(57)【要約】  生ジャガイモにおけるアクリルアミド前駆体を検出するための方法及び装置は、生ジャガイモの表面の少なくとも１つの領域を光源（１）からの照射ビームで照射することと、分光分析装置（１１）を使用してジャガイモ（６）によって散乱された光の強度を測定することと、測定された散乱光の強度に基づいて検出信号を生成することと、検出信号を所定の閾値と比較することと、検出信号が所定の閾値を超える場合、高いアクリルアミド前駆体の濃度を有するものとしてジャガイモを分類することとを含み、装置はまた、発散レンズ（２）と、エッジフィルタ（３）と、レンズ（４）と、絞り（５）及び（７）と、レンズ（８）と、自動並進ステージ（９）と、光ファイバ（１０）とを備えてもよい。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
生ジャガイモにおけるアクリルアミド前駆体を検出するための方法であって、
生ジャガイモの表面の少なくとも１つの領域を照射ビームで照射するステップと、
前記ジャガイモによって散乱された光の強度を測定するステップと、
前記測定された散乱光の強度に基づいて検出信号を生成するステップと、
前記検出信号を所定の閾値と比較するステップと、
前記検出信号が前記所定の閾値を超える場合、高いアクリルアミド前駆体の濃度を有するものとして前記ジャガイモを分類するステップと
を含む方法。
【請求項２】
検出信号を生成するステップは、散乱光信号及び鏡面反射光信号の光分布の比率を計算するステップ、及び前記比率を前記所定の閾値と比較するステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
検出信号を生成するステップは、入射光ビームから第１の距離において検出された前記測定された散乱光の強度と入射光ビームから第２の距離において検出された前記測定された散乱光の強度との比率を計算するステップ、及び前記比率を前記所定の閾値と比較するステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記所定の閾値は、少なくとも１つの所定の健全なジャガイモと、高いアクリルアミド前駆体の濃度を有する少なくとも１つのジャガイモとの散乱パターンを測定することによって計算されている、請求項１〜３の何れか一項に記載の方法。
【請求項５】
選別機内に実装されている、請求項１〜４の何れか一項に記載の方法。
【請求項６】
生ジャガイモにおけるアクリルアミド前駆体を検出するための装置であって、
生ジャガイモの表面の少なくとも１つの領域を照射ビームで照射するための手段と、
前記ジャガイモによって散乱された光の強度を測定するための手段と、
前記測定された散乱光の強度に基づいて検出信号を生成するための手段と、
前記検出信号を所定の閾値と比較するための手段と、
前記検出信号が前記所定の閾値を超える場合、高いアクリルアミド前駆体の濃度を有するものとして前記ジャガイモを分類するための手段と
を備える装置。
【請求項７】
前記検出信号を生成するための手段は、散乱光信号及び鏡面反射光信号の光分布の比率を計算するための手段、及び前記比率を前記所定の閾値と比較するための手段を備える、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記検出信号を生成するための手段は、入射光ビームから第１の距離において検出された前記測定された散乱光の強度と入射光ビームから第２の距離において検出された前記測定された散乱光の強度との比率を計算するための手段、及び前記比率を前記所定の閾値と比較するための手段を備える、請求項６に記載の装置。
【請求項９】
前記閾値は、少なくとも１つの所定の健全なジャガイモと、高いアクリルアミド前駆体の濃度を有する少なくとも１つのジャガイモとの散乱パターンを測定することによって計算されている、請求項６〜８の何れか一項に記載の装置。
【請求項１０】
前記照射するための手段はレーザを備える、請求項６〜９の何れか一項に記載の装置。
【請求項１１】
