CN100559161C - 物体的卡路里测定方法以及物体的卡路里测定装置 - Google Patents

物体的卡路里测定方法以及物体的卡路里测定装置 Download PDF

Info

Publication number
CN100559161C
CN100559161C CNB2005800080452A CN200580008045A CN100559161C CN 100559161 C CN100559161 C CN 100559161C CN B2005800080452 A CNB2005800080452 A CN B2005800080452A CN 200580008045 A CN200580008045 A CN 200580008045A CN 100559161 C CN100559161 C CN 100559161C
Authority
CN
China
Prior art keywords
wavelength
food
select
calorie
scope
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CNB2005800080452A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1930465A (zh
Inventor
花松宪光
小野浩之
小田桐英夫
泽隆裕
三浦克之
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JOY WORLD PACIFIC KK
Original Assignee
JOY WORLD PACIFIC KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by JOY WORLD PACIFIC KK filed Critical JOY WORLD PACIFIC KK
Publication of CN1930465A publication Critical patent/CN1930465A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN100559161C publication Critical patent/CN100559161C/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/47Scattering, i.e. diffuse reflection
    • G01N21/4738Diffuse reflection, e.g. also for testing fluids, fibrous materials
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01GWEIGHING
    • G01G19/00Weighing apparatus or methods adapted for special purposes not provided for in the preceding groups
    • G01G19/40Weighing apparatus or methods adapted for special purposes not provided for in the preceding groups with provisions for indicating, recording, or computing price or other quantities dependent on the weight
    • G01G19/413Weighing apparatus or methods adapted for special purposes not provided for in the preceding groups with provisions for indicating, recording, or computing price or other quantities dependent on the weight using electromechanical or electronic computing means
    • G01G19/414Weighing apparatus or methods adapted for special purposes not provided for in the preceding groups with provisions for indicating, recording, or computing price or other quantities dependent on the weight using electromechanical or electronic computing means using electronic computing means only
    • G01G19/4146Weighing apparatus or methods adapted for special purposes not provided for in the preceding groups with provisions for indicating, recording, or computing price or other quantities dependent on the weight using electromechanical or electronic computing means using electronic computing means only for controlling caloric intake, e.g. diet control
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J3/00Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/02Details
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J3/00Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/02Details
    • G01J3/0205Optical elements not provided otherwise, e.g. optical manifolds, diffusers, windows
    • G01J3/021Optical elements not provided otherwise, e.g. optical manifolds, diffusers, windows using plane or convex mirrors, parallel phase plates, or particular reflectors
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J3/00Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/02Details
    • G01J3/0205Optical elements not provided otherwise, e.g. optical manifolds, diffusers, windows
    • G01J3/0232Optical elements not provided otherwise, e.g. optical manifolds, diffusers, windows using shutters
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J3/00Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/02Details
    • G01J3/0264Electrical interface; User interface
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J3/00Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/02Details
    • G01J3/027Control of working procedures of a spectrometer; Failure detection; Bandwidth calculation
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J3/00Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/02Details
    • G01J3/10Arrangements of light sources specially adapted for spectrometry or colorimetry
    • G01J3/108Arrangements of light sources specially adapted for spectrometry or colorimetry for measurement in the infrared range
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J3/00Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/12Generating the spectrum; Monochromators
    • G01J3/1256Generating the spectrum; Monochromators using acousto-optic tunable filter
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J3/00Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/28Investigating the spectrum
    • G01J3/42Absorption spectrometry; Double beam spectrometry; Flicker spectrometry; Reflection spectrometry
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/25Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
    • G01N21/31Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/25Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
    • G01N21/31Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
    • G01N21/35Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light
    • G01N21/359Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light using near infrared light
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/02Food
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/01Arrangements or apparatus for facilitating the optical investigation
    • G01N21/15Preventing contamination of the components of the optical system or obstruction of the light path
    • G01N2021/151Gas blown
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/25Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
    • G01N21/31Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
    • G01N21/35Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light
    • G01N21/3563Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light for analysing solids; Preparation of samples therefor
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2201/00Features of devices classified in G01N21/00
    • G01N2201/06Illumination; Optics
    • G01N2201/061Sources
    • G01N2201/06166Line selective sources
    • G01N2201/0618Halogene sources
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2201/00Features of devices classified in G01N21/00
    • G01N2201/06Illumination; Optics
    • G01N2201/067Electro-optic, magneto-optic, acousto-optic elements
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2201/00Features of devices classified in G01N21/00
    • G01N2201/06Illumination; Optics
    • G01N2201/069Supply of sources
    • G01N2201/0696Pulsed
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2201/00Features of devices classified in G01N21/00
    • G01N2201/12Circuits of general importance; Signal processing
    • G01N2201/129Using chemometrical methods
    • G01N2201/1293Using chemometrical methods resolving multicomponent spectra

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Abstract

可以利用近红外线测定卡路里,通过非破坏性的方法短时间且简易地实现物体的卡路里的测定。本发明具备:具有载置被检对象的物体(M)的工作台(2)的物体保持部(1);向载置在工作台(2)上的被检对象的物体(M)照射近红外区域的光的光源部(2O)、接受来自该物体(M)的反射光或者透射光的受光部(30);基于受光部(30)所接受的光的吸光度计算物体(M)的卡路里,在控制部(40)中,根据回归式和由受光部(30)所接受的光的吸光度运算物体(M)的卡路里,其中该回归式是通过预先向已知卡路里的样本物体(M)照射的并从物体(M)反射或者透射的近红外线的吸光度的二次微分光谱的重回归分析而算出的。

