JPH0612331B2 - 米の食味度測定方法及びその装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ この発明は光学方式によって米の食味度を測定する方法
及び装置に関する。

＜従来の技術＞ 米の食味度測定装置（食味計）は従来から既に幾種類か
のものが提案されている。これらの装置での食味測定方
式は専ら米の含有成分の分析によっている。しかし、米
の食味と含有成分との間の相関々系については、未だ充
分な解明がなされておらず、どの成分を分析すればよい
のか確たる基準がない。この為、従来装置では、独自に
開発した様々な分析方式によって、食味の判定を行って
いるが、その判定結果に対する信憑性は未だ充分でな
く、実用上、満足できる水準にまでは至っていないのが
現状である。

この為、このような装置は実際の食味判定にはほとんど
用いられておらず、現実は旧来通り炊飯して実際に食べ
てみて味を判定しているのが大半である。この他、一部
では炊飯後の光沢を肉眼で検査して食味を判定すること
もおこなわれている。

＜発明が解決しようとする課題＞ 従来の成分分析方式による食味計では満足すべき判定結
果が得られていないことは前記の通りであるが、これは
米の味の複雑さに基因していると考えられる。例えば、
果物などであれば糖分の含有率によって比較的簡単に味
の判定が可能であるが、米の場合には時に味の基準とな
るものがないので、この成分分析方式では良い結果が得
られない。むしろ、米の食味度の場合、飯の口当りが非
常に大きな比重を占める。この口当りの良否を決定付け
る最大の要因は個々の飯粒がその特性として有する表面
保水性にあることが本発明者の研究により判明した。即
ち、炊飯後の米にはその表面に保水膜のようなものが形
成されていて、この保水膜の厚薄が飯を食べた時の感触
を左右し、保水膜の厚いものほど口当りがよく、食味が
良いということである。その理由は、保水膜が多量に水
分を含んだアルファー澱粉や、その他の物質で構成され
ていて、これが口の中でなめらかな感触を与えるように
作用するからでる。そして、このなめらかさが旨い飯と
感じるのであるから、飯の旨さは正に保水膜が飯粒の表
面に厚く形成されているか否かにかかるのである。しか
し、従来、このような保水膜の膜厚を測る手段は開発さ
れておらず、また、保水膜を測ろうとする考えすら存在
しなかった。

また、従来、米の食味の判定を炊飯後の米の光沢によっ
て行うことが一部で行われており、且つ、この方式があ
る程度の信憑性を有するとして評価を受けている。しか
し、この光沢判定は全て肉眼によっており、判定を行え
るようになるまでにはかなりの熟練を要する上に、個人
差があって客観性に乏しいという欠点がある。

ところで、このような飯の光沢と食味との関係について
詳細に検討を加える。先ず、食味と関係する光沢は飯表
面からの総ての反射広光ではなく、その内のある種の反
射光であると考えられる。即ち、その光沢は飯粒の表面
を被覆する保水膜から発せられる反射光なのである。飯
粒の肌面には微細な凹凸が存在する。従って、これに直
接、光が当たると乱反射してしまうことになる。しか
し、飯粒の肌面が水分を含んだ厚い（それでも数ミクロ
ンと考えられる）保水膜で充分に覆われていると、凹凸
が埋められて鏡面のようになっている結果、光りは乱反
射せず、鏡面反射することになる。また、保水膜が薄い
場合には、飯粒肌面の凹凸を総て埋められず、凸部が保
水膜から突出していて、この部分では光が乱反射するこ
とになり、鏡面反射するのは凹部を埋めた保水膜の部分
だけとなり、この結果、前記の厚い保水膜のものに比べ
鏡面反射の光量が減ることになる。

以上のように、保水膜の厚さと鏡面反射光量とは比例す
る。従って、鏡面反射光量を測定することによって、保
水膜の厚さを知ることができ、延いては、その飯の食味
度を判定することができるのである。そして、本発明者
はこの鏡面反射光のみを捕捉する手段として、偏光フィ
ルタを用いる方式が優れた手段であることに気が付いた
のである。

