JPH02154137A

JPH02154137A - 焙煎コーヒー豆の品質評価方法および装置

Info

Publication number: JPH02154137A
Application number: JP63309685A
Authority: JP
Inventors: Toshihiko Satake; 佐竹　利彦; Satoru Satake; 佐竹　覚; Yukio Hosaka; 幸男保坂
Original assignee: Satake Engineering Co Ltd
Current assignee: Satake Engineering Co Ltd
Priority date: 1988-12-06
Filing date: 1988-12-06
Publication date: 1990-06-13
Anticipated expiration: 2013-04-28
Also published as: JP2745021B2

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】〔産業上の利用分野〕この発明はコーヒー豆、特に焙煎（ばいせん）後の豆の
品質評価方法と装置に関する。

［従来の技術とその問題点］一般に市販されるコーヒー豆は、完熟したコーヒー豆の
果実を乾燥、ｍ穀、！４選してｉｑられた生豆を焙煎機
に投入しロースｌ−工程で風味と香りが与えられたもの
である。つまり焙煎によりコーヒー豆は生豆の持つ成分
が化学変化し揮発性芳香やカラメル色などを生じるもの
であり、酸味・苦味・甘味・香りというコーヒーの味は
焙煎の条件によって左右されることが知られてきた。

ところでこれらコーヒー豆の従来の品質の判定方法は、
前記ロースト工程で焙煎されたコーヒー豆を粉砕し、沸
騰した熱温を加え抽出したものを実際に味わってみて行
う、いわゆる官能試験によるものであり、公正を期する
ため複数の人員と長時間とを要するものである。しかも
その判定は人的要因に大きく左右される人間の味覚に基
づいて行われるものであって、客観的にかつ普遍的な判
定に成り得えず、そのため熟練者を必要としていた。

以上のことから人的要因に左右されず客観的にかつ簡便
に行えるコーヒー豆の判定装置の開発が望まれているこ
とはいうまでもない。

〔発明の目的］生豆の化学成分と焙煎豆のそれとを化学的に測定・分析
したものが第１表である。

第　　１　　表（％）第１表によると、焙煎後に著しく減少した成分はタンパ
ク質、ショ糖及びクロロゲン酸であることが理解でき、
この３成分が焙煎の際の熱反応によって味・風味を作り
出す主要素であると考えられている。

そこで、本発明は、コーヒーの焙煎豆に含まれる各成分
含有率を短時間で測定し、これにより、客観的なコーヒ
ー豆の品質評価値を求めようとするものである。

更に本発明においては焙煎後のコーヒー豆における品質
評価値を求める方法およびその装置について詳述するが
、これは、コーヒーの味覚は焙煎時においてコーヒー豆
の化学成分が変化し特有の味覚をかもし出すものであり
、生豆の物性により同一条件で焙煎しても焙煎後の物性
及び成分含有率が一様でないため、コーヒー豆の化学成
分が変化する最終工程である焙煎後において確実な品質
評価値を求めようとするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明によると焙煎したコーヒー豆の一定量に含まれる
成分含有率を近赤外分光分析法による吸光度測定値と含
有率の計算のために既知のコーヒー豆の化学成分分析等
により測定した成分含有率と前記既知のコーヒー豆の前
記近赤外分光分析法による吸光度測定値とによりあらか
じめ定めた成分換算係数とによって求め、更に、この含
有率と品質評価値計算のために既知のコーヒー豆の官能
試験等により得られる品質評価値と前記既知のコーヒー
豆の成分含有率とによりあらかじめ定めた品質評価係数
とによって品質評価値を演算するコーヒー豆の品質評価
方法により問題解決の手段とした。

更に本発明によれば、複数の波長帯の近赤外線を焙煎し
たコーヒー豆試料に照射する照射手段と、前記コーヒー
豆に照射された後の近赤外線を受光する受光手段と、受
光手段により受光された近赤外線を吸光度に変換すると
ともに、その吸光度を出力する信号処理手段とを備えた
近赤外線分光分析装置の信号処理手段を電気的に制御装
置に連結し、前記制御装置には既知のコーヒー豆の化学
成分分析等により測定した成分含有率と信号処理手段に
より出力される前記既知のコーヒー豆の吸光度とで演算
され求められた成分換算係数を設定した記憶装置と、前
記信号処理手段から出力される測定対象コーヒー豆の吸
光度と前記成分換算係数とを作用させて、当該コーヒー
豆の成分含有率を演算する演算装置を備えると共に、前
記記憶装置に既知のコーヒー豆の成分含有率と官能検査
により評価された前記既知のコーヒー豆の品質評価値と
で演算され求められた品質評価係数をも設定し、前記演
算装置によって演算された当該コーヒー豆の成分含有率
と前記品質評価係数とを作用させて、品質評価値を演算
するコーヒー豆の品質評価装置により問題解決の手段と
した。

