JP2020078545A - 信号装置 - Google Patents

Abstract

【課題】調理油の劣化防止及び低温保存を必要とする食品の鮮度保持を図ることができる信号装置を提供する。【解決手段】信号装置１は、調理油が入れられた油槽に配置され調理油に対して直接浸漬させる場合と調理油に対して非接触に付加する場合のアンテナ２と、交流電源を１次側入力とし、２次側に交流電源の基本周波数の周波数成分と、その高調波・高周波成分とが重畳した交流出力が得られるトランス３１を備える。調理油を加熱して調理油に食材を浸漬して調理を行う際に、アンテナ２を調理油に浸漬し、トランス３１の２次側出力をアンテナ２に供給して、アンテナ２により放射される交流電界を調理油に付与する。【選択図】図２

Description

本発明は，信号装置に関する。より詳しく説明すると，この発明は，インダクタンス成分を排除しプリント基板による安価な生産性を実現した様々な油槽の形状に対応できる信号装置であり、調理油の劣化抑制及び、低温保存を必要とする食材の鮮度保持に関する信号装置に関する。

従来から，磁力を利用して例えば流体を活性化する磁気活性器が知られている。このような磁気活性装置は，ゼロ磁場を発生させることにより，嗜好品の味をマイルドにしたり，あるいは外部からの電磁波の人体への影響を和らげたりすることができるとされている。

例えば，特許文献１には，カード状のゼロ磁場発生装置が開示されている。

一般的に揚げ物の調理は、調理油を１２０℃から１８０℃程度に加熱し、食材を調理油に浸漬して、調理を行う。例えばサラダ油などの調理油は、不飽和脂肪酸を中心としたグリセリン脂肪酸エステルの混合物である。これを加熱して食材を浸漬して調理することにより、てんぷらやフライなどの食品を提供することができる。調理を継続するにつれ、調理油が徐々に酸化（劣化）して風味を損なうようになり、最終的には、劣化した調理油を交換して廃棄することになる。具体的には、食材から出た酸素や水などにより、活性酸素が発生し、グリセリン脂肪酸エステルが化学反応により、種々の物質 が生成する。例えば、2-ヘプチン-1-オール、trans,trans-2,4-ヘプタジエナール、9-デシン−1−オール、trans,trans-2,4-ノナジエナール、trans,trans-2,4-デカジエナール 、10-ウンデセナール、ペンタデカン酸メチル、脂肪酸エステルなどが発生する。これらは意図していない物質であり、食品の風味などの品質を低下させる。これらが蓄積すると調理油を交換する必要があり、経済的でない。そこで、調理油を交換する頻度を少なくするために、上記の反応を抑制し、調理油の寿命を長くする種々の工夫が行われている。例えば、 調理油を入れた油槽内に電子回路の工夫を経て出力された交流電界・静電界を調理油に付与する試みが知られている。

一般的に鮮度おける評価は水分の蒸発量・酸化（劣化）量・菌繁殖の量にて判断される。菌繁殖の抑制は１０℃以下に保ち細菌を休眠状態にする冷蔵・冷凍方法と菌繁殖に必要な「他の物質と結合していない水分子」のメカニズムを抑制する方法が知られており、精肉などでは水分子を結合しているたんぱく質を分離してドリップさせず、結合を促進する試みが知られている。

特開２００３−６９１８４号公報

本発明を達成するために本発明の信号装置は、トランス周辺回路（図２）をインダクタンス成分を排除する為に抵抗器で構成し、その抵抗器（３４）・（３５）をSMD型で実装することにより、プリント基板による実装が実現でき、生産が安価なものとなる。

本発明の効果は加温した調理油に高調波・高周波成分が重畳した交流電界を加える必要がある。本発明は様々な油槽・冷蔵設備に対応したバリエーションのアンテナを簡易かつ適正に交換でき、前記の調理油の劣化抑制や鮮度の保持を実現できるものである。

また、前記の信号装置のトランスは、１次側と２次側とが抵抗（３５）を介して接続されていることが好ましい。

また、前記の信号装置のアンテナは、導電金属プレートで成り、該プレートの全表面を絶縁して成ることが好ましい。アンテナの形状限らず、アンテナから放射される電磁波の方向は金属表面の法線方向であるため、その方向に調理油が存在している配置が好ましい。

また、調理油における本発明の信号装置の効果は、加温した調理油にアンテナに直接浸漬させるか、もしくは調理油が補填された調理器具（ガスフライヤー）の筐体に接地させ調理油に対して非接触な状態で交流電源の基本周波数の周波数成分に高調波から高周波成分を重畳した交流出力が得られるトランスの出力を調理油に付与して劣化の抑制を図るものである。

