JPH01273539A - 解凍方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は解凍方法及びその装置に関するもので、更に
詳細には、例えば冷凍肉あるいは冷凍魚等の被解凍体を
調理可能な状態（具体的には庖丁使用可能な状態）に解
凍する方法及びその装置に関するものである。

［従来の技術］ 一般に、冷凍肉や冷凍魚等の凍結された被解凍体を解凍
する方法としては、被解凍体を取巻く空気を加熱して加
熱された空気を媒体として間接的に被解凍体を解凍した
り、気液接触装置及び温度制御装置等により解凍用空気
を所定の温度及び湿度に調整した後に被解凍体の収容室
内に供給する空気解凍方法、あるいは、被解凍体に流水
を浴びせたり、解凍槽内に被解凍体を収容した状態で解
凍用水を流して解凍を行う流水解凍方法等が行われてい
る。

しかし、前者すなわち空気解凍方法は、均一な解凍がで
きると共に、解凍によりドリップが少ないという利点が
あるが、解凍中の空気流により被解凍体が乾燥づると共
に、解凍にｆｆ、’ｊ間がかかるという欠点がある。ま
た、後者１なわ６水解凍方法においては、空気解凍方法
に比べて熱伝導が良く、効率的であるが、解凍後の肉質
が水ぼくなり、かつ、栄養分や旨味成分が流出する等の
欠点がある。

また、別の解凍方法として、被解凍体の両側に極板を接
触させて電流を通じて被解凍体の内部を加熱する低周波
電流解凍方法も知られており、この低周波電流解凍方法
によれば、解凍時間の短縮が図れると共に、品質の維持
が図れるという利点があるが、極板を接触させにくい形
の食品においては漏電や部分加熱の欠点がある。

そこで、上記解凍方法の欠点を解決するために更に別の
解凍方法として、高周波発振器から発振するマイクロ波
エネルギを被解凍体に吸収させて解凍を行う高周波解凍
方法が採用されており、この高周波解凍方法によれば、
解凍時間の短縮が図れると共に、ドリップの発生を少な
くすることができ、かつ、品質の向上及び衛生面の維持
が図れる等の利点が得られるとされている。この高周波
解凍方法を具体化した解凍装置として、マイクロ波の電
磁波を加熱源として用いる加熱装置のにセビティ内に、
金属製抵抗体又は遠赤外線発生体を外部電源と接触せず
に配置した高周波加熱装置が使用されている（特開昭６
２−２９０８９号公報参照）。

［発明が解決しようとする課題］ 上記従来の高周波加熱装置は、高周波発振器からマイク
ロ波が被解凍体に吸収される際の摩擦熱すなわち誘電加
熱によって解凍を行うと共に、高周波電流に基くジュー
ル熱加熱又は遠赤外線加熱を併用して被解凍体の解凍を
行うものであるが、解凍開始から解凍終了までマイクロ
波を被解凍体に照射する方法であるため、特に大型のも
のや被解凍体に突起部があるものでｉ４１解凍むらが発
生し易いという問題がある。まＩＣ、マイクロ波と併用
して被解凍体にジュール加熱又は遠赤外線加熱を行うこ
とは主に被加熱体（被解凍体）に焦げ目をつりる目的で
あるが、同時に被解凍体にマイクロ波とジュール加熱又
は遠赤外線加熱を与えることは消費エネルギの慣失につ
ながり好ましくないばかりか、必ずしも解凍後の状態に
おいては被解凍体を調理可能な最適状態にできるとはい
い難かった。

この発明は上記事情に鑑みなされたもので、その目的と
するところは、被解凍体の品質を損わずに短時間で解凍
でき、かつ、被解凍体を調理可能な状態に解凍できるよ
うにしたことを特徴とする解凍方法及びその装置を提供
しようとするものである。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、この発明の解凍方法は、凍
結された被解凍体にマイクロ波を照射して被解凍体の表
面温度がＯ℃〜−３℃の範囲に達した侵、マイクロ波照
射を停止し、次いで、上記被解凍体に遠赤外線を照射し
て被解凍体の芯温が一３℃〜−５℃に達するまで解凍を
行うことを特徴とするものである。

