(57)【要約】　　　（修正有）【課題】電子レンジ等を利用したマイクロ波照射による解凍及び加熱を磁性体のキュリー温度を利用し、均一な温度で且つ敏速に行うシステムの提供。【解決手段】マイクロ波を対象物に直接に照射しないようにアルミ箔などで遮断し且つアルミ箔の外部に、一定のキュリー温度のある磁性体を粉体に加工し、シート状に付着させた包装材に対象物を入れ、これを石英ガラス製の容器に収納した。【効果】冷凍の惣菜類、スープ類、丼物などの加熱に適した容器を提供できる。また、寿司の解凍では所定の部分にマイクロ波が集中する構造として温度格差のある解凍を行うことができる。【選択図】図１
2004097179.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子レンジなどのマイクロ波による加熱において直接マイクロ波を解凍又は加熱する物質に照射をせずに、キュリー温度の存在している磁性体を選択し、その磁性体にマイクロ波を照射すると磁性体はキュリー温度の範囲が最大の比熱となり発熱する。磁性体の最大比熱の範囲の発熱温度を利用し、磁性体と解凍又は加熱する素材の間に一定の熱交換が進む構造を作り、磁性体の発熱とその輻射熱を利用し、素材の解凍及び加熱を短時間に行う技術。
電磁レンジ等によるマイクロ波照射において解凍又は加熱等を行うときには、磁性体の持つキュリー温度から磁性体を選択し、解凍又は加熱後の必要な温度を磁性体のキュリー温度から選択し、設定し、マイクロ波を磁性体に照射すると磁性体が持つキュリー温度が最大の比熱となり発熱する。解凍又は加熱する物質と磁性体との間に一定の熱伝導率の高い物質において熱交換が進む構造を作り、解凍又は加熱する素材には直接マイクロ波が照射出来ないようにアルミ箔等で遮断し、その外面に選択した磁性体を全体又は部分的に被い、マイクロ波を磁性体に照射すると磁性体がキュリー温度の最大比熱の範囲で発熱し解凍又は加熱する物質の間において熱交換が行われ、短期間に効果的な解凍又は加熱が行われる。
磁性体にマイクロ波を連続的に照射しても解凍又は加熱する物質との熱交換による温度格差が存在している限り磁性体の持つキュリー温度以上に磁性体の温度は発熱せず、その磁性体の発熱温度を輻射熱として解凍、加熱に利用すると一定のキュリー温度を利用した温度の制御が可能な解凍並びに加熱ができる。磁性体が持つキュリー温度を選定しその発熱温度を利用した解凍又は加熱ができ、均一で安定した解凍、加熱温度が得られる。
【請求項２】
包装資材又は容器に一定のキュリー温度を持つ磁性体を付着又は練り混み、電子レンジ等のマイクロ波照射によってキュリー温度の範囲で解凍又は加熱する方法。
電子レンジによる解凍及び加熱をするときに、解凍又は加熱に必要な温度の設定を、それらを包む、包装素材及び容器の素材のなかに一定のキュリー温度を持つ磁性体を選択し、粉体状にしてシート状に付着又は練り混ませる。磁性体と解凍又は加熱する物質の間には熱伝導が強く、且つ直接マイクロ波が照射されないような物質、例えばアルミ箔などで遮断し、磁性体にマイクロ波を照射すると磁性体が発熱する。マイクロ波を連続的に照射すると磁性体は磁性体のキュリー温度が最大比熱温度となり、内部に入れている解凍又は加熱する物質は磁性体との間で熱交換によって温度上昇が始まる。磁性体の発熱から得られる輻射熱によって解凍又は加熱が進む、解凍又は加熱する物質が磁性体のキュリー温度以下のときは、磁性体に連続してマイクロ波を照射してもキュリー温度の範囲で維持され磁性体の温度はキュリー温度以上に上昇はみられずに解凍又は加熱する物質は磁性体のキュリー温度以内の温度帯で解凍又は加熱が進む。包装資材並びに容器内に一定のキュリー温度のある磁性体を付着させることで磁性体がマイクロ波照射時の最大比熱を利用しキュリー温度の範囲内で短時間に電子レンジ等のマイクロ波照射による均一な解凍、加熱温度が得られる技術。
【請求項３】
電子レンジなどのマイクロ波照射において、解凍又は加熱するとき、同一容器又は包装されたなかで解凍又は加熱温度に必要な温度が異なった素材が別々に入っている時に、解凍又は加熱後に必要とする温度帯別に同一容器の中で選択的に加熱する技術。
それぞれ異なったキュリー温度の磁性体を一定の間隔でならべマイクロ波照射を行うとキュリー温度の差に添ってそれぞれ異なった発熱温度が得られる。
同一容器の中で解凍、又は加熱後の温度格差が必要な素材が入っている場合は、解凍又は加熱に必要な温度帯に合った、キュリー温度の磁性体を選択し、それらの磁性体を粉体状にし、シート状又は練り混んで加工して、解凍又は加熱するそれぞれの目的とする温度帯に合わせてシード状又は練り混んだ磁性体を隣接できる構造で包装又は容器に設定する。
解凍又は加熱する物質には直接マイクロ波が照射されないようにな且つ熱伝導率の高いアルミ箔などによってマイクロ波を遮断し、その外面にそれぞれ異なったキュリー温度を持つ磁性体を付着させ、磁性体にマイクロ波を照射するとそれぞれの磁性体が異なったキュリー温度が最大比熱となる温度で発熱する。磁性体の発熱温度と解凍又は加熱する素材との間で熱伝導が始まり解凍又は加熱が進み、それぞれの磁性体のキュリー温度範囲でその輻射熱によって異なった温度帯の解凍又は加熱ができる。
【請求項４】
