JP2007098277A - 青果物選別システム - Google Patents

Abstract

【課題】青果物の該残留農薬濃度を検査する、従来の委託分析においては、委託費用が高価であり、且つ分析結果が出るまでに長い時間がかかる等の問題点があり、ＥＬＩＳＡ法を用いた簡易分析においては、数時間で分析結果が出るものの、試料作成作業に時間がかり面倒であり、破壊検査であるため全数検査は不可能であった。
【解決手段】青果物が載置されるコンテナ４０と、該コンテナ４０を搬送する搬送手段３６、３５と、赤外分光光度計を利用して、コンテナ４０に載置された青果物６の残留農薬濃度を測定する残留農薬検知手段２０と、該残留農薬検知手段２０の下流側に配置され、測定された残留農薬濃度によって青果物６を選別する農薬選別装置２２と、を具備した青果物選別システム１において、前記コンテナ４０底部に単数又は複数の開口部４０ａを設け、残留農薬検知手段２０による青果物６の残留農薬濃度測定を、該開口部４０ａを介して行なう。
【選択図】図２

Description

本発明は、内部品質や残留農薬によって青果物を選別する青果物選別システムの技術に関する。

従来より、青果物の糖度や酸度等を測定する糖酸度測定装置によって、青果物を選別する青果物選別システムが公知となっている（例えば、特許文献１参照。）。ここでは、青果物選別システムに、青果物の重量を測定する重量測定手段を具備し、糖酸度測定装置で測定された糖度や酸度を重量によって補正することによって、糖度や酸度を精度良く判定する方法が開示されている。

また、青果物に付着した残留農薬については、該残留農薬が食品衛生法残留農薬基準値に適合しているか否か測定する必要があるため、従来は委託分析やＥＬＩＳＡ法を用いた簡易分析による破壊検査にて検査していた。
特開２００５−４６７９４号公報

しかし、前記委託分析においては、委託費用が高価であり、且つ分析結果が出るまでに長い時間がかかる等の問題点があった。一方のＥＬＩＳＡ法を用いた簡易分析においては、数時間で分析結果が出るものの、試料作成作業に時間がかり面倒であった。また、破壊検査であるため、全数検査は不可能であった。

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

請求項１においては、青果物が収納載置されるコンテナと、該コンテナを搬送する搬送手段と、赤外分光光度計を利用して、コンテナに載置された青果物の残留農薬濃度を測定する残留農薬検知手段と、該残留農薬検知手段の下流側に配置され、測定された残留農薬濃度によって青果物を選別する農薬選別装置と、を具備した青果物選別システムにおいて、前記コンテナ底部に単数又は複数の開口部を設け、残留農薬検知手段による青果物の残留農薬濃度測定を、該開口部を介して行なうものである。

請求項２においては、前記開口部上に青果物が一列に並ぶよう、開口部をスリット状に形成したものである。

請求項３においては、青果物が収納載置されるコンテナと、該コンテナを搬送する搬送手段と、赤外分光光度計を利用して、コンテナに載置された青果物の残留農薬濃度を測定する残留農薬検知手段と、該残留農薬検知手段の下流側に配置され、測定された残留農薬濃度によって青果物を選別する農薬選別装置と、を具備した青果物選別システムにおいて、前記コンテナ側面に切欠を設け、残留農薬濃度測定時に該切欠に残留農薬検知手段の検知部が挿入可能に構成したものである。

請求項４においては、前記コンテナの底部に青果物位置決め用孔を設け、該位置決め用孔の近傍に前記残留農薬検知手段の検知部を位置させて残留農薬を検知するように構成したものである。

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。

請求項１においては、赤外分光光度計を具備した残留農薬検知手段によって残留農薬濃度を測定してから選別するので、青果物を破壊したり傷ませたりすることなく、全数検査や抜取検査を行なうことが可能である。また、残留農薬濃度が基準値以上の青果物が市場に流出することを防止できる。その結果、残留農薬濃度の検査にかけている表示を付すことにより、青果物の付加価値を高められる。
また、コンテナに載置されて選果待ち状態の青果物を、コンテナ底部の開口部によって残留農薬検知手段の焦点距離位置に位置決めし、該開口部を介して投光して検査するので、軟弱な青果物に触れることなく、効率よく残留農薬濃度を検査することができる。