また、この発明の解凍装置は、被解凍体を収容する解凍
装置本体と、この解凍装置本体内に併設される被解凍体
にマイクロ波を照（ト）する高周波発生手段及び被解凍
体に遠赤外線を照射する遠赤外線発生手段と、上記被解
凍体の所定箇所の温度を検出する温度検出手段及び上記
温度検出手段からの信号を受けて上記高周波発生手段と
遠涛、外線発生手段とを選択的に作動する制御手段とを
具備して成るものである。

この発明の解凍装置において、上記高周波発生手段は被
解凍体にマイクロ波を照射づるｂのであれば任意のもの
でよいが、好ましくは連続的にマイクロ波を発振する高
周波発振器である方がよく、その発振周波数はマイクロ
波帯の中で、電波法によりマイクロ波を情報伝達以外の
工業的用途に使用する周波数が指定されてｉｆｉす、２
４５０±５０ＭＨ７の範囲がよい。この場合、解凍装置
本体の内壁面にはマイクロ波を乱反射させる光沢面を有
する材質のものである方が好ましい。

また、上記遠赤外線発生手段は加熱と共に遠赤外線を照
射するものであれば任意のものでよく、例えば遠赤外線
を透過するセラミックスの背面側に加熱体を沿設して成
る遠赤外線照射体で形成することができる。この場合、
上記遠赤外線を透過するセラミックスとしては例えば炭
化珪素、窒化珪素、コージライト（２Ｍ　ｑｏ　・５　
Ｓ　ｉ　０２　）　するいはジルコン（ＺｒＯ−８ｉｎ
２）等が使用される。この遠赤外線照射体の赤外線放射
は２〜１００μｍの範囲で、好ましくは２．５〜２５μ
ｍの範囲に赤外線放射エネルギの特性曲線のピーク部分
がある方がよい。

［作用］ 上記のように構成された解凍装置の高周波発生手段から
被解凍体に向ってマイクロ波が照射されると、マイクロ
波エネルギーによる誘電加熱によって被解凍体が解凍さ
れ、温度検出手段により被解凍体の表面温度がＯ℃〜−
３℃の範囲を検出した時点で制御手段により高周波発生
手段が停止し、次いで、遠赤外線発生手段が作動して被
解凍体に遠赤外線が照射される。そして、温度検出手段
により被解凍体の芯温が一３℃〜−５℃の範囲を検出し
た時点で制御手段により遠赤外線発生手段が停止して解
凍が終了する。

［実施例］ 以下にこの発明の実施例を図面に基いて訂細に説明覆る
。

第１図はこの発明に係る解凍装置の断面図、第２図は第
１図のＩ−ｎ断面図を示している。

この発明の解凍装置は、箱状に形成される解凍装置本体
１０と、この装置本体１０内に収容される被解凍体Ａに
向ってマイクロ波を照射する高周波発生手段２０と、被
解凍体△に遠赤外線を照射する遠赤外線発生手段３０と
、被解凍体Ａの表面温度と芯温を検出する温度検出手段
４０及び高周波発生手段２０と遠赤外線発生手段３０と
を選択的に作動する制御手段５０とで構成されている。

上記装置本体１０は、第３図に示すように、例えばステ
ンレス鋼、アルミニウムあるいは銅製の内壁板１１と例
えばプラスチック、鋼板、ステンレスあるいはアルミニ
ウム等にて形成される外壁板１２との間に例えば発泡ポ
リウレタン等の断熱性心材１３を充填した断熱サンドイ
ンチ構造に形成されており、その正面側にはヒンジ１４
によって開閉可能なｍ１５が装着されている。この場合
、内壁板１１の内壁面はある程度の光沢を有しており、
高周波発生手段２０にて発生されるマイクロ波が乱反射
して被解凍体Ａに均一に照射されるようになっている。

また、解凍装置本体１０の天井面１６のほぼ中央には開
口部１７が設けられており、このｎ口部１７に高周波発
生手段であるマグネトロン２０が臨設されており、そし
て、このマグネトロン２０に関して前後対称位置には加
熱によって遠赤外線を照射する遠赤外線発生手段３０が
取付けられている。また、装置本体１０の左右の対向す
る側壁間における一方の側壁１８ａに空気取入れ口６０
が設けられると共に、他方の側壁１８ｂには吸引手段で
あるファン６２を有する空気排出口６１が設けられ、装
置本体１０の下部内方に被解凍体Ａの載置部６３が形成
されている。

