JP6722782B2

JP6722782B2 - フライヤー

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Publication number: JP6722782B2
Application number: JP2019006780A
Authority: JP
Inventors: 友行五代
Original assignee: MAYATEC CO Ltd
Current assignee: MAYATEC CO Ltd
Priority date: 2019-01-18
Filing date: 2019-01-18
Publication date: 2020-07-15
Anticipated expiration: 2035-03-02
Also published as: JP2019055329A

Description

本発明はフライヤーに関する。

揚げ物用の器具として、フライヤーが良く知られている。フライヤーは、例えば、ステンレス製の調理鍋と、調理鍋内の油槽底面に配された加熱器と、を備える。そして、調理鍋は、通常、上面開放型となっており、調理鍋が食用油で満されることで、加熱器により食用油が加熱される。

ところで、この種のフライヤーでは、フライヤーの熱効率の向上、油槽底面の均一加熱化、食用油の過昇温防止等を図るべく、加熱器の形状等が工夫された技術がすでに提案されている（例えば、特許文献１参照）。なお、加熱器は、電気式加熱器に限らずにガス式や蒸気式などその他の熱源による加熱器であっても構わない。

特開平０８−０５６８５２号公報

しかし、上記従来例は、フライヤーの省エネ化については、未だ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、省エネ化が図れるフライヤー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)のフライヤーは、食用油が入っている金属製の容器と、１０Ｖ以上、１０ｋＶ以下の交流電圧（この時、５ｍＡ以下の微弱電流）を、絶縁状態の容器に印加する交流電圧発生装置と、を備え、容器に交流電圧を印加する。そして、加熱器による食用油の昇温が制御されている。油槽の加熱には、温度センサ、温度調節器などを介して加熱器にフィードバック制御している。

また、ある態様では、加熱器により、常温から油槽の食用油の温度を上げ、設定温度まで食用油を昇温させ、速やかに収束させる。この時、交流電圧が印加状態にあれば、標準のＰＩＤ制御設定の場合は、必要以上に、食用油の温度が上がる。常温から初期の温度上昇カーブで設定温度到達時にオーバーシュートの状態を示し、定常状態では、温度の上下を示すハンチング状態を示す。

そこで、電圧印加がない状態と同様の動作条件で使用するには、加熱器制御のＰＩＤ全体の操作量、すなわち、出力を下げることで等しい状態にすることができる。

以上の構成によると、従来に比べ、電圧を印加すると、フライヤーの省エネ化を図ることが可能である。つまり、食用油に交流電圧を印加することにより、フライヤーに必要な出力を落すことで、食用油温を適温範囲に維持できる。よって、フライヤーの省エネ化を容易に実現し得る。

本発明の一態様によれば、従来に比べ、省エネ化が図れるフライヤーが得られる。

図１Ａは、容器（食用油）に交流電圧を印加しなかった場合の食用油の昇温プロファイルを示す図である。図１Ｂは、容器（食用油）に交流電圧を印加した場合の食用油の昇温プロファイルを示す図である。図２は、実施形態のフライヤーの一例を示す図である。図３は、実施形態の実施例１のフライヤーの設定条件における食用油の昇温プロファイルを示す図である。図４は、実施形態の実施例２のフライヤーの設定条件における食用油の昇温プロファイルを示す図である。図５は、実施形態の実施例３のフライヤーの設定条件における食用油の昇温プロファイルを示す図である。図６は、実施形態の実施例４のフライヤーの設定条件における食用油の昇温プロファイルを示す図である。図７は、実施形態の実施例５のフライヤーの設定条件における食用油の昇温プロファイルを示す図である。

[本実施形態を得るに至った経緯]
発明者は、従来から、冷凍食品への交流電圧印加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。

かかる技術開発の過程において、発明者は、冷凍食品等の揚げ物を揚げるフライヤーの食用油の昇温傾向が、食用油への交流電圧印加で変化することを見出した。フライヤーの調理鍋（容器）の食用油を加熱器で加熱した後、食用油の温度が、ＰＩＤ制御の温度調節器により制御がされて、所定の設定温度になると、加熱器はオフする。このとき、容器（食用油）への交流電圧印加の有無により、食用油の温度上昇、降下におけるオーバーシュートの傾向に差異が現れる。そして、容器（食用油）への交流電圧印加により、本オーバーシュートが大きくなるという知見を得た。なお、本現象は、食用油の分子構造の密度増加に、容器（食用油）への交流電圧印加が密接に関係しているからではないかと考えられる。

