KR20030036031A

KR20030036031A - 무세미의 품질평가방법 및 그 장치

Info

Publication number: KR20030036031A
Application number: KR1020020066404A
Authority: KR
Inventors: 후꾸모리다께시; 가네모또시게하루; 마쯔모또노부히로; 메사끼다까마사; 마에하라히로유끼; 구리바야시유까; 마쯔다미찌꼬; 아마노가즈오
Original assignee: 가부시끼가이샤 사따께; 샤단호진 니혼 세이마이 고교까이
Priority date: 2001-10-31
Filing date: 2002-10-30
Publication date: 2003-05-09
Also published as: JP3735289B2; TW588155B; US20030112440A1; JP2003139706A; US7016043B2

Abstract

무세미에 여기광을 조사하여 얻어지는 자가형광의 휘도 수준에 의해 무세미의 표면에 부착되는 외피층, 호분층 및 배유층의 비율을 식별하여 이 무세미의 품질 또는 식미를 평가한다.

Description

무세미의 품질평가방법 및 그 장치{A QUALITY EVALUATION METHOD FOR NON-WASHING RICE AND A DEVICE THEREFOR}

본 발명은 도정후의 정백미를 무세화 처리한 무세미 제품에 대해 품질평가하는 무세미의 품질평가방법 및 그 장치에 관한 것이다.

종래, 밥을 짓기 전에 씻지 않고 밥을 지을 수 있는 무세미에 대해서는 공지된 바 있다. 이 무세미의 제법으로는 도정후의 정백미에 부착된 겨분이나 호분층 (aleurone layer) 을 수중도정에 의해 제거하거나, 정백미에 부착된 겨분이나 호분층을 점착성 물질로 흡착ㆍ제거하거나, 정백미를 건식으로 연미하여 겨분이나 호분층을 제거하는 것이 알려져 있다. 이 같은 제법에 의해 얻어지는 무세미에 대해서는, 밥을 짓기 전에 씻지 않고 밥을 지을 수 있어 편리할 뿐만아니라, 식미가 좋으면서 보관성이 우수해야 한다는 또 하나의 부가가치가 요구되고 있다. 지금까지는 제품의 품질을 알기 위해 제품을 물에 담궈 진탕혼합하였을 때의 탁도, 제품의 백도, 제품의 수분, 지방산도, 수침입자비율 등을 무세미의 평가항목으로 꼽고 있었다.

예컨대 탁도 측정은 무세미 시료 20g 을 삼각플라스크에 넣고 200㎖ 의 물을 부은 후, 고무마개를 하여 진탕기 (야마토카가꾸 (주) 제조, 진탕기, 형식 SA-31A) 에 의해 10분간 진탕 (144 ∼ 150 사이클/분, 스피드 눈금 3.5) 하고, 그 희석액을 탁도계 (노다쯔신 (주) 제조, 탁도계, 형식 M-204) 에 의해 측정하는 방법으로 행해진다. 일반적으로는 탁도계에 의해 측정한 값이 80ppm 이하이면 무세미로서 바람직하다고 알려져 있다.

그러나, 상기 탁도, 백도, 수분, 지방산도, 수침입자비율 등의 평가항목에서는 무세미 가공전의 정백미와 동일한 평가항목이 적용되고 있어 제품이 되는 무세미 표면에 부착된 미량의 겨성분이 되는 종피층 (testa layer), 과피층 (pericarp) 및 호분층 (aleurone layer) 과, 배유층 (endosperm layer) 을 식별할 수 없었다. 이 같이 미량의 겨성분을 식별할 수 있는 무세미의 평가법이 확립되어 있지 않음으로 인해 필연적으로 무세미 전용 평가측정기기도 존재하지 않는다. 또한 현재정미공장 등에 보급되어 있는 식미평가장치에 의해 무세미 서로를 점수평가하는 방법도 고려되고 있으나, 실제로는 정백미의 품종이나 품목과 관능에 의한 식미와의 점수평가이고, 정백미와는 가공수율 및 표면상태가 다른 무세미의 품질을 평가하기는 어려웠다.

그런데, 형광발광을 이용하여 단백질이나 전분질 등의 조성을 식별하는 것은 이전부터 공지되어 있고, 예컨대 미국특허 4,421,772 는 곡립의 외피층, 호분층 및 전분질 배유성분 부분을 신뢰성 있게 식별할 수 있는 방법이 개시되어 있다. 이것에 따르면, 분쇄하여 제조한 곡립 제품 중의 비율을 식별하는 방법에 있어서, 약 250 ∼ 약 300 ㎚ 의 파장대에 전자복사선으로 조사하여 제품 중의 전분질 배유부분을 여기하여 형광발광시키고, 약 300 ∼ 약 370㎚의 파장대에 있는 전자복사선으로 조사하여 제품 중의 호분층 부분을 여기하여 형광발광시키고, 다시 약 410 ∼ 약 490㎚ 파장대에 있는 전자복사선으로 조사하여 제품 중의 외피층 부분을 여기하여 형광발광하는 공정과, 그 결과 제품에 의해 방출되는 형광을 분석하여 제품 중의 전분질 배유, 호분층 및 외피층의 상대비율을 식별하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 것이다.

한편, 미국특허 4,713,781 은 선택된 파장범위의 전자방사선의 램프에 의해 곡립 시료를 조사하여 그 곡립의 노출된 전분부분에 형광을 발생시킴으로써 곡립 시료의 손상부분과 비손상부분 사이에서 시각적인 대조를 일으켜 손상부분과 비손상부분을 식별하는 곡립 손상 측정 시스템이 개시되어 있다.