前記照射するための手段は、円形照射スポットを得るための絞りを備える、請求項６〜１０の何れか一項に記載の装置。
【請求項１２】
前記光の強度を測定するための手段は、少なくとも１つの光電子増倍管を備える、請求項６〜１１の何れか一項に記載の装置。
【請求項１３】
前記光の強度を測定するための手段は、前記散乱光の一部のみを検出するための少なくとも１つの絞りを更に備える、請求項６〜１２の何れか一項に記載の装置。
【請求項１４】
請求項６〜１３の何れか一項に記載の装置を備える選別機。
【請求項１５】
コンピュータによって遂行される場合には、前記コンピュータに請求項１〜５の何れか一項に記載の方法を実行させるプログラム命令を包含するコンピュータ可読媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ジャガイモにおけるアクリルアミドの生成に関する。特に、本発明は、生ジャガイモにおけるアクリルアミド前駆体の検出のためのシステム及び方法を提供する。
【背景技術】
【０００２】
今日まで、メイラード反応及びアクリルアミド前駆体（還元糖、アスパラギン、でんぷん、乾燥物質）が既に広く研究されている（２００４年にＢｅｃａｌｓｋｉ等；２０１２年にＤｏｕｎｙ、Ｗｉｄａｒｔ、Ｍａｇｈｕｉｎ−Ｒｏｇｉｓｔｅｒ、Ｄｅ  Ｐａｕｗ、及びＳｃｉｐｐｏ；２００８年にＭｅｓｔｄａｇｈ等；２０１２年にＰａｒｋｅｒ等）。現在の研究は、処理条件に影響を及ぼすことによって、貯蔵条件を改善することによって、及び前処理技術を適用することによってアクリルアミドの生成の減少に重点が置かれている。還元糖、アスパラギン、でんぷん、及び乾燥物質は、重要なアクリルアミド前駆体として画定される。更に、揚げ物の温度及び時間幅のような処理条件がまた、アクリルアミドの生成に大きな影響を与えることが示されている（２００８年にＲｏｍａｎｉ等）。現在、多くの研究は、フライドポテトのアクリルアミドのレベルの最小化に焦点を重点が置かれている。現在の還元方法は、フライ処理の変更、生ジャガイモの貯蔵条件の改善（貯蔵条件はアクリルアミドの生成に影響を及ぼす）、原材料の選択の最適化、及び化学添加物又は天然添加物を使用する前処理技術の適用を含む。アクリルアミドの濃度は、小さく薄く切られた揚げ物を避けることによって、フライ温度を下げることによって、及び８℃未満の貯蔵条件を避けることによって、減少することができる（２００６年、２００５年にＤｅ．Ｗｉｌｄｅ等；２００６年にＧｏｋｍｅｎ等）。添加物の使用を検討すると、アクリルアミドの生成は、切られた生ジャガイモをアミノ酸、クエン酸、イオン、緑茶、及び酵素で前処理することによってアクリルアミドの生成を減少することができる（２００３年にＪｕｎｇ等；２０１２年にＭｅｄｅｉｒｏｓ  Ｖｉｎｃｉ等；２０１４年にＭｏｒａｌｅｓ等；２００７年にＰｅｄｒｅｓｃｈｉ等）。しかし、これらの順応によって、フレンチフライの色、味、及び質感が多くの場合に順応される。更に、それは、産業レベルにおいてとても実装されることはできない。従って、揚げている間に過剰のアクリルアミドを生じる生ジャガイモの非破壊的同定のための分光検出技術の使用に関心がある。
【０００３】
第２の主な研究活動は、ジャガイモの組成を決定するための可視及び近赤外分光法の使用に関係する。乾燥物質、グルコース、及びスクロースの濃度の光学的モニタリングが実証されている（２００６年にＨａａｓｅ；２０１５年にＨｅｌｇｅｒｕｄ等；２０１４年にＲａｄｙ、Ｇｕｙｅｒ、Ｋｉｒｋ、及びＤｏｎｉｓ−Ｇｏｎｚａｌｅｚ；２００９年にＳｕｂｅｄｉ及びＷａｌｓｈ）。
【０００４】
今日まで、過剰のアクリルアミドを生じる未処理のジャガイモは、迅速で、感応で、非破壊的な方法で検出されることができない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、製品の味及び構造に影響を与えることなく、高温処理の間に過剰のアクリルアミドを生じる生ジャガイモの非破壊的同定のための分光検出技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によれば、生ジャガイモにおけるアクリルアミド前駆体を検出するための方法であって、
