23.キャベツ中心温度のシュミレーションモデル式による推定

23.キャベツ中心温度のシュミレーションモデル式による推定

タイトル23.キャベツ中心温度のシュミレーションモデル式による推定
要約キャベツの冷却特性を精度良く把握できるモデル式により、キャベツ重量と初期温度が既知であれば、環境温度が時間的に変化する場合であっても有限要素法に基づくシミュレーションモデル式により最適予冷時間を精度良く推定できる。
担当機関北海道農業試験場 畑作研究センター 流通システム研究チーム
連絡先0155-62-9283
区分(部会名)食品
専門加工利用
研究対象葉菜類
分類研究
背景・ねらい
キャベツの省力生産・集出荷システムの開発において、予冷の効率化のためには中心温度が所定の温度に到達する時間(最適予冷時間)の推定が必要である。そこで、キャベツの冷却特性を表すパラメータ(NTDと略す)を推定し、重量および初期温度から最適予冷時間を予測する方法を開発する。 

成果の内容・特徴1.球状物体の熱伝導方程式の解析解から、一定温度の予冷庫内におけるキャベツ中心温度の時間変化T(t)の実測値を精度良く近似するモデル式を見出した(図1)。モデル式は次の式で表され、γがキャベツ個体の冷却特性を表すパラメータ(NTD)である。
2.重量および貯蔵期間の異なるキャベツ個体のNTDをモデル式から計算した結果、重量とNTDの間に高い相関がある(図2)。したがって、予冷庫内温度が一定の場合には、重量からNTDを推測し、初期温度を与えることによりモデル式から所定の中心温度に到達する時間が推定可能である。
3.有限要素法によるシミュレーションにより、予冷庫やコンテナ内温度などの環境温度が時間的に変化する場合であっても中心温度の推定値は実測値と一致する(図3)。したがって、一般的な条件でキャベツの最適予冷時間の推定が可能である。

成果の活用面・留意点1.本手法はモデル式の書き換えにより、異なる形状の野菜等についても活用できる。
2.NTDは予冷庫やコンテナ内の環境(風速、湿度、放射熱等)に応じて求める必要がある。。
3.NTDと重量の関係式は品種によって異なる。

具体的データ
図表
図表
予算区分地域総合(畑作)
研究期間1997~1999
研究担当者阿部英幸、山内宏昭
発表論文キャベツ品温のシミュレーション手法の開発、日本食品科学工学会第47回大会発表講演要旨集、p.124
発行年度1999
収録データベース研究成果情報

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