JP2012139152A

JP2012139152A - 冷蔵・冷凍装置

Info

Publication number: JP2012139152A
Application number: JP2010293452A
Authority: JP
Inventors: Naoyuki Yamaguchi; 尚之山口; Fumio Murano; 文男村野
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-12-28
Filing date: 2010-12-28
Publication date: 2012-07-26

Abstract

【課題】冷蔵、冷凍される食材の表面と内部との温度差が大きくならない状態で冷却状態、過冷却状態を安定して保持できる冷蔵・冷凍装置を提供する。
【解決手段】冷気吹き出し口１２を備えた庫内Ａに、絶縁材１４を介して収納され、多数の開口が設けられたパンチングメタルを周壁面に備えた冷凍ボックス１５と、冷凍ボックス１５に負の電圧を印加する高電圧電源とを備えた冷蔵・冷凍装置。冷凍ボックス１５の棚板１６に、ラップフィルムを巻いた食材を置き、庫内Ａの温度を０°〜−２０℃に設定し、冷凍ボックス１５に負の高電圧、例えば−３５００Ｖの直流電圧を印加した状態で庫内Ａを冷却することにより、食材を一様に冷却することができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、食材等を保存するために用いられる冷蔵・冷凍装置に関する。

肉や魚等の生鮮食料品を鮮度を保った状態で保存するために、冷蔵庫や冷凍庫が用いられる。冷蔵庫は、水が凍らない０℃以上で生鮮食料品等を保存するものであり、冷凍庫は０℃未満の温度で保存するものである。保存だけから言えば、冷凍庫で凍らせた方が長期間保存できるが、凍る際の水分の膨張により食料品の細胞が破壊され、解凍したときに、旨み成分が含まれるドリップが出て、調理したときに味が落ちるという問題がある。

このような問題を解決するため、近年では、ＣＡＳ(Cells Alive System)冷凍といわれる、過冷却による食材冷凍技術が脚光を浴びている。ＣＡＳ冷凍は、過冷却状態から水を瞬時に凍らせることにより細胞内の水分の氷晶化を防ぐものであり、細胞膜の破壊を抑える。具体的には、食材を冷却しながら電磁場や静電場により食材の細胞中の水分に微弱エネルギーを与えることで、氷点下においても細胞中の水分が凍らない過冷却状態を保つものである。その後、庫内から取り出したり衝撃を与えたりすることで、過冷却状態が解除され、瞬時に凍結する。

特許文献１には、氷結点以下の未凍結領域で食材を未凍結状態に保持する方法であって、食材を常温から該食材の氷結点付近まで急速に冷却する急速冷却処理を行い、続いて、氷結点以下まで０．０１〜０．５℃／時間の緩慢な冷却速度で冷却するスロークーリング処理を行い、食材を氷結点以下０．１〜１０℃の低温度帯で未凍結状態に保持すること、及び食材を、上記保持中の適宜の時期及びサイクルで、１時間から数日間に１℃以下の割合で、氷結点あるいは該氷結点より０．５〜１．０℃上まで昇温させること、および、氷結点以下の過冷却状態を安定させるために、上記保持中の適宜の時期及びサイクルで、破壊点以上の温度帯において、遠赤外線、マイクロ波などの光線照射、静電気の照射及び／又は振動の付与、を行うことを特徴とする方法が開示されている。

特許文献２には、高電圧トランスによって１０００Ｖ〜３００００Ｖに昇圧した２次出力側は電導体を絶縁体および半導体で被膜した構造をもつ陰電子印加器に接続し、絶縁体（塩化ビニール，ＡＢＳ樹脂等）や電気伝導性の悪い素材（パルプ繊維等）で包装されたりそのような容器に入れられた冷凍食材に陰電子印加器による静電誘導によって陰電子を印加するようにした冷凍食材の解凍鮮度保持装置が開示されている。

特許文献３には、静電気式還元化装置の入力電源（ＡＣ１００Ｖ）線を入力電源線コネクターに差し込み、静電気出力線を静電気出力線コネクターを介して冷蔵庫庫内に引き込み、庫内の各棚等に結線をし、また必要に応じ各所に結線をし、静電気を通電させ電圧可変コントロールスイッチにて必要電圧を設定し発生した静電気の電位を以て食材の鮮度維持を補助する静電気式還元化装置が開示されている。