電子レンジ等によるマイクロ波照射において冷凍寿司の解凍の技術開発江戸前にぎり寿司を冷凍し解凍するときは、シャリとされている米飯とその上に乗っている生又は酢加工されている、魚貝類、魚卵類等の解凍温度とは異なる温度によって解凍することが望ましい。
魚貝類、魚卵類等は生に近い状態で凍結から解凍するには部分的にも解凍温度が高くなると品質が劣化し、寿司としての味覚を損なう、その温度はタンパク質が変性しない４２℃以下であり味覚の最適温度は１５〜２０℃である。反対にシャリの米飯の解凍の最適温度は２０〜４０℃である。低温の５〜１５℃で長時間解凍を行ったり、部分的加熱では白蝋化し米飯の味覚を損なうことが多い。
江戸前寿司はシャリの米飯類と魚貝類、魚卵類は解凍処理の温度に違いがある。電子レンジ等から照射するマイクロ波によって江戸前寿司を直接加熱すると魚貝類、魚卵類の温度が米飯類よりも先に高くなり、解凍温度のコントロールが出来なくなり、品質を損なうことが多い。
米飯類と魚貝類、魚卵類をそれぞれ異なった最適温度によって解凍することが品質を損なわない解凍方法である。
冷凍の江戸前寿司の解凍では、魚貝類、魚卵類と米飯類とは異なるキュリー温度の磁性体を選択し、米飯部分が早く解凍できるように米飯部分に解凍に適したキュリー温度の磁性体を粉体にし、シート状又は包装材に練り込み加工しておく、マイクロ波が江戸前寿司全体に直接照射しないように包み且つ熱伝率の高いアルミ箔などによって遮断し、米飯類を包んでいるアルミ箔の外面に磁性体を隣接させる。魚貝類にはキュリー温度が２０℃以下の磁性体か又は付着せずに、マイクロ波を全体に照射すると磁性体がキュリー温度の範囲で発熱し冷凍の米飯類と磁性体の間で熱伝導が始まり解凍が進む、その解凍温度は磁性体のキュリー温度の範囲で維持される。魚貝類は低温度の磁性体又は磁性体が接していないためにマイクロ波の影響が少なく、米飯類と温度格差が維持されて解凍が進む、キュリー温度の違いで解凍温度選択ができる。磁性体のキュリー温度の範囲において磁性体の輻射熱によって解凍すると米飯と魚貝類、魚卵類とは異なった温度によって解凍ができる。
魚貝類、魚卵類は一定の低温で品質を損なわずに解凍できる。
磁性体の選択によって短時間に解凍が可能であり、江戸前寿司として生の魚貝類の品質は維持されており、米飯類の白蝋化は見られない。
高品質のまま江戸前寿司の冷凍品を解凍する技術。
【請求項５】
電子レンジ等によるマイクロ波照射において冷凍スープ、お粥、等の液状で異なる素材が含まれている調理冷凍品の解凍の技術開発
個食の一人分、二人分などのスープ類、お粥等の液状の調理品を冷凍し、容器のまま電子レンジで解凍され、そのまま食べられる調理品は販売されていない。電子レンジ等のなかでマイクロ波を直接容器の外部から照射し、素材を直接加熱する構造のために加熱温度が不均一になりやすくなったり、過剰加熱になり容器の耐熱性の限界を超えて容器の構造が保持できなくなるためである。
冷凍スープ、お粥、液状の惣菜などを入れる容器は食材に直接マイクロ波が照射されないようにアルミ箔などによって遮断しその外部に最適な解凍又は加熱温度のキュリー温度を持つ磁性体を粉体にし、シート状又は練り混み、加工し付着させ、一定のキュリー温度をもつ磁性体を容器の全体に付着させ電子レンジなどのマイクロ波を照射し磁性体を発熱すると磁性体はキュリー温度が最大比熱温度となり内部との熱伝導が始まり解凍が進む、磁性体の輻射熱によって解凍することができる。磁性体は内部の食材が解凍され熱伝導が継続している限りキュリー温度の範囲の温度で発熱する。容器の耐熱温度と磁性体のキュリー温度を初めから設定するとキュリー温度は最大比熱となり安全に短時間に解凍及び加熱が可能である。
キュリー温度を持つ磁性体を選択し容器の素材の中に均一に入れマイクロ波を照射すると解凍又は加熱後の最適温度が一定温度で維持され、加熱過剰から発生する容器の破損や容器の用量と加熱による膨張から生じる調理品の溢れなどが防止できる。
【請求項６】
電子レンジ等によるマイクロ波照射において冷凍どんぶり等の米飯の解凍方法冷凍のどんぶり米飯などにはウナギと米飯、鶏肉と米飯、牛肉と米飯などのように異なった素材が混在していたり、容器の上部に油脂分が多く含む米飯調理品が多い。マイクロ波による直接照射し解凍すると油脂分の多い部分にマイクロ波が集中し加熱過剰となり容器の底にある米飯類にマイクロ波が照射されず白蝋化し味覚が低下する例が多い。
冷凍調理品を均一な温度で解凍するには電子レンジ等のマイクロ波を直接調理品に照射せずに、容器のなかの食材に直接マイクロ波が照射出来ないようにアルミ箔等で遮断し、アルミ箔の外部に一定のキュリー温度のある磁性体を粉体に加工しシート状又は素材に練り込み付着され、その磁性体にマイクロ波を照射すると磁性体が最大比熱となるキュリー温度の範囲で発熱する、磁性体が発熱をするとアルミ箔に包まれている冷凍又は加熱する食材の間で熱伝導が始まり、効果的な解凍又は加熱が進む、食材の温度が磁性体のキュリー温度以下の場合は磁性体はキュリー温度以上の発熱温度にはならず一定の温度による輻射熱を利用した解凍、加熱が求められ均一な温度による解凍、加熱温度が得られる。
【請求項７】
磁性を持たないがマイクロ波照射によって短時間に発熱する素材を利用した、電子レンジ等によるマイクロ波照射において発熱させ、その輻射熱を利用し、解凍又は加熱する方法。