그러나, 미국특허 4,421,772 에 개시된 곡립의 성분식별방법은 전분질 배유부분, 호분층 부분 및 외피층 부분을 각각의 부위에 적합한 특유의 여기파장을 조사하여 그 형광발광을 각각 측정한 것을, 입자 전체에 조합한다는 수법이기 때문에, 예컨대 호분층 부분의 영역과 외피층 부분의 영역이 중복되는 부분이 생겨 (여기의 겹침 현상), 정확한 성분분석을 할 수 없다는 결점이 있다.

미국특허 4,713,781 에 개시된 곡립 손상 측정 시스템에서는 곡립이 손상되어 있는지의 여부밖에 판정할 수 없으므로, 곡립의 성분분석 등에 이용할 수 없었다. 또한 양자 모두 곡립의 각 성분과 식미 등의 관능값과의 상관이 관련지어져 있지 않고, 또한 종래의 식미평가장치는 무세미 표면에 부착된 미량의 겨성분에 의한 식미의 영향이 고려되어 있지 않아 무세미에 대한 식미평가를 상세히 분석할 수는 없었다.

본 발명은 정확한 성분분석을 함과 동시에, 식미 등의 관능적인 평가도 실시하여 무세미에 대해 그 등급을 매길 수 있는 무세미의 품질평가방법 및 그 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1 은 본 발명의 무세미 품질평가장치의 개략 설명도이다.

도 2 는 수광수단, 연산제어수단 및 표시수단의 접속을 나타내는 개략도이다.

도 3 은 입상물 지지수단과 수광수단을 나타내는 개략 사시도이다.

도 4 는 쌀알의 내부상태와 휘도의 관계를 나타내는 도면이다.

도 5 는 외피층의 부착비율에 의해 무세미의 그룹분류를 나타내는 도면이다.

도 6 은 무세미 제조장치의 개략 구조를 나타내는 종단면도이다.

도 7 은 무세미 제조장치의 개략 구조를 나타내는 종단면도이다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 도정후의 정백미를 무세화 처리한 무세미 제품을 품질평가하는 방법으로서, 피측정물에 여기광을 조사하여 얻어지는 자가형광의 휘도 차이에 의해 그 표면에 부착되는 외피층 (종피층과 과피층), 호분층 및 배유층의 각 부분의 양적인 비율을 동시에 식별하여 품질을 평가하는 기술적 수단을 강구하였다.

그럼으로써, 도정후의 정백미를 무세화 처리한 무세미 제품에 대해 그 표면에 부착된 외피층, 호분층 및 배유층의 각 부분의 양적인 비율을 동시에 식별하고, 피측정물이 되는 무세미를 예컨대 밥을 짓기 전에 제품을 2 ∼ 3회 정도 씻는 편이 맛있는 밥이 되는 경(輕)처리 무세미, 밥을 짓기 전에 제품을 1회 정도 씻는 편이 맛있는 밥이 되는 중간처리 무세미 및 밥을 짓기 전에 제품을 씻지 않고 밥을 지을 수 있는 중(重)처리 무세미의 3 그룹으로 나누어 품질을 평가할 수 있다.

또한, 상기 자가형광의 휘도의 취득은 피측정물에 여기광을 조사하여 얻어지는 투과광 또는 반사광을 이용하기 때문에, 반사광만으로 또는 투과광만으로 측정하는 것에 비해, 피측정물의 표면상태 이외에 내부상태도 광학적으로 평가할 수 있다.

또한, 상기 피측정물에 약 560 ∼ 570㎚ 부근의 녹색영역의 파장을 여기광으로서 조사함과 동시에, 상기 피측정물로부터 약 590㎚ 이상의 적색영역의 파장을 자가형광으로서 취득하기 때문에, 가시광선 영역의 자가형광을 취득할 수 있고, 모니터 등의 간단한 영상수단에 의해 육안으로도 표면에 부착된 외피층, 호분층 및 배유층의 각 부분의 양적인 비율을 파악할 수 있다.

그리고, 상기 외피층, 호분층 및 배유층의 각 부분의 양적인 비율을 동시에 식별함과 동시에, 당해 무세미의 식미를 평가하여 표시하기 때문에, 각 부분의 양적인 비율과 식미값 등의 관능값과의 상관을 관련지어 무세미에 대한 식미평가를 상세히 분석할 수 있다.

이 무세미 제품을 품질평가하는 장치는 상기 피측정물에 여기광을 조사하는여기용 광원과, 피측정물을 측정위치에서 지지시키는 피측정물 지지수단과, 상기 피측정물로부터의 투과광 또는 반사광으로부터 얻어지는 자가형광의 휘도를 취득하는 수광수단과, 상기 피측정물의 표면에 부착되는 외피층, 호분층 및 배유층의 각 부분의 양적인 비율을 산출함과 동시에, 무세미의 품질 또는 식미값을 산출하는 연산제어수단과, 이 연산제어수단으로 연산된 값을 표시하는 표시수단을 구비하고 있으므로, 간편한 광학장치에 의해 무세미의 품질평가장치를 제공할 수 있다.

또한, 상기 여기용 광원으로서 발광다이오드를 이용하고, 상기 수광수단으로서 CCD 라인센서 또는 CMOS 라인센서를 이용하므로, 소형이며 저렴한 광학장치에 의해 무세미의 품질평가장치를 제공할 수 있다.

