JPH04328446A - 物性値測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、物性値測定を行う装置
に関する。更に詳しくはこの発明は、計測される圧力の
変化から被検液体のゲル化の程度または粘度等の物性値
をインラインで連続的に測定する装置に関するものであ
る。

【従来の技術】従来、液状物質のゲル化を測定する装置
として、次の（ア）〜（ク）に示すものが知られている
。 （ア）回転体を被検液体中に入れ、そのトルクの変化を
利用するもの。 （イ）オリフィスに液体を通し、その差圧によるもの。 なお、以下、（ア）および（イ）を粘度測定法と記載す
る。 （ウ）被検液体中に円筒を浸漬し、円筒にねじりを与え
、自由解放して円筒を自由減衰の仕方により被検液体の
物理的性質を知るもの［特開昭５４−５１８９１号公報
。以下、浸漬振動法と記載する］。 （エ）発熱体と温度計を組み合せ、被検液体の伝熱性の
変化を検出するもの［特開平２−１４１６５０号公報。 以下、伝熱法と記載する］。 （オ）上記（ウ）の応用で被検液体を容器に封入し、容
器ごと自由回転振動を与え、その振動の減衰を測定する
もの［特開昭６０−１９４３３０号公報、特開平２−２
３６１４１号公報。以下、容器振動法と記載する］。 （カ）被検液体の入った容器を振動させ、容器の上部か
らの入射光を容器下部で受光し、受光量の変化により被
検液体のゲル化を測定するもの［特開昭５３−１３６８
９４号公報。以下、光振動法と記載する］。 （キ）振動子を直接被検液体に浸漬し、振動子からの電
流の変化を利用するもの［特開平２−２１３７４３号公
報。以下、振動子法と記載する］。 （ク）被検液体に微小な振動を与え、その圧力の変化を
測定するもの［仁木、佐々木ら、日本畜産学会報、第５
８巻、第１２号、第１０３２ページ〜１０３９ページ、
１９８７年。以下、圧力振動法と記載する］などが知ら
れている。そこには、図６に示すような装置が記載され
ている。図６において、被検液体（５９）が満たされた
センシングユニット（５１）の一側には、モータ（５４
）に連結されたオッシレータ（５３）により作動するサ
ーキュラープレート（５２）が取り付けられ、他側には
ダイアフラム［圧力センサ］（５５）が取り付けられて
いる。前記ダイヤフラムに伝達された圧力はトランスデ
ューサ５６で変換され、アンプリファイア５７で増幅さ
れてレコーダ５８で記録されるように構成されている。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の技術におい
て、（ア）、（イ）の粘度測定法および（ウ）の浸漬振
動法にあっては、被検液体に流動性を必要とするので、
ゾルは測定できるがゲル化すると測定することができず
、本発明の目的には適用できない。（エ）の伝熱法にあ
っては、測定対象の液体に発熱体を挿入するために、そ
の熱によって被検液体の品質を損なうことがあり、又測
定部近傍のゲル化状態が他の部分と異なり、正確な測定
値が得られない。

【０００３】（オ）および（カ）の容器振動法および光
振動法は複雑な機構を持ち測定操作が繁雑である上に、
測定原理上特定の容器に被検液体を入れる必要があり、
内容物を自由に測定することができない。 （キ）の振動子法にあっては、振動子を使用する性格上
その振幅は固定されていて調整は不可能であり、またそ
の振幅が微小なため被検液体に与えることのできる歪み
も微小なものとなり、結果として少量の被検液体の測定
に対してのみ適用が可能である。一般に食品の製造にお
いては、検査測定すべき液体は種々の容量、形状の容器
に充填されている。振動を利用して測定をする場合には
、その容器に合わせて振動の振幅を調整し、被検液体に
加える歪みを設定する必要があるが、振動子は振幅およ
び歪みの調整ができないため、この振動子法は汎用性に
乏しく、大量の被検液体が入っている製造装置への装着
はできない。

