(57)【要約】      （修正有）【課題】食品の乾燥が可能な食品加工装置を提供する。【解決手段】食品Ａを収容するための筐体１１と、筐体１１の内部にイオンを送出するためのイオン発生器１２と、を備え、イオンは、正イオン及び負イオンの少なくともいずれか一方である、食品加工装置１０。イオン発生器１２は負イオンより正イオンを多く発生させ、筐体１１の内部にＣＯ２及びＮ２の少なくとも一方のガスをガス供給部１５を備える食品加工装置１０。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
食品を収容するための筐体と、
前記筐体の内部にイオンを送出するためのイオン発生器と、を備え、
前記イオンは、正イオンおよび負イオンの少なくともいずれか一方である、食品加工装置。
【請求項２】
前記イオン発生器は、前記負イオンよりも前記正イオンを多く発生させる、請求項１に記載の食品加工装置。
【請求項３】
前記筐体は、通気口を有する、請求項１または請求項２に記載の食品加工装置。
【請求項４】
前記筐体の内部にガスを供給するためのガス供給部をさらに備え、
前記ガスは、二酸化炭素ガスおよび窒素ガスの少なくともいずれか一方である、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の食品加工装置。
【請求項５】
前記筐体の内部の圧力を制御するための圧力制御部をさらに備える、請求項４に記載の食品加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水分を含む食品を加工するための食品加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
野菜、魚、肉等の水分を含む食品は、乾燥加工されることがある。このような乾燥加工には、食品を熱風に曝すことにより、食品の水分を強制的に蒸発させる方法が用いられる。一方で、食品は、低温環境下で保湿されながら保管されることもある。たとえば、特開２０１３−１７３７２１号公報には、冷蔵ショーケース内に氷とイオン発生器とを配置させ、イオン発生器を用いて氷からの水の蒸発を促進させ、これにより食品を効果的に保湿する保湿技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１７３７２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の乾燥加工は、食品を長期に保存する方法である。しかし、上記の乾燥加工においては、熱風を発生させるためのヒーターが必須である。このため、加工装置における電力消費量の大きさが課題となる。一方で、食品を長期に保存する方法として、食品の鮮度を維持することが求められつつある。乾燥加工後の食品の見た目や食感等は、乾燥加工前のそれと大きく異なるためである。
【０００５】
そこで本発明は、電力消費量を抑制しつつ、食品の乾燥が可能な食品加工装置を提供することを目的とする。さらに本発明は、食品の鮮度維持が可能な食品加工装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の食品加工装置は、食品を収容するための筐体と、筐体の内部にイオンを送出するためのイオン発生器と、を備え、イオンは、正イオンおよび負イオンの少なくともいずれか一方である、食品加工装置である。この食品加工装置によれば、ヒーター等の熱源を用いずとも食品の乾燥が可能となるため、電力消費量を抑制しつつ、食品の乾燥が可能となる。
【０００７】
上記食品加工装置において、イオン発生器は、負イオンよりも正イオンを多く発生させることが好ましい。これにより、食品の乾燥を促進させることができる。
【０００８】
上記食品加工装置において、筐体は、通気口を有することが好ましい。これにより、食品の乾燥を促進させることができる。
【０００９】
上記食品加工装置は、筐体の内部にガスを供給するためのガス供給部をさらに備え、ガスは、二酸化炭素ガスおよび窒素ガスの少なくともいずれか一方であることが好ましい。これにより、食品の鮮度維持が可能となる。
【００１０】
