JP5384259B2 - 冷蔵庫 - Google Patents

Description

本発明は、冷蔵庫に関し、特に、食品の凍結温度に合わせて栄養成分や細胞の劣化の抑制が可能な構造を有する冷蔵庫に関するものである。

食品は、保存中に空気中の酸素と反応する事で、酸化が進行する。特に、魚類に多く含まれるＤＨＡやＥＰＡ等の不飽和脂肪酸、肉類に含まれる一部のアミノ酸や野菜に含まれるビタミンＣ等は空気中の酸素と触れることで、失われていく。そこで、真空パックや抗酸化剤等の活用などにより、酸素濃度を低下させる事で栄養成分の酸化を防ぐ技術が日常に多く取り入られている。

その一例として、従来、例えば、以下の特許文献１によっても知られるように、冷蔵庫内の密閉容器内の空気を、真空ポンプを用いて吸引することにより、容器内部の酸素量を減らし、栄養成分の酸化による劣化を抑制する冷蔵庫がある。即ち、この特許文献１に記載の冷蔵庫は、食品の凍結防止の観点から部屋の温度を冷蔵温度帯とし、魚肉、乳製品、野菜、果物等の食品の鮮度の保持機能を向上させるものである。

特開２００９−８２９２公報

しかしながら、上述した従来技術になる冷蔵庫では、上記低圧室の温度帯が、所謂、冷蔵温度帯に設定されていたことから、凍結温度が０℃付近である果物や野菜や乳製品等の貯蔵には最適であったが、しかしながら、肉や魚は、野菜等と比較して水分が少ないことから、これらに対しては、必ずしも、適正な温度設定とは言えなかった。

一般に、食品保存時の温度帯については、食品が凍結しない限り、低温なほど食品中の酵素の活動が抑制されるため保存性が良くなる。食品での酵素の活動が抑制されると酵素による分解が起こらず、生物反応も少ないため、栄養成分の減少を抑える事ができる。

本発明の発明者等による種々の検討によれば、以下のことが分かった。新鮮な魚介類に含まれるヌクレオチド（ＡＴＰ・ＡＤＰ等）は、貯蔵中に分解され、特に、魚類では主にＩＭＰになる。さらに分解が進むと、イノシンやヒポキサンチンとなり、不味の原因となる。リン脂質は中性脂質に比べて冷蔵中に分解され易く、遊離脂肪酸を生成し、食品の酸化やたんぱく質の変性の原因となる。そこで、より低温で、なおかつ肉や魚が凍結しない０℃〜−１℃の温度（以下、本実施例では「氷温温度帯」と呼ぶ）で保存することによれば、酵素反応を抑制し保存性を高める事が可能となる。

一方、冷蔵庫の各貯蔵室の温度は、扉の開閉、除霜等に伴って上昇し、又は、数箇所設置された冷気吹き出し口による局所的な冷却や圧縮機のオン・オフより、不均一性が発生することから、これを適正な温度に調整することは難しい。特に、上述した氷温貯蔵を行なおうとする場合、冷蔵庫内部における所定の領域の温度を、一定の温度（即ち、氷温温度帯）に保つ制御は現実には困難である事が問題となっていた。特に、０℃〜−５℃の氷温温度帯は、最も食品中の氷結晶が成長するとされる最大氷結晶生成帯でもあるため、この氷温温度帯では、氷結晶の生成により食品の細胞が破壊されてしまい、損傷が起き易くなる。即ち、この氷温温度帯において温度変動が大きいと、食品が凍結・解凍を繰り返すことなり、細胞内に存在する小さな氷結晶が細胞外へ移動して互いに結合し、大きな結晶を作る。かかる性質から、氷結晶が大きく成長する点が問題となっていた。

このように、上述した氷温温度帯での保存によれば、一方では、菌の繁殖は抑えられるが、他方、その温度変動が大きい場合には、食品は貯蔵中に氷結晶が再結晶化するなどの影響により、細胞に損傷が与えられる。そのため、所謂、ドリップが流出して旨み成分が減少してしまい、または、食品から水分が抜けるので食感が低下してしまう（例えば、パサパサする）などの問題があった。

