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技術 冷凍食品の解凍及び食品の加熱に磁性体の性質を選択し、電子レンジを利用し、目的とする温度の加熱を行う方法。

出願人 河野武平河野一人
発明者 河野武平河野一人
出願日 2004年9月27日 (16年3ヶ月経過) 出願番号 2004-310204
公開日 2006年4月6日 (14年8ヶ月経過) 公開番号 2006-093071
状態 未査定
技術分野 特殊用途包装体 高周波加熱[構造] 電子レンジ 食品の凍結・冷却及び乾燥 食品の調整及び処理一般 加熱調理器
主要キーワード 上昇スピード 低温管理 温度格差 アルコール温度計 磁性素材 冷凍水 冷凍調理 弁当類
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2006年4月6日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

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課題

電子レンジの加熱で冷凍食品総菜類チルド帯の調理品を簡便に早く解凍又は加熱し、同一容器の中で異なった解凍温度加熱温度を選択する事が可能になった。

解決の手段

本発明は磁性体の保磁率の高い素材マイクロ波照射すると磁性体の発熱効果の早さを立証した。保磁力透磁率の異なる素材を配合し、混合し、マイクロ波を照射するとより早く、磁性体が発熱し、解凍や加熱の時間が短縮され、その効果を利用し、同一容器のなかで異なる温度で解凍又は加熱の温度を調整できることから、これまで利用されていなかった総菜類を入れられることから総菜類のメニューが豊富になり、新たな対応が可能になった。

概要

背景

磁性体をマイクロ波によって加熱するとき素材の選択は透磁率だけをみられ、保磁力から素材が選ばれていなかった。
マイクロ波によって磁性体を塗布した容器を加熱し、冷凍食品冷凍寿司解凍する技術はすでに本出願者によって特願2002−299612に提案されている。

業務用等の冷凍食品やチルド温度惣菜弁当類は解凍や加熱時間の短縮が常に求められ、磁性体の保磁力や透磁率の異なる素材を混合し発熱温度を短縮する技術はこれまでに存在していない。

惣菜や弁当類は同一容器の中に多くの種類が入っており、これまでの容器では種類別に異なった温度の加熱が困難であった。

概要

電子レンジの加熱で冷凍食品、総菜類チルド帯の調理品を簡便に早く解凍又は加熱し、同一容器の中で異なった解凍温度加熱温度を選択する事が可能になった。本発明は磁性体の保磁率の高い素材にマイクロ波を照射すると磁性体の発熱効果の早さを立証した。保磁力、透磁率の異なる素材を配合し、混合し、マイクロ波を照射するとより早く、磁性体が発熱し、解凍や加熱の時間が短縮され、その効果を利用し、同一容器のなかで異なる温度で解凍又は加熱の温度を調整できることから、これまで利用されていなかった総菜類を入れられることから総菜類のメニューが豊富になり、新たな対応が可能になった。

目的

冷凍食品やチルド温度帯のなかで数種類の総菜類が混ざって入れていたり、解凍最適温度や加熱温度が異なる総菜類が入っている容器のなかでマイクロ波を照射し、解凍又は加熱するときは、解凍温度又は加熱最適温度に合わせた磁性体の保磁力並びに透磁率を計画し、冷凍食品やチルド温度で保存されている惣菜類を入れている容器の外部に、それぞれ最適配合をした磁性体を塗布すると同一時間に同じ電子レンジの中で冷凍食品やチルド温度帯の惣菜類を目的とする

効果

実績

技術文献被引用数
2件
牽制数
1件

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請求項1

磁性体にマイクロ波照射し加熱することによって磁性体の温度上昇を計るとき、磁性体の持つ保磁力の高い磁性素材を選択することによって、設定する温度までの温度上昇時間が短縮でき、磁性体の発熱エネルギーの効率を高めることができる。

請求項2

磁性体にマイクロ波を照射し、加熱することによって磁性体の温度上昇を計るとき、保磁力が高く、透磁率の高い磁性の素材を選択することによって、磁性体の温度上昇の相乗効果があり、設定する温度までの昇温時間が短縮することができ、磁性体の発熱エネルギーの効果を高めることができる。

