JP4071744B2 - 氷構造体及び塩分を含む氷の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、海産性魚介類の鮮度保持に有効であるとともに、取り扱いを容易にした氷構造体を実現可能とし、また塩分を含む大型氷の塩分濃度のばらつきを無くすことによって、長期間に亘って正確な冷却温度を維持可能にして魚介類の高鮮度を長期間保持することができる塩水氷を製造可能にしたものである。

一般に海産性の魚介類を高鮮度に維持するためには、低温化した海水を利用することはよく知られている。海水を利用するのは、魚介類の生息環境に近い状態を維持して、魚介類の体内外の濃度バランスを一定に保持するためである。真水でできた氷を魚介類に直接接触させると、氷やけを起して、変色しやすい。

特許文献１（特開２００２−１１５９４５号公報）には、生鮮食品の鮮度保持方法として、海水濃度以下の略０．５〜略２．５重量％の塩分濃度をもつ塩含有水から形成されたスラリー状氷の使用により、浸透圧の影響を抑制するとともに、好適なチルド冷蔵を可能にした方法が開示されている。

すなわち海水の塩分濃度より低い略０．５〜２．５重量％の塩分濃度をもつ塩含有水を凍結させて、スラリー状に形成した塩含有氷によりチルド冷蔵を行なわせるようにしたもので、同塩含有水の塩分濃度に対応した−１℃以下の当該食品の氷点に近いチルド温度帯（氷結晶を析出しない）を形成させて、当該食品のチルド温度帯における定温氷蔵を可能とさせ、効率的鮮度保持を図ったものである。

従来塩分濃度をもった氷の製氷方法は、原水として海水又は塩分濃度を調整した海水、塩水を使い、過冷却製氷方式、製氷板に流下させるプレート、フレーク式製氷方式がある。
これらの方法で製氷される氷はシャーベット、フレーク（薄い爪状）及び厚さ１０〜１５ｍｍ程度の塩分濃度をもった氷である。これらの氷は魚介類の鮮度保持用の氷として有効であり、氷のもつ塩分濃度の調整及び塩分濃度のばらつきが小さい氷が求められている。

フレーク状の塩分含有氷を製造する技術として、たとえば特許文献２（特開平９−２２９５２５号公報）には、オゾン発生器で発生したオゾンを水と混合して高酸素含有量の水を生成し、生成した高酸素含有量の水に食塩を加えて攪拌混合し、水と食塩が分離しない濃塩水を生成する一方、同濃塩水を前記高酸素含有量の水と適宜混合して、所望濃度の塩水に調節し、同塩水を製氷手段を通してフレーク状乃至は粒状の塩水氷にすることにより、製氷過程に水と塩水とが分離しないようにすることができ、しかも含有する塩の濃度を自由に調節することができる塩水氷の製造方法が開示されている。

また特許文献３（特開２００４−１５０７４２号公報）には、槽に供給された海水を循環管路及び槽間を循環させ、製氷装置によりその一部を凍結させて海水氷を製造するとともに、槽内の塩分濃度が濃くなった冷却された海水を循環回路及び排出回路を経て海に排出する一方、新たな海水を取水回路及び循環回路を経て槽に供給することにより、専用のタンクを設置することなく、かつ魚介類の品質を低下させることのない塩分濃度の海水氷を確実に製造することができる海水氷の製造方法が開示されている。

特開２００２−１１５９４５号公報 特開平９−２２９５２５号公報 特開２００４−１５０７４２号公報

現在大型形状の氷の製造方法として、アイス缶を使い、アイス缶の中に水を入れて、冷媒で冷却する製氷方式が一般的であるが、塩分濃度をもった原水をこの方法で製氷すると、製氷行程が緩慢凍結であるため、製氷中に凍結濃縮現象が生じ、製氷時に塩分が排除されながら製氷が進行するため、できた氷は、氷側は塩分濃度が薄く、残原水側の塩分濃度が製氷行程の進行に伴い、濃度が上がっていくため、製氷が完了したとき氷全体の塩分濃度に大きなばらつきが生じてしまうという問題がある。

図４は、従来のアイス缶０１を示し、アイス缶０１の内面から中心方向に向って（製氷方向ｐ）結氷化が進み氷ｉが生成され、中心部に残原水ｗが残る。図５は、図４中のａ−ａ断面における塩分濃度を示す。
図５に示されるように、結氷化が遅い中央部ほど塩分濃度が徐々に大きくなる。
また塩分を含んだ氷は塩分が不純物として存在するために、氷結晶が小さく、脆い氷となり、氷の取り扱い時に割れやすく、氷鋏みの爪が掛からないなど作業性が悪いという問題があった。

