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JP2745024B2 - Method and apparatus for evaluating the quality of coffee beans - Google Patents

Method and apparatus for evaluating the quality of coffee beans

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JP2745024B2
JP2745024B2 JP33030288A JP33030288A JP2745024B2 JP 2745024 B2 JP2745024 B2 JP 2745024B2 JP 33030288 A JP33030288 A JP 33030288A JP 33030288 A JP33030288 A JP 33030288A JP 2745024 B2 JP2745024 B2 JP 2745024B2
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Japan
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coffee beans
quality
absorbance
coffee
component
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利彦 佐竹
覚 佐竹
幸男 保坂
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株式会社佐竹製作所
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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,香り,コクに係るコーヒー
豆の品質評価方法と装置に関する。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method and an apparatus for evaluating the quality, quality and quality of coffee beans related to the taste, aroma and richness of coffee.

〔従来の技術とその問題点〕[Conventional technology and its problems]

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、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
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。
Generally, commercially available coffee beans are those obtained by drying, threshing, and carefully filtering the fruits of ripe coffee beans, feeding the green beans into a roaster, and imparting flavor and aroma in a roasting process. In other words, the roasting of coffee beans causes the components of the green beans to undergo chemical changes to produce volatile fragrances, caramel colors, etc., and that the coffee taste of sourness, bitterness, sweetness, and aroma depends on the roasting conditions. Has been known.

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ず、そ
のため熟練者を必要としていた。
By the way, the conventional method for determining the quality of coffee beans is to evaluate the acidity, bitterness, sweetness, and aroma by actually crushing the coffee beans roasted in the roasting step, adding boiling water and extracting the extracted beans. This is based on a so-called sensory test, which requires a plurality of people and a long time to be fair. Moreover, the judgment is made based on human taste greatly influenced by human factors, and cannot be an objective and universal judgment, so that a skilled person is required.

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。
From the above, it goes without saying that the development of a method and an apparatus for evaluating the quality of coffee beans in which sensory evaluation can be performed objectively and easily regardless of human factors is desired.

〔発明の目的〕[Object of the invention]

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。
Table 1 shows the results of chemically measuring and analyzing the chemical components of raw beans and those of roasted beans.

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。
According to Table 1, it can be understood that the components significantly reduced after roasting are protein, sucrose and chlorogenic acid, and that these three components are the main components that produce taste and flavor by a thermal reaction during roasting. It is considered.

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。
Therefore, the present invention is to measure the content of each component contained in coffee beans in a short time, thereby obtaining an objective quality evaluation value of coffee beans.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

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、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、成分含有率と、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、によって、酸味・苦み・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
質評価方法により前記課題を解決するための手段とし
た。
According to the present invention, the component content contained in a certain amount of coffee beans, the measured absorbance by near-infrared spectroscopy, the component content measured by chemical component analysis of known coffee beans and the known coffee Determined by a component conversion coefficient determined in advance by measuring the absorbance of the beans by the near-infrared spectroscopy, the component content, the characteristic values obtained by a sensory test or the like of known coffee beans, and the known coffee beans. Means for solving the above problem by a coffee bean quality evaluation method in which at least one characteristic evaluation value among sourness, bitterness, sweetness, and aroma is calculated by a characteristic evaluation coefficient predetermined by an ingredient content and And

更に本発明によると、複数の波長帯の近赤外光をコー
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光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光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
外分光分析装置と、 該近赤外分光分析装置の信号処理手段が電気的に接続
され、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信号処理手段から出力される既知の
コーヒー豆の吸光度とにより求められた成分換算係数
と、既知のコーヒー豆の成分含有率と官能検査等により
評価された酸味・苦味・甘味・香りのうち少なくともい
ずれか1つの既知のコーヒー豆の特性値とにより求めら
れた特性評価係数と、を記憶した記憶装置と、 前記信号処理手段から出力される測定対象コーヒー豆
の吸光度と前記記憶装置の成分換算係数とから測定対象
コーヒー豆の成分含有率を演算し、該演算された成分含
有率と前記記憶装置の特性評価係数とにより酸味・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
値を演算する演算装置と、 を備えたコーヒー豆の品質評価装置により課題解決の手
段とした。
Further, according to the present invention, an irradiating means for irradiating a coffee bean sample with near-infrared light in a plurality of wavelength bands, a light-receiving means for receiving near-infrared light after irradiating the coffee beans, and a light-receiving means A near-infrared spectroscopy device having signal processing means for converting the converted near-infrared light into absorbance and outputting the absorbance, and the signal processing means of the near-infrared spectroscopy device are electrically connected. A component conversion coefficient determined by the component content measured by a chemical component analysis or the like of a known coffee bean and the absorbance of the known coffee bean output from the signal processing means, and the component content of the known coffee bean. A storage device that stores a characteristic evaluation coefficient obtained based on at least one known characteristic value of coffee beans among sourness, bitterness, sweetness, and aroma evaluated by a sensory test or the like; and the signal processing. Calculate the component content of the coffee beans to be measured from the absorbance of the coffee beans to be measured output from the stage and the component conversion coefficient of the storage device, and calculate the component content of the coffee beans and the characteristic evaluation coefficient of the storage device. An arithmetic unit for calculating at least one characteristic evaluation value among sourness, bitterness, sweetness, and aroma, and a coffee bean quality evaluation device comprising:

