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ナノ・マイクロスケールからの多面的アプローチによる青果物細胞健全性診断と品質評価

研究課題

研究課題/領域番号 17H03899
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 農業環境・情報工学
研究機関九州大学

研究代表者

田中 史彦  九州大学, 農学研究院, 教授 (30284912)

研究分担者 内野 敏剛  九州大学, 農学研究院, 特任教授 (70134393)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
18,200千円 (直接経費: 14,000千円、間接経費: 4,200千円)
2019年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2018年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2017年度: 9,100千円 (直接経費: 7,000千円、間接経費: 2,100千円)
キーワード農業工学 / X線CT / シミュレーション工学 / バイオスペックル / AFM / 走査型プローブ顕微鏡 / マルチスケール解析 / パル地フィジックス解析 / 走査プローブ顕微鏡 / 生体材料
研究成果の概要

本研究は、生体の微細構造解析とマルチフィジックス・シミュレーション解析、セル・アクティビティ解析という静的・動的な多面的アプローチから青果物細胞(組織)の健全性を診断し、青果物の品質評価に生かすことを目的としたものである。微細構造解析では、青果物細胞組織の微細構造解析や化学分析によって、その形態的特徴量抽出と成分の関係を調査、品質劣化よって生じる諸変化を明らかにした。シミュレーション解析では、構造変化に伴う輸送現象に係る物性値の変化を3次元微細構造モデル解析によって求めた。セル・アクティビティ解析では、バイオスペックルパターンの局所的ゆらぎを計測し、活性度分布の可視化を行った。

研究成果の学術的意義や社会的意義

最先端の機器による微細構造観察とコンピュータによる高度な画像解析との融合によって、マイクロからナノ情報に基づく新たな青果物の品質評価法の可能性を示した点でその学術的意義は高い。これまで検知できなかった青果物の品質劣化を、光学技術やこれとシミュレーション技術を融合させることで早期に察知したり、青果物の活きの良さを直接計測できる新たな品質判定法を開発した点は選別技術の高度化に資する成果であり、フードロス低減にも寄与するものである。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (26件)

すべて 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (10件) (うち国際共著 1件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 4件) 図書 (1件)

  • [国際共同研究] ポーランド科学アカデミー農業物理学研究所(ポーランド)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] Visualization of porosity and thermal conductivity distributions of Japanese apricot and pear during storage using X-ray computed tomography2019

    • 著者名/発表者名
      Karmoker Poly、Obatake Wako、Tanaka Fumina、Tanaka Fumihiko
    • 雑誌名

      Engineering in Agriculture, Environment and Food

      巻: 12 号: 4 ページ: 505-510

    • DOI

      10.1016/j.eaef.2019.11.002

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] X線CTによる貯蔵青果物の内部構造解析2019

    • 著者名/発表者名
      田中史彦、田中良奈
    • 雑誌名

      アグリバイオ

      巻: 3 ページ: 662-667

    • NAID

      40021975830

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] 解像度の異なる2種類のX線CT装置を用いた青果物物性値分布の非破壊計測2019

    • 著者名/発表者名
      田中史彦、田中良奈
    • 雑誌名

      アグリバイオ

      巻: 3 ページ: 191-196

    • NAID

      40021843710

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] Efficacy of 1-MCP for Modulating the Ethylene Sensitivity of Japanese Persimmon in Relation with Internal Structure2018

    • 著者名/発表者名
      KARMOKER Poly、OBATAKE Wako、TANAKA Fumina、TANAKA Fumihiko
    • 雑誌名

      Environment Control in Biology

      巻: 56 号: 4 ページ: 177-185

    • DOI

      10.2525/ecb.56.177

    • NAID

      40021814119

    • ISSN
      1880-554X, 1883-0986
    • 年月日
      2018-10-01
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Observation and analysis of internal structure of cucumber fruit during storage using X-ray computed tomography2018

    • 著者名/発表者名
      Tanaka Fumihiko、Nashiro Kohei、Obatake Wako、Tanaka Fumina、Uchino Toshitaka
    • 雑誌名

      Engineering in Agriculture, Environment and Food

      巻: 11 号: 2 ページ: 51-56

    • DOI

      10.1016/j.eaef.2017.12.004

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Quality Evaluation of 1-Methylcyclopropene Treated Japanese Apricot Using X-ray Computed Tomography2018

    • 著者名/発表者名
      Karmoker Poly、Obatake Wako、Tanaka Fumina、Tanaka Fumihiko
    • 雑誌名

      Food Science and Technology Research

      巻: 24 号: 3 ページ: 377-384

    • DOI

      10.3136/fstr.24.377

    • NAID

      130007418793

    • ISSN
      1344-6606, 1881-3984
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] マルチスケール解析による青果物の物性値分布の可視化2018

    • 著者名/発表者名
      田中史彦、田中良奈
    • 雑誌名

      アグリバイオ

      巻: 2 ページ: 481-485

    • NAID

      40021808284

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] 農業施設に関わる研究・技術の最近の展開-青果物の低温流通と貯蔵施設について-2018

