JP6823297B2 - 調理器具及び調理方法 - Google Patents

Description

本発明は、加温した調理用の油脂に食材を浸漬して調理する際の油脂の劣化を防止する調理器具及び調理方法に関する。

従来から、調理用の油脂を利用した調理方法は、油脂を１２０℃から１８０℃程度に加熱し、食材を油脂に浸漬して、調理を行う。例えばサラダ油などの調理用の油脂は、不飽和脂肪酸を中心としたグリセリン脂肪酸エステルの混合物である。これを加熱して食材を浸漬して調理することにより、てんぷらやフライなどの食品を提供することができる。調理を継続するにつれ、油脂が徐々に酸化して劣化して風味を損なうようになり、最終的には、劣化した油脂を交換して廃棄することになる。具体的には、食材から出た酸素や水などにより、活性酸素が発生し、グリセリン脂肪酸エステルが化学反応により、種々の物質が生成する。例えば、2-ヘプチン-1-オール、trans,trans-2,4-ヘプタジエナール、9-デシン−1−オール、trans,trans-2,4-ノナジエナール、trans,trans-2,4-デカジエナール、10-ウンデセナール、ペンタデカン酸メチル、脂肪酸エステルなどが発生する。これらは意図していない物質であり、食品の風味などの品質を低下させる。これらが蓄積すると油脂を交換する必要があり、経済的でない。そこで、油脂を交換する頻度を少なくするために、上記の反応を抑制し、油脂の寿命を長くする種々の工夫が行われている。例えば、油脂を入れた油槽内に電極を挿入して、油脂に高周波（４ｋＨｚ〜２５ｋＨｚ）の交流電界を付与する試みや（例えば特許文献１参照）、油脂に静電界を付与する試み（例えば特許文献２参照）が知られている。

ＷＯ２０１０／０７３５７２Ａ１ 特開２０００−１１６５３５号公報

しかしながら、上記特許文献１及び２に記載の方法では、実験をした結果、油脂の寿命を僅かに延ばすことができるものの、３倍以上に延ばすことはできないことが分かった。

本発明は、上記課題を解決するものであり、調理用の油脂の寿命を大きく延ばすことができる調理器具及び調理方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明の調理器具は、加温した調理用の油槽内の油脂に食材を浸漬して加熱することにより調理する調理器具において、油脂中に浸漬させる導電金属プレートで成るアンテナと、交流電源を１次側入力とし、２次側に交流電源の基本周波数の周波数成分と、その高調波成分とが重畳した交流出力が得られるトランスと、を備え、前記トランスは、その1次側と2次側とで非対称構成として2次側の出力波形に歪を生じさせ、かつ2次側コイルの出力を、別途に設けたコイルを介して取り出すものとし、前記アンテナは、導電金属プレートが前記油槽の側壁に沿うようにして油脂中に浸漬させられ、前記トランスの２次側出力を前記アンテナに供給し、前記アンテナにより放射される交流電界を前記油脂に付与する、ものである。

上記調理器具において、トランスは、その２次側の交流出力について、高調波成分の強度が、より高次になるに連れ、その強度は減少していき、１ｋＨｚを超える周波数成分の強度は第２高調波の１／１００以下となる、ことが好ましい。

また、上記調理器具において、トランスは、１次側と２次側とが抵抗を介して接続されている、ことが好ましい。

また、上記調理器具において、アンテナは、導電金属プレートで成り、該プレートの全表面を絶縁コーティングして成る、ことが好ましい。アンテナの形状に特に限定はないが、長方形または正方形の板状が考えられる。また、金属製の調理容器そのものをアンテナとしてもよい。アンテナを設置する配置に特に限定はないが、アンテナから放射される電磁波の方向は金属表面の法線方向であるため、その方向に油脂が存在している配置が好ましい。

