JP6209404B2 - 冷凍品の解凍方法 - Google Patents
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Description
本発明は冷凍品の解凍方法に関する。
冷凍食品の解凍時の品質劣化（例えば、酸化や細胞の組織破壊によるドリップ流出）を抑える技術が知られている。
例えば、微弱電流が冷凍食品に流れるよう、所定の交流電圧を冷凍食品に印加することで、電気エネルギーを用いて冷凍食品の品質劣化を抑制する機能（例えば、細胞を活性化することで、酸化や細胞の組織破壊によるドリップ流出を抑制する機能）を冷凍食品に付与しながら、冷凍食品を解凍する手法（以下、「電圧印加解凍」という）が提案されている（特許文献１参照）。
しかし、上記特許文献１では、冷凍食品の解凍温度と電圧印加解凍の有効性との間の相関については、十分に検討されていない。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、従来に比べて冷凍品の解凍温度を適切に制御しながら、電圧印加解凍の機能を有効に発揮し得る、新たな冷凍品の解凍方法を提供することを目的とする。
上記課題を解決するため、本発明の第１の態様(aspect)の冷凍品の解凍方法は、１μＡ以上、１０００ｍＡ以下の電流が冷凍品に流れるように、１０Ｖ以上、５ｋＶ以下の交流電圧を前記冷凍品に印加することで、容器内の前記冷凍品を解凍する方法であって、前記冷凍品への前記交流電圧の印加を行いながら、前記容器内の温度を、前記冷凍品が半解凍状態になるように制御して、前記冷凍品を解凍する半解凍工程と、前記冷凍品への前記交流電圧の印加を停止し、前記半解凍状態を維持して前記冷凍品を保存する保存工程と、を備える。
これにより、従来に比べて冷凍品の解凍温度を適切に制御しながら、電圧印加解凍の機能を有効に発揮し得る。
また、本発明の第２の態様の冷凍品の解凍方法は、第１の態様の冷凍品の解凍方法において、前記半解凍工程と前記保存工程の間に、前記冷凍品への前記交流電圧の印加を行いながら、前記半解凍状態を維持して前記冷凍品を前記容器内で保存する工程を更に備える。
これにより、電圧印加解凍の機能を付与して、冷凍品を適切に保存できる。
また、本発明の第３の態様の冷凍品の解凍方法は、第１の態様及び第２の態様のいずれかの冷凍品の解凍方法において、前記半解凍工程の後で、前記冷凍品を前記容器外で常温解凍する工程を更に備える。
これにより、電圧印加解凍の機能を維持しながら、冷凍品を常温解凍（自然解凍）できる。
本発明によれば、従来に比べて冷凍品の解凍温度を適切に制御しながら、電圧印加解凍の機能を有効に発揮し得る、新たな冷凍品の解凍方法が得られる。
[本発明の実施形態を得るに至った経緯]
発明者は、従来から、電圧印加解凍の機能を活用することで、冷凍食品の高品質な解凍及び保存の技術開発に取り組んでいる。
発明者は、従来から、電圧印加解凍の機能を活用することで、冷凍食品の高品質な解凍及び保存の技術開発に取り組んでいる。
そして、かかる技術開発の過程において、発明者は、冷凍食品の解凍に電圧印加解凍を用いると、冷凍食品の完全解凍（０℃以上の昇温）ではなく、冷凍食品のマイナス温度での半解凍であっても、電圧印加解凍の機能を冷凍食品に適切に付与し得ることを見出した。これは、冷凍食品の水分（自由水、結合水）の溶け方が密接に関係していると考えられる。例えば、マイナス温度で電圧印加解凍の機能を付与しながら冷凍肉を半解凍した場合でも、本機能を付与しない場合に比べ、冷凍肉が柔らかくなり、結合水の溶け方が顕著であると考えられる。そして、このことにより、上記半解凍の後、冷凍食品を完全解凍しても、完全解凍時の冷凍食品の組織破壊を抑制できると判断している。また、従来からの冷凍食品の電圧印加の効果（酸化抑制効果）も得られると判断している。以上の結果、ドリップ流出と変色を抑制できると考えられる。
そして、上記の知見は、冷凍食品の解凍を０℃以上で行うことを基本としていた従来の常識を打破することを意味し、冷凍食品の解凍において、０℃以下での半解凍保存ができることで従来当たり前に生じていたロスを低減できることを意味する。