本発明は以上の点に鑑み、偏光を利用した光沢判定を行
うことにより、米の食味を正確、且つ客観的に測定でき
る方法及びその装置を提供せんとするものである。

＜課題を解決するための手段＞ 本発明の米の食味度測定方法の技術的手段は、飯状化し
た被測定米に光線を照射して反射させ、光線の光路中に
偏光フィルタを介在させて、反射光の光量値から食味度
をもとめるようにすることにある。

更に、飯状化した被測定米としては、通常処理された炊
飯米を用いることができる他、一定の条件に基ずいて加
水・加熱処理され、完全な飯ではないが判定の為には充
分な状態に飯状変質したものも用いることができる。

また、偏光フイルタの角度変替操作、あるいは、偏光フ
ィルタの着脱操作をすることによる、受光量の最大値と
最小値との差のから食味度を求めるようにすることもで
きる。

本発明の食味度測定装置の技術的手段は、飯状化した被
測定米に光線を照射する光源と、飯状米からの反射光を
受けてその光量を計測する装置と、光線の光路に介在さ
せた偏光フィルタとからなることにある。

また、被測定米を載置するための、回転自在な試料台を
用いて、異なった方向からの測定を行って平均値を求め
ることにより、より高精度の測定結果を得るようにする
ことも可能である。

更に、偏光フィルタを回転自在に設置したり、あるいは
偏光フィルタの背面に集光用の凸レンズを設けたりする
ことも可能である。

＜作用＞ 本発明の食味度測定方法では、測定せんとする対象米は
精白米であることが必要である。玄米については、先に
搗精を施さねばならない。更に測定の為には、米を加水
・加熱処理することにより飯状化させることが必要であ
る。飯状化とは炊飯米のような完全な飯状のものの他、
芯部までは飯状化が進んでいない、いわゆる生煮えの半
飯状態のものを含む。換言すれば、測定の為に必要充分
なまでに飯状化が進んだものであればよいのである。本
発明では光学的に食味度を測定するのであり、必要なも
のは米粒の表層部だけであるから、被測定米としては表
層部が間違いなく飯状に変化しておればよいのであり、
米粒内部までの飯状化は不要である。

米は炊飯の如何によって食味度に差が出る。同じ米で
も、上手に炊飯したものは旨く、下手な炊飯では不味く
なる。このことは本発明の光学方式による食味度測定で
も当てはまる。従って、米本来の食味度を求めたり、あ
るいは他の米と比較したりする場合には、飯状化の条件
を揃える必要がある。飯状化の処理条件、即ち、加水や
加熱の条件を定められた一定の状態で行うようにすれ
ば、測定結果に普遍性が出て、実用上に於いて非常に有
益である。

飯状化処理した被測定米は、測定装置にかける為、皿状
の適当な容器に盛り付ける。あるいは、これに代え、盛
り付け作業を省略する為、精白米を所定の蓋付きの容器
に入れ、これを容疑ごと熱湯に漬けて、加水と加熱とを
加えて飯状化させ、測定時には蓋のみを取外してそのま
ま測定装置にかけるようにしてもよい。ただし、いずれ
の場合でも、光の反射角を揃える為、容器内の被測定米
の表面がほぼ平らになるようにする。

このようして、測定を行うのであるが、精白は加水と加
熱とを加えて飯状化させると、米粒の一粒一粒の表面が
多量に水分を含んだアルファー澱粉や、その他の物質で
構成された保水膜で被覆された状態となる。そして、こ
の保水膜は略透明体である。従って、この飯状米に光線
を照射すると、光の一部は保水膜の表面で、投射面に平
行な方向の偏光となって反射する。また、残りの照射光
は屈折光となって透明な保水膜内に進入し、保水膜層の
下底部、即ち、保水膜の下にある飯状米の肌面に当たっ
て反射する。しかし、飯状米の肌面は微細な凹凸面であ
るので、この屈折光は不規則な方向に散乱して反射す
る。また、この反射光は偏光ではない。従って飯状化し
た米の反射光とは、保水膜の表面で反射した偏光と、保
水膜層を透過して米肌の部分で拡散反射した非偏光との
重合光である。

