CN109196342B - 加热模拟方法、存储介质及加热模拟装置 - Google Patents

加热模拟方法、存储介质及加热模拟装置 Download PDF

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Abstract

在加热模拟方法中，通过计算求出所设定的加热条件下的加热对象物的温度变化。该加热模拟方法，作为加热对象物的物理性能值，设定第1物理性能值和第2物理性能值，将加热对象物的物理性能值从第1物理性能值向所述第2物理性能值变化的温度设定为变换温度，在加热对象物的所计算的温度不足变换温度的情况下，利用第1物理性能值作为加热对象物的物理性能值对加热对象物的温度变化进行计算，在加热对象物的所计算的温度为变换温度以上的情况下，利用第2物理性能值作为加热对象物的物理性能值对加热对象物的温度变化进行计算。

Description

加热模拟方法、存储介质及加热模拟装置
关联申请的相互参照
本申请主张日本专利申请2016－108856号的优先权，并通过引用纳入本说明书的记载中。
技术领域
本发明涉及对加热中的处理对象物的温度变化进行计算的加热模拟方法、存储介质及加热模拟装置。
背景技术
以往，在对罐头、甑煮杀菌食品等包装食品进行制造时，会对所制造的包装食品进行加热杀菌。关于特定的加热条件是否适合于食品的杀菌，通常通过F值进行评价，F值是指由温度和时间的关系来表示的杀菌值。在特定的加热条件下的食品的温度履历满足确定的F值的情况下，能够作出加热条件适于食品的杀菌的评价。例如，甑煮杀菌食品的F值，根据食品卫生法，相当于以120.0℃加热4分钟以上。
关于食品的温度履历，还能够通过传感器等对加热中的食品的温度进行实测来确认，不过为了通过实测对形状、大小不同的食品的温度履历进行确认，需要花费成本及时间。为了降低这样的成本及时间，普及了一种利用计算机对加热中的食品的推定温度进行计算的模拟方法(例如，参照专利文献1)。食品的推定温度例如通过由ATS法(AmbientTemperature Slide method)导出的计算公式进行计算(例如，参照非专利文献1)。具体来说，在模拟装置中设定有食品的加热条件及食品的物理性能值(例如，传热系数等)，基于该加热条件及物理性能值，模拟装置通过计算公式对推定温度进行计算。此外，对于食品以外的对象，例如，对医药品那样的处理对象物进行加热时的推定温度也通过同样的模拟进行计算。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本国专利第3071412号公报
非专利文献
非专利文献1：向井勇等两名，《基于温度履历曲线的相似关系的ATS法的理论课题解明》，日本食品工学会志，vol.16，No.3， pp209－217，Sep.2015
发明内容
发明欲解决的课题
如上所述，为了通过模拟来计算对象物的推定温度，首先，需要设定对象物的物理性能值，但在对象物的物理性能值不明确的情况下，利用姑且设定的物理性能值进行模拟，采用试行错误的手法求出物理性能值。具体来说，反复进行以下一系列的方法直到推定温度与实测温度的差异充分缩小，该一系列的方法为：预测对象物的物理性能值，利用该物理性能值的预测值进行模拟并计算推定温度，对计算的推定温度与实测温度进行比较，并修正物理性能值的预测值以使它们的差异缩小，利用修正后的物理性能值再次进行模拟并对求出的推定温度与对象物的实测温度进行比较，修正物理性能值以使它们的差异进一步缩小。该差异充分缩小时的物理性能值作为用于计算对象物的推定温度的物理性能值被加以利用。但是，根据不同的对象物，有时即使反复进行物理性能值的修正，推定温度与实测温度的差异依然不会充分缩小。
本发明鉴于该实际情况，其课题在于提供一种模拟方法，该模拟方法能够计算与对象物的实际的温度变化近似的推定温度。用于解决课题的手段
