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生物材料FINEST空間における形態・諸現象の観察と3次元シミュレーション解析

研究課題

研究課題/領域番号 19KK0169
研究種目

国際共同研究加速基金(国際共同研究強化(B))

配分区分基金
審査区分 中区分41:社会経済農学、農業工学およびその関連分野
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 田中 良奈  九州大学, 農学研究院, 助教 (80817263)
今泉 鉄平  岐阜大学, 応用生物科学部, 助教 (30806352)
研究期間 (年度) 2019-10-07 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
18,460千円 (直接経費: 14,200千円、間接経費: 4,260千円)
2021年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
2020年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
2019年度: 7,020千円 (直接経費: 5,400千円、間接経費: 1,620千円)
キーワード農業工学 / マルチスケール / イメージング / バイオマテリアル / シミュレーション / FINEST / ポストハーベスト工学
研究開始時の研究の概要

FINEST計画は、青果物やこれに由来する材料を対象に、最新のイメージングや画像分析・解析、モデル化技術を駆使することによって、これら材料のFINESTが、より大きなスケール場における力学特性や熱物性にどのような影響を与えるかを知るための新たなフレームワークを構築するものである。生物材料の微細構造とその機能・特性を関連付けるための、先駆的かつ理論的研究をともに推進する相互補完可能な国際共同研究チームを組み立て、特に、若手の研究者が受入機関で最新のイメージング技術を学び、本学で遂行中の機能モデル化技術と融合させることで、新たな研究領域を発展させるものである。

研究成果の概要

FINE STructure(FINEST)研究は、青果物やこれに由来する材料を対象に、最新のイメー ジングや画像分析・解析、モデル化技術を駆使することによって、これら材料の微細構造 (FINEST)が、より大きなスケール場での諸物性(熱伝導率やガス拡散率等)にどのような影響を及ぼすかを明らかにするための新たなフレームワークを構築したものである。生物材料の微細構造とその機能・特性を関連付けるための、先駆的かつ理論的研究をともに推進する相互補完可能な学際的国際共同研究チームを組みあげることで、これまで難しいとされた、ナノ とミクロ、マクロの場をつなぐマルチスケール解析を可能としたものである。

研究成果の学術的意義や社会的意義

FINESTスケールアプローチにより生物材料の機能・特性を解明し、これをマクロな素材の設計に活かすためのフレームワークを構築することで、これまでにない特性と機能を持つ新材料開発を可能としたことの社会的意義は大きい。例えば、青果物からセルロースやペクチンなどの有用成分を抽出し、ポリマー繊維を構成、単一繊維や集積繊維マトリックスの特性を明らかにすることで、これに基づくマクロの機能性材料の設計が可能となる。また、微細空間とマクロで起こる諸現象を先端機器で観察し、スケールの異なる場の連結を可能としたことの学術的意義は大きい。

報告書

(5件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (49件)

すべて 2023 2022 2021 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (4件) 雑誌論文 (18件) (うち国際共著 7件、 査読あり 17件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (26件) (うち国際学会 9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
      2022 実績報告書
  • [国際共同研究] PAN, Institute of Agrophysics, Lublin(ポーランド)

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [国際共同研究] PAN, Institute of Agrophysics, Lublin(ポーランド)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [国際共同研究] PAN, Institute of Agrophysics, Lublin(ポーランド)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [雑誌論文] SDGs達成のための可食コーティングによる青果物の鮮度保持2023

    • 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: 71(1) ページ: 84-88

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] Strawberry preservation using combination of yam bean starch, agarwood Aetoxylon bouya essential oil, and calcium propionate edible coating during cold storage evaluated by TOPSIS-Shannon entropy2023

    • 著者名/発表者名
      Wigati Laras Putri、Wardana Ata Aditya、Tanaka Fumina、Tanaka Fumihiko
    • 雑誌名

      Progress in Organic Coatings

      巻: 175 ページ: 107347-107347

    • DOI

      10.1016/j.porgcoat.2022.107347

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Application of pregelatinized corn starch and basil essential oil edible coating with cellulose nanofiber as Pickering emulsion agent to prevent quality-quantity loss of mandarin orange2023

    • 著者名/発表者名
      Wigati Laras Putri、Wardana Ata Aditya、Tanaka Fumina、Tanaka Fumihiko
    • 雑誌名

      Food Packaging and Shelf Life

      巻: 35 ページ: 101010-101010

    • DOI

      10.1016/j.fpsl.2022.101010

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Functional enhancement of hydroxypropyl cellulose‐based bionanocomposite films incorporating chitosan nanoparticles2022

