JP4183662B2 - 電子レンジによる食品加熱方法および電子レンジ用食品加熱セット - Google Patents

Description

この発明は、電子レンジで加熱する際に、食品を均一に加熱することができ、また食品に焦げ目や焼き目をつけることができる方法および食品加熱セットに関する。

近年食品を加熱する際に、その利便性から電子レンジを用いる機会が増えている。電子レンジは食品にマイクロ波を照射し、水分子を振動させ、その摩擦熱により、発熱体などを介さず、直接食品を加熱する仕組みである。

上記したような誘電加熱による加熱の原理に起因して、電子レンジによる加熱には、二つの欠点がある。

第一に、電子レンジ内に照射したマイクロ波が、庫内で反射することで干渉し合い、３次元の定常波が出来るため、加熱にむらが生じ、あたたまりにくい箇所が生じてしまう。そして、加熱にむらがある場合には、著しく味が落ちる。食品の内部が冷たい場合はなおさらである。

第二に、発熱体などを介さず食品自体を直接加熱する仕組みであるため、焦げ目や焼き目をつけることが出来ず、見た目、味ともに劣り、喫食者の食欲をそそらない。

まず、加熱にむらができる欠点を解消するため、特許文献１には、マイクロ波の照射によって発熱する物質であるカルシウム、塩などを主成分とする発熱体を塗布等したマイクロ波加熱調整シートが提案されている。このシートを食品が収納された容器の、加熱しにくい箇所近辺に貼り付けると、シート自体が発熱することにより、貼付した箇所近辺の重点的な加熱を実現できる。

しかしこのような発熱シートは、シートを容器表面に貼り付ける構成のため、通常一番温まりにくい食品内部を重点的に加熱することは出来ない。そのため、食品の嵩が高い場合等には、この発明の発熱シートでは中心部は温まらず、均一に加熱することができない問題がある。

そこで、食品内部を重点的に加熱するものとして、特許文献２には、液体状原料を加熱によりゲル化させる、茶碗蒸しなどのゲル化食品を製造する場合において、表層部のあたたまりにくい中心部分近辺に、マイクロ波を集める機能を有する突起物を配置する提案がされている。

しかしこの場合、液体状原料に熱を加えることにより生じる対流現象を利用して、全体を均一に加熱するものである。そのため、食品に部分的に焦げ目や焼き目をつけることが出来ない欠点がある。

この欠点を解消するため、特許文献３には、網目構造のマイクロ波吸収発熱体と、これを載置する容器からなる電子レンジ用調理器具が提案されている。これによれば、食品をマイクロ波吸収発熱体上に直接載せることにより、発熱体の発熱に伴い食品が発熱体と接触する部分に、焦げ目や焼き目をつけることができる。

しかしこの場合、網目構造の発熱体を容器上に載置するため、全体の構造が非常に複雑となる問題がある。また、マイクロ波吸収発熱体を容器上に直接載せる構成のため、容器が発熱体による熱衝撃に耐えることができるように、コーディエライト（５ＭｇＯ・２Ａｌ₂Ｏ₃・３ＳｉＯ₃）などの低熱膨張性セラミックスからなる必要がある。そのため容器が高コストとなる問題がある。
特開平１０−５６９８１号公報 特開平６−１８９７１５号公報 特開平９−１２６４７５号公報

以上より、この発明の解決すべき課題は、固形物または半固形物の食品を電子レンジで加熱する際に、加熱しにくい箇所を重点的に加熱することにより、加熱にむらが生じないようにし、また、通常は電子レンジではつけることの出来ない焦げ目や焼き目を、食品につけることが出来る簡易かつ低コストの加熱方法および食品加熱セットを提供することにある。

こうした課題を解決するため、この発明は、固形物または半固形物からなる食品を容器に収納し、この容器にマイクロ波を透過するふたを被せ、前記食品に単数または複数の棒状アンテナを、ふたに設けられた孔を通して固定して、前記食品の表面から一部が突出した状態でほぼ垂直に挿入し、これを電子レンジにより加熱するようにしたのである。