〔作 用〕(Operation)

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。
The coffee beans are pulverized, and the contents of proteins, lipids, sucrose, chlorogenic acid, and the like, which are the main components that create the taste and flavor of coffee, contained in the sample beans are measured by a near-infrared spectroscopic analysis method. That is, the absorbance of the sample beans is measured by a narrow band pass filter that passes only a specific wavelength suitable for measuring the content of the component to be measured, and the detected value is used for calculating the content determined in advance by a multiple regression analysis method. The content of each of the components is determined by the component evaluation coefficient, and further, the characteristic evaluation is performed by using the value and a characteristic evaluation coefficient for quality evaluation obtained based on a correlation between the value and a characteristic value obtained in advance by a sensory test or the like. The value is calculated.

〔実施例〕〔Example〕

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。
Hereinafter, an embodiment of a coffee bean quality evaluation apparatus according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings FIG. 1 to FIG.

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形式の表示装置6、操作用プ
ッシュボタン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、操作用プッ
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。
FIG. 1 is a schematic view of a coffee bean quality evaluation apparatus 1 according to the present invention when viewed from the front. Inside the cabinet 2, a near-infrared spectroscopic analyzer 3 and a controller 4 whose detailed configuration will be described with reference to FIG.
On the front panel of the cabinet 2, a sample container mounting box 5 for mounting a sample container (sample placement unit) for storing the coffee beans to be measured, a light emitting diode or a CRT type for visually displaying operation procedures and calculation results of the apparatus. A display device 6, an operation push button 7, and a printer 8 that enables a hard copy of a calculation result are provided. The control device 4 includes an input / output signal processing device 4a connected to the light source, the detector, the display device 6, the operation push button 7, the printer 8, and the like of the near-infrared spectroscopic analyzer 3 for processing various signals. A component conversion coefficient value for calculating the content ratio of a component, a specific coefficient individually set for each main component of coffee beans for calculating a quality evaluation value, and are input through an input device (keyboard) 9. A storage device 4b for storing various correction and various control procedures and the like, and a calculation device for calculating a characteristic evaluation value of coffee beans and the like based on the measured value obtained by the near-infrared spectroscopic analyzer 3 and the specific coefficient. 4c. A specific coefficient and a necessary correction value individually set for each main component of the coffee beans are stored in a read-only memory (hereinafter, referred to as a
ROM). Further, the printer 8 is not limited to the built-in type, but may be an external connection type.

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。
By the way, the near-infrared rays irradiated to the sample are absorbed by the sample because the chain of atoms that make up the molecule vibrates due to thermal energy, and the natural frequency differs depending on the type of atom and the state of the chain. In addition, the magnitude of the vibration changes in the near-infrared wavelength region, causing heat absorption. In addition, when the sample initially has a small amount of thermal energy (when the temperature is low), the amount of absorption due to the difference in molecular structure is not accurately measured due to the small vibration, so that it is necessary to correct the temperature. Normally, no correction is required above 20 ° C.

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。
The temperature setting device 77 adjusts the temperature of the near-infrared spectroscopic analyzer 1 to a constant temperature. When the temperature is low, the heating device 78 is operated to set the temperature to 25 ° C. normally. This has the purpose of preventing the sample temperature from changing and eliminating errors due to the temperature of the electric circuit.

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3
1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を中心に対称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、一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。
FIG. 2 is a cross-sectional view of a main part of an embodiment of the near-infrared spectroscopic analyzer 3 disposed inside the cabinet 2. The illustrated near-infrared spectrometer 3 is of a reflection type, and includes, as main components, a light source 31, a reflector 32, a narrow band-pass filter 33, an integrating sphere 34, and detectors 35a and 35b. Light source 3
The light emitted from 1 and converted into parallel rays through an appropriate optical system (not shown) is converted into near-infrared light of a specific wavelength by passing through a narrow band pass filter 33, and then the inclination angle is changed. The direction can be changed toward a lighting window 36 provided by opening the upper part of the integrating sphere 34 by the reflecting mirror 32 configured to be freely changeable. Light is reflected by the reflector 32 and the lighting window of the integrating sphere 34
The near-infrared light entering the integrating sphere 34 via the
The measuring unit 37 provided with an opening at the bottom of the container 34, and thus the coffee beans 55 in the sample container 52 described at a predetermined position behind the sample container mounting box 5, is irradiated from directly above. The diffusely reflected light from the coffee beans 55, while being reflected inside the integrating sphere 34, ultimately reaches a pair of detectors 35a and 35b disposed at symmetrical positions around the measurement unit 37, Thereby, the intensity of the reflected light is measured. The sample container mounting box 5 below the sample container 52 is provided with a sensor 79 for measuring the temperature of the sample container,
As described in detail for the temperature setting device 77, the analysis value is corrected based on the sample temperature. In the illustrated embodiment, in order to correct the optical symmetry and efficiently receive the reflected light from the coffee beans 55, a pair of detectors, that is, the reference numeral 35a is used.
And 35b are provided, but the number is not limited to two and may be one or three or more detectors.

