糖度を測る光センサーとは？仕組みや活用例・おすすめ製品を紹介

果物の甘さの指標となる「糖度」。その糖度を、実を傷つけることなく測定できるのが「光センサー」を用いた計測技術です。近年では、みかんやぶどう、桃といった果物の選別をはじめ、農業や食品の生産現場で幅広く活用されています。

今回の記事では、糖度を測る光センサーの仕組みをはじめ、具体的な活用例、製品選びのポイントなどを解説します。あわせて、おすすめの製品も紹介しますので、糖度測定の導入をご検討中の場合は、ぜひ最後までご覧ください。

糖度を測る光センサーとは、光を利用して、果物などに含まれる糖分を測定する装置のことです。最大の特徴は、対象物を切ったり潰したりすることなく、そのままの状態で糖度を測定できる「非破壊検査」が可能な点にあります。

果物の糖度を測るには、果汁を絞り出し、屈折計などで測定する方法もありますが、その方法では対象の果物を傷つけてしまうため、あくまでサンプルとして一部を抜き取って検査するしかなく、すべての果物の品質を確認することはできません。

一方、光センサーを用いた非破壊の測定であれば、果物を傷つけずに一つひとつ糖度を測れるため、出荷するすべての商品の品質をチェックすることも可能になります。その技術によって、糖度による選別や、品質の保証がしやすくなり、果物の付加価値を高めることにつながっています。

糖度に加えて、酸度などを同時に測定できる装置もあり、農業や食品産業の現場で広く導入が進んでいます。

構造・仕組み

光センサーによる糖度測定には、主に「近赤外線」と呼ばれる光が利用されています。近赤外線は、目に見える光よりも波長が長い光で、物質に当てると、その成分によって特定の波長の光が吸収されるという性質があります。

糖度測定の基本的な仕組みは、その性質を応用したものです。まず、果物に近赤外線を照射します。すると、光の一部は果物の内部を通り抜けたり、反射したりして戻ってきます。そのとき、果物に含まれる糖分の量によって、吸収される光の量が変化します。戻ってきた光をセンサーで受け取り、どの波長の光がどれだけ吸収されたかを分析することで、内部の糖度を算出する仕組みです。

装置は主に、近赤外線を照射する「光源」、果物を透過・反射した光を受け取る「受光部（センサー）」、そして受け取った光の情報を解析し、糖度の数値へと変換する「解析部」から構成されています。あらかじめ、光の吸収度合いと実際の糖度との関係を示すデータを用意しておくことで、光の情報から糖度を正確に導き出すことができます。

その一連の測定は一瞬で完了するため、生産ラインなどで次々と流れてくる果物を、高速で選別することも可能です。

光センサーによる糖度測定は、その非破壊・高速という特性から、さまざまな場面で活用されています。

選果場での選別

最も代表的な活用例が、選果場での利用です。ベルトコンベアで流れてくる果物に光センサーを用いることで、一つひとつの糖度を瞬時に測定し、糖度ごとに自動で仕分けることができます。

みかんやぶどう、桃、りんごといった多くの果物で導入が進んでおり、高糖度のブランド品を選別・出荷する際にも役立てられています。すべての果物を検査できるため、品質の均一化や、ブランドとしての信頼性向上にもつながります。

農産物の付加価値向上

光センサーによる糖度測定は、農産物のブランド化や付加価値の向上にも貢献しています。糖度を保証した果物は、消費者にとって選ぶ際の安心材料となり、通常の商品よりも高い価格で取引されることも少なくありません。

「糖度〇度以上を保証」といった形で販売することで、産地の競争力を高め、生産者の収益向上につなげることができます。

糖度を測る光センサーには、さまざまな製品があります。導入の目的や使用環境に合ったものを選ぶために、いくつかのポイントを押さえておきましょう。

まず確認したいのが、測定の精度です。糖度による選別や品質保証を行ううえで、測定値の正確さは重要です。安定して高い精度で測定できる製品を選ぶことが基本となります。あわせて、糖度だけでなく酸度など、ほかの成分も測定したい場合は、対応している測定項目も確認しておきましょう。

使用するシーンに合ったタイプかどうかも大切です。選果場のラインに組み込む据え置き型もあれば、店頭や畑で手軽に使える携帯型もあります。測定したい果物の種類や量、設置場所などを踏まえて選びましょう。

また、測定にかかる速度や処理能力も、生産ラインで使う場合には見逃せないポイントです。加えて、導入後も安心して使い続けられるよう、メーカーのサポート体制も確認しておくと安心です。

糖度を測る光センサーをお探しであれば、弊社が提供している「近赤外分光式内部品質センサ Imes10」がおすすめです。柑橘や桃、トマト、梨などの糖度・酸度などを高速で測定できる製品です。

ハロゲン光源を使用した「透過方式」を採用しているのが大きな特徴です。ランプの光量変化に影響されにくく、安定して正確な計測を行えます。非破壊で複数の内部情報を一度に測定でき、その処理能力は最大で毎秒10個（温州みかん）と、高速計測を実現しています。

また、コンパクトな設計により、各社の選果機に搭載しやすい点も魅力です。日々の操作はもちろん、検量線の作成もシンプルな操作で行えるほか、ハロゲン光源の交換などのメンテナンス作業も容易な構造となっており、扱いやすさにも配慮されています。

糖度測定範囲は8〜18Brix、糖度標準誤差は0.45Brix以下と、確かな測定性能を備えています。選果場での糖度選別や品質管理に、ぜひご活用ください。

光センサーによる糖度測定は、果物を傷つけることなく、一つひとつの糖度を高速で測定できる技術です。選果場での選別や農産物の付加価値向上、研究分野まで、さまざまな場面で活用されています。

製品を選ぶ際は、測定精度や対応する測定項目、使用シーンに合ったタイプかどうかを確認することが大切です。糖度測定の導入は、品質管理の向上やブランド化に大きく寄与しますので、光センサーによる糖度測定を取り入れてみてはいかがでしょうか。