以下、本発明の実施形態の具体例について図面を参照しながら説明する。
なお、本発明は、以下の実施形態の具体例に限定されない。つまり、以下の具体的な説明は、本発明の一態様を例示しているに過ぎない。例えば、以下では、冷凍品の半解凍保存の一例として、冷凍食品２１の半解凍保存について述べたが、本発明は、このような冷凍食品２１の半解凍保存の他、培養細胞等の半解凍保存にも適用できる。
［装置構成］
図１は、本発明の実施形態の冷凍品の解凍方法に用いる解凍機の一例を示した図である。図２は、図１の解凍機を上下方向から見た図である。
図１は、本発明の実施形態の冷凍品の解凍方法に用いる解凍機の一例を示した図である。図２は、図１の解凍機を上下方向から見た図である。
なお、図１及び図２では、以下の説明の便宜上、解凍機１００の自重がかかる方向を「上下方向」とし、解凍機１００の扉２２の側を「前側」とし、扉２２に対向する側を「後側」とし、両方向に垂直な方向を、「左右方向」としている。
解凍機１００は、冷凍食品２１の解凍温度が適温になるように、庫内温度を調整できる容器１０と、容器１０の上方に位置する空間１１ａ内に配置された交流電力発生装置１１と、容器１０の空間１０ａ内に配置された置き台ユニット１０１と、を備える。そして、空間１０ａ及び空間１１ａの内部にアクセスし得るように、扉２２、２３が設けられている。
置き台ユニット１０１は、冷凍食品２１を載せる金属板１４と、金属板１４に対し交流電圧を印加可能に電気接続され、上下方向に延びている金属製の通電レール１２と、絶縁碍子１９を介して金属板１４を支持する棒状の金属支持バー１３ｂ、１３ｃ、１３ｄとを備える。
各金属支持バー１３ｂ、１３ｃ、１３ｄは、はしご状に構成され、これにより、フック１８が、金属支持バー１３ｂ、１３ｃ、１３ｄの適宜の高さ位置で掛止できる。つまり、本実施形態では、４本の金属支持バー１３ｂ、１３ｃ、１３ｄの各々の上段、中段及び下段には、１個ずつ、フック１８が取り付けられ、これらのフック１８上の絶縁碍子１９により、冷凍食品２１が載った状態の金属板１４が支持されている。
交流電力発生装置１１は、変圧器（図示せず）を備え、変圧器の一対の二次側端子の一方が、配線１６ａにより通電レール１２に電気的に接続され、変圧器の二次側端子の他方（図示せず）は開放されている。また、通電レール１２と金属板１４の各々との間には、金属製の板ばね１７が設けられている。これにより、通電レール１２と、適宜の固定手段により面内移動を規制された金属板１４とが、板ばね１７の付勢力に基づき適切に電気接触できる。このようにして、変圧器の一対の二次側端子の一方が、金属板１４と電気接続されている。また、金属板１４（冷凍食品２１）と変圧器の一対の二次側端子の他方との間は、空気によって絶縁されている。
なお、容器１０の後側壁１０ｂには、絶縁碍子２０ａの一部が埋め込まれている。そして、絶縁碍子２０ａの先端に、上述の通電レール１２が固定されている。
［動作］
以下、解凍機１００の動作（冷凍食品２１の解凍方法）について説明する。
以下、解凍機１００の動作（冷凍食品２１の解凍方法）について説明する。
まず、容器１０の扉２２を開閉して、金属板１４上に冷凍食品２１を置く。このとき、解凍機１００の空間１０ａは、所望の温度に調整されている。
次に、交流電力発生装置１１の変圧器の一対の一次側端子間に一次電圧が印加される。この一次電圧は、ここでは商用周波数の正弦波交流電圧である。すると、変圧器の二次側端子間に二次電圧が昇圧され、この二次電圧から制限抵抗（図示せず）や電流計（図示せず）による電圧降下を差し引いた負荷電圧が冷凍食品２１（正確には金属板１４）と変圧器の一対の二次側端子の他方との間に印加される。このため、冷凍食品２１に、冷凍食品２１と変圧器の一対の二次側端子の他方との間の負荷インピーダンス（漏れ抵抗や容量）に応じた微弱な負荷電流が流れる。これにより、交流電力発生装置１１から通電レール１２、金属板１４及び冷凍食品２１に所定の交流電力が印加される。なお、二次側端子の他方を開放させず、金属板１４と接地端子間に高抵抗素子を介して配置しても構わない。ここで、上記負荷電圧は、１０Ｖ以上、５ｋＶ以下であることが好ましく、１００Ｖ以上、５ｋＶ以下であることがより好ましい。また、上記負荷電流は、１μＡ以上、１０００ｍＡ以下であることが好ましく、１０μＡ以上、１００ｍＡ以下であることがより好ましい。