磁性体を持たない素材でマイクロ波を照射すると短時間に発熱する素材として炭素系素材等がある。炭化珪素、炭素繊維、活性炭、木炭、竹炭などである。これらの素材をそのままの状態でマイクロ波を照射し加熱すると短時間に高温になり、場合によっては燃焼することがある。発熱の温度コントロールがそのままでは困難である。
炭素系素材を粉体にし、マイクロ波を照射しても透過又は発熱しにくい素材を選択し、粉体にした炭素系素材と発熱しない素材とを混合し配合し、その配合バランスによってマイクロ波照射による時間と発熱温度を測定し、一定の加熱温度を得てシート状に加工する。このシート状に加工した素材を包装材又は食品の容器の素材として利用する。解凍又は加熱する素材にはマイクロ波が直接照射出来ないようにアルミ箔等によって遮断して、シート状に加工した発熱素材をアルミ箔の外部に被い、マイクロ波を照射すると発熱素材は加熱され、アルミ箔の内部の食材との間で熱伝導が進みその輻射熱によって解凍又は加熱することができる。温度のコントロールはシート状に加工した紙や不織布等に発熱する炭素系物質を粉体加工し練り込む配合比率によって一定温度得られる。
炭素系物質を粉体にして食品等の容器の素材に入れマイクロ波照射による解凍又は加熱に利用する方法。
【請求項８】
電子レンジによるお酒の一合等のパックされた中に木炭及び竹炭を入れ、燗の時間の短縮および燗ざめの時間を伸ばし異臭を除去する方法
常温で日本酒の一合等の小さな容器に入れられているお酒をそのまま電子レンジで燗をするときに異臭がすることがある。
日本酒を入れる容器の底に木炭、竹炭を入れ燗をすると異臭が炭に吸着され、異臭が除去される。木炭又は竹炭にマイクロ波が直接照射出来る構造にすると燗の時間も短縮され全体に安定した温度が維持される。一度燗されたお酒の温度の低下は外気温度によって影響されやすく外気温度が低いほど低下するスピードは早くなる。内部に入っている木炭又は竹炭は一度マイクロ波加熱されると温度の保温性が強く燗されたお酒の温度低下スピードも遅くなる。
お酒の異臭除去と燗温度の持続性の高い加熱方法。
【請求項９】
マイクロ波照射による水の早い沸騰点温度を得る方法
水をマイクロ波照射によって加熱するときにその水の組成によって沸騰点までの時間は１／３以下に短縮することができる。
水に一定の量のイオン化した物質を含ませマイクロ波照射すると沸騰点の時間が短縮することができる。例えば水にイオン化し溶質しているＮａｃｌの濃度に比例し沸騰点が早くなる。その溶質濃度は１〜４００ｐｐｍの範囲において有効である。
次に加熱すべき容器内にキュリー温度１００℃の磁性体を入れマイクロ波を照射すると磁性体は１００℃が最大比熱となり最短時間によって沸騰点に達する。必要とする水温が常に決定している場合はその必要とする温度に磁性体のキュリー温度を設定しマイクロ波を照射すると磁性体は最大比熱で発熱し効率的な加熱温度が常に得られる。
一定の容器のなかに入れられた液体を加熱するとき、磁性体のキュリー温度を常温の液体から沸騰点に添って段階的に磁性体を選択し、マイクロ波を照射すると磁性体はそれぞれのキュリー温度が最大比熱となり、液体は急速度に沸騰点にまで上昇する。
炭素系素材を入れマイクロ波を照射すると単に水にマイクロ波を照射し沸騰点に達する時間帯よりも大幅に短縮することが可能である。木炭、竹炭等の炭素系素材では炭素繊維が次に炭化ケイ素が一番早く沸騰点となる。
水の中にキュリー温度の高い磁性体を入れマイクロ波を導波管によって誘導し照射すると短時間に沸騰点に達し、磁性体はキュリー温度の時点が最大比熱となり熱効率が高くなる。水の中で効率よく高温を得るにはキュリー温度９０〜１００℃の磁性体と炭素繊維又は炭化ケイ素を混合し、マイクロ波を照射するとより効果的な水の加熱が出来る。
水を加熱すると水に含まれていたイオン化物質は増加する活性炭、炭素繊維、木炭、竹炭等は水に含まれているイオン化した物質を及び化学物質を吸着する効果がある。水質に含まれている不純物を吸着しながら高温が得られ配管のなかに着く不純物が少なくなる。
主な炭素系素材は炭化ケイ素、炭素繊維、活性炭、木炭、竹炭等である。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
電子レンジ等のマイクロ波照射による磁性体のキュリー温度を利用し磁性体を発熱させその最大比熱を輻射熱にする解凍又は加熱の技術
【０００２】
【従来の技術】
電子レンジなどでマイクロ波照射による解凍又は加熱では解凍又は加熱する物質に直接マイクロ波を照射し冷凍や加熱されている。そのために磁性の高い物質や油脂部分が偏った加熱温度になり均一な解凍や加熱が得られずに品質を損なうことが多い。最近では冷凍の鮮魚及び精肉の解凍はマイクロ波による処理は少なくなっている。
磁性体のキュリー温度を利用し、磁性体の最大比熱なかで安定した温度の輻射熱を利用した解凍や加熱は行われていない。
多くの電子レンジでは解凍又は加熱の温度は電気の容量と時間から割り出しており、マイクロ波の直接加熱は必ずしも全体が正確な温度にはなっていない。
【０００３】
電子レンジ等による解凍又は加熱するときにその物質の内容に合わせ包装資材にキュリー温度を確認した磁性体を付着又は練り混み、磁性体がマイクロ波照射によって発熱する温度から、磁性体のキュリー温度の最大比熱を有効利用し、その輻射熱を利用した解凍又は加熱は行われていない。