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〜3
3f)からなり、これらを回転円盤に取り付けこれを適当
角度ずつ回動させることにより、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。狭帯域通過フィルター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。
Here, the light source 31 is provided between the light source 31 and the reflecting mirror 32.
The configuration of the narrow band-pass filter 33 which becomes near-infrared light of a specific wavelength when light emitted from the filter passes therethrough, and physical characteristics required for the filter will be described. The narrow band-pass filter 33 includes an arbitrary number of filters (for example, six filters 33a to 33a) each having a different dominant wavelength pass characteristic.
3f), these are mounted on a rotating disk and rotated by an appropriate angle so that the filter can be sequentially selected and replaced so that a desired filter is located on a line connecting the light source 31 and the reflecting mirror 32. The dominant wavelength in the transmission characteristics of the filter refers to the maximum transmission wavelength of near infrared rays that are transmitted when the incident optical axis is perpendicular to the surface of the filter. As another specific configuration example of the narrow band pass filter 33, a prismatic reflecting mirror 32 is located inside, and a plurality of filters 33a to 33f are respectively located at positions facing each surface of the reflecting mirror. There is also a configuration in which it is formed in a prism shape and can be rotated. When the narrow band-pass filter 33 is a disk-shaped filter, if the inclination angle of the rotating surface with respect to the incident optical axis can be finely and continuously adjusted by a motor or the like, each filter can be adjusted. Near-infrared light of a different wavelength shifted from the main wavelength of the transmission characteristic of the NIR can be continuously produced. This is a well-known phenomenon.When the angle of the incident optical axis with respect to the filter surface is changed from 90 °, the maximum transmission wavelength shifts in the range of several tens of nm according to the angle change. It depends on the phenomenon.

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log I0/Iは、基準照射光
量(全照射光量)I0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
のための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,
Bnm…Fnmとする)。従って、狭帯域通過フィルター33が
備える各フィルーター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。
Next, physical characteristics required for the narrow band pass filter 33 will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a graph (absorbance curve) showing the relationship between the irradiation wavelength and the absorbance when different coffee beans are irradiated with near-infrared light whose wavelength changes continuously. The absorbance log I 0 / I is a common logarithm of the reciprocal of the ratio of the reflected light amount I from the sample beans to the reference irradiation light amount (total irradiation light amount) I 0 . It can be easily understood that the content of each of the components is remarkably expressed as a difference in absorbance. Since the present invention measures the content of a predetermined component contained in coffee beans using this phenomenon, as a wavelength of near-infrared light irradiated on coffee beans for measurement, the wavelength region 1100 A specific peak is observed on the absorbance curve for each component among 〜2500 nm (Anm,
Bnm ... Fnm). Accordingly, each of the filterers 33a to 33f included in the narrow bandpass filter 33 has a specific pass characteristic for each wavelength, in order to generate near-infrared light of each wavelength suitable for measurement of each component contained in coffee beans, that is, It is required to have the dominant wavelength.

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、操作用プッシュ
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。
Next, a specific operation of the coffee bean quality evaluation device of the present invention having the above configuration will be described. First, the light source 31 is turned on by operating the operation push button 7, and until the near-infrared light of a specific wavelength reaching the measuring unit 37 based on the light emitted from the light source 31 is stabilized, the near-infrared spectroscopic analyzer 3 Is preheated by a heating device 78 or the like. After a lapse of a predetermined time for preheating, the sample container mounting box 5 is once pulled out of the cabinet 2 of the apparatus, and the sample container 52 filled with the crushed coffee bean sample 55 is placed at a predetermined position. To complete the measurement preparation. At this time, the temperature sensor 79 of the sample container device box 5 measures the temperature of the sample container 52. Note that the coffee beans 55 are desirably pulverized to have a particle size of about 50 microns or less in order to prevent an error in the measured value, but it is not necessary to pulverize the particles. Also, in order to reduce light loss due to diffuse reflection, ground coffee beans 55
It is preferable that the sample is filled in the sample container 52 in such a manner that the surface becomes a flat surface, and that the surface is covered with a transparent glass plate while applying some pressure.

