(57)【要約】【課題】本発明は、精米等のとぎ汁のＣＯＤ測定を簡略な操作にて自動的、且つ、迅速に行うことが可能なＣＯＤ測定装置を提供する。【解決手段】本発明のＣＯＤ測定装置は、装置本体２に設けた精米等の穀類試料を定量供給する試料供給手段３１と、水を供給する水供給手段１１と、水の温度を測定する温度測定手段９１と、装置本体２に設けた空気を供給する空気供給手段２１と、水、空気雰囲気下で、定量供給される穀類試料に対する曝気懸濁を行う撹拌槽４１と、撹拌槽４１にて曝気懸濁された穀類試料から穀類のとぎ汁を得るとぎ汁調製手段５１と、調製した穀類のとぎ汁を収納する試料セル６１と、試料セル６１内のとぎ汁に対して２波長光による吸光度計測を行う計測手段７１と、計測手段７１からの計測信号に基づき穀類のとぎ汁の測定温度におけるＣＯＤ値及び２０℃換算の補正ＣＯＤ値を求めるＣＯＤ演算手段１１１と、計測済みの穀類のとぎ汁を廃棄する廃棄手段８１と、を有するものである。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
穀類試料を定量供給する試料供給系と、
水を供給する水供給系と、
空気を供給する空気供給系と、
前記供給される水、空気雰囲気下で定量供給される穀類試料に対する曝気懸濁を行う撹拌系と、
前記撹拌系にて曝気懸濁された穀類試料から穀類のとぎ汁を得るとぎ汁調製系と、
前記穀類のとぎ汁を収納する収納系と、
前記穀類のとぎ汁に対して２波長光による吸光度計測を行う計測系と、
前記計測系の計測信号に基づき穀類のとぎ汁のＣＯＤ値を求めるＣＯＤ演算系と、
前記計測済みの穀類のとぎ汁を廃棄する廃棄系と、
を有することを特徴とする穀類のＣＯＤ測定システム。
【請求項２】
精米、無洗米、コーティング米の中から選定される穀類試料を定量供給する試料供給系と、
温度測定した水を供給する水供給系と、
空気を供給する空気供給系と、
前記供給される水、空気雰囲気下で定量供給される穀類試料に対する曝気懸濁を行う撹拌系と、
前記撹拌系にて曝気懸濁された穀類試料から穀類のとぎ汁を得るとぎ汁調製系と、
前記穀類のとぎ汁を収納する収納系と、
前記穀類のとぎ汁に対して可視光、紫外光からなる２波長光による吸光度計測を行う計測系と、
前記計測系の可視光、紫外光からなる計測信号に基づき、測定温度における穀類のとぎ汁のＣＯＤ値及び２０℃換算の補正ＣＯＤ値を求めるＣＯＤ演算系と、
前記計測済みの穀類のとぎ汁を廃棄する廃棄系と、
を有することを特徴とする穀類のＣＯＤ測定システム。
【請求項３】
装置本体と、
前記装置本体に設けた穀類試料を定量供給する試料供給手段と、
前記装置本体に設けた水を供給する水供給手段と、
前記装置本体に設けた空気を供給する空気供給手段と、
前記水供給手段、空気供給手段から供給される水、空気雰囲気下で、前記試料供給手段定量供給される穀類試料に対する曝気懸濁を行う撹拌槽と、
前記撹拌槽にて曝気懸濁された穀類試料から穀類のとぎ汁を得るとぎ汁調製手段と、
前記とぎ汁調製手段にて調製した穀類のとぎ汁を収納する試料セルと、
前記試料セル内のとぎ汁に対して２波長光による吸光度計測を行う計測手段と、
前記計測手段からの計測信号に基づき穀類のとぎ汁のＣＯＤ値を求めるＣＯＤ演算手段と、
前記計測済みの穀類のとぎ汁を廃棄する廃棄手段と、
を有することを特徴とする穀類のＣＯＤ測定装置。
【請求項４】
装置本体と、
前記装置本体に設けた精米、無洗米、コーティング米の中から選定される穀類試料を定量供給する試料供給手段と、
前記装置本体に設けた水を供給する水供給手段と、
前記水供給手段により供給する水の温度を測定する温度測定手段と、
前記装置本体に設けた空気を供給する空気供給手段と、
前記水供給手段、空気供給手段から供給される水、空気雰囲気下で、前記試料供給手段から定量供給される穀類試料に対する曝気懸濁を行う撹拌槽と、
前記撹拌槽にて曝気懸濁された穀類試料から穀類のとぎ汁を得るとぎ汁調製手段と、
前記とぎ汁調製手段にて調製した穀類のとぎ汁を収納する試料セルと、
前記試料セル内のとぎ汁に対して可視光、紫外光からなる２波長光による吸光度計測を行う計測手段と、
前記計測手段からの計測信号に基づき穀類のとぎ汁の測定温度におけるＣＯＤ値及び２０℃換算の補正ＣＯＤ値を求めるＣＯＤ演算手段と、
前記計測済みの穀類のとぎ汁を廃棄する廃棄手段と、
を有することを特徴とする穀類のＣＯＤ測定装置。
【請求項５】
装置本体と、
前記装置本体に設けた精米、無洗米、コーティング米の中から選定される穀類試料を定量供給する試料供給手段と、
前記装置本体に設けた水を供給する水供給手段と、
前記水供給手段により供給する水の温度を測定する温度測定手段と、
前記装置本体に設けた空気を供給する空気供給手段と、
前記水供給手段、空気供給手段から供給される水、空気雰囲気下で、前記試料供給手段から定量供給される穀類試料に対する曝気懸濁を行う撹拌槽と、
前記撹拌槽の下部に装脱可能に設けられ、曝気懸濁された穀類試料から穀類のとぎ汁を得るとぎ汁調製手段と、
前記とぎ汁調製手段にて調製した穀類のとぎ汁を収納する装脱可能な試料セルと、
前記試料セル内のとぎ汁に対して可視光、紫外光からなる２波長光による吸光度計測を行う計測手段と、
前記計測手段からの計測信号に基づき、可視光計測による穀類のとぎ汁の濁度、紫外光計測による穀類のとぎ汁の溶存有機物質の演算、濁度及び溶存有機物質に基づく前記穀類のとぎ汁の測定温度におけるＣＯＤ値及び２０℃換算の補正ＣＯＤ値を求めるＣＯＤ演算手段と、