電子レンジ等で同一容器の中で解凍又は加熱する温度の異なった成分のある素材を同時に異なった温度によって解凍又は加熱する事は偶発的には生じており、異なった磁性体のキュリー温度の違いを得て、その輻射熱を利用し計画的に温度の調整することは出来ていない。
【０００４】
江戸前にぎりのような寿司の冷凍品は電子レンジで解凍される対応はされていない。
【０００５】
電子レンジ等に対応できる総菜類の多くは蓋を開封後電子レンジによる加熱を求めている例が多い。その原因は電子レンジによる加熱温度が不均一で容器が計画以上に膨張し破損する例が多いためである。
電子レンジの等の解凍又は加熱において加熱温度が一定で制御出来ると総菜類の対応は大変多くなる。例えばお粥の冷凍品は市場には見られない、多くはレトルトパックされた商品である。レトルトパックの欠点は１３０℃の高温で殺菌され、その上に脱気密閉されているためにお粥の多くは糊状になり味覚が低下している。
総菜類にも類似した例としてレトルトパック商品の多くが袋のなかに閉じこめられ脱気されているために具の素材の味が均一になり素材の違う味覚が得られない欠点がある。惣菜類の瞬間凍結では具材の味覚が損なわれずに残されており、解凍及び加熱の技術によってマーケットは拡大する。
惣菜の多くは食品の衛生管理としてＨＡＣＣＰの対応が求められているが冷凍による保存、流通が可能であれば衛生管理はより効果的である。
【０００６】
惣菜弁当の電子レンジ対応の商品は最近種類が増えているがそれ程の販売増加に結びついていない。その原因は電子レンジ解凍の温度の不均一から生じる味覚の低下にある。特に解凍後の米飯類の白露化が目立つ又内容物の部分的な解凍が多くウナギどんぶりではウナギの乗っている底には未解凍の米飯や白露化した米飯があり、品質の均一性に問題を残している。場合には過剰加熱による容器の変形から液体がこぼれ美観を損なっている。
【０００７】
日本酒の紙製のコップで密閉されているお酒は駅等で多く販売されている。
紙製のコップのまま電子レンジ等による加熱ではよくお酒以外の異臭が見られる。その原因の一つは密閉され中で加熱されるために容器や包装資材のむれた異臭が残る。中にはアセドアルデヒドの臭いがする事もある。
常温流通上品質の劣化が異臭の原因と考えられ、その除去が行われていない。
【０００８】
電気を利用した水の加熱は一般的に効率が悪く経済的ではないとされている。そのためにボイラー、瞬間湯沸かし器等の電気を利用した製品は経済効率から利用されていない。
磁性体のキュリー温度とその最大比熱を利用し磁性体にマイクロ波を照射し磁性体の発熱温度を利用すると短時間に水は沸騰し温度のコントロールも可能である。又磁性体を利用しない場合に水の温度をマイクロ波照射で温度を上げるには水の中のイオン値を高めると短時間に沸騰点に達することができる。ガスや軽油、重油などの炭酸ガスの発生のないクリーンな電気を利用した効率の良い加熱が可能である。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
電子レンジ等による解凍及び加熱は大変便利である。既に日本の家庭の中で電子レンジを持たない家庭がない程に普及している。
しかし、マイクロ波と磁性体のキュリー温度とその最大比熱を利用し、解凍及び加熱に利用する方法は取られていない。
今後この特長を利用すると冷凍品、真空調理などの惣菜類の市場が拡大すると考えられる。
この方法の特長は現在家庭で使用されている電子レンジを何ら改良する必要がなく、包装資材や加熱容器によって、そのまま利用が可能である。
現在冷凍品の多くが、素材、未調理品、半完成品が主体となっている。調理品、惣菜類、寿司等の冷凍品等は解凍時の味覚変化が欠陥として加工、販売されていなかった。味覚が損なわない新たな解凍技術開発が求められていた。
食品加工品は最近では厳しい品質管理が求められており、ＨＡＣＣＰの観点からみると冷凍管理、物流は品質保持期間から見ても合理的仕法である。
最近のマイクロ波研究学会でアセトアルデヒドにマイクロ波を照射するとニトロソ化することが発表されている。
ニトロソ化物質は癌の原因因子とされている。調理品にはみりん、酒等の調味料を利用することは避けられずアルデヒド基がゼロとは云えない。間接的加熱、磁性体の発熱温度を利用した輻射熱加熱は加温による品質変化以外には品質の変化が少なく安全な加熱ができる。磁性体のマイクロ波を照射したとき、磁性体のキュリー温度まで加熱されると磁性体の温度はキュリー温度の周辺温度が最大比熱となり、熱のエネルギーが最大になる。解凍又は加熱する目的温度を磁性体のキュリー温度に設定しマイクロ波を照射すると効率の良い加熱温度が得られる。
磁性体を粉体にして包装用器、加熱容器の内部や表面に付着又は練り混みシート状に加工すると磁性体のキュリー温度の選択によって一定の温度の加熱が可能になる。
【００１０】
解凍又は加熱するときにその組成の違う物資が混在しているなかでマイクロ波を直接、照射すると解凍又は加熱すべき素材は全体が均一な温度による解凍又は加熱が困難である。
解凍又は加熱後の温度むらの原因は油脂部分等にマイクロ波が集中的に吸収し、反対に油脂分の少ない物質にはマイクロ波の吸収が少なく、温度の格差が一層強くなり、全体に均一な温度の解凍又は加熱が出来ない。
