KR910004140B1 - 쌀의 품질 평가장치 - Google Patents

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Abstract

내용 없음.

Description

쌀의 품질 평가장치
제 1 도는 본 발명에 의한 제 1 실시예의 쌀의 품질 평가장치의 정면 개략도.
제 2 도는 제 1 도의 품질 평가장치에 사용되는 근적외 분광분석장치의 요부 측단면도.
제 3 도는 상품이 다른쌀에 대한 근적외선 조사파장과 흡광도와의 관계를 나타낸 그래프(흡광도 곡선).
제 4 도는 제 2 표는 복수의 시료미에 대하여 행한 관능시험에서의 평가 결과와, 본 발명의 품질 평가장치에 의해 얻어진 품질 평가치 등을 나타낸 표.
제 5 도는 제 4 도중 관능시험으로 얻어진 평가 결과와 본 발명의 품질 평가장치에 의해 얻어진 품질 평가치와의 상관관계를 나타낸 그래프.
제 6 도는 본 발명에 의한 제 2 실시예의 쌀의 품질 평가장치의 정면 개략도.
제 7 도는 제 6 도의 품질 평가장치에 사용되는 근적외 분광분석장치의 요부 측단면도.
제 8 도는 제 6 도의 품질 평가장치에 사용되는 시료공급장치의 요부 단면도.
제 9 도는 제 8 도에 나타낸 시료공급장치중 시료미 반송장치의 요부 사시도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 품질 평가장치 2 : 캐비닛
3 : 근적외 분광분석장치 4 : 제어장치
4a : 입출력 신호처리장치 4b : 기억장치
4c : 연산장치 6 : 표시장치
7 : 조작용 푸쉬버튼 8 : 프린터
9 : 입력장치(키이 보오드) 12 : 외부공급부
20 : 시료미 분쇄장치 31 : 광원
32 : 반사경 33 : 협대역 통과필터
34 : 적분구 35a, 35b : (...)
37 : 측정부 39 : 투명 유리판
40 : 시료미 반송장치 202 : 호퍼
206 : 수동 레버 208 : 셔터
402 : 이동 가이드 404 : 용기 호울더
414 : 랙 420 : 피니언 기어
422 : 신축 로드 424 : 전자석
430 : 회전 로울러
본 발명은 쌀의 품질을 평가하는 품질 평가장치에 관하며, 보다 상세하게는 쌀에 함유되는 소정의 성분의 함유율을 측정하고, 그 측정치에 의거하여 쌀의 품질 평가를 행하는 장치에 관한 것이다.
쌀의 품질, 특히 그 밥맛은 품질의 선택, 생산지, 재배방법, 수확방법 등의 생산단계에서 결정하는 것이나, 건조, 저장, 정미 가공등의 수확후의 가공처리 단계에서 결정되는 것이지만, 또, 취반(쌀밥을 지을 때) 가공시에 영향을 받는 것과 여러갈래에 걸친 것이지만, 쌀의 밥맛이 가장 커다란 영향을 받는 것은 생산단계이며, 다음이 가공처리 단계이다.
종래 쌀의 품질평가, 특히 밥맛에 관한 평가는 복수의 전문 심사관이 밥맛 평가의 대상으로되는 외관, 향기, 맛, 점도, 경도 등의 각 비교항목을, 평가의 기준으로되는 기준미의 그들과 비교하여 어느만큼 뛰어나고 있는지 혹은 뒤떨어져 있는지를 반복시험하고, 그 평균치를 취하는 소위 관능시험에 의해 행하여지고 있었다. 그러하나 이 관능 시험은 사람에 따라 개인차가 있는 미각에 의거하여 행하여지는 것이기 때문에, 가령 복수의 심사관에 의한 복수의 평가결과의 평균을 취하였다하더라도 그 평가치가 때와 장소를 바꾸더라도 불변하는 객관적 또한 절대적인 값이라고는 말할 수가 없다. 또 쌀의 조성, 이 과학적성질을 과학적으로 측정. 분리하고, 상술한 관능시험으로 얻어진 밥맛 평가치와의 사이의 상관관계를 조사하고, 최종적으로는 과학적으로 얻어진 측정치에서 쌀의 품질 평가를 행하려고 하는 연구가 진행되어온 결과, 쌀을 구성하는 성분중 쌀의 품질을 평가하는 위에서 특히 중요한 것이, 쌀의 전분질을 구성하는 아밀로오스와 아밀로펙틴의 함유 비율, 단백질의 함유율 및 수분의 함유율이라는 것이 판명되었다.
다음에, 쌀을 구성하는 각 성분의 함유율의 대소가 쌀의 품질, 특히 그 밥맛에 어떻게 영향하는가를 설명 하겠다.
일반적으로 일본에서 밥맛이 좋은 쌀에서 인기가 높은 상품명은 고시히까리와 사사니시끼이다. 일례로서 고시히까리, 사사니시끼를 포함한 수종의 상품미의 각 표준 정백도 백미가 함유하는 단백질의 함유율과 전분질이 차지하는 아밀로오스의 함유 비율을 비교하여 표를 만들면 다음의 제 1 표와 같이 된다. 더구나, 동일 상품이라면 각 성분의 함유율이 표에 나타낸 것과 항상 동일한 것이라고 하는 것은 아니며, 재배된 생산지의 지질조건(토질,수질)에 따라서도 또 기상조건(기온,일조시간,강우량 등)에 따라서도 각 성분의 함유율이 미묘하게 변화한다는 것은 말할 나위도 없다.
[표 1]
Figure kpo00001
(단백질의 함유율은 중량비, 아밀로오스의 함유율은 전분질 100%에 대한 비율을 나타냄. 단위%)
상기 제 1 표에서 고시히까리와 사사니시끼의 밥맛이 좋다고하는 주요소가 다른 일반상품미에 비해서 단백질의 함유율이 적다는 것과, 전분질 100%에 차지하는 아밀로오스의 함유 비율이 적다는데 있다는 것을 이해할 수 있다.
상술한 바와 같이 단백질의 함유율 및 전분질 100%에 차지하는 아밀로오스의 함유 비율이 쌀의 밥맛, 따라서 쌀의 품질에 커다란 영향을 미친다는 것과는 별도로, 백미의 함수율도 품질, 특히 밥을 지을때의 쌀의 점도, 경도에 관련해서 밥맛에 커다란 영향을 미친다. 백미의 함수율이 15% 정도의 경우, 밥을 지을 때 솥안의 수중에 침지하여도 백미의 경우는 침지시의 흡수속도가 지나치게 빨라서 순간적으로 쌀알에 균열을 생기게 하고, 이윽고 쌀알내질에 관통균열을 생기게 함으로, 그 갈라진 금으로부터 흡수하여 갈라진 금으로부터 풀을 용출하고, 또 쇄미(싸라기)도 마찬가지로 한꺼번에 흡수하므로 서로 엉겨붙은 밥이 되어 버리며, 더구나 밥쌀이 무너져 있기 때문에 씹는 반응도 찰기도 없는 저품질의 쌀밥으로 된다. 백미의 함수율이 14%를 차지하는 주된 원인은, 쌀의 수확후의 가공처리 단계, 특히 건조작업에서의 과잉건조와, 이에 잇따른 정미작업에서의 쇄미의 발생과 마찰발열에 따른 건조의 진행때문이라 할 수 있다. 따라서 함수율이 14%을 차지하는 품질이 저하한 백미로 하지않기 위해서는 건조작업에 있어서는 과잉건조가 안되도록 건조기의 기계조작이 필요하며, 또 정미작업에 있어서는 부품이 마찰등에 의한 쇄미의 발생 혹은 마찰 발열에 의한 과잉건조를 유기하지 않도록 정미기의 관리 및 조정이 필요하다. 더구나, 과잉 건조등이 원인이 되어 함수율이 이미 14%을 차지한 밥맛이 저하한 백미의 품질을 복원하기 위한 장치로서 백미 조습장치가 있지만, 이것은 함수율이 수중균열을 발생하지 않는 안전범위의 15% 전후로 되기까지, 쌀알의 자연흡수 속도 이내의 수분흡수속도에 있어서 그와 같은 수분을 공급하는 장치이다.
