JP2005291525A - Food freezing device and food thawing device - Google Patents
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Abstract
【課題】 磁場を印加して常に良好な状態で食品を冷凍保存して解凍することができるようにする。
【解決手段】 凍結装置21では、食品を当該食品に対して予め規定された凍結温度で冷凍する凍結過程を行って食品を凍結食品とする。この際、磁場発生コイル21eから凍結過程の少なくとも一部において食品に交番磁場が印加される。保管冷凍庫22では凍結食品を当該凍結食品に対して予め定められた保管温度で冷凍保管する保管過程を行う。そして、保管過程中凍結食品に対して、磁場発生コイル22eから当該凍結食品の種類に応じて選択的に交番磁場が印加される。
【選択図】 図1PROBLEM TO BE SOLVED: To store food in a frozen state in a good state by applying a magnetic field so that it can be thawed.
A freezing device 21 performs a freezing process in which a food is frozen at a predetermined freezing temperature with respect to the food to make the food a frozen food. At this time, an alternating magnetic field is applied to the food from at least a part of the freezing process from the magnetic field generating coil 21e. The storage freezer 22 performs a storage process in which the frozen food is stored frozen at a predetermined storage temperature with respect to the frozen food. Then, an alternating magnetic field is selectively applied to the frozen food during the storage process according to the type of the frozen food from the magnetic field generating coil 22e.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、生鮮食品等の食品を冷凍保存する際に、磁場の存在下で良好な状態で食品を冷凍するとともに、凍結された食品(以下凍結食品と呼ぶ)を良好な状態で保存して必要に応じて凍結食品を解凍するための食品冷凍保存システムに関するものである。 In the present invention, when freezing food such as fresh food, the food is frozen in a good state in the presence of a magnetic field, and frozen food (hereinafter referred to as frozen food) is stored in a good state. The present invention relates to a food frozen storage system for thawing frozen food as necessary.
一般に、生鮮食品等の食品を冷凍保存する際には、凍結保存によって食品の鮮度及び風味が損なわれないようにする必要がある。つまり、生鮮食品等の食品は水分を多量に含んでおり、このような食品を凍結した際には、水素結合によって結晶構造が形成される。食品中に含まれる水分は、結合水及び電解質等の影響で若干凝固点が降下するものの0℃〜−5℃でその大部分が氷結する。 In general, when food such as fresh food is stored frozen, it is necessary to prevent the freshness and flavor of the food from being impaired by freezing. That is, foods such as fresh foods contain a large amount of moisture, and when such foods are frozen, a crystal structure is formed by hydrogen bonding. Most of the moisture contained in the food freezes at 0 ° C. to −5 ° C., although the freezing point slightly decreases due to the influence of bound water and electrolyte.
この際、食品内部において大氷結晶が生成されると、それに伴って、水分の分離及び移動等が発生して、食品の組織が破壊されてしまうことになる。このような凍結食品を解凍した際には、食品自体の鮮度及び風味が損なわれてしまうことになる。 At this time, if large ice crystals are generated inside the food, the separation and movement of moisture occurs, and the food tissue is destroyed. When such frozen food is thawed, the freshness and flavor of the food itself will be impaired.
このような不具合を防止するため、急速冷凍を用いて、最大氷結晶生成温度帯を短時間で通過させて、氷結晶の生成を抑えて組織の破壊を最小限に抑えることが行われているものの、食品を急速冷凍した際には、食品の表層部がまず凍結してしまい、食品内部の水分が表層部付近の氷の核に吸い上げられてしまい、結果的に水分の分離及び移動による組織の破壊が行われてしまうことがある。 In order to prevent such problems, quick freezing is used to pass the maximum ice crystal generation temperature zone in a short time to suppress ice crystal formation and minimize tissue destruction. However, when the food is quickly frozen, the surface layer of the food freezes first, and the water inside the food is sucked up by the ice core near the surface layer, resulting in a structure due to the separation and movement of the water. May be destroyed.
このため、例えば、冷凍庫の内部空間に、経時的に変動する磁場又は電場を発生させて、内部空間に位置した食品に含まれる水分中の水分子及びイオンに振動を付与して、水分の凍結を抑制しつつ、食品を通常の氷結温度以下に過冷却した後磁場又は電場の発生若しくは変動を停止して食品を低温下で瞬時に冷凍するようにしたものがある(特許文献1参照)。 For this reason, for example, by generating a magnetic field or electric field that fluctuates with time in the internal space of the freezer, the water molecules and ions in the water contained in the food located in the internal space are vibrated to freeze the water. There is one in which the food is supercooled below the normal freezing temperature and the generation or fluctuation of the magnetic field or electric field is stopped and the food is immediately frozen at a low temperature.
