(57)【要約】【課題】本発明は、冷却する際の−２℃〜−７℃の温度帯における大熱容量負荷に対応することができ、又、被凍結物投入直後の冷却媒体の温度上昇を抑制することができ、更に、省エネルギーで処理コストが安く、しかも安全性にも配慮した新規な被凍結物の凍結処理方法及び凍結装置を提供することを目的とする。【解決手段】冷却媒体を−２０℃〜−５０℃の温度範囲のアイススラリー状に調製し、この調製した冷却媒体により被凍結物を処理する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷却媒体を−２０℃〜−５０℃の温度範囲のアイススラリー状に調製し、この調製した冷却媒体により被凍結物を処理することを特徴とする被凍結物の凍結処理方法。
【請求項２】
請求項１に記載の被凍結物の凍結処理方法において、前記冷却媒体がエタノール水溶液である被凍結物の凍結処理方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の被凍結物の凍結処理方法において、前記調製した冷却媒体の氷濃度が５〜３０重量％である凍結物の凍結処理方法。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項に記載の被凍結物の凍結処理方法において、前記調製した冷却媒体による処理を行う処理槽と、冷却媒体を貯蔵する貯蔵槽とを個別に設ける被凍結物の凍結処理方法。
【請求項５】
請求項４に記載の被凍結物の凍結処理方法において、少なくとも前記貯蔵槽内の冷却媒体を前記処理槽内に供給する前に、当該冷却媒体を予冷する被凍結物の凍結処理方法。
【請求項６】
請求項４又は５に記載の被凍結物の凍結処理方法において、冷却媒体を予冷すると共に前記処理槽及び／又は前記処理槽が配置される作業室内も予冷する被凍結物の凍結処理方法。
【請求項７】
−２０℃〜−５０℃の温度範囲のアイススラリー状に調製した冷却媒体により被凍結物を処理するための凍結装置であって、この装置は、被凍結物の凍結処理作業を行うための処理槽、冷却媒体を冷却する冷凍機、及び冷却媒体をアイススラリー状に調製するアイスジェネレータからなることを特徴とする凍結装置。
【請求項８】
請求項７に記載の凍結装置において、更に冷却媒体を貯蔵する貯蔵槽を設けてなる凍結装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液状の冷却媒体を用いて被凍結物を凍結処理する方法及び凍結装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
生鮮食品のうち肉類や魚介類などの動物性食品は、常温下において品質の劣化が早い。これら動物性食品を２〜３日程度の短期間保存するだけであれば、０℃前後の冷蔵条件下で保存すればある程度の品質は保たれる。しかしながら、数週間ないし数ヶ月、場合によっては数年にわたる長期保存を必要とする場合には、冷蔵条件下の保存では不十分である。このような長期保存を必要とする場合には、通常、凍結処理が施される。
【０００３】
この凍結処理は、一般市場における保管や流通過程においてのみ要求されるものではない。例えば、遠洋漁業や沖合漁業など、市場より遠く離れた漁場で漁をするようなマグロ漁やカツオ漁などにあっては、捕獲した魚体に凍結処理を施しておかないと、港への運搬中に品質の劣化が進み商品価値が大きく下がる。そのため、船上においてその魚体を凍結処理する必要がある。
【０００４】
ところで、これら動物性食品を凍結処理するにあたり、冷却速度が緩慢であると、被凍結物の細胞に含まれる水分が大きな氷結晶となり、解凍時に膨張して細胞の外側に漏出する。この水分の漏出（ドリップ）は、特に魚類において顕著であり、栄養、味、色及び匂いの低下（劣化）の原因となる。
【０００５】
又、マグロやカツオなどの赤身の魚類においては、冷却過程における−４℃〜−７℃の温度帯の冷却速度が緩慢であると、赤身の成分であるミオグロビンの酸化が進み、肉色の褐色化（褐変）が生じることが確認されている。この褐変は、赤身魚類の商品価値を著しく下げる要因となる。
【０００６】
従来、これら動物性食品を凍結処理するにあたっては、前述のドリップや褐変等の発生を極力防止するために、−５０℃以下の超低温の冷却空気に晒す空気凍結方法が行われていた。
