JPS63196251A - 冷凍食品の解凍及び解凍加熱調理方法並びにその装置 - 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、冷凍食品を解凍し、更に解凍だけでなく必
要に応じて食品を加熱して調理する冷凍食品の解凍及び
解凍加熱調理方法と、これに用いられる装置に関する。

〈従来の技術〉 冷凍食品の解凍加熱装置として、オーブン、′Ｒ子レン
ジ、蒸し器等の加熱手段を組合わせた複合製品が知られ
ており、例えば電子レンジとスチーム加熱装置やヒータ
ーなどの他の加熱手段を複数種組合せ、これらの加熱手
段を単独で、あるいは適宜併用して作動させることがで
きるようにしたものが提案されている（例えば特公昭５
６−４８１５１号公報参照）。

また、このような複合製品を用いた冷凍食品の解凍及び
解凍加熱調理方法として、冷凍食品の種類に応じて選定
したスチーム加熱装置やヒーターなどの加熱手段で一次
解凍した後、マイクロ波加熱の併用により食品を複合加
熱処理して二次解凍する方法が提案されている（例えば
特公昭６０−５７８１６号公報参照）。

上記の装置と方法は、その実施例によると、大形の加熱
庫内に多数の食品籠を設けてゆっくり循環させ、食品籠
に入れた冷凍食品をスチーム等で時間をかけて加熱して
冷凍食品全体の温度を上げた後、マイクロ波加熱を併用
して加熱するようにしている。

〈発明が解決しようとする問題点〉 上記公報の方法では、冷凍食品を数分乃至１０分程度の
時間をかけて加熱しており、解凍にかなりの時間を必要
としている。また、マイクロ波加熱を開始するタイミン
グは、冷凍食品の内部が所定の温度になった時としてい
るが、実際には冷凍食品の温度をその都度測定すること
ができないため、あらかじめ冷凍食品の種類や条件等を
考慮した制御プログラムを用意しておき、食品に応じて
その都度制御プログラムを選択するなどの対策が必要で
あり、操作が煩わしいという問題がある。またこの従来
技術は、同種あるいは同条件の食品を大量且つ連続的に
処理することを前提としており、例えば不特定多数の客
を対象とする一般の食堂のように、条件の異なる種々の
冷凍食品を一食分ずつ次々に短時間で処理して行きたい
というようなニーズには応えることができない。

この発明はこのような問題点に着目し、短時間に解凍が
でき、また、マイクロ波加熱を開始すべき時期を実際に
解凍中の被処理物の状態から自動的に検出することによ
り、条件の異なる個々の被処理物に対応した的確な処理
を可能とするとともに、煩わしい操作を不要とした冷凍
食品の解凍及び解凍加熱調理方法並びにその装置を提供
することを目的としてなされたものである。

く問題点を解決するための手段〉 上述の目的を達成するために、第１の発明の冷凍食品の
解凍方法では、加熱された湿熱風を加熱室内の被処理物
に吹き付けながら循環させることにより、まず被処理物
の表面を解凍し、次いで。

表面が解凍されることにより被処理物の表面温度が再び
上昇し始めたことを検出してからマイクロ波による加熱
を開始するようにしている。

また第２の発明の冷凍食品の解凍加熱調理方法では、上
記第１の発明の方法によって被処理物の本解凍を行った
後、引き続いてマイクロ波による加熱を継続して被処理
物に対する加熱調理を行うようにしている。

また第３の発明の冷凍食品の解凍及び解凍加熱調理装置
は、被処理物を収納する加熱室と、所定の温度に加熱さ
れた湿熱風を発生する湿熱風発生手段と、湿熱風を加熱
室と湿熱風発生手段の間を循環させながら加熱室内の被
処理物に吹き付ける湿熱風循環吹き付け手段と、加熱用
のマイクロ波を発生するマイクロ波発生手段と、被処理
物の表面温度を検出する温度検出手段と、検出された表
面温度の変化率を算出し、被処理物の表面が解凍されて
温度変化率が増大し始めるとマイクロ波発生手段の作動
を開始させる制御手段、とを備えている。

なお、この明細書において加熱調理とは、例えば冷凍さ
れた天ぷらを温めて食卓に供するように。

既に加熱加工済の冷凍食品を喫食適温まで温めること、
及び例えば生魚を焼魚にするように、生の冷凍食品を解
凍した後頁に加熱加工を施して喫食可能な状態にするよ
うな処理を意味している。またこの発明において用いら
れる湿熱風は、一般的には水分を加えられた空気である
が、食品衛生上問題のないものであれば空気以外の気体
を用いることもできる。

〈作用〉 この発明の冷凍食品の解凍方法及び解凍加熱調理方法に
おいては、所定の温度に加熱された状態で循環する湿熱
風が被処理物に吹き付けられ、その熱によって被処理物
の表面がまず解凍される。

