JPS594981B2 - 食品の減圧膨化乾燥法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は食品の減圧膨化乾燥法に関し、更に詳細には熱
水等の江別ｌこより復元後の食感が乾燥前の食感とほと
んど変らないまでに短時間で復元する乾燥食品を得るこ
とができる食品の減圧膨化乾燥法に関するものである。

従来より熱水等の江別（こより簡単に復元させることが
できる即席食品が数多く開発され、それに伴って乾燥技
術についても多種多様の研究、開発がなされている。

その代表的な例を挙げれば、熱風乾燥法、マイクロ波乾
燥法、凍結乾燥法、油揚げ法、減圧乾燥法等がある。

更に過熱蒸気の流れに被乾燥物を短時間曝し、加熱脱水
したものを急激に大気中に放出して膨化した製品を得る
膨化乾燥法等がある。

しかしながらこのような従来の乾燥法によって得られた
乾燥食品は、その復元性殊に復元後の食感において満足
なものが得られないという欠点があった。

すなわち、復元後の食感と乾燥前の食感とを比較すると
、前者には弾力性がない、芯がある、粘着性に欠ける、
張がない等の欠点が目立ち、後者の食感とほとんど変ら
ない食感を有するといえるものではなかった。

本発明はかＸる欠点を解消した乾燥食品を得るために開
発された新規な乾燥法を提供しようとするものである。

その要旨は食品を、該食品が膨化するに充分な速度で該
食品中の水分が氷結する程度の急速減圧状態下におき、
該食品中の水分が氷結した後加熱乾燥し、次いで常圧に
戻すことを特徴とする食品の減圧膨化乾燥法である。

以下本発明方法ｌこついて詳述する。

本発明方法によって乾燥し得る食品は野菜、果物、穀類
、豆類、穀類を主体としたドウ成形物等の固形物、ある
いはこれら固形物を加工調理した固形物、畜肉、ハム・
ベーコンのような畜肉加工品、魚肉・貝・エビ・海藻の
ような水産物およびそれらの加工品、卵焼き・だし巻き
のような卵加工品などの固形物であり、本発明の目的を
有効に達成するには水分含量が約５０％以上の固形物で
あることが望ましい。

本発明方法においてはまずかかる食品を減圧下におく。

たゾし、該食品を減圧下におくに当っては少なくとも次
の二つの条件を満足させなければならない。

第］の条件は食品を膨化が起るに充分な早さで特定の減
圧下におくことである。

食品を減圧下におくと食品中の水の沸点は当然低下し、
それによって該食品中の水分、殊に自由水分の蒸散現象
が起る。

このような、蒸散現象が短時間に且つ急速に起ることに
よって、換言するならば食品を短時間で減圧下におくこ
とによって上記食品は膨化する。

このことから本発明にいう食品の膨化が起るに充分な速
度とは、食品中の水分を短時間で且つ急速に蒸散せしめ
るに充分な速さをいう。

一般に各種食品の水分蒸散による膨化現象はその食品の
種類によって異なる。

従って食品の膨化が起るに充分な速度も食品の種類によ
って異なってくるが、概ね１秒以内であることが好まし
い。

次に第２の条件は上記第１の条件で述べた特定の減圧度
を食品中の水分が氷結するに充分な程度の減圧度にする
ことである。

本発明にいう食品中の水分が氷結するに充分な程度の減
圧度は約４．５８ ｔｏｒｒ以下であり、好ましくは約
０．８ｔｏｒｒ以下である。

−１−上記二つの条件を満足させて食品を減圧下におい
た後、該食品中の水分が氷結するまで好ましくは氷結し
品温低下がなくなるまで保持する。

この処理によって膨化した食品の形状をそのままの状態
に保持させ最終的に得られる乾燥食品を膨化状態となす
ことにより、熱水等による復元を速めることが可能とな
る。

上記二つの条件を満足させるための減圧方法としては以
下の二つがある。

第１の方法は、食品の膨化と食品中の水分の氷結を１段
階で行なう方法、即ち食品中の水分が氷結する程度の減
圧度下に、食品を膨化が起るに充分な早さでおく方法で
ある。