상기 여기용 광원으로서 이용하는 발광다이오드는 복수의 소자로 이루어지는 링형 광원을 이용하기 때문에, 상기 피측정물 지지수단에 지지되어 있는 피측정물 전체에 균일하게 여기광을 조사할 수 있다.

그리고, 상기 피측정물 지지수단은 피측정물을 공급위치와 측정위치와 배출위치로 이동시키는 슬라이드판 구조로서, 상기 여기용 광원으로부터의 광선을 투과시키는 투명재료로 형성함과 동시에, 피측정물을 단층상태에서 복수열로 나열시키도록 홈부를 복수열 형성하였기 때문에, 피측정물 지지수단으로의 피측정물의 공급, 측정위치로의 이동 및 피측정물 지지수단으로부터 피측정물의 배출을 연속적으로 행할 수 있음과 동시에, 피측정물의 표부 (表部) 와 이부 (裏部) 를 측정함으로써 정확히 품질평가를 실시하고, 또한 피측정물을 2알 겹쳐지지 않도록 단층상태에서 정렬시켜 화상을 깨끗하게 취득할 수 있다.

또한 상기 표시수단은 외피층, 호분층 및 배유층의 각 부분의 비율을 표시하는 성분 표시부와, 당해 무세미의 품질 또는 식미값을 점수 또는 등급으로 표시하는 품질평가 표시부를 구비하고 있으므로, 단순히 무세미의 품질 또는 식미값을 점수나 등급으로 표시하는 것에 비해, 외피층, 호분층 및 배유층의 각 부분의 비율이 표시되어 무세미의 품질평가를 보다 고정밀도로 알 수 있다.

[바람직한 실시형태의 상세한 설명]

먼저, 무세미의 제법인데, 예컨대 도 6 에 나타내는 바와 같은 도정후의 정백미에 부착된 겨분이나 호분층을 수중도정에 의해 제거하는 무세미 제조장치 A, 또는 도 7 에 나타내는 바와 같은 정백미에 부착된 겨분이나 호분층을 점착성 물질로 흡착ㆍ제거하는 무세미 제조장치 B 를 적용하는 제법이 있다.

도 6 을 참조하면 무세미 제조장치 A (일본 공개특허공보 평11-42056호 참조) 는 일단에 정백미의 공급부 (101) 를, 타단에 배출부 (102) 를 각각 설치하고, 정백미의 연통부(連通部) (103) 를 형성하고, 이 연통부 (103) 의 배출부 (102) 측을 원심탈수부 (104) 에 형성하는 한편, 상기 공급부 (101) 와 상기 원심탈수부 (104) 사이의 상기 연통부 (103) 를 도정부 (105) 에 형성함과 동시에, 이 도정부 (105) 에 수분첨가수단 (106) 을 접속한 도정장치 (107) 와, 이 도정장치 (107) 의 상기 배출부 (102) 를 연통하고, 또한 이 도정장치 (107) 로부터 배출되는 정백미를 조질 (moisture conditioning) 하는 조질장치 (108) 로 구성된다. 그리고, 정백미가 공급부 (101) 에서 도정부 (105) 로 공급되면 수분첨가수단 (106) 으로부터의 물도 도정부 (105) 로 공급되는데, 이 때의 물의 첨가량은 정백미에 대해 5∼ 20중량%, 바람직하게는 15중량% 가 첨가된다. 정백미는 물과 함께 도정부 (105) 내의 스크류 (109,110,111) 에 의해 이송됨과 동시에 교반ㆍ도정된다. 그럼으로써, 정백미에 부착된 겨가 수중에서 유리되어 도정이 진행되며, 이 때의 도정 정도는 정백미에 대해 0.5 ∼ 2.0% 이다. 그리고, 도정부 (105) 를 통과한 쌀알은 다음 공정의 원심탈수부 (104) 로 공급된다.

원심탈수부 (104) 에서는 쌀알과 물이 스크류 (112) 에 의해 더욱 하방으로 이송되고, 다공벽 (113) 으로부터 겨분 및 호분층을 포함한 물이 배수된다. 이어서, 쌀알은 원심탈수부 (104) 로부터 배출부 (102) 를 거쳐 배출되고, 조질장치 (108) 에 의해 건조된다.

조질장치 (108) 에서는 쌀알이 네트 (114) 위로 퍼지고, 바람의 통풍작용을 받아 조질ㆍ건조되어 쌀알이 적당한 수분으로 조질되면 쌀 배출구 (115) 를 통해 무세미 제품으로서 배출된다.

한편, 도 7 을 참조하여 무세미 제조장치 B (일본특허 제 3206752호 참조) 를 설명하면, 무세미 제조장치 B 는 그 상부에서부터 차례로 습식가공부 (200), 입상물 혼합부 (201) 및 분리건조부 (202) 를 구비하고, 정백미가 습식가공부 (200), 입상물 혼합부 (201) 및 분리건조부 (202) 를 차례로 통과함으로써, 쌀알 표면에 거의 겨가 부착되지 않는 무세미로 완성되는 것이다.

습식가공부 (200) 의 공급통 (203) 에 접속된 스크류통 (204) 내에 정백미가 투입되면 공급통 (203) 부근에 면하게 한 분무구 (205) 를 통해 쌀알 중량비 약 5% 의 안개형상 수분이 첨가되고, 매분 500회전하는 공급용 스크류 날 (206) 에 의해반송종단측을 향해 반송됨과 동시에, 교반날개 (207) 에 의해 교반된다. 이렇게 교반됨으로써, 안개형상의 수분이 쌀알 표면에 균일하게 부착되고, 쌀알 표면의 오목부의 겨를 연질화시킨다.

