JP2011147468A

JP2011147468A - 食材の加熱装置および方法

Info

Publication number: JP2011147468A
Application number: JP2010008693A
Authority: JP
Inventors: Tsutomu Kano; 勉加納; Toshio Wakamatsu; 俊男若松; Masateru Yamashita; 正照山下
Original assignee: Nepuree Corp
Current assignee: Nepuree Corp
Priority date: 2010-01-19
Filing date: 2010-01-19
Publication date: 2011-08-04
Also published as: KR20110085901A; US20110177221A1; US8800436B2

Abstract

【課題】食材の酸化反応等を極力防止しながら加熱できる食材の加熱装置を提供する。
【解決手段】加熱室１０内に大気圧を超える圧力で過熱水蒸気を充満させることにより空気を排除した還元雰囲気下に食材８を保持することにより、従来のような酸素や窒素が存在する雰囲気ではなく、過熱水蒸気を充満させることにより空気を排除した還元雰囲気で食材８が加熱されるため、メイラード反応や酸化反応が抑制され、従来の加熱方法では生じ得なかった熱化学反応が食材８に生じる。これにより、加熱された食材８は従来にない特性を得ることが期待できるとともに、劣化の程度も少なくてすむ。
【選択図】図１

Description

本発明は、食材の酸化反応等を極力防止しながら加熱できる食材の加熱装置および方法に関するものである。

従来から、魚介類、肉類、野菜、果物等の食材は、焼く、煮炊きする、蒸す、揚げる、電磁波加熱等の手法により加熱されている。

これらの加熱手法では、食材が空気と触れる状態で加熱されることを避けられない。例えば、焼く、電磁波加熱等では、食材が空気中に存在した状態で加熱されるし、蒸す場合も雰囲気中に多量の空気が存在した状態で食材が熱せられる。煮炊きにしても水中の溶存空気の影響を避けることができず、揚げる場合も衣に含まれた空気の影響を避けることができない。

このため、食材を構成する成分は、加熱中に酸素および窒素と触れた状態で熱が加わることとなり、加熱中に程度の差はあっても酸素や窒素と反応することによる変質が避けられない。

このような加熱による食材の変質は、還元糖やアミノ化合物（アミノ酸、ペプチドおよびタンパク質）を加熱したときに見られる褐色物質（メラノイジン）を生成する反応であり、メイラード反応と呼ばれている。このメイラード反応は、非常に多くの素反応からなる過程であり、その全容は未だ十分には解明されていないが、メイラード反応で生じる褐色色素であるメラノイジンが、酸素や窒素を多く含む多様な高分子化合物からなる混合物であることから、メイラード反応には、空気の主成分である酸素および窒素が関与しているものと考えられる。

また、空気が存在する雰囲気で加熱することによって酸化反応も生じ、食品中に含有される油脂が酸化されることにより過酸化物を生じることが知られている。

このようなメイラード反応や酸化反応等により、食材は少なくとも変化・変質をきたしている。これらの反応は、食材の劣化等にも影響を及ぼしているのが実情である。

インターネット百科事典ウィキペディア「メイラード反応」の項 http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%A1%E3%82%A4%E3%83%A9%E3%83%BC%E3%83%89%E5%8F%8D%E5%BF%9C

しかしながら、メイラード反応等は、常温でも時間をかけて進行する反応であるところ、これらの反応を完全に避けた状態で食材を加熱することは事実上できない。一方、メイラード反応や酸化反応をできるだけ抑制しながら食材を加熱することができれば、その食材には、従来にない特性を得ることが期待できる。

本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、食材の酸化反応等を極力防止しながら加熱できる食材の加熱装置および方法を提供することをその目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の食材の加熱装置は、食材を加熱する加熱室と、上記加熱室に対して過熱水蒸気を導入する過熱水蒸気導入手段とを備え、
上記加熱室内に大気圧を超える圧力で過熱水蒸気を充満させることにより空気を排除した還元雰囲気下に食材を保持するように構成したことを要旨とする。

また、本発明の食材の加熱方法は、加熱室内に大気圧を超える圧力で過熱水蒸気を充満させることにより空気を排除した還元雰囲気下に食材を保持することを要旨とする。

本発明は、加熱室内に大気圧を超える圧力で過熱水蒸気を充満させることにより空気を排除した還元雰囲気下に食材を保持するため、従来のような酸化や窒素が存在する雰囲気ではなく、過熱水蒸気を充満させることにより空気を排除した還元雰囲気で食材が加熱されるため、メイラード反応や酸化反応が抑制され、従来の加熱方法では生じ得なかった熱化学反応が食材に生じる。これにより、加熱された食材は従来にない特性を得ることが期待できるとともに、劣化の程度も少なくてすむ。

