JP3550753B2

JP3550753B2 - 籾混入状態の玄米の成分値推定方法

Info

Publication number: JP3550753B2
Application number: JP24204494A
Authority: JP
Inventors: 定和藤岡; 浩史土屋
Original assignee: Iseki and Co Ltd
Current assignee: Iseki and Co Ltd
Priority date: 1994-09-09
Filing date: 1994-09-09
Publication date: 2004-08-04
Anticipated expiration: 2019-08-04
Also published as: JPH0875643A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、玄米に籾が混入したままの状態で測定した値より、籾が混入しない状態の玄米の成分値を推定する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ライスセンタ等に荷受けした生籾を貯留タンクに仕分る際には、生籾の品質、等級、水分等と共にその生籾の玄米成分値を測定してから仕分けている。品種や等級が同じでも成分値次第で食味が異なるからである。
【０００３】
近年この成分値の測定に近赤外線分光分析法が用いられるようになったが、その場合試料の作り方に二通りある。
【０００４】
一つは、荷受けした生籾を乾燥することなく高水分のまま脱ぷ処理して試料とするもので、もう一つは、生籾をあらかじめ乾燥したのち脱ぷ処理して試料とするものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
荷受けした収穫直後の生籾は水分を多く含み脱ぷしにくい。そのため生籾を乾燥せずに脱ぷ処理したものには多くの籾が混入する。従ってこのようなものを試料とする場合は、測定に邪魔な籾が多く精度が出にくい。
【０００６】
他方、生籾を乾燥したのち脱ぷ処理したものは籾混入率が低く測定精度が良いが、反面乾燥に時間がかかるため能率が悪いという問題があった。
【０００７】
そこで本発明は、乾燥を省略して生籾のまま脱ぷ処理することにより試料の作成時間を短縮すると同時に、籾が混入したままの状態で測定した値（籾混入玄米成分値）より籾が混入していない状態の玄米成分値を高精度に推定することにより、ライスセンタ等における籾の仕分けの能率と精度の向上に役立てることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するために、本発明は、近赤外線分析法により籾混入率既知の標準試料について籾混入玄米成分値を求め、
次に、この籾混入玄米成分値と籾混入率との関係を求め、さらに当該籾混入率における籾混入玄米成分値と純粋玄米成分値とから玄米成分値補正量を求め、
次に検査試料を非粉砕のままで、籾混入率と籾混入玄米成分値を測定し、あらかじめ求めた前記玄米成分値補正量により、測定した検査試料の籾混入玄米成分値を補正して、当該検査試料の純粋玄米成分値を推定することを特徴とする。
【０００９】
【作用】
先ず、籾混入率が既知の試料を標準試料として近赤外線分光分析装置にかけ、近赤外線を照射して回帰式より玄米の主要な成分値（例えばたんぱく質含量やアミロース含量）を検出する。そして籾混入率を変えて様々な籾混入率について同様の方法で玄米成分値を検出し、籾混入率と玄米成分値の関係を求める。このときの玄米成分値は籾混入状態の値であるから、以下これを籾混入玄米成分値という。
【００１０】
図１は、籾混入率とたんぱく質含有率（籾混入玄米成分値）の関係を示す。図２は、籾が混入していない状態の玄米のたんぱく質含有量を１として、籾混入状態のたんぱく質含有量（籾混入玄米成分値）をその相対値として換算して示したグラフである。
【００１１】
次に、荷受けした生籾を脱ぷ処理して検査試料にし、その籾混入率を検出する。そして図２に示す籾混入率−相対成分値のグラフに検査試料の籾混入率をあてはめて補正量を求め、これより以下のように籾が混入していない状態の玄米成分値を推定する（図２参照）。
【００１２】
先ず、検査試料の籾混入率をαとして、補正量をΔｙとすると、Δｙとαの間には、
Δｙ＝ｆ（α）（式１）
が成り立つ。
【００１３】
また籾混入玄米成分値をｙとし、近赤外線分光分析による吸光度をｘとすると、ｙとｘの間には、
ｙ＝Ｆ（ｘ）（式２）
が成り立つ。
そこで補正量Δｙが比の場合、純粋玄米成分値Ｙは
Ｙ＝Ｆ（ｘ）／Δｙ（式３）
となる。補正量Δｙが差の場合は、
Ｙ＝Ｆ（ｘ）＋Δｙ（式４）
