JPS5825414B2 - ミルクの脂肪分を調整する方法及び装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、全乳を非脂肪成分（大部分は脂肪以外の液体
で、はんの僅かに脂肪を含んだ、いわゆるスキムミルク
）と脂肪成分（脂肪にそれ以外の液体を幾分含んだ、い
わゆるクリーム）に分離したのち、脂肪成分の部分を非
脂肪成分に再び加えて混合物をつくるにあたり 脂肪成
分の非脂肪成分への混合量を自動調整して混合物中の脂
肪分の一定化を図る、ミルクの脂肪分を調整する方法と
、その実施に直接使用する装置に係る。

「ドイツ乳業経営（Ｄｅｕｔｓｃｈｅ Ｍｉｌｃｈｗｉ
ｒｔｓｃｈａｆ ｔ ）Ｊ（１９７５年２月１９日の２
６１８）に記載される二−メヤー（Ｈ、Ｎｉｅｍｅｙｅ
ｒ ）による「乳業規格ニ一定の脂肪含有量を有するミ
ルクの製法 （Ｍｉｌｃｈｓｔａｎｄａｒｄｉｓｉｅｒｕｎｇ ：
Ｈｅｒｓｔｅｌｌｕｎｇ ｖｏｎＭｉｌｃｈ ｍｉｔ
ｓｉｎｅｍ ｂｅｓｔｉｍｍｔｅｎ Ｆｅｔｔｇｅｈａ
ｌｔ ）Ｊなる文献には特定の脂肪分を有するミルクの
種々の製造方法が記載、されている。

従来の方法の殆んどのものにおいては、全乳すなわちミ
ルクが非脂肪成分と脂肪成分、例えばスキムミルクとク
リームに分離機により分離される。

これら２つの成分は別々のタンクに蓄えられ、そして全
乳の脂肪分及び分離機により得られる脂肪成分を決定し
た後に、予定量の脂肪または非脂肪成分が全乳に加えら
れて標準ミルク、低脂肪ミルクまたは富脂肪ミルクのご
とき最終製品がつくられる。

他の方法においては、全乳が分離機において非脂肪成分
と脂肪成分とに分離されるが、この間容積リミタを入れ
ることにより脂肪成分中の脂肪分を所望の値に粗調整す
る。

分離機を出た後に脂肪成分の部分がまず最終製品におけ
る所望の脂肪分に、従ってこの非脂肪成分に再び加えら
れる。

脂肪成分の残部は別のタンクに分離貯蔵される。

大まかに調整された脂肪分を含んだ混合物も他のタンク
に貯蔵される。

この混合物、粗製品及び脂肪成分の脂肪分が測定された
後に、最終製品すなわち標準ミルクの脂肪分が非脂肪成
分または脂肪成分を加えることにより修正される。

これら２つの従来技術の欠点は大規模なタンク設備が必
要であること、処理時間が比較的長くかかること、及び
全乳の受は入れと処理すなわち標準ミルクの生産との間
に時間的な遅れが不可避であることである。

全乳の脂肪分、または非脂肪成分及び脂肪成分中の脂肪
分及び標準ミルク中の脂肪分は、サンプルを採り出して
これらを実験室でテストすることにより測定される。

ミルクの脂肪分の完全自動調整もすでに提案されている
。

その１つによれば、全乳が非脂肪成分と脂肪成分に分離
された後に、非脂肪成分の濃度（これは主としてそのな
かの脂肪分によりきまる）が水分計により測定される。

その後に脂肪成分添加用の部材が計算機によりトリガー
されて非脂肪成分に、最終製品の所望の脂肪分に対応し
た量の脂肪成分を混合する。

この方法では最終製品の脂肪分は直接測定されない。

したがって、最終製品中の脂肪分に応じて、混合しよう
とする非脂肪成分量及び脂肪成分量の一方または双方を
調整することは行われていない。

ところで、非脂肪成分の測定濃度は温度に依存して変化
するから、非脂肪成分の測定濃度だけに応じて脂肪成分
の混合量を調整する方法では、得られる最終製品中にお
ける脂肪分の均一化を図ることができない。

他の全自動方法では標準ミルクの脂肪分は特殊な測定装
置により測定される。

まず全乳が分離機により非脂肪成分たるスキムミルクと
脂肪成分たるクリームに分離され、その後にクリームの
部分が添加部材を介してスキムミルクに再び加えられる
。

混合された後に３０分毎に自動的にサンプルを採り出し
、このサンプルの脂肪分を上記特殊な測定器により自動
的に測定し、そして添加部材がこの測定の結果に従って
再調整される。