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Anm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32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、
基準照射光量として検出される。一方コーヒー豆55から
の反射光量の測定は、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、測定基準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,ショ糖,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)に一旦記憶される。
When the measurement preparation work is completed, first, a filter 33A having Anm as a main wavelength is selected to be on a line connecting the light source 31 and the reflecting mirror 32, and near-infrared light having a wavelength of Anm is converted into coffee beans 55. The measurement of the reflection absorbance when irradiating is started. The work of measuring the reflection absorbance is 55
Measurement of the total irradiation amount, that is, the reference light amount,
Measurement of the amount of reflected light actually reflected by the coffee beans 55 when the reference irradiation light amount is applied to the coffee beans 55
Consists of two measurements. Although one of the two measurements may be performed first for one filter, the following description will be made on the assumption that the measurement of the reference irradiation light amount is performed first. The measurement of the reference irradiation light amount is performed by setting the tilt angle of the reflecting mirror 32 having a variable tilt angle to an angle at which the reflected light from the mirror 32 directly hits the inner wall of the integrating sphere 34.
It is carried out in a state changed by rotating means (not shown) using a motor or the like. By doing so, the light from the reflecting mirror 32 directly applied to the inner wall of the integrating sphere 34 reaches the detectors 35a and 35b finally while diffusely reflecting the inner wall in multiple directions,
It is detected as a reference irradiation light amount. On the other hand, the measurement of the amount of reflected light from the coffee beans 55 is performed according to the above-described principle after the inclination angle of the reflecting mirror 32 is returned to the original position shown in FIG. In addition, selection of the first filter after the completion of the metric,
It goes without saying that the execution of each of the measurement of the reference irradiation light quantity and the measurement of the reflected light quantity can be performed automatically by storing a procedure program in the ROM in the storage device 4b of the control device 4 and following the program. Further, it is also useful to increase the measurement accuracy by performing each of the above-described measurement of the reference irradiation light amount and the reflected light amount for one filter a plurality of times, and taking an average of the measured values.
The respective measurement values based on the reference irradiation light amount detected by the detectors 35a and 35b and the reflected light amount from the coffee beans 55 are the protein, sucrose, lipid, chlorogenic acid,
The data is communicated to the control device 4 as actual measurement data for calculating each content ratio of moisture and the like, and is temporarily stored in a writable memory (hereinafter, referred to as a RAM) in the storage device 4b.

照射波長Anm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Bnm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4b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,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、操作用プッシュボタン7内の測定波長選択ボ
タンにより行うことができる。
When the measurement of the absorbance at the irradiation wavelength Anm is completed, the flow shifts to the measurement of the absorbance at the next irradiation wavelength, that is, at Bnm in this embodiment. Here, the measurement of the reference irradiation light amount and the measurement of the reflected light amount are performed by the same method and procedure as in the case of Anm. Each measurement value is communicated to the control device 4 as actual measurement data for calculating the content ratio of each component as in the previous case,
It is temporarily stored in the RAM in the storage device 4b. Similarly, the remaining respective absorbance measurements, that is, absorbance measurements at the wavelengths Cnm, Dnm, Enm, and Fnm, are sequentially performed, and the measured values are communicated to the control device 4 as actual measurement data and stored in the RAM. Note that the operation of exchanging and selecting each of the filters 33a to 33f of the narrow band pass filter 33 accompanying the transition to the absorbance measurement at the next specific wavelength after the absorbance measurement at a specific wavelength is completed is normally performed by the memory of the control device 4. The measurement is automatically performed according to a procedure program previously written in the ROM in the device 4b. However, in the case of the present embodiment, the absorbance measurement does not necessarily have to be performed for all of the six wavelengths, and the measurement is performed. The wavelength can be arbitrarily selected in consideration of the accuracy required for the required characteristic evaluation value or the time required for the measurement, and the selection can be made using the measurement wavelength selection button in the operation push button 7. it can.

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〜33fを順
次交換することにより、各フィルター33a〜33f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
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。
The measurement of the absorbance described so far is performed simply by sequentially exchanging the six filters 33a to 33f set in the narrow band pass filter 33, thereby measuring the spot-like absorbance at each main wavelength of each of the filters 33a to 33f. Although it was a method, as described above, if the incident angle of the incident light with respect to the surface of the filter is changed from the reference 90 °, the phenomenon that the maximum transmission wavelength shifts in the range of several tens nm from the main wavelength is used. , Wavelength region where the difference in component content is noticeable in the absorbance difference
Continuous absorbance measurement at 1100 nm to 2500 nm is also possible.
In the case of the first embodiment shown in the figure, the angle of the optical axis incident on the narrow band-pass filter 33 formed in a disc shape is adjusted appropriately by a motor or the like based on a command signal from the controller 4 (not shown). This is possible by finer and continuous changes.

次に、制御装置4の演算装置4cは、記憶装置4bのRAM
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,ショ糖,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。
Next, the arithmetic unit 4c of the control device 4 is connected to the RAM of the storage device 4b.
Numerous measured data obtained by the absorbance measurement stored in the storage device 4b, that is, the measured values of the reference irradiation light amount and the reflected light amount at each measurement wavelength, and the content ratio calculation of each component stored in the ROM of the storage device 4b in advance. Based on the component conversion coefficient value for
Calculate the content of protein, sucrose, lipids, chlorogenic acid, water, etc., which are important components in evaluating the quality of coffee beans. Note that the component conversion coefficient value written in advance to the ROM of the storage device 4b for each component is based on the content of each component measured using, for example, a chemical quantitative analysis method for a large number of coffee beans. Is a constant obtained by performing signal processing on the absorbance measurement value from the above and performing multiple regression analysis.

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P1nm,P2nm,P3nm,P4n
m,P5nm,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。
Here, an example of a multiple regression analysis for obtaining a component conversion coefficient will be described. For example, six filters P 1 nm, P 2 nm, P 3 nm, P 4 n
When the absorbance of the component A of coffee beans is measured with a detector using m, P 5 nm, and P 6 nm, the following linear relationship holds.

A1=F0a+F1a・X11+F2a・X21…+F6a・X61+ε このときAn:コーヒー豆成分Aの原子吸光ト。 A 1 = F 0 a + F 1 a · X 11 + F 2 a · X 21 ... + F 6 a · X 61 + ε 1 this time An: atomic absorption preparative coffee bean components A.

