(57)【要約】【課題】食品の加熱中の温度状態、重量変化率を基にして、蒸気発生と加熱手段を制御することで、加熱調理できる食材、メニュー、量の限定なく、それぞれの食材に適した水分状態に加熱調理を行う。【解決手段】加熱中の食品の重量を検知する重量センサ１１の信号を基に、予め設定された重量変化率に到達した時にマグネトロン８とシーズヒータを供３、気流循環手段２およびポンプ６の作動を切り換える制御手段を設けたものである。【選択図】  図１
2004245540.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
食品を収納する加熱室と、前記加熱室内に連通して配置された水蒸気発生を供手段と、前記水蒸気発生手段から前記加熱室に至る水蒸気の流通経路と、前記加熱室を循環する気流を加熱する少なくとも一つ以上の加熱手段と、前記水蒸気発生手段と前記加熱手段の出力を制御する制御手段とを有し、前記制御手段は食品の状態変化から前記水蒸気発生手段と前記加熱手段を制御する加熱調理装置。
【請求項２】
前記加熱手段は、マイクロ波、輻射、対流の熱源からなり、前記制御手段によって、複合あるいは単独で作動する請求項１み記載の加熱調理装置。
【請求項３】
食品の重量変化を検知する重量検知手段を備え、制御手段は、前記重量検知手段によって食品が予め設定された重量変化率に到達したことを検知後、前記水蒸気発生手段と加熱手段を切り換える請求項１または２に記載の加熱調理装置。
【請求項４】
食品の温度状態を検知する温度検知手段を備え、制御手段は、前記温度検知手段によって食品が予め設定された温度に到達したことを検知後、前記水蒸気発生手段と加熱手段を切り換える請求項１または２に記載の加熱調理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、蒸気を用いた加熱調理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、蒸気を利用した加熱調理装置では、他の加熱手段と組み合わせることで、蒸しものや茹でものの湿式加熱から焼き物などの乾式加熱まで幅広い加熱調理が行われている。特に、冷凍食品の解凍や蒸しものは、蒸し器に変わり電子レンジで加熱調理が行われている。しかし、電子レンジで加熱した食品は、蒸し器で加熱したときのようなしっとりした出来栄えにならなかった。そこで、食品をしっとり加熱するために、マイクロ波からなる加熱手段に蒸気を組み合わせる方法が考案されている。
【０００３】
また、マイクロ波からなる加熱手段で焼き物やフライなどの加熱を行うと食感が損なわれるため、前述のマイクロ波、蒸気だけではなく遠赤外線からなる加熱手段も加え、様々な冷凍食品を解凍調理できるようにした加熱調理装置が考案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−２７９１４８号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来のような蒸気と複数の加熱手段を組み合わせた加熱調理装置は、各食材、メニューごとに適した加熱解凍条件、例えばマイクロ波加熱１分後、蒸気加熱５分などの条件を予め設定されていることが必要であり、加熱条件の設定がされていない食材の加熱を行うことが出来なかった。仮に、加熱条件が未設定の食材を加熱する場合、予め加熱条件が設定されている食材の中で類似のものを選択するしか方法がなく、出来栄えも悪くなるという不都合が生じた。
【０００６】
また、食材やメニューは数限りなく存在し、その量もその時々で変化するので、予め設定していない量の加熱条件では、量に応じた最適な加熱が出来なかった。
【０００７】
このように、従来の蒸気と複数の加熱手段を組み合わせた加熱調理装置は、加熱手段の順序と時間などの加熱条件を予め設定しておく必要があり、あらゆる食材、メニュー、量に対応するには限界があり、限られた食材、メニュー、量の加熱しかできないという課題があった。