    • 著者名/発表者名
      Wardana Ata Aditya、Wigati Laras Putri、Tanaka Fumina、Tanaka Fumihiko
    • 雑誌名

      International Journal of Food Science & Technology

      巻: 58 号: 2 ページ: 907-920

    • DOI

      10.1111/ijfs.16071

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Probiotic cells support alginate‐based edible film properties: study of optical, water barrier and antifungal characteristics2022

    • 著者名/発表者名
      Wardana Ata Aditya、Wigati Laras Putri、Tanaka Fumina、Tanaka Fumihiko、Surono Ingrid S.
    • 雑誌名

      International Journal of Food Science & Technology

      巻: 58 号: 2 ページ: 929-938

    • DOI

      10.1111/ijfs.16113

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 陽イオン添加ブランチングがジャガイモのペクチン構造に及ぼす影響2022

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

      九州農業食料工学会誌

      巻: 72 ページ: 1-5

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Antifungal features and properties of Pickering emulsion coating from alginate/lemongrass oil/cellulose nanofibers2022

    • 著者名/発表者名
      Wardana Ata Aditya、Wigati Laras Putri、Van Tran Thi、Tanaka Fumina、Tanaka Fumihiko
    • 雑誌名

      International Journal of Food Science & Technology

      巻: 58 号: 2 ページ: 966-978

    • DOI

      10.1111/ijfs.16192

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] The antifungal effect against Penicillium italicum and characterization of fruit coating from chitosan/ZnO nanoparticle/Indonesian sandalwood essential oil composites2022

    • 著者名/発表者名
      Wardana Ata Aditya、Kingwascharapong Passakorn、Wigati Laras Putri、Tanaka Fumina、Tanaka Fumihiko
    • 雑誌名

      Food Packaging and Shelf Life

      巻: 32 ページ: 100849-100849

    • DOI

      10.1016/j.fpsl.2022.100849

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Edible film of native jicama starch, agarwood Aetoxylon Bouya essential oil and calcium propionate: Processing, mechanical, thermal properties and structure2022

    • 著者名/発表者名
      Wigati Laras Putri、Wardana Ata Aditya、Tanaka Fumina、Tanaka Fumihiko
    • 雑誌名

      International Journal of Biological Macromolecules

      巻: 209 ページ: 597-607

    • DOI

      10.1016/j.ijbiomac.2022.04.021

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Effect of calcium ascorbate infiltration against browning in fresh cut apple2022

    • 著者名/発表者名
      Naruemon Piyasathianrat, Teppei Imaizumi, Pongphen Jitareerat
    • 雑誌名

      Acta Horticulturae

      巻: 1336 号: 1336 ページ: 279-286

    • DOI

      10.17660/actahortic.2022.1336.37

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Effect of edible coatings developed from chitosan incorporated with tea seed oil on Japanese pear2021

    • 著者名/発表者名
      Tran Van Thi、Kingwascharapong Passakorn、Tanaka Fumina、Tanaka Fumihiko
    • 雑誌名

      Scientia Horticulturae

      巻: 288 ページ: 110314-110314

    • DOI

      10.1016/j.scienta.2021.110314

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] CuO nanoparticles/Indonesian cedarwood essential oil‐loaded chitosan coating film: characterisation and antifungal improvement against Penicillium spp.2021

    • 著者名/発表者名
      Wardana Ata Aditya、Kingwascharapong Passakorn、Tanaka Fumina、Tanaka Fumihiko
    • 雑誌名

      International Journal of Food Science & Technology

      巻: 56 号: 9 ページ: 4224-4238

    • DOI

      10.1111/ijfs.15195

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Preservation of strawberry fruit with an Aloe vera gel and basil (Ocimum basilicum) essential oil coating at ambient temperature2021

    • 著者名/発表者名
      Mohammadi Leila、Tanaka Fumina、Tanaka Fumihiko
    • 雑誌名

      Journal of Food Processing and Preservation

      巻: 45 号: 10

    • DOI

      10.1111/jfpp.15836

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Antifungal features and properties of chitosan/sandalwood oil Pickering emulsion coating stabilized by appropriate cellulose nanofiber dosage for fresh fruit application2021

    • 著者名/発表者名
      Wardana Ata Aditya、Koga Arisa、Tanaka Fumina、Tanaka Fumihiko
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 11 号: 1 ページ: 18412-18412

    • DOI

      10.1038/s41598-021-98074-w

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Effect of heating under pasteurization conditions on mechanical and electrical properties of mung bean sprouts2021

