(57)【要約】本発明は、例えば食品などの被測定物（１９，２４）の表面層（１８）を測定する測定装置（１，３０）、特に食用の肉類についたバクテリアの代謝物を測定する測定装置（１，３０）に関する。測定装置（１，３０）は、被測定物（１９，２４）の表面層（１８）が発光放射線を放出するように、表面層（１８）の発光を励起する少なくとも１の励振源（３〜６）と、表面層（１８）から放出された発光放射線を検出する少なくとも１の光学センサ（１０）とを備える。測定装置（１，３０）が、モニタ対象の食品（１９，２４）上の互いに離間した複数の測定点（Ｍ１〜Ｍ４）、特に４か所の測定点（Ｍ１〜Ｍ４）において、表面層（１８）の発光放射線を測定することが提案される。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被測定物、特に食品（１９，２４）の表面層（１８）を測定する測定装置（１，３０）、特に食用の肉類についたバクテリアの代謝物を測定する測定装置（１，３０）であって、
（ａ）モニタ対象の被測定物（１９，２４）の表面層（１８）が発光放射線を放出するように、前記表面層（１８）の発光を励起する少なくとも１の励振源（３〜６）と、
（ｂ）前記表面層（１８）から放出される発光放射線を検出する少なくとも１の光学センサ（１０）と、
（ｃ）前記表面層（１８）および／または前記食品（１９，２４）を定性化および／または定量化し、対応する出力信号（Ａ）を生成する評価部（２０，２１）とを備え、
（ｄ）前記評価部（２０）は、前記発光放射線のピーク（Ｐ１〜Ｐ３）において、各ピーク（Ｐ１〜Ｐ３）の波長を判定し、前記発光放射線のピーク（Ｐ１〜Ｐ３）の波長と既定の固有波長との間の波長対応を判定し、前記固有波長は、ポルフィリン、特にプロトポルフィリンＩＸの蛍光放射線におけるピーク（Ｐ１〜Ｐ３）の波長であり、および／または、
（ｅ）前記評価部（２０）は、前記発光放射線のピーク（Ｐ１〜Ｐ３）において、各ピーク（Ｐ１〜Ｐ３）の強度を判定し、前記発光放射線のピーク（Ｐ１〜Ｐ３）の強度比を判定することを特徴とする、測定装置。
【請求項２】
請求項１に記載の測定装置（１，３０）であって、
前記測定装置（１，３０）は、モニタ対象の前記被測定物（１９，２４）上の互いに離間した複数の測定点（Ｍ１〜Ｍ４）、特に４か所の測定点（Ｍ１〜Ｍ４）において、前記表面層（１８）の発光放射線を測定することを特徴とする、測定装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の測定装置（１，３０）であって、
（ａ）前記励振源（３〜６）は光源（３〜６）であり、前記発光放射線はフォトルミネッセンス放射線、特に蛍光放射線およびリン光性放射線であり、および／または、
（ｂ）前記光源（３〜６）は、スペクトルが３５０ｎｍ〜５５０ｎｍ、特に波長が４０５ｎｍの、フォトルミネッセンスを励起する光を放出し、および／または、
（ｃ）前記励振源（３〜６）である前記光源（３〜６）は、レーザダイオードまたは発光ダイオードであることを特徴とする、測定装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の測定装置（１，３０）であって、
（ａ）前記光学センサ（１０）は、前記測定点（Ｍ１〜Ｍ４）のすべてにおける発光放射線を検出し、および／または
（ｂ）前記光学センサ（１０）の測定角度は、前記光学センサ（１０）が前記測定点（Ｍ１〜Ｍ４）のすべてにおいて発光放射線を測定可能となるように、前記測定点（Ｍ１〜Ｍ４）のすべてを前記測定角度内に含むに十分な大きさであり、および／または、
（ｃ）前記表面層（１８）から放出される発光放射線は、光ガイドを介して前記光学センサ（１０）へガイドされ、および／または、
（ｄ）前記光学センサ（１０）は、前記表面層（１８）の発光放射線の波長スペクトルを測定する分光光度計であり、および／または、
