2016 Fiscal Year Annual Research Report
Novel method to evaluate fruit quality by coupling unique spectroscopy without aid of chemometrics
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15K14833
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
土川 覚 名古屋大学, 生命農学研究科, 教授 (30227417)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
稲垣 哲也 名古屋大学, 生命農学研究科, 講師 (70612878)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | NIR / ハイパースペクトラルイメージング / 吸収係数 / 散乱係数 / 果実 / 糖度 / 非破壊計測 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成２７年度までに完成させたTFDRS対応簡易光学系を用いて、リンゴの糖度推定を試みた。50個のリンゴの相対吸光度比を測定した後、試料を搾汁し糖度を定法に基づいて求めた。その後、糖度の推定回帰直線を（最適な波長での）相対吸光度から作成し、糖度を予測したところ決定係数0.55と十分な予測精度が得られた。またTOF－NIRsを用いて、りんご果肉の等価散乱係数および吸収係数を決定した。得られた等価散乱係数のばらつきが、「一般的な分光法で用いられるインタラクタンス方式によって得られるスペクトル」に及ぼす影響を輸送散乱方程式によって見積もったところ、等価散乱係数のばらつきによるスペクトルの変化は、糖度によるスペクトル変化よりも大きいことが分かった。また、近赤外ハイーパースペクトラルイメージングカメラと当研究分野で調整した点光源ユニットを用いて1000-2500nmにおけるりんご果肉の等価散乱係数および吸収係数を決定した。りんごの蜜部位では、等価散乱係数は小さいことが示された。また得られた吸収係数と糖度間で高い相関関係が認められた。さらに本研究では、計測した光学定数からモンテカルロシミュレーションを用いて、りんご内部での光挙動のシミュレーションを行った。本解析はまだ終了していないが、①蜜部位の面積比率と透過光強度に相関があること、②りんごの散乱係数が大きいことから、透過画像から蜜部位の特定が難しいことが判明しつつある。
上記のようにりんごの光学特性の厳密な把握によって、等価散乱係数がりんご内部の光挙動に及ぼす影響を把握するとともに、透過散乱係数を補正できる簡易なTFDRSが糖度測定に有用であることが示された。またその予測に適した波長の選別を行うことができた。
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