JPWO2020149300A1 - 食材冷凍システムおよび冷凍食材の製造方法 - Google Patents
食材冷凍システムおよび冷凍食材の製造方法 Download PDFInfo
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Abstract
Description
食材を冷凍するための食材冷凍システムであって、
前記食材冷凍システムは、
前記食材を冷凍するための冷凍部と、
前記食材を前記2つ以上の冷凍部に搬送するための搬送部と
を備え、
前記冷凍部は、約−60℃〜約−90℃の冷風で冷却されるように構成されている、食材冷凍システム。
前記冷凍部は、−60℃〜−89℃の冷風が送風されるように構成されている、項目1に記載の冷凍システム。
前記食材を冷凍する前に、食材を冷却する予冷部をさらに備え、
前記搬送路は、前記予定部、次いで前記冷凍部という順に前記食材を搬送する、項目1または2に記載の冷凍システム。
前記予冷部は、前記食材の搬送順に、第1予冷部および第2予冷部を少なくとも含み、前記第1予冷部と前記第2予冷部とは異なる温度の冷風で冷却されるように構成されている、項目3に記載の冷凍システム。
前記予冷部は、前記食材の搬送順に、第1予冷部、第2予冷部および第3予冷部を少なくとも含み、前記第1予冷部と前記第2予冷部とは異なる温度の冷風で冷却され、前記第2予冷部と前記第3予冷部とは異なる温度の冷風で冷却されるように構成されている、項目3に記載の冷凍システム。
前記第3予冷部は約−25℃〜約−45℃の冷風で冷却されるように構成されている、項目5に記載の冷凍システム。
前記第1予冷部は約−25℃〜約−45℃の冷風で冷却されるように構成されている、項目4〜6のいずれか一項に記載の冷凍システム。
前記第2予冷部は約−60℃〜約−90℃の冷風で冷却されるように構成されている、項目4〜7のいずれか一項に記載の冷凍システム。
前記第2予冷部における冷風は、前記第1予冷部および前記第3予冷部における冷風よりも温度が低い、項目5に記載の冷凍システム。
前記食材冷凍システムは、隣接する予冷部の間にエアーカーテンを生成するための少なくとも1つのエアーカーテン生成機構をさらに備える、項目4〜9のいずれか一項に記載の食材冷凍システム。
前記冷凍部は、冷風を前記搬送部に向かって送風する送風口を前記搬送部の搬送方向に沿って複数備え、前記送風口の向きは、前記搬送部の搬送方向に対抗する向きとなるように構成されている、項目1〜10のいずれか一項に記載の冷凍システム。
前記送風口の向きは、前記搬送部の搬送方向に対向し、約30°〜約60°の角度で傾斜している、項目11に記載の食材冷凍システム。
前記送風口は、前記搬送部の下部に設けられる、項目11または12に記載の食材冷凍システム。
前記送風口は、前記搬送部の下部と上部との両方に設けられる、項目13に記載の食材冷凍システム。
前記上部の送風口は、前記搬送部の前記搬送方向に直交する方向に対して傾斜するように設けられ、
前記下部の送風口は、前記上部の送風口の傾斜と交差するように設けられる、項目14に記載の食材冷凍システム。
送風口の傾斜する向きは、前記搬送部の前記搬送方向に沿って交互に変更するように構成されている、項目15の記載の食材冷凍システム。
前記搬送部は、前記食材が前記食材冷凍システムに入ってから前記冷凍部を約6分以内に通過するように、前記食材を搬送するように構成されている、項目1〜16のいずれか一項に記載の食材冷凍システム。
食材加工システムであって、
(1)食材を間接的に加温する加温機構を備える加温部と、
(2)項目1〜6のいずれか一項に記載の食材冷凍システムと、
を備え、前記搬送部は前記加温部と前記食材冷凍システムとを通って前記食材を搬送する、食材加工システム。
前記加温機構は、前記搬送部の下方にのみ存在し、熱を媒介する物質を下向きに放出するように構成され、前記加温部は、前記搬送部ではない方向に風を送るように構成されている送風機構を備える、項目18に記載の食材加工システム。
前記加温部は前記搬送部近傍に温度センサーを備え、前記温度センサーによって前記加温機構が間欠的に駆動される、項目19に記載の食材加工システム。
項目1〜17のいずれか一項に記載の食材冷凍システム、または項目18〜20のいずれか一項に記載の食材加工システムを用いて食材を冷凍する加工工程を含む、冷凍食材の製造方法。
前記食材がカット野菜である、項目21に記載の製造方法。
