冷凍食品
冷凍ベリー
カナダのスーパーマーケットの冷凍加工食品売り場

食品を冷凍すると、調理した時から食べる時まで保存することができます。昔から、農家や漁師、罠猟師は冬の間、暖房のない建物で穀物や農産物を保存してきました。 [ 1 ]食品を冷凍すると残留水分が氷になり、ほとんどの細菌種の増殖が抑制されるため、分解が遅くなります。食品業界では、機械的冷凍と極低温冷凍（または瞬間冷凍）の2つのプロセスがあります。冷凍速度は食品の品質と食感を保つために重要です。より速い冷凍はより小さな氷結晶を生成し、細胞構造を維持します。極低温冷凍は、液体窒素の温度が-196 °C（-320 °F）と非常に低いため、利用可能な最も速い冷凍技術です。[ 2 ]

現代の家庭では、家庭用冷凍庫を用いて食品を保存しています。家庭では、食品を購入したその日に冷凍することが一般的なアドバイスでした。2012年にスーパーマーケットグループが行ったイニシアチブ（英国の廃棄物・資源行動プログラムの支援を受けています）では、食品を「賞味期限までできるだけ早く」冷凍することを推奨しています。食品基準庁は、食品がその期限まで適切に保管されている限り、この変更を支持していると報じられています。[ 3 ]

防腐剤

冷凍食品には防腐剤を添加する必要はありません。食品の温度が-9.5℃（15℉）以下であれば微生物は増殖しないため、それだけで食品の腐敗を防ぐのに十分です。食品を長期保存する場合は、さらに低い温度で保存する必要がある場合があります。無味無臭の安定剤であるカルボキシメチルセルロース（CMC）は、製品の品質を損なわないため、冷凍食品に一般的に添加されます。[ 4 ]

歴史

冬の霜を利用して自然に食品を冷凍する方法は、何世紀にもわたって寒冷な気候の地域に住む人々によって利用されてきました。

1861年、トーマス・サトクリフ・モートがオーストラリアのシドニーのダーリング・ハーバーに世界初の冷凍工場を設立しました。これが後のニュー・サウス・ウェールズ・フレッシュ・フード・アンド・アイス・カンパニーとなります。モートは、1853年にシドニーに到着し、1861年に初の製氷特許を登録したフランス生まれの技術者、ウジェーヌ・ドミニク・ニコルの実験に資金を提供しました。冷凍肉の最初の試験出荷は1868年にロンドンで行われました。彼らの機械が冷凍肉取引に使用されることはなかったものの、モートとニコルは国内取引向けに商業的に実現可能なシステムを開発したのです。その投資による収益はモートにとってごくわずかでした。オーストラリアとニュージーランドからヨーロッパへの冷凍肉の定期出荷は1881年に始まり、ダニーデン号に積載された冷凍ニュージーランド産羊がロンドンに輸出されました。

1885年までに、この技術を用いて、少量の鶏とガチョウが断熱ケースに入れられてロシアからロンドンへ輸送されるようになった。1899年3月、「英国冷凍・関連利益」誌は、食品輸入会社「バーセルマン・ブラザーズ」が、冬の3、4ヶ月間にわたり、ロシアの3つの倉庫からロンドン、ローワー・シャドウェルのニュースター埠頭へ、毎週約20万羽の冷凍ガチョウと鶏を輸送していたと報告した。この冷凍食品取引は、ロシアの3つの倉庫とロンドンの倉庫にリンデ社の冷気冷凍プラントが導入されたことにより可能になった。シャドウェルの倉庫は、冷凍品をロンドン、バーミンガム、リバプール、マンチェスターの市場に出荷されるまで保管した。この技術は後に食肉加工業界にも応用された。

1929年、クラレンス・バーズアイは「急速冷凍」をアメリカ国民に紹介しました。バーズアイが食品冷凍に興味を持ったのは、 1912年と1916年にラブラドールで毛皮猟の遠征中に、先住民が自然の凍結を利用して食品を保存しているのを目にした時でした。[ 5 ] 1920年代にカナダへ狩猟旅行に出かけ、先住民イヌイットの伝統的な保存方法を目の当たりにしたことが、バーズアイの食品保存方法に直接的なインスピレーションを与えました。[ 6 ]