前記計測済みの穀類のとぎ汁を廃棄する廃棄手段と、
を備えるとともに、
前記水供給手段による前記撹拌槽及び試料セルの水洗浄、前記試料セルの取り外しによる試料セル洗浄、とぎ汁調製手段の穀類試料の廃棄を実行可能としたことを特徴とする穀類のＣＯＤ測定装置。
【請求項６】
撹拌槽に水を供給する工程と、
前記撹拌槽に空気を供給する工程と、
前記撹拌槽に供給される水、空気雰囲気に穀類試料を定量供給し曝気懸濁を行う工程と、
前記曝気懸濁された穀類試料から穀類のとぎ汁を得る工程と、
前記穀類のとぎ汁を試料セルに収納する工程と、
前記試料セル内の穀類のとぎ汁に対して２波長光による吸光度計測を行う工程と、
前記吸光度計測による計測信号に基づき穀類のとぎ汁のＣＯＤ値を求めるＣＯＤ演算工程と、
前記計測済みの穀類のとぎ汁を廃棄する工程と、
を含むことを特徴とする穀類のＣＯＤ測定方法。
【請求項７】
撹拌槽に水を供給する工程と、
前記供給する水の温度を測定する工程と、
前記撹拌槽に空気を供給する工程と、
前記撹拌槽に供給される水、空気雰囲気に精米、無洗米、コーティング米の中から選定される穀類試料を定量供給し曝気懸濁を行う工程と、
前記曝気懸濁された穀類試料から穀類のとぎ汁を得る工程と、
前記穀類のとぎ汁を試料セルに収納する工程と、
前記試料セル内の穀類のとぎ汁に対して２波長光による吸光度計測を行う工程と、
前記吸光度計測による計測信号に基づき穀類のとぎ汁の測定温度におけるＣＯＤ値及び２０℃に換算した換算ＣＯＤ値を求めるＣＯＤ演算工程と、
前記計測済みの穀類のとぎ汁を廃棄する工程と、
を含むことを特徴とする穀類のＣＯＤ測定方法。
【請求項８】
撹拌槽に水を供給する工程と、
前記供給する水の温度を測定する工程と、
前記撹拌槽に空気を供給する工程と、
前記撹拌槽に供給される水、空気雰囲気に精米、無洗米、コーティング米の中から選定される穀類試料を定量供給し曝気懸濁を行う工程と、
前記曝気懸濁された穀類試料から穀類のとぎ汁を得る工程と、
前記穀類のとぎ汁を装脱可能な試料セルに収納する工程と、
前記試料セル内の穀類のとぎ汁に対して２波長光による吸光度計測を行う工程と、
前記吸光度計測による計測信号に基づき可視光計測による穀類のとぎ汁の濁度、紫外光計測による穀類のとぎ汁の溶存有機物質の演算、濁度及び溶存有機物質に基づく前記穀類のとぎ汁の測定温度におけるＣＯＤ値及び２０℃換算の補正ＣＯＤ値を求める工程と、
前記計測済みの穀類のとぎ汁を廃棄する工程と、
を含むとともに、
前記撹拌槽及び試料セルへの水供給による水洗浄工程、前記試料セルの取り外しによる試料セル洗浄工程、前記穀類試料の廃棄工程を実行可能としたことを特徴とする穀類のＣＯＤ測定方法。
【請求項９】
精米、無洗米、コーティング米の中から選定される穀類のとぎ汁を予め調製する工程と、
前記調製した穀類のとぎ汁を試料セルに収納する工程と、
前記試料セル内の穀類のとぎ汁に対して２波長光による吸光度計測を行う工程と、
前記吸光度計測による計測信号に基づき穀類のとぎ汁のＣＯＤ値を求めるＣＯＤ演算工程と、
前記計測済みの穀類のとぎ汁を廃棄する工程と、
を含むことを特徴とする穀類のＣＯＤ測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、精米等の穀類のＣＯＤ測定システム、ＣＯＤ測定装置及びＣＯＤ測定方法に関するものである。ここでＣＯＤとは、所定量サンプリングした精米等を一定量の水にいれて振とうした後の該精米等のとぎ汁水溶液中の化学的酸素要求量のことをいう。
【背景技術】
【０００２】
精米や無洗米等のとぎ汁中の固形物総量と化学的酸素要求量（ＣＯＤ）を測定することは、米の品質判定の一つの指標として有益である。
【０００３】
普通の精米や無洗米等のとぎ汁中の固形物総量及びＣＯＤの測定結果に関しては、図１０に示すようなものが知られている（国民生活センター、平成１４年６月６日発表）。
図１０に示す試験結果は、同センターの平成１３年１０月から平成１４年２月までの期間による普通の精米３０点と無洗米７５点に関するものである。
【０００４】
図１０に示す普通の精米と無洗米のとぎ汁中の固形物総量測定結果によれば、普通の精米のとぎ汁中の固形物総量は、１．８１ｇ／１００ｇ（試料米１００ｇに対して、とぎ汁中の固形物総量１．８１ｇ）であり、無洗米のそれは０．６５ｇ／１００ｇである。
また、図１０に示す測定結果によれば、普通の精米と無洗米について、米の重量に対して６倍量の水で１分間振とうして得られた白濁度（とぎ汁）のＣＯＤを測定した結果によると、無洗米のＣＯＤは５０３ｍｍｇ／Ｌとなり、普通の精米のＣＯＤ（１１４２ｍｇ／Ｌ）と半分以下であることが明らかである。
【０００５】
ところで、米のとぎ汁中の固形物総量とＣＯＤを測定することは、上述したように米の品質判定の一つの指標となるが、従来から行われているＣＯＤの過マンガン酸カリウム法による定量（酸性高温過マンガン酸法による定量）には、専門的知識と技術的熟練度を必要とし、迅速性にも欠けるという問題がある。
【０００６】
また、従来知られているＣＯＤ測定器のおいては、振とう器若しくは手研ぎにて米のとぎ汁を調製し、濁度試験等の試料としているが、振とう器を用いる場合、機材が比較的場所を取り、ガラス器具の取り扱い、洗浄作業等に手間や時間を要する。また、手研ぎによるとぎ汁の試料調製では、個人差が出易い。更にまた、従来のＣＯＤ測定器では、通常試料の懸濁物質を除去し、更に試料を試料セルに移す作業に手間や時間を要するものが多い。更に、薬品を用いるＣＯＤ測定器では、薬品を取り扱う手間がかかり、しかも測定後の薬品を工業廃棄物として処分しなければならないという問題を包含している。
