(57)【要約】【課題】  従来の精米の品質検査は、抜き取り検査や、破壊検査であり、検査の簡便さ迅速さ、非破壊性という点で問題があった。本発明では、光ファイバを使い簡便かつ非破壊で精米の品質検査を行う検査方法を提供する。【解決手段】  本発明では、精米容器に挿入した光ファイバを使って紫外線を容器内の精米に照射する。紫外線の照射によって精米から発する可視光の発光を光ファイバ端に設置した光検出器で測定する。精米から発する可視光の発光強度により精米の品質を検査する。  本発明による品質検査方法は、精米容器に光ファイバを挿入するための小孔をあけるだけで精米を容器から取り出すことなしに、しかも精米を破壊することなく迅速、簡便に検査することができる。本発明の検査方法は、精米の他、精米を炊飯した炊飯米、麦、とうもろこしなどの多くのでんぷんの品質検査に広く適用可能である。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
精米を格納した容器の外部から精米内に挿入した光ファイバを通じて当該精米に励起光を照射し、励起によって当該精米から発生した発光を当該光ファイバを通じて精米格納容器外部に取り出し、その発光強度を測定することにより当該精米の品質を検査する検査方法。
【請求項２】
請求項１記載の精米検査方法において、精米からの発光の内、可視光の波長において最も発光強度の大きい主ピークの発光強度を測定することにより当該精米の品質を検査することを特徴とする精米の検査方法。
【請求項３】
請求項１記載の精米検査方法において、精米からの発光の内、複数の波長における発光強度を測定することにより当該精米の品質を検査することを特徴とする精米の検査方法。
【請求項４】
請求項１記載の精米検査方法において、精米を励起し発光させるための励起光源として、発光ダイオードを用いることを特徴とする精米の検査方法。
【請求項５】
請求項１記載の精米検査方法において、精米を励起し発光させるための励起光源として、レーザー光線を用いることを特徴とする精米の検査方法。
【請求項６】
請求項１記載の精米検査方法において、精米への励起光の照射と精米からの発光の測定を同一の光ファイバを通して行うことを特徴とする精米の検査方法。
【請求項７】
請求項１記載の精米検査方法において、精米への励起光の照射と精米からの発光の測定をそれぞれ別の光ファイバを用いて行うことを特徴とする精米の検査方法。
【請求項８】
請求項１記載の精米検査方法において、精米のかわりに、精米を炊飯した炊飯米などの加工した精米の品質を検査することを特徴とする検査方法。
【請求項９】
請求項１記載の精米検査方法において、当該検査方法を用いて、でんぷんの品質を検査することを特徴とする検査方法。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、光ファイバを使って精米の品質を簡便かつ非破壊で検査する検査方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  従来、精米の品質は、主に精米容器に表示された産地、品種の情報によって判断していた。【０００３】  ＤＮＡ分析による品種の特定や、炊飯した精米の粘度測定による抜き取り検査が行われていたが、いずれも破壊検査であり、検査に煩雑な操作と長い時間を要していた。光を使った精米の検査方法としては、精米の赤外線吸収を測定する方法があるが、精米を格納容器から一部取り出し、検査容器に充填した後に検査を実施する必要があった。精米の赤外線吸収を測定する方法では、定量的な検査を行うために、測定容器内での試料の充填状態を一定にすることが不可欠であり、非破壊で検査可能ではあるが、抜き取り検査のため簡便で迅速な検査は不可能であった。【０００４】  玄米については、紫外線照射により発生する赤色発光の強度をＣＣＤカメラを用いて測定する検査法があるが、該当の赤色発光は玄米のみに観測されるものであり、精米の品質検査には適用できなかった。
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】  以上述べたように、これまで行われていた精米の品質検査は、抜き取り検査や、破壊検査であり、検査の簡便さ迅速さ、非破壊性という点で問題があった。