さらに、食品の品質の低下を防止する冷凍装置として、食品中に含まれる水分のクラスターを細分化して、熱交換器によって生成された低温気体を除湿し、冷凍装置本体内で低温気体を循環しつつ、水分を含む食品に磁場を印加し、その磁場強度を経時的に変化させるようにしたものがある(特許文献2参照)。 Furthermore, as a refrigeration system that prevents deterioration in food quality, the water clusters contained in the food are subdivided to dehumidify the low-temperature gas generated by the heat exchanger, and the low-temperature gas is circulated within the main body of the refrigeration system. On the other hand, there is one in which a magnetic field is applied to a food containing moisture and the strength of the magnetic field is changed over time (see Patent Document 2).
ところで、特許文献1に記載された冷凍装置においては、経時的に変動する電場を発生させて、内部空間に位置した食品に含まれる水分中の水分子及びイオンに振動を付与して、水分の凍結を抑制しつつ、食品を通常の氷結温度以下に過冷却した後、電場の発生若しくは変動を停止し、その後食品を低温下で瞬時に冷凍するようにしており、つまり、電場を与えつつ、食品を氷結温度以下に過冷却した後、電場の発生を停止して、食品を瞬時に凍結(急速冷凍)しており、電場によって水分の凍結を抑制して過冷却しているものの、電場の発生停止後においては、急速凍結を行っている関係上、結果的に水分の分離及び移動による組織の破壊が行われてしまうことがある。
By the way, in the refrigeration apparatus described in
一方、特許文献2に記載された冷凍装置においては、低温気体を循環させて食品を冷凍しつつ、経時的に磁場強度を変化させているものの、磁場の印加によって過冷却状態とし、その後の凍結開始から完了までの時間を極短時間としており、つまり、急速凍結を行っていることになって、結果的に水分の分離及び移動による組織の破壊が行われてしまうことがある。 On the other hand, in the refrigeration apparatus described in Patent Document 2, the magnetic field strength is changed with time while circulating the low-temperature gas to freeze the food. The time from the start to the completion is extremely short, that is, quick freezing is performed, and as a result, the tissue may be destroyed due to the separation and movement of moisture.
いずれにしても、従来の冷凍装置においては、常に良好状態で食品を凍結して保存できないという課題があり、さらには、凍結食品を良好に解凍することができないという課題がある。つまり、従来の冷凍装置では、食品を通常の氷結温度以下に過冷却して、急速に凍結しているから、食品を良好状態で冷凍保存を行うことが難しいという課題がある。 In any case, the conventional refrigeration apparatus has a problem that the food cannot always be frozen and stored in a good state, and further, there is a problem that the frozen food cannot be thawed well. That is, in the conventional refrigeration apparatus, the food is supercooled to a normal freezing temperature or lower and rapidly frozen, and thus there is a problem that it is difficult to store the food in a good state in a frozen state.
従って、本発明はかかる従来技術の問題に鑑み、磁場を印加して常に良好な状態で食品を冷凍保存して解凍することのできる食品冷凍保存システムを提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a food frozen storage system capable of applying a magnetic field and freezing and thawing food in a good state at all times.
そこで、本発明はかかる課題を解決するために、食品を凍結保存する際に用いられる食品冷凍保存システム装置において、前記食品を当該食品に対して予め規定された凍結温度で冷凍する凍結過程を行って前記食品を凍結食品とする冷凍手段と、前記凍結過程の少なくとも一部において前記食品に交番磁場を印加する第1の交番磁場印加手段と、前記凍結食品を当該凍結食品に対して予め定められた保管温度で冷凍保管する保管過程を行う冷凍保管手段と、前記保管過程中前記凍結食品に対して、当該凍結食品の種類に応じて選択的に交番磁場を印加する第2の交番磁場印加手段とを有することを特徴とするものである。 Therefore, in order to solve such problems, the present invention performs a freezing process in which the food is frozen at a predetermined freezing temperature with respect to the food in a food frozen storage system apparatus used when the food is frozen and stored. Freezing means that uses the food as frozen food, first alternating magnetic field applying means that applies an alternating magnetic field to the food during at least a part of the freezing process, and the frozen food is predetermined for the frozen food. And a second alternating magnetic field applying means for selectively applying an alternating magnetic field to the frozen food in accordance with the type of the frozen food during the storage process. It is characterized by having.
