J
、
ーミ，E 、~
‑
vt . ‑ ‑ 0 ‑
500C ~ 600C ‑‑O‑70oC 十 800Cト
o
70 60 50 40 30 20 10
。
含 水 率 %w.b.
送風量 O.005m3/s・kg(水)の場合
100
r 尽 、 、 ¥
¥¥¥弘
も込
『、~、 『、~d、竺 宝、 ¥ 一
!
ー か500C 一 日OOC ‑‑0‑700C 十 800Cト
90
60 50 40 30 20 10
o
含 水 率 %w.b.
図23 アントシアニン含有率の変化
‑54 ‑
し た 場 合 の ア ン ト シ ア ニ ン 色 素 残 存 率 は 63"‑' 75 %，また， 90
o c
5 時 間 加 熱 で の 残 存 率 は 約 80% と 高 い 値 が 示 さ れ て い る ( 津 久 井 ・ 林 2000).したがって， 50 "‑' 80
o c
の 温 度 条 件 の 範 囲 内 で あ れ ば ， ア ン ト シ ア ニ ン の 加 熱 耐 性 が 実 用 上 十 分 確 保 で き る と 考 えられる.
( 4 ) ア ン ト シ ア ニ ン を 保 持 す る 送 風 温 度 操 作
アントシアニンは熱，酸素，光，有機酸や糖などの影響を受け，
加 工 過 程 で 退 色 や 変 色 を き た す と さ れ る ( 津 久 井 ・ 林 2000).退 色 を 抑 え ， ア ン ト シ ア ニ ン の 含 有 率 を で き る だ け 低 下 さ せ ず に ア ン ト シ ア ニ ン を 安 定 的 に 得 る に は ， 速 や か に 水 分 を 排 除 す る 必 要 が あ る . そ の た め に は 高 温 で 乾 燥 す る の が 有 効 で あ る . し か し ， 乾 燥 終 了 ま で 高 温 で 乾 燥 さ せ る と ア ン ト シ ア ニ ン の 退 色 も 進 む の で ， 乾 燥 工 程 の 始 め か ら 終 わ り ま で 高 温 で 乾 燥 す る の を 回 避 す る 方 法 が 必 要 で あ る .
乾 燥 が 進 ん で 材 料 含 水 率 が 低 く な る と ， そ れ に 伴 い 品 温 が 上 昇 し て く る . 品 温 上 昇 に よ っ て ア ン ト シ ア ニ ン の 退 色 が 進 む . 先 に 述 べ た よ う に 品 温 が 上 昇 し で も ア ン ト シ ア ニ ン は 熱 損 が 比 較 的 少 な い の で ， 損 耗 度 合 い は 低 い と は い え ， 品 温 が 上 昇 す る と ア ン ト シ ア ニ ン の 退 色 は 避 け ら れ な い . ま た ， ア ン ト シ ア ニ ン の 退 色 を 抑 え る う え で ， 定 常 送 風 温 度 を 600Cとする基礎試験の結果は，
乾 燥 終 期 の 送 風 温 度 を 決 定 す る 手 が か り と な る . 乾 燥 初 期 の 送 風
的 降 温 操 作 を 取 り 入 れ た . す な わ ち ， 被 乾 燥 材 料 が 水 分 を 多 く 保 持 し て い る 乾 燥 初 期 か ら 減 率 乾 燥 期 に 入 る 中 期 に か け て は ， 十 分 な 送 風 量 で 高 温 条 件 下 で 速 や か に 水 分 を 除 去 し ， 乾 燥 後 期 で は ， 材 料 の 品 温 を 上 昇 さ せ な い よ う に 適 温 と さ れ た 60
t
の 送 風 温 度 で 乾 燥 さ せ ， 乾 燥 終 了 ま で 継 続 さ せ る . ア ヤ ム ラ サ キ の デ ン プ ン の 糊 化 開 始 温 度 は 約 700Cな の で ， こ の 条 件 に よ る 操 作 で デ ン プンが α化 す る こ と は な い と い え る .
