JPS61501943A - 穀紛又はその他の食品用製紛穀物の個別成分を連続定量する赤外線測定装置及びその方法 - 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】 発明の名称　穀粉又はその他の食品用製粉穀物の個別成分を連続定量する赤外線 測定 装置及びその方法 技術分野 この発明は、被験粉体を強制送りする管状測定区間内で穀粉又はその他の食品用 製粉穀物の成分を連続的に定量測定する赤外線測定装置及びその方法に関する。

背景技術 穀物加工業ではすでに数年来穀物中の各種成分（タンパク質、水分等）の測定に 赤外線分光学が応用されている。これらの成分は赤外光の下でごく類型的な吸光 ・反射特性を示す。

土壌、気候風土等の自然要因や気候安定性により特に例えば欧州及び隣接地域に おいて穀物収穫に大きな差異のあるのが事実である。穀物生産に関しても膨大な 量の国際穀物取引を念頭に置くなら、米国、カナダ、オーストラリア等の地域が 付加的恩恵を受けているのは気候変動が少ないからだけでなく更には土壌や気候 風土が最高品質の穀物を生産可能としているからである。ここでも、他の多くの 品物におけるように、品質の高いものには報酬も多く支払われねばならない。

加えて、各国とも自国内で農産物を最大限得ようと努めている。消費者は味にし ろ軽さ、栄養価又は価格等にしろ自己のイメージに合ったパン製品をめる。過不 足は国際取引によ製粉所及びパン製造所は国の利害を考慮してｍ−高価な穀物（ 低タンパク質値等）の割合をできるだけ多く、そして 一安価な穀物（高タンパク質値等）の割合をできるだけ少くして 最良の穀粉又はパンを製造するため最適化の課題に直面する。

今日の市場は、製粉所がいわば古い経験に従って穀物を混合し水を添加しただけ ではもはや耐え得ないほど供給及び価格が大きく急変する性格を存する。市場、 殊に会計上の観点から所与の条件に持続的に適合することがめられる。これはコ ンビエータの使用後に必要となる。

大規模な研究、特に現在知られている最良の赤外線測定器を使った実験調査から 、実験室測定も工場における連続測定も解決されたものとみなすことができない との結論に達した。

実験室測定値の取扱いは成る意味できわめて簡単である。

結果が現実から相違すると自己の実験室又は他人の実験室で測定を繰り返す。或 いは、その他すべての数値（感覚判断により獲得したものも）がそのことを肯定 する場合には実験室測定結果を無視しひき続き製造することができる。ここが決 断のしどころである。

問題群の調査からこれまでに次の３つの「障害」が未解決なものとして示された 。

＋１）　実験室測定装置はモジュール（電子工学等）の点でそう大きな環境要因 に合わせて設計することができない。

だが実験室測定器を製造工場で使用すると環境要因からくる欠陥が多くの場合別 の障害から不可分である。

（２）新しいシステム、ここでは赤外線分光学を理論的側面、特に物理的、化学 的及び数理的側面から研究し実験室で検討し、有用と認められたシステムとして 実際に使用するとまず実用的でないとして使用不可能であることが判明する（即 ち解明不可能な欠陥及び食い違いが生じる）。

（３）大量の粉体を代表する数値も個別試料の実際的測定に基づいて十分な確実 さで引き出すことができない。

発明の開示 この発明は、穀粉又はその他の食品用製粉穀物の個別成分を連続測定する装置及 び方法を提供し、上述の欠点を取り除き、特に実際に適用した場合（を軸できる 代表的測定結果をもたらし、加工時適当なパラメータを直接制御又は調節可能と することである。主眼となるのは製粉穀物（特に穀物、粉状穀物等）のタンパク 質値及び含水量の測定である。

副次的目的は、その他のパラメータ、例えば製粉穀物の天分や色素等を同時に検 出する可能性にある。

本発明による解決策は、冒頭に挙げた種類の装置において、圧縮した穀物を測定 するためセンサの範囲内で被験粉体を圧縮する手段を測定区間内に設けることを 特徴とする。

意外なことに本発明は指摘された「障害」を完全に取り除くことができ、発生す る諸問題を解決することが判明した。

本発明では粉体を測定区間において予め軽く加圧した状態にし、次に赤外線測定 用センサの範囲で圧縮する。従って前処理は意図的に２段階で行う。まず粉体に 低圧を加えて粉体間に空隙など確実に存在しないようにし、穀粉をセンサにたえ ず滑らかに接触させ、軽く加圧しさえする。これにより作業条件が一定する。ば ら物が服する法則は液体と本質的に異なることが知られている。ばら物のとき生 じる特性は粒子の相互支持である。従って強制送りにより軽く加圧された穀粉は 実験装置において材料特性の測定にしばしば用いられるような円筒体となる。強 制送り室内で穀粉は「逃げる」ことができない。つまり局所的に穀粉を圧縮する ことができる。この圧縮はセンサの範囲で行う、軽く加圧した同じ穀粉内で圧縮 が行われ空気が逃げることができるので、障害となる「境界条件」は省かれる。