請求項3

磁性体にマイクロ波を照射し、加熱することによって磁性体の温度上昇を計るとき、保磁力が異なり、透磁率の異なる、2種類以上の磁性体を配合し混合することによって、設定する温度までの磁性体の全体温度の昇温時間が短縮する事ができ、磁性体の発熱エネルギーの効果を高めることが出来る。

請求項4

磁性体にマイクロ波を照射し、加熱することによって磁性体の温度上昇を計るとき、保磁力が異なり、透磁率の異なる磁性体を2種類以上積層すると、設定する温度までの磁性体全体の温度の昇温時間が短縮することができ、磁性体の発熱エネルギーの効果を高めることができる。

請求項5

冷凍食品解凍チルド温度帯総菜類において、冷凍食品及び食品を入れる容器磁性材料を塗布し、マイクロ波によって加熱するとき請求項1、請求項2、請求項3、請求項4,の磁性体が持つ特性を選択し、冷凍食品及び食品の容器に塗布し、電子レンジによって加熱すると冷凍食品の解凍や食品の加温が短時間に処理できる。

請求項6

冷凍食品やチルド温度帯の総菜類の解凍及び加熱において同一容器の中で異なった温度で解凍や加熱が求められている惣菜類では、容器に塗布する、磁性体の保磁力、透磁率並びに異なったキュリー温度を選択し、求められる解凍温度加熱温度に合わせて、冷凍調理品やチルド温度帯の総菜類を入れる容器の外部に磁性体を塗布することによって、同一電子レンジ内で、同一処理時間のなかで異なった温度の解凍または加熱ができる。

発明の詳細な説明

発明に属する技術分野

0001

本発明はマイクロ波によって磁性体を加熱した場合の発熱時間の短縮とそのエネルギー効率を高める方法に関する。

背景技術

0002

磁性体をマイクロ波によって加熱するとき素材の選択は透磁率だけをみられ、保磁力から素材が選ばれていなかった。
マイクロ波によって磁性体を塗布した容器を加熱し、冷凍食品冷凍寿司解凍する技術はすでに本出願者によって特願2002−299612に提案されている。

0003

業務用等の冷凍食品やチルド温度惣菜弁当類は解凍や加熱時間の短縮が常に求められ、磁性体の保磁力や透磁率の異なる素材を混合し発熱温度を短縮する技術はこれまでに存在していない。

0004

惣菜や弁当類は同一容器の中に多くの種類が入っており、これまでの容器では種類別に異なった温度の加熱が困難であった。

発明が解決しようとする課題

0005

磁性体を容器に塗布し、マイクロ波で加熱することによって冷凍食品、冷凍寿司を解凍する方法において、解凍のための昇温時間を短縮することによって、業務用等の処理効率が改善でき、エネルギー効率も改善できる。磁性体の保磁力の高い素材で且つ、透磁率の高い素材を選択することから解凍時間が短縮できる。

0006

磁性体を塗布した容器にマイクロ波を照射し、冷凍食品、冷凍寿司等を解凍及び食品の加熱において、磁性体の保磁力が高く且つ透磁率の高い素材と保磁力が低く透磁率の低く、共に飽和磁束密度の高い素材を2種類以上混合し、配合し、塗布した容器にマイクロ波を照射すると、同一磁性体を単体で塗布した容器で解凍又は加熱する時間よりも、解凍時間や加熱時間は、約1/4〜1/2に短縮する事ができる。

0007

磁性体を塗布した容器にマイクロ波を照射し、冷凍食品、冷凍寿司等を解凍及び食品の加熱において、磁性体の保磁力が高く、且つ透磁率の高い素材と保磁力が低く透磁率の低い素材を2種類以上積層し、塗布した容器にマイクロ波を照射すると、同一磁性体を単体で塗布した容器で解凍又は加熱するよりも、解凍時間及び食品の加熱時間は約1/4〜1/2に短縮する事が出来る。

