(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被測定用発酵麦芽飲料の泡消滅時の泡弾け音を音響的にピックアップする工程と、
このピックアップされた音の信号を４０ｋＨｚ近辺の弁別フィルタで濾波選択する工程と、
この濾波選択された信号の強度を測定する工程と
を含むことを特徴とする発酵麦芽飲料の泡層消滅過程の測定方法。
【請求項２】
被測定用発酵麦芽飲料の泡消滅時の泡弾け音を音響的にピックアップする音響ピックアップ手段と、
この音響ピックアップ手段からの信号を濾波し４０ｋＨｚ近辺の信号を選択する弁別フィルタ手段と、
この弁別フィルタ手段からの信号の強度を時間経過とともに記録する手段と、を有することを特徴とする発酵麦芽飲料の泡層消滅過程の測定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ビール、発泡酒等の発酵麦芽飲料の泡層消滅過程の測定方法並びに測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ビール、発泡酒等の発酵麦芽飲料にとって、泡持ちを良くすることは重要な課題の１つである。即ち、例えばビールを飲用するに当たって、グラスにビールを注ぐと、炭酸ガスの分離によってビール液面上に泡層が形成される。この泡層はビール本来の特性の１つとして飲用者に視覚的に訴える効果と、ビールと空気の接触でビールが酸化し、その香味を劣化させてしまうことを防ぐ効果とを有すると言われている。従って、泡持ち、即ち泡層の持続時間は、できるだけ長い方が好ましい。
【０００３】
この泡持ちの良し悪しを判定するために従来より、形成された泡層の消滅するまでの時間或いは一定時間における泡層の消滅量（消滅の速さ）を測定することが提案されており、ＣＣＤ等の撮像手段を用いて泡層の変化を視覚的に観測し、泡層の変化・消滅を確認する方法が採用されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この従来方式は、撮像手段、画像処理装置、画像情報の解析・判定装置等が必要となり、複雑で高価な装置になっていた。また、測定環境についても、泡層の消滅を確認することは精密な測定を必要とし、照明等の外光によるノイズ成分を排除するための測定環境を設定する必要があった。
【０００５】
そこで、本発明は、泡層消滅過程を単純な方法で確認することができ、かつ、測定環境に左右されにくい泡層消滅過程を測定する方法及び測定装置を提供する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、発酵麦芽飲料の泡層消滅過程の測定方法を、
被測定用発酵麦芽飲料の泡消滅時の泡弾け音を音響的にピックアップする工程と、
このピックアップされた音の信号を４０ｋＨｚ近辺の弁別フィルタで濾波選択する工程と、
この濾波選択された信号の強度を測定する工程と
を含むものとする。消泡の際に発生する超音波を用いて泡層消滅過程の客観的データを得ることができる。また、超音波を用いるため騒音等の可聴帯域の外来音の影響を受けることがなく、測定環境に左右されにくい。
【０００７】
また、発酵麦芽飲料の泡層消滅過程の測定装置を、
被測定用発酵麦芽飲料の泡消滅時の泡弾け音を音響的にピックアップする音響ピックアップ手段と、
この音響ピックアップ手段からの信号を濾波し４０ｋＨｚ近辺の信号を選択する弁別フィルタ手段と、
この弁別フィルタ手段からの信号の強度を時間経過とともに記録する手段と、を有するものとすれば、消泡の際に発生する超音波を用いて泡層消滅過程の客観的データを得ることができる。また、超音波を用いるため騒音等の可聴帯域の外来音の影響を受けることがなく、測定環境に左右されにくい。
【０００８】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を説明する前に、本発明に至る実験について説明する。
【０００９】
まず、入り身量を一定にしたビール(中ビン)をビール注ぎ機にセットし、タンブラに約１５０ｍＬ注いだ。このサンプルの作製は、本出願人がすでに出願している特開平８−６７３４２号（特願平０６−２０４０６７号）に記載の注ぎ出し技術を用いて、泡の層が一定の割合で形成され、再現性の在るサンプルとした。
【００１０】
次に、超音波測定器をタンブラ上面に置き、１０秒静置後、泡層消滅過程で発生する超音波を電圧信号に変換して、サンプリング時間０.１秒でコンピュータに取り込み時系列データとした。
