(57)【要約】特定の試薬液が入った試験管内に穀粒を入れて撹拌して、出来た反応溶液をセルに入れる。そのセルに光を照射して、吸光度ピーク値を示す波長での吸光度と、吸光度がほとんど変化しない波長領域の吸光度とを検出する。そして、これら二つの吸光度の差に基づいて穀類及び豆類の新鮮度を判定する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
米、小麦、大麦を含む穀粒またはとうもろこし、大豆、コーヒー豆を含む豆類を、所定の試薬液に入れて撹拌する撹拌工程と、
前記撹拌工程で得られた反応溶液に光を照射して吸収される吸光度がピーク値を示す波長での第１の吸光度と、吸光度がほとんど変化しない波長領域での第２の吸光度とを検出する吸光度検出工程と、
該吸光度検出工程で検出した第１、第２の吸光度の差を求め、この差に基づいて穀粒または豆類の新鮮度を判定する新鮮度判定工程とを含む、
穀粒及び豆類の新鮮度測定方法。
【請求項２】
前記試薬液は、ブロモチモールブルーを指示薬として用いたもの又はフェノールレッドを指示薬として用いたものとすることを特徴とする請求の範囲第１項記載の穀粒及び豆類の新鮮度測定方法。
【請求項３】
測定対象の穀粒または豆類を試薬液に入れて攪拌して得た反応溶液を入れるセルと、
前記反応溶液を入れたセルに光を照射する光源と、
前記セルを透過した光を少なくとも二つに分光する分光手段と、
前記分光手段で分光された光の一方を受け取る、第１の波長を透過する第１のフィルターと、前記光の他方を受け取る、第２の波長を透過する第２のフィルターと、
前記第１のフィルターを通過した第１の波長の光を受光する第１の受光素子と、前記第２のフィルターを通過した第２の波長の光を受光する第２の受光素子と、さらに、
前記第１の受光素子の出力と第２の受光素子の出力とから前記測定対象の穀粒または豆類の新鮮度を演算する演算手段とを備え、
前記第１の波長には、前記セル中の反応溶液に前記光源から光を照射して吸収される吸光度が局所的に最大となるような値が選択され、また、前記第２の波長には吸光度がほとんど変化しない領域での値が選択される、
穀粒及び豆類の新鮮度測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  本発明は、米、小麦、大麦、とうもろこしなどの穀粒並びに大豆、コーヒー豆（生豆）などの豆類の新鮮度を測定する方法及びその測定装置に関し、特に、穀粒及び豆類を特定の試薬液に入れて撹拌して、その試薬液の変色度合いによって穀粒及び豆類の新鮮度を測定する方法及びその測定装置に関する。
【背景技術】  穀粒は、中性脂質、糠脂質、リン脂質などの脂肪を含有する。これらの脂肪（その大部分は中性脂質）は収穫後に劣化を始め、酸化、分解して遊離脂肪酸を生成する。この脂肪酸はさらに分解してヘキサナール（ｈｅｘａｎａｌ）などとなる。そして、生成される脂肪酸やヘキサナールの量は経時的に増加するから、その脂肪酸の量を測定すれば、穀粒の新鮮度を測定することができる。
従来、米粒の新鮮度は、特定の試薬液、例えば、ブロモチモールブルー（ｂｒｏｍｏｔｈｙｍｏｌ  ｂｌｕｅ；ＢＴＢ）を指示薬として用いたものに米粒を入れて撹拌し、その試薬液の変色度合い（脂肪酸の多寡）を判定することで、測定する方法が知られている。
一方、天ぷら油などの油脂試料の劣化度は、油脂試料を試薬液に入れて撹拌して反応溶液を得て、その反応溶液に特定波長の光を照射して吸収される吸光度を測定し、この吸光度に基づいて変色度合い（脂肪酸の多寡）を判定することにより、測定する方法が知られている（特開昭５２−３２３９６号公報）。
前記の米粒の新鮮度の測定方法は、試薬液の変色度合いを目視によって判定することによるため、色の判定に個人差が生じ、新鮮度の判定が正確であるとはいえなかった。そこで、前記特開昭５２−３２３９６号公報の教示にしたがって、反応溶液の変色度合いを、特定波長の光をその反応溶液に照射して吸収される吸光度を測定し、その測定された吸光度に基づいて判定しようとすることが考えつく。
