JP2019520855A

JP2019520855A - 調理前に食品構造を改善するための手順および関連する機器

Info

Publication number: JP2019520855A
Application number: JP2019518165A
Authority: JP
Inventors: クレリコ，ダニエレディ
Original assignee: ネクストクッキングジェネレーションエスアールエル
Priority date: 2016-06-16
Filing date: 2017-06-12
Publication date: 2019-07-25
Also published as: EP3471555A1; CA3027675A1; EP3471555B1; US20190313673A1; WO2017216703A1; ITUA20164431A1; MX2018015738A

Abstract

本発明は、熟成段階および調理段階における、特に動物由来の食品処理の先行技術に対する大幅な修正を可能にし、つまり、両プロセスの利点の大部分を統合した、理論的・実験的ガイドラインおよび関連機器による手順を定義するものである。本発明の着想に従って得られる手順は、咀嚼性、消化性、栄養素の存在、および食品の水分補給に関する特性を改善する。さらに、本発明は、調理手順に起因する有害物質の不発生を確実にするうえ、食品のマリネおよびアロマ成分のはたらきを向上する。

Description

発明の詳細な説明

本発明の適用分野は以下のように識別することができる。

１.食品技術の研究。

２.大小のレストランとケータリング。

３.食物の大規模・小規模な流通。

本発明は、全ての食品、特に動物起源の食品の予備調理工程およびその後の調理工程のための、新しいタイプの装置、およびそれに関連した手順に関するものである。

栄養的側面に関してだけでなく、食品の味やそれに由来するよろこびに関して、食べ物が人間の消費の本質的な特徴であるということを言うためにも、食品の調理前の処理が根本的な重要性をもっていることが多い。それに関して、噛みやすさ、食品の組織の均質性などのパラメータは無視できないものであり、販売の成功および製品の流通に深く影響を及ぼす可能性がある。肉を例にとってみれば、現在の最先端技術により、肉の数種類のカット専用の加工プロトコルが提供され、その結果構造が変化して他のカットには得られないような特性を向上させることができる。調理前にこういった加工手順を省略すると、食品の味が低下したり、食べることがほとんど不可能になることがあることを知っておくべきである。上記のような変化を目的とした最も重要な手順は、エイジングである。エイジング段階では、人間による消費目的の肉に変換されることにより、筋肉は酵素的、化学的、物理的な変化を被り硬さを失う。この調理前の段階を肉の熟成と定義しよう。現在、エイジングとは、動物の死骸を開いて掃除したあとに、温度と湿度が管理された環境下で縦向きに貯蔵することをいう。

エイジング段階では様々な現象が起こり、それはまた商業的要因にも影響する：例えば筋肉のＰＨ値（すなわち酸性度）の低下および組織の水分の相対的損失。この現象は食品の重さを変え、肉のカットの経済的産出量を変える。肉の基本硬度、つまりその柔らかさの特徴は、その中に存在する結合組織、量のパラメーター、架橋の質などにも依存するものである。高温で行われる伝統的な調理方法は、比較的許容可能な範囲で柔らかさのパラメーターを変えるものだが、同時に食品に望ましくない特徴を付加してしまう。中でも重要なものは以下の通り。

１.タンパク質と炭水化物両方の高い水分損失。この状況に対して、肉に水分を与え柔らかくするために、調理段階でしばしばソースや添加物が使用される。

２．栄養素の損失。

３．おいしくなさそうな見た目。

最後に、肉のカットがすべて均一なわけではなく、熟成と調理のプロセスはほとんど制御できない変数に依存するため、プロセスは一様にすべての種類の肉にとって単一の標準的なものが使用される。食品の多くのカテゴリーにおけるこういった習性の不均一性に関して、熟成の最先端技術を改善するためにどうしたらよいかという食品研究が開始されている。様々な種類の動物の筋肉から得られる肉の調理法を改善し、従来の技術で現在入手可能なものよりも質が高くおいしい製品を、すべての側面（噛みやすさ、食品に含まれる水分、多くの栄養素の存在など）から見てより高い収率で入手できるような方法の研究も含まれている。

さらに結果として、食品の販売という観点からみた経済的収量にもプラスの影響を与えると見られている。こういった研究が、本発明の着想の目的である、手順および装置の完成をもたらしたといえる。

