(57)【要約】  塩性溶液をその使用目的のためには使用できなくするのに有効な量の少なくとも１つの成分を、自動装置から塩性溶液中に投入することにより、塩性溶液が適正な組成状態であるときにのみ確実に使用されるようにする。【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ）  複数の成分からなり、各成分が所定の比率となっている塩性溶液を準備し、
ｂ）  上記塩性溶液を所定温度まで冷却し、
ｃ）  冷凍の対象物を、上記対象物の冷凍に必要な期間にわたり、冷却された上記塩性溶液との間で熱交換する状態とし、
ｄ）  冷凍された上記対象物を、保存又はその後の使用のために取り出し、
ｅ）  上記ｂ）乃至ｄ）の工程を、所定期間又は所定回数繰り返し、
ｆ）  上記塩性溶液の使用を継続できないようにするのに有効な量の少なくとも１つの成分を、自動装置から上記塩性溶液中に自動的に投入し、
ｇ）  上記ａ）乃至ｆ）の工程を繰り返す
ことを特徴とする冷凍方法。
【請求項２】
上記自動装置から投入される少なくとも１つの成分は、上記塩性溶液の複数の成分の１つであることを特徴とする請求項１に記載の冷凍方法。
【請求項３】
上記自動装置から投入される少なくとも１つの成分は、上記塩性溶液中に投入されたときに上記塩性溶液の色を実質的に変化させる染料であることを特徴とする請求項１に記載の冷凍方法。
【請求項４】
上記塩性溶液は、少なくとも約０．００５重量％のアブラナ科油を含有することを特徴とする請求項１に記載の冷凍方法。
【請求項５】
上記塩性溶液は、水、プロピレングリコール、及び塩化カルシウムのうちの少なくとも１つを更に含有することを特徴とする請求項４に記載の冷凍方法。
【請求項６】
上記塩性溶液は、約０．０１％の菜種油と、約４３．１８％の水と、約４４．０６％のプロピレングリコールと、約１２．７５％の塩化カルシウムとからなることを特徴とする請求項１に記載の冷凍方法。
【請求項７】
上記自動装置から投入される少なくとも１つの成分は、プロピレングリコールであることを特徴とする請求項１に記載の冷凍方法。
【請求項８】
上記所定温度は、約−２０℃未満であることを特徴とする請求項１に記載の冷凍方法。
【請求項９】
上記所定温度は、−３０℃乃至約−４３℃であることを特徴とする請求項１に記載の冷凍方法。
【請求項１０】
上記所定温度は、約−３８℃乃至−４０℃であることを特徴とする請求項１に記載の冷凍方法。
【請求項１１】
冷凍する上記対象物は、食品及び生物標本からなる集合から選択されることを特徴とする請求項１に記載の冷凍方法。
【請求項１２】
上記食品は、肉、海産食品、果実、野菜、及びこれらの組み合わせからなる集合から選択されることを特徴とする請求項１１に記載の冷凍方法。
【請求項１３】
上記生物標本は、組織、幹細胞、受精卵、未受精卵、動物の器官、及びこれらの組み合わせからなる集合から選択されることを特徴とする請求項１１に記載の冷凍方法。
【請求項１４】
上記塩性溶液の重量を計測して、上記塩性溶液の少なくとも１つの成分が上記所定比率でなくなった否かを判定する工程を更に有することを特徴とする請求項１に記載の冷凍方法。
【請求項１５】
上記塩性溶液は、有効な量の染料を含有した着色塩性溶液であって、上記着色塩性溶液の色は、上記着色塩性溶液の成分の変化に伴って変化し、
上記冷凍方法は、同じ温度において、上記ｂ）乃至ｆ）のいずれかの工程で使用された上記着色塩性溶液の色を、上記ａ）の工程で準備した着色塩性溶液の色と比較して、上記着色塩性溶液の少なくとも１つの成分が上記所定比率でなくなったか否かを判定する工程を更に有することを特徴とする請求項１に記載の冷凍方法。
【請求項１６】
上記ｅ）の工程における上記所定期間は、７日間乃至３ヶ月間であることを特徴とする請求項１に記載の冷凍方法。
【請求項１７】
上記所定回数は、７乃至１００回であることを特徴とする請求項１に記載の冷凍方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は冷凍方法に関し、特に様々な食品や生物標本を冷凍する上で適正な組成の塩性溶液（brine）を、確実に使用するための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
