JP2018064531A - 冷却調理方法及び冷蔵庫 - Google Patents

Abstract

【課題】家庭用冷蔵庫において、最適な冷却速度制御により食品への調味料の染込み、食品の軟化を促進させる調理効果を発揮することを目的とする。【解決手段】収納室と、冷却器１１５からの冷気を収納室に送風する送風手段１１６と、送風手段１１６を制御する制御手段１３２とを備え、制御手段１３２は食品表面を０℃以下の非凍結温度帯まで冷却する第一工程（急速冷却工程）と、前記第一工程後に微凍結温度まで食材表面を冷却する第二工程（微凍結工程）とで、食材を急速冷却することにより、食材の投入後、即座に急冷を開始してより短時間で表面に微凍結層を形成し、温度勾配による浸透圧作用を促進し、調味液浸透を促進するほか、細胞間の適度な氷結晶生成により食材の風味を損なわずに調味液浸透効果、食材の軟化効果を高めることができる。【選択図】図３

Description

本発明は、最適な冷却速度制御により食品への調味料の染込み、食品の軟化を促進させる調理機能を備えた冷却調理方法に関するものである。

近年、共働き世帯の増加などを背景に、調理、掃除、洗濯等の家事全般に利便性が求められ、手間や時間のかかる料理は敬遠される傾向にある。特に嫌われるのは煮込み料理などの、長時間の処理により調味材料の染込みを促進し、食材を軟化させる必要がある料理である。近年は短時間で調理できる料理や調理法が一般家庭における調理の場面で好まれている。

調理には様々な操作があり、大きく二つの操作に分けられる。一つは非加熱操作（洗浄、浸漬、切断、冷却、凍結、解凍、凝固など）であり、もう一つは加熱操作（焼く、炒める、揚げるなど）がある。非加熱操作の大部分は加熱操作の前処理として行うことが多く、その後に行う加熱操作や仕上がりに大きく影響する重要な操作である。冷凍冷蔵庫は特に非加熱操作の中の冷却、凍結、解凍、凝固の役割を持ち、これらの操作を組み合わせて自動で行うことで、加熱操作調理やその他の調理の手間を省くことができる。

冷凍冷蔵庫を調理操作として使用するものが従来より提案されている。（例えば、特許文献１参照）
以下、図面を参照しながら、上記従来の冷凍冷蔵庫を説明する。

図８は、従来の冷凍冷蔵庫の縦断面図である。

同図において、冷凍冷蔵庫１は、冷凍室２と冷蔵室３とを、区画壁によって区画されて構成される。低温調理室４は、外周に断熱材５を有し、前面開口部に開閉自在の扉６を備えている。冷却手段１１は、圧縮機７で冷媒を加圧し、凝縮器８で液化した冷媒を膨張弁９で一気に気化することにより冷却される冷却器１０からなり、送風手段１２により、冷却手段１１で冷却された冷気を強制通風させ、送風路１３を介して低温調理室４へ冷気を送るようにしている。ダンパーサーモ等の温度制御手段１４は、送風路１３に設けられ、低温調理室４を適温に維持するようにしている。

さらに、この低温調理室４には、上部ヒータ１５と下部ヒータ１６とからなる加熱手段１７が設置されている。コントロールパネル１９は、低温調理室４内の食材１８に応じて、低温調理室４内の温度と時間とを設定するキーが設けられており、これらのキーを操作して温度条件を設定することにより、各材料等に応じた適切な温度管理が行われる。

よって、使用者が食材１８を低温調理室４に入れ、コントロールパネル１９を操作して、食材１８に応じた設定をすることにより、冷却手段１１で冷却された冷気が送風手段１２で前記低温調理室４内へ循環し、設定に応じて一定時間食材１８を凍結し、原形質分離を起こさせた後、調味材料が浸透できる状態を形成する。

次に、加熱手段１７により、食材１８を昇温させ、浸漬された調味材料の浸透を促進する。したがって、食塩を加えなくても凍結によって調味材料が浸透できるよう原形質分離を起こし、漬物の減塩化が図れると同時に、調味材料の浸透し易い環境を形成することにより、漬け込み時間の短縮が図れる。

特開平４−７３５８３号公報

しかしながら、上記従来の冷蔵庫では、食材の温度変化が緩やかであり、浸漬された調味材料の十分な浸透のためには長時間の加熱時間や凍結時間を必要とした。これは、調理時間の短縮化が急激に進む近年の時代背景に合致していない。また、長時間の処理により調味料と内在水分の浸透圧作用が過度に進み、食感が損なわれる。

