JPH0377945B2 - - Google Patents
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- JPH0377945B2 JPH0377945B2 JP58092079A JP9207983A JPH0377945B2 JP H0377945 B2 JPH0377945 B2 JP H0377945B2 JP 58092079 A JP58092079 A JP 58092079A JP 9207983 A JP9207983 A JP 9207983A JP H0377945 B2 JPH0377945 B2 JP H0377945B2
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
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Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明はチーズ並びにヨーグルト等の製造工程
において原料乳の凝固状態を判定するための測定
方法、更に詳しくは乳の凝固に伴う物性変化を熱
的に判定するための測定方法に関する。
において原料乳の凝固状態を判定するための測定
方法、更に詳しくは乳の凝固に伴う物性変化を熱
的に判定するための測定方法に関する。
従来の技術
ここでいう“乳”とは牛乳、脱脂乳、還元乳な
どのような主としてチーズ並びにヨーグルトの製
造に原料乳として用いられるものを意味する。
どのような主としてチーズ並びにヨーグルトの製
造に原料乳として用いられるものを意味する。
乳の凝固工程は、例えばチーズの製造における
最も重要な基本的処理工程であつて、その凝固状
態は製品の品質を第一義的に決定づけるものであ
る。しかして、従来、この乳の凝固状態に検出は
主として熟練技術者の経験に基づいて主観的に行
われているのが現状である。
最も重要な基本的処理工程であつて、その凝固状
態は製品の品質を第一義的に決定づけるものであ
る。しかして、従来、この乳の凝固状態に検出は
主として熟練技術者の経験に基づいて主観的に行
われているのが現状である。
上記検出法として、乳凝固をハンドタイプの簡
易機器を用いて測定する方法も考案されている
が、この測定法では凝固乳に過大な力を加えて変
形させたり、時には切断破壊したりするため離水
が生じ、その結果実際とは異なつた状態のものを
測定するという欠点がみられるので、チーズの製
造に実際上用いられてはいない。
易機器を用いて測定する方法も考案されている
が、この測定法では凝固乳に過大な力を加えて変
形させたり、時には切断破壊したりするため離水
が生じ、その結果実際とは異なつた状態のものを
測定するという欠点がみられるので、チーズの製
造に実際上用いられてはいない。
また、牛乳を酸性化電気透析にかけ、凝固乳を
乳漿と分離することにより高い歩留りでチーズを
得る方法について、特公昭47−661号公報と特公
昭49−28987号公報にみられるが、実際上は機器
の洗浄や管理が困難で採用されていない。
乳漿と分離することにより高い歩留りでチーズを
得る方法について、特公昭47−661号公報と特公
昭49−28987号公報にみられるが、実際上は機器
の洗浄や管理が困難で採用されていない。
従来の技術の問題点
チーズ製造工程は酵素反応による乳の凝固変化
を測定し、最適な凝固乳の裁断時機を判定して、
裁断機を作動させる必要がある。それは裁断の時
機によつてその後の工程である離水工程や、圧搾
工程、熟成工程に多大な影響を与え品質の管理に
影響するからである。
を測定し、最適な凝固乳の裁断時機を判定して、
裁断機を作動させる必要がある。それは裁断の時
機によつてその後の工程である離水工程や、圧搾
工程、熟成工程に多大な影響を与え品質の管理に
影響するからである。
従つて、前記したように熟練者による凝固状態
の判定は熟練者の体調や経験に影響されるばかり
でなく、季節によつて変動する牛乳の組成によつ
ても影響され、必ずしも安定した方法ではなく、
一人の熟練者が同時に管理可能な凝固乳生成タン
ク数にも限界が生じ、製造量の限界も生じる。
の判定は熟練者の体調や経験に影響されるばかり
でなく、季節によつて変動する牛乳の組成によつ
ても影響され、必ずしも安定した方法ではなく、
一人の熟練者が同時に管理可能な凝固乳生成タン
ク数にも限界が生じ、製造量の限界も生じる。
また、考案されている簡易測定機器では、前述
したように凝固乳の機械的破壊による操作のため
実際の製造工程では採用されていない。更に、従
来技術にあげた２件の製造法では、機器の洗浄や
管理が困難であるとともに機器の配置スペースが
大きくなり、従来法にとつて代わる程の実用性を
満たさないため採用されていない。
したように凝固乳の機械的破壊による操作のため
実際の製造工程では採用されていない。更に、従
来技術にあげた２件の製造法では、機器の洗浄や
管理が困難であるとともに機器の配置スペースが
大きくなり、従来法にとつて代わる程の実用性を
満たさないため採用されていない。
本発明者は上述したような現状に鑑み、チーズ
等の製造工程に組み込んで利用し得る乳凝固の測
定方法について検討した結果、凝固に伴う乳の物
性変化を熱的に検出することにより、従来法のよ
うに測定によつて凝固した乳を崩すことなく、そ
の凝固変化を測定できることの知見を得て、本発
明をなすに至つた。