〔作　用〕

コーヒー豆を粉砕し、この試料豆中に含まれる、コーヒ
ーの味・風味を作り出す主要素であるタンパク質、脂質
・ショ糖及びクロロゲン酸等の含有率を近赤外分光分析
方法によって測定する。すなわち、前記被測定成分の含
有率測定に適する特定波長のみを通過させる狭帯域通過
フィルターによって試料豆の吸光度を測定し、この検出
値と、あらかじめ多重回帰分析法により求めた含有率計
算のための成分評価係数とによって前記各成分の含有率
を求め、更にこの値と、あらかじめ官能試験の評価値と
の相関に基づいて得た、品質評価のための品質評価係数
とによって品質評価値を算出するものである。

〔実施例〕

以下、本発明によるコーヒー豆の品質評価装置の最初の
実施例を、添付図面第１図ないし第３図を参照しながら
説明する。

第１図は本発明によるコーヒー豆の品質評価装置１を正
面から見たときの概略図である。キャビネット２の内部
には、その詳細な構成は次の第２図を参照して説明する
近赤外分光分析装置３及び制御装置４が配設される。キ
Ａ・ビネット２の前面パネルには、被測定コーヒー豆を
入れる試料容器（試料配置部）を装着するための試料容
器装着箱５、装置の操作手順や演算結果等を可視表示す
る発光ダイオード又はＣＲＴ形式の表示装置６、操作用
ブツシュボタン７及び演算結果のハードコピーを可能と
するプリンター８が配設される。制御装置４は、近赤外
分光分析装置３の光源、検出器、表示装置６、操作用ブ
ツシュボタン７、プリンター８等に接続され各種信号を
処理するための入出力信号処理装置４ａと、各成分の含
有率を計算すたるための成分換算係数値、品質評価値を
計算するためにコーヒー豆の主成分ごとに個別に設定さ
れた特定係数、入力装置（キーボード）９を介入して入
力される各銘柄別あるいは品位別の豆価額、各種補正及
び各種制御手順等を記憶するための記憶装置４ｂと、近
赤外分光分析装置３により得られる測定値と前記特定係
数とに基づきコーヒー豆の品質評価値等を演算するため
の演算装置４Ｃとから成る。なお、コーヒー豆の主要成
分ごとに個別に設定される特定係数や必要な補正値が、
記憶装置４ｂ内の読み出し専用のメモリく以下、ＲＯＭ
と言う）に予め記憶されている。また、プリンター８は
内蔵型に限られず、外部接続型であっても構わない。

ところで、試料に照射される近赤外線が試料に吸収され
るのは分子を構成する原子の連鎖が熱エネルギーにより
振動するために起こる現象であり、原子の種類と連鎖状
態により固有振動数が異なるために、近赤外線の波長域
で振動の大きさが変化して熱吸収を生じる。また、試料
が初期に持っている熱エネルギーが少ない場合〈温度が
低い場合）には、振動が小さいために分子構造の違いに
よる吸収量が正確に測定されないので温度の補正をする
必要が生じる。通常、２０℃以上の場合は補正を要しな
い。

温度設定器７７は近赤外分光分析装置１を恒温に調整す
るもので、低温の場合加温装置７８を動作させ通常２５
℃に設定する。これは、前記試料温度の変化を防止する
ためと、電気回路の温度による誤差をなくする目的を有
するものである。

第２図は、キャビネット２の内部に配設される近赤外分
光分析装置３の一実施例の要部断面図である。図示され
る近赤外分光分析装置３は反射式のものであり、主なる
構成部品として、光源３１、反射鏡３２、狭帯域通過フ
ィルター３３、積分球３４及び検出器３５ａ　、３５ｂ
を有する。光源３１から発せられ、適当な光学系（図示
せず）を通って平行光線となった光は、狭帯域通過フィ
ルター３３を通過することにより特定波長の近赤外光と
なった後、傾斜角度を自由に変え得るように構成された
反射鏡３２により、積分球３４の上部を開口して設けら
れた採光窓３６に向けて方向を変えられる。反！）Ｉ鏡
３２で反射し、積分球３４の採光窓３６を介して積分球
３４の内部に入った近赤外光は、積分球３４の底部を開
口して設けられた測定部３７、従って試料容器装着箱５
の後方所定位置に記載される試料容器５２内のコーヒー
豆５５に真上から照射される。コーヒー豆５５がらの拡
散反射光は、積分球３４の内部に反射しながら、最終的
には、測定部３７を中心に対象な位置に配設される一対
の検出器３５ａ　、３５ｂに到達し、これにより反射光
の強度が測定される。なお、前記試料容器５２下部の試
料容器装着箱５には試料容器の温度を測定するセンサー
７９を設け、前記温度設定器７７について詳述した通り
試料温度により分析値を補正するものである。また図示
実施例では、光学的な対称性を修正し、コーヒー豆５５
からの反射光を効率良く受光するために検出器は一対、
即ち参照番号３５ａと３５ｂで示される二個が設けられ
ているが、その数は二個に限られることなく、−個であ
っても又は三個以上の検出器であっても構わない。

