專利名稱：酶反應(yīng)控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于通過(guò)酶反應(yīng)制造清酒、啤酒、醬油等的物質(zhì)制造器中的酶反應(yīng)控制裝置。
上述特開平8-256759號(hào)公報(bào)中所記載的裝置，是在生產(chǎn)發(fā)酵食品時(shí)，對(duì)正在發(fā)酵的酶作用物照射微波，通過(guò)測(cè)定透射波的衰減來(lái)控制酶反應(yīng)。另外，上述特開平11-341947號(hào)公報(bào)中記載的裝置，是通過(guò)測(cè)定發(fā)酵液的溫度和電導(dǎo)率來(lái)控制酶反應(yīng)。
因此，無(wú)論哪一種裝置，要想得到目的物質(zhì)都要進(jìn)行酶反應(yīng)控制。
但是，采用照射微波的裝置時(shí)，照射的微波會(huì)對(duì)酶反應(yīng)產(chǎn)生影響，而采用測(cè)定電導(dǎo)率的裝置時(shí)，由于與發(fā)酵液接觸的電極的腐蝕，對(duì)酶反應(yīng)產(chǎn)生影響，因此，無(wú)論哪一種裝置都不能準(zhǔn)確地控制酶反應(yīng)。
本發(fā)明的第1方面，是通過(guò)酶反應(yīng)制造上述物質(zhì)的物質(zhì)制造器中的控制酶反應(yīng)狀態(tài)的酶反應(yīng)控制裝置，其特征在于，該裝置配備有用于檢測(cè)與上述物質(zhì)制造器中的酶反應(yīng)相應(yīng)的靜電電容變化的靜電電容傳感器，以及預(yù)先存儲(chǔ)與標(biāo)準(zhǔn)的酶反應(yīng)相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)靜電電容的變化的標(biāo)準(zhǔn)值存儲(chǔ)裝置，將上述檢測(cè)的靜電電容與存儲(chǔ)的靜電電容進(jìn)行比較，控制上述物質(zhì)制造器中的酶反應(yīng)。
本發(fā)明的第2方面，是根據(jù)本發(fā)明的第1方面所述的酶反應(yīng)控制裝置，其特征在于，所述的靜電電容傳感器配備有相對(duì)于上述物質(zhì)制造器的酶反應(yīng)中的內(nèi)容物移動(dòng)的流路為絕緣的并回轉(zhuǎn)的導(dǎo)電性金屬箔制的測(cè)量電極和接地(ダランド)電極。
本發(fā)明的第3方面是根據(jù)本發(fā)明的第2方面所述的酶反應(yīng)控制裝置，其特征在于，所述的接地電極比上述測(cè)量電極更窄地形成，兩者交替地配置。
本發(fā)明的第4方面是根據(jù)本發(fā)明的第3方面所述的酶反應(yīng)控制裝置，其特征在于，所述的測(cè)量電極和接地電極沿著上述內(nèi)容物的移動(dòng)方向卷成螺旋狀。
按照本發(fā)明的第1方面，在物質(zhì)制造器中，可以通過(guò)酶反應(yīng)，一面控制該酶反應(yīng)的狀態(tài)、一面制造所需要的物質(zhì)。該酶反應(yīng)的控制，是通過(guò)對(duì)使用所述的靜電電容傳感器根據(jù)該物質(zhì)制造器中的酶反應(yīng)測(cè)得的靜電電容的變化與預(yù)先在標(biāo)準(zhǔn)值存貯裝置中存貯的與標(biāo)準(zhǔn)酶反應(yīng)相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)靜電電容的變化進(jìn)行比較，從而可以控制上述物質(zhì)制造器中的酶反應(yīng)。因此，通過(guò)物質(zhì)制造器中的酶反應(yīng)，可以制造所需要的物質(zhì)。
由于是通過(guò)測(cè)定靜電電容的變化來(lái)控制酶反應(yīng)，因而對(duì)酶反應(yīng)不會(huì)產(chǎn)生影響，可以準(zhǔn)確地制造所要求的物質(zhì)。
按照本發(fā)明的第2方面，在本發(fā)明的第1方面的效果的基礎(chǔ)上，由于上述靜電電容傳感器配備了相對(duì)于上述物質(zhì)制造器的酶反應(yīng)中的內(nèi)容物移動(dòng)的流路為絕緣的并回轉(zhuǎn)的導(dǎo)電性金屬箔制的測(cè)量電極和接地電極，因而可以準(zhǔn)確地測(cè)定在流路中移動(dòng)的內(nèi)容物的靜電電容，更精確地控制上述物質(zhì)制造器中的酶反應(yīng)。