等の製造工程に組み込んで利用し得る乳凝固の測
定方法について検討した結果、凝固に伴う乳の物
性変化を熱的に検出することにより、従来法のよ
うに測定によつて凝固した乳を崩すことなく、そ
の凝固変化を測定できることの知見を得て、本発
明をなすに至つた。
従つて、本発明は、測定によつて凝固乳を崩す
ことなく、同一の測定点で乳の凝固変化を連続的
に測定することができ、かつ、チーズ等の製造工
程に組み込んで実際に適用し得る乳凝固の測定方
法を提供することを目的とする。
ことなく、同一の測定点で乳の凝固変化を連続的
に測定することができ、かつ、チーズ等の製造工
程に組み込んで実際に適用し得る乳凝固の測定方
法を提供することを目的とする。
問題点を解決するための手段
本発明は、乳の凝固工程において、乳中の金属
細線を装入し、該金属細線に電流を断続的もしく
は連続的に通電しながら金属細線の温度を経時的
に測定することにより、乳の凝固状態を判定する
ことにある。
細線を装入し、該金属細線に電流を断続的もしく
は連続的に通電しながら金属細線の温度を経時的
に測定することにより、乳の凝固状態を判定する
ことにある。
本発明において乳中に装入して用いる金属細線
は、直径0.01mm〜２mm程度のものがよく、白金製
のものが好ましい。
は、直径0.01mm〜２mm程度のものがよく、白金製
のものが好ましい。
発明の作用
乳中に金属細線を装入して通電加熱すると、該
細線の温度は最初は急速に上昇するが、やがて該
細線内部で発生する熱と対流熱伝達現象によつて
周囲流体に伝達される熱が均り合い、金属細線の
温度は経時的に一定値を示す。しかし、乳に凝固
変化のような粘性変化が起きると、金属細線から
周囲の乳への対流電熱作用に変化が生じ、金属細
線の温度を変化させる。したがつて、金属細線の
温度を断続的もしくは連続的に計測し続けること
で、凝固変化に伴う乳の粘性変化を金属細線の温
度変化という形で検出することが可能になる。
細線の温度は最初は急速に上昇するが、やがて該
細線内部で発生する熱と対流熱伝達現象によつて
周囲流体に伝達される熱が均り合い、金属細線の
温度は経時的に一定値を示す。しかし、乳に凝固
変化のような粘性変化が起きると、金属細線から
周囲の乳への対流電熱作用に変化が生じ、金属細
線の温度を変化させる。したがつて、金属細線の
温度を断続的もしくは連続的に計測し続けること
で、凝固変化に伴う乳の粘性変化を金属細線の温
度変化という形で検出することが可能になる。
発明の構成
このような金属細線を凝固すべき乳（原料乳）
に装入して通電加熱するには、第１図並びに第２
図に例示した方式に従つて行うとよい。
に装入して通電加熱するには、第１図並びに第２
図に例示した方式に従つて行うとよい。
第１図において、１は金属細線であり、白金細
線が好ましい。この金属細線１の両端には電流導
入端子２，３を接続し、かつ電圧測定端子４，５
を金属細線の適当箇所、好ましくは上記端子２，
３よりそれぞれ１cm以上離れた箇所に設けたもの
を、本発明における測定用センサーとして用い
る。第２図はこの測定用センサーを乳凝固の測定
に用いる態様を例示したものであつて、同図にお
いて、Ｓは上記センサー、６は電流源（定電流
源）、７は電圧測定装置、８は制御装置、９は時
間対温度曲線等の表示装置、１０は乳の凝固用バ
ツト、１１は原料乳、１２〜１４はGP−IB制御
系を示す。
線が好ましい。この金属細線１の両端には電流導
入端子２，３を接続し、かつ電圧測定端子４，５
を金属細線の適当箇所、好ましくは上記端子２，
３よりそれぞれ１cm以上離れた箇所に設けたもの
を、本発明における測定用センサーとして用い
る。第２図はこの測定用センサーを乳凝固の測定
に用いる態様を例示したものであつて、同図にお
いて、Ｓは上記センサー、６は電流源（定電流
源）、７は電圧測定装置、８は制御装置、９は時
間対温度曲線等の表示装置、１０は乳の凝固用バ
ツト、１１は原料乳、１２〜１４はGP−IB制御
系を示す。
本発明では上記例示した態様において、バツト
１０内の原料乳（例えば脱脂乳）１１中にセンサ
ーＳを装入し、これに電流源６より電流（通常は
直流定電流）を断続的もしくは連続的に通じなが
ら、電圧測定装置７で測定される金属細線の電圧
に基づいて、原料乳の凝固に伴う金属細線の温度
を経時的に測定する。
１０内の原料乳（例えば脱脂乳）１１中にセンサ
ーＳを装入し、これに電流源６より電流（通常は
直流定電流）を断続的もしくは連続的に通じなが
ら、電圧測定装置７で測定される金属細線の電圧
に基づいて、原料乳の凝固に伴う金属細線の温度
を経時的に測定する。
本発明において金属細線に通電する電流値は、
該細線の直径に応じて決められ、例えば直径0.03
mm並びに0.1mmの白金線の場合には、直流定電流
で0.05〜0.2A並びに0.5〜1.0が好ましい。また、
金属細線の長さは特に制限されないが、測定上の
精度を考慮すると５〜30cm程度が好ましい。
該細線の直径に応じて決められ、例えば直径0.03
mm並びに0.1mmの白金線の場合には、直流定電流
で0.05〜0.2A並びに0.5〜1.0が好ましい。また、
金属細線の長さは特に制限されないが、測定上の
精度を考慮すると５〜30cm程度が好ましい。
途上のように、本発明によると原料乳中に装入
した金属細線に電流を通じながら、乳の凝固に伴
う乳の流体力学的特性、主として動粘度の変化を
通電により加熱された金属細線からその周囲にお
ける乳へ向つての熱伝達の変化を検出することに