請求項２においては、複数の青果物の残留農薬濃度を検査することができるコンテナを、容易に構成することができる。

請求項３においては、残留農薬検知手段の焦点距離が短い場合に、残留農薬検知手段の検知部を下方まで延出させても、検知部はコンテナの一側の切欠を通過してコンテナの側板と干渉することがなく、青果物上面に投光することができる。

請求項４においては、効率よく残留農薬濃度の検査を行なうことができる。

次に、発明の実施の形態を説明する。
図１は青果物選別システムの斜視図、図２は残留農薬検知手段の概略を示した側面図である。図３はコンテナの斜視図、図４はスリット状の開口部を設けたコンテナの斜視図、図５は複数の開口部を設けたコンテナの斜視図である。図６は別実施形態の残留農薬検知手段内部の概略を示した斜視図、図７は同じく残留農薬検知手段内部の概略を示した側面図である。

以下では、図１から図５を用いて本発明の青果物選別システムの第一実施例である青果物選別システム１の詳細構成について説明する。なお、以後の説明では、図１の矢印Ａで表される方向を青果物が搬送される方向（搬送方向）とし、青果物は間欠低速搬送ライン３６の上流側から後述する農薬選別装置２２を通過して、間欠低速搬送ライン３６下流側及び廃棄ライン３へと搬送されるものとする。間欠低速搬送ライン３６の最下流まで搬送された青果物は、搬送手段３５に移され、内部品質測定装置４を通過する。

図１に示すように、青果物選別システム１は、赤外線を用いて青果物６の残留農薬濃度を測定して該測定結果に基き第１段階目の選別（残留農薬濃度選別）を行い、その後青果物６の糖度や酸度等の内部品質を測定して該測定結果に基づき第２段階目の選別（内部品質選別）を行なうものである。青果物選別システム１は主に間欠低速搬送ライン３６、廃棄ライン３、搬送手段３５、残留農薬検知手段２０、農薬選別装置２２、内部品質測定装置４、コンテナ４０・４０・・・、制御手段１０等で構成される。

青果物選別システム１で取り扱う青果物６は、イチゴ、蜜柑、オレンジ、メロン、トマトその他の果物類または野菜類の総称であり、残留農薬濃度や糖度（甘味）や酸度（酸味）等の内部品質によって選別されるものである。つまり、残留農薬濃度によって適合個体（残留農薬濃度が基準値以内の青果物６）と不適合個体（残留農薬濃度が基準値超の青果物６）に、糖度や酸度の内部品質によって階級別に、選別されるのである。なお、基準値は絶対的なものではなく、選別を行なう際に設定変更することができる。すなわち、基準値を厳しく設定して、厳選された青果物のみを適合固体として選別することも、逆に、基準値を緩めに設定して、より多くの青果物を適合固体して選別することも可能である。

コンテナ４０は、生産者が収穫した青果物６を、傷めることなく搬送するためのものである。
前記コンテナ４０の底部には上下方向に貫通する開口部４０ａが設けられており、図２に示すように、後述する残留農薬検知手段２０の投光受光部２１による赤外線の照射光（図中矢印Ｂ）及び反射光（図中矢印Ｃ）を通過させる。つまり、該投光受光部２１による赤外線の照射（図中矢印Ｂ）及び反射（図中矢印Ｃ）は、前記搬送手段３５のベルト間と、前記コンテナ４０の底部の開口部４０ａを通過して、残留農薬を検知することができる。
このようにして、投光受光部２１と残留農薬濃度が測定される青果物６下面との距離を、青果物６毎に一定とし、光の焦点調整を不要としている。また、焦点距離が常に一定なので、スペクトル分析が正確なものとなり、残留農薬濃度を正確に測定できる。

コンテナ４０の外周（例えば側面若しくは底部）には、ＩＣチップ１５等の識別手段が添付されており、該ＩＣチップ１５には予め、前記青果物６の生産者番号や収穫日等の生産者情報が記憶されている。これは、後述するように、生産者毎に選果時における青果物６の残留農薬濃度平均値を把握したり、残留農薬濃度最大値を把握するためである。

