(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
食品が入った冷凍室内にシャーベット状の氷を投入するステップＡと、前記冷凍室からシャーベット状の氷を排出するステップＢと、食品を冷凍保存する温度に前記冷凍室内を維持するステップＣとからなり、
ステップＡとステップＢを少なくとも２回以上繰り返して食品の表面に氷の膜を形成した後、ステップＣを実施することを特徴とする冷凍方法。
【請求項２】
水からシャーベット状の氷を生成するシャーベット氷製造機と、食品を冷凍保存可能な冷凍室とを備え、
前記シャーベット氷製造機から前記冷凍室に繰り返しシャーベット状の氷を供給することにより、前記冷凍室内の食品の表面に氷の膜を形成することを特徴とする冷凍装置。
【請求項３】
前記冷凍室に食品が投入されたことを検知する食品検知手段を備え、
前記食品検知手段によって前記冷凍室に食品が投入されたことを検知すると、前記冷凍室にシャーベット状の氷を投入することを特徴とする請求項２に記載の冷凍装置。
【請求項４】
前記食品検知手段として、前記冷凍室内の温度を検知する温度センサを用いたことを特徴とする請求項３に記載の冷凍装置。
【請求項５】
前記食品検知手段として、前記冷凍室内の重量変動を検知する重量センサを用いたことを特徴とする請求項３に記載の冷凍装置。
【請求項６】
前記冷凍室内のシャーベット状の氷を排出可能な排出パイプと、前記排出パイプを開閉する弁と、前記排出パイプから排出されたシャーベット状の氷を蓄積するシャーベット氷回収槽とを備えたことを特徴とする請求項２〜５のいずれかに記載の冷凍装置。
【請求項７】
前記冷凍室にシャーベット状の氷が投入されてからの経過時間を計測する計測手段を備え、
前記計測手段によって所定時間の経過を検知したのち、前記弁を開口し前記冷凍室内のシャーベット状の氷をシャーベット氷回収槽に排出することを特徴とする請求項６に記載の冷凍装置。
【請求項８】
前記弁の開閉の設定できるシャーベット氷排出ボタンを備え、
前記シャーベット氷排出ボタンが押されたのち、前記弁を開口し前記冷凍室内のシャーベット状の氷をシャーベット氷回収槽に排出することを特徴とする請求項６に記載の冷凍装置。
【請求項９】
前記シャーベット氷回収槽は、前記シャーベット氷回収槽内の水を前記シャーベット氷製造機に戻す循環パイプと循環ポンプを備えたことを特徴とする請求項６〜８のいずれかに記載の冷凍装置。
【請求項１０】
前記シャーベット氷回収槽は、シャーベット状の氷を溶解する溶解手段を備えたことを特徴とする請求項６〜９のいずれかに記載の冷凍装置。
【請求項１１】
前記シャーベット氷回収槽は、該溶解した水を浄化する水浄化装置を備えたことを特徴とする請求項６〜１０のいずれかに記載の冷凍装置。
【請求項１２】
前記シャーベット氷回収槽は、前記シャーベット氷回収槽内のシャーベット状の氷や水を外部に排出する排出手段を備えたことを特徴とする請求項６〜１１のいずれかに記載の冷凍装置。
【請求項１３】
前記排出手段によって外部に水や氷が排出したことを検知する検知手段と、前記シャーベット氷製造機に外部から水を供給する給水手段を備え、
前記検知手段によって前記シャーベット氷回収槽内の水や氷が外部に排出されたことを検知した場合、前記給水手段から前記シャーベット氷製造機に水を供給することを特徴とする請求項１２に記載の冷凍装置。
【請求項１４】
前記冷凍室は、凸部の底面からなる食品凍結専用のスペースを有していることを特徴とする請求項２〜１３のいずれかに記載の冷凍装置。
【請求項１５】
前記凸部の先端にヒータを設けたことを特徴とする請求項１４に記載の冷凍装置。
【請求項１６】
前記冷凍室内に投入された食品の温度を検知する食品温度検知手段を備え、
