JPH08271419A - 米の品質判定装置および食味分析装置 - Google Patents

米の品質判定装置および食味分析装置

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JPH08271419A
JPH08271419A JP8009507A JP950796A JPH08271419A JP H08271419 A JPH08271419 A JP H08271419A JP 8009507 A JP8009507 A JP 8009507A JP 950796 A JP950796 A JP 950796A JP H08271419 A JPH08271419 A JP H08271419A
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JP
Japan
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rice
fatty acid
sample
light
unripe
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JP8009507A
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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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Application filed by Iseki and Co Ltd, Iseki Agricultural Machinery Mfg Co Ltd filed Critical Iseki and Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】おいしいご飯を炊くために使用する米の劣化状
態を予め把握しておくことは非常に有効な手段である。 【解決手段】脂肪酸検出手段の近赤外線を用いて米の脂
肪酸を検出し、クロロフィル検出手段の可視光線を用い
て米のクロロフィルを検出し、該脂肪酸検出手段及びク
ロロフィル検出手段により検出された検出値に基づいて
米の変質度合いを測定し米の品質を判定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、近赤外線や可視
光線などを利用して米の変質度合いを調べる米の品質判
定装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、米の劣化の程度を調べるには、グ
アヤコール水溶液を用いてその反応によって生ずる色の
程度により、新米又は古米の判定を行っていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の米の劣
化判定法では、新米または古米のいずれかの判定しかで
きず、現在、どの程度に劣化が進んでいるかそれを定量
的に評価できないという問題があった。そこで、本発明
の目的は米の古米化の程度を定量的に把握、評価するこ
とにある。
【0004】
【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、近赤外線により米サンプルの成分中の
脂肪酸を検出する脂肪酸検出手段と、可視光線により米
サンプル中のクロロフィルを検出するクロロフィル検出
手段と、前記両手段の両検出値に基づいて米サンプルの
変質度合いを測定する変質度合い測定手段と、を備えて
なる米の品質判定装置とした。
【0005】
【作用】脂肪酸検出手段が近赤外線により米サンプルの
成分中の脂肪酸を検出するとともに、クロロフィル検出
手段が可視光線により米サンプル中のクロロフィルを検
出する。そして、変質度合い測定手段は、その両手段の
両検出値に基づいて米サンプルの変質度合いを測定す
る。
【0006】
【実施例】次に、本発明の実施例について説明する。図
1において、1は米サンプルを照射する光源、2は集光
用のレンズ、3スリットであり、これらはレンズ2の光
軸上にくるように配置する。4は光の通過と遮断を行う
ためのチョッパ、5は後述するような複数のフィルタ5
A〜5Fを取り付けたフィルタ付き円盤である。6は反
射ミラー、7は測定する米サンプルをセットするサンプ
ルセットディスク、8は光を検出する光電検出器であ
る。
【0007】チョッパ4は、光の通過と遮断を行うため
に光の通過部4Aと遮断部4Bとを交互に形成した円盤
であり図示しないモータにより測定時に所定速度で回転
するように構成する。フィルタ付き円盤5は、円盤の中
心から等距離の位置に所定間隔で6個の穴をあけ、その
各穴にフィルタ5A〜5Fを取り付けたものであり、図
示しないモータにより測定時に間欠回転し、その停止時
にフィルタ5A〜5Fのいずれか一つがレンズ2の光軸
上にくるように構成する。
【0008】フィルタ5A〜5Cは、米サンプルに含有
される脂肪の構成成分である脂肪酸を吸収する領域にお
ける所定波長の近赤外線を透過する近赤外線透過フィル