加えて、特に、直接冷却式の貯蔵室の場合には、乾燥した空気が食品表面に当たり、乾燥が促進し、食品表面の変色を引き起こし、更には。乾燥して表面積が大きくなった細胞内に空気が進入し易くなる結果、脂質の酸化促進等の鮮度変化を起こす可能性がある。

そこで、本発明は、上記従来技術における問題点に鑑みて成されたものであり、より具体的には、上述した氷温温度帯を採用することにより、肉や魚を含めた食品の最適な冷蔵保存を可能にするための改良された構造を備えた冷蔵庫を提供することをその目的とするものである。

上記の目的を達成するため、本発明によれば、まず、 本体内に、複数の貯蔵室と、冷凍サイクルとを有し、前記冷凍サイクルからの冷気を前記複数の貯蔵室へ導く冷気通路を形成してなる冷蔵庫において、前記複数の貯蔵室の少なくとも一部に、その内部を外部に対して密閉した空間を有する減圧手段で減圧可能な低圧室を備えており、かつ、
前記冷凍サイクルによって生成された冷気によって前記低圧室を冷却すると共に、前記低圧室の室内温度を０℃〜−１℃の氷温温度帯に維持するように前記冷気通路から供給される冷気を制御する制御手段を設けたことを特徴とする冷蔵庫が提供される。

また、本発明では、前記記載した冷蔵庫において、前記冷気通路は、内部に密閉空間を有する前記室を、間接冷却するように構成することが好ましく、更には、前記冷気通路は、その内部圧力が外部の圧力よりも低い低圧室であると共に、当該低圧室内を減圧する減圧手段とを備えていることが好ましい。

更に、本発明によれば、前記に記載した冷蔵庫において、前記低圧室は、前記氷温温度帯に加え、チルド温度帯との間で、その室内温度を選択的に設定することが可能に構成することが好ましく、更に、前記低圧室は、減圧後の気圧を０．７気圧〜０．９気圧に制御することが好ましい。更に、前記低圧室内の湿度を７０％〜９９％に制御することが好ましく、そして、前記低圧室内に、更に、当該低圧室内部の酸素濃度を低減する減圧手段を有することが好ましい。

加えて、本発明によれば、やはり、前記記載した冷蔵庫において、前記低圧室は、前記冷気通路の一部に設けたダンパー装置の動作を制御することにより、前記氷温温度帯と前記チルド温度帯との間で切り替えられることが好ましく、更に、前記低圧室は、その一部にヒータと、前記低圧室内の温度を検出する温度センサと、そして、前記低圧室内の温度を調節する温度調節部を備えており、更に、前記温度センサにより検出された温度と前記温度調節部により調節されて温度とに基づいて、前記ヒータと前記ダンパー装置の動作を制御する制御装置を備えていることが好ましい。また、前記制御装置は、前記低圧室内の温度を、前記設定温度の±１℃の温度変動幅内となるように制御することが好ましい。

上述した本発明になる冷蔵庫によれば、従来の構造では難しかった氷温温度帯を採用することを可能とし、もって、肉や魚を含めた食品の最適な冷蔵保存を可能にするための改良された構造を備えた冷蔵庫を提供することが可能となる。また、本発明によれば、更に、収納食品によって低圧室内をチルド温度帯と氷温温度帯に切り替る事が可能となる。また、氷温温度帯で食品を保存時に問題となっていた温度変動は、低圧室内を減圧する事により冷気の対流を抑制し、低圧室を間接的に冷却する事で温度変動を抑制する事が可能となり、氷結晶の成長による食品細胞への影響を抑える事ができる。また、密閉構造で間接冷却を行うため、湿度を常に高湿に保ちながら保存が可能となり、食品の乾燥・変色や脂質酸化抑制等が可能となる。

本発明の一実施の形態になる冷蔵庫の中央縦断面図である。 上記図１に示した冷蔵室の最下段空間部分の断面斜視図である。 上記図１に示した冷蔵室の背面パネルの正面図である。 上記本実施の形態になる冷蔵庫における制御の内容を示す制御ブロック図である。 貯蔵温度と冷却構造の違いにより変化するブロッコリーのビタミンＣの測定結果を示す図である。 冷却構造（温度変動幅）の違いに基づき、３日間貯蔵した後の牛肉細胞をＳＥＭで観察、画像処理して氷粒子を抽出して空隙率を求めた結果を示す図である。