【０００４】（ク）の圧力振動法は基本原理は実用的な
インライン連続測定に適しているが、前記刊行物に開示
された装置（図６参照）では、使用されているセンシン
グユニット（５１）の幅（即ちモータ（５４）に連結さ
れたオッシレータ（５３）により作動するサーキュラー
プレート（５２）とダイアフラム［圧力センサ］（５５
）との間の距離）はわずか１６ｍｍであって、かつこの
幅に固定されている。一般に食品分野で実際の製造に使
用される容器は大きなものでは直径が数メートルにおよ
ぶから、容器内の相対する位置にサーキュラープレート
（５２）とダイアフラム（圧力センサ）（５５）を設置
すると、両者間の距離が大きいためにサーキュラープレ
ート（５２）の振動（この振動は被検液体のゲル化を損
なわない程度の微小なものでなければならない）が圧力
センサーであるダイアフラム（５５）に伝達する前に減
衰する。減衰を避けるためにより大きな振幅を与えると
被検液体（５９）のゲル化が妨害されて、製品の性状が
損なわれ、又正確な測定を行うことができない。しかも
大きさ、形状によって測定値が変動するため容器ごとの
校正が必要となり、極めて繁雑である。センシングユニ
ット（５１）へ被検液体（５９）をサンプリングして測
定する方法も考えられるが、この場合はサンプリングを
おこなうときのゲル破壊は不可避であり、連続測定も困
難である。また、これを一組の測定装置として被検液体
容器に装着し、測定しようとすると、このシステムが振
動を与える（５２）と圧力の変化を感知するダイアフラ
ム（５５）が別個の２部分に別れているため全体が相当
複雑なものにならざるを得ず、実用には供し得ない。

【０００５】この発明は、前記事情に鑑み、被検液体の
ゲル生成過程の微細な変化、被検液体の粘度等の物性値
を、非破壊的、連続的、かつインラインで測定し得る簡
単で、コンパクトな物性値測定装置を提供することを課
題とする。この発明は、製造装置の規模の大小に係わら
ず、簡単に製造装置に配設（設置）することができる物
性値測定装置を提供することを他の課題とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】次に、前記課題を解決す
るために案出した本出願の発明を説明するが、本発明の
要素には、後述の実施例の要素との対応を容易にするた
め、実施例の要素の符号をカッコで囲んだものを付記し
ている。なお、本発明を後述の実施例の符号と対応させ
て説明する理由は、本発明の理解を容易にするためであ
り、本発明の範囲を実施例に限定するためではない。

【０００７】前記課題を解決するために、本出願の第１
発明の物性値測定装置は、物性値測定を行う液体（Ｓ）
中に配設されるとともに前記液体（Ｓ）が充填される物
性値測定室（Ｖ）およびこの物性値測定室（Ｖ）の内外
の液体（Ｓ）を連通させる狭い連通路（３，３１）を有
する物性値測定容器と、前記物性値測定室（Ｖ）の容積
を周期的に増減させる容積変動手段と、前記物性値測定
室（Ｖ）内に配設された圧力センサ（Ｄ）と、を備えた
ことを特徴とする。

【０００８】また、本出願の第２発明の物性値測定装置
は、物性値測定を行う液体（Ｓ）中に配設されるととも
に前記液体（Ｓ）が充填される筒状の物性値測定室（Ｖ
）およびこの物性値測定室（Ｖ）の内外の液体を連通さ
せる狭い連通路（３，３１）を有する物性値測定容器と
、前記筒状の物性値測定室（Ｖ）の内面に密着摺動可能
に配設されたピストン（１）およびこのピストン（１）
を周期的に進退させるピストン往復動手段（６）から構
成され、前記筒状の物性値測定室（Ｖ）の容積を周期的
に増減させる容積変動手段と、前記ピストン（１）先端
部に配設されて前記物性値測定室（Ｖ）内の圧力を検出
する圧力センサ（Ｄ）と、を備えたことを特徴とする。