脂肪分は、通常の定常的な比較的大まかな条件下に置か
れた非常に感度の高い測定要素による光散乱測定の原理
に基づいて測定されるが、この要素は故障し易い。

測定自体は連続的ではなく間欠的であり、そのため調整
が間欠的となってそこに不正確さの生じる確率が高い。

さらに、この測定装置は標準ミルクの脂肪分が特定の標
準から大きく偏らないようにするには較正を頻繁に行わ
ねばならない。

最後に、この測定装置の清掃には成る程度の問題があり
、清掃後には再調整が必要である。

以上のように、従来、 Ａ 全乳より分離した非脂肪成分と脂肪成分とをそれぞ
れ別々にタンクに貯蔵しておき、上記全乳中の脂肪分及
び分離した上記脂肪成分中の脂肪分を測定したのち、そ
の測定値に応じて、貯蔵しである非脂肪成分あるいは脂
肪成分のうちの任意の一方を適宜量だけタンクより取り
出してそれを全乳に再び加える方法 Ｂ 分離した脂肪成分を容積リミタに入れてその脂肪成
分中の脂肪分を所望の値に粗調整したのち、その粗調整
した脂肪成分を、得ようとする最終製品中の脂肪分の所
望値に応じた量だけ非脂肪成分に混合し、すなわち脂肪
分の大まかに調整されたいわば粗調整製品をえ、しかる
のちそれに非脂肪成分あるいは脂肪成分を適宜量加えて
脂肪分の修正を行い、最終製品を得る方法Ｃ非脂肪成分
の濃度を測定し、その測定濃度だけに応じてその非脂肪
成分に対する脂肪成分の混合量を調整する方法 Ｄ 非脂肪成分と脂肪成分の混合を行いながら、混合物
たる最終製品のサンプルを周期的に採り出してそのなか
の脂肪分を自動的に測定し、その測定値に応じて非脂肪
成分に対する脂肪成分の次回の混合割合を間欠的に自動
調整する方法がある。

ところで、非脂肪成分（大部分は脂肪以外の液体で、は
んの僅かに脂肪を含んだもの）の濃度、及びそれと脂肪
成分（脂肪にそれ以外の液体を幾分含んだもの）との混
合物たる最終製品の濃度は、それぞれに含まれる脂肪分
（非脂肪液体に対する脂肪の割合）にほとんど依存する
が、それのみでなく、僅かながら、たん白、乳糖、ミネ
ラル等の純粋な非脂肪物質（固形物）の含有率によって
も変わり、また非脂肪成分及び最終製品のそれぞれの測
定濃度は、温度変化によって真値との誤差変動をきたす
ことから、それぞれの測定濃度は、いずれも実際の脂肪
分を表わさないことになる。

しだがって、非脂肪成分の測定濃度に応じて脂肪成分の
混合量を調整するようにした場合（従来の上記Ｃの方法
）には、非脂肪成分中の上記のごとき非脂肪物質の含有
率の変動及びその非脂肪成分の温度変化によって脂肪成
分の混合量、したがって最終製品中の脂肪分が変動する
ことになり、また最終製品の測定濃度に応じて非脂肪成
分に対する脂肪成分の混合量を調整するようにした場合
（従来の上記りの方法）には、最終製品の測定濃度自体
上記のようにそもそも実際の脂肪分を表わしてはおらず
、温度変化分だけ脂肪成分の混合量の誤差が生ずるとと
もに、最終製品中の上記のごとき非脂肪物質の含有率の
変動によっても脂肪成分の混合量が変動することになり
、いずれの場合にも最終製品中の脂肪分の均一固定化を
図ることができない。

しかして本発明は、これら従来の２つの方法Ｃ１Ｄ、さ
らにまた従来の前記Ａ、Ｈの方法よりもごく簡単に、最
終製品中の脂肪分の精度の高い均一固定化を図ることが
できる、ミルクの脂肪分を調整する方法を提案したもの
で、その特徴は、全乳を非脂肪成分と脂肪成分に分離し
たのち、脂肪成分の部分を非脂肪成分に再び加えて混合
物をつくりながら、その混合物と上記非脂肪成分のそれ
ぞれの濃度を測定し、これら測定した濃度の差を検出し
てその差に応じて上記脂肪成分の非脂肪成分への混合量
を自動調整するようにしたことにある。

これを第１１図を参照して少しく具体的に説明すると、
本発明は、全乳を非脂肪成分と脂肪成分とに分離したの
ち、これら両成分をそれぞれタンクに貯蔵することなく
直ちに別々にパイプ中を流し、すなわち分離と同時に分
岐させて流し、非脂肪成分の流れに対し脂肪成分の流れ
を、添加量調整手段を経て合流させることにより、同じ
全乳より同時にえた非脂肪成分と脂肪成分とを再び混合
させて混合物（最終製品）をつくりながら、その混合さ
れてパイプ中を流れている混合物の濃度を、混合直後に
おいて常時監視するようにして測定するとともに、混合
前において上記のようにパイプ中を流れている非脂肪成
分の濃度を、同じく常時監視するようにして測定し、こ
れら測定した２つの濃度の差を時々刻々に求めてその差
に応じて、脂肪成分の非脂肪成分への単位時間あたりの
添加量（混合量）を時々刻々に自動調整するものである
。

