音で体积を测定する技术を开発。サクサク感や口どけの制御が可能に！

共鸣音を利用することで，体积を瞬时に计测できます。

　私の専门は食品工学という分野で，その中でも「物性」に関する研究に取り组んでいます。物性とは物理化学的性质のことで，サクサク感や口どけなど，口に入れた时の食感に大きく関わってきます。私は，ヘルムホルツ共鸣を使った体积测定技术を开発し，物性変化をモニタリングすることで，食感を制御する仕组みを研究しています。
　ヘルムホルツ共鸣とは，瓶の口に息を吹きかけるとボーと音が鸣る现象のこと。この音の高さは容器に入れたものの体积によって変わるため，共鸣音の変化を调べれば体积が测定できます。通常，体积を求める时には，物质を水に浸してあふれた水量を计るアルキメデスの原理を使った方法が用いられますが，この方法では対象物を液体に浸さなければならず，食品には不向きです。また，レーザーによる测定方法もありますが，こちらはスキャンに时间がかかります。音の変化で体积を测る今回の技术は，従来の欠点を补う新しい方法です。
　この计测技术は，さまざまなものに応用できます。そこで开発したのが，キウイフルーツの糖度予测装置です。キウイは収穫后に追熟させ，デンプンを糖に変えて甘みを出します。そのため，今までは収穫时に最终的な糖度を知ることはできませんでした。しかし，密度が测定できればデンプンの量が分かるため，追熟后の甘みを予测できます。そこでヘルツホルム共鸣を用いた密度测定装置をつくり，キウイの密度を测れるようにしました。

キウイフルーツの密度を全数测定し、追熟后の最终糖度を个体ごとに予测する検査装置。
ベルトコンベア上を流れる果実を、开放型のヘルムホルツ共鸣器に入れて共鸣周波数を
测定。体积と质量を计测することで密度を把握し、これにより糖度の予测が可能となる。

　このヘルムホルツ共鸣による测定法は，液体，固体を问わず使えます。ところが，パン生地を测定した时に问题が発生しました。明らかに膨らんで共鸣周波数が上がるはずなのに，なぜか下がったのです。その原因は気泡でした。パンの中にある気泡が音を吸収して共鸣周波数を下げていたのです。そこで私は，この周波数の変化を逆に利用しようと考えました。パンには「きめ」という品质の指标がありますし，ビールも泡立ちが食味を左右します。そこで共鸣周波数の変化から泡の大きさや量，きめなどを数値化。测定结果をもとにリアルタイムで运転条件を修正し，期待する食感が得られるようにしたのです。

食品の物性と食感との関係を解き明かしたい。

ミキサーに音响管とスピーカーを取り付
け、ボウル内部の共鸣周波数を测定。ホ
イップクリームなどの体积の変化をかき
混ぜながら计测し、きめの细かさなどを
数値で确认できる。适切なタイミングで
搅拌を止めることで、一定の泡立ちにす
ることが可能。

　现在は，饮料メーカーや製菓メーカーなどと共同で，泡立ちやサクサク感などの评価方法に関して研究を进めています。学外の公司と协同してヘルムホルツ共鸣による体积测定のソフトウェアを开発し，贩売。パソコンに加え，スマートフォンやタブレット端末にも対応しており，谁でも简単に使えます。将来的には，工场や开発现场，研究机関などにとどまらず，重さを计测する「はかり」と同じように，一般家庭にも広く普及していけばと期待しています。