按照本發(fā)明的第3方面，在本發(fā)明的第2方面的效果基礎(chǔ)上，由于上述接地電極比測(cè)量電極更窄地形成，兩者交替配置，因而可以準(zhǔn)確地測(cè)定在流路中移動(dòng)的內(nèi)容物的靜電電容，更精確地控制上述物質(zhì)制造器中的酶反應(yīng)。
按照本發(fā)明的第4方面，在本發(fā)明的第3方面的效果基礎(chǔ)上，上述測(cè)量電極和接地電極沿著上述內(nèi)容物的移動(dòng)方向卷成螺旋狀，因而可以準(zhǔn)確地測(cè)定在流路中移動(dòng)的內(nèi)容物的靜電電容，更精確地控制上述物質(zhì)制造器中的酶反應(yīng)。


圖1涉及本發(fā)明的第1實(shí)施方式，是通過(guò)酶反應(yīng)制造物質(zhì)的物質(zhì)制造器中的控制酶反應(yīng)狀態(tài)的酶反應(yīng)控制裝置的整體示意圖。
圖2涉及本發(fā)明的第1實(shí)施方式，是表示與酶反應(yīng)相對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)靜電電容的變化的曲線圖。
圖3涉及本發(fā)明的第1實(shí)施方式，是表示傳感器組件及其周圍的剖面圖。
圖4涉及本發(fā)明的第1實(shí)施方式，是圖3的SA-SA向視圖的放大的剖面圖。
圖5涉及本發(fā)明的第1實(shí)施方式，是傳感器組件的主要部位的放大的剖面圖。
圖6涉及本發(fā)明的第1實(shí)施方式，是說(shuō)明電極的卷繞狀態(tài)的圖。
圖7涉及本發(fā)明的第1實(shí)施方式，是以展開狀態(tài)表示與圖6的電極對(duì)應(yīng)的電極的說(shuō)明圖。
圖8涉及本發(fā)明的第1實(shí)施方式，是酶反應(yīng)控制裝置的示意方框圖。
圖9是本發(fā)明的改型例的實(shí)施方式的酶反應(yīng)控制裝置的示意方框圖。圖中1物質(zhì)制造器2酶反應(yīng)控制裝置63第2傳感器組件(靜電電容傳感器)75存儲(chǔ)器(標(biāo)準(zhǔn)值存儲(chǔ)裝置)
上述物質(zhì)制造器1配備有發(fā)酵罐5，該發(fā)酵罐5可以通過(guò)電氣方式控制罐內(nèi)溫度。發(fā)酵罐5中設(shè)有攪拌器7。該攪拌器7配備有由馬達(dá)9驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)軸11。旋轉(zhuǎn)軸11上安裝有上、下二段攪拌葉片13和15。
在上述發(fā)酵罐5的上部連接有酒曲供給管17、酒精供給管19、蒸米供給管21、水供給管23、空氣供給管25和空氣排出管27。上述酒曲供給管17上設(shè)置了第1電磁開關(guān)閥29。上述酒精供給管19上設(shè)置了第2電磁開關(guān)閥31。上述蒸米供給管21上設(shè)置了第3電磁開關(guān)閥33。上述水供給管23上設(shè)置了第4電磁開關(guān)閥35。上述空氣供給管25上設(shè)置了第5電磁開關(guān)閥37。上述空氣排出管27上設(shè)置了第6電磁開關(guān)閥39。
在上述發(fā)酵罐5的下部設(shè)置了清酒酒糟排出管41和清酒取出管43。在清酒酒糟排出管41上設(shè)置了第7電磁開關(guān)閥45。上述清酒取出管43上設(shè)置了第8電磁開關(guān)閥47。
清酒取出管43是由絕緣材料例如氯乙烯等絕緣樹脂制成的管形成。該清酒取出管43也可以只在與第1傳感器組件59相對(duì)應(yīng)的部分上由絕緣材料形成。所述的絕緣材料還可以使用石英玻璃等。在該清酒取出管43的末端設(shè)有取出口49。該取出口49側(cè)面設(shè)置了分支口51。該分支口51上連接有分支管53。分支管53與回收槽相連接。該回收槽用于回收含有微量異物的清酒。
在上述清酒取出管43的取出口49和上述分支管53上，作為將上述清酒的液流切換到上述取出口49和第1分支口53任一方的調(diào)整部件，配備了第9和第10電磁開關(guān)閥55和57。
