(57)【要約】【課題】インライン（製造工程中）で連続的かつ衛生的に、精度よく、工業的規模で、固形物を含有している粘性流体における固形物含有量の多寡を把握することに適した粘性流体中の固形物含有量の測定装置及び測定方法を提案する。【解決手段】粘性流体中に固形物が含有されている被検査対象物にマイクロ波を送信するマイクロ波送信手段と、当該マイクロ波を受信するマイクロ波受信手段と、前記マイクロ波送信手段で送信したマイクロ波と、マイクロ波受信手段で受信したマイクロ波とから被検査対象物に含有されている固形物量の多寡を把握する固形物含有量の計測手段とを備えている粘性流体中の固形物含有量の測定装置。【選択図】図１
2007121034.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
粘性流体中に固形物が含有されている被検査対象物にマイクロ波を送信するマイクロ波送信手段と、
前記マイクロ波送信手段によって前記被検査対象物に送信されたマイクロ波を受信するマイクロ波受信手段と、
前記マイクロ波送信手段で送信したマイクロ波と、マイクロ波受信手段で受信したマイクロ波とから被検査対象物に含有されている固形物量の多寡を把握する固形物含有量の計測手段と
からなる粘性流体中の固形物含有量の測定装置。
【請求項２】
粘性流体中に固形物が含有されている被検査対象物が内部を流動している移送配管にマイクロ波を送信するマイクロ波送信手段と、
当該移送配管内を流動する前記被検査対象物中を伝播してきたマイクロ波を受信するマイクロ波受信手段と、
マイクロ波送信手段で送信したマイクロ波と、マイクロ波受信手段で受信したマイクロ波とから被検査対象物に含有されている固形物量の多寡を把握する固形物含有量の計測手段と
からなる粘性流体中の固形物含有量の測定装置。
【請求項３】
粘性流体中に固形物が含有されている被検査対象物が収容されている包装容器にマイクロ波を送信するマイクロ波送信手段と、
当該包装容器に収容されている前記被検査対象物中を伝播してきたマイクロ波を受信するマイクロ波受信手段と、
マイクロ波送信手段で送信したマイクロ波と、マイクロ波受信手段で受信したマイクロ波とから被検査対象物に含有されている固形物量の多寡を把握する固形物含有量の計測手段と
からなる粘性流体中の固形物含有量の測定装置。
【請求項４】
貯留容器に収容されている、粘性流体中に固形物が含有されている被検査対象物に対してマイクロ波を送信するマイクロ波送信手段と、
前記被検査対象物から反射してきたマイクロ波を受信するマイクロ波受信手段と、
マイクロ波送信手段で送信したマイクロ波と、マイクロ波受信手段で受信したマイクロ波とから被検査対象物に含有されている固形物量の多寡を把握する固形物含有量の計測手段と
からなる粘性流体中の固形物含有量の測定装置。
【請求項５】
固形物含有量の計測手段は、マイクロ波送信手段で送信したマイクロ波に対するマイクロ波受信手段で受信したマイクロ波の減衰状態を把握して被検査対象物に含有されている固形物量の多寡を把握するものであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項記載の粘性流体中の固形物含有量の測定装置。
【請求項６】
固形物含有量の計測手段は、マイクロ波送信手段で送信したマイクロ波と、マイクロ波受信手段で受信したマイクロ波との間の波形の変化を把握して被検査対象物に含有されている固形物量の多寡を把握するものであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項記載の粘性流体中の固形物含有量の測定装置。
【請求項７】
固形物含有量の計測手段は、マイクロ波送信手段で送信したマイクロ波と、マイクロ波受信手段で受信したマイクロ波との間の位相の変化を把握して被検査対象物に含有されている固形物量の多寡を把握するものであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項記載の粘性流体中の固形物含有量の測定装置。
【請求項８】
粘性流体中に固形物が含有されている被検査対象物に対してマイクロ波送信手段を用いてマイクロ波を送信すると共に、
前記被検査対象物に対してマイクロ波送信手段から送信されていたマイクロ波をマイクロ波受信手段を用いて受信し、
前記マイクロ波送信手段で送信したマイクロ波と、マイクロ波受信手段で受信したマイクロ波とから被検査対象物に含有されている固形物量の多寡を把握することを特徴とする粘性流体中の固形物含有量の測定方法。
【請求項９】
粘性流体中に固形物が含有されている被検査対象物が内部を流動している移送配管に対してマイクロ波送信手段を用いてマイクロ波を送信すると共に、
