JP6362360B2 - 魚の品質状態判定装置 - Google Patents

Description

本発明は魚の品質状態を判別するための魚の品質状態判定装置に関する。

従来から食用魚の鮮度などの魚の品質状態を判別するための手法が開発されている。例えば魚の鮮度の指標としてＫ値が知られている。Ｋ値は、魚の死後、魚身内のＡＴＰ（アデノシン三リン酸）が魚自身の持つ酵素によって分解される程度を表わしたものであり、Ｋ値が大きくなるほど（ＡＴＰ由来の呈味成分であるイノシン酸が分解されるほど）鮮度が落ちていることを示している。このようなＫ値は切り身を化学分析してＡＴＰの分解量を調べることにより算出できるが、魚に対して非侵襲的に判定することができず、商品として出荷できなくなる場合がある。これに対して、近赤外光やマイクロ波を利用して非侵襲的に判定する装置も開発されているが、これらの装置はいずれも非常に高価であり、水産物の流通現場で普及させることが困難であった。

一方、食品などの品質状態を判別するための比較的簡単な手法として、試料の表面に電極を当て当該試料のインピーダンスを測定することにより鮮度を推定する装置も知られている（例えば特許文献１，２参照）。

試料のインピーダンスを測定することにより鮮度だけでなく試料（魚）の脂肪量または脂肪率を計測することができる。

特公平６−９０１６５号公報 特開２００９−７９９６６号公報

ここで、魚の状態は主に魚が死んだ後に測定されるとともにその測定環境（市場、食品加工会社などの冷蔵倉庫、店頭など）も様々であるため、測定の対象となる魚の温度は周囲の環境などに応じて変化し易い。特に、魚を一旦冷凍してしまうとその後解凍してもインピーダンスは冷凍を一度もしていない魚（未冷凍魚）とは異なる値となり、同じ基準では脂肪量等の品質状態の測定ができない問題がある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、未冷凍魚であるか解凍魚であるかに拘わらず魚の品質指標を簡単かつ高精度に推定することができる魚の品質状態判定装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の一態様に係る魚の品質状態判定装置は、魚のインピーダンスを測定するインピーダンス測定部と、前記インピーダンスに基づいて魚の品質を示す品質指標の値を演算する演算部と、を備え、前記インピーダンス測定部は、所定の周波数および所定の定電流値を有する定電流信号を出力する定電流回路と、前記定電流回路から出力される定電流信号を魚に流し、当該定電流信号に基づいて当該魚に印加される電圧を検出するために、当該魚の表面に接触させる少なくとも１つの陽極側電極および少なくとも１つの陰極側電極と、前記陽極側電極と前記陰極側電極との間に印加される電圧の差または比を、設定されたゲインに基づいて増幅するためのゲイン設定回路と、を備え、前記インピーダンス測定部は、前記陽極側電極と前記陰極側電極との間に魚を接続した際に、前記定電流回路から前記陽極側電極と前記陰極側電極との間に所定の周波数および所定の定電流値を有する第１の定電流を流すことにより、前記第１の定電流に応じて前記陽極側電極と前記陰極側電極との間に印加される第１電圧を検出し、前記定電流回路から前記陽極側電極と前記陰極側電極との間に前記第１の定電流と同じ定電流値で異なる周波数を有する第２の定電流を流すことにより、前記第２の定電流に応じて前記陽極側電極と前記陰極側電極との間に印加される第２電圧を検出するよう構成され、前記演算部は、前記ゲイン設定回路によって増幅された前記第１電圧から第１のインピーダンスを算出し、前記ゲイン設定回路によって増幅された前記第２電圧から第２のインピーダンスを算出し、前記第１のインピーダンスおよび前記第２のインピーダンスのうちの少なくとも１つを用いて前記品質指標の値を演算するよう構成され、前記第１のインピーダンスと前記第２のインピーダンスとの差または比が所定の値以下の場合に、前記ゲイン設定回路の前記ゲインをより大きい値にするように再設定し、前記再設定されたゲインを用いて前記第１のインピーダンスおよび前記第２のインピーダンスを再度算出し、再度算出された前記第１のインピーダンスおよび前記第２のインピーダンスのうちの少なくとも１つを用いて前記品質指標の値を演算するよう構成される。

上記構成によれば、測定対象の魚の表面に陽極側電極および陰極側電極を接触させ、魚に所定の定電流が流される。周波数のより低い第２の定電流は、主に魚の細胞の外（表面）を流れ、周波数のより高い第１の定電流は、魚の細胞内にも流れる。ここで、一旦冷凍をした後に解凍した解凍魚では、冷凍により魚の細胞膜が破壊され、細胞膜中の水分と脂肪分とが分離する。この結果、解凍魚では、このインピーダンスの差または比が冷凍をしたことのない未冷凍魚に比べて小さくなる。そこで、上記構成は、ひとまず未冷凍魚の品質状態を計測するためにある程度広いインピーダンスの計測範囲が確保できるような分解能としておき、当該分解能での計測が困難である場合に、分解能をより高くする構成を備えている。すなわち、上記構成においては、陽極側電極と陰極側電極との間に印加される電圧の差または比を、設定されたゲインに基づいて増幅するためのゲイン設定回路が設けられ、インピーダンスの差または比が所定の値以下である場合、ゲイン設定回路のゲインを大きくすることにより、インピーダンスの差または比が小さい範囲において分解能を高くした状態で再度インピーダンスが演算される。このように、インピーダンスの差または比が所定の値以下である場合には、インピーダンスを測定するために電極間に接触させている魚を解凍魚であるとみなして、高い分解能でインピーダンスを演算することにより、解凍魚であっても高精度な品質指標を得ることができる。したがって、未冷凍魚であるか解凍魚であるかに拘わらず魚の品質指標を簡単かつ高精度に推定することができる。

前記演算部は、前記第１のインピーダンスと前記第２のインピーダンスとの差または比が所定の値以下の場合、かつ、前記第１のインピーダンスが第１のしきい値以下または前記第２のインピーダンスが第２のしきい値以下である場合に、前記ゲイン設定回路の前記ゲインをより大きい値にするように再設定してもよい。

前記演算部は、前記第１のインピーダンスと前記第２のインピーダンスとの差または比に応じた前記品質指標の値を演算してもよい。新鮮な魚の細胞内においては魚の細胞外に比べてインピーダンスが低く、インピーダンスの差または比が大きいが、魚の品質状態が落ちてくると、自己消化によるタンパク質の変成が起き、細胞が破壊されるため、魚の細胞外におけるインピーダンスの値は魚の細胞内におけるインピーダンスに近づいて（小さくなって）いき、インピーダンスの差または比が小さくなる。このように、周波数の異なる複数の定電流を魚に流すことによって得られた複数のインピーダンスを用いて品質指標を演算することにより、魚の品質を高精度に推定することができる。また、品質指標の値を演算する回路と、ゲイン設定回路のゲインの変更を行うか否かを判定する回路とを共通化することができるため、簡単な構成で、未冷凍魚であるか解凍魚であるかに拘わらず魚の品質指標を簡単かつ高精度に推定することができる魚の品質状態判定装置を実現することができる。

