JP4669416B2 - 蓄冷材 - Google Patents

Description

本発明は、食品や医薬品等の保存あるいは輸送時の冷却、保冷に利用される蓄冷材に関するものである。

従来のこの種の蓄冷材（蓄冷剤）として、塩化ナトリウム、塩化アンモニウム、塩化マグネシウム等の無機塩の水溶液、またはメタノール、エタノール等のアルコール水溶液、あるいは水溶性高分子に公知のゲル化剤を添加したものがある（例えば、特許文献１参照）。
特開平１１−２５７８１４号公報（段落「００１０」、図１）

しかしながら、上述した従来の蓄冷材は、凍結までに要する時間が長く、保冷に対する有効時間が短いという問題がある。
その結果、例えば、早朝に出発して、夜遅く帰着するようなスケジュールで生鮮品を長距離運送する貨物自動車の荷物室の冷蔵等に用いる場合、当日使用した蓄冷材を帰着してから翌早朝に出発までの間に凍結させることが困難であり、また１日の運送の途中で中に保冷効果が著しく低下してしまうため、このような生鮮品の長距離運送等に適さず、そのため、凍結に要する冷却時間が短く、有効保冷時間が長い蓄冷材が要望されている。

本発明は、上記の問題を解決することを課題とする。

そのため、本発明の蓄冷材は、ペースト状の多糖類誘導体に放射線を照射することにより橋かけ反応を生じさせて前記多糖類誘導体をゲル化し、そのゲル化した多糖類誘導体を乾燥させることにより得られる乾燥ゲルを１〜１５％の食塩水に混合したことを特徴とする。

このようにした本発明は、橋かけ反応を生じさせた多糖類誘導体を使用しているため凍結に要する冷却時間が短く、有効保冷時間が長いという効果が得られる。

以下、図面を参照して本発明による蓄冷材の実施例を説明する。

近年、安全性や環境保全の観点から、使用後資源として再利用可能な環境に負荷を与えない循環型材料が各分野において求められており、蓄冷材も例外ではなく、そのため植物を素材とする加工品が注目されており、その典型的な材料がセルロースなどの多糖類誘導体である。
セルロースに直接放射線を照射すると、分解が優先して橋かけ反応が起こらないため、ハイドロゲルにならないが、水に溶解するように加工されたつまりカルボキシメチル化された誘導体のカルボキシメチルセルロース（以下、ＣＭＣ）を水に溶かして１０％以上（好ましくは１０〜６０％）の高濃度のペースト状に調製し、そのペースト状のＣＭＣに放射線照射を行うと、橋かけ反応が起きてゲル化する。

このようにゲル化したＣＭＣを乾燥させて水分を除去することによりＣＭＣ乾燥ゲルが得られる。
このＣＭＣ乾燥ゲルは、純水につけると１グラムが４００倍も吸水し、生理食塩水では１００倍を吸水するという特性がある。
本実施例における蓄冷材はこのような吸水特性を持つＣＭＣ乾燥ゲルを食塩水と混合することによりして製造されるもので、この蓄冷材に用いる乾燥ゲルは、水に溶かして２０％の濃度に調整したペースト状ＣＭＣに放射線を５ｋＧｙ程度照射して、乾燥させたものが最も好ましく、０．５ｍｍ径程度の大きさに粉砕したものがポリマー同士の融着がなく加工に最も適している。

本実施例における蓄冷材は、冷蔵用のものと冷凍用のものがあり、冷蔵用のものとしては、食塩水にＣＭＣ乾燥ゲルを０．５％〜１０％加えて良く混合することにより凝固点−５℃の蓄冷材を製造することができ、これにプロピレングリコールを１〜２０％添加することで凝固点−２７℃の冷凍用の蓄冷材を製造することができる。
冷蔵用の蓄冷材として好ましい組成は、１％〜５％の食塩水の中に前記の粉砕したＣＭＣ乾燥ゲルの濃度が１％〜５％になるように調整したものであり、更に言えばＣＭＣ乾燥ゲルの濃度を３％程度とするのが最も有効である。

また、冷凍用の蓄冷材としては、５％〜１５％の食塩水にＣＭＣ乾燥ゲルを１％〜５％加えて混合した後、プロピレングリコールを１０〜２０％加えることが好ましい。
本実施例による冷蔵用の蓄冷材と市販の冷蔵用の蓄冷材との凍結及び保冷効果の比較例について説明する。
１％の食塩水にＣＭＣ乾燥ゲルを３％添加して作った本実施例の蓄冷材と市販品の蓄冷材（高分子吸水ポリマーを水に溶かして粘性をくわえたもの）を−３５℃のファン式冷凍庫で１０時間冷却し、それぞれの蓄冷材の温度推移を計測した。

