Quality control of postharvest fruits and vegetables by entraining or disturbing the biological clock

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21H02317
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 41040:Agricultural environmental engineering and agricultural information engineering-related
• Research Institution: Kobe University
• Principal Investigator: Kuroki Shinichiro 神戸大学, 農学研究科, 准教授 (00420505)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 伊藤 博通 神戸大学, 農学研究科, 教授 (00258063) ; 中野 浩平 岐阜大学, 大学院連合農学研究科, 教授 (20303513) ; 福田 弘和 大阪公立大学, 大学院工学研究科, 教授 (90405358) ; 五月女 格 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 准教授 (90469833) ; タンマウォン マナスィカン 岐阜大学, 応用生物科学部, 准教授 (90763673)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: ハイパースペクトル画像 / 拡散水透過係数 / 浸透水透過係数 / 低酸素 / 周期変動解析

Outline of Final Research Achievements

Measurements on diffusion and osmotic water permeability have shown that low oxygen levels can slow down the deterioration of cell membranes in harvested produce. Furthermore, time-lapse hyperspectral imaging with fast Fourier transform and Eulerian video magnification have demonstrated that the intensity of periodic fluctuations in the images varies with the oxygen levels surrounding the spinach leaves. These findings lay the groundwork for applying circadian rhythm management to improve the preservation of leafy greens’ quality.

Free Research Field

ポストハーベスト工学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

パルス磁場勾配NMR法によって、葉を組織のまま用いて拡散水透過係数を測定できることを示し、より侵襲性の低い手法で収穫後の品質劣化の初発的な症状を捉えられることを明らかにした。またタイムラプスハイパースペクトル画像取得とその解析により、収穫後葉菜類の周囲環境の酸素濃度と対応する生体情報の空間的・時間的変動を明らかにした。これらの知見は、概日時計制御理論を利用した品質保持技術の高度化に貢献することが期待される。