JPH0894522A - 米穀等粒状物の品質測定装置 - Google Patents

米穀等粒状物の品質測定装置

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JPH0894522A
JPH0894522A JP22915094A JP22915094A JPH0894522A JP H0894522 A JPH0894522 A JP H0894522A JP 22915094 A JP22915094 A JP 22915094A JP 22915094 A JP22915094 A JP 22915094A JP H0894522 A JPH0894522 A JP H0894522A
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rice
sample
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grain
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JP22915094A
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English (en)
Inventor
Sadakazu Fujioka
定和 藤岡
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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】 玄米や白米等の粒状サンプルの近赤外分析を
行うとき、サンプル粒を脱ぷあるいは精白処理などによ
って砕粒を発生しても安定した測定を可能とさせる。 【構成】 玄米あるいは白米サンプルを粒状のまま内観
品質測定手段6のサンプルセル14に投入し、近赤外光
あるいは可視光及び近赤外光を照射し、その吸光度を測
定して所定検量線を用いて化学成分値や品質特性値を求
める米穀品質測定装置において、上記玄米あるいは白米
サンプル中に混入する砕粒の混入率αを測定する手段
と、砕粒混入率の大小が上記化学成分値あるいは品質特
性値に影響する割合を記憶する手段と、測定された砕粒
混入率αに基づいて上記化学成分値あるいは品質特性値
を所定砕粒混入率下における値に補正処理する手段とを
有して、測定された砕粒混入率αの大小に拘らず一定の
測定値を得る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、米穀等粒状物の品質
測定装置に関し、玄米,白米などの米穀のほか、豆類,
菓子類等の品質測定に利用できる。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】玄米あ
るいは白米を粒のままサンプルセルに詰めて近赤外光あ
るいは可視光を照射して内部の蛋白,アミロース等の化
学成分や食味評価等の品質特性値を計測するが、その対
象となるサンプルが生籾であって試験脱ぷ機によって脱
ぷ処理した玄米を計測するケースや、玄米サンプルを試
験精米機にて精白処理した白米を計測するケースなどの
ように途中で簡易的に加工行程を施す必要のある場合に
は、加工後のサンプルに砕粒が発生し、この砕粒の発生
の大小が上記化学成分値や品質特性値を左右し、本来整
粒が保有する正確な値を得難いものである。即ち、玄米
においては砕粒発生により、正確な化学成分値が算出さ
れないことがある。また、白米においては砕粒発生によ
り実用ベースの精米機とは違った品質特性値が算出され
てしまうこととなる。
【0003】
【課題を解決するための手段】この発明は、上記の欠点
を解消しようとするもので、玄米あるいは白米等の粒状
サンプルを粒状のまま内観品質測定手段6のサンプルセ
ル14に投入し、近赤外光あるいは可視光及び近赤外光
を照射し、その吸光度を測定して所定検量線を用いて化
学成分値や品質特性値を求める米穀品質測定装置におい
て、次のように構成するものである。
【0004】まず、上記粒状サンプル中に混入する砕粒
の混入率を測定する手段と、砕粒混入率の大小が上記化
