Non-destructive prediction of oxygen uptake and assimilate metabolic rates based on spectroscopic properties of respiratory enzymes

• Project/Area Number: 19380140
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Agricultural environmental engineering
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: MAKINO Yoshio The University of Tokyo, 大学院・農学生命科学研究科, 准教授 (70376565)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): OSHITA Seiichi 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (00115693) ; KAWAGOE Yoshinori 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 助教 (80234053)
• Project Period (FY): 2007 – 2008
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2008)
• Budget Amount: ¥20,670,000 (Direct Cost: ¥15,900,000、Indirect Cost: ¥4,770,000); Fiscal Year 2008: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000); Fiscal Year 2007: ¥15,600,000 (Direct Cost: ¥12,000,000、Indirect Cost: ¥3,600,000)
• Keywords: 植物 / 呼吸酵素 / 近赤外分光分析 / 呼吸速度

Research Abstract

トマト果実を試料として、植物の呼吸速度を、近赤外光を利用して非破壊かつ迅速に判定する手法を明らかにした。判定するための数式は、ニューラルネットワークと呼ばれる、人工知能の一種を利用して作成した。呼吸速度の大小は、収穫後植物の栄養分の消耗速度に影響を及ぼすことから、本研究成果は、植物の品質保持期間の予測に有効な技術として利用可能であると期待される。

