(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】投光部７やミラー１１・１７・・・や受光部３２等を具備した農薬検知装置２０を筐体２３内に収容し、該筐体２３の上面に青果物６を載置するステージ３を設け、該ステージ３を農薬検知装置２０の検知部とし、前記残留農薬濃度等の測定結果若しくは判定結果を表示する表示部３０を前記筐体２３上面に具備し、前記筐体２３上面に操作部２１を設けた。【選択図】図１
2007071550.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
赤外線を利用して青果物表面に付着した残留農薬濃度等を測定する農薬検知装置であって、
投光部やミラーや受光部等を具備した農薬検知装置を筐体内に収容し、該筐体の上面に青果物を載置するステージを設け、
該ステージを農薬検知装置の検知部としたことを特徴とする農薬検知装置。
【請求項２】
前記残留農薬濃度等の測定結果若しくは判定結果を表示する表示部を前記筐体上面に具備したことを特徴とする請求項１に記載の農薬検知装置。
【請求項３】
前記筐体上面に操作部を設けたことを特徴とする請求項１若しくは請求項２に記載の農薬検知装置。
【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濃度等を測定する農薬検知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、該残留農薬濃度等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、青果物の焦点距離の調節を容易なものとし、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濃度等を測定し、該残留農薬濃度等によって青果物を判別する農薬検知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、赤外線を利用して青果物表面に付着した残留農薬濃度等を測定する農薬検知装置であって、
投光部やミラーや受光部等を具備した農薬検知装置を筐体内に収容し、該筐体の上面に青果物を載置するステージを設け、
該ステージを農薬検知装置の検知部としたものである。
【０００６】
請求項２においては、前記残留農薬濃度等の測定結果若しくは判定結果を表示する表示部を前記筐体上面に具備したものである。
【０００７】
請求項３においては、前記筐体上面に操作部を設けたものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
【０００９】
請求項１においては、青果物の焦点距離の調節を容易なものとし、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濃度等を測定することができる。その結果、高価な委託分析の必要がなくなり、ＥＬＩＳＡ法のように試料を作成する必要がなくなる。また、青果物を破壊することなく選別できるので、時間をかければ全数検査を行なうことができる。
【００１０】
請求項２においては、農薬検知装置に青果物を載置した作業者が、その場で青果物の残留農薬濃度等を確認できる。
【００１１】
請求項３においては、片手で農薬検知装置を操作しつつ、他方の手で青果物を置き換える操作ができ、操作性が良い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
次に、発明の実施の形態を説明する。
図１は農薬検知装置２０の斜視図、図２は農薬検知装置２０の側面断面図、図３は青果物選別システム１ａを示す平面図、図４は載置台５の平面図と側面図、図５は内部品質センサ４を示す側面断面図、図６は青果物選別システム１ｂの別実施例を示す平面図である。
【００１３】
本発明に係る農薬検知装置２０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、残留農薬濃度等や糖度（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、青果物６は、コンテナ４０等から取り出されて、農薬検知装置２０によって残留農薬濃度等を測定され、該測定結果に基いて出荷青果物６ａ（残留農薬濃度等が基準値未満の青果物）と廃棄青果物６ｂ（残留農薬濃度等が基準値以上の青果物）とに判別されて、その後内部品質センサ４によって測定される内部品質に基いて階級別に選別されるものである。
【００１４】
農薬検知装置２０によって行なわれる青果物６の残留農薬濃度等の測定は、図１及び図２に示すように、青果物６を農薬検知装置２０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、反射光をスペクトル分析することによって行なうものである。
