Intermittent drying or tempering drying is a non-continuous drying process with non-drying(i.e. tempering) periods. Intermittent drying has been widely used in the grain drying industry, especially in the drying of rough rice. However, it is dificult to simulate the intermittent drying process that includes the drying and tempering periods based on the theoretical basis, because the calculationn of the internal moisture diffusion during tempering period is very much complicated. Analysis of the intermittent drying characteristics of mushroom and grains were investigated in this study using the plate drying model and the sphere drying model.

　The plate drying function and the sphere drying function for use in simulating intermittent drying of mushroom and grains, respectively, consisting of infinite series, were simplified by presenting approximate functions with accuracy of 6 digits. The proposed new computing method of drying is capable of calculating every type of drying including intermittent drying, precisely and simply, by introducing the "surface drying coefficient" H and computing only surface moisture content. The moisture content during the tempering period was calculated in the same manner as the drying period except making H be 0. There were good agreements between the calculated and the experimental values for the different drying conditions.

　Intermittent drying of Maitake mushroom was carried out at different tempering temperatures and tempering durations. A tempering of about 20 min was sufficient for intermittent drying of Maitake mushroom. The drying characteristics of Maitake mushroom were analyzed by the plate drying model. The drying constant K and surface drying coefficient H were dependent on drying air temperature expressed by Arrhenius-type functions. Equilibrium moisture content M_e and drying constant K for Maitake drying with the same drying air temperature and humidity, are almost constant independently on superficial air velocity u. However, surface drying coefficient H was independent on superficial air velocity when u was greater than the critical superficial air velocity v_c, whereas, for v≦V_c, surface drying coefficient H changes dependently on superficial air velocity v.

　Intermittent drying characteristics of rough rice, varieties L201(long-grain), Delta(long-grain), Akitakomachi(short-grain), and wheat, variety Tohoku206 with different tempering temperatures were analyzed using the sphere drying model. The simulated results showed good agreements with the standard error fo less than 0.47% d.b. for the different initial moisture contents and tempering temperatures. The drying constant K and surface drying coefficient H for long-grain rough rice were greater than that for short-grain rice under the same drying conditions.

　Moisture content profiles within the kernels for the intermittent drying were also assessed using the sphere drying model. Internal moisture content profile is important for understanding the intermittent drying, in refreshment effect (i.e., drying rate improvement after tempering) as well as rice fissure formation, especially in close relation to glass transition effects. Moisture content in the internal spherical portion of the kernel always decreases in the intermittent drying, while in the outer spherical shell, moisture content difference between the center and the surface, increased during drying period, greatly decreases during tempering period. Internal moisture content distribution is determined by dimensionless tempering time of X=Kt, therefore, higher refreshmennt effect, i.e., higher uniform internal moisture content distribution is obtained from the larger dimensionless tempering time. It is evident that refreshment effect is attained in shorter time by the larger drying constant of K for tempering period, i.e., by making tempering temperature higher.

　The refreshment effect of intermittent drying of mushroom and grains at different tempering temperature and tempering durations was also analyzed. The tempering temperature had significant influences on the refreshment effect of mushroom and grains. Higher tempering temperatures yielded the higher refreshment effect. Comparing refreshment effects between long- and short-grain rough rice, long-grain rough rice showed the higher refreshmennt effect than short-grain. Higher refreshment effect for intermittent drying of grain was obtained with smaller processing period which is defined as the sum of drying and tempering time in one tempering pass. Larger intermittent ratio defined as the ratio of tempering time to drying time increased refreshment effect. Therefore, smaller processing period and larger intermittent ratio can promote the fuel efficiency of intermittent drying.

　The fissure formation in drying of three varieties of rough rice at different tempering temperatures was analyzed by consideration of the glass transition temperature T_g of rice grain measured by a differential scanning calorimetry (DSC). Glass transition temperatures of the three varieties of rice were measured at different moisture contents. It increased from 22 to 53℃ linearly with moisture content change from 25 to 12% w.b.. Approximately long-grain rice had a higher transition temperature than short-grain rice. The state diagram of rice kernels was mapped to aid to explain the effect of tempering temperature on the rice fissuring. Higher tempering temperatures (above the glass transition temperature T_g) produced lower fissured grain. Short-grain rough rice tempered at 50℃ reduced fussuring by 40 to 60% compared to 20℃.