【０００６】  本発明は、これまで有効な検査方法がなかった精米の品質検査方法として、光ファイバを使った、簡便かつ非破壊で行える検査方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】  本発明では、精米容器に挿入した光ファイバを使って紫外線を容器内の精米に照射する。紫外線の照射によって精米から発する可視光の発光を光ファイバを通して精米容器外部に導き、光ファイバ端に設置した光検出器で発光強度を測定する。精米からの発光強度を標準物の発光強度と比較することにより精米の品質を検査する。このため、本発明の検査方法では、精米を容器から取り出すことなしに、当該精米の品質を迅速、簡便かつ非破壊で検査することが可能である。
【０００８】  本発明による品質検査方法は、精米容器に光ファイバを挿入するための小孔をあけるだけで当該精米を破壊することなく検査を行うことができる。紫外線照射による可視光の発光は、ここで述べた精米と同様に、精米を炊飯した炊飯米や小麦粉、とうもろこし粉（コーンスターチ）などの他のでんぷんについても確認している。従って、本発明の検査方法は、精米の他、精米を炊飯した炊飯米、麦、とうもろこしなどの植物性でんぷんの品質検査に広く適用可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】  本発明による精米検査装置は、図１に示されるように、紫外線励起光源１から励起のための紫外光を光ファイバ２、光ファイバ接続器３、精米容器５に外部から挿入した挿入用光ファイバ４を通して精米６に照射する。励起によって精米６から波長４６０ナノメートル付近に主ピークを持つ強い発光が観測できる。この波長４６０ナノメートル付近の強い発光ピークには、波長４２０ナノメートル付近、波長４３０ナノメートル付近および、波長５４０ナノメートル付近の比較的強度の弱い発光ピークが付随して観測できる。【００１０】  精米６からの可視光の発光を精米容器５に挿入した挿入用光ファイバ４を通して精米容器５外部に導き、光ファイバ接続器３によって光学的に接続した光ファイバ７に分岐する。光ファイバ７に分岐した精米６の発光から、波長選択フィルタ８を使って測定波長の光のみを選択する。選択した波長の発光強度を光ファイバ７端に備え付けた光検出器９によって測定する。測定した発光強度の値をあらかじめ用意した標準物の値と比較することによって精米の品質を検査する。【００１１】  図２の発光スペクトルに示されるように、紫外光による励起によって精米から波長４６０ナノメートル付近を主ピークとし、波長４２０ナノメートル付近、波長４３０ナノメートル付近および、波長５４０ナノメートル付近に強度の弱い発光ピークを持つ可視光線の発光スペクトル１０、１１、１２が観測される。この精米からの発光スペクトルのピーク強度は、精米中のペクチン含有率によって大きく異なり、図２に示すように、もち米１０、コシヒカリ１１、通常の精米１２のように、品種によって変化した。【００１２】  従って、測定した主ピークの発光強度をあらかじめ用意した標準物の発光強度と比較する方法によって、当該精米の発光測定結果から品質を検査することが可能である。また、異なる波長の発光ピークの強度比をあらかじめ用意した標準物の発光強度比と比較する方法によっても、当該精米の品質を検査することが可能である。【００１３】  図３に示されるように、でんぷんの発光スペクトルは、通常の精米１３、小麦粉１４、とうもろこし粉（コーンスターチ）１５のように当該でんぷんを製造した植物の種類によって大きく異なる。小麦粉１４の発光スペクトル形状は、波長４２０ナノメートル付近、波長４３０ナノメートル付近のピーク強度が通常の精米１３および、とうもろこし粉（コーンスターチ）１５のピーク強度と異なっている。また、とうもろこし粉（コーンスターチ）１５の発光スペクトル形状は、波長５４０ナノメートル付近のピーク強度が通常の精米１３および、小麦粉１４のピーク強度と異なっている。【００１４】  従って、本発明の検査方法によれば、波長４２０ナノメートル付近、波長４３０ナノメートル付近および、波長５４０ナノメートル付近のピーク強度を比較することにより、種々のでんぷんの種類を識別することが可能である。本発明の検査方法は、異なる波長で発光強度を測定し、発光強度の違いを比較することによって、精米のほか、麦、とうもろこし等の植物性でんぷんの分別および、品質検査が可能である。
