JP2010190442A - Method of quickly freezing sugar solution and quick-frozen ice - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は糖質水溶液の急速凍結方法及び急速凍結氷に関し、特に、清涼飲料水など嗜好飲料の凍結保存に好適な急速凍結方法及び急速凍結氷に関する。 The present invention relates to a quick freezing method and quick freezing ice of an aqueous saccharide solution, and more particularly to a quick freezing method and quick freezing ice suitable for cryopreservation of a favorite beverage such as a soft drink.
清涼飲料水などを冷蔵庫等で凍結させると、添加物による凝固点降下により、ボトル外側と中心部で生成する氷に濃度分布が生じる。また、氷が融解する際には最初に高濃度の溶液となり、時間とともに濃度が低い溶液となる。このため、凍結された飲料を溶かしながら飲む場合に、時間経過とともに味が変化してしまうという問題がある。
添加物を均一に含んだ氷の製造方法として、例えば特許文献1による方法が提案されている。この方法による均一氷製造装置100は、図10に示すように、冷媒配管102が周囲に配置されたステンレス製の冷凍容器101に冷凍液103を満たし、この中に製氷容器104を浮かべる。製氷容器104内に、予め加熱した水に対象添加物を加えて調製した原料液106を入れ、冷凍容器101の下部に配置したモータ105により、冷凍容器101を回転させて冷凍液103を流動させる。この状態で製氷容器104を約4〜5時間冷凍液に浸けることにより、容器中の原料液106を凍結させるものである。
When soft drinks and the like are frozen in a refrigerator or the like, a concentration distribution is generated in the ice generated on the outside and center of the bottle due to the freezing point depression due to the additive. Moreover, when ice melts, it first becomes a high concentration solution, and becomes a solution having a low concentration with time. For this reason, when drinking frozen beverages, there is a problem that the taste changes over time.
As a method for producing ice containing an additive uniformly, for example, a method according to
また、急速冷凍により均一濃度の氷を製造する技術として、例えば特許文献2が公知である。この技術による機能性氷(急速凍結氷)の製造方法は、一又は複数の溶液をそれぞれ別個に急速凍結して氷粒を製造し、その後、その氷粒を別の液体に浸漬した状態で凍結させることにより、個々の成分が独立に包摂された状態の氷をつくるものである。具体的には、機能性氷製造装置200は、図11(a)に示すように、氷液体窒素を満たした槽201に、槽の内寸よりやや小さい金属製の籠202が嵌め込まれている。槽201の上には滴下用のノズル203が複数設置してあり、液体タンク204に収納された液体(塩素水)を籠202に滴下して、塩素水氷の細粒を製造する。次いで、同図(b)に示すように、凹部を複数持つ製氷皿206を製氷庫に設置し、先に製造した塩素水の氷粒を凹部に縁まで充填する。凹部中央に穴の開いた蓋205をのせ、予め0℃に冷却した塩素水をその穴から注ぎ、細粒の隙間を全て塩素水で埋めるようにし、完全に氷結するのを待って凹部から氷塊を取り出すものである。
For example,
特許文献1の方法によれば均一な氷ができるものの、製造に長時間を要するという問題がある。
一方、特許文献2の方法によれば、緩慢冷凍により得られる氷と比較して溶質が均一に分布するという特徴がある。また、過冷却の状態にあるため解凍開始時期が遅れ、氷の状態でいる時間が長いという特徴がある。しかしながらこの方法は、高濃度に溶質を包摂した氷あるいは複数の成分を隔離して包摂し、融解時に混合反応させて機能を発揮させる氷を製造することを目的とするものであり、また、工程が複雑であるため、嗜好飲料等の簡易な急速冷凍としては不適である。さらに、具体的な温度降下速度についての開示もない。
According to the method of
On the other hand, the method of
本願発明者らは鋭意研究の結果、最適凍結方法を見出し、試験により確認して本発明を完成した。本発明は以下の内容を要旨とする。
すなわち、本発明に係る糖質水溶液を急速凍結する急速凍結方法は、
(1)糖質成分を含む水溶液を急速凍結する方法であって、該水溶液の温度降下速度(dT/dt)が、0.02℃/sec以上となるように冷却制御することを特徴とする。
本発明において、「糖質」とは、アルデヒド基またはケトン基を持つ多価アルコールであって、単糖 、少糖(オリゴ糖)、多糖、糖の誘導体を含む概念である。
本発明による急速凍結方法としては、例えば超低温冷媒(例えばLNG)槽内に対象とする糖質成分を含む水溶液を充填した容器を浸し、上記温度降下速度となるように冷媒量、容器の内容積・材料、厚さ等を選定することにより、実現可能である。
また、工業的、連続的に製造する方法としては、例えばベルトコンベア上を流れる水溶液を充填した容器に、超低温冷媒を吹き付けることにより実現可能である。
As a result of intensive studies, the inventors of the present application have found an optimum freezing method and confirmed it by a test to complete the present invention. The gist of the present invention is as follows.