より、乳の凝固状態を判定できるようになる。
した金属細線に電流を通じながら、乳の凝固に伴
う乳の流体力学的特性、主として動粘度の変化を
通電により加熱された金属細線からその周囲にお
ける乳へ向つての熱伝達の変化を検出することに
より、乳の凝固状態を判定できるようになる。
なお、原料乳中に装入した金属細線、例えば白
金線に直流定電流を通電すると、ジユール熱によ
つて金属細線の温度が上昇するが、しかし無制限
に上昇するわけではないので本発明での測定上支
障がない。何故ならば、加熱された金属細線によ
り周囲の凝固乳が加熱されると、乳に密度差が生
じてやがて対流が発生するからである。すなわ
ち、この対流による熱伝達によつて運ばれる熱量
は、加熱された金属細線の温度に比例して増加す
るため、直流定電流を通電し続ける場合、原料乳
が充分量存在しておれば金属細線の温度はある時
点で平衡値に達するからである。また、この場合
輻射の影響は無視きるので、金属細線から周囲の
乳への熱移動は伝導電熱と対流伝熱により行われ
るが、乳を凝固処理する場合には熱伝達に占める
伝導伝熱と対流伝熱の割合は経時的に一定でな
く、凝固の進行に伴い動粘度が増加するため、対
流伝熱の割合は相対的に減少するようになる。
金線に直流定電流を通電すると、ジユール熱によ
つて金属細線の温度が上昇するが、しかし無制限
に上昇するわけではないので本発明での測定上支
障がない。何故ならば、加熱された金属細線によ
り周囲の凝固乳が加熱されると、乳に密度差が生
じてやがて対流が発生するからである。すなわ
ち、この対流による熱伝達によつて運ばれる熱量
は、加熱された金属細線の温度に比例して増加す
るため、直流定電流を通電し続ける場合、原料乳
が充分量存在しておれば金属細線の温度はある時
点で平衡値に達するからである。また、この場合
輻射の影響は無視きるので、金属細線から周囲の
乳への熱移動は伝導電熱と対流伝熱により行われ
るが、乳を凝固処理する場合には熱伝達に占める
伝導伝熱と対流伝熱の割合は経時的に一定でな
く、凝固の進行に伴い動粘度が増加するため、対
流伝熱の割合は相対的に減少するようになる。
この点に関し、更に説明を加えると、一般に、
液体中の金属細線をステツプ加熱（次第に昇温す
るのではなく瞬時的に昇温する）すると、加熱直
後、例えば、全固形分含有率10％、温度30℃の還
元脱脂乳中に垂直に固定した直径0.1mm、長さ
10.8cmの白金細線に0.7Aの直流定電流を流した場
合、約５秒間は、伝導伝熱のみによつて金属細線
から周囲流体に向つて熱が移動する。その結果、
フーリエの熱伝導方式から理論的に導かれるよう
に金属細線の温度は対数時間に対して直線的に上
昇する。しかし、金属細線の温度がさらに上昇し
てある限界値を越えると、金属細線の周囲に対流
が発生し、以後流体力学効果が顕著となる。
液体中の金属細線をステツプ加熱（次第に昇温す
るのではなく瞬時的に昇温する）すると、加熱直
後、例えば、全固形分含有率10％、温度30℃の還
元脱脂乳中に垂直に固定した直径0.1mm、長さ
10.8cmの白金細線に0.7Aの直流定電流を流した場
合、約５秒間は、伝導伝熱のみによつて金属細線
から周囲流体に向つて熱が移動する。その結果、
フーリエの熱伝導方式から理論的に導かれるよう
に金属細線の温度は対数時間に対して直線的に上
昇する。しかし、金属細線の温度がさらに上昇し
てある限界値を越えると、金属細線の周囲に対流
が発生し、以後流体力学効果が顕著となる。
すなわち、対流伝熱の効果によつて熱の移動速
度が大きくなるため、金属細線の温度上昇速度が
相対的に減少し、やがて金属細線の温度はほぼ平
衡値に達する。ここでステツプ加熱から対流発生
迄の時間は乳凝固に伴い次第に長くなるので、乳
凝固処理中に金属細線に断続的に直流定電流を流
しながら、対流発生時間tcもしくは対流による金
属細線の温度降下幅ΔΘを経時的に観測すること
によつて、乳の凝固が測定できる。
度が大きくなるため、金属細線の温度上昇速度が
相対的に減少し、やがて金属細線の温度はほぼ平
衡値に達する。ここでステツプ加熱から対流発生
迄の時間は乳凝固に伴い次第に長くなるので、乳
凝固処理中に金属細線に断続的に直流定電流を流
しながら、対流発生時間tcもしくは対流による金
属細線の温度降下幅ΔΘを経時的に観測すること
によつて、乳の凝固が測定できる。
ここで、本発明における温度降下幅ΔΘの算出
法について説明する。
法について説明する。
第１図に図示のセンサーを構成する金属細線１
を被測定乳中に静置し、電流導入端子２，３を介
して金属細線１に電流（例えば、直流定電流）Ｉ
を一定時間（例えば、１分間）流しながら金属細
線１の両端近傍を除いた電圧測定端子４，５間の
電圧Ｖを連続的に計測する。すなわち、下記のよ
うに、通電開始からの経過時間ｔに関する時系列
データとして電圧Ｖを一定時間間隔（例えば、
0.2秒）毎に電圧測定装置７で計測する。
を被測定乳中に静置し、電流導入端子２，３を介
して金属細線１に電流（例えば、直流定電流）Ｉ
を一定時間（例えば、１分間）流しながら金属細
線１の両端近傍を除いた電圧測定端子４，５間の
電圧Ｖを連続的に計測する。すなわち、下記のよ
うに、通電開始からの経過時間ｔに関する時系列
データとして電圧Ｖを一定時間間隔（例えば、
0.2秒）毎に電圧測定装置７で計測する。
計測の順番 経過時間ｔ 電圧Ｖ
１ t1（＝０） V1
２ t2 V2
〓 〓 〓
ｎ to Vo
