JPS6311841A - 米の食味評価装置 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、米の品質を評価する品質評価装置に関し、よ
り詳しくは、米に含まれる所定の成分の含有率を測定し
、その測定値に基づき米の品質評価を行う装置に関する
。

（従来技術） 米の品質、特にその食味は、品種の選択、生産地、栽培
方法、収獲方法等の生産段階で決定するもの、乾燥、貯
蔵、精米加工等の収穫後の加工処理段階で決定するもの
、また、炊飯加工時に影客を受けるものと多岐に亘るも
のであるが、米の食味が最も大きな影客を受けるのは生
産段階であり、次に加工処理段階である。

従来、米の品質評価、特に食味に関する評価は、複数の
専門審査官が食味評価の対象となる米の外観、香り、味
、粘り、硬さ等の各比較項目を、評価の基準となる基準
米のそれらと比較してどれだけ優れているか或いは劣っ
ているかを繰り返し試験し、その平均値をとる、所謂官
能試験により行われていた。しかしながら、この官能試
験は、人により個人差がある味覚に基づき行われるもの
であるため、仮え複数の審査官による複数の評価結果の
平均をとったとしても、その評価値が時と場所を変えて
も不変な客観的且つ絶対的な値とは言えない。また、米
の組成、理科学的性質を科学的に測定・分析し、前述官
能試験で得られた食味評価値との間の相関関係を調べ、
最終的には科学的に得られた測定値から米の品質評価を
行なおうとする研究が進められてきた結果、米を構成す
る成分のうち米の品質を評価する上で特に重要なものが
、米の澱粉質を構成するアミロースとアミロペクチンの
含有比率、蛋白質の含有率及び水分の含有率であること
が判明した。

次に、米を構成する各成分の含有率の大小が米の品質、
特にその食味にどのように影苦するかを説明する。

一般的に、日本で食味の良い米として人気が高い銘柄は
、コシヒカリとササニシキである。−例として、コシヒ
カリ、ササニシキを含む数種銘柄米の各標準精白度白米
が含有する蛋白質の含有率と澱粉質に占めるアミロース
の含有比率を比較して表にすると次の第１表の通りとな
る。なお、同一銘柄であれば各成分の含有率が表に示す
ものと常に同一であるというものではなく、栽培された
産地の地質条件（土質、水質）によっても、また気象条
件（気温１日照時間、降雨量等）によっても各成分の含
有率が微妙に変化することは言うまでもない。

第１表 上記第１表より、コシヒカリとササニシキの食味が良い
とする主要素が、他の一般銘柄米に比べて、蛋白質の含
有率が少ないことと、澱粉質に占めるアミロースの含有
比率が少ないことにあることが理解できる。

上述したように蛋白質の含有率及び澱粉質に占めるアミ
ロースの含有比率が米の食味、従って米の品質に大きな
影害を及ぼすこととは別に、白米の含水率も、品質、特
に炊飯時の米の粘度、硬度に関連して食味に大きな影響
を及ぼす。白米の含水率が１５％程度の場合、炊飯時釜
の水中に浸漬しても白米に水分亀裂が生じず完全な飯粒
に炊き上がるが、含水率が１４％を割った白米の場合に
は、浸漬時の吸水速度が早過ぎて瞬間的に米粒に亀裂を
生じ、間もなく米粒内質に貫通亀裂を生じるため、その
割れ目に吸水し割れ目から糊を涌出し、また砕米も同様
に一気に吸水するのでべたついた米飯に炊き上がり、し
かも米飯が崩れているため噛みごたえも粘りもない低品
質の米飯となる。

白米の含水率が１４％を割ることの主なる原因は、米の
収穫後の加工処理段階、特に乾燥作業での過剰乾燥と、
これに続く精米作業での砕米の発生と摩擦発熱に伴う乾
燥の進行と言える。したがって、含水率が１４％を割り
品質が低下した白米としないためには、乾燥作業におい
ては、過剰乾燥とならないように乾燥機の機械操作が必
要であるし、また精米作業おいては、部品の摩耗等によ
る砕米の発生あるいは摩擦発熱による過剰乾燥を誘起し
ないように精米機の管理及び調整が必要である。

なお、過剰乾燥等が原因で、含水率がすでに１４％を割
り食味の低下した白米の品質を復元するための装置とし
て白米調湿装置があるが、これは、含水率が水中亀裂を
発生しない安全範囲の１５％前後になるまで、米粒の自
然吸水速度以内の水分吸水速度においてそのような米粒
に水分を供給する装置である。

なお、米の品質に大きな影響を及ぼす米の上記成分、即
ち蛋白質、澱粉質、水分の各含有率の他、脂肪の含有率
の大小も、その含有率が低いほど米の食味が良いとされ
るように、米の食味、したがって米の品質に影響を及ぼ
すが、影響の度合いは前記３成分の含有率の大小による
程大きなものではないと言える。

通常、精米工場では、品質の良い単一銘柄米のみを大量
に確保することが困難なため、品質において差のある数
種類或いは数銘柄の米、例えば品質評価の上位ランク米
と低位ランク米とを混合して精米し、その混合比を適度
に調節することにより品質の安定した精白米の流通を図
っているが、混合する米の数種銘柄の選定と混合比の決
定は、過去に調査した品質データを基に勘に頼って処理
がなされているのが実情で、科学的な裏付けが全くない
ために、目標通りの品質の安定した精白米とはならない
場合も多く、消費者から苦情が提起されることが度々あ
った。

また一方、うるち米（一般白米）にモチ米を若干量加え
て炊飯すると、米飯の粘性が増大して食味が向上するこ
とが従来より経験的に知られているが、これを化学成分
の変化との関係で説明すると次のことが言える。澱粉質
はアミロースとアミロペクチンとによって構成されてお
り、澱粉質に占めるアミロースの含を比率が多くなると
、前掲第１表に関連して説明した通り、米の食味は低下
する傾向となる。そこで、澱粉質に占めるアミロペクチ
ンの含有比率が７８％程度である一般うるち米に、アミ
ロペクチンの含有比率がほぼ１００％であるモチ米を若
干量添加して炊飯すれば、アミロペクチンの含有比率が
多い、即ちアミロースの含有比率が少ない米の食味とほ
ぼ同等に食味が向上するのである。しかし、アミロペク
チン含有比率がある適度を越すと、粘性が強（なり過ぎ
て米飯として逆に食味を低下させることになる。

