JPS6326772Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はアルコールを含む食品の水分活性値を
精度良く測定することができる水分活性値測定器
に関するものである。

近年、次式(1)により定義される水分活性値AW
を測定することが、食品の可食期間を予想する為
に有効であることが知られるようになつてきてい
る。

AW＝Ｐ／Ps ……(1) 但し、Ｐは温度Ｔ℃に於いて食品が示す水蒸気
圧、Psは温度Ｔ℃に於ける水の飽和水蒸気圧で
ある。

ところで、食品のなかには、発酵或は添加等に
より、アルコールを含むものがあり、このような
食品の水分活性値を測定する場合、従来の水分活
性値測定器では、アルコールの影響を受け、正確
な水分活性値を得ることができなかつた。

第１図は従来の水分活性値測定器の一例を示す
ブロツク線図であり、１は水分活性値を測定する
食品２を入れるサンプルケース、３は湿度センサ
４、温度センサ５が収容されているセンサ収容ケ
ース、６はセンサ収容ケース３に設けられている
孔、７，８は増幅器、９は演算回路、１０は表示
回路である。尚、サンプルケース１とセンサ収容
ケース３とは脱着可能で、水分活性値測定時には
密閉構造となるように構成されているものであ
る。

又、第２図は湿度センサ４の構成の一例を示し
た回路図であり、外気と自由に接触し得るように
保持されたサーミスタTh１、湿度零の状態に保
持されたサーミスタTh２、抵抗Ｒ１，Ｒ２とか
ら成るブリツジ回路、及びこのブリツジ回路に電
流制御用の抵抗Ｒ３を介して接続されている電源
Ｅから構成されている。尚、サーミスタTh１，
Th２は図示を省略した防塵フイルタ内に組込ま
れており、湿度零の雰囲気中に於いて両者の温度
が等しくなるように近接配置されているものであ
る。又、水分活性値測定時、サーミスタTh１，
Th２が電源Ｅから供給される電流によつて約200
℃に自己加熱するように各部の定数を定めておく
ものであり、又、サーミスタTh１を湿度零の雰
囲気中に保持した場合、端子ａ−ｂ間に現われる
ブリツジ不平衡電圧が零となるように抵抗Ｒ１，
Ｒ２の値を設定しておくものである。

第１図に示した水分活性値測定器により水分活
性値を測定するには、先ずサンプルケース１に水
分活性値を測定する食品２を一定量入れ、次にセ
ンサ収容ケース３を図示の如く取付け、サンプル
ケース１を密封する。この場合、食品２の容積が
サンプルケース１の容積に比べて小さくなりすぎ
ないようにすることが必要である。次にセンサ収
容ケース３によつて密封したサンプルケース１を
恒温槽に入れ、一定時間保持する。この間、食品
２はサンプルケース１内の水蒸気を吸湿するか、
或は食品中の水蒸気を放出し、サンプルケース１
内は湿度平衡状態となる。

ところで、第２図に示す構成を有する湿度セン
サ４を、水蒸気を含む雰囲気中に保持すると、水
蒸気を含む空気の熱伝導率の方が乾燥した空気の
熱伝導率よりも大きい為、外気と自由に接触でき
るように保持されているサーミスタTh１の発生
熱の放散量がサーミスタTh２の発生熱の放散量
より大となり、サーミスタTh１の温度がサーミ
スタTh２の温度よよりも低くなる。これにより、
サーミスタTh１の抵抗値がサーミスタTh２の抵
抗値よりも大となり、ブリツジ回路は平衡を失な
い、端子ａ，ｂ間に、サーミスタTh１が保持さ
れている雰囲気の絶対湿度に比例した湿度信号を
出力するものである。尚、このことは実験により
確認されている。

従つて、この場合、湿度センサ４からはサンプ
ルケース１内の絶対湿度に比例した湿度信号が出
力されることになる。そして、この湿度信号は、
増幅器７を介して演算回路９に加えられる。演算
回路９は温度センサ５から増幅器８を介して加え
られる温度信号に基づいて、その温度に於ける純
水の飽和水蒸気量Dsを求めると共に、増幅器７
を介して加えられるサンプルケース１内の絶対湿
度Ｄを示す湿度信号を用いて次式(2)に示す演算を
行なうものである。

Ｄ÷Ds ……(2) ところで、湿度平衡状態に達した後の絶対湿度
Ｄ、飽和水蒸気量Dsと食品２の水蒸気圧Ｐ、飽
和水蒸気圧Psとには、次式(3)，(4)に示す関係が
ある。

Ｄ＝804／１＋0.000366t・Ｐ／Po ……(3) Ds＝804／１＋0.00366t・Ps／Po ……(4) 但し、Poは大気圧、ｔは恒温槽の温度である。
この式(3)，(4)を式(2)に代入すると、次式(5)が得ら
れる。

Ｄ／Ds＝Ｐ／Ps ……(5) 従つて、湿度平衡状態に達した後は、式(5)及び
式(1)から判るように、演算回路９の演算結果は食
品の水分活性値を示すものとなるから、湿度平衡
状態に達した後、表示回路９に表示される値は食
品の水分活性値を示すものとなる。

