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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024058431
(43)【公開日】2024-04-25
(54)【発明の名称】乳製品製造装置および乳製品製造方法
(51)【国際特許分類】
G01N 27/02 20060101AFI20240418BHJP
G01N 33/04 20060101ALI20240418BHJP
A01J 11/00 20060101ALI20240418BHJP
【ＦＩ】
G01N27/02 Z
G01N33/04
A01J11/00
【審査請求】未請求
【請求項の数】19
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022165780
(22)【出願日】2022-10-14
(71)【出願人】
【識別番号】304021831
【氏名又は名称】国立大学法人千葉大学
(74)【代理人】
【識別番号】100149548
【弁理士】
【氏名又は名称】松沼 泰史
(74)【代理人】
【識別番号】100181722
【弁理士】
【氏名又は名称】春田 洋孝
(74)【代理人】
【識別番号】100153763
【弁理士】
【氏名又は名称】加藤 広之
(72)【発明者】
【氏名】武居 昌宏
(72)【発明者】
【氏名】ヨセフス・アルディーノ・クルニアント・プライトノ
(72)【発明者】
【氏名】横溝 周
【テーマコード（参考）】
2G060
【Ｆターム（参考）】
2G060AA05
2G060AF06
2G060AF08
2G060AF11
2G060AG03
2G060AG10
2G060HC10
(57)【要約】
【課題】乳製品の局所的な微細構造の違いについて評価可能な乳製品製造装置および乳製品製造方法を提供する。
【解決手段】乳製品製造装置は、脂肪成分を含有する原料と、気体と、を攪拌する攪拌部と、攪拌部内に設けられ、攪拌中の前記原料と前記気体との混合物のインピーダンスである第１インピーダンスを測定する第１センサと、第１センサを用いて前記第１インピーダンスを測定する測定部と、を備える。
【選択図】図１
【解決手段】乳製品製造装置は、脂肪成分を含有する原料と、気体と、を攪拌する攪拌部と、攪拌部内に設けられ、攪拌中の前記原料と前記気体との混合物のインピーダンスである第１インピーダンスを測定する第１センサと、第１センサを用いて前記第１インピーダンスを測定する測定部と、を備える。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
脂肪成分を含有する原料と、気体と、を攪拌する攪拌部と、
前記攪拌部内に設けられ、攪拌中の前記原料と前記気体との混合物のインピーダンスである第１インピーダンスを測定する第１センサと、
前記第１センサを用いて前記第１インピーダンスを測定する測定部と、
を備える、乳製品製造装置。
前記攪拌部内に設けられ、攪拌中の前記原料と前記気体との混合物のインピーダンスである第１インピーダンスを測定する第１センサと、
前記第１センサを用いて前記第１インピーダンスを測定する測定部と、
を備える、乳製品製造装置。
【請求項2】
前記第１インピーダンスから前記混合物の電気物性である第１電気物性を計算する、電気物性評価部と、
前記第１インピーダンスおよび前記第１電気物性のうち少なくとも一方に基づいて、前記攪拌部の攪拌条件を制御する制御部と、
をさらに備え、
前記第１電気物性が、前記混合物の導電率、誘電率、位相、損失係数のうち１つ以上である、請求項１に記載の乳製品製造装置。
前記第１インピーダンスおよび前記第１電気物性のうち少なくとも一方に基づいて、前記攪拌部の攪拌条件を制御する制御部と、
をさらに備え、
前記第１電気物性が、前記混合物の導電率、誘電率、位相、損失係数のうち１つ以上である、請求項１に記載の乳製品製造装置。
【請求項3】
脂肪成分を含有する添加前原料に、前記脂肪成分以外の材料を添加し混合することで、前記原料を製造する、材料混合部をさらに備える、請求項２に記載の乳製品製造装置。
【請求項4】
前記材料混合部内に設けられ、混合中の前記原料のインピーダンスである第２インピーダンスを測定する第２センサをさらに備え、
前記測定部は、前記第２センサを用いて前記第２インピーダンスをさらに測定し、
前記電気物性評価部は、前記第２インピーダンスから、前記原料の電気物性である第２電気物性をさらに計算し、
前記制御部は、前記第２インピーダンス及び前記第２電気物性のうち少なくとも一方に基づいて、前記材料混合部の混合条件を制御し、
前記第２電気物性が、前記原料の導電率、誘電率、位相、損失係数のうち１つ以上である、請求項３に記載の乳製品製造装置。
前記測定部は、前記第２センサを用いて前記第２インピーダンスをさらに測定し、
前記電気物性評価部は、前記第２インピーダンスから、前記原料の電気物性である第２電気物性をさらに計算し、
前記制御部は、前記第２インピーダンス及び前記第２電気物性のうち少なくとも一方に基づいて、前記材料混合部の混合条件を制御し、
前記第２電気物性が、前記原料の導電率、誘電率、位相、損失係数のうち１つ以上である、請求項３に記載の乳製品製造装置。
【請求項5】
乳を遠心分離することで、前記乳中の脂肪成分の含有量を調整した前記添加前原料を製造する、遠心分離部をさらに備える、請求項３に記載の乳製品製造装置。
【請求項6】
前記遠心分離部内に設けられ、遠心分離中の前記添加前原料のインピーダンスである第３インピーダンスを測定する第３センサをさらに備え、
前記測定部は、前記第３センサを用いて前記第３インピーダンスをさらに測定し、
前記電気物性評価部は、前記第３インピーダンスから、前記添加前原料の電気物性である第３電気物性をさらに計算し、
前記制御部は、前記第３インピーダンスおよび前記第３電気物性のうち、少なくとも一方に基づいて、前記遠心分離部の遠心分離条件を制御し、
前記第３電気物性が前記添加前原料の導電率、誘電率、位相、損失係数のうち１つ以上である、請求項５に記載の乳製品製造装置。
前記測定部は、前記第３センサを用いて前記第３インピーダンスをさらに測定し、
前記電気物性評価部は、前記第３インピーダンスから、前記添加前原料の電気物性である第３電気物性をさらに計算し、
前記制御部は、前記第３インピーダンスおよび前記第３電気物性のうち、少なくとも一方に基づいて、前記遠心分離部の遠心分離条件を制御し、
前記第３電気物性が前記添加前原料の導電率、誘電率、位相、損失係数のうち１つ以上である、請求項５に記載の乳製品製造装置。
【請求項7】
乳製品の評価パラメータ、前記原料の成分組成、前記原料と前記気体とを攪拌する攪拌条件、前記第１電気物性を用いて、前記評価パラメータが入力されたときに、前記第１電気物性を出力するように、モデルのパラメータを学習させる、モデル学習部をさらに備える、請求項２に記載の乳製品製造装置。
【請求項8】
前記評価パラメータを入力可能な入力部と、
前記モデル学習部で学習した学習済みモデルを用い、前記入力部に入力された前記評価パラメータに基づいて、前記第１電気物性を出力する、パラメータ設定部と、
をさらに備える、請求項７に記載の乳製品製造装置。
前記モデル学習部で学習した学習済みモデルを用い、前記入力部に入力された前記評価パラメータに基づいて、前記第１電気物性を出力する、パラメータ設定部と、
をさらに備える、請求項７に記載の乳製品製造装置。
【請求項9】
前記第１センサが、
内側電極と、
前記内側電極の周囲に配置される外側電極と、
前記内側電極と、前記外側電極との間に配置され、前記内側電極と外側電極とを絶縁する絶縁体と、
を備える、請求項１に記載の乳製品製造装置。
内側電極と、
前記内側電極の周囲に配置される外側電極と、
前記内側電極と、前記外側電極との間に配置され、前記内側電極と外側電極とを絶縁する絶縁体と、
を備える、請求項１に記載の乳製品製造装置。
【請求項10】
脂肪成分を含有する原料と、気体と、を攪拌する攪拌する攪拌工程を含み、
前記攪拌工程において、前記原料と前記気体との混合物のインピーダンスを測定し、得られた前記インピーダンスに基づいて前記混合物の電気物性である第１電気物性を計算し、
前記第１電気物性が、前記混合物の導電率、誘電率、位相、損失係数のうち１つ以上である、乳製品製造方法。
前記攪拌工程において、前記原料と前記気体との混合物のインピーダンスを測定し、得られた前記インピーダンスに基づいて前記混合物の電気物性である第１電気物性を計算し、
前記第１電気物性が、前記混合物の導電率、誘電率、位相、損失係数のうち１つ以上である、乳製品製造方法。
【請求項11】
前記攪拌工程において、前記混合物の前記第１電気物性が設定された第１目標値になるように、攪拌条件を制御する、請求項１０に記載の乳製品製造方法。
【請求項12】
前記攪拌工程の前に、脂肪成分を含有する添加前原料に、前記脂肪成分以外の材料を添加し、混合することで、前記原料を製造する、材料混合工程をさらに含む、請求項１０に記載の乳製品製造方法。
【請求項13】
前記材料混合工程において、前記原料のインピーダンスである第２インピーダンスを測定し、前記第２インピーダンスから前記原料の電気物性である第２電気物性を計算し、
前記第２電気物性が、前記原料の導電率、誘電率、位相、損失係数のうち１つ以上である、請求項１２に記載の乳製品製造方法。
前記第２電気物性が、前記原料の導電率、誘電率、位相、損失係数のうち１つ以上である、請求項１２に記載の乳製品製造方法。
【請求項14】
前記材料混合工程において、前記第２電気物性が設定された第２目標値になるように、混合条件を制御する、請求項１３に記載の乳製品製造方法。
【請求項15】
前記材料混合工程の前に、乳を遠心分離することで、前記乳中の脂肪成分の含有量を調整した前記添加前原料を製造する、遠心分離工程をさらに含む、請求項１３に記載の乳製品製造方法。
【請求項16】
前記遠心分離工程において、前記添加前原料のインピーダンスである第３インピーダンスを測定し、前記第３インピーダンスから、前記添加前原料の電気物性である第３電気物性をさらに計算し、
前記第３電気物性が、前記添加前原料の導電率、誘電率、位相、損失係数のうち１つ以上である、請求項１５に記載の乳製品製造方法。
前記第３電気物性が、前記添加前原料の導電率、誘電率、位相、損失係数のうち１つ以上である、請求項１５に記載の乳製品製造方法。
【請求項17】
前記遠心分離工程において、前記第３電気物性が設定された第３目標値になるように、遠心分離条件を制御する、請求項１６に記載の乳製品製造方法。
【請求項18】
乳製品の評価パラメータ、前記原料の成分組成、前記原料と前記気体とを攪拌する攪拌条件、前記第１電気物性を用いて、前記評価パラメータが入力されたときに、前記原料の成分組成および前記第１電気物性を出力するように、モデルのパラメータを学習させる、モデル学習工程をさらに備える請求項１０に記載の乳製品製造方法。
【請求項19】
前記評価パラメータを入力する入力工程と、
前記モデル学習工程で学習した学習済みモデルを用い、前記入力工程で入力された前記評価パラメータに基づいて、前記第１電気物性を出力し、出力された前記第１電気物性を目標値に設定するパラメータ設定工程と、
をさらに備える、請求項１８に記載の乳製品製造方法。
前記モデル学習工程で学習した学習済みモデルを用い、前記入力工程で入力された前記評価パラメータに基づいて、前記第１電気物性を出力し、出力された前記第１電気物性を目標値に設定するパラメータ設定工程と、
をさらに備える、請求項１８に記載の乳製品製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、乳製品製造装置および乳製品製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、消費者それぞれの嗜好と合致するように調製されたパーソナライズド食品が注目されている。消費者の嗜好性が強い食品としては、例えば、乳製品などが挙げられる。しかし、消費者の嗜好に合わせて乳製品を製造することが様々な要因で困難である。
【0003】
例えば、乳製品の製造において、攪拌は重要な工程であるが、生乳の複雑な構造、産地や季節による生乳の成分の変動に起因して、工学的なパラメータの最適な制御方法は未だ確立していない。
【0004】
現在、乳製品であるソフトクリームは、特許文献１に記載のようにソフトクリームミックスと空気とを所定の割合（オーバーランＯＲ）で攪拌し、混合して製造している。なお、オーバーランＯＲは下記（１）式で表される。（１）式において、ｍ０は攪拌前の質量、ｍ１は攪拌後の質量である。ｍ０とｍ１は同一容積の質量である。
【0005】
【数1】
【0006】
攪拌状態を評価する技術として、特許文献２には、食品生地収納容器とその内部において回転駆動される撹拌子並びに上記食品生地収納容器の加熱源を備えた竪型ミキサーにより、その食品生地収納容器に収納されたメレンゲや全卵、生クリーム、スポンジ生地などの各種ホイップ食品生地を泡立て作用するに当り、その泡立て作用中に変化する上記ホイップ食品生地の導電率を、上記食品生地収納容器の内部を撹拌子と一緒に公転運動する無線式の導電率検知センサーによって、リアルタイムに測定検知し、その導電率検知センサーが予じめ設定された最終の仕上がり目標測定値に到達したことを検知した出力信号に基いて、上記撹拌子の回転駆動のみか又はその回転駆動と上記加熱源による加熱とを停止させるべく自動制御することを特徴とするホイップ食品生地を対象とするミキサーの運転方法が開示されている。
【0007】
攪拌状態を評価する技術として、特許文献３には、温度検知センサーが洋菓子の生地の目標加熱温度を検知した出力信号、導電率検知センサーが上記生地の目標導電率を検知した出力信号又は／及びタイマーが目標運転時間のタイムアップしたことを検知した出力信号に基づいて、フードミキサーの周辺部に設置されている複数の材料投入機から、上記生地作りに必要な追加混合材料をフードミキサーの材料収納容器へ、目標の投入量だけ正しく投入すべく自動制御するフードミキサーの運転方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0008】
【特許文献1】特開２０１４－１３２９１２号公報
【特許文献2】特開２０１５－５３８６１号公報
【特許文献3】特開２０２２－０１６４６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
しかし、水溶性エマルジョンであるソフトクリームの液体原料は、複雑な組成等に起因して、単にオーバーランを用いた評価だけでは、最終的なソフトクリームの味や柔らかさ、滑らかさ等の特性を一元的に評価することが困難である。加えて、攪拌容器内部全体が均一な状態とはならず、全体の状態を評価するオーバーランでは、乳製品の局所的な微細構造の違いについてリアルタイムに評価することができず、攪拌条件を最適に制御することが困難である。また、特許文献２および３の方法では、導電率のみで評価しており、また、センサの数が１つしかないので、攪拌状態を正確に評価することが困難であった。
【0010】
本発明は上記事情を鑑みなされた発明であり、乳製品の局所的な微細構造の違いについて評価可能な乳製品製造装置および乳製品製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0011】
前記課題を解決するために、本発明は以下の手段を提案している。