特許第３７８７１７１号公報特開平１０−３０４８５９号公報特開２００１−２５３８２号公報

前掲の特許文献１〜３に記載された方法や装置は、冷蔵庫や冷凍庫内を過冷却状態にするとともに、過冷却状態を安定化させるために、電磁波、静電気を用いたものであるが、庫内を急速冷却するために、エバポレータで冷却した冷気を吹き出し口から庫内上部に吹き出し、排出口から吸入してエバポレータで再冷却し、庫内を循環させている。
庫内の食材は、冷気に触れることにより冷却されるわけであるが、冷気の流れである冷風が食材の表面に直接接触すると、食材の表面がまず冷却され、内部は冷却が進んでいない状態となって、食材の表面から内部までの温度分布が不均一となるため、表面から凍ってしまうことになる。そうすると、食材の表面の凍結した部分の細胞内の水分が氷晶化し、解凍した際、食材の表面部分からドリップが流れて乾燥した状態となるため、食感が悪くなると言う問題が生じる。

そこで本発明は、冷蔵、冷凍される食材の表面と内部との温度差が大きくならない状態で冷却状態、過冷却状態を安定して保持できる冷蔵・冷凍装置を提供することを目的とする。

前記課題を解決するため、本発明の冷蔵・冷凍装置の第１の構成は、冷気吹き出し口を備えた庫内に、絶縁物を介して収納され、多数の開口が設けられたパンチングメタルを周壁面に備えた冷凍ボックスと、前記冷凍ボックスに負の電圧を印加する高電圧電源とを備えたことを特徴とする。

この第１の構成においては、冷気吹き出し口から吹き出された冷気は、パンチングメタルに設けられた多数の開口を介して冷凍ボックス内の食材に接触し、温度を低下させる。このとき、パンチングメタルの開口以外の板部が、冷気の自然の流れ（対流作用）に対して抵抗となるため、できるだけ抵抗の小さい箇所、すなわち開口の位置まで移動することになる。そのため、冷気が拡散されて冷凍ボックス内に達することになる。これにより、冷凍ボックス内が一様に冷却される。そのため、食材の表面と内部の温度差が小さい状態で所定の温度まで冷却される。さらに、パンチングメタル製の冷凍ボックスを設けない場合は、冷気吹き出し口から吹き出された冷気が直接、食材に当たって、表面が内部よりも早期に冷却され、表面が先に凍るため、食材の表面部分の細胞が破壊される。そうすると、解凍時にドリップが流れ出て、食材の味覚が落ちることになる。一方、冷凍ボックスは庫内の内壁に対して負の電圧が印加されており、冷凍ボックス内の食材も負に帯電するため、そのエネルギーにより細胞内の水分が凍らない冷却状態、過冷却状態が保たれる。

本発明の第２の構成は、前記冷凍ボックスの開口率が５０〜３０％であることを特徴とする。開口率が５０％を超えると冷気吹き出し口から吹き出された冷気から見た抵抗が小さくなり、奥の方の開口にまで冷気が行き渡りにくくなる。開口率が３０％未満であると、冷気から見た全体の抵抗が大きくなり、冷気が循環する効率が低下する。

本発明の第３の構成は、扉の開閉により前記高電圧電源をオン・オフするスイッチを設けたことを特徴とする。これにより、扉を開けたときに、冷凍ボックスに印加されている高電圧が０になり、食材を出し入れする際の感電を防止できる。

本発明の第４の構成は、扉の開閉により前記高電圧電源をオン・オフするとともに、扉を開けたときに前記冷凍ボックスをアースするスイッチを設けたことを特徴とする。これにより、高電圧印加は０になっても、高電圧に帯電したままの状態の冷凍ボックスが即座にアースされて放電され、残留した高電圧による感電を効果的に防止することができる。

本発明の第５の構成は、冷気吹き出し口を備えた庫内に設けられ、前記冷気吹き出し口から吹き出される冷気の流れを拡散する多孔板と、前記多孔板の下流側に、絶縁物を介して前記庫内に設置された金属製の棚と、前記棚に負の電圧を印加する高電圧電源とを備えたことを特徴とする。
前記の第１の構成では庫内にパンチングメタル製の内周壁を持つ冷凍ボックスを用いたが、この第５の構成では、全体をパンチングメタル製にせず、一部をパンチングメタル製にして冷気の拡散を行わせ、第１の構成と同様の作用効果を持たせることができる。