发明者就上述课题进行了认真的研究发现，对于上述那样的对象物，通过加热，该对象物成为其特有的温度后，物理性能会发生变化，通过研究物理性能的变化并进行模拟，能够使通过模拟求出的对象物的推定温度与实测温度近似。
本发明的加热模拟方法，通过计算求出所设定的加热条件下的加热对象物的温度变化，其特征在于，设定第1物理性能值和第2物理性能值作为所述加热对象物的物理性能值，将所述加热对象物的物理性能值从所述第1物理性能值向所述第2物理性能值变化的温度设定为变换温度，在所述加热对象物的被计算的温度不足所述变换温度的情况下，利用所述第1物理性能值作为所述加热对象物的物理性能值对所述加热对象物的温度变化进行计算，在所述加热对象物的被计算的温度为所述变换温度以上的情况下，利用所述第2物理性能值作为所述加热对象物的物理性能值对所述加热对象物的温度变化进行计算。
作为本发明的加热模拟方法的一个方式，还可以为，在所述计算中的所述加热对象物的温度成为所述变换温度以上的情况下，随后与所计算的温度无关地，利用所述第2物理性能值作为所述加热对象物的物理性能值并对所述加热对象物的温度变化进行计算。
本发明的加热模拟程序，是用于使计算装置对所设定的加热条件下的加热对象物的温度变化执行计算的加热模拟程序，其特征在于，使计算装置执行以下步骤：作为所述加热对象物的物理性能值，受理第1物理性能值与第2物理性能值的设定的步骤；受理将所述加热对象物的物理性能值从所述第1物理性能值向所述第2物理性能值变化的温度作为变换温度进行设定的步骤；对所述加热对象物的被计算的温度是否为所述变换温度以上进行判断的步骤；在所述加热对象物的被计算的温度不足所述变换温度的情况下，利用所述第1物理性能值作为所述加热对象物的物理性能值对所述加热对象物的温度变化进行计算的步骤；以及在所述加热对象物的被计算的温度为所述变换温度以上的情况下，利用所述第2物理性能值作为所述加热对象物的物理性能值对所述加热对象物的温度变化进行计算的步骤。
本发明的加热模拟装置，其特征在于，包括内置有加热模拟程序的存储介质，通过计算装置来执行所述加热模拟程序。
根据本发明的模拟方法，能够计算与对象物的实际的温度变化近似的推定温度。
附图说明
图1是本发明的一个实施方式的计算推定温度的流程图。
图2是表示本发明的比较例的对象物的实测温度履历及推定温度履历的曲线图。
图3是表示本发明的一个实施方式的对象物的实测温度履历及推定温度履历的曲线图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的加热模拟方法进行说明。本实施方式的模拟方法通过模拟装置来实施，该模拟装置包括内置有能够执行模拟方法的程序的存储介质、和能够执行程序的计算装置 (CPU)。模拟的结果，例如，被显示于设于模拟装置的显示器，并且被保存于存储卡。
本发明的加热模拟方法是通过计算求出所设定的加热条件下的加热对象物的温度变化的方法。本实施方式的加热模拟方法，适用于物理性能会因加热而发生变化的对象物，尤其适于计算比热会因加热发生变化的对象物的推定温度。作为这样的对象物，例如，列举了鸡蛋豆腐。该情况下，加热开始时刻包含液态鸡蛋的材料液体会因加热而变化成鸡蛋豆腐。这样，由于对象物的状态会因加热而从液态状变化成胶体状，所以，对象物的比热也发生变化，用于计算对象物的推定温度的物理性能值也发生变化。此外，在对象物为液态鸡蛋那样包含会因加热而变性的蛋白质的情况下，若加热对象物的物理性能一旦发生变化，则即使冷却也不会恢复成原来的物理性能。
鉴于以上情况，本发明的加热模拟方法，作为加热对象物的物理性能值设定有第1物理性能值和第2物理性能值，将加热对象物的物理性能值从第1物理性能值向第2物理性能值变化的温度设定为变换温度，在加热对象物的所计算的温度不足变换温度的情况下，利用所述第1物理性能值作为加热对象物的物理性能值对加热对象物的温度变化进行计算，在加热对象物的所计算的温度为变换温度以上的情况下，利用第2物理性能值作为加热对象物的物理性能值对加热对象物的温度变化进行计算。以下，对本实施方式的加热模拟方法的具体步骤进行说明。