前記シャーベット状の氷が前記冷凍室から前記シャーベット氷回収槽に排出された後、前記食品温度検知手段によって前記冷凍室内の食品温度が0℃未満であることを検知したのち、食品を冷凍保存する運転モードに移行することを特徴とする請求項６〜１５のいずれかに記載の冷凍装置。
【請求項１７】
前記シャーベット氷製造機の上流側に、水を一時的に貯水する貯水タンクを備えたことを特徴とする請求項２〜１６のいずれかに記載の冷凍装置。
【請求項１８】
前記貯水タンク内に貯留している水を冷却することができる冷却装置を備えたことを特徴とする請求項１７に記載の冷凍装置。
【請求項１９】
シャーベット状の氷を製造するシャーベット氷製造機と、食品を投入し繰り返しシャーベット状の氷を供給することで該食品の表面に氷の膜を形成することができる冷凍室と、食品を冷凍保存する貯蔵室と、前記冷凍室内の食品を前記貯蔵室に可搬する可搬手段とを備え、
前記冷凍室に投入された食品は、前記冷凍室内で表面に氷の膜を形成されたのち、前記貯蔵室で冷凍保存されることを特徴とする冷凍装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、食品を冷凍により保存する冷凍方法および冷凍装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、生鮮食品の冷凍保存においては、解凍後のドリップ量軽減や食感保持など冷凍品質を向上させるための手法として、凍結時の氷結晶が小さくなるよう最大氷結晶生成帯を早く通過させる急速冷凍がよく行われている。また冷凍室内における食品の乾燥や酸化を防止する手法として食品の凍結と水への浸漬を繰り返して食品を氷で覆うグレーズ処理や、これを民生冷蔵庫に応用して自動化し、冷気の吹付けによる凍結と予め冷却した水を室内に導入して浸漬させ食品の表面に氷の皮膜を形成するという操作を繰り返して食品を何層かの氷でコーティングし、食品保存中の酸化や風味低下といった品質劣化を防止する形態を自動的に形成する方式があった（例えば、特許文献１）。
【０００３】
【特許文献１】特開平３−１７０７６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献1に代表される冷気吹付けによる凍結と水への浸漬を繰り返す方法においては、食品に冷気を吹付けて凍結する際に食品表面の乾燥が進行するため、食品の重量減少や酸化など冷凍品質の低下を引き起こしていた。また冷気の吹付けと水への浸漬の繰り返しにより氷の皮膜を形成することから、形成された氷が薄い初めの段階において、冷気の吹付けにより氷が昇華して消失して氷の皮膜が十分形成されるまでに時間がかかってしまい、それまでの間に食品の乾燥や酸化が進行し冷凍品質の低下が起きることがあった。さらに食品が凍結するまでに長い時間が必要なため、食品内部で氷結晶が成長して食品の損傷が起こり、解凍時のドリップ量が多くなるなどの課題があった。
【０００５】
よって、本発明は、上記に示すような従来の冷気吹付けと水への浸漬という方法を用いた食品の冷凍方法の問題を解決するためになされたもので、本発明の目的は、シャーベット状の氷を用いることによって食品を高品質に保存する冷凍方法および冷凍装置を得ることである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係る冷凍方法においては、食品が入った冷凍室にシャーベット状の氷を供給するステップと、冷凍室からシャーベット状の氷を排出するステップを繰り返すことにより、食品の冷却および凍結と平行して食品の周囲に氷の膜を形成するようにしたものである。
【発明の効果】
【０００７】
