JP2021014991A - クロロフィル含有量の測定方法及び果実の熟度判定方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】クロロフィル含有量を正確に、かつ高精度で測定できる、クロロフィル含有量の測定方法を提供する。また、既存の地色カラーチャートとの相関を有し、より簡易に果実の熟度を判定できる、果実の熟度判定方法を提供する。【解決手段】対象物に光を照射する工程（Ｉ）と、前記対象物内部から放出される反射光及び散乱光からなる群より選択される少なくとも１つの光（Ｘ）を、異なる中心波長を有する少なくとも３つの光であって、前記中心波長が６４０ｎｍ以上８００ｎｍ以下の波長域内にある光（Ｙ）として検出する工程（ＩＩ）と、前記光（Ｙ）の情報に基づいて前記対象物中のクロロフィル含有量を算出する工程（ＩＩＩ）とを有する、クロロフィル含有量の測定方法。前記クロロフィル含有量の測定方法により、果皮中のクロロフィル含有量を測定して果実の熟度を判定する、果実の熟度判定方法。【選択図】図２（ａ）−（ｂ）
Description
本発明は、クロロフィル含有量の測定方法及び前記測定方法を用いた果実の熟度判定方法に関する。
クロロフィルは緑色を発色する色素であり、葉緑素とも呼ばれる物質である。果実においては、その熟度が進むにつれてクロロフィル含有量が低下し、それに伴って果実の色味が変化するという性質を有している。例えば、ナシ等の果実においてその熟度（成熟度の度合い）が低いものは、果皮が緑様色を呈していることが多いが、これは果皮中のクロロフィル含有量が高いことに由来する。
ところで、果実の熟度は、商品としての果実品質と、日持ち性に大きく影響する。熟度が低い果実は糖度が低く、果肉が硬いことから食味が低い。熟度が進むと糖度が上昇し、食味が向上する。一方、熟度が進行しすぎた過熟果では、果肉硬度が低下し、食味が低下し、日持ち性が低下する。また、例えばナシやモモでは、過熟果で果肉が水浸し状になる「みつ症」と呼ばれる障害が発生する場合があり、商品としての品質低下を招く。従って、果実の熟度を正確に判定する方法は、商品としての果実品質を維持するためにも非常に重要である。
果実の熟度を判定する方法の一つとして、果皮色の色調変化を調べる「カラーチャート」と呼ばれる方法が知られている。これは、果実ごとに設定された色票を用いて、果皮色に基づいて熟度を判定する方法である。例えば、ナシにおいては、果皮色の色調変化を５〜６段階にほぼ等差的に配列した色票を用いて果皮色を目視で評価し、その熟度を判定する。このカラーチャートは生産現場で広く利用されており、例えば、ニホンナシの「豊水」の場合には、地色カラーチャート３で収穫するといった指標が用いられている。
カラーチャートには「表面色」と「地色」とがあるが、「表面色」は品種固有の果皮の色調に合わせて品種毎に開発する必要がある。一方、「地色」は、成熟の進行に伴って果皮のクロロフィル含有量が低下することによる果皮の色変化を評価している。そのため、品種が異なってもそのまま利用できるため、熟度の判定基準としてより汎用性が高いという利点がある。
カラーチャートには「表面色」と「地色」とがあるが、「表面色」は品種固有の果皮の色調に合わせて品種毎に開発する必要がある。一方、「地色」は、成熟の進行に伴って果皮のクロロフィル含有量が低下することによる果皮の色変化を評価している。そのため、品種が異なってもそのまま利用できるため、熟度の判定基準としてより汎用性が高いという利点がある。
ところで、地色カラーチャートによる評価は、果皮表面（表皮）が露出していない果実への適用が難しいという問題がある。このような果実（例えば、果皮表面がコルク層等に覆われた果実）へ適用する場合、果実表面を削ることにより表皮を露出させる必要があり、判定に用いた果実は商品価値を失ってしまう。そのため、全果実に対して評価を行うことはできない。また、カラーチャートによる熟度の判定方法は、目視による官能評価であることから、調査者や調査時の光環境によってバラツキが生じる。そのため、正確に熟度を揃えて収穫するのは困難である。
上記問題を解決する方法として、光学的装置を用いた、果実の非破壊熟度判定方法が知られている。これは、果実中のクロロフィル含有量を、光学的装置を用いて測定し、クロロフィル含有量に基づいて果実の熟度を判定する方法である。このような方法として、例えば、特許文献１には、搬送コンベヤライン上を流れる青果物に対して光を照射し、青果物の透過光から、クロロフィルに対応する波長域の吸収ピークを算出して、青果物の熟度を判定する装置及び方法が記載されている。また、特許文献２には、果実に光を照射し、果実からの透過光又は反射光からクロロフィルに対応する波長域とその周辺の波長域の吸収ピークを算出して、果実の熟度を判定する装置及び方法が記載されている。同様に、特許文献３、４等にも、光学装置を用いて果実に光を照射して熟度を測定する方法が記載されている。
しかしながら、これら特許文献１〜４に記載の装置及び方法では、果皮中に含まれるクロロフィル含有量を正確に、かつ高精度で測定することは難しいという問題がある。またこれらの方法は、いずれも果実中のクロロフィル含有量を参考値として、果実の熟度を独自に判定する方法であり、既存の地色カラーチャートとの相関については評価されていない。そのため、これら特許文献に記載の装置を導入して果実の熟度を判定する場合、新たに熟度の判定基準を設ける必要がある。
しかしながら、これら特許文献１〜４に記載の装置及び方法では、果皮中に含まれるクロロフィル含有量を正確に、かつ高精度で測定することは難しいという問題がある。またこれらの方法は、いずれも果実中のクロロフィル含有量を参考値として、果実の熟度を独自に判定する方法であり、既存の地色カラーチャートとの相関については評価されていない。そのため、これら特許文献に記載の装置を導入して果実の熟度を判定する場合、新たに熟度の判定基準を設ける必要がある。
そこで本発明は、クロロフィル含有量を正確に、かつ高精度で測定できる、クロロフィル含有量の測定方法の提供を目的とする。また、本発明は、前記クロロフィル含有量の測定方法により得られた値を用いて、既存の地色カラーチャートとの相関を有し、より簡易に果実の熟度を判定できる、果実の熟度判定方法の提供を目的とする。
すなわち、本発明は以下の態様を有する。
［１］対象物に光を照射する工程（Ｉ）と、前記対象物内部から放出される反射光及び散乱光からなる群より選択される少なくとも１つの光（Ｘ）を、異なる中心波長を有する少なくとも３つの光であって、前記中心波長が６４０ｎｍ以上８００ｎｍ以下の波長域内にある光（Ｙ）として検出する工程（ＩＩ）と、前記光（Ｙ）の情報に基づいて前記対象物中のクロロフィル含有量を算出する工程（ＩＩＩ）とを有する、クロロフィル含有量の測定方法。
