(57)【要約】【課題】未熟の追熟型果実に対して糖度計測処理を行って、追熟処理後の完熟した追熟型果実の糖度を高精度に予測することが可能な糖度計測装置を提供すること。【解決手段】青果物に含まれる果汁による光吸収量を計測し、この計測結果をもとに前記青果物の糖度を計測する糖度計測装置において、追熟型果実１０から透過した光Ｌ２を受光するとともに光Ｌ２を分光する分光部４ａと、分光部４ａから入力された光Ｌ３を光電変換して、光Ｌ３に対応する光吸収情報Ｓ３を出力する光電変換部４ｂと、光吸収情報Ｓ３をもとに前記青果物の糖およびデンプンのＣＨ基およびＯＨ基による光吸収量を計測し、予め求められた前記光吸収量と追熟型果実１０の完熟後の糖度との関係を示す検量線を用いて、完熟後の追熟型果実１０の糖度を予測する演算処理部４ｃとを有する受光部４を備える。【選択図】      図１
2004294108.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
計測対象の青果物に近赤外線の波長帯域を含む光を照射し、発生する内部散乱光の透過光を受光して前記青果物の果汁による前記内部散乱光の吸収量を計測し、前記吸収量の計測結果をもとに前記青果物の糖度を計測する糖度計測装置において、
前記青果物に含まれる糖分子およびデンプン分子内の炭化水素基および水酸基に吸収される所定波長帯域内の複数波長の各吸収量を少なくとも計測し、予め求められた前記各吸収量と前記青果物の完熟後の糖度との関係を示す検量線を用いて前記計測された各吸収量に対する前記青果物の完熟後の糖度を予測する糖度予測演算手段を備えたことを特徴とする糖度計測装置。
【請求項２】
前記所定波長帯域は、８４０ｎｍから９６０ｎｍまでの範囲であることを特徴とする請求項１に記載の糖度計測装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、果実や野菜等の青果物の糖度を計測する糖度計測装置に関し、特にキウイやマンゴウ等の追熟型果実の糖度計測に好適な糖度計測装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、果実や野菜等の青果物に含まれるショ糖、ブドウ糖、または果糖などの糖類の割合（糖度）を非破壊計測する糖度計測装置として、計測対象の青果物に投光して得られる散乱透過光を用いて近赤外線域の所定の波長帯域（たとえば７５０〜１１００ｎｍ）における光吸収量を計測し、この計測結果によって得られる吸光度と、吸光２次微分スペクトル法を用いて作成された検量線とをもとに、この青果物の糖度を非破壊計測するものがある（非特許文献１参照）。
【０００３】
なお、ショ糖、ブドウ糖、または果糖などの糖類は、炭化水素基（ＣＨ基）や水酸基（ＯＨ基）などの官能基によって構成される水溶性物質であり、７５０〜１１００ｎｍの波長帯域の光が照射された場合、伸縮運動等の分子振動を起こし、この照射された光のエネルギーを消費する性質を有する。すなわち、この糖類を構成するＣＨ基およびＯＨ基は、７５０〜１１００ｎｍの波長帯域の光を吸収する。
【０００４】
【非特許文献１】
「光による青果物の内部品質計測装置」木村美紀夫著  レーザ協会誌、第２５巻、第４号、ｐ．２３−２８
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した非特許文献１に記載された糖度計測装置では、ショ糖、ブドウ糖、または果糖などの水溶性の糖類を構成するＣＨ基およびＯＨ基による光吸収量の計測結果から得られる吸光度を用いて青果物の糖度を計測するようにしているので、水に難溶であるデンプンを構成するＣＨ基およびＯＨ基による光吸収量を計測することは困難である。
【０００６】
一方、キウイやマンゴウなどの未熟の果肉にデンプンを含む追熟型果実は、収穫してすぐの時期では未熟であり、果肉におけるデンプンの占める割合が糖に比して非常に多い。そして、この未熟な追熟型果実の果肉に含まれるデンプンは、時間の経過とともに水溶性の糖に徐々に変化し、この追熟型果実が完熟した場合、この果肉に含まれるデンプンは全て水溶性の糖に変化する。
【０００７】
