主任研究員朝日信吉
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昨年（平成28年）の冷凍食品の品目別国内生産量は、冷凍うどんが冷凍コロッケに次いで多く、16.3万トンであった[1]。冷凍うどんは、冷凍麺生産量30.8万トンのうち、半分以上を占めているメジャーな商品である。また、香川県は年間のうどん生産量が約6万トン（平成21年）と、都道府県別で1位の生産量である。最近、電子レンジで調理する冷凍食品が数多く市販されている。電子レンジによる調理は簡便である反面、不均一に加熱され、加熱ムラが生じる課題があり、回転式テープルなど電子レンジ装置において改良型の機種も見られるが解決には至っていない。このため、製品そのものを改良することにより均一に加熱調理できる冷凍調理食品の開発支援を目的として、今回は冷凍うどんを対象に、包装材の有無と種類及びうどんの形状の違いによる電子レンジのマイクロ波加熱後の製品温度分布を測定し、加熱ムラ解消対策を検討した。
2　実験方法
2. 1装置
( 1 )電子レンジ①家庭用電子レンジＡ：パナソニック㈱製　NE-EH228出力 150〜850W (切替レンジ：150W, 500W, 700W)ターンテーブル方式②家庭用電子レンジＢ：ツインバード工業㈱　DR-D267出力 100〜600W (切替レンジ: 100W, 200W, 500W, 600W)キャビティ下部にあるアンテナが回転することで、マイクロ波の分散化を図る③マイクロ加熱装置：マイルストーンゼネラル㈱製　Ethos MR最大出力　1,000W温度計付マグネトロン2個で回転するディフューザーにより、マイクロ波の分散化（２）温度分布測定装置赤外線サーモグラフィー：日本アビオニクス㈱製　InfReC G100EX
2. 2試料
( 1 )冷凍うどん①市販冷凍うどん　１玉200g入、ピロー包装②香川県産業技術センター製麺設備、冷凍設備を使用して、形状を変えて製造した冷凍うどん(2)包装材①市販冷凍うどん包装材（ピロー包装） ②県内Ａ社製断熱発泡フィルム
3　結果及び考察
3． 1　冷凍うどんのマイクロ波加熱実験（形状の違い）
市販冷凍うどん（1玉200g）を流水解凍し、丸形ガラスシャーレ（直径15cm）及び正方形プラスチック容器（一辺13.6cm）に100gを1層分敷き詰め、再度、-20℃の冷凍庫で一晩、冷凍してサンプル調製した。この試料（ラップなし）について、竜子レンジ（ツインバード工業附製DR-D267）を用いて、 500Wで加熱した。なお、冷凍うどんメーカー指定の温め時間は、200gの場合、500Wで約3分40秒である。また、事前に、ガラスシャーレもプラスチック容器も、マイクロ波をほとんど吸収しないことを確認した。加熱解凍後サンプルのサーモグラフィー結果を下図に示す。丸形サンプルは真ん中部分を中心に温度の少し低い状態が見られたものの加熱ムラは少なかった。これに対して正方形サンプルは中心の温度の低い部分が×の字の形なるなど、丸形に比べてかなり加熱ムラが大きかった。これはマイクロ波が主に横から当っており、また、水分に対するマイクロ波の浸透深さが約2cmと小さいことを反映した結果と考えられた。
3． 2　冷凍うどんのマイクロ波加熱実験（加熱時ラップの有無）
家庭で冷凍うどんをレンジ加熱解凍する場合、裸状態で行う場合と、袋に入れた状態で行う場合ある。そこで、冷凍うどんをラップなしで加熱した場合とラップして加熱したときの影響を実験した。市販冷凍うどん（1玉200g）を３．１と同様にサンプル調製し、これらのサンプルについて、ラップ包装しない場合と市販のポリ塩化ビニリデン製ラップで包装してレンジ加熱した場合のレンジ加熱解凍後サンプルのサーモグラフィー測定結果を下図に示す。電子レンジはツインバード製DR-D267を用いて500Wで加数した。
図２　包装の有無による電子レンジ加熱実験
ラップなし（丸形）加熱時間2分30秒ラップあり（丸形）加熱時間2分30秒使用した電子レンジはキャビティ下部にあるアンテナが回転することで、マイクロ波の分散化を図るタイプであるが、ラップなしでは中心部の加熱が不十分である。ラップをして加熱すると丸形、正方形とも加熱ムラが改善されている。これは、ラップすることにより加熱により発生した蒸気がラップ内に滞留し、均一加熱に寄与したものと考えられる。
３．３　冷凍うどんのマイクロ波加熱実験（加熱時の包装材の種類）
