JP2008190936A - 米粒の連続硬度測定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、米粒群の粉砕圧力の分布について正確な評価を行なうことができる米粒の連続硬度測定装置を提供するものである。
【解決手段】本発明に係る米粒の連続硬度測定装置１は、多数の米粒５０を収容し下方に落下させる米粒収容手段２と、米粒収容手段２から米粒５０を受け入れ、米粒一粒ずつの搬送、搬出を行なう搬送手段５と、搬送手段５から搬出される一粒ずつの米粒５０を押圧して粉砕する粉砕手段１０と、一粒ずつの米粒粉砕時の圧力変化と粉砕圧を検出しヒビが入ったときの圧力データ、粉砕圧データとして出力する挫折圧力検出手段・粉砕圧検出手段１６と、一粒ずつの米粒５０のヒビが入ったときの圧力データ、粉砕圧データを記憶する記憶手段２１と、記憶手段２１に記憶された各米粒５０のヒビが入ったときの圧力データ、粉砕圧データの統計分析を行ない、粉砕された米粒群の挫折圧力分布と粉砕圧分布を求める統計分析処理手段２２と、統計分析処理手段による圧力分布の統計分析処理結果を出力する出力手段２５と、を有するものである。
【選択図】図１

Description

本発明は、米粒の連続硬度測定装置に関し、詳しくは、玄米や精米等の米粒の硬度を連続的に測定し得る米粒の連続硬度測定装置に関するものである。

一般に、玄米や精米等における米粒の硬度は、水分の多寡によって変化する。すなわち、高水分の米粒は柔らかで、低水分の米粒は硬い。更に、米粒自体の組織内に物理的亀裂を持っている米粒は亀裂のない米粒に較べて弱い外力で砕ける。

この場合、米粒の硬軟の判断は、外力による変形度合いや破砕を生じる外力の大きさにより評価される。

ところで、米粒の硬軟は、玄米についてのとう精過程や、精米についての洗米・浸漬・炊飯過程に影響を与える。すなわち、柔らかい玄米はとう精がし易いし、破砕しやすい玄米はとう精時の歩留を下げてしまう。また、破砕しやすい精米は、洗米・浸漬・炊飯の過程で破砕粒を発生させ、べたついた食感の悪いご飯に仕上げてしまう。

従来における米粒の硬軟や脆さの測定は、米粒を一粒ずつ採取して、外圧を掛けてヒビを入れたり、砕いたりして行なってきた。そして、ヒビの入ったときの圧力を「挫折剛度」と定義し、更に加圧して砕けたときの圧力を「圧砕剛度」と定義して、両圧力の大きさによって米の脆さあるいは硬さの指標としてきた。

このような手段の場合、一粒ずつの測定が基本なので、数十粒とか数百粒等のまとまった数の米粒の測定には不便である。そのため、測定対象母集団の統計的な品質管理には使用しにくいという問題があった。

また、従来においては、胴割粒の定義を胚乳部に亀裂のある粒とし、その程度を次のように区分している。すなわち、被害粒として取扱う程度は、以下のような定義に従うものである。
（１）横１条の亀裂がすっきり通っている粒
（２）完全に通っていない亀裂が粒平面に横２条、他の粒平面から見て発生部位の異なる亀裂が横２条ある粒
（３）完全に通っていない亀裂が粒平面に横３条以上ある粒
（４）亀裂の程度問わず縦に亀裂のある粒
（５）亀甲型の亀裂のある粒

これらの定義はすべて、検査者による外観の目視判定を基準にしたものであった。このため、目視判定であるが故の見落としや誤判定が避けられない方法であった。そして最大の問題は、米粒群の粉砕程度、粉砕亀裂程度の分布について正確な評価ができないことであった。

特許文献１には、穀粒を単粒ごとに圧砕してそのときの水分値を求め、更に水分値に関する度数分布の算出、正規化を行ない、整粒と青未熟粒との仕分けを行なうようにした穀粒水分測定装置が提案されている。しかし、特許文献１の場合も米粒群の粉砕圧力の分布を考慮したものではない。
特開２００１−１６５８８４号公報

本発明が解決しようとする問題点は、検査者による外観の目視判定に頼ることなく、米粒群の粉砕圧力の分布について正確な評価を行なうことができる米粒の連続硬度測定装置が存在しない点である。