図１Ａは、容器（食用油）に交流電圧を印加しなかった場合の食用油の昇温プロファイルを示す図である。図１Ｂは、容器（食用油）に交流電圧を印加した場合の食用油の昇温プロファイルを示す図である。図１Ａ及び図１Ｂの横軸には、加熱器による食用油の加熱開始からの経過時間が取られ、縦軸には、食用油の温度が取られている。

両者とも、室温（約２０℃）の環境下において、食用油を同一量（約２０リットル）、同一のフライヤーの容器に満たして行われた。また、１２時間の交流電圧印加が行われ、同一条件での加熱器による加熱が行われた。なお、加熱器オフ温度は、１７０℃に設定された。

図１Ａ及び図１Ｂの比較から容易に理解できる通り、容器（食用油）に交流電圧を印加した場合の食用油の初期上昇時のオーバーシュート発生時における最高温度は、印加しなかった場合の食用油の最高温度よりも高くなった。また、容器（食用油）に交流電圧を印加した場合の食用油の常用運転時の平均温度のハンチングの高低値は、印加しなかった場合の食用油の平均温度のハンチングの高低値よりも高くなった。

具体的には、前者の最高温度及びハンチングの高低値はそれぞれ、約１９０.５℃及び、１７８.１℃及び１６９.７℃であり、後者の最高温度及びハンチングの高低値はそれぞれ、１８０.４℃及び、１７４℃及び１６８℃であった。

以上により、発明者は、容器（食用油）に交流電圧を印加することにより、フライヤーの出力を落すことで、フライヤーの食用油の過昇温を抑制しながら、食用油温を適温範囲に維持できると考えている。よって、フライヤーの省エネ化を容易に実現し得ると判断している。なお、この場合の交流電圧印加の負荷電流は、後述のとおり、極めて微弱であるので、この交流電圧印加で消費されるエネルギーの増加量は、フライヤーの出力低下によるエネルギーの削減量に比べ、十分に小さい。

以下、本実施形態の具体例について説明する。

［装置構成］
図２は、実施形態のフライヤーの一例を示す図である。

図２に示す例では、フライヤー１００は、容器（調理鍋）１０と、加熱器１１と、交流電圧発生装置１２と、温度検知器１３と、温度調節器１４と、電力操作器１５（又は、ガス調整器など）と、を備える。

容器１０は、食用油５０が入っている。具体的には、図２に示すように、食用油５０が、金属製（例えば、ステンレス製）の容器１０内に満たされており、容器１０の上面が解放されている。よって、揚げ物調理中の適時に、揚げ物用の具材（図示せず）を食用油５０の中に入れることができる。食用油５０は、揚げ物料理に用いることができれば、どのような油であっても構わない。食用油５０として、例えば、胡麻油、綿実油、サラダ油等を例示できる。

加熱器１１は、食用油５０を加熱する。加熱器１１は、食用油５０を加熱できれば、どのような構成であっても構わない。本実施形態では、加熱器１１の一例として、電気ヒータを用いているが、加熱器１１は、本例に限定されるものではなく、例えば、ガスバーナやＩＨヒータでもよい。

なお、図２に示すように、加熱器１１は、容器１０の油槽底面のほぼ全域に亘ってサーペンタイン状に形成されている。これにより、容器１０内の食用油５０を均等に加熱し得る。

交流電圧発生装置１２は、１０Ｖ以上、１０ｋＶ以下の交流電圧（この時、５ｍＡ以下の微弱電流）を、絶縁状態の容器１０（食用油５０）に印加する。具体的には、交流電圧発生装置１２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、配線により容器１０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。つまり、容器１０（食用油５０）と変圧器の一対の二次側端子の他方との間は、空気絶縁されている。

