(57)【要約】【課題】手間が省かれ、かつ信頼性の高い食品の品質検査方法を提供すること。【解決手段】食品に可視光線および／または近赤外線を照射して得られる可視および／または近赤外スペクトルに基づいて判定する食品の品質検査方法、ならびに食品に可視光線および／または近赤外線を照射して可視および／または近赤外スペクトルを得る工程、該スペクトルをケモメトリクスによって解析する工程、および得られた解析結果に基づき食品の品質を判定する工程を含む、食品に可視光線および／または近赤外線を照射して得られる可視および／または近赤外スペクトルに基づいて判定する食品の品質検査方法。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
食品に可視光線および／または近赤外線を照射して得られる可視および／または近赤外スペクトルに基づいて判定する、食品の品質検査方法。
【請求項２】
食品の加熱状態を判定する、請求項１記載の検査方法。
【請求項３】
食品の殺菌状態を判定する、請求項１記載の検査方法。
【請求項４】
食品に可視光線および／または近赤外線を照射して可視および／または近赤外スペクトルを得る工程、該スペクトルをケモメトリクスによって解析する工程、および得られた解析結果に基づき食品の品質を判定する工程を含む、請求項１〜３いずれか記載の検査方法。
【請求項５】
可視および／または近赤外スペクトルの波長が４００〜２５００ｎｍである、請求項１〜４いずれか記載の検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、食品における品質検査の方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、近赤外線分光法による有機物の品質評価方法は非破壊測定方法として注目され、過去２０年間に数多くの研究がなされ、実用化が進められている。例えば、食品業界ではアミロース等の含有量を測定する米食味計（例えば、特許文献１参照）や糖質を測定する果物糖度計（例えば、特許文献２、３参照）等が実用化されている。
【０００３】
また、ココア含有食品のｐＨ（水素イオンの含量）を評価する方法（例えば、特許文献４参照）、食品の加工前後における成分の違いを測定し、加工状態を評価する方法（例えば、特許文献５、６参照）が開示されている。
【特許文献１】特開昭６３−１１８４１号公報
【特許文献２】特開平６−１８６１５９号公報
【特許文献３】特開平１−３０１１４７号公報
【特許文献４】特開２００１−１７０８４号公報
【特許文献５】特開平７−１２７２２号公報
【特許文献６】特開平７−１０７９２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
食品の加熱状態を評価する方法は、従来加熱温度をモニタリングすること、水分含有率を近赤外分光法を用いることなどにより間接的に評価する方法しかなく、また、製造工程における品質管理としてサンプリングした食品自体を破壊して内部の加熱状態を確認しなければならなかった。
【０００５】
さらに、サンプリングで確認する場合、統計的に計算された必要数を検査することになるが、生産ロット数が大きくなれば、その検査数も膨大となり、非常に手間がかかっていた。そのように手間をかけていたとしても、全数検査をしているわけではないので、中には品質規格を逸脱する製品が含まれることもある。
【０００６】
従って、本発明の目的は、手間が省かれ、かつ信頼性の高い食品の品質検査方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
すなわち、本発明は、
（１）食品に可視光線および／または近赤外線を照射して得られる可視および／または近赤外スペクトルに基づいて判定する、食品の品質検査方法、
（２）食品の加熱状態を判定する、前記（１）記載の検査方法、
（３）食品の殺菌状態を判定する、前記（１）記載の検査方法、
（４）食品に可視光線および／または近赤外線を照射して可視および／または近赤外スペクトルを得る工程、該スペクトルをケモメトリクスによって解析する工程、および得られた解析結果に基づき食品の品質を判定する工程を含む、前記（１）〜（３）いずれか記載の検査方法、ならびに
（５）可視および／または近赤外スペクトルの波長が４００〜２５００ｎｍである、前記（１）〜（４）いずれか記載の検査方法
