JP6826802B2 - 青果物の可食部の機能性色素成分の測定方法及び装置 - Google Patents

青果物の可食部の機能性色素成分の測定方法及び装置 Download PDF

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Description

本発明は、青果物の可食部の機能性色素成分を測定する方法及び装置に関する。
特定保健用食品（トクホ）及び栄養機能食品以外で、機能性表示を事業者が自己責任で行う食品の新たな機能性表示制度が、２０１５年４月１日から始まっている（例えば、非特許文献１参照）。
ここで、「機能性」とは、生体の生理機能を調整する働き（体調調整機能）のことである。
機能性色素成分である、骨量の減少抑制機能を有するβ−クリプトキサンチンを多く含むうんしゅうみかんにおいて、「三ヶ日みかん」（登録商標）が機能性表示食品として消費者庁に受理され（例えば、非特許文献２参照）、２０１５年１１月初旬から機能性表示食品のみかんとして流通している。「三ヶ日みかん」（登録商標）では、みかんを詰める段ボール箱に「骨の健康に役立つ β−クリプトキサンチンが含まれています」と表示している。
このような生鮮食品の機能性成分は、産地や栽培方法により、同じ品種であっても含有量に差があるので、機能性成分を表示して販売するためには、各個体毎に機能性成分の含有量を保証する必要がある。
よって、「三ヶ日みかん」（登録商標）では、β−クリプトキサンチンは糖度と相関があることに着目し、近赤外光により非破壊的に測定する検出器（いわゆる「光センサ」）で、各個体毎に糖度を測定している（例えば、特許文献１及び２、並びに非特許文献３参照）。それにより、糖度が一定基準より低いうんしゅうみかんを規格外品として除外することにより、機能性表示の対象となるβ−クリプトキサンチンの含有量を担保している（例えば、非特許文献２参照）。
特開平６−２１３８０４号公報 特許第３０５６０３７号公報
"機能性表示食品に関する情報"、消費者庁のウェブページ、［平成２８年５月３０日検索］、インターネット＜URL:http://www.caa.go.jp/foods/index23.html＞ "販売しようとする機能性表示食品の科学的根拠等に関する基本情報"、機能性表示制度の届出番号Ａ７９：商品名「三ヶ日みかん」、［平成２８年５月３０日検索］、インターネット＜URL:http://www.caa.go.jp/foods/pdf/A79-ippan.pdf＞ 河野澄夫、藤原孝之、岩元睦夫、"近赤外透過法によるウンシュウミカン糖度の非破壊測定"、園芸学会雑誌、Vol.62、No.2、p.465-470、1993 伊藤秀和、堀江秀樹、"トマトのリコペンの最適抽出溶媒の選定とこれを用いた簡易迅速定量法"、農研機構のウェブページ、［平成２８年５月３０日検索］、インターネット＜URL:http://www.naro.affrc.go.jp/project/results/laboratory/vegetea/2010/vegetea10-11.html＞
本願の発明者らが確認したところ、糖度とβ−クリプトキサンチンの相関係数は、例えば０．７程度であり、十分に高い相関があるとは言えない。また、品種によっては、β−クリプトキサンチンと糖度の相関関係に基づく方法に当てはまらないものもある。
よって、うんしゅうみかんにおけるβ−クリプトキサンチンの含有量をより精度良く推定できる方法が求められている。
本願の発明者らがデータ取りを行って評価した結果、各個体毎に光センサでβ−クリプトキサンチンを直接推定できる可能性あることが分かった。
各個体毎に光センサでβ−クリプトキサンチンを直接推定する場合、β−クリプトキサンチンを数多く（例えば、最低でも１００個程度）分析し、検量線を作成しておく必要がある。また、一般的に、光センサでは、シーズン毎に検量線を作成する必要がある。
検量線を作成するためのβ−クリプトキサンチンの分析に高速液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）を用いる場合、前処理から機器分析まで約３０分ないし約１時間程度は掛かるため、とても実運用では使用できない。その上、人体に有害な有機溶媒を使用するので、ドラフト内で抽出を行う必要がある。
