JPS6010160A - 核磁気共鳴による農産食品の含有成分測定方法 - Google Patents

核磁気共鳴による農産食品の含有成分測定方法

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JPS6010160A
JPS6010160A JP11686983A JP11686983A JPS6010160A JP S6010160 A JPS6010160 A JP S6010160A JP 11686983 A JP11686983 A JP 11686983A JP 11686983 A JP11686983 A JP 11686983A JP S6010160 A JPS6010160 A JP S6010160A
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JP
Japan
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magnetic resonance
nuclear magnetic
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JP11686983A
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Koichi Akimoto
浩一 秋元
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GIFU DAIGAKU
Gifu University NUC
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GIFU DAIGAKU
Gifu University NUC
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/44Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance using nuclear magnetic resonance [NMR]
    • G01R33/46NMR spectroscopy

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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】 技術分野 本発明は、JJ&産食品など既知の含水率を有する固体
状物質の成分含有量を核磁気共鳴現象をオU用して非破
壊測定する核磁気共鳴による含有成分測定方法に関し、
特に、既知の核磁気共鳴スペクトルを有する被測定基準
物質を別個に用し1て比較測定する要なく簡易に核磁気
共鳴利用の非破壊測定を行ない得るようにしたものであ
る。
従来技術 従来、果実の品質の指標として果実の糖度や酸度を非破
壊にて定量測定し、基準値と比較して果実を選別する非
破壊選果に用いるに好適な含有成分測定方法として、果
実の全数検査をも産業的に迅速に行ない得る核磁気共鳴
現象利用の測定方法の実用化が嘱望されている。
しかして、試料中の微量含有成分の定量分析に近来活用
されつつある核磁気共鳴現象オリ用の測定方法は、試料
の分子運動を活発にして大きい核V【気共鳴信号が得ら
れるようにするために、通例。
試料を水溶液の膨頭にして測定に供するが、非破壊によ
る全数検査を必要とする果実は、表面はUA体状をなし
ていても果肉部は水分含有量が多いので容易に測定し得
るに十分な大きさの核磁気共鳴信号が得られ、核磁気共
鳴現象利用の測定は、果実の非破壊検査に打って付けと
いえる。
かかる核磁気共鳴現象利用の含有成分定11分析におい
ては、周知のとおり、静磁場に重畳した高周波磁場内に
配置した試料の各成分化合物中の原子核が、同一種類の
原子核であっても、各成分化合物が位置する化学的環境
の相違により、それぞれ個有の共鳴周波数にて核磁気共
鳴信号を発するので、各共鳴周波数毎に核磁気共鳴信号