本発明では、前記凍結過程で前記食品に印加する交番磁場と前記保管過程で前記凍結食品に印加する交番磁場とはその周波数が異なるようにしており、さらに、前記凍結過程で前記食品に印加される交番磁場の周波数を食品の種類に応じて変化させるようにしてもよい。 In the present invention, the frequency of the alternating magnetic field applied to the food during the freezing process is different from the frequency of the alternating magnetic field applied to the frozen food during the storage process, and is further applied to the food during the freezing process. The frequency of the alternating magnetic field may be changed according to the type of food.
本発明では、前記凍結過程において前記食品の最大氷結晶生成温度帯付近で前記交番磁場を前記食品に印加するようにしてもよい。また、冷風の存在下で前記交番磁場を前記食品に印加することが望ましい。 In the present invention, the alternating magnetic field may be applied to the food in the vicinity of the maximum ice crystal generation temperature range of the food during the freezing process. In addition, it is desirable to apply the alternating magnetic field to the food in the presence of cold air.
本発明では、前記凍結過程において、前記食品のインピーダンス特性に基づいて得られた周波数成分を含む交番磁場を前記食品に印加する。また、前記交番磁場として矩形波状の交番磁場を印加することが望ましい。さらに、前記交番磁場として互いに異なる複数の交番磁場が重畳されたものを用いるようにしてもよい。 In the present invention, in the freezing process, an alternating magnetic field including a frequency component obtained based on the impedance characteristic of the food is applied to the food. Moreover, it is desirable to apply a rectangular wave-like alternating magnetic field as the alternating magnetic field. Furthermore, the alternating magnetic field may be one in which a plurality of different alternating magnetic fields are superimposed.
本発明では、前記交番磁場の周波数は0(0を含まず)〜10MHzの範囲で、その強度は0.1テスラ以下とされる。さらに、前記交番磁場を非交番磁場に重畳するようにしてもよい。 In the present invention, the frequency of the alternating magnetic field is in the range of 0 (not including 0) to 10 MHz, and the intensity is 0.1 Tesla or less. Furthermore, the alternating magnetic field may be superimposed on a non-alternating magnetic field.
本発明では、例えば、前記冷凍手段は、スパイラル状に形成され前記食品を搬送する搬送コンベアと、該搬送コンベアが収納された非磁性の円筒状体と、該円筒状体内を冷却する冷却手段とを有し、前記第1の交番磁場印加手段は、前記円筒状体の一部周面に配置された磁場発生コイルを備えている。さらに、前記凍結食品を当該凍結食品に対して定められた解凍温度で解凍する解凍過程を行う解凍手段と、前記解凍過程において前記凍結食品に交番磁場を印加する第3の交番磁場印加手段とを有するようにしてもよい。 In the present invention, for example, the freezing means includes a transport conveyor formed in a spiral shape to transport the food, a non-magnetic cylindrical body in which the transport conveyor is housed, and a cooling means for cooling the cylindrical body. And the first alternating magnetic field applying means includes a magnetic field generating coil disposed on a partial circumferential surface of the cylindrical body. Furthermore, a thawing means for performing a thawing process for thawing the frozen food at a thawing temperature determined for the frozen food, and a third alternating magnetic field applying means for applying an alternating magnetic field to the frozen food in the thawing process. You may make it have.
以上のように、本発明の食品冷凍装置は、食品を冷凍しつつ、交番磁場を印加して、食品を凍結して、この凍結食品を食品の種類に応じて交番磁場を印加しつつ冷凍保管するようにしたから、食品内部において大氷結晶が生成されることがなく、交番する磁場を用いて常に良好に食品を冷凍保存することができるという効果がある。 As described above, the food freezing apparatus of the present invention freezes food, applies an alternating magnetic field, freezes the food, and freezes the frozen food while applying an alternating magnetic field according to the type of food. As a result, large ice crystals are not generated inside the food, and there is an effect that the food can always be frozen and stored well using an alternating magnetic field.
本発明では、凍結食品を解凍する際、交番磁場を印加しつつ、解凍するようにしたので、凍結食品の解凍を良好に行うことができ、食品の鮮度及び風味が損なわれてしまうことがない。 In the present invention, when frozen food is thawed, it is thawed while applying an alternating magnetic field, so that the frozen food can be thawed well, and the freshness and flavor of the food are not impaired. .
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。但し、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the component parts described in this embodiment are not intended to limit the scope of the present invention only to the description unless otherwise specified. It is just an example.