当該移送配管内を流動する前記被検査対象物中を伝播してきたマイクロ波をマイクロ波受信手段を用いて受信し、
前記マイクロ波送信手段で送信したマイクロ波と、マイクロ波受信手段で受信したマイクロ波とから被検査対象物に含有されている固形物量の多寡を把握することを特徴とする粘性流体中の固形物含有量の測定方法。
【請求項１０】
粘性流体中に固形物が含有されている被検査対象物が収容されている包装容器に対してマイクロ波送信手段を用いてマイクロ波を送信すると共に、
当該包装容器に収容されている前記被検査対象物中を伝播してきたマイクロ波をマイクロ波受信手段を用いて受信し、
前記マイクロ波送信手段で送信したマイクロ波と、マイクロ波受信手段で受信したマイクロ波とから被検査対象物に含有されている固形物量の多寡を把握することを特徴とする粘性流体中の固形物含有量の測定方法。
【請求項１１】
貯留容器に収容されている、粘性流体中に固形物が含有されている被検査対象物に対してマイクロ波送信手段を用いてマイクロ波を送信すると共に、
前記被検査対象物から反射してきたマイクロ波をマイクロ波受信手段を用いて受信し、
前記マイクロ波送信手段で送信したマイクロ波と、マイクロ波受信手段で受信したマイクロ波とから被検査対象物に含有されている固形物量の多寡を把握することを特徴とする粘性流体中の固形物含有量の測定方法。
【請求項１２】
マイクロ波送信手段で送信したマイクロ波と、マイクロ波受信手段で受信したマイクロ波とから被検査対象物に含有されている固形物量の多寡を把握する工程は、マイクロ波送信手段で送信したマイクロ波に対するマイクロ波受信手段で受信したマイクロ波の減衰状態を把握して被検査対象物に含有されている固形物量の多寡を把握するものであることを特徴とする請求項８乃至１１のいずれか一項記載の粘性流体中の固形物含有量の測定方法。
【請求項１３】
マイクロ波送信手段で送信したマイクロ波と、マイクロ波受信手段で受信したマイクロ波とから被検査対象物に含有されている固形物量の多寡を把握する工程は、マイクロ波送信手段で送信したマイクロ波と、マイクロ波受信手段で受信したマイクロ波との間の波形の変化を把握して被検査対象物に含有されている固形物量の多寡を把握するものであることを特徴とする請求項８乃至１１のいずれか一項記載の粘性流体中の固形物含有量の測定方法。
【請求項１４】
マイクロ波送信手段で送信したマイクロ波と、マイクロ波受信手段で受信したマイクロ波とから被検査対象物に含有されている固形物量の多寡を把握する工程は、マイクロ波送信手段で送信したマイクロ波と、マイクロ波受信手段で受信したマイクロ波との間の位相の変化を把握して被検査対象物に含有されている固形物量の多寡を把握するものであることを特徴とする請求項８乃至１１のいずれか一項記載の粘性流体中の固形物含有量の測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、固形物を含有している粘性流体、例えば、果肉のような固形物が含有されているヨーグルトやチーズなどの乳製品、果肉のような固形物が含有されている飲料、特に濃度が高い飲料や粘度が高い飲料、流動食のように野菜などの固形物からなる具材を含有している高濃度あるいは高粘度の粘性流体や、果肉のような固形物が含有されているゼリーなどのようなゲル状製品、野菜、肉のような固形物が含有されているカレーやシチューなどの中に含有されている固形物量の多寡を把握することに適した粘性流体中の固形物含有量の測定装置及び測定方法に関し、特に、前記のような固形物を含有している粘性流体などにおける固形物含有量の多寡を連続的に把握することに適した粘性流体中の固形物含有量の測定装置及び測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
固形物を含有している流体中における固形物含有量を測定する方法として有効なものは従来からあまり提案されていなかった。
【０００３】
固形物を含有している流体中における固形物含有量を測定する方法として、例えば、固形物と流体との導電率の相違に着目して固形物含有量を測定することが考えられる。これは、固形物を含有している流体中における固形物含有量をインライン（製造工程中）で連続的に測定可能になると考えられるが、導電率計の電極が接する付近しか計測できず、固形物含有量を推定することが困難になってしまう。
【０００４】
