JPH07260682A - 穀物品質測定方法 - Google Patents

穀物品質測定方法

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JPH07260682A
JPH07260682A JP7072527A JP7252795A JPH07260682A JP H07260682 A JPH07260682 A JP H07260682A JP 7072527 A JP7072527 A JP 7072527A JP 7252795 A JP7252795 A JP 7252795A JP H07260682 A JPH07260682 A JP H07260682A
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JP
Japan
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grain
rice
sample
spectrum
wavelength
Prior art date
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Withdrawn
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JP7072527A
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English (en)
Inventor
Sadakazu Fujioka
定和 藤岡
Taiichi Mori
泰一 森
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Iseki and Co Ltd
Iseki Agricultural Machinery Mfg Co Ltd
Original Assignee
Iseki and Co Ltd
Iseki Agricultural Machinery Mfg Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】籾の状態でも玄米の状態における米の食味評価
ができるとともに、穀物種別を自動的に判別して、穀物
サンプルの内部品質評価値を推定できる方法を提供する
こと。 【構成】穀物サンプルに近赤外線を照射し、その近赤外
線の各波長に対する吸光度を測定して穀物サンプルのス
ペクトルを求め、該穀物サンプルのスペクトルを穀物種
別毎に用意されあらかじめ記憶している標準スペクトル
と比較して、穀物種別を判別する。その判別結果に応じ
て使用する穀物毎に異なる検量線を自動選択し、この検
量線を使用して穀物サンプルの化学成分値及び/又は粘
り等の内部品質評価値を推定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、近赤外線吸収スペクト
ル法を利用してサンプルの籾、玄米、白米、または米飯
等の穀物種別を判別し、その判別結果に応じて内部品質
評価値を推定する測定方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、近赤外線分光分析法を利用して、
玄米、白米、または米飯のサンプルから米の食味評価を
行う方法が知られている。そこで、玄米、白米、または
炊飯した米飯のサンプルから米の食味評価を行うソフト
ウエアを用意し、測定対象に応じて必要なソフトウエア
を操作者が選択し、近赤外線分光分析法により玄米、白
米、または米飯のサンプルから米の品質評価を行う方法
が考えられる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この方法では
測定対象に応じて必要なソフトウエアをいちいち操作者
が選択する必要があり、測定対象の穀物の種類が頻繁に
変わる場合などにはソフトウエアの切換えが煩わしく操
作性が悪いという問題があった。
【0004】そこで、本発明は、穀物種別を判別してそ
の種別に見合ったソフトウエアを自動的に選択すること
により、穀物の品質を能率良く測定できるようにするこ
とを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、本発明は、穀物サンプルに近赤外線を照射し、そ
の近赤外線の各波長に対する吸光度を測定して穀物サン
プルのスペクトルを求め、該穀物サンプルのスペクトル
を穀物種別毎に用意され記憶してある標準スペクトルと
比較して、穀物種別を判別し、その判別結果に応じて使
用する検量線を自動選択して穀物サンプルの化学成分値
及び/又は粘り等の内部品質評価値を推定する。
【0006】
【作用】各スペクトルは、籾の場合は1100nm〜1
400nm、白米の場合は1690nm〜1800n
m、2260nm〜2400nmの領域において、玄米