学成分値あるいは品質特性値に影響する割合を記憶する
手段と、測定された砕粒混入率に基づいて上記化学成分
値あるいは品質特性値を所定砕粒混入率下における値に
補正処理する手段とを設ける。また、上記粒状サンプル
中に混入する砕粒の混入率を測定する手段と、砕粒混入
率の大小夫々に上記化学成分値あるいは品質特性値を求
める検量線を記憶する記憶する手段と、測定された砕粒
混入率に基づいていずれかの検量線を選択して上記化学
成分値あるいは品質特性値の所定砕粒混入率下における
値を求める手段とを設ける。
【0005】さらに、あらかじめ作成され異なる砕粒混
入率に影響されない、例えば砕粒混入率が変動するサン
プルを測定しても正確な化学成分値を測定する、あるい
は所定砕粒混入率での品質特性値を測定する検量線を記
憶する記憶手段と、この検量線によって上記化学成分値
あるいは品質特性値の所定砕粒混入率下における値を求
める手段とを設ける。
【0006】
【発明の作用効果】砕粒混入率の影響をあらかじめ知っ
て、化学成分値や品質特性値を補正したり、異なる砕粒
混入率毎に検量線を作成しておき測定される砕粒混入率
にて適当な検量線を選択したり、あるいは砕粒混入率に
影響されない検量線をあらかじめ作っておいて、夫々の
手段で上記化学成分値あるいは品質特性値の所定砕粒混
入率下における値を求めるものである。従って、試験脱
ぷ機や試験精米機等粒状物処理機による砕粒化発生の影
響を除くことができる。
【0007】なお、任意の砕粒混入率を予定して化学成
分値あるいは品質特性値等の各値が算出できる構成とす
れば、砕粒混入率に応じた食味評価などの予測に便利で
ある。
【0008】
【実施例】この発明の一実施例を図面に基づき説明す
る。図は穀物共同乾燥調製施設の玄米出荷部や、玄米流
通段階において米穀検査を行なう際に設けられる米穀品
質測定装置の概要を示し、玄米サンプルを受けるホッパ
1の下方には分配装置2をのぞませて設けてある。この
分配装置2はホッパ1からの流下玄米を3分割してその
下方に待機する一時貯留槽3a,3b,3cに同一サン
プルを分配できる構成である。
【0009】上記一時貯留槽3a,3b,3cは夫々繰
出バルブ4a,4b,4cを介して、貯留槽3aには外
観品位測定手段5を、貯留槽3bには内観品質測定手段
6を、貯留槽3cには精白手段7をのぞませて構成して
ある。繰出バルブ4a,4b,4cの夫々には余剰粒排
出流路4’a,4’b,4’cを夫々接続している。こ
のうち、外観品位測定手段5は、穀粒の一粒を受けて回
転円盤5aに供給し、透過,反射の光学的検出手段によ
ってそれら外観情報を制御部8に入力しながら、一粒毎
に良玄米,未熟粒,着色粒,死米,胴割れ等の品位を判
定する構成である。これらの判定結果は後記の表示部に
表示されるほか、一定測定粒数(例えば1000粒)毎
に仕分け選別され、第1のサンプル包装手段9に供給さ
れて袋詰めされる構成である。サンプル包装は品位測定
後の穀粒排出部にのぞませてロールフィルム10を繰出
し可能に設け、左右折畳み状に成形しながら対向する端
縁に沿って溶着せしめ、上記良玄米,未熟粒,着色粒,
死米,胴割れの各グループ毎に溶着して区分けできる構
成であり、これら総粒数が3×1000粒となる一単位
毎に切り離して排出コンベア11の始端側に供給でき
る。
【0010】又、内観品質測定手段6は、近赤外分光分
析方法によって非粉砕の玄米の成分や理化学特性、ある
いは食味評価値等の品質特性値を分析できる構成であ
る。分光装置本体12と検出部ユニット13とからな
り、検出部ユニット13には分析の対象である穀物サン
プルを収容したサンプルセル14を上下動すべく設け、
上昇してホッパ15’内のサンプルを受け、降下途中適
宜位置に待機して近赤外線の照射によって分光分析され
る。尚、検出部ユニット13内にはサンプルの透過光を
検出する透過光検出器、あるいは反射光を検出する反射
光検出器の一方又は両方を装着している。サンプルセル
14を最下位置まで下降すると、下方の開閉板14aが
自動的に開いて収容サンプルを下方に排出できる構成で
ある。一方、上記分光装置本体12には、光源15、反
射鏡16、回折格子17、及びこの回折格子17を駆動