なお、ここでアンテナとは、ほぼ直線状の導電性の金属棒を意味するものとする。また、固形物または半固形物からなる食品には、液体状食品はもちろんのこと、液体状原料を加熱によりゲル化する食品も除かれるものとする。

この加熱方法において、アンテナを通常一番温まりにくい容器内の食品の、ほぼ中央部に挿入するように設置するのが好ましい。アンテナは、全長の約１／３が食品の内部に挿入されるように設置されるのがよい。また、アンテナの長さは、１５ｍｍ〜４５ｍｍであるのが好ましい。さらに、アンテナの断面径は、０．５ｍｍ〜６ｍｍであるのが好ましい。なお、アンテナの外周の全部または一部に、誘電損失の少ない合成樹脂被膜を施すことができる。

また、固形物または半固形物からなる食品と、前記食品を収納する容器と、この容器に被せられるマイクロ波を透過するふたと、このふたに設けられた孔を通して固定された前記食品に前記食品の表面から一部が突出した状態でほぼ垂直に挿入した単数または複数の棒状アンテナと、からなる電子レンジ用食品加熱セットを構成したのである。

この食品加熱セットにおいて、アンテナを通常一番温まりにくい容器内の食品の、ほぼ中央部に挿入するように設置するのが好ましい。アンテナは、全長の約１／３が食品の内部に挿入されるように設置されるのがよい。また、アンテナの長さは、１５ｍｍ〜４５ｍｍであるのが好ましい。さらに、アンテナの断面径は、０．５ｍｍ〜６ｍｍであるのが好ましい。なお、アンテナの外周の全部または一部に、誘電損失の少ない合成樹脂被膜を施すことができる。

ここでアンテナの断面径とは、断面の最短径と最長径の平均値をいい、アンテナの断面形状には円形はもちろんのこと、楕円形や多角形等の任意の形状が含まれるものとする。

上記したアンテナは、マイクロ波を集める性質があるため、固形物や半固形物の食品について、適宜箇所にアンテナを設置することにより、簡単かつ低コストで、その箇所を重点的に加熱することが可能となる。そのため、喫食時に著しく味が落ちることを防止することが出来る。

また、焦げ目や焼き目をつけたい箇所にアンテナを設置することにより、簡単かつ低コストで食品の適当な位置に、喫食者の食欲をそそるような焦げ目や焼き目をつけることが出来る。

アンテナを、容器内に収納した食品の、通常一番温まりにくい平面視でほぼ中央部に設置することにより、中央部近辺を重点的にあたためることが出来るため、食品の均一加熱が実現できる。

アンテナの全長の約１／３が食品の内部に挿入されるように設置することにより、後述するテストの結果から、発熱効果を最も高めることが出来る。

アンテナの長さを１５ｍｍ〜４５ｍｍに設定することにより、アンテナの全長がマイクロ波の波長である１２２ｍｍの１／４前後になる。このためマイクロ波と同調し、マイクロ波集積に適した長さとなり、効果的に加熱することが出来る。

アンテナの断面径を０．５ｍｍ〜６ｍｍに設定することにより、アンテナを固定等する際に、取り扱いやすい太さとなるため、利便性が向上する。

アンテナの外周の全部または一部に、誘電損失の少ない合成樹脂被膜を施すことにより、アンテナと食品とが直接接触し、アンテナが劣化しマイクロ波を集める機能が低下することを防止することが出来る。また、アンテナと食品とが直接接触することによる食品衛生上の問題を解消することが出来る。

以下、図面を参照しつつこの発明の実施の形態について説明する。

図１（ａ）に示すように、この発明にかかる加熱方法は、容器１０に食品２０を収納し、食品２０のほぼ中央に、アンテナ３０をその一部が食品２０の外面に突出するように挿入し、電子レンジで加熱することよりなる。