（ｅ）前記測定点（Ｍ１〜Ｍ４）は、前記光学センサ（１０）の光軸周辺に分布することを特徴とする、測定装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載の測定装置（１，３０）であって、
前記モニタ対象の被測定物（１９，２４）の前記表面層（１８）の表面温度を非接触で測定するパイロメータ（７）を備えることを特徴とする、測定装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載の測定装置（１，３０）であって、
発光を励起することなく、特に発光ダイオードを用いて、前記表面層（１８）の色（ＲＧＢ）を測定する比色計（８）を備えることを特徴とする、測定装置。
【請求項７】
請求項１から請求項６までのいずれか一項に記載の測定装置（１，３０）であって、
前記表面層（１８）の発光放射線の経時減衰挙動（τ）を測定する測定要素（１３）を備えることを特徴とする、測定装置。
【請求項８】
請求項１から請求項７までのいずれか一項に記載の測定装置（１，３０）であって、
前記表面層（１８）のｐＨ値（ｐＨ）を測定するｐＨメータ（１１）を備えることを特徴とする、測定装置。
【請求項９】
請求項１から請求項８までのいずれか一項に記載の測定装置（１，３０）であって、
前記表面層（１８）および／または前記被測定物（１９，２４）の表面電気抵抗（Ｒ）測定する抵抗測定装置（１２）を備えることを特徴とする、測定装置。
【請求項１０】
請求項１から請求項９までのいずれか一項に記載の測定装置（１，３０）であって、
前記出力信号（Ａ）は、前記食品（１９，２４）の下記性質、
（ａ）前記表面層（１８）におけるバクテリアの代謝物、特にポルフィリン、特にプロトポルフィリンＩＸ、の細菌数と、
（ｂ）肉類、魚肉、野菜、および／または果実類の群から、食品（１９，２４）のタイプと、
（ｃ）豚肉、牛肉、鳥肉、子羊肉、鹿肉、馬肉、および／または犬肉の群から、肉類のタイプと、
（ｄ）前記食品（１９，２４）の鮮度による加食性と、
のうち少なくとも１の性質を示すこと、
を特徴とする、測定装置。
【請求項１１】
請求項１から請求項１０までのいずれか一項に記載の測定装置（１，３０）であって、
前記評価部は、特にファジーロジック部を用いて、下記パラメータ、
（ａ）前記測定点（Ｍ１〜Ｍ４）のすべてにおける発光放射線の強度（Ｉ１〜Ｉ３）を示す合計値と、
（ｂ）前記光学センサ（１０）により測定された個々の測定点（Ｍ１〜Ｍ４）における発光放射の強度（Ｉ１〜Ｉ３）と、
（ｃ）前記パイロメータ（７）により測定された表面温度（Ｔ）と、
（ｄ）前記比色計（８）により測定された色（ＲＧＢ）と、
（ｅ）前記発光放射線の経時減衰挙動（τ）と、
（ｆ）前記発光放射線のピーク（Ｐ１〜Ｐ３）の強度比と、
（ｇ）前記発光放射線のピーク（Ｐ１〜Ｐ３）で測定された波長と前記固有波長との間の波長対応と、
（ｈ）前記ｐＨメータ（１１）により測定されたｐＨ値（ｐＨ）、および、好ましくは肉類のタイプを示す、前記評価部（２０）の出力信号（Ａ）と、
（ｉ）前記抵抗測定装置（１２）により測定された表面抵抗（Ｒ）と、
のうち少なくとも１のパラメータにより前記表面層（１８）を定性化および／または定量化すること、
を特徴とする、測定装置。
【請求項１２】
請求項１から請求項１１までのいずれか一項に記載の測定装置（１，３０）であって、
（ａ）前記測定装置（１，３０）は携帯用であり、および／または、
（ｂ）前記測定装置（１，３０）は携帯機器であり、および／または、
（ｃ）前記測定装置（１，３０）は、電源供給用のバッテリー、特に充電式バッテリーを有し、および／または、
（ｄ）前記測定装置（１，３０）は、前記出力信号（Ａ）を表示する光学ディスプレイ（１４）を備え、および／または、
（ｅ）前記測定装置（１，３０）の測定時間は、１０秒、１秒、もしくは５０ミリ秒未満であり、および／または、
