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電気化学的アプローチによる加工青果物の品質特性評価技術の確立

研究課題

研究課題/領域番号 17K15352
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 農業環境・情報工学
研究機関国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構

研究代表者

渡邊 高志  国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 食品研究部門, 研究員 (60760767)

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
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2017年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワード電気インピーダンス / テクスチャー / リンゴ / 低温スチーム加熱 / インピーダンス / 力学特性 / ジューシネス / 青果物 / 加工 / Cole-Cole plot / 農業工学 / ポストハーベスト工学 / 電気化学
研究成果の概要

本研究では、電気的手法に基づく加工青果物の品質評価法開発に取り組んだ。リンゴの細胞組織の電気インピーダンスデータを実数部と虚数部に分離し、その関係性を示すCole-Cole plotを作製した。細胞組織をベースとした等価回路解析の応用理論を基に、細胞外液の電気抵抗値変化の指標として、Cole-Cole plotの円弧頂点から原点までの距離を示すLTOを算出した。LTOにより、低温加熱中に起こる細胞内液の漏出、すなわち細胞の破壊をモニタリングした。LTOの変化と、細胞組織の力学特性やジューシネスの変化には相関関係が確認され、電気的手法によりそれら特性の変化が評価できることが示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

青果物のおいしさには、咀嚼時のかたさなどの品質が大きく影響する。特に青果物の加工過程においては、それらの品質が大きく変化するため、そのモニタリングが可能となれば、高品質な青果物の加工条件選定に有用である。本研究では、簡易な方法で細胞の破壊を推定できる電気的手法を応用し、細胞破壊が力学特性とジューシネスに影響する結果を示すことで、咀嚼時に感じうる青果物の品質が、電気的に推定できる可能性を示すことができた。電気的手法を用いた、加熱青果物の力学特性、ジューシネスの推定については、これまでに例が少ないため、学術的な新規性が高く、農業工学・食品工学、両分野においてトップクラスの国際誌へ掲載された。

報告書

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

    (3件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 1件)

  • [雑誌論文] Electric and mechanical detection of changes in heated apple flesh2019

    • 著者名/発表者名
      Watanabe Takashi、Ando Yasumasa、Nakamura Nobutaka、Orikasa Takahiro、Shiina Takeo、Nagata Masayasu
    • 雑誌名

      Journal of Food Engineering

      巻: 261 ページ: 26-31

    • DOI

      10.1016/j.jfoodeng.2019.05.004

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] An electrical discrimination method for rot in fresh cut apples using Cole-Cole plots2019

    • 著者名/発表者名
      Watanabe Takashi、Nakamura Nobutaka、Ota Nobuyoshi、Tomita Satoru、Ando Yasumasa、Orikasa Takahiro、Shiina Takeo、Nagata Masayasu
    • 雑誌名

      JOURNAL OF FOOD MEASUREMENT AND CHARACTERIZATION

      巻: 13 ページ: 2130-2135

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Estimation of Changes in Mechanical and Color Properties from the Weight Loss Data of “Shine Muscat” Fruit during Storage2018

    • 著者名/発表者名
      Watanabe Takashi、Nakamura Nobutaka、Ota Nobuyoshi、Shiina Takeo
    • 雑誌名

      Journal of Food Quality

      巻: 2018 ページ: 1-6

    • DOI

      10.1155/2018/7258029

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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