將上述第9電磁開關(guān)閥55打開，可以從清酒取出管43的取出口49取出不含微量異物的優(yōu)質(zhì)清酒，將第9電磁開關(guān)閥55關(guān)閉時(shí)，停止從取出口49取出優(yōu)質(zhì)的清酒。將上述第9電磁開關(guān)閥55關(guān)閉并打開第10電磁開關(guān)閥57時(shí)，由清酒取出管43的管體內(nèi)流路43a經(jīng)過(guò)分支管53將含有微量異物的清酒排出到回收槽中。
在上述清酒取出管43上，作為檢測(cè)管體43內(nèi)的流路43a的靜電電容的靜電電容傳感器，設(shè)置了第1傳感器組件59。該第1傳感器組件59配備在清酒取出管43的分支口53的上游側(cè)，可以檢測(cè)管內(nèi)流路43a的靜電電容變化。
在上述第1傳感器組件59的上游側(cè)，配備有用于除去異物的過(guò)濾器61。該異物去除過(guò)濾器61是用來(lái)除去在上述管內(nèi)流路43a中流動(dòng)的清酒中夾雜的微量異物。
在上述物質(zhì)制造器1中，作為檢測(cè)與酶反應(yīng)相對(duì)應(yīng)的靜電電容變化的靜電電容傳感器，設(shè)置第2傳感器組件63。第2傳感器組件63安裝在偏置管65上。偏置管65由絕緣材料例如氯乙烯等絕緣樹脂制的管形成。該偏置管65也可以只在與第2傳感器組件63對(duì)應(yīng)的部分由絕緣材料形成。所述的絕緣材料也可以使用石英玻璃等。
上述偏置管65，與設(shè)置在發(fā)酵罐5底部的采樣入口67和設(shè)置在發(fā)酵罐5中間部位的采樣出口69連接。采樣入口67與上述攪拌葉片15相對(duì)。因此，當(dāng)攪拌葉片15被驅(qū)動(dòng)而進(jìn)行攪拌時(shí)，發(fā)酵罐5中的內(nèi)容物就開始進(jìn)行自動(dòng)循環(huán)，即，從采樣入口67進(jìn)入，流經(jīng)偏置管65的管內(nèi)流路65a，再通過(guò)第2傳感器組件63的部分，從采樣出口69重新返回發(fā)酵罐5內(nèi)。
上述第1和第2傳感器組件59和63的檢測(cè)信號(hào)，經(jīng)過(guò)信號(hào)處理電路71被輸入到控制裝置73中。標(biāo)準(zhǔn)的靜電電容的變化也經(jīng)過(guò)上述信號(hào)處理電路33被輸入到控制裝置73中。
所述的標(biāo)準(zhǔn)的靜電電容的變化是當(dāng)流過(guò)上述管內(nèi)流路43a的清酒不含有微小異物時(shí)的靜電電容(去除異物標(biāo)準(zhǔn)值)與上述物質(zhì)制造器1中的與標(biāo)準(zhǔn)的酶反應(yīng)相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)的靜電電容的變化(制造標(biāo)準(zhǔn)值)。上述制造標(biāo)準(zhǔn)值，和達(dá)到高品質(zhì)而可以出廠的時(shí)機(jī)與內(nèi)容物的靜電電容變化的關(guān)系有關(guān)，關(guān)于這一點(diǎn)將在下文中說(shuō)明。
所述控制裝置73，例如可以由MPU(Microprocessing Unit)75構(gòu)成運(yùn)算部，配備有存儲(chǔ)器77。上述運(yùn)算部還可以由DSP(Digital SignalProcessor)等構(gòu)成。存儲(chǔ)器77構(gòu)成標(biāo)準(zhǔn)值存儲(chǔ)機(jī)構(gòu)，預(yù)先存儲(chǔ)上述異物標(biāo)準(zhǔn)值和制造標(biāo)準(zhǔn)值。由所述控制裝置73對(duì)檢出的靜電電容的變化和存儲(chǔ)的制造標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較，從而可以控制上述物質(zhì)制造器1中的酶反應(yīng)。
即，通過(guò)對(duì)上述第2傳感器組件63檢測(cè)的靜電電容的變化和制造標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較，控制流過(guò)管內(nèi)流路65a的內(nèi)容物的酶反應(yīng)，可以判斷產(chǎn)品是否可以出廠。
