JPH01181068A - プログラミング冷凍用記憶媒体作成装置および冷凍方法 - 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】 １籠分互 本発明は、多段階に雰囲気温度を変更して処理する液化
ガス凍結装置の運転条件を制御するプログラミング冷凍
用記憶媒体の作成装置、およびこれを用いた冷凍方法に
関する。

！ＬＬＭＪＬ　　□ 食品の保存方法としては、乾燥、塩蔵、缶詰、レトルト
などが知られているが、いずれも生の状態とは味や食感
が異なる。これに対して、冷凍はほぼ生鮮状態を保った
ままで長期保存が可能であり、理想的な保存方法といえ
る。

冷凍保存法としては、送風式凍結法（エアーブラスト凍
結法）、接触式凍結法、液化ガス凍結法などが知られて
いる。この中でも、液化ガス凍結法は、大気圧中で激し
く蒸発する液化窒素や液化炭酸ガスなどを直接物品に散
布したり、冷却チャンバに導入して、ごく短時間で物品
を凍結する方法であり、超低温急速凍結ができるため、
品質の良い冷凍食品が得られる。

液化ガス凍結装置は、液化ガスが散布される冷却チャン
バ内に、凍結すべき物品を入れて、物品をバッチあるい
は連続的に凍結処理するものである。

ところで、物品はその大きさや熱伝導性により冷却効果
が異なり、特に魚、肉、米等の穀類などの農産品、調理
冷凍食品等の食品は、水分量によっても凍結の様子が異
なる。そこで、雰囲気温度を一定にして凍結しても、食
品の温度が一様に下がる訳ではなく、特にＯ℃〜−５℃
の間で食品温度の低下が緩やかとなる。この領域は、最
大氷結晶生成温度帯と呼ばれ、食品中の水分が永結し、
食品中に氷結晶が生成する。

この温度領域を緩慢凍結すると、動物や植物組織が破壊
され、解凍した際に肉汁や細胞液などが放出され、鮭味
が失われてしまう。この他にも、食品には、風味や食感
を維持したままで凍結保存するために、それぞれ好適な
凍結条件がある。

そこで、食品例えば−２５℃に凍結する場合に、食品温
度が０℃になる迄（第１段階）、以降、−５℃になる迄
（第２段階）以降−２５℃になる迄（第３段階）の３段
階に分け、それぞれの雰囲気温度を一２０℃（第１段階
）、−９５℃（第２段階）、−３０℃（第３段階）とい
うように多段に変化させる方法が知られている。また、
このような凍結データを予めプログラムしておき、液化
ガス凍結装置を制御することも、プログラミングフリー
ズ（冷凍）として知られている。

しかし、超低温急速凍結においては、対象物毎に冷却プ
ログラムが変化し、このためのプログラムの作成と、そ
の制御には多くの専門知識と労力を必要としていた。

なお、以上の説明では食品を中心に説明したが、他の物
品についても事情は同様である。

１１ム且孜 本発明は、個々の物品に応じた好適な凍結条件で、液化
ガス凍結装置を簡単に制御できるプログラミング冷凍用
記憶媒体の作成装置、およびこれを用いた冷凍システム
を提供するものである。

月訓Ｒ戸１炙 本発明のプログラミング冷凍用記憶媒体作成装置は、 多段階に雰囲気温度を変更して凍結処理する液化ガス凍
結装置の運転条件を制御するプログラミング冷凍用記憶
媒体の作成装置であって、液化ガス散布装置、雰囲気温
度センサおよびワーク温度センサを備えた断熱チャンバ
と、該雰囲気温度センサおよびワーク温度センサからの
温度信号を検知し、ワーク温度が各凍結処理段階におけ
る所定温度になるまでの所要時間を検出するとともに、
雰囲気温度が各凍結処理段階における設定温度となるよ
うに上記断熱チャンバへの液化ガスの散布量を制御する
コントローラと、 前記コントローラが検出した各凍結処理段階における所
要時間をプログラム記憶媒体に書き込む記憶装置 とを有することを特徴とする。

また、本発明の第１のプログラミング冷凍方法は、上記
作成装置により得たプログラム記憶媒体に書き込まれた
所要時間情報を読み出し、多段階に雰囲気温度を変更し
て連続的に凍結処理する液化ガス凍結装置の、各段階に
おける凍結処理時間を制御することを特徴とする。