とは異なった特徴的なスペクトルとなる。その理由は、
籾には籾殻、玄米には糠の層があり、白米にはそのよう
なものがないためであると考えられる。
【0007】そこで、その特徴的な領域において、未知
穀物サンプルの測定スペクトルを、籾、玄米、白米など
の穀物種別の各標準のスペクトルとスペクトルマッチン
グの手法などを用いて比較し、その比較結果から籾、玄
米、白米などのいずれかを判別する。そして、その判別
結果から目的の検量線を自動的に選択して内部品質評価
値を推定する。
【0008】
【実施例】次に、本発明の実施例について説明する。
【0009】まず第1の実施例は、籾、玄米、白米、ま
たは米飯の穀物サンプルを近赤外線分光分析計により、
近赤外線分光分析して各波長の吸光度を求めたのち、コ
ンピュータによりその吸光度を2次微分して2次微分吸
光度を求める。このように求まる各スペクトルは、籾の
場合は1100nm〜1400nm、白米の場合は16
90nm〜1800nm、2260nm〜2400nm
の領域において、玄米とは異なった特徴的なスペクトル
となる。その理由は、籾には籾殻、玄米には糠の層があ
り、白米にはそのようなものがないからである。そこ
で、その特徴的な領域において、未知穀物サンプルの測
定スペクトルを、あらかじめ記憶してある籾、玄米、白
米の場合の各標準のスペクトルとスペクトルマッチング
の手法などを用いて比較し、その比較結果から籾、玄
米、白米のいずれかを判別する。そして、その判別結果
から目的の検量線等を記憶している分析用ソフトウエア
を自動的に選択するように構成する。
【0010】第2の実施例は、籾、玄米、白米、の穀物
サンプルを近赤外線分光分析計により、近赤外線分光分
析して各波長の吸光度を求めたのち、コンピュータによ
りその吸光度を2次微分して2次微分吸光度を求める。
次に、穀物サンプルが籾、玄米、白米のいずれの形態で
あるかを推定するために、目的変数として籾を3、玄米
を2、白米を1とし、説明変数として上記のように求め
た2次微分吸光度のうち波長が1298nm,2310
nm,2344nm,2434nm,1735nmのい
ずれかの2次微分吸光度を用いて重回帰分析を行う。
【0011】例えば、第1の波長として1298nmの
2次微分吸光度を用い、その値を2310nmの2次微
分吸光度で割った値を重回帰分析の第1項として用い
る。また第2の波長として1354nmの2次微分吸光
度を、2198nmの2次微分吸光度で割った値を重回
帰分析の第2項として用いる。そして、このような条件
で重回帰分析を行い、その結果得られた検量線は、例え
ば次に示す(1)式のようになる。
【0012】 y=1.11−2.624(1298/2310) −2.246(1354/2198) (1) 次に、このような重回帰分析の結果得られた検量線を利
用することにより、以後、未知の穀物サンプルが籾、玄
米、白米のいずれの形態であるかの推定を以下のように
して行う。すなわち、未知の穀物サンプルの2次微分吸
光度を近赤外線分光分析により求め、その所定の波長に
かかる2次微分吸光度値を上記の(1)式の説明変数と
して代入し、これにより予測値yを得る。このとき、y
の値が1.5未満を白米、1.5以上2.5未満を玄
米、2.5以上を籾として判別する。その判別結果から
目的の検量線等を記憶している分析用ソフトウエアを自
動的に選択する点については第1の実施例と同様であ
る。
【0013】ところで、上記のように重回帰分析の際
に、説明変数として上記のように求めた2次微分吸光度
のうち波長が1298nm,2310nm,2344n
m,2434nm,1735nmのいずれかの2次微分
吸光度を用いるが、その理由について以下に説明する。
【0014】すなわち、第1の実施例で説明したよう
に、2次微分吸光度のスペクトルは、籾の場合は110
0nm〜1400nm、白米の場合は1690nm〜1
800nm、2260nm〜2400nmの領域におい
て、玄米とは異なった特徴的なスペクトルとなる。しか
も、図2で示すように各波長と籾、玄米、白米の相関プ
ロットから1300nm付近、1735nm付近、23
44nm付近で相関が高く、籾と玄米、玄米と白米を弁
別する波長と非常に関係が深いことがわかる。
【0015】また、波長の選択に際し、相関の高い波長
域が広範囲に及んでいる波長を選択する。従って、相関
プロット上では、とがったものよりは丸みを帯びている
ものを、また丸みよりも台形状に広がっているものを選
択する。その理由は、測定波長が多少シフトしたり、特
徴波長が他の穀物サンプルで異なっていても相関の高い
波長が広ければ広いほど有利だからである。そこで、以
上の点を考慮し、下記の理由により上記の各波長を採用
した。
【0016】(イ)1298nm,1735nm,23
44nmの各波長は、籾の玄米、玄米、白米を弁別する
基本的な波長と考えられ、しかも他の波長域のものに比
