JP6727152B2 - 撹拌中のクリームのホイップ状態の検知方法及びホイップドクリーム製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、撹拌中のクリームのホイップ状態の検知方法、ホイップドクリームの製造方法及びホイップドクリーム製造装置に関する。

ホイップドクリームは、ケーキやデザート、パン等の食品の外観を装飾する材料やフィリング等として、食品分野において幅広く使用されている。
このため、ホイップドクリームに関する保形性（硬さ、形状維持等）及び食感（粘り、口溶け、柔らかさ）等を、用途及び消費者のニーズに応じて種々調整する必要がある。
ホイップドクリームは、液状原料であるクリームを撹拌することによって得られるものであるが、液状原料の組成や撹拌の強さ等によってクリームのホイップ状態が変わるため、得られるホイップドクリームの食品物性が変わってくる。それによって、ホイップドクリームの保形性及び食感も変わってくる。目的とするホイップドクリームの食品物性を得るには、クリームの撹拌を停止するタイミング等の撹拌の制御が重要となってくる。しかしながら、この撹拌停止のタイミングは、視覚、触覚等の人間の感性により判断されているため、熟練を要するのが実情である。このため、できるだけヒトの労力を少なくし作業効率を高め、簡便にかつ精度よく所望の食品物性を有するホイップドクリームを得ることが望まれている。

例えば、特許文献１には、クリーム類のホイップによる体積変動に応じて得られるヘルムホルツ共鳴の共鳴周波数を含み、かつ該共鳴周波数の±２５％の周波数の範囲内の、任意の範囲の当該周波数の音波をクリーム類に発振し、それによって得られる音圧を測定することを特徴とするクリーム類のホイップ状態モニタリング方法が提案されている。
また、特許文献２には、液状及び／又は流動状原料と気相とを混合して得られるホイップ食品の製造において、ホイップ段階の進行に伴って昇値する力率又は力率計から求められる消費電力によってホイップ状態を検知する方法が提案されている。

特開２０００−３２１２５３号公報 特開２００８−２２４４６８号公報

しかしながら、特許文献１では、周波数を測定するため、音響管、音源、マイクロホン、さらにホイップ装置自体を覆う容器を備える必要があり簡便ではない。さらに、特許文献１では、比重のみでは硬さがわからず、ホイップ終点がわからないので、所望の食品物性を有するホイップドクリームを容易に得ることが困難である。
また、特許文献２では、消費電力によって検知するため、消費電力計測ではノイズなどが発生しやすく、精度がよくない。特許文献２では、トルクのみでは品種によってオーバーランの入り方が異なるため、所望の食品物性を有するホイップドクリームを容易に得ることが困難である。

そこで、本技術は、簡単に精度よく撹拌中のクリームのホイップ状態を検知できる方法、並びに所望の食品物性を有するホイップドクリームを容易に得ることができる製造方法及び製造装置を提供することを主な目的とする。

本発明者らは、鋭意検討した結果、ホイップドクリームの製造において、ホイップドクリームのミキサートルク値及び体積増加率と、ホイップドクリームの食品物性値とに相関関係があることに着目した。さらに、本発明者らは、撹拌中のミキサートルク値と体積増加率から、撹拌中のクリームの食品物性値を予測できることを見出し、本発明を完成させた。そして、本発明者らは、このように撹拌中のクリームの食品物性値が予測できることから、所望の食品物性を有するホイップドクリームを容易に得ることができることも見出した。

すなわち、本技術は以下の〔１〕〜〔８〕のとおりである。
〔１〕 ホイップドクリームの製造におけるミキサートルク値及び体積増加率と食品物性値との相関関係に基づき、ホイップ中に測定されるミキサートルク値及び体積増加率からホイップドクリームの食品物性値を算出し、撹拌中のクリームのホイップ状態を検知する方法。
〔２〕 前記ホイップドクリームの食品物性値が、硬度、連続相粘度及び付着強度から選ばれるものである前記〔１〕記載のクリームのホイップ状態の検知方法。
〔３〕 前記相関関係は、重回帰式であり、当該重回帰式の説明変数は、ホイップドクリームの製造において測定されるミキサートルク値及び体積増加率であり、当該重回帰式の目的変数は、ホイップドクリームの食品物性値である、前記〔１〕又は〔２〕記載のクリームのホイップ状態の検知方法。

〔４〕 以下の（Ａ）〜（Ｃ）を含む、ホイップドクリームの製造方法。
（Ａ）ホイップ中のミキサートルク値及び体積増加率を測定すること
（Ｂ）前記〔１〕〜〔３〕の何れか１項記載のクリームのホイップ状態の検知方法に基づき、撹拌中のクリームの食品物性値を算出すること
（Ｃ）算出される食品物性値に基づき、目的とするホイップドクリームの食品物性値になるようにクリームの撹拌を制御すること