이어서, 입상물 혼합부 (201) 에서는 습식가공부 (200) 의 배출구 (208) 로부터 배출통 (209) 을 거쳐 입상물 혼합부 (201) 의 스크류통 (210) 내에 공급된 쌀알은 매분 600회전의 공급용 스크류 날 (211) 및 교반날개 (212) 에 의해 반송종단측을 향해 교반되면서 반송되는데, 이 때 입상물 공급호퍼 (213) 내의 입상물이 스크류통 (210) 내에 공급된다. 입상물은 예컨대 타피오카 등의 전분질의 것을 알파화하여 건조시켜 경도 2 ∼ 5㎏f/㎠ 의 대략 구형상으로 하고, 또한 쌀알의 입도보다 작은 일정한 입도로 조립하여 형성한 것으로 (예컨대 입도를 1㎜ ∼ 1.7㎜ 로 조립하면 됨), 70℃ ∼ 100℃ 의 고온상태에서 공급되어 쌀알과 혼합된다. 혼합비는 쌀알에 대해 약 50중량% (중량비) 이다.

전공정에서 수분을 흡수하여 연질화된 정백미에 부착된 겨분 등은 고온의 입상물과 접촉한 순간에 알파화하여 입상물에 흡착ㆍ제거되고, 겨가 정백미 표면에 재부착되는 경우는 없다. 또한, 이 때 증발잠열에 의해 쌀알 표면의 온도를 낮추는 작용을 한다.

또한, 분리건조부 (202) 에서는 입상물 혼합부 (201) 로부터 배출통 (214) 을 거쳐 흘러 내린 쌀알이, 최종공정의 분리건조부 (202) 의 스크류통 (215) 내에 공급되고, 매분 280회전하는 공급용 스크류 날 (216) 에 의해 반송종단측으로 이송됨과 동시에 교반날개 (217) 에 의해 교반된다. 이 때 급풍구 (218) 를 통해매분 60㎥ 로 유입되는 약 40℃ 의 바람에 의해 약간 수분이 있는 쌀알 표면을 건조시키고, 동시에 입상물과의 분리를 쉽게 행하게 한다.

스크린통 (215) 을 통과한 쌀알은 제품배출구 (219) 에서 기계 밖으로 배출되고, 정백미의 오목부내의 겨가 완전히 제거된 무세미로 완성된다.

이상이 피측정물이 되는 무세미의 제조법의 일례이다. 그리고, 이들 무세미의 품질을 알기 위해 본 발명에서는 무세미에 여기광을 조사하고, 얻어지는 자가형광의 휘도 차이를 이용하여 그 입자 표면에 부착된 외피층, 호분층 및 배유층의 각 부분의 양적인 비율을 동시에 식별하여 품질을 평가하는 것이다.

도 1 은 본 발명의 무세미 품질평가장치의 개략 설명도이다. 이 평가장치 (1) 는 피측정물을 저장하는 호퍼 (2) 와, 이 호퍼 (2) 로부터 소정량의 피측정물을 취출하는 로터리 밸브가 부착된 탱크 (3) 와 이 로터리 밸브가 부착된 탱크 (3) 로부터의 피측정물을 진동에 의해 이송하는 진동 피더 (4) 와, 이 진동 피더 (4) 로부터 피검사물을 정렬시켜 측정위치에서 지지시키는 피측정물 지지수단 (5) 과, 이 피측정물 지지수단 (5) 의 상방 및 하방에 위치하고, 피측정물에 여기광을 조사하는 여기용 광원 (6; 6A 및 6B) 과, 피측정물로부터의 투과광 또는 반사광으로부터 얻어지는 자가형광의 휘도를 취득하는 수광수단 (7; 7A 및 7B) 과, 정렬된 피측정물을 피측정물 지지수단 (5) 으로부터 걷어내어 제거하는 제거수단 (8) 과, 이 제거수단 (8) 에 의해 제거된 피측정물을 받는 호퍼 (9) 와, 이 호퍼 (9) 에 접속하는 받이접시 (10) 및 받이접시 (10) 내의 피측정물을 계량하는 로드 셀 (11) 을 구비한 것이다.

상기 수광수단 (7) 에는 도 2 에 나타내는 바와 같이 화상처리부 (12) 를 통해 연산제어수단 (13) 이 접속되고, 이 연산제어수단 (13) 으로부터는 표시수단 (14) 이 접속되어 있다. 그리고, 이 연산제어수단 (13) 에서는 얻어진 자가형광의 휘도로부터 상기 피측정물의 표면에 부착되는 외피층, 호분층 및 배유층의 각 부분의 양적인 비율을 산출한다. 표시수단 (14) 에서는 연산제어수단 (13) 에 의해 연산된 무세미의 품질 또는 식미값을 표시하는 표시기 (15) 를 구비하고 있다. 이 표시기 (15) 는 적어도 외피층, 호분층 및 배유층의 각 부분의 비율을 표시하는 성분 표시부 (15A) 와, 당해 무세미의 품질 또는 식미값을 점수 또는 등급으로 표시하는 품질평가 표시부 (15B) 를 구비하고 있다. 또한 기타 성분측정기기와 접속가능한 구성으로서, 나이아신 성분 표시부 (15C), 가용성 단백 성분 표시부 (15D), 경도 표시부 (15E) 및 호분벽 잔존도 표시부 (15F) 를 형성해도 된다.

