JP2021178914A - 冷却媒体、冷凍庫および冷凍品の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】より低い温度で凝固を抑制して、より安全に、より速く物品を冷凍できる。【解決手段】冷凍品の製造方法は、エタノール水溶液に、植物の種子を摂氏400度以上500度未満で熱分解した生成物を粉砕してなる粉体を混合し、エタノール水溶液に水溶性のケイ素化合物を混合し、粉体とケイ素化合物とが混合されたエタノール水溶液を液状のまま摂氏0度より低い温度に冷却し、物品を密封容器に入れ、密封容器に入れられた物品を冷却されたエタノール水溶液に浸けて冷凍させる。【選択図】図8
Description
本発明は冷却媒体、冷凍庫および冷凍品の製造方法に関し、特に、食品、化粧品または医療用の物品など冷凍する冷却媒体、冷凍庫および冷凍品の製造方法に関する。
冷凍庫には、氷点下まで冷却した液体に対象物を浸けて冷凍させるブライン式冷凍庫がある。
従来、エチルアルコール、水、プロピレングリコールを含有して成る混合物を食品用のブラインとして使用することを特徴とするブライン組成物が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
また、炭素数が1乃至3の脂肪族アルコールを含有する水溶液に対し、その凍結温度を降下させるために、芳香族カルボン酸塩および亜硝酸塩からなる群から選ばれてなる少なくとも1つの化合物を配合したことを特徴とする冷却液組成物も提案されている(例えば、特許文献2参照)。
しかしながら、特許文献1のブライン組成物や特許文献2の冷却液組成物では、安全性は考慮されているものの、摂氏マイナス40度程度での使用が考えられている。
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、より低い温度で凝固を抑制して、より安全に、より速く物品を冷凍できるようにするものである。
本発明の第1の側面の冷却媒体は、冷凍庫内の容器に溜められて冷却され、物品を浸けることにより物品を冷凍するための液状で用いられる冷却媒体であって、エタノール水溶液と、植物の種子を摂氏400度以上500度未満で熱分解した生成物を粉砕してなる粉体と、水溶性のケイ素化合物とを含む。
粉体は、エタノール水溶液に対して0.1重量%乃至1.0重量%とし、水溶性のケイ素化合物は、エタノール水溶液に対して0.1重量%乃至1.0重量%とすることができる。
粉体は、エタノール水溶液に分散された場合、静置状態において24時間以上懸濁の状態を維持するものとすることができる。
粉体は、粒子径の分布の中心を示す代表値が10μm以下であるものとすることができる。
粉体は、15重量%乃至19重量%のカリウムと1重量%乃至3重量%のリンとを含むものとすることができる。
粉体は、pH7の溶液中においてマイナス0.5mVのゼータ電位を生じさせるものとすることができる。
粉体は、豆類である種子を熱分解した生成物を粉砕してなるものとすることができる。
エタノール水溶液は、60重量%未満のエタノールを含むものとすることができる。
冷凍庫は、内部の容器に冷却媒体を溜めることができる。
本発明の第2の側面の冷凍品の製造方法は、エタノール水溶液に、植物の種子を摂氏400度以上500度未満で熱分解した生成物を粉砕してなる粉体を混合し、エタノール水溶液に水溶性のケイ素化合物を混合し、粉体とケイ素化合物とが混合されたエタノール水溶液を液状のまま摂氏0度より低い温度に冷却し、物品を密封容器に入れ、密封容器に入れられた物品を冷却されたエタノール水溶液に浸けて冷凍させる。
エタノール水溶液に対して0.1重量%乃至1.0重量%の粉体を混合し、エタノール水溶液に対して0.1重量%乃至1.0重量%の水溶性のケイ素化合物を混合することができる。
以上のように、本発明によれば、より低い温度で凝固を抑制して、より安全に、より速く物品を冷凍できる。
