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公開番号2025174317
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-11-28
出願番号2024080567
出願日2024-05-17
発明の名称水分量予測装置、加水流量予測装置、水分量予測方法及び加水流量予測方法
出願人株式会社日清製粉グループ本社
代理人個人
主分類B02B 1/08 20060101AFI20251120BHJP(破砕,または粉砕;製粉のための穀粒の前処理)
要約【課題】小麦に含まれる水分量を予測することができる水分量予測装置を提供する。
【解決手段】小麦粉の原料である精選調質前の小麦に含まれる調質前小麦水分量、加水時小麦流量、調質前加水流量、及び調質終了前に小麦に風を吹き付ける調質終了前風量を含む過去実績値を入力値とし、小麦の精選調質終了後における挽砕前の小麦に含まれる挽砕前小麦水分量の過去実績値を出力値とする教師データを用いて機械学習させた機械学習モデルを記憶する記憶部と、調質前小麦水分量、加水時小麦流量、調質前加水流量及び調質終了前風量の値を取得する取得部と、機械学習モデルに入力値として調質前小麦水分量、加水時小麦流量、調質前加水流量及び調質終了前風量の値を入力し、出力値として挽砕前小麦水分量の予測値を取得することにより挽砕前小麦水分量を予測する予測部と、予測部による予測結果を出力する出力部とを備える。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
小麦粉の原料である小麦の精選調質終了後における挽砕前の前記小麦に含まれる水分量である挽砕前小麦水分量を予測する水分量予測装置であって、
少なくとも精選調質前の前記小麦に含まれる水分量である調質前小麦水分量、調質前加水時の前記小麦の流量である加水時小麦流量、調質前に前記小麦に加水する加水流量である調質前加水流量、及び調質終了前に前記小麦に風を吹き付ける際の風量である調質終了前風量を含む過去実績値を入力値とし、前記挽砕前小麦水分量の過去実績値を出力値とする教師データを用いて機械学習させた第１機械学習モデルを記憶する第１記憶部と、
前記挽砕前小麦水分量を予測する際に用いる、少なくとも前記調質前小麦水分量の値、前記加水時小麦流量の値、前記調質前加水流量の値、及び前記調質終了前風量の値を取得する第１取得部と、
前記第１記憶部に記憶されている前記第１機械学習モデルに、入力値として前記第１取得部により取得した少なくとも前記調質前小麦水分量の値、前記加水時小麦流量の値、前記調質前加水流量の値、及び前記調質終了前風量の値を入力し、出力値として前記挽砕前小麦水分量の予測値を取得することにより前記挽砕前小麦水分量を予測する第１予測部と、
を備える水分量予測装置。
続きを表示（約 3,700 文字）【請求項２】
小麦粉に含まれる水分量を予測する水分量予測装置であって、
少なくとも前記小麦粉の原料である小麦の精選調質終了後における挽砕前の前記小麦に含まれる水分量である挽砕前小麦水分量、並びに前記小麦から前記小麦粉を製造する際に前記小麦を挽砕した小麦挽砕物及び前記小麦粉に触れる空気の温度である製粉時温度及び相対湿度である製粉時相対湿度を含む過去実績値を入力値とし、製粉後における前記小麦粉に含まれる水分量である製粉後小麦粉水分量の過去実績値を出力値とする教師データを用いて機械学習させた第２機械学習モデルを記憶する第２記憶部と、
前記製粉後小麦粉水分量を予測する際に用いる、少なくとも前記挽砕前小麦水分量の値、前記製粉時温度の値、及び前記製粉時相対湿度の値を取得する第２取得部と、
前記第２記憶部に記憶されている前記第２機械学習モデルに、入力値として前記第２取得部により取得した少なくとも前記挽砕前小麦水分量の値、前記製粉時温度の値、及び前記製粉時相対湿度の値を入力し、出力値として前記製粉後小麦粉水分量の予測値を取得することにより前記製粉後小麦粉水分量を予測する第２予測部と、
を備える水分量予測装置。
【請求項３】
小麦粉に含まれる水分量を予測する水分量予測装置であって、