Research Products

• [Journal Article] Estimation of oxygen uptake rate of tomato (Lycopersicon esculentum Mill. ) fruits by artificial neural networks modelled using near-infrared spectral absorbance and fruit mass (2010)
  • Author(s): Makino Y., Ichimura M., Oshita S., Kawagoe Y., Yamanaka H.
  • Journal Title: Food Chemistry 121 Pages: 533-539
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Estimation of oxygen uptake rate of tomato(Lycopersicon esculentum Mill.)fruits by artificial neural networks modelled using near-infrared spectral absorbance and fruit mass (2010)
  • Author(s): Makino Y., Ichimura M., Oshita S., Kawagoe Y., Yamanaka H.
  • Journal Title: Food Chemistry 121 Pages: 533-539
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 青果物の調整気相包装に関する研究 (2009)
  • Author(s): 牧野義雄
  • Journal Title: 日本包装学会誌 18 Pages: 101-110
• [Journal Article] Simultaneous prediction of oxygen and carbon dioxide concentration in a perforated pouch with light red tomato fruits by a mathematical model (2008)
  • Author(s): Makino Y., Oshita S., Kawagoe Y., Tanaka A.
  • Journal Title: Transactions of the ASABE 51 Pages: 559-565
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Stimulation ofγ-aminobutylic acid production in vine-ripe tomato (Lycopersicon esculentum Mill. ) fruits under modified atmospheres (2008)
  • Author(s): Makino Y., Soga N., Oshita S., Kawagoe Y., Tanaka A.
  • Journal Title: Journal of Agricultural and Food Chemistry 56 Pages: 7189-7193
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 包装による環境O2濃度制御が青果物の品質に及ぼす影響 (2008)
  • Author(s): 牧野義雄
  • Journal Title: 日本包装学会誌 17 Pages: 417-425
• [Journal Article] Stimulation of γ-aminobutylic acid production in vine-ripe tomato(Lycopersicon esculentum Mill.)fruits under modified atmospheres (2008)
  • Author(s): Makino Y., Soga N., Oshita S., Kawagoe Y., Tanaka A.
  • Journal Title: Journal of Agricultural and Food Chemistry 56 Pages: 7189-7193
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Simuntaneous prediction of oxygen and carbon dioxide concentration in a perforated pouch with light red tomato fruits by a mathematical model (2008)
  • Author(s): Makino Y., Oshita S., Kawagoe Y., Tanaka A.
  • Journal Title: Transactions of the ASABE 51 Pages: 559-565
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 包装による環境O_2濃度制御が青果物の品質に及ぼす影響 (2008)
  • Author(s): 牧野義雄
  • Journal Title: 日本包装学会誌 17 Pages: 417-425
• [Journal Article] Simuntaneous prediction of oxygen and carbon dioxidg concentration in a perforated pouchwith light red tomato frUits by a mathematical model (2008)
  • Author(s): Makino Y., Oshita S., Kawagoe Y., Tanaka A.
  • Journal Title: Transactions of the ASABE 51(掲載確定)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Influence of O2 transmission rate through micro-perforated pouches on shelf life of light red tomato fruits (2007)
  • Author(s): Makino Y., Oshita S., Tanaka A.
  • Journal Title: Journal of Packaging Science & Technology, Japan 16 Pages: 199-206
  • NAID: 40015563570
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Influence of O_2transmission rate through micro-perforated pouches on shelf life of lightred tomato fruits (2007)
  • Author(s): Makino Y., Oshita S., Tanaka A.
  • Journal Title: Journal of Packaging Science & Technology, Japan 16 Pages: 199-206
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 貯蔵環境ガス組成が完熟トマト果実中γ-アミノ酪酸経路関連アミノ酸濃度の変動に及ぼす影響 (2009)
  • Author(s): 前信和, 牧野義雄, 大下誠一, 川越義則, 田中敦, 赤間一仁, 小池悟志, 松倉千昭, 江面浩
  • Organizer: 農業環境工学関連学会2009年合同大会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2009-09-17
• [Presentation] 貯蔵環境ガス組成が完熟トマト果実中γ-アミノ酪酸経路関連アミノ酸濃度の変動に及ぼす影響 (2009)
  • Author(s): 前信和, 牧野義雄, 大下誠一, 川越義則, 田中敦, 赤間一仁, 小池悟志, 松倉千昭, 江面浩
  • Organizer: 農業環境工学関連学会合同大会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2009-09-17
• [Presentation] 貯蔵環境ガス組成が完熟トマト果実中γ-アミノ酪酸経路関連アミノ酸濃度の変動に及ぼす影響 (2009)
  • Author(s): 前信和, 牧野義雄, 大下誠一, 川越義則, 田中敦, 赤間一仁, 小池悟志, 松倉千昭, 江面浩
  • Organizer: 2009年農業機械学会関東支部第45回年次大会
  • Place of Presentation: 松戸市
  • Year and Date: 2009-07-11
• [Presentation] 貯蔵環境ガス組成が完熟トマト果実中γ-アミノ酪酸経路関連アミノ酸濃度の変動に及ぼす影響 (2009)
  • Author(s): 前信和, 牧野義雄, 大下誠一, 川越義則, 田中敦, 赤間一仁, 小池悟志, 松倉千昭, 江面浩