ここに、測定した２つの濃度の差を求めるのは、混合物
の測定濃度に関与している脂肪分以外の因子、すなわち
たん白等の純粋な非脂肪物質に関する因子と温度に関す
る因子とを除去し、脂肪分に関する因子のみを取り出す
ことにある。

これをさらに詳しく説明すると、上記のように混合され
て流れている混合物の測定濃度が、その混合物の脂肪分
のみに依存して変動（脂肪分の高低に正確に比例して変
化）するならば、その測定濃度の変化分に正確に対応す
るように、脂肪成分の非脂肪成分への混合量を自動調整
するだけで、最終製品たる混合物の脂肪分の一定化を図
ることができるが、しかし前述したように、混合物の測
定濃度は、脂肪分にほとんど依存するとしても、そのほ
か、だん白等の純粋な非脂肪物質の含有率の変化及び温
度変化によっても少しく変動する。

すなわち、混合物の測定濃度Ｍは、脂肪分の変数をＸ、
非脂肪物質の変数をｙ、温度の変数を２とすると、Ｍ＝
ｆ（ＸｌｙｌＺ）で表わされる。

したがって、混合物の測定濃度そのものによって上記の
ように混合量を調整する場合には、その混合物の脂肪分
の大ざっばな調整はできても、実際上脂肪分を一定にす
ることはできない。

ところが、本発明においては、上述したように、ある時
点ｔ１に同じ全乳より分離した非脂肪成分Ａ１と脂肪成
分Ｂ１とを分流させ、上記ｔ１より所定時間Ｔ１後の（
ｔ１＋Ｔ１）時点にＡ１の濃度を測定（この測定濃度を
Ｍａｌとする）シ、さらに所定時間Ｔ２後の（ｔ１＋Ｔ
１＋Ｔ２）時点にＡ１とＢ１ とを再び混合させてそ
の混合物Ｃ１をつくり、その直後の（ｔ１＋Ｔ１＋Ｔ２
＋Ｔ３）時点に０１の濃度を測定（この測定濃度をＭｃ
ｌとする）し、また別の時点ｔ２に分離した非脂肪成分
Ａ２と非脂肪成分Ｂ２に・ついても同様に、（ｔ２＋Ｔ
１）時点にＡ２の濃度を測定（この測定濃度をＭＢ２と
する）するとともに、（ｔ２＋Ｔ１＋Ｔ２）時点にＡ２
とＢ２とを混合させてその混合物Ｃ２をつくり、（ｔ
２ ＋Ｔ１ ＋Ｔ２ ＋Ｔ３ ）時点にＣ２の濃度を測
定（この測定濃度をＭＣ２とする）するもので、次のよ
うなことがいえる。

すなわち、第１に、Ａ□、ＢｌｔＣ，は三者とも同じ全
乳よりえたものであるから、脂肪分の差こそあれ、たん
白等の非脂肪物質については同じ組成になっており、ま
たＡ２．Ｂ２．Ｃ２の間においてもそのような関係にな
っている。

第２に、Ａ１とＢ１とは、それぞれタンクに貯蔵するこ
となく分離と同時に分流させて再びすぐに混合するもの
で、ＡＩとＣ１の濃度測定における温度条件は同じであ
り、またＡ２とＣ２の間においてもそのような関係にな
っている。

第３に、全乳より分離された非脂肪成分は、一般に、は
ぼ一定した比率の脂肪を最大限０．１％含んでいるにす
ぎず、ｔ１時点に分離のＡ１とｔ２時点に分離のＡ２の
脂肪分はほぼ同じで、それらの測定濃度Ｍ ａ 、とＭ
Ｂ２に差があった場合、その差における脂肪分の影響は
無視してよく、その差は、Ａ１とＡ２のそれぞれにおけ
るたん白等の非脂肪物質の含有率及び温度の影響である
とみてさしつかえない。

しかして、（ｔ１＋Ｔ１）時点にえだＡ１の測定濃度Ｍ
ａ１ を（Ｔ２＋Ｔ３）時間だけ遅延させ、（ｔ １＋
Ｔ１ ＋Ｔ２ ＋Ｔ ｓ ）時点にえられるＣ１の測定
濃度Ｍｃ１ との時間的一致をとり、それらの差（Ｍｃ
ｌ−Ｍａｌ）を求めれば、上記の第１及び第２の事由、
すなわちＡ１．Ｃ１相互においてたん白等の非脂肪物質
が同じ組成であること、及び温度条件が同じであること
により、その差を求める段階において、だん白等の非脂
肪物質に関する因子及び温度に関する因子はいずれも除
去され、その求めだ差（これをｍｌとする）は、脂肪分
に関する因子のみとなって、Ｃ１の脂肪分とＡ１の脂肪
分の差（これをｍｌとする）を表わすことになり、まだ
同様にしてＡ２の測定濃度Ｍａ２ とＣ２の測定濃度Ｍ
ｃ２の差（Ｍ Ｃ２−Ｍ Ｂ２ ）を求めれば、その求
めだ差（これをｍ２とする）は、Ｃ２の脂肪分とＡ２の
脂肪分の差を表わすことに々る。