となり、いづれの場合も純粋玄米成分値Ｙは籾混入玄米成分値ｙと補正量Δｙより求まる。
【００１４】
また、図２の曲線と異なり籾混入率が高くなるほど成分値が低くなるような特性を有する成分の場合にも、籾混入率と相対成分値の関係を得て補正量Δｙを算出し、前記算出式の補正式より籾が混入していない状態の玄米成分値を推定する。
以上のように検査資料の籾混入率を算出することで検査試料の籾が混入していない状態の玄米成分値を迅速に推定できる。
【００１５】
【実施例】
本発明の第１実施例について図３を参照して説明する。
【００１６】
荷受けホッパ１０に荷受けされた生籾を荷受けエレベータ１１により粗選機１２に送る。粗選機１２によりごみ等を取り除いたあと、生籾を自動計量機１３に送り、計量後の生籾の一部を試料Ｓとして採取する。
【００１７】
そして試料Ｓを遠心脱ぷ装置１４にかけ、籾すりした玄米を近赤外線分光分析装置１５に供給する。
【００１８】
近赤外線分光分析装置１５では、試料Ｓに近赤外線を照射し波長に対応した吸光度を検出して試料Ｓの成分値を算出する。
【００１９】
次に近赤外線分光分析装置１５の構成を図４を参照して説明する。
【００２０】
近赤外線分光分析装置１５は、ケース内にランプ１６を配設して、ランプ１６の光が通るスリット１７と、スリット１７の光を反射する平面鏡１８を設ける。平面鏡１８で反射した光はグレーティング１９（回析格子型分光器）内に入射する。
【００２１】
グレーティング１９はグレーティングミラー１９ａと入射した光が所定の波長になるようにグレーティングミラー１９ａを操作する駆動手段等を有する。入射した光はグレーティングミラー１９ａで反射してオーダーソーター２０に入射する。オーダーソーター２０は、グレーティングミラー１９ａと同期して動き、所定の波長の単色光を発生する。
【００２２】
さらに近赤外線分光分析装置１５内には、試料Ｓに焦点を合わせるレンズ２１とスリット２２を備え、レンズ２１を通った単色光がスリット２２より試料Ｓに照射する。２３はその反射光を検出する反射検出部、２４は透過光を検出する透過検出部である。２５は籾の移送系統を制御する中央制御処理装置である。
【００２３】
自動計量機１３により計量した生籾を張込み用エレベータ３０の始端に投入する。エレベータ３０の終端には２つの分別タンク搬送用コンベア３１，３１の始端をそれぞれ接続し、コンベア３１，３１の下方に複数の貯留タンク３２…を配置して、中央制御処理装置２５により生籾を貯留タンク３２…のいずれか一つに仕分ける。
【００２４】
複数の貯留タンク３２…の各排出口の下方に２つの排出用コンベア３３を設ける。この排出用コンベア３３の終端を排出用・循環用エレベータ３４に接続する。そして、この排出用・循環用エレベータ３４の排出口から排出される生籾を、前記２つの分別タンク搬送用コンベア３１，３１と、中継用タンク３５のうちの１つに供給する。
【００２５】
中継用タンク３５の排出口は乾燥機張込み用エレベータ３６の始端に接続し、エレベータ３６の排出口は乾燥機３７に接続する。乾燥機３７により生籾を乾燥し、乾燥機３７の排出口を乾燥機排出用コンベア３８に接続する。乾燥機排出用コンベア３８は仕入用・一時貯留用エレベータ３９に接続し、仕入用・一時貯留用エレベータ３９の排出口は、図示しない仕上げタンクまたは一時貯留タンクに接続する。
【００２６】
次に、第１実施例の動作について説明する。
【００２７】
先ず、ランプ１６の光をグレーティング１９及びオーダーソーター２０により可視光だけにする。そして、供給された籾混入玄米に可視光を１粒ずつ照射し、透過光と反射光を反射検出部２３と透過検出部２４により測定する。測定した透過光の大小により籾か玄米かを判定する。さらに、照射した可視光の中で緑色光と赤色光の反射を検出して緑色光と赤色光の比をとる。これにより、未熟米或いは着色米を取り除いて、精度の高い籾混入率を求める。
【００２８】
籾混入率は、次のように、近赤外線分光分析法を利用して測定することもできる。
【００２９】
まず籾混入率が既知の標準試料に対して近赤外線を照射して吸光スペクトルを計測する。そして、様々な籾混入率について吸光スペクトルを計測する（図６参照）。図６では縦軸に吸光度を示し、横軸に波長を示す。
【００３０】
そして近赤外線分光分析装置１５に備える図示しない試料セルに非粉砕のまま検査試料を充填する。そして近赤外線を照射し、特定波長の吸光度を計測して図６に示す吸光スペクトルと比較し、吸光スペクトルとのずれから籾混入率を算出する。
【００３１】
このように、脱ぷ処理した検査試料の籾混入率を近赤外線分光分析装置１５を利用して吸光スペクトルのずれから迅速に知ることができる。
【００３２】
なお籾混入率の算出は、近赤外線分光分析法による他の公知手段（例えば、本出願人の特開平５−１６４６９１号公報）でもよく、また他の光学的な脱ぷ率センサを使用してもよい。
【００３３】
次に、籾混入率が既知の試料を標準試料とし、様々な籾混入率の標準試料に近赤外線を照射する。すなわちランプ１６から光を照射してスリット１７に通して平面鏡１８に入射させ、平面鏡１７により反射した光をグレーティング１８内に入射する。そして、グレーティング１８及びオーダーソーター１９から所定の波長の近赤外線を、レンズ２１とスリット２２を介して標準試料に照射する。
【００３４】
そして、標準試料の吸光スペクトルを作成し、他の影響を受けない波長を特定して回帰式により成分値を求める。求めた様々な籾混入率の成分値を純粋玄米成分値で割ることにより図１に示す籾混入率−相対成分値のグラフを作成する。図１は、縦軸に相対成分値を示し、横軸に籾混入率を示す。
【００３５】
次に、荷受けした生籾を遠心脱ぷ装置１４に送り、脱ぷ処理後の籾混入玄米の一部を検査試料として近赤外線分光分析装置１５により籾混入率を検出する。そして、あらかじめ作成した籾混入率−相対成分値のグラフにより（図２参照）、次のように籾が混入していない状態の玄米成分値を推定する。
【００３６】
例えば、検査試料の籾混入率が５０％のとき図２より補正量は１．８だから、前記（式１）より
Δｙ＝ｆ（５０）＝１．８
となる。
【００３７】
これより籾が混入していない状態の玄米成分値Ｙは補正式（式３）より、
Ｙ＝Ｆ（ｘ）／１．８
となり、検査資料の成分値の推定できる。
【００３８】
以上のように第１実施例によれば、乾燥前或いは乾燥途中の高水分の生籾を遠心脱ぷ後、そのまま近赤外線分光分析装置１５により籾混入率の検出と共に成分分析をすれば直ちに検査試料の成分値を推定できる。
【００３９】
このため荷受した生籾を遠心脱ぷ後に、迅速かつ適確に玄米成分値を推定できるので、成分値に応じて生籾を迅速に区分して貯留タンク３２…に蓄えることができる。さらに、玄米の成分値だけでなく食味等の玄米の特性値も推定することができる。
【００４０】
次に、図５の第２実施例について説明する。
【００４１】
第２実施例では、籾が混入していない状態の玄米成分値を１００として計算する。図５の縦軸は籾混入玄米成分値で、横軸は籾混入率である。
【００４２】
検査試料の籾が混入していない状態の玄米成分値を推定するには、籾混入玄米成分値と籾混入率を検出して図５の籾混入率−成分値のグラフより補正量を算出して以下のようにして成分値を推定する。
【００４３】
この実施例では、籾が混入していない状態の玄米成分値Ｙは、
Ｙ＝Ｆ（ｘ）＋Δｙ（式５）
で表される。
【００４４】
例えば、籾混入率が５０％のとき補正量は図５のグラフより
Δｙ＝ｆ（５０）＝３６（％）
となり、成分値の算出式の補正式（式５）より、
Ｙ＝Ｆ（ｘ）＋３６（％）
となる。
【００４５】
【発明の効果】
以上のように本発明では、近赤外線分析法により籾混入率既知の標準試料について籾混入玄米成分値を求め、
次に、この籾混入玄米成分値と籾混入率との関係を求め、さらに当該籾混入率における籾混入玄米成分値と純粋玄米成分値とから玄米成分値補正量を求め、
次に検査試料を非粉砕のままで、籾混入率と籾混入玄米成分値を測定し、あらかじめ求めた前記玄米成分値補正量により、測定した検査試料の籾混入玄米成分値を補正して、当該検査試料の純粋玄米成分値を推定する。よって、玄米に籾が混入したままの状態で、籾が混入しない状態の玄米の成分値（純粋玄米成分値）を正確に推定でき、従って荷受けした水分の多く含んだ生籾を、乾燥を省略してそのまま脱ぷ処理し籾が多量に混入していても、純粋玄米成分値を直ちに知ることができ、ライスセンタ等における生籾の仕分け能率と仕分け精度の向上を図ることができる。
【００４６】
【符号の説明】
Ｓ試料
１４遠心脱ぷ装置
１５近赤外線分光分析装置
【図面の簡単な説明】
【図１】籾混入率に対する蛋白含有率のグラフである。
【図２】籾混入率−相対成分値の補正曲線グラフである。
【図３】共同乾燥システムの構成図である。
【図４】近赤外線分光分析装置内の光の経路を示す概略図である。
【図５】籾混入率−成分値の補正曲線グラフである。
【図６】波長−吸光度を示すした図である。

Claims

近赤外線分析法により籾混入率既知の標準試料について籾混入玄米成分値を求め、
次に、この籾混入玄米成分値と籾混入率との関係を求め、さらに当該籾混入率における籾混入玄米成分値と純粋玄米成分値とから玄米成分値補正量を求め、
次に検査試料を非粉砕のままで、籾混入率と籾混入玄米成分値を測定し、あらかじめ求めた前記玄米成分値補正量により、測定した検査試料の籾混入玄米成分値を補正して、当該検査試料の純粋玄米成分値を推定することを特徴とする籾混入状態の玄米の成分値推定方法。