前述のように、海産性の魚介類を高鮮度に維持するためには海水を利用する理由は、魚介類の生息環境に近い状態を維持して、魚介類の体内外の濃度バランスを一定に保持する必要があるためであり、また特許文献１に記載されているように、塩含有水の塩分濃度の違いによって氷点も異なってくる。従って氷に含有している塩分濃度に場所によってばらつきが生じていたのでは、長期間に亘り被冷凍物を高鮮度に維持することは難しく、また精密な冷凍温度を維持することはできない。

本発明は、かかる従来技術の課題に鑑み、大型形状の塩分を含む氷を製造するに際し、塩分を含む氷がもつ前述の優れた鮮度保持能力を保持したまま、全体として塩分濃度にばらつきがなく、かつ塩分を含む氷特有の脆い性質を改善し、輸送、保管等に対し十分な強度を保持して、取り扱いを容易にできる大型氷を実現することを目的とする。

本発明は、前記目的を達成するために、原水を製氷容器に入れ、同容器を冷却して製氷された氷塊からなる氷構造体において、
前記容器内に真水を注入して真水氷を製氷し該真水氷の氷壁が輸送又は保管するに対し十分な強度を有する厚さまで達した後、前記容器より真水を排水して得た容器内空間に、塩分濃度を予め設定された濃度に調整された塩分含有水を繰り返し供給及び排水しながら製氷を行って、前記氷塊の表層を強度のある真水氷で包んでなり、前記塩分濃度を有する氷塊部分の塩分濃度を外表部から中心部まで略一定とした氷塊からなることを特徴とする氷構造体を提案する。

本発明の前記氷構造体は、図１に示すように、製氷容器であるアイス缶１の中で、表層すべてを真水氷ｐｗで被覆され、内部に塩分氷ｓが存在する構造体である。強度のある真水氷で被覆することにより、塩水氷の欠点である脆さを補うことができ、輸送、保管等に十分な強度をもたせることができる。

本発明は、塩分濃度を有する氷塊の部分が、製氷容器の中心に向って氷結が進むにつれて、塩分濃度が高い残塩分含有水を排出しかつ前記濃度に調整された新たな塩分含有水を供給する操作を行っていくため、外表面から中心部まで塩分濃度がほぼ一定な大型塩水氷をつくり出すことができる。図２に前記本発明方法で製氷した塩水氷の塩分濃度を有する氷塊の部分の容器中心部までの塩分濃度を模式的に示す。図２中、ａ−ａ断面は図１のａ−ａ断面部分を示す。

また本発明の前記氷構造体を製造する方法として、塩分濃度を予め設定された濃度に調整された原水を製氷容器に入れ、同容器を冷却して塩分を含む氷塊を製造するに際し、製氷開始時は真水を原水として使い、前記製氷容器の内面から中心に向かって真水氷の氷壁が輸送又は保管するに対し十分な強度を有する厚さまで達した後、残真水を排出するとともに、前記濃度に調整された新たな塩分含有水を供給し、その後残塩分含有水を排出しかつ前記濃度に調整された新たな塩分含有水を供給する操作を１回以上行い、最終工程で残塩分含有水を排出し、再度真水を供給して製氷を完了させることを特徴とする塩分を含む氷の製造方法を提案する。

前記本発明では、製氷開始時は真水を原水として使い、たとえば氷厚として１０〜２０ｍｍ程度製氷し、その後原水（真水）を排出し、あらたに塩分濃度を予め調節した原水を供給し、その後残塩分含有水を排出しかつ前記濃度に調整された新たな塩分含有水を供給する操作を繰り返し、最終工程で残塩分含有水を排出し、再度真水を供給して製氷を完了させる。
好ましくは、最終工程で、製氷容器内で氷結表面を覆うごとく真水を供給することにより、塩水氷の全表層を完全に真水氷で覆うことができる。

本発明によれば、塩分濃度を有する氷塊の表層を強度のある真水氷で包んでなる氷構造体を実現できたため、塩水氷の有する脆さを克服し、作業性の良い表面が硬く、強度のある氷形状を可能とする。このように輸送、保管等に対して十分な強度を保持できるため、取り扱いが格段に向上する。

また真水氷は氷点がほぼ０℃であり、氷点が−４℃程度の塩水氷に比べて溶けにくく、内部の塩水氷を長持ちさせる効果があり、海産物等の被冷却体に対して適用する場合は、表層部の真水氷を除去し、鮮度保持能の良い塩水氷を使うようにすることができる。
また前記氷構造体において、好ましくは、内部の塩水氷を略一定の塩含有濃度とすることにより、塩水氷による魚介類等被冷却体の鮮度保持能力をさらに向上させることができる。