【０００９】また、本出願の第３発明の物性値測定装置
は、前記第２発明の物性値測定装置において、前記物性
値測定容器は、側壁に開口（１５）を形成され且つ内側
に物性値測定室（Ｖ）が形成された円筒状の内筒（１３
）およびこの円筒状内筒（１３）の外側に相対的に回動
可能に配設され且つ側壁に開口（１６）を形成された円
筒状の外筒（１４）を備え、前記内筒（１３）および外
筒（１４）をそれらの各開口（１５，１６）の位置が重
なり合う液体充填位置と開口（１５，１６）の位置がず
れる液体遮断位置との間で回動可能に連結する内筒外筒
連結手段が設けられ、前記液体遮断位置においては前記
内筒（１３）外側面および外筒（１４）外側面間に隙間
（３１ａ）が形成され、前記物性値測定室（Ｖ）の内外
の液体を連通させる前記狭い連通路（３１）は、前記内
筒（１３）の開口（１５）と、前記内筒（１３）外側面
および外筒（１４）内側面間の隙間（３１ａ）と、前記
外筒（１４）の開口（１６）とから構成されたことを特
徴とする。

【００１０】

【作用】前述の構成を備えた本出願の第１発明の物性値
測定装置は、物性値測定を行う液体（Ｓ）中に配設され
た物性値測定容器の物性値測定室（Ｖ）内に物性値測定
を行う液体（Ｓ）が充填され、この物性値測定室（Ｖ）
の内外の液体（Ｓ）は狭い連通路（３，３１）によって
連通されている。この状態で前記容積変動手段によって
前記物性値測定室（Ｖ）の容積を周期的に増減させると
、液体（Ｓ）がゾルの状態または粘度の低い状態では物
性値測定室（Ｖ）内の液体（Ｓ）は前記狭い連通路（３
，３１）を通して流通する。この場合、前記物性値測定
室（Ｖ）内に配設された圧力センサ（Ｄ）の検出圧力は
あまり変動しない。ところが、液体（Ｓ）の粘度が増し
てくると前記狭い連通路（３，３１）を通過する際に抵
抗が増し、圧力センサ（Ｄ）に検出圧力を生じる。 このときの検出圧力により粘性を検出することができる
。液体のゲル化がおこる場合は、ゲルは前記狭い連通路
（３，３１）を通過できなくなる。このときはピストン
（１）による圧縮応力によりゲルの弾性値を測定できる
。

【００１１】前述の構成を備えた本出願の第２発明の物
性値測定装置は、物性値測定を行う液体（Ｓ）中に配設
された物性値測定容器の筒状の物性値測定室（Ｖ）内に
は、物性値測定を行う前記液体（Ｓ）が充填され、この
円筒状の物性値測定室（Ｖ）の内外の液体（Ｓ）は狭い
連通路（３１）によって連通されている。この状態で前
記容積変動手段のピストン往復動手段（６）によって、
前記筒状の物性値測定室（Ｖ）の内面に密着摺動可能に
配設されたピストン（１）を周期的に進退（前進および
後退）させる。そうすると、筒状の物性値測定室（Ｖ）
の容積が周期的に増減する。そうすると、液体（Ｓ）が
ゾルの状態または粘度の低い状態では物性値測定室（Ｖ
）内の液体（Ｓ）は、前記狭い連通路（３１）を通して
流通する。この場合、前記物性値測定室（Ｖ）内に配設
された圧力センサ（Ｄ）の検出圧力はあまり変動しない
。ところが、液体（Ｓ）の粘度が増してくると前記狭い
連通路（３，３１）を通過する際に抵抗が増し、圧力セ
ンサ（Ｄ）に検出圧力を生じる。このときの検出圧力に
より粘性を検出することができる。液体のゲル化がおこ
る場合は、ゲルは前記狭い連通路（３，３１）を通過で
きなくなる。このときはピストン（１）による圧縮応力
によりゲルの弾性値を測定できる。

