JP2010193769A - 食品の冷凍方法と同冷凍方法を用いた冷凍装置 - Google Patents

Abstract

【目的】
食品を凍結する際に、食品の凍結中に生ずる同食品内の残留応力を大に低減できて、身割れ等が生じ難い高品質の冷凍食品を提供できる食品の冷凍方法と同冷凍方法を用いた冷凍装置を提供できるようにした。
【解決手段】
冷却室２内の被冷却物５を、同冷却室内に送風した冷気８によって凍結させる際、被冷却物５の凍結を阻害しない出力に調整した所定周波数のマイクロ波を同被冷却物５に照射し、同照射時に、被冷却物中の水分子を振動させて被冷却物５を凍結する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、生鮮食料品等の食品の被冷却物に冷気を吹き付けて凍結させる食品の冷凍方法と同冷凍方法を用いた冷凍装置に関し、より詳しくは、被冷却物における水分の氷結晶粒径を各々微細にでき、かつ同被冷却物内の残留応力を小にできる食品の冷凍方法と同冷凍方法を用いた冷凍装置に関する。

従来、被冷却物たる食品を凍結させる場合、食品の形態（重量、寸法、包装）により、冷凍装置内における空気（冷気）温度、冷気の風向き（横、縦）、冷気吹き出し口の形態、冷気の風速等を選定して組み合わせ、凍結させる食品に適するよう冷凍装置を構成して、同冷凍装置により食品を凍結していた（例えば、特許文献１参照）。

すなわち、食品を凍結する際、同食品中における水分が凍結して氷結晶が生ずる温度範囲（最大氷結晶生成帯：凍結点から−５℃の温度範囲）をできる限り早く通過させることができるように冷凍装置を構成し、例えば海産物などの食品中における細胞組織の損傷が少なくなるようにしていた。

しかしながら、凍結中に生じた応力によって製品（冷凍した食品）に身割れが生じることも多々あった。

特許第３０７１０９８号公報（第１〜５頁、図１〜７図）

本発明は、食品を凍結する際に、食品の凍結中に生ずる同食品内の残留応力を格段に低減できて、身割れ等が生じ難い高品質の冷凍食品を提供できる食品の冷凍方法と同冷凍方法を用いた冷凍装置を提供できるようにした。

上述した課題を解決するために、本発明に係る食品の冷凍方法は、冷却室内の被冷却物を、同冷却室内に送風した冷気によって凍結させる際、被冷却物の凍結を阻害しない出力に調整した所定周波数のマイクロ波を同被冷却物に照射し、同照射時に、被冷却物中の水分子を振動させて被冷却物を凍結するものとしてある。

また前記マイクロ波を、被冷却物中の水分が凍結する前から照射するものとしてある。

また前記マイクロ波を、被冷却物中の水分が凍結するまで連続照射するものとしてある。

また前記マイクロ波を、被冷却物中の水分が凍結するまで間欠照射するものとしてある。

本発明に係る同冷凍方法を用いた冷凍装置は、ベルトコンベアにより冷却室内を移動している被冷却物を、この冷却室内に送風した冷気によって凍結させる連続式の冷凍装置であって、冷却室内を移動している被冷却物に、同被冷却物の凍結を阻害しない出力に調整した所定周波数のマイクロ波を照射し、同照射時に、被冷却物中の水分子を振動させて被冷却物を凍結できるように構成したものとしてある。

また、台車等の搬送手段によって冷却室内に搬送した被冷却物を、この冷却室内に送風した冷気によって凍結させるバッチ式の冷凍装置であって、冷却室内に置かれた被冷却物に、同被冷却物の凍結を阻害しない出力に調整した所定周波数のマイクロ波を照射し、同照射時に、被冷却物中の水分子を振動させて被冷却物を凍結できるように構成したものとしてある。

