パン生地の力学特性は，製パンの各工程において重要な理化学特性であり，最終製品の品質にも強い影響を与えていることが 経験的に知られている。 そこで，パン生地の力学特性を測定する試験機としてファリノグラフやミキソグラフなどが従来から用いられてきた。 しかし，これらの試験機による測定値が装置に固有のものであるばかりでなく，パン生地の力学的挙動を詳細に解析するための十分な情報を与えず， パン生地の工程管理にこの測定値を直接に用いることができなかった。 近年，食パンの形態が非常に多様化しており，新しい商品を開発するに当たり製造の方法・工程の条件を試行錯誤で繰り返して検討していたのでは， この多様化・高度化に迅速に対応することが非常に難しい。

　本研究では，パンの理化学的性状を生地の調製段階で制御することを目標として，まず製パン工程の進行に伴うパン生地の 物性変化を明確に把握できる物性評価法を検討した。 次に，パン生地の発酵条件がパン生地物性と製パン特性に大きな影響を与えていることに着目し，2次発酵時間を3水準（35分間，50分間，65分間）に 設定してパン生地を意図的に作り分け，これらのパン生地物性と製パン特性との関連性について検討することにした。 ストレート生地製法でパン生地を調製し，混捏直後，1次発酵直後，成形直後および2次発酵直後に試料を採取した。 1次発酵および2次発酵の進行に伴って酵母が産生する二酸化炭素ガス気泡の体積分率が増加することに起因してパン生地の比重が減少した。 2次発酵直後のパン生地の貯蔵弾性率（G'）および損失弾性率（G"）は成形直後のパン生地に比べて減少した。 この変化は，成形直後のパン生地では加工硬化のために内部ひずみが最大となり，パン生地は強く引き締められた状態であったが， 2次発酵によって架橋領域が増加し，パン生地の抗張力が適度に小さくなって伸展性が良好なパン生地に変化したことを示している。 10 Hzにおける誘電損失正接（tanδ_ε ）は，混捏直後のパン生地に比べて1次発酵直後のパン生地の方が小さかった。 また，この値は成形直後のパン生地に比べて2次発酵直後のパン生地の方が大きかった。 このことから，1次発酵によって二酸化炭素ガス気泡の体積分率が増加したために1次発酵直後のパン生地の方が混捏直後のパン生地に 比べて単位体積当たりの導電率が低下したと推察された。 また，2次発酵直後のパン生地では，二酸化炭素ガス気泡の体積分率の増加によるパン生地の導電率の低下， ならびにパン酵母や乳酸菌が産生する有機酸の増加によるパン生地連続相の導電率の増加が同時に起きていると思われた。 したがって，電気抵抗に比べて電気容量が増加したため成形直後のパン生地に比べて2次発酵直後のパン生地の方が 単位体積当たりの導電率は増加したと考えられた。 また，パン生地の微細構造は，製造工程の進行と共に酵母の発酵による二酸化炭素ガス気泡の膨張に耐えられるように グルテン網目構造が変化したと考えられた。 以上のことから，これらの測定値でパン生地の物性変化を明確に定量化できた。
2次発酵時間を5水準（0分間，35分間，50分間，65分間，95分間）に設定して調製したパン生地の物性を測定した。 2次発酵95分間後のパン生地を除いて，2次発酵時間の進行に伴って二酸化炭素ガス気泡の体積分率が増加することを反映して パン生地の密度が減少した。 　同様に，有機酸産生菌による有機酸の産生，パン酵母が産生する二酸化炭素の水への溶解による炭酸の生成などが起因して2次発酵時間の 　進行に伴ってパン生地のpHは低下した。 　周波数10^－2 Hzでの力学的損失正接（tanδG）は，内部ひずみの緩和が十分に進行し，架橋領域が増加するため， 　弾性に対する粘性の寄与割合が低くなって2次発酵50分間で極小値をとったと考えられた。 　周波数103 Hzでのtanδ_εが2次発酵の進行に伴って増加したのは，パン生地における単位体積当たりの導電率の低下， 　パン生地連続相の導電率の増加，および電荷（イオン）の移動性の低下が同時に生じているためであると考えられた。 　パン生地のマルトース含量が2次発酵65分以降に急激に減少したのは，小麦粉内在のα-アミラーゼの活性低下に由来する 　β-アミラーゼの基質であるデキストリンの生成量の減少，さらにマルトース消費量が増加することにも起因すると考えられた。 　一方，製パン特性では2次発酵時間が長くなるほど山型食パンのローフ体積は増加し，内相は柔らかく， 　気泡の楕円率は低下する傾向にあることがわかった。 　製パン特性をパン生地の物性から予測することの可能性を検討するために，2次発酵時間を3水準にして調製したパン生地の物性において 　明確な差異が見られた密度， 　周波数10^－2 HzでのG'とtanδG，10³ Hzでの誘電率（ε'）とtanδ_εから2つの独立変数を選択し， 　製パン特性の1つであるローフ体積を従属変数として非線形重回帰分析を行った結果，ローフ体積を精度よく予測する 　非線形回帰式を得ることができた（R²=0.87～0.94）。