JP6783008B2 - 冷凍品の冷凍保存方法 - Google Patents
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Description
本発明は冷凍品の冷凍保存方法に関する。
冷凍食品の解凍時の品質劣化（例えば、酸化、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により、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）が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
また、また、上記と同様の装置内で、半解凍温度で管理されている冷凍食品に対して、電圧印加解凍を行う方法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
しかし、従来例は、冷凍保存期間中の冷凍食品に対する上記の電圧印加の有効性（冷凍品の品質劣化抑制機能）については検討されていない。
本発明の一態様（aspect）は、このような事情に鑑みてなされたものであり、冷凍保存期間中の冷凍品の品質劣化が従来よりも適切に抑制され得る冷凍品の冷凍保存方法を提供する。
上記課題を解決するため、本発明の一態様の冷凍品の冷凍保存方法は、容器内の温度を所定の冷凍温度に維持するように制御して、微弱電流（１μＡ以上、１０００ｍＡ以下）が前記容器内の冷凍品に流れるように、前記冷凍品に交流電圧を印加する工程と、前記交流電圧が前記容器内の冷凍品に印加されている状態で、所定の保存期間以上、前記冷凍品を前記冷凍温度で冷凍保存する冷凍保存工程とを備える。
本発明の一態様の冷凍品の冷凍保存方法は、冷凍保存期間中の冷凍品の品質劣化が従来よりも適切に抑制され得るという効果を奏する。
発明者らは、従来から、冷凍食品の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技術及び凍結技術の開発に取り組んでいる。
このような技術開発の過程において、冷凍食品の賞味期限（食品の種類等で異なるが、例えば、１年〜２年程度）よりも短い期間であっても、冷凍食品（例えば、冷凍食肉）の冷凍保存時に冷凍食品の品質劣化は徐々に進むことが次第に分かってきた。例えば、約３か月〜６か月程度の冷凍保存期間でも、冷凍食品の酸化、組織破壊が徐々に進行する可能性がある。
そこで、発明者らは、鋭意検討の結果、このような冷凍保存期間中に冷凍食品に交流電圧を印加することで、電圧印加の機能が冷凍食品に適切に付与され、これにより、冷凍食品の品質劣化を抑制し得ることを見出した。
すなわち、本発明の第１の態様の冷凍品の冷凍保存方法は、このような知見に基づいて案出できたものであり、容器内の温度を所定の冷凍温度に維持するように制御して、微弱電流（１μＡ以上、１０００ｍＡ以下）が容器内の冷凍品に流れるように、冷凍品に交流電圧を印加する工程と、この交流電圧が容器内の冷凍品に印加されている状態で、所定の保存期間以上、冷凍品を所定の冷凍温度で冷凍保存する冷凍保存工程とを備える。
以上により、本態様の冷凍品の冷凍保存方法は、冷凍保存期間中の冷凍品の品質劣化が従来よりも適切に抑制され得る。つまり、冷凍保存期間中の冷凍品に交流電圧を印加することで、電圧印加の機能が冷凍品に適切に付与される。なお、電圧印加の機能を冷凍品に適切に付与し得ることは、実施例において検証されている。
本発明の第２の態様の冷凍品の冷凍保存方法は、第１の態様の冷凍品の冷凍保存方法において、上記の冷凍保存工程の後、容器内の温度を、冷凍品が半解凍状態になるように制御して、容器内の冷凍品に交流電圧の印加しながら、冷凍品を解凍する工程を備える。
これにより、本態様の冷凍品の冷凍保存方法は、冷凍品の解凍において、０℃以下での半解凍保存を行い得る、よって、冷凍品を常温解凍する場合に比べ、冷凍品のロスを低減できる。
以下、添付図面を参照しつつ、本発明の実施形態について説明する。以下で説明する実施形態は、本発明の一具体例を示すものである。よって、以下の実施形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態などは、あくまで一例であり、上記各態様を限定するものではない。