かくして、上記の第３の事由により、非脂肪成分の脂肪
分はほぼ一定で変動しなく、ｔ１時点に分離のＡ１の脂
肪分とｔ２時点に分離のＡ２の脂肪分とはほぼ同じであ
るので、上記のように脂肪分に関する因子のみとなっだ
ｍ、の値とｍ２の値に差があれば、その差（ｍｌ −ｍ
２ ）は、結局、（ｔ１＋’ｒ１＋’ｒ２＋’ｒ３）時
点の混合物Ｃ１と（ｔ２＋ＴＩ ＋Ｔ２ ＋Ｔ３ ）時
点の混合物Ｃ２の間における脂肪分のみの差に一致して
いることになる。

換言すると、非脂肪成分の測定濃度と最終製品（混合物
）の測定濃度の差は、最終製品の脂肪分の関数にすぎず
、最終製品の脂肪分が多くなるとこの差もそれにしたが
って大きくなり、また脂肪分が少なくなると差も小さく
なる。

この差は、最終製品の脂肪分に等しくはないが、最終製
品の脂はこの差を利用して調整できる。

すなわち、本発明においては、この差は、最終製品を所
望の脂肪分にすべく予め定められた正しい値（これをｍ
。

とする）と比較され、もしこの差が正しい値よりも大（
例えばｍｌ ＞ｍＯ）であると、脂肪成分Ｂ１は、正し
い値ｍ。

に対して大きい分だけ非脂肪成分Ａ１への添加量（混合
量）を減少すべく調整され、まだ逆に小（例えばｍｌ＜
ｍＯ）であると、脂肪成分Ｂ１は、正しい値ｍ。

に対して小さい分だけ添加量を増加すべく調整され、さ
らに正しい値ｍ。

と等しい（例えば、ｍ１＝ｍ□ ）ときには、添加量
の増減調整を受けないもので、非脂肪成分、脂肪成分、
最終製品のそれぞれの流量及び温度に関係なしに、最終
製品の脂肪分の一定化を図ることができるものである。

寸だ、この方法を実施するだめの本発明装置は、全乳を
非脂肪成分と脂肪成分とに分離し、前者を第１出口より
、後者を第２出口より送出する分離機と、これにて分離
された上記非脂肪成分と脂肪成分とを混合すべく少なく
とも２個の入口と１個の出口とを有しかつ上記分離機の
上記第２出口に接続されてそれより送出されてくる上記
脂肪成分の量を制御可能な混合手段と、上記非脂肪成分
の濃度を測定するだめに上記分離機の第１出口と上記混
合手段の入口との間に配置された第１濃度計と、上記混
合手段にて混合された混合物の濃度を測定するためにそ
の混合手段の出口に接続された第２濃度計と、これら第
１及び第２濃度計の測定濃度の差を検出してその差に応
じて上記混合手段に送入される上記脂肪成分の量を制御
するだめの電子的制御装置とを備えてなり、上述の方法
をさらに簡単に実施できるとともに、従来よりも安価に
製造できるようにしたものである。

第１図に概略的に示されている本発明の第１実施例の装
置においては、注入された全乳はパイプ１を通じて分離
機２に供給され、そこで非脂肪成分すなわちスキムミル
クと脂肪成分すなわちクリームに分離される。

スキムミルクはパイプ３を通って分離機２から出、そし
てクリームはパイプ４を通じてとり出される。

スキムミルクは濃度計５を通りパイプ３のＴ形部分６に
流れ、そしてミキサ７に入る。

この濃度計５はスキムミルクの濃度を表す一つの電気信
号を発生し、これがライン８を介して制御ユニット９の
第１人力に入る。

クリームはパイプ４を通って分岐点１０に入り、そこか
らクリームの部分がパイプ１１を通じて、添加ポンプ１
２に運ばれる。

ポンプ１２の出口からのクリームは一定量ずつパイプ１
３、チェック弁１４及びＴ形部分６を通りスキムミルク
へと流れ込む。

Ｔ形部分６を出た後に非脂肪成分と脂肪成分、すなわち
スキムミルクと量の測定されたクリームがミキサ７に流
入する。

ここでクリームがスキムミルクと充分に混合されて所望
の脂肪分をもつ均一の標準ミルクが得られる。

ミキサ７からの標準ミルクはパイプ１５を通って濃度計
１６に入り、これが標準ミルクの濃度に応じた電気信号
を発生し、この信号がライン１７を介して制御ユニット
９の第２人力に加えられる。

この制御ユニット９は、上記濃度計５と１６より発生さ
れる濃度を表す電気信号の差を検出するとともに、その
差に応じた制御信号を発生し、この信号がライン１８を
介してサーボユニット１９に加えられる。