生ジャガイモの表面の少なくとも１つの領域を照射ビームで照射するステップと、
ジャガイモによって散乱された光の強度を測定するステップと、
測定された散乱光の強度に基づいて検出信号を生成するステップと、
検出信号を所定の閾値と比較するステップと、
検出信号が所定の閾値を超える場合、高いアクリルアミド前駆体の濃度を有するものとしてジャガイモを分類するステップと
を含む方法が提供される。
【０００７】
検出信号を生成するステップは、散乱光信号及び鏡面反射光信号の光分布の比率を計算するステップ、及びその比率を所定の閾値と比較するステップを含んでもよい。
【０００８】
代替の実施形態においては、検出信号を生成するステップは、入射光ビームから第１の距離において検出された測定された散乱光の強度と入射光ビームから第２の距離において検出された測定された散乱光の強度との比率を計算するステップ、及びその比率を所定の閾値と比較するステップを含んでもよい。
【０００９】
閾値は、少なくとも１つの所定の健全なジャガイモと、高いアクリルアミド前駆体の濃度を有する少なくとも１つのジャガイモとの散乱パターンを測定することによって計算されてもよい。
【００１０】
その方法は、選別機内に実装されてもよい。
【００１１】
本発明は、コンピュータに上記方法を実行させるためのプログラム命令を包含するコンピュータ可読媒体を更に提供する。
【００１２】
本発明は、生ジャガイモにおけるアクリルアミド前駆体を検出するための装置であって、
生ジャガイモの表面の少なくとも１つの領域を照射ビームで照射するための手段と、
ジャガイモによって散乱された光の強度を測定するための手段と、
測定された散乱光の強度に基づいて検出信号を生成するための手段と、
検出信号を所定の閾値と比較するための手段と、
検出信号が所定の閾値を超える場合、高いアクリルアミド前駆体の濃度を有するものとしてジャガイモを分類するための手段と
を備える装置を更に提供する。
【００１３】
検出信号を生成するための手段は、散乱光信号及び鏡面反射光信号の光分布の比率を計算するための手段、及びその比率を所定の閾値と比較するための手段を備えてもよい。代替の実施形態においては、検出信号を生成するための手段は、入射光ビームから第１の距離において検出された測定された散乱光の強度と入射光ビームから第２の距離において検出された測定された散乱光の強度との比率を計算するための手段、及びその比率を所定の閾値と比較するための手段を備えてもよい。
【００１４】
閾値は、少なくとも１つの所定の健全なジャガイモと、高いアクリルアミド前駆体の濃度を有する少なくとも１つのジャガイモとの散乱パターンを測定することによって計算されてもよい。
【００１５】
照射のための手段は、超連続光源を備えていてもよい。照射のための手段は、少なくとも１つのレーザ源を備えてもよい。照射のための手段は、離散波長で光を放射するレーザ源の組合せを備えてもよい。離散波長は１０００〜１６００ｎｍの領域にあってもよい。照射のための手段は、円形照射スポットを得るための絞りを備えてもよい。光の強度を測定するための手段は、複数の検出器を備えてもよい。光の強度を測定するための手段は、少なくとも１つの検出ファイバと、少なくとも１つの分光分析装置とを備えてもよい。光の強度を測定するための手段は、検出された光を検出ファイバに結合させるコリメータレンズを更に備えてもよい。代替の実施形態においては、光の強度を測定するための手段は、少なくとも１つの光電子増倍管（ＰＭＴ）を備えてもよい。光の強度を測定するための手段は、各々が散乱光の一部のみを検出するために使用される少なくとも１つの絞りを更に備えてもよい。
【００１６】
本発明は、上記装置を備える選別機を更に提供する。
【００１７】
本発明は、生製品におけるアクリルアミド前駆体をスクリーニングするステップに関係する。これは、製品を照射することによって、及び内部散乱に基づいて検出信号を生成するために、１０００ｎｍ〜２５００ｎｍの間に位置する波長（バンド）で製品によって散乱された光の強度を測定することによって行われてもよい。
