(57)【要約】【課題】生米を水に浸した際に生じる米の裂傷音を機械的に測定することによって、生米の水浸裂傷率を精度よく測定する。測定作業の簡素化と測定時間の短縮を図る。測定結果に客観性と高い信頼性を持たせる。この結果、炊飯米に優れた食感と安定した商品価値を持たせる。【解決手段】米の水浸裂傷率測定装置１に、生米の水浸した容器２内の音を取り出すマイク３と、マイク３で集めた音から所定周波数域の音を生米の水浸裂傷音として抽出するフィルタ６と、フィルタ６にて抽出した生米の水浸裂傷音をカウントするカウンタ７と、カウンタ７にてカウントした生米の水浸裂傷音を予め入力されたデータと比較・演算する比較・演算手段８とを設ける。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
生米を水に浸した際に生米から発生する水浸裂傷音をカウントし、該水浸裂傷音から前記生米の水浸裂傷率を算出する米の水浸裂傷率測定方法。
【請求項２】
前記水浸裂傷音の周波数が、１ｋＨｚ〜１５ｋＨｚの範囲であることを特徴とする請求項１に記載の米の水浸裂傷率測定方法。
【請求項３】
生米を水に浸した容器内の音を取り出す集音手段と、該集音手段で取り出した音から、所定周波数域の音を生米の水浸裂傷音として抽出する抽出手段と、該抽出手段にて抽出した生米の水浸裂傷音をカウントするカウント手段と、該カウント手段にてカウントした生米の水浸裂傷音を、予め入力されたデータと比較・演算する比較・演算手段とを備えた米の水浸裂傷率測定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、うるち米やもち米の精白米や胚芽精米，玄米等の生米を炊飯した際の品質を炊飯前に検査すべく、これらの生米を水に浸した際の水浸裂傷率を測定する方法とこの方法に用いる米の水浸裂傷率測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
炊飯米の品質は、その炊飯条件や加えられる炊き水の水質に大きな影響を受けるが、同時に原料米の品質も炊き水と同等またはそれ以上に影響を及ぼす。そこで、工業的に大量の炊飯を行う際には、原料米の仕入れ時や使用前に原料米の品質評価を行い、炊飯米の品質を予測し、場合によってはその予測結果に基づいて炊飯条件を変動させる必要がある。
【０００３】
原料米の品質を評価する方法の一つとして、洗米や洗米後の浸漬の際に、割れたりひびが入った水割れ米の数を測定する水浸裂傷率がある。このような水割れ米の発生は、表面積の拡大に伴う澱粉溶出量の増大から炊飯不良を生じ、炊飯不良を引き起こしたり、見た目にも粒感がなく品質の低い炊飯米となることがわかっており、炊飯産業を営むものにとっては、原料米の品質を評価する中でも非常に重要な評価尺度となっており、従来は、一定重量の生米を所定時間水に浸けたのち、シャーレに移して、浸漬時間中に割れたりひびが入った米の数を目視にて測定する方法が一般的である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この方法には、測定する際の角度や測定時間，測定者の主観的な判断にバラつきがあり、誤差が生じ易いという問題がある。また、このような測定には多大な労力と時間がかかり、しかもたくさんのサンプルを測定することが物理的にできない問題もあった。
【０００５】
本発明者は、このような背景の中で、生米に割れが発生する際にごく微小な割れ音が発生することを発見し、この水割れ音の数を機械的にカウントすることで、水浸裂傷率を簡便に測定できることを見出した。
【０００６】
そこで本発明は、米の水割れ音を機械的に測定することによって、測定作業の簡素化と測定時間の短縮を図りつつ、測定結果に客観性と高い信頼性があり、その結果、炊飯米に優れた食感と安定した商品価値を持たせることのできる米の水浸裂傷率測定方法とこの水浸裂傷率測定方法に用いる水浸裂傷率測定装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するため、本発明の米の水浸裂傷率測定方法は、生米を水に浸した際に生米から発生する水浸裂傷音をカウントし、該水浸裂傷音から前記生米の水浸裂傷率を算出することを特徴とし、また、この水浸裂傷音が１ｋＨｚ〜１５ｋＨｚの範囲であることを特徴としている。
