真空冷却装置および真空冷却方法
【課題】 炊飯された温かい米飯のようなデンプン主体の穀物調理物を真空冷却しても、粘りの発生を防止し、食味や食感を損ねることのない真空冷却装置の提供。
【解決手段】 被冷却物１が収容される処理槽２、処理槽２内を減圧する減圧手段３、減圧下の処理槽２内を復圧する復圧手段４、処理槽２内の圧力を検出する圧力センサ５、被冷却物１の温度を検出する温度センサ６、減圧手段３の減圧能力を変更する制御手段７を備える。処理槽２内への収容時の被冷却物１の温度に基づき、その温度相当の飽和蒸気圧力Ｐ２になるまで減圧能力は制限せずに処理槽２内を減圧する。その後、設定圧力Ｐ１または設定温度Ｔ１になるまで減圧能力は制限し、その後、目標圧力または目標温度になるまでは減圧能力は制限しない。
【解決手段】 被冷却物１が収容される処理槽２、処理槽２内を減圧する減圧手段３、減圧下の処理槽２内を復圧する復圧手段４、処理槽２内の圧力を検出する圧力センサ５、被冷却物１の温度を検出する温度センサ６、減圧手段３の減圧能力を変更する制御手段７を備える。処理槽２内への収容時の被冷却物１の温度に基づき、その温度相当の飽和蒸気圧力Ｐ２になるまで減圧能力は制限せずに処理槽２内を減圧する。その後、設定圧力Ｐ１または設定温度Ｔ１になるまで減圧能力は制限し、その後、目標圧力または目標温度になるまでは減圧能力は制限しない。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、真空冷却装置および真空冷却方法に関するものである。特に、コンビニエンスストアなどで販売される弁当用米飯やおにぎりを冷却するのに適した真空冷却装置と真空冷却方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
炊飯された温かい米飯を真空冷却する場合、従来は、下記特許文献１に開示されるように、なるべく早く強制的に冷却することが望ましいと考えられていた。そのため、従来の真空冷却装置は、その減圧能力をフルに活用して、処理槽内の空気を外部へ真空引きし続ける構成とされていた。
【特許文献１】特許第３４４２０３０号公報 （段落番号０００２−０００３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特に米飯類の場合、ある温度より高い領域で、急激に真空冷却がなされると、米粒中からデンプンが外部へ出てしまい、粘りの強い状態となる。そのため、食味や食感を損ねるものであった。
【０００４】
この発明が解決しようとする課題は、炊飯された米飯のようなデンプン主体の穀物調理物を真空冷却しても、粘りの発生を防止し、食味や食感を損ねることのない真空冷却装置および真空冷却方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明は、前記課題を解決するためになされたもので、請求項１に記載の発明は、被冷却物が収容される処理槽と、この処理槽内を減圧する減圧手段と、減圧下の前記処理槽内を復圧する復圧手段と、前記処理槽内の圧力を検出する圧力センサ、および／または、前記被冷却物の温度を検出する温度センサと、前記圧力センサまたは前記温度センサからの検出信号に基づき、設定圧力または設定温度の前後において前記減圧手段の減圧能力を変更する制御手段とを備えることを特徴とする真空冷却装置である。
【０００６】
請求項１に記載の発明によれば、設定圧力または設定温度の前後において、減圧速度を変えることができる。従って、設定圧力または設定温度と、その前後における各減圧速度とを調整することで、被冷却物の食味や食感を損ねることなく、必要最小限の冷却時間で被冷却物の真空冷却を図ることができる。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、前記設定圧力または前記設定温度以上における減圧能力を、それ未満における減圧能力よりも小さくすることを特徴とする請求項１に記載の真空冷却装置である。
【０００８】
請求項２に記載の発明によれば、設定圧力または設定温度以上の領域では、冷却速度を遅くする一方、設定圧力または設定温度未満の領域では、冷却速度を速くすることができる。これにより、特に米飯類の真空冷却時における粘りの発生を防止し、食味や食感を良好に維持することができる。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、前記設定圧力または前記設定温度以上における減圧能力を制限し、前記設定圧力または前記設定温度未満における減圧能力を制限しないことを特徴とする請求項２に記載の真空冷却装置である。
【００１０】
請求項３に記載の発明によれば、設定圧力または設定温度未満の領域では、減圧手段の能力をフルに発揮させて、被冷却物を急冷することができる。急冷することで、雑菌の繁殖を抑えることができ、しかも冷却時間の短縮を図ることができる。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、前記処理槽内への収容時の被冷却物の温度に基づき、その温度相当の飽和蒸気圧力になるまで減圧能力を制限しないことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の真空冷却装置である。
【００１２】
請求項４に記載の発明によれば、減圧開始時に、まず被冷却物の温度相当の飽和蒸気圧力まで一気に減圧することができる。この間においては、被冷却物からの水分蒸発はないので、このような急激な減圧を行っても、被冷却物は真空冷却されることはない。そのため、冷却速度を速めた場合に生じる食味や食感への悪影響は防止される。しかも、冷却時間の短縮を図ることができる。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、炊飯された温かい米飯類の冷却を図る方法であって、前記米飯類を処理槽内へ収容する工程、前記処理槽内が設定圧力になるまで、または前記米飯類が設定温度になるまで、前記処理槽内を減圧する第一減圧工程、この減圧速度よりも速い速度で前記処理槽内をさらに減圧する第二減圧工程を含むことを特徴とする真空冷却方法である。
【００１４】
請求項５に記載の発明によれば、設定圧力または設定温度以上の領域では、冷却速度を比較的遅くする一方、設定圧力または設定温度未満の領域では、冷却速度を比較的速くすることができる。これにより、特に米飯類の真空冷却時における粘りの発生を防止し、食味や食感を良好に維持することができる。
【００１５】
さらに、請求項６に記載の発明は、前記処理槽内への収容時の米飯類の温度を計測する工程をさらに含み、前記第一減圧工程を、前記処理槽内への収容時に計測された温度相当の飽和蒸気圧力まで前記処理槽内を減圧する減圧工程Ａとこの減圧工程Ａの次工程の減圧工程Ｂとに分け、前記減圧工程Ａの減圧速度を前記減圧工程Ｂの減圧速度よりも速くしたことを特徴とする請求項５に記載の真空冷却方法である。
【００１６】
請求項６に記載の発明によれば、まず減圧工程Ａにより、冷却対象である米飯類の温度相当の飽和蒸気圧力まで一気に減圧することができる。この間においては、米飯類からの水分蒸発はないので、このような急激な減圧を行っても、米飯類は真空冷却されることはない。そして、その後の減圧工程Ｂでは、減圧速度を落とすことで、食味や食感への悪影響は防止される。このようにして、米飯類のようなデンプン主体の穀物調理物でも、食味や食感を損ねることなく、短時間に真空冷却処理することができる。
【発明の効果】
【００１７】
この発明の真空冷却装置および真空冷却方法によれば、炊飯された米飯のようなデンプン主体の穀物調理物を真空冷却した場合でも、前記穀物調理物からの粘りの発生を防止し、食味や食感を損ねることがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
つぎに、この発明の実施の形態について説明する。
【００１９】