F0a〜F6a :重回帰分析による成分換算係数値。F 0 a~F 6 a: component conversion coefficient value by multiple regression analysis.

X1〜X6 :P1〜P6のフィルターにそれぞれ対応する吸
光度(Iog値)。
X 1 ~X 6: P 1 ~P filter corresponding absorbance 6 (I og value).

εn :誤差。ε n : error.

である。It is.

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、 A1=F0a+F1a・X11+F2a・X21+……+F6a・X61+ε A2=F0a+F1a・X12+F2a・X22+……+F6a・X62+ε An=F0a+F1a・X1n+ F2a・X2n+…+F6a・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F0
a〜F6aの成分換算係数値を求めると A=F0a+F1a・X1+F2a・X2+ …+F6a・X6 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。
Substituting into n multiple regression equation performs absorbance analysis for the samples in the same manner, A 1 = F 0 a + F 1 a · X 11 + F 2 a · X 21 + ...... + F 6 a · X 61 + ε 1 A 2 = F 0 a + F 1 a X 12 + F 2 a X 22 + ... + F 6 a X 62 + ε 2 An = F 0 a + F 1 a X 1 n + F 2 a X 2 n + ... + F 6 a X 6 n + εn, and a multiple regression analysis is performed using the above n multiple regression equations, and F 0
to F 6 a component in terms of coefficient values to determine if A = F 0 a + F 1 a · X 1 + F 2 a · X 2 + ... + F 6 a · X 6 next to the relationship to perform absorbance measurements at component A detector The equation holds.

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2nm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。
However, the filter of the filter P 1 to P 6 is an illustration of an example, selection of the optimal filter for accuracy were subdivided the regression analysis in the wavelength range of 1100nm~2500nm wavelength It is found by combining all in a matrix using the absorbance obtained at an interval of 2 nm, for example.

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A同様次式が成立する。
Next, using the six filters, one component B of coffee beans
, The absorbance of n samples is measured by a detector, and the following equation is established similarly to the component A.

B=F0b+F1b・X1+F2b・X2+…F6b・X6 ここでF0b,F1b,…,F6bは成分Bの成分換算係数値であ
る。
= F 0 b + F 1 b · X 1 + F 2 b · X 2 + ... F 6 b · X 6 where F 0 b, F 1 b, B ..., F 6 b is a component conversion coefficient value of component B.

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換算係数とにより求める。
As described above, multiple regression analysis is performed on each component to determine the respective component conversion coefficient, and the content of each component is determined from the absorbance measurement of the detector and the component conversion coefficient.

演算装置4cは次に、上述の如くして求められた蛋白
質,ショ糖,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。
Next, the arithmetic unit 4c calculates a characteristic evaluation value by a calculation formula based on the respective contents of the protein, sucrose, lipid, chlorogenic acid, water and the like obtained as described above.

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り、蛋白
質,ショ糖,脂質,クロロゲン酸,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り、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れる。
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=G0+G1・Y1+G2・Y2+… +Gn1Yn+GnYn+ε ここで G0〜Gn:重回帰分析による官能評価係数 Y1〜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 となり、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
G0〜Gnの特性評価係数を求めると、 酸味の特性評価値=G0+G1Y1+…… ………+Gn・Yn となり、このように他の特性項目、たとえば苦味,甘
味,香り,コク等についても複数個のコヒーサンプルよ
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量とにより特性評
価値を求めることになる。
Next, an example of a multiple regression analysis for obtaining a characteristic evaluation coefficient will be described, which is substantially the same as the case of the component conversion coefficient described above.
It is clear that the properties of coffee such as sourness, bitterness, sweetness, aroma, and richness are affected by the content of each component determined by this component conversion coefficient, that is, protein, sucrose, lipid, chlorogenic acid, water, and the like. For example, the tannin component of chlorogenic acid in coffee beans exhibits sourness and bitterness. In addition, diketopyrazines formed from proteins may cause coffee to have a bite.
For example, sour if holds for acidity of a coffee sample following relation = G 0 + G 1 · Y 1 + G 2 · Y 2 + ... + G n - 1 Y n - 1 + GnYn + ε where G 0 ~G n: Weight Sensory evaluation coefficient by regression analysis Y 1 to Y n : Content of each of n kinds of components of coffee beans Acidity: Characteristic value by sensory test etc. ε: Error, which is the characteristic value of multiple coffee samples and content of each component by detector Perform multiple regression analysis with multiple regression equation with quantity
When the characteristic evaluation coefficients of G 0 to G n are obtained, the characteristic evaluation value of sourness = G 0 + G 1 Y 1 +... + G n · Y n , and other characteristic items such as bitterness and sweetness are thus obtained. , Aroma, richness, etc., are used to determine characteristic evaluation coefficients from a plurality of coffee samples. The characteristic evaluation value is obtained from the characteristic evaluation coefficient and the content of each component thus obtained.