請求項１記載の水分量予測装置及び請求項２記載の水分量予測装置と、
前記第２予測部による予測結果を出力する出力部と、を備え、
前記第２取得部は、前記第１予測部により予測された前記挽砕前小麦水分量の予測値を取得する水分量予測装置。
【請求項４】
小麦粉に含まれる水分量を予測する水分量予測装置であって、
少なくとも精選調質前の前記小麦粉の原料である前記小麦に含まれる水分量である調質前小麦水分量、調質前加水時の前記小麦の流量である加水時小麦流量、調質前に前記小麦に加水する加水流量である調質前加水流量、調質終了前に前記小麦に風を吹き付ける際の風量である調質終了前風量、並びに前記小麦から前記小麦粉を製造する際に前記小麦を挽砕した小麦挽砕物及び前記小麦粉に触れる空気の温度である製粉時温度及び相対湿度である製粉時相対湿度を含む過去実績値を入力値とし、製粉後における前記小麦粉に含まれる水分量である製粉後小麦粉水分量の過去実績値を出力値とする教師データを用いて機械学習させた機械学習モデルを記憶する記憶部と、
前記製粉後小麦粉水分量を予測する際に用いる、少なくとも前記調質前小麦水分量の値、前記加水時小麦流量の値、前記調質前加水流量の値、前記調質終了前風量の値、前記製粉時温度の値、及び前記製粉時相対湿度の値を取得する取得部と、
前記記憶部に記憶されている前記機械学習モデルに、入力値として前記取得部により取得した少なくとも前記調質前小麦水分量の値、前記加水時小麦流量の値、前記調質前加水流量の値、前記調質終了前風量の値、前記製粉時温度の値、及び前記製粉時相対湿度の値を入力し、出力値として前記製粉後小麦粉水分量の予測値を取得することにより前記製粉後小麦粉水分量を予測する予測部と、
前記予測部による予測結果を出力する出力部と、
を備える水分量予測装置。
【請求項５】
調質時に前記小麦への加水が複数回行われる場合、
前記加水時小麦流量の値及び前記調質前加水流量の値は、前記小麦への加水毎の値である請求項１、請求項３または請求項４記載の水分量予測装置。
【請求項６】
前記調質終了前風量は、調質終了前に前記小麦に吹き付ける風の有無である請求項１、請求項３または請求項４記載の水分量予測装置。
【請求項７】
小麦粉の原料である小麦の精選調質終了後における挽砕前の前記小麦に含まれる水分量である挽砕前小麦水分量を予測する水分量予測装置であって、
少なくとも前記小麦から前記小麦粉を製造する際に前記小麦を挽砕した小麦挽砕物及び前記小麦粉に触れる空気の温度である製粉時温度及び相対湿度である製粉時相対湿度、並びに製粉後における前記小麦粉に含まれる水分量である製粉後小麦粉水分量を含む過去実績値を入力値とし、前記挽砕前小麦水分量の過去実績値を出力値とする教師データを用いて機械学習させた第１機械学習モデルを記憶する第１記憶部と、
前記製粉後小麦粉水分量を所望の水分量とするための前記挽砕前小麦水分量を予測する際に用いる、少なくとも前記製粉時温度の値、前記製粉時相対湿度の値及び所望の前記製粉後小麦粉水分量の値を取得する第１取得部と、
前記第１記憶部に記憶されている前記第１機械学習モデルに、入力値として前記第１取得部により取得した少なくとも前記製粉時温度の値、前記製粉時相対湿度の値、及び所望の前記製粉後小麦粉水分量の値を入力し、出力値として前記挽砕前小麦水分量の予測値を取得することにより前記挽砕前小麦水分量を予測する第１予測部と、
を備える水分量予測装置。
【請求項８】
小麦粉の原料である小麦の調質時に前記小麦に加水する最適加水流量を予測する加水流量予測装置であって、
少なくとも精選調質前の前記小麦粉の原料である前記小麦に含まれる水分量である調質前小麦水分量、調質前加水時の前記小麦の流量である加水時小麦流量、調質終了前に前記小麦に風を吹き付ける際の風量である調質終了前風量、及び前記小麦の精選調質終了後における挽砕前の前記小麦に含まれる水分量である前記挽砕前小麦水分量を含む過去実績値を入力値とし、調質前に前記小麦に加水する加水流量である調質前加水流量の過去実績値を出力値とする教師データを用いて機械学習させた第２機械学習モデルを記憶する第２記憶部と、
前記製粉後小麦粉水分量を所望の水分量とするための前記最適加水流量を予測する際に用いる、少なくとも前記調質前小麦水分量の値、前記加水時小麦流量の値、前記調質終了前風量の値、及び所望の前記挽砕前小麦水分量の値を取得する第２取得部と、
