JPH02154137A - Method and device for evaluating quantity of coffee bean - Google Patents

Method and device for evaluating quantity of coffee bean

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JPH02154137A
JPH02154137A JP63309685A JP30968588A JPH02154137A JP H02154137 A JPH02154137 A JP H02154137A JP 63309685 A JP63309685 A JP 63309685A JP 30968588 A JP30968588 A JP 30968588A JP H02154137 A JPH02154137 A JP H02154137A
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佐竹 覚
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Abstract

PURPOSE:To evaluate the quality of coffee beans objectively without being affected by artificial factors by using a reflection type near infrared spectral analyzing instrument which measures the intensity of reflected light from the coffee beans. CONSTITUTION:The coffee beans are ground and the near infrared spectral analyzing instrument measures the content of protein, lipid, cane sugar, etc., as principal elements in the sample beams which affect the taste and flavor of coffee. Namely, the light absorptivity of the sample beams is measured by using a narrow-band-pass filter 33 which passes only specific wavelength suitable to the content measurement of the components to be measured and the content of each component is found from the detected values and component evaluation coefficients for content calculation which are found previously by a multiple regression analysis method; and a quality evaluated value is calculated from said value and a quality evaluation coefficient for quality evaluation which is obtained according to the correlation to the evaluated value of a functional test. Consequently, the quality of the coffee beams is evaluated objectively without being affected by artificial factors.

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豆、特に焙煎(ばいせん)後の豆の
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, particularly roasted beans.

[従来の技術とその問題点] 一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、m穀、!4選してiqられた生豆を焙煎機
に投入しロースl−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
であり、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。
[Conventional technology and its problems] Commercially available coffee beans are made by drying fully ripened coffee beans, m grains, and! The four selected raw beans are put into a roasting machine and given flavor and aroma in the roasting process. In other words, roasting causes chemical changes in the components of green coffee beans, producing volatile aromas and caramel colors, and the taste of coffee, including sourness, bitterness, sweetness, and aroma, is influenced by the roasting conditions. has become known.

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
騰した熱温を加え抽出したものを実際に味わってみて行
う、いわゆる官能試験によるものであり、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, heated to boiling temperature, and the extracted product is actually tasted. This requires the following. 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
に行えるコーヒー豆の判定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 desire for the development of a coffee bean determination device that can objectively and easily perform coffee bean determination without being influenced by human factors.

〔発明の目的] 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。
[Object of the Invention] 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、コーヒーの焙煎豆に含まれる各成分
含有率を短時間で測定し、これにより、客観的なコーヒ
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 roasted coffee beans in a short time, and thereby obtain an objective quality evaluation value of coffee beans.

更に本発明においては焙煎後のコーヒー豆における品質
評価値を求める方法およびその装置について詳述するが
、これは、コーヒーの味覚は焙煎時においてコーヒー豆
の化学成分が変化し特有の味覚をかもし出すものであり
、生豆の物性により同一条件で焙煎しても焙煎後の物性
及び成分含有率が一様でないため、コーヒー豆の化学成
分が変化する最終工程である焙煎後において確実な品質
評価値を求めようとするものである。
Furthermore, in the present invention, a method and apparatus for determining the quality evaluation value of roasted coffee beans will be described in detail, but this is because the taste of coffee is caused by changes in the chemical components of coffee beans during roasting, resulting in a unique taste. Due to the physical properties of green coffee beans, even if roasted under the same conditions, the physical properties and component content after roasting will not be uniform. The objective is to obtain a quality evaluation value.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

本発明によると焙煎した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
有率と品質評価値計算のために既知のコーヒー豆の官能
試験等により得られる品質評価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品質評価係数
とによって品質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 content of components contained in a certain amount of roasted coffee beans is determined by measuring the absorbance using near-infrared spectroscopy and the known chemical component analysis of coffee beans in order to calculate the content. The content is determined by a component conversion factor predetermined based on the content and the absorbance measurement value of the known coffee beans by the near-infrared spectroscopy method. The problem was solved by a coffee bean quality evaluation method that calculates a quality evaluation value based on a quality evaluation value obtained by a sensory test or the like and a quality evaluation coefficient predetermined based on the known ingredient content of the coffee beans.