この方法によると、食品の膨化と食品中の水分の氷結と
はほとんど瞬時に起ることになる。

第２の方法は、食品の膨化と食品中の水分の氷結を２段
階で行なう方法、即ち食品を膨化が起るに充分な早さで
減圧下（食品中の水分が氷結するに充分な減圧度に至ら
ない程度の減圧下）において、食品を膨化させ、その後
減圧程度を食品中の水分が氷結するに充分な減圧度にま
で下げる方法である。

この方法によると、食品の膨化と食品中の水分の氷結は
別個に時間的経緯を経て起ることになる。

本発明の目的を達成する上からは上記いずれの方法を用
いても何ら差し支えない。

食品中の水分を氷結させた後は赤外線加熱、マイクロ波
加熱等の常法の加熱手段により加熱乾燥する。

この加熱乾燥において食品中の氷結した水分を完全に溶
かした後水分を蒸散させると、膨化状態にある食品が萎
縮する原因になりやすく、一方氷結した水分を昇華によ
って蒸散させると最終的に得られる乾燥食品の熱水等に
よる復元後の食感が乾燥前の食感と異ったものになる傾
向がある。

従って加熱乾燥に当っては食品中の氷結した水分を完全
に溶かすことなく且つ昇華でない状態即ち半氷結のまま
水分を蒸散させる方法が上記欠点を防止するためには好
ましく、そのための具体的な加熱乾燥手段としては赤外
線等による輻射加熱が最も好ましい。

次ｔこ加熱乾燥して得られた乾燥食品を常圧に戻した後
、包装工程等の次工程へ移行せしめる。

次に一例として炊飯米について本発明方法を説明すると
、まず精米を水洗い抜水に浸漬し次いで常法により炊飯
する。

次に得られた炊飯米に減圧膨化処理を施すが、減圧膨化
処理開始時の炊飯米の品温は５〜１００℃、好ましくは
３０〜１００℃の範囲内にある方が良く、この範囲内に
おいても極力高い品温の方が炊飯米を膨化させるには好
適である。

炊飯米の減圧膨化処理条件としては（１）減圧度は４．
５ ｔｏｒｒ以下、好ましくはＱ、８ｔ□ｒｒ以下であ
ること。

（２）減圧速度は常圧から所望の減圧度まで１秒以内で
実施することである。

これらの条件に従って炊飯米に減圧膨化処理を施すこと
により、炊飯米中の水分が急激に蒸散し、それによって
該炊飯米を膨化せしめた後、その状態のまま該炊飯米の
残余水分を氷結させて炊飯米の膨化状態を保持せしめる
。

減圧膨化処理時の炊飯米の品温の経時的推移の概略を第
１図に示す。

縦軸は温度（’Ｃ）、横軸は減圧処理時間（分）を表わ
し、曲線は品温の変化を示す。

冑、ここにいう炊飯米の品温とは、炊飯米の１粒に温度
センサーを挿入し、その温度センサーによって検知され
た温度をいい、以降も同様である。

炊飯米を上記の二つの減圧膨化処理条件で処理すると、
イで示す如く炊飯米の品温は急速に低下して過冷却状態
になる。

かかる現象は炊飯米の水分が急激に蒸散して気化熱を奪
うためであり、この際の急激な水分蒸散によって炊飯米
が膨化するのである。

その後、口で示す如く上記炊飯米の品温はやや上昇する
。

これは過冷却状態にある上記炊飯米中の水分が氷結する
ときに出す熱エネルギーによって炊飯米の品温を上昇さ
せるために生する現象である。

その後炊飯米の品温はハで示すように徐々に下降してい
くが、これは該炊飯米中の氷結した水分が徐々にではあ
るが昇華しているためと考えられる。

ハの現象が発生した後は二で示すように炊飯米の品温は
一定になるので、この時点で上記炊飯米を加熱乾燥する
のが好ましいが、ハの時点で加熱乾燥しても本発明の目
的達成のためには何ら差し支えない。

加熱乾燥手段としては輻射による加熱、伝導による加熱
あるいはマイクロ波による加熱で、炊飯米の品温か常温
になるまで乾燥する。

乾燥終了後得られた減圧膨化炊飯米を常圧に戻した後取
り出す。

尚第１図に示した品温の変化を示す曲線は炊飯米の場合
に限らず他の食品についても略同様の傾向を示すが、食
品の水分含量が少なくなるにつれて、品温の変化の傾向
は顕著に現われにくくなってくる。

