(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
麺類からなる試料の横断面を撮影する撮像部と、
撮影した前記試料の断面画像をＲＧＢ分解する画像処理部と、
前記ＲＧＢ分解して得られた色成分のうちの１つの成分に対する前記試料の横断面の輝度プロファイルを作成する輝度プロファイル作成部と、
前記試料と同一の麺類に対して予め作成された輝度と含水率との関係を示す検量線データを格納する検量線メモリと、
前記検量線データを用いて前記試料の横断面の輝度プロファイルにおける各輝度を含水率に変換することにより前記試料の水分分布を測定する水分分布算出部と
を有し、
前記検量線データは、
それぞれ異なる含水率で且つ内部の含水率を均一にした前記試料と同一の複数の麺類に対してそれぞれ横断面を撮影し、
撮影された複数の横断面の画像をそれぞれＲＧＢ分解して得られた色成分のうちの１つの成分に対する輝度プロファイルを作成し、
作成された複数の輝度プロファイルにおける輝度の平均値をそれぞれ算出し、
算出された複数の輝度の平均値に対してそれぞれ対応する含水率をプロットすることにより作成される麺類の水分分布測定装置。
【請求項２】
前記試料の横断面の輝度プロファイルは、前記横断面の中心を通る直線上の輝度プロファイルである請求項１に記載の麺類の水分分布測定装置。
【請求項３】
前記輝度プロファイル作成部は、それぞれ前記試料の横断面の中心を通る複数の直線上の複数の輝度プロファイルを作成し、作成された複数の輝度プロファイルの平均を前記試料の横断面の輝度プロファイルとする請求項２に記載の麺類の水分分布測定装置。
【請求項４】
前記１つの成分は、青色である請求項１〜３のいずれかに記載の麺類の水分分布測定装置。
【請求項５】
麺類からなる試料の横断面を撮影し、
撮影した前記試料の断面画像をＲＧＢ分解して得られた色成分のうちの１つの成分に対する前記試料の横断面の輝度プロファイルを作成し、
前記試料と同一の麺類に対して予め作成された輝度と含水率との関係を示す検量線データを用いて前記試料の横断面の輝度プロファイルにおける各輝度を含水率に変換することにより前記試料の水分分布を測定し、
前記検量線データは、
それぞれ異なる含水率で且つ内部の含水率を均一にした前記試料と同一の複数の麺類に対してそれぞれ横断面を撮影し、
撮影された複数の横断面の画像をそれぞれＲＧＢ分解して得られた色成分のうちの１つの成分に対する輝度プロファイルを作成し、
作成された複数の輝度プロファイルにおける輝度の平均値をそれぞれ算出し、
算出された複数の輝度の平均値に対してそれぞれ対応する含水率をプロットする
ことにより作成される
ことを特徴とする麺類の水分分布測定方法。
【請求項６】
前記試料の横断面の輝度プロファイルは、前記試料の横断面の中心を通る直線上の輝度プロファイルである請求項５に記載の麺類の水分分布測定方法。
【請求項７】
それぞれ前記試料の横断面の中心を通る複数の直線上の複数の輝度プロファイルを作成し、作成された複数の輝度プロファイルの平均を前記試料の横断面の輝度プロファイルとする請求項６に記載の麺類の水分分布測定方法。
【請求項８】
前記１つの成分は、青色である請求項５〜７のいずれかに記載の麺類の水分分布測定方法。
【請求項９】
前記麺類は、パスタである請求項５〜８のいずれかに記載の麺類の水分分布測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、麺類内部の水分分布を測定するための装置に関する。また、このような麺類内部の水分分布を測定する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ゆで麺及び冷凍麺等の様々な形態の麺類が、スーパーマーケットやコンビニエンスストアにおいて販売されている。このように市場で販売される麺類は、消費者の好みに合う食感を有するとともに、その劣化を抑え、好ましい食感を保持する物性を有することが必要とされる。従って、その製品や技術開発のためには、麺の固さや粘りなどの物性に大きな影響をもたらす麺類内部の水分含量や水分分布を把握する必要がある。