더구나, 쌀의 품질에 커다란 영향을 미치는 쌀의 상기 성분, 즉 단백질, 전분질, 수분의 각 함유율 이외에 지방의 함유율의 대소도, 그 함유율이 낮을수록 쌀의 밥맛이 좋아지도록 쌀의 밥맛, 따라서 쌀의 품질에 영향을 미치게하지만, 영향의 정도는 상기 3성분의 함유율의 대소에 의한 만큼 큰 것은 아니라고 할 수 있다.
통상, 정미공장에서는, 품질이 좋은 단일미만을 대량으로 확보하는 것이 곤란하기 때문에, 품질에 있어서 차이가 있는 수종류 혹은 몇가지 품질의 쌀, 예컨데 품질평가의 상위랭크에 드는 쌀과 혼합하여 정미하며, 그 혼합비를 적당하게 조절하므로서 품질이 안정된 정백미의 유통을 꾀하고 있지만, 혼합하는 쌀의 몇종류의 품질의 선정과 혼합비의 결정은 과거에 조사한 품질 데이터를 기본으로해서 육감적으로 처리가 되어지고 있는 것이 실정이며, 과학적인 뒷받침이 전혀 없기 때문에, 목표한 바대로의 품질이 안정된 정백미로 안되는 경우가 많고, 소비자들의 고충이 제기되는 일이 자주 있었다.
또 한편, 멥쌀(일반 백미)에 찹쌀을 약간량 가하여 밥을 지으면, 쌀밥의 점성이 증대하여 밥맛이 향상된다는 것이 종래부터 경험적으로 알려져 있는데, 이것은 화학성분의 변화와의 관계에서 설명하면 다음과 같다고 하겠다. 전분질은 아밀로오스와 아밀로펙틴과에 의해서 구성되고 있으며, 전분질 100%에 차지하는 아밀로오스의 함유비율이 많아지면 상기 제 1 표에 관련해서 설명한 바와 같이, 쌀의 밥맛은 저하하는 경향이 된다. 거기서 전분질에 차지하는 아밀로펙틴의 함유 비율이 78% 정도인 일반 멥쌀에 아밀로펙틴의 함유 비율이 대개 100%인 찹쌀을 약간량 첨가하여 밥을 지으면, 아밀로펙틴의 함유 비율이 많은 즉, 아밀로오스의 함유 비율이 적은 쌀의 밥맛과 대개 동등하게 밥맛이 향상하는 것이다. 그러나, 아밀로펙틴 함유비율이 어떤 적당한 정도를 넘으면, 점성이 지나치게 강해져서 쌀밥으로서 반대로 밥맛을 저하시키게 된다.
이상 설명한 바에 의해, 쌀을 구성하는 화학성분을 과학적으로 측정. 분석함으로서, 쌀의 품질 평가를 객관적으로 행하는 것, 또 일반적으로 품질이 좋다고 하는 특정 유명품질에 사로잡히지 않고, 일반 품질미 중에서 양질의 쌀을 발견해 내는 것, 더나아가서는 품질이 다른 또는 성분 함유율이 다른 복수의 종류의 쌀을 혼합하여 쌀의 품질, 혹은 밥맛을 향상시킬 수 있는 테에마가 생겼다.
본 발명의 주된 목적은, 쌀에 함유되는 소정의 성분의 함유율을 단시간에 측정하고, 그 측정치와 상기 성분에 대응하여 설정한 품질평가를 위한 특정 계수에 의거하여, 쌀의 품질평가치를 연산·표시할 수 있는 쌀의 품질 평가장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은, 쌀에 함유되는 소정의 성분의 함유율을 측정하고, 그 측정치와 상기 성분에 대응하여 설정한 품질평가를 위한 특정계수에 의거하여 쌀의 품질평가치를 연산·표시함과 함께 복수종류의 쌀에 대한 설정된 어떤 희망조건에 의거한 제일 적합한 혼합비율을 연산·표시할 수 있는 쌀의 품질평가장치를 제공하려는 것이다.
본 발명에 의하면, 쌀에 함유되는 소정의 성분의 함유율을 측정하고, 그 측정치에 의거하여 시료미의 품질평가를 행하는 쌀의 품질평가 장치이며, 그 장치는 광원과 그 광원이 발하는 빛중 상기 시료미의 피측정 성분의 함유율 측정에 적합한 특정 파장만을 통과시키고, 측정부에 조사되는 근적외 단색광을 만드는 협대역 통과필터와, 상기 측정부에 배치되는 시료미로부터의 반사광을 검출하여 검출신호를 발하는 검출기를 갖는 근적외 분광분석장치와, 상기 피측정성분에 대응하여 설정된 상기 시료미의 피측정 성분의 함유율 계산을 위한 성분 환산계수치와, 상기 피측정성분에 대응하여 설정된 품질 평가치 계산을 위한 특정계수와를 기억하는 기억장치와, 그 기억장치에 기억된 상기 성분환산계수치 및 상기 특정계수와 상기 검출기로부터의 검출신호에 의거하여 시료미의 피측정성분의 함유율과 품질 평가치를 연산하는 연산장치를 갖는 제어장치와, 그 제어장치에 접속되며, 상기 연산장치가 연산한 시료미의 피측정성분의 함유율과 품질 평가치와를 가시표시 또는 인자표시하는 표시장치와, 그리고, 상기 시료미가 충전되어 상기 근적외 분광분석장치의 상기 측정부에 배치되는 시료용기와, 그것으로 이루어진 쌀의 품질 평가장치가 제공된다.
이것에 의해, 상술한 개인차가 있는 미각에 의거한 관능시험, 혹은 시간이 걸리며, 숙련을 요하는 화학정량분석등의 방법에 의하는 일없이, 누구라도 용이하게 또한 단시간에서 정확한 쌀의 품질 평가치를 얻을 수 잇다.
본 발명에 의하면, 상기 쌀의 품질 평가장치는 다시금 상기 제어장치의 기억장치로 기억되는 각종 정보를 입력하기 위한 입력장치를 가질 수가 있으며, 그 정보가 복수인 시료미의 각 쌀가격과 혼합을 위한 희망조건이라면, 상기 연산장치는 상기 입력정보에 의거하여 혼합을 위한 희망조건에 맞은 제일 적합한 혼합비율을 연산표시할 수 있는 쌀의 품질 평가장치가 제공된다.
이것에 의해 예컨데, 입력장치를 거쳐 입력되는 정보가 혼합하는 쌀의 종류와 혼합하여 만들어지는 쌀의 희망 코스트이라면, 제일 좋은 밥맛, 따라서 제일 품질이 좋아지는 혼합비율을 또 이와는 반대로 입력되는 정보가 혼합하여 만들어지는 쌀의 희망하는 밥맛 혹은 희망하는 품질이라면, 코스트가 제일 낮아지는 쌀의 종류와 그 혼합비율과를 숙련자의 육감이나 과거에 조사한 데이터에 의거하는 일없이, 과학적으로 정확하게 얻을 수가 있다.
