專利名稱：食品的水中冷卻水溫保持裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種不冷凍保存含有水分的食品、特別是生 鮮食品的水中冷卻水溫保持裝置(為了在水中冷卻食品，保 持其水溫的裝置)。
背景技術(shù)：
在國內(nèi)及國外的生鮮食品的流通擴(kuò)大中，用于保持生鮮
冷藏來保持鮮度的保存方法(以低溫冷藏食品，保持其鮮度、 保存食品的方法)。冷藏庫和低溫庫利用該通過低溫冷藏來保 持鮮度的保存方法保存生鮮食品，保持鮮度。該通過低溫冷 藏來保持鮮度的保存方法是通過冷藏庫等具有的空氣制冷機(jī) 將冷風(fēng)吹入庫內(nèi)、使庫內(nèi)的空氣低溫化、從而使生鮮食品自
身的溫度降至0 。c左右以保持生鮮食品的鮮度的方法。
另外，為了防止食品干燥，在家庭中通常使用由聚偏氯 乙烯和聚乙烯等合成樹脂構(gòu)成的食品包裝用保鮮膜包裝食品 并保存在冰箱等內(nèi)。但是，由于無論是多么厚的食品包裝用 保鮮膜也不能防止食品內(nèi)的水分的蒸發(fā)，所以不能保持其鮮度。
本說明書中所說的食品是指干燥物以外的食品類。例如 是魚類、肉類、烹調(diào)前后的谷物類、水果類、蔬菜類、日式 點(diǎn)心及帶餡的日式點(diǎn)心、松軟的西式糕點(diǎn)類等。
通過低溫冷藏來保持鮮度的保存方法由于極端地降低庫 內(nèi)空氣中的相對濕度，所以庫內(nèi)的空氣干燥。因此，隨著時(shí) 間的推移，生鮮食品的表面變干燥，內(nèi)部的水分也會減少。由此，生鮮食品的鮮度會降低。
另外，在用冷氣降低溫度的方法中，將食品本身的溫度降 低至0。C左右要花費(fèi)較長的時(shí)間。而且，由于生鮮食品的外部 比心部的溫度下降的快，所以在生鮮食品的外部和心部會發(fā)生 溫度差，有時(shí)當(dāng)完成了心部的冷卻時(shí)，外部已凍結(jié)，食品的組 織會發(fā)生變化。
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種不冷凍保存含有水分的 食品、特別是生鮮食品的水中冷卻水溫保持裝置。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述課題，本發(fā)明的構(gòu)成如下將被冷卻物放 入水槽中的乙醇水中，為了防止被冷卻物凍結(jié)，在水槽內(nèi)部 具有發(fā)出超聲波的超聲波振動(dòng)器，具有將乙醇水的水溫保持 為被冷卻物不凍結(jié)溫度的處理水冷卻裝置、水溫傳感器、攪 拌泵和控制上述超聲波振動(dòng)器、處理水冷卻裝置、水溫傳感 器、攪拌泵的控制裝置。
保存方法的裝置相比，可以提供一種不凍結(jié)被冷卻物而保持 食品鮮度和品質(zhì)的水中冷卻水溫保持裝置。


圖1是水中冷卻水溫保持裝置的全體裝置的剖面圖。
圖2是設(shè)置了水中轉(zhuǎn)動(dòng)網(wǎng)籠的水中冷卻水溫保持裝置的全 體裝置的剖面圖。
圖3是設(shè)置了上部傳送帶和下部傳送帶的水中冷卻水溫保 持裝置的全體裝置的剖面圖。
圖4是加入了冰塊的水中冷卻水溫保持裝置的全體裝置的 剖面圖。
圖5是在水槽內(nèi)投入了裝有安裝了擴(kuò)散并引導(dǎo)振動(dòng)的喇叭
管的超聲波振動(dòng)器的箱子、和裝有無擴(kuò)散并引導(dǎo)振動(dòng)的喇叭管 的超聲波振動(dòng)器的箱子的水中冷卻水溫保持裝置的全體裝置的 剖面圖。
具體實(shí)施例方式