另外，通過(guò)對(duì)上述第1傳感器組件59檢測(cè)的靜電電容的變化和上述去除異物標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較，可以計(jì)量和測(cè)量流過(guò)管內(nèi)流路43a的清酒中含有多少微小異物。
上述第1至第10電磁開關(guān)閥29、31、33、35、37、39、45、47、55和57，通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路79與上述控制裝置73連接。
此外，在上述控制裝置73上還連接有以電氣方式控制上述發(fā)酵罐5的罐內(nèi)溫度的控制電路81、以及顯示面板83、環(huán)境傳感器85、數(shù)據(jù)傳輸接口87和電源89等。上述環(huán)境傳感器85是用來(lái)檢測(cè)發(fā)酵罐5周圍的溫度和濕度等，它通過(guò)上述信號(hào)處理電路71與控制裝置73連接。
上述與酶反應(yīng)相對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)的靜電電容的變化(制造標(biāo)準(zhǔn)值)，在學(xué)術(shù)論文中已有描述，可以根據(jù)圖2所示的關(guān)系設(shè)定。圖2下部的曲線圖，表示由于酶反應(yīng)而引起的酵母菌細(xì)胞數(shù)隨時(shí)間的變化，圖2上部的曲線圖，表示與細(xì)胞數(shù)的變化相對(duì)應(yīng)的靜電電容隨時(shí)間的變化。靜電電容隨時(shí)間的變化是以最佳狀態(tài)的值為100％、用電容率表示的。
在圖2中，相對(duì)于酶反應(yīng)的基材，細(xì)胞數(shù)為適量時(shí)的細(xì)胞數(shù)隨時(shí)間的變化S1，細(xì)胞數(shù)過(guò)多時(shí)的細(xì)胞數(shù)隨時(shí)間的變化是S2，細(xì)胞數(shù)過(guò)少時(shí)的細(xì)胞數(shù)隨時(shí)間的變化S3。與此相對(duì)，與上述細(xì)胞數(shù)隨時(shí)間的變化是S1相對(duì)應(yīng)的靜電電容的變化是ε1，與細(xì)胞數(shù)隨時(shí)間的變化是S2相對(duì)應(yīng)的靜電電容的變化是ε2，與細(xì)胞數(shù)隨時(shí)間的變化是S3相對(duì)應(yīng)的靜電電容的變化是ε3。
如圖2所示，經(jīng)過(guò)酶反應(yīng)細(xì)胞數(shù)達(dá)到60％以上時(shí)，可以作為合格的產(chǎn)品出廠。通過(guò)觀察圖2上部的靜電電容的變化來(lái)進(jìn)行酶反應(yīng)的控制。在圖2中，T1是可以出廠的時(shí)機(jī)，T2是品嘗期限。因此，只要檢測(cè)到的靜電電容的變化處于該范圍之內(nèi)，就可以作為優(yōu)質(zhì)的清酒出廠。為此，作為上述制造標(biāo)準(zhǔn)值，存儲(chǔ)上述ε1的變化，電容率為60％以上時(shí)，斷定可以出廠。不過(guò)，也可以根據(jù)酵母菌的多少，預(yù)先存儲(chǔ)ε2、ε3的變化，根據(jù)ε2或ε3的變化來(lái)控制酶反應(yīng)。
上述第1和第2傳感器59和63，例如可以是圖3一圖5中所示的樣子。
圖3是表示第1和第2傳感器59和63及其周圍的放大的剖面圖。圖4是圖3的SA-SA向視圖的放大剖面圖。圖5是將圖3的局部進(jìn)一步放大顯示的主要部位的放大的剖面圖。另外，由于第1和第2傳感器組件59和63的結(jié)構(gòu)基本上相同這里只對(duì)第2傳感器組件63進(jìn)行說(shuō)明。上述第1傳感器組件59被安裝的位置是在清酒取出管43上，這一點(diǎn)與第2傳感器組件63有所不同，但二者的基本原理是相同的，因此略去說(shuō)明。
如圖3-圖5所示，作為靜電電容傳感器的第2傳感器組件63，配置了相對(duì)于上述管內(nèi)流路65a為絕緣狀態(tài)，圓周狀的導(dǎo)電性金屬箔制的測(cè)量電極和接地電極作為電極99。
