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水、水蒸気および空気の密度、粘度、比熱、熱伝導度などの値が各種食品製造プロセス設計において必要となる。これらの値は、食品製造プロセスにおいて温度で変わる。これらの値を表、図、各種の経験式から得なければならない。既報の経験式などの中から有用となる関係式を選ぶことが必要となる。本研究では、線形最小二乗法を用いて、パーソナル計算機に便利な関係式の設定について検討を行った。得られた関係式は、水、空気などの任意の温度における各種物性値の概算利用に有用になると考えられる。, The values of density, viscosity, specific heat, thermal conductivity etc. of water, steam and air are necessary for designing various food processing. The values vary with the temperature during food processing. These values must be obtained from the tables, figures and various empirical equations. We must select a useful equation from the reported equations. In this study, we sutudied the convenient equations for personal computer by using the linear least square method. The equations obtained will be useful to rough estimate of various physical propertis regarding temperature of water, steam and air etc.

食品を各種加工処理する装置、プロセスの設計、操作計算を行っていくためには、簡単なモデルに基づいたクッキング速度式(久保田ほか, 1981-B, 1988など)を設定していくことが必要となる。これまでにジャガイモを例として、クッキング速度式の設定に関する多くの研究が行われてきているが、速度パラメータの値が異なってきている。本研究では、円柱状ジャガイモを例として、加熱湯中クッキングにおける温度変化を測定し、クッキング速度式の設定を行って、これまでに得られてきている速度パラメータとの比較検討を行った。, In previous papers, we have studied the cooking-rate equations for the hot-water dipped cooking and the microwave cooking of potatoes. The values of the rate parameters in the cooking-rate equations were differed. In this paper, we were measured the cooking ratio and the temperarure in the inner part of potato dipped in hot water. The cooking-rate equation obtained was as follows: dx/dθ=A•exp (-E/Rg•T) (1-x)n A=4.912 x 10^8 min-1, E= 1.500 x 10^4 cal/g-mol, n=1.0 where, x[-]:cooking ratio, θ[min]: cooking time, T[°K]: cooking temperature, Rg=1.987 cal/ (g-mol•°K). The value of activation energy obtained was lower than the value of 2.96 x 10^4 cal/g-mol obtained for the hot-water dipped cooking of potato slice which used the impact-penetration method, and very similar the value of 1.82 x10^4 cal/g-mol obtained for the microwave cooking of cylindrical potato which used the constant velocity penetration method.

各種のマイクロ波加熱乾燥装置の設計を進めていくためには、簡単な乾燥モデルに基づいた乾燥速度式を設定していくことが必要となる。前報(久保田ら,1990)において、簡便なマイクロ波加熱乾燥装置の試作を行い、ジャガイモを例として、既報(KUBOTA,1979-1,1979-2)で示した簡便な経験速度式を使った簡単な乾燥速度式の設定に関する研究を行った。本研究では、恒率乾燥期間におけるマイクロ波乾燥速度に関する考察を各種条件下に対して行い、値率乾燥期間を考慮した簡便な乾燥モデルに基づいた乾燥速度式の設定に関する研究を行った。, In order to design various microwave heated drying apparatuses, we must take drying-rate equations which are based on simple drying-rate models. In a previous paper (KUBOTA, et al., 1990), we have studied a convenient microwave heated drying instrument, and studied the simple drying-rate equations of potato and so on by using the simple empirical rate equations that have been reported in previous papers (KUBOTA, 1979-1, 1979-2). In this paper, we studied the microwave drying rate of the constant rate period for the various experimental conditions, and the drying-rate equations could be determind based on the simple drying models which have constant rate period.

前報において、マイクロ波加熱による高含水率の浸漬米の製造、デンプン性食品の殺菌、ジャガイモのマイクロ波加熱におけるクッキング速度式の設定に関する研究を行った結果について報告した。各種マイクロ波加熱の装置設計を進めていくためには、エネルギー吸収効率ならびにマイクロ波加熱における食品の温度上昇の測定に関する研究を進めていくことが必要となる。これまでに、マイクロ波加熱における回分型容器内の液状試料のエネルギー吸収効率に関する研究を行ってきた。本研究では、電子レンジを使用し、回分型容器内の固体状試料については重量減少測定、また、流通容器内の液状試料については温度上昇測定を行って、簡単な熱収支式を用いて、エネルギー吸収効率を求める研究を行った。電子レンジ内の固体状試料のエネルギー吸収効率は、マイクロ波加熱による重量変化の測定によって求めることができ、試料の供給含水量によって変わった。電子レンジ内に流通型容器を取りつけて液状試料を流通させた場合のエネルギー吸収効率は、電子レンジへの流入出口における温度変化の測定によって求めることができた。流通型容器内の液状試料のエネルギー吸収効率は回分型容器内のそれと同じように大きな値となった。本研究で得られた結果は、食品のクッキング、乾燥などのような各種のマイクロ波加熱処理装置を設計する場合に有用となる。, In previous papers, we have studied the soaked rice of high level moisture through microwave-treatment, the pasteurization of starchy foods, and the cooking-rate equations on the microwave heated cooking of potato. In order to design various microwave heating apparatuses, it is necessary to measure the energy sbsorbed efficiency and the increased temperature of microwave heated foodstuffs. Therfore, we have studied the efficiency in liquid samples in batch vessel during microwave heating. In this paper, the values of the decreased weight of solid samples in batch type vessel and of the increased temperature liquid samples in continuous type vessel during microwave heating in an electronic range were observed, and the values of the energy absorbed efficiency were calculated by using simple energy equations. The energy absorbed efficiency of solid samples in the range was measured by observing the changed weight during microwave heating, and the values changed with the water content of samples. The energy absorbed efficiency of liquid samples contained in a flow type vessel through the electronic range was measured by observing the changed temperature during the inner and outer positions of the range. The values of energy absorbed efficiency of liquid samples in the flow type vessel were very large same as a batch type vessel contained samples in the range. These phenomena obseved are very interesting for the design of the various microwave treatment apparatuses such as cooking, drying and so on of foodstuffs.