〔５〕 撹拌子に掛かるミキサートルクを測定するミキサートルク計測器と、
撹拌中のクリームの体積増加率を測定する体積増加率計測器と、
を備える、ホイップドクリーム製造装置。
〔６〕 さらに、ミキサートルク値と体積増加率に基づきクリームの撹拌を制御する制御部と、を備える、前記〔５〕記載のホイップドクリーム製造装置。
〔７〕 前記制御部が、前記〔１〕〜〔３〕の何れか１項記載のクリームのホイップ状態の検知方法に基づき撹拌中のクリームの食品物性値を算出する、前記〔５〕又は〔６〕記載のホイップドクリーム製造装置。
〔８〕 前記制御部は、算出されたクリームの食品物性値が、設定されたホイップドクリームの食品物性値になるようにクリームの撹拌を制御する、前記〔５〕〜〔７〕の何れか１項記載のホイップドクリーム製造装置。

本技術によれば、簡単に精度よく撹拌中のクリームのホイップ状態を検知できる方法を提供することができる。また、本技術によれば、所望の食品物性を有するホイップドクリームを容易に得ることができる。
なお、ここに記載された効果は、必ずしも限定されるものではなく、本技術中に記載されたいずれかの効果であってもよい。

第一実施形態のホイップ状態の検知方法（前段階）のフローチャートを示す図である。 第一実施形態のホイップ状態の検知方法（ホイップドクリームの製造）のフローチャートを示す図である。 第一実施形態のホイップドクリーム製造装置の概略を示す図である。本技術は、これに限定されるものではない。

以下、本技術を実施するための好適な実施形態について説明する。なお、以下に説明する実施形態は、本技術の代表的な実施形態の一例を示したものであり、これにより本技術の範囲が狭く解釈されることはない。

＜１．ホイップ状態の検知方法＞
本技術のホイップ状態の検知方法について、説明する。
本技術の撹拌中のクリームのホイップ状態を検知する方法は、ホイップドクリームの製造におけるミキサートルク値及び体積増加率と食品物性値との相関関係に基づき、ホイップ中に測定されるミキサートルク値及び体積増加率からホイップドクリームの食品物性値を算出することにより行われる。

本技術における「ホイップドクリーム」は、食品分野において幅広く使用できるものであり、食品の外観を装飾する材料やフィリング等に使用できるものである。
本技術で原料として使用する「クリーム」は、何れのクリームであってもよく、特に限定されない。
本技術の原料「クリーム」は、例えば、乳等省令（乳及び乳製品の成分規格等に関する省令）で規定されるクリーム（以下、生クリームともいう。）、及び乳等省令で規定される「乳又は乳製品を主要原料とする食品」に分類されるクリーム（以下、乳主原クリームともいう。）等が挙げられ、何れでもよい。
原料の生クリームは、「生乳、牛乳、又は特別牛乳から乳脂肪分以外の成分を除去したもの」である。
原料の乳主原クリームは、乳脂肪分以外の成分（植物油脂、タンパク質、各種添加剤（乳化剤、安定剤、香料等）等）を含み、脂肪として乳脂肪のみを含む純乳脂タイプ（純乳脂クリーム）、脂肪として乳脂肪と植物油脂とを含む混合タイプ（いわゆるコンパウンドクリーム）、及び脂肪として植物油脂のみを含む純植物油脂タイプ（いわゆるノンデイリークリーム）に分類される。
また、本技術において、原料「クリーム」に、チョコレート、バター、マーガリン、ヨーグルト等任意成分を含ませることも可能である。

本技術の「ホイップ状態の検知」は、各種食品物性値（例えば、硬度、連続相粘度、付着強度等）にて判断することができる。以下に、「ホイップ状態の検知」の例を挙げるが、本技術はこれに限定されるものではない。
硬度値が大きい場合、得られるホイップドクリームは硬いと検知でき、硬度値が小さい場合、得られるホイップドクリームは柔らかいと検知できる。また、連続相粘度の値が大きい場合、得られるホイップドクリームは保形性が良いと検知でき、連続相粘度が小さい場合、得られるホイップドクリームは冷蔵保存時の硬度変化が大きいと検知できる。また、付着性が高い場合、得られるホイップドクリームは粘りがあると検知でき、付着性が中程度の場合、得られるホイップドクリームは口残りのバランスが良いと検知でき、付着性が低い場合、得られるホイップドクリームは非常に滑らかであると検知できる。

