(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブロック状凍結乾燥食品を製造する際に、底部に凹部を有するブロック状型枠トレーに調理済み液状食品又はペースト状食品を充填し、該トレーの底部の凹部に挿入密着出来るように対応する位置に凸部を有する金属板を重ねて加熱段の間に設置することを特徴とするブロック状凍結乾燥食品の製造法。
【請求項２】
トレーの凹部の高さが、ブロック状に成形される製品厚みの２５％以上に相当する高さである請求項１記載の凍結乾燥食品の製造法。
【請求項３】
トレーの凹部の高さが、ブロック状に成形される製品内部の中心近傍に相当する高さである請求項１記載の凍結乾燥食品の製造法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ブロック状に成形された凍結乾燥食品の製造法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
スープ、お粥、すまし汁等の即席食品について個食用としてブロック状に成形された凍結乾燥品をパウチに密封して市場に出されている。この種のブロック状凍結乾燥食品の製造方法としては、一般に調理済みスープ、お粥等の液状食品又はペースト状食品を図６に示すような底部が平坦なブロック状型枠トレーに充填し、これを−４０℃の冷凍庫の中に入れ、凍結されたブロック状の被乾燥品を真空凍結乾燥機内の乾燥室に供給し、真空凍結乾燥を行う。図７は、真空凍結乾燥機を示す全体構成図である。真空凍結乾燥機１の内部に設けられた乾燥室２内には上下方向に所定間隔において配置された上下各一対の加熱用の加熱棚３が複数段に設置されており、これらの加熱棚３は加熱装置４により所定の温度に加熱される。加熱棚の間に最終製品形状に相当する形状のトレー５の底部に金属板６を重ねてセットされ、加熱棚からの輻射熱でトレーと金属板が加熱され、トレー内の製品の氷が昇華される。この際、乾燥室２内を真空装置７により、所定の圧力以下になるように真空引きさせる。そして、蒸発した水蒸気は、冷凍装置８によって冷却されたトラップ９によって氷着され、コールドトラップされる。
【０００３】
加熱棚からの輻射熱でトレーと金属板が加熱され、凍結されたブロック状の被乾燥品の外周部から内部中央に向かって乾燥が進行する。内部中央の温度が表面温度とほぼ等しくなるまで加熱して乾燥されるため、完全乾燥には長時間を要する。例えば、後記実施例に用いたレシピーの個食用卵スープとしてブロック状に成形された凍結乾燥品の形状は、約横４０〜６０ｍｍ、巾２０〜４０ｍｍ、厚み２０〜３０ｍｍ程度の直方体で、乾燥品としての重さは約１０ｇ程度である。このような個食タイプの凍結乾燥食品は、通常上部の放射伝熱と底面からの伝導伝熱により加熱され、結果として乾燥に２０時間強の時間を要している。
これは乾燥の進行と共に、未乾燥部表面がブロックの中心部に後退し、加熱面からの距離が大きくなる。これに伴い加熱面と未乾燥部分との間に既乾燥層が形成し、その乾燥物層が断熱層となることにより乾燥に必要な熱エネルギーが十分に供給されず、総乾燥時間に大きな影響を及ぼす乾燥後期において、乾燥速度が著しく低下することが原因と推定されている。
【０００４】
そこで、凍結乾燥品の乾燥時間の短縮を図る技術手段として、ブロック状冷凍乾燥肉にスパイクを刺し熱源を内部に持たす、いわゆるスパイクプレートを適用した例が提案されている［ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＦＯＯＤ ＳＣＩＥＮＣＥ，Ｖｏｌ.３６，ｐｐ ８９９〜９０５（１９７１）］。この方法は、被乾燥物の昇華方向側から被乾燥物本体に加熱媒体を挿入するというものである。この方法では未乾燥部分と加熱媒体の距離は短くなるものの、乾燥面が加熱面と同じ面に生じ、加熱媒体から与えられた熱エネルギーは加熱媒体近傍で昇華エネルギーに使用され、加熱媒体と未乾燥部分の間に断熱層である乾燥部分が形成されるため、十分な乾燥時間短縮効果が得られない。また、乾燥品とスパイクを取り外す作業が発生すると共に、取り外した後のスパイクによる乾燥品の穴が商品外観上好ましくない。