図２に示すように、農薬検知装置２０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（図中、矢印Ｃ）する照射用ミラー１１と、該青果物６で反射（図中、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受光部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へ送信する受光部３２と、該出力信号をデジタル信号に変換した後に制御部１０へ送信するＡＤ変換器３３等から構成されるものである。
【００１５】
図２に示すように、前記筐体２３の上面には、青果物６を載置するためのステージ３と、前記投光部７や受光部３２等を起動するためのスイッチ２１と、後述する制御部１０等で演算された残留農薬濃度等や判定結果を表示する表示部３０とが配設されている。
本実施例では、操作部としてスイッチ２１を配設しているが、操作部はこのような押しボタン式のスイッチ２１に限定するものではない。即ち、タッチパネル等によって農薬検知装置２０を制御する構成であっても良い。
【００１６】
本発明の農薬検知装置２０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３２にて検知される。該受光部３２で検知された反射光の光学的情報は、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制御部１０へと送信される。そして、後述する制御部１０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濃度等の測定や、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）であるかの判定を行ない、該判定結果を表示部３０に表示する。
【００１７】
本発明の農薬検知装置２０は、青果物６表面に付着した残留農薬濃度等を赤外線を用いて測定するものであるため、照射用ミラー１１及び受光用ミラー１７と測定される青果物６表面（青果物６の下面）との距離を最適な距離（以下、焦点距離とする。）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。
照射用ミラー１１及び受光用ミラー１７と測定される青果物６表面との距離が最適でない場合は、受光部３２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長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種類や濃度が正確に測定できなくなるのである。
【００１８】
そこで、農薬検知装置２０においては、図１及び図２に示すように、農薬検知装置２０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からミラー１１・１７までの距離を赤外線の焦点距離と一致させておけば、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表面から該ミラー１１・１７までの距離が焦点距離と略一致することになる。
【００１９】
具体的には、予めミラー１１・１２・・・・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エネルギー若しくは強度若しくは強度の凹凸が大きくなるように調節しておくことにより、青果物６表面から農薬検知装置２０までの距離を赤外線の焦点距離と略一致させている。即ち、ミラー１１・１２の角度を調節することによって、ステージ３を、青果物６の残留農薬を測定するための検知部に設定するのである。
【００２０】
制御部１０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、これらの動作を制御するためのプログラムが格納されている。また、受光部３２からＡＤ変換器３３を介して光学的情報を取得して、後述するようにスペクトル分析を行なうことができる。
但し、制御部１０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であっても良く、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。
【００２１】
前記スイッチ２１が押されると、制御部１０は、投光部７から赤外線を投光して残留農薬濃度等の測定を開始させる。但し、制御部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、制御部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スペクトルに変換する。詳しくは、前記受光部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制御部１０に送信されて、該制御部１０が、受信した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スペクトルにフーリエ変換する。
【００２２】
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。