以下、本発明の一実施の形態になる冷蔵庫について、添付の図を参照しながら詳細に説明する。

まず、添付の図１及び２を参照しながら、本発明に成る冷蔵庫の構成に関して説明する。なお、図１は本実施形態の冷蔵庫の中央縦断面図であり、図２は上記図１に示した冷蔵室の最下段空間部分の断面斜視図である。

これらの図からも明らかなように、冷蔵庫は、冷蔵庫本体１と、その前面に設けられた複数の扉６〜９を備えて構成されている。冷蔵庫本体１は、鋼板製の外箱１１と、樹脂製の内箱１２、それらの間に充填されたウレタン発泡断熱材１３及び／又は真空断熱材（図示せず）とから構成されており、図の上から、冷蔵室２、冷凍室３、４、そして、野菜室５の順に、複数の貯蔵室が形成されている。換言すれば、最上段には冷蔵室２が、そして、最下段に野菜室５が、それぞれ、区画して配置されており、冷蔵室２と野菜室５との間には、これらの両室から熱的に仕切られた冷凍室３、４が配設されている。冷蔵室２及び野菜室５は、冷蔵温度帯の貯蔵室であり、冷凍室３、４は、０℃以下の冷凍温度帯（例えば、約−２０℃〜−１８℃の温度帯）の貯蔵室である。これらの貯蔵室２〜５は仕切り壁３３、３４、３５により区画されている。

冷蔵庫本体１の前面には、前述したように、複数の貯蔵室２〜５の前面開口部を閉塞するため、それぞれ、扉６〜９が設けられている。冷蔵室扉６は冷蔵室２の前面開口部を閉塞する扉、冷凍室扉７は冷凍室３の前面開口部を閉塞する扉、冷凍室扉８は冷凍室４の前面開口部を閉塞する扉、そして、野菜室扉９は野菜室５の前面開口部を閉塞する扉である。また、冷蔵室扉６は観音開き式の両開きの扉で構成され、冷凍室扉７、冷凍室扉８、野菜室扉９は、引き出し式の扉によって構成され、引き出し扉と共に、貯蔵室内の容器が引き出される構造となっている。

上述した構造の冷蔵庫本体１には、冷凍サイクルが設置されている。この冷凍サイクルは、圧縮機１４、凝縮器（図示せず）、キャピラリチューブ（図示せず）及び蒸発器１５、そして、再び、圧縮機１４が、その順に接続されて構成されている。圧縮機１４と凝縮器は、冷蔵庫本体１の背面下部に設けられた機械室内に設置されている。蒸発器１５は冷凍室３、４の後方に設けられた冷却器室内に設置され、この冷却器室における蒸発器１５の上方には、送風ファン１６が設置されている。

上記蒸発器１５によって冷却された冷気は、ここでは図示しない冷気通路を介して、送風ファン１６によって冷蔵室２、冷凍室３、４及び野菜室５など、各貯蔵室へ送られる。具体的には、送風ファン１６によって送られる冷気は、開閉可能なダンパーを介して、その一部が冷蔵室２及び野菜室５の冷蔵温度帯の貯蔵室へと送られ、また、残りの一部が冷凍室３、４の冷凍温度帯の貯蔵室へと送られる。

送風ファン１６によって冷蔵室２、冷凍室３、４及び野菜室５の各貯蔵室へと送られる冷気は、各貯蔵室内を冷却した後、冷気戻り通路を通って、冷却器室へと戻される。このように、本実施の形態になる冷蔵庫は、冷気の循環構造を有しており、そして、各貯蔵室２〜５を適切な温度に維持する。