（１）本発明の態様１の乳製品製造装置は、
脂肪成分を含有する原料と、気体と、を攪拌する攪拌部と、
前記攪拌部内に設けられ、攪拌中の前記原料と前記気体との混合物のインピーダンスである第１インピーダンスを測定する第１センサと、
前記第１センサを用いて前記第１インピーダンスを測定する測定部と、
を備える。
（２）本発明の態様２は、態様１の乳製品製造装置において、
前記第１インピーダンスから前記混合物の電気物性である第１電気物性を計算する、電気物性評価部と、
前記第１インピーダンスおよび前記第１電気物性のうち少なくとも一方に基づいて、前記攪拌部の攪拌条件を制御する制御部と、
をさらに備え、
前記第１電気物性が、前記混合物の導電率、誘電率、位相、損失係数のうち１つ以上であってもよい。
（３）本発明の態様３は、態様２の乳製品製造装置において、
脂肪成分を含有する添加前原料に、前記脂肪成分以外の材料を添加し混合することで、前記原料を製造する、材料混合部をさらに備えてもよい。
（４）本発明の態様４は、態様３の乳製品製造装置において、
前記材料混合部内に設けられ、混合中の前記原料のインピーダンスである第２インピーダンスを測定する第２センサをさらに備え、
前記測定部は、前記第２センサを用いて前記第２インピーダンスをさらに測定し、
前記電気物性評価部は、前記第２インピーダンスから、前記原料の電気物性である第２電気物性をさらに計算し、
前記制御部は、前記第２インピーダンス及び前記第２電気物性のうち少なくとも一方に基づいて、前記材料混合部の混合条件を制御し、
前記第２電気物性が、前記原料の導電率、誘電率、位相、損失係数のうち１つ以上であってもよい。
（５）本発明の態様５は、態様３の乳製品製造装置において、
乳を遠心分離することで、前記乳中の脂肪成分の含有量を調整した前記添加前原料を製造する、遠心分離部をさらに備えてもよい。
（６）本発明の態様６は、態様５の乳製品製造装置において、
前記遠心分離部内に設けられ、遠心分離中の前記添加前原料のインピーダンスである第３インピーダンスを測定する第３センサをさらに備え、
前記測定部は、前記第３センサを用いて前記第３インピーダンスをさらに測定し、
前記電気物性評価部は、前記第３インピーダンスから、前記添加前原料の電気物性である第３電気物性をさらに計算し、
前記制御部は、前記第３インピーダンスおよび前記第３電気物性のうち、少なくとも一方に基づいて、前記遠心分離部の遠心分離条件を制御し、
前記第３電気物性が前記添加前原料の導電率、誘電率、位相、損失係数のうち１つ以上であってもよい。
（７）本発明の態様７は、態様２の乳製品製造装置において、
乳製品の評価パラメータ、前記原料の成分組成、前記原料と前記気体とを攪拌する攪拌条件、前記第１電気物性を用いて、前記評価パラメータが入力されたときに、前記第１電気物性を出力するように、モデルのパラメータを学習させる、モデル学習部をさらに備えてもよい。
（８）本発明の態様８は、態様７の乳製品製造装置において、
前記評価パラメータを入力可能な入力部と、
前記モデル学習部で学習した学習済みモデルを用い、前記入力部に入力された前記評価パラメータに基づいて、前記第１電気物性を出力する、パラメータ設定部と、
をさらに備えてもよい。
（９）本発明の態様９は、態様１の乳製品製造装置において、
前記第１センサが、
内側電極と、
前記内側電極の周囲に配置される外側電極と、
前記内側電極と、前記外側電極との間に配置され、前記内側電極と外側電極とを絶縁する絶縁体と、を備えてもよい。
（１０）本発明の態様１０の乳製品製造方法は、
脂肪成分を含有する原料と、気体と、を攪拌する攪拌する攪拌工程を含み、
前記攪拌工程において、前記原料と前記気体との混合物のインピーダンスを測定し、得られた前記インピーダンスに基づいて前記混合物の電気物性である第１電気物性を計算し、
前記第１電気物性が、前記混合物の導電率、誘電率、位相、損失係数のうち１つ以上であってもよい。
（１１）本発明の態様１１は、態様１０の乳製品製造方法において、
前記攪拌工程において、前記混合物の前記第１電気物性が設定された第１目標値になるように、攪拌条件を制御してもよい。
（１２）本発明の態様１２は、態様１０の乳製品製造方法において、
前記攪拌工程の前に、脂肪成分を含有する添加前原料に、前記脂肪成分以外の材料を添加し、混合することで、前記原料を製造する、材料混合工程をさらに含んでもよい。
（１３）本発明の態様１３は、態様１２の乳製品製造方法において、
前記材料混合工程において、前記原料のインピーダンスである第２インピーダンスを測定し、前記第２インピーダンスから前記原料の電気物性である第２電気物性を計算し、
前記第２電気物性が、前記原料の導電率、誘電率、位相、損失係数のうち１つ以上であってもよい。
（１４）本発明の態様１４は、態様１３の乳製品製造方法において、
前記材料混合工程において、前記第２電気物性が設定された第２目標値になるように、混合条件を制御してもよい。
（１５）本発明の態様１５は、態様１３の乳製品製造方法において、
前記材料混合工程の前に、乳を遠心分離することで、前記乳中の脂肪成分の含有量を調整した前記添加前原料を製造する、遠心分離工程をさらに含んでもよい。
（１６）本発明の態様１６は、態様１５に記載の乳製品製造方法において、
前記遠心分離工程において、前記添加前原料のインピーダンスである第３インピーダンスを測定し、前記第３インピーダンスから、前記添加前原料の電気物性である第３電気物性をさらに計算し、
前記第３電気物性が、前記添加前原料の導電率、誘電率、位相、損失係数のうち１つ以上であってもよい。
（１７）本発明の態様１７は、態様１６の乳製品製造方法において、
前記遠心分離工程において、前記第３電気物性が設定された第３目標値になるように、遠心分離条件を制御してもよい。
（１８）本発明の態様１８は、態様１０の乳製品製造方法において、
乳製品の評価パラメータ、前記原料の成分組成、前記原料と前記気体とを攪拌する攪拌条件、前記第１電気物性を用いて、前記評価パラメータが入力されたときに、前記原料の成分組成および前記第１電気物性を出力するように、モデルのパラメータを学習させる、モデル学習工程をさらに備えてもよい。
（１９）本発明の態様１９は、態様１８の乳製品製造方法において、
前記評価パラメータを入力する入力工程と、
前記モデル学習工程で学習した学習済みモデルを用い、前記入力工程で入力された前記評価パラメータに基づいて、前記第１電気物性を出力し、出力された前記第１電気物性を目標値に設定するパラメータ設定工程と、
をさらに備えてもよい。
（１）本発明の態様１の乳製品製造装置は、
脂肪成分を含有する原料と、気体と、を攪拌する攪拌部と、
前記攪拌部内に設けられ、攪拌中の前記原料と前記気体との混合物のインピーダンスである第１インピーダンスを測定する第１センサと、
前記第１センサを用いて前記第１インピーダンスを測定する測定部と、
を備える。
（２）本発明の態様２は、態様１の乳製品製造装置において、
前記第１インピーダンスから前記混合物の電気物性である第１電気物性を計算する、電気物性評価部と、
前記第１インピーダンスおよび前記第１電気物性のうち少なくとも一方に基づいて、前記攪拌部の攪拌条件を制御する制御部と、
をさらに備え、
前記第１電気物性が、前記混合物の導電率、誘電率、位相、損失係数のうち１つ以上であってもよい。
（３）本発明の態様３は、態様２の乳製品製造装置において、
脂肪成分を含有する添加前原料に、前記脂肪成分以外の材料を添加し混合することで、前記原料を製造する、材料混合部をさらに備えてもよい。
（４）本発明の態様４は、態様３の乳製品製造装置において、
前記材料混合部内に設けられ、混合中の前記原料のインピーダンスである第２インピーダンスを測定する第２センサをさらに備え、
前記測定部は、前記第２センサを用いて前記第２インピーダンスをさらに測定し、
前記電気物性評価部は、前記第２インピーダンスから、前記原料の電気物性である第２電気物性をさらに計算し、
前記制御部は、前記第２インピーダンス及び前記第２電気物性のうち少なくとも一方に基づいて、前記材料混合部の混合条件を制御し、
前記第２電気物性が、前記原料の導電率、誘電率、位相、損失係数のうち１つ以上であってもよい。
（５）本発明の態様５は、態様３の乳製品製造装置において、
乳を遠心分離することで、前記乳中の脂肪成分の含有量を調整した前記添加前原料を製造する、遠心分離部をさらに備えてもよい。
（６）本発明の態様６は、態様５の乳製品製造装置において、
前記遠心分離部内に設けられ、遠心分離中の前記添加前原料のインピーダンスである第３インピーダンスを測定する第３センサをさらに備え、
前記測定部は、前記第３センサを用いて前記第３インピーダンスをさらに測定し、
前記電気物性評価部は、前記第３インピーダンスから、前記添加前原料の電気物性である第３電気物性をさらに計算し、
前記制御部は、前記第３インピーダンスおよび前記第３電気物性のうち、少なくとも一方に基づいて、前記遠心分離部の遠心分離条件を制御し、
前記第３電気物性が前記添加前原料の導電率、誘電率、位相、損失係数のうち１つ以上であってもよい。
（７）本発明の態様７は、態様２の乳製品製造装置において、
乳製品の評価パラメータ、前記原料の成分組成、前記原料と前記気体とを攪拌する攪拌条件、前記第１電気物性を用いて、前記評価パラメータが入力されたときに、前記第１電気物性を出力するように、モデルのパラメータを学習させる、モデル学習部をさらに備えてもよい。
（８）本発明の態様８は、態様７の乳製品製造装置において、
前記評価パラメータを入力可能な入力部と、
前記モデル学習部で学習した学習済みモデルを用い、前記入力部に入力された前記評価パラメータに基づいて、前記第１電気物性を出力する、パラメータ設定部と、
をさらに備えてもよい。
（９）本発明の態様９は、態様１の乳製品製造装置において、
前記第１センサが、
内側電極と、
前記内側電極の周囲に配置される外側電極と、
前記内側電極と、前記外側電極との間に配置され、前記内側電極と外側電極とを絶縁する絶縁体と、を備えてもよい。
（１０）本発明の態様１０の乳製品製造方法は、
脂肪成分を含有する原料と、気体と、を攪拌する攪拌する攪拌工程を含み、
前記攪拌工程において、前記原料と前記気体との混合物のインピーダンスを測定し、得られた前記インピーダンスに基づいて前記混合物の電気物性である第１電気物性を計算し、
前記第１電気物性が、前記混合物の導電率、誘電率、位相、損失係数のうち１つ以上であってもよい。
（１１）本発明の態様１１は、態様１０の乳製品製造方法において、
前記攪拌工程において、前記混合物の前記第１電気物性が設定された第１目標値になるように、攪拌条件を制御してもよい。
（１２）本発明の態様１２は、態様１０の乳製品製造方法において、
前記攪拌工程の前に、脂肪成分を含有する添加前原料に、前記脂肪成分以外の材料を添加し、混合することで、前記原料を製造する、材料混合工程をさらに含んでもよい。
（１３）本発明の態様１３は、態様１２の乳製品製造方法において、
前記材料混合工程において、前記原料のインピーダンスである第２インピーダンスを測定し、前記第２インピーダンスから前記原料の電気物性である第２電気物性を計算し、
前記第２電気物性が、前記原料の導電率、誘電率、位相、損失係数のうち１つ以上であってもよい。
（１４）本発明の態様１４は、態様１３の乳製品製造方法において、
前記材料混合工程において、前記第２電気物性が設定された第２目標値になるように、混合条件を制御してもよい。
（１５）本発明の態様１５は、態様１３の乳製品製造方法において、
前記材料混合工程の前に、乳を遠心分離することで、前記乳中の脂肪成分の含有量を調整した前記添加前原料を製造する、遠心分離工程をさらに含んでもよい。
（１６）本発明の態様１６は、態様１５に記載の乳製品製造方法において、
前記遠心分離工程において、前記添加前原料のインピーダンスである第３インピーダンスを測定し、前記第３インピーダンスから、前記添加前原料の電気物性である第３電気物性をさらに計算し、
前記第３電気物性が、前記添加前原料の導電率、誘電率、位相、損失係数のうち１つ以上であってもよい。
（１７）本発明の態様１７は、態様１６の乳製品製造方法において、
前記遠心分離工程において、前記第３電気物性が設定された第３目標値になるように、遠心分離条件を制御してもよい。
（１８）本発明の態様１８は、態様１０の乳製品製造方法において、
乳製品の評価パラメータ、前記原料の成分組成、前記原料と前記気体とを攪拌する攪拌条件、前記第１電気物性を用いて、前記評価パラメータが入力されたときに、前記原料の成分組成および前記第１電気物性を出力するように、モデルのパラメータを学習させる、モデル学習工程をさらに備えてもよい。
（１９）本発明の態様１９は、態様１８の乳製品製造方法において、
前記評価パラメータを入力する入力工程と、
前記モデル学習工程で学習した学習済みモデルを用い、前記入力工程で入力された前記評価パラメータに基づいて、前記第１電気物性を出力し、出力された前記第１電気物性を目標値に設定するパラメータ設定工程と、
をさらに備えてもよい。
【発明の効果】
【0012】
本発明の上記態様によれば、乳製品の局所的な微細構造の違いについて評価可能な乳製品製造装置および乳製品製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】第１実施形態に係る乳製品製造装置の模式図である。
【図5】第１実施形態に係る乳製品製造方法のフローチャートである。
【図7】第２実施形態に係る乳製品製造装置の模式図である。
【図8】第２実施形態に係る乳製品製造方法のフローチャートである。
【図11】第３実施形態に係る乳製品製造装置の模式図である。
【図13】第３実施形態に係る乳製品製造方法の一例を表すフローチャートである。
【図14】第３実施形態に係る乳製品製造方法の別の例を表すフローチャートである。
【図15】第４実施形態に係る乳製品製造装置の模式図である。
【図16】第５実施形態に係る乳製品製造装置の模式図である。
【図18】第６実施形態に係る乳製品製造装置の模式図である。
【図20】ホイップクリームの攪拌過程におけるオーバーランＯＲ（％）、形態構造変化、電気計測応答との関係を示す図である。
【図21】ホイップクリームの攪拌工程の各形態構造段階における、電気的損失係数ｔａｎδＳと粘弾性的損失係数ｔａｎδＲの関係を示す図である。
【図22】アイスＡ，アイスＢ、およびアイスＣの周波数と電気的損失係数との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
（第１実施形態）
以下、図面を参照し、本発明の第１実施形態に係る乳製品製造装置１００を説明する。図１は、第１実施形態に係る乳製品製造装置の模式図である。図２は、図１の乳製品製造装置のＡ－Ａ線に沿った端面図である。図１に示すように、乳製品製造装置１００は、センサユニット１０、貯蔵部２０、攪拌部３０、測定部５０、および処理装置９０を備える。処理装置９０は、電気物性評価部６０および制御部７０を備える。
以下、図面を参照し、本発明の第１実施形態に係る乳製品製造装置１００を説明する。図１は、第１実施形態に係る乳製品製造装置の模式図である。図２は、図１の乳製品製造装置のＡ－Ａ線に沿った端面図である。図１に示すように、乳製品製造装置１００は、センサユニット１０、貯蔵部２０、攪拌部３０、測定部５０、および処理装置９０を備える。処理装置９０は、電気物性評価部６０および制御部７０を備える。
【0015】