の大きさを測定すれば、各成分化合物の定量分析を行な
うことができる。
なお、上述した測定の対象とする原子核種としては、各
(IRの成分化合物に普遍的に含まれている質量数1の
水素原子核IH,質量質量8の炭素原子核180および
質量数17の厳累原子核170を用いるのが一般である
しかして、各成分化合物毎に同一原子核種が呈Tる共鳴
周波数は、各成分化合物毎に異なる化学的環境に応じて
相違するのであるから、共通の原子核種を有する基準物
質が呈する共鳴周波数からの各成分化合物毎の共鳴周波
数のシフトmr、rなわち、いわゆる化学シフト紮もっ
てそれぞれの共鳴周波数を表わすのが一段である。かか
る化学シフトの基準とする基準物質としては、混在併1
t1シて同時に測定する試料物質との相互作用が極めて
少なく、試料とTる一般の化合物が呈する共鳴周波数と
は明確に離隔した単一の共鳴周波数2呈する物質が好適
であり、従来、かかる基準物質としてテトラメチルシラ
ン(TMS )を月(し)るのが一般であった。
ここで、核磁気共鳴現象利用の測定の態様を、第1図に
示す測定装置の概略構成配置を#照して説明しておく。
図示の構成配置においては、相対向する一対の電磁石B
をロックオン制御部Kにより制御して例えば28500
ガウスとする静磁場Hoを形成し、その電磁石Bに結合
させた一対の掃引コイルCを磁場変調回路Nにより駆動
して適切な周期にて掃引する周波数ν。の低周波6Ji
場H111を静磁場H8に重畳する。かかる重畳磁場H
8+Hmよりなる磁場環境下に果実等の試料Aを配置し
、その試料Aを囲続する送信コイルDをRFユニッ)G
内の送信機工により駆動して周波数ν8の高周波磁場を
試料Aに重畳印加する。その高周波磁場の一周波数ν6
は、例えは、水素原子核Hの核磁気共鳴ご生起させる揚
会には100 MHzとする0かかる状態において、j
16引コイル0により重畳印加した低周波イ〃場Hmの
周波数ν、を掃1jITると、重畳磁場周波数ν8+ν
、が試料A中の測定対象原子核の共鳴周波数に一致した
ときに、試料Aの成分化合物に3まれでいる測定対象原
子核に個有の化学シフト値を+n畳磁場周波数シロ+ν
、に加算した周波数の交番イは界を受信コイルEにより
捕捉して訪導↑江流を生起させ、その誘導電流をRFユ
ニットG内・の受信Off Hに1ii7えた検波器に
より検出する0なお、RFユニツ)G内の受18機Hと
送信機工とは1回転−1Fにより制御して受信周波数と
送fδ周波数とを同期して掃引してるり、それらの送M
信号をNMR信号検出部Jに供給して測定対象原子核の
核磁気共11B itj号に含まれる成分化合物に個有
の化学シフ) 1Mおよび核磁気共鳴信号の大きさから
、基準物質についCの同様のデータとの比較により、成
分化合物の(+Ii ’JJiおよび含有ilと算出す
ることができる0 しかして、上述のようにして行、なう核Ifi気共l′
i!現象利用の含有成分測定において吏用する基準物質
は、従来、例えは前述したテトラメチルシラン等を試料
中に混゛入し、もしくは、混在させて内部基準とし、あ
るいは、試料とは別個に測定して外部基準としていたが
、水分を含む固体状物質の非破壊測定に際しては、内部
基準とTるときには。
試料と同一場所に基準物質を配置する必要がおるので測
定上多くの制約を受け、また、外部基準とするときには
、試料の磁場環境と基準物質の磁場環境とを同一にする
か、相違があれは測定値を相互に比較し得るように補正
する必要があり、測定装置に余分の測定精度を課すると
いう欠点があった0 発明の要点 本発明の目的は、上述した従来の欠点を除去し、果実そ
の他の食品のように水分を含む固体状物質の含有成分を
核磁気共鳴現象を利用して測定するにあたり、試料とは
別個の基準物質を用いることなく、試料とする固体状物
質自体内に基準物質をめて極めて1Yr1便かつ確実に
測定を行ない得るようにした該磁気共鳴による含有成分
測定方法な提供することにある。
rなわち、本発明含有成分測定方法は、既知の含水率を
有する1m1体状物質の成分含有量を核磁気共鳴現象に