本発明の真空冷却装置および真空冷却方法は、デンプン主体の穀物調理物の真空冷却、特に弁当用米飯やおにぎりなどの米飯類の真空冷却に好適に用いられる。具体的には、炊飯された温かい米飯を、トレーなどの米飯容器に小分けし、あるいはおにぎりに成形した後、所望温度まで冷却するのに用いられる。米飯容器は、典型的には上方へ開口した容器とされ、通気性のある素材により形成するのが好ましい。
【００２０】
本実施形態の真空冷却装置は、被冷却物が収容される処理槽と、この処理槽内を減圧する減圧手段と、減圧された前記処理槽内を大気圧まで復圧する復圧手段とを備える。前記処理槽の内部空間は、そこに収容される被冷却物を前記減圧手段にて真空冷却するための領域として機能することから、「冷却空間」と呼ぶことができる。被冷却物としては、米飯容器に盛り付けられた温かい米飯、または、温かい米飯で成形されたおにぎりなどの米飯類が挙げられる。
【００２１】
前記処理槽は、被冷却物を収容して必要により密閉可能な中空容器であり、形状および被冷却物を出し入れするための開口位置は特に限定されない。本実施形態の処理槽は、扉により開閉可能な中空ボックス状である。被冷却物は通常、処理槽内に設けられる棚板に載せ置かれる。この棚板は、処理槽自体に備えられるものでもよいし、処理槽に出し入れされるワゴンに備えられるものでもよい。
【００２２】
被冷却物の底部からの真空冷却を容易かつ確実になすために、前記棚板に凸部もしくは凹部または貫通穴を形成するのがよい。凸部または凹部を形成する場合、被冷却物を棚板から浮かせることで、被冷却物の底面からの蒸気抜きや減圧を可能にする。但し、被冷却物を収容する米飯容器などの各種容器を用いる場合には、前記棚板ではなくこの容器の底面に、凸部などを形成してもよい。
【００２３】
前記処理槽は、扉により開閉可能な中空ボックス状に限らず、板状のプレートとこのプレートに対し開閉可能な蓋体とを備え、プレートに蓋体を気密状態に被せることで、前記冷却空間を形成する構成であってもよい。この場合、前記プレートは、たとえば円形または略矩形の板状で水平に配置され、その上面には前記棚板に形成するのと同様の凸部または凹部を形成するのがよい。また、前記蓋体は、下方へ開口して形成されており、前記プレートのほぼ全体を覆う偏平なドーム形とされる。前記プレートと前記蓋体とは、近接離隔方向に相対移動可能に構成され、前記プレートへの前記蓋体の着脱が可能とされている。前記プレートには、温かい米飯が盛り付けられた米飯容器、または温かい米飯により成形されたおにぎりが載せ置かれる。処理槽の形式を問わず、いずれの場合も、処理槽内の冷却空間には、前記減圧手段の減圧ライン、および前記復圧手段の復圧ラインが接続される。
【００２４】
前記減圧手段は、処理槽内の空気を外部へ吸引排気することで、処理槽内を減圧する手段である。この減圧手段は、典型的には、真空ポンプおよび／またはエゼクタを備えて構成される。真空ポンプを用いる場合には、真空ポンプの手前に熱交換器を備えておくことで、被冷却物から発生する蒸気を冷却、凝縮させて減圧能力を高めることができる。この減圧手段は、真空ポンプやエゼクタによる吸引量や、熱交換器による凝縮量を可変に構成することで、減圧能力が調整可能である。
【００２５】
前記復圧手段は、減圧手段により減圧された処理槽内を復圧する手段である。具体的には、減圧された処理槽内へ外気を導入して、処理槽内を大気圧まで復圧することができる。処理槽内への外気の導入は、衛生面を考慮して、フィルターを介して行うのが望ましい。この復圧手段は、処理槽内へ供給する空気量を調整可能に構成するのが好ましい。
【００２６】
さらに、本実施形態の真空冷却装置には、前記処理槽内の圧力を検出する圧力センサが備えられる。前記処理槽内の圧力は、温度を検出して圧力に換算することで検出可能であるので、この発明における圧力センサは、温度センサを含むものとして使用している。また、前記処理槽内に収容される被冷却物の温度を計測する温度センサをも備えるのが好ましい。この温度センサは、処理槽内に収容された状態の被冷却物の温度を計測するが、被冷却物を処理槽内へ収容する直前に計測できる位置に設けてもよい。
【００２７】
そして、前記圧力センサや前記温度センサの出力を利用して、前記減圧手段および前記復圧手段を制御して、被冷却物の真空冷却処理がなされる。具体的には、減圧手段により処理槽内を減圧して、処理槽内の被冷却物の真空冷却を図った後、復圧手段により処理槽内を大気圧まで復圧する。これら制御は、真空冷却装置に備えられた制御手段としての制御器により、所定の手順（プログラム）に従い実行される。この際、制御器自身が把握する時間をも考慮して制御できる。また、前記減圧手段の作動は、被冷却物の温度や処理槽内の圧力以外に、被冷却物の数または量に基づいて制御してもよい。
【００２８】
次に、前記真空冷却装置を用いた本発明の真空冷却方法について説明する。本実施形態の真空冷却方法は、所定温度より高い品温領域では、冷却速度を遅くする一方、その温度未満では冷却速度を速くして被冷却物を急冷する。但し、温度に代えて、その温度に相当する圧力を目標値として制御することもできる。前記所定温度は、適宜に設定されるが、米飯類の場合にはたとえば６５〜７０℃の範囲で選択された設定温度が採用される。設定温度の前後において減圧速度を変えるために、前記制御手段は前記減圧手段の減圧能力を変更する。
【００２９】
減圧能力を変更する方法は特に問わないが、減圧ラインの開度を調整したり、熱交換器への冷却水の給水量や水温を変えたり、真空ポンプの吸入口への外部からの空気流入の有無や量を変えたり、インバータを用いて真空ポンプの回転数を変えたり、真空ポンプを間欠的に止めたり、エゼクタを作動させるための水や蒸気の供給の有無や量を変えたり、処理槽内などへ外部から空気導入しながら減圧する場合にはその空気導入の有無や量を変えたりして行うことができる。これらは、複数の方法を組み合わせてもよい。
【００３０】
制御手段は、温度センサにより被冷却物の温度、または圧力センサにより処理槽内の圧力を常時把握する。そして、設定温度または設定圧力の前後において、減圧手段を制御して減圧能力を変更する。具体的には、設定圧力または設定温度以上における減圧能力を、その設定圧力または設定温度未満における減圧能力よりも制限する。この際、設定圧力または設定温度以上における減圧能力のみを制限し、設定圧力または設定温度未満では、減圧手段の能力をフルに効かせて減圧するのがよい。このようにして設定圧力または設定温度以上における領域での急激な真空冷却を防止することで、米粒からデンプンが外部へ出ることが防止され、食味や食感の優れた米飯類を得ることができる。
【００３１】
このような真空冷却方法に加えて、真空冷却開始直後、処理槽内への収容時の被冷却物の温度相当の飽和蒸気圧力に処理槽内の圧力が下がるまで、処理槽内の急激な減圧を行ってもよい。これには、減圧手段の能力をフルに効かせて減圧するのがよい。被冷却物の温度相当の飽和蒸気圧力より高圧下においては、被冷却物からの水分蒸発はなく、このような急激な減圧を行っても、被冷却物は真空冷却されることはない。そのため、冷却速度を速めた場合に生じる食味や食感への悪影響は防止される。しかも、冷却時間の短縮を図ることができる。
【実施例】
【００３２】
以下、この発明の具体的実施例を図面に基づいて詳細に説明する。但し、本発明の真空冷却装置および真空冷却方法は、下記実施例の構成に限らず適宜変更可能である。
【００３３】
図１は、本発明の真空冷却装置の一実施例を示す概略構造図であり、一部を断面にして示している。この図に示すように、本実施例の真空冷却装置は、被冷却物１を収容する処理槽２と、処理槽２内を減圧する減圧手段３と、減圧下の処理槽２内へ外気を導入して復圧する復圧手段４と、処理槽２内の圧力を計測する圧力センサ５と、前記被冷却物１の温度を計測する温度センサ６と、これらセンサ５，６による検出信号を利用して前記減圧手段３や前記復圧手段４を制御する制御器７とを主要部として備える。前記温度センサ６は、被冷却物１の温度を非接触で計測するものでもよいが、図示例では被冷却物１に差し込まれて計測するものである。
【００３４】
本実施例の真空冷却装置は、デンプン主体の穀物調理物の真空冷却に適する。特に、弁当用米飯またはおにぎりなどの米飯類の真空冷却に適する。そこで、本実施例では、米飯類を被冷却物１とする場合について説明するが、被冷却物１はこれに限らず、ジャガイモなどのイモ類や、麦などの穀物などでもよい。
