JPH0728710B2 - 食品冷凍法およびその冷凍装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、食肉等の食品に適した食品冷凍法およびその
冷凍装置に関するものである。

従来の技術 従来は、食肉等の食品を冷凍保存するのに冷媒として、
冷気を用い、これによる凍結方式を使用していた。

この従来の食肉を冷凍する方法およびその冷凍装置は、
第11図に示すように、食品Ｆを冷凍密閉室１内に収納
し、これに冷気Ｎを矢印の方向に、吹き付けて冷凍する
冷気による凍結方式である。

この方式であると、食肉の場合、凍結肉の冷凍状態が悪
るく、これを解凍するとドリップが生じ、血液とともに
食肉の成分が流出してしまい、食肉としての味覚が低下
するなどの欠点があった。また、超低温の冷気気流によ
って食品を凍結させるから、冷気流が直接接触しにくい
食品の奥側、側面、底部などに冷凍むらが生じやすかっ
た。

食品の凍結は、被凍結食品の最大氷結晶生成帯（−１℃
〜−５℃）を如何に早く通過するかである。

凍結食肉中の水分の凍結結晶は緩慢凍結では、氷晶が大
きく細胞を破壊し、そのため解凍時にドリップが出やす
く成分が抜け、鮮度・味覚が落ち、また、雑菌の付着を
多くするため腐敗が早くなる。

また、特開昭62−3736号公報には、タンク内の撹拌軸、
冷凍用配管、魚介類の肉片を入れるバスケットを備え、
タンク外にモータ、コンプレッサーを設置し、プロピレ
ングリコール、塩化カルシュウム及び水からなる溶液に
菜種油を添加したブラインを冷却し、該ブラインに魚介
類を浸漬し冷凍することを特徴とする魚介類の急速凍結
法について記載され、このような冷凍方法も従来から知
られている。

発明が解決しようとする課題 本発明は、従来の欠点を解消し、食品の凍結温度、凍結
漬け込み時間を適確に制御し、短時間で冷凍し、凍結食
品の解凍後の品質・鮮度・味覚を保持し、低下しない超
高速度食品冷凍法およびその冷凍装置を提供することを
目的とする。

課題を解決するための手段 前記目的を達成するために、本発明の食品冷凍法は、密
閉不凍液槽内で、密閉不凍液槽内壁面に沿って垂直方向
に設けたステンレス製冷凍コイル管により二次冷媒のエ
チルアルコール水溶液の不凍液を均一に冷却し、この冷
却された不凍液を、噴流管に不凍液の噴流入口と噴流出
口を形成したジェットスクリューポンプ形式の噴流撹拌
機により噴流撹拌し、この冷却不凍液の撹拌噴流中に食
品を浸漬し、食品の周囲から包み込むように噴流を作用
して均等に冷却するようにし、温度センサーにより、超
低温度（−30℃〜−50℃）に温度制御し、超高速度で均
一に凍結することができるように構成する。

また、食品冷凍装置は、不凍液を充満した不凍液槽内壁
の三方向の各内壁面に沿ってステンレス製冷凍コイル管
を垂直方向に配置し、他の一方向の内壁面に沿って噴流
管に不凍液の噴流入口と噴流出口を形成したジェットス
クリューポンプ形式の噴流撹拌機と温度センサーを設
け、この不凍液槽の上方に食品用昇降装置を設置し、こ
の昇降装置に密閉断熱蓋を弾性的に支持し、不凍液槽の
開口部を密閉断熱蓋により密閉開口自在とし、食品を不
凍液槽中に浸漬、取り出し自在にし、超高速度で均一に
凍結することができるように構成し、噴流管に不凍液の
噴流入口と噴流出口を形成し、噴流管中にスクリューを
設けたジェットスクリューポンプ形式の噴流撹拌機を用
いて、冷却不凍液を噴流撹拌するようにし、噴流撹拌機
の不凍液の噴流出口に噴流誘導傾斜板を設けて噴流を誘
導することができるようにし、冷却不凍液を噴流撹拌す
ることができるように構成する。そして、油圧シリンダ
ー装置により昇降する昇降枠のステンレス製穴あき受板
に食品を収納するかごを載置するとともに、昇降枠に固
定した支持腕に、密閉断熱蓋を弾性的に支持し、不凍液
槽の開口部を密閉断熱蓋により密閉開口自在とし、不凍
液槽中に食品を浸漬、取り出し自在にした食品用昇降装
置を設けるものである。