この試料及び測定条件はあらゆる点で最適かつ再現可能である。従って、すでに 述べたように本発明の目的は意外なほど有利に実現することができる。

本発明はさまざまにかつ格別有利に展開することができる。

この赤外線測定器は好ましくは赤外線測定段階の間強制送りを中断する制御装置 を有する０強制送りの中断でもって被験粉体の定常流を確実にすることができる 。柱状被験粉体全体が測定時間、例えば３〜３０秒の間静止する。つまり測定終 了後粉体全体を圧縮試料とともに運び去り、その後を別の粉体が流れ、同一試料 について（例えば試料がセンサの範囲で付着してとどまることから）測定を繰り 返す危険は生じない。

こうした働きを支障なく行うのにとりわけ寄与するのが強制送りである。押進圧 力を軽く印加せねばならないが、この圧力で試料も押しのけられる。なお詳しく 述べるよ・うに強制送りを振動させて行うと付加的に支持効果が得られる。圧縮 した穀粉は振動又は強制送りを再投入すると再び弛緩する。強制送りを中断し被 験粉体を周期的に圧縮し赤外線測定を開始及び制御するため互いに独立した調時 素子を設けると有利である。これでもって測定の前処理を最適に行い赤外線測定 試料を落ち着かせることができる。測定区間は有利にはセンサの範囲で管状密閉 形状として測定管を形成することができる。

赤外線測定器はその軸が被験粉体表面に対しほぼ垂直に向くよう測定管に固着し ておくべきである。制御可能な圧縮手段（被験粉体を周期的に圧縮する機構）を センサの範囲で測定区間に、ただしセンサに対向して配置し、センサに対し垂直 に圧縮手段で被験粉体を圧縮し、粉体とセンサとの間に最良の配置関係を作り出 す、センサの前に明確に限定された測定面が現れ、しかもこれは明確な表面特性 を有する。

圧縮手段は望ましくはセンサ方向に摺動可能なそしてやはり好ましくは行程及び 圧力を調整可能な空気圧シリンダにより操作可能な加圧体を設けて構成する。或 いは加圧体は有利なことに行程及び力を調整可能な！磁コイルの一部であっても よい。

本発明の更に別の好ましい一構成では加圧体が可動スプーンとして構成しである 。スプーンは好ましくは旋回可能そして空気式又は電気式駆動手段を介しセンサ に向かってほぼ光軸方向に移動可能に配置する。スプーンを使った最初の実験は きわめて好ましい結果をもたらした。これらの実験においてスプーンはスープ用 さしのように構成して凹面（スプーン内面）をセンサの方に向け、被験粉体をス プーンでセンサの方に圧縮した。

本発明の有利な構成によれば被験粉体を周期的に圧縮する機構が膨張式圧力クッ ションを有し、圧力クッションはセンサとは反対側で測定区間に配置する。圧力 クッションは好ましくは測定区間に沿って設け、測定面縦寸法の少なくとも数倍 の長さとする。

被験粉体を周期的に圧縮する機構をピストンとして構成し、このピストンを好ま しくは空気圧式又は電気式に操作して実験を行うと格別良好な測定結果が得られ た。その際重要なことは使用した作業手段の種類が圧縮空気か圧力油かそれとも 電気かではなく特に行程、時間及び圧力の制御可能性にある。

更に、本発明の格別好ましい一構成によれば測定区間が振いうるようにしである 。

振動測定区間は特に好ましくは粉体主流に対するバイパスとして実施し、やはり 好ましくはバイブレータを測定区間内でつり鐘式に吊るす。測定区間内で振動が 同時に強制送りを引き起こす。バイブレータは測定区間の下端でその鐘形状とケ ーシングの対応する壁部とにより計量スリットを形成する。

有利には測定区間をオーバフロ一方式でバイパス内に配置し、粉体主流のうち一 部は重力により測定区間に流入し、残りが主流を形成する。振動送りの計量能力 は有利には調整可能に実施し、測定区間における供給量は振動送りによる被制御 送出量よりも大きくする。これにより振動エネルギーにより軽く加圧された被験 粉体で測定区間を常に一杯にすることができる。

測定区間は材料が流れ終わったのちにはじめて振動により完全に空にされ、次の 測定目的のため用意が整う、測定区間の空状態と充満状態とは同一の測定装置を 介し設備制御系内で例えば鎖錠目的のため利用することができる。振動エネルギ ーは多くの場合実験室測定のためばら物試料を準備するのに用いる。上述の如く 格別有利な振動を用いた場合この振動により第１の準備段階を達成し、次に第２ 段階どして圧縮操作がこれに続く。