【００３５】
図示例では、炊飯された温かい米飯１が米飯容器８に盛り付けられた後、その米飯容器８のまま処理槽２内へ収容されて真空冷却される状態を示している。本実施例の米飯容器８は、上方へのみ開口した浅い略矩形の箱状に形成されており、不織布または「ゴアテックス」（登録商標）などの通気性のある素材により形成されている。
【００３６】
処理槽２は、ドア（不図示）により開閉可能な中空ボックス状である。前記ドアは、開き戸、引き戸、または上下方向に可動するシャッター式のいずれでも採用可能である。処理槽２内には、棚板９，９…が上下に複数段、それぞれ水平に設けられる。被冷却物１は、これら棚板９に載せ置かれる。但し、処理槽２内にワゴン（不図示）を出し入れ可能とし、そのワゴンの棚板に被冷却物１を載せるようにしてもよい。
【００３７】
いずれの場合も、各棚板９には、その板面に対し垂直に、複数の貫通穴１０，１０…が形成されている。米飯容器８は通気性のある素材により形成されているので、真空冷却中には前記貫通穴１０を介して、米飯１の下面からも真空引きおよび蒸気抜きが図られる。但し、この貫通穴１０に代えて、棚板９の上面に複数の凸部または凹部（不図示）を形成して、米飯容器８を棚板９の上面から浮かせるように保持してもよい。凸部または凹部により、米飯容器８の下面に隙間が配置され、この隙間を介して真空引きや蒸気抜きが可能とされる。また、被冷却物１によっては、それが入れられる容器８内の下面に、前記凸部または凹部を形成してもよい。
【００３８】
処理槽２には、処理槽２内の空気を外部へ真空引きして処理槽２内を減圧する減圧手段３が、真空引き用配管としての減圧ライン１１を介して接続される。減圧手段３としては、真空ポンプ、蒸気エゼクタまたは水エゼクタなどを用いることができる。これらは、複数種類のものを組み合わせて用いることもできる。本実施例では、蒸気エゼクタ１２と熱交換器１３と真空ポンプ１４とを組み合わせて減圧手段３を構成している。
【００３９】
蒸気エゼクタ１２は、処理槽２に吸入口１５が接続されており、その蒸気エゼクタ１２の出口１６には、熱交換器１３と逆止弁１７を介して真空ポンプ１４が接続される。従って、真空ポンプ１４を作動させつつ蒸気エゼクタ１２の入口１８から出口１６へ向けて蒸気を噴射させ、熱交換器１３による冷却、凝縮作用を行わせることで、吸入口１５が接続された処理槽２内の空気を外部へ吸引排出し、処理槽２内を減圧することができる。
【００４０】
そのために、蒸気エゼクタ１２の入口１８には、蒸気供給用配管としての給蒸ライン１９を介して、ボイラなどの給蒸手段（不図示）から蒸気が供給可能とされる。給蒸ライン１９の中途には、給蒸操作弁２０が設けられている。この給蒸操作弁２０は、電磁弁のような開閉を切り替えるだけのものでもよいが、比例制御弁またはモータバルブなどのように、開度調整も可能なものが好ましい。給蒸操作弁２０が開度調整可能な場合には、蒸気エゼクタ１２の入口１８への蒸気供給の有無だけでなく、その蒸気供給量を変更して減圧能力を調整することができる。
【００４１】
真空ポンプ１４としては、本実施例では水封式真空ポンプが用いられる。この真空ポンプ１４には、封水給水弁２１を介して水が供給され、真空ポンプ１４からの排水は、排水口（不図示）へ排出される。この封水給水弁２１は、電磁弁からなり、真空ポンプ１４に連動して開閉される。
【００４２】
また、熱交換器１３にも、熱交給水弁２２を介して水道水などの冷却水が供給され、排水口（不図示）へ排出される。熱交換器１３に冷却水が供給されることで、減圧ライン１１中の蒸気を冷却し凝縮させ、真空ポンプ１４による減圧能力を高めることができる。前記熱交給水弁２２は、電磁弁のような開閉を切り替えるだけのものでもよいが、比例制御弁またはモータバルブなどのように、開度調整も可能なものが好ましい。熱交給水弁２２が開度調整可能な場合には、熱交換器１３への給水の有無だけでなく、その給水量を変更して減圧能力を調整することができる。
【００４３】
処理槽２には、減圧手段３にて減圧された後、復圧するための復圧手段４が接続されている。本実施例の復圧手段４は、処理槽２に接続された外気導入用配管としての復圧ライン２３が、除菌フィルター２４を介して外気と連通可能に設けられている。この復圧ライン２３の中途には、復圧操作弁２５が開閉可能に設けられており、この復圧操作弁２５の開放により、処理槽２内は大気圧に開放可能とされる。復圧操作弁２５は、比例制御弁またはモータバルブなどのように、開度調整も可能なものが好ましく、その開き具合によって処理槽２内を徐々に昇圧することができる。
【００４４】
減圧手段３、復圧手段４、圧力センサ５および温度センサ６は、制御器７に接続されている。制御器７は、圧力センサ５や温度センサ６からの検出信号、また所望により自らが把握する経過時間などに基づき、減圧手段３や復圧手段４を制御する。具体的には、給蒸操作弁２０、真空ポンプ１４、封水給水弁２１、熱交給水弁２２、復圧操作弁２５、圧力センサ５および温度センサ６などは、制御器７に接続されている。そして、制御器７は、所定の手順（プログラム）に従い、処理槽２内の被冷却物１（米飯容器８に入れられた温かい米飯１）の真空冷却処理を実行する。
【００４５】
真空冷却装置は、下記（Ａ）〜（Ｊ）などの内、いずれか一以上の構成を備えることで、処理槽２内の空気を外部へ真空引きする減圧手段３の減圧能力を変更可能とされている。
【００４６】
（Ａ） 給蒸操作弁２０を操作することで、蒸気エゼクタ１２の入口１８への蒸気供給の有無または蒸気供給量を変更する。蒸気エゼクタ１２に代えて水エゼクタを利用する場合も同様である。
【００４７】
（Ｂ） インバータを用い真空ポンプ１４の回転数を変更する。この際、前記制御器７はインバータを介して真空ポンプ１４を制御する。
【００４８】
（Ｃ） 真空ポンプ１４を連続的に作動させるか、間欠的に止めるかにより、減圧能力を変更する。
【００４９】
（Ｄ） 真空ポンプ１４の吸入口に、外部から空気を導入するか否かや、その導入空気量を変更する。これと同様に、処理槽２内または蒸気エゼクタ１２の吸入口１５などに、外部から空気を導入するか否かや、その導入空気量を変更してもよい。
【００５０】
（Ｅ） 熱交換器１３へ供給する冷却水の水温を変更する。
【００５１】
（Ｆ） 熱交給水弁２２を操作することで、熱交換器１３へ供給する冷却水の水量を変更する。
【００５２】
（Ｇ） 前記（Ｆ）の変形例として、図２に示すように、熱交換器１３への給水ラインを本管２６とオリフィス２７付きの分岐管２８との二系統とし、そのいずれを用いるかにより、熱交換器１３へ供給する冷却水の水量を変更する。すなわち、図２は、熱交換器１３への給水ラインの変形例を示す図であり、処理槽２などを省略して示している。この図に示すように、給水ラインの本管２６には、その中途から分岐して再び前記本管２６へ接続される分岐管２８が設けられる。そして、本管２６および分岐管２８には、それぞれその管路を開閉する電磁弁２９，３０が設けられるとともに、分岐管２８には、その流量を調整するオリフィス２７が設けられている。従って、減圧能力を制限しつつ処理槽２内の減圧を図りたい場合には、本管用電磁弁２９を閉じた状態で分岐管用電磁弁３０を開ければよいし、処理槽２内の減圧を速やかに行いたい場合には、分岐管用電磁弁３０を閉じた状態で本管用電磁弁２９を開ければよい。本管用電磁弁２９および分岐管用電磁弁３０の開閉操作は、制御器７によりなされる。ところで、同様の構成を減圧ライン１１の中途（図１における蒸気エゼクタ１２と熱交換器１３との間）に採用して、減圧ライン１１の本管または分岐管のいずれの管路を用いるかにより減圧能力を変更してもよい。
【００５３】
