高温・高圧下における食品タンパク質の熱伝導率の測定

点击翻译按钮获取中文摘要

天然高分子である澱粉あるいはタンパク質から成る食品材料は、加熱あるいは加圧操作によって変性し、その分子構造に変化を生じ、これに伴いその熱物性値も変化することが予想される。本研究は、食品加工装置の設計において重要と考えられる食品材料の構造変化とその熱物性値との相関を明らかにすることを最終目的とし、食品タンパク質の熱伝導率を対象として、広範な温度及び圧力下で測定可能な熱伝導率測定装置の作製を試みた。なお、熱伝導率の測定原理は、Pt細線を用いた非定常細線法によるものとした。熱伝導率測定装置の試作に当り、(1)高温・高圧用の試料セルの作成、(2)これに設置する細線プローブの作製及び(3)計測制御システムの構築を行った。(1)については、温度が室温〜200℃、圧力が常圧〜15MPaまで測定可能なセルを作製した。(3)についてもほぼ完成した。一方、(2)については、本研究で対象とする(低含水率の)食品タクパク質は、常温常圧下では粉体状、一方高温高圧下では溶融状態となることが予想されるので、これらの状態変化に対応できるような細線プローブを開発する必要があった。研究開始当初は試料挿入型(シース型熱電対に近い形)の測定プローブの作製を試みたが、細線径、強度等の問題から、本研究の要求を満たすものが作製できず断念した。そこで、次に熱伝導率既知の基板上に細線をフォトリソグラフィー並びに蒸着法により形成し測定プローブとする方法を試みた。細線の形成条件を種々変えて試みた結果、この方法により本研究の要求を満たすプローブの作製が可能であること並びに大体の作製条件を見い出すことができた。今後はこの方法により、最適な細線プローブを作製し、これを用いた食品タンパク質の熱伝導率測定を行う予定である。