図１に戻って、間欠低速搬送ライン３６は、青果物６・６・・・の搬送用容器であるコンテナ４０・４０・・・を載置して上流側（容器供給部７側）から下流側（農薬選別装置２２側）に搬送するものである。本実施例における間欠低速搬送ライン３６はベルトコンベアで構成されており、図２に示す如く幅方向に所定の間隔を空けて巻回されたベルト１３ａ・１３ｂ等によって構成されている。

内部品質測定装置４は青果物６の内部品質である糖度（甘味）や酸度（酸味）等の内部品質を光学的に（光を用いて非破壊で）判定するものであり、搬送手段３５の下流部に配設される。

図１に戻って、容器供給部７は間欠低速搬送ライン３６の最上流部に設けられ、間欠低速搬送ライン３６に青果物６が載置されたコンテナ４０・４０・・・・・を供給する。

内部品質選別装置４は搬送手段３５上に設けられ、内部品質測定装置４による判定結果（糖度や酸度等の内部品質に係る情報）に基づいて青果物６を階級別（内部品質別）に選別し搬送する。

図２に示すように、残留農薬検知手段２０は、間欠低速搬送ライン３６にて残留農薬検知手段２０へと搬送されてきた前記青果物６に、投光受光部２１より赤外線を照射（図中矢印Ｂ）し、該青果物６で反射（図中矢印Ｃ）した反射光を該投光受光部２１にて吸収したのち、該反射光（図中矢印Ｃ）のデータを制御手段１０に送信するものである。そして、後述する制御手段１０にて、スペクトル分析を行なうことにより、残留農薬検知手段２０を通過する青果物６・６・・・に対して残留農薬の種類や濃度の検出、及び適合個体か不適合個体かの判定を実施することが可能である。

筐体１７は残留農薬検知手段２０の他の部材を固定する構造体であるとともに投光受光部２１に外部からの光が影響することを防止するための被覆手段を兼ねる。
筐体１７は略直方体の箱であり、開口部１７ａおよび開口部１７ｂが筐体１７の互いに対向する側面に穿設され、間欠低速搬送ライン３６が開口部１７ａ・開口部１７ｂを貫通している。

間欠低速搬送ライン３６上を搬送されてきた青果物６は、コンテナ４０に載置されたまま開口部１７ａより筐体１７の内部に進入し、開口部１７ｂから筐体１７の外部に排出される。
なお、開口部１７ａ・１７ｂの上縁部には上下方向に複数のスリットが設けられた遮光性のゴム製または樹脂製のシートが垂設され、外部からの光が筐体２３内部に極力差し込まないようにしている。

また、前述の投光受光部２１による赤外線の照射（図中矢印Ｂ）及び反射（図中矢印Ｃ）を前記間欠低速搬送ライン３６の下方より行うため、青果物の最下部と投光受光部２１との間の距離が常に一定となり、検出誤差も小さくなる。そして、この下方より青果物６に赤外線を当てるために該間欠低速搬送ライン３６には孔部が設けられている。

図１に戻って、農薬選別装置２２は間欠低速搬送ライン３６上に設けられ、残留農薬検知手段２０及び制御手段１０による判定結果（測定された残留農薬濃度が基準値未満であるか否か）に基づいて青果物６を選別する。詳しくは、残留農薬濃度が基準値以上である青果物６を後述する廃棄ライン３へ搬送し、残留農薬濃度が基準値未満である青果物６を間欠低速搬送ライン３６下流側へ搬送する。

チップ読取装置１４は、前記残留農薬検知手段２０の直後に配設されており、コンテナ４０に添付されたＩＣチップ１５に記憶された生産者情報を読み取るものである。
本実施例では、チップ読取装置１４は、前記残留農薬検知手段２０の直後に配設されているが、残留農薬検知手段２０の下流側に配設されても良く、限定するものではない。

制御手段１０は青果物選別システム１を構成する間欠低速搬送ライン３６、内部品質測定装置４、チップ読取装置１４、残留農薬検知手段２０、農薬選別装置２２等を制御するものであり、これらの動作を制御するためのプログラムが格納されており、該チップ読取装置１４や残留農薬検知手段２０等から種々の情報を取得したり、該残留農薬検知手段２０等へ電力を供給したり、あるいは該農薬選別装置２２等に動作指令（信号）を送信したりすることが可能である。

