(57)【要約】【課題】委託分析においては、委託費用が高価であり、且つ分析結果が出るまでに長い時間がかかる等の問題点があり、ＥＬＩＳＡ法を用いた簡易分析においては、数時間で分析結果が出るものの、試料作成作業に時間がかり面倒であり、破壊検査であるため全数検査は不可能であった。【解決手段】農薬付着青果物又は農薬単体に関する１又は複数の農薬スペクトルを記憶する検索ライブラリ９と、測定スペクトルと該農薬スペクトルとの相関が予め設定した出荷基準値以上であるか否かを判断する演算手段１０とを備え、前記検索ライブラリ９に、青果物６のヘタや過熟部や欠陥部等の異常スペクトルが記憶され、前記演算手段１０が、前記測定スペクトルと該異常スペクトルとの相関が予め設定した異常基準値以上であるか否かを判断する。【選択図】図１
2007101186.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
赤外線の反射光から変換される測定スペクトルを調べることによって、青果物表面に付着した残留農薬を測定する残留農薬判別装置であって、
農薬付着青果物又は農薬単体に関する１又は複数の農薬スペクトルを記憶する検索ライブラリと、
該測定スペクトルと該農薬スペクトルとの相関が予め設定した出荷基準値以上であるか否かを判断する演算手段とを備えたことを特徴とする残留農薬判別装置。
【請求項２】
前記演算手段が、前記検索ライブラリに記憶された複数の前記農薬スペクトルを重ね合わせた合成スペクトルを作成し、
該合成スペクトルと前記測定スペクトルとの相関が予め設定した出荷基準値以上であるか否かを判断することを特徴とする請求項１に記載の残留農薬判別装置。
【請求項３】
前記検索ライブラリに、青果物のヘタや過熟部や欠陥部等の異常スペクトルが記憶され、
前記演算手段が、前記測定スペクトルと該異常スペクトルとの相関が予め設定した異常基準値以上であるか否かを判断することを特徴とする請求項１若しくは請求項２に記載の残留農薬判別装置。
【請求項４】
赤外線の反射光から変換される測定スペクトルを調べることによって、青果物表面に付着した残留農薬を測定する残留農薬判別方法であって、
農薬付着青果物又は農薬単体に関する１又は複数の農薬スペクトルを予め測定しておき、
該測定スペクトルと該農薬スペクトルとの相関が予め設定した出荷基準値以上であるか否かによって青果物の出荷の可否を判別することを特徴とする残留農薬判別方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、収穫された青果物表面に付着した残留農薬を測定することによって、該青果物が出荷可能か否かを判断する、残留農薬判別装置の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、内部品質センサによって青果物の糖度や酸度等の内部品質を測定し、該測定結果に基いて青果物を選別する青果物選別システムが公知となっている（例えば、特許文献１参照。）。また、青果物に付着した残留農薬については、該残留農薬が食品衛生法残留農薬基準値に適合しているか否か測定する必要があるため、従来は委託分析やＥＬＩＳＡ法を用いた簡易分析による破壊検査にて検査していた（例えば、特許文献２参照。）。
【特許文献１】特開２００５−４６７９４号公報
【特許文献２】特表２００５−５０９１５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、前記委託分析においては、委託費用が高価であり、且つ分析結果が出るまでに長い時間がかかる等の問題点があった。一方のＥＬＩＳＡ法を用いた簡易分析においては、数時間で分析結果が出るものの、試料作成作業に時間がかり面倒であった。また、破壊検査であるため、全数検査は不可能であった。
そこで、本発明においては、青果物を破壊したり傷ませることなく、青果物に付着した残留農薬を測定し、該残留農薬によって青果物を判別する残留農薬判別装置を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【０００５】
即ち、請求項１においては、赤外線の反射光から変換される測定スペクトルを調べることによって、青果物表面に付着した残留農薬を測定する残留農薬判別装置であって、農薬付着青果物又は農薬単体に関する１又は複数の農薬スペクトルを記憶する検索ライブラリと、該測定スペクトルと該農薬スペクトルとの相関が予め設定した出荷基準値以上であるか否かを判断する演算手段とを備えたものである。
【０００６】
請求項２においては、前記演算手段が、前記検索ライブラリに記憶された複数の前記農薬スペクトルを重ね合わせた合成スペクトルを作成し、該合成スペクトルと前記測定スペクトルとの相関が予め設定した出荷基準値以上であるか否かを判断するものである。