上記食品加工装置は、筐体の内部の圧力を制御するための圧力制御部をさらに備えることが好ましい。これにより、食品のさらなる鮮度維持が可能となる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、電力消費量を抑制しつつ、食品の乾燥が可能な食品加工装置を提供することができる。さらに本発明によれば、食品の鮮度維持が可能な食品加工装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施の形態１の食品加工装置の構成を模式的に示す断面図である。
【図２】イオン発生器の外観を示す斜視図である。
【図３】実施の形態３の食品加工装置の構成を模式的に示す断面図である。
【図４】実施の形態４の食品加工装置の構成を模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について、図を参照して詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態においては、同一または共通する部分について図中同一の符号を付し、その説明は繰り返さない。
【００１４】
〈実施の形態１〉
図１および図２を用いながら実施の形態１の食品加工装置について説明する。食品加工装置１０は、筐体１１と、筐体１１の内部にイオン（正イオンおよび／または負イオン）を送出するためのイオン発生器１２と、を備える。
【００１５】
図１を参照し、筐体１１は、食品Ａを内部（内部空間）に収容することができる。実施の形態１においては、４つの側面と、天井面と、底面と、を有する筐体１１が例示される。食品Ａは、底面上に直接載置されてもよく、筐体１１の内部に配置された台１３の上に載置されてもよい。
【００１６】
筐体１１は、通気口１４を有することが好ましい。実施の形態１においては、筐体１１の側面であって、イオン発生器１２が配置される天井面の近傍と、食品Ａが配置される高さ近傍とに、それぞれ通気口１４が設けられている。
【００１７】
通気口１４は、側面および天井面の少なくともいずれか一方に設けられていることが好ましい。筐体１１の内部と、筐体１１の外部との通気性に優れるためである。特に、筐体１１の側面に設けられていることが好ましい。意図しない落下物等の侵入を防ぐことができるためである。通気口は、開閉自在に構成されていてもよい。
【００１８】
イオン発生器１２は、正イオンおよび負イオンの少なくともいずれか一方を発生させる装置である。正イオンとしては、Ｈ＋（Ｈ2Ｏ）ｍ（ｍは任意の自然数）が挙げられ、負イオンとしては、Ｏ2−（Ｈ2Ｏ）ｎ（ｎは０または任意の自然数）が挙げられる。
【００１９】
図２を参照し、イオン発生器１２は、１つの側面に、２本の針状電極１２１，１２２と２つの対向電極１２３，１２４とを有する。具体的には、針状電極１２１と針状電極１２２とが所定の間隔を置いて位置している。
【００２０】
対向電極１２３は、円形に形成され、対向電極１２３の中心を針状電極１２１の延在方向が貫くように、針状電極１２１と対向電極１２３とが配置されている。針状電極１２１と対向電極１２３との間に高電圧が印加されることにより、気中放電が発生して針状電極１２１の先端近傍から高濃度の正イオンが発生する。針状電極１２１の先端近傍で発生した正イオンは、正電極である針状電極１２１から斥力を受けるため、イオン発生器１２から離れる方向に移動させられつつ拡散される。
【００２１】
対向電極１２４は、円形に形成され、対向電極１２４の中心を針状電極１２２の延在方向が貫くように、針状電極１２２と対向電極１２４とが配置されている。針状電極１２２と対向電極１２４との間に高電圧が印加されることにより、気中放電が発生して針状電極１２２の先端近傍から高濃度の負イオンが発生する。針状電極１２２の先端近傍で発生した負イオンは、負電極である針状電極１２２から斥力を受けるため、イオン発生器１２から離れる方向に移動させられつつ拡散される。
【００２２】
イオン発生器１２は、筐体１１の内部に配置されることが好ましい。筐体１１の内部へのイオンの送出が容易となるためである。ただし、イオン発生器１２は、外部電力と接続される必要がある。
【００２３】
