JP4152695B2

JP4152695B2 - 高鮮度凍結生野菜の製造方法

Info

Publication number: JP4152695B2
Application number: JP2002248570A
Authority: JP
Inventors: 哲男大和田
Original assignee: 株式会社アビー
Priority date: 2002-08-28
Filing date: 2002-08-28
Publication date: 2008-09-17
Anticipated expiration: 2022-08-28
Also published as: JP2004081133A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、生野菜の冷凍方法に係り、とくに、生野菜の組織細胞体の破壊を抑制し、生野菜の鮮度が維持できる、高鮮度凍結生野菜の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、食材、食品や生体等の被冷凍物の鮮度を長期にわたって維持して保存する方法として冷凍保存がある。しかし、従来の冷凍保存方法では、被冷凍物の色調の変化、味覚の劣化、ドリップ (解凍時の液汁の流出）の発生等の品質の低下や鮮度の低下を完全に防止することができなかった。食材、食品や生体等の被冷凍物には、それらを構成する蛋白質等の分子に拘束された結合水、およびこれら分子に拘束されずに被冷凍物内を自由に移動することができる自由水からなる、多量の水分が含まれている。冷凍時には、この自由水が凍結し、氷の結晶として成長する。この氷の結晶が粗大化すると、被冷凍物の細胞が破壊され、食材、食品等では解凍時にドリップが発生し、生体の元の状態への復元が困難となり、品質の低下や鮮度の低下が問題となっていた。
【０００３】
氷結晶の粗大化は、冷凍時に氷結晶生成温度域を通過する時間が緩慢である場合に発生する。そこで、被冷凍物を液体冷媒に浸漬、あるいは被冷凍物に液体冷媒を散布して、かかる氷結晶生成温度域を速やかに通過させるべく急速冷却し、氷の結晶の粗大化を抑制して冷凍する方法が考えられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
この急速冷却・冷凍を利用して、従来から、野菜を冷凍し凍結野菜とすることが行なわれていた。しかし、被冷凍物を液体冷媒に浸漬する方法では、表層は急速冷却が可能となるが、表層に凍結層が形成される。被冷凍物内部の冷却は、表面からの熱伝達により律速されるが、表層の凍結層の存在により、内部への熱伝達が阻害され、内部の冷却が遅れるため、被冷凍物の内部では氷結晶の粗大化が起きてしまい、氷結晶の粗大化を防止できないという問題があった。このため、この急速冷却・冷凍を利用した凍結野菜の製造方法では生野菜の細胞組織体が破壊され、粉末状の野菜とするにはよいが、生野菜の新鮮な味覚や元の状態を維持することができないという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記したような従来技術の問題に鑑みてなされたものであり、少なくとも生野菜の新鮮な味覚を維持できる高鮮度凍結生野菜の製造方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記した課題を達成するために、氷結晶の粗大化に及ぼす要因について、鋭意検討した。その結果、変動磁場および静磁場あるいはさらに交番電界の作用下で急速冷却し、冷凍することにより、被冷凍物の細胞組織体が破壊されず、被冷凍物が生野菜であっても鮮度・品質の維持が可能であることを見い出した。そして、とくに生野菜においては、生野菜の新鮮な味覚を維持するためには、作用する変動磁場および静磁場あるいはさらに交番電界の均一性が大切であることを見い出した。
【０００７】
本発明は、上記した知見に基づき、さらに検討を加えて完成されたものである。
すなわち、本発明の要旨は次のとおりである。