Description

物体的卡路里测定方法以及物体的卡路里测定装置
技术领域
本发明涉及一种食品等物体的卡路里测定方法以及物体的卡路里测定装置、尤其涉及一种应用近红外非破坏性地短时间且简易地进行物体的卡路里测定的物体的卡路里测定方法以及物体的卡路里测定装置。
背景技术
近年来,在物体尤其食品中,基于物体的光学特性的非破坏性检查备受关注,开发了一种在短时间内检查许多被检查对象以供食品的品质管理等这样的采用近红外区域的波长的光的检查方法。
作为这种方法,公知一种例如特开2002-122538号公报的刊登内容。即,从外部向试管内的液状样本照射700nm~1100nm的波长的近红外光,由光传感器检测来自液状样本的散射反射光、散射透射光或者透射反射光并测定液状样本的近红外吸收光谱,通过将该测定值代入根据由同样的方法所测定的光谱所预先制作的校准线中,从而测定液状样本的例如脂肪、蛋白质、淀粉(糖质)、碘值、酸值等成分。
专利文献1:特开2002-122538号公报
然而,近年来,采用近红外区域的波长的光,测定脂肪、蛋白质、淀粉(糖质)、碘值、酸值等成分的技术并非限于上述技术,还提出了各种技术。例如,采用近红外线区域的分析技术,即使美国粮食化学家协会1997年例会中由Robert D.Rosenthal提供的“近红外定量分析概论”等,也是作为一般的技术而广泛公知的。
然而,直接测定卡路里的技术至今仍未见到。一般来说,作为物体的食品(含材料以及加工品)的卡路里计算,是应用例如“第五次修订的日本食品标准成分表”等原有的数据库来计算的。但是,一般在食品中,因产地或采取·贩卖季节等会导致品质变化,而存在不能表示正确的卡路里值的缺点。
并且,以往,卡路里量的测定为,粉碎样品、使之处于流动状态通过化学分析方法来测定脂肪、蛋白质以及糖质的各成分含量,对于该成分含量,例如分别将蛋白质以及糖质乘以系数4.00,类脂质乘以系数9.00来计算。该方法,应用组合了化学/物理方法的提取技术或采用化学反应的分析技术,需要繁杂的滴定或试剂的调配等复杂的操作,并且采用离心机或分光光度计等各种各样的分析机器,进而其中的提取/分析需要专业技术。
发明内容
本发明就是鉴于上述问题而形成的,其目的在于提供一种物体的卡路里测定方法以及物体的卡路里测定装置,其可以利用近红外线测定卡路里,并通过非破坏性的方法能在短时间内简易地进行物体的卡路里测定。
用于解决上述问题的本发明的卡路里测定方法,是作为一种接受来自被检对象的物体的光,并测定对近红外区域的波长的吸光度,基于该测定值测定物体的卡路里的方法。
本发明的卡路里测定方法,是一种接受来自被检对象的物体的反射光或者透射光,并测定对近红外区域的波长的吸光度,基于该测定值测定物体的卡路里的物体的卡路里测定方法,
预先向已知卡路里的样本物体照射近红外线,并接受来自该样本物体的反射光或者透射光,根据对所接受的光的吸光度的二次微分光谱的重回归分析算出回归式,
向被检对象的物体照射近红外线,并接受来自被检对象的物体的反射光或者透射光,测定所接受的光的吸光度,根据其吸光度和上述回归式计算物体的卡路里。
而且,本发明中,上述回归式由满足下述通式的式子构成,该式中令相互之间的相关系数高的第一~n波长的吸光度为变量,
C = K 0 + K 1 d 2 A 1 ( λ 1 ) dλ 2 + K 2 d 2 A 2 ( λ 2 ) dλ 2 + · · · ·
· · · · · · + Kn d 2 A n ( λ n ) dλ 2 (通式)
在通式中,C为卡路里(Kcal/100g),λ为波长,A1(λ1)为第一波长(λ1)的吸光度,A2(λ2)为第二波长(λ2)的吸光度,……An(λn)为第n波长(λn)的吸光度,K0、K1、K2……Kn为采用在足够多的总集合中测定的吸光度以及实测卡路里由最小二乘法所决定的系数。
本发明的测定方法的特征在于,找出食品等物体的卡路里所归属的近红外线的波长区域,并采用该波长区域测定卡路里。即,通过对已经根据化学分析知道卡路里的许多被检体之间的重回归分析,首先求出相关系数高的第一波长,接着求出相关系数高的第二~n波长。各波长,根据样本的吸光度与根据化学分析而已知的卡路里值的重回归分析,由例如表示相关系数为0.800以上的区域来决定。这些波长区域,即使作为单一波长使用,如果设定卡路里的标准误差的范围较宽,则推定也可以测定卡路里。然而,通过求出相关系数高的第二~n波长从而可以提高精度。
具体来说,上述回归式由满足下述式1的关系的式子构成,该式中以相互之间的相关系数高的第一波长的吸光度以及第二波长的吸光度为变量,
C = K 0 + K 1 d 2 A 1 ( λ 1 ) dλ 2 + K 2 d 2 A 2 ( λ 2 ) dλ 2 (式1)
在式1中,C为卡路里(Kcal/100g),λ为波长,A1(λ1)为第一波长(λ1)的吸光度,A2(λ2)为第二波长(λ2)的吸光度,K0、K1、K2为采用在足够多的总集合中测定的吸光度以及实测卡路里由最小二乘法所决定的系数。
本发明的测定方法的特征在于,如上述找出食品等物体的卡路里所归属的近红外线的波长区域,并采用该波长区域测定卡路里。即,通过对已经根据化学分析知道卡路里的许多被检体之间的重回归分析,首先求出相关系数高的第一波长。该第一波长(λ1),是通过根据样本的吸光度与由化学分析而已知的卡路里值的重回归分析,由例如表示相关系数为0.800以上的区域决定的。这些波长区域,即使作为单一波长使用,如果设定卡路里的标准误差的范围较宽,则推定也可以测定卡路里。然而,为了更加提高精度,接着求出相关系数高的第二波长。第二波长(λ2),是通过对先前选定的第一波长(λ1)的区域与规定的范围进行重回归分析,从而以相关系数表示较高的值的波长而决定的。由此,由第一波长(λ1)与第二波长(λ2)的组合,得到例如0.960以上的较高的相关,能测定精度较高的卡路里。以下列举具体的波长。
作为一种组合,从1270nm~1306nm的范围内选择第一波长(λ1),从1188nm~1222nm、1660nm~1666nm、或者1714nm~1726nm的范围内选择第二波长(λ2)。优选从1306±2nm的范围内选择第一波长(λ1),从1192±2nm的范围内选择第二波长(λ2)。
作为另一组合,从1352nm~1388nm的范围内选择第一波长(λ1),从1210nm~1222nm、1232nm~1246nm、1642nm~1684nm、1708nm~1732nm、1746nm~1752nm、或者1786nm~1796nm的范围内选择第二波长(λ2)。优选从1360±2nm的范围内选择第一波长(λ1),从1722±2nm的范围内选择第二波长(λ2)。
作为另一组合,1698nm~1740nm的范围内选择第一波长(λ1),从1146nm~1158nm、1398nm~1416nm、1814nm~1836nm、1886nm~1888nm的范围内选择第二波长(λ2)。优选,从1726±2nm的范围内选择第一波长(λ1),从1404±2nm的范围内选择第二波长(λ2)。
作为进一步不同的组合,从1806nm~1848nm的范围内选择第一波长(λ1)、从1210nm~1222nm、1234nm~1242nm、1336nm~1352nm、1634nm~1690nm、或者1744nm~1752nm的范围内选择第二波长(λ2)优选从1818±2nm的范围内选择第一波长(λ1),从1346±2nm的范围内选择第二波长(λ2)。
并且,本发明的上述回归式,也可以由满足下述式2的关系的式子构成,该式中以相互之间相关系数高第一波长的吸光度、与第二波长的吸光度以及第三波长的吸光度为自变量,
C = K 0 + K 1 d 2 A 1 ( λ 1 ) dλ 2 + K 2 d 2 A 2 ( λ 2 ) dλ 2 + K 3 d 2 A 3 ( λ 3 ) dλ 2 (式2)
在式2中,C为卡路里(Kcal/100g)、λ为波长,A1(λ1)为第一波长(λ1)的吸光度、A2(λ2)为第二波长(λ2)的吸光度、A3(λ3)为第三波长(λ3)的吸光度,K0、K1、K2、K3,为采用在足够多的总集合中测定的吸光度以及实测卡路里根据最小二乘法决定的系数。
并且,在本发明中,为了更加提高精度而求出相关系数高的第三波长。第三波长(λ3),是通过对先前选定的第一波长(λ1)以及第二波长(λ2)的区域与规定的范围进行重回归分析,从而以相关系数表示较高的值的波长而决定的。由此,在第一波长(λ1)、第二波长(λ2)以及第三波长(λ3)的组合中得到例如0.980以上的较高的相关,能测定精度更高的卡路里。以下列举具体的波长。
作为一个组合,从1270nm~1306nm的范围内选择第一波长(λ1),从1188nm~1222nm、1660nm~1666nm、或者1714nm~1726nm的范围内选择第二波长(λ2),从1456nm~1472nm、1574nm~1580nm、或者1816nm~1826nm的范围内选择第三波长(λ3)。优选,从1306±2nm的范围内选择第一波长(λ1),从1192±2nm的范围内选择第二波长(λ2),从1464±2nm的范围内选择第三波长(λ3)。
作为另一组合,从1352nm~1388nm的范围内选择第一波长(λ1),从1210nm~1222nm、1232nm~1246nm、1642nm~1684nm、1708nm~1732nm、1746nm~1752nm、或者1786nm~1796nm的范围内选择第二波长(λ2),从1144nm~1194nm、1252nm~1320nm、1420nm~1492nm、1504nm~1524nm、1688nm~1694nm、或者1828nm~1934nm的范围内选择第三波长(λ3)。优选,从1360±2nm的范围内选择第一波长(λ1),从1722±2nm的范围内选择第二波长(λ2),从1272±2nm的范围内选择第三波长(λ3)。
作为其他组合,从1698nm~1740nm的范围内选择第一波长(λ1),从1146nm~1158nm、1398nm~1416nm、1814nm~1836nm、1886nm~1888nm的范围内选择第二波长(λ2),从1146nm~1176nm、1256nm~1304nm、1350nm~1390nm、1406nm~1426nm、1548nm~1578nm、或者1810nm~1966nm的范围内选择第三波长(λ3)。优选,从1726±2nm的范围内选择第一波长(λ1),从1404±2nm的范围内选择第二波长(λ2)从1832±2nm的范围内选择第三波长(λ3)。
作为进一步不同的其它组合,从1806nm~1848nm的范围内选择第一波长(λ1),从1210nm~1222nm、1234nm~1242nm、1336nm~1352nm、1634nm~1690nm、或者1744nm~1752nm的范围内选择第二波长(λ2),从1146nm~1188nm、1264nm~1320nm、1384nm~1394nm、或者1708nm~1752nm的范围内选择第三波长(λ3)。优选,从1818±2nm的范围内选择第一波长(λ1),从1346±2nm的范围内选择第二波长(λ2),从1750±2nm的范围内选择第三波长(λ3)。
作为进一步不同的其他的组合,从1702nm~1714nm的范围内选择第一波长(λ1),从1398nm~1414nm的范围内选择第二波长(λ2),从1736nm~1744nm的范围内选择第三波长(λ3)。优选,从1704nm~1710nm的范围内选择第一波长(λ1),从1400nm~1404nm的范围内选择第二波长(λ2),从1736nm~1740nm的范围内选择第三波长(λ3)。
并且,本发明的上述回归式也可以由满足下述式3的关系的式子构成,该式中令相互之间的相关系数高的第一波长~第七波长的吸光度为变量,
C = K 0 + K 1 d 2 A 1 ( λ 1 ) dλ 2 + K 2 d 2 A 2 ( λ 2 ) dλ 2 + K 3 d 2 A 3 ( λ 3 ) dλ 2
+ K 4 d 2 A 4 ( λ 4 ) dλ 2 + K 5 d 2 A 5 ( λ 5 ) dλ 2 + K 6 d 2 A 6 ( λ 6 ) dλ 2
+ K 7 d 2 A 7 ( λ 7 ) dλ 2
式3
在式3中,C为卡路里(Kcal/100g)、λ为波长,A1(λ1)为第一波长(λ1)的吸光度、A2(λ2)为第二波长(λ2)的吸光度、A3(λ3)为第三波长(λ3)的吸光度,A4(λ4)为第四波长(λ4)的吸光度、A5(λ5)为第五波长(λ5)的吸光度、A6(λ6)为第六波长(λ6)的吸光度、A7(λ7)为第七波长(λ7)的吸光度、K0、K1、K2、K3、K4、K5、K6、K7为采用在足够多的总集合中测定的吸光度以及实测卡路里根据最小二乘法决定的系数。