さらに、本発明の第２のプログラミング冷凍方法は、請
求項１項記載の作成装置により得られたプログラム冷凍
用記憶媒体に書き込まれた所要時間情報を読み出し、多
段階に雰囲気温度を変更して連続的に凍結処理する液化
ガス凍結装置の、各段階における凍結処理時間を制御す
るに際し、 前記液化ガス凍結装置のトンネル状冷却チャンバ内に、
凍結対象物品の移動方向に該物品が移動可能に該チャン
バを仕切り、複数の異なった凍結段階処理室を形成する
可動間仕切りを設け、前記所要時間情報に基き可動間仕
切りを移動せしめて該凍結段階処理室の大きさを調整す
ることを特徴とする 以下、添付図面に沿って本発明をさらに詳細に説明する
。

第１図は、本発明の作成装置の実施例を示す説明図であ
り、断熱チャンバ１１．コントローラ３１および磁気書
込み装置４１からなっている。断熱チャンバ１１には、
窒素、炭酸ガスなどの液化ガス散布装置１７、雰囲気温
度センサ１３およびワーク温度センサ１５が設けられて
いる。　１９はワーク（凍結対象物品）である、ワーク
としては、実際に液ガス凍結装置で凍結処理される物と
同じものを用いる。コントローラ３１には雰囲気温度検
知部３３、ワーク温度検知部３５があり、それぞれの検
知温度を予め設定された温度と比較する。

電磁弁制御部３７は、雰囲気温度検知部３３またはワー
ク温度検知部３５からの温度検出信号により、電磁弁３
７を開閉して液化ガスの散布量を制御する。

中央制御部３９は、ワーク温度検知部３５からの信号に
基づき、ワーク温度が所定温度に達するまでの時間を検
出し、この信号を磁気書込み装置（記録装置）４１に送
り、磁気カード（記憶媒体）４２に書き込む。また、雰
囲気温度検知部３３からの信号に基づき、雰囲気温度が
設定温度に達するまでの時間を検出し、同様に磁気カー
ド４２に書き込むこともできる。

小ロットの凍結処理に際して生産は第１図に示した同じ
ような断熱チャンバを用いて処理することが可能である
（但し、ワーク温度センサは不要）、即ち、予め必要な
磁気カードを上記装置で作成、用意しておき、凍結処理
すべきワークに応じて、これら磁気カードから情報を読
み出して利用することができる。なお、この詳細は後の
記述から明らかであろう、しかし１本発明では連続式の
液化ガス凍結装置に応用することにより、連続大量生産
が可能となり、本システムの効果をいかんなく発揮する
ことができる。

先ず、上記説明に先立って本発明システムが好適に応用
しつる連続式多段液化ガス凍結装置の一例について説明
する。

第２図は、連続式多段液化ガス凍結装置の一例を示す説
明図である。トンネル状の冷却チャンバ５１内にはネッ
トコンベア５７が設けられており、この上に凍結すべき
物品が載せられて移送される。この凍結物品は入りロフ
ィダ−５３からネットコンベア５７上に送り込まれ、出
口フィダー６１から取り出される。冷却チャンバ５１内
には複数の液化ガス噴射ノズル６５、この制御用電磁弁
６７および撹拌ファン６９が設けられている。なお、こ
れらは幾つかを示すのみで、煩雑を避ける意味で一部省
略しである０食品等のワークは、この冷却チャンバ５１
内を通過することにより凍結される。

冷却チャンバ５１内には、冷却チャンバ５１を複数室に
仕切り、それぞれの室の温度を個別に制御しうるように
間仕切り部材７３，７７．８１が設けられている。また
、この間仕切り部材７３．７７．８１は、ネットコンベ
ア５７の移送方向に移動可能に設けられており（移動機
構は図示を省略）、各室７１゜７５．７９．８３の大き
さを適宜設定できる０例えば、入口５５から第１の間仕
切り部材７３の間を第１室７１とし、第１および第２の
間仕切り部材７３　、７７間を第２室７５とし、第２お
よび第３の間仕切り部材７７．８１の間を第３室７９と
し、第３の間仕切り部材８１と出口５９との間を第４室
８３とすると、それぞれ各室の雰囲気温度は、液化ガス
の散布量を変えることにより制御できる。

−また、全凍結処理時間は、変速モータ６３によりネッ
トコンベア５７の移送速度を制御して調整でき、さらに
、各室７１，７５，７９．８３での処理時間は、間仕切
り部材７３．７７．８１を移動し、各室を所定の大きさ
（長さ）に振り分けて仕切ることにより調整できる。

