食品の冷凍・解凍技術と商品開発

出版：エヌ・ティー・エス　出版年月：2023年3月

食品の冷凍・解凍技術と商品開発

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当ハンドブックの特長

• 食品の鮮度とおいしさを保つための冷凍・解凍技術を詳解！
• 冷凍食品に関わる容器、官能評価、規格基準、品質管理、流通を解説！
• 冷凍食品の開発事例についても紹介！

監修者
堀越　智 上智大学　理工学部　教授
渡辺　学　 東京海洋大学　学術研究院食品生産科学部門　教授

第1編　冷凍解凍の基盤技術
　第1章　食品冷凍の基礎
　第2章　食品解凍の基礎
　第3章　食材の冷凍技術
　第4章　食材の解凍技術
　第5章　冷凍機の開発
　第6章　解凍機の開発
第2編　冷凍食品開発
　第1章　冷凍食品の規格基準
　第2章　冷凍食品の製造・流通技術
　第3章　冷凍食品のおいしさ
　第4章　冷凍食品の開発
　第5章　冷凍食品用容器の開発

発刊にあたって

日本における食品冷凍事業の歴史は，北海道で始まった魚の冷凍が初めてと言われ，1820年の操業からすでに100年以上が経過しています。 食品分野では確固たる位置にあると思われる冷凍食品ですが，2009年に取られた冷凍食品のあるアンケートでは， 『前の晩の夕食の残りを次の日に食べる場合，次のどちらを選びますか？ （1）冷蔵保存したもの，（2）冷凍保存したもの』という問いに対して，回答者全員が『冷蔵保存』と答えたそうです。 また，その理由を書く欄には『冷凍すると美味しくなくなる』という回答が七割以上あったようです。 どうして，冷凍解凍の操作があると，食べ物の味が落ちるでしょうか。 そこには学問的な裏付けのあるノウハウやコツがないからだと思われます。

食品分野では人気のなかった冷凍解凍技術ですが，今日では食品に対する人々の考え方も変わり， 『冷凍や解凍は美味しくなくてもしょうがない』とは言えなくなっています。その理由として， 例えばSDGsの実現に向けたフードロスの削減を達成するための手法として，冷凍解凍の技術が必須になっています。 また2013年に「和食」がユネスコの無形文化遺産に登録されたことを受け，世界的に日本食が一大ブームとなっており， 食品や食材を輸出する際にも冷凍解凍技術の革新が求められています。

一般消費者においても，長引くコロナ禍を背景に「おうち時間」が増え，冷凍食品への注目が非常に集まっています。 また，共働きの一般化による家事負担の軽減から，調理にかける時間の短縮が求められています。 このような状況は数字にも表れており，2021年の家庭用冷凍食品の国内生産数量と出荷額はともに業務用を上回り， 生産数も過去最高となりました。

このように冷凍食品の進化と社会的なニーズがありますが，一方で食品の冷凍解凍に関する開発は， すでに成熟された分野と考えられ，これ以上の開発が必要ないと思われがちです。 しかし，環境，エネルギー，暮らしが，ごく短時間で一変する今日だからこそ，社会や産業から食品の冷凍解凍に求められる内容も変化し， これに合わせた技術革新と研究のイノベーションが求められています。

本書では産学官の専門家に11 章34 節に分かれ，食品から機械までの基礎研究や実用技術，規格，味の評価方法に至るまでの広範囲を， 特に伝えたいエッセンスの部分を強調して解説していただきました。極力，専門用語を避け異分野の読者でも理解できるような工夫をしています。 きっと読者の方が直接的間接的に参考にしていただくための本として役に立つと思います。そして，本書が令和の時代を牽引するための， 新しい研究や新事業の切掛けやヒントとなり，世界を先導するための技術の一助となることを切に願います。

監修　上智大学　堀越　智

目次

食品の冷凍・解凍技術と商品開発

第１編　冷凍解凍の基盤技術
第１章　食品冷凍の基礎
第１節　食品冷凍と凍結のメカニズム　《渡辺　学》
1．緒　言
2．冷蔵保存の特徴と原理
3．凍結保存の始まり
4．冷蔵温度帯の分類
5．凍結中の氷結晶生成機構
6．急速凍結とそのための装置
7．凍結損傷のメカニズム
8．次世代の凍結保存技術
第２節　食品の冷凍過程と氷結晶と品質の関係　《小林　りか》
1．はじめに
2．氷結晶と食品の品質の関係
3．過冷却状態を利用した凍結と食品内の氷の状態
4．氷の形状と品質との相関
5．組織構造を有する食材と過冷却状態を利用した凍結
6．おわりに
第３節　食品の凍結保存技術　《川井　清司》
1．はじめに
2．温度と反応速度
3．凝固点降下曲線と氷結率
4．不凍水
5．浸透圧脱水
6．凍結濃縮による共晶とガラス化
7．氷の再結晶化と乾燥