このような麺類の水分分布の測定方法としては、例えば、非特許文献１に挙げられるようなＭＲＩ（核磁気共鳴イメージング装置）を用いる方法がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】化学と生物  VOL,49, No.3, p158-160 2011
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、非特許文献１のＭＲＩによる測定は、手間やコストがかかり、また、その測定装置が大型化してしまうという課題があった。また、ＭＲＩ装置を用いた測定では、水分含量を求めることができない低水分領域が存在する。例えば、パスタに要求される「中心に芯の残る良好な食感（アルデンテ）」のパスタの中心部の含水率は正確に測定することができない。
【０００５】
この発明は、このような従来の問題点を解消するためになされたものであって、安価で、容易に測定できるとともに、麺類内部の含水率が少ない領域でも適正に測定することができる装置を提供することを目的とする。
また、この発明は、このような水分分布を測定する方法を提供することも目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本願研究者らが注意深く検討を重ねたところ、麺類の色が含水率に応じて変化することを発見した。そこで、その知見に基づき、本研究者らは更に鋭意に検討を重ね、画像解析手法を取り入れた新しい水分分布測定装置を創案した。
すなわち、この発明に係る麺類の水分分布測定装置は、麺類からなる試料の横断面を撮影する撮像部と、撮影した試料の断面画像をＲＧＢ分解する画像処理部と、ＲＧＢ分解して得られた色成分のうちの１つの成分に対する試料の横断面の輝度プロファイルを作成する輝度プロファイル作成部と、試料と同一の麺類に対して予め作成された輝度と含水率との関係を示す検量線データを格納する検量線メモリと、検量線データを用いて試料の横断面の輝度プロファイルにおける各輝度を含水率に変換することにより試料の水分分布を測定する水分分布算出部とを有し、検量線データは、それぞれ異なる含水率で且つ内部の含水率を均一にした試料と同一の複数の麺類に対してそれぞれ横断面を撮影し、撮影された複数の横断面の画像をそれぞれＲＧＢ分解して得られた色成分のうちの１つの成分に対する輝度プロファイルを作成し、作成された複数の輝度プロファイルにおける輝度の平均値をそれぞれ算出し、算出された複数の輝度の平均値に対してそれぞれ対応する含水率をプロットすることにより作成される装置である。
【０００７】
試料の横断面の輝度プロファイルは、横断面の中心を通る直線上の輝度プロファイルであることが好ましい。
輝度プロファイル作成部は、それぞれ試料の横断面の中心を通る複数の直線上の複数の輝度プロファイルを作成し、作成された複数の輝度プロファイルの平均を試料の横断面の輝度プロファイルとすることができる。
１つの成分は、青色であることが好ましい。
【０００８】
この発明に係る麺類の水分分布測定方法は、麺類からなる試料の横断面を撮影し、撮影した試料の断面画像をＲＧＢ分解して得られた色成分のうちの１つの成分に対する試料の横断面の輝度プロファイルを作成し、試料と同一の麺類に対して予め作成された輝度と含水率との関係を示す検量線データを用いて試料の横断面の輝度プロファイルにおける各輝度を含水率に変換することにより試料の水分分布を測定し、検量線データは、それぞれ異なる含水率で且つ内部の含水率を均一にした前記試料と同一の複数の麺類に対してそれぞれ横断面を撮影し、撮影された複数の横断面の画像をそれぞれＲＧＢ分解して得られた色成分のうちの１つの成分に対する輝度プロファイルを作成し、作成された複数の輝度プロファイルにおける輝度の平均値をそれぞれ算出し、算出された複数の輝度の平均値に対してそれぞれ対応する含水率をプロットすることにより作成される方法である。
【０００９】
また、試料の横断面の輝度プロファイルは、試料の横断面の中心を通る直線上の輝度プロファイルであることができる。
それぞれ試料の横断面の中心を通る複数の直線上の複数の輝度プロファイルを作成し、作成された複数の輝度プロファイルの平均を試料の横断面の輝度プロファイルとすることが好ましい。
１つの成分は、青色であることが好ましい。