不均一な温度の解凍又は加熱によって品温のむらが生じ、その結果、調理品の味覚が低下に結びつき商品価値を失うことが多い。
江戸前にぎり寿司が冷凍で販売されていないのは加熱して解凍による適性温度が魚貝類と米飯では異なるが別々の温度で解凍が困難であるためである。マイクロ波解凍では寿司の上に乗っている魚貝類が早く解凍加熱され、米飯類など全体が解凍されるまでに魚貝類が加熱過剰となり品質を損なうためである。
魚貝類と米飯類が接する場所に必要な解凍温度に合わせてキュリー温度の異なる磁性体を設定し、包装資材などに磁性体を粉体にして練り混みかシート状に加工し、江戸前寿司は熱伝導率が高く且つマイクロ波を遮断するアルミ箔等で全体を包み、マイクロ波を磁性体に照射すると効果的な解凍又は加熱ができる。冷凍の弁当惣菜などでは一部に未解凍部分や米飯の白蝋化は味覚の低下の原因である。冷凍品の解凍は短時間に最適温度に戻すか０〜５℃の低温に長時間かけ解凍するのが品質の変化が少ない解凍方法である。解凍方法の多くは湯洗、流水、低温冷蔵、マイクロ波、電磁波などで処理されている。早い解凍は湯洗、マイクロ波の解凍であるが全体に均一な解凍又は部分的に過剰加熱になる欠点がある。内容素材に必要な温度別解凍は困難とされていた。
個食の一人前、二人前などのスープ類、お粥などは高齢者家庭では必需品である。宅配で液状の調理品の配送に対応できる簡便な容器は少なく、凍結し配送するとこぼれや品質の変化が少なく簡便であり、且つ衛生的にも管理がし易い、液状の冷凍品の多くは解凍時の適温維持が不安定であり、不均一な温度によって、部分的に過剰加熱が生じて容器の耐熱性を超えて、変形や破損の原因を作る。
磁性体のキュリー温度の範囲は広く２０〜１２００℃の温度の範囲で自由に選択し加工が出来る。磁性体のキュリー温度の時点で発熱すると比熱は最大になりキュリー温度を過ぎると比熱は低下する。最大比熱の利用は発熱エネルギーが最大になり、効率的なエネルギー利用となる。マイクロ波照射では電気エネルギーは変わらずに最大エネルギーが得られる。
容器の耐熱温度に合わせた安全な温度の設定のなかで解凍が可能であれば対称となる用途開発が進む。
家庭の家族数の減少と高齢化社会が進むなかで常温の総菜類が百貨店、量販店そして専門の総菜店が軒を並べるようになった。常温の惣菜品は賞味期間が短く衛生管理の問題が常に付きまとう。多くの常温惣菜は２４時間以内の賞味期間になっている。日々多種類の品目を生産するために製造数量の単位が少なくなり、製造原価を上げる原因になっている。
冷凍で解凍後の味覚が安定し、そして個食の容器において販売が可能であれば冷凍品は衛生管理の上も、保存性も長く、効率的な惣菜の生産が可能である。最近は冷凍品の家庭への直接配送が可能であり高齢者家庭への配送も簡便にできる。これまでは冷凍調理品の多くは解凍後の味覚の不安定さが冷凍調理品の普及に難点となっていた。その原因は電子レンジ等の直接マイクロ波加熱から来る加熱過剰によるタンパク質の変成が味覚の低下に結びついていた。
一定のタンパク質が変成しない温度の設定した解凍によって多くの総菜類の冷凍品の販売が可能になる。
マイクロ波を直接食材に照射せずにアルミ箔等でマイクロ波を遮断し磁性体のキュリー温度選択とその最大比熱を利用しマイクロ波を焼死やすると多くの調理品が効果的な温度のなかで解凍又は加熱が可能である。
【００１１】
冬期の寒いなかで新幹線の売店で買い求める日本酒の燗酒は日本酒以外の異臭が強い。
常温で長期間おかれ包装材や場合によってはエチルアルコールのなかの成分がアセトアルデヒド化し異臭になっていることがある。
簡易包装の日本酒は燗がさめるスピード早く、燗さめのお酒は一層味覚が低下する。
一片の木炭又は竹炭を入れることで異臭と燗ざめの早さが解消する。
容器のなかに一定の大きさの木炭、竹炭を入れマイクロ波を照射すると日本酒よりも炭の部分が先に高温になる。炭は容器の底に入れマイクロ波を照射すると短時間に早く加熱ができ、その上に炭を入れていない日本酒よりも温度の低下は見られない。異臭は炭が吸着し日本酒の本来の味が持続できる。
【００１２】
電気を利用した水を加熱するシステムは経済コストが高く、電気代の安い夜間電気の利用が多い。その上に日本の家庭の多くは１００Ｖの供給が多く、カロリーも低く瞬間的な電気の湯沸かし器は少ない。ガスや油よりも家庭内では炭酸ガスの排泄量も少なく危険性も少ないが普及されていない。
電気によって水を加熱するときはマイクロ波を磁性体に照射し、磁性体の発熱エネルギーを利用し、磁性体の管に水を通したり、直接水のなかに磁性体を入れ、外部から導波管によってマイクロ波を導き磁性体を発熱させ加熱すると経済的にも低価格で且つ安全な水の加熱及び蒸気化が可能である。磁性体はキュリー温度が最大比熱となり、利用する温度に合わせ磁性体のキュリー温度を選択するとより効果的な発熱エネルギーが得られる。
磁性体のキュリー温度を長時間高温に保持するには炭化ケイ素との併用を行うと安定する。
【００１３】
【発明が解決するための手段】