（Ｈ） 前記（Ｆ）または（Ｇ）の変形例として、図３に示すように、熱交換器１３への給水ラインを本管２６と手動バルブ３１付きの分岐管２８との二系統とし、そのいずれを用いるかにより、熱交換器１３へ供給する冷却水の水量を変更する。すなわち、図３は、熱交換器１３への給水ラインの変形例を示す図であり、処理槽２などを省略して示している。この図３では、図２と共通する箇所には同一の符号を付している。この図３に示すように、給水ラインの本管２６には、その中途から分岐して再び前記本管２６へ接続される分岐管２８が設けられる。そして、本管２６および分岐管２８には、それぞれその管路を開閉する電磁弁２９，３０が設けられるとともに、分岐管２８には、開度を調整可能な手動バルブ３１が設けられている。従って、減圧能力を制限しつつ処理槽２内の減圧を図りたい場合には、本管用電磁弁２９を閉じた状態で分岐管用電磁弁３０を開ければよいし、処理槽２内の減圧を速やかに行いたい場合には、分岐管用電磁弁３０を閉じた状態で本管用電磁弁２９を開ければよい。本管用電磁弁２９および分岐管用電磁弁３０の開閉操作は、制御器７によりなされる。ところで、同様の構成を減圧ライン１１の中途（図１における蒸気エゼクタ１２と熱交換器１３との間）に採用して、減圧ライン１１の本管または分岐管のいずれの管路を用いるかにより減圧能力を変更してもよい。
【００５４】
（Ｉ） 減圧ライン１１の中途（図１における蒸気エゼクタ１２と熱交換器１３との間）に、比例制御弁またはモータバルブなどのように、開度調整可能な減圧操作弁（不図示）を設け、この減圧操作弁の開度を変更する。
【００５５】
（Ｊ） 減圧手段３を並列に二系統設け、そのいずれか一系統のみで減圧するか、両系統を用いて減圧するかにより、減圧能力を変更する。
【００５６】
以上のいずれか一以上の構成を用いて、減圧手段３の減圧能力すなわち減圧速度を変更することができる。但し、減圧能力を変更できれば、他の構成を採用することもできる。
【００５７】
図４は、本実施例の真空冷却装置の運転時における処理槽２内の圧力変化の一例を示す図である。本実施例の真空冷却装置の使用に際しては、まず処理槽２内に被冷却物１を収容する。この初期状態では、給蒸操作弁２０、封水給水弁２１、熱交給水弁２２は閉じられ、蒸気エゼクタ１２および真空ポンプ１４は作動を停止しており、復圧操作弁２５は開かれている。そして、この状態から、処理槽２の扉を閉め、復圧操作弁２５を閉じた状態で、減圧手段３を作動させて被冷却物１の真空冷却が行われる。
【００５８】
この際、図４に示すように、被冷却物１が設定温度Ｔ１（たとえば６５℃）になるまでは、減圧能力を制限することで、比較的遅い減圧速度で真空冷却がなされる（第一減圧工程）。そして、被冷却物１が前記設定温度Ｔ１にまで下がった後は、減圧能力の制限をなくすか緩めることで、比較的速い減圧速度で真空冷却がなされる（第二減圧工程）。
【００５９】
本実施例では、被冷却物１が設定温度Ｔ１になるまで第一減圧工程では、減圧能力を制限することで減圧速度を遅くし、その後の第二減圧工程では減圧能力をフルに効かせて、真空冷却が図られる。具体的には、制御器７は、温度センサ６の出力に基づき、被冷却物１が設定温度Ｔ１になるまでは、減圧能力を制限しつつ減圧手段３を作動させる一方、被冷却物１が設定温度Ｔ１に達した後は、減圧能力の制限を解除して減圧手段３を作動させ、所望の冷却目標温度に達するまで真空冷却処理を行う。そしてその後、復圧操作弁２５を開いて、処理槽２内を大気圧まで復圧する。但し、温度センサ６に代えて、圧力センサ５を用いて、前記設定温度Ｔ１に相当する設定圧力Ｐ１まで、また、前記冷却目標温度に相当する冷却目標圧力まで真空冷却を行ってもよい。
【００６０】
高温域において急激な真空冷却を行うと、米粒中からデンプンが外部へ出て粘りの強い状態となってしまうが、本実施例では、設定温度Ｔ１以上の高温域においては、減圧速度を制限することでそのような不都合が回避され、食味や食感の優れた米飯類を提供することができる。
【００６１】
図５は、本実施例の真空冷却装置の運転時における処理槽２内の圧力変化の他の例を示す図である。本実施例の場合、前記第一減圧工程を、処理槽２内への被冷却物１の収容時に計測された温度相当の飽和蒸気圧力まで前記処理槽２内を減圧する減圧工程Ａとこの減圧工程Ａの次工程の減圧工程Ｂとに分け、前記減圧工程Ａの減圧速度を前記減圧工程Ｂの減圧速度よりも速くしている。すなわち、処理槽２内の減圧開始直後は、処理槽２内の圧力が、処理槽２内への収容時の被冷却物１の温度（Ｔ２）相当の飽和蒸気圧力Ｐ２になるまで、処理槽２内を急激に減圧する（減圧工程Ａ）。具体的には、制御器７は、温度センサ６の出力に基づき、真空冷却開始時の被冷却物１の温度を計測し、その温度が飽和蒸気温度である圧力まで、減圧能力をフルに効かせて処理槽２を減圧する。
【００６２】
たとえば、被冷却物１の初期温度が８０℃であれば、８０℃相当の飽和蒸気圧力である４７３．６ｈＰａまで減圧する間は、減圧能力を制限しないで、処理槽２内を急速に減圧する。この間においては、被冷却物１からの水分蒸発はないので、このような急激な減圧を行っても、被冷却物１は真空冷却されることはない。そのため、冷却速度を速めた場合に生じる食味や食感への悪影響は防止される。しかも、冷却時間の短縮を図ることができる。
【００６３】
被冷却物１の初期温度Ｔ２相当の飽和蒸気圧力Ｐ２まで達したことが圧力センサ５により検出されると、前記図４の場合と同様に、設定圧力Ｐ１（または設定温度Ｔ１）になるまで、減圧能力を制限しつつ真空冷却を図る減圧工程Ｂを行った後、前記第二減圧工程，すなわち減圧能力を制限せずに所望の目標圧力（または目標温度）まで処理槽２内を減圧して、被冷却物１を真空冷却処理する。そして、真空冷却完了後には、復圧操作弁２５を開いて、処理槽２内を大気圧まで復圧すればよい。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の真空冷却装置の一実施例を示す概略構造図であり、一部を断面にして示している。
【図２】図１の真空冷却装置における熱交換器への給水ラインの変形例を示す図であり、処理槽などを省略して示している。
【図３】図１の真空冷却装置における熱交換器への給水ラインの変形例を示す図であり、処理槽などを省略して示している。
【図４】図１の真空冷却装置の運転時における処理槽内の圧力変化の一例を示す図である。
【図５】図１の真空冷却装置の運転時における処理槽内の圧力変化の他の例を示す図である。
【符号の説明】
【００６５】
１ 被冷却物（米飯類など）
２ 処理槽
３ 減圧手段
４ 復圧手段
５ 圧力センサ
６ 温度センサ
７ 制御手段（制御器）
【技術分野】
【０００１】
この発明は、真空冷却装置および真空冷却方法に関するものである。特に、コンビニエンスストアなどで販売される弁当用米飯やおにぎりを冷却するのに適した真空冷却装置と真空冷却方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
炊飯された温かい米飯を真空冷却する場合、従来は、下記特許文献１に開示されるように、なるべく早く強制的に冷却することが望ましいと考えられていた。そのため、従来の真空冷却装置は、その減圧能力をフルに活用して、処理槽内の空気を外部へ真空引きし続ける構成とされていた。
【特許文献１】特許第３４４２０３０号公報 （段落番号０００２−０００３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特に米飯類の場合、ある温度より高い領域で、急激に真空冷却がなされると、米粒中からデンプンが外部へ出てしまい、粘りの強い状態となる。そのため、食味や食感を損ねるものであった。
【０００４】
この発明が解決しようとする課題は、炊飯された米飯のようなデンプン主体の穀物調理物を真空冷却しても、粘りの発生を防止し、食味や食感を損ねることのない真空冷却装置および真空冷却方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明は、前記課題を解決するためになされたもので、請求項１に記載の発明は、被冷却物が収容される処理槽と、この処理槽内を減圧する減圧手段と、減圧下の前記処理槽内を復圧する復圧手段と、前記処理槽内の圧力を検出する圧力センサ、および／または、前記被冷却物の温度を検出する温度センサと、前記圧力センサまたは前記温度センサからの検出信号に基づき、設定圧力または設定温度の前後において前記減圧手段の減圧能力を変更する制御手段とを備えることを特徴とする真空冷却装置である。
