【目的】低含水率食品の製造において、乾燥は製品品質を左右する重要なプロセスである。しかし、乾燥プロセスの詳細は充分に理解されているわけではなく、実際、乾麺の製造では操作条件によっては内部亀裂が発生し、不良品が生じるなどの問題が発生している。そのため、低含水率小麦粉食品の乾燥中の内部構造変化を解明し、合理的なプロセス制御の分子論的基盤を確立する必要がある。本研究では、乾燥により麺内部に生成する気泡・空隙に関して検討を行った。
【方法】低含水率小麦粉食品として、生うどん麺(はたけなか製麺)を選んだ。温風送風機から排出された52℃、22%RH、温風速度1.89m/sの温風を内径18mmの円筒に導入し、生うどん麺をその円筒内に保持して乾燥させ、間欠的に質量を測定した。併せて、SPring8のビームラインBL14B2において、同様に乾燥させた試料の内部構造を非破壊的に撮像し、X線吸収係数として再構成した。解像度2.91㎛/pixelとして得られたCT画像をVGSTUDIO MAX(ボリュームグラフィックス)により画像解析し、投影枚数1600枚中800枚を用いて、麺中の気泡総数、空隙率、気泡径分布、気泡体積を測定した。
【結果】180分間の温風乾燥において、定率乾燥期間は認められず、うどん麺の乾燥過程は減率乾燥であることが示された。CT画像中のノイズを除去するために、目的ボクセル周辺の直径10ボクセルの平均画素値と、麺外空間の画素値のヒストグラムピークを基準として規格化して閾値を定め、粒子抽出処理を行った。このようにして抽出された粒子が気泡・空隙と考えられた。空隙率は60分を過ぎてから顕著に増大したことから、気体の物質移動が遅く、麺内部に気泡が保持されたものと考えられた。また、平均気泡体積は経時的に増大し、麺内部において気泡が生成・成長していることが示された。
