リアルタイム多波長可視化法による食肉品質及び安全性の非破壊評価

2013 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13F03395
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 牧野 義雄 東京大学, 大学院農学生命科学研究科, 准教授
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): KAMRUZZAMAN Mohammed 東京大学, 大学院農学生命科学研究科, 外国人特別研究員
• Keywords: 分光分析 / 畜産食品 / 統計解析

Research Abstract

近赤外分光分析は、当該光の高い透過性に着目し、対象物からの拡散反射光等から統計解析で情報を抽出することにより、内部品質を非破壊で予測する手法である。本研究では、食肉を試料として研究を行い、応用範囲の広い、可視近赤外分光分析による肉類品質の非破壊判定法について検討した。
2cmの厚さの牛肉および豚肉をハイパースペクトルカメラで撮影した。光源は150Wキセノンランプと150Wタングステン-ハロゲンランプの混合光源、光センサーは12ビット(4096諧調)の精度で光の強弱を判定できるCCDカメラ、分光器は透過型回折格子、レンズは16mmのものを使用した。全ての光学部品は光学ベンチにて固定した状態で試料をカメラ撮影するため、試料、光源、光センサーの幾何学的位置関係が常に不変である。これは、再現性の高い計測デークを得るために有効であった。
400～1,000nmの波長範囲の分光反射/吸収データを5nmごとに取得し、Savitzky-Gorey法によって二次微分に変換した。当該処理により、ベースライン変動の影響が除去され、光吸収バンドが明確になった。
スペクトルデータ解析には統計解析ソフトウエア「The Unscramblae ver. 10.3(カモソフト㈱)」を用いた。部分最小二乗回帰分析により国際照明委員会CIELABの明度(L*)、水分保持力、pHおよび水分に対する予測モデルを構築した結果、交差検証相関係数はそれぞれ0.91、0.83、0.80および0.94、交叉検証最小二乗誤差はそれぞれ1.93、0.33%、0.03および0.45%の制度で予測可能であった。

Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

初年度は、分光分析による食肉の非破壊品質評価に必要な測定条件設定まで行う予定であったが、実際には条件設定を終え、食肉品質評価まで行えたため、計画以上に進展したと考えられる。

Strategy for Future Research Activity

初年度は一点測定による食肉の非破壊品質評価を行ったが、今後は、二次元画像を利用した品質分布の可視化に取り組みたい。