乳製品製造装置１００の処理装置９０は、例えば、Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ（ＣＰＵ），Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ（ＲＯＭ）、Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ（ＲＡＭ）及びＨａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ（ＨＤＤ）／Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ（ＳＳＤ）を備える。電気物性評価部６０および制御部７０は、ＣＰＵにおいて、所定のプログラムを実行することで実現される。プログラムは、記録媒体経由で取得してもよく、ネットワーク経由で取得してもよい。また、乳製品製造装置１００の構成を実現するための専用のハードウェア構成を用いてもよい。以下、各部について説明する。
【0016】
（貯蔵部２０）
貯蔵部２０は、脂肪成分を含有する原料を貯蔵する。貯蔵部２０に貯蔵された原料は流路Ｌ１を介し攪拌部３０に送られる。貯蔵部２０は、ソフトクリームなどの冷菓を製造する場合は、冷却部４０で冷却されていることが好ましい。
貯蔵部２０は、脂肪成分を含有する原料を貯蔵する。貯蔵部２０に貯蔵された原料は流路Ｌ１を介し攪拌部３０に送られる。貯蔵部２０は、ソフトクリームなどの冷菓を製造する場合は、冷却部４０で冷却されていることが好ましい。
【0017】
（攪拌部３０）
攪拌部３０は、貯蔵部２０から送られた原料と気体とを攪拌することで原料と気体との混合物である乳製品を製造する。攪拌部３０は、駆動部３１、攪拌翼３２、攪拌容器３３および送出口３４を備える。攪拌容器３３は、原料と気体とを攪拌することができれば特に限定されないが、円筒状であることが好ましい。制御部７０の制御に従って、駆動部３１が攪拌翼３２を回転させることで、原料と気体とを攪拌する。駆動部３１は、制御部７０と電気的に接続される。ソフトクリームなどの冷菓を製造する場合は、攪拌部３０は、冷却部４０で冷却されていることが好ましい。また、その場合図示しない温度センサを用い温度を測定することが好ましい。
攪拌部３０は、貯蔵部２０から送られた原料と気体とを攪拌することで原料と気体との混合物である乳製品を製造する。攪拌部３０は、駆動部３１、攪拌翼３２、攪拌容器３３および送出口３４を備える。攪拌容器３３は、原料と気体とを攪拌することができれば特に限定されないが、円筒状であることが好ましい。制御部７０の制御に従って、駆動部３１が攪拌翼３２を回転させることで、原料と気体とを攪拌する。駆動部３１は、制御部７０と電気的に接続される。ソフトクリームなどの冷菓を製造する場合は、攪拌部３０は、冷却部４０で冷却されていることが好ましい。また、その場合図示しない温度センサを用い温度を測定することが好ましい。
【0018】
（原料）
原料としては、通常、食用に用いられる脂肪成分を含有する原料を用いることができる。例えば、ソフトクリームミックスなど生乳を加工した原料を用いることができる。また、ホイップクリームなどの植物性油脂を用いた原料を用いてもよい。
原料としては、通常、食用に用いられる脂肪成分を含有する原料を用いることができる。例えば、ソフトクリームミックスなど生乳を加工した原料を用いることができる。また、ホイップクリームなどの植物性油脂を用いた原料を用いてもよい。
【0019】
気体は特に限定されないが、亜酸化窒素、空気、二酸化炭素などが挙げられる。気体としては、空気が好ましい。気体の導入方法は、特に限定されない。各気体を貯蔵した図示しない貯蔵タンクから、攪拌部３０に導入してもよい。
【0020】
（冷却部４０）
冷却部４０は、貯蔵部２０と攪拌部３０とを冷却する。冷却方法は特に限定されない。例えば、貯蔵部２０および攪拌容器３３の周囲を冷却用の管を巻回させ、その管の中に冷媒を循環させることで冷却してもよい。
冷却部４０は、貯蔵部２０と攪拌部３０とを冷却する。冷却方法は特に限定されない。例えば、貯蔵部２０および攪拌容器３３の周囲を冷却用の管を巻回させ、その管の中に冷媒を循環させることで冷却してもよい。
【0021】
（センサユニット１０）
センサユニット１０は、攪拌部３０内に設けられる。具体的には、センサユニット１０は、攪拌容器３３内に設けられる。センサユニット１０は、支持体１１と第１センサ１２とを備える。攪拌部３０は、センサユニット１０を１つ以上備え、複数のセンサユニット１０を備えることで、乳製品撹拌時の空間的な非一様性を検出することができ、攪拌容器３３内の原料と気体との攪拌状態をより正確に把握することができる。センサユニット１０の数は2以上であることが好ましい。センサユニット１０の数の上限は特に限定されないが、例えば、１０である。同様に、センサユニット１０は１つ以上の第１センサ１２を備え、複数の第１センサ１２を備えることで、乳製品撹拌時の空間的な非一様性を検出することができ、攪拌容器３３内の原料と気体との攪拌状態をより正確に把握することができる。１つのセンサユニット１０中の第１センサ１２の数は２以上であることが好ましい。１つのセンサユニット１０中の第１センサ１２の数の上限は特に限定されないが、例えば、８である。
センサユニット１０は、攪拌部３０内に設けられる。具体的には、センサユニット１０は、攪拌容器３３内に設けられる。センサユニット１０は、支持体１１と第１センサ１２とを備える。攪拌部３０は、センサユニット１０を１つ以上備え、複数のセンサユニット１０を備えることで、乳製品撹拌時の空間的な非一様性を検出することができ、攪拌容器３３内の原料と気体との攪拌状態をより正確に把握することができる。センサユニット１０の数は2以上であることが好ましい。センサユニット１０の数の上限は特に限定されないが、例えば、１０である。同様に、センサユニット１０は１つ以上の第１センサ１２を備え、複数の第１センサ１２を備えることで、乳製品撹拌時の空間的な非一様性を検出することができ、攪拌容器３３内の原料と気体との攪拌状態をより正確に把握することができる。１つのセンサユニット１０中の第１センサ１２の数は２以上であることが好ましい。１つのセンサユニット１０中の第１センサ１２の数の上限は特に限定されないが、例えば、８である。
【0022】
（第１センサ１２）
第１センサ１２は、電気的に測定部５０と接続される。第１センサ１２は、攪拌部３０（ここでは、攪拌容器３３）内に設けられ、攪拌中の原料と気体との混合物のインピーダンスである第１インピーダンスを測定する。第１センサ１２が第１インピーダンスを測定するタイミングは、特に限定されず、攪拌翼３２の回転数などに応じて適宜設定することができる。図３は、第１センサ１２の側面図である。図４は、第１センサ１２の平面図である。図３および図４に示す通り、第１センサ１２は、複数の電極からなる第１センサ１２を用いて局所的なインピーダンスを計測してもよい。複数の電極からなる第１センサ１２は、内側電極１と、内側電極１の周囲に配置される外側電極２と、内側電極１と、外側電極２との間に配置され、内側電極１と外側電極２とを絶縁する絶縁体３と、を備える。原料と気体との混合物のインピーダンスを測定することができれば、内側電極１および外側電極２の材質や形状は特に限定されない。内側電極１および外側電極２の材質は、例えば、導電性樹脂、導電性ゴム、導電性セラミックス、ステンレス、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕなどの金属が挙げられる。第１センサ１２と攪拌容器３３の内壁との間には段差がないことが好ましい。
第１センサ１２は、電気的に測定部５０と接続される。第１センサ１２は、攪拌部３０（ここでは、攪拌容器３３）内に設けられ、攪拌中の原料と気体との混合物のインピーダンスである第１インピーダンスを測定する。第１センサ１２が第１インピーダンスを測定するタイミングは、特に限定されず、攪拌翼３２の回転数などに応じて適宜設定することができる。図３は、第１センサ１２の側面図である。図４は、第１センサ１２の平面図である。図３および図４に示す通り、第１センサ１２は、複数の電極からなる第１センサ１２を用いて局所的なインピーダンスを計測してもよい。複数の電極からなる第１センサ１２は、内側電極１と、内側電極１の周囲に配置される外側電極２と、内側電極１と、外側電極２との間に配置され、内側電極１と外側電極２とを絶縁する絶縁体３と、を備える。原料と気体との混合物のインピーダンスを測定することができれば、内側電極１および外側電極２の材質や形状は特に限定されない。内側電極１および外側電極２の材質は、例えば、導電性樹脂、導電性ゴム、導電性セラミックス、ステンレス、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕなどの金属が挙げられる。第１センサ１２と攪拌容器３３の内壁との間には段差がないことが好ましい。
【0023】
第１センサ１２の配置位置は、特に限定されない。センサユニット１０において、第１センサ１２は、攪拌容器３３が円筒状である場合は、攪拌容器３３の周方向に、均等の角度間隔をあけて配置してもよいし、不均等の角度間隔をあけて配置してもよい。ここで周方向とは、攪拌容器３３の回転軸線Ｏ周りに周回する方向を言う。さらに、センサユニット１０は、回転軸線Ｏの周方向、および／または、長手方向にも配置することができる。
【0024】
第１センサ１２と測定部５０とは、電気的に接続される。第１センサ１２と測定部５０との電気的な接続方法は、特に限定されず、公知の電気的接続方法を用いることができる。本実施形態では、各第１センサ１２と測定部５０とは図示しない導線で接続される。
【0025】
（支持体１１）
支持体１１は、図１に示す通り、第１センサ１２を保持する機能を備え、支持体１１の材質は誘電体が好ましく、第１センサ１２の電極（例えば、内側電極１、外側電極２）と攪拌容器３３の内壁が段差なく位置し、電極と攪拌容器３３内の混合物とが接触し、インピーダンスを計測する。このとき、その電極からの電気的シグナルが支持体１１や攪拌容器３３に逃げない構造とすることが好ましい。
以下、第１センサ１２の電極と攪拌容器内の混合物とが接触した構造で、インピーダンスを計測する場合について説明する。
支持体１１は、図１に示す通り、第１センサ１２を保持する機能を備え、支持体１１の材質は誘電体が好ましく、第１センサ１２の電極（例えば、内側電極１、外側電極２）と攪拌容器３３の内壁が段差なく位置し、電極と攪拌容器３３内の混合物とが接触し、インピーダンスを計測する。このとき、その電極からの電気的シグナルが支持体１１や攪拌容器３３に逃げない構造とすることが好ましい。
以下、第１センサ１２の電極と攪拌容器内の混合物とが接触した構造で、インピーダンスを計測する場合について説明する。
【0026】
（測定部５０）
測定部５０は、第１センサ１２を用いて、原料と気体との混合物のインピーダンス（第１インピーダンス）を測定する。測定部５０は、例えば、内側電極１と外側電極２との間に電流または電圧を印加し、電圧測定(または電流測定)と位相測定を行うインピーダンスアナライザなどを備える。インピーダンスアナライザとは、印加周波数と振幅を変化させて、インピーダンス、すなわち、測定電位差(印加電位差)と印加電流(測定電流)の比、および、その位相とを計測する部品である。複数のセンサがある場合は、センサ（例えば、第１センサ１２）の切り替えを行うためのマルチプレクサをさらに備えていてもよい。
測定部５０は、第１センサ１２を用いて、原料と気体との混合物のインピーダンス（第１インピーダンス）を測定する。測定部５０は、例えば、内側電極１と外側電極２との間に電流または電圧を印加し、電圧測定(または電流測定)と位相測定を行うインピーダンスアナライザなどを備える。インピーダンスアナライザとは、印加周波数と振幅を変化させて、インピーダンス、すなわち、測定電位差(印加電位差)と印加電流(測定電流)の比、および、その位相とを計測する部品である。複数のセンサがある場合は、センサ（例えば、第１センサ１２）の切り替えを行うためのマルチプレクサをさらに備えていてもよい。
【0027】
測定部５０は、例えば、ＣＰＵにおいて、所定のプログラムを実行し、インピーダンスアナライザを制御することで、インピーダンス測定（電位差と電流の比、およびその位相の測定）を行う。マルチプレクサがある場合は、ＣＰＵにおいて、インピーダンスアナライザに加えて、マルチプレクサも制御する。
【0028】
測定部５０は、電気的インライン計測方法により、対象のインピーダンスを測定することが好ましい。ここで、電気的インライン計測法とは、分離工程、混合工程、および攪拌工程などの各製造工程において、並行的にインピーダンスを計測することである。電気的インライン計測法の具体例な手段として、多周波数計測手段として電気インピーダンススペクトロスコピー（ＥＩＳ： Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｉｍｐｅｄａｎｃｅ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）手段、多点計測手段としての多点電気インピーダンススペクトロスコピー（ｍｐ－ＥＩＳ： Ｍｕｌｔｉｐｌｅ ｐｏｉｎｔ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｉｍｐｅｄａｎｃｅ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）手段、多段面計測手段としての多層電気インピーダンススペクトロスコピー（ｍｌ－ＥＩＳ： Ｍｕｌｔｉｐｌｅ ｌａｙｅｒ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｉｍｐｅｄａｎｃｅ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）手段、多時間計測手段としての連続的電気インピーダンススペクトロスコピー（ｃ－ＥＩＳ： Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｉｍｐｅｄａｎｃｅ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）手段が挙げられる。
【0029】
インピーダンス測定の結果は、電気物性評価部６０および制御部７０に送られる。電気物性評価部６０および制御部７０への情報の伝達方法は特に限定されない。測定部５０から有線で、電気物性評価部６０および制御部７０に送ってもよいし、電気物性評価部６０および制御部７０に送ってもよい。
【0030】
（電気物性評価部６０）
電気物性評価部６０は、測定部５０で測定された第1インピーダンスに基づいて、混合物の電気物性である第１電気物性を計算する。計算される第１電気物性は原料と気体との混合物の導電率、誘電率、位相、損失係数のうち１つ以上であることが好ましい。
電気物性評価部６０は、測定部５０で測定された第1インピーダンスに基づいて、混合物の電気物性である第１電気物性を計算する。計算される第１電気物性は原料と気体との混合物の導電率、誘電率、位相、損失係数のうち１つ以上であることが好ましい。
【0031】
以下に、インピーダンスから損失係数（電気的損失係数と称する場合がある）を計算する方法について説明する。まず、センサの物理的形状の要素を除去するために、下記（２）式で表されるセル定数Ｃ０および下記（３）式で表される浮遊容量Ｃｒを計算する。下記（２）式中のＣａは、空気の静電容量である。下記（２）および（３）式中のＣｗは、水の静電容量である。下記（２）式中のεａは、空気の誘電率でここでは１とする。下記（２）式および（３）式中のεwは、水の誘電率であり、ここでは７８．３とする。
