超音波冷温食品
【課題】水分を含有する食品を零下に冷却する際に発生する食品中の水分の氷結作用を、超音波エネルギーを印加する事により、経済的に抑制する事により得られる超音波冷温食品。
【解決手段】水分を含有する食品に超音波エネルギーを印加する。その際に、食品内部で定在波、或は、振動の節などが生じない様に超音波帯の周波数を掃引、或は、断続、強度の調整により食品が零下に冷却された状態でも、その内部の水分が氷結する事を抑制する事を解決手段とした超音波冷温食品。
【解決手段】水分を含有する食品に超音波エネルギーを印加する。その際に、食品内部で定在波、或は、振動の節などが生じない様に超音波帯の周波数を掃引、或は、断続、強度の調整により食品が零下に冷却された状態でも、その内部の水分が氷結する事を抑制する事を解決手段とした超音波冷温食品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波帯域の振動エネルギーを冷却中の食品に与え、食品中の水分が零下に至るも氷結する事を制御する超音波冷温食品に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から食品中の水分の氷結を制御する技術として、温度をゆるやかに低下させ氷結の核の発生を抑制する氷温処理技術や電磁波を照射する技術があったが、前者はゆるやかな温度勾配で食品の内部と外部を均一に冷却する為には、極めて長時間を要し、経済的な効率が良くないと云う重要な欠陥がある。
【０００３】
又、後者の電磁波の照射は、厚みのある食品に対して、その表面は電磁波が直接照射されるのに対して、その食物の厚みが厚くなる程、その内部までに達する経路で電磁波のエネルギーが吸収されて減衰する為に、食品の表面を内部が均一な電磁波のエネルギーを受ける事が出来ない為に、表面で最適なる強度のエネルギーは内部では不充分である。
【０００４】
逆に、内部に適当なるエネルギーを与えると、その場合、表面の部分は過剰なエネルギーを受け、食品の質が損ねられる等の重要なる欠陥を有していた。
【非特許文献１】雑誌「発明」ｖｏｌ．１０２ ２００５ Ｎｏ．１１ Ｐ８〜２０
【非特許文献２】書籍「氷温貯蔵の科学」著者 山根昭美
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、従来の技術で問題となっている経済的な効率を高める事を、食品の表面と内部を均一に氷結抑制を図る事で課題を解決する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
食品は、水分、或は、油性分等の液体を含有しているものを対象とし、その水分は超音波エネルギーを電磁波エネルギーに比較して減衰率が低い為に、食品の表面と内部とのレベル差が少なくなり、均一に氷結抑制処理を行う事が可能である。
【０００７】
超音波エネルギーは、電気的なるエネルギーを圧電体、或は、磁歪材料を用いた電気機械変換器により得る事が簡単に出来る事は周知の通りである。
即ち、食品を入れる為の容器の底面を超音波励振をさせる為に、PZTチタンジルコン酸鉛からなる駆動素子を張付け、その素子の駆動電極間に所定の超音波帯域の励振電源を接続し、目的の超音波振動エネルギーを備えた容器を得る事が出来る。
【０００８】
斯くして得られた容器を、冷却機能を有する筐体の内部に納めて、短時間に零下に冷却をするも氷結現象を呈することは、超音波エネルギーの働きにより皆無である。超音波エネルギーは解凍時に用いられる程、氷結作用を抑制する機能が強い事からも理解される筈である。
【発明の効果】
【０００９】
食品に色々な条件の超音波エネルギーを与えた結果は、いずれも、食品中の水分を零下に於いても、氷結する作用を制御する効果が見られ、従来の技術では達成されない短時間で目的が達成される経済効果が見られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明は、食品を冷却し零下に至るも氷結をさせない為に、超音波エネルギーを減衰する気体を媒体とする事なく、固体、或は、液体等を介して食品に与える事により、効率よく水分の氷結抑制作用を掌る。
【００１１】
超音波エネルギーは、掃引により発生される幅の狭いものから、広いものまでの周波帯を、或は、その振幅もランダムなものなど、食品中に定在波が生じて、或は、振動の節が生じてその部分の氷結作用を抑制する事が損なわれない様にする事も、本発明の特徴である。
【００１２】
超音波エネルギーを食品に伝達する際には、対象とする食品の量、質等に於いて箇々には容器の構造（形状であるとか、超音波エネルギー源から食品までの経路）を配慮せねばならない。
【実施例１】
【００１３】