図２に示すように、制御手段１０は、表示部１０ａと演算記憶部１０ｂから構成されている。該演算記憶部１０ｂでは、青果物６毎に求められた農薬の種類や残留農薬濃度が基準値以内か否かを判定し、該判定結果によって農薬選別装置２２に青果物６・６・・・を適合個体（基準値以内の青果物６）と不適合個体（基準値超の青果物６）に選別させる。また、該演算記憶部１０ｂでは、測定された内部品質によって青果物６・６・・・を階級付けし、内部品質選別装置４によって該青果物６・６・・・を階級別に選別させる。

ここで、前記スペクトル分析について説明する。
投光受光部２１で受光した反射光（図中矢印Ｃ）の波長及び強度は制御手段１０に送信される。該制御手段１０の演算記憶部１０ｂでは、受信した反射光（図中矢印Ｃ）の波長及び強度から作成されるスペクトル分布を用い、農薬の種類ごとのピーク分布を比較することによって農薬の種類を判別し、前記スペクトル分布における最大ピーク値によって残留農薬濃度を求める。
そして、該演算記憶部１０ｂにて、残留農薬濃度が基準値以内であるか否か判定されて、該判定結果に基いて、該残留農薬検知手段２０の下流に配設された農薬選別装置２２によって青果物６が選別されるのである。

そして、該演算記憶部１０ｂでは、チップ読取装置１４によって読み取った生産者情報を前記残留農薬濃度や前記判定結果等に対応させて、該演算記憶部１０ｂに該生産者情報と該残集農薬濃度や該判定結果等を記憶させる。該表示部１０ａは、記憶された生産者ごとの残留農薬濃度や、該判定結果等を表示することができる。すなわち、該表示部１０ａにおいては、残留農薬濃度の数値や、適合個体（残留農薬濃度が基準値以内の青果物６）であるか不適合個体（残留農薬濃度が基準値超の青果物６）であるかの判定結果や、また測定された内部品質によって階級付けされた、青果物６・６・・・の階級等を表示することができる。また、表示部１０ａにおいては、等級（階級）別の数や平均値等も表示することができる。

以下では本実施例の青果物選別システム１による選別作業について説明する。
まず、容器供給部７から作業者３０ｃによって、間欠低速搬送ライン３６上に青果物６が載置されたコンテナ４０・４０・・・・・が供給される。容器供給部７により間欠低速搬送ライン３６上に供給されたコンテナ４０・４０・・・・・は、ベルト１３ａ・１３ｂの回転駆動により間欠低速搬送ライン３６上を図１で示す搬送方向Ａの方向に（上流側から下流側に向かって）搬送される。

間欠低速搬送ライン３６によって低速度で段階的に搬送されたコンテナ４０が残留農薬検知手段２０に到達すると、投光受光部２１により青果物６に光が照射（図中矢印Ｂ）され、投光受光部２１により青果物６で反射した光（図中矢印Ｃ）が受光される。該投光受光部２１により受光された反射光（図中矢印Ｃ）に係る情報（光学的情報）は制御手段１０に送信される（すなわち、制御手段１０は残留農薬検知手段２０により青果物６の光学的情報を取得する）。

該制御手段１０では、演算記憶部１０ｂにて、該反射光（図中矢印Ｃ）に係る情報からスペクトル分析によって青果物６毎に残留農薬濃度を演算し、該残留農薬濃度が食品衛生法残留農薬基準値に適合しているか否かの判定を行い、該判定結果に基いて農薬選別装置２２により選別を行なう。
つまり、前記制御手段で行なわれたスペクトル分析によって、残留農薬濃度が基準値未満であると判定された青果物６は、該制御手段１０から送られる信号によって農薬選別装置２２にて間欠低速搬送ライン３６下流側へと搬送され、逆に基準値以上であると判定された青果物６は該農薬選別装置２２によって廃棄ライン３へと搬送される。