また、冷蔵室２内には、透明な樹脂板で構成される複数段の棚１７〜２０が取り外し可能に設置されている。最下段の棚２０は、内箱１２の背面及び両側面に接するように設置され、その下方空間である、所謂、最下段空間２１を上方空間から区画している。また、各冷蔵室扉６の内側には複数段の扉ポケット２５〜２７が設置され、これらの扉ポケット２５〜２７は、冷蔵室扉６が閉じられた状態で、冷蔵室２内に突出するように設けられている。冷蔵室２の背面には、送風ファン１６から供給された冷気を通す通路を形成する背面パネル３０が設けられている。

最下段空間２１には、図２にも明らかなように、左から順に、冷凍室３の製氷皿に製氷水を供給するための製氷水タンク２２、デザートなどの食品を収納するための収納ケース２３、室内を減圧して食品の鮮度保持及び長期保存するための低圧室２４が、それぞれ、設けられている。低圧室２４は、冷蔵室２の横幅より狭い横幅を有しており、冷蔵室２の側面に隣接して配置されている。なお、この低圧室２４は、図からも明らかなように、その周囲を壁や扉で取り囲んで気密に形成されており、そのため、その内部の気圧を外部よりも低下させることができる。

製氷水タンク２２及び収納ケース２３は、図２の左側において、冷蔵室扉６（図１）の後方に配置されている。これによって、左側の冷蔵室扉６を開くのみで、製氷水タンク２２及び収納ケース２３を引き出すことができる。また、低圧室２４は、図の右側において、冷蔵室扉６の後方に配置されている。これによって、右側の冷蔵室扉６を開くのみで、低圧室２４の食品トレイ６０を引き出すことができる。なお、これらの製氷水タンク２２及び収納ケース２３は、上記図１では、冷蔵室扉６の最下段の扉ポケット２７の後方に位置することとなり、そして、低圧室２４も、また、冷蔵室扉６の最下段の扉ポケット２７の後方に位置することとなる。

次に、添付の図３を用いて、上記図１に示した背面パネル３０の詳細について説明する。この背面パネル３０には、冷蔵室２に冷気を供給する冷蔵室冷却用の冷気吐出口（第１の冷気吐出口）３１と、冷蔵室２の最下段空間２１に冷気を供給する低圧室冷却用の冷気吐出口（第２の冷気吐出口）３２と、そして、冷気戻り口３３とが設けられている。冷気戻り口３３は、低圧室２４の背面後方において、冷蔵室２の側面に近い側に位置して設けられている。

また、冷気吐出口３２は低圧室２４の上面と棚２０の下面との隙間に向けて設けられている。冷気吐出口３２から吐出された冷気は、低圧室２４の上面と棚２０の下面との隙間を流れ、低圧室２４を上面から冷却する。従って、低圧室２４内を間接冷却する。

また、冷気吐出口３２よりも上流側には、低圧室２４内への冷気の流れを制御するためのダンパー装置４１が設けられている。このダンパー装置４１の開閉は、図示しない制御装置によって制御されており、これにより、低圧室２４への冷気供給量が制御される。

更に、上記図１に示すように、上記低圧室２４内の温度を上昇させるため、例えば、ヒータ４３が設けられている。このヒータ４３は、低圧室２４内の下方投影面に設けられており、本例では、低圧室２４内の底面とほぼ同程度の面積のヒータとしている。

なお、ここでは、低圧室２４を冷蔵室２の右側面に近接して配置して低圧室２４の右側の隙間をなくすと共に、低圧室２４の上面の左端部には図示しない棚（仕切り壁）を設けて低圧室２４の左側の隙間をなくしていることから、冷気吐出口３２から吐出された冷気は、低圧室２４の左右の側方に分流することなく、低圧室２４の上面を流れる。これによって、低圧室２４の上面を冷却する冷気量を増大することにより、低圧室２４内を速く冷却することができる。この低圧室２４の上面を冷却した冷気は、低圧室２４の前方から低圧室２４の左側面を通って冷気戻り口３３に吸い込まれ、冷気戻り通路を通って冷却器室へと戻される。冷気戻り口３３は低圧室２４の背面後方で冷蔵室２の側面に近い側に位置して設けられているので、冷気は低圧室２４の背面及び左側面に接触して冷却する。