以上述べたことより、米を構成する化学成分を科学的に
測定・分析することにより、米の品質評価を客観的に行
うこと、また一般的に品質の良いとされる特定の有名銘
柄にとられれず、一般銘柄米の中から良品質の米を見出
すこと、さらには、銘柄の異なる又は成分含有率の異な
る複数種類の米を混合して米の品質、あるいは食味を向
上させることのテーマが生まれる。

〔発明のピ的〕

本発明の主たる目的は、米に含まれる所定の成分の含有
率を短時間で測定し、その測定値と前記成分に対応して
設定した品質評価のための特定係数とに基づき、米の品
質評価値を演算・表示することができる米の品質評価装
置を提供することである。

本発明の他の目的は、米に含まれる所定の成分の含有率
を測定し、その測定値と前記成分に対応して設定した品
質評価のための特定係数とに基づき、米の品質評価値を
演算・表示すると共に、複数種類の米に対する、設定さ
れたある希望条件に基づく最適混合比率を演算・表示す
ることができる米の品質評価装置を提供することである
。

〔発明の要約〕

本発明によれば、米に含まれる所定の成分の含有率を測
定し、その測定値に基づき試料米の品質評価を行う米の
品質評価装置であって、該装置は、光源と、該光源が発
する光のうち前記試料米の被測定成分の含有率測定に適
する特定波長のみを通過させ、測定部に照射される近赤
外単色光を作る狭帯域通過フィルターと、前記測定部に
配置される試料米からの反射光を検出する検出器とを有
する近赤外分光分析装置と、前記被測定成分に対応して
設定された前記試料米の被測定成分の含有率計算のため
の成分換算係数値と、前記被測定成分に対応して設定さ
れた品質評価値計算のための特定係数とを記憶する記憶
装置と、該記憶装置に記憶された前記成分換算係数値並
びに前記特定係数と前記検出器からの検出信号とに基づ
き、試料莱の被測定成分の含有率と品質評価値とを演算
する演算装置とを有する制御装置と、該制御装置に接続
され、前記演算装置が演算した試料米の被測定成分の含
有率と品質評価値とを可視表示又は印字表示する表示装
置と、そして、前記試料米が充填され、前記近赤外分光
分析装置の前記測定部に配置される試料容器と、からな
る米の品質評価装置が提供される。

本発明によれば、前記米の品質評価装置は更に、前記制
御装置の記憶装置へ記憶される各種情報を入力するため
の入力装置を有することができ、その情報が複数の試料
米の各米価額と混合のための希望条件であれば、前記演
算装置は前記入力情報に基づき、混合のための希望条件
に合った最適混合比率を演算・表示することができる米
の品質評価装置が提供される。

本発明によれば更に、米に含まれる所定の成分の含有率
を測定し、その測定値に基づき試料米の品質評価を行う
米の品質評価装置であって、該装置は、光源と、該光源
が発する光のうち前記試料米の被測定成分の含有率測定
に適する特定波長のみを通過させ、測定部に照射される
近赤外単色光を作る狭帯域通過フィルターと、前記測定
部に配置される試料米からの反射光を検出する検出器と
を有する近赤外分光分析装置と、前記被測定成分に対応
して設定された前記試料米の被測定成分の含有率計算の
ための成分換算係数値と、前記被測定成分に対応して設
定された品質評価値計算のための特定係数とを記憶する
記憶装置と、該記憶装置に記憶された前記成分換算係数
値並びに前記特定係数と前記検出器からの検出信号とに
基づき、試料米の被測定成分の含有率と品質評価値とを
演算する演算装置とを有する制御装置と、該制御装置に
接続され、前記演算装置が演算した試料米の被測定成分
の含有率と品質評価値とを可視表示又は印字表示する表
示装置と、前記試料米が充填され、前記近赤外分光分析
装置の前記測定部に配置される試料容器と、そして、前
記試料米を微細粒に粉砕して前記試料容器に充填した後
、該試料容器を前記近赤外分光分析装置の前記測定部に
搬送するための試料米搬送装置とからなる米の品質評価
装置が提供される。

〔実施例〕

以下、本発明による米の品質評価装置の最初の実施例を
、添付図面第１図乃至第５図を参照しながら説明する。

第１図は本発明による米の品質評価装置１を正面から見
たときの概略図である。キャビネット２の内部には、そ
の詳細な構成は次の第２図を参照して説明する近赤外分
光分析装置３及び制ｉＨ装置４が配設される。キャビネ
ット２の前面パネルには、被測定試料米を入れる試料容
器を装着するための試料容器装着箱５、装置の操作手順
や演算結果等を可視表示する発光ダイオード又はＣＲＴ
形式の表示装置６、操作用ブツシュボタン７及び演算結
果のハードコピーを可能とするプリンター８が配設され
る。制御装置４は、近赤外分光分析装置３の光源、検出
器や、表示装置６、操作用プッシュボタン７、プリンタ
ー８等に接続され各種信号を処理するための入出力信号
処理装置４ａと、各成分の含有率を計算するための成分
換算係数値、品質評価値を計算するために米の主要成分
ごとに個別に設定された特定係数、入力装置（キーボー
ド）９を介して入力される各銘柄別或いは等級別の米価
額、各種補正値及び各種制御手順等を記憶するための記
憶装置４ｂと、近赤外分光分析装置３により得られる測
定値と前記特定Ｆｆ、数とに基づき米の品質評価値等を
演算するための演算装置４Ｃとから成る。なお、米の主
要成分ごとに個別に設定される特定係数や必要な補正値
が、記憶装置４ｂ内の読み出し専用のメモリ　（以下、
ＲＯＭと言う）に予め記憶されていて、品質評価装置１
に要求される機能が単に米の品質評価値を求めるもので
あり、各種設定条件に基づく最適混合比率を求める機能
が要求されないような場合には、入力装置としてのキー
ボード９は必ずしも必要ではない。また、プリンター８
は内蔵型に限られず、外部接続型であっても構わない。

