JPH02173552A - Method and device for evaluating quality of coffee beans - Google Patents
Method and device for evaluating quality of coffee beansInfo
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- JPH02173552A JPH02173552A JP63330302A JP33030288A JPH02173552A JP H02173552 A JPH02173552 A JP H02173552A JP 63330302 A JP63330302 A JP 63330302A JP 33030288 A JP33030288 A JP 33030288A JP H02173552 A JPH02173552 A JP H02173552A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明はコーヒーの味、香2)、コクに係るコーヒー
豆の品質評価方法と装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a method and apparatus for evaluating the quality of coffee beans in terms of taste, aroma 2), and body.
一6般に市販されるコーヒー豆は、完熟したコーヒー豆
の果実を乾燥、脱穀、精選して得られた生豆を焙煎機に
投入しロースト工程で風味と香りが与えられたものであ
る。つまり焙煎によりコーヒー豆は生豆の持つ成分が化
学変化し揮発性芳香やカラメル色などを生じるものであ
2)、酸味・苦味・甘味・香りというコーヒーの味は焙
煎の条件によって左右されることが知られてきた。Generally, commercially available coffee beans are made by drying, threshing, and selecting ripe coffee beans, then feeding the raw beans into a roasting machine, which gives them flavor and aroma. . In other words, roasting causes chemical changes in the components of green coffee beans, producing volatile aromas and caramel colors2), and the taste of coffee, including sourness, bitterness, sweetness, and aroma, is influenced by the roasting conditions. It has been known that
ところでこれらコーヒー豆の従来の品質の判定方法は、
前記ロースト工程で焙煎されたコーヒー豆を粉砕し、沸
騰した熱湯を加え抽出したものを実際に味わってみて酸
味・苦味・甘味・香りを評価する、いわゆる官能試験に
よるものであ2)、公正を期するため複数の人員と長時
間とを要するものである。しかもその判定は人的要因に
大きく左右される人間の味覚に基づいて行われるもので
あって、客観的にかつ普遍的な判定に成り得えず、その
ため熟練者を必要としていた。By the way, the conventional method for determining the quality of these coffee beans is
This is a so-called sensory test in which the coffee beans roasted in the roasting process are crushed, boiled water is added to the coffee beans, and the resulting mixture is tasted to evaluate the sourness, bitterness, sweetness, and aroma2). This requires multiple personnel and long hours to ensure the same. Moreover, the judgment is made based on human taste, which is greatly influenced by human factors, and cannot be objectively and universally determined, and therefore requires a skilled person.
以上のことから人的要因に左右されず客観的にかつ簡便
に官能評価の行えるコーヒー豆の品質評価方法とその装
置の開発が望まれていることはいうまでもない。From the above, it goes without saying that there is a need for the development of a coffee bean quality evaluation method and apparatus that can objectively and easily perform sensory evaluations without being influenced by human factors.
生豆の化学成分と焙煎豆のそれとを化学的に測定・分析
したものが第1表である。Table 1 shows chemical measurements and analyzes of the chemical components of green beans and those of roasted beans.
第 1 表
(%)
第1表によると、焙煎後に著しく減少した成分はタンパ
ク質、ショ糖及びクロロゲン酸であることが理解でき、
この3成分が焙煎の際の熱反応によって味・風味を作り
出す主要素であると考えられている。Table 1 (%) According to Table 1, it can be seen that the components that significantly decreased after roasting were protein, sucrose, and chlorogenic acid.
These three components are thought to be the main elements that create taste and flavor through thermal reactions during roasting.
そこで、本発明は、コーヒー豆に含まれる各成分含有率
を短時間で測定し、これによ2)、客観的な]−ヒー豆
の品質評価値を求めようとするものである。Therefore, the present invention aims to measure the content of each component contained in coffee beans in a short time, and thereby obtain an objective quality evaluation value of 2) coffee beans.
本発明によるとコーヒー豆の一定量に含まれる成分含有
率を、近赤外分光分析法による吸光度測定値と、含有率
の計算のために既知のコーヒー豆の化学成分分析等によ
り測定した成分含有率と前記既知の]−ヒー豆の前記近
赤外分光分析法による吸光度測定値とによりあらかじめ
定めた成分換算係数とによつ(求め、更に、この含有率
と、既知のコーヒー豆の官能試験等により得られる特性
値と前記既知のコーヒー豆の成分含有率とによりあらか
じめ定めた官能評価係数とによって酸味・苦味・甘味・
香りのうち少なくともいずれか1つの特性評価値を演算
するコーヒー豆の品質評価方法により問題解決の手段と
した。According to the present invention, the component content contained in a certain amount of coffee beans is determined by measuring the absorbance by near-infrared spectroscopy and by known chemical component analysis of coffee beans to calculate the content. and the known content rate and the absorbance measurement value of the coffee beans by the near-infrared spectrometry method. Sourness, bitterness, sweetness,
A method for evaluating the quality of coffee beans that calculates a characteristic evaluation value for at least one of the aromas was used as a means of solving the problem.
更に本発明によれば、複数の波長帯の近赤外線を焙煎し
たコーヒー豆試料に照射する照射手段と、前記コーヒー
豆に照射された後の近赤外線を受光する受光手段と、受
光手段により受光された近赤外線を吸光度に変換すると
ともに、その吸光度を出力する信号処理手段とを備えた
近赤外線分光分析装置の信号処理手段を電気的に制m装
置に連結し、前記制御装置には既知のコーヒー豆の化学
成分分析等により測定した成分含有率と信号処理手段に
より出力される前記既知のコーヒー豆の吸光度とで演算
され求められた成分換算係数を設定した記憶装置と、前
記信号処理手段から出力される測定対象コーヒー豆の吸
光度と前記成分換算係数とを作用させて、当該コーヒー
豆の成分含有率を演算する演算装置を備えると共に、前
記記憶装置に既知のコーヒー豆の成分含有率と官能検査
等により評価された前記既知のコーヒー豆の特性値とで
演算され求められた特性評価係数をも設定し、前記演算
装置によって演算された当該コーヒー豆の成分含有率と
前記特性評価係数とを作用させて、特性評価値を演算す
るコーヒー豆の品質評価装置により問題解決の手段とし
た。Further, according to the present invention, there is provided an irradiation means for irradiating a roasted coffee bean sample with near-infrared rays in a plurality of wavelength bands, a light-receiving means for receiving the near-infrared rays after the coffee beans have been irradiated, and a method for receiving light by the light-receiving means. A signal processing means of a near-infrared spectrometer is electrically connected to a control device, and the signal processing means of a near-infrared spectrometer is electrically connected to a control device. a storage device in which a component conversion coefficient calculated and determined from the component content measured by chemical component analysis of coffee beans and the known absorbance of the coffee beans outputted by the signal processing means, and the signal processing means; It includes an arithmetic device that calculates the component content of the coffee beans by applying the output absorbance of the coffee beans to be measured and the component conversion coefficient, and stores the known component contents and sensory information of the coffee beans in the storage device. A characteristic evaluation coefficient calculated and obtained by using the known characteristic values of the coffee beans evaluated by inspection etc. is also set, and the component content of the coffee beans calculated by the calculation device and the characteristic evaluation coefficient are set. A coffee bean quality evaluation device that calculates characteristic evaluation values is used as a means of solving the problem.
(作 用)
コーヒー豆を粉砕し、この試料豊中に含まれる、コーヒ
ーの味・風味を作り出す主要素であるタンパク質、脂質
・ショ糖及びクロロゲン酸等の含有率を近赤外分光分析
方法によって測定する。すなわち、前記被測定成分の含
有率測定に適する特定波長のみを通過させる狭帯域通過
フィルターによって試料豆の吸光度を測定し、この検出
値と、あらかじめ多重回帰分析法により求めた含有率計
算のための成分評価係数とによって前記各成分の含有率
を求め、更にこの値と、あらかじめ官能試験等で得られ
た特性値との相関に基づいて得た、品質評価のための特
性評価係数とによって特性評価値を算出するものである
。(Operation) Coffee beans are ground and the content of proteins, lipids, sucrose, chlorogenic acid, etc., which are the main elements that create the taste and flavor of coffee, contained in this sample is measured using near-infrared spectroscopy. do. That is, the absorbance of the sample bean is measured using a narrow band pass filter that passes only a specific wavelength suitable for measuring the content of the component to be measured, and this detected value is used to calculate the content calculated in advance by multiple regression analysis. The content of each component is determined by the component evaluation coefficient, and the characteristics are evaluated by the characteristic evaluation coefficient for quality evaluation, which is obtained based on the correlation between this value and the characteristic value obtained in advance in a sensory test, etc. It calculates the value.