（ｆ）前記測定装置（１，３０）は、前記測定装置（１，３０）を構成しおよび／または測定データを出力する少なくとも１のデータインターフェース（１７）を有し、前記データインターフェースは、好ましくは、ＵＳＢインターフェース（１７）、ブルートゥースインターフェース、および／またはＲＦＩＤインターフェースを含み、および／または
（ｇ）前記測定装置（１，３０）は、透明な取り外し可能キャップを有し、前記発光放射線の励起および前記発光放射線の測定は、前記キャップを通して起こり、および／または、
（ｈ）各測定点（Ｍ１〜Ｍ４）は、各測定点（Ｍ１〜Ｍ４）における発光の励起が当該測定点（Ｍ１〜Ｍ４）に関連付けられた励振源（３〜６）によって起こされるように、関連付けられた励振源（３〜６）を有し、および／または、
（ｉ）前記測定装置は、追加的に、前記被測定物をラマン分光法により試験することを特徴とする、測定装置。
【請求項１３】
消費目的の食品（１９，２４）、特に肉類についたバクテリアの代謝物を測定する、先行する請求項のいずれか一項に記載の測定装置（１，３０）の使用方法。
【請求項１４】
請求項１３に記載の使用方法であって、
（ａ）前記食品（２４）は生産ライン（２２）で加工され、複数の加工ステーション（２５，２６，２８）が前記生産ライン（２２）に沿って順に配列され、前記加工ステーション（２５，２６，２８）は、前記食品（１９，２４）を、受け取り、切り分け、分割し、重さを測り、測定し、整え、盛り付け、および／またはパックし、
（ｂ）前記食品（１９，２４）は、特に前記食品（１９，２４）のパック後にパッケージ（２９）を通して、前記生産ライン（２２）で前記測定装置（３０）により測定されることを特徴とする使用方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被測定物（例えば、食品）の表面層を測定する測定装置に関し、特に、食用の肉類についたバクテリアの代謝物を測定する。
【背景技術】
【０００２】
このような測定装置は、研究プロジェクトから「フレッシュスキャン」という名称で知られている。この既知の測定装置は、貯蔵中の肉類には、その代謝物（例えば、ポルフィリン）が蛍光を発するバクテリアが増えてくるため、バクテリアの代謝物から放出される蛍光放射線を測定することにより肉類の鮮度と総細菌数（ＴＢＣ）に関する結論を導くことができるという知見に基づいている。
【０００３】
蛍光放射線を励起するために、この既知の測定装置はレーザを有し、その放射は、肉類についたバクテリアの代謝物が蛍光放射線を放出するように、試験対象の肉類に向けられる。蛍光放射線は、バクテリアの代謝物の蛍光放射線に特有の蛍光放射線中の特定の波長をスキャンする光学センサにより検出される。
【０００４】
一方において、この既知の測定装置は、結果として、蛍光放射線の全スペクトルを考慮に入れるわけではなく、蛍光放射線の特定の固有波長のみを考慮に入れるものである。
【０００５】
他方では、この既知の測定装置は、単一の測定点においてのみ蛍光放射線を測定することに触れておく。
【０００６】
したがって、上記の既知の測定装置を動作させる際に、誤測定が生じることがある。
【０００７】
先行技術について、さらに、以下の文献を挙げる。ＤＥ１０２０１１１００５０７Ａ１、ＤＥ２７２８７１７Ａ１、ＵＳ６５９７９３２Ｂ２、ＷＯ９７／０８５３８Ａ１、ＷＯ９９／５７５２９Ａ１、ＷＯ２００７／０７９９４３Ａ１、ＥＰ０１２８８８９Ｂ２、ＤＥ６０２０８８２３Ｔ２、ＵＳ５７６０４０６Ａ、ＵＳ５９１４２４７Ａ、ＡＴ４１４２７５Ｂ、ＤＥ１０３１５５４１Ａ１、ＤＥ１０２００５０５１６４３Ａ１、ＷＯ２００３／０７００８０Ａ１、ＵＳ５６５８７９８Ａ１、ＵＳ５４７４９１０Ａ、ＥＰ１３２９５１４Ａ２、ＵＳ４８６６２８３Ａ、ＤＥ４４２０４０１Ａ１、ＵＳ６６４９４１２Ｂ１。ただし、これらの特許明細書は、最適ではない測定装置または測定原理を開示するにすぎない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
したがって、本発明の目的は、冒頭で述べた既知の測定装置の改良である。
【０００９】
