JP2023184299A - 酸価測定装置、酸価測定プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】測定者の主観に依存することなく低コストで食用油の酸価を測定する技術を提供する。【解決手段】油脂の酸価を測定する酸価測定装置４であって、測定対象である測定油脂の油種を設定する油種設定部４０２と、測定油脂が撮像された撮像画像を取得する画像取得部４０１と、撮像画像における測定油脂の色における少なくとも１つの原色の値と、設定された油種に対応付けられた係数及び定数とに基づいて、測定油脂の酸価を算出する算出部４０５とを備えた。【選択図】図４

Description

本発明の実施形態は、食用油の酸価を測定する技術に関する。

加熱された食用油内に食材を浸して加熱する揚げ調理においては、繰り返し使用されることによって食用油の酸化反応が進行すると揚げ調理された食品の品質が劣化する。揚げ調理を行う現場においては、揚げ調理に使用している食用油を新しい食用油に交換するタイミングを判断するため、使用中の食用油の酸価が測定される。

食用油の酸価の測定には、一般的に、高価な測定機器を用いることなく、専門知識を要さない測定方法として、ＡＶ（Ａｃｉｄ Ｖａｌｕｅ）試験紙が用いられる。ＡＶ試験紙を用いた酸価の測定は、測定対象とする食用油にＡＶ試験紙における試験部分を浸し、一定時間後に発色した試験部分の色がカラーチャートと比較されることによってなされる。

なお、関連する技術として、油脂試料を、カルボン酸誘導体化試薬と反応させ、生成したカルボン酸誘導体を定量し、および該カルボン酸の定量値から前記油脂試料の酸価を算出する工程を含むことを特徴とする酸価測定方法、が知られている（特許文献１参照）。

特開２００５－０３７２２５号公報

ＡＶ試験紙を用いた酸価の測定において、試験部分の色とカラーチャートとの比較は試験を行う測定者による目視によって行われるため、測定者の主観により測定結果が不正確となる、という問題があった。

本発明が解決しようとする課題は、測定者の主観に依存することなく低コストで食用油の酸価を測定する技術を提供することにある。

上述した課題を解決するため、本発明の一態様は、油脂の酸価を測定する酸価測定装置であって、測定対象である測定油脂の油種を設定する油種設定部と、前記測定油脂が撮像された撮像画像を取得する画像取得部と、前記撮像画像における前記測定油脂の色における少なくとも１つの原色の値と、前記設定された油種に対応付けられた係数及び定数とに基づいて、前記測定油脂の酸価を算出する算出部とを備える。

本発明によれば、測定者の主観に依存することなく低コストで食用油の酸価を測定する技術を提供することができる。

実施形態に係る酸価測定システムの構成を示す概略図である。 実施形態に係る採取具の構成を示す側面図である。 実施形態に係る酸価測定装置のハードウェア構成を示すブロック図である。 実施形態に係る酸価測定装置の機能構成を示すブロック図である。 実施形態に係る酸価測定装置の動作を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

（酸価測定システムの構成）
本実施形態に係る酸価測定システムの構成について説明する。図１は、酸価測定システムの構成を示す概略図である。図２は、採取具の構成を示す側面図である。

図１に示すように、本実施形態に係る酸価測定システム１は、測定対象とする油脂Ｏを採取する採取具２と、カラーチャート３と、酸価測定装置４とを備え、油脂Ｏが撮像された撮像画像ＩＭに基づいて酸価測定装置４が酸価を算出することによって、油脂Ｏの酸価を測定する。本実施形態において測定対象とする油脂は食用油とし、このような食用油としては、例えば、コーン油、ヒマワリ油、菜種油、ごま油、オリーブオイル、綿実油、パーム油、パーム核油、ココナッツオイル、ピーナッツオイル、サフラワー油、大豆油などの植物油が挙げられる。