本实施方式的加热模拟方法(以下，称作“模拟方法”)，如图 1的流程图所示，包括以下步骤：在加热模拟装置(以下，称作“模拟装置”)中设定对象物的第1物理性能值、第2物理性能值、及变换温度Tc的步骤(S01)；在模拟装置中设定加热条件、且模拟装置将状态标志S设置成0，将n设置成1的步骤(S02)；模拟装置从加热条件读入气氛温度Twn的步骤(S03)；模拟装置对“状态标志S是否为1”进行判断的步骤(S04)；模拟装置对“推定温度Tn－1是否为变换温度Tc以上”进行判断的步骤(S05)；模拟装置基于第1物理性能值计算推定温度Tn的步骤(S06)；模拟装置将1设置成状态标志S的步骤(S07)；模拟装置基于第2物理性能值计算推定温度Tn的步骤(S08)；模拟装置在n上加1的步骤 (S09)；模拟装置对“Δt×n是否为加热时间以上”进行判断的步骤 (S10)。状态标志S是表示对象物的推定温度到达过变换温度的情况的标志。Δt表示单位时间，n表示时间刻度的第n号。此外，在本实施方式中，假定对象物整体的推定温度是均匀的。
以下，按顺序对本实施方式的模拟方法所包含的各步骤进行说明。在本实施方式中，作为计算对象物的推定温度的方法，对采用ATS法(Ambient Temperature Slidemethod)的情况进行说明，ATS法即计算对象物的中心部的温度的方法。此外，这里所说的中心部不是指物体的物理中心，而是指温度的上升或下降最慢的部分。
下面，首先对ATS法的概要进行说明。ATS法以对象物会因从气氛传热而温度上升作为前提。另外，是以“气氛施与对象物的热量”和“对象物从气氛接受的热量”一致作为前提来进行计算的。这里，如上所述，将单位时间设为Δt，将对象物的中心点设为中心点P，将气氛温度及对象物的中心点温度分别设为Twn、Tpn(下角标n与上述的n同样表示时间刻度的第n号)、使对象物的表面温度与气氛温度Twn一致、将对象物的内部的温度梯度设置为直线、将从对象物的表面到中心点的距离设为L、将对象物的热导率设为k、将对象物的表面积设为A，则得到每单位时间内“气氛施与对象物的热量”即下述公式的左边。
另外，将对象物的体积设为V、将对象物的密度设为ρ、将对象物的比热设为cp、若使中心点温度Tpn与体积平均温度Tp＊n一致，则得到每单位时间的“对象物从气氛接收的热量”即下述公式的右边。
kA(Twn－1－Tpn－1)Δt/L＝Vρcp(Tp＊n－Tp＊n－1)
上述公式中，若将k/(ρcp)作为热扩散系数α进行整理，则得到下述公式。
Tp＊n＝Tp＊n－1+αΔt(Twn－1－Tpn－1)/L2
实际上，中心点温度Tpn由于与体积平均温度Tp＊n不同，因此，利用中心点温度Tpn与体积平均温度Tp＊n的偏差率β，并使 Tpn＝Tp＊nβ，则得到下述公式。
Tpn＝Tpn－1+αβΔt(Twn－1－Tpn－1)/L2
而且，若将αβΔt/L2作为传热系数τ，则得到下述公式。在下述公式中，表示出了中心点温度每单位时间内上升相当于对象物的表面温度Twn－1与中心点温度Tpn－1的差分乘以传热系数τ以后的量的情况。
Tpn＝Tpn－1+τ(Twn－1－Tpn－1)
不过，在实际的对象物中，由于表面与中心点分离，因此，虽然中心点的温度变化迟于表面的温度变化，但该延迟没有反映在上述公式中。对此，在上述公式中，若代替气氛温度Twn－1，而使用使气氛温度Twn－1的时间变化延迟δ的量后的假想的气氛温度(t－δ)Twn－1作为表面温度，则能够得到下述公式。
Tpn＝Tpn－1+τ1((t－δ)Twn－1－Tpn－1)