前記演算部は、前記ゲイン設定回路の前記ゲインをより大きい値にするように再設定した場合、再度算出された前記第１のインピーダンスおよび前記第２のインピーダンスのうちの何れか一方のみを用いて前記品質指標の値を演算するよう構成されてもよい。解凍魚の場合には、第１のインピーダンスと第２のインピーダンスの差が小さいので、一方のインピーダンスのみを用いて品質指標の値を演算しても精度の低減を抑制することができる。また、これにより演算時間を短くすることができる。

前記陽極側電極と前記陰極側電極との間に、抵抗値が既知である複数の基準抵抗のそれぞれを接続可能な基準抵抗回路を備え、前記基準抵抗回路は、複数の基準抵抗の各抵抗値のうち最大値と最小値との差が第１の値となる第１の基準抵抗群と、複数の基準抵抗の各抵抗値のうち最大値と最小値との差が前記第１の値より小さい第２の値となる第２の基準抵抗群と、を含み、前記演算部は、前記ゲイン設定回路によって増幅された前記第１電圧と、前記陽極側電極および前記陰極側電極の間に前記第１の基準抵抗群に含まれる複数の基準抵抗をそれぞれ接続した際に得られる第１の基準電圧群とを相関することにより前記第１のインピーダンスを算出し、前記ゲイン設定回路によって増幅された前記第２電圧と、前記陽極側電極および前記陰極側電極の間に前記第１の基準電圧群とを相関することにより前記第２のインピーダンスを算出するよう構成され、前記第１のインピーダンスと前記第２のインピーダンスとの差または比が前記所定の値以下の場合に、前記第１のインピーダンスおよび前記第２のインピーダンスを、前記第１の基準抵抗群に代えて前記第２の基準抵抗群と相関することにより算出するように構成されてもよい。

また、前記陽極側電極と前記陰極側電極との間の電圧の差分を取り、所定の増幅率で増幅させる差動増幅器を備え、前記差動増幅器の前記増幅率は、前記第１のインピーダンスと前記第２のインピーダンスとの差または比が前記所定の値以下の場合に、より大きい値に変更可能に構成されてもよい。

これらの構成によれば、電極間に魚を接触させたときに計測された第１電圧および第２電圧と相関するために用いられる基準抵抗回路における複数の基準抵抗の範囲が、未冷凍魚を計測する場合には広くなり、解凍魚を計測する場合には狭くなる。したがって、未冷凍魚の計測時にはインピーダンスの計測範囲を広くする一方、解凍魚の計測時にはインピーダンスの計測範囲を狭くして分解能を上げることができる。このため、未冷凍魚および解凍魚の何れの場合についても品質指標の値を高精度に演算することを簡単な構成で実現することができる。

本発明は、上記のように構成され、未冷凍魚であるか解凍魚であるかに拘わらず魚の品質指標を簡単かつ高精度に推定することができるという効果を奏する。

図１は、本発明の一実施形態における魚の品質状態判定装置を示す外観斜視図である。 図２は、図１に示す魚の品質状態判定装置の内部構成を示すブロック図である。 図３は、図２に示す魚の品質状態判定装置におけるＡＣ／ＤＣ変換部の構成例を示す概略回路図である。 図４は、図２に示す魚の品質状態判定装置におけるゲイン設定回路の構成例を示す概略回路図である。 図５は、図１に示す魚の品質状態装置で得られたインピーダンス比とＫ値との相対関係を示すグラフである。 図６は、ある試料のインピーダンスを所定の周波数を有する定電流を用いて測定したときの周波数に対するインピーダンス変化を異なる複数の温度について示したグラフである。 図７は、図１に示す魚の品質状態判定装置の制御の流れの一例を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施形態における魚の品質状態判定装置の具体的な構成例について、図面を参照しながら説明する。なお、以下では全ての図面を通じて同一または相当する要素には同一の参照符号を付して、その重複する説明を省略する場合がある。また、以下の具体的な説明は、本発明における魚の品質状態判定装置の特徴を例示しているに過ぎない。例えば、上記魚の品質状態判定装置を特定した用語と同じ用語または相当する用語に適宜の参照符号を付して以下の具体例を説明する場合、当該具体的な構成要素は、これに対応する上記魚の品質状態判定装置の構成要素の一例である。したがって、上記魚の品質状態判定装置の特徴は、以下の具体的な説明によって限定されない。

図１に示すように、魚の品質状態判定装置１は、装置本体２と、装置本体２の外部に露出した電極部３を含むインピーダンス測定部６と、装置本体２の表面に設けられた表示部４および入力部５とを備えている。

装置本体２は、片手で持ち運びできる程度の大きさであり、図２に示すように、内部には後述するインピーダンス測定部６、演算部７、記憶部８、通信部９などが収納されている。また、装置本体２内部には電源部１０が設けられる。電源部１０の電源には電池を装置本体２の内部に収容することとしてもよいし、外部の電源から電力コードを介して電力を導入することとしてもよい。

電極部３は、装置本体２の下面から下方へ延出した少なくとも１つの陽極側電極と少なくとも１つの陰極側電極とを備えている。本実施形態においては、電極部３は、２つの陽極側電極として、陽極側電流極３ｉｐおよび陽極側電圧極３ｖｐを備え、２つの陰極側電極として陰極側電圧極３ｖｎおよび陰極側電流極３ｉｎを備えている。当該電極部３を魚の表面に接触させることにより、魚のインピーダンスの測定を行う。

表示部４には、魚種などの各種設定を確認したり設定入力を行ったりするための設定入力画面やインピーダンス測定の結果演算された魚の品質を示す品質指標の値を出力する品質確認画面などが表示される。表示部４は、例えば液晶表示パネル、バックライトなどを備えている。なお、液晶表示パネルを有する表示部４の代わりに、点灯するランプの数や位置によって品質指標の程度を表す複数のランプ表示により表示部を構成することとしてもよい。

入力部５は、電源のオンオフの切り替えを行う電源ボタン５１、インピーダンス測定を開始するための測定開始ボタン５２および魚種を選択するための魚種選択ボタン５３を備えている。

演算部７は、マイクロコントローラなどのＣＰＵを含み、各種の演算を行い、各回路への命令信号を出力するように構成される。演算部７の演算結果は、ＥＥＰＲＯＭなどにより構成される記憶部８に記憶されるとともに、表示部４に表示される。また、演算部７は、通信部９を介して外部の機器（パーソナルコンピュータやサーバ装置など）に演算結果を送信することも可能である。通信部９は、無線通信機能を有していてもよいし、ＵＳＢ接続などの有線による通信機能を有していてもよい。