본 발명에 의하면 다시금, 쌀에 함유되는 소정의 성분의 함유율을 측정하고, 그 측정치에 의거하여 시료미의 품질평가를 행하는 쌀의 품질 평가장치이며, 그 장치는 광원과, 그 광원이 발하는 빛중 상기 시료미의 피측정 성분의 함유율 측정에 적합한 특정 파장만을 통과시키고, 측정부에 조사되는 근적외 단색광을 만드는 협대역 통과필터와 상기 측정부에 배치되는 시료미로부터의 반사광을 검출하여 검출신호를 발하는 검출기를 갖는 근적외 분광분석장치와, 상기 피측정성분에 대응하여 설정된 상기 시료미의 피측정성분의 함유율 계산을 위한 성분 환산계수치와, 상기 피측정성분에 대응하여 설정된 품질 평가치 계산을 위한 특정계수와를 기억하는 기억장치와, 그 기억장치에 기억된 상기 성분 환산계수치 및 상기 특정계수와 상기 검출기로부터의 검출신호에 의거하여 시료미의 피측정성분의 함유율과 품질 평가치를 연산하는 연산장치와를 갖는 제어장치와, 그 제어장치에 접속되며, 상기 연산장치가 연산한 시료미의 피측정성분의 함유율과 품질 평가치를 가시표시 또는 인자표시하는 표시장치와, 상기 시료미가 충전되어 상기 근적외 분광분석장치의 상기 측정부에 배치되는 시료용기와, 그리고 상기 시료미를 미세한 알갱이로 분쇄하여 상기 시료용기에 충전하는 시료미 분쇄장치와, 상기 시료용기를 상기 근적외 분광분석장치의 상기 측정부로 반송하기 위한 시료미 반송장치를 갖는 시료공급장치로서된 쌀의 품질평가장치가 제공된다.
이것에 의해, 쌀에 함유되는 소정의 성분의 함유율을 측정하고, 그 쌀의 품질을 평가할때에는, 시료미의 미세 알맹이로의 분쇄작업 및 시료용기로의 충전작업이 모두 자동화되며, 그 측정이 보다 간단 또는 확실한 것으로 된다.
이하, 본 발명에 의한 쌀의 품질 평가장치의 최초의 실시예를 첨부도면 제 1 도 내지 제 5 도를 참조하여 설명하겠다.
제 1 도는 본 발명에 의한 쌀의 품질 평가장치(1)를 정면에서 보았을때의 개략도이다. 캐비닛(2)의 내부에는, 그 상세한 구성은 다음의 제 2 도를 참조하여 설명하는 근적외 분광분석장치(3) 및 제어장치(4)가 배설된다. 캐비닛(2)의 전면패널에는 피측정 시료미를 넣는 시료용기를 장착하기 위한 시료용기 장착상자(5), 장치의 조작순서나 연산결과 등을 가시표시하는 발광 다이오우드 또는 CRT 형식의 표시장치(6), 조작용 푸쉬버튼(7) 및 연산결과의 하아드카피를 가능으로 하는 프린터(8)가 배설된다. 제어장치(4)는 근적외 분광분석장치(3)의 광원, 검출기나, 표시장치(6), 조작용 푸쉬버튼(7), 프린터(8)등에 접속되며 각종 신호를 처리하기 위한 입출력 신호처리장치(4a)와 각 성분의 함유율을 계산하기 위한 성분 환산계수치, 품질 평가치를 계산하기 위하여 쌀의 주요성분마다에 개별로 설정된 특정계수, 입력장치(키이보오드)(9)를 개재하여 입력되는 각 품명별 혹은 등급별의 쌀가격, 각종 보정치 및 각종 제어순서 등을 기억하기 위한 기억장치(4b)와, 근적외 분광분석장치(3)에 의해 얻어지는 측정치와 상기 특정계수에 의거하여 쌀의 품질 평가치 등의 연산하기 위한 연산장치(4c)로서 이루어진다. 더구나, 쌀의 주요성분마다 개별로 설정되는 특정계수나 필요한 보정치가, 기억장치(4b)내의 독출전용 메모리(이하, ROM이라 한다)에 미리 기억되어 있어서, 품질 평가장치(1)에 요구되는 기능이 단순히 쌀의 품질 평가치를 구하는 것이며, 각종 설정조건에 의거한 제일 적합한 혼합비율을 구하는 기능이 요구되지 않을 경우에는, 입력장치로서의 키이보오드(9)는 반드시 필요하지 않다. 또, 프린터(8)는 내장형에 한정되지 않으며, 외부접속형이더라도 상관없다.
제 2 도는 캐비닛(2)의 내부에 배설되는 근적외 분광분석장치(3)의 일실시예의 요부 단면도이다. 도시되는 근적외 분광분석장치(3)는 반사식인 것이며, 주된 구성부품으로서, 광원(31), 반사경(32), 협대역 통과필터(33), 적분구(34) 및 검출기(35a), (35b)를 갖는다. 광원(31)에서 발해지며, 적당한 광학계(도시하지 않음)를 통해서 평행광선으로된 빛은 협대역 통과필터(33)를 통과하므로서 특정파장의 근적외 단색광으로 된 후, 경사각도를 자유롭게 바꿀 수 있도록 구성된 반사경(32)에 의해, 적분구(34)의 상부를 개구하여 설치된 채광창(36)을 향해서 방향을 바꾼다. 반사경(32)로서 반사하고, 적분구(34)의 채광창(36)을 거쳐서 적분구(34)의 내부에 들어간 근적외 단색광은, 적분구(34)의 저부를 개구하여 설치된 측정부(37), 따라서 시료용기 장착상자(5)의 후방 소정위치에 재치되는 시료용기(52)내의 시료미(55)에 바로 위로부터 조사된다. 시료미(55)로부터의 확산반사광은, 적분구(34)의 내벽에 반사해가면서, 최종적으로는 측정부(37)를 중심으로 대칭인 위치에 배설되는 한쌍의 검출기(35a), (35b)에 도달하고, 이것에 의해 반사광의 강도가 측정된다. 더구나, 도시한 실시예에서는 광학적인 대칭성을 수정하고, 시료미(55)로부터의 반사광을 효율적으로 수광하기 때문에, 검출기는 한쌍 즉 참고부호 35a와 35b로서 나타내는 두 개가 설치되어 있으나, 그 수는 두 개에 한정되는 일 없고, 한 개이거나 또는 세 개 이상의 검출기이더라도 상관없다.
여기서, 광원(31)과 반사경(32)과의 사이에 설치되며, 광원(31)에서 나온 빛이 이를 통과하므로서 특정파장의 근적외 단색광으로되는 협대역 통과 필터(33)의 구성 및 이것에 요구되는 물리적 특성등을 설명하겠다. 협대역 통과 필터(33)는, 제각기가 다른 주파장 통과 특성을 갖는 임의 복수개의 필터(예컨데 6개의 필터(33a) ~ (33f)로서 되며, 이들을 회전원반위에 부착하고 이를 적당한 각도씩 회동시킴으로서 광원(31)과 반사경(32)과를 맺는 선상에 소망의 필터가 위치하도록 순차적으로 선택. 교환할 수 있는 구성으로 한다.