各種マイクロ波加熱の装置設計を進めていくためには、クッキング、乾燥などの加工処理速度の測定と、加工処理速度式の設定に関する研究を進めていくことが必要となる。前報において、ジャガイモのマイクロ波加熱におけるクッキング速度式の設定に関する研究を行って報告した。本研究では、ジャガイモなどを例として、マイクロ波加熱における乾燥速度式の設定に関する研究を行った。食品の乾燥速度の測定には、電子レンジを使用してきた。乾燥試料を、重量測定のために電子レンジから取り出してきた。本研究では、重量-時間の関係が自動記録で得られる改良を行ったマイクロ波加熱乾燥装置を製作した。熱風流通の乾燥では、ジャガイモなどの乾燥速度を等温条件下の実験で得ることができた。マイクロ波加熱の乾燥では、非等温条件下の実験となり、速度式の設定が困難となる。熱電対を電子レンジ内に入れて試料温度を連続的に測定できなく、マイクロ波加熱の乾燥速度式に関する報告は皆無と言える。本研究では、簡便な経験速度式を使って乾燥速度式を設定する方法について研究を行った。, In order to design various microwave heating apparatuses, it is necessary to measure the transforming rate such as cooking, drying rates and so on, and establish the transforming rate equation. In previous papers, we have studied th cooking-rate equation by microwave heated cooking of potato slices. In this paper, we studied the drying-rate equation by microwave heated drying of potato and so on. An electronic ranges have been used for measurement of the degree of drying of foodstuffs. The drying sample was quickly taken out from the range in order to measure the weight. Therefore, we designed in this study an improved instrument which the weight-time relationship of sample can be obtained continuously on the recoder. The values of the drying-rate of the potato and so on for air flow type drying could be measurd by means of the experimental method consisted constant temperature sytem. However, the experiments for microwave heated drying must be studied by the temperature unsteady-state system. The determintion method of the rate equation is more difficult than the former one. The temperature of the sample can not be measured continuously, because the thermocouple can not be treated in the electronic range. Therefore, we can not see the report according to the drying-rate equation for microwave heated drying. In this paper, we studied the drying-rate equation by using the simple empirical rate equations that have been reported in a previous papers.

食品の乾燥など食品製造プロセス設計において、空気中に含まれる水蒸気量と湿り空気の比熱、熱伝導度など各種物性値が必要となる。これらの値を湿度線図と各種の経験式から得なければならない。本研究では、湿度線図から得られる値を、パーソナル計算機に便利な関係式で表わす方法について検討を行った。得られた関係式は、乾湿球温度による測定値を用いて、線図を用いないで各種物性値を概算する場合などに有用になると考えられる。, The values of various physical properties such as specific heat, thermal conductivity of humid air are necessary for designing various food processing. The values vary with the temperature and humidity, and must be obtained from the humidity chart and the various empirical equations. We must select a useful equation from the humidity chart and reported equations. In this study, we sutudied the convenient equations of phsical properties regarding humidity chart for personal computer. The equations obtained will be useful to rough estimate of various physical propertied of humid air from the dry- and wet-bulb temperature data etc.

これまでにジャガイモを例として、クッキング速度に関する多くの研究が行われてきているが、速度パラメータの値が異なってきている。前報(張ほか, 1993)では、クッキング率を求めるレオロジー特性の測定法の進いなどによる影響があると考えられる結果を得た。本研究では、ジャガイモの加熱湯中のクッキングにおけるクッキング速度の測定を、前報で示した定速貫通法を用いて、加熱温度下と冷却後温度下とで行って比較検討した。クッキング進行中におけるクッキング進度が測定温度を変えると異なってくると考えられる結果を得た。, In previous papers, the cooking rate parameters of potatoes were differed. It this paper, we were measured the cooking ratios of potato by using the constant velocity penetration method under the hot condition of cooked samples and the cooled condition. The values of cooking ratio of the samples during the cooking process were differed to the measuring temperature. The cooking-rate equation obtained under the hot condition was as follows: dx/dθ=A・exp[—E/ (Rg・T)] (1-x)^n A=6.398 x 10^8 min-1, E=7.50 x 10^3 cal/g-mol, n=1 where, x[—]: cooking ratio, θ[min]: cooking time, T[°K]: cooking temperature, Rg=1.987 cal/(g-mol・°K). The value of activation energy obtained was lower than the value of 1.50 x 10^4 cal/g-mol obtained in previous paper which measured the cooking ratio under the cooled condition. We can consider that the softening behavior of potatoes occured by the cooking phenomena and the measuring temperature changes, and conclue that the softening behavior occured for the samples of high measuring temperature method during the uncooked temperature.

各種食品のクッキング、殺菌など食品を各種変換、処理する装置を設計し、制御化を行っていくためには、食品のクッキングなど変換、処理する非等温実験を行って、得られる実験データからアレニウス式における速度パラメータを設定していくことが必要になることがある。これまでにジャガイモのクッキング速度式の設定を例として、非線形最小二乗法を用いる方法(久保田ほか, 1981, 1988)と、簡便な手法を用いる方法(岡崎ほか, 1991, 1992, 張ほか, 1993-B)とを用いる研究を行ってきた。本研究では、これまでに示してきた簡便な手法について比較検討を行った。本研究で提案した改良したクッキング値を用いる方法は、簡便な事法の一方法としてクッキング値を用いるこれまでに利用されてきている方法よりも有用であった。岡崎により提案された修正クッキング時間を用いる方法(岡崎ほか, 1992)も有用な方法であった。, In order to design and to control various food transforming apparatuses such as for the chemical reactions, cooking, sterilization and so on of food materials, it is necessary to determine the Arrhenius' rate parameters from the non-isothermal experimental data of cooking and so on of food. In previous papers, we have studied the cooking rate equations of potato by various methods such as non-linear least square method (KUBOTA et al., 1981, 1988) and simple methods (OKAZAKI et al., 1991, 1992, ZHANG et al., 1993-B). In this paper, we investigated the determination of the rate parameters in non-isothermal processes by using simple methods proposed in previous papers. The modifyed cook value method in this paper was useful for finding the rate parameters in cooking rate equations. The corrected cooking time method (OKAZAKI et al., 1992) was useful too as simple method.

食品をマイクロ波乾燥する装置の設計を進めていくためには、簡単な乾燥モデルに基ずいた乾燥速度式を設定していくことが必要となる。前報(久保田ら, 1990, 呂ら, 1990-1, 1990-2, 久保田ら, 1992)において、各種形状のジャガイモなどを例として、常圧、減圧下で簡単な乾燥モデルを使った簡便な乾燥速度式の設定に関する研究を行ってきた。本研究では、円板状ジャガイモを例として、マイクロ波加熱乾燥における温度変化を測定し、これまでの乾燥モデルの設定における仮定の妥当性を確かめ、簡便な乾燥速度式の設定に関する考察を行った。, In order to design various microwave heated drying apparatuses, we must take drying-rate equations which are based on simple drying models. In previous papers (KUBOTA et al., 1990, Lu et al., 1990-1, 1990-2, KUBOTA et al., 1992), we have studied the simple drying models and the simple drying-rate equations by using the some shapes of potato and so on for air flow type, no flow type and vacuum type drying. However, we could not measure the sample temperature for microwave heated drying by using the previous method which used for microwave heated cooking, because the steam transfer through the intervale of disucous samples was difficult. In this paper, we studied the measureing method of the sample temperature for microwave heated drying, and studied the relations among the temperature and the drying-rate on microwave heated drying of discus potato.