【０００６】
請求項１に記載の発明によれば、設定圧力または設定温度の前後において、減圧速度を変えることができる。従って、設定圧力または設定温度と、その前後における各減圧速度とを調整することで、被冷却物の食味や食感を損ねることなく、必要最小限の冷却時間で被冷却物の真空冷却を図ることができる。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、前記設定圧力または前記設定温度以上における減圧能力を、それ未満における減圧能力よりも小さくすることを特徴とする請求項１に記載の真空冷却装置である。
【０００８】
請求項２に記載の発明によれば、設定圧力または設定温度以上の領域では、冷却速度を遅くする一方、設定圧力または設定温度未満の領域では、冷却速度を速くすることができる。これにより、特に米飯類の真空冷却時における粘りの発生を防止し、食味や食感を良好に維持することができる。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、前記設定圧力または前記設定温度以上における減圧能力を制限し、前記設定圧力または前記設定温度未満における減圧能力を制限しないことを特徴とする請求項２に記載の真空冷却装置である。
【００１０】
請求項３に記載の発明によれば、設定圧力または設定温度未満の領域では、減圧手段の能力をフルに発揮させて、被冷却物を急冷することができる。急冷することで、雑菌の繁殖を抑えることができ、しかも冷却時間の短縮を図ることができる。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、前記処理槽内への収容時の被冷却物の温度に基づき、その温度相当の飽和蒸気圧力になるまで減圧能力を制限しないことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の真空冷却装置である。
【００１２】
請求項４に記載の発明によれば、減圧開始時に、まず被冷却物の温度相当の飽和蒸気圧力まで一気に減圧することができる。この間においては、被冷却物からの水分蒸発はないので、このような急激な減圧を行っても、被冷却物は真空冷却されることはない。そのため、冷却速度を速めた場合に生じる食味や食感への悪影響は防止される。しかも、冷却時間の短縮を図ることができる。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、炊飯された温かい米飯類の冷却を図る方法であって、前記米飯類を処理槽内へ収容する工程、前記処理槽内が設定圧力になるまで、または前記米飯類が設定温度になるまで、前記処理槽内を減圧する第一減圧工程、この減圧速度よりも速い速度で前記処理槽内をさらに減圧する第二減圧工程を含むことを特徴とする真空冷却方法である。
【００１４】
請求項５に記載の発明によれば、設定圧力または設定温度以上の領域では、冷却速度を比較的遅くする一方、設定圧力または設定温度未満の領域では、冷却速度を比較的速くすることができる。これにより、特に米飯類の真空冷却時における粘りの発生を防止し、食味や食感を良好に維持することができる。
【００１５】
さらに、請求項６に記載の発明は、前記処理槽内への収容時の米飯類の温度を計測する工程をさらに含み、前記第一減圧工程を、前記処理槽内への収容時に計測された温度相当の飽和蒸気圧力まで前記処理槽内を減圧する減圧工程Ａとこの減圧工程Ａの次工程の減圧工程Ｂとに分け、前記減圧工程Ａの減圧速度を前記減圧工程Ｂの減圧速度よりも速くしたことを特徴とする請求項５に記載の真空冷却方法である。
【００１６】
請求項６に記載の発明によれば、まず減圧工程Ａにより、冷却対象である米飯類の温度相当の飽和蒸気圧力まで一気に減圧することができる。この間においては、米飯類からの水分蒸発はないので、このような急激な減圧を行っても、米飯類は真空冷却されることはない。そして、その後の減圧工程Ｂでは、減圧速度を落とすことで、食味や食感への悪影響は防止される。このようにして、米飯類のようなデンプン主体の穀物調理物でも、食味や食感を損ねることなく、短時間に真空冷却処理することができる。
【発明の効果】
【００１７】
この発明の真空冷却装置および真空冷却方法によれば、炊飯された米飯のようなデンプン主体の穀物調理物を真空冷却した場合でも、前記穀物調理物からの粘りの発生を防止し、食味や食感を損ねることがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
つぎに、この発明の実施の形態について説明する。
【００１９】
本発明の真空冷却装置および真空冷却方法は、デンプン主体の穀物調理物の真空冷却、特に弁当用米飯やおにぎりなどの米飯類の真空冷却に好適に用いられる。具体的には、炊飯された温かい米飯を、トレーなどの米飯容器に小分けし、あるいはおにぎりに成形した後、所望温度まで冷却するのに用いられる。米飯容器は、典型的には上方へ開口した容器とされ、通気性のある素材により形成するのが好ましい。
【００２０】
本実施形態の真空冷却装置は、被冷却物が収容される処理槽と、この処理槽内を減圧する減圧手段と、減圧された前記処理槽内を大気圧まで復圧する復圧手段とを備える。前記処理槽の内部空間は、そこに収容される被冷却物を前記減圧手段にて真空冷却するための領域として機能することから、「冷却空間」と呼ぶことができる。被冷却物としては、米飯容器に盛り付けられた温かい米飯、または、温かい米飯で成形されたおにぎりなどの米飯類が挙げられる。
【００２１】
前記処理槽は、被冷却物を収容して必要により密閉可能な中空容器であり、形状および被冷却物を出し入れするための開口位置は特に限定されない。本実施形態の処理槽は、扉により開閉可能な中空ボックス状である。被冷却物は通常、処理槽内に設けられる棚板に載せ置かれる。この棚板は、処理槽自体に備えられるものでもよいし、処理槽に出し入れされるワゴンに備えられるものでもよい。
【００２２】
被冷却物の底部からの真空冷却を容易かつ確実になすために、前記棚板に凸部もしくは凹部または貫通穴を形成するのがよい。凸部または凹部を形成する場合、被冷却物を棚板から浮かせることで、被冷却物の底面からの蒸気抜きや減圧を可能にする。但し、被冷却物を収容する米飯容器などの各種容器を用いる場合には、前記棚板ではなくこの容器の底面に、凸部などを形成してもよい。
【００２３】
前記処理槽は、扉により開閉可能な中空ボックス状に限らず、板状のプレートとこのプレートに対し開閉可能な蓋体とを備え、プレートに蓋体を気密状態に被せることで、前記冷却空間を形成する構成であってもよい。この場合、前記プレートは、たとえば円形または略矩形の板状で水平に配置され、その上面には前記棚板に形成するのと同様の凸部または凹部を形成するのがよい。また、前記蓋体は、下方へ開口して形成されており、前記プレートのほぼ全体を覆う偏平なドーム形とされる。前記プレートと前記蓋体とは、近接離隔方向に相対移動可能に構成され、前記プレートへの前記蓋体の着脱が可能とされている。前記プレートには、温かい米飯が盛り付けられた米飯容器、または温かい米飯により成形されたおにぎりが載せ置かれる。処理槽の形式を問わず、いずれの場合も、処理槽内の冷却空間には、前記減圧手段の減圧ライン、および前記復圧手段の復圧ラインが接続される。
【００２４】
前記減圧手段は、処理槽内の空気を外部へ吸引排気することで、処理槽内を減圧する手段である。この減圧手段は、典型的には、真空ポンプおよび／またはエゼクタを備えて構成される。真空ポンプを用いる場合には、真空ポンプの手前に熱交換器を備えておくことで、被冷却物から発生する蒸気を冷却、凝縮させて減圧能力を高めることができる。この減圧手段は、真空ポンプやエゼクタによる吸引量や、熱交換器による凝縮量を可変に構成することで、減圧能力が調整可能である。
【００２５】
前記復圧手段は、減圧手段により減圧された処理槽内を復圧する手段である。具体的には、減圧された処理槽内へ外気を導入して、処理槽内を大気圧まで復圧することができる。処理槽内への外気の導入は、衛生面を考慮して、フィルターを介して行うのが望ましい。この復圧手段は、処理槽内へ供給する空気量を調整可能に構成するのが好ましい。
【００２６】
さらに、本実施形態の真空冷却装置には、前記処理槽内の圧力を検出する圧力センサが備えられる。前記処理槽内の圧力は、温度を検出して圧力に換算することで検出可能であるので、この発明における圧力センサは、温度センサを含むものとして使用している。また、前記処理槽内に収容される被冷却物の温度を計測する温度センサをも備えるのが好ましい。この温度センサは、処理槽内に収容された状態の被冷却物の温度を計測するが、被冷却物を処理槽内へ収容する直前に計測できる位置に設けてもよい。
【００２７】
そして、前記圧力センサや前記温度センサの出力を利用して、前記減圧手段および前記復圧手段を制御して、被冷却物の真空冷却処理がなされる。具体的には、減圧手段により処理槽内を減圧して、処理槽内の被冷却物の真空冷却を図った後、復圧手段により処理槽内を大気圧まで復圧する。これら制御は、真空冷却装置に備えられた制御手段としての制御器により、所定の手順（プログラム）に従い実行される。この際、制御器自身が把握する時間をも考慮して制御できる。また、前記減圧手段の作動は、被冷却物の温度や処理槽内の圧力以外に、被冷却物の数または量に基づいて制御してもよい。
【００２８】
次に、前記真空冷却装置を用いた本発明の真空冷却方法について説明する。本実施形態の真空冷却方法は、所定温度より高い品温領域では、冷却速度を遅くする一方、その温度未満では冷却速度を速くして被冷却物を急冷する。但し、温度に代えて、その温度に相当する圧力を目標値として制御することもできる。前記所定温度は、適宜に設定されるが、米飯類の場合にはたとえば６５〜７０℃の範囲で選択された設定温度が採用される。設定温度の前後において減圧速度を変えるために、前記制御手段は前記減圧手段の減圧能力を変更する。
【００２９】
減圧能力を変更する方法は特に問わないが、減圧ラインの開度を調整したり、熱交換器への冷却水の給水量や水温を変えたり、真空ポンプの吸入口への外部からの空気流入の有無や量を変えたり、インバータを用いて真空ポンプの回転数を変えたり、真空ポンプを間欠的に止めたり、エゼクタを作動させるための水や蒸気の供給の有無や量を変えたり、処理槽内などへ外部から空気導入しながら減圧する場合にはその空気導入の有無や量を変えたりして行うことができる。これらは、複数の方法を組み合わせてもよい。
【００３０】
制御手段は、温度センサにより被冷却物の温度、または圧力センサにより処理槽内の圧力を常時把握する。そして、設定温度または設定圧力の前後において、減圧手段を制御して減圧能力を変更する。具体的には、設定圧力または設定温度以上における減圧能力を、その設定圧力または設定温度未満における減圧能力よりも制限する。この際、設定圧力または設定温度以上における減圧能力のみを制限し、設定圧力または設定温度未満では、減圧手段の能力をフルに効かせて減圧するのがよい。このようにして設定圧力または設定温度以上における領域での急激な真空冷却を防止することで、米粒からデンプンが外部へ出ることが防止され、食味や食感の優れた米飯類を得ることができる。
【００３１】
このような真空冷却方法に加えて、真空冷却開始直後、処理槽内への収容時の被冷却物の温度相当の飽和蒸気圧力に処理槽内の圧力が下がるまで、処理槽内の急激な減圧を行ってもよい。これには、減圧手段の能力をフルに効かせて減圧するのがよい。被冷却物の温度相当の飽和蒸気圧力より高圧下においては、被冷却物からの水分蒸発はなく、このような急激な減圧を行っても、被冷却物は真空冷却されることはない。そのため、冷却速度を速めた場合に生じる食味や食感への悪影響は防止される。しかも、冷却時間の短縮を図ることができる。
【実施例】
【００３２】
以下、この発明の具体的実施例を図面に基づいて詳細に説明する。但し、本発明の真空冷却装置および真空冷却方法は、下記実施例の構成に限らず適宜変更可能である。
【００３３】
図１は、本発明の真空冷却装置の一実施例を示す概略構造図であり、一部を断面にして示している。この図に示すように、本実施例の真空冷却装置は、被冷却物１を収容する処理槽２と、処理槽２内を減圧する減圧手段３と、減圧下の処理槽２内へ外気を導入して復圧する復圧手段４と、処理槽２内の圧力を計測する圧力センサ５と、前記被冷却物１の温度を計測する温度センサ６と、これらセンサ５，６による検出信号を利用して前記減圧手段３や前記復圧手段４を制御する制御器７とを主要部として備える。前記温度センサ６は、被冷却物１の温度を非接触で計測するものでもよいが、図示例では被冷却物１に差し込まれて計測するものである。
【００３４】
本実施例の真空冷却装置は、デンプン主体の穀物調理物の真空冷却に適する。特に、弁当用米飯またはおにぎりなどの米飯類の真空冷却に適する。そこで、本実施例では、米飯類を被冷却物１とする場合について説明するが、被冷却物１はこれに限らず、ジャガイモなどのイモ類や、麦などの穀物などでもよい。
【００３５】
図示例では、炊飯された温かい米飯１が米飯容器８に盛り付けられた後、その米飯容器８のまま処理槽２内へ収容されて真空冷却される状態を示している。本実施例の米飯容器８は、上方へのみ開口した浅い略矩形の箱状に形成されており、不織布または「ゴアテックス」（登録商標）などの通気性のある素材により形成されている。
【００３６】
処理槽２は、ドア（不図示）により開閉可能な中空ボックス状である。前記ドアは、開き戸、引き戸、または上下方向に可動するシャッター式のいずれでも採用可能である。処理槽２内には、棚板９，９…が上下に複数段、それぞれ水平に設けられる。被冷却物１は、これら棚板９に載せ置かれる。但し、処理槽２内にワゴン（不図示）を出し入れ可能とし、そのワゴンの棚板に被冷却物１を載せるようにしてもよい。
【００３７】
いずれの場合も、各棚板９には、その板面に対し垂直に、複数の貫通穴１０，１０…が形成されている。米飯容器８は通気性のある素材により形成されているので、真空冷却中には前記貫通穴１０を介して、米飯１の下面からも真空引きおよび蒸気抜きが図られる。但し、この貫通穴１０に代えて、棚板９の上面に複数の凸部または凹部（不図示）を形成して、米飯容器８を棚板９の上面から浮かせるように保持してもよい。凸部または凹部により、米飯容器８の下面に隙間が配置され、この隙間を介して真空引きや蒸気抜きが可能とされる。また、被冷却物１によっては、それが入れられる容器８内の下面に、前記凸部または凹部を形成してもよい。
【００３８】
処理槽２には、処理槽２内の空気を外部へ真空引きして処理槽２内を減圧する減圧手段３が、真空引き用配管としての減圧ライン１１を介して接続される。減圧手段３としては、真空ポンプ、蒸気エゼクタまたは水エゼクタなどを用いることができる。これらは、複数種類のものを組み合わせて用いることもできる。本実施例では、蒸気エゼクタ１２と熱交換器１３と真空ポンプ１４とを組み合わせて減圧手段３を構成している。
【００３９】
蒸気エゼクタ１２は、処理槽２に吸入口１５が接続されており、その蒸気エゼクタ１２の出口１６には、熱交換器１３と逆止弁１７を介して真空ポンプ１４が接続される。従って、真空ポンプ１４を作動させつつ蒸気エゼクタ１２の入口１８から出口１６へ向けて蒸気を噴射させ、熱交換器１３による冷却、凝縮作用を行わせることで、吸入口１５が接続された処理槽２内の空気を外部へ吸引排出し、処理槽２内を減圧することができる。
【００４０】
そのために、蒸気エゼクタ１２の入口１８には、蒸気供給用配管としての給蒸ライン１９を介して、ボイラなどの給蒸手段（不図示）から蒸気が供給可能とされる。給蒸ライン１９の中途には、給蒸操作弁２０が設けられている。この給蒸操作弁２０は、電磁弁のような開閉を切り替えるだけのものでもよいが、比例制御弁またはモータバルブなどのように、開度調整も可能なものが好ましい。給蒸操作弁２０が開度調整可能な場合には、蒸気エゼクタ１２の入口１８への蒸気供給の有無だけでなく、その蒸気供給量を変更して減圧能力を調整することができる。
【００４１】