【００１８】
本発明は、アクリルアミド前駆体の濃度に依存する散乱挙動の差を監視するステップを含んでもよい。
【００１９】
鏡面光は、照射の領域において生成されてもよく、内部散乱光は、約２ｃｍの寸法を有する照射ビームの周りの領域において生成されてもよい。
【００２０】
好ましくは、スクリーニングは、コントラストが最大である特定の波長（バンド）で実行される。これは、１０００〜１７００ｎｍの領域にあってもよい。
【００２１】
照射のための手段は、重水素／ハロゲンの組合せ又は超連続ベース光源を含むが、これに限定されないスペクトル広帯域光源型であってもよい。代替的には、レーザ又は異なってもよいレーザの組合せが使用されてもよい。そのレーザ又は各レーザは、好ましくは、１０００ｎｍ〜１７００ｎｍの間の波長範囲内で動作する。
【００２２】
ジャガイモによって散乱された光の強度を測定するための手段は、所望のスペクトル領域に感応する任意の形態の検出器（単一波長又は多波長）であってもよい。
【００２３】
ジャガイモによって散乱された光の強度を測定するための手段は、特定の角度で散乱された強度を測定するように順応されてもよい。異なる開口サイズを有する絞り又はリングセンサの組合せが、検出器と組み合わせて使用されてもよい。
【００２４】
好ましくは、スクリーニングは、皮を剥いたポテトスライス又はフライに対して実行される。
【００２５】
スクリーニングは、選定機内に実装されてもよい。
【００２６】
本発明は、揚げている間に過剰のアクリルアミドを生じる未処理ジャガイモを同定するために空間分解分光法を利用する。
【００２７】
本発明は、生の未処理ジャガイモの光スペクトルと処理後のアクリルアミドの濃度との間の関係を利用する。製造処理の開始時にアクリルアミド前駆体のスクリーニングに重点が置かれることによって、生ジャガイモを切った後でも、高温処理に適さないジャガイモは、それらの調理処理の間に広範囲の加熱を必要としない、マッシュポテトのような他のジャガイモ製品にまだ使用されることができる。結果として、これは食品の安全性を高め、食品の無駄を減らす。
【００２８】
本発明の実施形態が、添付の図面を参照して、単なる実施例として説明される。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の一態様による走査測定装置の一実施形態を示す。
【図２】図１の装置の検出部分をより詳細に示す。
【図３ａ】揚げた時に過剰のアクリルアミドの生成を生じる貯蔵ジャガイモの散乱特性である反散乱測定結果を示す。
【図３ｂ】揚げた時に過剰のアクリルアミドの生成を生じる貯蔵ジャガイモの散乱特性である散乱測定結果を示す。
【図４ａ】新鮮なジャガイモの散乱特性である反散乱測定結果を示す。
【図４ｂ】新鮮なジャガイモの散乱特性である散乱測定結果を示す。
【図５】貯蔵時間の増加に対する、新鮮なジャガイモ及び貯蔵ジャガイモの散乱特性の比較を示す。
【図６】貯蔵時間の関数としての１４４４ｎｍにおける積分された散乱及び反散乱パターンの比率を視覚化する散布図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
本発明は、空間分解分光法を使用してジャガイモの散乱特性を監視し、揚げている間に過剰のアクリルアミドを生じるジャガイモの同定を可能にする方法を提供する。
【００３１】
本発明は、未処理ジャガイモの散乱特性を特徴付けるために空間分解分光法を使用する。本発明は、個々のジャガイモの非破壊的同定を可能にする測定方法に関係し、産業的インライン走査構成における実装に適する。
【００３２】
図１は、本発明の一実施形態による生ジャガイモにおけるアクリルアミド前駆体の検出のための装置の一実施形態を示す。
【００３３】
図１の装置を使用して、照射ビームから異なる距離において、ジャガイモの表面に沿った異なる位置における反射光スペクトルを測定することが可能である。この装置は、光ビームがサンプルに向けられ、集束される照射部と、サンプルに沿った異なる位置において反射光スペクトルを集め、測定する検出部とを備える（図２をまた参照）。