第２図は、キャビネット２の内部に配設される近赤外分
光分析装置３の一実施例の要部断面図である０図示され
る近赤外分光分析装置３は反射式のものであり、主なる
構成部品として、光源３１、反射鏡３２）狭帯域通過フ
ィルター３３、積分球３４及び検出器３５ａ、３５ｂを
有する。光源３１から発せられ、適当な光学系（図示せ
ず）を通って平行光線となった光は、狭帯域通過フィル
ター３３を通過することにより特定波長の近赤外単色光
となった後、傾斜角度を自由に変え得るように構成され
た反射鏡３２により、積分球３４の上部を開口して設け
られた採光窓３６に向けて方向を変えられる６反射鏡３
２で反射し、積分球３４の採光窓３６を介して積分球３
４の内部に入った近赤外単色光は、積分球３４の底部を
開口して設けられた測定部３７、従って試料容器装着箱
５の後方所定位置に載面される試料容器５２内の試料米
５５に真上から照射される。試料米５５からの拡散反射
光は、積分球３４の内壁に反射しながら、最終的には、
測定部３７を中心に対称な位置に配設される一対の検出
器３５ａ、３５ｂに到達し、これにより反射光の強度が
測定される。なお、図示実施例では、光学的な対称性を
修正し、試料米５５からの反射光、を効率良く受光する
ために、検出器は一対即ち参照番号３５ａと３５ｂで示
される二個が設けられているが、その数は二個に限られ
ることなく、−個であっても又は三個以上の検出器であ
っても構わない。

ここで、光源３１と反射鏡３２との間に設けられ、光源
３１から出た光がこれを通過することにより特定波長の
近赤外単色光となる狭帯域通過フィルター３３の構成及
びこれに要求される物理的特性等を説明する。狭帯域通
過フィルター３３は、それぞれが異なる主波長通過特性
を有する任意複数個のフィルター（例えば、６個のフィ
ルター３３ａ〜３３ｆ）からなり、これらを回転円盤に
取り付けこれを適当角度づつ回動させることにより、光
源３１と反射鏡３２とを結ぶ線上に所望のフィルターが
位置するように順次選択・交換できる構成とする。なお
、フィルターの通過特性で主波長とは、フィルターの面
に対して入射光軸が直角の時に透過する近赤外線のうち
の最大透過波長のことである。狭帯域通過フィルター３
３の他の具体的構成例としては、角柱状の反射鏡３２を
内部に位置させ、その反射鏡の各面に対向する位置に複
数個のフィルター３３ａ〜３３ｆをそれぞれ位置させて
角柱状に構成し、これを回転可能とする構成もある。な
お、狭帯域通過フィルター３３が円盤状のものであると
き、入射光軸に対するその回転面の傾斜角度を、電動機
等の手段により微細に且つ連続的に調整できるようにし
ておけば、各フィルターが持つ通過特性の主波長からシ
フトした異なる波長の近赤外単色光を連続的に作り出す
ことができる。これは、−ｉ的に良く知られている現象
であるが、フィルターの面に対する入射光軸の角度を９
０″から変化させると、その角度変化に応じて最大透過
波長が主波長から数＋ｎｍの範囲でシフトする現象によ
る。

次に、狭帯域通過フィルター３３に要求される物理的特
性を第３図に基づき説明する。第３図は、異なる試料米
に対して波長が連続的に変化する近赤外線光を照射した
ときの、照射波長と吸光度との関係を示すグラフ（吸光
度曲線）である、吸光度ｌｏｇ　Ｉｏ／Ｉは、基準照射
光量（全照射光量）　Ｉｏに対する試料米からの反射光
ｉ１１の比の逆数の常用対数である。実線で示す曲線Ａ
は前掲第１表においてアミロースの含有比率が２１．４
％の日本晴、一点鎖線で示す曲線Ｂは含有比率が１９．
９％のコシヒカリ、点線で示す曲線Ｃは含有比率が２３
゜２％のイシカリのときをそれぞれ示す、同図から、近
赤外線の１９００ｎｍ以下の短波長域は低吸光度域であ
って、アミロースを始め蛋白質、水分など米を構成する
各成分の含有量の多少に対する吸光度差が微差であるが
、波長１９ＱＯｒｍを境として高吸光度域となり、前記
各成分の含有量の多少が吸光度差として顕著に現れてい
ることが容易に理解できる。

本発明はこの現象を利用して米に含まれる所定の成分の
含有率を測定するものであるため、測定のために米に照
射される近赤外単色光の波長としては、波長領域１９０
０〜２５００ｎｍのうち、各成分に対して吸光度曲線上
特異的なピークが見られる例えば１９６０ｎｍ、　　２
０３０口ｍ、　　２１００ｎｍ、　　２１３０ｎｍ、　
　２２７Ｑｎｍ、　　２３７０ｎｍ等の波長が適する。

従って、狭帯域通過フィルター３３が具える各フィルタ
ー３３ａ〜３３ｆは、米を構成する各成分の測定に適し
た前記各波長の近赤外単色光を作るべく、前記各波長を
特定波長通過特性、即ち主波長として持つことが要求さ
れる。

次に、上記構成を有する本発明の米の品質評価装置の具
体的動作を説明する。先ず、操作用ブツシュボタン７の
操作により光源３１を点灯させ、光源３１から発せられ
た光に基づく測定部３７に到達する特定波長の近赤外単
色光が安定するまで、近赤外分光分析装置３の全体を予
熱する。予熱のための所定時間が経過したら、試料容器
装着箱５を装置のキャビネット２から一旦引き出し、粉
砕した米の試料５５を充填した試料容器５２を所定位置
に！！置させた後、キャビネット２内に挿入することに
より測定準備を完了する。なお、試料米５５は、測定値
に誤差が生じないようにするために、その粒子の大きさ
が５０ミクロン以下に粉砕されていることが望ましいが
、必ずしも粉砕しなければならないものではない、また
、乱反射による光のロスを少なくする為に、粉砕された
試料米５５は、その表面が平坦面となるような状態で試
料容器５２に充填されること、さらに、透明ガラス板で
多少圧力を加えながらその表面を覆うことが好ましい。

