食品製造の現場で解凍機を活用し急速処理と完全解凍を両立する方法について | メディア | 業務用特許取得済み急速解凍機・凍結機を製造｜プロトンエンジニアリング株式会社

食品業界では長年にわたり、冷凍された原材料や食材の解凍作業に多くの時間と労力が費やされてきました。特に自然解凍や流水解凍といった従来の手法には、温度管理の難しさや衛生面での不安、さらには品質低下のリスクがつきまといます。特に冷凍食品の取り扱いが多い加工現場や飲食業界では、「解凍にかかる時間をどう短縮するか」「食材の中心部まで均一に解凍できるか」「ドリップによる品質劣化をどう防ぐか」といった課題が顕在化していました。

自然解凍では、常温環境下で解凍が行われるため、表面と中心部の温度差が大きく、部分的な加熱や凍結が発生しやすい傾向があります。このムラのある温度変化は、酵素反応を活性化させ、変質やドリップの発生を促進してしまいます。一方で流水解凍は比較的スピーディーではありますが、冷却水の衛生維持が難しく、大量の水を消費するため環境面でも持続性に欠ける手法とされています。これらの方法では、解凍による微生物の増殖や食中毒リスクを最小限に抑えることが困難で、結果的に原材料の品質低下や食感の変化を引き起こす要因となっていたのです。

特に業務用厨房や食品製造工程では、衛生的かつ効率的な解凍プロセスの確立が生産性と食品安全の両面で重要視されてきました。冷蔵庫での自然解凍では時間がかかりすぎる一方で、電子レンジなどの高周波加熱装置は表面だけが加熱されて中心が冷たいままという非効率な結果に終わることも少なくありません。こうした現場の声から、食品の品質と安全性を両立しつつ、より短時間で作業工程を回せる解凍手法のニーズが高まっていたのです。

原材料の調達コスト上昇や人件費の高騰、工場内作業の省力化といった業界全体の課題とも重なり、「誰が作業しても均一な品質で作業を終えられる工程設計」への関心が集まっていました。これにより、解凍作業の自動化・機械化の導入が急速に進むこととなり、近年ではプロトンをはじめとする業務用解凍機の開発・導入が注目されています。

急速解凍機の導入によって、食品業界の解凍作業は飛躍的な進化を遂げつつあります。特にプロトン解凍技術など、冷凍食品内部の氷結構造を制御しながら解凍する高性能装置により、従来の解凍作業に伴っていた「ムラ」や「品質劣化」といった課題を劇的に解決できるようになりました。

最大の効果は「誰が操作しても完全解凍を実現できる」という再現性の高さにあります。庫内温度・湿度・時間のコントロールがプログラム化されており、経験や技術に左右されずに一定の品質を保った解凍作業が可能です。特に中心温度と表面温度の差を最小限に抑えることで、食材全体を均一に解凍でき、加熱調理への移行もスムーズになります。これは調理現場でのオペレーション効率化や、品質クレーム削減に直結するメリットです。

急速解凍機はプロトンや高周波、蒸気制御など複数の技術を組み合わせ、食品の内部構造に悪影響を与えない「低温解凍」方式を採用する機種も多く見られます。これにより、食感や栄養素を損なうことなく、あくまで元の冷凍状態に近いまま解凍できるため、原材料としてのポテンシャルを最大限に活かすことができます。

現場では以下のような声もあります。「解凍にかかっていた時間が3分の1以下になった」「新人スタッフでも解凍工程を安心して任せられるようになった」「高品質な冷凍食材の解凍による劣化がなくなり、料理の完成度が安定した」。これらは、単なる装置の導入を超えて、業務全体の効率と品質保証体制を根本から見直す好機となっています。

企業規模や厨房のレイアウト、食材の種類によって導入コストや設置スペースに対する不安もあるかもしれませんが、近年では設置面積の小型化やエネルギー効率の改善、さらには製品ごとの価格帯の多様化により、業務用厨房でも導入しやすいモデルが増えています。

こうした「完全解凍の再現性」と「工程時間の短縮」は、単なる業務効率化ではなく、食品業界全体の品質保証や食品安全の観点からも非常に重要な意味を持つのです。今後は、衛生管理の厳格化やトレーサビリティの要求が高まる中で、急速解凍機の導入が標準的なオペレーションとして位置づけられていくことが予想されます。