作为一个组合,从1702nm~1714nm的范围内选择第一波长(l1)、从1398nm~1714nm的范围内选择第二波长(λ2)、从1736nm~1744nm的范围内选择第三波长(λ3)、从1180nm~1212nm的范围内选择第四波长(λ4)、从1242nm~1276nm的范围内选择第五波长(λ5)、从1574nm~1606nm的范围内选择第六波长(λ6)、从1330nm~1364nm的范围内选择第七波长(λ7)。
优选从1704±2nm的范围内选择第一波长(λ1),从1400±2nm的范围选择第二波长(λ2),从1738±2nm的范围内选择第三波长(λ3)、从1196nm±2nm的范围内选择第四波长(λ4)、从1260nm±2nm的范围内选择第五波长(λ5)、从1590nm±2nm的范围内选择第六波长(λ6)、从1348nm±2nm的范围内选择第七波长(λ7)。
并且,为了解决上述问题本发明中的物体的卡路里测定装置,其结构为具备:物体保持部,其具有载置被检对象的物体的工作台;光源部,其向载置在工作台上的被检对象的物体照射近红外区域的光;受光部,其接受来自该物体的反射光或者透射光;和控制部,其基于该受光部所接受的光的吸光度,计算物体的卡路里。
而且,本发明的上述控制部的结构具备:回归式记忆功能,其记忆回归式,该回归式是通过对预先向已知卡路里的样本物体照射的并且从该样本物体反射或者透射的近红外线区域的波长所对应的吸光度的、二次微分光谱的重回归分析所算出的;卡路里运算功能,其根据上述受光部所接受的光的吸光度与上述回归式计算物体的卡路里。
具体来说,上述控制部中的回归式记忆功能所记忆的回归式与所选择的近红外线的波长的组合,采用上述任一种所述的回归式与波长之间的组合。由此可以更高精度地测定卡路里。
并且,本发明中,使上述物体保持部相对光源部相对地移动,且上述受光部中可接受该物体多处的反射光或者透射光,上述控制部的结构为,具备基于上述受光部所接受的多处光的吸光度,计算物体的卡路里的功能。
按照这样,由于可以将多处的卡路里值平均,因此可以更高精度地进行测定。例如,在如加工食品那样的食品材料的分布因测定处而不同的情况下,虽然测定处有偏差,但由于将其平均化因此提高了卡路里值的精度。
并且,本发明中,在上述物体保持部中设置用于测量物体的重量的重量测量器,上述控制部的结构为,具备计算关于由上述重量测量器所测量的物体的整体重量的卡路里的功能。按照这样,由于可以自动测量物体的重量,因此即使没有事先另外测定重量也能即刻计算物体整体的卡路里。
并且,本发明的上述光源部的结构为具备将光分光的声光学元件。按照这样,可以确切地分光,且可以确切地照射所需要的波长的近红外线。
并且,本发明的上述物体保持部的结构为具备除去来自物体的水蒸气的风扇。当物体为例如食品时,若是已经烹饪过的食品则会从食品产生蒸气而妨碍所照射的近红外线的通过,但由于蒸气被风扇吹散了因此所照射的近红外线能确切地到达物体,且还能由受光部确切地接受光,因此即便是产生蒸气的物体也可以确切地进行测定。
另外,本发明的上述控制部的结构为,具备基于该受光部所接受的光的吸光度,计算物体的糖质、蛋白质以及脂肪等物体的各成分含量的成分含量计算功能。按照这样,由于还可以知道各成分含量因此可以确切地掌握物体。
并且本发明还包含以下结构。即,上述控制部的结构为具备:成分含量计算功能,其基于该受光部所接受的光的吸光度计算物体的糖质、蛋白质以及脂肪等物体的各成分含量;和卡路里运算功能,其基于该成分含量计算功能所计算的物体的各成分含量,计算物体的卡路里。由此可以即刻测定物体的卡路里。
进一步,上述控制部的结构具备:使用者识别功能,其识别卡路里测定中与一个物体对应的使用者;测定值记忆功能,其记忆该使用者识别功能所识别的每个使用者的卡路里的测定值;和测定值累计功能,其按每个使用者累计该测定值记忆功能所记忆的卡路里的测定值。由此,当物体为食品时,便可以掌握例如每一顿餐的总卡路里等、使用者所摄取的各种食品的卡路里的总计值,可以应用于健康管理等非常有用。
根据本发明的物体的卡路里测定方法以及物体的卡路里测定装置,由于接受来自被检对象的物体的光,测定对近红外区域的波长的吸光度,并基于该测定值测定物体的卡路里,因此可以以良好的精度且非破坏性地测定食品等的卡路里,是非常有用的。
尤其,由于可以直接从物体测定卡路里,因此与以往那样应用组合化学/物理方法的提取技术或采用化学反应的分析技术的方法相比较,不需要繁杂的滴定或试剂的调配等复杂的专业技术或操作等,便可以简易且即刻得到正确的卡路里值。因此,可以利用于一般的个人或家庭中测定食品的卡路里等,是非常方便的。
附图说明
图1为表示本发明的实施方式中的物体的卡路里测定装置的立体图。
图2为表示本发明的实施方式中的物体的卡路里测定装置的物体保持部的主要部件立体图。
图3为表示本发明的实施方式中的物体的卡路里测定装置的光源部的主要部件立体图。
图4为表示本发明的实施方式中的物体的卡路里测定装置的受光部的图,(a)为立体图,(b)为仰视图。
图5为表示本发明的实施方式中物体的卡里路测定装置的控制部的结构的框图。
图6为表示第一波长选择时的近红外线吸光度(二次微分)的相关系数的曲线图。
图7为示出第二波长选择时表示第二波长与第一波长的较高相关的波长区域的图。
图8为示出第二波长选择时表示第二波长与第一波长的较高相关的波长区域的图。
图9为示出第二波长选择时表示第二波长与第一波长的较高相关的波长区域的图。
图10为示出第二波长选择时表示第二波长与第一波长的较高相关的波长区域的图。
图11为示出第三波长选择时表示第三波长与第一波长以及第二波长的较高相关的波长区域的表图。
图12为示出第三波长选择时表示第三波长与第一波长以及第二波长的较高相关的波长区域的表图。
图13为示出第七波长选择时表示较高相关的波长区域的表图。
图14为表示本发明的实施方式中的物体的卡路里测定装置的控制流程的流程图。
图15为表示本发明的实施方式中的物体的卡路里测定装置的详细控制流程的流程图。
图16为表示本发明的实施方式中的物体的卡路里测定装置中的其它详细控制流程的流程图。
图17为表示本发明的以卡路里归属波长测定的卡路里值与化学分析的糖质之间的相关的曲线图。
图18为表示本发明的以卡路里归属波长测定的卡路里值与化学分析的类脂质之间的相关的曲线图。
图19为表示本发明的以卡路里归属波长测定的卡路里值与化学分析的蛋白质之间的相关的曲线图。
图20为表示本发明的以卡路里归属波长测定的卡路里值与化学分析的蛋白质之间的相关的曲线图。
图21为表示作为本发明的对象物体的各种食品经化学分析的卡路里值的表图。
图22为表示本发明的以卡路里所归属的2个波长所测定的卡路里值与化学分析的卡路里值之间的相关的曲线图。
图23为表示本发明的以卡路里所归属的3个波长所测定的卡路里值与化学分析的卡路里值之间的相关的曲线图。
图24为表示本发明的以卡路里所归属的7个波长所测定的卡路里值与根据第五次修订的日本食品标准成分表所计算的卡路里值之间的对应的曲线图。
图25为表示本发明的以卡路里所归属的7个波长所测定的卡路里值与根据第五次修订的日本食品标准成分表所计算的卡路里值之间的相关的曲线图。
图26为表示本发明的以卡里路归属的7个波长所测定的卡路里值与根据第五次修订的日本食品标准成分表所计算的卡路里值之间的残差的曲线图。
图27为表示由本发明的装置得到的糖质的测定值与根据第五次修订的日本食品标准成分表所计算的糖质量之间的对应的表图。
图28为表示由本发明的装置得到的糖质的测定值与根据第五次修订的日本食品标准成分表算出的糖质量之间的相关的曲线图。
图29为表示由本发明的装置得到的蛋白质的测定值与根据第五次修订的日本食品标准成分表算出的蛋白质量之间的对应的表图。
图30为表示由本发明的装置得到的蛋白质的测定值与根据第五次修订的日本食品标准成分表算出的蛋白质量之间的相关的曲线图。
图31为表示由本发明的装置得到的脂肪的测定值与根据第五次修订的日本食品标准成分表算出的脂肪量之间的对应的表图。
图32为表示由本发明的装置得到的脂肪的测定值与根据第五次修订的日本食品标准成分表算出的脂肪量之间的相关的曲线图。
图33为表示将本发明的以卡路里所归属的7个波长所测定的卡路里值与分别测定糖质、蛋白质、脂肪后的值乘以卡路里换算系数后算出的卡路里值、以及根据第五次修订的日本食品标准成分表算出的卡路里值之间的对应的表图。
图34为表示本发明的以卡路里所归属的7个波长所测定的卡路里值与分别测定糖质、蛋白质、脂肪后的值乘以卡路里换算系数所算出的卡路里值之间的相关的曲线图。
图35为表示由本发明的装置将分别测定糖质、蛋白质、脂肪后的值乘以卡路里换算系数所算出的卡路里值与根据第五次修订的日本食品标准成分表所算出的卡路里值之间的相关的曲线图。
图36为表示本发明的以卡路里所归属的7个波长所测定的卡路里值、将分别测定糖质、蛋白质、脂肪后的值乘以卡路里换算系数算出的卡路里值、以及根据第五次修订的日本食品标准成分表所算出的卡路里值、之间的相关系数的表图。
图37为表示以本发明的卡路里所归属的7个波长所测定的卡路里值、与将分别测定糖质、蛋白质、脂肪后的值乘以卡路里换算系数算出的卡路里值、以及根据第五次修订的日本食品标准成分表所算出的卡路里值之间的DW(ダ一ブィンヮトソン,ダ一ヴィンヮトソン)比的表图。
图中:M-物体,1-物体保持部,2-旋转工作台,3-旋转电动机,4-槽,5-支柱,6-升降工作台,7-X方向移动电动机,8-升降驱动部,9-Z方向驱动电动机,10-重量测量器,11-器皿,12-吸引风扇,13-管道,20-光源部,21-支撑板,22-卤素灯,23-连通口,24-带光圈镜筒,25-驱动电动机,26-截光器,27-声光学元件,28-红外线反射镜,29-冷却风扇,30-受光部,31-主体,32-受光元件,40-控制部,41-信号放大电路,42-信号处理电路,43-综合控制运算处理部,44-显示部,45-电动机控制电路,46-分光控制电路。
具体实施方式
以下,基于附图针对本发明的实施方式中的物体的卡路里测定方法以及物体的卡路里测定装置进行说明。本发明的实施方式中的物体的卡路里测定方法,由于是采用本发明的实施方式中的物体的卡路里测定装置实施的,因此与该物体的卡路里测定装置的作用一起说明。
本发明的实施方式中的物体的卡路里测定装置,测定作为物体的食品的卡路里。在此,所谓食品是指食品材料本身,只要是加工食品、烹饪品等供食用的则都包含在内。
如图1所示,本发明的实施方式中的物体的卡路里测定装置,其结构包含:物体保持部1,其具有载置被检测对象的物体M的旋转工作台2的物体保持部1;光源部20,其向被载置在旋转工作台2上的被检对象的物体M照射近红外区域的波长的光;受光部30,其接受来自该物体M的反射光或者透射光;和控制部40,其具备基于受光部30所接受的光的吸光度,计算物体M的卡路里的综合控制运算处理部43,并且,按照向物体M照射来自光源部20的近红外线以外的光的方式,主要部分收容在暗室(未图示)内。
详细来说,如图1以及图2所示,物体保持部1,具备:旋转工作台2,其载置设置在可由门(未图示)开闭的封闭空间的物体M;旋转电动机3,其在T方向旋转驱动旋转工作台2;升降工作台6,其经由槽4支撑旋转电动机3可在-方向的X方向移动,且可上下活动地设置在支柱5中;X方向移动电动机7,其通过齿条以及小齿轮等机构使旋转电动机3以及旋转工作台2在X方向移动;和升降驱动部8,其使升降工作台6升降。升降驱动部8,具备:滚珠丝杠8a,其使升降工作台6可上下活动地螺入;和Z方向驱动电动机9,其经由定时带8b使该滚珠丝杠8a旋转,使升降工作台6在Z方向上下活动。
并且,在物体保持部1的旋转电动机3中附带有用于测量物体M的重量的重量测量器10。在物体M放入器皿11中时,预先测量器皿11的重量,减去该值进行补正。该补正是通过重量测量器10本身进行的,也可以在后述的控制部40中进行的。因此,由于物体M的净重的重量计算正确,故而其卡路里测定(计算)的精度变高。
该重量测量器10与升降工作台6连接,通过由Z方向驱动电动机9经由定时带8b使滚珠丝杠8a旋转,从而升降工作台6可在箭头Z方向动作,通过设置支柱5的导杠从而可实现稳定的运作。
进而,物体保持部1中具备除去来自物体M的水蒸气的吸引风扇12。在风扇12中设置有将来自物体M的水蒸气导向风扇12的管道13。
如图1以及图3所示,光源部20,具备:作为在支撑板21上设置的光源的卤素灯22,其中支撑板设置在支柱5上;将来自卤素灯22的光导向支撑板21上的连通口23的带光圈镜筒24;设置在带光圈镜筒24的开口处并在驱动电动机25的作用下旋转的截光器26;设置在截光器26之后,将来自卤素灯22的光分光成单波长的光的声光学元件27;和设置在连通口23、并将来自声光学元件27的近红外线通过连通口23向旋转工作台2上的物体M照射的红外线反射镜28。29为冷却卤素灯22的冷却风扇。
