JPH06229913A - 穀物等の成分含有量測定方法 - Google Patents

穀物等の成分含有量測定方法

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JPH06229913A
JPH06229913A JP3953993A JP3953993A JPH06229913A JP H06229913 A JPH06229913 A JP H06229913A JP 3953993 A JP3953993 A JP 3953993A JP 3953993 A JP3953993 A JP 3953993A JP H06229913 A JPH06229913 A JP H06229913A
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absorbance
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JP3953993A
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Jiro Warashina
二郎 藁科
Kunitoshi Tsuboi
邦利 坪井
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Shizuoka Seiki Co Ltd
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Shizuoka Seiki Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 穀物等の成分含有量及びサンプルの粒度を、
サンプルに近赤外線を照射してサンプルからの反射光に
より、穀物の種類に拘らず、1台の装置により迅速に測
定し得るようにした穀物等の成分含有測定方法を提供す
る。 【構成】 ターンテーブル上にサンプルを収容した
試料セルを置き、この試料セルのサンプルに近赤外線を
照射し、標準反射板及びサンプルからの反射光を測定
し、両反射光のデータの比からサンプルの吸光度を計算
し、適当な複数の吸光度データを判別関数に当てはめて
サンプルの種別を判別し、その判別結果に応じて使用す
る検量線を自動選択し、吸光度データを検量線に代入し
て各成分含有量を算出する。 サンプル粒度の適,否
を判定して表示する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、穀物等の成分含有量及
びサンプルの粒度を、サンプルに近赤外線を照射してサ
ンプルからの反射光により、穀物の種類に拘らず、1台
の装置により迅速に測定し得るようにした穀物等の成分
含有測定方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、穀物の蛋白質含有量測定装置とし
て、例えば特開平4−351945号に開示されたよう
なものが知られている。この測定装置は、穀物試料を照
射する光源と、穀物試料に含有される蛋白質を吸収する
領域の複数の波長の近赤外線をそれぞれ透過する複数の
近赤外線透過フィルタと、穀物試料の種別を検出するた
めの可視光を透過する可視光透過フィルタと、前記複数
のフィルタのうちのいずれか一つを選択するフィルタ選
択手段と、選択したフィルタに光源からの光を導き、そ
のフィルタを透過した透過光を穀物試料に向けて導く光
学系と、前記各フィルタを透過して穀物試料に照射され
る近赤外線または可視光の穀物試料からの反射光または
透過光を検出する光検出手段と、この光検出手段で検出
された近赤外線にかかる検出値に基づいて所定の算出式
により穀物試料の蛋白質含有量を算出する蛋白含量算出
手段と、前記光検出手段で検出された可視光にかかる検
出値に基づいて前記算出式の係数を変更する係数変更手
段と、を具備している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記先行技術のものに
おいては、穀物等の種別の判定に可視光データの2次微
分値を用い、成分含有量の算出に近赤外線データの2次
微分値を用いている。また、判定項目は籾、玄米、7分
搗き米、白米のみであり、測定項目は蛋白質のみであ
り、サンプル粒度の測定はできなかった。さらに、検出
器は可視光用と近赤外線用の2種類を用いている。これ
らのため、測定装置が複雑となり、価格も高価になる、
といった問題点があった。本発明は、上記の問題点を解