そして被処理物の表面が解凍されつつある時には熱工学
的原理により表面温度はＯ″Ｃに保たれ、表面の解凍が
終わって表面が水で覆われた状態になってから著しく上
昇し始める。すなわちこの発明では、被処理物の表面温
度が冷凍温度から一旦Ｏ℃まで上昇した後、再び上昇し
始めるという現象を利用して被処理物表面の解凍終了を
検出するのであり、この時点でマイクロ波による加熱が
開始される。被処理物の表面温度は、被処理物に当たっ
た後の湿熱風の温度や、赤外線温度センサなどにより非
接触方式の手段で容易に検出できる。湿熱風の循環をそ
れ以後も継続するか停止するかは。

被処理物に応じて、あるいは処理の目的などに応じて適
宜選定すればよい。

一般に、マイクロ波による加熱は表面が凍結している時
には効率が悪く、解凍の最初からマイクロ波加熱を行う
ことは好ましくないこと、及び水分を含んだ雰囲気中に
被処理物を置いた方が、マイクロ波の吸収がよくしかも
表面が乾燥せず良好な仕上り状態となることが知られて
いる。そしてこの発明では、上述のように１表面が解凍
されてマイクロ波加熱に適した状態になったことを、実
際に処理中の被処理物の状態に応じて自動的にしかもい
ち早く検出してマイクロ波加熱を開始することができる
のである。従って、マイクロ波加熱は無駄なく効率的に
行われ、また湿熱風によって雰囲気は水分を含んだもの
となっているので、解凍あるいは解凍加熱調理は速やか
に行われ、しかも良好な仕上り結果が得られることにな
る。

なお、湿熱風と被処理物との間の熱交換は、熱工学的原
理により湿熱風が被処理物に当たる速度の２乗に比例し
て行われるが、この発明では、湿熱風を循環させて被処
理物に吹き付けているので、解凍及び解凍加熱調理は効
率よく短時間で行われる。また被処理物の表面温度を被
処理物に当たった後の湿熱風の温度で検出する場合には
、加熱室内において定常流を生ずるように湿熱風を被処
理物に吹き付けることが望ましい、これは、単なる攪拌
とは異なり、流路の下流に固定的に配置した温度センサ
による測定が容易となるからである。

第１図（ａ）は、この発明における被処理物表面の温度
変化の標準的な変化パターンを示したものである。

被処理物の表面温度は最初は冷凍温度Ｔ０であり１時刻
ｔ、で湿熱風の循環が開始されると急速に上昇し始める
。そして時刻ｔ工で被処理物表面の解凍が始まって表面
温度が０℃の状態がしばらく続き、時刻ｔ２に被処理物
表面の解凍が終わると再び上昇に転する。そこでこの上
昇再開、すなねち温度曲線の微分係数が増加し始める偏
向点を検出して時刻ｔ、でマイクロ波の照射を開始する
のであり、時刻ｔ２付近での変化率を例えばマイコンを
用いた制御装置で検出するなどの手段により、マイクロ
波照射を開始すべき時期は容易に算出できる。以後の温
度はマイクロ波の照射時間や湿熱風の設定温度などに応
じて上昇することになる。

第１図（ｂ）は、この発明における被処理物に当たった
後の湿熱風の検出温度の標準的な変化パターンを示した
ものである。

温度センサの検出値は最初は室温Ｔ１であり、時刻ｔ０
で湿熱風の循環が開始されると急速に上昇し始める。そ
して時刻ｔ１で被処理物表面の解凍が始まり、熱せられ
た装置は時刻ｔ４で熱平衡の状態に達する。これからし
ばらくの間は被処理物の表面の氷の融解に大量の熱が奪
われるので、温度センサで検出される被処理物に当たっ
た後の湿熱風の温度はあまり上昇せず、図のようにほぼ
横這いとなるが、時刻ｔ２に被処理物表面の解凍が終わ
ると再び上昇に転する。そこでこの上昇再開、すなわち
温度曲線の微分係数が増加し始める偏向点を検出して時
刻ｔ、でマイクロ波の照射を開始するのであり、以後の
温度はマイクロ波の照射時間や湿熱風の設定温度などに
応じて上昇することになる。

なお、この処理過程において検出される被処理物に当た
った後の湿熱風の温度の実際値は、被処理物の大きさや
最初の温度、湿熱風の設定温度などによって変るが、温
度の変化パターンは変らないので、時刻ｔ２付近での変
化率を例えばマイコンを用いた制御装置で検出するなど
の手段により、マイクロ波照射を開始すべき時期は容易
に算出できる。