タとする。例えばフィルタ5Aは波長が910nmの近
赤外線を透過するもの、フィルタ5Bは波長が930n
mの近赤外線を透過するもの、フィルタ5Cは波長が9
50nmの近赤外線を透過するもの、とする。
【0009】フィルタ5D〜5Fは、米サンプルに含有
されるクロロフィルを検出するために所定波長の可視光
を透過する可視光透過フィルタとする。例えばフィルタ
5Dは波長が660nmの可視光を透過するもの、フィ
ルタ5Eは波長が680nmの可視光を透過するもの、
フィルタ5Fは波長が700nmの可視光を透過するも
の、とする。
【0010】サンプルセットディスク7は、円盤の中心
から所定距離離れた円周上の所定位置に2個のセラミッ
ク反射板9,10を配置し、セラミック反射板9には粒
子の大きさを非常に小さく粉砕した米サンプル、または
粉砕しないサンプルを充填した透明容器11を着脱自在
に構成する。さらに、サンプルセットディスク7は、測
定時に回転するとともにその停止時には、反射ミラー6
からの反射光上にセラミック反射板9または10が位置
するように構成する。
【0011】光電検出器8の後段には、信号の増幅を行
う増幅器12、A/D変換を行うA/D変換器13、お
よびワンチップ形態のマイクロコンピュータなどで構成
する演算器14を直列に接続する。演算器14は、光電
検出器8の検出値に基づき、後述のように所定の演算処
理を行う。演算器14で処理された値は、液晶表示器な
どで構成する表示器15に表示する。
【0012】次に、このように構成する実施例の動作例
について説明する。いま、フィルタ付き円盤5が図1で
示す状態にあり、チョッパ4が所定速度で回転している
ものとする。このときには、光源1から発射された光
は、レンズ2、スリット3を経由してチョッパ4で通過
と遮断を繰り返し、通過した光はフィルタ5Aにより波
長が910nmの近赤外線のみが透過する。この透過光
は反射ミラー6で反射されたのち、下方で待機するサン
プルセットディスク7のセラミック反射板10に向けて
照射される。
【0013】セラミック反射板10で反射した反射光
は、光電検出器8で受光されて光電変換される。光電変
換された電気信号は、増幅器12で増幅されたのちA/
D変換器13でA/D変換されて演算器14に入力され
る。このようなセラミック反射板10からの反射光は、
チョッパ4を光が通過するたびに間欠的に得られる。そ
こで、演算器14は、光電検出器8から出力される複数
の電気信号(反射光の強さに対応する)に基づき、その
平均値V01を算出する。
【0014】次に、サンプルセットディスク7を回転
し、反射ミラー6からの反射光が、セラミック反射板9
にセットされた米サンプルを充填した透明容器11に向
けて照射される状態にする。この状態においては、米サ
ンプルからの反射光は、チョッパ4を光が通過するたび
に間欠的に得られる。そこで、演算器14は、光電検出
器8から出力される複数の電気信号(反射光の強さに対
応する)に基づき、その平均値V1を算出する。
【0015】さらに、フィルタ付き円盤5を回転して波
長が930nmの近赤外線を透過するフィルタ5Bをレ
ンズ2の光軸上にする。その後、サンプルセットディス
ク7を回転し、反射ミラー6からの反射光が、セラミッ
ク反射板10から反射される状態と、セラミック反射板
9上にセットされる透明容器11内の米サンプルから反
射される状態とにする。そして、この各状態のときに、
演算器14は、光電検出器8から出力される電気信号に
基づき、上述のようにセラミック反射板10からの反射
光に対応する測定値の平均値V02、および米サンプル
からの反射光に対応する測定値の平均値V2をそれぞれ
算出する。
【0016】その後、フィルタ付き円盤5を回転して波
長が950nmの近赤外線を透過するフィルタ5Cをレ
ンズ2の光軸上にしたのち、上述と同様な状態とする。
この各状態のときに、演算器14は、光電検出器8から
出力される電気信号に基づき、上述のようにセラミック
反射板10からの反射光に対応する測定値の平均値V0
3、および米サンプルからの反射光に対応する測定値の
平均値V3をそれぞれ算出する。
【0017】以上により、米サンプルに含有される脂肪
酸を吸収する領域における所定波長の近赤外線に基づく
信号処理を終了する。次に、米サンプル中のクロロフィ
ルを検出するために、フィルタ付き円盤5を回転してフ
ィルタ5D,5E,5Fの順に各フィルタをレンズ2の
光学軸上にする。そして、上述と同様にフィルタ5D,
5E,5Fを透過した各可視光に応じて、セラミック反
射板10からの反射光に対応する測定値の平均値V0
4,V05,V06を算出するとともに、米サンプルか
らの反射光に対応する測定値の平均値V4,V5,V6
をそれぞれ算出する。
【0018】次に、このようにして得られた各平均値V
01〜06、及びV1〜V6により、演算器14は、以
下のような演算を行う。 R1=V1/V01 (1) R2=V2/V02 (2) R3=V3/V03 (3) R4=V4/V04 (4) R5=V5/V05 (5) R6=V6/V06 (6) ここで、R1,R2,R3は、波長が910nm、93
0nm、950nmにおける近赤外線の各反射率であ