本目的は、主請求項に記載の本発明にかかる測定装置によって実現される。
【００１０】
本発明にかかる測定装置は、先行技術にのっとり、表面層が発光放射線を放出するようにモニタ対象の食品の表面層に発光を励起する少なくとも１の励振源を備える。
【００１１】
本発明の好適な実施形態において、既知の測定装置同様、励振源は、光源であり、この光源により励起された発光放射線は、フォトルミネッセンス放射線、特に蛍光放射線またはリン光性放射線である。しかしながら、発光放射線の励起については、本発明は光学的励起に限定されない。むしろ、本発明の範囲においては、原則としては、例えば、エレクトロルミネッセンス、カソードルミネッセンス、化学発光、生物発光、トリボルミネッセンス、熱発光、音ルミネッセンス、放射線ルミネッセンス、イオン発光、またはピエゾルミネッセンスなどの、その他のタイプの発光もあり得る。これにより、蛍光発光の減衰期間を評価することもできる。
【００１２】
フォトルミネッセンスを励起する光源を有する本発明の好適な実施形態において、光源は、３５０ｎｍ〜５５０ｎｍの波長範囲のスペクトルを放出することが好ましい。好適な実施形態において、光源は、４０５ｎｍの波長を放出する。
【００１３】
例えば、光源は、レーザダイオードまたは発光ダイオードであってもよいが、原則としては例えば白熱電球などの別の光源を用いることもできる。
【００１４】
また、測定装置は、冒頭で述べた既知の測定装置にのっとり、食品の表面層から放出される発光放射線を測定する少なくとも１の光学センサをさらに備える。
【００１５】
好適な実施形態において、光学センサは全測定点において発光放射線を測定し、例えば時間的に順次、個々の測定点における測定を行うことができる。
【００１６】
しかしながら、代替的に、各測定点が、当該特定の測定点において発光放射線を測定する、関連付けられた光学センサを備えてもよい。
【００１７】
全測定点における測定に単一の光学センサを用いる場合、光学センサが全測定点での発光放射線を測定可能となるように、光学センサの測定角度が、測定点のすべてを測定角度内に含むに十分な大きさであることが好ましい。
【００１８】
例えば、表面層から放出される発光放射線は、適切な開口数（ＮＡ）を有する光ガイドを介して光学センサへガイドされてもよい。
【００１９】
また、光学センサは、表面層の発光放射線の波長スペクトルを測定する分光光度計であることが好ましいことに触れておく。したがって、本発明にかかる測定装置は、冒頭で述べた特定の固有波長での発光放射線の強度のみが測定される既知の測定装置とは異なり、分光光度計が発光放射線の全波長スペクトルを検出する。これにより、発光放射線の固有波長スペクトルが検出可能となり、誤測定を大幅に回避することが可能となるため、好都合である。したがって、本発明の範囲において、それ自体は先行技術より既知である、いわゆる「スペクトルイメージング」により信号を評価することも可能である。
【００２０】
また、複数の測定点が設けられることが好ましく、個々の測定点が光学センサの光軸周辺に分布することが好ましいことに触れておく。これにより、光学センサが全測定点からの発光放射線をより簡単に検出することができるため、好都合である。
【００２１】
本発明の好適な実施形態において、測定装置は、表面層から放出される発光放射線の波長スペクトルだけでなく、モニタ対象の食品の表面層の表面温度も考慮に入れることができる。そのために、本発明にかかる測定装置は、非接触での温度測定が可能なパイロメータを備えることが好ましい。
【００２２】
本発明にかかる測定装置は、さらに、発光を励起することなく表面層の色を測定する比色計を備えることが好ましい。比色計自体は先行技術より既知であるため、これ以上の説明を要しない。
【００２３】
本発明の範囲において、表面層の発光放射線の経時減衰挙動を考慮にいれることにより、測定精度をさらに向上させることができる。したがって、本発明にかかる測定装置は、発光放射線の経時減衰挙動を測定する測定要素を備えることが好ましい。
