論文 【 表示 ／ 非表示 】

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• Modeling of microwave thawing and reheating of multiphase foods: A case study for packed rice

  Yasuaki Taguchi, Andres Abea, Yvan Llave, Chihiro Sugihara, Fumihiko Suzuki, Tomonori Hosoda, Kayoko Onizawa, Noboru Sakai, Mika Fukuoka , 2024年08月

  Journal of Food Engineering , 386 , 112284

  DOI

• Agitation of liquid eggs during ohmic heating pasteurization—Experimental and computer simulation study

  Chunsen Wang, Yvan Llave, Mika Fukuoka , 2024年01月

  Journal of Food Process Engineering , 47 (1) , 1 - 17

  DOI

• Electrical conductivity of salmon muscles – analysis of the influence of muscle position and electrical current direction during ohmic heating

  Wen Guo, Yvan Llave, Mika Fukuoka , 2023年10月

  International Journal of Food Engineering , 19 (10) , 445 - 455

  DOI

• Computer simulation of microwave cooking of sweet potato – Kinetics analysis of reactions in the maltose production process and their modeling

  Yoshihiro Kako, Yvan Llave, Noboru Sakai, Mika Fukuoka , 2023年02月

  Journal of Food Engineering , 349 , 1 - 10

  DOI

• Computer simulation of microwave cooking of sweet potato

  Yoshihiro Kako, Yvan Llave, Noboru Sakai, Mika Fukuoka , 2022年07月

  J Food Process Eng. , 2022;e14121. wileyonlinelibrary.com/journal/jfpe © 2022 Wiley Periodicals LLC. 1 of 10 https://doi.org/10.1111/jfpe.14121 , 1 - 10

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著書 【 表示 ／ 非表示 】

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• 動的粘弾性測定とそのデータ解釈事例

  酒井昇、福岡美香 , 2021年12月

  （株）技術情報協会 , 動的粘弾性測定を用いた加熱による食品の物性変化の把握と予測 , P572-P582

• 生食のおいしさとリスク

  福岡美香、酒井昇 , 2013年07月

  NST , 加熱による肉の変化 , 149-160

• 火と食

  福岡美香（ 朝倉敏夫編　） , 2012年10月

  ドメス出版 , 火と物性変化（加熱調理） , 175-194

• Characterization of Food: Emerging methods

  Watanabe, H., Fukuoka, M., Watanabe, T , 1995年01月

  Elsevier , Recent advances in characterization of foods using NMR , 117-149

• Advances in Food Engineering

  Watanabe, H. and Fukuoka, M. , 1992年01月

  CRC Press , Moisture diffusion in soybean seed measured by NMR , 79-84

科研費（文科省・学振）獲得実績 【 表示 ／ 非表示 】

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• 調理シミュレーションと機械学習の融合および非接触計測による加熱制御システムの構築

  研究期間:  2024年04月  -  2027年03月  代表者:  福岡美香

  基盤研究(C)  研究代表者  24K05572 

  調理シミュレーションと機械学習（ANN）を融合した新たな加熱制御システムの構築を行う。おもに焼成調理を対象として、表面温度・画像（色彩）・におい（香気・臭気）といったリアルタイムに非接触で計測できる情報から食品の状態を認識し、ANNモデルによって判断・火力制御を行う調理システムの創製を目指す。従来、ANNモデルの構築には、学習データとして大量の調理データを必要とするが、これを調理シミュレーションでの仮想実験で代替させることで、科学的根拠に基づいた予測・制御が可能となる。そこで、①調理シミュレーションの構築、②加熱制御のためのANNモデル構築、③リアルタイム計測要素の検討、の３項目を中心に行う。

• ニューラルネットワークとコンピュータシミュレーションを融合した調理の最適化

  研究期間:  2019年04月  -  2022年03月  代表者:  酒井 昇

  基盤研究(C)  研究分担者  19K02315 

  食品の調理は、その食材のサイズや成分等によって加熱特性が変わるため、最適な調理条件を決めることは難しい。そこで、最適化に調理人の技を取り入れること、さらに、取り入れる方法として、ニューラルネットワーク（NNW）を用いることが考えられる。NNWを用いた最適化では多くの学習データを必要とするが、データを得るために種々の条件下で調理実験を調理人に行ってもらうのは現実的ではない。そこで、本研究ではまず調理人の調理過程を指標として数学モデルによるシミュレーション技術を確立する。次に、種々の条件下でシミュレーションした結果を学習データとしてNNWモデルを構築する。