各種のマイクロ波加熱装置の設計, 操作計算を行っていくためには, クッキング, 乾燥などの速度の測定を行って, 速度式の設定を行っていくことが必要となる。前報(久保田ら, 1988; 久保田ら, 1990; 呂ら, 1990)では、ジャガイモなどのマイクロ波加熱によるクッキンダならびに乾燥速度式の設定に関する研究を行ってきた。食品の加熱における温度上昇に伴う褐変化とかフレーバー変化は商品価値を低下させる。減圧操作をすると温度上昇を抑制することができると考えられる。本報告では,ジャガイモのマイクロ波減圧乾燥特性の測定とモデル化に関する研究を行った。簡便な経験的速度式を使っての総括的な乾燥速度式ならびに見掛け密度ならびに体積と乾燥率に関する関係式を得ることができた。, In order to design various microwave heating apparatuses, it is necessary to measure the transforming rate such as cooking, drying rate and so on, and establish the transforming rate equation. In previous papers (KUBOTA et al., 1988; KUBOTA et al., 1990; Ru et al., 1990), we have studied the transforming rate equations of microwave heated cooking and drying of potato and so on. The browning phenomena, flavor change and so on according the temperature rises of food decrease the commercially value. The vacuum operation is useful to decrease the temperature rises. In this paper, we studied the rate equation and the drying phenomena of microwave vacuum drying of potato.

前報(久保田ら,1990, 呂ら,1990)において,簡便なマイクロ波加熱乾燥装置の試作を行い、大きさ、形状を変えたジャガイモなどを例として、簡単な乾燥速度式の設定に関する研究を行った。その結果、温度上昇の原因で発生する褐変化がジャガイモの大きさの増加に伴なって増加し、局部的に発生した。本研究では、ジャガイモのマイクロ波加熱乾燥における試料の大きさ、形状と褐変化の関係に関する研究を行った。その結果、試料の最大長さ、厚さを減少させることによって褐変化を減少できることがわかった。, In a previous paper (KUBOTA et al., 1990, Lu et al., 1990), we have studied a convenient microwave heated drying instrument, and studied the simple drying-rate equations of potato and so on by using the some shapes of samples. And then, we observed that the browning according the temperature rises increased by increasing in size of potato samples, and the browning depended on the location. In this paper, we studied the relations among the size and shape and the browning on microwave heated drying of potato, and we could decrease the browning according the temperature rises by gradually reducing the maximum length and the thickness.

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.

食品のテクスチャーは、食品製造の工業装置の設計計算、プロセス制御に対して重要なパラメー夕である。前報33)において、液状食品の流動方程式の設定に関する研究を行ってきた。本研究では、個体状食品のレオロジー的特性測定に対して有用となる簡便な圧縮破断特性装置の利用に関する研究を行った。寒天、寒天-砂糖および寒天-食塩ゲルのレオロジー的特性の測定を行った。圧縮破断における応力、ひずみおよびエネルレギーの値を測定した。圧縮破断応力は、寒天の濃度の上昇と圧縮速度の上昇に伴って増加する結果が得られた。砂糖と食塩の添加の影響は、本研究における添加量に対してはほとんど影響がみられなかった。, Thc texture o f foods is an important physical property for designing equipment for controlling various food processes and for product quality control. In previous papers33) we studied the properties of liquid foods with particular reference to their flow and to their related equations. In this investigation, a simple and reliable apparatus was assernbled and used for studying the rheological properties of solid foods, paying particular attention to compression properties. The rheological properties of agar, agar-sugar, and agar-salt gels were invesigated. The results show an increase of compressive breaking stress with agar concentration and crosshead speed. In the limited ranges of our study, addition of salt and sugar has little significance, if any, for the properties of agar gels.

振動流動層を用いた新しい形の真空乾燥法の開発を試みた。本研究ではその予備試験として,真空乾燥における最も重要な問題である装置の熱効率について考察を加えた。実験には2種類の試料を用いた。一つはイオン交換樹脂球(Amberlite,IR-120B)であり,他の一つはおから(卯の花)である。 層に空気を吹き込まず,真空状態にしても層を適当な振動強度で振動させれば,層内の材料は移動,混合した。それ故,そのような真空下であっても,層全体にわたり均一含水率で乾燥を行うことができた。ヒーターに加えた熱量はまだ非常に少ない範囲であるが,得られた熱効率はほぼ100%であった。振動強度が一定の場合には,ヒーターに加える熱量が増加するにつれて熱効率は減少した。 本研究の結果,振動流動層を用いた真空乾燥の可能性が認められた。, We tried to develop a new system for vacuum drying by using a vibro-fluidized bed. The thermal efficiency of the apparatus which is the most important factor of the vacuum drying was investigated in this paper. Two kinds of samples were examined. One was ion exchange resin particle (Amberlite, IR-120B), and the other was okara. When the bed was vibrated under suitable vibrational intensities, the materials in the bed were circulated and mixed even though the air was not flowed into the bed, and the bed was in vacuum state. Thus, the drying processes were able to be carried out at uniform bed moisture content even in such conditions. The thermal efficiencies obtained were nearly equal to 100 % for both samples under suitable conditions of vibration, although the heat energies supplied to the heater were very low. When the vibrational intensities were constant, the thermal efficiencies decreased as the heat energies supplied to the heater increased. As a result of this study, the possibility of the vacuum drying in a vibro-fluidized bed was recognized.

液状食品に関する流動方程式は,各種装置を設計,制御をしていく場合に必要となる。本研究では,低濃度の脱脂粉乳水溶液の流動特性に関する研究を温度を変えて行なった。流動特性の測定には圧力を変化させて操作ができる毛管形粘度計を使用した。 低流速域において,ニュートン流動方程式が適用できた。得られた粘性パラメータを次に示す。 γ=(1/K)(gcτ－gcτy)^n n=1.0,τy=0.0 K=10^0.0241S-4.94 exp(3.96×10^3/RgT)(g/cm・sec) t=30～60℃, S=0～25.3wt% ここで,(sec^-1):せん断速度, τ(gf/cm^2): せん断応力, gc=980.7g・cm/gf・sec^2: 重力換算係数, Rg=1.987cal/g-mol・°K: 気体定数である。, The flow equations of liquid foods are important for the designing and controlling of various apparatuses. In this paper, we studied the flow behavior of skim milk solutions under low concentration at various temperatures. For measuring the flow behavior, we used a capillary tube viscometer operated under various pressures. For the low flow region, a Newtonian flow equation was applied. The viscometric parameters are shown as follow: γ= (1/K)(gcτ－gcτy)n, n=1.0, τy=0.0, K=10^0. 0241s-4.94 exp(3. 96×10^3'/ RgT) (g/cm・sec) t =30～60°C, S=0～25. 3 wt% where, γ(sec^-1): shear rate, τ(gf/cm^2): shear stress, gc=980.7g·cm/gf·sec^2: gravitational conversion factor and Rg=1.982 cal/g-mol·°K: gas constant.