なお、上記の通電レール１２による冷凍食品２１への電圧印加の方法は、例示であって、かかる電圧印加の方法は、このような通電レール方式に限定されない。
そして、冷凍食品２１への交流電圧の印加を行いながら、容器１０の温度を、冷凍食品２１が半解凍状態になるように制御して、冷凍食品２１を解凍する（半解凍工程）。
なお、半解凍とは、例えば、冷凍食品２１の温度が０℃〜マイナス１０℃の範囲での解凍をいう。
その後、冷凍食品２１への交流電圧の印加を停止し、半解凍状態を維持して冷凍食品２１を保存する（保存工程）。
なお、上記の半解凍工程と保存工程の間に、冷凍食品２１への交流電圧の印加を行いながら、半解凍状態を維持して冷凍食品２１を容器１０内で保存する工程を更に備えても構わない。
また、上記の半解凍工程の後で、冷凍食品２１を容器１０外で常温解凍する工程を更に備えても構わない。
以上により、冷凍食品２１の解凍において、０℃以下での半解凍保存ができることで従来当たり前に生じていたロスを低減できる。これは以下の理由による。
通常はマイナス温度とは言え、電圧印加解凍の機能を用いずに、冷凍食品２１を加工出来る温度帯まで昇温すると、酸化劣化も細胞組織の劣化も進行するが、電圧印加解凍の機能を用いた冷凍食品２１の解凍の場合、電気エネルギー印加が、冷凍食品２１の細胞を活性化させて、ドリップの流出を抑制される方向に作用するので、かかる劣化はほとんど進行しない。
なお、出願済みの先願（国際公開第２０１２／０９８８６４号）において、発明者は、このような電圧印加法の利用法として、細胞におけるアポトーシス又はネクローシスの発生を抑制することを提案した。
一方、本願では、マイナス温度での冷凍食品２１の保存管理という観点において、電圧印加法の新たな利用形態を提案している。
つまり、上記のとおり、冷凍食品２１の完全解凍（０℃以上の昇温）ではなく、冷凍食品２１のマイナス温度での半解凍であっても、電圧印加解凍の機能を冷凍食品２１に適切に付与し得ることが明らかになった。よって、半解凍状態までの冷凍食品２１の解凍において電圧印加解凍を用いると、半解凍から完全解凍まで電圧印加解凍の機能の有効性によって、食品の酸化（変色）及びドリップの流出を抑制できる。
以上の結果、従来困難であった冷凍食品２１の解凍（半解凍）後の保存という解凍機１００の新たな利用形態が可能となる。つまり、０℃以下で冷凍食品２１を解凍及び保存すれば、菌の増殖を抑えながら、電圧印加解凍による食品の酸化及びドリップ流出も抑制できる。そして、このことは、冷凍食品２１の解凍時のロスを大幅に低減できることを意味する。更に、冷凍食品２１が半解凍状態であれば、冷凍食品２１の加工作業時の歩留まりも向上できる。
（実験例１）
冷凍食品２１への電圧印加の有無以外、他の条件を同一にして、冷凍状態の牛ロースブロックを解凍する実験を行った。具体的には、牛ロースブロックを１／２に切り分け、両者とも同じ温度環境の−３℃で解凍及び保存（１６時間）を行い、その後、意図的に菌が増殖し易い温度（３０℃）環境にて１２時間保存し、菌数の確認検査を行った。本実験の結果は、下記表１の通りである。
冷凍食品２１への電圧印加の有無以外、他の条件を同一にして、冷凍状態の牛ロースブロックを解凍する実験を行った。具体的には、牛ロースブロックを１／２に切り分け、両者とも同じ温度環境の−３℃で解凍及び保存（１６時間）を行い、その後、意図的に菌が増殖し易い温度（３０℃）環境にて１２時間保存し、菌数の確認検査を行った。本実験の結果は、下記表１の通りである。
以上により、電圧印加解凍による牛ロースブロック解凍時の酸化、ドリップ流出の抑制効果を確認できた。
（実験例２）
冷凍食品２１への電圧印加の有無以外、他の条件を同一にして、冷凍状態の豚ロースブロックを解凍する実験を行った。具体的には、豚ロースブロックを１／２に切り分け、両者とも同じ温度環境の０℃で解凍（１６時間）を行い、その後、−３℃で保存を行った。