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
操作用プッシュボタン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、特性評価
値を求める途中の過程で求められた蛋白質,ショ糖,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。
The obtained characteristic evaluation coefficient and the characteristic evaluation value calculated by the characteristic evaluation calculation formula are visually displayed on the display device 6 at the same time when the calculation in the arithmetic unit 4c is completed, and are automatically or automatically operated. Printer 8 based on instructions to 7
Is sent out as a hard copy. In addition, the contents of the respective components such as protein, sucrose, lipid, chlorogenic acid, and moisture determined in the course of obtaining the characteristic evaluation value may be simultaneously displayed on the display device 6 together with the characteristic evaluation value. .

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。
The component content and the characteristic evaluation value of each coffee bean calculated by the quality evaluation device can be stored as data in an external storage device using a magnetic medium such as a floppy disk. For example, when calculating the blend ratio of coffee beans, it is also possible to read data from an external storage device into the RAM of the storage device 4b in the present device and perform necessary calculations based on the data.

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。
In the above description, coffee beans are crushed. However, the coffee beans need not always be crushed.
However, in this case, it goes without saying that the accuracy of the obtained characteristic evaluation value is reduced to some extent.

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。
Now, in the analysis of the coffee beans by the quality evaluation device, the coffee beans are pulverized and analyzed. For the pulverization of the coffee beans, a so-called centrifugal type sample pulverization device including pulverizing blades rotating at high speed in a wire mesh is used. Used. This will be described below.

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118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
装置からなり、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ー1
26によって振動を付与されるよう形成してある。
The sample pulverizing device 117 includes a quantitative supply unit 118, a pulverizing unit 119, and a separation unit 120, and will be described below in order from the quantitative supply unit 118. The fixed amount supply unit 118 of the present embodiment is composed of a so-called vibration supply device, that is, the one end of the supply gutter 122 having one end opened as the discharge unit 121 is close to the falling port 124 at the lower end of the input hopper 123, and Provided horizontally, the other end is supported by leaf springs 125A, 125B and vibrator 1
It is formed so as to be vibrated by 26.

次に、粉砕部119であるが、供給樋122の排出部121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129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132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12個)、この粉砕翼133…は前記電動機1
30の駆動によって粉砕盤129と共に高速回転する。131a
は粉砕盤129をシャフト131に固着するねじ部である。
Next, as for the pulverizing section 119, a supply hopper 127 having a lower end as a supply port 128 is provided below the discharge section 121 of the supply gutter 122. Below the supply hopper 127, a crusher 129 having an almost circular upper surface is provided, and in the center of the lower surface of the crusher 129,
Shaft of commutator motor 130 arranged below crusher 129
A boss 132 into which 131 is inserted is formed. Meanwhile, crusher 129
A number of crushing blades 133 are erected at equal intervals on the circumferential surface of the upper surface (12 in this embodiment).
By the drive of 30, it rotates at high speed together with the crusher 129. 131a
Is a screw portion for fixing the crusher 129 to the shaft 131.

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1
34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136に形成する。
Around the crusher 129, a cylindrical perforated ring 134 is provided through a crushing blade 133 and a slight gap.
A number of holes 134a are formed in 34. The size of the hole 134a is selected depending on the desired size of the sample, but is set to 50 μ in the present embodiment. Further, an outer peripheral ring 135 is provided around the perforated ring 134, and the outer peripheral ring 135 and the perforated ring 134 are provided.
Is formed in the dust collecting path 136.

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に気密状に臨ませてあ
る。試料瓶139はスプリング141によって下降可能な瓶載
台140にセットされる。
Next, the separating unit 120 will be described. The separation unit 120 mainly includes a cyclone separator 137. That is, the dust collecting path 136 and the cyclone separator 137 are tangentially connected to each other by the communication air path 138, and the lower end of the cyclone separator 137 faces the sample bottle 139 in an airtight manner. The sample bottle 139 is set on a bottle mounting table 140 which can be lowered by a spring 141.

サイクロンセパレータ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143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U字状
の連結パイプ146によって接続してある。また、下部リ
ング144の下端に接続して塵埃(じんあい)回収器147が
着脱可能に、かつ気密に設けられる。
In the vicinity of the cyclone separator 137, a tubular filter 142 made of cloth or the like is mounted in a state of being suspended between the upper ring 143 and the lower ring 144, and the inner cylinder 145 and the upper ring 143 of the cyclone separator 137 They are connected by a letter-shaped connecting pipe 146. Further, a dust (dust) collecting device 147 is detachably connected to the lower end of the lower ring 144 and is provided in an airtight manner.

この試料粉砕装置117を用いる場合は、試料粉砕装置1
17のバイブレーター126を作動させ、投入ホッパー123内
の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、バイブレーター126によって振動
する供給樋122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。
When using this sample crusher 117, the sample crusher 1
When the 17 vibrator 126 is operated and the coarsely ground bean powder is introduced by the coarse grinding roller in the input hopper 123, the bean powder in the vicinity of the dropout 124 is appropriately and uniformly fed through the supply gutter 122 vibrated by the vibrator 126. The toner is conveyed by the amount to the discharge unit 121 side, sequentially falls into the supply hopper 127 from the discharge unit 121, and is supplied to the pulverizer 129 via the supply port 128.