また、同じく、固形物を含有している流体中における固形物含有量をインライン（製造工程中）で連続的に測定する方法として、固形物（固体）と流体（液体）の密度差を利用することが考えられるが、多くの場合、固形物（固体）と流体（液体）の密度差はあまり大きくないので、計測誤差との区別が困難になり、固形物を含有している流体中における固形物含有量を測定するには適さないことが多い。
【０００５】
一方、固形物を含有している流体中における固形物含有量を測定する方法、装置として提案されているものではないが、マイクロ波を利用して食品などの懸濁物質の濃度を測定する方法と装置も提案されている（特許文献１）。なお、このマイクロ波の既存技術である、懸濁物質の濃度測定では、果肉や野菜のような固形物や、気泡が測定対象物に含まれていると、検出精度に影響を与えると考えられていたため、従来は、固形物や気泡を除去してからマイクロ波を利用して懸濁物質の濃度測定することが望ましいとされていた。
【特許文献１】特開２００５−１５６３１６
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前述したように、固形物を含有している流体中における固形物含有量を効果的に測定する方法、装置については従来から有効な提案がされていなかった。
【０００７】
特に、固形物を含有している粘性流体、例えば、果肉のような固形物が含有されているヨーグルトやチーズなどの乳製品、果肉のような固形物が含有されている飲料、特に、濃度が高い飲料や粘度が高い飲料、流動食のように野菜などの固形物からなる具材を含有している高濃度あるいは、高粘度の粘性流体や、果肉のような固形物が含有されているゼリーなどのようなゲル状製品、野菜、肉のような固形物が含有されているカレーやシチューなどの中に含有されている固形物量の多寡を把握することに適した粘性流体中の固形物含有量の測定装置及び測定方法であって、前記のように固形物を含有している粘性流体における固形物含有量の多寡を連続的に把握することに適した粘性流体中の固形物含有量の測定装置及び測定方法は従来から提案されていなかった。
【０００８】
そこで、果肉のような固形物が含有されているヨーグルト中に存在している固形物（果肉）含有量を測定するような場合には、例えば、最終製品の一部を定期的に製造工程（ライン）から抜き取り、ヨーグルトベースと、果肉とを目皿などで分離した後、果肉含有量を測定（検査）することが行われていた。
【０００９】
このような方法は、人手による手間と時間を要し、一部とはいえ、最終製品の損失が必要になり、更には、製造後に検査することになるため、不良品が発見された場合には、すでに大量の最終製品（不良品）を製造していることになってしまい、損失が大きくなってしまう。
【００１０】
そこで、この発明は、前述したように固形物を含有している粘性流体に含有されている固形物量（粘性流体に含有されている固形物の量）の多寡を把握することに適し、特に、粘性流体における固形物含有量の多寡を連続的に把握することに適し、インラインで連続的かつ衛生的に、精度よく、工業的規模で、固形物を含有している粘性流体における固形物含有量の多寡を把握することに適した粘性流体中の固形物含有量の測定装置及び測定方法を提案することを目的にしている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本願発明者らは、従来、食品等の懸濁物質の濃度を測定する方法と装置に採用されていたマイクロ波を利用することを検討することにより、固形物を含有している粘性流体に含有されている固形物量の多寡と、前記粘性流体を伝播してきたマイクロ波、あるいは前記粘性流体に送信されて反射してきたマイクロ波の減衰状態、波形の変化、位相の変化との間に直線的な関係があることを見出して本願発明を完成させたものである。
【００１２】
つまり、本発明は、果肉や野菜のような固形物や、気泡が測定対象物に含まれていると、検出精度に影響を与えるため、従来は、マイクロ波を利用した濃度測定においては事前に除去しておくべき対象と考えられていた固形物を、逆に、その存在によるマイクロ波への影響（変化）の度合いを調べることにより、定量化できることを見出し、それを実験的に証明したことに基づくものである。
【００１３】
すわなち、本願発明者らは、以下に例を示す種々の実験により、固形物を含有している粘性流体に含有されている固形物量の多寡と、前記粘性流体を伝播してきたマイクロ波、あるいは前記粘性流体に送信されて反射してきたマイクロ波の減衰状態、波形の変化、位相の変化との間に直線的な関係があることを見出した。
【００１４】
