JP6460179B1 - 食品冷却方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】熱交換器のフィンに付着するフロスト量を少なくして冷却効率を向上させることができる食品冷却方法を提供する。【解決手段】熱交換器のフィンにフロストが生じない第１の吹出温度の冷風で食品を冷却して当該食品の主に除湿処理を行う除湿ステップと、除湿ステップを経た食品を、前記第１の吹出温度よりも低く前記フィンにフロストが生じ得る第２の吹出温度の冷風で冷却して当該食品の主に冷却処理を行う冷却ステップとを含む。【選択図】図１

Description

本発明は食品冷却方法に関する。さらに詳しくは、例えば豚や牛等の枝肉を冷却する食品冷却方法に関する。
豚や牛等の家畜の処理を行う食肉工場では、通常、と畜工程及び皮剥工程を経た家畜は背割により枝肉の状態に解体される。枝肉は懸肉室で除湿され、その後、枝肉冷蔵庫で所定の温度まで冷却される。
例えば豚の枝肉は、図３に示されるように、懸肉室５１で約２４時間かけて水分が取り除かれ、その後、枝肉冷蔵庫５２で４８〜７２時間かけて枝肉の芯温が４℃程度になるまで冷却される。冷却された枝肉は、枝肉冷蔵庫５２に続く加工処理室５３で部分肉に加工される。
枝肉冷蔵庫５２は、複数のゾーン（図３に示される例ではＡ〜Ｃの３つのゾーン）に分割されており、枝肉は、各ゾーンに配設されたレール５４に走行自在に取り付けられたフック（図示せず）に吊り下げられる。ゾーンＡの入口５５から搬入された枝肉は、枝肉冷蔵庫５２内にて当該枝肉冷蔵庫５２内に配設された室内機５６から吹き出される−５〜−４℃程度の冷風により潜熱及び顕熱処理、すなわち除湿及び冷却処理が施され、ゾーンＣの出口５７から搬出される。
前述した処理フローにおいて、懸肉室５１における除湿処理が不十分であり、枝肉の水分が落ちていない状態で当該枝肉が枝肉冷蔵庫５２に搬入されると、室内機５６の熱交換器のフィンに霜ないしフロストが付着して当該室内機５６の能力が低下するという問題がある。熱交換器のフィンにフロストが付着すると空気との熱交換効率が悪くなり、また、一定時間毎（例えば、５〜６時間毎）に３０分程度デフロスト運転をする必要が生じるので、冷却効率が低下する。また、フロストの付着を想定して広いフィンピッチ（例えば、８〜１０ｍｍ）にすると、その分、熱交換器、ひいては室内機５６が大型化するという問題がある。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、熱交換器のフィンに付着するフロスト量を少なくして冷却効率を向上させることができる食品冷却方法を提供することを目的としている。
本発明の食品冷却方法は、
（１）熱交換器のフィンにフロストが生じない第１の吹出温度の冷風で食品を冷却して当該食品の主に除湿処理を行う除湿ステップと、
除湿ステップを経た食品を、前記第１の吹出温度よりも低く前記フィンにフロストが生じ得る第２の吹出温度の冷風で冷却して当該食品の主に冷却処理を行う冷却ステップと
を含む。
本発明の食品冷却方法では、前工程である除湿ステップにおいて、従来の−５〜−４℃よりも設定温度を上げ、熱交換器のフィンにフロストが生じない第１の吹出温度の冷風で食品を冷却して当該食品の主に除湿処理を行っている。そして、後工程である冷却ステップにおいて、設定温度を従来の温度程度に戻し、第１の吹出温度よりも低く前記フィンにフロストが生じ得る第２の吹出温度の冷風で冷却して当該食品の主に冷却処理を行っている。このように、フロストが生じない温度で主に潜熱処理を行い、その後、フロストが生じ得る温度で主に顕熱処理を行うことで、熱交換器のフィンに付着するフロストの量を少なくすることができる。これにより熱交換の効率を向上させるとともに、デフロスト運転の頻度を少なくすることができるので、冷却効率を向上させることができる。なお、本明細書において「主に除湿処理」とは、食品に含まれる水分を除去することを目的とする処理のことであり、冷風を食品にあてることから、潜熱処理だけでなく、当該食品の温度が下がる顕熱処理も部分的に付随して行われる。また、「主に冷却処理」とは、食品の温度を下げることを目的とする処理のことであり、冷風を食品にあてることから、顕熱処理だけでなく、当該食品に含まれている水分を除去する潜熱処理も部分的に付随して行われる。