【０００８】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、食品の加熱中の温度状態、重量変化率を基にして、蒸気と加熱手段を制御することで、加熱調理できる食材、メニューの限定なく、それぞれの食材、量に適した加熱を行う加熱調理装置の提供を目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記従来の課題を解決するために、本発明の加熱調理装置は、食品を収納する加熱室と、前記加熱室内に連通して配置された水蒸気発生を供手段と、前記水蒸気発生手段から前記加熱室に至る水蒸気の流通経路と、前記加熱室を循環する気流を加熱する少なくとも一つ以上の加熱手段と、前記水蒸気発生手段と前記加熱手段の出力を制御する制御手段とを有し、前記制御手段は食品の状態変化から前記水蒸気発生手段と前記加熱手段を制御するものである。そして、この制御手段によって、加熱中の食品の状態変化を基にした蒸気と加熱手段が組み合わされ、予め加熱条件を設定する必要がなくなり、あらゆる食品に適応した加熱調理を行うものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
請求項１記載の発明は、食品を収納する加熱室と、前記加熱室内に連通して配置された水蒸気発生を供手段と、前記水蒸気発生手段から前記加熱室に至る水蒸気の流通経路と、前記加熱室を循環する気流を加熱する少なくとも一つ以上の加熱手段と、前記水蒸気発生手段と前記加熱手段の出力を制御する制御手段とを有し、前記制御手段は食品の状態変化から前記水蒸気発生手段と前記加熱手段を制御することで、加熱中の食品の状態変化から水蒸気発生手段と加熱手段を制御することにより、加熱中の食品の温度や重量変化に応じて食品への水分付加や乾燥作用を調整し、食品の種類に応じた最適な状態に仕上げることができる。
【００１１】
請求項２記載の発明は、特に、請求項１に記載の加熱手段をマイクロ波加熱、輻射加熱、対流加熱とすることにより、食品の蒸しから焼きまでの幅広い調理に対応することができる。
【００１２】
請求項３記載の発明は、特に、重量検知手段で食品が予め設定された重量変化率に到達したことを検知後、前記水蒸気発生手段と加熱手段を切り換えることによって、食品へ適切量の水分付加がなされ、蒸し調理の仕上がりを向上することができ、蒸気で加熱室内の温度が上昇して食品の温度検知ができないときにでも有効である。
【００１３】
請求項４記載の発明は、特に、温度検知手段で食品が予め設定された温度に到達したことを検知後、前記水蒸気発生手段と加熱手段を切り換えることにより、蒸しから焼き調理での食品の水分状態を適切に仕上げることが出来る。
【００１４】
【実施例】
以下、本発明の実施例について、図１〜図２を参照しながら説明する。
【００１５】
（実施例１）
図１は本発明の第１の実施例における加熱調理装置の構成概略図を示すものであり、図２は、過熱蒸気中で調理した冷凍肉まんの中心部温度と重量変化のグラフである。
【００１６】
図１において、１は食品を加熱する加熱室であり、２は加熱室１内に周囲の気体を圧送するためのモータ駆動のファンからなる気流循環手段である。３は加熱室１内を循環する気流を加熱するシーズヒータからなる加熱手段である。４は前記加熱手段によって加熱された気流が加熱室内に流通するための流通経路である。５は水を入れるタンクであり、６はポンプで、タンク５の水をくみ上げ、水供給を調整している。７はポンプ６よりくみ上げられた水を受ける水受け皿である。８はマグネトロンで、９は前記マグネトロンからのマイクロ波を前記加熱室１内に導く導波管であり、１０は前記導波管９からのマイクロ波を加熱室１内へ放出する給電口である。１１は重量検知手段（重量センサ）で食品を載せる加熱皿１２と連結している。１３は排気口で、余剰の気流が流出する構成となっている。１４は制御手段で、前記重量センサ１１の検知信号をもとに加熱手段３、前記気流循環手段２、前記ポンプ６、前記マグネトロン８のこれらの作動状態を制御する。
【００１７】