ここに、金属細線の両端近傍を除いた部分の電
気抵抗Ｒは Ｒ＝Ｖ／Ｉであり、 また、金属細線１の両端近傍を除いた部分の温
度Θ（℃）と電気抵抗Ｒ（Ω）との関係は Θ＝（Ｒ／R0−１）／αで表わされるから、 結局、温度Θは Θ＝｛Ｖ／（Ｉ・R0）−１｝／α で表わすことができる。
気抵抗Ｒは Ｒ＝Ｖ／Ｉであり、 また、金属細線１の両端近傍を除いた部分の温
度Θ（℃）と電気抵抗Ｒ（Ω）との関係は Θ＝（Ｒ／R0−１）／αで表わされるから、 結局、温度Θは Θ＝｛Ｖ／（Ｉ・R0）−１｝／α で表わすことができる。
式中のＶ、Ｉの単位はそれぞれボルト（Ｖ）、
アンペア（Ａ）を示す。またR0は０℃における
金属細線の電気抵抗値（Ω）であり、αは同抵抗
値の温度係数（１／℃）であつて、それぞれ当該
金属細線に固有の定数を示す。
アンペア（Ａ）を示す。またR0は０℃における
金属細線の電気抵抗値（Ω）であり、αは同抵抗
値の温度係数（１／℃）であつて、それぞれ当該
金属細線に固有の定数を示す。
一方、各時間ｔの自然対数値をＴ（Ｔ＝logeｔ）
とすると、通電開始からの経過時間の対数値Ｔに
対する加熱金属細線の温度Θの関係が、第３図に
示されるような曲線として得られる。曲線の始め
の直線部分は、加熱金属細線で発生した熱が伝導
によつて周囲の原料乳に伝達されることを示して
おり、この直線部分のデータのみから例えば最小
二乗法で直線回帰すると、金属細線の温度Θは下
記の関係式で表わされる。
とすると、通電開始からの経過時間の対数値Ｔに
対する加熱金属細線の温度Θの関係が、第３図に
示されるような曲線として得られる。曲線の始め
の直線部分は、加熱金属細線で発生した熱が伝導
によつて周囲の原料乳に伝達されることを示して
おり、この直線部分のデータのみから例えば最小
二乗法で直線回帰すると、金属細線の温度Θは下
記の関係式で表わされる。
Θ＝Co＋CT
式中のCo、Ｃは直線回帰の回帰定数を示す。
したがつて、金属細線から発生する熱と周囲の流
体に伝達される熱が釣り合う時間以降のある時間
tw（例えば30秒とすると、Tw＝loge30となる）に
おける外挿回帰温度Θwは Θw＝Co＋CTw であるので、上記回帰温度Θwと時間twにおける
電圧（Ｖ）値に基づいて測定される金属細線の測
定温度Θc′との差ΔΘは ΔΘ＝Θw−Θc′ により算出される。このΔΘが本発明でいう温度
降下幅である。
したがつて、金属細線から発生する熱と周囲の流
体に伝達される熱が釣り合う時間以降のある時間
tw（例えば30秒とすると、Tw＝loge30となる）に
おける外挿回帰温度Θwは Θw＝Co＋CTw であるので、上記回帰温度Θwと時間twにおける
電圧（Ｖ）値に基づいて測定される金属細線の測
定温度Θc′との差ΔΘは ΔΘ＝Θw−Θc′ により算出される。このΔΘが本発明でいう温度
降下幅である。
金属細線に断続的に電流を流した場合の対数時
間対温度の関係を前述した第３図に示している。
同図では、所定の時間間隔毎に実施される断続的
な自然対数時間対温度の関係を、下方から上方へ
時系列的に間隔を空けて示した。第３図にみられ
るように、Ａ点以降では金属細線の周囲に対流が
発生し、金属細線から周囲の原料乳に向う伝熱機
構が伝導熱伝達から対流熱伝達に変化する。ま
た、Ａ点の時間、すなわち対流発生時間tcは原料
乳のレンネツト等の処理による凝固に伴い次第に
長くなり、一方、上記tc以降の所定時間における
金属細線の温度降下幅ΔΘは小さくなる。なおＢ
点以降では乱流が発生する。
間対温度の関係を前述した第３図に示している。
同図では、所定の時間間隔毎に実施される断続的
な自然対数時間対温度の関係を、下方から上方へ
時系列的に間隔を空けて示した。第３図にみられ
るように、Ａ点以降では金属細線の周囲に対流が
発生し、金属細線から周囲の原料乳に向う伝熱機
構が伝導熱伝達から対流熱伝達に変化する。ま
た、Ａ点の時間、すなわち対流発生時間tcは原料
乳のレンネツト等の処理による凝固に伴い次第に
長くなり、一方、上記tc以降の所定時間における
金属細線の温度降下幅ΔΘは小さくなる。なおＢ
点以降では乱流が発生する。
一方、金属細線に連続的に直流定電流を流した
場合は、金属細線の平衡温度の変化として、乳凝
固を経時的に測定できる。すなわち、前述したよ
うに乳凝固の進行に伴い動粘度が増加し、熱伝達
に占める対流伝熱の割合が減少すると、金属細線
の平衡温度は有意に上昇し、第４図に示す時間対
温度の特性曲線が得られる。
場合は、金属細線の平衡温度の変化として、乳凝
固を経時的に測定できる。すなわち、前述したよ
うに乳凝固の進行に伴い動粘度が増加し、熱伝達
に占める対流伝熱の割合が減少すると、金属細線
の平衡温度は有意に上昇し、第４図に示す時間対
温度の特性曲線が得られる。
なお、第２図に例示した電圧測定装置７で測定
される電圧値に基づいて、表示装置９には、時間
（ｔ、Ｔ）−温度（Θ）曲線の他に、温度降下幅
ΔΘ、金属細線の温度、電圧値などが表示され
る。
される電圧値に基づいて、表示装置９には、時間
（ｔ、Ｔ）−温度（Θ）曲線の他に、温度降下幅
ΔΘ、金属細線の温度、電圧値などが表示され
る。
本発明に係る方法のうち、金属細線に連続的通
電する方法によれば、乳凝固を単に定性的に測定
し得るだけでなく、例えばレンネツトを用いて乳
凝固処理を行う場合であれば、レンネツトの種類
や濃度、乳の状態、処理温度等によつて複雑に変
化するレンネツトの凝固能力を第４図の１次相の
