2022 Fiscal Year Annual Research Report
Development of activity monitoring of microbes using acoustic emission
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20K21859
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| Research Institution | Saitama University |
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Principal Investigator |
蔭山 健介 埼玉大学, 理工学研究科, 教授 (30272280)
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| Project Period (FY) |
2020-07-30 – 2023-03-31
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| Keywords | 微生物 / アコースティック・エミッション / 発泡 / 発酵 / エレクトレット |
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| Outline of Annual Research Achievements |
1. 恒温室に設置した培養槽でラン藻とイカダモを培養し，ECSを培養液中に投入してAE測定を行った。その結果，エアレーションにより藻類の成長量が増大したが，AE数もエアレーションにより大きく増大し，成長量と強い相関が認められた。一方，エアレーション時の培養槽の液面からの高さによるAE検出量の差を調べたところ，液面に近い位置の方がAE数が増大したが，その差はわずかであり，発生挙動には差が認められなかった。これらのことから，エアレーションにより生じた微細気泡は培養槽にほぼ均一に分散したため，測定位置によるAE数に差が生じなかったと思われる。
2. パン生地の底部，内部，上面にECSを取り付けて，イースト菌によるパン生地発酵時のAE測定を行った。その結果，内部と上面に設置したECSから発酵時に多数のAEが検出された。検出されたAE数のうち80-90%のAEが発生した時点でパン生地からのガス放出は終了していることから，AEの発生挙動と発酵の停止と相関が認められた。また，上面のECSが最もAE数を多く検出したことから，水蒸気がECSに付着して水滴の合体や分離によりAEが生じたと考えられる。
3. 発酵温浴で使用されるおが粉にぬかを混合させることでおが粉の発酵時におけるAE測定を行った。その結果，発酵に伴うAEが多数検出され，AE発生頻度がピークを越えた後に培地の温度がピークを示した。これは，培地中が酸欠状態となり発酵が停止したタイミングをAE発生挙動で捉えらえていると考えられる。しかし，発酵時の温度が70℃を越えたことから，測定開始から1週間程度でECSの感度が大きく低下した。そのため，このような高温中の発酵状態を把握するためには，ECSの耐熱性向上が必要である。
これらの結果から，液体と固体培地のいずれにおいてもECSを用いたAE測定で微生物による発酵の状態を把握できると考えられる。
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