これによって海産性の魚介類を長期間に亘り高鮮度に維持することが可能となり、また氷点を正確に設定することができるので、チルド冷蔵等正確な温度保持を要する冷却、冷蔵、冷凍に好適である。

また本発明の製造方法は、塩分濃度を予め設定された濃度に調整された原水を製氷容器に入れ、同容器を冷却して塩分を含む氷塊を製造するに際し、製氷開始時は真水を原水として使い、前記製氷容器の内面から中心に向かって真水氷の氷壁が輸送又は保管するに対し十分な強度を有する厚さまで達した後、残真水を排出するとともに、前記濃度に調整された新たな塩分含有水を供給し、その後残塩分含有水を排出しかつ前記濃度に調整された新たな塩分含有水を供給する操作を１回以上行い、最終工程で残塩分含有水を排出し、再度真水を供給して製氷を完了させることにより、本発明の前記氷構造体を効率良く安価に製造することができる。
この場合、好ましくは、最終工程で、氷結表面を覆うごとく真水を供給することにより、塩水氷の全表層を完全に真水氷で覆うことができる。

さらに本発明による製造装置は、製氷機内に設けられ、内部に塩分濃度を予め設定された濃度に調整された原水が投入される製氷容器と、同製氷容器に注入された塩水の塩分濃度を検知するセンサと、前記製氷容器内の原水と熱交換して同原水を凍結する冷媒を前記製氷機に供給する冷凍機と、真水を貯留する真水タンクと、塩分濃度を有する塩水を貯留する塩水タンクと、前記真水タンク又は前記塩水タンクから真水又は塩水を前記製氷容器に供給する管路及び前記製氷容器から真水又は塩水を前記真水タンク又は前記塩水タンクに戻す管路と、前記管路に介在され塩水の塩分濃度を調整する塩分濃度調整器と、前記塩分濃度センサの検出値を入力し、前記製氷容器への真水又は塩水の注入、排出、又は塩水の塩分濃度の調整を制御する制御装置とを備えたことにより、簡単かつ安価な装置構成で、本発明の前記第１の製造方法及び第２の製造方法を実施することができる。
従って本発明装置によれば、塩分濃度のばらつきをほぼなくすことができる塩水氷の製造を可能とするとともに、本発明の前記氷構造体を効率的に製造することができる。

以下、本発明を図に示した実施例を用いて詳細に説明する。但し、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
図３は本発明の前記氷構造体を製造する場合の第１実施例に係る製造装置の系統図である。

図３において、１１は、製氷機１２内に複数並べられ、内部に塩分濃度を予め設定された濃度に調整された原水が注入されるアイス缶で、１３は製氷機１２内に貯留された冷ブラインプールで、アイス缶１１に注入される原水より熱を奪って原水を氷結させる。１４は、アイス缶１１内に注入された原水の塩分濃度を検知するセンサで、１５は、ブラインを冷却するブラインクーラを具備する冷凍機、１６は真水を貯留する真水タンク、１７は塩分濃度を有する海水を貯留する海水タンクである。

１８は、真水タンク１６又は海水タンク１７から真水又は海水をアイス缶１１に供給する管路、１９は、アイス缶１１から真水又は塩水を真水タンク１６又は海水タンク１７に戻す管路、２０は、これら管路１８，１９に介在され、塩水の塩分濃度を調整する制御弁類及び塩分濃度調整器、２１は、塩分濃度センサ４の検出値を入力とし、アイス缶１１への真水又は塩水の注入、排出、又は塩水の塩分濃度を調整した海水の注入、排出を切り替える制御盤である。

Ｐ１及びＰ２は、真水タンク１６及び制御弁類及び塩分濃度調整器２０間で真水の授受を行うポンプ、Ｐ３及びＰ４は、海水タンク１７及び制御弁類及び塩分濃度調整器２０間で真水の授受を行うポンプである。

かかる実施例の製造装置において、冷ブラインプール１３の温度は、真水製氷時は−１０℃程度に設定され、塩水製氷の場合、塩水は真水より氷結点が低いため、−１０℃以下に設定するのが望ましい。製氷機１２内の冷ブライン１３は、接続された冷凍機（ブラインクーラ）１５との間を循環しながら設定温度に保持される。
アイス缶１１への真水の注入、排出、海水の塩分濃度調整及び塩分濃度を調整した海水の注入、排出は、制御盤２１で切り替え運転される。

まずアイス缶１１への真水の注入は、制御盤２１の指示により、定量をアイス缶１１へ注入する。アイス缶１１からの真水の排出は、設定された氷厚（たとえば１０〜２０ｍｍ程度）ができたら、アイス缶１１内の残真水を排出し、真水タンク１７に戻される。真水氷の氷厚は製氷時間にて管理する。残真水を真水タンク１６に戻すことは、残真水による冷熱の有効利用となる。
次にアイス缶１１へ塩分濃度を調整した海水を設定量だけ注入する。注入される海水は、制御弁類及び塩分濃度調整器２０によって真水タンク１６から供給される真水と海水タンク１７から供給される海水とが混合し、自動的に設定濃度に調整された後、アイス缶１１に注入される。