実施の形態１の食品加工装置１０によれば、ヒーターを用いずとも、食品Ａの乾燥が可能となる。その理由は以下のように推察される。
【００２４】
イオン発生器１２が駆動することにより、筐体１１の内部にイオンが送出される。筐体１１の内部に送出されたイオンには、筐体１１の内部に存在する空気に含まれる水分子が結合する。正イオンおよび負イオンは、それぞれ、１〜数十個の水分子と結合し易い性質を有するためである。上記結合に伴い、筐体１１の内部における空気中の水分量が不均一となる。筐体１１の内部における空気中の水分量が不均一となると、これを補うべく、食品Ａから水分が蒸発する。これにより、食品Ａが乾燥されることとなる。
【００２５】
したがって、実施の形態の１の食品加工装置１０によれば、従来のようなヒーター等の熱源を備えずとも、食品Ａを乾燥させることができるため、電力消費量を抑制することができる。
【００２６】
特に、筐体１１が通気口を有する場合、食品Ａからの水分の蒸発が促進されることが考えられる。これについて、実施の形態１の構成に基づいて説明する。
【００２７】
実施の形態１においては、筐体１１の上方および下方に通気口１４が設けられており、上方の通気口１４の近傍にイオン発生器１２が設けられている。この場合、上方の通気口１４から下方の通気口１４に向かって流れる気流が生じる。水分子と結合したイオンや食品Ａから蒸発した水分は、この気流に乗って筐体１１の外部に送り出される。一方で、イオン発生器１２から送出されたイオンは、筐体１１の内部に送出され続ける。このため、筐体１１の内部における空気中の水分量は不均一であり続け、かつ食品Ａの水分は蒸発し続ける。このようにして、食品Ａからの水分の蒸発が促進される。
【００２８】
〈実施の形態２〉
実施の形態２の食品加工装置は、イオン発生器の構成が実施の形態１と異なっている。具体的には、実施の形態２のイオン発生器は、負イオンよりも正イオンを多く発生させる構成を有する。
【００２９】
これにより、食品の乾燥を促進させることができると考えられる。負イオンよりも正イオンのほうが、食品からの水分の蒸発能力に優れていることが、以下の実験を通して確認されたためである。
【００３０】
まず、６０ｍｌの水を張ったビーカーを２つ準備した。一方のビーカーの上方に、イオン発生器の負イオン発生器部分を配置し、他方のビーカーの上方に、イオン発生器の正イオン発生器部分を配置した。このとき、それぞれのビーカー近傍で正イオンと負イオンとが混在しないように、遮蔽板を用いて両ビーカーの上方の空間を仕切った。なお使用したイオン発生器は、正イオンおよび負イオンの発生量が同じとなるように設計されたものである。
【００３１】
次に、以下の条件でイオン発生器を駆動させ、ビーカー内の水の蒸発実験を実施した。
抵抗    ：３．０Ω
電圧    ：１６．８Ｖ
放電回数：１０００回
放電時間：１７時間。
【００３２】
実験終了後、各ビーカーにおける水の蒸発量を測定し、コントロール（イオン発生器を配置させなかったビーカー）と比較した。その結果、コントロールにおける蒸発量が２．２３ｍｌなのに対し、上方に正イオン発生器部分が配置されたビーカーにおける蒸発量は５．７３ｍｌであり、上方に負イオン発生器部分が配置されたビーカーにおける蒸発量は３．４３ｍｌであった。
【００３３】
上記実験においては、正イオンに依拠する水の蒸発量は、負イオンに依拠する水の蒸発量の１．６７倍であった。このような差が生じる因子の一つとして、正イオンの放電電圧が負イオンの放電電圧よりも高いことが寄与していることが考えられる。しかし、放電電圧の違いのみでは説明が難しいほどの差がある。このことから、負イオンよりも正イオンのほうが水の蒸発能力に優れていると考えられた。
【００３４】
特に、実施の形態２の食品加工装置において、イオン発生器は、正イオンのみを発生させる構成を有することが好ましい。食品の乾燥をさらに促進させると考えられる。たとえば、針状電極１２２の先端近傍からも高濃度の正イオンが発生するように構成することにより、正イオンのみを発生させる構成とすることができる。
【００３５】
実施の形態２における上記以外の構成は、実施の形態１と同様であるため、その説明については繰り返さない。
【００３６】