더구나, 필터의 통과 특성에서 주 파장이란 필터의 면에 대하여 입사광측이 직각인때에 투과하는 근적외선중의 최대 투과파장이란 것이다. 협대역 통과필터(33)의 다른 구체적 구성예로서는, 각 주상의 반사경(32)을 내부에 위치시키고 그 반사경의 각면에 대향하는 위치에 복수개의 필터(33a) ~ (33f)를 각각 위치시켜서 각 주상으로 구성하고, 이를 회동가능으로 하는 구성도 있다. 더구나 협대역 통과필터(33)가 원반상의 것일 때, 입사광축에 대한 그 회전면의 경사 각도를, 전동기 등의 회동수단에 의해 미세하게 또한 연속적으로 조절할 수 있도록 해두면, 각 필터가 갖는 통과특성의 주 파장에서 시프트한 다른 파장의 근적외 단색광을 연속적으로 만들어 낼 수 있다. 이는 일반적으로 잘 알려진 현상이지만, 필터의 면에 대한 입사광축의 각도를 90°로부터 변화시키면, 그 각도변화에 응해서 최대 투과 파장이 주파장으로부터 수십 nm의 범위로 시프트하는 현상에 의한다.
다음에, 협대역 통과필터(33)에 요구되는 물리적 특성을 제 3 도에 의거하여 설명하겠다. 제 3 도는, 다른 시료미에 대하여 파장이 연속적으로 변화하는 근적외선광을 조사했을때의 조사 파장과 흡광도와의 관계를 나타낸 그래프(흡광도 곡선)이다. 여기서 흡광도란, 기준 조사광량(전조사광량) Io에 대한 시료미로부터의 반사광량 I의 비의 역수의 상용대수, 즉 log lo/l이다. 실선으로 나타낸 곡선 A은 아밀로오스의 함유비율이 21.4%의 나혼바레, 일점쇄선으로 나타낸 곡선 B는 함유비율이 19.9%의 고시히까리, 점선으로 나타낸 곡선 C는 함유비율이 23.2%의 이시까리일때를 각각 나타냄. 동 도면에서 근적외선의 1900nm 이하의 단파장역은 지흡광도역으로서, 아밀로오스를 위시하여 단백질, 수분 등 쌀을 구성하는 각 성분의 함유량의 다소에 대한 흡광도차가 미소한 차라는 것, 및 파장 1900nm을 경계로하여 고흡광도역으로되며, 상기 각 성분의 함유량의 다소가 흡광도차로서 현저하게 나타나고 있는 것을 용이하게 이해할 수 있다. 본 발명은 이 현상을 이용하여 쌀에 함유되는 소정의 성분의 함유율을 측정하는 것이기 때문에, 측정을 위하여 쌀에 조사되는 근적외 단색광의 파장으로서는, 파장영역 1900~2500nm중, 각 성분에 대해서 흡광도 곡선상 특이적인 피이크가 보여지는 예컨데 1960nm, 2030nm, 2100nm, 2130nm, 2270nm, 2370nm등의 파장이 적합하다. 따라서, 협대역 통과필터(33)가 구비한 각 필터(33a) ~ (33f)는 쌀을 구성하는 각 성분의 측정에 적합한 상기 각 파장의 근적외 단색광을 만들겠금, 상기 각 파장을 특정파장 통과특성, 즉 주파장으로서 갖는 것이 요구된다.
다음에, 상기 구성을 갖는 본 발명의 쌀의 품질평가장치의 구체적 동작을 설명하겠다.
먼저, 조작용 푸쉬버튼(7)의 조작에 의해 광원(31)을 점등시키고, 광원(31)으로부터 발해진 빛에 의거한 측정부(37)에 도달하는 특정파장의 근적외 단색광이 안정될때까지, 근적외 분광분석장치(3)의 전체를 예열한다. 예열하기 위한 소정시간이 경과하면, 시료용기 장착상자(5)의 장치의 캐비닛(2)에 일단 빼내고, 분쇄된 쌀의 시료(55)를 충전한 시료용기(52)를 소정위치에 재치시킨 후, 캐비닛(2)내에 삽입하므로서 측정준비를 완료한다. 더구나, 시료미(55)는, 측정치에 오차가 생기지 않도록 하기 위하여, 그 입자의 크기가 50미크론 이하로 분쇄되고 있는 것이 바람직하지만, 반드시 분쇄하지 않으면 안되는 것은 아니다. 또 난반사에 의한 빛의 손실을 적게하기 위하여 분쇄된 시료미(55)는, 그 표면이 평탄면으로되는 상태에서 시료용기(52)에 충전된다는 것, 다시금 투명 유리판으로 다소 압력을 가하면서 그 표면을 덮는 것이 바람직하다.
상기 측정준비작업이 완료되면, 다음에 최소에 1960nm을 주파장으로서 갖는 필터(33a)가 광원(31)과 반사광(32)를 맺는 선상에 오도록 선택되며, 파장 1960nm의 근적외 단색광을 시료미(55)에 대하여 조사했을 때의 반사 흡광도의 측정작업에 들어간다. 반사흡광도의 측정작업은, 시료미(55)에 대하여 조사되는 전조사광량, 즉 기준조사광량의 측정과, 시료미(55)에 대해서 상기 기준조사광량을 조사했을때에 시료미(55)로서 실제로 반사되는 반사광량의 측정과의 두 개의 측정으로서 된다. 하나의 필터에 대해서 이들 두 개의 측정중 어느것을 먼저 실시하더라도 상관없지만, 기준 조사광량의 측정의 편이 먼저 실시되는 것으로 하여 설명하겠다. 기준조사광량의 측정은, 경사각도가 가변할 수 있도록 구성된 반사경(32)의 경사각도를, 이제부터의 반사광이 적분구(34)의 내벽에 직접 닿도록한 각도로, 전동기등을 사용한 회동수단(도시하지 않음)에 의해 바꿔진 상태로서 실시된다. 이렇게 하는 것에 의해 적분구(34)의 내벽에 직접 닿게한 반사경(32)으로부터의 빛은, 내벽을 다방향으로 확산 반사해가면서 최종적으로는 검출기(35a), (35b)에 도달하고, 기준조사광량으로서 검출된다. 한편, 시료미(55)로부터의 반사광량의 측정은, 반사경(32)의 경사각도가 제 2 도에 나타낸 원위치로 되돌려진 후, 상술한 원리에 의해 행하여진다. 더구나 측정준비 완료후의 최초의 필터의 선택, 기준조사광량의 측정 및 반사광량의 측정까지의 각 실행은, 제어장치(4)의 기억장치(4b)내의 ROM에 순서프로그램을 기억시키고, 그 프로그램에 따라서 자동적으로 행할 수 있도록 되어 있음은 말할 나위도 없다.
또 하나의 필터에 대해서는 상술한 기준조사광량 및 반사광량의 각 측정을 각각 복수회 실시하고, 측정치로서 그들의 평균을 채택할 수 있도록 하는 것도 측정 정밀도를 높이는데 도움이 된다.
검출기(35a), (35b)에 의해서 검출된 기준조사광량 및 시료미(55)로부터의 반사광량에 의거한 각 측정치는, 쌀을 구성하는 단백질, 아밀로오스, 수분의 각 함유율을 계산하기 위한 실측 데이터로서 제어장치(4)에 연락되며, 기억장치(4b)내의 서입 가능 메모리(이하, RAM 이라함)에 일단 기억된다.
