膨化食品の焙焼過程における状能変化の解析

• Project/Area Number: 12780101
• Research Category: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: 食生活
• Research Institution: Kanto Gakuin Women's Junior College
• Principal Investigator: 杉山 久仁子 関東学院女子短期大学, 講師 (30279799)
• Project Period (FY): 2000 – 2001
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2001)
• Budget Amount: ¥500,000 (Direct Cost: ¥500,000); Fiscal Year 2001: ¥500,000 (Direct Cost: ¥500,000)
• Keywords: ケーキ / オーブン加熱 / 膨化 / 熱伝導率 / 水分蒸発速度 / オーブン / 焙焼 / 気泡 / 体積変化

Research Abstract

膨化食品の焙焼中の熱移動および物質移動を推算するための基礎データを得ることを目的として、焙焼過程におけるケーキの内部温度・体積変化に続き、重量変化の測定を行った。また、ケーキ生地の体積変化から生地の熱伝導率の値を推算し、熱伝導率の実測値と比較検討した。
試料には配合および気泡含量の異なる3種のケーキ生地を用い、風速2水準、庫内温度2水準で焙焼した。焙焼中のケーキ生地の重量変化を電子天秤で計測した結果、加熱初期から重量減少(水分の蒸発)が起きており、焙焼時間の経過とともに水分蒸発速度が速くなっていることが確認された。加熱前の試料の体積が同じ場合には、加熱時間と水分蒸発量の関係は試料間で差はなく、庫内温度と風速によって水分蒸発速度が決まり、庫内温度が高く、風速が速い(熱伝達率が高い)ほど水分蒸発速度が速くなることが明らかになった。焙焼終了時のケーキ中心部の水分量は焙焼前とほとんど変化がなく(約39%)、表面は20%前後に減少していた。焙焼による全体の重量減少率はケーキ生地加熱前重量の5〜6.4%であった。
次にケーキ生地および焙焼後ケーキの熱伝導率を平板比較法により測定した。ケーキ生地の場合、気泡を含まない連続層のみの熱伝導率は、食品の成分組成から推算される熱伝達率の推算値とほぼ一致していた。しかし、焙焼後ケーキの熱伝導率は、実測値が推定値(気泡内の水蒸気の潜熱移動を考慮したモデル使用)よりも顕著に小さい値となった。気泡を含む試料については測定方法に改良を加え、さらに検討を行う必要が認められた。