（１）生野菜または湯通しした生野菜を、静磁場発生手段および変動磁場発生手段を有する冷凍庫の内部閉空間に収容して静磁場および変動磁場の作用下で所定の温度まで急速冷却したのち、該所定の温度で速やかに冷凍する凍結生野菜の製造方法において、前記静磁場発生手段が１〜10000Gaus の静磁場を発生する静磁場発生手段であり、前記変動磁場発生手段が、交流を通電して0.1 〜1000Gausの変動磁場を発生する電磁コイル構造体を複数個有し、該電磁コイル構造体を、前記生野菜を保持する保持具にまたがるように、あるいは前記生野菜を保持する保持具を囲むように、かつ複数の該電磁コイル構造体が前記保持具に沿って並行、直行または交叉するように配設した変動磁場発生手段であることを特徴とする高鮮度凍結生野菜の製造方法。
（２）（１）において、前記変動磁場発生手段が、交流を通電して変動磁場を発生する電磁コイル構造体を、前記生野菜を保持するネットコンベアベルトを挟むように一対配設し、かつネットコンベアベルトの進行方向に沿って複数対を並設した変動磁場発生手段とすることを特徴とする高鮮度凍結生野菜の製造方法。
（３）（１）または（２）において、前記電磁コイル構造体が、所定形状を有するコイル形成用の基材と、該基材に絶縁被膜付き高電導性線材を巻き付けて形成される電磁コイルとを有し、該電磁コイルをコーキング材により密閉してなる電磁コイル構造体であることを特徴とする高鮮度凍結生野菜の製造方法。
（４）（１）ないし（３）のいずれかにおいて、前記静磁場および変動磁場に加えて、さらに、周波数：50Hz〜５MHz の可変周波数の交番電界を作用させることを特徴とする高鮮度凍結生野菜の製造方法。
（５）（１）ないし（４）のいずれかにおいて、前記生野菜が、静磁場および変動磁場、あるいはさらに交番電界の作用下で急速冷却したのち冷凍された凍結生野菜を湯通ししたものであることを特徴とする高鮮度凍結生野菜の製造方法。
（６）（１）ないし（５）のいずれかにおいて、前記冷凍庫内の冷気冷風にイオン風を重畳させることを特徴とする高鮮度凍結生野菜の製造方法。
（７）（１）ないし（６）のいずれかに記載の高鮮度凍結生野菜の製造方法で調整されてなる高鮮度凍結生野菜。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明では、被冷凍物として生野菜または湯通しした生野菜を、静磁場および変動磁場発生手段を有する冷凍庫の内部閉空間に収容して静磁場および変動磁場の作用下で、水分の凍結を抑制しつつ所定の温度まで急速冷却したのち、磁場の印加を停止し、該所定の温度で瞬時に冷凍する。所定の温度としては−20〜−50℃の間の温度とすることが好ましい。また、本発明では、静磁場および変動磁場に加えてさらに、交番電界を作用させてもよい。
【０００９】
変動磁場、静磁場あるいはさらに交番電界の作用下で、所定の温度まで急速冷却することにより、水分の凍結が抑制され、被冷凍物である生野菜の細胞組織体の破壊が抑制され、生野菜の新鮮な味覚やもとの状態で維持できる。
本発明では、とくに被冷凍物である生野菜に、強くしかも均一な変動磁場を印加するため、冷凍庫に配設する変動磁場発生手段を、被冷凍物（生野菜）を保持する保持具にまたがるように、あるいは被冷凍物（生野菜）を保持する保持具を囲むように、あるいは被冷凍物（生野菜）を保持する保持具を挟み込むように配置し、かつ複数の変動磁場発生手段を被冷凍物（生野菜）に並行、直行または交叉するように配設して、変動磁場を被冷凍物である生野菜に作用（印加）させる。
【００１０】
本発明では、変動磁場発生手段は、交流を通電して変動磁場を発生する電磁コイル構造体１とする。
電磁コイル構造体１は、所定形状を有するコイル形成用の基材11と、この基材11に絶縁被膜付き高電導性線材121 を所定回数巻き付けて形成される電磁コイル12とを有する。この電磁コイル12はコーキング材13により密閉される。なお、この基材は、上記した電磁コイルを格納可能なように断面ケース状とすることが好ましい。コーキング材13により密閉された電磁コイルを格納した、断面がケース状をした基材には、さらに、同種材料製の蓋が取り付けられ接着剤等によりケース状の基材と接合されて、電磁コイル12を密閉格納した電磁コイル構造体１となる。