インピーダンス測定部６は、電極部３に接触した魚のインピーダンスを測定するように構成されている。具体的には、インピーダンス測定部６は、所定の周波数および所定の定電流値を有する定電流信号を出力する定電流回路１１を備えている。インピーダンス測定部６は、演算部７からのトリガ信号に基づいて定電流信号の基準となり、所定の周波数を有する正弦波形を有する信号を生成する正弦波形生成回路１２を備えている。定電流回路１１には、演算部７から設定された定電流値を示す電流値信号が入力され、定電流回路１１は、正弦波形生成回路１２から出力された正弦波形信号の有する周波数でかつ演算部７で設定された定電流値となるような定電流信号を電流極３ｉｐ，３ｉｎ間に流すように構成されている。

定電流回路１１は、フィードバック抵抗が魚のインピーダンスＲｆおよび電流極３ｉｐ，３ｉｎの接触抵抗の合計値となる反転増幅回路として構成される。すなわち、定電流回路１１は、正弦波形生成回路１２の出力が一端に入力される可変抵抗素子１７と、可変抵抗素子１７の他端と反転入力端子とが接続されるオペアンプ１８とを備えている。オペアンプ１８の非反転入力端子は、接地電圧となっている。オペアンプ１８の出力端子は、陽極側電流極３ｉｐに接続されている。また、オペアンプ１８の反転入力端子には、陰極側電流極３ｉｎも接続されている。定電流回路１１は、正弦波形生成回路１２から出力され、所定の周波数で可変抵抗素子１７に入力される電圧Ｖｉｎに基づいて、可変抵抗素子１７を流れる電流Ｉｉｎとオペアンプ１８の出力電流Ｉｏｕｔが等しくなるようにオペアンプ１８の出力電圧Ｖｏｕｔを調整する。したがって、測定インピーダンス値が大きいほど（魚のインピーダンスが大きいほど）出力電圧Ｖｏｕｔが大きくなる。

このようにして、定電流回路１１から出力された所定の周波数を有する定電流は、電流極３ｉｐ，３ｉｎを介して魚に流れる。こうして魚に流れる定電流によって魚に印加される電圧を検出することで、魚のインピーダンスを測定することができる。

インピーダンス測定部６は、当該定電流信号に基づいて当該魚に印加される電圧として電圧極３ｖｐ，３ｖｎ間の電圧を検出する電圧検出回路１３を備えている。電圧検出回路１３は、陽極側電圧極３ｖｐと陰極側電圧極３ｖｎとの間に印加される電圧の差を、直流電圧に変換するＡＣ／ＤＣ変換部１９と、ＡＣ／ＤＣ変換部１９の出力を、設定されたゲインに基づいて増幅するためのゲイン設定回路３１と、ゲイン設定回路３１の出力電圧をΔΣ変調によりデジタル化するＡ／Ｄ変換器２０とを備えている。ゲイン設定回路３１のゲインは、演算部７からの制御信号に基づいて設定可能に構成されている。本実施形態においては、上記のように電圧極３ｖｐ，３ｖｎ間の電圧の差を求めているが、電圧極３ｖｐ，３ｖｎ間の電圧の比を求めることとしてもよい。

図３に示すように、本実施形態におけるＡＣ／ＤＣ変換部１９は、電圧極３ｖｐ，３ｖｎ間の差分電圧を出力する差動増幅器３２と、差動増幅器３２の出力を整流する整流回路３３と、整流回路３３の出力電圧を平滑化する平滑回路３４と、を備える。平滑回路３４の出力電圧は、ＡＣ／ＤＣ変換部１９の出力電圧Ｖｄとなり、ゲート設定回路３１に入力される。

さらに、インピーダンス測定部６は、陽極側電圧極３ｖｐと陰極側電圧極３ｖｎとの間に、抵抗値が既知である複数の基準抵抗のそれぞれを接続可能な基準抵抗回路３５を備えている。さらに、インピーダンス測定部６は、電極部３に魚を接触させた際に、定電流回路１１および電圧検出回路１３に接続する抵抗を、電圧極３ｖｐ，３ｖｎ間のインピーダンスＲｆと基準抵抗回路３５における基準抵抗との間で切り替えるためのスイッチ回路３６を備えている。スイッチ回路３６における切り替えは、演算部７からの制御信号に基づいて行われる。

このようにして電圧検出回路１３で検出され、デジタル化された検出電圧は、演算部７に入力される。演算部７は、設定された定電流値と検出電圧とから魚のインピーダンスを算出する。この際、演算部７は、検出電圧と、電極間に基準抵抗回路３５の複数の基準抵抗をそれぞれ接続した際に得られる複数の基準電圧とを相関することにより魚のインピーダンスを算出する。例えば、基準抵抗回路３５は、未冷凍魚のための複数の基準抵抗（第１の基準抵抗群）として、３０Ω、２００Ω、９００Ωの３つの基準抵抗を有している。このような複数の基準抵抗およびこれらを電極間に接続した場合の電圧に基づいて、検出電圧に対するインピーダンスの相関関係を決定している。なお、直線性を有する相関関係を得るために、基準抵抗回路３５は、第１の基準抵抗群として例えば３つ以上の基準抵抗を備える。

魚のインピーダンス測定に際し、インピーダンス測定部６は、陽極側電圧極３ｖｐと陰極側電圧極３ｖｎとの間に魚を接続した際に、定電流回路１１から陽極側電流極３ｉｐと陰極側電流極３ｉｎとの間に所定の周波数および所定の定電流値を有する第１の定電流を流すことにより、第１の定電流に応じて陽極側電圧極３ｖｐおよび陰極側電圧極３ｖｎとの間に印加される第１電圧を検出し、定電流回路１１から陽極側電流極３ｉｐおよび陰極側電流極３ｉｎとの間に第１の定電流と同じ定電流値で第１の定電流より低い周波数を有する第２の定電流を流すことにより、第２の定電流に応じて電圧極３ｖｐ，３ｖｎ間に印加される第２電圧を検出するよう構成されている。

具体的には、電圧検出回路１３のＡＣ／ＤＣ変換部１９の出力が第１電圧または第２電圧となる。第１電圧および第２電圧は、それぞれ、ゲイン設定回路３１において設定されたゲインで増幅される。そして、演算部７は、ゲイン設定回路３１によって増幅された第１電圧から第１のインピーダンスを算出し、ゲイン設定回路３１によって増幅された第２電圧から第２のインピーダンスを算出するよう構成されている。さらに、演算部７は、第１のインピーダンスおよび第２のインピーダンスうちの少なくとも１つを用いて品質指標の値を演算するよう構成されている。

ここで、例えば、魚の品質指標には、鮮度を示すＫ値、魚身の脂肪量や脂肪率、冷凍履歴および身やけなどの肉質の軟化が含まれる。

演算部７は、第１のインピーダンスと第２のインピーダンスとの差または比が所定の値以下の場合に、ゲイン設定回路３１のゲインをより大きい値にするように再設定するよう構成される。さらに、演算部７は、再設定されたゲインを用いて第１のインピーダンスおよび第２のインピーダンスを再度算出し、再度算出された第１のインピーダンスおよび第２のインピーダンスのうちの少なくとも１つを用いて品質指標の値を演算するよう構成される。