因此,在光源部20中,如图3所示,由卤素灯22所发出的光通过带光圈镜筒24的内部,因截光器26在驱动电动机25的作用下旋转而变成脉冲状的光,并通过声光学元件27。在声光学元件27中,光被分光成虚线箭头所示的单波长的光,通过红外线反射镜28仅如虚线箭头所示的单波长的分光光向与光轴垂直的下方弯曲,并在物体M上聚焦焦点。实线箭头的未分光的光直接前进,没有向物体M照射。
另外,虽然截光器26的形状可以是任何形状,但具备与受光元件32的应答性或信号处理电路42一致能改变成1.0msec~1.6msec的脉冲的机构较好。
受光部30,如图1以及图4所示,具备:设置在连通口23的筒状主体31;和在主体31中物体M侧的一面向周方向等间隔设置的多个受光元件32(检波器)。多个受光元件32,将从光源部20分光成单波长的光经由主体31的中空部向物体M照射,并接受在物体M内部散射的如虚线所示的漫反射光作为反射光。
受光元件32,与控制部40内的电路串联或者并联连接并进行信号处理。整体的信号处理是按照以下方式进行的。如果通过各受光元件32检测到漫反射光,则变换成与所检测的光的强度相应的电信号。
来自受光元件32的电信号,被传达至如图5所示的控制部40。在控制部40中,由信号放大电路41对信号进行放大,由信号处理电路42对所放大的信号进行噪音去除或者放大等处理,由具有回归式记忆功能或卡路里运算功能等的综合控制运算处理部43计算卡路里。
在控制部40中的综合控制运算部43,由CPU等的功能来实现,具备:回归式记忆功能,其记忆回归式,该回归式是通过对预先向已知卡路里的样本物体M照射的并且从该样本物体M反射或者透射的近红外线区域的波长所对应的吸光度的、二次微分光谱的重回归分析而计算的;和卡路里运算功能,其根据由受光部30所接受的光的吸光度和由回归式记忆功能所记忆的规定的回归式运算物体M的卡路里。
图1中,44为由设置在控制部40中的由CRT等组成的显示部。数据被显示在显示部44上。显示部44的显示是通过画面操作部(未图示)操作的,适当切换输入画面、结果显示画面等便可显示。也可以在测量中显示动画等。另外,也可以在LCD面板中显示测定结果。并且,还可以声音输出测定结果。进而,还可以设置向外部输出数据的接口。
并且,如图5所示,控制部40具备:电动机控制电路45,其控制物体保持部1的各种电动机或光源部20的驱动电动机25等;和分光控制电路46,其控制声光学元件27。
控制部40的综合控制运算处理部43,具备基于受光部30所接受的多处光的吸光度计算物体M的卡路里的功能。在此,在多处,计算每个单位重量的卡路里,并计算将其平均后的数值。
并且综合控制运算处理部43,具备计算关于由重量测量器10所测量的物体M的整体重量的卡路里的功能。在此,计算将每个单位重量的卡路里乘以整体重量后的值。
进而,综合控制运算处理部43,具备基于受光部30所接受的光的吸光度计算物体M的糖质、蛋白质以及脂肪等物体M的各成分含量的成分含量计算功能。成分含量计算功能,由与上述以往同样的机构实现。即,向物体M照射近红外光,由受光部30检测来自物体M的反射光并测定物体M的近红外吸收光谱,通过将该测定值代入根据由同样的方法所测定的光谱所预制作的校准线,从而测定物体M的例如脂肪、蛋白质、淀粉(糖质)、碘质、酸质等成分。
具体来说,关于例如糖质、蛋白质以及脂肪的波长选择方法为,在对吸光度进行二次微分后的光谱波形中插入出现向负方向的吸收的点,选择此时的相关关系更高的波长范围,并且关于第二波长也同样,然后关于第三、第四波长根据重回归分析采用变量增加法选择其中整体的相关系数变高的波长。
并且,综合控制运算处理部43,具备:使用者识别功能,其识别与卡路里测定中的一个物体M对应的使用者;测定值记忆功能,其记忆使用者识别功能所识别的每个使用者的卡路里的测定值;和测定值累计功能,其按每个使用者累计测定值记忆功能所记忆的卡路里的测定值。使用者识别功能,依据来自由键盘等输入数据功能所构成的指令机构47的使用者指定指令而发挥功能。并且,测定值记忆功能,依据来自指令机构47的测定值相加指令而发挥功能。
综合控制运算处理部43中的回归式记忆功能所记忆的回归式、与所选择的近红外线的波长的组合,按照以下方式所决定。
首先,采用上述装置,预先向已知卡路里的样本物体M照射近红外线,并接受来自样本物体M的反射光或者透射光,根据对近红外区域的波长的吸光度中的二次微分光谱的重回归分析来算出回归式。
回归式,是由以相互之间相关系数高的第一波长的吸光度以及第二波长的吸光度为变量的下述式1构成的。
C = K 0 + K 1 d 2 A 1 ( λ 1 ) dλ 2 + K 2 d 2 A 2 ( λ 2 ) dλ 2 (式1)
在式1中,C为卡路里(Kcal/100g),λ为波长,A1(λ1)为第一波长(λ1)的吸光度,A2(λ2)为第二波长(λ2)的吸光度,K0、K1、K2为采用在足够多的总集合中测定的吸光度以及实测卡路里由最小二乘法所决定的系数。
具体来说,关于采用近红外线的2个波长的卡路里测定波长,是通过与已经根据化学分析知道卡路里的85被检体之间的重回归分析求出的。即,通过根据样本的吸光度和由化学分析所已知的卡路里值的重回归分析,由表示负相关、且表示相关系数为0.800以上的区域决定该第一波长(λ1)。通过二次微分处理求出单调相关后的结果如图6所示。
第一波长(λ1),可以选择1270nm~1306nm(最大1284nm、重相关函数-0.891)、1352nm~1388nm(最大1370nm、重相关系数-0.928)、1562nm~1614nm(最大1578nm、重相关系数-0.901)、1698nm~1740nm(最大1700nm、重相关系数-0.818)、1806nm~1848nm(最大1818nm、重相关系数-0.953)。
即使使用这些波长区域作为单一波长,如果设定卡路里的标准误差范围很宽,则推定也可进行卡路里的测定。接着,第二波长(λ2),是在所选定的第一波长(λ1)区域与1100~2000nm的范围内,根据重回归分析由相关系数表示较高的值的波长所决定的。那些第一波长(λ1)和表示较高的相关的波长区域如图7、与8、图9、图10所示。以下详细进行说明。
作为一个组合,从1270nm~1306nm的范围内选样第一波长(λ1),从1188nm~1222nm、1660nm~1666nm、或者1714nm~1726nm的范围内选择第二波长(λ2)。优选从1306±2nm的范围内选择第一波长(λ1),从1192±2nm的范围内选择第二波长(λ2)。
如图7所示,表示与第一波长(λ1)的1270nm~1306nm之间相关系数0.960以上的第二波长(λ2)的波长区域为1188nm~1222nm、1660nm~1666nm以及1714nm~1726nm。区分相关系数0.940以下的范围与0.9500~0.9599、0.9600~0.9699以及0.9700~0.9799进行比较讨论,认为在断定0.960以上的相关的第一波长(λ1)与第二波长(λ2)的组合中可以测定卡路里。在这些第一波长(λ1)与第二波长(λ2)的组合中,在第一波长(λ1)为1306nm、第二波长(λ2)为1192nm时断定最高相关系数0.9775。采用该第一波长(λ1)(1306nm)与第二波长(λ2)(1192nm)得到C=(383.594)+(-7979.322)·d2A1(λ1)/dλ2+(-5178.845)·d2A2(λ2)/dλ2的计算式作为根据本发明的方法以及装置的卡路里值与化学分析的卡路里值之间的回归式。
接着,作为其它组合,从1352nm~1388nm的范围内选择第一波长(λ1),从1210nm~1222nm、1232nm~1246nm、1642nm~1684nm、1708nm~1732nm、1746nm~1752nm、或者1786nm~1796nm的范围内选择第二波长(λ2)。优选,从1360±2nm的范围内选择第一波长(λ1),从1722±2nm的范围内选择第二波长(λ2)。
如图8所示,表示第一波长(λ1)与1352nm~1388nm之间的相关系数0.970以上的第二波长(λ2)的波长区域为,1210nm~1222nm、1232nm~1246nm、1642nm~1684nm、1708nm~1732nm、1746nm~1752nm、以及1786nm~1796nm。区分相关系数0.940以下的范围与0.9500~0.9599、0.9600~0.9699以及0.9700~0.9799后进行比较讨论,认为在断定0.970以上的相关的第一波长(λ1)与第二波长(λ2)的组合中可以测定卡路里。在这些第一波长(λ1)与第二波长(λ2)之间的组合中,在第一波长(λ1)为1360nm、且第二波长(λ2)为1722nm时,断定最高相关系数0.9797。采用该第一波长(λ1)(1360nm)与第二波长(λ2)(1722nm)得到C=(366.467)+(-2103.557)·d2A1(λ1)/dλ2+(-1243.905)·d2A2(λ2)/dλ2的计算式作为根据本发明的方法以及装置的卡路里值与化学分析的卡路里值之间的回归式。
接着,作为其它组合,从1698nm~1740nm的范围内选择第一波长(λ1),从1146nm~1158nm、1398nm~1416nm、1814nm~1836nm、1886nm~1888nm的范围内选择第二波长(λ2)。优选,从1726±2nm的范围内选择第一波长(λ1),从1404±2nm的范围内选择第二波长(λ2)。
如图9所示,表示第一波长(λ1)与1698nm~1740nm之间0.970以上的相关系数的第二波长(λ2)的波长区域为,1146m~1158nm、1398nm~1416nm、1814nm~1736nm、1886nm~1888nm。区分相关系数0.940以下的范围与0.9500~0.9599、0.9600~0.9699以及0.9700~0.9799后进行比较讨论,考察到在断定0.970以上的相关的第一波长(λ1)与第二波长(λ2)之间的组合中能测定卡路里。在这些第一波长(λ1)与第二波长(λ2)之间的组合中,在第一波长(λ1)为1726nm、第二波长(λ2)为1404nm时,断定最高相关系数0.9779。采用该第一波长(λ1)(1726nm)与第二波长(λ2)(1404nm)得到C=(312.779)+(-1254.113)·d2A1(λ1)/dλ2+(993.492)·d2A2(λ2)/dλ2的计算式作为根据本发明的方法以及装置的卡路里值与化学分析的卡路里值之间的回归式。
作为进一步不同的组合,从1806nm~1848nm的范围内选择第一波长(λ1)、从1210nm~1222nm、1234nm~1242nm、1336nm~1352nm、1634nm~1690nm、或者1744nm~1752nm的范围内选择第二波长(λ2)。优选,从1818±2nm的范围内选择第一波长(λ1),从1346±2nm的范围内选择第二波长(λ2)。
如图10所示,表示第一波长(λ1)与1806nm~1848nm之间相关系数0.970以上的第二波长(λ2)的波长区域为,1210nm~1222nm、1234nm~1242nm、1336nm~1352nm、1634nm~1690nm、以及1744nm~1752nm。区分相关系数0.940以下的范围与0.9500~0.9599、0.9600~0.9699、以及0.9700~0.9799进行比较讨论,考察到在断定0.970以上的相关的第一波长(λ1)与第二波长(λ2)的组合中能测定卡路里。在这些第一波长(λ1)与第二波长(λ2)的组合中,当第一波长(λ1)为1818nm、第二波长(λ2)为1748nm时,断定最高相关系数0.9756。采用该第一波长(λ1)(1818nm)与第二波长(λ2)(1748nm)得到C=(329.597)+(-8311.669)·d2A1(λ1)/dλ2+(4220.204)·d2A2(λ2)/dλ2的计算式作为根据本发明的方法以及装置的卡路里值与化学分析的卡路里值之间的回归式。
并且,作为其它回归式,采用相互之间相关系数较高的第一波长的吸光度、第二波长的吸光度以及第三波长的吸光度作为变量的下述式2。
C = K 0 + K 1 d 2 A 1 ( λ 1 ) dλ 2 + K 2 d 2 A 2 ( λ 2 ) dλ 2 + K 3 d 2 A 3 ( λ 3 ) dλ 2 (式2)
在式2中,C为卡路里(Kcal/100g)、λ为波长,A1(λ1)为第一波长(λ1)的吸光度、A2(λ2)为第二波长(λ2)的吸光度、A3(λ3)为第三波长(λ3)的吸光度,K0、K1、K2、K3,为采用在足够多的总集合中测定的吸光度以及实测卡路里根据最小二乘法决定的系数。
然后,按照以下方式求出第一波长、第二波长以及第三波长。作为一个组合,图11表示对第三波长(λ3)根据重回归分析求出相关系数高的波长的成绩。在上述优选的第一波长(λ1)和第二波长(λ2)的条件时,根据重回归分析研究相关系数0.9800以上的波长的结果为,得到如图11所示的第三波长(λ3)的波长。以下列举具体的波长。