조사파장 1960nm에 있어서의 흡광도의 측정이 종료되면, 다음의 조사파장, 즉 본 실시예의 경우 2030nm에서의 흡광도의 측정으로 이행한다. 여기서도, 기준조사광량의 측정 및 반사광량의 측정이, 상술한 1960nm의 때와 같은 방법 및 순서로서 실시된다. 각 측정치는, 전회와 마찬가지로, 각 성분의 함유율 계산을 위한 실측 데이터로서 제어장치(4)에 전달되며, 기억장치(4b)내의 RAM에 일시 기억된다. 이하 마찬가지로, 나머지의 각 조사파장에서의 각 흡광도측정, 즉 파장 2100nm, 2130nm, 2270nm, 2370nm에서의 흡광도측정이 순차적으로 행하여지며, 각 측정치는 실측 데이터로서 제어장치(4)에 전달되면, RAM에 기억된다. 더구나 어떤 특정파장에서의 흡광도 측정이 끝나고 다음의 특정파장에서의 흡광도측정으로의 이행에 따른 협대역 통과필터(33)의 각 필터(33a) ~ (33f)의 교환선택 동작은 통상, 제어장치(4)의 기억장치(4b)내의 ROM에 미리 서입되어 있는 절차 프로그램에 따라 자동적으로 행하여지지만, 본 실시예의 경우에도, 반드시 상기 6파장 모두에 대해서 흡광도 측정을 행하지 않으면 안될까닭도 없고, 측정의 대상으로 되는 파장은, 구하는 품질 평가치에 요구되는 정밀도 혹은 측정에 관계되는 소요시간 등을 고려해서 임의로 선택할 수 있으며, 그 선택은 조작용 푸쉬버튼(7)내의 측정파장 선택 버튼에 의해 행할 수 있다.
지금까지 설명한 흡광도의 측정은, 단순히 협대역 통과필터(33)에 설정된 6개의 필터(33a) ~ (33f)를 순차교환 하므로서, 각 필터(33a) ~ (33f)가 갖는 각 주파장에서의 스폿트적 흡광도의 측정방법이었으나, 상술한 바와 같이 필터의 면에 대한 입사광의 입사각도를 기준으로되는 90°에서 변화시키면, 최대 투과 파장이 주파장으로부터 수십 nm의 범위로서 시프트 한다고 하는 현상을 이용해서 성분 함유량의 차가 흡광도차에 현저하게 나타나는 파장영역 1900 ~ 2500nm에서의 연속적인 흡광도 측정도 가능하다. 도시한 제 1 실시예의 경우, 원반상으로 구성된 협대역 통과필터(33)의 경사각도를, 그 필터면으로의 입사광측의 각도가 변화하도록, 제어장치(4)로부터의 지령신호에 의거하여 전동기등의 적당한 회동수단(도시하지 않음)에 의해 미세하게 또한 연속적으로 변화시킴으로서 이것이 가능하다.
다음에, 제어장치(4)의 연산장치(4c)는 기억장치(4b)의 RAM에 기억되고 있는 흡광도측정으로 얻어진 다수의 실측데이터, 즉 각 측정파장에 있어서의 기준조사광량 및 반사광량의 측정치와, 기억장치(4b)의 ROM에 미리 기억되고 있는 각 성분의 함유율 계산을 위한 환산계수치에 의거하여 쌀의 품질을 평가하는데 있어서 중요한 성분인 아밀로오스, 단백질, 수분의 각 함유율을 계산한다. 더구나, 각 성분에 관해서 기억장치(4b)의 ROM에 미리 써넣어지는 이 성분 환산 계수치는, 다수의 시료미에 대해서 예컨데 화학 정량 분석법을 사용하여 측정된 각 성분의 함유율을 기준으로, 검출기로부터의 흡광도 측정치를 신호처리하고, 다중회귀 분석법에 의해 구하여진 정수이다. 연산장치(4c)는 다음에, 상술한 바와 같이 하여, 구하여진 아밀로오스, 단백질, 수분의 각 함유율에 의거하여, 하기에 나타낸 계산식(1)에 의해 우선 품질관련치 K를 계산한다.
Figure kpo00002
상기 계산식(1)에 있어서 A,B,C는 기억장치(4b)의 ROM에 미리 기억되고 있는지, 또는 시료의 측정에 즈음해서 입력장치(9)를 거쳐서 제어장치(4)에 입력되는 품질 평가치 계산을 취한 특정계수이다. 일본산의 쌀을 품질평가함에 있어서는 A=1.0, B=0.3, C=0.75가 적합하지만, 이들의 특정계수는 그 쌀을 먹는 나라의 틀림등에 따라 표준적인 기호가 상위하는 경우도 있으므로, 다른 수치의 편이 적합한 경우도 있다.
연산장치(4c)는 다시금, 상기식(1)에 의해 얻어진 품질 관련치 K를 기본으로, 하기에 나타낸 계산식(2)에 의해 쌀의 품질 평가치 T를 계산한다. 품질평가치 T가 클수록 밥맛 혹은 품질이 좋다는 것을 나타냄.
T = 50000/K2....................................(2)
상기 제(1)식 및 제(2)식에 따라서 계산된 품질평가치 T 및 그 평가치 T를 구하는 도중의 과정에서 구하여진 아밀로오스 단백질, 수분 등의 각 성분의 각 함유율은 연산장치(4c)에서의 계산종료와 동시에 표시장치(6)에 가시표시됨과 함께, 자동적으로 또는 조작용 푸쉬버튼(7)으로의 지령에 의거하여 프린터(8)로부터 각 계산치의 하아드카피가 반복된다. 더구나 아밀로오스의 함유율에 대해서는 아밀로오스의 함유율 자체보다도 전분질을 함께 구성하는 아밀로펙틴과의 함유비율의 쪽이 중요하므로, 함유율 그 자체는 아니고 전분질 100%에 대한 비율로서 표시되는 쪽이 바람직하다.
제 4 도의 제 2 표는 임의로 선택된 25종류(상품 및 산지 등이 다르다)의 시료미에 대해서 종래대로의 관능시험을 실시하므로서 얻어진 품질평가치와, 본 발명에 의한 쌀의 품질평가장치를 사용해서 측정된 각 성분의 함유율 및 이것에 의거하여 산출된 품질평가치를 나타낸 일람표이다. 더구나 각 시료미의 샘플번호는, 본 발명 장치를 사용하여 산출된 품질평가치의 높은 것부터 즉, 품질평가장치가 좋은 품질의 쌀이라고 판정한 것부터 순번으로 번호를 뒤에서부터 붙인 것이다. 제 5 도에 나타낸 그래프는 제 4 도의 일람표중, 관능시험에 의해 얻어진 평가치와 본 발명의 쌀의 품질평가장치에 의해 얻어진 품질평가치 T와의 사이의 상관관계를 조사하겠금, 양 평가치를 그패프화 한 것이다. 그래프상의 평가치를 나탄낸 각 포인트에 붙여진 숫자는, 제 4 도의 제 2 표의 샘플번호에 대응한다. 제 4 도의 제 2 표, 그리고 특히 제 5 도의 그래프로부터는, 양평가치의 사이에는 비례적인 상관관계가 있다는 것을 이해하게 된다.