前記第２記憶部に記憶されている前記第２機械学習モデルに、入力値として前記第２取得部により取得した少なくとも前記調質前小麦水分量の値、前記加水時小麦流量の値、前記調質終了前風量の値、及び所望の前記挽砕前小麦水分量の値を入力し、出力値として前記最適加水流量の予測値を取得することにより前記最適加水流量を予測する第２予測部と、
を備える加水流量予測装置。
【請求項９】
小麦粉の原料である小麦の調質時に前記小麦に加水する最適加水流量を予測する加水流量予測装置であって、
請求項７記載の水分量予測装置及び請求項８記載の加水流量予測装置と、
前記第２予測部による予測結果を出力する出力部と、を備え、
前記第２取得部は、前記所望の挽砕前小麦水分量の値として前記第１予測部により予測された前記挽砕前小麦水分量の予測値を取得する加水流量予測装置。
【請求項１０】
小麦粉の原料である小麦の調質時に前記小麦に加水する最適加水流量を予測する加水流量予測装置であって、
少なくとも精選調質前の前記小麦粉の原料である前記小麦に含まれる水分量である調質前小麦水分量、調質前加水時の前記小麦の流量である加水時小麦流量、調質終了前に前記小麦に風を吹き付ける際の風量である調質終了前風量、前記小麦から前記小麦粉を製造する際に前記小麦を挽砕した小麦挽砕物及び前記小麦粉に触れる空気の温度である製粉時温度及び相対湿度である製粉時相対湿度、並びに製粉後における前記小麦粉に含まれる水分量である製粉後小麦粉水分量を含む過去実績値を入力値とし、調質前に前記小麦に加水する加水流量である調質前加水流量の過去実績値を出力値とする教師データを用いて機械学習させた機械学習モデルを記憶する記憶部と、
前記製粉後小麦粉水分量を所望の水分量とするための前記最適加水流量を予測する際に用いる、少なくとも前記調質前小麦水分量の値、前記加水時小麦流量の値、前記調質終了前風量の値、前記製粉時温度の値、前記製粉時相対湿度の値、及び所望の前記製粉後小麦粉水分量の値を取得する取得部と、
前記記憶部に記憶されている前記機械学習モデルに、入力値として前記取得部により取得した少なくとも前記調質前小麦水分量の値、前記加水時小麦流量の値、前記調質終了前風量の値、前記製粉時温度の値、前記製粉時相対湿度の値、及び所望の前記製粉後小麦粉水分量の値を入力し、出力値として前記最適加水流量の予測値を取得することにより前記最適加水流量を予測する予測部と、
前記予測部による予測結果を出力する出力部と、
を備える加水流量予測装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
小麦粉または小麦粉の原料である小麦に含まれる水分量を予測する水分量予測装置及び該水分量予測装置を用いた水分量予測方法、並びに調質時に小麦に加水する最適な加水流量を予測する加水流量予測装置及び該加水流量予測装置を用いた加水流量予測方法に関する。
続きを表示（約 2,300 文字）【背景技術】
【０００２】
小麦は、収穫時の状態で保存すると発芽するため、収穫後、小麦に含まれる水分量が１０％前後になるまで乾燥させた状態で流通される。このように乾燥させた状態の小麦から小麦粉を製造する際、小麦を挽砕する前に、小麦から夾雑物を除去し、挽砕に適した水分量となるように小麦の水分調質を行う。
【０００３】
ところで、小麦の可食部は一般的に胚乳部及び胚芽部であり、表皮であるふすま部は挽砕工程で取り除かれる。この挽砕工程においてふすまが胚乳部へ混入することを防止するためには、ふすまが細かく砕けバラバラになることを防止する必要がある。そのためには、挽砕工程において、胚乳部との分離が容易な大きさを保った状態でふすまが胚乳部から取り除かれることが望ましい。ふすまの靭性は一定の水分を含有することにより増すことが知られている。したがって、ふすまが混入していない小麦粉を製造するためにも、挽砕工程前に、小麦に適度な水分を含有させることが必要である。
【０００４】