〈実施の形態３〉
図３を用いながら実施の形態３の食品加工装置について説明する。図３の食品加工装置２０は、筐体１１と、イオン発生器１２と、を備え、ガス供給部１５をさらに備える。ガス供給部１５は、筐体１１の内部にガスを供給する機能を有する。ガスは、二酸化炭素（ＣＯ2）ガスおよび窒素（Ｎ2）ガスの少なくともいずれか一方である。なお、食品加工装置２０において、筐体１の内部には、食品Ａ以外の水分を含む物（氷等）は配置されない。
【００３７】
実施の形態３の食品加工装置２０によれば、食品Ａの鮮度維持が可能となる。その理由は以下のように推察される。
【００３８】
イオン発生器１２からイオンが送出され、ガス供給部１５からＣＯ2ガスが供給される場合について説明する。筐体１１の内部にイオンおよびＣＯ2ガスが供給されると、負イオン、ＣＯ2ガス、および空気中の各種ガスが相互に反応する。これにより、炭酸水素（ＨＣＯ3−）イオン、硝酸（ＮＯ3−）イオン、およびこれらを含む分子（たとえば、（ＨＣＯ3−）ＨＮＯ3、（ＮＯ3−）ＨＮＯ3）といった反応種が発生する。これら反応種が食品Ａの栄養源となり、結果的に、食品Ａの鮮度が保持される。
【００３９】
ガス供給部１５からＮ2ガスが供給される場合についても、上記と同様のことが推察される。負イオン、Ｎ2ガス、および食品Ａが発生するＮＯ2ガスとの反応により、硝酸（ＮＯ3−）イオン、およびこれらを含む分子（たとえば、（ＮＯ3−）ＨＮＯ3）といった反応種が発生すると考えられるためである。
【００４０】
また、上記の反応種の発生には、正イオンよりも負イオンのほうが大きく関与していると考えられる。このため、実施の形態３において、イオン発生器１２は、正イオンよりも負イオンを多く発生させる機能を有していてもよく、負イオンのみを発生させる機能を有していても良いと考えられる。この場合、食品Ａに対する栄養源の補給に加え、食品Ａからの水分の蒸発の抑制が可能となることが期待される。
【００４１】
実施の形態３の食品加工装置２０において、筐体１１が通気口１４を備える場合には、通気口１４は開閉自在に構成されていることが好ましい。通気口１４を閉じることにより、筐体１１の内外の連通を遮断することができるため、食品Ａへの反応種の供給能力を高めることができる。
【００４２】
実施の形態３における上記以外の構成は、実施の形態１と同様であるため、その説明については繰り返さない。
【００４３】
〈実施の形態４〉
図４を用いながら実施の形態４の食品加工装置について説明する。実施の形態４の食品加工装置は、圧力制御部を備える点で、実施の形態３と相違している。
【００４４】
図４の食品加工装置３０は、筐体１１と、イオン発生器１２と、ガス供給部１５とを備え、圧力制御部１６をさらに備える。圧力制御部１６は、筐体１１の内部の圧力を制御する機能を有する。
【００４５】
実施の形態４の食品加工装置３０によれば、食品Ａのさらなる鮮度維持が可能となると考えられる。その理由は、以下のとおりである。
【００４６】
筐体１１の内外の連通が遮断された状態で、筐体１１の内部にＣＯ2ガスおよびＮ2ガスの少なくともいずれか一方が供給された場合、筐体１１の内部の圧力と、筐体１１の外部の圧力（すなわち大気圧）とが異なる場合がある。この場合、内部の圧力と外部の圧力との均衡を保つべく、筐体１１内において、意図しない反応や意図しない挙動が引き起こされることが懸念される。これに対し、食品加工装置３０によれば、圧力制御部１６により、内部の圧力と外部の圧力との均衡を保つことができる。このため、上記の意図しない反応を抑制することができる。
【００４７】
またたとえば、内部の圧力の制御により、食品Ａからの水分の蒸発が抑制されることも期待される。この場合、食品Ａに対する栄養源の供給と、食品Ａからの水分の蒸発の抑制との相乗効果により、食品Ａのさらなる鮮度維持が予想される。
【００４８】
実施の形態４における上記以外の構成は、実施の形態３と同様であるため、その説明は繰り返さない。
【実施例】
【００４９】
以下、本発明を実施例および比較例によりさらに詳細に説明するが、本発明はこれらに何ら限定されるものではない。
【００５０】
〈実施例１〉