【０００７】
請求項３においては、前記検索ライブラリに、青果物のヘタや過熟部や欠陥部等の異常スペクトルが記憶され、前記演算手段が、前記測定スペクトルと該異常スペクトルとの相関が予め設定した異常基準値以上であるか否かを判断するものである。
【０００８】
請求項４においては、赤外線の反射光から変換される測定スペクトルを調べることによって、青果物表面に付着した残留農薬を測定する残留農薬判別方法であって、
農薬付着青果物又は農薬単体に関する１又は複数の農薬スペクトルを予め測定しておき、
該測定スペクトルと該農薬スペクトルとの相関が予め設定した出荷基準値以上であるか否かによって青果物の出荷の可否を判別するものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
【００１０】
請求項１においては、青果物を破壊したり傷ませることなく青果物に付着した残留農薬を測定することができる。その結果、出荷する青果物の信頼性を向上させることができ、青果物に付加価値を付与することができる。そして、従来のように、各農薬ごとに検量線を作成しなくても、検索ライブラリに各農薬の農薬スペクトルを記憶させておけば、多数の農薬についての迅速な判別を行なうことができる。
【００１１】
請求項２においては、複数種類の残留農薬が付着している青果物においても、残留農薬に関する判別をより正確に行なうことができ、判別ミスを減少させることができる。
【００１２】
請求項３においては、ヘタや過熟部や欠陥部について残留農薬の測定を行なった旨を認識することができるため、再度正常な青果物の残留農薬に関する判別を行なうことができ、残留農薬に関する判別ミスを見逃し難くなる。
【００１３】
請求項４においては、青果物を破壊したり傷ませることなく青果物に付着した残留農薬を測定することができる。その結果、出荷する青果物の信頼性を向上させることができ、青果物に付加価値を付与することができる。そして、従来のように、各農薬ごとに検量線を作成しなくても、検索ライブラリ等に各農薬の農薬スペクトルを記憶させておけば、多数の農薬についての迅速な判別を行なうことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
次に、発明の実施の形態を説明する。
図１は残留農薬判別装置１の斜視図、図２は残留農薬判別装置１の側面断面図、図３は測定スペクトルの分割方法を示す図、図４は測定スペクトルの分割方法の別実施例を示す図、図５は農薬スペクトルの分割方法を示す図である。
【００１５】
本発明に係る残留農薬判別装置１にて測定される青果物６は、イチゴ、蜜柑、オレンジ、メロン、トマトその他の果物類または野菜類の総称であり、残留農薬や糖度（甘味）や酸度（酸味）等の内部品質によって選別されるものである。詳述すると、図１に示すように、青果物６は、コンテナ４０等から取り出され、残留農薬判別装置１によって青果物６表面の測定スペクトルを測定されて、後述する検索ライブラリ９に記憶された農薬スペクトルと該測定スペクトルとの相関に基いて、出荷青果物６ａ（該相関が出荷基準値未満の青果物）と廃棄青果物６ｂ（該相関が出荷基準値以上の青果物）とに判別されるものである。
【００１６】
残留農薬判別装置１によって行なわれる青果物６の出荷の可否についての判別は、図１及び図２に示すように、青果物６を残留農薬判別装置１のステージ３上に載置し、青果物６表面に赤外線を照射して、反射光の光学的情報を測定スペクトルに変換し、予め検索ライブラリ９に記憶されている農薬スペクトルと該測定スペクトルと波形の合致している率（以下、相関という。）を演算し、該相関と後述する出荷基準値とを比べることによって行なうものである。
【００１７】
図２に示すように、残留農薬判別装置１は、上面にステージ３が設けられた筐体２３と、該筐体２３内部に配設される、投光部７と、投光部７から発した赤外線を分割して合成（干渉）し、照射用反射手段１２へと投光する干渉計１４と、該合成された赤外線を下記照射用ミラー１１へと導く照射用反射手段１２・１３と、該照射用反射手段１２・１３によって導かれた該赤外線を反射して載置台５上の青果物６側面に照射（矢印Ｃ）する照射用ミラー１１と、該青果物６で反射（矢印Ｄ）した赤外線を受光用反射手段１８・１９及び光路変更手段１５へと反射する受光用ミラー１７と、該受光用ミラー１７にて反射された赤外線を検知部３２に投光する光路変更手段１５と、光路変更手段１５からの赤外線を検知し、検知した赤外線の光学的情報を出力信号としてＡＤ変換器３３へ送信する検知部３２と、該出力信号をデジタル信号に変換した後に演算手段１０へ送信するＡＤ変換器３３と、該演算手段１０と、該演算手段１０に接続された検索ライブラリ９等から構成されるものである。そして、前記筐体２３の上面には、前記投光部７や検知部３２等を起動するためのスイッチ２１と、後述する演算手段１０等で変換された測定スペクトルや演算された判別結果を表示する表示部３０とが配設されている。