ホイップドクリームの製造における「ミキサートルク値」は、撹拌中のクリームにより撹拌子に直接掛かるミキサートルク値（Ｎｍ）のことである。このミキサートルク値は、撹拌子に掛かる力を測定できるトルク計測器にて測定することが可能である。撹拌中のクリーム容器の振動値やモーターの消費電力値ではなく、クリーム撹拌中に撹拌子に直接掛かる力に基づくミキサートルク値は、精度よく得ることができ、ミキサートルク値、体積増加率及び食品物性値との間で高い相関関係を得ることができる。
ホイップ中の撹拌子はボールの内側を周回しながら、撹拌子自体も自転を行う。以後ボールの内側での周回速度を公転速度という。
ホイップドクリームの製造における撹拌子の公転速度は、ホイップドクリームの一般的な製造にて行われる範囲であればよい。例えば、公転速度は１００〜３００ｒｐｍであり、また、撹拌中の公転速度は、一定を維持することが好ましい。また、ホイップ時のクリーム内温度は、低温が好ましく、例えば、４〜１５℃程度であればよく、更に好ましくは６〜１０℃程度である。

ホイップドクリームの製造における「体積増加率」は、「ホイップ中・後のクリームの体積／ホイップ前の液体クリームの体積」である。ホイップドクリームの製造において、空気を含むようにクリームを撹拌することで、クリーム内に気泡が増加し、クリームの体積量が増える。クリームの体積が増加することで、体積増加率も上昇し、また撹拌子に掛かるミキサートルク値も上昇することとなる。この体積増加率は、クリームを撹拌することによる泡立ち等によって生じるクリームの容積増減を測定できる体積増加率計測器にて測定することが可能である。
なお、「体積増加率」は、「オーバーラン値（％）＝体積増加率×１００−１００」により、「オーバーラン値」に変換することもでき、逆に「オーバーラン値」から「体積増加率」に変換することもできる。
なお、「オーバーラン値」とは液体時のクリームの体積を１００％とした時に、空気がどれだけ入ったかを表す。例えば、液体の体積が１００ｍＬで、空気が１００ｍＬ入り、全体の容積が２００ｍＬになった場合を、オーバーラン１００％という。

ホイップドクリームの製造における「食品物性値」は、ホイップドクリームの品質等を評価するために一般的に用いられている各種食品物性値のことである。食品物性として、例えば、硬度、連続相粘度、付着強度等が挙げられる。目標とするホイップドクリームの食品物性に応じて、食品物性値の種類を適宜選択すればよい。

本技術の方法では、ホイップドクリームの製造において、「ミキサートルク値及び体積増加率」と、「食品物性値」との間に相関関係があることを見出した。この相関関係に基づき、撹拌中のクリームの食品物性の予測値を求めることができる。この予測値に基づき、目標とする食品物性を有するホイップドクリームを得ることが可能となる。
従来はホイップ終点の見極め（終点幅）が感覚的な評価であったが、本技術によりヒトのばらつきが抑えることができるようになる。
また、ミキサートルク値は原料クリームの組成が変わる毎に傾きが異なり、またホイップ終了時のトルク値も異なるため従来は組成ごとの検量線が必要とされていた。しかしながら、本技術の相関関係に基づくことにより原料クリーム組成が変わっても再現性よく定量的・数値的に管理することができるようになる。

さらに、本技術の相関関係に基づき食品物性値の予測値を算出することができるので、所望の食品物性値になるように撹拌を制御することも可能となる。本技術の相関関係に基づき、ホイップ状態を簡単に精度よく検知できるようになるため、熟練が必要とされるホイップドクリームの製造において、目的とするホイップドクリームを容易に得ることができる。

さらに、本技術では、以下のようにして、重回帰分析により数式を求め、これに基づき、撹拌中のクリームのホイップ状態を検知することが、望ましい。
図１及び２を参照して説明する。
図１は、本技術のホイップ状態の検知方法（前段階）のフローチャートを示す。具体的には、クリームのミキサートルク値、体積増加率及び食品物性値の実測値を、自動で又は手動で、測定し、この実測値より回帰式を決定する。
図２は、本技術のホイップ状態の検知方法（ホイップドクリームの製造）のフローチャートを示す。具体的には、回帰式を予め記憶させておき、目標の食品物性値になったときに撹拌停止と入力し、原料の液体クリームの撹拌を開始する。ミキサートルク値及び体積増加率を自動測定しながら、これらを重回帰式に当てはめ、目標の食品物性の予測値になったときに、撹拌を停止し、ホイップドクリームを回収する。