　Drying and tempering durations also had significant effects on the rice fissuring. The smaller processing period and larger intermittent ratio reduced fussuring. After a certain tempering duration, the reduction of the fussured kernels became very little. Short-grain rough rice was very susceptiblle to fussure whereas long-grain rough rice was much more fissure-tolerant. This could be explained by the differences among physicochemical, mechanical and thermal properties of the three varieties of rice. Long-grain rice L201 had higher amylose content, maximum compressive strength, maximum tensile strength and glass transition temperature.

　Inhomogeneous high voltage electric field treatment was applied to the drying of wheat and rough rice to enhance mass transfer. Drying rate of rough rice and wheat was markedly enhanced by corona discharge produced by a multiple point-to-plate electrodes. The drying rate of treated samples was improved by 1.2～2.8 times compared to the control samples. Drying enhancement of an electric field was more prominent at a lower treatment temperature. There were no significant differences of heavy fissures between the treated and the control. Percentage of loght fussured kernels of the treated sample was a little higher than that of the control. The intensities of electric field did not have a significant effect on the germination ratio or rough rice.

和文要旨
　間断乾燥は、乾燥中休止を入れて行う方法である。間断乾燥は、穀物の乾燥、特に籾の乾燥において広く行われている。 しかしながら、休止中の農産物内部の水分拡散の計算は複雑なため、乾燥と休止とが繰り返される間断乾燥を、 理論的基礎に基づいてシミュレートすることは難しかった。本研究は、マイタケ乾燥には平板乾燥モデルを、 穀物乾燥には球乾燥モデルを使って、マイタケと穀物の間断乾燥特性の解析を行ったものである。　

　無限級数で表される、マイタケ乾燥および穀物乾燥計算に使う、平板乾燥関数と球乾燥関数については、 ６桁の精度を持つ近似関数を提案して計算を簡単化した。提案した新しい乾燥計算法を使えば、間断乾燥を含む あらゆる方式の乾燥を、表面乾燥係数Hを導入し、内部水分分布を計算することなく、表面含水率のみを 計算することにより、精密にしかも簡単に計算できる。 テンパリング中の水分の計算は、表面乾燥係数Hを０にするだけで、その外は乾燥中の計算と全く同じでよい。 各種乾燥条件下における、実験値と計算値はよく一致した。

　乾燥空気やテンパリング温度やテンパリング時間を変えて、マイタケ間断乾燥実験を行った。マイタケ間断乾燥に 対して２０分の休止で十分であった。マイタケ乾燥における乾燥特性を平板乾燥モデルで解析した。 マイタケ乾燥の乾燥定数Kと表面乾燥係数Hは温度に依存し、アレニウス式で表せた。一定の温湿度では、 乾燥定数Kと平衡含水率M_eは空塔風速vの影響を受けず、ほぼ一定となることが わかった。ところが、表面乾燥係数Hは、空塔風速uが臨界風速u_c以上であると 空塔風速の影響を受けずほぼ一定であるが、空塔風速uが臨界風速u_c以下の範囲であると 空塔風速の影響が出て、空塔風速とともに変化する。

　籾：Ｌ２０１（長粒種）、Delta（長粒種）、あきたこまち（短粒種）、小麦：東北206を、テンパリング温度を 変えて間断乾燥実験を行い、間断乾燥特性を球乾燥モデルによって解析した。 初期含水率とテンパリング温度を変えて行った実験値に対して、含水率の計算値は標準誤差0.47%,d.b.以下となり、 非常によく一致した。同一乾燥条件下では、乾燥定数Kと表面乾燥係数Hの値は、短粒種より長粒種の方が 大きいことがわかった。