また、低温保存を必要とする食材の鮮度保持における本発明の効果は、内部に導電性を有したシート状の板に前記の信号装置のトランスの高調波・高周波成分が重畳した交流出力を印加する事によって酸化を抑制する効果から鮮度保持を図るものである。

この発明の第１の態様は，対象に電界を照射するための信号装置に関する。
この信号装置は，
交流電源と，
前記交流電源を1次側入力とし，前記交流電源からの基本出力電圧の基本周波数成分と，前記基本出力電圧の高調波成分とが重畳した電圧を2次側から出力するトランスと，
前記トランスの２次側からの出力が入力される第１の抵抗（３４）と，
第１の抵抗を経た出力が入力されるアンテナとを有し，
前記アンテナから出力される交流電界を前記対象に照射する，信号装置である。

この信号装置は，前記トランスが，
前記1次側の回路と前記2次側の回路とのコールドラインが，第２の抵抗（３５）を介して接続されるとともに，
前記2次側の回路のホットラインとコールドラインが，第３の抵抗（３３）を介して接続される，ものであることが好ましい。

この信号装置は，第１の抵抗（３４）は，表面実装部品（ＳＭＤ）型の抵抗器であることが好ましい

この信号装置は，第１の抵抗（３４），第２の抵抗（３５）及び第３の抵抗（３３）は，1枚のプリント基板上に実装されることが好ましい。

この信号装置は，対象は調理油であることが好ましい。

この信号装置は，前記アンテナが，前記調理油と非接触の状態で，前記調理油に交流電界を照射する，装置であることが好ましい。

この信号装置は，前記対象が冷蔵装置内の食材であることが好ましい。

この信号装置は，前記アンテナから出力される交流電界は，１００ＭＨｚ以上８００ＭＨｚ以下の周波数を有する装置であることが好ましい。

この信号装置は，第１の抵抗（３４）は，５０．５ｋΩ以上５２ｋΩ以上のインピーダンスを有することが好ましい。

本発明における信号装置のトランスは２次側出力からインダクタンス成分を取り除くことにより、インダクタンス成分特有の電源印加時の電気的な突入成分や電源遮断時の電気的な残留成分を排除して構成できる。

本発明の信号装置はトランス部分の各種抵抗器をSMD及びDIP型で構成する事により、プリント基板による生産が可能になり、機械実装によって生産性が向上し、メーカーの生産コストを抑えることができる。

本発明の信号装置によれば、加熱された調理油に食材を浸漬して調理する際、調理油に１００Ｈｚ以下の基本周波数の高調波が重畳し、１ｋＨｚ以下の周波数を持つ交流電界が調理油中に付与される。これにより、調理油の酸化が抑えられ、グリセリン脂肪酸エステルの化学反応による種々の物質の生成が抑えられ、調理油の寿命を延長することができる。

本発明の信号装置によれば、精肉などの生食材に交流電界を印加する事によって、たんぱく質の時間経過による劣化を抑制し、水分子との結合を維持するメカニズムから、細菌が繁殖する為に必要な無結合状態の水分子の生成を抑えることができる。

（ａ）は本発明の信号装置を実際の調理機器（フライヤー）に実施する際の概観構成を示す斜視図かつ電気フライヤーに対するアンテナのバリエーションの一例の斜視図。 信号装置の電気回路図。 信号装置を実用的な電気回路に構成した電気回路図の一例。 信号装置のトランスの２次側出力の周波数特性を示す図。 信号装置を用いて調理油に交流電界を印加した場合と印加しない場合の実験において、調理油中の2,4-デカジエナールの生成量の経時変化を示す図。 信号装置のアンテナ部分を内部に導電性のある軟性のある板（以下、鮮度保持シート）とした冷蔵装置を示す図。 ガスクロマトグラフによる分析結果を示す図。

以下，図面を用いて本発明を実施するための形態について説明する。本発明は，以下に説明する形態に限定されるものではなく，以下の形態から当業者が自明な範囲で適宜変更したものも含む。

図２の信号回路において、抵抗器（３４）の代わりにコイルを挿入した場合の信号装置を構成した際、出力である電界密度はほぼ同等の効果が得られたが、信号装置の電源を入切りした際に、トランスの出力が低下、もしくは停止する現象を観測した。これはコイル特有の残電流によるものと推測され、信号装置の電源を切った際に、すぐに電源を入れようとするとコイルに残った電流が電源印加時の突入電流に加わり、トランス内部の巻き線コイルを破損させたと思われる。
したがって、信号装置を実現させる２次側とアンテナ（２）の間には抵抗器（３４）が挿入されていることが望ましい。