【0032】
セル定数Ｃ０および浮遊容量Ｃｒを用いて、誘電損失ε’’と比誘電率ε’との比である損失係数ｔａｎδを表すと、下記（４）式で表される。下記（４）式中において、σは測定した対象の導電率σであり、下記（５）式で表される。Ｃｐは測定対象の静電容量であり、下記（６）式で表される。σｌは周波数ｆ＝０のときの導電率である。第１インピーダンスの場合、σは原料と気体との混合物の導電率であり、Ｃｐは、原料と気体との混合物の静電容量となる。式（５）中のＲｅ[ε0／Ｃ０Ｚ＊]は、ε0／Ｃ０Ｚ＊の実部であることを意味する。下記（５）式および（６）式中において、ε０は、真空の誘電率（８．８５４×１０－１２Ｆ／ｍ）を表し、ωは角周波数を表し、Ｚ＊は、測定部５０で測定される複素インピーダンスである。インピーダンス測定が第１センサ１２を用いて行われる場合は、Ｚ＊は、混合物の第１インピーダンスとなる。なお、上記の計算では、気体を空気とした場合で説明しているが、気体に空気以外の気体を用いた場合は、その気体の誘電率などを用いる。なお、Ｚ＊が後述する第２インピーダンスである場合、上述の計算方法において、「原料と気体との混合物」を「添加前原料とその他原料との混合物」に置き換える。同様に、後述するＺ＊が第３インピーダンスである場合は、上述の計算方法において、「原料と気体との混合物」を「乳」に置き換える。
【0033】
【数2】
【0034】
第１電気物性として損失係数を用いる場合、損失係数ｔａｎδのピーク値とその時のピーク周波数を用いることが好ましい。クリームの形態構造は、攪拌により生じた気泡とそれを繋ぐ脂肪球ネットワークに影響される。そのため、気泡の誘電特性が静電容量に反映される。また、クリームの静電容量は、誘電体（気泡）の伝導電子と双極子緩和による損失を表す理想静電容量とその等価抵抗の系列として定義することができる。ここで、クリームの抵抗はインピーダンスの実部より求めることができる。双極子緩和は局所粘性で決まる電界中での双極子緩和の所要時間に大きく関係する。ここで、測定対象の物性としての局所粘性は、クリーム中の脂肪球ネットワークに関係する。したがって、クリームの形態的な構造段階を検出するためには、損失係数（損失正接）を利用することが好ましい。
【0035】
（制御部７０）
制御部７０は、測定部５０で測定されたインピーダンスおよび電気物性評価部６０で計算された第１電気特性のうち、少なくとも一方に基づいて、駆動部３１の攪拌条件を制御する。原料と気体との混合物の第１電気物性が設定された目標値（第１目標値）になるように、制御部７０は、攪拌条件を制御することが好ましい。このように制御することで、乳製品製造装置１００の使用者の嗜好に合わせた乳製品を製造することができる。
制御部７０は、測定部５０で測定されたインピーダンスおよび電気物性評価部６０で計算された第１電気特性のうち、少なくとも一方に基づいて、駆動部３１の攪拌条件を制御する。原料と気体との混合物の第１電気物性が設定された目標値（第１目標値）になるように、制御部７０は、攪拌条件を制御することが好ましい。このように制御することで、乳製品製造装置１００の使用者の嗜好に合わせた乳製品を製造することができる。
【0036】
＜乳製品製造方法＞
次に、乳製品製造装置１００を用いた乳製品製造方法について説明する。図５は、第１実施形態に係る乳製品製造方法のフローチャートである。第１実施形態に係る乳製品製造方法は、肪成分を含有する原料と、気体と、を攪拌する攪拌する攪拌工程Ｓ１００を含む。以下、攪拌工程について説明する。
次に、乳製品製造装置１００を用いた乳製品製造方法について説明する。図５は、第１実施形態に係る乳製品製造方法のフローチャートである。第１実施形態に係る乳製品製造方法は、肪成分を含有する原料と、気体と、を攪拌する攪拌する攪拌工程Ｓ１００を含む。以下、攪拌工程について説明する。
【0037】
図６は、図５の攪拌工程Ｓ１００のフローチャートである。原料を貯蔵部２０から投入した後（Ｓ１）、攪拌を開始する（Ｓ２）。攪拌を開始後、第１センサ１２を用いて、原料と気体との混合物のインピーダンスを測定する（Ｓ３）。次に、測定したインピーダンスに基づき、原料と気体との混合物の電気物性を計算する（Ｓ４）。計算される混合物の電気物性（第１電気物性）としては、例えば、損失係数である。次に、混合物の電気物性が目標値（第１目標値）に達しているか判定する（Ｓ５）。目標値に達していない場合（Ｓ５Ｎｏ）、撹拌速度、撹拌時間、撹拌温度、気体流量（空気流量）、および圧力pなどの攪拌条件を再設定し（Ｓ６）、攪拌を継続し、インピーダンス測定（Ｓ３）に戻る。目標値に達している場合（Ｓ５ＹＥＳ）、攪拌を終了する。これらの攪拌工程によって、乳製品を得ることができる。
【0038】
以上、第１実施形態の乳製品製造装置１００および乳製品製造方法について説明した。第１実施形態の乳製品製造装置１００によれば、乳製品の局所的な微細構造の違いについて評価ができる。そのため、製造条件を微細構造に応じて適切に制御することができる。これによって、使用者の嗜好に合わせた食品を、その場で製造することができる。
【0039】
第１実施形態では、第１センサ１２は、支持体１１に設けられていたが、直接攪拌容器３３に設けてもよい。直接攪拌容器３３に設ける場合は、支持体１１は不要である。なお、センサユニット１０は、既存の攪拌容器３３に別途取り付けてもよいし、攪拌容器３３の一部を構成するように、設けられてもよい。
【0040】
第１実施形態では、センサユニット１０の数は１つであったが、複数あってもよい。センサユニット１０が複数あることで、攪拌容器３３内の原料と気体との攪拌状態をより詳細に把握することができる。
【0041】
第１実施形態では、乳製品製造装置１００は冷却部４０を備えていたが、バターなど室温（５～３０℃）で製造可能な乳製品を対象とする場合は、冷却部４０は無くてもよい。
【0042】
（第２実施形態）
次に、本発明に係る第２実施形態の乳製品製造装置１００Ａを、図７を参照して説明する。なお、この第２実施形態においては、第１実施形態における構成要素と同一の部分については同一の符号を付し、その説明を省略し、異なる点についてのみ説明する。
次に、本発明に係る第２実施形態の乳製品製造装置１００Ａを、図７を参照して説明する。なお、この第２実施形態においては、第１実施形態における構成要素と同一の部分については同一の符号を付し、その説明を省略し、異なる点についてのみ説明する。
【0043】
図７に示すように、乳製品製造装置１００Ａは、センサユニット１０、第２センサユニット１３、第３センサユニット１６、材料混合部２５、攪拌部３０、測定部５０Ａ、処理装置９０Ａ、および遠心分離部８０を備える。処理装置９０Ａは、電気物性評価部６０Ａ、制御部７０Ａを備える。以下、各部について説明する。
【0044】
乳製品製造装置１００Ａの処理装置９０Ａは、例えば、Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ（ＣＰＵ），Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ（ＲＯＭ）、Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ（ＲＡＭ）及びＨａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ（ＨＤＤ）／Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ（ＳＳＤ）を備える。電気物性評価部６０Ａおよび制御部７０Ａは、ＣＰＵにおいて、所定のプログラムを実行することで実現される。プログラムは、記録媒体経由で取得してもよく、ネットワーク経由で取得してもよい。また、乳製品製造装置１００Ａの構成を実現するための専用のハードウェア構成を用いてもよい。
【0045】
（材料混合部２５）
材料混合部２５は、脂肪成分を含有する添加前原料に、脂肪成分以外の材料（その他原料）を添加し混合することで、原料を製造する。材料混合部２５で製造された原料は流路Ｌ１Ａを介し攪拌部３０に送られる。材料混合部２５は、ソフトクリームなどの冷菓を製造する場合は、冷却部４０で冷却されていることが好ましい。
材料混合部２５は、脂肪成分を含有する添加前原料に、脂肪成分以外の材料（その他原料）を添加し混合することで、原料を製造する。材料混合部２５で製造された原料は流路Ｌ１Ａを介し攪拌部３０に送られる。材料混合部２５は、ソフトクリームなどの冷菓を製造する場合は、冷却部４０で冷却されていることが好ましい。
【0046】
材料混合部２５は、第２攪拌翼２６、第２駆動部２７、材料投入部２８、および混合容器２９を備える。材料投入部２８は、制御部７０Ａの制御に従い、混合容器２９内に適切な量（使用者の嗜好に合わせた量）のその他原料を投入する。混合容器２９は、添加前原料とその他原料とを混合できれば特に限定されない。混合容器２９の形状は例えば円筒状である。
第２駆動部２７は、制御部７０Ａの制御に従い、第２攪拌翼２６を回転させる。これによって、添加前原料とその他原料とを混合させる。第２駆動部２７および材料投入部２８は、制御部７０Ａと電気的に接続される。
第２駆動部２７は、制御部７０Ａの制御に従い、第２攪拌翼２６を回転させる。これによって、添加前原料とその他原料とを混合させる。第２駆動部２７および材料投入部２８は、制御部７０Ａと電気的に接続される。
【0047】
（添加前原料）
添加前原料としては、食用に用いられる脂肪成分を含有し、原料を用いることができる。添加前原料にその他原料を添加し、混合することで、上述の原料となる。添加前原料としては、生乳を遠心分離して成分を調整した調整後乳などが挙げられる。添加前原料中の脂肪成分の含有量などは、使用者の嗜好に合わせて適宜その場で調整される。
添加前原料としては、食用に用いられる脂肪成分を含有し、原料を用いることができる。添加前原料にその他原料を添加し、混合することで、上述の原料となる。添加前原料としては、生乳を遠心分離して成分を調整した調整後乳などが挙げられる。添加前原料中の脂肪成分の含有量などは、使用者の嗜好に合わせて適宜その場で調整される。
【0048】
（その他原料）
その他原料としては、糖質、塩、安定剤、乳化剤、ｐＨ調整剤、チョコレート、果汁、抹茶等が挙げられる。
その他原料としては、糖質、塩、安定剤、乳化剤、ｐＨ調整剤、チョコレート、果汁、抹茶等が挙げられる。
【0049】
糖質
糖質としては、例えば、ブドウ糖、果糖、ガラクトース、ショ糖、乳糖、麦芽糖、トレハロース、セロビオース、マルトトリオース、ラフィノース、セロトリオース、デキストリン、デンプン等が挙げられる。
糖質としては、例えば、ブドウ糖、果糖、ガラクトース、ショ糖、乳糖、麦芽糖、トレハロース、セロビオース、マルトトリオース、ラフィノース、セロトリオース、デキストリン、デンプン等が挙げられる。
【0050】
安定剤
安定剤としては、例えば、ゼラチン、ペクチン、グアーガム、ローカストビーンガム、カラギナン、カルボキシメチルセルロース、アラビアガム、カラヤガム、キサンタンガム、タラガム、ジェランガム、寒天などが挙げられる。
安定剤としては、例えば、ゼラチン、ペクチン、グアーガム、ローカストビーンガム、カラギナン、カルボキシメチルセルロース、アラビアガム、カラヤガム、キサンタンガム、タラガム、ジェランガム、寒天などが挙げられる。
【0051】
乳化剤としては、例えば、レシチン、グリセリン脂肪酸エステル、ポリグリセリン脂肪
酸エステル、ショ糖脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリソルベート、有機
酸モノグリセリド、脂肪酸モノグリセリドが挙げられる。
酸エステル、ショ糖脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリソルベート、有機
酸モノグリセリド、脂肪酸モノグリセリドが挙げられる。
【0052】
（第２センサユニット１３）
第２センサユニット１３は、材料混合部２５内に設けられる。第２センサユニット１３は、第２支持体１４と第２センサ１５とを備える。材料混合部２５は、第２センサユニット１３を１以上備え、複数の第２センサユニット１３を備えることで、材料混合時の空間的な非一様性を検出することができ、材料混合部２５内の脂肪成分を含有する添加前原料と、脂肪成分以外の材料（以下、その他原料と称する場合がある）との混合状態をより正確に把握することができる。第２センサユニット１３の数は２以上であることが好ましい。第２センサユニット１３の数の上限は特に限定されないが、例えば、１０である。同様に、１つの第２センサユニット１３は、１以上の第２センサ１５を備え、複数の第２センサ１５を備えることで、材料混合部２５内の脂肪成分を含有する添加前原料と、その他原料との混合状態をより正確に把握することができる。１つの第２センサユニット１３中の第２センサ１５の数は２以上であることが好ましい。１つの第２センサユニット１３中の第２センサ１５の数の上限は特に限定されないが、例えば、８である。第２センサユニット１３は、回転軸線Ｏ２の周方向、および／または、長手方向にも配置することができる。
第２センサユニット１３は、材料混合部２５内に設けられる。第２センサユニット１３は、第２支持体１４と第２センサ１５とを備える。材料混合部２５は、第２センサユニット１３を１以上備え、複数の第２センサユニット１３を備えることで、材料混合時の空間的な非一様性を検出することができ、材料混合部２５内の脂肪成分を含有する添加前原料と、脂肪成分以外の材料（以下、その他原料と称する場合がある）との混合状態をより正確に把握することができる。第２センサユニット１３の数は２以上であることが好ましい。第２センサユニット１３の数の上限は特に限定されないが、例えば、１０である。同様に、１つの第２センサユニット１３は、１以上の第２センサ１５を備え、複数の第２センサ１５を備えることで、材料混合部２５内の脂肪成分を含有する添加前原料と、その他原料との混合状態をより正確に把握することができる。１つの第２センサユニット１３中の第２センサ１５の数は２以上であることが好ましい。１つの第２センサユニット１３中の第２センサ１５の数の上限は特に限定されないが、例えば、８である。第２センサユニット１３は、回転軸線Ｏ２の周方向、および／または、長手方向にも配置することができる。
【0053】
（第２センサ１５）
第２センサ１５は、電気的に測定部５０Ａと接続される。第２センサ１５は、材料混合部２５内に設けられ、混合中の原料のインピーダンス（添加前原料と、その他原料との混合物のインピーダンス）である第２インピーダンスを測定する。第２センサユニット１３が第２インピーダンスを測定するタイミングは、特に限定されず、第２攪拌翼２６の回転数などに応じて適宜設定することができる。第２センサ１５の構成は混合中の原料のインピーダンスを測定できれば特に限定されない。第２センサ１５の構成は、第１センサ１２の構成と同じであってもよい。第２センサ１５と混合容器２９の内壁との間には段差がないことが好ましい。