  • Organizer: 農業機械学会関東支部年次大会
  • Place of Presentation: 松戸市
  • Year and Date: 2009-07-11
• [Presentation] 科学の眼で見る食の安全保障 (2009)
  • Author(s): 牧野義雄
  • Organizer: 高温高圧流体技術研究所研究成果発表会・特別講演会
  • Place of Presentation: 高松市
  • Year and Date: 2009-06-29
• [Presentation] 科学の眼で見る食の安全保障 (2009)
  • Author(s): 牧野義雄
  • Organizer: 高温高圧流体技術研究所 研究成果発表会・特別講演会
  • Place of Presentation: 高松市
  • Year and Date: 2009-06-29
• [Presentation] 国内外のMA包装に関する基礎研究の最新動向 (2009)
  • Author(s): 牧野義雄
  • Organizer: MAP研究会第9回例会「国際化に対応したMA包装の新展開」
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2009-06-22
• [Presentation] 青果物のMA包装による機能性成分の向上について (2008)
  • Author(s): 牧野義雄
  • Organizer: エダマメ研究会第7回研究集会特別講演「鮮度保持技術の最近の動き」
  • Place of Presentation: 岐阜市
  • Year and Date: 2008-10-03
• [Presentation] 包装貯蔵ガス組成と完熟トマト果実中のγ-アミノ酪酸シャント関連アミノ酸濃度の関係 (2008)
  • Author(s): 牧野義雄, 前信和, 大下誠一, 川越義則, 田中敦
  • Organizer: 日本食品科学工学会第55回大会
  • Place of Presentation: 京都市
  • Year and Date: 2008-09-06
• [Presentation] Evaluation of respiration rate of a tomato (Lycopersicum esculentum Mill. ) fruit using near-infrared spectrophotometry (2008)
  • Author(s): Makino Y., Ichimura M., Kawagoe Y., Oshita S.
  • Organizer: American Society for Horticultural Science 2008 Annual Conference
  • Place of Presentation: オーランド
  • Year and Date: 2008-07-24
• [Presentation] Evaluation of respiration rate of a tomato(Lycopersicum esculentum Mill.)fruit using near-infrared spectrophotometry (2008)
  • Author(s): Makino Y., Ichimura M., Kawagoe Y., Oshita S.
  • Organizer: American Society for Horticultural Science 2008 Annual Conference
  • Place of Presentation: オーランド, 米国
  • Year and Date: 2008-07-24
• [Presentation] Influence of in-package atmosphere on the concentration of amino acids related to the gamma-aminobutyric acid shunt in vine-ripe tomato fruits (2008)
  • Author(s): Makino Y., Soga N., Oshita S., Kawagoe Y., Tanaka A.
  • Organizer: 16th IAPRI World Conference on Packaging, 2008
  • Place of Presentation: バンコク
  • Year and Date: 2008-06-11
• [Presentation] Influence of in-package atmosphere on the concentration of amino acids related to the gamma-aminobutyric acid shunt in vine-ripe tomato fruits (2008)
  • Author(s): Makino Y, Soga N., Oshita S., Kawagoe Y., Tanaka A.
  • Organizer: 16th IAPRI World Conference on Packaging, 2008
  • Place of Presentation: バンコク, タイ
  • Year and Date: 2008-06-11
• [Presentation] Simultaneous prediction of oxygen and carbon dioxide concentrations in a perforated pouch with light red tomato fruits by a mathematical model (2007)
  • Author(s): Makino Y., Oshita S., Kawagoe Y., Tanaka A.
  • Organizer: Commission Internationale du Genie Rural (CIGR) VI 3rd International Symposium
  • Place of Presentation: ナポリ
  • Year and Date: 2007-09-25
• [Presentation] Simultaneous prediction of oxygen and carbon dioXide concentrations in a perfbrated pouchwith light red tomato fruits by a mathematical model (2007)
  • Author(s): Makino Y., Oshita S., Kawagoe Y., Tanaka A.
  • Organizer: Commission Internationale du Genie Rura(CIGR)VI 3rd Intemational Symposium
  • Place of Presentation: Centro Congressi Ateneo Federico II(ナポリ)
  • Year and Date: 2007-09-25
• [Presentation] トマト果実の近赤外分光分析による呼吸特性評価 (2007)
  • Author(s): 市村優幸, 牧野義雄, 川越義則, 大下誠一
  • Organizer: 2007年農業機械学会関東支部第43回年次大会
  • Place of Presentation: 那須塩原市
  • Year and Date: 2007-07-09
• [Presentation] トマト果実の近赤外分光分析による呼吸特性評価 (2007)
  • Author(s): 市村 優幸、牧野 義雄、川越 義則、大下 誠一
  • Organizer: 2007年農業機械学会関東支部第43回年次大会
  • Place of Presentation: 畜産草地研究所那須研究拠点
  • Year and Date: 2007-07-09
• [Book] 人工光源の農林水産分野への応用第4章人工光の応用2. 収穫物の品質評価 (2010)
  • Author(s): 牧野義雄(分担執筆)
  • Publisher: 社団法人農業電化協会
• [Book] 人工光源の農林水産分野への応用 第4章 人工光の応用2.収穫物の品質評価 (2010)
  • Author(s): 牧野義雄(分担執筆)
  • Total Pages: 8
  • Publisher: 社団法人 農業電化協会
• [Patent(Industrial Property Rights)] トマトの鮮度保持用包装袋及びトマトの保存方法 (2007)
  • Inventor(s): 牧野義雄, 田中敦, 東京大学
  • Industrial Property Rights Holder: 住友ベークライト(株)
  • Patent Publication Number: 2009-035306
  • Filing Date: 2007-08-02
• [Patent(Industrial Property Rights)] トマトの鮮度保持用包装袋及びトマトの保存方法 (2007)
  • Inventor(s): 牧野 義雄、田中 敦
  • Industrial Property Rights Holder: 東京大学、住友ベークライト(株)
  • Filing Date: 2007-08-02