作为一个组合,从1270nm~1306nm的范围内选择第一波长(λ1),从1188nm~1222nm、1660nm~1666nm、或者1714nm~1726nm的范围内选择第二波长(λ2),从1456nm~1472nm、1574nm~1580nm、或者1816nm~1826nm的范围内选择第三波长(λ3)。优选,从1306±2nm的范围内选择第一波长(λ1),从1192±2nm的范围内选择第二波长(λ2),从1464±2nm的范围内选择第三波长(λ3)。
作为另一组合,从1352nm~1388nm的范围内选择第一波长(λ1),从1210nm~1222nm、1232nm~1246nm、1642nm~1684nm、1708nm~1732nm、1746nm~1752nm、或者1786nm~1796nm的范围内选择第二波长(λ2),从1144nm~1194nm、1252nm~1320nm、1420nm~1492nm、1504nm~1524nm、1688nm~1694nm、或者1828nm~1934nm的范围内选择第三波长(λ3)。优选,从1360±2nm的范围内选择第一波长(λ1),从1722±2nm的范围内选择第二波长(λ2),从1272±2nm的范围内选择第三波长(λ3)。
并且,作为其它组合,从1698nm~1740nm的范围内选择第一波长(λ1),从1146nm~1158nm、1398nm~1416nm、1814nm~1836nm、1886nm~1888nm的范围内选择第二波长(λ2),从1146nm~1176nm、1256nm~1304nm、1350nm~1390nm、1406nm~1426nm、1548nm~1578nm、或者1810nm~1966nm的范围内选择第三波长(λ3)。优选,从1726±2nm的范围内选择第一波长(λ1),从1404±2nm的范围内选择第二波长(λ2),从1832±2nm的范围内选择第三波长(λ3)。
作为进一步不同的其它组合,从1806nm~1848nm的范围内选择第一波长(λ1),从1210nm~1222nm、1234nm~1242nm、1336nm~1352nm、1634nm~1690nm、或者1744nm~1752nm的范围内选择第二波长(λ2),从1146nm~1188nm、1264nm~1320nm、1384nm~1394nm、或者1708nm~1752nm的范围内选择第三波长(λ3)。优选,从1818±2nm的范围内选择第一波长(λ1),从1346±2nm的范围内选择第二波长(λ2),从1750±2nm的范围内选择第三波长(λ3)。
进一步,基于如图12所示的结果,选择不同的其它组合。即从1702nm~1714nm的范围内选择第一波长(λ1),从1398nm~1414nm的范围内选择第二波长(λ2),从1736nm~1744nm的范围内选择第三波长(λ3)。优选,从1704nm~1710nm的范围内选择第一波长(λ1),从1400nm~1404nm的范围内选择第二波长(λ2),从1736nm~1744nm的范围内选择第三波长(λ3)。
这种情况下,如图12所示,在第一波长(λ1)为1702nm~1714nm、第二波长(λ2)为1398nm~1414nm、第三波长(λ3)为1736nm~1744nm时,相关系数变成0.9777~0.9826,便可由本发明装置中测定卡路里了。尤其,在第一波长(λ1)为1704nm~1710nm、第二波长(λ2)为1400nm~1404nm、第三波长(λ3)为1736nm~1740nm时,表示相关系数在0.9826附近。因此,如果由该3个波长进行测定,则可以更加提高卡路里测定精度。
并且,进一步其它回归式由满足下述式3的关系的式子构成,该式中以相互之间的相关系数高的第一波长~第七波长的吸光度为变量,
+ K 4 d 2 A 4 ( λ 4 ) dλ 2 + K 5 d 2 A 5 ( λ 5 ) dλ 2 + K 6 d 2 A 6 ( λ 6 ) dλ 2
+ K 7 d 2 A 7 ( λ 7 ) dλ 2
式3
在式3中,C为卡路里(Kcal/100g)、λ为波长,A1(λ1)为第一波长(λ1)的吸光度、A2(λ2)为第二波长(λ2)的吸光度、A3(λ3)为第三波长(λ3)的吸光度,A4(λ4)为第四波长(λ4)的吸光度、A5(λ5)为第五波长(λ5)的吸光度、A6(λ6)为第六波长(λ6)的吸光度、A7(λ7)为第七波长(λ7)的吸光度、K0、K1、K2、K3、K4、K5、K6、K7为采用在足够多的总集合中测定的吸光度以及实测卡路里根据最小二乘法决定的系数。
然后,按照以下方式求出第一波长~第七波长。作为一个组合,基于图13所示的结果,从1702nm~1714nm的范围内选择第一波长(11)、从1398nm~1714nm的范围内选择第二波长(λ2)、从1736nm~1744nm的范围内选择第三波长(λ3)、从1180nm~1212nm的范围内选择第四波长(λ4)、从1242nm~1276nm的范围内选择第五波长(λ5)、从1574nm~1606nm的范围内选择第六波长(λ6)、从1330nm~1364nm的范围内选择第七波长(λ7)。
优选从1704±2nm的范围内选择第一波长(λ1),从1400±2nm的范围选择第二波长(λ2),从1738±2nm的范围内选择第三波长(λ3)、从1196nm±2nm的范围内选择第四波长(λ4)、从1260nm±2nm的范围内选择第五波长(λ5)、从1590nm±2nm的范围内选择第六波长(λ6)、从1348nm±2nm的范围内选择第七波长(λ7)。
作为这时的波长的选择方法为,比较食品中的糖质、蛋白质、类脂质以及水分相关的归属波长与吸光度的特征,令波长间隔为30nm以上,按照满足卡路里值的方式进行选择。关于系数,决定为使各个选择波长的测定值满足某个一定的光谱、并且此时的整体的相关系数为最大值的值。最后计算补正式,对根据校准式所得到的值进行补正。
因此,在采用实施方式中的物体M的卡路里测定装置,测定物体M的卡路里时如下所示。
在控制部40的综合控制运算处理部43中,设定回归式记忆功能所记忆的回归式、与所选择的近红外线的波长的组合。采用图14~图16所示的流程图进行说明。
将作为测定卡路里的被检对象的食品的物体M载置于打开门便可预知重量的器皿11上,并置于旋转工作台2上(1-1)。在关闭门从指令机构发出测定开始指令时,进入识别程序,执行使用者的识别(1-2)。
在识别程序中,如图15所示,首先从指令机构输入例如名字等(2-1)。由此使用者便登录并被记忆,同时如果是已经登录的,则调出相符的使用者的数据(2-2),并显示后述的累计数据(2-3)。如果删除数据(2-4是),则删除累计数据(2-5)不进行归零显示(2-6),并结束识别程序。如果不删除数据(2-4否),则直接结束识别程序。
返回图14,在识别程序结束后,确认门是否关闭(1-3、1-4),如果是关闭的(1-3是),则进入测定程序(1-5)。
在测定程序中,首先,由重量测量器10测量物体的重量。这种情况下,预先测量器皿11的重量,并减去该重量进行补正。该补正可以由重量测量器10本身进行、也可以在后述的控制部40中进行。在由控制部40进行的情况下,由重量测量器10测量包含器皿11在内的整体重量,在控制部40中,从整体重量中减去器皿11的重量。由此测量物体M的净重。
然后,如图16所示,通过Z方向驱动电动机9与滚珠丝杠8a使升降工作台6上升至规定的位置(3-1)。并调节使之与物体M的高度(大小)一致。即使不可向上下高度方向活动也可以测定。但是,虽然只要物体M是例如煎鸡蛋等平板状的即可,但在物体M为例如切开的西瓜或水果等高度方向不同的情况下,由于可以进行向高度方向的调整,因此实现测定精度的显著提高。
在该状态下,在T方向对旋转工作台2进行旋转驱动(3-2)、并扫描(3-3)。在该扫描中,在规定的时刻切换波长(3-4),并由受光线传感器接受光(3-5)。即,在从作为光源部20的卤灯22照射在波长1300nm附近具有波峰的光时,因截光器26在驱动电动机25的作用下旋转因而变成脉冲状的光,并向声光学元件27入射。声光学元件27,以2nm的分解度对1100nm~2000nm的近红外区域的波长进行分光,仅被分光后的光经由红外线反射镜28向物体M照射。
并且,在该测定中进行物体M的多点测定。这种情况下,根据X方向移动电动机7与旋转电动机3的驱动的组合,使物体M移动并进行多点的测定。
例如,在物体M是由咖喱饭等各种材料构成的食品时,在仅向物体M的一部分照射近红外线的方法中只能得到一个地方的卡路里信息。区此,如果是上述咖喱饭时则会混杂有胡萝卜、土豆或肉类等,也得不到该食品的真正卡路里信息。因此,若对全面进行扫描则得到关于所有材料的信息,可进行平均化。因此,虽然在食品的材料单一时不一定需要扫描,但在混杂的情况下扫描是非常有用的。
并且,在从食品物体M冒出蒸气时,驱动风扇12除掉来自物体M的水蒸气。由此,所照射的近红外线的通过便不会受整体的妨碍,所照射的近红外线确切地到达物体M。并且,从物体M反射的散射光,也会被受光部30确切地接受,即使在有蒸气冒出的条件下的物体M也可以确切地进行测定。
然后,如图4所示,由受光元件32检测到来自物体M的漫反射光,并经由控制用布线向控制部40内传递(3-6)。按照这样在使用波长范围内重复(3-3~3-6)直至扫描物体整体为止。所传递的信号通过控制部40去除噪音,并由综合控制运算处理部43进行回归式的运算处理(3-7、3-8)。即,求出物体M的吸光度,对所得到的吸光度进行二次微分,按照规定的卡路里归属波长根据回归式算出卡路里。并且,根据与重量测量器10的结果,计算关于物体M的整体重量的卡路里值。计算结果显示在显示部44上(图14、1-6)。
这种情况下,由于基于受光部30所接受的来自多处的光的吸光度计算物体M的卡路里,因此可以对多处的卡路里值进行平均化,可以更高精度地进行测定。例如,如加工食品那样,在食品材料的分布因测定处而不同时,虽然测定处会有偏差,但由于将其平均化,因此能提高卡路里值的精度。进而,由于计算关于重量测量器10所测定的物体M的整体重量的卡路里,因此即使没有另外事先测量物体M的重量也能即刻算出物体M整体的卡路里。
并且,在控制部40中,根据综合控制运算处理部43的成分含量计算功能,基于受光部30所接受的光的吸光度,计算物体M的糖质、蛋白质以及脂肪等物体M的各成分含量。这种情况下,向物体M照射成分含量用的近红外光,测定物体M的近红外吸收光谱,通过将该测定值代入预先制作的校准线中从而计算卡路里。
然后,如图16所示,停止旋转工作台2的旋转(3-9),使升降工作台6下降(3-10),并结束测定程序。
若测定程序结束,则返回图14,将计算结果显示在显示部44上(1-6)。由于还可以识别各成分量,因此可以确切地掌握物体M。不仅卡路里计算,在计算其它摄取营养时也很方便。例如,在烹饪过程中,在用开水等去除脂肪时,由于知道可以去除多少脂肪量,因此根据烹饪或搭配的比例可以计算要想要的目的卡路里的调整等,因而成为有用的功能。
然后,如果有接下来的食品(1-7是),则记忆上述计算结果(1-8),与上述同样进行重复作业(1-1~1-7)。另一方面,如果没有接下来的食品,则从指令机构发送测定值相加指令(1-9是)。由此,将测定值相加并显示结果(1-10),同时存储作为一顿餐(1-11、1-12)并结束。另外,在未发送测定值相加指令时(1-9否),也记录结果并结束。这种情况下,便可以掌握一顿餐的总卡路里等、使用者所摄取的各种食品的卡路里的总值,可应用于健康管理等极其有用。
接着,针对实施例进行说明。
(实施例1)
首先,确认上述卡路里测定波长相对物体M的卡路里是唯一的。计算由上述波长所测定的卡路里值与根据化学分析的糖、脂肪、蛋白质的各含量以及卡路里的分析值之间的相关系数。图17(糖质的相关)、图18(类脂质的相关)、图19(蛋白质的相关)、图20(卡路里的相关)表示结果。根据这些结果可知以下。
采用本发明的归属波长的卡路里测定值与根据化学分析的卡路里值之间的相关系数为0.979(图20),糖为0.830(图17),脂肪为0.780(图18),蛋白质为0.029(图19)。即,表示了与化学分析的卡路里值之间最高的相关。一般来说食品或食品材料的卡路里,是将糖、脂肪以及蛋白质的各成分含量乘以各个换算系数来算出的。本发明的测定波长以及方法,如果是测量特定的成分并换算成卡路里则表示与糖、脂肪以及蛋白质各成分的含有量之间最高的相关,但是与它们的含有量之间的相关相比与卡路里值之间表示更高的相关。由此判断本发明的测定波长不是表示一般计算食品或食品材料的卡路里时必要的糖或脂肪以及蛋白质的各含有量的,而是检测能反映卡路里的官能团的。
(实施例2)