【００２４】
加えて、本発明にかかる測定装置は、食品の表面層のｐＨ値を測定するｐＨメータを備えてもよい。
【００２５】
本発明にかかる測定装置は、さらに、表面層および／または食品の表面電気抵抗を測定する抵抗測定装置を備えてもよく、結果として測定精度をさらに向上させることができる。
【００２６】
また、本発明にかかる測定装置は、表面層および／または食品を定性化および／または定量化し、対応する出力信号を生成する評価部を備えることに触れておく。評価部の出力信号は、例えば、以下に挙げる試験対象の食品の性質の１つを示すことができる。
・表面層におけるバクテリアの代謝物、特にポルフィリン、特にプロトポルフィリンＩＸ、の細菌数。
・肉類、魚肉、野菜、および／または果実類の群から、食品のタイプ。
・豚肉、牛肉、鳥肉、子羊肉、鹿肉、馬肉、および／または犬肉の群から、肉類のタイプ。
・食品の鮮度による加食性。
【００２７】
貯蔵中の肉類には、その代謝物（例えば、ポルフィリン）が固有蛍光放射線を放出するバクテリアが増えてくるため、蛍光放射線の測定により、肉類の鮮度に関する結論を導くことができることについては、すでに指摘した。測定された蛍光放射線を評価する場合、可能であれば、問題のバクテリア代謝物から放出される固有波長スペクトルのみ（例えば、ポルフィリン）が選択的に考慮に入れられることになる。したがって、評価部は、発光放射線のピークにおいて、各ピークの波長および各ピークの強度を測定する。そして、評価部は、ピークの強度比、すなわち、例えば、第１ピークの強度と第２ピークの強度の比率を計算することが好ましい。好ましくは、評価部は、さらに、発光放射線の測定ピークの波長と、バクテリア代謝物の蛍光放射線に固有の所与の固有波長との間の波長対応を判定する。例えば、固有波長は、ポルフィリン、特にプロトポルフィリンＩＸの蛍光放射線のピークの波長であってもよい。測定ピークの強度比と、測定ピークと固有波長との波長対応により、測定された放射が本当にバクテリア代謝物からのものか間違いによるものかについての判断がなされる。
【００２８】
評価部は、検出された蛍光放射線が表面層から生成されたものか間違いによるものかについて判断するために、ピークの信号形状をさらに評価してもよい。
【００２９】
そして、評価部は、以下のパラメータのうち少なくとも１のパラメータにより食品（例えば、肉類）の表面層を定性化および／または定量化し、対応する出力信号を生成する。
・全測定点における発光放射線の強度を反映する合計値、例えば個々の測定点で測定された強度の平均
・個々の測定点における強度
・食品の表面温度
・食品の表面層の色
・食品の表面層から放出される発光放射線の経時減衰挙動
・発光放射線のピークの強度比
・発光放射線のピークと所与の固有波長との間の波長対応
・ｐＨ値
・表面抵抗
【００３０】
本発明の好適な実施形態において、上記入力パラメータはファジーロジックによって評価される。ファジーロジック自体は先行技術より既知であるため、これ以上の説明を要しない。
【００３１】
また、本発明にかかる測定装置は、例えば携帯機器の形で、携帯用であることが好ましいことに触れておく。これにより、例えば、調理や、肉加工工場において用いることができる。
【００３２】
本発明にかかる測定装置は、一体的に設けられたバッテリーにより電源供給することができ、例えばバッテリーは充電式バッテリーであることが好ましい。
【００３３】
加えて、好ましくは、本発明にかかる測定装置は、評価部の出力信号または測定装置のその他の動作パラメータを表示するために、ディスプレイを備える。このディスプレイは、例えば、ＬＣＤディスプレイ（ＬＣＤ：liquid crystal display）であってもよい。
【００３４】
肉加工工場の生産ラインにおいても加工速度を損なうことなく測定装置を用いることができるように、本発明にかかる測定装置が高速に測定することが可能であることも重要である。したがって、測定時間が、１０秒、１秒、もしくは５０ミリ秒未満であることが好ましい。