【０００５】
また、特開平７−２９４１１８号公報には底面が網状をなすトレーを用いて製品に接しているトレー面積を極力小さくし、製品表面を露出することにより、蒸発面積を増大させ、乾燥時間の短縮を図る方法が提案されている。この方法は乾燥前期では効果的であるが、総乾燥時間に大きな影響を及ぼす乾燥後期における断熱形成による乾燥速度低下を改善するものではない。この方法では液状又はペースト状食品のごとき流動物の場合には、凍結の際に穴あきトレーからこぼれないようにするために凍結前に袋に収納してから該トレーに載せる必要があり、凍結前の袋が介在することで袋と乾燥品の分離等の作業が生じ、好ましいことではない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、ブロック状に成形された凍結乾燥食品を製造する方法において上記したような不都合な作業を要せず、ブロック状凍結乾燥食品の内部に熱源を持たせながら、熱源と製品の分離が容易で、しかも乾燥時間を短縮し得る凍結乾燥方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記の課題を解決するために鋭意検討した結果、調理済み液状食品又はペースト状食品を、図１に示したように底部に凹部を有するブロック状型枠トレー５に充填し、そして図２に示したように該トレーの底部の凹部に挿入密着出来るように対応する位置に凸部を有する金属板６を重ねて乾燥室内の加熱棚の間にセットすることで、加熱棚からの輻射熱が金属板６の凸部にも直接作用し、これを介して被乾燥物の内部に熱源を持たせ、その未乾燥部分と熱源の距離を短くすることにより、加熱面と未乾燥部分の間に昇華面が存在せず、結果として断熱層となる既乾燥層が形成しにくく、加熱面からの熱エネルギーが未乾燥部分に伝熱し易くなることで、乾燥時間が短縮できると共に、凍結乾燥後の製品のトレーからの取り出し作業も何ら支障を来たすことなく円滑に行えることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００８】
すなわち、本発明は、ブロック状乾燥食品を製造する際に、底部に凹部を有するブロック状型枠トレーに調理済み液状食品又はペースト状食品を充填し、該トレーの底部の凹部に挿入密着できるように対応する位置に凸部を有する金属板を重ねて加熱段の間に設置することを特徴とするブロック状に成形された凍結乾燥食品の製造法である。
【０００９】
【発明の実施形態】
本発明において用いるトレー５は、製造しようとする個食タイプの凍結乾燥食品の形状に対応させたブロック形状であって、その底部には凹部を設けていることを特徴としている。材質としては、通常、プラスチック製のものが好ましく使用される。具体的には、耐熱性、強度物性、透湿性の点からポリエチレンテレフタレート、ポリプロプレン、ポリスチレン等の熱可塑性樹脂製のものが挙げられる。一般に融点が１５０℃以上の耐熱性プラスチック製のトレーであればよい。
【００１０】
この凹部の高さは、底部から天面方向に対する製品厚みの約２５％以上に相当する高さであればよい。凹部の高さが製品厚みの約２５％未満であると、断熱層が形成することもありうる。また、５０％を超えると、凹部の形状によるが、乾燥後の製品に強度的に問題が生じ、破損しやすくなる。凹部の高さは、製品内部の中心近傍に相当する高さであれば、強度的に好ましい上に、被乾燥物内部の未乾燥部分に熱源が接近することから、全体としての乾燥時間を短縮することができる。