That is, the quick freezing method for rapidly freezing the aqueous saccharide solution according to the present invention,
(1) A method of rapidly freezing an aqueous solution containing a carbohydrate component, wherein cooling control is performed so that a temperature drop rate (dT / dt) of the aqueous solution is 0.02 ° C./sec or more. .
In the present invention, “carbohydrate” is a polyhydric alcohol having an aldehyde group or a ketone group, and is a concept including monosaccharides, oligosaccharides, polysaccharides, and sugar derivatives.
As a quick freezing method according to the present invention, for example, a container filled with an aqueous solution containing a target carbohydrate component is immersed in an ultra-low temperature refrigerant (for example, LNG) tank, and the amount of refrigerant and the internal volume of the container are set so as to achieve the above-described temperature drop rate.・ Achievable by selecting material, thickness, etc.
Moreover, as an industrial and continuous manufacturing method, for example, it can be realized by spraying a cryogenic refrigerant onto a container filled with an aqueous solution flowing on a belt conveyor.
(2)より好ましくは、冷却速度が0.09℃/sec以上であることを特徴とする。
(3)前記糖質水溶液が、5乃至20%であることを特徴とする。
コーヒー、清涼飲料、ジュース・果汁入り飲料、スポーツドリンク等の嗜好飲料については、糖質濃度が5−20%であることが一般的であり、本発明に好適である。
また、本発明に係る急速凍結氷は、
(4)上記(1)乃至(3)に記載の急速凍結方法により製造した急速凍結氷である。
(2) More preferably, the cooling rate is 0.09 ° C./sec or more.
(3) The aqueous saccharide solution is 5 to 20%.
For taste beverages such as coffee, soft drinks, juice / fruit juice drinks, and sports drinks, the sugar concentration is generally 5-20%, which is suitable for the present invention.
In addition, the quick frozen ice according to the present invention,
(4) Quick-frozen ice produced by the quick-freezing method described in (1) to (3) above.
上記各発明により凍結させた対象物は常温環境下で融解していくが、溶液濃度を常に均一に維持することができる。このため、例えば飲料に用いた場合、凍結前の飲料とほぼ変わらない味わいを楽しむことができる。
従来の製法により製造された氷と比較して、融解開始時間が遅いという特徴を有することから、凍結保存時に一時的な入熱があったとしても、品質維持を保つことができる。
本発明により製造された氷を、溶液に浮かべることで冷却効果を維持しつつ、濃度がほぼ一定の風味を楽しむことができるという効果がある。
Although the object frozen by each of the above inventions melts in a room temperature environment, the solution concentration can always be kept uniform. For this reason, when it uses for a drink, for example, it can enjoy the taste which is almost the same as the drink before freezing.
Compared to ice produced by a conventional production method, it has a feature that the melting start time is slow, so that quality maintenance can be maintained even if there is temporary heat input during cryopreservation.
The ice produced according to the present invention is floated in a solution, and there is an effect that a flavor having a substantially constant concentration can be enjoyed while maintaining a cooling effect.
以下、本発明に係る急速凍結方法の実施例について、図1乃至7を参照してさらに詳細に説明する。なお、本発明の範囲は特許請求の範囲記載のものであって、以下の実施例に限定されないことはいうまでもない。 Hereinafter, embodiments of the quick freezing method according to the present invention will be described in more detail with reference to FIGS. Needless to say, the scope of the present invention is described in the claims and is not limited to the following examples.
<温度降下速度と凍結特性の関係>
温度レベルの異なる種々の冷媒を用いることにより熱伝達を変えて、温度降下速度、生成する凍結氷の特性を比較評価した。
(試験装置)
図1に試験装置1の概要を、表1に試料・冷媒タイプ・試料容器の仕様を示す。
試料4(8%しょ糖水溶液、100mL)を注入した試料容器3を、冷凍容器2に配置する。次に、冷凍容器2内に冷媒5を入れて、試料容器3を冷媒5に浸たす(液冷媒の場合のみ)。さらに、試料容器3を所定温度(−10℃又は−35℃)の恒温室2内に収容する(但し、LNGについては安全性を考慮して屋外に設置)。冷媒タイプと試料容器タイプの組み合わせにより、試料4の温度降下速度を調整可能に構成してある。温度降下の推移を測定できるように、試料容器3の中央部に熱電対6を配置した。
<Relationship between temperature drop rate and freezing characteristics>
The heat transfer was changed by using various refrigerants with different temperature levels, and the temperature drop rate and the characteristics of the frozen ice produced were compared and evaluated.