또한 도 1 및 도 3 을 참조하여 상기 품질평가장치 (1) 의 구성을 상세히 설명한다. 상기 피측정물 지지수단 (5) 은 피측정물을 공급위치와 측정위치 (19) 와 배출위치 사이를 도시 A 방향 또는 B 방향으로 적절히 모터 (도시하지 않음) 에 의해 이동시키는 슬라이드판 구조이고, 또한, 상기 여기용 광원 (6) 으로부터의 광선을 투과시키는 투명재료, 예컨대 유리판이나 아크릴 수지제로 형성하였다. 또한 피측정물을 단층상태에서 복수열로 나열시키도록, 홈부 (16) 를 복수열 형성하였으며, 어수선하게 가지런하지 않게 나열된 것에 비해 취득되는 화상이 깨끗해진다.

부호 17 은 광원 (6) 과 피측정물 지지수단 (5) 사이에 설치된 필터이고, 여기용 광원 (6) 을 이 필터 (17) 에 통과시킴으로써 약 560 ∼ 570㎚ 부근의 녹색영역의 파장을 여기광으로서 조사할 수 있게 된다. 이 필터 (17) 는 모터 (18) 에 의해 회전운동할 수 있게 되어 있고 (도 3 참조), 각종 필터 (17) 의 사용을 선택할 수 있다.

또한, 상기 여기용 광원 (6) 은 일반적인 할로겐 램프, 텅스텐 램프, 크세논 램프 등을 사용하여 그 광선을 필터 (17) 에 통과시켜 약 560 ∼ 570㎚ 부근의 녹색영역의 파장을 여기광으로서 조사할 수 있으나, 이 같은 램프는 수명이 짧고, 또한 소비전력이 많아 발열한다는 결점이 있다. 한편으로, 여기용 광원 (6) 으로서 광량이 큰 레이저광을 사용하여 선명한 화상을 취득하는 방법도 생각해 볼 수 있지만, 부속기기 등이 필요해져 고가로 되는 결점이 있다. 이상을 고려하면 여기용 광원 (6) 으로는 수명이 길고 소비전력도 적은 LED 등의 발광다이오드를 사용하는 것이 바람직하다. 발광다이오드는 광량이 적다는 결점이 있지만, 이것을 해소하기 위해 본 실시형태에서는 복수의 소자로 이루어지는 링형으로 형성한 광원을 이용하고 있다 (도 3 참조). 이 같은 조명이라면 피측정물 지지수단 (5) 의 전체면에 균일하게 조사할 수 있다. 그리고, 이 LED 링형 광원 (6) 의 중앙부에 수광수단 (7) 을 배치하면 선명한 화상을 취득할 수 있다. 또 피측정물 지지수단 (5) 은 투명재료로 형성하였고, 예컨대 광원 (6) 과 수광수단 (7) 을 상방측과 하방측에 배치하면 쌀알의 배부(背部; 표부) 와 복부(腹部; 이부) 를 측정할 수 있어 보다 정확히 품질평가할 수 있다.

상기 수광수단 (7) 으로는 자가형광의 휘도 차이에 의해 입자표면의 각층을 동시에 식별할 필요가 있어 넓은 영역을 순간적으로 파악할 수 있는 CCD 라인센서 (또는 에어리어 센서) 나 CMOS 라인센서 (또는 에어리어 센서) 를 사용하는 것이 바람직하다.

이하 상기 구성의 작용을 설명한다. 피측정물인 무세미를 호퍼 (2) 로부터 투입하면 이 로터리 밸브 (3a) 가 부착된 탱크 (3) 의 바닥부로부터 측정하는 분량만큼의 무세미가 로터리 밸브 (3a) 로부터 취출됨과 동시에 진동 피더 (4) 에 의해 무세미가 이송되어 피측정물 지지수단 (5) 에 정렬되면서 공급된다. 피측정물 지지수단 (5) 에 무세미가 공급되면 피측정물 지지수단 (5) 이 측정위치 (19) 로 이동되어 측정이 개시된다.

그리고, 여기용 광원 (6) 으로부터의 광선이 필터 (17) 를 통과하여 약 560 ∼ 570㎚ 부근의 녹색영역의 파장이 여기광으로서 무세미에 조사된다. 이렇게 되면 수광수단 (7) 에는 무세미로부터의 투과광 또는 반사광으로부터 약 590㎚ 이상의 적색영역의 파장이 자가형광으로서 취득된다.

이 수광수단 (7) 은 피측정물에 여기광을 조사하여 얻어지는 자가형광을 수광하기 때문에, 반사광만으로 또는 투과광만으로 측정하는 것에 비해, 피측정물의 표면상태 이외에 내부상태도 광학적으로 평가할 수 있다. 예컨대 도 4 는 쌀알의 내부상태와 휘도의 관계를 나타내는 도면인데, 이것으로 자가형광의 휘도가 쌀알 표면으로부터의 깊이에 따라 다름을 알 수 있다. 도 4 를 참조하면 과피층 및 종피층 (∼ 약 12㎛) 의 휘도는 약 40 ∼ 50 의 범위이고, 호분층 (약 12 ∼ 25㎛) 의 휘도는 약 15 ∼ 25 의 범위이고, 배유층 (약 25㎛ ∼) 의 휘도는 약 5 ∼ 10 의 범위임을 알 수 있다.

이상과 같이 각 층의 휘도 차이를 기준으로 하여 피측정물이 되는 무세미를 그룹분류하여 품질을 평가하는 것이다. 예컨대 도 5 는 외피층의 부착비율을 나타내고, 무세미의 처리정도에 따라, A. 밥을 짓기 전에 제품을 2 ∼ 3회 정도 씻는 편이 맛있는 밥이 되는 경처리 무세미, B. 밥을 짓기 전에 제품을 1회 정도 씻는 편이 맛있는 밥이 되는 중간처리 무세미, C. 밥을 짓기 전에 제품을 씻지 않고 밥을 지을 수 있는 중처리 무세미의 3 그룹으로 나누어 품질을 평가하는 것이다.