（２）前記（１）の食品冷却方法において、前記第１の吹出温度を１０〜２０℃とし、前記第２の吹出温度を−５〜０℃とすることができる。この場合、除湿ステップにおいて主に除湿処理を行うとともに、冷却ステップにおいて主に冷却処理を行うことができる。
（３）前記（１）又は（２）の食品冷却方法において、前記フィンのピッチを２〜５ｍｍとすることができる。この場合、従来の室内機の熱交換器に比べてフィンピッチが小さくなるので、熱交換器、ひいては室内機を小型化することができる。
本発明の食品冷却方法によれば、熱交換器のフィンに付着するフロスト量を少なくして冷却効率を向上させることができる。
本発明の食品冷却方法の一実施形態のプロセス説明図である。 本発明の食品冷却方法における冷風の状態を示す空気線図である。 従来の食品冷却方法の一例のプロセス説明図である。
以下、添付図面を参照しつつ、本発明の食品冷却方法を詳細に説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
図１は、本発明の一実施形態に係る食品冷却方法のプロセス説明図である。本実施形態では、食品である豚の枝肉を冷却する。豚は、と畜工程及び皮剥工程を経たのちに背割りにより枝肉の状態に解体される。解体により得られる枝肉は、懸肉室１において、例えば約２４時間かけて除湿処理が施され、当該枝肉に含まれている水分が取り除かれる。
懸肉室１で水分が除去された枝肉は、枝肉冷蔵庫２で例えば４８〜７２時間かけて当該枝肉の芯温が約４℃程度になるまで冷却される。冷却された枝肉は、枝肉冷蔵室２に続く加工処理室３で部分肉に加工される。
本実施形態における枝肉冷蔵庫２は、当該枝肉冷蔵庫２の入口側からゾーンＡ、ゾーンＢ及びゾーンＣの３つのゾーンに分割されている。ゾーンＡとゾーンＢ、及び、ゾーンＢとゾーンＣは、それぞれ隔壁４ａ，４ｂによって区画されている。枝肉は、各ゾーンに配設されたレール５に走行自在に取り付けられたフック（図示せず）に吊り下げられる。ゾーンＡの入口６から搬入された枝肉は、枝肉冷蔵庫２内で除湿及び冷却処理が施され、ゾーンＣの出口７から搬出される。隔壁４ａ，４ｂには、枝肉の通過時に開放可能な扉９が配設されている。
各ゾーンの壁際には、複数の室内機８が配設されている。本実施形態では、枝肉を挟んで３台ずつ、合計６台の室内機８が各ゾーンに配設されている。当該室内機８から各ゾーンの空間に冷風が吹き出され、この冷風によって枝肉の潜熱処理及び顕熱処理が行われる。
本実施形態では、ゾーンＡにおいて、主に除湿処理が行われる（除湿ステップ）。この除湿ステップでは、枝肉冷却の前工程として、室内機８内に設けられた熱交換器のフィンに霜ないしフロストが生じない第１の吹出温度、例えば１０℃程度の冷風で枝肉を冷却して当該枝肉の主に除湿処理が行われる。このため、ゾーンＡに配設される室内機８は、再熱が可能な再熱除湿機とされている。ゾーンＡでは、以下の表１に示されるように、例えば吸込温度が１５℃、吹出温度が１０．３℃となるような制御がなされる。図２において、ａ１がゾーンＡにおける吸込空気、ａ２が吹出空気を示している。
このとき、熱交換器における冷媒の蒸発温度は約５℃であり、風量が２５６ｍ３／ｍｉｎで、比容積が０．８２７ｍ３／ｋｇであるとすると、除湿量は（２５６×６０）÷０．８２７×（０．００８５−０．００７０）≒２７．９ｋｇ／ｈとなる。
Figure 0006460179
ゾーンＢ及びゾーンＣでは、主に冷却処理が行われる（冷却ステップ）。この冷却ステップでは、前述した除湿ステップに続く後工程として、当該除湿ステップにおける第１の吹出温度よりも低く、室内機８に設けられた熱交換器のフィンにフロストが生じ得る第２の吹出温度、例えば−４℃程度の冷風で枝肉を冷却して当該枝肉の主に冷却処理が行われる。ゾーンＢ及びゾーンＣでは、上記表１に示されるように、例えば吸込温度が０℃、吹出温度が−４．１℃となるような制御が行われる。図２において、ｂ１がゾーンＢ及びゾーンＣにおける吸込温度、ｂ２が吹出温度を示している。