【００１８】
本発明の残留農薬判別装置１では、青果物６が前記ステージ３上に載置されてスイッチ２１が押されると、投光部７より干渉計１４や照射用ミラー１１を介して青果物６に赤外線が照射され、該青果物６で反射した反射光は受光用ミラー１７や光路変更手段１５を介して受光部８にて吸収される。そして、受光部８に吸収された赤外線は、検知部３２にて検知され、ＡＤ変換器３３にてデジタル信号に変換されて、該変換された光学的情報が演算手段１０へと送信される。そして、後述する制御手段１６にて、スペクトル分析を行なうことにより、青果物６表面に付着した残留農薬の有無を判断し、該青果物６が出荷できる青果物（出荷青果物６ａ）であるか出荷できない青果物（廃棄青果物６ｂ）であるかの判別を行ない、該判別結果を表示部３０に表示する。
【００１９】
本発明の残留農薬判別装置１は、青果物６表面に付着した残留農薬を赤外線を用いて測定するものであるため、測定される青果物６表面（青果物６の下面）の位置を最適な位置（以下、焦点位置とする。）に調節しなければ、正確な青果物６表面の赤外線スペクトルを得ることができない。
青果物６表面の位置が最適でない場合は、受光部８で受ける反射光の強度が弱くなるため、スペクトルの波形において波数に応じた強度の違い（スペクトルの凹凸）がはっきりと識別できなくなり、その結果残留農薬の有無や青果物６の判別が正確に行なえなくなるのである。
【００２０】
そこで、残留農薬判別装置１においては、図１及び図２に示すように、残留農薬判別装置１の外壁となる筐体２３の上面に略水平にステージ３を設け、該ステージ３の平面視略中心部に孔部３ａが形成されている。そして、作業者が該孔部３ａを塞ぐように青果物６を載置した状態において、スイッチ２１を押すことにより赤外線を青果物６下面に照射する構成としている。
このように構成すると、該孔部３ａからミラー１１・１７までの距離が常に一定となるため、予め該孔部３ａを赤外線の焦点位置と略一致させておけば、青果物６を該孔部３ａを塞ぐように載置するだけで、該青果物６表面が焦点位置と略一致することになる。
【００２１】
具体的には、予めミラー１２・１３・・・の角度を、該孔部３ａに載置した青果物６表面にて反射した赤外線から得られるスペクトルの凹凸がはっきりする位置に調節しておくことにより、青果物６表面の位置を赤外線の焦点位置と略一致させている。
【００２２】
制御手段１６は、図２に示すように、投光部７やミラー１１・１７・・・の角度等を制御したり、表示部３０等に動作指令（信号）を送信したりするものであって、様々な種類の農薬付着青果物又は農薬単体の農薬スペクトルが記憶されている検索ライブラリ９と、検知部３２からＡＤ変換器３３を介して光学的情報を取得して測定スペクトルに変換し、該測定スペクトルと後述する検索ライブラリ９に記憶された農薬スペクトルとの相関を演算して青果物６の判別を行なう演算手段１０等から構成される。
【００２３】
検索ライブラリ９は、演算手段１０に接続される磁気ディスク等のデータベースであり、予め実験等によって作成された農薬付着青果物又は農薬単体に関する１又は複数種類の農薬スペクトルと出荷基準値が記憶されている。ここで、出荷基準値とは、食品衛生法等で定められている基準値から算出された値であり、測定前に出荷基準値として設定されているものである。
そして、該検索ライブラリ９には、青果物６のヘタや、過熟箇所や、内部が露出している欠陥部等にて反射して得られる異常スペクトルと異常基準値も記憶されている。
また、検索ライブラリ９には、残留農薬判別装置１内の機器の動作を制御するためのプログラムを格納しても良い。
【００２４】
検索ライブラリ９は、外部の記憶媒体等によって、該農薬スペクトルを更新したり、新たな農薬スペクトルを記憶可能としておくと好適である。
また、検索ライブラリ９自体も、本実施例のように筐体２３内に配設されるものに限定するものではなく、前記農薬スペクトルや異常スペクトルが更新可能に記憶される持ち運び可能な記憶媒体であっても良い。そして、新しい農薬付着青果物又は農薬単体の農薬スペクトルが作成された際に、該記憶媒体の記憶内容を更新し、青果物６に付着した残留農薬の測定及び判別時に、最新の農薬スペクトルや異常スペクトルを演算手段１０のメモリ等に記憶する構成であっても良い。