因此，在采用ATS法的情况下，在步骤S01中，设定传热系数τ及延迟时间δ作为物理性能值。具体来说，在步骤S01中，例如，通过用户的输入，在模拟装置中设定有第1物理性能值(第 1传热系数τ1及第1延迟时间δ1)、第2物理性能值(第2传热系数τ2及第2延迟时间δ2)、及变换温度Tc。传热系数τ及延迟时间δ1根据构成对象物的材料、对象物的形状、对象物的状态来确定。变换温度Tc是使第1物理性能值、第2物理性能值变换的温度。用户若知晓第1物理性能值(第1传热系数τ1及第1延迟时间δ1)、第2物理性能值(第2传热系数τ2及第2延迟时间δ2)、及变换温度Tc的数据，则会将该数据输入模拟装置。若用户不知晓第1物理性能值(第1传热系数τ1及第1延迟时间δ1)、第2 物理性能值(第2传热系数τ2及第2延迟时间δ2)、及变换温度 Tc的数据，则会求出这些数据并将它们输入模拟装置。
在求出第1物理性能值、第2物理性能值、及变换温度Tc时，首先，在求出变换温度Tc后，求出与对象物的推定温度不足变换温度Tc情况对应的第1物理性能值，进一步求出与对象物的推定温度为变换温度Tc以上的情况对应的第2物理性能值。以下，按顺序说明求出变换温度Tc的方法、及第1物理性能值、第2物理性能值的方法。
通过对实测温度和基于物理性能值的预测值(传热系数τ及延迟时间δ的预测值)计算出的推定温度进行比较来求出变换温度Tc。对此，利用图2的曲线图进行说明。该曲线图是表示相对于对象物的加热条件，对象物的温度变化的曲线图。曲线图的横轴表示时间(sec)，曲线图的纵轴表示温度(℃)。点划线表示作为加热条件所设定的气氛温度Twn。在本实施方式中，加热时的气氛温度Twn是恒定的，冷却时的气氛温度Twn也是恒定的。实线表示对对象物的实测温度进行绘图而得到的实测温度履历。虚线表示对基于物理性能值的预测值(传热系数τ及延迟时间δ的预测值)计算出的推定温度进行绘图所得到的推定温度履历。如该曲线图所示，加热时的实测温度履历取向上凸出的形状，在推定温度履历位于实测温度下侧的情况下，变换温度Tc作为推定温度与实测温度的差异最大时刻tc时的实测温度而被求出。这里所指的上侧为曲线图中的高温度侧，下侧被称为曲线图中的低温度侧。
此外，根据物理性能值的预测值，推定温度履历有时会位于实测温度履历的上侧。该情况下，如推定温度履历位于实测温度履历下侧的情况那样，对物理性能值的预测值进行修正，并基于修正后的物理性能值的预测值计算推定温度，根据修正后的推定温度履历与实测温度履历的差异求出变换温度Tc。
另外，根据对象物，加热时的实测温度履历有时还会取向下凸出的形状。该情况下，如推定温度履历位于实测温度履历上侧那样，选择物理性能值的预测值、并基于该物理性能值的预测值计算推定温度即可。在该情况下，变换温度Tc作为推定温度与实测温度的差异最大时刻tc时的实测温度而被求出。
在求出第1物理性能值(第1传热系数τ1及第1延迟时间δ1) 时，能够通过试行错误求出合适的第1物理性能值(第1传热系数τ1及第1延迟时间δ1)，也就是说，首先，关于第1物理性能值，用户对适当的传热系数τ及延迟时间δ进行预测，并基于该预测值并通过ATS法计算推定温度Tn，对该推定温度Tn与实测温度进行比较，并对传热系数τ及延迟时间δ1的预测值进行修正，基于修正后的传热系数τ及延迟时间δ再次计算推定温度Tn，通过反复进行这些操作直到推定温度Tn接近实测温度而能够求出合适的第1物理性能值。此外，对象物的实测温度，例如，利用热敏电阻那样的温度检测传感器来测定。
以下，对具体的求导方法进行说明。例如，在传热系数τ不明确的情况下，基于预测的传热系数τ’1计算推定温度T’n，并计算推定温度T’n与实测温度的差异。在推定温度T’n与实测温度的差异为所希望的值以下的情况下，采用传热系数τ’1作为第1传热系数τ1。
