| 研究課題/領域番号 |
16380175
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
農業情報工学
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
内野 敏剛 九州大学, 大学院農学研究院, 教授 (70134393)
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| 研究分担者 |
田中 史彦 鹿児島大学, 農学部, 助教授 (30284912)
中司 敬 九州大学, 大学院農学研究院, 教授 (50128055)
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| 研究期間 (年度) |
2004 – 2006
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| 研究課題ステータス |
完了 (2006年度)
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| 配分額 *注記 |
10,300千円 (直接経費: 10,300千円)
2006年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
2005年度: 3,300千円 (直接経費: 3,300千円)
2004年度: 5,300千円 (直接経費: 5,300千円)
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| キーワード | 微生物 / 予測モデル / Gompertzモデル / 温度履歴 / 温度依存性 / モンテカルロ法 / 数値流体力学 / 赤外線加熱殺菌 / 増殖予測モデル / 増殖曲線 / 死滅曲線 / 赤外線 / マイクロ波 / 増殖モデル |
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| 研究概要 |
微生物の挙動予測エキスパートシステムの構築を最終目的として、下記の(1)〜(4)につき考究した。
(1)微生物増殖・死滅データの収集:B.cereusを用い、pHとNaCl濃度を変え、増殖曲線を得た。また、温度変動時の基礎データとして、B.cereusと、S.epidermidisの増殖曲線を得た。さらに、P.digitotum、P.italicumを用い殺菌処理を行い、これらの微生物の死滅データを得た。
(2)農産物・食品の物性データの収集:醤油のマイクロ波照射による加熱特性を明らかにするため、醤油の誘電特性を周波数、温度を変えて測定した。この結果をCole-Cole式により整理するとともに、誘電損失率の周波数依存特性をより精度良く整理する実験式を提示した。
(3)青果物の温度履歴の調査:温度変動下の微生物の挙動予測に利用するため、収穫後の青果物(トマト、ナス、アスパラガス)の流通中の温度履歴を調査した。
(4)微生物増殖予測モデルの構築:1)改変したGompertzモデルを予測モデルとして、上記(1)のデータにより、温度、pH、NaCl濃度ごとにパラメータを算出した。また、パラメータをさらに多項式モデルで表した。2)修正Gompertz式を誘導期7乙、最大増殖速度島、最大菌数N_<max>を用いて表した。T_LとR_Gを温度の関数として式に組み込み、温度変化時のB.cereus、S.epidermidisの菌数を予測した。変動温度には(3)の青果物流通過程の温度変化を用いた。モデルによる菌数の予測値は実験値とよく一致した。
3)モンテ・カルロ法と数値流体力学によって、農産物の赤外線加熱モデルを構築した。成長モデル式中のパラメータは多変量正規分布に従う乱数生成により決定できるとし、モンテ・カルロ法による微生物成長の確率的予測を行った。4)イチゴ果実表在菌の加熱殺菌工程における温度・菌密度分布の予測モデルを構築し,シミュレーション技法による果実の赤外線殺菌の可能性につき考究した.
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