サーボユニットは添加ポンプ１２の調整信号を発生し、
この調整信号がライン２０を介してポンプ１２に加えら
れる。

標準ミルクは濃度計１６を出てからパイプ１５からとり
出され、そして不安であるが高い脂肪分含有率をもつク
リームは分岐点１０の後でパイプ４からとり出される。

このクリームの脂肪分を標準化するだめに、この装置は
さらにパイプ１５に分岐点２１を有する。

標準化されたミルクの部分がこの分岐点２１からパイプ
２２を通り添加ポンプ２３に、そしてパイプ２４、チェ
ック弁２５、パイプ４のＴ形部分２６を通ってクリーム
にそれぞれ流れる。

パイプ４はＴ形部分２６の後でミキサ２７に接続し、と
のミキサ内でクリームとこのクリームに加えられた標準
化ミルクの部分が充分に混合される。

ミキサ２７の出口に接続されているのは標準化されたク
リームをとり出すだめのパイプ２８である。

パイプ２８にそう人されているのは標準化されたクリー
ムの濃度によりきまる信号を発生するだめの第３濃度計
２９であり、この信号もライン３０を通じて制御ユニッ
ト９に加えられる。

この場合、制御ユニット９はさらに濃度計５と２９によ
り発生される信号の差を検出するとともに、その差に応
じたサーボユニット３１用の制御信号を発生するように
設計されており、この制御信号はライン３２を介してサ
ーボユニット３１に加えられる。

サーボユニット３１はライン３３を介してポンプ２３に
加えられる調整信号を発生する。

第１図の装置の一つの大きな利点は全乳が直接且つ遅延
なくパイプ１を通ってこの装置に運ばれうるようになっ
ていること、及び標準化されたミルクと標準化されたク
リームがそれぞれパイプ１５と２８からとり出しうるよ
うになっていることである。

非脂肪成分と脂肪成分を一時的に貯蔵するだめのタンク
は不要である。

脂肪分はスキムミルクと最終製品の濃度を測定すること
により測定される。

測定濃度は前述したとおり脂肪分のみならず、蛋白、乳
糖、ミネラル等のような非脂肪物質及び温度によって決
まる。

非脂肪成分の濃度と、標準化ミルクあるいは標準化クリ
ームのそれぞれの濃度を測定し、そしてそれら測定値間
の差をとることにより、上記非脂肪物質及び温度に関す
る因子は除去され、実際上測定値の差がスキムミルク中
の脂肪分と標準化ミルク（またはクリーム）中の脂肪分
の差によってのみきまることになる。

しだがって、パイプ１５を流れる製品とパイプ３を流れ
る製品の差のみが加えられた脂肪成分の部分となるから
、濃度計５と１６により測定された濃度は脂肪分に関し
てのみ異る。

非脂肪物質と温度の影響は、スキムミルク中の非脂肪物
質及び標準化ミルク（またはクリーム）の非脂肪物質が
いずれも同じ全乳からとり出され、まだ温度が両濃度計
についてほぼ同一であるために除去される。

第２図は濃度計、例えば上記濃度計５の構造を概略的に
示す。

スキムミルクは小径部分３５を有するパイプ３を矢印３
４の方向に流れ、それ故スキムミルクは入口ごくイブ３
６を通り濃度計に入り濃度計を出てから小径部３５の後
にある出口バイブ３７を通ってパイプ３にもどる。

入口バイブ３６と出口バイブ３７はカップ形のハウジン
グ３８を通り、その内部でプラスチック材料３９により
モールドされている。

プラスチックモールド３９から出ているパイプ３６と３
７の端部はテーパをつけてありＶ字形の管４０により相
互に接続される。

パイプ３６と３７及び管４０はガラス製とするとよい。

管４０の曲部に固定されているのは永久磁石棒４１であ
る。

管４０と磁石棒４１は屈曲共振器を形成し、磁石棒４１
は駆動巻線４３と制御巻線４４から成る電磁石４２によ
り駆動されるときに第２図の紙面に直交する直線に沿っ
て振動することが出来る。