以下、図1乃至図8を参照して、本発明の実施の形態を説明する。
図1は、本発明の一実施の形態の冷凍庫の外観を説明する図である。冷凍庫1は、冷凍庫の一例であり、外形が概ね直方体状に形成されている一体型冷凍庫である。冷凍庫1は、圧縮機、凝縮器、膨張弁および蒸発器などを内蔵し、後述する冷凍室の内壁に冷却器が埋設され、摂氏零度より低い温度まで冷凍室を冷却する。冷凍庫1は、圧縮機、凝縮器、膨張弁および蒸発器などを内蔵し、内部に冷凍室が設けられている本体11と、本体11に対してヒンジ(図示せず)を介して開閉自在に設けられている扉12と、冷凍室内の温度を調節するための温度調節器13とを含み構成されている。
なお、図1において、3次元空間(直交座標空間)を表すX軸、Y軸およびZ軸からなる座標軸で示される方向のうち、図1中の右上と左下とを結ぶ方向はX軸方向を示し、図1中の右下と左上とを結ぶ方向はY軸方向を示し、図1中の上下方向はZ軸方向を示す。
図2は、X軸およびZ軸で規定される平面であって、図1のAA’線で示される位置に沿った平面での断面を示す冷凍庫1の断面図である。冷凍庫1の内側には、冷却される空間である冷凍室31が形成されている。冷凍室31の下側、すなわち、本体11側は、鋼板からなる冷却器32で囲われている。冷却器32の面のうち、冷凍室31側の面に対向する面には、圧縮機、凝縮器および膨張弁などからなるコンデンシングユニット33に配管で接続されている熱交換器が設けられている。熱交換器は、冷却器32から吸熱して、コンデンシングユニット33の凝縮器は、排熱する。これにより、冷凍室31が冷却される。
冷却器32の外側は、発泡ポリウレタン樹脂または真空パネルなどからなる断熱材34で覆われている。また、扉12には、発泡ポリウレタン樹脂または真空パネルなどからなる断熱材35が詰められている。すなわち、冷凍室31の全体は、断熱材34および断熱材35で囲われている。
冷凍庫1の冷凍室31内には、容器36が設けられている。容器36は、ステンレススチールやガルバナイズ鋼板など、伝熱性の高い材料で形成されている。容器36は、内部に液状の冷却媒体37が溜められている。例えば、容器36は、槽状に形成されている。なお、容器36は、液状の冷却媒体37を溜めることが出来ればよく、半球状のボール状としても、蓋を設けたりしても良い。例えば、容器36は、冷凍庫1の冷凍室31から取り外し可能とされている。
なお、冷凍庫1は、一体型冷凍庫に限らず、所望の温度まで冷却できるものであればよく、定置式冷凍ユニット、コンデンシングユニットと別置型ショーケース若しくは冷凍倉庫とからなるものであっても、縦型または横型の業界用冷凍庫であってもよい。また、冷凍庫1は、いずれの冷却方式でもよく、往復動式(レシプロ式)若しくは回転式の容量圧縮式、遠心式(ターボ式)、吸収式、空気冷凍サイクルを利用したターボ型、ペルチェ効果を利用した電子冷凍機または磁気冷凍機とすることができる。
次に、冷却媒体37の詳細について説明する。冷却媒体37は、冷凍庫1内の容器36に溜められて冷却され、物品を浸けることにより物品を冷凍するために液状で用いられる。冷却媒体37は、エタノール水溶液と、植物の種子を熱分解した生成物を粉砕してなる粉体と、水溶性のケイ素化合物とを含む。
エタノール水溶液は、エタノール(エチルアルコール)と水とを所定の割合で混合したものである。エタノールは、様々な有機物質を溶解でき、1価アルコール類の中では比較的毒性が低い。また、エタノールは、水と自由な割合で混和することができる。エタノール水溶液において、エタノールの濃度は、任意の値とすることができ、例えば、10重量%乃至90重量%とすることができる。
例えば、エタノールの濃度が60重量%の場合、エタノール水溶液単独の凝固点は、摂氏マイナス45.4度である。
また、エタノールの濃度が60重量%未満の場合、エタノール水溶は、消防法において、非危険物として扱われる。