以下、本発明の信号装置の効果を具体化した実施形態による調理方法について図面を参照して説明する。図１は、信号装置を調理機器に接続した外観構成を示し、図２は信号装置の電気回路構成を示す。図１の信号装置１は加熱した調理油１０に基本周波数の周波数成分と、その高調波・高調波成分を重畳した交流電界を調理油１０に印加することで、調理油１０の劣化を抑制するものである。

本発明の信号装置１は、交流電界を誘起するための電極であるアンテナ２と、アンテナ２に交流 電界を誘起させるための交流出力を発生させる信号源３を備える。信号源３は、交流電源３２を１次側入力とし、２次側に交流電源の基本周波数の周波数成分と、その高調波・高周波成分とが重畳したトランス３１を備える。アンテナ２は、調理油１０中に浸漬させる。調理器具１は、信号源３の出力すなわちトランス３１の２次側出力をアンテナ２に供給し、調理油１０に交流電界を付与する。トランス３１は、２次側に主な成分として、１００Ｈｚ以下の基本周波数成分と、その高調波・高周波成分とが重畳した交流出力であって、その多くが１ｋＨｚ以下の周波数である交流出力が得られるのが好ましいが、１ｋＨｚを超える高調波成分が含まれていても構わない。

本発明の信号装置を実施するにあたり、調理器具１（ガスフライヤー）は、調理油１０が入れられた油槽１２を有したフライヤー１１を備える。アンテナ２は、導電金属プレートで成り、このプレートの全表面を絶縁コーティングして成る。アンテナ２は、油槽１２内の調理油１０に直接浸漬させる事なく、調理油１０に対して非接触調理器具１（ガスフライヤー）の筐体側面に密着させる。アンテナ２は、電気配線ケーブル４を介して、信号源３に電気的に接続され、トランス３１の２次側に接続されている。

トランス３１は、交流電源３２を１次側入力とし、２次側の両端が抵抗３３を介して互いに接続されており、２次側が抵抗器３４を介して電気配線ケーブル４及びアンテナ２に 接続されている。また、トランス３１は、１次側と２次側とが抵抗３５を介して互いに接続されている。交流電源３２は、１００Ｈｚ以下の周波数の交流電源である。トランス３ １の１次側入力の周波数は、交流電源３２の１００Ｈｚ以下の周波数であり、従って、２ 次側の交流出力の周波数は、交流電源３２と同じ１００Ｈｚ以下の周波数である。２次側の出力電圧は、１次側と２次側のコイル巻数比に応じて昇圧されたものとなる。

トランス３１の１次側と２次側とが抵抗３５を介して互いに接続されていることにより、２次側の出力波形に歪みが生じ、これにより２次側の交流出力は、１００Ｈｚ以下の基本周波数に高調波が重畳した交流出力が得られる。高調波は、基本周波数の整数倍の周波数の波であり 、基本周波数に近いものから順に、１次の高調波（第１高調波）、２次の高調波（第２高 調波）、３次の高調波（第３高調波）、・・・と呼ばれる。このようなトランス３１の２次側出力がアンテナ２に供給され、アンテナ２によってトランス３１の２次側出力による交流電界が誘起され、調理油１０にトランス３１の２次側出力による交流電界が付与される。すなわち、アンテナ２は、１００Ｈｚ以下の周波数（交流電源の基本周波数）を基本周波数とする電界であって、その基本周波数の高調波が重畳した交流電界を誘起して、その交流電界を調理油１０に付与する。

図３は、本発明の信号装置の実用的な信号源３を示す。この信号源３では、図２に示した信号源３に加え、装置の起動を制御できるスイッチに加え、起動の制御に追従する照明を有している、また、安全面を配慮したヒューズを備えているが、このヒューズは２次側の出力とアンテナの間にコイルではなく抵抗器３４で構成しているため、一般的なヒューズで構わない。したがって、図３の信号源３を構成する事により、本発明の信号装置を実用的なものに構成することができる。

