JPH02173552A

JPH02173552A - コーヒー豆の品質評価方法および装置

Info

Publication number: JPH02173552A
Application number: JP63330302A
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: 1988-12-26
Filing date: 1988-12-26
Publication date: 1990-07-05
Anticipated expiration: 2013-04-28
Also published as: JP2745024B2

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の味、香２）、コクに係るコーヒー
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〕

一６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、脱穀、精選して得られた生豆を焙煎機に
投入しロースト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
２）、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
騰した熱湯を加え抽出したものを実際に味わってみて酸
味・苦味・甘味・香りを評価する、いわゆる官能試験に
よるものであ２）、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
に官能評価の行えるコーヒー豆の品質評価方法とその装
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、コーヒー豆に含まれる各成分含有率
を短時間で測定し、これによ２）、客観的な］−ヒー豆
の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］−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つ（求め、更に、この含有率
と、既知のコーヒー豆の官能試験等により得られる特性
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
じめ定めた官能評価係数とによって酸味・苦味・甘味・
香りのうち少なくともいずれか１つの特性評価値を演算
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ｍ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
等により評価された前記既知のコーヒー豆の特性値とで
演算され求められた特性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
前記特性評価係数とを作用させて、特性評価値を演算す
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、この試料豊中に含まれる、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等で得られ
た特性値との相関に基づいて得た、品質評価のための特
性評価係数とによって特性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
ャビネット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＠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
光分新装Ｗ３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［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
篩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［（キーボード）９を介入して入力
される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、近赤外分光分新装［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特性評価値
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（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
撮動するために起こる現象であ２）、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、撮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”Ｃ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２）、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　、３５
ｂ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２）、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。反射鏡
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からの拡
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＆ｉ３２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２）、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２）、
光源３１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〜３３
ｆ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＋ｒｖ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１０σ１０／ｒは、基準照
射光量（全照射光ｆｆ１）　Ｉｏに対する試料豆からの
反射光量Ｉ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Ａ　ｎａ、　Ｂ　ｎｍ−Ｆ　ｎｍと
する）ａ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〜３３ｆ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準備を完了する。

このとき試料容器装置箱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（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Ａｒｖ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Ａｎａ１
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、基準照射光量の測定
の方が先に実施されるものとして説明する。基準照射光
量の測定は、傾斜角度が可変に構成された反射１１１３
２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２）、積分球３４の内壁に直接当てられた反射
１１３２からの光は、内壁を多方向に拡散反射しながら
最終的には検出器３５ａ、３５ｂに到達し、基準照射光
」として検出される。一方コーヒー豆５５からの反射光
層の測定は、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量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量の各測定をそれ
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量及び
コーヒー豆５５からの反射光量に基づく各測定値は、コ
ーヒー豆に含まれる蛋白質、シヨ糖、脂質、クロロゲン
酸。

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。

照射波長へ〇ｌｌにおける吸光度の測定が終了したら、
次の照射波長、即ち本実流例の場合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ＡｎＩｌｌ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Ｃｎｌｌ１．　Ｄｎｍ、　Ｅｌ
ｌｌｌ、　Ｆｎｍで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４ｂ内の
ＲＯＭ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、求める特性評価
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２）、各タイルター３３ａ〜
３３ｒ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＋ｎｍの範囲でシフトすると
いう現象を利用して、成分含有量の差が吸光度差に顕著
に現れる波長領域１１００ｎ１１〜２５００ｒｖ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Ｍ４ｂ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
光量の測定値と、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、シヨ糖、脂質、クロロゲン酸、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に予め書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伍分析法を用いて
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　ｎｉ、　Ｐｓ　ｎｍ、　
Ｐａｎｍ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＋Ｆ１ａ　−Ｘｎ＋Ｆｚａ　番Ｘ２＋＋−
＋Ｆｅ　　ａ　　　−Ｘａ　　　＋　　−１−６＋この
とき八〇　：コーヒー豆成分への原子吸光分析法による
含有率パーセント。

Ｆｏａ−Ｆｅａ　：重回帰分析による成分換算係数値。

×１〜Ｘｓ　　　　：Ｐ＋〜Ｐ６のフィルターにそれぞ
れ対応する吸光度（ＩＯｇ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９、 △１−Ｆｏａ　＋Ｆ＋ａ　−Ｘｎ＋Ｆ２ａ　−Ｘ２１＋
＝−”＋Ｆ６　ａ　−Ｘｓ　Ｉ　＋５１Ａ２−Ｆｏａ　
＋Ｆ＋ａ　番Ｘｎ＋Ｆｚａ　壷Ｘ２２＋・−・・−＋　
Ｆ　６　ａ　−Ｘ　６２　＋　６２Ａｎ　＝Ｆｏａ　十
Ｆｔａ　−Ｘ＋ｎ　＋Ｆ２ａ　−Ｘｚｎ　＋−＋Ｆｅａ
　−Ｘｅｎ　＋ｓｎとな２）、上記ｎ個の重回帰式によ
り重回帰分析を行いＦｏａ−Ｆｅａの成分換算係数値を
求めるとＡ＝Ｆｏａ＋Ｆ１ａ　・Ｘ＋＋Ｆ２ａ　−Ｘ２＋・・・
＋Ｆｅａ　・Ｘｅとな２）、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２）、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１１００口ｍ
〜２５００ｎｍの波長域で細分化した波長域、たとえば
２ｎ１間隔で得た吸光度を用いて行列的に全てを組み合
わせて見い出すものである。

