食品工場で扱う食材の悩み・課題

食品の品質向上や人手不足の解消、さらにはSDGs対応への関心を背景に、食品工場における急速冷凍機の需要が高まっています。こちらでは、工場向けに展開されている急速冷凍機の種類や導入による具体的なメリットを解説します。

食品工場が抱える食材・製造に関する悩みや課題

品質や鮮度の低下（ドリップの発生）

食品業界において、提供する商品の品質と鮮度は企業価値に直結します。従来の緩慢冷凍（時間をかけて凍らせる方法）では、食品内の水分が凍る過程で大きな氷の結晶に成長し、細胞膜を破壊してしまいます。その結果、解凍時に旨み成分や水分が「ドリップ」として流れ出てしまい、風味や食感が著しく劣化する点が大きな課題でした。

とくに食肉や水産加工品は温度変化に敏感であり、「冷凍＝品質が落ちる」というネガティブなイメージを持たれる一因となっていました。

生産体制の遅れや人員配置の非効率化

緩慢冷凍は凍結に長い時間を要するため、製造ラインのボトルネックになりやすいという問題を抱えています。繁忙期には凍結工程が追いつかず、計画通りの生産や出荷が間に合わなくなるケースも少なくありません。これにより、従業員の残業時間増加や非効率なシフト配置を余儀なくされ、結果としてトータルの生産コストを押し上げる要因となっていました。

食品ロス（廃棄）の発生

従来の冷凍設備では、庫内での冷気の当たり方や食品の大きさ、積み込み方によって凍結速度にばらつきが生じやすく、凍結不良の製品が発生するリスクがありました。品質基準を満たせない製品は出荷できず廃棄対象となるため、利益率の低下だけでなく、社会的課題である食品ロスの増加にもつながってしまいます。

食品工場の悩み・課題を解決する急速冷凍機

できたての品質・鮮度を長期間キープ

急速冷凍機の最大の強みは、食品内の水分が凍る「最大氷結晶生成温度帯（-1℃〜-5℃）」を約30分以内という短時間で通過できる点にあります。氷の結晶が大きくなる前に凍結を完了させるため、細胞の破壊を最小限に防ぎます。これにより、解凍時のドリップ流出を抑え、凍結前と遜色のない味や食感、色味を維持することが可能になります。

人手不足の解消と生産効率の向上

品質を損なわずに長期保存ができるようになれば、柔軟な生産計画の立案が可能になります。例えば、閑散期に計画的に製造・冷凍保存（作り置き）をしておき、需要のピークとなる繁忙期に出荷を合わせるという運用が実現します。

限られた時期にしか収穫できない旬の食材や、季節変動の大きい商品も無駄なく加工できるため、工場全体の稼働率が安定し、繁忙期における現場スタッフの負担軽減や残業代の削減に貢献します。

フードロスの削減とSDGsへの貢献

急速冷凍技術を活用することで、食品の劣化スピードを大幅に遅らせ、賞味期限を長く設定できるようになります。これまでなら品質低下により廃棄せざるを得なかった余剰生産分も、美味しい状態のまま流通させることが可能です。利益の最大化と廃棄コストの削減を両立し、企業としてのSDGsへの取り組みも推進できます。

工場向け急速冷凍機の主な種類

トンネルフリーザー（連続式）

庫内にベルトコンベアを通し、食品を連続的に搬送しながら冷風を当てて急速冷凍する大型設備です。生産ラインを止めることなく「投入」「凍結」「排出」をシームレスに処理できるため、極めて高い生産能力を誇ります。

同一規格の冷凍食品や弁当などを大量生産する大規模工場や自動化を推進したい現場に適している方式です。

アルコール凍結（液体凍結）

食品を専用のフィルムで真空パックし、マイナス数十度に冷却したアルコール液などのブライン（不凍液）に浸漬させて凍結する方式です。空気よりも熱伝導率が圧倒的に高い液体を用いるため、極めて速いスピードで凍結できます。

事前の真空パック工程が必要となるものの、細胞破壊を強力に防ぐため、ドリップを極端に嫌う高級水産加工品やブランド肉など、高いレベルで鮮度保持が求められる食材に向いています。

3Dフリーザー（立体送風式・3D凍結）

一方向からの強い冷風ではなく、庫内の全方位から包み込むように高湿度の冷風を当てることで、ムラなく均一に急速冷凍を行う方式です。冷風による食品表面からの水分蒸発を抑えながら凍らせるため、乾燥や変色、ひび割れを防ぎます。

