いかの乾燥に就て
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(2) . . 第４笹 第. ８年７月 昭和２. 北 海 道 学 費 大 学 紀 要 （第２部）. ２号. い. か. 乾. の 清. ‐. に. 燥. 就. て※. 精. 水. 北海道学塾大学函館分校物理学研究室. ・（ ｆｔ １ ） ｌ ｔｈｏｄ ｔ ｔ ｈ Ｋｉｙ。 ｉ ｓ日エＭｒ瀕丁 ； （ ｌ ｅ ｃｕ ） ． ・ｔｈｅ Ｄｒｙね唯 ｅＧｓｈ ； Ｍｅ Ｓ ．. スルメは北海道 南部に於ける多獲魚中最も重要な水蓬 ま従来天日乾 燥に 加工品で ある。 然るに、 スルメの製遣そ. び中心温度の時間曲線であるも 曲線Ａ、 Ｂを毎分当りに １ で 除 した 時間微分し、 更に試料の表面積 Ｓ＝Ｋ・Ｗｏ. 依存し、 気象簾件に依り乾燥の途中で腐敗する恐れがあ. ２ ｋ・ｃ ｎ ／ ｌ ｌ １ ・ｍｉ ｇ ． で表わしたのが第一図Ｃ、 Ｄなる蒸発速 度「時間曲線である。 こ で Ｗｎは試料の初期質量を表 ） わ し、 Ｋｔ ｉ同一種類の魚体に就ては定数である１ 。. った， 天日乾燥に於ける最 も腐敗し易い時期は、 乾 燥初 期の数日である。 この時期に於てイカを急速に人工乾燥 し、 腐敗に依る損 失を防 ぐと共に、 製品の品質を 良好な らしめる篤に、．筆者は、 赤外線乾燥法、 通風乾燥法、 赤. 第. 一. 図. 外線及び通風併用法の三種に就て、 その乾燥効果を実験 的に考察した。 １ の. ト線電球に 依る乾燥 １ 赤タ 赤外線 の有する熱線の幅射ェネルギ－は、 被照射物質. ８ ０ １. の表面及び内部にも惨透し、 加熱乾燥に利用するこ とは 最近盛んに試みられて いる。 こ では、１１ＯＶ一２５０Ｗ の. Ａ. ＼. Ｏ Ｉ Ｑ. 赤外線電球を用いて、 イカの乾燥機構を調べた， 叉加熱 方法比較の罵に電熱 乾燥をも行った。 実験方法： 温度 １４０Ｃ～１６０Ｃ、 相対湿度 ７２％～７５％. ６０. の実験 室内に、 魚体を 切り開いた平板状の試料を吊 し、 その両面から、３鮒里の距離に於て、 赤外線を 照射 した。 照射し始めてから１５分間毎に、 試料の質量変化を上皿天. ＼. 帥 １. ＼. ０ １ ５. －. 〆≦ ー. ・ ， ０ １ １ ～ ト. 秤を用いて 測定し、 且つ表面温度及び中心温度の時間的 変化を、 銅【コソスタソタン熱電対を用いて連続的に測. ０ ３ ′. 定 した。 電熱 乾燥の場合は、 乾燥器の底部にニク ロム線 ０ 品に ヒー ターを 置き、 器内の温度を自動的に ６０ Ｃ の恒で 保つた。. ０ ２ ’. 賓惑結 果. ｏ. 加 （１） 加熱に依る試料の質量変化及 ‐び温度変化を、 Ａ 熱時間に対比 して点を取り、 第一図に示 した。 曲線 は. ｏ. ▲▲. ー. ぐ ＾÷』. トミ ， １. ２. ，３. メ ．丁. Ｗ ； 試料質量 ｇ ２ Ｗ′； 蒸発速度 ｇ・１０‐ ／ｋ・ｃｍ２ｍｉｎ ｏ ｉ 試料温度 ｏＣ Ｔ ； 乾燥時間 １ ｒ ｌ ｏｕ －. 赤外線乾燥、 曲線Ｂは電熱乾燥に依る質量減衰曲線であ る。 曲線⑥、 Ｆは夫々赤 外線乾燥に於ける試料の表面及. （２） 試料の初期質量を Ｗｏ 、 任意の時刻に於ける質. ※ 研究費の一部は北海道科学技術研究補助金に依る。 １０.