【００３４】
照射側は、超連続光源１と、エッジフィルタ３と、２つのレンズ２、４と、絞り５とを備える。超連続光源は、高出力パルスレーザによってフォトニック結晶ファイバのポンピングを介して高出力の広帯域光を生成し、散乱光の高信号対雑音比を得ることができる、Ｆｉａｎｉｕｍ−ＳＣ４００ピグテール超連続光源である。具体的には、それは、４１５ｎｍ〜１８８０ｎｍの全スペクトルに亘って４Ｗの光パワーを放射し、その１．５Ｗが１０６４ｎｍにおいてポンプレーザによって放射される。超連続源は他の波長においてより１０６４ｎｍにおいてより高い強度を放射するので、発散レンズ２及びエッジフィルタ３が超連続源の出力後に設けられて／取り付けられて、１０６４ｎｍの光を反射することによってそのスペクトルを平坦化する。さもなければ、エッジフィルタが存在しない場合に、分光分析装置は支配的な１０６４ｎｍの光によって飽和される。エッジフィルタは、表面積当たりの限定された光パワーのみを取り扱うことができるので、発散レンズ２は、光源の出力とエッジフィルタとの間において取り付けられる。このレンズは、エッジフィルタの損傷を防ぐために、超連続源のスポットサイズを増加させる。エッジフィルタの後ろに、レンズ４が光ビームをサンプル６に集束させる。円形照射スポットを得るために、絞り５がサンプルの前に取り付けられる。照射スポットは、サンプルの表面の位置において１．８ｍｍの直径を有する。ジャガイモは、照射ビームに垂直な平坦なジャガイモ表面を有するように位置決めされてもよい。本発明の他の実施形態においては、１つ以上のレーザ光源が設けられてもよく、その場合には、エッジフィルタ及び絞りは省略されてもよい。
【００３５】
光源がサンプルを照射する場合には、サンプルの化学組成及び物理パラメータに応じて、入射光線は吸収され、透過し、反射される。サンプルの反射光は、典型的には、サンプルの表面からの鏡面及び／又は拡散反射光と、サンプルの組織からの内部散乱光とからなる。平坦なジャガイモの表面を検討すると、拡散反射光は、小さい表面粗さのために無視されることができる。光の一部は、入射角に等しい反射角で表面において鏡面反射され、別の部分は内部散乱される。内部散乱は、入射光線がサンプルの組織に浸透する場合に生じる。この場合、反射光は、組織の特性に依存する距離において照射位置の周りに放射される。空間分解分光法は、サンプルに沿った異なる位置、この結果、入射光ビームからの異なる距離における反射光強度を測定する。入射光ビームの位置においては、鏡面反射が捕捉される。照射位置からより遠い距離においては、内部散乱光が測定されることができる。
【００３６】
図１及び図２の走査装置の検出側は、絞り７、レンズ８、光ファイバ１０、自動並進ステージ９、及び分光分析装置１１を備える。検出ファイバは、散乱光を分光分析装置に導く。検出ファイバは、水平及び垂直方向（Ｘ及びＹ方向）の移動を可能にする並進ステージ上に取り付けられる。各移動は、手動又は自動であってもよい。水平方向は、ファイバの中心が照射スポットの中心を通過するように検出ファイバの整列の最適化を可能にする。垂直方向は、ジャガイモの表面の走査を可能にする。各測定の間に、反射スペクトルは、検出ファイバの異なる垂直位置に対して捕捉される。走査の持続時間を短縮し、移動の精度を高めるために、運動コントローラで垂直移動がプログラムされてもよい。検出ファイバ１０の前に、絞り７及びレンズ８が取り付けられる。絞り７は、１つの測定位置の間に検出器が光を受け取るジャガイモの表面の面積を制限する。絞り７はまた、検出される散乱信号の特定の部分を選択する。従って、検出器は、散乱プロットで視覚化されることができる特定の光強度を測定する。２００ｎｍから２５００ｎｍの光を透過するコリメータレンズ８は、絞りを通過する光を集め、この光を検出ファイバに結合させる。このレンズがない場合、ファイバ１０は、絞りを通過する全ての光を捕捉することができない。検出ファイバ１０は、波長の関数として絶対光強度を測定する分光分析装置１１に接続される。線形検出器アレイを有する２つの異なるチャネルからなる広帯域分光分析装置が提供され、紫外（ＵＶ）、可視（ＶＩＳ）、及び近赤外（ＮＩＲ）スペクトルの同時測定が可能になる。第１のチャネルは、１．４ｎｍの分解能を有する２００ｎｍ〜１１００ｎｍの間のスペクトルを測定することができる分光器を包含する。第２のチャンネルは、４ｎｍの分解能を有する１０００ｎｍ〜１７００ｎｍの間のスペクトルを測定することができる分光器を包含する。検出ファイバの垂直位置ごとに対して、スペクトルは両方の分光分析装置のチャネルによって同時に捕捉される。