本発明の別の有利な一構成では測定区間が主に水平なスクリューコンベヤを有し 、これが強制送りを確実に行う。被験粉体用逆止め要素を測定区間の末端に配置 する。逆止め要素として好ましくは吐出圧力を受けて開くフラップ又は固定式に 取付けたワイヤ又は薄板を利用することができ、被験粉体を周期的に圧縮する機 構及びセンサはスクリューコンベヤ及び／又は逆止め要素の前又は間の範囲に配 置するのが望ましい。

スクリューコンベヤを使った解決策は特に流れ難い粉体や振動を受けるとかたま る傾向のある粉体、例えば脂肪分の多い粉体の場合に好適である。

本発明は更に粉状又はその他の食品用製粉穀物に含まれた成分、特にタンパク質 及び／又は水分を連続定量する方法に関する。

工業設備における測定値はそれらが被測定粉体又は行うべき加工と直接関連づけ て使用できる場合にのみ成る「意味」を持つ。

例えば穀粉の場合タンパク質含有量及び含水量を正確に守ることは、しばしば法 的に規制しであるが、いずれにしても取引上保証せねばならない。加工すべき粉 体を直接及び一度加工過程に通す飼料用製粉機とは対照的に穀粉用製粉機では粉 体の一部を繰り返し加工過程に通さねばならない、穀粉の製造法として基本的に 次の２つがある。ただし製粉機の特殊性に応じて中間態様も可能である。

（１）　穀物を適宜なガイドにより購買者の希望する穀粉品質へと直接加工する 。

（２）顧客の品質要請に合わせて後に混合される穀粉基本タイプを製造する。

しかしいずれの場合でも加工、洗浄、混合、混練り、粉砕、ふるい分は等を最大 限制御することが最重要な生産条件である。従って一部パラメータを直接制御で きるかどうかが次第に決定的となってきた。この点でも本発明は、被験粉体、つ まり例えば穀粉がもはや空隙を有していないのではなく、意図して付加的圧縮を 行い、圧縮した状態において赤線光で測定を行うことにより、製粉機内の制御の 点で決定的な前進を可能とする。

この新規な方法は □製粉用穀物を赤外線測定区間に通し、−強制送りによりセンサの範囲で製粉用 穀物を軽く加圧し平滑にし、 一測定中製粉用穀物をセンサに対し圧縮し、好ましくは赤外領域の放射線を照射 し、 一圧縮試料からセンサへと拡散反射したビーム又は光から測定装置及びコンピュ ータを介し試料のタンパク質含有量及び／又は含水量（或いは天分含有量及び／ 又は色価）をめることを特徴とする。

これらの測定は用途に応じて任意の回数だけ繰り返し、好ましくは所定の周期で 実施することができる。

本発明思想の有利な１展開において製粉機の制御及び調節により製粉用穀物のタ ンパク質含有量及び／又は含水量に関し得られた測定値は所定の記憶値及び第２ のコンビエータを基に原料混合及び／又は水添加及び／又は穀粉混合を自動制御 するのに直接利用することができる。これは１個以上の真の制御回路を介し下記 に記載の要因について行うことができる： タンパク質　−一　原料混合 含水量　−水添加 タンパク質　−穀粉混合 製粉機には上位のコンピュータによりあらゆる数値（原料混合、水分添加、タン パク質含有量、穀粉品質等）を入力することができる。同時に上位のコンピュー タで限界値を規定し、その中で前述の制御回路が当該運転装置の設定を自動チェ ックし検討することができる。

例えば「タンパク質原料混合」制御ループを形成すると、少なくとも部分的に個 々の原料品質は最初の粉砕まで別々に処理され、粉砕直前に（それゆえ、できる だけ僅かな時間遅延で）補正を行うことができる。

同様に、水添加時にはこの添加を粉砕直前に行って少なくとも小さな補正をただ ちに行う（ただし、水添加量の比較的大きな変更は状態調節室の前、主準備部内 で行わねばならない）、勿論タンパク質値や含水量を調節する際には粉砕操作か ら生じる遅れを常に考慮せねばならない。

本発明方決を穀粉製造に適用するということは、特殊な目的（目標値達成）に向 けて所要の制御指令及び転向指令を付与する制御過程のことである。穀粉へのグ ルテン添加にも同じことがあてはまる。

穀粉の灰分及び色素の点で製粉機の調節が少なくとも現在はそう大きな意味をも たないのであるが°、穀粉の天分値及び色価に関しても同様に行うことができる 。

製粉機全体の点検及び制御をなおいっそう改善する上で更に決定的な進歩を本発 明は特に □タンパク質値の直接制御 □水分値の直接制御 を実現可能とすることにより達成する。

測定段階実施のため強制送りの停止又はストップにより製粉用穀物を軽く加圧し 、センサの範囲で被験粉体を機械的に圧縮して試料を用意し、全成分（タンパク 質、水分、天分、明るさ）の測定までそれを一定（不変）に保つことにより、本 発明方法を有利に構成することができる。