処理手順。

本発明の意義は、理論的・実験的ガイドラインに従った（発見された）処理手順の定義にあり、それにより、熟成段階および調理段階における食品の処理のための、熟成・調理両段階の大部分の利点を集約させる機械の設計・構築が可能になった。肉の例を用いて、我々は、食品の特性をさらに強化し、それを従来技術のものよりも優れた熟成状態に到達させるような熟成法を得る方法を理解しようと試みた。そうして到達した新しいタイプの熟成を「ブースト熟成」と呼ぶ。ブースト熟成を得るためには、最終的な硬さを特徴づける肉の特性を変える物理的システムに頼っている。結合組織が多く存在する肉のカットについては「最先端技術」の項で論じられている。外部物質を追加する先験的な処理手順を除外して、我々は、主に超音波トランスデューサによって伝達される運動エネルギーの波によって提供される、組織に対する機械的モデリング作用を選択した。そういった装置は、実際には、高周波で（異なるレベルの強度および周波数の）音波を放射することができ、食品が液体に浸された際に影響し、その基本的な硬さに大きな変化を与える。これは、液体内の超音波が小さな気泡の形成を引き起こすために可能であり、これは、液体自体の圧力の不均一性の影響により、食物の繊維に衝突してそれらの運動エネルギーを解放することが可能になるからである。

この手順は次の条件によって開発された。

１．超音波による影響を効果的に受けるためには肉は液体に浸されなければならないが、処理液によって汚染されないよう、容器の中に閉じ込められなければならない。また、容器は、熟成中に芳香物質やマリネ物質を添加することを可能にする。実際、この段階の間に、マリネードおよび芳香物質の存在が、先行技術のものと比べて特に増加することが証明されている。それゆえ、食品を収容する容器は液体不透過性でなければならないが、液体中を伝わる超音波は透過性でなければならず、液体中でこれらの波を効果的に変換することが必要である。このパラメータは、トランスデューサの電気駆動中に考慮しなければならない。実際、このシーケンスの間に、容器内のエネルギーの伝達関数を考慮する必要がある。液体不透過性でいて、物理的・機械的特性を有する超音波に対して透過性である容器の存在は、物理的・構造的に重要な食品改良を可能にする超音波によるブースト熟成を得るために不可欠なのである。

２．超音波を用いたブースト熟成中の食品の温度は、優れた効果を得るためには一定に保たれなければならない。この状態が起こりうることを確実にするためには、超音波の放射で処理される食品が挿入された容器の周囲の水または液体の温度が管理され、熱エネルギーの分布の均一性を可能にする再循環によっても正しい値に保たれることが必要である。

３．超音波信号の強度の離散化、変調、持続時間、周波数範囲およびデューティサイクルは、本発明の着想に基づく機能に従って決定される。超音波ブースト熟成のプロセスを受けるあらゆる種類の食品に対して、周波数の範囲（ＤｅｌｔａＦ）［図７（７０）］、電力範囲（ＤｅｌｔａＩ）［図７（７１）］持続時間の範囲（ＤｅｌｔａＴ）［図７（７２）］、単位時間内の超音波の放射周期の範囲すなわちデューティサイクル（ＤｅｌｔａＤ）［図７（７３）］が定められ、超音波の作用による温度増加を避けながら、食品を浸漬する液体の温度を所定の範囲内に安定させる。この管理された温度値は、熟成段階中の食品が調理されてしまうことを回避することを可能にする。この要件を得るために、本発明の概念に従って、我々は超音波の駆動信号を構成する高調波のエネルギーレベルの分析を実行する。正しい電力値を高調波に関連づけることによってエネルギーの量を管理し、このエネルギーの様々なレベルを超音波トランスデューサの駆動信号の周波数スペクトル内に分布させることによって、液体がさらされる温度の変動をチェックすることが可能である。

４．本発明の着想に従って、必要とされる温度の安定化は、タンク内に収容されている液体中に溶解するガスを減少させることによって、さらに管理される。これが可能なのは、熟成プロセスが、タンク内で真空下、つまりタンク自体に含まれる空気と液体との間の気体交換の安定化を可能にする物理的状態下において開始されるためである。気体が少ないと波の伝播が容易になり、続いて液体の温度の上昇が制限されるため、真空の物理状態は、液体中に散乱中の超音波の屈折の影響を減少させるのである。