次に、上記構成における具体的な動作について説明する。制御手段１４に備えられた調理開始ボタン（詳細図示せず）を選択すると、制御手段１４により信号が発せられ、まず加熱手段３および気流循環手段２が作動し、加熱室１内は選択された所定の温度（１００℃以上）に予熱される。予熱終了後、食品を加熱室１に投入し、再度調理開始ボタンを選択すると、制御手段１４からの信号をもとにポンプ６に通電され、タンク５の水が水受け皿７に供給される。それと同時に、加熱手段３および気流循環手段２も作動する。予熱温度と等しく昇温されていた水受け皿７に供給された水は、気化熱を受けて水蒸気となる。そして、その水蒸気は１００℃以上の過熱蒸気となって気流循環手段２によって、流通経路４を経由して加熱室１内に供給される。さらに、ポンプ６による水供給を継続すると、加熱室１の空間は、気化して加熱膨張した水蒸気によって大部分が占められ、予熱時に存在していた空気は排出され、１００℃以上に加熱昇温された水蒸気の過熱蒸気で充満された状態となる。
【００１８】
一方、食品の方は冷凍あるいは常温であって、加熱雰囲気より低温であるため、水蒸気を含んだ気体の結露が食品表面に生じ、同時に食品は凝縮熱を受ける。これによって、食品は水分が増加するとともに、潜熱を受けて温度上昇する。食品の温度が低い加熱初期は、過熱蒸気から受けた食品表面の凝縮潜熱は直ちに食品内部へ熱伝導して、食品表面は温度低下し、再度過熱蒸気の凝縮潜熱を受けるということが繰り返される。そして、加熱時間の経過に伴い、食品内部の温度も上昇してくると食品表面からの熱伝導速度が低下して、食品表面への凝縮はしだいに起こらなくなり、温度上昇が進み、乾燥し始める。過熱蒸気中の調理過程で食品には以上のような作用が及ぶので、食品の水分状態を最適にするには、食品への凝縮水量によって表れる重量変化の状態から過熱蒸気供給の制御を行う。
【００１９】
ここで、過熱蒸気中の食品の重量変化を図２に示す。図２は、過熱水蒸気中で調理した冷凍肉まんの中心部温度とその時の重量変化を示す。この冷凍肉まんの重量増加分は過熱水蒸気から冷凍肉まんに結露した水量を表している。図２によると、冷凍肉まんへの水分増加は加熱初期の冷凍肉まんの中心温度０℃までで急激に起こる。
【００２０】
さらに冷凍肉まんの温度が上昇していくと、水分の増加は平衡状態になることから、食品の内部が０℃に解凍される時期までは過熱蒸気での加熱を行うことで冷凍肉まんへの水分増加を効果的に行うことができる。その後、食品内部は０℃付近のままなので、短時間加熱を行うためにマイクロ波加熱に切り換えることで、蒸し器ほど加熱時間を要せず、従来の電子レンジ加熱よりも格段にしっとりとした仕上がりを実現することができる。
【００２１】
これらのことを利用するため、重量センサ１１により、加熱開始から加熱中の食品重量の変化を検知し、その変化量が一定以上に到達した時点で制御手段１４はポンプ６の水供給を停止し、さらに気流循環手段２、加熱手段３も停止する。と同時にマグネトロン８を作動して加熱室１内にマイクロ波を発振する。マイクロ波加熱時は食品が高温になってくるに従って、食品の水分蒸発が起こる。その蒸発による脱水を最低限に抑えるために、重量センサ１１によって、食品重量変化率が一定の変化率以上に到達したことを検知後、制御手段１４はマイクロ波の発振を停止する。
【００２２】
このように、過熱蒸気とマイクロ波による加熱を切り換える制御方法を食品の重量変化状態から行うことにより、食品の種類や量に対応した加熱制御が行うことができる。なお、先にマイクロ波で食品を解凍状態にした後、過熱水蒸気による加熱に切り換えても同等の効果が得られる。
【００２３】
また、ここで加熱手段３は加熱室１の底面外部に配置し、水受け皿７で生成した水蒸気を加熱して過熱蒸気とした後に、気流循環手段２の動作で加熱室１内へ送入しているが、この加熱手段３と、水受け皿７は必ずしも加熱室１の外部に置く必要はなく、加熱室１内の底面近傍に配置して、加熱室１内で水蒸気発生させて加熱昇温し、過熱蒸気にする方法をとってもよい。加熱室１の実効調理空間内に、水蒸気の供給手段と気流の加熱手段の双方が連通配置される構造であればよく、各要素の位置を詳細に規定するものではない。
【００２４】
（実施例２）
図３は本発明の第２の実施例における加熱調理装置の構成概略図を示すものである。図４は、マイクロ波加熱での食品温度と重量変化のグラフである。
