粘度や水分を可視化、分析して食感の良いチーズ作りを行う

チーズの食感を制御するシステムを作りたい

プロセスチーズの食感を左右するのは、粘度・水分といわれている。

住友商事マシネックスは、プロセスチーズを製造するロタサームという機械に粘度計・水分計を取り付けることで、チーズの食感を決める重要な粘度と水分を計測できるようにした。

住友商事マシネックス、粘度の分析で美味しいチーズを作る

さらに住友商事マシネックスが考えたのは、完成したチーズの粘度・水分、そして稼働中のロタサームから発生する温度や圧力などを取得し、そのデータをAIに解析させてチーズの食感を自動で制御するというものだった。

その第1ステップとして、住友商事マシネックスは粘度・水分などのデータを可視化し、分析を行うことに取り組んだ。

チーズとロタサームのデータを一括表示

チーズの食感を左右するデータ分析を行うには、まずデータの可視化から始める。

ロタサーム本体で生じる加熱温度・蒸気圧力といったデータについては制御盤に集められて、そこから有線で隣に設置されているパソコンに送られる。

チーズの粘度と水分に関しては、加熱・冷却を終えて完成したチーズが出てくるパイプ部分に粘度計と水分計が取り付けられており、この粘度計・水分計が有線で、先ほどと同じパソコンにつながることでデータが送られる。

パソコンに送られたロタサーム本体のデータと、チーズの粘度・水分データは、「AWS」上にあるインフォコーパス提供のIoTプラットフォーム「SensorCorpus」に送られる。

「SensorCorpus」上では収集したデータをダッシュボードで可視化する機能が付いている。住友商事マシネックスはこの機能を使って、下記写真のように各データをモニターで一括表示している。

住友商事マシネックス、粘度の分析で美味しいチーズを作る

「ロタサーム」という文字の下に表示されているデータがロタサーム本体から取得できるデータであり、その下に粘度計・水分計を使ってチーズから取得した粘度・含水率が表示される。

グラフで粘度の調節を研究する

データ分析については「SensorCorpus」のダッシュボード機能を使って、チーズの粘度・水分、ロタサーム本体のデータを折れ線グラフで表示し、それぞれのデータをどういじれば粘度や水分に影響を及ぼし、食感が変わるのかを研究している。

例えば粘度については、下記のような方法で研究をしている。
住友商事マシネックス、粘度の分析で美味しいチーズを作る

上記のグラフはチーズの粘度、チーズを攪拌するローターの回転数について、1時間以内の推移を折れ線グラフで示したものだ。左縦軸は1分間あたりのローター回転数(単位rpm)。右縦軸はチーズの粘度(単位mPa・s)。横軸は分単位の時間。つまり1分間ごとのローター回転数とチーズの粘度が表されている。

73分のローター回転数と粘度を見て欲しい。ここではローターの回転数を700rpm台から1,000rpmに上げることで、チーズの粘度が上がっていることが分かる。

また、217分のデータを見て欲しい。ここではチーズの原材料を流す量を100kg/hから50kg/hへと半分にしている。すると粘度が約1,600mPa・sから1,900mPa・sに大幅に上がることが分かる。

つまり、より粘度のある=口当たりがまろやかになるチーズを作るためには、ローターの回転数を上げる、あるいはチーズ原材料の流量を減らすことが有効であることが分かる。

このように粘度やその他のデータの相関関係を見ながら、例えば1,900mPa・sくらいの粘度=口当たりのチーズを作るためのローター回転数・原材料流量を設定するなど、作りたい口当たりのチーズのパラメータを研究することができるのだ。

将来的には自動で美味しいチーズが作れる機械を目指す

住友商事マシネックスのチーズ作りにおける取り組みは、現時点では人の手によるパラメータ分析の段階まで到達している。

将来的にはAIによる各データの解析を行い、それを機械にフィードバックして自動制御を行うことを考えているという。さらにロタサームに協働ロボットを連携させて、チーズ製造のための操作を行う実験も検討されているとのことだ。

今回の美味しいチーズ作りのためのパラメータ分析は、省人化したチーズ製造機の実現に向けた第1歩と言える。

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