５．また、真空の物理的状態は、液体の音響インピーダンスの値を一定にすることを可能にし、その後一定値になると変数にはならない。その要因は液体に溶けているガスの量に関係する。液体のインピーダンスの値を一定にすることにより、熟成させる製品を含んだ液体不透過性容器内の超音波の電力量が予測可能になる。この条件は、容器内で変換されたエネルギーの時間軸上での分散の制御と安定を可能にし、超音波システムによって誘発された熟成結果の管理および予測を可能にする。
装置。

発明の利点。

本発明の超音波ブースト熟成のプロセスによって、手順に従って得られる利点、および本発明の着想に従って説明された装置について以下に説明する。

１．超音波ブースト熟成では、食品の組織の均一性は伝統的な熟成の最先端技術よりも高くなる。このことにより、調理が容易になり、噛みやすさおよび処理を受けた食品の栄養価が改善される。

２．超音波ブースト熟成では、伝統的な熟成の最先端技術と比較すると、食品の基本的な硬さが劇的に減少する。

３．超音波ブースト熟成では、エイジングの最先端技術と比べて、食品の結合組織のゼラチン状の形への変換がより多く実行される。

４．超音波ブースト熟成では、最先端技術と比較した場合、エイジングの時間が大幅に短縮される。

５．超音波ブースト熟成では、エイジングの最先端技術と比べて、組織から失われる水分が少なくなる。

６．超音波ブースト熟成では、食品の処理に関する最先端技術と比べて、より高い効率で食品中にマリネ・芳香物質を混ぜ込むことが可能である。

７．超音波ブースト熟成は、超音波を構成する高調波のエネルギーレベルのパラメータ化のおかげで、食品の温度の厳密な管理下で行われる。

本発明の着想に従って記載された手順および装置による調理方法によって得られる利点を以下に記載する。

１．温度勾配のない熱分布により、食品はその繊維をより良く伸ばすことができ、伝統的な調理法よりもはるかに均一な調理が可能になる。本発明の着想による調理は、他の調理方法（グリッド、オーブンなど）よりも少ない量のエネルギーを使用し、伝統的な調理技術と比べてより少ない時間で行うことが可能である。これにより、本発明の着想による調理装置の高いエネルギー収率が提供される。

２．本発明の着想による調理は、食品の消化性を高める。

３．低温のおかげでタンパク質が等電点に到達することを防ぎ、したがって、水分子の損失が制限される。

４．低温の効果により栄養素が保存される。本発明の着想に従って調理すると、様々な伝統的な調理方法と比べてより高い栄養レベル（タンパク質や酵素など）が保たれる。

５．本発明の着想に従って調理すると、管理された食品に与えられる温度値が伝統的な調理の温度値よりも低く、有毒物質の形成を招きかねない化学構造変化を常に回避することができる。