本発明に係る米粒の連続硬度測定装置は、多数の米粒を収容し外方に供給する米粒収容手段と、米粒収容手段から米粒を受け入れ、米粒一粒ずつの搬送、搬出を行なう搬送手段と、搬送手段から搬出される一粒ずつの米粒を押圧して粉砕する粉砕手段と、一粒ずつの米粒粉砕時の圧力変化と粉砕圧を検出し粉砕圧データとして出力する挫折圧力検出手段・粉砕圧検出手段と、一粒ずつの米粒の挫折圧と粉砕圧データを記憶する記憶手段と、記憶手段に記憶された各米粒の挫折圧と粉砕圧データの統計分析を行ない、粉砕された米粒群の挫折圧分布と粉砕圧分布を求める統計分析処理手段と、統計分析処理手段による統計分析処理結果を出力する出力手段と、を有することを最も主要な特徴とする。

請求項１記載の発明によれば、特に搬送手段からの米粒を粉砕手段により一粒ずつ押圧して粉砕し、このとき、挫折圧力検出手段・粉砕圧検出手段により一粒ずつの米粒粉砕時の挫折圧と粉砕圧を検出し圧力データとして出力し、統計分析処理手段により統計分析を行なって粉砕された米粒群の挫折圧分布と粉砕圧分布を求めるように構成したものであるから、検査者による外観の目視判定に頼ることなく、玄米や精米等の米粒の連続硬度測定を行ないその統計分析処理結果を得ることができ、歩留まり良い原料選定や、良質な炊飯作業のための優れた管理計器として機能させることができる米粒の連続硬度測定装置を提供することができる。

請求項２記載の発明によれば、螺旋軸及びこの螺旋軸を回転駆動する回転駆動部を具備する搬送手段、固定ローラ、押圧ローラ及び押圧ローラを前記固定ローラに向けて押圧駆動するアクチェータを備える粉砕手段、歪センサを用いた挫折圧と挫折圧力検出手段・粉砕圧検出手段、米粒群の挫折圧分布と粉砕圧分布を求める統計分析処理手段を具備する構成で、請求項１記載の発明と同様、検査者による外観の目視判定に頼ることなく、玄米や精米等の米粒の連続硬度測定を行ないその統計分析処理結果を得ることができ、歩留まり良い原料選定や、良質な炊飯作業のための優れた管理計器として機能させることができる米粒の連続硬度測定装置を提供することができる。

請求項３記載の発明によれば、請求項２記載の発明の構成に更に粉砕手段により粉砕された粉砕粒を収容する粉砕粒受皿を付加し、出力手段に表示部、プリンタを備える構成として、請求項２記載の発明と同様、検査者による外観の目視判定に頼ることなく、玄米や精米等の米粒の連続硬度測定を行ないその統計分析処理結果を得ることができ、歩留まり良い原料選定や、良質な炊飯作業のための優れた管理計器として機能させることができる米粒の連続硬度測定装置を提供することができる。

本発明は、検査者による外観の目視判定に頼ることなく、米粒群の圧力分布について正確な評価を行なうことができる米粒の連続硬度測定装置を実現、提供するという目的を、多数の米粒を収容し下方に供給する米粒収容手段と、米粒収容手段から米粒を受け入れ、米粒一粒ずつの搬送、搬出を行なって下方に落下させる螺旋軸及びこの螺旋軸を回転駆動する回転駆動部を具備する搬送手段と、搬送手段から落下する一粒ずつの米粒の落下領域に臨ませて対向配置した固定ローラ、押圧ローラ及び押圧ローラを前記固定ローラに向けて押圧駆動するアクチェータを有し、固定ローラ、押圧ローラ間で一粒ずつの米粒を押圧して粉砕する粉砕手段と、前記アクチェータに取り付けられ、前記固定ローラ、押圧ローラによる一粒ずつの米粒粉砕時の圧力変化を検出し挫折圧と粉砕圧データとして出力する歪センサを用いた挫折圧と挫折圧力検出手段・粉砕圧検出手段と、一粒ずつの米粒の挫折圧と粉砕圧データを記憶する記憶手段と、記憶手段に記憶された各米粒の挫折圧と粉砕圧データの統計分析を行ない、粉砕された米粒群の挫折圧分布と粉砕圧分布を求める統計分析処理手段と、統計分析処理手段による圧力分布の統計分析処理結果を出力する出力手段と、を有する構成により実現した。