〈実施例〉 次に図示の実施例について説明する。

第２図は第１及び第２の発明を実施するための装置、す
なわち第３の発明の一実施例の概略構造を示したもので
あり、１は被処理物である冷凍食品、２は加熱室、３は
マイクロ波を発生するマグネトロン、４は加熱室２への
複数個の吹き出し口５及び６と加熱室２からの排出ロア
を備えた温熱風循環路、８は循環用ファン、９はヒータ
ー、１０は加湿装置、１１は温度センサ、１２はこれら
の各装置を制御する制御装置である。

加湿装置ｉｌｏはスチームあるいは超音波による霧状水
滴などの発生装置であり、バルブ１０ａを開き、循環用
ファン８、ヒーター９を作動させると、湿熱風が温熱風
循環路４と加熱室２を循環して加熱室２内の被処理物１
が加熱され、温度の下がった湿熱風はヒーター９で設定
温度になるように再加熱される。設定温度はヒーター９
の出力で調整される。各吹き出し口５及び６は被処理物
１にできるだけ均一に湿熱風が吹き付けられるように配
置され、また底面の吹き出し口６には整流板を兼ねる穴
あき板６ｂを設けてあり、更に吹き出し口５及び６にそ
れぞれダンパー５８．６ａを設けて、吹き付け状態を調
整できるようにしである。

なお、加圧下で加熱処理すれば熱交換の効率が高まるこ
とが知られているので、装置全体を加圧に耐える構造と
して循環用ファン８をコンプレッサーに置き換えてもよ
い。

温度センサ１１は被処理物１に当たった後の湿熱風の流
路に配置されるもので、この実施例では温熱風循環路４
の排出ロアに近い部分に配置されており、制御装置１２
は、温度センサ１１からの信号をサンプリングしながら
逐次その変化率を計算し、前−回の値と比較する。そし
て、湿熱風の温度が第１図に示したようなパターンで変
化し、時刻ｔ２で温度変化率が増大し始めたこと、すな
わち偏向点に達したことが検出されると、マグネトロン
３を作動させて被処理物１に対するマイクロ波加熱を開
始させる。この時の被処理物１の表面の解凍深さは時刻
ｔ２から時刻ｔ、までの間隔で調整することができる。

処理時間を短くするためには、湿熱風の設定温度を被処
理物１の味や外観などの性状に悪影響を与えない範囲で
なるべく高くする方が望ましく、また湿熱風の流速も被
処理物１の性状に影響しない範囲でなるべく大きい方が
望ましい。特に表面が凍結している間は被処理物１への
影響が少ないので、その間の湿熱風の設定温度を偏向点
検出後より高くすることもよい。そこで、制御装置１２
には各種の設定手段を設け、温度変化率の増大を検出し
てからマイクロ波加熱を開始するまでの時間、湿熱風の
設定温度、湿度、循環継続時間、湿熱風の流速、マグネ
トロン３の作動時間等を、被処理物１の種類、形状、大
きさ、冷凍温度などに応じて任意に設定できるようにし
である。なお、湿熱風を循環させているので、最初に加
湿装置１０を作動させれば所定の湿度がほぼ保たれるこ
とになるが、例えばバルブ１０ａを断続的に開閉し、被
処理物１の種類に応じて処理の途中で水分補給を行って
湿度を調節するようにしてもよい。

また、第１の発明による解凍のみを行うか、第２の発明
による加熱調理まで行うかは、マグネトロン３の作動時
間によって選定でき、同一の装置をいずれの用途にも利
用できる。例えば冷凍された生魚の場合には、解凍に続
いて加熱調理まで行うと、表面に焦げ目のついたような
状態に近い焼魚とすることもできる。

第３図は別の実施例の概略構造を示したものである。第
２図と異なる点を説明すると、加熱室２の内部に、上方
に１個の吹き出し口２１を備えたマイクロ波を通過させ
る材料からなるカバー状容器２２を設け、加熱室２の下
面に排出口２３を形成してそれぞれに温度センサ２４及
び２５を配置し、更に加熱室２の一側面に赤外線式温度
センサ２６を配置しである。また、加湿装置ＩＱが接続
されている部分の上流と下流にそれぞれヒーター２７及
び２８を設けである。下流のヒーター２８は、加湿装置
１０から水分が供給された時に湿熱風の温度が下がるの
を補償するのに有効である。

この実施例では、温度センサ２５による排出側の温熱風
の温度だけでなく、温度センサ２４も利用して吹き出し
側との温度差を被処理物１の状態を知るデータとして利
用できるので、例えば温度差が一定値以下になった時を
表面の解凍終了とみなすなど、温度センサが１個しかな
い第２図の場合よりも精密に偏向点を検出してより確実
な制御ができる。また、赤外線式温度センサ２６で被処
理物１の表面温度を直接測定してその結果も利用すれば
、更に応用範囲の広い制御が可能となる。