よって非阪駿測定するにあたり、前記固体状物質が含有
する水を既知の核磁気共鳴スペクトルを有する被測定基
準vJitとして前記固体状物質の含有成分が呈する核
磁気共鳴スペクトルを比1咬測定することにより、当該
成分の含有量をめるようにしたことを特徴とTるもので
ある。
実施例 以下に実施例につき本発明の詳細な説明する。
水分を含む固体状物質の含水率が既知である場合、ちる
いは、同一ロット中の固体状物質相互間にて含水率の燈
が小さく、無作為に抽出した少数の固体状物質について
実測した漂本値を全数に適用し得る場片には、水由来の
核磁気共鳴信号の信号強度と暁知の含水率を基準にして
較正した含有成分由来の核磁気共111直号のfi号強
度とから、後述する実測例に示すように、極めてntj
単かつ確実に成分含有量を算出することができる。すな
わち、果実など水分を含む固体状物質においては、一般
に、その含水率に比して、糖分や有機酸などの微量含有
成分の含有率は看しく小さいが、従来12ビット程度の
ディジタル測定値を用いて従来の基準物質に対して算出
していた成分含有率を例えは16ビツト程度のディジタ
ル測定値に・つきいわゆるコンピュータ処理を行なえば
、従来と同様の精度乃至確度をもって微量含有成分の含
有率を算出することができる。
そもそも、核磁気共鳴現象利用の成分定fit分析の基
本原理は、前述したように、定量の被測定含有成分を構
成Tる各種の原子核のうち、核スピン量子数が零でない
核種の高周波磁場内にて核磁気共鳴現象により発生した
信号のfg号強度が、試料中の被測定含有成分の原子核
数と比例開亦にあることを利用するものであり、その際
、核磁気共鳴信号の信号強度が測定環境の影瞥を受ける
ので、試料の測定と同時に濃度既知の基準物質について
も測定を行ない、それらのfit号強度の相対比に基づ
いて定量するにあり、本発明測定方法においては、その
;+%!i ’L’Ji物質として、上述したように、
試料自体が含有する水を用いるのであるから、試料の含
水率の測5d梢度が被測定含有成分の定量の精度に直接
に形部する。
したがって、試料の含水率が明確に既知でないときには
、測定対象の試料とほぼ同一条件にて生産された多数の
同種の物質中から無作為抽出した試料について含水率を
正確に測定し、その測定値に基づいて、非1技壊測定の
対象とTる試料の含水率を推定する8委がある。
以上の弓゛祭に基づいて実施した本発明方法による含水
固体状物vtの成分含有量実測結果の例について以下に
説明する。
〔実bra i51 l ) 一般に、同一産地にて同一時期に収穫した同一品種の早
生d、^州かtLtの含水率ははらつきが少ない。
例えは、ある1S定の祈俳産地における共同選果場に集
荷された緒用早−・在種の蜜柑の含水率の実測結果は、
95%の信頼率にて87.8 +1±2.17%であっ
た。この共同選果場に集荷された宮用早生種の蜜柑50
個について、糖度および酸度を核磁気共鳴現象を利用し
て非破壊定量分析するに当って、基準物質としてそれぞ
れの蜜柑が含有する水分を用い、その含水率を上述の中
央値87.8%とした。
本発明含有成分測定方法においては、定量分析の対象と
する含有成分の含有率と含有水分を基準物質として測定
した核磁気共鳴信号の相対信号強度比との間の較正式を
あらかじめ設定しておき、上述した蜜柑について核磁気
共鳴現象利用の定量分析を行なって得た糖度および酸度
の測定値と、その測定後に同一蜜柑を搾汁濾過した液を
高速液体クロマトグラフィによって定量分析して得た据
置および酸度の測定値とを比較検討した結果では、それ
らの測定値の相互間には、0.990の相関をもって良
好な直線的対応が得られた。また、核磁気共鳴現象利用
の定量分析の測定4′n度については、高速液体クロマ
トグラフィによる測定値に対する核磁気共鳴現象利用の
測定値の誤差を割合によつて表わすと討頼率95%にて
±2.49%であった。
したがって、かかる測定稍度のもとにおいて核磁気共鳴
現象利用による測定値は、高速液体クロマトグラフィに
よる循度が10,000%であれば10.000±0.
