乾燥試験結果の一例

試料には径20mmのB2レンガ球(イソライト工業製)を使用し、乾燥温度を150℃とした。乾燥開始直後に急激に試料中心温度が上昇し、水の沸点に達する。その後、一定温度を保ったのちに乾燥が終了すると、雰囲気温度(150℃)にまで試料中心温度が上昇する。雰囲気温度と試料中心温度が一致した点を乾燥終了時間と考える。流動層(流動媒体粒子:径0.12mmガラスビーズ)内に試料を挿入した場合と、容器内の粒子を除去して空塔内で乾燥した場合を比較すると、空塔かつ大気圧では、約80分の乾燥時間を要したものが、減圧(20kPa)とすることで40分程度に短縮される。またこの時の乾燥時の試料中心温度はそれぞれの圧力の水の沸点に等しい。一方で流動層を使用すると、大気圧であっても10分程度と乾燥時間が短く、減圧では、8分程度にまで短縮される。減圧とすることで乾燥時の試料中心温度が下がり乾燥時間も短縮されるが、乾燥時間短縮については流動層の適用が極めて効果的であることがわかる。以上は、レンガ球を用いたモデル実験であるが、このような乾燥方式の対象として食品原料が有力である。そこで、円盤状(高さ10mm、径15mm)に切り出したニンジンを乾燥した例を示す。流動化ガスには熱風および過熱水蒸気を使用しており、装置内圧力を12kPa、温度を60℃とした。流動層乾燥を併用しない場合に比べて流動層を併用した場合には乾燥時間が半分程度にまで短縮される。また、同一乾燥条件(流動層併用)では、熱風の方が過熱水蒸気よりも乾燥時間が短い。ただしその差は小さく、過熱水蒸気とした場合には真空ポンプの負荷を軽減できるという利点がある。結果として、減圧過熱水蒸気流動層乾燥によって低温度でありながら短時間乾燥が可能であることが確認できた。

カテゴリ: 化学
質問: 乾燥時間短縮については、何の適用が極めて効果的ですか。
回答: 乾燥時間短縮については、流動層の適用が極めて効果的です。