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2002 年度 研究成果報告書概要

レーザードップラー法を用いた果実の熟度・品質測定システムの作成

研究課題

研究課題/領域番号 12556006
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 園芸・造園学
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 元村 佳恵  弘前大学, 農学生命科学部, 教授 (50005609)
寺崎 章二  松下寿電子工業株式会社, 総合技術開発センター, 教授
村山 秀樹  山形大学, 農学部, 助教授 (40230015)
研究期間 (年度) 2000 – 2002
キーワード果実 / レーザードップラー / 粘弾性 / 共鳴周波数 / 振動 / 追熟 / 細胞壁 / キシログルカン
研究概要

振動法の基本である第2共鳴周波数の振動モードが分かり、弾性値と粘性値を計算する理論的背景が証明された。つぎに、レーザードップラー(LDV)の手法で、果実の軟化を弾性値と粘性値から評価するプログラムを作成し、計測の自動化が実現できた。この結果、0.1秒で1個の個体を計測する高速化に取り組むことが可能となった。細胞壁多糖類の分析結果から、果実が軟化するとき果実細胞壁のペクチンの分解が粘性の低下を、キシログルカンの分解が弾性の低下を引き起こしていることが推察された。リンゴ6品種を用い、従来の破壊法とLDV法を比較し、4品種については極めて高い相関があることが分かった。また、臭化メチル処理で内部褐変が起こると、LDVでその欠陥を検出できることが分かった。セイヨウナシは収穫直後から追熟させると、キウイと同じように2段階の軟化を示すことが分かった。セイヨウナシは低温保存すると、最終的には1段階の弾性低下を示すようになる、2週間低温保存した場合最も評価の高い肉質(メルティング)になるが、LDVではその変化を捉えることができなかった。そのため、新しい物理的測定法(AMC法、Acoustic Measurement of Crispness)を考案した(特許出願)。プローブを果肉に貫入させそのときに生じる振動を検出し、フーリエ変換した。AMC法でいわゆるシャキシャキ感を数値化できることが分かった(特許出願)。この手法で、セイヨウナシ、メロンなどの肉質のトロミ感を数値にできることが分かった。次に数値化したAMCのパラメータとLDVの振動スペクトルの対応を、主成分分析及び重回帰で行った。その結果、LDVで得たスペクトルデータから、AMCで得られるシャキシャキ感が推測できることが分かり、LDV法が単に果実の弾性・粘性だけでなく、果実の肉質の精妙な変化も検出できることが分かった。

  • 研究成果

    (32件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (32件)

  • [文献書誌] Yakushiji, H., N.Sakurai, K.Moninaga: "Changes in cell-wall polysaccharides form the mesocarp of grape berries during veraison"Physiol. Plant.. 111. 188-195 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Nakagawa, N., N.Sakurai: "Cell wall integrity controls expression of endoxyloglucan transgerase in tobacco BY2 cells"Plant Cell Physiol.. 42. 240-244 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Kotake, T., et al.: "Small complex-type N-linked glycanase are attached to cell-wall bound exo-β-glucanases of both mung bean and barley seedlings"Physiol. Plant.. 112. 308-314 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Terasaki, S. et al.: "Nondestructive measurement of kiwifruit ripeness using a laser Doppler vibrometer"Transaction of American Society of Agriculture an Engineering. 44. 81-87 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Terasaki, S. et al.: "Changes in cell wall polysaccharides of kiwifruit and the visco-elastic properties by a laser Doppler method"J. Japan. Soc. Hort. Sci.. 70. 572-580 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Terasaki, S. et al.: "Analysis of the vibration mode of apple tissue using electronic speckle pattern interferometry"Transaction of American Society of Agriculture and Engineering. 44. 1697-1705 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Tuchida, Y. et al.: "Effects of water loss for 'Fuyu' persimmon fruit on mesocarp cell wall composition and furit softening"J. Japan. Soc. Hort. Sci.. (In press).