복수종류의 또는 복수상품 혹은 복수산지 등의 시료미를 측정하고, 각 품질평가치가 연산되며, 그 데이터가 기억장치(4b)의 RAM에 축적된 후, 입력장치(키이보오드)(9)를 거쳐서 혼합하려고 하는 쌀의 종류 또는 상품명 및 희망 코스트 등의 설정조건을 입력하면, 제어장치(4)의 연산장치(4c)는 상기 설정조건에 따라서 제일 밥맛, 따라서 제일 품질이 좋아지는 혼합비율을, 미리 ROM에 기억되고 있는 혼합하려고 하는 쌀의 쌀가격 및 축적 데이터에 의거하여 계산하고, 표시장치(6)에 그것을 표시시킬 수 있다. 입력장치(9)를 거쳐서 입력되는 설정조건이 복수의 쌀을 혼합하여 만들어진 쌀의 희망하는 밥맛 혹은 희망 품질이라면, 제어장치(4)는 코스트가 제일 낮아지는 쌀의 종류 또는 상품명과 그 혼합비율을 미리 ROM에 기억되고 있는 혼합하려고 하는 쌀의 쌀가격 및 축적 데이터에 의거하여 계산하여 표시장치(6)에 이를 표시시킨다. 더구나, 자동적으로 또는 조작용 푸쉬버튼(7)을 누르므로서 연산결과 등을 표시장치(6)에 의한 가시표시에 가하여 프린터(8)에 의해 인자표시할 수 있다는 것은 말할 나위도 없다. 본 품질평가장치에 의해 계산된 각 시료미의 성분 함유율 및 품질평가치는, 플로피디스크 등의 자기매체를 사용한 외부 기억장치에 데이터로서 기억시켜 둘 수가 있으며, 또 상기 복수종류의 쌀의 혼합비율의 계산시 등에서는, 외부 기억장치로부터 데이터를 본 장치내의 기억장치(4b)의 RAM에 읽어넣어서, 이것에 의거하여 필요한 계산을 행하는 것도 가능하다.
더구나, 상기한 설명에서는 시료미에 분쇄한 것을 사용했지만, 반드시 분쇄한 것이 아니더라도 상관없다.
그러나, 이 경우, 얻어지는 품질평가치의 정밀도가 어느정도 저하하는 것은 말할 나위도 없다.
다음에 제 6 도 내지 제 9 도를 참조해가면서, 본 발명에 의한 쌀의 품질평가장치의 제 2 실시예를 설명하겠다. 상술한 제 1 실시예의 것과 동일 또는 동등의 구성요소 혹은 부품에는 동일한 참조번호를 붙이고 있다.
제 2 실시예의 품질평가장치가 앞서의 제 1 실시예의 것과는 다른 가장 커다란 점은, 이하 상세한 구성을 설명하는 제 2 실시예의 품질평가장치가 제 1 실시예의 것이 구비하고 있지 않은, 시료미를 측정에 필요한 미세한 알맹이의 분쇄미로 하는 시료미 분쇄장치와, 분쇄된 시료미를 수용한 시료용기를 근적외 분광분석장치(3)의 측정부에 자동적으로 이동, 제공하는 시료미 반송장치를 주된 구성장치로서 갖는 시료공급장치를 구비하고 있는 점이다.
제 6 도에 있어서, 참고부호 10은 시료미 분쇄장치에 의해서 분쇄된 시료미가 필요량 충전된후의 필요없는 시료미나, 측정이 종료하여 배출된 시료미를 받아내기 위한 받는 상자를 나타내고, 캐비닛(2)의 전면 패널로부터 내거나 넣을 수가 있다. 참고부호 12는 외부로부터 단독으로 시료미를 측정부에 공급할 때의 외부 공급부이다. 참고부호 20 및 40은 각각 시료미 분쇄장치 및 시료미 반송장치를 나타내고, 쌍방 모두 캐비닛(2)의 내부에 배설된다.
제 7 도는 제 2 실시예의 장치에 사용되는 근적외 분광분석장치(3)의 요부 단면도이다. 제 1 실시예에서 사용된 근적외 분광분석장치(3)와의 틀린점은 복수개의 필터(33a) ~ (33f)로서된 협대역 통과필터(33)가 원반상이 아니고 각주상으로 구성되어 있다는 것이다. 협대역 통과필터(33)는 제각기의 필터에 대향해서 각주상으로 구성된 복수개의 반사경(32)를 내측에 가지며, 전동기 등에 의한 회동수단(도시하지 않음)이 연결되므로서, 각주의 축 P을 중심으로 회동자재인 구성으로 되어 있다. 적분구(34)의 측정부(37)는 석영제 투명유리판(39)으로 밀봉된다. 제 1 실시예에서의 근적외 분광분석장치(3)에서는, 시료미의 분쇄·충전작업이 장치의 외부에서 행하여지므로, 측정부(37)를 밀봉하는 투명 유리판(39)은 반드시 필요하지 않았지만, 본 제 2 실시예의 장치에서는, 장치내에서 시료의 분쇄 및 시료용기으로의 충전작업 등을 행하기 때문에, 비산하는 가루가 적분구(34)의 내부로 침입하는 것을 방지하는데 있어서 투명 유리판(39)의 측정부(37)에 대한 장착은 중요하다.
다음에, 제 8 도 및 제 9 도를 참조하여, 시료미 공급장치를 상세하게 설명하겠다. 제 8 도는 근적외 분광분석장치(3) 및 시료공급장치의 요부 단면도, 제 9 도는 시료미 반송장치(40)의 요부 사시도이다.
먼저, 시료공급장치의 시료분쇄장치(20)의 구성부터 설명하자면, 캐비닛(2)의 우측 상면부를 개구하고, 여기에 호퍼(202)를 장착한다. 호퍼(202)의 하부 개구부(204)에는, 수동 레버(206) 또는 전자 솔레노이드(도시하지 않음)에 의해 작동되는 셔터(208)가 설치된다. 호퍼(202)의 개구부(204)의 하방에는 주위면에 다수의 예리한 돌기를 갖는 한쌍의 분쇄용 로울러(210a),(210b)가 대향해서 축착된다. 그리고 다시금 그 하방에는, 표면을 평활면으로한 한쌍의 세분용 로울러(212a), (212b)가 대향해서 축착된다. 이들 분쇄용 로울러(210a), (210b) 및 세분용 로울러(212a), (212b)가 각 축은 전동기(도시하지 않음)에 의해서 구동된다. 분쇄용 로울러(210a), (210b) 및 세분용 로울러(212a), (212b)의 표면에 부착된 시료미는 각 로울러의 표면을 향하여 설치된 분사노즐 및 로울러의 표면에 가볍게 접촉하도록 설치된 탄성 브레이드로서된 청소장치(214a) ~ (214d)에 의해 제거된다. 상기 각 구성부품은, 하방부가 다음에 설명하는 시료미 반송장치(40)에 향하도록 개구된 케이스 부재(216)로서 포위된다.
다음에, 상기 분쇄장치(20)로서 미세한 알갱이로 분쇄된 시료미를, 시료용기(52)에 흡광도 측정가능한 상태로서 충전하고, 그리고 이 시료용기(52)를 근적외 분광분석장치(3)의 측정부(37)의 바로 밑 위치까지 이동시키는 시료미 반송장치(40)에 대해서 설명하겠다. 시료용기(52)는, 시료용기 이동 가이드(402)에 고착한 용기 호울더(404)에 설치된 안내홈(406)에 대하여 장탈자재로 되어 있다. 시료용기 이동 가이드(402)의 중공축에는 단면 환상으로된 지지축(408)을 삽입하고, 그 지지축(408)의 한쪽은 회동용 핸들(410)에 삽착하고, 또 다른쪽은 축받이대(412)가 축지한다. 시료용기 이동 가이드(402)의 외주위부 길이방향에는 랙(414)이 고설되어 있으며, 이 랙(414)에는 시료용기 이동 가이드(402)에 유감된 모우터대(416)에 장착된 전동기(418)의 피니온 기어(420)가 맞물린다. 모우터대(416)는 신축 로드(422)을 구비한 전자석(424)에 의해서 지점대(426)에 연결된다. 이 지점대(426)는 캐비닛(2)의 저벽부에 고설된 받는대(428)에 고착된다. 참고부호430은 시료용기(52)위의 분쇄시료를 압축 충전함과 함께 과량시료를 제외하고 표면을 평탄면으로 하기위한 회전로울러, 참고부호 432는 측정이 끝난 시료를 시료용기(52)내로부터 바람을 불게하여 배제함과 함께 청소를 행하기 위한 분사노즐, 참고부호 434는 시료용기(52)의 이동시, 투명 유리판(39)에 접해서 이를 청소하는 청소기이다.