食品業界においては、食材の特性を理解した上での加熱や解凍工程の最適化が製品品質を左右します。特に水分量や脂質の含有率、形状・サイズといった要素は、解凍の均一性に直接影響を与えるため、急速解凍技術を導入する際にはこうした要素を正確に制御する必要があります。従来の方法では、外側が加熱されすぎたり内部が凍ったままだったりといった不均一な状態が頻発していましたが、現在の急速解凍機はこうした問題を回避する構造を備えています。

急速解凍機では、まず原材料の種類ごとにあらかじめ設定された温度推移プログラムに基づき制御が行われます。高水分の野菜や魚介類には急激な温度変化を抑えた設定が施され、逆に脂質を多く含む肉類には熱が過剰に集中しないよう分散構造が採用されています。これにより、品質変化を最小限に抑えながら、外側から中心部まで均一に温度を上げていくことが可能になります。

解凍対象の重量と厚みに応じて時間と熱量が自動調整されるアルゴリズムも搭載されており、スタッフの熟練度に依存せず安定した解凍が実現します。この技術の核には、センサーによるリアルタイムモニタリングと、蓄積されたデータベースに基づく最適化ロジックがあり、食品の状態に応じて加熱・停止の微調整を繰り返します。

食材の種類に応じた制御設計の一例

このような設計により、現場での工程管理が一層容易になり、解凍による品質劣化を抑えた高精度な調理準備が可能になります。特に食品工場やセントラルキッチンでは、連続稼働と大量処理が求められる中で、各食材に適した制御の工夫が歩留まりの向上とコスト削減にもつながっています。

解凍時の芯温制御は、食品の衛生性と食味の維持に直結する極めて重要な要素です。芯温が低いまま解凍処理を終了すると、中心部が凍ったままの状態で加工に移行してしまい、加熱不良や調理不良が発生する恐れがあります。芯温を無理に上げようとすると外側が過加熱され、ドリップの発生や質感の劣化につながります。

急速解凍機では、温度センサーと制御ソフトウェアを組み合わせたシステムにより、芯温を常にモニターしながら加熱出力が自動で調整されます。これにより、温度勾配を滑らかに維持した状態で中心部まで熱が行き届き、内部構造を壊すことなく状態を維持したまま解凍が完了します。

このプロセスにおいては、熱伝導と放射をバランスよく制御する技術が用いられています。熱源が一方向から加えられるのではなく、複数方向から間接的に熱を与える構造を採用することで、食材表面の過加熱を抑えつつ芯温まで穏やかに熱が伝達されます。特に放射による遠赤外エネルギーの利用は、熱浸透の深度を安定化させる手段として有効です。

芯温制御のために用いられる主要技術とその役割

芯温管理を徹底することにより、食材本来の色・香り・風味を保ったままの加工が可能になります。再加熱工程においても品質が崩れにくいため、調理後のクレーム削減や商品の信頼性向上にも寄与しています。特に日々大量の原材料を処理する食品製造の現場では、このような芯温制御の技術が安定供給体制を支える柱の一つとなっています。

食品解凍工程において、最も避けたいのがドリップの発生です。ドリップとは、解凍時に食材から染み出す液体のことで、主に細胞壁が壊れることによって水分や栄養素が漏れ出す現象を指します。このドリップは、食品の重量損失や風味・見た目の劣化を招くため、食品製造業においては歩留まり低下の大きな要因となっています。

高湿度環境での解凍は、このドリップの抑制に非常に効果的です。空気中の湿度が低いと、解凍中に食材表面から水分が蒸発しやすくなり、表面の乾燥と共に内部の細胞破壊が進みます。逆に湿度を高く保つことで表面の蒸発を抑え、細胞組織内の圧力差を小さくできるため、ドリップの発生が抑制されるのです。

湿度が適切に維持されている環境では、熱の伝達も安定しやすくなります。空気が乾燥していると、熱の拡散が不均一になりがちですが、高湿度空間では蒸気の伝熱特性により、温度のばらつきが抑えられ、表面と内部の温度差が緩やかに整えられます。

湿度とドリップ発生の関係性について

解凍工程における湿度管理は単なる周囲環境の制御にとどまらず、製品価値の維持に直結する技術要素です。特にプロセスラインで大量の解凍を行う施設では、設備全体で一定の湿度を維持する空調構成が設計されており、ドリップの少ない食品供給が実現されています。