ここで、光源３１と反射鏡３２との間に設けられ、光源
３１から出た光がこれを通過することにより特定波長の
近赤外光となる狭帯域通過フィルター３３の構成及びこ
れに要求される物理的特性等を説明する。狭帯域通過フ
ィルター３３は、それぞれが異なる主波長通過特性を有
する任意複数個のフィルター（例えば、６個のフィルタ
ー３３ａ〜３３［）からなり、これらを回転円盤に取り
付けこれを適当角度づつ回動させることにより、光源３
１と反射鏡３２とを結ぶ線上に所望のフィルターが位置
するように順次選択・交換できる構成とする。なお、フ
ィルターの通過特性で主波長とは、フィルターの面に対
して入射光軸が直角の時は透過する近赤外線のうちの最
大透過波長のことである。狭帯域透過フィルター３３の
他の具体的構成例としては、角柱状の反射鏡３２を内部
に位置させ、その反射鏡の各面に対向する位置に複数個
のフィルター３３ａ〜３３ｆをそれぞれ位置させて角柱
状に構成しこれを回転可能とする構成もある。なお、狭
帯域通過フィルター３３が円板状のものであるとき、入
射光軸に対するその回転面の傾斜角度を、電動機等の手
段により微細に且つ連続的に調整できるようにしておけ
ば、各フィルターが持つ通過特性の主波長からシフトし
た異なる波長の近赤外光を連続的に作り出すことができ
る。これは、一般的に良く知られている現象であるが、
フィルターの面に対する入射光軸の角度を９０”から変
化させると、その角度変化に応じて最大透過波長から数
十ｎｍの範囲でシフトする現象による。

次に、狭帯域通過フィルター３３に要求される物理的特
性を第３図に基づき説明する。第３図は、異なるコーヒ
ー豆に対して波長が連続的に変化する近赤外線光を照射
したときの、照射波長と吸光度との関係を示すグラフ（
吸光度曲線）である。吸光度１ｏａｌｏ／Ｉは、基準照
射元凶（全照射光ｆｌｉｔ）Ｉｏに対する試料米からの
反射光ｆｆ１ｌの比の逆数の常用対数である。前記各成
分の含有量の多少が吸光度差として顕著に現れているこ
とが容易に理解できる。本発明はこの現象を利用してコ
ーヒー豆に含まれる所定の成分の含有率を測定するもの
であるため、測定のためにコーヒー豆に照射される近赤
外光の波長としては、波長領域１１００〜２５００ｎｍ
のうち、各成分に対して吸光度曲線上特異的なピークが
見られる（本実施例ではＡｎｍ、［３ｎｍ・・・Ｆｎｍ
とする）。従って、狭帯域通過フィルター３３が備える
各フィルター３３ａ〜３］は、コーヒー豆に含まれる各
成分の測定に適した前記各波長の近赤外光を作るべく、
前記各波長を特定通過特性、即ち主波長として持つこと
が要求される。

次に、上記構成を有する本発明のコーヒー豆の品質評価
装置の具体的動作を説明する。まず、操作用ブツシュボ
タン７の操作により光源３１を点灯させ、光源３１から
発せられた光に基づく測定部３７に到達する特定波長の
近赤外光が安定するまで、近赤外分光分析装置３の全体
を加温装置７８等で予熱する。予熱のための所定時間が
経過したら、試料容器装着箱５を装置のキャビネット２
から一旦引き出し、粉砕したコーヒー豆の試料５５を充
填した試料容器５２を所定位置に載置させた後、キャビ
ネット２内に挿入することにより測定早漏を完了する。

このとぎ試料容器装置箱５の温度センサー７９は試料容
器５２の温度を測定する。なお、コーヒー豆５５は、測
定値に誤差が生じないようにするために、その粒子の大
きさが約５０ミクロン以下に粉砕されていることが望ま
しいが、必ずしも粉砕しなければならないものではない
。また、乱反射による光のロスを少なくする為に、粉砕
されたコーヒー豆５５は、その表面が平坦面となるよう
な状態で試料容器５２に充填されること、さらに、透明
ガラス板で多少圧力を加えながらその表面を覆うことが
好ましい。