作用 本発明の冷凍法は、不凍液の温度が温度センサーより調
節され、不凍液が冷凍コイル管により均一に冷却され、
不凍液槽内を噴流循環する冷却不凍液中に浸漬した食肉
等は、超高速度で短時間に均一に凍結され、また、解凍
も容易である凍結食肉等を得ることができる。

また、本発明の冷凍装置は、冷凍コイル管が不凍液槽の
内壁面に沿って垂直に配置されているから不凍液が均一
に冷却され、噴流撹拌機の噴流により冷却するような装
置になっているから冷凍効率がよく食肉等を所定の温度
で均一に凍結することができる。そして、被凍結食品を
かごに収納し、このかごを食品昇降装置の昇降枠の穴あ
き受板に載置し、制御装置の操作により昇降枠を下降
し、不凍液中に食品を容易に浸漬し、密閉断熱蓋により
不凍液槽の開口部を密閉し、凍結が完了し、昇降枠を上
昇すれば、食品を容易に取り出すことができる。

実施例 本発明の食品冷凍法の実施例についてその冷凍装置とと
もに図面を参照して説明する。

本発明の食品冷凍法は、密閉不凍液槽２内で、ステンレ
ス製冷凍コイル管３、４、５により二次冷媒のエチルア
ルコール水溶液の不凍液（ブライン）Ｅを均一に冷却
し、この冷却された不凍液Ｅを噴流撹拌機（アジテータ
ー）33により噴流撹拌し、この冷却不凍液Ｅの撹拌噴流
中に食品Ｆを浸漬し、温度センサー38により温度を制御
し、超高速度で均一に凍結することを特徴とするもので
ある。

本発明の食品冷凍法は、第10図に示すように、スクリュ
ー21を有する噴流撹拌機33により不凍液槽２中のエチル
アルコール水溶液の冷却不凍液Ｅを循環還流するように
噴流撹拌し、この冷却不凍液Ｅ中に食品たとえば食肉Ｆ
を浸漬すれば、矢印の方向から、短時間に好ましい状態
に凍結することができるものである。

この場合、食肉Ｆが均一に凍結されるように、冷凍系管
路Ｐは、第４図に示すステンレス製冷凍コイル管３、
４、５のように、不凍液槽２の三方向内面壁27、28、29
に沿って垂直方向に設けられ、各内壁面ごとに二列設け
てある。冷凍系管路Ｐにより冷却される不凍液Ｅは、ジ
ェットスクリューポンプ形式の噴流撹拌機33によって、
第８図、第９図および第10図に示すように、矢印方向か
ら循環する噴流により食品Ｆを冷却するものである。

噴流撹拌機33は、第５図、第６図、第８図および第９図
に示すように、噴流管23とモータ45により駆動されるス
クリュー軸22に固定されたスクリュー21を有し、このス
クリュー21の回転により冷却不凍液Ｅは、噴流管23の噴
流入口24から噴流出口25を経て不凍液槽２内において、
循環噴流するようになっている。そして、この噴流によ
り、冷却不凍液Ｅ中の食肉等が均一に凍結されるのであ
る。この間、温度センサー38により不凍液Ｅの温度を測
定し、温度と浸漬時間が電気的制御装置34により制御さ
れる。噴流管23と温度センサー38は不凍液槽２に固定さ
れ、モータ45は噴流管23の上部に固定した支持筒体46に
固定されている。

第８図に示す噴流管23の噴流出口25は、湾曲して噴流の
噴出する方向を向いているが、第９図に示す噴流管23
は、不凍液槽２の底部に設けた噴流誘導傾斜板26により
噴流する方向を誘導するようになっており、どちらの構
造を採用してもよい。

