(57)【要約】【課題】細胞を有する食品の過冷却の均一性の向上を図ることで、解凍後もその質を良好に維持しうるように食品を冷凍する方法を提供する。【解決手段】食品に食用油や二酸化炭素を含浸させることで、凍結時や過冷却時に水分子の配位が疎水性物質によって制限を受けるため、過冷却になりやすい上、氷結晶の成長が制限され、食品全体を均一にすることが可能となる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
食品の表面に疎水性物質を塗布する、または、疎水性物質を表層に溶解させる前処理過程と、
前記食品を冷却して過冷却にする１次冷却過程と、
過冷却とされた前記食品をさらに冷却して凍結させる２次冷却過程と、を含むことを特徴とする冷凍方法。
【請求項２】
請求項１記載の冷凍方法において、前記食品を−５〜−２０℃の不凍流体および氷の混合体に接触させて半凍結または凍結させることにより、前記１次冷却および前記２次冷却が実行されることを特徴とする冷凍方法。
【請求項３】
請求項２記載の冷凍方法において、前記不凍流体がエタノール水溶液、塩水、糖水溶液もしくはこれらの混合溶液、または二酸化炭素であることを特徴とする冷凍方法。
【請求項４】
請求項１〜３のうちいずれか１つに記載の冷凍方法において、前記疎水性物質が食用油または二酸化炭素であることを特徴とする冷凍方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、食品、特に肉類、魚介類および青果類等、細胞を有する食品の冷凍方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
豆乳に油脂を混合して−５℃の気中で過冷却にした後、−１８℃の空気中で凍結させることで、油脂混合による滑らかな食感の豆腐をつくる技術が開示されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−２５２７３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、肉類、魚介または青果等の食品は、豆乳または豆腐とは異なり多数の細胞を有しているため、まるで独立気泡のウレタン中の空気が水に置換されたような状態にある。このため、食品が数ミリ程度の薄さまたは小ささである場合は比較的容易に過冷却になるが、そのサイズが大きくなるほど食品を均一に過冷却にすることが困難であった。高含水率の食品では、外周から内部へと凍結が進行する過程で、内部の凍結で体積膨張によって外部の既に凍結している凍結層に大きな膨張圧力を加えるため凍結層が破壊され易く、ひび割れによる損傷が大きい。
【０００５】
そこで、本発明は、細胞を有する食品の過冷却の均一性の向上を図ることで、解凍後もその質を良好に維持しうるように食品を冷凍する方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の冷凍方法は、食品の表面に疎水性物質を塗布する、または、疎水性物質を表層に溶解させる前処理過程と、前記食品を冷却して過冷却にする１次冷却過程と、過冷却とされた前記食品をさらに冷却して凍結させる２次冷却過程と、を含むことを特徴とする。
【０００７】
本発明の冷凍方法によれば、１次冷却過程および２次冷却過程を含む過冷却凍結は過冷却解除時に食品に多くの氷晶が生成され、この結果として食品の外側部分および内側部分がほぼ同時に凍結するので、ひび割れによる食品の損傷が抑制される。これは、食品の表面または表層において水分子近傍に疎水性分子が存在すると、当該食品の凍結時において水分子の配向が制限され、氷晶形成が抑制され、その結果として食品の外側部分の凍結が抑制されて当該外側部分の過冷却が促進され、食品全体の均一な過冷却凍結が実現されているためであると推察される。
【０００８】
したがって、細胞を有する食品の過冷却の均一性の向上を図ったうえで当該食品を冷凍することができ、その結果として食品の解凍後もその質が良好に維持される。なお、疎水性物質を表層に溶解させる前処理過程および１次冷却過程が同時に実行されてもよい。
【０００９】
前記食品を−５〜−２０℃の不凍流体および氷の混合体に接触させて半凍結または凍結させることにより、前記１次冷却および前記２次冷却が実行されることが好ましい。
【００１０】