本発明において、上記加熱室の外側に排気ダクトを形成するよう加熱室の外側に保温シェルを配置し、上記加熱室に対して食材を出し入れする第１の開口を上記排気ダクトに連通させ、上記第１の開口から排出された排ガスを排気ダクトを介して排出することにより、加熱室を排ガスの排熱で保温するように構成されている場合には、排ガスの廃熱を利用して加熱室を保温し、装置の熱効率を高めることができる。

本発明において、上記保温シェルには、加熱室に対して食材を出し入れするための第２の開口が、上記第１の開口に対応するように設けられ、上記第１の開口と第２の開口の間に、上記排気ダクトの入口が設けられることにより、上記第２の開口から導入された空気が排気ダクトを介して排出されて加熱室には導入されないように構成されている場合には、確実に空気を排除した還元雰囲気で食材が加熱され、メイラード反応や酸化反応が抑制される。

本発明の食材の加熱装置の一実施形態を示す図である。本発明の食材の加熱装置の第２実施形態を示す図である。

つぎに、本発明を実施するための最良の形態を説明する。

図１は、本発明の食材の加熱装置の一実施形態を示す図である。この加熱装置を使用して本発明の食材の加熱方法を実現することができる。

この装置は、加熱対象物である食材８を加熱する加熱室１０と、上記加熱室１０に対して過熱水蒸気を導入する過熱水蒸気導入手段とを備えている。そして、上記加熱室１０内に大気圧を超える圧力で過熱水蒸気を充満させることにより空気を排除した還元雰囲気下に食材８を保持するようにしている。

より詳しく説明すると、上記装置は、食材８を搬送するコンベア３を備えている。上記コンベア３は、加熱室１０の入口開口１２から出口開口１３に渡って設けられ、載置された食材８を、加熱室１０内で入口側から出口側に向かって搬送するようになっている。

上記加熱室１０は、コンベア３の搬送面より上側に配置された上側ケース１Ａと、コンベア３の搬送面より下側に配置された下側ケース１Ｂとによって囲われて形成されている。上記加熱室１０の入口側（図示の左側）には、コンベア３の搬送面に載置された食材８を加熱室１０内に搬入するための入口開口１２が設けられ、上記加熱室１０の出口側（図示の右側）には、コンベア３の搬送面に載置された食材８を加熱室１０内から搬出するための出口開口１３が設けられている。上記入口開口１２および出口開口１３以外の上側ケース１Ａの下端縁は、コンベア３の搬送面ギリギリの位置まで延びている。

上記加熱室１０内には、熱源としての過熱水蒸気を室内に導入するための過熱水蒸気導入管７Ａ，７Ｂが設けられている。過熱水蒸気導入管７Ａ，７Ｂは、コンベア３の搬送面より上側に上側の過熱水蒸気導入管７Ａが配置され、コンベア３の搬送面より下側に下側の過熱水蒸気導入管７Ｂが配置されている。上記上側と下側の過熱水蒸気導入管７Ａ，７Ｂは、それぞれコンベア３の搬送方向に沿って複数の導入口１５が設けられ、コンベア３上で搬送方向に並ぶ複数の食材８を加熱しうるようになっている。

上記過熱水蒸気導入管７Ａ，７Ｂには、過熱水蒸気発生装置４で発生した過熱水蒸気を供給するための供給管１４が接続され、上記加熱室１０内に過熱水蒸気を大気圧を超える圧力で導入するようになっている。すなわち、上記過熱水蒸気発生装置４、供給管１４および過熱水蒸気導入管７Ａ，７Ｂが、本発明の過熱水蒸気導入手段として機能する。

上記コンベア３は、この例ではメッシュコンベアが用いられ、コンベア３の搬送面（すなわち食材８の載置面である）の上下に過熱水蒸気が流通しうるようになっている。これにより、コンベア３上に載置された食材８を上下から満遍なく加熱しうるようになっている。

上記コンベア３の搬送面よりも下側の部分は、コンベアケース１１で覆われており、上記コンベアケース１１の内部空間でコンベア３が回転駆動されるようになっている。これにより、加熱室１０から出てきたコンベア３は、コンベアケース１１の内部空間で回転して再び加熱室１０に入るようになっている。上記コンベアケース１１の内部空間が、コンベア３の保温空間として機能し、加熱室１０から出てきたコンベア３は、ある程度保温されてあまり冷やされないで再び加熱室１０に入り、熱効率の低下を防止するようになっている。

上側ケース１Ａの外側には、上側ケース１Ａを覆うように上側保温シェル６Ａが設けられている。上記上側保温シェル６Ａには、加熱室１０の入口開口１２および出口開口１３に対応する部分に、それぞれ入口開口１２Ａおよび出口開口１３Ａが設けられている。上記入口開口１２Ａおよび出口開口１３Ａ以外の上側保温シェル６Ａの下端縁は、コンベア３の搬送面ギリギリの位置まで延びている。したがって、加熱室１０の入口開口１２および出口開口１３は、それぞれケース１Ａと上側保温シェル６Ａとの間の空間に連通している。