前記測定準備作業が完了したら、次に、最初にＡｎｍを
主波長として持つフィルター３３Ａが光源３１と反射鏡
３２とを結ぶ線上に来るように選択され、波長、Ａ、ｎ
ｍの近赤外光をコーヒー豆５５に対して照射したときの
反射吸光度の測定作業に入る。反射吸光度の測定作業は
、コーヒー豆５５に対して照射される全照射量、即ち基
準光量の測定と、コーヒー豆５５に対して前記基準照射
光量を照射した時にコーヒー豆５５で実際に反射される
反射光量の測定との２つの測定からなる。１つのフィル
ターについてこれから２つの測定のどちらかを先に実施
しても構わないが、以下の説明では、基準照射光重の測
定の方が先に実施されるものとして説明する。基準照射
光重の測定は、傾斜角度が可変に構成された反射鏡３２
の傾斜角度を、これからの反射光が積分球３４の内壁に
直接当たるような角度に、電動機等を用いた回動手段（
図示せず）により変えた状態で実施される。こうするこ
とにより、積分球３４の内壁に直接当てられた反射鏡３
２からの光は、内壁を多方向に拡散反則しながら最終的
には検出器３５ａ、３５ｂに到達し、基準照射光帛とし
て検出される。一方コーヒー豆５５からの反射充足の測
定は、反射鏡３２の傾斜角度が第２図に示す元の位置に
戻された後、前述した原理により行われる。なお、測定
準備完了後の最初のフィルターの選択、基準照射光量の
測定及び反射光間の測定までの各実行は、制御装置４の
記憶装置４ｂ内のＲＯＭに手順プログラムを記憶させ、
そのプログラムに従って自動的に行えるようにできるこ
とは言うまでもない。また、１つのフィルターについて
の前述基準照射光量及び反射光間の各測定をそれぞれ複
数回実施し、測定値としてそれらの平均を採れるように
することも測定精度を上げるのに役立つ。検出器３５ａ
　、３５ｂによって検出された基準照射光ω及びコーヒ
ー豆５５からの反射光間に基づく各測定値は、コーヒー
豆に含まれる蛋白質、脂質、水分等の各含有率を計算す
るための実測データとして制御装置４に連絡され、記憶
装置４ｂ内の書き込み可能なメモリ（以下、ＲＡＭと言
う）に−旦記憶される。

照射波長Ａｎｌｎにおける吸光度の測定が終了したら、
次の照射波長、即ち本実施例の場合３ｎｍでの吸光度の
測定に移行する。ここでも、基準照射光量の測定及び反
射光量の測定が、前述Ａｎｍでのときと同じ方法及び手
順で実施される。

各測定値は、前回と同様に、各成分の含有率計算のため
の実測データとして制御装置４に連絡され、記憶装置４
ｂ内のＲＡＭに一時記憶される。以下同様に、残りの各
吸光度測定、即ち、波長ｃｎｍ、　Ｄｎｍ、　Ｅｎｍ、
　Ｆｎｍｔ’の吸光度測定が順次行われ、各測定値は、
実測データとして制御装置４に連絡され、ＲＡＭに記憶
される。なお、ある特定波長での吸光度測定が終わり次
の特定波長での吸光度測定への移行に伴う狭帯域通過フ
ィルター３３の各フィルター３３ａ〜３３ｆの交換・選
択動作は、通常、制御装置４の記憶装置ｆｆ４ｂ内のＲ
ＯＭに予め書き込まれている手順プログラムに従い自動
的に行われるが、本実施例の場合でも、必ずしも上記６
波長全てについて吸光度測定を行わなければならない訳
ではなく、測定の対象となる波長は、求める品質評価値
に要求される精度或いは測定に係る所要時間等を考慮し
て任意に選択することができ、その選択は、操作用ブツ
シュボタン７内の測定波長選択ボタンにより行うことが
できる。

これまで説明した吸光度の測定は、単に狭帯域通過フィ
ルター３３に設定された６個のフィルター３３ａ〜３３
ｆを順次交換することにより、各タイルター３３ａ〜３
３「が持つ各主波長でのスポット的吸光度の測定方法で
あったが、前述した通りフィルターの面に対する入射光
の入射角度を基準となる９０’から変化させると、最大
透過波長が主波長から数十ｎｍの範囲でシフトするとい
う現像を利用して、成分含有伍の差が吸光度差に顕著に
現れる波長領域１１００ｎｍ〜２５００ｎｍでの連続的
な吸光度測定も可能である。図示第１実施例の場合、円
板状に構成された狭帯域通過フィルター３３への入射光
軸の角度を、制御装置４からの指令信号に基づき電動機
等の適当な調節手段（図示せず）により微細に且つ連続
的に変化させることによりこれが可能である。