すなわち、上述した非特許文献１に記載された糖度計測装置では、未熟の果肉にデンプンを含む追熟型果実の糖度を計測する場合に、この追熟型果実が完熟するまで待たなければならず、収穫後から糖度計測が完了するまでに多大な時間がかかるという問題点があるとともに、市場流通を考慮すると、完熟した追熟型果実の糖度計測は非現実的であるという問題点があった。
【０００８】
また、追熟型果実の糖度は上述したように時間の経過とともに変化し、さらに、その糖度計測結果には各果実間において個体差があるため、完熟前の追熟型果実の糖度を一律に決定することは困難な場合が多く、完熟前の追熟型果実の糖度計測値を用いて完熟時の糖度を予測しても、その糖度予測結果には実用に耐えないバラツキが生じるという問題点があった。
【０００９】
一方、青果物を糖度等の内部品質を示す等級別および大きさを示す階級別に選別する青果選別処理においては、出荷後に完熟した状態になるように、未熟の青果物を選別することが多く、このため、未熟の追熟型果実の糖度計測結果から完熟時の糖度を予測可能な糖度計測装置の実現が要望されている。
【００１０】
この発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、未熟の追熟型果実に対して糖度計測処理を行って、追熟処理後の完熟した追熟型果実の糖度を高精度に予測することが可能な糖度計測装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１にかかる糖度計測装置は、計測対象の青果物に近赤外線の波長帯域を含む光を照射し、発生する内部散乱光の透過光を受光して前記青果物の果汁による前記内部散乱光の吸収量を計測し、前記吸収量の計測結果をもとに前記青果物の糖度を計測する糖度計測装置において、前記青果物に含まれる糖分子およびデンプン分子内の炭化水素基および水酸基に吸収される所定波長帯域内の複数波長の各吸収量を少なくとも計測し、予め求められた前記各吸収量と前記青果物の完熟後の糖度との関係を示す検量線を用いて前記計測された各吸収量に対する前記青果物の完熟後の糖度を予測する糖度予測演算手段を備えたことを特徴とする。
【００１２】
この請求項１の発明によれば、糖度予測演算手段が、前記青果物から受光する前記内部散乱光の透過光をもとに、前記青果物に含まれる糖分子およびデンプン分子内の炭化水素基および水酸基に吸収される所定波長帯域内の複数波長の各吸収量を少なくとも計測し、予め求められた前記各吸収量と前記青果物の完熟後の糖度との関係を示す検量線を用いて前記計測された各吸収量に対する前記青果物の完熟後の糖度を予測するようにし、果肉に含まれるデンプンを時間の経過とともに糖に変化させる追熟型果実の完熟後の糖度を収穫時期近傍の未熟な追熟型果実を用いて予測可能な糖度計測装置を実現している。
【００１３】
また、請求項２にかかる糖度計測装置は、上記発明において、前記所定波長帯域は、８４０ｎｍから９６０ｎｍまでの範囲であることを特徴とする。
【００１４】
この請求項２の発明によれば、前記所定波長帯域が、８４０ｎｍから９６０ｎｍの範囲の複数波長からなるようにし、前記検量線が、完熟後の前記追熟型果実の糖度予測値を計測するうえで最適化され、これによって、完熟後の追熟型果実の糖度を一層高精度に予測できる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、この発明にかかる糖度計測装置の好適な実施の形態を詳細に説明する。なお、以下では、この発明にかかる糖度計測装置によって計測される青果物の例として、時間の経過とともに果肉に含まれるデンプンが糖に変化する追熟型果実について説明する。
【００１６】
まず、この発明にかかる糖度計測装置による糖度計測処理の基本原理について説明する。キウイやマンゴウなどの上述した追熟型果実は、収穫後に行う予冷保管等の追熟処理によって、未熟な果肉に含まれるデンプンをショ糖などの糖に変化させ、これによって、追熟型果実の甘味成分としての糖を生成する。したがって、この追熟型果実の完熟後の糖度Ｂ０［％］は、果実の収穫時期から完熟時期までの任意の時期ｔにおける糖度Ｂ１（ｔ）［％］と時期ｔにおける潜在糖度Ｂ２（ｔ）［％］を用いて、次式（１）によって示される。