また、本発明の調理方法は、加温した調理用の油槽内の油脂に食材を浸漬して加熱することにより調理する調理方法において、導電金属プレートで成るアンテナを、導電金属プレートが前記油槽の側壁に沿うようにして油脂中に浸漬させ、交流電源を１次側入力とし、２次側に交流電源の基本周波数の周波数成分と、その高調波成分とが重畳した交流出力が得られるトランスの出力を前記アンテナに供給し、前記トランスは、その1次側と2次側とで非対称構成として2次側の出力波形に歪を生じさせ、かつ2次側コイルの出力を、別途に設けたコイルを介して取り出すものとし、前記アンテナにより放射される交流電界を前記油脂に付与して食材を調理する、ものである。

本発明によれば、調理用の油脂を加熱して油脂に食材を浸漬して調理する際に、油脂に、１００Ｈｚ以下の基本周波数の高調波が重畳し、１ｋＨｚ以下の周波数を持つ交流電界が付与される。これにより、油脂の酸化が抑えられ、グリセリン脂肪酸エステルの化学反応による種々の物質の生成が抑えられ、油脂の寿命を飛躍的に（実験によれば、３倍以上に）延長することができる。

（ａ）は本発明の一実施形態に係る調理器具の概観構成を示す斜視図、（ｂ）は同調理器具のアンテナの斜視図、（ｃ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図。 同調理器具の電気回路図。 同調理器具の変形例を示す電気回路図。 同調理器具のトランスの２次側出力の周波数特性を示す図。 同調理器具を利用して調理した実施例と油脂に交流電界を付与しない調理器具を利用して調理した比較例における油脂中に生成された各劣化物質の生成量の比較結果を示す図。 同調理器具を利用して調理した実施例の油脂中の2,4-デカジエナールの生成量の経時変化を示す図。 油脂に交流電界を付与しない調理器具を利用して調理した比較例の油脂中の2,4-デカジエナールの生成量の経時変化を示す図。

以下、本発明を具体化した実施形態による調理器具及び調理方法について図面を参照して説明する。図１は、調理器具１の外観構成を示し、図２は、調理器具１の電気回路構成を示す。調理器具１は、加温した調理用の油脂１０に食材を浸漬して加熱することにより調理するものであって、調理用の油脂１０に交流電界を付与することにより、油脂１０の劣化を防止するものである。この調理器具１は、基本周波数の周波数成分と、その高調波成分とが重畳した交流電界を油脂１０に付与することで、油脂１０の劣化を防止するものである。

調理器具１は、交流電界を誘起するための電極であるアンテナ２と、アンテナ２に交流電界を誘起させるための交流出力を発生させる駆動源３と、を備える。駆動源３は、交流電源３２を１次側入力とし、２次側に交流電源の基本周波数の周波数成分と、その高調波成分とが重畳したトランス３１を備える。アンテナ２は、油脂１０中に浸漬させる。調理器具１は、駆動源３の出力すなわちトランス３１の２次側出力をアンテナ２に供給し、油脂１０に交流電界を付与する。トランス３１は、２次側に主な成分として、１００Ｈｚ以下の基本周波数成分と、その高調波成分とが重畳した交流出力であって、その多くが１ｋＨｚ以下の周波数である交流出力が得られるのが好ましいが、１ｋＨｚを超える高調波成分が含まれていても構わない。

本実施形態による調理器具１は、調理用の油脂１０が入れられた油槽１２を有したフライヤー１１を備える。アンテナ２は、導電金属プレートで成り、このプレートの全表面を絶縁コーティングして成る。アンテナ２は、コ字状に屈曲された引っ掛け部２１を有しており、例えば引っ掛け部２１をフライヤー１１の側壁１１ａの上縁に引っ掛けて、アンテナ２を油槽１２内の油脂１０に浸漬させる。アンテナ２は、引っ掛け部２１の背面に接合された電気配線ケーブル４を介して、駆動源３に電気的に接続され、トランス３１の２次側に接続されている。