The effective drying surface area of cellulous foodstuffs was investigated in this study. Onion epidermis was used as a sample. It was dried in an air dryer, and the changes in shape of the epidermis cells in the drying process were microscopically observed and photographed. The results showed that the volume of the cell decreased or collapsed and its surface rumpled gradually as the drying process proceeded. But the projection area of the cells did not vary so much. Thus it was considered that the change in net surface area of the epidermis might be little, though the volume change of the cells was of an appreciable amount. This assumption was verified by calculating the net surface area from the replica images of onion epidermis. The net surface area was proved to be about 1.8 times as large as the apparent surface area. However, the drying rates per unit apparent area of agar gel plate with a smooth surface were nearly equal to those of onion epidermis. Therefore, we concluded that the effective drying surface area of cellulous foodstuffs might be approximated to the apparent surface area.

液状食品に関する各種装置の設計ならびに操作に関する研究を行なっていくたあには,液状食品の密度,粘度などの物性値を温度,濃度などの条件関係式として表わしておくことが必要である。本研究では,砂糖,食塩,脱脂粉乳およびこれらの混合水溶液についての密度,粘度の測定値を例として,関係式の設定について検討した。 密度関係式は,条係範囲が広い場合には,温度,濃度についてそれぞれ2～3次多項式として表わす必要があるが,条件範囲が狭い場合には,次式を近似式として利用できる結果が得られた。 ρ=aT+bS+c ここで,ρ(g/cm3):密度,T(°K):温度,S(wt%):濃度である。混合水溶液に対しては,重量混合率を用いた加成性が得られる結果となった。 粘度関係式は,次式を近似式として利用できる結果が得られた。 μ=a exp(b/T^n) ここで,μ(g/cm3・sec):粘度である。水に近いもので,条件範囲が広いものでは,n=3として表わす必要があるが,条件範囲が広くない場合には,n=1としたAndradeの式が利用できる結果が得られた。aとbは,濃度範囲が広くない範囲で,次式が適用できる結果になった。 a=10^αsn+β b=α'S^m+β', The values of the density and the viscosity are important for designing and controlling various apparatuses. In this paper, we studied the equations regarding the temperature and the concentration of the density and the viscosity of sugar, salt and skim milk solutions. For the density, the following equations were approximately obtained. p =aT+ bS+c (g/cm3) For sugar solution (T=283.2~323.2°K, S=0~30 wt%): a=-3.49×10^-4, b=4.26×10^-3, c=1.098 For salt solution (T=283.2~323.2°K, S=0~24 wt%): a=-4.11×l0^-4, b=7.46×10^-3, c=1.118 For skim milk solution (T=283.2~323.2°K, S=0~25.3 wt%): a=-3.39×10^-4 , b=3.88×10^-3 , c=1.096 For the mixed solutions: p=kSXS+kNXN+kMXM where, X(-) is weight fractions of the solid matters in the solutions and ks, kN and kM (g/cm3) are the values of the density of the solutions of solid matters S, N and M (sugar, salt and skim milk) for the concentration of St=SS + SN + SM (wt%), respectively. For the viscosity, the following equations were approximately obtained at T=283.2~323.2 °K. µ=a exp(b/T^n) (g/cm • sec) For sugar solution (S=0~30 wt%): a=10^4.58×10^-3s1.15 -3.05 b=9.90×10^4 S^1.51+6.10×10^7 n=3 For salt solution (S=0~24 wt%): a=10^3.59×10^-3s1.33 -2.00 b=5.79×10^7 n=3 For skim milk solution (S=0~15 wt%): The previous results1,2) used Andrade equation are more useful. For the mixed solutions (St=0~15 wt%): The previous results2) can be used.

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.

回分槽型、連続ベルト槽型、連続管型などの各種クッキング装置を、設計、制御化していくために44)、レオロジー特性の測定、クッキング速度式の設定および最適操作時間を得ることなどの研究が必要となる。前報1-10)において、液状食品のレオロジー特性について研究してきた。本報では、ペースト状食品のレオロジー特性の測定とクッキング速度式の設定に対して有用となる管型装置を製作し、小麦粉ペースト(ドウ)のレオロジー特性を求めることができた。また、前報16-18)において、重量測定法によってめん類のクッキング速度式の設定に関する研究を行ってきた。本報では、レオロジー特性測定法によって最適操作時間を求める方法について検討を行った。, In order to design and to control automatically various cooking apparatuses44) such as a batch tank, a continuous belt containing tank, a continuous tube apparatuses and so on, it is necessary to measure the rheological properties, to determine the cooking-rate equation and to obtain the optimal operating time. In previous papers1-10), we have studied the rheological properties of liquid foods. In this paper, we studied a tubular type instrument for paste foods, an instrument that can be used for measuring the rheological properties and for determining the cooking-rate equation. We could define the rheological equation of wheat flour paste (dough). In previous papers16-18), we have studied the cooking-rate equation of noodles by the weighing method. Now, in this paper, we could determine the optimal operating time in the rheological method.

前報1, 2)において、薄片および球状のジャガイモの熱湯中クッキングにおけるクッキング速度式の設定に関する研究を行ってきた。本報では、薄片ジャガイモのマイクロ波加熱クッキングにおけるクッキング速度式の設定に関する研究を行った。温度非定常系となる速度式におけるパラメータを、非線形最小二乗法3)によって求めた。次に示すクッキング速度式が得られた。 dx/dθ = k (1-x) k = 5.09 × 10^4 exp [-9.90 × 10^3/R_g(t+273.2)] または、 dx/dθ = k (1-X)^2.0 (x+5.37) k = 7.78 × 10^12 cxp [-2.42 × 10^4/R_g(t+273.2)] ここで、 x(--): クッキング率、 θ(s) : クッキング時間、 t(℃): クッキング温度、 R_g = 1.987 cal/mol・°K: 気体定数である。上式は、マイクロ波加熱クッキングの速度が、熱湯中のそれよりも大変に大きいという結果を示している。, In previous paper1,2), we have studied the cooking-rate equatiosls by the hot water dipped cooking of sliced and spllerical potatoes. In this paper, we stuclied the cooking-rate equations by microwave heated cooking of potato slices. The values of the parameters in the rate equations by the temperature unsteady-state systesn were calculated by using a non-linear laera square method3). The cooking-rate equation were obtained as follows: dx/dθ = k (1-X) k = 5.09 x 10^4 exp [-9.90 x 10^3/R_g(t+273.2)] or dx/dθ = k (1-X)^2.0 (x+5.37) k = 7.78 x 10^12 cxp [-2.42 x 10^4/R_g(t+273.2)] where, x(--): cooking ratio, θ(s) : cooking time, t(℃): cooking temperature, R_g = 1.987 cal/mol・°K: gas constant. The calculated results show that the values of cooking rate for microwave heated cooking are very much higher than those for hot water dipped cooking.