また、例えば、以下では、冷凍品として、冷凍食品を例示するが、冷凍品は、これに限定されない。例えば、本技術は、培養細胞などの冷凍保存にも適用可能である。
また、以下の実施形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。また、図面において、同じ符号が付いたものは、説明を省略する場合がある。また、図面は理解しやすくするために、それぞれの構成要素を模式的に示したもので、形状及び寸法比などについては正確な表示ではない場合がある。
（実施形態）
［装置構成］
図１は、実施形態の冷凍品の冷凍保存方法が行われる冷凍庫の一例を示した図である。図２は、図１の冷凍庫を上下方向から見た図である。
［装置構成］
図１は、実施形態の冷凍品の冷凍保存方法が行われる冷凍庫の一例を示した図である。図２は、図１の冷凍庫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、冷凍庫１００の自重がかかる方向を「上下方向」とし、冷凍庫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。
冷凍庫１００は、冷凍食品２１の温度が所定の冷凍温度になるように、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、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄとを備える。
各金属支持バー１３ｂ、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、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、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、冷凍庫１００の動作（冷凍食品２１の冷凍保存方法）について説明する。
以下、冷凍庫１００の動作（冷凍食品２１の冷凍保存方法）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を収納する。このとき、冷凍庫１００の空間１０ａは、所望の冷凍温度に調整されている。
ここで、冷凍温度は、冷凍食品２１の細菌の繁殖を抑え、冷凍食品２１の当初の品質を長期間に亘り確保し得る温度として設定される。かかる冷凍温度として、例えば、−１８℃以下の温度帯等を挙げることができる。
次に、容器１０内の温度を上記の冷凍温度に維持するように制御して、微弱電流（１μＡ以上、１０００ｍＡ以下）が容器１０内の冷凍食品２１に流れるように、冷凍食品２１に交流電圧を印加する（電圧印加工程）。
具体的には、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）など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、容量）に応じた微弱な負荷電流が流れる。
このようにして、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。
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、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、以上の冷凍食品２１の電圧印加工程は、例示であって、本例に限定されない。
次に、上記の交流電圧が容器１０内の冷凍食品２１に印加されている状態で、所定の保存期間以上、冷凍食品２１を上記の冷凍温度で冷凍保存する（冷凍保存工程）。
ここで、本冷凍保存工程において、冷凍食品２１を冷凍保存する期間は、冷凍食品２１の賞味期限（食品の種類等で異なるが、例えば、１年〜２年程度）よりも短い期間ではあるが、少なくとも、冷凍食品２１の品質劣化が顕在化する期間（例えば、３か月）よりも長い期間である。
なお、上記の冷凍保存工程の後、容器１０内の温度を、冷凍食品２１が半解凍状態になるように制御して、容器１０内の冷凍食品２１に上記の交流電圧の印加しながら、冷凍食品２１を解凍してもよい（半解凍工程）。これにより、冷凍食品２１の解凍において、０℃以下での半解凍保存を行い得る、よって、冷凍食品２１を常温解凍する場合に比べ、冷凍食品２１のロスを低減できる。なお、半解凍とは、例えば、冷凍食品２１の温度が０℃〜−１０℃の範囲での解凍をいう。