【０００８】
さらに、本発明の米の水浸裂傷率測定装置は、生米を水に浸した容器内の音を取り出す集音手段と、該集音手段で取り出した音から、所定周波数域の音を生米の水浸裂傷音として抽出する抽出手段と、該抽出手段にて抽出した生米の水浸裂傷音をカウントするカウント手段と、該カウント手段にてカウントした生米の水浸裂傷音を、予め入力されたデータと比較・演算する比較・演算手段とを備えていることを特徴としている。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一形態例を図面に基づいて説明する。
図中、図１は米の水浸裂傷率測定装置の概略図、図２は米の水浸裂傷音の波形図、図３は乾燥米の水浸裂傷率音の経時変化を示す図、図４は表１に示す水浸裂傷音と水浸裂傷率との相関関係を表したグラフ図である。
【００１０】
図１に示す米の水浸裂傷率測定装置１は、生米及び水を収容する容器２に集音用のマイク３が配設され、このマイク３に、第１増幅器４，フィルタ５，第２増幅器６が順次接続されており、マイク３で集めた微小な音量を第１増幅器４で増幅し、次いでフィルタ５にかけて所定周波数域の音を抽出し、該フィルタ５での処理により低下した所定周波数域の音量を第２増幅器６で増幅する。
【００１１】
第２増幅器６にはカウンタ７が接続され、第２増幅器６で増幅された所定周波数域の音をカウンタ７でカウントする。カウンタ７には、比較・演算手段８と表示手段９とが順次接続され、カウンタ７からのカウント数を比較・演算手段８にて予め設定されている後述のサンプルデータと比較・演算し、比較・演算手段８で求めた値を水浸裂傷率として表示手段９に表示する。
【００１２】
前記マイク３は本発明の集音手段、前記フィルタ５は本発明の抽出手段、前記カウンタ７は本発明のカウント手段にそれぞれ相当する。容器２に真空断熱構造の容器を用いた場合には、外部からの雑音を効果的に遮断して、水浸裂傷率の検出限界を拡げるので、検出精度を向上することができ、また容器２に恒温槽（電気保温槽等）を用いることにより、測定時の米や水の温度を常に一定に保って、測定の再現性を確保することができる。
【００１３】
米からの微小な裂傷音をより効果的に拾うために、マイク３に水中埋没型を用いることもできる。第１増幅器４に録音機能を持たせて、マイク３で採取した音を一旦録音するようにしてもよい。さらに、容器２とマイク３とを除く第１増幅器４〜表示手段９までをパソコンで行うことも可能である。
【００１４】
前記比較・演算手段８に入力されるサンプルデータには、以下に述べる目視測定によるサンプル米の水浸裂傷率と、本形態例の水浸裂傷率測定装置１で測定したサンプル米の水浸裂傷音とが併用される。
【００１５】
なお、精米後の生米の品質は、保存期間中における温度や湿度によって影響を受け、特に米が乾燥すると水浸裂傷率が上昇することがわかっており、上記のサンプルデータを採取するにあたり、サンプル米を強制乾燥させて、保存中における米の品質変化を実験的に作り上げた。具体的には、５００ｇのうるち精白米をサンプル米として、金属トレーに１ｃｍ〜２ｃｍ程度の均一の厚さにならし、これを乾燥器に入れて、６０℃の温度で強制換気せずに所定時間乾燥させた。
【００１６】
そして、このように乾燥させたサンプル米をデシケーター中で放冷したのち、全体をよく攪拌して均一化し、アルミニウム製の袋に入れて密封保存した。乾燥温度６０℃は、生米の澱粉が糊化を開始する以下の温度であり、また一般的な蛋白質の熱変性温度以下であって、極力水分以外の化学的変化を与えることなく短時間で乾燥させることができることから決定した。この強制乾燥は、１５分と３０分，６０分の３種類で行い、これらに乾燥時間ブランク（０分）のサンプル米を加えた４種類を本形態例のサンプルデータに用いた。
【００１７】