第２センサ１５は、電気的に測定部５０Ａと接続される。第２センサ１５は、材料混合部２５内に設けられ、混合中の原料のインピーダンス（添加前原料と、その他原料との混合物のインピーダンス）である第２インピーダンスを測定する。第２センサユニット１３が第２インピーダンスを測定するタイミングは、特に限定されず、第２攪拌翼２６の回転数などに応じて適宜設定することができる。第２センサ１５の構成は混合中の原料のインピーダンスを測定できれば特に限定されない。第２センサ１５の構成は、第１センサ１２の構成と同じであってもよい。第２センサ１５と混合容器２９の内壁との間には段差がないことが好ましい。
【0054】
第２センサ１５の配置位置は、特に限定されない。第２センサユニット１３において、第２センサ１５は、混合容器２９が円筒状である場合は、混合容器２９の周方向に、均等の角度間隔をあけて配置されてもよいし、不均等の角度間隔をあけて配置してもよい。ここで混合容器２９の周方向とは材料混合部２５の回転軸線Ｏ２周りに周回する方向を言う。また、第２センサ１５は、回転軸線Ｏ２に沿って、混合容器２９の内壁に、均等に間隔をあけて配置してもよいし、不均等の角度間隔をあけて配置してもよい。
【0055】
第２センサ１５と測定部５０Ａとは、電気的に接続される。第２センサ１５と測定部５０Ａとの電気的な接続方法は、特に限定されず、公知の電気的接続方法を用いることができる。本実施形態では、各第２センサ１５と測定部５０Ａとは導線で接続される。
【0056】
（第２支持体１４）
第２支持体１４は、図７に示すように第２センサ１５を保持する機能を備える。第２支持体１４の材質は誘電体が好ましい。第２センサ１５の電極と混合容器２９の内壁が段差なく位置し、第２センサ１５の電極と、混合容器２９内の添加前原料およびその他原料の混合物と、が接触し、インピーダンスを計測する。このとき、第２センサ１５の電極からの電気的シグナルが第２支持体１４や混合容器２９に逃げない構造（流れない構造）とすることが好ましい。
第２支持体１４は、図７に示すように第２センサ１５を保持する機能を備える。第２支持体１４の材質は誘電体が好ましい。第２センサ１５の電極と混合容器２９の内壁が段差なく位置し、第２センサ１５の電極と、混合容器２９内の添加前原料およびその他原料の混合物と、が接触し、インピーダンスを計測する。このとき、第２センサ１５の電極からの電気的シグナルが第２支持体１４や混合容器２９に逃げない構造（流れない構造）とすることが好ましい。
【0057】
（冷却部４０Ａ）
冷却部４０Ａは、材料混合部２５と攪拌部３０とを冷却する。冷却方法は特に限定されない。例えば、混合容器２９および攪拌容器３３の周囲を冷却用の管を巻回させ、その管の中に冷媒を循環させることで冷却してもよい。
冷却部４０Ａは、材料混合部２５と攪拌部３０とを冷却する。冷却方法は特に限定されない。例えば、混合容器２９および攪拌容器３３の周囲を冷却用の管を巻回させ、その管の中に冷媒を循環させることで冷却してもよい。
【0058】
（遠心分離部８０）
遠心分離部８０は、乳中の脂肪成分の含有量を調整した前記添加前原料を製造する。遠心分離部８０は、回転体８１、第３駆動部８２、投入口８３、および分離容器８４を備える。投入口８３から投入された乳は、供給管Ｌ３によって、回転体８１内に導入される。回転体８１は、複数の分離板８６を備える。回転体８１内に供給された乳は、分離板８６間の流路に入る。分離板８６によって隔てられた各流路に入った乳は、遠心力を受ける。乳の中で比重が軽い部分は、回転軸線Ｏ３側に移動する。乳の中で比重が重い部分は、回転体８１の外周方向に移動し、流路Ｌ２を通って、材料混合部２５に移動する。この材料混合部２５に移動した比重が重い部分が、乳中の脂肪成分の含有量を調整した添加前原料となる。
遠心分離部８０は、乳中の脂肪成分の含有量を調整した前記添加前原料を製造する。遠心分離部８０は、回転体８１、第３駆動部８２、投入口８３、および分離容器８４を備える。投入口８３から投入された乳は、供給管Ｌ３によって、回転体８１内に導入される。回転体８１は、複数の分離板８６を備える。回転体８１内に供給された乳は、分離板８６間の流路に入る。分離板８６によって隔てられた各流路に入った乳は、遠心力を受ける。乳の中で比重が軽い部分は、回転軸線Ｏ３側に移動する。乳の中で比重が重い部分は、回転体８１の外周方向に移動し、流路Ｌ２を通って、材料混合部２５に移動する。この材料混合部２５に移動した比重が重い部分が、乳中の脂肪成分の含有量を調整した添加前原料となる。
【0059】
制御部７０Ａの制御に従って、第３駆動部８２が回転体８１を回転させる。遠心分離の条件は、使用者の嗜好によって、適宜その場で調整することができる。
【0060】
（乳）
乳は、例えば、生乳、牛乳、生やぎ乳等の動物乳が挙げられる。乳の組成を変化させない前処理を施してもよい。例えば、乳を投入口８３に供給する前に加熱をしてもよい。乳の加熱温度は例えば、４０～６５℃である。
乳は、例えば、生乳、牛乳、生やぎ乳等の動物乳が挙げられる。乳の組成を変化させない前処理を施してもよい。例えば、乳を投入口８３に供給する前に加熱をしてもよい。乳の加熱温度は例えば、４０～６５℃である。
【0061】
（第３センサユニット１６）
第３センサユニット１６は、遠心分離部８０内（ここでは、分離容器８４内）に設けられる。第３センサユニット１６は、第３支持体１７と第３センサ１８とを備える。遠心分離部８０は、第３センサユニット１６を１以上備え、複数の第３センサユニット１６を備えることで、遠心分離時の空間的な非一様性を検出することができ、添加前原料の状態をより正確に把握することができる。第３センサユニット１６の数は２以上であることが好ましい。第３センサユニット１６の数の上限は特に限定されないが例えば、１０である。同様に、１つの第３センサユニット１６は、１以上の第３センサ１８を備え、複数の第３センサ１８を備えることで、遠心分離時の空間的な非一様性を検出することができ、遠心分離部８０内の脂肪成分の含有量を調整した添加前原料の状態をより正確に把握することができる。１つの第３センサユニット１６中の第３センサ１８の数は２以上であることが好ましい。１つの第３センサユニット１６中の第３センサ１８の数の上限は特に限定されないが、例えば、８である。第３センサユニット１６は、回転軸線Ｏ３の周方向、および／または、長手方向にも配置することができる。
第３センサユニット１６は、遠心分離部８０内（ここでは、分離容器８４内）に設けられる。第３センサユニット１６は、第３支持体１７と第３センサ１８とを備える。遠心分離部８０は、第３センサユニット１６を１以上備え、複数の第３センサユニット１６を備えることで、遠心分離時の空間的な非一様性を検出することができ、添加前原料の状態をより正確に把握することができる。第３センサユニット１６の数は２以上であることが好ましい。第３センサユニット１６の数の上限は特に限定されないが例えば、１０である。同様に、１つの第３センサユニット１６は、１以上の第３センサ１８を備え、複数の第３センサ１８を備えることで、遠心分離時の空間的な非一様性を検出することができ、遠心分離部８０内の脂肪成分の含有量を調整した添加前原料の状態をより正確に把握することができる。１つの第３センサユニット１６中の第３センサ１８の数は２以上であることが好ましい。１つの第３センサユニット１６中の第３センサ１８の数の上限は特に限定されないが、例えば、８である。第３センサユニット１６は、回転軸線Ｏ３の周方向、および／または、長手方向にも配置することができる。
【0062】
（第３センサ１８）
第３センサ１８は、電気的に測定部５０Ａと接続される。第３センサ１８は、遠心分離部８０内（ここでは、分離容器８４内）に設けられ、遠心分離中の添加前原料（遠心分離中の乳）のインピーダンスである第３インピーダンスを測定する。第３センサ１８が第３インピーダンスを測定するタイミングは、特に限定されず、回転体８１の回転数などに応じて適宜設定することができる。第３センサ１８の構成は遠心分離中の乳のインピーダンスを測定できれば特に限定されない。第３センサ１８の構成は、第１センサ１２の構成と同じであってもよい。第３センサ１８と分離容器８４の内壁との間には段差がないことが好ましい。
第３センサ１８は、電気的に測定部５０Ａと接続される。第３センサ１８は、遠心分離部８０内（ここでは、分離容器８４内）に設けられ、遠心分離中の添加前原料（遠心分離中の乳）のインピーダンスである第３インピーダンスを測定する。第３センサ１８が第３インピーダンスを測定するタイミングは、特に限定されず、回転体８１の回転数などに応じて適宜設定することができる。第３センサ１８の構成は遠心分離中の乳のインピーダンスを測定できれば特に限定されない。第３センサ１８の構成は、第１センサ１２の構成と同じであってもよい。第３センサ１８と分離容器８４の内壁との間には段差がないことが好ましい。
【0063】
第３センサ１８の配置位置は、特に限定されない。第３センサユニット１６において、第３センサ１８は、分離容器８４が円筒状である場合は、分離容器８４の周方向に、均等の角度間隔をあけて配置されてもよいし、不均等の角度間隔をあけて配置してもよい。ここで分離容器８４の周方向とは回転体８１の回転軸線Ｏ３周りに周回する方向を言う。また、第３センサ１８は、回転軸線Ｏ３に沿って、分離容器８４の内壁に、均等に間隔をあけて配置してもよいし、不均等の角度間隔をあけて配置してもよい。
【0064】
第３センサ１８と測定部５０Ａとは、電気的に接続される。第３センサ１８と測定部５０Ａとの電気的な接続方法は、特に限定されず、公知の電気的接続方法を用いることができる。本実施形態では、各第３センサ１８と測定部５０Ａとは導線で接続される。
【0065】
（第３支持体１７）
第３支持体１７は、図７に示すように、第３センサ１８を保持する機能を備える。第３支持体１７の材質は誘電体が好ましい。第３センサ１８の電極と分離容器８４の内壁が段差なく位置し、第３センサ１８の電極と分離容器８４内の乳とが接触し、インピーダンスを計測する。このとき、第３センサ１８の電極からの電気的シグナルが第３支持体１７や分離容器８４に逃げない構造とすることが好ましい。
第３支持体１７は、図７に示すように、第３センサ１８を保持する機能を備える。第３支持体１７の材質は誘電体が好ましい。第３センサ１８の電極と分離容器８４の内壁が段差なく位置し、第３センサ１８の電極と分離容器８４内の乳とが接触し、インピーダンスを計測する。このとき、第３センサ１８の電極からの電気的シグナルが第３支持体１７や分離容器８４に逃げない構造とすることが好ましい。
【0066】
（測定部５０Ａ）
測定部５０Ａは、第１センサ１２を用いて、原料と気体との混合物のインピーダンス（第１インピーダンス）を測定する。測定部５０Ａは、第２センサ１５を用いて、添加前原料とその他原料との混合物（原料）のインピーダンス（第２インピーダンス）を測定する。測定部５０Ａは、第３センサ１８を用いて、遠心分離中の添加前原料のインピーダンス（第３インピーダンス）を測定する。測定部５０Ａは、例えば、内側電極１と外側電極２との間に電流または電圧を印加し、電圧測定(または電流測定)と位相測定を行うインピーダンスアナライザなどを備える。インピーダンスアナライザとは、印加周波数と振幅を変化させて、インピーダンス、すなわち、測定電位差(印加電位差)と印加電流(測定電流)の比、および、その位相とを計測する部品である。複数のセンサがある場合は、センサ（例えば、第１センサ１２）の切り替えを行うためのマルチプレクサをさらに備えていてもよい。
測定部５０Ａは、第１センサ１２を用いて、原料と気体との混合物のインピーダンス（第１インピーダンス）を測定する。測定部５０Ａは、第２センサ１５を用いて、添加前原料とその他原料との混合物（原料）のインピーダンス（第２インピーダンス）を測定する。測定部５０Ａは、第３センサ１８を用いて、遠心分離中の添加前原料のインピーダンス（第３インピーダンス）を測定する。測定部５０Ａは、例えば、内側電極１と外側電極２との間に電流または電圧を印加し、電圧測定(または電流測定)と位相測定を行うインピーダンスアナライザなどを備える。インピーダンスアナライザとは、印加周波数と振幅を変化させて、インピーダンス、すなわち、測定電位差(印加電位差)と印加電流(測定電流)の比、および、その位相とを計測する部品である。複数のセンサがある場合は、センサ（例えば、第１センサ１２）の切り替えを行うためのマルチプレクサをさらに備えていてもよい。
【0067】
測定部５０Ａは、例えば、ＣＰＵにおいて、所定のプログラムを実行し、インピーダンスアナライザを制御することで、インピーダンス測定（電位差と電流の比、およびその位相の測定）を行う。マルチプレクサがある場合は、ＣＰＵにおいて、インピーダンスアナライザに加えて、マルチプレクサも制御する。
【0068】
測定部５０Ａは、電気的インライン計測方法により、対象のインピーダンスを測定することが好ましい。
【0069】
インピーダンス測定の結果は、電気物性評価部６０Ａおよび制御部７０Ａに送られる。電気物性評価部６０Ａおよび制御部７０Ａへの情報の伝達方法は特に限定されない。測定部５０から有線で、電気物性評価部６０Ａおよび制御部７０Ａに送ってもよいし、電気物性評価部６０Ａおよび制御部７０Ａに送ってもよい。
【0070】
（電気物性評価部６０Ａ）
電気物性評価部６０Ａは、測定部５０Ａで測定された第1インピーダンスに基づいて、原料と気体との混合物の電気物性である第１電気物性を計算する。電気物性評価部６０Ａは、測定部５０Ａで測定された第２インピーダンスに基づいて、原料の電気物性である第２電気物性を計算する。電気物性評価部６０Ａは、測定部５０Ａで測定された第３インピーダンスに基づいて、添加前原料の電気物性である第３電気物性を計算する。計算される第１電気物性は原料と気体との混合物の導電率、誘電率、位相、損失係数のうち１つ以上であることが好ましい。計算される第２電気物性は原料の導電率、誘電率、位相、損失係数のうち１つ以上であることが好ましい。計算される第３電気物性は添加前原料の導電率、誘電率、位相、損失係数のうち１つ以上であることが好ましい。インピーダンスからの損失係数などの電気物性を計算する方法は上述と同じ方法を用いることができる。
電気物性評価部６０Ａは、測定部５０Ａで測定された第1インピーダンスに基づいて、原料と気体との混合物の電気物性である第１電気物性を計算する。電気物性評価部６０Ａは、測定部５０Ａで測定された第２インピーダンスに基づいて、原料の電気物性である第２電気物性を計算する。電気物性評価部６０Ａは、測定部５０Ａで測定された第３インピーダンスに基づいて、添加前原料の電気物性である第３電気物性を計算する。計算される第１電気物性は原料と気体との混合物の導電率、誘電率、位相、損失係数のうち１つ以上であることが好ましい。計算される第２電気物性は原料の導電率、誘電率、位相、損失係数のうち１つ以上であることが好ましい。計算される第３電気物性は添加前原料の導電率、誘電率、位相、損失係数のうち１つ以上であることが好ましい。インピーダンスからの損失係数などの電気物性を計算する方法は上述と同じ方法を用いることができる。
【0071】
損失係数ｔａｎδのピーク値は脂肪の含有量と相関がある。また、損失係数ｔａｎδのピークが現れる周波数は、脂肪成分（油脂）の種類によって、変動する。そのため、添加
第２電気物性および第３電気物性としては、損失係数ｔａｎδのピーク値とその時のピーク周波数を用いることが好ましい。
第２電気物性および第３電気物性としては、損失係数ｔａｎδのピーク値とその時のピーク周波数を用いることが好ましい。
【0072】
（制御部７０Ａ）
