赤外分光法を援用した農産物・食品の赤外線乾燥機構の解明とシミュレーション

利用红外光谱阐明和模拟农产品和食品的红外干燥机理

• 批准号: 13760181
• 负责人: 橋本 篤
• 金额: $ 1.15万
• 依托单位: Mie University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2002
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13760181/
• 关键词: 赤外線乾燥; 湿潤多孔質固体; 乾燥モデル; 赤外分光特性; 水分収着; 拡散係数; 食品モデル; 修正Dubinin-Astakhov式; 農産物; 食品; 赤外分光法; 通風乾燥; 乾燥機構; ATR法; 光音響法

近年,食品の加熱,乾燥,殺菌操作への赤外線利用が注目されているが,農産物などの固体食品の多くは複雑な構造を有する湿潤多孔質物質であり,その赤外域における光学特性の把握はきわめて困難である。そこで本研究では,食品モデルの赤外分光解析とモデル食品の赤外線乾燥実験をおこない,農産物などの食品の赤外線乾燥機構を解明することを目的とした。そして,本年度は以下の成果を得ることができた。1.水分移動現象に関する特性把握食品モデル中における水分拡散係数に関するデータと水分吸着特性について検討した。その際,吸着データの解析には化学ポテンシャルを考慮し,吸着空間の開放度を意味するn値をパラメータとした修正Dubinin-Astakhov(DA)式を用いた。その結果,分子論より導かれるBET式のパラメータと修正DA式のパラメータの関係性を実験的に示すことができた。この結果を第13回国際乾燥工学会議(IDS)で発表し,Drying Technology誌に掲載されることとなった。2.食品モデルの通風乾燥モデルの構築乾燥試料の熱風乾燥特性の定量的な把握を目的とし,昨年度取得した通風乾燥データを用いて,そのシミュレーションを行った。その際,食品モデルの平均空孔径を実験パラメータとするとともに,新たな総括物質移動係数を導入することにより,乾燥特性の定量的な予測が可能となった。この成果はDrying Technology誌に掲載される予定である。3.赤外線乾燥モデルの構築に関するアプローチ乾燥試料の赤外分光特性,水分移動現象に関する特性,および通風乾燥モデルとの相互関係を解析することにより食品モデルの定性的な赤外線乾燥モデル構築の可能性が示唆された。

In recent years, the use of infrared rays for food heating, drying and processing has attracted much attention, and it has been difficult to grasp the optical characteristics of agricultural products and solid foods due to their complex structure and wet porous materials. This study aims to analyze the infrared ray drying mechanism of food products by infrared spectroscopy. This year, the following achievements have been made. 1. Water movement phenomenon is related to the characteristics of food, water dispersion coefficient is related to the characteristics of water adsorption In the meantime, the analysis of sorption space takes into account the fact that the degree of openness of sorption space means that the Dubin-Astakhov (DA) equation is modified. As a result, the molecular theory is used to modify the relationship between BET and DA. The results of the 13th International Drying Engineering Conference (IDS) were presented in the Journal of Drying Technology. 2. In order to quantitatively grasp the hot air drying characteristics of structural drying samples for food equipment, the ventilation drying equipment obtained last year was put into use, and the system was developed. In this case, the average pore size of food particles can be determined by the introduction of new material transfer coefficients, and quantitative prediction of drying characteristics is possible. The results of this study were published in the journal Drying Technology. 3. Infrared drying related to the structure of the infrared spectral characteristics of dried samples, moisture movement characteristics, ventilation drying related to the relationship between the analysis of the qualitative of food, infrared drying related to the structure of the possibility of