に関する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明により、手間が省かれ、信頼性が高く、非破壊的に検査が実施でき、かつ迅速に検査ができる食品の品質検査方法が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明は、食品に可視光線および／または近赤外線を照射して得られる可視および／または近赤外スペクトルに基づいて食品の品質検査を行うことに大きな特徴を有する。
【００１０】
かかる特徴を有することで、短時間で食品の品質を確認することができ、食品の製造工程における品質管理の徹底を図ることができる。
【００１１】
本発明に使用される食品としては、その製造工程中に加熱工程が必要な食品であれば特に限定されないが、例えば、卵、生乳、生クリームなどの乳製品、コーヒー、紅茶、ココア、果汁などの飲料、アルコール類、レトルト食品などが挙げられる。特に、熱管理の困難性の観点から、卵などが好ましい。
【００１２】
本発明により検査可能な品質検査項目としては、例えば、加熱状態検査、殺菌状態検査などが挙げられる。
【００１３】
可視光線のみを照射する場合、その波長は、測定する試料によって適宜選択すればよいが、好ましくは３６０〜８３０ｎｍ、より好ましくは４００〜７００ｎｍであり、一方、近赤外線のみを照射する場合、その波長は、測定する試料によって適宜選択すればよいが、好ましくは７００〜２５００ｎｍ、より好ましくは８３０〜１３５０ｎｍである。また、可視光線および近赤外線を照射する場合の波長は、測定する試料によって適宜選択すればよいが、好ましくは４００〜２５００ｎｍ、より好ましくは４００〜１３５０ｎｍである。
【００１４】
本発明に使用される機器としては、可視光線および／または近赤外線を測定できる機器であれば特に限定されないが、例えば、フィルター型分光機器、分散型分光機器、フーリエ変換型分光機器などが挙げられる。
【００１５】
本発明の品質検査方法には、より正確な検査結果を得るため、食品に可視光線および／または近赤外線を照射して可視および／または近赤外スペクトルを得る工程、該スペクトルをケモメトリクスによって解析する工程、および得られた解析結果に基づき食品の品質を判定する工程が含まれることが好ましい。
【００１６】
具体的な解析方法として、定量的な分析には、重回帰分析、主成分回帰分析、ＰＬＳ回帰分析、定性的な分析には、主成分分析、クラスタ分析、判別分析、ＳＩＭＣＡなどが挙げられる。
【００１７】
定量的な分析を行う際の検量線は、例えば、予め決められた条件（例えば、加熱時間、加熱温度など）で加工（例えば、加熱など）されたサンプルを用意して、各サンプルにつき可視および／または近赤外スペクトルを測定し、前記解析方法により成分値を加工時間（例えば、加熱時間）として作成することができる。なお、得られた検量線の信頼性を確認するために、相関係数を計算することが好ましい。かかる相関係数は、検査精度を確保する観点から可能な限り高いことが好ましいが、検量線の信頼性を保証するためには０．８５以上であればよい。
【００１８】
上記のように予め作成された検量線と、解析により得られた値とを対比することで、各サンプルの品質が品質規格に適合しているか否かを判定することができ、さらに、食品加工中の食品の品質変化を経時的に確認することもできる。
【００１９】
本発明の方法は、例えば、液卵の製造工程における加熱状態または殺菌状態の確認に使用することができる。
【００２０】
例えば、液卵の場合、加熱または殺菌工程中あるいは加熱または殺菌工程後に、液卵をサンプリングして、バッチ式で、または送液中の液卵に対して連続的に本発明の方法により各液卵の加熱または殺菌状態を確認し、異常なく加熱または殺菌工程が行われていることを確認することができ、また、加熱または殺菌工程終了後に所望の液卵が製造されているかどうかを確認することもできる。さらに、短時間で全ての液卵の加熱または殺菌状態を確認することができるため、品質規格を逸脱する製品が市場に流れる前に食い止めることができる。
【実施例】
【００２１】
実施例１  検量線の作成
（１）スペクトル測定用サンプルの調製