第２章　食品解凍の基礎
第１節　食品の解凍技術と解凍後の品質変化　《君塚　道史》
1．はじめに
2．解凍と凍結の違い
3．凍結および解凍時における氷結晶の消長
4．凍結品の品質と解凍後の品質
5．解凍温度（解凍終温度）
6．解凍速度
7．解凍装置
第２節　マイクロ波を用いた食品解凍技術に関する問題解決の考え方　《堀越　智》
1．はじめに
2．マイクロ波加熱の歴史
3．マイクロ波による加熱
4．マイクロ波解凍加熱を決定する因子
5．まとめ
6．最後に
第３節　パナソニックでの電子レンジによる食品の解凍技術　《細川　大介》
1．電子レンジと解凍
2．加熱技術
3．センシング技術
4．実調理例
第４節　シャープでの過熱水蒸気による冷凍食材の調理技術　《川尻　百恵》
1．過熱水蒸気の概要
2．過熱水蒸気・水蒸気を利用した冷凍食材の調理技術
3．最後に

第３章　食材の冷凍技術
第１節　米飯の冷凍技術　《柴田　奈緒美》
1．米飯の需要
2．デンプンの糊化・老化
3．冷凍米飯の品質に影響を及ぼす因子
4．冷凍米飯の官能評価
5．冷凍米飯の消化性
第２節　赤身魚肉の冷凍技術　《中澤　奈穂》
1．はじめに
2．赤身魚肉の鮮度と品質の変化
3．魚の冷却
4．赤身魚肉の凍結
5．赤身魚肉の冷凍貯蔵
6．赤身魚肉の解凍
7．おわりに
第３節　「氷点下の未凍結貯蔵」を用いた食肉のための可食期間延長技術
《中村　好德／福間　康文／細見　亮太》
1．はじめに
2．食肉の凝固点
3．鮮度保持への効果
4．熟成効果
5．おわりに

第４章　食材の解凍技術
第１節　O/W型エマルションの凍結・解凍耐性　《三浦　靖》
1．はじめに
2．界面コロイド科学の基礎
3．油脂の結晶化と結晶転移
4．凍結・解凍による乳化破壊の機構と抑制
5．O/W型エマルションの凍結・解凍耐性に関する研究例
第２節　シイタケの解凍と食味・成分への影響　《福島（作野）　えみ／田淵　諒子》
1．はじめに
2．冷凍シイタケと生シイタケの食味比較
3．冷凍シイタケと生シイタケの食味成分比較
4．冷凍シイタケの解凍法と食味
5．解凍法と成分
6．おわりに
第３節　凍結・解凍を利用した酵素含浸技術の開発　《坂本　宏司》
1．食品分野における含浸技術
2．凍結含浸法
3．解凍による酵素拡散を利用した酵素含浸

第５章　冷凍機の開発
第１節　空気冷媒による冷凍サイクル　《津幡　行一／石塚　伸哉》
1．冷凍機の冷媒としての空気（R729）
2．空気冷凍サイクル
3．冷凍装置の空気冷媒
4．超低温冷蔵庫用エアサイクル冷凍装置
5．PascalAir（パスカルエア）
6．おわりに
第２節　CO2冷凍機の開発　《村上　真一／外川　純也》
1．はじめに
2．CO2冷媒の特徴とCO2冷凍機開発の経緯
3．CO2冷凍機
4．CO2冷凍機のラインナップ
5．排熱利用技術
6．おわりに
第３節　液化窒素式食品凍結装置の開発　《多畑　英治》
1．はじめに
2．特　徴
3．各種液化窒素式凍結装置と開発
4．おわりに
第４節　液体急速凍結機　《安川　真由／東郷　孝士》
1．液体急速凍結機の特徴
2．液体急速凍結の優位性
3．液体急速凍結機の歴史
4．従来型液体急速凍結機の限界
5．－35℃の凍結機の課題
6．株式会社IFTの挑戦
7．株式会社IFTの技術
8．おわりに

第６章　解凍機の開発
第１節　バッチ式マイクロ波解凍機の開発　《松本　鉄平／坂入　昌志》
1．はじめに
2．マイクロ波装置の開発
3．最後に
第２節　高周波誘電加熱による解凍装置の開発　《山本　泰司／井口　健治／塩田　智大》
1．誘電加熱による食品解凍
2．高周波加熱とマイクロ波加熱
3．高周波解凍の事例
4．高周波解凍装置の種類
5．高周波解凍装置の開発動向
6．おわりに
第３節　真空蒸気解凍機の開発
《松本　宏典／松川　泰三／牟田　淳一／狩野　泰範／佐土　克也／松藤　幸樹／片倉　崇瑛》
1．はじめに
2．解凍技術に求められるもの
3．真空解凍装置
4．解凍時の鮮度保持
5．おわりに