次に、制御装置４の演算装置４Ｃは、記憶装置４ｂのＲ
ＡＭに記憶されている吸光度測定で得られた多数の実測
データ、即ち各測定波長における基準照射光量及び反射
光間の測定値と、記憶装置４ｂのＲＯＭに予め記憶され
ている各成分の含有率計算のための成分換算係数値とに
基づき、コーヒー豆の品質を評価する上で重要な成分で
ある蛋白質、脂質、水分等の各含有率を計算する。なお
、各成分に関して記憶装置４ｂのＲＯＭに予め内き込ま
れるこの成分換算係数値は、多数のコーヒー豆に対して
例えば化学定量分析法を用いて測定された各成分の含有
率を基準に、検出器からの吸光度測定値を信号処理し、
多重回帰分析法により求められた定数である。

ここで成分換算係数を求める重回帰分析について一例を
示す。たとえば６個のフィルターＰ＋　ｎｍ、　Ｐ２　
ｎｍ、　Ｐ３　ｎｍ、　Ｐ４　ｎｍ、　Ｐｓ　ｎｍ、　
Ｐ６ｎｍを使用してコーヒー豆の一成分Ａについて検出
器で吸光度測定を行ったとき、次の線型関係が成立する
のとする。

Ａ＋　　＝Ｆｏａ　　＋Ｆ＋ａ　　−Ｘｎ＋Ｆ２ａ　　
魯Ｘ２＋＋−＋Ｆｅａ　　−ＸＳ　Ｉ＋ε＋このとき八〇　　：コーヒー豆成分Ａの原子吸光分析法
による含有率パーセント。

Ｆｏａ−Ｆａａ　：重回帰分析による成分換算係数値。

×１〜Ｘｅ　　　：Ｐ＋〜Ｐ６のフィルターにそれぞれ
対応する吸光度（Ｉ　Ｏ（１値）。

εｎ　　　　　：誤差。

である。

同様にしてｎ個の試料について吸光度分析を行ない重回
帰式に代入すると、ＡＩ＝ＦＯａ　＋ＦＩａ　−ＸＩＩ＋Ｆ２ａ　”Ｘ２１
−＋−−−−−−−＋Ｆ６ａ　中Ｘｅ　＋　＋５！Ａ２
　＝ＦＯａ　十ＦＩａ　’ＸＩ２＋Ｆ２ａ　”Ｘ２２＋
−−−−・−＋　Ｆ　ｓ　ａ　１１Ｘ　ａ　２＋ε２Ａ
ｎ　＝ＦＱａ　＋ＦＩａ　−Ｘｌｎ　＋Ｆ２ａ　−Ｘ２
ｎ　＋・＋Ｆｅａ　−Ｘ６ｎ　＋εｎとなり、上記ｎ個
の重回帰式により重回帰分析を行いＦｏａ−４”６ａの
成分換算係数値を求めるとＡ＝Ｆｏａ　＋Ｆ１ａ　−Ｘ＋　＋Ｆ２ａ　−ｘ２　十
・・・＋Ｆａａ　−Ｘａとなり。成分Ａを検出器で吸光度測定を行う関係式が成
立する。

ところで。前記フィルターＰ１〜Ｐ６のフィルターは、
一実施例を示したものであり、正確を期するためにの最
適フィルターの選定は、前記回帰分析を１１００ｎｍ〜
２５００ｎｍの波長域で細分化した波長域、たとえば２
ｎｍ間隔で１９だ吸光度を用いて行列的に全てを組み合
わせて見い出ずのである。

次に６個のフィルターを用いてコーヒー豆の一成分Ｂに
ついて検出器でｎ個の試料の吸光度測定を行なって前記
成分へ同様次式が成立する。

Ｂ＝Ｆｏｂ　＋Ｆ＋ｂ　−Ｘ＋　＋Ｆ２ｂ　−Ｘ２−１
−十Ｆ６ｂ−×６以上のごとく各成分において重回帰分析を行ないそれぞ
れの成分換算係数を求めて。各成分の含有率を検出器の
吸光度測定で求める。

演算装置４Ｃは次に、上述の如くして求められた蛋白質
、脂質、水分等の各含有率に基づぎ、計算式により品質
評価値を計算する。

ここでコーヒー豆の食味を決定づける成分をＡ、Ｂ成分
とする。この各成分は前述の重回帰分析で求められた成
分換算係数により計算されたものである。次に品質評価
値を求めるため品質評価係数を求める回帰分析について
一実施例を示す。

