超音波照射による乳酸発酵過程のモニタリング

摘要

発酵製品の発酵過程のモニタリングは，発酵条件，発酵方法の開発や製造管理の上で非常に有効に機能する．超音波は物性によりその振る舞いが大きく変化することから，ヨーグルトのような状態変化を伴う発酵食品のモニタリングに適していると考えられる．発酵過程のモニタリングに関する先行研究としては，pHセンサーやゲルセンサー，超音波を用いた局所的なモニタリングが多く報告されている．本研究は，超音波による乳酸発酵の大局的なモニタリングを試みる．発酵容器内に超音波を照射し，そこから直達波および反射波を分離して各々の変化を観察することで，発酵容器内の大局的な発酵過程をモニタリングできないかと考えた．本稿ではその基礎的検討として，実際に発酵容器中で牛乳を発酵させ，ヨーグルトができるまでの間に観察された超音波の伝搬特性を観察した．その結果，ヨーグルトの発酵に伴う音速および音圧の変化が確認された．%The fermentation process monitoring of fermentation product is very useful in the development of fermentation condition and method. As for the previous research of fermentation process monitoring, there are many reports of local monitoring with pH sensor and gel sensor. Present research tries comprehensive lactic fermentation monitoring with ultrasonic wave. By irradiating ultrasonic wave inside the fermentation container and observing the changes of the wave which is separated to direct wave and reflected wave, we expect to monitor a comprehensive lactic fermentation inside the fermentation container. This research actually ferments the milk in the container and observes the propagation property until the yogurt completely forms. As the result of the experiment, we confirmed changes in sound velocity and sound pressure from the fermentation of the yogurt.