サンプルデータに用いる一方の目視による水浸裂傷率は、所定量の生米を水に浸して、室温で所定時間放置したのち、シャーレに移して、裂傷のない完全粒と、割れた砕米と、粒内に開裂が認められるひび割れ米との３種類に目視で分け、砕米の数の１／２とひび割れ米の数とを加算したものを全粒数で除すことにより、その値を水浸裂傷率とする。
【００１８】
具体的には、例えば、２５℃の室温に恒温したうるち精白米２６０粒（５ｇ相当）をサンプルとして２５℃の水道水に浸し、これを室温で３０分間放置したのち、裂傷のない完全粒の２／３未満の大きさの粒を１／２に割れたものとして砕米とし、完全粒と砕米以外で粒内に少しでも開裂が認められる粒をひび割れ米とした。測定サンプルの種類は、前記した乾燥時間がブランク（０分）と１５分，３０分，６０分の４種類で、砕米の数の１／２とひび割れ米の数とを加算したものを全粒数２６０で除すことにより、水浸裂傷率を求めた（表１左欄「水浸裂傷率」参照）。
【００１９】
次に、他方の水浸裂傷率測定装置１を用いた水浸裂傷音の測定を、図２〜４で説明する。図２は、水浸裂傷率測定装置１を用いて行ったうるち精白米の水浸裂傷音の周波数分析結果を示しており、裂傷音の周波数Ｈｚを横軸に、裂傷音の音圧レベルｄＢを縦軸にとり、この音測定に目視による観測を併用した。その結果、水浸裂傷率測定装置１で１ｋＨｚ〜１５ｋＨｚの周波数域に発生した音が、目視で確認した砕米やひび入り米の発生とタイミングが一致した。
【００２０】
したがって、フィルタ５には、マイク３からの音から１ｋＨｚ〜１５ｋＨｚの周波数で発生した音を水浸裂傷音として抽出し、１ｋＨｚ以下と１５ｋＨｚ以上の音は、水浸裂傷音以外のノイズとしてカットするよう設定する。なお、この試験結果は、もち米の精白米や、うるち米ともち米の玄米，胚芽米で行った場合も同様で、これらの生米が水に浸ることによって生じる砕米やひび入り米の裂傷音は、１ｋＨｚ〜１５ｋＨｚの範囲の周波数であることを確認した。
【００２１】
図３は、３０分間乾燥したうるち精白米を水に浸してから３０分の間に発生した１ｋＨｚ〜１５ｋＨｚの周波数域の裂傷音の経時的な波形を示しており、裂傷音は浸漬後およそ４〜１８分の間に発生し、３０分後には裂傷音が集束することがわかった。このような裂傷音の測定は、上述の乾燥時間３０分のサンプル米と、乾燥時間がブランク（０分）・１５分・６０分のサンプル米との合計４種類で行い、何れの場合も裂傷音の波形が遅くとも３０分以内に集束することを確認した。したがって、水浸裂傷率測定装置１を用いた水浸裂傷音の測定時間は、生米を水に浸してから３０分間とし、この測定時間内に発生した水浸裂傷音の一定振幅以上の波形をサンプルデータとしてカウントした。
【００２２】
水浸裂傷率測定装置１を用いたサンプルデータの測定には、このような条件を前提とし、具体的には、例えば、サンプルのうるち精白米１００ｇを図１の容器２に投入して、これを２５℃の水道水２００ｍＬで浸し、液面の上約５ｍｍの位置にマイク３を取り付けて容器２を蓋で密閉したのち、マイク３で集音する。測定時間は３０分間で、測定サンプルの種類を、生米の乾燥時間がブランク（０分）と１５分，３０分，６０分の４種類とし、振幅が−６．０以上の波形をカウンタ７にてカウントした（表１右欄「水浸裂傷音カウント数」参照）。
【００２３】
【表１】
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【００２４】
上記表１では、このようにして行った目視による水浸裂傷率（左欄）と、水浸裂傷率測定装置１を用いた水浸裂傷音のカウント数（右欄）とを対比して示しており、例えば、乾燥時間がブランク（０分）での水浸裂傷音「９８」は、水浸裂傷率で示すと「８．０１％」となり、また乾燥時間が１５分での水浸裂傷音「１８８」は水浸裂傷率「１５．８３％」となる。なお、表１のデータから、乾燥度合いが進んだ生米ほど水浸裂傷の割合が多いことが判る。
【００２５】