以下に、本発明の実施例に係る米粒の連続硬度測定装置について図１、図２を参照して詳細に説明する。

図１、図２に示す本実施例に係る米粒５０の連続硬度測定装置１は、玄米又は精米から選定される多数の米粒５０を収容し下方に供給するホッパー形態の米粒収容手段２と、この米粒収容手段２から落下する米粒５０を受け入れ、米粒一粒ずつの搬送、搬出を行なって下方に落下させる螺旋軸３及びこの螺旋軸３を回転駆動する回転駆動部４を具備する搬送手段５と、搬送手段５から落下する一粒ずつの米粒５０の落下領域に臨ませて対向配置した固定ローラ１１、押圧ローラ１２及びこの押圧ローラ１２を前記固定ローラ１１に向けて押圧するアクチェータ１３を有し、固定ローラ１１、押圧ローラ１２間で一粒ずつの米粒５０を押圧して粉砕する粉砕手段１０と、前記アクチェータ１３に取り付けられ、前記固定ローラ１１、押圧ローラ１２による一粒ずつの米粒粉砕時の圧力変化を検出し、挫折圧と粉砕圧データとして出力する例えば歪センサを用いた挫折圧力検出手段・粉砕圧検出手段１６と、前記粉砕手段１０の下方に配置され、粉砕手段１０により粉砕された米粒５０、すなわち、粉砕粒５０ａを収容する粉砕粒受皿１７と、を装置本体１Ａに配置している。

また、本実施例に係る米粒５０の連続硬度測定装置１は、図２に示すように、圧力変化と挫折圧力検出手段・粉砕圧検出手段１６により検出する一粒ずつの米粒５０の粉砕圧データを記憶するＲＡＭ等の記憶手段２１と、記憶手段２１に記憶された各米粒５０の粉砕圧データに対する予め規定した統計分析規則に基づく統計分析処理を行ない、粉砕された米粒群の挫折圧分布と粉砕圧分布を求める統計分析処理手段２２と、統計分析処理手段２２による挫折圧分布と粉砕圧分布の統計分析処理結果を出力する液晶ディスプレイ等の表示部２３、プリンタ２４を備えた出力手段２５と、前記搬送手段５、アクチェータ１３、挫折圧力検出手段・粉砕圧検出手段１６、記憶手段２１、統計分析処理手段２２、表示部２３及びプリンタ２４の動作制御を行なう制御手段２６と、を有している。

前記搬送手段５は、図１に示すように、米粒収容手段２の下方に上方が開口した箱型状の米粒受筺体部６を水平配置するとともに、米粒受筺体部６内に図１において一端が右方に突出するように螺旋羽根３ａを有する螺旋軸３を回転可能に軸支している。

また、前記螺旋軸３の他端を図１において米粒受筺体部６の左方に突出させ、螺旋軸３の他端に回転駆動部４を構成する従動歯車７を取り付け、この従動歯車７を米粒受筺体部６に固定した駆動モータ９に取り付けた原動歯車８と螺合させて、駆動モータ９の回転力を前記螺旋軸３に伝達して回転駆動し、前記螺旋羽根３ａ上に載った米粒５０を一粒ずつ搬送、搬出し、下方の粉砕手段１０に向けて落下させるように構成している。

前記アクチェータ１３は、アクチェータ本体１４に対してアクチェータ軸１５を貫通配置に備え、このアクチェータ軸１５の一端を前記押圧ローラ１２に連結するとともに、アクチェータ軸１５の他端側に押圧子１５ａを一体的に取り付け、前記アクチェータ１３駆動時のアクチェータ軸１５及び押圧ローラ１２の固定ローラ１１側への変位に連動する押圧子１５ａによりアクチェータ本体１４に取り付けた圧力変化と挫折圧力検出手段・粉砕圧検出手段１６を押圧することで、この挫折圧と挫折圧力検出手段・粉砕圧検出手段１６により一粒ずつの米粒粉砕時の挫折圧と粉砕圧を検出し、圧力データとして出力するように構成している。

次に、本実施例に係る米粒５０の連続硬度測定装置１による米粒５０の連続硬度測定動作について説明する。

まず、連続硬度測定装置１の各部を動作可能状態とした後、前記米粒収容手段２内に多数の米粒５０を収容し下方に落下させる。搬送手段５の駆動モータ９は原動歯車８、従動歯車７を経て螺旋軸３を回転駆動し、螺旋羽根３ａ上に載った米粒５０を一粒ずつ搬送、搬出し、下方の粉砕手段１０に向けて落下させる。