該電極99，是在安裝于形成通路的偏置管65外側(cè)的安裝用圓筒101上卷繞成圓周狀。在本實(shí)施方式中，上述安裝用圓筒101是由絕緣材料例如氯乙烯制的管形成。該安裝用圓筒101只要是由絕緣材料形成即可，也可以由玻璃、樹脂塑模等形成。安裝用圓筒101與偏置管65的外周面緊密地嵌合。這種嵌合也可以利用粘結(jié)劑等固定。這樣，通過(guò)使用例如氯乙烯制的管等安裝用圓筒101，可以將第2傳感器組件63與偏置管65組裝成一體，而且向偏置管65上的安裝也容易進(jìn)行。在本實(shí)施方式中，偏置管65的與第2傳感器63對(duì)應(yīng)的部分是由氯乙烯等絕緣體形成的。該偏置管65也可以整體全部由絕緣體形成。這種情況對(duì)于第1傳感器組件59和清酒取出管43也同樣適用。
上述電極99是由銅箔等導(dǎo)電性金屬箔制成，其具體結(jié)構(gòu)將在下文中描述。在電極99的外側(cè)設(shè)置了屏蔽材料105，兩者之間有絕緣材料103。在本實(shí)施方式中，絕緣材料103是由氯乙烯制的管形成，緊密地覆蓋電極99的外側(cè)。上述絕緣材料103可以由樹脂塑模、石英玻璃等各種絕緣材料構(gòu)成。
在本實(shí)施方式中，上述屏蔽材料105是由鋁管形成。屏蔽材料105緊密地嵌合在絕緣材料103的外表面上。屏蔽材料105的兩端部固定有端部屏蔽材料107a和107b。在本實(shí)施方式中，端部屏蔽材料107a和107b是由鋁形成。
如圖5所示，在上述一方的端部屏蔽材料107a上設(shè)置有貫通孔109，將上述電極99的配線111引出到外部。在端部屏蔽材料107a與配線111之間，例如施加了樹脂塑模113。如圖3和圖6所示，在配線111的端部設(shè)置了連接用的連接器114。
上述電極99的具體結(jié)構(gòu)如圖6所示。在圖6中，用點(diǎn)劃線表示將電極99卷繞在氯乙烯制的管等安裝用圓筒101上形成螺旋狀的狀態(tài)，用實(shí)線表示電極99的展開狀態(tài)。如圖6所示，電極99由測(cè)量電極115和接地電極117構(gòu)成。兩電極115和117都是由銅箔形成，在展開狀態(tài)下大致呈平行四邊形帶狀。兩電極115和117的短邊長(zhǎng)度(圖6中用實(shí)線表示的右端或左端的上下方向的長(zhǎng)度)加上兩電極115和117之間的間隙119，與安裝用圓筒101的外周長(zhǎng)度大體上一致。
上述接地電極117比測(cè)量電極115更窄地形成。測(cè)量電極115和接地電極117按圖中點(diǎn)劃線所示沿著流動(dòng)方向卷繞在安裝用圓筒101的外周面上，形成螺旋狀，通過(guò)粘結(jié)等方式固定。在本實(shí)施方式中，卷繞的圈數(shù)是圍繞安裝用圓筒101的外周面大致3周。不過(guò)，只要可以用電極115和117在偏置管65的全周上檢測(cè)出靜電電容的變化，卷繞的圈數(shù)可以任意選擇。在卷繞到安裝用圓筒101上的兩電極115和117之間，設(shè)置間隙119。
上述兩電極115和117，在圖6的卷繞在安裝用圓筒101上的狀態(tài)下，兩者交替配置。在這種卷繞狀態(tài)下，鄰接的測(cè)量電極115彼此在短路點(diǎn)AB之間短路連接。上述接地電極117，在卷繞狀態(tài)下，在短路點(diǎn)CD之間短路連接。在圖6所示的電極99的卷繞狀態(tài)下，為了方便起見(jiàn)，短路點(diǎn)A、B、C、D的位置同時(shí)表示在同一側(cè)面，實(shí)際的短路點(diǎn)A、B、C、D的位置處于在展開狀態(tài)的位置所示的地方。
采用這種結(jié)構(gòu)，例如可以形成與圖7的電極99A同樣結(jié)構(gòu)的電極配置。即，圖6的電極99的上述短路點(diǎn)A、B、C、D在位置上與圖7的電極99A的點(diǎn)A1、B1、C1、D1相對(duì)應(yīng)，電極99通過(guò)大致平行四邊形帶狀的電極115、117和上述短路點(diǎn)A、B、C、D的短路連接，可以卷繞在安裝用圓筒101的外面，形成螺旋狀。
當(dāng)然，代替電極99，也可以形成圖7的電極99A的結(jié)構(gòu)。在圖7中，電極99A是將測(cè)量電極115A和接地電極117A卷繞在安裝用圓筒101的外表面全周上，形成圓周狀。不過(guò)，象圖6的電極99那樣卷繞在安裝用圓筒101的外面形成螺旋狀的場(chǎng)合，可以更準(zhǔn)確、更容易地檢測(cè)管內(nèi)流路65a的靜電電容的變化。