図４（ａ）、（ｂ）は、粘性流体としてヨーグルトを用い、この中に固形物（洋ナシ、白桃、マンゴ）を含有させ、固形物量（すなわち、ヨーグルトに含有されている固形物の量）の多寡を変化させた場合の、マイクロ波の位相の変化を確認したものである。すなわち、図４（ａ）は、図１に図示されている形態の本発明の粘性流体中の固形物含有量の測定装置を用い、前記の固形物が含有されているヨーグルトにマイクロ波を送信し、位相のずれを数値化（図４（ａ）中の「濃度計の指示値」）して表したものである。横軸を固形物（洋ナシ、白桃、マンゴ）含有量［重量％］、縦軸を濃度計の指示値としたものである。
【００１５】
図４（ｂ）は、横軸を固形物（洋ナシ、白桃、マンゴ）含有量［重量％］、縦軸を相対値＝「固形物（洋ナシ、白桃、マンゴ）がヨーグルトに含有されているときの指示値／ヨーグルト単体のときの指示値」としたものである。
【００１６】
ヨーグルトに含有されている固形物が洋ナシのときも、白桃のときも、マンゴのときも、固形物量（すなわち、ヨーグルトに含有されている固形物の量）の多寡に応じて、指示値、相対値が直線的に変化することが定性的なものとして確認できた。
【００１７】
図５（ａ）、（ｂ）は、粘性流体としてヨーグルトを用い、この中に固形物（マンゴ、大根、ソーセージ）を含有させ、固形物量（すなわち、ヨーグルトに含有されている固形物の量）の多寡を変化させた場合の、マイクロ波の位相の変化を確認したものである。すなわち、図１に図示されている形態の本発明の粘性流体中の固形物含有量の測定装置を用い、前記の固形物が含有されているヨーグルトにマイクロ波を送信し、位相のずれを数値化（図５（ａ）中の「濃度計の指示値」）して表したものである。
【００１８】
ヨーグルト単体の場合から、ヨーグルト：マンゴを８５：１５の割合で混合した場合、ヨーグルト：マンゴを７０：３０の割合で混合した場合へと固形物量（すなわち、ヨーグルトに含有されている固形物の量）を増加させるにつれて、指示値が直線的に減少していることが確認できた。
【００１９】
また、ヨーグルト：マンゴを８５：１５の割合で混合したものについて、これから９．５ｍｍのメッシュを用いて果肉の一部を除去したもの、この９．５ｍｍのメッシュを用いて果肉を除去したものから、更に３．５ｍｍのメッシュを用いて果肉の一部を除去したものについても同様の試験を行ったところ、マンゴの含有量が減少するにつれて、指示値が直線的に増加することが確認できた。
【００２０】
図５（ｂ）は、横軸を固形物（大根あるいはソーセージ）含有量［重量％］、縦軸を相対値＝「固形物（大根あるいはソーセージ）がヨーグルトに含有されているときの指示値／ヨーグルト単体のときの指示値」としたものである。
【００２１】
ヨーグルトに含有されている固形物が大根のときも、ソーセージのときも、固形物含有量の多寡に応じて、相対値が直線的に変化することが定性的なものとして確認できた。
【００２２】
図４や図５から明らかなように、本発明において測定可能な固形物含有量は、測定誤差との判別が可能であれば特に限定されないが、通常は１重量％以上であり、好ましくは３重量％以上、より好ましくは５重量％以上、更に好ましくは７重量％以上である。そして、検査感度の向上には、使用目的や測定対象物に応じて、マイクロ波の強度を適宜、調整することが有効である。
【００２３】
以上の知見に基づいて完成させた本願発明は、粘性流体中に固形物が含有されている被検査対象物にマイクロ波を送信するマイクロ波送信手段と、前記マイクロ波送信手段によって前記被検査対象物に送信されたマイクロ波を受信するマイクロ波受信手段と、前記マイクロ波送信手段で送信したマイクロ波と、マイクロ波受信手段で受信したマイクロ波とから被検査対象物に含有されている固形物量（すなわち、被検査対象物に含有されている固形物の量）の多寡を把握する固形物含有量の計測手段とを備えている粘性流体中の固形物含有量の測定装置である。
【００２４】
このとき、本発明におけるマイクロ波として、波長は０．３ｍｍ〜３００ｍｍ、周波数は１ＧＨｚ（ギガヘルツ）〜１ＴＨｚ（テラヘルツ）であればよい。ただし、コストなどの観点から実用的なマイクロ波として、波長は１０ｍｍ〜１００ｍｍ、周波数は１ＧＨｚ〜３０ＧＨｚであればよい。そして、検査感度の向上には、使用目的や測定対象物に応じて、マイクロ波の強度を適宜、調整することが有効である。
【００２５】
そして、かかる本発明の粘性流体中の固形物含有量の測定装置を用いて行われる本発明の粘性流体中の固形物含有量の測定方法は、粘性流体中に固形物が含有されている被検査対象物に対してマイクロ波送信手段を用いてマイクロ波を送信すると共に、前記被検査対象物に対してマイクロ波送信手段から送信されていたマイクロ波をマイクロ波受信手段を用いて受信し、前記マイクロ波送信手段で送信したマイクロ波と、マイクロ波受信手段で受信したマイクロ波とから被検査対象物に含有されている固形物量（すなわち、被検査対象物に含有されている固形物の量）の多寡を把握することを特徴とするものである。