次に、冷却媒体37に含まれる粉体の詳細について説明する。
エタノール水溶液に混合される粉体は、植物の種子を熱分解した生成物を粉砕してなる。例えば、植物の種子は、小豆、大豆、いんげん豆、エンドウ豆、ささげ、そらまめ、ひよこ豆、レンズ豆または落花生の種子などの豆類である。植物の種子は、半密閉の電気炉で摂氏400度以上500度未満の温度で熱分解される。植物の種子が熱分解されて得られた生成物は、ボールミルなどの粉砕機で、粒子径の分布の中心を示す代表値が10μm以下である粉体に粉砕される。
ここで、半密閉とは、大気雰囲気よりも酸素分圧が減じられている状態をいう。例えば、半密閉は、炭焼き窯のように、焼成空間内の雰囲気と外気との置換が抑制されるように、焼成空間と外部とを隙間や小孔で連通するようにした状態をいう。このようにすることで、植物の種子は、酸化または燃焼が抑制された状態で加熱され、熱分解される。例えば、植物の種子をアルミナ容器に収容して、電気炉で加熱することで、植物の種子を熱分解した生成物を得ることができる。
植物の種子を摂氏400度以上500度未満の温度で熱分解した生成物は、中低温での熱分解処理のため、柔らかく、極めて容易に粉砕できる。これに対して、備長炭は、摂氏1,000度近くの高温で焼成処理が行われるので、金属並みの硬度を有する。
例えば、植物の種子を摂氏400度以上500度未満の温度で熱分解した生成物を、アルミナボールと共にボールミルポットに入れて、ボールミルポットを回転させることで粉砕する。例えば、粉砕して得られた粉体は、所定のメッシュのふるいにかけられる。
図3は、走査型電子顕微鏡を用いて10,000倍で撮影した、粒径が5μm程度の粉体を示す図である。粉体の外形には角がなく、容易に粉砕されることがわかる。また、粉体には、微細孔が生じていない。
図4は、粉体の成分分析の結果の例を示す図である。図4に示される粉体に含まれる元素の割合は、CHN元素分析(Elemental Analysis(Carbon, Hydrogen, Nitrogen))および蛍光X線分析により求められたものである。図4に示される例において、小豆である植物の種子を熱分解した生成物を粉砕してなる粉体には、66.5重量%の炭素、17.1重量%のカリウム、6.1重量%の窒素、4.2重量%の水素、2.78重量%のリン、1.4重量%のカルシウム、0.8重量%のマグネシウム、0.5重量%の硫黄、0.26重量%の鉄、0.07重量%の亜鉛、0.05重量%のマンガン、0.03重量%のケイ素、0.02重量%のアルミニウムおよび0.01重量%の銅が含まれている。
植物の種子を摂氏400度以上500度未満の温度で熱分解した生成物には、カリウムおよびリンが含まれ、これにより親水性が生じる。ここで、カリウムは、アルカリ金属である。また、植物の種子を摂氏400度以上500度未満の温度で熱分解した生成物には、マグネシウムが含まれている。マグネシウムは、アルカリ水を生成させる。
小豆、大豆、エンドウ豆、ひよこ豆または落花生の種子などの豆類である植物の種子を熱分解した生成物を粉砕してなる粉体には、15重量%乃至19重量%のカリウムと1重量%乃至3重量%のリンとが含まれる。また、豆類を熱分解した生成物は、比較的容易に粉砕することができ、粒子径の分布の中心の値が10μm以下である粉体を容易に得ることができる。
これに対して、摂氏500度以上で熱分解した場合、炭素以外の元素の含有比率が下がり、摂氏800度以上で熱分解した場合、炭素の含有比率は、95重量%を超える。熱分解の温度が高く、炭化が進みすぎると、焼成物は水溶性を失う。
また、一般的に、電気性を帯びた粒子(微粒子)が溶液の中で移動する場合、微弱な電流が発生する。植物の種子を熱分解した生成物を粉砕してなる粉体は、pH7の溶液中においてマイナス0.5mVのゼータ電位を生じさせる。従って、植物の種子を熱分解した生成物を粉砕してなる粉体は、タンパク質などのプラス電位を持つ物質と結合するなどの独特の化学反応を生じさせる。また、植物の種子を熱分解した生成物を粉砕してなる粉体は、pH7の溶液中においてマイナス0.5mVのゼータ電位を生じさせるので、互いに反発しあい、分散しやすくなる。
