電気インピーダンス法を用いた食品の非破壊評価に関する研究
| Project/Area Number |
12J01232
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 国内 |
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| Research Field |
Measurement engineering
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
安藤 泰雅 筑波大学, システム情報工学研究科, 特別研究員(DC2)
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| Project Period (FY) |
2012 – 2013
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2013)
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| Budget Amount *help |
¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000)
Fiscal Year 2013: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2012: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
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| Keywords | 電気インピーダンス / 等価回路 / 細胞組織 / 乾燥速度 / 鮮度評価 / 電気インピーダンス法 / 青果物 / 乾燥 |
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| Research Abstract |
1. 細胞膜損傷と乾燥速度の関係性の評価
ブランチングおよび凍結解凍処理による細胞膜の損傷が青果物組織の乾燥速度に与える影響について調査を行った. 実験にはニンジン切片を実験に供試した. 無処理, ブランチング処理および凍結・解凍処理試料のインピーダンス特性を計測した. 等価回路解析により求めた細胞内外液の抵抗比を細胞膜損傷度と定義した. また, 各処理試料を乾燥させ, 乾燥速度を指数モデルに基づき算出した. その結果, それぞれの処理区における細胞膜の損傷度が高いほど乾燥速度が高くなる傾向がみられた. 水分移動の障壁となる細胞膜が損傷を受けたことが乾燥速度増大の一因であると推察された.
2. 玄米のカビ発生検出
電気インピーダンス法を用いる含水率計測およびカビ検出法の確立を目的とし, 玄米含水率の変化およびカビの発生が電気インピーダンス特性に与える影響について調査を行った. 玄米の電気インピーダンス特性は抵抗Rと定位相要素(CPE)の並列回路でモデル化できることが明らかとなった。また, 等価回路定数Rの値と含水率の間に指数的な関係, Cの値と含水率に一次関数的な関係性が示されたことから, これらの指標から含水率を推定可能なことが示唆された。カビ発生玄米では, 通常玄米と同様に含水率の増加に伴い抵抗値Rは減少したものの, 容量値Cは低下する傾向であった。これはカビ菌糸の侵食による構造変化および菌の代謝による玄米組成の変化によるものと推察された。
3. 葉菜類の鮮度評価への適用
葉菜類の鮮度評価法への応用として, カットレタスの貯蔵過程における電気的特性変化の評価を行った。インピーダンスの測定結果はCPEを用いた修正Haydenモデルと高い適合性を示した。修正モデルの各パラメータはレタスの鮮度低下に伴い変化し, 鮮度劣化の過程では細胞膜損傷が生じていることが示唆された。この結果より電気インピーダンス法を用いることで細胞膜の損傷レベルを定量化しうることが示された。
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| Strategy for Future Research Activity |
(抄録なし)
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Report
(2 results)
Research Products
(7 results)