0008

冷凍食品やチルド温度帯のなかで数種類総菜類が混ざって入れていたり、解凍最適温度加熱温度が異なる総菜類が入っている容器のなかでマイクロ波を照射し、解凍又は加熱するときは、解凍温度又は加熱最適温度に合わせた磁性体の保磁力並びに透磁率を計画し、冷凍食品やチルド温度で保存されている惣菜類を入れている容器の外部に、それぞれ最適配合をした磁性体を塗布すると同一時間に同じ電子レンジの中で冷凍食品やチルド温度帯の惣菜類を目的とする解凍温度や加熱温度によって、加温することができる。

発明が解決するためにの手段

0009

冷凍食品のなかでも弁当類、総菜類は多品目の惣菜が同時に入れ、短時間に、美味な味覚を残した解凍が常に求められている。なかでも低出力家庭用の電子レンジにおいても可能な早い解凍が求められていた。又チルド温度帯で入れられている惣菜や弁当類も同じ問題があり、コンビニエンスでは1日3回の配送をおこなって品質の確保に多くの経費掛けている。0℃の温度で管理でき、同一容器のなかで加熱温度が目的別に区分できると総菜類の種類も豊富に入れられる。例えば、コンビニエンスの弁当類には刺身は全く利用されていないし、野菜類のあえ物も低温管理の品目は入れていない。同一容器内では電子レンジをつかって加熱するときの対応できる範囲が広がり、総菜類のメニューが豊富ににる。
この解決によって、冷凍食品の種類やチルド温度の管理によって、惣菜類などの調理品が豊富に組み合わすことができる。

0010

磁性体とマイクロ波加熱による温度の上昇を磁性体の保磁力、透磁率、磁束密度キュリー温度が異なる数種類組み合わせ、どのような温度上昇効果の違いがあるかを実験した。
磁性体は保磁力、透磁率、磁束密度、キュリー温度の異なる磁性体によって行った。
磁性体は平均、粒子10μmに加工し、マイクロ波の反応最適粒子において反応を見た。マイクロ波の出力は0.1〜0.5kwを調整できるシステムによって実験した。
その結果、保磁力及び透磁率の高い磁性体と保磁力及び透磁率の低い素材を混合すると加熱温度の上昇が早く、保磁力及び透磁率が近い素材の配合は温度上昇の時間が長いことが判明した。昇温時間は出力に比例し大きいほど早くなる。

0011

冷凍食品の解凍は出来るだけ早い解凍が経済的にも品質においても効果的である。
解凍の実験は磁性体の保磁力及び透磁率、磁束密度、キュリー温度の違う素材を利用し、耐熱性ビーカーに水を凍結し、ビーカーの外部にそれぞれの磁性体を水で液状にして、スプレー噴霧し、表面が乾燥した状態において、ビーカーの開口部分をアルミ箔被い直接マイクロ波が冷凍水に照射しないようにして、電子レンジによって解凍時間によって比較した。
その結果、保磁力、透磁率の格差がある磁性体を混合し、噴霧し、塗布したビーカーとビーカーに積層し噴霧し塗布したビーカーの解凍時間は大きな違いがなく、早い解凍時間が得られた。その時間差は、単体の磁性体を塗布したビーカーの約1/4〜1/2に短縮できる。
次に磁性体の保磁力が高く、透磁率の高い素材ほど温度の上昇が早く、解凍する時間も早いことが確認できた。この結果、磁性体にマイクロ波照射し、温度が上昇する熱量は、比熱の大きさと一定の相関性があることが確認できた。