次に本発明方法の効果を明確にするために炊飯米を例と
して以下に比較実験例を述べるが、その前に該比較実験
例に使用した具体的装置を第２図に基づいて説明する。

但し第２図に示す装置は本発明方法を実施するに当って
使用し得る具体的装置の一例であって、これに限定され
るものではない。

１は乾燥室を示し、乾燥室１の上部及び下部には蓋２．
３が設けられており、その内部には食品Ａを置くための
棚４が設けられている。

棚４はバンドル５によって反転できるようｌこなってい
る。

乾燥室１の蓋２の内側には赤外線ランプ６が設置されて
いる。

乾燥室１の側壁にはパイプ８によって真空チャンバー７
が接続されており、パイプ８にはそれを開閉するための
コック９が設置されている。

真空チャンバー１には内部を減圧にするためにコールド
トラップ１０と真空ポンプ１１とがパイプ１２によって
接続されており、また真空チャンバー７には真空計１３
が設けられている。

乾燥室１の一方の側壁には乾燥室１内の減圧度を測定す
るための真空計１４が設けられており、これとは別に空
気供給パイプ１５が接続されており、空気供給パイプ１
５にはコック１６が設けられており、空気供給パイプ１
５を開閉する。

上記の装置を使用して以下の比較実験を行なった。

比較実験例 １ ０・本発明方法 （１） 乾燥室１の蓋２を開放して電気炊飯器で常法により炊飯
した炊飯米１００Ｉを乾燥室１内の棚４上に供給した後
蓋２を閉める。

この際の炊飯米の品温は約４０℃である。

これとは別にコック９を閉めた状態で真空ポンプ１１を
作動させて真空チャンバー７内を０．５ ｔｏｒｒの減
圧にする。

以上の操作終了後コック１６を閉めた状態でコック９を
開くと乾燥室１内の空気がパイプ８を通って真空チャン
バー７へ移行し、乾燥室１内と真空チャンバー７内とが
極めて短時間（１秒以内）で同一減圧度になる。

この時の減圧度は約２．５ｔｏｒｒである。

その後直ちに真空ポンプ１１によって乾燥室１内を０．
５ｔｏｒｒに下げ、乾燥終了まで０．５ｔｏｒｒを維持
させる。

この間乾燥室１中の炊飯米の品温は第１図に示す如く変
化する。

炊飯米を減圧下においた後３分間維持（第１図のＸ時点
）し、それから赤外線ランプ（１００Ｖ、１８５Ｗ、照
射距離１０ｃＩｎ）で炊飯米の品温か約３０℃になるま
で乾燥する。

その後コック９を閉じ、真空ポンプ１１を停止してコッ
ク１６を徐々に開いて乾燥室１内を常圧に戻した後、蓋
３を開放し、バンドル５を回転して棚４を反転させ、乾
燥した炊飯米を取り出す。

０本発明方法 （２） 加熱乾燥を本発明方法（１）における赤外線ランプに代
えて伝熱棚（３０℃）で実施すること以外はすべて本発
明方法（１）と同一である。

０従来の凍結乾燥法 本発明方法（１）と同一の方法で炊飯した炊飯米１００
ｇを常圧下で一４０℃に凍結した後、伝熱棚に供給し、
減圧度０．５ ｔｏｒｒ、伝熱棚３０℃の条件で炊飯米
の品温が約３０℃になるまで凍結乾燥した後、常圧に戻
し乾燥した炊飯米を取り出す。

上記の各方法で得られた乾燥炊飯米の断面を電子顕微鏡
で観察すると第３図〜第８図のようになる。

第３図は本発明方法（１）の乾燥炊飯米の断面写真、第
４図は第３図に示す乾燥炊飯米の表面層の拡大写真であ
り、第５図は本発明方法（２）の乾燥炊飯米の断面写真
、第６図は第５図に示す乾燥炊飯米の表面層の拡大写真
であり、第１図は従来の凍結乾燥法による乾燥炊飯米の
断面写真、第８図は第７図に示す乾燥炊飯米の表面層の
拡大写真である。

