JPH0640809B2 - 食品の加熱方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は，果実，蔬菜等の固形食品や，果実入りシロッ
プ，ビーフシチュー等の固液混合食品の通電による，調
理または殺菌処理等のための加熱方法に関する。

（従来の技術） 固形および／または液状の食品に，商用電源からの電流
を通電して抵抗加熱することにより，調理もしくは殺菌
処理を行う技術が提案されている（例えば特開昭６１−
１２２７０号公報）。

このような通電方式の食品加熱法は，ジュール熱による
内部加熱を行うので，通常の熱伝導による外部加熱法に
比べて，加熱時間が比較的短く，食品の風味等の品質の
加熱劣化が起こり難いという利点を有する。

しかしながら生の植物性固形食品に通電加熱する場合
は，一般に液状食品や動物性固形食品に比べて加熱時間
が永くなり易く，また不均一加熱を起こし易いという問
題を生ずる。

（発明が解決しようとする課題） 本発明は，比較的高い加熱速度で，均一な加熱が可能
な，固形食品，特に植物性固形食品の通電加熱法を提供
することを目的とする。

さらに本発明は，比較的高い加熱速度で，均一な加熱が
可能な，固形食品，特に植物性固形食品を含む固液混合
食品の通電加熱法を提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段） 本発明は，固形食品に，対向する電極を接触させ，200
ｋＨｚ〜50ＭＨｚの高周波電流を通電することを特徴と
する（以下第１発明と呼ぶ）。

さらに本発明は，固形食品に，導電性液体を媒体とし
て，対向する電極の間で200ｋＨｚ〜50ＭＨｚの高周波
電流を通電することを特徴とする（以下第２発明と呼
ぶ）。

次に本発明は，パイプ内を移動する固形食品と導電性液
体食品よりなる固液混合食品に，該パイプ内の対向する
電極の間で200ｋＨｚ〜50ＭＨｚの高周波電流を通電す
ることを特徴とする（以下第３発明と呼ぶ）。

さらに本発明は，パイプ内を移動する固形食品と導電性
液体食品よりなる固液混合食品に，該パイプ内の第１の
対向する電極の間で200ｋＨｚ〜50ＭＨｚの高周波電流
を通電して，前加熱を行った後，該パイプ内の第２の対
向する電極の間で商用周波数の電流を，該固液混合食品
に通電して，該固液混合食品を所定温度まで加熱するこ
とを特徴とする（以下第４発明と呼ぶ）。

（作用） 生の植物性固形食品を商用周波数の電流で通電加熱する
場合，加熱速度が比較的遅く，かつ不均一加熱を生じや
すいのは，生の状態では細胞内で水分が高分子と結合し
て導電性の低い結合水となっていること，比較的導電性
の低いセルロースを主成分とする細胞壁という通電障壁
があること，また細胞間に空気の気泡があることなどの
ため，イオンが移動し難いので，導電率が全体として小
さく，かつ部分的な組織差のため導電率が部分的に異な
るためと推測される。一方生の動物性固形食品の場合
は，商用周波数の電流で，比較的速い速度で，かつ均一
に通電加熱される。

本発明者は，生の植物性固形食品に通電する電流の周波
数を上げると導電率が次第に上昇することを見出した。
すなわち第１図において，曲線１および２はそれぞれ，
生の馬鈴薯および人参について，周波数と導電率の関係
を示したものであって，導電率は約10ｋＨｚを越えると
上昇を始め，200ｋＨｚを越えると，かなり高い値にな
ることが判明した。

第２図の曲線１および２はそれぞれ，生の牛肉およびは
まちについて，周波数と導電率の関係を示したものであ
って，導電率は周波数に殆ど依存しない。第１図と第２
図を比較すれば明らかのように，生の植物性固形食品
は，通電される電流の周波数が200ｋＨｚを越えると，
その導電率が生の動物性固形食品の導電率にほぼ匹敵す
ることが分かる。このことが生の植物性固形食品に200
ｋＨｚ，より好ましくは350ｋＨｚを越える高周波電流
を通電すると，比較的速い速度で，かつ均一に通電加熱
されることの理由と思われる。なお高周波電流の周波数
が50ＭＨｚを越えることは，電磁放射が大きくなって，
空洞共振器が必要になり，通電加熱用の電流供給が困難
になるので好ましくない。

なお上記導電率は次のようにして測定した。

2〜4cm×2〜4cm×2〜4cmに切断された25゜Ｃの食品サン
プルの両端に，白金電極板を接触させ，4端子法のイン
ピーダンス測定器で，種々の周波数の1ボルトの電圧を
印加して測定した。

第１発明は，静止した状態の固形食品の加熱方法，すな
わち固形食品のバッチタイプの加熱方法に関するもので
あるが，対向する電極を固形食品に接触させ，200ｋＨ
ｚ〜50ＭＨｚの高周波電流を通電するので，固形食品が
生の植物性固形食品であっても，電極をむらなく食品に
密着させることによって，比較的速い速度で，かつ均一
に通電加熱することができる。