なお、各個体毎に光センサで糖度を測定する場合も同様に検量線を作成する必要がある。しかし、糖度の分析は搾汁から測定まで３０秒程度で実測できるため、実運用できている。
ＨＰＬＣを用いずに比較的簡易かつ迅速に定量する方法として、トマトの機能性色素成分であるリコペンに対する最適抽出溶媒を選定し、この抽出溶媒を用いて分光分析を行う提案がある（例えば、非特許文献４参照）。
しかしながら、この方法においても人体に有害な有機溶媒を使用することから、ドラフト内で抽出を行う必要があるので、抽出作業が煩雑である。
そこで、本発明が前述の状況に鑑み、解決しようとするところは、青果物の可食部の機能性色素成分の測定を、有機溶媒を使用することなく簡易かつ迅速に、精度良く行える方法及び装置を提供する点にある。
本発明に係る青果物の可食部の機能性色素成分の測定方法は、前記課題解決のために、
青果物の可食部を粉砕又はすり潰して非定形状の測定対象物を作成する工程と、
前記測定対象物に、光源から白色又は複数の波長を有する光を照射して、透過スペクトルを測定する工程と、
前記透過スペクトルの透過光強度と予め測定しておいたリファレンス光の強度を用いて吸光度を算出することにより、所要波長範囲の吸収スペクトルを算出する工程と、
前記吸収スペクトル、又は前記吸収スペクトルを信号処理したスペクトルを用いて所定波長の吸光度を求め、予め作成しておいた、前記所定波長の吸光度と前記可食部の機能性色素成分の換算式から、前記機能性色素成分の成分量を推定する工程と、
を含み、
前記測定対象物は、
前記可食部を粉砕又はすり潰したままの懸濁状態であり、
前記所定波長の吸光度は、
前記測定対象物が懸濁状態のものであるとともに光路長が長いために透過光量が不足して信頼性の高い前記吸光度が得られないデータを除外した波長範囲のものである（請求項１）。
また、本発明に係る青果物の可食部の機能性色素成分の測定方法は、前記課題解決のために、
青果物の可食部を粉砕又はすり潰して非定形状の測定対象物を作成する工程と、
前記測定対象物に、光源から白色若しくは複数の波長を有する光を照射して、又は単一波長の複数の光源を切り替えて前記光源から光を照射して、所定波長の透過光強度を測定する工程と、
前記透過光強度と予め測定しておいたリファレンス光の強度を用いて所定波長の吸光度を算出する工程と、
前記所定波長の吸光度、又は前記所定波長の吸光度を信号処理したものを用いて、予め作成しておいた、前記所定波長の吸光度と前記可食部の機能性色素成分の換算式から、前記機能性色素成分の成分量を推定する工程と、
を含み、
前記測定対象物は、
前記可食部を粉砕又はすり潰したままの懸濁状態であり、
前記所定波長の吸光度は、
前記測定対象物が懸濁状態のものであるとともに光路長が長いために透過光量が不足して信頼性の高い前記吸光度が得られないデータを除外した波長範囲のものである（請求項２）。
ここで、前記測定方法は、青果物の可食部の機能性色素成分を近赤外分光法により定量分析を行うための検量線作成に用いるのが好ましい（請求項３）。
また、前記青果物が柑橘類であり、前記機能性色素成分がβ−クリプトキサンチンであるのが好ましい実施態様である（請求項４）。
さらに、前記青果物がトマトであり、前記機能性色素成分がリコペンであるのも好ましい実施態様である（請求項５）。
本発明に係る青果物の可食部の機能性色素成分の測定装置は、前記課題解決のために、
青果物の可食部を粉砕又はすり潰したままの懸濁状態である非定形状の測定対象物に対し、白色又は複数の波長を有する光を照射する光源と、
前記測定対象物を透過した透過光から透過スペクトルを測定する検出器と、
前記透過スペクトルの透過光強度と予め測定して記憶装置に保存しておいたリファレンス光の強度を用いて吸光度を算出することにより、所要波長範囲の吸収スペクトルを算出し、前記吸収スペクトル、又は前記吸収スペクトルを信号処理したスペクトルを用いて所定波長の吸光度を求め、予め作成して前記記憶装置に保存しておいた、前記所定波長の吸光度と前記可食部の機能性色素成分の換算式を演算する演算装置と、
前記演算装置による前記換算式の演算結果を、前記機能性色素成分の成分量の推定値として表示する表示部と、
を備え、
前記所定波長の吸光度は、
前記測定対象物が懸濁状態のものであるとともに光路長が長いために透過光量が不足して信頼性の高い前記吸光度が得られないデータを除外した波長範囲のものである（請求項６）。
本発明に係る青果物の可食部の機能性色素成分の測定装置は、前記課題解決のために、