図１、図２に示すように、採取具２は、底面が閉塞され上面が開口された円筒状に形成され、測定対象とする油脂Ｏを貯留する貯留部２１と、一方向に延在する略棒状に形成され、一端部が貯留部２１に接続された把持部２２とを有する。本実施形態に係る採取具２は、全体的にステンレス鋼によって製造され、着色されず銀色の表面を有し、貯留部２１の内径ＤＭを２５ｍｍ、深さＤＰを１０ｍｍとする。なお、後述するように、酸価測定装置４は、油脂Ｏの色に基づく値を酸価として算出するため、採取具２は、反射率が比較的高く、彩度が低い表面を有するものが望ましい。

図１に示すように、カラーチャート３は、採取具２を載置可能な大きさを有する方形のシート状に形成され、一方側の面には、４つのマーカーＭ、３つのカラーシンボルＣＳ、枠線ＦＬが描画される。４つのマーカーＭは、酸価測定装置４により識別可能な二次元コードであり、カラーチャート３の四隅近傍に描画される。４つのマーカーＭは、それぞれ、互いに異なる識別子がコード化された二次元コードであり、これによって、酸価測定装置４が撮像画像ＩＭ中におけるカラーチャート３の四隅のそれぞれの位置が測定される。

３つのカラーシンボルＣＳは、後述するように、撮像画像ＩＭにおける油脂Ｏの色を補正するための基準として用いられ、本実施形態においては、それぞれ、ＲＧＢカラーモデルにおける原色としての赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）に着色される。なお、カラーシンボルＣＳは、少なくとも１つ以上描画されていれば良く、赤、緑、青以外の色であっても良い。枠線ＦＬは、平面視の採取具２を象った点線であり、採取具２を載置すべき位置を示す。測定者は、油脂Ｏの酸価の測定に際して、測定すべき油脂Ｏを採取した採取具２を枠線ＦＬ内に収まるようにカラーチャート３上に載置する。

（酸価測定装置の構成）
本実施形態に係る酸価測定装置の構成について説明する。図３、図４は、それぞれ、酸価測定装置のハードウェア構成、機能構成を示すブロック図である。

図３に示すように、酸価測定装置４は、油脂Ｏの測定者が用いるタブレット型端末装置として構成され、ハードウェアとして、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）４１、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）４２、記憶装置４３、タッチパネル４４、カメラ４５を備える。ＣＰＵ４１及びＲＡＭ４２は協働して各種機能を実行し、記憶装置４３は各種機能により実行される処理に用いられる各種データを記憶する。タッチパネル４４は、ディスプレイとタッチセンサとを有し、酸価測定装置４の正面側に備えられた入出力装置である。カメラ４５は、酸価測定装置４の背面側に備えられ、可視光による２次元画像及び映像を撮像する撮像装置である。

図４に示すように、酸価測定装置４は、機能として、画像取得部４０１、油種設定部４０２、抽出部４０３、補正部４０４、算出部４０５を備える。画像取得部４０１は、カメラ４５により撮像された撮像画像ＩＭを取得する。油種設定部４０２は、酸価を測定すべき油脂Ｏを測定者により選択された油種に設定する。抽出部４０３は、画像取得部４０１により取得された撮像画像ＩＭから油脂Ｏ、３つのカラーシンボルＣＳのそれぞれの部分画像を抽出する。補正部４０４は、３つのカラーシンボルＣＳの部分画像に基づいて油脂Ｏの部分画像の色を補正する。算出部４０５は、設定された油種に対応付けられた係数、定数及び閾値と、補正された油脂Ｏの部分画像の色とに基づいて油脂Ｏの酸価を算出する。なお、本実施形態においては、部分画像内において特定の条件を満たす画素のＲＧＢ値、または、部分画像内の全ての画素のＲＧＢ値の平均値を部分画像の色とする。

油種に対応付けられた係数、定数及び閾値は、油種毎に予め設定された値であり、酸価測定装置４の使用に先立って行われる基礎測定の結果に基づいて決定される。この基礎測定は、酸価が異なる油脂Ｏの色を油種毎に測定するものであり、少なくとも同一油種の色の測定は同一の環境条件下でなされる。具体的には、同一油種については、同一の光源下において同一のカメラ特性を有するカメラによる撮像がなされる。なお、基礎測定においても、採取具２、カラーチャート３が用いられ、油脂Ｏとともに３つのカラーシンボルＣＳが撮像される。

