A Study on the Thermal Diffusivity of Potato Slabs in Various Conditions

各種食品を加熱、冷却操作するクッキング装置などを設計するためには、食品の熱拡散率を求めておくことが必要となる。前報3)において、球状食品の熱拡散率の測定に関する研究を根菜類食品を例として行ってきた。本報では、平板状食品の熱拡散率の測定に関する研究をジャガイモを例として行った。ジャガイモの熱拡散率の値は、温度10～50℃において0.08cm²/minとなった。伝熱方程式を差分法で解いて、非線形最小二乗法を用いて熱拡散率を算出する本報で用いた方法5)は、従来からよく利用されている図表使用などによる方法よりも精度がよい値が得られることなどから優れているといえる。伝熱方程式を、前報で示したように解析法で解いて用いる場合には、初期、境界条件が固定される欠点があったが、本報で示したように差分法で解いていくと、任意の条件下に対応できるものとなる。試料表面に保護用の板などをつけると、試料表面温度が変化していき、非等温境界条件下での実験になると考えられるが、このような場合に対しても利用できるものとなる。参考のためとして、熱拡散率の概算磁を得るのに便利な中心温度変化曲線を前報と同様の形式に従って示した。本報で得られた各様条件下での測定結果ならびに熱拡散率の算出法に関する知見は、球状成型が困難な魚肉類のような軟質状食品を平板状成型をして、熱拡散率を求める場合に有用になると考えられる。

In order to design various food heating or cooling processes such as cooking apparatuses and so on, it is necessary to measure the thermal diffusivity of the food materials. In a former paper3), we studied the thermal diffusivity for the spherical root vegetables. In this paper, we studied the same for the slab potatoes. The values of thermal diffusivity of potatoes are considered to be in average 0.08 cm² /min at a temperature range from 10 to 50°C. The results of the slab shape experiments are usuful for the softish foods such as fish and meat materials and so on which can not be cut in to spherical shape. The central temperature history in slab material is shown. This figure can be used in order to obtain the approximate thermal diffusivity from the experimental data. In this paper, we investigated a method which used the digital computer program in order to determine the thermal diffusivity. This method is more acculate and usuful than the other previous methods which used figures or tables.