また前記マイクロ波を、被冷却物中の水分が凍結する前から照射するものとしてある。

また前記マイクロ波を、被冷却物中の水分が凍結するまで連続照射するものとしてある。

また前記マイクロ波を、被冷却物中の水分が凍結するまで間欠照射するものとしてある。

本発明の食品の冷凍方法によれば、食品等の被冷却物の水分を含む被冷却物を凍結する際、同被冷却物の凍結を阻害しない出力に調整した所定周波数のマイクロ波を、被冷却物中の水分が凍結する前から被冷却物に照射しているので、先ずは、被冷却物中の水分子の向きが統一化されて同被冷却物中に生じてくる氷結晶の粒径を小なる粒径にできる。

そして、引き続きマイクロ波を被冷却物に照射しているので、食品等の被冷却物中の水分子がマイクロ波に追従して動くことにより生じる同水分子の発熱により、凍結の進行とともに被冷却物中に生じている氷結晶が融解方向に指向されるので、被冷却物が凍結して行く際の同凍結中に生ずる同被冷却物内の残留応力を低減することができる。

上述のことから、食品等の水分を含む被冷却物を凍結する際、同被冷却物の凍結を阻害しない出力に調整した所定周波数のマイクロ波を、被冷却物中の水分が凍結する前から同水分が凍結するまで被冷却物に照射しているので、被冷却物中に生じてくる氷結晶の粒径を小なる粒径にでき、かつ被冷却物内の残留応力も低減できるので、凍結による身割れも生じ難くなり、したがって高品質の冷凍食品を提供することができる。

本発明に係る食品の凍結方法におけるマイクロ波による水分子への作用を示した図。 本発明に係る凍結方法を用いてなる連続式の冷凍装置の一例を示した同装置内部の概略構造図。 本発明に係る凍結方法を用いてなるバッチ式の冷凍装置の一例を示した同装置内部の概略構造図。

以下、本発明に係る食品の冷凍方法と同冷凍方法を用いた冷凍装置を添付図面に基づいて説明する。

本冷凍方法は、図１中（ａ）に示すように、凍結前の被冷却物５中における水分子の電荷はさまざまな方向を向いているので、先ず、同被冷却物５が凍結し始める前、図１中（ｂ）に示すように、マグネトロン３によって同被冷却物５の凍結を阻害しない出力に調整した９１５ＭＨｚ又は２，４５０ＭＨｚのマイクロ波を被冷却物５に向け照射して、同被冷却物５中の水分子の向きを統一化している。

次いで、引き続きマグネトロン３によって同被冷却物５の凍結を阻害しない出力に調整した９１５ＭＨｚ又は２，４５０ＭＨｚのマイクロ波を、被冷却物５に向け同被冷却物中の水分が凍結するまで連続照射して（照射中は水分子が図１中の（ｂ）、（ｃ）の状態を繰り返す）、被冷却物５中の水分子がマイクロ波に追従して動くことにより生じる同水分子の発熱によって同被冷却物５中に生じている氷結晶を融解方向に指向させ、氷結晶化して行く過程において同氷結晶中に生じる残留応力を低減しながら凍結している。

またマグネトロン３によるマイクロ波の照射は、被冷却物５が凍結し始める前、すなわち被冷却物５中の水分が凍結する前から照射し、その後、被冷却物５中の水分が凍結するまで連続照射するのが好ましいが、被冷却物５の種類によっては間欠照射にする場合もある。

すなわち、食品等の水分を含む被冷却物を凍結する際、マグネトロン３により被冷却物５の凍結を阻害しない出力に調整した９１５ＭＨｚ又は２，４５０ＭＨｚのマイクロ波を、同被冷却物中の水分が凍結する前から同水分が凍結するまで被冷却物に照射しているので、被冷却物中に生じてくる氷結晶の粒径が小なる粒径になり、かつ被冷却物内の残留応力が低減できる。

また、本発明に係る食品の冷凍方法を用いた冷凍装置を説明すると、同冷凍装置（連続式の冷凍装置）は、図２に示した一例のように、冷凍装置１内の上方に陽圧室６が設けられ、この陽圧室６内の左右には送風用のファン７ａを設けた冷却器７をそれぞれ配設している。