するモータ18等を配設してなる。上記透過光あるいは
反射光の吸光度信号を受ける制御部19は、予め作成し
記憶部20に記憶された検量線に基づき蛋白含量やアミ
ロース等の成分,粘りや食味値等の品質特性値を求める
等の処理を行なう。制御部19で求められた測定試料の
蛋白含量等は液晶表示器などで構成する表示器21に表
示される。なお、近赤外分光分析装置の分光部は回折格
子に限定されるものでなく、固定フィルタや傾斜フィル
タあるいは半導体レーザでもよい。
【0011】更に精白手段7は精白ロール7aを備え、
繰出バルブ4cから定量に繰り出される玄米を、一定の
精白圧力で精白処理すべく構成され、このように標準状
態で精白処理された白米は、空気搬送等の搬送手段22
によって前記内観品質測定装置6のホッパ15’に供給
できる構成である。従ってこの内観品質測定装置6では
前記玄米状態での成分分析によるほか、白米状態下での
成分分析による含量等が測定できる構成としている。
【0012】前記サンプルセル14には繰出バルブ4b
の所定回転によって一定容積の玄米が投入されるものと
し、それらがそのまま近赤外分光分析を実行され、その
後排出開閉弁14aが開いて上記一定容積のサンプルを
ロードセル等によって構成する計量機構23の計量ホッ
パ24に供給排出する構成である。即ちこの計量ホッパ
24からの計量信号と上記繰出バルブ4bによる容積信
号との組合せによって制御部25は玄米容積重を算出で
き、これらをもって容積重測定手段26を構成する。
【0013】上記容積重測定手段26のうち計量ホッパ
24にはサンプルセル14に投入された白米も受入れる
ことができる構成である。白米の容積は前記搬送手段2
2の経路途中に設けた容積測定手段27によるものであ
り、この容積測定手段27としては、前記繰出バルブ4
b形態の繰出バルブに構成するものである。27’は余
剰粒排出流路である。制御部25は上記容積測定手段2
7からの容積信号と計量信号とにより白米容積重を算出
し、前記表示部21に表示できる構成である。
【0014】容積重を測定された玄米及び白米は第2の
サンプル包装手段28に供給される構成である。第2の
サンプル包装手段28は前記第1の包装手段と同形態で
あり、詳細は省略するが、当該玄米及び白米を連続して
包装することができる。次いで所定粒数重測定手段29
について、例えば千粒重測定手段とし、この手段は前記
第1のサンプル包装手段9によって包装された前記30
00粒のサンプル袋30を排出コンベア11の移送途中
で計量手段31によって計量し、計量信号を制御部25
に入力すると共にここでは適宜に風袋引きして1000
粒重に換算して算出するものである。32は最終用コン
ベアで、前記第2のサンプル包装手段28からの排出サ
ンプル袋33用コンベア34と同期して下方に待機する
サンプル保管箱35に同一サンプル毎に収容して保管で
きる構成である。なお、このサンプル袋30,33等に
は検査対象者、品種,日付等を印字出力した伝票(図示
せず)を同時に袋詰めできる構成としている。
【0015】前記内観品質測定手段6は、穀粒表面の光
散乱情報を示す波長若しくは波長帯により砕粒混入率α
を測定できる構成としている。即ち、予め砕粒混入率α
を異ならせてある試料(玄米粒乃至白米粒)に近赤外光
を照射し、吸光度特性を読み込み砕粒混入率αの違いに
特徴ある波長を選択して砕粒混入率α算出用の検量線を
導きだし、記憶部20に記憶させておく。尚、白米粒の
砕粒混入率(重量比)0%,15%,30%の吸光度ス
ペクトルを測定すれば図5のとおりとなっており、砕粒
混入率αの相異に特徴のある波長を選択しうる。
【0016】更にこの記憶部20には、砕粒混入率α
と、前記蛋白含量やアミロース等の成分値,粘りや食味
値等の品質特性値との関係(図2(イ)(ロ))から導
きだせる成分(例えば白米蛋白含量)変化率β(図3
(イ))や食味評価値の変化率γ(同図(ロ))を記憶
している。上例の作用について説明する。
【0017】検査対象の玄米サンプルAをホッパ1に投
入すると、分配装置2は玄米Aを所定量毎に3経路に分
配する。このうち一時貯留槽3aからの玄米は繰出バル
ブ4aから所定粒ずつ繰り出されつつ外観品位測定手段