【００１１】
基材11としては、電気絶縁性、耐水性、耐熱性、および透磁性を有する材料とすることが好ましい。このような材料としては、プラスチック、ゴム類、木材またはそれらの複合材が好ましい。
なお、断面ケース状をした基材11の形状は、対象物を搭載または保持する保持具に応じた所定形状とすることが好ましく特に限定されない。保持具が、ラック型保持具であれば、長方形、正方形のリング状とすることが好ましく、ネットベルトコンベア式保持具であれば、長方形または正方形のリング状とすることが好ましい。
【００１２】
また、使用する高電導性線材としては単線または撚線のCu線が例示される。なお、基材に巻き付けて電磁コイルを形成する高電導性線材は、高電気絶縁性の絶縁被膜で被覆（コート）されている。高電気絶縁性の絶縁被膜としては、ポリイミド樹脂、ナイロン、ポリテトラフルオロエチレン（商品名：テフロン）等が例示される。
【００１３】
図３に、基材の形状を長方形のリング状とした、電磁コイル構造体１の一例を模式的に示す。
このような構造の電磁コイル構造体１を複数個配設し、交流を通電して変動磁場を発生させることにより、均一な強さの変動磁場が得られ、被冷凍物（生野菜）に均一強さの変動磁場を印加することができる。なお、本発明で使用する電磁コイル構造体はこれに限定されるものではないことはいうまでもない。また、電磁コイル構造体１の配設個数および配設間隔は、保持具の長さ、磁場強さの均一性の度合い等によって適宜決定することが好ましい。
【００１４】
電磁コイル構造体１の電磁コイル12に一定周波数の交流電流を流すことにより、磁場の方向が周期的に変動する変動磁場を形成することができる。電磁コイル12に流す交流電流は、周波数：50Hz〜５MHz の交流電流とすることが好ましく、変動磁場の強さは、生野菜の種類により適正値があり、0.1 〜1000Gausとすることが好ましい。変動磁場の強さが0.1 Gaus未満では、磁気の効果の判別がつきにくく、一方1000Gausを超えると必要以上に大きな磁場がかかるという問題がある。
【００１５】
本発明に好適な、変動磁場発生手段を有する冷凍庫の一例を図１に示す。
冷凍庫が、ラック型バッチ式の冷凍庫の場合には、図１に示すように、電磁コイル構造体１を、被冷凍物 (生野菜）２を保持するラック型保持具（ラック型トレイ）４にまたがるように、あるいは被冷凍物 (生野菜）を保持するラック式保持具（ラック型トレイ）４を囲むように設け、かつ電磁コイル構造体１がラック式保持具に沿って並行するように複数個並設することが好ましい。なお、並行に代えて、直行または交叉するように複数個並設してもよい。
【００１６】
このように電磁コイル構造体を配設することにより、被冷凍物には、水平方向に均一な強さを有する変動磁場が印加される。
また、冷凍庫が、トンネル型あるいはスパイラル型で、冷凍庫の内部閉空間に被冷凍物をネットコンベアベルトにより連続的に収容、冷凍する冷凍庫の場合には、長方形リング状の電磁コイル構造体を、被冷凍物を保持する保持具（ネットコンベアベルト）を挟むように、上側下側にそれぞれ１個ずつ、すなわち一対配設し、かつネットコンベアベルトの進行方向に複数対を並行するように配設（並設）することが好ましい。
【００１７】
また、本発明では、被冷凍物である生野菜に、変動磁場に加えて、さらに静磁場を作用させる。静磁場を作用させる静磁場発生手段７としては、永久磁石とすることが好ましい。永久磁石は、冷凍庫31の内部空間に載置される被冷凍物 (生野菜）２に静磁場が作用するように、冷凍庫31の側壁に極性を揃えて設けられことが好ましい。なお、静磁場発生手段７としての永久磁石は、被冷凍物（生野菜）２に静磁場が作用するように極性を揃えて、被冷凍物２（生野菜）を保持する保持手段41の裏側に設けてもよい。
【００１８】
