JP2828287B2 - 米飯の品質評価方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、米飯（ご飯）の品質を評価する米飯の品質
評価方法に関する。

〔従来の技術〕

従来、米飯の品質評価、特に食味に関する評価は、専
ら官能検査法によって行われてきた。官能検査法は、評
価対象となる米飯について、複数の調査者（パネル）
が、評価の基準となる基準米（滋賀県湖南地区産の「日
本晴」）と比較してどれだけ優れているか、あるいは劣
っているかを繰り返し試験してその平均値をとって行っ
ていた。しかしながら、この官能検査法は、人により個
人差がある味覚に基づいて行われるものであり、しか
も、味覚は舌触り、きゅう覚又は視覚等によって影響さ
れることが多く、たとえ複数の調査者による複数の評価
結果の平均をとったとしても、その評価値が時と場所を
変えても普遍的、客観的かつ絶対的な値とは言い難いも
のである。

そこで、米（精白米）に含まれる所定の成分の含有率
を短時間で測定し、この含有率に基づいて当該試料の米
品質評価値を演算するよう形成した米の品質評価方法が
提案された（特開昭63−11841等）。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、特開昭63−11841等で開示される米の品質
評価方法は、精白米における所定の成分の含有率を測定
して品質評価値を求めるものであるので、水洗及び水浸
を含む炊飯時の条件は加味されておらず、したがって、
精白米での品質評価値が高い値であっても、炊飯等の仕
方によっては必ずしもその米飯が高品質のままとは限ら
ない。

炊飯とは、米の生デンプンが糊化（α化）して糊化デ
ンプンになることである。生デンプン粒子は20％のアミ
ロースと80％のアミロぺクチンとからできており、ブド
ウ糖分子鎖の一部が、ある程度規則正しく配列して束を
なした密な状態でミセルと呼ばれる構造（アミロース）
と、不規則な部分（アミロペクチン）とが入り混じって
いる。このミセル構造は、水分子も入ることのできない
ほどの狭い間げきをもって並んでいるが、生デンプンが
水と共に加熱されていくと水及び生デンプンの分子の運
動が盛んになり、ついにはミセル構造の一部が崩れてす
き間ができる。そして、このすき間に水分子が浸入し、
順次、外側のミセルが崩れて膨潤する。これを糊化（Ge
latination）といい、約70〜75℃の温度で起こる。更に
熱すると、ミセル構造は完全にほどけてアミロース及び
アミロペクチンの分子又は分子の集合となり、多量の水
に取り囲まれたコロイド（Colloid）溶液状となる。

例えば、米粒を水浸しないで加熱すると米粒の表面だ
けが糊化し、それによって米粒の中心部への水の浸透も
熱の伝導も遅くなり、食味のよい高品質な米飯ができな
い。適度な粘り・硬さ・風味を備えた品質のよい米飯を
つくるためには米粒が十分に水分を吸収していて、生デ
ンプンが完全に膨潤すること、つまり、加熱によりデン
プン細胞中のデンプン粒が完全に糊化されていることが
大切である。そのためには加熱前に最低30分の水浸が必
要であり、火加減も重要である。

一方、米飯の品質評価の大きい要因として、米に元来
存在する性質によるもの、つまり品種が見逃せない。コ
シヒカリやササニシキに代表される優良品種というのは
生産から炊飯に至る各段階を通じ、収量や貯蔵性、玄米
・精白米の性状、その他炊飯した米飯の味に関係するあ
らゆる環境条件について、常に良い品質が保たれる品種
をいうのであり、その要因の１つとして、優良品種ほど
生デンプンに占めるアミロースの含有比率が低いことが
指摘されている（表１参照）。

このことは、デンプン質に占めるアミロプクチンの含
有率が80％程度の一般うるち米に、アミロペクチンの含
有比率がほぼ100％であるモチ米を若干量添加して炊飯
すれば、アミロペクチンの含有比率が多い、すなわちア
ミロースの含有比率が少ない米（優良品質）の品質とほ
ぼ同等に品質が向上することが経験的に知られているこ
とからも理解できる。これは、アミロペクチンは結晶性
が弱くα化が進みやすく、かつ粘性を有するのに比べ、
アミロースは結晶性が強くα化が進みにくく、かつ粘性
が少ないことに起因すると思われる。