【００２５】
演算手段１０は、ＡＤ変換器３３から送られてくる該光学的情報をフーリエ変換して波数と強度から表される測定スペクトルを作成し、前記検索ライブラリ９から異常スペクトルを呼び出して、測定スペクトルと異常スペクトルとの相関を演算し、該相関が予め定められた前記異常基準値以上であるか否かを演算する。そして、検索ライブラリ９から農薬スペクトルを呼び出して、測定スペクトルと農薬スペクトルとの相関を演算し、該相関が予め定められた前記出荷基準値以上であるか否かを演算する。
【００２６】
検索ライブラリ９に複数の異常スペクトルが記憶されている場合には、検索ライブラリ９から順次それらの異常スペクトルを呼び出して、測定スペクトルとそれぞれの異常スペクトルとの相関を演算し、該相関の最大値が異常基準値以上であれば測定失敗と判断し、表示部３０に再測定を促す旨を表示する。
そして、検索ライブラリ９に複数の農薬スペクトルが記憶されている場合には、検索ライブラリ９から順次それらの農薬スペクトルを呼び出して、前記測定スペクトルとそれぞれの農薬スペクトルとの相関を演算し、該相関の最大値が出荷基準値以上であれば出荷青果物６ａと、出荷基準値未満であれば廃棄青果物６ｂと判別し、該判別結果を表示部３０に表示する。
【００２７】
換言すれば、本発明の残留農薬判別方法は、農薬付着青果物又は農薬単体に関する１又は複数の農薬スペクトルを予め測定して検索ライブラリ９に記憶しておき、赤外線の反射光から変換される測定スペクトルと該農薬スペクトルとの相関が予め設定した出荷基準値以上であるか否かによって青果物６の出荷の可否を判別するものである。
【００２８】
該相関の演算方法は、具体的には、演算手段１０が、図３及び図５に示すように検索ライブラリ９に記憶された農薬スペクトルと前記測定スペクトルとを予め定められた一定の波数間Ｘ・Ｘ・・・（若しくは、波長間）ごとに分割し、それぞれの波数間Ｘ・Ｘ・・・毎に、該農薬スペクトルと該測定スペクトルとの相関係数を演算し、そのうち最も大きい相関係数が前記出荷基準値以上であるかを演算することによって行なう。
検索ライブラリ９に複数の農薬スペクトルが記憶されている場合には、検索ライブラリ９に記憶されているそれぞれの農薬スペクトル毎に測定スペクトルとの最も大きい相関係数を求め、農薬スペクトル毎に求められた該最も大きい相関係数の中から最大値を選び出し、該最大値が出荷基準値以上であるか否かを判断する。
このように構成すると、複数種類の残留農薬が付着している青果物６に対しての残留農薬の測定及び判別をより正確に行なうことができる。詳しくは、青果物６に複数種類の残留農薬が付着している場合においても、それぞれの農薬スペクトルとの相関係数が高く測定されるので、前記出荷基準値を高く設定してより正確な判別を行なうことができるのである。
【００２９】
また、演算手段１０が、図４及び図５に示すように、測定スペクトルのピークＡ（最も強度が高い点）を演算し、該ピークＡに対応した波数を中心として、予め定められた上下一定の範囲Ｙ・Ｙの波数間について、検索ライブラリに記憶されているそれぞれの農薬スペクトルと該測定スペクトルとの相関係数を演算して、該相関係数が出荷基準値以上であるか否かを判別する構成であっても良い。
このように構成すると、演算処理の時間を短縮することができる。
【００３０】
また、演算手段１０が、先に複数種類の農薬スペクトルを合成して複数の合成スペクトルを作成しておき、上述同様に、それぞれの合成スペクトルと前記測定スペクトルとの相関を演算する構成であっても良い。この場合は、測定スペクトルや合成スペクトルを分割することなく相関が求められる。
【００３１】
ここで、検索ライブラリ９及び演算手段１０等から構成される制御手段１６には、筐体２３の外部に配設されるパーソナルコンピュータ等の計算機を用いても良く、筐体２３の内部に配設されるものに限定するものではない。
【００３２】
最後に、本発明の残留農薬判別装置１による残留農薬の測定及び判別方法についてまとめる。
青果物６が残留農薬判別装置１のステージ３に載置されて、作業者によってスイッチ２１が押されると、演算手段１０は投光部７から赤外線を投光して残留農薬の測定を開始させる。但し、演算手段１０を介すことなく、スイッチ２１が、直接投光部７から赤外線を投光させる構成としても良い。
そして、該赤外線は青果物６表面で反射し、演算手段１０では前記ＡＤ変換器３３から送信されてきた反射光に関する出力信号を測定スペクトルに変換する。詳しくは、前記検知部３２で検知した反射光の光学的情報が、ＡＤ変換器３３を介してデジタル信号として演算手段１０に送信されて、該演算手段１０が反射光の時間関数としての波形を、周波数の関数としての測定スペクトルにフーリエ変換する。