不凍液槽内の不凍液温度は、噴流撹拌機の噴流撹拌によ
り均等になる。

被凍結食品を短時間に均等凍結するには、不凍液温度に
むらを生じさせないことが重要で、冷凍装置（フリザ
ー）内の不凍液の均等温度はジェットスクリューポンプ
形式の噴流撹拌機による噴流撹拌をもって可能にした。

ジェットスクリューポンプは、ステンレス製であるから
耐久性、耐触性にすぐれ、また、非常に衛生的である。

温度センサー38は、第２図ないし第４図および第６図に
示すように、噴流撹拌機および温度センサー室37から不
凍液槽２中に垂下され、制御装置34に電気的に接続さ
れ、温度制御ができるようになっている。不凍液の温度
の変化、被凍結食品の温度を温度センサーにより管理で
きる。

二次冷媒液に使用される不凍液（フローズン液）は、食
品添加物として使用されている無色無害であるエチルア
ルコール系フローズン液を用いる。その他、清水、塩化
ナトリュウム、塩化マグネシュウム、塩化カルシュウ
ム、グリセリン、プロピレングリコール、エチレングリ
コール等が使用される。

本発明は、不凍液体を超低温度（−30℃〜−50℃）にし
て食品全体を包み込むので、すべての方向から食品を凍
結し、むらが皆無で均等に凍結することができる。ま
た、不凍液体は空気より熱伝導率がはるかによいため食
品の凍結点を通過するのが早い、そのため緩慢凍結にな
らないのが特徴である。

本発明の冷凍法は、比較的均温で急速冷凍できるので食
品の外部と中心部分の温度差が少なく、したがって浸透
圧の差が少ないため、食品の表面にクラックが生じるこ
ともほとんどない。

解凍後もほとんどドリップがでないし、短時間凍結のた
め、従来よりこまかいばら肉の接着肉の冷凍のためのス
テンレスケース（リテーナー型）を使用して凍結する場
合、このケースの繰り返し使用するリサイクルがよい。

本発明によれば、凍結状態がよいので普通の解凍方法で
よい。普通の解凍には空気、水等が用いられる。

本発明の冷媒による冷凍法は、きわめて熱伝達の効率が
高く、凍結状態が優れ、他の冷凍方法に比較して、作業
性、冷凍状態、設備費、総合コスト等が優れた冷凍方法
である。

次に、本発明の食品冷凍装置の実施例についてさらに詳
細に図面を参照して説明する。

本発明の食品冷凍装置は、不凍液（ブライン）Ｅを充満
した不凍液槽２の内壁の三方向の各内面壁27、28、29に
沿ってステンレス製冷凍コイル管３、４、５を垂直方向
に各内壁面ごとに二列配置し、他の一方向の内壁面30に
沿って噴流撹拌機（アジテーター）33と温度センサー38
を設け、この不凍液槽２の上方に食品用昇降装置Ｌを設
置し、この昇降装置Ｌに密閉断熱蓋８を弾性的に支持
し、不凍液槽２の開口部42を密封断熱蓋８により密閉開
口自在とし、食品Ｆを不凍液槽２中に浸漬、取り出し自
在にし、超高速度で均一に凍結することを特徴とする。

不凍液槽２は、断熱層31を設けたステンレス製の液槽
で、その上面に制御装置34、噴流撹拌機および温度セン
サー室37が、裏面に昇降装置Ｌの油圧シリンダー装置室
13が設けられ、その他、圧縮機ユニットＣなどの機械設
備および電気装置が設置されている。不凍液槽２の底部
には、固定用脚台47と移動用脚輪48が設けられている。

第４図、第５図および第７図を参照して、冷凍装置の配
管系統について説明する。

圧縮機ユニットＣは、冷凍圧縮機36、ストレーナー39、
弁Ｖ等を有し、この圧縮機ユニットＣと各冷凍コイル管
３、４、５は、調圧弁40、41、その他、弁Ｖ、ヘッダー
Ｈなどを介して接続することにより、管路Ｐとして連結
されている。