長期保存のために食品を冷凍する方法や、細胞学的調査或いは組織学的調査のために生物標本を冷凍する方法が知られており実行することが可能である。例えば、液体窒素は食品や生物標本を冷凍する方法として従来から用いられている。しかしながら、液体窒素が高価であるため、この方法は費用がかさむことになる。
冷却された塩性溶液（不凍溶液）の使用は、従来から知られているもう１つの冷凍方法である。塩性溶液は、塩化カルシウムのような無機物質と、エチレングリコールやプロピレングリコールのような有機物質とを含有している。この方法は、比較的少ない費用で強力な冷却を得ることができるので有用である。
【０００３】
例えば、１９８６年７月２２日に名越に与えられた米国特許第４，６０１，９０９号（特許文献１）により「水産物を冷凍する方法」が知られている。この方法には、菜種油、プロピレングリコール、塩化カルシウム及び水を含有した塩性溶液を準備する工程と、この塩性溶液を冷却する工程と、冷却した塩性溶液内に海産物を凍結するまで浸す工程とが含まれる。この方法は、海産食品における肉組織の破壊を抑制又は防止する。従って、冷凍製品の品質低下が防止又は抑制される。
【０００４】
１９８７年３月３１日に名越に与えられた米国特許第４，６５４，２１７号（特許文献２）には、「肉の急速冷凍」に関して同様の工程が開示され特許請求されている。開示されている工程は、牛肉、鶏肉、豚肉などに適用可能であることを除いて、米国特許第４，６０１，９０９号（特許文献１）のものと同様である。
１９８７年４月１４日に名越に与えられた米国特許第４，６５７，７６８号（特許文献３）には、「腐りやすい食品を冷凍する方法」が開示されている。この方法は、腐りやすい食品を熱伝導容器内に置く工程と、この熱伝導容器の反対側の面を、冷却された塩性溶液又は液化ガスに接触させる工程とを含んでいる。これにより、腐りやすい食品が溶液やガスに浸されることなく迅速に冷凍される。
【０００５】
１９８７年９月１日に酒井に与えられた米国特許第４，６８９，９６３号（特許文献４）は、食品の冷凍方法に関するものである。酒井の方法は、塩性溶液の層が腐りやすい食品と共に熱伝導容器内に設けられる点を除き、名越の方法と同様である。塩性溶液に接している部分からのみ冷凍が進行するので、食品が容器に固着する可能性を抑えることができる。
【０００６】
リーベルマンほかに与えられた米国特許第７，０２２，３６０号（特許文献５）は、魚肉、鶏肉、豚肉、牛肉などの切り落としから、肉をマリネして再構成する方法を改善して提供するものである。この方法は、切り落としを冷凍する工程と、冷凍した切り落としにマリネードを加える工程と、冷凍した切り落としの温度より凝固点が低下する十分な圧力まで切り落としを圧縮することにより、マリネードをそれぞれの切り落としに拡散させ、切り落としの外面に切り落としをまとめて保持するようなパージ（purge）を形成する工程とを有している。
【０００７】
リーベルマンに与えられた米国特許第４，８４０，０３４号（特許文献６）は、保存のために生体液を冷凍する方法を提供するものである。この方法は、アブラナ科油を含有した塩性溶液を準備する工程と、この塩性溶液を冷却する工程と、生体液が入れられた熱伝達容器を用意する工程と、熱伝達容器内の生体液を冷凍するのに十分な時間にわたり、熱伝達容器を冷却塩性溶液との間で熱伝達関係におく工程とを有する。
【０００８】
リーベルマンほかに与えられた米国特許第４，８４０，０３５号（特許文献７）は、アブラナ科油を含有した塩性溶液を用いることにより、組織標本を冷凍する方法を提供するものである。
リーベルマンに与えられた米国特許第５，００１，０４７号（特許文献８）は、移植用に採取された生臓器を保存する方法を提供するものである。この方法は、アブラナ科油及びグリコールを含有した塩性溶液を準備する工程と、この塩性溶液を冷却する工程と、採取した生臓器を、冷却された塩性溶液に晒すことにより、生臓器を冷却して生存状態に保持する工程とを有する。
【０００９】
これらの文献についてはいずれも、その全てを参照してここに組み入れるものである。
上述したこれらの文献によれば、塩性溶液の組成を所望の調和状態に維持すること、即ち塩性溶液中の各成分を所定の比率に維持することは、例えば食品の重量減少や風味の低下を最小限に抑え、肉製品や組織標本の肉組織の傷みを抑制し、精子、卵子、接合子、血液などからなる生体液を長期にわたって生きた状態に維持するといった、所望の結果を得る上で極めて重要である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】米国特許第４，６０１，９０９号明細書