【０００７】
特許文献１には、測定の自動化を目的として、試料を過マンガン酸カリウムで酸化させ、酸化反応で消費される過マンガン酸カリウム量を電量滴定法で測定するＣＯＤ計測器が開示されている。このＣＯＤ計測器の場合、試料温度を所定時間加熱し、その後冷却して試料温度が所定温度に低下したときに電量滴定を開始するように構成したものであり、やはり専門的知識と技術的熟練度を必要とするという問題を包含している。
【特許文献１】特開２００１−２８１２２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
精米等のとぎ汁の調製からＣＯＤ測定、とぎ汁の廃棄処理までを簡略な操作にて自動的、且つ、迅速に行うことが可能な信頼性の高い穀類のＣＯＤ測定システム、測定装置、測定方法が存在しない点である。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の穀類のＣＯＤ測定装置は、装置本体と、装置本体に設けた穀類試料を定量供給する試料供給手段と、装置本体に設けた水を供給する水供給手段と、装置本体に設けた空気を供給する空気供給手段と、前記水供給手段、空気供給手段から供給される水、空気雰囲気下で、前記試料供給手段定量供給される穀類試料に対する曝気懸濁を行う撹拌槽と、撹拌槽にて曝気懸濁された穀類試料から穀類のとぎ汁を得るとぎ汁調製手段と、とぎ汁調製手段にて調製した穀類のとぎ汁を収納する試料セルと、試料セル内のとぎ汁に対して２波長光による吸光度計測を行う計測手段と、計測手段からの計測信号に基づき穀類のとぎ汁のＣＯＤ値を求めるＣＯＤ演算手段と、計測済みの穀類のとぎ汁を廃棄する廃棄手段と、を有することを最も主要な特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、以下の効果を奏する。
請求項１、２記載の夫々の発明によれば、精米等のとぎ汁の調製からＣＯＤ測定、とぎ汁の廃棄処理までを簡略な操作にて自動的、且つ、迅速に行うことが可能な信頼性の高い穀類のＣＯＤ測定システムを提供できる。また、測定温度でのＣＯＤ値及び２０℃換算のＣＯＤ値を測定できる穀類のＣＯＤ測定システムを提供できる。
【００１１】
請求項３乃至５記載の夫々の発明によれば、精米等のとぎ汁の調製からＣＯＤ測定、とぎ汁の廃棄処理までを簡略な操作にて自動的、且つ、迅速に行うことが可能な信頼性の高い穀類のＣＯＤ測定システムを提供できる。また、とぎ汁の濁度や測定温度でのＣＯＤ値及び２０℃換算のＣＯＤ値を測定できる穀類のＣＯＤ測定システムを提供できるとともに、試料セルの自動や手動での洗浄、穀類試料の廃棄も容易な穀類のＣＯＤ測定装置を提供できる。
【００１２】
請求項６乃至８記載の夫々の発明によれば、精米等のとぎ汁の調製からＣＯＤ測定、とぎ汁の廃棄処理までの一連の工程を簡略に実行でき、とぎ汁の濁度や測定温度でのＣＯＤ値及び２０℃換算のＣＯＤ値を容易に測定可能であり、試料セルの自動や手動での洗浄工程、穀類試料の廃棄工程も簡略な穀類のＣＯＤ測定方法を提供できる。
【００１３】
請求項９記載の発明によれば、調製済みのとぎ汁を使用して、ＣＯＤ測定、とぎ汁の廃棄処理までの一連の工程を簡略に実行でき、とぎ汁の濁度やＣＯＤ値を容易に測定可能であり、試料セルの自動や手動での洗浄工程、穀類試料の廃棄工程も簡略な穀類のＣＯＤ測定方法を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明は、精米等のとぎ汁の調製からＣＯＤ測定、とぎ汁の廃棄処理までを簡略な操作にて自動的、且つ、迅速に行うことが可能な信頼性の高い穀類のＣＯＤ測定装置を提供するという目的を、装置本体に設けた精米、無洗米、コーティング米の中から選定される穀類試料を定量供給する試料供給手段と、装置本体に設けた水を定量供給する水供給手段と、水供給手段により供給する水の温度を測定する温度測定手段と、装置本体に設けた空気を定流量定時間供給する空気供給手段と、前記水供給手段、空気供給手段から供給される水、空気雰囲気下で、前記試料供給手段から定量供給される穀類試料に対する曝気懸濁を行う撹拌槽と、撹拌槽にて曝気懸濁された穀類試料から穀類のとぎ汁を得るとぎ汁調製手段と、とぎ汁調製手段にて調製した穀類のとぎ汁を収納する試料セルと、試料セル内のとぎ汁に対して可視光、紫外光からなる２波長光による吸光度計測を行う計測手段と、計測手段からの計測信号に基づき穀類のとぎ汁の測定温度におけるＣＯＤ値及び２０℃換算の補正ＣＯＤ値を求めるＣＯＤ演算手段と、計測済みの穀類のとぎ汁を廃棄する廃棄手段と、を有する構成により達成した。
【実施例】
【００１５】
以下に本発明の実施例を説明する。
図１は本発明の実施例に係る穀類のＣＯＤ測定システムの構成を示すものであり、このＣＯＤ測定システムは、精米等の穀類試料を定量供給する試料供給系２０１と、水を定量供給する水供給系２０２と、空気を定流量定時間供給する空気供給系２０３と、供給される水、空気雰囲気下で定量供給される穀類試料に対する曝気懸濁を行う撹拌系２０４と、撹拌系２０４にて曝気懸濁された穀類試料をフィルタ処理し穀類のとぎ汁を得るとぎ汁調製系２０５と、穀類のとぎ汁を収納する収納系２０６と、穀類のとぎ汁に対して２波長光、すなわち、紫外光及び可視光による吸光度計測を行う計測系２０７と、計測系２０７による計測信号に基づき穀類のとぎ汁のＣＯＤ値を求めるＣＯＤ演算系２０８と、計測済みの穀類のとぎ汁を廃棄する廃棄系２０９と、を有している。