前記測定準備作業が完了したら、次に、最初に１９６０
ｎｍを主波長として持つフィルター３３ａが光源３１と
反射鏡３２とを結ぶ線上に来るように選択され、波長１
９６０ｎｍの近赤外単色光を試料米５５に対して照射し
たときの反射吸光度の測定作業に入る。反射吸光度の測
定作業は、試料米５５に対して照射される全照射光量、
即ち基準照射光量の測定と、試料米５５に対して前記基
準照射光量を照射した時に試料米５５で実際に反射され
る反射光量の測定との２つの測定からなる。１つのフィ
ルターについてこれら２つの測定のどちらを先に実施し
ても構わないが、基準照射光量の測定の方が先に実施さ
れるものとして説明する。基準照射光量の測定は、傾斜
角度が可変に構成された反射鏡３２の傾斜角度を、これ
からの反射光が積分球３４の内壁に直接当たるような角
度に、電動機等を用いた回動手段（図示せず）により変
えた状態で実施される。こうすることにより、積分球３
４の内壁に直接当てられた反射鏡３２からの光は、内壁
を多方向に拡散反射しながら最終的には検出器３５ａ、
３５ｂに到達し、基準照射光量として検出される。一方
、試料米５５からの反射光量の測定は、反射鏡３２の傾
斜角度が第２図に示す元の位置に戻された後、前述した
原理により行われる。なお、測定準備完了後の最初のフ
ィルターの選択、基準照射光量の測定及び反射光量の測
定までの各実行は、制御装置４の記憶装置４ｂ内のＲＯ
Ｍに手順プログラムを記憶させ、そのプログラムに従っ
て自動的に行えるようにできることは言うまでもない。

また、１つのフィルターにういての前述基準照射光量及
び反射光量の各測定をそれぞれ複数回実施し、測定値と
してそれらの平均を採れるようにすることも測定精度を
上げるのに役立つ。検出器３５ａ、３５ｂによって検出
された基準照射光量及び試料米５５からの反射光量に基
づく各測定値は、米を構成する蛋白質、アミロース、水
分の各含有率を計算するための実測データとして制御装
置４に連絡され、記憶装置４ｂ内の書き込み可能なメモ
リ　（以下、ＲＡＭと言う）に一旦記憶される。

照射波長１９６０ｎｍにおける吸光度の測定が終了した
ら、次の照射波長、即ち本実施例の場合２Ｑ３０ｎｍで
の吸光度の測定に移行する。ここでも、基準照射光量の
測定及び反射光量の測定が、前述１９６０ｎｍでのとき
と同じ方法及び手順で実施される。各測定値は、前回と
同様に、各成分の含有率計算のための実測データとして
制？Ｉｌ＋　装置４に連絡され、記憶装置４ｂ内のＲＡ
Ｍに一時記憶される。以下同様に、残りの各照射波長で
の各吸光度測定、即ち、波長２１００ｎｍ、　２１３０
ｎｍ、　２２７０ｎｍ、　２３７０ｎｍでの吸光度測定
が順次行われ、各測定値は、実測データとして制御装置
４に連絡され、ＲＡ　Ｍに記憶される。

なお、ある特定波長での吸光度測定が終わり次の特定波
長での吸光度測定への移行に伴う狭帯域通過フィルター
３３の各フィルター３３ａ〜３３ｆの交換・選択動作は
、通常、制御装置４の記憶装置４ｂ内のＲＯＭに予め書
き込まれている手順プログラムに従い自動的に行われる
が、本実施例の場合でも、必ずしも上記６波長全てにつ
いて吸光度測定を行わなければならない訳ではなく、測
定の対象となる波長は、求める品質評価値に要求される
精度或いは測定に係る所要時間等を考慮して任意に選択
することができ、その選択は、操作用ブツシュボタン７
内の測定波長選択ボタンにより行うことができる。

これまで説明した吸光度の測定は、単に狭帯域通過フィ
ルター３３に設定された６個のフィルター３３ａ〜３３
ｆを順次交換することにより、各フィルター３３ａ〜３
３ｆが持つ各主波長でのスポット的吸光度の測定方法で
あったが、前述した通りフィルターの面に対する入射光
の入射角変を基準となる９０°から変化させると、最大
透過波長が主波長からｈ＋ｎ、の範囲でシフトするとい
う現象を利用して、成分含有量の差が吸光度差に顕著に
現れる波長領域１９００〜２５００ｎｍでの連続的な吸
光度測定も可能である。図示第１実施例の場合、円輪状
に構成された狭帯域通過フィルター３３への入射光軸の
角度を、制御装置４からの指令信号に基づき電動機等の
適当な調節手段（図示せず）により微細に且つ連続的に
変化させることによりこれが可能である。

次に、制御装置４の演算装置４Ｃは、記憶装置４のＲＡ
　Ｍに記憶されている吸光度測定で得られた多数の実測
データ、即ち各測定波長における基準照射光量及び反射
光量の測定値と、記憶装置４のＲＯＭに予め記憶されて
いる各成分の含有率計算のための成分換算係数値とに基
づき、米の品質を評価する上で重要な成分であるアミロ
ース、蛋白質、水分の各含有率を計算する。なお、各成
分に関して記憶装置４のＲＯＭに予め書き込まれるこの
成分換算係数値は、多数の試料米に対して例えば化学定
量分析法を用いて測定された各成分の含有率を基準に、
検出器からの吸光度測定値を信号処理し、多重回帰分析
法により求められた定数である。演算装置４ｃは次に、
上述の如くして求められたアミロース、蛋白質、水分の
各含有率に基づき、下記に示される計算式（１）により
先ず品質関連値Ｋを計算する。

上記計算式（１）において、Ａ、Ｂ、Ｃは、記憶装置４
ｂのＲＯＭに予め記憶されているか、又は、試料の測定
に際し、入力装置９を介して制御装置４に入力される品
質評価値計算のための特定係数である０日本産の米を品
質評価するに当たっては、Ａ＝１．０．８＝０．３．Ｃ
＝０．７５が適するが、これらの特定係数は、その米を
食する国の違い等により標準的な嗜好も相違する場合が
あるので、異なる数値の方が適する場合もある。

演算装置４ｃは更に、上式（１）により得られた品質関
連値Ｋを基に、下記に示される計算式（２）により米の
品質評価値Ｔを計算する。品質評価値Ｔが大きい程、食
味或いは品質が良いことを示す。