    • 著者名/発表者名
      IMAIZUMI Teppei, OGINO Hayato, ANDO Haruki
    • 雑誌名

      Engineering in Agriculture, Environment and Food

      巻: in press

    • NAID

      130008072148

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Changes in electrical properties and void distribution of mung bean sprouts during hot water heating2021

    • 著者名/発表者名
      Haruki Ando, Teppei Imaizumi
    • 雑誌名

      Food Science and Technology Research

      巻: 27 号: 2 ページ: 311-318

    • DOI

      10.3136/fstr.27.311

    • NAID

      130008041704

    • ISSN
      1344-6606, 1881-3984
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Quantitative characterization of individual starch grain morphology using a particle flow analyzer2021

    • 著者名/発表者名
      Tatsushi Aoyagi, Tatsuya Oshima, Teppei Imaizumi
    • 雑誌名

      LWT-Food Science and Technology

      巻: 139 ページ: 110589-110589

    • DOI

      10.1016/j.lwt.2020.110589

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of blanching on drying characteristics, quality, and pectin nanostructures of dried cut-persimmons2021

    • 著者名/発表者名
      Tatsuya Oshima, Kodai Kato, Teppei Imaizumi
    • 雑誌名

      LWT-Food Science and Technology

      巻: 143 ページ: 111094-111094

    • DOI

      10.1016/j.lwt.2021.111094

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Analysis of interaction between calcium and carrot pectin using atomic force microscopy2022

    • 著者名/発表者名
      Tatsuya Oshima、Teppei Imaizumi、Nakako Katsuno、Takahisa Nishizu
    • 学会等名
      The XX CIGR World Congress 2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 低温ブランチングによるニンジンの軟化抑制効果と組織状態の関係2022

    • 著者名/発表者名
      梅原輝、今泉鉄平、勝野那嘉子、西津貴久
    • 学会等名
      美味技術学会第22回例会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Antifungal Performances and Characteristics of Alginate/Lemongrass Oil Pickering Emulsion for Fruit Coating2022

    • 著者名/発表者名
      Ata Aditya Wardana, Laras Putri Wigatil, Tran Thi Van, Fumina Tanaka, Fumihiko Tanaka
    • 学会等名
      The International Conference on Food and Applied Bioscience 2022
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 青果物内部の三次元構造を用いたガス移動シミュレーションと有効拡散係数の推算2021

    • 著者名/発表者名
      豊田光希,田中良奈,田中史彦
    • 学会等名
      農業食料工学会第79回年次大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] デンプンを骨格とした食品用機能性フィルムの開発2021

    • 著者名/発表者名
      朱兪璟,牟田江梨花,田中良奈,田中史彦
    • 学会等名
      農業食料工学会第79回年次大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 青果物内部の2次元構造を用いたガス移動解析と有効拡散係数の推算2021

    • 著者名/発表者名
      阿部怜香,豊田光希,田中良奈,田中史彦
    • 学会等名
      第75回九州農業食料工学会例会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 陽イオン添加ブランチングが青果物のペクチン構造に及ぼす影響2021

    • 著者名/発表者名
      岸明良,田中良奈,田中史彦
    • 学会等名
      第75回九州農業食料工学会例会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 低温ブランチングによる細胞膜損傷がニンジン組織中のペクチン状態に及ぼす影響2021

    • 著者名/発表者名
      梅原輝,今泉鉄平,大島達也,勝野那嘉子,西津貴久
    • 学会等名
      農業施設学会 2022年学生・若手研究発表会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 低温ブランチングによるニンジンの細胞膜損傷とペクチンの変化2021

    • 著者名/発表者名
      梅原輝,今泉鉄平,勝野那嘉子, 西津貴久
    • 学会等名
      第79回農業食料工学会年次大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] AFM observation of carrot pectin growth by adding calcium2021

    • 著者名/発表者名
      Tatsuya Oshima, Teppei Imaizumi, Nakako Katsuno, Takahisa Nishizu
    • 学会等名
      13th International Conference on Agrophysics
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] haracteristic and antifungal ability against Botrytis cinerea of coatings developed from chitosan base enhanced with tea seed oil/advanced clay2021

    • 著者名/発表者名
      TRAN Thi Van, TANAKA Fumina, TANAKA Fumihiko
    • 学会等名
      1st Japan, Thailand and Indonesia Joint Seminar on Sustainable Agricultural Development Goals (SADGs), KSAMFE
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Inhibition of Botrytis cinerea by alginate/cajuput essential oil and the composite's surface properties as potential antifungal coating2021