トランス３１は、交流電源３２を１次側入力とし、２次側の両端が抵抗３３を介して互いに接続されており、２次側がコイル３４を介して電気配線ケーブル４及びアンテナ２に接続されている。また、トランス３１は、１次側と２次側とが抵抗３５を介して互いに接続されている。交流電源３２は、１００Ｈｚ以下の周波数の交流電源である。トランス３１の１次側入力の周波数は、交流電源３２の１００Ｈｚ以下の周波数であり、従って、２次側の交流出力の周波数は、交流電源３２と同じ１００Ｈｚ以下の周波数である。２次側の出力電圧は、１次側と２次側のコイル巻数比に応じて昇圧されたものとなる。

トランス３１の１次側と２次側とが抵抗３５を介して互いに接続されていることにより、両極間で非対称構成となり、２次側の出力波形に歪みが生じ、これにより、２次側の交流出力は、１００Ｈｚ以下の基本周波数（交流電源の基本周波数）にその基本周波数の高調波が重畳した交流出力が得られる。高調波は、基本周波数の整数倍の周波数の波であり、基本周波数に近いものから順に、１次の高調波（第１高調波）、２次の高調波（第２高調波）、３次の高調波（第３高調波）、・・・と呼ばれる。このようなトランス３１の２次側出力がアンテナ２に供給され、アンテナ２によってトランス３１の２次側出力による交流電界が誘起され、油脂１０にトランス３１の２次側出力による交流電界が付与される。すなわち、アンテナ２は、１００Ｈｚ以下の周波数（交流電源の基本周波数）を基本周波数とする電界であって、その基本周波数の高調波が重畳した交流電界を誘起して、その交流電界を油脂１０に付与する。

図３は、駆動源３の変形例を示す。この駆動源３では、図２に示した駆動源３に加え、トランス３１の１次側にトランス３９をさらに備えている。トランス３９は、交流電源３２を１次側入力とし、２次側がトランス３１の１次側に接続されている。トランス３１は、トランス３９の２次側出力を１次側入力としている。トランス３９の２次側出力の周波数すなわちトランス３１の１次側入力の周波数は、交流電源３２と同じ周波数であり、従って、トランス３１の２次側の交流出力の周波数は、交流電源３２と同じ１００Ｈｚ以下の周波数である。トランス３１の２次側の出力電圧は、トランス３９の１次側と２次側のコイル巻数比、及びトランス３１の１次側と２次側のコイル巻数比に応じて昇圧されたものとなる。このような構成によれば、トランス３９としてコイル巻数比の異なるものを採用することにより、トランス３１の１次側の入力電圧を調整して、アンテナ２の誘起する交流電界の強さを調整することができる。

図４は、交流電源３２の周波数が６０Ｈｚである場合のトランス３１の２次側の交流出力の周波数特性を示す。交流電源３２の周波数が６０Ｈｚの場合、トランス３１の２次側の交流出力は、基本周波数である６０Ｈｚの周波数成分と、６０Ｈｚの高調波である１２０Ｈｚ、１８０Ｈｚ、２４０Ｈｚ、などの周波数成分とを含んでいる。より高次の高調波になるにつれその強度は減少していき、１ｋＨｚを超える周波数成分の強度は第２高調波（１８０Ｈｚ)の１００分の１以下である。場合によっては、第２高調波（１８０Ｈｚ)が第１高調波（１２０Ｈｚ)よりも強度が大きい場合もあり、第２高調波の強度が第１高調波の強度の２倍以上である場合もある。また、偶数次の高調波が奇数次の高調波よりも強度が大きい場合もある。このような場合も、技術的範囲に属するものである。交流電源３２の周波数が６０Ｈｚの場合、アンテナ２の誘起する交流電界は、６０Ｈｚの周波数を基本周波数とする電界であって、６０Ｈｚの高調波である１２０Ｈｚ、１８０Ｈｚ、２４０Ｈｚ、・・・が重畳し、１ｋＨｚを超える周波数成分の強度は第２高調波（１８０Ｈｚ)の１００分の１以下である。