Ｂ０＝Ｂ１（ｔ）＋Ｂ２（ｔ）  （収穫時期≦ｔ≦完熟時期）・・・（１）
ただし、潜在糖度Ｂ２（ｔ）は、時期ｔにおいて果肉に含まれるデンプンが糖に変化することで得られる潜在的な糖度である。すなわち、潜在糖度Ｂ２（ｔ）は、収穫時期において糖度Ｂ０と同程度であり、完熟時期において０［％］である。また、糖度Ｂ１（ｔ）は、時期ｔにおいて果汁に溶解している糖に起因する糖度であり、収穫時期においてほぼ０［％］であり、完熟時期において糖度Ｂ０と同値である。なお、糖度Ｂ１（ｔ）および潜在糖度Ｂ２（ｔ）は、時期ｔにおける追熟型果実に含まれる糖およびデンプンの各量にそれぞれ依存するので、糖度Ｂ０は、時期ｔにおける追熟型果実に含まれる糖およびデンプンの総量に依存する。
【００１７】
ここで、追熟型果実に含まれるデンプンは、ブドウ糖を最小単位として構成されている物質であり、ＣＨ基やＯＨ基などの官能基を有しているので、上述した糖の場合と同様に、近赤外線域における所定波長帯域（たとえば８４０〜９６０ｎｍ）の光を吸収する。したがって、この追熟型果実による８４０〜９６０ｎｍの波長帯域の光吸収量を計測すれば、時期ｔにおいて追熟型果実に含まれる糖およびデンプンの総量に対応する吸光度を検出することができ、さらに、この検出された吸光度と、８４０〜９６０ｎｍの範囲の波長を組み合わせて構成される検量線とを用いれば、糖度Ｂ０を計測することができる。すなわち、上述した原理によれば、果実の収穫時期から完熟時期までの任意の時期ｔにおいて、完熟前の追熟型果実に対して上述した各計測処理を行って、この追熟型果実の完熟後の糖度を予測することができる。
【００１８】
なお、上述した基本原理を用いて追熟型果実の完熟後の糖度を予測する場合、果肉におけるデンプンの占める割合が比較的大きい収穫時期近くの追熟型果実に対して、糖度計測処理を行うことが望ましい。
【００１９】
一方、従来の糖度計測装置は、果実に含まれるショ糖などの水溶性の糖のみを検出して果実の糖度を計測しているので、水に難溶性のデンプンによる光吸収量を計測して果実の糖度を計測するが困難であり、また、果実の糖度を計測する場合、果汁に含まれる水分子のＯＨ基による影響を考慮した所定の補正項と、７５０〜１１００ｎｍの範囲の波長における吸光２次微分スペクトルとによって構成された検量線とを用いるので、上述した追熟型果実の糖度計測結果では実用に耐えないバラツキが生じる。
【００２０】
つぎに、この発明の実施の形態である糖度計測装置の構成について説明する。図１は、この発明の実施の形態である糖度計測装置の構成を示すブロック図である。図１において、糖度計測装置１は、計測対象物である追熟型果実１０に対して近赤外線域の光を照射する投光部３と、追熟型果実１０を透過した光を受ける受光部４とを有し、投光部３および受光部４は、追熟型果実１０を介して対面するように配置される。制御部５は、入力部２、投光部３、受光部４、および出力部６が接続され、これらを制御する。なお、図１における太線矢印は、光を示している。
【００２１】
入力部２は、キーボード、タッチパネル、バーコードリーダ、カードリーダなどの組み合わせによって実現され、常時入力依頼状態に設定され、投光部３が追熟型果実１０に光を照射する前に、追熟型果実１０の種類情報（たとえばキウイ、マンゴウなど）が入力される。この種類情報の入力において、キーボードやタッチパネルを用いる場合には、種類情報の入力指示のもとに入力し、あるいは選択することによって情報入力が行われる。一方、予め果実の種類を特定するバーコードが付されたカードあるいは果実の種類を特定する電子情報が格納されたカードを用いて入力することができ、バーコードが付されたカードの場合には、バーコードリーダを用いて情報が読み取られ、電子情報が格納されたカードの場合には、カードリーダによって情報が読み取られる。入力部２に入力された種類情報は、種類情報Ｓ１として制御部５に入力される。
【００２２】