なお、本発明では、前記穀類試料のフィルタ処理は必ずしもこれを必要とするものではなく、穀類試料をフィルタ処理せずに本ＣＯＤ測定システムを実施することができる。
【００１６】
本実施例に係る穀類のＣＯＤ測定システムにおいて、前記水供給系２０２に温度測定機能を含ませ、撹拌系２０４に供給する水の温度測定を行うとともに、ＣＯＤ演算系２０８において前記計測系２０７からの計測信号に基づき穀類のとぎ汁の前記水の測定温度におけるＣＯＤ値及び２０℃に換算した補正ＣＯＤ値を求める構成とすることも可能である。
【００１７】
次に、本実施例に係る穀類のＣＯＤ測定システムを実現する穀類のＣＯＤ測定装置１について、図２乃至図７を参照して説明する。
本実施例のＣＯＤ測定装置１は、図２、図３に示すように、例えば矩形状の基体３、底部支持体４及び中間支持体５を備え装置本体２と、装置本体２に設けた測定用の水を定量供給する前記水供給系２０２を構成する水供給手段１１と、装置本体２に設けた空気を定流量定時間供給する前記空気供給系２０３を構成する空気供給手段２１と、装置本体２に設けた精米、無洗米、コーティング米の中から選定される穀類試料を定量供給する前記試料供給系２０１を構成する試料供給手段３１と、を有している。
【００１８】
また、前記装置本体２には、前記水供給手段１１、空気供給手段２１から供給される水、空気雰囲気下で、前記試料供給手段３１から定量供給される穀類試料に対する曝気懸濁を行う前記撹拌系２０４構成する撹拌槽４１と、この撹拌槽４１の下部に装脱可能に設けられ、曝気懸濁された穀類試料をフィルタ処理し穀類のとぎ汁を得る前記とぎ汁調製系２０５を構成するとぎ汁調製手段５１と、このとぎ汁調製手段５１にて調製した穀類のとぎ汁を収納する装脱可能な前記収納系２０６を構成する石英ガラス製の試料セル６１と、試料セル６１内のとぎ汁に対して可視光、紫外光からなる２波長光による吸光度計測を行う計測系２０７を構成する計測手段７１と、計測済みの穀類のとぎ汁を廃棄する前記廃棄系２０９を構成する廃棄手段８１と、を組み込んでいる。
なお、前記水供給手段１１は水の温度を測定する温度測定手段９１を備えている。
【００１９】
このような本実施例の穀類のＣＯＤ測定装置１は、図２に示すように、操作ユニット１０１を具備し、この操作ユニット１０１に、図７に示すように、前記ＣＯＤ演算系２０８を構成するＣＯＤ演算手段１１１、各種データを記憶するＲＡＭ等の記憶部１１２、各種データを表示する液晶ディスプレイ等のような表示部１１３、テンキー、スタートキー、ストップキー等の各種操作キーを搭載した操作部１１４を組み込んでいる。
【００２０】
次に、上述した本実施例の穀類のＣＯＤ測定装置１の各要素について更に詳述する。
前記水供給手段１１は、装置本体２の中間支持体５上にウォーターポンプ１２を配置するとともに、このウォーターポンプ１２に対して下部給水管１３を介して給水タンク１４を接続している。
また、ウォーターポンプ１２の上方位置には基体３に対して水を定量供給するための定量タンク１６を取り付け、ウォーターポンプ１２と定量タンク１６とを上部給水管１５により接続している。
更に、定量タンク１６には、前記温度測定手段９１を構成する温度センサ９２と、定量タンク１６内の水のレベルを計測するレベルセンサ９３とを組み込んでいる。前記水供給手段１１は、更に定量タンク１６の下部にウォーターバルブ１８を備えている。ウォーターバルブ１８の先端は、前記撹拌槽４１内に臨ませている。
【００２１】
前記空気供給手段２１は、装置本体２の中間支持体５上にエアーポンプ２２を配置するとともに、このエアーポンプ２２の吐出口に接続した空気管２３の他端側を前記撹拌槽４１の上部に接続し、撹拌槽４１内に空気を定流量定時間供給するように構成している。
【００２２】
前記試料供給手段３１は、撹拌槽４１の上部からその内部に定量した精米等の穀類試料を投入するための投入口３２を備えている。
【００２３】
前記撹拌槽４１は、前記基体３に取り付けられ、前記水供給手段１１から供給される水、空気供給手段２１のエアーポンプ２２から空気管２３、ノズル兼撹拌槽バルブ２４を経て供給される空気の共存雰囲気下で、前記投入口３２から定量供給される穀類試料に対する曝気懸濁を行い穀類試料の懸濁液を得るようになっている。
これにより、プロペラやスターラーを用いることのない簡略な構成で、短時間で、且つ、ばらつきの出にくい懸濁液を得ることができる。
【００２４】
前記とぎ汁調製手段５１は、撹拌槽４１の下部に装脱可能に設けられたフィルタ５２を備え、撹拌槽４１にて曝気懸濁された穀類試料をフィルタ処理し、穀類のとぎ汁を調製して下方に設けた流路配管５３内を流下させるようになっている。
フィルタ５２上に残る穀類試料は、このフィルタ５２を撹拌槽４１の下部から取り外すことにより、容易に廃棄処理することができる。
【００２５】
前記流路配管５３の下部には、この流路配管５３を流下してくる穀類のとぎ汁を収納し、且つ、下方に流出可能に構成した光を透過可能な石英ガラス製の試料セル６１を配置している。試料セル６１は、図４、図５、図６に示すように破損防止用のプロテクタ６２を備えるとともに、基体３に設けた図３に示す保持機構６４に対して装脱可能に取り付けられている。図３中の符号１７はノズル兼撹拌槽バルブ駆動部であり、符号６３はシャッター開閉機構である。