【実施例１】
【００１５】  直径３ミリメートル、長さ１５０ミリメートルの石英棒を精米容器挿入用の光ファイバとして石英製光ファイバと接続した。当該石英製光ファイバ端を２つに分岐し、その一方に発光波長３６５ナノメートルのチッ化ガリウム（ＧａＮ）製紫外線発光ダイオード（ＬＥＤ）を紫外線励起光源として取り付け、もう一方の光ファイバ端にＳｉ製ＰＩＮフォトダイオードを光検出器として取り付けた光ファイバ式精米検査装置を試作した。【００１６】  この検査装置の挿入用光ファイバをコシヒカリ、通常の精米、もち米に外部より挿入し、光ファイバを通して発光ダイオードから紫外光を照射した。紫外光の照射によって、各精米から波長４６０ナノメートル付近を主ピークとする可視光の強い発光が観測できた。この発光を挿入用光ファイバを通して精米容器外部に導き、光ファイバ接続器によって光検出器に光学的に接続した光ファイバに分岐した。【００１７】  分岐した光から波長選択フィルタを用いて、波長４６０ナノメートル付近の光を選択的に取り出し、その発光強度を光ファイバに接続したＳｉ、ＰＩＮフォトダイオードを用いて測定した。波長選択フィルタを交換して、波長４３０ナノメートル付近、波長４２０ナノメートル付近および、波長５４０ナノメートル付近の発光強度も同時に測定した。【００１８】  測定した主ピークのピーク強度と、波長４２０ナノメートル付近、波長４３０ナノメートル付近および、波長５４０ナノメートル付近の各ピークとのピーク強度比を表１に示す。【００１９】
【表１】
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【００２０】  表１に示したように、波長４６０ナノメートル付近の発光強度の測定結果は、もち米７６５．５５、コシヒカリ４８６．７５、通常の精米３３９．４５であった。この検査結果を用いて、波長４６０ナノメートル付近の発光強度を比較することによりそれぞれの精米の種類を区別することができた。【００２１】  検査後の試料は、袋に直径３ミリメートル以下の細孔が空いたのみで、当該試料には何ら損傷が無く、非破壊で検査を行うことができた。また、検査に用いた挿入用光ファイバは、先端を水で洗浄し、光ファイバ先端の汚れを除くことによって繰り返し使用することができた。
【実施例２】
【００２２】  直径３ミリメートル、長さ１５０ミリメートルの石英棒を精米容器挿入用の光ファイバとして用い、石英製光ファイバと接続した。当該石英製光ファイバ端を２つに分岐し、その一方に発光波長３６５ナノメートルのチッ化ガリウム（ＧａＮ）製紫外線発光ダイオード（ＬＥＤ）を紫外線励起光源として取り付け、もう一方の光ファイバ端にＳｉ製ＰＩＮフォトダイオードを光検出器として取り付けた光ファイバ式精米検査装置を試作した。【００２３】  この検査装置を市販の小麦粉、とうもろこし粉（コーンスターチ）袋に外部より挿入し、励起光として紫外光を照射することにより発するでんぷんからの波長４６０ナノメートル付近をピークとする可視光の発光強度を光ファイバに接続した受光素子を用いて測定した。波長選択フィルタを交換して、波長４２０ナノメートル付近、波長４３０ナノメートル付近および、波長５４０ナノメートル付近の発光強度も同時に測定した。【００２４】  測定した主ピークのピーク強度と、波長４２０ナノメートル付近、波長４３０ナノメートル付近および、波長５４０ナノメートル付近の各ピークとのピーク強度比を表２に示す。【００２５】
【表２】
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【００２６】  表２に示したように、波長４２０ナノメートル付近、波長４３０ナノメートル付近および、波長５４０ナノメートル付近のピーク強度と波長４６０ナノメートル付近の主ピークの強度との強度比を比較することにより、非破壊で通常の精米、小麦粉、とうもろこし粉（コーンスターチ）を容易に識別することができた。【００２７】  検査後の試料は、袋に直径３ミリメートル以下の細孔が空いたのみで、当該試料には何ら損傷が無く、非破壊で検査が行えた。また、検査に用いた挿入用光ファイバは、先端を水で洗浄し、光ファイバ先端の汚れを除くことによって繰り返し使用することができた。