第２発明は，固形食品のバッチタイプまたは連続加熱方
法に関するものであるが，曲面状形状や小サイズ等のた
め，直接電極板を接触可能な，対向する比較的広い平面
状表面を有しない固形食品に好ましく適用される。すな
わち電流は，第１の電極板−導電性液体−固形食品−導
電性液体−第２の電極板を通って流れて，すなわち導電
性液体が媒体となって，固形食品を通電加熱する。

このさい通電される200ｋＨｚ〜50ＭＨｚの高周波電流
の周波数において，導電率が固形食品の導電率より小さ
い導電性液体を用いることによって，固形食品は生の植
物性固形食品の場合であっても，導電性液体よりも速い
昇温速度で短時間に所定温度まで加熱される。導電性液
体としては，固形食品の本来の味覚を損なうおそれのな
いもの，例えば0.01〜0.5重量％程度の低濃度の食塩水
などが好ましく用いられる。

また導電率が固形食品のそれと同じ値の導電性液体を用
いる場合には，両者とも同一の速度で昇温するので，液
体の温度を計ることによって，固形食品の温度を知るこ
とができる。

第３発明は，固形食品と導電性液体食品の導電率がほぼ
等しくなる，200ｋＨｚ〜50ＭＨｚの間の周波数の高周
波電流を，パイプ内を移動する固液混合食品に該パイプ
内の対向する電流の間で通電することによって，固液混
合食品を比較的速い昇温速度で短時間に所定温度まで連
続加熱することができる。

第４発明は，約40゜Ｃ以上の加温履歴を有する生の植物
性固形食品は，商用周波数の電流による通電加熱によっ
ても，比較的速い速度で，かつ均一に通電加熱されると
いう知見に基づくものである（特願平１−２１４５３９
号参照）。

すなわちパイプ内を移動する固液混合食品中の固形食品
が生の植物性固形食品である場合であっても，該パイプ
内の第１の対向する電極の間で，200ｋＨｚ〜50ＭＨｚ
の高周波電流を通電することによって，植物性固形食品
を比較的速い速度で，かつ均一に約40゜Ｃ以上まで加熱
できる。それ以後は該パイプ内の第２の対向する電極の
間で，電源コストが比較的安い商用周波数の電流を通電
することによって，固液混合食品を比較的速い昇温速度
で短時間に所定温度まで連続加熱することができる。

（実施例） 第１発明は，輪切り根菜（例えば生の人参，大根等の）
のように，電極板２を接触可能な対向する平面を有する
固形食品１に，第３図に示すようにして，高周波電源３
より高周波電流を通電することによって実施される。

第１発明を，固形食品の室温で長期保存のために適用す
る場合は，当該食品のｐＨによって定まる殺菌温度（ｐ
Ｈ５．５〜７．０の低酸性食品の場合は約110〜130゜
Ｃ）に無菌室内にある圧力容器（図示されない）中で，
必要な殺菌値（Ｆｏ）が得られる所定時間，通電加熱し
た後，常法により容器（例えば缶またはパウチ）に無菌
充填・密封を行う。

第２発明をバッチ方式で実施する場合は，第４図に示す
ように，電気絶縁性材料よりなる容器４に固形食品１と
導電性液体５を収納し，対向する電極板２の間で，高周
波電源３より高周波電流を，導電性液体５を介して固形
食品１に通電することによって行われる。

第２発明を，連続方式で固形食品の室温における長期保
存のため実施する場合は，例えば第５図に示すような殺
菌加熱−無菌包装システムによって行われる。

第５図において，６は食品タンク，７はポンプ，８は連
続式通電加熱パイプ，９は冷却器，１０は無菌充填・密
封装置，１１は還流パイプである。加熱パイプ８は例え
ば内面をセラミックコーチングされたステンレス鋼パイ
プよりなり，内部に対向する一対の電極板２が配設され
ており，電極板２は導線１２により高周波電流電源３に
接続される。

食品タンク６には，生の植物性固形食品を含む固形食品
１および導電性液体５（例えば室温の）が収納されてい
る。固形食品１および導電性液体５は，ポンプ７によっ
て食品タンク６から連続的に加熱パイプ８に供給され，
加熱パイプ８を通過中に電極板２からフィードされる高
周波電流により必要な殺菌値（Ｆｏ）が得られる時間
（固形食品１に対して例えば数分），所定殺菌温度（固
形食品１に対して例えば120℃）に通電加熱される。

次いで固形食品１および導電性液体５は冷却器９で室温
近傍まで冷却され，導電性液体５は食品タンク６に還流
パイプ１１を通って還流し，固形食品１は無菌充填・密
封装置１０で缶詰等の包装品となる。

加熱パイプ８は密封されているので，１気圧よりも高く
加圧可能であり，従って固形食品１を例えば１２０゜Ｃ
で加熱殺菌することが可能である。通電される高周波電
流の周波数において，固形食品１と導電性液体５の導電
率が等しい場合は，両者の加熱速度はほぼ等しいが，前
者の導電率が後者のそれよりも高い場合は，後者の加熱
温度は前者のそれよりも低い。例えば前者が１２０゜Ｃ
の場合，後者は例えば約８０゜Ｃとなる。