この総反射光は偏光フィルタを通過させると、次のよう
になる。先ず、保水膜の表面からの反射光は偏光である
ので、その偏光方向と偏光フィルタの光軸の方向が平行
している時にはフィルタを通過し、反対に直交している
時にはフィルタによって遮断される。他方、米肌面から
の拡散反射光は非偏光なので、偏光フィルタの光軸の方
向とは無関係に常に一定に透過率でフィルタを通過す
る。従って、偏光フィルタの光軸の方向を変えるため
に、偏光フィルタを回転させて、この通過光量の最大値
（偏光通過時の値）と最小値（偏光遮断時の値）との差
を求めれば、保水膜の表面での反射光の量を知ることが
できる。そして、この光量が即ち保水膜の量（厚さ）で
あり、この量が多い米ほど口当りがよくて、食味に優れ
ていることになる。なお、保水膜表面での反射光量の値
で直接、食味度を表示するようにしてもよいが、これに
一定の補正係数をかけることにより、食味度の表示を明
瞭化することも可能である。

また、偏光フィルタの設置位置を、反射光路でなく、入
射行路にすることも可能である。この場合、反射光はフ
ィルタを介さず、直接、光量測定する。

更に、偏光フィルタは回転自在方式にする代わりに、２
枚のフィルタを用いて切替方式にすることもできる。

この他、光量の差としては、偏光フィルタを用いた時の
光量値（最小値に設定するのが好ましい）と、偏光フィ
ルタを外した時の光量値との差とすることも可能であ
る。

また、凸レンズと受光素子とを用いたものでは、偏光フ
ィルタを通過した光は凸レンズで集束され、その収束点
に設けられた受光素子によって受光され、光量が電気量
に変えられる。

＜実施例＞ 本発明の食味度測定装置の実施例を図面について説明す
る。第１図に示されるのは第１実施例である。１は試料
台で、この上に容器２に、表面がほぼ平らになるように
盛られた飯状米Ａが置かれる。この飯状米Ａは試料米を
別個の所定と釜（図示せず）で一定の条件のもとに加水
と変熱とを行って、調整したものである。試料台１は回
転自在になっていて、測定時には試料台１を適当な角度
（１０゜〜６０゜）ごとに回転させ、各角度ごとに食味
度の測定を行うことにより、試料の方向誤差を防止でき
るようになっている。３は光源である。外光遮蔽形態で
測定する場合には、光源の種類は自由であるが、自然光
の中で測定する場合には、自然光との分離を容易にする
為、ナトリウムランプなどのように特定の波長をもった
光源を用いる方がよい。また、光源３は面光源にする
為、多数の小ランプを並べると共に、拡散板４によって
光量の面的な均等化を図っている。光源３から照射され
た光は試料である飯状米Ａに当たって反射する。反射の
際には前記のようなその一部が偏光になるが、その偏光
量は入射角によって変動する。従って、入射角は偏光が
最大になる角度（偏光角）に設定する。飯状米の場合に
は５０゜〜７０゜とするのが好ましい。

試料からの反射光の進行方向と直交するように偏光フィ
ルタ５が設けられている。この偏光フィルタは回転自在
でモータ６によって自由に回転させることができる。７
は凸レンズで、偏光フィルタ５を通過した光を集束す
る。この光の集束位置には受光素子８が設けられてい
る。９は表示位置で、受光素子８で検知された光量を数
値化して表示する。

次に、前記装置の作動について説明する。光源３から出
た光は拡散板４を通過することによって面的に平均化さ
れ、位置的な強弱のない面光源となって、飯状米Ａの表
面に入射する。この光は飯状米に当たって反射するが、
この内、保水膜表面での反射光は偏光となり、反面、保
水膜を通過して米肌に当たって拡散反射した光は非偏光
となる。そして、これらの重なった反射光が偏光フィル
タ５を通過する。この際、偏光フィルタ５では、到来し
た光の成分の内、フィルタ５の光軸と平行する光軸の成
分のみを通過させ、直交する成分を遮断する。従って、
フィルタ５を回動させて、光軸の角度を変えることによ
って、通過光（または遮断光）の成分を制御することが
できる。即ち、本件の場合では、偏光フィルタ５の光軸
角度を反射偏光の光軸角度と平行にすると、反射光の中
の偏光成分はフィルタ５をそのまま通過するようにな
り、反対にフィルタの光軸角度を反射偏光の光軸角度と
直交させると、反射光の中の偏光成分は全て遮断される
ことになる。故に、フィルタを反射偏光通過位置から遮
断位置まで９０゜回転させて、両位置での通過光量の差
をとれば、反射光の中の偏光成分の量を知ることができ
る。フィルタ５を通過した光はレンズ７で集束させられ
て受光素子８に達し、光量の測定が行われる。受光素子
８からの信号は表示装置９に送られて、数値化されて表
示される。なお、試料の飯状米は平らになるように注意
して盛り付けても、どうしても表面に凹凸などが生じ、
反射にもムラが出るので、試料台１を例えば１０゜や６
０゜づつ回転させ、各位置で測定を行い、その平均をと
るようにする。なお、平均値の代わりに最高値をとるよ
うにしてもよい。