操業安全上の理由から、選択可能な時間区分において測定段階を周期的に繰り返 すと特に好ましい、繰り返し頻度は加工プロセスの特別の事情に合わせて調整す る。

更に、場合によっては測定段階中に各個別測定を繰り返し、成る測定段階群の測 定結果をめ、原料混合及び／又は含水量及び／又は穀粉混合を制御又は調節する ため前記測定結果を実際値として第２のコンピュータに入力し、粉体パラメータ を所定の値に調節するのが格別望ましい。

本発明は、更に別の情報として、製粉機が均一に作動しているかどうかの尺度を もたらす。いくつかの数値の比較から有りうべき故障源を推論することができる 。

例えばタンパク質含有量の多い小麦数％を急に添加してもこれは僅かな時間の遅 れで表現することができ、例えばかかる変化を操作員が迅速に把握することも可 能である。

本発明は更に、製粉用穀物に赤外光を照射し個別成分（内容物質）に付属したス ペクトル域の反射強度測定から個別成分（内容物質）の割合を算出し、製粉用穀 物を本発明により連続的に赤外線測定区間に通し、連続的に行う測定のため製粉 用穀物の照射表面を平滑にして圧縮し、各測定の間製粉用穀物の運動を赤外線測 定区間内で停止させ、圧縮試料で反射した光は各測定時コンピュータを介し希望 するスペクトル域の反射強度に関し分析し、こうしてめた成分値はそれぞれ別の コンピュータにより与えた目標値と比較し、更に検出値と設定値との間で確定し た偏差に応じて処置（例えば原料混合装置、穀粉配合処置、水添加処置、グツレ チン添加処置、練りロール調整用設定値等）を取り又は補正信号を発生する、穀 粉食品又は食品用製粉穀物の成分を監視する方法に関する。

以下本発明の原理を実施例に基づき詳しく例示する。

図面の簡単な説明 第１図は先行技術による試料の図。

第２図は第１図の試料を例えばスクリューコンベヤにおいて軽く加圧した後の状 態を示す図。

第３図は本発明による圧縮状態の試料概要図。

第４図は成る穀粉試料の密度ｆＣＫｇ／　ｃｔｍ３）と圧力Ｐ　（Ｋｇ／　ｃｍ ”　）との関係。

第５図は本発明装置の断面概要図。

第５ａ図は第５図のＶ−Ｖ線断面図。

第６図は被験粉体を周期的に圧縮する機構として空気クッションを有する実施態 様の断面概要図。

第６ａ図は第６図のＶ　Ｉ　−Ｖ　Ｉ線断面図。

第７図は被験粉体を周期的に圧縮する機構としてスプーンを有する実施ＢＷ！の 断面概要図。

第８図は第５図におけるように空気圧ピストンを有する本発明装置の原理図であ り、ユニットはスクリューコンベヤ上に配置しである。

第９図と第１０図は本発明の更に別の実施態様を示す概要図と平面図であり、ス クリューコンベヤと逆止め要素との間に測定器全体が配置しである。

第１１Ａ図は製粉機において原料混合の本発明による制御を説明した図。

第１１Ｂ図は製粉機において水添加量の本発明による調節を説明した図。

第１２図は本発明による各種穀種の混合を説明した図。

第１図に示すように−かたまりのばらの穀粉１に向けて赤外線測定光学系２を設 ける。粉体が多数の空隙３を有するのが見られる。経験によるとこの赤外線測定 はきわめて不正確な結果をもたらす０反射は表面の粉体粒子及び反応の異なる気 体又は空気の任意の位置により影響されるので不規則な表面も制御不可能な空隙 も測定結果を誤らせる。

本発明の開示のポイントを第２．３図に図示した。両図において粉体の動きは矢 印４又は５で示した。粉体の動きを強制送りにより確実に行うとこれで例えばス クリュー搬送の場合軽く加圧される。送り、特にスクリューコンベヤの場合の送 りは容易に調整することができ、測定区間には常に粉体が充填されている。スク リューコンベヤのハウジングは好ましくは長く選定し、スクリューのない末端を スクリューそのものの長さと同じにし、柱状粉体をスクリューで突き出すように する。これでもって粉体が測定範囲から逃げ出したり充填密度が測定中に変わっ たりすることのないようにする。次に送りを停止して試料が変わることなくとど まるようにする。

粉状穀物は空気保持能力に優れている。穀粉を加圧するとそれに含まれた空気も 同時に加圧される。スクリューの送りを停止すると穀粉への圧力が取り除かれる だけでなく穀粉に含まれた空気も自由に膨張することができる。これにより微細 な亀裂６が生じ、赤外線測定光学系２に対向した穀粉表面に再び空洞の生じるこ とがある。粉体の密度は見掛は上等しいにすぎない。機械的強制送りとハウジン グ内面が多かれ少なかれ荒いことから生じる穀粉表面は偶発的粒子組成に応じて 送り方向に筋目７を生じ、これが測定結果に悪影響を及ぼすことがある。従って 試料８は穀粉の圧縮性がかなりなため付加的に手を加えなくとも性状が一定でな い。柱状体の中心部が膨張しても両側にまで及ばず、従って赤外線測定光学系２ 付近の粉体が殆ど動かないのでこの事態はただちに認めることができない。粉体 試料があらゆる方向に膨張しく矢印９参照）、前述の加圧（矢印方向１０）は再 びほぼ解消される。