温度検知器１３は、食用油５０の温度を検知する。温度検知器１３は、食用油５０の温度を直接的又は間接的に検知できれば、どのような構成であっても構わない。つまり、食用油５０に温度検知器１３を挿入し、食用油５０の温度を直接的に検知しても構わない。また、食用油５０の温度と相関する所定の箇所（例えば、容器１０の表面）に温度検知器１３を設け、食用油５０の温度を間接的に検知しても構わない。本実施形態では、食用油５０に、温度検知器１３が挿入されている。なお、温度検知器１３として、例えば、白金温度抵抗計、熱電対、サーミスタ等を例示できる。

また、上記の温度検知器１３の検知温度を取得し、この検知温度に基づいて加熱器１１の出力を温度調節器１４、電力操作器１５を介して制御している。具体的には、制御装置の制御信号により、加熱器１１は、食用油５０の温度が所定の加熱器オフ温度（例えば、１７０℃〜１８０℃程度）になるとオフするように構成されている。このとき、制御装置により、温度検知器１３の検知温度が、所定の目標温度に一致するように、加熱器１１の出力が、温度調節器１４、電力操作器１５を介して温度フィードバック制御（ＰＩＤ制御）されている。

制御装置は、制御機能を有するものであれば、どのような構成であっても構わない。制御装置は、例えば、演算処理部（図示せず）と、制御プログラムを記憶する記憶部（図示せず）とを備えてもよい。演算処理部としては、例えば、ＭＰＵ、ＣＰＵ等を例示できる。記憶部としては、例えば、メモリー等を例示できる。また、制御装置は、集中制御を行う単独の制御器で構成されていてもいいし、互いに協働して分散制御を行う複数の制御器で構成されていてもいい。

（実施例）
以下、本実施形態のフライヤー１００の実施例について詳しく説明する。

まず、容器１０内を適量の食用油５０が満たされる。そして、加熱器１１がオンされるとともに、交流電圧発生装置１２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、商用電源周波数（５０Ｈｚ又は６０Ｈｚ）の単相の正弦波交流電圧である。変圧器の二次側端子間に二次電圧が昇圧され、この二次側から短絡防止用の制限抵抗又は電流制限回路などを介して負荷となる容器１０に電圧が印加される。このため、容器１０（食用油５０）には、直接又は間接的に交流電圧が印加され、電位変化を享受する。これにより、交流電圧発生器１２から容器１０及び食用油５０に所定の交流電圧が印加される。なお、二次側端子の他方を開放させず、容器１０（食用油５０）と接地端子との間に制限抵抗、回路などを介しても構わない。

ここで、上記負荷電圧は、１０Ｖ以上、１０ｋＶ以下であることが好ましく、１００Ｖ以上、１０ｋＶ以下であることがより好ましい。また、上記負荷電流は、５ｍＡ以下であることが好ましい。

下記表１の実施例１−実施例５には、交流電圧発生装置１２の交流電圧を容器１０（食用油５０）に印加した場合に、ＰＩＤ制御、及び、加熱器１１の出力（操作量）（％）をパラメータとして測定したときの、食用油５０の昇温プロファイルの特性データが示されている。

また、比較例として、交流電圧を容器１０（食用油５０）に印加しなかった場合に、ＰＩＤ制御が調整されて測定したときの、食用油５０の昇温プロファイルの特性データが得られている。

なお、本例では、上記特性データとして、立ち上がり時間（分）、食用油５０の温度のオーバーシュートの最高値（℃）、食用油５０の平均温度のハンチングの高低値（℃）、ドロップ温度（℃）及び復帰時間（分）が選ばれた。立ち上がり時間（分）とは、食用油５０の温度が、室温から加熱器オフ温度に到達するまでの時間のことをいう。ドロップ（降下）温度（℃）とは、食用油５０に揚げ物用の冷涼食材（ここでは、冷凍コロッケ）を適量（ここでは、１０個）投入した場合の食用油５０の温度降下量のことをいう。復帰時間とは、食用油５０の温度降下が起こった時点から加熱器オフ温度に復帰するまでの時間のことをいう。

