JP2024508522A - 誘電率が異なる２つ以上の分割区域を有するマイクロウエーブ調理用単一カテゴリー食品、この製造方法及び設計方法 - Google Patents

誘電率が異なる２つ以上の分割区域を有するマイクロウエーブ調理用単一カテゴリー食品、この製造方法及び設計方法 Download PDF

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Abstract

本出願は、加熱特性に優れた食品、この製造方法及び設計方法に関する。本出願によると、マイクロウエーブ照射又は直接加熱のような方法により加熱時に食品内で温度偏差を最小化することができる。

Description

本出願は、誘電率が異なる２つ以上の分割区域を有するマイクロウエーブ調理用単一カテゴリーの食品、この製造方法及び設計方法に関する。
電気的観点から物質を導体と誘電体に分けることができ、導体は自由電子が存在して電気をよく伝達することができる物質であり、誘電体は電気がよく通じない物質である。誘電体の電気及び電磁気に対する反応パターンを物理的に記述したものが誘電率（Ｐｅｒｍｉｔｔｉｖｉｔｙ、ε）である。
誘電率（Ｐｅｒｍｉｔｔｉｖｉｔｙ、ε）とは、誘電体（Ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｍａｔｅｒｉａｌ）の電気的な特性を示す重要な特性値であって、誘電体が外部の電場の変化に対して内部の＋／－モメント（ｍｏｍｅｎｔ）がどれだけ敏感に反応するかの程度を表現した物質定数である。誘電率はＤＣ電流に対する電気的特性を示したりもするが、食品加熱に関しては、ＡＣ電流、特に、交流電磁波の特性と直接的な関連がある。誘電率は、媒質の特性、その媒質に加えられた電磁場の周波数、湿度、温度などさまざまな要因により変化する。周波数が０であるか十分に低い場合に誘電率の変化が大きくないが、周波数が増加して電場の変化に対する反応の位相差が大きくなる場合、誘電率は複素数の形態で定義され、以下のような数式で示す。
電気的観点から物質を導体と誘電体に分けることができ、導体は自由電子が存在して電気をよく伝達することができる物質であり、誘電体は電気がよく通じない物質である。誘電体の電気及び電磁気に対する反応パターンを物理的に記述したものが誘電率（Ｐｅｒｍｉｔｔｉｖｉｔｙ、ε）である。
誘電率（Ｐｅｒｍｉｔｔｉｖｉｔｙ、ε）とは、誘電体（Ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｍａｔｅｒｉａｌ）の電気的な特性を示す重要な特性値であり、誘電体が外部の電場の変化に対して内部の＋／－モメント（ｍｏｍｅｎｔ）がどれだけ敏感に反応するかの程度を表現した物質定数である。誘電率はＤＣ電流に対する電気的特性を示したりもするが、食品加熱に関しては、ＡＣ電流、特に、交流電磁波の特性と直接的な関連がある。誘電率は、媒質の特性、その媒質に加えられた電磁場の周波数、湿度、温度などさまざまな要因により変化する。周波数が０であるか十分に低い場合に誘電率の変化が大きくないが、周波数が増加して電場の変化に対する反応の位相差が大きくなる場合、誘電率は複素数の形態で定義され、以下のような数式で示す。
電気的観点から物質を導体と誘電体に分けることができ、導体は自由電子が存在して電気をよく伝達することができる物質であり、誘電体は電気がよく通じない物質である。誘電体の電気及び電磁気に対する反応パターンを物理的に記述したものが誘電率（Ｐｅｒｍｉｔｔｉｖｉｔｙ、ε）である。
誘電率（Ｐｅｒｍｉｔｔｉｖｉｔｙ、ε）とは、誘電体（Ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｍａｔｅｒｉａｌ）の電気的な特性を示す重要な特性値であり、誘電体が外部の電場の変化に対して内部の＋／－モメント（ｍｏｍｅｎｔ）がどれだけ敏感に反応するかの程度を表現した物質定数である。誘電率はＤＣ電流に対する電気的特性を示したりもするが、食品加熱に関しては、ＡＣ電流、特に、交流電磁波の特性と直接的な関連がある。誘電率は、媒質の特性、その媒質に加えられた電磁場の周波数、湿度、温度などさまざまな要因により変化する。周波数が０であるか十分に低い場合に誘電率の変化が大きくないが、周波数が増加して電場の変化に対する反応の位相差が大きくなる場合、誘電率は複素数の形態で定義され、以下のような数式で示す。
ε ＝ ε´－ ｊε″＝ ε０εｒ ＝ ε０（ε´ｒ － ｊε″ｒ）
ε０ ＝ ８．８５４ ＊ １０－１２ Ｆ／ｍ
εｒ ＝ Ｒｅｌａｔｉｖｅ Ｐｅｒｍｉｔｔｉｖｉｔｙ
前記の公式において、ε´は、誘電率の実数部は誘電定数（Ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｃｏｎｓｔａｎｔ）と称し、電磁波の波長とｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎに係わる部分であり、ε″は、誘電率の虚数部はＬｏｓｓ Ｆａｃｔｏｒと称して媒質によるエネルギー吸収速度及び損失に係わる項目である。特定周波数でε″が正数である場合にエネルギーの損失が発生し、これは主に発熱の形態で示される。ε０は、真空の誘電定数であり、εｒは、比誘電率（Ｒｅｌａｔｉｖｅ Ｐｅｒｍｉｔｔｉｖｉｔｙ）で誘電体の誘電率を真空状態の誘電定数の比率で表現したことであって、一般的な誘電率を表現する方式である。
誘電率による発熱の熱量は、以下のような公式で示すことができる。
Ｑ ＝ ２πｆε″ε０ Ｅ２
食品の加熱調理によく用いられるマイクロウエーブ（電子レンジ）による調理の場合、このような誘電率基盤の加熱を技術的基盤としているが、大部分の電子レンジ調理方法は、電子レンジの性能と特性に全面的に依存しており、調理品質の改善などにおいても電子レンジの内部に別途の装置を取り付けるか包装材に電場を変化させる付属物を設置するなどの「装置中心的」な形態でのみ技術が開発されているが、これは、製品の属性により効果がない場合が頻繁に発生する。このような問題点を電子レンジ加熱の実際の目的である製品の観点から接近して加熱効果を向上させる方法の研究及び開発が必要である。
米国公開特許ＵＳ ２０１６／０３３１００
本出願の一目的は、マイクロウエーブ照射による加熱時に均一な加熱が可能な食品を提供することにある。
本出願の他の目的は、マイクロウエーブ照射による加熱時に均一な加熱が可能な食品の製造方法を提供することにある。
本出願のまた他の目的は、均一な加熱が可能な食品の設計方法を提供することにある。
前述した目的を達成するために、