【００１１】
凹部の形状は、円錐、三角錐、四角錐、六角錐等の多角錐、及び多角錐台のような変形型といったものや、三角柱、四角柱といった多角柱、円柱といったような立体形状である。これらの形状は特に限定されるものではなく、その後の処理、つまり、製品ハンドリングや製品のトレーからの剥離性を考慮した形状であることが好ましい。
【００１２】
金属板６は、これを底部に凹部を有するトレー５の底面に接して重ねたときに、その凹部にも密着できるように対応する位置に凸部を有するものであって、凍結真空乾燥機１の乾燥室２内に設けられた加熱棚３の間に設置することにより、加熱棚３からの輻射熱を受けて熱源としての役割を果たし、乾燥時間の短縮効果を奏する。
【００１３】
金属板の材質としては、熱伝導性、防錆性の観点からステンレススチール鋼、アルミニウムが好ましい。成型加工が容易である点でアルミニウムが最適である。
【００１４】
尚、後記比較例1に示すように、凹部を設けたプラスチック製トレーと金属平板の組み合わせのように部分的に密着しない空間があっても、実質的に乾燥時間が短縮されるが、本発明により金属板の凸部をプラスチック製トレー凹部に密着できるようにし、食品内部への熱源を持つことで更なる乾燥時間の短縮を達成することができ、生産性の向上及び製造コストの低減化に大きく寄与する。
【００１５】
次に凍結真空乾燥機を用いてブロック状凍結乾燥食品を製造する好ましい実施態様について説明する。
【００１６】
前述した凹部を設けたプラスチック製トレー５に調製済みスープ、お粥等の液状またはペースト状食品を充填し、凸部を有する金属板（例えば、厚さ２ｍｍのアルミニウム板）６の上にセットし、そのまま−４０℃の冷凍庫の中に入れ凍結させる。凍結されたブロック状の被乾燥品を収容したトレー５を備えた金属板６ごと凍結真空乾燥機１の乾燥室２に供給する。尚、凍結真空乾燥機全体の構成は図７に示す装置とほぼ同じである。乾燥室２内には複数段の加熱棚３が設けられており、この加熱棚の間に被乾燥品を収容したトレー５を備えた金属板６がセットされる。その後、乾燥室内を密閉し、乾燥庫内を真空引きし、所定の圧力に達したところで加熱装置４により所定温度に加熱された加熱棚３からの輻射熱でトレー５と金属板６が加熱され、トレー内の製品の水分を凍った状態から昇華させ、その水蒸気を乾燥室内もしくは乾燥室に連動したトラップ９でコールドトラップする。この際の乾燥条件は、加熱棚最高温度が８０℃〜１３０℃で、乾燥室内の真空度が真空凍結乾燥可能な所定の圧力（１Ｔｏｒｒ）以下である。尚、乾燥時の棚温度つまりは、加熱温度は高ければ高いほど、乾燥時間は短くなるが、品質面での制約つまりは、焦げなどの発生がないことが前提である。
【００１７】
これらの条件により、製品の水分値が３重量％以下となったところで乾燥終了となり、乾燥室内の真空をブレークし、トレーを備えた金属板ごと取り出される。トレーから乾燥食品を取り外し、さらにアルミニウムフィルム包材で個装されていくという工程を踏む。
【００１８】
【実施例】
以下、実施例により本発明を具体的に説明する。なお、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
【００１９】
実施例１…円錐品（底部径φ１６ｍｍ，高さ１５ｍｍ）＋凸型金属板
ブロック状インスタント食品の乾燥時間の短縮を目的として、底部が平らなプラスチックトレー（従来品）、底部に円錐形の凹部を設けたプラスチックトレー（本発明）、プラスチックトレーの底部に密着出来るアルミニウム板、冷凍庫、凍結乾燥機を準備した。
【００２０】
プラスチックトレーは、従来品として開口部の内寸法が横５１ｍｍ×幅４３ｍｍ、底部の内寸法が横４６ｍｍ×幅３９ｍｍ、深さ２２．５ｍｍ。本発明に係る改良品として開口部の内寸法が横５１ｍｍ×幅４３ｍｍ、底部の内寸法が横４５ｍｍ×幅３７ｍｍ、深さ２４ｍｍのもので、底部にφ１６ｍｍの円で高さ１５ｍｍの円錐形の凹部を持っている。その形状は図３に示す。