この発明は以上の点にかんがみ、炊飯した米、すなわ
ち米飯における品質評価値を得ることができる米飯の品
質評価方法を提供することを技術的課題とする。

〔課題を解決するための手段〕

前記課題を解決するため本発明の米飯の品質評価方法
は、米飯に含まれる所定の成分の含有率を測定し、その
測定値に基づいて試料米飯の品質評価を行う米飯の品質
評価方法であって、 イ．品質評価の対象となる試料米飯を測定部に提供す
る。

ロ．前記試料米飯の糊化デンプンの含有率測定に適する
特定波長の近赤外光を前記試料米飯に照射して得られる
反射光及び透過光のうち少なくともいずれか一方を測定
光として取り出し、その強度を検出する。

ハ．検出された測定光の強度と前記糊化デンプンに対応
して設定された成分換算数値とに基づいて試料米飯の糊
化デンプンの含有率を演算する。

ニ．演算された前記含有率に基づいて当該試料米の品質
評価値を演算する。

という技術的手段を講じた。

〔作用及び効果〕

一定量の試料米飯を乾燥して粉砕するが、すりつぶす
か又は原形のままで測定部に提供し、この試料米飯に対
して、米飯の糊化デンプンの含有率測定に適する特定波
長の近赤外線光を照射し、試料米飯からの反射光及び透
過光のうち少なくとも一方を測定光として取り出してそ
の強度を測定する。この実測データと、あらかじめ設定
されている糊化デンプンの含有率計算のための成分換算
数値とに基づき、米飯の品質を評価する上で重要な成分
である糊化デンプンの含有率を計算する。前記成分換算
計数値は、多数の試料米飯に対して化学定量分析法等を
用いて測定された糊化デンプンの含有率を基準に、近赤
外線光の測定値を信号処理し、多重回帰分析法により求
められた定数である。

こうして求められた糊化デンプンの含有率を基に更に
演算され、品質評価値を算出する。

このように、本発明による米飯の品質評価方法によれ
ば、個人差のある味覚に基づく官能検査法、あるいは時
間がかかり、熟練を要する化学定量分析等の方法による
ことなく、誰でもが容易かつ短時間で正確な米飯の品質
評価値を得ることができる。殊に、本発明は炊飯した米
の評価方法であるので、炊飯時の条件をも加味するもの
であり、より実情に合った品質評価を行い得る。

〔発明の実施例〕

以下、本発明による米の品質評価方法の実施例を、添
付図面を参照しながら説明する。

第１図は、本発明による米飯の品質評価装置１を正面
から見たときの概略図である。キャビネット２の内部に
は、その詳細な構成は次の第２図を参照して説明する近
赤外光分析装置３及び制御装置４が配設される。キャビ
ネット２の前面パネルには、被測定試料米飯を入れる試
料容器（試料配置部）を装着するための試料容器装着箱
５、装置の操作手順や演算結果等を可視表示する発光ダ
イオード又はCRT形式の表示装置６、操作用プッシュボ
タン７及び演算結果のハードコピーを可能とするプリン
ター８が配設される。制御装置４は、近赤外分光分析装
置３の光源・検出器、表示装置６、操作用プッシュボタ
ン７及びプリンター８等に接続され、各種信号を処理す
るための入出力信号処理装置4aと、各成分の含有率を計
算するための成分換算計数値、入力装置（キーボード）
９を介して入力される各種補正値及び各種制御手順等を
記憶するための記憶装置4bと、近赤外分光分析装置３に
より得られる測定値と前記特定係数とに基づき米飯の品
質評価値等を演算するための演算装置4cから成る。