制御部７０Ａは、測定部５０Ａで測定された第１インピーダンスおよび電気物性評価部６０Ａで計算された第１電気特性のうち、少なくとも一方に基づいて、攪拌部３０の攪拌条件を制御する。原料と気体との混合物の第１電気物性が設定された目標値（第１目標値）になるように、制御部７０Ａは、攪拌条件を制御することが好ましい。
制御部７０Ａは、測定部５０Ａで測定された第２インピーダンスおよび電気物性評価部６０Ａで計算された第２電気特性のうち、少なくとも一方に基づいて、材料混合部２５の混合条件を制御する。添加前原料とその他原料との混合物（原料）の第２電気物性が設定された目標値（第２目標値）になるように、制御部７０Ａは、混合条件を制御することが好ましい。
制御部７０Ａは、測定部５０Ａで測定された第３インピーダンスおよび電気物性評価部６０Ａで計算された第３電気特性のうち、少なくとも一方に基づいて、遠心分離部８０の遠心分離条件を制御する。添加前原料の第３電気物性が設定された目標値（第３目標値）になるように、制御部７０Ａは、遠心分離条件を制御することが好ましい。このように制御することで、使用者の嗜好に合わせた乳製品を製造することができる。
制御部７０Ａは、測定部５０Ａで測定された第１インピーダンスおよび電気物性評価部６０Ａで計算された第１電気特性のうち、少なくとも一方に基づいて、攪拌部３０の攪拌条件を制御する。原料と気体との混合物の第１電気物性が設定された目標値（第１目標値）になるように、制御部７０Ａは、攪拌条件を制御することが好ましい。
制御部７０Ａは、測定部５０Ａで測定された第２インピーダンスおよび電気物性評価部６０Ａで計算された第２電気特性のうち、少なくとも一方に基づいて、材料混合部２５の混合条件を制御する。添加前原料とその他原料との混合物（原料）の第２電気物性が設定された目標値（第２目標値）になるように、制御部７０Ａは、混合条件を制御することが好ましい。
制御部７０Ａは、測定部５０Ａで測定された第３インピーダンスおよび電気物性評価部６０Ａで計算された第３電気特性のうち、少なくとも一方に基づいて、遠心分離部８０の遠心分離条件を制御する。添加前原料の第３電気物性が設定された目標値（第３目標値）になるように、制御部７０Ａは、遠心分離条件を制御することが好ましい。このように制御することで、使用者の嗜好に合わせた乳製品を製造することができる。
【0073】
＜乳製品製造方法＞
次に、乳製品製造装置１００Ａを用いた乳製品製造方法について説明する。図８は、第２実施形態に係る乳製品製造方法のフローチャートである。第２実施形態に係る乳製品製造方法は材料混合工程Ｓ１０２の前に、乳を遠心分離することで、乳中の脂肪成分の含有量を調整した添加前原料を製造する、遠心分離工程Ｓ１０１と、攪拌工程Ｓ１００の前に、脂肪成分を含有する添加前原料に、脂肪成分以外の材料を添加し、混合することで原料を製造する、材料混合工程Ｓ１０２と、肪成分を含有する原料と、気体と、を攪拌する攪拌する攪拌工程Ｓ１００と、を含む。以下、遠心分離工程Ｓ１０１および材料混合工程Ｓ１０２について説明する。
次に、乳製品製造装置１００Ａを用いた乳製品製造方法について説明する。図８は、第２実施形態に係る乳製品製造方法のフローチャートである。第２実施形態に係る乳製品製造方法は材料混合工程Ｓ１０２の前に、乳を遠心分離することで、乳中の脂肪成分の含有量を調整した添加前原料を製造する、遠心分離工程Ｓ１０１と、攪拌工程Ｓ１００の前に、脂肪成分を含有する添加前原料に、脂肪成分以外の材料を添加し、混合することで原料を製造する、材料混合工程Ｓ１０２と、肪成分を含有する原料と、気体と、を攪拌する攪拌する攪拌工程Ｓ１００と、を含む。以下、遠心分離工程Ｓ１０１および材料混合工程Ｓ１０２について説明する。
【0074】
図９は、図８の遠心分離工程Ｓ１０１のフローチャートである。乳を投入口８３から投入した後（Ｓ１１）、遠心分離を開始する（Ｓ１２）。遠心分離を開始後、第３センサ１８を用いて、遠心分離中の乳のインピーダンス（第３インピーダンス）を測定する（Ｓ１３）。次に、測定した第３インピーダンスに基づき、遠心分離中の添加前原料の電気物性（第３電気物性）を計算する（Ｓ１４）。計算される添加前原料の電気物性（第３電気物性）としては、例えば損失係数である。次に、添加前原料の電気物性が目標値（第３目標値）に達しているか判定する（Ｓ１５）。目標値に達していない場合（Ｓ１５Ｎｏ）、回転体の回転速度、遠心分離の時間、遠心分離の温度などの遠心分離条件を再設定し（Ｓ１６）、遠心分離を継続し、インピーダンス測定（Ｓ１３）に戻る。目標値に達している場合（Ｓ１５ＹＥＳ）、材料混合部２５に添加前原料を送出する（Ｓ１７）。次に、添加前原料が目標量に達しているか判定する（Ｓ１８）。目標量に達していない場合、Ｓ１７に戻り、材料混合部２５に添加前原料を送出する。目標量に達している場合（Ｓ１８ ＹＥＳ），遠心分離を終了する。
【0075】
図１０は、図８の材料混合工程Ｓ１０２のフローチャートである。所定量の添加前原料を攪拌部３０から投入し、所定量のその他原料を材料投入部２８から投入した後（Ｓ２１）、混合を開始する（Ｓ２２）。混合を開始後、第２センサ１５を用いて、混合中の添加前原料とその他原料との混合物（原料）のインピーダンス（第２インピーダンス）を測定する（Ｓ２３）。次に、測定した第２インピーダンスに基づき、混合中の原料の電気物性を計算する（Ｓ２４）。計算される原料の電気物性（第２電気物性）としては、例えば、損失係数である。次に、原料の電気物性が目標値（第２目標値）に達しているか判定する（Ｓ２５）。目標値に達していない場合（Ｓ２５Ｎｏ）、撹拌速度、撹拌時間、撹拌温度などの混合条件を再設定し（Ｓ２６）、攪拌を継続し、インピーダンス測定（Ｓ２３）に戻る。目標値に達している場合（Ｓ２５ＹＥＳ）、材料混合工程を終了する。
【0076】
以上、第２実施形態の乳製品製造装置１００Ａおよび乳製品製造方法について説明した。第２実施形態の乳製品製造装置１００Ａによれば、乳製品の局所的な微細構造の違いについて評価可能ができる。そのため、製造条件を微細構造に応じて適切に制御することができる。また、乳製品製造装置１００Ａによれば、遠心分離部８０で脂肪量などを調整することができる。また、材料混合部２５で、甘味料などその他成分を使用者の嗜好に合わせて添加することができる。これによって、使用者の嗜好により合わせた乳製品を製造することができる。
【0077】
第２実施形態では、第２センサユニット１３および第３センサユニット１６を備えていたが、第２センサユニット１３および第３センサユニット１６は無くてもよい。
【0078】
第２実施形態では、第２センサ１５は、第２支持体１４に設けられていたが、直接混合容器２９に設けてもよい。直接混合容器２９に設ける場合は、第２支持体１４は不要である。
【0079】
第２実施形態では、第３センサ１８は、第３支持体１７に設けられていたが、直接分離容器８４に設けてもよい。直接分離容器８４に設ける場合は、第３支持体１７は不要である。
【0080】
第２実施形態では、乳製品製造装置１００Ａは冷却部４０Ａを備えていたが、室温（５～３０℃）で製造可能な乳製品を対象とする場合は、冷却部４０Ａは無くてもよい。
【0081】
（第３実施形態）
次に、本発明に係る第３実施形態の乳製品製造装置１００Ｂを、図１１を参照して説明する。なお、この第３実施形態においては、第１実施形態および第２実施形態における構成要素と同一の部分については同一の符号を付し、その説明を省略し、異なる点についてのみ説明する。
次に、本発明に係る第３実施形態の乳製品製造装置１００Ｂを、図１１を参照して説明する。なお、この第３実施形態においては、第１実施形態および第２実施形態における構成要素と同一の部分については同一の符号を付し、その説明を省略し、異なる点についてのみ説明する。
【0082】
図１１に示すように、乳製品製造装置１００Ｂは、センサユニット１０、第2センサユニット１３、第３センサユニット１６、材料混合部２５、攪拌部３０、測定部５０Ａ、遠心分離部８０、処理装置９０Ｂおよび入力部２００を備える。処理装置９０Ｂは、電気物性評価部６０Ａ、制御部７０Ａ、モデル学習部２１０、パラメータ設定部２２０、記憶部２３０を備える。以下、各部について説明する。
【0083】
乳製品製造装置１００Ｂの処理装置９０Ｂは、例えば、Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ（ＣＰＵ），Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ（ＲＯＭ）、Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ（ＲＡＭ）及びＨａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ（ＨＤＤ）／Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ（ＳＳＤ）を備える。電気物性評価部６０Ａ、制御部７０Ａ、モデル学習部２１０、パラメータ設定部２２０は、ＣＰＵにおいて、所定のプログラムを実行することで実現される。プログラムは、記録媒体経由で取得してもよく、ネットワーク経由で取得してもよい。また、乳製品製造装置１００Ｂの構成を実現するための専用のハードウェア構成を用いてもよい。
【0084】
（入力部２００）
入力部２００は、使用者が乳製品の評価パラメータを入力可能なデバイスである。入力部２００は、使用者が乳製品の評価パラメータを入力できれば特に限定されない。入力部２００から入力された乳製品の評価パラメータは、モデル学習部２１０およびパラメータ設定部２２０に送られる。図１２は、入力部のインターフェースの例である。この例では、柔らかさ、なめらかさ、濃厚さ、爽やかさ、ふわふわ感、甘さを乳製品の評価パラメータとして入力する。
入力部２００は、使用者が乳製品の評価パラメータを入力可能なデバイスである。入力部２００は、使用者が乳製品の評価パラメータを入力できれば特に限定されない。入力部２００から入力された乳製品の評価パラメータは、モデル学習部２１０およびパラメータ設定部２２０に送られる。図１２は、入力部のインターフェースの例である。この例では、柔らかさ、なめらかさ、濃厚さ、爽やかさ、ふわふわ感、甘さを乳製品の評価パラメータとして入力する。
【0085】
モデル学習部２１０は、乳製品の評価パラメータ、第１電気物性、第２電気物性、第３電気物性、原料の成分組成、原料と気体とを攪拌する攪拌条件、添加前原料とその他原料とを混合する混合条件、乳を遠心分離する遠心分離条件を用いて、評価パラメータが入力されたときに、少なくとも第１電気物性を出力するように、モデルのパラメータを学習させる。モデル学習部２１０は、さらに原料の成分組成を出力するようにモデルのパラメータを学習してもよい。モデル学習部２１０は、乳製品の評価パラメータ、原料の成分組成、原料と気体とを攪拌する攪拌条件、第１電気物性を用いて、評価パラメータが入力されたときに、第１電気物性を出力するように、モデルのパラメータを学習させてもよい。例えば、モデル学習部２１０は、記憶部２３０に記憶されている、乳製品の評価パラメータ、第１電気物性、第２電気物性、第３電気物性、原料の成分組成、攪拌条件、混合条件、遠心分離条件などの情報を用いて学習する。モデル学習部２１０は、学習により生成した学習済みモデルを記憶部２３０に保存する。モデルの学習は機械学習が好ましい。機械学習としては、入力情報と出力情報とを紐づけたデータを用意し、そのデータをニューラルネットワークに基づいた計算モデルに入力して学習してもよい。乳製品の評価パラメータを入力部２００から入力して、データを用意してもよいし、学習用のデータを別途用意してもよい。ニューラルネットワークとしては、畳み込み層、プーリング層、全結合層を有する畳み込みニューラルネットワーク（ＣＮＮ）、長短期記憶ニューラルネットワーク（ＬＳＴＭ）、またはＣＮＮおよびＬＳＴＭを組み合わせたものなどを用いてもよい。
【0086】
パラメータ設定部２２０は、モデル学習部で学習した学習済みモデルを用い、入力部に入力された評価パラメータに基づいて、推定パラメータを出力する。具体的には、パラメータ設定部２２０は、記憶部２３０から学習済みモデルを呼び出し、入力部２００から入力された評価パラメータに基づいて、推定パラメータを出力する。推定パラメータは、例えば、第１電気物性、第２電気物性、第３電気物性、原料の成分組成である。パラメータ設定部２２０は、例えば、記憶部２３０に少なくとも第１電気物性を出力する。また、出力された第１電気物性、第２電気物性、第３電気物性を目標値として制御部７０Ａに送る。
【0087】
＜乳製品製造方法＞
図１３に乳製品製造装置１００Ｂを用いた学習時のフローチャートを示す。乳製品製造方法は、遠心分離工程Ｓ１０１、材料混合工程Ｓ１０２、攪拌工程Ｓ１００，評価工程Ｓ１０３、モデル学習工程Ｓ１０４を含む。
図１３に乳製品製造装置１００Ｂを用いた学習時のフローチャートを示す。乳製品製造方法は、遠心分離工程Ｓ１０１、材料混合工程Ｓ１０２、攪拌工程Ｓ１００，評価工程Ｓ１０３、モデル学習工程Ｓ１０４を含む。
【0088】
（評価工程）
評価工程Ｓ１０３において、攪拌工程Ｓ１００で得られた乳製品の評価を行い、その乳製品の評価パラメータを入力部２００から入力し、第１電気物性、第２電気物性、第３電気物性、原料と気体とを攪拌する攪拌条件、添加前原料とその他原料とを混合する混合条件、乳を遠心分離する遠心分離条件、および原料の成分組成と紐づけて記憶部２３０に記憶する。原料の成分組成は記憶しなくてもよい。
評価工程Ｓ１０３において、攪拌工程Ｓ１００で得られた乳製品の評価を行い、その乳製品の評価パラメータを入力部２００から入力し、第１電気物性、第２電気物性、第３電気物性、原料と気体とを攪拌する攪拌条件、添加前原料とその他原料とを混合する混合条件、乳を遠心分離する遠心分離条件、および原料の成分組成と紐づけて記憶部２３０に記憶する。原料の成分組成は記憶しなくてもよい。
【0089】
モデル学習工程Ｓ１０４では、乳製品の評価パラメータ、原料の成分組成、原料と気体とを攪拌する攪拌条件、添加前原料とその他原料とを混合する混合条件、乳を遠心分離する遠心分離条件、第１電気物性、第２電気物性、および第３電気物性を用いて、評価パラメータが入力されたときに、少なくとも第１電気物性を出力するように、モデルのパラメータを学習させる。このとき、第２電気物性および第３電気物性も出力するように学習させることが好ましい。また、原料の成分組成を出力するようにモデルのパラメータを学習させてもよい。学習した学習済みモデルは記憶部２３０に保存される。
【0090】
図１４に乳製品製造装置１００Ｂを用いた乳製品製造方法のフローチャートを示す。乳製品製造方法は、入力工程Ｓ１０５，パラメータ設定工程Ｓ１０６，遠心分離工程Ｓ１０１、材料混合工程Ｓ１０２、攪拌工程Ｓ１００を含む。
【0091】
（入力工程）
入力工程Ｓ１０５において、使用者は嗜好に合わせて製造する乳製品の評価パラメータを入力部２００から入力する。
入力工程Ｓ１０５において、使用者は嗜好に合わせて製造する乳製品の評価パラメータを入力部２００から入力する。
【0092】
パラメータ設定工程Ｓ１０６では、モデル学習工程Ｓ１０４で学習した学習済みモデルを用い、入力工程Ｓ１０５で入力された評価パラメータに基づいて、少なくとも第１電気物性を出力する。より好ましくは、第１電気物性、第２電気物性、第３電気物性を目標値として設定する。
【0093】