【００２１】
下表レシピで調製したたまごスープを上記プラスチックトレーに充填し、液面がプラスチックトレー開口部に平行になるよう補正した。
0004042394.tif 000002
【００２２】
上記充填品を金属板にのせ、−４０℃に調整された冷凍庫で１２時間以上冷凍させた。
【００２３】
金属板ごと冷凍庫より取り出し、そのまま真空凍結乾燥機に供給して、１６時間真空凍結乾燥させた。
【００２４】
各々の重量を測定し、充填時の重量に対しての乾燥割合を算出した。乾燥割合の算出式を以下に示す。
乾燥割合［％］＝乾燥後重量(Ｇ)÷充填重量(Ｇ)×１００
また、重量及び乾燥割合算出結果を下表に示す。
【００２５】
【表１】
0004042394.tif 000003
【００２６】
従来品プラスチックトレーに対して、本発明のプラスチックトレーと金属板との組み合わせは乾燥割合が小さくなっており、乾燥速度が促進された。
【００２７】
実施例２…円錐品（底部径φ２４ｍｍ，高さ１０ｍｍ）＋凸型金属板
実施例１同様に、ブロック状インスタント食品の乾燥時間短縮を目的として、従来のプラスチックトレー、実施例１と異なる形状の円錐凹部を持つプラスチックトレー（本発明）、乾燥機供給用のプラスチックトレーの底部に密着出来るアルミニウム板、冷凍庫、凍結乾燥機を準備した。
【００２８】
プラスチックトレーは従来品として開口部の内寸法が横５１ｍｍ×幅４３ｍｍ、底部の内寸法が横４６ｍｍ×巾３９ｍｍ、深さ２２．５ｍｍ。本発明に係る改良品として開口部の内寸法が横５１ｍｍ×幅４３ｍｍ、底部の内寸法が横４６ｍｍ×幅３８ｍｍ、深さ２２．５ｍｍのもので、底部にφ２４ｍｍの円で高さ１０ｍｍの円錐形の凹部を持っている（図４）。
【００２９】
実施例１と同じレシピで調製したたまごスープを上記プラスチックトレーに充填した。また、各々の液面は開口部天面に平行になるように補正した。
【００３０】
上記充填品を金属板にのせ、−４０℃に調整された冷凍庫で１２時間以上冷凍させた。
【００３１】
金属板ごと冷凍庫より取り出し、そのまま真空凍結乾燥機に供給して、１６時間真空乾燥させた。
【００３２】
各々の重量を測定し、充填時の重量に対しての乾燥割合を算出した。結果を以下に示す。
【００３３】
【表２】
0004042394.tif 000004
【００３４】
従来品プラスチックトレーに対して、本発明のプラスチックトレーと金属板の組み合わせは乾燥割合が小さくなっており、乾燥速度が促進された。
【００３５】
実施例３…仕切品（底部幅１０ｍｍ，底部斜辺傾斜７°，高さ１３ｍｍ）＋凸型金属板
実施例１，２と同様にブロック状インスタント食品の乾燥時間短縮を目的として、従来のプラスチックトレーと仕切状の凹部を持つプラスチックトレー（本発明）、乾燥機供給用のプラスチックトレーの底部に密着出来るアルミニウム板、冷凍庫、凍結乾燥機を準備した。
【００３６】
プラスチックトレーは従来品として開口部の内寸法が横５１ｍｍ×幅４３ｍｍ、底部の内寸法が横４６ｍｍ×幅３９ｍｍ、深さ２２．５ｍｍ。本発明に係る改良品として開口部の内寸法が横５１ｍｍ×幅４３ｍｍ、底部の内寸法が横４６ｍｍ×幅３９ｍｍ、深さ２６．５ｍｍのもので、底部に幅１０ｍｍで高さ１３ｍｍ、斜辺傾斜７°の仕切状の凹部を持っている（図５）。
【００３７】
実施例１，２と同じレシピで調製したたまごスープを上記プラスチックトレーに手充填し、液面がプラスチックトレー開口部に平行になるよう補正した。
上記充填品を金属板にのせ、−４０℃に調整された冷凍庫で１２時間以上冷凍させた。
【００３８】
金属板ごと冷凍庫より取り出し、そのまま真空凍結乾燥機に供給して、１６時間真空凍結乾燥させた。