本発明の食材冷凍システムは、短時間(例えば、約6分以内)で約−60℃〜約−90℃まで、好ましくは−60℃〜89℃まで食材を冷却(冷凍)するように構成されている。本発明の食材冷凍システムは、1つの冷凍部において冷凍するものであってもよいし、予冷部と冷凍部とを含む、二つ以上の冷凍部を備えるものであってもよい。処理容積が大きな食材は予冷部を設けることが特に好ましい。
食材冷凍システム1は、第1の冷凍部100Aおよび出口側の第2の冷凍部100Bを通って食材を搬送する搬送部200を備える。搬送部200の構成としては、食材を連続的に移動させる機能を有していれば、特に制限はされない。
好ましい実施形態において、本発明の食材冷凍システムは、本冷凍のための冷凍部(例えば、図1の冷凍部100B)より投入部側に、予冷のための冷凍部(例えば、図1の冷凍部100A、本明細書中では「予冷部」ともいう。)を備え得る。好ましい実施形態において、本発明の予冷部はさらに、投入部側から順に、冷却温度の異なる第1予冷部と第2予冷部とを含み得る。第1予冷部および第2予冷部における冷却温度は、第1予冷部の方が高くてもよいし、第2予冷部の方が高くてもよいが、好ましくは第1予冷部の方が冷却温度は高い。このように第1予冷部における冷却温度を高くしておくと、食材の搬送用のベルトへの付着を防ぐことができる。食材を急激に冷却すると、食材が搬送用ベルトへ付着し、食材が破損してしまうことになる。好ましい実施形態において、第1予冷部における冷却温度は、約−20℃〜−45℃であり、好ましくは約−35℃〜約−45℃であり得る。第1予冷部における冷却温度が約−35℃〜約−45℃程度である場合には、食材の冷却が急速には進まないため食材が搬送ベルトに付着することがなく、第1予冷部の冷却温度として好ましい。
冷凍部と冷凍部との間(例えば、第1の冷凍部100Aと第2の冷凍部100Bとの間)や、予冷部(100A)における第1予冷部、第2予冷部、第3予冷部の間は、隔壁で区切られてもよいし、エアーカーテンで区切られてもよい。好ましい実施形態においては、本発明の冷凍システムにおける冷凍部間は、エアーカーテンで区切られ得る(図2)。図2に示される例では、食材冷凍システム1は、エアーカーテンを生成するためのエアーカーテン生成機構300をさらに備えている。エアーカーテンは、隣接する2つの冷凍部(例えば、第1の冷凍部100Aおよび第2の冷凍部100B)内のそれぞれの冷媒が入り混じることを妨げるように、隣接する2つの冷凍部を相互に遮蔽することが可能である。
冷凍部100Aおよび100Bは、それぞれ送風機構を備えていてもよい。送風機構としては、シロッコファン、ターボファン、翼形ファン、横流ファンなどの送風機や空調機に用いられるものであればいずれも使用することができる。また、送風機構は、送風機や空調機から送られる風を冷凍部内に送風する送風口を備える。送風機構の構成は、その数、位置、方向などについて特に限定されるものではない。送風機構は、冷凍部の上部にあってもよく、冷凍部の下部にあってもよく、また冷凍部の側部にあってもよい。また冷凍部の上部、下部および側部の複数の箇所にあってもよく、さらに別の位置にあってもよい。冷凍部において送風機構の送風口は、その数、位置、方向などについて特に限定されるものではない。送風口は、搬送部の上部にあってもよく、搬送部の下部にあってもよく、また搬送部の側部にあってもよい、また、搬送部の上部、下部および側部の複数の箇所にあってもよく、さらに別の位置にあってもよい。冷凍部において送風機構の送風口が送風する方向は、食材に向かう方向であってもよいし、食材に向かう方向でなくてもよい。送風機構による送風の強度は、十分に食材を冷却することができれば限定されず、一定であっても、変化させることができてもよい。例えば、ある実施形態においては、冷凍部の側方に冷凍機構があり、上部に送風機構(ファン)がある。
ある実施形態において、冷凍部100Aおよび/または100Bは、センサーを備える。センサーは、冷凍部内の状態に関する情報を定量化し、送信する。冷凍部内の状態に関する情報は、管理部に送信されてもよいし、または、システムの別の部分(例えば、搬送部200)に送信されてもよい。センサーとしては、温度センサー、湿度センサーが挙げられる。センサーの位置は、限定されないが、好ましくは、冷凍部を貫通する搬送部200の近傍に配置すれば、冷却される食材の温度を正確に測定することができ、システムの制御にとって有利であり得る。
