農畜産物及び食品に混入する非金属異物検出のための軟X線CTの開発

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09460116
• Research Institution: Kagoshima University
• Principal Investigator: 守田 和夫 鹿児島大学, 農学部, 助教授 (70210169)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 服部 芳明 鹿児島大学, 農学部, 助教授 (80180909) ; 御木 英昌 鹿児島大学, 水産学部, 教授 (40041727)
• Keywords: 軟X線CT / 異物混入 / 非金属異物 / 食品及び農産物 / マイクロフォーカス / 内部検査 / 画像解析

Research Abstract

透過型X線装置では対象物によっては食品と異物の密度差が少なく、X線透過像が不鮮明になり、検出精度も低下する。軟X線領域でのCT化が実現すれば、極めて精度の高い異物検出が可能になる。また、コンプトン散乱光や線質硬化現象を利用すれば、異物の有無ばかりでなく、異物の種類の特定、すなわち構成元素の特定も可能になる。本研究は安価でしかも高精度のセンサを組み込んだ軟X線CTの開発を行い、農産物及び食品中の非金属異物検出のための計測技術の確立を図るものである。今年度は、試作した軟X線CT装置を使って異物検出の実験を行った。まず、0.1mm直径の銅線、コンスタンタン線および人毛を使った検出限界について基礎実験において通常では測定不能な密度差まで鮮明に検出が可能であること判明した。アクリル、塩化ビニルの非金属系の異物についても、薄さ0.1mmのものまで鮮明な透過画像が得られた。CT化により例えば、アルミ缶内のアクリル板、スチール缶内のタバコなどの検出をも可能であった。食品中の異物においても食品が均一であればかなり細かな非金属系の異物でも検出が可能であることが判明した。さらに通常利用されている医療用のX線CTとの比較を行った。通常のX線CTは硬X線であるため、非金属系の物質はほとんど画像として捕らえることは出来ず、マイクロフォーカスシステムでないため、2mm以下の異物の検出は不可能であるの対して、本装置では100μmの異物も検出可能であり、精度、分解能において軟X線マイクロフォーカスCTは利用性が高いものと判断される。

Research Products

• [Publications] 守田和夫: "Spectral analysis of soft X-ray for detecting foreign material in food using Si-PIN sensor."ASAE Paper. No.973003. 1-13 (1997)
• [Publications] 守田和夫: "Soft X-ray imging for detection of foreign materials in foods"ASAE Paper. No.986067. 1-12 (1998)
• [Publications] 守田和夫: "食品中の非金属異物検出のためのCdTe素子センサによる透過X線スペクトル解析"日本食品科学工学会誌,. 45(1). 21-27 (1998)
• [Publications] 守田和夫: "透過軟X線画像解析によるリサイクル用飲料容器内の異物検出"日本食品科学工学会誌. 45(4). 232-237 (1998)
• [Publications] 守田和夫: "Application of X-ray CT for Detection of Physical Foreign Materials in Foods."Trans.of the ASAE. 41(1). 157-162 (1998)
• [Publications] 守田和夫: "Basic study of soft X-ray spectral reflectance for detection of foreign material in food"ASAE Paper. No.993170. 1-10 (1999)