なお、本発明は、この実施例で図示し説明する試料セル６１、プロテクタ６２、シャッター開閉機構、保持機構６４の構成に限定されるものではない。本発明においては、試料セル内のとぎ汁に対して可視光、紫外光からなる２波長光による吸光度計測を行うように構成できる前記計測手段７１を実現できるものであれば、この実施例で図示し説明する試料セル６１、プロテクタ６２、シャッター開閉機構、保持機構６４の構成以外の構成で実施できることは勿論である。
【００２６】
前記計測手段７１は、試料セル６１内のとぎ汁に対して可視光、紫外光からなる２波長光による吸光度計測を行うように構成している。すなわち、計測手段７１は、図２及び図７に示すように、可視光発光部７３と受光部７４、紫外光発光部７５と受光部７６とを前記試料セル６１を挟んで対向させている。
そして、試料セル６１内のとぎ汁に対して可視光、紫外光からなる２波長光による吸光度計測を行うようになっている。前記可視光としては、波長６１０ｎｍの光を、前記紫外光としては波長２５４ｎｍの光を用いる。
【００２７】
前記試料セル６１、計測手段７１の下部には、前記廃棄手段８１を配置している。
この廃棄手段８１は、前記試料セル６１の下部に上端を接続し、基体３の中間支持体５、底部支持体４を貫いて下方に垂下した廃棄配管８２と、基体３に取り付けた電磁ソレノイドを用いた排出バルブ駆動部８３と、排出バルブ駆動部８３により駆動される図３に示す回動部材８４と、廃棄配管８２に当接させたバルブ片８５と、廃棄配管８２の下端に接続した廃水タンク８６と、を具備し、排出バルブ駆動部８３により回動部材８４を動作させることによる廃棄配管８２の圧縮、解放によって計測済みの穀類のとぎ汁の廃水タンク８６への流下、流下停止を行うようになっている。
【００２８】
図７は、本実施例のＣＯＤ測定装置１の制御系を示すものであり、本実施例のＣＯＤ測定装置１は全体の制御を行う制御部１００を具備し、この制御部１００によって、前記ウォーターポンプ１２、ウォーターバルブ１８、エアーポンプ２２、ノズル兼撹拌槽バルブ２４、可視光発光部７３、受光部７４、紫外光発光部７５、受光部７６、排出バルブ駆動部８３、温度センサ９２、レベセンサ９３、前記ＣＯＤ演算手段１１１、記憶部１１２、表示部１１３、操作部１１４の各要素に対する動作制御、要素からの信号受信等を行うようになっている。
【００２９】
次に、上述した本実施例のＣＯＤ測定装置１を使用した穀類のＣＯＤ測定方法について、図８を参照して説明する。
【００３０】
最初に穀類試料を手動にて計量する（ステップＳ１）。次に、計量した穀類試料の前記投入口３２からの投入（ステップＳ２）、更にウォーターバルブ１８を動作させ、前記ウォーターポンプ１２を始動させ、給水タンク１４から水を定量タンク１６へ給水し、ノズル兼撹拌槽バルブ２４を閉じてウォーターバルブ１８から前記撹拌槽４１内への定量の水の供給、及びエアーポンプ２２を動作させ、空気管２３、ノズル兼撹拌槽バルブ２４を経ての前記撹拌槽４１内への空気の供給を行う（ステップＳ３）。
このとき、前記定量タンク１６内の水の温度を前記温度センサ９２により測定し、測定信号を制御部１００へ送信する。
制御部１００は、前記受信した測定信号を記憶部１１２に記憶させる。この場合、給水タンク１４へ入れる水として好ましくは硬度一定又は０に近い純水を用いることで、一層高い測定精度を保つことが可能となる。すなわち、使用する水の硬度によってはカルシウムイオン、マグネシウムイオンの存在によりとぎ汁調製の際に懸濁液の程度が変化するものと考えられ、測定精度に悪影響を与えることになるが、硬度一定又は０に近い純水を用いることで、繰り返して行う測定の際の懸濁液の程度の変化を抑えることができる。
【００３１】
このようにして穀類試料、定量の水、空気が供給された撹拌槽４１においては、水、空気雰囲気の中で穀類試料の曝気懸濁が行われ（ステップＳ４）、穀類試料の懸濁液が調製される（ステップＳ５）。
前記穀類試料の懸濁液は、フィルタ５２に流下し、穀類試料がこされてとぎ汁が調製され、このとぎ汁のみが前記流路配管５３を経て試料セル６１内に流下する（ステップＳ６）。
一方、フィルタ５２上に残存する穀類試料は、このフィルタ５２を撹拌槽４１の下部から取り外すことによって容易に廃棄処理可能となる（ステップＳ５Ａ）。
【００３２】
次に、試料セル６１内に至ったとぎ汁に対して、計測手段７１によって２波長による吸光度の計測が行われる（ステップＳ７）。すなわち、前記計測手段７１は、試料セル６１内のとぎ汁に向けて可視光発光部７３から可視光を発光させて、受光部７４にて透過光を受光する。また、紫外光発光部７５は、とぎ汁に向けて紫外光を発光させ、受光部７６にて透過光を受光する。
【００３３】
このようにして、前記とぎ汁の可視光による懸濁物質の計測、紫外光による溶存有機物質の計測が行われて、懸濁物質に対応する受光部７４の出力データ、溶存有機物質に対応する受光部７６の出力データが各々制御部１００に送信される。制御部１００は、受信した計測データを記憶部１１２に記憶させる。
【００３４】
