熱移動シミュレーションを用いた逆解析による 食品の熱拡散率の推定

摘要

本研究では食品の温度変化の測定値と熱移動現象の数 値解を用いた新しい熱拡散率の推定方法を提案した。こ の方法は，安価でシンプルな測定装置を用いる，煩雑な 計算も不要であるなどの利点に加え，複雑な形状をもつ 材料や原寸大材料の熱拡散率推定にも適用できる可能性 があるところに特徴がある。そのため，本研究で提案し た手法は有用な食品の熱拡散率測定の1つになると考え られる。提案した手法を用いて水，ショ糖溶液，籾充填層，ゴ ボウ，ニンジン，およびダイコンの熱拡散率を推定した ところ，以下の知見を得た。① 水および10-50wt%ショ糖溶液の熱拡散率の推 定値と文献値を比較したところ，本推定方法の妥当 性が示された。② 籾充塡層の有効熱拡散率は，水分15-30% (w. b.)，かさ密度660-720km/m3の条件において，1.1 x10—7-1.5 x10—7m2/sとなつた。③ 3種類の野菜の熱拡散率は1.1x10づ-1.5 x10一7 m2/sとなり，形状を4種類に変えた場合および解 析次元を2次元と3次元に変えた場合で熱拡散率の 値に有意水準5 %で有意差は認められなかつた。