正電圧が駆動巻線４３を通じてトランジスタ４５のコレ
クタに加えられる。

制御巻線４４に誘導される帰還信号はトランジスタ４５
のベースに入る。

トランジスタ４５のコレクタは変圧器４６の１次巻線を
介して電源（図示せず）の負端子に接続する。

管４０と磁石棒４１からなる共振器と電磁石４２及びト
ランジスタ４５は交流電圧信号を発生する発振器を形成
し、その発振周波数は共振器の共振周波数によりきまる
。

この信号は変圧器４６の２次巻線からとり出されて第１
図に示すように例えばライン８を介して制御ユニット９
に加えられる。

共振器の共振周波数は管４０を通って流れるスキムミル
クの濃度によりきまり、そして例えば２００Ｈｚから５
００ Ｈｚである。

従って、濃度に関するデータは変圧器４６の２次巻線か
らとり出される信号の周波数に含まれており、その信号
の振幅にではない。

制御ユニット９に到るライン８，１７゜３０は適当な長
さでよく、データの内容はこれらラインに生じる減衰に
は影響されない。

従って、制御ユニット９は測定機能に乱れを生じさせる
ことなく装置本体の残りの部分と切離して配置すること
が出来る。

第３図は上記制御ユニット９の第一の実施例である。

濃度計５により発生する信号はその第１人力４７に、濃
度計１６で発生する信号は第２人力４８にそれぞれ加え
られる。

入力４７と４８に入る信号は好適には交流電圧調波であ
り、それらの周波数は前述のようにそれぞれの濃度計を
流れる液体の濃度によりきまるものであり、これらはそ
れぞれリミタ４９と５０に加えられる。

それぞれのリミタの出力には一連の一定振幅の方形波パ
ルスが与えられ、そのパルス周波数はそれぞれの信号の
周波数に対応する。

これらパルスは評価回路５１に加えられ、この回路の出
力にこれらパルスの周波数の差に比例するアナログ出力
信号が出る。

例えば微分回路（図示せず）を評価回路５１の各入力に
関連して用いてもよく、この場合微分回路はそれぞれの
パルスの立上り及び立下り縁において一定振幅で一定幅
の測定パルスを発生する。

コンデンサ（図示せず）がこれら測定パルスにより充電
される。

測定パルスのパルスシーケンスは方形波パルスのそれと
正確に対応するから、コンデンサに単位時間に入る測定
パルスの数はそれぞれの濃度計で発生する信号の周波数
に比例する。

その結果、コンデンサの充電電圧もまたその信号の周波
数に比例する。

入力４８の信号によるコンデンサの充電電圧から入力４
７の信号による充電電圧を差引くことにより、前述のア
ナログ出力信号が得られ、この出力信号はライン５２を
通り増幅器５３に加えられてアナログ制御信号を発生す
もこの制御信号は制御ユニット９の出力端子５４を出て
ライン１８を通りサーボユニット１９に入る（第１図）
。

増幅器５３はライン５５を介してレコーダ５６に接続し
た出力をさらに有する。

レコーダ５６において制御信号の値が記録されて本装置
のモニタ用に用いられる。

さらに、評価回路５１はアナログ出力信号を得るために
上記コンデンサの充電電圧の差に可調整の付加電圧を加
えるための装置（図示せず）を含んでいる。

この付加電圧の大きさは標準化されたミルクの脂肪分を
決定するものであり、従って調整可能である。

上記サーボユニット１９の具体的な回路を第７図に示す
。

アナログ制御信号はライン１８を介して入力５７に加え
られ、変換器５８に入り、そしてそこで一定パルスシー
ケンスで制御信号に比例した振幅をもつパルスに変換さ
れる。

これらパルスはライン５９を介して電力増幅器６０に加
えられ、その出力６１にパルス化された調整信号が生じ
る。

この信号はライン２０を介してポンプ１２に加えられる
。

クロック装置６２により一定パルス周波数がつくられる
が、それはポテンショメータ６３により調整出来る。

サーボユニット１９は調整信号のパルス数がアナログ制
御信号に比例して変化するがこれらパルスの振幅は変化
しないように設計される。

ポテンショメータ６３により調整信号のパルス振幅が影
響を受ける。

第４，５図に示すものは上記ポンプ１２または２３に適
したポンプの例を示す。

このポンプは中空のベース６５を有する円筒形のハウジ
ング６４から成る。

ハウジング６４への入口は軸方向に伸びるリムを有する
円板６６で閉じている。

円板６６とカバー６８（これも同様のリムを有する）は
一つのチャンバを囲んでおり、このチャンバは弾性をも
つダイアフラム６９により動作空間７０と中間空間７１
に分けられており、その縁は円板６６のリムとカバー６
８のリムとの間にはさまれている。