【００１１】
消泡の超音波測定をするに当たって、最適な波長を決めるため、２０〜１００ｋＨｚまでの波長スキャニングを行った。ここで用いた超音波測定器は、超音波領域の波長を可聴域に変換する機能を持っていることから、最初にイアホンを用い聴覚によりスキャンした。その結果、泡層消滅過程では４０ｋＨｚを中心とする超音波が多いことが分かった。
【００１２】
そこで、３０〜５０ｋＨｚの範囲で詳細な測定を試みた。その結果を、横軸−時間（秒）、縦軸−電圧（ｍＶ）として図１（Ａ）〜（Ｄ）に示す。この結果、泡層消滅過程において、測定波長４０ｋＨｚの電圧強度がもっとも高かったことから、消泡に際しては４０ｋＨｚの超音波が多く発生していると考えられた。また、製造工程及び工場の異なる複数のビールでも同様に測定波長４０ｋＨｚの電圧強度がもっとも高かった。
【００１３】
なお、参考のため水を同じ超音波測定器を用いて４０ｋＨｚで時系列的に測定した例を図２に示す。図１（Ａ）〜（Ｄ）及び図２では、測定データの移動平均を１秒間隔にしたものを図示した。
【００１４】
そこで、本出願の発明者は、泡弾け時に発生する超音波の特性を捉えるため、さらに超音波信号分析装置を加えて次のような実験を行った。これに用いた、ビール泡の消滅時に発生する泡弾け音の測定系の構成ブロックを図３に示す。図３において、音響ピックアップ装置１から得られる微弱な音声信号を分析に必要なレベルにプリアンプ２で増幅する。超音波信号分析装置３は、プリアンプ２の出力信号を取込み、その周波数及び信号レベルを少なくとも測定し、その測定結果を表示する。更に必要に応じてこの測定結果を記録し、分析するためのコンピュータ等の 記録装置を設けることもできる。ここでの音響ピックアップは、マイクロホン等の電磁音響変換器、薄膜フィルム形状の圧電素子を用いた音圧センサ等を用いることができる。超音波信号分析装置は、信号の周波数スペクトラムと各周波数成分の信号レベルを測定できるいわゆる信号中の周波数成分を分析する装置である。
【００１５】
本測定系による測定に際しても、先ず、カップ等の容器にビールを注ぎ、その液面上にビール泡を形成し、測定用サンプルとする。サンプルに形成されている泡表面の上方に当該ピックアップ装置を設置する。なお、外部からの騒音に関しては、結果的に４０ｋＨｚ前後の超音波が測定対象であるため、特に測定時の防音については考慮する必要はないと思われる。本実験では、外部からの騒音の影響により測定結果に問題が生じるのを避けるため、防音を施した場所で測定を行うか、少なくとも、サンプルと音響ピックアップ装置１とを遮音箱等の遮音設備で覆ってから測定を行った。ピックアップで収集された泡弾け音は、電気信号に変換され、プリアンプ２にて微少レベル信号を増幅し、信号分析装置３にて周波数、信号レベルの分析を行う。この測定によって得られた泡弾け時に発生する音波の周波数特性を図４に示す。図４の周波数特性図から明らかなように、ほぼ４０ｋＨｚで消泡の音響特性における強度がピークレベルに達することが確認された。
【００１６】
この確認実験の結果から、４０ｋＨｚの音響信号の有無（正確には音響信号レベル）を測定することによりビール・発泡酒等の発酵麦芽飲料の泡持ち（泡層が消滅するまでの泡持続時間）を測定することができることが判明する。
【００１７】
次に本発明の実施例について図５に基づいて説明する。
【００１８】
泡持ちの測定系である泡層消滅過程の測定装置を図５に示す。先の確認実験でビールの泡層の消滅時に泡が弾けて発生する音響信号が周波数４０ｋＨｚ近辺の超音波であることが確認されているから、泡の弾け音をピックアップし、４０ｋＨｚの信号を弁別し、その信号レベルを継続的に測定して当該信号が消滅するまでの時間経過を泡持ちとする。
【００１９】
先の確認実験同様、サンプルに形成されている泡層表面の近傍上方に音響ピックアップ装置１１ここではマイクロホンを設置する。外部雑音の影響をなくするため、測定系全体、少なくともサンプルとマイクロホンとを防音手段で覆い、測定を行うことが望ましい。
【００２０】
マイクロホン１１で収集され、電気信号に変換された泡弾け音はプリアンプ１２で増幅された後、４０ｋＨｚ弁別フィルタ１４により４０ｋＨｚの信号が選択される。選択された超音波信号は、Ａ／Ｄ変換器１５によりデジタル信号に変換された後、信号レベルプロットソフトウエアを入力されているコンピュータ等の信号レベルプロッター１６に入力される。これにより、連続的に入力される超音波デジタル信号の振幅値は、経過時間 対 信号レベルのグラフにプロットされる。