本技術では、まず、原料クリームを撹拌し、撹拌開始から終了までのミキサートルク値、体積増加率及び食品物性値について自動又は手動にて測定し、複数の実測値を取得する（図１：Ｓ１１）。
具体的には、食品物性値（手動測定又は自動測定）、ミキサートルク値（自動測定）、体積増加率（自動測定）として、ホイップドクリームの製造について、時間毎の各測定値を記録しながら行う。
さらに、得られた実測値を複数使用し、これより重回帰分析を行って、重回帰式を求める（図１：Ｓ１２）。

本技術の重回帰式の説明変数は、ホイップドクリームの製造において測定されるミキサートルク値及び体積増加率であり、当該重回帰式の目的変数は、ホイップドクリームの食品物性値である。すなわち、これら３つの値を用いることで重回帰分析を行い、重回帰式を求めることができる。
本技術において、「ミキサートルク値及び体積増加率」と、「食品物性値」とは、相関関係であるのが好ましく、具体的にはＲ^２≧０．５の相関関係であることが好ましい。なお、ここで、Ｒ^２は決定係数を表す。

ここで、重回帰分析とは、複数の説明（独立）変数から、１つの目的（従属）変数を予測説明したいときに用いる統計手法である。重回帰式は、一次式、多項式、指数、対数等の様々な形式が挙げられる。具体的には、次の一次式の形式が挙げられる。
重回帰式： ｙ＝ａｘ_１＋ｂｘ_２＋ｃ
（ｙは目的変数、ｘ_１、ｘ_２は説明変数、ａ、ｂは係数、ｃは定数）

そして、本技術のホイップ状態の検知において、前記相関関係は重回帰式であり、（Ａ）前記重回帰式は、ホイップドクリームのミキサートルク値、体積増加率及び食品物性値を予め測定し、これら測定値から重回帰分析を行って求めたものであることが好ましい。
また、本技術のホイップ状態の検知において、前記相関関係は重回帰式であり、（Ｂ）当該重回帰式の説明変数は、ホイップドクリームの製造において測定されるミキサートルク値及び体積増加率であり、当該重回帰式の目的変数は、ホイップドクリームの食品物性値であることが好ましい。
さらに好ましくは、前記（Ａ）と前記（Ｂ）を組み合わせたものであり、具体的には、重回帰式は、各値を予め測定し、これら測定値から重回帰分析を行って求めたものであり、当該重回帰式の説明変数は、ホイップドクリームの製造において測定されるミキサートルク値及び体積増加率であり、当該重回帰式の目的変数は、ホイップドクリームの食品物性値である。

具体的には、少なくとも原料クリーム１回分の実測を行う。この際、食品物性値と、ミキサートルク値及び体積増加率の実測値を複数求め、これら複数の実測値と重回帰分析より、係数ａ、ｂ、定数ｃを求める。これら係数及び定数により、１つの食品物性値（目的変数）と、ミキサートルク値及び体積増加率（説明変数）との重回帰式が決定される。
さらに、異なる食品物性毎に実測を行い、各食品物性値における重回帰式を決定することが可能である。

次に、実測するミキサートルク値と体積増加率と、決定した重回帰式に基づき、撹拌中のクリームの食品物性値を予測することができる（図２参照）。
原料クリームのホイップ開始時に、予め目標とする食品物性値を想定する（図２：Ｓ２１）。
そして、ホイップを開始し、ミキサートルク値及び体積増加率を自動測定し、これら測定値と重回帰式に基づき、撹拌中のクリームの食品物性の予測値を算出する（図２：Ｓ２２）。
算出される撹拌中のクリームの食品物性の予測値が目標とする食品物性値になるように、撹拌を制御する。例えば、重回帰式より算出される予測値が目標とするクリームの食品物性値になったときに、クリームの撹拌を停止する（図２：Ｓ２３）。そして、ホイップドクリームを回収する。これにより、目標とする食品物性を有するホイップドクリームを、簡単に精度良く得ることができる。
なお、ホイップドクリームを回収し、次の原料クリームの撹拌を行う場合、図１のフローを行わずに図２のフローを行う（Ｓ２１〜Ｓ２３）ことが可能である。図１のフローをスキップするので作業性が良くなるととともに、図１のフローをスキップしても次のクリームのホイップ状態を簡便に精度良く検知することが可能である。また、原料クリームの組成を変更した場合であっても、図２のフローから行っても、クリームのホイップ状態を簡便に精度良く検知することができる。

本技術のホイップ状態の検知方法及び手順を、装置のＣＰＵ等を含む制御部、及び記憶媒体（ＵＳＢメモリ、ＨＤＤ、ＣＤ、ネットワークサーバ等）等を備えるハードウエア資源にプログラムとして格納し、制御部によって実現させることも可能である。
また、本技術は、撹拌中のクリームのホイップ状態を検知方法として、コンピュータを機能させるためのプログラムとすることも可能である。