アンテナ３０の固定の方法は、食品２０に挿入することに限定されない。たとえば図１（ｂ）のように電子レンジ用容器１０にふた４０をかぶせ、ふた４０に孔４１を設け、そこにアンテナ３０を通し、接着剤により接着することや、アンテナ３０に、後述するようにポリプロピレンの被膜が施されてある場合には、アンテナ３０を、ふた４０の孔４１に通した後、これらを溶着することなどが考えられる。

この加熱方法に用いる容器１０は、マイクロ波を透過することが好ましく、その材料には、ポリプロピレンやポリエチレンテレフタラートなどの耐熱性のある合成樹脂、紙またはこれらの複合材等を用いればよい。しかしながら、マイクロ波を透過しないアルミニウム箔の成形容器等を用いてもこの発明の効果を得ることができ、したがって容器１０の材質はとくに限定されない。ふた４０を用いる場合は、ふた４０はマイクロ波を透過することを要し、その材料には、ポリプロピレンやポリエチレンテレフタラートなどの耐熱性のある合成樹脂、紙またはこれらの複合材等を用いればよい。

なお、容器１０およびふた４０の形状は、平面視円形や楕円形や方形などさまざまなものが考えられ、特に限定されない。

また、容器１０に収納する固形物または半固形物からなる食品としては、米飯、パスタなどの麺類、パン、野菜、肉類、魚貝類、豆腐、卵焼き、菓子類等またはこれらのうち２種以上の組み合わせから適宜選択することができる。

この加熱方法に用いるアンテナ３０の数および位置は、この実施の形態に限られない。たとえば図１（ｃ）のように、容器の直径上に複数本並べても良い。なおこの場合、アンテナ３０がマイクロ波を集める機能を有することから、アンテナ３０の数が多いほうがより加熱効果は高まる。

また、アンテナ３０の形状は直線棒状に限られず、取り扱いの便などを考え、図２（ａ）（ｂ）のように、アンテナ３０の通常部分の径より太い太径部３１，３２を、アンテナ３０のマイクロ波を集める機能を害さない大きさおよび数で適宜設けても良い。

さらにアンテナ３０の外周には、食品と直接接触することによる劣化を防止するため、図２（ｃ）のように合成樹脂被膜３３を施しても良い。合成樹脂被膜３３としては、たとえばポリプロピレン被膜や発泡ポリプロピレン被膜を施すことが考えられる。このような場合でも、誘電損失が少ないため、加熱効果はさほど低下しない。なお、アンテナ３０の端部にも外周と同様に合成樹脂被膜３３を施しても良い。なお、塩化ビニルの被膜を施した場合には、塩化ビニルの誘電損失が大きいため、塩化ビニル自体が発熱し、端部が焦げるなどして危険であり、アンテナ３０を被覆するのには適さない。

アンテナ３０の長さは特に限られないが、マイクロ波の波長の約１／４の長さの場合に、マイクロ波を集める機能が特に高められるため適当である。ここで通常の電子レンジで用いられるマイクロ波の波長は１２２ｍｍであるから、アンテナ３０の長さを１５〜４５ｍｍに設定することが適当である。またアンテナ３０の太さは特に限られないが、取り扱いの便等を考えると断面径が０．５〜６mmに設定するのが適当である。

なお、アンテナ３０の材料には、マイクロ波を集める性質を有する導電性の金属が適しており、とくに銅や鉄やステンレスおよびアルミニウム、チタンなどが好適である。

アンテナ３０は、全長の約１／３が容器１０に収納された米飯などの固形物または半固形物の食品２０に挿入されているのが好ましい。この場合に、後述するテストの結果から一番効果的に加熱できると考えられるからである。

この発明にかかる加熱方法を実施するため、容器１０と食品２０とアンテナ３０（場合によってはさらにふた４０）からなる電子レンジ用食品加熱セットを電子レンジに装填すると、収納された固形物等食品２０のあたたまりにくい箇所に設置したアンテナ３０が、マイクロ波を集める機能を有することにより、その部分が集中的に加熱されるため、食品全体の均一な加熱を実現できる。