【０００７】
この空気凍結方法は、被凍結物（この場合、動物性食品）と冷却媒体（この場合、空気）との温度差を大きくすることにより熱伝達速度を増加し、被凍結物を速やかに凍結処理するものである。この方法は、被凍結物を凍結室に搬入するだけの簡易な作業で凍結可能となるため、現在マグロ漁などで一般的に行われている。
【０００８】
しかしながら、冷却は被凍結物から熱エネルギーを奪うことにより行われるのであるが、水分を含む被凍結物の凍結過程においては、温度エネルギー（顕熱）の他に被凍結物が含んでいる水分を氷に変える相変化のためのエネルギー（潜熱）も奪う必要がある。この潜熱は、顕熱と比較して約７０倍と非常に大きい。
【０００９】
例えば、一般的な動物性食品を凍結処理する場合、この動物性食品に含まれる水分は、−２℃〜−７℃の間で約７０％が氷に変わる。更に、−１０℃までに水分の約８０％が氷に変わり、−２０℃に至って被凍結物に含まれる約９０％の水分が氷に変わる。
【００１０】
従って、常温の被凍結物を速やかに冷却するためには、−２℃〜−７℃の温度帯において、非常に大きな熱エネルギーを奪う必要（大熱容量負荷）がある。その一方で、この温度帯における緩慢な冷却は、褐変等の原因となることは前述の通りである。
【００１１】
被凍結物の体積が小さければ、奪うべきエネルギーも小さいため、前記空気凍結方法でもこの温度帯における速やかな冷却は可能である。しかしながら、マグロなどの大型魚類は嵩高く、その重量当たりの表面積が比較的小さい。そのため、マグロなどの大型魚類に対する前記空気凍結方法は、−２℃〜−７℃の温度帯における速やかな冷却の点において、必ずしも十分に対応できていたとは言えない。
【００１２】
又、冷却媒体である空気の温度を−５０℃以下にまで下げるには、多大なエネルギーを消費する。この多大なエネルギー消費は、空気凍結方法における処理コストを増加させる原因となっていた。
【００１３】
そこで、最近では、空気よりも熱容量が高く、伝熱特性の良好な液体を冷却媒体（ブライン）とした凍結方法が提案されている（例えば、下記特許文献１〜４参照。）。
【００１４】
前記特許文献１及び２に記載の凍結方法は、冷却媒体として塩化ナトリウム水溶液を用いている。又、前記特許文献３に記載の方法は、冷却媒体として塩化カルシウム水溶液を用いている。更に、前記特許文献４に記載の方法は、冷却媒体としてエタノール水溶液を用いている。
【００１５】
塩化ナトリウム水溶液は、食塩濃度が高いほど凝固点が降下するが、たとえ飽和食塩水であっても−２０℃程度以下になると凍結する。そのため塩化ナトリウム水溶液を冷却媒体とする凍結方法は、冷却媒体を−２０℃以下に設定することができないという問題があった。
【００１６】
一方、塩化カルシウム水溶液やエタノール水溶液は、−３０〜−４０℃程度の比較的低温下でも凍結しない。そのため、このような水溶液を冷却媒体とする凍結方法には、冷却媒体を−２０℃以下に設定することができる利点、即ち、被凍結物と冷却媒体との温度差を大きくすることができるという利点がある。
【００１７】
しかしながら、塩化カルシウム水溶液やエタノール水溶液を−３０〜−４０℃程度の冷却媒体として用いても、−２℃〜−７℃の温度帯における大熱容量負荷に十分に対応できていたとは言い難かった。又、この種液状の冷却媒体に常温の被凍結物を投入した直後、即ち、凍結処理初期に冷却媒体の温度が上昇するため、いわゆる中ムレや不均一冷却等の問題が生じていた。又、エタノール水溶液は引火性が高いため、取扱上の安全性の観点からも問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１８】
【特許文献１】特開平１０‐２８６０６０号公報
【特許文献２】特開昭５３‐９１１５４号公報
【特許文献３】特公昭６１‐３９００８号公報
【特許文献４】特開昭５８‐１９３６７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
本発明は前記技術的課題を解決するために開発されたものであって、凍結処理する際の−２℃〜−７℃の温度帯における大熱容量負荷に対応することができ、又、被凍結物投入直後の冷却媒体の温度上昇を抑制することができ、更に、省エネルギーで処理コストが安く、しかも安全性にも配慮した新規な被凍結物の凍結処理方法及び凍結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】