測定試験例（１）： 測定対象米： コシヒカリ（三重県，昭６２年産） ササニシキ（宮城県，昭６２年産） 標準価格米 飯状化の条件： 米量 ２０ｇ 添加水量 ２０ｇ 加熱時間 １５分 加熱温度 １００℃ 測定時の条件： 前記３種の被測定米を前記条件で加水，加熱した上で測
定を行った。

測定値の表示： 測定値は受光素子からの電圧（Ｖ）で表した。

なお、表中の上値は偏光成分通過時のもので、下値はフ
ィルタを９０゜回転させた偏光成分遮断時のものであ
る。また、測定値は試料台を６０゜づつ回転させた６方
向からの値の平均で示した。

以上の測定試験結果から、米の種類ごとの食味度の違い
を測定できることが分かった。なお、実際に食べてみた
食味試験を結果は、コシヒカリの食味が最も良く、次が
ササニシキで、標準価格米の食味は最下位であり、前記
測定結果と一致した。

測定試験例（２）： ササニシキについて、炊飯後３０分経過後から２０分ご
とに測定を行った。測定方式は試験例（１）と同じであ
る。

以上の測定試験結果から、炊飯後の時間経過に伴って食
味が低下していくのを明確に測定できることが分かっ
た。なお、実際に食べた場合でも時間経過と共に、食味
度の低下するのが確認できた。

前記試験例（１）（２）の結果からも分かるように、本
発明によれば、米や飯の食味度を数値的に明確に測定す
ることが可能である。従って、例えば、測定方法を規格
化することによって、各種の米の食味度、即ち食味の優
劣を客観的に数値表示できるようになり、米の等級判別
の簡易化が可能になる。

第２，３図に示されているのは、第２実施例である。１
１は被測定米を入れる容器である。１２はその胴部で、
内径６０ｍｍ，高さ８ｍｍの短円筒状である。１３は上
下の蓋であり、胴部１２の上下両面に当てがわれる。こ
の蓋１３には直径約２ｍｍの小孔１４が約２cm²当りに
１個の割りで形成されている。胴部１２の上下面に当て
がわれた蓋１３は組立固定具１５によって保持される。
なお、小孔１４は胴部１２に形成してもよい。

次に、前記容器１１の使用方法について説明する。容器
１１に被測定米１２ｇを入れ、蓋１３を取付ける。次
に、これを熱湯に１５分間漬け、その後、冷水に２分間
漬けて冷ます。この時点で、容器１１内の被測定米は飯
状化し、かつ、膨張して、容器１１内の空間をギッシリ
と埋めた状態になっている。次に上下の蓋１３を取外
す。被測定米は膨張しているので、蓋１３が外されて
も、胴部１２から抜け落ちることはない。また、蓋１３
の除却された飯状米群の表面はきれいな平滑面になって
いる。そこで、これを前記第１実施例と同様の測定装置
を用いて食味度の測定を行う。ただし、この装置の試料
台は第１実施例と異なり、容器１１を装填した状態で裏
返し可能になっている。従って、試料の上面と下面との
両方を測定することができる。

以上の第２実施例では、測定面積が広くて、誤差が少な
く、また、試料米を容器へ移し替える必要がない。その
上、容器の内容面積が定まっていて、米の吸水量が規制
されるので、最初に被測定米を計量して、容器１１に入
れさえすれば、加水量の計量は不要で、常に一定の飯状
米を作ることができ、便利である。

なお、本発明に於いて、前記実施例以外の構成を採るこ
とも可能である。例えば、偏光フィルタは入射光路の方
に設けたり、偏光フィルタを複数枚設けて切替方式にし
たり、或は、偏光フィルタを用いた状態での最小光量値
と無フィルタ時の光量値との差から食味度を求めるよう
にしたりすることなど自由に変更を加えることができ
る。