圖8表示酶反應(yīng)控制裝置的概略方框圖。第2傳感器組件63、振蕩電路121、頻率/電壓轉(zhuǎn)換電路123、A/D轉(zhuǎn)換電路125和MPU75構(gòu)成了本實(shí)施方式的酶反應(yīng)控制裝置3。上述控制閥127由圖1的第8、第9和第10電磁開關(guān)閥47、55、57構(gòu)成。
一旦第1和第2傳感器組件59和63檢測(cè)出靜電電容的變化，就由振蕩電路121將與靜電電容變化相對(duì)應(yīng)的頻率變化輸入到頻率/電壓轉(zhuǎn)換電路123。在頻率/電壓轉(zhuǎn)換電路123中，將輸入的頻率變化轉(zhuǎn)換成電壓變化，輸入到A/D轉(zhuǎn)換電路125中。在A/D轉(zhuǎn)換電路125中，將輸入的電壓變化轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)的2進(jìn)制數(shù)數(shù)值，輸入到MPU75中。在MPU75中，對(duì)檢測(cè)后輸入的靜電電容的變化和上述標(biāo)準(zhǔn)靜電電容的變化進(jìn)行比較。
上述MPU75，根據(jù)比較的結(jié)果，計(jì)量和測(cè)量在上述第1傳感器組件59的位置流過(guò)管內(nèi)流路43a的清酒中含有多少微小異物。另外，在上述第2傳感器組件63的位置，判斷在發(fā)酵罐5內(nèi)經(jīng)過(guò)酶反應(yīng)后清酒是否已經(jīng)達(dá)到適合于出廠的狀態(tài)。
在圖1中，通過(guò)上述控制裝置73的控制，第1-第6電磁開關(guān)閥29、31、33、35、37和39適時(shí)開關(guān)驅(qū)動(dòng)，將蒸米、水、酵母菌和酒精送入發(fā)酵罐5中，在發(fā)酵罐5內(nèi)的上部通入空氣，用于延長(zhǎng)活細(xì)胞的壽命。另外，經(jīng)過(guò)控制裝置73的控制，驅(qū)動(dòng)馬達(dá)9，通過(guò)旋轉(zhuǎn)軸111驅(qū)動(dòng)攪拌葉片13和15，進(jìn)行適當(dāng)攪拌。
在這種狀態(tài)下，通過(guò)發(fā)酵罐5中的內(nèi)容物的酶反應(yīng)，可以制造所要求的清酒。此時(shí)，環(huán)境傳感器85檢測(cè)發(fā)酵罐5周圍的溫度和濕度等，將其輸入控制裝置73，根據(jù)檢測(cè)到的周圍環(huán)境情況，利用控制電路81以電氣方式控制發(fā)酵罐5內(nèi)的溫度。這些環(huán)境參數(shù)和發(fā)酵罐5內(nèi)的溫度等可以在上述顯示面板83上顯示出來(lái)。
通過(guò)準(zhǔn)確地控制酶反應(yīng)，可以提高清酒的品質(zhì)。利用上述攪拌葉片15的攪拌作用，發(fā)酵罐5中的內(nèi)容物由采樣口67經(jīng)過(guò)偏置管65通過(guò)第2傳感器組件63。在第2傳感器組件63中，檢測(cè)管內(nèi)流路65a的靜電電容的變化。
經(jīng)過(guò)檢測(cè)后，將測(cè)定的靜電電容的變化與制造標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較，判斷出廠的時(shí)機(jī)。出廠時(shí)機(jī)的判斷結(jié)果可以顯示在上述顯示面板83上。根據(jù)出廠時(shí)機(jī)的判斷，例如出廠時(shí)機(jī)是圖2中的T1時(shí)，由MPU75通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路79將信號(hào)送到第8電磁開關(guān)閥47，將第8電磁開關(guān)閥47打開，第8電磁開關(guān)閥47打開后，可以使達(dá)到出廠時(shí)機(jī)T1的清酒從發(fā)酵罐5中流出到清酒取出管43。
在清酒取出管43中，清酒在管內(nèi)流路43a中流動(dòng)，到達(dá)取出口49時(shí)，在第1傳感器組件59中檢測(cè)管內(nèi)流路43a的靜電電容的變化。