さらに、小豆である植物の種子を摂氏400度以上500度未満の温度で熱分解した生成物を、ボールミルなどの粉砕機で粉砕して得られた粉体の粒度分布を測定した。なお、粉体の粒度分布の測定は、粒子群にレーザ光を照射し、そこから発せられる回折・散乱光の強度分布パターンから計算によって粒度分布を求めるレーザ回折式粒子径分布測定装置を用いた。この場合、レーザ回折式粒子径分布測定装置の測定範囲は、0.05μmから3,000μmまでである。測定回数は4回である。
図5は、体積相対粒度分布および個数相対粒度分布により、測定された粉体の粒度分布を示す図である。図5の横軸は、粒子径(μm)を対数で示し、縦軸は、相対粒子量(%)を示す。平均粒径(平均値)は、7.4μmであり、最頻値(モード)は、8.5μmである。中央値(メディアン)は、8.491μmである。平均偏差は、0.373である。平均値、最頻値および中央値は、それぞれ、粒子径の分布の中心を示す代表値の一例である。
このように、植物の種子を熱分解した生成物を粉砕してなる粉体は、粒子径の分布の中心を示す代表値が10μm以下となるまで粉砕される。なお、植物の種子を熱分解した生成物を粉砕してなる粉体は、粒子径の分布の中心を示す代表値が3μm以上となるまで粉砕することができる。
次に、植物の種子を熱分解した生成物を粉砕してなる粉体の親水性について説明する。図6は、植物の種子を熱分解した生成物を粉砕してなる粉体をエタノール水溶液に混合したときの状態を示す図である。植物の種子を熱分解した生成物を粉砕してなる粉体は、高い濡れ性を有し、速やかにエタノール水溶液に沈降する。
エタノール水溶液に対して、植物の種子を熱分解した生成物を粉砕してなる粉体を1重量%混合すると懸濁液となり、墨汁状の液体となる。
これに対して、広葉樹木を材料に摂氏800度以上の高温で焼成される一般的な炭を粉砕して生成された粒子は、強い疎水性を示し、濡れ性も低いため、エタノール水溶液に混合すると、表面にしばらく浮遊してから沈降する。なお、一般的な炭を粉砕して粒子を生成しても、微粒化が困難であり、その粒径はおおむね20μmとなる。
エタノール水溶液に対して、一般的な炭を粉砕してなる粉体を1重量%混合すると直後は懸濁液となり、墨汁状の液体となる。
植物の種子を熱分解した生成物を粉砕してなる粉体をエタノール水溶液に混合して分散させ、静置状態で24時間以上経過しても懸濁の状態が維持される。図7は、静置状態で24時間経過した場合の粉体が混合されたエタノール水溶液の状態を示す図である。図7中の左側は、植物の種子を熱分解した生成物を粉砕してなる粉体をエタノール水溶液に分散させて静置状態で24時間経過した状態を示す。図7中の右側は、一般的な炭を粉砕してなる粉体をエタノール水溶液に分散させて静置状態で24時間経過した状態を示す。
一般的な炭を粉砕してなる粉体をエタノール水溶液に分散させて静置状態で24時間経過すると、粒子が沈殿してしまい、上澄みは透明になる。これに対して、植物の種子を熱分解した生成物を粉砕してなる粉体をエタノール水溶液に分散させると、静置状態で24時間経過しても、墨汁状を維持し、懸濁の状態が維持される。植物の種子を熱分解した生成物を粉砕してなる粉体をエタノール水溶液に分散させると、1週間程度経過しても、容器の底に若干の凝集沈殿物が発生するが、懸濁の状態が維持される。
冷却媒体37において、エタノール水溶液に対して0.1重量%乃至1.0重量%の粉体が混合させられる。実験によれば、エタノール水溶液に対して0.1重量%以上の粉体が混合させられると、冷却媒体37の凝固点の降下が認められた。また、実験によれば、エタノール水溶液に対して1.0重量%を超える粉体が混合させられると、凝集沈殿物の発生が増えることが確認された。より好ましくは、冷却媒体37において、エタノール水溶液に対して0.5重量%乃至1.0重量%の粉体が混合させられる。