【００２６】
なお、本発明は、粘性流体における固形物含有量の多寡を連続的に把握することに適し、インライン（製造工程中）で連続的かつ衛生的に、精度よく、工業的規模で、固形物を含有している粘性流体における固形物含有量の多寡を把握することに適した粘性流体中の固形物含有量の測定装置及び測定方法を提案することを目的にしている。そこで、本発明の「粘性流体中の固形物含有量の測定装置及び測定方法」における粘性流体は、工業的な生産工程における、貯留容器に収容される前の工程や、包装容器に充填されて密封される前の工程などにおいて、移送配管などを流動して貯留容器や、包装容器に移送されていく粘性流体を全て含むものである。
【００２７】
例えば、果肉のような固形物が含有されているヨーグルトやチーズなどの乳製品、果肉のような固形物が含有されている飲料、特に、濃度が高い飲料や粘度が高い飲料、流動食のように野菜などの固形物からなる具材を含有している高濃度あるいは、高粘度の粘性流体、果肉のような固形物が含有されているゼリーなどのようなゲル状製品、野菜、肉のような固形物が含有されているカレーやシチュー、化学や医薬品業界における固形物が含有されている液状品・液体薬品などが、本発明の「粘性流体中の固形物含有量の測定装置及び測定方法」における粘性流体に該当し、前記に例示された以外のものであっても、工業的な生産工程における、貯留容器に収容される前の工程や、包装容器に充填されて密封される前の工程などにおいて、移送配管などを流動して貯留容器や、包装容器に移送されていく粘性流体であって、果肉や野菜などの種々の固形物を含有しているものは全て該当する。
【００２８】
このとき、本発明における粘性流体として、ヨーグルトやチーズなどの乳製品の粘度は、ヨーグルトで１０ｃＰ（センチポアズ）〜１００Ｐ（ポアズ）程度（冷蔵状態）、チーズで５０Ｐ〜５００Ｐ程度（加温状態）などが例示できる。なお、ここでいうヨーグルトには、ドリンク（液状）ヨーグルト、ソフト（糊状）ヨーグルト、セットタイプ（固形状）ヨーグルトが含まれ、チーズには、ナチュラルチーズ、プロセスチーズなどの他にも、溶融状態で完全に固まる前のプロセスチーズも含まれる。
【００２９】
一方、本発明では、粘度が幾らか高い粘性流体が主な測定対象となるが、粘度が低い流体でも、流体と固形物とに比重差がほとんどなく、固形物が沈降あるいは浮遊しなければ、安定的な測定が可能である。
【００３０】
前記の本発明の粘性流体中の固形物含有量の測定装置における粘性流体中に固形物が含有されている被検査対象物にマイクロ波を送信するマイクロ波送信手段と、前記マイクロ波送信手段によって前記被検査対象物に送信されたマイクロ波を受信するマイクロ波受信手段とは、例えば、次のような具体的な構成にすることができる。
【００３１】
第一の組み合わせは、粘性流体中に固形物が含有されている被検査対象物が内部を流動している移送配管にマイクロ波を送信するマイクロ波送信手段と、当該移送配管内を流動する前記被検査対象物中を伝播してきたマイクロ波を受信するマイクロ波受信手段との組み合わせである。
【００３２】
粘性流体中に固形物が含有されている被検査対象物が内部を流動している移送配管に対してマイクロ波送信手段を用いてマイクロ波を送信すると共に、当該移送配管内を流動する前記被検査対象物中を伝播してきたマイクロ波をマイクロ波受信手段を用いて受信し、前記マイクロ波送信手段で送信したマイクロ波と、マイクロ波受信手段で受信したマイクロ波とから被検査対象物に含有されている固形物量の多寡を把握する本発明の粘性流体中の固形物含有量の測定方法に使用されるものであり、インライン（製造工程中）で連続的かつ衛生的に、固形物を含有している粘性流体における固形物含有量の多寡を把握することに適したものである。
【００３３】
本発明における移送配管として、紙製、プラスチック製、ガラス製、金属製などが例示できる。ただし、金属製の場合には、マイクロ波を移送配管の外側から作用させることが困難であるため、送信手段（送信アンテナ）と受信手段（受信アンテナ）を移送配管の内側に設ける必要がある。本発明では、その強度や耐久性が優れており、丈夫であるという観点から、ステンレス製などの移送配管が好ましい。
【００３４】
第二の組み合わせは、粘性流体中に固形物が含有されている被検査対象物が収容されている包装容器にマイクロ波を送信するマイクロ波送信手段と、当該包装容器に収容されている前記被検査対象物中を伝播してきたマイクロ波を受信するマイクロ波受信手段との組み合わせである。
【００３５】
