| Project/Area Number |
22K20600
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
0604:Agricultural economics and rural sociology, agricultural engineering, and related fields
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| Research Institution | Niigata University |
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Principal Investigator |
Saito Yoshito 新潟大学, 自然科学系, 助教 (90964990)
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| Project Period (FY) |
2022-08-31 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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| Keywords | 豆腐 / 光多重散乱 / 凝固 / 等価散乱係数 / 微細構造 / 散乱 / 画像解析 |
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| Outline of Research at the Start |
近年多様化する食の需要への対応と製造ロス削減の両立が求められる中，豆腐製造では凝固中の微細構造形成を簡便かつ高精度に測る技術が切望されている。従来の“１波長”での散乱光計測に対し，本研究では新たに「３波長同時入射型」のレーザ散乱による豆腐の微細構造の緻密さの非破壊推定に取り組む。拡散理論式を介した３波長の光学応答から微細構造の緻密さを推定し，凝固後の顕微鏡観察による定量値で検証を行う。
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| Outline of Final Research Achievements |
In this study, we investigated a laser scattering measurement method using simultaneous irradiation of three wavelengths to non-destructively evaluate the coagulation state of tofu. Measurements of near-infrared transmission spectra revealed that scattering increases as coagulation progresses, and scattering becomes more significant at shorter wavelengths. Furthermore, the results of the linearity evaluation of the constructed optical system showed that the 633 nm He-Ne laser was the most suitable.
A significant correlation was found between the reduced scattering coefficient at 633 nm and the viscosity of tofu, suggesting the possibility of non-destructively evaluating the coagulation state of tofu by measuring laser scattering light in the visible region. In the future, we plan to investigate noise removal and the use of near-infrared lasers to establish a high-precision light scattering measurement system.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
世界的な非肉食圏の人口増加を背景として大豆製品の需要は増しており，それら加工品である豆腐の消費拡大も見込まれている。同時に，消費者の食のニーズも多様化が進む中，製造者には高品質な製品の安定生産が求められている。豆腐に見られる多孔質状の微細構造は豆乳に凝固剤が添加され「凝固」が起きる過程で形成されるが，凝固の制御は職人の“経験と勘”に依存しているケースが多く，多い場合には数百～数千kgの製造ロスに繋がる。
本研究は，豆腐以外の食品や，ひいては細胞培養培地の特性評価など，食品から生命科学に至る幅広い分野に応用可能であり，「微細構造の非破壊推定センサ」としての技術展開が期待できる。
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