【００２０】
本発明の被凍結物の凍結処理方法（以下、「本発明方法」と称する。）は、冷却媒体を−２０℃〜−５０℃の温度範囲のアイススラリー状に調製し、この調製した冷却媒体により被凍結物を処理することを特徴とする。以下、まず本発明方法について詳細に説明する。
【００２１】
本発明方法により凍結処理される被凍結物としては、一般に凍結処理が必要な物、又は凍結処理の必要が生じた物であれば特に限定されるものではない。具体的に例えば、肉類や魚介類などの動物性食品を始めその他、米、麦及び大豆などの穀物、果物、野菜等の各種生鮮食品を挙げることができる。又、これら食品は、調理、加工されていたり、飲料加工されていたり、精肉や切り身となっていたり、パック封入等されていたりしても良い。更に、人が食するものに限らず、ペットフードなども本発明における被凍結物に含まれる。加えて、凍結処理が必要な実験用の試験体や医薬なども含まれる。
【００２２】
中でも本発明方法は、嵩高く、その重量当たりの表面積が比較的小さい被凍結物の凍結処理に好適に用いられる。このような被凍結物としては、マグロ、イソマグロ及びカジキなどの２０ｋｇ程度から最大７００kg程度にもなる大型の魚類を挙げることができる。
【００２３】
そして本発明方法においては、これら被凍結物を凍結処理するにあたり、−２０℃〜−５０℃の温度範囲のアイススラリー状に調製した冷却媒体を用いた点に最も大きな特徴を有する。
【００２４】
本発明方法において「アイススラリー（状）」とは、液状媒体中に０．１〜０．５ｍｍ程度の微細な氷粒子が多量に分散して存在しているクリーム状ないしシャーベット状の流動体のことをいう。
【００２５】
このアイススラリーは、液状媒体中に数センチ単位の角氷を多数投入したものに比べ、被凍結物との接触がソフトで、熱伝達効率が良く、しかもホースや配管などによって輸送可能であるといった点において優れるものである。
【００２６】
そのため近海での漁業や陸上搬送において、希釈した海水などの塩水をアイススラリー状に調製し、これを用いて捕獲した魚類等を冷却する手段は一般的となっている。又、遠洋漁業においても、捕獲した魚類を段階的に冷却する一次手段としてアイススラリーを用いている。
【００２７】
しかしながら、従来利用されてきたアイススラリーは、捕獲した魚体の鮮度を短期的に維持するためのものであり、凍結を目的とするためのものではなかった。そのため、その温度範囲は−１℃前後であった。
【００２８】
一方、本発明方法において用いられるアイススラリー状の冷却媒体は、−２０℃〜−５０℃の温度範囲に設定されており、被凍結物を凍結処理することを前提とする。
【００２９】
本発明方法においてアイススラリー状の冷却媒体を用いている理由の一つは、冷却媒体中に微細な氷粒子を多量に含むアイススラリーによれば、凍結過程における−２℃〜−７℃の温度帯における大熱容量負荷に十分対応できるとの知見を得たことにある。
【００３０】
即ち、微細な氷粒子を含まない単なる−２０℃〜−５０℃の液状の冷却媒体を用いても、被凍結物が含んでいる水分を氷に変える相変化のためのエネルギー（潜熱）に起因する大熱容量負荷に対応することはできない。
【００３１】
一方、微細な氷粒子を多量に含むアイススラリー状の冷却媒体にあっては、各氷粒子に冷熱が蓄積している。この多量の氷粒子に蓄積された冷熱（保有冷熱）により前記潜熱を相殺することができるため、−２℃〜−７℃の温度帯における大熱容量負荷に十分対応できるのである。
【００３２】
なお、冷却媒体をアイススラリー状に調製する手段としては、特に限定されるものではなく、一般に「アイスジェネレータ」と称される公知の氷発生機などを利用することができる。
【００３３】
本発明方法においては、冷却媒体の温度を−２０℃以下に限定する一方で、−５０℃以上に限定している。冷却媒体の温度を−２０℃以下に限定する理由は、冷却媒体が−２０℃以上では、被凍結物と冷却媒体との温度差が小さすぎるため速やかな凍結処理が行えないからである。一方、冷却媒体を−５０℃以上に限定する理由は、冷却媒体を−５０℃以下の超低温に設定すると、冷却媒体を当該温度まで冷却するために要するエネルギーコストが多大になるからである。従って、本発明方法においては、更に冷却媒体を−３０℃〜−４０℃の温度範囲に設定することがより好ましい。