図4に示すように、前処理(殺菌)部400は、食材を加温する加温機構411を備える加温部410を備える。加温部410および加温機構411は、食材を所望の温度に加温することができれば、その構成は限定されない。加温部410内を搬送部430が貫通し、加温部410内を食材が搬送部430によって搬送される間に食材が加温される。食材は、所望の温度に速やかに加温され、その後所望の温度に安定的に保たれることが望ましい。加温部410としては、食品の調理に用いられている一般的なもの、加湿機能を有する恒温槽など、温度調節できるものであれば、いかなるものも使用することができる。様々な食材に対応するためには、加温部410の形状は食材の搬送方向に沿ったトンネル型あるいは箱型のものが好ましいが、これらに限定されない。
食材加工システム10は、食材を冷却する冷却機構を備える冷却部420を備える。冷却部420および冷却機構は、冷却部420内部を所望の温度に保つことができれば、その構成は限定されない。
食材加工システム10の食材前処理(殺菌)部400は、加温部410および冷却部420を通って食材を搬送する搬送部430を備える。搬送部430の構成としては、食材を連続的に移動させる機能を有していれば、特に制限はされない。
食材冷凍システム1および/または食材加工システム10は、管理部を備えていてもよい。管理部は、食材冷凍システム1および/または食材加システム10の各構成要素から送信された情報を受信することができ、および/または、食材冷凍システム1の各構成要素に制御のための情報を送信することができる。管理部により、第1の冷凍部100Aおよび/または第2の冷凍部100Bおよび/または加温部410および/または冷却部420の内部の条件を監視し、これらの構成要素を制御することで、加工条件が想定と異なる条件(例えば、想定と異なる温度)になることを防ぐことができる。
ステップS001では、食材の前処理が行われる。前処理工程は、食材を洗浄する工程、および/または、食材を切断する工程を含む。食材の洗浄およびカットには、野菜、果物、魚、肉類の洗浄およびカットの一般的な方法を制限なく用いることができる。このように、食材冷凍システムの加温部410に提供される食材は、洗浄および/または切断されたものであり得る。なお、ステップS001は省略されてもよい。
ステップS002と次のステップS003とは、前処理(殺菌)部400にて行われる。
ステップS003では、食材が冷却される。好ましくは、食材を冷却する工程は、直接的に食材を冷却する工程である。
ステップS004は、食材冷凍システム1において行われる。
本発明の冷凍システムのために好ましい食材は、例えば、カット野菜やカットフルーツであり得る。例えば、本発明の冷凍システムのために好ましい食材は、ブロッコリー、カリフラワー、ホウレン草、ニンジン、ジャガイモ、蓮根、キャベツ、白菜、Mトマト等の野菜類、パイナップル、マンゴー、リンゴ等の果実類、鶏肉、豚肉、牛肉等の肉類、蟹、海老、ホタテ等の魚介類である。ただし、煮る、焼く、茹でるなどの加工を施された食材、およびブランチングなどの加熱前処理(本発明の前処理(殺菌)部での処理は除く)を施された食材は、既に細胞が破壊されており、そのような食材については本発明の冷凍システムを用いて食材の細胞を破壊しないように配慮する意味が小さくなる。例えば、本発明の冷凍システムのために好ましい食材の状態は、本発明の前処理(殺菌)部での処理が施された食材(細胞が破壊されていない食材)、または煮る、焼く、茹でるなどの加工が施されていない食材である。他方で、上記のような中間温度帯での処理では細胞膜が破壊されておらず、本発明の冷凍処理の利益を享受できる。
野菜(ブロッコリー、カリフラワー、ホウレン草、人参等)を所定の大きさにカットし、その後、本発明の食材前処理(殺菌)部(図4)で前処理を行った。これら前処理を行ったカット野菜を本発明の食材冷凍システムを用いて冷凍したものと、従来の冷凍方法で冷凍したものとにおいて、解凍した際の状態について比較した。比較した結果を表1に示す。
種々の処理を行ったブロッコリーの細胞組織を、岡山工業試験場において、プレパラートに薄くスライスした食材を並列に並べ、染色液を1滴食材に添加し、透明なガラス板で蓋をして顕微鏡で観察した。
10 食材加工システム
100A 第1の冷凍部
100B 第2の冷凍部
200 搬送部
300 エアーカーテン生成機構