各種食品の各種乾燥装置を設計するためには、各種乾燥における乾燥速度式を設定しておくことが必要となる。前報1～3)において、熱風乾燥における食品の総括乾燥速度式の設定に関する研究を根菜類食品を例として行なってきた。食品乾燥工程における熱効率向上を進めることを目的として、試料の前処理方法とか加熱方法とかを検討していくことは、熱エネルギー資源を有効利用し、食糧資源を保存利用していくのに役立つ研究と考えられる。本報では、ジャガイモを例とし、マイクロ波利用と試料に穴あけする方法で乾燥速度を増大させる試みをする実験を行ない、それぞれに対し総括乾燥速度式の設定を行なった。マイクロ波利用の乾燥は、試料の褐変化などのために低乾燥域の実験しか行なうことができなかった。また、熱風乾燥において、試料に穴あけする方法による熱効率向上の試みに対しては、本実験条件下では期待した結果が得られないことがわかった。本研究成果を参考とし、マイクロ波利用における均一化加熱の検討を進めるなどし、マイクロ波加熱による組織破壊の前処理試料を作製し、それを熱風乾燥していく研究を進めていくことによって、熱効率向上ができる結果が得られるのではないかと期待できる。, In order to design various drying equipments of food materials, it is necessary to determine the drying-rate equations. In a former paper1～3), we studied the over-all drying-rate equations of root vegetables under the heated air-flow dryer. To improve the process, a faster dehydration method by using various heating methods or pre-treatment methods of samples is required. In this paper, we studied the over-all drying-rate equations on the drying of potatoes by microwave energy and of bored ones by heated flowing air. In the drying-rate equation on the drying by microwave enegy, we obtained it in the initial drying region only. The values of the orders in the rate equation are much larger on the drying by microwave energy than the ones obtained by heated flowing air. The results for the unbored and bored potatoes on the drying by heated flowing air did not differ from each other in these experimental conditions. The results of the microwave drying obtained are usuful for later promising experiments of the pre-treatment of potato using microwave energy.

前報1)において,大豆の浸漬,蒸煮速度式に関する研究を行なった。本報では,前報に引続き,小豆の浸煮,蒸煮について研究をした。 浸漬,蒸煮速度を,温度20～97℃において重量法により求めた。小豆の浸漬,蒸煮では,大豆の浸漬,蒸煮において使用できた簡単なn次速度式が利用できないことが分った。小豆の浸漬,蒸煮速度式はS型形状係数αを含んだ次式で表わされた。 dx/dθ=kn, α(1‐x)^n(x+α) kn, α=9.46×10^4exp(-9.70×10^3/RgT)(min^-1) n=1.0(‐), α=0.01(‐) Rg=1.987cal/g‐mol・°K ここで,x(‐),θ(min)およびT(°K)は,それぞれ浸漬,蒸煮率,時間および温度である。, In a former paper1), the rate equations on the soaking and cooking of soybean have been investigated. In the present paper, we took up the soaking and cooking of red bean. The soaking and cooking rates were measured by a weighing method at temperature ranges of 20～97℃. For the soaking and cooking of red bean, the simple nth-order rate equation, which had been used for the soaking and cooking of soybean, could not apply. The rate equation of red bean was postulated as the following equation with a S-shape's constant α. dX/dθ= kn, α(1 -X)^ n (X+α) kn, α= 9.46×10^4exp (-9.70×10^3/RgT) (min-1), n=1.0(-),α=0.01(-), Rg=1.987 cal/g-mol•゜K where, x(-), θ(min) and T (゜K) are the soaking or cooking ratio, time and temperature, respectively.

前報1)において,食品の各種処理における簡単な経験的速度式の設定について研究した。 dx/dθ=kn,α (1－x)^n(x+α) ここで,x(－),θ(min)は,それぞれ処理率,処理時間,また,kn,α, nおよびαは,実験データから得られる速度パラメータである。 本報では,この簡単な経験的速度式を用いて,擬似処理機構を推察する研究を行なった。速度パラメータα対nの関係を利用して,各種食品のクッキングの擬似機構の推察を試みた。本研究で推察して得られる擬似処理機構は,真の機構を見出していくのに役立つものと考えられる。, In a former paper1), we studied the determination of the following simple empirical rate equation for the various transformations of foods. dx/dθ=kn,α(1－x )^n (x+α) where, x(－) and θ(min) are the transforming ratio and time, respectively, and kn,α, α and n are the rate parameters which can be obtained from experimental data. This time, we took up the inference of the pseudo transforming mechanisms using this simple empirical rate equation. The relationships between the rate parameters α and n have been shown on the assumed various mechanisms, and by using these relationships we attempted to infer the cooking pseudo mechanisms of various foods. The pseudo mechanisms infered in this paper is very helpful to find real mechanisms.

クッキング速度式を設定する場合に、溶出損失を考慮したい場合がある。本報では、このような場合に有用となる吸水、溶出速度式の設定に関する研究を行った。 前報2)のスパゲティとひやむぎのクッキング実験結果(温度70～99.5℃)に適用した結果、吸水物からの溶出は、原料からの溶出に比較して無視できることがわかり、次に示す結果を得た。 dw_AR /dθ = k₁^* (w_e-w_o)/w_o² )w_A²- k₃^* w_A dw_STD /dθ= k₃ ^* (w_d /w_o)/w_A ただし、 w_A = w_o (w_e - w_AR - (w_e /w_R )W_STD ) /(w_e - w_o ) スパゲッティ: w_o = 1.0g 基準、 w_e = 10.3g、 w_d= 0.856g k₁ ^* = 1.86 x 10³ exp (-8.84 x 10³ /R_g T) (min⁻¹ ) k₃ ^* = 6.07 x 10⁻¹ exp (-4.05 x 10³ /R_g T) (min⁻¹ ) ただし、99.5℃では、 k₃ ^* の値は3.0倍 ひやむぎ: w_o = 1.0g 基準、 w₄ = 8.09g、 w_d = 0.778g k₁ ^* = 6.29 x 10⁴ exp (-1.03 x 10⁴ /R_g T) (min⁻¹ ) k₃ ^* = 1.81exp (-3.63 x 10³ /R_g T) (min⁻¹ ) ただし、99.5℃では、 k₃ ^* の値は2.1倍 ここで、w_AR and w_STD: 吸水物重量および溶出物絶乾重量[g]、θ: クッキング時間[min]、T: クッキング温度[°K]、R_g: 気体定数[cal/g-mol.゜K]である。 本論文では、吸水、溶出現象を簡単にモデル化、数式化する検討をし、めん類のクッキングを例として示したが、本研究成果は、溶出が問題となってくる他のクッキングの場合に対しても有柳こなるものと考えられる。, In previous papers 1, 2), we have studied the coking-rate equations considering only the soaking phenomenon of rice and noodles and so on. In this paper, we studied the soaking and dissolution-rate equations on the cooking of foods. The rate equations of spaghetti and hiyamugi (cooking temperature 70～99.5℃) have been postulated as follow. dw_AR /dθ = k₁^* (w_e-w_o)/w_o² )w_A²- k₃^* w_A dw_STD /dθ= k₃ ^* (w_d /w_o)/w_A where, w_A = w_o (w_e - w_AR - (w_e /w_R )W_STD ) /(w_e - w_o ) For spaghetti: w_o = 1.0g basis, w_e = 10.3g, w_d= 0.856g k₁ ^* = 1.86 x 10³ exp (-8.84 x 10³ /R_g T) (min⁻¹ ) k₃ ^* = 6.07 x 10⁻¹ exp (-4.05 x 10³ /R_g T) (min⁻¹ ) (At boiling temperature, k₃ ^* was 3.0 times this value) For hiyamugi : w_o = 1.0g basis, w₄ = 8.09 w_d = 0.778g k₁ ^* = 6.29 x 10⁴ exp (-1.03 x 10⁴ /R_g T) (min⁻¹ ) k₃ ^* = 1.81exp (-3.63 x 10³ /R_g T) (min⁻¹ ) (At boiling temperature, k₃ * was 2.1 times this value) where, w_AR and w_STD (g) : weights of soaked material and drying state of dissoluted material, θ(min): cooking time, T(℃): cooking temperature, and R_g (cal/g-mol.゜K): gas constant.