［２］前記光（Ｙ）が、中心波長が６４０ｎｍ以上６８０ｎｍ未満の波長域内にある光（Ｙ１）、中心波長が６８０ｎｍ以上７３０ｎｍ未満の波長域内にある光（Ｙ２）、及び中心波長が７３０ｎｍ以上８００ｎｍ以下の波長域内にある光（Ｙ３）を少なくとも含む、［１］に記載のクロロフィル含有量の測定方法。
［３］前記光（Ｘ）が、前記対象物を透過した光の反射光及び散乱光からなる群より選択される少なくとも１つの光を含む、［１］又は［２］に記載のクロロフィル含有量の測定方法。
［４］前記対象物が果実を含む、［１］から［３］のいずれか一項に記載のクロロフィル含有量の測定方法。
［５］前記光（Ｘ）が、果実の果皮を透過した光の反射光又は散乱光を含む、［４］に記載のクロロフィル含有量の測定方法。
［６］［１］から［５］のいずれか一項に記載のクロロフィル含有量の測定方法により、果皮中のクロロフィル含有量を測定して果実の熟度を判定する、果実の熟度判定方法。
［７］非破壊で行われる、［６］に記載の果実の熟度判定方法。
［８］［６］又は［７］に記載の果実の熟度判定方法により、果実の熟度を判定する工程を含む、所望の熟度を有する果実の製造方法。
［９］可食、貯蔵、又は流通に適した果実のみを採取する工程をさらに含む、［８］に記載の所望の熟度を有する果実の製造方法。
［１０］前記光（Ｘ）が、前記対象物表面から一定距離まで透過した後に前記対象物から放出された反射光を含む光である、［１］から［５］のいずれか一項に記載のクロロフィル含有量の測定方法。
［１１］［６］又は［７］に記載の果実の熟度判定方法であって、果実に光を照射する工程（Ｉ）と、前記果実の果皮を透過した後の反射光及び散乱光からなる群より選択される少なくとも１つの光（Ｘ）を、異なる中心波長を有する少なくとも３つの光であって、前記中心波長が６４０ｎｍ以上８００ｎｍ以下の波長域内にある光（Ｙ）として検出する工程（ＩＩ）と、前記光（Ｙ）の情報に基づいて前記対象物中のクロロフィル含有量を算出する工程（ＩＩＩ）と、前記クロロフィル含有量を地色カラーチャート値に変換し、前記地色カラーチャート値に基づいて果実の熟度を判定する工程（ＩＶ）とを有する、果実の熟度判定方法。
［１２］前記果実が、ナシ、リンゴ、カンキツ類、ブドウ、イチジク、カキ、又はモモを含む、［１１］に記載の果実の熟度判定方法。
［１３］［１１］又は［１２］に記載の果実の熟度判定方法により、果実の熟度を判定する工程を含む、所望の熟度を有する果実の製造方法。
［１４］可食、貯蔵、又は流通に適した果実のみを採取する工程をさらに含む、［１３］に記載の所望の熟度を有する果実の製造方法。
［１］対象物に光を照射する工程（Ｉ）と、前記対象物内部から放出される反射光及び散乱光からなる群より選択される少なくとも１つの光（Ｘ）を、異なる中心波長を有する少なくとも３つの光であって、前記中心波長が６４０ｎｍ以上８００ｎｍ以下の波長域内にある光（Ｙ）として検出する工程（ＩＩ）と、前記光（Ｙ）の情報に基づいて前記対象物中のクロロフィル含有量を算出する工程（ＩＩＩ）とを有する、クロロフィル含有量の測定方法。
［２］前記光（Ｙ）が、中心波長が６４０ｎｍ以上６８０ｎｍ未満の波長域内にある光（Ｙ１）、中心波長が６８０ｎｍ以上７３０ｎｍ未満の波長域内にある光（Ｙ２）、及び中心波長が７３０ｎｍ以上８００ｎｍ以下の波長域内にある光（Ｙ３）を少なくとも含む、［１］に記載のクロロフィル含有量の測定方法。
［３］前記光（Ｘ）が、前記対象物を透過した光の反射光及び散乱光からなる群より選択される少なくとも１つの光を含む、［１］又は［２］に記載のクロロフィル含有量の測定方法。
［４］前記対象物が果実を含む、［１］から［３］のいずれか一項に記載のクロロフィル含有量の測定方法。
［５］前記光（Ｘ）が、果実の果皮を透過した光の反射光又は散乱光を含む、［４］に記載のクロロフィル含有量の測定方法。
［６］［１］から［５］のいずれか一項に記載のクロロフィル含有量の測定方法により、果皮中のクロロフィル含有量を測定して果実の熟度を判定する、果実の熟度判定方法。
［７］非破壊で行われる、［６］に記載の果実の熟度判定方法。
［８］［６］又は［７］に記載の果実の熟度判定方法により、果実の熟度を判定する工程を含む、所望の熟度を有する果実の製造方法。
［９］可食、貯蔵、又は流通に適した果実のみを採取する工程をさらに含む、［８］に記載の所望の熟度を有する果実の製造方法。
［１０］前記光（Ｘ）が、前記対象物表面から一定距離まで透過した後に前記対象物から放出された反射光を含む光である、［１］から［５］のいずれか一項に記載のクロロフィル含有量の測定方法。
［１１］［６］又は［７］に記載の果実の熟度判定方法であって、果実に光を照射する工程（Ｉ）と、前記果実の果皮を透過した後の反射光及び散乱光からなる群より選択される少なくとも１つの光（Ｘ）を、異なる中心波長を有する少なくとも３つの光であって、前記中心波長が６４０ｎｍ以上８００ｎｍ以下の波長域内にある光（Ｙ）として検出する工程（ＩＩ）と、前記光（Ｙ）の情報に基づいて前記対象物中のクロロフィル含有量を算出する工程（ＩＩＩ）と、前記クロロフィル含有量を地色カラーチャート値に変換し、前記地色カラーチャート値に基づいて果実の熟度を判定する工程（ＩＶ）とを有する、果実の熟度判定方法。
［１２］前記果実が、ナシ、リンゴ、カンキツ類、ブドウ、イチジク、カキ、又はモモを含む、［１１］に記載の果実の熟度判定方法。
［１３］［１１］又は［１２］に記載の果実の熟度判定方法により、果実の熟度を判定する工程を含む、所望の熟度を有する果実の製造方法。
［１４］可食、貯蔵、又は流通に適した果実のみを採取する工程をさらに含む、［１３］に記載の所望の熟度を有する果実の製造方法。
本発明によれば、クロロフィル含有量を正確に、かつ高精度で測定できる、クロロフィル含有量の測定方法を提供できる。さらに本発明は、前記クロロフィル含有量の測定方法により得られた値を用いて、既存の地色カラーチャートとの相関を有し、より簡易に果実の熟度を判定できる、果実の熟度判定方法を提供することができる。
以下、本発明を詳細に説明するが、本発明は以下の態様に限定されるものではない。
［クロロフィル含有量の測定方法］
本発明の第１の態様は、対象物に光を照射する工程（Ｉ）と、前記対象物内部から放出される反射光及び散乱光からなる群より選択される少なくとも１つの光（Ｘ）を、異なる中心波長を有する少なくとも３つの光であって、前記中心波長が６４０ｎｍ以上８００ｎｍ以下の波長域内にある光（Ｙ）として検出する工程（ＩＩ）と、前記光（Ｙ）の情報に基づいて前記対象物中のクロロフィル含有量を算出する工程（ＩＩＩ）とを有する、クロロフィル含有量の測定方法に関する。本発明の第１の態様によれば、クロロフィル含有量を正確に、かつ高精度で測定することができる。以下、各工程について説明する。