図４は、交流電源３２の周波数が６０Ｈｚである場合のトランス３１の２次側の交流出 力の周波数特性を示す。交流電源３２の周波数が６０Ｈｚの場合、トランス３１の２次側 の交流出力は、基本周波数である６０Ｈｚの周波数成分と、６０Ｈｚの高調波である１２ ０Ｈｚ、１８０Ｈｚ、２４０Ｈｚ、などの周波数成分とを含んでいる。より高次の高調波になるにつれその強度は減少していき、１ｋＨｚを超える周波数成分の強度は第２高調波 （１８０Ｈｚ)の１００分の１以下である。場合によっては、第２高調波（１８０Ｈｚ)が
第１高調波（１２０Ｈｚ)よりも強度が大きい場合もあり、第２高調波の強度が第１高調波の強度の２倍以上である場合もある。また、偶数次の高調波が奇数次の高調波よりも強度が大きい場合もある。このような場合も、技術的範囲に属するものである。交流電源３ ２の周波数が６０Ｈｚの場合、アンテナ２の誘起する交流電界は、６０Ｈｚの周波数を基本周波数とする電界であって、６０Ｈｚの高調波である１２０Ｈｚ、１８０Ｈｚ、２４０Ｈｚ、・・・が重畳し、１ｋＨｚを超える周波数成分の強度は第２高調波（１８０Ｈｚ) の１００分の１以下である。また、交流電源３２の周波数は、６０Ｈｚに限られず、５０Ｈｚの場合においても、周波数に応じた高調波が観測され同等に考えることができる。

本発明の信号装置１を利用して調理した実施例と、調理油１０に交流電界を付与しない信号装置１を利用して調理した比較例とについて、調理油１０の劣化を調べた。その結果を以下に示す。

調理油１０を４Ｌ（リットル）投入可能なフライヤー１１の油槽１２に図２に示す信号装置１のアンテナ２を図1に示すように設置し、交流電源３２に６０Ｈｚの交流電力を投入し、アンテナ２から交流電界を放射する状況にした。アンテナの主たる部分は５０ｍｍ×５０ｍｍの大きさであり、厚さは４ｍｍである。アンテナ２から放射される交流電界によって誘起される電界強度は約1000V/mであった。油槽１２に調理油１０（本実施例ではサラダ油） を３．５Ｌ投入し、調理油１０を１８０℃に熱した。アンテナ２は調理油１０に浸漬しており 、アンテナ２から放射される交流電界が調理油１０に付与されている。つまり、調理油１０には、６０Ｈｚの基本周波数にその基本周波数の高調波が重畳した交流電界が付与されている。１８０℃に 熱した調理油１０に、以下の通り、冷凍食品を順次投入して調理を行った。春巻（１ｋｇ） 、豚一口かつ（５００ｇ）、梅しそチキン（１ｋｇ）、ポテトフレンチフライ（１ｋｇ）、オニオンリング（５００ｇ）、クリスピーチキン（１ｋｇ）、エビフライ（３００ｇ）、イワシフライ（６００ｇ）を揚げる調理を行った。調理後の調理油１０中に生成された物質及びその生成量をガスクロマトグラフ分析装置およびガスクロマトグラフ質量分析装置で測定した。以上の実施例において交流電界を印加して調理を行った場合と交流電界を印加せずに
調理した場合の調理油１０に生成された物質とその量の測定結果を表１に示す。

測定の結果、2-ヘプチン-1-オール、trans,trans-2,4-ヘプタジエナール、9-デシン−1 −オール、trans,trans-2,4-ノナジエナール、trans,trans-2,4-デカジエナール、10-ウンデセナール、ペンタデカン酸メチル、2種の脂肪酸エステルが検出され、交流電界の有無に対してこれらの物質の生成量が表１に示す通りであった。これらの物質は、元々の調理油１０に含まれていない 物質であり、調理油１０の劣化のために生成した劣化物質である。
比較をすると、交流電界を印加したほうが調理後の生成物質の量が抑えられていることが分かり、調理油１０の寿命を３倍以上に延ばすことができる。

調理油１０を４Ｌ投入可能なフライヤー１１の油槽１２に図３に示す信号装置１のアンテナ２を図1に示すように設置し、交流電源３２に６０Ｈｚの交流電力を印加し、アンテナ２から交流電界を放射する状況にした。アンテナ部分は５０ｍｍ×５０ｍｍの大きさであり、厚さは４ｍｍである。アンテナ２から放射される交流電界によって誘起される電界強度は1000V/mあった。油槽１２に調理油１０（本実施例ではサラダ油）を３Ｌ投入し、調理油１０を１７０℃に熱した。アンテナ２は調理油１０に浸漬しており、アンテナ２から放射される交流電界が調理油１０に付与されている。つまり、調理油１０には、６０Ｈｚの基本周波数にその基本周波数の高調波が重畳し、１ｋＨｚを超える周波数成分の強度が第２高調波の１／１００以下となる交流電界が付与されている。１７０℃に熱した調理油１０に、食品を投入せず、０．８Ｌ／分の割合で空気によるバブリングを行った。３０分毎に調理油１０を微量採取して、調理油１０中の劣化物質である2,4-デカジエナールの生成量をガスクロマトグラフ分析装置で測定した。この測定結果を図５（交流電界を印加してサラダ油を加熱及び空気をバブリングしたときの2,4-デカジエナールの生成量）に示す。測定の結果、2,4-デカジエナールの生成量は、時間の経過とともに上昇し、１２時間後に最大濃度に達した。一方で交流電界を印加しない場合の空気によるバブリングを交流電界以外は同一条件で行った。すると2,4-デカジエナールの生成量は、時間の経過とともに上昇し、 ４時間後に最大濃度に達した。したがって交流電界を印加する事によって、調理油１０の劣化物の生成が飽和するまで３倍時間を費やすことから、調理油１０の寿命を３倍以上伸ばすことができると言える。