【００３４】
本発明方法において用いられる冷却媒体としては、−２０℃〜−５０℃の範囲で完全に凍結することなく、その流動性を喪失することのない液状の媒体であれば特に限定されるものではなく、各種無機塩や親水性有機化合物から選ばれた少なくとも一種以上を適当な濃度に希釈した水溶液を用いることができる。一般的には、経口的に摂取しても人体に殆ど悪影響を与えない水溶液を冷却媒体として用いることが好ましい。このような冷却媒体としては、塩化カルシウムを主たる成分として１０〜３０重量％程度、好ましくは２０〜２８重量％程度含有する塩化カルシウム水溶液やエタノールを主たる成分として２０〜６０重量％程度、好ましくは３０〜４０重量％程度含有するエタノール水溶液を好適な例として挙げることができる。
【００３５】
ここで、塩化カルシウム水溶液とエタノール水溶液を、粘度、比熱及び比重について比較した結果を下記表１に示す。
【００３６】
【表１】
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【００３７】
表1に示す結果から考察すると、粘度の面では塩化カルシウム水溶液のほうが優れている。しかしながら、比熱はエタノール水溶液の方が大きいことから、蓄熱の面でエタノール水溶液が優れる。又、比重をみると、エタノール水溶液の９６９ｋｇ／ｍ３に対し、塩化カルシウム水溶液は１２４０ｋｇ／ｍ３となっており、塩化カルシウム水溶液の比重が比較的高いことが認められる。
【００３８】
ところが、１２４０ｋｇ／ｍ３という塩化カルシウム水溶液の比重は、一般的なマグロの比重１０８０ｋｇ／ｍ３及び氷の比重９２０ｋｇ／ｍ３よりはるかに高い。
【００３９】
従って、塩化カルシウム水溶液に投入されたマグロは浮かび上がることになり、液面上に露出した魚体の速やかな凍結が妨げられることになる。又、塩化カルシウム水溶液をスラリーアイス状に調製した場合、氷が上層に浮き、分離しやすくなるという不利益も生じる。この冷却媒体における氷の分離現象は、液面の氷濃度を濃くすることから、被凍結物を投入し難くなる不利益を生じさせる。又、液下層の氷濃度が薄くなることから、液中に著しい温度差を生じさせ、凍結状態の悪化を招く。
【００４０】
一方、比重９６９ｋｇ／ｍ３のエタノール水溶液は、一般的なマグロの比重１０８０ｋｇ／ｍ３より小さく、氷の比重９２０ｋｇ／ｍ３とほぼ同程度である。
【００４１】
従って、エタノール水溶液に投入されたマグロは液面下に沈み、偏り無く、速やかに凍結処理される。又、エタノール水溶液をスラリーアイス状に調製した場合、氷が上層に浮き難く、分離に起因するデメリットが生じ難い。
【００４２】
これより、本発明方法においては、冷却媒体として、エタノール水溶液をアイススラリー状に調製したものが特に好適に用いられる。
【００４３】
ところで、常温の被凍結物を液状の冷却媒体に投入すると、投入直後の凍結処理初期に冷却媒体の温度が上昇する。この凍結処理初期温度の上昇は、いわゆる中ムレや不均一冷却などの凍結状態の不具合の原因となる。
【００４４】
この点につき、本発明方法においては、微細な氷粒子を多量に含むアイススラリー状の冷却媒体を用いているから、この多量の氷粒子に蓄積された冷熱（保有冷熱）により前記凍結処理初期温度の上昇を抑制することができる。
【００４５】
凍結処理初期温度の上昇を氷粒子に蓄積された冷熱で抑制するためには、冷却媒体中に温度上昇分に相当する量の氷粒子を存在させる必要がある。
【００４６】
凍結処理初期における液状の冷却媒体の温度上昇は、被凍結物の温度や大きさ、量などに応じて変化するが、経験上１０℃前後が一般的である。この１０℃前後の温度上昇に対して必要な氷濃度は、冷却媒体の種類によって多少の差異はあるが、概ね計算上１０〜２５重量％となる。
【００４７】
一方、一般的な冷凍装置のディファレンシャル（設定した温度でオフした際の温度と、再度温度が上がってオンする際との温度差）は２〜４℃程度である。この２〜４℃の熱量は氷濃度に換算すると５重量％前後となる。これより、本発明方法においては、冷却媒体における好ましい氷濃度を５〜３０重量％とする。更に、１０〜２５重量％をより好ましい氷濃度とし、特に、８〜１５重量％を一層好ましい氷濃度とする。