間欠低速搬送ライン３６下流側へと搬送されたコンテナ４０上の青果物６は、作業者３０ｂ・３０ｂによって、搬送手段３５上の載置台１２に載せられる。

該搬送手段３５によって、内部品質測定装置４へと搬送されてきた青果物６・６・・・は、該内部品質測定装置４及び制御手段１０によって測定された内部品質によって、内部品質選別装置４にて判定（階級付け）が行なわれる。
詳しくは、内部品質測定装置４で得られた光学的情報をもとに、制御手段１０によって個々の青果物６について糖度や酸度等の内部品質を求め、該測定された内部品質に基づいて判定（階級付け）を行なう。

次に、前記コンテナ４０について説明する。
図３に示したように、コンテナ４０は上方が開放された略直方体の箱であり、底部の所定箇所に上下方向に貫通する開口部４０ａが設けられている。

該開口部４０ａは、図３に示したように、ひとつの青果物６がはまるように形成しても、図４に示したように、一列の青果物６・６・・・がはまるように長尺状（長孔状・スリット状）に形成してもよい。
図３に示したコンテナ４０の開口部４０ａは、横幅Ｗ１と縦幅Ｗ２が、青果物の横幅ｗ１と縦幅ｗ２よりも短く、ひとつの青果物６の一部が落ち込んではまり込み、位置決めされて容易に移動できない程度の大きさに形成されている。また、図４に示したスリット状の開口部４０ａは、横幅Ｗ１が、青果物６の横幅ｗ１と縦幅ｗ２よりも短く、一列の青果物６・６・・・がはまり込み幅方向にズレ難いように、長尺に形成されている。

また、前記開口部４０ａの個数は、単数であっても複数であってもよく、個数が限定されるものではない。図３、図４に示したように、コンテナ４０底部の任意箇所に開口部４０ａを設けることで、コンテナ４０内の青果物６の抜取検査を行なうことができる。また、図５に示したように、青果物６が載置される箇所全てに開口部４０ａを設けることで、コンテナ４０内の青果物６の全数検査を行なうことができる。
なお、複数の青果物６を検査する場合は、コンテナ４０に小さな開口部を多数設けるよりも、スリット状の開口部を設ける方が、コンテナ４０を容易に構成することができる。

そして、前記開口部４０ａは、図２に示すように、残留農薬検知手段２０の投光受光部２１による赤外線の照射光（図中矢印Ｂ）及び反射光（図中矢印Ｃ）を通過させる。
このようにして、投光受光部２１と残留農薬濃度が測定される青果物６下面との距離を、青果物６毎に一定とし、光の焦点調整を不要としている。また、焦点距離が常に一定なので、スペクトル分析が正確なものとなり、残留農薬濃度を正確に測定できる。

このように、コンテナ４０底部に開口部４０ａを設けることで、コンテナ４０に載置されて選果待ち状態の青果物６を、そのまま残留農薬検知手段２０に投入し、コンテナ４０底部の開口部４０ａから投光して、正確に残留農薬濃度を測定することができるようになる。

次に、図６、図７を用いて青果物選別システムの第二実施例について説明する。
第一実施例においては、残留農薬検知手段２０の投光受光部２１による赤外線の照射を、青果物６の下方から行なう構成となっているが、第二実施例においては、残留農薬検知手段２０の投光受光部２１による赤外線の照射を、青果物上方から行なう構成としている。

図６に示したように、残留農薬検知手段２０の投光受光部２１は、間欠低速搬送ライン３６の上方に配置され、検知部２１ａが斜め下方に向けて突設されている。そして、残留農薬検知手段２０の位置までコンテナ４０が間欠低速搬送ライン３６により搬送されると、検知部２１ａから下方に赤外線の照射を行ない、残留農薬を検知する。その他の青果物選別システムの構成については、第一実施例と略同じである。