5の回転円盤5aに供給され、一粒毎に掻き上げられな
がら光学的検出手段によって外観が検出され、その情報
をもって制御部8が良玄米,未熟粒,着色粒,死米又は
胴割れのいずれであるかを判定する。1000粒ずつの
測定を3回都合3000粒の測定を行ない、夫々につい
て図外所定の選別排出位置に向けて排出すべく排出手段
を動作させる。併せて全体粒数に対する各粒割合が算出
され、記憶部に記憶される。
【0018】一方、一時貯留槽3bからのサンプルAは
所定繰出容量を繰出バルブ4bで確保して上昇中のサン
プルセル14に投入する。サンプルセル14は降下して
所定位置に達すると近赤外分光分析される。例えば、玄
米サンプルAの食味値,蛋白含量あるいは水分等が予め
設定された検量線に基づいて算出されるものであり、こ
れらも記憶部に記憶される。
【0019】又、精白手段7への供給サンプルAは標準
精白圧力のもとで精白処理される。上記外観品位測定手
段5、内観品質測定手段6、精白手段7の各処理は並行
して行なわれる構成であるから同一サンプルAの複数の
判定処理や次行程への引継ぎが迅速である。外観品位測
定手段5によって仕分けされた玄米サンプルは第1のサ
ンプル包装手段9で夫々袋詰めされて当該サンプルA単
位で切り離され、コンベア11に移送される。その後計
量部31で計量し、所定粒数重(千粒重に換算可能)が
測定できる。
【0020】内観品位測定手段6で測定された玄米サン
プルAは測定終了後サンプルセル14の降下によって最
下位置まで達し、ここでは開閉板14aが自動排出状態
となってサンプルを容積重測定手段26の計量ホッパ2
4に供給する。計量信号Wgと先の繰出バルブ4b回転
とにより求められる容積信号Vgとで、制御部25は、
Wg/Vgをもって玄米容積重を算出し記憶する。
【0021】計量ホッパ24に玄米サンプルAを供給す
る間、精白手段7からの白米が搬送手段22途中の繰出
バルブ27で容積測定されてサンプルセル14に投入さ
れる。白米が近赤外分析されるが、この場合には例えば
前記玄米と同様の食味評価値,蛋白含量あるいは水分が
測定されるものであり、砕粒混入率αによって蛋白含量
1や食味評価値K1の各値が砕粒のない状態、即ち、整
粒を対象とする値に補正されるものとしている。
【0022】図4に基づき詳述すると、先ず基準板(例
えばセラミック板等)の反射光ないし透過光測定を実行
してリファレンスデータの読み込みがなされ(S10〜
30)、次いで粒状の白米サンプルについて同様に測定
される(S40〜60)。これらリファレンスデータと
の比較によってサンプルデータの吸光度が演算され(S
70)、この吸光度に基づいて予め設定してある検量線
により、砕粒混入率α,化学成分値(例えば蛋白含
量),品質特性値(例えば食味評価値)の演算が実行さ
れる(S80)。この後、砕粒混入率α1に対する白米
蛋白含量変化率β1及び食味評価値の変化率γ1が呼び出
され、上記蛋白含量P1及び食味評価値K1の砕粒混入率
「0%」の状態での値は夫々、 P0=P1/(β1/100) % K0=K1/(γ1/100) % にて補正される(S90,100)。これら補正後の値
は適宜に表示される。
【0023】上記白米サンプルについても容積重を算出
できる。既に玄米サンプルを排出した後の計量ホッパ2
4に白米サンプルを投入し、この計量信号Whと測定容
積Vhとで白米容積重を求め、記憶するものである。各
容積重の測定を終了した玄米と白米のサンプルとは第2
のサンプル包装手段28に供給され連続状に袋詰めされ
てコンベア34で所定排出位置に運ばれる。
【0024】上記のように、外観品位測定手段5によっ
て確認された良玄米比率,着色粒比率…、容積重測定手
段26による玄米容積重、及び所定粒数重測定手段29
から得られる千粒重等からサンプルAが玄米検査基準の
どの品位の該当するかを判定することができるものであ
る。上記実施例では内観品質測定手段6による蛋白含量
や食味評価値等を参考情報として得ることができる。
【0025】又、上記玄米サンプル状態のみならず、白
米状態下での各種データが得られ、炊飯に近い状態での
品位や品質の状態を得られる。とりわけ、内観品質情報