第１図ないし第３図を参照して、食品用昇降装置につい
て説明する。

食品用昇降装置Ｌは、油圧シリンダー装置室13に装置し
た油圧シリンダー装置16により昇降する昇降枠７のステ
ンレス製穴あき受板６に食品を収納するかご32を載置す
るとともに、昇降枠７に固定した一対の支持腕９、９
に、密閉断熱蓋８を弾性的に支持し、密閉断熱蓋８によ
り不凍液槽２の開口部42を開閉可能にし、不凍液槽２中
に食品Ｆの浸漬、取り出しが可能な構成になっている。

昇降装置Ｌの昇降枠７は、油圧シリンダー装置16の昇降
ピストン杵17の上端に連結体19、昇降板12を介して連結
固定され、油圧ポンプ用モータ15により油圧ポンプ14を
駆動し、油圧シリンダー装置16のピストン杵17を上下動
し、ピストン杵17の上端面に固定した連結体19、連結体
19に固定された昇降板12の上下動し、昇降枠７とともに
かご32および密閉断熱蓋８を昇降し、昇降枠７の穴あき
受板６上のかご32中の食肉を不凍液槽２中に降下し、凍
結後、液中から上昇し、取り出しすることができるよう
になっている。昇降板12は油圧シリンダー装置室13に固
定した案内軸20に沿って上下動する。油圧シリンダー装
置16にはピストン杵17とともに上下動する伸縮筒18が設
けられている。油圧シリンダー装置室13の開口部44は昇
降枠７が昇降するための開口として形成されている。

密閉断熱蓋８は、支持腕９を貫通したねじ杵10に固定さ
れ、ねじ杵10と支持腕９間にばね11を介在し弾性的に支
持されている。密閉断熱蓋８の切欠部43は昇降枠７が貫
通できるように形成してある。

食品Ｆを昇降装置Ｌに積載し、制御装置34のスイッチボ
タン35のワンタッチ操作により自動的に昇降枠７を下降
させ、同時に、支持腕９、９、ねじ杵10、ばね11からな
る弾性装置により支持された密閉断熱蓋８によって不凍
液槽２の開口部42を密閉し、不凍液の温度の変化と食品
の凍結温度を温度センサー38により測定しながら凍結に
入る。不凍液内の被凍結食品は定温凍結後、自動的に昇
降枠７を上昇し、密閉断熱蓋８が不凍液槽の開口部42を
開くと同時にブザーがなるなどして凍結完了を知らせ
る。

本発明は、昇降装置がワンタッチ操作により自動的に上
昇したり、下降したりでき、機械全体が低いため食品を
収納したかご32の出し入れが円滑迅速にできる。さら
に、底面のスペースが広いため掃除がしやすく衛生的に
設計できるなどの特徴もある。

本発明の利用範囲は、魚介類、食肉、食鳥、果実、その
他、機械材料等の低温度試験用など広く利用できるもの
である。

発明の効果 本発明の食品冷凍法およびその冷凍装置によれば、超急
速凍結なので冷凍肉の冷凍状態がよく、食品の細胞の変
化および組織の破壊などが非常に少なく、解凍時のドリ
ップがでない。そのため解凍庫での解凍の必要がなく、
解凍もフレッシュな状態に戻るから、解凍手段を選ばな
い。超急速凍結なので細胞が破壊されないため従来の冷
蔵解凍でよい。被凍結食品を生で凍結させれば製品は凍
結前の状態に近い状態に戻る。