(3) . . い か の 乾 燥 に つ・い て. 量をｗとし、 乾燥度 畜 醐ｏ％ に対する蒸発速度、 乾燥時間、 試料温度の関係を、 第一図 Ａ，Ｃ， 起， Ｆ から ′ ′ 求め、 夫々第二図 Ａ′ ， Ｃ， Ｈ′ ， Ｆ に示 した。・第一、 二図 の赤外線乾燥に於ける蒸発速度曲線 Ｃ，Ｃ′は、 乾燥時間 １ 時間３ ０分、 乾燥度８０％迄は定常で ある。 この期間は、. に達し、２ 時間前後から上昇 し始める。 イカの加熱限界 温度は ４０℃ ～５０ｏＣ であるから、 略加熱限度に達し、 乾燥の後期に於ては、 幅射照度を適時制限せねばならぬ と考えられる。 試料の表面温度と内部温度の 差 を 見 る と、 乾燥の初期に於ては温度差大であり、 水分蒸発は殆 ん ど表面水分の蒸発のみと考 えられる。 叉中心部の温度 上昇に伴い、′内外の温度差は略定常となり、 中心部の水 分拡散は盛んとなり、 水分を表面に押出し、 蒸発速度を. 所謂恒率乾燥期間である。 その後蒸発速度は減少し始め る。 この期間は減車乾燥である。 Ｄ，Ｄ′ 曲線は、 赤外線 乾燥と異り、 乾燥の初期から蒸発速度は減車 し始める， （３） 第二図に於ける赤外線及び電熱乾燥の乾燥度に. 定常に保ち、 含水量の減少に伴い蒸発速度は減少し、 試. 対する蒸発速度及び時間曲線を比較すると、 両者は乾燥 の機構に差異ある ことがわかる。 即ち曲線 Ｃ′ は恒率乾 燥から減率乾燥に移行し、 曲線 Ｄ′ は、 最初から減率状. 料温度は上昇する。 （５） 赤外線ラムプに依る乾燥に於ては、 加熱限界温. 態に入る。 電熱乾燥では表面のみを ‐熱して内部は熱簿導 第. 二. 度を考慮して、 任意に幅射照度を加減 し、 且つ試料内部. 迄加熱出来、 表面の固化を防いで全体を一様に乾燥し得 るから、 赤外線乾燥は有効な加熱方法であると考えられ. 図. る。. ６ＷＴ. ＝ 週風に依る乾燥. ノー メ ＝ 日 ニ ノ 三二 － ．／ ー ／ ． －. 先に加熱乾燥法として、 赤外線ラム プの効果を調べた ｌ型風洞を では試料の表面蒸発を速める鴬に 頭仔ｅ. がこ. Ｊ. 用いて通風の乾燥に及ぼす機構を調べた。 実験方法 ： 試料として標準魚体２００瓦前後のものを えらび、 魚体を切り開いて、 板状となし、 風軸方向に平 ０分毎に風洞から坂 行に風洞内に吊した。 通風 してから３ ｌ型風洞 出して秤量した， 用いた風洞は直径５０糎の 離任ｅ. で風速は実験の前後に Ｎ．Ｐ．Ｌ ピトー管及び Ｃｈａｔｔｏｃｋ 型マノメーターを用いて測定し、 その平均を取った。 通 気の温度及び相対湿度は、 銅－コソスタソタン熱電対及. に依る対流が行われているのみであるが、 赤外線乾燥で は、 幅射エネルギーが内部迄諺透し、 内部水分の拡散を 盛んにし、 蒸発速度を大ならしめる。 叉電熱乾燥では試 包蔵するに対 し、 赤 料表面の固化を生じ、 水分を内部に・. びアスマソ湿度計で測定した。. 外線乾燥では、 水分の表面惨出を促進し、 固化の現象が 見られず、 長時間定常なる表面蒸発を持続すると考えら. ５～７０％、 通気温 （ー） 測定時間中の通気の相対湿度６ ｏＣ の範囲内に属するもののみを抽出Ｌ比較 度 １３ｏＣ～１５. れる。 叉－－般に電熱乾燥等の対流乾燥法に於ては、 蒸発 速度が増加すれば、 蒸発速度曲線は傾斜が急となるが、. ｏ ８ｍ／ ７ｍ／ した。 用 い た 風 速 は ３ ｌ ｎ／ ｓ ｓｅｃ ｓｅｃ ｅｃ ． ． ． ，４ ，９ ， であ. 賓蛾結果. であり且つ、 減率乾燥に於ても筒傾斜は緩である。 従っ て、 乾燥に対する加熱方法と しては試料内部 迄 加 熱 出 来、 且つ対流乾燥の如く流出し去る熱エネル ギーの少い. る。 通風時間は各々５時間である。 通風に依る質量減衰 ′ ′ 曲線を第三図 Ａ ，Ｂ ，Ｃ 曲線で示した。 第四図 Ａ′ ，Ｂ，Ｃ ． 曲線で、 乾燥度 時間曲線を示した。 乾燥時間５時間 ８ｍ／ ５％、 ｓ ｅｃ，で ７ で、 風速 ３．ｏｍ／ｓｅｃ で乾燥度 ７９％・ ． 、４ ′ ′ ′ ９ ７ｍ／ ６％ に達した。 第四図 Ａ， Ｂ， Ｃ 曲線は ｓ ｅｃ で ６ ．. 点に於て赤外線乾燥は極めて有効であり叉乾燥時間も早. 何れも乾燥の初期に於て急速に減衰する。. ′ ０％ に達するに、 い。 第二図 Ａ′ ， Ｂ 曲線より、 乾燥度７. （２） 第三図 Ａ．Ｂ，Ｃ 曲線から蒸発速度一時間曲線 を 求め、 Ｄ，Ｅ，Ｆ 曲線で示した。 これに依れば、 乾燥の. こ・では赤外線照射に依り蒸発速度大となつても、 定常. 各々２時間、３ 時間半である。 （４） 第一図の温度曲線 Ｅ ，Ｆ を見ると、 表面温度曲. 線 Ｒ は１５分迄急上昇し、４５ｏＣ に達し、 、２ 時間迄一定と る。 楓率乾燥期間は温度上昇 なり、 その後徐々に上昇す ， の範囲に在ることがわかる。 内部温度は１時間で約４０℃. － １１. 初期には風速が増加すれば、 それに伴い蒸発速度は増す が時間と共に減衰 し、５ 時間頃から殆んど風速に依る蒸 発速度の差はなくなる。 ′ ′ ′ （ 、３） 第四図 Ｄ，Ｅ，Ｆ 曲線は蒸発速度－乾燥度曲.