決することを目的になされたものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明は、(1) ターンテーブル上にサンプルを収容
した試料セルを置き、この試料セルのサンプルに近赤外
線を照射し、標準反射板及びサンプルからの反射光を測
定し、両反射光のデータの比からサンプルの吸光度を計
算し、適当な複数の吸光度データを判別関数に当てはめ
てサンプルの種別を判別し、その判別結果に応じて使用
する検量線を自動選択し、吸光度データを検量線に代入
して各成分含有量を算出するようにしたこと、(2) 近赤
外分析計をキー操作して、これから測定するサンプルの
検量線番号を選択し、サンプルを収容した試料セルをタ
ーンテーブル上に置いてドロワーを閉じ、試料セルのサ
ンプルに近赤外線を照射してその反射光を測定し、反射
光のデータからサンプルの吸光度を計算し、適当な3か
ら5つの吸光度データを判別関数に当てはめてサンプル
の粒度を判別し、選択されている検量線番号ごとに予め
登録されている適正粒度と比較し、粒度が正しければ吸
光度データを検量線に代入して各成分含有量を算出して
表示・印字し、粒度が正しくない場合には、そのことを
意味するエラーコードで表示するようにしたこと、をそ
れぞれ特徴とする。
【0005】
【作用】上記の手段により本発明の穀物等の成分含有量
測定方法は、以下の作用を行う。 近赤外線のみを用いてサンプルの種別を判別すると
共に、その判別結果に応じて使用する検量線を自動選択
して各成分含有量を算出するようにしたので、従来のよ
うな人為操作による検量線の誤選択が防止され、また、
従来の装置より構成が簡略化されて安価に提供でき、さ
らに、従来の装置より多くのサンプル種別、及び多くの
成分測定が行える。 測定しようとするサンプルの検量線番号を選択し、
近赤外線の反射光からサンプルの粒度を判別し、選択さ
れている検量線番号ごとに予め登録されている適正粒度
と比較し、サンプルの粒度が正しいか否かを表示するの
で、サンプルの粒度を正しくした状態で成分含有量測定
を行い、正確な測定結果が得られる。
【0006】
【実施例】本発明による穀物等の成分含有量測定装置
(近赤外分析計)は、粉状試料(サンプル)中の成分組
成、及びサンプル粒度の測定を近赤外線を利用して分析
するものであり、サンプルに近赤外線を照射し、サンプ
ル表面より拡散反射する光のエネルギーを測定して成分
分析、及び粒度の適,否の判定を行うものである。一般
に物質は光を吸収する性質があり、この性質は物質を構
成する成分毎に特有であり、光の波長に対し異なった吸
光特性を示す。従って、サンプルからの拡散反射光は、
サンプル成分、及び粒度についての特有な情報を持って
おり、その吸光度データを分析することにより、成分組
成を間接的に定量する関係式(検量線)を得ることがで
き、また、サンプル粒度が正しいか、正しくないかを判
定,表示するものである。
【0007】以下、本発明の一実施例を添付の図面を参
照して具体的に説明する。図1は本発明による穀物等の
成分含有量測定装置(近赤外分析計)の光学系と制御系
を示すブロック図であり、符号1はタングステンハロゲ
ンランプよりなる光源、2は光源1からの光を平行線と
して集光するレンズ、3はレンズ2により集光された光
を下方に透過させるアパーチャである。アパーチャ3の
下方には、矢印方向に回転するチョッパーホイール4が
設けられ、このチョッパーホイール4のさらに下方に、
複数(図面では10個)の光学フィルタ5a,5a…を
着脱可能としたフィルタホイール5、開閉かつ出し入れ
可能のドロワー6に、所定方向に回転するように設けら
れたターンテーブル7に載置されるサンプルを収容した
試料セル8、及びセラミック製の標準反射板9等が設け
られている。
【0008】上記フィルタホイール5とターンテーブル
7または標準反射板9との間には、試料セル8に収容さ
れた粉状の試料(サンプル)から反射される拡散反射
光、及び標準反射板9からの反射光を検出する光検出器
(PbS製)10が斜めに配設されている。光検出器1
0で検出された反射光は、アンプ11、A/D変換器1
2、演算回路13により演算,分析され、表示器14に
表示されるようになっている。なお、図示しないが、試
料(サンプル)を粉砕するサイクロンミルが近赤外分析
計とセットで設けられている。また、光検出器10には
冷却器が設けられている。
【0009】そして、ターンテーブル7上にサンプルを
収容した試料セル8を置き、この試料セル8のサンプル