經(jīng)過(guò)檢測(cè)，在第1傳感器組件21的位置檢測(cè)出微小異物時(shí)，由MPU75經(jīng)過(guò)驅(qū)動(dòng)電路79將信號(hào)送到第9和第10電磁開關(guān)閥55和57。此時(shí)，第9電磁開關(guān)閥55關(guān)閉，第10電磁開關(guān)閥57打開，含有微小異物的清酒通過(guò)分支管53排出到回收槽中。
經(jīng)過(guò)檢測(cè)，在第1傳感器組件59的位置沒(méi)有檢測(cè)出微小異物時(shí)，通過(guò)同樣的控制，第10電磁開關(guān)閥57關(guān)閉，第9電磁開關(guān)閥55打開，由取出口49取出不含微小異物的優(yōu)質(zhì)清酒。
取出清酒后，利用來(lái)自驅(qū)動(dòng)電路79的信號(hào)，將第8電磁開關(guān)閥47關(guān)閉，打開第7電磁開關(guān)閥45，由清酒酒糟排出管41排出發(fā)酵罐5內(nèi)的清酒酒糟。
另外，清酒的取出還可以手動(dòng)進(jìn)行，即，操作人員確認(rèn)顯示面板83上顯示適合出廠時(shí)，手動(dòng)操作取出清酒。
如上所述，通過(guò)物質(zhì)制造器1中的酶反應(yīng)制造所要求的清酒時(shí)，通過(guò)檢測(cè)靜電電容的變化來(lái)控制酶反應(yīng)，因而對(duì)于酶反應(yīng)不產(chǎn)生影響，可以準(zhǔn)確地制造所需要的清酒。
圖9表示與酶反應(yīng)控制裝置的改型例有關(guān)的實(shí)施方式。在圖9中，與圖8中對(duì)應(yīng)的部分用相同的符號(hào)表示。在圖9的酶反應(yīng)控制裝置3A中，代替上述A/D轉(zhuǎn)換電路125和MPU75，設(shè)置了電壓比較電路129和標(biāo)準(zhǔn)電壓發(fā)生電路131。
此外，由第2傳感器組件63、振蕩電路121、頻率/電壓轉(zhuǎn)換電路123、電壓比較電路129和標(biāo)準(zhǔn)電壓發(fā)生電路131構(gòu)成酶反應(yīng)控制裝置3A。
在上述標(biāo)準(zhǔn)電壓發(fā)生電路131中，產(chǎn)生需要在電壓比較電路129中進(jìn)行比較的標(biāo)準(zhǔn)電壓，即產(chǎn)生與應(yīng)設(shè)定的異物去除標(biāo)準(zhǔn)值、制造標(biāo)準(zhǔn)值的靜電電容的變化相對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)電壓。因此，在本實(shí)施方式中，標(biāo)準(zhǔn)電壓發(fā)生電路91構(gòu)成了標(biāo)準(zhǔn)值存儲(chǔ)裝置。
由上述標(biāo)準(zhǔn)電壓發(fā)生電路91產(chǎn)生的標(biāo)準(zhǔn)電壓，被送往電壓比較電路129，與檢測(cè)到的靜電電容的變化相對(duì)應(yīng)的電壓變化進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果，通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路79將信號(hào)輸出到控制閥127(47、55、57)。
在圖9的實(shí)施方式中，與上述同樣，也是在通過(guò)物質(zhì)制造器1中的酶反應(yīng)制造所要求的清酒時(shí)，通過(guò)檢測(cè)靜電電容的變化來(lái)控制酶反應(yīng)，因而不會(huì)對(duì)酶反應(yīng)產(chǎn)生影響，可以準(zhǔn)確地制造所需要的清酒。
上述實(shí)施方式是在直線狀的偏置管65和清酒取出管43上嵌入第1和第2傳感器組件59和63的，當(dāng)然，如果安裝用圓筒101和屏蔽材料105等是軟質(zhì)的話，即使偏置管65和清酒取出管43上有拐角，也可以容易地嵌合，另外，還可以安裝到拐角部位上。在這種場(chǎng)合，如同電極99那樣卷繞成螺旋狀時(shí)，可以沿著偏置管65、清酒取出管43的拐角部分準(zhǔn)確地配置電極99。