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
により評価された前記既知のコーヒー豆の品質評価値と
で演算され求められた品質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
と前記品質評価係数とを作用させて、品質評価値を演算
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 the 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 the beans and the known absorbance of the coffee beans outputted by the signal processing means; and an output from the signal processing means a calculation device that calculates the component content of the coffee beans by applying the absorbance of the coffee beans to be measured and the component conversion coefficient; A quality evaluation coefficient calculated and determined by the known quality evaluation value of the coffee beans evaluated by is also set, and the component content of the coffee beans calculated by the calculation device and the quality evaluation coefficient are operated. A coffee bean quality evaluation device that calculates quality evaluation values was used as a means of solving the problem.

〔作 用〕[For production]

コーヒー豆を粉砕し、この試料豆中に含まれる、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の評価値と
の相関に基づいて得た、品質評価のための品質評価係数
とによって品質評価値を算出するものである。
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 the sample beans is measured using near-infrared spectroscopy. 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 using the component evaluation coefficient, and the quality evaluation value is calculated based on this value and the quality evaluation coefficient for quality evaluation obtained in advance based on the correlation with the evaluation value of the sensory test. It is something.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明によるコーヒー豆の品質評価装置の最初の
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, a first embodiment 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
A・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形式の表示装置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
分光分析装置3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置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
計算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、入力装置(キーボード)9を介入して入
力される各銘柄別あるいは品位別の豆価額、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
赤外分光分析装置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品質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く以下、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. The front panel of the Ki A vignette 2 includes 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 light emitting diode for visually displaying the operating procedure of the device, calculation results, etc. A CRT-type display device 6, operating buttons 7, and a printer 8 capable of making a hard copy of calculation results are provided. The control device 4 includes an input/output signal processing device 4a that is connected to the light source, detector, display device 6, operating button 7, printer 8, etc. of the near-infrared spectrometer 3 and processes various signals; Component conversion coefficient values for calculating the content of each component, specific coefficients individually set for each main component of coffee beans for calculating quality evaluation values, input using the input device (keyboard) 9. A storage device 4b for storing bean prices for each brand or grade, various corrections, various control procedures, etc., and a storage device 4b for storing coffee bean prices for each brand or grade, various corrections, various control procedures, etc. It consists of a calculation device 4C for calculating quality evaluation values and the like. In addition, the specific coefficients and necessary correction values that are set individually for each main component of coffee beans are
Read-only memory in the storage device 4b, ROM
) is stored in advance. 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
振動するために起こる現象であり、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、振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℃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 vibrates due to thermal energy, and the natural frequency differs depending on the type of atoms and the chain state. In addition, the magnitude of vibration changes in the near-infrared wavelength region, causing heat absorption. Furthermore, if the sample initially has little thermal energy (low temperature), the amount of absorption due to differences in molecular structure cannot be measured accurately because the vibrations are small, so it is necessary to correct the temperature. 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り、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 、35b
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により、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!)I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がらの拡
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, 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 35b.
has. 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. A reflecting mirror 32 configured to freely change the direction of the integrating sphere 34 can be used to change the direction toward a lighting window 36 provided by opening the top of the integrating sphere 34. Against! ) The near-infrared light reflected by the I 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 mounting 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と反射鏡32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[)からなり、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り、光源3
1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。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〜33f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
十nmの範囲でシフトする現象による。
Here, the configuration of the narrow band pass filter 33, which is provided between the light source 31 and the reflecting mirror 32, and through which the light emitted from the light source 31 becomes near-infrared light of a specific wavelength, and the requirements for this filter are explained. Explain the physical characteristics etc. The narrow band pass filter 33 is composed of a plurality of arbitrary filters (for example, six filters 33a to 33[) each having a different dominant wavelength pass characteristic, and these are attached to a rotating disk and rotated by an appropriate angle. By this, light source 3
The configuration is such that a desired filter can be sequentially selected and replaced so that it is located on the line connecting the reflector 1 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. Another specific example of the structure of the narrowband transmission filter 33 is to place a prismatic reflecting mirror 32 inside and place a plurality of filters 33a to 33f at positions facing each surface of the reflecting mirror. There is also a configuration in which it is configured in a prismatic shape and is rotatable. In addition, when the narrow band pass filter 33 is disc-shaped, 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 filter can be adjusted finely and continuously. It is possible to continuously produce near-infrared light of different wavelengths shifted from the main wavelength of the transmission characteristic possessed by This is a generally well-known phenomenon, but
This is due to the phenomenon that when the angle of the incident optical axis with respect to the surface of the filter is changed from 90'', the maximum transmission wavelength shifts within a range of several tens of nanometers in response to the change in angle.