アイスランド漁業委員会は1934年に設立され、業界の革新を促し、漁師に漁獲物の急速冷凍を奨励しました。 最初の冷凍魚会社の一つであるÍshúsfélag Ísfirðingaは、 1937年に合併によりアイスランドのイーサフィヨルズルに設立されました。 [ 7 ]より先進的な試みとしては、エレノア・ルーズベルトのロシア訪問の際に 冷凍食品を提供したことがあります。また、第二次世界大戦末期には、オレンジジュース、アイスクリーム、野菜を使った実験が軍によって行われました。

テクノロジー

東京築地市場でバンドソーを使って冷凍マグロを切る様子（2002年）

冷凍食品市場と同様に、冷凍技術自体も、より迅速、より効率的、そしてより費用対効果の高いものへと進化しています。バーズアイの研究が示すように、冷凍速度が速いほど氷結晶が小さくなり、製品の保存状態が良くなります。[ 8 ]

バーズアイが考案した液体窒素への浸漬を用いた極低温冷凍法は、現在でも使用されている。[ 9 ]しかし、コストが高いため、魚の切り身、魚介類、果物、ベリー類などに限定されている。また、より低温（-70℃（-94℉））に食品を浸漬して冷凍することも可能だが、これはより安価で、機械的冷凍によって生成される液体二酸化炭素を使用する（下記参照）。[ 8 ]

ほとんどの冷凍食品は、通常の冷凍庫と同様の蒸気圧縮冷凍技術を用いた機械的なプロセスで冷凍されています。このようなプロセスは大規模になるほどコストは低くなりますが、通常は時間がかかります。（建設という形での先行投資も必要です。）それでも、食品から冷媒への熱伝達を高速化するために、様々なプロセスが考案されてきました。 [ 8 ]

  • エアブラスト冷凍は最も古く、最も安価な方法です。食品は空気が冷たい冷凍室に入れられます。空気は食品に強制的に吹き付けられるか（「ブラスト」）、または静止した状態で放置されます。この方法では、他の方法に比べて大きな塊の食品（通常は肉や魚）をより簡単に処理できますが、処理にはかなり時間がかかります。
    • ベルト冷凍機は、冷蔵室内にコンベアベルトを設置するだけです。
    • トンネル冷凍はエアブラスト冷凍の変種で、食品をトロリーラックに載せてトンネルに送り、冷気が継続的に循環する仕組みです。
    • 流動床凍結は、エアブラスト凍結の一種で、ペレット状の食品を下から高速で流れる冷気で吹き飛ばし、流動床を形成する方法です。食品のサイズが小さいことと高速で流れる空気が相まって、良好な熱伝達が得られ、より速い凍結が実現します。
  • 接触冷凍は、空気以外の物理的な接触を利用して熱を伝達します。直接接触冷凍では、製品が冷媒と直接接触しますが、間接接触冷凍では間に板を挟んで行います。
    • プレート冷凍は、接触冷凍の最も一般的な方法です。食品を冷たい金属板の間に置き、軽く押さえて接触状態を保ちます。
    • コンタクトベルト冷凍は、コンベアベルトとプレート冷凍を組み合わせたものです。主に果物の果肉、卵黄、ソース、スープなどに使用されます。
    • 浸漬凍結は、製品を冷たい冷媒液に浸漬し、通常はコンベアベルト上で凍結させる方法です。製品は冷媒液と直接接触している場合もあれば、膜で隔てられている場合もあります。この方法は、大きな粒子の外殻を凍結させることで水分の損失を抑えるのに使用できます。

個別急速凍結とは、「個別」（ブロック全体ではない）かつ「迅速」（最大数分で完了する）なあらゆる凍結方法を含む説明的な用語です。極低温凍結、流動床凍結、あるいはこの定義を満たすその他の技術がこれに該当します。

パッケージ

冷凍食品の包装は、充填、密封、冷凍、保管、輸送、解凍、そして多くの場合調理の全過程を通じてその完全性を維持する必要があります。[ 10 ]多くの冷凍食品は電子レンジで調理されるため、メーカーは冷凍庫から電子レンジに直接持ち込める包装を開発しました。

1974年、最初の差動加熱容器（DHC）が一般に販売されました。DHCは、冷凍食品に適切な量の熱が伝わるように設計された金属製のスリーブです。スリーブの周囲には様々な大きさの開口部が設けられており、消費者は最も熱を必要とする冷凍食品をスリーブに入れます。これにより、適切な調理が保証されました。[ 11 ]