しかしながら、この方法によって穀粒の新鮮度判定の精度が向上するとはいえない。穀粒の新鮮度は、試薬液が穀粒の脂肪酸やヘキサナールによって変色したことを上記の吸光度の測定によって検出することで判定できる。ところが、穀粒を試薬液に入れて攪拌して得た反応溶液の中には穀粒の微粒子（はがれた表皮、糠や澱粉など）が含まれ、それらが反応溶液を濁して吸光度に影響を及ぼすからである。
【発明の開示】
本発明は、穀粒及び豆類に付着している表皮や糠や澱粉その他によって反応溶液が濁っていても、それらの新鮮度を正確に測定することができる方法を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明による穀粒及び豆類の新鮮度測定方法は、測定対象たる穀粒または豆類を所定の試薬液に入れて撹拌する撹拌工程と、前記撹拌工程で得られた反応溶液に光を照射して吸収される吸光度がピーク値を示す波長での第１の吸光度と、吸光度がほとんど変化しない波長領域での第２の吸光度とを検出する吸光度検出工程と、該吸光度検出工程で検出した第１、第２の吸光度の差を求め、この差に基づいて穀粒または豆類の新鮮度を判定する新鮮度判定工程とを含む。
本発明は、照射する光の波長に対する反応溶液の吸光度との関係が、
（１）反応溶液の濁りが濃くなると吸光度は全波長にわたって同一傾向で大きくなること、
（２）反応溶液の濁りが薄くなると吸光度は全波長にわたって同一傾向で小さくなること、及び、
（３）反応溶液の濁りの程度にかかわらず、吸光度がピークとなる波長に変わりがなく、また、濁りの程度により全体としてのレベルが異なるものの、それぞれに吸光度がほとんど変化しない波長領域が存在すること（吸光度の推移傾向が同じ）、
に着目して、反応溶液に光を照射して吸収される吸光度がピーク値を示す波長でのその吸光度（第１の吸光度）と、吸光度がほとんど変化しない波長領域での吸光度（第２の吸光度）とを検出する。そして、これら第１及び第２の吸光度の差を求め、この差が大きいほど新鮮度が高いと判定する。したがって、本発明の方法によれば、反応溶液の濁り具合に関係なく正確に新鮮度を判定することができる。
【図面の簡単な説明】  図１は、本発明の米粒新鮮度測定装置を示す。
図２は、各反応溶液における吸光度を示すグラフである。
【発明を実施するための最良の形態】  本発明による穀粒及び豆類の新鮮度測定装置１の一例を図１を参照して説明する。新鮮度測定装置１は、光源２、セル３、ハーフミラー４、第１のフィルター５、第１の受光素子６、第２のフィルター７、第２の受光素子８を備える。セル３には測定用の反応溶液が入っている。その反応溶液に対して光源２は６１０ｎｍから６２０ｎｍの波長及び６８０ｎｍ以上の波長の光を少なくとも照射する。そして、セル３を透過した光はハーフミラー４で２方向に分光し、その一方は第１のフィルター５を介して第１の受光素子６に向かい、他方は第２のフィルター７を介して第２の受光素子８に向かう。
本実施の形態では、第１のフィルター５は６１５ｎｍの波長の光を透過するものとし、第２のフィルター７は６９０ｎｍの波長の光を透過するものとした。これら第１及び第２の受光素子６、８は、図示しない増幅器及び、アナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器を介して、演算処理手段９にそれぞれ接続されている。この演算処理手段９は、例えば、中央演算処理部（ＣＰＵ）を中心に、入出力部、読み出し専用記憶部（ＲＯＭ）及び読み出し・書き込み兼用記憶部（ＲＡＭ）を備えている。ＲＯＭには第１及び第２の受光素子６、８が検出した信号に基づいて穀粒および豆類の新鮮度を測定するプログラムが内蔵されている。