上記第３図〜第８図に示す写真を夫々比較してみると本
発明方法（１）、（２）で得られた乾燥炊飯米はその内
部のほとんどが空洞化されており、その表面層が緻密な
組織になっているのに対し、従来の凍結乾燥法で得られ
た乾燥炊飯米は表面層に限らず全体に細かい気泡を有し
た多孔質状の組織になっている。

このような相異によって乾燥炊飯米を熱水で復元させる
際に以下のような効果上の相異が生ずる。

即ち従来の凍結乾燥法による乾燥炊飯米は上述した如く
全体が多孔質状になっているために比重が小さく、これ
に熱水を江別すると熱水表面に浮上し、乾燥炊飯米全体
を熱水と均一に接触させることは不可能となる。

その結果乾燥炊飯米の熱水による復元はどうしても不均
一になる。

また乾燥炊飯米は上記の如く全体が多孔質状であるため
に熱水は吸水されるが、この際表面層が始めに復元糊化
するために内部への熱水の浸透力鳴れ、結果的に乾燥炊
飯米の復元に時間がかかるということになる。

これに対し本発明方法（１） 、 （２）による乾燥炊
飯米は比較的比重が大きく、これに熱水を江別しても表
面に浮上することがないか、たとえ熱水表面に浮上して
も短時間のうちに沈降するので、乾燥炊飯米全体を熱水
と均一に接触させることが可能となる。

その結果乾燥炊飯米の熱水による略均−な復元ができる
。

また本発明方法による乾燥炊飯米は上記の如くその内部
のほとんどが空洞化されており、その表面層が従来の凍
結乾燥法の場合より緻密な組織になっているので、熱水
は速やかに乾燥炊飯米の内部空洞部分に侵入し、緻密な
組織の表面層は外部と内部の両面から熱水が浸透するこ
とになり、結果的に乾燥炊飯米の復元に要する時間が短
縮することになる。

本発明方法による乾燥炊飯米の熱水による復元効果を確
認するための比較実験例を次に示す。

比較実験例 ２ 比較実験例１の三種の方法（本発明方法（１）、本発明
方法（２）、従来の凍結乾燥法（３））で得られた乾燥
炊飯来者８ｇを入れたビーカーに沸騰水１５０ｙを江別
した後、蓋をして５分間浸漬する。

その後、沸騰水を排出し、蓋をして１０分間保持して三
種の乾燥炊飯米を復元せしめた。

比較実験項目及びその結果を第１表に示す。

第１表中における比較項目ａは乾燥処理手段の相異によ
る乾燥炊飯米の外観上の相異を明確にするため、ｂは乾
燥炊飯米の比重を確認するため、Ｃは乾燥炊飯米の吸水
速度を確認するため、ｄは乾燥処理手段の相異による乾
燥炊飯米の復元後の外観上の相異を明確にするため、ｅ
は乾燥処理手段の相異による乾燥炊飯米の復元後の食感
の相異を明確ｌこするため、ｆは復元時における糊化澱
粉の溶出程度を確認するためである。

第１表の比較結果によって、前述した三種の乾燥炊飯米
の復元における効果上の相異を実証することができる。

尚上記比較実験例１において本発明方法（１）と（２）
との構成上の相異は、加熱乾燥に当って炊飯米中の氷結
した水分を完全に溶かすことなく且つ昇華でない状態即
ち半氷結のまま水分を蒸散させるか、あるいは氷結した
水分を昇華によって水分蒸散するかによるものであり、
前者が本発明方法（１）、後者が本発明方法（２）であ
る。

尚上記比較実験例における傾向は炊飯米に限らず他の食
品についてもほぼ同様である。

以上のように本発明方法によって得られる乾燥食品はそ
の原形を保持した状態で適度に膨化しており、熱水等に
よる復元に当っては比較的短時間で完全に且つ略均−に
復元し、復元した食品の食感は本発明方法の処理前の食
品のそれとほとんど変らないか、あるいは近似したもの
である。