如圖l所示，水中冷卻水溫保持裝置l由包括水槽蓋2a、 水槽側(cè)壁2b和水槽底2c的水槽2、超聲波振動(dòng)器3、處理水冷 卻裝置4、熱敏電阻溫度傳感器5、攪拌泵6、水中振動(dòng)擴(kuò)散網(wǎng) 7和電氣控制盤8構(gòu)成。
將由清水和乙醇組成的乙醇水10裝入水槽2內(nèi)。在該乙醇 水10在0。C左右不會凍結(jié)的條件下，為了將食品9在0。C下保存 在水中作為目的，因此，乙醇的添加量相對于清水為5%就足 夠了 。
為了保持水槽內(nèi)的乙醇水10的水溫，將水槽2的水槽蓋 2a、壁面2b和底面2c形成為2層結(jié)構(gòu)，2層間的空間形成真空， 使水槽2成為真空絕熱的絕熱結(jié)構(gòu)處理槽。
但是，也可以不使用絕熱結(jié)構(gòu)處理槽，在水槽2的外側(cè)可 以安裝絕熱材料、也可以安裝作為商品的裝飾木板等。
超聲波振動(dòng)器3安裝在水槽2的水槽蓋2a在水中的部分、 壁面2b以及底面2c上。但是，也可以根據(jù)冷卻的食品9的種類 形狀和數(shù)量，安裝在水槽蓋2a在水中的部分、壁面2b以及底 面2c中的任意一個(gè)或者兩個(gè)上。
超聲波振動(dòng)器3發(fā)出的超聲波的頻率，要選擇由水中振動(dòng) 能量的熱轉(zhuǎn)換不會影響食品9組織的程度的、且通過輸出5分 鐘的超聲波，進(jìn)行的熱轉(zhuǎn)換使接受水中振動(dòng)能量的食品9上升 rC左右的頻率。在水量100升、水深350mm的不銹鋼制的水 槽2中，使用了頻率120kHz、功率lkW的超聲波振動(dòng)器3。
另外，確認(rèn)到超聲波振動(dòng)器3發(fā)出的超聲波頻率即使是最
高2000kHz左右的頻率，也不會由水中振動(dòng)能量的熱轉(zhuǎn)換而 給食品組織以影響。因此，也可以使用25kHz左右、40 kHz 左右、80kHz左右、120kHz左右、170kHz左右、500 kHz 左右、1000 kHz左右、1500 kHz左右、2000 kHz左右的頻率。
處理水冷卻裝置4只要具有可以冷卻接受由超聲波振動(dòng) 器3振動(dòng)而產(chǎn)生的水中振動(dòng)能量，通過熱轉(zhuǎn)換在5分鐘內(nèi)上升 rc的食品9、和放在水槽2內(nèi)的乙醇水10中的食品9，而且能 夠調(diào)整水溫從而將乙醇水10保持為0 。C的充分的冷卻能力就行。
水溫傳感器^吏用以士rc的誤差進(jìn)行^f全測的熱壽丈電阻溫度
傳感器5。
熱敏電阻的控制可以通過使用控制繼電器的功能在
士0.25。C的誤差范圍內(nèi)進(jìn)行溫度控制，但是在小的誤差范圍內(nèi) 進(jìn)行控制時(shí)，由于是不停地進(jìn)行溫度控制，在繼電器的接點(diǎn)
處有時(shí)會發(fā)生問題(連續(xù)跳閘現(xiàn)象)，所以為了安全，以士rc
的i吳差進(jìn)^亍^空制。
水中振動(dòng)擴(kuò)散網(wǎng)7安裝在與安裝于水槽2內(nèi)的超聲波振動(dòng) 器3保持約20mm的間隔處。上述水中振動(dòng)擴(kuò)散網(wǎng)7用于擴(kuò)散水 槽2內(nèi)超聲波振動(dòng)器3發(fā)出的具有直線傳播性和水中振動(dòng)能量 的一點(diǎn)集中性的振動(dòng)。
食品9既可以直接放置在下側(cè)的水中振動(dòng)擴(kuò)散網(wǎng)7上，也 可以使用食品容納網(wǎng)籠ll，將食品9放入其中，將食品容納網(wǎng) 籠ll放置在下側(cè)的水中振動(dòng)擴(kuò)散網(wǎng)7上。
攪拌泵6使水槽2內(nèi)的乙醇水10循環(huán)，且使乙醇水10的水 溫均勻。