ところで、こうした有り得べき外乱源を本発明は完全に取り除く。測定区間２４ 、つまりすでに予備加圧した粉体内で第３図に示すように実際の圧縮を行う。被 験粉体１１はピストン１２により測定光学系２に対し押圧される。その際穀粉が 圧縮されるだけでな（、高圧範囲１３がら空気が流出するので、封入空気も同時 に取り除かれる。測定目的のため絶対的に均一な表面を形成して測定操作終了ま でそれを維持することができることを示唆するため加圧範囲１３をハツチングで 記入した。加圧範囲１３から穀粉がどこにも逃げることができず、つまり立体的 に加圧保持されることを矢印１４で示す。高圧範囲は円錐形を成し、ばら物メカ ニズムに基づいて形成される。測定し終えると被験粉体１１全体を押しのける。

新しい測定は任意の時点（又は周期的に）繰り返すことができる。

穀粉の圧力特性と圧縮特性を第４図が示す。本発明によりここでは主に０．　１ Ｋｇ／　ｃｍ”　、特に好ましくは　０．４Ｋｇ／ｃｍ”を超える圧縮力で処理 する。最良の結果は０．４Ｋｇ／ｃ＋ｍ２〜Ｉ　Ｋｇ／　ｃｔｍ”の範囲でめら れた。それより大きな圧力を選定することもできるが、粉体の一部が塊になる欠 点があり、非常に大きな圧力では穀粉そのものが損傷を受ける危険さえある。実 験では６Ｋｇ／ｃｍ”の圧力でよい結果が得られたが、圧縮ピストンがストッパ に突接した。

第５図は本発明による完全な測定区間２４を示す。粉体主流が流れる主管２０に 分岐管又はバイパス２１を接続し、バイパスの末端は管部材２２を介し再び主管 ２０に合流させる。

接続管２３が主管２０とバイパス２１との間を入日側で接続する。測定区間２４ は上側加圧室２５と、パイブレーク２７を収めた振動出口２６とを有する。パイ ブレークの下面は振動出口２６のケーシング２８とで可変計量スリットＸを形成 する。バイブレータ２７はケーシング２８内で振り予成に吊り下げる。製粉用穀 物を周期的に圧縮する機構２９及びセンサ３０は圧縮室２５内の下１／３に配置 する。この機構２９の加圧手段は空気圧シリンダ３１、空気圧ピストン３２、及 び空気圧シリンダ３１の軸に沿って圧縮室を基準に摺動可能なプランジャ３３か ら成る。プランジャ３３はショベルのようにセンサ３０の方を向いた湾曲加圧板 ３４を存する。センサ３０内に光学系３７と電子論理素子３８とを設け、該素子 から標準インターフェイス３９を介しマイクロコンピュータ４０又は３５へとデ ジタル信号を送る。マイクロコンピュータ４０はプリンタ３６に直接接続するこ とができる。全測定区間２４に対する指令ユニットをマイクロコンピュータ４０ により形成する。これは電子論理素子３８を介しパイブレーク２７と空気圧シリ ンダ３１とを制御し、同時にセンサ３０を介し測定段階を準備し開始する。

第６．６ａ図の図において被験粉体を圧縮する機構は２つの、測定区間に沿って 測定区間２５内に配置した膨張式空気クッション４５から成る。２つの空気クッ ション４５には空気圧管４６及び空気圧発生器４７を介し給気し、９制御ヘツド ４８を介し制御する。制御ヘッドはマイクロコンピュータ４０によりパイブレー ク２７と同様に制御ケーブル４９を介し駆動される。マイクロコンピュータ４０ は第５図の解決策と同様ここでも測定操作全体を制御する。

第７図に示す本発明装置の基本構造は第５．６図に示す実施態様のそれにほぼ等 しいが、センサ３０の範囲で被験粉体を圧縮する機械的手段が異なる。それゆえ 測定区間５０は第５．６図の図示に比べ多少変形して示しである。しかし第５． ６．７図に示す実施例のすべてにおいて圧縮室２５が管状ケーシングとして形成 しである。第５．７図の解決策において特に重要なのは圧縮室２５が下方に多少 法がっている点である。この場合圧縮室２５により形成される測定区間の横断面 積は下になるにつれて増加する。これにより粉体に対する壁面摩擦の影響を低減 できるだけでなく圧縮室２５内に取付けた機械部品が外乱作用を及ぼすこともな くなる。第７図において被験粉体を圧縮する機構はホルダ５３を介し測定区間（ つまり圧縮室２５）内で水平軸５５のまわりを旋回可能に構成したスプーン５２ から成る。ホルダ５３は軸５５を介し桿５４と固定結合し、空気圧シリンダ５６ を介し駆動する。空気圧シリンダは所要の旋回運動を行うためビン５７により軸 受部５８を介し測定区間に枢着する。従ってスプーン５２は第５図において湾曲 加圧板３４の運動と同様の運動（矢印５９）を行うことができる。測定にあたっ てはスプーン５２を上述の機構でセンサ３０の方に動かし、センサ３０の前で被 験粉体をスプーンにより圧縮する。測定終了後スプーン５２は制御装置を介しセ ンサ３０から再び取り去り、パイブレーク２７をオンにして圧縮粉体を再び弛緩 させ下方に排出する。