（実施例１）
図３は、実施形態の実施例１のフライヤーの設定条件における食用油の昇温プロファイルを示す図である。

本実施例では、５ｋＶで１ｍＡ以下の交流電圧を容器１０（食用油５０）に印加し、ＰＩＤ制御は、交流電圧を印加しない場合の最適な設定値（初期設定）とした。また、加熱器１１の出力（操作量）を１００％に設定し、加熱器オフ温度として、１８０℃に設定した。

図３の昇温プロファイルの特性データを導くと、立ち上がり時間は１８分であり、昇温初期立ち上がり時のオーバーシュートの最高値は１９０℃であった（つまり、加熱器オフ温度よりも１０℃、高くなった）。また、食用油５０の平均温度のハンチング状態の高低値はそれぞれ、１８８℃及び１８０℃であった。また、冷涼食材投入後のドロップ温度は−６℃であり、復帰時間は３分であった。

（実施例２）
図４は、実施形態の実施例２のフライヤーの設定条件における食用油の昇温プロファイルを示す図である。

本実施例では、５ｋＶで１ｍＡ以下の交流電圧を容器１０（食用油５０）に印加し、ＰＩＤ制御だけを初期設定から変更した。また、加熱器１１の出力（操作量）を１００％に設定し、加熱器オフ温度として、１８０℃に設定した。

図４の昇温プロファイルの特性データを導くと、立ち上がり時間は１８分であり、昇温初期立ち上がり時のオーバーシュートの最高値は１８９℃であった（つまり、加熱器オフ温度よりも９℃、高くなった）。また、食用油５０の平均温度のハンチング状態の高低値はそれぞれ、１８４℃及び１７９℃であった。また、冷涼食材投入後のドロップ温度は−８℃であり、復帰時間は４.５分であった。

（実施例３）
図５は、実施形態の実施例３のフライヤーの設定条件における食用油の昇温プロファイルを示す図である。

本実施例では、５ｋＶで１ｍＡ以下の交流電圧を容器１０（食用油５０）に印加し、ＰＩＤ制御は、実施例２と同様に設定した。また、加熱器１１の出力（操作量）を８５％に設定し、加熱器オフ温度として、１８０℃に設定した。

図５の昇温プロファイルの特性データを導くと、立ち上がり時間は２４分であり、昇温初期立ち上がり時のオーバーシュートの最高値は１８７.５℃であった（つまり、加熱器オフ温度よりも７.５℃、高くなった）。また、食用油５０の平均温度のハンチング状態の高低値はそれぞれ、１８４℃及び１８０℃であった。また、冷涼食材投入後のドロップ温度は−１０℃であり、復帰時間は５分であった。

（実施例４）
図６は、実施形態の実施例４のフライヤーの設定条件における食用油の昇温プロファイルを示す図である。

本実施例では、５ｋＶで１ｍＡ以下の交流電圧を容器１０（食用油５０）に印加し、ＰＩＤ制御を初期設定に戻した。また、加熱器１１の出力（操作量）を８５％に設定し、加熱器オフ温度として、１８０℃に設定した。

図６の昇温プロファイルの特性データを導くと、立ち上がり時間は２１分であり、昇温初期立ち上がり時のオーバーシュートの最高値は１８８℃であった（つまり、加熱器オフ温度よりも８℃、高くなった）。また、食用油５０の平均温度のハンチングの高低値はそれぞれ、１８７℃及び１８０℃であった。また、冷涼食材投入後のドロップ温度は−１０℃であり、復帰時間は４分であった。

（実施例５）
図７は、実施形態の実施例５のフライヤーの設定条件における食用油の昇温プロファイルを示す図である。

本実施例では、５ｋＶで１ｍＡ以下の交流電圧を容器１０（食用油５０）に印加し、ＰＩＤ制御は、実施例２と同様に設定した。また、加熱器１１の出力を９０％に設定し、加熱器オフ温度として、１８０℃に設定した。

図７の昇温プロファイルの特性データを導くと、昇温初期立ち上がり時のオーバーシュートの最高値は１８９℃であった（つまり、加熱器オフ温度よりも９℃、高くなった）。また、食用油５０の平均温度のハンチング状態の高低値はそれぞれ、１８４℃及び１８０℃であった。また、冷涼食材投入後のドロップ温度は−９℃であり、復帰時間は４.５分であった。