間仕切り部材７３，７７．８１としては、物品の移送を
妨げない範囲で、エアーカーテン、のれん状垂幕などの
適宜の遮蔽部材が用いられる。

このように、可動式間仕切り部材を設けることにより、
各室の雰囲気温度および凍結処理時間は自由に設定でき
、第２図の場合では４段階に切り替えることができる。

もちろん、間仕切り数を変えることにより、適宜の段数
に切り替えが可能である。

しかし、同じ雰囲気温度とした場合でも、所定ワーク温
度となるまでの時間は、個々の食品によって異なる。

そこで、雰囲気温度が特定温度になった場合と、ワーク
温度が特定温度になった場合と、２つの相関で、設定雰
囲気温度の切替を行う。

−例として、連続式多段液化ガス凍結装置を用いて以下
の条件で処理するに際し、制御用のプログラム磁気カー
ドを用いるシステムを説明する。

′第１段（第１室）冷却・・・冷却開始（常温）→雰囲
気温度−６０℃で第２段 に切替え 第２段（第２室）冷却・・・冷却開始（−３０℃にて保
冷）→ワーク中心温 度Ｏ℃で第３段に切替 え 第３段（第３室）冷却・・・冷却開始（−１００℃にて
保冷）→ワーク中心温 度−７℃で第４段に切 替え 第４段（第４室）冷却・・・冷却開始（−４０℃にて保
冷）→ワーク中心温 度−３０℃で完了 まず、第１図のようにワーク１９を断熱チャンバｌｌ内
に収納し、電磁弁２１を開放して液化ガスを散布し、雰
囲気温度が一６０℃になるまでの時間を雰囲気温度セン
サ１３および雰囲気温度検知部３３で検出し、ｔ工とす
る。

次に、雰囲気温度が一３０℃となるように、液化ガス散
布装置１７から液化ガスを散布し、この時点からワーク
中心温度が０℃となるまでの時間を検出してｔ□とする
。

さらに、ワーク中心温度が０℃となった後、雰囲気温度
が一１００℃となるように液化ガス散布装置１７から液
化ガスを散布し、ワーク中心温度が一７℃となるまでの
時間を検出してｔ、とする。

さらに、ワーク温度が一７℃になった後、雰囲気温度を
一４０℃とし、ワーク温度が一３０℃となるまでの時間
を検出してｔ、とする。

これらｔｅｌ　ｔｉｅ　ｔ、およびｔ４あるいはさらに
各冷却段階での雰囲気温度の情報が磁気カード４２に書
き込まれる。

第２図に示した装置を稼動するに際しては、上記磁気カ
ード４２に書き込まれた情報から、装置の運転条件を決
定する。ここで、各室の７１゜７８．７９，８３温度は
、液化ガス散布量により、それぞれ−６０℃、−３０℃
、−１００℃、−４０℃となるように調整する。それぞ
れの凍結処理時間は、ｔ□。

ｔａ、ｔ、およびｔ、の比率となるように、各室７１．
７５，７９，８３の長さを調整する。また、全凍結処理
時間（Ｔ）は、変速モータ６３を調整することにより制
御できる。即ち、ｔｘｔ　ｔｚｔ　ｔａおよびｔ、によ
り、各室７１，７５，７９．８３の長さＬＩＨＬａｇＬ
、、Ｌ４は全長をＬとして次のように振り分けられる。

Ｌ工＝　？　Ｘ　Ｌ Ｌ、＝→ｋ　ｘＬ Ｌ、＝→二ＸＬ Ｌ４＝−ＬＬｘＬ 但し、Ｔ＝　ｔ１＋　ｔ、＋　ｔ、＋　ｔ。

Ｌ　＝Ｌ　ｘ　＋　Ｌ　ｚ　＋　Ｌ　ｚ　＋　Ｌ　４そ
して、上記条件となるように、間仕切り部材７３，７７
．８１を移動し、変速モータ６３を調整する。

この設定は、磁気カード４３に書き込まれた各凍結処理
段階における所要時間情報を読出すことにより、例えば
、以下のようにマニュアル設定型あるいは自動設定型に
より行える。

マニュアル設定型では、第３図に示すように、磁気カー
ドリーダ４３により、磁気カード４２に記録された情報
を表示器４４に表示し、これを見てオペレータが連続式
液化ガス凍結装置を操作する。なお、各室の設定温度の
制御は、磁気カード４２に書き込むことなく、即ち、表
示器４４で表示しなくてもよい。

自動制御型では、第４図に示すように磁気カードリーダ
４３により、磁気カード４２に書き込まれた情報を読み
取り、これをコントローラ４５に送り、連続式液化ガス
凍結装置を制御する。中央制御部４６に送られた信号に
より、電磁弁制御部４７、隔壁制御部４８およびコンベ
アの速度制御部４９を作動せしめ、それぞれ、連続式液
化ガス凍結装置の電磁弁６７の開閉、間仕切り部材７３
゜７７．８１の移動・位置設定および変速モータ６３を
制御する。この場合にも、電磁弁の開閉、即ち、各室の
温度制御は別途行うことができる。

なお、以上の説明では磁気カードの使用を中心に述べた
が、磁気テープ等の他の磁気記録媒体、あるいは多種の
記憶媒体を用いることもできる。

月月日幕飢敦 本発明によれば、液化ガス散布装置、雰囲気温度センサ
およびワーク温度センサを備えた断熱チャンバを用い、
各凍結処理段階における所定ワーク温度あるいはさらに
設定雰囲気温度を実現しうる所要処理時間を検出し、さ
らにこの処理プログラムを情報記憶媒体に記録すること
ができる。この記憶媒体を用いることにより、多段階に
雰囲気温度を変更して凍結処理する液化ガス凍結装置を
、多くの専門知識や労力を要することなく制御して超低
温急速凍結を行うことができ、確実に高品質の凍結処理
をすることができる。このシステムは、特に連続式多段
液化ガス凍結装置の制御に好適であり、とりわけ可動間
仕切りを有し、トンネル状の冷却チャンバ内を任意の大
きさの複数の室に画定できる装置に適している。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明のプログラミング冷却用記憶媒体作成
装置を示す説明図である。 第２図はプログラミング冷却用記憶媒体が用いられる凍
結装置の一例を示す説明図である。 第３図および第４図は、プログラム記憶媒体の使用方法
を示す説明図である。 １１・・・冷却チャンバ　１３・・・雰囲気温度センサ
１５・・・ワーク温度センサ １７・・・液化ガス散布装置 １９・・・ワーク　　　　　２１・・・電磁弁３Ｉ・・
・コントローラ　３３・・・雰囲気温度検知部３５・・
・ワーク温度検知部 ３７・・・電磁弁制御部　３９・・・中央制御部４１・
・・磁気書込み装置４２・・・磁気カード４３・・・磁
気カードリーダー ４４・・・表示器　　　　　４５・・・コントローラ４
６・・・中央制御部　　４７・・・電磁弁制御部４８・
・・隔壁制御部　　４９・・・速度制御部代理人弁理士
　日付　女’１”Ｉ！、ソ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、多段階に雰囲気温度を変更して凍結処理する液化ガ
   ス凍結装置の運転条件を制御するプログラミング冷凍用
   記憶媒体の作成装置であって、 液化ガス散布装置、雰囲気温度センサおよびワーク温度
   センサを備えた断熱チャンバと、該雰囲気温度センサお
   よびワーク温度センサからの温度信号を検知し、ワーク
   温度が各凍結処理段階における所定温度になるまでの所
   要時間を検出するとともに、雰囲気温度が各凍結処理段
   階における設定温度となるように上記断熱チャンバへの
   液化ガスの散布量を制御するコントローラと、 前記コントローラが検出した各凍結処理段階における所
   要時間をプログラム記憶媒体に書き込む記憶装置 とを有することを特徴とするプログラミング冷凍用記憶
   媒体作成装置。 ２、請求項１項記載の作成装置により得られたプログラ
   ム冷凍用記憶媒体に書き込まれた所要時間情報を読み出
   し、多段階に雰囲気温度を変更して連続的に凍結処理す
   る液化ガス凍結装置の、各段階における凍結処理時間を
   制御することを特徴とするプログラミング凍結方法。 ３、請求項１項記載の作成装置により得られたプログラ
   ム冷凍用記憶媒体に書き込まれた所要時間情報を読み出
   し、多段階に雰囲気温度を変更して連続的に凍結処理す
   る液化ガス凍結装置の、各段階における凍結処理時間を
   制御するに際し、 前記液化ガス凍結装置のトンネル状冷却チャンバ内に、
   凍結対象物品の移動方向に該物品が移動可能に該チャン
   バを仕切り、複数の異なった凍結段階処理室を形成する
   可動間仕切りを設け、前記所要時間情報に基き可動間仕
   切りを移動せしめて該凍結段階処理室の長さを調整する
   ことを特徴とするプログラミング冷凍方法。