400 食材前処理(殺菌)部
410 加温部
420 冷却部
430 搬送部
Claims (22)
- 食材を冷凍するための食材冷凍システムであって、
前記食材冷凍システムは、
前記食材を冷凍するための冷凍部と、
前記食材を前記2つ以上の冷凍部に搬送するための搬送部と
を備え、
前記冷凍部は、約−60℃〜約−90℃の冷風で冷却されるように構成されている、食材冷凍システム。 - 前記冷凍部は、−60℃〜−89℃の冷風が送風されるように構成されている、請求項1に記載の冷凍システム。
- 前記食材を冷凍する前に、食材を冷却する予冷部をさらに備え、
前記搬送路は、前記予定部、次いで前記冷凍部という順に前記食材を搬送する、請求項1または2に記載の冷凍システム。 - 前記予冷部は、前記食材の搬送順に、第1予冷部および第2予冷部を少なくとも含み、前記第1予冷部と前記第2予冷部とは異なる温度の冷風で冷却されるように構成されている、請求項3に記載の冷凍システム。
- 前記予冷部は、前記食材の搬送順に、第1予冷部、第2予冷部および第3予冷部を少なくとも含み、前記第1予冷部と前記第2予冷部とは異なる温度の冷風で冷却され、前記第2予冷部と前記第3予冷部とは異なる温度の冷風で冷却されるように構成されている、請求項3に記載の冷凍システム。
- 前記第3予冷部は約−25℃〜約−45℃の冷風で冷却されるように構成されている、請求項5に記載の冷凍システム。
- 前記第1予冷部は約−25℃〜約−45℃の冷風で冷却されるように構成されている、請求項4〜6のいずれか一項に記載の冷凍システム。
- 前記第2予冷部は約−60℃〜約−90℃の冷風で冷却されるように構成されている、請求項4〜7のいずれか一項に記載の冷凍システム。
- 前記第2予冷部における冷風は、前記第1予冷部および前記第3予冷部における冷風よりも温度が低い、請求項5に記載の冷凍システム。
- 前記食材冷凍システムは、隣接する予冷部の間にエアーカーテンを生成するための少なくとも1つのエアーカーテン生成機構をさらに備える、請求項4〜9のいずれか一項に記載の食材冷凍システム。
- 前記冷凍部は、冷風を前記搬送部に向かって送風する送風口を前記搬送部の搬送方向に沿って複数備え、前記送風口の向きは、前記搬送部の搬送方向に対抗する向きとなるように構成されている、請求項1〜10のいずれか一項に記載の冷凍システム。
- 前記送風口の向きは、前記搬送部の搬送方向に対向し、約30°〜約60°の角度で傾斜している、請求項11に記載の食材冷凍システム。
- 前記送風口は、前記搬送部の下部に設けられる、請求項11または12に記載の食材冷凍システム。
- 前記送風口は、前記搬送部の下部と上部との両方に設けられる、請求項13に記載の食材冷凍システム。
- 前記上部の送風口は、前記搬送部の前記搬送方向に直交する方向に対して傾斜するように設けられ、
前記下部の送風口は、前記上部の送風口の傾斜と交差するように設けられる、請求項14に記載の食材冷凍システム。 - 送風口の傾斜する向きは、前記搬送部の前記搬送方向に沿って交互に変更するように構成されている、請求項15の記載の食材冷凍システム。
- 前記搬送部は、前記食材が前記食材冷凍システムに入ってから前記冷凍部を約6分以内に通過するように、前記食材を搬送するように構成されている、請求項1〜16のいずれか一項に記載の食材冷凍システム。
- 食材加工システムであって、
(1)食材を間接的に加温する加温機構を備える加温部と、
(2)請求項1〜6のいずれか一項に記載の食材冷凍システムと、
を備え、前記搬送部は前記加温部と前記食材冷凍システムとを通って前記食材を搬送する、食材加工システム。 - 前記加温機構は、前記搬送部の下方にのみ存在し、熱を媒介する物質を下向きに放出するように構成され、前記加温部は、前記搬送部ではない方向に風を送るように構成されている送風機構を備える、請求項18に記載の食材加工システム。
- 前記加温部は前記搬送部近傍に温度センサーを備え、前記温度センサーによって前記加温機構が間欠的に駆動される、請求項19に記載の食材加工システム。
- 請求項1〜17のいずれか一項に記載の食材冷凍システム、または請求項18〜20のいずれか一項に記載の食材加工システムを用いて食材を冷凍する加工工程を含む、冷凍食材の製造方法。
- 前記食材がカット野菜である、請求項21に記載の製造方法。
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