2021 Fiscal Year Annual Research Report
Decision support system for proper hervesting of fruits with ripening
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19K06311
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| Research Institution | Niigata University |
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Principal Investigator |
元永 佳孝 新潟大学, 自然科学系, 准教授 (60334653)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大竹 憲邦 新潟大学, 自然科学系, 教授 (50313507)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 収穫適期判定 / 色彩画像処理 / ヨウ素デンプン反応 / 果実品質特性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
追熟を有する果実では、その品質や市場価値などが収穫する時期により、大きく左右される。そのため、適期での収穫が非常に重要であり、適期を外した収穫を行うと正常に追熟せず、出荷が出来ない場合もある。
本研究は、西洋ナシ'ル レクチエ'を対象とした適期収穫を支援するクラウドシステムの構築であり、要素研究1：ヨウ素デンプン反応による収穫適期判定法をもとに色彩画像処理技術を用いて客観的に評価を行い、判定確度を向上させるシステムの開発と、要素研究2：新規手法として果実の成熟に伴う内部成分の変化に基づく収穫適期判定と果実品質推定手法の確立の2つの要素研究からなる。
成熟過程における果実のヨウ素デンプン反応情報の収集と解析は研究期間を通して行い、収穫時調査では340果、追熟後品質調査では280果のデータを取得し、品質特性、ヨウ素デンプン反応の呈色特性の把握が行えた。また、生産年度によって果実の品質特性は異なるため、それらの特性変化の把握も行った。色彩画像処理によるデンプン分解特性の算出アルゴリズムの改良では、複数果実の撮影画像に対する処理機能を付与するとともに、果実部位の抽出処理精度の向上を図った。成熟・追熟過程における果実内部成分変化特性の分析では、キャピラリー電気泳動を用いてグルコース、フルクトース、スクロース、ソルビトールの計測を行い、それらの変化特性を把握した。また、追熟によって糖成分の構成割合が変化することと収穫適期より遅く収穫した果実では追熟後のソルビトール割合が高くなることが分かった。これらのことから糖度だけでなく、糖成分の構成割合、果実硬度に着目した収穫適期判定の有用性が示された。収穫の指標となるデンプンの消失に関わるアミラーゼの発現を確認し、追熟期における非生物的ストレス応答を示すアミラーゼを特定した。以上のことから、果実の収穫適期判定・果実品質推定に有効な手法の提案を行った。
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