前報l,2)において、ジャガイモ薄片のマイクロ波加熱クッキングにおけるクッキング速度式の設定に関する研究を行ってきた。各種のマイクロ波加熱装置を設計するためには、マイクロ波加熱をした食品の吸収エネルギーと温度上昇の測定が必要となってくる。本研究では、電子レンジを用いて、液状試料のマイクロ波加熱における温度上界の値を測定し、吸収効率の値を簡単な熱関係式を設定することによって計算する研究を行った。小容器に水を入れたものを、大容器に油を入れた中に入れる時に、油の吸収効率が低下しても、内部の水の吸収効率は低下しないで加熱できるという興味深い結果が得られることがわかった。この結果は、食品のマイクロ波加熱によるフライング操作が効率よく行えることを示唆している。, In previous papers1,2), we have studied the cooking-rate equations on the microwave heated cooking of potato slices. In order to design various microwave heating apparatuses, it is necessary to measure the absorbed energy and the increased temperature of microwave heated foodstuffs. In this paper, the values of the increased temperature of liquid samples during microwave heating in an electronic range were observed, and the values of the absorption efficiency were calculated by using a simple energy equation formed by authors. The temperature of water in a small vessel in a large vessel contained salad oil was measured. The value was very large same as a small vessel contained water was set up only in the electronic range. This phenomena observed are very interesting for the microwave frying of foodstuffs.

食品の乾燥速度式を設定する場合、乾燥特性が複雑となり.恒率乾燥期間と減率乾燥期間とに分けて速度式を設定する従来の方法 1)が、利用できなかったりすることが多い。前報 2)において、簡単な総括的乾燥速度式の設定に関する研究を行った。本報では、これに引続き、乾燥収縮式の設定に関する検討なども合わせ行っての研究をした。乾燥収縮式は、次式のように表わすのがよいという結果を得た。 簡単に表わす場合: S / S_o = a(1 - x) + b = -a^* x + 1 a =(S_o - S_e) / S_o b = S_e / S_o a = 1 - S_e / S_o 均一乾燥モデルによる場合: S / S_o = [a(1 - x) + b] ^2/3 = (-a^* x + 1) ^2/3 a = [(w_o - w_e) / pH] / d b = (w_e / p_e) / d d = (w_o-w_e) / pH + w_e / p_e a^* = 1 - {(w_e / p_e) / [(w_o - w_e) / pH + w_e / p_e]} 殻状乾燥モデルによる場合: S / S_o = [a(1 - x) + b]^2/3 = (-a^* x + 1) ^2/3 a = 1 - w_e p_o / (w_o p_e) b = w_e p_o / (w_o p_e) a^*= 1 - w_e p_o / (w_o p_e) ここで、S、w、p、xは、それぞれ試料の表面積[cm²]、重さ[g]、密度[g/cm³]、乾燥率[ - ]である。添字H、o、eは、水、初期、平衡状態を示す。2つのパラメータa、bを含む収縮式を使用すると標準偏差が小さくなる。乾燥開始時における S / S_o の値が正確に1.0になるようにするには、1つのパラメータaを含む収縮式を用いる必要がある。 次に示す乾燥速度式 2)を、収縮式のパラメータを物性値から推算して検討した。 dx / dθ = k_n S(1 - x)^n ここで、θは、乾燥時間[min]、Sには、上記の収縮式を用いる。k_nとnが、乾燥速度データから求めることになるパラメータである。また、既往 4)の殻状乾燥モデルを仮定した乾燥速度式の設定に関する研究も行った。いずれの乾燥速度式を用いても大差ないという結果を得た。, In previous paper 2), we have studied the over-all drying-rate equations of various-shaped potatoes. In this paper, we studied the shrinkage and the rate equatiolis in the drying of potatoes. The shrinkage and the drying-rate equations were postulated as follow. dx / dθ = k_n S(1 - x)^n For simple empirical type: S / S_o = -a^* x + 1, a^* = 1 - S_e / S_o For uniform drying model: S / S_o = (-a^* x + 1)^2/3 a^* = 1 - {(w_e / p_e) / [(w_o - w_e) / pH + w_e / p_e]} For drying-shell model: S / S_o = (-a^* x + 1)^2/3, a^* = 1 - w_e p_o / (w_o p_e) where, x : drying ratio (-), θ: drying time (min), S, w and p : sample area (cm²), weight(g) and density (g/cm³ ). Subscripts H,O and e : water, initial and equilibrium states. The drying-rate equatiolis based on the drying-shell model 4) were postulated too. These calculated results roughly agree with the observcd values.