［クロロフィル含有量の測定方法］
本発明の第１の態様は、対象物に光を照射する工程（Ｉ）と、前記対象物内部から放出される反射光及び散乱光からなる群より選択される少なくとも１つの光（Ｘ）を、異なる中心波長を有する少なくとも３つの光であって、前記中心波長が６４０ｎｍ以上８００ｎｍ以下の波長域内にある光（Ｙ）として検出する工程（ＩＩ）と、前記光（Ｙ）の情報に基づいて前記対象物中のクロロフィル含有量を算出する工程（ＩＩＩ）とを有する、クロロフィル含有量の測定方法に関する。本発明の第１の態様によれば、クロロフィル含有量を正確に、かつ高精度で測定することができる。以下、各工程について説明する。
＜工程（Ｉ）＞
工程（Ｉ）は、対象物に光を照射する工程である。対象物に光を照射する時間は、光照射による対象物の表面及び内部温度上昇を防ぐ観点から、１秒以下であることが好ましい。また、光が照射される位置は、本発明の効果を有する限り特に限定されないが、例えば、対象物が果実の場合は、測定の再現性確保の観点からは、果実の赤道部（果梗部と果頂部を繋ぐ線を縦軸とした場合の果実側面）であることが好ましい。
照射する光の波長は、光（Ｙ）を検出する観点から、６４０ｎｍ以上８００ｎｍ以下の波長域を含む光であることが好ましい。このような波長域の光としては、可視光〜近赤外線の光であることが好ましい。
光源としては、６４０ｎｍ以上８００ｎｍ以下の波長域を含む光を射出できるものであれば、本発明の効果を有する限り特に限定されない。好ましくは、可視光から近赤外線を同時に発光できるハロゲンランプであることが好ましい。
工程（Ｉ）は、対象物に光を照射する工程である。対象物に光を照射する時間は、光照射による対象物の表面及び内部温度上昇を防ぐ観点から、１秒以下であることが好ましい。また、光が照射される位置は、本発明の効果を有する限り特に限定されないが、例えば、対象物が果実の場合は、測定の再現性確保の観点からは、果実の赤道部（果梗部と果頂部を繋ぐ線を縦軸とした場合の果実側面）であることが好ましい。
照射する光の波長は、光（Ｙ）を検出する観点から、６４０ｎｍ以上８００ｎｍ以下の波長域を含む光であることが好ましい。このような波長域の光としては、可視光〜近赤外線の光であることが好ましい。
光源としては、６４０ｎｍ以上８００ｎｍ以下の波長域を含む光を射出できるものであれば、本発明の効果を有する限り特に限定されない。好ましくは、可視光から近赤外線を同時に発光できるハロゲンランプであることが好ましい。
＜工程（ＩＩ）＞
工程（ＩＩ）は、前記対象物内部から放出される反射光及び散乱光からなる群より選択される少なくとも１つの光（Ｘ）（以下、「光（Ｘ）」と記載する）を、異なる中心波長を有する少なくとも３つの光であって、前記中心波長が６４０ｎｍ以上８００ｎｍ以下の波長域内にある光（Ｙ）（以下、「光（Ｙ）」と記載する）として検出する工程である。対象物に光を照射することで、対象物の表面、及び内部で光の透過、反射、及び散乱が生じる。これらの光のうち、「対象物内部から放出される反射光及び散乱光からなる群より選択される少なくとも１つの光（Ｘ）」を検知し、さらに「異なる中心波長を有する少なくとも３つの光であって、前記中心波長が６４０ｎｍ以上８００ｎｍ以下の波長域内にある光（Ｙ）」として検出する。
なお、本明細書において、「光（Ｘ）」には、対象物の表面で反射した光、及び散乱光は含まれない。すなわち、「光（Ｘ）」には、対象物に照射された光が、対象物内部に侵入することなくその表面で反射又は散乱した光は含まれない。本発明の１つの態様において、前記光（Ｘ）は、前記対象物を透過した光の反射光及び散乱光からなる群より選択される少なくとも１つの光を含むことが好ましい。なお、「前記対象物を透過した光」には、対象物の内部を通過した光は含まれない。すなわち、対象物の内部に入射した光が、対象物表面から一定の距離まで侵入した（透過した）後、前記対象物から反射光、又は散乱光となって放出される光であることが好ましい。
本発明の１つの態様において、前記一定の距離は、対象物の最表面を「０」とし、その全長を「１」とした際に、０超０．２以下であることが好ましく、０超０．０２以下であることがより好ましい。光（Ｘ）が、このような一定距離を透過した後の反射光及び散乱光の少なくとも１つの光であることにより、物体内部の影響を受けにくく、表面部の透過光を中心に測定できる効果が得られやすくなる。
また、対象物が果実である場合、光（Ｘ）は、果実の果皮を透過した光の反射光又は散乱光を含むことが好ましい。
工程（ＩＩ）は、前記対象物内部から放出される反射光及び散乱光からなる群より選択される少なくとも１つの光（Ｘ）（以下、「光（Ｘ）」と記載する）を、異なる中心波長を有する少なくとも３つの光であって、前記中心波長が６４０ｎｍ以上８００ｎｍ以下の波長域内にある光（Ｙ）（以下、「光（Ｙ）」と記載する）として検出する工程である。対象物に光を照射することで、対象物の表面、及び内部で光の透過、反射、及び散乱が生じる。これらの光のうち、「対象物内部から放出される反射光及び散乱光からなる群より選択される少なくとも１つの光（Ｘ）」を検知し、さらに「異なる中心波長を有する少なくとも３つの光であって、前記中心波長が６４０ｎｍ以上８００ｎｍ以下の波長域内にある光（Ｙ）」として検出する。
なお、本明細書において、「光（Ｘ）」には、対象物の表面で反射した光、及び散乱光は含まれない。すなわち、「光（Ｘ）」には、対象物に照射された光が、対象物内部に侵入することなくその表面で反射又は散乱した光は含まれない。本発明の１つの態様において、前記光（Ｘ）は、前記対象物を透過した光の反射光及び散乱光からなる群より選択される少なくとも１つの光を含むことが好ましい。なお、「前記対象物を透過した光」には、対象物の内部を通過した光は含まれない。すなわち、対象物の内部に入射した光が、対象物表面から一定の距離まで侵入した（透過した）後、前記対象物から反射光、又は散乱光となって放出される光であることが好ましい。
本発明の１つの態様において、前記一定の距離は、対象物の最表面を「０」とし、その全長を「１」とした際に、０超０．２以下であることが好ましく、０超０．０２以下であることがより好ましい。光（Ｘ）が、このような一定距離を透過した後の反射光及び散乱光の少なくとも１つの光であることにより、物体内部の影響を受けにくく、表面部の透過光を中心に測定できる効果が得られやすくなる。
また、対象物が果実である場合、光（Ｘ）は、果実の果皮を透過した光の反射光又は散乱光を含むことが好ましい。