    • 著者名/発表者名
      WARDANA Ata Aditya, TANAKA Fumina, TANAKA Fumihiko
    • 学会等名
      International Conference on Aspects of Materials Science and Engineering (ICAMSE2021)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ブランチングおよび冷凍によるモヤシの組織構造と電気的特性の変化2020

    • 著者名/発表者名
      安藤春希, 今泉鉄平
    • 学会等名
      2020年度日本冷凍空調学会年次大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 品種の違いが干し柿の品質に及ぼす影響2020

    • 著者名/発表者名
      黒田貴子, 大島達也, 今泉鉄平
    • 学会等名
      農業施設学会 2020年秋季学生・若手研究発表会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Changes of pectic substances in blanched and dried persimmon fruits2020

    • 著者名/発表者名
      OSHIMA Tatsuya, KATO Kodai, IMAIZUMI Teppei
    • 学会等名
      INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON FOOD SCIENCES FST, UKM - GIFU UNIVERSITY 2020
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Relationships between inner air spaces and electrical properties of heated mung bean sprout2020

    • 著者名/発表者名
      IMAIZUMI Teppei, ANDO Haruki
    • 学会等名
      INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON FOOD SCIENCES FST, UKM - GIFU UNIVERSITY 2020
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ブランチングおよび乾燥処理が富有柿のペクチンナノストラクチャに及ぼす影響2020

    • 著者名/発表者名
      大島達也, 今泉鉄平
    • 学会等名
      農業食料工学会関西支部 第122回例会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 干し柿製造過程における柿内在ペクチンの変化2020

    • 著者名/発表者名
      黒田貴子, 大島達也, 今泉鉄平
    • 学会等名
      美味技術学会 第20回例会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 真空含浸処理による青果物の組織構造と電気的特性の変化2020

    • 著者名/発表者名
      大島達也, 今泉鉄平,勝野那嘉子, 西津貴久
    • 学会等名
      2021年農業施設学会学生・若手研究発表会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Developing of edible film and coating for minimally processed potatoes (Solanum tuberosum)2020

    • 著者名/発表者名
      WARDAK Mohammad Hamayoon, TANAKA Fumina, TANAKA Fumihiko
    • 学会等名
      The 74th Annual Meeting of Kyushu Society of Agricultural Machnery and Food Engineers
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 米ゲルの温度変化および油脂添加による粘弾性特性の変化2020

    • 著者名/発表者名
      岡田京子,田中良奈,田中史彦
    • 学会等名
      第74回九州農業食料工学会例会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 原子間力顕微鏡による1-MCP処理貯蔵果実の微細構造観察と特徴解析2020

    • 著者名/発表者名
      岸明良,田中良奈,田中史彦
    • 学会等名
      第74回九州農業食料工学会例会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Effect of Aloe vera gel combined with basil (Ocimum bacilicum) essential oil as a natural coating on maintaining postharvest quality peach (Prunus persica L.) during storage2020

    • 著者名/発表者名
      MOHAMMADI Leila, KHANKAHDAN Hamed Hassanzadeh, TANAKA Fumina, TANAKA Fumihiko
    • 学会等名
      The 6th International Conference on Agricultural and Biological Sciences (ABS 2020)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 青森ヒバ精油添加ゼラチン-コンニャクグルコマンナンベースコーティングが低温貯蔵下におけるモモ果実の品質に与える影響2020

    • 著者名/発表者名
      古閑亜里沙,田中良奈,田中史彦
    • 学会等名
      2020年度日本冷凍空調学会年次大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Atomic Force Microscopy Characterization and Antifungal Activity of Chitosan Loaded with ZnO Nanoparticle as Potential Edible Coating2020

    • 著者名/発表者名
      Ata Aditya Wardana、Fumina Tanaka、Fumihiko Tanaka
    • 学会等名
      4th ICMSET 2020
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effects of blanching pretreatment on drying characteristics and pectic states of dried ‘Fuyu’ persimmon2019

    • 著者名/発表者名
      1.Tatsuya Oshima、Kodai Kato、Satoshi Iwamoto、Teppei Imaizumi
    • 学会等名
      2019 International Joint Conference on JSAM, SASJ, and 13th CIGR VI Technical Symposium joining FWFNWG and FSWG Workshops
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [図書] 第9章 生物由来可食コーティングフィルムの開発と青果物鮮度保持効果(in 牛久保明邦監修「食品ロス削減技術および食品廃棄物の再資源化」)2023

    • 著者名/発表者名
      田中史彦、田中良奈
    • 総ページ数
      292
    • 出版者
      (株)シーエムシー出版
    • ISBN
      9784781317267
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書

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公開日: 2019-10-10   更新日: 2024-01-30  

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