本出願の一側面は、互いに異なる誘電率を有する２つ以上の分割区域を含む単一カテゴリーの食品であって、前記食品は、マイクロウエーブ照射により均一に加熱される食品を提供する。
本出願の他の側面は、
（ａ）単一カテゴリー食品を２つ以上の部分に分ける段階；
（ｂ）前記分けられた２つ以上の部分が互いに異なる誘電率を有するように前記２つ以上の部分で誘電率に影響を及ぼす成分又はこの含量を互いに異なるようにする段階；及び
（ｃ）前記互いに異なる誘電率を有する２つ以上の部分を用いて互いに異なる誘電率を有する２つ以上の分割区域を含む単一カテゴリーの食品を製造する段階；を含む、マイクロウエーブ照射により均一に加熱される食品の製造方法を提供する。
本出願のまた他の側面は、
（ａ）食品の誘電率、比熱、熱伝導度、密度及び空隙率よりなる群から選択される１つ以上の特性値を測定する段階；
（ｂ）前記測定された特性値及び加熱機器の加熱特性データを用いて単一カテゴリー食品の加熱の不均一性を評価する段階；及び
（ｃ）前記単一カテゴリー食品の加熱の不均一性が存在する場合、食品内で分割区域の個数、大きさ、又は位置関係を決定し、前記分割区域内で前記食品の特性値を調節する段階；を含む食品の加熱均一性を向上させるために前記食品内で分割区域の構造を設計する方法を提供する。
以下、本出願を具体的に説明する。
本出願の一側面によると、互いに異なる誘電率を有する２つ以上の分割区域を含む単一カテゴリーの食品であって、前記食品は、マイクロウエーブ照射により均一に加熱される食品を提供する。
本出願は、互いに異なる誘電率を有する２つ以上の分割区域を単一カテゴリーの食品内に人為的に形成させることにより前記食品をマイクロウエーブ照射により加熱する場合、食品内部の温度が均一に加熱される特性を有するようにする食品を提供する。
本出願における用語「誘電率」は、誘電体が外部電場に反応して作る偏極の大きさを示す物質定数を意味する。誘電率が大きいほど、誘電体は大きい偏極を作るので誘電体内部の電場は小さくなる。
一具現例において、前記互いに異なる誘電率を有する２つ以上の分割区域は、互いに異なる誘電定数（ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ ｃｏｎｓｔａｎｔ）又は誘電損失率（ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ ｌｏｓｓ ｆａｃｔｏｒ）を有することができる。
本出願における用語「誘電定数（ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ ｃｏｎｓｔａｎｔ）」は、ある物質の誘電率と真空の誘電率との間の比率を意味し、比誘電率（ｒｅｌａｔｉｖｅ ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ ｃｏｎｓｔａｎｔ）ともいう。
本出願における用語「誘電損失率（ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ ｌｏｓｓ ｆａｃｔｏｒ）」は、誘電体の損失の大きさを示す尺度であって、電流が通過する誘電体物質内におけるエネルギーの損失率を意味する。
一具現例において、互いに異なる誘電率を有する分割区域のうち誘電定数又は誘電損失率が最も高い分割区域と最も低い分割区域における特性値の差が誘電定数又は誘電損失率が最も高い分割区域における特性値の９５％以下であってよい。
前記分割区域における特性値は、誘電率、比熱、熱伝導度、密度及び空隙率よりなる群から選択される１つ以上の特性値であってよい。
本出願において、前記互いに異なる誘電率を有する２つ以上の分割区域は、誘電率に影響を及ぼす成分又はこの含量が互いに異なることがある。または、互いに異なる誘電率を有する２つ以上の分割区域は、誘電率に影響を及ぼす成分又はこの含量が同一であるとしても、製造の方法が異なるので誘電率が互いに異なることがある。
一具現例において、誘電率に影響を及ぼす成分は、水、塩（ｓａｌｔ）、タンパク質、炭水化物、及び脂肪より構成される群から選択される１つ以上のものであってよい。
前記塩（ｓａｌｔ）は、食品に添加することができる塩であり、水に溶解される場合、分極を形成することができる塩であれば、制限なく用いられてよい。前記塩は、一例として、ナトリウム塩、カリウム塩、アンモニウム塩、マグネシウム塩又はカルシウム塩を含むことができるが、これに限定されない。
前記タンパク質は、食品に添加することができるタンパク質であって、他の成分と混合して電場が加えられる場合、特有の誘電特性を示すことができるタンパク質であれば、制限なく使用可能である。前記タンパク質は、一例として、卵白、大豆タンパク、乳清タンパク、昆虫由来タンパク、濃縮乳清タンパク質（Ｗｈｅｙ Ｐｒｏｔｅｉｎ Ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅ、ＷＰＣ）、分離乳清タンパク質（Ｗｈｅｙ Ｐｒｏｔｅｉｎ Ｉｓｏｌａｔｅ、ＷＰＩ）、アルブミン（ａｌｂｕｍｉｎ）、グロブリン（ｇｌｏｂｕｌｉｎ）、グルテリン（ｇｌｕｔｅｌｉｎ）、プロラミン（ｐｒｏｌａｍｉｎ）、アルブミノイド（ａｌｂｕｍｉｎｏｉｄ）、ヒストン（ｈｉｓｔｏｎｅ）、又はプロタミン（ｐｒｏｔａｍｉｎｅ）を含むことができるが、これに限定されない。
前記炭水化物は、食品に添加することができる炭水化物であって、他の成分と混合して電場が加えられる場合、特有の誘電特性を示すことができる物質であれば、制限なく使用可能である。一例として、多糖類、単糖類、糖アルコール類、澱粉類、砂糖、食物繊維を含むことができ、具体的に、Ｄ－リボース（Ｄ－ｒｉｂｏｓｅ）、トレハロース（ｔｒｅｈａｌｏｓｅ）、又はソルビトール（ｓｏｒｂｉｔｏｌ）であってよい。
前記脂肪は、食品に添加することができる脂肪であって、他の成分と混合して電場が加えられる場合、特有の誘電特性を示すことができる物質であれば、制限なく使用可能である。例えば、飽和脂肪酸又は不飽和脂肪酸を含むことができ、豚脂、牛脂などの動物性油脂と、豆、菜の花、米などの植物性原料から抽出される植物性油脂を含むことができる。
本出願における用語「単一カテゴリーの食品」は、通常、１つのカテゴリーであると認定され得る食品を意味する。より具体的に、単一カテゴリーの食品は、食品設計上１つの部分として認定され得るものであって、食品内で同一の成分配合を介して同一の方法で製造された食品の部分を意味する。
具体的に、単一カテゴリー食品自体が消費者に流通される食品であり、あるいは、単一カテゴリー食品の組み合せが消費者に流通される食品であり得、これは、食品の種類により異なる様相で示され得る。