反応時間trから判定できる。また、チーズのテク
スチヤに大きな影響を与える凝固速度が同じく第
４図の２次相における温度変化率、例えば、Ｄ点
における曲線の傾きdΘ／dtから相対的に推定で
きる。さらに、熱伝達の相似則を利用すれば、金
属細線の温度上昇幅から凝固乳の動粘度の絶対値
が直ちに求まる。従つて、乳の凝固処理中に金属
細線に連続的に直流定電流を流すと、第４図の特
性曲線から乳の凝固反応の全過程を経時的、定量
的かつ非破壊的に測定できる。また凝固の完了は
金属細線の温度が時間に対して一定となるＥ点か
ら判定できる。
電する方法によれば、乳凝固を単に定性的に測定
し得るだけでなく、例えばレンネツトを用いて乳
凝固処理を行う場合であれば、レンネツトの種類
や濃度、乳の状態、処理温度等によつて複雑に変
化するレンネツトの凝固能力を第４図の１次相の
反応時間trから判定できる。また、チーズのテク
スチヤに大きな影響を与える凝固速度が同じく第
４図の２次相における温度変化率、例えば、Ｄ点
における曲線の傾きdΘ／dtから相対的に推定で
きる。さらに、熱伝達の相似則を利用すれば、金
属細線の温度上昇幅から凝固乳の動粘度の絶対値
が直ちに求まる。従つて、乳の凝固処理中に金属
細線に連続的に直流定電流を流すと、第４図の特
性曲線から乳の凝固反応の全過程を経時的、定量
的かつ非破壊的に測定できる。また凝固の完了は
金属細線の温度が時間に対して一定となるＥ点か
ら判定できる。
因みに、原料乳にレンネツトを添加して凝固さ
せる場合は、酵素的反応（１次相）から非酵素的
変化（２次相）への移行および２次相における経
時的変化の過程が特徴的となる。この２次相の変
化が原料乳の凝固過程の状態を示す。
せる場合は、酵素的反応（１次相）から非酵素的
変化（２次相）への移行および２次相における経
時的変化の過程が特徴的となる。この２次相の変
化が原料乳の凝固過程の状態を示す。
上記１次相では原料乳のカゼインミセルの表面
に局在して乳質のカゼインミセルの安定化に関与
するｋカゼインがレンネツト中のキモシンによつ
て特異的に分解され、また２次相でｋカゼインの
分解によつて疏水度の大きくなつたカゼインミセ
ルがカルシウムイオンと反応してカゼインミセル
の凝集変化を起こして凝固するようになる。
に局在して乳質のカゼインミセルの安定化に関与
するｋカゼインがレンネツト中のキモシンによつ
て特異的に分解され、また２次相でｋカゼインの
分解によつて疏水度の大きくなつたカゼインミセ
ルがカルシウムイオンと反応してカゼインミセル
の凝集変化を起こして凝固するようになる。
以下に実施例を示して本発明を更に具体的に説
明する。
明する。
実施例 １
全固形分10％、温度30℃の還元脱脂乳１にレ
ンネツト0.03％を添加した試料を直径8.5cm、高
さ18cmの円筒形容器に入れ、該容器の中心軸に沿
つて直径0.1mm、長さ10.8cmの白金線（R0＝
1.3974Ω、α＝3.817×10-31／℃）を装入して固
定した。
ンネツト0.03％を添加した試料を直径8.5cm、高
さ18cmの円筒形容器に入れ、該容器の中心軸に沿
つて直径0.1mm、長さ10.8cmの白金線（R0＝
1.3974Ω、α＝3.817×10-31／℃）を装入して固
定した。
次に、レンネツトの添加後５分後にそれぞれ１
分間、0.7Aの直流定電流を断続的に流して白金
線の温度を経時的に測定した。そして、前記式Θ
＝｛Ｖ／（Ｉ・R0）−１｝／αおよび自然対数時
間Ｔから対数時間対温度曲線、並びに、第３図の
Ａ点に対応する対流発生時間tcと時間twにおけ
る回帰温度Θwおよび測定温度Θc′とから、対流に
よる温度降下幅ΔΘ（＝Θw−Θc′を求めた。その結
果、上記還元脱脂乳の凝固に伴い、第５図および
第６図に図示するように、対流発生時間tcは有意
に長くなり、温度降下幅ΔΘは有意に小さくなつ
た。なお、上記tcは前記式Θ＝Co＋CTから得ら
れる回帰値と白金線の温度の測定値との差が一定
値、例えば0.05℃以上となつた最初の計測時間を
対流発生時間とした。
分間、0.7Aの直流定電流を断続的に流して白金
線の温度を経時的に測定した。そして、前記式Θ
＝｛Ｖ／（Ｉ・R0）−１｝／αおよび自然対数時
間Ｔから対数時間対温度曲線、並びに、第３図の
Ａ点に対応する対流発生時間tcと時間twにおけ
る回帰温度Θwおよび測定温度Θc′とから、対流に
よる温度降下幅ΔΘ（＝Θw−Θc′を求めた。その結
果、上記還元脱脂乳の凝固に伴い、第５図および
第６図に図示するように、対流発生時間tcは有意
に長くなり、温度降下幅ΔΘは有意に小さくなつ
た。なお、上記tcは前記式Θ＝Co＋CTから得ら
れる回帰値と白金線の温度の測定値との差が一定
値、例えば0.05℃以上となつた最初の計測時間を
対流発生時間とした。
また、同じ試料を用いて0.7Aの直流定電流を
連続通電して第４図に示した特性曲線を求めたと
ころ、レンネツト添加後約20分で１次相、すなわ
ち酵素的反応から２次相であるカゼインミセルの
凝集反応へ移行する状態が測定できた（第７図参
照）。一方、コントロールとしてレンネツトを添
加しない試料についても特性曲線を求めたが、乳
凝固を特徴づける変化は認められなかつた。
連続通電して第４図に示した特性曲線を求めたと
ころ、レンネツト添加後約20分で１次相、すなわ
ち酵素的反応から２次相であるカゼインミセルの
凝集反応へ移行する状態が測定できた（第７図参
照）。一方、コントロールとしてレンネツトを添
加しない試料についても特性曲線を求めたが、乳