なお、交流電源３２の周波数は、６０Ｈｚに限られず、１００Ｈｚ以下の任意の周波数であればよい。例えば、交流電源３２の周波数が５０Ｈｚの場合には、トランス３１の２次側の交流出力は、基本周波数である５０Ｈｚの周波数成分と、５０Ｈｚの高調波である１００Ｈｚ、１５０Ｈｚ、２００Ｈｚ、などの周波数成分とを含んでいる。より高次の高調波になるにつれその強度は減少していき、１ｋＨｚを超える周波数成分の強度は第２高調波（１５０Ｈｚ)の１００分の１以下である。場合によっては、第２高調波（１５０Ｈｚ)が第１高調波（１００Ｈｚ)よりも強度が大きい場合もあり、第２高調波の強度が第１高調波の強度の２倍以上である場合もある。また、偶数次の高調波が奇数次の高調波よりも強度が大きい場合もある。このような場合も、技術的範囲に属するものである。交流電源３２の周波数が５０Ｈｚの場合、アンテナ２の誘起する交流電界は、５０Ｈｚの周波数を基本周波数とする電界であって、５０Ｈｚの高調波である１００Ｈｚ、１５０Ｈｚ、２００Ｈｚ、・・・が重畳し、１ｋＨｚを超える周波数成分の強度は第２高調波（１５０Ｈｚ)の１００分の１以下である。

本実施形態の調理器具１を利用して調理した実施例と、油脂１０に交流電界を付与しない調理器具を利用して調理した比較例とについて、油脂１０の劣化を調べた。その結果を以下に示す。

調理用の油脂１０を４Ｌ（リットル）投入可能なフライヤー１１の油槽１２に図２に示す調理器具１のアンテナ２を図1に示すように設置し、交流電源３２に６０Ｈｚの交流電力を投入し、アンテナ２から交流電界を放射する状況にした。アンテナの主たる部分は１５ｃｍ×２０ｃｍの大きさであり、厚さは１ｍｍである。アンテナ２から放射される交流電界によって誘起される磁場は、１ｋＨｚ以下では１５マイクロテスラであり、１ｋＨｚ以上では０．３マイクロテスラであった。油槽１２に油脂１０（本実施例ではサラダ油）を３．５Ｌ投入し、油脂１０を１８０℃に熱した。アンテナ２は油脂１０に浸漬しており、アンテナ２から放射される交流電界が油脂１０に付与されている。つまり、油脂１０には、６０Ｈｚの基本周波数にその基本周波数の高調波が重畳し、１ｋＨｚを超える周波数成分の強度が第２高調波の１／１００以下となる交流電界が付与されている。１８０℃に熱した油脂１０に、以下の通り、冷凍食品を順次投入して調理を行った。春巻（１ｋｇ）、豚一口かつ（５００ｇ）、梅しそチキン（１ｋｇ）、ポテトフレンチフライ（１ｋｇ）、オニオンリング（５００ｇ）、クリスピーチキン（１ｋｇ）、エビフライ（３００ｇ）、イワシフライ（６００ｇ）を揚げる調理を行った。調理後の油脂１０中に生成された物質及びその生成量をガスクロマトグラフ分析装置およびガスクロマトグラフ質量分析装置で測定した。この測定結果を表１（交流電界を印加して調理を行った油脂に生成された物質とその量）に示す。

測定の結果、2-ヘプチン-1-オール、trans,trans-2,4-ヘプタジエナール、9-デシン−1−オール、trans,trans-2,4-ノナジエナール、trans,trans-2,4-デカジエナール、10-ウンデセナール、ペンタデカン酸メチル、2種の脂肪酸エステルが検出され、これらの物質の生成量が表１に示す通りであった。これらの物質は、元々の油脂１０に含まれていない物質であり、油脂１０の劣化のために生成した劣化物質である。

比較例１

実施例１と同様に、油槽１２に図２に示す調理器具１のアンテナ２を設置した。交流電源３２に電力を投入せず、アンテナ２から交流電界を放射しない状況にした。また、実施例１と同様に、油槽１２に油脂１０を３．５Ｌ投入し、油脂１０を１８０℃に熱した。交流電源３２に電力を投入していないので、油脂１０には電界が付与されていない。実施例１と同様に、１８０℃に熱した油脂１０に、冷凍食品を順次投入して調理を行い、調理後の油脂１０中に生成された物質及びその生成量を測定した。この測定結果を表２（交流電界を印加せずに調理を行った油脂に生成された物質とその量）に示す。