第１の定電流および第２の定電流のうち周波数のより低い第２の定電流は、主に魚の細胞の外（表面）を流れ、周波数のより高い第１の定電流は、魚の細胞内にも流れる。ここで、一旦冷凍をした後に解凍した解凍魚では、冷凍により魚の細胞膜が破壊され、細胞膜中の水分と脂肪分とが分離する。この結果、解凍魚では、このインピーダンスの差または比が冷凍をしたことのない未冷凍魚に比べて小さくなる。

そこで、本実施形態の魚の状態判定装置１は、ひとまず未冷凍魚の品質状態を計測するためにある程度広いインピーダンスの計測範囲が確保できるような分解能としておき、当該分解能での計測が困難である場合に、分解能をより高くする構成を備えている。すなわち、上記構成においては、陽極側電圧極３ｖｐと陰極側電圧極３ｖｎとの間に印加される電圧の差または比を、設定されたゲインに基づいて増幅するためのゲイン設定回路３１が設けられ、インピーダンスの差または比が所定の値以下である場合、ゲイン設定回路３１のゲインを大きくすることにより、インピーダンスの差または比が小さい範囲において分解能を高くした状態で再度インピーダンスが演算される。

このように、インピーダンスの差または比が所定の値以下である場合には、インピーダンスを測定するために電圧極３ｖｐ，３ｖｎ間に接触させている魚を解凍魚であるとみなして、高い分解能でインピーダンスを演算することにより、解凍魚であっても高精度な品質指標を得ることができる。したがって、未冷凍魚であるか解凍魚であるかに拘わらず魚の品質指標を簡単かつ高精度に推定することができる。

例えば第２インピーダンスから第１インピーダンスを差し引いた値が５Ω以下の場合にゲイン設定回路３１のゲインを大きくする変更を行う。または、例えば第１インピーダンスに対する第２インピーダンスの比が１．１以下の場合にゲイン設定回路３１のゲインを大きくする変更を行う。また、ゲイン設定回路３１において、未冷凍魚用の第１ゲインは、算出されるインピーダンスが整数位までの分解能となるように設定され、解凍魚用の第２ゲインは、算出されるインピーダンスが小数第２位までの分解能となるように設定される。なお、ゲイン設定回路３１のゲインを変更するためのしきい値（第１インピーダンスと第２インピーダンスとの差）および各ゲインの値は、魚種に応じて複数設定可能に構成される。魚種選択ボタン５３を押下操作することにより、各値の設定変更が可能である。

なお、演算部７は、ゲイン設定回路３１のゲインを変更する条件として、第１のインピーダンスと第２のインピーダンスとの差または比が所定の値以下の場合だけでなく、第１のインピーダンスが第１のしきい値以下または第２のインピーダンスが第２のしきい値以下であることを条件に含めてもよい。

図４に示すように、本実施形態におけるゲイン設定回路３１は、非反転入力端子にオフセット電圧調整抵抗ＶＲ１によって調整されたオフセット電圧が印加され、反転入力端子とＡＣ／ＤＣ変換部１９の出力とが抵抗Ｒ１３を介して接続されるオペアンプ４１を備えている。オフセット電圧調整抵抗ＶＲ１は、可変抵抗で構成され、その抵抗値を変更することにより、電源電圧Ｖｃｃとグランドとの間の所定の電位がオフセット電圧として抽出される。オペアンプ４１の非反転入力端子と出力端子との間にはフィードバック抵抗ＶＲ２が設けられる。フィードバック抵抗ＶＲ２は、可変抵抗で構成され、その抵抗値を変更することにより、ゲイン設定回路３１における増幅率を変化させることができる。このように、ゲイン設定回路３１は、オフセット電圧を調整可能な反転増幅回路として構成される。

上述したように、演算部７において、演算されたインピーダンスの差または比が所定の値以下であると判定された場合、演算部７は、オフセット電圧調整抵抗ＶＲ１およびフィードバック抵抗ＶＲ２を変更することによりゲインを未冷凍魚用の第１ゲインから大きくして解凍魚用の第２ゲインに変更する。なお、オフセット電圧調整抵抗ＶＲ１およびフィードバック抵抗ＶＲ２は、電子ボリュームによりその抵抗値を変更することができるように構成される。これにより、演算部７からの制御信号に基づいて容易にゲインを変更することができる。以上のように、ゲイン設定回路３１は、ＡＣ／ＤＣ変換部１９の出力電圧（第１電圧および第２電圧）Ｖｄを設定されたゲインで増幅し、増幅後の電圧Ｖｇを出力する。

ゲイン設定回路３１のゲインの変更に合わせて、インピーダンスを算出する際に用いる基準抵抗回路３５の複数の基準抵抗の抵抗値の範囲も変更される。基準抵抗回路３５は、例えば前述した第１の基準抵抗群（３０Ω、２００Ω、９００Ω）と、第２の基準抵抗群（３０Ω、５０Ω、７０Ω）とを含む。第１の基準抵抗群において、複数の基準抵抗の各抵抗値のうち最大値と最小値との差である第１の値は、８７０Ωとなる。一方、第２の基準抵抗群において、複数の基準抵抗の各抵抗値のうち最大値と最小値との差である第２の値は、４０Ωとなり、第１の値に比べ小さい値となる。

さらに、差動増幅器３２の増幅率は、第１のインピーダンスと第２のインピーダンスとの差または比が所定の値以下の場合に、より大きい値に変更可能に構成される。図３の例において、差動増幅器３２は、一定の増幅率を有する差動増幅回路３２ａと、当該差動増幅回路３２ａの出力を反転増幅する反転増幅回路３２ｂとを有し、反転増幅回路３２ｂのフィードバック抵抗ＶＲ３を可変とするように構成される。反転増幅回路３２ｂは、オペアンプ４３と反転入力端子および出力端子間に接続されたフィードバック抵抗ＶＲ３と、反転入力端子に接続され、差動増幅回路３２ａの出力が入力される抵抗Ｒ５と、批判店入力端子に接続されるオフセット抵抗Ｒ６とを備える。

差動増幅回路３２ａ自身の増幅率を変更する構成としてもよいが、そのためには、差動増幅回路３２ａを構成する複数の抵抗Ｒ１〜Ｒ４を変更する構成が必要となり、現実的ではない。そのため、差動増幅回路３２ａを構成するオペアンプ４２の出力端子に反転増幅回路３２ｂを接続した上で、当該反転増幅回路３２ｂのフィードバック抵抗ＶＲ３を可変とする構成としている。これによれば、反転増幅回路３２ｂのフィードバック抵抗ＶＲ３のみを可変とすることにより、差動増幅器３２全体の出力として増幅率を安定的に変更することができる。

