おいしい焼き物用調理機器開発を目的とした伝熱方式の制御可能な試験用オーブンの作製

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13558008
• Research Institution: Ochanomizu University
• Principal Investigator: 畑江 敬子 お茶の水女子大学, 大学院・人間文化研究科, 教授 (50156337)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 小西 雅子 東京ガス(株), 主任研究員 ; 香西 みどり お茶の水女子大学, 生活科学部, 助教授 (10262354)
• Keywords: オーブン / 伝熱特性 / 受熱速度 / 銅球 / 放熱 / 庫内温度 / 放射伝熱量 / 対流伝熱量

Research Abstract

オーブンで食品を加熱する場合、庫内を同じ温度に設定しても、機種により食品の焼き色など仕上がり状態が異なることは経験的に知られている。これは、機種により食品への総伝熱量及び放射・対流伝熱量の割合、すなわち伝熱特性が異なるためであると考えられる。しかし、これまで機種の異なるオーブンの伝熱特性については詳細に検討されておらず、この伝熱特性を把握するための基準も確立されていない。そこで本研究では、食品が受ける熱量を表わす指標を検討し、その指標を用いてオーブン庫内の伝熱特性を調べるとともに、食品の仕上がりを制御する方法を確立することを目的とした。
これまで加熱能力の指標として用いられてきた着色状態・庫内温度上昇速度等は、食品が実際に受ける伝熱量及び放射・対流伝熱量の割合の関係を十分に表わしておらず、それらを基準にオーブンの性能比較や食品の仕上がりを制御することに問題があることが示唆された。これらに代わる指標として、食品がオーブン庫内で受ける熱量を反映する銅球の温度上昇曲線から算出した受熱速度を提案した。受熱速度を精度よく求めるには、銅球からの放熱を考盧する必要があるが、銅球が100℃に達するまでの値を使うことで放熱の影響を無視できることを明らかにした。
市販オーブンを用いて設定温度と受熱速度の関係を調べた結果、設定温度が同じでも機種によって受熱速度は大きく異なり、また設定温度が高いほどその差は大きく現れることが明らかになった。設定温度が150℃の場合、受熱速度の差は最大22.2kJ/h、250℃の場合には最大54.6kJ/hと約2.5倍の違いがあった。また、試作オーブンを用いて風速と庫内温度の影響を調べた結果、受熱速度の基準から、風速6.0m/sの違いは庫内温度50℃の違いに相当することが明らかになった。