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生体材料の3次元構造解析とマルチスケール・マルチフィジックスシミュレーション

研究課題

研究課題/領域番号 26292135
研究種目

基盤研究(B)

配分区分一部基金
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, 教授 (70134393)
濱中 大介  鹿児島大学, 農学部, 准教授 (60399095)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
14,170千円 (直接経費: 10,900千円、間接経費: 3,270千円)
2016年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2015年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2014年度: 7,800千円 (直接経費: 6,000千円、間接経費: 1,800千円)
キーワード農業工学 / シミュレーション工学 / マルチスケール解析 / マルチフィジックス解析 / マルチスケール / マルチフィジックス / 細胞・組織 / モデル化 / X線 / 共焦点顕微鏡 / 生体材料 / 構造解析
研究成果の概要

本研究では、収穫後の青果物が貯蔵される低温施設とその中に置かれた青果物内部で何が起きているかを個体~微細レベルで予測するマルチフィジックス(MP)・シミュレーションモデルを構築するとともに、各スケール間で解析データを相互利用するマルチスケール(MS)解析フレーム作成を目的とした。ここでは、主に以下の研究を行った。(1)青果物の貯蔵・輸送庫内の空調制御シミュレーション、(2)X線CTによる青果物内部構造観察とMPシミュレーション、(3)μX線CTによる細胞組織の観察とMPシミュレーションである。また、MS間で情報を利活用することにより、単一のスケール解析では達成できなかったMS解析法も確立した。

報告書

(5件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (32件)

すべて 2018 2017 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (14件) (うち査読あり 14件、 謝辞記載あり 7件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (18件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Effects of hot-water blanching on the biological and physicochemical properties of sweet potato slices2018

    • 著者名/発表者名
      Chhe Chinda、Imaizumi Teppei、Tanaka Fumihiko、Uchino Toshitaka
    • 雑誌名

      Engineering in Agriculture, Environment and Food

      巻: 11 号: 1 ページ: 19-24

    • DOI

      10.1016/j.eaef.2017.10.002

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [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] 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
      2017 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
      Poly Karmoker, Wako Obatake, Fumina Tanaka, Fumihiko Tanaka
    • 雑誌名

      Food Science Technology Research

      巻: 24

    • NAID

      130007418793

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Numerical Modeling of Peroxidase Inactivation in Potato Tubers2017

    • 著者名/発表者名
      Teppei Imaizumi, Fumihiko Tanaka, Toshitaka Uchino
    • 雑誌名

      Transactions of the ASABE

      巻: 60 号: 2 ページ: 545-550

    • DOI

      10.13031/trans.11955

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Numerical modeling of peroxidase inactivation in potato tubers2017

    • 著者名/発表者名
      Teppei Imaizumi, Fumihiko Tanaka, Toshitaka Uchino
    • 雑誌名

      Transaction of the American Society of Agricultural and Biological Engineers (ASABE)

      巻: accepted

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 冷凍加工用ズッキーニのマイクロ波ブランチング処理2017

    • 著者名/発表者名
      吉田有花,今泉鉄平,田中史彦,内野敏剛
    • 雑誌名

      農業食料工学会誌

      巻: 79 ページ: 140-148

    • NAID

      130007853296

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 米ゲルの乾燥特性と吸水復元性評価2017

    • 著者名/発表者名
      高橋敦子,田中良奈,田中史彦,内野敏剛
    • 雑誌名

      農業食料工学会誌

      巻: 79 ページ: 131-139

    • NAID

      130007853294

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Evaluation of electrical and other physical properties of heated sweet potato2016

    • 著者名/発表者名
      Teppei Imaizumi, Fumihiko Tanaka, Yuma Sato, Yuka Yoshida, Toshitaka Uchino
    • 雑誌名

      Journal of Food Process Engineering

      巻: - 号: 3

    • DOI

      10.1111/jfpe.12490

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Simulation of UV-C Dose Distribution and Inactivation of Mold Spore on Strawberries in a Conveyor System2016

    • 著者名/発表者名
      Fumihiko Tanaka, Kohei Nashiro, Vipavee Trivittayasil, Toshitaka Uchino
    • 雑誌名

      Food Science and Technology Research

      巻: 22 号: 4 ページ: 461-466

    • DOI

      10.3136/fstr.22.461

    • NAID

      130005410923

    • ISSN
      1344-6606, 1881-3984
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Simulation of UV-C Intensity Distribution and Inactivation of Mold Spores on Strawberries2016

    • 著者名/発表者名
      V. Trivittayasil, F. Tanaka, T. Uchino
    • 雑誌名

      Food Science and Technology Research

      巻: 22 号: 2 ページ: 185-192

    • DOI

      10.3136/fstr.22.185

    • NAID

      130005147063

    • ISSN
      1344-6606, 1881-3984
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Effects of hot water treatment on electrical properties, cell membrane structure and texture of potato tubers2015

    • 著者名/発表者名
      T. Imaizumi, F. Tanaka, D. Hamanaka, Y. Sato, T. Uchino
    • 雑誌名

      Journal of Food Engineering

      巻: 未定

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] The use of CFD to simulate temperature distribution in refrigerated containers2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Umeno, H. V. Duong, F. Tanaka, D. Hamanaka, T. Uchino
    • 雑誌名