より具体的に、単一カテゴリー食品は、各成分ではない一定の部分を意味してもよい。さらにより具体的に、食品内の前記同一の成分配合を介する同一の方法で製造された食品であるという意味は、最終製品内に単一カテゴリー食品が複数個含まれた場合に、それぞれの単一カテゴリー食品ごとにそれぞれの同一の成分配合で同一の製造方法で製造されるということを意味する。例えば、炒飯の場合には、炒飯全体が単一カテゴリー食品となってよく、餃子の場合には、餃子の皮と餃子の中身がそれぞれ単一カテゴリー食品となり、ホットドッグのような場合には、パン部分及びソーセージ部分がそれぞれの単一カテゴリー食品となり、ソースが含まれたパスタ製品の場合には、麺部分及びソース部分がそれぞれの単一カテゴリー食品となり得る。同一の種類の単一カテゴリー食品であれば、それぞれ単一カテゴリー食品ごとにその配合と製造方法が異なり得る。例えば、ホットドッグのような場合には、パン部分及びソーセージ部分がそれぞれ単一カテゴリー食品であり、ソーセージであるとしてもそれぞれの配合と製造方法は製品ごとに異なり得る。本出願において、単一カテゴリー食品とは、通常、食品業界における１つのカテゴリーと認定され得る食品の各部分を意味することができる。
本出願において、単一カテゴリー食品は、後述する分割区域を形成する前に同一の方法で製造された食品であってよい。
本出願において、同一成分の配合を用いて同一の方法で製造された１つのカテゴリーの食品を人為的に分割し、分割された区域が互いに異なる誘電率を有するように構成したことに特徴がある。よって、本出願で互いに異なる誘電率を有する分割区域が単一カテゴリーの食品内に形成されてよい。
本出願は、単一カテゴリー食品内で人為的に誘電率が異なる分割区域を作ることを特徴とするところ、単一カテゴリー食品が２つ以上からなる食品の場合、各単一カテゴリー食品の誘電率が互いに異なる部分までは意味するものではない。例えば、餃子の皮と餃子の中身が互いに異なる誘電率を有することを意味するものではない。
本出願で互いに異なる誘電率を有する２つ以上の分割区域が形成される形態は、特別に制限されない。より具体的に、前記分割区域形成は、食品の種類、形態、又は性質により変更され得るところ、互いに異なる誘電率を有する分割区域が形成されており、マイクロウエーブ照射による加熱不均一が少なければ、その構造は限定されない。
一具現例において、互いに異なる誘電率を有する２つ以上の分割区域のうち１つの分割区域と他の１つの分割区域は互いに隣接して層状の形態を形成することができる。
一具現例において、互いに異なる誘電率を有する２つ以上の分割区域のうち１つの分割区域が他の１つの分割区域内に散在されている形態であってよい。
一具現例において、互いに異なる誘電率を有する２つ以上の分割区域のうち１つの分割区域が他の１つの分割区域を囲んでいるコア－シェル形態であってよい。
本出願において、マイクロウエーブ照射により均一に加熱されるという意味は、単一カテゴリーの食品が互いに異なる誘電率を有する２つ以上の分割区域を含む場合が、互いに異なる誘電率を有する２つ以上の分割区域を含まない場合より、熱偏差、より具体的に、変動係数が減少したことを意味する。前記熱偏差の減少は、マイクロウエーブの照射時に特定ポイントの温度の偏差、より具体的に、変動係数が少なくなることを意味する。より具体的に、変動係数が、誘電率変化前より３％、３．５％、４％、４．５％又は５％以上減ることがある。
本出願の他の側面によると、
（ａ）単一カテゴリー食品を２つ以上の部分に分ける段階；
（ｂ）前記分けられた２つ以上の部分が互いに異なる誘電率を有するように前記２つ以上の部分で誘電率に影響を及ぼす成分又はこの含量を互いに異なるようにする段階；及び
（ｃ）前記互いに異なる誘電率を有する２つ以上の部分を用いて、互いに異なる誘電率を有する２つ以上の分割区域を含む単一カテゴリーの食品を製造する段階；を含むマイクロウエーブ照射により均一に加熱される食品の製造方法を提供する。
前記段階（ａ）で、単一カテゴリー食品を２つ以上の部分に分けることは、食品の種類、形態、又は性質、又は調理完成度により制限なく多様な方法で行うことができる。より具体的に、前記２つ以上の部分を分けるという意味は、同一の成分配合を介して同一の方法で製造された単一カテゴリー食品部分を、人為的に互いに異なる誘電率を有する２つ以上の部分を有した食品を製造するために、設計された食品構造によって２つ以上の部分に分けて製造するために単一カテゴリー食品の構造を分けることを意味する。例えば、調理が完了された単一カテゴリーの食品を２つ以上の部分に分けることができ、単一カテゴリー食品を調理する前に食品原材料を２つ以上の部分に分けることができ、又は単一カテゴリー食品の調理中間段階にある半製品を２つ以上の部分に分けることができる。
前記段階（ｂ）で、前記分けられた２つ以上の部分が互いに異なる誘電率を有するように前記２つ以上の部分で誘電率に影響を及ぼす成分又はこの含量を互いに異なるようにする。
一具現例において、誘電率に影響を及ぼす成分は、水、塩（ｓａｌｔ）、タンパク質、炭水化物、及び脂肪より構成される群から選択される１つ以上のものであってよい。
前記塩（ｓａｌｔ）は、食品に添加することができる塩であって、水に溶解される場合、分極を形成することができる塩であれば、制限なく用いられてよい。前記塩は、一例として、ナトリウム塩、カリウム塩、アンモニウム塩、マグネシウム塩又はカルシウム塩を含むことができるが、これに限定されない。
前記タンパク質は、食品に添加することができるタンパク質であって、他の成分と混合して電場が加えられる場合、特有の誘電特性を示すことができるタンパク質であれば、制限なく使用可能である。前記タンパク質は、一例として、卵白、大豆タンパク、乳清タンパク、昆虫由来タンパク、濃縮乳清タンパク質（Ｗｈｅｙ Ｐｒｏｔｅｉｎ Ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅ、ＷＰＣ）、分離乳清タンパク質（Ｗｈｅｙ Ｐｒｏｔｅｉｎ Ｉｓｏｌａｔｅ、ＷＰＩ）、アルブミン（ａｌｂｕｍｉｎ）、グロブリン（ｇｌｏｂｕｌｉｎ）、グルテリン（ｇｌｕｔｅｌｉｎ）、プロラミン（ｐｒｏｌａｍｉｎ）、アルブミノイド（ａｌｂｕｍｉｎｏｉｄ）、ヒストン（ｈｉｓｔｏｎｅ）、又はプロタミン（ｐｒｏｔａｍｉｎｅ）を含むことができるが、これに限定されない。
前記炭水化物は、食品に添加することができる炭水化物であって、他の成分と混合して電場が加えられる場合、特有の誘電特性を示すことができる物質であれば、制限なく使用可能である。一例として、多糖類、単糖類、糖アルコール類、澱粉類、砂糖、食物繊維を含むことができ、具体的に、Ｄ－リボース（Ｄ－ｒｉｂｏｓｅ）、トレハロース（ｔｒｅｈａｌｏｓｅ）、又はソルビトール（ｓｏｒｂｉｔｏｌ）であってよい。