【特許文献２】米国特許第４，６５４，２１７号明細書
【特許文献３】米国特許第４，６５７，７６８号明細書
【特許文献４】米国特許第４，６８９，９６３号明細書
【特許文献５】米国特許第７，０２２，３６０号明細書
【特許文献６】米国特許第４，８４０，０３４号明細書
【特許文献７】米国特許第４，８４０，０３５号明細書
【特許文献８】米国特許第５，００１，０４７号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
各成分が所定の比率にある塩性溶液を使い続けると、塩性溶液は徐々に「調和が崩れた状態」、即ち少なくとも１つの成分が、例えば蒸発速度の違いによって、所定の比率でない状態となっていく。塩性溶液の組成物は一般的に吸湿性を有しており、雰囲気中から湿気を吸収すると、「調和が崩れた状態」になる。換言すれば、塩性溶液の各成分の比率及び量は、もはや適正な水準ではなくなる。また、塩性溶液が徐々に汚染されていく可能性もある。更に、塩性溶液の総量は使用されるに従って減少し、やがては適量を下回る可能性もある。
【００１２】
一般的な習わしとして、塩性溶液の業者は、一定の期間にわたって塩性溶液を使用したら、調合が保証された新しい塩性溶液に交換するよう指定もしくは推奨することがよくある。一般的に塩性溶液は徐々に品質が低下するので、塩性溶液の外見に基づく塩性溶液の物理的変化は激しいものではない。このため、使用者は塩性溶液を交換するようにとの業者の推奨を無視し、有効期限が切れた後も塩性溶液を使い続ける傾向がある。従って、冷凍製品や冷凍標本の品質、冷凍効率、及び・又は運用コストが著しく悪化する。
【００１３】
このため、特に食品業界や医療の分野において塩性溶液を適用する上で、冷凍のための塩性溶液が適正な組成で使用され、「調和が崩れた状態」の塩性溶液が適切な時期に交換されるのを確実にするための方法が求められている。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、冷凍方法を提供するものであって、
ａ）  複数の成分からなり、各成分が所定の比率となっている塩性溶液を準備し、
ｂ）  上記塩性溶液を所定の温度まで冷却し、
ｃ）  冷凍の対象物を、上記対象物の冷凍に必要な期間にわたり、冷却された上記塩性溶液との間で熱交換する状態とし、
ｄ）  冷凍された上記対象物を、保存又はその後の使用のために取り出し、
ｅ）  上記ｂ）乃至ｄ）の工程を、所定期間又は所定回数繰り返し、
ｆ）  上記塩性溶液の使用を継続できないようにするのに有効な量の少なくとも１つの成分を、自動装置から上記塩性溶液中に自動的に投入し、
ｇ）  上記ａ）乃至ｆ）の工程を繰り返す
ことを特徴とする。
【００１５】
本発明を特徴づける様々の新規な要点は、添付の特許請求の範囲に具体的に示されるものであると共に、開示の一部を形成するものである。本発明及びその作用効果、並びに本発明を使用することによって達成される特定の目的を更に理解するには、本発明の好ましい実施形態についての説明を参照する必要がある。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
ここで用いている「対象物」とは、塩性溶液に浸して冷凍するのに適したあらゆるものを意味しており、食品及び・又は生物標本を含むものである。食品は、肉、海産食品、野菜、或いは果実であってもよい。また生物標本は、組織、幹細胞、精子、受精卵、未受精卵、動物の器官などであってもよい。
本発明の一実施形態によれば、少なくとも１つの成分が塩性溶液中に投入されると、適正な冷凍処理には、或いは不十分な冷凍処理にも、塩性溶液が事実上使用できなくなる。上記少なくとも１つの成分は、自動装置から投入され、塩性溶液の複数の成分の１つであるのが好ましい。例えば、自動装置から投入される成分は、プロピレングリコールとすることもできる。
【００１７】
本発明の別の実施形態によれば、自動装置から投入される少なくとも１つの成分は、有効な量が塩性溶液中に投入されると、できるだけ早く塩性溶液を新しいものと交換するように視覚的な表示が生じる染料であってもよい。染料は、塩性溶液中に投入されると、塩性溶液に識別可能な色を与えるものであるのが好ましい。染料は、塩性溶液に対して０．０００００５乃至０．００００４重量％、好ましくは０．００００１乃至０．００００２重量％、より好ましくは約０．００００１重量％の量で使用されるのがよい。染料は、水溶性であるのが好ましい。