0012

冷凍食品や弁当などのチルド温度で、数種類の惣菜類、和風洋風中華そして刺身、漬け物などが同一容器の中で冷凍加工又はチルド温度帯で、目的に合わせた温度で解凍又は加熱できるシステムが求められている。弁当等の容器は異なった総菜類を小分けにし、味覚が混ざらないように細分化して入れている。その容器の外部に目的にあった磁性体の保磁力、透磁率、キュリー温度を選択し塗布し、容器の蓋の部分からマイクロ波が直接照射できない構造にし、電子レンジに入れると、それぞれ目的とする温度格差のある解凍が得られた。同一容器の中で同じ時間に温度格差のある解凍や加温が可能となった。
惣菜類の解凍や加温で求められる温度は5〜80℃と格差があるが磁性体のキュリー温度によって最適温度の調整ができ、温度格差は、磁性体の保磁力、透磁率、飽和磁束密度によって選択できる。5〜20℃の低温度で解凍又は加熱が求められる刺身や、漬け物類の総菜類と米飯類は50〜60℃、天ぷら肉調理品は70〜80℃の高い温度で解凍や加温が求められる惣菜と区別ができる。目的にあった温度が電子レンジのなかで得られる。低温の刺身や漬け物は磁性体の発熱する輻射熱によって調整でき、惣菜の盛りつけの配列位置によって温度の調整ができる。

発明実施の形態

0013

磁性素材はNi−Znフェライト粉体を利用した。磁性体の各フェライトは粒子の平均を10μに、マイクロ波の吸収効率に合わせ加工した。
マイクロ波の照射は0.1〜1kw間で出力が調整でき、マイクロ波を導波管から誘導し、導波管の中に試験管を入れ、温度センサーによって温度の変化を測定できるシステムによって行った。
実験は、各磁性体の特性と磁性体の温度上昇と時間の関係を見た。
▲1▼Ni−Znフェライト(フェライト材料名4t6a)
磁束密度250mTキュリー温度80℃保磁力8A/m
初透磁率550
▲2▼Ni−Znフェライト(フェライト材料名4t6)
磁束密度270mT キュリー温度110℃ 保磁力16A/m
初透磁率600(5MHz)
▲3▼Ni−Znフェライト(フェライト材料名4s1s)
磁束密度320mT キュリー温度150℃ 保磁力40A/m
初透磁率450(5MHz)
各フェライト▲1▼、▲2▼、▲3▼のNi−Znフェライトの粉末を2.5gずつ水10mlに溶かし、0.2kWのマイクロ波の出力で照射し、温度の上昇と時間を計測した。
▲4▼磁性体▲1▼と▲2▼のNi−Znのフェライトを1.25gを加え合計2.5gを入れ、水10mlを入れ撹拌し、0.25kwのマイクロ波の出力で照射した。
▲5▼磁性体の保磁力格差がある▲1▼と▲3▼のNi−Znフェライトを1.25gを加え、2.5gを水 10mlを入れ撹拌し、0.2kWのマイクロ波出力で加熱した。
▲1▼、▲2▼、▲3▼、▲4▼、▲5▼のNi−Znフェライト溶液の温度の上昇と時間の結果であり、初期温度は共に23℃である。

▲1▼、▲2▼の加熱温度と時間差は、共に200秒ほどで約80℃に達し、▲1▼、と▲2▼の格差はそれ程見られなかった。このときの保磁力の格差は8A/m、磁束密度は20mT、キュリー温度は30℃、0.2kwの出力では大きな格差が見られなかった。保磁力の大きい▲3▼は180秒で約100℃に達した、この温度の上昇は、▲1▼、▲2▼とは異なる温度上昇の放物線を描き上昇する。
マイクロ波による加熱では保磁力の格差が大きな要素であることが示された。
▲4▼の▲1▼と▲2▼を混合した時は温度の上昇スピードは▲3▼とほぼ同程度であった。
次に磁性体▲1▼と▲3▼を混合した▲5▼は▲1▼,▲2▼,▲3▼、▲4▼とは異なる温度上昇が見られ、昇温時間は80℃で1/4に短縮できることが示された。保磁力の格差がある磁性体を混合するとマイクロ波による加熱では早い温度上昇が見られる。

0014

磁性体のマイクロ波加熱による冷凍食品においても同様な結果が得られるか可能か実験を試みた。
実験では100ccのビーカーに磁性体▲1▼、▲2▼、▲3▼、▲4▼、▲5▼の粉末に水で液状にし、噴霧器においてビーカーに噴霧し、積層では▲1▼と▲3▼を個別に噴霧し、積層を作り、乾燥後に電子レンジで実験した。
マイクロ波加熱は0.5kwの家庭用電子レンジによって行った。
実験では100ccのビーカーに水70ccを入れ−10℃に凍らし、マイクロ波が直接照射できないようにアルミ箔で開口部を被い120秒と200秒間後の温度の変化を見た。温度はアルコール温度計によって測定した。