第２図は、キャビネット２の内部に配設される近赤外
分光分析装置３の一実施例の要部断面図である。図示さ
れる近赤外分光分析装置３は反射式のものであり、主な
る構成部品として、光源31、反射鏡32、狭帯域通過フィ
ルター33、積分球34及び検出器35a,35bを有する。光源3
1から発せられ、適当な光学系（図示せず）を通って平
行光線となった光は、狭帯域通過フィルター33を通過す
ることにより特定波長の近赤外光となった後、傾斜角度
を自由に変え得るように構成された反射鏡32により、積
分球34の上部を開口して設けられた採光窓36に向けて方
向を変えられる。反射鏡32で反射し、積分球34の採光窓
36を介して積分球34の内部に入った近赤外光は、積分球
34の底部を開口して設けられた測定部37、したがって試
料容器装着箱５の後方所定位置に載置される試料容器52
内の試料米飯55に真上から照射される。試料米飯55から
の拡散反射光は、積分球34の内壁に反射しながら、最終
的には、測定部37を中心に対称な位置に配設される一対
の検出器35a,35bに到達し、これにより反射光の強度が
測定される。なお、図示実施例では、光学的な対称性を
修正し、試料米55からの反射光を効率良く受光するため
に、検出器は一対、すなわち参照番号35aそ35bで示され
る２個が設けられているが、その数は２個に限られるこ
となく、１個であっても又は３個以上の検出器であって
も構わない。

次に、狭帯域通過フィルター33に要求される物理的特
性を第３図に基づき説明する。第３図は、異なる試料米
飯に対して波長が連続的に変化する近赤外線光を照射し
たときの、照射波長と吸光度との関係を示すグラフ（吸
光度曲線）である。吸光度log lo/lは、基準照射光量
（全照射光量）loに対する試料米からの反射光量ｌの比
の逆数の常用対数である。実線で示す曲線Ａは前掲表１
においてアミロースの含有比率が21.4％の日本晴、一点
鎖線で示す曲線Ｂは含有比率が19.9％のコシヒカリ、点
線で示す曲線Ｃは含有比率が23.2％のイシカリのときを
それぞれ示す。同図から、近赤外線の1900nm以下の短波
長域は低吸光度域であって、糊化デンプンをはじめタン
パク質など米を構成する各成分の含有量の多少に対する
吸光度差が微差であるが、波長1900nmを境として高吸光
度域となり、前記各成分の含有量の多少が吸光度差とし
て顕著に現れていることが容易に理解できる。本発明は
この現象を利用して米に含まれる所定の成分、つまり糊
化デンプンの含有率を測定するものであるため、測定の
ために米飯に照射される近赤外光の波長としては、波長
領域1900〜2500nmのうち、糊化デンプンに対して吸光度
曲線上昇特異的なピークが見られる例えば1940nm等の波
長が適する。

次に、上記構成を有する本発明の米飯の品質評価装置
の具体的動作を説明する。まず、操作用プッシュボタン
７の操作により光源31を点灯させ、光源31から発せられ
た光に基づく測定部37に到達する特定波長の近赤外光が
安定するまで、近赤外分光分析装置３の全体を予熱す
る。予熱のための所定時間が経過したら、試料容器装着
箱５を装置のキャビネット２から一たん引き出し、試料
米飯を充填する。試料米飯は、炊飯直後の米飯若しくは
炊飯後に水中に浸漬して糊化デンプンがβ化しないよう
に保存された米飯を、そのまま若しくはすりつぶしたも
の、又は炊飯直後の米飯を温度を下げないで乾燥し（β
化を防ぐ）た後、粉砕したものを用いるとよい。

こうして測定基準作業が完了したら、次に、近赤外光
を試料米飯55に対して照射したときの反射吸光度の測定
作業に入る。反射吸光度の測定作業は、試料米飯55に対
して照射される全反射光量、すなわち基準照射光量の測
定と、試料米飯55に対して前記基準照射光量を照射した
時に試料米飯55で実際に反射される反射光量の測定との
２つの測定からなる。基準照射光量の測定は、傾斜角度
が可変に構成された反射鏡32の傾斜角度を、これらの反
射光が積分球34の内壁に直接当たるような角度に、電動
機等を用いた回動手段（図示せず）により変えた状態で
実施される。こうすることにより、積分球34の内壁に直
接当てられた反射鏡32からの光は、内壁を他方向に拡散
反射しながら最終的には検出器35a,35bに到達し、基準
照射光量として検出される。一方、試料米飯55からの反
射光量の測定は、反射鏡32の傾斜角度が第２図に示す元
の位置に戻された後、前述した原理により行われる。な
お、測定準備完了後の基準照射光量の測定及び反射光量
の測定までの各実行は、制御装置４の記憶装置4b内のRO
Mに手順プログラムを記憶させ、そのプログラムに従っ
て自動的に行えるようにできることはいうまでもない。
また、前述基準反射光量及び反射光量の各測定をそれぞ
れ複数回実施し、測定値としてそれらの平均を取れるよ
うにすることも測定精度を上げるのに役立つ。検出器35
a,35bによって検出された基準照射光量及び試料米飯55
からの反射光量に基づく各測定値は、糊化デンプンの含
有率を計算するための実測データとして制御装置４に連
絡され、記憶装置4b内の書き込み可能なメモリ（RAM）
に記憶される。