冷凍食品２１への電圧印加の有無以外、他の条件を同一にして、冷凍状態の豚ロースブロックを解凍する実験を行った。具体的には、豚ロースブロックを１／２に切り分け、両者とも同じ温度環境の０℃で解凍（１６時間）を行い、その後、−３℃で保存を行った。
そして、テスト[１]として、上記解凍後、温度環境が−３℃で１週間保存し、両ブロックをスライスして、酸化（変色）の差異を確認した。また、テスト[２]として、上記解凍後、温度環境が−３℃で２週間保存し、更に、意図的に菌が増殖し易い温度（３０℃）環境にて２４時間保存し、菌数の確認検査を行った。本実験の結果は、下記表２の通りである。
以上により、電圧印加解凍による豚ロースブロック解凍時の酸化、ドリップ流出の抑制効果を確認できた。
（実験例３）
冷凍食品２１の電圧印加の有無以外、他の条件を同一にして、冷凍状態のカジキマグロを解凍する実験を行った。具体的には、カジキマグロを１／２に切り分け、両者とも同じ温度環境において、−３℃で解凍及び保存（２４時間）を行い、その後、意図的に菌が増殖し易い温度（３０℃）環境にて６時間保存し、菌数の確認検査を行った。本実験の結果は、下記表３の通りである。
冷凍食品２１の電圧印加の有無以外、他の条件を同一にして、冷凍状態のカジキマグロを解凍する実験を行った。具体的には、カジキマグロを１／２に切り分け、両者とも同じ温度環境において、−３℃で解凍及び保存（２４時間）を行い、その後、意図的に菌が増殖し易い温度（３０℃）環境にて６時間保存し、菌数の確認検査を行った。本実験の結果は、下記表３の通りである。
以上により、電圧印加解凍によるカジキマグロ解凍時の酸化、ドリップ流出の抑制効果を確認できた。
そして、下記表４の如く、財団法人日本食品分析センターによる菌数に伴う食品の期限設定の考え方を考慮すると、本技術の有用性を理解することができる。
具体的には、日本農林規格（ＪＡＳ規格）では、冷凍食品の冷凍保存温度は、マイナス１８℃以下に保つように制定されている。つまり、０℃以下であっても、酸化等による冷凍食品の劣化、細胞組織破壊が進むため、 これらの劣化の影響を抑え得るよう、 上記冷凍保存温度をマイナス１８℃以下に保つように制定されている。
これに対し、本技術の活用により、マイナス１８℃以上、０℃以下という従来行えなかった温度範囲で冷凍食品の衛生的な保存管理を行い得る。
本発明によれば、従来に比べて冷凍品の解凍温度を適切に制御しながら、電圧印加解凍の機能を有効に発揮し得る、新たな冷凍品の解凍方法が得られる。よって、本発明は、例えば、冷凍食品を解凍する解凍機に利用できる。
１０ 容器
１１ 交流電力発生装置
１４ 金属板
１７ 弾性部材（板ばね）
１８ フック
２１ 冷凍食品
２２、２３ 扉
１００ 解凍機
１０１ 置き台ユニット
１１ 交流電力発生装置
１４ 金属板
１７ 弾性部材（板ばね）
１８ フック
２１ 冷凍食品
２２、２３ 扉
１００ 解凍機
１０１ 置き台ユニット
Claims (3)
- １μＡ以上、１０００ｍＡ以下の電流が冷凍品に流れるように、１０Ｖ以上、５ｋＶ以下の交流電圧を前記冷凍品に印加することで、容器内の前記冷凍品を解凍する方法であって、
前記冷凍品への前記交流電圧の印加を行いながら、前記容器内の温度を、前記冷凍品が０℃〜マイナス１０℃の間のマイナス温度で解凍される半解凍状態になるように制御して、前記冷凍品を解凍する半解凍工程と、
前記冷凍品への前記交流電圧の印加を停止し、前記半解凍状態を維持して前記冷凍品を保存する保存工程と、を備える冷凍品の解凍方法。 - 前記半解凍工程と前記保存工程の間に、前記冷凍品への前記交流電圧の印加を行いながら、前記半解凍状態を維持して前記冷凍品を前記容器内で保存する工程を更に備える、請求項１に記載の冷凍品の解凍方法。
- 前記半解凍工程の後で、前記冷凍品を前記容器外で常温解凍する工程を更に備える、請求項１又は２に記載の冷凍品の解凍方法。
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