青果物の可食部を粉砕又はすり潰したままの懸濁状態である非定形状の測定対象物に対し、白色若しくは複数の波長を有する光を照射する光源、又は、切り替え可能な、波長の異なる単一波長の光を照射する複数の光源と、
前記測定対象物を透過した所定波長の透過光の強度を測定する検出器と、
前記強度と予め測定して記憶装置に保存しておいたリファレンス光の強度を用いて所定波長の吸光度を算出し、前記所定波長の吸光度、又は前記所定波長の吸光度を信号処理したものを用いて、予め作成して前記記憶装置に保存しておいた、前記所定波長の吸光度と前記可食部の機能性色素成分の換算式を演算する演算装置と、
前記演算装置による前記換算式の演算結果を、前記機能性色素成分の成分量の推定値として表示する表示部と、
を備え、
前記所定波長の吸光度は、
前記測定対象物が懸濁状態のものであるとともに光路長が長いために透過光量が不足して信頼性の高い前記吸光度が得られないデータを除外した波長範囲のものである（請求項７）。
以上のような本発明に係る青果物の可食部の機能性色素成分の測定方法及び装置によれば、青果物の可食部を粉砕又はすり潰したままの懸濁状態である非定形状の測定対象物に対し、白色光等を照射して透過光強度から所定波長の吸光度を算出し、予め作成しておいた、前記所定波長の吸光度と前記機能性色素成分の換算式から、前記機能性色素成分の成分量を推定するので、前記機能性色素成分の測定を、有機溶媒を使用することなく簡易かつ迅速に、精度良く行うことができる。
青果物の可食部の機能性色素成分測定装置の概略図である。 透過スペクトルを示すグラフである。 前記測定装置の変形例を示す概略図である。 前記測定装置の変形例を示す概略図である。 吸収スペクトルを示すグラフである。 二次微分吸収スペクトルを示すグラフである。 β−クリプトキサンチンの透明液の吸収スペクトルを示すグラフである。 （各波長の吸光度−７００ｎｍの波長の吸光度）とβ−クリプトキサンチン分析値との相関を示すグラフである。 実施例１における吸光度の選択を示す図である。 実施例１によるβ−クリプトキサンチン推定値とβ−クリプトキサンチン分析値の相関を示す散布図である。 実施例２によるβ−クリプトキサンチン推定値とβ−クリプトキサンチン分析値の相関を示す散布図である。 実施例３によるβ−クリプトキサンチン推定値とβ−クリプトキサンチン分析値の相関を示す散布図である。 実施例４における吸光度の選択を示す図である。 実施例４によるリコペン推定値とリコペン分析値の相関を示す散布図である。 二次微分吸収スペクトルを示すグラフである。 実施例５によるリコペン推定値とリコペン分析値の相関を示す散布図である。 実施例６によるリコペン推定値とリコペン分析値の相関を示す散布図である。
青果物の可食部には、様々な機能性色素成分が含まれており、本発明における青果物の可食部の機能性色素成分は、例えばβ−クリプトキサンチン、リコペン、β−カロテン、ケルセチン、カテキン、アントシアニン、カプサンチン、ゼアキサンチン、ルテイン、クロロフィル等である。
これらの機能性色素成分は、様々な青果物に含まれており、例えば、β−クリプトキサンチンはみかん、リコペンはトマトに含まれている。
ここで、「トマト」は、大玉トマト、中玉トマト、ミニトマト、調理用トマト、及び赤色以外のトマト等のトマト全般を指す。
また、β−クリプトキサンチンが可食部の機能性色素成分である青果物は、みかんに限定されるものではなく、みかん以外の中晩柑類等の柑橘類も含む。
以下、本発明の実施の形態に係る青果物の可食部の機能性色素成分の測定方法及び装置について説明する。
［実施の形態１］
＜測定対象物を作成する工程＞
先ず、青果物の可食部を粉砕又はすり潰して、非定形状の測定対象物を作成する。この測定対象物は、例えば、ペースト状、ゲル状、又はゾル状である。
搾り果汁（透明液）ではなく、青果物の可食部を粉砕又はすり潰した非定形状の測定対象物を用いるのは、搾り果汁以外の果肉等に多くの機能性成分が含まれているためである。
また、ペースト状、ゲル状、又はゾル状等の測定対象物は懸濁状態であるため、搾り果汁（透明液）と比較して吸光度が高くなる（試料中で光の拡散量が増える）。
＜透過スペクトルを測定する工程＞
図１の概略図に示すように、測定対象物作成工程で作成した非定形状の測定対象物Ｍを透明の容器２に入れ、青果物の可食部の機能性色素成分測定装置１にセットする。