第２編　冷凍食品開発
第１章　冷凍食品の規格基準　《朝川　良徳》
1．はじめに
2．冷凍食品の規格基準
3．冷凍食品製造事業者のHACCP制度化への対応
4．営業許可制度
5．冷凍食品の表示
6．計量法
7．冷凍食品の定義及び冷凍食品認定制度について（協会）
8．最後に

第２章　冷凍食品の製造・流通技術
第１節　HACCPと冷凍食品　《竹内　陶二郎》
1．HACCPの歴史
2．HACCPシステムと一般衛生管理プログラム
3．コーデックス　HACCP導入の7原則12手順について
4．HACCP
5．おわりに
第２節　冷凍食品製造におけるFSSC22000審査の視点　《藤原　登紀生》
1．はじめに
2．FSSC22000
3．FSSC22000規格要求事項と審査の視点
4．冷凍食品製造工程別のFSSC22000審査の視点
5．FSSC審査員の使命と審査に臨む姿勢
第３節　「クール宅急便」の開発と日本発のISO小口保冷輸送規格（国際標準化の取り組み）
《山内　雅喜／梅津　克彦》
1．「クール宅急便」開発の背景とサービスの開始
2．国際標準化活動
3．今後の展望

第３章　冷凍食品のおいしさ
第１節　冷凍食品の官能評価　《小塚　彦明》
1．官能評価とは
2．代表的な評価手法
3．評価者の確保
4．生活者起点の発想
第２節　冷凍食品の食感　《阿部　周司》
1．冷凍食品の食感
2．冷凍食品の食感変化
3．冷凍食品原料の保存と食感
第３節　味覚センサーを用いた冷凍食材の味認識技術　《内藤　悦伸》
1．はじめに
2．味覚センサー
3．前処理と解析方法
4．冷凍・解凍後のキノコ類の味測定
5．その他の事例
6．まとめ
第４節　冷凍食品向け品質改良素材　《稲吉　亮人／黒瀧　秀樹／松元　一頼》
1．はじめに
2．冷凍麺皮用の品質改良素材「トップビストロフローズンN-WL」
3．冷凍餡用の品質改良素材「トップビストロフローズンANK」
4．冷凍フルーツ用の品質改良素材「トップビストロフローズンF-AO」
5．おわりに

第４章　冷凍食品の開発
第１節　皿不要の冷凍食品（WILDish）の開発　《光富　健》
1．企画・開発について
2．発売後と今後について
第２節　冷凍うどんの開発　《喜田　直孝／古橋　敏昭》
1．冷凍食品市場における冷凍うどんの位置づけ
2．冷凍うどんの基礎と製造技術
3．品質を高品位安定化させる工程と技術
4．冷凍うどんの食感多様化と製造プロセスの関係性
5．冷凍うどんの品質課題
第３節　冷凍グラタンの開発　《神田　雄司／邨川　正彦／松村　友里子》
1．グラタンの語源・歴史
2．冷凍グラタンを構成する食材
3．冷凍グラタン製造工程
4．品質基準
第４節　冷凍デザートの開発　《福田　鑑》
1．エア・ウォーターアグリ＆フーズ㈱について
2．エア・ウォーター㈱と食品事業
3．水産加工品から冷凍ケーキ・総菜工場へ
4．冷凍食品市場への挑戦
5．家庭用冷凍食品市場への本格参入
6．新製品概要
7．今後の展開
第５節　冷凍介護食品の開発　《阿部　裕介》
1．はじめに
2．冷凍介護食開発プロセス
3．おわりに

第５章　冷凍食品用容器の開発
第１節　冷凍食品容器に求められる機能と信頼性　《宮尾　宗央》
1．冷凍食品の特性と容器に求められる機能
2．冷凍食品に使用される包材の種類
3．冷凍食品の包装に必要な機能
4．冷凍食品開発時における包装形態の検討事例
5．食品容器の信頼性確保
第２節　電子レンジ対応食品パッケージの開発　《大戸　正憲／橋本　季和》
1．はじめに
2．蒸気抜き（蒸らし効果）機構付きのジッパーテープの開発
3．トレー形態の自動通蒸機能付きパッケージの開発
4．おわりに