上記のように、ゲイン設定回路３１におけるゲインの変更に合わせて、基準抵抗回路３５の基準抵抗の抵抗値範囲が変更され、差増増幅器３２の増幅率も変更される。すなわち、電圧極３ｖｐ，３ｖｎ間に魚を接触させたときに計測された第１電圧および第２電圧と相関するために用いられる基準抵抗回路３５における複数の基準抵抗の範囲が、未冷凍魚を計測する場合には広くなり（８７０Ω）、解凍魚を計測する場合には狭くなる（４０Ω）。したがって、未冷凍魚の計測時にはインピーダンスの計測範囲を広くする一方、解凍魚の計測時にはインピーダンスの計測範囲を狭くして分解能を上げることができる。このため、未冷凍魚および解凍魚の何れの場合についても品質指標の値を高精度に演算することを簡単な構成で実現することができる。

なお、整流回路３３は、オペアンプ４４、コンデンサ４５、ダイオード４６，４７、抵抗Ｒ７〜Ｒ９を有する半波整流回路として構成される。これにより、整流回路３３は、正弦波形を有する定電流に応じた正弦波形を有する検出電圧を半波整流する。また、平滑回路３４は、オペアンプ４９、コンデンサ４８、抵抗Ｒ１０〜Ｒ１２を有するローパスフィルタとして構成される。これにより、平滑回路３４は、半波整流された検出電圧を直流化する。

演算部７は、品質指標として脂肪量または脂肪率を算出する。この場合、演算部７は、単純に第１のインピーダンスと別途入力部５から入力される魚の重量から魚の脂肪量または脂肪率を算出することとしてもよい。ただし、以下の理由から第１のインピーダンスと第２のインピーダンスとを用いて脂肪量についての品質指標を求めることとしてもよい。

すなわち、多くの魚類において、肝臓には主に脂質が蓄えられ、筋肉繊維には主にタンパク質が蓄えられる特徴を有している。栄養状態が悪くなると、まず脂質が消費され、その後にタンパク質が消費されるため、見た目以上に栄養状態が悪いことがある。そこで、魚の脂質を把握することにより、魚の栄養状態を適切に把握することができる。ここで、魚類の脂質の蓄積には血液で運ばれる血清リポタンパク質が関与するため、細胞内外で血流量が変わると脂質の蓄積にも差異が生じる可能性がある。また、脂質の蓄積量は、体水分量と相関があることが知られており、体液の量の細胞内外の差が大きい場合、１つの周波数を用いたインピーダンス測定では高精度な脂肪量を算出することができない場合がある。

そこで、このような場合は特に、演算部７は、第１のインピーダンスと第２のインピーダンスとを用いて脂肪量に関する品質指標の値を演算する。具体的には、例えば第１のインピーダンスと第２のインピーダンスの差または比を品質指標として演算してもよいし、各インピーダンスからそれぞれ脂肪量を演算した上で、脂肪量の差または比を品質指標として演算してもよい。また、例えば第１のインピーダンスおよび第２のインピーダンスをそれぞれ独立変数として用いた重回帰分析による品質指標の値を演算してもよい。

また、前述したように、測定対象の表面に電極を接触させ、魚に所定の定電流を流す際、周波数のより低い第２の定電流は、主に魚の細胞の外（表面）を流れ、周波数のより高い第１の定電流は、魚の細胞内にも流れる。新鮮な魚の細胞内においては魚の表面に比べてインピーダンスが低く、インピーダンスの差または比が大きいが、魚の品質状態が悪化してくると、自己消化によるタンパク質の変成が起き、細胞が破壊されるため、魚の細胞外におけるインピーダンスの値は魚の細胞内におけるインピーダンスに近づいて（小さくなって）いき、インピーダンスの差または比が小さくなる。

このため、演算部７は、例えば第１のインピーダンスと第２のインピーダンスとの差または比に応じた品質指標の値を演算することもできる。図５には、インピーダンス比と品質指標の一例であるＫ値との相関関係が例示されている。図５には、第２の定電流として周波数が２ｋＨｚの場合と２０ｋＨｚの場合とが示されている。第１の定電流における周波数は、いずれにおいても１００ｋＨｚとしている。これらの相関関係は、測定により得られたインピーダンス比と化学分析によるＫ値の実測値との関係をグラフ上にプロットし、そこから近似式を導出したものである。図５の例において、横軸（インピーダンス比）をｘとし、縦軸（Ｋ値）をｙとすると、第２の定電流における周波数が２ｋＨｚの場合、近似式は、y=40.868x-13.559となる。このときの近似式の相関係数ｒは、r=0.926となり、かなり高い相関が得られている。同様に、第２の定電流における周波数が２０ｋＨｚの場合、近似式は、y=63.193x-38.11となる。このときの近似式の相関係数ｒは、r=0.850となり、十分高い相関が得られている。なお、近似式は、図５の例のように直線でもよいし、曲線でもよい。

いずれの場合においても、第２の定電流における第２のインピーダンスに対する第１の定電流における第１のインピーダンスの値が小さいほどＫ値が小さくなり、第２のインピーダンスに対する第１のインピーダンスの値が大きいほどＫ値も大きくなる。Ｋ値は、小さいほど新鮮であることを示す指標である。例えば、Ｋ値（％）が１０以下であれば即殺魚相当であり、２０〜４０前後で寿司などの生食可能相当であり、６０〜８０前後でかまぼこなどの加工品相当となる。したがって、図５に示すような相関関係より作成された近似線の情報を記憶部８に予め記憶しておき、演算部７で算出されたインピーダンス比と予め記憶された相関関係から検査対象の魚のＫ値を演算することができる。

このように、周波数の異なる複数の定電流を魚に流すことによって得られた複数のインピーダンスを用いて品質指標を演算することにより、魚の品質状態を推定することができる。第１の定電流の周波数としては、数ｋＨｚ〜数１０ｋＨｚのオーダ（例えば２ｋＨｚ〜２０ｋＨｚ）が好ましく、第２の定電流の周波数としては、１００ｋＨｚ程度のオーダ（例えば５０ｋＨｚ〜１ＭＨｚ）が好ましい。

なお、第１のインピーダンスと第２のインピーダンスとの差と、Ｋ値との相関関係を用いることにより、Ｋ値を算出することとしてもよい。

また、品質指標として身やけを含む肉質の軟化や解凍履歴を算出する場合も同様に求められる。身やけや解凍履歴があると魚の細胞外におけるインピーダンスが低くなり魚の細胞内におけるインピーダンスと非常に近くなる。このため、インピーダンス比またはインピーダンス差が所定のしきい値以下となった場合に、身やけを含む肉質軟化または解凍履歴があると判定することができる。また、インピーダンス比またはインピーダンス差が小さい領域で複数のしきい値を設け、それに応じた複数の身やけを含む肉質軟化や解凍によるダメージレベルを設定することとしてもよい。また、しきい値の代わりに、身やけレベルや解凍によるダメージレベルを上記Ｋ値と同様の百分率で表すこととしてもよい。