また、仮に、上記の冷凍食品２１を冷凍保存する期間が、冷凍食品２１の品質劣化が顕在化する期間（例えば、３か月）よりも短い期間であれば、冷凍食品２１の半解凍時にのみ上記の交流電圧を印加することでも、解凍後の食品の品質劣化を適切に抑制し得ると考えられる。
以上により、本実施形態の冷凍食品２１の冷凍保存方法は、冷凍保存期間中の冷凍食品２１の品質劣化が従来よりも適切に抑制され得る。つまり、冷凍保存期間中の冷凍食品２１に上記の交流電圧を印加することで、電圧印加の機能が冷凍食品２１に適切に付与される。かかる電圧印加の機能を冷凍食品２１に適切に付与し得ることは、以下の実施例において検証されている。
（実施例）
冷凍保存期間中の冷凍食品２１に上記の交流電圧を印加することで、電圧印加の機能を冷凍食品２１に適切に付与し得るかどうかが、実施例１、実施例２、比較例１及び比較例２により検証された。つまり、実施例１、実施例２、比較例１及び比較例２のそれぞれの冷凍食品２１は、表１に示す如く、冷凍食品２１への交流電圧印加の有無以外、他の実験条件を同一にして、冷凍保存、及び、解凍（解凍後は、同一条件で保存）（以下、解凍／保存）が行われた。
冷凍保存期間中の冷凍食品２１に上記の交流電圧を印加することで、電圧印加の機能を冷凍食品２１に適切に付与し得るかどうかが、実施例１、実施例２、比較例１及び比較例２により検証された。つまり、実施例１、実施例２、比較例１及び比較例２のそれぞれの冷凍食品２１は、表１に示す如く、冷凍食品２１への交流電圧印加の有無以外、他の実験条件を同一にして、冷凍保存、及び、解凍（解凍後は、同一条件で保存）（以下、解凍／保存）が行われた。
＜冷凍食品２１＞
冷凍食品２１として、米国産の冷凍豚肉を使用した。この冷凍豚肉は、２０１６年５月２１日に米国で、−１８℃以下の温度で冷凍され、冷凍コンテナで日本に輸入された豚肉ブロックである。
なお、冷凍庫１００を使用した検証実験の開始日は、２０１６年６月２７日であった。つまり、上記の冷凍豚肉は、約１か月程度は、交流電圧を印加せずに、−１８℃以下の冷凍保存状態のまま、流通過程に置かれていた。
＜冷凍食品２１の冷凍保存期間＞
冷凍庫１００内で、冷凍食品２１に上記の交流電圧をかけてから、冷凍食品２１を２２５日間（約７か月）、冷凍保存した。
冷凍庫１００内で、冷凍食品２１に上記の交流電圧をかけてから、冷凍食品２１を２２５日間（約７か月）、冷凍保存した。
＜冷凍庫１００の温度条件＞
冷凍庫１００の庫内温度は、冷凍保存期間（約７か月）中、−３２℃〜−２５℃の範囲で保たれた。平均温度は、約−３０℃程度であった。なお、以上の庫内温度は、冷凍庫１００の庫内の適所に、図示しない温度計を挿入することで実測された値である。
冷凍庫１００の庫内温度は、冷凍保存期間（約７か月）中、−３２℃〜−２５℃の範囲で保たれた。平均温度は、約−３０℃程度であった。なお、以上の庫内温度は、冷凍庫１００の庫内の適所に、図示しない温度計を挿入することで実測された値である。
＜冷凍食品２１の印加電圧＞
冷凍食品２１に、p-p値で３．０ｋＶの交流電圧を印加した。
冷凍食品２１に、p-p値で３．０ｋＶの交流電圧を印加した。
＜解凍／保存の条件＞
冷凍食品２１を２２５日間（約７か月）、冷凍保存した後、庫内温度を−５℃に保ち、半解凍温度で、冷凍食品２１を４日間かけて解凍／保存した。
冷凍食品２１を２２５日間（約７か月）、冷凍保存した後、庫内温度を−５℃に保ち、半解凍温度で、冷凍食品２１を４日間かけて解凍／保存した。
なお、以上の実験条件は、例示であって、本例に限定されない。
［評価方法］
以下の２通りの豚肉の目視評価、及び、湯揚げした豚肉の食味評価を行った。
以下の２通りの豚肉の目視評価、及び、湯揚げした豚肉の食味評価を行った。
第１の目視評価は、解凍／保存後の豚肉ブロックをスライサーによりスライスカットを行い、豚肉のカット面の状態を目視で観察することで行われた。
第２の目視評価は、スライスカットした豚肉を沸騰温度で湯煎を行い、アクの発生（湯の濁り）を目視で観察することで行われた。
食味評価は、ブラインド状態の１２名のモニターが、湯揚げした豚肉の試食を行い、おいしいと感じた順番に、１番〜４番まで番号を付すことで行われた。
［評価結果］
＜比較例２＞
（１）第１の目視評価