在推定温度T’n与实测温度的差异比所希望的值大的情况下，设定接近传热系数τ’1的四个传热系数τ”1…，并分别基于四个传热系数τ”1…计算推定温度T”n…，计算四个推定温度T”n…与实测温度的差异。
在推定温度T”n…与实测温度的差异的最小值比推定温度T’n与实测温度的差异小、且比所希望的值小的情况下，采用用于计算推定温度T”n…与实测温度的差异的最小值的传热系数τ”1作为第1传热系数τ1。
在推定温度T”n…与实测温度的差异的最小值比推定温度T’n与实测温度的差异小、且比所希望的值大的情况下，反复进行下述一系列的计算：对与计算推定温度T”n…与实测温度的差异的最小值时使用的传热系数τ”1接近的四个传热系数τ”’1…进行再次设定、并分别基于四个传热系数τ”’1…对推定温度T”’n…进行计算等。
这样，通过执行反复进行一系列计算的试行错误的手法能够求出传热系数τ’1。
关于第2物理性能值，也能够通过上述的试行错误的手法求出。
在步骤S02中，例如，通过用户的输入在模拟装置中设定对象物的加热条件。加热条件为例如气氛温度Twn、加热时间。另外，模拟装置将状态标志S设置成0，将n设置成1。
在步骤S03中，模拟装置从加热条件读取气氛温度Twn，并设置步骤S06或步骤S08中使用的气氛温度Twn。例如，在气氛温度Twn与气氛温度Twn－1不同的情况下，步骤S06或步骤S08 中所使用的气氛温度被变更成气氛温度Twn。
在步骤S04中，在模拟装置对“状态标志S是否为1”进行判断后，在步骤S05中，模拟装置对“推定温度Tn－1是否为变换温度Tc以上”进行判断。在步骤S04中，判断对象物的推定温度是否到达过变换温度。如上所述，为了显示对象物的推定温度到达过变换温度的情况，在步骤S05中判断为是时状态标志S被设定有1。在步骤S05中，对推定温度Tn－1是不足变换温度Tc还是为变换温度Tc以上进行判断。
在步骤S04中为否，在步骤S05中为否，即在对象物的推定温度没有到达过变换温度、且推定温度Tn－1不足变换温度Tc时，在步骤S06中，模拟装置通过由ATS法导出的下述公式，基于第 1物理性能值(第1传热系数τ1及第1延迟时间δ1)，对推定温度 Tn进行计算。
Tpn＝Tpn－1+τ1((t－δ1)Twn－1－Tpn－1)
在步骤S04中为否，在步骤S05中为是，即在对象物的推定温度没有到达过变换温度、且推定温度Tn－1为变换温度Tc以上时，在步骤S07中状态标志S被设定有1后，在步骤S08中，模拟装置通过由ATS法导出的下述公式，基于第2物理性能值(第2传热系数τ2及第2延迟时间δ2)，计算推定温度Tn。
Tpn＝Tpn－1+τ2((t－δ2)Twn－1－Tpn－1)
在步骤S04中为是，即在对象物的推定温度到达过变换温度 Tc时，在步骤S08中，模拟装置通过由ATS法导出的下述公式，基于第2物理性能值(第2传热系数τ2及第2延迟时间δ2)计算推定温度Tn。
Tpn＝Tpn－1+τ2((t－δ2)Twn－1－Tpn－1)
即，在计算中的对象物的温度成为变换温度Tc以上的情况下，随后，与所计算的温度无关地，利用第2物理性能值(第2传热系数τ2及第2延迟时间δ2)作为对象物的物理性能值来计算对象物的温度变化。
在步骤S09中，模拟装置在n上加算1后，在步骤S10中，模拟装置对“Δt×n是否为加热时间以上”进行判断。
在步骤S10中为否，即在Δt×n不足加热时间时，模拟装置反复进行步骤S03～步骤S09。
在步骤S10中为是，即在Δt×n为加热时间以上时，模拟装置结束模拟方法的实施。
这样，通过实施本实施方式的模拟方法，能够对与对象物的实际的温度变化接近的对象物的推定温度进行计算。该推定温度例如能够用作基于杀菌的观点对食品的加热条件进行评价的情况下的指标。以下，基于杀菌的观点，对以推定温度作为指标的食品的加热条件的评价进行说明。
