JPH02157654A - 果実等の糖度測定方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明はリンゴやナシ、桃等の果実、或いはトマトや
カポチャ、スイカなどの果菜等（以下これらを総称して
「果実等」という。）の成熟と味覚の程度を糖度によっ
て判断するための糖度測定法に関するもので、さらに詳
しくは、果実等の糖度を非破壊の状態で容易かつ精度よ
く測定する方法に関するものである。

〔従来の技術〕

果実等の成熟程度を知ることは、これらを最も美味しく
食する上で重要な事項で、また果実等の商品としての価
値を判断する上でも頗る大切な事柄である。

通常、果実等はその種類によって２完熟に至らない適度
の未熟状態で収穫し、保管・輸送の期間を考慮して、少
ムくとも消費者の手に渡る段階で完熟させる収穫方法や
、採りたでの新鮮なものを提供する目的で完熟状態を待
って収穫する場合とがある。

いずれの場合にも、成熟の状態を判断する必要があるが
、従来古くから採用されている最も安易な非破壊のヰ★
査方法は、リンゴ等の如く果実等の表面の色を肉眼で見
て熟度を判断する方法、あるいはスイカの如く外から打
撃を与えてその音により内部の欠陥や熟度を判断する方
法があった。

一方、果実等の集荷物の一部を抜き取り、これを切断す
ると共に、その果汁を採って光の屈折率より糖度を測定
し、その値をもって残りの果実等の糖度も同様であると
推定する。いわゆる破壊による抜取検査法が近時採用さ
れている。

さらに最近では、前記の表面色による判断をカラーカメ
ラで判断する方法、赤外線サーモグラフィーで表面温度
を測定する方法、対象物に打撃を与える代わりに可聴域
の音波による振動を与えて判断する方法など、あるいは
Ｘ線を使用したＣＴ技術（ｃｏｍｐｕｔｅｒｉｚｅｄ　
ａｘｉａｌ　ｔｏａ＋ｏｇｒａｐｈ）により内部組織の
断層写真を得て判断するなどの方法が一部で提案されて
いる。

〔発明が解決しようとする課題〕

か＼る従来の方法において、果実等の色や打撃音による
判断は、熟練を要し、かつ検査者の判断基準によって大
きく変るので信転性に乏しく、検査に時間がか＼す、大
量の果実等に対する検査には適していない。

特に、キウィ、メロン、スイカ等は９内部で熟度が進行
しても表面色の変化に乏しいため′２判断の誤りが大き
い。

また、果汁を取って光の屈折率より糖度を測定する方法
は抜取検査であって、実際に商品として販売されている
果実等の糖度をその場において知ることはできない。

しかも、この方法は果実等を破壊することによってのみ
検査するもので、ごくわずかな果実を犠牲にすることに
よってのみ糖度を測定し、もって集荷物全体の糖度を推
測するに過ぎないので、糖度測定がきわめて曖昧で、正
確さがない。

一方、前述のカラーカメラ、赤外線サーモグラフィー、
音波による測定、或いはＣＴによる検査などの手段は、
測定に時間がか＼るとか、装置に多大の費用を要するな
ど問題が多く、今後解決すべき多くの課題を有し、単な
る提案の域を出ず。

未だ実用段階に至っていないなど、果実等の糖度の測定
については解決すべき多くの問題点を有している。

この発明はか＼る現状に鑑み１果実類の糖度を非破壊の
状態で９　しかも簡便に精度よく測定することを目的と
したものである。

（課題を解決するための手段〕 上記の目的を達成するため、この発明の果実等の測定方
法は、果実等が呼吸時に放出している炭酸ガスと水との
合算赤外線スペクトル吸収強度を測定し、この合算赤外
線スペクトル吸収強度から当該果実等ののブリックス糖
度を求め、もって当該果実等の糖度を判断するものであ
る。