この本発明によれば、シャーベット状の氷によって直冷方式で冷却することにより、食品の凍結と食品の表面への氷の膜形成を同時に行うことができるので、冷気による食品表面の乾燥や乾燥に伴う冷凍やけや冷気による氷の膜消失に起因する凍結時間の延長を抑制することができ、これにより食品の重量減少や酸化を抑制することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
実施の形態１．
以下に、本発明に係る冷凍方法及び冷凍装置の好適な実施の形態１について図１〜図３を用いて説明する。図１は、本発明の実施の形態１における冷凍装置の模式図である。
図１において、１は冷凍装置本体であり、２は水を凍結点以下まで未凍結で冷却する過冷却状態にしたのち過冷却状態を解除してシャーベット状の氷を製造するシャーベット氷製造機であり、シャーベット氷製造機２は開閉可能な給水弁８ａを備えた給水パイプ９ａによって図示しない一般水源と連通しており、給水弁８ａを開けることにより給水パイプ９ａから水を給水することが可能である。ここで、過冷却状態とは水の凍結点（一般的には０℃）を下回っても全く凍っていない状態にある水のことであり、過冷却状態の水に温度や物理的な刺激を与えて過冷却状態を解除すると、水のいたるところで一斉に氷結晶が生成されて凍結が開始され、目の細かいシャーベット状の氷が生成される。なお、シャーベット氷製造機２は、常にシャーベット状の氷を供給できるよう水を過冷却状態に維持しておきシャーベット状の氷が必要な時に過冷却状態を解除してシャーベット状の氷を生成するようにすることで、シャーベット氷製造機２内での水の凍結を抑制できるので良い。
【０００９】
５は投入された食品を冷却し冷凍保存することができる冷凍室であり、冷凍室５とシャーベット氷製造機２は開閉可能な排出弁３ａを備えた排出パイプ４ａを介して連通しており、シャーベット氷製造機２で製造されたシャーベット状の氷は、排出弁３ａを開くことにより排出パイプ４ａを介して冷凍室５へ投入される。また、シャーベット氷製造機２および冷凍室５は例えばコンプレッサと熱交換器で構成されるような冷却装置２２により冷却可能な構成となっている。
【００１０】
冷凍室５の天面には冷凍庫５内の表面温度を検出する温度センサ１４が備えてあり、温度センサ１４は食品やシャーベット状の氷の温度を検出したり、冷凍庫５内の温度上昇から冷凍庫５内に食品が投入されたことを検知する食品投入検知手段として使用することが出来る。
【００１１】
６は冷凍室５で使用したシャーベット状の氷を回収するシャーベット氷回収槽であり、冷凍室５と開閉可能な排出弁３ｂを備えた排出パイプ４ｂを介して連通しており、冷凍室５で使用されたシャーベット状の氷は、排出弁３ｂを開くことにより排出パイプ４ｂを介してシャーベット氷回収槽６に排出される。シャーベット氷回収槽６は、シャーベット状の氷を溶解するためのヒータ２３と食品によって汚れた水を浄化するための水質浄化装置１２を備えており、開閉可能な開閉弁２４と循環ポンプ１１を備えた循環パイプ１０によってシャーベット氷製造機２と連通している。冷凍室５からシャーベット氷回収槽６に回収されたシャーベット状の氷は、ヒータ２３によって水に溶解したのち水質浄化装置１２によって浄化され、開閉弁２４の開口とともに循環ポンプ１１を駆動させてシャーベット氷製造機２に戻すことにより、再利用できる構成となっている。
【００１２】
また、シャーベット氷回収槽６には、開閉可能な排出弁３ｃを備えた排出パイプ４ｃによって図示しない一般的な下水と連通しており、該溶解した水の汚れがひどい時には排出弁３ｃを開いて外部に廃棄可能な構成となっている。制御装置２０は排出弁３ｃが開口している時間から冷凍装置１外に排出された水量を算出し、次にシャーベット氷製造機２がシャーベット状の氷を生成する工程の際に、給水弁８ａを開けて先ほど排出した水とほぼ同量の水をシャーベット氷製造機２内に給水する。これにより冷凍装置１内で使用する水量を常に一定にすることができ、水不足により不具合を抑制することができる。