実験の結果、冷凍品の解凍温度は

0013

の実験による温度上昇と同様の傾向があり、解凍に必要な比熱も温度の上昇と類似した格差が生じることが解り、解凍には磁性体の保磁力の格差がある素材の選択が必要であることが示された。

0015

総菜類は一般的に低温の温度管理が必要である。低温の温度管理は、惣菜に付着している一般生菌の増殖の予防と味覚の安定にあり、総菜類の多くは低温の0℃が求められる。総菜類を食べるときの食感の温度は刺身や漬け物、野菜類のあえ物は10〜18℃、和風の煮付けは約40〜50℃、米飯類は50〜60℃、天ぷら、肉惣菜類は50〜70℃である。多くの弁当類はこれらの総菜類が同じ容器に入っており、加熱の難しさがここにある。電子レンジ解凍の惣菜では刺身や江戸前寿司が入らない。
磁性体をマイクロ波によって照射したとき、保磁率の格差で温度の上昇に違いがあり、温度の上昇と比熱に一定の計算が可能であれば、弁当に利用されている容器に異なった磁性体を塗布し、電子レンジによる加熱によって異なった温度の上昇格差が得られるかを実験した。
実験では市販されている弁当容器を利用した。この容器は米飯類のスペース、総菜類のスペースが5つの解れ、4つは同程度の大きさのスペースがあり、他に一つ小さな漬け物のスペースである。煮汁が他のスペースに流れないように包装容器には凹凸が付けられた構造に加工されている。
この凹凸の裏面に磁性体▲1▼▲3▼▲5▼を塗布した。米飯には▲3▼を塗布し、天ぷらと肉じゃがには▲5▼を塗布し、刺身と漬け物には▲1▼を塗布した。米飯は150gを入れ、容器の裏には▲3▼を塗布し、天ぷらはカボチャタマネギそしてイカを合わせて80gを入れ、肉じゃがは70gを入れ、容器の裏に▲5▼を塗布し、刺身はハマチを3切れ40g入れ▲1▼を容器の裏側に塗布し、和風の煮付けには60gを入れ▲3▼を塗布し、漬け物はタクワン10gを入れ、容器の裏側に▲1▼を塗布し、弁当の容器の蓋はアルミ箔で被いマイクロ波を遮断した構造を維持し、−1℃の冷蔵庫で1時間冷却したあと、全体の温度が均一になっていることを確認ごに、電子レンジに入れ、200秒間加熱し、温度を確認した。米飯は25℃、和風の煮付けは28℃、天ぷらと肉じゃがは70℃、刺身と漬け物は15℃で加熱されていた。
米飯は部分的に温度の格差が見られた。その原因は▲3▼の磁性体では加熱の比熱が米飯の量に対して不足していることを示している。天ぷらと肉じゃがは最適温度で加熱されており、刺身と漬け物は鮮度を保ち味覚の変化は見られなかった。この事から加熱する容量と磁性体を塗布する比熱及び構造でほぼ均一な加熱が可能であることが示された。
冷凍食品においても始めから解凍に必要な比熱を計算し、磁性体のマイクロ波の加熱温度から最適解凍温度は調整することが確認できた。

発明の効果

0016

0012

0013

0014

0015

の実験の結果、磁性体の素材の選択によって解凍や加熱の時間が短縮できることが解り。磁性体の異なる素材を配合することから発熱の熱カロリーの違いがあり、その違いを利用し、解凍温度、加熱温度の異なった解凍や加熱が同一容器の中でも出来ることが解った。その結果、同一容器の中で低温で鮮度や安全性を維持し、目的にあった加熱が出来、多くの惣菜の種類を入れたなかで安全な品質管理が可能になる。

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