今日では、冷凍食品の包装にはさまざまな選択肢があります。箱、カートン、袋、パウチ、ボイルインバッグ、蓋付きトレイや鍋、結晶化PETトレイ、複合缶やプラスチック缶などです。[ 12 ]

科学者たちは冷凍食品包装の新たな側面を研究し続けています。アクティブパッケージングは​​、細菌やその他の有害物質の存在を能動的に検知し、無害化する多くの新技術を提供します。アクティブパッケージングは​​、賞味期限の延長、製品の安全性の維持、そして食品の長期保存に役立ちます。アクティブパッケージングのいくつかの機能が研究されています。

栄養素への影響

急速冷凍のプロセス自体は、一般的に食品の栄養成分を効果的に保持し、ビタミンの損失はわずかであるため、新鮮な食品に代わる費用対効果が高く栄養価の高い代替品となります。しかし、パッケージ食品など、予め味付けされた冷凍食品には、かなりの量の塩分や脂肪が添加されている場合があります。そのため、栄養成分表示と原材料リストをよく読むことをお勧めします。[ 14 ]

冷凍果物と野菜のビタミン含有量

  • ビタミン C : 通常、他のどのビタミンよりも高濃度で失われます。[ 15 ]ビタミン C の損失の原因を決定するために、エンドウ豆を対象とした研究が行われました。10% のビタミンの損失はブランチング段階で発生し、残りの損失は冷却および洗浄段階で発生しました。[ 16 ]ビタミンの損失は実際には冷凍プロセスによるものではありませんでした。エンドウ豆とリマ豆を含む別の実験が行われました。この実験では、冷凍野菜と缶詰野菜の両方を使用しました。冷凍野菜は -23 °C (-10 °F) で保管され、缶詰野菜は室温 24 °C (75 °F) で保管されました。0、3、6、12 か月保管した後、野菜は調理ありと調理なしの両方で分析されました。実験を行った科学者オハラは、「消費者の食卓に並ぶまでの2種類の野菜のビタミン含有量の観点から見ると、冷凍保存、缶詰、ガラス容器での加工といった保存方法による顕著な利点は見られなかった」と述べた。[ 17 ]
  • ビタミンB1 （チアミン）：ビタミンB1の25%の損失は正常です。チアミンは水に溶けやすく、熱によって破壊されます。[ 18 ]
  • ビタミンB2 （リボフラビン）：冷凍がリボフラビン濃度にどのような影響を与えるかに関する研究は十分に行われていません。これまでに行われた研究は結論が出ていません。ある研究では緑色野菜のビタミンが18%失われ、別の研究では4%の損失が見られました。[ 19 ]リボフラビンの損失は冷凍プロセス自体ではなく、冷凍前の準備に関係しているというのが一般的な見解です。
  • ビタミンA（カロテン）：ほとんどの野菜は、冷凍準備や冷凍中にカロテンが失われることはほとんどありません。ビタミンの損失の多くは、長期保存中に発生します。[ 20 ]

効果

南極マクマード基地の冷凍食品倉庫

冷凍は食品保存の有効な手段です。食品の腐敗を引き起こす病原菌は、低温下では死滅するか、増殖速度が遅くなるためです。しかし、病原菌は高温よりも低温で生存する可能性が高いため、冷凍は煮沸などの加熱処理よりも食品保存効果が低くなります。[ 21 ]冷凍を食品保存方法として使用することに伴う問題点の一つは、冷凍によって不活性化された（ただし死滅はしていない）病原菌が、冷凍食品を解凍した際に再び活性化する危険性です。

食品は冷凍することで数ヶ月間保存できます。長期冷凍保存には、-18℃（0°F）以下の一定温度が必要です。[ 22 ]