基于食品杀菌的观点判断特定的加热条件是否合适，通常通过加热时的食品的温度履历是否满足杀菌评价积算值即F值来进行评价。另外，根据杀菌的观点，优选对难以从气氛传热、最难杀菌的食品的中心部的温度进行评价。因此，在基于杀菌的观点对加热条件进行评价时，在食品的中心部根据推定温度Tn求出推定温度履历T，对该推定温度履历T是否相当于确定的F值进行评价。以下，对本实施方式的效果进行总结说明。
在本实施方式的模拟方法中，在对象物的推定温度不足变换温度Tc的情况下，基于第1物理性能值(第1传热系数τ1及第1 延迟时间δ1)计算推定温度Tn，在对象物的推定温度为变换温度 Tc以上的情况下，基于第2物理性能值(第2传热系数τ2及第2 延迟时间δ2)计算推定温度。因此，在上述模拟方法中，能够计算出与对象物的实际的温度变化更接近的推定温度。
例如，图3是表示通过本实施方式的模拟方法计算的推定温度的履历的曲线图(表示对象物相对于对象物的加热条件的温度变化的曲线图)。与图2同样地，在图3中，曲线图的横轴表示时间(sec)，曲线图的纵轴表示温度(℃)。点划线表示作为加热条件所设定的气氛温度。在比较例及本实施方式中，气氛温度相同。实线表示对对象物的实测温度进行绘图所得到的实测温度履历。虚线表示通过各模拟方法所计算的推定温度履历。在本实施方式的模拟方法中，与比较例的模拟方法相比，能够计算出与实测温度履历(对象物的实际的温度变化的履历)更接近的推定温度履历。
本实施方式的模拟方法，在设定加热条件的步骤S02、和进行推定温度与变换温度Tc的判断的步骤S05之间包括判断对象物的推定温度是否到达过变换温度的步骤S04。另外，在对象物的推定温度到达过变换温度Tc(状态标志S为1)时，代替执行步骤S05～S08，而基于第2物理性能值计算对象物的推定温度Tn。即，在计算中的对象物的温度成为变换温度Tc以上的情况下，随后与计算的温度无关地，利用第2物理性能值作为对象物的物理性能值计算对象物的温度变化。该模拟方法适用于一旦对象物的物理性能发生变化则即使进行进一步加热或冷却，对象物的物理性能也无法复原的情况。因此，在上述模拟方法中，例如，即使将材料中含有蛋液的鸡蛋豆腐等作为对象物，也能够计算出与对象物的实际的温度变化更近似的推定温度。
此外，本发明的模拟方法不限于上述实施方式的结构，在不脱离本发明的主旨的范围内能够进行各种变更。
在上述实施方式中，变换温度为一个、且根据第1物理性能值、第2物理性能值计算推定温度，但不限于此。还可以为，变换温度为两个以上，根据第1物理性能值、第2物理性能值、第3 物理性能值等三个以上的多个物理性能值计算推定温度。
在上述实施方式中，作为第1物理性能值、第2物理性能值，使用传热系数τ及延迟时间δ双方，但不限于此。例如，还可以在变换温度的前后，在传热系数τ虽变化但延迟时间δ不变化的情况下，作为第1物理性能值、第2物理性能值仅使用传热系数τ。
在上述实施方式中，变换温度是实测温度与推定温度的温度差最大时的温度，但不限于此。例如，变换温度还可以为，实测温度与推定温度的差异相对于实测温度的比率的平均值成为最大时的温度。即，差异的比率能够通过以下的算式求出。此外，在 (实测温度－推定温度)为负值的情况下，使用绝对值。
{(实测温度－推定温度)/实测温度}×100
在上述实施方式中，根据一个基准求出变换温度，但不限于此。例如，还可以分别求出实测温度与推定温度的差异最大时的第1变换温度、及实测温度与推定温度的差异相对于实测温度的比率的平均值最大时的第2变换温度，并基于第1变换温度、第2 变换温度分别计算推定温度，使用基于第1变换温度、第2变换温度所计算的推定温度中更接近实测温度的推定温度所对应的变换温度。
在上述实施方式中，在求第1物理性能值、第2物理性能值、及变换温度Tc时，在求出变换温度Tc后，求出与不足变换温度 Tc的温度对应的第1物理性能值，并求出与变换温度Tc以上的温度对应的第2物理性能值。但是，它们的求得顺序还可以与上述的顺序不同，或还可以同时求出第1物理性能值、第2物理性能值。