무세미 처리정도에 따른 쌀알 표면의 노출비율과 식미의 관계

	정백미	무세미 경처리 타입	무세미 중간처리 타입	무세미 중처리 타입
외피층 (고휘도)	○○○○○	○○○○	○○○	○○
배유층 (저휘도)	●●	●●●	●●●●	●●●●●
식미값	☆☆☆☆☆	☆☆	☆☆☆☆	☆☆☆

(○가 많을수록 외피층의 노출비율이 많고, ●가 많을수록 배유층의 노출비율이 많고, ☆ 가 많을수록 식미값이 좋다.)

표 1 은 무세미의 처리정도에 따른 쌀알 표면의 노출비율과 식미의 관계를 나타내는 것이다. 무세미의 처리정도가 경처리라는 것은 외피층이 많이 부착되어 있어 고휘도의 비율이 많고, 또한 배유층은 그 노출비율이 낮아 저휘도의 비율이 적다는 말이다. 반대로 무세미의 처리정도가 중처리라는 것은 외피층이 적어 고휘도의 비율이 적고, 또한 배유층은 그 노출비율이 높아 저휘도의 비율이 많다는 말이다.

한편, 무세미의 처리정도는 중처리가 반드시 식미값이 좋다고는 할 수 없다. 표 1 의 쌀알을 실제로 관능시험에 의해 외관, 향, 맛, 점도, 경도 등의 평가항목을 종합적으로 평가해 보면 정백미, 무세미 중간처리 타입, 무세미 중처리 타입, 무세미 경처리 타입의 순으로 식미값이 양호함을 알 수 있었다.

따라서, 도 2 에 나타내는 연산제어수단 (13) 에 입력되는 휘도의 고저비율로부터, 무세미의 외피층, 호분층 및 배유층의 각 성분의 비율을 관련지어 무세미 처리정도를 파악하고, 또한 이 무세미 처리과정과 미리 관능시험 등으로 기억한 식미값과의 상관을 관련짓는 것이 무세미에 대한 식미평가를 상세히 분석하는 데에 필요해진다.

이상과 같이 산출된 무세미의 외피층, 호분층 및 배유층의 각 성분의 비율은 도 2 의 성분 표시부 (15A) 에 표시됨과 동시에, 무세미 처리정도 등의 품질이나 식미값은 점수 또는 등급으로 표시하는 품질평가 표시부 (15B) 에 표시된다.

표시수단 (14) 에 의해 무세미의 품질이 표시되어 일련의 측정이 종료되면 피측정물 지지수단 (5) 으로부터 무세미가 제거된다. 요컨대 도 1 의 피측정물 지지수단 (5) 을 A 방향으로 이동시키고, 다시 B 방향으로 되돌릴 때에, 제거수단 (8) 의 돌출부 (8A) 를 피측정물 지지수단 (5) 에 접촉시키고, 이 돌출부 (8A) 에 의해 정렬된 무세미를 피측정물 지지수단 (5) 으로부터 걷어냄으로써 제거가 행해진다. 이 제거수단 (8) 에 의해 제거된 무세미는 호퍼 (9) 에서 받이접시 (10) 로 전해져 받아지고, 받이접시 (10) 내의 무세미는 로드 셀 (11) 에 의해 계량된다. 이 계량값은 연산제어수단 (13) 에 입력되어 무세미의 품질의 총계에 이용하면 좋다.

이하 실시예를 나타내어 본 발명을 더욱 구체적으로 설명한다.

실시예 1

실험용 현미로서「니이카타 코시히카리」를 사용하고, 이것을 정미하여 A사 제법에 의해 가공한 무세미, B사 제법에 의해 가공한 무세미, C사 제법에 의해 가공한 무세미, D사 제법에 의해 가공한 무세미, E사 제법에 의해 가공한 무세미, F사 제법에 의해 가공한 무세미의 8종류의 샘플을 이용하여 여기파장 560㎚, 형광파장 590㎚ 의 하기 조건으로 품질평가를 하였다.

조건:

재료의 품질: 니이카타 코시히카리

여기파장:560㎚ (녹)

형광파장 590㎚ (적)

	무세미(A사 제법)	무세미(B사 제법)	무세미(C사 제법)	무세미(D사 제법)	무세미(E사 제법)	무세미(F사 제법)
외피층 (고휘도)	6%	2%	18%	33%	21%	17%
호분 (중휘도)	36%	32%	44%	45%	60%	47%
배유층 (저휘도)	58%	66%	38%	22%	19%	35%
합계	100%	100%	100%	100%	100%	100%
식미값 (순위)	2	1	3	5	6	4

품질평가 결과, 식미값은 외피층이 적고 배유층이 많다는 이유로 B사 제법의 무세미가 1위, A사 제법의 무세미가 2위, C사 제법의 무세미가 3위가 되었다.

실시예 2

실험용 현미로서「홋카이도 호시노유메」를 사용한 것 이외에는 실시예 1 과동일한 하기 조건으로 품질평가를 하였다.