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1oalo/Iは、基準照
射元凶(全照射光flit)Ioに対する試料米からの
反射光ff1l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Anm、[3nm・・・Fnm
とする)。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〜3]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 1oalo/I is the common logarithm of the reciprocal of the ratio of the reflected light ff1l from the sample rice to the reference irradiation source (total irradiation light flit) 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. ~2500nm
Among them, specific peaks can be seen on the absorbance curve for each component (in this example, Anm, [3nm...Fnm
). Therefore, each of the filters 33a to 3] included in the narrow band pass filter 33 generates 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早漏を完了する。
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 device.
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 the premature ejaculation measurement.

このとぎ試料容器装置箱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くする為に、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。
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 some pressure is applied using a transparent glass plate. It is preferable to cover the surface while adding it.

前記測定準備作業が完了したら、次に、最初にAnm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、A、n
m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、基準照射光重の測
定の方が先に実施されるものとして説明する。基準照射
光重の測定は、傾斜角度が可変に構成された反射鏡32
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
とにより、積分球34の内壁に直接当てられた反射鏡3
2からの光は、内壁を多方向に拡散反則しながら最終的
には検出器35a、35bに到達し、基準照射光帛とし
て検出される。一方コーヒー豆55からの反射充足の測
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
測定及び反射光間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間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ω及びコーヒ
ー豆55からの反射光間に基づく各測定値は、コーヒー
豆に含まれる蛋白質、脂質、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。
When the measurement preparation work is completed, the filter 33A having the main wavelength of Anm is first selected so as to be on the line connecting the light source 31 and the reflecting mirror 32, and the wavelength, A, n
Next, we begin measuring the reflected absorbance when the coffee beans 55 are irradiated with near-infrared light of m. The measurement work of reflection absorbance involves measuring the total amount of irradiation irradiated onto the coffee beans 55, that is, the reference amount of light, and the measurement of the amount of light actually reflected by the coffee beans 55 when the reference amount of irradiation light is irradiated onto the coffee beans 55. It consists of two measurements: the measurement of the amount of reflected light. Although it is possible to carry out either of the two measurements on one filter first, in the following explanation, it is assumed that the measurement of the reference irradiation light weight is carried out first. The reference irradiation light weight is measured using a reflector 32 whose inclination angle is variable.
The angle of inclination of the sphere 34 is adjusted to such an angle that the reflected light directly hits the inner wall of the integrating sphere 34 using a rotating means (such as a motor).
(not shown). By doing this, the reflecting mirror 3 directly applied to the inner wall of the integrating sphere 34
The light from 2 finally reaches the detectors 35a and 35b while diffusing and refracting the inner wall in many directions, and is detected as a reference irradiation light beam. On the other hand, the measurement of the amount of reflection from the coffee beans 55 is carried out 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 of the first filter selection after the measurement preparation is completed, the measurement of the reference irradiation light amount, and the measurement of the reflected light interval is performed by storing a procedure program in the ROM in the storage device 4b of the control device 4.
Needless to say, it can be done automatically according to the program. Furthermore, it is also useful to increase measurement accuracy by performing each of the above-mentioned reference irradiation light amount and reflected light measurements for one filter multiple times, and taking the average of these measurements as the measured value. Detector 35a
, 35b and the reflected light from the coffee beans 55 are controlled as actual measurement data for calculating the respective contents of protein, lipid, water, etc. contained in the coffee beans. The information is communicated to the device 4 and is temporarily stored in a writable memory (hereinafter referred to as RAM) in the storage device 4b.

照射波長Anlnにおける吸光度の測定が終了したら、
次の照射波長、即ち本実施例の場合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Anmでのときと同じ方法及び手
順で実施される。
After completing the measurement of absorbance at the irradiation wavelength Anln,
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 the case of the above-mentioned Anm.

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cnm、 Dnm、 Enm、
 Fnmt’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ff4b内のR
OM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、求める品質評価値
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, i.e. wavelength cnm, Dnm, Enm,
Absorbance measurements of Fnmt' were performed sequentially, and each measurement value was
This is communicated to the control device 4 as actual measurement data and stored in the RAM. 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. R in ff4b
This is automatically performed according to the procedure program written in advance in the OM, but even in the case of this embodiment, the above 6.
It is not necessary to perform absorbance measurement for all wavelengths, and the wavelengths to be measured can be arbitrarily selected in consideration of the accuracy required for the desired quality evaluation value, the time required for measurement, etc. The selection can be made using the measurement wavelength selection button in the operating button 7.

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り、各タイルター33a〜3
3「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十nmの範囲でシフトするとい
う現像を利用して、成分含有伍の差が吸光度差に顕著に
現れる波長領域1100nm〜2500nm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, each of the tiles 33a to 3
3 was a method of measuring spot absorbance at each dominant wavelength, but as mentioned above, when the angle of incidence of the incident light on the filter surface is changed from the standard 90', the maximum transmission wavelength changes from the dominant wavelength. By utilizing the development that shifts in the range of several tens of nanometers, it is also possible to continuously measure the absorbance in the wavelength range from 1100 nm to 2500 nm, where the difference in the content of the components is noticeable in the absorbance difference. In this case, the angle of the optical axis of incidence on the narrow band pass filter 33 configured in a disc shape is finely and continuously controlled by an appropriate adjusting means (not shown) such as an electric motor based on a command signal from the control device 4. This is possible by changing .

次に、制御装置4の演算装置4Cは、記憶装置4b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
光間の測定値と、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、脂質、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に予め内き込ま
れるこの成分換算係数値は、多数のコーヒー豆に対して
例えば化学定量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 4b.
A large amount of actual measurement data obtained by absorbance measurement stored in the AM, that is, measurement values between the reference irradiation light amount and reflected light at each measurement wavelength, and the content rate of each component stored in advance in the ROM of the storage device 4b. Based on the component conversion coefficient values for calculation, each content rate of protein, lipid, water, etc., which are important components in evaluating the quality of coffee beans, is calculated. Note that the component conversion coefficient value stored in advance in the ROM of the storage device 4b for each component is based on the content rate of each component measured using, for example, a chemical quantitative analysis method for a large number of coffee beans. Signal processing the absorbance measurement value from the detector,
This is a constant determined by multiple regression analysis.

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 nm、 Ps nm、 
P6nm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 nm, Ps nm,
It is assumed that when the absorbance of one component A of coffee beans is measured with a detector using P6 nm, the following linear relationship holds true.

A+  =Foa  +F+a  −Xn+F2a  
魯X2++−+Fea  −XS I+ε+ このとき八〇  :コーヒー豆成分Aの原子吸光分析法
による含有率パーセン ト。
A+ =Foa +F+a -Xn+F2a
Lu X2++-+Fea -XS I+ε+ In this case, 80: Content percentage of coffee bean component A as measured by atomic absorption spectrometry.

Foa−Faa :重回帰分析による成分換算係数値。Foa-Faa: Component conversion coefficient value obtained by multiple regression analysis.

×1〜Xe   :P+〜P6のフィルターにそれぞれ
対応する吸光度(I O(1 値)。
×1 to Xe: Absorbance (I O (1 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、 AI=FOa +FIa −XII+F2a ”X21
−+−−−−−−−+F6a 中Xe + +5!A2
 =FOa 十FIa ’XI2+F2a ”X22+
−−−−・−+ F s a 11X a 2+ε2A
n =FQa +FIa −Xln +F2a −X2
n +・+Fea −X6n +εnとなり、上記n個
の重回帰式により重回帰分析を行いFoa−4”6aの
成分換算係数値を求めると A=Foa +F1a −X+ +F2a −x2 十
・・・+Faa −Xa となり。成分Aを検出器で吸光度測定を行う関係式が成
立する。
Similarly, when absorbance analysis is performed on n samples and substituted into the multiple regression equation, AI=FOa +FIa -XII+F2a ''X21
−+−−−−−−−+F6a Medium Xe + +5! A2
=FOa 10FIa 'XI2+F2a ``X22+
−−−・−+ F s a 11X a 2+ε2A
n =FQa +FIa -Xln +F2a -X2
n + · + Fea - Xa.The relational expression for measuring the absorbance of component A with a detector is established.