本発明によれば、従来の冷気凍結の場合、24時間かかっ
た凍結の例がわずか30分ですむ超急速凍結であって、食
品、とくに食肉では、その品質・鮮度・味覚を短時間に
そのまま凍結することができ、解凍も容易で、食品加工
産業上、多大の貢献をすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第10図は、本発明の実施例を示し、第１図
は制御装置、噴流撹拌機および温度センサー室を除いた
冷凍装置の側面図、第２図は冷凍装置の正面図、第３図
は第２図の平面図、第４図は冷凍コイル管を示すための
不凍液槽の平面断面図、第５図は噴流撹拌機を示すため
の正面断面図、第６図は噴流撹拌機と温度センサーを示
すための側面断面図、第７図は冷凍装置の配管系統図、
第８図はジェットスクリューポンプの噴流撹拌状態を示
す説明図、第９図はジェットスクリューポンプの噴流撹
拌状態を示す他の実施例の説明図、第10図は本発明の冷
凍状態を示す説明図である。第11図は冷気による冷凍状
態を示す従来の冷気凍結法およびその冷凍装置の説明図
である。 １……冷凍密閉室、２……不凍液槽、３、４、５……冷
凍コイル管、６……穴あき受板、７……昇降枠、８……
密閉断熱蓋、９……支持腕、10……ねじ杵、11……ば
ね、12……昇降板、13……油圧シリンダー装置室、14…
…油圧ポンプ、15……油圧ポンプ用モータ、16……油圧
シリンダー装置、17……ピストン杵、18……伸縮筒、19
……連結体、20……案内軸、21……スクリュー、22……
スクリュー軸、23……噴流管、24……噴流入口、25……
噴流出口、26……噴流誘導傾斜板、27、28、29、30……
不凍液槽の内壁面、31……断熱層、32……かご、33……
噴流撹拌機、34……制御装置、35……スイッチボタン、
36……冷凍圧縮機、37……噴流撹拌機および温度センサ
ー室、38……温度センサー、39……ストレーナー、40、
41……調圧弁、42……不凍液槽の開口部、43……密閉断
熱蓋の切欠部、44……油圧シリンダー装置室の開口部、
45……スクリュー用モータ、46……モータ支持筒体、47
……脚台、48……脚輪、Ｃ……圧縮機ユニット、Ｅ……
不凍液、Ｆ……被凍結食品、Ｈ……ヘッダー、Ｌ……食
品用昇降装置、Ｎ……冷気、Ｐ……冷凍系管路、Ｖ……
弁

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】密閉不凍液槽内で、密閉不凍液槽内壁面に
   沿って垂直方向に設けたステンレス製冷凍コイル管によ
   り二次冷媒のエチルアルコール水溶液の不凍液を均一に
   冷却し、この冷却された不凍液を、噴流管に不凍液の噴
   流入口と噴流出口を形成したジェットスクリューポンプ
   形式の噴流撹拌機により噴流撹拌し、この冷却不凍液の
   撹拌噴流中に食品を浸漬し、食品の周囲から包み込むよ
   うに噴流を作用して均等に冷却するようにし、温度セン
   サーにより、超低温度（−30℃〜−50℃）に温度制御
   し、超高速度で均一に凍結することを特徴とする食品冷
   凍法。
2. 【請求項２】不凍液を充満した不凍液槽内壁の三方向の
   各内壁面に沿ってステンレス製冷凍コイル管を垂直方向
   に配置し、他の一方向の内壁面に沿って噴流管に不凍液
   の噴流入口と噴流出口を形成したジェットスクリューポ
   ンプ形式の噴流撹拌機と温度センサーを設け、この不凍
   液槽の上方に食品用昇降装置を設置し、この昇降装置に
   密閉断熱蓋を弾性的に支持し、不凍液槽の開口部を密閉
   断熱蓋により密閉開口自在とし、食品を不凍液槽中に浸
   漬、取り出し自在にし、超高速度で均一に凍結すること
   を特徴とする食品冷凍装置。
3. 【請求項３】噴流管に不凍液の噴流入口と噴流出口を形
   成し、噴流管中にスクリューを設けたジェットスクリュ
   ーポンプ形式の噴流撹拌機を用いて、噴流出口に噴流誘
   導傾斜板を設け、冷却不凍液を噴流撹拌することを特徴
   とする特許請求の範囲第２項記載の食品冷凍装置。
4. 【請求項４】油圧シリンダー装置により昇降する昇降枠
   のステンレス製穴あき受板に食品を収納するかごを載置
   するとともに、昇降枠に固定した支持腕に、密閉断熱蓋
   を弾性的に支持し、不凍液槽の開口部を密閉断熱蓋によ
   り密閉開口自在とし、不凍液槽中に食品を浸漬、取り出
   し自在にした食品用昇降装置を設けることを特徴とする
   特許請求の範囲第２項記載の食品冷凍装置。