品質評価値（Ｔ）はＴ＝ａ　（Ａ　ｘ酔　）＋ｂで求められると仮定する。上記のａ、ｂ、ｘ。

ｙを前記成分Ａ、Ｂ同様にｎ個のコーヒー豆の官能試験
等による評価値と検出器で求めたｎ個のコーヒー豆のそ
れぞれの成分Ａ、Ｂとにより最小二乗法で求めると、こ
のａ、ｂ、ｘ、ｙが品質評価係数となる。

上記水められた品質評価係数と品質評価の計算式で計算
された品質評価値は、演障装置４Ｃでの計ｃ７終了と同
時に、表示装置６に可視表示されると共に、自動的に又
は操作用ブツシュボタン７への指令に基づきプリンター
８からハードコピーとして繰り出される。また、品質評
価値を求める途中の過程で求められた蛋白質、脂質、水
分等の各成分の各含有率を、品質評価値と共に表示装置
６に同時に可視表示さ゛ぜてもよい。

本品質評価装置により計算された各コーヒー豆の成分含
有率及び品質評価値は、フロッピーディスク等の磁気媒
体を用いた外部記ｔｉ［置にデータとして記憶しておく
ことができ、また、上記複数種類のコーヒー豆のブレン
ド比率の計算時等では、外部記憶装置からデータを本装
置内の記憶装置４ｂのＲＡＭに読み込んで、これに基づ
き必要な計算を行うことも可能である。

なお、上記の説明では、コーヒー豆を粉砕したものを用
いたが、必ずしも粉砕したものでなくても構わない。し
かし、この場合、得られる品質評価値の精度がある程度
低下することは言うまでもない。

さて前記品質評価装置によるコーヒー豆の分析には該コ
ーヒー豆を粉砕して分析するが、このコーヒー豆の粉砕
には、金網内で高速回転する粉砕翼からなる、いわゆる
遠心型の試料粉砕装置が用いられる。これについて以下
に説明する。

試料粉砕装置１１７は定量供給部１１８、粉砕部１１９
及び分離部１２０から構成され、以下、定量供給部１１
８から順に説明する。本実施例の定量供給部１１８はい
わゆる撮動供給装置からなり、すなわち、一端を排出部
１２１としてＵロロした供給樋１２２の他端部の樋底を
投入ホッパー１２３下端の落下口１２４に近接し、かつ
水平状に設け、前記他端部は板ばね１２５Ａ、１２５Ｂ
で支えられるとともにバイブレータ−１２６によって撮
動を付与されるよう形成しである。

次に、粉砕部１１９であるが、供給樋１２２の排出部１
２１の下方には下端を供給口１２８とする供給ホッパー
１２７が設けられる。供給ホッパー１２７の下方には上
面をほぼ円形とした粉砕盤１２９が設けられ、粉砕盤１
２９の下面中央には、粉砕盤１２９の下方に配設した整
流子電動機１３０のシャフト１３１を嵌入するボス１３
２が形成される。一方、粉砕盤１２９上面の円周部には
粉砕翼１３３が多数等間隔に立設され（本実施例では１
２個）、この粉砕翼１３３・・・は前配電動機１３０の
駆動によって粉砕５Ｊ１２９と共に高速回転する。１３
１ａは粉砕盤１２９をシャフト１３１に固着するねじ部
である。

粉砕盤１２９の周囲には粉砕翼１３３とわずかな間げき
を介して円筒状の有孔リング１３４が設けてあり、有孔
リング１３４には多数の孔１３４ａが形成される。孔１
３４ａの大きさは所望する試料の大きさによって選択す
るが、本実施例においては５０μとする。さらに、有孔
リング１３４の周囲には外周リング１３５を設け、外周
リング１３５と有孔リング１３４との間を染粉路１３６
に形成する。

次に、分離部１２０について説明する。分離部１２０は
、主としてナイフロンセパレーター１３７からなる。す
なわち、集粉路１３６とサイクロンセパレーター１３７
とは連絡風路１３８によって互いに接線状に接続され、
サイクロンセパレーター１３７の下端は試料瓶１３９に
気密状に臨ませである。試料瓶１３９はスプリング１４
１によって下降可能な瓶載台１４０にセットされる。

罎ノイクロンセバレータ−１３７の近傍には布などから
なるチューブ状のフィルター１４２が、上部リング１４
３と下部リング１４４との間に吊るした状態に装着され
、サイクロンセパレーター１３７の内筒１４５と上部リ
ング１４３とは０字状の連結パイプ１４６によって接続
しである。また、下部リング１４４の下端に接続でして
塵埃くじんあい）回収器１４７が着脱可能に、かつ気密
に設けられる。

