気孔率とは何ですか？

質問

調理学実験で食品の体積の測定をしました。そこで気孔率％＝体積÷重量×１００という式がでてうずら卵は９÷９．５×１００＝９４％ロールパンは１３８÷２７．６＝５００％とでました。多分密度に近い意味を示すと思うのですがもっとうまい説明の仕方ができるかた是非教えてください。気孔率は高いほど吸湿性保湿性に優れているらしいです。

回答No.2

Yoshi-P

調理学的に吸湿性保湿性というのは要するにどれぐらい水分や湿った空気を取り込めるかということのような気がします。（うずらの卵の場合がわかりませんが、殻は多孔性なのでそれも考えているのでは？）
パンのように空隙がたくさんあるものはその分多量の水分が取り込めるということですね。
水分を取り込めるということは吸湿性が高いということで、保湿性が高いということにもつながってくるのでは？

質問中の気孔率％の式からすると、単位重量当たりの体積、即ち例えば１ｇのものが何立方センチメートルになるかという物性ということになりますね。この定義から直接上記のことが言えるのかはちょっと疑問です。

気孔率には、「全体積中に占める空隙の割合」という定義があります。この定義だと、重量は関係ないですが、この定義の方が上記のことがはっきりしてくると思います。隙間が多ければ多いほど水分を取り込めるということになります。
ただ、固体中の空隙部分の体積は簡単には知ることができません。
そこで、簡単にわかる上記の式が利用されているのではないでしょうか。

回答No.1

Umada

食品でなく、材料科学の世界で気孔率とおつき合いしている者です。食品の世界での気孔率はちょっと定義が違うのかも知れませんので以下の説明が勘違いだったら申し訳ありません。

どうも気孔率の定義式がそれで正しいのか気になります。単に密度の逆数を百分率で示しているだけのように思えます。
「気孔率」というと通常は文字どおり「どのくらいアナポコが空いているか」を表す数字で、通常は「気孔が占めている空間の体積/その物体の(気孔を含めた)全体積」として定義されます。下の図をご覧下さい。

気孔率0%＝完全に密に詰まっている
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気孔率12.5%＝一部に気孔がある
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気孔率を出そうと思ったら、100%密に詰まっている状態での密度(真密度などと呼ぶ)が必要です。
sami-さんはロールパンの実測から体積÷密度×100で500%との値を出しておいでですが、完全にぎゅうぎゅうにつまったロールパン(もはやパンと言えないが)の密度そのものが、もし最初から0.2しかないとすると、500%という数字が出ても「気孔は全く存在しない」という結論になります。
一方、ぎゅうぎゅうのロールパンの密度が1.0なら「本来なら体積138cm3で138gあるはずが27.6gしかない、ということは全体の80%が気孔である」ということになって結論が違ってきます。

まとめますと
V　その物体の体積
d　その物体の真密度(ぎゅうぎゅうにつまった状態での重さ÷体積)
m　その物体の重さ
として

V×d・・・密に詰まっていると仮定した場合の重さ
m・・・しかし、現実にはこれだけの重さしかない

ですので

m÷(V×d)・・・詰まっている部分の割合(体積比)
(1-m÷(V×d))・・・スカスカの部分の割合(体積比)

最後の(1-(m÷(V×d)))が気孔率です。パーセントで表すなら100を掛けてください。

sami-さんが最初に書いておいでの「気孔率」でも、その物体がどの程度密かスカスカかを表すおよその指標にはなります。(前述のように真密度が関係しますので厳密な数字にはなり得ませんが、真密度の同じものなら気孔の存在を表す目安になります。例えば2種類のパンのどちらがフカフカかを数字から判定できるわけです。ウズラ卵とロールパンは直接比較できません)

*上記の議論では空気の主さを無視しています。また本来であれば「質量」と表記すべきところを「重さ」と書いています。