　間断乾燥中の穀粒内部の水分分布についても、球乾燥モデルを用いて計算した。穀物内部の含水率分布は、 間断乾燥におけるリフレッシュ効果（乾燥再開後の乾燥速度の向上効果）とガラス転移効果とに密接に関係する 籾の胴割れに関しての理解のために重要である。間断乾燥中穀粒中心部の含水率は常に減少するが、表面部分の 含水率は乾燥中には減少し、テンパリング中には増加する。乾燥中に増加した穀粒中心部と表面部の含水率差は、 テンパリング中に激減する。内部水分分布は無次元テンパリング時間X=Ktに規制されるので、無次元 テンパリング時間を大きくすれば、内部水分分布の一様性が大きくなり、その結果、大きなリフレッシュ効果が 得られる。テンパリング温度を高くすれば、テンパリング中の乾燥定数Kが大きくなり、リフレッシュ効果が より速く得られることは明らかである。

　マイタケと穀物の間断乾燥において、テンパリング温度とテンパリング時間によるリフレッシュ効果について解析した。 テンパリング温度はマイタケと穀物の間断乾燥でのリフレッシュ効果に著しい影響を与えることがわかった。 即ち、テンパリング温度が高いほどリフレッシュ効果が大きくなった。長粒種と短粒種のリフレッシュ効果を比較すると、 長粒種のリフレッシュ効果は短粒種より大きく現れた。１段のテンパリングパス中の乾燥時間とテンパリング時間の 合計をプロセス時間と定義すると、プロセス時間が短い程大きなリフレッシュ効果が得られた。 また、テンパリング時間の乾燥時間に対する比をテンパリング－乾燥時間比と定義すると、テンパリング－乾燥時間比が 大きい程リフレッシュ効果が大きくなった。これから、プロセス時間を小さく、テンパリング－乾燥時間比を大きくすれば、 間断乾燥の燃料効率を高め得る。

　３品種の籾について、ＤＳＣで米のガラス転移温度T_gを計測して、テンパリング温度による 間断乾燥中の胴割れ発生に及ぼす影響を解析した。３品種の米の含水率を変えてガラス転移温度を計測した。 米の水分が25% w.b. から12% w.b.に変わると、ガラス転移温度は２２℃から５３℃に上った。 長粒種米のガラス転移温度は短粒種米より大きいとほぼ言うことができる。また、米粒の状態図から、テンパリング温度の 違いによって胴割れが発生することが説明された。即ち、テンパリング中の温度が、ガラス転移温度より高くなると 胴割れ発生が抑えられた。短粒種の籾を５０℃でテンパリングすると、２０℃でのテンパリングに比べて、胴割れが 40～60%減少した。

　乾燥時間及びテンパリング時間も籾の胴割れに大きな影響が認められた。プロセス時間が短い程、又、 テンパリング－乾燥時間比が大きい程、胴割れ発生は減少した。ある限界テンパリング時間以上にテンパリング時間を 伸ばしても、胴割れ発生率は殆ど減少しなくなる。短粒種籾は胴割れを起し易く、長粒種籾は起り難い。 この胴割れ発生の難易の違いは、３品種間の物理化学特性、機械特性及び熱特性の違いから説明できると考えられる。 長粒種Ｌ２１０のアミロース含量、最大圧縮強度、最大引っ張り強度及びガラス転移温度はいずれも短粒種あきたこまちより高かった。

　不均一高圧電解（コロナ放電）処理を小麦及び籾の乾燥に適用し、物質伝達の向上を計った。 多ピン－金属板電極から発生させたコロナ放電によって、籾と小麦の乾燥速度が著しく向上した。 対照区と比べて処理区の乾燥速度は 1.2～2.8倍となった。電場処理による乾燥促進効果は、処理温度が低い程 顕著に見られることがわかった。印加電圧が高い程、また、電極間距離が小さい程高い乾燥速度が得られた。 籾と小麦の乾燥特性は指数モデルで表わされ、実験値とよく一致した。低温度でのコロナ放電処理では、電場による 籾の胴割れの影響は無かった。重胴割れ発生率については処理区と対照区の間に有意差が見られなかったが、 軽胴割れについては、処理区が対照区よりやや多くなった。電界強度による籾の発芽率には大きな影響は無かった。