図１及び図３はこのときの蓄冷材の温度推移を示すグラフで、各々温度を縦軸に表し、時間を横軸に表している。
図１及び図３においてＡは冷凍庫内の温度推移であり、図１におけるＢは本実施例による蓄冷材の温度推移、図３におけるＣは市販品の蓄冷材の温度推移を示している。
ここで用いた本実施例の蓄冷材は、容器に入れたものを１２個、市販品の蓄冷材は容器に入れたものが１０個であるが、内容量は本実施例の蓄冷材が約９,０４２.６ｇ、市販品の蓄冷材が約９,７３２.７ｇであり、大きな差が生じないようにした。

計測の結果、市販品の蓄冷材は図３に示したように１０時間冷却しても−１０度に達することができず、凍結が不十分なであるのに対し、本実施例による蓄冷材は図１に示したようにおよそ５時間２５分で−１０度に達し、凍結に要する時間は市販品の蓄冷材に比べて半分以下の時間で済むことが分かった。
次に、このように１０時間冷却した本実施例の蓄冷材を、内寸法が概ね、縦５００ｍｍ×横９００ｍｍ×深さ４８０ｍｍで、板厚約２５０ｍｍの発泡スチロール製のＢＯＸ（箱）内に７個入れ、蓋をして外気温の環境下で９時から２４時までの１５時間の温度推移を計測し、同様の条件で市販品の蓄冷材の温度推移を計測した。

蓄冷材を入れる際のＢＯＸ内の温度は外気温と同じにした。
図２及び図４はこのときのそれぞれの蓄冷材とＢＯＸ内の温度推移を示すグラフで、各々温度を縦軸、時間を横軸に表している（但し、図４は９時から２１時までの１２時間分）。
図２におけるＢは本実施例による蓄冷材の温度推移、図４におけるＣは市販品の蓄冷材の温度推移を示し、また図３及び図４においてＤは平均外気温であり、本実施例による蓄冷材の計測時の場合、３７.７℃、市販品の蓄冷材の場合は３７.３℃である。

また、Ｅはそれぞれの蓄冷材直下部、ＦはＢＯＸ内中心部、ＧはＢＯＸ底部の温度推移を表わしている。
尚、９時００分から１８時００分まで、５４分毎に１０回２分間ずつ蓋を開いた。
計測の結果、市販品の蓄冷材では、図４に示したようにＢＯＸに入れてから４時間足らずで温度が０℃に達し、１１時間で８℃に温度が上昇した。また、ＢＯＸ内の各部の温度は０℃に下がることはなく、１１時間で約１０℃に上昇した。

これに対して本実施例の蓄冷材は、図１に示したようにＢＯＸに入れてから９時間を過ぎるまで温度は０℃以下の温度を保ち、８℃に温度が上昇するまでに１５時間を要している。また、ＢＯＸ内の各部の温度は蓄冷材を入れてから１時間以内で０℃以下達し、０℃に上がるまで４時間ほどかかり、１０℃になるのに１５時間を要した。
このように本実施例の蓄冷材は、市販品の蓄冷材に比べて凍結に要する冷却時間が短く、有効保冷時間が長いという結果が得られた。

これにより、本実施例の蓄冷材は、凍結に要するエネルギーが節約でき、作業効率の改善にも繋がるので、医療分野、食品分野の保存、運搬等の際の冷蔵、冷凍用の蓄冷材とし有効に利用できるという効果が得られる。
また、本実施例の蓄冷材は、橋かけ処理したＣＭＣ乾燥ゲルと食塩水を主成分とするため、使用後資源として再利用可能であり、環境に対してもあまり負荷を与えないという効果も得られる。

本発明の蓄冷材は、凍結までに要する時間が短く、保冷に対する有効時間が長いので、例えば早朝に出発し、夜遅く帰着するようなスケジュールで生鮮食品や冷凍品等を長距離運送する貨物自動車に利用する冷蔵用、冷凍用の蓄冷材として極めて有効なものとなる。

実施例による蓄冷材の冷却時における温度推移を示すグラフ 実施例による蓄冷材の保冷時における温度推移を示すグラフ 市販品の蓄冷材の冷却時における温度推移を示すグラフ 市販品の蓄冷材の冷却時における温度推移を示すグラフ

Claims (1)

1. 水中１０〜６０%濃度の水溶性カルボキシメチルセルロースペーストに、放射線を照射することにより橋かけ反応を生じさせて前記カルボキシメチルセルロースをゲル化し、
   ゲル化したカルボキシメチルセルロースを乾燥させ、
   乾燥したカルボキシメチルセルロースのゲルを０．５ｍｍ径の大きさに粉砕して、
   １〜１５％の食塩水に、当該乾燥ゲルを０．５〜１０％加えて、混合して得られる、−５℃の凝固点を有する蓄冷材。

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