前記脂肪は、食品に添加されてよく、他の成分と混合して電場が加えられる場合、特有の誘電特性を示すことができる物質であれば、制限なく使用可能である。例えば、飽和脂肪酸又は不飽和脂肪酸を含むことができ、豚脂、牛脂などの動物性油脂と、豆、菜の花、米などの植物性原料で抽出される植物性油脂を含むことができる。
前記段階（ｃ）で、互いに異なる誘電率を有する２つ以上の部分を用いて、互いに異なる誘電率を有する２つ以上の分割区域を含む単一カテゴリーの食品を製造する場合で、２つ以上の分割区域の形態は特別に限定されない。
一具現例において、段階（ｃ）で、単一カテゴリー食品は、互いに異なる誘電率を有する２つ以上の部分のうち１つの部分が他の１つの部分と互いに隣接して層状の形態をなすように製造することができる。
他の具現例において、段階（ｃ）で、単一カテゴリー食品は、互いに異なる誘電率を有する２つ以上の部分のうち１つの部分が他の１つの部分内に散在されている形態をなすように製造することができる。
他の具現例において、段階（ｃ）で、単一カテゴリー食品は、互いに異なる誘電率を有する２つ以上の部分のうち１つの部分が他の１つの部分を囲んでいるコア－シェル形態をなすように製造することができる。
具体的に、前記食品は、以下のように製造されてよい。
単一カテゴリー食品が非定型化された形態を有している場合には、誘電率が異なる２種類以上の食品の原材料、半製品又は部分を製造し、製造した誘電率が異なる食品の原材料、半製品、又は部分を交互に積層することにより、互いに異なる誘電率を有する２つ以上の分割区域を含む単一カテゴリーの食品を製造することができる。
前記積層は、食品の形態により多様な方法を用いて行うことができ、例えば、ノズル、バケット、ａｕｔｏ－ｓｃａｌｅｒなどの装置を用いたり、粒子と液状が混合された食品の場合は射出方法などを用いることができる。
単一カテゴリー食品が低粘度のペースト形態であるか、加工中に液状が固形に凝固又は凍結される形態であるか、構造形成時に混合することができる形態の場合には、食品原材料の粘度により異なる方法を用いて積層構造を形成することができる。例えば、食品原材料の粘度が十分な場合には、誘電率が異なる２種類以上の食品の原材料を製造した後、積層射出ノズルを用いて積層構造を形成することができる。食品原材料の粘度が十分ではない場合には、一定のフレームで製造した食品原材料を充填して第１層を形成した後に凍結又は凝固させ、前記第１層の上に再び誘電率が異なる食品原材料を充填して第２層を形成した後に凍結又は凝固させて積層構造を形成することができる。前記第１層及び第２層を形成する過程を２回以上繰り返すことができる。
単一カテゴリーの食品が物理的に積層構造を形成し難い形態である場合には、誘電率が異なるように浸漬液に浸漬処理して得られる２種類以上の食品を積層する方式を用いることができる。又は、誘電率が異なるように調整することができる浸漬液又は注入液を製品の深層に注入し、表層は浸漬液に浸漬する方法を用いることができる。前記浸漬液には、前述した誘電率に影響を及ぼす成分、例えば、水、塩（ｓａｌｔ）、タンパク質、炭水化物、及び脂肪より構成される群から選択される１つ以上の成分が含まれてよい。
前記２つ以上の分割区域を含む食品を製造した後に追加工程、例えば、充填物を充填する工程、凍結工程、殺菌工程、又は熱処理工程をさらに行うことができる。
本出願の他の側面によると、
（ａ）単一カテゴリー食品の誘電率、比熱、熱伝導度、密度及び空隙率よりなる群から選択される１つ以上の特性値を測定する段階；
（ｂ）前記測定された特性値及び加熱機器の加熱特性データを用いて単一カテゴリー食品の加熱の不均一性を評価する段階；及び
（ｃ）前記単一カテゴリー食品の加熱の不均一性が存在する場合、前記食品内で分割区域の個数、大きさ、又は位置関係を決定し、前記分割区域内で前記食品の特性値を調節する段階；を含む単一カテゴリー食品の加熱均一性を向上させるために前記食品内で分割区域の構造を設計する方法を提供する。
一具現例において、前記段階（ｂ）における加熱機器の加熱特性データは、電磁気、輻射、又は対流による加熱特性データであってよい。
より具体的に、前記加熱特性データは、加熱機器別データ、加熱機器特性別データ（例えば、出力値、出力時間、機器のファンの回転数、ファンの回転数による風速又は風量データ、機器の熱源を制御するアルゴリズムなど）、食品特性別データ（例えば、塩濃度当りのデータ、タンパク質濃度当りのデータ）、単一カテゴリー食品内の各区分あるいは各スポットの温度データ、温度変化率データ、単一カテゴリー食品内温度が最も高いスポットデータ又は前記温度が最も高いスポットの移動変化データなどを意味する。
前記加熱機器は、マイクロウエーブ照射機器（電子レンジ）、電気オーブン、又はガスオーブンであってよい。
一具現例において、前記段階（ｂ）における単一カテゴリー食品の加熱の不均一性の評価は、食品内部の加熱スポット（ｓｐｏｔ）の変化又は移動の様相を分析して行うことができる。
本出願における用語「加熱スポット」は、食品内部の温度を測定したとき周り部分に比べて高い温度を示す部分を意味する。
具体的に、前記加熱スポットは、食品に加熱機器を介して加熱処理をしたとき食品内部に形成される加熱スポットであってよい。
食品の加熱の不均一性は、食品内部に加熱スポットが存在する場合、加熱スポットが変化する場合、又は加熱スポットが移動する場合に、加熱の不均一性が存在することと判断することができる。
前記（ｃ）段階で、食品の加熱の不均一性が存在するものと判断する場合、食品内に分割区域の個数、大きさ又は位置関係を決定し、前記分割区域内で食品の特性値を調節する。
前記分割区域の個数、大きさ、位置関係、食品の特性値の調節は、加熱スポットの発生個数又はその位置を分析して決定することができる。
前記分割区域内で調節する食品の特性値は、誘電率、比熱、熱伝導度、密度及び空隙率よりなる群から選択される１つ以上の値であってよい。
一具現例において、前記分割区域内における食品の特性値の調節は、加熱機器を介して食品を加熱したとき食品の加熱の均一性が向上されるように調節するものであってよい。
一具現例において、前記食品は、単一カテゴリーの食品であってよい。
一具現例において、前記食品は、従来に存在する食品又は新たな食品であってよい。
前記本出願の一側面「食品の加熱均一性を向上させるために前記食品内で分割区域の構造を設計する方法」において、単一カテゴリーの食品、分割区域共通される内容は前述した本出願の他の側面で説明された内容と同一なので、重複して説明しない。