また、植物の種子を摂氏400度以上500度未満の温度で熱分解した生成物は、人体に無害であることが確認できた。
次に、冷却媒体37に含まれる水溶性のケイ素化合物について説明する。水溶性のケイ素化合物は、ややとろみを有する透明な液体である。例えば、水溶性のケイ素化合物は、ケイ酸塩である。
例えば、水溶性のケイ素化合物は、次のような手順で生成される。ケイ素の純度の高い鉱石が、摂氏1,600度程度の高温で焼成されてガス化させられ、ガス化したケイ素成分が回収される。この回収されたケイ素は、常温では、細かいビーズ状の結晶となる。このケイ素の結晶が、強アルカリまたは強酸で加熱融解処理され、液化させられる。例えば、アルカリ(例えば、炭酸ナトリウムまたは水酸化ナトリウム)で処理されたケイ素は、ケイ酸ナトリウム(Na2SiO3)(メタケイ酸ナトリウム)すなわち塩となり、水溶性(水に可溶性)となる。
また、稲の籾殻を燃焼させて、その灰を強アルカリ処理し、液化したケイ素化合物を抽出することにより水溶性のケイ素化合物を得ることもできる。
メタケイ酸ナトリウムは、温泉の主要成分としても知られている。メタケイ酸ナトリウムは、塩であるため水溶化する。液化親水性ケイ素化合物も水に可溶性である。
一般的なケイ酸塩(ケイ酸カリウム、ケイ酸カルシウムまたはケイ酸マグネシウムなどが含まれる)は、洗剤や石鹸に配合される。洗剤や石鹸に配合されるケイ酸塩は、汚れ粒子を分散させ、衣類への再付着を抑制する。ケイ酸塩は、液体中をまんべんなく浮遊し運動することが広く知られている。
シリカ(SiO2)は、イオン交換物質として多用されており、親水性ケイ素化合物も電気的な特性を有する。親水性ケイ素化合物の溶液中の運動性も電気的刺激により惹起される。
なお、冷却媒体37に含まれる水溶性のケイ素化合物としては、電気的な特性が明らかなので、無機ケイ素化合物が、好ましい。
冷却媒体37において、エタノール水溶液に対して0.1重量%乃至1.0重量%の水溶性のケイ素化合物が混合させられる。実験によれば、エタノール水溶液に対して0.1重量%以上の水溶性のケイ素化合物が混合させられると、植物の種子を熱分解した生成物を粉砕してなる粉体の混合による、懸濁の状態の維持に効果的であることが確認できた。また、実験によれば、エタノール水溶液に対して1.0重量%を超える水溶性のケイ素化合物を混合させても、エタノール水溶液に対して1.0重量%の水溶性のケイ素化合物を混合させた場合と懸濁の状態の維持に変化が見られなかった。例えば、冷却媒体37において、エタノール水溶液に対して0.1重量%乃至1.0重量%のケイ酸塩が混合させられる。より好ましくは、冷却媒体37において、エタノール水溶液に対して0.5重量%乃至1.0重量%の水溶性のケイ素化合物が混合させられる。
冷却媒体37に含まれる水溶性のケイ素化合物は、植物の種子を熱分解した生成物を粉砕してなる粉体をエタノール水溶液中に分散させる。これにより、水溶性のケイ素化合物は、冷却媒体37の凍結を抑制する。
言い換えれば、エタノール水溶液に、植物の種子を摂氏400度以上500度未満で熱分解した生成物を粉砕してなる粉体と、水溶性のケイ素化合物とを混合すると、凝固点が下がる。
エタノールの濃度が60重量%のエタノール水溶液の凝固点は、摂氏マイナス45.4度である。例えば、エタノールの濃度が60重量%のエタノール水溶液に、植物の種子を摂氏400度以上500度未満で熱分解した生成物を粉砕してなる粉体であって、エタノール水溶液に対して0.5重量%乃至1.0重量%の粉体と、エタノール水溶液に対して0.5重量%乃至1.0重量%の水溶性のケイ素化合物とを混合すると、摂氏マイナス60度で液相を維持し、液状の冷却媒体37として摂氏マイナス60度で実用できる。