接着,进行试验(实施例2-1、2-3),证明为了测定卡路里因而上述波长是主要的归属波长,而且由本装置可以简易且迅速、又高精度地测定卡路里。本试验所采用的样本是根据化学分析已知卡路里值的食品。该样本和化学分析的卡路里值如图21所示。
(实施例2-1)
在该试验中选择2个波长。即,采用第一波长(λ1)1360nm、第二波长(λ2)1722nm的2个波长测定卡路里。图22表示本发明的方法以及装置所得的卡路里值与化学分析的卡路里值之间的相关。本试验是在回归式C=(366.467)+(-2103.557)·d2A1(λ1)/dλ2+(-1243.905)·d2A2(λ2)/dλ2的条件进行的。与已知的卡路里测定值之间的相关系数为0.976,标准误差为34.7。
(实施例2-2)
在该试验中选择3个波长。即,采用第一波长(λ1)1706nm、第二波长(λ2)1402nm、第三波长(λ3)1738nm的3个波长测定卡路里。图23表示根据本发明的方法以及装置的卡路里值与化学分析的卡路里值之间的相关。本试验是在在回归式C=(300.394)+(-1697.002)·d2A1(λ1)/dλ2+(796.210)·d2A2(λ2)/dλ2+(-3379.720)·d2A3(λ3)/dλ2的条件进行的。与已知的卡路里测定值之间的相关系数为0.983,标准误差为27.3。
根据上述试验,由于在采用第一波长(λ1)和第二波长(λ2)的2个波长、以及第一波长(λ1)、第二波长(λ2)以及第三波长(λ3)的3个波长的情况下,与化学分析的卡路里值之间的相关较高,因此判断这些波长为卡路里测定时的归属波长。由此本发明者再次精心进行了用于测定该卡路里的波长区域与用于得到卡路里值的回归式相关的研究,得到了可以测定卡路里的近红外线的波长区域和卡路里换算系数。
(实施例3)
接着,进行试验证明在选择上述7个波长时,为了测定食品等物体的卡路里因而上述波长是主要的归属波长,而且由本装置可以简易且迅速又高精度地测定卡路里。
本试验所采用的样本是一般常吃的市场上销售的点心类、蔬菜类以及食品类。根据第五次修订的日本食品标准成分表计算那些食品的卡路里值,采用该计算的卡路里值与本装置,用上述记载的7个波长进行测定。结果如图24~图26所示。
图24表示上述记载的所使用的样本的种类、采用本发明的方法以及装置所测定的卡路里值、以及与根据第五次修订的日本食品标准成分表计算的卡路里值。
图25为如图24所示的由本发明的方法以及装置所测定的卡路里值、与根据第五次修订的日本食品标准成分表所计算的卡路里值之间的相关图。并且,记载了样本数、回归式、标准误差、相关系数、决定系数以及DW(ダ一ブィンヮトソン)比。即,这时是在回归式Y(C)=(-0.0004)·C2+(1.2873)·C+(-34.574)、C=(-49458.719)·d2A1(λ1)/dλ2+(956.952)·d2A2(λ2)/dλ2+(-9259.574)·d2A3(λ3)/dλ2+(-40457.531)·d2A4(λ4)/dλ2+(25443.748)·d2A5(λ5)/dλ2+(-32854.071)·d2A6(λ6)/dλ2+(27180.417)·d2A7(λ7)/dλ2的条件下进行试验的。由本发明的方法以及装置所测定的卡路里值、根据第五次修订的日本食品标准成分表计算的卡路里值之间的相关系数为0.9864,标准误差为32.923,回归式的决定系数为0.9730,DW(ダ一ブィンヮトソン)比为1.7828。
并且,图26表示由本发明的方法以及装置所测定的卡路里值、和与根据第五次修订的日本食品标准成分表所计算的卡路里值之间的残差。
在考察图24~图26所示的结果、即由本装置的方法以及装置所测定的卡路里值与根据第五次修订的日本食品标准成分表所计算的卡路里值之间的相关系数为0.9864,标准误差32.923,决定系数0.9730,DW(ダ一ブィンヮトソン)比为1.7828以及残差图的效果时,根据本发明的采用7个波长的方法以及装置所得的卡路里测定值,与原有的卡路里计算方法(根据第五次修订的日本食品标准成分表计算的卡路里值)比较可以判断,其对应仍然良好,且在从低浓度(0Kcal)至高浓度(940Kcal)的物体中可以简易且迅速、高精度地测定卡路里值。由此本发明者再次精心地进行了用于测定该卡路里的波长区域与用于得到卡路里值的回归式以及装置相关的研究,得到可以测定一般食品的卡路里的近红外线的波长区域与回归式。
(实施例4)
接着,在通过化学分析计算食品的卡路里时,需要得到糖质与蛋白质、类脂质的各成分含量。本实施例证明在由本装置计算物体的糖质量时可以高精度地进行测定。
图27表示本试验所使用的样本与根据第五次修订的日本食品标准成分表的糖质量、采用本发明的测定糖质的方法与装置所测定的糖质量。
并且,图28图示根据第五次修订的日本食品标准成分表的糖质量、采用本发明的测定糖质的方法与装置所测定的糖质量之间的相关图、以及本试验所使用的波长以及回归式(省略)。
在令采用本发明的测定糖质的方法与装置所测定的糖质量为Yd时,以如下回归式Yd=(52.531)+(-771.160)d2A1(λ1)/dλ2+(-797.899)·d2A2(λ2)/dλ2+(-607.245)·d2A3(λ3)/dλ2+(-165.849)·d2A4(λ4)/dλ2进行试验。其结果为,相关系数为0.9780、标准误差5.5639、决定系数0.9565、DW(ダ一ブィンヮトソン)比为1.8520。
根据上述试验结果可以判断,采用本发明的测定糖质的方法与装置所测定的糖质量、与根据第五次修订的日本食品标准成分表的糖质量之间是密切对应的。因此,根据本发明可以正确且高精度又简单地测定糖质量。
(实施例5)
接着,本实施例是证明在采用本装置计算物体的蛋白质量时可以高精度地进行测定的试验。
图29表示该试验所使用的样本名、根据第五次修订的日本食品标准成分表的蛋白质量、根据本发明的蛋白质的测定值。
并且,图30图示根据第五次修订的日本食品标准成分表的蛋白质量、根据本发明的蛋白质的测定值的相关图、和本使用所采用的波长以及回归式(省略)。
在采用本发明的测定蛋白质的方法和装置所测定的蛋白质量为Yp时,以如下回归式Yp=(10.397)+(63.227)d2A1(λ1)/dλ2+(774.067)·d2A2(λ2)/dλ2+(698.711)·d2A3(λ3)/dλ2+(198.088)·d2A4(λ4)/dλ2进行试验。其结果为,相关系数0.9622、标准误差1.6433、决定系数0.9259、DW(ダ一ブィンヮトソン)比1.8782。
根据上述试验结果可以判断,采用本发明的测定蛋白质的方法和装置所测定的蛋白质量与根据第五次修订的日本食品标准成分表的蛋白质量是密切对应的。因此,可知根据本发明可以正确且高精度地又简单地测定蛋白质量。
(实施例6)
接着,进行试验证明在根据本装置计算物体的脂肪量时可以高精度进行测定。
图31表示由本试验所使用的样本名、根据第五次修订的日本食品标准成分表的类脂质量、以及根据本发明的类脂质的测定值。
并且图32图示根据第五次修订的日本食品标准成分表的类脂质量、与根据本发明的类脂质的测定值之间的相关图、由本实现所使用的波长以及回归式(省略)。
在令根据本发明的类脂质的测定值为Yf时,以如下的回归式Yf=(10.095)+(-164.710)d2A1(λ1)/dλ2+(-140.457)·d2A2(λ2)/dλ2+(-122.555)·d2A3(λ3)/dλ2+(122.393)·d2A4(λ4)/dλ2进行试验。其结果为,相关系数0.9452、标准误差4.0135、决定系数0.8934、DW(ダ一ブィンヮトソン)比2.4508。
根据上述试验结果可知,采用本发明的测定类脂质的方法和装置所测定的类脂质量与根据第五次修订的日本食品标准成分表的类脂质量是密切对应的。因此可知根据本发明可以高精度且简易地测定类脂质量。
(实施例7)
接着比较由本装置测定糖质、蛋白质、脂肪的各成分含量并乘以一般的卡路里换算数值计算的卡路里值、与由本装置的方法以及装置所测定的卡路里值以及根据第五次修订的日本食品标准成分表所计算的卡路里值之间的对应。
该试验是对使用4个波长测定的糖质、蛋白质、脂肪3种成分乘以卡路里换算系数计算的卡路里值、与在使用7个波长时的卡路里值以及根据第五次修订的日本食品标准成分表计算的卡路里值之间进行比较的结果。其结果如图33~图37所示。
图33表示本试验所使用的样本名、和测定糖质、蛋白质以及脂肪的各成分含量并乘以卡路里换算数值后计算的卡路里值、使用7个波长时的卡路里值、以及根据第五次修订的日本食品标准成分表计算的卡路里值之间的对应。
图34为由本装置测定糖质、蛋白质、脂肪的各成分含量并乘以卡路里换算数值计算的卡路里值、与使用7个波长时的卡路里值的相关图。这时,相关系数0.9022、标准误差23.8468、决定系数23.8468、DW(ダ一ブィンヮトソン)比1.8277。因此可知由本装置测定糖质、蛋白质、脂肪各成分并乘以卡路里换算数值后计算的卡路里值、与上述根据本发明的卡路里测定值之间的对应非常良好。
并且,图35为由本装置测定糖质、蛋白质、脂肪各成分含量乘以卡路里换算数值后计算的卡路里值、与根据第五次修订的日本食品标准成分表计算的卡路里值之间的相关图。这时,相关系数0.9780、标准误差35.5683、决定系数0.9565、DW(ダ一ブィンヮトソン)比1.6381。因此可知由本装置测定糖质、蛋白质、脂肪各成分含量乘以卡路里换算数值后计算的卡路里值、与根据第五次修订的日本食品标准成分表计算的卡路里值之间的对应非常良好。
并且,图36以及图37表示由本试验所得到的结果、即将用4个波长测定的糖质、蛋白质、脂肪的各成分乘以卡路里换算系数计算的卡路里值、与使用7个波长时的卡路里值、以及根据第五次修订的日本食品标准成分表所计算的卡路里值之间的相对相关系数以及DW(ダ一ブィンヮトソン)比。根据其结果表示本实施例中各卡路里值的相关以及DW(ダ一ブィンヮトソン)比都良好,且可测定糖质、蛋白质以及类脂质各成分含量并计算卡路里。
另外,在上述实施方式中的卡路里测定装置中,光源部20的光源并非限定于卤素等22,只要是发出近红外线波长则白色光源或激光或者LED光都可以。并且,光的分光,即使不是声光学元件27,也可以是衍射光栅或者只要是可以选择近红外线的特定波长则都可。进而,如果是不仅在X方向扫描还在Y方向扫描的机构(例如反射镜),则可以以更加高的精度测定物体M的卡路里。这种情况下,虽然没有旋转机构也可,但如果有旋转机构则可以以更高的精度测定卡路里。
并且,在上述实施方式中的卡路里测定装置中,优选旋转电动机3、X方向移动电动机7以及Z方向驱动电动机9,按照始终在平面实施物体M的测定的方式可以连动地驱动。因此实现测定精度的显著提高。例如,如果可按照每个点以微米或者数厘米的单位可上下移动的方式进行控制,则为始终在平面实施测定的机构,因此能实现测定精度的显著提高。
并且,在上述实施方式的卡路里测定装置中,虽然也可以不具备重量测量器10,但由于最终为了计算卡路里而必须进行重量计算,因此优选具备重量测量器10。并且,虽然受光部30的受光元件32可以是1个,但如果是3个以上,则可以以更高的精度测定卡路里。受光元件32使用在近红外线波长区域具有灵敏度的元件。这种情况下,受光元件32进行与控制部40内的信号放大电路41串联或者并联连接的信号处理。
进而,在上述实施方式中的卡路里测定中,虽然测定来自物体的反射光,但并非限定于此,根据物体的性质、例如物体为液体时等,也可以接受透射光进行测定。即使是个体时,当然也可以接受透射光进行测定。
进而,在上述实施方式的回归式中,虽然卡路里C的范围是Kcal/100g,但并非限定于此。关键是只要是满足所提示的式子的关系,则可以任意设定卡路里C的单位。
进而,本发明的控制部中,具备成分含量计算功能,其基于受光部所接受的光的吸光度、计算物体的糖质、蛋白质以及脂肪等物体的各成分含量,其结构也可以是具备卡路里计算功能,其基于成分含量计算功能所计算的物体的各成分含量、计算物体的卡路里。
并且,在计算某种食品时,通过按某个特定的开关而将测定结果相加,并使之计算显示所有食品的测定值。这样还可以测量每天或者每周等每个周期的摄取量。
(工业上的可利用性)
本发明提供一种作为用于测定食品等的卡路里的非常重要的要素技术的近红外线的卡路里归属波长与卡路里计算系数,并且提供一种采用这些归属波长可以高精度且简易又迅速地测定大米、小麦等粮食类、点心类、蔬菜类、鱼贝类、肉类以及烹饪食品等各种食品中的卡路里的装置。
而且,可以利用于以下情况:检查因食品而导致的肥胖等能量过多或能量不足的健康管理、糖尿病等因依赖能量而引起的疾病预防或疾病管理等、食品的卡路里成分检查、或者因卡路里显示义务而需要测定食品等的卡路里量的领域等。
进一步,作为物体并非限于食品,也可以应用于例如木材等材料、或燃料等的卡路里计算,可利用领域各式各样因而工业上极其有用。