プログラムの概略は次のとおりである。
前記の検出信号を吸光度として数値に換算し、第１受光素子側の値と第２の受光素子側の値の差（差値）を求め、これをＲＡＭに記憶する。ついで、あらかじめ設定してＲＡＭに記録しておいた新鮮度判定テーブルの差値と測定による前記の差値とを対比し、最も近いものを選定し、その差値に対応させてある判定値を測定結果（測定値）として表示する。新鮮度判定テーブルは、発生し得る前記差値の範囲をいくつかの段階に分割し、それぞれの段階に順次、例えば、新鮮度優、新鮮度良、新鮮度可などの判定値を対応させたものである。
なお、第１受光素子側の値と第２の受光素子側の値そのものを対比可能に表示して測定値とすることもある。
以下、図１の新鮮度測定装置１を用いての穀粒及び豆類の新鮮度測定方法について説明する。
試薬液はブロモチモールブルー（ＢＴＢ）を指示薬として用いたものを用いる。この試薬液は、エタノール１５０ミリリットルに蒸留水５０ミリリットルを加えた溶液にブロモチモールブルー０．３グラムを溶解して原液をつくり、この原液を蒸留水で３０倍に希釈し、さらに、水酸化カリウム水溶液を０．２％加えてｐＨ７．０としたものである。前記試薬液中のブロモチモールブルーは、試料液中に存在する脂肪酸やヘキサナールによって変色するのであって、濁りの原因である表皮や糠あるいは澱粉などの微粒子の多寡に変色が影響されることはない。
なお、指示薬ＢＴＢはｐＨ指示薬であり、反応溶液中の脂肪酸及びヘキサナールとは反応しない。反応溶液は、該反応溶液中に脂肪酸またはヘキサナールが多く含まれるとｐＨは低くなって黄色に変色し、吸光度が低くなる。一方、反応溶液中に含まれる脂肪酸またはヘキサナールの量が少ない場合には、ｐＨが高くなって青色に変色し、吸光度は高くなる。
この試薬液の入った試験管に、日本国滋賀県の産で品種が「日本晴」の白米（サンプル米粒）を入れて栓をし、この試験管を振盪機に横たえて、１分間に約１５０回振動させる（撹拌工程）。この撹拌工程で得られた試験管内の試薬液（反応溶液）をセル３に入れ、このセル３に光源２から光を照射する。
セル３から透過した光はハーフミラー４によって２方向に分光され、一方の光は第１のフィルター５を介し６１５ｎｍの波長の光が第１の受光素子６に受光され、他方の光は第２のフィルター７を介し６９０ｎｍの波長の光が第２の受光素子８に受光される。そして、第１の受光素子６からはそれが受光した光量に応じた電圧信号を出力し、該信号は増幅器及びＡ／Ｄ変換器を介して演算処理手段９に信号Ａ１として入力される。また、第２の受光素子８からもそれが受光した光量に応じた電圧信号を出力し、該信号は増幅器及びＡ／Ｄ変換器を介して演算処理手段９に信号Ａ２として入力される。
演算処理手段９は、前記入力信号Ａ１及び信号Ａ２に基いて、ｌｏｇ  Ａ２−ｌｏｇ  Ａ１の演算をして、セル３内の反応溶液に吸収される６１５ｎｍの波長での第１の吸光度と６９０ｎｍの波長での第２の吸光度との間の差（吸光度差）を求める。
ここで、反応溶液の濁り具合における全波長の吸光度を示したグラフについて図２を参照しながら説明する。
図２において、▲１▼のグラフは濁り具合の濃い反応溶液から検出される吸光度を示しており、また、▲２▼のグラフは濁り具合の薄い反応溶液から検出される吸光度を示している。この図２から分かるように、吸光度は、▲１▼のグラフも▲２▼のグラフも共に６１５ｎｍの波長でピークを示しており、また、６９０ｎｍ以上の波長ではほぼ横ばいの値となっている。すなわち、▲１▼及び▲２▼のグラフから、ある波長に対する吸光度の大きさは反応溶液の濁り具合によって異なるものの、波長に対する吸光度の推移傾向は反応溶液の濁り具合にかかわらずほぼ同一であることがわかる。