制御部１０では、該スペクトルと残留農薬の種類ごとに予め実験的に得られた変換テーブルに基いて、残留農薬の種類を判別し、残留農薬濃度を求めて、該残留農薬濃度が予め定めた基準値未満であるか否かを判定する。ここで、予め定めた基準値とは、例えば、食品衛生法残留農薬基準値等をいう。
【００２３】
そして、作業者は、該判定結果に基いて青果物６・６・・・を出荷青果物６ａ（基準値以内の青果物）と廃棄青果物６ｂ（基準値超の青果物）に選別し、後述するように、出荷青果物６ａを載置台５に載置して青果物供給部３４に載置する。つまり、出荷青果物６ａのみ、搬送手段２に載置して前記内部品質センサ４へ搬送することができるのである。
【００２４】
但し、作業者が、制御部１０により表示部３０に表示されたスペクトルを目視し、青果物６毎に求められた残留農薬濃度等が基準値以内であるか否かを判定して、青果物６・６・・・を出荷青果物６ａと廃棄青果物６ｂに判別する構成であっても良い。つまり、農薬検知装置２０では、残留農薬濃度等に関するスペクトルを表示するのみで、出荷青果物６ａであるか廃棄青果物６ｂであるかを判定するのは作業者に委ねるものであっても良い。
【００２５】
以下では、図１及び図３を用い、本発明の農薬検知装置２０の使用方法として、該農薬検知装置２０を組み込んだ青果物選別システム１ａについて説明する。青果物選別システム１ａは、主に農薬検知装置２０、搬送手段２、内部品質センサ４、内部品質選別手段２９、制御装置３６等から構成される。なお、以後の説明では、図１の矢印Ａで表される方向を青果物６が搬送される方向（搬送方向Ａ）とし、青果物６は搬送手段２の上流側の青果物供給部３４から、内部品質センサ４や内部品質選別手段２９を経て、階級別ライン２ａ・２ｂ・２ｃへと搬送されるものである。
【００２６】
青果物選別システム１ａでは、本発明の農薬検知装置２０により、赤外線を用いて青果物６表面に付着した残留農薬の種類や量や濃度（以下、残留農薬濃度等という。）を測定し、該測定結果に基づき第１段階目の選別（残留農薬濃度等選別）を行う。その後、出荷青果物６ａのみを載置台５上に載置して搬送手段２の青果物供給部３４に載置し、青果物６の糖度や酸度等の内部品質を測定して、該測定結果に基づき第２段階目の選別（内部品質選別）を行なう。
【００２７】
例えば、コンテナ４０等に収められている青果物６について残留農薬濃度等による判定を行なう場合は、該コンテナ４０等の収められている青果物６・６・・・の全てについて農薬検知装置２０による判定を行なっても良いが、数個のサンプルについてのみ判定を行い、該判定結果に基いて該コンテナ４０の青果物６・６・・・全てを出荷青果物６ａ・６ａ・・・と判断して搬送手段２上に載置したり、逆に該コンテナ４０の青果物６・６・・・全てを廃棄青果物６ｂと判断して、該コンテナ４０ごと洗浄を行なうシステムにするとより好適である。
【００２８】
載置台５はトレイやパンといった搬送用容器の実施の一形態であり、青果物６表面を傷めることなく搬送するためのものである。
図４に示すように、載置台５は全体が樹脂など剛性の高い材質にて構成されているが、前記青果物６を載置する皿表面はシリコン又はゴムなど剛性の低い弾性を有する材質で構成されており、該皿表面の下部にある底部は吸収をやわらげるゲル剤などが注入されている。これらの構成により搬送中の青果物６の損傷を防いでいる。
【００２９】
ここで、前記載置台５の中央には上下方向に貫通する孔部２６が設けられており、図５に示すように、後述する内部品質センサ４の投光部２４から照射される光が載置台５によって遮られることがないように構成されている。つまり、該投光部２４からの照射光は、後述する搬送手段２のベルト１３ａ・１３ｂ間と、前記載置台５の中央の孔部２６を通過して、青果物６を透過して、該受光部２５にて検知される。
【００３０】
図１に戻って、搬送手段２は青果物６・６・・・を搬送用容器である載置台５・５・・・上に載置して上流側から下流側（内部品質選別手段２９側）に搬送するものである（搬送方向Ａ）。本実施例における搬送手段２及び階級別ライン２ａ・２ｂ・２ｃはベルトコンベアであり、図１に示す如く所定の間隔を空けて巻回されたベルト１３ａ・１３ｂ等によって構成されている。
【００３１】
内部品質センサ４は青果物６の内部品質である糖度（甘味）や酸度（酸味）等の内部品質を光学的に（光を用いて非破壊で）判断するものであり、内部品質センサ４より下流側の搬送手段２上に設けられている。
【００３２】
図５に示す如く、内部品質センサ４は主に筐体２３、投光部２４、受光部２５等で構成される。
筐体２３は内部品質センサ４の他の部材を固定する構造体であるとともに投光部２４および受光部２５に外部からの光が影響することを防止するための被覆手段を兼ねる。筐体２３は略直方体の箱であり、開口部２３ａおよび開口部２３ｂが筐体２３の互いに対向する側面に穿設され、搬送手段２が開口部２３ａ・開口部２３ｂを貫通している。
搬送手段２上を搬送されてきた青果物６は、載置台５に載置されたまま開口部２３ａより筐体２３の内部に進入し、開口部２３ｂから筐体２３の外部に排出される。
