JPH0433385B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、チーズカードの適切なカツテイング
時期を判定するために、該カードの凝固状態を的
確に測定する方法及びそのための測定装置に関す
る。

従来の技術的背景 ナチユラルチーズの製造において、原料乳にレ
ンネツトやスターターを添加後のナチユラルチー
ズ原料の凝固（カード生成）過程は、原料に用い
る乳質、スターターやレンネツトの活性及び温度
等により様々な経過をとるものであり、したがつ
て、凝固により生成したカードのカツテイング時
期を判定するのは容易でなく、従来は熟練者によ
る官能的判定によつてカツテイングを行なつてい
るのが現状である。しかし、官能的判定ではカー
ドの硬さにある程度のバラツキを生ずることが避
けられない。

而して、近年、製造設備の大型化に伴ない、組
織の安定したカードの形成及び製造歩留の向上が
要求されるようになり、したがつて、チーズカー
ドの安定した凝固の測定法の確立及びそのための
測定装置の提供がナチユラルチーズ製造上の重要
な課題となつている。

従来、上記課題に対応して光学的手段、音響的
手段を応用した測定装置が提案されているが、い
ずれも実験室規模のものであつて、工場での製造
ラインで使用し得るに至つていない。

また、最近、ゲルの固さを測定するのに機械的
な振動を測定する方法が提案されており、これに
は対向的に配置した振動円盤の間に試料を置き、
試料の振動伝達を測定する方法（Dairy＆Ice
Cream Field、161(8)68F−68H，1978）、ゲル状
食品を収容した円筒型容器を振動させ、その減衰
率を測定する方法（J.Food Sci.，45(2) 204〜
207、1980：日本食品工業学会誌、27(5) 227〜
233、1980）等があるが、未だ製造ラインでの実
用化に至つていない。

発明が解決しようとする問題点 本発明者は、上述したような状況に鑑み、チー
ズカードの凝固状態の測定について検討した結
果、レンネツトやスターターを添加したナチユラ
ルチーズ原料の試料に発振器により一定の振動を
与え、これを高感度のダイアフラムで感知する場
合、試料が未だ液状にあるときは振動は上方に拡
散されて直接ダイアフラムには伝達されないが、
試料がゲル化するに伴なつて振動の上方への拡散
が小さくなつて直接ダイアフラムに伝達されるこ
と、すなわち、試料の凝固変化が直接ダイアフラ
ムに伝達される振幅の増加の推移により判定し得
ることの知見を得て本発明をなすに至つた。

したがつて、本発明の目的は、振動発生側円板
と受圧側ダイアフラムの間にナチユラルチーズ原
料の試料を注入するためのセンシングユニツトを
配置して、上記試料に一定の振動を与えて上記ダ
イアフラムにおける振幅による圧力変化を電気信
号に変換して記録することにより、チーズカード
の凝固状態を的確に測定し得る方法及びそのため
の測定装置であつて工場ラインにそのまま適用し
得る装置を提供することにある。

以下本発明を詳しく説明する。

発明の構成 (1) ナチユラルチーズ原料の試料をセンシングユ
ニツト内に注入してその温度と液位を一定に保
持しながら、センシングユニツトに該ユニツト
に付設した振動発生側円板及び該円板に当接し
たシリコンゴムのような弾性体薄板を介して発
振器より一定の振動を与えて上記ユニツト内の
試料に伝達し、この伝達された振動を上記振動
発生側円板と対向的にユニツトに付設したダイ
アフラムにより感知し、この感知による圧力変
化を変換器で電気信号に変換し、ついでこの変
換信号を増幅させて記録し、その液状カーブの
振幅からチーズカードの凝固状態を判定し、そ
の後試料をセンシングユニツト底部の排出弁か
ら排出することを特徴とするチーズカードの凝
固状態を測定する方法。

(2) ナチユラルチーズ原料の試料を注入するため
のセンシングユニツト；該センシングユニツト
にシリコンゴムのような弾性体薄板を介して付
設した振動発生側円板、該振動側円板に連設し
た発振器；該センシングユニツトに該振動発生
側円板と対向的に付設したダイアフラム、該ダ
イアフラムに連設して配置した変換器；該変換
器と連設した増幅器と；該増幅器と連設した記
録計及びセンシングユニツト底部に設けられた
排出弁からなり、発振器から発振する一定の振
動を振動発生側円板及びシリコンゴムのような
弾性体薄板を介してセンシングユニツトの試料
に伝達し、この伝達された振動をダイアフラム
により感知し、この感知された圧力変化を変換
器で電気信号に変換し、増幅器で増幅し記録計
で記録し、その後試料をセンシングユニツト底
部の排出弁から排出するチーズカードの凝固状
態を測定する装置。