解凍

冷凍した食品の多くは、調理前に解凍する必要があります。冷凍肉は、均一に火が通り、食感も良く、最良の仕上がりを得るために、調理前に解凍することをお勧めします。

冷凍庫の霜取りシステムは、厚い氷の層が形成されることなく機器が適切に動作し、蒸発器コイルが熱を吸収してキャビネットを冷却するのを防ぎます。

理想的には、病原菌の大幅な増殖を防ぐため、ほとんどの冷凍食品は冷蔵庫で解凍する必要があります。しかし、これにはかなりの時間がかかります。

食品は、多くの場合、次のいずれかの方法で解凍されます。

  • 室温では、外側は解凍されても内側は凍ったままになる可能性があるため危険です[ 23 ]
  • 冷蔵庫内[ 23 ] [ 24 ]
  • 電子レンジで[ 23 ]
  • プラスチックで包んで冷水[ 23 ]または流水に浸す

時間的な制約や知識不足のため、冷凍食品を室温で解凍してしまう人がいます。このような食品は調理後すぐに消費するか廃棄する必要があります。再冷凍しても病原菌は死滅しないため、再冷凍や冷蔵は絶対にしないでください。

品質

凍結速度は、食品の細胞内および細胞外空間に形成される氷結晶の大きさと数に直接影響を及ぼします。低速凍結では氷結晶の数は少ないものの大きくなり、高速凍結では氷結晶の数は小さくなりますが、氷結晶の数は多くなります。この氷結晶の大きさの違いは、凍結濃縮プロセスを通じて冷凍保存中の残留酵素活性の程度に影響を及ぼす可能性があります。凍結濃縮プロセスは、流体媒体中に存在する酵素と溶質が氷結晶の形成の間に濃縮されるときに発生します。[ 25 ]大きな氷結晶の形成によって媒介される凍結濃縮レベルの上昇は、酵素による褐変を促進する可能性があります。[ 26 ]

大きな氷​​結晶は食品の細胞壁を突き破り、解凍時に食品の食感を損なったり、天然の果汁が失われたりする原因となる。[ 27 ]そのため、換気式機械冷凍、非換気式機械冷凍、液体窒素による極低温冷凍で冷凍した食品には質的な違いが見られる。[ 28 ]

反応

2007年の調査によると、アメリカ人は平均して年間71回冷凍食品を消費しており、そのほとんどは調理済みの冷凍食品である。[ 29 ]

参照

注記

  1. ^トレスラー、エヴァース著 『食品の冷凍保存』 pp. 213-217
  2. ^ Sun, Da-Wen (2001).食品冷蔵の進歩. Leatherhead Food Research Association Publishing. p.318. (極低温冷蔵)
  3. ^スミザーズ、レベッカ（2012年2月10日）「セインズベリー、食品廃棄物削減を目指して食品冷凍に関するアドバイスを変更」ガーディアン紙。 2012年2月10日閲覧。大手スーパーマーケットチェーンは、食品廃棄物のさらなる削減を目指す国家的な取り組みの一環として、長年消費者に推奨されてきた購入当日の食品冷凍に関するアドバイスを変更する。[...] 代わりに、製品の「消費期限」までできるだけ早く食品を冷凍するよう顧客に勧める。この取り組みは、政府の廃棄物諮問機関である廃棄物・資源行動プログラム（Wrap）によって支持されている。[...] 英国食品基準庁の食品安全専門家、ボブ・マーティン氏は、「食品が提供された指示に従って保管されている限り、購入日以降の冷凍は食品安全上のリスクをもたらすことはないはずだ」と述べた。[...]
  4. ^アースデル、マイケル、ロバート.冷凍食品の品質と安定性：時間・温度許容範囲とその重要性. pp. 67-69
  5. ^ 「冷凍食品」マサチューセッツ工科大学。2022年1月28日。
  6. ^ 「バーズアイ冷凍野菜・冷凍食品の起源」バーズアイ. 2024年7月29日閲覧。
  7. ^ Hraðfrystihúsið - Gunnvör hf. (2012 年 1 月 10 日)、Öld frá stofnun Íshúsfélags Ísfirðinga hf.（アイスランド語）、2018 年 10 月 9 日にオリジナルからアーカイブ、 2017 年5 月 31 日に取得
  8. ^ a b c「果物と野菜の冷凍」 www.fao.org . 2020年4月6日閲覧。
  9. ^ p.157-170、応用生物学研究所、シュプリンガー・フェアラーク
  10. ^デカロー、ロバート.電子レンジ食品：新製品開発. pp. 45-48
  11. ^ウェラン、スターレ著『パニック・イン・ザ・パントリー：あなたが買う食品に関する事実と誤解』
  12. ^ラッセル、グールド.食品保存料. pp. 314
  13. ^サン・ダウェン著『冷凍食品の加工と包装ハンドブック』786-792頁
  14. ^ 「冷凍食品：便利で栄養価が高い」www.eatright.org。
  15. ^トレスラー、エヴァース著『食品の冷凍保存』pp. 620-624
  16. ^トレスラー、エヴァース著『食品の冷凍保存』961-964頁
  17. ^トレスラー、エヴァース著『食品の冷凍保存』627ページ
  18. ^グールド、グラハム.食品保存の新方法. pp. 237-239
  19. ^トレスラー、エヴァース、pp. 973-976
  20. ^トレスラー、エヴァース著『食品の冷凍保存』976-978頁
  21. ^マトルティ、M.食品包装と保存. pp. 112-115
  22. ^トレスラー、エヴァース、エヴァース著『冷凍庫の中へ―そしてそこから』pp. 56-82
  23. ^ a b c d 「消費者リソース - NSFインターナショナル」www.nsf.org。
  24. ^ 「冷蔵庫の取扱説明書」www.fridgemanuals.com。
  25. ^ Samsel K, Meghani A. 商業​​冷凍がホウレンソウ（Spinacia oleracea）のビタミン濃度に及ぼす影響. J Undergrad Life Sci. 2021年7月23日
  26. ^ van der Sman, RGM 冷凍野菜・果物の品質に対する加工要因の影響. Food Eng Rev 12, 399–420 (2020)
  27. ^ WF Stoecker著『Industrial Refrigeration Handbook』（2000年）、第17章「食品の冷凍と冷凍」、17.10「冷凍プロセス」
  28. ^食品分析実験マニュアル. ニールセン, S. スザンヌ. (第2版). ニューヨーク: シュプリンガー. 2010. ISBN 978-1-4419-1463-7. OCLC  663096771 .{{cite book}}: CS1 メンテナンス: その他 (リンク)
  29. ^ Harris, J. Michael and Rimma Shipstova, Consumer Demand for Convenience Foods: Demographics and Expenditures (PDF) , AgEcon, p. 26 , 2011年7月16日閲覧