次に、制御装置４の演算装置4cは、記憶装置4bのRAM
に記憶されている吸光度測定で得られた実測データ、す
なわち基準照射光量及び反射光量の測定値と、記憶装置
4bのROMにあらかじめ記憶されている含有率計算のため
の成分換算計数値とに基づき、米飯の品質を評価する上
で重要な成分である糊化デンプンの含有率を計算する。
なお、記憶装置4bのROMにあらかじめ書き込まれるこの
成分換算計数値は、多数の試料米飯に対して例えば化学
定量分析法を用いて測定された各成分の含有率を基準
に、検出器からの吸光度測定値を信号処理し、多重回帰
分析法により求められた定数である。演算装置4cは次
に、上述のようにして求められた糊化デンプンの含有率
に基づき、当該試料米飯の品質評価値を計算する。品質
評価値が大きいほど、食味あるいは品質が良いことを示
す。

前記品質評価値は、演算装置4cでの計算終了と同時
に、表示装置６に可視表示されるとともに、自動的に又
は操作用プッシュボタン７への指令に基づきプリンター
８からハードコピーとして繰り出される。また、品質評
価値を求める途中の過程で求められた糊化デンプンの含
有率を、品質評価値と共に表示装置６に同時に可視表示
させてもよい。

なお、本実施例においては、糊化デンプンの含有率だ
けに基づいて品質評価値を求めたが、米飯の品質を評価
する上で重要な他の成分である、例えばタンパク質、ア
ミロースの含有率を糊化デンプンと共に測定し、これら
複数の成分に基づいて品質評価値を算出するように形成
してもよい。この場合は、その米を食する国等の好みの
違いに合わせて、各成分に適宜な係数を設定するとよ
い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による米飯の品質評価装置の正面概略
図、第２図は第１図の品質評価装置に用いられる近赤外
分光分析装置の要部側断面図、第３図は銘柄の異なる米
に対する近赤外線照射波長と吸光度との関係を示すグラ
フ（吸光度曲線）である。 １……米飯の品質評価装置、２……キャビネット、３…
…近赤外分光分析装置、４……制御装置、4a……入出力
信号処理装置、4b……記憶装置（ROM、RAM）、4c……演
算装置、５……試料容器装着箱、６……表示装置、７…
…操作用プッシュボタン、８……プリンター、９……入
力装置（キーボード）、10……受け箱、12……外部供給
部、20……試料米粉砕装置、40……試料米搬送装置、31
……光源、32……反射鏡、33……狭帯域通過フィルタ
ー、33a〜33f……フィルター、34……積分球、35a,35b
……検出器、36……採光窓、37……測定部、39……透明
ガラス板、52……試料容器、55……試料米飯。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】米飯に含まれる所定の成分の含有率を測定
   し、その測定値に基づいて試料米飯の品質評価を行う米
   飯の品質評価方法であって、品質評価の対象となる試料
   米飯を測定部に提供する工程、前記試料米飯の糊化デン
   プンの含有率測定に適する特定波長の近赤外光を前記試
   料米飯に照射して得られる反射光及び透過光のうち少な
   くともいずれか一方を測定光として取り出し、その強度
   を検出する工程、検出された測定光の強度と前記糊化デ
   ンプンに対応して設定された成分換算係数値とに基づい
   て試料米飯の糊化デンプンの含有率を演算する工程、そ
   して、演算された前記含有率に基づき当該試料米飯の品
   質評価値を演算する工程、とからなる米飯の品質評価方
   法。