JP2008547163A - マイクロ波プラズマ調理 - Google Patents

Abstract

食材の調理方法が記載されている。この食材は、マイクロ波空洞受け部内におかれ、マイクロ波発生プラズマにさらされる。このような態様においては、前記食材は、香味、食感、外観、風味および味合いを失わずに素早く調理される。
【選択図】図２

Description

［背 景］
本発明は、食材調理装置に関し、さらに詳しくは、食材調理中にプラズマを発生させたマイクロ波を利用する装置に関するものである。

［関連技術の議論］
食材を迅速に調理する技術は、ファーストフード産業ならびに調理された食材産業の両者から要求されている。両者の場合、重要な要素は、調理の速度を上げる一方、香味、食感、風味および出来上がり具合を維持し、新たなものにする点である。

したがって、香味、食感、匂いおよび出来上がり具合がよいものになる迅速な食材調理装置と技術が求められている。

［概 要］
本発明によれば、マイクロ波で発生されたプラズマを利用して食材を調理する方法が提案される。本発明のいくつかの実施例においては、例えば、アルゴンまたは窒素のようなガスがキャビティ内を流れてプラズマを作り、調理領域から酸素と置換する。いくつかの実施例においては、香味料を前記ガスの流れに導入することができる。

強熱されたプラズマに食材をさらすことで、食材を極めて迅速に調理できると共にこれら食材を褐色に色付け、色合いと食感具合を好ましいものにすることができる。さらに、現在では別の技術では実現できない食感（内側がレアの焼き具合で、外側が、かりっとした焼き具合のハンバーグステーキのような）にすることができる。

本発明による調理装置は、マイクロ波空洞受け部を含み、このマイクロ波空洞受け部は、食材をのせる支持部と前記マイクロ波空洞受け部に接続のマイクロ波発生源を含み、この構成においては、前記マイクロ波空洞受け部内にマイクロ波プラズマが発生し、前記支持部にのせた食材を調理するようになっている。

本発明による食材の調理方法は、前記食材を空洞受け部内に取り付けた支持部におき、前記マイクロ波空洞受け部内にガス流を流し、マイクロ波パワーを前記マイクロ波空洞受け部へ作用させ、プラズマで前記食材を調理し、調理された食材を前記マイクロ波空洞受け部から取り出す。

以下の図面を参照しながら、本発明のいくつかの実施例を以下にさらに説明する。

［詳細な記述］
図１は、本発明のいくつかの実施例による食材をマイクロ波プラズマで調理するための調理チャンバ（またはオーブン）を示す。図１に示すように、調理チャンバ１００は、内部に食材１１０がおかれる空洞受け部１０６とチャンバ１０５を含む。空洞受け部１０６は、前記チャンバ１０５内に配置され、所定位置に固定される。マイクロ波エネルギーは、波長管１０４を介してチャンバ内に導入される。マグネトロン１０３が電源１０２で入力される。図１に示すように、チャンバ１０５は、カバー１０７で簡単にシールできるようになっている。ガス管１０８と排気ポート１０９が調理チャンバ１００に連結されている。

実用の際には、食材１１０を空洞受け部１０６内に配置し、カバー１０７で前記チャンバ１０５を封止する。波長管１０４を経て導入されたマイクロ波は、食材１１０を調理すると共に空洞受け部１０６内にプラズマを発生させ、食材１１０を調理するようになっている。マイクロ波プラズマの発生については、２００３年５月７日にＳａｔｙｅｎｄｒａ Ｋｕｍａｒｈ他により出願の米国特許出願１０／４３０，４２６号 ”プラズマ触媒”に詳しく説明されており、この記載全部をここに参考文献として組み入れる。また別に、プラズマは、いくつかの別の方法、例えば、出力が十分に高いマイクロ波エネルギー（ＣＷまたはパルス化）、共鳴フィールド増幅（シングルモード共鳴子におけるような）、鋭く尖った金属チップ、外部スパークまたは他の方法により発生させることができる。

調理チャンバ１００の一例として、該調理チャンバの部品類を示す。いくつかの実施例においては、業務用プラズマ調理チャンバは、通常のマイクロ波オーブンに似た態様のもので、カバ−１０７が開閉ドアになっていて、排気管１０９は、さらに多くのものがつけられていて、ガス管１０８も同様に多数存在する構成になっている。

図２は、プラズマで覆う方法を用いて食材１１０を調理するマイクロ波チャンバ内の空洞受け部１０６を示す。いくつかの実施例においては、空洞受け部１０６は、円筒形のセラミックまたはクオーツの空洞受け部でよい。食材１１０は、支持部２０４にのせ、基部２０１により位置決めし、これによって食材１１０が空洞受け部１０６内に配置される。いくつかの実施例においては、食材１１０を空洞受け部１０６の底部においてもよい。カバー２０５で空洞受け部１０６を覆い、食材１１０を包み囲む包囲体を構成するようにする。