測定対象物Ｍに対し、光源３から白色又は複数の波長を有する光Ｌを照射して、検出器４の受光手段により透過光を受光し、検出器４の透過光を分光処理する分光器等により、図２の実線に示すような所要の波長範囲（例えば４５０ｎｍ〜７５０ｎｍ）で、透過光強度（透過光量）の波長変化である透過スペクトルを測定する。
ここで、測定対象物は完全に均一ではないため、一定以上（４ｍｍ以上）の光路長で測定する。
なお、測定装置１は、図１の概略図のような容器２を測定装置１にセットする構成ではなく、図３の概略図に示すように、測定波長域の光を遮断する色の容器５内に収容した非定形状の測定対象物Ｍに対し、光源から光ファイバー６により光Ｌを照射して、光ファイバー６を通して検出器により透過光を検出するようにしてもよい。
あるいは、図４の概略図に示すように、非定形状の測定対象物Ｍを容器に入れずに、ピペット７等から測定対象物Ｍを測定装置１内に滴下するように構成してもよい。
＜吸収スペクトルを算出する工程＞
図２の実線の透過スペクトルの透過光量（透過光強度）Itnと、図２の一点鎖線の予め測定しておいたリファレンス光の強度Ｉ0を用いて、測定装置１内の演算装置が、吸光度ａnを式（１）により算出し、図５に示す、吸光度の波長変化である吸収スペクトルを求める。
ａn＝log(Ｉ0／Itn） （１）
＜機能性色素成分の成分量を推定する工程＞
図５に示す吸収スペクトル、又は図５に示す吸収スペクトルを信号処理したスペクトルから、所定波長の吸光度を求め、予め作成しておいた換算式より機能性色素成分を推定する。すなわち、測定対象物には可食部の全色素成分が存在しており、その中に機能性色素成分が含まれている。そこで、所定波長の吸光度ａ1，ａ2，…ａnとＨＰＬＣ等で分析したターゲットとなる機能性色素成分の成分量より、予め換算式を作成しておくことで、ターゲットとなる機能性色素成分を迅速に推定する。
前記信号処理には、平滑化、二次微分、乗法的散乱補正（Multiplicative Scatter Correction（ＭＳＣ））等がある。図５に示す吸収スペクトルを二次微分した吸収スペクトルを図６に示す。
前記換算式は、例えば式（２）のように記載することができ、係数Ａ1〜Ａnは、品目・品種毎に予め決定しておく。このような換算式は、品目・品種毎に異なるため、品目・品種毎に複数の換算式が必要になる。
Ａns＝Ａ1・ａ1＋Ａ2・ａ2＋・・・＋Ａn・ａn （２）
［実施の形態２］
＜測定対象物を作成する工程＞
実施の形態１と同様の測定対象物を作成する工程を行う。
＜透過光強度を測定する工程＞
図１のような青果物の可食部の機能性色素成分測定装置１において、検出器４を、透過スペクトルを測定する構成ではなく、フィルター等の光透過手段及びフォトダイオード等の光検出手段により、所定波長の透過光強度を測定するように構成してもよく、このような構成の検出器により、所定波長の透過光強度を測定する。
このような構成における光源３は、実施の形態１と同様に白色又は複数の波長を有する光を照射するものでもよいが、波長の異なる、単一波長の光を照射する複数の光源を切り替えて光を照射するものであってもよい。
＜吸光度を算出する工程＞
透過光強度を測定する工程で測定した所定波長の透過光強度Itnと、図２の一点鎖線の予め測定しておいたリファレンス光の強度Ｉ0を用いて、測定装置１内の演算装置が、所定波長の吸光度ａnを式（１）により算出する。
＜機能性色素成分の成分量を推定する工程＞
吸光度を算出する工程で求めた所定波長の吸光度、又は前記吸光度を信号処理したものから、予め作成しておいた、所定波長の吸光度と機能性色素成分の換算式から、機能性色素成分の成分量を推定する。
＜透過光量が不足して信頼性の高い吸光度が得られないデータの除外方法＞
図２に示す透過スペクトルにおいて、波長が約５００ｎｍ以下では、実線で示す測定対象物の透過スペクルは、破線で示すダーク（真っ暗な状態）レベルと同程度であり、透過光量が不足していることが分かる。
よって、図５に示す吸収スペクトルにおいて、波長が約５００ｎｍ以下では信頼性の低い（精度の悪い）吸収スペクトルのデータしか得られていない。
図７の吸収スペクトルは、ヘキサンにβ−クリプトキサンチンを溶解させた、β−クリプトキサンチンの透明液のスペクトルデータであり、図５に示す吸収スペクトルは、本来であれば図７のような波形になるはずであるが、そのようになっていない。