また焦げ目や焼き目をつけたい箇所にアンテナ３０を設置し、食品２０に挿入し電子レンジに装填すると、アンテナ３０自体の発熱により、食品２０のアンテナ３０と接触する部分近辺に、食欲をそそる焦げ目や焼き目を容易につけることが出来る。このようなことが簡単かつ低コストで実現できる。

実施例および比較例

以下にさらに詳細な実施例および比較例を挙げる。

ポリプロピレンからなる図１の形状の電子レンジ用加熱容器に、−２０℃の冷凍米飯２５０ｇを収納し、後述するようなアンテナを取り付けるなどして、家庭用電子レンジ（三洋電機社製、型式ＥＭＯ−ＦＲ２０、フル９００Ｗのところ６００Ｗで使用）において２分３０秒加熱するテスト１をおこなう。

ここで、テスト１に使用するアンテナはすべて銅製であり、断面径の寸法は０．７ｍｍ，２．０ｍｍ，３．２ｍｍ，６．０ｍｍのものを用い、長さは１５．０ｍｍ,２５．０ｍｍ，３０．５ｍｍ，４５．０ｍｍ，６１．０ｍｍのものを用い、すべて米飯に１０ｍｍ挿入した位置で容器の中心に垂直に立てるものとする。

またテスト１は、アンテナの有無やアンテナの断面径や長さを違えて、電子レンジ加熱後の温度を測定することによりおこなう。温度を測定する箇所は容器の中心１箇所、中心付近４箇所（中心から２０ｍｍ離れた位置で９０度間隔をおいたそれぞれの位置をいう）および周辺部４箇所（内容物外周から２０ｍｍ入った位置で９０度間隔をおいたそれぞれの位置をいう）である。なお、測定高さはいずれも内容物の中心高さである。結果を図３に示す。

図３から加熱効果はアンテナの長さの影響が大きく、アンテナの径の大きさはあまり影響しないことがわかる。また、アンテナの長さは１５ｍｍ〜４５ｍｍ程度が適切であることがわかる。さらに、図３から長さが６１ｍｍあると加熱効果は落ちることがわかる。マイクロ波の波長である１２２ｍｍの１／２以上の長さとなるので、マイクロ波を集める機能が低下するからである。

テスト１と同条件で、アンテナの材質を銅からステンレスや鉄へと変えてテスト２を行った。その結果、材質による加熱効果の差は認められなかった。

テスト１と同条件で、冷凍米飯へのアンテナ（銅製、断面径２ｍｍ、長さ３０．５ｍｍ）の挿入の深さを変えて、加熱効果を調べるテスト３を行った。その結果を図４に示す。図４からアンテナの全長の約１／３を挿入した場合に、一番加熱効果が高いことがわかる。また、アンテナの全長を挿入した場合には、加熱効果がほとんどないことがわかる。アンテナ３０の両端が、一番マイクロ波を集める効果があるところ、全長を米飯に挿入すれば、米飯にマイクロ波がほとんど吸収されてしまうからである。

テスト１と同条件で、アンテナ（銅製、断面径２ｍｍ、長さ３０．５ｍｍ）を１本設置する場合と５本設置する場合とで、加熱効果を比較するテスト４を行った。その結果を図５に示す。図５からアンテナは１本設置するより５本設置するほうが、広い範囲で加熱効果があることがわかる。それぞれのアンテナが、マイクロ波を集め発熱するからである。

テスト１と同条件で、アンテナ（銅製、断面径２ｍｍ、長さ３０．５ｍｍ）に被膜を施したときの加熱効果を調べるテスト５を行った。被膜はポリプロピレン被膜、発泡ポリプロピレン被膜、塩化ビニル被膜の３種類である。結果を図６に示す。

図６から、アンテナにポリプロピレン被膜、発泡ポリプロピレン被膜を施しても加熱効果はあまり劣らないことがわかる。なお、発泡ポリプロピレンによる被膜のほうが通常のポリプロピレン被膜よりも加熱効果が落ちないのは、発泡ポリプロピレンに含まれている空気の部分に、誘電損失がないことに起因する。