さらに、家庭用冷凍冷蔵庫においては省エネ性が重要な訴求ポイントであり、加熱手段を搭載することは、冷凍庫に大きな負担がかかるという欠点があった。

本発明は上記従来の課題を解決するものであり、適正な冷却速度で食品を冷却することにより、漬け込み時間の短縮と過度の調味液浸透を抑制できる冷蔵庫を提供することを目的とする。

上記従来の課題を解決するために、本発明の冷却調理方法および冷蔵庫は、食品表面を０℃以下の非凍結温度帯まで冷却する第一工程（急速冷却工程）と微凍結温度まで食材表面を冷却する第二工程（微凍結工程）とにより食品を急速冷却させることを特徴とするものである。これによって、第一工程において食材表面の温度低下を短時間で生じ、食材への調味液の浸透効果を高めることができる。さらに、第二工程において食品表面を微凍結させることにより、食品表面の細胞間に適度な隙間を生じさせ、食感を損なわずに解凍・加熱時の調味液効果を増大することができる。

本発明の冷却調理方法および冷蔵庫は、食材表面を急速冷却することにより、短時間で食材の外装部とその内側との温度差による浸透圧差を生じさせ、食材本来の食感を損なわないまま、食材に味を染込ませやすくすることができ、使い勝手の向上を図ることができる。

本発明の実施の形態１における冷蔵庫の正面図 図１のＡ−Ａ断面図 本発明の実施の形態１における冷蔵室の要部拡大図 本発明の実施の形態１における冷蔵庫の制御ブロック図 本発明の実施の形態１における冷蔵庫の投入負荷検知から急冷運転の制御フローチャート 本発明の実施の形態１における冷蔵庫の冷却時間と食品表面温度の関係を示す図 本発明の実施の形態１における冷蔵庫の食材到達温度と食材の塩分濃度との関係の一例を示した図 従来の冷凍冷蔵庫の縦断面図

第１の発明は、食品表面を０℃以下の非凍結温度帯まで冷却する第一工程（急速冷却工程）と微凍結温度まで食材表面を冷却する第二工程（微凍結工程）とにより食材を急速冷却することにより、食材の投入後、即座に急冷を開始してより短時間で表面に微凍結層を
形成し、温度勾配による浸透圧作用を促進し、調味液浸透を促進するほか、細胞間の適度な氷結晶生成により食材の風味を損なわずに調味液浸透効果、食材の軟化効果を高めることができる。

第２の発明は、第１の発明において、前記第一工程は、１Ｋ／分以上の速度で食品表面を冷却することにより、食材の投入後の温度勾配による浸透圧作用を確実に促進し、調味液浸透効果を高めることができる。

第３の発明は、第１または第２の発明において、食材を調味料に接触させる前処理工程を有することにより、食材の調味液染込み効果をさらに促進することができる。

第４の発明は、第１から第３のいずれか一つの発明において、冷却調理を終えた後の保存温度を０以下の微凍結温度としたことにより、冷却調理後も鮮度を保ちながら保存することができる。

第５の発明は、第１から第４のいずれか一つの冷却調理方法を備えた冷蔵庫であり、効率的に食品表面に調味料を染込みやすくすることができる冷蔵庫を提供することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１による冷蔵庫の正面図、図２は図１のＡ−Ａ断面図、図３は同実施の形態１による冷蔵室の要部拡大図、図４は同実施の形態における冷蔵庫の制御ブロック図、図５は同実施の形態における冷蔵庫の投入負荷検知から急冷運転の制御フローチャートである。

図１及び図２において、冷蔵庫１０１は上段、中段、及び下段の５つに区画された貯蔵室を備える。具体的には、上段の貯蔵室は冷蔵室１０２で前面に観音開き式扉を有し、下方に引出し扉を備える第一の変温室１０３と、それと並行に引出し扉を備える製氷室１０５があり、最下部に配置される引出し扉を備えた野菜室１０６と、製氷室１０５と野菜室１０６の間に配置した冷凍室１０４とから構成される。

各扉は、それぞれ、冷蔵室扉１０２ａ、第一の変温室扉１０３ａ、冷凍室扉１０４ａ、製氷室扉１０５ａ、野菜室扉１０６ａとして図示する。冷蔵室１０２と、横並びの製氷室１０５と第一の変温室１０３とは、上下に断熱区画壁１１１により区画される。さらに、横並びの製氷室１０５及び第一の変温室１０３と第二の冷凍室１０４、冷凍室１０４と野菜室１０６も、同様に断熱区画壁１１１により上下に区画される。