本発明は一定のキュリー温度の存在している磁性体を選択してマイクロ波照射をおこなうとその磁性体がキュリー温度になると比熱が最高点に達する。その後キュリー温度を超えると磁性を失い、その後比熱が低下する。磁性体はキュリー温度の範囲になるまでは比熱は小さく、マイクロ波を照射すると短時間にキュリー温度に近づく、磁性体がキュリー温度に近づくと比熱は急速度に高くなる。この磁性体の特性を利用しキュリー温度の最大比熱を冷凍又は加熱を行い最適温度に設定すると効果的な解凍及び加熱が可能になる。磁性体と解凍などの低温物質との熱交換が継続している限りマイクロ波を照射を続けても磁性体の温度はキュリー温度の範囲で維持している。その結果、解凍品及び加熱素材が異常な高温になり品質が損なわない、そこで解凍又は加熱する物質にマイクロ波が直接当たららず、マイクロ波を遮断して磁性体の発熱温度を輻射熱として利用すると安定した解凍又は加熱が可能であることを実証した。
−２０℃の冷凍マグロをマイクロ波が透過しないように被い、マイクロ波を遮断し且つ熱伝導の強いアルミ箔等を使いその外部に各キュリー温度４０、６０、７０℃の磁性体をシート状にして全体に付着させマイクロ波を照射すると磁性体は短時間にキュリー温度に近づき冷凍品との間で熱伝導が始まる。継続してマイクロ波を照射すると冷凍マグロ又は磁性体の持つキュリー温度に近づく、この間は磁性体はキュリー温度、４０、６０，７０℃以上に発熱しない。そこで一定の温度の範囲で加熱が継続することが判明した。
マイクロ波を連続して照射しても解凍又は加熱素材がキュリー温度以上になるまでは磁性体のキュリー温度の範囲おいて発熱し、その輻射熱で全体が安定した温度で解凍又は加熱が可能であることが判明した。
冷凍魚類、肉類の解凍ではタンパク質の組成変性の始まる温度４２℃以上になると部分的に色変わりが見られ、生の解凍品として商品価値を損なう。
タンパク質の変性温度は８０℃であり調理品の再加熱温度はそれ以下が望ましい。８０℃以上になると調理品の水分が分離し味覚も低下する。
調理品の再加熱温度はそれぞれ意味が存在し、味覚に直接影響する。加熱の温度を磁性体のキュリー温度によって選択すると目的の温度が得られることが実証できた。
凍結されている鮮魚、精肉類を鮮度を維持し解凍するときは、磁性体のキュリー温度を４０℃以下に設定し、解凍する素材をアルミ箔で被いマイクロ波が透過しない様に処理しキュリー温度が４０℃の磁性体を付着しマイクロ波を照射すると磁性体が最高比熱の中で発熱し品質を損なわずに短期に解凍することが可能である。
凍結されている調理品には多くのタンパク質が入り加工されている。調理品に含まれているタンパク質は８０℃以上では完全に変成する。調理品の再加熱の温度が８０℃を超えるとタンパク質と水分が分離し、味覚は低下し易い、真空調理、レトルト食品、凍結された調理品は特に再加熱温度が大切な味覚保持の条件である。その最適温度は７５〜８０℃である。
調理品をアルミ箔等でマイクロ波を遮断し、その表面にキュリー温度７５〜８０℃の磁性体を付着させマイクロ波を照射すると磁性体が発熱しその輻射熱によって調理品は一定の安定した温度によって解凍又は加熱される。
【００１４】
磁性体のキュリー温度の高い物質と低い物資を同じ容器の中に入れ、それぞれを隔離し容器内にマイクロ波を照射するとマイクロ波は高いキュリー温度の物質に集中的に集まり、その磁性体がキュリー温度になると磁性が無くなり他の磁性体にマイクロ波が集中し照射される。キュリー温度の高い磁性体から低い磁性体にマイクロ波の照射は感温磁性の温度変化が生じる。
同一容器の中に解凍又は加熱する物質を入れマイクロ波照射すると温度むらが出来る原因も類似している。異なるキュリー温度の磁性体を入れ同時にマイクロ波を照射すると同じスピードで温度の上昇が見られない。
同一容器のなかで異なる温度による解凍又は加熱するときには磁性体のキュリー温度の違いから選択すると解凍又は加熱する物質を同時に選択的な異なる温度の加熱が可能であることが判明した。
【００１５】
魚貝類を入れた寿司類を解凍するとき米飯類のシャリの部分と魚貝類を同時にマイクロ波照射し解凍すると魚貝類に電波が集中し、高温になり反対に米飯類が見解凍となったり、白蝋化し商品価値を損なうことが多い。
魚貝類等のにぎり寿司を解凍するときのシャリの温度が２０〜３０℃魚貝類の解凍温度はシャリの温度よりも低く１０〜２０℃が望ましい。
一般的に利用されている電子レンジによる直接マイクロ波を照射する解凍方法では、江戸前にぎり寿司の魚貝類にマイクロ波が集まり高温になり商品価値を損ない商業的に利用できない。流水等の緩慢解凍はシャリとされている米飯類が白蝋化し味覚を失うことが多く又解凍の時間がかかり過ぎ、商業的に間に合わないことが多い。
電子レンジなどのマイクロ波によって解凍するときは江戸前にぎり寿司の冷凍品を直接マイクロ波が照射出来ないように且つ熱伝導率の高いアルミ箔等で包み込む、磁性体のキュリー温度が３０〜５０℃を選択し、シート状又は包装資材に練り込み、加工した磁性体を米飯類の底から周辺に隣接させる。魚貝類には低温のキュリー温度２０℃以下の磁性体又はまいくろは波を遮断したままの状態でマイクロ波照射すると米飯類が磁性体の発熱による熱伝導によって解凍が早まる。米飯類の大きさによってマイクロ波照射の時間を設定すると主に米飯類が先に解凍され品質を損なわない解凍が得られる。
磁性体はキュリー温度の時最大比熱となり磁性体の輻射熱によって短時間に冷凍寿司の解凍が可能であり、米飯の白蝋化、寿司ネタの魚貝類の過剰加熱は見られず鮮度が維持避けた解凍ができる。
商品価値の高い江戸前寿司の冷凍品解凍が可能である。
【００１６】
