スパイスからスナックまで：粒子サイズに基づく食品の色測定の課題解決

製品のロットにばらつきが生じると、顧客からの苦情、製品の廃棄、そして利益に悪影響を及ぼす高額な手直し作業など、次々と問題を引き起こす可能性があります。パプリカの色を測定する場合でも、朝食用シリアルを測定する場合でも、粒子径のばらつきは、製品ライン全体におけるブランドの一貫性を損なう恐れがあります。

測定結果のばらつきは、あくまで一症状に過ぎません。真の問題は、特定の粒子サイズに適さない分光光度計や測色計を選択している点にあります。微細なスパイス粉末と不規則な形状のスナック菓子では、それぞれ異なるアプローチが必要ですが、多くの食品メーカーは依然として、自社の試料特性に合わせて設計されていない測定機器を使い続けています。粒子サイズが色測定に及ぼす影響を理解し、その問題に対処する最善の方法を模索することが、一貫性があり再現性のある結果を得るための第一歩となります。

食品の粒子サイズの違いによって、どのような色測定上の課題が生じるのでしょうか？

微粉末の正確なデータを収集することは、スナック菓子における外観の評価とは、まったく異なる課題を伴います。

小さな粒子が大きな問題を引き起こすとき

スパイス、調味料、粉末状の香味料などの微細な粒子は、適切に扱えば比較的均一な表面を形成することができます。しかし、その均一性を常に維持することこそが、多くの粉末色測定プログラムの課題となっています。試料の調製過程で沈降や圧縮が生じると、表面の質感が不均一になることがよくあります。わずかな不均一さでも、光と材料との相互作用に影響を与え、実際の製品の色とは無関係な測定誤差を引き起こす原因となります。

このような微細な粒子の場合、試料表面が適切に処理されていれば、1インチの視野（AOV）で十分な測定範囲を確保できます。重要なのは、人為的な表面のばらつきを引き起こす操作者による誤差を排除することです。試料や実験担当者にかかわらず、取り扱い手順を統一することで、より予測可能な測定条件を作り出すことができます。

大粒子測定における落とし穴

シリアル、ナッツ、スナック菓子、豆類、その他のかさばるものや不規則な形状の粒子は、計量において全く異なる課題をもたらします。

滑らかな表面に沈着してしまう微細な粉末とは異なり、大きな粒子はそれぞれの形状を保ったまま、粒子間に隙間を作ります。この隙間により、試料容器内での粒子の沈着状態によって、光の透過の仕方が異なります。測定方法によっては影の部分が多く捉えられることもあれば、粒子の表面が直接捉えられることもあり、その結果、測定結果にばらつきが生じます。

大きな粒子を含む試料の表面テクスチャのばらつきは、正確なデータ取得をさらに困難にします。個々の粒子は曲面や不規則なエッジ、厚みのばらつきを持つ場合があり、それによって生じる影や光の反射パターンは、試料の向きによって変化します。滑らかで均一な表面を想定して設計された、1インチの測定視野（AOV）を持つ従来の色分光光度計は、限られた領域での単一測定に依存しているため、こうしたテクスチャのばらつきへの対応が困難です。

どうすればこの課題を乗り越えられるでしょうか？

食品の粒子径測定におけるこれらの課題を克服するには、体系的な戦略が必要です。基準、手順、機器といった各要素が相互に連携して機能しなければなりません。なぜなら、ある側面のみに対処しても、測定の信頼性を損なうような不備が生じてしまうからです。

関連する業界基準に従う

業界標準は、一貫性があり、正当性を説明できる色測定プログラムの枠組みを提供しており、その多くはもともと視覚的評価のために設計されたものです。

分光測色法は、視覚的な色評価の主観性を解消し、業界特有の数値データを提供することで、この課題を解決します。例えば、SCAAの焙煎コーヒー基準では、従来、8色のディスクを用いて、非常に浅煎りから非常に深煎りまでを等級分けしてきました。 SCAAスコアおよび指標が組み込まれた高度な色測定機器は、正確なSCAA番号と名称を定量化し、推測による判断を排除して再現性を高めます。

業界固有の基準に加え、食品メーカーは、食品用着色料や色素の使用を規制するFDAの着色添加物に関する規制にも準拠する必要があります。分光光度法による測定は、品質管理上の意思決定に必要な定量的なデータを提供することで、これらの規制への準拠を支援します。