その後、入力部２は、投光部３による光の照射処理を指示する情報の入力受付を行う。この照射処理に対する指示情報は、キーボードやタッチパネルを用いて入力することができ、この情報の入力指示のもとに入力し、あるいは選択することによって情報入力が行われる。なお、この照射処理に対する指示情報の入力は、上述した種類情報Ｓ１の入力と同時に行われるようにしてもよいし、追熟型果実１０の種類が同一である場合には、種類情報Ｓ１の入力を省略して、この照射処理に対する指示情報の入力受付を行うようにしてもよい。
【００２３】
投光部３は、ハロゲンランプなどの光源および照射光量を調整する絞り機構などを備えることで実現され、計測対象の追熟型果実１０に適した量の光を照射する。この追熟型果実１０に対する光の照射処理および照射光量の調整処理は、制御部５の制御のもとに行われ、たとえば、比較的吸光度の低い追熟型果実に対して光の照射処理を行う場合には、照射光量を低くするように絞り機構が制御され、比較的吸光度の高い追熟型果実に対して光の照射処理を行う場合には、照射光量を高くするように絞り機構が制御され、これによって、計測対象の追熟型果実に適した光を照射することができる。投光部３は、制御部５による制御のもと、追熟型果実１０に適した照射光量の光Ｌ１を照射する。
【００２４】
受光部４は、分光部４ａ、光電変換部４ｂ、および演算処理部４ｃを有し、追熟型果実１０から受光した光Ｌ２によって得られる光情報をもとに、追熟型果実１０に含まれる糖およびデンプンによる吸光度を検出し、この検出結果をもとに追熟型果実１０の完熟後の糖度予測値を計測する。その後、受光部４は、計測した糖度予測値として、糖度情報Ｓ４を制御部５による制御のもとに出力する。ただし、光Ｌ２は、上述した光Ｌ１が照射されることで追熟型果実１０に生じる内部散乱光の透過光である。
【００２５】
分光部４ａは、少なくとも近赤外線域の光を分光するプリズムや回折格子などの分光器によって実現され、追熟型果実１０から透過した光Ｌ２を受光するとともに、光Ｌ２をスペクトルに分解する。分光部４ａは、このスペクトルを示す光情報として、光Ｌ３を光電変換部４ｂに出力する。
【００２６】
光電変換部４ｂは、少なくとも近赤外線域の光を光電変換するアレイ型受光素子によって実現され、分光部４ａから出力された光Ｌ３に対して光電変換処理を行い、光Ｌ３のスペクトルのうちの複数波長の光を受光し、それぞれを電気信号に変換して出力する。これらの電気信号は、追熟型果実１０に含まれる糖およびデンプンによる複数波長の各光吸収量に対応しており、光電変換部４ｂは、これらの光吸収量に対応する情報を含む電気信号として、光吸収情報Ｓ３を演算処理部４ｃに出力する。
【００２７】
演算処理部４ｃは、光電変換部４ｂから入力されたアナログ信号を増幅するアンプ、増幅されたアナログ信号をデジタル信号に変換するコンパレータ回路、得られたデジタル信号をもとに追熟型果実１０による吸光度を検出する吸光度演算処理と、検出された吸光度をもとに完熟後の追熟型果実１０の糖度予測値を演算する糖度演算処理とを行うＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、これら演算処理のプログラムなどの各種データを記憶するＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、および演算パラメータなどを記憶するＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）を有することで実現される。演算処理部４ｃは、光電変換部４ｂから入力された光吸収情報Ｓ３をもとに、追熟型果実１０に含まれる糖およびデンプンの各官能基による吸光度を検出し、さらに、検出された吸光度と制御部５から入力された検量線情報Ｓ２とをもとに、完熟後の追熟型果実１０の糖度予測値を演算する。ただし、上述したＣＰＵによる各演算処理機能は、このＣＰＵが演算処理部４ｃのＲＯＭに格納されたプログラムを実行することによって実現する。その後、演算処理部４ｃは、得られた糖度予測値を出力する制御信号が制御部５から入力された場合、この糖度予測値に対応する糖度情報Ｓ４を制御部５に送出する。
【００２８】