に近赤外線を照射し、標準反射板9及びサンプルからの
反射光を測定し、両反射光のデータの比からサンプルの
吸光度を計算し、適当な複数(3〜4)の吸光度データ
を判別関数に当てはめてサンプルの種別を判別し、その
判別結果に応じて使用する検量線を自動選択し、吸光度
データを検量線に代入して各成分含有量を算出するよう
にし、その結果を表示,印刷するようになっている。な
お、標準反射板9は、常時は光学フィルタ5aからの近
赤外線が照射される位置に置かれている。
【0010】この穀物等の成分含有量測定装置(近赤外
分析計)により測定できる品目は、米、大麦、コーン、
綿実、マイロ、菜種、大豆、ヒマワリ、小麦(小麦
粉)、グルテン、でんぷん、バター、チーズ、粉ミル
ク、ココア、牛肉、豚肉、茶等の多岐にわたるものであ
る。また、本発明において使用される近赤外線とは、1
200nm〜2500nmの領域のものである。さら
に、標準反射板9は、近赤外全域にわたって均一な反射
率を示す特殊なセラミック板が用いられている。また、
検量線とは、2つの測定値の相互関係をグラフにまとめ
たものをいい、検量線を吸光度から成分濃度をもとめる
関係式の形に数式で表したものを検量線回帰式と呼んで
いる。
【0011】また、本発明の穀物等の成分含有量測定装
置(近赤外分析計)は、近赤外分析計をキー操作して、
これから測定するサンプルの検量線番号を選択し、サン
プルを収容した試料セル8をターンテーブル7上に置い
てドロワー6を閉じ、試料セル8のサンプルに近赤外線
を照射してその反射光を測定し、反射光のデータからサ
ンプルの吸光度を計算し、適当な3から5つの吸光度デ
ータを判別関数に当てはめてサンプルの粒度を判別し、
選択されている検量線番号ごとに予め登録されている適
正粒度と比較し、粒度が正しければ吸光度データを検量
線に代入して各成分含有量を算出して表示・印字し、粒
度が正しくない場合には、そのことを意味するエラーコ
ードで表示するようにもなっている。
【0012】このように構成された一実施例の穀物等の
成分含有量測定装置においては、被測定穀物のサンプル
を、サイクロンミルのスクリーンを選択,交換して所定
粒径に粉砕し、この粉砕されたサンプルを試料セル8に
収容してターンテーブル7上に置く。光源1からの光は
レンズ2により平行光線となり、アパーチャ3を通り回
転するチョッパーホイール4によって周期的に分断され
た後、フィルタホイール5の光学フィルタ5aによって
純度の高い単色光(近赤外線)となる。単色光は、まず
標準反射板9に照射され、基準となる反射エネルギー
(光)が光検出器10により検出されてアンプ11以下
の装置により測定される。この測定はフィルタホイール
5のフィルタ5aを順次、自動的に切り換えて、全ての
光学フィルタ5a(実際には6個、あるいは10個)に
ついて行われる。
【0013】次に、単色光の照射は試料セル8に対して
行われ、各々の光学フィルタ5aの波長において、サン
プルの粒度分布及びサンプルからの拡散反射エネルギー
(光)が測定される。測定された反射エネルギーは、A
/D変換器12においてデジタル信号に変換され、演算
回路13において標準反射板9の反射エネルギーとの比
から吸光度が算出される。そして、適当な3〜4の吸光
度データを判別関数に当てはめてサンプルの種別を判別
し、その判別結果に応じて使用する検量線を自動選択
し、吸光度データを検量線に代入して各成分含有量が検
量線回帰式に基づいて計算され、直ちに表示器14に表
示され、また、印字される。
【0014】また、サンプルの粒度を測定するときは、
近赤外分析計をキー操作して、これから測定しようとす
るサンプルの検量線番号を選択し、サンプルを収容した
試料セル8をターンテーブル7上に置いてドロワー6を
閉じ、試料セル8のサンプルに近赤外線を照射してその
反射光が光検出器10により検出される。反射光のデー
タからサンプルの吸光度を、アンプ11以下の装置によ
り計算し、適当な3から5つの吸光度データを判別関数
に当てはめてサンプルの粒度を判別し、選択されている
検量線番号ごとに予め登録されている適正粒度と比較
し、粒度が正しければ吸光度データを検量線に代入して
各成分含有量を算出して表示器14により表示・印字
し、粒度が正しくない場合には、そのことを意味するエ
ラーコードで表示器14に表示する。
【0015】サンプルを粉砕するサイクロンミルでのス
クリーンの選択は、スクリーンを交換して行うが、例え
ば大豆ではφ2mm、茶ではφ1mm、玄米ではφ0.