内部容量が１２Ｌの筐体（ただし、通気口を有さない）を準備した。次に、筐体の内部に、イオン発生器を設置した。イオン発生器の配置場所は、筐体内（天井部の内側）とした。またイオン発生器は、外部電力と電気的に接続させた。次に、筐体の内部にキャベツの葉を一枚収容させた。そして、室温（２６℃）下で２週間、イオン発生器を連続駆動させた。
【００５１】
〈実施例２〉
筐体の内部にさらに、三菱ガス化学株式会社製の「アネロパック（登録商標）  ケンキ」を配置した以外は、実施例１と同様の方法により検討を実施した。「アネロパック（登録商標）  ケンキ」は、空気中のＯ2ガスを吸収して、ＣＯ2ガスを発生させるガス濃度調整剤である。すなわち、「アネロパック（登録商標）  ケンキ」は、筐体の内部にＣＯ2ガスを供給するためのガス供給部として機能する。
【００５２】
〈比較例１〉
筐体の内部にイオン発生器を設置しなかった以外は、実施例１と同様の方法により検討を行った。
【００５３】
〈比較例２〉
筐体の内部にイオン発生器を設置しなかった以外は、実施例２と同様の方法により検討を行った。
【００５４】
〈評価〉
２週間経過後、各筐体内からキャベツの葉を取り出し、目視によりそれぞれの変化を観察した。
【００５５】
実施例１および比較例１を比較する。実施例１の葉は、比較例１の葉に対して、縮みの程度が大きいことが確認された。葉の縮みは、葉から水分が蒸発することにより引き起こされる現象である。このことから、実施例１は、比較例１に対して、葉からの水分蒸発量が大きいことが理解された。
【００５６】
また、実施例１においては、葉の先端部分が茶色く変色していた。この変色は、葉に含まれるポリフェノール成分の酸化によるものと考えられた。また比較例１においては、葉の先端部分が白く変色していた。この変色は、葉の栄養分の低下によるものと考えられた。
【００５７】
実施例２および比較例１を比較する。実施例２の葉において変色が観察されなかったのに対し、比較例１においては、上記のように、葉の先端部分が白く変色していた。このことから、実施例２は、比較例１に対して、葉の栄養状態が優れており、故に、葉の鮮度が高く維持されていることが理解された。
【００５８】
実施例２および比較例２を比較する。実施例２の葉は、比較例２の葉に対して、縮みの程度が小さいことが確認された。このことから、筐体内にＣＯ2ガスとイオンとが供給される場合の方が、筐体内にＣＯ2ガスのみが供給される場合よりも、葉からの水分蒸発量が小さくなることが理解された。これは驚くべき結果である。また、比較例２の葉の先端部分は黄色く変色していた。この変色は、葉に含まれるクロロフィルの分解によるものと考えられた。
【００５９】
実施例２および比較例１、２の比較の結果から、筐体内にＣＯ2ガスとイオンとが供給されることにより、葉の栄養状態が良好に保たれ、また葉の水分量が維持されることが分かった。
【００６０】
また、実施例２および比較例２の葉は、実施例１の葉に対して、縮みの程度が大きいことが確認された。実施例２および比較例２においては、筐体が部分的に内側にへこんでいた。このことから、実施例２および比較例２においては、筐体の内部の圧力が筐体の外部の圧力と比して減少したために、この圧力を補うべく、葉からの水分の蒸発が促進されたことが推測された。
【００６１】
このことから、筐体内にＣＯ2ガスおよびイオンを供給する場合に、筐体内の圧力を制御する圧力制御部を設けることにより、葉からの水分の蒸発のさらなる抑制が可能となることが期待される。
【００６２】
以上、本発明の実施の形態および実施例について説明したが、今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
【符号の説明】
【００６３】
１０，２０，３０  食品加工装置、１１  筐体、１２  イオン発生器、１３  台、１４  通気口、  １５  ガス供給部、１６  圧力制御部、１２１，１２２  針状電極、１２３，１２４  対向電極。
【図１】
2018099035.tif 000003
【図２】
2018099035.tif 000004
【図３】
2018099035.tif 000005
【図４】
2018099035.tif 000006