凝固を特徴づける変化は認められなかつた。
実施例 ２
全固形分8.5％、温度30〜45℃の還元脱脂乳１
にレンネツト0.09％を添加した試料を用いて、
実施例１と同じ測定条件で連続通電して１次相の
反応時間（tr、分）と凝固速度（第４図のＤ点に
おける傾きdΘ／dt、℃／分）を求めたところ、
レンネツト処理温度の上昇を伴い、１次相の反応
所要時間trは指数関数的に減少し、40℃でほぼ平
衡に達した。また、凝固速度に対応すると考えら
れる昇温速度dΘ／dtは処理温度に対して直線的
に増加した（第８図参照）。なお、これら測定上
の知見はレンネツト処理に伴う乳の物性変化に関
する経験事実と良く一致した。
にレンネツト0.09％を添加した試料を用いて、
実施例１と同じ測定条件で連続通電して１次相の
反応時間（tr、分）と凝固速度（第４図のＤ点に
おける傾きdΘ／dt、℃／分）を求めたところ、
レンネツト処理温度の上昇を伴い、１次相の反応
所要時間trは指数関数的に減少し、40℃でほぼ平
衡に達した。また、凝固速度に対応すると考えら
れる昇温速度dΘ／dtは処理温度に対して直線的
に増加した（第８図参照）。なお、これら測定上
の知見はレンネツト処理に伴う乳の物性変化に関
する経験事実と良く一致した。
上記各実施例はレンネツトによる凝固に関する
ものであるが、微生物レンネツト（例えば
Mucorpusillus）を用いて凝固させる場合にも同
様にして測定し得るものである。
ものであるが、微生物レンネツト（例えば
Mucorpusillus）を用いて凝固させる場合にも同
様にして測定し得るものである。
発明の効果
以上述べたように、本発明によると、原料乳中
に装入した金属細線に電流を通したときの経時的
温度変化に基づいて凝固に伴う原料乳の物性変化
を熱的に測定することによつてその凝固状態を的
確に判定できるようになるので、従来の経験に依
存する判定や研究室的に用いられている機器によ
る測定がみられる、前述したような欠点が解消で
きる。
に装入した金属細線に電流を通したときの経時的
温度変化に基づいて凝固に伴う原料乳の物性変化
を熱的に測定することによつてその凝固状態を的
確に判定できるようになるので、従来の経験に依
存する判定や研究室的に用いられている機器によ
る測定がみられる、前述したような欠点が解消で
きる。
更に、本発明によると、原料乳の凝固に伴う流
体力学的物性に関連した量も測定し得るので、従
来困難とされていた、非常に軟かい凝固状態（例
えばヨーグルトの凝固）の判定も確実に行い得る
ようになる。
体力学的物性に関連した量も測定し得るので、従
来困難とされていた、非常に軟かい凝固状態（例
えばヨーグルトの凝固）の判定も確実に行い得る
ようになる。
また、本発明で測定に用いるセンサーは、原理
的には１本の金属細線で構成されているので、実
際の製造工程に組み込んで適用した場合でも、従
来のような機器の洗浄操作上の煩雑さもなく、か
つ実際に測定する物理量は金属細線の電圧である
ので自動制御用の信号として直接利用できる等多
くの利点がみられる。
的には１本の金属細線で構成されているので、実
際の製造工程に組み込んで適用した場合でも、従
来のような機器の洗浄操作上の煩雑さもなく、か
つ実際に測定する物理量は金属細線の電圧である
ので自動制御用の信号として直接利用できる等多
くの利点がみられる。
第１図は本発明で測定に用いる金属細線を構成
するセンサーを例示したものであり、第２図は該
センサーを用いて測定する態様を例示したもので
ある。第３図並びに第４図は、金属細線に直流定
電流を断続的並びに連続的に通電した場合の該金
属細線の温度と時間との関係をそれぞれ示したも
のであり、第５図並びに第６図は、本発明の実施
例１において直流定電流を断続的に通電した場合
の原料乳における対流発生時間tc並びに対流によ
る温度降下幅ΔΘをそれぞれ示したものであり、
第７図は同じく直流定電流を連続的に通電した場
合の金属細線の温度の経時的変化を示したもので
あり、第８図は実施例２において直流定電流を連
続的に通電した場合の１次相の反応時間trおよび
原料乳の凝固速度dΘ／dtと温度との関係をそれ
ぞれ示したものである。 （符号の説明）、１……金属細線、２，３……
電流導入端子、４，５……電圧測定端子、Ｓ……
センサー、６……電流源、７……電圧測定装置、
９……表示装置、１１……原料乳。
するセンサーを例示したものであり、第２図は該
センサーを用いて測定する態様を例示したもので
ある。第３図並びに第４図は、金属細線に直流定
電流を断続的並びに連続的に通電した場合の該金
属細線の温度と時間との関係をそれぞれ示したも
のであり、第５図並びに第６図は、本発明の実施
例１において直流定電流を断続的に通電した場合
の原料乳における対流発生時間tc並びに対流によ
る温度降下幅ΔΘをそれぞれ示したものであり、
第７図は同じく直流定電流を連続的に通電した場
合の金属細線の温度の経時的変化を示したもので
あり、第８図は実施例２において直流定電流を連
続的に通電した場合の１次相の反応時間trおよび
原料乳の凝固速度dΘ／dtと温度との関係をそれ
ぞれ示したものである。 （符号の説明）、１……金属細線、２，３……
電流導入端子、４，５……電圧測定端子、Ｓ……
センサー、６……電流源、７……電圧測定装置、
９……表示装置、１１……原料乳。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 乳の凝固工程において、乳中の金属細線を装