次に、前記ＣＯＤ演算手段１１１により、記憶部１１２に記憶した前記温度の測定データ、可視光計測による計測データに基づく穀類のとぎ汁の濁度（懸濁物質濃度）、紫外光計測による穀類のとぎ汁の溶存有機物質量の演算、濁度及び溶存有機物質量を反映させた前記穀類のとぎ汁の前記温度センサ９２による測定温度におけるＣＯＤ値及び２０℃換算の補正ＣＯＤ値の演算が実行される（ステップＳ８）。
このような本実施例に係る計測手段７１、ＣＯＤ演算手段１１１の動作によって、前記とぎ汁の懸濁物質濃度が高濃度である場合にも、水による希釈を行うことなく正確に測定することが可能となる。
この結果、ほぼ全自動で、且つ、迅速に穀類のとぎ汁のＣＯＤ値、濁度等を測定することができるとともに、前記温度センサ９２で測定した温度でのＣＯＤ値及び２０℃換算の補正ＣＯＤ値の双方を求めることができ、測定に供する水の温度を一定に保つことが不要で、ヒータ又は冷却設備を省くことができるという利点がある。
【００３５】
次に、計測手段７１による計測後のとぎ汁は、排出バルブ駆動部８３による廃棄配管８２の圧縮解除動作によって廃水タンク８６内へと排出され、廃棄処分とされる（ステップＳ９）。
【００３６】
次に、上述した一連の測定動作が終了する都度、前記水供給手段１１、排出バルブ駆動部８３の関連した動作で、前記撹拌層４１、試料セル６１へ水（好ましくは純水）が通水され、自動洗浄が行われる（ステップＳ１０）。
これにより、撹拌層４１、試料セル６１が測定終了の都度自動洗浄されことになり、従来の測定装置に多く見られる測定セル等の手動洗浄の煩雑さを解消できる。
【００３７】
なお、本実施例において、前記試料セル６１を使い捨てタイプのものとすることも勿論可能である。
また、本実施例において、ある程度測定回数が増え、前記試料セル６１に汚れが付着したような場合に、試料セル６１部分の汚れ光学センサ等で自動検知し、警報を発するような構成とすることも可能である。この場合、汚れが付着した試料セル６１の洗浄にタンパク質分解酵素等を用いた洗浄薬品を用いると好適である。また、本実施例において、前記試料セル６１は容易に装脱可能に構成しているので、上記洗浄薬品による漬け置き洗浄も可能である。
なお、前述したように、本発明においては、試料セル内のとぎ汁に対して可視光、紫外光からなる２波長光による吸光度計測を行うように構成できる前記計測手段７１を実現できるものであれば、この実施例で図示し説明する試料セル６１、プロテクタ６２、シャッター開閉機構、保持機構６４の構成以外の構成で実施できる。
【００３８】
また、上述した本実施例のＣＯＤ測定装置１において、計測手段７１における可視光、紫外光の校正には、ともにダブルビーム分光測定機能を有する吸光度標準液を使用する。
【００３９】
次に、図９を参照して、本実施例のＣＯＤ測定装置１を使用し、予め調製したとぎ汁を用いたＣＯＤ測定方法について説明する。
この場合には、図８に示すＣＯＤ測定方法の場合のステップＳ６乃至ステップＳ１０と同様な一連の工程によりＣＯＤ値の測定を行うものである。
【００４０】
すなわち、この場合には、調製済みのとぎ汁を前記流路配管５３を経て試料セル６１内に流下する（ステップＳ１１）。次に、試料セル６１内に至ったとぎ汁に対して、計測手段７１によって図８に示すＣＯＤ測定方法のステップＳ７の場合と同様な２波長による吸光度の計測が行われる（ステップＳ１２）。
【００４１】
次に、前記ＣＯＤ演算手段１１１により、ステップＳ１２で計測した計測データに基づく穀類のとぎ汁の濁度（懸濁物質濃度）、紫外光計測による穀類のとぎ汁の溶存有機物質量の演算、濁度及び溶存有機物質量を反映させたＣＯＤ値の演算等が実行される（ステップＳ１３）。
なお、この場合には２０℃換算の補正ＣＯＤ値の算出は行われない。このような方法の場合でも、前記とぎ汁の懸濁物質濃度が高濃度である場合に、水による希釈を行うことなく正確に測定することが可能となる。
この結果、ほぼ全自動で、且つ、迅速に穀類のとぎ汁のＣＯＤ値、濁度等を測定することが可能となる。
【００４２】
次に、計測手段７１による計測後のとぎ汁は、排出バルブ駆動部８３による廃棄配管８２の圧縮解除動作によって廃水タンク８６内へと排出され、廃棄処分とされる（ステップＳ１４）。
【００４３】
次に、上述した一連の測定動作が終了する都度、前記水供給手段１１、排出バルブ駆動部８３の関連した動作で、前記撹拌層４１、試料セル６１へ水（好ましくは純水）が通水され、自動洗浄が行われる（ステップＳ１５）。
これにより、図８に示す方法の場合と同様、前記撹拌層４１、試料セル６１が測定終了の都度自動洗浄されることになり、従来の測定装置に多く見られる測定セル等の手動洗浄の煩雑さを解消できる。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明は、上述したような精米、無洗米等々のＣＯＤ測定に適用する場合の他、原料を洗浄して食用物に加工する麦、粟等の他の種類の穀類のＣＯＤ測定にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の実施例のＣＯＤ測定システムを示すブロック図である。
【図２】本実施例のＣＯＤ測定装置の概略正面図である。
【図３】本実施例のＣＯＤ測定装置の概略側面図である。
【図４】本実施例のＣＯＤ測定装置における試料セルの拡大正面図である。
【図５】本実施例のＣＯＤ測定装置における試料セルの拡大側面図である。
【図６】本実施例のＣＯＤ測定装置における試料セルの拡大平面図である。
【図７】本実施例のＣＯＤ測定装置の制御系を示すブロック図である。
【図８】本実施例のＣＯＤ測定方法の一連の工程を示すフローチャートである。