ここでいう“ナチユラルチーズ原料”とは乳質
原料にレンネツトやスターター及びそ他の配合原
料を添加したチーズを製造するために調製したも
のを意味する。

問題点を解決するための手段 本発明において用いる測定装置を、それを例示
した添付図面に基づいて説明しながら、本発明に
係る測定方法を併わせて説明する。

第１図は、本装置の説明図であつて、図中１は
ナチユラルチーズ原料の試料を注入するためのセ
ンシングユニツトであつて、その一方の側面には
薄いシリコンゴム３を介して発振側円板２が付設
されており、他方の側面には該円板２と対向的に
ダイアフラム６が該円板２と13mmの間隙で付設さ
れている。

上記発振側円板２には発振器４が連設されてい
る。なお、５は発振器４の作動用モーターであ
る。上記ダイアフラム６は変換器７に連設してお
り、変換器７は増幅器８に、及び増幅器は記録計
９にそれぞれ連設している。

本装置におけるセンシングユニツト１では上述
のような振動発生側円板２と受圧側ダイアフラム
がそれぞれの外側に配置するように付設されてい
るので、従来における、対向するダイアフラムを
内部に浸漬するように配設したセンシングユニツ
トのように、測定の都度ダイアフラムを取りはず
してユニツト内を洗浄する必要がない利点があ
る。また、本装置でのセンシングユニツトは、チ
ーズ原料タンクからの試料の注入及びゲル化した
チーズの排出を円滑に行ない得るように頂部と底
部が形成されている。

なお、センシングユニツトの頂部を図示のよう
に広口に拡げておくと、振動発生側円板２の振動
による試料のゲル化前の液面上昇を少なくし、ゲ
ル化に伴なう振動による振幅値の変化過程を観察
するうえで好都合である。なお、上記センシング
ユニツトの外壁には温度センサーとヒーターが備
え付けられている（図示されていない）。

また、本発明に係る装置では、試料に与えるた
めの振動は、低速モーター５と偏心カム等により
構成される発振器４を作動させ、上記円板２を介
して行われるため、安定した低周波振動であり、
かつ該円板２の全面にわたつて一定の変化がとれ
るのでストロークが比較的小さくなり、試料の凝
固により形成されるゲルの破壊を招く懸念がな
い。

また、上記円板にはシリコンゴムのような弾性
体の薄板が設けられており、円板はこれを静かに
押して試料に試動を伝えるので、この振動がセン
シングユニツト本体に直接伝わることがなく、ノ
イズの発生を防止することができる。

因に、従来、低周波の振動を発生させるのにポ
ンプを用いたダイアフラムに液体を送つたり、戻
したりする手法が採用されているが、この方法で
は装置が複雑になるのみならず、送液量にムラを
生じやすく、したがつて、ダイアフラムの変位に
安定性を欠く欠点がある。

本装置においては、上述のようにして発振器４
よりセンシングユニツトに伝達された振動は、該
ユニツト中の試料に付設されたダイアフラム６に
より感知されるようになつている。このダイアフ
ラム６は、試料の凝固により形成されたゲルが破
壊されない程度の振動を直接感知し得るように、
波形で径110mmを有するように設計したものを振
動発生側円板との間隔が13mmになるように配置す
ることが好ましい。

本装置では上記ダイアフラムに連設して変換器
７が配置されていて、該変換器はダイアフラムが
感知した振動による圧力変化（微差圧）を電気信
号に変換し、これを上記変換器に連設して配置し
てある増幅器８により増幅して、該増幅器８に連
設した記録計９により記録し、その波状カーブの
振幅から試料の凝固状態を判定し得るようになつ
ている。なお、図中１０は変換器７に付設したバ
ルブであつて、ユニツト内の試料の液位が安定し
た後、これを閉じて該変換器７のマイナス側圧力
を一定に保つためのものである。