豚肉のカット面には、豚肉をスライスカットした直後、氷の粒が見られた。また、スライスカットした豚肉を、室温状態でしばらく放置すると、氷が解け、スライスカットした豚肉はスポンジ状になった。また、スライスカットした豚肉を、室温状態でしばらく放置すると、赤見部分の色の退色が起き、白っぽくなった。
＜比較例２＞
（１）第１の目視評価
豚肉のカット面には、豚肉をスライスカットした直後、氷の粒が見られた。また、スライスカットした豚肉を、室温状態でしばらく放置すると、氷が解け、スライスカットした豚肉はスポンジ状になった。また、スライスカットした豚肉を、室温状態でしばらく放置すると、赤見部分の色の退色が起き、白っぽくなった。
以上の事実により、比較例２の豚肉は、組織破壊によるトリップの量が多いことが裏付けられた。つまり、氷の粒は、豚肉の養分を含む水分が、氷結晶生成温度帯で凍結した結果であると考えられる。また、赤見部分の色の退色は、豚肉の養分が外部に流出した結果であると考えられる。
豚肉のカット面は、豚肉をスライスカットした直後に、赤見部分の色は暗く、この部分がすでに発色している状態であった。また、脂身部分の色は、黄色に変色していた。
以上の事実により、比較例２の豚肉は、スライスカット直後において、酸化が進行していたことが裏付けられた。つまり、スライスカット直後における豚肉の赤見部分の発色、脂身部分の変色はそれぞれ、冷凍保存時又は解凍／保存時における豚肉の酸化発色、酸化変色であると考えられる。
（２）第２の目視評価
スライスカットした豚肉を湯煎したところ、アクの発生が多く、湯の濁りが顕著であった。
（２）第２の目視評価
スライスカットした豚肉を湯煎したところ、アクの発生が多く、湯の濁りが顕著であった。
以上の事実により、比較例２の豚肉は、組織破壊によるトリップの量が多いことを裏付けられた。つまり、湯煎時のアクは、湯に溶け出た豚肉のタンパク質である。
（３）食味評価
下記の表２に示すように、１２名のモニターの評価点の平均が、３．００であった。つまり、比較例２の豚肉は、食味評価において二番目に低いランクであった。
（３）食味評価
下記の表２に示すように、１２名のモニターの評価点の平均が、３．００であった。つまり、比較例２の豚肉は、食味評価において二番目に低いランクであった。
＜比較例１＞
（１）第１の目視評価
比較例１の豚肉の評価は比較例２の豚肉の評価と同様であったので説明を省略する。
（２）第２の目視評価
比較例１の豚肉の評価は比較例２の豚肉の評価と同様であったので説明を省略する。
（３）食味評価
下記の表２に示すように、１２名のモニターの評価点の平均が、３．１７であった。つまり、比較例１の豚肉は、食味評価において最低ランクであった。
（１）第１の目視評価
比較例１の豚肉の評価は比較例２の豚肉の評価と同様であったので説明を省略する。
（２）第２の目視評価
比較例１の豚肉の評価は比較例２の豚肉の評価と同様であったので説明を省略する。
（３）食味評価
下記の表２に示すように、１２名のモニターの評価点の平均が、３．１７であった。つまり、比較例１の豚肉は、食味評価において最低ランクであった。
＜実施例１＞
（１）第１の目視評価
豚肉のカット面は、なめらかで、氷の粒は見られなかった（細かい霜は確認された）。また、スライスカットした豚肉を、室温状態でしばらく放置しても、トリップの発生は少なかった。
（１）第１の目視評価
豚肉のカット面は、なめらかで、氷の粒は見られなかった（細かい霜は確認された）。また、スライスカットした豚肉を、室温状態でしばらく放置しても、トリップの発生は少なかった。
以上の事実により、実施例１の豚肉は、組織破壊によるトリップの量が少ないことを裏付けられた。
豚肉のカット面は、豚肉をスライスカットした直後に、赤見部分の色が暗かったが、室温状態でしばらく放置すると、鮮やかな色に発色した。また、脂身部分の変色は少なく、鮮やかな色（白っぽい色）を保っていた。
以上の事実により、実施例１の豚肉は、冷凍保存時及び解凍／保存時において、酸化が適切に抑制されていたことが裏付けられた。つまり、室温状態で放置した際の豚肉の赤見部分の発色は、空気中の酸素に触れることで起きたものであると考えられる。よって、かかる現象は、豚肉をスライスカットする前は、豚肉の酸化が進行していないことを示している。
（２）第２の目視評価
スライスカットした豚肉を湯煎したところ、アクの発生が最も少なく、湯の濁りが最も目立たなかった。