ダイアフラム６９の中央部分に埋め込まれているのは駆
動ロッド７３のプレート７２である。

駆動ロッド７３は円板６６の中央の穴７４および円板６
６の窪みを通りハウジング６４の背部７６にある盲穴７
５内に入る。

ハウジング６４の内部を貫通するロッド７３の部分に固
定されているのは強磁性材料からなる円筒体７７である
。

円筒体７７に同心に配置されているのはコイル７８であ
り、これはスペーサリング７９によりハウジング６４の
背部１６に固定されている。

コイル７８の接続線はハウジング６４の壁にある溝８５
を通り中空のベース６５へと伸びる。

プレート７２と円筒体７７の間にはスラストリング８０
がロッド７３の溝に保持されている。

ばね８１の両端はそれぞれ円板６６とスラストリング８
０にもたれており、ロッド７３を盲穴７５の背部に押し
つけており、この背部がストッパとして作用する。

コイルが励起すると円筒体７７は第５図において左方に
動き、かくして駆動ロッド７３もばね８１の弾性に抗っ
て左に押される。

プレート７２により、ダイアフラム６９は左方に曲がり
、それにより動作空間７００体積が減小する。

空間７０内のクリームまたはミルクの部分はカバー６８
のリムの上側に配置されたチェック弁８２を介してその
空間から出る。

空間を出る量はロッドγ３の移動距離によりきまる。

コイル７８の電流が切れるとロッド１３はばね８１によ
り元の位置にもどり、それ故ダイアフラム６９も元の位
置となる。

かくして空間７０の容積は再び増加し、そしてさらにミ
ルクまたはクリームが第２のチェック弁８３を介して空
間７０に入りうることになる。

与えられた時間内に供給されるクリームまたはミルクの
量は一方ではコイル７８の電流の大きさに、他方にはそ
の時間中にコイル７８に入るパルスの数によりきまる。

上述した第７図のサーボユニットは第４，５図のポンプ
のベース６５内に配置されたプリント回路板に装着する
ようにするとよい。

コイル７８の接続線は第１図に２０で示されているライ
ンであハ このラインを通じてパルス化された調整信号
がポンプに与えられる。

制御信号はライン１８に対応するライン８６を介してサ
ーボユニットに入る。

第６図は上記制御ユニット９をディジタル電子回路にし
たブロック図である。

上記濃度計５と１６からの信号はそれぞれ人力８７と８
８に加えられそしてそれ故ゲート８９と９０にそれぞれ
加えられる。

タイミングパルスＴＩもゲート８９と９０に加えられる
のであり、このパルスは例えば０．５秒毎に幅５０ミリ
秒をもつものである。

これらゲートのそれぞれには図示しないカウンタがあり
、それが２個の連続するタイミングパルスＴＩの間に生
じるところのそれぞれの濃度計からの信号の正の半サイ
クルを計数する。

各タイミングパルスの発生により行われるカウンタの読
みはコード化され、そしてこのコード化されたカウンタ
の読みがそれぞれの複線９１と９２を介して並列の形で
送られる。

濃度計１６からのコード化情報はライン９２を介して直
接にカウンタ９３に入る。

濃度計５からの情報はライン９１を介してシフトレジス
タ９４に入り蓄積され、そしてライン９５を介して遅延
されてカウンタ９６に入る。

この遅延の量はスキムミルクの粒子が濃度計５からＴ形
部分６とミキサ７を通り濃度計１６に到るに要する時間
に対応する。

その結果、標準化ミルクの濃度は脂肪分の決定において
考慮されることになる。

カウンタ９３と９６に同時に入る情報はスキムミルクの
一部分及びクリームとスキムミルクのこの部分との混合
物の濃度に対応する。

カウンタ９３と９６に情報がとり出されるたびにカウン
タの読み自体がコンパレータ９７により直ちに比較され
る。

カウンタ９３と９６の読みの差はコンパレータ９７の出
力にディジタルで与えられる。

このコード化された差信号はライン９８を介してＤ−Ａ
変換器９９に与えられ、その出力１００にアナログ制御
信号を与えるようにされ、そしてその出力がライン１８
を介してサーボユニット１９に加えられる。

濃度の測定において温度因子を除くだめには、濃度計５
と１６そしてさらに出来れば濃度計２９を単一の・・ウ
ジング内に組込むようにするとよい。

スキムミルクの脂肪分と標準化ミルクのそれとの差に対
応する修正値をポテンショメータ１０１によってカウン
タ９６に導入することにより、出力１００におけるアナ
ログ制御信号は、ポンプ１２を介して充分なりリームが
スキムミルクに再加入されて標準化ミルクの脂肪分が所
望値に対応するようになるごとくに変更される。

上述の装置は全乳の脂肪分が標準化ミルクのそれより多
いときにのみ適正に機能する。

他の場合には付加的なりリームが図示しないクリーム貯
蔵器からパイプ４に入れられる。

標準化クリームの脂肪分は標準化ミルクのそれと基本的
には同様に調整される。

制御ユニット９は濃度計２９からの調波信号を方形波パ
ルスに変換するためのリミタを含む。

スキムミルクと標準化クリームの濃度に関するデータは
他の評価回路内で処理されてアナログ出力信号として他
の増幅器に加えられ、この増幅器がポンプ２３を制御す
るサーボモータ３１に対する制御信号を発生する。

したがって、この第１図の実施例を要約すると第９図の
ブロック図のようになる。

この第１図の装置の一つの利点は標準化ミルク及び標準
化クリームの脂肪分が同時に定常的に調整出来るという
ことである。

全乳は非常に高速で処理出来、そしてそれぞれの脂肪分
が従来装置よりも正確に調整出来る。

かくして本装置は著しく経済的である。清掃にも何の問
題もなく、そして濃度測定が絶対測定でなく相対測定で
あるため 濃度計の調整は著しく簡単である。

次に、第８図の装置は第１図の装置に対して標準化クリ
ームの脂肪分の調整方法においてのみ相違している。

第１図と同一の機能をもつ部分は同一参照数字で示しで
ある。

パイプ１により分離機２に入れられる全乳は非脂肪成分
と脂肪成分に分離され、前者はパイプ３を通り分離機を
出、後者はパイプ４を通り分離機２からとり出されて圧
力制御弁１０３に入る。