食品を解凍する際、熱の伝わり方にムラがあると、部分的な過加熱や芯残りが発生し、調理や加工に支障をきたす原因となります。この熱ムラを解消するために、現在の急速解凍設備では気流の設計が非常に重要な位置を占めています。

対流を用いた加熱は、空気を介して熱を移動させる方法であり、効率よく温度を均一に分布させるには、解凍庫内の気流を計算し尽くす必要があります。単にファンで風を送るのではなく、風の当たる角度や速度、反射・回流の有無までを精密に制御することで、食材全体が均等に熱を受けるよう工夫されています。

熱が滞留しやすいコーナー部分や、棚と棚の間に生じる空間などにも配慮した気流設計が重要です。特に大量の食品を一度に解凍する現場では、ラックの位置や食材の配置によっても空気の流れが変化するため、それらを加味した構造的工夫が求められます。

気流制御の要素とその解凍への影響

気流のデザインは、単なる設備仕様の一部ではなく、解凍品質を支える根幹の技術です。特に製品の仕上がりに対して均一性が求められる加工食品においては、対流制御の精度が製造の成否に直結するため、多くの現場でこの技術が導入されつつあります。解凍中の温度ムラが最小化されることで、結果として「完全解凍」に近い理想的な状態が得られ、後工程の調理やパッケージングにも良好な影響を与えています。

食品加工現場では、解凍された食材を次の工程へ移動させる際に、衛生リスクや時間的ロスが発生しやすいという課題があります。従来の解凍設備では、解凍後に別の加工エリアへ運搬する手間がかかっていましたが、近年の業務用解凍機器は、その流れを大きく改善する設計となっています。

最新の設計思想に基づいた解凍機では、処理エリアの近接化が図られており、解凍から加工へとシームレスに移行できる動線が整備されています。この一貫処理の体制により、解凍済みの食材を外部へ持ち出す回数が削減されるため、異物混入や細菌汚染のリスクを最小限に抑えることが可能になります。移動が減少することで人員の作業負担も軽減され、結果として工程全体の効率化につながります。

とくに衛生面では、食材の持ち運びによる汚染を防ぐために、設備周辺のレイアウト設計も重要なポイントとなります。省スペースでありながら衛生区域と作業区域を区分できる設計が採用されることで、より安全性の高い作業環境が実現されているのです。

作業動線の合理化と省スペース化は、単なる利便性向上だけでなく、安全性や生産性の向上にも直結する要素です。特に食品工場のように衛生基準が厳しい現場では、工程ごとの境界を曖昧にせず、解凍と加工が連携して行えるシステムの導入が重視されつつあります。

食品解凍時の温度管理は、品質の維持に食中毒リスクの低減にも密接に関わっています。とくに食品が危険温度帯に長時間さらされると、細菌の増殖が急激に進み、衛生的なリスクが高まるため、業務用解凍機においてはその管理体制が重要です。

近年の設備では、芯温をリアルタイムでモニタリングしながら、一定範囲に収める制御機能が導入されています。設定された温度を超過したり、危険温度帯に一定時間以上滞在した場合には、自動的にアラートを発する機能が搭載されており、作業者が即座に対応できる体制が整えられています。

このような制御システムは、単に温度を確認するためだけでなく、記録のトレーサビリティにも活用されており、食品製造業におけるHACCP対応の一環としても非常に有用です。食材ごとに適切な解凍温度をあらかじめ設定できる柔軟性もあり、商品特性に応じた管理が実現されています。

危険温度帯における管理対応の概要

食品の安全性が企業の信頼に直結する現在、解凍工程での温度管理は軽視できない課題です。特に製品ロット単位での品質証明が求められる現場では、こうした自動制御とアラートによる管理体制の構築が、安定供給の大前提とされています。こうした機能が融合された業務用解凍機は、単なる機器の枠を超えた品質管理装置として、現場の中心的存在になっています。

食品加工の現場では、解凍作業のばらつきがしばしば品質や生産性の課題となってきました。手動での解凍や単純な温風機器では、作業者の経験や勘に頼る部分が大きく、結果として同一商品でも仕上がりに差が生まれることがあります。とくに中央調理施設においては、多様な作業者が関与するため、こうしたばらつきが業務の非効率を生んでしまう要因となっていました。

急速解凍機の導入により、そうした作業の属人性が大きく軽減されます。設定した温度や湿度、解凍時間に基づいて自動制御が行われることで、どの作業者が扱ってもほぼ同様の品質を再現することが可能になります。解凍品質が標準化されることで、現場での教育負担も大幅に削減され、即戦力となる人材の定着がしやすくなるという利点もあります。