Claims (27)

1、一种食品的卡路里测定方法,接受来自被检对象的食品的反射光或者透射光,测定对近红外区域的波长的吸光度,并基于该测定值测定食品的卡路里,
预先向已知卡路里的样本食品照射近红外线,接受来自该样本食品的反射光或者透射光,并根据所接受的光的吸光度的二次微分光谱的重回归分析计算回归式,
向被检对象的食品照射近红外线,并接受来自被检对象的食品的反射光或者透射光,测定所接受的光的吸光度,根据其吸光度和所述回归式计算食品的卡路里,其特征在于,
所述回归式由满足下述式1的关系的式子构成,该式中以相互之间的相关系数较高的第一波长的吸光度以及第二波长的吸光度为变量,
C = K 0 + K 1 d 2 A 1 ( λ 1 ) dλ 2 + K 2 d 2 A 2 ( λ 2 ) dλ 2 (式1)
在式1中,C为卡路里(Kcal/100g),λ为波长,A1(λ1)为第一波长(λ1)的吸光度,A2(λ2)为第二波长(λ2)的吸光度,K0、K1、K2为采用在足够多的总集合中测定的吸光度以及实测卡路里由最小二乘法所决定的系数,
在上述通式中,第一波长(λ1)及第二波长(λ2)通过对多种食品的被检测体的根据化学分析已知的卡路里值与所述各被检体的吸光度的重回归分析求得的所述多种食品的卡路里所归属的近红外线的波长区域决定,并且,从1270nm~1306nm的范围内选择第一波长(λ1),从1188nm~1222nm、1660nm~1666nm、或者1714nm~1726nm的范围内选择第二波长(λ2),且第一波长(λ1)及第二波长(λ2)的组合的相关系数为0.960以上。
2.根据权利要求1所述的食品的卡路里测定方法,其特征在于,
从1306±2nm的范围内选择第一波长(λ1),从1192±2nm的范围内选择第二波长(λ2)。
3.根据权利要求1所述的食品的卡路里测定方法,其特征在于,
取代上述权利要求1所述的第一波长(λ1)及第二波长(λ2)的数值,从1352nm~1388nm的范围内选择第一波长(λ1),从1210nm~1222nm、1232nm~1246nm、1642nm~1684nm、1708nm~1732nm、1746nm~1752nm、或者1786nm~1796nm的范围内选择第二波长(λ2)。
4.根据权利要求3所述的食品的卡路里测定方法,其特征在于,
从1360±2nm的范围内选择第一波长(λ1),从1722±2nm的范围内选择第二波长(λ2)。
5.根据权利要求1所述的食品的卡路里测定方法,其特征在于,
取代上述权利要求1所述的第一波长(λ1)及第二波长(λ2)的数值,从1698nm~1740nm的范围内选择第一波长(λ1),从1146nm~1158nm、1398nm~1416nm、1814nm~1836nm、1886nm~1888nm的范围内选择第二波长(λ2)。
6.根据权利要求5所述的食品的卡路里测定方法,其特征在于,
从1726±2nm的范围内选择第一波长(λ1),从1404±2nm的范围内选择第二波长(λ2)。
7.根据权利要求1所述的食品的卡路里测定方法,其特征在于,
取代上述权利要求1所述的第一波长(λ1)及第二波长(λ2)的数值,从1806nm~1848nm的范围内选择第一波长(λ1)、从1210nm~1222nm、1234nm~1242nm、1336nm~1352nm、1634nm~1690nm、或者1744nm~1752nm的范围内选择第二波长(λ2)。
8.根据权利要求7所述的食品的卡路里测定方法,其特征在于,
从1818±2nm的范围内选择第一波长(λ1),从1346±2nm的范围内选择第二波长(λ2)。
9.一种食品的卡路里测定方法,接受来自被检对象的食品的反射光或者透射光,测定对近红外区域的波长的吸光度,并基于该测定值测定食品的卡路里,
预先向已知卡路里的样本食品照射近红外线,接受来自该样本食品的反射光或者透射光,并根据所接受的光的吸光度的二次微分光谱的重回归分析计算回归式,
向被检对象的食品照射近红外线,并接受来自被检对象的食品的反射光或者透射光,测定所接受的光的吸光度,根据其吸光度和所述回归式计算食品的卡路里,其特征在于,
所述回归式由满足下述式2的关系的式子构成,该式中以相互之间相关系数高第一波长的吸光度、第二波长的吸光度以及第三波长的吸光度作为变量,
C = K 0 + K 1 d 2 A 1 ( λ 1 ) d λ 2 + K 2 d 2 A 2 ( λ 2 ) d λ 2 + K 3 d 2 A 3 ( λ 3 ) d λ 2 (式2)
在式2中,C为卡路里(Kcal/100g)、λ为波长,A 1(λ1)为第一波长(λ1)的吸光度、A2(λ2)为第二波长(λ2)的吸光度、A3(λ3)为第三波长(λ3)的吸光度,K0、K1、K2、K3,为采用在足够多的总集合中测定的吸光度以及实测卡路里根据最小二乘法决定的系数,
在上述通式中,第一波长(λ1)、第二波长(λ2)及第三波长(λ3)通过对多种食品的被检测体的根据化学分析已知的卡路里值与所述各被检体的吸光度的重回归分析求得的所述多种食品的卡路里所归属的近红外线的波长区域决定,
并且,从1270nm~1306nm的范围内选择第一波长(λ1),从1188nm~1222nm、1660nm~1666nm、或者1714nm~1726nm的范围内选择第二波长(λ2),从1456nm~1472nm、1574nm~1580nm、或者1816nm~1826nm的范围内选择第三波长(λ3),且第一波长(λ1)、第二波长(λ2)及第三波长(λ3)的组合的相关系数为0.980以上。
10.根据权利要求9所述的食品的卡路里测定方法,其特征在于,
从1306±2nm的范围内选择第一波长(λ1),从1192±2nm的范围内选择第二波长(λ2),从1464±2nm的范围内选择第三波长(λ3)。
11.根据权利要求9所述的食品的卡路里测定方法,其特征在于,
取代上述权利要求9所述的第一波长(λ1)、第二波长(λ2)及第三波长(λ3)的数值,从1352nm~1388nm的范围内选择第一波长(λ1),从1210nm~1222nm、1232nm~1246nm、1642nm~1684nm、1708nm~1732nm、1746nm~1752nm、或者1786nm~1796nm的范围内选择第二波长(λ2),从1144nm~1194nm、1252nm~1320nm、1420nm~1492nm、1504nm~1524nm、1688nm~1694nm、或者1828nm~1934nm的范围内选择第三波长(λ3)。
12.根据权利要求11所述的食品的卡路里测定方法,其特征在于,
从1360±2nm的范围内选择第一波长(λ1),从1722±2nm的范围内选择第二波长(λ2),从1272±2nm的范围内选择第三波长(λ3)
13.根据权利要求9所述的食品的卡路里测定方法,其特征在于,
取代上述权利要求9所述的第一波长(λ1)、第二波长(λ2)及第三波长(λ3)的数值,从1698nm~1740nm的范围内选择第一波长(λ1),从1146nm~1158nm、1398nm~1416nm、1814nm~1836nm、1886nm~1888nm的范围内选择第二波长(λ2),从1146nm~1176nm、1256nm~1304nm、1350nm~1390nm、1406nm~1426nm、1548nm~1578nm、或者1810nm~1966nm的范围内选择第三波长(λ3)。
14.根据权利要求13所述的食品的卡路里测定方法,其特征在于,
从1726±2nm的范围内选择第一波长(λ1),从1404±2nm的范围内选择第二波长(λ2),从1832±2nm的范围内选择第三波长(λ3)。
15.根据权利要求9所述的食品的卡路里测定方法,其特征在于,
取代上述权利要求9所述的第一波长(λ1)、第二波长(λ2)及第三波长(λ3)的数值,从1806nm~1848nm的范围内选择第一波长(λ1),从1210nm~1222nm、1234nm~1242nm、1336nm~1352nm、1634nm~1690nm、或者1744nm~1752nm的范围内选择第二波长(λ2),从1146nm~1188nm、1264nm~1320nm、1384nm~1394nm、或者1708nm~1752nm的范围内选择第三波长(λ3)。
16.根据权利要求15所述的食品的卡路里测定方法,其特征在于,
从1818±2nm的范围内选择第一波长(λ1),从1346±2nm的范围内选择第二波长(λ2),从1750±2nm的范围内选择第三波长(λ3)。
17.根据权利要求9所述的食品的卡路里测定方法,其特征在于,
取代上述权利要求9所述的第一波长(λ1)、第二波长(λ2)及第三波长(λ3)的数值,从1702nm~1714nm的范围内选择第一波长(λ1),从1398nm~1414nm的范围内选择第二波长(λ2),从1736nm~1744nm的范围内选择第三波长(λ3),且第一波长(λ1)、第二波长(λ2)及第三波长(λ3)的组合的相关系数为0.9777以上。
18.根据权利要求17所述的食品的卡路里测定方法,其特征在于,
从1704nm~1710nm的范围内选择第一波长(λ1),从1400nm~1404nm的范围内选择第二波长(λ2),从1736nm~1740nm的范围内选择第三波长(λ3)。
19.一种食品的卡路里测定方法,接受来自被检对象的食品的反射光或者透射光,测定对近红外区域的波长的吸光度,并基于该测定值测定食品的卡路里,
预先向已知卡路里的样本食品照射近红外线,接受来自该样本食品的反射光或者透射光,并根据所接受的光的吸光度的二次微分光谱的重回归分析计算回归式,
向被检对象的食品照射近红外线,并接受来自被检对象的食品的反射光或者透射光,测定所接受的光的吸光度,根据其吸光度和所述回归式计算食品的卡路里,其特征在于,
所述回归式由满足下述式3的式子构成,该式中令相互之间的相关系数高的第一波长~第七波长的吸光度为变量,
C = K 0 + K 1 d 2 A 1 ( λ 1 ) d λ 2 + K 2 d 2 A 2 ( λ 2 ) d λ 2 + K 3 d 2 A 3 ( λ 3 ) d λ 2
+ K 4 d 2 A 4 ( λ 4 ) d λ 2 + K 5 d 2 A 5 ( λ 5 ) d λ 2 + K 6 d 2 A 6 ( λ 6 ) d λ 2
+ K 7 d 2 A 7 ( λ 7 ) d λ 2 式3
在式3中,C为卡路里(Kcal/100g)、λ为波长,A1(λ1)为第一波长(λ1)的吸光度、A2(λ2)为第二波长(λ2)的吸光度、A3(λ3)为第三波长(λ3)的吸光度,A4(λ4)为第四波长(λ4)的吸光度、A5(λ5)为第五波长(λ5)的吸光度、A6(λ6)为第六波长(λ6)的吸光度、A7(λ7)为第七波长(λ7)的吸光度、K0、K1、K2、K3、K4、K5、K6、K7为采用在足够多的总集合中测定的吸光度以及实测卡路里根据最小二乘法决定的系数,
在上述通式中,第一波长(λ1)~第七波长(λ7)通过对多种食品的被检测体的根据化学分析已知的卡路里值与所述各被检体的吸光度的重回归分析求得的所述多种食品的卡路里所归属的近红外线的波长区域决定,
并且,从1702nm~1714nm的范围内选择第一波长(λ1)、从1398nm~1414nm的范围内选择第二波长(λ2)、从1736nm~1744nm的范围内选择第三波长(λ3)、从1180nm~1212nm的范围内选择第四波长(λ4)、从1242nm~1276nm的范围内选择第五波长(λ5)、从1574nm~1606nm的范围内选择第六波长(λ6)、从1330nm~1364nm的范围内选择第七波长(λ7),且第一波长(λ1)~第七波长(λ7)的组合的相关系数为0.8418以上。
20.根据权利要求19所述的食品的卡路里测定方法,其特征在于,
从1704±2nm的范围内选择第一波长(λ1),从1400±2nm的范围选择第二波长(λ2),从1738±2nm的范围内选择第三波长(λ3)、从1196nm±2nm的范围内选择第四波长(λ4)、从1260nm±2nm的范围内选择第五波长(λ5)、从1590nm±2nm的范围内选择第六波长(λ6)、从1348nm±2nm的范围内选择第七波长(λ7)。
21.一种食品的卡路里测定装置,以食品作为被检对象测定食品的卡路里,具备:
食品保持部,其具有载置被检对象的食品的工作台;
光源部,其向载置在工作台上的被检对象的食品照射近红外区域的光;
受光部,其接受来自该食品的反射光或者透射光;和
控制部,其基于该受光部所接受的光的吸光度,计算食品的卡路里,
所述控制部具备:
回归式记忆功能,其记忆回归式,该回归式是通过预先向已知卡路里的多种食品构成的样本食品照射光且对从该样本食品反射或透射的近红外线区域波长的吸光度的二次微分光谱的重回归分析而算出的;
卡路里运算功能,其根据所述受光部所接受的光的吸光度与所述回归式运算食品的卡路里,
所述控制部中的回归式记忆功能所记忆的回归式与所选择的近红外线的波长之间的组合为,根据所述权利要求1~20中的任一项所述的回归式与波长的组合。
22.根据权利要求21所述的食品的卡路里测定装置,其特征在于,
使所述食品保持部相对光源部相对地移动,且所述受光部中可接受该食品多处的反射光或者透射光,
所述控制部具备基于所述受光部所接受的多处光的吸光度计算食品的卡路里的功能。
23.根据权利要求21或者22所述的食品的卡路里测定装置,其特征在于,
在所述食品保持部中设置用于测量食品的重量的重量测量器,所述控制部中具备计算关于由所述重量测量器所测量的食品的整体重量的卡路里的功能。
24.根据权利要求21或者22所述的食品的卡路里测定装置,其特征在于,
所述光源部,具备对光进行分光的声光学元件。
25.根据权利要求21或者22所述的食品的卡路里测定装置,其特征在于,
所述食品保持部,具备除去来自食品的水蒸气的风扇。
26.根据权利要求21或者22所述的食品的卡路里测定装置,其特征在于,
所述控制部,具备基于该受光部所接受的光的吸光度计算食品的糖质、蛋白质以及脂肪等食品的各成分含量的成分含量计算功能。
27.根据权利要求21或者22所述的食品的卡路里测定装置,其特征在于,
所述控制部,具备:
使用者识别功能,其识别卡路里测定中与一个食品对应的使用者;
测定值记忆功能,其记忆该使用者识别功能所识别的每个使用者的卡路里的测定值;和
测定值累计功能,其按每个使用者累计该测定值记忆功能所记忆的卡路里的测定值。
CNB2005800080452A 2004-03-12 2005-03-10 物体的卡路里测定方法以及物体的卡路里测定装置 Active CN100559161C (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004071767 2004-03-12
JP071767/2004 2004-03-12