麺類は、パスタ、うどん、ひやむぎ、素麺、冷麺、中華麺、そば等を適用できるが、パスタであることが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
この発明によれば、安価で手間をかけることなく麺類内部の含水率及び水分分布を測定することができる。また、麺類の中心部における低水分領域の含水率も測定することができるため、より詳細な水分分布情報を取得することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】この発明の一実施の形態に係る麺類の水分分布測定装置の構成を示す図である。
【図２】検量線用試料の吸水装置の構成を示す図である。
【図３】試料の横断面を示す図である。
【図４】試料の横断面における輝度プロファイルを示す図である。
【図５】輝度と含水率との関係を示す検量線を表わす図である。
【図６】試料の横断面における水分分布を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、添付の図面に示す好適な実施形態に基づいて、この発明を詳細に説明する。
【００１３】
図１に、この発明の実施の形態１に係る麺類の水分分布測定装置の構成を示す。
この水分分布測定装置は、試料Ｓの横断面を撮影する撮像部１を備え、この撮像部１には、画像処理部２、輝度プロファイル作成部３および水分分布算出部４が順次接続されている。また、水分分布算出部４には、検量線メモリ５が接続されている。
【００１４】
撮像部１は、サンプル設置器６、ハロゲンランプ７、デジタルカメラ８及びそれら部材を覆う箱体９からなる。
試料Ｓは、その横断面がデジタルカメラ８に対向するとともに、その外周面が覆われるようにサンプル設置器６で挟まれ固定される。
サンプル設置器６は、黒体塗料がその外表面に塗布された木材からなる。
ハロゲンランプ７は、試料Ｓの横断面に対して４５度の仰角方向に２つ配置され、撮影時に２方向から試料Ｓの横断面に光を照射する。
デジタルカメラ８は、サンプル設置器６に固定された試料Ｓの横断面のフルカラー画像を撮影し、その断面画像データを作成する。
なお、サンプル設置器６の外表面だけでなく、箱体９の内面及びハロゲンランプ７の側面にも黒色の塗料が塗布されている。これにより、ハロゲンランプ７の発光による光の透過や反射による画像の輝度むらを防止することができる。
【００１５】
画像処理部２は、デジタルカメラ８により撮影されたカラー画像データを赤、緑、青に分解して青色成分を抽出する画像処理を施し、青色成分の画像処理データを作成する。
輝度プロファイル作成部３は、画像処理部２で作成された青色成分の画像処理データに基づいて、試料Ｓの横断面の輝度プロファイルを作成する。
水分分布算出部４は、検量線メモリ５に格納された検量線データに基づいて、輝度プロファイル作成部３から伝送された試料Ｓの横断面の輝度プロファイルにおける各輝度を含水率にそれぞれ変換し、試料Ｓ内部の水分分布を算出する。
検量線メモリ５は、試料Ｓと同一の麺類を用いて予め作成された輝度と含水率との関係を示す検量線データを格納している。
【００１６】
試料Ｓは、図２に参照される吸水装置を用いて、以下に示すように調整される。
試料の吸水は、乾燥パスタからなる試料Ｓを入れ蒸留水１１で満たしたコニカルチューブ１０内で行われる。このコニカルチューブ１０はホットスターラ１４で約９８℃に調節されたステンレス缶１２内の水１３に浸漬され、試料Ｓの吸水時の温度が一定になるように保持される。試料Ｓは、吸水が開始されてから所定時間経過した後、コニカルチューブ１０内から取り出され、表面に付着した水分が拭き取られたものを測定に使用する。
測定用の試料Ｓとしては、吸水時間が６分の試料Ｓ１、アルデンテ状態が得られる吸水時間の試料Ｓ２、吸水時間が２０分の試料Ｓ３をそれぞれ用意した。
【００１７】
次に、図３〜６を参照して、実施の形態１の動作を説明する。
まず、試料Ｓをサンプル設置器６に固定し、その横断面をハロゲンランプ７で光を照射しながら、デジタルカメラ８を用いて撮影し、フルカラー画像を取得する。フルカラー画像は、画像処理部２へ送られて、ＲＧＢ分解処理がなされ青色成分が抽出される。青色成分は、輝度プロファイル作成部３へ送られ、例えば、図３に示すように、まず、試料Ｓの断面中心を通り、その断面（外周）を等分割する直線が１０本（Ｌ１〜１０）選択される。ついで、選択された直線上の輝度が試料Ｓの断面中心からの距離に対応するようにプロットされ、輝度プロファイルがそれぞれ作成される。そして、１０個の輝度プロファイルの平均値が試料Ｓの横断面の輝度プロファイルとされる。このようにして作成された試料Ｓ１〜Ｓ３の輝度プロファイルを図４に示す。この輝度プロファイルは、水分分布算出部４へ送られる。