本発明の実施例を詳記する。先ず、超音波帯域の電気信号発生器としてIWATSU社製SG-4105型 FUNCTION GENERATORを用い、電力増幅器としてSANSUI社製 AU-D607X型 INTEGRATED-AMPLIFIERを用意し、食品を入れる容器としてBRANSONIC社製のMODEL5510JMTのULTRASONIC-CLEANER用のステンレス製のパレットの底に張付けられたPZT励振素子以外にも、掃引周波数帯域の幅を拡張する為に、それぞれ前後左右に側板面に共振周波数の異なる4種類のPZTの励振素子を張付け、合計側面、前、後、左、右の4箇と底面の1箇を合わせて、5箇の励振素子のそれぞれの共振周波数帯がスタガー状に適度に偏れた状態でパレットに装着された。
【００１４】
これ等の共振周波数の偏れた励振素子5箇を並列にまとめて、超音波電気信号を発生するSG-4105からAU-D607Xを通じて、増幅された駆動電源に接続をした。パレットの内側には、水を入れ、その中に高分子系のフィルムで防水梱包をした食品（肉）を入れ、零下に温度サークルテスト器ESPEC-CORP製MODEL-TSE-11-Aで、温度を下げて実験を行なったが、マイナス領域に於いても氷結現象は見受けられず超音波エネルギーが有効に氷結作用を抑制する効果が確認された。
【実施例２】
【００１５】
実施例1と同様の実験装置で、パレット内に水を入れ、その中に食品の試験材料として魚を選び防水梱包などの処理をすることなく、直接投入して零下に冷却しながら、食品の観察を続け、超音波の信号を断続的に、その稼動時間対休止時間のデュウテイ（duty）率を変化させた結果、同一の仕事量（稼動時間×稼動力）である場合、その隙間が、秒単位の方が分単位よりも有効に氷結防止作用がある事が判った。
【実施例３】
【００１６】
実施例2と同様の装置で魚類を食品の試料として選択をし、超音波信号の振幅を調整し、超音波エネルギーの強度を制御しながら、氷結の観察をしたが、対象とする食品の量と、零下の温度の値に多く影響を受ける事が判明したので、定量的に食品の量を決めた後に、最適の超音波エネルギーの強度を経験則として求めるのが賢明である事が判った。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波帯域の振動エネルギーを冷却中の食品に与え、食品中の水分が零下に至るも氷結する事を制御する超音波冷温食品に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から食品中の水分の氷結を制御する技術として、温度をゆるやかに低下させ氷結の核の発生を抑制する氷温処理技術や電磁波を照射する技術があったが、前者はゆるやかな温度勾配で食品の内部と外部を均一に冷却する為には、極めて長時間を要し、経済的な効率が良くないと云う重要な欠陥がある。
【０００３】
又、後者の電磁波の照射は、厚みのある食品に対して、その表面は電磁波が直接照射されるのに対して、その食物の厚みが厚くなる程、その内部までに達する経路で電磁波のエネルギーが吸収されて減衰する為に、食品の表面を内部が均一な電磁波のエネルギーを受ける事が出来ない為に、表面で最適なる強度のエネルギーは内部では不充分である。
【０００４】
逆に、内部に適当なるエネルギーを与えると、その場合、表面の部分は過剰なエネルギーを受け、食品の質が損ねられる等の重要なる欠陥を有していた。
【非特許文献１】雑誌「発明」ｖｏｌ．１０２ ２００５ Ｎｏ．１１ Ｐ８〜２０
【非特許文献２】書籍「氷温貯蔵の科学」著者 山根昭美
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、従来の技術で問題となっている経済的な効率を高める事を、食品の表面と内部を均一に氷結抑制を図る事で課題を解決する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
食品は、水分、或は、油性分等の液体を含有しているものを対象とし、その水分は超音波エネルギーを電磁波エネルギーに比較して減衰率が低い為に、食品の表面と内部とのレベル差が少なくなり、均一に氷結抑制処理を行う事が可能である。
【０００７】
超音波エネルギーは、電気的なるエネルギーを圧電体、或は、磁歪材料を用いた電気機械変換器により得る事が簡単に出来る事は周知の通りである。
即ち、食品を入れる為の容器の底面を超音波励振をさせる為に、PZTチタンジルコン酸鉛からなる駆動素子を張付け、その素子の駆動電極間に所定の超音波帯域の励振電源を接続し、目的の超音波振動エネルギーを備えた容器を得る事が出来る。
【０００８】
斯くして得られた容器を、冷却機能を有する筐体の内部に納めて、短時間に零下に冷却をするも氷結現象を呈することは、超音波エネルギーの働きにより皆無である。超音波エネルギーは解凍時に用いられる程、氷結作用を抑制する機能が強い事からも理解される筈である。
【発明の効果】
【０００９】
食品に色々な条件の超音波エネルギーを与えた結果は、いずれも、食品中の水分を零下に於いても、氷結する作用を制御する効果が見られ、従来の技術では達成されない短時間で目的が達成される経済効果が見られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明は、食品を冷却し零下に至るも氷結をさせない為に、超音波エネルギーを減衰する気体を媒体とする事なく、固体、或は、液体等を介して食品に与える事により、効率よく水分の氷結抑制作用を掌る。