【００１２】前述の構成を備えた本出願の第３発明の物
性値測定装置の物性値測定容器は、側壁に開口（１５）
を形成され且つ内側に物性値測定室（Ｖ）が形成された
円筒状の内筒（１３）およびこの円筒状内筒（１３）の
外側に相対的に回動可能に配設され且つ側壁に開口（１
６）を形成された円筒状の外筒（１４）を備えている。 前記内筒（１３）および外筒（１４）をそれらの各開口
（１５，１６）の位置が重なり合う液体充填位置に回動
させると、前記重なり合った開口（１５，１６）から前
記物性値測定室（Ｖ）内に液体（Ｓ）が充填される。液
体（Ｓ）が充填されてから、前記内筒（１３）および外
筒（１４）をそれらの開口（１５，１６）の位置がずれ
る液体遮断位置に相対的に回動させる。前記液体遮断位
置では、前記内筒（１３）の開口（１５）と、前記内筒
（１３）外側面および外筒（１４）内側面間の隙間（３
１ａ）と、前記外筒の開口（１６）とから、前記物性値
測定室（Ｖ）の内外の液体（Ｓ）を連通させる狭い連通
路が形成される。この状態で前記容積変動手段のピスト
ン往復動手段（６）によって、前記筒状の物性値測定室
（Ｖ）の内面に密着摺動可能に配設されたピストン（１
）を周期的に進退（前進および後退）させると、筒状の
物性値測定室（Ｖ）の容積が周期的に増減する。その場
合、この第３発明は、前記第２発明と同様の作用を奏す
る。

【００１３】

【実施例】以下、図面により本発明の実施例を説明する
。図１は、本発明の物性値測定装置の第１実施例として
のゲル化測定装置の説明図である。図１においてゲル化
測定装置（Ｕ）は、製造装置（４）内の被検液体のゲル
化の程度を測定する装置であり、物性値測定容器（２）
内に配設されたピストン（１）を往復動駆動する往復動
装置（６）を備えている。前記ピストン（１）先端部に
は圧力センサ（Ｄ）が配設されている。尚、（５）は連
結部、（７）は電気信号導線、および、（８）は一軸ポ
ジショナーである。物性値測定容器（２）は一端が閉鎖
されており、対向する他端は、前記先端に圧力センサ（
Ｄ）を配設された前記ピストン（１）が挿入される開口
を有している。物性値測定容器（２）に設けられた細隙
によって形成された狭い連通路（３）は、後記するよう
に液体の通過は比較的抵抗が少なく、ゲルの通過は抵抗
が大きくなる。前記連通路（３）の形状はスリット状、
円形、楕円形、円環状等任意であり、物性値測定容器（
２）内に形成される一定の空間すなわち物性値測定室（
Ｖ）に接する任意の位置に設けることができる。

【００１４】物性値測室（Ｖ）の圧力を検出する圧力セ
ンサ（Ｄ）を内部に配設された物性値測定容器（２）は
、被検液体（Ｓ）が入っている製造装置（４）内の被検
液体（Ｓ）液面より下の位置に設置される。物性値測定
容器（２）の上記物性値測定室（Ｖ）への被検液体（Ｓ
）の導入には、物性値測定容器（２）の前記狭い連通路
（３）とは別に開閉自在の開口（図示せず）を設けるな
ど、適宜の構造を採用することができる。被検液体（Ｓ
）を導入した上記物性値測定室（Ｖ）には空気が残るこ
とのないようにしなければならない。物性値測定容器（
２）内外の被検液体（Ｓ）は前記狭い連通路（３）を通
して連通する。製造装置（４）への物性値測定容器（２
）の設置は、垂直方向、水平方向、斜め方向など、任意
の角度が採用し得る。

【００１５】前記ピストン（１）先端に配設された圧力
センサ（Ｄ）は使用条件によってその種類を選択するこ
とができる。食品分野においては、耐熱性があり、衛生
的であるダイアフラム式のものが望ましく、市販品を使
用できる。前記ピストン（１）の外周は物性値測定容器
（２）内壁に密接摺動できる形状、大きさとする。往復
動装置（６）には、一軸ポジショナー（８）によって振
幅、位置および振動数が調整される一軸シリンダーなど
、公知または市販の機器を利用できる。往復動装置（６
）によって往復動するピストン（１）と圧力センサ（Ｄ
）とは、物性値測定容器（２）の縦軸方向に内壁に沿っ
て一体的に往復動する。往復動の振幅および振動数は被
検液体（Ｓ）の種類に応じて加えるべき歪みの大きさ、
速度、圧力センサの感度等を勘案し、決定されるが、例
えばヨーグルト製造において、牛乳の凝固を測定検査す
る場合は、歪み約１％、振幅１ｍｍ程度、振動数０．０
１７ヘルツ程度が適している。言うまでもなく、被検液
体（Ｓ）のゲル生成を妨げたり、生成したゲル組織を破
壊するような大きい振幅、大きい振動数は採用すべきで
ない。