上記構成によれば、測定対象の魚の表面に陽極側電流極３ｉｐおよび陰極側電流極３ｉｎを接触させ、魚に所定の定電流が流される。周波数のより低い第２の定電流は、主に魚の細胞の外（表面）を流れ、周波数のより高い第１の定電流は、魚の細胞内にも流れる。新鮮な魚の細胞内においては魚の細胞外に比べてインピーダンスが低く、インピーダンスの差または比が大きいが、魚の品質状態が悪化してくると、自己消化によるタンパク質の変成が起き、細胞が破壊されるため、魚の細胞外におけるインピーダンスの値は魚の細胞内におけるインピーダンスに近づいて（小さくなって）いき、インピーダンスの差または比が小さくなる。このように、周波数の異なる複数の定電流を魚に流すことにより測定された複数のインピーダンスを用いて品質指標を演算することにより、魚の品質を推定することができる。また、魚の品質状態は主に死んだ後に測定されるため、魚の温度は周囲の環境などに応じて変化し易い。インピーダンスは温度によって大きく変化するため、後述する温度測定部１４により測定された魚の表面温度に基づいて演算された品質指標の値を補正することにより、より高精度に魚の品質指標を推定することができる。インピーダンスの測定および温度測定は、簡単な回路構成により実現できる。したがって、魚の品質指標を簡単かつ高精度に推定することができる。

演算部７は、ゲイン設定回路３１のゲインをより大きい値にするように再設定した場合、再度算出された第１のインピーダンスおよび第２のインピーダンスのうちの何れか一方のみを用いて品質指標の値を演算するよう構成されてもよい。解凍魚の場合には、第１のインピーダンスと第２のインピーダンスとの差が小さいので、一方のインピーダンスのみを用いて品質指標の値を演算しても精度の低減を抑制することができる。また、これにより演算時間を短くすることができる。

ただし、演算部７は、解凍魚の測定時においても、未冷凍魚の測定時と同様に、第１のインピーダンスと第２のインピーダンスとの差または比に応じた品質指標の値を演算してもよい。

また、魚の品質状態判定装置１は、魚の表面温度を測定する温度測定部１４を備えている。温度測定部１４は、温度センサとして機能するサーミスタ１５およびサーミスタ補償回路１６を備えている。サーミスタ１５は、電極部３を構成する複数の電極のうちの少なくともいずれか１つ（図２の例においては陽極側電流極３ｉｐ）に内装されている。

電極部３の各電極は、例えばステンレスなどの金属材料により中空形状に形成される。サーミスタ１５は、電極の中空部内に当該電極の金属部分とは絶縁された状態で固定される。具体的には、電極の中空部内にサーミスタ１５を当該中空部の内壁に接触させないように挿入した状態で当該サーミスタ１５の周囲にシリコンやエポキシなどの樹脂を流し込むことにより、サーミスタ１５を電極とは絶縁した状態で電極の中空部内に固定する。

サーミスタ補償回路１６は、一端がサーミスタ１５に接続され、他端に所定の基準電圧Ｖｐが印加される固定抵抗素子２１と、基準電圧Ｖｐのサーミスタ１５の分電圧（固定抵抗素子２１とサーミスタ１５との間の電圧）Ｖｔｈをデジタル化するＡ／Ｄ変換器２２とを備えている。サーミスタ１５の抵抗値は、温度によって大きく変化するため、サーミスタ１５が設けられた電極の温度変化に応じてサーミスタ１５の分電圧Ｖｔｈが変化することとなる。電極は魚との接触部分が高い熱伝導率を有する金属材料で形成されているため、魚の表面温度により温度変化が生じる。したがって、サーミスタ１５は、電極を介して魚の表面温度変化を検出することができる。検出された温度変化は、Ａ／Ｄ変換器２２によりデジタル化された温度情報として演算部７に入力される。

演算部７は、温度測定部１４により測定された魚の表面温度に基づいて品質指標の値を補正するように構成される。

図６に示すように、魚のインピーダンスは温度によって大きく変化する。例えば、同じ試料（魚）に同じ周波数の定電流を流して測定した場合でも、温度が低いほどインピーダンスは高くなる。図６において、例えば１０ｋＨｚの定電流で計測した場合、試料のインピーダンスは、５℃で１５１Ω、１０℃で１２７Ω、１５℃で１１０Ωとなっている。また、１００ｋＨｚの定電流で計測した場合、試料のインピーダンスは、５℃で６８Ω、１０℃で５５Ω、１５℃で３５Ωとなっている。その他の周波数においても同様の傾向を示していることが分かる。

特に、魚の品質状態は主に死んだ後に測定されるため、魚の温度は周囲の環境（例えば氷蔵、冷蔵、常温環境など）に応じて変化し易い。したがって、温度測定部１４により測定された魚の表面温度に基づいて演算された品質指標の値を補正する。これにより、より高精度に魚の品質指標を推定することができる。インピーダンスの測定および温度測定は、簡単な回路構成により実現できる。したがって、魚の品質指標を簡単かつ高精度に推定することができる。なお、本装置は生きた魚に対しても測定できる。

本実施の形態において、インピーダンス測定部６は、陽極側電極および陰極側電極の間（電流極３ｉｐ，３ｉｎ間）に印加される電圧Ｖｏｕｔが所定の値以上である場合、定電流回路１１から出力される定電流値を段階的に低減させて、当該電流極３ｉｐ，３ｉｎ間に印加される電圧Ｖｏｕｔを所定の値未満となるようにするよう構成されている。具体的には、インピーダンス測定部６は、オペアンプ１８から出力される出力電圧Ｖｏｕｔの波形を検出し、当該出力電圧Ｖｏｕｔの波形が飽和電圧に達しているかどうか（サチュレーションを生じているかどうか）を判定するサチュレーション検出回路２３を備えている。サチュレーション検出回路２３は、例えば当該出力電圧Ｖｏｕｔの波形をデジタル化するＡ／Ｄ変換器や、出力電圧Ｖｏｕｔを所定の基準電圧と比較するコンパレータにより構成することができる。

サチュレーション検出回路２３が出力電圧Ｖｏｕｔのサチュレーションを検出すると、当該検出情報は、演算部７に送られる。演算部７は、サチュレーションを検出したことに基づいて、定電流回路１１の可変抵抗素子１７の抵抗値を低減させる制御を行う。可変抵抗素子１７の抵抗値が低減することにより、オペアンプ１８から出力される出力電流Ｉｏｕｔが低減され、結果として出力電圧Ｖｏｕｔも低減される。

電流極３ｉｐ，３ｉｎ間に印加される電圧は装置の飽和電圧を超えることはできないため、魚のインピーダンスと定電流値との積が当該飽和電圧を超える場合には正しいインピーダンスを算出することができなくなる。魚によっては、鱗が分厚かったり表面の滑らかさの度合いが高いものがあり、このような魚においては、電極と魚と接触面に生じる接触抵抗が増加する。接触抵抗が増加すると定電流によって電流極３ｉｐ，３ｉｎ間に印加される電圧Ｖｏｕｔが高くなり、飽和電圧を超え易くなる。