スープ類、お粥、他に水分の多い惣菜類及びその冷凍品調理品の解凍など水分が多く幾種類もの具が入っている調理品を均一な一定温度によって電子レンジで直接マイクロ波による解凍又は加熱するのは大変難しい。水分量、油脂の量、具の素材によって不均一な解凍又は加熱になりやすく場合には過剰加熱による容器の破損、容器からのこぼれが発生する。
水分多い調理品をそのまま食べるのに適した解凍又は加熱温度は６５〜７０℃である。マイクロ波を利用して全体を均一な最適温度に解凍するには直接加熱では困難である。磁性体のキュリー温度を利用し磁性体にマイクロ波を照射しその発熱から得られる最大比熱を輻射熱として解凍すると全体が安定した温度で解凍できる。輻射熱を効果的に熱伝導させ且つマイクロ波が直接解凍する素材に照射出来ないようにするにはアルミ箔の利用が便利である。
磁性体のキュリー温度は６５〜８０℃のを容器又は包装材に練り込むか又は付着させマイクロ波を照射すると磁性体は最大比熱のキュリー温度の範囲で発熱する。磁性体の発熱によって解凍又は加熱する素材の間で熱伝導が進み、磁性体はキュリー温度の範囲で発熱を繰り返し、その輻射熱によってキュリー温度の一定の温度に短時間で調理品は解凍又は加熱される。
【００１７】
炭素系の素材には多くの多孔質を含んでいる素材があり、多孔質はアルデヒド基を初めとする化学物質を吸着する事は公知となっている。ビールではその特長を生かし炭濾過した商品も販売されている。
炭素径素材はマイクロ波を照射すると高温に発熱する事は公知となっいる。
木炭、竹炭も同様の効果がある。マイクロ波を照射すると短時間に高温になる。木炭、竹炭は一度高温になると熱の保温性が強い。日本酒などの燗をマイクロ波で行うとき木炭、竹炭を日本酒の重量の３〜５％入れるだけで、一定の温度の保持と異臭の濾過効果と加熱スピードの効果があり味覚の安定に結びつく。
【００１８】
水はマイクロ波を照射すると一定の時間で沸騰点に達する。その沸騰点までの時間を短縮するには水の中にイオン化した物質を入れると沸騰点までの時間は短縮される。その濃度は５０ｐｐｍから３００ｐｐｍの範囲で一定の濃度と比例し早く沸騰点に達する。イオン化した物質が３００ｐｐｍを超え始めると表面温度が上昇し全体の温度上昇とならない。１００ｃｃ純水の場合を１とすると０．５ｋｗのマグネトロンを利用し沸騰点までの時間は１００ｐｐｍのＮａｃｌで約１／３、２００ｐｐｍの濃度で１／２時間が短縮し沸騰点に達する。次に水に中にキュリー温度１００℃の磁性体を純水の５％重量で入れマイクロ波を照射すると沸騰点までの時間は１／５に短縮する事が出来る。
磁性体はキュリー温度が最大比熱となり早い沸騰点が得られる。
水は１００℃が沸騰点であり、磁性体のキュリー温度を１００℃を選択すると磁性体の比熱温度は最高点に達し効果的な沸騰水が得られる。このとき磁性体のキュリー温度が２００〜３００℃などの比熱が高い磁性体を選択すると反対に比熱は１００℃の近くでは小さく沸騰時間は長く必要となる。
又水の比熱は大きく連続的に高温を得るにはキュリー温度１００℃の磁性体のマイクロ波に対して高温反応の強い炭化ケイ素を接合し利用すると水から奪われる温度に対して温度の低下が生じると磁性体の温度が下がり比熱も低下する炭化ケイ素は高温への反応が早く磁性体の温度の復元に効果的である。
連続的に沸騰した水を得るには炭化ケイ素と磁性体のキュリー温度１００℃を組み合わすと効果的である。
必要とする水の温度の調整は磁性体のキュリー温度の選択によってコントロールが出来る。
マイクロ波照射の電気の必要量は温度とは関係なく磁性体の発熱温度によって必要温度が得られる。
ＣＯ２の発生しない瞬間湯沸かし器が可能である。
水の中の磁性体にマイクロ波を照射するには導波管をもっと誘導が可能であり、照射する口は石英ガラスによって効果的な照射が可能である。又照射口と磁性体に距離があるときは石英ガラスの電波レンズによって焦点を合わすとマイクロ波の分散ロスは回避出来る。
【００１９】
木炭、竹炭等の炭素系素材を粉体にして和紙や不織布のなかに練り混むかシート状に加工しマイクロ波を照射すると一定の発熱温度が得られる。この場合和紙や不織布の素材と炭素系素材の重量比率と面積に対する分布配合比率で安定した温度が得られ、偏った配合比率は加熱過剰の原因を作る。
マイクロ波照射による時間と加熱温度の測定によって安価な発熱素材として利用でき磁性体と同様に輻射熱を利用した調理品の解凍も可能である。但し、発熱の比熱が小さく、江戸前寿司などの小さな冷凍品や１００ｃｃ程度の小規模の液状調理品に限り利用が可能である。
【００２０】
【発明の実施形態】
磁性体はソフトフェライトシートを選択し、そのキュリー温度４０、６０，７０、１００、１５０，２６０，３００℃の素材を利用した。
解凍又は加熱する物質を包むには市販のアルミ箔１２マイクロメータを利用した。
外部からマイクロ波を照射するとき石英ガラスの各容器を利用した。石英ガラスはマイクロ波が透過しマイクロ波による熱エネルギーに影響が少ない。
電子レンジは家庭用の０．５ｋｗ、６０サイクルを利用した。