このとき、熱交換器における冷媒の蒸発温度は約−１０℃であり、風量が２５６ｍ３／ｍｉｎで、比容積が０．７７７ｍ３／ｋｇであるとすると、除湿量は（２５６×６０）÷０．７７７×（０．００３０−０．００２４）≒１１．９ｋｇ／ｈとなる。
ゾーンＡでは、従来の冷却方法よりも設定温度を上げて絶対湿度が大きい状態の空気で除湿処理を行っているので、従来の冷却方法に比べて単位時間当たりの除湿能力を向上させることができる。本実施形態では、ゾーンＢ又はゾーンＣ（従来の冷却方法）に比べて、単位時間あたりの除湿量を２７．９／１１．９≒２．３倍にすることができる。
また、本実施形態では、フロストが生じない温度で主に潜熱処理を行い、その後、フロストが生じ得る温度で主に顕熱処理を行っている。このため、ゾーンＢ及びゾーンＣにおける室内機８の熱交換器のフィンに付着するフロストの量を少なくすることができる。その結果、ゾーンＢ及びゾーンＣの熱交換器の効率を向上させるとともに、デフロスト運転の頻度を少なくすることができるので、冷却効率を向上させることができる。これにより省エネを図ることができ、運転コストを削減することができる。
また、付着するフロストの量が少なくなることから、熱交換器のフィンピッチを従来のものよりも小さくすることができる。例えば、従来６〜１０ｍｍ程度であったものを２〜５ｍｍ程度にすることができる。これにより、熱交換器、ひいては室内機の小型化を図ることができる。小型化することで、室内機のコストダウンを図ることができる。本実施形態では、ゾーンＡの熱交換器のフィンピッチを４ｍｍ、ゾーンＢ及びゾーンＣの熱交換器のフィンピッチを４ｍｍとしている。
〔その他の変形例〕
本発明は前述した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内において種々の変更が可能である。
例えば、前述した実施形態では、枝肉冷蔵庫が３つのゾーンに分割されているが、主に除湿処理を行うゾーンと、主に冷却処理を行うゾーンとがある限り、分割の数は２つであってもよいし、４つ以上であってもよい。
また、前述した実施形態では、フロストが生じない第１の吹出温度として１０．３℃としているが、この温度は、冷却する食品の内容及び量等に応じて適宜変更することができ、例えば１０〜２０℃とすることができる。同様に、フロストが生じ得る第２の吹出温度として−４．１℃としているが、この温度も、冷却する食品の内容及び量、並びに食品の設定冷却温度等に応じて適宜変更することができ、例えば−５〜０℃とすることができる。
また、前述した実施形態では、冷却する食品として豚の枝肉を例示しているが、これに限らず、例えば牛の枝肉等の他の食品に対しても、本発明の食品冷却方法を適用することができる。
１ ：懸肉室
２ ：枝肉冷蔵庫
３ ：加工処理室
４ａ：隔壁
４ｂ：隔壁
５ ：レール
６ ：入口
７ ：出口
８ ：室内機
９ ：扉
５１ ：懸肉室
５２ ：枝肉冷蔵庫
５３ ：加工処理室
５４ ：レール
５５ ：入口
５６ ：室内機
５７ ：出口

Claims (3)

  1. 熱交換器のフィンにフロストが生じない第１の吹出温度の冷風で食品を冷却して当該食品の主に除湿処理を行う除湿ステップと、
    除湿ステップを経た食品を、前記第１の吹出温度よりも低く前記フィンにフロストが生じ得る第２の吹出温度の冷風で冷却して当該食品の主に冷却処理を行う冷却ステップと
    を含む、食品冷却方法。
  2. 前記第１の吹出温度が１０〜２０℃であり、前記第２の吹出温度が−５〜０℃である、請求項１に記載の食品冷却方法。
  3. 前記フィンのピッチが２〜５ｍｍである、請求項１又は請求項２に記載の食品冷却方法。
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