JP2011070851A

JP2011070851A - 電磁調理器と該電磁調理器による食用油を用いる調理方法

Info

Publication number: JP2011070851A
Application number: JP2009219642A
Authority: JP
Inventors: Shinpei Fukamachi; 進平深町
Original assignee: SKA Ltd
Current assignee: SKA Ltd
Priority date: 2009-09-24
Filing date: 2009-09-24
Publication date: 2011-04-07

Abstract

【課題】電磁波処理技術を食用油に適用して、食用油の劣化防止する電磁調理器と該電磁調理器による食用油を用いる調理方法を確立することである。
【解決手段】
調理器具を載置する面に配置して調理器具を加熱するコイル部２と、該コイル部２に４ｋＨｚ〜１０ｋＨｚの周波数帯域内で、単一周波数を持つ交流電流、互いに周波数の異なる複数の単一周波数を持つ交流電流又は時間的に周波数が変化する交流電流を流す電磁波発生器とを備えた電磁調理器である。
【選択図】図１

Description

本発明は、電磁（ＩＨ）調理器と該電磁調理器による食用油の用いる調理方法に関する。

家庭生活において電化製品が占める割合が多くなって来たが、安全性と温度制御性に優れている電磁調理器が広く普及している。
電磁調理器は電磁誘導により調理器上に置いた金属製鍋などの調理器具の底面にジュール熱を発生させ、この熱を利用して調理器具内の食物を調理する装置であるが、加熱量は用いる電力による。
電磁（ＩＨ）調理器について特許文献１には第１の加熱コイルと第２のの加熱コイルにそれぞれ位相の異なる電流を印加し、前記２つの電流の位相差を１８０度にすることで調理器に誘導される渦電流の周波数が単一コイルに流れている電流の周波数（例えば、６０kHz及び９０ｋHzの渦電流）の２倍の周波数（例えば、１２０ｋHz及び１８０ｋHz）にすることができ、渦電流周波数の増大により金属負荷の表皮効果が顕著になり、鍋底などの抵抗によりジュール熱による加熱が促進されることが開示されている。

特開２００７−７３４００号公報

上記特許文献１記載の発明では、渦電流周波数の増大により鍋底などのジュール熱発生量を増大させて加熱を促進させるものであるが、食用油を用いる調理では周波数が増大すると食用油の酸価（ＡＶ価）が高くなり、劣化した食用油を新しい食用油に頻繁に交換する必要があった。

本発明は食用油の劣化を抑制することができる電磁調理器と該電磁調理器による食用油の用いる調理方法を提供することである。

本発明の上記課題は、次の解決手段により解決される。
請求項１記載の発明は、食用油を入れた調理器具を載置する面に埋め込んで設けた調理器具を加熱するコイル部と、該コイル部に４ｋＨｚ〜１０ｋＨｚの周波数帯域内で、単一周波数を持つ交流電流、互いに周波数の異なる複数の単一周波数を持つ交流電流又は時間的に周波数が変化する交流電流を流す電磁波発生器とを備えた電磁調理器である。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明の電磁調理器の電磁波発生器により発生させる４ｋＨｚ〜１０ｋＨｚの周波数帯域内で、単一周波数を持つ交流電流、互いに周波数の異なる複数の単一周波数を持つ交流電流又は時間的に周波数が変化する交流電流をコイル部に流して、該コイル部の上方に配置した食用油を入れた調理器具を加熱することを食用油を用いる調理方法である。

（作用）
食用油に対して本発明で規定する周波数帯域での電磁調理器による加熱調理をしない（以下、単に「未処理」ということがある）場合に比べて、本発明の電磁調理器のコイル部に４ｋＨｚ〜１０ｋＨｚの周波数帯域内で、単一周波数を持つ交流電流、互いに周波数の異なる複数の単一周波数を持つ交流電流又は時間的に周波数が変化する交流電流を流すことにより加熱調理をする場合には食用油の劣化改善効果がある。

本発明の電磁調理器による加熱調理（電磁波処理ということがある。）を天ぷら製造時などの食用油に適用すると、食用油のＡＶ価が長時間の間「２」以下に維持できることが分かった。その結果、劣化した食用油に新規の食用油を追加する量又は劣化した食用油と新規の食用油を交換する量が減った。
これは後述するように図７に示す酸化チタンのコロイド粒子を含む水を用いて測定した水にマイナスのゼータ電位を与える周波数（４ｋＨｚ〜１０ｋＨｚ）で電磁波処理をする場合に対応しており、上記周波数（４ｋＨｚ〜１０ｋＨｚ）で本発明で規定する電磁波処理をすることで天ぷら製造時等の食用油に対してもマイナスのゼータ電位を与えているものと推定される。