(Test equipment)
FIG. 1 shows the outline of the
The
(試験方法)
(a)凍結過程
図2に示すように、試料を2℃まで予冷した後、温度降下推移を連続的に測定する。開始温度(2℃)と試料温度との温度差(dT)が、開始温度(2℃)と冷媒温度との温度差(ΔT)の90%(dT=0.9×ΔT)に至るまでの時間dtを測定し、温度降下速度(dT/dt)とした。
(b)融解過程
(a)により得られた氷を漏斗に移し、室温(22℃)環境下で融解する液の量と濃度変化推移を測定して、溶け始めと溶け終わりの濃度差及び溶け始めるまでの時間を求めた。
(Test method)
(A) Freezing process As shown in FIG. 2, after the sample is pre-cooled to 2 ° C., the temperature drop transition is continuously measured. The temperature difference (dT) between the starting temperature (2 ° C.) and the sample temperature reaches 90% (dT = 0.9 × ΔT) of the temperature difference (ΔT) between the starting temperature (2 ° C.) and the refrigerant temperature. Time dt was measured and set as a temperature drop rate (dT / dt).
(B) Transfer the ice obtained by the melting process (a) to a funnel, measure the amount of liquid that melts in a room temperature (22 ° C) environment and the change in concentration, and determine the difference in concentration between melting and melting We asked for time to start.
(試験結果)
(a)冷媒温度レベルによる濃度差特性比較
図3に、温度降下速度と溶け始めと溶け終わりの濃度差の関係(濃度差特性)を示す。また図4に、温度降下速度と溶け始めるまでの時間の関係(融解開始時間特性)を示す。さらに、図5、6に濃度差特性及び融解開始時間特性の試料容器タイプごとの詳細を示す。
これらより、濃度差特性、融解開始時間特性ともに、いずれの冷媒温度レベルについても、dT/dt≧0.02(℃/sec)以上の条件では、変化量が小さくなることが分かった。さらに、0.09(℃/sec)以上の条件では、特にその傾向が顕著であることが分かった。
(Test results)
(A) Comparison of concentration difference characteristics depending on refrigerant temperature level FIG. 3 shows the relationship between the temperature drop rate and the concentration difference between the start of melting and the end of melting (concentration difference characteristics). FIG. 4 shows the relationship between the temperature drop rate and the time until melting starts (melting start time characteristics). 5 and 6 show details of the concentration difference characteristics and the melting start time characteristics for each sample container type.
From these results, it was found that the amount of change is small under the condition of dT / dt ≧ 0.02 (° C./sec) or higher for both refrigerant temperature levels in both the concentration difference characteristic and the melting start time characteristic. Further, it was found that the tendency is particularly remarkable under the condition of 0.09 (° C./sec) or more.
<溶質濃度と凍結特性の関係>
上記実施例において、8%しょ糖水溶液については、温度降下速度が所定の閾値以上の条件では凍結特性がほぼ同一であることを見出した。さらに、溶質濃度を変化させたときの凍結特性の異同を評価するため、実施例1とは濃度の異なるしょ糖水溶液を用いて、同様の試験を行った。試験に用いた試料、冷媒種類、容器タイプは表2のとおりである。
In the above examples, the 8% sucrose aqueous solution was found to have substantially the same freezing characteristics under the condition where the temperature drop rate was a predetermined threshold value or more. Furthermore, in order to evaluate the difference in freezing characteristics when the solute concentration was changed, a similar test was performed using a sucrose aqueous solution having a concentration different from that in Example 1. Table 2 shows the samples, refrigerant types, and container types used in the test.
(試験結果)
図7−9に、水溶液濃度ごとの(a)濃度差特性、及び(b)融解開始時間特性を示す。試料濃度に関わらず、実施例1と同様にdT/dt≧0.02(℃/sec)以上の条件では、変化量が小さくなることが分かる。さらに、0.09(℃/sec)以上ではその傾向が顕著であることが分かった。
(Test results)
FIG. 7-9 shows (a) concentration difference characteristics and (b) melting start time characteristics for each aqueous solution concentration. It can be seen that, regardless of the sample concentration, the amount of change is small under the condition of dT / dt ≧ 0.02 (° C./sec) or more as in Example 1. Furthermore, it was found that the tendency is remarkable at 0.09 (° C./sec) or more.
本発明は、コーヒー、 清涼飲料、ジュース・果汁入り飲料、スポーツドリンク等、糖質を含む飲料のみならず、茶類、アルコール成分を含む嗜好飲料の急速凍結に広く適用可能である。 The present invention is widely applicable not only to beverages containing carbohydrates, such as coffee, soft drinks, juice / fruit juice drinks, sports drinks, but also to quick freezing of beverages containing teas and alcohol components.
1・・・試験装置
2・・・冷凍容器
3・・・試料容器
4・・・試料
5・・・冷媒
6・・・熱電対
DESCRIPTION OF
Claims (4)
該水溶液の温度降下速度(dT/dt)が、0.02℃/sec以上となるように冷却することを特徴とする糖質成分を含む水溶液の急速凍結方法。 A method of rapidly freezing an aqueous solution containing a carbohydrate component,
A method for rapidly freezing an aqueous solution containing a carbohydrate component, wherein the aqueous solution is cooled so that the temperature drop rate (dT / dt) is 0.02 ° C./sec or more.
Quick-frozen ice produced by the quick-freezing method according to claim 1.
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Citations (5)
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- 2009-02-16 JP JP2009032430A patent/JP2010190442A/en active Pending
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