以上、第３実施形態の乳製品製造装置１００Ｂおよび乳製品製造方法について説明した。第３実施形態の乳製品製造装置１００Ｂによれば、乳製品の局所的な微細構造の違いについて評価可能ができる。そのため、製造条件を微細構造に応じて適切に制御することができる。また、乳製品製造装置１００Ｂによれば、モデル学習部２１０およびパラメータ設定部２２０を備えるので、使用者の嗜好に合わせた条件を学習し、より使用者の嗜好に合わせた乳製品を製造することができる。
【0094】
（第４実施形態）
次に、本発明に係る第４実施形態の乳製品製造装置１００Ｄを、図１５を参照して説明する。なお、この第４実施形態においては、第１実施形態、第２実施形態、および第３実施形態における構成要素と同一の部分については同一の符号を付し、その説明を省略し、異なる点についてのみ説明する。
次に、本発明に係る第４実施形態の乳製品製造装置１００Ｄを、図１５を参照して説明する。なお、この第４実施形態においては、第１実施形態、第２実施形態、および第３実施形態における構成要素と同一の部分については同一の符号を付し、その説明を省略し、異なる点についてのみ説明する。
【0095】
図１５は、第４実施形態に係る乳製品製造装置の模式図である。図１５に示すように、乳製品製造装置１００Ｄは、センサユニット１０Ｄ、貯蔵部２０、攪拌部３０、測定部５０、および処理装置９０を備える。処理装置９０は、電気物性評価部６０および制御部７０を備える。
【0096】
（センサユニット１０Ｄ）
センサユニット１０Ｄは、攪拌部３０内に設けられる。具体的には、センサユニット１０Ｄは、攪拌容器３３内に設けられる。センサユニット１０Ｄは、支持体１１Ｄと第１センサ１２Ｄとを備える。攪拌部３０は、センサユニット１０Ｄを１つ以上備え、複数のセンサユニット１０Ｄを備えることで、乳製品撹拌時の空間的な非一様性を検出することができ、攪拌容器３３内の原料と気体との攪拌状態をより正確に把握することができる。センサユニット１０の数は２以上であることが好ましい。センサユニット１０Ｄの数の上限は特に限定されないが、例えば、１０である。同様に、センサユニット１０Ｄは１つ以上の第１センサ１２Ｄを備え、複数の第１センサ１２Ｄを備えることで、乳製品撹拌時の空間的な非一様性を検出することができ、攪拌容器３３内の原料と気体との攪拌状態をより正確に把握することができる。１つのセンサユニット１０Ｄ中の第１センサ１２Ｄの数は２以上であることが好ましい。１つのセンサユニット１０Ｄ中の第１センサ１２の数の上限は特に限定されないが、例えば、８である。
センサユニット１０Ｄは、攪拌部３０内に設けられる。具体的には、センサユニット１０Ｄは、攪拌容器３３内に設けられる。センサユニット１０Ｄは、支持体１１Ｄと第１センサ１２Ｄとを備える。攪拌部３０は、センサユニット１０Ｄを１つ以上備え、複数のセンサユニット１０Ｄを備えることで、乳製品撹拌時の空間的な非一様性を検出することができ、攪拌容器３３内の原料と気体との攪拌状態をより正確に把握することができる。センサユニット１０の数は２以上であることが好ましい。センサユニット１０Ｄの数の上限は特に限定されないが、例えば、１０である。同様に、センサユニット１０Ｄは１つ以上の第１センサ１２Ｄを備え、複数の第１センサ１２Ｄを備えることで、乳製品撹拌時の空間的な非一様性を検出することができ、攪拌容器３３内の原料と気体との攪拌状態をより正確に把握することができる。１つのセンサユニット１０Ｄ中の第１センサ１２Ｄの数は２以上であることが好ましい。１つのセンサユニット１０Ｄ中の第１センサ１２の数の上限は特に限定されないが、例えば、８である。
【0097】
（第１センサ１２Ｄ）
第１センサ１２Ｄは、電気的に測定部５０と接続される。第１センサ１２Ｄは、攪拌部３０（ここでは、攪拌容器３３）内に設けられ、攪拌中の原料と気体との混合物のインピーダンスである第１インピーダンスを測定する。第１センサ１２Ｄが第１インピーダンスを測定するタイミングは、特に限定されず、攪拌翼３２の回転数などに応じて適宜設定することができる。第１センサ１２Ｄの構成は、第１センサ１２の構成と同じであってもよい。第１センサ１２Ｄと攪拌容器３３の内壁との間には段差がないことが好ましい。
第１センサ１２Ｄは、電気的に測定部５０と接続される。第１センサ１２Ｄは、攪拌部３０（ここでは、攪拌容器３３）内に設けられ、攪拌中の原料と気体との混合物のインピーダンスである第１インピーダンスを測定する。第１センサ１２Ｄが第１インピーダンスを測定するタイミングは、特に限定されず、攪拌翼３２の回転数などに応じて適宜設定することができる。第１センサ１２Ｄの構成は、第１センサ１２の構成と同じであってもよい。第１センサ１２Ｄと攪拌容器３３の内壁との間には段差がないことが好ましい。
【0098】
第１センサ１２の配置位置は、特に限定されない。センサユニット１０Ｄにおいて、第１センサ１２は、攪拌容器３３が円筒状である場合は、攪拌容器３３の長手方向に、均等の間隔をあけて配置してもよいし、不均等の間隔をあけて配置してもよい。ここで、攪拌容器３３の長手方向とは、攪拌容器３３の回転軸線Ｏと平行な方向を言う。
【0099】
第１センサ１２Ｄと測定部５０とは、電気的に接続される。第１センサ１２Ｄと測定部５０との電気的な接続方法は、特に限定されず、公知の電気的接続方法を用いることができる。本実施形態では、各第１センサ１２Ｄと測定部５０とは導線で接続される。
【0100】
（支持体１１）
支持体１１Ｄは、図１５に示す通り、第１センサ１２Ｄを保持する機能を備える。支持体１１Ｄの材質は誘電体が好ましく、第１センサ１２Ｄの電極（例えば、内側電極１、外側電極２）と攪拌容器３３の内壁が段差なく位置し、電極と攪拌容器３３内の混合物とが接触し、インピーダンスを計測する。このとき、その電極からの電気的シグナルが支持体１１や攪拌容器３３に逃げない構造とすることが好ましい。
支持体１１Ｄは、図１５に示す通り、第１センサ１２Ｄを保持する機能を備える。支持体１１Ｄの材質は誘電体が好ましく、第１センサ１２Ｄの電極（例えば、内側電極１、外側電極２）と攪拌容器３３の内壁が段差なく位置し、電極と攪拌容器３３内の混合物とが接触し、インピーダンスを計測する。このとき、その電極からの電気的シグナルが支持体１１や攪拌容器３３に逃げない構造とすることが好ましい。
【0101】
以上、第４実施形態の乳製品製造装置１００Ｄについて説明した。第４実施形態の乳製品製造装置１００Ｄによれば、乳製品の局所的な微細構造の違いについて評価できる。そのため、製造条件を微細構造に応じて適切に制御することができる。これによって、使用者の嗜好に合わせた食品を、その場で製造することができる。
【0102】
第４実施形態では、長手方向に配置したセンサユニット１０Ｄのみを設置していたが、長手方向に配置すると同時に周方向にセンサユニットを配置してもよい。
【0103】
第２実施形態の第２センサユニット１３についても、第４実施形態と同様に、混合容器２９の長手方向に配置してもよい。また、第３センサユニット１６についても、第４実施形態と同様に、分離容器８４の長手方向に配置してもよい。
【0104】
（第５実施形態）
次に、本発明に係る第５実施形態の乳製品製造装置１００Ｅを、図１６および図１７を参照して説明する。なお、この第５実施形態においては、第１実施形態、第２実施形態、第３実施形態、および第４実施形態における構成要素と同一の部分については同一の符号を付し、その説明を省略し、異なる点についてのみ説明する。
次に、本発明に係る第５実施形態の乳製品製造装置１００Ｅを、図１６および図１７を参照して説明する。なお、この第５実施形態においては、第１実施形態、第２実施形態、第３実施形態、および第４実施形態における構成要素と同一の部分については同一の符号を付し、その説明を省略し、異なる点についてのみ説明する。
【0105】
図１６は、第５実施形態に係る乳製品製造装置の模式図である。図１７は、図１６の乳製品製造装置１００ＥのＢ－Ｂ線に沿った部分断面図である。図１７は、センサユニット１０Ｅ付近の攪拌容器３３の内側を見た図である。図１７において、説明のために、攪拌翼３２を省略している。図１６および図１７に示すように、乳製品製造装置１００Ｅは、センサユニット１０Ｅ、貯蔵部２０、攪拌部３０、測定部５０、および処理装置９０を備える。処理装置９０は、電気物性評価部６０および制御部７０を備える。
【0106】
（センサユニット１０Ｅ）
センサユニット１０Ｅは、攪拌部３０内に設けられる。具体的には、センサユニット１０Ｅは、攪拌容器３３内に設けられる。センサユニット１０Ｅは、支持体１１Ｅと第１センサ１２Ｅとを備える。攪拌部３０は、センサユニット１０Ｅを１つ以上備え、複数のセンサユニット１０Ｅを備えることで、乳製品撹拌時の空間的な非一様性を検出することができ、攪拌容器３３内の原料と気体との攪拌状態をより正確に把握することができる。センサユニット１０Ｅの数は２以上であることが好ましい。センサユニット１０Ｅの数の上限は特に限定されないが、例えば、１０である。同様に、センサユニット１０Ｅは１つ以上の第１センサ１２Ｅを備え、複数の第１センサ１２Ｅを備えることで、乳製品撹拌時の空間的な非一様性を検出することができ、攪拌容器３３内の原料と気体との攪拌状態をより正確に把握することができる。１つのセンサユニット１０Ｅ中の第１センサ１２Ｅの数は２以上であることが好ましい。１つのセンサユニット１０Ｅ中の第１センサ１２Ｅの数の上限は特に限定されないが、例えば、８である。
センサユニット１０Ｅは、攪拌部３０内に設けられる。具体的には、センサユニット１０Ｅは、攪拌容器３３内に設けられる。センサユニット１０Ｅは、支持体１１Ｅと第１センサ１２Ｅとを備える。攪拌部３０は、センサユニット１０Ｅを１つ以上備え、複数のセンサユニット１０Ｅを備えることで、乳製品撹拌時の空間的な非一様性を検出することができ、攪拌容器３３内の原料と気体との攪拌状態をより正確に把握することができる。センサユニット１０Ｅの数は２以上であることが好ましい。センサユニット１０Ｅの数の上限は特に限定されないが、例えば、１０である。同様に、センサユニット１０Ｅは１つ以上の第１センサ１２Ｅを備え、複数の第１センサ１２Ｅを備えることで、乳製品撹拌時の空間的な非一様性を検出することができ、攪拌容器３３内の原料と気体との攪拌状態をより正確に把握することができる。１つのセンサユニット１０Ｅ中の第１センサ１２Ｅの数は２以上であることが好ましい。１つのセンサユニット１０Ｅ中の第１センサ１２Ｅの数の上限は特に限定されないが、例えば、８である。
【0107】
（第１センサ１２Ｅ）
第１センサ１２Ｅは、電気的に測定部５０と接続される。第１センサ１２Ｅは、攪拌部３０（ここでは、攪拌容器３３）内に設けられ、攪拌中の原料と気体との混合物のインピーダンスである第１インピーダンスを測定する。第１センサ１２Ｅが第１インピーダンスを測定するタイミングは、特に限定されず、攪拌翼３２の回転数などに応じて適宜設定することができる。図１７に示す通り、第１センサ１２Ｅは、１つの電極からなる第１センサ１２を２以上配置することでインピーダンスを計測してもよい。１つの電極からなる第１センサ１２Ｅは、電極１Ｅと、電極１Ｅと、他の電極１Ｅ、攪拌容器３３とを絶縁する絶縁体３Ｅと、を備える。原料と気体との混合物のインピーダンスを測定することができれば、電極１Ｅの材質や形状は特に限定されない。電極１Ｅの材質は、例えば、導電性樹脂、導電性ゴム、導電性セラミックス、ステンレス、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕなどの金属が挙げられる。第１センサ１２Ｅと攪拌容器３３の内壁との間には段差がないことが好ましい。
第１センサ１２Ｅは、電気的に測定部５０と接続される。第１センサ１２Ｅは、攪拌部３０（ここでは、攪拌容器３３）内に設けられ、攪拌中の原料と気体との混合物のインピーダンスである第１インピーダンスを測定する。第１センサ１２Ｅが第１インピーダンスを測定するタイミングは、特に限定されず、攪拌翼３２の回転数などに応じて適宜設定することができる。図１７に示す通り、第１センサ１２Ｅは、１つの電極からなる第１センサ１２を２以上配置することでインピーダンスを計測してもよい。１つの電極からなる第１センサ１２Ｅは、電極１Ｅと、電極１Ｅと、他の電極１Ｅ、攪拌容器３３とを絶縁する絶縁体３Ｅと、を備える。原料と気体との混合物のインピーダンスを測定することができれば、電極１Ｅの材質や形状は特に限定されない。電極１Ｅの材質は、例えば、導電性樹脂、導電性ゴム、導電性セラミックス、ステンレス、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕなどの金属が挙げられる。第１センサ１２Ｅと攪拌容器３３の内壁との間には段差がないことが好ましい。
【0108】
第１センサ１２Ｅは攪拌容器３３の壁の内側に２以上配置される。第１センサ１２Ｅの配置位置は、特に限定されない。２次元的に配置してもよいし、３次元的に配置してもよい。センサユニット１０Ｅにおいて、第１センサ１２Ｅは、攪拌容器３３が円筒状である場合は、攪拌容器３３の周方向に、均等の角度間隔をあけて配置してもよいし、不均等の角度間隔をあけて配置してもよい。さらに、センサユニット１０Ｅは、回転軸線Ｏの周方向、および／または、長手方向にも配置することができる。
【0109】
第１センサ１２Ｅと測定部５０とは、電気的に接続される。第１センサ１２Ｅと測定部５０との電気的な接続方法は、特に限定されず、公知の電気的接続方法を用いることができる。本実施形態では、各第１センサ１２と測定部５０とは図示しない導線で接続される。
【0110】
（支持体１１Ｅ）
支持体１１Ｅは、図１６および図１７に示す通り、第１センサ１２Ｅを保持する機能を備える。支持体１１Ｅの材質は誘電体が好ましい。第１センサ１２Ｅの電極１Ｅと攪拌容器３３の内壁が段差なく位置し、電極１Ｅと攪拌容器３３内の混合物とが接触し、インピーダンスを計測する。このとき、その電極１Ｅからの電気的シグナルが支持体１１Ｅや攪拌容器３３に逃げない構造とすることが好ましい。
支持体１１Ｅは、図１６および図１７に示す通り、第１センサ１２Ｅを保持する機能を備える。支持体１１Ｅの材質は誘電体が好ましい。第１センサ１２Ｅの電極１Ｅと攪拌容器３３の内壁が段差なく位置し、電極１Ｅと攪拌容器３３内の混合物とが接触し、インピーダンスを計測する。このとき、その電極１Ｅからの電気的シグナルが支持体１１Ｅや攪拌容器３３に逃げない構造とすることが好ましい。
【0111】
以上、第５実施形態の乳製品製造装置１００Ｅについて説明した。第５実施形態の乳製品製造装置１００Ｅによれば、乳製品の局所的な微細構造の違いについて評価できる。そのため、製造条件を微細構造に応じて適切に制御することができる。これによって、使用者の嗜好に合わせた食品を、その場で製造することができる。
【0112】
第２実施形態の第２センサユニット１３をセンサユニット１０Ｅと同じ構成としてもよい。また、第３センサユニット１６についても、センサユニット１０Ｅと同じ構成としてもよい。
【0113】
（第６実施形態）
次に、本発明に係る第６実施形態の乳製品製造装置１００Ｆを、図１８および図１９を参照して説明する。なお、この第６実施形態においては、第１実施形態、第２実施形態、第３実施形態、第４実施形態、および第５実施形態における構成要素と同一の部分については同一の符号を付し、その説明を省略し、異なる点についてのみ説明する。
次に、本発明に係る第６実施形態の乳製品製造装置１００Ｆを、図１８および図１９を参照して説明する。なお、この第６実施形態においては、第１実施形態、第２実施形態、第３実施形態、第４実施形態、および第５実施形態における構成要素と同一の部分については同一の符号を付し、その説明を省略し、異なる点についてのみ説明する。