６．本発明の着想による調理は、様々な伝統的な調理方法に比べて、食品の水分を保ち、より快適な噛みやすさを提供する。
参考資料
・ＤＥ１０２００４０１１９２２

本発明の着想に基づいて作成された装置は、その主要部分が、ステンレススチールまたは他の材料で作られたタンク内にあり［図１（１０）］、防水カバーが取り付けられ［図１（１１）］、空洞内で伝播されうる超音波用のトランスデューサ一列以上［図１（１２）］が備えられている。超音波トランスデューサは、トランスデューサの放射領域内に配置された適切なサイズの発散凸金属レンズと連結される。このレンズは、超音波のエネルギーを集束させることを可能にし、定在波の発生を最小限に抑えるために、屈折に関するスネル−デカルトの物理法則の限界に従って適切に設計されている。タンク内の液体［図１（１８）］はポンプ［図１（１３）］によって循環され、二番目の吸気ポンプ［図１］（１４）を使用すると、タンクの液体［図１（１８）］と水密カバー［図１（１１）］との間に真空状態を作り出すことができる。ヒーティングエレメント［図１（１５）］、圧力［図１（１６）］、温度［図１（１７）］、液面レベルセンサー［図１（１００）］が備えられている。記載されている、タンクに挿入されたすべての装置、すなわち、超音波発生装置［図１（１２）］、圧力［図１（１６）］温度［図１（１７）］、液面レベル［図１（１００）］を測定する装置、熱を発する装置［図１］（１５）、真空状態を形成する装置［図１］（１４）、タンク内の液体を動かす装置［図１（１３）］は、適切なドライバを備え、オペレータが状態やプログラムのモニタを表示・編集することを可能にするユーザインタフェースを有する外部ＰＬＣ［図１（１９）］によって制御される。特に、液面レベルセンサー［図１（１００）］を使用すると、本発明の着想の対象である装置を自動的にオフにできる。つまり、タンクが空の状態（または低すぎるレベル）で超音波が同機器を破壊したり、ユーザーにとって危険になる可能性を防ぐことができる。本発明の着想に従った処理を実行することができる図１の装置に関しては、「発明の説明：手順」の章で説明されており、内部に容器を収容できるように設計されている［図２（２０）］。こういった容器は、外側から供給される温度調節と外側で生成される超音波の両方に対して透過性の材料で作られた密閉ふた［図２（２２）］を備えた、開閉可能な側面［図２（２１）］を備えている。図２の容器の中には、処理される食品［図２（２３）］が設置される。食品のほかに、この容器にマリネ液［図３（３１）］や、その他食品の嗅覚・味覚・栄養的特徴を改善する物質を入れることができる。食品容器の構造［図４（４０）］は、外側の超音波トランスデューサ［図１（１２）］から来る超音波に対して強い透過性をもつ素材で設計されている［図４（４１）］。これらの波は、本発明の着想に従って構築された容器を構成する構造材料の物理的性質のおかげで、内部に散乱する［図４（４２）］。容器を構成する材料の密度が、タンクが浸されている液体の音響インピーダンスと完全に類似した値をとるように選択されている。ポリプロピレンやポリアミドなどのプラスチック材料のモデリングによって可能になる、こういった物理的特性により、液体と容器の間の音響インピーダンスの調整が可能になり、内部への超音波の最大エネルギー伝達［図４（４０）］が可能になる。本発明の着想による装置を使用した超音波ブースト熟成の手順。１つ以上の食品の容器［図５（５２）］は、超音波ブースト熟成のための装置内、より厳密には自動で液体が充填された［図５（５１）］タンク内［図５（５０）］で、レベルセンサー［図５（５００）］により厳密に管理される。この時点で、処理手順は超音波トランスデューサ［図５（５４）］によって起動される。ポンプ［図６（６８）］はタンク内の水面より上の空気を吸いこむ。超音波［図５（５７）］は容器に衝突し［図５（５２）］、容器自体の内部にエネルギーを伝達する［図５（５８）］。熱エネルギーをより良く分散させるために、液体の温度の空調システムがヒーティングエレメントによって作動され［図５（５３）］、液体の再循環がポンプによって行われる［図５（５５）。温度センサー［図５（５６）］はこのパラメータを監視し、すべての管理は中央ＰＬＣ［図５（５９）］によって行われる。超音波ブースト熟成が行われると、適切な容器内の食品［図２（２３）］は、標準的な熟成プロセス、すなわち現在の最先端の熟成プロセスよりも優れた物理的・構造的特性を有することができる。本発明の着想に従って作られた装置は、この時点で食品を任意に調理することができる。本発明の着想による装置を使用した調理手順。タンク［図６（６０）］のトップカバー［図６（６１）］が密閉されると、ヒーティングエレメント［図６（６２）］が作動し、理想的な液体温度を得て［図６（６０３）］ポンプのスピードを上げ（図６（６３））、食品容器内［図６（６５）］の液体の動き［図６（６７）］による、より大きく持続的な運動作用を作り出す。ポンプ［図６（６３）］によって供給される増加した運動エネルギーによって決定される液体のこの動きは、その構成材料の半硬質性のおかげで容器［図６（６５）］の内側に伝達される。次に、超音波ブースト熟成段階の間に供給されたものとは異なったプロファイルのエネルギー放出を使用して、超音波トランスデューサを作動させる［図６（６４）］。同時にポンプ［図６（６８）］を作動させ、タンク内の水面上の空気を吸いこむ。液体［図６（６０３）］とトップカバー［図６（６１）］の間に真空を作り出すことで、浸された容器への超音波刺激の効果を高めることができる。それは、ポンプ［図６（６３）］から水［図６（６７）］に与えられる強い運動学的動きによっても増幅される。これらの機能はすべて、温度センサー［図６（６０１）］および圧力センサー［図６（６０２）］の表示を厳密に管理するＰＬＣ［図６（６９）］により可能になり、また調整される。調理手順が完了すると、タンク［図６（６０）］および関連する容器［図６（６５）］から食べ物を取り出すことができる。超音波ブースト熟成のプロセスを受けるあらゆる種類の食品に対して、周波数の範囲（ＤｅｌｔａＦ）［図７（７０）］、電力範囲（ＤｅｌｔａＩ）［図７（７１）］持続時間の範囲（ＤｅｌｔａＴ）［図７（７２）］、単位時間内の超音波の放射周期の範囲すなわちデューティサイクル（ＤｅｌｔａＤ）［図７（７３）］が定められ、超音波の作用による温度増加を避けながら、食品を浸漬する液体の温度を所定の範囲内に安定させる。