図8は、冷凍品の製造の手順を示すフローチャートである。ここで、冷凍する物品は、不動産以外の有体物であればよい。冷凍する物品は、植物または動物の生物由来の物とすることができる。例えば、冷凍する物品は、食品、化粧品または医療用の物とすることができる。例えば、化粧品は、プラセンタ(胎盤から抽出した成分)、コラーゲンまたはアミノ酸を含んだものとすることができる。例えば、医療用の物は、ヒト幹細胞などの細胞、臓器、歯、血液、細胞若しくは組織を加工した医薬品若しくは医療機器、または生物由来製品などである。
ステップS11において、エタノール水溶液が容器に入れられる。ここで、エタノール水溶液のエタノールの濃度は、任意とすることができる。例えば、エタノール水溶液のエタノールの濃度は、60重量%未満とすることができる。さらに、例えば、エタノール水溶液のエタノールの濃度は、10重量%乃至90重量%のいずれかとすることができる。摂氏マイナス60度より低い温度まで冷却する場合、エタノール水溶液のエタノールの濃度は、60重量%以上と、より高くされ、摂氏マイナス60度より高い温度まで冷却する場合、エタノール水溶液のエタノールの濃度は、60重量%未満と、より低くされる。
なお、ステップS11においてエタノール水溶液が入れられる容器は、容器36であっても、他の容器であってもよい。例えば、ステップS11において容器36にエタノール水溶液が入れられる場合、容器36は、冷凍庫1の冷凍室31内から取り外れされて、冷凍庫1の外で、容器36にエタノール水溶液が入れられる。
ステップS12において、種子を摂氏400度以上500度未満で熱分解し、粉砕して生成した粉体が、容器に入れられたエタノール水溶液に混合される。この場合、例えば、エタノール水溶液に、植物の種子を摂氏400度以上500度未満で熱分解した生成物を粉砕してなる粉体であって、エタノール水溶液に対して0.1重量%乃至1.0重量%の粉体が混合される。
ステップS13において、水溶性のケイ素化合物が、容器に入れられたエタノール水溶液に混合される。この場合、例えば、エタノール水溶液に、エタノール水溶液に対して0.1重量%乃至1.0重量%の水溶性のケイ素化合物が混合される。
ステップS14において、粉体と水溶性のケイ素化合物とが混合されたエタノール水溶液を冷凍庫1の冷凍室31内の容器36に入れる。例えば、ステップS11においてエタノール水溶液が冷凍庫1の外で容器36に入れられた場合、粉体と水溶性のケイ素化合物とが混合されたエタノール水溶液が入れられた容器36が冷凍庫1の冷凍室31内に戻される。例えば、ステップS11においてエタノール水溶液が容器36とは別の容器に入れられた場合、容器36とは別の容器に入れられた、粉体と水溶性のケイ素化合物とが混合されたエタノール水溶液が冷凍庫1の冷凍室31内の容器36に移される。
ステップS15において、冷凍庫1により、粉体と水溶性のケイ素化合物とが混合されたエタノール水溶液が摂氏零度より低い温度まで冷却される。例えば、エタノール水溶液のエタノールの濃度が60重量%である場合、冷凍庫1により、粉体と水溶性のケイ素化合物とが混合されたエタノール水溶液が摂氏マイナス60度まで冷却される。
ステップS16において、冷凍しようとする物品を密封容器に入れる。例えば、冷凍しようとする物品が、食品、化粧品または医療用の物品である場合、プラスチックフィルム若しくは金属箔またはこれらを多層に合わせたものを袋状その他の形に成形した容器であって、熱溶融により密封される容器である密封容器(いわゆるパウチ容器)に冷凍しようとする物品が入れられる。なお、密封容器は、樹脂、金属若しくはガラスまたはこれらの組合せからなる容器で、冷凍する物品がエタノール水溶液に直接触れないように密閉でき、冷凍庫1の冷凍室31の温度までの冷却に耐えられるものであればよい。また、冷凍しようとする物品は、固体状であっても、液体状であってもよく、また、ゾル状またはゲル状であってもよい。