光（Ｙ）における「中心波長」とは、光（Ｙ）を取り出すための分光手段に於いて、光（Ｙ）を取り出す際の損失が最小である波長を意味する。すなわち、「異なる中心波長を有する少なくとも３つの光であって、前記中心波長が６４０ｎｍ以上８００ｎｍ以下の波長域内にある光（Ｙ）」とは、６４０ｎｍ以上８００ｎｍ以下の波長域内に、少なくとも３つの分光手段によって取り出された、少なくとも３つの光が存在することを意味する。
本発明の測定対象であるクロロフィルは、約６６３ｎｍに吸収ピークを有する。従来の測定方法は、このクロロフィルの吸収ピークと、それ以外の吸収ピークとの比率から、対象物中のクロロフィル含有量を算出している。しかしながら、前記の少なくとも３つの波長（すなわち、光（Ｙ））を解析することで、従来の測定方法よりも、高精度にクロロフィル含量を算出できることを見出した。すなわち、第１の態様の発明は、「対象物内部から放出される反射光及び散乱光からなる群より選択される少なくとも１つの光（Ｘ）」を、「異なる中心波長を有する少なくとも３つの光であって、前記中心波長が６４０ｎｍ以上８００ｎｍ以下の波長域内にある光（Ｙ）」として検出することで、対象物中のクロロフィル含有量を正確に、かつ高精度に測定できるものである。
本発明の測定対象であるクロロフィルは、約６６３ｎｍに吸収ピークを有する。従来の測定方法は、このクロロフィルの吸収ピークと、それ以外の吸収ピークとの比率から、対象物中のクロロフィル含有量を算出している。しかしながら、前記の少なくとも３つの波長（すなわち、光（Ｙ））を解析することで、従来の測定方法よりも、高精度にクロロフィル含量を算出できることを見出した。すなわち、第１の態様の発明は、「対象物内部から放出される反射光及び散乱光からなる群より選択される少なくとも１つの光（Ｘ）」を、「異なる中心波長を有する少なくとも３つの光であって、前記中心波長が６４０ｎｍ以上８００ｎｍ以下の波長域内にある光（Ｙ）」として検出することで、対象物中のクロロフィル含有量を正確に、かつ高精度に測定できるものである。
光（Ｙ）は、中心波長が６４０ｎｍ以上６８０ｎｍ未満の波長域内にある光（Ｙ１）、６８０ｎｍ以上７３０ｎｍ未満の波長域内にある光（Ｙ２）、及び７３０ｎｍ以上８００ｎｍ以下の波長域内にある光（Ｙ３）を少なくとも含むことが好ましい。さらに、光（Ｙ１）は、中心波長が６５０ｎｍ以上６７０ｎｍ以下の波長域にある光であることが好ましい。また、光（Ｙ２）は、中心波長が７００ｎｍ以上７３０ｎｍ未満の波長域にある光であることが好ましい。また、光（Ｙ３）は、中心波長が７３０ｎｍ以上７６０ｎｍ以下の波長域にある光であることが好ましい。このような光（Ｙ１）〜（Ｙ３）を含むことで、より正確に、かつより高精度にクロロフィル含有量を測定することができる。その理由としては、「クロロフィルの吸収ピーク付近の波長以外に、クロロフィル吸収帯から外れた波長を少なくとも２波長比較測定する」ことでクロロフィル以外の要因を効果的に補正でき、外乱に強い測定が実現できたものと考えられる。
光（Ｙ）として検出する光は、少なくとも３つであり、その上限は本発明の効果を有する限り特に限定されない。一方、検出する光の種類を増やしてもクロロフィル含有量の精度に大きな影響はない。また、光（Ｙ）として検出する光の種類が多すぎると、外乱要因による影響を受けやすくなる。そのため、これらの観点からは、光（Ｙ）は３種類の光であることが特に好ましく、前記光（Ｙ１）〜（Ｙ３）であることが最も好ましい。
＜工程（ＩＩＩ）＞
工程（ＩＩＩ）は、前記光（Ｙ）の情報に基づいて前記対象物中のクロロフィル含有量を算出する工程である。すなわち、工程（ＩＩ）で検出された光（Ｙ）の光量値から、対象物中のクロロフィル含有量を算出する。なお、クロロフィル含有量の算出は、あらかじめ作成された検量線に前記光（Ｙ）の光量値を適用して行われる。検量線は、測定される対象物の実測値に基づいて作成されたものである。このような検量線は、例えば、以下の方法により作成することができる。
まず、対象物中のクロロフィルを公知の方法で抽出した後、分光光度計を用いてクロロフィルの吸光度からクロロフィル含有量の実測値を算出する。その後、光（Ｙ）の光量値、好ましくは光（Ｙ）の反射率を従属変数とし、クロロフィル含有量の実測値を独立変数として、部分的最小二乗回帰分析を行う方法等により作成することができる。すなわち、本発明の第１の態様において、工程（ＩＩＩ）は、検量線を作成する工程（ＩＩＩ−１）を含んでいてもよい。また、前記工程（ＩＩＩ−１）は、部分的最小二乗回帰分析により行われることが好ましい。
本発明の第１の態様は、クロロフィル含有量の実測値に基づいて作成された検量線と高い相関性を有している。そのため、対象物に光を照射し、光（Ｘ）、光（Ｙ）の情報を得ることにより、対象物を傷つけることなく、対象物中のクロロフィル含有量を正確に、かつ高精度に測定することができる。
工程（ＩＩＩ）は、前記光（Ｙ）の情報に基づいて前記対象物中のクロロフィル含有量を算出する工程である。すなわち、工程（ＩＩ）で検出された光（Ｙ）の光量値から、対象物中のクロロフィル含有量を算出する。なお、クロロフィル含有量の算出は、あらかじめ作成された検量線に前記光（Ｙ）の光量値を適用して行われる。検量線は、測定される対象物の実測値に基づいて作成されたものである。このような検量線は、例えば、以下の方法により作成することができる。
まず、対象物中のクロロフィルを公知の方法で抽出した後、分光光度計を用いてクロロフィルの吸光度からクロロフィル含有量の実測値を算出する。その後、光（Ｙ）の光量値、好ましくは光（Ｙ）の反射率を従属変数とし、クロロフィル含有量の実測値を独立変数として、部分的最小二乗回帰分析を行う方法等により作成することができる。すなわち、本発明の第１の態様において、工程（ＩＩＩ）は、検量線を作成する工程（ＩＩＩ−１）を含んでいてもよい。また、前記工程（ＩＩＩ−１）は、部分的最小二乗回帰分析により行われることが好ましい。
本発明の第１の態様は、クロロフィル含有量の実測値に基づいて作成された検量線と高い相関性を有している。そのため、対象物に光を照射し、光（Ｘ）、光（Ｙ）の情報を得ることにより、対象物を傷つけることなく、対象物中のクロロフィル含有量を正確に、かつ高精度に測定することができる。
本発明のクロロフィル含有量の測定方法は、例えば、実用新案登録第３１６２９４５号等に記載の装置を用いて、非破壊で行われることが好ましい。このような装置としては、例えば、図１に示す測定装置等を用いることができる。以下、図１の装置に基づいて、本発明のクロロフィル含有量の測定方法について、さらに詳細に説明する。