上述したように、第１図に示した水分活性値測
定器は精度良く食品の水分活性値を測定すること
ができるものであるが、発酵、添加等によりアル
コールを含む食品の水分活性値を測定する場合
は、アルコールの影響を受け、正確な水分活性値
を得ることはできなかつた。即ち、第１図に示し
た水分活性値測定器は、気体の熱伝導率に基づい
て、絶対湿度を検出する湿度センサ４を使用して
いるものであり、又、アルコール蒸気の熱伝導率
は大蒸気の熱伝導率よりも低いものであるから、
食品がアルコールを含む場合は、アルコール蒸気
の影響を受けて端子ａ，ｂ間に現われるブリツジ
不平衡電圧がアルコールが無い場合に比べて低下
することになり、従つて、正確な水分活性値を測
定できなかつた。

第３図は、表示回路１０が「１」を示している
時に、サンプルケース１内にアルコールを入れ、
サンプルケース１内のアルコール濃度を増加させ
ていつた時の表示回路１０の表示値を示したグラ
フであり、同図から判るように、表示回路１０に
表示される値、即ち演算回路９の出力信号はほぼ
アルコール濃度に比例して減少するものとなる。

本考案は前述の如き欠点を改善したものであ
り、その目的は食品がアルコールを含む場合に於
いても、正確な水分活性値を測定できるようにす
ることにある。以下実施例について詳細に説明す
る。

第４図は本考案の一実施例のブロツク線図であ
り、１１はサンプルケース、１２は食品、１３は
センサ収容ケース、１４はガスセンサ、１５は温
度センサ、１６はセンサ収容ケース１３に設けら
れた孔、１７，１８は増幅回路、１９は演算回
路、２０は加算器であり、他の第１図と同一符号
は同一部分を表わしている。尚、ガスセンサ１４
は、水蒸気に対しては感度が小さく、アルコール
蒸気に対しては感度が大きい特性を有することが
必要であり、例えば白金触媒を用いた接触燃焼式
のセンサ等を適用することができる。又、食品
２，１２は同一食品からサンプリングしたアルコ
ールを含む食品である。

ガスセンサ１４は単位体積中に含まれるアルコ
ール蒸気量を検出し、アルコール蒸気量に比例し
た第５図に示すようなアルコール信号を増幅器１
７を介して演算回路１９に加えるものである。
又、演算回路１９は増幅器１８を介して温度セン
サ１５から加えられる温度信号に基づいて、その
温度に於ける飽和アルコール蒸気量Asを求める
と共に、増幅器１７を介して加えられる単位体積
中のアルコール蒸気量Ａを示すアルコール信号を
用いて次式(6)に示す演算を行ない、サンプルケー
ス１１内のアルコール濃度を求め、加算器２０に
加えるものである。

Ａ÷As ……(6) 従つて、演算回路１９の出力信号は、式(6)、及
び第５図から判るように、サンプルケース１１内
のアルコール濃度に比例して増加するものとな
る。一方、演算回路９の出力信号は前述したよう
に、サンプルケース１内のアルコール濃度に比例
して減少するものであるから、加算器２０で演算
回路９，１９の出力信号を加算することにより、
表示回路１０に正確な水分活性値を表示させるこ
とができる。この場合、加算結果が正確な水分活
性値を示すように、増幅器７，１７の増幅率を設
定しておくことは勿論である。

尚、実施例に於いては、２個のサンプルケース
を用いたが、１個のサンプルケース内に湿度セン
サ、ガスセンサ、温度センサを設けるようにして
も良いことは勿論である。

以上説明したように、本考案は単位体積中のア
ルコール蒸気量を検出するガスセンサ、所定雰囲
気の温度を検出する温度センサ、及び演算回路１
９、加算器２０等から成り水分活性値を補正する
補正手段を備えたものであるから、食品がアルコ
ールを含む場合に於いても、正確な水分活性値を
測定できる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例のブロツク線図、第２図は湿度
センサの回路図、第３図はアルコール濃度と表示
回路１０に表示される水分活性値との関係を示す
グラフ、第４図は本考案の実施例のブロツク線
図、第５図はアルコール蒸気量とガスセンサの出
力信号との関係を示すグラフである。 １，１１はサンプルケース、２，１２は食品、
３，１３はセンサ収容ケース、４は湿度センサ、
５，１５は温度センサ、６，１６は孔、７，８，
１７，１８は増幅器、９，１９は演算回路、１０
は表示回路、１４はガスセンサ、２０は加算器、
Ｅは電源、Th１，Th２はサーミスタ、Ｒ１〜Ｒ
３は抵抗である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 食品を入れた密閉容器内の気体の熱伝導率に基
   づいて、該密閉容器内の絶対湿度を検出して湿度
   信号を出力する湿度センサ、周囲温度を検出して
   温度信号を出力する温度センサ、前記湿度信号と
   温度信号とに基づいて前記食品の水分活性値を演
   算する演算回路、単位体積中に含まれるアルコー
   ル蒸気量を検出してアルコール信号を出力するガ
   スセンサ、及び前記温度信号とアルコール信号と
   に基づいて、前記水分活性値を補正する補正手段
   を備えたことを特徴とする水分活性値測定器。