べて相関が高くなっている。また、1298nmの領域
は台形状に高い相関があり、多少の測定誤差を伴っても
安定した相関が得られるものと思われる。
【0017】(ロ)2434nmの波長は、逆相関だが
その逆相関のものに比べて丸みを帯びていてしかも相関
が高い。
【0018】(ハ)2310nmの波長は、相関プロッ
ト上では相関が低いが、他の波長を割ることによってそ
の相関を向上させる波長として有効である。
【0019】このようにして穀物種別を判別したのち、
玄米、白米、または米飯のサンプルから米の品質評価を
行うのは、公知の方法を使用する。
【0020】籾については以下の操作を行う。
【0021】(イ)まず籾サンプルを脱ぷ処理して玄米
とし、玄米状態における籾サンプルの蛋白質の含有量
を、あらかじめ化学分析して測定しておく。これらの処
理をN個の籾サンプルについてそれぞれ行う。
【0022】(ロ)次に、籾サンプルを脱ぷ処理して玄
米としたのち、そのサンプルを標準的に精米したのち炊
飯した御飯の粘り値を、あらかじめ化学分析して測定し
ておく。これらの処理をN個の籾サンプルについてそれ
ぞれ行う。
【0023】(ハ)引き続き、籾サンプルを粉砕し、そ
の粉砕した籾サンプルに公知の近赤外線分光分析装置に
より近赤外線を照射し、その近赤外線の各波長に対する
吸光度を検出し、その検出した吸光度を2次微分して2
次微分吸光度を算出する。これらの処理をN個の籾サン
プルについてそれぞれ行う。
【0024】(ニ)すでに分析したN個のサンプルの玄
米状態における蛋白質の各含有量(実測値)と、近赤外
線分光分析装置により求めた粉砕状のN個の籾サンプル
の2次微分吸光度の中から玄米サンプルのときに蛋白含
量の分析に使用する波長に対応する2次微分吸光度の各
値(波長が2180nmのもの)とに基づき、籾サンプ
ル中に含まれる蛋白質の含有量の予測値(回帰式)Y1
を求めるために重回帰分析を行う。
【0025】(ホ)次に、上記分析したN個の御飯の各
粘り値(実測値)と、近赤外線分光分析装置により求め
たN個の籾サンプルの2次微分吸光度の中から玄米サン
プルのときに粘り値の分析に使用する波長に対応する2
次微分吸光度の各値(波長が1800nmのもの)とに
基づき、サンプル籾を脱ぷ処理して標準的に精米したの
ち炊飯した御飯の粘り値の予測値(回帰式)Y2を求め
るために重回帰分析を行う。
【0026】そして、このような重回帰分析の結果得ら
れる回帰式Y1、Y2を利用することにより、以後、未
知のサンプルの食味評価を以下のようにして行う。
【0027】すなわち、未知のサンプル籾を用いて食味
評価を行うときには、サンプル籾の2次微分吸光度を近
赤外線分光分析装置により求め、その所定の波長(21
80nm、および1800nm)にかかる2次微分吸光
度値を上記の回帰式Y1、Y2の説明変数として代入
し、これにより蛋白質の含有量の予測値、および御飯の
粘り値の予測値をそれぞれ算出し、その各算出結果に基
づいて所定の演算式で食味評価をする。
【0028】以上の実施例では米に限られているが、小
麦や大麦等の穀物でもよい。米以外の場合も米と同様に
穀物の標準のスベクトルを記憶しておき、測定スペクト
ルがこれと一致した場合には小麦や大麦等であると判別
し、公知の方法により小麦や大麦の内部品質評価値を推
定すればよい。
【0029】
【発明の効果】以上説明したように本発明では、穀物サ
ンプルに近赤外線を照射し、その近赤外線の各波長に対
する吸光度を測定して穀物サンプルのスペクトルを求
め、該穀物サンプルのスペクトルを穀物種別毎に用意さ
れ記憶してある標準スペクトルと比較して、穀物種別を
判別するので、測定対象に応じて必要な検量線の入った
ソフトウエアをいちいち操作者が選択する必要がなく、
穀物の品質測定の能率が向上するという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明実施例の穀物サンプルの処理例を示すフ
ローチャートである。
【図2】各波長に対する籾、玄米、白米の相関を表す図
である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】穀物サンプルに近赤外線を照射し、その近
    赤外線の各波長に対する吸光度を測定して穀物サンプル
    のスペクトルを求め、 該穀物サンプルのスペクトルを穀物種別毎に記憶した標
    準スペクトルと比較して穀物種別を判別し、 その判別結果に応じて使用する検量線を自動選択して穀
    物サンプルの化学成分値及び/又は粘り等の内部品質評
    価値を推定することを特徴とする穀物品質測定方法。
JP7072527A 1995-03-07 1995-03-07 穀物品質測定方法 Withdrawn JPH07260682A (ja)

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