本発明は、このように反応溶液の濁り具合にかかわらず、反応溶液に光を照射して吸収される吸光度が全波長にわたって同一の推移傾向を示している点、及びどの場合も波長が推移してもその吸光度がほとんど変化しない波長領域がある点に着目したものであって、吸光度がピーク値を示す波長６１５ｎｍでの吸光度（第１の吸光度）と、吸光度がほとんど変化しない波長領域の６９０ｎｍでの吸光度（第２の吸光度）との差を求め、この第１、第２の吸光度の差が大きいほど米粒の新鮮度が高いと判定する。このため、反応溶液の濁り具合に影響されることなく米粒の新鮮度を判定することができる。上記第１の吸光度は測定対象の米粒の新鮮度が高いほど高くなる。一方、上記第２の吸光度は米粒の新鮮度とは無関係に現れる値である。よって、第１の吸光度と第２の吸光度との差が大きいほど測定対象の米粒の新鮮度が高いといえる。
図２の例で説明すると、グラフ▲１▼の第１、第２の吸光度の差はＶ１であり、一方、グラフ▲２▼の第１、第２の吸光度の差はＶ２である。この図では、Ｖ１＜Ｖ２であることから、新鮮度はグラフ▲２▼のサンプル米粒の方がグラフ▲１▼のサンプル米粒よりも新鮮度が高いと判定できる。
なお、上記のようにブロモチモールブルー（ＢＴＢ）を指示薬として用いた試薬液を用いるときには、第１の吸光度を求めるには６１０ｎｍから６２０ｎｍの波長を使用し、また、第２の吸光度を求めるには同じ光源から６８０ｎｍ以上の波長とを用いるとよい。
また、上記実施の形態では試薬液はブロモチモールブルー（ＢＴＢ）を指示薬として用いたものを用いたが、これ以外にフェノールレッド（ｐｈｅｎｏｌ  ｒｅｄ；ＰＲ）を指示薬として用いることもできる。この指示薬を用いる場合の、第１の吸光度を与える波長と第２の吸光度を与える波長領域は、前記のブロモチモールブルー（ＢＴＢ）を指示薬として用いる場合と異なってくる点に留意すべきである。
以上は測定対象が米粒である場合の説明であるが、この測定原理は米粒以外の穀粒、さらに豆類の新鮮度の測定にも適用できる。
以下に本発明による新鮮度測定結果の一例を示す。
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上の表において、測定対象の穀粒または豆類５ｇと試薬１０ｇとを試験管に入れ、振とう器で１分間攪拌する。そして、小型微量遠心分離機で１分間遠心分離してから、測定対象の新鮮度を測定する。「低温保存」は１５℃で７日保存した値であり、「高温保存」は６０℃で７日保存した値である。新鮮度のデータ値は、新米の玄米の新鮮度を１００、１年間低温保存した米の新鮮度が７０〜８０となる検量線を作成し、この検量線から算出した数値とする。上記の表は穀粒及び豆類の保存環境による新鮮度の差を表わしている。
上の表から、低温保存の新鮮度データ値が最も高いのはコーヒー豆（生豆）の６８であり、また、低温保存と高温保存との新鮮度データ値の差がもっとも高いのもコーヒー豆の７であった。この結果から、新鮮なものほど（低温保存して最も高い新鮮度を保持するものほど）、もっとも劣化しやすい（高温保存すると低温保存したときとくらべて新鮮度に大きな差が現れる）と言える。
さらに、本発明は、図１で示す新鮮度測定装置１に代えて、公知の分光光度計を用いて、セル３内の反応溶液に吸収される上記特定の２波長におけるそれぞれの吸光度を測定し、この各吸光度間の差を求めて穀粒及び豆類の新鮮度を判定するようにしてもよい。
以上述べたように、本発明は、反応溶液に吸収される光の吸光度がピーク値を示す波長での吸光度（第１吸光度）と吸光度の変化が少ない波長領域での吸光度（第２の吸光度）とを検出し、第１，第２の吸光度の差を求め、この差が大きいほど穀粒の新鮮度が高いと判定する。したがって、反応溶液の濁り具合に関係なく穀粒及び豆類の新鮮度を正確に判定することができる。
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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