当該方法によれば、食品が不凍流体および氷（たとえば無数の微小氷）により包囲されることで、当該不凍流体の対流が抑制されるので当該食品が容易に過冷却になる。食品の表面と接している氷の融解による潜熱吸収のため、当該食品の過冷却解除後の凍結速度の増大が図られる。これらの結果、食品の解凍後もその質が良好に維持される。
【００１１】
前記不凍流体がエタノール水溶液、塩水、糖水溶液もしくはこれらの混合溶液、または二酸化炭素であることが好ましい。
【００１２】
当該方法によれば、空気よりも遥かに比熱が大きく、かつ、熱容量が大きい液体または気体が不凍流体として使用されるため、食品の過冷却解除後の冷却速度の増大が図られ、その結果として食品の解凍後もその質が良好に維持される。さらに、二酸化炭素は植物の細胞において酵素活性に影響を与え、穀類では冬眠状態が実現される。
【００１３】
前記疎水性物質が食用油または二酸化炭素であることが好ましい。
【００１４】
二酸化炭素は疎水性ガスの中でも特に水に溶け易く、かつ、魚介類および肉類においては時間経過とともにｐＨが低下する。このため、食品に含有される水に溶けた二酸化炭素の大部分が炭酸ではなく、二酸化炭素の状態で存在するため、疎水性ガス分子として機能する。但し、細胞液の循環がないため、常圧での溶解は表層部のみに限られると考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】エタノール水溶液の濃度と凝結温度との関係説明図。
【図２】食塩水の濃度と凝結温度との関係説明図。
【図３】二酸化炭素および水を噴霧して人工雪の中で食品を凍結させる冷凍庫の説明断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
（第１実施形態）
食品表面に食用油（中鎖脂肪酸食用油）が刷毛で塗布された（前処理過程）。この食品が真空パックされた上で、不凍流体としてエタノール水溶液または食塩水溶液のアイススラリーに４０分間浸漬されて凍結された（１次および２次冷却過程）。その後、食品が−３０℃で２時間にわたって保存され、その後、室温の溜め水によって２０分かけて解凍された。
【００１７】
エタノール水溶液のアイススラリーの生成のため、図１に示されているエタノール濃度と凝結温度との関係にしたがって、食品の凍結温度に鑑みてエタノール濃度が調整された。また、食塩水溶液のアイススラリーの生成のため、図２に示されている食塩濃度と凝結温度との関係にしたがって、食品の凍結温度に鑑みて食塩濃度が調整された。
【００１８】
（実施例）
食品として市販の養殖鯛の切り身が用いられた。解凍後の食品を対象として硬度測定および官能試験が行われた。食品の硬度（デュロメータ硬さ）は、（株）テクロック製「デュロメーター  ＧＳ−７５３Ｇ」が用いられ、食品が真空パックされた状態で測定された。準拠規格は「ＪＩＳ  Ｋ６２５３−３・ＩＳＯ７１６９−１・ＡＳＴＭ  Ｄ  ２２４０」である。官能試験は３名の試験員により食品の弾力、味およびパサつきについて評価された。
【００１９】
表１には、実施例１〜７の冷凍条件（食品の凍結温度、食品表面への食用油塗布の有無およびアイススラリーの有無）と、当該評価および試験結果とがまとめて示されている。表１には、購入直後の生の状態の食品についての試験結果が参考例として示されている。
【００２０】
（比較例）
表１には、比較例１〜５の冷凍条件と、当該評価および試験結果とがまとめて示されている。
【００２１】
【表１】
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【００２２】
表１から、食用油およびアイススラリーを用いた過冷却凍結法が、硬度、弾力、味およびパサつきにより表わされる食品の質を維持する観点から有効であることがわかる（実施例参照）。その一方、食用油およびアイススラリーが用いられても、凍結温度が−５℃より高温の場合は、食品の質（硬度及び弾力）は若干であるものの低下している（比較例１参照）。アイススラリーが用いられていない場合、食品の質は著しく低下している（比較例２、４および５参照）アイススラリーが用いられても食用油が用いられていない場合、質が良い部分と不良部分とが斑状に存在しており、全体としては食品の質（パサつき有）は低下している（比較例３参照）。
【００２３】
（第２実施形態）