＜２．ホイップドクリームの製造方法＞
本技術のホイップドクリームの製造方法は、以下の（Ａ）〜（Ｃ）を含むものである。これにより、目的とする食品物性値を有するホイップドクリームを簡単に精度良く得ることができる。
（Ａ）ホイップ中のミキサートルク値及び体積増加率を測定すること
（Ｂ）上述したクリームのホイップ状態の検知方法に基づきホイップドクリームの食品物性値を算出すること
（Ｃ）算出される物性値に基づき目的とするホイップドクリームの食品物性値になるようにクリームの撹拌を制御すること。

ホイップ中のミキサートルク値及び体積増加率は、上述の如く、撹拌中のクリームを、ミキサートルク計測器及び体積増加率計測器のそれぞれにて自動で又は手動で測定することで、得ることができる。
得られる各測定値を、上述したミキサートルク値及び体積増加率と食品物性値との相関関係を表した数式に当てはめることで、食品物性の予測値を算出することができる。
この算出される予測値に基づき、目標とするホイップドクリームの食品物性値になるようにクリームの撹拌を制御する。目標とする食品物性値になったときに、手動又は自動で撹拌子のモーターを停止させる。これにより、目標とする食品物性を有するホイップドクリームを容易に製造することができる。

＜３．ホイップドクリーム製造装置＞
本技術のホイップドクリーム製造装置の構成について説明する。本技術の製造装置の概略図を図３に示すが、本技術の製造装置はこれに限定されるものではない。
本技術のホイップドクリーム製造装置１には、撹拌子に掛かるミキサートルクを測定するミキサートルク計測器２と、撹拌中のクリームの体積増加率を測定する体積増加率計測器３と、制御部４が備えられている。さらに、制御部４は、ミキサートルク値と体積増加率に基づき、クリームの撹拌を制御することが可能である。

ミキサートルク計測器２は、撹拌子５に掛かるミキサートルク値を測定することができる。このミキサートルク計測器は、機械式又はデジタル式の何れでもよい。ミキサートルク計測器は、トルクメータ等の市販品を用いることができる。本技術のミキサートルク計測器は、撹拌子を備えるミキサートルク計測器としてもよい。
測定されたミキサートルク値は、自動又は手動にてミキサートルク計測器２で記憶することができる。また、ミキサートルク値は、ミキサートルク計測器２に接続されている制御部４に、送信され、記憶されてもよい。

撹拌子５は、これを駆動させるモーター６に、直接又は撹拌子ギアを介して接続されている。撹拌子５は、クリーム９に空気が含まれるように撹拌できる形状であれば、特に限定されず、一般的にホイップドクリームの製造に使用可能なものを使用すればよい。
撹拌子５の制御は、ミキサートルク計測器２、制御部４及びモーター６の少なくともいずれか１つによって行うことが可能である。撹拌子の制御は、ミキサートルク計測器、制御部及びモーターをリンクさせながら行われることが望ましい。この制御により、撹拌子の公転速度やトルク等を調整して、クリームの撹拌を制御することが可能である。必要に応じて回転開始又は回転停止の制御を行って、クリーム９の撹拌を制御することも可能である。なお、撹拌子の公転速度及びトルク等は、一般的にホイップドクリームを製造する際に行う範囲であればよい。本技術において、例えば公転速度は１００〜３００ｒｐｍの範囲であることが望ましい。

クリーム９として、上述の原料クリームを用いることができ、撹拌開始前は液体クリームである。撹拌中のクリーム又は撹拌終了後のホイップドクリームの体積は、ホイップ前の液体クリームの体積と比較し、増加する。撹拌によりクリーム中に気泡が含まれることで、クリームの体積量が増加する。

モーター６は、特に限定されないが、ホイップドクリームの製造に使用できるものが好ましい。モーター６は、ホイップドクリームの製造用の市販品のものを使用することができる。モーター６は、ホイップドクリームを撹拌できる撹拌子５と、ミキサートルク計測器２とに接続する。

体積増加率計測器３は、撹拌開始から終了までのクリームの体積増加率を測定することができる。体積増加率計測器３として、例えば、レーザ測定機器、導電率測定機器、画像解析機器、超音波式測定機器等が挙げられる。
レーザ測定機器の場合、例えば、撹拌開始から終了までにおいて容器７内のクリーム９の高低を測定し、これに基づき体積増加率を計算する。容器内のクリームを撹拌することで泡立ち等の発生によりクリーム体積が増減し、これに比例してクリームの高さも増減することを利用したものである。
また、導電率機器の場合、例えば、撹拌開始から終了までのクリームの導電率を測定し、導電率に基づき、体積増加率を計算する。クリームを撹拌することでクリーム内に気泡（気体）が発生するが、気泡（気体）の増加は導電率を低下させることを利用したものである。