透過光量が不足して正しい吸光度が得られないデータの除外方法について、青果物がみかんで機能性色素成分がβ−クリプトキサンチンである場合を具体例として説明する。
図５に示す吸収スペクトルで、特異的な吸収が少ない波長領域において、吸光度の最小値付近の波長として７００ｎｍを選択する。
次に、選択した７００ｎｍの波長よりも短波長側の各波長の吸光度と７００ｎｍの波長の吸光度との差と、β−クリプトキサンチンとの相関係数を求める。
図８に示す（各波長の吸光度−７００ｎｍの波長の吸光度）とβ−クリプトキサンチン分析値との相関を示すグラフから、前記相関係数は、５５０ｎｍ〜６００ｎｍ付近で最大となり、さらに短波長側では低下している。
図７のβ−クリプトキサンチンの透明液の吸収スペクトルのデータから、β−クリプトキサンチンの吸収ピークは４５０ｎｍの波長付近にあるので、本来であれば４５０ｎｍの波長付近までは高い相関係数が得られるはずであるが、そのようになっていない。その理由は、測定対象物が果肉を含む懸濁物であるとともに光路長が長いためであると考えられる。
以上の検討から、図２に示す透過光量がダークレベルに近く透過光量が不足している箇所において、前記相関係数が低い値である場合には信頼性の高い吸光度が得られないと判断できる。
よって、前記箇所において、前記相関係数として中程度以上の相関がある相関係数が０．５以上の範囲を選択することにより、透過光量が不足して信頼性の高い吸光度が得られないデータを除外できる。
すなわち、図５の吸収スペクトル、及び図６の二次微分吸収スペクトルにおいて、図８における０．５以上の相関係数に対応する、波長が約５１０ｎｍ以上であれば、透過光量が不足して信頼性の高い吸光度が得られないデータを除外した、信頼性の高い吸光度が得られていると言える。
なお、図５の吸収スペクトルの吸収ピークは、図７のβ−クリプトキサンチンの透明液の吸収スペクトルの吸収ピークと波長が大きく異なるが、可視光領域での機能性色素成分の吸収はブロードであるため、５１０ｎｍ以上の波長領域のデータにより計測可能である。
以上の検討は機能性色素成分がβ−クリプトキサンチンである場合についてのものであるが、その他の機能性色素成分であっても、同様の方法により、透過光量が不足して信頼性の高い吸光度が得られないデータを除外できる。
＜実施例１ないし３＞
青果物がみかんで、機能性色素成分がβ−クリプトキサンチンである場合について、前記機能性色素成分推定工程の実施例を説明する。
前記のとおり透過光量が不足して信頼性の高い吸光度が得られないデータを除外するために、５１０ｎｍ以上の波長の吸光度を用いる。
（実施例１）
図９に示す吸収スペクトルにおいて、５１０ｎｍ以上の波長の吸光度として、特定の吸光度を２点使用し、それら差分値からβ−クリプトキサンチンの成分量を推定する。
２点の前記特定の吸光度は、吸光度が大きく特異的な吸収のある波長範囲から一つの波長を選択し、選択した前記波長以外の一つの波長を選択すればよい。
なお、使用するスペクトルは、吸収スペクトル、及び吸収スペクトルを信号処理したスペクトルのどちらでもよい。
図９の吸収スペクトルから、５１０ｎｍ以上の波長において、約６００ｎｍ以下の波長では吸光度が大きく、約６００ｎｍの波長では吸光度が小さいことが分かる。
吸光度が大きく特異的な吸収のある波長範囲である５１０ｎｍないし６００ｎｍの波長範囲から一つの波長α1を選択し、波長α1以外の波長β1を選択する。波長α1の吸光度はａ1であり、波長β1の吸光度はｂ1である。
ここで、特異的な吸収のある波長範囲の波長α1の吸光度ａ1に加え、波長α1と波長が異なる波長β１の吸光度ｂ1を使用する理由は、測定対象物が完全に均一ではないため試料毎や測定毎に変動する吸光度ａ1の変動をキャンセルするためである。
波長α1に対応する吸光度ａ1と波長β1に対応する吸光度ｂ1の差分値から、式（３）のように換算式を求める。
ここで、Ａ1，Ｂ1は、ターゲットとなる機能性色素成分であるβ−クリプトキサンチンの成分量の分析値と、吸光度の差分（ａ1−ｂ1）との関係から予め求めておいた定数である。
Ａns＝Ａ1・（ａ1−ｂ1）＋Ｂ1 （３）
波長α1を５４０ｎｍ、波長β1を７４０ｎｍとした場合の実施例１によるβ−クリプトキサンチン推定値と、ＨＰＬＣによるβ−クリプトキサンチン分析値の散布図を図１０に示す。相関係数Ｒは０．９６であり、非常に高い相関があることが分かる。
（実施例２）