【００１６】この第１実施例において、前記物性値測定
室（Ｖ）に被検液体（Ｓ）を導入し、前記往復動装置（
６）によってピストン（１）を往復動させると、被検液
体（Ｓ）がゲル化前の粘度の低い液状のときは、加えら
れた往復動による物性値測定室（Ｖ）の容積変化が生じ
ても、被検液体（Ｓ）は前記狭い連通路（３）を通して
容易に外部に逃げられるため、圧力センサ（Ｄ）にかか
る圧力は小さい。これに対して被検液体（Ｓ）がゲル化
すると、被検液体（Ｓ）は前記連通路（３）を通して外
部に逃げることができず（又は逃げることが困難になり
）、加えられた往復動によって生じる圧縮によってゲル
の内部に圧縮応力が発生し、圧力センサ（Ｄ）で圧力と
して検知される。このようにして、振幅と振動数が一定
であり、前記物性値測定室の容積（Ｖ）が略一定であり
、被検液体（Ｓ）は常に同じ歪みを与えられ、又被検液
体（Ｓ）が逃げるための狭い連通路（３）細隙も一定で
あるから、測定装置固有の特性をもって、同じ条件で再
現性のよい測定を行うことができる。従って測定が製造
装置の規模、形状に影響されることがない。

【００１７】前記圧力センサ（Ｄ）で測定された圧力は
、トランスデューサ（圧力センサと一体となっているた
め図示せず）によって電気信号に変換され、電気信号は
前記ピストン（１）および連結部（５）を貫通する配線
用通孔（図示せず）内に配設された電気信号線（９）に
よってアンプリファイアー（１０）で増幅され、レコー
ダ（１２）に記録さるか、または製造工程のコントロー
ル機構（図示せず）に伝達される。なお、トランデュー
サは圧力センサ（Ｄ）内蔵の一体型でも、圧力センサと
分離した分離型でもよい。

【００１８】前記第１実施例のゲル化測定装置（Ｕ）は
、他の測定装置では把握できない（例えばヨーグルト製
造においてＰＨ測定はゲル生成を直接的に測定または検
知することはできない）ゲル生成の微妙な状態変化を直
接的に測定することができるので、ゲル生成の状態、例
えばヨーグルトの凝固状態、チーズのカード生成状態等
のインラインでの管理に極めて適している。しかも、本
実施例のゲル化測定装置（Ｕ）は構造が簡単で、かつコ
ンパクトであるから、製造装置への装着が簡単で、しか
も製造装置の規模に無関係に装着でき、使用後の洗浄殺
菌も容易であって、実用化に好適であるという利点を有
している。

【００１９】次に図２，３，４により、本発明の物性値
測定装置の第２実施例としてのゲル化測定装置（Ｕ）を
説明する。なお、前記図１に示す第１実施例の構成要素
に対応する同一の構成要素には同一の符号を付して重複
する詳細な説明は省略する。図２は製造装置（４）に取
り付けたゲル化測定装置（Ｕ）全体の構成および運転、
制御系統を示したものである。図３はこの第２実施例の
ゲル化測定装置２（Ｕ）のうち、二重円筒の外部容器（
以下、「外筒」と記載する）（１４）、二重円筒の内部
容器（以下「内筒」と記載する）（１３）および、前記
内筒（１３）内で往復動するピストン（１）およびその
先端に配設された圧力センサ（Ｄ）の部分を詳細に示し
た図である。被検液体（Ｓ）を収納する製造装置（４）
は容積４０リットルである。