※本書に記載されている会社名，製品名，サービス名は各社の登録商標または商標です。
なお，必ずしも商標表示（®，TM）を付記していません。

食品の冷凍・解凍技術と商品開発

監修者
堀越　智 上智大学　理工学部　教授

渡辺　学　 東京海洋大学　学術研究院食品生産科学部門　教授

執筆者
渡辺　学　 東京海洋大学　学術研究院　食品生産科学部門　教授

小林 りか 静岡県立大学　食品栄養科学部　助教

川井　清司 広島大学　大学院統合生命科学研究科　教授

君塚　道史 弘前大学　農学生命科学部　准教授

堀越　智 上智大学　理工学部　教授

細川　大介 パナソニック株式会社　くらしアプライアンス社　くらしプロダクトイノベーション本部
コアテクノロジー開発センター　主幹技師

川尻　百恵 シャープ株式会社　Smart Appliances & Solutions 事業本部　キッチン事業部
ヘルシオ企画開発部　課長

柴田　奈緒美　 岐阜大学　教育学部　助教

中澤　奈穂 東京海洋大学

中村　好德 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構　畜産研究部門　上級研究員

福間　康文　 公益社団法人氷温協会/技術普及部長　株式会社氷温研究所/研究開発部長

細見　亮太 関西大学　化学生命工学部　准教授

三浦　靖　 岩手大学　農学部　教授

福島(作野)えみ 一般財団法人日本きのこセンター　菌蕈研究所　上席主任研究員

田淵　諒子　　 一般財団法人日本きのこセンター　菌蕈研究所　研究員

坂本　宏司　 広島国際大学　健康科学部　教授

津幡　行一　　 株式会社前川製作所　モノつくり事業本部　フリーザー製造部門　次長

石塚　伸哉 株式会社前川製作所　モノつくり事業本部　NewTonプロダクツ部門　課長補佐

村上　真一 日本熱源システム株式会社　滋賀工場　取締役工場長

外川　純也　 日本熱源システム株式会社　滋賀工場　工場管理課　課長

多畑　英治　　 大陽日酸株式会社　技術開発ユニット　山梨ソリューションセンター　ガス利用技術部
部長

安川　真由 株式会社IFT　代表取締役

東郷　孝士 株式会社IFT　執行役員

松本　鉄平 日本ハイコム株式会社　企画開発事業部

坂入　昌志　 日本ハイコム株式会社　企画開発事業部　取締役部長

山本　泰司 山本ビニター株式会社　代表取締役社長

井口　健治 山本ビニター株式会社　商品開発センター　課長

塩田　智大 山本ビニター株式会社　商品開発センター　主任

松本　宏典 三浦工業株式会社　食品機械技術部　食品加熱機器技術科　課長

松川　泰三 三浦工業株式会社　食品機械技術部　部長

牟田　淳一　 三浦工業株式会社　食品機械技術部　部次長

狩野　泰範　 三浦工業株式会社　食品機械技術部　真空機械技術課　課長

佐土　克也　 三浦工業株式会社　食品機械技術部　真空機械技術課　エンジニア

松藤　幸樹 三浦工業株式会社　食品機械技術部　真空機械技術課　アドバイザー

片倉　崇瑛　 三浦工業株式会社　食品機械技術部　真空機械技術課

朝川　良徳　　　一般社団法人日本冷凍食品協会　品質・技術部　部長

竹内　陶二郎　 一般財団法人日本食品検査　事業本部　事業開発部門　部長

藤原　登紀生　 一般社団法人日本能率協会　審査検証センター　審査部　FSSC22000主任審査員

山内　雅喜 ヤマトホールディングス株式会社　特別顧問

梅津　克彦 ヤマト運輸株式会社　社長室　執行役員　戦略渉外兼CSO担当

小塚　彦明 食品評価技術研究所　所長

阿部　周司　 新潟食料農業大学　食料産業学部　講師

内藤　悦伸 株式会社インテリジェントセンサーテクノロジー　営業部　常務取締役/本部長

稲吉　亮人　 奥野製薬工業株式会社　総合技術研究部　第十研究室　副主事

黒瀧　秀樹　 奥野製薬工業株式会社　総合技術研究部　第十研究室

松元 　一頼 奥野製薬工業株式会社　総合技術研究部　第十研究室　室長

光富　健 マルハニチロ株式会社　開発部　商品企画グループ　市販用冷凍食品課　課長

喜田　直孝　 テーブルマーク株式会社　製造本部　執行役員製造本部長

古橋　敏昭　　　テーブルマーク株式会社　食品総合研究所　幹部研究員

神田　雄司 株式会社明治　研究本部　商品開発研究所　栄養開発研究部５G

邨川　正彦　 株式会社明治　研究本部　商品開発研究所　栄養開発研究部５G

松村　友里子 株式会社明治　研究本部　商品開発研究所　栄養開発研究部５G

福田　鑑 エア・ウォーターアグリ＆フーズ株式会社　商品企画開発本部　商品企画部　部長

阿部　裕介　　 マルハニチロ株式会社　メディケア・コントラクト営業部　商品開発課　課長

宮尾　宗央 東洋食品工業短期大学　包装食品工学科　准教授

大戸　正憲 出光ユニテック株式会社　商品開発センター　第一開発課

橋本　季和　 出光ユニテック株式会社　商品開発センター　第二開発課