【００２５】
実施例１と異なるのは、食品の水分による重量変化と関連のある食品温度を基に、加熱蒸気供給の加熱制御を行う点であり、この部分について説明する。
【００２６】
図３において、１５は面状ヒータで加熱室１の天面に内蔵されており、輻射による加熱源となる。１６は温度センサ（温度検知手段）で赤外線センサからなり、食品温度の検知信号を制御手段１４に送る。
【００２７】
次に、上記構成における具体的な動作について説明する。
【００２８】
冷凍あるいは常温の食品を加熱室１内に投入後、調理開始ボタン（詳細図示せず）を選択すると、制御手段１４により信号が発せられ、加熱手段３が作動し、ヒータが立ち上がり始める。それと同時にマグネトロン８も作動し、加熱室１内にマイクロ波が発振される。図４に示すように、マイクロ波による加熱では食品の温度上昇に伴い、特に食品の内外部ともが８０℃以上になると、重量減少が起こる。このことを利用して、加熱中の食品の重量変化を食品温度から読み取り、温度センサ１６での検知を行う。
【００２９】
温度センサ１６の検知信号が予め設定された温度（例えば、８０℃）に到達した時点で制御手段１４は、マグネトロン８の発振を停止し、気流循環手段２の作動と、ポンプ６の通電を行う。そして、タンク５の水は加熱手段３により昇温していた水受け皿７に供給されて水蒸気となり、その水蒸気は予め作動していた加熱手段３によって１００℃以上の過熱蒸気となり、気流循環手段２によって、流通経路４を経由して加熱室１内に供給される。
【００３０】
さらに、ポンプ６による水供給を継続すると、加熱室１の空間は、気化して加熱膨張した水蒸気によって大部分が占められ、マイクロ波加熱時に存在していた空気は排出され、１００℃以上に加熱昇温された水蒸気の過熱蒸気で充満された状態となる。図２で示したように、マイクロ波で８０℃付近にまで加熱された食品へは、過熱蒸気の凝縮による水分増加はほとんど起こらず、食品表面からの乾燥が進んでいく。このように、食品温度が８０℃付近に上昇して重量減少が起こり始める時期で、マイクロ波加熱から過熱蒸気に切り換えるという制御を行うことにより、食品の内部も温かく加熱して、表面乾燥を短時間で行うことができる。
【００３１】
特に、食品が冷凍の場合、過熱蒸気だけの加熱では加熱初期に凝縮することで乾燥するまでに時間を要し、また反対にマイクロ波加熱だけでは食品表面部の乾燥を行う加熱はできないので、有効である。なお、食品表面部に焼き色が必要な食品には、輻射から成るヒータ１４を加熱の仕上げ工程に作動させてもよい。また、食品中心部温度が０℃（表面温度６０〜９０℃）でマイクロ波と過熱蒸気を切り換える制御を行ってもよく、その場合は食品をしっとりと仕上げることができる。
【００３２】
【発明の効果】
以上のように、請求項１〜４に記載の発明によれば、食品の加熱中の温度状態、重量変化率を基にして、蒸気発生手段と加熱手段の切り替えを制御することで、食品の水分を最適な状態に仕上げることが出来る。また、これらの調理仕上がりを行う制御の基になる情報を加熱中の食品自体の重量変化率や温度状態で行うので、幅広い食材、メニュー、量に適応することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１における加熱調理装置の構成概略図
【図２】過熱蒸気中で調理した冷凍肉まんの中心部温度と重量変化を示すグラフ
【図３】本発明の実施例２における加熱調理装置の構成概略図
【図４】マイクロ波での食品温度と重量変化を示すグラフ
【符号の説明】
１  加熱室
２  気流循環手段
３  加熱手段
４  流通経路
５  タンク
６  ポンプ
７  水受け皿
８  マグネトロン
９  導波管
１０  給電口
１１  重量検知手段（重量センサ）
１２  加熱皿
１３  排気口
１４  制御手段
１５  面ヒータ
１６  温度センサ
【図１】
2004245540.tif 000003
【図２】
2004245540.tif 000004
【図３】
2004245540.tif 000005
【図４】
2004245540.tif 000006