次に塩分濃度センサ１４によりアイス缶１１内の塩分濃度を検知し、設定濃度に達したら、制御盤２１の指示により、残海水（濃縮海水）を海水タンク１７内に戻し、新たに塩分濃度を調整した海水をアイス缶１１に注入する。ここで残海水を海水タンク１７に戻すことは、残海水が保有する冷熱の有効利用を図ることになる。

最後工程で、再度残原水を排出し、真水タンク１６から再度真水を原水として供給し、製氷を完成させる。この場合真水をアイス缶１１内で製氷された表面まで覆うように注入することで、氷塊の全表層に亘って真水氷で覆うことができる。
製氷完了は全体の製氷時間などで管理し、脱氷される。

このように本実施例によれば、塩水氷からなる氷塊の表層をすべて強度のある真水氷で覆った氷構造体を製造することができる。そのため海産性の魚介類を高鮮度に維持できる塩水氷の優れた性質を保有したまま、塩水氷のもつ脆い性質を改善し、表面が硬くて、作業性が良く、輸送、保管等に対し十分な強度を有し、取り扱いを容易にした氷構造体を実現できる。
さらにこの氷構造体は、全体として塩分濃度にばらつきがないため、被冷却物を長期間に亘って正確な冷却温度を維持でき、その鮮度を維持することができる。
さらに真水氷は氷結点がほぼ０℃であり、氷結点が−４℃付近の塩水氷に比べて溶けにくく、輸送、保管の間長もちできる利点がある。

このように本実施例の製造装置によれば、前記のような長所を有する氷構造体を、簡単かつ安価で効率良く製造できる。またアイス缶１１に注入された真水又は塩水をそれぞれ真水タンク１６又は海水タンク１７に戻すようにしているので、これら真水又は塩水がもつ冷熱を捨てることなく有効に活用し、システム全体の効率を向上することができる。

本発明によれば、海産性魚介類の鮮度保持に有効であるとともに、取り扱いを容易にした氷構造体を実現可能とするとともに、塩分を含む大型氷の塩分濃度のばらつきを無くすことによって、長期間に亘って正確な冷却温度を維持可能にして魚介類の高鮮度を長期間保持することができる塩水氷を製造可能にしたものである。

本発明の氷構造体を模式化して示す説明図である。 本発明方法で製造した塩水氷の塩分濃度分布を示す線図である。 本発明の氷構造体を製造する場合の第１実施例に係る製造装置の系統図である。 従来のアイス缶を使った大型氷の製造方法を示す説明図である。 従来方法で製造した大型氷の塩分濃度分布を示す線図である。

符号の説明

０１，１，１１ アイス缶
１２ 製氷機
１３ 冷ブラインプール
１４ 塩分濃度センサ
１５ 冷凍機
１６ 真水タンク
１７ 海水タンク
１８ 供給管路
１９ 戻し管路
２０ 制御弁類及び塩分濃度調整器
２１ 制御盤

Claims (3)

1. 原水を製氷容器に入れ、同容器を冷却して製氷された氷塊からなる氷構造体において、
   前記容器内に真水を注入して真水氷を製氷し該真水氷の氷壁が輸送又は保管するに対し十分な強度を有する厚さまで達した後、前記容器より真水を排水して得た容器内空間に、塩分濃度を予め設定された濃度に調整された塩分含有水を繰り返し供給及び排水しながら製氷を行って、前記氷塊の表層を強度のある真水氷で包んでなり、前記塩分濃度を有する氷塊部分の塩分濃度を外表部から中心部まで略一定とした氷塊からなることを特徴とする氷構造体。
2. 塩分濃度を予め設定された濃度に調整された原水を製氷容器に入れ、同容器を冷却して塩分を含む氷塊を製造するに際し、製氷開始時は真水を原水として使い、前記製氷容器の内面から中心に向かって真水氷の氷壁が輸送又は保管するに対し十分な強度を有する厚さまで達した後、残真水を排出するとともに、前記濃度に調整された新たな塩分含有水を供給し、その後残塩分含有水を排出しかつ前記濃度に調整された新たな塩分含有水を供給する操作を１回以上行い、最終工程で残塩分含有水を排出し、再度真水を供給して製氷を完了させることを特徴とする塩分を含む氷の製造方法。
3. 最終工程で真水を前記製氷容器内の氷結部表面を覆うごとく供給することを特徴とする請求項２記載の塩分を含む氷の製造方法。

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