JP4642907B2 - 洗米水乾固物量の光学方式による測定装置及び測定方法 - Google Patents
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Description
本発明は、重回帰分析手法を採用して短時間に洗米水乾固物量を測定し得る洗米水乾固物量の光学方式による測定装置及び測定方法に関するものである。
一般的に、米の品質評価方法の一つとして、洗米水乾固物が考えられている。すなわち、洗米水乾固物の量の多寡は水質汚染の指標として取りざたされたり、米関連業界で無洗米の品質としてとらえられたりしている。
後者の例としては、（社団法人）日本精米工業会が無洗米の物理的条件の指導指針として、無洗米は所定の方法で洗米した液の１／６を抽出して乾固物量を求め、その結果を６倍して、試験米１００ｇあたりの乾固物量に相当する値に換算した乾固物量が０．９０ｇ以下、それ以外の方式では０．６０ｇ以下であること謳っている。しかし、実際の評価方法は乾燥法に拠るものなので測定作業に時間がかかる。
（社団法人）日本精米工業会の指導指針によると、１５〜２０℃の水１５０ｍＬの中に試料米１００ｇを入れて、１００回手で振盪後、その上澄み液を２５ｍＬ採取し、乾燥（１０５℃乾燥器で６〜７時間乾燥）した後、放冷してから乾固物の質量を測定するとなっている。簡便法として試料米２０ｇを用いる場合も挙げられているものの、乾燥時間は３時間としている。いずれの場合も所要の設備を要し、測定時間も長時間となっている。
また、炊飯業者間においては、乾固物量が多いと釜底が炊飯時に焦げて炊飯品質を低下させたり、洗米に多くの時間と水を浪費し、下水環境を富栄養化させてしまうことも懸念されている。
また、炊飯業者間においては、乾固物量が多いと釜底が炊飯時に焦げて炊飯品質を低下させたり、洗米に多くの時間と水を浪費し、下水環境を富栄養化させてしまうことも懸念されている。
特許文献１には、本発明に関連する技術として、洗米水の上澄みに紫外光を照射して洗米水中のフェルラ酸が紫外光に励起されて発する蛍光の強度を測定し、その測定値を基に洗米水中の糠量を判定するように構成した糠量測定装置が提案されている。
この特許文献１の場合、懸濁液の浮遊粒子の影響を避けるため、測定試料が洗米水を一定時間静置した後の上澄みを用いている。そのため、６０分程度の待ち時間を必要としているものであり、短時間に洗米水乾固物量を測定する装置とはいえないのが現状であり実情である。
本発明が解決しようとする問題点は、予め米を洗米することにより調整した洗米水を用い、重回帰分析手法を採用して短時間に洗米水乾固物量を測定し得る洗米水乾固物量の光学方式による測定装置が存在しない点である。
本発明に係る洗米水乾固物量の光学方式による測定装置は、予め米を洗米することにより調整した洗米水を収容する洗米水収容手段と、この洗米水収容手段内の洗米水の可視光、紫外光による光学測定を行って、可視光の透過光量信号、紫外光の透過光量信号を出力する光学測定装置と、前記可視光、紫外光の各透過光量信号から可視光の透過光量データと紫外光の透過光量データとを生成するとともに、前記可視光の透過光量データ及び紫外光の透過光量データと、予め取得している洗米水の既知の透過光量データに基づく検量線データとに基づき重回帰分析処理を行い洗米水に関する懸濁浮遊粒子の影響による透過光量を補正して、測定対象である洗米水の乾固物量を推定し、出力する演算・出力装置と、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、予め米を洗米することにより調整した洗米水を用い、洗米水乾固物量の測定を、可視光、紫外光の各透過光量信号から可視光の透過光量データと紫外光の透過光量データとを生成するとともに、前記可視光の透過光量データ及び紫外光の透過光量データと、予め取得している洗米水の既知の透過光量データに基づく検量線データとに基づき重回帰分析処理を行い洗米水に関する懸濁浮遊粒子の影響による透過光量を補正して、光学的に短時間で行うものであることから、従来の乾燥法に係る設備を廃し、作業時間と労力を大幅に軽減しつつ洗米水乾固物量に関する高精度の重回帰分析処理結果を得ることができる洗米水乾固物量の光学方式による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、洗米水を洗米水収容手段に収容する過程、洗米水の可視光、紫外光による２波長での光学測定を行って各透過光量信号を出力する過程、可視光、紫外光の各透過光量信号から可視光の透過光量データと紫外光の透過光量データとを生成するとともに、前記可視光の透過光量データ及び紫外光の透過光量データと、予め取得している洗米水の既知の透過光量データに基づく検量線データとに基づき重回帰分析処理を行い洗米水に関する懸濁浮遊粒子の影響による透過光量を補正して、測定対象である洗米水の乾固物量を推定し、出力する過程という一連の過程の採用により、従来の乾燥法に係る設備を廃し、作業時間と労力を大幅に軽減しつつ洗米水乾固物量に関する高精度の重回帰分析処理結果を得ることができる洗米水乾固物量の光学方式による測定方法を提供することができる。