다음에, 상기한 바를 갖는 본 발명에 의한 제 2 실시예의 쌀의 품질평가장치의 구체적인 동작을 설명하겠다. 덧붙여, 근적외 분광분석장치(3)에 의한 각 파장에서의 흡광도의 측정방법은, 이미 설명한 제 1 실시예와 같으므로 그 설명은 생략하고, 여기서는, 본 제 2 실시예 장치의 특징적 장치인 시료공급장치의 작용 및 동작을 중심으로 설명하겠다.
시료미를 호퍼(202)내에 투입하고 여기에 일시적으로 저류하고, 다음에 전동기를 기동하여 분쇄용 로울러(210a), (210b) 및 세분용 로울러(212a), (212b)를 회전시킨다. 조작용 푸쉬버튼(7)의 조작에 의해 전동기(418)를 회전시켜, 그 구동력에 의해 시료용기(52)를, 시료미 분쇄장치(20)의 바로 밑 소정위치로 이동시킨다. 시료용기(52)의 소정위치으로의 이동이 완료하고, 전동기(418)의 작동이 정지하면, 셔터(208)를 수동레버(206) 또는 전자 솔레노이드(도시하지 않음)에 의해 열도록하고, 호퍼(202)내의 시료미를 개구부(204)를 거쳐서 방출한다. 호퍼(202)로부터 유하한 시료미는 먼저 분쇄용 로울러(210a), (210b)에 의해 분쇄되며, 다시금 그 하방에 위치하는 세분용 로울러(212a), (212b)에 의해서, 흡광도의 측정에 요구된다. 입자의 크기가 50미크론 이하의 미세한 분쇄시료가 된다. 이리하여 만들어진 세분시료미는, 하방에 위치하고 있는 시료용기(52)에 받아 넣어진다. 그 수용량을 초과하여 용기(52)위로 넘쳐올라 과량으로된 시료미는, 받는 상자(10)에 유하한다. 다음에, 조작용 푸쉬버튼(7)의 조작에 의해, 전동기(418)를 재작동시켜, 시료미가 수용된 시료용기(52)를, 근적외 분광분석장치(3)의 측정부(37)의 바로 밑 소정위치까지 반송하는 동작으로 옮겨간다. 이 반송과정에 있어서는, 시료용기(2)에 넘쳐오른 상태의 시료미는, 회전로울러(430)에 의해 압축상태로 충전됨과 함께, 과량시료가 제거되며 시료미의 표면이 평탄면으로 정형된다. 시료용기(52)가 소정위치에 배치되면, 전동기(418)는 자동적으로 그 작동을 정지한다.
근적외 분광분석장치(3)의 측정부(37)로 시료미 반송장치(40)에 의해서 반송되어온 시료미(55)는, 이미 설명한 제 1 실시예의 장치로서 설명한 것과 같은 원리, 방법으로 그 흡광도가 측정되며, 그 각 구성성분의 각 함유율 및 품질평가치가 계산된다 품질평가치의 계산이, 제 1 실시예에서 설명한 계산식(1) 및 (2)에 의거하여 행하여지는 것은 말할나위도 없다.
시료미(55)의 흡광도 측정이 모두 종료하면, 전동기(418)가 재작동하고, 측정이 끝난 시료미의 배출처리를 위하여, 시료용기(52)를 시료미 분쇄장치(20)의 하방 소정위치로 이동시킨다. 그때, 청소기(434)가 투명유리판(39)에 접촉하고, 면상을 슬라이딩 하므로서 부착물을 제거한다. 시료용기(52)가 시료미 분쇄장치(20)의 하방 소정위치에 도달하여 전동기(418)가 작동을 정지함과 동시에, 시료미 분쇄장치(20)내의 청소장치(214a) ~ (214d)로부터 고압공기가 분출하고, 각 로울러(210a). (210b), (212a), (212b)의 표면을 청소한다.
다음에, 전자석(424)을 작동시킴으로서 시료용기 이동 가이드(402)를 90° 회동시켜, 시료용기(52)내의 시료미를 하방에 위치하는 받는 상자(10)을 향해서 배출한다. 동시에, 분사노즐(432)를 작동시켜, 이것으로부터 나오는 고압공기에 의해 시료용기(52)내를 다음의 측정에 대비하여 청소한다. 그리고, 전동기(418)의 작동에 의해서 시료용기(52)가 자동적으로 왕복이동하는 경우를 설명해왔으나, 그 이동은 회동용 핸들(410)을 미는 것 및 당기는 것에 의한 수동 조작으로서도 행할 수 있으며, 또 시료용기(52)로부터의 시료미의 배출은, 이 회동용 핸들(410)을 적당히 회동하여 행한다. 또, 시료공급장치를 사용하지 않고, 외부에서 준비한 시료를 단독으로 근적외 분광분석장치(3)의 측정부(37)에 배치시키자면, 회동용 핸들(410)을 미는 것에 의해 일단 시료용기(52)를 측정부(37) 하부로 이동시킨 후, 이 시료용기(52)를 외부 공급부(12)로부터 빼내고, 시료미를 이것에 충전하고나서 용기 호울더(404)의 안내홈(406)에 삽입해서 행한다.
상술한 제 1 실시예 및 제 2 실시예의 품질평가장치에서는, 시료미에 특정 파장의 근적외 단색광을 조사했을 때의 흡광도의 측정율, 시료미로부터의 반사광의 강도를 측정하므로서 행하는 반사식의 근적외 분광분석장치를 사용했으나, 시료미를 투과해온 투과광의 강도를 측정하므로서 행하는 투과식의 근적외 분광분석장치를 사용할 수도 있으며, 더 나아가서는 반사광 및 투과광의 양쪽에 의거하여 흡광도의 양쪽에 의거하여 흡광도의 측정을 행하는 보다 정밀한 근적외 분광분석장치를 사용할 수도 있다.
상기 설명에서는, 전분질을 구성하는 아밀로오스와 아밀로펙틴중, 아밀로오스의 분석에 의거하여 쌀의 품질평가치를 얻는 것을 설명하였으나, 아밀로오스에 대신하여 아밀로펙틴의 함유율을 측정하고, 아밀로펙틴의 특정계수를 제 (1)식에 설정하는 것에 의해서도 마찬가지의 결과가 얻어진다.
또, 위에서 설명한, 전분질(아밀로오스 또는 아밀로펙틴), 단백질, 수분의 각 주요성분에 덧붙여 다른 성분, 예컨대 지방의 함유율을 측정하고 또한 지방에 대한 특정 계수를 제 (1)식에 설정하므로서, 더욱 정밀도가 높은 품질평가치를 얻을 수도 있을뿐더러, 그것과는 반대로, 전분질, 단백질, 수분의 각 주요성분중 어느 것인가 하나 혹은 두 개의 성분의 측정에 의해 품질평가치를 얻을 수도 있지만, 이 경우는 특수한 경우를 제외하고 그 정밀도가 낮아진다.
