2018 Fiscal Year Research-status Report
散乱特性とスペクトロミクスによる食品の熟成モニタリング手法の開発
| Project/Area Number |
17K15354
|
|---|
| Research Institution | University of Tsukuba |
|---|
Principal Investigator |
粉川 美踏 筑波大学, 生命環境系, 助教 (10732539)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
|
| Keywords | 散乱特性 / 微細構造 / 食品の熟成プロセス |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、計測対象の光散乱特性と吸光・発光特性を網羅的に計測する手法を開発し、食品の熟成に伴う物理的構造や化学成分の変化を調べることを目的としている。本年度は研究実施計画にしたがい、以下の２テーマに沿って研究を進めた。
電気インピーダンス法による肉の熟成プロセスモニタリング：電気インピーダンス法は、試料に交流電流を流し、試料がもつ抵抗値（インピーダンス）を測定する手法である。電気インピーダンスは試料の化学成分だけでなく物理構造（細胞の状態等）にも大きく影響を受けるため、散乱分光計測に類似した情報を得られる。そのため、装置の構造が比較的単純な本手法を用い、本研究の最終目的である、散乱分光測定とスペクトロミクスによる食品熟成プロセスのモニタリングを行う際の課題を探った。熟成指標としては、牛肉の硬さ（ワーナーブラッツラー法で測定）、熟成日数、および水分保持能を用いた。
蛍光指紋によるコーヒー豆熟度の判別：コーヒーの未熟豆は、渋みや苦み、生臭さの原因となり、コーヒー飲料の品質低下を及ぼす。このような未熟豆を選別することを目的とし、蛍光指紋を用いた判別手法を開発した。まずは、取得した蛍光指紋の解析により判別に寄与する波長を選定し、蛍光イメージングへの応用を検討した。さらに、判別に寄与する成分を推定し、それらの成分の定量を行った。解析の結果、未熟豆は正常豆よりもクロロフィル蛍光が強いことがわかり、クロロフィル蛍光に対応する500-600nmの波長帯を用いることにより迅速な判別ができることがわかった。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
当該年度の９月頭から３月末まで産前・産後および育児休業を取得した。休業前の期間は、昨年度に続き下記２テーマに沿って研究を進めた。
電気インピーダンス法による肉の熟成モニタリング：肉の繊維方向に対して、垂直・平行方向での電気インピーダンスを計測したところ、筋繊維に垂直な方向で電気を流した時の方がインピーダンスは大きく、また、垂直・平行方向のインピーダンスの比は肉の熟成に伴い小さくなることがわかった。これは熟成に伴い筋繊維の分解が進み、異方性が消失することよるものだと考えられる。同様な現象が散乱分光でも報告されており、異方性の強弱を熟成のパラメータとして用いることの可能性が示唆された。
蛍光指紋によるコーヒー豆熟度の判別：未熟豆と正常豆の蛍光指紋パターンの違いから、未熟豆にはクロロフィルが多く含まれていることが示唆された。クロロフィルが蛍光を示す500-600nm付近の波長を用いることにより未熟豆の判別が可能であることを示した。同じ波長帯を用いることで、逆に樹上で長期間熟したコーヒー豆を高付加価値食品として判別できる可能性が示唆された。
|
| Strategy for Future Research Activity |
本年度は研究計画のうちのステップ２に当たる食品の熟成プロセスモニタリングを主に実施したため、今後はステップ１に当たる散乱分光システムの構築およびモデル試料の計測を行う。システム構築は、（国研）農研機構の蔦研究員と共同で行う予定である。モデル試料は吸光物質（染料）と散乱物質を複数水準の濃度で混合することにより調製する。吸光度および散乱係数が既知の試料を散乱分光システムで計測することにより、今後未知の試料を計測する際のパラメータ選択を行う。さらに、測定対象として、複数の熟成期間を経たチーズを準備し、散乱分光システムで計測し、熟成期間と散乱・吸光特性との関係性を調べる。
|
| Causes of Carryover |
理由：当該年度の9月から3月まで産前・産後・育児休業を取得していたため、研究遂行が予定よりも遅れた。
次年度使用額の使用計画：散乱分光システム構築に必要な物品、モデル試料の購入、および、研究発表のための旅費として使用する。
|
