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2014 年度 実績報告書

蛍光分光イメージングによるケミカルフリーな魚類の安全評価手法に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 14F03391
研究機関豊橋技術科学大学

研究代表者

中内 茂樹  豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (00252320)

研究分担者 ELMASRY Gamal  豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 外国人特別研究員
研究期間 (年度) 2014-04-25 – 2016-03-31
キーワード鮮度 / 蛍光指紋 / 食品品質 / 非破壊計測
研究実績の概要

食品の安全性(鮮度)を非破壊・非接触で計測する手法として、蛍光指紋(Excitation Emission Matrix: EEM)に着目した手法を開発した。特に、これまでの手法では膨大な計測時間が必要とされ、実時間計測が困難であった問題を解決するために、励起波長および蛍光波長帯域を最適化することで、計測コストを削減するとともに、物性の定量精度の向上も実現した。
鮮度計測の対象として、冷凍状態のマアジを選択した。新鮮なマアジを入手し、冷蔵庫へ一定時間保存し、その後サンプルを冷凍保存した。なお、冷蔵庫の保存時間を数種類変更することで、サンプルの鮮度を調整した。冷凍サンプルから計測部位を切り出し、理化学分析によるATP関連化合物を計測し、鮮度指標であるK値を算出するとともに、蛍光指紋の計測を行った。
その結果、最適化した励起波長に対する蛍光スペクトルを用いることで、高精度(決定係数0.88)でK値を推定できることがわかった。また、最適化波長は、鮮度と関連した酸化生成物であるAldehydeやNADH等の蛍光ピーク影響を反映していることがわかった。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

本年度の成果は既に国際ジャーナル(Talanta, if=3.511)にminor revisionで採択が決定しており、特に冷凍サンプルに対しても蛍光指紋によって鮮度を推定できることについて、国際的に高い評価を受けている。さらに、蛍光指紋の新しい分析手法についても既に国際ジャーナルに投稿している。

今後の研究の推進方策

本手法の有効性が十分に確認されたため、今後はさらに幅広い対象に対しても有効であることを示していく予定である。具体的には、マグロなど生食が主であるターゲットに対して、ごく初期の鮮度変化に着目し、その変化を蛍光指紋によって捉えることが可能であることを実証する予定である。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (3件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Freshness Estimation of Intact Frozen Fish Using Fluorescence Spectroscopy and Chemometrics of Excitation-Emission Matrix.2015

    • 著者名/発表者名
      ElMasry G., H Nagai H.; Moria K., Nakazawa N. Tsuta M., Sugiyama J., Okazaki E. & Nakauchi S.
    • 雑誌名

      Talanta

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Non-Invasive Sensing of Thermal Treatment of Japanese Seafood by Using Imaging Spectroscopy and Multivariate Analysis.2015

    • 著者名/発表者名
      ElMasry, G. & Nakauchi, S.
    • 雑誌名

      International Journal of Food Science and Technology

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Hyperspectral Imaging for Non-destructive Sensing of Thermal Treatment of ‘Kamaboko’.2014

    • 著者名/発表者名
      ElMasry, G. & Nakauchi, S.
    • 学会等名
      International Conference of Global Network for Innovative Technology (IGNITE) 2014
    • 発表場所
      Penang, Malaysia
    • 年月日
      2014-12-15 – 2014-12-16
  • [学会発表] Optimization of Excitation-Emission bands for Estimating Viable Bacteria on Meat Surfaces with Fluorescence Spectroscopy.2014

    • 著者名/発表者名
      Nagai, H., ElMasry, G. & Nakauchi, S.
    • 学会等名
      International Conference on Advanced Informatics: Concepts, Theory and Applications (ICAICTA)
    • 発表場所
      Bandung, Indonesia
    • 年月日
      2014-08-20 – 2014-08-21
  • [学会発表] Image Analysis Operations Applied to Hyperspectral Images for Food Quality Assessment.2014

    • 著者名/発表者名
      ElMasry, G. & Nakauchi, S.
    • 学会等名
      The 17th World Congress of Food Science & Technology (IUFoST)
    • 発表場所
      Montreal, Canada
    • 年月日
      2014-08-17 – 2014-08-21
  • [図書] High Throughput Screening for Food Safety Assessment2014

    • 著者名/発表者名
      A.K Bhunia, M.S. Kim & C.R. Taitt
    • 総ページ数
      550
    • 出版者
      Woodhead Publishing

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公開日: 2016-06-01  

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