このように、低圧室２４は、冷気がその外部を通ることにより間接的に冷却される。よって、減圧にする事で冷気の対流を抑制し、かつ、密閉容器内で間接冷却を行うことで圧縮機のオン・オフによる影響や、冷蔵庫の扉の開閉や霜取り等の温度上昇に対しても、その内部温度への悪影響を抑え、もって、恒温で高湿な状態を保つ事が可能となる。なお、冷蔵室２の全体を冷却した冷気も、また、冷気戻り口３３へ吸込まれる。

また、製氷水タンク２２の後方には、製氷水ポンプ２８が設置されている。収納ケース２３の後方、且つ、低圧室２４の後部側方の空間には、低圧室２４を減圧するための減圧装置の一例である負圧ポンプ２９が配置されている。この負圧ポンプ２９は、低圧室２４の側面に設けられたポンプ接続部に導管を介して接されている。

また、上述した低圧室２４は、上記図２に示したように、食品の出し入れ用の開口部（食品出し入れ用開口部）を有する箱状の低圧室本体４０と、低圧室本体４０の食品出し入れ用開口部を開閉する低圧室ドア５０と、食品をその内部に収納し、低圧室ドア５０を通して、低圧室内に出し入れする食品トレイ６０とを備えて構成されている。即ち、低圧室本体４０では、その低圧室ドア５０の食品出し入れ用開口部を閉じることにより、低圧室本体４０と低圧室ドア５０とで囲まれた空間が減圧される低圧空間として形成される。なお、食品トレイ６０は、低圧室ドア５０の背面側に取り付けられており、低圧室ドア５０の移動に伴って前後に移動可能である。

また、低圧室２４の内部には、抗酸化剤８１（図示せず）を内包した抗酸化成分放出カセット８０が設置されている。換言すれば、野菜、肉や魚など、生鮮食品を保存する低圧室２４内には、その内部の空気中の酸素による酸化損失を防止する抗酸化剤８１を内包した抗酸化成分放出カセット８０が設置されている。この抗酸化成分放出カセット８０は、図２にも示すように、食品トレイ６０の背壁部に着脱可能に係着されている。抗酸化剤８１としては、大気圧状態の基で抗酸化成分が放出されず、且つ、大気圧より低い圧力状態の基で抗酸化成分が放出される抗酸化剤が用いられている。即ち、抗酸化成分放出カセット８０に内包された抗酸化剤８１は、低圧室２４内を減圧することにより、抗酸化成分放出カセット８０内部の圧力と抗酸化成分放出カセット８０の外部の圧力との圧力差により抗酸化成分が放出される。

そして、低圧室２４は、その食品トレイ６０に食品を載せて低圧室ドア５０を閉じることにより、その内部が密閉状態となり、更に、ドアスイッチがオンされて負圧ポンプ２９が駆動され、低圧室２４が大気圧より低い状態に減圧される。これにより貯蔵室１３内の酸素濃度が低下して食品中の栄養成分の劣化を防止することができる。

しかも、低圧室２４が密閉されて減圧された状態となった後、抗酸化剤８１から抗酸化成分の放出が開始されることから、その限られた容積の低圧室２４の中で、抗酸化成分による食品中の栄養成分と酸素との結合を防止をすることができる。その結果、抗酸化成分放出カセット８０の小型化、負圧ポンプ２９の小型化、更には、低圧室２４の筐体の強度低減を可能とし、食品収納スペースの増大及びコスト低減を図りつつ、低圧室２４の内部に収納した食品中の栄養成分の酸化劣化を長期間にわたって防止できる。

そして、上記低圧室ドア５０を手前に引くことによれば、まず、低圧室ドア５０の一部に設けられた圧力解除バルブが動作して低圧室２４の減圧状態が解除され、その結果、大気圧の状態となり、低圧室ドア５０を開くことができる。これによって、簡単に低圧室ドア５０を開けて、食品の出し入れが可能となる。

次に、添付の図４を用いて、本発明になる冷蔵庫における温度切替の制御手段について説明する。なお、この図４は、本実施例になる冷蔵庫の制御手段の概略構成を示す制御ブロック図である。