粉砕手段１０のアクチェータ１３は、アクチェータ軸１５及び押圧ローラ１２を固定ローラ１１側に駆動し、これにより、固定ローラ１１、押圧ローラ１２間で一粒ずつの米粒５０を押圧して粉砕し粉砕粒５０ａとした後、アクチェータ軸１５及び押圧ローラ１２を初期位置に復帰させる。これにより、一粒ずつの粉砕粒５０ａは次々と前記粉砕粒受皿１７内に落下する。

上述した固定ローラ１１、押圧ローラ１２による一粒ずつの米粒５０の粉砕時において、前記挫折圧力検出手段・粉砕圧検出手段１６は、一粒ずつの米粒粉砕時の各圧力変化と粉砕圧を検出し、各圧力データとして出力する。

前記挫折圧力検出手段・粉砕圧検出手段１６からの各粉砕圧データは、前記制御手段２６の制御の基に記憶手段２１に記憶される。

また、前記統計分析処理手段２２は、記憶手段２１に記憶された各米粒５０の挫折圧と粉砕圧データに対して予め規定した統計分析規則に基づく統計分析処理を行ない、粉砕された米粒群の挫折圧分布と粉砕圧分布を求める。

統計分析処理手段２２による粉砕圧分布の統計分析処理結果は、前記表示部２３により表示され、また、前記プリンタ２４により紙面上にプリント出力される。

ここで、本実施例における米粒群の基本データ（粉砕圧データ）及び統計分析処理手段２２による米粒群の粉砕圧データの統計分析処理結果を図３、図４に示す。

図３は、統計分析処理手段２２により統計分析処理した亀裂がほとんどない通常玄米の粉砕圧指標と頻度（観察した粒の頻度）との関係を示すヒストグラムを示している。
粉砕圧指標の０〜１５の値は、粉砕時の圧力に比例する値を示し、０は圧力０で割れた場合、１５は５という圧力の３倍を加えて割れた場合を意味している。

図４は、統計分析処理手段２２により統計分析処理した亀裂程度にバラツキのある玄米の粉砕圧指標と頻度との関係を示すヒストグラムを示している。

図３、図４を比較して、普通玄米のほうが亀裂程度にバラツキのある玄米に比較し比較的大きな圧力のところに頻度が高いのは、高い圧力を掛けないと割れないものが多いことを示すものである。

上述した本実施例に係る米粒５０の連続硬度測定装置１によれば、検査者による外観の目視判定に頼ることなく、玄米や精米等の米粒の連続硬度測定を行ないその統計分析処理結果を得ることができ、歩留まり良い原料選定や、良質な炊飯作業のための優れた管理計器を実現することができる。

すなわち、本実施例に係る米粒５０の連続硬度測定装置１によれば、米粒群母集団の硬度分布を正確に評価できるため、玄米については、原料玄米の選定指標、とう精加工時の精米機のとう精配分やとう精機の選定、それに流量の調製指標として利用できる。

また、精米については、飯米原料の選定指標、洗米・浸漬・炊飯の調製指標として利用でき、更に、浸漬米を測定しその統計分析処理結果を得ることで、炊飯加工の採取量や炊飯機の選定等に有効活用できる。

本発明に係る連続硬度測定装置は、上述した米粒の連続硬度測定に適用する場合の他に、麦粒、豆粒等のような他の穀類の連続硬度測定にも応用可能である。

本発明の実施例に係る米粒の連続硬度測定装置の概略構成図である。 本実施例に係る米粒の連続硬度測定装置の制御系を示すブロック図である。 本実施例における統計分析処理した通常玄米の粉砕圧指標と頻度との関係を示すヒストグラムである。 本実施例における統計分析処理した亀裂程度にバラツキのある玄米の粉砕圧指標と頻度との関係を示すヒストグラムである。