すなわち、赤外線スペクトルを放射して測定した全反射
赤外線スペクトル強度と、当該赤外線スペクトルと同じ
放射条件で測定した果実等の反射赤外線スペクトル強度
との差から１果実等が呼吸時に放出している炭酸ガスと
水との合算゛赤外線スペクトル吸収強度を求め、これよ
り当該果実等の糖度を求めることを特徴とする果実等の
糖度測定方法である。

より具体的には、赤外線スペクトルを放射して測定した
全反射赤外線スペクトル強度と、当該赤外線スペクトル
と同じ放射条件で測定した果実等の反射赤外線スペクト
ル強度との差から、果実等が呼吸時に放出している炭酸
ガスと水との合算赤外線吸収スペクトル強度を求めると
共に、別に作成した当該果実等の作物別１品種別および
品温別の糖度の回帰線を用いて、前記炭酸ガスと水との
合算赤外線スペクトル吸収強度から、当該果実等の糖度
を求めることを特徴とする果実等の糖度測定方法である
。

さらに具体的には、赤外線スベク］・ルを放射して測定
した全反射赤外線スペクトル強度と、当該赤外線スペク
トルと同じ放射条件で測定し、かつ果実等の表面色によ
る反射率を補正して得た果実等の反射赤外線スペクトル
強度との差から、果実等が呼吸時に放出している炭酸ガ
スと水との合算赤外線スペクトル吸収強度を求めると共
に、別に作成した当該果実等の作物別１品種別および品
温別の糖度の回帰線を用いて５前記炭酸ガスと水との合
算赤外線スペクトル吸収強度から、当該果実等の糖度を
求めることを特徴とする果実等の糖度測定方法である。

この発明において、全反射赤外線スペクトル強度（以下
単に「全反射強度」という。）とは、放射した赤外線ス
ペクトルを鏡に反射させて得られるスペクトル強度であ
る。

また、果実等の反射赤外線スペクトル強度（以下単に「
反射強度」という。）とは、当該果実等に赤外線スペク
トルを放射して反射させることによって得られる反射赤
外線スペクトル強度を意味するもので、この反射強度の
測定は、前記の全反射強度と同じ条件によって測定する
。

果実等が呼吸時に放出している炭酸ガスと水との合算赤
外線スペクトル吸収強度（以下単に「合算吸収強度」と
いう。）は、前記の全反射強度より反射強度を差し引く
ことによって求めるたちのである。

果実等に放射する赤外線スペクトルの波長は炭酸ガスが
赤外線を吸収する波長は４．１５〜４．３５μｍ（最大
吸収波長は約４．２５μｍ）および１４．５〜１５．５
μｍ（最大吸収波長は約１．５μｍ）の範囲で、水が赤
外線を吸収する波長は５〜８μｍ（最大吸収波長は６．
２５μｍＬの範囲にあるため、遠赤外線スペクトル、特
に波長３μｍ以上の遠赤外線スペクトルであることが好
ましい。

さらに精度よく吸収強度を求めるためには、赤外線スペ
クトルを放射する装置、あるいは全反射強度を測定する
輻射センサーのいずれかに３〜１５．５μｍの波長を選
択的に通すフィルターまたは回折格子を取付けて測定す
ることが望ましい。

赤外線スペクトルの放射は２例えば、赤外線電球、赤外
線ヒータ、赤外線セラミックヒータ等の一般的な赤外線
放射装置を使用することができるが、前記の理由から波
長３μ以上の遠赤外線スペクトルを放射する遠赤外線ヒ
ータを使用することが好ましく、この場合ヒータの表面
温度は４００〜７００℃の範囲内のものが適切である。

全反射強度及び反射強度はいずれも１例えば焦電型、或
いは熱起電力型、量子型等の輻射センサーを用い、これ
を温度に換算して測定するものである。

果実等の呼吸量が少ない場合（例えば、呼吸量の少ない
品種のものや、品温が低いことによって少ない呼吸量と
なっているもの等）は、赤外線スペクトルの放射面積を
広くして、全放射エネルギーを太き（するか、または反
射スペクトル強度を集める集合鏡を用いて測定すること
により、比較的精度よく測定することができる。