本發(fā)明的全部電氣設(shè)備由電氣控制盤8控制。
如以上說明的那樣，按照本發(fā)明實(shí)施方式的食品的水中
冷卻水溫保持裝置l，可以利用由乙醇水10的水溫是0。C的熱 傳導(dǎo)而進(jìn)行冷卻，同時(shí)利用由超聲波振動(dòng)器3發(fā)出的超聲波產(chǎn) 生的振動(dòng)向食品9的外部和心部均等且迅速地傳#番熱傳導(dǎo)。因
為單位進(jìn)行的冷卻處理可以以分鐘為單位進(jìn)行。
會發(fā)生因經(jīng)過長時(shí)間冷卻引起干燥而造成品質(zhì)變差，但是在 本發(fā)明中，因在水中冷卻食品就不會發(fā)生由干燥造成的品質(zhì) 變差。因此，完全可以避免由食品9的心部的水分轉(zhuǎn)移造成的
品質(zhì)降低。
為了保持臨近凍結(jié)的臨界溫度，必須進(jìn)行精度高的溫度 控制，在本發(fā)明中使用熱敏電阻進(jìn)行控制，將水溫設(shè)定為0。C,
以土rc的誤差保持水溫。在以往的由雙金屬的控制中，溫度
的誤差大，為士5。C左右，在該誤差內(nèi)的溫度下，由于保持低 的水溫而造成食品凍結(jié)，發(fā)生由凍結(jié)食品內(nèi)的水結(jié)晶肥大造 成的組織損傷，由于保持高的水溫而發(fā)生鮮度變差和低溫發(fā) 酵，但是本發(fā)明消除了該問題。
另外，在以往的通過低溫冷藏來保持鮮度的保存方法中， 不可能除去附著在食品上的塵土和灰塵等附著物，但是在本 發(fā)明中，具有在水中用超聲波除去附著物的清洗效果。由該 清洗效果可以提高鮮度的保持。
而且，眾所周知乙醇具有滅菌作用，本發(fā)明由于將水溫
保持在o。c，溫度的誤差范圍控制在士rc內(nèi)，所以雜菌類不繁
也進(jìn)一步判明了通過使用乙醇水IO,超聲波振動(dòng)器3的壽
命比使用純水時(shí)更長久。
而且，通過在水槽2內(nèi)和冷卻循環(huán)線上設(shè)置紫外線滅菌裝
置12，對于乙醇水10可以用紫外線防止菌類的繁殖和進(jìn)行滅
菌，得到更顯著的效果。
上述冷卻循環(huán)線是水的通道，在該通道內(nèi)，通過攪拌泵6 從水槽2引入乙醇水IO,由處理水冷卻裝置4進(jìn)行冷卻后再次 放出到水槽2中。
本發(fā)明的水中冷卻水溫保持裝置1可以設(shè)置利用作為處 理水冷卻裝置4的動(dòng)力源的處理水冷卻裝置驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)4 a的 驅(qū)動(dòng)力進(jìn)行聯(lián)動(dòng)，從而進(jìn)行發(fā)電并進(jìn)行蓄電的發(fā)電蓄電裝置 4b。
通過設(shè)置發(fā)電蓄電裝置4b,可以補(bǔ)充各裝置和照明的電 力，可以對節(jié)能做出貢獻(xiàn)。
圖2 ~ 5表示了圖1的另外的構(gòu)成例。
如圖2所示，水中冷卻水溫保持裝置la也可以設(shè)置水中轉(zhuǎn) 動(dòng)網(wǎng)籠27以代替水中振動(dòng)擴(kuò)散網(wǎng)7。水中轉(zhuǎn)動(dòng)網(wǎng)籠27用網(wǎng)等圍 住內(nèi)部具有裝入食品9的空間的周圍，形成圓筒型和箱型的形 狀。在該水中轉(zhuǎn)動(dòng)網(wǎng)籠27的一對側(cè)面上，在同一直線上具有 支持在水槽壁面2 b上的水中轉(zhuǎn)動(dòng)網(wǎng)籠2 7的驅(qū)動(dòng)裝置2 8的轉(zhuǎn)動(dòng) 軸28a、 28b，通過該轉(zhuǎn)動(dòng)軸28a、 28b，水中轉(zhuǎn)動(dòng)網(wǎng)籠27可以 與水槽2的水槽蓋2a、壁面2b和底面2c不接觸地自由轉(zhuǎn)動(dòng)。 由此，水中冷卻水溫保持裝置1 a通過將食品9裝入水中轉(zhuǎn)