また、外箱１０８と内箱１０９の間に充填された断熱壁１１０で形成された冷蔵庫１０１は、上部に設けた冷蔵室１０２内の下部に独立した貯蔵室としての第二の変温室１０７を区画形成している。第二の変温室１０７は切替え室として構成され、本実施の形態の場合は、０℃付近の冷蔵温度帯の第一の温度帯（チルド）と、第一の温度帯と約−６℃以下の冷凍温度帯との間の温度帯となる約−３℃の第二の温度帯（パーシャル）に設定可能である。

次に冷却システムの構成について説明する。冷凍室１０４の背面後方には、冷却室１１４が形成され、内部に冷却器１１５を有し、上部機械室１１３に設置された圧縮機１１２とともに、冷蔵庫１０１を冷却する冷凍サイクルを構成する。また、冷却室１１４には、
冷却器１１５で熱交換された冷気を強制循環させる送風ファン１１６が配置され、その上方には冷蔵室１０２に流入する冷気を分配するダンパー装置１１７ａと、第二の変温室１０７に流入する冷気を分配するダンパー装置１１７ｂを配置している。各貯蔵室において、冷蔵室１０２の庫内温度は約２〜３℃であり、野菜室１０６の庫内温度は約２〜５℃であり、第一の変温室１０３、冷凍室１０４の庫内温度は約−１８〜−２０℃と温度帯を分けて使用可能である。それにより、食品の保存に適した温度帯を選択し、食品を貯蔵することによって、より高い保鮮性と長期保存を実現することができる。

次に第二の変温室１０７と第二の変温室１０７の天面に設置される照明装置１２１の構成について、図３、図４を用いて説明する。第二の変温室１０７は、その上部が冷蔵室１０２の最下段に位置する棚板１１８としても利用できる合成樹脂製の上面カバー１２２と、上面カバー１２２の下方に、前後方向に引き出し可能に収納された合成樹脂製の収納ケース１２３と、第二の変温室１０７の上面カバー１２２の前面開口部に開閉自在に設けられた開閉扉１２４で構成されており、開閉扉１２４は閉時には収納ケース１２３の前面壁１２３ｂと密着し、第二の変温室１０７内を略密閉空間としている。また、開閉扉１２４は内部に収納した食品が視認できるように、透明性の高い合成樹脂製としている。

さらに、第二の変温室１０７の奥壁面には、開閉扉１２４が閉時に収納ケース１２３の後面壁１２３ａと嵌合するように、扉開閉検知手段１２７が設けられている。また本実施の形態では、収納ケース１２３の底面にはアルミ製の底板１２８を嵌め込み、冷却性能向上や、照明装置１２１からの照明拡散による視認性向上を図っているが、特に必須のものではない。

また第二の変温室１０７の奥壁面後方には、ダンパー装置１１７ｂで分配された冷気を第二の変温室１０７に導く変温室背面ダクト１２５が形成され、第二の変温室１０７の天面には変温室背面ダクト１２５の下流となる変温室天面ダクト１２６が配置されている。変温室天面ダクト１２６は、断熱性を有する発泡断熱部材で形成された断熱ダクト部材１２６ａと、その外周を覆う化粧板となる合成樹脂製のダクトカバー１２６ｂとで構成されている。変温室天面ダクト１２６は上面カバー１２２とともにダクトを構成し、収納ケース１２３の上面部となる位置に第二の変温室１０７内へ冷気を吐出する冷気吹出し口１２９を形成している。

また、第二の変温室１０７内には室内を照射する照明装置１２１が、変温室天面ダクト１２６の奥行中心位置よりも前方の開閉扉側に、ダクトカバー１２６ｂに埋め込まれて設置されている。

次に、冷蔵室１０２には冷蔵室扉１０２ａの開閉状態を検知する冷蔵室扉スイッチ１３０が設置され、冷蔵庫１０１の庫内外の任意の場所には第二の変温室１０７の温度帯や運転モードを切替える設定手段１３１が設置されている。また、冷蔵室扉スイッチ１３０から信号Ｓ１、設定手段１３１から信号Ｓ２、扉開閉検知手段１２７から信号Ｓ３が、それぞれ制御マイコン１３２へ入力され、さらに制御マイコン１３２からは信号Ｓ４が圧縮機１１２へ、信号Ｓ５が送風ファン１１６へ、信号Ｓ６がダンパー装置１１７ａへ、信号Ｓ７がダンパー装置１１７ｂへ出力されて、所定の冷却動作をおこなう。