振動流動層を用いた新しい形の真空乾燥法の開発を試みた。本研究ではその予備試験として,真空乾燥における最も重要な問題である装置の熱効率について考察を加えた。実験には2種類の試料を用いた。一つはイオン交換樹脂球(Amberlite,IR-120B)であり,他の一つはおから(卯の花)である。 層に空気を吹き込まず,真空状態にしても層を適当な振動強度で振動させれば,層内の材料は移動,混合した。それ故,そのような真空下であっても,層全体にわたり均一含水率で乾燥を行うことができた。ヒーターに加えた熱量はまだ非常に少ない範囲であるが,得られた熱効率はほぼ100%であった。振動強度が一定の場合には,ヒーターに加える熱量が増加するにつれて熱効率は減少した。 本研究の結果,振動流動層を用いた真空乾燥の可能性が認められた。 We tried to develop a new system for vacuum drying by using a vibro-fluidized bed. The thermal efficiency of the apparatus which is the most important factor of the vacuum drying was investigated in this paper. Two kinds of samples were examined. One was ion exchange resin particle (Amberlite, IR-120B), and the other was okara. When the bed was vibrated under suitable vibrational intensities, the materials in the bed were circulated and mixed even though the air was not flowed into the bed, and the bed was in vacuum state. Thus, the drying processes were able to be carried out at uniform bed moisture content even in such conditions. The thermal efficiencies obtained were nearly equal to 100 % for both samples under suitable conditions of vibration, although the heat energies supplied to the heater were very low. When the vibrational intensities were constant, the thermal efficiencies decreased as the heat energies supplied to the heater increased. As a result of this study, the possibility of the vacuum drying in a vibro-fluidized bed was recognized.

食品のテクスチャーは、食品製造工程の制御操作などを進める場合に重要となるパラメーターの一つである。前報49)において、軟固体状食品のレオロジー的特性が測定できる装置の試作と、寒天ゲルのレオロジー的特性の測定に関する研究を行ってきた。本研究では、個体状食品の特性が、前報のものよりもより広い範囲により精度よく測定できる装置の製作と、それの大豆のクッキング操作に対する利用に関する研究を行った。本装置は、市販のものと比較すると、複雑な構造解析などを進めることができるレベルの特性の測定が困難であるという欠点があるが、簡便で安価であるという特徴があるため、操作物性の変化を測定するセンサーなどとして工程に組み込んで利用していけるものであると考えられる。, The texture of food in an important physical property in the designing equipment for controlling various food processes and for product quality control. In previous papers 49)50), we studied the simple convenient and cheap textural instrument. This instrument however can not be used for measuring the rheological data of hard materials. Therefore, in the present study we made an improved instrument which can be used for the hard solid foodstuffs. The changes of various physical properties including the rheological value on the soaking and cooking of soybean were investigated. The results by the weighing method which we used in previous paper7) and by the rheological method using improved instrument were obtained in due manner, and the rate equations were postulated by using a nth-ordcr rate equation.

液状食品に関する各種装置の設計ならびに操作に関する研究を行っていくためには、液状食品の密度、粘度などを測定し、その結果を温度、濃度などの条件関係式として表わしておくことが必要である。本研究では、管形粘度計を用いて懸濁沈降性液状食品の流動特性を測定する方法について検討し、例として、デンプン懸濁水溶液の流動特性の測定を温度、濃度を変えて行った。次に示す結果を得た。 γ= (1/K)(g_c τ-g_c τ_y)^n K = A exp(E/T^m) A = α+ βS ρ= a +bT + cS バレイショデンプン懸濁水溶液(T = 283～323゜K, S=0～10wt%): n=1.0, τ_y=0.0, m=3.0, E=5.78×10⁷, α=0.102, β=3.06×10⁻³, a = 1.078, b = -2.76×10⁻⁴, c = 3.58×10⁻³, トウモロコシデンプン懸濁水溶液(T=283～323゜K, S = 0～10wt%) n = 1.0, τ_y= 0.0, m=3.0, E = 5.80×10⁷, α= 0.102, β=3.27×10⁻³, a = 1.081, b = -2.84×10⁻⁴, C=3.52×10⁻³ ここで、γ:せん断速度(sec⁻¹)、τ:せん断応力(g_f/㎝²)、g_c:重力換算係数(g・cm/g_f・sec²)、T:温度(゜K)、S:濃度(wt%)、ρ:密度(g/cm³)である。, In a previous paper 1), we have studied the flow behavior of stain foods by using a capillary tube viscometer. In the present one, we tried to propose new data by using the improved capillary viscoineter for settling suspension foods. The improved viscometer has been operated under vigorous stirring of the suspension samples by using two magnetic mixers designed tinder two sample chambers. The viscometric behavior of starch suspension solutions was observed. For the low flow region, a Newtonian flow equation was applied. This flow equation has been expressed as follow: γ= (1/K)(g_c τ-g_c τ_y)^n, K = A exp(E/T^m) For potato starch suspension solution (T=283～323°K, S=0 ～ 10wt%): n = 1.0, τ_y = 0.0, m = 3.0, A = 3.06 × 10⁻³S + 0.102, E = 5.78 × 10⁷ For corn starch suspension solution (Same to above T and S): n = 1.0, τ_y = 0.0, m = 3.0, A = 3.27×10⁻³S + 0.102, E = 5.80 × 10⁷ where, γ : shear rate (sec⁻¹), τ : shear stress (g_f/cm²), T : temperature (゜K), S : concentration (wt%) and gc : gravitational conversion factor (g・cm/g_f・sec²).

前報1-4)において,米,ジャガイモなどの蒸煮速度式に関する研究を行なってきた。本研究は,米,ジャガイモなどデンプン類食品と主成分を異にしている大豆の浸漬,蒸煮速度式に関する研究を行なったものである。 (1) 大豆の浸漬,蒸煮速度を,温度20～100℃において重量法により求めた。 (2) 浸漬,蒸煮速度式は,1次の経験的速度式と穀状吸水モデルに基づいた半理論的速度式で表わすことができた。 (3) 見掛の活性化エネルギーは,約7kcal/g-molとなり,本研究より高い温度98～127℃においてQuastら6)が求めてきている値43.5kcal/g-molよりかなり小さい値となった。大豆の蒸煮現象は,約100℃以下で物理的変化,また,これ以上で化学的反応が主体になっているのではないかと考えられる。, In former papers 1- 4), we studied the cooking rate equations of rice, potato and so on. This time, we took up the soaking and cooking rate equations of soybean whose components differ greatly from those of starch foods such as rice, potato and so on. The results of this investigation can be summarized as follows: (1) The soaking and cooking rates of soy bean were obtained by the weighing method at 20～100°C. (2) The rate equations were postulated in two types: one type is a first order empirical rate equation and the other is a semi-theoretical rate equation based on the water-soaking-shell model. (3) The apparent activation energy was about 7 kcal/g-mol. This value is considerably less than the values in the cooking of soy bean at 98～127℃ obtained by Quast et al.6) From these results, we may deduce that the cooking phenomena of soybean consist perhaps in the physical and the chemical transformations at about below and above 100℃, respectively.