図１の装置は、装置本体Ａと把持部Ｂから構成されており、把持部Ｂには対象物Ｆに光を照射して、クロロフィル含有量の測定を開始するためのスイッチＳＷが設けられている。測定者は、把持部Ｂを把持した状態でスイッチＳＷを押し込むことにより、測定を開始できる。
装置本体Ａには、対象物Ｆに光を照射する発光部１と、対象物Ｆ内部から放出される光（Ｘ）を受光する受光部２とを有している。受光部２で検知された光（Ｘ）は、各種ケーブルを経由して、フィルタ保持部５に伝送される。フィルタ保持部５の内部には光学フィルタ（図示せず）が配置されており、この光学フィルタにて、光（Ｙ）に分光される構成となっている。なお、受光部２で検知された光（Ｘ）を光学フィルタまで道光する手段（前記各種ケーブル）は、光ファイバーで構成されていることが好ましい。光ファイバーで構成されていることにより、装置構成の小型化、及び受光光量損失を抑えられることによる測定再現性の向上の効果が得られやすくなる。
なお、図１では、発光部１に「発光体１１、１２」を有する構成が示されているが、光源は対象物Ｆに十分な光を照射して、光（Ｘ）を得ることができるものであれば、１つであっても、３つ以上であってもよい。
装置本体Ａには、対象物Ｆに光を照射する発光部１と、対象物Ｆ内部から放出される光（Ｘ）を受光する受光部２とを有している。受光部２で検知された光（Ｘ）は、各種ケーブルを経由して、フィルタ保持部５に伝送される。フィルタ保持部５の内部には光学フィルタ（図示せず）が配置されており、この光学フィルタにて、光（Ｙ）に分光される構成となっている。なお、受光部２で検知された光（Ｘ）を光学フィルタまで道光する手段（前記各種ケーブル）は、光ファイバーで構成されていることが好ましい。光ファイバーで構成されていることにより、装置構成の小型化、及び受光光量損失を抑えられることによる測定再現性の向上の効果が得られやすくなる。
なお、図１では、発光部１に「発光体１１、１２」を有する構成が示されているが、光源は対象物Ｆに十分な光を照射して、光（Ｘ）を得ることができるものであれば、１つであっても、３つ以上であってもよい。
１つの好ましい態様においては、発光部１からの光が直接受光部２に入射することを避けるために、受光部２と発光部１とは、互いに対向しないように配置されていてもよい。ここで、「発光部１からの光」とは、発光体１１、１２から射出された光のことを意味する。
発光部１と受光部２との距離は、５〜５０ｍｍの範囲内で離間していることが好ましく、５〜１０ｍｍの範囲内で離間していることがより好ましい。このような構成とすることにより、対象物Ｆの内部を通過した光が受光部２に入射するのをより抑制しやすくなる。また、発光部１からの光が、対象物Ｆの表面で反射して受光部２に入射することを防ぎやすくなる。その結果、対象物中のクロロフィル含有量を、より高精度で測定しやすくなる。
発光部１と受光部２との距離は、５〜５０ｍｍの範囲内で離間していることが好ましく、５〜１０ｍｍの範囲内で離間していることがより好ましい。このような構成とすることにより、対象物Ｆの内部を通過した光が受光部２に入射するのをより抑制しやすくなる。また、発光部１からの光が、対象物Ｆの表面で反射して受光部２に入射することを防ぎやすくなる。その結果、対象物中のクロロフィル含有量を、より高精度で測定しやすくなる。
受光部２は、対象物Ｆに当接するように構成されており、発光部１から対象物Ｆに光を照射することにより、光（Ｘ）を受光する。前述の通り、受光部２で検知された光（Ｘ）は、各種ケーブルを経由して、フィルタ保持部５に伝送される。フィルタ保持部５の内部には光学フィルタが配置されており、この光学フィルタにて光（Ｙ）に分光される。光学フィルタは、光（Ｘ）を光（Ｙ）に分光する分光手段である。従って、６４０ｎｍ以上８００ｎｍ以下の範囲内の波長の光を透過できる光学フィルタを少なくとも３つ配置することにより、光（Ｙ）を検出することができる。また、光学フィルタとしては、光（Ｙ）の中心波長の前後約１０ｎｍの範囲の波長の光を透過できるものが好ましく、中心波長の前後約５ｎｍの範囲の波長の光を透過できるものがより好ましい。
前述の通り、光（Ｙ）は、光（Ｙ１）〜（Ｙ３）を含むことが好ましい。このような光（Ｙ１）〜（Ｙ３）を得るためには、６４０ｎｍ以上６８０ｎｍ未満の光を透過できる光学フィルタ、６８０ｎｍ以上７３０ｎｍ未満の光を透過できる光学フィルタ、及び７３０ｎｍ以上８００ｎｍ以下の光を透過できる光学フィルタを配置することにより、所望の光を得ることができる。
光学フィルタを透過した光（Ｙ）は、光センサ（図示せず）に到達して光量が測定される。光センサで測定された光量の値は、処理手段（図示せず）により演算処理されて、対象物Ｆのクロロフィル含有量が算出される。
上記の通り、本発明のクロロフィル含有量の測定方法によれば、図１に示すような公知の装置を用いて、対象物を傷つけることなく、非破壊でクロロフィル含有量を測定することができる。
本発明の第１の態様における「対象物」とは、クロロフィルを含む農作物や果実が挙げられる。この中でも、果実であることが好ましく、ナシ、リンゴ、カンキツ類、ブドウ、イチジク、カキ、又はモモを含む果実であることがより好ましく、ナシ、モモ、リンゴが特に好ましい。また、第１の態様は、果実の果皮中に含まれるクロロフィル含有量を測定する方法であることが特に好ましい。
本発明の第１の態様における「対象物」とは、クロロフィルを含む農作物や果実が挙げられる。この中でも、果実であることが好ましく、ナシ、リンゴ、カンキツ類、ブドウ、イチジク、カキ、又はモモを含む果実であることがより好ましく、ナシ、モモ、リンゴが特に好ましい。また、第１の態様は、果実の果皮中に含まれるクロロフィル含有量を測定する方法であることが特に好ましい。
［果実の熟度判定方法］
本発明の第２の態様は、第１の態様に記載のクロロフィル含有量の測定方法により、果皮中のクロロフィル含有量を測定して果実の熟度を判定する、果実の熟度判定方法である。
本発明の第１の態様によれば、対象物、特に果実中のクロロフィル含有量を、正確にかつ高精度に測定することができる。本発明の第２の態様は、第１の態様の測定方法を用いて、果実の果皮中のクロロフィル含有量を測定し、その値に基づいて果実の熟度を判定する方法である。