本実施形態に係る酸価測定装置４による酸価の算出は、ＲＧＢカラーモデルにより表現される油脂Ｏの色のうち、赤の値または赤と緑の値に基づいて酸価に近似する値を算出することができる、という知見に基づくものである。具体的には、Ｒを赤の値、Ｇを緑の値、Ｂを青の値、Ｔを閾値、Ｘ＝２×Ｒ－Ｇ（Ｒ≧Ｔの場合）、Ｘ＝Ｒ（Ｒ＜Ｔの場合）、Ａを負値の係数、Ｃを正値の定数、Ｙを酸価とすると、Ｙ＝ＡＸ＋Ｃにより酸価を算出する。なお、油種によっては閾値Ｔを必要とせず、赤の値によらず、常時Ｘ＝Ｒとして上述の式により酸価を算出するため、油脂Ｏの赤の値のみを用いて酸価を算出することができる。なお、係数Ａ、定数Ｃ、閾値Ｔは油種と対応付けられて記憶装置４３に予め記憶されるものとする。

（酸価測定装置の動作）
酸価測定装置の動作について説明する。図５は、酸価測定装置の動作を示すフローチャートである。

図５に示すように、まず、油種設定部４０２は、測定対象とする油脂Ｏの油種を設定する（Ｓ１０１）。ここで、油種設定部４０２は、タッチパネル４４に少なくとも１つ以上の油種を表示し、表示された油種のうちユーザにより選択された油種を測定対象とする油脂Ｏの油種として設定する。

次に、画像取得部４０１は、油脂Ｏが採取された採取具２が載置されたカラーチャート３が撮像された撮像画像ＩＭを取得する（Ｓ１０２）。ここで、画像取得部４０１は、撮像範囲内にカラーチャート３全体を含むようにカメラ４５による撮像を行うことをタッチパネル４４を介してユーザに催す。

次に、抽出部４０３は、画像取得部４０１により取得された撮像画像ＩＭから、測定対象画像を抽出する（Ｓ１０３）とともに、色基準画像を抽出する（Ｓ１０４）。測定対象画像は油脂Ｏを含む部分画像であり、色基準画像は３つのカラーシンボルＣＳを含む部分画像である。抽出部４０３は、撮像画像ＩＭ中の４つのマーカーＭの位置に基づいて、測定対象画像、色基準画像として抽出する画像範囲を決定する。

次に、補正部４０４は、抽出部４０３により抽出された色基準画像に基づいて、抽出部４０３により抽出された測定対象画像の色を補正する（Ｓ１０５）。画像取得部４０１により取得される撮像画像ＩＭは、基礎測定とは環境条件が異なる測定現場において撮像される可能性がある。具体的には、撮像画像ＩＭが、基礎測定とは異なる光源下において、基礎測定とは異なるカメラ特性を有するカメラ４５により撮像される可能性がある。このような環境条件の差異による測定対象画像に対する影響を低減させるため、補正部４０４は、測定対象として設定された油脂Ｏの油種に係る基礎測定において撮像された３つのカラーシンボルＣＳの色と、抽出部４０３により抽出された色基準画像とに基づいて、測定対象画像の色を補正する。

補正部４０４は、ＲＧＢカラーモデルを構成する赤、青、緑のそれぞれについて、赤、青、緑に着色された３つのカラーシンボルＣＳのそれぞれを用いて、環境変動要因値を算出し、この環境変動要因値を測定対象画像の色を表現するＲＧＢ値それぞれに乗じることによって、測定対象画像の色の補正を行う。例えば、赤についての環境変動要因値は、基礎測定において撮像された撮像画像ＩＭにおける赤のカラーシンボルＣＳのＲ値を色基準画像における赤のカラーシンボルＣＳのＲ値により除算することによって算出される。

測定対象画像の色の補正後、算出部４０５は、油種設定部４０２に基づいて設定された油種に対応付けられた係数Ａ、定数Ｃ、及び閾値Ｔを記憶装置４３から読み出し、補正部４０４により補正された測定対象画像の色を表現するＲＧＢ値のうちのＲ値またはＲ値とＧ値とに基づいて式Ｙ＝ＡＸ＋Ｃにより酸価を算出し（Ｓ１０６）、算出された酸価はタッチパネル４４に表示される。