【００２０】外筒（１４）の一端は製造装置（４）の壁
に固定されている。外筒（１４）の側壁は長径３０ｍｍ
、短径２０ｍｍの楕円形の開口（１６，１６）を円筒側
壁の相対する位置に２個有している。製造装置（４）か
ら二重円筒の内部への被検液体（Ｓ）の導入および排出
の容易さ、二重円筒（１３，１４）の内部からの空気の
排除の容易さ、定置洗浄性の向上から、２個の開口（１
６，１６）は上下に相対する位置とした。

【００２１】内筒（１３）は円筒側壁外側が外筒（１４
）の側壁内側との間に隙間（３１ａ）が形成される形状
、大きさで、螺着手段によりねじ込み回転可能なように
外筒に装着されており、内筒（１３）は取手（１８）を
回すことにより円周方向に回転させることができる。 内筒（１３）は圧力センサ（Ｄ）の配設位置に相対する
部分（先端部）が閉鎖されており、また内筒（１３）側
壁には、外筒（１４）側壁の楕円形の開口（１６，１６
）に対応する位置に楕円形の開口（１５，１５）を２個
有している。内筒（１３）に取り付けられた取手（１８
）を回すことにより外筒（１４）の開口（１６）の位置
と内筒（１３）の開口（１５）の位置とを合わせ、製造
装置（４）内の被検液体（Ｓ）を内筒（１３）の内部す
なわち物性値測定室（Ｖ）に導入し、または排出するこ
とができる（洗浄時には洗浄液を導入排出できる）。 （図４（Ａ）参照）

【００２２】被検液体（Ｓ）を内筒（１３）の内部（Ｖ
）に導入した後、取手（１８）を回して外筒（１４）の
開口（１６）の位置と内筒（１３）の開口（１５）の位
置とをずらすと、内筒（１３）内部（Ｖ）の被検液体（
Ｓ）と外筒（１４）の外部の被検液体（Ｓ）とは遮断状
態（図４（Ｂ）参照）となる。但しこの遮断状態におい
て、内筒（１３）の外側面および外筒（１４）の内側面
間に間隙（３１ａ）が形成されている。この間隙（３１
ａ）と前記開口（１５），（１６）により、内筒（１３
）内部と外筒（１４）外側との間に狭い連通路（３１）
が形成されている。そして、粘度の低い液体であれば前
記狭い連通路（３１）を自由に流通できるようになって
いる。

【００２３】圧力センサ（Ｄ）が先端に配設された前記
ピストン（１）は、内筒（１３）の内径と同寸の内径を
持つボデー（１７）に収納されており、ボデー（１７）
先端部は内筒（１３）の一端に、ナット（２０）のねじ
込み部（２１）と内筒（１３）のねじ込み部（１９）と
によって、固定され、一体となっている。内筒（１３）
に固定されたボデー（１７）が内筒（１３）の一部とし
て機能することはいうまでもなく、内筒（１３）の部分
とボデー（１７）の部分とに分けたのは工作および組み
立てを容易にするためである。前記ピストン（１）外周
はボデー（１７）内壁および内筒（１３）内壁と密接摺
動可能となっていて、内筒（１３）の軸方向に往復動す
ることができる。

【００２４】前記ピストン（１）先端に配設されたトラ
ンスデューサ内蔵の圧力センサ（Ｄ）としては、ダイヤ
フラム式圧力センサ［ベガ（ＶＥＧＡ）社製、Ｓ／Ｎ０
３４０７］を使用し、往復動装置（６）としての一軸シ
リンダにはＡＣサーボモータ（オムロン社製、Ｒ８８−
Ｓ０５０３０）を使用し、一軸ポジショナー（８）とし
ては、オムロン社製、３Ｆ８８Ｍ−１１６Ａをそれぞれ
使用した。ピストン（１）と往復動装置（６）を連結す
る連結部（５）はステンレススチール（ＳＵＳ　　３１
６）製の直径３５ｍｍの円柱である。製造装置（４）、
（二重円筒外筒（１４）、二重円筒内筒（１３）は厚さ
３ｍｍのステンレススチール（ＳＵＳ　　３１６）で自
作した。二重円筒を構成する外筒（１４）の外径は５５
ｍｍ、内筒（１３）の底面（閉鎖された一端）と圧力セ
ンサ（Ｄ）の距離は１００ｍｍで、被検液体（Ｓ）が収
納される容積は約２００立方センチメートル（ｃｍ×ｃ
ｍ×ｃｍ）である。なお、ピストン（１）およびその先
端に配設された圧力センサ（Ｄ）の外周と内筒（１３）
内側とはほぼ密に接触するように配設した。