被処理物が薄物あるいは小物の場合には、表面の解凍期
間（第１図のｔｌからｔ２までの時間）が短く、すぐに
表面温度の再上昇が始まり、あるいは被処理物に当たる
前と後の湿熱風の温度差が小さくなるため、偏向点の検
出が困難となる場合がある。

このような場合には、この実施例における複数の温度セ
ンサの組合せ利用は特に効果がある。なお湿熱風の温度
を測定せず、赤外線式温度センサ２６のみによって温度
検出を行うことも可能である。

またこの実施例では容器２２を用いているので、湿熱風
が加熱室２内の全体に広がることがなく効果的に被処理
物１が加熱され、熱エネルギーの無駄を少なくすること
ができる。

なお、上述の例のように表面の解凍期間が短い被処理物
の場合には、偏向点を検出してからマイクロ波の射照を
開始するまでの期間（第１図のし２からｔ、までの時間
）も短くする方が望ましいので、例えば重量センサを用
いて被処理物の重量を測定し、軽いものはｔ２からｔ、
までの時間を短縮するようにしてもよい。

〈発明の効果〉 上述の実施例から明らかなように、この発明は、循環す
る湿熱風を被処理物に吹き付けてその表面を解凍し、被
処理物の表面温度が再び上昇し始める偏向点により被処
理物の表面の解凍が終わったことを検出して、マイクロ
波による加熱を開始するようにして被処理物の解凍を行
い、更に必要に応じてマイクロ波による加熱を継続して
被処理物に対する加熱調理を行うようにしている。

従って、実際に処理中の被処理物の表面が解凍されてマ
イクロ波加熱に適した状態になった時に。

これを非接触式の手段でいち早く自動的に検出してマイ
クロ波加熱を開始することができ、解凍条件の異なる種
々の冷凍食品を次々に処理するような場合でも、それぞ
れの食品に対応した処理が可能となる。しかも、表面が
解凍されるとすぐに加熱効果の大きなマイクロ波加熱を
行うので、解凍時間は大幅に短縮される。また、実際に
処理中の被処理物の状態によって制御されるため、あら
かじめ冷凍食品の種類や条件等を考慮して用意された制
御プログラムを食品に応じてその都度選択するというよ
うな煩わしい操作は不要で、取扱いが容易となり９例え
ば、種々のメニューを迅速に処理しなければならない営
業用の調理装置に適した装置を容易に得ることができる
。

更に、水分を含んだ湿熱風の雰囲気で処理を行うので、
被処理物が乾燥しすぎた状態になることがなく良好な仕
上りとなり、湿熱風を再加熱しながら循環させているの
で、熱エネルギーの無駄をなくして効率よく処理するこ
とができるなどの利点もある。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）及び（ｂ）はこの発明における被処理物の
表面温度及び被処理物に当たった後の湿熱風の検出温度
の標準的な変化パターンを示す図、第２図はこの発明を
実施するための第１の実施例の概略構造図、第３図は第
２の実施例の概略構造図である。 １・・・被処理物、２・・・加熱室、３・・・マグネト
ロン、４・・・温熱風循環路、５，６．２１・・・吹き
出し口、７．２３・・・排出口、８・・・循環用ファン
、９，２７゜２８・・・ヒーター、１０・・・加湿装置
、１１，２４゜２５・・・温度センサ、１２・・・制御
装置、２２・・・容器状カバー。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）加熱された湿熱風を加熱室内の被処理物に吹き付
   けながら循環させることにより、まず被処理物の表面を
   解凍し、次いで、表面が解凍されることにより被処理物
   の表面温度が再び上昇し始めたことを検出してからマイ
   クロ波による加熱を開始することを特徴とする冷凍食品
   の解凍方法。
2. （２）加熱された湿熱風を加熱室内の被処理物に吹き付
   けながら循環させることにより、まず被処理物の表面を
   解凍し、次いで、表面が解凍されることにより被処理物
   の表面温度が再び上昇し始めたことを検出してからマイ
   クロ波による加熱を開始して被処理物の本解凍を行い、
   引き続いてマイクロ波による加熱を継続して被処理物に
   対する加熱調理を行うことを特徴とする冷凍食品の解凍
   加熱調理方法。
3. （３）被処理物を収納する加熱室と、所定の温度に加熱
   された湿熱風を発生する湿熱風発生手段と、湿熱風を加
   熱室と湿熱風発生手段の間を循環させながら加熱室内の
   被処理物に吹き付ける湿熱風循環吹き付け手段と、加熱
   用のマイクロ波を発生するマイクロ波発生手段と、被処
   理物の表面温度を検出する温度検出手段と、検出された
   表面温度の変化率を算出し、被処理物の表面が解凍され
   て温度変化率が増大し始めるとマイクロ波発生手段の作
   動を開始させる制御手段、とを備えたことを特徴とする
   冷凍食品の解凍及び解凍加熱調理装置。