乾燥を嫌うケーキや和菓子、型崩れを防ぎたい惣菜のほか、立体的な形状を保ったまま高品質に冷凍したい現場に適しています。

バッチ式（ラック・台車式）急速冷凍機

冷凍する食材をラックや専用台車に並べ、台車ごと庫内に入れて一括で急速冷凍を行う方式です。バッチ（一区切り）ごとに食材を入れ替えるため、生産ラインに組み込む連続式に比べると手間はかかりますが、庫内の清掃や温度調整がしやすくなります。

多品種少量生産を行う中規模工場やセントラルキッチン、季節ごとに扱う食材が変わる惣菜工場などに導入しやすい設備です。

自社工場に適した急速冷凍機を選ぶポイント

1日あたりの処理量と設置スペース

まず明確にすべきは、自社工場における1日あたりの目標処理量です。大量処理が前提であればトンネルフリーザーが有力候補となりますが、導入には数十メートル規模の長大なスペースを要します。既存の生産ラインに直結させるのか、別室に専用の凍結庫を設けるのかによって、選定すべき設備はまったく異なるものになります。機器本体だけでなく搬入経路や作業動線も含め、工場全体のレイアウトと照らし合わせた総合的な判断が欠かせません。

冷凍する食品の特性と包装状態

扱う食品の「厚み」「水分量」「包装の有無」も、方式選びを左右する重要な要素です。例えば、厚みのあるブロック肉を最高品質で冷凍したい場合は液体凍結が適していますが、液体凍結は真空パックが必須です。「パック詰め→凍結」の順序が自社の製造フローに組み込めるかを確認する必要があります。

一方、トッピングが乗ったケーキなど、パック詰めが難しく乾燥を防ぎたい食品には3Dフリーザーや立体送風式が適しています。食品の特性と製造工程の相性を見極めることが不可欠です。

イニシャルコストとランニングコストのバランス

導入時の本体価格や設置工事費（イニシャルコスト）だけでなく、導入後のランニングコストを含めたトータルコストのシミュレーションが必要です。急速冷凍機は大きな電力を消費するため、毎月の電気代はもちろん、フロン排出抑制法に基づく点検費用や、液体凍結の場合はアルコール液の補充・交換費用も発生します。

初期費用が安くてもランニングコストが高くつくケースがあるため、設備耐用年数（一般的に約10年程度）を見据えた中長期的な費用対効果で比較検討を行うべきです。

急速冷凍機の導入で生産課題を解決した事例

職人のこだわりを全国に届ける

創業40年の歴史を持つ株式会社福岡養鰻は、職人が炭火で手焼きした鰻の蒲焼を製造・販売しています。以前は一般的な緩慢凍結で保存していましたが、解凍時に”焼きたて”特有の食感や炭火の香ばしさが損なわれてしまう点が課題でした。

この課題を克服するため急速冷凍機を導入した結果、独自の冷気制御によって熱々の美味しさを一瞬で閉じ込めることに成功。解凍後もドリップや風味の劣化がなく、職人が目の前の炭火で焼き上げたような品質を一般家庭へそのまま届けることが可能となり、商品の付加価値向上につながっています。

焼きたてパンの美味しさを急速冷凍で提供

ベーカリー事業を展開するサンジェルマンでは、コロナ禍における売り上げ低迷の打開策として、液体式の急速凍結機を導入しました。店舗で提供する”焼きたてパン”の風味を、遠方の消費者にもそのまま提供することを目指した取り組みです。

パンを一つひとつ袋に詰めて脱気し、空気に触れさせない状態で液体凍結（約45分で凍結完了）を行うことで、保存期間中の酸化や水分の蒸発を防止しました。今後は、連続的に脱気処理ができる包装機と連動させ、さらなる生産効率の向上を計画しています。

凍結時間の短縮と、オペレーションスピードの向上

フグ加工品の製造・販売を行う株式会社FUの導入事例です。同社の製品は国内外の市場に幅広く展開されていますが、フグ取り扱い規制の緩和に伴い生産量が急増したため、冷凍能力の強化と連続運転の実現を目的に急速冷凍機を導入しました。

新設備の導入により、1バッチあたりの冷凍時間が従来の約13分から約11分へ短縮され、工場内のオペレーションスピードが大幅に向上しました。さらに、フグの白子のような水分量が多くデリケートな食材であっても、細胞組織を壊すことなく高品質な状態を保持できるようになり、同社が展開する冷凍商品のブランド価値向上に大きく貢献しています。

まとめ

工場向けの急速冷凍機は、食品ロスの削減と品質の維持を両立し、生産ラインの効率化を図るための重要な設備投資となります。導入効果をしっかりと引き出すためには、自社で扱う食材の特性や目標とする処理量、工場の設置環境などを総合的に判断して方式を選ぶことが欠かせません。

以下のページでは、産業用の急速冷凍機を提供しているおすすめのメーカーを紹介しています。自社の生産体制や目的に適した設備を比較検討する際の参考情報として、ぜひお役立てください。

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