本出願によると、マイクロウエーブ照射又は直接加熱のような方法により加熱時に食品内で温度偏差を最小化し得る食品を製造することができる。本出願によると、マイクロウエーブ照射時に均一に加熱され得る食品を提供することだけではなく、マイクロウエーブ照射時に加熱均一性を有するように食品の構造を設計することができる。但し、本出願の効果は、前記で言及した効果に制限されず、言及されていないまた他の効果は、下記の記載から当業者に明確に理解されるであろう。
塩とＷＰＣの濃度を異なるようにして設計した４種のサンプルに対してマイクロウエーブ照射による加熱時にサンプル中央部の垂直方向の温度を分析したグラフである。 塩とＷＰＣの濃度を異なるようにして設計した４種のサンプルに対してマイクロウエーブ照射による加熱時にサンプル中央部の水平方向の温度を分析したグラフである。 塩とＷＰＣの濃度を異なるようにして設計した４種のサンプルに対してマイクロウエーブ照射による加熱時間によるサンプル中心部の温度上昇を示したグラフである。 本出願の実験例４の加熱体１及び２の上端部加熱パターンをＴｈｅｒｍａｌ Ｌｉｇｈｔ Ｖｉｅｗで確認した結果である。 本出願の実験例４の加熱体１及び２を上端中央－下端中央を経るように垂直に切断してＴｈｅｒｍａｌ Ｌｉｇｈｔ Ｖｉｅｗで確認した結果である。 本出願の実験例４の加熱体１及び２の中心を通過する垂直及び水平部の温度分布を示したグラフである。 本出願の実験例４で加熱体１及び２を水平方向に切断して左側から右側方向への温度分布を表示したグラフである。
以下、本出願を実施例により詳細に説明する。但し、下記実施例は、本出願を具体的に例示するものであり、本出願の内容が下記実施例により限定されない。
実験例１：ナトリウム含量による誘電率の変化の測定
蒸溜水、塩、Ｄ－リボース（Ｄ－ｒｉｂｏｓｅ）、ＷＰＣ（Ｗｈｅｙ Ｐｒｏｔｅｉｎ Ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅ）、ＷＰＩ（Ｗｈｅｙ Ｐｒｏｔｅｉｎ Ｉｓｏｌａｔｅ）を一定の比率で混合し、塩度を０．３％、０．６％、及び１％と異なるようにして、実験群として、Ｔｅｓｔ１、Ｔｅｓｔ２、及びＴｅｓｔ３を製造した（表１）。誘電定数及び損失率（ｌｏｓｓ ｆａｃｔｏｒ）の測定は、Ａｇｉｌｅｎｔ社のＶｅｃｔｏｒ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ａｎａｌｙｚｅｒを活用して測定した。誘電定数（Ｅ’）及び損失率（Ｅ”）は、国内外の電子レンジに多く用いられる周波数である９１５ＭＨｚ及び２４５０ＭＨｚなどの２種の周波数に対して測定した。
測定の結果、塩度が上昇する場合、誘電定数の変化は大きくないが損失率（ｌｏｓｓ ｆａｃｔｏｒ）の変化が相対的に大きいことを確認することができた（表２）。
実験例２：タンパク質含量（濃縮乳清タンパク）による誘電率の変化の測定
蒸溜水、塩、Ｄ－リボース、ＷＰＣ（Ｗｈｅｙ Ｐｒｏｔｅｉｎ Ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅ）、ＷＰＩ（Ｗｈｅｙ Ｐｒｏｔｅｉｎ Ｉｓｏｌａｔｅ）を一定の比率で混合し、ＷＰＣの含量を１８．９％及び１３．９％と異なるようにして、実験群として、Ｔｅｓｔ１及びＴｅｓｔ２を製造した（表３）。実験群の誘電定数及び損失率（ｌｏｓｓ ｆａｃｔｏｒ）の測定は、Ａｇｉｌｅｎｔ社のＶｅｃｔｏｒ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ａｎａｌｙｚｅｒを活用して測定した。誘電定数（Ｅ’）及び損失率（Ｅ”）は、国内外の電子レンジに多く用いられる周波数である９１５ＭＨｚと２４５０ＭＨｚなどの２種の周波数に対して測定した。
測定の結果、タンパク質含量が減り水気含量が増えた実験群は誘電定数値が増加し、損失率は大きい差がないことを確認することができた（表４）。
実験例３：誘電率変化による加熱パターンの変化
塩度とタンパク質含量の差で発生する誘電定数及び誘電損失率の差がマイクロウエーブ照射時の製品の加熱温度にどのような影響を与えるのか確認するためにモデルテストを進行した。４種のサンプルは、３０ｍｍ ＊ ３０ｍｍ ＊３０ｍｍの六面体形態であり、塩とＷＰＣの濃度を異なるようにして設計した（表５）。設計したサンプルに対して誘電率以外の変数を最小化するためにＳｉｎｇｌｅ ｍｏｄｅ ２．４５ＧＨｚ周波数の電場において７０Ｗの出力で回転なしで１分間加熱した。
１．サンプルに吸収されたエネルギー総量
４種のサンプルのいずれも同一の形態と位置において同一の出力で加熱をしたが吸収されたエネルギー総量で差を示した（表５）。これは、誘電率の差によりサンプル表面から吸収／反射及びサンプル内部に透過して入っていく電場の形態及び強度が異なって発生するものであって、同一の条件であってもサンプルの誘電率の差において最終吸収エネルギーの差が発生することが分かった。
２．サンプルの中央部垂直方向の温度
図１のグラフに示されたように、左側が製品最下端部（中央）、右側が最上端部（中央）に行きながらの温度グラフで全ての形態が下端部の温度が相対的に高いという共通する特性があるが、誘電率により２０℃程度の差を示すことが分かった。
３．サンプルの中央部水平方向の温度
図２のグラフは、電磁波の印加部（左側）から空洞（ｃａｖｉｔｙ）の壁面部（右側）へ製品中央部を貫通する温度分布であって、誘電率により温度分布が異なることが分かる。全ての製品が左側から右側へ加熱される３部分に分けられ、塩度が高いサンプルであるほど電磁波の印加部（左側）の温度が高く、右側に行くほど低くなることが分かった。塩度が低くタンパク質が低い場合であるほど中央部の温度上昇が高い特性を示して最大１４℃程度の差が発生することが分かる。これは、電磁波の印加部で印加される電磁波が製品の左側面を透過しながら損失率が相対的に高いサンプルであるほど透過深さが低く発熱が強くなる誘電特性に起因したものと類推され、損失率が低いほど透過深さが深くなって残存するエネルギーを減殺波長位置で発熱するパターンを示す特性に起因するものとみられる。
４．加熱時間によるサンプル中心部温度の変化
図３のグラフは、各サンプルを６０秒間加熱しながらサンプル中心部の温度上昇を示したものであって、誘電特性により中心部の温度の差が非常に大きく発生することが分かる。以前のパターンと同一に塩度とタンパク質含量が低いほど中心部の温度上昇が大きく示されることが分かった。前記結果で分かるように、誘電定数の５％水準の変化、損失率の５－３０％程度の変化が製品の加熱速度及び最終温度に有意味な差（１５度／分）を示すことを確認することができた。一般的な冷蔵／冷凍マイクロウエーブ加熱製品の加熱時間が２－１０分程度であることを勘案すると、誘電率の差が製品の飲食可能性及び安全性に直接的な影響を与え得る水準の温度差を発生させることを確認することができ、これを調整することにより同一のマイクロウエーブによる加熱時間及び速度などを調整することができることが分かった。前記の実験結果で分かるように、電磁波の加熱の場合、電磁波を照射する装置（電子レンジ）の照射パターンと製品の形態などが全て同一である場合にも加熱体の特性により加熱パターンが完全に異なることが分かった。また、電磁波が走査されて製品の表面を通過しながら電磁気エネルギーを消耗して加熱が進行されるので浸透されればされるほどエネルギーが減殺して上昇温度幅が減少することが分かった。