る。また、R4,R5,R6は、波長が660nm、6
80nm,700nmにおける各可視光の各反射率であ
る。
【0019】次に、このようにしてを得られた脂肪の構
成成分である脂肪酸の含有に関する各反射率R1,R
2,R3を使用し、米サンプル中の脂肪酸度AFを算出
する。また、同時に得られたクロロフィルの含有に関す
る各反射率R4,R5,R6を使用し、米サンプル中の
未熟米混入率CGを算出する。クロロフィルから未熟米
混入率を算出できるのは、未熟米はクロロフィルを含有
し、このクロロフィルの検出量から未熟米混率がわかる
からである。
【0020】ところで、このように検出された脂肪酸度
AFは、収穫時に玄米で5〜10mgKOH/100g
乾物重であるが、その米が1〜2ケ月経過すると脂肪酸
度AFは15〜20mgKOH/100g乾物重に増加
するのが一般的である。また、このときに未熟米(青
米)の脂肪酸度と整粒米の脂肪酸度とを比較すると、未
熟米の方が整粒米に比べて1.3〜2倍程度になるのが
一般的である。従って、脂肪酸度が20mg以下で低い
値でも未熟米の混入率が大きいと古米に近い状態にな
る。
【0021】そこで、上記のように算出した脂肪酸度A
F、および未熟米混入率CGを次の(7)式に代入し、
米の変質度合いの指標として古米化指標Fを求める。 F=(CG/10+0.5)(AF/10−1) (7) ここで、AF≧20のときにF=0となり、AF<20
のときにはFは例えば図2で示すような各値になる。
【0022】以上述べた実施例では、上記のように数値
により古米化の程度を定量的に把握できるので、その算
出結果を利用することにより、米の品質判定の精度向上
に寄与できる上に、精米条件や品種の異なる米のブレン
ド条件の設定に便宜となる。次に、第2発明の実施例に
ついて、図面を参照して説明する。この実施例は、以下
に説明する各部からなる分光装置本体21と、以下に説
明する各部からなる検出部ユニット22と、から構成す
る(図3参照)。
【0023】分光装置本体21は、光源23と、反射鏡
24と、回折格子駆動用モータ25により駆動する回折
格子26と、を図示のように配置するとともに、各部を
制御する制御回路27を有する。検出部ユニット22
は、測定対象である粉砕または未粉砕の玄米サンプルを
収容したサンプル容器を測定時に装着する装着部28
と、サンプルの透過光を検出する透過光検出器29と、
サンプルからの反射光を検出する反射光検出器30と、
からなる。そして、この検出部ユニット22では、透過
光検出器29で透過光を検出するときには、サンプル容
器は透明のものを装着部28に装着し、反射光検出器3
0で反射光を検出するときには、サンプル容器は反射部
を有するものを装着部28に装着する。
【0024】次に、この実施例の制御処理系について、
図4を参照して説明する。制御回路27は、その入力側
に、透過光検出器29、反射光検出器30などを接続す
る。さらに、制御回路27の出力側には、光源23、回
折格子駆動用モータ25などを接続する。制御回路27
は、図示しない通信出力部を介してコンピュータ本体の
CPU31に接続する。CPU31には、メモリ32の
ほかに、入力装置としてキーボード33、出力装置とし
て表示装置34それぞれ接続する。
【0025】次に、以上のように構成する実施例の動作
の一側について説明する。まず、測定対象となる玄米サ
ンプルを粉砕しまたは粉砕せずにサンプル容器に充填し
たのち、サンプル容器を検出部ユニット22の装着部2
8に装着する。次に、分光装置本体21、および検出部
ユニット22を動作状態にする。すると、光源23から
放射する可視領域および近赤外領域の光は、反射鏡24
を経由して回折格子26に到達し、ここで分光されたの
ちサンプルを透過し、その透過光は透過光検出器29で
検出される。
【0026】一方、回折格子26の回転に伴ってサンプ
ルを通過する光の波長が変わるので、透過光検出器29
には、波長に応じた信号が連続的に検出される。ここ
で、光の波長は、例えば400nm〜2500nmの可
視および近赤外領域とする。次に、この透過光検出器2
9の検出結果に基づき、光の各波長に対する吸光度(吸
収スペクトル)を求めたのち、その吸光度を1次微分し
た1次微分吸光度、あるいはその吸光度を2次微分した
2次微分吸光度を算出する。そして、その算出した2次
微分吸光度のうち蛋白質の含有量の指標となる波長が2
180nmの吸光度と、その算出した2次微分吸光度の
うちアミロースの含有量の指標となる波長が1800n
mの吸光度とを、あらかじめ求めてある食味算出式に代
入して食味値を算出する。
【0027】ところで、未熟米は、収穫時に全体の米の
平均水分値よりも含有水分量が著しく高い状態にあり、
穀物乾燥機での乾燥中の熱損害があるので、整粒米に比
べてより古米化しやすい。さらに未熟米では、乾燥終了
後の貯蔵状態においては履歴効果により平均水分値より
も高くなるので、図5で示すように貯蔵中の劣化は整粒
米に比べて早い。従って、未熟米の含有率が例えば10
%以上になると、その影響が炊飯米の食味に表れてく
る。
【0028】たとえば、貯蔵月数が8ケ月のときには、