【００３７】
本発明に従って他の検出手段が提供される場合、レンズ、光ファイバ、並進ステージ、及び分光分析装置が省略されてもよいことが理解されよう。検出手段は、自由空間において検出する１つ以上の光電子増倍管を備えてもよい。
【００３８】
本発明は、試験されたジャガイモから製造されたフレンチフライの味、構造、及び組成に影響を与えることなく、過剰のアクリルアミドを生じる生ジャガイモの非破壊的同定を可能にする。更に、１４４４ｎｍのレーザを商業的に入手することができることによって、この同定方法をインライン走査機に組み込むことができ、生ジャガイモのアクリルアミドの生成の可能性を産業的に監視することが可能になる。
【００３９】
本発明の装置は、ジャガイモ選別機に組み込むことに適している。使用前に、選別機は較正される必要がある。冷蔵庫において４℃でジャガイモを貯蔵することによって、揚げている間にアクリルアミドの生成を生じるジャガイモが人工的に作り出されることができる。この温度でジャガイモを貯蔵することによって、前駆体の濃度に影響を及ぼすことが可能である。低温で貯蔵されたジャガイモと新鮮な健全なジャガイモとの両方の較正サンプルが、揚げる前と揚げた後との両方で化学的に分析されてもよい。化学分析によって、フライドポテトにおけるアクリルアミドの濃度と生ジャガイモにおける異なるアクリルアミド前駆体（でんぷん、水、砂糖）の濃度を比較することができる。健全なジャガイモ及び冷蔵されたジャガイモの散乱及び反散乱信号を測定することによって、閾値が画定されることができる。これらの閾値は、推定アクリルアミド前駆体の濃度に従ってジャガイモを分類するために使用されてもよい。
【００４０】
化学分析は、どの散乱特性がどのアクリルアミド前駆体の濃度に対応するのかを理解することを可能にする。化学分析はまた、フライドポテトにおけるアクリルアミドの濃度と揚げる前のジャガイモの散乱特性との間の相関を可能にし、そこからどの化学組成がどの散乱特性に対応するのかを推測することが可能である。選別機を較正した後、較正サンプルで得られた所与の相関を使用することによって、測定された強度に基づいてジャガイモの前駆体の濃度を推定することが可能である。
【００４１】
特定の強度を測定する場合には、この強度は、化学組成が知られている較正サンプルの測定された強度と比較されることができる。
【００４２】
スクリーニング法は、異なるサブクラスにおけるジャガイモの分類を可能にする。第１のサブクラスは、高温処理の間に高いアクリルアミドの濃度（＞８００ｐｐｂ）を引き起こすジャガイモを含んでもよい。第２のサブクラスは、はるかに低いアクリルアミドの濃度（＜８００ｐｐｂ）を誘発してもよい。第１のサブクラスのジャガイモは、低温処理（マッシュポテト等）を必要とのみするジャガイモ用途に使用されることができる。処理された第２のクラスのジャガイモのより低いアクリルアミドの濃度が、より健全な高温製品（例えば、フレンチフライ及びチップ）につながる。
【００４３】
本発明の方法及び装置は、ジャガイモ製品の味及び／又は構造に影響を与えることなく、産業的な実装を可能にする多数のジャガイモの一群を処理することができる。
【００４４】
表１は、生ジャガイモ及びフライドポテト（フレンチフライ）の置換基濃度を示し、貯蔵時間の増加に伴ってアクリルアミドの濃度が増加することを実証する。
【表１】
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【００４５】