一 般 的 に ， 材 料 の 乾 燥 後 の 品 質 を 上 げ る た め に は ， 熱 風 乾 燥 中 に 送 風 温 度 を 操 作 す る 方 法 と し て ， 低 温 か ら 昇 温 す る 方 法 ， 高 温 か ら 降 温 す る 方 法 ， 昇 温 と 降 温 を 繰 り 返 す 方 法 の 三 つ が あ る . た と え ば ， 花 き の 乾 燥 の 場 合 は ， 乾 燥 中 に 花 弁 に 生 じ る 斑 点 を 回 避 す る た め に 初 期 温 度 40
t
か ら 徐 々 に 昇 温 し 55t
で 終 了 す る ( 田 部 ・ 佐 藤 1998). 多 段 式 バ ン ド 乾 燥 機 に よ る 小 魚 の 乾 燥 の 場 合 は ， 乾 燥 終 了 時 に 生 じ る 過 熱 に よ る 色 焼 け を 防 止 す る た め に 60'"70
t
から 5t
ず つ 降 温 し 5段 階 で 25 oC降 温 し て 終 了 す る ( 山 下 ・ 吉 田 1996). ま た ， ニ ン ジ ン 等 の 葉 の 場 合 は ， 緑 色 を 保 持 す る た め ， 低 温 か ら 設 定 し た 温 度 ま で 昇 温 し た 後 ， 槽 内 排 気 を し つ つ 低 温 に 戻 す こ と を 繰 り 返 し な が ら ， 徐 々 に 設 定 す る 高 温 に す る(佐久間 2002). い ず れ も ， 乾 燥 後 の 品 質 が 要 求 水 準 を 上 回 る よ う に 品 質 の 基 準 を 設 定 し ， 送 風 温 度 操 作 を 行 っ て い る 例 で あ る . そ こ で ， ア ン ト シ ア ニ ン の 損 耗 を 抑 え な が ら ， サ ツ マ イ モ 塊 根 中 の デ ン プ ン の 糊 化 を 回 避 す る 方 法 と し て ， 送 風 温 度 の 段 階 的 降 温 に よ る 乾 燥 方 法 が 有 効 と 考 え ， 実 用 化 試 験 で は 本 方 法 に よ り 実 施
した.
‑56 ‑
2. 回 転 通 気 乾 燥 機 に よ る 実 験
ア ン ト シ ア ニ ン の 損 耗 を 抑 え て ， 効 率 よ く 乾 燥 さ せ る 基 礎 試 験 結 果 か ら ， 実 際 の 乾 燥 施 設 を 想 定 し た 乾 燥 方 法 と し て 回 転 通 気 式 乾 燥 機 に よ る 運 転 条 件 を 求 め た .
1 ) 実 験 方 法 ( 1 ) 供 試 材 料
供 試 し た い も は ， 基 礎 実 験 で 用 い た ア ヤ ム ラ サ キ で 皮 付 き の ま ま 使 用 し た . い も を 洗 浄 後 ， フ ー ド プ ロ セ ッ サ (00・41， 日本調 理 機 ) で 2.8mm角，長さ 15~ 100 m mの 菱 形 千 切 り に し て 供 試 し
た.
( 2 ) 実 験 装 置
回 転 通 気 式 乾 燥 装 置 (SRTA・2， 大 川 原 製 作 所 ， 図 24，図 25) は，側面吹込み型で， ドラム寸法 φ570 m m X L500 m m， ドラム 回 転 速 度 5中mで行った.
( 3 ) 設 定 条 件
品 温 と 連 動 す る 槽 内 温 度 を 60
t
以 下 に な る よ う 制 御 し た . 乾 燥 の 進 行 と と も に 温 度 を 段 階 的 に 下 げ る こ と と し ， 初 期 設 定 温 度を 80tとし， 70 t， 60 t と下げていき， 55 tで 終 了 し た .
材 料 の ホ ー ル ド ア ッ プ ( 内 容 積 に 対 す る 張 り 込 み 割 合 ) を 25
% と 設 定 し て ， 材 料 10kgを ド ラ ム 内 に 入 れ た . 送 風 量 は 225 L/s (13500 L/min) 一定で，風量水分比で示すと， 0.035 m3/s' kg (水)で
t1送風温度センサ ロ排気温度センサ 泊槽肉温度センサ
ヒータ
図24 回転通気式乾燥装置略図 ドラム径 57伽un，長さ 50伽nm ドラム回転速度 5rpm
t1送風温度
供試材料:サツマイモ「アヤムラサキJ菱形千切り
‑58 ‑
図25 回転通気式乾燥装置外観
2 ) 結 果 お よ び 考 察
( 1 ) 基 礎 実 験 と 異 な る 条 件
乾 燥 初 期 は 材 料 に 含 ま れ る 水 が 多 く 存 在 し ， 材 料 の 比 熱 容 量 が 大 き い た め 相 対 的 に 高 い 送 風 温 度 で あ っ て も 品 温 は 上 昇 し に く い . 一 方 ， 乾 燥 後 期 は 材 料 の 比 熱 容 量 が 小 さ く な っ て い る た め ， 送 風 温 度 と 品 温 は 同 じ と み な せ る よ う に な る . 先 の 基 礎 試 験 に お い て も 品 温 ( 表 面 ) と 排 気 温 度 の 差 は ， 乾 燥 初 期 で は
3t
あるも の の 乾 燥 後 期 で はl t
前 後 に 小 さ く な っ て い た . こ こ で は ， 排 気 温 度 に 代 わ り 槽 内 空 気 温 度 ( 槽 内 温 度 ) を 品 温 の 指 標 と し て 用 い た . す な わ ち ， 乾 燥 初 期 を 除 い た 減 率 乾 燥 期 間 に お い て は ， 乾 燥 材 料 の 温 度 ( 品 温 ) は 槽 内 空 気 温 度 ( 槽 内 温 度 ) と 同 ー と み な せ る こ と か ら ， 槽 内 温 度 を 品 温 の 代 替 値 と し た . ま た ， 送 風 量 に つ いては， 0.035 m3/s・
kg(水)であったが，これは基礎試験で検討した 風 量 水 分 比 0.015m3/s・
kg(水)に比べて 2倍 強 の 値 で あ っ た . 50 "" 80℃ の 範 囲 内 の 送 風 温 度 で 2時 間 程 度 で 乾 燥 さ せ る た め に は ， 実 験 に 使 用 し た 乾 燥 機 で は ， 製 造 メ ー カ ー の 推 奨 値 か ら 求 め る と 槽 内 風 速 が 1.0"" 1.5 m/sが 適 当 で あ る こ と か ら 0.035m3/s . kg (水)とした.