粉砕盤129は整流子電動機の駆動によって高速回転(1
0,000rpm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・せん断刀に
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。
The crusher 129 rotates at a high speed (1
The rice grains supplied onto the crusher 129 are repelled to the perforated ring 134 side by centrifugal force, and are beaten by the impact / shear blade of the crushing wing 133 rotating at high speed, and shattered. Crushed. Thus,
The pulverized beans smaller than the hole 134a of the perforated ring 134 leak into the dust collecting path 136 from the hole 134a.

ところで、高速回転する粉砕翼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を経てサイクロンセパレータ
ー137に搬送する。
By the way, wind is generated by the crushing blades 133 rotating at a high speed, and the crushed bean powder causes the perforated ring 134 to be generated.
Leaks through the holes 134a,
The bean powder in 36 is conveyed to cyclone separator 137 via communication air passage 138.

サイクロンセパレータ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、連絡パイプ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。
The wind mixed with the bean powder conveyed into the cyclone separator 137 flows down the conical portion in a spiral shape, causing the stalled rice powder to fall into the sample bottle 139 from its lower end. On the other hand, finer bean flour than these bean flours (for example, about 20μ or less)
And dust, together with the airflow, reach the filter 142 through the inner cylinder 145, the communication pipe 146, and the upper ring 143,
It is filtered by 142 and only the air flow flows out of the filter 142,
Ultra-fine bean powder and dust inappropriate for a desired sample are dropped from the lower ring 144 into the dust collector 147. The air that has flowed out of the filter 142 is, for example, loose (not shown).
The air is exhausted to the outside of the machine via.

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。
In this way, the sample soybean powder adjusted to a certain width is filled in the sample container 33, inserted into the measuring unit 11 from the external supply unit, and starts measuring the absorbance.

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、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とすることができる。
In the quality evaluation device of the above-described embodiment, the measurement of the absorbance when the coffee beans are irradiated with near-infrared light of a specific wavelength is performed by measuring the intensity of the reflected light from the coffee beans. Although the analyzer was used, a transmission type near-infrared spectroscopic analyzer that measures the intensity of transmitted light transmitted through coffee beans can also be used.
A more accurate near-infrared spectrometer that measures absorbance based on both reflected light and transmitted light can be provided.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

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特性評価値を得ることができる。
As described in detail above, according to the coffee bean quality evaluation device according to the present invention, anyone can use a sensory test based on taste with individual differences, or a method that requires time and requires skill, such as chemical quantitative analysis. Can easily and accurately obtain a characteristic evaluation value of coffee beans in a short time.

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。
Further, when the quality evaluation device according to the present invention includes a sample supply device, the content of a predetermined component of the coffee bean is measured, and based on this, the characteristic evaluation value of the coffee bean is obtained. The work of pulverizing the particles and the work of filling the sample container are all automated, and the measurement becomes simpler and more reliable.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

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……
キャビネット、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(RO
M,RAM)、4c……演算装置、5……試料容器装着箱、6
……表示装置、7……操作用プッシュボタン、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
〜33f……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、79……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、12
1……排出部、122……供給樋、123……投入ホッパー、1
24……落下口、125A,125B,125C……板ばね、126……バ
イブレーター、127……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
クロンセパレーター、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……連結パイプ、147……集塵回収器。
FIG. 1 is a schematic front view of a coffee bean quality evaluation device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a side sectional view of a main part of a near-infrared spectroscopic analyzer used in the quality evaluation device of FIG. The figure shows a graph (absorbance curve) showing the relationship between the near-infrared irradiation wavelength and the absorbance of coffee beans of different brands, FIG. 4 is a partially cutaway front view of a sample grinding device, and FIG. 5 is the sample grinding of FIG. FIG. 6 is a partially cutaway right side view of the device. In the figure, 1... Coffee bean quality evaluation device, 2.
Cabinet, 3 ... NIR spectrometer, 4 ... Control device, 4a ... Input / output signal processing device, 4b ... Storage device (RO
M, RAM), 4c: arithmetic unit, 5: sample container mounting box, 6
...... Display device, 7 ... Operation push button, 8 ... Printer, 9 ... Input device (keyboard), 31 ... Light source, 32 ... Reflector, 33 ... Narrow band pass filter, 33a
~ 33f ... Filter, 34 ... Integrating sphere, 35a, 35b ... Detector, 36 ... Lighting window, 37 ... Measurement unit, 52 ... Sample container, 55
…… Sample (coffee beans), 77 …… Temperature setting device, 78 …… Heating device, 79 …… Temperature sensor, 117 …… Sample crusher, 1
18: fixed quantity supply unit, 119: crushing unit, 120: separation unit, 12
1 ... discharge section, 122 ... supply gutter, 123 ... input hopper, 1
24… falling port, 125A, 125B, 125C… leaf spring, 126… vibrator, 127… supply hopper, 128… supply port,
129 …… Pulverizer, 130 …… Sized particle motor, 131 …… Shaft, 132 …… Boss, 133 …… Pulverized wings, 134 …… Perforated ring, 135 …… Peripheral ring, 136 …… Pulverizer, 137 … Cyclone separator, 138… Contact air path, 139… Sample bottle, 140… Bottle mount, 141… Spring, 142… Filter, 143… Upper ring, 144… Stock ring, 145…
... inner cylinder, 146 ... connecting pipe, 147 ... dust collector.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平2−120647(JP,A) 特開 平2−143147(JP,A) 特開 昭63−188743(JP,A) 特開 昭62−299743(JP,A) 特開 昭63−33644(JP,A) 特開 昭62−291546(JP,A) ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-2-120647 (JP, A) JP-A-2-143147 (JP, A) JP-A-63-188743 (JP, A) JP-A-62-1987 299743 (JP, A) JP-A-63-33644 (JP, A) JP-A-62-291546 (JP, A)