このため、このような場合には定電流値を低減させることにより、電流極３ｉｐ，３ｉｎ間に印加される電圧Ｖｏｕｔを飽和電圧より低い所定の値未満とすることにより魚のインピーダンスを正確に算出することができる。さらに、このような構成を備えることにより、装置の飽和電圧を余裕を持って高く設定しなくてもすむため、装置をより小型かつ安価に製造することができる。また、定電流値を段階的に低減させることにより、なるべく大きな定電流値を用いてインピーダンスを算出することができるため、魚のインピーダンスをより高精度に算出することができる。

なお、定電流値を段階的に低減させる際、一段階低減させる毎に定電流値が予め決められた電流値だけ低減する（低減させる電流値が一定）こととしてもよいし、一段階低減させる毎に低減させる電流値を少なくまたは多くすることとしてもよい。また、出力電圧Ｖｏｕｔに応じて低減させる電流値を変化させることとしてもよい。

以下、上記構成の魚の品質状態判定装置の制御の流れについて一例を挙げて説明する。図７に示すように、まず、電源ボタン５１を押し、魚の品質状態判定装置１の電源をオンし、続いて魚種選択ボタン５３を押し、魚種の選択を行うことにより、演算部７は、選択された魚種に対応する未冷凍魚用の設定を行う（ステップＳ１）。未冷凍魚用の設定において、演算部７は、ゲイン設定回路３１のゲインを魚種に対応する未冷凍魚用の第１ゲインに設定し、基準抵抗回路３１の第１の基準抵抗群を魚種に対応するインピーダンス算出用の基準抵抗群として設定し、差動増幅器３２の増幅率を魚種に対応する未冷凍魚用の第１の増幅率に設定する。このとき、演算部７は、内部処理としてフラグＧ＝１を設定する。その上で演算部７は、測定開始の操作を待ち受ける（ステップＳ２）。

測定開始ボタン５２の押下操作が行われると（ステップＳ２でＹｅｓ）、演算部７は、所定の周波数および所定の定電流値を有する第１の定電流を設定する（ステップＳ３）。このとき、演算部７は、内部処理としてフラグｎ＝１を設定する。そして、演算部７は、第１の定電流を電流極３ｉｐ，３ｉｎ間に流し、電圧検出回路１３により電圧極３ｖｐ，３ｖｎ間の電圧を検出する（ステップＳ４）。温度補正やサチュレーションを検出した場合の処理もあわせて行われる。

演算部７は、電圧検出回路１３により検出された電圧に基づいて第１のインピーダンスを算出し、当該値を記憶部８に記憶する（ステップＳ５）。具体的には、演算部７は、電圧検出回路１３により検出された電圧および出力した定電流値から魚のインピーダンスを算出し、それに温度補正が必要な場合には設定された温度補正係数を掛けることにより温度補正後の魚のインピーダンス（第１のインピーダンス）を算出する。

この後、演算部７は、フラグｎが２以上か否かを判定する（ステップＳ６）。フラグｎが２未満である場合（ステップＳ６でＮｏ）、演算部７は、第１の定電流と同じ定電流値で第１の定電流より低い所定の周波数を有する第２の定電流を設定する（ステップＳ７）。このとき、演算部７は、内部処理としてフラグｎ＝２を設定する。そして、演算部７は、第２の定電流を電流極３ｉｐ，３ｉｎ間に流し、電圧検出回路１３により電圧極３ｖｐ，３ｖｎ間の電圧を検出する（ステップＳ８）。

このようにして、演算部７は、第２の定電流における第２のインピーダンスを算出する（ステップＳ９）。第２のインピーダンス算出後は、フラグｎが２であるので（ステップＳ６でＹｅｓ）、今度は、演算部７は、フラグＧが２以上か否かを判定する（ステップＳ１０）。フラグＧが２未満である場合（ステップＳ１０でＮｏ）、演算部７は、第１のインピーダンスと第２のインピーダンスとの差または比が所定の値以下であるか否かを判定する（ステップＳ１１）。演算部７は、例えば差に基づいて判定する場合は、低い周波数下で計測された第２のインピーダンスから高い周波数下で計測された第１のインピーダンスを差し引いた値を用いて判定し、比に基づいて判定する場合は、第２のインピーダンスを第１のインピーダンスで割った値を用いて判定する。

第１のインピーダンスと第２のインピーダンスとの差または比が所定の値より大きい場合（ステップＳ１１でＮｏ）、演算部７は、未冷凍魚用の設定で得られた第１のインピーダンスおよび第２のインピーダンスを用いて所定の品質指標を演算し、当該演算により得られた品質指標の値を表示部４に表示させる（ステップＳ１２）。例えば第１のインピーダンスと第２のインピーダンスとの差または比を品質指標として演算してもよいし、各インピーダンスからそれぞれ脂肪量または脂肪率を演算した上で、脂肪量の差または比あるいは脂肪率の差または比を品質指標として演算してもよい。また、例えば第１のインピーダンスおよび第２のインピーダンスをそれぞれ独立変数として用いた重回帰分析による品質指標の値を演算してもよい。

第１のインピーダンスと第２のインピーダンスとの差または比が所定の値以下である場合（ステップＳ１１でＹｅｓ）、演算部７は、解凍魚用の設定を行う（ステップＳ１３）。解凍魚用の設定において、演算部７は、ゲイン設定回路３１のゲインを第１ゲインより大きい解凍魚用の第２ゲインに設定し、第１の基準抵抗群より抵抗値範囲の狭い基準抵抗回路３１の第２の基準抵抗群をインピーダンス算出用の基準抵抗群として設定し、差動増幅器３２の増幅率を第１の増幅率より大きい解凍魚用の第２の増幅率に設定する。このとき、演算部７は、内部処理としてフラグＧ＝２を設定する。

演算部７は、解凍魚用の設定において演算部７は、第１の定電流を設定する（ステップＳ１４）。このとき、演算部７は、内部処理としてフラグｎ＝２の設定を維持する。そして、演算部７は、第１の定電流を電流極３ｉｐ，３ｉｎ間に流し、電圧検出回路１３により電圧極３ｖｐ，３ｖｎ間の電圧を検出し、解凍魚用の設定における第１のインピーダンスを算出する（ステップＳ４〜Ｓ５）。

解凍魚用の設定において第１のインピーダンスが演算された後は、フラグｎが２（ステップＳ６でＹｅｓ）かつフラグＧが２（ステップＳ１０でＹｅｓ）である。演算部７は、当該解凍魚用の設定で得られた第１のインピーダンスを用いて所定の品質指標を演算し、当該演算により得られた品質指標の値を表示部４に表示させる（ステップＳ１２）。例えば第１のインピーダンスから脂肪量または脂肪率を演算してもよい。また、例えば第１のインピーダンスを変数として用いた単回帰分析による品質指標の値を演算してもよい。

