(57)【要約】      （修正有）【課題】流通させる個々の低カリウム青果物の品質管理方法を提供する。【解決手段】個々の低カリウム青果物に対して、カリウム元素を測定できるエネルギー分散型蛍光X線分析装置を用いて、低カリウム青果物に含まれるカリウム濃度を測定、記録する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
低カリウム青果物の品質管理方法であって、個々の低カリウム青果物に対して、カリウム元素を測定できるエネルギー分散型蛍光X線分析装置を用いて、低カリウム青果物に含まれるカリウム濃度を測定、記録することを特徴とする低カリウム青果物の品質管理方法。
【請求項２】
蛍光X線分析装置に設置している検出器と測定しようとする低カリウム青果物の表面の距離を３ｃｍ乃至１０ｃｍとすることを特徴とする、請求項１に記載の低カリウム青果物の品質管理方法。
【請求項３】
蛍光X線分析装置による測定項目をカリウムに加えて、リン、マグネシウム、亜鉛、鉄その他の元素を同時に測定することで、低カリウム青果物ではない通常の青果物のリン、マグネシウム、亜鉛、鉄その他の元素の数値と同程度であることを確認することで、測定が正確であることの指標とすることを特徴とする請求項１又は２に記載の低カリウム青果物の品質管理方法。
【請求項４】
低カリウム青果物の表面から内部に向かって１０ｃｍまでの領域におけるカリウム濃度の平均値を測定することを特徴とする請求項１又は３にいずれかに記載の低カリウム青果物の品質管理方法。
【請求項５】
蛍光X線分析装置による測定項目をカリウムに加えて、水銀，ニッケル，鉛， カドミウム，クロムを同時に測定して、低カリウム青果物の重金属汚染の確認を含むことを特徴とする請求項１又は４にいずれかに記載の低カリウム青果物の品質管理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、個々の低カリウム青果物のカリウム濃度等を測定することによる品質管理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、日本国内だけでも腎透析を受けている患者は、約３２万人、その予備群は１３３０万人おり、その数は増加している（2012年度  将来動向調査報告「慢性腎臓病の将来動向」財団法人ヒューマンサイエンス財団）。腎透析を受けている患者は、人体へのカリウム摂取が制限されている。具体的には、1日カリウム摂取量を１５００mg以下に制限するものである。そのために、食事できるメニューに制限がかかり、特に、生鮮品である野菜や果物の多くが食することができない状況となっている。この状況は、患者は美味しい果物などを食べることができずに、QOL（生活）が低いことを強いることになってしまう。代表的な果物であるメロンもカリウム濃度は高く、そのカリウム濃度は、食品分析表によると３４０mg/１００ｇとなっており、そのカリウム濃度は、バナナ、夏ミカンに次いで高いものとなっている。
【０００３】
しかしながら、カリウムは植物の窒素、リンとともに三大栄養素の一つとして知られているように 、植物の成長には必須であり、野菜や果実には必ず含まれている。このため、カリウム含有量の少ない野菜を栽培することは、作物の成長阻害にもつながるため非常に難しいものである。
【０００４】
カリウム含有量の少ない野菜を提供する方法としては、低カリウムホウレンソウや葉菜 を栽培する方法が開示されている（例えば、特許文献１，２）。また、低カリウムのメロ ンや苺を水耕栽培で得る方法も開示されている（特許文献３）。さらには、水耕栽培では栽培することが困難な野菜、果物類を低カリウムで土壌栽培し収穫する方法も開示されている（特許文献４，５）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−６１５８７号公報
【特許文献２】特開２０１１−３６２２６号公報
【特許文献３】特開２０１１−１３５７９７号公報
【特許文献４】特開２０１１−３６２２６号公報
【特許文献５】特開２０１１−１３５７９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、いずれの発明においても、流通される個々の低カリウム青果物のカリウム濃度を測定して品質管理するものはなかった。低カリウム青果物の特徴は、そのカリウム濃度が低いことであるので、やはり流通される個々の低カリウム青果物のカリウム濃度を測定して品質管理することが重要と考えた。
【０００７】
