JP5959061B2 - 非破壊的手段による鶏卵中のコレステロール含有量の測定方法 - Google Patents
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Description
(1) 鶏卵中のコレステロール含有量を測定する方法であって、以下の工程:
鶏卵に可視光線領域から近赤外線領域に属する波長を有する光を照射する光照射工程;
前記光照射工程で照射された光が前記鶏卵を透過するか又は鶏卵内で反射することにより、鶏卵外に放出される光を検出する光検出工程;
前記光検出工程で検出された光の近赤外スペクトルを取得するスペクトル取得工程;
前記スペクトル取得工程で取得された近赤外スペクトルに基づき、前記鶏卵中のコレステロール含有量を決定するコレステロール含有量決定工程;
を含む前記方法。
前記光検出工程において検出される光が、鈍端部と鋭端部とを結ぶ長軸線を含む面が水平面と平行となるように配置された鶏卵を透過することにより該鶏卵の下方に放出される光であって、且つ該長軸線を含む垂直面と平行な面上において、該鶏卵の卵黄を通過するように該長軸線と直交する方向に放出される光である、前記(1)又は(2)に記載の方法。
鶏卵に可視光線領域から近赤外線領域に属する波長を有する光を照射する光照射手段;
前記光照射手段によって照射された光が前記鶏卵を透過するか又は鶏卵内で反射することにより、鶏卵外に放出される光を検出する光検出手段;
前記光検出手段によって検出された光の近赤外スペクトルを取得するスペクトル取得手段;
前記スペクトル取得手段で取得された近赤外スペクトルに基づき、前記鶏卵中のコレステロール含有量を決定するコレステロール含有量決定手段;
を含む前記装置。
前記光検出手段が、鈍端部と鋭端部とを結ぶ長軸線を含む面が水平面と平行となるように配置された鶏卵を透過することにより該鶏卵の下方に放出される光であって、且つ該長軸線を含む垂直面と平行な面上において、該鶏卵の卵黄を通過するように該長軸線と直交する方向に放出される光を検出するように配置される、前記(4)又は(5)に記載の装置。
本明細書では、適宜図面を参照して本発明の特徴を説明する。図面では、明確化のために各部の寸法及び形状を誇張しており、実際の寸法及び形状を正確に描写してはいない。それ故、本発明の技術的範囲は、これら図面に表された各部の寸法及び形状に限定されるものではない。
本発明は、鶏卵中のコレステロール含有量を測定する方法に関する。
特定の波長領域の近赤外線を試料に照射して透過光又は反射光を検出する近赤外分光法は、試料を破壊することなく試料内部の分析を行うことができる。このため、近赤外分光法は、鶏卵の特性調査(例えば特許文献1)、果実の糖度測定、米又は小麦のデンプン含有量測定、及び醤油の成分分析のように、食品材料又は加工食品の検査若しくは分析に利用されている。しかしながら、近赤外分光法を用いて鶏卵中のコレステロール含有量を測定する方法は知られていなかった。
本発明の方法は、鶏卵に可視光線領域から近赤外線領域に属する波長を有する光を照射する光照射工程(工程S1)を含むことが必要である。
本発明の方法は、光照射工程(工程S1)で照射された光が前記鶏卵を透過するか又は鶏卵内で反射することにより、鶏卵外に放出される光を検出する光検出工程(工程S2)を含むことが必要である。
本発明の方法は、光検出工程(工程S2)で検出された光の近赤外スペクトルを取得するスペクトル取得工程(工程S3)を含むことが必要である。
本発明の方法は、スペクトル取得工程(工程S3)で取得された近赤外スペクトルに基づき、前記鶏卵中のコレステロール含有量を決定するコレステロール含有量決定工程(工程S4)を含むことが必要である。
本発明はまた、鶏卵中のコレステロール含有量を測定する装置に関する。