なお、演算処理部４ｃは、糖度計測対象の追熟型果実１０に対応する検量線データを有し、入力部２から入力される種類情報Ｓ１をもとに検量線を読み取るようにし、さらに、この検量線と光吸収情報Ｓ３とをもとに完熟後の追熟型果実１０の糖度予測値を計測する各演算処理を行うようにしてもよいし、入力部２から入力される出力指示信号をもとに、得られた糖度予測値に対応する糖度情報Ｓ４を出力部６に送出するようにしてもよい。
【００２９】
制御部５は、糖度計測対象の各種青果物に対応する検量線データを格納した記憶部５ａを有する。ただし、この検量線データによって示される検量線は、上述したように８４０〜９６０ｎｍの範囲の波長を組み合わせて構成される。制御部５は、入力部２から種類情報Ｓ１を入力された場合、上述した照射処理および照射光量の調整処理を制御する信号を投光部３に送出し、種類情報Ｓ１に対応する検量線データとして検量線情報Ｓ２を演算処理部４ｃに送出する。すなわち、制御部５は、糖度計測対象の追熟型果実１０に適した照射光量の光Ｌ１を確実に照射する制御を行い、さらに、追熟型果実１０と上述した検量線データとの対応付けを確実に行う。また、制御部５は、演算処理部４ｃによって演算された糖度予測値を出力する指示信号を入力部２から入力された場合、演算処理部４ｃから上述した糖度情報Ｓ４を受信し、出力部６に対して、受信した糖度情報Ｓ４に対応する糖度予測値を出力する制御を行う。出力部６は、プリンタやディスプレイなどによって実現され、入力部２によって指示された情報を出力する。
【００３０】
なお、制御部５は、糖度計測対象の追熟型果実の個数を特定する個数情報と種類情報Ｓ１とを入力部２から入力受付できるようにし、この個数情報および種類情報Ｓ１を順次搬送される各追熟型果実を特定する特定情報として管理し、順次搬送される追熟型果実と検量線データとの対応付けを確実に行うようにしてもよい。
【００３１】
つぎに、演算処理部４ｃが、完熟後の追熟型果実１０の糖度予測値を演算するまでの処理手順について詳細に説明する。図２は、演算処理部４ｃが、糖度計測対象の追熟型果実１０に対応する検量線情報Ｓ２を入力受付してから追熟型果実１０についての糖度演算処理を行うまでの処理手順を示すフローチャートである。
【００３２】
図２において、糖度計測対象の追熟型果実１０の種類情報Ｓ１が入力部２から入力された場合、演算処理部４ｃは、種類情報Ｓ１に対応する検量線情報Ｓ２を制御部５から受信する（ステップＳ１０１）。この場合、演算処理部４ｃは、追熟型果実１０の検量線データとして、受信した検量線情報Ｓ２を保存する。
【００３３】
ここで、演算処理部４ｃに保存される検量線情報Ｓ２に対応する検量線は、追熟型果実１０に含まれる糖およびデンプンの各官能基（ＣＨ基、ＯＨ基）による吸光度をもとに、上述した追熟型果実１０の完熟後の糖度Ｂ０［％］を演算する式であり、次式（２）によって示される。
2004294108.tif 000003
ただし、上式（２）において、関数Ｆ１（λ１，…，λｎ），Ｆ２（λ１，…，λｎ）は、８４０〜９６０ｎｍの範囲に含まれる複数波長の吸光度からなる関数であり、関数Ｆ１（λ１，…，λｎ）は、糖およびデンプンのＣＨ基、ＯＨ基による光吸収に関し、関数Ｆ２（λ１，…，λｎ）は、糖度計測対象物の光路長の違いに対する補正に関する。係数ａ１，ａ２は、全ての糖度計測装置および計測対象物に対して同値であり、係数ａ３は、糖度計測装置間で異なるオフセット値である。
【００３４】
その後、演算処理部４ｃは、追熟型果実１０に含まれる糖およびデンプンのＣＨ基、ＯＨ基による光吸収量に対応する光吸収情報Ｓ３を光電変換部４ｂから取得し（ステップＳ１０２）、この光吸収情報Ｓ３をもとに、追熟型果実１０に含まれる糖およびデンプンのＣＨ基、ＯＨ基による吸光度を検出する演算処理を行う（ステップＳ１０３）。この演算処理によって検出される吸光度は、追熟型果実１０に含まれる糖およびデンプンの総量に対応しており、このデンプンが全て糖に変化した完熟状態の追熟型果実１０に含まれる糖による吸光度に対応している。なお、演算処理部４ｃは、まず光吸収情報Ｓ３を入力し、検量線情報Ｓ２を入力するようにしてもよい。
【００３５】
