レーザードップラー法を用いた果実の熟度・品質測定システムの作成

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12556006
• Research Institution: Hiroshima University
• Principal Investigator: 桜井 直樹 広島大学, 総合科学部, 教授 (90136010)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 元村 佳恵 弘前大学, 農学生命科学, 教授 (50005609) ; 寺崎 章二 松下寿電子工業(株), 技師 ; 村山 秀樹 山形大学, 農学部, 助教授 (40230015)
• Keywords: 果実軟化 / レーザードップラー / リンゴ / 西洋ナシ / 弾性率 / 粘性率 / 低温貯蔵 / 主成分分析

Research Abstract

本年度は次の3点の研究を行った。
(1)硬度計で測定しリンゴの硬度と,レーザードップラー法(LDV)による弾性率との相関をとる。
(2)ラフランスのメルティングを、官能試験ではなく,物理的測定法に基づいて数値化する。
(3)レーザードップラーの周波数スペクトルのデータを,第2共鳴周波数だけでなく,全ての情報を用いて果実の肉質を判定する。
(1)については、リンゴ品種,夏緑,祝、つがる、スターキング、フジについて行った。その結果フジを除いた品種ではLDVから求めた弾性率との間に,0.9に近い相関が認められたが,フジはO.7程度であった。LDVのデータを主成分分析にかけ,重回帰の相関値が上がるかを検討したが,0.75以上には上がらなかった。(2)ラフランスを収穫後,1℃で貯蔵した場合,3ヶ月まではその後室温に戻した場合メルティングが起こるが,それ以上貯蔵するとメルティングが起こらないことがわかった。また、LDVから求めた弾性率と粘性率は、メルティングが起こるときには急激な変化をしないことがわかった。(3)については,ナシのメルティング質がLDVのスペクトルのどこかに反映されていないかどうかを探った。しかし,まずナシのメルティングを数値化する必要が生じたため、破壊法によるメルティング測定装置を開発した〔特許出願中〕。このデータとLDVの主成分分析のデータを付き合わせたところ,ほぼ100%LDVのデータでメルティングの程度を評価することができた。今後は,サンプル数を増やし,人の感じる食感をLDVの値で非破壊非接触で測定することを目標とする。

Research Products

• [Publications] Yakushiji, H., N.Sakurai, K.Morinaga: "Changes in cell-wall polysaccharides from the mesocarp of grape berries during veraison"Physiologia Plantarum. 111. 188-195 (2001)
• [Publications] Nakagawa, N., N.Sakurai: "Cell wall integrity controls expression of endoxyloglucan transferase in tobacco BY2 cells"Plant Cell Physiology. 42. 240-244 (2001)
• [Publications] Kotake, T., A.Tonari, M.Ohta, F.Matsuura, N.sakurai: "Small complex-type N-linked glycans are attached to cell-wall bound exo-β-glucanases of both mung bean and barley seedlings"Physiologia Plantarum. 112. 308-314 (2001)
• [Publications] Terasaki, S., N.Wada, N.sakurai, N.Muramatsu, R.Yamaoto et al.: "Nondestructive measurement of kiwifruit ripeness using a laser Doppler vibrometer"Transaction of American Society of Agriculture and Engineering. 44. 81-87 (2001)
• [Publications] Terasaki, S., N.Sakurai, R.Yamamoto, N.wada, DJ.Nevins: "Changes in cell wallpolysacchrides of kiwifruit and the visco-elastic properties detected by a laser Doppler method"J. Japan. Soc. Hort. Sci.. 70. 572-580 (2001)
• [Publications] Terasaki, S., N.sakurai, N.Wada, T.Yamanishi, R.Yamamoto et al.: "Analysis of the vibration mode of apple tissue using electronic speckle pattern interferometry"Transaction of American Society of Agriculture and Engineering. 44. 1697-1705 (2001)
• [Publications] Kato, Y., S.Saito, Y.Mitsuishi, O.Arakawa, Y.Motomura: "A comparative study of the structures of xyloglucans from the fruit cell walls of four apple cultivars"J. Appl. Glucosci. 48. 331-334 (2001)
• [Publications] Wilawan Kumpoun, Yoshie Motomura: "Comparison of cell wall polysaccharides in flesh extracted with water and hot water in various fruits"Bull. Fac. Agric. Life Sci., Hirosaki Univ.. 4. 24-31 (2001)
• [Publications] Wilawan Kumpoun, Yoshie Motomura: "Degradation of pectic polysaccharides in various fruits by pectinase dereved from Aspergillus niger"Bull. Fac. Agric. Life Sci., Hirosaki Univ. 4. 32-37 (2001)
• [Publications] 加藤陽治, 斎藤幸子, 佐藤あつ子, 荒川 修, 元村佳恵: "リンゴ7品種の果実生育中における細胞壁多糖の構造変化"弘前大学教育学部紀要. 85. 115-120 (2001)
• [Publications] Murayama, H., T.Katsumata, O.Horiuchi, T.Fukushima: "Relationship between fruit softening and cell wall polysaccharides in pears after different storage period"Postharvest Biol. Technol.. (in press).
• [Publications] 桜井直樹(分担執筆): "陸の世界-植物を育む環境(海と大地の恵みのサイエンス-人と自然の共生をめざして"共立出版(宮沢啓輔監修). (2001)