図３に示されている凍結用冷凍容器（３０６）の内部で、二酸化炭素がノズル（３０１）から噴射され、同時に噴霧ノズル（３０２）から水が噴霧された。噴霧された霧は噴射されたドライアイス状の二酸化炭素によって冷却されて凍結して雪状になり、冷凍容器（３０６）の中に堆積する。雪状氷（３０５）の温度および容器内温度が調節され、食品（３０７）がその雪状氷（３０５）に埋められて凍結させた。その後、食品（３０７）は室温の空気中で解凍された。
【００２４】
（実施例）
食品としてイチゴが用いられた。解凍後の食品を対象として硬度測定および官能試験が行われた。食品の硬度は、（株）藤原製作所製「果実硬度計  ＫＭ１」を用いて計測された。そのほか、食品のドリップ量の有無および多少が目視で評価された。
【００２５】
表２には、実施例Ｘ１〜Ｘ７の冷凍条件（食品の凍結温度、ＣＯ2噴射有無および雪状氷の有無）と、当該評価および試験結果とがまとめて示されている。また、購入直後の生の状態の食品についての試験結果が参考例として示されている。
【００２６】
（比較例）
表２には、比較例Ｘ１〜Ｘ５の冷凍条件と、当該評価および試験結果とがまとめて示されている。
【００２７】
【表２】
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【００２８】
表２から、ＣＯ2および雪状氷を用いた過冷却凍結法が、硬度およびドリップ量により表わされる食品の質を維持する観点から有効であることがわかる（実施例Ｘ１〜Ｘ７参照）。その一方、ＣＯ2および雪状氷が用いられても凍結温度が−５℃より高温の場合は、食品の質（硬度）は若干であるものの低下している（比較例Ｘ１参照）。雪状氷が用いられていない場合、食品の質は著しく低下している（比較例Ｘ２、Ｘ４およびＸ５参照）。雪状氷が用いられてもＣＯ2が用いられていない場合、全体としては食品の質は硬度及びドリップ量の項目で低下している（比較例Ｘ３参照）。
【００２９】
本発明の第１実施形態および第２実施形態としての食品凍結方法の実験結果から、不凍液またはＣＯ2などの流体中に細かな氷を発生させて食品の周囲を囲み、−２０℃よりも高い温度で凍結させることがより低温での急速凍結よりも冷凍品質が良いことが判明した。これは、食品を取り囲む細かな氷が流体の対流を抑制して、食品が一旦過冷却になってから凍結したことを示唆している。更に、二酸化炭素や食用油等の疎水性物質を食品の表面に塗布したり表層に浸透させたりすることで、食品がより均質で安定な過冷却になったことを示唆している。但し、二酸化炭素は食用油に比較して、食品の内部により深く浸透するため、二酸化炭素の有無により食品解凍後硬度の差が生じたと考えられる。更に、二酸化炭素の比熱が空気よりも大きいために過冷却解除後の冷却速度を上げたため、空気中で凍結させたものよりも食品解凍後硬度が高かったと考えられる。
【００３０】
過冷却冷凍の質は、過冷度が大きい程良い。即ち周囲温度と食品の氷点との差が大きいほど過冷却になりにくい。発明者の知見から、食品を取り囲む流体がエタノール水溶液や食塩水等不凍水溶液の場合、周囲不凍液の温度と食品氷点の温度差は１０℃以下にすることが望ましい。また、不凍液中に氷を生成したアイススラリーの場合、食品を冷却するときに周囲の氷が融解して不凍液濃度が低下し、食品を取り囲む不凍液層の温度が融点まで上昇する。例えば不凍液温度が−２０℃の場合、不凍液濃度が１／２になるとすると、融点も食塩水もエタノール水溶液も−１０℃付近となるため、食品投入前の不凍液温度を−２０℃よりも下げることは却って食品中心部まで過冷度の高い過冷却にすることが困難となる。また、周囲温度が−５℃よりも高いと、濃度低下時の融点が高すぎるため過冷度が低く過冷却凍結による良質な冷凍が得られない。更に、過冷却解除後の氷晶生成時に氷晶サイズが大きくなる温度帯のため、冷凍の質が悪くなる。更に周囲流体が気体の場合は、気体の比熱が液体に比べて小さいため、周囲気体温度と食品氷点の温度差は２０℃以下にすることが望ましい。
【符号の説明】
【００３１】
３０１‥二酸化炭素噴射ノズル、３０２‥水噴霧ノズル、３０３‥取出口、３０４‥排気口、３０５‥雪状氷、３０６‥冷蔵容器、３０７‥食品。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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