レーザー光と音波を用いた果実軟化非接触型測定装置の制作

1995 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 07556012
• 研究種目: 試験研究(B)
• 研究機関: 広島大学
• 研究代表者: 桜井 直樹 広島大学, 総合科学部, 教授 (90136010)
• 研究分担者: 和田 直樹 松下寿電子工業開発研究所, 技師 ; 山本 良一 帝塚山短期大学, 食品, 教授 (10047384)
• キーワード: 果実軟化 / 細胞壁 / 粘弾性 / 音波 / レーザー光 / ドップラー効果 / エチレン / 応力緩和法

研究概要

本年度は、トマト、キウイを用い果実内部を音波などの形態で伝わる振動を、非接触で測定できる可能性を探った。測定には、レーザー光を用い、目的物質に照射したレーザー光の反射光の揺らぎから振動を求める方法を採用した。目的の果実を、強制的に振動器で、100から2、000ヘルツの振動数で連続的に振動させ、その振動画と反対の果実方面にレーザー光を照射し、ドップラー効果により振動の位相のずれを測定することができた。この位相のずれから、振動が果実内を伝搬する速度を正確に計算することができた。また与えた振動が果実内を伝搬する間に減衰する度合いを測定することも同時にできた。キウイでは、エチレン処理により、軟化度の異なるサンプルを用意し、レーザー光測定と、これまで我々が開発してきた、応力緩和法による測定を同一サンプルについて行った。その結果、レーザー光により、(1)果実内を伝搬する振動の速度と、応力緩和で測定される見かけの弾性率には高い相関のあることが分かった、(2)果実内を伝搬する振動の減衰率は、応力緩和で測定される、粘性率の低下と部分的に関係することが分かった。以上の結果より、これまでスピーカとマイクロホンで測定してきた測定結果が、基本的に正しいことが分かった。すなわち、果実が熟すと、果実内部を伝搬する音速が低下し、伝わる音波の強度が低下することが証明された。これにより、果実の軟化は弾性率の低下と粘性率の低下の両方が同時に起こる、という従来の我々の仮説が、さらに支持された。

研究成果

• [文献書誌] 桜井直樹: "オーキシンの生合成とその調節" 植物の化学調節. 30. 121-125 (1995)
• [文献書誌] 桜井直樹: "サイトカイニンの生合成とその調節" 植物の化学調節. 30. 125-128 (1995)
• [文献書誌] 桜井直樹: "植物組織・細胞の力学物性" 日本バイオレオロジー学会誌. 9. 102-110 (1995)
• [文献書誌] 桜井直樹: "植物には血管があるか" 化学と生物. 34. 24-33 (1996)
• [文献書誌] Kojima, K. and N. Sakurai: "IAA distribution in etiolated spears of asparagus" Hort Science. 29. 822-822 (1995)
• [文献書誌] Yeo, U-D., W-Y. Soh, H. Tasaka, N. Sakurai, S. Kuraishi and K. Takeda: "Cell wall polysaccharides of callus and suspensioncultured cells from three cellulose-less mutants of barley (Hordeum vulgare L.)" Plant Cell Physiology. 36. 931-936 (1995)