特に、低カリウム青果物を購入する消費者は、その青果物のカリウム濃度が低いことから購入するので、そのカリウム濃度情報については関心のあるものと考えられる。
【０００８】
しかし、従来例では、低カリウム青果物のカリウム濃度は、いくつかのサンプリングでの青果物についてカリウム濃度を測定するものであって、実際に販売に供する青果物のカリウム濃度を示すものはない。これは、青果物自体を切断することや孔を空けるなど破壊せずに内部のカリウム濃度を測定することができない理由もある。しかし、植物の生育は工業製品と異なり、必ずしも均一ではないので、カリウム濃度も様々な濃度となることが考えられるので、やはり低カリウム青果物の全個測定が望まれると考えられる。
【０００９】
そこで、本発明者らは、様々な試行錯誤をした結果、エネルギー分散型蛍光X線分析装置に着目して、この装置の利用形態によっては、低カリウム青果物を非侵襲的に可食部におけるカリウム濃度を測定ができ、低カリウム青果物の品質管理ができ得ることを見出した。
【００１０】
さらに、本発明の方法では、カリウム元素以外にも様々な元素について同時に測定できるので、例えば、リンやカルシウムなどを同時に測定することで、低カリウム青果物と低カリウム青果物以外の通常の青果物のカリウム以外の元素の濃度が変わらないことを指標とすることで、低カリウム青果物のカリウム濃度の測定が正確であることを裏付けることができることも見出した。
【００１１】
加えて、低カリウム青果物の水銀，ニッケル，鉛， カドミウム，クロムなどの有害な重金属を測定することで、これらの重金属の有無も調べることができ、より安全・安心な低カリウム青果物を提供することができる。
【００１２】
本発明は、低カリウム青果物の可食部におけるカリウム濃度を非侵襲的に測定できることを見出したことによる、流通させる個々の低カリウム青果物の品質管理方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
低カリウム青果物の品質管理方法であって、個々の低カリウム青果物に対して、カリウム元素を測定できるエネルギー分散型蛍光X線分析装置を用いて、低カリウム青果物に含まれるカリウム濃度を測定、記録することを特徴とする低カリウム青果物の品質管理方法とする。
【００１４】
蛍光X線分析装置を構成している検出器と測定しようとする低カリウム青果物の表面の距離を３ｃｍ乃至１０ｃｍとすることを特徴としても良い。ここで、エネルギー分散型蛍光X線分析装置は、測定しようとする低カリウム青果物の表面との距離を容易に近づけることができるように、ハンディタイプとしても良い。
【００１５】
蛍光X線分析装置による測定項目をカリウムに加えて、リン、マグネシウム、亜鉛、鉄その他の元素を同時に測定することで、低カリウム青果物ではない通常の青果物のリン、マグネシウム、亜鉛、鉄その他の元素の数値と同程度であることを確認することで、測定が正確であることの指標とすることを特徴としても良い。
【００１６】
低カリウム青果物の表面から内部に向かって１０ｃｍまでの領域におけるカリウム濃度の平均値を測定することを特徴としても良い。
【００１７】
蛍光X線分析装置による測定項目をカリウムに加えて、水銀，ニッケル，鉛， カドミウム，クロムを同時に測定して、低カリウム青果物の重金属汚染の確認を含むことを特徴としても良い。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によると、低カリウム青果物の可食部のカリウム濃度を破壊することなく非侵襲的に測定することができるために、流通させる個々の低カリウム青果物のカリウム濃度を認知することや表示することができ、低カリウム青果物の品質管理を実現することができる。また、同時に、水銀，ニッケル，鉛， カドミウム，クロムといった重金属を測定することで、重金属汚染の確認も実施することができ、低カリウム青果物の品質管理を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１ａ】本発明による低カリウムメロンの外観を示す写真データ
【図１ｂ】本発明による低カリウムメロンの切断面を示す写真データ
【図２】本発明による低カリウムメロンのカリウム濃度を示すグラフ
【図３】本発明による蛍光X線分析装置を使ったメロンの測定の様子を写真データ
【図４】本発明による蛍光X線分析装置の測定と従来法の測定等との比較データ