上記マグネトロン２０は、冷却ファン２１を具備した強
制冷却式の連続波マグネトロンにて形成されており、装
置本体１０の上部に載置された制御手段であるコントロ
ール部５０によって制御されるように＜２っている。こ
のマグネ１−ロン２０は、具体的には、高周波出力が２
００Ｗ相当、発振周波数が２４５０±５０Ｍ＋＋２のも
のが使用される。なお、通常出力は５００Ｗであるが、
解凍には大きすぎるので、１０秒間加熱、２０秒間停止
を繰返す制御により出力を調整する。

また、上記遠赤外線発生手段３０は、装置本体１０の前
後方向に互いに平行に装着される２つの遠赤外線照射体
３１．３１にて構成されている。この場合、上記遠赤外
線照射体３１は、第４図に示すように、−側面に開口３
２を有する金属製ケース３３の開口３２部に遠赤外線を
透過づるセラミックス板３４を配設すると共に、このセ
ラミックス板３４の背面にヒータ３５を沿設し、そして
、ヒータ３５の背面部とケース３３との間には例えばセ
ラミックスファイバ等の断熱反射材３６が充填されてい
る。

なおこの場合、上記セラミックス板３４としては例えば
炭化珪素、窒化珪素、コージライト（２ＭＱ０　・５８
　＋　０２　）あるいはジルコン（ＺｒＯ２・５ｉＯ２
）等が使用される。この、遠赤外線照射体３１は、具体
的にはヒータ容量：１Ｋｗ（５００−×２本）、セラミ
ックス板寸法：１５０間×４５０＃Ｉ、表面温度１５０
℃〜１７０℃（作動時）、赤外線放射：２〜１００μｍ
のものが使用される。

この場合、赤外線放射と表面温度に関しては、水、高分
子や有機化合物は１μｍ以上の赤外線、特に２．５〜２
５μｍの遠赤外線を選択的に吸収づるので、２．５〜２
５μｍの遠赤外線を多く放射できるように表面１９を約
１５０℃前後で使用している。

なお、上記遠赤外線照射体３１は必ずしも装置本体１０
の天井面１６に取付ける必要はなく、装置本体１０の背
面側壁１９あるいは天井面１６及び背面側壁１９に取付
けてもよい。

一方、上記温度検出手段４０は、被解凍体△の表面温度
及び芯温を検出すべく被解凍体Ａに突入される棒状のサ
ーモセンサにて形成されており、このサーモセンサ４０
により検出された被解凍体Ａの表面温度及び芯温の信号
を受けてコントロール部５０によりマグネトロン２０と
遠赤外線照射体３１が選択的に作動されるようになって
いる。すなわち、サーモセン１す４０によって被解凍体
Δの表面温度がＯ℃〜−３℃を検出した際、マグネ１ヘ
ロン２０による解凍動作が停止すると共に、遠赤外線照
射体３１による解凍が開始され、そして、サーモセンサ
４０により被解凍体Ａの芯温が一３℃〜−５℃の範囲を
検出した時点で遠赤外線照射体３１による解凍が停止さ
れるようになっている。なお、サーモセンサ４０は必ず
しも被解凍体への表面温度と芯温の双方を検出するもの
である必要はなく、第１図に想像線で示すように被解凍
体Ａの表面温度のみ検出し、被解凍体Ａの種類、大きさ
による温反差に応じて予め記憶された被解凍体Ａの芯温
を検１１１Ｊるようにしてもよい。

上記コントロール部５０は、第５図に示すように、上記
マグネトロン２０と遠赤外線放射体３１を並列に配線す
ると共に、これらマグネトロン２０の作動スイッチ４１
と遠赤外線照射体３１の作動スイッチ４２のリレー４３
．４４をサーモセンサ４０の切換スイッチ４５によって
選択的に励磁すべく並列に配線して成る電気制御回路を
構成している。なお、第５図において、符号４６は解凍
装置本体１０の所定位置に配設された雰囲気センサ（図
示せず）の切換スイッチで、例えば解凍装置本体１０内
の雰囲気温度が３０℃に達した時点で遠赤外線ｔＩｉ射
体３１の作動を停止し得る機能を有している。