図1は本発明による食品冷凍装置及び食品解凍装置を有する食品冷凍保存システムの一例を模式的に示すブロック図であり、図示の食品冷凍・解凍システムは食品冷凍装置11及び食品解凍装置12を有しており、食品冷凍装置11は凍結装置21及び保管冷凍庫22を有している。
FIG. 1 is a block diagram schematically showing an example of a food frozen storage system having a food freezing device and a food thawing device according to the present invention. The illustrated food freezing / thawing system includes a
凍結装置21は断熱された凍結装置本体部21aを有し、この凍結装置本体部21a内には、冷却装置21b、送風ファン21c、被冷却物載置部21d、及び磁場発生コイル(空芯コイル)21eが配置されており、図示の例では、磁場発生コイル21eは、被冷却物載置部21dを上下及び左右から挟むようにして配置されている。被冷却物載置部21dには被冷却物である食品31が載置され、冷却装置21bで冷却された低温空気が送風ファン21cによって図中太線矢印で示すように庫内を循環する。
The
図示の凍結装置本体部21aは、例えば、図1において紙面の表側から裏側に延びており、被冷却物載置部21dは、例えば、搬送コンベアである。そして、食品は搬送コンベアで搬送されつつ、冷却されることになるが、その際、後述するようにして、磁場発生コイル21eから交番磁場(動磁場)が食品31に印加される。
The freezing apparatus
凍結装置21で凍結処理された凍結食品は搬送コンベアによって、保管冷凍庫22に搬送される。保管冷凍庫22は断熱された保管冷凍庫本体部22aを有し、この保管冷凍庫本体部22a内には、冷却装置22b、送風ファン22c、凍結体収納空間22d、及び磁場発生コイル22eが配置されており、図示の例では、磁場発生コイル22eは、凍結収納空間22dを上下及び左右から挟むようにして配置されている。凍結体収納空間22dには凍結食品32が収納され、冷却装置22bで冷却された低温空気が送風ファン22cによって図中太線矢印で示すように庫内を循環する。そして、磁場発生コイル22eから凍結食品32に対して交番磁場が印加される。
The frozen food frozen by the
保管冷凍庫22に保管された凍結食品32は必要に応じて解凍される。解凍する際には、凍結食品32は食品解凍装置12に運ばれて解凍されることになる。食品解凍装置12は、断熱された解凍装置本体部12aを有し、この解凍装置本体部12a内には、加熱・調湿装置12b、送風ファン12c、搬送コンベア12d、及び磁場発生コイル12eが配置されており、図示の例では、磁場発生コイル12eは、搬送コンベア12dを上下及び左右から挟むようにして配置されている。搬送コンベア12dには凍結食品32が載置され、加熱・調湿装置12bで暖められた空気が送風ファン21cによって図中太線矢印で示すように庫内を循環して、凍結食品32が解凍される。この際、磁場発生コイル12eから凍結食品32に対して交番磁場が印加される。
The frozen
なお、凍結装置は、図1に符号23で示すものを用いるようにしてもよい。この凍結装置においては、磁場発生コイル21eが搬送コンベア21dを斜め下側及び斜め上側から挟むようにして配置されている。また、食品解凍装置は、図1に符号24で示すものを用いるようにしてもよい。この食品解凍装置24では搬送コンベア12dの代わりに解凍室(解凍庫)24aが規定されており、この解凍室24aを上下及び左右から取り囲むようにして磁場発生コイル12eが配置されている。
In addition, you may make it use what is shown with the code |
図2も参照して、凍結装置21に注目すると、凍結装置本体部21a内に配置された磁場発生コイル21e(図2には示さず)には動磁場発生装置41が接続され、この動磁場発生装置電源41には波形生成装置(ファンクションジェネレータ)42が接続されている。後述するようにして、波形生成装置42で生成された各種波形(例えば、パルス波形又は正弦波)が動磁場発生装置電源41に与えられ、動磁場発生装置電源41では波形生成装置42から与えられた信号波形に応じて、磁場発生コイル21eに電流を流して、磁場発生コイル21eによって動磁場(交番磁場)を発生させる。
Referring also to FIG. 2, when paying attention to the freezing
ここで、図3を参照して、いま、食品(未凍結食品)31としてサツマイモを用いて、インピーダンスメータによって、凍結前後のサツマイモの比誘電率及び比誘電損率を測定するとともに、吸収エネルギーと動磁場周波数との関係を測定した(被凍結品の電気的特性を測定:ステップS1)。その結果をそれぞれ図4〜図6に示す。図4〜図6において符号A1〜E1の曲線は、それぞれ5℃、0℃、−2.5℃、−5℃、及び−20℃で冷却した際の動磁場周波数(f)−比誘電率(ε’)、動磁場周波数(f)−比誘電損率(ε’’)、及び動磁場周波数(f)−吸収エネルギー(f・ε’’)の関係を示すものである。 Here, with reference to FIG. 3, now the sweet potato is used as the food (unfrozen food) 31, and the relative permittivity and the relative dielectric loss factor of the sweet potato before and after freezing are measured by an impedance meter, and the absorbed energy and The relationship with the dynamic magnetic field frequency was measured (measured electrical characteristics of the article to be frozen: step S1). The results are shown in FIGS. 4 to 6, curves A1 to E1 indicate dynamic magnetic field frequencies (f) -relative permittivity when cooled at 5 ° C., 0 ° C., −2.5 ° C., −5 ° C., and −20 ° C., respectively. (Ε ′), dynamic magnetic field frequency (f) −relative dielectric loss factor (ε ″), and dynamic magnetic field frequency (f) −absorbed energy (f · ε ″).