また、シャーベット回収槽６を冷凍装置１から取り外し可能な構成にして該溶解した水の汚れがひどい場合は、水を任意に廃棄可能な構成にしてもよい。この場合も、シャーベット氷製造機２でシャーベット状の氷を生成するのに不足する水量分は、給水弁８ａを開けて給水することで水不足による不具合を抑制することができる。
また、冷凍装置１に備えられた装置はすべて制御手段２０によって制御されている。
【００１３】
次に図２及び図３を用いて、本発明の実施の形態１の動作について説明する。図２は実施の形態１における冷凍装置の食品冷凍保存工程を示したフローチャート、図３は実施の形態１における冷凍装置のシャーベット氷製造工程を示したフローチャートである。
冷凍装置１は、冷凍庫５に設けられた温度センサ１４によって冷凍庫５内に食品が投入されたことを検知する（Ｓ１）と食品冷凍保存工程を開始し、排出弁３ａを開いてシャーベット氷製造機２から冷凍室５にシャーベット状の氷を投入する（Ｓ２）。冷凍室５にシャーベット状の氷が投入されてから所定時間経過したら（Ｓ３）、排水弁３ｂを開いて冷凍室５内のシャーベット状の氷を排出し、シャーベット氷回収槽６に回収する（Ｓ４）。冷凍庫５内からシャーベット状の氷が排出したのち温度センサ１４で食品の温度を検出し、食品が所定温度（ここでは水の凍結温度である０℃）以下になるまでＳ２〜Ｓ４の工程を繰り返し継続する。これにより、食品の凍結と食品の表面への氷の膜形成を同時に行うことができ、冷気による食品表面の乾燥や乾燥に伴う冷凍やけ、さらに冷気による氷の膜消失に起因する凍結時間の延長が起こらないため、食品の重量減少や酸化を抑制することが可能となる。また、シャーベット状の氷による直冷方式で急速に凍結されるため、氷結晶が小さく高品質な冷凍を行うことが可能となる。
【００１４】
ここで、前記Ｓ２〜Ｓ４の工程を繰り返し継続する為に、シャーベット氷製造機２から冷凍室５にシャーベット状の氷を投入する工程（Ｓ２）を実施した後、冷凍装置１では別途シャーベット氷を製造するシャーベット氷製造工程を実施している。
シャーベット氷製造工程では、冷凍室５にシャーベット状の氷を投入（Ｓ２）後、排水弁３ａを閉じると共にシャーベット氷回収槽６に水が溜まっているか検知し（Ｓ２１）、シャーベット氷回収槽６に水が無い場合は、給水弁８ａを開いて一般水源からシャーベット氷製造機２に給水する（Ｓ２２）。一方、シャーベット氷回収槽６に水が有る場合は、シャーベット氷回収槽６に設けた水の汚れ検知手段２５によって水の汚れを検知し（Ｓ２３）、水が汚れがある場合は排水弁８ｃを開いてシャーベット氷回収槽６内の水を外に排水し（Ｓ２４）、ほぼ同量の水を給水弁８ａを開いて一般水源からシャーベット氷製造機２に給水する（Ｓ２２）。もし、シャーベット回収槽６の水の汚れが無い場合は、開閉弁２４を開き循環ポンプ１１を駆動させて、シャーベット回収槽６内の水を水浄化装置１２と循環パイプ１０を介してシャーベット氷製造機２に給水する（Ｓ２５）。その後、シャーベット氷製造機２を稼動させてシャーベット状の氷の製造を開始し（Ｓ２６）、次回Ｓ２が実施されるまで待機する。これにより、一度使用したシャーベット状の氷の汚れが無い場合は水を再利用することが出来るので、使用する水の量を少なくすることができ省エネルギーな冷凍装置が得られる。
【００１５】
なお、上記食品冷凍保存工程中に使用者が冷凍庫５内の食品を取出したいという要求に応える為に、冷凍装置１に図示しない氷排出ボタンを設置し、前記氷排出ボタンを押すことにより排水弁３ａを強制的に開き冷凍室５からシャーベット状の氷を排出し、冷凍庫５内の食品を取出せるようにしても良い。