ミキサ７の前の非脂肪成分の濃度とミキサ７の後での混
合物の濃度はそれぞれ濃度計５と１６により第１図の装
置と同様に測定され、そして上記圧力制御弁１０３を通
ることにより後述するごとく標準化されるクリームの濃
度は濃度計２９により測定される。

サーボユニット３１には、この濃度計２９と上記濃度計
５のそれぞれの測定濃度の差を表す信号がライン３２を
介して加えられる。

そして、このサーボユニット３１からの出力信号は、ラ
イン１０２を介して、分岐点１０の前に配置された上記
圧力制御弁１０３に加えられる。

ところで、パイプ４を通り分離機２から出る脂肪成分の
脂肪分はパイプ４内の、あるいは分離機２の出口におけ
る圧力によりきまるから、クリームの脂肪分は圧力制御
弁１０３とサーボユニット３１により所望のレベルに保
持出来る。

しかして、上記のように濃度計５と８のそれぞれの測定
濃度の差を求め、その差に応じて圧力制御弁１０３にて
圧力を調整すれば、脂肪成分中の脂肪分の均一化を図る
ことができ、それによって標準化クリームを得ることが
できる。

したがって、第８図の実施例では第１図のポンプ２３と
ミキサ２７は省略出来る。

圧力安定化弁１０５と１０４を、標準クリーム用のパイ
プ２８及び標準ミルク用のパイプ１５のそれぞれの出口
に配置するとよい。

これは制御動作が種々のパイプライン内の圧力が一定と
なることにより阻害される場合に、本装置の機能を安定
にする傾向をもつ。

したがって、この第８図の実施例を要約すると第１０図
のブロック図のようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図はパイプを二重線、電線を単線で示す本発明の第
１実施例を示す図、第２図は第１図における濃度計の概
略構造を示す図、第３図は制御ユニットのブロック図、
第４図は添加用ポンプの正面図、第５図は第４図のＶ−
ｖ線で見た断面図、第６図はディジタル制御ユニットの
ブロック図、第７図はサーボユニットのブロック図、第
８図は本発明の第２の実施例を示す図、第９，１０図は
それぞれ上記第１、第２実施例を要約して示すそのブロ
ック図である。 ２．１０７・・・分離機、５．６，２９，１１２゜１１
３．１１９，１３５・・・濃度計、７．２７ 。 １３４・・・ミキサ、９・・・制御ユニット、１２，２
３゜１３０・・・添加用ポンプ、１９，３Ｌ１２４゜１
４７．１４９・・・サーボユニット、６３，１０１・・
・ポテンショメータ、１１９，１４Ｌ１４４・・・減算
器、１４３・・・比計算器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 全乳を非脂肪成分と脂肪成分に分離したのち、脂肪
   成分の部分を非脂肪成分に再び加えて混合物をつくりな
   がら、その混合物と上記非脂肪成分のそれぞれの濃度を
   測定し、これら測定した濃度の差を検出してその差に応
   じて上記脂肪成分の非脂肪成分への混合量を自動調整す
   ることを特徴とするミルクの脂肪成分を調整する方法。 ２ 非脂肪成分と混合物のそれぞれの濃度を、それに応
   じた周波数の電気信号として測定検出するとともに、前
   者の濃度に係る電気信号を、両者の間における濃度測定
   検出時点の時間差だけ遅延させ、しかるのち後者の濃度
   に係る電気信号と比較して両者の濃度差に応じた電気信
   号をつくり、この電気信号によって脂肪分の混合量を電
   気的に制御する特許請求の範囲第１項に記載のミルクの
   脂肪分を調整する方法。 ３ 全乳を非脂肪成分と脂肪成分とに分離し、前者を第
   １出口より、後者を第２出口より送出する分離機と、こ
   れにて分離された上記非脂肪成分と脂肪成分とを混合す
   べく少なくとも２個の入口と１個の出口とを有しかつ上
   記分離機の上記第２出口に接続されてそれより送出され
   てくる上記脂肪成分の量を制御可能な混合手段と、上記
   非脂肪成分の濃度を測定するために上記分離機の第１出
   口と上記混合手段の入口との間に配置された第１濃度計
   と、上記混合手段にて混合された混合物の濃度を測定す
   るためにその混合手段の出口に接続された第２濃度計と
   、これら第１及び第２濃度計の測定濃度の差を検出して
   その差に応じて上記混合手段に送入される上記脂肪成分
   の量を制御するための電子的制御装置とを備えてなるこ
   とを特徴とするミルクの脂肪分を調整する装置。