（２）第２の目視評価
スライスカットした豚肉を湯煎したところ、アクの発生が最も少なく、湯の濁りが最も目立たなかった。
以上の事実により、実施例１の豚肉は、組織破壊によるトリップの量が最も少ないことを裏付けられた。
（３）食味評価
下記の表２に示すように、１２名のモニターの評価点の平均が、１．５８であった。つまり、実施例１の豚肉は、食味評価において最高ランクであった。
（３）食味評価
下記の表２に示すように、１２名のモニターの評価点の平均が、１．５８であった。つまり、実施例１の豚肉は、食味評価において最高ランクであった。
＜実施例２＞
（１）第１の目視評価
実施例２の豚肉の評価は実施例１の豚肉の評価と同様であったので説明を省略する。
（２）第２の目視評価
スライスカットした豚肉を湯煎したところ、アクの発生及び湯の濁りが確認されたが、明らかに比較例１及び比較例２の豚肉の場合と比べて改善していた。
（１）第１の目視評価
実施例２の豚肉の評価は実施例１の豚肉の評価と同様であったので説明を省略する。
（２）第２の目視評価
スライスカットした豚肉を湯煎したところ、アクの発生及び湯の濁りが確認されたが、明らかに比較例１及び比較例２の豚肉の場合と比べて改善していた。
以上の事実により、実施例２の豚肉は、組織破壊によるトリップの量が比較例１及び比較例２の豚肉と比べて少ないことを裏付けられた。
（３）食味評価
下記の表２に示すように、１２名のモニターの評価点の平均が、２．２５であった。つまり、実施例１の豚肉は、食味評価において二番目に高いランクであった。
（３）食味評価
下記の表２に示すように、１２名のモニターの評価点の平均が、２．２５であった。つまり、実施例１の豚肉は、食味評価において二番目に高いランクであった。
以上の実施例１と比較例１との対比、及び、以上の実施例２と比較例２との対比から、冷凍保存期間中の冷凍食品２１に上記の交流電圧を印加することで、電圧印加の機能を冷凍食品２１に適切に付与し得ることを検証できた。
また、以上の比較例１と比較例２との対比から、冷凍保存期間中に冷凍食品２１に上記の交流電圧を印加しなかった場合（つまり、冷凍保存期間中に冷凍食品２１の品質劣化が進行したと考えられる場合）、その後、解凍／保存時に冷凍食品２１に上記の交流電圧を印加しても、電圧印加の機能を冷凍食品２１に適切に付与することが困難であることが分かった。
また、以上の実施例１と実施例２との対比から、解凍／保存時における冷凍食品２１への上記の交流電圧を印加は、解凍／保存時の冷凍食品２１の組織破壊によるドリップ抑制及び食味改善において有効であることが分かった。
上記説明から、当業者にとっては、本発明の多くの改良又は他の実施形態が明らかである。従って、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本発明の精神を逸脱することなく、その構造及び／又は機能の詳細を実質的に変更できる。
本発明の一態様は、冷凍保存期間中の冷凍品の品質劣化が従来よりも適切に抑制され得る冷凍品の冷凍保存方法に利用できる。
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 冷凍庫
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 冷凍庫
１０１ 置き台ユニット
Claims (3)
- 容器内の温度を所定の冷凍温度に維持するように制御して、微弱電流（１μＡ以上、１０００ｍＡ以下）が前記容器内の冷凍食品に流れるように、前記冷凍食品に交流電圧を印加する工程と、前記交流電圧が前記容器内の冷凍食品に印加されている状態で、前記冷凍食品の賞味期限よりも短く、かつ、前記冷凍食品の品質劣化顕在期間よりも長い期間である所定の保存期間、前記冷凍食品を前記冷凍温度で冷凍保存する冷凍保存工程と、を備える冷凍食品の冷凍保存方法。
- 前記冷凍保存工程の後、前記容器内の温度を、前記冷凍食品が半解凍状態になるように制御して、前記容器内の冷凍食品に前記交流電圧の印加しながら、前記冷凍食品を解凍する工程を備える請求項１に記載の冷凍食品の冷凍保存方法。
- 前記所定の冷凍温度は、−３２℃〜−２５℃の範囲の温度である請求項１又は２に記載の冷凍食品の冷凍保存方法。
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