急速解凍機導入前後における現場対応力の違い

標準化が進むことによって、食品の仕込み業務が定型化し、現場の効率性が向上します。新規スタッフへの教育も手順が明確になることで簡素化され、教育コストの削減にもつながります。結果として、施設全体の生産性向上に寄与する設備として評価されているのです。

大量調理を担う現場では、食材の安定供給と歩留まりの最適化が不可欠です。とくに食材の解凍段階において、温度管理が不十分であると、中心部が凍ったまま外側だけが緩むといった品質のばらつきが生じることがあり、その結果として再解凍や一部廃棄を余儀なくされる場面もあります。

急速解凍機が提供する均一で再現性の高い「完全解凍」は、こうしたロスの発生を未然に防ぎます。あらかじめ決められた量の食材を計画的に解凍できることで、調理現場では無駄のない工程管理が可能になります。食材の質が保たれた状態で解凍されるため、調理後の歩留まりも高く、最終的な提供品質の安定にもつながります。

解凍品質とフードロス抑制との関係

とくに需要が変動しやすい季節や時間帯にも、急速解凍機の使用により必要な量を必要なときに準備できるようになります。冷凍在庫の有効活用とタイムリーな出庫が可能になるため、在庫管理の最適化にもつながり、食材ロスを最小限に抑える体制が整います。

急速解凍機は単なる解凍装置ではなく、食品供給の効率性と安定性を担保する機器として、大量調理現場における重要なポジションを占めています。

急速解凍機を導入するにあたり、最初に直面するのが設置環境との適合性です。食品加工業では、多くの工場が既存ラインを前提とした導線設計を行っており、新たな設備を追加するには慎重な判断が必要です。特に急速解凍機は、解凍容量に応じて筐体サイズが異なるため、物理的な搬入スペースと設置後の動線確保のバランスが重要になります。

作業者の動きや搬送機器との接続性も考慮されるべきです。既存の冷凍保管庫から解凍機への動線が長いと、その間に温度変化が生じやすく、食品安全上のリスクを抱えることになります。これを避けるためには、冷凍品の取り出しから解凍までを一連の導線として短縮化する設計が推奨されます。

急速解凍機の設置計画時に確認すべき項目

とくに注意したいのが、他の加熱・冷却設備との距離と順路です。急速解凍を行った後に長時間放置された場合、食品が危険温度帯に戻るリスクが高まります。これを防ぐには、設置場所の戦略的配置と作業時間の短縮が不可欠です。洗浄や清掃の作業スペースを確保することも衛生管理上の重要な要素となります。

解凍機導入は単なる設備選定だけでなく、工場全体のオペレーション設計と密接に関わる事項であることを十分に理解した上で検討する必要があります。

急速解凍機には複数のモデルが存在し、それぞれ解凍容量、処理時間、湿度・温度制御性能などに違いがあります。これらは一見すると機能面の選択に思えますが、実際には日常の運用サイクルや生産計画と密接に関係しており、選定を誤ると「完全解凍」が実現できず、業務効率を損なう原因にもなります。

使用頻度が高い現場では、解凍処理の回転数が重要となるため、短時間で均一解凍が可能なモデルが求められます。解凍する食材のサイズや密度によっては、同じ時間でも仕上がりに差が出るため、加熱パターンの細かな設定が可能なモデルが適しています。冷凍食材の特性に応じて最適な加湿・送風設計を持つかどうかも判断材料となります。

用途に応じたモデル選定時の主な比較基準

長期運用を前提とする場合は、メンテナンス体制の構築も忘れてはなりません。とくに頻繁な使用を想定する場合、消耗部品の劣化やセンサーの感度低下が「完全解凍」の精度に影響を及ぼす可能性があります。そのため、導入時点で点検の計画と部品の供給体制が整っているかどうかを確認することが必要です。

メーカー側が提供する保守契約やオンラインモニタリング機能の有無によって、日常の管理負荷も大きく変わります。現場任せにせず、システムとして一貫した運用ができるかどうかが、高精度解凍を維持するための条件となります。