本発明の冷蔵・冷凍装置は、冷気吹き出し口を備えた庫内に、絶縁物を介して収納され、多数の開口が設けられたパンチングメタルを周壁面に備えた冷凍ボックスと、冷凍ボックスに負の電圧を印加する高電圧電源とを備えたものであるため、冷蔵、冷凍される食材の表面と内部との温度差が大きくならない状態で冷却状態、過冷却状態を安定して保持できる。

本発明の実施の形態１に係る冷蔵・冷凍装置の正面図である。本発明の実施の形態１に係る冷蔵・冷凍装置の内部構造を示す断面図である。本発明の実施の形態２に係る冷蔵・冷凍装置の内部構造を示す断面図である。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
＜実施の形態１＞
本発明の実施の形態１を、図１および図２を参照しながら説明する。
図１、図２において、本実施の形態１の冷蔵・冷凍装置は、本体１と、前面扉２と、操作盤部３と、電源盤部４と、天板５とを備えている。

本体１の内部は、図２に示すようにステンレス板からなる内壁６が、本体１の外壁との間に断熱材７を介して設けられている。また、本体１内に、同じく断熱材８を介して設けられたエバポレータ室９内には、エバポレータユニット１０と送風ファン１１が設けられており、本体１の庫内Ａとは、壁部上位の冷気吹き出し口１２および壁部下位の吸い込み口１３を介して連通している。操作盤部３には、温度設定用のボタンや表示パネルが設けられ、電源盤部４には、主電源のスイッチや、動作ランプ等が配置されている。場合によっては、操作盤部３や電源盤部４のうちの操作機能を備えたコントロールボックスを本体１から取外し、任意の操作しやすい場所にリモコン形式で自由に取り付け可能とすることができる。なお、電源盤部４には漏電ブレーカ、過電流ブレーカが内蔵されており、メイン電源スイッチ、電流印加スイッチと併せて、３重の安全機能を備えている。

本体１の庫内Ａには、ゴム等の絶縁材１４を介して、上下左右の４周面および後方壁面がステンレス製のパンチングメタルで形成された冷凍ボックス１５が、内壁６との間に適当な空隙をもって収納されている。冷凍ボックス１５には、ステンレス製の金網状ないし格子状の棚板１６が所定段、着脱可能に設けられている。冷凍ボックス１５は、例えば１００Ｖの交流電源を昇圧して整流し、３５００Ｖ、０．３Ａの直流を得る高電圧電源（図示せず）のマイナス端子に接続されている。

本実施の形態１においては、冷凍ボックス１５の４周面および後方壁面を構成するパンチングメタルは、本例では材質ＳＵＳ３０４、厚さｔ＝１．０ｍｍで、直径６ｍｍの多数の開口が、ピッチ９ｍｍ、開口率４０％で穿孔されたものを用いた。

この冷凍ボックス１５の棚板１６に、ラップフィルムを巻いた食材を置き、庫内Ａの温度を０°〜−２０℃の任意の温度（野菜類は３℃）に設定し、冷凍ボックス１５に−３５００Ｖの直流電圧を印加した状態で庫内Ａを冷却した。

各種の食材を本実施の形態１の冷蔵・冷凍装置内で冷却した後、食用に供した結果を次に示す。

１．ラップしたウニを０℃設定（非凍結状態）で冷蔵保存し、１ヶ月後に取り出して食したところ、鮮度に変わりがなかった。

２．ラップした刺身用マグロ、鯛、ブリを０℃設定（非凍結状態）で冷蔵保存し、１週間後に取り出して食したところ、鮮魚と同等の味覚が得られた。ヒラメでは、同じ条件で５日間までは鮮魚と同等であった。なお、一度マグロが弱凍結（パーシャル状態）になったが、解凍後のドリップがほとんど見られず、食味も鮮魚と変わらなかった。

３．ラップした焼き魚用の生ほっけ（北海道直送）を０℃保存（非凍結）で２週間後に焼いて食したところ、鮮魚と同等の食味であった。

４．ラップした国産の鶏肉を、と殺当日に本実施の形態の冷蔵・冷凍装置に入れて−１８℃にて凍結させ、凍結後、家庭用冷凍庫に３日間保存し、その後冷蔵室に入れ解凍し３日後に食したところ、さばきたての鶏の刺身と同じ状態の食味であった。また、菌検査においても従来凍結保存し出荷している検体と同様の結果が得られた。