在上述实施方式中，加热时的气氛温度Twn为恒定，冷却时的气氛温度Twn也为恒定，但不限于此。还可以分别设定多种加热时及冷却时的气氛温度。
在上述实施方式中，对象物为鸡蛋豆腐，但不限于此。例如，还可以为甑煮杀菌食品、罐头等其他的包装食品或食品以外的物品，例如，还可以为医药品等。
在上述实施方式中，在对象物的加热过程中存在过变换温度，但不限于此。例如，还可以考虑在对象物的冷却过程中存在变换温度。作为这样的对象物，能够列举状态通过冷却而发生变化的果冻等。对于果冻那样的对象物，在模拟方法中，可以判断对象物的推定温度是否为变换温度以上，并根据各种情况下不同的物理性能值计算推定温度。
在上述实施方式中，若对象物的物理性能一旦发生变化，则即使进行进一步加热或冷却，对象物的物理性能也不会变化，但不限于此。例如，在对象物为果冻的情况下，加热开始时为胶状，在加热中变化为液体状，在冷却后恢复到胶状。在该情况下，在模拟方法中，不执行图1的流程图中的状态标志的判断步骤S04，即使在推定温度到达变换温度Tc的情况下，也通过推定温度与变换温度Tc的判断，基于第1物理性能值或第2物理性能值计算推定温度Tn。因此，在该情况下，在所计算的对象物的推定温度变得比变换温度Tc低的情况下，能够基于第1物理性能值计算推定温度Tn。
在上述实施方式中，在加热过程及冷却过程中，由于对象物的状态相同，因此，基于同一第2物理性能值计算推定温度，但不限于此。例如，即使对象物的状态相同，但在加热过程及冷却过程中对象物的实际的温度变化不同的情况下，还可以以与其相适的方式，基于加热过程及冷却过程中不同的物理性能值计算推定温度。
在上述实施方式中，通过ATS法计算推定温度，但不限于此。例如，还可以通过Ball的数式法等其他方法计算推定温度。
上述实施方式的模拟装置可以为不同于对对象物进行加热的装置的其他装置，还可以被组装入对对象物进行加热的装置中。
如以上那样，本发明的加热模拟方法是通过计算对所设定的加热条件下的加热对象物的温度变化进行求出的加热模拟方法，其特征在于，作为所述加热对象物的物理性能值设定第1物理性能值和第2物理性能值，并将所述加热对象物的物理性能值从所述第1物理性能值向所述第2物理性能值发生变化的温度设定为变换温度，在所述加热对象物的所计算的温度不足所述变换温度的情况下，作为所述加热对象物的物理性能值使用所述第1物理性能值并计算所述加热对象物的温度变化，在所述加热对象物的所计算的温度为所述变换温度以上的情况下，作为所述加热对象物的物理性能值使用所述第2物理性能值并对所述加热对象物的温度变化进行计算。
在上述加热模拟方法中，在对象物的推定温度不足变换温度的情况下基于第1物理性能值计算温度变化，在对象物的推定温度为变换温度以上的情况下基于第2物理性能值计算温度变化。因此，能够提供一种加热模拟方法，该方法能够计算与对象物的实际的温度变化更近似的推定温度。
作为本发明的加热模拟方法的一个方式，还可以在所述计算中的所述加热对象物的温度成为所述变换温度以上的情况下，随后，与所计算的温度无关地，利用所述第2物理性能值作为所述加热对象物的物理性能值来计算所述加热对象物的温度变化。
在上述加热模拟方法中，若对象物的推定温度到达过变换温度，则基于第2物理性能值计算对象物的温度变化。因此，该加热模拟方法适于对象物的物理性能一旦发生变化，则即使进行进一步加热或冷却，对象物的物理性能也无法复原的情况。因此，能够提供一种加热模拟方法：例如即使将材料中含有蛋液的鸡蛋豆腐等作为对象物，也能够计算出与对象物的实际的温度变化更近似的推定温度。