以上により、実施例５の昇温プロファイルの特性データが、上記の比較例の昇温プロファイルの特性データとほぼ等しくなることが分かった。言い換えれば、両者の特性データにより、容器１０（食用油５０）に所定の交流電圧を印加すれば、加熱器１１の出力を１０％低下できることが見出された。そこで、食用油５０に交流電圧を印加することにより、フライヤー１００の出力を落すことで、食用油５０の過昇温を抑制しながら、食用油温を適温範囲に維持できる。よって、フライヤー１００の省エネ化を容易に実現し得る。なお、この場合の負荷電流は、極めて微弱であるので、交流電圧印加で消費されるエネルギーの増加量は、フライヤー１００の出力低下によるエネルギーの削減量に比べ、十分に小さい。

（変形例）
上記の実施形態では、容器１０に交流電圧を印加することで、フライヤー１００の省エネ化を図れることを説明したが、本発明の効果はこれに限定されない。

例えば、フライヤー１００の容器１０に、１０Ｖ以上、１０ｋＶ以下の交流電圧（この時、５ｍＡ以下の微弱電流）を印加することにより、以下のような様々な作用、効果が発揮される。

（１）加熱調理時の食材の細胞活性効果（ドリップの減少）
上記の交流電圧印加が行われたフライヤー１００では、食材の細胞活性効果が発揮され、加熱調理に伴うタンパク質などの熱変性時に生じる離水（ドリップ/旨味の流出）が抑えられることで食味・食感が上がる。また、ドリップの流出が抑えられることは、加水分解等による食用油５０の傷みが抑えられることにもなる。

一方、交流電圧印加が行われないフライヤーでは、油槽内の食用油５０に食材のドリップが水分として、混ざる時に細かな泡が大量に発生する現象が確認された。特に、エビでは視覚的にも、かかる現象を顕著に確認できた。

（２）加熱調理時の食材の酸化抑制効果（香りや風味の向上）
上記の交流電圧印加が行われたフライヤー１００では、食材の持つ旨味の加熱調理時の酸化が抑えられる。よって、食材の香りも風味も、交流電圧を印加しない場合に比べ良くなる。

なお、食用油５０の分子密度が高まることによる結果か、食用油５０の対流が抑えられることによる結果か、検証中であるが、容器１０に交流電圧を印加することで、加熱器１１のヒータ部より下側の油温が低くでき、その結果、揚げカスの炭化劣化が抑えられ、食用油５０の変色を遅くさせ得る可能性もある。

本発明の一態様によれば、従来に比べ、省エネ化が図れるフライヤーが得られる。よって、本発明は、例えば、揚げ物調理に用いるフライヤー等に利用できる。

１０容器
１１加熱器
１２交流電圧発生装置
１３温度検知器
１４温度調節器
１５電力操作器
１００フライヤー

Claims

食用油が入っている金属製の容器と、
前記食用油を加熱する加熱器と、
１０Ｖ以上、１０ｋＶ以下の交流電圧を、負荷電流が１ｍＡ以下となるように、制限抵抗又は電流制限回路を介して絶縁状態の前記容器に印加する交流電圧発生装置と、を備え、
前記容器に前記交流電圧を印加することにより、前記加熱器による前記食用油の昇温傾向が変化するフライヤー。
前記加熱器は、前記食用油の温度が、所定の設定温度まで昇温するとオフするように構成されており、
前記食用油の昇温特性に影響しＰＩＤ制御された環境においてオフ時にオーバーシュートは、前記容器に前記交流電圧を印加しなかった場合に比べ、前記交流電圧を印加した場合に大きくなる請求項１に記載のフライヤー。
前記加熱器は、前記食用油の温度が、所定の設定温度まで昇温するとオフするように構成されており、
前記食用油の昇温特性に影響しＰＩＤ制御された環境において定常時にハンチングは、前記容器に前記交流電圧を印加しなかった場合に比べ、前記交流電圧を印加した場合に大きくなる請求項１に記載のフライヤー。
前記容器に前記交流電圧を印加することにより、前記食用油中の食材の細胞活性及び酸化抑制が行われる請求項１に記載のフライヤー。