【００３３】
そして、該フーリエ変換の結果はスペクトルとして表示部３０にて表示される。
演算手段１０は、検索ライブラリ９から順次異常スペクトルを呼び出し、それらの異常スペクトルと測定スペクトルとの相関を演算し、該相関が予め定められた異常基準値以上であるか否かを判別する。
該相関が異常基準値以上である場合には、作業者が青果物６をステージ３上に載置しなおして、若しくは自動で搬送ライン等を回って再度ステージ３上に載置されて、検索ライブラリ９から順次異常スペクトルを呼び出し、それらの異常スペクトルと測定スペクトルとの相関を演算し、該相関が予め定められた異常基準値以上であるか否かを判別する。
【００３４】
該相関が異常基準値未満である場合には、検索ライブラリ９から順次農薬スペクトルを呼び出し、それらの農薬スペクトルと測定スペクトルとの相関を演算し、該相関が予め定められた出荷基準値以上であるか否かを判別する。
作業者は、該相関が出荷基準値未満である場合には、当該青果物６を出荷青果物６ａとして出荷し、該相関が出荷基準値以上である場合には、当該青果物６を廃棄青果物６ｂとして処理若しくは洗浄する。
【００３５】
このように、赤外線の反射光から変換される測定スペクトルを調べることによって、青果物６表面に付着した残留農薬を測定する残留農薬判別装置１であって、農薬付着青果物又は農薬単体に関する１又は複数の農薬スペクトルを記憶する検索ライブラリ９と、該測定スペクトルと該農薬スペクトルとの相関が予め設定した出荷基準値以上であるか否かを判断する演算手段１０とを備えたので、青果物６を破壊したり傷ませることなく青果物６に付着した残留農薬を測定することができる。その結果、出荷する青果物６の信頼性を向上させることができ、青果物６に付加価値を付与することができる。そして、従来のように、各農薬ごとに検量線を作成しなくても、検索ライブラリ９に各農薬の農薬スペクトルを記憶させておけば、多数の農薬についての迅速な判別を行なうことができる。
【００３６】
また、前記演算手段１０が、前記検索ライブラリ９に記憶された複数の前記農薬スペクトルを重ね合わせた合成スペクトルを作成し、該合成スペクトルと前記測定スペクトルとの相関が予め設定した出荷基準値以上であるか否かを判断するので、複数種類の残留農薬が付着している青果物６においても、残留農薬に関する判別をより正確に行なうことができ、判別ミスを減少させることができる。
【００３７】
また、前記検索ライブラリ９に、青果物６のヘタや過熟部や欠陥部等の異常スペクトルが記憶され、前記演算手段１０が、前記測定スペクトルと該異常スペクトルとの相関が予め設定した異常基準値以上であるか否かを判断するので、ヘタや過熟部や欠陥部について残留農薬の測定を行なった旨を認識することができるため、再度正常な青果物６の残留農薬に関する判別を行なうことができ、残留農薬に関する判別ミスを見逃し難くなる。
【００３８】
そして、赤外線の反射光から変換される測定スペクトルを調べることによって、青果物６表面に付着した残留農薬を測定する残留農薬判別方法であって、
農薬付着青果物又は農薬単体に関する１又は複数の農薬スペクトルを予め測定しておき、
該測定スペクトルと該農薬スペクトルとの相関が予め設定した出荷基準値以上であるか否かによって青果物６の出荷の可否を判別するので、青果物６を破壊したり傷ませることなく青果物６に付着した残留農薬を測定することができる。その結果、出荷する青果物６の信頼性を向上させることができ、青果物６に付加価値を付与することができる。そして、従来のように、各農薬ごとに検量線を作成しなくても、検索ライブラリ９等に各農薬の農薬スペクトルを記憶させておけば、多数の農薬についての迅速な判別を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】残留農薬判別装置１の斜視図。
【図２】残留農薬判別装置１の側面断面図。
【図３】測定スペクトルの分割方法を示す図。
【図４】測定スペクトルの別の分割方法を示す図。
【図５】農薬スペクトルの分割方法を示す図。
【符号の説明】
【００４０】
３    ステージ
６    青果物
７    投光部
９    検索ライブラリ
１０    演算手段
２０    残留農薬判別装置
３０    表示部
【図１】
2007101186.tif 000003
【図２】
2007101186.tif 000004
【図３】
2007101186.tif 000005
【図４】
2007101186.tif 000006
【図５】
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