算出部４０５は、油種に対応付けられた閾値Ｔが存在しない場合、Ｘ＝Ｒとして酸価を算出する。また、算出部４０５は、油種に対応付けられた閾値Ｔが存在し、且つ測定対象画像のＲ値が閾値Ｔ以上である場合にはＸ＝２×Ｒ－Ｇとして酸価を算出する。また、算出部４０５は、油種に対応付けられた閾値Ｔが存在し、且つ測定対象画像のＲ値が閾値Ｔ未満である場合、Ｘ＝Ｒとして酸価を算出する。

以上に説明したように、撮像画像ＩＭにおける油脂Ｏの色に基づいて酸価を算出することによって、測定者の主観に依存することなく低コストで食用油の酸価を測定することができる。

なお、上述した実施形態においては、酸価測定装置４がタブレット型端末として構成されるものとしたが、タブレット型端末とネットワークを介して通信可能なサーバとして構成されても良い。この場合、タブレット型端末からユーザに選択された油種と撮像画像ＩＭがサーバに送信され、サーバが撮像画像と選択された油種に基づいて酸価を算出してタブレット型端末に送信する。また、上述した実施形態においては、ＲＧＢカラーモデルの原色の値を用いて酸価を算出するものとしたが、ＣＹＭカラーモデルの原色であるシアン、イエロー、マゼンタの少なくともいずれか１つの値と、基礎測定から得られた油種に対応する係数Ａ、定数Ｃ、閾値Ｔに基づいて酸価を算出しても良い。また、撮像画像ＩＭは、酸価測定装置４に内蔵されない外部の撮像装置により撮像されたものであっても良い。

本発明は、その要旨または主要な特徴から逸脱することなく、他の様々な形で実施することができる。そのため、前述の実施形態は、あらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には、何ら拘束されない。更に、特許請求の範囲の均等範囲に属する全ての変形、様々な改良、代替および改質は、全て本発明の範囲内のものである。

４ 酸価測定装置
４０１ 画像取得部
４０２ 油種設定部
４０４ 補正部
４０５ 算出部

Claims (6)

1. 油脂の酸価を測定する酸価測定装置であって、
   測定対象である測定油脂の油種を設定する油種設定部と、
   前記測定油脂が撮像された撮像画像を取得する画像取得部と、
   前記撮像画像における前記測定油脂の色における少なくとも１つの原色の値と、前記設定された油種に対応付けられた係数及び定数とに基づいて、前記測定油脂の酸価を算出する算出部と
   を備える酸価測定装置。
2. 前記算出部は、前記赤の値に前記係数を乗算し、前記定数を加算することにより前記測定油脂の酸価を算出することを特徴とする請求項１に記載の酸価測定装置。
3. 前記設定された油種には更に閾値が対応付けられ、
   前記算出部は、前記赤の値が前記閾値以上である場合、前記赤の値に２を乗算して前記測定油脂の色における緑の値を減算した値に対して、前記係数を乗算し、前記定数を加算することにより前記測定油脂の酸価を算出することを特徴とする請求項２に記載の酸価測定装置。
4. 前記撮像画像には、前記測定油脂とともに少なくとも１つ以上のカラーチャートが撮像され、
   前記撮像画像における少なくとも１つ以上のカラーチャートに基づいて前記測定油脂の色を補正する補正部を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の酸価測定装置。
5. 前記係数は負値であり、前記定数は正値であることを特徴とする請求項１～請求項４のいずれか一項に記載の酸価測定装置。
6. 油脂の酸価を測定する酸価測定プログラムであって、
   コンピュータを、
   測定対象である測定油脂の油種を設定する油種設定部と、
   赤、緑及び青の三原色により色が表現され、前記測定油脂が撮像された撮像画像を取得する画像取得部と、
   前記撮像画像における前記測定油脂の色における赤の値と、前記設定された油種に対応付けられた係数及び定数とに基づいて、前記測定油脂の酸価を算出する算出部として機能させる酸価測定プログラム。