【００３９】
各々の重量を測定し、充填時の重量に対しての乾燥割合を算出した。結果を以下に示す。
【００４０】
【表３】
0004042394.tif 000005
【００４１】
従来品プラスチックトレーに対して、本発明のプラスチックトレーと金属板の組み合わせは乾燥割合が小さくなっており、乾燥速度が促進された。
【００４２】
比較例１…仕切品（底部幅１０ｍｍ，底部斜辺傾斜７°，高さ１３ｍｍ）＋金属平板
実施例３と同様にブロック状インスタント食品の乾燥時間短縮を目的として、従来プラスチックトレーと仕切状の凹部を持つ改良プラスチックトレー、乾燥機供給用のアルミニウム板、冷凍庫、凍結乾燥機を準備した。
【００４３】
プラスチックトレーは従来品として開口部の内寸法が横５１ｍｍ×幅４３ｍｍ、底部の内寸法が横４６ｍｍ×幅３９ｍｍ、深さ２２．５ｍｍ。比較例１に係る改良品として開口部の内寸法が横５１ｍｍ×幅４３ｍｍ、底部の内寸法が横４６ｍｍ×幅３９ｍｍ、深さ２６．５ｍｍのもので、底部に幅１０ｍｍで高さ１３ｍｍ、斜辺傾斜７°の仕切状の凹部を持っている（図５）
【００４４】
実施例３と同じレシピで調製したたまごスープを上記プラスチックトレーに手充填し、液面がプラスチックトレー開口部に平行になるよう補正した。
【００４５】
上記充填品を金属板にのせ、−４０℃に調整された冷凍庫で１２時間以上冷凍させた。
【００４６】
金属板ごと冷凍庫より取り出し、そのまま真空凍結乾燥機に供給して、１４時間真空凍結乾燥させた。
【００４７】
各々の重量を測定し、充填時の重量に対しての乾燥割合を算出した。結果を以下に示す。
【００４８】
【表４】
0004042394.tif 000006
【００４９】
従来品プラスチックトレーに対して、比較例１のプラスチックトレーは乾燥割合が小さくなっており、乾燥速度は促進されたが、実施例３の試験結果に比較すると劣っており、プラスチックトレーの凹部に密着出来る凸部を持つ金属板との組み合わせにより、被乾燥品内部に熱源を持たせたことにより、乾燥割合が従来に対して更に促進していた。
【００５０】
【発明の効果】
以上説明したように、底部に凹部を持つプラスチック製トレーと好ましくはそれに合った凸部を持つ金属板とを接合させた状態で乾燥室内の加熱棚の間にセットし、凍結乾燥することより、乾燥時間の大幅な短縮が達成でき、従って生産性の向上及び製造コストの低減化に大きく寄与する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る底部に凹部を持つプラスチック製トレーと金属平板を接合させた状態の部分断面図。
【図２】  本発明に係る底部に凹部を持つプラスチック製トレーとその凹部に密着できる凸部を有する金属板を接合させた状態の部分断面図
【図３】  本発明に係る円錐凹型プラスチック製トレー形状の一例を示す図（３−１：平面図，３−２：正面図，３−３：側面図）。
【図４】  本発明に係る円錐凹型プラスチック製トレー形状の他の例を示す図（４−１：平面図，４−２：正面図，４−３：側面図）。
【図５】  比較例１に係る仕切凹型プラスチック製トレー形状の例を示す図（５−１：平面図，５−２：正面図，５−３：側面図）。
【図６】  従来のプラスチック製トレーの一例を示す図面（６−１：平面図，６−２：正面図，６−３：側面図）。
【図７】  真空凍結乾燥機を示す全体構成図。
【符合の説明】
１…真空凍結乾燥機
２…乾燥室
３…加熱棚
４…加熱装置
５…トレー
６…金属板
７…真空装置
８…冷凍装置
９…トラップ
【図１】
0004042394.tif 000007
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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