【００１１】
超音波エネルギーは、掃引により発生される幅の狭いものから、広いものまでの周波帯を、或は、その振幅もランダムなものなど、食品中に定在波が生じて、或は、振動の節が生じてその部分の氷結作用を抑制する事が損なわれない様にする事も、本発明の特徴である。
【００１２】
超音波エネルギーを食品に伝達する際には、対象とする食品の量、質等に於いて箇々には容器の構造（形状であるとか、超音波エネルギー源から食品までの経路）を配慮せねばならない。
【実施例１】
【００１３】
本発明の実施例を詳記する。先ず、超音波帯域の電気信号発生器としてIWATSU社製SG-4105型 FUNCTION GENERATORを用い、電力増幅器としてSANSUI社製 AU-D607X型 INTEGRATED-AMPLIFIERを用意し、食品を入れる容器としてBRANSONIC社製のMODEL5510JMTのULTRASONIC-CLEANER用のステンレス製のパレットの底に張付けられたPZT励振素子以外にも、掃引周波数帯域の幅を拡張する為に、それぞれ前後左右に側板面に共振周波数の異なる4種類のPZTの励振素子を張付け、合計側面、前、後、左、右の4箇と底面の1箇を合わせて、5箇の励振素子のそれぞれの共振周波数帯がスタガー状に適度に偏れた状態でパレットに装着された。
【００１４】
これ等の共振周波数の偏れた励振素子5箇を並列にまとめて、超音波電気信号を発生するSG-4105からAU-D607Xを通じて、増幅された駆動電源に接続をした。パレットの内側には、水を入れ、その中に高分子系のフィルムで防水梱包をした食品（肉）を入れ、零下に温度サークルテスト器ESPEC-CORP製MODEL-TSE-11-Aで、温度を下げて実験を行なったが、マイナス領域に於いても氷結現象は見受けられず超音波エネルギーが有効に氷結作用を抑制する効果が確認された。
【実施例２】
【００１５】
実施例1と同様の実験装置で、パレット内に水を入れ、その中に食品の試験材料として魚を選び防水梱包などの処理をすることなく、直接投入して零下に冷却しながら、食品の観察を続け、超音波の信号を断続的に、その稼動時間対休止時間のデュウテイ（duty）率を変化させた結果、同一の仕事量（稼動時間×稼動力）である場合、その隙間が、秒単位の方が分単位よりも有効に氷結防止作用がある事が判った。
【実施例３】
【００１６】
実施例2と同様の装置で魚類を食品の試料として選択をし、超音波信号の振幅を調整し、超音波エネルギーの強度を制御しながら、氷結の観察をしたが、対象とする食品の量と、零下の温度の値に多く影響を受ける事が判明したので、定量的に食品の量を決めた後に、最適の超音波エネルギーの強度を経験則として求めるのが賢明である事が判った。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
超音波エネルギーを食品に与えながら冷却を続け、零下に達するも食品に含有される水分の氷結を抑制したる事を特徴とする超音波冷温食品。
【請求項２】
請求項1の超音波エネルギーは、超音波帯域で掃引する事を特徴に生成された超音波冷温食品。
【請求項３】
請求項2で記述された超音波エネルギーは、その振幅を変調させたる事を特徴とした超音波冷温食品。
【請求項４】
請求項3、4で記述した超音波エネルギーを定期、或は、不定期に断続的に印加させたる事を特徴とした超音波冷温食品。
【請求項１】
超音波エネルギーを食品に与えながら冷却を続け、零下に達するも食品に含有される水分の氷結を抑制したる事を特徴とする超音波冷温食品。
【請求項２】
請求項1の超音波エネルギーは、超音波帯域で掃引する事を特徴に生成された超音波冷温食品。
【請求項３】
請求項2で記述された超音波エネルギーは、その振幅を変調させたる事を特徴とした超音波冷温食品。
【請求項４】
請求項3、4で記述した超音波エネルギーを定期、或は、不定期に断続的に印加させたる事を特徴とした超音波冷温食品。
【公開番号】特開２００７−１８１４０１（Ｐ２００７−１８１４０１Ａ）
【公開日】平成１９年７月１９日（２００７．７．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３８０５４０（Ｐ２００５−３８０５４０）
【出願日】平成１７年１２月２９日（２００５．１２．２９）
【出願人】（０００２２９０８１）日本セラミック株式会社 (129)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年７月１９日（２００７．７．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１２月２９日（２００５．１２．２９）
【出願人】（０００２２９０８１）日本セラミック株式会社 (129)
【Ｆターム（参考）】
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