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下に、本発明の実施形態を説明する。実施形態は、先行技術文献や従来公知の技術を援用して適宜設計変更可能である。
【００２１】
本発明者は、低カリウム青果物の１つとして低カリウムメロンの栽培を実施した。別途、特許出願した方法で栽培された低カリウムメロンについて、その外観を記録しその重量を測定し、可食部のカリウム濃度を測定した。メロンの可食部のカリウム濃度の測定は、メロンを切断破壊して果汁を取得してイオン電極法による測定と、本発明によるエネルギー分散型蛍光X線分析装置での非侵襲的な測定を行った。
【実施例】
【００２２】
［低カリウムメロンの栽培］
青肉のマスクメロンの種を通常の土壌に植えて、苗まで育成した。この期間は２５日間で育成した。通常の土壌では、カリウムを含んだメロンの栽培に適した土壌で、必要に応じて固形肥料を与え、温室（25℃〜30℃）に育成する。水分も適宜与えるものとした。ここで、成長した苗は、苗の植え替えが容易にできるように、持ち運びができるポットや苗床で栽培するものとした。
【００２３】
次に、苗の植え替えをする。メロン栽培の専用ベッドに苗を植え替えて栽培する。この専用ベッドは、コの字をした形状で幅は約５０ｃｍ、深さ約１５ｃｍ、長さ約５ｍのもので、通常は、この内部にメロン栽培用の土壌や肥料を入れて栽培する。この専用ベッドにより外部と土壌と混ざることなく隔離された環境下でメロンを栽培することができる。この専用ベッドは適宜長手方向には接続することができ、栽培用の温室ハウスのサイズに応じて、伸長させることができる。通常、メロン栽培用の温室ハウスは、約２５ｍあり、長さ２５ｍ弱の栽培用ベッドが５〜７セット入れることができる。
【００２４】
本発明の方法では、この内部に砂を入れて、カリウムが無い状態をベースとして、様々な元素や肥料成分は別途与える液体肥料から植物が得るものとする。また、本実施例では、砂のほかに、ピートモスを５パーセント程度加えて良く混ぜ込んで用いた。 
【００２５】
ピートモスとは、ミズゴケ類などの蘚苔類、ヨシ、スゲ、ヌマガヤ、ヤナギなどの植物が堆積し、腐植化した泥炭（でいたん）を脱水、粉砕、選別したもので、土壌改良材として用いられる。本実施例で、ピートモスを含有させた理由は、主に水分調整の役割で、仮に砂のみである場合には、水分や液体肥料を植物が素早く吸収してしまうことが考えられたためである。水分調整の役割は、ピートモス以外に、様々な水分保持剤や、水分や液体肥料の与え方を点滴灌水としても良い。
【００２６】
次に、本実施例の液体肥料は、重量比で、アンモニア性窒素０．５、硝酸性窒素１．１、水溶性りん酸２．８、水溶性苦土２．２、水溶性マンガン０．０１、水溶性ホウ素０．０４、硝酸性窒素４．３、カルシウム６．０としたものを原液として、これを１０００倍に薄めたものを使用した。カリウムの無い液体肥料では、酸性となるために、本実施例では、アンモニア水を用いてPH６．０とした。また、本実施例では、有機肥料を与えるために、市販の万田アミノアルファを２５００倍に希釈して用いた。
【００２７】
メロン栽培用の温室も、２５℃〜３０℃として栽培するものとする。植え替えをした苗を、専用ベッドで２５日間生長させた後に交配させ、実をつけるものとする。
【００２８】
植え替えをした苗を、専用ベッドで２５日間生長させた後に交配させ、実をつけるものとする。交配後は、その後そのまま５０日間生長させる。７５日間は、このカリウム無しの液体肥料にて栽培した。
【００２９】
メロン栽培は、種から開始して１００日間で収穫することができる。なお、低カリウムメロンは、生長が遅いために、通常の１００日間を延長して１０５日間から１１０日間としても良い。
【００３０】
本実施例では、４個の低カリウムメロンを収穫して、その外観や重量、及び可食部のカリウム濃度を測定した。本実施例での低カリウムメロンの外観や断面を図１ａ、図１ｂに示す。図１a、図１ｂによれば、外観や断面は、通常のメロンと変化がないものと評価された。
【００３１】
本実施例での４個の低カリウムメロンの重量は、約９５０ｇ〜１３００ｇとやや小さ目なものとなった。これは、カリウム無しの液体肥料としたことから、植物の生長に影響が出たものと考えられる。
【００３２】
次に、本実施例での４個の低カリウムメロンのカリウム濃度を測定した。メロンを輪切りにして、中心部の種が詰まった部分を取り除き、可食部の果汁を取得して、測定用サンプルとした。測定は、イオン電極法によって実施して、堀場製作所のLAQUAtwin-K-を用いた。本実施例での４個の低カリウムメロンでは、それぞれのカリウム濃度は、約１２００ｐｐｍから約２０００ｐｐｍとなり、通常の温室メロンのカリウム濃度３４００ｐｐｍと比較して、５０％〜７０％減となった（図２）。