Claims

食品を形成する細胞組織が真空下の状態における、運動エネルギーと熱エネルギーの制御・パラメータ化管理に基づいた、調理前の食品の熟成手順。超音波を発生させ［図１（１２）］、液体中で作用し［図１（１８）］、タンクに収容され［図１（１０）］、真空下に置かれ［図６（６８）］、循環ポンプで動く［図１（１３）］１台以上のトランスデューサを使用。
特徴：
・液体［図１（１８）］は、処理される食品［図２］（２３）を浸し、液体不透過性だが超音波を透過する適したプラスチック容器に入れる。［図２（２２）］
・超音波トランスデューサ［図８（８０）］は、超音波トランスデューサの放射領域［図８（８１）］に配置された凸レンズ［図８（８２）］と接続されている。
要求事項１による熟成手順では、超音波を介して食品に供給されるエネルギーの強度、変調、周波数の範囲、デューティ比、のレベルがパラメータ化されている［図７］。それにより、タンクの水温が一定に保たれ［図１（１０）］、液体に溶解した気体の存在を安定させる［図１（１８）］。
超音波の照射［図６（６４）］、熱を利用した方法［図６（６２）］、適した容器に入れた食品に対する運動エネルギーの使用［図６（６５）］、（液体の強制循環によるもの［図６（６３）（６７）］）による食品の調理。この調理法は、食品が熱により受ける影響を限定するために、真空下で［図６（６８）］、制御された温度のもとで行われる。
第１、２、３項に記載の、超音波ブーストによる熟成・調理手順を適用可能な装置は、密閉・開閉可能［図１（１１）］で空気吸引ポンプにより真空状態を生成可能［図１（１１４）］なタンク［図１（１０）］、タンクに組み込まれた超音波トランスデューサーの配列［図１（１２）］その中の液体の再循環システム,［図１（１３）］レベルの自動制御［図１（１００）］、電気抵抗によるタンクの全壁の加熱システム［図１（１５）］一連の温度センサ［図１（１７）］、圧力センサ［図１（１６）］、一つ以上の防水プラスチック容器［図５（５２）］で構成されている。
第４項に記載の装置では、関連するそれぞれの電子・電気機械デバイス［図１（１２）（１３）（１４）（１５）（１６）（１７）（１００）］はPLC［図１（１９）］により制御されており、ユーザーは、調理・超音波ブースト熟成手順を開始、停止、編集、追加することができる。
液体不浸透性なプラスチック素材［図２（２０）］は、第４、５項に記載の装置のタンク内に挿入可能で、超音波トランスデューサに刺激された際に、超音波の内側に分散することができる［図４（４２）］。トランスデューサは構成素材の密度により特徴づけられ、タンク内で浸された液体［図５（５２）］と等しい音響インピーダンスを与える。
第６項に記載の、液体不浸透性なプラスチック容器［図４（４０）］は、外側から誘導される熱調節に対しては透過性。
第５、６項に記載のデバイスは、液体内の超音波の分散効率を上げる真空状態［図６（６８）］と超音波トランスデューサ［図６（６４）］を使用することにより、最新技術と比較してもより良いエネルギー効率を備えている［図１（１８）］。