動(dòng)網(wǎng)籠27中，使水中轉(zhuǎn)動(dòng)網(wǎng)籠27在水中轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)行食品9的冷
卻處理。
另外，如圖3所示，水中冷卻水溫保持裝置lb也可以在水 槽2的底面2c上設(shè)置下部傳送帶37以代替水中振動(dòng)擴(kuò)散網(wǎng)7。 此時(shí)，水中冷卻水溫保持裝置lb通過將食品9裝載在下部傳送 帶37上，設(shè)置一定的時(shí)間在水槽2內(nèi)的水中移動(dòng)，進(jìn)行食品9
的冷卻處理。
而且，冷卻浮力大的食品9時(shí)，在水槽2內(nèi)設(shè)置水中轉(zhuǎn)動(dòng) 網(wǎng)籠27時(shí)，要在水中轉(zhuǎn)動(dòng)網(wǎng)籠27的內(nèi)部制作隔壁。另外，在 水槽2內(nèi)設(shè)置有下部傳送帶37時(shí)，在水槽蓋2a的水中部分的表 面上進(jìn)一 步設(shè)置上部傳送帶38 ，通過上部傳送帶38與下部傳 送帶3 7反向地轉(zhuǎn)動(dòng)，用上部傳送帶3 8可以使漂浮食品9在水槽 2內(nèi)的水中移動(dòng)。
圖4是表示不設(shè)置處理水冷卻裝置4的水中冷卻水溫保持 裝置1 c的結(jié)構(gòu)。在不設(shè)置處理水冷卻裝置4或者因故障冷卻功 能不能正常動(dòng)作時(shí)，為了冷卻水槽2內(nèi)的乙醇水IO，也可以加 入冰塊40。
圖5表示為了利用已有的水槽作為水槽2、在水槽2內(nèi)不能 直接安裝超聲波振動(dòng)器的水中冷卻水溫保持裝置1 d的結(jié)構(gòu)。 此時(shí)，通過將超聲波振動(dòng)器3裝入超聲波振動(dòng)器容納箱50a、 50b內(nèi)，ii入水槽2內(nèi)來進(jìn)行設(shè)置。而且，在超聲波振動(dòng)器容 納箱50a、 50b的上方設(shè)置水中振動(dòng)擴(kuò)散網(wǎng)7，進(jìn)而通過將食品 9放置在水中振動(dòng)擴(kuò)散網(wǎng)7上，可以得到與最初所示的水中冷 卻水溫保持裝置l同樣的效果。
為了進(jìn)一步擴(kuò)散振動(dòng)，設(shè)置裝入安裝有擴(kuò)散并導(dǎo)向振動(dòng)的 喇叭管3a的超聲波振動(dòng)器3的超聲波振動(dòng)器容納箱50b。
另外，不僅上述的利用已有的水槽作為水槽2時(shí)，在將水 槽2的水槽蓋2a、壁面2b以及底面2c制成真空絕熱的2層結(jié)構(gòu)的 絕熱結(jié)構(gòu)處理槽時(shí)，以及改變由超聲波產(chǎn)生的振動(dòng)的行進(jìn)方向 時(shí)，也可以設(shè)置為，通過將超聲波振動(dòng)器3裝入超聲波振動(dòng)器 容納箱50內(nèi)，將超聲波振動(dòng)器容納箱50固定在水槽2的水槽蓋 2a、壁面2b以及底面2c上，放入到水槽2內(nèi)。
根據(jù)以上，本發(fā)明的水中冷卻水溫保持裝置l、la、 lb、
lc、 ld不僅可以冷卻食品，而且也可以通過提高水溫使凍結(jié)