本発明の信号装置のアンテナ部分を内部に導電性のある軟性のある板（以下、鮮度保持シート）を図６に示す構成で冷蔵装置に実施する。そこに前記の調理油と同様に図３の回路で構成されて信号装置のアンテナから高調波・高周波成分が重畳した交流電界をアンテナ線を通して鮮度シートに印加する。そこへ鶏肉ササミ（4.8ｇ）をスクリューバイアル瓶に入れ、冷蔵装置で保管をした。この鶏肉ササミは一方を鮮度保持シートを用いずに保管をし、もう一方を交流電界が印加された鮮度保持シートの上で保管した。この時の二つの試料をガスクロマトグラフ（GC）で測定したところ、タンパク質が腐敗した時に生じる化合物であるインドール（Indole）の数値に差が生じた。（図７）
鮮度保持シートを使用しなかった鶏肉ササミは時間が経過するごとにインドール（Indole）の数値が上昇し、鮮度保持シートを使用した鶏肉ササミのインドール（Indole）の数値には大きい上昇が見られなかった。このGC測定におけるRT20.83付近の観測したスペクトルがインドール（Indole）であることは、試薬のインドール（Indole）を同様にGC測定をすることにより確認済みである。インドールの発生はインドール産生菌によるもので、主としては大腸菌など腸内細菌により産生される。図７の結果から鮮度保持シートを使用しない場合の鶏肉ササミよりも鮮度保持シートを使用した鶏肉ササミのインドール（Indole）の数値が抑えられている事から、本発明の信号装置によるアンテナバリエーションの鮮度保持シートを冷蔵装置に用いることによって腐敗などの微生物の産生や活動を抑制する事ができると言える。

１ 信号装置
２ アンテナ
３ 信号源
４ 電気配線ケーブル
５ 信号供給アンテナ（（２）のバリエーションの一例）
６ 鮮度保持シート （（２）のバリエーションの一例）
７ 冷蔵装置
１０ 調理油
１１ ガスフライヤー
１２ 油槽
３１ トランス
３２ 外部交流信号源
３３ 固定抵抗器
３４ 固定抵抗器
３５ 固定抵抗器

Claims (9)

1. 対象に電界を照射するための信号装置であって，
   交流電源と，
   前記交流電源を1次側入力とするトランスであって，前記交流電源からの基本出力電圧の基本周波数成分と，前記基本出力電圧の高調波成分とが重畳した電圧を2次側から出力するものと，
   前記トランスの２次側からの出力が入力される第１の抵抗（３４）と，
   第１の抵抗を経た出力が入力されるアンテナとを有し，
   前記アンテナから出力される交流電界を前記対象に照射する，信号装置。
2. 請求項１に記載の装置であって，
   前記トランスは，
   前記1次側の回路と前記2次側の回路とのコールドラインが，第２の抵抗（３５）を介して接続されるとともに，
   前記2次側の回路のホットラインとコールドラインが，第３の抵抗（３３）を介して接続される，装置。
3. 請求項１に記載の装置であって，第１の抵抗（３４）は，表面実装部品（ＳＭＤ）型の抵抗器である，装置。
4. 請求項２に記載の装置であって，第１の抵抗（３４），第２の抵抗（３５）及び第３の抵抗（３３）は，1枚のプリント基板上に実装される，装置。
5. 請求項１に記載の装置であって，前記対象は調理油である，装置。
6. 請求項５に記載の装置であって，
   前記アンテナは，前記調理油と非接触の状態で，前記調理油に交流電界を照射する，装置。
7. 請求項１に記載の装置であって，前記対象は冷蔵装置内の食材である，装置。
8. 請求項１に記載の装置であって，前記アンテナから出力される交流電界は，１００ＭＨｚ以上８００ＭＨｚ以下の周波数を有する装置。
9. 請求項１に記載の装置であって，第１の抵抗（３４）は，５０．５ｋΩ以上５２ｋΩ以上のインピーダンスを有する装置。
   

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