(4) . 清 第. 三. 水. 清 こ. 図. ，用 して乾燥の過程を調 べた。 で ば両者を餅 実験方法 ： 先に用いた風洞の両側に赤外線ラム プを. 設置し、 切 り開いた板状魚体を風軸方向に平行に吊し、 その両面に赤外線を照射 した。 試料とラム プとの距離は ｏｍ／ ｅ ｃ ３０糎である。 通風速度は ３ ｓ ， 実験中の通気の相対 ． ｏ ０ Ｃ 湿度 ７０～７５％、 温度 １１ Ｃ～１２ であった。 通風しは じめてから１５分毎に試料を風洞から版出し秤量した。 同 －コソ スタンタソ 時に試料の表面 温度及び内部温度を銅－ 熱電対で測定した。，. 賃駿結果 （１） 第五図に 試劉の質量減衰、 蒸発速度、 表面温度 及び中心温度の時間的変化を示 した。 質量 減衰曲線Ａ に. 依掴ま、 約２時間では急激に質量は減衰し・ 以後略直線 的に減衰する。 これは蒸発速度曲線Ｂに於て明瞭で、 時間附近から路定常となる。 第. ５Ｔ. 五. 図. ′切 ７ づ７. 第. 四. 〆＊. 図. ‘. ′丁 ▽ ▽ ． ‐. ：. 大＼ ０ ０ －. 線を示す。 これに依れば、 乾燥度７０％附近では略同 じ蒸 発速度に達することがわかる。 従って乾燥の初期に於て. のみ通風速度の効果を有し、 内部水分の拡散が表面蒸発 を支配する乾燥後期に於ては、 加熱する事が必要と考え. ０Ｃ ・（２） 表面温度は曲線Ｃ に示す如く、 約３０分で４５ ３ ずＣ ４ ５ Ｄ 分で に達 し、 以後定常となる。 内部温度曲線 は ０ に達し以後定 常となる。 表面と内部の温度差は平均 ７ Ｃ であつた。 蒸発速度の定常部分と試料温度の定常部分は 略一致する。 （３） 第六図に乾 燥度に対する乾燥時間、 蒸発速度Ｙ 試料温度の関係を示した 蒸発速度曲線 Ｂ′ は乾燥度７０. 。. られる。. ％附近から、 温度曲線は８０％附近から定常となる。 曲線 Ｂ′は赤外線のみの場 合に比し乾 燥度７５％で低くなる。 こ. 皿 赤外線ラムブと通風に依る乾燥. 先に通風は乾燥の初期に於て、 表面蒸発を促進するの に有効であり、 叉赤外線ラム ブは、 その加熱作用が内部 水分の拡散速度を増すのに有効 である ，ことを見出した。. れは通気の温度が試料温度よりも低い鷺蒸発熱以外に通 風に依る試料の冷却を生ずるものと考えられる。 従って 通風温度はある程度高くする必要 がある。. 一 １２ －.
(5) . い か の乾 燥 に 就 て 第 ｅＷ Ｔ － ～. ．. －. 度最も大であり、 イカの加熱限界温度内 で、 乾燥度約４５ ％に達するに５時間を要するのみであり、 この程度にて. 六 図 ． ・. ．. ・ ‘ －. ‘. イ カの腐敗を完全に防ぐことが出来る。. ／. Ｖ 結 Ｉ. ‐ ４. 以上の予備的研究の結果、 ィ ヵの人工乾燥に於ては、 加熱の方法として は赤外線ラムプの照射は最も有効であ －９. り、 叉表面蒸発を増加せしめるために通風することが重 要であることを見出したが、 大量乾燥の場合に於ける、 赤外線ラム プの配置方法、 通風速度、 乾燥僻件の時間的. ー ．. 調節等に就ては現在研究中で ある。. ～， ト ‐ Ｉ. 本研究は北海道大学理学部池田研究室に於て行った。 終始御親切な御指導を賜った北海道大学教授池田芳郎博. ー. 士に厚く感謝致 します。. ▲. 文. （４） 赤外線ラムプと通風を併用する場合は、 乾燥速. ’ 献. ９４４ １） 岡田光世・井上直一 ： 乾燥の物理、１ ．３８ ． ，. － ー３ ー.
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