| Project/Area Number |
22K14841
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 38050:Food sciences-related
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
Wataru Tanaka 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 助教 (70908300)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
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| Keywords | 化学センサ / 揮発性分子群 / フィードバック / 食品 / ガスセンサ / GC-MS / リアルタイム / 食品の熟成 |
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| Outline of Research at the Start |
近年、ガスクロマトグラフィー質量分析やガスセンサアレイを利用して取得した揮発性分子群の網羅情報を機械学習によって解析することで、食品の熟成度(腐敗度)を判別する研究が進んでいる。しかし、機械学習によって得られた揮発性分子指紋と熟成度の相関情報をフィードバックして、熟成過程を制御した研究は存在しない。本研究では、独自の堅牢なガスセンサアレイを揮発性分子群のリアルタイムモニタリングに適用し、食品の熟成過程を“多成分分子群(匂い)の言葉”で理解した上で、この過程を制御する。
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| Outline of Final Research Achievements |
We fabricated a metal-oxide semiconductor gas sensors array and used it for real-time sensing of volatile organic compounds released from banana during 10 day's storage. From the sensing data, we successfully constructed a machine learning model that can predict an acid/sugar ratio, a important indicator for quality of fruits, with high accuracy. However, we have not achieved feedback control of banana ripening stage, an original purpose of this research, because the stability of the sensors array was not sufficient. We are improving the stability of the gas sensors array by optimization of the aging process, changing the semiconductor materials.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
近年、匂い分子群の網羅情報を機械学習によって解析することで、人や食品、環境の状態を識別する取り組みが研究・実用両面において活発に行われている。特に食品の揮発性分子群センシングでは、熟成度(腐敗度)の判別への応用が進んでいる。本研究では、申請者らが作製したガスセンサアレイを利用して、果実の熟成度・おいしさをリアルタイムで推測することに成功した。今後、堅牢なガスセンサアレイを作製し、果実の熟成度のフィードバックコントロールに挑戦する。これが達成できれば、個人の好みに合わせた果物の提供や、フードロスの削減など、様々な波及効果が得られることが予想される。
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