図３は、収穫時期から完熟時期までの間において、追熟型果実１０に含まれる糖およびデンプンの成分変化を示す図であり、吸光度Ａ０［％］は、完熟時期における追熟型果実１０の吸光度であり、吸光度Ａ１［％］は、収穫時期から完熟時期までの任意の時期ｔにおけるデンプンの吸光度であり、吸光度Ａ２［％］は、時期ｔにおける糖の吸光度である。図３において、収穫時期に近いとき、追熟型果実１０におけるデンプンの占める割合が多く、吸光度Ａ１が、吸光度Ａ２に比して大きい。また、収穫時期から完熟時期に近づくにしたがって、このデンプンが糖に変化するとともに、糖の占める割合が増加し、吸光度Ａ１が減少するとともに吸光度Ａ２が増加する。とくに、完熟時期近くでは、このデンプンのほとんどが糖に変化し、吸光度Ａ２が、吸光度Ａ１に比して大きい。しかし、吸光度Ａ０は、図３に示すように、上述した糖およびデンプンの含有量の変化に対して常に一定であり、吸光度Ａ１，Ａ２の和で表すことができる。これは、収穫時期から完熟時期までの間において、追熟型果実１０に含まれる糖およびデンプンのＣＨ基およびＯＨ基による吸光度が常に一定であることを意味し、任意の時期ｔにおける追熟型果実１０に含まれる糖およびデンプンによる光吸収量を計測すれば、完熟後の追熟型果実１０に対応する吸光度を検出することができる。
【００３６】
その後、演算処理部４ｃは、上述した吸光度検出結果と検量線情報Ｓ２に対応する検量線とをもとに、完熟後の追熟型果実１０の糖度予測値を計測する演算処理を行い（ステップＳ１０４）、これによって、未熟な追熟型果実１０から完熟後の追熟型果実１０の糖度予測値を得ることができる。
【００３７】
その後、演算処理部４ｃは、得られた糖度予測値の出力を要求する制御信号が制御部５から入力された場合（ステップＳ１０５，Ｙｅｓ）、この糖度予測値に対応する糖度情報Ｓ４を制御部５に送出し（ステップＳ１０６）、制御信号が制御部５から入力されない場合（ステップＳ１０５，Ｎｏ）、ステップＳ１０７に移行する。その後、演算処理部４ｃは、追熟型果実１０の種類が変更されたか否かを判断し（ステップＳ１０７）、種類が変更された場合（ステップＳ１０７，Ｙｅｓ）、上述した検量線情報Ｓ２の入力工程からの各処理を行い、追熟型果実１０の種類が変更されない場合（ステップＳ１０７，Ｎｏ）、上述した光吸収情報Ｓ３の入力工程から各処理を行う。
【００３８】
ここで、糖度計測対象の追熟型果実１０の一例としてキウイを用いた場合の糖度予測結果について説明する。図４は、糖度計測装置１が未熟なキウイから計測した完熟後の糖度予測値と、このキウイを実際に完熟させた後に計測した糖度実測値との関係を示す図である。図４において、直線Ｄ０は、上述した糖度予測値および糖度実測値が同値となる理想状態を示す線であり、直線Ｄ１，Ｄ２は、この理想状態に対する糖度予測値のバラツキ許容範囲を示す線である。図４に示すように、糖度計測装置１が未熟なキウイから計測した糖度予測値は、ほぼ直線Ｄ上に密集しており、全糖度予測値が、直線Ｄ１，Ｄ２によるバラツキ許容範囲内に存在している。また、この場合の理想状態に対する糖度予測値のバラツキを示す標準偏差σ１は、０．２７５程度であり、青果物の糖度計測において要望される糖度予測値のバラツキ（標準偏差σ１≦０．５０）を十分満足している。したがって、糖度計測装置１は、未熟な追熟型果実から完熟後の糖度を高精度に予測することができる。すなわち、糖度計測装置１は、収穫後の青果物を等階級別に選別する選別処理などの各種処理に対して、実用に耐えうるものである。
【００３９】
一方、従来の糖度計測装置を用いた場合、計測された糖度予測値には、実用に耐えないバラツキが生じる。図５は、従来の糖度計測装置が未熟なキウイから計測した完熟後の糖度予測値と、このキウイを実際に完熟させた後に計測した糖度実測値との関係を示す図であり、上述した直線Ｄ０〜Ｄ２が図示されている。図５に示すように、従来の糖度測定装置による糖度予測値は、直線Ｄ１，Ｄ２によるバラツキ許容範囲内にほとんど収まらず、この糖度予測値のバラツキを示す標準偏差σ２は、２００以上の値となり、青果物の糖度計測において要望される糖度予測値のバラツキを全く満足していない。また、従来の糖度計測装置による糖度予測値は、糖度実測値に対して低い値をとる場合が多く、このことは、従来の糖度計測装置が未熟のキウイに含まれるデンプンによる潜在的な糖度を計測することができないためと推測される。したがって、従来の糖度計測装置では、未熟の追熟型果実から完熟後の糖度を高精度に予測することができない。