      Engineering in Agriculture, Environment and Food

      巻: 8

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Temperature Dependency of Gas Diffusivity and Skin Resistance of Japanese Pear (‘Oushuu’) Based on the Fruit's True 3D Geometry2014

    • 著者名/発表者名
      M.E. Rezagah, S. Ishida, F. Tanaka, T. Uchino, D. Hamanaka, Y. Hikida
    • 雑誌名

      Food Science and Technology Research

      巻: 20 号: 2 ページ: 247-253

    • DOI

      10.3136/fstr.20.247

    • NAID

      130004463420

    • ISSN
      1344-6606, 1881-3984
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] ズッキーニのマイクロ波ブランチング時における Peroxidase 失活シミュレーション2017

    • 著者名/発表者名
      吉田有花,田中史彦,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] CFDによる船舶輸送用二温度帯コンテナの設計に関する研究2017

    • 著者名/発表者名
      田中良奈,關屋まどか,田中史彦,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] 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] 数値流体力学(CFD)を用いた二温度帯コンテナ設計指針の検討2017

    • 著者名/発表者名
      關屋まどか,田中良奈,田中史彦,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] 青果物の三次元微細構造解析と熱移動シミュレーション2016

    • 著者名/発表者名
      今村桂太郎,田中史彦,内野敏剛
    • 学会等名
      第70回農業食料工学会九州支部例会
    • 発表場所
      九州大学(福岡市)
    • 年月日
      2016-09-07
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] CFDによるフジコナカイガラムシ殺虫庫制御の最適化2016

    • 著者名/発表者名
      梅野裕太,田中史彦,内野敏剛,馬場紀子,法村奈保子
    • 学会等名
      農業食料工学会第75回年次大会
    • 発表場所
      京都大学(京都市)
    • 年月日
      2016-05-27
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Relationships of texture, porosity, electrical properties and CT value of heated sweet potato2016

    • 著者名/発表者名
      Teppei Imaizumi, Fumihiko Tanaka, Yuma Sato, Yuka Yoshida, Toshitaka Uchino
    • 学会等名
      International Conference on Agricultural Engineering, CIGR-AgEng 2016
    • 発表場所
      Aarhus, Denmark
    • 年月日
      2016-05-26
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Numerical modeling of peroxidase inactivation of potato tuber2016

    • 著者名/発表者名
      Teppei Imaizumi, Fumihiko Tanaka, Toshitaka Uchino
    • 学会等名
      ISMAB 2016
    • 発表場所
      Toki Messe, Niigata
    • 年月日
      2016-05-23
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] CFD Applications to characterize and design postharvest systems2015

    • 著者名/発表者名
      F. Tanaka
    • 学会等名
      Special Semminer, Chungnam National University
    • 発表場所
      Chungnam National University, Korea
    • 年月日
      2015-11-04
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 青果物輸送中におけるイオナイザーのエチレン分解効率2015

    • 著者名/発表者名
      森本愛子,今村桂太郎,高木浩一,田中史彦,内野敏剛
    • 学会等名
      農業環境工学関連5学会2015年合同大会
    • 発表場所
      岩手大学
    • 年月日
      2015-09-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 青果物貯蔵時におけるイオナイザーのエチレン分解効率2015

    • 著者名/発表者名
      今村桂太郎,森本愛子,内野敏剛,田中史彦,高木浩一
    • 学会等名
      第69回農業食料工学会九州支部例会
    • 発表場所
      鹿児島大学
    • 年月日
      2015-08-27
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 青果物混載輸送のためのエチレン除去システムの最適化2014

    • 著者名/発表者名
      寺野香穂、梅野裕太、田中史彦、内野敏剛、濱中大介
    • 学会等名
      第67回農業食料工学会九州支部例会
    • 発表場所
      九州大学
    • 年月日
      2014-09-01 – 2014-09-02
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Three dimensional prediction of ethylene concentration inside a container for consolidated transport2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Umeno, F. Tanaka, T. Uchino, D. Hamanaka
    • 学会等名
      International Symposium on Machinery and Mechatronics for Agriculture and Biosystems Engineering 2014 (ISMAB2014)
    • 発表場所
      ILan University, Taiwan
    • 年月日
      2014-05-21 – 2014-05-23
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Effect of hot water treatment on water migration and structure in potato tuber2014

    • 著者名/発表者名
      T. Imaizumi, T. Uchino, F. Tanaka, D. Hamanaka
    • 学会等名
      International Symposium on Machinery and Mechatronics for Agriculture and Biosystems Engineering 2014 (ISMAB2014)
    • 発表場所
      ILan University, Taiwan
    • 年月日
      2014-05-21 – 2014-05-23
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 青果物混載輸送のためのエチレン濃度予測モデルの構築2014

    • 著者名/発表者名
      梅野裕太、田中史彦、濱中大介、小出章二、高木浩一、塚崎守啓、高橋克幸、内野敏剛
    • 学会等名
      第73回農業食料工学会年次大会
    • 発表場所
      琉球大学
    • 年月日
      2014-05-16 – 2014-05-19
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] X線CT画像に基づくカキ果実の3次元ガス・熱拡散モデルの構築2014

    • 著者名/発表者名
      原和伸、梅野裕太、田中史彦、赤坂泰輝、内野敏剛、濱中大介
    • 学会等名
      第73回農業食料工学会年次大会
    • 発表場所
      琉球大学
    • 年月日
      2014-05-16 – 2014-05-19
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2019-03-29  

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