入し、該金属細線に電流を断続的もしくは連続的
に通電しながら金属細線の温度を経時的に測定す
ることにより、乳の凝固状態を検出することを特
徴とする乳凝固の測定方法。 ２ 金属細線が白金細線であり、電流が直流定電
流である特許請求の範囲第１項記載の測定方法。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58092079A JPS59217162A (ja) | 1983-05-25 | 1983-05-25 | 乳凝固の測定方法 |
| DE19843490255 DE3490255T1 (de) | 1983-05-25 | 1984-05-25 | Verfahren zum Messen der Gerinnung von Milch |
| DE19843490255 DE3490255C2 (de) | 1983-05-25 | 1984-05-25 | Verfahren zum Messen der Gerinnung von Milch |
| PCT/JP1984/000269 WO1984004813A1 (en) | 1983-05-25 | 1984-05-25 | Method for measuring coagulation of milk |
| EP84902070A EP0144443B1 (en) | 1983-05-25 | 1984-05-25 | Method for measuring coagulation of milk |
| US06/693,998 US4611928A (en) | 1983-05-25 | 1984-05-25 | Method for measuring coagulation of milk |
| DK034985A DK160334C (da) | 1983-05-25 | 1985-01-25 | Fremgangsmaade til maaling af koagulering af maelk |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58092079A JPS59217162A (ja) | 1983-05-25 | 1983-05-25 | 乳凝固の測定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59217162A JPS59217162A (ja) | 1984-12-07 |
| JPH0377945B2 true JPH0377945B2 (ja) | 1991-12-12 |
Family
ID=14044437
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58092079A Granted JPS59217162A (ja) | 1983-05-25 | 1983-05-25 | 乳凝固の測定方法 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4611928A (ja) |
| EP (1) | EP0144443B1 (ja) |
| JP (1) | JPS59217162A (ja) |
| DE (2) | DE3490255C2 (ja) |
| DK (1) | DK160334C (ja) |
| WO (1) | WO1984004813A1 (ja) |
Families Citing this family (33)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60152943A (ja) * | 1984-01-20 | 1985-08-12 | Snow Brand Milk Prod Co Ltd | 液体または半固体状物質の物性変化の測定方法 |
| JPS6240246A (ja) * | 1985-08-14 | 1987-02-21 | Snow Brand Milk Prod Co Ltd | カ−ドメ−キング工程の自動計測管理方法 |
| JPS6256849A (ja) * | 1985-09-06 | 1987-03-12 | Snow Brand Milk Prod Co Ltd | 通電加熱法に用いられるセンサ− |
| JPS62185146A (ja) * | 1986-02-12 | 1987-08-13 | Snow Brand Milk Prod Co Ltd | 流体の状態の計測方法 |
| JPS63132149A (ja) * | 1986-11-21 | 1988-06-04 | Snow Brand Milk Prod Co Ltd | 細線もしくは細管の表面温度の測定方法 |
| JPS63214654A (ja) * | 1987-03-03 | 1988-09-07 | Snow Brand Milk Prod Co Ltd | 熱伝達率の測定方法 |
| JPH0690162B2 (ja) * | 1987-03-04 | 1994-11-14 | 雪印乳業株式会社 | 通電加熱法に用いられるセンサ− |
| DE3721511C1 (de) * | 1987-06-30 | 1988-11-24 | Wolfgang Dr Roedel | Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung des Wasseraktivitaetswertes von Fleischerzeugnissen |