各種のクッキング装置を,設計,制御化をしていくためにクッキング速度式の設定が必要である。前報において,米1～5),その他6～10)に対し,クッキング速度式に関する研究を行なってきた。 本報では,前報のスパゲティとひやむぎ10)に引続き,うどん,そーめん,そばおよび中華そばのクッキング速度式に関する研究を行なった。これらのめん類のクッキング速度を,クッキング温度70～99.5℃において,重量測定法により求めることができた。クッキング速度式は,2種の形で表わされた。一つの形は,n次の経験的速度式,もう一つの形は,殻状吸水モデルに基づいた半理論的速度式である。前者の速度式に対する活性化エネルギーの値は,うどん,そーめん,そばおよび中華そばに対し,それぞれ約13,8,11および10kcal/g-molとなった。これらの値は,前報において,スパゲティとひやむぎに対し得られた値9と11kcal/g-molによく似た値である。以上の結果より,めん類のクッキング速度は,おそらく水の拡散速度に律速され,デンプン成分と水の化学的反応速度が無視できるのではないかと推察される。, In order to design and to control automatically various cooking apparatuses, it is necessary to determine the cooking-rate equations. In previous papers, we have studied the cooking rate equations of rice1-5) and so on6-10). In the present paper, we took up the cooking-rate equations of udon, somen, soba and Chuka soba following the one of spagetti and hiyamugi10). The cooking rates of noodles were obtained by the weighing method at the cooking temperature of 70~99.5°C. The cooking-rate equations were postulated in two types; one type is a n-th order empirical rate equation and the other is a semi-theoritical rate equation based on the water-soaking-shell model. The activation energy for the former rate equation was about 13, 8, 11 and 10 kcal/g-mol on the cooking of udon, somen, soba and Chuka soba, respectively. These values are very similar to the values of 9 and 11 kcal/g-mol obtained for spagetti and hiyamugi in the previous paper10). From the results, we may deduce that the cooking rate of noodles is perhaps limited by the diffusion rate of water, and the chemical reaction rate of starch components with water is perhaps negligible.

各種食品を加熱処理するクッキング装置などの設計をするためには、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1)、平板状2)、ならびにゲル状3)食品の熱拡散率の測定に関する研究を行ってきた。 本報では、直方体と円柱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0.0840c㎡/minとなった。平板状食品では、熱電対の先端を試料の中心部に挿入するときの誤差が大きいため、本報で得られた値は、前報2)で求めた0.08c㎡/minよりも良い結果である。また熱電対からの伝熱による誤差を無視できるようにするために発砲スチレンを取りつけたが、この場合には、半無限角柱、半無限円柱状を仮定する計算がよいなどの結果が得られた。熱拡散率の概算値を得るのに便利な中心温度変化曲線を、前報1)2)と同様にして、直方体と円柱状試料とに対しても示したが、本報で示した非線形最小二乗法12)を用いて電子計算機を利用して熱拡散率を算出する方法が精度がよい値が得られることなどから最も優れている方法といえる。, Properties such as thermal diffusivity etc. play an important role in the design and analysis of food processes and processing equipment. In former papers 1-3)、 we studied the thermal diffusivity for spherical and infinite slab potatoes etc. In this paper、 we took up a similar study for the rectangular and cylindrical potatoes. The values of thermal diffusivity of potatoes are considered to be in average 0.0840 c㎡ /min at a temperature range between 10 and 50°C. These results are better than the value of 0.08 c㎡ /min that we obtained in a former paper. The reason for this improvement is that the top point of the thermocouple can not be incert into the center of the thin slabs which can be assumed as infinite slab. The central temperature histories in rectangular and cylindrical materials are shown in different figures. These figures are useful for obtaining the approximate thermal diffusivity from the experimental data. The digital computering method which used a non-linear least square method in this paper is more accurate and useful than the former methods which used figures or tables.

各種食品の化学反応，乾燥，蒸煮，抽出装置など各種化学的，物理的処理装置を設計し，制御化などを行なっていくためには，最適な各種処理速度式を設定していくことが必要である。一般に，食品の各種処理機構は明確でなく，理論的速度式を得ることが困難であるため，経験的速度式の検討が必要となり，その設定方法が問題となる。 本研究は，各種食品の各種化学的，物理的処理における経験的速度式の設定方法について研究を行ない，電子計算機プログラムの作成を行なったものである。本研究で得られた経験的速度式の設定のためのプログラムは，実験データが単調な増減をする場合と， S字型の形状を示して増減をする場合との両方に対して有用なものである。また，本研究で得られたプログラムは，各種食品以外のものに対しても，経験的速度式を設定するのに有用である。, In order to design and automatically control various chemical and physical transforming apparatuses such as chemical reaction, drying, cooking, extracting apparatuses and so on of food materials, it is required to formulate first the best transforming rate equations. Most of the transforming mechanisms of foods can be analyzed, but a theoretical rate equation can not be obtained. In these cases, the empirical formula of rate equation must be used. We investigated the method and the computer programs in order to determine the empirical rate equations. The method and the computer program of the determination of the empirical rate equations shown in this paper are available for the data giving a monotonous smooth curve or a S-shape curve. The program shown in this paper can be used not only for the determination of the empirical rate equation of the various foods, but also for the empirical rate equations of other materials.

液状食品に関する流動方程式は、各種装置を設計、制御をしていく場合に必要となる。 本研究では、しょう油とウスターソースの低流速域における流動特性に関する研究を、温度T=276～323゜Kにおいて行った。 流動特性の測定には、圧力を変化させて操作できる毛管形粘度計を使用した。いずれもニュートン流動を示した。粘度の温度関係式として次式が得られた。 K = a exp (b/T ^m ) [g/㎝・sec] しょう油 : a = 2.03 × 10⁻³, b = 7.63 × 10⁷, m = 3 ウスターソース : a = 1.94 × 10⁻³, b = 8.20 × 10⁷, m = 3 また、密度の温度関係式として次式が得られた。 p = a + bT + cT² [g/㎝³] しょう油 : a = 0.991, b = 1.70 × 10⁻³, C = - 3.45 × 10⁻⁶ ウスターソース : a = 0.870, b = 2.48 × 10⁻³, C = - 4.59 × 10⁻⁶, The flow equations of liquid foods are important for designing the equipment and controlling the various processes. In this investigation, the flow behaviour of two popular products namely Shoyu and Sauce have been analysed at 276 - 323°K for low Reynolds nurnbers. For measuring the flow behaviour a capillary tube viscometer operated under various pressures was used. The results indicate that the flow behaviour of these products, under relevant conditions of the experiment, is Newtonian. The variation of the viscosity of these products as a function of temperature was investigated and an equation proposed(**) for the exponential curves thereof. Along similar lines, the variation of density with temperature was analysed and visualised as hyperbolic curves(***). (**) K = a exp (b/T ^m) (g/cm-sec) For Shoyu: a = 2.03 × 10⁻³, b = 7.63 × 10⁷, m = 3 For Sauce: a = 1.94 × 10⁻³, b = 8.20 × 10⁷, m = 3 (***) p = a + bT + cT² (g/㎝³) For Shoyu: a = 0.991, b = 1.70 × 10⁻³, C = - 3.45 × 10⁻⁶ For Sauce: a = 0.870, b = 2.48 × 10⁻³, C = - 4.59 × 10⁻⁶