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急速冷凍機の選び方　エアブラスト・ブライン・液体窒素・コンタクト

この記事のポイント

急速冷凍機は、冷やす媒体の違いで「エアブラスト（空気）」「ブライン（液体）」「液化ガス（液体窒素・液化炭酸ガス）」「コンタクト（金属板）」の4方式に大別できます。

最も広く使われるのはエアブラスト、形状を選ばないのはブライン、最も低温なのは液化ガス（液体窒素の沸点は約-196℃）、薄く均質な食品に向くのがコンタクトです。

方式は、食品の特性・保ちたい品質に加え、生産性・効率性・経済性（ランニングコスト）まで含めて選びます。

急速冷凍機の種類は大きく分けて4つ

冷凍食品メーカーが冷凍機を購入する際に悩ましいのが、どの機種を選ぶべきかの選択です。
数多くの急速冷凍機が販売されていますが、何を基準に選べばよいのでしょうか。
冷凍食品の製造に欠かせない「冷凍機」は、大きく分けて以下の4種類の方式に基づいて作られています。

①エアブラスト冷凍
②ブライン冷凍
③液化ガス冷凍
④コンタクト冷凍

4つの方式の違いを、公設試験研究機関である高知県工業技術センターの整理（高知県工業技術センター「工業技術センターだより 2016年3月号」）をもとにまとめると次のとおりです。

方式	冷やし方	特徴
エアブラスト（気体冷却法）	冷却した空気を吹き込む	最も広く用いられている。さまざまな形態の食品に適応
ブライン（液体凍結法）	ブライン液（高濃度の塩溶液・アルコール類）に食品を漬け込む	さまざまな形状・大きさの食品に適応
液化ガス	液化窒素（-196℃）や液化炭酸ガス（-79℃）を食品に噴霧する	組織の損傷が少なく解凍後の品質も高いが、ランニングコストが高い
コンタクト（接触式凍結法）	冷却した金属板の間に食品を挟む	厚さの薄い均質な食品のみに適応

どの方式でも、目指すのは食品の品温をマイナス1～マイナス5℃の「最大氷結晶生成帯」を短時間で通過させ、氷結晶を小さく抑えることです。
【関連記事】何が違う？急速冷凍機と瞬間冷凍機とショックフリーザー

最もポピュラーな冷凍機　エアブラスト

冷凍機の中でも最もポピュラーな方式です。気体冷却式とも呼ばれます。文字どおり、冷却した空気を送風し、食品を冷凍します。

エアブラスト冷凍機は「バッチ式」と「トンネルフリーザー」と呼ばれる方法に大別できます。「バッチ式」は冷凍室の中に食品をのせたパン（トレー）やラックを入れ、冷凍室を閉じ、冷却した空気を送風して庫内の食品を冷凍します。

「トンネルフリーザー」はトンネルの中に食品を搬送させ、そのトンネルを通過する間に冷却した空気を食品に当て、トンネルを出てきたときには冷凍した状態にするものです。

送風する空気は機種によりマイナス70～マイナス35℃位といろいろ設定があります。さまざまな食品を冷凍することができる万能フリーザーと呼ばれていますが、強い風が悪影響を与える食品、例えば、表面の形状を崩してはならない繊細なケーキなどは、冷凍する際に強い風が当たりすぎないよう注意が必要です。

また、高風速低温のエアブラスト式冷凍機と低風速超低温エアブラスト式冷凍機がありますので、型崩れや乾燥を防ぎたい食品には風速を抑えたものを選択しましょう。

高知県工業技術センターの資料では、エアブラストは「最も広く用いられている」方式で、-20～-40℃の空気を吹き込む方式として紹介されています。同センターが導入したエアブラスト方式のショックフリーザーは、食品の中心点の温度を-1℃から-5℃までに30分以内で下げられるとされています（高知県工業技術センター「工業技術センターだより 2016年3月号」）。設定温度の幅は機種によって大きく異なるため、カタログの庫内温度だけでなく、自社の食品で中心温度がどれだけ速く下がるかを確認することが大切です。
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液体につけて形を維持　　ブライン

ブライン冷凍とは液体を使った冷却法です。液体冷却式とも呼ばれます。低温にしても凍らない液体であるブライン（濃厚な塩溶液・アルコール類）を冷却し、その中に隙間なくパウチした食品を漬け込んで冷凍する方法です。製品を液体に漬けても構わない場合は、パウチなしで冷凍が行われます。

液体が食品の表面に直接触れるので、一般的にエアブラスト冷凍よりも冷凍効率がよいと言われています。ただ、形状や大きさも関係なく冷凍することができるメリットがある一方、食品内部へブラインが浸透することを防ぐため、どんな包装が必要か検討する必要があります。
【関連記事】ブライン冷凍機

マイナス196℃の超低温の風をあてる　　液化ガス

超低温で沸騰した液化ガスを食品に噴きつけ、急速に冷凍する方法です。液体には液化窒素や液化炭酸ガス（ドライアイス）を用います。液体窒素の場合はマイナス196℃の超低温の冷風を食品に当てることが可能です。食品を超急速で冷凍できるため、食品の組織の損傷が少なくできます。

しかし、ランニングコストが非常に高いため、高級魚やエビなど、高級品に使用されることが一般的です。

マイナス196℃という温度は、窒素の沸点に由来します。厚生労働省「職場のあんぜんサイト」のモデルSDS（安全データシート）では、窒素の沸点は-195.79℃（厚生労働省職場のあんぜんサイト「窒素」モデルSDS）、二酸化炭素の沸点は-78.5℃（厚生労働省職場のあんぜんサイト「二酸化炭素」モデルSDS）とされています。
【関連記事】液化ガス冷凍機

金属の板で挟んで冷やす　　コンタクト

金属板（フラットタンク）の内部にマイナス40～マイナス30℃の冷却物質を流し、その金属板で食品を挟んで冷凍する方法です。プレート式冷凍とも呼ばれます。

金属が包装された食品に直接触れるため、冷却効率はよいといえます。金属の板で挟むため、密着性のよい肉や魚のすり身、イカ、ペースト商品などの冷凍に使われています。

高知県工業技術センターの資料でも、コンタクト方式は「厚さの薄い均質な食品」に適した方式と整理されています（高知県工業技術センター「工業技術センターだより 2016年3月号」）。板に均一に接することが前提のため、厚みや形がそろわない食品には向きません。
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条件を考えて最適なものを選ぼう

食品によって、冷凍機は向くものと向かないものがあります。それを誤ると商品の品質に大きく影響してしまいます。また、急速冷凍機のコストが製品の価格に見合っているか採算面を確認したうえで、冷凍機を選ぶことも重要です。

高知県工業技術センターも、「凍結させる食品の特性や保持したい品質などに加えて、生産性、効率性、経済性も考慮し、適切な凍結方法を選ぶ必要があります」としています（高知県工業技術センター「工業技術センターだより 2016年3月号」）。選ぶ際は、次の順に確認すると整理しやすくなります。