【００４８】
本発明方法において、エタノールなどの揮発性が高く、引火点も低い物質の水溶液を冷却媒体として用いた場合、その取扱に相当の注意が必要となる。
【００４９】
そこで、本発明方法においては、前記調製した冷却媒体による処理を行う処理槽と、冷却媒体を貯蔵する貯蔵槽とを個別に設けることが好ましい。
【００５０】
即ち、冷却媒体による処理を行う処理槽は、被凍結物を投入する必要があることから、その一部を開放可能な状態（投入口）としなければならない。
【００５１】
この点につき、調製した冷却媒体による処理を行う処理槽とは別に貯蔵槽を設け、作業時以外はできるだけ当該貯蔵槽に冷却媒体を貯蔵するようにすれば、当該貯蔵槽は密閉しても作業上特に問題がないことから、取扱上の安全性を向上することができる。
【００５２】
又、少なくとも前記貯蔵槽内の冷却媒体を前記処理槽内に供給する前に、当該冷却媒体を予めある程度の低温に冷却（予冷）しておけば、作業開始時において既に冷却媒体が安全な温度になっているので、速やかに作業を開始することができる。
【００５３】
更に、前記貯蔵槽内に冷却媒体が存在する間は、常時、当該冷却媒体を予冷しておけば、一層安全性が向上するので好ましい。
【００５４】
加えて、冷却媒体を予冷すると共に前記処理槽及び／又は前記処理槽が配置される作業室内も予冷しておけば、前記処理槽内に冷却媒体を供給した際の温度上昇を抑制することができ、より一層安全性が向上するので好ましい。
【００５５】
なお、冷却媒体、処理槽及び作業室の予冷温度としては、主として用いられる冷却媒体の有する引火点に応じて決定すればよく、特に限定されるものではない。一般的には、０℃〜−２０℃程度とすることが好ましい。
【００５６】
続いて、本発明の凍結装置（以下、「本発明装置」と称する。）について詳細に説明する。
【００５７】
本発明装置は、−２０℃〜−５０℃の温度範囲のアイススラリー状に調製した冷却媒体により被凍結物を処理するための凍結装置であって、この装置は、被凍結物の凍結処理作業を行うための処理槽、冷却媒体を冷却する冷凍機、及び冷却媒体をアイススラリー状に調製するアイスジェネレータからなることを特徴とする。
【００５８】
即ち、本発明装置は前記本発明方法を実施するための装置であり、前記本発明方法の説明において既に詳述した事項については、繰り返しを避けるためここでは説明を省略する。
【００５９】
本発明装置における前記処理槽は、当該処理槽内に冷却媒体を注入し、被凍結物を投入することにより凍結処理作業を行う容器である。
【００６０】
この処理槽としては、−２０℃〜−５０℃の温度範囲に耐え得るものであれば、その素材について特に限定されるものではない。又、この処理槽の形状としては、槽内に冷却媒体を保持でき、被凍結物を投入するための投入口が設けられているものであれば、特に限定されるものではない。更に、この処理槽の大きさについては、投入する被凍結物の大きさに応じて適宜決定すれば良く、特に限定されるものではない。
【００６１】
本発明装置における前記冷凍機は、冷却媒体を冷却するためのものであり、冷却媒体を−２０℃〜−５０℃の温度範囲に冷却する冷却能があるものであれば特に限定されるものではない。この冷凍機としては、主としてヒートポンプを応用した熱源設備が好適に用いられる。この冷凍機の冷媒については特に限定されるものではないが、一般的には、アンモニア、二酸化炭素、フロンなどの炭化水素類及び臭化リチウム水溶液等が用いられる。
【００６２】
本発明装置における前記アイスジェネレータは、冷却媒体をアイススラリー状に調製するためのものであり、ポンプ等で供給される冷却媒体の熱を、前記冷凍機又は別の冷凍機から供給される冷熱によって奪い、もって氷を発生させるものである。このようなアイスジェネレータの構造としては、いわゆる二重管方式と称される構造のものが一般的である。
【００６３】
この二重管方式のアイスジェネレータは、氷発生部が外管と内管の二重管になっており、外管と内管の隙間に冷媒を供給して内管を冷却する。内管内には冷却媒体が供給されており、そのため内管内面には微細な氷が発生する。この内管内面に発生した氷を、スクレーパや冷却媒体に付与した旋回流で剥がし取って冷却媒体中に取り込むことにより、当該冷却媒体がアイススラリー状に調製される。