図2は、本発明の方法を実施するための鶏卵中のコレステロール含有量を測定する装置の一実施形態を示す構成図である。図2に示すように、本発明の装置100は、鶏卵1に可視光線領域から近赤外線領域に属する波長を有する光を照射する光照射手段3と、光照射手段3によって照射された光が鶏卵1を透過するか又は鶏卵1内で反射することにより、鶏卵1外に放出される光を検出する光検出手段4と、光検出手段4によって検出された光の近赤外スペクトルを取得するスペクトル取得手段と、スペクトル取得手段で取得された近赤外スペクトルに基づき、鶏卵1中のコレステロール含有量を決定するコレステロール含有量決定手段とを含むことが必要である。前記の構成を有する本装置を使用することにより、本発明の鶏卵中のコレステロール含有量を測定する方法を実施することができる。
以下の実験では、近赤外分光分析装置(NIRSystems社、現Foss社 Model-6500)を用いた。前記装置を用いて鶏卵中のコレステロール含有量を測定するときの模式図を図3に示す。図3に示すように、本装置101において、鶏卵11は、鈍端部と鋭端部とを結ぶ長軸線を含む面が水平面と平行となるように、試料固定台12上に載置した。光照射素子13は、鶏卵11の鈍端部と鋭端部とを結ぶ長軸線を含む水平面と平行な面上において、鶏卵11の卵黄を通過するように該長軸線と直交する方向に光を照射するように配置した。光検出素子14は、鶏卵11を透過することにより鶏卵11の下方に放出される光であって、且つ鶏卵11の鈍端部と鋭端部とを結ぶ長軸線を含む垂直面と平行な面上において、鶏卵11の卵黄を通過するように該長軸線と直交する方向に放出される光を検出するように配置した。試料固定台12には、光検出素子14によって鶏卵11の下方に放出された光を検出するために貫通孔を配設した。光照射素子13及び光検出素子14は、それぞれ光ファイバーケーブル15及び16によって、暗箱の外に配置した光源及び検出器に接続した。
畜産草地研究所で飼養されている白色レグホン種(58週齢)の産卵鶏が産卵した57個の鶏卵(卵重52 g〜60 g)を用いて、以下の実験を行った。
近赤外スペクトル測定後の鶏卵を割卵し、卵殻、卵白及び卵黄に分けた。それぞれの部分の重量を測定した。5 mlの1.0 M水酸化カリウムを含有するメタノール溶液と2.5 mlのイソプロピルアルコールとの混合溶液を用いて、0.25 mgの卵黄から脂溶性画分を抽出した。得られた脂溶性画分を70℃で30分間加熱して、脂肪酸をケン化した。ケン化後の画分を、メスフラスコを用いて定容した。従来法(非特許文献8)に基づき、コレステロールオキシダーゼ及びカタラーゼを用いてコレステロールを比色定量する分析キット(F-キット コレステロール、Roche社)を用いて、ケン化後の脂溶性画分に含まれるコレステロール含有量を測定した。用いた卵黄の重量から、卵黄100 gあたりのコレステロール含有量を算出した。また、卵黄100 gあたりのコレステロール含有量と卵黄の重量との積から、鶏卵1個あたりのコレステロール含有量を算出した。
前記の手順で測定した2個の近赤外スペクトルのうち、波長614〜946 nm及び984〜1054 nmの領域の1次微分値を用いて検量線を作成した。検量線の作成には、Xの線形関数とYとの間の共分散が最大となるように複数の潜在因子を抽出するPLS(Partial least square)回帰分析法を用いた。得られた検量線について、クロスバリデーション法による推定を行った。前記の手順で得られた従来法によるコレステロール含有量の測定値と近赤外定量値との寄与率(RSQ=r2)、及び回帰推定からの標準誤差(SECV)を算出した。SECVに対する従来法による測定値の標準偏差の比であるRPD(Ratio of standard deviation of reference data in predicted sample set to SECV; SD/SECV)を指標として、得られた検量線に基づく定量分析の分析精度を判定した(Williams, PC., 2001年, Implementation of near-infrared technology., “Near-Infrared Technology in the Agricultural and Food Industries”, 第2版. p. 145-169., Williams, PC及びNorris KH編, American Association of Cereal Chemist Press, St. Paul, Minnesota)。