測定の結果、2-ヘプチン-1-オール、trans,trans-2,4-ヘプタジエナール、9-デシン−1−オール、trans,trans-2,4-ノナジエナール、trans,trans-2,4-デカジエナール、10-ウンデセナール、ペンタデカン酸メチル、2種の脂肪酸エステルが検出され、これらの物質の生成量が表２に示す通りであった。

図５は、実施例１（表１、交流電界ｏｎ）と比較例１（表２、交流電界ｏｆｆ）における油脂１０中に生成された各劣化物質の生成量の比較結果を示す。実施例１と比較例１とを比較すると、全ての劣化物質において、実施例１における生成量は、比較例１における生成量の３分の１に満たない。このことから、実施例１によれば、調理用の油脂１０の劣化が抑制されており、油脂１０の寿命を３倍以上に延ばすことができる。

調理用の油脂１０を４Ｌ投入可能なフライヤー１１の油槽１２に図３に示す調理器具１のアンテナ２を図1に示すように設置し、交流電源３２に５０Ｈｚの交流電力を投入し、アンテナ２から交流電界を放射する状況にした。アンテナの主たる部分は１５ｃｍ×２０ｃｍの大きさであり、厚さは１ｍｍである。アンテナ２から放射される交流電界によって誘起される磁場は、１ｋＨｚ以下では１３マイクロテスラであり、１ｋＨｚ以上では０．２マイクロテスラであった。油槽１２に油脂１０（本実施例ではサラダ油）を３Ｌ投入し、油脂１０を１７０℃に熱した。アンテナ２は油脂１０に浸漬しており、アンテナ２から放射される交流電界が油脂１０に付与されている。つまり、油脂１０には、５０Ｈｚの基本周波数にその基本周波数の高調波が重畳し、１ｋＨｚを超える周波数成分の強度が第２高調波の１／１００以下となる交流電界が付与されている。１７０℃に熱した油脂１０に、食品を投入せず、０．８Ｌ／分の割合で空気によるバブリングを行った。３０分毎に油脂１０を微量採取して、油脂１０中の劣化物質である2,4-デカジエナールの生成量をガスクロマトグラフ分析装置で測定した。この測定結果を図６（交流電界を印加してサラダ油を加熱及び空気をバブリングしたときの2,4-デカジエナールの生成量）に示す。測定の結果、2,4-デカジエナールの生成量は、時間の経過とともに上昇し、１２時間後に最大濃度に達した。

比較例２

実施例２と同様に、油槽１２に図３に示す調理器具１のアンテナ２を設置した。交流電源３２に電力を投入せず、アンテナ２から交流電界を放射しない状況にした。また、実施例２と同様に、油槽１２に油脂１０を３Ｌ投入し、油脂１０を１７０℃に熱した。交流電源３２に電力を投入していないので、油脂１０には電界が付与されていない。実施例２と同様に、１７０℃に熱した油脂１０に、食品を投入せず、０．８Ｌ／分の割合で空気によるバブリングを行い、３０分毎に油脂１０を微量採取して、油脂１０中の2,4-デカジエナールの生成量をガスクロマトグラフ分析装置で測定した。この測定結果を図７（交流電界を印加せずにサラダ油を加熱及び空気をバブリングしたときの2,4-デカジエナールの生成量）に示す。測定の結果、2,4-デカジエナールの生成量は、時間の経過とともに上昇し、４時間後に最大濃度に達した。

実施例２（図６、交流電界ｏｎ）と比較例２（図７、交流電界ｏｆｆ）とを比較すると、油脂１０中の2,4-デカジエナールの生成量が最大濃度に達するまでの時間は、実施例２では１２時間後であるのに対し、比較例２では４時間後であり、実施例２の方が比較例２よりも３倍遅い。このことから、実施例２によれば、調理用の油脂１０の劣化が抑制されており、油脂１０の寿命を３倍以上に延ばすことができる。