以下、本発明によるコーヒー豆の品質評価装置の実施例
を、添付図面第1図ないし第3図を参照しながら説明す
る。Hereinafter, embodiments of the coffee bean quality evaluation apparatus according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings 1 to 3.
第1図は本発明によるコーヒー豆の品質評価装置1を正
面から見たときの概略図である。キャビネット2の内部
には、その詳細な構成は次の第2図を参照して説明する
近赤外分光分析装置3及び制御装置4が配設される。キ
ャビネット2の前面パネルには、被測定コーヒー豆を入
れる試料容器(試料配置部)を装着するための試料容器
装着箱5、装置の操作手順や演算結果等を可視表示する
発光ダイオード又はCRT形式の表示装@6、操作用ブ
ツシュボタン7及び演算結果のハードコピーを可能とす
るプリンター8が配設される。制御装置4は、近赤外分
光分新装W3の光源、検出器、表示装置6、操作用ブツ
シュボタン7、プリンター8等に接続され各種信号を処
理するための入出力信号処理装[4aと、各成分の含有
率を計算すたるための成分換算係数値、品質評価値を計
篩するためにコーヒー豆の主成分ごとに個別に設定され
た特定係数、入力装[(キーボード)9を介入して入力
される各種補正及び各種制御手順等を記憶するための記
憶装置4bと、近赤外分光分新装[3により得られる測
定値と前記特定係数とに基づきコーヒー豆の特性評価値
等を演算するための演算装置4Cとから成る。なお、コ
ーヒー豆の主要成分ごとに個別に設定される特定係数や
必要な補正値が、記憶装置4b内の読み出し専用のメモ
リ(以下、ROMと言う)に予め記憶されている。また
、プリンター8は内蔵型に限られず、外部接続型であっ
ても構わない。FIG. 1 is a schematic diagram of a coffee bean quality evaluation apparatus 1 according to the present invention viewed from the front. Inside the cabinet 2, a near-infrared spectrometer 3 and a control device 4, the detailed configuration of which will be explained with reference to FIG. 2 below, are disposed. On the front panel of the cabinet 2, there is a sample container mounting box 5 for mounting a sample container (sample placement section) containing coffee beans to be measured, and a light emitting diode or CRT type display for visually displaying the operating procedures and calculation results of the device. A display @ 6, operation buttons 7, and a printer 8 capable of making a hard copy of the calculation results are provided. The control device 4 includes an input/output signal processing device [4a and , component conversion coefficient values for calculating the content of each component, specific coefficients individually set for each main component of coffee beans to calculate the quality evaluation value, input device [(keyboard) 9] A storage device 4b for storing various corrections and various control procedures etc. inputted by It consists of an arithmetic unit 4C for performing Note that specific coefficients and necessary correction values that are individually set for each main component of coffee beans are stored in advance in a read-only memory (hereinafter referred to as ROM) in the storage device 4b. Further, the printer 8 is not limited to a built-in type, and may be an externally connected type.
ところで、試料に照射される近赤外線が試料に吸収され
るのは分子を構成する原子の連鎖が熱エネルギーにより
撮動するために起こる現象であ2)、原子の種類と連鎖
状態により固有振動数が異なるために、近赤外線の波長
域で振動の大きさが変化して熱吸収を生じる。また、試
料が初期に持っている熱エネルギーが少ない場合(温度
が低い場合)には、撮動が小さいために分子構造の違い
による吸収量が正確に測定されないので温度の補正をす
る必要が生じる。通常、20”C以上の場合は補正を要
しない。By the way, near-infrared rays irradiated onto a sample are absorbed by the sample because the chain of atoms that make up the molecule is imaged by thermal energy2), and the natural frequency varies depending on the type of atoms and the chain state. Because of this difference, the magnitude of vibration changes in the near-infrared wavelength region, causing heat absorption. Additionally, if the sample initially has little thermal energy (low temperature), the amount of absorption due to differences in molecular structure cannot be accurately measured because the imaging distance is small, so temperature correction is required. . Normally, no correction is required when the temperature is 20"C or higher.
温度設定器77は近赤外分光分析装置1を恒温に調整す
るもので、低温の場合加温装置78を動作させ通常25
℃に設定する。これは、前記試料温度の変化を防止する
ためと、電気回路の温度による誤差をなくする目的を有
するものである。The temperature setting device 77 adjusts the near-infrared spectrometer 1 to a constant temperature, and when the temperature is low, it operates the heating device 78 and normally
Set to ℃. This has the purpose of preventing changes in the sample temperature and eliminating errors due to the temperature of the electric circuit.
第2図は、キャビネット2の内部に配設される近赤外分
光分析装置3の一実施例の要部断面図である。図示され
る近赤外分光分析装置3は反射式のものであ2)、主な
る構成部品として、光源31、反射鏡32、狭帯域通過
フィルター33、積分球34及び検出器35a 、35
bを有する。光源31から発せられ、適当な光学系(図
示せず)を通って平行光線となった光は、狭帯域通過フ
ィルター33を通過することにより特定波長の近赤外光
となった後、傾斜角度を自由に変え得るように構成され
た反射鏡32によ2)、積分球34の上部を開口して設
けられた採光窓36に向けて方向を変えられる。反射鏡
32で反射し、積分球34の採光窓36を介して積分球
34の内部に入った近赤外光は、積分球34の底部を開
口して設けられた測定部37、従って試料容器装着箱5
の後方所定位置に記載される試料容器52内のコーヒー
豆55に真上から照射される。コーヒー豆55からの拡
散反射光は、積分球34の内部に反射しながら、最終的
には、測定部37を中心に対象な位置に配設される一対
の検出器35a 、35bに到達し、これにより反射光
の強度が測定される。なお、前記試料容器52下部の試
料容器装着箱5には試料容器の温度を測定するセンサー
79を設け、前記温度設定器77について詳述した通り
試料温度により分析値を補正するものである。また図示
実施例では、光学的な対称性を修正し、コーヒー豆55
からの反射光を効率良く受光するために検出器は一対、
即ち参照番号35aと35bで示される二個が設けられ
ているが、その数は二個に限られることなく、−個であ
っても又は三個以上の検出器であっても構わない。FIG. 2 is a sectional view of a main part of an embodiment of the near-infrared spectrometer 3 disposed inside the cabinet 2. As shown in FIG. The illustrated near-infrared spectrometer 3 is of a reflective type 2), and its main components include a light source 31, a reflecting mirror 32, a narrow band pass filter 33, an integrating sphere 34, and detectors 35a and 35.
It has b. The light emitted from the light source 31 passes through an appropriate optical system (not shown) and becomes parallel light. After passing through the narrow band pass filter 33, the light becomes near-infrared light of a specific wavelength. 2) The direction can be changed toward a lighting window 36 provided by opening the upper part of the integrating sphere 34 by a reflecting mirror 32 configured to freely change the direction. The near-infrared light reflected by the reflecting mirror 32 and entering the interior of the integrating sphere 34 through the lighting window 36 of the integrating sphere 34 is transmitted to the measuring section 37 provided by opening the bottom of the integrating sphere 34, and thus to the sample container. Installation box 5
The coffee beans 55 in the sample container 52 located at a predetermined rear position are irradiated from directly above. The diffusely reflected light from the coffee beans 55 is reflected inside the integrating sphere 34, and finally reaches a pair of detectors 35a and 35b arranged at symmetrical positions with the measurement unit 37 as the center. This measures the intensity of the reflected light. The sample container mounting box 5 below the sample container 52 is provided with a sensor 79 for measuring the temperature of the sample container, and as described in detail regarding the temperature setting device 77, the analysis value is corrected based on the sample temperature. In addition, in the illustrated embodiment, the optical symmetry is modified and the coffee beans 55
In order to efficiently receive the reflected light from the
That is, although two detectors indicated by reference numbers 35a and 35b are provided, the number is not limited to two, and may be - or three or more detectors.
