[发明专利]冻结方法

说明书

技术领域

本发明涉及食品、内脏器官、组织片、动物细胞、微生物等的冻结方法。

背景技术

在对动物细胞等低含水率物质的被冻结物进行冻结时，被冻结物内部出现的冰晶核（ice seeds）会成长成尺寸较大的冰晶，被冻结物的细胞膜因此受到损伤，从而导致在解冻时从损伤的细胞流出水分。该流出的水分（drip）中含有细胞内液，在解冻时产生的失水量会对被冻结物的冻结质量产生很大的影响。

被冻结物的冻结速度越快，越能够抑制冰晶尺寸的增大。因此，一般在与环境温度的温度差较大的-50℃以下的低温区对被冻结物进行急速冷却。然而，由于在低温区进行冷却需要消耗大量的电力，从节约能源的观点来看并不理想。

因此，专利文献1中公开了如下的技术：通过在收藏库中将食品在-7℃的温度下预冷而使之处于过冷却状态后，向该收藏库中送入冷气并进行急速冷却，使该食品从过冷却转变为冻结。

而专利文献2中公开有以下一种技术：向冷冻库等库内喷射液化二氧化碳气体，利用该气化潜热进行急速冷却而不用使库内温度发生变化，从而对保存在库内的食品等进行冻结。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利公告第4253775号公报

专利文献2：日本公开文献实开昭51－50444号公报

发明内容

发明解决的技术问题

但是，在专利文献1公开的冻结方法中，形成仅对食品的表层进行冻结的部分冻结，难以在长期保鲜的基础上进行保存。

本发明鉴于上述问题，其目的在于提供一种在可靠地进行冻结的基础上，能够实现减少被冻结物在解冻时发生的失水量的冻结方法。

解决技术问题的技术手段

本发明的冻结方法的特征在于，在以离开密封容器壁面的方式配置被冻结物的状态下，在-16℃以下的自然对流中冷却所述被冻结物，经过过冷却后对该被冻结物进行冻结。

根据本发明的冻结方法，由于被冻结物被配置为离开壁面，因此被冻结物周围受气体包围，绝热性增加，过冷度增大。而且，由于是在低温的自然对流的状态下对被冻结物进行冻结的，能够对过冷却解除后的凝固潜热短时间吸热，从而能够实现被冻结物在解冻时产生较少失水量的高质量冷冻。

另外，在本发明的冻结方法中，优选从室温开始对被冻结物及其周围的气体进行冷却。

在这种情况下，通过从室温开始对环境气体进行冷却，与预先对环境气体进行冷却的情形相比，能够使被冻结物的初期冷却速度变慢，并增大过冷度。

此外，在本发明的冻结方法中，优选为在充满构成分子由三个以上原子组成的多原子分子气体或包含多原子分子气体的以下气体的密封容器中对被冻结物进行冻结，所述气体是指：以使容器内的气体的热容量比同分子数的干燥空气的热容量大的方式含有所述多原子分子气体。

在这种情况下，覆盖被冻结物周围的气体是构成分子由三个以上原子组成的多原子分子气体、或以容器内的气体的热容量比同分子数的干燥空气的热容量大的方式含有所述多原子分子气体的一种气体，这种气体的热容量比作为空气主成分的由两个原子构成的氮分子或氧分子的热容量要大一摩尔（摩尔比热容）。

如果温度差或初期压力相同，则热传导率由在自然对流中与被冻结物接触的流体的比热容确定。所述多原子分子气体的热传导率比空气的大。因此，在过冷却状态解除后，与将空气作为环境气体的情况相比，能够提高热传导率，并加快被冻结物的冻结速度。

此外，因冻结速度加快，潜热释放的时间变短，处于因凝固潜热引起的冻结温度在零度附近的时间缩短。所以，能够减轻在被冻结物的内部产生的冰晶核成长为尺寸较大的冰晶而导致被冻结物的细胞膜受到的损伤的程度。因此，能够降低被冻结物在解冻时产生的失水量。

另外，需要使用与被冻结物相比、容积足够大的密闭容器。所以，被冻结物优选为体积较小的组织片、动物细胞、微生物等研究用试料等。但是，在采用能够充分确保冷冻室容积的冷冻仓库等时，也能够对食品等体积大的被冻结物进行冻结。

此外，为了实现过冷却状态能够达到被冻结物中心部为止的程度，期望初期冷却速度较为缓慢，而在过冷却解除后以尽可能快的速度进行冷却，因此能够在短时间内对凝固潜热进行吸热，从而实现良好的冷冻。

所以，在本发明的冻结方法中，优选通过在自然对流的状态下对被冻结物进行过冷却后，在强制对流的状态下对所述被冻结物进行冻结，从而提高冻结时的冷却速度。

附图说明

图1是表示试料冻结后的解冻时的失水率的图。