なお、ステップＳ１２において演算される品質指標は、未冷凍魚と解凍魚とで異なることとしてもよい。例えば、未冷凍魚の場合（フラグＧが１の場合）、演算部７は、品質指標として脂肪率または脂肪量と魚の鮮度（Ｋ値）を演算し、その演算結果を表示部４に表示させる。また、例えば、解凍魚の場合（フラグＧが２の場合）、演算部７は、品質指標として脂肪率または脂肪量のみを演算し、その演算結果を表示部４に表示させるとともに、解凍魚である旨の表示（例えば解凍魚であることを示すランプを点灯させる等）を行う。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変更、修正が可能である。例えば、電極部３を１つの陽極側電極と、１つの陰極側電極（陰極側電圧極および陰極側電流極）とを備える構成（各電極が電流極および電圧極として機能する構成）としてもよいし、４つの電流極と４つの電圧極とを備える構成としてもよい。また、電流極および電圧極をそれぞれ２つ以上備え、計測時に使用する電極を適宜選択することとしてもよい。また、上記実施形態においては温度測定部１４の温度センサとしてサーミスタ１５を何れかの電極内に設けることとしたが、魚の表面温度または魚の周囲の温度が検出できる限り、本発明はこれに限られない。例えば、電極とは別に魚の表面に接触させるための温度センサが設けられてもよい。また、装置本体２の表面であって電極部３の近傍に直接温度センサが取り付けられることとしてもよい。

本発明の魚の品質状態判定装置は、未冷凍魚であるか解凍魚であるかに拘わらず魚の品質指標を簡単かつ高精度に推定するために有用である。

３ 電極部
３ｉｎ，３ｖｎ 陰極側電極
３ｉｐ，３ｖｐ 陽極側電極
６ インピーダンス測定部
７ 演算部
１１ 定電流回路
３１ ゲイン設定回路

Claims (6)

1. 魚のインピーダンスを測定するインピーダンス測定部と、
   前記インピーダンスに基づいて魚の品質を示す品質指標の値を演算する演算部と、を備え、
   前記インピーダンス測定部は、
   所定の周波数および所定の定電流値を有する定電流信号を出力する定電流回路と、
   前記定電流回路から出力される定電流信号を魚に流し、当該定電流信号に基づいて当該魚に印加される電圧を検出するために、当該魚の表面に接触させる少なくとも１つの陽極側電極および少なくとも１つの陰極側電極と、
   前記陽極側電極と前記陰極側電極との間に印加される電圧の差または比を、設定されたゲインに基づいて増幅するためのゲイン設定回路と、を備え、
   前記インピーダンス測定部は、前記陽極側電極と前記陰極側電極との間に魚を接続した際に、前記定電流回路から前記陽極側電極と前記陰極側電極との間に所定の周波数および所定の定電流値を有する第１の定電流を流すことにより、前記第１の定電流に応じて前記陽極側電極と前記陰極側電極との間に印加される第１電圧を検出し、前記定電流回路から前記陽極側電極と前記陰極側電極との間に前記第１の定電流と同じ定電流値で異なる周波数を有する第２の定電流を流すことにより、前記第２の定電流に応じて前記陽極側電極と前記陰極側電極との間に印加される第２電圧を検出するよう構成され、
   前記演算部は、
   前記ゲイン設定回路によって増幅された前記第１電圧から第１のインピーダンスを算出し、前記ゲイン設定回路によって増幅された前記第２電圧から第２のインピーダンスを算出し、前記第１のインピーダンスおよび前記第２のインピーダンスのうちの少なくとも１つを用いて前記品質指標の値を演算するよう構成され、
   前記第１のインピーダンスと前記第２のインピーダンスとの差または比が所定の値以下の場合に、前記ゲイン設定回路の前記ゲインをより大きい値にするように再設定し、前記インピーダンス測定部で再度検出された前記第１電圧および前記第２電圧のうちの少なくとも１つと、前記再設定されたゲインとを用いて前記第１のインピーダンスおよび前記第２のインピーダンスのうちの少なくとも１つを再度算出し、再度算出された前記第１のインピーダンスおよび前記第２のインピーダンスのうちの少なくとも１つを用いて前記品質指標の値を演算するよう構成される、魚の品質状態判定装置。
2. 前記演算部は、前記第１のインピーダンスと前記第２のインピーダンスとの差または比が所定の値以下の場合、かつ、前記第１のインピーダンスが第１のしきい値以下または前記第２のインピーダンスが第２のしきい値以下である場合に、前記ゲイン設定回路の前記ゲインをより大きい値にするように再設定する、請求項１に記載の魚の品質状態判定装置。
3. 前記演算部は、前記第１のインピーダンスと前記第２のインピーダンスとの差または比に応じた前記品質指標の値を演算する、請求項１または２に記載の魚の品質状態判定装置。
4. 前記演算部は、前記ゲイン設定回路の前記ゲインをより大きい値にするように再設定した場合、再度算出された前記第１のインピーダンスおよび前記第２のインピーダンスのうちの何れか一方のみを用いて前記品質指標の値を演算するよう構成される、請求項３に記載の魚の品質状態判定装置。
5. 前記陽極側電極と前記陰極側電極との間に、抵抗値が既知である複数の基準抵抗のそれぞれを接続可能な基準抵抗回路を備え、
   前記基準抵抗回路は、複数の基準抵抗の各抵抗値のうち最大値と最小値との差が第１の値となる第１の基準抵抗群と、複数の基準抵抗の各抵抗値のうち最大値と最小値との差が前記第１の値より小さい第２の値となる第２の基準抵抗群と、を含み、
   前記演算部は、前記ゲイン設定回路によって増幅された前記第１電圧と、前記陽極側電極および前記陰極側電極の間に前記第１の基準抵抗群に含まれる複数の基準抵抗をそれぞれ接続した際に得られる第１の基準電圧群とを相関することにより前記第１のインピーダンスを算出し、前記ゲイン設定回路によって増幅された前記第２電圧と、前記陽極側電極および前記陰極側電極の間に前記第１の基準電圧群とを相関することにより前記第２のインピーダンスを算出するよう構成され、前記第１のインピーダンスと前記第２のインピーダンスとの差または比が前記所定の値以下の場合に、前記第１のインピーダンスおよび前記第２のインピーダンスを、前記第１の基準抵抗群に代えて前記第２の基準抵抗群と相関することにより算出するように構成される、請求項１から４の何れかに記載の魚の品質状態判定装置。
6. 前記陽極側電極と前記陰極側電極との間の電圧の差分を取り、所定の増幅率で増幅させる差動増幅器を備え、
   前記差動増幅器の前記増幅率は、前記第１のインピーダンスと前記第２のインピーダンスとの差または比が前記所定の値以下の場合に、より大きい値に変更可能に構成される、請求項１から５の何れかに記載の魚の品質状態判定装置。

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