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相変化

相変化(そうへんか)とは、物質の状態が気体、液体、固体の間を変化する過程のことをいいます。
相変化を起こす温度や圧力などの状態量のことを転移点と呼び、沸点や融点、凝固点が例として挙げられます。
 
水から氷へと相変化する時には0℃、水から水蒸気へと相変化する時には100℃と、変化している間は一定の温度のままです。
これは相変化に熱エネルギーが使われているためで、相変化に必要な熱エネルギーの総量を潜熱(せんねつ)と呼びます。
 
食品中の水分は0℃を下回ると凍りはじめますが、食品の凝固点に到達すると相変化が起きて、温度が一定になります。
多くの食品の凝固点は最大氷結晶生成帯(マイナス5℃~-1℃)にあり、食品を冷凍する際には、相変化の時間が長くなるほど食品内で氷の結晶が大きくなることで組織内の細胞が脱水され、食品がダメージを受けやすくなります。
 
氷の結晶が粗大化するのを防ぐためには、低温の風をあてたり、低温の液体につけて流速をつけたりするなどして、急速冷凍を行い、最大氷結晶生成帯を早く通過させる必要があります。
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一般社団法人日本冷凍食品が設定した冷凍食品の自主基準では、30分以内で最大氷結晶生成帯を通過させる「急速凍結(急速冷凍)」を行うことが求められています。

 
 
【参照】
一般社団法人日本冷凍食品「基準」(http://www.reishokukyo.or.jp/certification/standard/)