• 複雑な不均一構造を持つ食品のテクスチャー発現機構の微視的観点からの解明

  研究期間:  2018年04月  -  2022年03月  代表者:  松川 真吾

  基盤研究(B)  研究分担者  18H00962 

• 通電加熱を利用した新規加熱調理に関する基礎的研究

  研究期間:  2016年04月  -  2019年03月  代表者:  酒井 昇

  基盤研究(C)  研究分担者  16K00808 

  通電加熱調理法の開発を目的として、以下に示す調理実験および理論的な解析を行った。
  １）ハンバーグ
  まず、ハンバーグを試料として、LCR メータを用いて通電加熱の基礎データである電気伝導度の測定を行った。ハンバーグを30㎜×30㎜の立方体に成形し、電極に挟んで通電加熱し、所定温度に到達後、LCRメータを用いて、インピーダンスおよび抵抗を測定した。電源周波数は50Hzと20kHzとし、測定温度を10℃から80℃まで10℃刻みで測定を行った。その結果、測定温度が高いほど電気伝導度は高くなること、周波数が50Hzに比べて20kHzのほうが電気伝導度が高くなることを明らかにした。次に、ハンバーグを直径85㎜、高さ15㎜の円盤状に成形し、上下を電極で挟んで通電加熱実験を行った。商用周波数50Hzの場合、電極の腐食が激しく、ハンバーグの加熱に商用周波数電源は向かないことが判明した。また、周波数20kHzの電源を使用して加熱した場合、温度が高温になるのに従い、ドリップが発生するとともに変形が起こった。そのため、電極との接触が悪くなる問題が発生した。この点については、平成30年度に検討する。
  ２）卵
  卵に関しては、28年度に卵黄卵白の電気伝導度、タンパク質変性速度を測定した。29年度は、タンパク質変性に伴う、液卵の物性変化として動的粘弾性を測定するとともに、全卵の通電加熱実験を行った。卵黄について、一定温度上昇下で貯蔵弾性率G’と損失弾性率G”を測定した。G’の大きいものは固体の性質、G”の大きいものは液体の性質を示す。昇温途中でG’とG”の大きさは逆転したが、その逆転する温度帯はタンパク質変性の温度帯と一致し、卵黄の固体化についてタンパク質変性により定量化することができることを示した。
  29年度は、牛肉（和牛、オーストラリア産ビーフ）の電気伝導度および通電加熱特性について、国内学会2件（日本食品工学会）、国際学会1件（EFFoST International Conference）において発表するとともに、国際学術誌（Journal Food Engineering）に論文が掲載された。さらに、牛肉の通電加熱時の温度解析とタンパク質変性解析を行った論文を国際学術誌（Journal Food Engineering）に投稿予定である。
  また、卵について、通電加熱時の卵黄の色の変化・卵白の白濁化とタンパク質変性の関係について、国際学術誌（Journal Food Engineering）に掲載された。
  さらに、食材として牛肉、卵の他に、需要の多いハンバーグを使用して行った研究について国内学会（日本食品工学会）で発表予定である。
  おおむね研究計画どおりに研究が進行しており、30年度は、食材として畜産物（牛肉、卵、ハンバーグ）の他に水産物（ホタテ貝柱）を使用して研究を推進する。具体的な検討課題は次のとおりである。
  28年度、29年度に測定した各食材の電気伝導度およびタンパク質変性速度定数を用いて、通電過程のシミュレーションを行い、通電加熱時の温度分布変化にともなうタンパク質変性分布を予測し、以下の各食材について最適な加熱条件を検討する。
  （１）ハンバーグ：固体食品を通電加熱で加熱する場合、平行電極が使われる場合が多い。試料とするハンバーグは、29年度の結果により加熱途中で変形し、電極との接触が悪くなる。また、一般的にはラグビーボール状の形をしているため、平行電極が使えない。そこで、多くの可動式ピンからなるピン型電極を試作し、ハンバーグのような不定形な食材でも通電加熱が可能か検討する。
  （２）卵：全卵を通電加熱すると卵黄よりも卵白のほうが電気伝導度が高いため、均一には加熱されない。さらに卵黄を包んでいる卵黄膜は電気伝導度が低いため、より不均一化が起こる。この不均一性を考慮した上で、必要な殺菌条件を満足する加熱条件を理論的に明らかにする。
  （３）肉、魚などを加熱調理する場合、加熱しすぎると固くなり食感が悪くなる。この加熱しすぎを回避するために低温調理法が用いられている。お湯や蒸気を用いた従来の低温調理法の代わりに通電加熱を適用し、その有用性について、理論的に明らかにする。食材としてはビーフ（畜肉）とホタテ貝柱（水産物）を予定している。

• 澱粉茹で調理の環境負荷低減を実現する流体解析に基づく水分移動モデルの構築

  研究期間:  2015年04月  -  2018年03月 

  基盤研究(C)  研究代表者  15K00777 

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