本発明によれば、食用油にマイナスのゼータ電位を与えるものと推定される周波数で食用油を電磁波処理をすることで、コイル部により食用油を加熱することが出来ると同時に食用油からの過酸化物又は酸化物の生成などを抑制しているものと推定される。

また、本発明は、４ｋＨｚ〜１０ｋＨｚの周波数帯域内で、単一の周波数を持つ交流電流、互いに周波数の異なる複数の単一周波数を持つ交流電流又は時間的に周波数が変化する交流電流に基づく電磁波により食用油を処理をするが、食用油に照射する交流電磁波の周波数を特定せずに、ある範囲の周波数（例えば、図７に示す１ｋＨｚ以下又は１００Ｈｚ〜１０，０００Ｈｚ）を与えた場合には、プラスとマイナスのゼータ電位となっている物質相互間の結合と反発が生じるために未処理の場合に比べて改善されないものと推定される。

なお、本発明では食用油とは、ひまし油、桐油、サラダ油、大豆油、椿油、ヤシ油、菜種油、コーン油、オリーブオイル等の植物油、ラード、牛脂、骨油、魚油、バター、鯨油、肝油、鮫油などの動物油を言う。

請求項１、２記載の発明によれば、食用油の劣化が本発明の電磁調理器による電磁波処理を施さない場合に比べて進まないので食用油の寿命が他の電磁調理方法に比較して長くなる。

本発明の電磁調理器の構成図である。本発明の電磁波発生器の回路図である。本発明の電磁波発生器の回路図である。図２の電磁波発生器による電磁波強度と周波数との関係図である。図２の電磁波発生器による電磁波強度と周波数との関係図である。図３の電磁波発生器による電磁波強度と周波数との関係図である。図２または図３の電磁波発生器を用いる塩化カリウム水溶液中の酸化チタン微粒子の基準値（未電磁波処理水中の酸化チタン微粒子のゼータ電位＝ゼロ）との差異と周波数との関係を示す図である。ゼータ電位測定方法の説明図である。

本発明の実施の形態について図面とともに説明する。
本実施例は食用油として大豆油の一種である白絞（しらしめ）油（明糖油脂工業（株）製）を用いて、４ｋＨｚ〜１０ｋＨｚの範囲内で、単一の周波数を持つ交流電流、互いに周波数の異なる複数の単一周波数持つ交流電流又は時間的に変化する周波数からなる交流電流を流す電磁波発生器を有する電磁調理器を用いて食用油を加熱すると共に電磁波処理する方法について説明する。

図１には本実施例で使用する１本の電線ケーブル５を巻いたコイル部２を調理機器を載置するプレート６に埋め込んだ電磁調理器の構成を示す。プレート６上の図示しない調理器具内には白絞油を入れている。

図２に示す電磁波発生器から、単一の周波数を持つ交流電流、互いに周波数の異なる複数の単一周波数を持つ交流電流又は時間的に周波数が変化する交流電流を流して調理器具内の食用油に電磁波を照射すると同時に加熱する。図２に示す電磁波発生器において、三角波又はのこぎり波の発振回路から発振する周波数を電圧−周波数変換回路により前記周波数を細分化し、各周波数に対応した電圧を得る。該電圧−周波数変換回路からの出力を波形整形増幅回路で電磁波強度を設定し、さらに電力を増幅させて適切な大きさの電力を得て図１に示すコイル部２に出力する。

ここで図２に示す電磁波発生器は単一の周波数を持つ交流電流（例えば、５，０００、６，０００、７，０００又はび８，０００Ｈｚにピークを持つ周波数帯にピーク値を有する主要周波数のいずれか一つの主要周波数を持つ交流電流）又は時間的に周波数が変化する交流電流を流して図４、図５に示すタイプの出力波形を有する電磁波を発生させるものであり、図３に示す電磁波発生器は単一の周波数を持つ交流電流又は互いに周波数の異なる複数の単一周波数を持つ交流電流を流して図４、図５又は図６に示すタイプの出力波形を有する電磁波を発生させるものである。
また図２と図３に示す電磁波発生器は共に発振する周波数に応じてゼータ電位が（＋）にも、（−）にもなり得る。

すなわち、図２に示す電磁波発生器から発生する電流を、例えば４００ｍｓサイクル（任意可変可能）で順次周波数を変えてコイル部２に流すと、例えば図４に示す電磁波強度が得られる。図４に示す例は、周波数に対する電磁波強度のイメージ図であり、６×１０^−３ガウスの電磁波強度で約４，０００〜９，０００Ｈｚの周波数帯にピーク値を有する主要周波数を示す場合である。