조건:

재료의 품질: 홋카이도 호시노유메

여기파장:560㎚ (녹)

형광파장 590㎚ (적)

	무세미(A사 제법)	무세미(B사 제법)	무세미(C사 제법)	무세미(D사 제법)	무세미(E사 제법)	무세미(F사 제법)
외피층 (고휘도)	12%	5%	12%	44%	34%	33%
호분 (중휘도)	46%	40%	46%	42%	57%	52%
배유층 (저휘도)	42%	55%	42%	14%	9%	15%
합계	100%	100%	100%	100%	100%	100%
식미값 (순위)	2	1	2	6	5	4

품질평가 결과, 식미값은 외피층이 적고 배유층이 많다는 이유로 B사 제법의 무세미가 1위, A사 및 C사에서 제조한 무세미가 동률로 2위가 되었다.

본 발명에 따르면 도정후의 정백미를 무세화 처리한 무세미 제품의 품질평가를 하는 방법으로서, 피측정물에 여기광을 조사하여 얻어지는 자가형광의 휘도 차이에 의해, 그 표면에 부착되는 외피층, 호분층 및 배유층의 각 부분의 양적인 비율을 동시에 식별하여 품질을 평가하므로, 도정후의 정백미를 무세화 처리한 무세미 제품에 대해, 그 표면에 부착된 외피층, 호분층 및 배유층의 각 부분의 양적인 비율을 동시에 식별하고, 피측정물이 되는 무세미를, 예컨대 밥을 짓기 전에 제품을 2 ∼ 3회 정도 씻는 편이 맛있는 밥이 되는 경처리 무세미, 밥을 짓기 전에 제품을 1회 정도 씻는 편이 맛있는 밥이 되는 중간처리 무세미 및 밥을 짓기 전에 제품을 씻지 않고 밥을 지을 수 있는 중처리 무세미의 3 그룹으로 나누어 품질을 평가할 수 있게 되었다.

또한, 피측정물의 품질평가를 위해 사용하는 빛은 피측정물에 여기광을 조사하여 얻어지는 자가형광이기 때문에, 반사광만으로 또는 투과광만으로 측정하는 것에 비해, 피측정물의 표면상태 이외에 내부상태도 광학적으로 평가할 수 있다.

피측정물 (쌀) 에 여기광을 조사하여 얻어지는 휘도는 도 4 의 예에서는 종피층의 휘도는 약 40 ∼ 50, 호분층의 휘도는 약 15 ∼ 25, 배유층의 휘도는 5 ∼ 10 인 것은 전술하였다. 그러나, 만일 호분층의 휘도와 배유층의 휘도가 (도 4 에 나타내는 예보다 더욱) 접근되어 있다면 도 2 에 나타내는 연산제어수단 (13) 은 그곳에 입력되는 자가형광이 호분층의 인지 배유층의 휘도인지 식별하는 것이 어려워진다.

따라서, 별도로 다음과 같은 방법을 이용하여 쌀 표면의 호분층의 비율을 정확히 측정하고 그 값 (B) 과, 또한 도 2 에 나타내는 연산수단 (13) 으로 얻은 외피의 비율 (A) 과, 100－(A＋B) ＝ C 의 계산으로 얻어지는 배유층의 비율 (C) 로 쌀의 품질을 평가하도록 해도 된다.

[호분층의 측정]

1. 금속성 망 안에 쌀을 수납한다.

2. 알코올류나 아세톤 등의 유기용제가 들어있는 비커 속에 쌀을 상기 망 채로 5초 동안 침지한다.

3. 비커 속에서 쌀을 꺼내 와이퍼 (wiper) 위에 놓고 바람으로 건조시킨다.

이 단계에서 쌀은 유기용제에 의해 그 표면이 탈지되어 호분층은 백색화되어있다. 단, 쌀의 외피층 및 배유층은 그대로의 색을 유지하고 백색화되지 않는다.

4. 이 쌀을 컬러 CCD 카메라로 촬상하여 화상처리함으로써, 쌀 표면에 분포하는 백색화 부분의 면적율을 측정함으로써, 호분층의 성분비율 B 을 얻는다.

이상과 같이 상기 방법에 따르면 쌀 표면에 대해 유기용매에 의한 탈지조작을 실시함으로써, 호분층만 백색화할 수 있다. 즉, 호분층과 그 이외의 층의 식별을 가능하게 한다. 따라서, 이 쌀 표면을 컬러 화상 (또는 흑백화상) 으로 포착하여 화상처리함으로써 백색화 부분의 면적율을 측정하여 호분층의 성분비율을 구할 수 있다.

또한, 상기 피측정물에 약 560 ∼ 570㎚ 부근의 녹색영역의 파장을 여기광으로서 조사함과 동시에, 상기 피측정물로부터 약 590㎚ 이상의 적색영역의 파장을 자가형광으로서 취득하기 때문에, 가시광선 영역의 자가형광을 취득할 수 있어 모니터 등의 간단한 영상수단에 의해 육안으로도 표면에 부착된 외피층, 호분층 및 배유층의 각 부분의 양적인 비율을 파악할 수 있다.

이 무세미 제품의 품질평가를 하는 장치는 상기 피측정물에 여기광을 조사하는 여기용 광원과, 피측정물을 측정위치에서 지지시키는 피측정물 지지수단과, 상기 피측정물로부터의 투과광 또는 반사광으로부터 얻어지는 자가형광의 휘도를 취득하는 수광수단과, 상기 피측정물의 표면에 부착되는 외피층, 호분층 및 배유층의 각 부분의 양적인 비율을 산출함과 동시에, 무세미의 품질 또는 식미값을 산출하는 연산제어수단과, 이 연산제어수단으로 연산된 값을 표시하는 표시수단을 구비하고 있으므로, 간편한 광학장치에 의해 무세미의 품질평가장치를 제공할 수 있다.