的食品在水中解凍。另外，由于通過增加乙醇的添加量降低 乙醇水的冰點(diǎn)，所以也可以使食品在水中凍結(jié)。而且，還可 以在水中清洗食品的外部而保持鮮度，使附著在食品夕卜部的 菌類在水中進(jìn)行滅菌處理。除此以外，為了適合于裝置的用 途，通過改變超聲波的頻率以使振動(dòng)到達(dá)食品的心部時(shí)，另 夕卜，為了由振動(dòng)得到清洗食品外部的效果而調(diào)節(jié)乙醇水的水 溫為適宜時(shí)，可以在裝置的使用條件下以最適合的頻率發(fā)射
超聲波振動(dòng)器3的超聲波。
本發(fā)明的水中冷卻水溫保持裝置l、 la、 lb、 lc、 ld具有 下述l ~ 8的功能特征 (1 )通過在水中冷卻至0。C來保持鮮度，
(2) 通過保存在0。C的水中來保持鮮度，
(3) 通過滅菌來保持鮮度，
(4) 對食品外部的附著物進(jìn)行超聲波清洗，
(5) 保持冷凍食品的鮮度和急速低溫解凍冷凍食品，
(6) 解凍后保存在低溫水中來保持鮮度，
(7 )為了確認(rèn)冷凍食品的鮮度品質(zhì)，確認(rèn)急速低溫解凍、鮮 度再現(xiàn)，同時(shí)消滅附著在食品外部的菌類，
(8)處理水冷卻裝置具有高冷卻能力時(shí)，通過調(diào)整乙醇添加 量可以進(jìn)行急速冷凍。
進(jìn)而，將水中冷卻水溫保持裝置l、 la、 lb、 lc的水槽的 水槽蓋2a、壁面2b和底面2c制成真空絕熱的2層結(jié)構(gòu)的絕熱結(jié) 構(gòu)處理槽13時(shí)，通過在真空部分填充液體氮，可以進(jìn)行急速冷 凍。
權(quán)利要求
1.一種食品的水中冷卻水溫保持裝置，其特征在于，具有水槽(2)，其裝入被冷卻物(9)以及冰點(diǎn)為0℃以下的冷卻處理水(10)；處理水冷卻裝置(4)，其冷卻上述冷卻處理水(10)；水溫檢測傳感器(5)，其檢測上述冷卻處理水(10)的水溫；攪拌泵(6)，其使上述水槽(2)內(nèi)的上述冷卻處理水(10)的水溫均勻；超聲波振動(dòng)器(3)，其為防止上述被冷卻物(9)的凍結(jié)而在上述水槽(2)的內(nèi)部發(fā)射超聲波；以及控制裝置(8)，其控制上述超聲波振動(dòng)器(3)、上述水溫檢測傳感器(5)、上述處理水冷卻裝置(4)和上述攪拌泵(6)，以使上述冷卻處理水(10)的水溫保持在上述被冷卻物(9)不凍結(jié)的溫度。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的食品的水中冷卻水溫保持裝置， 其特征在于，上述處理水冷卻裝置(4)將上述冷卻處理水(10) 冷卻至0。C以下。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的食品的水中冷卻水溫保持裝置，其特征在于，上述水溫檢測傳感器(5)是以士rc以內(nèi)的誤差檢測上述冷卻處理水的水溫的熱敏電阻控制溫度傳感器。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的食品的水中冷卻水溫保持裝置， 其特征在于，上述水槽(2)具有擴(kuò)散由上述超聲波振動(dòng)器(3) 發(fā)射的超聲波產(chǎn)生的振動(dòng)的水中振動(dòng)擴(kuò)散網(wǎng)(7)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的食品的水中冷卻水溫保持裝置， 其特征在于，上述水中振動(dòng)擴(kuò)散網(wǎng)(7)設(shè)置在距離上述超聲 波振動(dòng)器(3 )約20mm處。