加熱解凍時にラップすることが加熱ムラ解消に効果があることがわかったので、次に、包装材の種類により、加熱ムラの違いがないかを検証した。サンプルは市販の冷凍うどん（内容量200g）で、電子レンジ500Wの場合の温め時間が約3分40秒に設定されており、商品はピロー包装され、ピロー包装のまま加熱解凍するものである。包装材は２種類で実験した。1つは、市販冷凍うどんオリジナルのピロー包装であり、もう1つは、ピロー包装から冷凍うどんを取り出して断熱発泡フィルムに再包装したものの2種類である。電子レンジはパナソニック㈱製NE-EH228ピロー包装断熱発泡フィルムを用い、サンプルをターンテーブルの上にそのまま置き、メーカー所定の3分40秒でマイクロ波加熱を行った後、開封して撮影したサーモグラフィー測定結果を以下の図に示す。
図３　包装材の種類による電子レンジ加熱実験
ピロー包装のサンプルは3分20秒で包装材が破れて蒸気が放散された。一方、断熱発泡フィルムは一定圧力を超えると微小な穴から蒸気が抜けるが、一定の圧力は保持する機能を持った包装材であり、加数解凍中に包装材が破れることはなかった。ピロー包装のままで加熱した結果は、表裏とも、中心付近の温度が低い状態であった。これに対し、断熱発泡フィルムを用いた結果では、表側の上部に一部、温度の低いところが存在していたが、温度分布としてはおおむね良好な結果が得られた。また、食感も全領域に渡って悪くない感じであった。マイクロ波加熱時には、マイクロ波照射によって発生する熱エネルギーと袋内から拡散（対流，伝導）する熱エネルギーがある。断熱発泡フィルムでは、破裂を防ぐ機能により、袋内に保持している熱がサーモグラフとして観察された。
3．4　冷凍うどんのマイクロ波加熱実験（真空包装の有無）
加熱ムラ解消に効果のあった断熱発泡フィルムを使用して、加熱時のフィルム内蒸気の効果を確認するため、真空包装した場合と通常包装した場合の加熱実験を行った。サンプルは市販の冷凍うどんで、メーカー所定の3分40秒でマイクロ波加熱を行った。電子レンジはパナソニック㈱製NE-EH228を用い、サンプルをターンテーブルの上にそのまま置き、加熱解凍後、開封して撮影したサーモグラフィー測定結果を以下の図に示す。
図４　真空包装の有無による電子レンジ加熱実験
真空包装(表)真空包装した場合は、裏、表とも中央付近等に加熱されていない部分がかなり残り、温度ムラのあることがわかる。これは、真空包装のため加熱後の蒸気圧が上がらず、蒸気による加温効果が少ないためと考えられる。
3．５　冷凍うどんのマイクロ波加熱実験（厚形、薄形の違い）
冷凍うどんの製品の厚さ（重量）の違いによる、加熱ムラを調べた。製品の形状、包装材はこれまでの実験で加熱ムラの少なかった丸形、断熱発泡フィルムを使用した。サンプルは香川県産業技術センターの設備を使用して、冷凍うどん２種類（①重量75g：直径10.5cm ×高さ2cm、②重量120g：直径10.5cm×高さ3cm）を作製した。竜子レンジはパナソニック㈱製NE-EH228を用い、サンプルをターンテープルの上にそのまま置き、 500W、2分30秒でマイクロ波加熱を行った後、開封して撮影したサーモグラフィー測定結果を以下の図に示す。
図５　厚さの違いによる電子レンジ加熱実験
直径10.5cm×高さ約2cm, 75g(表)直径10.5cm×高さ約2cm, 75g(裏)
高さが2cmのものでは、温度分布が良好な結果が得られた。高さが2cmから3cmになると、真ん中の部分に温度の低い部分が現れた。厚みがあると、温度分布を生じやすい結果となった。
4　まとめ
冷凍うどんについて均一に加熱調理できる製品の形態（うどん形状、包装材）を検討した。うどん形状については、丸形容器と正方形容器では、レンジ加熱後のサーモグラフに特徴的な違いが現れ、丸形の加熱ムラが少なかった。レンジ加熱時のうどん包装の有無でレンジ加熱後の温度分布を比較したところ、ラップをしたサンプルの方が良好な温度分布結果となった。また、包装材の種類では一定の圧力を保つ機能のある断熱発泡フィルムが均一加熱に有効であるとともに、断熱発泡フィルムでも真空包装した場合は加熱ムラが見られた。これらの結果から、冷凍うどんを均一に電子レンジ加熱するには、袋内の蒸気の充満により熱が行きわたるよう工夫することが重要であると考えられる。 [1] 「平成28年(1～12月)冷凍食品の生産-消費について(速報)」一般社団法人日本冷凍食品協会調べ[2]  「日本食品工学会誌」, Vol. 11, No. 1, pp. 19 - 30, Mar. 2010