さらに、上記上側保温シェル６Ａの天井部には、ブロア５が設けられた排気管２が接続され、上側ケース１Ａと上側保温シェル６Ａとの間の空間のガスを吸引して外部に排出するようになっている。これにより、上側ケース１Ａと上側保温シェル６Ａとの間の空間は、排気ダクト９Ａとして機能する。すなわち、加熱室１０の入口開口１２および出口開口１３と、上側保温シェル６Ａの入口開口１２Ａおよび出口開口１３Ａとの間に排気ダクト９Ａの入口が存在することになる。

したがって、加熱室１０内に大気圧を超える圧力で導入された過熱水蒸気は、加熱室１０内に充満したのち、加熱室１０の入口開口１２および出口開口１３から導入圧力によって押し出され、上記排気ダクト９Ａ内に引き込まれ、排気ダクト９Ａを通過したのち排ガスとして排気管２から外部に排出される。

また、コンベア３の稼動にともなう食材８の搬入と搬出の際に、上側保温シェル６Ａの入口開口１２Ａおよび出口開口１３Ａから巻き込まれた大気は、上記排気ダクト９Ａ内に引き込まれて排ガスとして排出され、加熱室１０の入口開口１２および出口開口１３から加熱室１０内に導入されることがない。

このように、加熱室１０の入口開口１２および出口開口１３から排出された排ガスを、加熱室１０を構成するための上側ケース６Ａ外側に設けられた排気ダクト９Ａを通過させることにより、排ガスの廃熱を利用して加熱室１０を保温し、装置の熱効率を高めることが行われる。

上記装置において、加熱対象物である食材８をコンベア３の入口側に載置すると、出口側に向かって搬送され、入口開口１２から加熱室１０内に搬入される。加熱室１０内は、過熱水蒸気導入管７Ａ、７Ｂから過熱水蒸気が導入される。このとき、過熱水蒸気は、大気圧を超える圧力で導入され、稼働中において常に加熱室１０内が大気圧を超える圧力に保たれる。すなわち、過熱水蒸気は、入口開口１２から次々に搬入される食材８と過熱水蒸気との熱交換があったとしても、加熱室１０内が大気圧を超える圧力に保たれる圧力で導入される。

そして、コンベア３の駆動により、加熱室１０内を入口開口１２から出口開口１３に向かって進む間に食材８は加熱される。このとき、加熱室１０内が大気圧を超える圧力に保たれているので、加熱室１０内は、過熱水蒸気だけが充満して大気の侵入等は生じない。したがって、加熱室１０内は、導入された過熱水蒸気によって空気が排除された還元雰囲気に維持され、この還元雰囲気内で食材８が保持されて加熱されるのである。

さらに、大気圧を超える圧力により加熱室１０内に充満した過熱水蒸気は、入口開口１２および出口開口１３から押し出され、排気ダクト９Ａの入口からダクト内に吸引され、排気ダクト９Ａを通過して排気管２から排出される。

図２は、本発明の第２実施形態の食材の加熱装置を示す図である。

この例では、下側ケース１Ｂの外側にも、下側ケース１Ｂを覆うように下側保温シェル６Ｂが設けられている。上記下側保温シェル６Ｂは、入口開口１２および出口開口１３に対応する開口が設けられておらず、コンベア３の搬送面の下側ぎりぎりまでカバーしている。

上記下側保温シェル６Ｂは、ブロア５が設けられた排気管２が接続され、下側ケース１Ｂと下側保温シェル６Ｂとの間の空間のガスを吸引して外部に排出する。これにより、下側ケース１Ｂと下側保温シェル６Ｂとの間の空間は、排気ダクト９Ｂとして機能し、加熱室１０の入口開口１２および出口開口１３から導入圧力によって押し出された過熱水蒸気は、上記排気ダクト９Ａ内に引き込まれるとともに、一部はメッシュのコンベア３を通過して排気ダクト９Ｂを通過したのち排ガスとして排気管２から外部に排出される。

このように、加熱室１０の入口開口１２および出口開口１３から排出された排ガスを、加熱室１０を構成するための上側ケース６Ａ外側に設けられた排気ダクト９Ａを通過させるとともに、下側ケース６Ｂ外側に設けられた排気ダクト９Ｂを通過させ、排ガスの廃熱を利用して加熱室１０を保温し、装置の熱効率を高めることが行われる。