メータリングスクリュー又はスクリューコンベヤ６０を使用した場合に関連して 本発明による測定法の適用例を第８図に概略示した。センサ３０と粉体圧縮機構 ２９．３１．３２．３３．３４は第５図の解決策と同様に示しである。ここでも 第７図に示すようなスプーンを使った解決策も適用可能であろう。図示省略した 手段によりスクリューコンベヤ６０を駆動し、標準操作の量測定室６１に常に空 気を抜いた粉体が詰まるようにする。センサ３０．粉体圧縮機構、スクリューコ ンベヤ６０用駆動モータ６２はマイクロコンピュータ４０を介して駆動する。

第９．１０図は第８図に対する変形実施態様であり、第９図は原理図、第８．１ ０図は第９図に示す装置の平面図である。スクリューコンベヤ・７０がここでは 出口付近に逆止め要素７１を有し、該要素は駆動手段７４を介し希望するタイミ ング及び力で開ロア５に対し接近離反を行うことができる。

駆動モータ７６と駆動手段７４又は逆止め要素７１とを相互に調整し、測定の間 粉体の圧力を一定に保つようにする。スラリ２−コンベヤ７０は圧力に抗して作 動する。測定段階の準備のためこの圧力を構成して粉体圧縮機構７２　（第１０ 図）を操作するとセンサ７３が希望する測定値を検出する。測定終了後間ロア５ を再び開放し、駆動モータ７６をオンにして粉体連続処理を再び開始する。

製粉機で穀粉、粗粉及び細粉を製造するさい粉体温合の制御及び調節に本発明に よる測定法を格別有利に適用した例を第１１Ａ図に示す。

その都度装入した粉体種について電子制御系１０１を取付けた各１個の連続流量 計１００から計算機１０２を介し所要の量比を設定する。混合粉体は共通のスク リューコンベヤ１０３を介し製粉機に供給するか又はローラ粉砕機１０７そして ふるい分は機１０４に供給する。得られた穀粉は測定区間１０５において成分、 例えばタンパク質含有量を測定し請求めた値は制御線１０６を介し計算機１０２ に入力する。計算機１０２は希望する（所定の）タンパク質百標値との偏差を確 認するとタンパク質実際値が目標値と一致するまで（発生する時間遅延を考慮し て）混合を自動的に補正する。

第１１Ａ図と同様に水添加量の調節を第１１Ｂ図に示した。

自動流量調節器１１０を介し原粉体量を連続測定し、希望する目標値に応じてこ れに必要な水量を配水器１１１を介して自動的に配水する。原材料と水は強力混 練機１１２において混合し、ローラ粉砕機１１３内で粉砕し、旋回ふるい１１４ において穀粉を選別し、成分、ここでは穀粉の水分を測定区間１１５で測定する 。赤外線測定器１１６の測定信号は制御線を介し計算機１１７に入力する。計算 機は実際値と目標値との比較を行い、記憶したプログラムに従って配水器１１１ からの水の添加を適宜に変えることにより偏差を補正する。

第１２図は含有成分、例えばタンパク質、灰及び色素の希望する特定値を設定し て混合穀粉を製造するのにこの新規な方法を適用した興味ある例を示す。接続管 ９０は３つの混合スクリュー９１．９２．９３のいずれかに接続可能なふるいの 出口となっている。

接続管９０に各１個の前切換器９０’が取付けてあり、得られた各成分の希望す る目標値と実際値（測定値）との間に偏差があると計算機９７が前切換器を駆動 する。測定値をめるため混合スクリュー９１．９２．９３の出口の各１個の測定 区間９４．９５．９６を設ける。

本発明方法は、例えば粉砕圧低減によりタンパク質の損傷を自動的に克服するこ とができ、そして適当な制御指定をトリガ可能であることにより、ローラ粉砕に おいてはじめて個別パラメータ、例えばローラ圧の調節も可能とした。

粉体圧縮機構は有利なことに例えば加圧板３４（第５図）の範囲に圧縮圧を一定 に保つばね要素又は弾性要素を有することができる。同様にホルダ５３はばね要 素として構成することができる。これにより空気圧ピストンは「スｔ・７バ」に 突接し、残留ばね張力により残留圧力を維持することができる。粉体が圧縮で多 少めり込んでも粉体圧縮機構がそれに追従することにより補償することができる 。