実施例１及び実施例２において、油脂１０の劣化が抑制される作用機序は不明であるが、実験の結果、その効果は再現性があることが判明した。これは、油脂１０に、１００Ｈｚ以下の基本周波数にその基本周波数の高調波が重畳し、１ｋＨｚを超える周波数成分の強度は第２高調波の１／１００以下となる持つ交流電界を付与することにより、高温の油脂１０中で酸素ラジカルの生成およびその反応を抑制する効果があるためと考えられる。

本実施形態によれば、油脂１０を加熱して油脂１０に食材を浸漬して調理を行う際に、油脂１０に、１００Ｈｚ以下の基本周波数の高調波が重畳し、１ｋＨｚを超える周波数成分の強度は第２高調波の１／１００以下となる交流電界が付与される。これにより、油脂１０の劣化が抑制される。具体的には、油脂１０の酸化が抑えられ、グリセリン脂肪酸エステルの化学反応による種々の物質（例えば、2-ヘプチン-1-オール、trans,trans-2,4-ヘプタジエナール、9-デシン−1−オール、trans,trans-2,4-ノナジエナール、trans,trans-2,4-デカジエナール、10-ウンデセナール、ペンタデカン酸メチル、脂肪酸エステルなど）の生成が抑えられる。これにより、油脂１０の寿命を３倍以上に飛躍的に大きく延長することができる。

なお、本発明は、上記実施形態の構成に限られず、種々の変形が可能である。例えば、アンテナ２は、全体が油脂１０に浸漬されてもよく、例えば油槽１２の底面に水平に配置されてもよい。また、油脂１０は、サラダ油に限られず、他の調理用の油脂にも適用可能である。

１ 調理器具
２ アンテナ
３ 駆動源
４ 電気配線ケーブル
１０ 油脂
１２ 油槽
３１ トランス

Claims (7)

1. 加温した調理用の油槽内の油脂に食材を浸漬して加熱することにより調理する調理器具において、
   油脂中に浸漬させる導電金属プレートで成るアンテナと、
   交流電源を１次側入力とし、２次側に交流電源の基本周波数の周波数成分と、その高調波成分とが重畳した交流出力が得られるトランスと、を備え、
   前記トランスは、その1次側と2次側とで非対称構成として2次側の出力波形に歪を生じさせ、かつ2次側コイルの出力を、別途に設けたコイルを介して取り出すものとし、
   前記アンテナは、導電金属プレートが前記油槽の側壁に沿うようにして油脂中に浸漬させられ、
   前記トランスの２次側出力を前記アンテナに供給し、前記アンテナにより放射される交流電界を前記油脂に付与する、調理器具。
2. 前記交流電源の基本周波数は１００Ｈｚ以下の周波数である、請求項１に記載の調理器具。
3. 前記トランスは、その２次側の交流出力について、高調波成分の強度が、より高次になるに連れ、その強度は減少していき、１ｋＨｚを超える周波数成分の強度は第２高調波の１／１００以下となる、請求項１又は請求項２に記載の調理器具。
4. 前記トランスは、１次側と２次側とが抵抗を介して接続されている、請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の調理器具。
5. 前記アンテナは、導電金属プレートの全表面を絶縁コーティングして成る、請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の調理器具。
6. 加温した調理用の油槽内の油脂に食材を浸漬して加熱することにより調理する調理方法において、
   導電金属プレートで成るアンテナを、導電金属プレートが前記油槽の側壁に沿うようにして油脂中に浸漬させ、
   交流電源を１次側入力とし、２次側に交流電源の基本周波数の周波数成分と、その高調波成分とが重畳した交流出力が得られるトランスの出力を前記アンテナに供給し、
   前記トランスは、その1次側と2次側とで非対称構成として2次側の出力波形に歪を生じさせ、かつ2次側コイルの出力を、別途に設けたコイルを介して取り出すものとし、
   前記アンテナにより放射される交流電界を前記油脂に付与して食材を調理する、調理方法。
7. 前記交流電源の基本周波数は１００Ｈｚ以下の周波数である、請求項６に記載の調理方法。