次に６個のフィルターを用いてコーヒー豆の−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＝Ｆｅｂ＋Ｆ＋ｂ−Ｘ＋＋Ｆ２ｂ　−Ｘ２＋・・・＋
Ｆａｂ　−ＸｅここでＦｅｂ　、Ｆｅｂ　、　・、Ｆｅｂは成分Ｂの成
１分換算係数値である。

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
吸光度測定と前記成分ａ算係数とにより求める。

演算装置４Ｃは次に、上述の如くして求められた蛋白質
、シヨ糖、脂質、クロロゲン酸、水分等の各含有率に基
づき、計算式により特性評価値を計算する。

次に特性評価係数を求める重回帰分析について一例を示
すが、前述の成分換算係数の場合と概略同様である。こ
の成分換算係数により求められた各成分つま２）、蛋白
質、シヨ糖、脂質。

クロ０ゲン酸、水分等の含有率によりコーヒーの酸味・
苦味・甘味・香り・コクといった特性が左右されること
は明らかであ２）、たとえば、コーヒー豆のクロロゲン
酸を中心としたタンニン成分は酸味と苦味を呈する。ま
た蛋白から形成されるジケトピペラジン類はコーヒーに
にがみを呈することなどがあげらける。たとえば、ある
コーヒーサンプルの酸味について次の関係式が成立すれ
ば酸味−ＧＯ＋Ｇｌ　・Ｙｔ　＋Ｇ２　・Ｙ２　＋−・・
＋Ｇｎ−Ｉ　Ｙｎ−＋　十Ｇｎ　Ｙｎ　＋５ここで　　
Ｇｏ−Ｇｎ：重回帰分析による官能評価係数Ｙ＋−Ｙｎ：コーヒー豆のｎ種類の各成分含有量酸　　　味：官能試験等による特性値 ε　　　　：誤差とな２）、複数個のコーヒーサンプルの特性値と検出器
による各成分含有量との重回帰式により重回帰分析を行
いＧｏ＝Ｇｎの特性評価係数を求めると、酸味の特性評価値−ＧＯ＋ＧＩＹｌ＋・・・・・・・・
・・・・・・・＋Ｇｎ−Ｙｎとな２）、このように他の特性項目、たとえば苦味、甘
味、香２）、コク等についても複数個のコーヒーサンプ
ルより特性評価係数を求めるものである。このようにし
て求められた特性評価係数と各成分の含有間とにより特
性評価値を求めることになる。

上記求められた特性評価係数と特性評価の計算式で計算
された特性評価値は、演算装置４Ｃでの計算終了と同時
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
からハートコビーとして繰り出される。また、特性評価
値を求める途中の過程で求められた蛋白質、シヨ糖、脂
質、クロロゲン酸、水分等の各成分の各含有率を、特性
評価値と共に表示装置６に同時に可視表示させてもよい
。

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
有率及び特性評価値は、フロッピーディスク等の磁気媒
体を用いた外部記憶装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、得られる特性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
わゆる振動供給装置からな２）、すなわち、一端を排出
部１２１として開口した供給樋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によって振
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
駆動によって粉砕盤１２９と共に高速回転する。１３１
ａ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２）、有
孔リング１３４には多数の孔１３４ａが形成される。孔
１３４ａ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との間を集粉路１３
６に形成する。

次に、分離部１２０について説明する。分離部１２０は
、主としてサイクロンセパレーター１３７かうなる。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。

サイクロンセパレーター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１４３
と下部リング１４４との間に吊るした状態に装置され、
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字状の連結バイブ１４６によって接続し
である。また、下部リング１４４の下端に接続てして塵
埃（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１１２２内を適量、かつ一定
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（
１０，０００ｒｐｎ＋以上）してお２）、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
はじぎ飛ばされるとともに、高速回転する粉砕ｍ１３３
・・・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から集粉路１３６内
に漏出する。

ところで、高速回転する粉砕！ｌｉ！１３３・・・によ
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、連絡バイア
１４６及び上部リング１４３を経てフィルター１４２部
に至２）、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。

上述実施例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射式
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、ざらには、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とすることができる。

〔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２）、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
確なコーヒー豆の特性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特性評価値を得る
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（吸光度曲線）、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、く一部破断
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・・・
反射鏡、３３・・・狭帯域通過フィルター　３３ａ〜３
３ｆ・・・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・・・加温装置、７
９・・・温度センサー　１１７・・・試料粉砕装置、１
１８・・・定量供給部、１１９・・・粉砕部、１２０・
・・分離部、１２１・・・排出部、１２２・・・供給樋
、１２３・・・投入ホッパー、１２４・・・落下口、１
２５Ａ、１２５Ｂ、１２５Ｃ・・・板ばね、１２６・・
・バイブレータ−１１２７・・・供給ホッパー、１２８
・・・供給口、１２９・・・粉砕盤、１３０・・・整粒
子電動機、１３１・・・シャフト、１３２・・・ボス、
１３３・・・粉砕翼、１３４・・・有孔リング、１３５
・・・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、１３９・
・・試料瓶、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
・・・連結バイブ、１４７・・・集塵回収器。第１図第４第５第６

Claims

【特許請求の範囲】

（１）、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、既
知のコーヒー豆の官能試験等により得られる特性値と前
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
めた特性評価係数とによつて酸味・苦味・甘味・香りの
うち少なくともいずれか１つの特性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
っ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等により評価された前
記既知のコーヒー豆の特性値とで演算され求められた特
性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特性評価係数とを
作用させて、特性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つて
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。