JP2005156167A - 保存剤検出方法および保存剤検出装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 包装食品6中に添付した非磁性材料からなる保存剤の有無を検出する保存剤検出方法であって、包装食品6のインピーダンス特性を測定し、この測定値が、保存剤の有無が知られている包装食品のインピーダンス特性の測定値に基づいて予め設定された包装食品のインピーダンス特性の許容範囲内であるか否かに基づき、包装食品6中の保存剤の有無を検出する。本発明の保存剤検出装置は、包装食品6のインピーダンス特性を測定する測定装置3と、前記許容範囲を記憶し、前記測定装置3による包装食品のインピーダンス特性の測定値を前記許容範囲と比較して包装食品6中の保存剤の有無を判定する制御部4とを備える。
【選択図】 図1
Description
このような保存剤無添付製品の市場への出荷を防止するため、保存剤の有無を検出する保存剤検出方法が用いられている。保存剤検出方法の従来技術としては、鉄剤を使用している脱酸素剤では金属検知機を使用して確認する方法がある。また、エタノール配合保存剤にあっては、該保存剤に鉄剤を配合し、金属検知器を使用する方法がある。
特許文献1に開示の保存剤検出方法は、発振コイルと、被検出物用空間を介して前記発振コイルに対向して配置され被検出物内に金属が含まれているか否かを検出する第1受信コイルと、前記被検出物用空間を介して前記発振コイルに対向して配置され前記被検出物内に所定量の金属が含まれているか否かを検出する第2受信コイルとによって、包装食品中の金属を検出する方法である。この検出方法によれば、包装食品中の保存剤に鉄剤を配合することによって、保存剤の有無を検出できる。また、検出された金属の量に基づいて、保存剤中に添加された金属か、異物として混入した金属かを判別することになる。
また、本来鉄剤の配合が不必要であるエタノール配合保存剤に、保存剤の検出を目的として鉄剤のような磁性材料を配合することは、保存剤の製造に余分な工程を必要とし、好ましいものではない。
すなわち、本発明の保存剤検出方法は、
包装食品中に添付した非磁性材料からなる保存剤の有無を検出する保存剤検出方法であって、包装食品のインピーダンス特性を測定し、この測定値が、保存剤の有無が知られている包装食品のインピーダンス特性の測定値に基づいて予め設定された包装食品のインピーダンス特性の許容範囲内であるか否かに基づき、包装食品中の保存剤の有無を検出することを特徴とする。
本発明は、保存剤がエタノール濃度20〜99質量%の範囲内のエタノール水溶液を含有するものである場合に特に好適である。
本発明の保存剤検出装置は、さらに、包装食品を搬送する搬送装置と、前記制御部の判定結果に基づいて保存剤が添加されていない包装食品を前記搬送装置から排除する排除装置とを備える構成も採用可能である。
包装食品に向かって電磁波を発振する2枚のアンテナからなる電磁波発信部アンテナと、電磁波発信部アンテナから発振された電磁波を受信する1枚のアンテナからなる電磁波受信部アンテナとを備え、電磁波発信部アンテナ及び電磁波受信部アンテナは、寸法が互いに同一である2枚の電磁波発信部アンテナが電磁波受信部アンテナをその間に挟むように共通の基板に配置されているものを使用することができる。
前記測定装置においては、
前記電磁波発信部アンテナと前記電磁波受信部アンテナとの間隔が1mm以上、且つ前記保存剤の短辺寸法以下であることが好ましい。また、前記電磁波発信部アンテナから発振される電磁波は、周波数が20〜40kHzの範囲内であることが好ましい。
さらに本発明は、上述の保存剤検出装置を用いて、包装食品中の保存剤の有無を検出することを特徴とする保存剤検出方法を提供する。
本発明は、保存剤として、鉄剤等の磁性材料を含有せず、非磁性材料からなる保存剤を用いる場合に適用できる。非磁性材料からなる前記保存剤としては、特に、シリカゲルにエタノール水溶液を含浸した粉体状保存剤、水性ゲルにエタノール水溶液を含浸した水性ゲル状保存剤、パルプシートにエタノール水溶液を含浸したエタノール含浸パルプシート保存剤等、エタノールまたはエタノール水溶液を配合した保存剤(以下、これを「エタノール配合保存剤」という場合がある)が挙げられる。
本発明において、インピーダンス特性とは、包装食品のインピーダンスのみならず、包装食品のインピーダンスから一意的に決定される任意の値を包含するものとする。上記インピーダンス特性としては、例えば、静電容量式変換器によって包装食品のインピーダンスを電圧値に変換したインピーダンス特性電圧値を採用することができる。
シリカゲルにエタノール水溶液を含浸した前記粉体状保存剤を充填、包装するための包装材に添加する炭酸カルシウム量が10質量%未満の場合、電磁波の保存剤への浸透を遮蔽する効果が十分とは言えず好ましくない。一方、前記包装材に添加・配合する炭酸カルシウム量が50質量%を超える場合、包装材シートが亀裂を生じ易くなり、好ましくない。
図1に、本発明の保存剤検出装置の一例を示す。このような保存剤検出装置を使用して、包装食品のインピーダンス特性を計測し、得られた計測値を、保存剤添付品のインピーダンス特性値および/または保存剤無添付品のインピーダンス特性値と比較することにより、包装食品中の保存剤の有無を検出することが可能となる。
図1に示す保存剤検出装置は、包装食品6を搬送する搬送装置2と、この搬送装置2によって搬送されている包装食品6のインピーダンス特性を測定する測定装置3と、この測定装置3による包装食品6のインピーダンス特性の測定値に基づいて該包装食品中の保存剤の有無を判定する制御部4と、この制御部4の判定結果に基づいて保存剤が添加されていない包装食品を前記搬送装置2から排除する排除装置5とを備えている。
電磁波発信部アンテナ12および電磁波受信部アンテナ13は、電磁波受信部アンテナ13が2枚の電磁波発信部アンテナ12の間に挟まれるように共通の基板14に配置されている。
電磁波発信部アンテナ12および電磁波受信部アンテナ13を構成するアンテナとしては、アルミニウム板、ステンレス板、銅板などを用いることができる。基板14としては、ポリ塩化ビニル板、ポリエチレン板などの電気絶縁体が用いられる。
電磁波遮蔽板11は、前記基板14の上側に配設された部分11aと、前記基板14の下側に配設された部分11bとから全体で筒状となるように構成されている。電磁波遮蔽板11は、電磁波発信部アンテナ12及び電磁波受信部アンテナ13並びにこれらアンテナに接続されたリード線81,82に対して絶縁状態となるように配置されている。
包装食品6のインピーダンス特性を計測するための電磁波周波数としては、20kHz以上、40kHz以下が好ましい。電磁波周波数が20kHz未満では計測感度が低下し、包装食品のインピーダンス特性を正確に計測することが出来ず好ましくない。一方、該インピーダンス特性を計測するための電磁波周波数が40kHzを超える場合には、電波の漏洩、ノイズ電波の侵入が多くなり、インピーダンス特性を正確に計測することが出来ず好ましくない。なお、該電波の漏洩、ノイズ電波の侵入を防止する手段を採用することもできるが、過大な設備費を要し、好ましくない。
図2に示すように、2枚の電磁波発信部アンテナ12は、互いに同一寸法の仕様となっている。すなわち、各電磁波発信部アンテナ12の幅寸法12a、12bは等しくなっている。
さらに本発明においては、電磁波発信部アンテナ12は、電磁波発信部アンテナ12および電磁波受信部アンテナ13の並設方向に沿う寸法である電磁波発信部アンテナ12の幅寸法12a、12bが、電磁波受信部アンテナ13の幅寸法13aの好ましくは0.25倍〜5倍、より好ましくは1.5倍〜5倍の寸法とすることが望まれる。
この理由は明確ではないが、インピーダンス特性電圧は、包装食品6内の保存剤が電磁波発信部アンテナ12上および電磁波受信部アンテナ13上に同時に載置された面積の比:(電磁波発信部アンテナ12上に載置された面積)/(電磁波受信部アンテナ13上に載置された面積)に比例する傾向があり、このため、電磁波発信部アンテナ12の幅寸法12a、12bを、電磁波受信部アンテナ13の幅寸法13aの0.25倍〜5倍の寸法とすることが好ましい。
電磁波発信部アンテナ12と電磁波受信部アンテナ13との間隔15a,15bが1mm未満の場合には、理由は明白ではないが、基板14上に包装食品6が配置されているか否かに関係なく、高いインピーダンス特性値となり、インピーダンス測定器30において測定不可能となるので、好ましくない。また、上記間隔15a,15bが、保存剤の短辺寸法を超える場合には、理由は明確ではないが、保存剤の有無を検出する精度が低下し、好ましくない。
なお、被験包装食品6が電磁波発信部アンテナ12および電磁波受信部アンテナ13と接触しながら該電磁波発信部アンテナ12および電磁波受信部アンテナ13上を通過するように被験包装食品6を搬送する方法としては、図1に示すように搬送コンベアー21を用いる方法に限定されるものではない。この他、電磁波発信部アンテナ12および電磁波受信部アンテナ13とが装着された基板14を傾斜させ、その上にスロープ(図示せず)を設置し、該スロープ上に被験包装食品6を滑らせて前記基板14上を通過させる方法、検出部1に被験包装食品6を順次押し込んで通過させる方法等、種々の方法を採用することも可能である。
また、制御部4は、インピーダンス測定器30からリード線83を介して伝達された信号電圧を受け取るようになっている。これにより、制御部4は、前記信号電圧を前記許容範囲と比較することにより、被験包装食品6中の保存剤の有無の判定を行うことができる。
さらに制御部4は、リード線84を介して排除装置5の駆動制御信号受信端子52に接続された駆動制御信号発信端子42を有する。制御部4は、被験包装食品6中の保存剤の有無を判定した判定結果に基づいて、排除装置5の包装食品移動制御棒51の位置を変え、搬送コンベアー21によって搬送される被験包装食品6の排出方向を制御するようになっている。
かくして、包装食品中の非磁性材料からなる保存剤の有無を検出するシステムを確立するに至った。
本実施例および比較例では、図1に示す保存剤検出装置を用いた。図1に示す保存剤検出装置におけるインピーダンス測定器30としては、周波数40kHzの電磁波を発振するインピーダンス測定器(理化工業株式会社製、静電容量式変換器、型番:RMC−410A4*6−N11A)または周波数20kHzの電磁波を発振するインピーダンス測定器(理化工業株式会社製、静電容量式変換器、型番:RMC−410C4*6−N11A)のいずれかを用いた。以下、インピーダンス特性値の測定手順を、上記インピーダンス測定器を用いた場合に基づいて説明する。
以下の実施例および比較例において、電磁波発信部アンテナ12と電磁波受信部アンテナ13との間隔15a、15bは、2.5mm、5mm、50mmのうちのいずれかとした。
実施例1においては、包装食品として、ピロー包装バウムクーヘン(株式会社香月堂製)を用い、保存剤として、エタノール濃度95質量%のエタノール水溶液3.6gを含浸したエタノール配合保存剤(フロイント産業株式会社製アンチモールド(登録商標)60、短辺寸法70mm、長辺寸法85mm、NET重量6g)を用いた。
包装食品中に上記保存剤を添付した保存剤添付品10点を製造し、これらを1つずつ電磁波発信部アンテナ12および電磁波受信部アンテナ13上を搬送させながら、インピーダンス測定器30により、各試料についてインピーダンス特性電圧値が示した最高の値(最高インピーダンス特性電圧値)を測定した。そして、最高インピーダンス特性電圧値の平均値と標準偏差値を測定した。
同様に、上記包装食品(ピロー包装バウムクーヘン:株式会社香月堂製)中に保存剤を添付しない状態の保存剤無添付品10点について最高インピーダンス特性電圧値の平均値と標準偏差値を測定した。
この結果得られた、保存剤添付品および保存剤無添付品の最高インピーダンス特性電圧値の平均値および標準偏差値を表1に示す。
食品としてソフトマフィン(株式会社マルキン製)を使用した。また、保存剤として、短辺30mm×長辺40mmの大きさに裁断したパルプシート(王子キノクロス株式会社製乾式パルプ不織布:キノクロス(登録商標))に60質量%エタノール水溶液1gを含浸し、該60質量%エタノール水溶液含浸パルプシートを包装紙(フロイント産業株式会社製保存剤アンチモールドマイルド(登録商標)用包材:レーヨン混抄紙、エチレン酢酸ビニル共重合体含有ポリエチレンラミネートシート)を用いてピロー包装して製作したエタノール水溶液含浸パルプシート保存剤(短辺36mm、長辺52mm)を用いた。
包装食品として、マフィンケーキ(株式会社香月堂製)を用いた。また、保存剤として、シリカゲルに95質量%エタノール水溶液を含浸させた保存剤基剤4gを、炭酸カルシウム配合ポリエチレンシート(福助工業株式会社製、0.04mm厚)を40mm×30mmに製袋した袋に投入して、ヒートシールにより密封した保存剤を作製して用いた。前記炭酸カルシウム配合ポリエチレンシートは、ポリエチレン樹脂に炭酸カルシウム30質量%を配合した炭酸カルシウム配合ポリエチレン樹脂からなるものである。
本実施例3に示したように、保存剤無添付の包装食品のインピーダンス特性電圧値が極度に高い場合においては、エタノール配合保存剤として、より低いインピーダンス特性電圧値を示すようなものを添付する方法が有効である。これにより、保存剤添付品と保存剤無添付品のインピーダンス特性値の差を大きくし、保存剤の有無を確実に判別できることが証明された。
包装食品として、ピロー包装バウムクーヘン(株式会社香月堂製)を用いた。また、保存剤としては、60質量%濃度のエタノール水溶液60質量部をゲル化剤(ノベオン社製:商品名カーボポール)1質量部に配合してエタノール含浸させた水性ゲル保存剤基材液3gを、フロイント産業株式会社製保存剤アンチモールド(登録商標)テンダー用包装材(エチレン酢酸ビニル共重合体含有ポリエチレンフィルム、ポリエステル不織布、ポリエステルとポリエチレンをラミネートシートと有孔処理したポリエチレンフィルムとのラミネート包材)からなる袋(短辺40mm、長辺45mm)に充填して開口部をヒートシールにより密閉したものを作製して用いた。
本実施例4に示したように、電磁波の発振周波数が20kHzのインピーダンス測定器を使用した場合においても、包装食品の保存剤添付品と保存剤無添付品のインピーダンス特性値の差を大きくし、保存剤の有無を確実に判別できることが証明された。
包装食品として、ピロー包装バウムクーヘン(株式会社香月堂製)を用いた。また、保存剤としては、実施例4に記載した水性ゲル保存剤(短辺40mm、長辺45mm)を用いた。インピーダンス測定器30として、周波数20kHzの電磁波を発振するインピーダンス測定器(理化工業株式会社製、型番:RMC−410C4*6−N11A)を用いた。電磁波発信部アンテナ12と電磁波受信部アンテナ13との間隔15a、15bを50mmとした。
以下、実施例1の同様の手順により、保存剤添付品10点および保存剤無添付品10点について、最高インピーダンス特性電圧値の平均値および標準偏差値を測定した。この結果を表5に示す。
このように、電磁波発信部アンテナ12と電磁波受信部アンテナ13との間隔15a、15bを、保存剤の短辺寸法よりも大きくした場合には、保存剤の有無によるインピーダンス特性電圧差が小さくなり、検出精度が低下して好ましくないことが判った。従って、電磁波発信部アンテナ12と電磁波受信部アンテナ13との間隔15a、15bの間隔寸法は、被験包装食品6に添付される保存剤の短辺寸法以下とすることが好ましい。
Claims (8)
- 包装食品中に添付した非磁性材料からなる保存剤の有無を検出する保存剤検出方法であって、
包装食品のインピーダンス特性を測定し、この測定値が、保存剤の有無が知られている包装食品のインピーダンス特性の測定値に基づいて予め設定された包装食品のインピーダンス特性の許容範囲内であるか否かに基づき、包装食品中の保存剤の有無を検出することを特徴とする保存剤検出方法。 - 前記保存剤が、エタノール濃度20〜99質量%の範囲内のエタノール水溶液を含有するものであることを特徴とする請求項1に記載の保存剤検出方法。
- 包装食品中に添付した非磁性材料からなる保存剤の有無を検出する保存剤検出装置であって、
包装食品のインピーダンス特性を測定する測定装置と、
保存剤の有無が知られている包装食品のインピーダンス特性の測定値に基づいて予め設定された包装食品のインピーダンス特性の許容範囲を記憶し、前記測定装置による包装食品のインピーダンス特性の測定値を前記許容範囲と比較して包装食品中の保存剤の有無を判定する制御部とを備えることを特徴とする保存剤検出装置。 - さらに、包装食品を搬送する搬送装置と、前記制御部の判定結果に基づいて保存剤が添加されていない包装食品を前記搬送装置から排除する排除装置とを備えることを特徴とする請求項3に記載の保存剤検出装置。
- 前記測定装置は、包装食品に向かって電磁波を発振する2枚のアンテナからなる電磁波発信部アンテナと、電磁波発信部アンテナから発振された電磁波を受信する1枚のアンテナからなる電磁波受信部アンテナとを備え、電磁波発信部アンテナ及び電磁波受信部アンテナは、寸法が互いに同一である2枚の電磁波発信部アンテナが電磁波受信部アンテナをその間に挟むように共通の基板に配置されていることを特徴とする請求項3に記載の保存剤検出装置。
- 前記電磁波発信部アンテナと前記電磁波受信部アンテナとの間隔が1mm以上、且つ前記保存剤の短辺寸法以下であることを特徴とする請求項5に記載の保存剤検出装置。
- 前記電磁波発信部アンテナから発振される電磁波は、周波数が20〜40kHzの範囲内であることを特徴とする請求項5に記載の保存剤検出装置。
- 請求項3〜7のいずれか1項に記載の保存剤検出装置を用いて、包装食品中の保存剤の有無を検出することを特徴とする保存剤検出方法。
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