真空ポンプ１４としては、本実施例では水封式真空ポンプが用いられる。この真空ポンプ１４には、封水給水弁２１を介して水が供給され、真空ポンプ１４からの排水は、排水口（不図示）へ排出される。この封水給水弁２１は、電磁弁からなり、真空ポンプ１４に連動して開閉される。
【００４２】
また、熱交換器１３にも、熱交給水弁２２を介して水道水などの冷却水が供給され、排水口（不図示）へ排出される。熱交換器１３に冷却水が供給されることで、減圧ライン１１中の蒸気を冷却し凝縮させ、真空ポンプ１４による減圧能力を高めることができる。前記熱交給水弁２２は、電磁弁のような開閉を切り替えるだけのものでもよいが、比例制御弁またはモータバルブなどのように、開度調整も可能なものが好ましい。熱交給水弁２２が開度調整可能な場合には、熱交換器１３への給水の有無だけでなく、その給水量を変更して減圧能力を調整することができる。
【００４３】
処理槽２には、減圧手段３にて減圧された後、復圧するための復圧手段４が接続されている。本実施例の復圧手段４は、処理槽２に接続された外気導入用配管としての復圧ライン２３が、除菌フィルター２４を介して外気と連通可能に設けられている。この復圧ライン２３の中途には、復圧操作弁２５が開閉可能に設けられており、この復圧操作弁２５の開放により、処理槽２内は大気圧に開放可能とされる。復圧操作弁２５は、比例制御弁またはモータバルブなどのように、開度調整も可能なものが好ましく、その開き具合によって処理槽２内を徐々に昇圧することができる。
【００４４】
減圧手段３、復圧手段４、圧力センサ５および温度センサ６は、制御器７に接続されている。制御器７は、圧力センサ５や温度センサ６からの検出信号、また所望により自らが把握する経過時間などに基づき、減圧手段３や復圧手段４を制御する。具体的には、給蒸操作弁２０、真空ポンプ１４、封水給水弁２１、熱交給水弁２２、復圧操作弁２５、圧力センサ５および温度センサ６などは、制御器７に接続されている。そして、制御器７は、所定の手順（プログラム）に従い、処理槽２内の被冷却物１（米飯容器８に入れられた温かい米飯１）の真空冷却処理を実行する。
【００４５】
真空冷却装置は、下記（Ａ）〜（Ｊ）などの内、いずれか一以上の構成を備えることで、処理槽２内の空気を外部へ真空引きする減圧手段３の減圧能力を変更可能とされている。
【００４６】
（Ａ） 給蒸操作弁２０を操作することで、蒸気エゼクタ１２の入口１８への蒸気供給の有無または蒸気供給量を変更する。蒸気エゼクタ１２に代えて水エゼクタを利用する場合も同様である。
【００４７】
（Ｂ） インバータを用い真空ポンプ１４の回転数を変更する。この際、前記制御器７はインバータを介して真空ポンプ１４を制御する。
【００４８】
（Ｃ） 真空ポンプ１４を連続的に作動させるか、間欠的に止めるかにより、減圧能力を変更する。
【００４９】
（Ｄ） 真空ポンプ１４の吸入口に、外部から空気を導入するか否かや、その導入空気量を変更する。これと同様に、処理槽２内または蒸気エゼクタ１２の吸入口１５などに、外部から空気を導入するか否かや、その導入空気量を変更してもよい。
【００５０】
（Ｅ） 熱交換器１３へ供給する冷却水の水温を変更する。
【００５１】
（Ｆ） 熱交給水弁２２を操作することで、熱交換器１３へ供給する冷却水の水量を変更する。
【００５２】
（Ｇ） 前記（Ｆ）の変形例として、図２に示すように、熱交換器１３への給水ラインを本管２６とオリフィス２７付きの分岐管２８との二系統とし、そのいずれを用いるかにより、熱交換器１３へ供給する冷却水の水量を変更する。すなわち、図２は、熱交換器１３への給水ラインの変形例を示す図であり、処理槽２などを省略して示している。この図に示すように、給水ラインの本管２６には、その中途から分岐して再び前記本管２６へ接続される分岐管２８が設けられる。そして、本管２６および分岐管２８には、それぞれその管路を開閉する電磁弁２９，３０が設けられるとともに、分岐管２８には、その流量を調整するオリフィス２７が設けられている。従って、減圧能力を制限しつつ処理槽２内の減圧を図りたい場合には、本管用電磁弁２９を閉じた状態で分岐管用電磁弁３０を開ければよいし、処理槽２内の減圧を速やかに行いたい場合には、分岐管用電磁弁３０を閉じた状態で本管用電磁弁２９を開ければよい。本管用電磁弁２９および分岐管用電磁弁３０の開閉操作は、制御器７によりなされる。ところで、同様の構成を減圧ライン１１の中途（図１における蒸気エゼクタ１２と熱交換器１３との間）に採用して、減圧ライン１１の本管または分岐管のいずれの管路を用いるかにより減圧能力を変更してもよい。
【００５３】
（Ｈ） 前記（Ｆ）または（Ｇ）の変形例として、図３に示すように、熱交換器１３への給水ラインを本管２６と手動バルブ３１付きの分岐管２８との二系統とし、そのいずれを用いるかにより、熱交換器１３へ供給する冷却水の水量を変更する。すなわち、図３は、熱交換器１３への給水ラインの変形例を示す図であり、処理槽２などを省略して示している。この図３では、図２と共通する箇所には同一の符号を付している。この図３に示すように、給水ラインの本管２６には、その中途から分岐して再び前記本管２６へ接続される分岐管２８が設けられる。そして、本管２６および分岐管２８には、それぞれその管路を開閉する電磁弁２９，３０が設けられるとともに、分岐管２８には、開度を調整可能な手動バルブ３１が設けられている。従って、減圧能力を制限しつつ処理槽２内の減圧を図りたい場合には、本管用電磁弁２９を閉じた状態で分岐管用電磁弁３０を開ければよいし、処理槽２内の減圧を速やかに行いたい場合には、分岐管用電磁弁３０を閉じた状態で本管用電磁弁２９を開ければよい。本管用電磁弁２９および分岐管用電磁弁３０の開閉操作は、制御器７によりなされる。ところで、同様の構成を減圧ライン１１の中途（図１における蒸気エゼクタ１２と熱交換器１３との間）に採用して、減圧ライン１１の本管または分岐管のいずれの管路を用いるかにより減圧能力を変更してもよい。
【００５４】
（Ｉ） 減圧ライン１１の中途（図１における蒸気エゼクタ１２と熱交換器１３との間）に、比例制御弁またはモータバルブなどのように、開度調整可能な減圧操作弁（不図示）を設け、この減圧操作弁の開度を変更する。
【００５５】
（Ｊ） 減圧手段３を並列に二系統設け、そのいずれか一系統のみで減圧するか、両系統を用いて減圧するかにより、減圧能力を変更する。
【００５６】
以上のいずれか一以上の構成を用いて、減圧手段３の減圧能力すなわち減圧速度を変更することができる。但し、減圧能力を変更できれば、他の構成を採用することもできる。
【００５７】
図４は、本実施例の真空冷却装置の運転時における処理槽２内の圧力変化の一例を示す図である。本実施例の真空冷却装置の使用に際しては、まず処理槽２内に被冷却物１を収容する。この初期状態では、給蒸操作弁２０、封水給水弁２１、熱交給水弁２２は閉じられ、蒸気エゼクタ１２および真空ポンプ１４は作動を停止しており、復圧操作弁２５は開かれている。そして、この状態から、処理槽２の扉を閉め、復圧操作弁２５を閉じた状態で、減圧手段３を作動させて被冷却物１の真空冷却が行われる。
【００５８】
この際、図４に示すように、被冷却物１が設定温度Ｔ１（たとえば６５℃）になるまでは、減圧能力を制限することで、比較的遅い減圧速度で真空冷却がなされる（第一減圧工程）。そして、被冷却物１が前記設定温度Ｔ１にまで下がった後は、減圧能力の制限をなくすか緩めることで、比較的速い減圧速度で真空冷却がなされる（第二減圧工程）。
【００５９】
本実施例では、被冷却物１が設定温度Ｔ１になるまで第一減圧工程では、減圧能力を制限することで減圧速度を遅くし、その後の第二減圧工程では減圧能力をフルに効かせて、真空冷却が図られる。具体的には、制御器７は、温度センサ６の出力に基づき、被冷却物１が設定温度Ｔ１になるまでは、減圧能力を制限しつつ減圧手段３を作動させる一方、被冷却物１が設定温度Ｔ１に達した後は、減圧能力の制限を解除して減圧手段３を作動させ、所望の冷却目標温度に達するまで真空冷却処理を行う。そしてその後、復圧操作弁２５を開いて、処理槽２内を大気圧まで復圧する。但し、温度センサ６に代えて、圧力センサ５を用いて、前記設定温度Ｔ１に相当する設定圧力Ｐ１まで、また、前記冷却目標温度に相当する冷却目標圧力まで真空冷却を行ってもよい。