図９に示す吸収スペクトルにおいて、５１０ｎｍ以上の波長の吸光度として、特定の吸光度を３点以上使用し、それらからβ−クリプトキサンチンの成分量を推定する。
３点以上の前記特定の吸光度は、吸光度が大きく特異的な吸収のある波長範囲から一つの波長を選択し、選択した前記波長以外の二つ以上の波長を選択すればよい。
なお、使用するスペクトルは、吸収スペクトル、及び吸収スペクトルを信号処理したスペクトルのどちらでもよい。
特異的な吸収のある波長範囲から選択した波長に対応する吸光度ａ1，ａ2，…，ａmと、特異的な吸収のない波長範囲から選択した波長に対応する吸光度ｂ1，ｂ2，…，ｂnから、式（４）のように換算式を求める。
ここで、Ａ１，Ａ2，…Ａm，Ｂ1，Ｂ2，…，Ｂn，Ｃは、ターゲットとなる機能性色素成分であるβ−クリプトキサンチンの成分量の分析値と、吸光度ａ1，a2，…，ａm，ｂ1，ｂ2，…，ｂnとの関係から予め求めておいた定数である。
Ａns＝Ａ1・ａ1＋Ａ2・ａ2＋・・・＋Ａm・ａm
＋Ｂ1・ｂ1＋Ｂ2・ｂ2＋・・・＋Ｂn・ｂn＋Ｃ （４）
図６の二次微分吸収スペクトルにおいて、５５０ｎｍから６００ｎｍの１ｎｍ毎の吸光度ａ1〜ａ51と、６０１ｎｍから７３０ｎｍの１ｎｍごとの吸光度ｂ1〜ｂ130を使用して算出した実施例２によるβ−クリプトキサンチン推定値と、ＨＰＬＣによるβ−クリプトキサンチン分析値の散布図を図１１に示す。相関係数Ｒは０．９７であり、非常に高い相関があることが分かる。
（実施例３）
二次微分吸収スペクトルを使用し、吸光度が大きく特異的な吸収のある波長範囲である５１０ｎｍないし６００ｎｍの波長範囲から一つの波長を選択し、その波長の吸光度からβ−クリプトキサンチンの成分量を推定する。
二次微分吸収スペクトルを使用するので、二次微分処理により試料毎や測定毎に変動する吸光度の変化をキャンセルできる。
特異的な吸収のある波長範囲から選択した波長αに対応する吸光度をａとし、式（５）のように換算式を求める。
ここで、Ａ，Ｂは、ターゲットとなる機能性色素成分であるβ−クリプトキサンチンの成分量の分析値と、吸光度ａとの関係から予め求めておいた定数である。
Ａns＝Ａ・ａ＋Ｂ （５）
波長αを５７０ｎｍとした場合の実施例３によるβ−クリプトキサンチン推定値と、ＨＰＬＣによるβ−クリプトキサンチン分析値の散布図を図１２に示す。相関係数Ｒは０．９６であり、非常に高い相関があることが分かる。
＜実施例４ないし６＞
青果物がトマトで、機能性色素成分がリコペンである場合について、前記機能性色素成分推定工程の実施例を説明する。
前記のとおり透過光量が不足して信頼性の高い吸光度が得られないデータを除外するために、４９０ｎｍ以上の波長の吸光度を用いる。
（実施例４）
図１３に示す吸収スペクトルにおいて、４９０ｎｍ以上の波長の吸光度として、特定の吸光度を２点使用し、それら差分値からリコペンの成分量を推定する。
２点の前記特定の吸光度は、吸光度が大きく特異的な吸収のある波長範囲から一つの波長を選択し、選択した前記波長以外の一つの波長を選択すればよい。
なお、使用するスペクトルは、吸収スペクトル、及び吸収スペクトルを信号処理したスペクトルのどちらでもよい。
図１３の吸収スペクトルから、４９０ｎｍ以上の波長において、約６５０ｎｍ以下の波長では吸光度が大きく、約６５０ｎｍの波長では吸光度が小さいことが分かる。
吸光度が大きく特異的な吸収のある波長範囲である４９０ｎｍないし６５０ｎｍの波長範囲から一つの波長α1を選択し、波長αl以外の波長βlを選択する。波長αlの吸光度はａ1であり、波長βlの吸光度はｂ1である。
ここで、特異的な吸収のある波長範囲の波長α1の吸光度ａ1に加え、波長α1と波長が異なる波長β１の吸光度ｂ1を使用する理由は、測定対象物が完全に均一ではないため試料毎や測定毎に変動する吸光度ａ1の変動をキャンセルするためである。
波長α1に対応する吸光度ａ1と波長β1に対応する吸光度ｂ1の差分値から、式（６）のように換算式を求める。
ここで、Ａ1，Ｂ1は、ターゲットとなる機能性色素成分であるリコペンの成分量の分析値と、吸光度の差分（ａ1−ｂ1）との関係から予め求めておいた定数である。
Ａns＝Ａ1・（ａ1−ｂ1）＋Ｂ1 （６）
波長α1を５９０ｎｍ、波長β1を７４０ｎｍとした場合の実施例４によるリコペン推定値と、ＨＰＬＣによるリコペン分析値の散布図を図１４に示す。相関係数Ｒは０．９９であり、非常に高い相関があることが分かる。