【００１６】
実施の形態２
次に、図４を用いて本発明の実施の形態２について説明する。図４は実施の形態２における冷凍室５底面に凸部１５を備えた冷凍装置の模式図を示したものである。実施の形態１と同一の機能を有するものについては同一符号を付しているか説明を省略している。
１５は、冷凍室５底面に複数並べて設けられた凸部であり、それぞれ先端にはヒータ１６がそれぞれ設けられている。
食品は、冷凍保存する時に冷凍庫５内の凸部１５の上に置くことにより、冷凍室５からシャーベット状の氷を排出する際に食品がシャーベット状の氷の流れを邪魔になることがなく、スムーズに排出することが可能になる。また、凍結した食品を冷凍室５から取出す際、ヒータ１６により凸部１６と接触している食品の一部の氷を溶解することにより、容易に冷凍した食品を取出すことができる。また、例えば凸部１５に重量センサを設置することにより、温度センサ１４を用いる場合よりもより正確に冷凍室５に食品が投入されたことを検知することも可能である。
【００１７】
実施の形態３
次に、図５及び図６を用いて本発明の実施の形態３について説明する。図５は実施の形態３における貯水タンクを備えた冷凍装置の模式図、図６は実施の形態３におけるシャーベット氷製造工程のフローチャートを示したものである。実施の形態１及び実施の形態２と同一の機能を有するものについては同一符号を付しているか説明を省略している。
７は一時的に水を貯めることができる貯水タンクであり、貯水タンク７は、開閉可能な給水弁８ｂを備えた給水パイプ９ｂを介して一般水源と、循環パイプ１０を介してシャーベット氷回収槽６と、開閉可能な給水弁８ｃを備えた給水パイプ９ｃを介してシャーベット氷製造機２と連通しており、貯水タンク７内の水は冷却装置２２によって凍結しない温度まで冷却可能な構成となっている。
【００１８】
次に本発明の実施の形態３の動作について説明する。なお、食品冷凍保存工程は実施の形態１と同様である為、ここではシャーベット氷製造工程についてのみ説明する。
シャーベット氷製造工程では、冷凍室５にシャーベット状の氷を投入（Ｓ２）後、排水弁３ａを閉じると共に給水弁８ｃを開いて貯水タンク７の水をシャーベット氷製造機２に給水し（Ｓ２０１）、シャーベット氷製造機２を稼動してシャーベット状の氷の製造を開始する（Ｓ２０２）。シャーベット状の氷が製造されている間に、シャーベット氷回収槽６に水が溜まっているか検知し（Ｓ２０３）、シャーベット氷回収槽６に水が無い場合は、給水弁８ｂを開いて一般水源から貯水タンク７に給水する（Ｓ２０４）。一方、シャーベット氷回収槽６に水が有る場合は、シャーベット氷回収槽６に設けた水の汚れ検知手段２５によって水の汚れを検知し（Ｓ２０５）、水が汚れがある場合は排水弁８ｃを開いてシャーベット氷回収槽６内の水を外に排水し（Ｓ２０６）、ほぼ同量の水を給水弁８ｂを開いて一般水源から貯水タンク７に給水する（Ｓ２０４）。もし、シャーベット回収槽６の水の汚れが無い場合は、開閉弁２４を開き循環ポンプ１１を駆動させて、シャーベット回収槽６内の水を水浄化装置１２と循環パイプ１０を介して貯水タンク７に給水する（Ｓ２２０７）。その後、冷却装置２２を稼動させて貯水タンク７内の水を冷却しつつ（Ｓ２０８）、次回Ｓ２が実施されるまで待機する。
【００１９】
このように、シャーベット氷製造機２の上流側に一時的に水を貯水する貯水タンク７を設けることにより、例えば外気が低温でシャーベット氷回収槽６での氷の溶解が遅れてしまった時でも、常に安定したシャーベット氷製造機２への水の供給をすることができる。また、貯水タンク７内で水を冷却可能にすることにより、シャーベット氷製造機２がシャーベット状の氷を作る時間を短くすることができ、ひいては冷凍室５へのシャーベット氷を安定して供給することができるという利点が得られる。