５．一度解凍した輸入サーモン（生食用）をスーパーマーケットにて購入後、再度−１８℃にて凍結し、翌日解凍したところ、鮮度もほぼ変わらなかった。
同様に従来の業務用冷凍庫にて凍結させた対照物と比較したところ、ドリップの量、鮮度の違いは歴然としていた。

６．その他、モヤシ、いちご、大根（刺身のつま）を３℃で、１週間保管し、従来の冷蔵庫で保管した対照物との比較を行ったところ、本発明の実施の形態の冷蔵・冷凍装置と従来の冷蔵庫とでは、鮮度、色、香りに違いがみられた。
また、冷凍馬刺を解凍しながら３℃で１週間、冷蔵保存し、従来の冷蔵庫で保管した対照物と比較したところ、食品の乾燥状態に明らかな違いがあった。
さらに、鯛、マグロを比較実験したところ、変色状態のほか、弾力性、乾燥状態に明らかな違いがあった。

このように、本発明の実施の形態１によれば、食材を長期間冷却しても、食材の表面から内部までの細胞の破壊が抑制されるため、食感、味覚が落ちることなく保存ができる。

なお、この実施の形態１においては、冷凍ボックス１５を構成するパンチングメタルの開口率を４０％としたが、５０％〜３０％の範囲の開口率とすることができる。開口率が５０％を超えると冷気吹き出し口１２から吹き出された冷気から見た抵抗が小さくなり、奥の方の開口にまで冷気が行き渡りにくくなる。開口率が３０％未満であると、冷気吹き出し口１２から吹き出された冷気から見た全体の抵抗が大きくなり、冷気が循環する効率が低下する。

また、冷凍ボックス１５に印加する電圧を−３５００Ｖとした例を示したが、これに限定されることなく、適宜電圧値を設定することができる。

＜実施の形態２＞
本発明の実施の形態２を、図３を参照しながら説明する。
図３において、本体１の庫内Ａの上部には、冷気吹き出し口１２近傍にパンチングメタル製の多孔板１７が設けられ、多孔板１７の下位には、絶縁材１８を介して設置された金属製の棚１９が設けられている。棚１９には、ステンレス製の金網状の棚板２０が所定段、着脱可能に設けられている。その他の構成は、図１、図２に示した実施の形態１と同様であるので、同一の符号を付して説明を省略する。

この実施の形態２においては、実施の形態１の冷凍ボックス１５のように、上下左右の４周面と後方壁面の全体をパンチングメタル製の板で構成するのではなく、冷気吹き出し口１２の近傍のみにパンチングメタル製の多孔板１７を設け、冷気吹き出し口１２から吹き出された冷気を拡散させるようにしている。これにより、棚１９の棚板２０に置かれた食材も、実施の形態１と同様に一様に冷却される。

本発明は、冷蔵、冷凍される食材の表面と内部との温度差が大きくならない状態で冷却状態、過冷却状態を安定して保持できる冷蔵・冷凍装置として、鮮魚、精肉を提供する飲食店などにおいて好適に利用することができる。

１本体
２前面扉
３操作盤部
４電源盤部
５天板
６内壁
７断熱材
８断熱材
９エバポレータ室
１０エバポレータユニット
１１送風ファン
１２冷気吹き出し口
１３吸い込み口
１４絶縁材
１５冷凍ボックス
１６棚板
１７多孔板
１８絶縁材
１９棚
２０棚板

Claims

冷気吹き出し口を備えた庫内に、絶縁物を介して収納され、多数の開口が設けられたパンチングメタルを周壁面に備えた冷凍ボックスと、
前記冷凍ボックスに負の電圧を印加する高電圧電源と
を備えた冷蔵・冷凍装置。
前記冷凍ボックスの開口率が５０〜３０％である請求項１記載の冷蔵・冷凍装置。
扉の開閉により前記高電圧電源をオン・オフするスイッチを設けた請求項１または２に記載の冷蔵・冷凍装置。
扉の開閉により前記高電圧電源をオン・オフするとともに、扉を開けたときに前記冷凍ボックスをアースするスイッチを設けた請求項１または２に記載の冷蔵・冷凍装置。
冷気吹き出し口を備えた庫内に設けられ、前記冷気吹き出し口から吹き出される冷気の流れを拡散する多孔板と、
前記多孔板の下流側に、絶縁物を介して前記庫内に設置された金属製の棚と、
前記棚に負の電圧を印加する高電圧電源と
を備えた冷蔵・冷凍装置。