いくつかの実施例においては、支持部２０４を平坦な石英板にすることができる。いくつかの実施例においては、支持部２０４を複数本が配置されたクオーツ棒、セラミック棒または金属棒で形成でき、このようにすることで、食材から出た脂肪分と水分を空洞受け部１０６から排出することができるようになる。このような態様にあっては、食材１１０は、通常のバーベキュウ用グリルにのせたと同様に調理できる。食肉類、例えば、ハンバーグステーキ用牛ひき肉、ステーキ、チキン、シークカバブ、野菜、豆腐、海産物その他の食材を調理する間、溶けた脂肪分や水分が食材１１０から垂れ落ちるようになる。いくつかの実施例においては、空洞受け部１０６で形成されたプラズマのコントロールを助けるために直流（ＤＣ）電圧または無線周波数電圧を支持部２０４に対しバイアスさせることができる。

いくつかの実施例においては、空洞受け部１０６は、食材１１０と支持部２０４よりも約５ｃｍ（約２インチ）程度広めになっている。さらに、基体２０３からの支持部２９４の高さが調節でき、これによって、食材１１０を空洞受け部１０６の上縁よりも約２．５〜５ｃｍ（約１インチから２インチ）程度低めにすることができる。いくつかの場合、空洞受け部１０６に発生のプラズマは、空洞受け部１０６の頂部近辺に（即ち、基体２０３から離れて）位置する傾向にある。

いくつかの実施例においては、基部２０３には脂肪分や水分を集める容器（図示せず）が含まれる。この容器は、いくつかの実施例にあっては、金属またはシールドされたセラミックまたはシールドされたクオーツであって、集めた脂肪分や水分がマイクロ波パワーに吸収されないようになっている。

基部２０３には、またガス管１０８が接続されている。ガス管１０８は、金属または非金属である。基部２０３は、ガス管１０８介して供給されたガスが空洞受け部１０６に拡散されるような構造になっている。

プラズマ発生の際、例えば、炭素充填物、金属充填物またはその他の粉末またはプラズマを発生させる長く形成されている導電体のようなプラズマ触媒が基部２０３におかれる。ついで前記粉末は、ガス管１０８からのガスの流れにより空洞受け部１０６内で懸濁状態になる。米国特許出願第１０／４３０．４２６号に説明されているように、プラズマは、空洞受け部１０６内のガスにマイクロ波エネルギーが作用したとき発生するようになっている。いくつかの実施例においては、例えば先端が先鋭化したものまたはスパークプラグに似た装置のようなスパーク発生装置が利用されてプラズマを点火させる。

いくつかの実施例においては、触媒を細い管のようなクオーツ、セラミックまたは非導電性包囲体内に封入し、前記商売が食材により汚染されないようにしている。このような場合、前記プラズマは、前記包囲体からのスパークまたは前記触媒が離散しないような細い通路を経て前記封入体に封入されたガスにより点火される。

いくつかの実施例においては、出力が２〜３ｋＷのマイクロ波を調理チャンバ１００に作用させ、チャンバ１０６内のプラズマを点火する。プラズマが点火された後、マイクロ波出力が食材１１０の調理に適した適当なレベルに前記プラズマを抑止する。しかしながら、前記調理の間、マイクロ波出力を約６〜８ｋＷまであげるように出力を変更してもよい。いくつかの実施例においては、調理チャンバ１００には、ここに全体を参考文献として組み入れる２００３年５月７日に出願のＤｅｖｅｎｄｒａ Ｋｕｍｅｒ他の“多数の輻射源をもつプラズマ発生と処理”の米国特許出願第１０／４３０，４１５号で論じられているように、多数のマイクロ波輻射源を備えるようにしてもよい。

調理チャンバ１００における食材１１０の調理工程は、以下のとおりである：
１．空洞受け部１０６をプラットフォーム２０３に設置する；
２．空洞受け部１０６内の基部２０４に食材１１０をのせ、食材１１０を適当に配置する（選択的に、香味を出す素材を食材１１０に添加する）；
３．前記空洞受け部内の適当な位置にプラズマ食材を配置するもので、この位置は、基部プレート２０３が金属製である場合には、基部プレーロ２０３から僅かに離れているようにする；
４．空洞受け部１０６にカバー２０５をかけ、食材１１０まわりを包みこむ；
５．カバー１０７を閉じて調理チャンバ１００を封止する；
６．アルゴンガスのようなガスを数秒（例えば、５〜１０秒）流入させ、空洞受け部内の空気と置換し、ついで前記ガスの流れを絞る；
７．オプションとして前記ガスの流れに香味をつける素材を付加する；
８．マイクロ波を作用させて空洞受け部１０６内にプラズマ２０６を発生させる；
９．マイクロ波の出力を適当なレベルまで低下させ、適当な時間をかけて食材１１０を調理する；
１０. 食材１１０が適切に調理されれば（食材の外観または熱電対または他の温度検知器−例えば光学パイロメータ）、マイクロ波を切断する；
１１. ガス管１０８によるガスの流れを停止し；そして
１２. 調理チャンバ１００を開き、調理された食材１１０を取り出す。