図示は省略しているが、陽圧室６を構成する隔壁の外側には前記冷却器７に続く空気取入口を設けている。

そして、陽圧室６を構成する下方のスリット６ａには、後述するベルトコンベア４における上段のベルト面に対向する多数の噴射口６ｂを配設している。

陽圧室６におけるスリット６ａの下方には冷却室２が設けられ、この冷却室２内に被冷却物５を載せて水平移動する搬送手段たるベルトコンベア４が配設されていて、このベルトコンベア４は、例えば伝熱性に優れるスチールベルトで構成する場合もある。

そして、この冷却室２内には、前記ベルトコンベア４上の被冷却物５に９１５ＭＨｚ又は２，４５０ＭＨｚのマイクロ波を照射するためのマグネトロン３を３台設けている。

図２に示した冷凍装置１では、マグネトロン３を３台設けているが、被冷却物たる食品の形態（重量、寸法、包装）によってはマグネトロン３を３台以上またはこれ以下にする場合もある。

そして、本冷凍装置１は、陽圧室６内に配設している冷却器７において冷却した空気すなわち冷気をファン７ａによって陽圧室６内に噴き出させ、この冷気８を、陽圧室６内における下方のスリット６ａに設けている多数の噴射口６ｂから冷却室２内を水平に移動するベルトコンベア４上の被冷却物５に向かって吹き付け、また、冷却室２内に設けているマグネトロン３により、ベルトコンベア４により移動している同ベルトコンベア４上の被冷却物５を、冷却室２内における凍結処理中にマイクロ波を照射している。

したがって、ベルトコンベア４により冷凍装置１の入口１ａから冷却室２内に入り同冷却室２内を出口１ｂに向かって移動して行くベルトコンベア４上の被冷却物５は、ベルトコンベア４の移動によって入口１ａ寄りのマグネトロン３付近に移動してくると、同マグネトロン３から照射した９１５ＭＨｚ又は２，４５０ＭＨｚのマイクロ波により、先ず、被冷却物５中における水分子の向きが統一化される。

続いて、中央、出口１ｂ寄りのマグネトロン３から照射した９１５ＭＨｚ又は２，４５０ＭＨｚのマイクロ波により、被冷却物５中における水分子が同マイクロ波に追従して動くことにより生じる同水分子の発熱によって被冷却物５中に生じている氷結晶を融解方向に指向させ、氷結晶化して行く過程において同氷結晶中に生じる残留応力を低減しながら凍結している。

またマグネトロン３によるマイクロ波の照射は、冷却室２内の入口１ａ寄りのマグネトロン３により被冷却物５が凍結し始める前、すなわち被冷却物５中の水分が凍結する前から照射し、その後、冷却室２内の中央、出口１ｂ寄りのマグネトロン３により被冷却物５中の水分が凍結するまで連続照射するのが好ましいが、被冷却物５の種類によっては間欠照射にする場合もある。

実施例における図２中の符号１ｃは冷却室２の前後に設けている前室、符号４ａはベルトコンベア４の駆動ローラ、符号４ｂはベルトコンベア４の従動ローラである。

さらに本発明に係る食品の冷凍方法を用いた他の冷凍装置を説明すると、冷凍装置（バッチ式の冷凍装置）は、図３に示した一例のように、冷凍装置たる凍結庫１´における冷却室２内の上方に、送風用のファン７ａを設けた冷却器７を配設している。

そして、この冷却室２内には、同冷却室２内の被冷却物５に９１５ＭＨｚ又は２，４５０ＭＨｚのマイクロ波を照射するためのマグネトロン３を４台設けている。

図３に示した凍結庫１´は、冷却室２内に加熱装置３を４台設けているが、被冷却物たる食品の形態（重量、寸法、包装）によってはマグネトロン３を４台以上またはこれ以下にする場合もある。