この試料粉砕装置１１７を用いる場合は、試料粉砕装置
１１７のバイブレータ−１２６を作動させ、投入ホッパ
ー１２３内に粗粉砕用ローラーで粗粉砕した豆粉を投入
すると、落下口１２４付近の豆粉は、バイブレータ−１
２６によって振動する供給樋１２２内を適量、がっ一定
量ずつ排出部１２１側へ搬送され、排出部１２１から順
次、供給ホッパー１２７内に落下し、供給口１２８を経
て粉砕盤１２９上に供給される。

粉砕盤１２９は整流子電動機の駆動によって高速回転（
１０，００Ｏｒｐｍ以上）しており、粉砕盤１２９上に
供給された米粒は、遠心力で有孔リング１３４側へはじ
き飛ばされるとともに、高速回転する粉砕翼１３３・・
・の衝撃・せん断力によってたたきつぶされ、粉々に粉
砕される。こうして、有孔リング１３４の孔１３４ａよ
りも小さく粉砕された粉状の豆は、孔１３４ａがら集粉
路１３６内に漏出する。

ところで、高速回転する粉砕翼１３３・・・にょって風
が生じ、この風によって、粉砕された豆粉が有孔リング
１３４の孔１３４ａから漏出するのが助長されるととも
に、集糠路３６内の豆粉を連絡風路１３８を経てサイク
ンセパレーター１３７に搬送する。

サイクロンセパレーター１３７内に搬送された豆粉混じ
りの風は、円すい部をうず巻状に流下し、失速した米粉
をその下端から試料瓶１３９内に落下させる。他方、こ
れらの豆粉よりもさらに微細な豆粉（例えば２０μ以下
程度）や塵埃は、気流とともに内筒１４５、連絡バイブ
１４６及び上部リング１４３を経てフィルター１４２部
に至り、フィルター１４２にろ過されて気流だけがフィ
ルター１４２外に流出し、所望する試料に対して不適当
な超微細な豆粉及び塵埃を下部リング１４４から塵埃回
収器１４７内へ落下させる。フィルター１４２から流出
した空気は、ガラリ等（図示せず）を介して機外へ排風
される。

こうして、一定幅の大きさにそろえられた試料豆粉は、
試料容器３３に充填して外部供給部から測定部１１に挿
入し、吸光度の測定を開始する。

上）ホ実流側の品質評価装置では、コーヒー豆に特定波
長の近赤外光を照射したときの吸光度の測定を、コーヒ
ー豆からの反射光の強度を測定することにより行う反則
式の近赤外分光分析装置を用いたが、コーヒー豆を透過
してきた透過光の強度を測定することにより行う透過式
の近赤外分光分析装置を用いることもでき、さらには、
反射光及び透過光の両方に基づき吸光度の測定を行う、
より精密な近赤外分光分析装置（発明の効果）以上詳述したように、本発明によるコーヒー豆の品質評
価装置によれば、個人差のある味覚に基づく官能試験、
あるいは時間がかかり、熟練を要する化学定量分析等の
方法によることなく、誰でもが容易に且つ短時間で正確
なコーヒー豆の品質評価値を得ることができる。

さらに、本発明による品質評価装置が試料供給装置を具
備するものにあっては、コーヒー豆の所定成分の含有率
を測定し、これに基づきコーヒー豆の品質評価値を得る
に際して、コーヒー豆の微細粒への粉砕作業及び試料容
器への充填作業等が全て自動化され、その測定がより簡
単且つ確実なものとなる。