また、第２の態様は、地色カラーチャートとの相関を有しているため、測定した果皮のクロロフィル含有量をカラーチャート値に変換できる。すなわち、本発明の第２の態様における１つの好ましい態様は、果実に光を照射する工程（Ｉ）と、前記果実の果皮を透過した後の反射光及び散乱光からなる群より選択される少なくとも１つの光（Ｘ）を、異なる中心波長を有する少なくとも３つの光であって、前記中心波長が６４０ｎｍ以上８００ｎｍ以下の波長域内にある光（Ｙ）として検出する工程（ＩＩ）と、前記光（Ｙ）の情報に基づいて前記果実の果皮中のクロロフィル含有量を算出する工程（ＩＩＩ）と、前記クロロフィル含有量を地色カラーチャート値に変換し、前記地色カラーチャート値に基づいて果実の熟度を判定する工程（ＩＶ）とを有する、果実の熟度判定方法である。このような熟度判定は、例えば、図１に示すような装置を用いて、前述の通り検量線から果皮中のクロロフィル含有量を算出した後、前記クロロフィル含有量を地色カラーチャートに適用してクロロフィル含有量をカラーチャートの値として表示させること等により行うことができる。
本発明の第２の態様は、第１の態様に記載のクロロフィル含有量の測定方法により、果皮中のクロロフィル含有量を測定して果実の熟度を判定する、果実の熟度判定方法である。
本発明の第１の態様によれば、対象物、特に果実中のクロロフィル含有量を、正確にかつ高精度に測定することができる。本発明の第２の態様は、第１の態様の測定方法を用いて、果実の果皮中のクロロフィル含有量を測定し、その値に基づいて果実の熟度を判定する方法である。
また、第２の態様は、地色カラーチャートとの相関を有しているため、測定した果皮のクロロフィル含有量をカラーチャート値に変換できる。すなわち、本発明の第２の態様における１つの好ましい態様は、果実に光を照射する工程（Ｉ）と、前記果実の果皮を透過した後の反射光及び散乱光からなる群より選択される少なくとも１つの光（Ｘ）を、異なる中心波長を有する少なくとも３つの光であって、前記中心波長が６４０ｎｍ以上８００ｎｍ以下の波長域内にある光（Ｙ）として検出する工程（ＩＩ）と、前記光（Ｙ）の情報に基づいて前記果実の果皮中のクロロフィル含有量を算出する工程（ＩＩＩ）と、前記クロロフィル含有量を地色カラーチャート値に変換し、前記地色カラーチャート値に基づいて果実の熟度を判定する工程（ＩＶ）とを有する、果実の熟度判定方法である。このような熟度判定は、例えば、図１に示すような装置を用いて、前述の通り検量線から果皮中のクロロフィル含有量を算出した後、前記クロロフィル含有量を地色カラーチャートに適用してクロロフィル含有量をカラーチャートの値として表示させること等により行うことができる。
第２の態様において、測定時の果実の温度は５〜４０℃であることが好ましい。果実の温度が前記範囲内であれば、果肉中の水分子による影響を受けにくく、クロロフィル含有量の値をより高精度に算出しやすくなる。
上記の通り、本発明の第２の態様は、第１の態様のクロロフィル含有量の測定方法により得られた果皮中のクロロフィル含有量を元に、果実の熟度を判定することができる。このような判定方法であれば、果実を傷つけることなく、非破壊で熟度を判定することができる。本発明の第２の態様は、果実全般に適用することができるが、果皮色が判断しにくい果実、例えば、ナシ、リンゴ、カンキツ類、ブドウ、イチジク、カキ、又はモモを含む果実であることが好ましい。その中でも、ナシ、モモ、リンゴ等の熟度判定に、より好適に利用できる。
また、第２の態様の果実の熟度判定方法は、第１の態様と同じく、図１に示すような装置を用いて行うことができる。図１の装置は果実の糖度を非破壊で測定できる装置である。そのため、このような装置を用いて熟度を判定する場合、果実の熟度と糖度を同時に測定することも可能である。すなわち、本発明の１つの態様は、果実の熟度と糖度とを同時に判定する方法である。このような方法は、図１に示す装置において、糖度の算出に適した光を分光できる光学フィルタを配置することによって、熟度と糖度を同時に判定することができる。
また、第２の態様の果実の熟度判定方法は、第１の態様と同じく、図１に示すような装置を用いて行うことができる。図１の装置は果実の糖度を非破壊で測定できる装置である。そのため、このような装置を用いて熟度を判定する場合、果実の熟度と糖度を同時に測定することも可能である。すなわち、本発明の１つの態様は、果実の熟度と糖度とを同時に判定する方法である。このような方法は、図１に示す装置において、糖度の算出に適した光を分光できる光学フィルタを配置することによって、熟度と糖度を同時に判定することができる。
［所望の熟度を有する果実の製造方法］
本発明の第３の態様は、第２の態様に記載の熟度判定方法により、果実の熟度を判定する工程を含む、所望の熟度を有する果実の製造方法である。第３の態様は、可食、貯蔵、又は流通に適した果実のみを採取する工程をさらに含むことが好ましい。
前述のとおり、本発明の第２の態様は、第１の態様で得られた果皮中のクロロフィル含有量を地色カラーチャート値に変換し、その値に基づいて果実の熟度を判定することができる。本発明の第３の態様は、第２の態様により熟度を判定し、その情報をもとに、所望の熟度を有する果実を製造する方法である。
第３の態様における果実とは、第１、第２の態様と同じものが挙げられ、好ましい例もまた同様である。
また、「所望の熟度」とは、例えば、可食、貯蔵、又は収穫に適した熟度のことを意味する。具体的には、果実がニホンナシの場合の収穫に適した熟度とは、地色カラーチャート３〜４のナシのことを意味する。
本発明の第３の態様は、第２の態様に記載の熟度判定方法により、果実の熟度を判定する工程を含む、所望の熟度を有する果実の製造方法である。第３の態様は、可食、貯蔵、又は流通に適した果実のみを採取する工程をさらに含むことが好ましい。
前述のとおり、本発明の第２の態様は、第１の態様で得られた果皮中のクロロフィル含有量を地色カラーチャート値に変換し、その値に基づいて果実の熟度を判定することができる。本発明の第３の態様は、第２の態様により熟度を判定し、その情報をもとに、所望の熟度を有する果実を製造する方法である。
第３の態様における果実とは、第１、第２の態様と同じものが挙げられ、好ましい例もまた同様である。
また、「所望の熟度」とは、例えば、可食、貯蔵、又は収穫に適した熟度のことを意味する。具体的には、果実がニホンナシの場合の収穫に適した熟度とは、地色カラーチャート３〜４のナシのことを意味する。
以下、実施例を示して本発明を詳細に説明するが、本発明は以下の記載によって限定されるものではない。
［実施例１］
＜クロロフィル含有量の測定、及び果実の熟度判定＞
対象物として、果実を選定した。果実としては、ニホンナシの「幸水」、「豊水」、及び「あきづき」を用いた。品種ごとに、成熟度の異なる３０果を選定し、異なる果樹から各々採取して室内に放置した。その後、果実の赤道部を中止に各果２〜３か所の測定部位を決定して印をつけ、携帯型分光器（千代田電子工業（株）製、製品名「おいし果」）を用いて、各果にハロゲンランプの光を照射してクロロフィル含有量を測定した。なお、光（Ｘ）は各果の果皮を透過した拡散反射光であった。また、光（Ｙ）は、前記携帯型分光器に６４０ｎｍ以上８００ｎｍ以下の波長域を計測できる光学フィルタ―を取り付け、６５０ｎｍ、７２０ｎｍ、及び７４０ｎｍの光に分光して検出し、その反射率を測定した。