또한, 상기 여기용 광원으로서 발광다이오드를 사용하고, 상기 수광수단으로서 CCD 라인센서 또는 CMOS 라인센서를 사용하므로, 소형이며 저렴한 광학장치에 의해 무세미의 품질평가장치를 제공할 수 있다.

상기 여기용 광원으로 이용하는 발광다이오드는 복수의 소자로 이루어지는 링형 광원을 이용하고 있기 때문에, 상기 피측정물 지지수단에 지지되어 있는 피측정물 전체에 균일하게 여기광을 조사할 수 있다.

그리고, 상기 피측정물 지지수단은 피측정물을 공급위치와 측정위치와 배출위치로 이동시키는 슬라이드판 구조로서, 상기 여기용 광원으로부터의 광선을 투과시키는 투명재료로 형성함과 동시에, 피측정물을 단층상태에서 복수열 나열하도록 홈부를 복수열 형성하고 있기 때문에, 피측정물 지지수단으로의 피측정물의 공급, 측정위치로의 이동 및 피측정물 지지수단으로부터 피측정물의 배출을 연속적으로 행할 수 있음과 동시에, 피측정물의 표부와 이부를 측정함으로써 보다 정확하게 품질평가를 하고, 또한 피측정물을 2알 겹쳐지지 않도록 단층상태에서 정렬시켜 화상을 깨끗하게 취득할 수 있다.

본 발명에 의하면 정확한 성분분석을 함과 동시에, 식미 등의 관능적인 평가도 실시하여 무세미에 대해 그 등급을 매길 수 있는 무세미의 품질평가방법 및 그 장치가 제공된다.

Claims

도정후의 정백미를 무세화 처리한 무세미 제품을 품질평가하는 방법으로서, 피측정물에 여기광을 조사하여 얻어지는 자가형광의 휘도 차이에 의해 그 표면에 부착되는 외피층, 호분층 및 배유층의 각 부분의 양적인 비율을 동시에 식별하여 품질을 평가하는 것을 특징으로 하는 무세미의 품질평가방법.
제 1 항에 있어서, 상기 자가형광의 휘도의 취득은 피측정물에 여기광을 조사하여 얻어지는 투과광 또는 반사광을 이용하여 이루어지는 무세미의 품질평가방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 피측정물에 약 560 ∼ 570㎚ 부근의 녹색영역의 파장을 여기광으로서 조사함과 동시에, 상기 피측정물로부터 약 590㎚ 이상의 적색영역의 파장을 자가형광으로서 취득하여 이루어지는 무세미의 품질평가방법.
제 1 항 ∼ 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 외피층, 호분층 및 배유층의 각 부분의 양적인 비율을 동시에 식별함과 동시에, 당해 무세미의 식미를 평가하여 표시하여 이루어지는 무세미의 품질평가방법.
도정후의 정백미를 무세화 처리한 무세미 제품을 품질평가하는 장치로서, 이 장치는 상기 피측정물에 여기광을 조사하는 여기용 광원과, 피측정물을 측정위치에서 지지시키는 피측정물 지지수단과, 상기 피측정물로부터의 투과광 또는 반사광으로부터 얻어지는 자가형광의 휘도를 취득하는 수광수단과, 상기 피측정물의 표면에 부착되는 외피층, 호분층 및 배유층의 각 부분의 양적인 비율을 산출함과 동시에, 무세미의 품질 또는 식미값을 산출하는 연산제어수단과, 이 연산제어수단으로 연산된 값을 표시하는 표시수단을 구비한 것을 특징으로 하는 무세미의 품질평가장치.
제 5 항에 있어서, 상기 여기용 광원으로서 발광다이오드를 이용하고, 상기 수광수단으로서 CCD 라인센서 또는 CMOS 라인센서를 이용하여 이루어지는 무세미의 품질평가장치.
제 6 항에 있어서, 상기 여기용 광원으로서 이용하는 발광다이오드는 복수의 소자로 이루어지는 링형 광원을 이용하여 이루어지는 무세미의 품질평가장치.
제 5 항 ∼ 제 7 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 피측정물 지지수단은 피측정물을 공급위치와 측정위치와 배출위치로 이동시키는 슬라이드판 구조로서, 상기 여기용 광원으로부터의 광선을 투과시키는 투명재료로 형성함과 동시에, 피측정물을 단층상태에서 복수열로 나열시키도록 홈부를 복수열 형성하여 이루어지는 무세미의 품질평가장치.
제 5 항 ∼ 제 8 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 표시수단은 외피층, 호분층 및 배유층의 각 부분의 비율을 표시하는 성분 표시부와, 당해 무세미의 품질 또는 식미값을 점수 또는 등급으로 표시하는 품질평가 표시부를 구비하여 이루어지는 무세미의 품질평가장치.
도정후의 정백미를 무세화 처리한 무세미를 품질평가하는 방법으로서,

상기 무세미에 여기광을 조사하여 얻어지는 자가형광의 휘도에 의해 그 표면에 부착되는 외피층의 양적 비율을 구하는 것,

상기 무세미를 유기 용매에 의한 탈지조작을 실시한 다음 촬상하여 화상처리함으로써 호분층의 성분비율을 구하는 것,

상기에서 구한 외피층 및 호분층의 양적 비율에 기초하여 배유층의 양적 비율을 구하는 것,

상기에서 구한 외피층, 호분층 및 배유의 양적 비율에 기초하여 무세미를 품질평가하는 것을 포함하는 무세미의 품질평가방법.