次に、本装置を用いてチーズカードの凝固状態
を測定する方法を説明する。

まず、ナチユラルチーズ原料を仕込んだチーズ
タンク（図示されていない）からその試料をセン
シングユニツト１に注入し、ユニツト内の液位を
オーバーフロー方式により一定に保つようにした
後、変換器７に付設した上記バルブを閉じる。

上記ユニツト内の試料ユニツトの外壁に備え付
けてある温度センサーとヒーターにより、チーズ
タンク内のナチユラルチーズ原料と同一温度に保
つようにコントロールする。

ついで、モーター５を2rpmの低速で回転させ
偏心カムより往復運動に変換して、振動発生側円
板２を毎分２回、0.25mmのストロークで振動させ
る。この振動は伸縮性のある薄いシリコンゴム３
を介してセンシングユニツト１内の試料に伝達さ
れる。この試料への振動伝達により、試料が未だ
ゲル化しない液状の状態では振動は試料の上方に
拡散されて液面の僅かな上昇を伴なうだけで直接
ダイアフラムに伝達されないが、試料のゲル化に
伴なつて振動の上方へ拡散が小さくなり直接ダイ
アフラム６に伝達され、圧力変化として感知され
る。ダイアフラムに感知された圧力変化は変換器
７（微差圧）で電気信号に変換されるので、これ
を増幅器８により増幅して記録計９で記録し、記
録さた正弦波状カーブの振幅からチーズカードの
凝固状態を判定する。なお、記録計９には警報装
置が付設されていてダイアフラムからの出力を感
知し得るようになつている。凝固により形成され
たチーズカードはセンシングユニツトの底部から
取り出す。センシングユニツト底部には、排出弁
（排出コツク）があり、測定中は閉じられており、
測定終了後は、弁を開く等して試料を排出する。
このようにすることによつて製造ライン中で工業
的にくり返し試料を測定することができる。

因に、チーズ原料の凝固時間と、ダイアフラム
が受ける振動による振幅との関係を第２図に示
す。第２図は上記関係を出力電圧振幅値の推移で
示したものであつて、図においてA1はセンシン
グユニツト内の試料の液面上昇による振幅を、
A2は直接ダイアフラムが受ける振動による振幅
をそれぞれ示し、A1＋A2はそれらの合成値を示
す。また、上記試料の液面上昇による振幅から凝
固に伴なう振幅増加の推移を第３図に示す。

発明の効果 叙上のとおり、本発明に係る装置におけるセン
シングユニツトをナチユラルチーズ原料の仕込タ
ンクに連設して設置し、該チーズ原料の試料を抜
き取つてセンシングユニツトに注入し、上述した
手順に従つて試料の凝固状態を記録して測定し得
る。したがつて、チーズ原料タンクから採取した
試料の凝固に伴なうダイアフラムにより感知され
た圧力変化（出力電圧）の振幅値に基づき、チー
ズカードのカツテイングに適した時期の出力電圧
の振幅値を予め設定しておくことにより、上記記
録値と比較して適切なチーズカードのカツテイン
グ時期を判定できるようになる。以上述べたよう
に、本発明に従つて、本装置をチーズの製造工程
に組込んで、カードの生成及びそのカツテイング
時期を自動的に判定することが可能となる。

以下に実施例を示して本発明及びその効果を更
に具体的に説明する。

実施例 １ ナチユラルチーズ原料の調製： 全固形分含量10wt％、乳脂0.1wt％の還元脱脂
乳にグルコノ−δ−ラクトン（スターター）
0.1wt％、CaCl₂0.05wt％及びレンネツト0.01wt％
を添加、配合したものを用いた。

凝固状態の測定： 上記チーズ原料をチーズタンクに仕込み、該タ
ンクの開閉自在な開口部から、それに連設してい
る本装置のセンシングユニツト内へチーズ原料の
試料を注入し、オーバーフロー方式により上記ユ
ニツト内の試料の液位を一定にした後、変換器に
付設したバルブを閉じ、発振器を作動させ偏心カ
ムにより往復運動に変換し、振動発生側円板を毎
分２回、0.25mmのストロークで振動させた。な
お、上記ユニツト内の試料の温度は、該ユニツト
の外壁に備え付けてある電熱ヒーター及び温度セ
ンサーにより操作期間中タンク内のチーズ原料と
同じ温度（30℃）に保持した。