表１に示される化学分析結果は、新鮮な及び貯蔵された生ジャガイモが、揚げている間に異なるアクリルアミドの濃度を生じることを確認する。結果として、新鮮なジャガイモと貯蔵ジャガイモとの間の散乱差が測定され、フレンチフライにおけるアクリルアミドの生成の指標として使用されることができる。従って、新鮮な冷蔵されないジャガイモは、低温において貯蔵、又は冷蔵（４℃未満の温度）されたジャガイモより低いアクリルアミドの濃度（＜６００ｐｐｂ）を生じる健全なジャガイモであると考えられ得る。従って、ジャガイモの健全さは、そのアクリルアミド前駆体の濃度に関係する。健全なジャガイモは、低いアクリルアミド前駆体の濃度、例えば６００ｐｐｂ未満を有するものとして定義されることができる。例えば、冷蔵されたジャガイモ（４℃未満の温度）は、より高いアクリルアミドの濃度（＞６００ｐｐｂ）を生じる。食品におけるアクリルアミドのレベルの調査に関する欧州委員会の勧告２０１３／６４７／ＥＵは、（参照：http://eur-lex.europa.eu/legalcontent/EN/TXT/PDF/?uri=CELEX:32013H0647&from=EN）に包含される。
【００４６】
散乱光信号と鏡面反射光信号との両方を捕捉するために、ジャガイモを２回走査することが望ましいことがある。散乱光信号を得るために、スペクトルは、可視及びＮＩＲチャネルのそれぞれに対して、長い積分時間（分光分析装置が１つのスペクトル測定のために光子を捕捉する時間）、例えば３０００ｍｓ及び４０００ｍｓで測定されてもよい。しかし、この構成は、鏡面反射光の測定が不可能である。照射スポットの位置において光ファイバを位置決めする場合には、飽和光信号が測定される。鏡面反射光、反散乱信号を測定するために、分光分析装置のより短い積分時間、例えば、可視及びＮＩＲチャンネルのそれぞれに対して２５０ｍｓ及び１０００ｍｓで、ジャガイモを走査することが望ましいことがある。スペクトルは、ジャガイモの塊茎の表面に沿った複数の位置において捕捉されてもよい。ジャガイモの表面に沿った異なる位置における反射のこれらの測定は、同時に生じてもよく、リアルタイム測定をもたらす。
【００４７】
新鮮なジャガイモ及び冷蔵庫に保存されたジャガイモの散乱特性は、それらの散乱及び反散乱パターンを測定することによって調査されてもよい。図３及び図４はそれぞれ、走査測定構成の（ａ）反散乱測定結果と（ｂ）散乱測定結果との両方の比較を示す。図３は、冷蔵ジャガイモ（この結果、高いアクリルアミドの生成の影響を受けやすい）の測定結果を示し、図４は、高いアクリルアミドの生成の影響を受けない新鮮なジャガイモの測定結果を示す。新鮮なジャガイモは、貯蔵ジャガイモより散乱が少ないことが明白に現れる。
【００４８】
各波長に対して、ジャガイモの表面に沿った位置の関数として測定された強度をマッピングすることによって、散乱及び反散乱パターンが得られる。反散乱プロファイルは、図３ａ及び図４ａに示されるように、鏡面反射光を表す。それは、ジャガイモの表面上の照射スポットの中心に小さなピークを包含する（位置ゼロはジャガイモの表面上の照射スポットの中心に対応する）。散乱プロファイルが、図３ｂ及び図４ｂに示されるように、照射スポットの位置における飽和パターンを示すが、ジャガイモの組織全体の光拡散の可視化を可能にする。ハッチングされた領域によって示される非飽和領域に捕捉された光強度は、光の散乱量の値である。散乱パターンが広くなるほど、ジャガイモの組織全体の光の拡散が大きくなる。
【００４９】
ジャガイモの散乱特性を照射波長の関数として特徴付けるために、積分された散乱及び反散乱パターンの比が計算されてもよい。図５は、図３及び図４の灰色領域によって示される積分の比率を使用して、貯蔵時間の増加に対する新鮮なジャガイモ及び貯蔵ジャガイモの散乱特性の比較を示す。積分された散乱及び反散乱パターンの比率の調査が、異なる貯蔵時間後の、異なる測定時に対する新鮮なジャガイモと貯蔵ジャガイモとの散乱特性の間の比較を可能にする。
【００５０】