粘性流体中に固形物が含有されている被検査対象物が収容されている包装容器に対してマイクロ波送信手段を用いてマイクロ波を送信すると共に、当該包装容器に収容されている前記被検査対象物中を伝播してきたマイクロ波をマイクロ波受信手段を用いて受信し、前記マイクロ波送信手段で送信したマイクロ波と、マイクロ波受信手段で受信したマイクロ波とから被検査対象物に含有されている固形物量の多寡を把握する本発明の粘性流体中の固形物含有量の測定方法に使用されるものであり、固形物を含有している粘性流体が包装容器に充填されている状態で、衛生的に、固形物を含有している粘性流体における固形物含有量の多寡を把握することに適したものである。
【００３６】
本発明における包装容器として、紙製、プラスチック製、ガラス製などが例示できる。本発明では、金属を含んでいない包装容器が好ましく、スチール製、アルミ製などの金属製の他に、外観は紙製でも内部や一部がアルミ箔などで構成されたものなどは好ましくない。ただし、金属を含んでいても、包装容器の表面に蒸着した程度であれば、測定や検査において実質的な問題は生じない。
【００３７】
第三の組み合わせは、貯留容器に収容されている、粘性流体中に固形物が含有されている被検査対象物に対してマイクロ波を送信するマイクロ波送信手段と、前記被検査対象物から反射してきたマイクロ波を受信するマイクロ波受信手段との組み合わせである。
【００３８】
貯留容器に収容されている、粘性流体中に固形物が含有されている被検査対象物に対してマイクロ波送信手段を用いてマイクロ波を送信すると共に、前記被検査対象物から反射してきたマイクロ波をマイクロ波受信手段を用いて受信し、前記マイクロ波送信手段で送信したマイクロ波と、マイクロ波受信手段で受信したマイクロ波とから被検査対象物に含有されている固形物量の多寡を把握する本発明の粘性流体中の固形物含有量の測定方法に使用されるもので、製造工程において、固形物を含有している粘性流体が貯留容器に収容されている状態で、工業的に、固形物を含有している粘性流体における固形物含有量の多寡を把握することに適したものである。
【００３９】
なお、前記いずれの本願発明の粘性流体中の固形物含有量の測定装置においても、固形物含有量の計測手段は、マイクロ波送信手段で送信したマイクロ波に対するマイクロ波受信手段で受信したマイクロ波の減衰状態を把握することにより、あるいは、マイクロ波送信手段で送信したマイクロ波と、マイクロ波受信手段で受信したマイクロ波との間の波形の変化を把握することにより、若しくは、マイクロ波送信手段で送信したマイクロ波と、マイクロ波受信手段で受信したマイクロ波との間の位相の変化を把握することにより、被検査対象物に含有されている固形物量の多寡を把握するものとすることができる。
【００４０】
また、減衰状態の把握、波形の変化の把握、位相の変化の把握を複数種類で組み合わせて検査対象物に含有されている固形物量の多寡を把握する固形物含有量の計測手段にすることもできる。
【発明の効果】
【００４１】
この発明によれば、果肉のような固形物が含有されているヨーグルトやチーズなどの乳製品、果肉のような固形物が含有されている飲料、特に、濃度が高い飲料や粘度が高い飲料、流動食のように野菜などの固形物からなる具材を含有している高濃度あるいは、高粘度の粘性流体、果肉のような固形物が含有されているゼリーなどのようなゲル状製品、野菜、肉のような固形物が含有されているカレーやシチュー、化学や医薬品業界における固形物が含有されている液状品・液体薬品などの中に含有されている固形物量の多寡を把握することに適し、しかも、これを連続的に把握することに適した粘性流体中の固形物含有量の測定装置及び測定方法を提供できる。
【００４２】
この発明の粘性流体中の固形物含有量の測定装置及び測定方法によれば、粘性流体における固形物含有量の多寡を、インラインで連続的かつ衛生的に、精度よく、工業的規模で把握することができる。
【００４３】
これによって、果肉入りヨーグルトなどを工業的に量産する際に、連続的かつ衛生的に固形物含有量を測定でき、極端に果肉含有量が少ない不良品などが製造されることを未然に防止することができる。
【００４４】
更に、本発明の粘性流体中の固形物含有量の測定装置及び測定方法は、化学や医薬品の分野にも適用可能で、これらの分野で、固形物が含有されている液状品中の固形物含有量の多寡を、連続的かつ衛生的に、精度よく、工業的規模で把握できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４５】
以下、添付図面を参照して本発明の好ましい実施例を説明するが、本発明は、これらの実施例に限定されるものでない。