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1930465A CN1930465A (zh) 2007-03-14
CN100559161C true CN100559161C (zh) 2009-11-11

Family

ID=34975699

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB2005800080452A Active CN100559161C (zh) 2004-03-12 2005-03-10 物体的卡路里测定方法以及物体的卡路里测定装置

Country Status (7)

Country Link
US (1) US8808628B2 (zh)
EP (1) EP1724566A4 (zh)
KR (1) KR101226782B1 (zh)
CN (1) CN100559161C (zh)
CA (1) CA2559590C (zh)
TW (1) TW200532174A (zh)
WO (1) WO2005088273A1 (zh)

Families Citing this family (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006046197A1 (en) * 2004-10-27 2006-05-04 Philips Intellectual Property & Standards Gmbh Device and method for determining the calorie content of an object
CN101539531B (zh) * 2009-04-09 2011-11-16 浙江大学 基于多光谱图像处理的水稻稻叶瘟病检测分级方法
US8592769B2 (en) 2009-12-18 2013-11-26 Panasonic Corporation Component concentration meter, component concentration measurement method, shipping inspection system, and health management system
US20120053426A1 (en) * 2010-08-31 2012-03-01 General Electric Company System and method for measuring calorie content of a food sample
JP5845009B2 (ja) * 2011-07-07 2016-01-20 シャープ株式会社 光測定分析装置、貯蔵庫、電磁波発生装置および光測定分析方法。
US9297770B2 (en) 2011-07-29 2016-03-29 General Electric Company Systems and methods for non-destructively measuring calorie contents of food items
CN102269695B (zh) * 2011-08-30 2014-04-09 武汉米字科技有限公司 一种测量混合气体发热量的方法和装置
US20130073218A1 (en) * 2011-09-12 2013-03-21 Alfred M. Haas Systems and methods for measuring substances and for ascertaining and/or computing data pertaining to measured substances
CN103577666A (zh) * 2012-07-26 2014-02-12 英华达(上海)科技有限公司 摄入量分析系统及其方法
JP6213759B2 (ja) * 2012-09-21 2017-10-18 パナソニックIpマネジメント株式会社 分析装置
US9189021B2 (en) 2012-11-29 2015-11-17 Microsoft Technology Licensing, Llc Wearable food nutrition feedback system
JP6146010B2 (ja) 2012-12-27 2017-06-14 パナソニックIpマネジメント株式会社 食品分析装置
JP6256871B2 (ja) 2013-12-18 2018-01-10 パナソニックIpマネジメント株式会社 食品分析装置
JP6311915B2 (ja) 2013-12-18 2018-04-18 パナソニックIpマネジメント株式会社 カロリー測定装置
CN104089890B (zh) * 2014-03-31 2017-01-25 浙江工商大学 一种牛肉品质检测系统及方法
JP6296883B2 (ja) * 2014-04-25 2018-03-20 三井金属計測機工株式会社 加工食品識別装置および加工食品識別方法
US9959628B2 (en) 2014-11-21 2018-05-01 Christopher M. MUTTI Imaging system for object recognition and assessment
KR102293333B1 (ko) * 2015-05-15 2021-08-23 피도연 식품의 상태 측정기 및 이를 이용한 식품의 상태 측정 시스템
JP6748427B2 (ja) 2015-12-25 2020-09-02 株式会社トプコン コンクリートの計測方法、コンクリートの計測装置
KR102522201B1 (ko) 2016-06-16 2023-04-14 삼성전자주식회사 칼로리 추정 장치 및 방법, 웨어러블 기기
JP6347352B2 (ja) * 2016-08-30 2018-06-27 静岡製機株式会社 穀粒の品質測定装置
CN106802285A (zh) * 2017-02-27 2017-06-06 安徽科技学院 一种近红外快速检测秸秆热值的方法
WO2019112364A1 (ko) * 2017-12-08 2019-06-13 한양대학교에리카산학협력단 식품 정보 관리 장치 및 식품 정보 관리 방법
KR102143700B1 (ko) 2017-12-08 2020-08-12 한양대학교 에리카산학협력단 식품 정보 관리 장치 및 식품 정보 관리 방법
US10502949B2 (en) * 2018-04-04 2019-12-10 Irvine Sensors Corp. Multi-polygon laser scanner comprising pyramidal timing polygon
KR20200064508A (ko) * 2018-11-29 2020-06-08 울산과학기술원 식품 영양소 섭취량 분석 장치 및 그 방법
KR20200126799A (ko) * 2019-04-30 2020-11-09 한국식품연구원 밀의 발아율 예측 시스템 및 발아율 예측 방법
CN110320176B (zh) * 2019-07-04 2021-07-13 中南林业科技大学 一种用于近红外光谱检测的可调光源装置及控制方法
CN110208212B (zh) * 2019-07-04 2021-06-18 中南林业科技大学 一种近红外光谱全方位无损检测装置及控制方法

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0447254A (ja) 1990-06-15 1992-02-17 Snow Brand Milk Prod Co Ltd 近赤外線を用いて脱脂乳、牛乳、クリーム及びチーズの成分含量を測定する方法及び装置
US5089701A (en) * 1990-08-06 1992-02-18 The United States Of America As Represented By The Secretary Of Agriculture Nondestructive measurement of soluble solids in fruits having a rind or skin
JPH05248930A (ja) * 1992-03-02 1993-09-28 Tsutomu Sanaka 食品栄養素換算はかり
JPH09297053A (ja) * 1996-05-07 1997-11-18 Kubota Corp 物品検査装置
US5892575A (en) * 1996-05-10 1999-04-06 Massachusetts Institute Of Technology Method and apparatus for imaging a scene using a light detector operating in non-linear geiger-mode
JP3525013B2 (ja) * 1996-08-05 2004-05-10 オルガノ株式会社 汚泥の発熱量演算装置
JPH1151854A (ja) * 1997-08-08 1999-02-26 Kubota Corp 分光分析装置
FR2776776B1 (fr) 1998-03-24 2000-04-28 Schlumberger Ind Sa Dispositif et procede de mesure directe de l'energie calorifique contenue dans un gaz combustible
US5943122A (en) * 1998-07-10 1999-08-24 Nanometrics Incorporated Integrated optical measurement instruments
JP3585786B2 (ja) * 1999-10-13 2004-11-04 日本電信電話株式会社 有機材料の材質判別装置
JP3356745B2 (ja) 1999-12-07 2002-12-16 ヤーマン株式会社 カロリー計算機
US6512577B1 (en) 2000-03-13 2003-01-28 Richard M. Ozanich Apparatus and method for measuring and correlating characteristics of fruit with visible/near infra-red spectrum
JP4054854B2 (ja) 2000-10-17 2008-03-05 独立行政法人農業・食品産業技術総合研究機構 近赤外分光法を用いた液状試料の分析法
US6646264B1 (en) * 2000-10-30 2003-11-11 Monsanto Technology Llc Methods and devices for analyzing agricultural products
JP3669632B2 (ja) * 2003-07-07 2005-07-13 独立行政法人理化学研究所 分光測定方法及び分光測定装置
US7400856B2 (en) * 2003-09-03 2008-07-15 Motorola, Inc. Method and apparatus for relay facilitated communications

Also Published As

Publication number Publication date
WO2005088273A1 (ja) 2005-09-22
EP1724566A4 (en) 2011-04-06
TW200532174A (en) 2005-10-01
US8808628B2 (en) 2014-08-19
KR20060122941A (ko) 2006-11-30
CN1930465A (zh) 2007-03-14
KR101226782B1 (ko) 2013-01-25
CA2559590A1 (en) 2005-09-22
TWI358535B (zh) 2012-02-21
EP1724566A1 (en) 2006-11-22
US20070218174A1 (en) 2007-09-20
CA2559590C (en) 2014-06-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100559161C (zh) 物体的卡路里测定方法以及物体的卡路里测定装置
JP4104075B2 (ja) 物体のカロリー測定方法及び物体のカロリー測定装置
Osborne et al. Application of near infrared reflectance spectroscopy to the compositional analysis of biscuits and biscuit doughs
Stark et al. Near-infrared analysis (NIRA): A technology for quantitative and qualitative analysis
Martin Recent advances in near-infrared reflectance spectroscopy
US5757002A (en) Method of and apparatus for measuring lactic acid in organism
CN101539514B (zh) 农畜产品品质近红外光谱便携式检测方法和装置
JP2517858B2 (ja) 近赤外透過スペクトルによる果実糖度の非破壊測定法
JP4054853B2 (ja) 近赤外分光法を用いた血液分析法
EP0967478A1 (en) Non-invasive testing
JPH07501884A (ja) 近赤外定量分析のための発光ダイオード高調波長の使用
CZ20014305A3 (cs) Způsob a zařízení pro rozpoznání zánětu vemen u krav
WO2015040626A1 (en) Quantitative analysis of milk components
Christensen et al. Rapid spectroscopic analysis of marzipan—comparative instrumentation
JP4747371B2 (ja) 食品のカロリー測定方法及び食品のカロリー測定装置
Rittiron et al. Useful tips for constructing a near infrared-based quality sorting system for single brown-rice kernels
JPH05288674A (ja) 糖度計
WO2006046197A1 (en) Device and method for determining the calorie content of an object
JP2004317381A (ja) 青果物の非破壊糖度測定装置
JP3060059B2 (ja) 牛枝肉の品質格付け方法
JP2003114191A (ja) 青果物の非破壊糖度測定方法及び装置
JPH03160345A (ja) 米飯の品質評価方法
KR20070045636A (ko) 근적외선 분광분석 기법을 이용한 비파괴 계란신선도측정시스템 및 그 방법
JP2745025B2 (ja) 米の品質評価方法
JPH06229913A (ja) 穀物等の成分含有量測定方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant