JP2870965B2 - Food ingredient measuring device - Google Patents
Food ingredient measuring deviceInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は食品プラント等に用いる食品の成分測定装置
に関する。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a food component measuring device used in a food plant or the like.
食品プラント用のセンサとしては、超音波を利用する
装置、画像処理技術を利用する装置、及び赤外線の吸収
を利用する装置等が種々研究され、又１部実用化も計ら
れている。As a sensor for a food plant, various devices using an ultrasonic wave, a device using an image processing technology, and a device using an infrared absorption have been studied, and some of them have been put to practical use.
そのうち、本発明と関係があるのは赤外線の吸収を利
用して、脂肪、蛋白、乳糖を計測する装置である。Among them, an apparatus that measures fat, protein, and lactose using infrared absorption is related to the present invention.
従来の赤外線装置は、波長2.5μｍ以上16μｍ以下の
中赤外線の部分で使用していた。Conventional infrared devices have been used in the mid-infrared region where the wavelength is 2.5 μm or more and 16 μm or less.
赤外線は、可視光線とマイクロ波の中間領域にある。 Infrared is in the middle range between visible light and microwaves.
この内でも、特に中赤外部の光線が物質に衝突する
と、その波長に対応して分子中の特定原子あるいは原子
団は、これを吸収して振動が著しくなる。Among them, particularly, when a light ray in the mid-infrared region collides with a substance, a specific atom or atomic group in the molecule absorbs this and vibrates remarkably according to the wavelength.
それに伴ない、赤外線スペクトル中の吸収された位置
（波長）が特定の原子や原子団の存在を示すこととな
り、原子及び原子団の分析が出来る。Accordingly, the position (wavelength) absorbed in the infrared spectrum indicates the presence of a specific atom or atomic group, and the analysis of the atom or atomic group can be performed.
この原理により、従来の赤外線装置は、食品成分の基
準振動に合わせた中赤外線を食品に照射して、その吸光
度より成分濃度を判定していた。According to this principle, a conventional infrared device irradiates a food with mid-infrared light in accordance with the reference vibration of the food component, and determines the component concentration from the absorbance.
従来の赤外線装置には、次のような欠点がある。その
欠点を第５図に基づいて説明する。Conventional infrared devices have the following disadvantages. The disadvantage will be described with reference to FIG.
（１）従来の赤外線装置では、水分の少ない食品成分を
分析する場合、成分の基準振動に合わせた中赤外線を照
射して、その吸光度から、濃度を測定していた。(1) In a conventional infrared device, when analyzing a food component having a low water content, a medium infrared ray corresponding to the reference vibration of the component is irradiated, and the concentration is measured from the absorbance.
しかし、成分のうち青果物のように水分が数10％も含
まれてくると、第５図（ａ）に示す様に、水の吸光度が
広い範囲にわたり、かつ強い吸光度を持つため青果物の
水以外の成分による吸光度が水の吸光度に含まれてしま
い、青果物の水以外の成分と水の分離が困難であった。However, when water contains several tens of percent of the ingredients, such as fruits and vegetables, as shown in FIG. 5 (a), the water absorbance over a wide range and has a strong absorbance. Absorbance due to the component (1) was included in the absorbance of water, and it was difficult to separate water from components other than water in fruits and vegetables.
（２）前述の問題を解決するために、従来の赤外線装置
では、次の問題が生ずる。(2) In order to solve the above-mentioned problem, the following problem occurs in the conventional infrared device.
従来の方法であるフィルター及び回折格子の半値幅の
調査及び試験の結果、分光器として近赤外線域で出せる
光の半値幅は、10nm以上である。As a result of investigation and test of the half width of the filter and the diffraction grating, which is a conventional method, the half width of light that can be emitted in the near infrared region as a spectroscope is 10 nm or more.
しかし、近赤外線域で食品成分の濃度を測定するため
に、アルコール、糖、酢酸、タンパク、脂質等を表わす
官能基である、CH、OH、NHの２倍音、３倍音及び結合音
の波長の調査および試験の結果、その波長は、 CHの２倍音は1759〜1772nm、３倍音は1185〜1193nm、
NHの２倍音は1518〜1541nm、であり、 OHの１部分であるROHを調査したところ、 ROHの２倍音は1398〜1421nmであった。However, in order to measure the concentration of food components in the near-infrared region, the wavelengths of the overtones of CH, OH, and NH, which are the functional groups representing alcohol, sugar, acetic acid, proteins, lipids, etc. As a result of investigation and test, the wavelength is 1759-1772 nm for the second harmonic of CH, 1185-1193 nm for the third harmonic,
The overtone of NH was 1518 to 1541 nm, and the ROH, which is a part of OH, was investigated. The overtone of ROH was 1398 to 1421 nm.
したがって、波長の幅は10〜20nm程度である。 Therefore, the wavelength width is about 10 to 20 nm.
以上の結果から、10〜20nmの間にある倍音、結合音を
調べるのに、従来の方法であるフィルター及び回折格子
では半値幅が10nm以上であり、その波の拡がりとして
は、20nm以上となるので、その倍音、及び結合音のみを
感知しようとしても、光そのもののもつ波長の幅が広い
ため、その横にある他の成分の倍音、結合音の影響を受
け、計測したい成分の吸光度のみを感度よく計測出来な
い。From the above results, to examine the overtones and combined tones between 10 and 20 nm, the half width of the conventional method of filters and diffraction gratings is 10 nm or more, and the spread of the wave is 20 nm or more. Therefore, even if only the overtone and the combined sound are to be sensed, since the wavelength of the light itself is wide, only the absorbance of the component to be measured is affected by the overtone and the combined sound of the other components beside it. Cannot measure with good sensitivity.
すなわち従来の赤外分光では、半値幅は10nm程度（広
がり幅は20nm程度）と広いため、水の吸収帯と食品成分
の吸収帯が分離していても、両方の吸収帯を含んでしま
う。That is, in the conventional infrared spectroscopy, since the half width is as wide as about 10 nm (the spread width is about 20 nm), even if the absorption band of water and the absorption band of the food component are separated, both absorption bands are included.
本発明は、これらの問題を解決した食品の成分の測定
装置を提供することを目的とする。An object of the present invention is to provide an apparatus for measuring a component of food which has solved these problems.
水の赤外線の吸収度は、水の基準振動よりも、２倍
音、３倍音あるいは結合音の基準振動領域（近赤外線領
域）の方が弱くなる。The infrared absorption of water is lower in the reference vibration region (near infrared region) of the second harmonic, the third harmonic, or the combined sound than the reference vibration of water.
そこで本発明装置は、水分が多く含まれる食品の水分
以外の成分濃度を分析する方法として、２倍音、３倍
音、及び結合音領域に於いて、半導体レーザを用い、強
力でシャープな光を照射する事により.S/N比を向上さ
せ、感度の低い２倍音、３倍音、及び結合音について食
品成分と水分とを分離する。すなわち、 （第１の手段） 本発明に係る液体および固体食品の成分測定装置は、 （Ａ）レーザダイオード12と電源15からなるレーザ光発
生手段と、 （Ｂ）コリメータレンズ16と光ファイバー17とビームエ
キスパンダー18からなるレーザ光伝達手段と、 （Ｃ）前記ビームエキスパンダー18からのレーザ光を被
測定物20に照射することにより被測定物20から出た光を
集める集光レンズ22と、 （Ｄ）光ファイバー23とダイオードディテクタ24と濃度
演算処理部28からなる濃度分析手段を有し、 （Ｅ）0.8μｍ〜2.5μｍの近赤外線波長領域に存在し、
かつ、水の吸収帯から分離した食品成分の吸収帯に含ま
れる波長であって、半値幅は４μｍ以下のレーザ光を発
生するように構成したことを特徴とする。Therefore, the apparatus of the present invention uses a semiconductor laser to irradiate strong and sharp light in the second overtone, third overtone, and combined tone regions as a method of analyzing the concentration of components other than moisture in foods containing a large amount of moisture. By doing so, the S / N ratio is improved, and food components and water are separated from low-sensitivity second harmonics, third harmonics, and combined sounds. (1st means) The liquid and solid food component measuring device according to the present invention comprises: (A) a laser beam generating means comprising a laser diode 12 and a power supply 15; (B) a collimator lens 16, an optical fiber 17 and a beam. (C) a condensing lens 22 that collects light emitted from the object 20 by irradiating the object 20 with the laser light from the beam expander 18; It has a density analysis means including an optical fiber 23, a diode detector 24, and a density calculation processing unit 28. (E) It exists in a near infrared wavelength region of 0.8 μm to 2.5 μm,
Further, it is characterized in that it is configured to generate a laser beam having a wavelength included in the absorption band of the food component separated from the absorption band of water and having a half width of 4 μm or less.
（第２の手段） 本発明に係る液体および固体食品の成分測定装置は、 （Ａ）レーザダイオード12と電源15からなるレーザ光発
生手段と、 （Ｂ）レーザ光を平行にするコリメータレンズ16と、 （Ｃ）前記コリメータレンズからのレーザ光を被測定物
に照射することにより被測定120物からの透過光を集め
る集光レンズ120と、 （Ｄ）受光素子121と、プリアンプ125と、濃度演算処理
部126からなる濃度分析手段を有し、 （Ｅ）0.8μｍ〜2.5μｍの近赤外線波長領域に存在し、
かつ、水の吸収帯から分離した食品成分の吸収帯に含ま
れる波長であって、半値幅は４μｍ以下のレーザ光を発
生するように構成したことを特徴とする。(Second Means) The liquid and solid food component measuring device according to the present invention includes: (A) a laser light generating means including a laser diode 12 and a power supply 15; and (B) a collimator lens 16 for parallelizing the laser light. (C) a condenser lens 120 that irradiates a laser beam from the collimator lens onto the object to collect transmitted light from the object to be measured, (D) a light receiving element 121, a preamplifier 125, and a density calculation. (E) exists in a near-infrared wavelength region of 0.8 μm to 2.5 μm,
Further, it is characterized in that it is configured to generate a laser beam having a wavelength included in the absorption band of the food component separated from the absorption band of water and having a half width of 4 μm or less.
（第３の手段） 本発明に係る液体および固体食品の成分測定装置は、
第１の手段または第２の手段において、レーザダイオー
ド（12）に温度コントローラ（14）を接続し、前記レー
ザダイオード（12）からのレーザ光の波長を、コントロ
ールするように構成したことを特徴とする。(Third Means) The liquid and solid food component measuring device according to the present invention comprises:
In the first means or the second means, a temperature controller (14) is connected to the laser diode (12) to control the wavelength of the laser beam from the laser diode (12). I do.
波長が0.8〜2.5μｍの近赤外線についての水分の吸収
帯は、0.76μｍ、0.97μｍ、1.20μｍ、1.43μｍ、1.94
μｍにあるので、0.76〜0.97μｍ、.0.97〜1.20μｍ、
1.20μｍ〜1.43μｍ、1.43μｍ〜1.94μｍの範囲で、シ
ャープな波長（半値幅４μｍ以下）の光として、半導体
レーザ光を食品に照射し、その透過した光の量から吸光
度を測定し食品の成分濃度を計測する。The absorption band of water for the near infrared ray having a wavelength of 0.8 to 2.5 μm is 0.76 μm, 0.97 μm, 1.20 μm, 1.43 μm, 1.94.
μm, 0.76-0.97 μm, 0.97-1.20 μm,
In the range of 1.20 μm to 1.43 μm and 1.43 μm to 1.94 μm, a semiconductor laser beam is irradiated to the food as a light having a sharp wavelength (a half width of 4 μm or less), and the absorbance is measured from the amount of transmitted light. Measure the component concentration.
試験結果により成分濃度と吸光度は、比例する事が明
らかとなった。The test results revealed that the component concentration and the absorbance were proportional.
水の吸収帯である、1.2μｍ、1.43μｍ、1.94μｍの
波長以外の範囲で、かつ食品成分の２倍音、３倍音、及
び結合音という弱い吸収帯に、半導体レーザを用いて、
強くかつシャープ（半値幅が0.1μｍから３μｍ程度と
狭い）な光を照射する事により、水分が数10％以上含ま
れる食品成分を、水と分離して分析する。Using a semiconductor laser, in the range other than the wavelengths of 1.2 μm, 1.43 μm, and 1.94 μm, which are the absorption bands of water, and in the weak absorption bands of the second harmonic, the third harmonic, and the combined sound of food components,
By irradiating strong and sharp (half-width is as narrow as about 0.1 μm to 3 μm) light, food components containing more than several tens of percent of water are separated from water and analyzed.
本発明の実施例を第１図〜第４図に示す。 An embodiment of the present invention is shown in FIGS.
（第１実施例） 第１図は、食酢製造行程に於けるエタノール発酵槽の
制御用に、本発明に係る濃度計測用センサを使用した例
を示す。FIG. 1 shows an example in which a concentration measuring sensor according to the present invention is used for controlling an ethanol fermenter in a vinegar production process.
食酢製造の原料である穀物（たとえば米）１を、糖化
タンク３に穀物供給ライン２を経て供給する。A cereal (eg, rice) 1 as a raw material for vinegar production is supplied to a saccharification tank 3 via a cereal supply line 2.
穀物１は糖化タンク３において、グルコースを主成分
とする糖に発酵される。The cereal 1 is fermented in the saccharification tank 3 into sugar containing glucose as a main component.
糖は、糖供給ポンプ４により、糖供給ライン５を経て
アルコール発酵槽６に供給される。Sugar is supplied to the alcohol fermenter 6 via the sugar supply line 5 by the sugar supply pump 4.
アルコール発酵槽６では、グルコースからエタノール
にアルコール発酵されるが、槽６内のアルコール濃度
を、本発明のセンサ９により計測し、その濃度を、信号
として、糖供給ライン５の制御調整計及び弁10と、アル
コール供給ライン８の制御調整計及び弁11に送り、弁に
より、流量を制御する。In the alcohol fermentation tank 6, alcohol is fermented from glucose to ethanol. The alcohol concentration in the tank 6 is measured by the sensor 9 of the present invention, and the concentration is used as a signal to control and adjust the sugar supply line 5 control valve and valve. 10 and a control regulator of the alcohol supply line 8 and the valve 11 to control the flow rate by the valve.
アルコール発酵槽６にて、アルコール発酵され、所定
のアルコール濃度に達すると、アルコール供給ポンプ７
により、アルコールは、アルコール供給ライン８を通っ
て取り出される。When the alcohol is fermented in the alcohol fermenter 6 and reaches a predetermined alcohol concentration, the alcohol supply pump 7
Thereby, alcohol is taken out through the alcohol supply line 8.
第２図は、食酢製造用に試作したオンラインセンサの
構成を示す。FIG. 2 shows the configuration of an on-line sensor prototyped for vinegar production.
レーザダイオード12は冷却マウント13に登せられてい
る。The laser diode 12 is mounted on a cooling mount 13.
冷却マウント13及びレーザダイオード12は温度コント
ローラ14により温度制御される。The temperature of the cooling mount 13 and the laser diode 12 is controlled by a temperature controller 14.
レーザダイオード12は、電源15から定電流を送られ、
レーザ光を発振する。The laser diode 12 receives a constant current from the power supply 15,
Oscillates laser light.
発振されたレーザ光は、コリメータレンズ16により平
行光にされ、光ファイバー17に送られる。The oscillated laser light is collimated by the collimator lens 16 and sent to the optical fiber 17.
光ファイバー17から出た光は、ビームエキスパンダー
18を経由して、レーザ光19としてアルコール発酵液20に
照射する。The light emitted from the optical fiber 17 is a beam expander
The alcohol fermentation liquid 20 is irradiated as laser light 19 via 18.
アルコール発酵液20から出た光21は、集光レンズ22に
より、集光され光ファイバー23に導かれる。Light 21 emitted from the alcohol fermentation liquid 20 is condensed by a condenser lens 22 and guided to an optical fiber 23.
光ファイバー23を出た光は、ダイオードディテクタ24
に導かれる。The light exiting the optical fiber 23 is transmitted to a diode detector 24.
Is led to.
ダイオードディテクタ24は、冷却素子25及び冷却コン
トローラ26により冷却され、感度を上げられる。The diode detector 24 is cooled by the cooling element 25 and the cooling controller 26 to increase the sensitivity.
感度を上げられた信号27は、濃度演算処理部28へ送ら
れる。The signal 27 whose sensitivity has been raised is sent to the density calculation processing unit 28.
以上の方法により850nm、1175nm及び1230nmのレーザ
ダイオードを用いて、850nm、1176nm及び1236nmの３波
長のレーザ光を発振する事により、エタノールの濃度測
定誤差を0.1％以下にすることが出来た。By oscillating three wavelengths of laser light of 850 nm, 1176 nm and 1236 nm using laser diodes of 850 nm, 1175 nm and 1230 nm according to the above method, it was possible to reduce the concentration measurement error of ethanol to 0.1% or less.
計測時間は、１秒以内であった。 The measurement time was within one second.
又、その時に用いた検量線を、式（１）に示す。 The calibration curve used at that time is shown in equation (1).
計算エタノール濃度＝116.9 ＋701×吸光度（λ＝1176nm） −623×吸光度（λ＝850nm） ＋504×吸光度（λ＝1236nm） 式（１） 半導体レーザ光の半値幅は、たとえば、波長が1310nm
から1330nm及び1530nmから1570nmのものに対しては0.1n
mと極端に狭い。Calculated ethanol concentration = 116.9 + 701 × absorbance (λ = 1176 nm) −623 × absorbance (λ = 850 nm) + 504 × absorbance (λ = 1236 nm) Formula (1) The half width of the semiconductor laser light is, for example, a wavelength of 1310 nm.
0.1n for those up to 1330nm and 1530nm to 1570nm
m and extremely narrow.
半導体レーザにより発振可能な波長で、 780〜905nmのものはGaAsおよびGaAlAsで、 1.1μｍ〜1.6μｍのものはInGaAsP系で製造出来る。 GaAs and GaAlAs can be manufactured at wavelengths of 780 to 905 nm that can be oscillated by a semiconductor laser, and InGaAsP-based products can be manufactured at 1.1 to 1.6 μm.
（第２実施例） 第３図は、本発明装置の他の実施例の構成を示す。Second Embodiment FIG. 3 shows the configuration of another embodiment of the device of the present invention.
第３図において、レーザダイオード12は、電源15から
定電流を送られると、レーザ光を発振する。In FIG. 3, a laser diode 12 oscillates a laser beam when a constant current is sent from a power supply 15.
発振されたレーザ光はコリメータレンズ16により平行
光にされ、レーザ光117は、アルコール発酵液（被測定
液）118に照射される。The oscillated laser light is collimated by the collimator lens 16, and the laser light 117 is applied to the alcohol fermentation liquid (liquid to be measured) 118.
アルコール発酵液（被測定液）118を透過したレーザ
光119は、集光レンズ120により集光され、受光素子121
に導かれる。The laser beam 119 that has passed through the alcohol fermentation liquid (measurement liquid) 118 is condensed by the condenser lens 120,
Is led to.
内部温度コントローラ123により冷却素子122が冷却さ
れる。The cooling element 122 is cooled by the internal temperature controller 123.
受光素子121はその冷却された冷却素子122の上にある
ので冷却され、高感度で光を電気に変える。The light receiving element 121 is cooled because it is on the cooled cooling element 122, and converts light into electricity with high sensitivity.
その微弱電流124は、プリアンプ125に送られ増幅され
た後、０〜10Vの電位で、濃度演算処理部126に送られ、
濃度が演算される。The weak current 124 is sent to a preamplifier 125 and amplified, and then sent to a concentration calculation processing unit 126 at a potential of 0 to 10 V,
The density is calculated.
以上の方法により850nm、1175nm及び1230nmのレーザ
ダイオードを用いて、850nm、1176nm及び1236nmの３波
長のレーザ光を発振する事により、エタノールの濃度測
定誤差を0.1％以下にすることが出来た。By oscillating three wavelengths of laser light of 850 nm, 1176 nm and 1236 nm using laser diodes of 850 nm, 1175 nm and 1230 nm according to the above method, it was possible to reduce the concentration measurement error of ethanol to 0.1% or less.
計測時間は、１秒以内であった。 The measurement time was within one second.
又、その時に用いた検量線を、式（１）に示す。 The calibration curve used at that time is shown in equation (1).
計算エタノール濃度＝116.9 ＋701吸光度（λ＝1176nm） −623吸光度（λ＝ 850nm） ＋504吸光度（λ＝1236nm） 式（１） 半導体レーザ光の半値幅は、たとえば、波長が1310nm
から1330nm及び1530nmから1570nmのものに対しては0.1n
mと極端に狭い。Calculated ethanol concentration = 116.9 + 701 absorbance (λ = 1176 nm) -623 absorbance (λ = 850 nm) + 504 absorbance (λ = 1236 nm) Formula (1) The half value width of the semiconductor laser light is, for example, a wavelength of 1310 nm.
0.1n for those up to 1330nm and 1530nm to 1570nm
m and extremely narrow.
半導体レーザにより発振可能な波長で、 780〜905nmのものはGaAsおよびGaAlAsで、 1.1μｍ〜1.6μｍのものはInGaAsP系で製造出来る。 GaAs and GaAlAs can be manufactured at wavelengths of 780 to 905 nm that can be oscillated by a semiconductor laser, and InGaAsP-based products can be manufactured at 1.1 to 1.6 μm.
また、第４図に示すように、本発明の実施例のセンサ
は、温度制御を厳密に行うことにより、±0.1〜0.2nmの
範囲で制御できる。Further, as shown in FIG. 4, the sensor according to the embodiment of the present invention can be controlled in a range of ± 0.1 to 0.2 nm by strictly controlling the temperature.
第３図に示す第２実施例は、第２図に示す第１実施例
に比べ高い精度が得られること、及び光ファイバーを必
要としないという長所がある。The second embodiment shown in FIG. 3 has advantages that higher accuracy can be obtained and that no optical fiber is required as compared with the first embodiment shown in FIG.
本発明は前述のように構成されているので、以下に述
ぺるような効果を奏する。Since the present invention is configured as described above, it has the following effects.
（１）水分が主成分である食品成分の濃度計測を迅速に
できる。(1) The concentration of food components whose main component is water can be quickly measured.
（２）計測時間は、１秒以内にできるためオンラインセ
ンサとして使用出来る。(2) Since the measurement time can be within one second, it can be used as an online sensor.
（従来の前処理後のクロマトグラフィでは、２〜３時間
かかる。） （３）分析精度は、従来の前処理後のガスクロマトグラ
フィで計測した場合よりも良い。(It takes 2-3 hours in the conventional chromatography after the pretreatment.) (3) The analysis accuracy is better than that measured by the conventional gas chromatography after the pretreatment.
（４）半導体レーザにより発振可能な波長、たとえば74
0〜750nm、770〜790nm、820〜860nm、1180〜1220nm、12
90〜1320nm、及び1520〜1570nm等に於いて、食品成分濃
度と吸光度が相関よく比例出来る様になった。(4) A wavelength that can be oscillated by the semiconductor laser, for example, 74
0-750nm, 770-790nm, 820-860nm, 1180-1220nm, 12
At 90 to 1320 nm, 1520 to 1570 nm, etc., the concentration of the food component and the absorbance became proportional to each other with good correlation.
第１図は、本発明の実施例に係るセンサの設定図、 第２図は、本発明の実施例に係るセンサの構造図
（１）、 第３図は、本発明の実施例に係るセンサの構造図
（２）、 第４図は、本発明の実施例に係るセンサの波長制御時の
温度依存性を示す図、 第５図は、水および食品成分に対する赤外線の吸光度を
示す図である。 （符号の説明） １……穀物、 ２……穀物供給ライン、 ３……糖化タンク、 ４……糖供給ポンプ、 ５……糖供給ライン、 ６……アルコール発酵槽、 ７……アルコール供給ポンプ、 ８……アルコール供給ライン、 ９……濃分センサ、 10……制御調整計及び弁、 11……制御調整計及び弁、 12……レーザダイオード、 13……冷却マウント、 14……温度コントローラ、 15……電源、 16……コリメータレンズ、 17……光ファイバー、 18……ビームエキスン々ンダー、 19……レーザ光、 20……アルコール発酵液（被測定物）、 21……レーザ光、 22……集光レンズ、 23……光ファイバー、 24……ダイオードディテクタ、 25……冷却素子、 26……冷却コントローラ、 27……信号、 28……濃度演算処理部、 117……レーザ光、 118……アルコール発酵液（被測定物）、 119……透過光、 120……集光レンズ、 121……受光素子、 122……冷却素子、 123……内部温度コントローラ、 124……微弱電流、 125……プリアンプ、 126……温度演算処理部。FIG. 1 is a setting diagram of a sensor according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a structural diagram (1) of a sensor according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a sensor according to an embodiment of the present invention. FIG. 4 is a diagram showing the temperature dependence of the sensor according to the embodiment of the present invention at the time of wavelength control, and FIG. 5 is a diagram showing the absorbance of infrared rays to water and food components. . (Explanation of symbols) 1 ... grain, 2 ... grain supply line, 3 ... saccharification tank, 4 ... sugar supply pump, 5 ... sugar supply line, 6 ... alcohol fermentation tank, 7 ... alcohol supply pump , 8 ... alcohol supply line, 9 ... concentration sensor, 10 ... control regulator and valve, 11 ... control regulator and valve, 12 ... laser diode, 13 ... cooling mount, 14 ... temperature controller 15 Power supply 16 Collimator lens 17 Optical fiber 18 Beam expander 19 Laser light 20 Alcohol fermentation liquid (measured object) 21 Laser light 22 ... Condenser lens, 23 ... Optical fiber, 24 ... Diode detector, 25 ... Cooling element, 26 ... Cooling controller, 27 ... Signal, 28 ... Density calculation processing unit, 117 ... Laser light, 118 …… Alcohol fermentation liquid (measured Object), 119: transmitted light, 120: condenser lens, 121: light receiving element, 122: cooling element, 123: internal temperature controller, 124: weak current, 125: preamplifier, 126: temperature Arithmetic processing unit.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−9843（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−167154（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭59−8141（ＪＰ，Ｕ) ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＦＯＯＤ Ｓ ＣＩＥＮＣＥ，Ｖｏｌ．51（1986），Ｎ ｏ．３，ｐ．679−683 (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G01N 21/00 - 21/61 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-63-9843 (JP, A) JP-A-62-167154 (JP, U) JP-A-59-8141 (JP, U) JOURNAL OF FOOD S CIENCE , Vol. 51 (1986), No. 3, p. 679-683 (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) G01N 21/00-21/61
Claims (3)
5）からなるレーザ光発生手段と、 （Ｂ）コリメータレンズ（16）と光ファイバー（17）と
ビームエキスパンダー（18）からなるレーザ光伝達手段
と、 （Ｃ）前記ビームエキスパンダー（18−）からのレーザ
光を被測定物（20）に照射することにより被測定物（2
0）から出た光を集める集光レンズ（22）と、 （Ｄ）光ファイバー（23）とダイオードディテクタ（2
4）と濃度演算処理部（28）からなる濃度分析手段を有
し、 （Ｅ）0.8μｍ〜2.5μｍの近赤外線波長領域に存在し、
かつ、水の吸収帯から分離した食品成分の吸収帯に含ま
れる波長であって、半値幅は４μｍ以下のレーザ光を発
生するように構成したことを特徴とする液体および固体
食品の成分測定装置。(A) A laser diode (12) and a power supply (1)
(B) a laser beam generating means comprising (B) a collimator lens (16), an optical fiber (17) and a beam expander (18); and (C) a laser beam from the beam expander (18-). By irradiating the device under test (20) with light, the device under test (2
(D) an optical fiber (23) and a diode detector (2).
And (4) a density analysis means comprising a density calculation processing section (28), and (E) exists in the near infrared wavelength region of 0.8 μm to 2.5 μm,
And a component measuring device for liquid and solid foods, which is configured to generate a laser beam having a wavelength included in an absorption band of a food component separated from an absorption band of water and having a half width of 4 μm or less. .
5）からなるレーザ光発生手段と、 （Ｂ）レーザ光を平行にするコリメータレンズ（16）
と、 （Ｃ）前記コリメータレンズからのレーザ光を被測定物
に照射することにより被測定物からの透過光を集める集
光レンズ（120）と、 （Ｄ）受光素子（121）とプリアンプ（125）と濃度演算
処理部（126）からなる濃度分析手段を有し、 （Ｅ）0.8μｍ〜2.5μｍの近赤外線波長領域に存在し、
かつ、水の吸収帯から分離した食品成分の吸収帯に含ま
れる波長であって、半値幅は４μｍ以下のレーザ光を発
生するように構成したことを特徴とする液体および固体
食品の成分測定装置。(A) a laser diode (12) and a power supply (1);
(B) a collimator lens for collimating the laser light (16)
(C) a condenser lens (120) for irradiating a laser beam from the collimator lens onto the object to collect transmitted light from the object, (D) a light receiving element (121) and a preamplifier (125) ) And a density calculation unit (126), and (E) exists in a near-infrared wavelength region of 0.8 μm to 2.5 μm,
And a component measuring device for liquid and solid foods, which is configured to generate a laser beam having a wavelength included in an absorption band of a food component separated from an absorption band of water and having a half width of 4 μm or less. .
ラ（14）を接続し、前記レーザダイオード（12）からの
レーザ光の波長を、コントロールするように構成したこ
とを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の液体およ
び固体食品の成分測定装置。3. A laser diode (12) connected to a temperature controller (14) to control the wavelength of laser light from said laser diode (12). Item 3. The component measuring device for liquid and solid foods according to item 2.
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| JP9527190A JP2870965B2 (en) | 1989-04-14 | 1990-04-11 | Food ingredient measuring device |
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| JP1-94390 | 1989-04-14 | ||
| JP9527190A JP2870965B2 (en) | 1989-04-14 | 1990-04-11 | Food ingredient measuring device |
Publications (2)
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Family
ID=26435660
Family Applications (1)
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| JP9527190A Expired - Lifetime JP2870965B2 (en) | 1989-04-14 | 1990-04-11 | Food ingredient measuring device |
Country Status (1)
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| US5844678A (en) * | 1995-06-29 | 1998-12-01 | Sumitomo Metal Mining Co. Ltd. | Non-destructive taste characteristics measuring apparatus and tray used in the apparatus |
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| EP3859310B1 (en) | 2013-07-17 | 2023-08-23 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Spectroscopic apparatus |
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| JPS62167154U (en) * | 1986-04-11 | 1987-10-23 | ||
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-
1990
- 1990-04-11 JP JP9527190A patent/JP2870965B2/en not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (1)
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|---|
| ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＦＯＯＤ ＳＣＩＥＮＣＥ，Ｖｏｌ．５１（１９８６），Ｎｏ．３，ｐ．６７９−６８３ |
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| JPH0348138A (en) | 1991-03-01 |
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