本技術の製造装置には、制御部４が設けられる。この制御部４には、各種測定結果を記憶したり演算したりするための、データベース生成部、データベース、解析部及び判定部等（図示せず）を適宜設けてもよい。また、制御部４は、ホイップドクリーム製造装置内であってもよいし、ＰＣ等のような外部外付けであってもよいし、インターネット上にあってもよい。また、本技術の制御部を設けた本技術の製造システムであってもよい。

制御部４は、ミキサートルク計測器２と体積増加率測定器３とに接続され、これらとデータを送受信することができる。また、制御部４は、モーター６の公転速度等を制御することができる。また、この制御部４は、ミキサートルク計測器２又は体積増加率測定器３に内蔵されていてもよい。また、この制御部４は、ネットワークを介して外部に存在してもよい。また、制御部４は、ＰＣやモニター等の入出力部と接続させることも可能であり、入出力部からの各種データ等を管理することができる。

制御部４は、上述した本技術のホイップ状態の検知方法及び手順を実行させることができる。制御部４は、例えば、図１〜２に示すフローに従って上述のように実行させることができる。なお、この本技術のホイップ状態の検知方法及び手順は、記憶媒体等を備えるハードウエア資源にプログラムとして格納されている。

制御部４は、ミキサートルク値と体積増加率に基づきクリームの撹拌を制御することができる。
さらに、制御部４は、上述したように、撹拌中のクリームのホイップ状態の検知方法に基づき、自動測定されるミキサートルク値と体積増加率と、撹拌中のホイップ状態の食品物性の予測値を算出することができる。制御部４は、この予測値が、目標とする食品物性値になるように、クリームの撹拌を制御することができる。例えば、制御部は、目標とする食品物性値になったときにクリームの撹拌を停止させ、これによって目標とする食品物性を有するホイップドクリームを手動又は自動にて回収することができる。

本技術のホイップドクリームの製造装置により、所望の食品物性を有するホイップドクリームを容易に製造することができる。

以下、実施例に基づいて本技術をさらに詳細に説明する。なお、以下に説明する実施例は、本技術の代表的な実施例の一例を示したものであり、これにより本技術の範囲が狭く解釈されることはない。

＜試験例１＞
使用したクリームは市販品のホイップクリームである森永乳業製「森永ホイップ」、「フレイナ１０」を使用した。
森永ホイップ（無脂乳固形分２．４％、植物性脂肪分４４％）；フレイナ１０（無脂乳固形分４％、乳脂肪分１０％、植物性脂肪分３５％）。
クリームを５℃冷蔵庫に２４時間保管後、品温が７℃である事を確認し、ホイップドクリーム製造用試験装置（図１参照）にてホイップを実施した。
ホイップ条件として、室温２５℃、クリーム８００ｇ、加糖外割り８％、ホイップスタート温度７℃、ホイッパー公転速度１８０ｒｐｍ。

ホイップドクリームの突き刺し強度（以下、硬度と表す）及び付着強度は、テクスチャーアナライザー（TA.XT Plus）にて測定した。なお、硬度（突き刺し強度）（ｋｇｆ・ｍｍ）は、サンプル温度７℃において、直径１ｃｍの円柱を２０ｍｍ突き刺す時の仕事量である。また、付着強度（ｋｇｆ・ｍｍ）は、サンプル温度７℃において、直径１ｃｍの円柱を２０ｍｍ突き刺した後、円柱を引き抜く時に必要な仕事量である。
ホイップドクリームの連続相粘度（ｍＰａ・ｓ）は、ホイップドクリームを脱気したものの粘度であり、脂肪球凝集体形成度合を示すものである。クリームを脱気した後、サーモフィッシャーサイエンティフィック製のコーンプレート型粘度計にて測定した。サンプル温度５℃において、一定回転速度（３００／ｓ）にて回転させ、測定開始後８秒以内における粘度の最大値を採用した。

〔ホイップドクリーム製造用試験装置〕
本実施例で使用したホイップドクリーム製造用試験装置は、図３に示すような、ミキサートルク計測器及び体積増加率計測器と、これらを制御する制御部（インバーター）とを備えている。図３に示すような、モーター、撹拌子、撹拌子ギア、容器、支持台は、従来のホイップドクリーム製造装置にて使用しているものを使用した。
ミキサートルク計測器は、撹拌子に直接掛かるミキサートルク値が測定できるように設計され、撹拌子ギアを介して撹拌子と連結されている。さらに撹拌子ギアはモーターと接続され、モーターを回転させることで撹拌子が回転するように設計されている。そして、撹拌子がクリームを撹拌したときに、この撹拌子に掛かる力をミキサートルク計測器がミキサートルク値として自動測定するように設定されている。
体積増加率計測器は、容器内にあるクリームの表面にレーザを照射し、ホイップ開始から終了するまでのクリームの表面上昇距離を自動測定することができるように設計されている。体積増加率（ホイップ中のクリーム体積／ホイップ前の液体クリームの体積）は、測定された表面上昇距離と、容器内の容積とに基づき、算出することができる。なお、オーバーラン値は「体積増加率×１００−１００」と変換することも可能である。