以上のように構成された冷蔵庫について、以下その動作、作用について図５を用いて説明する。

まず、設定手段１３１により第二の変温室１０７の温度帯が、第二の温度帯（パーシャル）に設定されている状態で開閉扉１２４が閉扉されて、かつ冷蔵室扉スイッチ１３０が冷蔵室扉１０２ａの閉を検知する（ＳＴＥＰ１）。そして、冷蔵室扉スイッチ１３０が冷
蔵室扉１０２ａの閉を検知した（ＳＴＥＰ１）ことを起点として、食品投入有無判定手段１３４により負荷投入の有無を判定する。具体的には、圧縮機１１２が始動後所定時間以上経過していて、外気温により定められる所定の回転数で運転されている場合（ＳＴＥＰ２）、第二の変温室１０７内を急冷するかどうかを判定する急冷開始判定が開始される（ＳＴＥＰ３）。ＳＴＥＰ２で、圧縮機１１２の始動後の時間が所定時間に達していない場合は、所定時間を経過した時点でＳＴＥＰ３に移行する。

ＳＴＥＰ３で、無負荷と判定された場合は、通常のパーシャル制御を行う（ＳＴＥＰ４）。一方、ＳＴＥＰ３で、負荷投入有りと判定された場合は、所定の急冷運転を開始する。また、所定の急冷運転終了後は、ＳＴＥＰ６のディープフリーズ保護運転を行う。

上記急冷解除判定は、第二の変温室（パーシャル室）１０７用のダンパー装置１１７ｂを所定時間強制的に閉じたときの変温室温度センサ１３３の温度傾きによって判定してもよい。

また、温度センサに因らず、急冷開始スイッチや、収納室の扉開閉により急冷制御を開始してもよい。

食材を急速に微凍結するためには、所定時間の間、連続して冷却され続けることが下記の理由により必要である。食材が微凍結する際、表層が微凍結すると食材内部の未凍結部に比べて比熱が約半分、熱伝導率が約４倍となる。この状況で冷却が一時停止すると、未凍結部の熱が微凍結部に熱伝導により伝わりやすいために、微凍結部の温度が再上昇しやすい。その結果、いったん微凍結した部分の温度が容易に０℃まで上昇し、融解が始まる。微凍結、融解が繰り返されることは食材を物理的に劣化させて質を落とすため好ましくない。

表層微凍結を急速に実現するためには、微凍結層が１ｍｍ程度の厚みまで成長させて、微凍結層自体が潜熱蓄熱効果を発揮して食材内部の熱が最表層まで伝熱しないように断熱効果を発揮することが必要である。このようにして、食材表層に確実に微凍結層を作ることが出来る。また、その場合、微凍結層生成までの時間は、過冷却現象などによって左右されにくく比較的安定する。

図６は食材を前記制御手段で微凍結させた際の冷却時間と食品表面温度との関係を示す図である。冷却を開始した後、第一工程において、食材表面温度は１Ｋ／分以上の速度で低下し、第二工程において表層１ｍｍ以上の厚みまで微凍結層を成長させ、これらの工程を１５分以内で完了するよう設定した。これにより温度勾配による浸透圧作用を促進し、調味液浸透を促進するほか、細胞間の適度な氷結晶生成により食材の風味を損なわずに調味液浸透効果、食材の軟化効果を高めることができる。

なお、上記第一工程および第二工程を行う前の食材は、調味料に接触させる前処理工程を行っている。これにより、調味料を食材に効率的に素早く浸透させることができる。

また、冷却調理を終えた後の保存温度を０以下の微凍結温度としているので、冷却調理後も鮮度を保ちながら保存することができる。

図７は食材を前記冷却手段で冷却または微凍結した際の食材到達温度と食材の塩分濃度との関係の一例を示した図である。食材を冷却後、凍結点に達すると、それ以下の温度で凍結前に比べ食品中の塩分濃度が増加し、味染込み効果が促進されることを見出した。