【００６４】
本発明装置においては、更に冷却媒体を貯蔵する貯蔵槽を設けることが好ましい。
【００６５】
即ち、調製した冷却媒体による処理を行う処理槽とは別に貯蔵槽を設け、作業時以外は当該貯蔵槽に冷却媒体を貯蔵すれば、当該貯蔵槽は密閉しても作業上特に問題がないことから、取扱上の安全性を向上することができる。この場合、処理槽と貯蔵槽とは輸送管等により連通させ、当該輸送管を通じて冷却媒体を供給・回収できるようにすることが好ましい。
【００６６】
ところで、本発明装置は、装置として比較的小規模なものとすることが可能であることから、設置スペースの確保が困難な漁船等の船舶に対しても好適に備え付けることができる。
【００６７】
又、海上の船舶は一種の閉鎖的空間でもあることから、安全性に配慮した本発明装置を備えることは非常に有益である。
【発明の効果】
【００６８】
本発明方法及び本発明装置は前記構成を有するものであり、冷却する際の−２℃〜−７℃の温度帯における大熱容量負荷に対応することができ、又、被凍結物投入直後の冷却媒体の温度上昇を抑制することができ、更に、省エネルギーで処理コストが安く、しかも安全性にも配慮した新規な被凍結物の凍結処理方法及び凍結装置である。
【００６９】
即ち、被凍結物を凍結処理するにあたり、−２０℃〜−５０℃の温度範囲のアイススラリー状に調製した冷却媒体を用いているから、多量の氷粒子に蓄積された冷熱（保有冷熱）により被凍結物の潜熱を相殺することができ、これより−２℃〜−７℃の温度帯における大熱容量負荷に十分対応できるのである。
【００７０】
又、被凍結物を凍結処理するにあたり、−２０℃〜−５０℃の温度範囲のアイススラリー状に調製した冷却媒体を用いているから、多量の氷粒子に蓄積された冷熱（保有冷熱）により凍結処理初期温度の上昇を抑制することもできる。
【００７１】
更に、冷却媒体を‐５０℃以下の超低温にしなくても速やかに被凍結物を凍結処理することができることから、冷却媒体を冷却するためのエネルギーコストが少なくなり、処理コストを低減することもできる。
【００７２】
加えて、調製した冷却媒体による処理を行う処理槽とは別に貯蔵槽を設け、作業時以外はできるだけ当該貯蔵槽に冷却媒体を貯蔵するようにすれば、貯蔵槽は密閉しても特に問題がないことから、取扱上の安全性を向上することができる。これに加えて、冷却媒体や作業室内等を予冷すれば、より一層安全性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】図１は、一実施形態に係る本発明装置のシステム系統図である。
【図２】図２は、アイスジェネレータの一例を示す模式図である。
【図３】図３は、一実施形態に係る本発明装置の作業手順を示す図である。
【図４】図４は、空気凍結法と本発明方法とを、凍結処理中の温度変化により比較したグラフである。
【図５】図５は、塩化ナトリウム水溶液を冷却媒体とする凍結処理方法と本発明方法とを、凍結処理中の温度変化により比較したグラフである。
【図６】図６は、エタノール水溶液（氷無し）を冷却媒体とする凍結処理方法と本発明方法とを、凍結処理中の温度変化により比較したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００７４】
以下、本発明方法及び本発明装置の一実施形態を図面に沿って説明するが、本発明はこの図面に記載された一実施形態に限定されるものではない。
【００７５】
図１は、本発明装置１のシステム系統図であり、係る装置１は、処理槽２、貯蔵槽３、冷凍機４及びアイスジェネレータ５からなる。
【００７６】
前記処理槽２は、被凍結物１０を浸漬して凍結処理作業を行うための容器であり、作業室７内に配置されている。この処理槽２は、上部に被凍結物１０を投入するための投入口２１を備える。作業時以外、この投入口２１は蓋２２により閉口される。又、処理槽２には隔壁２３を設けており、この隔壁２３上端からオーバフローした冷却媒体６が貯蔵槽３に回収可能となるように設計されている。更に、この処理槽２の底部には、多孔板２４が備えられる。
【００７７】
なお、処理槽２には、処理槽２内に注入された冷却媒体６において部分的な温度差が生じないように攪拌するための攪拌ポンプ２５が備えられている。この攪拌ポンプ２５の吸入口と吐出口（図示せず）を処理槽２底部の対角位置に設置すれば、攪拌状態が良好になり、処理槽２内における冷却媒体６の部分的な温度差が一層生じ難くなる。