実験例４：誘電率が異なる層を人為的に形成した場合の加熱パターン
１．加熱体の設計
サンプル内部の部分的で不均一な加熱問題を解決するためにサンプル内部に誘電率が異なる分割区域を構成した後、マイクロウエーブ照射によって加熱し、サンプル内部まで均一な加熱が可能であるか確認した。
前記実験で用いたサンプルを３個の縦型分割区域に分けて、各分割区域が互いに異なる誘電率を有するように構成した加熱体１及び２を設計した。加熱体の全体大きさは２０ｍｍ ＊ ２０ｍｍ ＊ ２０ｍｍであって、各分割区域の厚さは同一であり、分割区域に含ませた構成物質の含量の比率は以下の表６に示した。
加熱体１及び２は、非回転式の電場の照射装置でＳｉｎｇｌｅ ｍｏｄｅ ３００Ｗの出力を加熱体製品上端部に４０秒間照射した。
２．加熱体製品の上端部及び側面部の加熱パターン
加熱体１及び加熱体２の上端部加熱パターンをＴｈｅｒｍａｌ Ｌｉｇｈｔ Ｖｉｅｗで示した（図４）。加熱体１及び加熱体２を上端中央－下端中央を経るように垂直に切断してＴｈｅｒｍａｌ Ｌｉｇｈｔ Ｖｉｅｗで示した（図５）。図４及び図５のＴｈｅｒｍａｌ Ｌｉｇｈｔ Ｖｉｅｗで確認することができるように、分割区域の層が形成された加熱体がさらに深くまで加熱ができたことを確認することができた。
３．中心部の垂直及び水平温度の分布
加熱体１及び加熱体２の中心を通過する垂直及び水平部の温度を確認してグラフで表示した（図６）。加熱体を垂直に切断して上端（グラフの左側）から下端（グラフの右側）方向への温度分布である。太線（別表）が加熱体２であって、製品の表面部分では加熱体１と温度がほとんど同じであるが、加熱体１は、下端に移動するほど温度が下がる一般的な形態を示すが、加熱体２は、内部でさらに温度が上昇して製品下端部においても加熱体１に比べて温度が高いことが分かる。誘電率が他の層を形成することにより全体的な加熱温度を上昇させることができ、中央部に高い温度を形成させる場合、加熱終了後に内部の温度が四方に均一に伝導されて加熱体外部への損失が少なく、さらに均一かつ高い加熱効果を期待することができる。
加熱体１及び加熱体２を水平方向に切断して左側から右側方向への温度分布を表示した（図７）。太線（別表）が加熱体２を示し、加熱体１に比べて全般的に温度上昇幅が大きく、内部の温度が上昇することが分かる。図７に示した実験結果で確認することができるように、同一の電磁気加熱装置で同じ形態を有した製品であっても誘電率が他の層を形成することにより完全に異なる加熱パターンを示すことがあり、同一の加熱時間にさらに均一かつ高い温度を期待することができる。
実験例５：誘電率が異なる分割区域を内部に含んだ多分割構造の加熱パターンの分析
食品の組成を一定範囲の中で調整した同一あるいは類似の食品組成物の組み合せを介して多分割構造を生成する方法のうち、特定組成物の内部に異なる組成物を囲む形態で含ませる方法があり得る。このような構造を介して、製品の厚さや大きさが厚いか大きくて電磁波による加熱及び内部の熱伝導で十分に均一に加熱されることができない食品の場合、加熱均一性を改善させることができる。
実験例５では、冷凍ご飯、冷凍炒飯、冷凍ビビンバのような製品内部に組成を調整した異なる組成物を挿入するか外部組成物の組成を変更する方式で２つ以上の分割区域を有する構造を形成させる場合の加熱パターンの変化又は改善可否を分析した。
実験に用いられた組成物は、先ず米と水を一定の比率で組み合わせて製造した市販の即席飯である組成物２と、前記組成物２に精製塩を１％混合して製造した即席飯である組成物１の２種の組成物を製造した。前記組成物２及び組成物１を製品の内部及び外部に組み合わせて４種の種類の製品を設計した。組成物２の場合は、マイクロウエーブ加熱調理後に飲食をする即席飯、組成物１の場合は、炒飯やビビンバなど調味されている製品と類似の組成を有した製品であってよい。
前記のように製造した各組成物の組成比と各製品における組成物の組み合せは、以下の表７及び表８に整理した。
前記組成物１及び組成物２に対して２．４５ＧＨｚでの誘電率を測定した結果は、以下の表９に示した。
前記組成物が組合された最終製品の設計は、流通する即席飯と類似の形態であり、該当の容器のような形態の組成物のうち１種の中心部に直径４ｃｍ、高さ１ｃｍの平たい円柱状の組成物を投入する形態で分割区域を有する構造を設計した。
製造した構成１から構成４の製品は、－１５．５℃の温度で凍結した後、国内で市販中の一般消費者用７００Ｗの電子レンジに設けられ、約５ＲＰＭの速度で回転するターンテーブル構造物の中央に位置させて７００Ｗの出力を分間照射することにより設計した。照射後、各構成品の最中心部、中心から外側に２ｃｍ移動した位置及び４ｃｍ移動した位置などの３ヶ所で製品の温度を確認した。各構成１から構成４の製品のポイント別の温度、平均及び偏差などは、以下の表１０に示した。
表１０に示された結果で確認することができるように、構成４の製品が平均温度、中心温度、Ｐｏｉｎｔ１の温度が最も高く、Ｐｏｉｎｔ２の温度は、構成１が製品とほとんど類似に高いことを確認することができた。また、温度の標準偏差も最も低く、均一性を確認することができる変動係数（ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｏｆ ｖａｒｉａｔｉｏｎ、Ｃ．Ｖ．標準偏差を平均で分けた値、平均が異なる分布における均一性の確認、数字が小さいほど均一）が最も低いことを確認することができた。このように、組成物の塩（ｓａｌｔ）の組成を小幅調整した同一又は類似の食品の組成物を組み合わせる構成を介してマイクロウエーブ加熱均一性の改善及び加熱速度の改善効果を確認することができた。
実験例６：誘電率が異なる層を有した製品の製造
食品の物性特徴、加工方法及び製造工程の流れなどにより誘電率が異なる物理的層を作ることが容易な場合と難しい場合が存在することがある。
１．誘電率が異なる製品部分を製造した後に積層構造を容易に形成することができる場合
ご飯あるいは加熱処理した穀類基盤食品、麺類、パスタ類、粘度が高いカレー製品など整形化された形態なく容器に入れて包装することができる食品の場合は、以下の製造方法で積層構造形成が可能である。