【図９】本実施例の他例のＣＯＤ測定方法の一連の工程を示すフローチャートである。
【図１０】従来知られている精米等のとぎ汁の固形物総量及びＣＯＤ値の測定結果を示す図である。
【符号の説明】
【００４６】
１    ＣＯＤ測定装置
２    装置本体
３    基体
４    底部支持体
５    中間支持体
１１    水供給手段
１２    ウォーターポンプ
１３    下部給水管
１４    給水タンク
１５    上部給水管
１６    定量タンク
１７    ノズル兼撹拌槽バルブ駆動部
１８    ウォーターバルブ
２１    空気供給手段
２２    エアーポンプ
２３    空気管
２４    ノズル兼撹拌槽バルブ
３１    試料供給手段
３２    投入口
４１    撹拌槽
５１    とぎ汁調製手段
５２    フィルタ
５３    流路配管
６１    試料セル
６２    プロテクタ
６３    シャッター開閉機構
６４    保持機構
７１    計測手段
７３    可視光発光部
７４    受光部
７５    紫外光発光部
７６    受光部
８１    廃棄手段
８２    廃棄配管
８３    排出バルブ駆動部
８４    回動部材
８５    バルブ片
８６    廃水タンク
９１    温度測定手段
９２    温度センサ
９３    レベルセンサ
１００    制御部
１０１    操作ユニット
１１１    ＣＯＤ演算手段
１１２    記憶部
１１３    表示部
１１４    操作部
２０１    試料供給系
２０２    空気供給系
２０２    水供給系
２０３    空気供給系
２０４    撹拌系
２０５    とぎ汁調製系
２０６    収納系
２０７    計測系
２０８    演算系
２０９    廃棄系
【図１】
2006003297.tif 000003
【図２】
2006003297.tif 000004
【図３】
2006003297.tif 000005
【図４】
2006003297.tif 000006
【図５】
2006003297.tif 000007
【図６】
2006003297.tif 000008
【図７】
2006003297.tif 000009
【図８】
2006003297.tif 000010
【図９】
2006003297.tif 000011
【図１０】
2006003297.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成16年6月21日(2004.6.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３】
2006003297.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】平成17年7月22日(2005.7.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
精米、無洗米、コーティング米の中から選定される穀類試料を定量供給する試料供給系と、
温度測定した水を供給する水供給系と、
空気を供給する空気供給系と、
前記供給される水、空気雰囲気下で定量供給される穀類試料に対する曝気懸濁を行う撹拌系と、
前記撹拌系にて曝気懸濁された穀類試料から穀類のとぎ汁を得るとぎ汁調製系と、
前記穀類のとぎ汁を収納する収納系と、
前記穀類のとぎ汁に対して可視光、紫外光からなる２波長光による吸光度計測を行う計測系と、
前記計測系の可視光、紫外光からなる計測信号に基づき、測定温度における穀類のとぎ汁のＣＯＤ値及び２０℃換算の補正ＣＯＤ値を求めるＣＯＤ演算系と、
前記計測済みの穀類のとぎ汁を廃棄する廃棄系と、
を有することを特徴とする穀類のＣＯＤ測定システム。
【請求項２】
装置本体と、
前記装置本体に設けた精米、無洗米、コーティング米の中から選定される穀類試料を定量供給する試料供給手段と、
前記装置本体に設けた水を供給する水供給手段と、
前記水供給手段により供給する水の温度を測定する温度測定手段と、
前記装置本体に設けた空気を供給する空気供給手段と、
前記水供給手段、空気供給手段から供給される水、空気雰囲気下で、前記試料供給手段から定量供給される穀類試料に対する曝気懸濁を行う撹拌槽と、
前記撹拌槽にて曝気懸濁された穀類試料から穀類のとぎ汁を得るとぎ汁調製手段と、
前記とぎ汁調製手段にて調製した穀類のとぎ汁を収納する試料セルと、
前記試料セル内のとぎ汁に対して可視光、紫外光からなる２波長光による吸光度計測を行う計測手段と、
前記計測手段からの計測信号に基づき穀類のとぎ汁の測定温度におけるＣＯＤ値及び２０℃換算の補正ＣＯＤ値を求めるＣＯＤ演算手段と、
前記計測済みの穀類のとぎ汁を廃棄する廃棄手段と、
を有することを特徴とする穀類のＣＯＤ測定装置。
【請求項３】
装置本体と、
前記装置本体に設けた精米、無洗米、コーティング米の中から選定される穀類試料を定量供給する試料供給手段と、
前記装置本体に設けた水を供給する水供給手段と、
前記水供給手段により供給する水の温度を測定する温度測定手段と、
前記装置本体に設けた空気を供給する空気供給手段と、
前記水供給手段、空気供給手段から供給される水、空気雰囲気下で、前記試料供給手段から定量供給される穀類試料に対する曝気懸濁を行う撹拌槽と、