【００４０】
この実施の形態では、追熟型果実に含まれる糖およびデンプンを構成する各官能基（ＣＨ基、ＯＨ基）による光吸収量を計測して吸光度を検出し、この吸光度と、８４０〜９６０ｎｍの波長帯域の複数波長を組み合わせて構成された検量線とをもとに完熟後の追熟型果実の糖度を計測するようにしたので、収穫後の早い時期の未熟な追熟型果実を用いて、この追熟型果実の完熟後の糖度を高精度かつ容易に予測することができ、さらに、計測対象の追熟型果実が完熟するまで待つ必要がなく、完熟後の追熟型果実の糖度を早期に予測可能であり、収穫後の青果物を等階級別に選別する選別処理装置に対して最適な糖度計測装置を実現することができる。
【００４１】
なお、この発明の実施の形態では、糖度計測対象の青果物の例として未熟な果肉にデンプンを含む追熟型果実を用いた場合を示したが、この発明は、これに限定されるものではなく、みかん、桃、メロン、またはトマトなどの各種青果物を用いた場合に適用することもできる。
【００４２】
また、この発明の実施の形態では、糖度測定対象の追熟型果実から透過した光を受ける受光部が投光部の対面に配置された全透過型の糖度計測装置の場合を示したが、この発明は、これに限定されるものではなく、糖度計測対象の追熟型果実の周辺から複数光源を用いて投光し、この追熟型果実の底部から透過する光を受けるようにした半透過型の糖度計測装置の場合に適用することもできる。
【００４３】
【発明の効果】
以上説明したように、この請求項１の発明によれば、糖度予測演算手段が、前記青果物から受光する前記内部散乱光の透過光をもとに、前記青果物に含まれる糖分子およびデンプン分子内の炭化水素基および水酸基に吸収される所定波長帯域内の複数波長の各吸収量を少なくとも計測し、予め求められた前記各吸収量と前記青果物の完熟後の糖度との関係を示す検量線を用いて前記計測された各吸収量に対する前記青果物の完熟後の糖度を予測しているので、果肉に含まれるデンプンを時間の経過とともに糖に変化させる追熟型果実の完熟後の糖度を収穫時期近くの未熟な追熟型果実を用いて予測することができ、計測対象の追熟型果実が完熟するまで待つ必要がなく、早期に完熟後の糖度を予測可能な糖度計測装置を実現できるという効果を奏する。
【００４４】
また、請求項２の発明によれば、前記所定波長帯域が、８４０ｎｍから９６０ｎｍの範囲の複数波長からなるようにしているので、前記検量線が、完熟後の前記追熟型果実の糖度予測値を計測するうえで最適化され、これによって、完熟後の追熟型果実の糖度を一層高精度に予測できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態である糖度計測装置の構成を示すブロック図である。
【図２】演算処理部が追熟型果実の糖度予測値を計測するまでの処理手順を示すフローチャートである。
【図３】追熟型果実の糖およびデンプンの成分変化と吸光度変化とを示す図である。
【図４】この発明の実施の形態である糖度計測装置による追熟型果実の糖度予測結果の一例を示す図である。
【図５】従来の糖度計測装置による追熟型果実の糖度予測結果の一例を示す図である。
【符号の説明】
１    糖度計測装置
２    入力部
３    投光部
４    受光部
４ａ    分光部
４ｂ    光電変換部
４ｃ    演算処理部
５    制御部
５ａ    記憶部
６    出力部
１０    追熟型果実
Ａ０〜Ａ２    吸光度
Ｌ１〜Ｌ３    光
Ｓ１    種類情報
Ｓ２    検量線情報
Ｓ３    光吸収情報
Ｓ４    糖度情報
【図１】
2004294108.tif 000004
【図２】
2004294108.tif 000005
【図３】
2004294108.tif 000006
【図４】
2004294108.tif 000007
【図５】
2004294108.tif 000008