可視－赤外分光技術による製糖品質評価システムの開発

2015 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 26850162
• Research Institution: University of the Ryukyus
• Principal Investigator: 平良 英三 琉球大学, 農学部, 准教授 (20433097)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: 製糖 / 工程管理 / 近赤外分光法 / 赤外分光法

Outline of Annual Research Achievements

本研究は安定的なサトウキビ製糖工程管理技術の確立を目的として，分光技術を併用した高精度・迅速品質評価技術の開発と砂糖結晶化プロセスの最適化を検討することを目的とし，次の項目を検討している。1．可視ー近赤外分光装置，赤外分光装置による工程サンプル分析技術の開発　2．劣化原料混入による各工程の品質変動調査　3．劣化原料が結晶化工程に与える影響の解明　以上の点を明らかにし,効率的な製糖技術の確立を図るための知見をえた。
H27年度は製糖工程（圧搾、濃縮、結晶化、結晶化後）からサンプルを取得し，可視ー赤外域の分光スペクトルを分析した。ケモメトリックスによるデータ解析を用いて，スペクトルから品質を推定する検量線を作成した結果，昨年度と同様に測定精度(SECV)1％以下の検量線を作成できた。これまでの複数年のデータを集めて解析した結果，より安定性の高い検量線を作成できたと考えられた。また、赤外スペクトルは，可視ー近赤外スペクトルでは推定できないイオン類も推定できることが分かった。開発した分光技術によってリアルタイムでの品質分析が可能であることが示唆された。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

可視ー近赤外分光および赤外分光を用いることにより，製糖工程サンプルの品質パラメータ（糖度や純糖率など）を推定する検量線を作成できた。これによって同時かつ迅速に製糖工程サンプルの把握ができると考えられた。一方で，天候の影響から劣化原料が少なく劣化に関連する調査が困難であり，引き続き調査が必要であると考えられた。

Strategy for Future Research Activity

可視ー赤外スペクトルによる検量線開発についてデータ解析を進め，現場で利用可能な検量線を確定する。また，分析値を工程管理へフィードバックするための具体的な方法について検討を行い，劣化原料混入時に生じる品質変動が結晶化へ及ぼす影響を調査する。製糖現場での調査・打合せを十分に行い,現場での確実なデータ取得に努める。

Causes of Carryover

当初計画で申請していた物品費および消耗品費を研究初年度に抑える事ができた。本年は昨年繰り越した額が残存したことに加え，アルバイトを伴う調査費用を抑えることができたことにより次年度への繰り越しが生じた。

Expenditure Plan for Carryover Budget

本年度は，データ取得と解析が中心になるが，その実験試薬（消耗品費）ならびにデータ解析・調査のためのアルバイト費用（人件費）に使用する予定である。