上記振動発生側円板を介しての発振器からの振
動がセンシングユニツト内の試料に伝達され、つ
いでこの振動は、試料の凝固に伴ない直接ダイア
フラムに感知されるので、それによる圧力変化を
変換器で電気信号に変換し、これを増幅器で増幅
して記録した。その結果、試料の凝固開始（いわ
ゆる立上り）から約30分までは出力電圧がほぼ直
線的に増加した。

次に、上記操作を５回繰返して行ない、各試料
の立上り点、及び出力電圧値1.5Vと3Vをチエツ
クポイントとしてそれらの経過時間を調べた結果
を第４図に示す。第４図にみられるように、上記
各チエツクポイントにおける経過時間には本質的
な差異はみられず、したがつて、本発明による方
法の再現性の良好であることがわかる。

なお、凝固により生成したチーズカードの適当
なカツテイング時期は1.5V付近の点であること
が確認された。

実施例 ２ ナチユラルチーズ原料の調製： 全固形分含量11wt％及び乳脂2.8wt％の生乳に
乳酸菌スターター1wt％、CaCl₂0.01wt％及びレ
ンネツト0.003wt％を添加、配合したものを用い
た。

凝固状態の測定： 上記チーズ原料を用い、実施例１に記載したと
同様な手順で凝固状態を測定した。この測定は５
回繰返して行なつた。この方法により判定された
チーズカードのカツテイング時期を従来の官能的
方法で判定した結果を第５図に示す。第５図にみ
られるように、官能的方法に基づくカツテイング
時期は、本発明の方法で行なつた場合の圧力電圧
振幅値が1.3〜1.5Vの間にあることから、本発明
の方法による出力電圧振幅値が1.5Vにあるカツ
テイング時期とほぼ一致していることがわかる。
因に1.3Vと1.5Vの差（0.2V）は経過時間に換算
すると約２分の差にすぎない。

なお、第５図において試料の凝固経過が毎回相
違しているのは、各回で用いた試料中のスタータ
ーの活性が一定していないことに因る。

上述のようにして測定が終了した後には、セン
シングユニツトの底部に設けられたコツクを開い
て試料を抜き出し、温水を注入して洗浄を行な
い、次の製造ラインに利用する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る装置を例示した説明図
を、第２図はチーズ原料の試料の凝固時間と出力
電圧振幅値との関係を、第３図は上記試料の振動
による液面上昇に伴なう振幅から、試料の凝固に
伴なう振幅の増加への推移をそれぞれ示す。第４
図は実施例に示した本発明の方法の再現性を特定
のチエツクポイントにおける凝固経過時間の測定
に基づいて示したものであり、第５図は本発明の
方法により判定されるチーズカードのカツテイン
グ時間を、官能的方法によるそれと対比した結果
を示したものである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ナチユラルチーズ原料の試料をセンシングユ
   ニツト内に注入してその温度と液位を一定に保持
   しながら、センシングユニツトに該ユニツトに付
   設した振動発生側円板及び該円板に当接したシリ
   コンゴムのような弾性体薄板を介して発振器より
   一定の振動を与えて上記ユニツト内の試料に伝達
   し、この伝達された振動を上記振動発生側円板と
   対向的にユニツトに付設したダイアフラムにより
   感知し、この感知による圧力変化を変換器で電気
   信号に変換し、ついでこの変換信号を増幅させて
   記録し、その波状カーブの振幅からチーズカード
   の凝固状態を判定し、その後試料をセンシングユ
   ニツト底部の排出弁から排出することを特徴とす
   るチーズカードの凝固状態を測定する方法。 ２ ナチユラルチーズ原料の試料を注入するため
   のセンシングユニツト；該センシングユニツトに
   シリコンゴムのような弾性体薄板を介して付設し
   た振動発生側円板、該振動側円板に連設した発振
   器；該センシングユニツトに該振動発生側円板と
   対向的に付設したダイアフラム、該ダイアフラム
   に連設して配置した変換器；該変換器と連設した
   増幅器；該増幅器と連設した記録計及びセンシン
   グユニツト底部に設けられた排出弁からなり、発
   振器から発振する一定の振動を振動発生側円板及
   びシリコンゴムのような弾性体薄板を介してセン
   シングユニツトの試料に伝達し、この伝達された
   振動をダイアフラムにより感知し、この感知され
   た圧力変化を変換器で電気信号に変換し、増幅器
   で増幅し記録計で記録し、その後排出弁から試料
   を排出するチーズカードの凝固状態を測定する装
   置。