＜発明の効果＞ 本発明の食味度測定方法では、飯状化した被測定米に光
線を照射した時の反射偏光を利用して、その反射偏光の
光量によって食味度を測るので、飯状米の食味度を数値
的、且つ客観的に測定することができる。

請求項２のものでは、炊飯済みの米の食味度を測定でき
るので、米自体の食味度の他、炊飯処理の是非の測定が
可能である。

請求項３のものでは、飯状化の処理を一定に揃えること
により、測定結果に普遍性を持たせ、かつ、飯状化の作
業を短時間で能率よく行うことができる。

請求項４のものでは、反射光の光路の方に偏光フィルタ
を設けたので、測定をより正確に行うことができる。

請求項５のものでは、偏光フィルタを回転させ、受光量
の差から食味度を求めるので、測定作業が容易になる。

請求項６のものでは、偏光フィルタの着脱両時の受光量
の差によるので、測定が簡単になる。

請求項７のものでは、所定の容器によって飯状化処理を
行うので、飯状化の作業が簡単で、かつ、測定時の盛り
付け作業が不要となり、作業の能率を高めることができ
る。

本発明の食見度測定装置は、必要とする部品点数が少な
く、廉価に製造でき、且つ、取扱いも簡単で、正確に食
味の測定が可能である。

請求項９のものでは、試料台を回転させることにより、
各方向からの測定ができるので、測定の精度を高めるこ
とができる。

請求項１０のものでは、偏光フィルタが回転自在になっ
ているので、測定時の操作が簡単である。

請求項１１のものでは、高精度で、かつ、効率的な食味
度測定を比較的簡単な構造で行うことができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の米の食味度測定装置の実施例を示し、第
１図は第１実施例の概要を示す図、第２図は第２実施例
で用いる容器１１の分解斜視図、第３図は容器１１の組
立状態の断面図である。 １……試料台、２……容器、３……光源、４……拡散
板、５……偏光フィルタ、６……モータ、７……凸レン
ズ、８……受光素子、９……表示装置、１１……容器。

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】飯状化した被測定米に光線を照射して反射
   させ、光線の光路中に偏光フィルタを介在させて反射光
   の光量値から食味度をもとめるようにする米の食味度測
   定方法。
2. 【請求項２】被測定米として炊飯米を用いる請求項１記
   載の米の食味度測定方法。
3. 【請求項３】被測定米として、一定の条件に基ずいて加
   水と加熱とを加えて処理することにより、少なくとも米
   粒の表層部が飯状化した米を用いる請求項１記載の米の
   食味度測定方法。
4. 【請求項４】被測定米からの反射光の光路に偏光フィル
   タを介在させるようにする請求項１記載米の食味度測定
   方法。
5. 【請求項５】偏光フィルタの角度を変えて、受光量の最
   大値と最小値との差から食味度を求めるようにする請求
   項１記載の米の食味度測定方法。
6. 【請求項６】偏光フィルタの介在させた時と、偏光フィ
   ルタ不使用の時との受光量の差から食味度を求めるよう
   にする請求項１記載の米の食味度測定方法。
7. 【請求項７】精白米を容器に入れ、これを容器ごと熱湯
   に漬けて加水と加熱とを行い、その後、容器の少なくと
   も片面を開放して、そこに露出した飯状米を測定するよ
   うにする請求項３記載の米の食味度測定方法。
8. 【請求項８】飯状化した被測定米に光線を照射する光源
   と、被測定米からの反射光を受けてその光量を計測する
   装置と、光線の光路に介在させた偏光フィルタとからな
   る米の食味度測定装置。
9. 【請求項９】回転自在な試料台を用いて、この試料台上
   に被測定米を載置する請求項８記載の食味度測定装置。
10. 【請求項１０】偏光フィルタを回転自在に設置した請求
    項８記載の米の食味度測定装置。
11. 【請求項１１】被測定米からの反射光路に偏光フィルタ
    を設置し、この偏光フィルタの背面側に凸レンズを設
    け、光線の集束位置に受光素子を設けた請求項８記載の
    米の食味度測定装置。