また、さらに糖度を精度よく測定するには、果実等の表
面の赤外線スペクトル反射率が表面色によって変化する
ため１表面色を色センサーを用いて波長表示で求め、測
定する対象物２品種の標準色の波長との比率を色補正係
数として１色補正反射スペクトル強度として温度表示す
ることがより望ましいものである。

全反射強度及び反射強度の測定は、１／１０℃以上、特
にｌ／１００℃の精度で測定することが好ましい。

果実等から放出される炭酸ガスと水との放出量は、当該
果実等の種類や品種９品温によりそれぞれ異なるため、
予め作物別１品種別２品温別に炭酸ガスと水の合算吸収
強度と糖度との関係を測定し、これに基づいて回帰線（
曲線又は直線）を作成し、別途対象とする果実等につい
て作物別、晶種別及び品温別に測定した合算吸収強度に
基づいて回帰線を使用して比較法によって糖度を算出す
るものである。

この糖度は、光層折率糖度測定器を用いて温度２０℃に
換算したブリックス％として求め、０゜１％以上の精度
で測定する。

これらの測定データは、コンピューターにインプットし
て最終的に糖度として表示するようにすることによって
正確な値を著しく短時間に得ることができるものである
。

この発明の方法が適用できる好適な果実としては２例え
ばリンゴ、ナシ、キウィ、ブドウ、桃、パイナツプル、
ミカン等の柑橘類、カキ、バナナ等がある。

また、果菜としては１例えばスイカ、メロン。

マクワウリ、トマト、カポチャ、ナス等があり。

中でもリンゴ、ナシ、キウィ、バナナ、スイカ。

メロン等の比較的高級な果実、果菜類に適用して優れた
効果を発揮する。

〔作　　　用〕

果実等は呼吸に際して１体内の糖を消費し、以て炭酸ガ
スと水と熱を放出しているもので、その呼吸量は糖含有
量に比例している。

か−る糖度は、果実等の熟度と密接に相関しているもの
で、果実等の成熟度合の判断要素として最も的確なもの
である。

しかして、果実、果菜類が呼吸する際には、前記のごと
く炭酸ガスと水とを放出するが、放出された炭酸ガスと
水は、果実等の表皮の部分に飽和状態で存在し、炭酸ガ
スは赤外線波長駒４．２５μｍおよび約１５μｍで赤外
線スペクトルを最大吸収する。

また、水は赤外線波長駒６．２５μｍで赤外線スペクト
ルを最大吸収し、この吸収された赤外線スペクトル強度
の強弱は、とりもなおさず炭酸ガスと水との放出量を表
示しているのもので、か−る吸収強度を測定して、その
合算値から当該果実等のブリックス糖度を求めることに
よって種々の果実等熟成度合いを非破壊の状態で容易に
知ることができるのである。

なお、果実等の表面色で赤外線反射率は変化することが
あるため、果実等の反射強度を表面色による色補正した
炭酸ガスと水との吸収強度を用いることによって、当該
果実等の糖度をより正確な糖度測定を行うことができる
。

〔実　施　例〕

以下に実施例および比較例によってこの発明をより具体
的に説明する。

胆虱 リンゴ（品種：富士９品温１５°Ｃ）　５個を用いてそ
の糖度を測定した。

まず、波長の大部分が３μｍ以上の遠赤外線ヒータを使
用して、その遠赤外線を鏡に放射し２表面積約７００ｔ
ｎｒｒｆの全反射強度を、ついで同様にリンゴに遠赤外
線を放射し、リンゴの表面積約７００ｍｒｒｌの反射強
度を波長３〜１５．５μｍのフィルターを取付けた熱起
電力型の輻射センサーを用い、ｌ／１００°Ｃの精度で
求めた。