【発明の効果】
【００２８】  本発明では、これまで迅速かつ非破壊で簡便な検査方法がなかった精米の効果的な検査方法を提供することができた。本発明の検査方法は、精米のみならず、炊飯米、小麦粉、とうもろこし粉などのでんぷん質食品の簡便、迅速かつ非破壊な品質検査に適用可能であり、でんぷん質食品の品質管理を通じて日常生活に大きく貢献するものである。
【００２９】      本発明の請求項１記載の検査方法によれば、光ファイバを精米容器に挿入して検査するため、精米を容器に入ったままの状態で非破壊検査することが可能になり、簡便、迅速な製品の全数検査の実施による品質管理に大きく貢献する。
【００３０】      請求項２は、精米からの発光の内、最も発光強度の大きい可視光の主ピークの発光強度を検査に用いることにより、発光強度を測定する際の信号の増幅やノイズの除去などの信号処理が容易に行えるとともに、励起光源の強度を低減でき、検査装置の簡略化に役立つものである。その結果、精米の品質を簡便かつ迅速に行うことができる。
【００３１】      請求項３は、精米からの発光の内、複数の波長における発光強度を検査に用いることにより、主ピークの発光強度のみを測定する場合に比べ精米の品質検査の再現性を増すことができる。これにより外乱に強い安定した精米の品質検査が行える。
【００３２】      請求項４は、励起光源として発光ダイオードを用いることにより、本発明の精米検査装置の小型化および、低消費電力化の道を開くものである。
【００３３】      請求項５は、強力で集光特性の優れたレーザー光線を紫外線励起光源として用いることにより、精米検査装置に使用する光ファイバの微細化および、検査の遠隔化に貢献することができる。
【００３４】      請求項６記載の精米の励起と発光強度の計測を同一の光ファイバを使用して行う精米検査方法では、検査装置に使用する挿入用光ファイバの小型化がはかれ、検査時の精米容器の損傷を低減できるという利点がある。
【００３５】      請求項７記載の精米検査方法では、精米の励起と発光強度の計測をそれぞれに最適な材質、直径、長さを持つ、別々の光ファイバを使用して行うことができるため、紫外線励起光源の強度が小さく精米からの発光が弱い条件下でも効率良く精米の励起および、発光の測定が行えるという利点がある。
【００３６】      さらに、請求項８は、本発明の検査方法を、精米を炊飯した炊飯米などの加工した精米の簡便、迅速かつ非破壊な検査に適用範囲を拡大するものであり、この発明によって精米だけでなく加工精米を使った食品の簡便、迅速かつ非破壊な品質管理が可能になり、食品製造の品質向上に役立つ。
【００３７】      さらに、請求項９は、本発明の検査方法を、小麦、とうもろこしなどの植物性でんぷんの簡便、迅速かつ非破壊な検査に適用範囲を拡大するものであり、この発明によって精米に加え、多くのでんぷん質食品、でんぷん質材料の簡便、迅速かつ非破壊な品質管理が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】光ファイバによる精米検査方法の構成図
【図２】精米の発光スペクトル
【図３】精米、小麦粉、とうもろこし粉（コーンスターチ）の発光スペクトル
【符号の説明】
１…紫外線励起光源
２…光ファイバ
３…光ファイバ接続器
４…挿入用光ファイバ
５…精米容器
６…精米
７…光ファイバ
８…波長選択フィルタ
９…光検出器
１０…もち米の発光スペクトル
１１…コシヒカリの発光スペクトル
１２…通常の精米の発光スペクトル
１３…通常の精米の発光スペクトル
１４…小麦粉の発光スペクトル
１５…とうもろこし粉の発光スペクトル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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