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り、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1100nm〜
2500nmの波長域で細分化した波長域、たとえば2
nm間隔で19だ吸光度を用いて行列的に全てを組み合
わせて見い出ずのである。
by the way. The filters P1 to P6 are:
This shows one example, and to ensure accuracy, the optimal filter was selected by performing the regression analysis at 1100 nm to 1100 nm.
A wavelength range subdivided in the wavelength range of 2500 nm, for example 2
It was found by combining everything matrix-wise using 19 absorbances at nm intervals.

次に6個のフィルターを用いてコーヒー豆の一成分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 coffee beans, component B, is measured with a detector, and the following formula holds true for the component.

B=Fob +F+b −X+ +F2b −X2−1
−十F6b−×6 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
吸光度測定で求める。
B=Fob +F+b -X+ +F2b -X2-1
-10F6b-x6 As described above, multiple regression analysis was performed on each component to determine the component conversion coefficient for each component. The content of each component is determined by absorbance measurement using a detector.

演算装置4Cは次に、上述の如くして求められた蛋白質
、脂質、水分等の各含有率に基づぎ、計算式により品質
評価値を計算する。
Next, the arithmetic unit 4C calculates a quality evaluation value using a formula based on each content rate of protein, lipid, water, etc. determined as described above.

ここでコーヒー豆の食味を決定づける成分をA、B成分
とする。この各成分は前述の重回帰分析で求められた成
分換算係数により計算されたものである。次に品質評価
値を求めるため品質評価係数を求める回帰分析について
一実施例を示す。
Here, components A and B are components that determine the taste of coffee beans. Each of these components is calculated using the component conversion coefficient determined by the multiple regression analysis described above. Next, an example of regression analysis for obtaining a quality evaluation coefficient to obtain a quality evaluation value will be described.

品質評価値(T)は T=a (A x酔 )+b で求められると仮定する。上記のa、b、x。The quality evaluation value (T) is T=a (Axdrunk)+b Assume that it can be found by a, b, x above.

yを前記成分A、B同様にn個のコーヒー豆の官能試験
等による評価値と検出器で求めたn個のコーヒー豆のそ
れぞれの成分A、Bとにより最小二乗法で求めると、こ
のa、b、x、yが品質評価係数となる。
Similarly to components A and B, if y is determined by the least squares method using the evaluation values of n coffee beans through sensory tests and the components A and B of n coffee beans determined by the detector, then this a , b, x, and y are quality evaluation coefficients.

上記水められた品質評価係数と品質評価の計算式で計算
された品質評価値は、演障装置4Cでの計c7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からハードコピーとして繰り出される。また、品質評
価値を求める途中の過程で求められた蛋白質、脂質、水
分等の各成分の各含有率を、品質評価値と共に表示装置
6に同時に可視表示さ゛ぜてもよい。
The quality evaluation value calculated using the above-mentioned watered-down quality evaluation coefficient and quality evaluation calculation formula is visually displayed on the display device 6 at the same time as the completion of the total c7 in the disturbance device 4C, and is automatically or operated. Based on the command to the pushbutton 7, the printer 8 prints out a hard copy. Further, the contents of each component such as protein, lipid, water, etc. determined during the process of determining the quality evaluation value may be visually displayed on the display device 6 at the same time as the quality 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
有率及び品質評価値は、フロッピーディスク等の磁気媒
体を用いた外部記ti[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 quality evaluation value of each coffee bean calculated by this quality evaluation device can be stored as data on an external storage device using a magnetic medium such as a floppy disk, or When calculating the blending ratio of different types 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 the 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、得られる品質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 quality evaluation value decreases 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
わゆる撮動供給装置からなり、すなわち、一端を排出部
121としてUロロした供給樋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によって撮
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 photographic supply device, that is, one end is used as the discharge section 121, and the bottom of the other end of the supply gutter 122, which is rolled up, 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 formed so that it is supported by a vibrator 126 and is sensed 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5J129と共に高速回転する。13
1a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... are driven by the front power distribution motor 130 to rotate at high speed together with the crushing blade 5J129. 13
Reference numeral 1a denotes a threaded portion that fixes the crushing plate 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が設けてあり、有孔
リング134には多数の孔134aが形成される。孔1
34a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との間を染粉路136
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. Hole 1
The size of 34a is selected depending on the desired size of the sample, but in this example it is 50μ. Further, an outer ring 135 is provided around the perforated ring 134, and a dye path 136 is provided between the outer ring 135 and the perforated ring 134.
to form.