食品製造の現場では、解凍の質が製品の出来を大きく左右します。特に冷凍された食材を扱う工程では、中心まで均一に温度を行き渡らせることが品質保持と衛生管理の両面において重要な意味を持ちます。従来の方法では表面だけが加熱されて中心が凍ったままの状態になる、あるいは過剰なドリップが発生しやすいという課題がありました。

そうした中、プロトン技術を用いた装置が注目されています。温度と湿度の精密な制御を可能にし、食材の組織を傷めることなく冷凍から常温への移行を実現する仕組みは、食感の保持や加熱ムラの抑制に効果的です。ドリップの抑制や細菌増殖のリスク回避といった衛生面への貢献も見逃せません。

作業時間の短縮や工程効率の向上はもちろん、冷凍食品の見た目や風味を維持したまま扱える点が、多くの企業にとって導入を検討する動機となっています。特に大量生産を行う現場では、加熱温度の均一性や作業負担の軽減が歩留まりや安全管理に直結するため、その意義は非常に大きいといえます。

今後、より高品質な製品を効率的に提供していくためには、ただ早く解凍するだけでなく、仕上がりや安全性にまで配慮した手法が求められます。放置すれば微細な劣化や作業ロスが蓄積し、見えにくいコストが積み重なる可能性もあります。だからこそ、現場の特性に即した設備選定と運用の見直しが、これからの食品製造において重要な鍵を握るといえるでしょう。

高品質な解凍を実現する「プロトン解凍機」 - プロトンエンジニアリング株式会社

プロトンエンジニアリング株式会社は、革新的な凍結・解凍技術を提供する企業です。当社の急速解凍機「プロトン解凍機」は、細胞を破壊せずに高品質な食品の解凍を実現し、食材の鮮度を保ちながら解凍時間を大幅に短縮します。これにより、食品業界の効率向上や廃棄物削減に貢献し、安全で美味しい食品提供を支援します。冷凍技術と解凍技術を融合した製品は、さまざまな業界での活用が期待されています。

プロトンエンジニアリング株式会社
住所	〒140-0013東京都品川区南大井2-7-9　 アミューズKobayashiビル3階
電話	03-6423-0478

資料請求・お問い合わせ

Q. 急速解凍機を導入すると、どれくらい作業時間が短縮できますか
A. 急速解凍機を活用することで、冷凍食品の芯温まで均一に熱を通す時間が大幅に短縮されます。従来の流水や自然解凍では複数時間を要していた工程が、湿度と温度を同時に制御することで連続作業が可能になり、加熱や調理への移行もスムーズになります。特に大量調理が求められる中央調理施設では、作業の待機時間が減り、全体の製造工程が圧縮されるため、現場の効率化に直結します。

Q. 完全解凍を実現することで、食品の品質にどのような変化がありますか
A. 食材を完全解凍することで、ドリップの流出が抑えられ、たんぱく質の分解や食感の劣化が大幅に軽減されます。湿度と気流を最適化した装置環境では、表面乾燥が起きにくく、冷凍前の状態に近い食感と見た目が保たれます。また芯温まで均一に解凍されることで、加熱後の中心部の生焼けや外側の過加熱といったムラのリスクも軽減され、安全性と仕上がりの両面で信頼性が高まります。

Q. 食材の種類によっては急速解凍が不向きなケースもありますか
A. 急速解凍機は水分量や脂質、サイズなど異なる性質を持つ食品に合わせて、温度推移や湿度設定を調整できる構造になっています。たとえば脂肪分が多い原材料や大型の食材でも、段階的な温度制御と高湿度保持によって芯温と表面温度をバランス良く保てます。複数の解凍プログラムが搭載されている装置では、食材ごとの対応がしやすく、無理なく最適な状態に仕上げられるよう設計されています。

Q. 解凍時の食中毒リスクはどう管理されていますか
A. 急速解凍機では、冷蔵庫や常温解凍と異なり、危険温度帯に長時間とどまらせないよう精密な温度制御とアラートシステムが標準で搭載されています。食品が加熱されるわけではないにもかかわらず、芯温を一定に保ちつつ解凍が進むため、菌の増殖しやすい温度領域を回避できます。装置内の気流や湿度の安定も微生物抑制に貢献し、衛生管理の強化に直結します。食品加工現場における安全性の確保と、HACCP対応への対策としても有効な選択肢といえます。

会社名・・・プロトンエンジニアリング株式会社
所在地・・・〒140-0013 東京都品川区南大井2-7-9 アミューズKobayashiビル3階
電話番号・・・03-6423-0478