図４は、前記表１に示す水浸裂傷音と水浸裂傷率との相関関係をグラフ化したもので、水浸裂傷率測定装置１で測定した水浸裂傷音を水浸裂傷率に換算することが可能である。例えば、水浸裂傷音のカウント数が３００の場合に、水浸裂傷率は約３１％である（図４の破線参照）。表１のデータに基づく図４の水浸裂傷率と水浸裂傷音との相関係数ｒ＝０．９９３３であり、水浸裂傷率測定装置１による水浸裂傷音の測定値は、非常に高い精度で水浸裂傷率を算出することが確認された。
【００２６】
このようにして得られた水浸裂傷率と水浸裂傷音との相関関係式は、水浸裂傷率測定装置１の比較・演算手段８に前述のサンプルデータとして予め入力される。水浸裂傷率測定装置１を用いて炊飯する生米の水浸裂傷率を測定する場合に、比較・演算手段８には、炊飯米と同じ生米のサンプルデータが入力されるが、このサンプルデータには、前記した生米の乾燥度合いのほか、産地や銘柄，混合割合や精米日，保管状況等の水割れに影響のある諸条件が実測情報として加味し、これら多数の情報を予め入力しておくこともできる。
【００２７】
本形態例の水浸裂傷率測定装置１は、以上のように構成されており、フィルタ５には、予め１ｋＨｚ〜１５ｋＨｚの周波数域の音を抽出するように設定がなされ、また比較・演算手段８には、炊飯米と同じ生米で行った水浸裂傷率と水浸裂傷音との相関関係式がサンプルデータとして予め入力される。
【００２８】
炊飯米となるうるち精白米の水浸裂傷率測定は、前記サンプルデータの測定の場合と同じ要領で３０分間行われる。すなわち、マイク３で拾った容器２内の微小音は、第１増幅器４に入って所定の音量に増幅され、フィルタ５で１ｋＨｚ〜１５ｋＨｚの周波数域の音のみを抽出して第２増幅器６に送られ、該第２増幅器６にて音量を増幅したのち、カウンタ７にてカウントされる。カウンタ７のカウント数は、図４の比較・演算手段８のサンプルデータと比較・演算され、その値が水浸裂傷率として表示手段９に表示される。
【００２９】
表示手段９に表示された水浸裂傷率からどのような合否判定をするかは、その米がどのような銘柄かなどの諸条件や、どのような炊飯米を得るかの目的によって異なる。例えば、合否判定が微妙な場合には、実際の炊飯で多くの割れが発生しないように、炊飯条件を変えるなどの対処をとることも可能である。
【００３０】
なお、表示手段の後に合否判定手段を設けたり、表示手段自体を合否判定手段に代えて、測定した米の水浸裂傷率を合否判定で出すようにしてもよい。また本発明は、形態例で例示したうるち精白米以外に、もち米の精白米、うるち米やもち米の胚芽精米，玄米の水浸裂傷率を測定することもできる。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、米の水割れ音を機械的に測定することによって、測定者の主観によるバラつきや誤差を排除した客観性のある高精度な生米の水浸裂傷率を得ることができる。したがって、原料米の正確な評価を行うことができるようになるため、不良米の使用回避や、場合によっては、実際の炊飯で多くの割れが発生しないように、炊飯条件を変えるなどの対処をとることができる。その結果として、工業的に大量の炊飯を行う際にも好適である。
【００３２】
さらに、サンプルデータとしてサンプル米から水浸裂傷率を測定する以外は、人手に頼らない機械的な測定であるから、肉体的負担を大幅に軽減するなど作業性にも優れ、しかも短時間でかつ簡便な測定が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一形態例を示す米の水浸裂傷率測定装置の概略図
【図２】米の水浸裂傷音の波形図
【図３】３０分乾燥米の水浸裂傷率音の経時変化を示す図
【図４】表１に示す水浸裂傷音と水浸裂傷率との相関関係を表すグラフ図
【符号の説明】
１…水浸裂傷率測定装置、２…生米と水を収容する容器、３…集音用のマイク（本発明の集音手段）、４…第１増幅器、５…フィルタ（本発明の抽出手段）、６…第２増幅器、７…カウンタ（本発明のカウント手段）、８…比較・演算手段、９…表示手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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