また、被冷凍物 (生野菜）に作用する静磁場の強さは１〜10000Gaus とすることが好ましい。静磁場の強さが、１Gaus未満では地磁気に影響されて静磁場の効果の判別がつきにくくなる。一方、永久磁石の製造限界を考慮すると、静磁場の上限は10000Gaus とすることが好ましい。なお、図１、図２では、鉛直方向に静磁場が作用するように静磁場発生手段７が冷凍庫31の側壁に極性を揃えて設けられた状態が示されているが、静磁場の方向は水平方向でもよいことはいうまでもない。
【００１９】
本発明に好適な、冷凍庫には、変動磁場発生手段１、静磁場発生手段７以外に、図１に示すように、冷凍庫の内部空間に収容されている被冷凍物（生野菜）２を冷却する冷気を発生する冷凍手段５、および冷気を被冷凍物（生野菜）に供給する、冷凍庫内部に設けられた送風手段55を有することは言うまでもない。なお、とくに図示されないが、冷凍庫31の外郭壁と内壁の間には、断熱部材が配設されることはいうまでもない。
【００２０】
冷凍手段５は、圧縮機53、凝縮器54、膨張弁52、冷却パイプ (蒸発器）51とが連結され冷媒が循環する、通常公知の冷凍サイクルがいずれも適用できる。なお、膨張弁52、冷却パイプ (蒸発器）51は冷凍庫31の内部空間に設置され、冷気の発生に寄与する。また、被冷凍物（生野菜）の急速な温度低下を助長するために、冷凍庫の内壁面を、遠赤外放射吸収能を有する部材で構成することが好ましい。内壁面に遠赤外放射吸収能を有する材料を内壁面にコーティングしてもよく、また、内壁面にプレート状の遠赤外放射吸収能を有する部材を配設してもよい。これにより、被冷凍物（生野菜）から放射される輻射熱（遠赤外線）を速やかに吸収することができ、被冷凍物の温度低下を速やかに達成する助けとなる。内壁面に配設された遠赤外放射吸収能を有する部材により、被冷凍物の温度と内壁面との温度差ΔＴの４乗に比例した被冷凍物の熱が吸収され、被冷凍物の急速冷却に大きく寄与できる。
【００２１】
また、図２に示すように、上記した送風手段である送風ファン55により送風された冷気冷風57に、イオン風発生装置６により発生されたマイナスの空気イオンからなるイオン風を重畳させてもよい。イオン風を重畳させた冷気冷風を被冷凍物（生野菜）に供給すると、被冷凍物（生野菜）への直接熱伝達を促進し、被冷凍物からの抜熱が促進され被冷凍物の急速な温度低下が助長されると共に、生野菜の鮮度が一層助長される。イオン風発生装置としては、管状の正極と、この管状の正極の内部に装入された線状の負極と、これら正極と負極の間に電圧を印加する電圧発生装置とを有することが好ましい。また、図２に示すようにさらに、冷凍庫内の冷気冷風の通路に高熱伝導性材料からなるハニカム構造体56を配設することが好ましい。冷気冷風を、ハニカム構造体56に通気することにより、冷気冷風の温度低下と均一な整流を助長することができる。ハニカム構造体56は、冷気冷風が通気できる構造であればよく、その構造はとくに限定されないが、断面を格子状とし長手方向に通気可能とした構造体とすることがより好ましい。また、ハニカム構造体の設置場所は、冷気冷風の通路であれば特に限定されない。
【００２２】
なお、図１、図２にはとくに図示されていないが、本発明では、被冷凍物である生野菜に、上記した変動磁場、および静磁場に加えて、さらに交番電界を作用させてもよい。被冷凍物である生野菜に、変動磁場、静磁場に加えて、交番電界を作用させることにより、生野菜を高鮮度・高品質に保持することがより容易となる。
【００２３】
なお、交番電界を印加する、交番電界発生手段は、被冷凍物である生野菜を挟み込むように互いに対向して配設される少なくとも１対の電極と、該一対の電極間に交番電界を印加する交番電界発生装置とを有し、１対の電極を介し、被冷凍物（生野菜）に交番電界を作用させることが好ましい。交番電界発生装置は、周波数発生装置を有し、周波数可変とすることが好ましく、また、増幅回路を有し、所望の電界強さ（10Ｖ/cm 〜70Ｖ/cm ）を少なくとも一対の電極に印加することが好ましい。作用させる交番電界は、周波数50Hz〜５MHz の電界エネルギーを連続的に走査するか、あるいは周波数を段階的 (ステップ状）に変化させた電界エネルギーとすることが有効である。被冷凍物に、交番電界と磁場とを同時に作用させることにより、被冷凍物に含まれる自由水が、結合水に移行し、このため自由水が減少して、氷結晶の生成確率が減少し、氷結晶の核生成およびその粗大化をさらに抑制することができる。これにより、冷気を被冷凍物の内部へさらに効果的に伝達できるため、被冷凍物の冷却速度を顕著に増加することができる。