Ｔ＝５００００／に２　　　　・・・・・・・・・・・
・（２）上記第（１）式及び第（２）式に従って計算さ
れた品質評価値Ｔ及び、該評価値Ｔを求める途中の過程
で求められたアミロース、蛋白質、水分等の各成分の各
含有率は、演算装置４ｃでの計算終了と同時に、表示装
置６に可視表示されると共に、自動的に又は操作用ブツ
シュボタン７への指令に基づきプリンター８から各計算
値のハードコピーが繰り出される。なお、アミロースの
含有率については、アミロースの含有率自体よりも、澱
粉質を共に構成するアミロペクチンとの含有比率の方が
重要であるので、含有率ではなく含有比率で表示される
方が好ましい。

第４図の第２表は、任意に選ばれた２５種類（銘柄並び
に産地等が異なる）の試料米について、従来通りの官能
試験を実施することにより得られた品質評価値と、本発
明による米の品質評価装置を用いて測定された各成分の
含有率及びこれに基づき算出された品質評価値を示した
一覧表である。

なお、各試料米のサンプル番号は、本発明装置を用いて
算出された品質評価値の高いものから、即ち、品質評価
装置が良品質の米であると判定したものから順番に番号
を後から付けたものである。

第５図に示すグラフは、第４図の一覧表中、官能試験に
より得られた評価値と本発明の米の品質評価装置により
得られた品質評価値Ｔとの間の相関関係を調べるべく、
両評価値をグラフ化したものである。グラフ上の評価値
を示す各ポイントに付された数字は、第４図の第２表の
サンプル番号に対応する。第４図の第２表、そして特に
第５図のグラフからは、両評価値の間には比例的な相関
関係があることが理解される。

複数種類の又は複数銘柄若しくは複数産地等の試料米を
測定し、各品質評価値が演算され、そめデータが記憶装
置４ｂのＲＡＭに蓄積された後、入力装置（キーボード
）９を介して、混合しようとする米の種類又は銘柄及び
希望コスト等の設定条件を入力すれば、制御装置４の演
算装置４Ｃは、前記設定条件に従って最も食味、従って
最も品質が良くなる混合比率を、予めＲＯＭに記憶され
ている混合しようとする米の米価額並びに蓄積データに
基づき計算し、表示装置６にそれを表示させることがで
きる。入力装置９を介して入力される設定条件が、複数
の米を混合してできる米の希望食味或いは希望品質であ
れば、制御装置４はコストの最も低くなる米の種類又は
銘柄とその混合比率を、予めＲＯＭに記憶されている混
合しようとする米の米価額並びに蓄積データに基づき計
算し表示装置６にこれを表示させる。なお、自動的に又
は操作用ブツシュボタン７を押すことにより、演算結果
等を表示装置６による可視表示に加えてプリンター８に
より印字表示できることは言うまでもない０本品質評価
装置により計算された各試料米の成分含有率及び品質評
価値は、フロッピーディスク等の磁気媒体を用いた外部
記憶装置にデータとして記録しておくことができ、また
、上記複数種類の米の混合比率の計算時等では、外部記
憶装置からデータを本装置内の記憶装置４ｂのＲＡ　Ｍ
に読み込んで、これに基づき必要な計算を行うことも可
能である。

なお、上記の説明では、試料米には粉砕したものを用い
たが、必ずしも粉砕したものでなくても構わない。しか
し、この場合、得られる品質評価値の精度がある程度低
下することは言うまでもない。

次に、第６図乃至第９図を参照しながら、本発明による
米の品質評価装置の第２実施例を説明する。前述第１実
施例のものと同−又は同等の構成要素或いは部品には、
同一の参照番号を付しである。

第２実施例の品質評価装置が先の第１実施例のものとは
異なる最も大きな点は、以下詳細な構成を説明する第２
実施例の品質評価装置が、第１実施例のものが具備して
いない、試料米を測定に必要な微細粒の粉砕末とする試
料米粉砕装置と、粉砕された試料米を収容した試料容器
を近赤外分光分析装置３の測定部に自動的に移動・提供
する試料米搬送装置とを主なる構成装置−として有する
試料米搬送装置を具備している点である。

第６図において、参照番号１０は、試料米粉砕装置によ
って粉砕された試料米が試料容器に必要量充填された後
の不要試料米や、測定が終了して排出された試料米を受
は取るための受は箱を示し、キャビネット２の前面パネ
ルから出し入れできる。

参照番号１２は、外部から単独に試料米を測定部に供給
するときの外部供給部である。参照番号２０及び４０は
それぞれ、試料米粉砕装置及び試料米搬送装置を示し、
双方共にキャビネット２の内部に配設される。

第７図は第２実施例の装置に用いられる近赤外分光分析
装置３の要部断面図である。第１実施例で用いられた近
赤外分光分析装置３との違いは、複数個のフィルター３
３ａ〜３３ｆからなる狭帯域通過フィルター３３が、円
盤状ではなく角柱状に構成されていることである。狭帯
域通過フィルター３３は、それぞれのフィルターに対向
して角柱状に構成された複数個の反射鏡３２を内側に有
し、電動機等による調節手段（図示せず）が連結される
ことにより、角柱の軸Ｐを中ｒｌ−＆こ回動自在な構成
となっている。積分球３４の測定部３７は石英製透明ガ
ラス板３９で密封される。第１実施例での近赤外分光分
析装置３では、試料米の粉砕・充填作業が装置の外部で
行われるので、測定部３７を密封する透明ガラス板３９
は必ずしも必要でなかったが、本第２実施例の装置では
、装宣内で試料の粉砕及び試料容器への充填作業等を行
うため、飛散粉が積分球３４の内部に侵入するのを防止
する上で透明ガラス板３９の測定部３７への装着は重要
である。

次に、第８図及び第９図を参照して、試料未供給装置の
詳細を説明する。第８図は近赤外分光分析装置及び試料
米搬送装置の要部断面図、第９図は試料米搬送装置の要
部斜視図である。