電極99和99A也可以直接卷繞在由氯乙烯制的管或玻璃等絕緣材料形成的偏置管65或清酒取出管43上，這樣可以省去內(nèi)側(cè)的安裝用圓筒101。另外，還可以在偏置管65或清酒取出管43上設(shè)置安裝用圓筒101，構(gòu)成偏置管65或清酒取出管43的一部分。上述第1傳感器組件59也可以配置在清酒取出管43內(nèi)。上述第2傳感器組件63，也可以配置在偏置管63內(nèi)或者發(fā)酵罐5內(nèi)。
在上述各實(shí)施方式中，靜電電容的比較不限于其變化值的比較和判斷，靜電電容本身的比較也是均等的范圍。
通過(guò)酶反應(yīng)制造的目的物質(zhì)，并不限于清酒，醬油、豆醬、酸奶、維生素、抗生素以及利用微生物生產(chǎn)的物質(zhì)全都可以適用。例如，在生產(chǎn)酸奶時(shí)，預(yù)先檢測(cè)與取決于基材的量、細(xì)胞數(shù)等的標(biāo)準(zhǔn)的乳酸酸度的變化相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)靜電電容的變化，可以準(zhǔn)確地生產(chǎn)適合于作為合格制品出廠的具有適宜的乳酸酸度的酸奶。
上述出廠時(shí)機(jī)的判斷只是一個(gè)例子，可以通過(guò)靜電電容的比較，選擇各種不同的出廠時(shí)機(jī)。
權(quán)利要求
1.一種酶反應(yīng)控制裝置，其對(duì)通過(guò)酶反應(yīng)制造物質(zhì)的物質(zhì)制造器中的所述酶反應(yīng)狀態(tài)進(jìn)行控制，其特征在于，該裝置配備有用于檢測(cè)與上述物質(zhì)制造器中的酶反應(yīng)相應(yīng)的靜電電容變化的靜電電容傳感器，以及預(yù)先存儲(chǔ)與標(biāo)準(zhǔn)的酶反應(yīng)相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)靜電電容的變化的標(biāo)準(zhǔn)值存儲(chǔ)裝置，將上述檢測(cè)到的靜電電容的變化與存儲(chǔ)的標(biāo)準(zhǔn)的靜電電容的變化進(jìn)行比較，控制上述物質(zhì)制造器中的酶反應(yīng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的酶反應(yīng)控制裝置，其特征在于，所述的靜電電容傳感器配備有相對(duì)于上述物質(zhì)制造器的酶反應(yīng)中的內(nèi)容物移動(dòng)的流路以絕緣狀、呈圓周狀的導(dǎo)電性金屬箔制的測(cè)量電極和接地電極。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的酶反應(yīng)控制裝置，其特征在于，所述的接地電極比上述測(cè)量電極更窄地形成，兩者交替地配置。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的酶反應(yīng)控制裝置，其特征在于，所述的測(cè)量電極和接地電極沿著上述內(nèi)容物的移動(dòng)方向卷繞成螺旋狀。
全文摘要
本發(fā)明涉及通過(guò)酶反應(yīng)制造上述物質(zhì)的物質(zhì)制造器(1)中的控制酶反應(yīng)狀態(tài)的酶反應(yīng)控制裝置(3)，其特征在于，該裝置配備有用于檢測(cè)與上述物質(zhì)制造器(1)中的酶反應(yīng)相應(yīng)的靜電電容變化的第(2)傳感器組件(63)，以及預(yù)先存儲(chǔ)與標(biāo)準(zhǔn)的酶反應(yīng)相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)靜電電容的變化的標(biāo)準(zhǔn)值存儲(chǔ)裝置(77)，將檢測(cè)的靜電電容的變化與存儲(chǔ)的靜電電容的變化進(jìn)行比較，控制上述物質(zhì)制造器(1)中的酶反應(yīng)，從而可以準(zhǔn)確地控制酶反應(yīng)，以得到所要求的物質(zhì)。
文檔編號(hào)C12C13/02GK1446901SQ03120900
公開日2003年10月8日 申請(qǐng)日期2003年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2002年3月27日
發(fā)明者山岸潤(rùn)一, 余永康 申請(qǐng)人:株式會(huì)社唯紅, 山岸潤(rùn)一