| JPH0774790B2 (ja) * | 1987-08-12 | 1995-08-09 | 雪印乳業株式会社 | 通電加熱法に用いられるセンサ− |
| FR2626371B1 (fr) * | 1988-01-25 | 1991-09-20 | Agronomique Inst Nat Rech | Methode d'etude et de controle des changements d'etat d'un milieu liquide ou gelifie par mesure differentielle des caracteristiques thermiques dudit milieu et dispositif capteur pour la mise en oeuvre de cette method |
| AU618575B2 (en) * | 1988-01-25 | 1992-01-02 | Institut National De La Recherche Agronomique (Inra) | Process and device for investigating and controlling changes of state of a liquid or gelatinized medium by differential thermal analysis |
| CA1333754C (en) * | 1988-03-07 | 1995-01-03 | Yasuhiko Shiinoki | Method for measurement of viscosity change in blood or the like and sensor thereof |
| JPH0262948A (ja) * | 1988-08-30 | 1990-03-02 | Snow Brand Milk Prod Co Ltd | ゲル化点温度の測定方法 |
| JPH0288955A (ja) * | 1988-09-26 | 1990-03-29 | Snow Brand Milk Prod Co Ltd | 流体の状態変化を測定するディスポーザブルセンサー |
| JPH02290205A (ja) * | 1989-02-23 | 1990-11-30 | Kurita Water Ind Ltd | 凝集処理装置 |
| US5056928A (en) * | 1989-09-12 | 1991-10-15 | Snow Brand Milk Products Co., Ltd. | Method and apparatus for measuring a change in state of a subject fluid |
| DE4042591C2 (de) * | 1989-09-12 | 1997-06-19 | Snow Brand Milk Products Co Ltd | Verfahren und Vorrichtung zum Bestimmen einer Änderung im Zustand einer unbewegten Flüssigkeit |
| DE4002792A1 (de) * | 1990-01-31 | 1991-08-01 | Teves Gmbh Alfred | Vorrichtung zur ermittlung der beschaffenheit einer druckuebertragungsfluessigkeit |
| FR2667400B1 (fr) * | 1990-09-28 | 1992-12-24 | Agronomique Inst Nat Rech | Methode de detection des changements d'etat d'un milieu liquide ou gelifie et dispositif capteur pour la mise en óoeuvre de cette methode. |
| DE4137274C2 (de) * | 1991-11-13 | 1993-10-14 | Schwarte Werk Gmbh | Verfahren und Anordnung zur Messung und Überwachung des Verfestigungsverlaufes einer Labgallerte beim Käsungsprozeß |
| US5273765B1 (en) * | 1993-02-10 | 1996-05-28 | Ese Inc | Initiating a response signal to a predetermined processing condition |
| DE19613234A1 (de) * | 1996-04-02 | 1997-10-09 | Funke Dr N Gerber Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung des Fettgehalts von Flüssigkeiten, insbesondere Milch |
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