【実施例１】
【００４６】
図１は、本発明の粘性流体中の固形物含有量の測定装置の一例を説明する概念構成図である。
【００４７】
図１中、符号１で現されている部分は内部を、果肉等の固形物が含有されている粘性流体（例えば、ヨーグルト）が移送されている移送配管（プラスチック製）である。
【００４８】
図１図示のように移送配管１を間にはさんで、移送配管１にマイクロ波を送信する送信アンテナ２と、移送配管１内を流動する前記の粘性流体（ヨーグルト）中を伝播してきたマイクロ波を受信する受信アンテナ３が配備されている。
【００４９】
送信アンテナ２にはパワースプリッタ５を介してマイクロ波発信器４が接続されており、受信アンテナ３には固形物含有量の計測手段６が接続されている。
【００５０】
固形物含有量の計測手段６には、前記のパワースプリッタ５からの出力も接続されており、これによって、送信アンテナ２から送信されたマイクロ波に対する受信アンテナ３で受信したマイクロ波の減衰状態、あるいは、両者の間の波形の変化や、位相の変化を、固形物含有量の計測手段６で把握するものである。
【００５１】
固形物含有量の計測手段６で把握できたマイクロ波の減衰状態、波形の変化、位相の変化などは、図５（ａ）のグラフの縦軸にあるように数値化して表すことが可能である。
【００５２】
この実施例の粘性流体中の固形物含有量の測定装置は、被検査対象物（例えば、果肉等の固形物が含有されているヨーグルト）を貯留容器などに移送していく移送配管１に付設して使用する。内部を前記の被検査対象物が流動している移送配管１に対して送信アンテナ２からマイクロ波を送信し、移送配管１内を流動する前記被検査対象物中を伝播してきたマイクロ波を受信アンテナ３で受信する。そして、送信アンテナ２から送信したマイクロ波と、受信アンテナ３で受信したマイクロ波とから前記の固形物含有量の計測手段６により、被検査対象物に含有されている固形物量の多寡を把握することができる。
【００５３】
この実施例の粘性流体中の固形物含有量の測定装置及び測定方法によれば、インライン（製造工程中）で連続的かつ衛生的に、固形物を含有している粘性流体における固形物含有量の多寡を把握することができる。
【実施例２】
【００５４】
図２は、本発明の粘性流体中の固形物含有量の測定装置の他の一例を説明する概念構成図である。図１図示の実施例１に採用されていた構成部材と同一の部分には同一の符号をつけ、その説明を省略する。
【００５５】
この実施例の固形物含有量の測定装置は、固形物を含有している粘性流体が包装容器１１に充填された状態で、衛生的に固形物含有量の多寡を把握することに適したものである。
【００５６】
すなわち、送信アンテナ２から被検査対象物が収容されている包装容器１１にマイクロ波が送信され、受信アンテナ３は、包装容器１１に収容されている被検査対象物中を伝播してきたマイクロ波を受信するようになっている点が実施例１と異なるだけで、他の構成は、実施例１と同一であるので、使用方法についての説明は省略する。ここで、送信アンテナ２と、受信アンテナ３は、包装容器１１に接触した状態でも、離した状態でもよいが、マイクロ波が分散しないため、アンテナは包装容器に接触した状態が望ましい。
【実施例３】
【００５７】
図３は、本発明の粘性流体中の固形物含有量の測定装置の更に他の一例を説明する概念構成図である。図１図示の実施例１に採用されていた構成部材と同一の部分には同一の符号をつけ、その説明を省略する。
【００５８】
この実施例の固形物含有量の測定装置は、製造工程において、固形物を含有している粘性流体（例えば、果肉入りヨーグルト１０）が貯留容器２１に収容されている状態で、工業的に、固形物を含有している粘性流体（果肉入りヨーグルト１０）における固形物含有量の多寡を把握することに適したものである。
【００５９】
貯留容器２１に収容されている固形物を含有している粘性流体（果肉入りヨーグルト１０）に対して送信アンテナ２からマイクロ波が送信され、受信アンテナ３は、固形物を含有している粘性流体（果肉入りヨーグルト１０）から反射してきたマイクロ波を受信するようになっている点が実施例１と異なるだけで、他の構成は、実施例１と同一であるので、使用方法についての説明は省略する。
【実験例】
【００６０】
実施例１で説明した本発明の粘性流体中の固形物含有量の測定装置を用い、ヨーグルトに固形物として洋ナシ、白桃、マンゴを含有させたものについて、含有割合（果肉比率）を変化させたときの固形物含有量の計測手段６で把握されるマイクロ波の位相の変化を数値化（指示値）して確認したところ、図４（ａ）、（ｂ）の結果を得た。このときのマイクロ波の条件として、波長は１．９ＧＨｚ、電力出力は１０ｍＷであった。