5mm等が用いられる。このとき、オペレータが勘違い
して間違ったスクリーンを選択してしまうことがあるの
で、本発明においては、検量線の選択は、近赤外分析計
のキーボードを操作して、検量線番号(No)で呼び出
すようにしている。例えば、検量線No1を茶、No2
を籾、No3を玄米、No4を白米と登録しておく。ま
た、表示器14にもサンプル名が表示されるようにして
あって、間違いを防止するようにしてある。
【0016】
【発明の効果】以上説明したように本発明の穀物等の成
分含有量測定方法によれば、以下の効果を奏する。 検量線を自動選択するようにしたので、測定が迅速
に行われ、また、検量線を人為操作する場合に比べ検量
線の誤選択を防止することができる。 成分含有量測定装置(近赤外分析計)の構成が、近
赤外用の1種類でよいので、従来のものより簡略化さ
れ、安価に提供することができる。 従来の測定装置より、多くのサンプル種別、例えば
籾、玄米、7分づき、白米、麦、茶等を判定することが
できる。 従来の測定装置より多くの成分、例えば水分、蛋
白、脂質等を測定することができる。 サンプルの粉砕条件の誤りを防止し、正確な成分含
有量の測定を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の方法を適用した穀物等の成分含有量測
定装置の光学系及び制御系のブロック図である。
【符号の説明】
1 光源(タングステンハロゲンランプ) 2 レンズ 3 アパーチャ 4 チョッパーホイール 5 フィルタホイール 5a 光学フィルタ 6 ドロワー 7 ターンテーブル 8 試料セル 9 標準反射板(セラミック) 10 光検出器 11 アンプ 12 A/D変換器 13 演算回路 14 表示器

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ターンテーブル上にサンプルを収容した
    試料セルを置き、この試料セルのサンプルに近赤外線を
    照射し、標準反射板及びサンプルからの反射光を測定
    し、両反射光のデータの比からサンプルの吸光度を計算
    し、適当な複数の吸光度データを判別関数に当てはめて
    サンプルの種別を判別し、その判別結果に応じて使用す
    る検量線を自動選択し、吸光度データを検量線に代入し
    て各成分含有量を算出するようにしたことを特徴とする
    穀物等の成分含有量測定方法。
  2. 【請求項2】 近赤外分析計をキー操作して、これから
    測定するサンプルの検量線番号を選択し、サンプルを収
    容した試料セルをターンテーブル上に置いてドロワーを
    閉じ、試料セルのサンプルに近赤外線を照射してその反
    射光を測定し、反射光のデータからサンプルの吸光度を
    計算し、適当な3から5つの吸光度データを判別関数に
    当てはめてサンプルの粒度を判別し、選択されている検
    量線番号ごとに予め登録されている適正粒度と比較し、
    粒度が正しければ吸光度データを検量線に代入して各成
    分含有量を算出して表示・印字し、粒度が正しくない場
    合には、そのことを意味するエラーコードで表示するよ
    うにしたことを特徴とする請求項1記載の穀物等の成分
    含有量測定方法。
JP3953993A 1993-02-03 1993-02-03 穀物等の成分含有量測定方法 Pending JPH06229913A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009041252A1 (ja) * 2007-09-25 2009-04-02 Meiji Dairies Corporation バターの製造方法およびバター成分の測定方法
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