【００１８】
本発明に適した染料の例には以下が含まれる。
１）  ブライトダイズ（Bright Dyes、登録商標）  青、黄／緑  １０００００ガロンの水に対して１ガロン、
２）  トルーブルー（True Blue、商標）  ３２５０００ガロンの水に対して５．２５オンス、
３）  ニーリコン（Neelikon）製の食品用染料  ニーリグラン（Neeligran）連邦食品医薬品化粧品法準拠黄５号（FD&C Yellow 5）、ニーリグラン連邦食品医薬品化粧品法準拠黄６号（FD&C Yellow 6）、ニーリグラン連邦食品医薬品化粧品法準拠赤４０号（FD&C Red 40）、ニーリグラン連邦食品医薬品化粧品法準拠赤３号（FD&C Red 3）、ニーリグラン連邦食品医薬品化粧品法準拠青２号（FD&C Blue 2）、ニーリグラン連邦食品医薬品化粧品法準拠青１号（FD&C Blue 1）、及びニーリグラン連邦食品医薬品化粧品法準拠緑３号（FD&C Green 3）、並びに
４）  カラーレーズ（Coloreze、商標）  連邦食品医薬品化粧品法準拠黄５号（FD&C Yellow 5）、連邦食品医薬品化粧品法準拠黄６号（FD&C Yellow 6）、連邦食品医薬品化粧品法準拠赤４０号（FD&C Red 40）、連邦食品医薬品化粧品法準拠赤３号（FD&C Red 3）、連邦食品医薬品化粧品法準拠青２号（FD&C Blue 2）、連邦食品医薬品化粧品法準拠青１号（FD&C Blue 1）、及び連邦食品医薬品化粧品法準拠緑３号（FD&C Green 3）。
【００１９】
染料は、青のような識別可能な色を有し、連邦食品医薬品局（FDA）の承認した食品等級のものであるのが好ましい。本発明で使用するのに適した好ましい染料の１つは、オハイオにあるキングスコートケミカルズ社（Kingscote Chemicals, Inc.）製のブライトダイズ（Bright Dyes、登録商標）のスタンダードブルー（Standard Blue、商標）という濃縮液である。
【００２０】
塩性溶液の所定使用期間は、７日間乃至３ヶ月間とすることができる。自動装置には、所定期間が経過したときに少なくとも１つの成分の投入を開始させるタイマが設けられていてもよい。
時間を基準として塩性溶液に上記成分を加えるのに代えて、或いはこれに加えて、使用状態を基準として、即ち塩性溶液が所定回数使用された後に、自動装置から上記成分が投入されるようにしてもよい。塩性溶液の使用回数は、対象物の冷凍に先立って行われる塩性溶液の冷却の回数と等しい。塩性溶液が冷却された回数に関する情報は、塩性溶液中に配設されたセンサによって得ると共に、自動装置に伝達するようにしてもよい。塩性溶液の使用回数が所定回数に達すると、自動装置が起動されて塩性溶液中に少なくとも１つの成分を投入する。この所定回数は、７乃至１００とするのが好ましい。
【００２１】
自動装置は、先行技術に示されたものを含み、適合するものであればどのようなものであってもよい。例えば、この自動装置は、プロピレングリコールのような塩性溶液の１つの成分の濃縮物を十分蓄えた１式のカートリッジを有していて、この成分がタイマにより所定間隔で塩性溶液中に投入されるようにしてもよい。このカートリッジは交換式であってもよく、タイマは古い塩性溶液が新しいものと交換される度にリセットされるようにしてもよい。
【００２２】
塩性溶液は、米国特許第４，６０１，９０９号、第４，６５４，２１７号、第４，６５７，７６８号、第４，６８９，９６３号、第４，７４３，３４３号、第４，８４０，０３４号、第４，８４０，０３５号、第５，００１，０４７号、及び第６，２４８，３８１号に示された塩性溶液のいずれかのような、対象物の冷凍に適したものであればどのようなものであってもよく、これら米国特許に示されているものは、これらを全て参照することにより、ここに組み入れられるものである。
【００２３】
好ましくは、塩性溶液が、少なくとも約０．００５重量％のアブラナ科油を含有するものであり、より好ましくは、約０．００５乃至０．０１８重量％の、菜種油のようなアブラナ科油を用いてもよい。これに代え、塩性溶液中に溶け込む最大限の量となるように、アブラナ科油の量を設定してもよい。