図4に示すように、冷却温度5℃、0℃、及び−2.5℃においては、動磁場周波数が約1kHz〜100kHzにおいて比誘電率がほぼ平坦となっており、一方、図5に示すように、比誘電損率は温度にかかわらず、動磁場周波数が高くなるにつれて低下している。また、また、図6に示すように、吸収エネルギー(f・ε’’×10−6)は冷却温度5℃(A1)、0℃(B1)、−2.5℃(C1)および−5℃(D1)においては、動磁場周波数が1MHz近傍で最大となった。 As shown in FIG. 4, at a cooling temperature of 5 ° C., 0 ° C., and −2.5 ° C., the relative dielectric constant is almost flat at a dynamic magnetic field frequency of about 1 kHz to 100 kHz, whereas FIG. Thus, the relative dielectric loss factor decreases as the dynamic magnetic field frequency increases regardless of the temperature. Further, as shown in FIG. 6, the absorbed energy (f · ε ″ × 10 −6 ) is a cooling temperature of 5 ° C. (A1), 0 ° C. (B1), −2.5 ° C. (C1), and −5. At ° C (D1), the dynamic magnetic field frequency became maximum near 1 MHz.
そして、これら測定結果を解析して、図7に示す特性結果(インピーダンス特性)を得た。図7において、横軸は抵抗値(Ω)であり、縦軸はリアクタンス(Ω)であって、各曲線L1(20℃)、L2(10℃)、L3(0℃)における極大値P1(13kHz)、P2(10kHz)、P3(7kHz)に対応する周波数を特異周波数(誘電緩和周波数)として抽出する(ステップS2)。例えば、サツマイモの場合は、温度10℃における特異周波数は、10kHzであった。なお、温度10℃におけるりんごの特異周波数は1kHzであり、温度10℃におけるバナナの特異周波数は28kHzであった。また、温度10℃における鮪(トロ)の特異周波数は210kHzであった。 And these measurement results were analyzed and the characteristic result (impedance characteristic) shown in FIG. 7 was obtained. In FIG. 7, the horizontal axis is the resistance value (Ω), the vertical axis is the reactance (Ω), and the maximum value P1 (in the respective curves L1 (20 ° C.), L2 (10 ° C.), and L3 (0 ° C.) 13 kHz), P2 (10 kHz), and frequencies corresponding to P3 (7 kHz) are extracted as singular frequencies (dielectric relaxation frequencies) (step S2). For example, in the case of sweet potato, the specific frequency at a temperature of 10 ° C. was 10 kHz. The specific frequency of the apple at a temperature of 10 ° C. was 1 kHz, and the specific frequency of the banana at a temperature of 10 ° C. was 28 kHz. The specific frequency of Toro at a temperature of 10 ° C. was 210 kHz.