本发明的加热模拟程序，为用于使计算装置执行在所设定的加热条件下加热对象物的温度变化的计算的加热模拟程序，其特征在于，使计算装置执行以下步骤：作为所述加热对象物的物理性能值设定第1物理性能值与第2物理性能值的步骤；将所述加热对象物的物理性能值从所述第1物理性能值向所述第2物理性能值变化的温度作为变换温度进行设定的步骤；对所述加热对象物的所计算的温度是否为所述变换温度以上进行判断的步骤；在所述加热对象物的所计算的温度不足所述变换温度的情况下，作为所述加热对象物的物理性能值使用所述第1物理性能值对所述加热对象物的温度变化进行计算的步骤；在所述加热对象物的所计算的温度为所述变换温度以上的情况下，作为所述加热对象物的物理性能值使用所述第2物理性能值对所述加热对象物的温度变化进行计算的步骤。
上述程序中，在对象物的推定温度不足变换温度的情况下基于第1物理性能值计算温度变化，在对象物的推定温度为变换温度以上的情况下基于第2物理性能值计算温度变化。因此，能够提供一种程序，其能够计算出与对象物的实际的温度变化更近似的推定温度。
本发明的加热模拟装置，其特征在于，包含内置加热模拟程序的存储介质，通过计算装置执行所述加热模拟程序。
在上述装置中，在对象物的推定温度不足变换温度的情况下，基于第1物理性能值计算温度变化，在对象物的推定温度为变换温度以上的情况下，基于第2物理性能值计算温度变化。因此，能够提供一种装置，该装置能够计算出与对象物的实际的温度变化更近似的推定温度。
产业上的实用性
本发明的模拟方法能够用于对甑煮杀菌食品、罐头、医药品等因加热而产生的温度变化进行计算。
附图标记的说明
Tc…变换温度，Tn…推定温度，Twn…气氛温度。

Claims (4)

1.一种加热模拟方法，通过计算求出所设定的加热条件下的作为食品的加热对象物的温度变化，其特征在于，
设定第1物理性能值和第2物理性能值作为所述加热对象物的物理性能值，
将所述加热对象物的物理性能值从所述第1物理性能值向所述第2物理性能值变化的温度设定为变换温度，
在所述加热对象物的被计算的温度不足所述变换温度的情况下，利用所述第1物理性能值作为所述加热对象物的物理性能值并对所述加热对象物的温度变化进行计算，
在所述加热对象物的被计算的温度为所述变换温度以上的情况下，利用所述第2物理性能值作为所述加热对象物的物理性能值并对所述加热对象物的温度变化进行计算，
其中，所述第1物理性能值为第1传热系数及第1延迟时间，
所述第2物理性能值为第2传热系数及第2延迟时间。
2.根据权利要求1所述的加热模拟方法，其特征在于，在判断为所述计算中的所述加热对象物的温度到达过所述变换温度以上的情况下，利用所述第2物理性能值作为所述加热对象物的物理性能值并对所述加热对象物的温度变化进行计算。
3.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质内置有加热模拟程序，所述加热模拟程序用于使计算装置对所设定的加热条件下的作为食品的加热对象物的温度变化执行计算，
使计算装置执行以下步骤：
作为所述加热对象物的物理性能值，受理第1物理性能值与第2物理性能值的设定的步骤；
受理将所述加热对象物的物理性能值从所述第1物理性能值向所述第2物理性能值变化的温度作为变换温度进行设定的步骤；
对所述加热对象物的被计算的温度是否为所述变换温度以上进行判断的步骤；
在所述加热对象物的被计算的温度不足所述变换温度的情况下，利用所述第1物理性能值作为所述加热对象物的物理性能值并对所述加热对象物的温度变化进行计算的步骤；以及
在所述加热对象物的被计算的温度为所述变换温度以上的情况下，利用所述第2物理性能值作为所述加热对象物的物理性能值并对所述加热对象物的温度变化进行计算的步骤，
其中，所述第1物理性能值为第1传热系数及第1延迟时间，
所述第2物理性能值为第2传热系数及第2延迟时间。
4.一种加热模拟装置，其特征在于，包括内置有权利要求3所述的存储介质，通过计算装置来执行所述加热模拟程序。
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