【0114】
図１８は、第６実施形態に係る乳製品製造装置１００Ｆの模式図である。図１９は、図１８の乳製品製造装置１００ＦのＣ－Ｃ線に沿った部分断面図である。図１９は、センサユニット１０Ｆ付近の攪拌容器３３Ｆの内側を見た図である。図１９において、説明のために、攪拌翼３２を省略している。図１８および図１９に示すように、乳製品製造装置１００Ｆは、センサユニット１０Ｆ、貯蔵部２０、攪拌部３０、測定部５０、および処理装置９０を備える。処理装置９０は、電気物性評価部６０および制御部７０を備える。本実施形態において、攪拌容器３３Ｆは、例えば、誘電体から構成される。
【0115】
（センサユニット１０Ｆ）
センサユニット１０Ｆは、攪拌部３０内に設けられる。具体的には、センサユニット１０Ｆは、攪拌容器３３Ｆ内に設けられる。センサユニット１０Ｆは、支持体１１Ｆと第１センサ１２Ｆとを備える。攪拌部３０は、センサユニット１０Ｆを１つ以上備え、複数のセンサユニット１０Ｆを備えることで、乳製品撹拌時の空間的な非一様性を検出することができ、攪拌容器３３Ｆ内の原料と気体との攪拌状態をより正確に把握することができる。センサユニット１０Ｆの数は２以上であることが好ましい。センサユニット１０Ｆの数の上限は特に限定されないが、例えば、１０である。同様に、センサユニット１０Ｆは１つ以上の第１センサ１２Ｆを備え、複数の第１センサ１２Ｆを備えることで、乳製品撹拌時の空間的な非一様性を検出することができ、攪拌容器３３Ｆ内の原料と気体との攪拌状態をより正確に把握することができる。１つのセンサユニット１０Ｆ中の第１センサ１２Ｆの数は２以上であることが好ましい。１つのセンサユニット１０Ｆ中の第１センサ１２Ｆの数の上限は特に限定されないが、例えば、８である。
センサユニット１０Ｆは、攪拌部３０内に設けられる。具体的には、センサユニット１０Ｆは、攪拌容器３３Ｆ内に設けられる。センサユニット１０Ｆは、支持体１１Ｆと第１センサ１２Ｆとを備える。攪拌部３０は、センサユニット１０Ｆを１つ以上備え、複数のセンサユニット１０Ｆを備えることで、乳製品撹拌時の空間的な非一様性を検出することができ、攪拌容器３３Ｆ内の原料と気体との攪拌状態をより正確に把握することができる。センサユニット１０Ｆの数は２以上であることが好ましい。センサユニット１０Ｆの数の上限は特に限定されないが、例えば、１０である。同様に、センサユニット１０Ｆは１つ以上の第１センサ１２Ｆを備え、複数の第１センサ１２Ｆを備えることで、乳製品撹拌時の空間的な非一様性を検出することができ、攪拌容器３３Ｆ内の原料と気体との攪拌状態をより正確に把握することができる。１つのセンサユニット１０Ｆ中の第１センサ１２Ｆの数は２以上であることが好ましい。１つのセンサユニット１０Ｆ中の第１センサ１２Ｆの数の上限は特に限定されないが、例えば、８である。
【0116】
（第１センサ１２Ｆ）
第１センサ１２Ｆは、電気的に測定部５０と接続される。第１センサ１２Ｆは、攪拌部３０（ここでは、攪拌容器３３Ｆ）内に設けられ、攪拌中の原料と気体との混合物のインピーダンスである第１インピーダンスを測定する。第１センサ１２Ｆが第１インピーダンスを測定するタイミングは、特に限定されず、攪拌翼３２の回転数などに応じて適宜設定することができる。図１９に示す通り、第１センサ１２Ｆは、１つの電極からなる第１センサ１２を２以上配置することでインピーダンスを計測してもよい。１つの電極からなる第１センサ１２Ｆは、電極１Ｆと、電極１Ｆと、他の電極１Ｆ、攪拌容器３３Ｆとを絶縁する絶縁体３Ｆと、を備える。原料と気体との混合物のインピーダンスを測定することができれば、電極１Ｆの材質や形状は特に限定されない。電極１Ｆの材質は、例えば、導電性樹脂、導電性ゴム、導電性セラミックス、ステンレス、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕなどの金属が挙げられる。第１センサ１２Ｆと攪拌容器３３Ｆの内壁との間には段差がないことが好ましい。
第１センサ１２Ｆは、電気的に測定部５０と接続される。第１センサ１２Ｆは、攪拌部３０（ここでは、攪拌容器３３Ｆ）内に設けられ、攪拌中の原料と気体との混合物のインピーダンスである第１インピーダンスを測定する。第１センサ１２Ｆが第１インピーダンスを測定するタイミングは、特に限定されず、攪拌翼３２の回転数などに応じて適宜設定することができる。図１９に示す通り、第１センサ１２Ｆは、１つの電極からなる第１センサ１２を２以上配置することでインピーダンスを計測してもよい。１つの電極からなる第１センサ１２Ｆは、電極１Ｆと、電極１Ｆと、他の電極１Ｆ、攪拌容器３３Ｆとを絶縁する絶縁体３Ｆと、を備える。原料と気体との混合物のインピーダンスを測定することができれば、電極１Ｆの材質や形状は特に限定されない。電極１Ｆの材質は、例えば、導電性樹脂、導電性ゴム、導電性セラミックス、ステンレス、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕなどの金属が挙げられる。第１センサ１２Ｆと攪拌容器３３Ｆの内壁との間には段差がないことが好ましい。
【0117】
第１センサ１２Ｆは攪拌容器３３Ｆの壁の内側に２以上配置される。第１センサ１２Ｆの配置位置は、特に限定されない。２次元的に配置してもよいし、３次元的に配置してもよい。センサユニット１０Ｆにおいて、第１センサ１２Ｆは、攪拌容器３３Ｆが円筒状である場合は、攪拌容器３３Ｆの周方向に、均等の角度間隔をあけて配置してもよいし、不均等の角度間隔をあけて配置してもよい。さらに、センサユニット１０Ｆは、回転軸線Ｏの周方向、および／または、長手方向にも配置することができる。
【0118】
第１センサ１２Ｆと測定部５０とは、電気的に接続される。第１センサ１２Ｆと測定部５０との電気的な接続方法は、特に限定されず、公知の電気的接続方法を用いることができる。本実施形態では、各第１センサ１２と測定部５０とは図示しない導線で接続される。
【0119】
（支持体１１Ｆ）
支持体１１Ｆは、図１８および図１９に示す通り、第１センサ１２Ｆを保持する機能を備える。支持体１１Ｆの材質は誘電体が好ましい。攪拌容器３３Ｆの内壁が誘電体であれば、第１センサ１２Ｆの電極１Ｆと攪拌容器３３Ｆ内の混合物とは接触しなくてもよい。このとき電極１Ｆは攪拌容器３３Ｆの壁の外側に配置し、インピーダンスではなく、容量リアクタンス、または、キャパシタンス(電気容量)を測定する。
支持体１１Ｆは、図１８および図１９に示す通り、第１センサ１２Ｆを保持する機能を備える。支持体１１Ｆの材質は誘電体が好ましい。攪拌容器３３Ｆの内壁が誘電体であれば、第１センサ１２Ｆの電極１Ｆと攪拌容器３３Ｆ内の混合物とは接触しなくてもよい。このとき電極１Ｆは攪拌容器３３Ｆの壁の外側に配置し、インピーダンスではなく、容量リアクタンス、または、キャパシタンス(電気容量)を測定する。
【0120】
以上、第６実施形態の乳製品製造装置１００Ｆについて説明した。第６実施形態の乳製品製造装置１００Ｆによれば、乳製品の局所的な微細構造の違いについて評価できる。そのため、製造条件を微細構造に応じて適切に制御することができる。これによって、使用者の嗜好に合わせた食品を、その場で製造することができる。
【0121】
第６実施形態の乳製品製造装置１００Ｆにおいて、１つの電極１Ｆを有する第１センサ１２Ｆを用いたが、第１センサ１２Ｆの代わりに、複数の電極を有するセンサを用いてもよい。例えば、第１センサ１２Ｆの代わりに、第１実施形態の第１センサ１２と同じ構成のセンサを用いてもよい。即ち、第１センサ１２Ｆの代わりに、内側電極１および外側電極２を有するセンサを用いてもよい。このようにすることで、より詳細に、乳製品の局所的な微細構造の違いについて評価できる。なお、第１センサ１２Ｆの代わりに、複数の電極を有するセンサを用いる場合は、センサユニット１０Ｆ中のセンサの数は１以上であってもよい。
【0122】
なお、第２実施形態の第２センサユニット１３についても、第６実施形態のセンサユニット１０Ｆと同様の構成にしてもよい。また、第３センサユニット１６についても、第６実施形態のセンサユニット１０Ｆと同様の構成にしてもよい。
【0123】
なお、本発明の技術的範囲は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。その他、本発明の趣旨に逸脱しない範囲で、前記実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、前記した実施形態を適宜組み合わせてもよい。
【0124】
本開示の乳製品製造装置は、ホイップクリーム、ソフトクリーム、生クリーム、チーズなどの乳製品の製造に用いることができる。
【0125】
（実施例）
次に、本開示の乳製品製造装置の有効性を検証するために実験した例について説明する。
次に、本開示の乳製品製造装置の有効性を検証するために実験した例について説明する。
【0126】
攪拌中のホイップクリーム（メグミルク社製ホイップ、植物性脂肪分：４０．０％、無脂乳：３．５％）からサンプリングした試料を電気インピーダンススペクトロスコピー（ＥＩＳ： Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｉｍｐｅｄａｎｃｅ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）により測定し、オーバーランと比較した。ホイップクリームは愛工舎製ＫＰＬ９０００Ｓを用い、６６０ｒｐｍで攪拌することで作製した。インピーダンス測定は、攪拌時間ごとにホイップクリームを採取して、インピーダンス測定用センサーに採取したホイップクリームを入れ、その後、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）に接続されたインピーダンスアナライザ―（ＨＩＯＫＩ社製ＩＭ７５８１）を用いて行った。
オーバーランは、電子天秤（Ａ＆Ｄ社製 ＧＨ－１２０）で３０ｍＬの体積のホイップクリームを攪拌時間ごとに計量し、上記（１）式を用い算出した。
また、デジタルスコープ（キーエンス社製ＶＨ－５５００）を用い、攪拌時間ごとのホイップクリームの形態構造を観察した。
得られた結果を図２０に示す。図２０は、ホイップクリームの攪拌過程におけるオーバーランＯＲ（％）、形態構造変化、電気計測応答との関係を示す。ここでは、左縦軸はオーバーランＯＲを示し、右縦軸に緩和周波数でのｔａｎδを示し、横軸は攪拌時間（ｍｉｎ）を示す。オーバーランとｔａｎδの相関係数Ｒ２は約０．９３と高かった。ＥＩＳ測定は良い精度でホイップクリームの形態構造変化を反映していた。ＥＩＳ測定は、攪拌中にも行うことができることから、ＥＩＳ測定を行うことで、リアルタイムでホイップクリームの形態構造を検出できることが確認された。
オーバーランは、電子天秤（Ａ＆Ｄ社製 ＧＨ－１２０）で３０ｍＬの体積のホイップクリームを攪拌時間ごとに計量し、上記（１）式を用い算出した。
また、デジタルスコープ（キーエンス社製ＶＨ－５５００）を用い、攪拌時間ごとのホイップクリームの形態構造を観察した。
得られた結果を図２０に示す。図２０は、ホイップクリームの攪拌過程におけるオーバーランＯＲ（％）、形態構造変化、電気計測応答との関係を示す。ここでは、左縦軸はオーバーランＯＲを示し、右縦軸に緩和周波数でのｔａｎδを示し、横軸は攪拌時間（ｍｉｎ）を示す。オーバーランとｔａｎδの相関係数Ｒ２は約０．９３と高かった。ＥＩＳ測定は良い精度でホイップクリームの形態構造変化を反映していた。ＥＩＳ測定は、攪拌中にも行うことができることから、ＥＩＳ測定を行うことで、リアルタイムでホイップクリームの形態構造を検出できることが確認された。
【0127】
次に、ホイップクリームの粘弾性測定で得られる粘弾性的損失係数ｔａｎδＲとインピーダンス測定で得られる電気的損失係数ｔａｎδＳとの関係を調べた。粘弾性的損失係数ｔａｎδＲは、貯蔵弾性率Ｇ’と損失弾性率Ｇ’’の比Ｇ’’／Ｇ’であり、ホイップクリームの食感に影響するパラメータである。粘弾性評価はレオメータ（ＭＣＲ３０２、Ａｎｔｏｎ Ｐａａｒ社製ＭＣＲ３０２）を用いて、攪拌時間後のホイップクリームの粘弾性測定を行った。測定条件はパラレルプレートを用い、プレート間のギャップは１ｍｍ、せん断ひずみ０．０４％～４００％の範囲で評価した。粘弾性的損失係数ｔａｎδＲはせん断ひずみ０．０４％の時の値を用いた。得られた結果を図２１に示す。図２１は、ホイップクリームの攪拌工程の各形態構造段階における、電気的損失係数ｔａｎδＳと粘弾性的損失係数ｔａｎδＲの関係を示したものである。図２１の横軸は電気的損失係数を示し、縦軸は粘弾性的損失係数を示す。ｔａｎδＳとｔａｎδＲの相関係数Ｒ２は約０．９８であり、ＥＩＳ計測により粘弾性挙動の検出を高精度で行うことができることが確認された。以上の結果より、インピーダンスを測定することによって、リアルタイムに食感を確認することができることが確認された。ＥＩＳ測定を行うことで、使用者の嗜好に合わせて攪拌条件などの製造条件を適切に制御することができる。
【0128】
（実施例２）
複数の含有脂肪量の異なる市販品のアイスクリームのＥＩＳ測定を行った。各アイスの無脂乳固形分、乳脂肪分、卵脂肪分、植物性油脂の比率を表１に示す。得られた結果を図２２に示す。図２２は、アイスＡ，アイスＢ、およびアイスＣの周波数と電気的損失係数との関係を示す図である。図２２の横軸は周波数を示し、縦軸は電気的損失係数ｔａｎδを示す。ｚ含有脂肪分の多いアイスクリームほど、電気的損失係数ｔａｎδのピーク値が増大した。また、その含有油脂の種類によって電気的損失係数ｔａｎδがピーク値を示す周波数帯が異なることが分かった。ミルク感は、乳脂肪分が高いほど増え、脂肪量が多いと濃厚さが増す傾向にある。また、口当たりは、脂肪量が多いほど滑らかな舌触りになり、脂肪量が多いほど硬くなる。そのため、脂肪量の比率、形態変化に応じて、変動する電気的損失係数ｔａｎδなどの電気物性値を製造中に測定して適宜製造条件を変更することで、使用者の嗜好に合わせた乳製品を製造することが可能となる。
複数の含有脂肪量の異なる市販品のアイスクリームのＥＩＳ測定を行った。各アイスの無脂乳固形分、乳脂肪分、卵脂肪分、植物性油脂の比率を表１に示す。得られた結果を図２２に示す。図２２は、アイスＡ，アイスＢ、およびアイスＣの周波数と電気的損失係数との関係を示す図である。図２２の横軸は周波数を示し、縦軸は電気的損失係数ｔａｎδを示す。ｚ含有脂肪分の多いアイスクリームほど、電気的損失係数ｔａｎδのピーク値が増大した。また、その含有油脂の種類によって電気的損失係数ｔａｎδがピーク値を示す周波数帯が異なることが分かった。ミルク感は、乳脂肪分が高いほど増え、脂肪量が多いと濃厚さが増す傾向にある。また、口当たりは、脂肪量が多いほど滑らかな舌触りになり、脂肪量が多いほど硬くなる。そのため、脂肪量の比率、形態変化に応じて、変動する電気的損失係数ｔａｎδなどの電気物性値を製造中に測定して適宜製造条件を変更することで、使用者の嗜好に合わせた乳製品を製造することが可能となる。
【0129】
【表1】
【符号の説明】
【0130】
１ 内側電極、２ 外側電極、３ 絶縁体、１０ センサユニット、１１ 支持体、１２ 第１センサ ２０ 貯蔵部、２５ 材料混合部、 ３０ 攪拌部、５０ 測定部、６０ 電気物性評価部、７０ 制御部、１００ 乳製品製造装置
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】