【００３５】
加えて、本発明にかかる測定装置は、測定装置を構成しおよび／または測定データを出力するデータインターフェースを有することが好ましい。例えば、このデータインターフェースは、ＵＳＢインターフェース（ＵＳＢ：universal serial bus）、ブルートゥースインターフェース、ＷＬＡＮインターフェース（ＷＬＡＮ：wireless local area network）、および／またはＲＦＩＤインターフェース（ＲＦＩＤ：radio-frequency identification）を含んでもよい。
【００３６】
本発明の好適な実施形態において、測定装置は透明な取り外し可能なキャップを有し、発光放射線の励起および発光放射線の測定は、このキャップを通して行われる。このキャップは、例えば、測定装置の測定ヘッドに単に嵌って取り外し可能となってもよい。
【００３７】
また、各測定点は、各測定点における発光の励起が当該測定点に関連付けられた励振源によって起こされるように、関連付けられた励振源を有することが好ましいことに触れておく。しかしながら、代替的に、全測定点において発光の励起をもたらす単一の励振源のみを設けてもよい。
【００３８】
本発明の範囲において、上記蛍光評価と、それ自体は既知であるラマン分光法とを組み合わせることも考えられる。これにより、単一の光源を、蛍光発光の励起とラマン分光法の両方に用いることができる。そして、励起は、５１０ｎｍ〜５５０ｎｍの範囲の波長を含む緑の波長域においてレーザによって行われることが好ましい。また、ラマン分光法との関連で評価されるストークス線は、蛍光応答と重複するため、評価には１つの分光計で十分である。これは非常に費用効率の高い二重測定方法であり、これにより１つの測定装置だけで肉類の品質および種類（馬肉、豚肉、その他）を確認することができる。
【００３９】
また、本発明は、冒頭に記載の測定装置における混乱を招くような誤測定は、肉類の表面の局所的な、例えば脂肪線条や骨の部分などにおける限定された不規則性のもとで測定が行われた結果として生じるものであるという知見に基づいている。
【００４０】
したがって、本発明は、モニタ対象の食品上の単一の測定点だけでなく互いに離間した複数の測定点において測定を行うという一般的な技術的教示を含む。例えば、本発明にかかる測定装置は、４か所の異なる測定点を設けてもよいが、本発明の範囲では、これより多く（例えば、５、６、７、８、または８を超える数）の、または少ない（例えば、２、３）数の測定点を設けることもできる。
【００４１】
最後に、本発明は、このような消費目的の食品、特に肉類についた、バクテリアの代謝物を測定する測定装置の新しい使用方法を含む。
【００４２】
また、本発明にかかる測定装置は、食品を加工する生産ラインで用いることもできる。食品（例えば、肉類）は、生産ラインに沿って搬送され、様々な加工工程（例えば、受け取り、切り分け、分割し、重さを測り、測定し、整え、盛り付け、および／またはパック）が行われる。そのため、肉類または食品の鮮度は、本発明にかかる測定装置により生産ライン上で測定されることが好ましい。食品を透明なラッピングフィルムでパックする場合、このパックを通して鮮度を測定することもできる。
【００４３】
また、本発明は肉類の測定に限定されるものではないことに触れておく。むしろ、本発明の原理は、その他のタイプの食品、例えば魚肉、果実類、野菜などの表面層の測定にも適している。
【００４４】
また、被測定物が食品である必要はない。むしろ、本発明にかかる測定装置は、例えば負傷を評価するため健康な存命中の人物の体表面など、その他の被測定物の測定にも適している。そのため、本発明にかかる測定装置は、例えば外傷スキャナであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】図１は、本発明にかかる測定装置の斜位正面斜視図である。
【図２】図２は、図１に示す測定装置の測定ヘッドの正面図である。