図において、例えば、マイクロコンピュータ等により構成される温度制御装置４５は、上記低圧室２４の内部温度を検出する温度センサ４２により検出される温度と、氷温温度帯とチルド温度帯との間でその温度が切り替え可能な温度調節部４４によって設定された温度とを入力として、即ち、それらの温度に基づいて、ダンパー装置４１及びヒータ４３への制御信号を出力する。

より具体的には、温度センサ４２での検出温度が低い場合には、ダンパー装置４１の開度を小さくし、又は、完全に閉じることにより、冷気量を制御（抑制）する。また、温度が低くなり過ぎた場合には、ヒータ４３を通電させて温度を上昇させる。温度センサ４２の検出温度が高か過ぎる場合には、ダンパー装置４１の開度を大きくし、もって、低圧室２４内の冷気流通空間へと冷気を供給して低圧室２４内の温度を下げる。

更に、上記低圧室の使い勝手を向上させるために、温度切替の操作パネルを冷蔵庫扉６上に配置することで、使用者は扉を開けずに、簡単に、当該温度調節部４４を介して、温度切替が可能となる。操作時は、温度毎に点灯する光の位置を切り替えることで使用者に温度帯を知らせることも可能である。

更に、添付の図５を用いて、食品の凍結温度と栄養成分の関係を説明する。なお、ここで、チルド温度帯に入れる食材は、水分が多くそのため凍結し易い、例えば、野菜や乳製品や加工食品などが挙げられる。一般的に、野菜は水分含有量が９０％程度であり、その凍結点は０℃〜−１℃となる。また、保存中の温度は可能な限り、凍結温度に近づけた方が、品質保持には効果的とされている。

図５は、野菜の貯蔵温度とビタミンＣとの関係について示している。野菜の例としては、ビタミンＣを多く含み、呼吸量も多く、低温保存に向いているとされるブロッコリーを用いた。このブロッコリーの初期水分含有量はで９１％である。凍結点は−０．６℃となる。保存時の条件としては、−２℃から１℃まで、１℃毎に貯蔵室の空気温度を設定し、４日間、減圧下と大気圧下で保存し、その後の野菜のビタミンＣの残存率％の比較を行った。各々、初期の残存率を１００％として算出した。

図の棒グラフにおいて、符号５１は、温度−２℃で、かつ、減圧下で保存した場合のビタミンＣの残存率を、５２は、温度−１℃で、かつ、減圧下で保存した場合のビタミンＣの残存率を、５３は、温度０℃で、かつ、減圧下で保存した場合のビタミンＣ残存率を、５４は、温度１℃で、かつ、減圧下で保存した場合のビタミンＣ残存率を、５５は、温度−２℃で、但し、大気圧下で保存した場合のビタミンＣ残存率を、５６は、温度−１℃で、但し、大気圧下で保存した場合のビタミンＣ残存率を、５７は、温度０℃で、但し、大気圧下で保存した場合のビタミンＣ残存率、５８は、温度０℃で、かつ、大気圧下で保存した場合のビタミンＣ残存率を、各々、示す。

なお、保存後に凍結の影響を確認した所、温度−１℃以下の条件下では、一部に凍結が見られた。また、図５によれば、野菜のビタミンＣは、減圧下、大気圧下、共に、０℃で残存量が最も多いことから、凍結しない限り、低温で保存すれば、ビタミンＣの減少を抑制する効果が得られることが確認された。これは、低温で保存する事で、野菜の呼吸作用を低下させ、もって、野菜中の成分の消耗を少なくなることから、ビタミンＣの劣化が抑制されるものと考えられる。また、減圧下貯蔵によれば、大気圧下での保存よりもビタミンＣの劣化を抑制する効果があると言える。

これは、減圧することで酸素濃度が低下し、ビタミンＣの酸化が抑制されること、更には、これにより呼吸量も減少することから、ビタミンＣの劣化抑制が得られるものと考えられる。なお、凍結後は、細胞への損傷からビタミンＣが減少する傾向が確認され、その結果、凍結の有無によってビタミンＣの値に不均一（バラツキ）が生じる結果となった。以上より、野菜は、０℃〜−１℃の温度範囲では凍結する可能性があることから、このチルド温度以上で保存することが望ましい。