そして、本凍結庫１´は、冷却室２内に配している冷却器７によって同冷却室２内の空気を冷却し、同冷却した空気すなわち冷気８をファン７ａによって冷却室２内に噴き出させ、この冷気８を、外部より運び入れられた台車９上の被冷却物５に吹き付けるとともに、冷却室２内に設けているマグネトロン３により、台車９上の被冷却物５を、冷却室２内における凍結処理中にマイクロ波を照射している。

したがって、冷却室２内における台車９上の被冷却物５は、マグネトロン３から照射した９１５ＭＨｚ又は２，４５０ＭＨｚのマイクロ波により、先ず、被冷却物５中における水分子の向きが統一化される。

そして、上方より吹き付けられる冷気８により凍結が進行していくとともに、続いて同マグネトロン３から照射した９１５ＭＨｚ又は２，４５０ＭＨｚのマイクロ波により、被冷却物５中における水分子が同マイクロ波に追従して動くことにより生じる同水分子の発熱によって被冷却物５中に生じている氷結晶を融解方向に指向させ、氷結晶化して行く過程において同氷結晶中に生じる残留応力を低減しながら凍結している。

またマグネトロン３によるマイクロ波の照射は、被冷却物５が凍結し始める前、すなわち被冷却物５中の水分が凍結する前から照射し、その後、被冷却物５中の水分が凍結するまで連続照射するのが好ましいが、被冷却物５の種類によっては連続照射にする場合もある。

１ 冷凍装置
１´ 凍結庫
１ａ 入口
１ｂ 出口
１ｃ 前室
２ 冷却室
３ マグネトロン
４ ベルトコンベア
４ａ 駆動ローラ
４ｂ 従動ローラ
５ 被冷却物
６ 陽圧室
６ａ スリット
６ｂ 噴射口
７ 冷却器
７ａ ファン
８ 冷気
９ 台車

Claims (9)

1. 冷却室内の被冷却物を、同冷却室内に送風した冷気によって凍結させる際、被冷却物の凍結を阻害しない出力に調整した所定周波数のマイクロ波を同被冷却物に照射し、同照射時に、被冷却物中の水分子を振動させて被冷却物を凍結する食品の冷凍方法。
2. 前記マイクロ波を、被冷却物中の水分が凍結する前から照射してなる請求項１に記載の食品の冷凍方法。
3. 前記マイクロ波を、被冷却物中の水分が凍結するまで連続照射してなる請求項１乃至請求項２に記載の食品の冷凍方法。
4. 前記マイクロ波を、被冷却物中の水分が凍結するまで間欠照射してなる請求項１乃至請求項２に記載の食品の冷凍方法。
5. ベルトコンベアにより冷却室内を移動している被冷却物を、この冷却室内に送風した冷気によって凍結させる連続式の冷凍装置であって、冷却室内を移動している被冷却物に、同被冷却物の凍結を阻害しない出力に調整した所定周波数のマイクロ波を照射し、同照射時に、被冷却物中の水分子を振動させて被冷却物を凍結できるように構成してなる食品の冷凍装置。
6. 台車等の搬送手段によって冷却室内に搬送した被冷却物を、この冷却室内に送風した冷気によって凍結させるバッチ式の冷凍装置であって、冷却室内に置かれた被冷却物に、同被冷却物の凍結を阻害しない出力に調整した所定周波数のマイクロ波を照射し、同照射時に、被冷却物中の水分子を振動させて被冷却物を凍結できるように構成してなる食品の冷凍装置。
7. 前記マイクロ波を、被冷却物中の水分が凍結する前から照射してなる請求項５乃至請求項６に記載の食品の冷凍装置。
8. 前記マイクロ波を、被冷却物中の水分が凍結するまで連続照射してなる請求項５乃至請求項７に記載の食品の冷凍装置。
9. 前記マイクロ波を、被冷却物中の水分が凍結するまで間欠照射してなる請求項５乃至請求項７に記載の食品の冷凍装置。

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