再現性のある試料の取り扱いおよび提示手順を確立する

高度な機器であっても、試料の調製方法が大幅に異なる場合、粉末、粗粒の試料、および大きな粒子において色のばらつきが生じることがあります。試料の種類ごとに再現性のある手順を確立することで、不一致を最小限に抑え、結果の精度と信頼性を高めることができます。企業は、生産ライン全体で一貫した色を確保するため、これらの手順を標準化し、すべてのオペレーターがそれを正確に遵守できるよう訓練を行っています。

スパイスや調味料などの微粒子状の試料の場合、試料を均一に配置することで表面が平坦になり、再現性の高い測定結果が得られます。一方、大きくて不規則な形状の粒子には別の課題があり、粒子間の隙間や影が測定結果に大きな影響を与える可能性があります。いずれの場合も、適切なアクセサリーを使用することで、試料の準備が格段に容易になり、貴重な時間を節約できます。

粒子の大きさにかかわらず、目標は変わりません。すべての試料に対して同一の前処理を施し、測定値のばらつきが、取り扱い上の不均一さではなく、製品自体の違いを反映するようにする必要があります。

適切な機材やアクセサリーに投資しましょう

不適切な分光光度計や測色計を使用すると、どんなに優れた手順でもその効果が損なわれてしまうため、測定プログラムにおいて機器の選定は極めて重要な最終段階となります。各粒子径特有の課題に合わせて特別に設計された機器を使用することで、測定結果のばらつきや不一致の原因となる変動要因を排除することができます。

HunterLabのColorFlex L2は、粉末および微粒子の色測定に特化した機能を備えています。本装置の主な特長は以下の通りです：

• 45°a:0°の環状照明光学設計により、人間の目が色を認識する仕組みを再現した、制御された均一な照明を実現します。
• 表示が正確であることを確認するための、プレビュー機能を備えた内蔵カメラ。
• 業界標準の1インチAOVを採用し、迅速な測定により正確な平均化を容易にします。
• 高度な色分析ソフトウェアと、食品関連の色見本が網羅された膨大なライブラリを搭載し、独立したカラーワークステーションとしての機能を実現しています。
• ガラス製サンプルカップ、不透明カバー、リング・ディスクセットなどのオプションアクセサリーにより、再現性の高いサンプルの調製と提示が可能です。

シリアル、ナッツ、スナック菓子など、大きくて不規則な形状の粒子を測定するには、HunterLab Aeros 分光光度計をお選びください。 本装置は、世界唯一のスマートな非接触型分光光度計／比色計です。単一測定装置では対応できない分野で優れた性能を発揮し、以下の機能を備えたインテリジェントな設計を採用しています： 

• 自動高さ調整機能 — Aerosは試料を検知し、正確なデータ取得のためにセンサーの高さを自動的に調整します。
• 自動回転ターンテーブルが、サンプルをセンサーの下で連続的に移動させることで、影や不規則な隙間を自然に平均化します。
• 27.5平方インチの範囲をワンタッチで測定し、最大35回の測定値をわずか5秒で取得・平均化することで、粒子径や表面粗さの違いによる影響を最小限に抑えます。
• 非接触操作により、セットアップの手間を最小限に抑え、検体間の交差汚染を防止します。
• ペトリ皿用サンプルホルダーやサンプルトレイなどのオプションアクセサリーにより、準備や提示作業が簡単になります。

判断基準は明確です。適切に前処理を行えば比較的滑らかで均一な表面を形成できる微粒子サンプルについては、ColorFlex L2が必要な精度とスピードを提供します。一方、隙間や質感のばらつきがある不規則な大型粒子を含む製品の場合、Aerosの大型回転式サンプルプラットフォームと多角的な測定アプローチにより、単一の測定では得られない正確な評価結果を得ることができます。

HunterLabで一貫した色再現を実現

食品製品において、粒子径のばらつきは色測定において特有の課題をもたらしますが、体系的なアプローチと適切な機器を用いれば、これらの課題は解決可能です。ハンターラボは70年以上にわたり、世界有数のブランド向けにこうした機器を製造してきました。

当社のColorFlex L2は、スパイスや調味料などの微細な粒子について正確な測定を行う一方、Aerosはシリアル、ナッツ、スナック類に含まれる大きくて不規則な形状の粒子に対応します。どちらのソリューションも、品質管理ワークフローにシームレスに統合され、規制への準拠とブランドの一貫性をサポートします。

食品の色測定に関する課題を解決する準備はできていますか？ ハンターラボの色測定の専門家にお問い合わせいただき、お客様の粒子径測定のニーズに最適なソリューションについてご相談ください。または、当社の分光光度計・色差計をオンラインで今すぐご覧ください。