ステップS17において、冷却されたエタノール水溶液に、密封容器に入れられた物品を浸けて、物品を冷凍し、冷凍品の製造の手順は終了する。
このように、冷凍品を製造することができる。エタノール水溶液に浸けることで、より短時間により多くの熱が奪われるので、より速く冷凍品を製造することができる。粉体と水溶性のケイ素化合物とが混合されたエタノール水溶液は、エタノール水溶液単独の場合に比較して、より低い温度まで凝固しないので、さらにより速く冷凍品を製造することができる。また、粉体と水溶性のケイ素化合物とが混合されたエタノール水溶液は、エタノール水溶液単独の場合に比較して、より低い温度まで凝固しないので、冷凍品の劣化をより少なくすることができ、より長い期間保存することができるようになる。
エタノールの濃度が60重量%に近い、非危険物の60重量%未満のエタノール水溶液を用いた場合、非危険物であり、摂氏マイナス60度で凝集しないので、より安全に、寄生虫を死滅させ、菌の活動を抑制することができる。
以上のように、冷凍庫1内の容器36に溜められて冷却され、物品を浸けることにより物品を冷凍するための液状で用いられる冷却媒体37は、エタノール水溶液と、植物の種子を摂氏400度以上500度未満で熱分解した生成物を粉砕してなる粉体と、水溶性のケイ素化合物とを含む。
エタノール水溶液に、植物の種子を摂氏400度以上500度未満で熱分解した生成物を粉砕してなる粉体と水溶性のケイ素化合物とを混ぜることで、親水性の粉体がエタノール水溶液により長い時間分散し、また、水溶性のケイ素化合物が粉体の分散を促進させるので、粉体がエタノール水溶液の凝固を阻害して、エタノール水溶液単独の場合に比較して、より低い温度まで凝固しなくなり、より低い温度で使用することができるようになる。これにより、より速く物品を冷凍できる。
また、使用する温度が同じであれば、植物の種子を摂氏400度以上500度未満で熱分解した生成物を粉砕してなる粉体と水溶性のケイ素化合物とを混ぜることで、エタノール水溶液におけるエタノールの割合をより少なくすることができ、より安全に使用することができる。植物の種子を摂氏400度以上500度未満で熱分解した生成物を粉砕してなる粉体および水溶性のケイ素化合物は、いずれも人体に無害なので、仮に、浸けられている物品に付着したとしても、より安全に取り扱うことができる。このように、より低い温度で凝固を抑制して、より安全に、より速く物品を冷凍できる。
粉体は、エタノール水溶液に対して0.1重量%乃至1.0重量%とし、水溶性のケイ素化合物は、エタノール水溶液に対して0.1重量%乃至1.0重量%とすることができる。このようにすることで、親水性の粉体がエタノール水溶液により長い時間分散し、また、水溶性のケイ素化合物が粉体の分散を促進させることができる。
粉体は、エタノール水溶液に分散された場合、静置状態において24時間以上懸濁の状態を維持するものとすることができる。このようにすることで、静置した場合でも、より長時間、粉体がエタノール水溶液の凝固を阻害できる。
粉体は、粒子径の分布の中心を示す代表値が10μm以下であるものとすることができる。このようにすることで、粉体が分散しやすくなり、エタノール水溶液の凝固を阻害できる。
粉体は、15重量%乃至19重量%のカリウムと1重量%乃至3重量%のリンとを含むものとすることができる。このようにすることで、粉体が親水性となり、エタノール水溶液により長い時間分散し、エタノール水溶液の凝固を阻害できる。
粉体は、pH7の溶液中においてマイナス0.5mVのゼータ電位を生じさせるものとすることができる。このようにすることで、粉体が互いに反発しあい、分散しやすくなり、エタノール水溶液の凝固を阻害できる。