以上に説明したように、本実施の形態では、食品表面を０℃以下の非凍結温度帯まで冷
却する第一工程（急速冷却工程）と、前記第一工程後に微凍結温度まで食材表面を冷却する第二工程（微凍結工程）とで、食材を急速冷却する冷却調理方法であり、収納室（第二の変温室１０７）と、冷却器１１５からの冷気を収納室に送風する送風手段（送風ファン１１６）と、送風手段を制御する制御手段（制御マイコン１３２）とを備えた冷蔵庫において、制御手段により冷気の送風を制御することで収納室に保存された食品の表面を微凍結させ、その後、微凍結温度で保存するものであり、微凍結層により食材の調味液浸透効果や軟化効果を高めることができる。また食材の取分けや切分けが容易に行われ、風味を劣化させないので、保存食品を新鮮に保存することができる。

送風手段は、冷却器からの冷気を収納室に送風するダクト（冷蔵室ダクト１２０）と、ダクト内に設けたダンパ（ダンパー装置１１７ａ）と、収納室内の温度を検知する温度センサ（変温室温度センサ１３３）とを備え、制御手段は、ダンパー装置を所定時間強制的に開放し、収納室に保存された食品の表面を急速に微凍結させ、その後、温度センサの検知温度に基づいてダンパー装置を開閉制御して微凍結温度で保存するものであり、食材の投入後、即座に急冷を開始してより短時間で浸透圧効果、微凍結形成を誘導し、さらに保存食品を新鮮に保存することができる。

また、ダンパー装置を所定時間強制的に開放するとともに、圧縮機を連続運転するものであり、より短時間で浸透圧効果及び微凍結形成を誘導し、さらに保存食品を新鮮に保存することができる。

第二の変温室１０７は貯蔵室内の一画に内蔵され、第二の変温室１０７は貯蔵室１０２とは独立して温度制御されることにより、一度生成した微凍結層が安定に維持されて冷却効果、保存効果を維持することができる。

上記の本発明の冷却制御手段は、同様の手段が確保できた場合、変温室１０７に限らず、冷蔵室１０２、第一の変温室１０３、冷凍室１０４、製氷室１０５、野菜室１０６のいずれの部屋においても実行可能である。

本発明の冷蔵庫は、家庭用のみならず業務用においても適用することができ、例えば業務用冷蔵庫、ショーケースやクーラーボックスの調理性の向上に対しても利用できる。

１０１ 冷蔵庫
１０２ 冷蔵室（貯蔵室）
１０２ａ 冷蔵室扉
１０３ 第一の変温室
１０３ａ 第一の変温室扉
１０４ 冷凍室
１０４ａ 冷凍室扉
１０５ 製氷室
１０５ａ 製氷室扉
１０６ 野菜室
１０６ａ 野菜室扉
１０７ 第二の変温室（収納室、パーシャル室）
１０８ 外箱
１０９ 内箱
１１０ 断熱壁
１１１ 断熱区画壁
１１２ 圧縮機
１１３ 上部機械室
１１４ 冷却室
１１５ 冷却器（蒸発器）
１１６ 送風ファン（送風手段）
１１７ａ、１１７ｂ ダンパー装置（ダンパー）
１２０ 冷蔵室ダクト（ダクト）
１２１ 照明装置
１２２ 上面カバー
１２３ 収納ケース
１２３ａ 後面壁
１２４ 開閉扉
１２５ 変温室背面ダクト
１２６ 変温室天面ダクト
１２６ａ 断熱ダクト部材
１２６ｂ ダクトカバー
１２７ 扉開閉検知手段（収納室開閉検知手段）
１２８ 底板
１２９ 冷気吹出し口
１３０ 冷蔵室扉スイッチ
１３１ 設定手段
１３２ 制御マイコン（制御手段）
１３３ 変温室温度センサ（温度センサ）
１３４ 食品投入有無判定手段

Claims (5)

1. 食品表面を０℃以下の非凍結温度帯まで冷却する第一工程（急速冷却工程）と、前記第一工程後に微凍結温度まで食材表面を冷却する第二工程（微凍結工程）とで、食材を急速冷却する冷却調理方法。
2. 前記第一工程は、１Ｋ／分以上の速度で食品表面を冷却することを特徴とする請求項１に記載の冷却調理方法。
3. 食材を調味料に接触させる前処理工程を有することを特徴とする請求項１または２に記載の冷却調理方法。
4. 冷却調理を終えた後の保存温度を０以下の微凍結温度としたことを特徴とする請求項１から３に記載の冷却調理方法。
5. 請求項１から４のいずれか一項に記載の冷却調理方法を備えた冷蔵庫。

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