次に、上記で測定した反射率の値と、各果実に含まれるクロロフィル量との相関性を調べるために、各果実サンプルの果皮に含まれるクロロフィルを抽出して、その値（実測値）を求めた。また、カラーチャートを用いて表皮の地色を調べ、カラーチャート値とクロロフィル含有量の実測値との関係を調べた。
＜クロロフィル含有量の測定、及び果実の熟度判定＞
対象物として、果実を選定した。果実としては、ニホンナシの「幸水」、「豊水」、及び「あきづき」を用いた。品種ごとに、成熟度の異なる３０果を選定し、異なる果樹から各々採取して室内に放置した。その後、果実の赤道部を中止に各果２〜３か所の測定部位を決定して印をつけ、携帯型分光器（千代田電子工業（株）製、製品名「おいし果」）を用いて、各果にハロゲンランプの光を照射してクロロフィル含有量を測定した。なお、光（Ｘ）は各果の果皮を透過した拡散反射光であった。また、光（Ｙ）は、前記携帯型分光器に６４０ｎｍ以上８００ｎｍ以下の波長域を計測できる光学フィルタ―を取り付け、６５０ｎｍ、７２０ｎｍ、及び７４０ｎｍの光に分光して検出し、その反射率を測定した。
次に、上記で測定した反射率の値と、各果実に含まれるクロロフィル量との相関性を調べるために、各果実サンプルの果皮に含まれるクロロフィルを抽出して、その値（実測値）を求めた。また、カラーチャートを用いて表皮の地色を調べ、カラーチャート値とクロロフィル含有量の実測値との関係を調べた。
まず、前記測定部位のコルク層をセロファンテープで完全に除去して、表皮を露出させた。露出面を傷つけないようにし、カラーチャート（富士平工業（株）製、「ニホンナシ地色」）により、地色を判定した。なお、カラーチャートの区分として、「幸水」は中間色用の「色票ａ」、「豊水」及び「あきづき」は赤ナシ用の「色票ｂ」を用いた。
その後、果皮中のクロロフィル含有量を測定した。まず、測定部位の果皮をセラミック製のピーラーで剥ぎ取り、コルクポーラーでくり抜いて、厚み１．８ｍｍ、直径１２ｍｍの果皮ディスクを作成した。その後、果皮ディスクの中央部に切れ目を１か所入れ、１ｍＬのＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミドに浸漬し、約４℃の冷暗所で２４時間放置してクロロフィルを抽出した。この抽出液から果皮を取り出した後、遠心分離機（（株）日立製作所製、製品名「ＣＦ１５ＲＸ」）を用いて、５０００×ｇで３分間遠心分離した。得られた上澄み液について、分光光度計（（株）島津製作所製、製品名「Ｂｉｏ Ｓｐｅｃ−１６００」）で６４６．８ｎｍ、６６３．８ｎｍ、及び懸濁度のベースラインとしてクロロフィル吸光のない７５０．０ｎｍの吸光度を測定した。各吸光度から果皮中のクロロフィル含有量の実測値を求めた。計算式としては、「クロロフィル（ａ＋ｂ）含量（μｇ・ｍＬ−１）＝１７．６７×（Ａ６４６．８−Ａ７５０．０）＋７．１２×（Ａ６６３．８−Ａ７５０．０）」を用いた。なお、前記式における「Ａ」は、各波長の吸光度を表す。また、「クロロフィル（ａ＋ｂ）含量」とは、クロロフィルａとクロロフィルｂの合計量のことを意味する。なお、コルク層の除去後は、果皮の褐色化を防ぐために上記の作業はできる限り速やかに実施し、かつ室内光等によるクロロフィルの分解が生じないよう抽出液は遮光箱に入れた状態で、計測が終了するまで保管した。
次に、クロロフィル含有量の実測値を従属変数（ｙ軸）、各波長における反射率を独立変数（ｘ軸）として、部分的最小二乗回帰分析を行い、実測値と反射率との相関について調査した。結果を図２に示した。
その後、果皮中のクロロフィル含有量を測定した。まず、測定部位の果皮をセラミック製のピーラーで剥ぎ取り、コルクポーラーでくり抜いて、厚み１．８ｍｍ、直径１２ｍｍの果皮ディスクを作成した。その後、果皮ディスクの中央部に切れ目を１か所入れ、１ｍＬのＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミドに浸漬し、約４℃の冷暗所で２４時間放置してクロロフィルを抽出した。この抽出液から果皮を取り出した後、遠心分離機（（株）日立製作所製、製品名「ＣＦ１５ＲＸ」）を用いて、５０００×ｇで３分間遠心分離した。得られた上澄み液について、分光光度計（（株）島津製作所製、製品名「Ｂｉｏ Ｓｐｅｃ−１６００」）で６４６．８ｎｍ、６６３．８ｎｍ、及び懸濁度のベースラインとしてクロロフィル吸光のない７５０．０ｎｍの吸光度を測定した。各吸光度から果皮中のクロロフィル含有量の実測値を求めた。計算式としては、「クロロフィル（ａ＋ｂ）含量（μｇ・ｍＬ−１）＝１７．６７×（Ａ６４６．８−Ａ７５０．０）＋７．１２×（Ａ６６３．８−Ａ７５０．０）」を用いた。なお、前記式における「Ａ」は、各波長の吸光度を表す。また、「クロロフィル（ａ＋ｂ）含量」とは、クロロフィルａとクロロフィルｂの合計量のことを意味する。なお、コルク層の除去後は、果皮の褐色化を防ぐために上記の作業はできる限り速やかに実施し、かつ室内光等によるクロロフィルの分解が生じないよう抽出液は遮光箱に入れた状態で、計測が終了するまで保管した。
次に、クロロフィル含有量の実測値を従属変数（ｙ軸）、各波長における反射率を独立変数（ｘ軸）として、部分的最小二乗回帰分析を行い、実測値と反射率との相関について調査した。結果を図２に示した。
図２（ａ）は、幸水のクロロフィル含有量の実測値と、本発明の第１の態様の方法で測定した値から作成した「クロロフィル含有量推定モデル」である。同様に、図２（ｂ）は、豊水のクロロフィル含有量推定モデルであり、図２（ｃ）は、あきづきのクロロフィル含有量推定モデルである。図２（ａ）〜（ｃ）に示すように、それぞれ決定係数（ｒ２）が、幸水：０．９７４、豊水：０．９７３、あきづき：０．９６２と、危険率０．１％以下で有意な高い相関が得られた。
次に、地色カラーチャート値とクロロフィル含有量の実測値との関係について調査した。クロロフィル含有量の実測値と地色カラーチャート値との関係は、二次関数による近似で行った。結果を図３に示した。