( 2 ) 効 果 的 な 運 転 条 件
基 礎 試 験 か ら 得 ら れ た 結 果 は ， 送 風 温 度 60
t
で 品 温 は 60t
以 下 ， 送 風 量 は 0.005m3/s・
kg(水)より 0.015m3/s・
kg(水)とした送風量大 の 方 が ょ い と い う も の で あ っ た . こ の 温 度 条 件 は ， ア ヤ ム ラ サ キ の デ ン プ ン の 糊 化 開 始 温 度 が 約 70t
で あ る こ と か ら ， ア ン ト シ ア ニ ン を 高 く 保 持 す る と と も に ， 併 せ て 材 料 中 の デ ン プ ン 糊 化 を 回 避 で き る 温 度 で あ る . 実 用 化 試 験 で は 前 述 の と お り 供 試 条 件 が‑60‑
基 礎 試 験 と や む を 得 ず 異 な る 点 が あ る が ， 品 温 を 60
t
以 下 に 抑 え る こ と を 主 眼 と し て 送 風 温 度 の 段 階 的 降 温 操 作 に よ る 運 転 条 件 を設定した.送 風 温 度 を 段 階 的 に l O
t
ず つ 降 温 し た 場 合 の 含 水 率 ， 槽 内 温 度 ， 送 風 温 度 の 経 時 変 化 を 図 26に 示 す . ま た ， ア ン ト シ ア ニ ン 含 有 率 の 経 時 変 化 を 図 27に 示 す . 品 温 が 60o c
以 上 に な ら な い よ う 槽 内 温 度 ( 品 温 に 近 似 ) を 60t
以 下 で 制 御 し ， か っ 槽 内 温 度 を40'" 50o c
を 目 安 に し て 送 風 温 度 を 徐 々 に 下 げ る よ う に 操 作 し た . 材 料 の 初 期 含 水 率 は 66%
w.b.で ， 乾 燥 開 始 時 の 送 風 温 度 は 80℃ で あ る . 乾 燥 開 始 10分 経 過 後 の 槽 内 温 度 は 30
t
前 後 で ， 放 射 温 度 計 で 計 測 し た 品 温 も 30t
を 下 回 っ た . こ の 状 態 で 乾 燥 を 継 続 す る と 槽 内 温 度 は 徐 々 に 上 昇 す る が ， 第 一 の 目 安 温 度 40o c
に な る 直 前 の 時 点 ( こ こ で は 約 30分 経 過 後 ) で 10t
降 温 し て 送 風 温 度 を 70t
に し ， 槽 内 温 度 が 急 激 に 高 ま る こ と が な い よ う に 制 御 し た .さらに， 70
t
に 降 温 し て か ら 10 分 経 過 後 ， 槽 内 温 度 を 40t
に 保 つ た め 60
t
に 降 温 し て 15分 間 乾 燥 を 続 け た . そ の 後 は 槽 内 温 度 を 40'" 50t
に 保 つ よ う に ， 送 風 温 度 を 55t
に 降 温 し て 乾 燥 終 期 ま で 通 風 乾 燥 を 行 い ， 含 水 率 6.5%
w.b.と な っ た 時 点 で 終 了 し た . 乾 燥 終 期 に お い て も 槽 内 温 度 は 50t
を 上 回 る こ と は な か っ た . 先 に ア ン ト シ ア ニ ン 含 有 率 を で き る だ け 低 減 さ せ な い でトゃー含水率‑<>ー槽内温度‑‑0ー送風温度￨
n u
nunununununununununu nMMOO