全卵液、卵黄液および卵白液をポリバックセル（光路長２ｍｍ）にそれぞれ７．５ｇ充填し、全卵液は５６℃、卵黄液は６０℃および卵白液は６１℃の湯浴中で１．５、２．５、３．０、３．５、４．０、４．５および５．５分間加熱し、水冷後、未加熱品と共にスペクトル測定用サンプルとした。
【００２２】
（２）スペクトルの測定
各サンプルを２０℃水浴中で１０分間放置した後、分散型分光機器（NIRsystems社製Model6500）を用いて４００〜２５００ｎｍ（２ｎｍ間隔）の波長で透過法によりスペクトルを測定した。波長スキャン回数は３２回とし、リファレンスには空気を用いた。また、リファレンスは１サンプル毎に測定した。
【００２３】
（３）スペクトルの解析
（２）で得られた未加熱品および加熱品の各サンプルの平滑化した原スペクトルおよび二次微分スペクトルを用い、成分値を加熱時間としてFull cross validationによりFactor16までPLS回帰分析を行った。
【００２４】
（４）検量線の作成
表１に示すように、全卵液は、７００〜１１００ｎｍの波長で得られた平滑化した原スペクトルを用いて解析した結果、相関係数の高い検量線を作成することが可能であった。
【００２５】
卵黄液は、１１００〜１３５０ｎｍの波長で得られた平滑化した原スペクトルおよび二次微分スペクトルのいずれを用いて解析しても、相関係数の高い検量線を作成することが可能であった。
【００２６】
卵白液は、４００〜７００ｎｍの波長で得られた二次微分スペクトルを用いて解析した結果、相関係数の高い検量線を作成することが可能であった。
【００２７】
【表１】
2005233824.tif 000002
【００２８】
実施例２  実測値と予想値の関係
全卵液を３０ｍｌ容量試験管に２０ｍｌ充填し、６０℃の湯浴中で１．５、２．５、３．０、３．５、４．０、４．５および５．５分間加熱し、水冷後、未加熱品と共にスペクトル測定用サンプルを調製した（ｎ＝８）。
【００２９】
各加熱時間で調製したサンプルのうち、１、３、５および７番目のサンプルならびに未加熱サンプルを２０℃水浴中で１０分間放置した後、分散型分光機器（NIRsystems社製Model6500）を用いて７００〜１１００ｎｍ（２ｎｍ間隔）の波長で透過法によりスペクトルを測定した。波長スキャン回数は３２回とし、リファレンスには空気を用いた。また、リファレンスは１サンプル毎に測定した。
【００３０】
上記で得られた各サンプルの平滑化した原スペクトルおよび二次微分スペクトルを用い、成分値を加熱時間としてFull cross validationによりFactor16までPLS回帰分析を行い、検量線を作成した。
【００３１】
次に、各加熱時間で調製したサンプルのうち、２、４、６および８番目のサンプルならびに未加熱サンプルを２０℃水浴中で１０分間放置した後、分散型分光機器（NIRsystems社製Model6500）を用いて７００〜１１００ｎｍ（２ｎｍ間隔）の波長で透過法によりスペクトルを測定した。波長スキャン回数は３２回とし、リファレンスには空気を用いた。また、リファレンスは１サンプル毎に測定した。
【００３２】
上記で得られた各サンプルの平滑化した原スペクトルおよび二次微分スペクトルを用い、成分値を加熱時間としてFull cross validationによりFactor16までPLS回帰分析を行い、上記で作成した検量線に当てはめた。
【００３３】
【表２】
2005233824.tif 000003
【００３４】
表２より、作成した検量線より得られる予想値と実測値は近い値を示し、ｔ検定の結果、危険率５％で両者に有意差はなかった。
【００３５】
実施例３  実測値と予想値の関係
PLS回帰分析をする代わりに、平滑化した原スペクトルを用いて第四波長まで重回帰分析を行う以外は実施例２と同様に検量線を作成し、有意差を確認した。
【００３６】
【表３】
2005233824.tif 000004
【００３７】
表３より、作成した検量線より得られる予想値と実測値は近い値を示し、ｔ検定の結果、危険率５％で両者に有意差はなかった。
【００３８】
従って、可視光線および／または近赤外線を照射して得られる可視および／または近赤外スペクトルを解析することにより、食品の品質検査が可能であることがわかる。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明は、食品製造における加熱状態を確認する試験に利用できる。