본 발명의 정신과 범위에 위반하는 일없이 광범하게 다른 실시태양을 구성할 수 있음은 명백하므로, 본 발명은 첨부한 특허청구의 범위에 있어서 한정한 이외는 그 특정의 실시태양에 제약되는 것은 아니다.

Claims (13)

  1. 쌀에 함유되는 소정의 성분의 함유율을 측정하고, 그 측정치에 의거하여 시료미(試料米)의 품질평가를 행하는 쌀의 품질평가장치로서, 광원(31)과, 그 광원이 발하는 빛중 상기 시료미의 피측정성분의 함유율 측정에 적합한 특정 파장만을 통과시켜, 측정부(37)에 조사(照射)되는 근적외 단색광(近赤外單色光)을 만드는 협대역 통과필터(33)와, 상기 측정부에 배치되는 시료미(55)로부터의 반사광을 검출하여 검출신호를 발하는 검출기(35a), (35b)를 갖는 근적외 분광분석장치(3)와, 상기 피측정성분에 대응하여 설정된 품질평가치 계산을 취한 특정 계수를 기억하는 기억장치(4b)와, 그 기억장치에 기억된 상기 성분 환산 계수치 및 상기 특정 계수와 상기 검출기(35a), (35b)로부터의 검출신호에 의거하여 시료미의 피측정성분의 함유율과 품질평가치를 연산하는 연산장치(4c)를 갖는 제어장치(4)와, 상기 제어장치(4)에 접속되며, 상기 연산장치(4c)가 연산한 시료미의 품질평가치를 가시표시(可視表示) 또는 인자표시(印字表示)하는 표시장치(6),(8)와, 그리고, 상기 시료미가 충전(充塡)되어, 상기 근적외 분광분석장치(3)의 상기 측정부(37)에 배치되는 시료용기(52)로 이루어진 쌀의 품질평가장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 근적외 분광분석장치가 갖는 협대역 통과필터(33)는, 시료미를 구성하는 성분중, 적어도 단백질의 함유율, 아밀로오스 또는 아밀로펙틴의 어느 것인가 한쪽의 함유율, 및 수분의 함유율의 측정에 적합한 특정 파장 통과 특성을 갖는 것을 특징으로 하는 쌀의 품질평가장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 근적외 분광석장치(3)의 광원(31)과 측정부(37)와의 사이에 배설되는 상기 협대역 통과필터(33)는, 그 필터의 면에 대한 입사광축의 입사각도를 바꿀 수 있도록, 그 경사 각도가 가변으로 되어 있는 쌀의 품질평가장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 근적외 분광분석장치(3)가 갖는 협대역 통과필터(33)는, 파장 영역 1900nm ~ 2500㎚중 임의 복수파장을 제각기가 특정 파장 통과 특성으로서 갖는 복수개의 필터(33a) ~ (33f)로 이루어지며, 그 필터(33a) ~ (33f)가 회전가능한 원반상으로 구성되어 있는 쌀의 품질평가장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 또한 상기 제어장치(4)의 기억장치(4b)에 기억되는 정보를 입력하기 위한 입력장치(9)를 갖는 쌀의 품질평가장치.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 입력장치(9)로부터 입력되는 정보가 복수의 시료미의 각 쌀가격과 혼합을 위한 조건이며, 상기 연산장치(4c)는 상기 입력정보에 의거하여 제일 적합한 혼합비를 연산하는 쌀의 품질평가장치.
  7. 쌀에 함유되는 소정의 성분의 함유율을 측정하고, 그 측정치에 의거하여 시료미의 품질평가를 행하는 쌀의 품질평가장치로서, 광원(31)과, 그 광원이 발하는 빛중 상기 시료미의 피측정성분의 함유율 측정에 적합한 특정 파장만을 통과시켜, 측정부(37)에 조사(照射)되는 근적외 단색광을 만드는 협대역 통과필터(33)와, 상기 측정부(37)에 배치되는 시료미(55)로부터의 반사광을 검출하여 검출신호를 발하는 검출기(35a), (35b)를 갖는 근적외 분광분석장치(3)와, 상기 피측정성분에 대응하여 설정된 상기 시료미의 피측정성분의 함유율 계산을 위한 성분 환산 계수치와, 상기 피측정성분에 대응하여 설정된 품질평가치 계산을 위한 특정 계수를 기억하는 기억장치(4b)와, 그 기억장치에 기억된 상기 성분 환산 계수치 및 상기 특정 계수와 상기검출기(35a),(35b)로부터의 검출신호에 의거하여 시료미의 피측정성분의 함유율과 품질평가치를 연산하는 연산장치(4c)를 갖는 제어장치(4)와, 상기 제어장치(4)에 접속되며, 상기 연산장치(4c)가 연산한 시료미의 품질평가치를 가시표시 또는 인자표시하는 표시장치(6), (8)와, 상기 시료미가 충전되어, 상기 근적외 분광분석장치(3)의 상기 측정부(37)에 배치되는 시료용기(52)와, 그리고, 상기 시료미를 미세한 알맹이로 분쇄하여 상기 시료용기(52)에 충전하는 시료미 분쇄장치(20)와, 상기 시료용기(52)를 상기 근적외 분광분석장치(3)의 측정부(37)로 이동 배치시키기 위한 시료미 반송장치(40)를 갖는 시료공급장치로 이루어진 쌀의 품질평가장치.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 시료미 분쇄장치(20)는, 상부에 시료미 투입을 위한 공급호퍼(202)를 가짐과 함께, 그 공급호퍼 하방에는, 한쌍의 분쇄용 로울러(210a), (210b)와 다시금 그 하방에 한쌍의 세분용 로울러(212a), (212b)를 대향 상태로 장비하여 된 쌀의 품질평가장치.
  9. 제 7 항에 있어서, 상기 근적외 분광분석장치(3)가 갖는 협대역 통과필터(33)는, 시료미를 구성하는 성분중, 적어도 단백질의 함유율, 아밀로오스 또는 아밀로펙틴의 어느 것인가 한쪽의 함유율, 및 수분의 함유율의 측정에 적합한 특정 파장 통과 특성을 갖는 것인 쌀의 품질평가장치.
  10. 제 7 항에 있어서, 상기 근적외 분광분석장치(3)의 광원(31)과 측정부(37)와의 사이에 배설되는 상기 협대역 통과필터(33)는, 그 필터의 면에 대한 입사광축의 입사각도를 바꿀 수 있도록, 그 경사각도가 가변으로 되어 있는 쌀의 품질평가장치.
  11. 제 7 항에 있어서, 상기 근적외 분광분석장치(3)가 갖는 협대역 통과필터(33)는, 파장 영역 1900nm ~ 2500nm중 임의의 복수파장을 각각 특정 파장 통과 특성으로서 갖는 복수개의 필터(33a) ~ (33f)로 이루어지며, 그 필터(33a) ~ (33f)가 회전가능한 각주체상(角柱體狀)으로 구성되어 있는 쌀의 품질평가장치.
  12. 제 7 항에 있어서, 또한, 상기 제어장치(4)의 기억장치(4b)에 기억되는 정보를 입력하기 위한 입력장치(9)를 갖는 쌀의 품질평가장치.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 입력장치(9)로부터 입력되는 정보가, 복수의 시료미의 각 쌀가격과 혼합하기 위한 조건이며, 상기 연산장치(4c)는 상기 입력정보에 의거하여 제일 적합한 혼합비를 연산하는 쌀의 품질 평가장치.
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