また図３に示す電磁波発生器を用いて、例えば図６に示すように食用油にマイナスのゼータ電位を与えるように、互いに周波数の異なる複数の単一の周波数としては５，０００、６，０００、７，０００及び８，０００Ｈｚ帯域にピークを持つ周波数を一度に発振する構成とすることもできる。

なお、電磁波強度とは空間における電磁波の強さを意味し、単位は［Ｖ／ｍ］又は［Ａ／ｍ］である。測定方法は使用目的により使い分けるが、本実施例では、例えば［Ａ／ｍ］を用いる（Ｖは電圧、Ａは電流、ｍは長さ）。また電磁波の強さは電磁波処理する食用油の量に応じて適宜選択する。コイル部２に流す電流に比例し、図示しない電磁波強度センサーを置いた所での磁界の大きさをこの場合の電磁波の強さ又は強度としている。

また、前記電磁波強度はコイル部２に流す電流値に比例してその大きさが変化する。
Ｐ＝Ｋ×ｉ²×ｔ
Ｐ：被処理食用油への電磁波照射エネルギー［Ｗ］
ｉ：コイル部２に流れる電流［Ａ］
ｔ：照射時間［秒］
Ｋ：定数［Ｈ／ｍ³］

なお、図７は、図２又は図３に示す回路を有する電磁波発生器を用いて１０Ｈｚ〜１０ｋＨｚの周波数帯域で周波数を種々変えて、測定した各周波数の電磁波強度のピーク値と被処理水（酸化チタン微粒子を含む塩化カリウム水溶液）のゼータ電位の変化量の関係を示す。

なお、図３に示す電磁場発生器を用いる変調電磁場処理装置は、ＯＳＣからの信号を任意の周波数の信号に変換するための分周器１１ａ、１１ｂと２系統へ信号を分ける分配器１２ａ、１２ｂを通し、Ｒ系統ゼネレータ１３ａ又はＳ系統ゼネレータ１３ｂに電気的に掛け合わせた後、それぞれ電力増幅器１４ａ、１４ｂによりコイル部（図示せず）に出力する。この時、信号の流れとして同一構成で２系統を持ち、例えば一つの分配器１２ａからの信号を波形ゼネレータ１３ａ、１３ｂに送ることによる同期型とそれぞれ独立した系統（図３の上段と下段）で信号をそれぞれ波形ゼネレータ１３ａ、１３ｂに送る非同期型を選択可能である。この装置は、コイル部に方形波にサイン波を乗せた変調電磁場信号を間欠的に流すものである。
図７に示すように電磁波処理を好ましくは約４ｋＨｚ〜１０ｋＨｚ付近の周波数帯域で行った場合の被処理水のゼータ電位の変化量が大きく変化し、電磁波処理を行わない場合（未処理時）又は他の周波数帯域に電磁波強度のピーク値を示す被処理水のゼータ電位の変化量に比べて大きく低下してゼータ電位がマイナスの値を示している。

本実施例の食用油の電磁波処理は、上記約４ｋＨｚ〜１０ｋＨｚ付近の周波数帯域で行うので、食用油中に含まれる油脂成分が還元性雰囲気に置かれて、食用油を劣化させる成分の生成を抑制しているものと考えられる。

なお、図７に示すゼータ電位の測定手順は以下の（１）〜（４）に示す通りである。
（１）ゼータ電位測定装置：大塚電子（株）製の電気泳動光散乱光度計ＥＬＳ−８００
（２）試料、溶質：酸化チタンのコロイド粒子（粒径１００〜２００μｍ）
溶媒：１０ｍモルのＫＣｌ水溶液
調整液：ｐＨ５．５
温度：２５℃
（３）変調電磁波発生器
図２又は図３に示す電磁波発生器を用いてコイル電流を１．０アンペアで、例えば図７に示す電磁波強度のピーク値と被処理水のゼータ電位の変化量の関係を示す電磁波等を発生させる。

（４）図８に示すようにコイル部２（コイルを２０回巻き付けた塩化ビニル配管）の内部空間に前記粒子を含む試料を入れたビーカー７を挿入した後、電磁波発生器１０などからコイル部２に１．０アンペアの電流を１分間流して処理をした。その後、ビーカー７内の粒子を含む試料を低部に設けた流出管８からゼータ電位測定装置９内に送り出してゼータ電位を測定した。
コイルに流す電流の主要周波数は、０．５，２０，４０，６０，８０，・・・及び１２０ｋＨｚで行った。また、電磁波発生器１０などによる電磁波処理をしない場合にも、ビーカー７内の粒子を含む試料を低部に設けた流出管８からゼータ電位測定装置９内に送り出してゼータ電位を測定した。