【００２４】
上記したように、生野菜を、静磁場および変動磁場、あるいはさらに交番電界の作用下で急速冷却、冷凍することにより、氷結晶の核生成およびその粗大化が抑制されることにより、生野菜の細胞組織体の破壊が防止され、生の状態を冷凍時にも保持できる。このようにして冷凍されたものは、解凍時にドリップを生じることがなく、生野菜のままの新鮮なおいしさが確保できる。
【００２５】
なお、生野菜は冷凍前に60℃程度の温水で湯通ししたのち、上記したように少なくとも静磁場および均一変動磁場の作用下で冷凍することが好ましい。また、少なくとも静磁場および均一変動磁場の作用下で生のまま凍結した生野菜を60℃程度の温水で湯通し再度、少なくとも静磁場および均一変動磁場の作用下で冷凍してもよい。凍結した生野菜を60℃程度の温水で湯通しすることにより、高鮮度高品質の生野菜を確保することができる。
【００２６】
【実施例】
(実施例１）
図１に示すような、変動磁場発生手段として電磁コイル構造体１を保持具 (ラック型トレイ）４の長手方向に並行して４基配設し、静磁場発生手段として永久磁石７を冷凍庫の側面に有する冷凍庫31の内部空間内で、被冷凍物として生野菜（ほうれん草、ちんげん菜各１束）を保持具 (ラック型トレイ）４に保持し、静磁場および変動磁場の作用下で−30℃まで急速冷却し凍結生野菜とした。なお、被冷凍物に静磁場と変動磁場からなる磁場が作用するように調整した結果、保持具上での磁場強さは、５〜10Gausでほとんど均一であった。なお、磁場の作用（印加）なしで、 −30℃まで急速冷却し凍結生野菜とした場合を比較例とした。
【００２７】
得られた凍結生野菜を自然解凍したのち、60℃の温水に湯通ししたのち食し、その味覚を調べた。その結果、磁場作用下で急速冷却し、冷凍した本発明例では、解凍によって、ドリップが生ぜず、生の美味しさが再現できた。一方、比較例は、解凍により凍結野菜の細胞が破壊されて本来の状態が保持できずへたりを生じてドリップが生じ、美味しさに欠けるものとなっていた。
【００２８】
(実施例２）
実施例１と同様な方法で凍結生野菜とした凍結ほうれん草、凍結ちんげん菜各１束を、60℃の温水で湯通ししたのち、再度実施例１と同様な条件で−30℃まで急速冷却し、その温度で冷凍して凍結生野菜（凍結ほうれん草、凍結ちんげん菜）とした。得られた凍結生野菜を自然解凍したのち、食し、その味覚を調べた。その結果、実施例１と同様に磁場作用下で急速冷却し冷凍した本発明例では、解凍によって、ドリップも生ぜず、美味しさを確保できることがわかった。
【００２９】
(実施例３）
生野菜（ほうれん草、ちんげん菜各１束）を60℃の温水で30秒間湯通してから、水切りし、図２に示す冷凍庫内で、実施例１と同様な磁場作用下の条件で−30℃まで急速冷却し、その温度で冷凍し凍結生野菜とした。また、実施例１と同様に磁場印加を行なわず急速冷却し冷凍した場合を比較例とした。得られた凍結生野菜を自然解凍したのち、食し、その味覚を調べた。その結果、磁場の作用下で急速冷却し冷凍された本発明例の凍結生野菜は、いずれも解凍によって、ドリップが生ぜず、元の生の美味しさが再現できた。一方、比較例は、解凍によりドリップが生じ、美味しさに欠けるものとなっていた。
【００３０】
(実施例４）