水分分布算出部４では、図５に示されるような、検量線メモリ５に格納されている検量線データが呼び出され、その検量線データに基づいて試料Ｓの横断面の輝度プロファイルにおける各輝度が含水率に変換される。このようにして試料Ｓ１〜Ｓ３の輝度プロファイルから算出された各試料Ｓ１〜Ｓ３の水分分布を図６に示す。
【００１８】
ここで、検量線データの作成方法を示す。
検量線データ作製のための試料Ｓｒは、試料Ｓと同一の麺類を用いる。
まず、試料Ｓｒを蒸留水１１で満たしたコニカルチューブ１０に入れ、ついで、このコニカルチューブ１０をホットスターラ１４で約９８℃に調節されたステンレス缶１２内の水１３に浸漬し、試料Ｓｒの吸水時の温度が一定になるように保持する。吸水が開始されてから所定時間経過後、試料Ｓｒをコニカルチューブ１０内から取り出し、表面に残る水分を拭き取った後、真空パックし、送風定温恒温槽を用いて７０℃、３日間保持する。これにより、内部の含水率が均一な試料Ｓｒが作製される。
ついで、先述した試料Ｓの横断面の輝度プロファイルを作成する方法と同様の方法で、試料Ｓｒの横断面の輝度プロファイルを作成し、その輝度プロファイルにおける各輝度の平均値を算出する。また、試料Ｓｒの横断面の画像撮影の後、１３５℃、５時間という条件の乾燥減量法により試料Ｓｒの含水率を算出する。
同様にして、吸水時間を異ならせることにより、試料内部の含水率が均一であり、含水率が異なる試料Ｓｒを複数作成し、それら試料Ｓｒのそれぞれの輝度と含水率を求め、含水率に対する輝度をそれぞれプロットすることにより図５に示すような含水率と輝度の相関に基づく検量線データを作成することができる。
【００１９】
以上説明したように、このような実施の形態における水分分布測定装置を用いれば、手間をかけず、容易に測定を行うことができる。
また、このような装置を用いれば、ＭＲＩ装置のような大掛かりな装置を用いることもないため、コストをかけることなく測定を行うことができる。
また、このような装置を用いれば、図６の吸水時間が６分の試料Ｓ１の水分分布及びアルデンテ状態の試料Ｓ２の水分分布に示されるように、試料の中心部における含水率が０．６〜０．７以下の低水分領域も測定することができるため、試料Ｓ内部の水分分布情報を詳細に取得することができる。
また、麺類内部の含水率と輝度との関係について高い相関関係を示す青色の断面画像を用いるため、高精度に試料の含水率や水分分布を測定することができる。
【００２０】
なお、上記実施の形態１で試料Ｓとしてパスタを用いたが、麺類であれば特にこれに限定されず、うどん、ひやむぎ、素麺、冷麺、中華麺、そば等を試料として用いてもよい。
上記実施の形態１で試料Ｓの横断面の中心を通る直線上の輝度プロファイルを作成したが、これに限定されず、試料Ｓの横断面の中心を通らない直線上の輝度プロファイルであってもよい。
上記実施の形態１で例示された試料Ｓの横断面の中心を通る直線の数は、単に一例にすぎず、適宜選択することができる。
上記実施の形態１では、１つの成分として青色を用いて画像を作成したが、これに限定されず、赤色または緑色成分を用いてもよい。
【符号の説明】
【００２１】
１  撮像部、２  画像処理部、３  輝度プロファイル作成部、４  水分分布算出部、５  検量線メモリ、６  サンプル設置器、７  ハロゲンランプ、８  デジタルカメラ、９  箱体  １０  コニカルチューブ、１１  蒸留水、１２  ステンレス缶、１３  水、１４  ホットスターラ、Ｌ１〜Ｌ１０  直線、Ｓ  試料。
【図１】
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【図２】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図３】
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