上記方法で得られた各周波数の電磁波強度のピーク値と被処理水のゼータ電位の変化量の関係を図７に示すが、図７のゼータ電位の変化量は電磁波処理を行わない場合（未処理時）のゼータ電位に対する変化量であり、１０回の測定値の平均値である。
また、図２に示す電磁波発生器では連続的に周波数が時間的に変化する波形は方形波又はのこぎり波に限らず、サイン波、パルス波などの他の波形であってもよい。

本発明者は４ｋＨｚ〜１０ｋＨｚの周波数帯域内で、単一周波数を持つ交流電流、互いに周波数の異なる複数の単一周波数を持つ交流電流又は時間的に周波数が変化する交流電流に基づく電磁波処理により食用油のゼータ電位がマイナスになり食用油の酸化劣化が防止が行われていると推定しているが、本実施例では、食用油に上記した交流電流に基づく周波数を有する電磁波（これを（−）型電磁波という）を照射して電磁波処理を行った。

表１には容量１８リットルのフライヤー内に前記白絞油を入れて図１に示すコイル部２に図２又は図３の電磁波発生器５から２ｋＷの交流電流を印加し、７ｋＨｚからなる単一周波数の電磁波を前記白絞油に照射しながら、白絞油を約１８０℃に加熱して、得られた前記白絞油の比色試験の結果を示す。

本実施例の（−）型電磁波を発生するＩＨ調理器の他に市販のＩＨ調理器（４０ｋＨｚ）、ガス加熱調理器及び電気ヒーター調理器（１から１．５ｋＷ）を用いて、食用油がほぼ同一温度（約１８０℃）となるように調整した。ただし、本実施例の（−）型電磁波を発生するＩＨ調理器は約１７０℃で他の調理器と同等の仕上がりで調理できた。

一般に揚げ物の種類によって前記白絞油のＡＶ価の変化が異なる。例えば、前記白絞油がＡＶ価２となるまでの時間は、から揚げでは約３６時間、天ぷらでは約５０時間、魚などの揚げ物では約５０時間であるが、市販のＩＨ調理器で周波数を４０ｋＨｚとして調理した場合、揚げ物の種類に関係なく約３６時間で前記白絞油のＡＶ価が「２」となり、前記白絞油の劣化が比較的進むことが分かった。
本実施例の（−）型電磁波を発生するＩＨ調理器では７ｋＨｚの発振周波数として調理すると２００時間加熱してもＡＶ価は２以上とはならないことが分かった。
また、一般のIH調理器と本実施例の（−）型電磁波による調理器を併用すると加熱温度を低下させるとてんぷらなど揚げ物への油の付着量が多くなり、いわゆるべとべととなる。

酸価（ＡＶ）はＡＶチェック加熱油脂劣化度判定用試験紙（販売元：（株）Ｊ−オイルミルズ）により次のように目視判定できる。
０（青）；０．５（緑青）；１．０（青緑）；２．０（緑）；３．０（黄緑）；４．０（黄色）
なお、比色試験には油脂の酸化の程度を表す酸価（ＡＶ）を用いた。また、上記表１の酸価（ＡＶ）は新油ではゼロである。

本発明により、食用油を使用しながら、その酸化劣化を防止することができ、省資源に著しく寄与する可能性が高く、また食用油に限らず、鉱物油などにも本発明の電磁波処理技術が適用できる可能性がある。

２コイル部５電線ケーブル
６プレート７ビーカー
８流出管９ゼータ電位測定装置
１０電磁波発生器１１ａ、１１ｂ分周器
１２ａ、１２ｂ分配器１３ａＲ系統ゼネレータ
１３ｂＳ系統ゼネレータ１４ａ、１４ｂ電力増幅器

Claims

食用油を入れた調理器具を載置する面に埋め込んで設けた調理器具を加熱するコイル部と、該コイル部に４ｋＨｚ〜１０ｋＨｚの周波数帯域内で、単一周波数を持つ交流電流、互いに周波数の異なる複数の単一周波数を持つ交流電流又は時間的に周波数が変化する交流電流を流す電磁波発生器とを備えたことを特徴とする電磁調理器。
請求項１記載の発明の電磁調理器の電磁波発生器により発生させる４ｋＨｚ〜１０ｋＨｚの周波数帯域内で、単一周波数を持つ交流電流、互いに周波数の異なる複数の単一周波数を持つ交流電流又は時間的に周波数が変化する交流電流をコイル部に流して、該コイル部の上方に配置した食用油を入れた調理器具を加熱することを特徴とする食用油を用いる調理方法。