第二実施例における、コンテナ４０について説明する。
コンテナ４０は、第一実施例と同じく上方が開放された略直方体の箱であるが、該コンテナ４０の側面には切欠４０ｂが設けられている。つまり、間欠低速搬送ライン３６の上方に配置される投光受光部２１から、斜め下方に向けて突設される検知部２１ａが干渉しないように、コンテナ４０の対向する側板に、切欠４０ｂ・４０ｂが設けられている。切欠４０ｂ・４０ｂの一側について説明すると、コンテナ４０側面の中央部において、上方から下方に向かって切欠４０ｂが形成されている。該切欠４０ｂは、検知部２１ａが通過できる大きさとし、その形状は限定するものではない。コンテナ４０は、間欠低速搬送ライン３６の上に、切欠４０ｂ・４０ｂが進行方向に並ぶように載置される。検知部２１ａは、間欠低速搬送ライン３６の上で移動するコンテナ４０の一側の切欠４０ｂを通過してコンテナ４０の側板と干渉することがなく、正確に焦点距離を合わせて残留農薬を検知して、コンテナ４０の他側の切欠４０ｂを通過する。

そして、コンテナ４０の底部には、青果物６の位置決め用孔４０ｃが設けられている。この位置決め用孔４０ｃの上方に検知部２１ａが位置するように構成する。前記位置決め用孔４０ｃは、ひとつの青果物６がはまるものであっても、一列の青果物６がはまるスリット状のものであってもよい。なお、位置決め用孔４０ｃは、上下方向に貫通する必要はなく、窪みであっても良い

このように、コンテナ４０側面に切欠４０ｂを設けることで、残留農薬検知手段２０の焦点距離が短い場合であっても、残留農薬検知手段２０の検知部２１ａを下方まで延出させることができ、青果物６上面に投光することができるようになる。

また、青果物位置決め用孔４０ｃを設けたので、投光受光部２１と残留農薬濃度が測定される青果物６上面との距離を、青果物６毎に一定とすることができ、光の焦点調整が不要となる。すなわち、焦点距離が一定なので、スペクトル分析が正確なものとなり、残留農薬濃度を正確に測定できる。
なお、前記青果物位置決め用孔４０ｃを設けずに、光の焦点距離位置にある青果物のみを測定する方式としてもよい。

青果物選別システムの斜視図。 残留農薬検知手段の概略を示した側面図。 コンテナの斜視図。 スリット状の開口部を設けたコンテナの斜視図。 複数の開口部を設けたコンテナの斜視図。 別実施形態の残留農薬検知手段内部の概略を示した斜視図。 同じく残留農薬検知手段内部の概略を示した側面図。

符号の説明

１ 青果物選別システム
３ 廃棄ライン
４ 内部品質測定装置
６ 青果物
２０ 残留農薬検知手段
２１ 投光受光部
２１ａ 検知部
２２ 農薬選別装置
３５ 搬送手段
３６ 間欠低速搬送ライン
４０ コンテナ
４０ａ 開口部
４０ｂ 切欠
４０ｃ 位置決め用孔

Claims (4)

1. 青果物が収納載置されるコンテナと、該コンテナを搬送する搬送手段と、赤外分光光度計を利用して、コンテナに載置された青果物の残留農薬濃度を測定する残留農薬検知手段と、該残留農薬検知手段の下流側に配置され、測定された残留農薬濃度によって青果物を選別する農薬選別装置と、を具備した青果物選別システムにおいて、
   前記コンテナ底部に単数又は複数の開口部を設け、残留農薬検知手段による青果物の残留農薬濃度測定を、該開口部を介して行なうことを特徴とする青果物選別システム。
2. 前記開口部上に青果物が一列に並ぶよう、開口部をスリット状に形成したことを特徴とする請求項１に記載の青果物選別システム。
3. 青果物が収納載置されるコンテナと、該コンテナを搬送する搬送手段と、赤外分光光度計を利用して、コンテナに載置された青果物の残留農薬濃度を測定する残留農薬検知手段と、該残留農薬検知手段の下流側に配置され、測定された残留農薬濃度によって青果物を選別する農薬選別装置と、を具備した青果物選別システムにおいて、
   前記コンテナ側面に切欠を設け、残留農薬濃度測定時に該切欠に残留農薬検知手段の検知部が挿入可能に構成したことを特徴とする青果物選別システム。
4. 前記コンテナの底部に青果物位置決め用孔を設け、該位置決め用孔の近傍に前記残留農薬検知手段の検知部を位置させて残留農薬を検知するように構成したことを特徴とする請求項３に記載の青果物選別システム。