まず、原料の液体クリームを、ホイップドクリーム製造用試験装置の容器内に入れ、ホイップを開始した。ホイップ中に６分立て、７分立て、８分立て、９分立て、１０分立てごとに、サンプルを採取し、それぞれの、硬さ、付着強度、連続相粘度を測定した。これらの結果を表１に示した。
ミキサートルク値及び体積増加率（ホイップ後の体積／液体の体積）については、ホイップドクリーム製造用試験装置に備える自動測定・自動記録を利用し、ミキサートルク値及び体積増加率の結果を表１に示した。

表１に示した各種数値にて、自動測定により得られた「ミキサートルク値（Ｎｍ）」及び「体積増加率（ホイップ後の体積／液体の体積）」を説明変数とし、「硬さ（ｋｇｆ・ｍｍ）」を目的変数として重回帰分析を行った結果、以下の数式が得られた。
「硬さ（ｋｇｆ・ｍｍ）」＝２２１３×「ミキサートルク値」−５４×「体積増加率」−４５ （決定係数＝０．９８）
同様に「ミキサートルク値」及び「体積増加率」を説明変数とし、「付着強度（ｋｇｆ・ｍｍ）」を目的変数として重回帰分析を行った結果、以下の数式が得られた。なお、本実施例では一次式において決定係数が良好であったため、一次式を用いた。
「付着強度（ｋｇｆ・ｍｍ）」＝１７５７×「ミキサートルク値」−３５×「体積増加率」−４４ （決定係数＝０．９３）
同様に「ミキサートルク値」及び「体積増加率」を説明変数とし、「連続相粘度（ｍＰａ・ｓ）」を目的変数として重回帰分析を行った結果以下数式が得られた。
「連続相粘度（ｍＰａ・ｓ）」＝７８９０×「ミキサートルク値」−８５６×「体積増加率」−１５９６ （決定係数＝０．５４）
これら各数式を、ホイップドクリーム製造用試験装置の制御部に入力した。

＜試験例２：実施例１〜４＞
試験例１で得られた重回帰式にて求められる計算値と、実際に測定したときの実測値とを評価し、風味評価を行い、その結果を表２に示す。計算値と実測値が近い値を示し、風味評価についても合致した。このことより、「ミキサートルク値」及び「体積増加率」と「各種食品物性値」とに相関関係があり、この相関関係に基づき、「ミキサートルク値」及び「体積増加率」からホイップドクリームの「各種食品物性値」を算出することができ、これにより撹拌中のホイップ状態が判断できることを見出した。

喫食時の口どけ・粘りの評価
１：非常に口溶けが良い。非常に滑らか。
２：口溶けがよい。
３：口残りのバランスが良い。
４：やや口溶けが悪い。
５：口溶けが悪い。粘るクリーム。

食感（硬さ）の評価
１：かなり柔らかい
２：やや柔らかい（ケーキのナッペに適した状態）
３：良好な硬さ
４：やや硬い（ケーキのサンドに適した状態）
５：かなり硬い

＜試験例３：実施例５〜９＞
実施例５
ホイップにはフレイナ１０を使用した。５℃の冷蔵庫内に２４時間保管後、砂糖を外割りで８質量％添加し、品温を７℃に調整し、ホイップドクリーム製造用試験装置を用いて試験例１の数式により硬度を算出しながらホイップを実施した。
ミキサートルク値及び体積増加率から計算される硬度が２００（ｋｇｆ・ｍｍ）になった時点で、自動停止させるように設定した。
硬度（計算値）で停止したホイップの硬度（実測値）１９１（ｋｇｆ・ｍｍ）であり、ベストな状態であった。

実施例６
ホイップには森永ホイップを使用した。５℃の冷蔵庫内に２４時間保管後、砂糖を外割りで８質量％添加し、品温を７℃に調整し、ホイップドクリーム製造用試験装置を用いて試験例１の数式により硬度を算出しながらホイップを実施した。
ミキサートルク値及び体積増加率から計算される硬度が２００（ｋｇｆ・ｍｍ）になった時点で、自動停止させるように設定した。
硬度（計算値）で停止したホイップの硬度（実測値）１９６（ｋｇｆ・ｍｍ）であり、ベストな状態であった。

