瞬間的超高圧を利用した短時間で調理可能な軟化調理機器の開発

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申請者は「高電圧放電で発生した瞬間的超高圧による食品軟化処理装置」の開発者の一人である。食品軟化に関する研究では、リンゴやトマトを上記装置で軟化処理すると原型は保ったまま、ストローを挿して果汁を手で搾りながら飲む事が出来る。本研究の目的は食品に軟化処理と加熱調理を同時に行う装置の開発を行った。その為、高電圧放電による瞬間的超高圧軟化処理装置に加熱機能を追加した設計変更を行った。具体的な研究実施内容を下記に記す。瞬間的超高圧軟化処理容器に加温機構の追加を検討した。(超高圧かつ、高電圧、大電流が瞬間的に発生する為、ヒーターの物理的、電磁的保護に十分な配慮を必要とし、電気系統を分離した。)設計前段階として圧力媒体である、水の温度と負荷力の関係性を検証する為の基礎実験を行った。圧力発生の原因となる水中高電圧放電によるバブルの生成と、水の温度の相関を光学観測実験により測定した。高速度ビデオカメラPhantom. V7. 3を使用した光学実験からバプルの直径を画像処理する事で求めた。光学実験の結果、35, 45, 55, 65℃と水温の上昇に比例してバブルの直径が110, 122, 139%と増大する事が分かった。この原因として、水温が上昇するにつれ、水の導電率が増加し、その結果、印可電流が大きくなり、バブルの直径が大きくなったと考えられ、超高圧処理容器内で食品試料の圧力負荷の増大につながり、より軟化処理の効果が高まったと考えられた。これらの成果を取り纏め、熊本大学で開催された平成27年度衝撃波シンポジウムおいて、「温水中での瞬間的超高圧処理に関する研究」について発表を行った。その後部品、瞬間的超高圧軟化処理容器を製作し、大根を用いて軟化処理、軟化加熱処理、軟化加熱調味処理と未処理ダイコンを外観観察、硬度測定した結果、製作した装置が水温の上昇と比例して効果が高まった事が分かった。