次に、分離部120について説明する。分離部120は
、主としてナイフロンセパレーター137からなる。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 Nifron 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 mounting stand 140.

罎ノイクロンセバレータ−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14
3と下部リング144との間に吊るした状態に装着され
、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字状の連結パイプ146によって接続
しである。また、下部リング144の下端に接続でして
塵埃くじんあい)回収器147が着脱可能に、かつ気密
に設けられる。
A tube-shaped filter 142 made of cloth or the like is installed near the upper ring 14 near the Neutron separator 137.
The inner cylinder 145 of the cyclone separator 137 and the upper ring 143 are connected by a 0-shaped connecting pipe 146. Further, a dust collector 147 connected to the lower end of the lower ring 144 is detachably 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樋122内を適量、がっ一定
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, a certain amount of the powder is conveyed through the vibrating supply gutter 122 to the discharge section 121 side, and sequentially falls from the discharge section 121 into the supply hopper 127, and is supplied onto the crushing plate 129 through the supply port 128. Ru.

粉砕盤129は整流子電動機の駆動によって高速回転(
10,00Orpm以上)しており、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
き飛ばされるとともに、高速回転する粉砕翼133・・
・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。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がら集粉
路136内に漏出する。
The crusher 129 rotates at high speed (
10,00 Orpm or more), and the rice grains fed onto the grinding plate 129 are repelled by centrifugal force toward the perforated ring 134, and are also passed through the grinding blades 133, which rotate at high speed.
・It is crushed and crushed into pieces by the impact and shear force of. 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 through the holes 134a.

ところで、高速回転する粉砕翼133・・・にょって風
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 high-speed rotation of the crushing blades 133 generates wind, and this wind helps the crushed bean powder leak out from the holes 134a of the perforated ring 134, and also causes the crushed bean flour to leak out from the holes 134a of the perforated ring 134. The bean flour is conveyed to the cycle separator 137 via the connecting air passage 138.

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、連絡バイブ
146及び上部リング143を経てフィルター142部
に至り、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 20 microns or less) and dust pass through the inner tube 145, the connecting vibrator 146, and the upper ring 143 with the airflow, reach the filter 142, and are filtered by the filter 142. Only the airflow flows out of the filter 142, causing ultrafine bean flour 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)ホ実流側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則
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、さらには、
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(発明の効果) 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り、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
なコーヒー豆の品質評価値を得ることができる。
(above) In the quality evaluation device on the E-stream side, the absorbance is measured when coffee beans are irradiated with near-infrared light of a specific wavelength by measuring the intensity of the reflected light from the coffee beans. Although an infrared spectrometer was used, 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.
Absorbance is measured based on both reflected light and transmitted light,
More precise near-infrared spectroscopic analysis device (effects of the invention) As detailed above, the coffee bean quality evaluation device according to the present invention can perform sensory tests based on individual differences in taste,
Alternatively, anyone can easily and quickly obtain accurate coffee bean quality evaluation values without using methods such as chemical quantitative analysis that are time-consuming and require 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品質評価値を得る
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 quality 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.