実施例７
ホイップにはフレイナ１０を使用した。５℃の冷蔵庫内に２４時間保管後、砂糖を外割りで８質量％添加し、品温を７℃に調整し、ホイップドクリーム製造用試験装置を用いて試験例１の数式により付着強度を算出しながらホイップを実施した。
ミキサートルク値及び体積増加率から計算される付着強度が１００（ｋｇｆ・ｍｍ）になった時点で、自動停止させるように設定した。
付着強度（計算値）で停止したホイップの付着強度（実測値）は１１３（ｋｇｆ・ｍｍ）であり、非常に口どけが良いホイップであった。

実施例８
ホイップにはフレイナ１０を使用した。５℃の冷蔵庫内に２４時間保管後、砂糖を外割りで８質量％添加し、品温を７℃に調整し、ホイップドクリーム製造用試験装置を用いて試験例１の数式により付着強度を算出しながらホイップを実施した。
ミキサートルク値及び体積増加率から計算される付着強度が１８０（ｋｇｆ・ｍｍ）になった時点で、自動停止させるように設定した。
付着強度（計算値）で停止したホイップの付着強度（実測値）は２０７（ｋｇｆ・ｍｍ）であり、ベストな状態であった。

実施例９
ホイップにはフレイナ１０を使用した。５℃の冷蔵庫内に２４時間保管後、砂糖を外割りで８質量％添加し、品温を７℃に調整し、ホイップドクリーム製造用試験装置を用いて試験例１の数式により付着強度を算出しながらホイップを実施した。
ミキサートルク値及び体積増加率から計算される付着強度が２５０（ｋｇｆ・ｍｍ）になった時点で、自動停止させるように設定した。
付着強度（計算値）で停止したホイップの付着強度（実測値）は２５５（ｋｇｆ・ｍｍ）であり、口どけが悪く、粘るクリームであった。

このことより、「ミキサートルク値」及び「体積増加率」を説明変数とし、「各種食品物性値」を目的変数として重回帰分析を行って求められた重回帰式に基づき、撹拌中のホイップ状態が簡単に精度良く判断できることを見出した。
さらに、原料クリームの組成、濃度等に関係なく、求めた重回帰式にて撹拌中のホイップ状態を検知できるので、ホイップ状態を予測することも容易である。そして、目標とする食品物性値を予め設定することで、クリームのホイップを制御することができるので、その目標とする食品物性を有するホイップドクリームを簡単に精度良く得ることができることも見出した。

１ ホイップドクリーム製造装置；２ ミキサートルク計測器；３ 体積増加率計測器；４ 制御部；５ 撹拌子；６ モーター；７ 容器；８ 支持台；９ クリーム

Claims (6)

1. ホイップドクリームの製造におけるミキサートルク値及び体積増加率と食品物性値との相関関係に基づき、ホイップ中に測定されるミキサートルク値及び体積増加率からホイップドクリームの食品物性値を算出し、撹拌中のクリームのホイップ状態を検知する方法。
2. 前記ホイップドクリームの食品物性値が、硬度、連続相粘度及び付着強度から選ばれるものである請求項１記載のクリームのホイップ状態の検知方法。
3. 前記相関関係は、重回帰式であり、
   当該重回帰式の説明変数は、ホイップドクリームの製造において測定されるミキサートルク値及び体積増加率であり、
   当該重回帰式の目的変数は、ホイップドクリームの食品物性値である、
   請求項１又は２記載のクリームのホイップ状態の検知方法。
4. 以下の（Ａ）〜（Ｃ）を含む、ホイップドクリームの製造方法。
   （Ａ）ホイップ中のミキサートルク値及び体積増加率を測定すること
   （Ｂ）請求項１〜３の何れか１項記載のクリームのホイップ状態の検知方法に基づき、撹拌中のクリームの食品物性値を算出すること
   （Ｃ）算出される食品物性値に基づき、目的とするホイップドクリームの食品物性値になるようにクリームの撹拌を制御すること
5. 撹拌子に掛かるミキサートルクを測定するミキサートルク計測器と、
   撹拌中のクリームの体積増加率を測定する体積増加率計測器と、
   ミキサートルク値と体積増加率に基づきクリームの撹拌を制御する制御部と、を備える、ホイップドクリーム製造装置であって、
   前記制御部が、請求項１〜３の何れか１項記載のクリームのホイップ状態の検知方法に基づき撹拌中のクリームの食品物性値を算出する、前記ホイップドクリーム製造装置。
6. 前記制御部は、算出されたクリームの食品物性値が、設定されたホイップドクリームの食品物性値になるようにクリームの撹拌を制御する、請求項５記載のホイップドクリーム製造装置。