符号の説明

１ 連続硬度測定装置
１Ａ 装置本体
２ 米粒収容手段
３ 螺旋軸
３ａ 螺旋羽根
４ 回転駆動部
５ 搬送手段
６ 米粒受筺体部
７ 従動歯車
８ 原動歯車
９ 駆動モータ
１０ 粉砕手段
１１ 固定ローラ
１２ 押圧ローラ
１３ アクチェータ
１４ アクチェータ本体
１５ アクチェータ軸
１５ａ 押圧子
１６ 挫折圧力検出手段・粉砕圧検出手段
１７ 粉砕粒受皿
２１ 記憶手段
２２ 統計分析処理手段
２３ 表示部
２４ プリンタ
２５ 出力手段
２６ 制御手段
５０ 米粒
５０ａ 粉砕粒

Claims (3)

1. 多数の米粒を収容し外方に供給する米粒収容手段と、
   前記米粒収容手段から米粒を受け入れ、米粒一粒ずつの搬送、搬出を行なう搬送手段と、
   前記搬送手段から搬出される一粒ずつの米粒を押圧して粉砕する粉砕手段と、
   前記一粒ずつの米粒粉砕時の圧力変化過程と粉砕圧を検出し粉砕圧データとして出力する挫折圧力検出手段・粉砕圧検出手段と、
   前記一粒ずつの米粒の粉砕圧データを記憶する記憶手段と、
   前記記憶手段に記憶された各米粒の粉砕圧データの統計分析を行ない、粉砕された米粒群の挫折圧力と粉砕圧分布を求める統計分析処理手段と、
   前記統計分析処理手段による統計分析処理結果を出力する出力手段と、
   を有することを特徴とする米粒の連続硬度測定装置。
2. 多数の米粒を収容し下方に供給する米粒収容手段と、
   前記米粒収容手段から米粒を受け入れ、米粒一粒ずつの搬送、搬出を行なって下方に落下させる螺旋軸及びこの螺旋軸を回転駆動する回転駆動部を具備する搬送手段と、
   前記搬送手段から落下する一粒ずつの米粒の落下領域に臨ませて対向配置した固定ローラ、押圧ローラ及び押圧ローラを前記固定ローラに向けて押圧駆動するアクチェータを有し、固定ローラ、押圧ローラ間で一粒ずつの米粒を押圧して粉砕する粉砕手段と、
   前記アクチェータに取り付けられ、前記固定ローラ、押圧ローラによる一粒ずつの米粒粉砕時の圧力変化と粉砕圧を検出し粉砕圧データとして出力する歪センサを用いた挫折圧力検出手段・粉砕圧検出手段と、
   前記一粒ずつの米粒の挫折圧と粉砕圧データを記憶する記憶手段と、
   前記記憶手段に記憶された各米粒の挫折圧と粉砕圧データの統計分析を行ない、粉砕された米粒群の挫折圧分布と粉砕圧分布を求める統計分析処理手段と、
   前記統計分析処理手段による圧力分布の統計分析処理結果を出力する出力手段と、
   を有することを特徴とする米粒の連続硬度測定装置。
3. 多数の米粒を収容し下方に供給するホッパー状の米粒収容手段と、
   前記米粒収容手段から米粒を受け入れ、米粒一粒ずつの搬送、搬出を行なって下方に落下させる螺旋軸及びこの螺旋軸を回転駆動する駆動モータ及び歯車を備える回転駆動部を具備する搬送手段と、
   前記搬送手段から落下する一粒ずつの米粒の落下領域に臨ませて対向配置した固定ローラ、押圧ローラ及び押圧ローラを前記固定ローラに向けて押圧駆動するアクチェータを有し、固定ローラ、押圧ローラ間で一粒ずつの米粒を押圧して粉砕する粉砕手段と、
   前記粉砕手段により粉砕された粉砕粒を収容する粉砕粒受皿と、
   前記アクチェータに取り付けられ、前記固定ローラ、押圧ローラによる一粒ずつの米粒粉砕時の粉砕圧を検出し圧力変化と粉砕圧データとして出力する歪センサを用いた挫折圧力検出手段・粉砕圧検出手段と、
   前記一粒ずつの米粒の粉砕圧データを記憶する記憶手段と、
   前記記憶手段に記憶された各米粒の挫折圧と粉砕圧データの統計分析を行ない、粉砕された米粒群の挫折圧分布と粉砕圧分布を求める統計分析処理手段と、
   前記統計分析処理手段による圧力分布の統計分析処理結果を出力する表示部、プリンタを備えた出力手段と、
   を有することを特徴とする米粒の連続硬度測定装置。

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