上述の特異周波数を考慮して、波形生成装置42によって合成波を生成し(ステップS3)、波形生成装置42からこの合成波を動磁場発生装置電源41に与えて、磁場発生コイル21eから合成波形に応じた動磁場をサツマイモに印加した(ステップS4)。そして、動磁場印加下でサツマイモを凍結した(ステップS5)。
In consideration of the singular frequency described above, the
このようにして凍結したサツマイモの平均空隙面積率を調べてみた。比較のため、生イモ、急速凍結によるイモ、及び緩慢凍結によるイモの平均空隙面積率も調べてみた。その結果を図8に示す。図8において、生イモは平均空隙面積率が7.4%であるのに対して、急速凍結によるイモの平均空隙面積率は21.9%、緩慢凍結によるイモの平均空隙面積率は31.0%と極めて大きくなり、一方、上述のようにして、磁場を照射しつつ凍結した場合のイモは、平均空隙面積率は10.1%となり、生イモの平均空隙面積率とほとんど相違はなかった。 The average void area ratio of the sweet potato frozen in this way was examined. For comparison, the average void area ratio of fresh potatoes, quick-frozen potatoes and slow-frozen potatoes was also examined. The result is shown in FIG. In FIG. 8, the average void area ratio of fresh potatoes is 7.4%, whereas the average void area ratio of potatoes by quick freezing is 21.9%, and the average void area ratio of potatoes by slow freezing is 31. On the other hand, the potatoes frozen when irradiated with a magnetic field as described above had an average void area ratio of 10.1%, which is almost the same as the average void area ratio of raw potatoes. It was.
このようにして凍結した後、保管冷凍庫で凍結保管し(ステップS6)、食品解凍装置で解凍したところ(ステップS7)、解凍後のイモの鮮度及び風味は生イモとほとんど差がないことが確認できた。 After freezing in this way, it is stored frozen in a storage freezer (step S6) and thawed with a food thawing device (step S7), and it is confirmed that the freshness and flavor of the potato after thawing are almost the same as the raw potato. did it.
図1及び図9を参照して、いま、凍結装置21内の温度を−35℃に制御して、食品31を搬送コンベア21dで搬送しつつ、食品31の凍結を行った。この際には、当該食品31に応じた特異周波数を有する合成波(例えば、7kHz、10kHz、13kHz)を波形生成装置42で生成して、動磁場発生装置電源41に与えて、磁場発生コイル21eによって食品31に動磁場を印加した。これによって、食品31を温度20℃から温度−20℃まで低下させて、食品31を凍結食品32として、凍結食品32を保管冷凍庫22に保管した。
With reference to FIG.1 and FIG.9, the temperature in the freezing
保管冷凍庫22内の温度を−20℃に制御して、凍結食品32を保管した。この際にも凍結の際と同様にして、磁場発生コイル22eによって特異周波数に応じた動磁場を凍結食品32に印加して(例えば、600Hz)、凍結食品32の冷凍保管を行う。
The
そして、凍結食品32を解凍する際には、食品解凍装置12内の温度を15℃に制御して、凍結食品32を搬送コンベア12dで搬送しつつ、凍結食品32の凍結を行った。この際にも凍結の際と同様に、磁場発生コイル12eによって特異周波数を有する動磁場を凍結食品32に印加して解凍を行ったところ(例えば、7kHz、10kHz、13kHz)、凍結食品32の温度は−20℃から約20℃程度まで上昇し、解凍が終了した。そして、解凍後の食品の鮮度及び風味を調べてみたところ、凍結前の鮮度及び風味とほとんど差はなかった。
When thawing the
なお、凍結及び解凍の際、図9に示す最大氷結晶生成温度帯となる前に、動磁場の印加を開始するようにしてもよく、このようにして、動磁場を印加しても良好に食品の凍結及び解凍を行うことができる。 When freezing and thawing, the application of the dynamic magnetic field may be started before the maximum ice crystal generation temperature range shown in FIG. 9 is reached. The food can be frozen and thawed.
図10を参照して、サツマイモを図1に示す食品冷凍保存システムを用いて、サツマイモを冷凍保存して解凍して、その官能試験を行ったところ、図10に示す結果が得られた。比較のため、生イモの官能試験を行うとともに、急速冷凍したサツマイモに磁場を印加しないで解凍した際の官能試験も行った(以下従来例と呼ぶ)。 Referring to FIG. 10, sweet potato was frozen and thawed using the food frozen storage system shown in FIG. 1, and the sensory test was performed. The result shown in FIG. 10 was obtained. For comparison, a sensory test was performed on raw potatoes, and a sensory test was also performed when thawing quick-frozen sweet potatoes without applying a magnetic field (hereinafter referred to as a conventional example).
図10において、符号N1は本発明よって冷凍保存されたサツマイモ、符号N2は生イモ、符号N3は従来例によるサツマイモの官能試験結果を示す。図示のように、本発明によって冷凍保存されたサツマイモは、生イモとほとんど差異がなく、色、味、香、なめらかさ、及び硬さ(食感)ともに、従来例によるサツマイモに比べて格段に良好であることが分かる。 In FIG. 10, reference numeral N1 indicates the sweet potato frozen and stored according to the present invention, reference numeral N2 indicates the raw potato, and reference numeral N3 indicates the sensory test result of the conventional sweet potato. As shown in the figure, the sweet potato frozen and stored according to the present invention has almost no difference from raw potato, and its color, taste, fragrance, smoothness, and hardness (texture) are much higher than those of the conventional sweet potatoes. It turns out that it is favorable.
図11は、凍結装置21の別の例を示す図であり、図示の例では、搬送コンベア21dは円筒状体(例えば、非着磁性SUS等の非磁性材料で形成される)51内にスパイラル状に配置されており、円筒状体51の下側に食品投入口が規定され、上側には保管冷凍庫22が位置付けられる。円筒状体51の一部周面は磁場発生コイル21eで規定され、図示の例では、2つの磁場発生コイル21eが互いに対向して配置されている。
FIG. 11 is a diagram illustrating another example of the freezing
図示の例においては、磁場発生コイル21eが互いに離れて配置されている関係上、各磁場発生コイル21eから発生する動磁場が互いに独立しており、図11に二点鎖線矢印で示すように動磁場52が発生する。
In the illustrated example, the magnetic
図11に示す例においても、食品31は搬送コンベア21dを搬送される際、庫内で冷却されるととともに動磁場の影響を受け、搬送コンベア21dの一端部(下側端)から他端部(上側端)への移動につれて、凍結されて凍結食品32となって保管冷凍庫22に到達する。
Also in the example shown in FIG. 11, when the
図12(a)及び(b)を参照して、円筒状体51と同軸状に複数の磁場発生コイル21eを軸方向に所定の間隔をおいて配置して、円筒状体51が磁場発生コイル21eで囲まれるようにしてもよい。このようにすれば、二点鎖線(図12(a))及び破線丸印(図12(b)で示すように、相互作用によって円筒状体51の軸方向に沿って動磁場52が形成され、円筒状体51の内部にほぼ均一な強度の磁場を発生させることができる。
12 (a) and 12 (b), a plurality of magnetic
ところで、発明者らの実験によれば、図4及び図5において、比誘電率ε’および比誘電損率ε’’と被冷却物の温度および動磁場周波数は後者を変数とする関数関数関係にあることが分かった。このことから、図9の特異点に対応する比誘電損率および比誘電率が存在することが分かる。さらに両者に関係したもう一つの特異点は図6の曲線群の極大値である。両図の特異点における条件を用いた食品凍結は凍結・解凍の品質改善に良好な効果を与えることが図8の組織試験および図10の官能試験の結果から明らかである。これらの試験結果から、被冷却体の温度に対応した最適な動磁場周波数の選定または複数の動磁場周波数の合成により食品の凍結・解凍品質を最適化することが可能となる。 By the way, according to the experiments by the inventors, in FIGS. 4 and 5, the relative dielectric constant ε ′ and the relative dielectric loss factor ε ″, the temperature of the object to be cooled, and the dynamic magnetic field frequency have a function-function relationship with the latter as variables. I found out that From this, it can be seen that there exists a relative dielectric loss factor and a relative dielectric constant corresponding to the singular point of FIG. Furthermore, another singular point related to both is the maximum value of the curve group of FIG. It is clear from the results of the tissue test in FIG. 8 and the sensory test in FIG. 10 that food freezing using the conditions at the singular points in both figures has a good effect on the quality improvement of freezing and thawing. From these test results, it becomes possible to optimize the freezing / thawing quality of food by selecting an optimal dynamic magnetic field frequency corresponding to the temperature of the object to be cooled or by synthesizing a plurality of dynamic magnetic field frequencies.
さらに、0Hz近傍、例えば10−6 Hz程度の周波数のような超低周波数領域の交番磁場を印加しても、良好に食品の凍結を行うことができ、また、周波数が低くなるほど、交番磁場(動磁場)の強度を大きくすることが容易となり、現在の高温酸化物を用いた超電導磁石等の利用によって、1T(テスラ、1T=10000ガウス)の高磁場を利用することもできる。磁場強度が0.1T以下程度の磁場発生装置は極めて実用的なものである。さらに、交番磁場の周波数は0Hz(0を含まず)〜10MHzの範囲とすれば、食品の凍結に好影響を及ぼす。 Furthermore, even when an alternating magnetic field in the ultra-low frequency region such as a frequency around 0 Hz, for example, a frequency of about 10 −6 Hz is applied, the food can be frozen well, and the alternating magnetic field ( It is easy to increase the strength of the dynamic magnetic field, and a high magnetic field of 1T (Tesla, 1T = 10000 Gauss) can be used by using a superconducting magnet or the like using a current high-temperature oxide. A magnetic field generator having a magnetic field strength of about 0.1 T or less is extremely practical. Furthermore, if the frequency of the alternating magnetic field is in the range of 0 Hz (not including 0) to 10 MHz, it has a positive effect on freezing of food.