実施例１と同様に、変動磁場発生手段として電磁コイル構造体１を保持具（ラック型トレイ）４の長手方向に並行して４基配設し、静磁場発生手段として永久磁石７を冷凍庫の側面に有する冷凍庫31の内部空間内に、さらに、図２に示すようにマイナスイオン発生装置６を冷気冷風57の通路に配設し、被冷凍物として生野菜（ほうれん草１束）を保持具（ラック型トレイ）４に保持し、静磁場および変動磁場の作用下で−30℃まで急速冷却し凍結生野菜とした。なお、被冷凍物に作用する静磁場、変動磁場の大きさは実施例１と同様とした。また、マイナスイオン発生装置６は、直径20mm×長さ50mmのステンレス製円筒を＋極とし、−極として針状の電極を円筒空間の中心に15mm挿入した形状とした。これら電極に交流静電位7000Ｖを印加しイオン風を発生させ冷気冷風57に重畳した。
【００３１】
得られた凍結ほうれん草は、イオン風を重畳させない場合にくらべ、高鮮度で、かつ色鮮やかであった。冷気冷風にイオン風を重畳させることにより、冷熱伝達が促進されるとともに酸化が抑制され、高鮮度保持がより一層助長されたものと考えられる。
【００３２】
【発明の効果】
以上、詳述したように、本発明によれば、生野菜と同等の、高鮮度を維持し、生の美味しさが再現できる凍結生野菜を、容易に、しかも安定して製造でき、産業上格段の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に好適な冷凍庫の一例を模式的に示す概略説明図である。
【図２】本発明に好適な冷凍庫の一例を模式的に示す概略説明図である。
【図３】本発明に好適な変動磁場発生手段である、電磁コイル構造体の一例を模式的に示す概略説明図である。
【符号の説明】
１電磁コイル構造体
11 基材
12 電磁コイル
121 絶縁被覆付き高電導性線材
13 コーキング材
1a 交流供給手段
２被冷凍物（生野菜）
31 冷凍庫
４保持具（ラック型保持具、ラック型トレイ）
５冷凍手段（冷媒）
６イオン風発生装置
７静磁場発生手段（永久磁石）
56 ハニカム構造体
51 冷却器（クーラー）
52 膨張弁
53 凝縮器
54 冷凍機
55 送風（冷気）ファン
57 冷気冷風

Claims

生野菜または湯通しした生野菜を、静磁場発生手段および変動磁場発生手段を有する冷凍庫の内部閉空間に収容して静磁場および変動磁場の作用下で所定の温度まで急速冷却したのち、該所定の温度で速やかに冷凍する凍結生野菜の製造方法において、前記静磁場発生手段が１〜10000Gaus の静磁場を発生する静磁場発生手段であり、前記変動磁場発生手段が、交流を通電して0.1 〜1000Gausの変動磁場を発生する電磁コイル構造体を複数個有し、該電磁コイル構造体を、前記生野菜を保持する保持具にまたがるように、あるいは前記生野菜を保持する保持具を囲むように、かつ複数の該電磁コイル構造体が前記保持具に沿って並行、直行または交叉するように配設した変動磁場発生手段であることを特徴とする高鮮度凍結生野菜の製造方法。
前記変動磁場発生手段が、交流を通電して変動磁場を発生する電磁コイル構造体を、前記生野菜を保持するネットコンベアベルトを挟むように一対配設し、かつネットコンベアベルトの進行方向に沿って複数対を並設した変動磁場発生手段とすることを特徴とする請求項１に記載の高鮮度凍結生野菜の製造方法。
前記電磁コイル構造体が、所定形状を有するコイル形成用の基材と、該基材に絶縁被膜付き高電導性線材を巻き付けて形成される電磁コイルとを有し、該電磁コイルをコーキング材により密閉してなる電磁コイル構造体であることを特徴とする請求項１または２に記載の高鮮度凍結生野菜の製造方法。
前記静磁場および変動磁場に加えてさらに、周波数：50Hz〜５MHz の可変周波数の交番電界を作用させることを特徴とする請求項１ないし3 のいずれかに記載の高鮮度凍結生野菜の製造方法。
前記生野菜が、静磁場および変動磁場、あるいはさらに交番電界の作用下で急速冷却され冷凍された凍結生野菜を湯通ししたものであることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の高鮮度凍結生野菜の製造方法。
前記冷凍庫内の冷気冷風にイオン風を重畳させることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の高鮮度凍結生野菜の製造方法。
請求項１ないし６のいずれかに記載の高鮮度凍結生野菜の製造方法で調整されてなる高鮮度凍結生野菜。