本発明は、予め米を洗米することにより調整した洗米水を用い、洗米水乾固物量の測定を、可視光、紫外光の各透過光量信号から可視光の透過光量データと紫外光の透過光量データとを生成するとともに、前記可視光の透過光量データ及び紫外光の透過光量データと、予め取得している洗米水の既知の透過光量データに基づく検量線データとに基づき重回帰分析処理を行い洗米水に関する懸濁浮遊粒子の影響による透過光量を補正して、短時間に洗米水乾固物量を測定し得る洗米水乾固物量の光学方式による測定装置を提供するという目的を有するものである。
本発明の洗米水乾固物量の光学方式による測定装置は、予め米を洗米することにより調整した洗米水を収容する洗米水収容手段と、この洗米水収容手段内の洗米水の可視光、紫外光による光学測定を行って、可視光の透過光量信号、紫外光の透過光量信号を出力する光学測定装置と、前記可視光、紫外光の各透過光量信号から可視光の透過光量データと紫外光の透過光量データとを生成するとともに、前記可視光の透過光量データ及び紫外光の透過光量データと、予め取得している洗米水の既知の透過光量データに基づく検量線データとに基づき重回帰分析処理を行い洗米水に関する懸濁浮遊粒子の影響による透過光量を補正して、測定対象である洗米水の乾固物量を推定し、出力する演算・出力装置と、を有する構成により上記目的を実現した。
以下に、本発明の実施例に係る洗米水乾固物量の光学方式による測定装置１及び測定方法について図１乃至図５を参照して詳細に説明する。
本実施例に係る洗米水乾固物量の光学方式による測定装置１は、予め例えば米を洗米することにより調整した洗米水を収容する洗米水収容手段である透明樹脂製のセル２と、このセル２内の洗米水Ｌの光学測定を行い透過光量信号を出力する光学測定装置３と、前記透過光量信号と、予め記憶保持している洗米水の既知の透過光量データに基づく検量線データとを基に、測定対象である洗米水の乾固物量を推定し、出力する演算・出力装置４と、を有している。
前記光学測定装置３は、可視光をセル２に向けて射出する例えばＬＥＤからなる可視光光源１１と、セル２を透過した透過光を受光する可視光センサ１２と、紫外光をセル２に向けて射出する例えば紫外線ランプからなる紫外光光源１３と、セル２を透過した紫外光を受光する紫外光センサ１４と、を具備し、２波長による測定を行うように構成している。
前記演算・出力装置４は、全体の制御を行う制御部２０、動作プログラムを格納したＲＯＭ２１を具備している。
そして、前記制御部２０により、可視光センサ１２、紫外光センサ１４からの透過光量信号を取り込み透過光量データを生成する透過光量データ生成部３１と、前記透過光量データと、予め取得している洗米水の既知の透過光量データに基づく検量線データを記憶する検量線データ記憶部３２と、前記透過光量データと検量線データとに基づき重回帰分析処理を行い洗米水に関する懸濁浮遊粒子の影響による透過光量を補正し、乾固物量の推定演算処理を行う重回帰分析処理部３３と、重回帰分析処理部３３の処理結果を記憶する記憶部３４と、処理結果を出力する出力手段であるディスプレイ３５、プリンタ３６と、各種データ入力を行う入力部３７との各々動作制御を行うようになっている。
前記光学測定装置３と、前記演算・出力装置４とは、必要に応じて一体に組み上げることも勿論可能である。
前記検量線データ記憶部３２には、図２に一例を示すように、洗米水の可視光による既知の透過光量データに基づく検量線データ（ｌｏｇ（ＬＥＤ）で示す）、洗米水の紫外光による既知の透過光量データに基づく検量線データ（ｌｏｇ（ＵＶ）で示す）等を吸光度：ＯＤ（Optical Density）に関連付けて記憶している。
ここに、吸光度は、ＯＤ＝−ｌｏｇ（試料透過光量／空気透過光量）で定義しているものである。
可視光光源１１からの透過光に基づく透過光量データは「懸濁状態」の補正情報となり、紫外光光源１３からの透過光に基づく透過光量データと比較して洗米水の乾固物量を推定する。
次に、本実施例に係る洗米水乾固物量の光学方式による測定装置１を使用した洗米水乾固物量の光学方式による測定方法について、図３、図４及び図５を参照して説明する。
最初に、図５に示すように、前記セル２に予め例えば米を洗米することにより調整した洗米水を収容する（ステップＳ１）。
次に、このセル２に対して前記光学測定装置３により２波長による光学測定を行う（ステップＳ２）。
すなわち、可視光光源１１、紫外光光源１３を順番に点灯させ、光量が安定する一定時間経過後前記セル２を光学測定装置３にセットし、セル２を透過した各透過光を可視光センサ１２、紫外光センサ１４により各々受光して、各出力信号を前記演算・出力装置４に送出する。