としては試験精白手段7による砕粒発生を予測し、当該
品質情報は砕粒混入のない状態での値に補正して表示で
きるから、試験精白手段7の存在による品質への影響が
ない。
【0026】尚、上記実施例では砕粒混入率αの計測を
内観品質測定手段6により求める形態としたから、穀粒
表面の光散乱情報にて迅速に砕粒混入率αの測定が実行
されて有利であるが、外観品位測定手段5に白米を投入
し、ラインイメージセンサ等によって砕粒混入率α’を
把握できる形態としてもよい。砕粒混入率αの測定方法
は任意である。また、内観品質測定手段6にて穀粒表面
の光散乱情報を測定することにより砕粒混入率αとは異
なる形状情報を得ることができる。例えば穀粒の縦・横
比が測定でき、品種判定などに応用できる。
【0027】また、上記実施例では砕粒混入率αをもっ
て、各種成分値や品質特性値を砕粒混入のない状態に補
正するものとしたが、本実施例のように砕粒混入率αに
対応する各種変化率β,γを知っておけばある特定の砕
粒混入率状態での補正が可能であるから、玄米或いは白
米の生産現場でのサンプル測定に際しても、予め該生産
現場での砕粒混入率を知っておくことにより当該現場に
合致した成分値や品質特性値が求められる。なお上記の
ように、本実施例では砕粒混入率αをもって各種成分値
や品質特性値を補正する形態としたが、次のように、吸
光度スペクトルを直接補正する手段も同様に砕粒混入率
αの発生影響を少なくしうる。
【0028】即ち、特開平6−3264号公報における
検量線作成方法を用い、外的変動要因として当該砕粒混
入率とするものである。即ち、砕粒混入率が異なる条件
下で既知の標準サンプル(所定砕粒混入率)についての
吸光度スペクトルとの変化量を予め求めておき、検量線
作成時には標準サンプルについて検量線を作成する。次
いで標準誤差が所定値以下であることの検証ののち、予
め求めてあるシフト量を加減算し、仮想のスペクトル群
を求め、これらスペクトル群にて検量線を作成するもの
である。勿論連続的なスペクトルのみでなく、離散的な
スペクトルについても同様である。
【0029】また、上記の補正による手段のほか次のよ
うな手段も砕粒混入率αの発生影響を少なくできる。そ
の第1は、予め砕粒混入率αn毎に各種成分値や品質特
性値を算出するための検量線を複数準備して記憶してお
くものである。こうして、砕粒混入率αnの測定結果に
基づき適当な検量線を呼び出して吸光度を当てはめるも
のである。すなわち、砕粒混入率10%であるとき、こ
れに対応する10%検量線を用いて算出すると、例えば
砕粒混入率が0%の状態の値が算出されるよう構成する
ものである(図6)。
【0030】第2は、図7に示す手順に従って砕粒混入
率に影響されない検量線を作成しておくものである。図
7は、砕粒混入率10%下における米飯のテクスチャー
特性値を求める手順を示し、異なる砕粒混入率0%,1
0%,20%の白米サンプルを収集し、各近赤外スペク
トル値を求め、全スペクトルデータと、あらかじめテク
スチョロメータによって収集した砕粒混入率10%の米
飯サンプルの物性データとから、重回帰分析によって検
量線を作成するものである。なおこの場合、砕粒混入率
10%を代表としたが、前記のように0%でもよく、逆
に15%,20%…のように高く設定してもよい。
【0031】図1における実施例は、精米機を設けて白
米サンプルにを対象に精米前後における砕粒混入率につ
いて説明したが、図8におけるように、脱ぷ手段41
(図例ではロール型を示しているがインペラ型でもよ
い)による脱ぷ工程の後、玄米サンプルを分配して外観
品位測定手段5、内観品質測定手段6に供給すべく構成
するときは、脱ぷ処理などにおける砕粒混入を伴うか
ら、白米サンプルと同様に砕粒混入率による補正処理等
を実行するとよい。42は風選部、43は切替シュー
ト、44,44は供給ホッパである。この構成による
と、適宜乾燥処理された籾サンプルが脱ぷ手段41を通
過すると、下方の風選部42で籾殻が分離選別され、玄
米(一部籾を含む場合もある)は切替シュート43,供
給ホッパ44,44を経て外観品位測定手段5あるいは
内観品質測定手段6に供給されて測定処理されるもので