図３のグラフは、縦軸が地色カラーチャート値であり、横軸がクロロフィル含有量の実測値である。グラフには、「幸水」、「豊水」、及び「あきづき」のそれぞれの品種を異なるプロットで示した。なお、クロロフィル含有量と地色カラーチャート値との関係式は、３品種混合（図３の太実線）が、ｙ＝０．０３８３（ｘ−１１．８８２５）２＋０．４２７４（ｒ２＝０．９４４）であり、「幸水」（図３の実線）がｙ＝０．０３６４（ｘ−１２．２５８２）２＋０．２７７０（ｒ２＝０．９３７）であり、「豊水」（図３の短破線）がｙ＝０．０３６９（ｘ−１１．８１９８）２＋０．５５９９（ｒ２＝０．９５３）であり、「あきづき」（図３の長破線）がｙ＝０．０３４５（ｘ−１３．１９５７）２−０．０５８７（ｒ２＝０．９４９）であった。すなわち、それぞれ決定係数（ｒ２）が、幸水：０．９３７、豊水：０．９５３、あきづき：０．９４９と、危険率０．１％以下で有意な高い相関が得られた。
図３のグラフは、縦軸が地色カラーチャート値であり、横軸がクロロフィル含有量の実測値である。グラフには、「幸水」、「豊水」、及び「あきづき」のそれぞれの品種を異なるプロットで示した。なお、クロロフィル含有量と地色カラーチャート値との関係式は、３品種混合（図３の太実線）が、ｙ＝０．０３８３（ｘ−１１．８８２５）２＋０．４２７４（ｒ２＝０．９４４）であり、「幸水」（図３の実線）がｙ＝０．０３６４（ｘ−１２．２５８２）２＋０．２７７０（ｒ２＝０．９３７）であり、「豊水」（図３の短破線）がｙ＝０．０３６９（ｘ−１１．８１９８）２＋０．５５９９（ｒ２＝０．９５３）であり、「あきづき」（図３の長破線）がｙ＝０．０３４５（ｘ−１３．１９５７）２−０．０５８７（ｒ２＝０．９４９）であった。すなわち、それぞれ決定係数（ｒ２）が、幸水：０．９３７、豊水：０．９５３、あきづき：０．９４９と、危険率０．１％以下で有意な高い相関が得られた。
［比較例１］
対象物として、ニホンナシの「幸水」、「豊水」、及び「あきづき」を選択し、携行型分光器で検出する光（Ｙ）を、６５０ｎｍ、７２０ｎｍの２つとした以外は、実施例１と同様の操作を行ってクロロフィル含有量推定モデルを作成した。結果を図４に示す。
対象物として、ニホンナシの「幸水」、「豊水」、及び「あきづき」を選択し、携行型分光器で検出する光（Ｙ）を、６５０ｎｍ、７２０ｎｍの２つとした以外は、実施例１と同様の操作を行ってクロロフィル含有量推定モデルを作成した。結果を図４に示す。
比較例１では、図４（ａ）〜（ｃ）に示すように、それぞれ決定係数（ｒ２）が、幸水：０．８８８、豊水：０．８１８、あきづき：０．７０６と、危険率０．１％以下で有意な相関が見られたが、光（Ｙ）として検出する光の数が３未満の場合、クロロフィル含有量の実測値との間の誤差が大きくなり、高精度でクロロフィル含有量を求めることはできなかった。
本発明の第１の態様を満たす実施例１の測定方法で得られたクロロフィル含有量の計算値は、果皮中のクロロフィル含有量の実測値と高い相関を有しており、果実中のクロロフィル含有量を非破壊で、正確にかつ高精度に測定できることが分かった。また、果皮中のクロロフィル含有量は、地色カラーチャート値と高い相関を有していることも分かった。そのため、本発明の第１の態様の測定方法により、非破壊で果実中のクロロフィル含有量を算出し、さらにその値を地色カラーチャート値に変換することによって、より簡易に果実の熟度を判定できることが分かった。また、携帯型分光器「おいし果」を用いることで、熟度と同時に糖度も判定することができた。
なお、予備的評価として、地色カラーチャートの目視評価による誤差を調べたところ、ある評価者がカラーチャート値３と判定した果実は、ほかの２名の評価者では２．５〜４と判定された。全評価者のカラーチャート値が一致した果実は、全体の４０％であり、残りの６０％の果実は、±０．５以上の誤差が生じた。このことからも、本発明の第２の態様における熟度判定方法は、より簡易にかつ正確に果実の熟度を判定できることが分かった。
なお、予備的評価として、地色カラーチャートの目視評価による誤差を調べたところ、ある評価者がカラーチャート値３と判定した果実は、ほかの２名の評価者では２．５〜４と判定された。全評価者のカラーチャート値が一致した果実は、全体の４０％であり、残りの６０％の果実は、±０．５以上の誤差が生じた。このことからも、本発明の第２の態様における熟度判定方法は、より簡易にかつ正確に果実の熟度を判定できることが分かった。
一方、本発明の第１の態様を満たさない比較例１では、クロロフィル含有量の実測値との間の誤差が大きくなり、クロロフィル含有量を正確に求めることはできなかった。そのため、果実の熟度判定への適用も困難であることが分かった。
１ 発光部
２ 受光部
３ 光伝送ケーブル
４ ケーブル支持部
５ フィルタ保持部
６ 基盤
１０ 枠体
１１，１２ 発光体
２１ 緩衝部材
３１ 光ケーブル群
Ａ 本体部
Ｂ 把持部
ＳＷ スイッチ
Ｆ 対象物
２ 受光部
３ 光伝送ケーブル
４ ケーブル支持部
５ フィルタ保持部
６ 基盤
１０ 枠体
１１，１２ 発光体
２１ 緩衝部材
３１ 光ケーブル群
Ａ 本体部
Ｂ 把持部
ＳＷ スイッチ
Ｆ 対象物
Claims (9)
- 対象物に光を照射する工程（Ｉ）と、
前記対象物内部から放出される反射光及び散乱光からなる群より選択される少なくとも１つの光（Ｘ）を、異なる中心波長を有する少なくとも３つの光であって、前記中心波長が６４０ｎｍ以上８００ｎｍ以下の波長域内にある光（Ｙ）として検出する工程（ＩＩ）と、
前記光（Ｙ）の情報に基づいて前記対象物中のクロロフィル含有量を算出する工程（ＩＩＩ）とを有する、クロロフィル含有量の測定方法。 - 前記光（Ｙ）が、中心波長が６４０ｎｍ以上６８０ｎｍ未満の波長域内にある光（Ｙ１）、中心波長が６８０ｎｍ以上７３０ｎｍ未満の波長域内にある光（Ｙ２）、及び中心波長が７３０ｎｍ以上８００ｎｍ以下の波長域内にある光（Ｙ３）を少なくとも含む、請求項１に記載のクロロフィル含有量の測定方法。
- 前記光（Ｘ）が、前記対象物を透過した光の反射光及び散乱光からなる群より選択される少なくとも１つの光を含む、請求項１又は２に記載のクロロフィル含有量の測定方法。
- 前記対象物が果実を含む、請求項１から３のいずれか一項に記載のクロロフィル含有量の測定方法。
- 前記光（Ｘ）が、果実の果皮を透過した光の反射光又は散乱光を含む、請求項４に記載のクロロフィル含有量の測定方法。
- 請求項１から５のいずれか一項に記載のクロロフィル含有量の測定方法により、果皮中のクロロフィル含有量を測定して果実の熟度を判定する、果実の熟度判定方法。
- 非破壊で行われる、請求項６に記載の果実の熟度判定方法。
- 請求項６又は７に記載の果実の熟度判定方法により、果実の熟度を判定する工程を含む、所望の熟度を有する果実の製造方法。
- 可食、貯蔵、又は流通に適した果実のみを採取する工程をさらに含む、請求項８に記載の所望の熟度を有する果実の製造方法。
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