図5および図6からわかるように、未熟米混入率の変化
に対して脂肪酸度は20〜22,5mgであるが、その
内容は脂肪酸度が30mgの未熟米が未熟米混入率の割
合で混ざっており、いわば新米に古米をブレンドした状
態に等しいといえる。従って、玄米の食味評価に際して
は、未熟米の混入率を考慮するのが精度の高い評価とな
る。
【0029】そこで、上記のように算出した吸光度のう
ち玄米の成分中の脂肪酸に関する特定波長の吸光度と、
未熟米の含有量の指標となるクロロフィルに関する波長
の吸光度と、をそれぞれ求める。次に、その各吸光度か
ら脂肪酸度CGと、未熟米の混入率AFとをそれぞれ算
出し、例えばその算出結果から図7で示すような補正係
数Kを求める。そして、その補正係数Kを、上記の食味
算出式で食味値を求める際の係数として使用し、食味値
を算出する。
【0030】以上のように、この実施例では、玄米の食
味評価に際して、玄米成分中の食味評価成分の他に未熟
米混入率を考慮し、未熟米に起因する食味悪化の傾向を
食味評価に反映させたので、米の食味評価の精度向上に
寄与できる。なお、以上の実施例では、上記のように算
出した脂肪酸度CGと未熟米混入率AFとから補正係数
Kを求めるようにしたが、これに代えて脂肪酸度CGと
未熟米混入率AFとから古米化の指標となる古米化指標
Fを以下の(8)式により求め、上記の食味値を求める
際に、その求めた古米化指標を利用してもよい。
【0031】 F={(CG−5)/10+1}(AF−10)/10 (CG/10+0.5)(AF/10−1) (8) 次に、本発明に関する穀物貯蔵装置の温度制御について
説明する。この穀物貯蔵装置は、貯蔵に先立って穀物サ
ンプルを採取し、そのサンプルから水分値および未熟米
混入率をそれぞれ検出し、その両検出値に基づいて貯蔵
室内の目標温度を決定する。そして、貯蔵中は、貯蔵室
内の温度がその決定された目標温度になるように、冷却
源である冷凍用コンプレッサモータを制御装置が制御す
る。このように未熟米混入率に応じて貯蔵条件を変更し
て貯蔵すると、貯蔵室内の温度が適切となって穀物の品
質劣化を防止できる。
【0032】
【発明の効果】以上説明したように、本発明では、米の
成分中の脂肪酸と未熟米の混入の程度とから米の変質度
合いを測定するようにしたので、古米化の程度を定量的
に把握、評価できる上に、米の品質判定の精度向上に寄
与できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1発明の実施例の全体構成を示す図である。
【図2】古米化指標の一例を示す表である。
【図3】第2発明の実施例の全体構成を示す図である。
【図4】その実施例の制御処理系の一例を示すブロック
図である。
【図5】玄米における貯蔵月数と脂肪酸度との関係を示
すグラフである。
【図6】貯蔵月数が8ケ月時の玄米における未熟米混入
率と脂肪酸度との関係を示すグラフである。
【図7】補正係数の一例を示す表である。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成8年5月22日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図面の簡単な説明
【補正方法】変更
【補正内容】
【図面の簡単な説明】
【図1】第1発明の実施例の全体構成を示す図である。
【図2】古米化指標の一例を示す図表である。
【図3】第2発明の実施例の全体構成を示す図である。
【図4】その実施例の制御処理系の一例を示すブロック
図である。
【図5】玄米における貯蔵月数と脂肪酸度との関係を示
すグラフである。
【図6】貯蔵月数が8ケ月時の玄米における未熟米混入
率と脂肪酸度との関係を示すグラフである。
【図7】補正係数の一例を示す図表である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 近赤外線により米サンプルの成分中の脂
    肪酸を検出する脂肪酸検出装置と、可視光線により米サ
    ンプル中のクロロフィルを検出するクロロフィル検出手
    段と、前記両手段を両検出値に基づいて米サンプルの変
    質度合いを測定する変質度合い測定手段と、を備えてな
    る米の品質判定装置。
JP8009507A 1996-01-23 1996-01-23 米の品質判定装置および食味分析装置 Pending JPH08271419A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010169445A (ja) * 2009-01-20 2010-08-05 Ricoh Co Ltd 画像濃度計測方法及び画像濃度計測装置並びに画像形成装置
CN104655574A (zh) * 2015-01-30 2015-05-27 安徽大学 一种作物病害叶片叶绿素含量测定装置
JP2020190527A (ja) * 2019-05-23 2020-11-26 株式会社トプコン 米の成分測定装置、コンバイン、及び米の成分測定方法

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