次に、一例として牛肉を保存し、温度・冷却構造による細胞への影響を確認することとした。上述したように、氷温温度帯では、非常に狭い温度領域内で貯蔵されることが重要であり、温度変動が大きいと、食品が凍結・解凍を繰り返し、むしろ、品質低下を生じてしまう。そこで、氷温温度領域における肉の保存性について、細胞レベルでの確認を行った。なお、その方法としては、牛肉の内部をＳＥＭ（低真空電子顕微鏡）で観察し、氷結晶の生成による肉質の劣化の比較を行った。

ＳＥＭ観察は、三つの場合、（１）初期、（２）減圧下（但し、温度＝−１℃、温度変動±０．５℃）、（３）大気圧下（但し、温度＝−１℃、温度変動±２．０℃）で比較を行った。なお、観察方法としては、ＳＥＭ観察画像を画像処理し、筋肉細胞の空隙率を求めた。このようにして得られたＳＥＭ画像に基づき、画像処理した結果と、得られた細胞の空隙率の計算結果を、添付の図６に示す。

図６より、細胞の空隙率は、初期（保存前）では、平均で、３４．７％、減圧下では３９．２％、そして、大気圧では５６％となった。即ち、保存後の空隙率は、共に、初期よりも大きくなっており、劣化が進行している。しかしながら、保存後の二つを比較すると、真空の方が、明らかに、空隙の発生（空孔の数や大きさ、細胞間の隙間等）を減少する効果が認められた。

減圧下での温度＝−１℃では、温度変動が±０．５℃の範囲となり、細胞組織への影響が少ないが、しかし、大気圧下での温度＝１℃では、温度変動が±２．０℃と大きいことから、水分が凍結・解凍を繰り返した結果、氷結晶が大きく成長し、そのため、組織が大きく損傷したものと考えられる。なお、図の画像中における空孔の大きさからも、大気圧下は、細胞内の空孔が大きいため、明らかに、細胞内凍結を起こしているものと考えられる。

また、牛肉を食した際のパサパサした食感や旨み劣化の原因となる空孔の数・大きさは、減圧下で保存した方がより抑制されていていることから、減圧下での保存を、特に、間接冷却構造により行って温度による悪影響を抑え、かつ、高湿保存することによれば、食品細胞への氷結晶の成長による細胞破壊を抑える保存が可能となると考えられる。また、細胞破壊を抑えることにより、解凍時に流出する旨み成分のドリップをも抑制することができ、もって、美味しく解凍することも可能となる。

以上によれば、氷温温度帯と呼ばれるその温度制御が困難な温度帯においても、上述した低圧室は、その低圧室ドアを閉じることによってその内部が密閉状態となることから、冷蔵庫の扉の開閉によって容易にその内部温度が変動することなく、かつ、その内部を減圧することにより、その内部での冷気の対流をも抑制した、所謂、間接冷却を行うことで温度変動を抑えることができ、もって、食品の氷結晶の成長による細胞影響を抑え、その鮮度と品質を良好に保つことが可能となる。

また、加えて、氷温温度帯から切替後の温度を更に低くする、所謂、パーシャルフリージングの場合、食品中の一部の水分が凍結することから、細胞の内外で成分の濃縮が起こり、微生物が繁殖し難くなる。即ち、貯蔵期間は長くなるが、しかし、保存中に氷結晶の生成と成長を繰り返すため、時間の経過と共に細胞に損傷を与えてしまい、食べた時の食味は、若干、低下する。そこで、２又は３日で調理する場合には、上述した氷温温度帯で保存し、或いは、すぐに食べずに１週間程度の保存を行う場合には、上述したパーシャルフリージングの温度帯で保存するよう、これらを、適宜、使い分けることが好ましい。

更に、また、野菜や果物の中には、数℃〜１０℃で貯蔵すると、生体膜の状態に異常を生じ、細胞の機能が破壊されてしまい、所謂、褐変、組織の軟化、ピッテイング等の低温障害を起こすものもある。そこで、このような、例えば、きゅうり、茄子等の夏野菜については、チルド切替の温度を更に高く設定することによれば、上述した低温障害を起こさずに、その鮮度を保つことが可能となる。