【００３３】
投光部２４は青果物６の糖度または酸度等の内部品質を測定するための光（赤外線やレーザー光等）を青果物６に照射するものであり、受光部２５は投光部２４により照射され青果物６内を通過してきた透過光を受けるものである。
投光部２４は筐体２３内部において搬送手段２の下方に配置され、かつ受光部２５は筐体２３内部において搬送手段２の上方に配置される。そして、投光部２４より照射される光は載置台５の中央部に穿設された孔部２６を通過し、該載置台５上に載置された青果物６を透過して受光部２５に受光される。
【００３４】
受光部２５により受光される光（青果物６の透過光）は、投光部２４により照射される光と比較すると、特定の波長成分が減少している。これは、青果物６中に含まれる糖度に係る成分や酸度に係る成分等が特定の波長成分を吸収することに起因している。
従って、この吸収量を測定する（青果物６が光路を遮っていない状態で受光部２５が受光している時の特定波長成分と、青果物６が光路を遮っている状態で受光部２５が受光している時の特定波長成分とを比較する）ことにより、光が透過した部位に存在する青果物６の糖度に係る成分や、酸度に係る成分等の量（より厳密には、糖度に係る成分分子の個数や酸度に係る成分分子等の個数）を測定することが可能である。
【００３５】
なお、本実施例においては投光部２４が搬送手段２の下方、受光部２５が搬送手段２の上方に配置される構成であるが搬送手段の側方に配置しても良く、光路の方向と搬送方向Ａとの関係（成す角度および位置関係）は限定されない。
【００３６】
図３に戻って、内部品質選別手段２９は搬送手段２の最下流部に設けられ、内部品質センサ４による判断結果（内部品質に係る情報）に基づいて青果物６を選別する。換言すれば、該内部品質選別手段２９は、内部品質センサ４によって測定された階級別（内部品質別）に、出荷青果物６ａ・６ａ・・・を階級別ライン２ａ・２ｂ・２ｃへと載置するものである。
ここで、内部品質センサ４と内部品質選別手段２９は、共に該制御装置３６に接続されており、制御装置３６が内部品質センサ４によって測定された内部品質に基づいて青果物６・６・・・を階級付けし、内部品質選別手段２９に該青果物６・６・・・を階級別に選別させる。
【００３７】
次に、青果物選別システム１ｂの別実施例について説明する。
図６に示すように、青果物６・６・・・を内部品質によって階級別に選別した後に、残留農薬濃度等によって判別を行なっても良い。つまり、階級別ライン２ａ・２ｂ・２ｃの下流側に前記農薬検知装置２０を配設するのである。これによって、高い内部品質を有する青果物６にのみ残留農薬濃度による判別を行なうことが可能となる。
また、残留農薬濃度等の測定に時間を要する場合等には、階級別ライン２ａ・２ｂ・２ｃごとに農薬検知装置２０・２０・２０を配設しても良い。
【００３８】
このように、赤外線を利用して青果物６表面に付着した残留農薬濃度等を測定する農薬検知装置２０であって、投光部７やミラー１１・１７・・・や受光部３２等を具備した農薬検知装置２０を筐体２３内に収容し、該筐体２３の上面に青果物６を載置するステージ３を設け、該ステージ３を農薬検知装置２０の検知部としたので、青果物６の焦点距離の調節を容易なものとし、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濃度等を測定することができる。その結果、高価な委託分析の必要がなくなり、ＥＬＩＳＡ法のように試料を作成する必要がなくなる。また、青果物６を破壊することなく選別できるので、時間をかければ全数検査を行なうことができる。
【００３９】
また、前記残留農薬濃度等の測定結果若しくは判定結果を表示する表示部３０を前記筐体２３上面に具備したので、青果物６を農薬検知装置２０に載置した作業者が、その場で青果物６の残留農薬濃度等を確認できる。
【００４０】
また、前記筐体２３上面に操作部２１を設けたので、片手で農薬検知装置２０を操作しつつ、他方の手で青果物６を置き換える操作ができ、操作性が良い。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】農薬検知装置２０の斜視図。
【図２】農薬検知装置２０の側面断面図。
【図３】青果物選別システム１ａを示す平面図。
【図４】載置台５の平面図と側面図。
【図５】内部品質センサ４を示す側面断面図。
【図６】青果物選別システム１ｂの別実施例を示す平面図。
【符号の説明】
【００４２】
３    ステージ
３ａ    孔部
５    載置台
６    青果物
７    投光部
１０    制御部
１１・１７・・・    ミラー
２０    農薬検知装置
３０    表示部
３２    受光部
４０    コンテナ
【図１】
2007071550.tif 000003
【図２】
2007071550.tif 000004
【図３】
2007071550.tif 000005
【図４】
2007071550.tif 000006
【図５】
2007071550.tif 000007
【図６】
2007071550.tif 000008