【００７８】
前記貯蔵槽３は、槽内に冷却媒体６を貯蔵することができるものであり、隔離室８内に配置されている。この貯蔵槽３は、密閉性の容器で形成されている。
【００７９】
前記冷凍機４は、ヒートポンプを応用した熱源設備であり、主として冷却媒体６を冷却するためのものであるが、本実施形態においては、処理槽２が配置される作業室７内も冷却できるように、当該作業室７内に向かってヘアピンコイル４１を延ばしている。
【００８０】
前記アイスジェネレータ５は、冷却媒体６を冷却し、アイススラリー状に調製するためのものである。本実施例においては、図２に模式的に示す二重管方式のアイスジェネレータ５が用いられている。
【００８１】
図２に示す二重管方式のアイスジェネレータ５は、外管５１と内管５２の二重管になっており、外管５１と内管５２の隙間に冷媒を供給することにより内管５２を冷却する。内管５２内には冷却媒体６が供給されるため、当該内管５２の内面には微細な氷が発生する。内管５２内において、冷却媒体６には旋回流が付与されており、この旋回流及びモータ５４によって回転するスクレーパ５３が内管５２の内面に付着した微細な氷を剥がし取って冷却媒体６中に取り込み、当該冷却媒体６をアイススラリー状に調製する。
【００８２】
処理槽２、貯蔵槽３、冷凍機４及びアイスジェネレータ５は、複数の配管で連結されており、必要に応じてポンプを作動させると共に、所定のバルブを開閉することにより冷却媒体６を供給、回収、循環させる。
【００８３】
図３は、実施例に係る本発明装置１の作業手順を示す図である。
【００８４】
まず、本発明装置１においては、冷凍機４を運転し、図３（ａ）の矢印線で示すように、貯蔵槽３とアイスジェネレータ５間で冷却媒体６を循環させ、当該冷却媒体を予冷する。同時に作業室７内も予冷する（予冷工程）。
【００８５】
予冷工程が終了していることを確認した後、図３（ｂ）の矢印線で示すように、貯蔵槽２と処理槽２間で冷却媒体６を循環させる。又、攪拌ポンプ２５を作動させ、処理槽２内の冷却媒体６を攪拌する。循環の際、冷却媒体６は、アイスジェネレータ５を通過するため、当該冷却媒体６は、更に冷却が進むと共にアイススラリー状に調製される（調製工程）。
【００８６】
冷却媒体６が目標の冷却温度及び氷濃度になっていることを確認した後、図３（ｃ）に示すように、処理槽２内に被凍結物１０が投入され浸漬凍結される（凍結処理工程）。この凍結処理工程の際、貯蔵槽２と処理槽２間での冷却媒体６の循環及び攪拌ポンプ２５による攪拌は継続される。
【００８７】
凍結処理工程終了後、図３（ｄ）の矢印線で示すように、処理槽２内から冷却媒体６が排出され、貯蔵槽２内に回収される。この状態でしばらく放置することにより、被凍結物１０表面に付着した冷却媒体６も十分に回収する。最後に被凍結物１０を処理槽２から搬出する（排出及び搬出工程）。
＜比較試験＞
実施例に係る本発明方法及び比較例方法により被凍結物（メバチマグロ６０ｋｇ）を凍結処理した際の、被凍結物の中心温度変化及び冷却媒体の温度変化を測定した。本比較試験に用いた冷却媒体を下記表２に示す。又、実施例に係る本発明方法と各比較例方法による温度変化を比較したグラフを図４〜図６に示す。
【００８８】
【表２】
2011017512.tif 000004
【００８９】
図４〜６のグラフから解るように、実施例に係る本発明方法は、各比較例方法に比べて、常温〜−１５℃、若しくは−２０℃程度までの冷却速度が明らかに速いことが認められる。
【００９０】
又、実施例に係る本発明方法においては、凍結初期における温度上昇が殆ど認められなかった。一方、各比較例方法においては、凍結初期においていずれも温度上昇が生じることが確認された。
【符号の説明】
【００９１】
１  本発明装置
２  処理槽
３  貯蔵槽
４  冷凍機
５  アイスジェネレータ
６  冷却媒体
７  作業室
８  隔離室
１０  被凍結物
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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