先ず、試料米搬送装置の試料粉砕装置２０の構成から説
明する。キャビネット２の右上面部を開口し、ここにホ
ッパー２０２を装着する。ホッパー２０２の下部開口部
２０４には、手動レバー２０６又は電磁ソレノイド（図
示せず）により作動されるシャッター２０８が設けられ
る。ホッパー２０２の開口部２０４の下方には、周囲面
に多数の鋭利な突起を有する一対の粉砕用ローラー２１
０ａ、２１０ｂが対向して軸着される。そしてさらにそ
の下方には、表面を平滑面とした一対の細粉用ローラー
２１２ａ、２１２ｂが対向して軸着される。これら粉砕
用ローラー２１０ａ、２１０ｂ及び細粉用ローラー２１
２ａ、２１２ｂの各軸は、電動機（図示せず）によって
駆動される。粉砕用ローラー２１０ａ、２１０ｂ及び細
粉用ローラー２１２ａ、、２１２ｂの表面に付着した試
料米は、各ローラーの表面に向けられて設けられた噴射
ノズル及びローラーの表面に軽く接触するように設けら
れた弾性ブレードから成る清掃装置２１４ａ〜２１４ｄ
により除去される。上記各構成部品は、下方部が次に説
明する試料米搬送装置にＱｐむように開口されたケース
部材２１６で包囲される。

次に、前記粉砕装置２０で微細粒に粉砕された試料米を
、試料容器５２に吸光度測定可能な状態で充填し、そし
てこの試料容器５２を近赤外分光分析装置３の測定部３
７の直下位置まで移動させる試料米搬送装置４０につい
て説明する。試料容器５２は、試料容器移動ガイド４０
２に固着した容器ホルダー４０４に設けられた案内溝４
０６に対して装脱自在になっている。試料容器移動ガイ
ド４０２の中空軸には断面丸状の支持軸４０８を挿入し
、該支持軸４０８の一方側は回動用ハンドル４１０に挿
着し、また他方側は軸受台４１２が軸支する。試料容器
移動ガイド４０２の外周囲部長さ方向にはラック４１４
が固設されており、このラック４１４には、試料容器移
動ガイド４０２に遊嵌されたモータ一台４１６に装着さ
れた電動機４１８のピニオンギア４２０が噛合する。モ
ータ一台４１６は、伸縮ロッド４２２を具える電磁石４
２４によって支点台４２６に連結される。この支点台４
２６は、キャビネット２の底壁部に固設された受台４２
８に固着される。参照番号４３０は、試料容器５２上の
粉砕試料を圧縮充填すると共に、過量試料を取り除き表
面を平坦面とするための回転ローラー、番号４３２は測
定が終わった試料を試料容器５２内から噴凰により排除
すると共に清掃を行うための噴射ノズル、番号４３４は
試料容器５２の移動時、透明ガラス板３９に接してこれ
を清掃する清掃器である。

次に、上記構成を有する本発明による第２実施例の米の
品質評価装置の具体的動作を説明する。

なお、近赤外分光分析装置３による各波長での吸光度の
測定方法は、既述第１実施例装置と同じであるのでその
説明は省略し、ここでは、本第２実施例装置の特徴的装
置である試料米搬送装置の作用並びに動作を中心に説明
する。

試料米をホッパー２０２内に投入しここに一時貯溜し、
次に電動機を起動し粉砕用ローラー２１０ａ、２１０ｂ
及び細粉用ローラー２１２２．２１２ｂを回転させる。

操作用ブツシュボタン７の操作により電動機４１８を回
転させ、その駆動力により試料容器５２を、試料米粉砕
装置２０の直下所定位置に移動させる。試料容器５２の
所定位置への移動が完了し、電動機４１８の作動が停止
したら、シャッター２０８を手動レバー２０６又は電磁
ソレノイド（図示せず）により開成し、ホンパー２０２
内の試料米を開口部２０４を介して放出する。ホッパー
２０２から流下した試料米は、先ず粉砕用ローラー２１
０ａ、２１０ｂにより粉砕され、さらにその下方に位置
する細粉用ローラー２１２ａ、２１２ｂによって、吸光
度の測定に要求される、粒子の大きさが５０ミクロン以
下の微細な粉砕試料とされる。こうして出来た細粉試料
米は、下方に位置している試料容器５２に受は入れられ
、その受容量を超え容器５２上に盛り上がって過量とな
った試料米は、受は箱１０に流下する０次に、操作用ブ
ツシュボタン７の操作により、電動機４１８を再作動さ
せ、試料米が収容された試料容器５２を、近赤外分光分
析装置３の測定部３７の直下所定位置まで搬送する動作
に移る。

この搬送過程においては、試料容器５２に盛り上がった
状態の試料米は、回転ローラー４３０により圧縮状に充
填されると共に、過量試料が除去され試料米の表面が平
坦面に整形される。試料容器５２が所定位置に配置され
ると、電動機４１８は自動的にその作動を停止する。

近赤外分光分析装置３の測定部３７へ試料米搬送装置４
０によって搬送されてきた試料米５５は、既述第１実施
例の装置で説明したのと同じ原理。

方法でその吸光度が測定され、その各構成成分の各含有
率及び品質評価値が計算される０品質評価値の計算が、
第１実施例で説明した計算式（１）及び（２）に基づき
行われることは言うまでもない。

試料米５５の吸光度測定が全て終了すると、電動機４１
８が再作動し、測定が終わった試料米の排出処理のため
に、試料容器５２を試料米粉砕装置２０の下方所定位置
に移動させる。その際、清掃器４３４が透明ガラス板３
９に接触し、面上を摺動することにより付着物を除去す
る。試料容器５２が試料米搬送装置２０の下方所定位置
に到達し電動機４１８が作動を停止すると同時に、試料
米粉砕装置２０内の清掃装置２１４ａ〜２１４ｄから高
圧空気が噴出し、各ローラー２１０ａ、２１０ｂ、２１
２ａ、２１２ｂの表面を清掃する。

次に、電磁石４２４を作動させることにより、試料容器
移動ガイド４０２を９０”回動させ、試料容器５２内の
試料米を下方に位置する受は箱１０に向けて排出する。

同時に、噴射ノズル４３２を作動させ、これから出る高
圧空気により試料容器５２内を次の測定に備えて清掃す
る。なお、電動機４１８の作動によって試料容器５２が
自動的に往復移動する場合を説明してきたが、その移動
は、回動用ハンドル４１０を押すこと及び引くことによ
る手動操作でも行え、また、試料容器５２からの試料米
の排出は、この回動用ハンドル４１０を適宜回動じて行
える。また、試料米搬送装置を用いず、外部で準備した
試料を単独に近赤外分光分析装置３の測定部３７に配置
させるには、回動用ハンドル４１０を押すことにより一
旦試料容器５２を測定部３７下部に移動させた後、この
試料容器５２を外部供給部１２から引き出し、試料米を
これに充填してから容器ホルダー４０４の案内溝４０６
に挿入して行う。