それ以外は、上記実施形態と同様であり、同様の箇所には同じ符号を付している。この例でも上記実施形態と同様の作用効果を奏する。

上記各実施形態の加熱装置では、加熱室１０内に大気圧を超える圧力で過熱水蒸気を充満させることにより空気を排除した還元雰囲気下に食材８を保持するため、従来のような酸化や窒素が存在する雰囲気ではなく、過熱水蒸気を充満させることにより空気を排除した還元雰囲気で食材８が加熱されるため、メイラード反応や酸化反応が抑制され、従来の加熱方法では生じ得なかった熱化学反応が食材に生じる。これにより、加熱された食材８は従来にない特性を得ることが期待できるとともに、劣化の程度も少なくてすむ。

また、上記加熱室１０の外側に排気ダクト９Ａ、９Ｂを形成するよう加熱室１０の外側に保温シェル６Ａ、６Ｂを配置し、上記加熱室１０に対して食材８を出し入れする開口１２、１３を上記排気ダクト９Ａ、９Ｂに連通させ、上記開口１２、１３から排出された排ガスを排気ダクト９Ａ、９Ｂを介して排出することにより、加熱室１０を排ガスの排熱で保温するように構成されているため、排ガスの廃熱を利用して加熱室１０を保温し、装置の熱効率を高めることができる。

上記のように、本発明では、過熱水蒸気によって食材８を加熱する。

本発明に用いられる過熱水蒸気とは、加熱室１０に搬入された食材８との熱交換等によっても、凝縮して水滴を発生することのない水蒸気である。

この加熱の際に、加熱室１０に導入する過熱水蒸気の温度は、食材８の種類、加熱室１０の容量、加熱室１０内に搬入する食材のボリュームやコンベア３の搬送速度（時間当たりの食材８の投入量）等の諸条件によって適宜設定することができ、いずれにしても、加熱室１０への食材８の搬入、加熱、搬出を連続的に行った状態で、その食材８に火がとおって加熱調理や殺菌が適切に行われる温度に設定される。

また、加熱室１０に導入する過熱水蒸気の圧力は、加熱室１０の容量、加熱室１０内に搬入する食材のボリュームやコンベア３の搬送速度（時間当たりの食材８の投入量）等の諸条件によって適宜設定することができ、加熱室１０への食材８の搬入、加熱、搬出を連続的に行った状態で、入口開口１２および出口開口１３から加熱室１内への大気の呼び込みが生じない圧力以上に設定される。

また、加熱室１０に導入する過熱水蒸気の流量は、加熱室１０の容量、加熱室１０内に搬入する食材のボリュームやコンベア３の搬送速度（時間当たりの食材８の投入量）等の諸条件によって適宜設定することができ、加熱室１０への食材８の搬入、加熱、搬出を連続的に行った状態で、入口開口１２および出口開口１３から加熱室１内への大気の呼び込みが生じない流量以上に設定される。

本発明は、野菜類、豆類、いも類、海藻類、きのこ類、果実類、食肉類、魚介類、その他の加工食品等、各種の食材を加熱して調理や殺菌等する際等に適用することができる。

１Ａ上側ケース
１Ｂ下側ケース
２排気管
３コンベア
４過熱水蒸気発生装置
５ブロア
６Ａ上側保温シェル
６Ｂ下側保温シェル
７Ａ過熱水蒸気導入管
７Ｂ過熱水蒸気導入管
８食材
９Ａ排気ダクト
９Ｂ排気ダクト
１０加熱室
１１コンベアケース
１２入口開口
１２Ａ入口開口
１３出口開口
１３Ａ出口開口
１４供給管
１５導入口

Claims

食材を加熱する加熱室と、上記加熱室に対して過熱水蒸気を導入する過熱水蒸気導入手段とを備え、
上記加熱室内に大気圧を超える圧力で過熱水蒸気を充満させることにより空気を排除した還元雰囲気下に食材を保持するように構成したことを特徴とする食材の加熱装置。
上記加熱室の外側に排気ダクトを形成するよう加熱室の外側に保温シェルを配置し、上記加熱室に対して食材を出し入れする第１の開口を上記排気ダクトに連通させ、上記第１の開口から排出された排ガスを排気ダクトを介して排出することにより、加熱室を排ガスの排熱で保温するように構成されている請求項１記載の食材の加熱装置。
上記保温シェルには、加熱室に対して食材を出し入れするための第２の開口が、上記第１の開口に対応するように設けられ、上記第１の開口と第２の開口の間に、上記排気ダクトの入口が設けられることにより、上記第２の開口から導入された空気が排気ダクトを介して排出されて加熱室には導入されないように構成されている請求項２記載の食材の加熱装置。
加熱室内に大気圧を超える圧力で過熱水蒸気を充満させることにより空気を排除した還元雰囲気下に食材を保持することを特徴とする食材の加熱方法。