平均比率は、１４４４ｎｍにおいて大きな散乱差を示す。この波長においては、貯蔵時間の増加に伴う増加する比率が観察されることができる。１１週の貯蔵後の測定時に対して、新鮮なジャガイモと貯蔵ジャガイモとの間に僅かな差が得られたが、２８週後には比率の大きい増加が得られた。これは、１８週の貯蔵後より２８週の貯蔵後に大幅に高いアクリルアミドの濃度を示した化学分析に対応する（表１）。
【００５１】
散乱特性の変動及び不変性を定量的に調査するために、貯蔵時間の関数としての１４４４ｎｍにおける積分された散乱及び反散乱パターンの比率を視覚化する散布図が作成された。図６は、貯蔵時間の増加に伴う積分された散乱及び反散乱信号の増加比率を示す。貯蔵ジャガイモを検討すると、貯蔵時間の増加に伴って、１４４４ｎｍにおける積分された散乱及び反散乱パターンの比率の増加値が観察されることができる。また、大きい比率を生じる貯蔵ジャガイモの塊茎の相対的な量がまた、貯蔵時間と共に大幅に増加する。全ての測定時に対して、１４４４ｎｍにおける積分された散乱及び反散乱信号の平均比率は、新鮮なジャガイモに対して貯蔵ジャガイモがより大きい値を示す（表２）。しかし、平均比率の大きな変動が観察される。各測定時に対して、新鮮なジャガイモの塊茎は、それらの置換基の大きな自然変動のために大きい変動を示す。新鮮なジャガイモと比較して、貯蔵ジャガイモの塊茎は更に大きい変動を示す。新鮮なジャガイモは組成変動が大きいために、貯蔵ジャガイモはその内部構造を均等に順応させず、貯蔵後に更に大きい変動を生じる。この結果、異なるジャガイモの塊茎は、貯蔵の間に異なって順応し、揚げた後に異なるアクリルアミドの濃度をもたらす。
【００５２】
表２は、異なる週の貯蔵後の１４４４ｎｍにおける積分された散乱及び反散乱信号の比率の平均及び変動を示す。
【表２】
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【００５３】
一般的に、１４４４ｎｍにおけるジャガイモの散乱特性が誤った貯蔵ジャガイモの塊茎の同定を可能にすることが結論付けられることができる。生ジャガイモにおける積分された散乱及び反散乱信号の比率が大きいほど、揚げている間のアクリルアミドの生成はより大きい。結果として、散乱測定は、アクリルアミド前駆体の変化によって引き起こされたジャガイモの塊茎の組成の変化を感知することができることが証明された。１４４４ｎｍにおける散乱特性に基づいて、ジャガイモの内部構造と揚げている間のアクリルアミドの生成との間の関係が実証された。
【００５４】
未処理ジャガイモの内部散乱特性は、本発明においてアクリルアミド前駆体を監視するために使用され、フレンチフライの生産には適さないジャガイモの非破壊的排除を可能にする。
【００５５】
本発明に関連して本明細書で使用される場合、「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ／ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」という用語及び「有する／含む（ｈａｖｉｎｇ／ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」という用語は、記載された特徴、整数、ステップ、又は構成要素の存在を特定するために使用されるが、１つ以上の他の特徴、整数、ステップ、構成要素、又はそれらの群の存在又は追加を排除しない。
【００５６】
明確にするために、別個の実施形態の文脈で説明される本発明の特定の特徴はまた、単一の実施形態において組合せで提供されてもよいことが理解される。逆に、簡潔にするために、単一の実施形態の文脈で説明される本発明の様々な特徴はまた、別々に又は任意の適切な部分的組合せで提供されてもよい。
【図１】
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【図２】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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