上述第１実施例及び第２実施例の品質評価装置では、試
料米に特定波長の近赤外単色光を照射したときの吸光度
の測定を、試料米からの反射光の強度を測定することに
より行う反射式の近赤外分光分析装置を用いたが、試料
米を透過してきた透過光の強度を測定することにより行
う透過式の近赤外分光分析装置を用いることもでき、さ
らには、反射光及び透過光の両方に基づき吸光度の測定
を行う、より精密な近赤外分光分析装置を用いることも
できる。

上記説明では、澱粉質を構成するアミロースとアミロペ
クチンのうち、アミロースの分析に基づき米の品質評価
値を得ることを述べたが、アミロースに代えてアミロペ
クチンの含有率を測定し、アミロペクチンの特定係数を
第（１）式に設定することによっても同様な結果が得ら
れる。

また、上記に説明した、澱粉１Ｋ（アミロース又はアミ
ロペクチン）、蛋白質、水分の各主要成分に加えて他の
成分、例えば脂肪の含有率を測定し且つ脂肪に対する特
定係数を第（１）式に設定することにより、さらに精度
の高い品質評価値を得ることもできるし、それとは逆に
、澱粉質、蛋白質。

水分の各主要成分の内、何れか１つ若しくは２つの成分
の測定により品質評価値を得ることもできるが、この場
合は特殊な場合を除いてその精度が低くなる。

〔発明の効果〕

以上詳述したように、本発明による米の品質評価装置に
よれば、個人差のある味覚に基づく官能試験、あるいは
時間がかかり、熟練を要する化学定量分析等の方法によ
ることなく、誰でもが容易に且つ短時間で正確な米の品
質評価値を得ることができる。

また、本発明による品質評価装置が各種情報を入力する
ための入力装置を具備するものにあっては、その入力装
置を介して入力される情報が混合する米の種類と混合し
てできる米の希望コストであれば、最も食味、従って品
質が良くなる混合比率を、またこれとは逆に、入力され
る摘報が混合してできる米の希望食味或いは希望品質で
あれば、コストの最も低くなる米の種類とその混合比率
とを、熟練者の勘や過去に調査したデータに全く基づく
ことなく科学的に正確に得ることができ、各種次工程作
業を合理的に行うことができる。

さらに、本発明による品質評価装置が試料米搬送装置を
具備するものにあっては、試料米の所定成分の含有率を
測定し、これに基づき米の品質評価値を得るに際して、
試料米の微細粒への粉砕作業及び試料容器への充填作業
等が全て自動化され、その測定がより簡単且つ確実なも
のとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による第１実施例の米の品質評価装置の
正面概略図、 第２図は第１図の品質評価装置に用いられる近赤外分光
分析装置の要部側断面図、 第３図は銘柄の異なる米に対する近赤外線照射波長と吸
光度との関係を示すグラフ（吸光度曲線）、 第４図の第２表は複数の試料米に対して行った官能試験
での評価結果と、本発明の品質評価装置により得られた
品質評価値等を示した表、第５図は第４図中、官能試験
で得られた評価結果と本発明の品質評価装置により得ら
れた品質評価値との相関関係を示すグラフ、 第６図は本発明による第２実施例の米の品質評価装置の
正面概略図、 第７図は第６図の品質評価装置に用いられる近赤外分光
分析装置の要部側断面図、 第８図は第６図の品質評価装置に用いられる試料米搬送
装置の要部断面図、そして、 第９図は第８図に示される試料米搬送装置のうち試料米
産送装置の要部斜視図である。 図において、 １・・・米の品質評価装置、２・・・キャビネット、３
・・・近赤外分光分析装置、４・・・制御装置、４　ａ
　・・・入出力信号処理装置、４ｂ−・・記憶装置（Ｒ
ＯＭ、ＲＡＭ）　、４　Ｃ−・・演算装置、５・・・試
料容器装着箱、６・・・表示装置、７・・・操作用ブツ
シュボタン、８・・・プリンター、９・・・入力装置（
キーボード）、１０・・・受は箱、１２−・・外部供給
部、２０・・・試料米粉砕装置、４０・・・試料米搬送
装置、３１・・・光源、３２−・・反射鏡、３３−・・
狭帯域通過フィルター、３３ａ〜３３　ｆ−・・フィル
ター、３４−・・積分球、３５ａ、３５ｂ−・・検出器
、３６−・・採光窓、３７−・・測定部、３９・・・透
明ガラス板、５２−・・試料容器、５５−・・試料米、
２０２−・・ホッパー、２０４−・・開口部、２０６・
・・電動レバー、２０８−・・シャッター、２１０ａ。 ２１０ｂ−・・粉砕用ローラー、２１２ａ、２１２ｂ・
・・細粉用ローラー、２１４ａ−ｄ＝清掃装置、２１６
−・・ケース部材、４０２−・・試料容器移動ガイド、
４０４・・・容器ホルダー、４０６−・・案内溝、４０
８・・・支持軸、４１　（Ｊ−・・回動用ハンドル、４
１２−・・軸受台、４１４−・・ラック、４１６−・・
モータ一台、４１８−・・電動機、４２０−・・ピニオ
ンギア、４２２−・・伸縮ロッド、４２４−・・電磁石
、４２６−・・支点台、４２８−・・受は台、４３０−
・・回転ローラー、４３２・・・噴射ノズル、４３４−
・・清掃器。 第３図 波長（ｎｍ） 第４図 第２表 第５図