従来法による卵黄100 gあたりのコレステロール含有量の測定値と本発明の近赤外分光分析法によるコレステロール含有量の推定値との関係を図8に、従来法による鶏卵1個あたりのコレステロール含有量の測定値と本発明の近赤外分光分析法によるコレステロール含有量の推定値との関係を図9に、それぞれ示す。図中、実線は回帰直線を、点線は95%信頼区間を示す。
1, 11, 21, 31, 41…鶏卵
2, 12, 22, 32, 42…鶏卵固定部材
3, 13, 23, 33…光照射手段
4, 14, 24, 34…光検出手段
5…収容部材
6…光源
7…検出器
8…分光機器
9…演算装置
15, 25, 35, 45, 16, 26, 36…光ファイバーケーブル
47…光照射及び検出手段
Claims (4)
- 鶏卵中のコレステロール含有量を測定する方法であって、以下の工程:
鶏卵に可視光線領域から近赤外線領域に属する波長を有する光を照射する光照射工程;
前記光照射工程で照射された光が前記鶏卵を透過するか又は鶏卵内で反射することにより、鶏卵外に放出される光を検出する光検出工程;
前記光検出工程で検出された光の近赤外スペクトルを取得するスペクトル取得工程;
前記スペクトル取得工程で取得された近赤外スペクトルに基づき、前記鶏卵中のコレステロール含有量を決定するコレステロール含有量決定工程;
を含み、
前記光照射工程において照射される光が、鈍端部と鋭端部とを結ぶ長軸線を含む面が水平面と平行となるように配置された鶏卵に対し、該長軸線を含む水平面と平行な面上において、該鶏卵の卵黄を通過するように該長軸線と直交する方向に照射される光であり、
前記光検出工程において検出される光が、鈍端部と鋭端部とを結ぶ長軸線を含む面が水平面と平行となるように配置された鶏卵を透過することにより該鶏卵の下方に放出される光であって、且つ該長軸線を含む垂直面と平行な面上において、該鶏卵の卵黄を通過するように該長軸線と直交する方向に放出される光である、前記方法。 - 前記光照射工程において照射される光が600〜1100 nmの範囲の波長を有する、請求項1に記載の方法。
- 鶏卵中のコレステロール含有量を測定する装置であって、以下の手段:
鶏卵に可視光線領域から近赤外線領域に属する波長を有する光を照射する光照射手段;
前記光照射手段によって照射された光が前記鶏卵を透過するか又は鶏卵内で反射することにより、鶏卵外に放出される光を検出する光検出手段;
前記光検出手段によって検出された光の近赤外スペクトルを取得するスペクトル取得手段;
前記スペクトル取得手段で取得された近赤外スペクトルに基づき、前記鶏卵中のコレステロール含有量を決定するコレステロール含有量決定手段;
を含み、
前記光照射手段が、鈍端部と鋭端部とを結ぶ長軸線を含む面が水平面と平行となるように配置された鶏卵に対し、該長軸線を含む水平面と平行な面上において、該鶏卵の卵黄を通過するように該長軸線と直交する方向に光を照射するように配置され、
前記光検出手段が、鈍端部と鋭端部とを結ぶ長軸線を含む面が水平面と平行となるように配置された鶏卵を透過することにより該鶏卵の下方に放出される光であって、且つ該長軸線を含む垂直面と平行な面上において、該鶏卵の卵黄を通過するように該長軸線と直交する方向に放出される光を検出するように配置される、前記装置。 - 前記光照射手段によって照射される光が600〜1100 nmの範囲の波長を有する、請求項3に記載の装置。
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