参考文献

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  • 「クラレンス・バーズアイ」『世界人名事典』第19巻第2版、デトロイト：ゲイル社、2004年。25～27ページ。ゲイル・バーチャル・リファレンス・ライブラリ。ゲイル社。ブリガム・ヤング大学（ユタ州）。2009年11月3日。（購読料が必要）
  • コプソン、デイビッド著『マイクロ波加熱』第2版、ウェストポート、コネチカット州：AVI出版社、1975年。
  • デカロー、ロバート著『電子レンジ食品：新製品開発』トランブル、コネチカット州：フード＆ニュートリション・プレス社、1992年。
  • グールド、グラハム著『食品保存の新方法』ニューヨーク、チャップマン＆ホール、2000年。
  • マトルティ、モハメド著『食品の包装と保存』ニューヨーク、ニューヨーク州：チャップマン＆ホール、1994年。*^ロビンソン、リチャード著『冷凍食品の微生物学』ニューヨーク、ニューヨーク州：エルゼビア・アプライド・サイエンス・パブリッシャーズ、1985年。
  • ラッセル、ニコラス・J.、グラハム・W.・グールド著『食品保存料』第2版、ニューヨーク：クルーワー・アカデミック／プレナム・パブリッシャーズ、ニューヨーク、2003年。
  • サン、ダウェン著『冷凍食品の加工と包装ハンドブック』ボカラトン、フロリダ州：テイラー＆フランシス・グループ、LLC、2006年。
  • トレスラー、ドナルド・K、クリフォード・F・エヴァース、バーバラ・ハッチングス・エヴァース共著『冷凍庫へ、そしてそこから』第2版、ニューヨーク、AVI出版会社、1953年。
  • トレスラー、ドナルド・K、クリフォード・F・エヴァース共著『食品の冷凍保存』第3版、第1巻、ウェストポート、コネチカット州：AVI出版社、1957年。
  • エリザベス・M・ウェラン、フレデリック・J・スター著『パニック・イン・ザ・パントリー：あなたが買う食品に関する真実と誤解』バッファロー、ニューヨーク州：プロメテウス・ブックス、1998年。
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