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的食品的水中冷卻水溫保持裝置， 其特征在于，上述水槽(2)具有與上述水槽(2)內(nèi)面間隔距離地設(shè)置 的水中轉(zhuǎn)動(dòng)網(wǎng)籠(27)，上述水中轉(zhuǎn)動(dòng)網(wǎng)籠(27)形成為其內(nèi)部具有用于裝入被冷 卻物(9)的空間，并在上述水槽(2)內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的食品的水中冷卻水溫保持裝置， 其特征在于，上述水槽(2)具有設(shè)置在上述水槽(2)內(nèi)的上部傳送帶 (38)和下部傳送帶(37),上述下部傳送帶(37)與上述上部傳送帶(38)反向轉(zhuǎn)動(dòng)， 使被冷卻物(9)沿規(guī)定的方向移動(dòng)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的食品的水中冷卻水溫保持裝置， 其特征在于，上述水槽(2)是在上述水槽(2)的外表面具有 絕熱材料的結(jié)構(gòu)，或者是如下結(jié)構(gòu)上述水槽(2)的水槽蓋 (2a )、壁面(2b )以及底面(2c )為2層結(jié)構(gòu)，上述2層間的 空間保持為真空。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的食品的水中冷卻水溫保持裝置， 其特征在于，上述超聲波振動(dòng)器(3)安裝在上述水槽(2)的 上述水槽蓋(2a)、上述壁面(2b)以及上述底面(2c)中任 何 一 個(gè)上。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的食品的水中冷卻水溫保持裝置， 其特征在于，上述超聲波振動(dòng)器(3)安裝在箱(50)的內(nèi)部， 設(shè)置在上述水槽(2)內(nèi)。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的食品的水中冷卻水溫保持裝置， 其特征在于， 作為上述處理水冷卻裝置(4)的動(dòng)力源的驅(qū)動(dòng)機(jī)(4a)、 和與上述驅(qū)動(dòng)機(jī)(4a)聯(lián)動(dòng)而進(jìn)行發(fā)電蓄電的發(fā)電蓄電裝置 (4b)。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的食品的水中冷卻水溫保持裝置， 其特征在于，還具有紫外線滅菌裝置(12)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種食品的水中冷卻水溫保持裝置，其目的在于提供一種通過不用冷氣的方法、不凍結(jié)食品地冷卻并保存食品的裝置。該裝置的結(jié)構(gòu)具有水槽，其放入冷卻處理水和被冷卻物；處理水冷卻裝置，其冷卻上述冷卻處理水；水溫檢測傳感器，其檢測上述冷卻處理水的水溫；攪拌泵，其使上述水槽內(nèi)的上述冷卻處理水的水溫均勻；超聲波振動(dòng)器，其為防止上述被冷卻物的凍結(jié)而在上述水槽的內(nèi)部發(fā)射超聲波；控制裝置，其控制上述超聲波振動(dòng)器、上述水溫檢測傳感器、上述處理水冷卻裝置以及上述攪拌泵，以使上述冷卻處理水的水溫保持在上述被冷卻物不凍結(jié)的溫度。
文檔編號A23L3/00GK101336746SQ200810125818
公開日2009年1月7日 申請日期2008年6月4日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月2日
發(fā)明者竹中伸太郎 申請人:伸洋產(chǎn)業(yè)株式會社