Claims (10)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項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、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、成分含有率と、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
よって、酸味・苦み・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。
1. A method for measuring the content of a component contained in a fixed amount of coffee beans by measuring the absorbance by near-infrared spectroscopy, the component content by a chemical component analysis of a known coffee bean, and the like. Determined by a component conversion coefficient determined in advance by measuring the absorbance of the beans by the near-infrared spectroscopy, the component content, the characteristic values obtained by a sensory test or the like of known coffee beans, and the known coffee beans. A quality evaluation method for coffee beans, wherein a characteristic evaluation value of at least one of acidity, bitterness, sweetness, and aroma is calculated based on a characteristic evaluation coefficient predetermined based on a component content.
【請求項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。
2. The method for evaluating the quality of coffee beans according to claim 1, wherein said coffee beans are ground.
【請求項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。
3. The method for evaluating the quality of coffee beans according to claim 2, wherein the pulverization of the coffee beans is performed by fine pulverization by a high-speed rotating grinding blade.
【請求項4】複数の波長帯の近赤外光をコーヒー豆試料
に照射する照射手段と、前記コーヒー豆に照射された後
の近赤外光を受光する受光手段と、受光手段により受光
された近赤外光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分光分析装
置と、 該近赤外分光分析装置の信号処理手段が電気的に接続さ
れ、既知のコーヒー豆の化学成分分析等により測定した
成分含有率と前記信号処理手段から出力される既知のコ
ーヒー豆の吸光度とにより求められた成分換算係数と、
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
された酸味・苦味・甘味・香りのうち少なくともいずれ
か1つの既知のコーヒー豆の特性値とにより求められた
特性評価係数と、を記憶した記憶装置と、 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
吸光度と前記記憶装置の成分換算係数とから測定対象コ
ーヒー豆の成分含有率を演算し、該演算された成分含有
率と前記記憶装置の特性評価係数とにより酸味・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
を演算する演算装置と、 を備えることを特徴とするコーヒー豆の品質評価装置。
4. Irradiation means for irradiating near infrared light in a plurality of wavelength bands to a coffee bean sample, light receiving means for receiving near infrared light after irradiating the coffee beans, and light reception by the light receiving means. A near-infrared spectroscopy device having signal processing means for converting the near-infrared light into absorbance and outputting the absorbance, and the signal processing means of the near-infrared spectroscopy device are electrically connected; A component conversion factor determined by the component content measured by a known chemical component analysis of coffee beans and the absorbance of the known coffee beans output from the signal processing means,
A characteristic evaluation coefficient obtained from a known coffee bean component content and at least one of the characteristic values of a known coffee bean among acidity, bitterness, sweetness, and aroma evaluated by a sensory test or the like was stored. A storage device, calculates the component content of the coffee beans to be measured from the absorbance of the coffee beans to be measured output from the signal processing means and the component conversion coefficient of the storage device, and calculates the calculated component content and the storage Acidity / bitterness /
An arithmetic unit for calculating at least one characteristic evaluation value of sweetness and aroma, and a quality evaluation device for coffee beans.
【請求項5】前記複数の波長帯は1100nm〜2500nmの波長
帯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。
5. The apparatus for evaluating the quality of coffee beans according to claim 4, wherein said plurality of wavelength bands continuously scan a wavelength band of 1100 nm to 2500 nm.
【請求項6】前記複数の波長帯の近赤外光は、測定する
コーヒー豆試料に光が照射される測定部と光源との間に
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。
6. An incident angle of an incident optical axis of the near-infrared light in the plurality of wavelength bands with respect to an optical filter surface disposed between a light source and a measurement unit for irradiating the coffee bean sample to be measured with light. The apparatus for evaluating the quality of coffee beans according to claim 4, wherein the inclination angle is variable so that the inclination angle can be changed.
【請求項7】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。
7. The apparatus for evaluating the quality of coffee beans according to claim 4, wherein the coffee beans supplied to said measuring section are pulverized.
【請求項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(7)に記載のコーヒー豆の品質評
価装置。
8. The apparatus for evaluating the quality of coffee beans according to claim 7, wherein said coffee beans are made into powdery particles of 500 microns or less.
【請求項9】前記近赤外分光分析装置の内部には、測定
部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)に記載のコーヒー豆の品質評価
装置。
9. The quality of coffee beans according to claim 4, wherein a heating device and a temperature setting device are provided inside the near-infrared spectroscopic analyzer for measuring the temperature of the measuring section at a constant temperature. Evaluation device.
【請求項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)に記載
のコーヒー豆の品質評価装置。
10. The apparatus for evaluating the quality of coffee beans according to claim 4, wherein a temperature detector is provided at or near the sample container in order to correct the circuit of the control device according to the temperature or temperature of the coffee beans. .
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