塩性溶液は、プロピレングリコールと水とを含有しているのが好ましい。また、塩性溶液は塩化カルシウムを含有しているのが好ましい。塩性溶液に用いられる水は、塩性溶液に加えられる前に、イオン除去されているのが好ましい。
【００２４】
本発明の一実施形態によれば、所望の調和状態にある塩性溶液は、約０．０１重量％の菜種油、約４３．１８重量％の水、約４４．０６重量％のプロピレングリコール、及び約１２．７５重量％の塩化カルシウムからなる。
本発明の一実施形態によれば、塩性溶液は、約−２０℃未満、好ましくは−３０℃乃至約−４３℃、より好ましくは約−３８℃乃至−４０℃の所定温度まで冷却されるようにしてもよい。
【００２５】
塩性溶液の重量を定期的に計測して、塩性溶液が「調和の崩れた状態」となったか否かを判定するようにしてもよい。
本発明で用いる塩性溶液は、染料を含有した着色塩性溶液としてもよく、塩性溶液を準備するときにこの染料を加えるようにしてもよいし、塩性溶液を準備した後で塩性溶液を冷凍に使用する前にこの染料を加えるようにしてもよい。そして、少なくとも１つの所定温度において、塩性溶液の色を定期的に観察又は記録し、この所定温度と同じ温度で所望の調和状態にある標準の塩性溶液の色と照合して、塩性溶液が「調和の崩れた状態」となったか否かを判定するようにしてもよい。
【００２６】
所望の調和状態にある塩性溶液と、所望の調和状態から逸脱した塩性溶液とで相違する色を示すような色の相関関係を予め設定するようにしてもよい。所望の調和状態にある塩性溶液では、含有している各成分が所望の量となっている。他方の調和状態にない塩性溶液では、少なくとも１つの成分が所望の量から逸脱した量となっている。成分の量は、体積、重量、或いは塩性溶液中の別の成分に対する比率であってもよい。例えば、成分の量は塩性溶液の総量に対する重量パーセントとしてもよい。また、成分の量は所望の量からの逸脱の度合いによって表すようにしてもよい。予め設定される相関関係は、塩性溶液中の全成分に代えて、主要な１又は複数の成分について成立するように選択的に設定してもよい。
【００２７】
色と塩性溶液との予め設定される相関関係は、標準のカラーチャートによって示されるようにしてもよい。例えば、−２０℃乃至−４２℃、好ましくは−３４℃乃至−４０℃といった様々な温度において正確な調和状態が得られるように色見本環を構成するようにしてもよい。これにより、終盤に使用される塩性溶液の色が、そのときの温度に対応した色見本環の色と一致しない場合には、塩性溶液が所望の成分状態となっていないことを示すことになる。
【００２８】
このとき、具体的な重さなどについて、塩性溶液の更に詳細な分析が行われなければならないようにしてもよい。米国特許公開第２００５／０１６６６６４号公報には、塩性溶液の色に基づき、塩性溶液の成分が所望の調和状態にあるか否かを判定する方法が開示されている。この米国特許公開第２００５／０１６６６６４号公報の全ての内容が、参照によりここに組み入れられる。
【００２９】
冷凍装置には、所定温度における塩性溶液の色を検知するための装置を装備するようにして、この装置が塩性溶液は「調和が崩れた状態」にあると判定した場合に、塩性溶液が新しいものと交換されるまで、冷凍装置の運転を自動的に停止させるようにしてもよい。
塩性溶液が「調和の崩れた状態」にあるとの判定がなされると、塩性溶液が排出され、調和状態にあると認められた塩性溶液と交換されるようにしてもよい。排出された塩性溶液は、業者に返却されて再調合及び・又は浄化されるようにしてもよい。
【００３０】
以上のように、本発明の好ましい実施形態に適用して、本発明の新規な基本的特徴を示し、説明して指摘してきたが、例示した方法の形態及び詳細、並びにその作用において、様々な省略、置換、及び変更が、本発明の主旨から逸脱することなく、当業者によって可能であることがわかる。例えば、実質的に同じ機能を実質的に同じ方法で発揮して同じ結果を得るような、各要素及び・又は工程のあらゆる組み合わせも本発明の範囲内にあることを明確に意味する。
【００３１】
また、本発明について開示したあらゆる態様又は実施形態に関連し、示し及び・又は説明した、構成、及び・又は要素、及び・又は方法は、一般的な設計的選択事項として開示し、説明し又は示唆した他のあらゆる態様又は実施形態に組み入れることが可能である。従って、ここに添付する特許請求の範囲によって示されるようにしか限定されない。
【国際調査報告】
2010518819.tif 000002