（実施例５）
図１３に示す吸収スペクトルにおいて、４９０ｎｍ以上の波長の吸光度として、特定の吸光度を３点以上使用し、それらからリコペンの成分量を推定する。
３点以上の前記特定の吸光度は、吸光度が大きく特異的な吸収のある波長範囲から一つの波長を選択し、選択した前記波長以外の二つ以上の波長を選択すればよい。
なお、使用するスペクトルは、吸収スペクトル、及び吸収スペクトルを信号処理したスペクトルのどちらでもよい。
特異的な吸収のある波長範囲から選択した波長に対応する吸光度ａ1，ａ2，…，ａmと、特異的な吸収のない波長範囲から選択した波長に対応する吸光度ｂ1，ｂ2，…，ｂnから、式（７）のように換算式を求める。
ここで、Ａ１，Ａ2，…Ａm，Ｂ1，Ｂ2，…，Ｂn，Ｃは、ターゲットとなる機能性色素成分であるリコペンの成分量の分析値と、吸光度ａ1，a2，…，ａm，ｂ1，ｂ2，…，ｂnとの関係から予め求めておいた定数である。
Ａns＝Ａ1・ａ1＋Ａ2・ａ2＋・・・＋Ａm・ａm
＋Ｂ1・ｂ1＋Ｂ2・ｂ2＋・・・＋Ｂn・ｂn＋Ｃ （７）
図１５は図１３の吸収スペクトルを二次微分処理したスペクトルである。図１５の二次微分吸収スペクトルにおいて、５５０ｎｍから６５０ｎｍの１ｎｍ毎の吸光度ａ1〜ａ101と、６５１ｎｍから７３０ｎｍの１ｎｍごとの吸光度ｂ1〜ｂ80を使用して算出した実施例５によるリコペン推定値と、ＨＰＬＣによるリコペン分析値の散布図を図１６に示す。相関係数Ｒは０．９９であり、非常に高い相関があることが分かる。
（実施例６）
二次微分吸収スペクトルを使用し、吸光度が大きく特異的な吸収のある波長範囲である４９０ｎｍないし６５０ｎｍの波長範囲から一つの波長を選択し、その波長の吸光度からリコペンの成分量を推定する。
二次微分吸収スペクトルを使用するので、二次微分処理により試料毎や測定毎に変動する吸光度の変化をキャンセルできる。
特異的な吸収のある波長範囲から選択した波長αに対応する吸光度をａとし、式（８）のように換算式を求める。
ここで、Ａ，Ｂは、ターゲットとなる機能性色素成分であるリコペンの成分量の分析値と、吸光度ａとの関係から予め求めておいた定数である。
Ａns＝Ａ・ａ＋Ｂ （８）
波長αを６３０ｎｍとした場合の実施例６によるリコペン推定値と、ＨＰＬＣによるリコペン分析値の散布図を図１７に示す。相関係数Ｒは０．９８であり、非常に高い相関があることが分かる。
図１、図３及び図４のような青果物の可食部の機能性色素成分測定装置１は、記憶装置に実施例１〜３のような前記換算式を保存しておき、演算装置により前記換算式を演算して求めた前記換算式の値を、機能性色素成分の成分量の推定値として表示部８に表示する。
このような機能性色素成分の成分量の推定に掛かる時間は、非定形状の測定対象物を作成する時間を含めてもせいぜい数分程度である。
なお、測定装置１は、その記憶装置に複数の換算式を登録可能であり、品目や品種等に対応して所要の換算式を選択できる。
以上のような青果物の可食部の機能性色素成分の測定方法及び装置によれば、青果物の可食部を粉砕又はすり潰して作成した非定形状の測定対象物に対し、白色光等を照射して透過光強度から所定波長の吸光度を算出し、予め作成しておいた、前記所定波長の吸光度と前記機能性色素成分の換算式から、青果物の可食部の機能性色素成分の成分量を推定するので、前記機能性色素成分の測定を、有機溶媒を使用することなく簡易かつ迅速に、精度良く行うことができる。
１ 青果物の可食部の機能性色素成分測定装置
２ 容器
３ 光源
４ 検出器
５ 容器
６ 光ファイバー
７ ピペット
８ 表示部
Ｌ 白色又は複数の波長を有する光
Ｍ 測定対象物

Claims (7)

  1. 青果物の可食部を粉砕又はすり潰して非定形状の測定対象物を作成する工程と、
    前記測定対象物に、光源から白色又は複数の波長を有する光を照射して、透過スペクトルを測定する工程と、
    前記透過スペクトルの透過光強度と予め測定しておいたリファレンス光の強度を用いて吸光度を算出することにより、所要波長範囲の吸収スペクトルを算出する工程と、
    前記吸収スペクトル、又は前記吸収スペクトルを信号処理したスペクトルを用いて所定波長の吸光度を求め、予め作成しておいた、前記所定波長の吸光度と前記可食部の機能性色素成分の換算式から、前記機能性色素成分の成分量を推定する工程と、
    を含み、