【００２０】
実施の形態４
次に、図７を用いて本発明の実施の形態４について説明する。図７は実施の形態４におけるシャーベット氷製造機と冷凍室を並列に配置した冷凍装置の模式図を示したものである。実施の形態１〜３と同一の機能を有するものについては同一符号を付しているか説明を省略している。
１７ａはシャーベット氷製造機２内のシャーベット状の氷を冷凍室５内に搬送する為の排出ポンプ、１７ｂは冷凍室５内のシャーベット状の氷をシャーベット氷回収槽６に搬送する為の排出ポンプである。排出ポンプ１７ａ及び１７ｂを設けることにより、シャーベット氷製造機２や冷蔵室５、シャーベット氷回収槽６等の互いの位置関係に関係なくシャーベット状の氷を排出できるので、冷凍装置１内のレイアウトが自在になり、冷凍装置１を設置する場所の選択肢を広げることができる。
【００２１】
実施の形態５
次に図８を用いて、本発明の実施の形態５について説明する。図８は、実施の形態５における貯蔵室１８を備えた冷凍装置の模式図である。実施の形態１〜４と同一の機能を有するものについては同一符号を付しているか説明を省略している。
１８は、冷凍室５に併設してされた貯蔵室であり、冷却装置２２から冷気を受けることによって貯蔵室１８内を食品が冷凍保存可能な温度に維持できる構成となっている。食品を冷凍保存する場合、最初に冷凍室５で食品の表面に氷膜を形成する工程を行い、その後、冷凍室５内に設けられたベルトコンベア２１によって貯蔵室１８に搬送し、貯蔵室１８内で冷凍保存する。このような貯蔵室１８を設けることにより、冷凍室５で表面に氷膜を形成する工程の間でも、先に保存されている食品を取出すことができるという利点が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施の形態１における冷凍装置の模式図である。
【図２】本発明の実施の形態１における冷凍装置の食品冷凍保存工程を示したフローチャートである。
【図３】本発明の実施の形態１における冷凍装置のシャーベット氷製造工程を示したフローチャートである。
【図４】本発明の実施の形態２における冷凍室底面に凸部を備えた冷凍装置の模式図である。
【図５】本発明の実施の形態３における貯水タンクを備えた冷凍装置の模式図である。
【図６】本発明の実施の形態３におけるシャーベット氷製造工程のフローチャートである。
【図７】本発明の実施の形態４におけるシャーベット氷製造機と冷凍室を並列に配置した冷凍装置の模式図である。
【図８】本発明の実施の形態５における貯蔵室を備えた冷凍装置の模式図である。
【符号の説明】
【００２３】
１  冷凍装置、２  シャーベット氷製造機、３ａ〜３ｃ  排出弁、４ａ〜４ｃ  排出パイプ、５  冷凍室、６  シャーベット氷回収槽、７  貯水タンク、８ａ〜８ｃ  給水弁、９ａ〜９ｃ  給水パイプ、１０  循環パイプ、１１  循環ポンプ、１２  水浄化装置、１４  温度センサ、１５  重量センサ、１６  ヒータ、１７ａ〜１７ｂ  排出ポンプ、１８  貯蔵室、２０  制御手段、２１  ベルトコンベア、２２  冷却装置、２３  ヒータ、２４  開閉弁、２５  汚れ検知手段
【図１】
0004640450.tif 000002
【図２】
0004640450.tif 000003
【図３】
0004640450.tif 000004
【図４】
0004640450.tif 000005
【図５】
0004640450.tif 000006
【図６】
0004640450.tif 000007
【図７】
0004640450.tif 000008
【図８】
0004640450.tif 000009