【００２１】
上記のように、本実施例では、信号プロッターのハードにパソコンを用い、プロッターのソフトウエアによってグラフを描くようにした。
【００２２】
次に、上記の泡層消滅過程の測定装置を用いてビールの泡持ちを測定する例を説明する。
【００２３】
ビールをグラスに注いで、泡層厚さと液層厚さがほぼ３：７の割合となるように試験用サンプルを作製し、このサンプルを用いて泡持ちの測定を行う。サンプル作製に当っては、サンプル用容器の大きさ、ビール注ぎ高さ位置、注ぎ動作、注ぎ速度、注ぐためのビールを収容するビール容器の形状（瓶、缶）等の諸条件を同一にして、上記泡と液の比率がほぼ同一にする必要がある。従って、本サンプルの作製は、上述のように、本出願人が既に特許出願した特願平０６−２０４０６７号に記載の技術を用いて作製する。
【００２４】
即ち、サンプル用容器としては、深さ約９ｃｍ，内径約６ｃｍ、使用するビールの液温は約６℃，また、容器への注ぎ量及び注ぎ時間は，１５０ｍｌを５−６秒で注ぐようにする。
【００２５】
サンプル作製直後のサンプルの過渡特性をキャンセルするために製作後１０秒間サンプルを静置した後、収音を開始する。マイクロホン１１で収集され、電気信号に変換された泡弾け音はプリアンプ１２で増幅された後、４０ｋＨｚ弁別フィルタ１４により４０ｋＨｚの信号が選択される。選択された超音波信号はＡ／Ｄ変換器１５によりデジタル信号に変換された後、信号レベルプロッター１６に入力され、連続的に入力される超音波デジタル信号の振幅値を、経過時間 対 信号レベルのグラフにプロットされる。これによって得られる信号レベル変化は、図１の（Ｃ）と同様でありこれを図６に示す。
【００２６】
図６は、０．１秒間隔でデータをプロットしており、それに対してグラフの時間軸を１秒間隔で移動させた結果を示している。無入力における信号レベルは、２．４ｍＶであるので、図６のデータ群に対して、２．４ｍＶの水平ラインを記入する。その接点は、ほぼ１７０秒付近となる。そこで、図６の例では泡層が消滅する時間すなわち泡持ちは１７０秒と判定できる。この泡持ちの判断についてはグラフ上に測定データ電圧（ｍＶ）の平均値の仮想線を作図し、それと２．４ｍＶラインとの接点を判読すると判断が容易となる。
【００２７】
なお消泡に際しては、超音波ばかりでなく可聴音も発生するが、いずれにしても微小な可聴音の測定は厳密な防音室を必要とするが、本測定方法及びその装置によれば、厳密な防音室は不要であり、測定が環境に影響されにくく容易である。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、発酵麦芽飲料の泡消滅時の泡弾け音を音響的にピックアップして４０ｋＨｚ近辺の弁別フィルタで濾波選択することにより、測定環境に左右されにくい、泡層消滅過程の客観的データを得ることのできる測定方法又は測定装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明における前提となる泡層消滅過程の超音波測定結果を横軸−時間（秒）、縦軸−電圧（ｍＶ）として示す図で、（Ａ）は測定波長３０ｋＨｚ、（Ｂ）は測定波長３５ｋＨｚ、（Ｃ）は測定波長４０ｋＨｚ、（Ｄ）は測定波長５０ｋＨｚの場合を示す。
【図２】  水についての測定波長４０ｋＨｚの超音波測定結果を示す図１に対応する図である。
【図３】  本発明の前提となる泡の消滅時に発生する泡弾け音の特性を測定する測定系の構成を示すブロック図である。
【図４】  図３の測定系を用いて測定した消泡の超音波周波数特性を示す図である。
【図５】  本発明の一実施例としての 泡持ちの測定系である測定装置の構成を示すブロック図である。
【図６】  図５の測定装置を用いた測定結果を示す図１（Ｃ）に相当する図である。
【符号の説明】
１，１１  音響ピックアップ装置（マイクロホン）、２，１２  プリアンプ、３  超音波信号分析装置、１４  ４０ｋＨｚ弁別フィルタ、１５  Ａ／Ｄ変換器、１６  信号レベルプロッター。
【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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【図６】
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