【図面の簡単な説明】第１図は本発明による実施例のコーヒー豆の品質評価装
置の正面概略図、第２図は第１図の品質評価装置に用い
られる近赤外分光分析装置の要部側断面図、第３図は銘
柄の異なるコーヒー豆に対する近赤外線照射波長と吸光
度との関係を示すグラフ（吸光反曲Ｉ！ｊ）、第４図は
試料粉砕装置の一部破断面正面図、第５図は第４図の試
料粉砕装置の一部破断面平面図、第６図は同じ（一部破
断面右側面図である。図において、１・・・コーヒー豆の品質評価装置、２・
・・キャビネッ、３・・・近赤外分光分析装置、４・・
・制御装置、４ａ・・・入出力信号処理装置、４ｂ・・
・記憶装置（ＲＯＭ、ＲＡＭ）、４ｃ・・・演算装置、
５・・・試料容器装着箱、６・・・表示装置、７・・操
作用ブツシュボタン、８・・・プリンター、９・・・入
力装置（キーボード）、３１・・・光源、３２・・・反
ＯＡ！１．３３・・・狭帯域通過フィルター　３３ａ〜
３３「・・・フィルター　３４・・・積分球、３５ａ。３５ｂ・・・検出器、３６・・・採光窓、３７・・・測
定部、５２・・・試料容器、５５・・・試料（コーヒー
豆）、７７・・・温度設定器、７８・・・加湿装置、７
９・・・湿度センサー　１１７・・・試料粉砕装置、１
１８・・・定母供給部、１１９・・・粉砕部、１２０・
・・分因１部、１２１・・・排出部、１２２・・・供給
樋、１２３・・・投入ホッパー、１２４・・・落下口、
１２５Ａ、１２５Ｂ、１２５Ｃ・・・板ばね、１２６・
・・バイブレータ−１１２７・・・供給ホッパー、１２
８・・・供給口、１２９・・・粉砕盤、１３０・・・整
粒子電動機、１３１・・・シャフト、１′３２・・・ボ
ス、１３３・・・粉砕翼、１３４・・・有孔リング、１
３５・・・外周リング、１３６・・・集粉路、１３７・
・・サイクロンセパレータ１３８・・・連絡風路、１３
９・・・試ｒ１瓶、１４０・・・瓶載台、１４１・・・
スプリング、１４２・・・フィルター、１４３・・・上
部リング、１４４・・・株リング、１４５・・・内筒、
１４６・・・連結パイプ、１４７・・・集塵回収器。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）、焙煎したコーヒー豆の一定量に含まれる成分含
有率を近赤外分光分析法による吸光度測定値と含有率の
計算のために既知のコーヒー豆の化学成分分析等により
測定した成分含有率と前記既知のコーヒー豆の前記近赤
外分光分析法による吸光度測定値とによりあらかじめ定
めた成分換算係数とによって求め、更に、この含有率と
品質評価値計算のために既知のコーヒー豆の官能試験等
により得られる品質評価値と前記既知のコーヒー豆の成
分含有率とによりあらかじめ定めた品質評価係数とによ
つて品質評価値を演算することを特徴とするコーヒー豆
の品質評価方法。
（２）、前記コーヒー豆が粉砕したものである請求項（
１）記載のコーヒー豆の品質評価方法。
（３）、コーヒー豆の粉砕は、高速回転する粉砕翼によ
つて微粉砕するものである請求項（２）記載のコーヒー
豆の品質評価方法。
（４）、複数の波長帯の近赤外線を焙煎したコーヒー豆
試料に照射する照射手段と、前記コーヒー豆に照射され
た後の近赤外線を受光する受光手段と、受光手段により
受光された近赤外線を吸光度に変換するとともに、その
吸光度を出力する信号処理手段とを備えた近赤外線分光
分析装置の信号処理手段を電気的に制御装置に連結し、
前記制御装置には既知のコーヒー豆の化学成分分析等に
より測定した成分含有率と信号処理手段により出力され
る前記既知のコーヒー豆の吸光度とで演算され求められ
た成分換算係数を設定した記憶装置と、前記信号処理手
段から出力される測定対象コーヒー豆の吸光度と前記成
分換算係数とを作用させて、当該コーヒー豆の成分含有
率を演算する演算装置を備えると共に、前記記憶装置に
既知のコーヒー豆の成分含有率と官能検査により評価さ
れた前記既知のコーヒー豆の品質評価値とで演算され求
められた品質評価係数をも設定し、前記演算装置によつ
て演算された当該コーヒー豆の成分含有率と前記品質評
価係数とを作用させて、品質評価値を演算することを特
徴とするコーヒー豆の品質評価装置。
（５）、前記複数の波長帯は１１００ｎｍ〜２５００ｎ
ｍの波長域を連続的に走査するものである請求項（４）
記載のコーヒー豆の品質評価装置。
（６）、前記複数の波長帯の近赤外線は光源と測定部と
の間に配設される光学フィルター面に対する入射光軸の
入射角度を変えられるべく、その傾斜角度が可変である
請求項（４）記載のコーヒー豆の品質評価装置。
（７）、前記近赤外線分光分析装置の前記測定部に供給
されるコーヒー豆が粉砕されたものである請求項（４）
記載のコーヒー豆の品質評価装置。
（８）、前記コーヒー豆を５００ミクロン以下の粉末状
粒子とした請求項（１）〜（４）のいずれかに記載のコ
ーヒー豆の品質評価装置。
（９）、前記測定装置の内部には測定装置を恒温となし
て測定するための加温装置及び温度設定器を設けた請求
項（４）〜（８）のいずれかに記載のコーヒー豆の品質
評価装置。
（１０）、前記コーヒー豆の温度若しくは気温によって
前記制御装置の回路を補正するために、試料容器または
その近傍に温度検出器を設けた請求項（４）〜（９）の
いずれかに記載のコーヒー豆の品質評価装置。