また、肉と野菜とを同時に保存する場合は、凍結の影響を考慮し、チルド温度帯に切り替えて保存を行う事が望ましい。そして、また、密閉袋等の内部に収納され、そのため、減圧下ではその袋が膨張する食品を上述した低圧室内に保存する際には、例えば、減圧モードを解除することにより、真空ポンプを作動させないで保存することも可能であり、これによれば、収納袋の膨張や破裂、更には、そのことによる他の食品への悪影響を抑え、安全にかつ効率的に保存することができる。

１…冷蔵庫本体、２…冷蔵室、３…冷凍室、３、４…冷凍室、５…野菜室、６…冷蔵室扉、７、８…冷凍室扉、９…野菜室扉、１１…外箱、１２…内箱、１３…発泡断熱材、１４…圧縮機、１５…蒸発器、１６…送風ファン、１７〜２０…棚、２１…最下段空間、２２…製氷水タンク、２３…収納ケース、２４…低圧室、２５〜２７…扉ポケット、２８…製氷水ポンプ、２９…負圧ポンプ、３０…背面パネル、３１…第１の冷気吐出口、３２…第２の冷気吐出口、３３…冷気戻り口、３４〜３６…仕切り壁、３７…冷気戻り通路、
４０…低圧室本体、ダンパー装置…４１、温度センサ…４２、ヒータ…４３、温度調節部…４４、制御装置…４５、５０…低圧室ドア、６０…食品トレイ、８０…抗酸化成分放出カセット。

Claims (5)

1. 本体内に、複数の貯蔵室と、冷凍サイクルとを有し、前記冷凍サイクルからの冷気を前記複数の貯蔵室へ導く冷気通路を形成してなる冷蔵庫において、
   前記貯蔵室は観音開き式扉を有する冷蔵室と、該冷蔵室の下部に仕切り壁で区画されて引き出し式扉を有する冷凍室及び野菜室とより構成され、
   前記冷蔵室の後方には、その内部を外部に対して密閉した空間を有する減圧手段で減圧可能な低圧室が配置され、前記低圧室の上面には棚が設けられ、前記低圧室の一方の側面は前記冷蔵室の一方の側面に隣接し、前記低圧室の他方の側面は仕切壁が設けられ、
   前記冷蔵室の背面パネルに形成された冷気吐出口から前記冷凍サイクルによって生成された冷気を前記低圧室の上面に供給して前記低圧室内部を間接冷却し、前記低圧室後方の前記冷蔵室の背面パネルに形成された冷気戻り口から冷気を前記冷凍サイクルに戻し、
   前記減圧手段は負圧ポンプであって、前記負圧ポンプは前記貯蔵室の扉が閉じられドアスイッチがオンされて駆動され、
   前記低圧室は、室内温度を０℃〜−１℃の氷温温度帯と前記氷温温度帯より高いチルド温度帯との間で、その室内温度を選択的に設定することが可能であって、前記冷気通路の一部に設けたダンパー装置の動作を制御することにより、前記氷温温度帯と前記チルド温度帯との間で切り替えられ、
   前記低圧室の下方投影面にヒータが設けられ、
   更に、前記低圧室の温度を検出する温度センサと、前記低圧室の温度を設定する温度調節部と、前記温度センサにより検出された温度と前記温度調節部により設定される前記氷温温度帯と前記チルド温度帯の温度とに基づいて、前記ヒータと前記ダンパー装置の動作を制御する制御装置を備えていることを特徴とする冷蔵庫。
2. 請求項１に記載した冷蔵庫において、前記低圧室は、減圧後の気圧を０．７気圧〜０．９気圧に制御することを特徴とする冷蔵庫。
3. 請求項２に記載した冷蔵庫において、前記低圧室内の湿度を７０％〜９９％に制御することを特徴とする冷蔵庫。
4. 請求項３に記載した冷蔵庫において、前記低圧室内に、更に、当該低圧室内部の酸素濃度を低減する減圧手段を有することを特徴とする冷蔵庫。
5. 請求項１に記載した冷蔵庫において、前記制御装置は、前記低圧室内の温度を、前記設定温度の±１℃の温度変動幅内となるように制御することを特徴とする冷蔵庫。

Images