ある。一部籾を含む場合はその選別手段を切替シュート
43の前行程等に配設して除去してもよく、特に内観品
質測定手段6においては、その混入比率を知って補正処
理等を行なう形態でもよい。
【0032】また以上の実施例では、内観品質測定手段
6における前記補正処理等を、品質評価値演算後、ある
いは検量線の作成自体に基づく形態で説明したが、検出
部出力、増幅器出力等アナログ信号を処理する形態でも
よい。
【図面の簡単な説明】
【図1】測定装置の概要を示す全体図である。
【図2】砕粒混入率と蛋白含量及び食味評価値関係グラ
フである。
【図3】砕粒混入率と蛋白含量変化率及び食味評価値変
化率関係グラフである。
【図4】フローチャートである。
【図5】白米の吸光度スペクトルである。
【図6】異なる例のフローチャートである。
【図7】更に他例のフローチャートである。
【図8】玄米サンプル測定装置の概要を示す全体図であ
る。
【符号の説明】
1…ホッパ、2…分配装置、3a,3b,3c…一時貯
留槽、4a,4b,4c…繰出バルブ、5…外観品位測
定手段、6…内観品質測定手段、7…精白手段、8…制
御部、9…(第1の)サンプル包装手段、10…ロール
フィルム、11…排出コンベア、12…分光分析装置本
体、13…検出部ユニット、14…サンプルセル、1
5’…ホッパ、15…光源、16…反射鏡、17…回折
格子、18…モータ、19…制御部、20…記憶部、2
1…表示器、22…搬送手段、23…計量機構、24…
計量ホッパ、26…容積重測定手段、27…容積測定手
段、28…(第2の)サンプル包装手段、、29…所定
粒数重測定手段(千粒重測定手段)、30…サンプル
袋、31…計量手段、32…最終用コンベア、33…サ
ンプル袋、34…コンベア、35…サンプル保管箱、4
1…脱ぷ手段、42…風選部、43…切替シュート、4
4,44…供給ホッパ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 玄米あるいは白米等の粒状サンプルを粒
    状のまま内観品質測定手段6のサンプルセル14に投入
    し、近赤外光あるいは可視光及び近赤外光を照射し、そ
    の吸光度を測定して所定検量線を用いて化学成分値や品
    質特性値を求める米穀品質測定装置において、上記粒状
    サンプル中に混入する砕粒の混入率を測定する手段と、
    砕粒混入率の大小が上記化学成分値あるいは品質特性値
    に影響する割合を記憶する手段と、測定された砕粒混入
    率に基づいて上記化学成分値あるいは品質特性値を所定
    砕粒混入率下における値に補正処理する手段とを設けて
    なる米穀等粒状物の品質測定装置。
  2. 【請求項2】 玄米あるいは白米等の粒状サンプルを粒
    状のまま内観品質測定手段6のサンプルセル14に投入
    し、近赤外光あるいは可視光及び近赤外光を照射し、そ
    の吸光度を測定して所定検量線を用いて化学成分値や品
    質特性値を求める米穀品質測定装置において、上記粒状
    サンプル中に混入する砕粒の混入率を測定する手段と、
    砕粒混入率の大小夫々に上記化学成分値あるいは品質特
    性値を求める検量線を記憶する記憶する手段と、測定さ
    れた砕粒混入率に基づいていずれかの検量線を選択して
    上記化学成分値あるいは品質特性値の所定砕粒混入率下
    における値を求める手段とを設けてなる米穀等粒状物の
    品質測定装置。
  3. 【請求項3】 玄米あるいは白米等の粒状サンプルを粒
    状のまま内観品質測定手段6のサンプルセル14に投入
    し、近赤外光あるいは可視光及び近赤外光を照射し、そ
    の吸光度を測定して所定検量線を用いて化学成分値や品
    質特性値を求める米穀品質測定装置において、あらかじ
    め作成され異なる砕粒混入率に影響されない検量線を記
    憶する記憶手段と、この検量線によって上記化学成分値
    あるいは品質特性値の所定砕粒混入率下における値を求
    める手段とを設けてなる米穀等粒状物の品質測定装置。
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