【００３３】
したがって、本実施例から本発明の生産方法にて、通常のメロンと比較して、カリウム濃度が５０％〜７０％減の低カリウムメロンが生産されることが示された。
【００３４】
［蛍光X線分析装置によるメロンのカリウム濃度の測定］
次に、本発明のエネルギー分散型蛍光X線分析装置を用いて、通常メロン（低カリウムメロンではないもの）及び低カリウムメロンに対して非侵襲的なカリウム濃度の測定を実施した。本発明の蛍光X線分析装置を用いて測定したカリウム濃度の数値と、従来から用いられているイオン電極法によって、メロンを切断破壊して可食部の果汁を採取したものを測定したカリウム濃度の数値などを比較した。
【００３５】
上記の２つの測定方法によるカリウム濃度を比較することで、本発明の蛍光X線分析装置を用いた青果物の可食部のカリウム濃度を非侵襲的な測定することができたことが裏付けるものである。また、通常の温室メロンについては、食品成分表にもそのカリウム濃度が表記されているために、これも参考とする。
【００３６】
まず、通常のメロンであるが、これは日本食品標準成分表には3400ppmとある。本発明者が栽培した通常のメロンについて、イオン電極法についてカリウム濃度を測定したものは、３４５０ｐｐｍであり、概ね日本食品標準成分表にある数値と合致した。
【００３７】
なお、本実施例でのイオン電極法による測定は、ホリバ社製のコンパクトカリウムイオンメータ ＜LAQUAtwin＞ B-731を用いた。メロンは、半分に切断した後に、多くの種が集まっている非可食部の中心部を丁寧に取り除いた後に、可食部から果汁を絞り、これを測定サンプルとして測定した。
【００３８】
次に、本発明による蛍光X線分析装置を用いて、通常のメロンのカリウム濃度を測定した。本実施例での蛍光X線分析装置は、オリンパス社製のハンドヘルド蛍光X線分析計DELTA Professionalを用いた。この測定では、メロンを破壊することなく、本装置をメロンの表面に隙間なく接触させて、本装置とメロンが動かないように固定して測定を実施した（図３）。測定結果は、３３８２ｐｐｍと、日本食品標準成分表やイオン電極法での測定と概ね同じ数字であった。
【００３９】
次に、上述したように本発明者らが栽培した低カリウムメロンについて、イオン電極法によるカリウム濃度測定と本発明による蛍光X線分析装置を用いたカリウム濃度測定との比較を行った。イオン電極法によるカリウム濃度測定では、図２に示したように、１２５０ｐｐｍから２０００ｐｐｍであった。本発明による蛍光X線分析装置を用いたカリウム濃度測定では、１０７６ｐｐｍ、１２５５ｐｐｍ、１７６７ｐｐｍであった。したがって、両者ともに、概ねカリウム濃度の数値は一致した。したがって、通常メロンや低カリウムメロンの両方で、イオン電極法によるカリウム濃度測定でも、本発明による蛍光X線分析装置を用いたカリウム濃度測定でも、同等の数値となったことから、メロンやその他の青果物について、本発明による蛍光X線分析装置を用いて、非侵襲的にカリウム濃度を測定することができることが示された（図４）。図４では、これらの数値の平均値を示している。
【００４０】
蛍光X線分析装置による元素濃度の測定の原理について、下記に説明する。X線は、電磁波のなかで波長が短くエネルギーが大きい。原子にX線を当てると、電子と原子核との結合エネルギーよりも大きなエネルギーのX線の場合、光電効果により電子が飛び出す。エネルギー的に最も深い内側のK殻の電子を飛び出させるにはエネルギーの大きなX線が必要で、電子が飛び出した不安定な状態が励起状態となる。励起状態の原子は、電子の抜けた軌道に上の軌道から電子が落ちてエネルギーが余り、X線の発光が起こる。このX線のエネルギーは元素に固有で、蛍光X線と呼ばれ、物質にX線をあてると元素に固有のエネルギーの蛍光X線が発生することを利用して、物質の中に含まれている元素の種類や量を調べることができる。
【００４１】
本発明では、この装置を低カリウムメロンの可食部のカリウム濃度について、非侵襲的に測定できることを見出し、低カリウムメロンの品質管理方法に適用させたものである。
【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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