（ａ）誘電率が異なる配合２種類以上で半製品を製造する。
（ｂ）容器あるいは表層構成品に１番の層を積載する（ノズル型／バケット型Ａｕｔｏ－Ｓｃａｌｅｒ設備など使用）
（ｃ）１番の層の上に誘電率が異なる２番を積載する。
（ｄ）２番の層の上に誘電率が異なる３番の層を積載する。
（ｅ）前記過程を必要な層の数ほど進行して包装及び表層処理後に追加工程（凍結／殺菌など）を進行する。
餃子、ブリットなどの製品構成部分のうち粒子と液状などが混ざった非成形化部がある食品類は、以下の製造方法で積層構造形成が可能である。
（ａ）餃子／ブリット充填物を誘電率が異なる２種以上の配合で製造する。
（ｂ）２重充填ノズルなどで２種以上の配合を射出して積層構造を形成する。
（ｃ）餃子／ブリットなどの外被に充填物を充填して表皮処理後に追加工程を進行する。
２．誘電率が異なる製品部分製造後に積層構造を形成しにくい場合
肉／水産タンパク、パン／餅／菓子などの規格化された形態があるか低粘度ペースト形態、加工中に液状が固形に凝固／凍結されるなど構造形成時に混合して混ざり得る形態の製品類は、以下の製造方法で積層構造形成が可能である。
（ａ）誘電率が異なる２個以上の配合を製造する。
（ｂ）配合物、Ｄｏｕｇｈなどに粘度が十分な場合、２層充填／積層射出ノズルを用いて誘電率が異なる配合物を射出して積層構造を形成する。粘度が十分ではない場合、１番の配合物を容器などに１番の層を充填後に凍結／凝固を進行後、２番の層を充填、凍結／凝固する過程を繰り返して製品の積層構造を形成する。
（ｃ）積層構造の完成後に包装、外被処理をした後に追加工程（殺菌／熱処理／凍結など）を進行する。
３．人為的に物理的な積層構造を形成しにくい場合
破鎖なしに原型形態を維持しなければならない食品類は、以下の製造方法で積層構造形成が可能である。
（ａ）ミルフィーユ式の薄い層で積層構造形成が可能な製品の場合、誘電率が異なるように浸漬処理された２種以上の層を積層する方式で誘電率が異なる層を製造することができる。
（ｂ）厚い肉類など積層構造形成の不可能な場合は、誘電率を異なるように調整することができる２種以上の浸漬／注入液を製造して製品深層に注入して表層に浸漬する方式で誘電率が異なる層を製造することができる。
実験例７：均一な加熱が可能な食品の多分割構造の設計
１．従来製品の加熱不均一解決のための多分割構造の設計
（１）加熱不均一問題の確認
消費者クレーム、量産偏差検証など調理テスト時に発見される加熱不均一問題を認知する。
（２）実験的検証
実際の問題が再現性あるように発生するかに対する実験的検証を行う。例えば、主要加熱スポット（ｓｐｏｔ）の温度分析、加熱後の歩留まりの変化、表面水分量の変化など調理アルゴリズム設定時に参照となる参照データ（ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｄａｔａ）を介して問題発生の可否を検証する。
（３）特性値の測定
製品に対する加熱不均一問題の改善が必要であると判断した場合、該当の製品に対する特性値（誘電率、比熱、熱伝導度、密度／空隙率など）を測定する。初期製品設計時に測定された特性値が存在する場合、現在測定された特性値と比較して加熱パターンの変化を引き起こした変更特性値を確認する。該当の特性値の変化が発生するようになった製造工程、原料などの変更に対する履歴を確認する。
（４）分析的検証
測定した特性値及び加熱機器の電磁気、輻射、対流の加熱特性データを活用して特性値の変化が引き起こした加熱不均一特性を評価する。特性値の変化に従って主要加熱スポット（ｓｐｏｔ）の移動の様相及び変化の様相を分析する。
（５）多分割区画の設定及び特性値の調節
変化された主要加熱スポットの配置パターン、強度変化を誘導するために特性値の調節範囲を設定する。電磁気加熱の場合、表層部の加熱スポットの強度が該当のスポットの比熱又は熱伝導度の収容範囲を外れる場合、誘電率の損失係数（ｌｏｓｓ ｆａｃｔｏｒ）を減少させる方向に特性値の調整値を設定する。内部特定スポットの強度が平均値に比べて低い場合、該当のスポットの損失係数（ｌｏｓｓ ｆａｃｔｏｒ）を増加させる方向に特性値の調整値を設定する。
また、主要加熱スポットの発生個数及び位置を参照して分割個数を設定する。
該当の分割個数及び分布が製品の製造工程で収容することができる水準であるか判断し、分割区域の統合又は分離を適正な水準で進行する。例えば、特性値の調整配合が最大３個を超えず、積層成形工程の場合は上／下分割を主として３分割区域が超えないようにし、多重射出の場合、機器成形限界を超えない範囲内で分割区域を設定する。
得られた分割設計を以前に行った分析的検証方法を介して加熱パターンを予測して実用的に活用可能な検証実験群を決定する。
（６）検証用サンプルの構成及び検証
前記設計によりサンプルを構成して、多分割区域構造が設計に合うように具現されたか形態及び分布検証を進行する。構成された検証用サンプルをターゲット調理機器で加熱分析を進行する。
２．新製品開発時の加熱不均一解決のための多分割構造の設計
（１）食品のコンセプト及び形態の確認
食品は、該当カテゴリー製品が一般的に有するべき形態のコンセプトが存在するので、該当コンセプトのガイドラインを遵守しながら変化させることができる形態関連変数のリストと範囲を限定する。
（２）特性値の測定
該当製品の原料及び配合比が一定以上に定められた場合、該当ｐｒｏｔｏ 配合物の物性値、例えば、誘電率、比熱、熱伝導度、密度／空隙率などを測定する。
（３）分析的検証
前記分析の遂行、既分析データ（ｄａｔａ）の活用を介して得た特性値と保有しているターゲット調理機器の加熱特性（電場、輻射、対流など）を組み合わせて加熱均一性を評価する。
（４）調整可能な形態変数の調整
前記分析を介して得られた偏差予想を減らすために前記項目（１）で得た調整可能な形態変数を調整して偏差改善が可能であるか追加分析を進行する。
（５）多分割構造の設定及び特性値の調整値の設定
前記調整で加熱不均一問題が十分に改善されないものと予想される場合、多分割構造の設計を進行する。設計方法は、前記「１．従来製品の加熱不均一解決のための多分割構造の設計」の（５）項目「多分割区画の設定及び特性値の調節」で説明された方法と同一の方法を介して進行する。
（６）検証用サンプル構成及び検証
前記設計された多分割構造を前記「１．従来製品の加熱不均一解決のための多分割構造の設計」の（６）項目と同一の方法で検証する。
３．多様な家電機器で加熱均一性が必要な場合の多分割構造の設計
（１）ターゲット調理機器のリスト確認
該当製品の調理を支援しなければならないターゲット調理機器のリストを確認する。該当リストの機器に対する既存確保データが存在する場合、該当機器データを参照する。該当機器に対して保有データが存在しない場合、機器追加プロセスを介して機器を追加登録するか支援リストで削除する。