一般的に、挽砕工程前に、挽砕に適した水分量となるまで小麦に水分を添加し静置させることにより吸水させるテンパリング工程を実施する。このテンパリング工程において、小麦は、与えられた水分を胚芽部から吸収し、胚乳部にいきわたらせる。テンパリング工程は通常２回に分けて行われ、小麦はテンパリング工程において計２４時間程度静置される。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
日本麦類研究会著，「小麦粉－その原料と加工品－」，第４版，日本麦類研究会，平成１９年２月２８日，ｐ．３００－３０５ｐ．３１９－３３５ｐ．３６４－３６６ｐ．４３２－４４２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
テンパリング工程において、小麦に添加した水分は、胚乳部とふすま部に分布し、所定時間静置するものの、水分の胚乳部への移動速度は気温、品種、作柄等で変化し、一定でない。また、完全に水分が移動するまで小麦を静置させることは工業的に現実的ではない。また、小麦の表面積は挽砕工程において増加するが、その表面の水分は環境中に飛散しやすい。更に、その水分は小麦の様々な部位に存在し、且つ挽砕工程において様々な粒度の小麦粉砕粒が存在し、各々の小麦粉砕粒の水分量及び水分飛散量は異なる。また、環境中に飛散した水分は該環境を変化させるため、各々の小麦粉砕粒の水分量及び水分飛散量並びに環境変化などが複雑に相互作用し、小麦の水分量は複雑な挙動を示す。
【０００７】
ところで、製品としての小麦粉は、購入者の下で二次加工される。このとき、購入者は二次加工品毎のレシピにしたがって小麦粉に加水するが、加水前の小麦粉に含まれる水分量が一定でないと加水後の水分量は安定せず、二次加工品の仕上がりにばらつきが生じる。そのため、小麦粉の規格値として小麦粉に含まれる水分値が規定されている。しかしながら、上述したようにテンパリング工程で添加される水分のすべてが小麦粉の水分量増加に利用されるわけではなく、様々な要因から小麦の水分量は一定とならず、製品としての小麦粉の水分量を予測することは容易ではない。
【０００８】
製粉工場のオペレーターは、小麦粉に含まれる水分量を目標の水分量とするために、原料である小麦の性質、製粉時の温湿度、挽砕時の状態など様々な環境因子を感覚的に理解し、小麦に加水する流量を設定している。しかしながら、技術継承の問題や経験年数の差等により目標の小麦粉水分量を実現できないこともしばしばあった。
【０００９】
本発明の目的は、小麦または小麦粉に含まれる水分量を予測することができる水分量予測装置及び該水分量予測装置を用いた水分量予測方法、並びに調質時に小麦に加水する最適な加水流量を予測することができる加水流量予測装置及び該加水流量予測装置を用いた加水流量予測方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の水分量予測装置は、小麦粉の原料である小麦の精選調質終了後における挽砕前の前記小麦に含まれる水分量である挽砕前小麦水分量を予測する水分量予測装置であって、少なくとも精選調質前の前記小麦に含まれる水分量である調質前小麦水分量、調質前加水時の前記小麦の流量である加水時小麦流量、調質前に前記小麦に加水する加水流量である調質前加水流量、及び調質終了前に前記小麦に風を吹き付ける際の風量である調質終了前風量を含む過去実績値を入力値とし、前記挽砕前小麦水分量の過去実績値を出力値とする教師データを用いて機械学習させた第１機械学習モデルを記憶する第１記憶部と、前記挽砕前小麦水分量を予測する際に用いる、少なくとも前記調質前小麦水分量の値、前記加水時小麦流量の値、前記調質前加水流量の値、及び前記調質終了前風量の値を取得する第１取得部と、前記第１記憶部に記憶されている前記第１機械学習モデルに、入力値として前記第１取得部により取得した少なくとも前記調質前小麦水分量の値、前記加水時小麦流量の値、前記調質前加水流量の値、及び前記調質終了前風量の値を入力し、出力値として前記挽砕前小麦水分量の予測値を取得することにより前記挽砕前小麦水分量を予測する第１予測部とを備えることを特徴とする。
（【００１１】以降は省略されています）

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