【図３】図３は、図１および図２に示す測定装置の斜位背面斜視図である。
【図４】図４は、本発明にかかる測定装置の模式図である。
【図５】図５は、肉類貯蔵中の様々な時点での蛍光放射線のスペクトルを示すスペクトル図である。
【図６】図６は、ファジーロジックによる出力信号の判定の簡略図である。
【図７】図７は、本発明にかかる加工肉の鮮度を判定する測定装置を用いた、食品加工業における生産ラインの簡略図である。
【発明を実施するための形態】
【００４６】
図１〜図４に、本発明にかかる、バクテリア代謝物（ポルフィリン）から放出される蛍光放射線の励起および測定により肉類の鮮度を測定する測定装置１を示す。
【００４７】
そのために、測定装置１は、Ｖ４Ａ鋼の測定ヘッド２を備え、食品によるコンタミネーションを防ぐため、測定ヘッド２に透明な測定キャップを嵌める。肉類の表面層における蛍光放射線の励起および肉類の表面層から放出される蛍光放射線の測定は、この透明な測定キャップを通して行われる。
【００４８】
測定キャップは、一体化したスペクトル光学ｐＨ指示薬マイクロドットを有してもよい。そのため、ｐＨ値もスペクトルにより光学的に判定することができる。
【００４９】
測定ヘッド２は、蛍光放射線を励起する紫外線を放出する４つのレーザダイオード３〜６を備える。
【００５０】
測定ヘッド２は、さらに、肉類の表面層の表面温度を非接触で測定するパイロメータ７を備える。
【００５１】
測定ヘッド２は、さらに、スペクトル比色測定を行う、すなわち蛍光発光を励起することなく表面層の色を測定する、較正された発光ダイオードを有する比色計８を備える。
【００５２】
また、測定ヘッド２は、光ファイバの集光器９を備える。集光器９は、肉類の表面層から放出される蛍光放射線を検出して、対応する光学センサ１０に光ファイバを経由して送信する。
【００５３】
４つのレーザダイオード３〜６は、肉類の表面の４か所の離間した測定点Ｍ１〜Ｍ４に、４か所の測定点Ｍ１〜Ｍ４それぞれにおいて蛍光放射線が生成されて集光器９により検出されるように、光を当てる。４か所の異なる測定点Ｍ１〜Ｍ４における測定は、測定中の（例えば、脂肪含有物や骨の結果としての）局所的な不規則性が相殺されて、誤測定を引き起こさないという利点を有する。
【００５４】
本発明にかかる測定装置１は、さらに、肉類の表面層のｐＨ値を測定するｐＨメータ１１を備えてもよい。
【００５５】
測定装置は、さらに、肉類の表面層の表面電気抵抗を測定する抵抗計１２を備えてもよい。
【００５６】
また、測定装置１は、肉類の表面層から放出される蛍光放射線の経時減衰挙動を判定する測定要素１３を備えてもよい。
【００５７】
本発明にかかる測定装置１は、その外側にディスプレイ１４を備え、このディスプレイには特に測定結果が表示される。
【００５８】
測定装置１は、さらに、その上部にキーパッド１５を備え、これを介してユーザ入力を行うことができる。
【００５９】
また、測定装置１の筐体には、いわゆるケンジントンロック１６およびＵＳＢインターフェース１７が配置される。
【００６０】
以下、図４および図５を参照して、本発明にかかる測定装置１の動作を説明する。
【００６１】
レーザダイオード３〜６は、それぞれ、試験対象の肉類１９の表面層１８上の測定点Ｍ１〜Ｍ４のうち１つに光を当てる。すると、表面層１８に含まれるバクテリア代謝物（ポルフィリン）が蛍光放射線を生成し、この蛍光放射線が集光器９を介して光学センサ１０により測定される。そして、光学センサ１０は、対応する波長スペクトルＳを評価部２０に送る。
【００６２】
その後、評価部２０は、測定されたスペクトルＳからピークＰ１、Ｐ２、およびＰ３を判断する。強度Ｉ１、Ｉ２、およびＩ３と、波長λ１、λ２、およびλ３とが、測定された蛍光スペクトルＳのピークＰ１、Ｐ２、Ｐ３それぞれについて測定される。
【００６３】
次に、評価部２０は、強度比Ｖ１＝Ｉ１／Ｉ２、Ｖ２＝Ｉ１／Ｉ３、およびＶ３＝Ｉ２／Ｉ３を計算する。その後、強度比Ｖ１、Ｖ２、およびＶ３は、固有パラメータとして測定された蛍光スペクトルＳの定性化に用いられる。