一方、リンゴの反射強度は２表面色を色センサーにより
測定した色補正係数を用いて補正し２色補正反射強度と
した。

ついで、測定した全反射強度と色補正反射強度から、炭
酸ガスと水の合算吸収強度を算出し、別途作成した品温
１５℃のリンゴの回帰線（品種；富士）より糖度（ブリ
ックス％）を求めた。

また、比較例１として実施例１に使用したと同様のリン
ゴを切断し、糖度（ブリックス％）をデジタル糖度計Ｐ
Ｒ−１型（株式会社アタゴ製）で測定した。

それらの結果を第１表に示す。

第　　　１　　　表 第１表から明らかなように、実施例１で求めたリンゴの
糖度は、実測によって得た比較例１の糖度と殆ど一部し
た値を示していることが判る。

−施例２及び比較例２ スイカ（品種；フジヒカリ）５個を用いて室温２０℃で
糖度を測定した。

まず、実施例１に準じて全反射強度を表面積約３８−で
、またスイカの色補正した反射強度を同一表面積（約３
８ｃｄ）で測定し、これより炭酸ガスと水の合算吸収強
度を算出し、この合算吸収強度から糖度（ブリックス％
）を求めた。

また、前記の比較例１と同様の方法で糖度を測定して比
較例２とした。

これらの測定結果を第２表に示す。

〔以下余白〕

第 表 第２表から明らかなように、実施例２で求めたスイカの
糖度は、実測によって得た比較例２の糖度と殆ど一部し
た値を示している。

〔発明の効果〕

この発明の方法は、果実等が呼吸時に放出している炭酸
ガスと水との合算赤外線スペクトル吸収強度を測定し、
この吸収強度から当該果実等のゾリックス糖度を求める
もので、従来から対象物を切断しなければ測定できなか
った糖度を、破壊によることなく、高い精度で容易に知
ることができるものである。

この方法によれば１個々の果実等の糖度を非破壊の状態
で簡単に求めることができるので、思うま＼の熟度の果
実等を収穫して選別し出荷し１品質一定の美味しい果実
等を供給できる点で画期的なものであり、この方法は生
産者、流通業者、消費者のいずれにとってもきわめて有
利なものである。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）赤外線スペクトルを放射して測定した全反射赤外
   線スペクトル強度と、当該赤外線スペクトルと同じ放射
   条件で測定した果実等の反射赤外線スペクトル強度との
   差から、果実等が呼吸時に放出している炭酸ガスと水と
   の合算赤外線スペクトル吸収強度を求め、これより当該
   果実等の糖度を求めることを特徴とする果実等の糖度測
   定方法。
2. （２）赤外線スペクトルを放射して測定した全反射赤外
   線スペクトル強度と、当該赤外線スペクトルと同じ放射
   条件で測定した果実等の反射赤外線スペクトル強度との
   差から、果実等が呼吸時に放出している炭酸ガスと水と
   の合算赤外線吸収スペクトル強度を求めると共に、別に
   作成した当該果実等の作物別、品種別および品温別の糖
   度の回帰線を用いて、前記炭酸ガスと水との合算赤外線
   スペクトル吸収強度から、当該果実等の糖度を求めるこ
   とを特徴とする果実等の糖度測定方法。
3. （３）赤外線スペクトルを放射して測定した全反射赤外
   線スペクトル強度と、当該赤外線スペクトルと同じ放射
   条件で測定し、かつ果実等の表面色による反射率を補正
   して得た果実等の反射赤外線スペクトル強度との差から
   、果実等が呼吸時に放出している炭酸ガスと水との合算
   赤外線スペクトル吸収強度を求めると共に、別に作成し
   た当該果実等の作物別、品種別および品温別の糖度の回
   帰線を用いて、前記炭酸ガスと水との合算赤外線スペク
   トル吸収強度から、当該果実等の糖度を求めることを特
   徴とする果実等の糖度測定方法。