食品に含有される水の比熱は4.22kJ/kg℃、氷の融解熱(凝固熱)は333.6kJ/kgであり、実際の凍結装置におけるる冷凍能力は、短時間でこのような含有食品を凍結させる事ができるほど強力なものである。これに比べて、本発明に利用される電磁波エネルギーは桁違いに微小なエネルギーと考えてよい。従って、本発明のように微弱な磁場のエネルギーが食品の過冷却度にマクロな影響を与えることはありえず、交番磁場の印加は食品の過冷却度と無関係であり、特許文献1及び2に示される原理とは全く別の原理と効果に基づいている。 The specific heat of water contained in food is 4.22 kJ / kg ° C., the heat of melting of ice (coagulation heat) is 333.6 kJ / kg, and the freezing capacity of an actual freezing apparatus is such a content in a short time. It is powerful enough to freeze food. Compared to this, the electromagnetic wave energy used in the present invention may be considered as extremely small energy. Therefore, the weak magnetic field energy as in the present invention cannot have a macro effect on the degree of supercooling of the food, and the application of the alternating magnetic field is irrelevant to the degree of supercooling of the food. It is based on a completely different principle and effect.
食品を冷凍しつつ、食品に交番電磁場を印加して、食品を凍結して、この凍結食品を、食品の種類に応じて選択的に交番磁場を印加しつつ、冷凍保存するようにしたから、常に良好に食品を冷凍保存することができる結果、各種の食品を冷凍保存する際に適用できる。 Since the frozen electromagnetic field is applied to the food while the food is frozen, the frozen food is frozen and the alternating magnetic field is selectively applied according to the type of food. As a result of always being able to store food in a frozen state, it can be applied when various foods are stored in a frozen state.
11 食品冷凍装置
12 食品解凍装置
21 凍結装置
22 保管冷凍庫
12e,22e,21e 磁場発生コイル(空芯コイル)
41 動電磁場発生装置
42 波形生成装置(ファンクションジェネレータ)
DESCRIPTION OF
41
Claims (12)
前記食品を当該食品に対して予め規定された凍結温度で冷凍する凍結過程を行って前記食品を凍結食品とする冷凍手段と、
前記凍結過程の少なくとも一部において前記食品に交番磁場を印加する第1の交番磁場印加手段と、
前記凍結食品を当該凍結食品に対して予め定められた保管温度で冷凍保管する保管過程を行う冷凍保管手段と、
前記保管過程中前記凍結食品に対して、当該凍結食品の種類に応じて選択的に交番磁場を印加する第2の交番磁場印加手段とを有することを特徴とする食品冷凍保存システム。 In a food frozen storage system device used for freezing and storing food,
Freezing means for freezing the food product by performing a freezing process in which the food product is frozen at a predetermined freezing temperature;
First alternating magnetic field applying means for applying an alternating magnetic field to the food in at least part of the freezing process;
A frozen storage means for performing a storage process of storing the frozen food at a predetermined storage temperature for the frozen food;
A food frozen storage system, comprising: a second alternating magnetic field applying unit that selectively applies an alternating magnetic field to the frozen food during the storage process according to the type of the frozen food.
前記第1の交番磁場印加手段は、前記円筒状体の一部周面に配置された磁場発生コイルを備えていることを特徴とする請求項1記載の食品保存システム。 The freezing means includes a transport conveyor formed in a spiral shape to transport the food, a non-magnetic cylindrical body in which the transport conveyor is housed, and a cooling means for cooling the cylindrical body,
The food storage system according to claim 1, wherein the first alternating magnetic field applying means includes a magnetic field generating coil disposed on a partial circumferential surface of the cylindrical body.
前記解凍過程において前記凍結食品に交番磁場を印加する第3の交番磁場印加手段とを有することを特徴とする請求項1記載の食品冷凍保存システム。 Furthermore, a thawing means for performing a thawing process for thawing the frozen food at a thawing temperature determined for the frozen food,
The food frozen storage system according to claim 1, further comprising third alternating magnetic field applying means for applying an alternating magnetic field to the frozen food in the thawing process.
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