いくつかの実施例においては、４５グラム（１．６オンス）のハンバーグステーキ用牛ひき肉（標準の４５グラム（１／１０ポンド重量））が出力４〜５ｋＷのマイクロ波で約２２〜２３秒で調理できる。実際の調理時間は、肉に含まれている水分と脂肪分により変わる。いくつかの実施例においては、マイクロ波調理を行うに当たり低出力レベルのマイクロ波でプラズマを発生しやすくするには、食材１１０をプラズマ点火されれば取り除ける金属スクリーンまたは同様の器材でさきに遮蔽してもよい。

いくつかの実施例においては、調理チャンバ１００内でプラズマ噴射方法を用いるようになっている。図３は、食材調理のためのプラズマ噴射方法を行うマイクロ波空洞部構成を示している。プラズマ噴射方法においては、食材１１０を例えば筒部３０７で空洞受け部１０６内のプラズマ領域から分離する。複数の孔３０８が筒部３０７にあけてあり、これによって、孔３０８を通って流れるプラズマ２０６がプラズマ噴射流３０９となって食材１１０に向かう。いくつかの実施例においては、円筒状の筒を空洞部２０４と同心状に設け、食材１１０が円筒状の筒の内部にある一方プラズマが該円筒状の筒３０７の外側で発生される構成にする。前記円筒状の筒３０７に形成された複数の孔３０８を経てプラズマが噴射される。円筒状の筒３０７は、金属またはクオーツまたはセラミックのような絶縁体からなる。

一例であるが、１４〜１６グラムの鶏の胸肉を３．８ｃｍ（１．５インチ）の直径のスチール管を内蔵した水平の石英管の上におき、該スチール管内蔵の石英管に複数の孔が設けてあり、これらの孔からプラズマを噴射させて前記胸肉を調理した。約２〜３ｋＷの出力のマイクロ波を２０〜３０秒の間作用させたところ、前記鶏肉は生焼けであったが、表面には焼け目がついていた。この場合にあっては、前記鶏肉は、前記金属チューブによりマイクロ波エネルギーに直接さらされないよう実質的にシールドされていた。

筒３０７が複数の孔があいている石英管で、基部２０３から約５ｃｍ（約２インチ）上に水平配置した石英板２０４に鶏肉をのせ、これにプラズマを噴射すると共にマイクロ波を直接作用させると、出力２〜３ｋＷのマイクロ波に２０〜３０秒曝すことで、前記鶏肉がほどよく焼けた状態で完全に調理できた。

筒３０７を完全に取り除き、食材１１０を発生したプラズマから分け隔てることなしに図１，２に示した構成を使用する完全さらし方法で好結果が得られた。１４〜１６グラムの鶏胸肉を出力２〜３ｋＷ出力のマイクロ波に２０〜３０秒曝すことで鶏肉は幾つかの焦げ目がついたより茶褐色の状態で完全に調理された。この方法を用いて１６グラムのハンバーグステーキ用牛ひき肉をためしに調理したところ、うまく調理でき（そして、さらに支持部２０４で数秒にわたり調理を続けたところ）完全茶褐色色になり、プロパン使用のバーベキュウグリルで焼いたハンバーグステーキのような味合いになった。

４５グラム（１．６オンス）のハンバーグステーキ用牛ひき肉に４．５ｋＷ出力のマイクロ波を２３．５秒にわたり作用させとところ、うまく調理でき、焼き色具合も茶褐色で食感がよく風味もすばらしいものになった。量が多い肉を調理するには、より大きなベースプレート２０３が使え、これによって多くなった脂肪分と水分を調理の間放出することができる。

別な試みとしては、プラズマ２０６雰囲気内の４５グラム（１．６オンス）のハンバーグステーキ用牛ひき肉を約１．５秒にわたりプラズマでぐちゃぐちゃにしてハバーグを結び付け（またはハンバーグ内の水分と脂肪分）マイクロ波エネルギーに曝した。全工程の時間が約１２秒の結果、マイクロ波のみに曝した調理からは、茶褐色の焼き色がつかずに完全に調理された。このようなハンバーグは、見栄えしないものであった。