    • 著者名/発表者名
      田中史彦、田中良奈
    • 雑誌名

      農業施設

      巻: 49 ページ: 59-69

    • NAID

      40021613541

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] Determination of thermal diffusivity of persimmon flesh tissue using three-dimensional structure model based on X-ray computed tomography2018

    • 著者名/発表者名
      Tanaka Fumihiko、Imamura Keitaro、Tanaka Fumina、Uchino Toshitaka
    • 雑誌名

      Journal of Food Engineering

      巻: 221 ページ: 151-157

    • DOI

      10.1016/j.jfoodeng.2017.10.021

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Evaluation of pectin nanostructure by atomic force microscopy in blanched carrot2017

    • 著者名/発表者名
      Imaizumi Teppei、Szyma?ska-Chargot Monika、Pieczywek Piotr M.、Chyli?ska Monika、Kozio? Arkadiusz、Ganczarenko Diana、Tanaka Fumihiko、Uchino Toshitaka、Zdunek Artur
    • 雑誌名

      LWT

      巻: 84 ページ: 658-667

    • DOI

      10.1016/j.lwt.2017.06.038

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] X線CTマルチスケール解析による青果物諸物性値の非破壊3次元分布計測2019

    • 著者名/発表者名
      田中史彦、田中良奈
    • 学会等名
      FOOMA Japan 2019、アカデミックプラザ
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] バイオスペックルを用いた青果物の鮮度評価2019

    • 著者名/発表者名
      沖香菜子、田中良奈、田中史彦
    • 学会等名
      第73回農業食料工学会九州支部例会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Estimation of moisture loss of cucumber during storage using CFD simulation based on heat and mass transfer model2019

    • 著者名/発表者名
      Seong-Heon Kim、Chinatsu Nishihara、Fumina Tanaka、Fumihiko Tanaka
    • 学会等名
      CIGR VI 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 青果物の貯蔵・流通工程における水分損失予測シミュレーション2019

    • 著者名/発表者名
      西原知奈津、金成憲、田中良奈、田中史彦
    • 学会等名
      2019年度日本冷凍空調学会年次大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] バイオスペックルを用いた青果物の鮮度評価2019

    • 著者名/発表者名
      沖香菜子、田中良奈、田中史彦
    • 学会等名
      2019年度日本冷凍空調学会年次大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Efficacy of 1-MCP on the internal structure of Japanese persimmon2018

    • 著者名/発表者名
      Poly Karmoker、Wako Obatake、 Fumina Tanaka、 Fumihiko Tanaka
    • 学会等名
      ISMAB 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 青果物用二温度帯鮮度保持コンテナの開発とバイオスペックル法による鮮度評価2018

    • 著者名/発表者名
      田中史彦、田中良奈
    • 学会等名
      FOOMA Japan 2018、アカデミックプラザ
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] バイオスペックルを用いた青果物の鮮度測定に関する研究2018

    • 著者名/発表者名
      福岡圭、豊島健人、田中良奈、田中史彦
    • 学会等名
      農業環境工学関連5学会2018年合同大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 三次元微細構造モデル解析に基づくカキ果実の熱伝導率推算とその内部分布の可視化2017

    • 著者名/発表者名
      田中史彦、今村桂太郎、内野敏剛
    • 学会等名
      農業食料工学会第76回年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] X線CTによる青果物の内部構造解析2017

    • 著者名/発表者名
      大畠和子、カルモカー ポリー、田中史彦、内野敏剛
    • 学会等名
      2017年度農業施設学会大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 青果物の鮮度評価に向けたバイオスペックルの特性に関する研究2017

    • 著者名/発表者名
      豊島健人、田口隼也、田中史彦、内野敏剛
    • 学会等名
      第71回農業食料工学会九州支部例会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Efficacy of 1-MCP on the quality and internal structure of persimmon fruit2017

    • 著者名/発表者名
      Poly Karmoker、Wako Obatake、Fumina Tanaka、Fumihiko Tanaka、Toshitaka Uchino
    • 学会等名
      第71回農業食料工学会九州支部例会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] X線CTマルチスケール解析による青果物の熱物性マッピング2017

    • 著者名/発表者名
      田中史彦、今村桂太郎、田中良奈、内野敏剛
    • 学会等名
      2017年度日本冷凍空調学会年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 冷凍加工の前処理がニンジンの内在ペクチンに及ぼす影響2017

    • 著者名/発表者名
      今泉鉄平、Szymanska-Chargot Monika、Pieczywek M. Piotr、Chylinska Monika、Koziol Arkadiusz、Ganczarenko Diana、田中史彦、内野敏剛、Zdunek Artur
    • 学会等名
      2017年度日本冷凍空調学会年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [図書] 青果物の鮮度評価・保持技術―収穫後の生理・化学的特性から輸出事例まで2019

    • 著者名/発表者名
      田中史彦、田中良奈
    • 総ページ数
      412
    • 出版者
      エヌ・ティー・エス
    • ISBN
      9784860436216
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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