249%となり、同じく酸度が0.900%であれば0
.900±0.022%となる0〔実施例2〕 一般に、はうれん草の含水率は収穫時の天候、気温等の
条件によって大きく変化するので、はうれん草について
核磁気共鳴現象利用の定量分析を行なうに除して、試料
50株から5株を無作為抽出して、その5株のほうれん
草の含水率ご電気抵抗式含水率、Jfによって測定した
結果、95%の信頼率にて含水率92.7±8.1饅を
得た0この含水率を基準にして試料50株につき核磁気
共鳴現象オリ用の定JJk分析を行なって1Mた還元型
ビタミンC含量を、同−試料を磨砕してヒドラジン比色
法により定量分析2行なって舟た測定値と比較検討した
結果では、ヒドラジン比色法による還元型ビタミンC@
量の測定値に対して、核磁気共鳴現象利用の定量分析に
よる測定値は、fa頓率95%にて、±8.9%の範囲
に入り、実用上許容し得るfiK ノ仝1ノ眞囲内の測
定値が得られた。因みに、ヒドラジン比色法による還元
型ビタミンO含最の測定値40゜10my%に対して、
核磁気共鳴現象利用の定量分析による測定値は、信頼率
95%にて40.10±1.56m9チとなる。
効果 以上の説明から明らかなように1本発明によれは、既知
の含水率を有する固体状物質の核磁気共鳴現象利用の定
量分析に際して、測定値の較正に用いる基準物質をその
固体状物質外にめることなく、その物質が含有する水を
基準物質として成分含有量の測定値を較正し得るので、
測定の過程が従来に比して格段に間車化され、測定装置
の聞易低廉化および迅速測定の可能性が者しく sd大
する、という顕著な効果が得られる。したがって、本発
明によれば、例えば、庁果物、肉、卵、魚、穀類などの
食品のほか、動物、植物などの生体に関する定量分析に
対する核磁気共鳴現象Aす用の測定方法の実用化を期待
することができる0
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明成分@量測定方法を実施Tる核磁気共鳴
測定装置ftの(R成装置の例を示すブロック線図であ
る。 A・・・試料 B・・・電磁石(永久磁石)0・・・イ
み場変調コイル D・・・高周波磁場コイルE・・・核
磁気共鳴信号検出コイル F・・・回転計 G・・・RFユニット■・・・検波器
(受fin) 工・・・送信機J・・・IJMR信号検
出+rlS K・・・ロックオン制御部L・・・オシロ
スコープ ト・・レコーダN・・・磁場変J、1回路。 特許出願人 岐 阜 大 学 長 手続補正書 昭和58年 8 月16日 1、事件の表示 昭和58年 特 許 願第116869号3、補正をす
る者 事件との関係 特許出願人 岐 阜 大 学 長 5゜ 6、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄7、補
正の内容(別紙の通り) 1、明細書第8頁第5行の「個有の」を「固有の」に訂
正する。 2、同第6頁第6行の「水分を含む」を削除する。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 既知の含水率を有する一体状物質の成分含有量を核
    磁気共鳴現象によって非破壊測定Tるにあたり、前記固
    体状物質が含有する水を既知の核磁気共鳴スペクトルを
    有する被測定基準物質として前記同体状物質の含有成分
    力5呈する核磁気共鳴スペクトルを比較測定することに
    より、当該成分の含有量をめるようにしたことを特徴と
    する核磁気共鳴による農産食品の含有成分測定方法。
JP11686983A 1983-01-26 1983-06-30 核磁気共鳴による農産食品の含有成分測定方法 Pending JPS6010160A (ja)

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JP11686983A JPS6010160A (ja) 1983-06-30 1983-06-30 核磁気共鳴による農産食品の含有成分測定方法
GB08401058A GB2135059B (en) 1983-01-26 1984-01-14 A method for non-destructively grading fruits and other foodstuffs
CA000445901A CA1212145A (en) 1983-01-26 1984-01-23 Method for non-destructively grading fruits
DE19843402303 DE3402303A1 (de) 1983-01-26 1984-01-24 Verfahren zum nicht-zerstoerenden bewerten von fruechten

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01142444A (ja) * 1987-10-28 1989-06-05 Advanced Tectronix Inc 体質液の成分を試験するための核磁気共鳴装置
CN103884731A (zh) * 2013-12-28 2014-06-25 丽珠集团利民制药厂 一种参芪扶正注射液核磁共振质量控制方法

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