【００６４】
さらに、評価部２０は、測定された蛍光スペクトルのピークＰ１、Ｐ２、Ｐ３それぞれについて、波長λ１、λ２、およびλ３を判定する。そして、ピークＰ１、Ｐ２、Ｐ３それぞれについて、測定波長λ１、λ２、およびλ３と、既定の固有波長λ１ＲＥＦ、λ２ＲＥＦ、およびλ３ＲＥＦとの間の波長差が計算される。固有波長λ１ＲＥＦ、λ２ＲＥＦ、およびλ３ＲＥＦは、ポルフィリンの蛍光放射線に固有である。その後、このように判定された波長差λ１＝λ１−λ１ＲＥＦ、λ２＝λ２−λ２ＲＥＦ、およびλ３＝λ３−λ３ＲＥＦは、蛍光スペクトルＳの定性化に用いられる。
【００６５】
また、評価部２０は、さらに、パイロメータ７により測定される温度Ｔ、抵抗計１２により測定される表面抵抗Ｒ、比色計８により測定される色値ＲＧＢ、測定要素１３により測定されて時定数τとして評価部２０に送信される経時減衰挙動を考慮に入れる。
【００６６】
その後、評価部２０は、対応する評価信号Ａをディスプレイ１４に送る。出力信号Ａは、肉類の鮮度を示すものである。
【００６７】
図６に、上記の入力パラメータによって出力信号Ａを判定するファジーロジック２１を示す。このようなファジーロジックの機能原理は、それ自体が先行技術より既知であるため、これ以上の説明を要しない。
【００６８】
最後に、図７に、食品加工産業における生産ライン２２での本発明の使用現場の一例を示す。
【００６９】
生産ライン２２は、矢印で示す方向に肉類２４を搬送するコンベヤベルト２３を備える。
【００７０】
生産ライン２２の入り口に、肉類２４の重さを測る計量器２５がある。
【００７１】
計量器２５の搬送方向下流に、肉類２４を加工する加工ステーション２６がある。本実施形態において、加工ステーション２６は、肉類２４を複数のスライス２７に切り分ける切断装置である。
【００７２】
加工ステーション２６の搬送方向下流に、肉のスライス２７を透明パック２９にパックする包装ステーション２８がある。
【００７３】
そして、包装ステーション２８の搬送方向下流に、本発明にかかる測定装置３０があり、これは、すでに述べたように、パックされた肉類の鮮度を透明パック２９を通して測定するものである。
【００７４】
本発明は、上記の好適な実施形態に限定されない。むしろ、同様に本発明思想を活用して保護範囲に含まれる複数の変形例および変更例が可能である。特に、本発明は、従属請求項の主題および特長の保護を、その従属先の請求項とは別に主張するものである。例えば、従属請求項は、主請求項の特長を特徴づけることなく、保護を享受する。
【符号の説明】
【００７５】
Ａ：評価部の出力信号
Ｍ１〜Ｍ４：測定点
Ｓ：蛍光スペクトル
Ｐ１：蛍光スペクトルのピーク
Ｐ２：蛍光スペクトルのピーク
Ｐ３：蛍光スペクトルのピーク
Ｖ１：強度比Ｉ１／Ｉ２
Ｖ２：強度比Ｉ１／Ｉ３
Ｖ３：強度比Ｉ２／Ｉ３
λ１：ピークＰ１の波長
λ２：ピークＰ２の波長
λ３：ピークＰ３の波長
Ｔ：温度
Ｒ：表面抵抗
ＲＧＢ：色値
ｐＨ：ｐＨ値
τ：蛍光放射線の減衰挙動の時定数
１：測定装置
２：測定ヘッド
３：レーザダイオード
４：レーザダイオード
５：レーザダイオード
６：レーザダイオード
７：パイロメータ
８：比色計
９：集光器
１０：光学センサ
１１：ｐＨメータ
１２：抵抗計
１３：測定要素
１４：ディスプレイ
１５：キーパッド
１６：ケンジントンロック
１７：ＵＳＢインターフェース
１８：表面層
１９：肉類
２０：評価部
２１：ファジーロジック
２２：生産ライン
２３：コンベヤベルト
２４：肉類
２５：計量器
２６：加工ステーション
２７：スライス
２８：包装ステーション
２９：透明パック
３０：測定装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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