【図面の簡単な説明】 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(吸光反曲I!j)、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(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
OA!1.33・・・狭帯域通過フィルター 33a〜
33「・・・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・・・加湿装置、7
9・・・湿度センサー 117・・・試料粉砕装置、1
18・・・定母供給部、119・・・粉砕部、120・
・・分因1部、121・・・排出部、122・・・供給
樋、123・・・投入ホッパー、124・・・落下口、
125A、125B、125C・・・板ばね、126・
・・バイブレータ−1127・・・供給ホッパー、12
8・・・供給口、129・・・粉砕盤、130・・・整
粒子電動機、131・・・シャフト、1′32・・・ボ
ス、133・・・粉砕翼、134・・・有孔リング、1
35・・・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、13
9・・・試r1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・・・連結パイプ、147・・・集塵回収器。
[Brief Description of the Drawings] Figure 1 is a schematic front view of a coffee bean quality evaluation apparatus according to an embodiment of the present invention, and Figure 2 is a schematic diagram of a near-infrared spectrometer used in the quality evaluation apparatus of Figure 1. Figure 3 is a graph showing the relationship between near-infrared irradiation wavelength and absorbance for different brands of coffee beans (absorption curve I!j), Figure 4 is a partially broken front view of the sample crushing device. , FIG. 5 is a plan view of a partially broken surface of the sample crushing device shown in FIG. 4, and FIG. 6 is a right side view of the same (partially broken surface). 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... Button for operation, 8... Printer, 9... Input device (keyboard), 31... Light source, 32...・Anti-OA! 1.33...Narrow band pass filter 33a~
33...filter 34...integrating sphere, 35a. 35b...detector, 36...lighting window, 37...measuring section, 52...sample container, 55...sample (coffee) beans), 77... Temperature setting device, 78... Humidifier, 7
9... Humidity sensor 117... Sample crushing device, 1
18... Constant mother supply section, 119... Crushing section, 120.
...Division part 1, 121...Discharge part, 122...Supply gutter, 123...Input hopper, 124...Drop port,
125A, 125B, 125C... leaf spring, 126.
... Vibrator-1127 ... Supply hopper, 12
8... Supply port, 129... Grinding board, 130... Particle regulating motor, 131... Shaft, 1'32... Boss, 133... Grinding blade, 134... Perforated ring ,1
35... Outer ring, 136... Powder collection path, 137...
... Cyclone separator 138 ... connecting air passage, 13
9...1 sample bottle, 140...bottle stand, 141...
Spring, 142... Filter, 143... Upper ring, 144... Stock ring, 145... Inner cylinder,
146...Connection pipe, 147...Dust collection device.

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)、焙煎した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
品質評価値計算のために既知のコーヒー豆の官能試験等
により得られる品質評価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品質評価係数とによ
つて品質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 content of components contained in a certain amount of roasted coffee beans is determined by the absorbance measurement value using near-infrared spectroscopy and the known chemical component analysis of coffee beans to calculate the content. The content is determined by a component conversion factor predetermined based on the content and the absorbance measurement value of the known coffee beans by the near-infrared spectroscopy method. A method for evaluating the quality of coffee beans, characterized in that a quality evaluation value is calculated based on a quality evaluation value obtained by a sensory test or the like and a quality evaluation coefficient predetermined based on the known ingredient content of the coffee beans.
(2)、前記コーヒー豆が粉砕したものである請求項(
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.
(3)、コーヒー豆の粉砕は、高速回転する粉砕翼によ
つ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.
(4)、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により評価さ
れた前記既知のコーヒー豆の品質評価値とで演算され求
められた品質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品質評
価係数とを作用させて、品質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 roasted coffee bean sample with near-infrared rays in a plurality of wavelength bands; a light-receiving means for receiving the near-infrared rays irradiated onto the coffee beans; A signal processing means of a near-infrared spectrometer that is equipped with a signal processing means that converts infrared rays into absorbance and outputs the absorbance is electrically connected to a control device,
The control device includes a storage device in which is set a component conversion coefficient calculated from the component content measured by known chemical component analysis of coffee beans and the known absorbance of the coffee beans output by the signal processing means. and an arithmetic device that calculates the component content of the coffee beans by applying the absorbance of the coffee beans to be measured outputted from the signal processing means and the component conversion coefficient, and stores known coffee beans in the storage device. A quality evaluation coefficient calculated by calculating the component content of the beans and the known quality evaluation value of the coffee beans evaluated by the sensory test is also set, and the components of the coffee beans calculated by the calculation device are set. A coffee bean quality evaluation device characterized in that a quality evaluation value is calculated by applying a content rate and the quality evaluation coefficient.
(5)、前記複数の波長帯は1100nm〜2500n
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.
(6)、前記複数の波長帯の近赤外線は光源と測定部と
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.
(7)、前記近赤外線分光分析装置の前記測定部に供給
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.
(8)、前記コーヒー豆を500ミクロン以下の粉末状
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.
(9)、前記測定装置の内部には測定装置を恒温となし
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.
(10)、前記コーヒー豆の温度若しくは気温によって
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) According to any one of claims (4) to (9), a temperature detector is 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. Coffee bean quality evaluation device.
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