【００６０】
高温域において急激な真空冷却を行うと、米粒中からデンプンが外部へ出て粘りの強い状態となってしまうが、本実施例では、設定温度Ｔ１以上の高温域においては、減圧速度を制限することでそのような不都合が回避され、食味や食感の優れた米飯類を提供することができる。
【００６１】
図５は、本実施例の真空冷却装置の運転時における処理槽２内の圧力変化の他の例を示す図である。本実施例の場合、前記第一減圧工程を、処理槽２内への被冷却物１の収容時に計測された温度相当の飽和蒸気圧力まで前記処理槽２内を減圧する減圧工程Ａとこの減圧工程Ａの次工程の減圧工程Ｂとに分け、前記減圧工程Ａの減圧速度を前記減圧工程Ｂの減圧速度よりも速くしている。すなわち、処理槽２内の減圧開始直後は、処理槽２内の圧力が、処理槽２内への収容時の被冷却物１の温度（Ｔ２）相当の飽和蒸気圧力Ｐ２になるまで、処理槽２内を急激に減圧する（減圧工程Ａ）。具体的には、制御器７は、温度センサ６の出力に基づき、真空冷却開始時の被冷却物１の温度を計測し、その温度が飽和蒸気温度である圧力まで、減圧能力をフルに効かせて処理槽２を減圧する。
【００６２】
たとえば、被冷却物１の初期温度が８０℃であれば、８０℃相当の飽和蒸気圧力である４７３．６ｈＰａまで減圧する間は、減圧能力を制限しないで、処理槽２内を急速に減圧する。この間においては、被冷却物１からの水分蒸発はないので、このような急激な減圧を行っても、被冷却物１は真空冷却されることはない。そのため、冷却速度を速めた場合に生じる食味や食感への悪影響は防止される。しかも、冷却時間の短縮を図ることができる。
【００６３】
被冷却物１の初期温度Ｔ２相当の飽和蒸気圧力Ｐ２まで達したことが圧力センサ５により検出されると、前記図４の場合と同様に、設定圧力Ｐ１（または設定温度Ｔ１）になるまで、減圧能力を制限しつつ真空冷却を図る減圧工程Ｂを行った後、前記第二減圧工程，すなわち減圧能力を制限せずに所望の目標圧力（または目標温度）まで処理槽２内を減圧して、被冷却物１を真空冷却処理する。そして、真空冷却完了後には、復圧操作弁２５を開いて、処理槽２内を大気圧まで復圧すればよい。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の真空冷却装置の一実施例を示す概略構造図であり、一部を断面にして示している。
【図２】図１の真空冷却装置における熱交換器への給水ラインの変形例を示す図であり、処理槽などを省略して示している。
【図３】図１の真空冷却装置における熱交換器への給水ラインの変形例を示す図であり、処理槽などを省略して示している。
【図４】図１の真空冷却装置の運転時における処理槽内の圧力変化の一例を示す図である。
【図５】図１の真空冷却装置の運転時における処理槽内の圧力変化の他の例を示す図である。
【符号の説明】
【００６５】
１ 被冷却物（米飯類など）
２ 処理槽
３ 減圧手段
４ 復圧手段
５ 圧力センサ
６ 温度センサ
７ 制御手段（制御器）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被冷却物が収容される処理槽と、
この処理槽内を減圧する減圧手段と、
減圧下の前記処理槽内を復圧する復圧手段と、
前記処理槽内の圧力を検出する圧力センサ、および／または、前記被冷却物の温度を検出する温度センサと、
前記圧力センサまたは前記温度センサからの検出信号に基づき、設定圧力または設定温度の前後において前記減圧手段の減圧能力を変更する制御手段と
を備えることを特徴とする真空冷却装置。
【請求項２】
前記設定圧力または前記設定温度以上における減圧能力を、それ未満における減圧能力よりも小さくする
ことを特徴とする請求項１に記載の真空冷却装置。
【請求項３】
前記設定圧力または前記設定温度以上における減圧能力を制限し、前記設定圧力または前記設定温度未満における減圧能力を制限しない
ことを特徴とする請求項２に記載の真空冷却装置。
【請求項４】
前記処理槽内への収容時の被冷却物の温度に基づき、その温度相当の飽和蒸気圧力になるまで減圧能力を制限しない
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の真空冷却装置。
【請求項５】
炊飯された温かい米飯類の冷却を図る方法であって、
前記米飯類を処理槽内へ収容する工程、
前記処理槽内が設定圧力になるまで、または前記米飯類が設定温度になるまで、前記処理槽内を減圧する第一減圧工程、
この減圧速度よりも速い速度で前記処理槽内をさらに減圧する第二減圧工程
を含むことを特徴とする真空冷却方法。
【請求項６】
前記処理槽内への収容時の米飯類の温度を計測する工程をさらに含み、
前記第一減圧工程を、前記処理槽内への収容時に計測された温度相当の飽和蒸気圧力まで前記処理槽内を減圧する減圧工程Ａとこの減圧工程Ａの次工程の減圧工程Ｂとに分け、前記減圧工程Ａの減圧速度を前記減圧工程Ｂの減圧速度よりも速くした
ことを特徴とする請求項５に記載の真空冷却方法。
【請求項１】
被冷却物が収容される処理槽と、
この処理槽内を減圧する減圧手段と、
減圧下の前記処理槽内を復圧する復圧手段と、
前記処理槽内の圧力を検出する圧力センサ、および／または、前記被冷却物の温度を検出する温度センサと、
前記圧力センサまたは前記温度センサからの検出信号に基づき、設定圧力または設定温度の前後において前記減圧手段の減圧能力を変更する制御手段と
を備えることを特徴とする真空冷却装置。
【請求項２】
前記設定圧力または前記設定温度以上における減圧能力を、それ未満における減圧能力よりも小さくする
ことを特徴とする請求項１に記載の真空冷却装置。
【請求項３】
前記設定圧力または前記設定温度以上における減圧能力を制限し、前記設定圧力または前記設定温度未満における減圧能力を制限しない
ことを特徴とする請求項２に記載の真空冷却装置。
【請求項４】
前記処理槽内への収容時の被冷却物の温度に基づき、その温度相当の飽和蒸気圧力になるまで減圧能力を制限しない
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の真空冷却装置。
【請求項５】
炊飯された温かい米飯類の冷却を図る方法であって、
前記米飯類を処理槽内へ収容する工程、
前記処理槽内が設定圧力になるまで、または前記米飯類が設定温度になるまで、前記処理槽内を減圧する第一減圧工程、
この減圧速度よりも速い速度で前記処理槽内をさらに減圧する第二減圧工程
を含むことを特徴とする真空冷却方法。
【請求項６】
前記処理槽内への収容時の米飯類の温度を計測する工程をさらに含み、
前記第一減圧工程を、前記処理槽内への収容時に計測された温度相当の飽和蒸気圧力まで前記処理槽内を減圧する減圧工程Ａとこの減圧工程Ａの次工程の減圧工程Ｂとに分け、前記減圧工程Ａの減圧速度を前記減圧工程Ｂの減圧速度よりも速くした
ことを特徴とする請求項５に記載の真空冷却方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００６−３４９２８７（Ｐ２００６−３４９２８７Ａ）
【公開日】平成１８年１２月２８日（２００６．１２．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１７７８８２（Ｐ２００５−１７７８８２）
【出願日】平成１７年６月１７日（２００５．６．１７）
【出願人】（０００１７５２７２）三浦工業株式会社 (1,055)
【出願人】（５０４１４３５２２）株式会社三浦プロテック (488)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１２月２８日（２００６．１２．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年６月１７日（２００５．６．１７）
【出願人】（０００１７５２７２）三浦工業株式会社 (1,055)
【出願人】（５０４１４３５２２）株式会社三浦プロテック (488)
【Ｆターム（参考）】
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