【００２５】アンプリファイア（１０）は［ベガ（ＶＥ
ＧＡ）社製、Ｅ２５］、レコーダ（１２）は（横河電気
社製、３０６６）をそれぞれ使用した。（９）は圧力セ
ンサ（Ｄ）に内蔵されたトランスデューサ（図示せず）
からの電気信号をアンプリファイア（１０）に伝える導
線で、ピストン（１）に形成された配線用貫通孔（図示
せず）内を通されている。（１１）はアンプリファイア
（１０）からの電気信号をレコーダ（１２）に伝える導
線、（７）は一軸ポジショナー（８）による指示を往復
動装置（６）に伝える電気信号導線である。

【００２６】参考例前記第２実施例のゲル化測定装置（
Ｕ）（図２，３，４参照）を使用して、脂肪調整乳が乳
酸菌スタータの醗酵作用によって凝固する状態を測定し
た。脂肪調整乳には無脂乳固形分１０％（重量）の部分
脱脂乳を、乳酸菌スタータには市販スタータ（ハンゼン
社製）から常法により調整して使用した。前記第２実施
例のゲル化測定装置（Ｕ）を取り付けた製造装置（４）
に前記の脂肪調整乳３０Ｋｇと乳酸菌スタータ０．７５
Ｋｇを入れ、十分に攪拌した後、内筒（１３）に取り付
けられた取手（１８）を回して外筒（１４）の開口（１
６）の位置と内筒（１３）の開口（１５）の位置とを合
わせ、外筒（１４）の外部から脂肪調整乳と乳酸菌スタ
ータの混合物を内筒（１３）の内部に導入し、その後取
手（１８）を回して外筒（１４）の開口（１６）の位置
と内筒（１３）の開口（１５）の位置とをずらすことに
より、内筒（１３）の内側と外筒（１４）の外部とを遮
断状態（図４（Ｂ）参照）とした。

【００２７】その遮断状態で温度を３７℃に保持し、一
軸ポジショナー（８）と往復動装置（６）によってピス
トン（１）を振幅１ｍｍ、振動数０．０１７ヘルツ（Ｈ
ｚ）で往復動させ、圧力（水柱：ｃｍ）を経時的に測定
した。 同時に脂肪調整乳と乳酸菌スタータの混合物のＰＨをガ
ラス電極法により測定した。

【００２８】図５は圧力（水柱：ｃｍ）およびＰＨをそ
れぞれ縦軸および横軸に取り、測定値をプロットしたも
のである。この測定によって、凝固の開始、終期および
途中の経過を明確に把握することができた。この試験で
はＰＨ値の低下と圧力の増加とはよく相関しているが、
ＰＨ値の変化のみでは検知することが不可能な微妙なゲ
ル生成の状態までも、圧力の変化で把握できることが確
認できた。

【００２９】ヨーグルトの製造においてはＰＨの測定に
よって、醗酵が進んでいるか否かを判定することが普通
行われるが、醗酵が進行しているように見えても、醗酵
温度の高低、その他スタータの異常、基質の異常等によ
って、醗酵乳のホエー分離、硬度および粘度の欠陥等を
生じる場合があり、このような欠陥はＰＨ値の測定では
検知しモニターすることは不可能である。この第２実施
例のゲル化測定装置は、正常状態の測定はもちろん、異
常の発生も圧力変化によってただちに検知できるから、
遅滞なく以後の処置をとることができる。ヨーグルトの
カードの状態は舌ざわり等、食感に直接影響を与えるの
で、品質管理上重要であり、本発明装置による測定は極
めて意義がある。

