食品加工における過熱水蒸気利用に関する研究

抄録

高温空気からの対流伝熱を利用した加熱は，オーブンや乾燥工程など，食品加工において広く用いられる．その際の空気は，わずかに水蒸気が含まれた湿り空気中で操作されることが多い．空気に含まれている水蒸気量が多く露点温度が食品の温度よりも高い場合は，食品の表面で水蒸気の凝縮（結露）が生じる．さらに装置の庫内温度が沸点温度（大気圧下で100°C）よりも高い場合，空間内は過熱水蒸気のみで満たされた状態にすることができる．この沸点よりも高い温度の水蒸気を過熱水蒸気とよぶ．本報告では，過熱水蒸気とその利用について，熱力学，機械工学と食品工学の学際的な視点から記述する．また，筆者の研究報告から，加熱初期の水蒸気の凝縮と凝縮水の蒸発の一連の過程を推算するために提案した伝熱モデル，ならびに，過熱水蒸気や高温空気による食品乾燥における湿度の影響について紹介する．