また、コントロール部５０はファン６２のＯＮ、ＯＦＦ
動作をも制御し得るようになっている。

上記のように構成されるこの発明の解凍装置を用いて被
解凍体Ａの解凍を行うには、まず、装置本体１０内の被
解凍体載置部６３上に被解凍体Ａを載置すると共に、被
解凍体Ａにサーモセンサ４０を接触して扉１５を閉塞し
た後、始動スイッチ（図示せず）をＯＮにすると、マグ
ネトロン２０が作動し、マグネトロン２０からのマイク
ロ波が解ｆ！ｌ装置本体１０の内壁面に乱反射して被解
凍体Ａに均一に吸収され、そのマイクロ波エネルギによ
る誘電加熱作用により被解凍体Ａが解凍される。そして
、サーモセンサ４０が被解凍体Ａの表面温度（Ｏ℃〜−
３℃）を検出すると、コントロール部５０によりマグネ
トロン２０の作動が停止し、遠赤外線照射体３１が作動
して被解凍体Ａの解凍が続行される。このとき、遠赤外
線照射体３１．３１のヒータ３５．３５が加熱されると
共に、空気排出口６１のファン６２が駆動され、遠赤外
線照射体３１．３１から加熱された遠赤外線が被解凍体
Ａに照射される（第２図及び第３図参照）。この際、−
側壁１８ａの空気取入れロ６０カ＋ら空気排出口６１に
向って流れる水平気流によって加熱された遠赤外線が空
気を媒体とする加熱に優先して被解凍体Ａに照射される
ことになり、遠赤外線の浸透及び熱変換作用により被解
凍体Ａの表面部及び内部の解凍を行うことができる。そ
して、サーモセンサ４０が被解凍体Ａの芯温く一３℃−
一−５℃）を検出した時点で遠赤外線照射体３１の作動
が停止して、解凍作業が終了する。

なお、この解凍装置本体１０は発泡ポリウレタンの断熱
性心材１３で外気からの熱侵入を抑えると共に、年内温
度を一定に制御しているので、冬期ち夏期もほぼ同一時
間で解凍でき年間を通して安定した解凍ができる。

次に、この発明に係る解凍装置についての実験例につい
て説明する。

★実験例工 この発明に係る解凍装置を用いて冷凍マグロブロックと
冷凍牛肉ブロックについて解凍を行ったところ以下のよ
うな結果が得られた。

解凍例１ ■被解凍体 冷凍マグロブロック１．５Ｋｙ 品温ニー２０℃ ■解凍条件 マイクロ波解凍＝１０分 遠赤外線加熱解凍：雰囲気温度３０℃×２０分解凍終了
温度ニー４℃（芯温） 解凍例２ ■被解凍体 冷凍牛肉ブロック２．０Ｋｇ 品温ニー２０℃ ■解凍条件 マイクロ波解凍＝１２分 遠赤外線加熱解凍：雰囲気温度３０℃×２０分解凍終了
温度ニー５℃（芯温） ★実験例■ この発明に係る解凍方法と従来のマイクロ波解凍及び遠
赤外線加熱解凍方法とを比較実験した結果、第６図に示
すような結果が得られた。

この実験例■において、被解凍体Ａが冷凍マグロブロッ
ク２．５Ｋｇ、品４ニー２５℃について比較実験を行っ
たところ以下の結果が得られた。

■マイクロ波解凍（２４５０ＭＩＩＺ、　１５０Ｗ／ｈ
ｒ）マイクロ波が被解凍体（誘電体）の中に入ると、被
解凍体に吸収されて強度が弱くなっていく傾向にあり、
マイクロ波の電力密度が被解凍体への表面に対して１．
／２に減衰する深さを半減深度で表すと、氷の半減深度
は７．８ｍ、水の半減深度は１．３ｃｍであり、マイク
ロ波の浸透力を氷と水とで比較すると、氷は水の約６０
０倍の浸透性がある。

解凍において、被解凍体Ａの品温−２５℃から一５℃ま
で温度を上げるのには、−様にマイクロ波を吸収させる
。

マイクロ波の氷に対する浸透特性が被解凍体Ａの表面温
度と芯温との温度差を非常に小さくしているが、その一
部分が溶けて水となると、この部分に発熱が多くなり、
大部分のマイクロ波はこの部分の昇温に作用する。その
ため、−度溶解した部分が表面部分に生じると、異常な
温度まで昇温する一方、内部の氷の部分は依然として氷
のままであるという状況が生じた。