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Nishizaki et al.: "Changes in fruit quality as influenced by shadding fo netted melon plant (Cucumis melo L. 'Andesu' and 'Luster')"J. Japan. Soc. Hort. Sci.. 69. 563-569 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Nara, K., Y Kato, Y.Motomura: "Involvement of terminal-arabinose and -galactose pectic compounds in mealiness of apple fruit during storage"Postharvest Biol. Tech.. 22. 141-150 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Kato, Y. et al.: "A comparative study of the structures of xyloglucans from the fruit cell walls o four apple cultivars"J. Appl. Glucosci.. 48. 331-334 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Wilawan, K., Y.Motomura: "Comparison of cell wall polysaccharides in flesh extracted with water and hot water in various fruits"Bull. Fac. Agric. Life Sci., Hirosaki Univ.. 4. 24-31 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Wilawan, K., Y.Motomura: "Degradation of pectic polysaccharids in various fruits by pectinase derived from Aspergillus niger"Bull. Fac. Agric. Life Sci., Hirosaki Univ.. 4. 32-37 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 加藤陽冶, 斎藤幸子, 佐藤あつ子, 荒川修, 元村佳恵: "リンゴ7品種の果実生育中における細胞壁多糖の構造変化"弘前大学教育学部紀要. 85. 115-120 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Murayama, H., T.Katsumata, O.Horiuchi, T.Fukushima: "Relationship between fruit softening and cell wall polysaccharides in pears after different storage period"Postharvest Biol. Tech. 26. 15-21 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Murayama, H. et al.: "Changes in starch content in 'La France' pear during storage"Acta Hort.. 596. 871-874 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 村山秀樹: "西洋ナシ(果実鮮度保持マニュアル)"流通システム研究センター. 133-135 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Sakurai, N.: "β-Glucohydrolase and β-glucanohydrolase acting on 1,3,1,4-β-glucan of cereal plants. (Glycoenzymes, Ed. M.Ohnishi)"KARGER. 115-122 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Sakurai, N.: "Physical properties of fruit firmness and chemical structure of cell walls during fruit softening. (In Physical methods in agriculture, Ed. J.Blahovec and M.Kutilek)"Kluwer Academic. 311-341 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Yakushiji, H., N. Sakurai and K. Morinaga: "Changes in cell-wall polysaccharides from the mesocarp of grape berries during veraison"Physiol. Plant.. 111. 188-195 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Nakagawa, N. and N, Sakurai: "Cell wall integrity controls expression of endoxyloglucan transferase in tobacco BY2 cells."Plant Cell Physiol.. 42. 240-244 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Kotake, T., A. Tonari, M. Ohta, F. Matsuura and N. Sakurai: "Small complex-type N-linked glycans are attached to cell-wall bound exo-β-glucanases of both mung bean and barley seedlngs."Physiol. Plant.. 112. 308-314 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Terasaki, S., N. Wada, N,. Sakurai, N. Muramatsu, R. Yamamoto and D. J. Nevins: "Nondestructive measurement of kiwifruit ripeness using a laser Doppler vibrometer."Transaction of American Society of Agriculture and Engineering. 44(1). 81-87 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Terasaki, S., N. Sakurai, R.Yamamoto, N. Wada and D. J. Nevins: "Changes in cell wall polysaccharides of kiwifruit and the visco-elastic properties detected by a laser Doppler method."J. Japan. Soc. Hort. Sci.. 70. 572-580 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Terasaki, S., N. Sakurai, N. Wada, T. Yamanishi, R. Yamamoto and D. J. Nevins: "Analysis of the vibration mode of apple tissue using electronic speckle pattern interferometry."Transaction of American Society of Agriculture and Engineering. 44. 1697-1705 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Tsuchida, Y. N. Sakurai, K. Morinaga, Y. Koshita and T. Asakura: "Effects of water loss for 'Fuyu' persimmon fruit on mesocarp cell wall composition and fruit softening."J. Japanese Soc. Hort. Sci.. 72(in press).

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Nishizaki, T., A. Ito, Y. Motomura, M. Ito and M. Togashi: "Changes in fruit quality as influenced by shading of netted melon plants (Cucumis melo L. 'Andesu' and 'Luster')"J. Japanese Soc. Hort. Sci.. 69. 563-569 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Nara, K., Y. Kato and Y. Motomura: "Involvement of terminal-arabinose and -galactose pectic components in mealiness of apple fruit during storage."Postharvest Bioi. Tech.. 20. 141-150 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Kato, Y, S. Saito, Y. Mitsuishi, O. Arakawa and Y. Motomura: "A comparative study of the structures of xyloglucans from the fruit cell walls of four apple cultivars."J. Appl. Glucosci.. 48. 331-334 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Kumpoun, W. and Y. Motomura.: "Comparison of cell wall polysaccharides in flesh extracted with water and hot water in various fruits."Bull. Fac. Agri. Life Sci. Hirosaki Univ.. 4. 24-31 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Kumpoun, W. and Y. Motomura: "Degradation of pectic polysaccharides in various fruits by pectinase derived from Aspergillus niger."Bull. Fac. Agri. Life Sci. Hirosaki Univ.. 4. 31-37 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Kato, Y, Y. Saito. A. Sato, O. Arakawa and Y. Motomura: "Structural changes in cell wall polysaccharides during fruit development of 7 cultivars of apple (In Japanese)"Bull. Fac. Edu., Hirosaki Univ.. 85. 115-120 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Murayama, H., T. Katsumata, 0. Horiuchi and T. Fukushima: "Relationship between fruit softening and cell wall polysaccharides in pears after different storage period."Postharvest Biol. Tech.. 26. 15-21 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より

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公開日: 2004-04-14  

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