次に、演算・出力装置４の透過光量データ生成部３１により、可視光センサ１２、紫外光センサ１４からの透過光量信号を各々取り込み、各々透過光量データを生成する（ステップＳ３）。
次に、前記重回帰分析処理部３３により、検量線データ記憶部３２から例えば既知の可視光による透過光量データに基づく検量線データを読み込むとともに（ステップＳ４）、例えば可視光センサ１２からの透過光量信号を取り込み（ステップＳ５）、これらを基に所定の重回帰式による重回帰分析処理を実行（ステップＳ６）して、図３に示すような重回帰分析処理結果を得る。
このときの重回帰分析処理における重相関係数、重決定係数、補正（自由度調整済決定係数）、標準誤差、観測数の各値を図４に示す。
なお、検量線データ記憶部３２から例えば既知の紫外光による透過光量データを読み込み、紫外光センサ１４からの透過光量信号を取り込んで、所定の重回帰式による重回帰分析処理を実行して、図３に示す場合と同様な重回帰分析処理結果を得るようにすることも可能である。
以上説明した本実施例に係る懸濁浮遊粒子の影響を補正する洗米水乾固物量の光学方式による測定装置１及び測定方法によれば、洗米水乾固物量の測定を光学的に短時間で行うものであることから、従来の乾燥法に係る設備を廃し、作業時間と労力を大幅に軽減しつつ図３に示すような高精度の重回帰分析処理結果を得ることができる。
更に付言すると、測定精度として検量線精度を維持でき、乾燥法のような設備や測定技能が不要であり、乾燥法に比べ省エネルギーを実現でき、操作に携わる作業者の個人差も軽減でき、更には、機器による測定なのでパソコン等を併用すれば出力データを集計し易い等の種々の有益な効果を奏するものである。
また、本実施例に係る洗米水乾固物量の光学方式による測定装置１及び測定方法によれば、既存のＣＯＤ測定器にソフト機能のみを追加した態様で、ＣＯＤと、ＳＳ（Suspended Solid：懸濁固形分＝乾固物）とをセットで評価することが可能となる。
また、本実施例に係る洗米水乾固物量の光学方式による測定装置１及び測定方法によれば、既存のＣＯＤ測定器にソフト機能のみを追加した態様で、ＣＯＤと、ＳＳ（Suspended Solid：懸濁固形分＝乾固物）とをセットで評価することが可能となる。
本発明は、上述したような米の洗米水乾固物量の測定に適用する場合の他、原料を洗浄して食用物に加工する例えば麦等の他の種類の穀類の研ぎ水乾固物量の測定にも広範に応用可能である。
１ 洗米水乾固物量の光学方式による測定装置
２ セル
３ 光学測定装置
４ 演算・出力装置
１１ 可視光光源
１２ 可視光センサ
１３ 紫外光光源
１４ 紫外光センサ
２０ 制御部
２１ ＲＯＭ
３１ 透過光量データ生成部
３２ 検量線データ記憶部
３３ 重回帰分析処理部
３４ 記憶部
３５ ディスプレイ
３６ プリンタ
３７ 入力部
Ｌ 洗米水
２ セル
３ 光学測定装置
４ 演算・出力装置
１１ 可視光光源
１２ 可視光センサ
１３ 紫外光光源
１４ 紫外光センサ
２０ 制御部
２１ ＲＯＭ
３１ 透過光量データ生成部
３２ 検量線データ記憶部
３３ 重回帰分析処理部
３４ 記憶部
３５ ディスプレイ
３６ プリンタ
３７ 入力部
Ｌ 洗米水
Claims (2)
- 予め米を洗米することにより調整した洗米水を収容する洗米水収容手段と、
この洗米水収容手段内の洗米水の可視光、紫外光による光学測定を行って、可視光の透過光量信号、紫外光の透過光量信号を出力する光学測定装置と、
前記可視光、紫外光の各透過光量信号から可視光の透過光量データと紫外光の透過光量データとを生成するとともに、前記可視光の透過光量データ及び紫外光の透過光量データと、予め取得している洗米水の既知の透過光量データに基づく検量線データとに基づき重回帰分析処理を行い洗米水に関する懸濁浮遊粒子の影響による透過光量を補正して、測定対象である洗米水の乾固物量を推定し、出力する演算・出力装置と、
を有することを特徴とする洗米水乾固物量の光学方式による測定装置。 - 予め米を洗米することにより調整した洗米水を洗米水収容手段に収容する過程と、
この洗米水収容手段内の洗米水の可視光、紫外光による光学測定を行って、可視光の透過光量信号、紫外光の透過光量信号を出力する過程と、
前記可視光、紫外光の各透過光量信号から可視光の透過光量データと紫外光の透過光量データとを生成するとともに、前記可視光の透過光量データ及び紫外光の透過光量データと、予め取得している洗米水の既知の透過光量データに基づく検量線データとに基づき重回帰分析処理を行い洗米水に関する懸濁浮遊粒子の影響による透過光量を補正して、測定対象である洗米水の乾固物量を推定し、出力する過程と、
を含むことを特徴とする洗米水乾固物量の光学方式による測定方法。
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