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Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）被験粉体を強制送りして管状測定区間（２４、２５、５０、１０５、１１ ５）内で穀粉又はその他の食品用製粉穀物の個別成分を連続定量する赤外線測定 装置において、粉体を圧縮して測定するためセンサ（３０、７３）の範囲で被験 粉体を圧縮する機構（２９、３１、３２、３３、３４、４５、５２、７２）を測 定区間（２４、２５、５０、１０５、１１５）内に設けたことを特徴とする測定 装置。 （２）赤外線測定を行う間強制送り（２４、６０、７０）を中断することのでき る制御装置（４０）を設けたことを特徴とする請求の範囲第１項に記載の測定装 置。 （３）強制送りを中断し被験粉体を周期的に圧縮しそして赤外線測定を開始及び 制御するため互いに独立した制御装置（３５、４０）を設けたことを特徴とする 請求の範囲第１項又は第２項に記載の測定装置。 （４）測定区間（２４、２５、５０、１０５、１１５）はセンサ（３０、７３） の範囲で測定管として構成したことを特徴とする請求の範囲第１項乃至第３項の いずれかに記載の測定装置。 （５）センサ（３０、７３）の光軸を被験粉体の表面にほぼ垂直に向けたことを 特徴とする請求の範囲第４項に記載の測定装置。 （６）被験粉体を周期的に圧縮する機構（２９、３１、３２、３３、３４、４５ 、５２、７２）はセンサ（３０、７３）と向かい合わせて測定区間（２４、２５ 、５０、１０５、１１５）に配置し、被験粉体をセンサ（３０、７３）に垂直な 方向で圧縮することを特徴とする請求の範囲第１項乃至第５項のいずれかに記載 の測定装置。 （７）被験粉体を周期的に圧縮する機構（２９、３１、３２、３３、３４、４５ 、５２、７２）はセンサ（３０、７３）の方向に摺動可能な加圧体（３２、３３ 、３４、４５、５２、５３、７２）を有することを特徴とする請求の範囲第１項 乃至第５項のいずれかに記載の測定装置。 （８）行程及び圧力を調整可能な空気圧シリンダ（３１、５６）が加圧体（３４ 、５２）に付属したことを特徴とする請求の範囲第１項乃至第７項のいずれかに 記載の測定装置。 （９）加圧体（３４、５２）は行程及び力を調整可能な電磁コイルの一部である ことを特徴とする請求の範囲第１項乃至第７項のいずれかに記載の測定装置。 （１０）加圧体（５２、５３）は可動スプーン（５２）として構成したことを特 徴とする請求の範囲第１項乃至第７項のいずれかに記載の測定装置。 （１１）．スプーン（５２）は旋回可能そして空気圧式又は電気式駆動手段を介 しセンサ（３０）に向かってほぼ光軸方向に移動可能であることを特徴とする請 求の範囲第１０項に記載の測定装置。 （１２）スプーン（５２）をスープ用さじに類似した形状に構成し、その凹面（ スプーン内面）をセンサ（３０）の方に向け、被験粉体がスプーン（５２）によ りセンサ（３０）の方に圧縮可能であることを特徴とする請求の範囲第１１項に 記載の測定装置。 （１３）被験粉体を周期的に圧縮する機構はセンサ（３０）と向かい合わせて測 定区間（２４）に配置した膨張式圧力クッション（４５）を有することを特徴と する請求の範囲第１項記載の測定装置。 （１４）圧力クッション（４５）は測定区間（２４）に沿ってセンサ縦寸法の数 倍の長さにわたって配置したことを特徴とする請求の範囲第１３項に記載の測定 装置。 （１５）被験粉体を周期的に圧縮する機構は電気式又は空気圧式ピストン（３２ ）であることを特徴とする請求の範囲第１項乃至第６項のいずれかに記載の測定 装置。 （１６）測定区間（２４）を振動測定区間として構成し、強制送りをバイブレー タ（２７）により行うことを特徴とする請求の範囲第１項乃至第１５項のいずれ かに記載の測定装置。 （１７）振動測定区間を主管（２０）のバイパス（２１）として構成したことを 特徴とする請求の範囲第１６項に記載の測定装置。 （１８）バイブレータ（２７）は釣鐘形状であり、測定区間の内部に振り子式に 吊り下げてあり、測定区間（２４）のため振動作用により強制送り手段として働 く一方、他方では釣鐘形状とケーシング（２８）の対応する壁部とにより測定区 間（２４）の下端に計量スリット（−Ｘ−）を形成することを特徴とする請求の 範囲第１６項又は第１７項に記載の測定装置。 （１９）測定区間（２４）はオーバフロー方式でバイパス（２１）内に配置した ことを特徴とする請求の範囲第１６項乃至第１８項のいずれかに記載の測定装置 。 （２０）振動送りの配量能力は測定区間（２４）における送り量が振動送りによ る制御された送出量より大きくなるよう調整可能であり、測定区間（２４）には 振動により軽く加圧された製粉用穀物が常に満たされることを特徴とする請求の 範囲第１６項乃至第１９項のいずれかに記載の測定装置。 （２１）測定区間（２４）は主に水平に配置した強制送り用スクリューコンベヤ （７０）を有し、測定区間（２４）の末端に被験粉体用逆止め要素（７１）を配 置したことを特徴とする請求の範囲第１項乃至第１５項のいずれかに記載の測定 装置。 （２２）逆止め要素（７１）は吐出し圧を受けて開くフラップ（７１）又は固定 式に取付けたワイヤ又は薄板を有することを特徴とする請求の範囲第２１項に記 載の測定装置。 （２３）被験粉体を周期的に圧縮する機構（２９、３１、３２、３３、３４、４ ５、５２、７２）及びセンサ（３０、７３）はスクリューコンベヤ（６０、７０ ）及び／又は逆止め要素（７１）の前又は間の範囲に配置したことを特徴とする 請求の範囲第２１項又は第２２項に記載の測定装置。 （２４）粉状又はその他の食品用製粉穀物に含まれた成分、特にタンパク質と水 分を赤外線で連続的に定量測定する方法において、製粉用穀物を赤外線測定区間 （２４、２５、５０、１０５、１１５）に通し、強制送りによりセンサ（３０、 ７３）の範囲で製粉用穀物を軽く加圧し平滑にし、測定中製粉用穀物をセンサ（ ３０、７３）に対し圧縮し、好ましくは赤外領域のビームを照射し、圧縮試料か らセンサ（３０、７３）へと拡散反射したビーム又は光から測定装置（２９、３ １、３２、３３、３４、４５、５２、７２）及びコンピュータを介し試料のタン パク質含有量及び／又は含水量（或いは灰分含有量及び／又は色価）を求めるこ とを特徴とする方法。 （２５）製粉機の制御及び調節により製粉用穀物のタンパク質含有量及び／又は 含水量に関し得られた測定値は所定の記憶値及び第２のコンピュータを基に原料 混合及び／又は水添加及び／又は穀粉混合を自動制御するのに直接利用すること を特徴とする請求の範囲第２４項に記載の方法。 （２６）測定段階実施のため強制送りの停止又はストップにより製粉用穀物を軽 く加圧し、センサの範囲で被験粉体を機械的に圧縮して試料を用意し、全成分（ タンパク質、水分、灰分、明るさ）の測定までそれを一定（不変）に保つことを 特徴とする請求の範囲第２４項に記載の方法。 （２７）選択可能な時間区分において測定段階を周期的に繰り返すことを特徴と する請求の範囲第２４項又は第２５項に記載の方法。 （２８）場合によっては測定段階中に各個別測定を繰り返し、成る測定段階群の 測定結果を求め、原料混合及び／又は含水量及び／又は穀粉混合を制御又は調節 するため前記測定結果を実際値として第２のコンピュータに入力し、粉体パラメ ータを所定の値に調節することを特徴とする請求の範囲第２４項又は第２５項に 記載の方法。 （２９）各測定を行うさい不動の製粉穀物の圧縮を測定中ほぼ一定に保つことを 特徴とする請求の範囲第２４項記載の方法。 （３０）試料を機械的に圧縮するため弾性要素又はばね要素を付加的に使用する ことを特徴とする請求の範囲第２４項乃至第２９項のいずれかに記載の方法。 （３１）測定中各個別スペクトル域についていくつかの測定を行い、いくつかの 測定結果から平均値を求め、次に当該スペクトル域について平均値と設定値とを 比較することを特徴とする請求の範囲第２４項乃至第３０項のいずれかに記載の 方法。 （３２）若干数の個別測定の結果から平均値を求め、算出した平均値を実際値と して別の計算機に入力することを特徴とする請求の範囲第２４項乃至第３１項の いずれかに記載の方法。 （３３）製粉用穀物に赤外光を照射し個別成分（内容物質）に付属したスペクト ル域の反射強度測定から個別成分（内容物質）の割合を算出し穀粉食品又は食品 用製粉穀物の成分を監視する方法において、製粉用穀物を連続的に赤外線測定区 間に通し、連続的に行う測定のため製粉用穀物の照射表面を平滑にして圧縮し、 各測定の間製粉用穀物の運動を赤外線測定区間内で停止させ、圧縮試料で反射し た光は各測定時コンピュータを介し希望するスペクトル域の反射強度に関し分析 し、こうして求めた成分値はそれぞれ別のコンピュータにより与えた目標値と比 較し、更に検出値と設定値との間で確定した偏差に応じて処置（例えば原料混合 処置、穀粉配合処置、水添加処置、グルテン添加処置、練りロール調整用設定値 等）を取り又は補正信号を発生することを特徴とする方法。