粉体は、豆類である種子を熱分解した生成物を粉砕してなるものとすることができる。このようにすることで、より確実に所望の特性の粉体を得ることができ、より低い温度で凝固を抑制して、より安全に、より速く物品を冷凍できる。
エタノール水溶液は、60重量%未満のエタノールを含むものとすることができる。このようにすることで、エタノール水溶が、消防法において、非危険物として扱われ、より多くの冷却媒体37をより簡単に扱うことができる。
冷凍庫1は、内部の容器36に冷却媒体37を溜めることができる。より低い温度で冷却媒体37の凝固を抑制して、より安全に、より速く物品を冷凍できる。
エタノール水溶液に、植物の種子を摂氏400度以上500度未満で熱分解した生成物を粉砕してなる粉体を混合し、エタノール水溶液に水溶性のケイ素化合物を混合し、粉体とケイ素化合物とが混合されたエタノール水溶液を液状のまま摂氏0度より低い温度に冷却し、物品を密封容器に入れ、密封容器に入れられた物品を冷却されたエタノール水溶液に浸けて冷凍させることで、冷凍品を製造することができる。
エタノール水溶液に対して0.1重量%乃至1.0重量%の粉体を混合し、エタノール水溶液に対して0.1重量%乃至1.0重量%の水溶性のケイ素化合物を混合することができる。
また、本発明の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
1 冷凍庫, 11 本体, 12 扉, 13 温度調節器, 31 冷凍室, 32 冷却器, 33 コンデンシングユニット, 34および35 断熱材, 36 容器, 37 冷却媒体
Claims (11)
- 冷凍庫内の容器に溜められて冷却され、物品を浸けることにより前記物品を冷凍するための液状で用いられる冷却媒体において、
エタノール水溶液と、
植物の種子を摂氏400度以上500度未満で熱分解した生成物を粉砕してなる粉体と、
水溶性のケイ素化合物と
を含む冷却媒体。 - 請求項1に記載の冷却媒体において、
前記粉体は、前記エタノール水溶液に対して0.1重量%乃至1.0重量%であり、
前記水溶性のケイ素化合物は、前記エタノール水溶液に対して0.1重量%乃至1.0重量%である
冷却媒体。 - 請求項1に記載の冷却媒体において、
前記粉体は、前記エタノール水溶液に分散された場合、静置状態において24時間以上懸濁の状態を維持する
冷却媒体。 - 請求項1に記載の冷却媒体において、
前記粉体は、粒子径の分布の中心を示す代表値が10μm以下である
冷却媒体。 - 請求項1に記載の冷却媒体において、
前記粉体は、15重量%乃至19重量%のカリウムと1重量%乃至3重量%のリンとを含む
冷却媒体。 - 請求項1に記載の冷却媒体において、
前記粉体は、pH7の溶液中においてマイナス0.5mVのゼータ電位を生じさせる
冷却媒体。 - 請求項1に記載の冷却媒体において、
前記粉体は、豆類である前記種子を熱分解した前記生成物を粉砕してなる
冷却媒体。 - 請求項1に記載の冷却媒体において、
前記エタノール水溶液は、60重量%未満のエタノールを含む
冷却媒体。 - 請求項1の冷却媒体が内部の容器に溜められている冷凍庫。
- エタノール水溶液に、植物の種子を摂氏400度以上500度未満で熱分解した生成物を粉砕してなる粉体を混合し、
前記エタノール水溶液に水溶性のケイ素化合物を混合し、
前記粉体と前記ケイ素化合物とが混合された前記エタノール水溶液を液状のまま摂氏0度より低い温度に冷却し、
物品を密封容器に入れ、
前記密封容器に入れられた物品を冷却された前記エタノール水溶液に浸けて冷凍させる
冷凍品の製造方法。 - 請求項10に記載の冷凍品の製造方法において、
前記エタノール水溶液に対して0.1重量%乃至1.0重量%の前記粉体を混合し、
前記エタノール水溶液に対して0.1重量%乃至1.0重量%の水溶性の前記ケイ素化合物を混合する
冷凍品の製造方法。
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