ここで、光源31と反射&i32との間に設けられ、光
源31から出た光がこれを通過することにより特定波長
の近赤外光となる狭帯域通過フィルター33の構成及び
これに要求される物理的特性等を説明する。狭帯域通過
フィルター33は、それぞれが異なる主波長通過特性を
有する任意複数個のフィルター(例えば、6個のフィル
ター33a〜33「)からな2)、これらを回転円盤に
取り付けこれを適当角度づつ回動させることによ2)、
光源31と反射鏡32とを結ぶ線上に所望のフィルター
が位置するように順次選択・交換できる構成とする。な
お、フィルターの通過特性で主波長とは、フィルターの
面に対して入射光軸が直角の時は透過する近赤外線のう
ちの最大透過波長のことである。Here, the configuration of the narrow band pass filter 33, which is provided between the light source 31 and the reflection &i 32, and through which the light emitted from the light source 31 becomes near-infrared light of a specific wavelength, and the requirements thereof Explain physical characteristics etc. The narrow band pass filter 33 is composed of any plurality of filters (for example, six filters 33a to 33''), each having a different dominant wavelength pass characteristic, and is mounted on a rotating disk and rotated at an appropriate angle. By moving 2),
The configuration is such that a desired filter can be sequentially selected and replaced so that it is located on a line connecting the light source 31 and the reflecting mirror 32. Note that in the transmission characteristics of a filter, the dominant wavelength refers to the maximum transmission wavelength of near-infrared rays that are transmitted when the incident optical axis is perpendicular to the filter surface.
狭帯域透過フィルター33の他の具体的構成例としては
、角柱状の反射鏡32を内部に位置させ、その反射鏡の
各面に対向する位置に複数個のフィルター33a〜33
fをそれぞれ位置させて角柱状に構成しこれを回転可能
とする構成もある。なお、狭帯域通過フィルター33が
円板状のも゛のであるとき、入射光軸に対するその回転
面の傾斜角度を、電動機等の手段により微細に且つ連続
的に調整できるようにしておけば、各フィルターが持つ
通過特性の主波長からシフトした異なる波長の近赤外光
を連続的に作り出すことができる。これは、一般的に良
く知られている現象であるが、フィルターの面に対する
入射光軸の角度を90’から変化させると、その角度変
化に応じて最大透過波長から数+rvの範囲でシフトす
る現象による。As another specific example of the configuration of the narrowband transmission filter 33, a prismatic reflecting mirror 32 is located inside, and a plurality of filters 33a to 33 are arranged at positions facing each surface of the reflecting mirror.
There is also a configuration in which each of the f is positioned in a prismatic shape and is rotatable. In addition, when the narrow band pass filter 33 is a disc-shaped one, if the inclination angle of its rotating surface with respect to the incident optical axis can be finely and continuously adjusted by means such as an electric motor, each It is possible to continuously generate near-infrared light of different wavelengths shifted from the main wavelength of the filter's transmission characteristics. This is a generally well-known phenomenon, but when the angle of the incident optical axis with respect to the filter surface is changed from 90', the maximum transmission wavelength shifts by several + rv according to the angle change. Depends on the phenomenon.
次に、狭帯域通過フィルター33に要求される物理的特
性を第3図に基づき説明する。第3図は、異なるコーヒ
ー豆に対して波長が連続的に変化する近赤外線光を照射
したときの、照射波長と吸光度との関係を示すグラフ(
吸光度曲線)である。吸光度10σ10/rは、基準照
射光量(全照射光ff1) Ioに対する試料豆からの
反射光量Iの比の逆数の常用対数である。前記各成分の
含有量の多少が吸光度差として顕著に現れていることが
容易に理解できる。本発明はこの現象を利用してコーヒ
ー豆に含まれる所定の成分の含有率を測定するものであ
るため、測定のためにコーヒー豆に照射される近赤外光
の波長としては、波長領域1100〜2500nmのう
ち、各成分に対して吸光度曲線上特異的なピークが見ら
れる(本実施例ではA na、 B nm−F nmと
する)a従って、狭帯域通過フィルター33が備える各
フィルター33a〜33fは、コーヒー豆に含まれる各
成分の測定に適した前記各波長の近赤外光を作るべく、
前記各波長を特定通過特性、即ち主波長として持つこと
が要求される。Next, the physical characteristics required of the narrow band pass filter 33 will be explained based on FIG. 3. Figure 3 is a graph showing the relationship between irradiation wavelength and absorbance when different coffee beans are irradiated with near-infrared light whose wavelength changes continuously (
absorbance curve). The absorbance 10σ10/r is the common logarithm of the reciprocal of the ratio of the amount I of reflected light from the sample beans to the reference amount of irradiated light (total irradiated light ff1) Io. It can be easily understood that the amount of content of each of the above components is clearly expressed as a difference in absorbance. Since the present invention utilizes this phenomenon to measure the content of a predetermined component contained in coffee beans, the wavelength of near-infrared light irradiated onto coffee beans for measurement is in the wavelength range 1100. ~ 2500 nm, a specific peak is seen on the absorbance curve for each component (in this example, it is A na, B nm - F nm). Therefore, each filter 33 a ~ included in the narrow band pass filter 33 33f, in order to produce near-infrared light of each wavelength suitable for measuring each component contained in coffee beans,
It is required that each of the wavelengths have a specific pass characteristic, that is, as a dominant wavelength.
次に、上記構成を有する本発明のコーヒー豆の品質評価
装置の具体的動作を説明する。まず、操作用ブツシュボ
タン7の操作により光源31を点灯させ、光源31から
発せられた光に基づく測定部37に到達する特定波長の
近赤外光が安定するまで、近赤外分光分析装置3の全体
を加温装置78等で予熱する。予熱のための所定時間が
経過したら、試料容器装着箱5を装置のキャビネット2
から一旦引き出し、粉砕したコーヒー豆の試料55を充
填した試料容器52を所定位置に載置させた後、キャビ
ネット2内に挿入することにより測定準備を完了する。Next, the specific operation of the coffee bean quality evaluation apparatus of the present invention having the above configuration will be explained. First, the light source 31 is turned on by operating the operating button 7, and the near-infrared spectrometer 3 is preheated using a heating device 78 or the like. After the predetermined time for preheating has elapsed, the sample container mounting box 5 is placed in the cabinet 2 of the apparatus.
After the sample container 52 filled with the ground coffee bean sample 55 is placed in a predetermined position, the sample container 52 is inserted into the cabinet 2 to complete measurement preparation.
このとき試料容器装置箱5の温度センサー79は試料容
器52の温度を測定する。なお、コーヒー豆55は、測
定値に誤差が生じないようにするために、その粒子の大
きさが約50ミクロン以下に粉砕されていることが望ま
しいが、必ずしも粉砕しなければならないものではない
。また、乱反射による光のロスを少な(する為に、粉砕
されたコーヒー豆55は、その表面が平坦面となるよう
な状態で試料容器52に充填されること、さらに、透明
ガラス板で多少圧力を加えながらその表面を覆うことが
好ましい。At this time, the temperature sensor 79 of the sample container device box 5 measures the temperature of the sample container 52. The coffee beans 55 are preferably ground to a particle size of approximately 50 microns or less in order to avoid errors in the measured values, but this is not necessarily the case. In addition, in order to reduce light loss due to diffused reflection, the ground coffee beans 55 are filled into the sample container 52 with the surface thereof being flat, and furthermore, the ground coffee beans 55 are placed under some pressure with a transparent glass plate. It is preferable to cover the surface while adding.
前記測定準備作業が完了したら、次に、最初にArvを
主波長として持つフィルター33Aが光源31と反射鏡
32とを結ぶ線上に来るように選択され、波長Ana1
の近赤外光をコーヒー豆55に対して照射したときの反
射吸光度の測定作業に入る。反射吸光度の測定作業は、
コーヒー豆55に対して照射される全照射量、即ち基準
光量の測定と、コーヒー豆55に対して前記基準照射光
量を照射した時にコーヒー豆55で実際に反射される反
射光量の測定との2つの測定からなる。1つのフィルタ
ーについてこれから2つの測定のどちらかを先に実施し
ても構わないが、以下の説明では、基準照射光量の測定
の方が先に実施されるものとして説明する。基準照射光
量の測定は、傾斜角度が可変に構成された反射1113
2の傾斜角度を、これからの反射光が積分球34の内壁
に直接当たるような角度に、電動機等を用いた回動手段
(図示せず)により変えた状態で実施される。こうする
ことによ2)、積分球34の内壁に直接当てられた反射
1132からの光は、内壁を多方向に拡散反射しながら
最終的には検出器35a、35bに到達し、基準照射光
」として検出される。一方コーヒー豆55からの反射光
層の測定は、反射鏡32の傾斜角度が第2図に示す元の
位置に戻された後、前述した原理により行われる。なお
、測定準備完了後の最初のフィルターの選択、基準照射
光量の測定及び反射光量の測定までの各実行は、制御装
置4の記憶装置4b内のROMに手順プログラムを記憶
させ、そのプログラムに従って自動的に行えるようにで
きることは言うまでもない。また、1つのフィルターに
ついての前述基準照射光量及び反射光量の各測定をそれ
ぞれ複数回実施し、測定値としてそれらの平均を採れる
ようにすることも測定精度を上げるのに役立つ。検出器
35a 、35bによって検出された基準照射光量及び
コーヒー豆55からの反射光量に基づく各測定値は、コ
ーヒー豆に含まれる蛋白質、シヨ糖、脂質、クロロゲン
酸。When the measurement preparation work is completed, the filter 33A having Arv as the main wavelength is first selected so as to be on the line connecting the light source 31 and the reflecting mirror 32, and the wavelength Ana1
Next, we begin measuring the reflected absorbance when the coffee beans 55 are irradiated with near-infrared light. The measurement work of reflected absorbance is
Measurement of the total amount of irradiation irradiated to the coffee beans 55, that is, the reference amount of light, and measurement of the amount of reflected light actually reflected by the coffee beans 55 when the coffee beans 55 are irradiated with the reference amount of irradiation light. Consists of two measurements. Although it is possible to perform either of the two measurements on one filter first, in the following explanation, it is assumed that the measurement of the reference irradiation light amount is performed first. The reference irradiation light amount is measured using a reflector 1113 with a variable inclination angle.
This is carried out by changing the inclination angle of step 2 to an angle such that the reflected light directly hits the inner wall of the integrating sphere 34 using a rotating means (not shown) using an electric motor or the like. By doing this 2), the light from the reflection 1132 that is directly applied to the inner wall of the integrating sphere 34 is diffusely reflected on the inner wall in multiple directions, and finally reaches the detectors 35a and 35b, and becomes the reference illumination light. ” is detected. On the other hand, the measurement of the reflected light layer from the coffee beans 55 is performed according to the above-described principle after the inclination angle of the reflecting mirror 32 is returned to the original position shown in FIG. In addition, each execution from the selection of the first filter after the measurement preparation is completed to the measurement of the reference irradiation light amount and the measurement of the reflected light amount is performed automatically according to the program by storing a procedure program in the ROM in the storage device 4b of the control device 4. Needless to say, there are many things you can do to make it more practical. Furthermore, it is also useful to measure the reference irradiation light amount and reflected light amount for one filter a plurality of times, and to take the average of the measurements as the measured value. Each measurement value based on the reference irradiation light amount detected by the detectors 35a and 35b and the reflected light amount from the coffee beans 55 indicates the amount of protein, sucrose, lipid, and chlorogenic acid contained in the coffee beans.
水分等の各含有率を計算するための実測データとして制
御装置4に連絡され、記憶装置4b内の書き込み可能な
メモリ(以下、RAMと言う)に−旦記憶される。The data is communicated to the control device 4 as actual measurement data for calculating each content rate of moisture and the like, and is temporarily stored in a writable memory (hereinafter referred to as RAM) in the storage device 4b.
照射波長へ〇llにおける吸光度の測定が終了したら、
次の照射波長、即ち本実流例の場合3nmでの吸光度の
測定に移行する。ここでも、基準照射光量の測定及び反
射光量の測定が、前述AnIllでのときと同じ方法及
び手順で実施される。After measuring the absorbance at the irradiation wavelength,
The process moves on to measurement of absorbance at the next irradiation wavelength, that is, 3 nm in this example. Here again, the measurement of the reference irradiation light amount and the measurement of the reflected light amount are performed using the same method and procedure as in AnIll described above.
各測定値は、前回と同様に、各成分の含有率計算のため
の実測データとして制御装置4に連絡され、記憶装置4
b内のRAMに一時記憶される。以下同様に、残りの各
吸光度測定、即ち、波長Cnll1. Dnm、 El
lll、 Fnmでの吸光度測定が順次行われ、各測定
値は、実測データとして制御装置4に連絡され、RAM
に記憶される。なお、ある特定波長での吸光度測定が終
わり次の特定波長での吸光度測定への移行に伴う狭帯域
通過フィルター33の各フィルター33a〜33fの交
換・選択動作は、通常、制御装置4の記憶装置4b内の
ROMに予め書き込まれている手順プログラムに従い自
動的に行われるが、本実施例の場合でも、必ずしも上記
6波長全てについて吸光度測定を行わなければならない
訳ではなく、測定の対象となる波長は、求める特性評価
値に要求される精度或いは測定に係る所要時間等を考慮
して任意に選択することができ、その選択は、操作用ブ
ツシュボタン7内の測定波長選択ボタンにより行うこと
ができる。As in the previous case, each measurement value is communicated to the control device 4 as actual measurement data for calculating the content rate of each component, and is sent to the storage device 4.
It is temporarily stored in RAM in b. Similarly, each of the remaining absorbance measurements, that is, the wavelengths Cnll1. Dnm, El
Absorbance measurements at Ill and Fnm are performed sequentially, and each measured value is communicated to the control device 4 as actual measurement data and stored in the RAM.
is memorized. Note that the operation of replacing and selecting each of the filters 33a to 33f of the narrow band pass filter 33 when the absorbance measurement at a specific wavelength is completed and the transition to the absorbance measurement at the next specific wavelength is normally performed by the storage device of the control device 4. The absorbance measurement is performed automatically according to the procedure program written in advance in the ROM in the 4b, but even in the case of this example, it is not necessarily necessary to measure the absorbance at all of the six wavelengths mentioned above, and it is not necessary to measure the absorbance at all of the wavelengths to be measured. can be arbitrarily selected in consideration of the accuracy required for the desired characteristic evaluation value, the time required for measurement, etc., and the selection can be made using the measurement wavelength selection button in the operating button 7. can.
これまで説明した吸光度の測定は、単に狭帯域通過フィ
ルター33に設定された6個のフィルター33a〜33
fを順次交換することによ2)、各タイルター33a〜
33rが持つ各主波長でのスポット的吸光度の測定方法
であったが、前述した通りフィルターの面に対する入射
光の入射角度を基準となる90°から変化させると、最
大透過波長が主波長から数+nmの範囲でシフトすると
いう現象を利用して、成分含有量の差が吸光度差に顕著
に現れる波長領域1100n11〜2500rvでの連
続的な吸光度測定も可能である。図示第1実施例の場合
、円板状に構成された狭帯域通過フィルター33への入
射光軸の角度を、制御装置4からの指令信号に基づき電
動機等の適当な調節手段(図示せず)により微細に且つ
連続的に変化させることによりこれが可能である。The absorbance measurement described so far is performed simply by using the six filters 33a to 33 set in the narrow band pass filter 33.
By sequentially exchanging f 2), each tileter 33a~
The method was to measure the spot absorbance at each dominant wavelength of 33r, but as mentioned above, if the angle of incidence of the incident light on the filter surface is changed from the standard 90°, the maximum transmission wavelength will vary from the dominant wavelength by several degrees. By utilizing the phenomenon of shift in the + nm range, it is also possible to continuously measure the absorbance in the wavelength range 1100n11 to 2500rv, where the difference in component content is noticeable in the difference in absorbance. In the case of the first embodiment shown in the drawings, the angle of the optical axis of incidence on the narrow band pass filter 33 configured in the shape of a disk is controlled by an appropriate adjusting means such as an electric motor (not shown) based on a command signal from the control device 4. This is possible by making more minute and continuous changes.
次に、制御装置4の演算装置4Cは、記憶装M4bのR
AMに記憶されている吸光度測定で得られた多数の実測
データ、即ち各測定波長における基準照射光量及び反射
光量の測定値と、記憶装置4bのROMに予め記憶され
ている各成分の含有率計算のための成分換算係数値とに
基づき、コーヒー豆の品質を評価する上で重要な成分で
ある蛋白質、シヨ糖、脂質、クロロゲン酸、水分等の各
含有率を計算する。なお、各成分に関して記憶装置4b
のROMに予め書き込まれるこの成分換算係数値は、多
数のコーヒー豆に対して例えば化学定伍分析法を用いて
測定された各成分の含有率を基準に、検出器からの吸光
度測定値を信号処理し、多重回帰分析法により求められ
た定数である。Next, the arithmetic unit 4C of the control device 4 executes R of the storage device M4b.
A large amount of actual measurement data obtained by absorbance measurement stored in the AM, that is, measured values of the reference irradiation light amount and reflected light amount at each measurement wavelength, and content calculations of each component stored in advance in the ROM of the storage device 4b. Based on the component conversion coefficient values, the contents of protein, sucrose, lipid, chlorogenic acid, water, etc., which are important components in evaluating the quality of coffee beans, are calculated. Note that the storage device 4b for each component
This component conversion coefficient value, which is written in advance in the ROM of It is a constant obtained by processing and multiple regression analysis method.
ここで成分換算係数を求める重回帰分析について一例を
示す。たとえば6個のフィルターP+ nm、 P2
nm、 P3 nm、 P4 ni、 Ps nm、
Panmを使用してコーヒー豆の一成分Aについて検出
器で吸光度測定を行ったとき、次の線型関係が成立する
のとする。Here, an example of multiple regression analysis for determining component conversion coefficients will be shown. For example 6 filters P+ nm, P2
nm, P3 nm, P4 ni, Ps nm,
It is assumed that when the absorbance of one component A of coffee beans is measured with a detector using Panm, the following linear relationship holds true.
A+−Foa+F1a −Xn+Fza 番X2++−
+Fe a −Xa + −1−6+この
とき八〇 :コーヒー豆成分への原子吸光分析法による
含有率パーセン
ト。A+-Foa+F1a -Xn+Fza No.X2++-
+Fe a -Xa + -1-6+In this case, 80: Content percentage in coffee bean components as determined by atomic absorption spectrometry.
Foa−Fea :重回帰分析による成分換算係数値。Foa-Fea: Component conversion coefficient value obtained by multiple regression analysis.
×1〜Xs :P+〜P6のフィルターにそれぞ
れ対応する吸光度(IOg
値)。×1 to Xs: Absorbance (IOg value) corresponding to filters P+ to P6, respectively.
εn :誤差。εn: Error.
である。It is.
同様にしてn個の試料について吸光度分析を行ない重回
帰式に代入すると9、
△1−Foa +F+a −Xn+F2a −X21+
=−”+F6 a −Xs I +51A2−Foa
+F+a 番Xn+Fza 壷X22+・−・・−+
F 6 a −X 62 + 62An =Foa 十
Fta −X+n +F2a −Xzn +−+Fea
−Xen +snとな2)、上記n個の重回帰式によ
り重回帰分析を行いFoa−Feaの成分換算係数値を
求めると
A=Foa+F1a ・X++F2a −X2+・・・
+Fea ・Xe
とな2)、成分Aを検出器で吸光度測定を行う関係式が
成立する。In the same way, absorbance analysis is performed on n samples and substituted into the multiple regression equation, 9, △1-Foa +F+a -Xn+F2a -X21+
=-”+F6 a-Xs I +51A2-Foa
+F+a number Xn+Fza pot X22+・-・・-+
F 6 a −X 62 + 62An =Foa 10Fta −X+n +F2a −Xzn +−+Fea
-Xen +sn2), multiple regression analysis is performed using the above n multiple regression equations to find the component conversion coefficient value of Foa-Fea, A=Foa+F1a ・X++F2a -X2+...
+Fea ・Xe 2) A relational expression is established in which the absorbance of component A is measured with a detector.
ところで、前記フィルターP1〜P6のフィルターは、
一実施例を示したものであ2)、正確を期するためにの
最適フィルターの選定は、前記回帰分析を1100口m
〜2500nmの波長域で細分化した波長域、たとえば
2n1間隔で得た吸光度を用いて行列的に全てを組み合
わせて見い出すものである。By the way, the filters P1 to P6 are as follows:
This is an example. 2) To ensure accuracy, the optimal filter was selected by performing the regression analysis on 1100 m
The wavelength range is subdivided in the wavelength range of ~2500 nm, for example, using the absorbance obtained at 2n1 intervals, and is found by combining everything in a matrix manner.
次に6個のフィルターを用いてコーヒー豆の−成分Bに
ついて検出器でn個の試料の吸光度測定を行なって前記
成分へ同様次式が成立する。Next, using six filters, the absorbance of n samples of component B of the coffee beans is measured with a detector, and the following formula holds true for the component.
B=Feb+F+b−X++F2b −X2+・・・+
Fab −Xe
ここでFeb 、Feb 、 ・、Febは成分Bの成
1分換算係数値である。B=Feb+F+b-X+++F2b-X2+...+
Fab −Xe Here, Feb , Feb , ·, Feb is the component 1 conversion coefficient value of component B.
以上のごとく各成分において重回帰分析を行ないそれぞ
れの成分換算係数を求めて、各成分の含有率を検出器の
吸光度測定と前記成分a算係数とにより求める。As described above, multiple regression analysis is performed on each component to determine the respective component conversion coefficients, and the content rate of each component is determined by absorbance measurement with a detector and the component a calculation coefficient.
演算装置4Cは次に、上述の如くして求められた蛋白質
、シヨ糖、脂質、クロロゲン酸、水分等の各含有率に基
づき、計算式により特性評価値を計算する。Next, the arithmetic unit 4C calculates a characteristic evaluation value using a calculation formula based on each content of protein, sucrose, lipid, chlorogenic acid, water, etc. determined as described above.
次に特性評価係数を求める重回帰分析について一例を示
すが、前述の成分換算係数の場合と概略同様である。こ
の成分換算係数により求められた各成分つま2)、蛋白
質、シヨ糖、脂質。Next, an example of multiple regression analysis for determining characteristic evaluation coefficients will be shown, which is roughly the same as the case of the component conversion coefficients described above. Each component calculated using this component conversion coefficient2), protein, sucrose, and lipid.
クロ0ゲン酸、水分等の含有率によりコーヒーの酸味・
苦味・甘味・香り・コクといった特性が左右されること
は明らかであ2)、たとえば、コーヒー豆のクロロゲン
酸を中心としたタンニン成分は酸味と苦味を呈する。ま
た蛋白から形成されるジケトピペラジン類はコーヒーに
にがみを呈することなどがあげらける。たとえば、ある
コーヒーサンプルの酸味について次の関係式が成立すれ
ば
酸味−GO+Gl ・Yt +G2 ・Y2 +−・・
+Gn−I Yn−+ 十Gn Yn +5ここで
Go−Gn:重回帰分析による官能評価係数
Y+−Yn:コーヒー豆のn種類
の各成分含有量
酸 味:官能試験等による特
性値
ε :誤差
とな2)、複数個のコーヒーサンプルの特性値と検出器
による各成分含有量との重回帰式により重回帰分析を行
いGo=Gnの特性評価係数を求めると、
酸味の特性評価値−GO+GIYl+・・・・・・・・
・・・・・・・+Gn−Yn
とな2)、このように他の特性項目、たとえば苦味、甘
味、香2)、コク等についても複数個のコーヒーサンプ
ルより特性評価係数を求めるものである。このようにし
て求められた特性評価係数と各成分の含有間とにより特
性評価値を求めることになる。The sourness of coffee depends on the content of chlorogenic acid, water, etc.
It is clear that characteristics such as bitterness, sweetness, aroma, and richness are affected2).For example, tannin components, mainly chlorogenic acid, in coffee beans exhibit sourness and bitterness. In addition, diketopiperazines formed from proteins can give coffee a bitter taste. For example, if the following relational expression holds regarding the sourness of a certain coffee sample, then the sourness -GO+Gl ・Yt +G2 ・Y2 +-...
+Gn-I Yn-+ 10Gn Yn +5 here
Go-Gn: Sensory evaluation coefficient determined by multiple regression analysis Y+-Yn: Content of each component of n types of coffee beans Acid Taste: Characteristic value determined by sensory test, etc. ε: Error 2), characteristic value of multiple coffee samples A multiple regression analysis is performed using a multiple regression equation between the content of each component and the content of each component determined by the detector, and the characteristic evaluation coefficient of Go=Gn is obtained.
・・・・・・・・・+Gn-Yn 2), In this way, characteristic evaluation coefficients for other characteristic items such as bitterness, sweetness, aroma 2), richness, etc. are determined from multiple coffee samples. . A characteristic evaluation value is determined based on the characteristic evaluation coefficient determined in this manner and the content of each component.
上記求められた特性評価係数と特性評価の計算式で計算
された特性評価値は、演算装置4Cでの計算終了と同時
に、表示装置6に可視表示されると共に、自動的に又は
操作用ブツシュボタン7への指令に基づきプリンター8
からハートコビーとして繰り出される。また、特性評価
値を求める途中の過程で求められた蛋白質、シヨ糖、脂
質、クロロゲン酸、水分等の各成分の各含有率を、特性
評価値と共に表示装置6に同時に可視表示させてもよい
。The characteristic evaluation coefficients obtained above and the characteristic evaluation values calculated using the characteristic evaluation calculation formula are visually displayed on the display device 6 at the same time as the calculation is completed in the arithmetic unit 4C, and are automatically or automatically displayed on the operating button. Printer 8 based on the command to button 7
It is brought out as Heart Coby. Further, the contents of each component such as protein, sucrose, lipid, chlorogenic acid, water, etc. determined during the process of determining the characteristic evaluation value may be visually displayed on the display device 6 at the same time as the characteristic evaluation value. .
本品質評価装置により計算された各コーヒー豆の成分含
有率及び特性評価値は、フロッピーディスク等の磁気媒
体を用いた外部記憶装置にデータとして記憶しておくこ
とができ、また、上記複数種類のコーヒー豆のブレンド
比率の計算時等では、外部記憶装置からデータを本装置
内の記憶装置4bのRAMに読み込んで、これに基づき
必要な計算を行うことも可能である。The component content and characteristic evaluation values of each coffee bean calculated by this quality evaluation device can be stored as data in an external storage device using a magnetic medium such as a floppy disk. When calculating the blend ratio of coffee beans, it is also possible to read data from an external storage device into the RAM of the storage device 4b in this device and perform necessary calculations based on this data.
なお、上記の説明では、コーヒー豆を粉砕したものを用
いたが、必ずしも粉砕したものでなくても構わない。し
かし、この場合、得られる特性評価値の精度がある程度
低下することは言うまでもない。In the above description, ground coffee beans were used, but the coffee beans do not necessarily have to be ground. However, in this case, it goes without saying that the accuracy of the obtained characteristic evaluation values is reduced to some extent.
さて前記品質評価装置によるコーヒー豆の分析には該コ
ーヒー豆を粉砕して分析するが、このコーヒー豆の粉砕
には、金網内で高速回転する粉砕翼からなる、いわゆる
遠心型の試料粉砕装置が用いられる。これについて以下
に説明する。Now, in order to analyze coffee beans using the above-mentioned quality evaluation device, the coffee beans are ground and analyzed, and for grinding the coffee beans, a so-called centrifugal sample grinding device is used, which consists of grinding blades that rotate at high speed within a wire mesh. used. This will be explained below.
試料粉砕装置117は定量供給部118、粉砕部119
及び分離部120から構成され、以下、定量供給部11
8から順に説明する。本実施例の定量供給部118はい
わゆる振動供給装置からな2)、すなわち、一端を排出
部121として開口した供給樋122の他端部の樋底を
投入ホッパー123下端の落下口124に近接し、かつ
水平状に設け、前記他端部は板ばね125A、125B
で支えられるとともにバイブレータ−126によって振
動を付与されるよう形成しである。The sample crushing device 117 includes a quantitative supply section 118 and a crushing section 119.
and a separation section 120, hereinafter referred to as the quantitative supply section 11.
The explanation will be given in order starting from 8. The quantitative supply section 118 of this embodiment is a so-called vibration supply device 2), that is, one end of the supply gutter 122 is opened as the discharge section 121, and the bottom of the other end of the supply gutter 122 is close to the drop port 124 at the lower end of the input hopper 123. , and are provided horizontally, and the other end portions are plate springs 125A, 125B.
It is supported by a vibrator 126 and is vibrated by a vibrator 126.
次に、粉砕部119であるが、供給樋122の排出部1
21の下方には下端を供給口128とする供給ホッパー
127が設けられる。供給ホッパー127の下方には上
面をほぼ円形とした粉砕盤129が設けられ、粉砕盤1
29の下面中央には、粉砕盤129の下方に配設した整
流子電動機130のシャフト131を嵌入するボス13
2が形成される。一方、粉砕盤129上面の円周部には
粉砕翼133が多数等間隔に立設され(本実施例では1
2個)、この粉砕翼133・・・は前配電動機130の
駆動によって粉砕盤129と共に高速回転する。131
aは粉砕盤129をシャフト131に固着するねじ部で
ある。Next, regarding the crushing section 119, the discharge section 1 of the supply gutter 122
A supply hopper 127 is provided below 21 and has a supply port 128 at its lower end. A crusher 129 whose upper surface is approximately circular is provided below the supply hopper 127.
At the center of the lower surface of 29 is a boss 13 into which a shaft 131 of a commutator motor 130 disposed below the crusher 129 is fitted.
2 is formed. On the other hand, a large number of crushing blades 133 are erected at equal intervals on the circumference of the upper surface of the crushing plate 129 (in this embodiment, one
2), these crushing blades 133 . 131
a is a threaded portion that fixes the crusher 129 to the shaft 131;
粉砕盤129の周囲には粉砕翼133とわずかな間げき
を介して円筒状の有孔リング134が設けてあ2)、有
孔リング134には多数の孔134aが形成される。孔
134aの大きさは所望する試料の大きさによって選択
するが、本実施例においては50μとする。さらに、有
孔リング134の周囲には外周リング135を設け、外
周リング135と有孔リング134との間を集粉路13
6に形成する。A cylindrical perforated ring 134 is provided around the crushing plate 129 with a slight gap between the crushing blades 133 and the perforated ring 134, and a large number of holes 134a are formed in the perforated ring 134. The size of the hole 134a is selected depending on the desired size of the sample, but in this example, it is set to 50μ. Further, an outer ring 135 is provided around the perforated ring 134, and the powder collection path 13 is connected between the outer ring 135 and the perforated ring 134.
Form into 6.
次に、分離部120について説明する。分離部120は
、主としてサイクロンセパレーター137かうなる。す
なわち、集粉路136とサイクロンセパレーター137
とは連絡風路138によって互いに接線状に接続され、
サイクロンセパレーター137の下端は試料瓶139に
気密状に臨ませである。試料瓶139はスプリング14
1によって下降可能な瓶載台140にセットされる。Next, the separation section 120 will be explained. The separation section 120 mainly consists of a cyclone separator 137. That is, the powder collection path 136 and the cyclone separator 137
are tangentially connected to each other by a connecting air passage 138,
The lower end of the cyclone separator 137 faces the sample bottle 139 in an airtight manner. The sample bottle 139 is connected to the spring 14
1, it is set on a lowerable bottle platform 140.
サイクロンセパレーター137の近傍には布などからな
るチューブ状のフィルター142が、上部リング143
と下部リング144との間に吊るした状態に装置され、
サイクロンセパレーター137の内筒145と上部リン
グ143とは0字状の連結バイブ146によって接続し
である。また、下部リング144の下端に接続てして塵
埃(じんあい)回収器147が着脱可能に、かつ気密に
設けられる。Near the cyclone separator 137 is a tube-shaped filter 142 made of cloth, etc., and an upper ring 143.
and the lower ring 144,
The inner cylinder 145 of the cyclone separator 137 and the upper ring 143 are connected by a 0-shaped connecting vibe 146. Further, a dust collector 147 is connected to the lower end of the lower ring 144 and is removably and airtightly provided.
この試料粉砕装置117を用いる場合は、試料粉砕装置
117のバイブレータ−126を作動させ、投入ホッパ
ー123内に粗粉砕用ローラーで粗粉砕した豆粉を投入
すると、落下口124付近の豆粉は、バイブレータ−1
26によって振動する供給1122内を適量、かつ一定
量ずつ排出部121側へ搬送され、排出部121から順
次、供給ホッパー127内に落下し、供給口128を経
て粉砕盤129上に供給される。When using this sample crushing device 117, when the vibrator 126 of the sample crushing device 117 is activated and the bean flour coarsely crushed by the coarse crushing roller is introduced into the input hopper 123, the bean flour near the drop port 124 is Vibrator-1
26 in a supply 1122 that vibrates, a suitable amount and a constant amount are conveyed to the discharge part 121 side, and from the discharge part 121 they fall into a supply hopper 127, and are supplied onto a crushing plate 129 through a supply port 128.
粉砕盤129は整流子電動機の駆動によって高速回転(
10,000rpn+以上)してお2)、粉砕盤129
上に供給された米粒は、遠心力で有孔リング134側へ
はじぎ飛ばされるとともに、高速回転する粉砕m133
・・・の衝撃・せん断力によってたたきつぶされ、粉々
に粉砕される。The crusher 129 rotates at high speed (
10,000 rpm+) 2) Grinding machine 129
The rice grains supplied above are thrown off by centrifugal force toward the perforated ring 134, and are crushed by the grinder m133 rotating at high speed.
It is crushed and shattered into pieces by the impact and shear force of...
こうして、有孔リング134の孔134aよりも小さく
粉砕された粉状の豆は、孔134aから集粉路136内
に漏出する。In this way, the powdered beans that are crushed into smaller pieces than the holes 134a of the perforated ring 134 leak into the powder collection path 136 from the holes 134a.
ところで、高速回転する粉砕!li!133・・・によ
って風が生じ、この風によって、粉砕された豆粉が有孔
リング134の孔134aから漏出するのが助長される
とともに、集糠路36内の豆粉を連絡風路138を経て
サイクンセパレーター137に搬送する。By the way, the grinder rotates at high speed! li! 133... generates a wind, and this wind helps the crushed bean flour to leak out from the hole 134a of the perforated ring 134, and also causes the bean flour in the bran collection path 36 to flow through the connecting air path 138. Then, it is transported to a cycle separator 137.
サイクロンセパレーター137内に搬送された豆粉混じ
りの風は、円すい部をうず巻状に流下し、失速した米粉
をその下端から試料瓶139内に落下させる。他方、こ
れらの豆粉よりもさらに微細な豆粉(例えば20μ以下
程度)や塵埃は、気流とともに内筒145、連絡バイア
146及び上部リング143を経てフィルター142部
に至2)、フィルター142にろ過されて気流だけがフ
ィルター142外に流出し、所望する試料に対して不適
当な超微細な豆粉及び塵埃を下部リング144から塵埃
回収器147内へ落下させる。フィルター142から流
出した空気は、ガラリ等(図示せず)を介して機外へ排
風される。The air mixed with the bean flour conveyed into the cyclone separator 137 flows down the conical part in a spiral shape, causing the stalled rice flour to fall into the sample bottle 139 from its lower end. On the other hand, bean flour that is even finer than these bean flours (for example, about 20μ or less) and dust pass through the inner cylinder 145, communication via 146, and upper ring 143 with the airflow to the filter 142 section 2), and are filtered into the filter 142. Only the airflow flows out of the filter 142, causing ultrafine bean powder and dust unsuitable for the desired sample to fall from the lower ring 144 into the dust collector 147. The air flowing out from the filter 142 is exhausted to the outside of the machine via a louver or the like (not shown).
こうして、一定幅の大きさにそろえられた試料豆粉は、
試料容器33に充填して外部供給部から測定部11に挿
入し、吸光度の測定を開始する。In this way, the sample bean flour, which has been made into a uniform size, is
The sample container 33 is filled and inserted into the measurement section 11 from the external supply section, and measurement of absorbance is started.
上述実施例の品質評価装置では、コーヒー豆に特定波長
の近赤外光を照射したときの吸光度の測定を、コーヒー
豆からの反射光の強度を測定することにより行う反射式
の近赤外分光分析装置を用いたが、コーヒー豆を透過し
てきた透過光の強度を測定することにより行う透過式の
近赤外分光分析装置を用いることもでき、ざらには、反
射光及び透過光の両方に基づき吸光度の測定を行うより
精密な近赤外分光分析装置とすることができる。The quality evaluation device of the above embodiment uses reflective near-infrared spectroscopy, which measures absorbance when coffee beans are irradiated with near-infrared light of a specific wavelength by measuring the intensity of reflected light from the coffee beans. Although we used an analyzer, it is also possible to use a transmission-type near-infrared spectrometer that measures the intensity of transmitted light that has passed through coffee beans. A more precise near-infrared spectrometer that measures absorbance based on this can be provided.
以上詳述したように、本発明によるコーヒー豆の品質評
価装置によれば、個人差のある味覚に基づく官能試験、
あるいは時間がかか2)、熟練を要する化学定量分析等
の方法によることなく、誰でもが容易に且つ短時間で正
確なコーヒー豆の特性評価値を得ることができる。As detailed above, according to the coffee bean quality evaluation apparatus according to the present invention, sensory tests based on individual differences in taste,
Alternatively, anyone can easily and quickly obtain accurate characteristic evaluation values for coffee beans without using methods such as chemical quantitative analysis, which is time consuming and requires skill.
さらに、本発明による品質評価装置が試料供給装置を具
備するものにあっては、コーヒー豆の所定成分の含有率
を測定し、これに基づきコーヒー豆の特性評価値を得る
に際して、コーヒー豆の微細粒への粉砕作業及び試料容
器への充填作業等が全て自動化され、その測定がより簡
単且つ確実なものとなる。Furthermore, when the quality evaluation device according to the present invention is equipped with a sample supply device, when measuring the content rate of a predetermined component of coffee beans and obtaining a characteristic evaluation value of the coffee beans based on this, fine particles of the coffee beans are used. The grinding work into particles, the filling work into sample containers, etc. are all automated, making the measurement easier and more reliable.
第1図は本発明による実施例のコーヒー豆の品質評価装
置の正面概略図、第2図は第1図の品質評価装置に用い
られる近赤外分光分析装置の要部側断面図、第3図は銘
柄の異なるコーヒー豆に対する近赤外線照射波長と吸光
度との関係を示すグラフ(吸光度曲線)、第4図は試料
粉砕装置の一部破断面正面図、第5図は第4図の試料粉
砕装置の一部破断面平面図、第6図は同じ、く一部破断
面右側面図である。
図において、1・・・コーヒー豆の品質評価装置、2・
・・キャビネッ、3・・・近赤外分光分析装置、4・・
・制御装置、4a・・・入出力信号処理装置、4b・・
・記憶装置(ROM、RAM)、4c・・・演算装置、
5・・・試料容器装着箱、6・・・表示装置、7・・・
操作用ブツシュボタン、8・・・プリンター、9・・・
入力装置(キーボード)、31・・・光源、32・・・
反射鏡、33・・・狭帯域通過フィルター 33a〜3
3f・・・フィルター 34・・・積分球、35a。
35b・・・検出器、36・・・採光窓、37・・・測
定部、52・・・試料容器、55・・・試料(コーヒー
豆)、77・・・温度設定器、78・・・加温装置、7
9・・・温度センサー 117・・・試料粉砕装置、1
18・・・定量供給部、119・・・粉砕部、120・
・・分離部、121・・・排出部、122・・・供給樋
、123・・・投入ホッパー、124・・・落下口、1
25A、125B、125C・・・板ばね、126・・
・バイブレータ−1127・・・供給ホッパー、128
・・・供給口、129・・・粉砕盤、130・・・整粒
子電動機、131・・・シャフト、132・・・ボス、
133・・・粉砕翼、134・・・有孔リング、135
・・・外周リング、136・・・集粉路、137・・・
サイクロンセパレータ138・・・連絡風路、139・
・・試料瓶、140・・・瓶載台、141・・・スプリ
ング、142・・・フィルター、143・・・上部リン
グ、144・・・株リング、145・・・内筒、146
・・・連結バイブ、147・・・集塵回収器。
第1
図
第4
第5
第6FIG. 1 is a schematic front view of a coffee bean quality evaluation apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. The figure is a graph (absorbance curve) showing the relationship between near-infrared irradiation wavelength and absorbance for different brands of coffee beans, Figure 4 is a partially broken front view of the sample crushing device, and Figure 5 is the sample crusher of Figure 4. FIG. 6 is a plan view of a partially broken section of the device, and a right side view of a partially broken section of the device. In the figure, 1... coffee bean quality evaluation device, 2...
...Cabinet, 3...Near infrared spectrometer, 4...
・Control device, 4a... Input/output signal processing device, 4b...
・Storage device (ROM, RAM), 4c... arithmetic device,
5... Sample container mounting box, 6... Display device, 7...
Operation button, 8...Printer, 9...
Input device (keyboard), 31... light source, 32...
Reflector, 33...Narrow band pass filter 33a-3
3f... Filter 34... Integrating sphere, 35a. 35b...Detector, 36...Lighting window, 37...Measurement section, 52...Sample container, 55...Sample (coffee beans), 77...Temperature setting device, 78... Warming device, 7
9... Temperature sensor 117... Sample crushing device, 1
18...Quantitative supply section, 119...Crushing section, 120.
... Separation section, 121 ... Discharge section, 122 ... Supply gutter, 123 ... Input hopper, 124 ... Drop port, 1
25A, 125B, 125C... leaf spring, 126...
・Vibrator-1127... Supply hopper, 128
... Supply port, 129 ... Grinding machine, 130 ... Particle regulating motor, 131 ... Shaft, 132 ... Boss,
133...Crushing blade, 134...Perforated ring, 135
...Outer ring, 136...Powder collection path, 137...
Cyclone separator 138... connecting air passage, 139...
... Sample bottle, 140 ... Bottle stand, 141 ... Spring, 142 ... Filter, 143 ... Upper ring, 144 ... Stock ring, 145 ... Inner cylinder, 146
...Connection vibrator, 147...Dust collection device. Fig. 1 Fig. 4 Fig. 5 Fig. 6
Claims (10)
近赤外分光分析法による吸光度測定値と、含有率の計算
のために既知のコーヒー豆の化学成分分析等により測定
した成分含有率と前記既知のコーヒー豆の前記近赤外分
光分析法による吸光度測定値とによりあらかじめ定めた
成分換算係数とによって求め、更に、この含有率と、既
知のコーヒー豆の官能試験等により得られる特性値と前
記既知のコーヒー豆の成分含有率とによりあらかじめ定
めた特性評価係数とによつて酸味・苦味・甘味・香りの
うち少なくともいずれか1つの特性評価値を演算するこ
とを特徴とするコーヒー豆の品質評価方法。(1), the component content contained in a certain amount of coffee beans,
Absorbance measurement value by near-infrared spectroscopy, component content measured by chemical component analysis of known coffee beans to calculate the content, and absorbance of the known coffee beans by near-infrared spectroscopy. Characteristics determined in advance based on this content, characteristic values obtained from sensory tests of known coffee beans, etc., and the component content of the known coffee beans. A method for evaluating the quality of coffee beans, comprising calculating a characteristic evaluation value of at least one of sourness, bitterness, sweetness, and aroma based on an evaluation coefficient.
1)記載のコーヒー豆の品質評価方法。(2), Claim (2), wherein the coffee beans are ground;
1) The coffee bean quality evaluation method described above.
って微粉砕するものである請求項(2)記載のコーヒー
豆の品質評価方法。(3) The coffee bean quality evaluation method according to claim (2), wherein the coffee beans are ground into fine powder using a grinding blade that rotates at high speed.
射する照射手段と、前記コーヒー豆に照射された後の近
赤外線を受光する受光手段と、受光手段により受光され
た近赤外線を吸光度に変換するとともに、その吸光度を
出力する信号処理手段とを備えた近赤外線分光分析装置
の信号処理手段を電気的に制御装置に連結し、前記制御
装置には既知のコーヒー豆の化学成分分析等により測定
した成分含有率と信号処理手段により出力される前記既
知のコーヒー豆の吸光度とで演算され求められた成分換
算係数を設定した記憶装置と、前記信号処理手段から出
力される測定対象コーヒー豆の吸光度と前記成分換算係
数とを作用させて、当該コーヒー豆の成分含有率を演算
する演算装置を備えると共に、前記記憶装置に既知のコ
ーヒー豆の成分含有率と官能検査等により評価された前
記既知のコーヒー豆の特性値とで演算され求められた特
性評価係数をも設定し、前記演算装置によつて演算され
た当該コーヒー豆の成分含有率と前記特性評価係数とを
作用させて、特性評価値を演算することを特徴とするコ
ーヒー豆の品質評価装置。(4) an irradiation means for irradiating a coffee bean sample with near-infrared rays in a plurality of wavelength bands; a light-receiving means for receiving the near-infrared rays after being irradiated on the coffee beans; and an absorbance of the near-infrared rays received by the light-receiving means. A signal processing means of a near-infrared spectrometer is electrically connected to a control device, and the control device has a signal processing means for converting the absorbance into a signal and outputting its absorbance. a storage device in which a component conversion coefficient calculated and determined from the component content measured by the component content and the known absorbance of the coffee beans outputted by the signal processing means; and coffee beans to be measured outputted from the signal processing means. The device includes a calculation device that calculates the component content of the coffee beans by applying the absorbance of the component and the component conversion coefficient, and stores the known component content of the coffee beans in the storage device and the component content evaluated by a sensory test or the like. A characteristic evaluation coefficient calculated by calculating with known characteristic values of coffee beans is also set, and the characteristic evaluation coefficient is operated by the component content of the coffee beans calculated by the calculation device and the characteristic evaluation coefficient. A coffee bean quality evaluation device characterized by calculating an evaluation value.
mの波長域を連続的に走査するものである請求項(4)
記載のコーヒー豆の品質評価装置。(5) The plurality of wavelength bands are 1100nm to 2500nm.
Claim (4) wherein the wavelength range of m is continuously scanned.
The described coffee bean quality evaluation device.
の間に配設される光学フィルター面に対する入射光軸の
入射角度を変えられるべく、その傾斜角度が可変である
請求項(4)記載のコーヒー豆の品質評価装置。(6) The inclination angle of the near-infrared rays in the plurality of wavelength bands is variable so that the angle of incidence of the incident optical axis with respect to an optical filter surface disposed between the light source and the measuring section can be changed. 4) The coffee bean quality evaluation device described above.
されるコーヒー豆が粉砕されたものである請求項(4)
記載のコーヒー豆の品質評価装置。(7) Claim (4), wherein the coffee beans supplied to the measurement section of the near-infrared spectrometer are ground.
The described coffee bean quality evaluation device.
粒子とした請求項(1)〜(4)のいずれかに記載のコ
ーヒー豆の品質評価装置。(8) The coffee bean quality evaluation device according to any one of claims (1) to (4), wherein the coffee beans are powdery particles of 500 microns or less.
て測定するための加温装置及び温度設定器を設けた請求
項(4)〜(8)のいずれかに記載のコーヒー豆の品質
評価装置。(9) The coffee beans according to any one of claims (4) to (8), wherein the measuring device is provided with a heating device and a temperature setting device for keeping the measuring device at a constant temperature for measurement. Quality evaluation equipment.
前記制御装置の回路を補正するために、試料容器または
その近傍に温度検出器を設けた請求項(4)〜(9)の
いずれかに記載のコーヒー豆の品質評価装置。(10) Any one of claims (4) to (9), further comprising a temperature detector provided in or near the sample container in order to correct the circuit of the control device based on the temperature of the coffee beans or the air temperature. The described coffee bean quality evaluation device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33030288A JP2745024B2 (en) | 1988-12-26 | 1988-12-26 | Method and apparatus for evaluating the quality of coffee beans |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02173552A true JPH02173552A (en) | 1990-07-05 |
JP2745024B2 JP2745024B2 (en) | 1998-04-28 |
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