（２）特性値の測定
該当製品の特性値を測定する。既存測定データが存在する場合、該当測定時点以後で製品変更があったのか製品情報ＤＢを介して確認して変更がない場合該当のデータを使用する。既存測定時点以後で製品変更がある場合、該当データをｏｕｔ－ｄａｔｅで表示して新規測定を進行する。
（３）ターゲット調理機器の分析的検証
該当機器の主要加熱スポットを確認して共通される加熱スポットを特定する。共通加熱領域の伝達可能熱量の機器別偏差を確認して類似の熱量が伝達する調理時間を予測する。予測された調理時間の間に加熱時、非加熱領域に伝導を介して伝達可能な熱量を確認し、該当スポットの比熱と熱伝導度が加熱均一性の確保に可能な水準であるか予測する。前記過程を介して類似加熱パターンが確保される機器リストを抽出し、「支援可能機器リスト」を最終決定する。
（４）共通加熱スポットの確認及び偏差予想値の設定
前記項目（３）の過程で確認された伝達可能熱量に基づいて製品の加熱時に該当スポットの加熱期待温度を予測する。機器別に温度偏差を補正することができる追加調理時間設定を進行、予測、決定する。
（５）多分割構造の設定及び特性値の調整値の設定
前記分析が完了した状態で多分割構造の設定が必要であるか決定する。加熱均一性の確保のために多分割構造の設定が必要であると判断されると、前記「１．従来製品の加熱不均一解決のための多分割構造の設計」の（５）項目「多分割区画の設定及び特性値の調節」で説明された方法と同一の方法を介して進行する。
（６）検証用サンプル構成及び検証
前記設計された多分割構造を前記「１．従来製品の加熱不均一解決のための多分割構造の設計」の（６）項目と同じ方法で検証する。
前記では、本出願の代表的な実施例を例示的に説明したが、本出願の範囲は、前記のような特定の実施例だけに限定されず、当該分野において通常の知識を有する者であれば、本出願の特許請求の範囲に記載された範疇内で適切に変更が可能である。

Claims (18)

  1. 互いに異なる誘電率を有する２つ以上の分割区域を含む単一カテゴリーの食品であって、前記食品は、マイクロウエーブ照射により均一に加熱される、食品。
  2. 互いに異なる誘電率を有する２つ以上の分割区域は、互いに異なる誘電定数（ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ ｃｏｎｓｔａｎｔ）又は誘電損失率（ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ ｌｏｓｓ ｆａｃｔｏｒ）を有するものである、請求項１に記載の食品。
  3. 互いに異なる誘電率を有する分割区域のうち誘電定数又は誘電損失率が最も高い分割区域と最も低い分割区域における特性値差が誘電定数又は誘電損失率が最も高い分割区域における特性値の９５％以下のものである、請求項１に記載の食品。
  4. 互いに異なる誘電率を有する２つ以上の分割区域は、誘電率に影響を及ぼす成分又はこの含量が互いに異なるものである、請求項１に記載の食品。
  5. 前記誘電率に影響を及ぼす成分は、水、塩（ｓａｌｔ）、タンパク質、炭水化物、及び脂肪より構成される群から選択される１つ以上のものである、請求項４に記載の食品。
  6. 互いに異なる誘電率を有する２つ以上の分割区域のうち１つの分割区域と他の１つの分割区域が隣接して形成された層状の形態を含むものである、請求項１に記載の食品。
  7. 互いに異なる誘電率を有する２つ以上の分割区域のうち１つの分割区域が他の１つの分割区域内に散在されているものである、請求項１に記載の食品。
  8. 互いに異なる誘電率を有する２つ以上の分割区域のうち１つの分割区域が他の１つの分割区域を囲んでいるコア－シェル形態である、請求項１に記載の食品。
  9. （ａ）単一カテゴリー食品を２つ以上の部分に分ける段階；
    （ｂ）前記分けられた２つ以上の部分が互いに異なる誘電率を有するように前記２つ以上の部分で誘電率に影響を及ぼす成分又はこの含量を互いに異なるようにする段階；及び
    （ｃ）前記互いに異なる誘電率を有する２つ以上の部分を用いて互いに異なる誘電率を有する２つ以上の分割区域を含む単一カテゴリーの食品を製造する段階；を含むマイクロウエーブ照射により均一に加熱される、食品の製造方法。
  10. 前記段階（ｂ）で、誘電率に影響を及ぼす成分は、水、塩（ｓａｌｔ）、タンパク質、炭水化物、及び脂肪より構成される群から選択される１つ以上のものである、請求項９に記載の食品の製造方法。
  11. 前記段階（ｃ）で、互いに異なる誘電率を有する２つ以上の分割区域のうち１つの分割区域と他の１つの分割区域が互いに隣接して形成された層状の形態を含むように分割区域を形成するものである、請求項９に記載の食品の製造方法。
  12. 前記段階（ｃ）で、互いに異なる誘電率を有する２つ以上の分割区域のうち１つの分割区域が他の１つの分割区域内に散在されるように分割区域を形成するものである、請求項９に記載の食品の製造方法。
  13. 前記段階（ｃ）で、互いに異なる誘電率を有する２つ以上の分割区域のうち１つの分割区域が他の１つの分割区域を囲んでいるコア－シェル形態を有するように分割区域を形成するものである、請求項９に記載の食品の製造方法。
  14. （ａ）単一カテゴリー食品の誘電率、比熱、熱伝導度、密度及び空隙率よりなる群から選択される１つ以上の特性値を測定する段階；
    （ｂ）前記測定された特性値及び加熱機器の加熱特性データを用いて単一カテゴリー食品の加熱の不均一性を評価する段階；及び
    （ｃ）前記単一カテゴリー食品の加熱の不均一性が存在する場合、前記食品内で分割区域の個数、大きさ、又は位置関係を決定し、前記分割区域内で前記食品の特性値を調節する段階；を含む単一カテゴリー食品の加熱均一性を向上させるために前記食品内で分割区域の構造を設計する方法。
  15. 前記段階（ｂ）における加熱の不均一性の評価は、単一カテゴリー食品内部の加熱スポット（ｓｐｏｔ）の変化又は移動の様相を分析して行うものである、請求項１４に記載の方法。
  16. 前記段階（ｃ）における分割区域の個数は、加熱スポットの発生個数又は位置を分析して決定するものである、請求項１４に記載の方法。
  17. 前記段階（ｂ）における加熱機器の加熱特性データは、電磁気、輻射又は対流による加熱特性データである、請求項１４に記載の方法。
  18. 前記食品は、従来に存在する食品又は新たな食品である、請求項１４に記載の方法。
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