冷凍品は−２０℃のマグロの短冊品１００ｇをアルミ箔に包み磁性体キュリー温度３００℃を選択し石英ガラスに入れマイクロ波を３分間照射した。磁性体の温度は２７０〜３００℃の範囲で振れながら、一気に煙が上がりマグロの表面は油脂部分が焦げを作った。マグロの解凍としての商品価値は喪失している。次にキュリー温度１００℃において同一作業を行った。照射時間は３分間に設定しマイクロ波を照射した。取り出した結果はマグロの表面は生の形状ではなく既に部分的に加熱調理されたようなタンパク質の変化が見られ、生の解凍として商品価値は失っていた。その時の品温は９６℃であった。
次にキュリー温度４０℃の磁性体を利用し、アルミ箔によって−２０℃のマグロ１００ｇを包み磁性体を被い石英ガラスのなかに入れマイクロ波を照射した。磁性体の温度は３４〜４０℃の範囲で振れながら３分間が経過した磁性体の温度の変化が安定した時点で取り出して見ると完全な解凍が得られており、タンパクの変性は見られない品温は３８℃を計上していた。
磁性体のキュリー温度の選択によって適性解凍又は加熱温度が得られた。
次に石英ガラスの２つの容器に水１００ｃｃを入れその中に磁性体のキュリー温度４０、１００を別々に入れ異なる電子レンジで同時にマイクロ波を照射すると容器のなかの水温全体が４０℃に到達するには磁性体キュリー温度４０が早く到達する。反対に磁性体キュー温度１００℃は水温４０℃になるまでは少し時間がかかるが磁性体の温度が８０℃近くになると水温全体が一気に上昇する。磁性体のキュリー温度４０℃はその後もマイクロ波を照射しても水温の温度は大きく上昇しない。二つのコップの水の温度が沸騰点に達するには磁性体のキュリー温度１００℃が早く、磁性体のキュリー温度４０℃では時間は約２倍を要した。磁性体はキュリー温度の近くになると最大比熱になることを示している。水を沸騰点に早く達するには磁性体のキュリー温度４０℃を始めに入れ水温が全体に４０℃になると次にキュリー温度の高い磁性体を入れると早く沸騰点に達する。このとき水の沸騰点よりも高い１５０℃や２００℃のキュリー温度の磁性体を入れるよりもキュリー温度が１００℃の磁性体を入れる方が早く沸騰する。
磁性体が最大比熱になるときに合わせて設定温度決定すると効果的な解凍又は加熱が得られることが証明できた。
江戸前にぎり寿司の冷凍品品温−２０℃マグロの赤身２５ｇとシャリ２５ｇをアルミ箔で全体を包みシャリの部分、主に底の部分に磁性体キュリー温度４０℃を被い石英ガラスのなかに入れマイクロ波を１分照射した。取り出して開封してみるとシャリの部分は解凍されマグロは変質されることなく解凍できている。
同様の冷凍江戸前寿司１０ヶを石英ガラスのなかに入れ３分間マイクロ波を照射すると完全な解凍が得られた。
蓋付きの石英ガラスの２００ｃｃ入りのボールにキュリー温度７０℃の磁性体を内側全体に張りその外側にアルミ箔を張り、ポタージュスープを約１５０ｇを入れ−２０℃凍結させた。凍結後に電子レンジに入れ５分間マイクロ波を照射するとポタージュスープはほぼ均一な６８℃の温度で解凍されていた。
このことから冷凍食品及び冷凍惣菜のそのまま電子レンジにおいて解凍し個食用に耐える包装資材は包装資材のなかに一定の解凍設定温度のキュリー温度の磁性体を入れ解凍又は加熱する素材の間にはアルミ箔によってマイクロ波を遮断し、１００℃以内の耐熱性資材によって加工すると解凍又は加熱後そのまま食卓で利用できる容器になる。
炭素系素材として、木炭の粉末を和紙のなかに重量比率で３，５，７％、１ｍ２に各１０ｇ、２０ｇ、３０ｇ入れシート化した素材を利用した。磁性体の変わりにその発熱の効果と熱伝導による品質の格差を比較した。
実験では磁性体と同様に石英ガラスのなかに木炭の各シート状に加工し全体を被いそのなかにアルミ箔によって解凍品をマイクロ波から遮断できように包み電子レンジによってマイクロ波を照射した。
木炭１０ｇによる発熱温度は比熱が小さく、電子レンジ５分間程度の加熱では完全な解凍に至らなかった。
木炭２０ｇは電子レンジ２分間で約４０℃近くに上昇し、一定の解凍温度は得られ、５分間照射を続けると木炭分は５０℃近くに上昇が見られる。磁性体ほどの均一性のある温度上昇ではないが、解凍又は加熱する素材によって選択的な利用が可能であることを示した。
木炭３０ｇは電子レンジ２分間で５０℃に上昇し３分間で７０℃に達した。解凍品の解凍温度の上昇スピードと木炭との温度格差が激しい。５分間で木炭分は１００℃近くに上昇が見られ、電源を切った。解凍する内容物との温度格差があるが自然放置しておくと木炭の温度による輻射熱で５分後には均一に７０℃の解凍が得られた。
この実験から木炭のシートに入れる量の調整によって一定の解凍又は加熱も可能であることを確認した。
【図面の簡単な説明】
【図１】惣菜類．スープ類．丼物などの容器
加熱する素材の外にアルミ箔などによってマイクロ波を遮断しその外側に磁性体を被う、マイクロ波を透過し耐寒性及び耐熱性素材、テフロン、ポリエチレン、ポリプロピレン又はその配合資材によって全体の強度を維持する構造を作る。
【図２】江戸前寿司の容器
江戸前寿司全体はアルミ箔によって包み、シャリの米飯特に底の部分に磁性体を接する構造を作り、マイクロ波が磁性体に照射し易いように底上げにすると効果的である。外部はマイクロ波が透過し耐寒及び耐熱性素材、テフロン、ポリエチレン、ポリプロピレンとその配合した資材を選択する。
【図３】チラシ寿司等の容器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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