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. （１）米に含まれる所定の成分の含有率を測定し、その
   測定値に基づき試料米の品質評価を行う米の品質評価装
   置であって、該装置は、 光源と、該光源が発する光のうち前記試料米の被測定成
   分の含有率測定に適する特定波長のみを通過させ、測定
   部に照射される近赤外単色光を作る狭帯域通過フィルタ
   ーと、前記測定部に配置される試料米からの反射光を検
   出する検出器とを有する近赤外分光分析装置と、 前記被測定成分に対応して設定された前記試料米の被測
   定成分の含有率計算のための成分換算係数値と、前記被
   測定成分に対応して設定された品質評価値計算のための
   特定係数とを記憶する記憶装置と、該記憶装置に記憶さ
   れた前記成分換算係数値並びに前記特定係数と前記検出
   器からの検出信号とに基づき、試料米の被測定成分の含
   有率と品質評価値とを演算する演算装置とを有する制御
   装置と、 該制御装置に接続され、前記演算装置が演算した試料米
   の被測定成分の含有率と品質評価値とを可視表示又は印
   字表示する表示装置と、そして、 前記試料米が充填され、前記近赤外分光分析装置の前記
   測定部に配置される試料容器と、からなる米の品質評価
   装置。
2. （２）特許請求の範囲第（１）項記載の品質評価装置に
   おいて、前記近赤外分光分析装置が有する狭帯域通過フ
   ィルターは、試料米を構成する成分のうち、少なくとも
   蛋白質の含有率、アミロース又はアミロペクチンの何れ
   か一方の含有率、及び水分の含有率の測定に適した特定
   波長通過特性を有するものである米の品質評価装置。
3. （３）特許請求の範囲第（１）項又は第（２）項記載の
   品質評価装置において、前記近赤外分光分析装置の光源
   と測定部との間に配設される前記狭帯域通過フィルター
   は、該フィルターの面に対する入射光軸の入射角度を変
   えられるべく、その傾斜角度が可変となっている米の品
   質評価装置。
4. （４）特許請求の範囲第（１）項記載の品質評価装置に
   おいて、前記近赤外分光分析装置が有する狭帯域通過フ
   ィルターは、波長領域１９００ｎｍ〜２５００ｎｍのう
   ち任意複数波長をそれぞれが特定波長通過特性として有
   する複数個のフィルターから成り、該フィルターが円盤
   状に構成されている米の品質評価装置。
5. （５）特許請求の範囲第（１）項記載の品質評価装置に
   おいて、該装置はさらに、前記制御装置の記憶装置へ記
   憶される情報を入力するための入力装置を有する米の品
   質評価装置。
6. （６）特許請求の範囲第（５）項記載の品質評価装置に
   おいて、前記入力装置から入力される情報が複数の試料
   米の各米価額と混合のための条件であり、前記演算装置
   は前記入力情報に基づき最適混合比を演算する米の品質
   評価装置。
7. （７）米に含まれる所定の成分の含有率を測定し、その
   測定値に基づき試料米の品質評価を行う米の品質評価装
   置であって、該装置は、 光源と、該光源が発する光のうち前記試料米の被測定成
   分の含有率測定に適する特定波長のみを通過させ、測定
   部に照射される近赤外単色光を作る狭帯域通過フィルタ
   ーと、前記測定部に配置される試料米からの反射光を検
   出する検出器とを有する近赤外分光分析装置と、 前記被測定成分に対応して設定された前記試料米の被測
   定成分の含有率計算のための成分換算係数値と、前記被
   測定成分に対応して設定された品質評価値計算のための
   特定係数とを記憶する記憶装置と、該記憶装置に記憶さ
   れた前記成分換算係数値並びに前記特定係数と前記検出
   器からの検出信号とに基づき、試料米の被測定成分の含
   有率と品質評価値とを演算する演算装置とを有する制御
   装置と、 該制御装置に接続され、前記演算装置が演算した試料米
   の被測定成分の含有率と品質評価値とを可視表示又は印
   字表示する表示装置と、前記試料米が充填され、前記近
   赤外分光分析装置の前記測定部に配置される試料容器と
   、そして、 前記試料米を微細粒に粉砕して前記試料容器に充填した
   後、該試料容器を前記近赤外分光分析装置の測定部に移
   動・配置させるための試料供給装置と、 からなる米の品質評価装置。
8. （８）特許請求の範囲第（７）項記載の品質評価装置に
   おいて、前記試料供給装置は、上部に試料米投入のため
   の供給ホッパーを有すると共に、該供給ホッパー下方に
   は、一対の粉砕用ローラーと更にその下方に一対の細粉
   用ローラーとを対向回転可能に装備してなる試料米粉砕
   装置を有する米の品質評価装置。
9. （９）特許請求の範囲第（８）項記載の品質評価装置に
   おいて、前記試料供給装置は、前記試料米粉砕装置で粉
   砕処理された試料米を前記試料容器に充填し、該容器を
   前記測定部に搬送する試料米搬送装置を有する米の品質
   評価装置。
10. （１０）特許請求の範囲第（７）項記載の品質評価装置
    において、前記近赤外分光分析装置が有する狭帯域通過
    フィルターは、試料米を構成する成分のうち、少なくと
    も蛋白質の含有率、アミロース又はアミロペクチンの何
    れか一方の含有率、及び水分の含有率の測定に適した特
    定波長通過特性を有するものである米の品質評価装置。
11. （１１）特許請求の範囲第（７）項記載の品質評価装置
    において、前記近赤外分光分析装置の光源と測定部との
    間に配設される前記狭帯域通過フィルターは、該フィル
    ターの面に対する入射光軸の入射角度を変えられるべく
    、その傾斜角度が可変となっている米の品質評価装置。
12. （１２）特許請求の範囲第（７）項記載の品質評価装置
    において、前記近赤外分光分析装置が有する狭帯域通過
    フィルターは、波長領域１９００ｎｍ〜２５００ｎｍの
    うち任意複数波長をそれぞれが特定波長通過特性として
    有する複数個のフィルターから成り、該フィルターが角
    柱体状に構成されている米の品質評価装置。
13. （１３）特許請求の範囲第（７）項記載の品質評価装置
    において、該装置はさらに、前記制御装置の記憶装置へ
    記憶される情報を入力するための入力装置を有する米の
    品質評価装置。
14. （１４）特許請求の範囲第（１３）項記載の品質評価装
    置において、前記入力装置から入力される情報が、複数
    の試料米の各米価額と混合のための条件であり、前記演
    算装置は前記入力情報に基づき最適混合比を演算する米
    の品質評価装置。