【００３０】以上、本発明による物性値測定装置の実施
例を詳述したが、本発明は、前記実施例に限定されるも
のではなく、特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱
することなく、種々の小設計変更を行うことが可能であ
る。たとえば、本発明は、ゲル化の程度または状態だけ
でなく、その他の物性値を測定するのに適用することも
可能である。たとえば、前記物性値測定室内で検出され
る前記圧力は、物性値測定室内の液体の粘度と関係する
ので、それらの関係を予め求めておくことにより、圧力
センサの検出信号から前記粘度を測定することも可能で
ある。また、前記物性値測定容器の物性値測定室の内外
の液体を連通する狭い連通路は前記物性値測定容器の種
々の位置に種々の形状で配置することが可能である。さ
らに、前記第２実施例における二重容器を構成する内筒
および外筒は円筒とする代わりに角筒とすることも可能
であるが、その場合には、開口部の開閉作業は内筒およ
び外筒を軸方向に移動させる等、実施例とは異なる方法
を採用する必要がある。

【００３１】

【発明の効果】本発明によって奏せられる効果は次の通
りである。 （１）ゲル化生成過程の微細な変化を測定することがで
きる。 （２）被検溶液の生成したゲルの硬さ（強さ）を、ゲル
の生成を妨げることなく、ゲルの組織を破壊することな
く測定することができる。 （３）被検溶液のゲル化の状況を、連続的にインライン
測定し、あるいはモニタすることができる。 （４）コンパクトであって、簡単なシステムの装置であ
る。 （５）製造装置の規模の大小に関係なく、製造装置に簡
単に配設できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】　　図１は本発明の物性値測定装置ゲル化測定
装置に適用した第１実施例の説明図である。

【図２】　　図２は本発明の物性値測定装置ゲル化測定
装置に適用した第２実施例の説明図である。

【図３】　　図３は前記図２のゲル化測定装置の二重円
筒外筒、二重円筒内筒および往復動圧力センサの部分を
詳しく示した図である。

【図４】　　図４は図３のＩＶ−ＩＶ線断面図である。

【図５】　　図５は凝固中の牛乳について、圧力とＰＨ
の測定値の関係を示した図である。

【図６】　　図６は従来装置の構成を示した図である。

【符号の説明】

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　物性値測定を行う液体中に配設される
   とともに前記液体が充填される物性値測定室およびこの
   物性値測定室の内外の液体を連通させる狭い連通路を有
   する物性値測定容器と、前記物性値測定室の容積を周期
   的に増減させる容積変動手段と、前記物性値測定室内に
   配設された圧力センサと、を備えたことを特徴とする物
   性値測定装置。
2. 【請求項２】　　物性値測定を行う液体中に配設される
   とともに前記液体が充填される筒状の物性値測定室およ
   びこの物性値測定室の内外の液体を連通させる狭い連通
   路を有する物性値測定容器と、前記筒状の物性値測定室
   の内面に密着摺動可能に配設されたピストンおよびこの
   ピストンを周期的に進退させるピストン往復動手段から
   構成され、前記筒状の物性値測定室の容積を周期的に増
   減させる容積変動手段と、前記ピストン先端部に配設さ
   れて前記物性値測定室内の圧力を検出する圧力センサと
   、を備えたことを特徴とする物性値測定装置。
3. 【請求項３】　　前記物性値測定容器は、側壁に開口を
   形成され且つ内側に物性値測定室が形成された円筒状の
   内筒およびこの円筒状内筒の外側に相対的に回動可能に
   配設され且つ側壁に開口を形成された円筒状の外筒を備
   え、前記内筒および外筒をそれらの各開口の位置が重な
   り合う液体充填位置と開口の位置がずれる液体遮断位置
   との間で回動可能に連結する内筒外筒連結手段が設けら
   れ、前記液体遮断位置においては前記内筒外側面および
   外筒内側面間に隙間が形成され、前記物性値測定室の内
   外の液体を連通させる前記狭い連通路は、前記内筒の開
   口と、前記内筒外側面および外筒内側面間の隙間と、前
   記外筒の開口とから構成されたことを特徴とする請求項
   ２記載の物性値測定装置。