    前記測定対象物は、
    前記可食部を粉砕又はすり潰したままの懸濁状態であり、
    前記所定波長の吸光度は、
    前記測定対象物が懸濁状態のものであるとともに光路長が長いために透過光量が不足して信頼性の高い前記吸光度が得られないデータを除外した波長範囲のものである、
    青果物の可食部の機能性色素成分の測定方法。
  2. 青果物の可食部を粉砕又はすり潰して非定形状の測定対象物を作成する工程と、
    前記測定対象物に、光源から白色若しくは複数の波長を有する光を照射して、又は単一波長の複数の光源を切り替えて前記光源から光を照射して、所定波長の透過光強度を測定する工程と、
    前記透過光強度と予め測定しておいたリファレンス光の強度を用いて所定波長の吸光度を算出する工程と、
    前記所定波長の吸光度、又は前記所定波長の吸光度を信号処理したものを用いて、予め作成しておいた、前記所定波長の吸光度と前記可食部の機能性色素成分の換算式から、前記機能性色素成分の成分量を推定する工程と、
    を含み、
    前記測定対象物は、
    前記可食部を粉砕又はすり潰したままの懸濁状態であり、
    前記所定波長の吸光度は、
    前記測定対象物が懸濁状態のものであるとともに光路長が長いために透過光量が不足して信頼性の高い前記吸光度が得られないデータを除外した波長範囲のものである、
    青果物の可食部の機能性色素成分の測定方法。
  3. 青果物の可食部の機能性色素成分を近赤外分光法により定量分析を行うための検量線作成に用いる、
    請求項１又は２記載の青果物の可食部の機能性色素成分の測定方法。
  4. 前記青果物が柑橘類であり、前記機能性色素成分がβ−クリプトキサンチンである、
    請求項１〜３の何れか１項に記載の青果物の可食部の機能性色素成分の測定方法。
  5. 前記青果物がトマトであり、前記機能性色素成分がリコペンである、
    請求項１〜３の何れか１項に記載の青果物の可食部の機能性色素成分の測定方法。
  6. 青果物の可食部を粉砕又はすり潰したままの懸濁状態である非定形状の測定対象物に対し、白色又は複数の波長を有する光を照射する光源と、
    前記測定対象物を透過した透過光から透過スペクトルを測定する検出器と、
    前記透過スペクトルの透過光強度と予め測定して記憶装置に保存しておいたリファレンス光の強度を用いて吸光度を算出することにより、所要波長範囲の吸収スペクトルを算出し、前記吸収スペクトル、又は前記吸収スペクトルを信号処理したスペクトルを用いて所定波長の吸光度を求め、予め作成して前記記憶装置に保存しておいた、前記所定波長の吸光度と前記可食部の機能性色素成分の換算式を演算する演算装置と、
    前記演算装置による前記換算式の演算結果を、前記機能性色素成分の成分量の推定値として表示する表示部と、
    を備え、
    前記所定波長の吸光度は、
    前記測定対象物が懸濁状態のものであるとともに光路長が長いために透過光量が不足して信頼性の高い前記吸光度が得られないデータを除外した波長範囲のものである、
    青果物の可食部の機能性色素成分の測定装置。
  7. 青果物の可食部を粉砕又はすり潰したままの懸濁状態である非定形状の測定対象物に対し、白色若しくは複数の波長を有する光を照射する光源、又は、切り替え可能な、波長の異なる単一波長の光を照射する複数の光源と、
    前記測定対象物を透過した所定波長の透過光の強度を測定する検出器と、
    前記強度と予め測定して記憶装置に保存しておいたリファレンス光の強度を用いて所定波長の吸光度を算出し、前記所定波長の吸光度、又は前記所定波長の吸光度を信号処理したものを用いて、予め作成して前記記憶装置に保存しておいた、前記所定波長の吸光度と前記可食部の機能性色素成分の換算式を演算する演算装置と、
    前記演算装置による前記換算式の演算結果を、前記機能性色素成分の成分量の推定値として表示する表示部と、
    を備え、
    前記所定波長の吸光度は、
    前記測定対象物が懸濁状態のものであるとともに光路長が長いために透過光量が不足して信頼性の高い前記吸光度が得られないデータを除外した波長範囲のものである、
    青果物の可食部の機能性色素成分の測定装置。
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