これに対して、図６から、塩化ビニル被膜を施すと、加熱効果が格段に落ちることがわかる。これは塩化ビニルの誘電損失が大きいためである。ここで、テスト５において、塩化ビニル被膜の場合は、米飯に挿入していない側のアンテナの端部に焦げ目が生じた。塩化ビニルの誘電損失が大きいため、塩化ビニル自体が発熱するのである。

テスト１と同条件で、アンテナ（銅製、断面径２ｍｍ、長さ３０．５ｍｍ）を用いて、家庭用電子レンジ（松下電器産業社製、型式ＮＥ−Ａ４００、フル６００Ｗで２分３０秒加熱）および業務用電子レンジ（三洋電機社製、型式Ｍ−Ａ１７００、フル１７００Ｗのところ１５３０Ｗで１分間加熱）による食品の焦げ目発生の有無を調べるテスト６を行った。その結果、アンテナのない比較例１では米飯に焦げ目が発生しなかったが、断面径２．０ｍｍ、長さ３０．５ｍｍの金属棒を用いた実施例５などでは、アンテナと接触している部分近辺の米飯に焦げ目が生じた。

（ａ）容器、アンテナ、食品からなる食品加熱セットの縦断面図、（ｂ）はふたを用いた場合の食品加熱セットの縦断面図、（ｃ）はアンテナを複数本並べた場合の食品加熱セットの縦断面図 （ａ）、（ｂ）は他の実施の形態のアンテナの正面図、（ｃ）は合成樹脂被膜を施したアンテナの縦断面図 実施例および比較例の試験結果を示す表 実施例および比較例の試験結果を示す表 実施例および比較例の試験結果を示す表 実施例および比較例の試験結果を示す表

符号の説明

１０ 電子レンジ用容器
２０ 食品
３０ アンテナ
３１ 太径部
３２ 太径部
３３ 被膜
４０ ふた
４１ 孔

Claims (12)

1. 固形物または半固形物からなる食品を容器内に収納し、この容器にマイクロ波を透過するふたを被せ、前記食品に単数または複数の棒状アンテナを、ふたに設けられた孔を通して固定して、前記食品の表面から一部が突出した状態でほぼ垂直に挿入し、これを電子レンジにより加熱する食品加熱方法。
2. 前記アンテナを、前記容器内の食品のほぼ中央部に挿入するように設置した請求項１に記載の加熱方法。
3. 前記アンテナを、全長の約１／３が前記食品の内部に挿入されるように設置した請求項１または２に記載の加熱方法。
4. 前記アンテナの長さは、１５ｍｍ〜４５ｍｍである請求項１から３のいずれかに記載の加熱方法。
5. 前記アンテナの断面径は、０．５ｍｍ〜６ｍｍである請求項１から４のいずれかに記載の加熱方法。
6. 前記アンテナの外周の全部または一部に、誘電損失の少ない合成樹脂被膜を施した請求項１から５のいずれかに記載の加熱方法。
7. 固形物または半固形物からなる食品と、前記食品を収納する容器と、この容器に被せられるマイクロ波を透過するふたと、このふたに設けられた孔を通して固定された前記食品に前記食品の表面から一部が突出した状態でほぼ垂直に挿入した単数または複数の棒状アンテナと、からなる電子レンジ用食品加熱セット。
8. 前記アンテナを、前記容器内の食品のほぼ中央部に挿入するように設置した請求項７に記載の食品加熱セット。
9. 前記アンテナを、全長の約１／３が前記食品の内部に挿入されるように設置した請求項７または８に記載の食品加熱セット。
10. 前記アンテナの長さは、１５ｍｍ〜４５ｍｍである請求項７から９のいずれかに記載の食品加熱セット。
11. 前記アンテナの断面径は、０．５ｍｍ〜６ｍｍである請求項７から１０のいずれかに記載の食品加熱セット。
12. 前記アンテナの外周の全部または一部に、誘電損失の少ない合成樹脂被膜を施した請求項７から１１のいずれかに記載の食品加熱セット。

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