近畿大学次世代基盤技術研究所報告 Vol.1（2010）89−94੐଀⎇ⓥߦࠃࠆࠨ࡯ࡆࠬᢙቇߩഃᚑ
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ており，技術の継承が困難になりつつある．さらに，シャンパン風の日本酒など女性が気軽に飲むことのできる日本酒を開発するなど日本酒醸造会社は様々な工夫をしてはいるが，従来の日本酒そのものの消費自体は減少傾向にある．
つまり，日本酒は技術の継承と消費の落ち込みという大きな課題を抱えているのが実情であり，このような課題に対応できるサービス数学を創成したいと考えている．従って，本研究の目的は主に以下の 4 つである：(1) 日本酒醸造過程の数理モデル化とサービス数学に基づく解析(2) 日本酒醸造における発酵過程の予測手法や制御法の開発(3) 次世代技術者としての杜氏の育成プログラムの開発(4) 全自動日本酒醸造法の開発に向けた基礎的研究
3.2. 日本酒醸造過程について
本小節では，参考文献(4)を参考にし，三段仕込みと呼ばれる日本酒醸造過程について簡単に説明する．
(1) 麹
蒸米に麹菌の胞子等を塗し，単一の麹菌を繁殖させることが主目的である．ここで，繁殖した麹菌はデンプン分解酵素であるアミラーゼを分泌し，蒸米に含まれるデンプンをブドウ糖に分解するという『糖化』を実施する．
(2) 酒母(1)で作られた麹と水，蒸米を混ぜたものに酵母と乳酸を加えた酒母と呼ばれるものを作成する．この酒母が適切に作成されれば多量の酵母と適切な量の乳酸が含まれ，以降の日本酒醸造過程が円滑に進むことになる．
(3) 初添(2)で作成した酒母に(1)で作成した麹・水・蒸米の一部を混合する．この混合材料は醪と呼ばれ，この段階から麹による『糖化』と酵母による『アルコール発酵』が同時に引き起こされる．つまり，初添の段階から並行複発酵が本格的に実施される．
(4) 仲添(3)で作成した醪に再度残りの麹・水・蒸米の一部を加え，並行複発酵を継続する．
(5) 留添(4)で作成した醪に残った麹・水・蒸米をすべて加え，並行複発酵を継続する．
3.3. 数理モデル化
我々の目的は，麹の作成から留添までの一連の日本酒醸造過程を数理モデル化することである．特に，サービス数学の観点から制御変数として温度，サービス効果としてアルコール度数（ボーメ度）に着目していることに注意する．将来的には，サービス指標として人間の感覚そのものである「美味しい」を選択し，「美味しい」と日本酒に含まれる様々な成分を関連付ける．そのためには，日本酒の仕込みデータには存在しない成分も変数として数理モデルの段階から考察する必要がある．現段階では，3 種類の細菌【麹菌・酵母・その他の雑菌】と 12 種類の物質【乳酸・デンプン・タンパク質・脂肪・ブドウ糖・ペプチ，さらに，制ド・脂肪酸・グリセリン・アルコール・有機酸・高級アルコール・エステル】
御変数となる温度を考察している．
実際に構成した数理モデルは非線形偏微分方程式系であり，その記述は参考文献(3)に委－ 93 －ߨࠆߎߣߦߔࠆ㧚⃻࿷㧘᭴▽ߒߚᢙℂࡕ࠺࡞ߩ⸃ᨆࠍℂ⺰ߣᢙ୯㧔⃻⽎ߩนⷞൻ㧕ߩਔ㕙߆ࠄㅴ߼ࠆߣߣ߽ߦ㧘ታ᷹࠺࡯࠲ߣߩᲧセ࡮ᬌ⸛ߦ౉ࠆ੍ቯߢ޽ࠆ㧚⻢ㄉࡐ࡯࡜ࡦ࠼࡮ࡢ࡞ࠪࡖࡢᄢቇߢߩㄭ⇰ᄢቇ㐳ᦼ࿷ᄖ⎇ⓥຬߣߒߡߩ㧝ᐕ㑆ߩ⇐ቇߣᏫ࿖ᓟߩෳ⠨ᢥ₂  ߣߩㆣㆄ߇ᧄ⎇ⓥࠍᆎ߼ࠆᄢ߈ߥേᯏߣߥߞߚ㧚․ߦ㧘ෳ⠨ᢥ₂  ࠍឭଏߒߡ㗂޿ߚ௾ᚒ⟤৻᳁㧔᧲੩ᄢቇᄢቇ㒮ᢙℂ⑼ቇ⎇ⓥ⑼ᢎ᝼㧕ߦߪ㧘੹ᓟߩᢙቇߩ޽ࠅ
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