また本発明方法は減圧下で膨化乾燥するので加熱温度が
比較的低く、その結果加熱による食品の品質劣化を最小
限に止めることができる。

尚本発明方法を膨化スナックの製造に適用することも充
分に可能であり、これにより今までにない新規なスナッ
ク製品の製造が期待できる。

実施例 １ 第２図に示す装置を使用してニンジンを減圧膨化乾燥し
た。

即ちニンジンを約２ｍｍ厚にスライスし、それを約４０
℃の温水中に約３０分間浸漬して品温を約３０℃とする
。

その後乾燥室１の蓋２を開放して該ニンジン片を乾燥室
１内の棚４上に単層状に供給し、蓋２を閉める。

これとは別にコック９を閉めた状態で真空ポンプ１１を
作動させて真空チャンバー７内を０．２ｔｏｒｒの減圧
度にする。

以上の動作終了後コック１６を閉じた状態でコック９を
開いて１秒以内で乾燥室１内を１．２ｔｏｒｒとする。

その後直ちに真空ポンプ１１によって乾燥室１内を０．
２ ｔｏｒｒにし、乾燥終了まで０．２ｔｏｒｒを維持
する。

ニンジン片を減圧下においた後１５分間維持し、それか
ら赤外線ランプ（１００Ｖ、１８５Ｗ、照射距離１０（
１１７７２）で上記ニンジン片の品温か約３０℃になる
まで乾燥する。

その後コック９を閉じ、真空ポンプ１１を停止し、コッ
ク１６を徐々に開いて乾燥室１内を常圧に戻した後、蓋
３を開放し、バンドル５を回転して棚４を反転させ、乾
燥したニンジン片を取り出す。

実施例 ２ 第２図に示す装置を使用してバナナを減圧膨化乾燥した
。

バナナを皮付きのまま２７℃の室温下に放置してその品
温を約２７℃となした後、脱皮し約３ｍｍ厚にスライス
する。

その後、乾燥室１の蓋２を開放して上記バナナ片を乾燥
室１内の棚４上に単層状に供給し、蓋２を閉める。

これとは別にコック９を閉めた状態で真空ポンプ１１を
作動させて真空チャンバー１内を０．１ ｔｏｒｒの減
圧度にする。

以上の操作終了後コック１６を閉じた状態でコック９を
開いて１秒以内で乾燥室１内を１、Ｏｔ□ｒｒとする。

その後直ちに真空ポンプ１１によって乾燥室１内をＱ、
１ｔｏｒｒにし、乾燥終了までＱ、１ｔｏｒｒを維持し
、それから赤外線ランプ（ＩｏｏＶ、１８５Ｗ、照射距
離１０ｃＩｒ１）で上記バナナ片の品温か８０℃ｌこな
るまで乾燥する。

ついでコック９を閉じ、真空ポンプ１１を停止し、コッ
ク１６を徐々に開いて乾燥室１内を常圧に戻した後、蓋
３を開放し、バンドル５を回転して棚４を反転させ、乾
燥したバナナ片を取り出す。

【図面の簡単な説明】

第１図は減圧膨化処理における炊飯米の品温の経時的推
維を示す図面である。 第２図は本発明方法を実施するに当って使用し得る具体
的装置の一例を示す概略図である。 第３図〜第８図は比較実験例１で得られた乾燥炊飯米の
断面の電子顕微鏡写真であり、その倍率は第３図、第５
図、第１図が３０倍、第４図、第６図、第８図が１５０
倍である。 １・・・・・・乾燥室、２，３・・・・・・蓋、４・・
・・・・棚、５・・・・・・バンドル、６・・・・・・
赤外ランプ、７・・・・・・真空チャンバー、８・・・
・・・パイプ、９・・・・・・コック、１０・・・・・
・コールドトラップ、１１・・・・・・真空ポンプ、１
２・・・・・・パイプ、１３．１４・・・・・・真空計
、１５・・・・・・空気供給パイプ、１６・・・・・・
コック、Ａ・・・・・・食品。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 食品を該食品が膨化するに充分な速度で該食品中の
   水分が氷結する程度の急速減圧状態下におき、該食品中
   の水分が氷結した後加熱乾燥し、次いで常圧に戻すこと
   を特徴とする食品の減圧膨化乾燥法。 ２ 食品が炊飯米であるこさを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の食品の減圧膨化乾燥法。