続いて、４５グラム（１．６オンス）のハンバーグステーキ四列を完全なプラズマ雰囲気中におく方法で出力６ｋＷのマイクロ波で１８．４秒、２２．０秒、２２，４秒および２４秒それぞれの時間で調理した結果、極めて良好な結果が得られた。一般的にいって、調理ができあがったハンバーグステーキは、香しい風味で食感がよく、茶褐色の焼き上がりもよく、スポンジのようながさがさしていないものであった。一つのケースにおいては、プラズマは、２秒経過後に消され、このハンバーグステーキは、大部分マイクロ波で調理されたもので、その結果は、理想的な結果が得られなかった。

さらに、５６グラム（２オンス）の鶏胸肉２列を出力６ｋＷのマイクロ波でそれぞれ１５秒と１３秒の時間で調理した結果、素晴らしい結果が得られた。一般的には、調理できた鶏肉は、表面が薄めの茶褐色の焼き具合で、食感と風味が素晴らしいものであった。

さらに複数枚の約２．５４ｃｍ（約１インチ）厚みの肉片でテストしたところ、１〜１．６オンスの肉片を出力３〜５ｋＷのマイクロ波で１５〜３０秒の調理時間で焼き具合（例えば、レア、ミディアムなど）に応じて調理したとこりなかなかよく調理できた。

調理チャンバ１００を簡単に改造して、ここに特に記載の実施例と異なる調理時間と出力レベルになるようにできる。さらに、空気を（例えばアルゴンまたは窒素流とともに）存在させて調理すると、よりヘルシーな調理食品になるものと思われる。さらに、調理チャンバ１００を改造して、新しい食感（例えば、肉片の外側をかりかりに焼き、内部をレアの状態にする）のものにすることができる。さらに、前記ガス流に香味をつけることで、調理の間種々異なるフレーバを肉片に染み込ませることができる。

本発明の他の実施例は、ここに記載の本発明の明細書と実施面を考慮することで当業者にとり明らかになる。本明細書と実施例は、単なる模範例であって、本発明の真実の範囲と精神は、以下に示されるものである。

食材を調理するためのマイクロ波チャンバの一例を示す。 プラズマ包み込み方法を用いての食材を調理するためのマイクロ波チャンバにおける空洞受け部を示す。 プラズマ噴射方法を用いての食材を調理するためのマイクロ波チャンバにおける空洞受け部を示す。

符号の説明

空洞受け部 １０６
ガス管 １０８
食材 １１０
基部 ２０１
プラットフォーム ２０３
支持部 ２０４

Claims (13)

1. 以下を備える調理装置：
   食材を囲むマイクロ波空洞受け部；および
   前記マイクロ波空洞受け部に接続のマイクロ波発生源、
   この構成で、マイクロ波プラズマが前記マイクロ波空洞受け部に発生し、すでにおかれている食材を調理する構成。
2. 前記マイクロ波空洞受け部内へガスを流入させるガス管をさらに備える請求項１の装置。
3. 前記マイクロ波空洞受け部内に配置の筒をさらに備え、これによって、前記マイクロ波空洞受け部で発生のプラズマから前記食材を隔離するもので、前記筒には、形成されたプラズマが通過する複数の孔が設けられている構成の請求項１の装置。
4. 前記マイクロ波発生源は、複数の独立した発生源を含む構成の請求項１の装置。
5. 前記マイクロ波空洞受け部は、食材をのせ、これを調理する支持部を含む構成の請求項１の装置。
6. 前記支持部は、クオーツロッド、セラミックロッドおよび金属ロッドからなるグループの一つから形成されている構成の請求項５の装置。
7. 前記支持部は、基部に取り付けられ、該基部は、前記食材からの脂肪分と水分を集める構成の請求項５の装置。
8. 以下の工程からなる食材の調理方法：
   前記食材をマイクロ波空洞受け部内に配置し；
   前記マイクロ波空洞受け部内にガスを流し；
   マイクロ波エネルギーを前記マイクロ波空洞受け部へ作用ささせて、プラズマを点火し；
   前記プラズマを用いて前記食材を調理する。
9. さらに、前記マイクロ波空洞受け部をチャンバ内に配置し、この構成において、マイクロ波エネルギーを前記マイクロ波空洞受け部に作用させるに当たり、マイクロ波エネルギーを前記チャンバに結合させる請求項８の方法。
10. さらに前記ガスに香味料または芳香剤を添加する請求項８の方法。
11. さらに、調理の間、前記食材から脂肪分と水分を集める請求項８の方法。
12. マイクロ波空洞受け部内に食材を配置するに当たり、該食材を前記マイクロ波空洞受け部内に設けた支持部にのせる請求項８の方法。
13. 前記マイクロ波空洞受け部内に筒を配置し、この構成で。前記食材を前記マイクロ波空洞受け部内に発生のプラズマから隔離するようにするもので、前記筒には、形成されたプラズマが噴射される複数の孔を含んでいる請求項８の方法。

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