前記撹拌槽の下部に装脱可能に設けられ、曝気懸濁された穀類試料から穀類のとぎ汁を得るとぎ汁調製手段と、
前記とぎ汁調製手段にて調製した穀類のとぎ汁を収納する装脱可能な試料セルと、
前記試料セル内のとぎ汁に対して可視光、紫外光からなる２波長光による吸光度計測を行う計測手段と、
前記計測手段からの計測信号に基づき、可視光計測による穀類のとぎ汁の濁度、紫外光計測による穀類のとぎ汁の溶存有機物質の演算、濁度及び溶存有機物質に基づく前記穀類のとぎ汁の測定温度におけるＣＯＤ値及び２０℃換算の補正ＣＯＤ値を求めるＣＯＤ演算手段と、
前記計測済みの穀類のとぎ汁を廃棄する廃棄手段と、
を備えるとともに、
前記水供給手段による前記撹拌槽及び試料セルの水洗浄、前記試料セルの取り外しによる試料セル洗浄、とぎ汁調製手段の穀類試料の廃棄を実行可能としたことを特徴とする穀類のＣＯＤ測定装置。
【請求項４】
撹拌槽に水を供給する工程と、
前記供給する水の温度を測定する工程と、
前記撹拌槽に空気を供給する工程と、
前記撹拌槽に供給される水、空気雰囲気に精米、無洗米、コーティング米の中から選定される穀類試料を定量供給し曝気懸濁を行う工程と、
前記曝気懸濁された穀類試料から穀類のとぎ汁を得る工程と、
前記穀類のとぎ汁を試料セルに収納する工程と、
前記試料セル内の穀類のとぎ汁に対して２波長光による吸光度計測を行う工程と、
前記吸光度計測による計測信号に基づき穀類のとぎ汁の測定温度におけるＣＯＤ値及び２０℃に換算した換算ＣＯＤ値を求めるＣＯＤ演算工程と、
前記計測済みの穀類のとぎ汁を廃棄する工程と、
を含むことを特徴とする穀類のＣＯＤ測定方法。
【請求項５】
撹拌槽に水を供給する工程と、
前記供給する水の温度を測定する工程と、
前記撹拌槽に空気を供給する工程と、
前記撹拌槽に供給される水、空気雰囲気に精米、無洗米、コーティング米の中から選定される穀類試料を定量供給し曝気懸濁を行う工程と、
前記曝気懸濁された穀類試料から穀類のとぎ汁を得る工程と、
前記穀類のとぎ汁を装脱可能な試料セルに収納する工程と、
前記試料セル内の穀類のとぎ汁に対して２波長光による吸光度計測を行う工程と、
前記吸光度計測による計測信号に基づき可視光計測による穀類のとぎ汁の濁度、紫外光計測による穀類のとぎ汁の溶存有機物質の演算、濁度及び溶存有機物質に基づく前記穀類のとぎ汁の測定温度におけるＣＯＤ値及び２０℃換算の補正ＣＯＤ値を求める工程と、
前記計測済みの穀類のとぎ汁を廃棄する工程と、
を含むとともに、
前記撹拌槽及び試料セルへの水供給による水洗浄工程、前記試料セルの取り外しによる試料セル洗浄工程、前記穀類試料の廃棄工程を実行可能としたことを特徴とする穀類のＣＯＤ測定方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
本発明の穀類のＣＯＤ測定装置は、装置本体と、前記装置本体に設けた精米、無洗米、コーティング米の中から選定される穀類試料を定量供給する試料供給手段と、前記装置本体に設けた水を供給する水供給手段と、前記水供給手段により供給する水の温度を測定する温度測定手段と、前記装置本体に設けた空気を供給する空気供給手段と、前記水供給手段、空気供給手段から供給される水、空気雰囲気下で、前記試料供給手段から定量供給される穀類試料に対する曝気懸濁を行う撹拌槽と、前記撹拌槽にて曝気懸濁された穀類試料から穀類のとぎ汁を得るとぎ汁調製手段と、前記とぎ汁調製手段にて調製した穀類のとぎ汁を収納する試料セルと、前記試料セル内のとぎ汁に対して可視光、紫外光からなる２波長光による吸光度計測を行う計測手段と、前記計測手段からの計測信号に基づき穀類のとぎ汁の測定温度におけるＣＯＤ値及び２０℃換算の補正ＣＯＤ値を求めるＣＯＤ演算手段と、前記計測済みの穀類のとぎ汁を廃棄する廃棄手段と、を有することを最も主要な特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
本発明は、以下の各効果を奏する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
請求項１記載の発明によれば、精米等のとぎ汁の調製からＣＯＤ測定、とぎ汁の廃棄処理までを簡略な操作にて自動的、且つ、迅速に行うことが可能な信頼性の高い穀類のＣＯＤ測定システムを提供できる。また、測定温度でのＣＯＤ値及び２０℃換算のＣＯＤ値を測定できる穀類のＣＯＤ測定システムを提供できる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
請求項２、３記載の夫々の発明によれば、精米等のとぎ汁の調製からＣＯＤ測定、とぎ汁の廃棄処理までを簡略な操作にて自動的、且つ、迅速に行うことが可能な信頼性の高い穀類のＣＯＤ測定システムを提供できる。また、とぎ汁の濁度や測定温度でのＣＯＤ値及び２０℃換算のＣＯＤ値を測定できる穀類のＣＯＤ測定システムを提供できるとともに、試料セルの自動や手動での洗浄、穀類試料の廃棄も容易な穀類のＣＯＤ測定装置を提供できる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
請求項４、５記載の夫々の発明によれば、精米等のとぎ汁の調製からＣＯＤ測定、とぎ汁の廃棄処理までの一連の工程を簡略に実行でき、とぎ汁の濁度や測定温度でのＣＯＤ値及び２０℃換算のＣＯＤ値を容易に測定可能であり、試料セルの自動や手動での洗浄工程、穀類試料の廃棄工程も簡略な穀類のＣＯＤ測定方法を提供できる。