【００６１】
図４（ａ）、（ｂ）において、洋ナシ（保存一日後）、白桃（保存一日後）は、最初に実験を行った次の日に、前日に実験を行った洋ナシ含有ヨーグルト、白桃含有ヨーグルトについて、再度、同一の実験を行ったものである。
【００６２】
図４（ａ）は、横軸を果肉（洋ナシ、白桃、マンゴ）含有量［重量％］、縦軸を指示値、図４（ｂ）は、横軸を果肉（洋ナシ、白桃、マンゴ）含有量［重量％］、縦軸を相対値＝「固形物がヨーグルトに含有されているときの指示値／ヨーグルト単体」のときの指示値としたものである。
【００６３】
いずれにおいても、果肉（洋ナシ、白桃、マンゴ）含有量の多寡と、指示値、あるいは相対値とは直線的に変化していることが定性的に認められた。
【００６４】
実施例１で説明した本発明の粘性流体中の固形物含有量の測定装置を用い、ヨーグルトに固形物としてマンゴ、大根、ソーセージを含有させたものについて、含有割合（果肉比率）を変化させたときの固形物含有量の計測手段６で把握されるマイクロ波の位相の変化を数値化（指示値）して確認したところ、図５（ａ）、（ｂ）の結果を得た。このときのマイクロ波の条件として、波長は１．９ＧＨｚ、電力出力は１０ｍＷであった。
【００６５】
図５（ａ）において、ヨーグルト単体の場合から、ヨーグルト：マンゴを８５：１５の割合で混合した場合、ヨーグルト：マンゴを７０：３０の割合で混合した場合へと固形物含有量を増加させるにつれて、指示値が直線的に減少していることが確認できた。
【００６６】
また、ヨーグルト：マンゴを８５：１５の割合で混合したものについて、これから９．５ｍｍのメッシュを用いて果肉の一部を除去したもの、この９．５ｍｍのメッシュを用いて果肉を除去したものから、更に３．５ｍｍのメッシュを用いて果肉の一部を除去したものについても同様の試験を行ったところ、マンゴの含有量が減少するにつれて、指示値が直線的に増加することが確認できた。
【００６７】
図５（ｂ）は、横軸を固形物（大根、ソーセージ）含有量［重量％］、縦軸を相対値＝「固形物がヨーグルトに含有されているときの指示値／ヨーグルト単体」のときの指示値としたものである。
【００６８】
いずれにおいても、固形物（マンゴ、大根、ソーセージ）含有量の多寡と、指示値、あるいは相対値とは直線的に変化していることが定性的に認められた。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の粘性流体中の固形物含有量の測定装置が、移送配管中を流動していく粘性流体中の固形物含有量を測定するものとして実施されているときの構成を示す図。
【図２】本発明の粘性流体中の固形物含有量の測定装置が、包装容器に収容されている粘性流体中の固形物含有量を測定するものとして実施されているときの構成を示す図。
【図３】本発明の粘性流体中の固形物含有量の測定装置が、貯留容器に収容されている粘性流体中の固形物含有量を測定するものとして実施されているときの構成を示す図。
【図４】（ａ）果肉が含有されているヨーグルトにおいて果肉が含有されている比率と、本発明の粘性流体中の固形物含有量の測定装置によって把握された数値との関係を表すグラフ、（ｂ）果肉が含有されているヨーグルトにおいて、果肉含有量を変化させたときの、果肉を含有していない状態のときの本発明の粘性流体中の固形物含有量の測定装置によって把握された数値に対する、果肉が含有されている状態のときの本発明の粘性流体中の固形物含有量の測定装置によって把握された数値の割合を表すグラフ。
【図５】（ａ）本発明の粘性流体中の固形物含有量の測定装置を用い、ヨーグルトについて、果肉が含有されていない状態、果肉のみの状態、果肉が含有されている量を変化させたときに把握された数値を表すグラフ、（ｂ）ヨーグルトに含有される固形物を相違させた場合において、固形物含有量を変化させたときの、固形物を含有していない状態のときの本発明の粘性流体中の固形物含有量の測定装置によって把握された数値に対する、固形物が含有されている状態のときの本発明の粘性流体中の固形物含有量の測定装置によって把握された数値の割合を表すグラフ。
【符号の説明】
【００７０】
１  移送配管
２  送信アンテナ
３  受信アンテナ
４  マイクロ波発信器
５  パワースプリッタ
６  固形物含有量の計測手段
１１  包装容器
２１  貯留容器
１０  果肉入りヨーグルト
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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