第３発明は，例えば賽の目状の人参，馬鈴薯，および牛
肉などの固形食品，ならびにルーなどの導電性液体食品
よりなるビーフカレー等の固液混合食品の連続加熱に適
用されるものである。この場合は，導電性液体食品が還
流パイプ１１を通って還流されない点を除いては，第２
発明の連続加熱の場合と同様にして実施される。勿論人
参，馬鈴薯などの植物性固形食品は生の状態のものであ
てよい。

第４発明も，第３発明の場合と同様な固液混合食品の連
続加熱に対して適用されるものである。ただしこの場合
は，第６図に示すように，高周波電流電源３に接続する
対向する第１の電極板２と，その下流の商用周波数電源
１６に接続する対向する第２の電極板１５が，加熱パイ
プ８内に設けられている点が第３発明の場合とことな
る。なお第６図において，１３は導電性液体食品，１４
は固液混合食品である。

次に実験例について述べる。

第４図に示すように，20mm×28mm×32mm長方体形状の生
の人参１（重さ20.8gr.）を0.1重量％食塩水５（100c
c）と共に容器４に収納し，50Hz，30kHz，380kHzおよび
13MHzの交流電流を印加して通電加熱を行った。

その際人参１の中心部ａ，中心部ａより下方の下面近傍
部ｂ，中心部ａより上方の上面近傍部ｃおよび人参１よ
り下方の食塩水５の部分ｄに，熱電対（図示されない）
を挿入して，温度の変化を測定した。

第７図（ａ），（ｂ），（ｃ）および（ｄ）はそれぞ
れ，周波数が50Hz，30kHz，380kHzおよび13MHzの場合を
示す。周波数が50Hzおよび30kHzの場合は，人参１の温
度上昇が遅く，かつ不均一であるが，周波数が380kHzお
よび13MHzになると，人参１の温度上昇が速く，かつ均
一になることが分かる。

なお周波数が50Hz，30kHz，および380kHzの，消費電力
は400〜600Ｗであったが，13MHzの場合は200Ｗであっ
た。

第８図は，23mm×27mm×25mm（重さ20.5gr.）の生の馬
鈴薯について，13MHzの高周波電流を印加して，第７図
の場合と同様な実験を行った結果を示す。この場合の消
費電力は200Ｗであった。

（発明の効果） 第１発明および第２発明は，比較的高い加熱速度で，均
一な加熱が可能な，固形食品，特に植物性固形食品を通
電加熱することができるという効果を奏する。

第３発明および第４発明は，比較的高い加熱速度で，均
一な加熱が可能な，固形食品，特に植物性固形食品を含
む固液混合食品を通電加熱することができるという効果
を奏する。

第２発明は，豆類や賽の目状の蔬菜等の比較的小粒の固
形食品の通電加熱に容易に適用できるというメリットを
有する。

第４発明は，交流電源の設備費が安くなるというメリッ
トを有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は生の植物性固形食品の通電周波数と導電率の関
係の例を示す線図，第２図は生の動物性固形食品の通電
周波数と導電率の関係の例を示す線図，第３図は第１発
明の実施例を示すための説明用一部切断正面図，第４図
は第２発明の第１の実施例を示すための説明用縦断面
図，第５図は第２発明の第２の実施例を示すための説明
用図面，第６図は第４発明の実施例を示すための説明用
要部斜視図，第７図は生の人参について，種々の周波数
の電流による加熱速度の例を示す線図であって，第７図
（ａ），（ｂ）は比較例の場合，第７図（ｃ），（ｄ）
は本発明の場合を示す図面，第８図は生の馬鈴薯につい
て本発明の場合の加熱速度の例を示す線図である。 １……固形食品，２……電極板，３……高周波電源，５
……導電性液体，８……（連続式通電加熱）パイプ，１
３……導電性液体食品，１４……固液混合食品，１５…
…電極板，１６……商用周波数電源。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】固形食品に，対向する電極を接触させ，20
   0 ｋＨｚ〜50ＭＨｚの高周波電流を通電することを特徴
   とする固形食品の加熱方法。
2. 【請求項２】固形食品に，導電性液体を媒体として，対
   向する電極の間で200ｋＨｚ〜50ＭＨｚの高周波電流を
   通電することを特徴とする固形食品の加熱方法。
3. 【請求項３】パイプ内を移動する固形食品と導電性液体
   食品よりなる固液混合食品に，該パイプ内の対向する電
   極の間で200ｋＨｚ〜50ＭＨｚの高周波電流を通電する
   ことを特徴とする固液混合食品の加熱方法。
4. 【請求項４】パイプ内を移動する固形食品と導電性液体
   食品よりなる固液混合食品に，該パイプ内の第１の対向
   する電極の間で200ｋＨｚ〜50ＭＨｚの高周波電流を通
   電して，前加熱を行った後，該パイプ内の第２の対向す
   る電極の間で商用周波数の電流を通電して，該固液混合
   食品を所定温度まで加熱することを特徴とする固液混合
   食品の加熱方法。