小さな試料断片を用いたジャガイモの熱拡散率の算出に関する研究

食品を加熱、冷却処理する各種装置、プロセスを最適設計、操作計算するためには、各種食品の熱拡散率を求めておくことが必要となる。前報において、球状、平板状、直方体と円柱状ならびにゲル状食品の熱拡散率の測定に関する研究を行ってきた。前報に示したように、小さな形状の食品では、大きな試料断片を切り取ることができなく、精度が良い結果が得られていない。この原因は、熱電対の先端を小さな試料断片の中心部に精確に挿入することが困難なためである。そこで本研究では、小さな試料断片に挿入した熱電対の先端がずれることによる補正の研究をすることを目的として、熱電対の先端位置を変えて測定と計算を行った。試料には、比較的に安定した均質のものが得られ、年中入手ができるジャガイモを用いた。ジャガイモの熱拡散率は、温度10～60℃において、(0.01728t+6.867)×10-2cm2/min(ここで、tは温度[℃])となった。これは、前報で温度の影響が求められなくて得られた平均値0.0840cm2/minよりも精度が良い結果である。その理由は、熱電対の先端を薄い平板状試料の中心に挿入できないが、真の先端位置の推定を、誤差が最小になる位置と仮定することによって求めることができたためである。

In order to obtain the optimum design and operating conditions in the various equipments and process, it is necessary to determine the thermal diffusivity of the food materials. In previous papers, we have studied the thermal diffusivity of spherical root vegetables, potato slabs, rectangular and cylindrical potatoes, and egg yolk and white gels. As for small shape food materials, we can not cut them into large shape specimens, as shown in the from first to third papers, therefore, the results in the these papers are very scattered. The reason in that of a thermocouple into the center of the small samples. Now, in the present paper, we took up the study of the thermal diffusivity of small shape samples under various top point conditions. For this we used potato samples that had uniform tissue and physical properties for the wide portions. The values of thermal diffusivity of potatoes are considered (0.01728t+6.867) x10-2 [cm2/min] (where, t is temperature [°C]) at temperature range between 10 and 60°C. These results are better than the average value of 0.0840 cm2/min that we obtained in the previous paper. The reason for this improvement is that the top point of the thermocouple can not be incert into the center of the small shape samples, but we can obtain the top point position by assuming the true position must have a minimum standard deviation for the calculation results under the various assumed top point positions.