■遠赤外線加熱解凍（最大出力１　ＫＷ／ｈｒ　）「放
射」を利用した遠赤外線加熱解凍は、熱源から直接放射
された遠赤外線が空気等の媒体に吸収されることなく直
接被解凍体Ａに吸収されて熱に変るため、熱伝達効率が
よいが、その解凍所要時間は９０分とかなりの時間が必
要であった。

また、表面温度と芯温との温度差的１０℃は避けられな
い。

■この発明の解凍方法 マイクロ波により品温−２５℃から表面温度−３℃まで
解凍を行い、続いて遠赤外線を照（ト）して芯温が一３
℃になるまでｖｓ　ｑを行ったところ以下の結果が（ｑ
られた。

表面温度と芯温との温度差が３℃前後とほぼ均一の解凍
かでき、解凍後の庖丁作業が全体として容易にできた。

解凍所要時間は約３０分と遠赤外線加熱解凍方法に比べ
て１／３に短縮された。

被解凍体の表面が乾燥しすぎず、品質の維持が図れた。

［発明の効果］ 以上に説明したように、この発明の解凍方法及び解凍装
４によれば、凍結された被解凍体をマイクロ波にて解凍
した後、遠赤外線加熱により解凍するため、短時間に表
面と芯部を均一に解凍することができると共に、被解凍
体の品質を損うことなく調理最適状態に解凍することか
でき、更には、マイクロ波解凍と遠赤外線解凍とを有効
に利用するので、省エネルギ化を図ることができる。

また、請求項２記載の解凍装置によれば、全体の構造が
簡単で、小型であるため、製作し易く、しかも、小型で
あるため、スペースの有効利用が図れ、レス１〜ランや
スーパー等において広範囲に使用できる等の効果が得ら
れる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係るＭ線装置の断面図、第２図は第
１図の■−■断面図、第３図はこの発明における解凍装
置本体の一部拡大断面図、第４図はこの発明における遠
赤外線照射体の断面図、第５図はこの発明における制御
手段の電気制御回路図、第６図はこの発明の解凍方法と
従来の解凍方法とを比較する被解凍体の表面部と中心部
の解凍状態を示ず温度−時間特性曲線図である。 符号説明 （１０）・・・解凍装置本体 （２０）・・・マグネ１ヘロン（高周波発生手段）（３
０）・・・遠赤外線発生手段 （３１）・・・遠赤外線照射体 （３４）・・・セラミックス板 （３５）・・・ヒータ （４０）・・・サーモセンサ（温度検出手段）（４１）
・・・マグネトロンの作動スイッチ（４２）・・・遠赤
外線照射体の作動スイッチ（４３，４４＞・・・リレー （４５）・・・サーモセンサの切換スイッチ（５０）・
・・フン１へロール部（制御手段）特　許　出　願　人
　日本軽金属株式会社代　　理　　人　　弁理士　　中
　　村　　智　　廣　（外３名）１５で　２　　図 ６ン　　　　　６１ 第３図 ３５．ヒータ 第４図 ４５：サーモセンサの切換スイッチ 第６図 Ｔｏ　　　２０　　３０　　４０　　５０　　６０　　
７０　　８０　　９０時　　間　（分）−一一

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）凍結された被解凍体にマイクロ波を照射して被解
   凍体の表面温度が０℃〜−３℃の範囲に達した後、マイ
   クロ波照射を停止し、次いで、上記被解凍体に遠赤外線
   を照射して被解凍体の芯温が−３℃〜−５℃に達するま
   で解凍を行うことを特徴とする解凍方法。
2. （２）被解凍体を収容する解凍装置本体と、この解凍装
   置本体内に併設される被解凍体にマイクロ波を照射する
   高周波発生手段及び被解凍体に遠赤外線を照射する遠赤
   外線発生手段と、上記被解凍体の所定箇所の温度を検出
   する温度検出手段及び上記温度検出手段からの信号を受
   けて上記高周波発生手段と遠赤外線発生手段とを選択的
   に作動する制御手段とを具備して成ることを特徴とする
   解凍装置。