Effects of Temperature and Composition on the Thermal Conductivity and Thermal Diffusivity of Some Food Components

온도와 조성이 식품성분의 열전도도와 열확산도에 미치는 영향

The thermal conductivity and thermal diffusivity of food are heavity dependent on temperature and composition. The thermal properties of pure component solids were determined by the proposed model at a temperature range of $-40^{\circ}C\;to\;150^{\circ}C$ from the experimental values of 10%, 30% and 60% solid content suspensions. The major components of food products were proteins(albumin, casein, whey protein, meat protein and gluten), lipids (milk fat, vegetable oil, lard and corn oil), carbohydrates (dextrose, lactose, sugar and starch), fibers (cellulose and pectin), all milk salts. A modified probe method was used to measure these properties of pure component suspensions of each major component of food products. General mathematical models which were developed by an optimization technique can be applied to predict the properties of food products.

식품의 주요 구성 성분의 현탁액에 대한 열전도도와 열확산도를 $-40^{\circ}C\;-150^{\circ}C$의 온도 범위와 10%-60%의 농도 범위애서 측정하였다. 세 종류의 서로 다른 농도에서 측정된 실험값으로부터 가정된 모델에 의해 순수 성분의 열전도도와 열확산도를 각각의 온도에서 구한 다음 컴퓨터 프로그램을 이용하여 모델의 상수들을 구하였다. 본 연구에서 발전시킨 모델을 사용하여 얻은 식품의 열전도도와 열확산도 수치를 기발표된 모든 액체식품의 데이타와 비교해 본 결과 3.8%의 오차가 있었다. 식품의 주요 구성 성분의 함량과 온도가 주어지면 본 연구에서 발전시킨 모델을 이용하여 열전도도와 열확산도 수치를 위의 오차 한계에서 구할 수 있다.