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2023 年度 実績報告書

紫外光励起蛍光分光画像計測による農産物の蛍光指紋抽出と品質評価

研究課題

研究課題/領域番号 21K05853
研究機関宮崎大学

研究代表者

小林 太一  宮崎大学, 研究・産学地域連携推進機構, 准教授 (40541355)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
キーワード紫外励起蛍光分光画像 / 蛍光指紋 / 品質評価 / 非破壊計測
研究実績の概要

本研究は、「紫外光励起蛍光分光画像計測による農産物の蛍光指紋抽出と品質評価」の基礎的知見を得ることを目的とした。最終年度は、複数の紫外光励起を用いて取得した蛍光画像からの蛍光指紋取得とその解析について実施した。
昨年度実施したカンキツの冷蔵貯蔵過程における状態変化の蛍光分光観察を受けて、低温障害等の予兆検知及び疑似可視化について実施した。貯蔵前のカンキツにおける励起/蛍光波長は①345/420、②290/450、③315/540、④320/680、⑤375/740nm、貯蔵7日目は⑥375/740nmの位置に蛍光ピークが確認された。①はシネセチンもしくはノビレチン、②はヘプタネトキシフラボン、③はカロテン、④⑤及び⑥はクロロフィルに由来するピークと推察できた。次に貯蔵前後において蛍光ピークが確認された紫外励起波長375nmにおける蛍光画像(740nm)及び比較のためにRGB画像を経日的に撮影した。正常果実におけるRGB画像を目視で確認すると外観色状態の経日的変化は軽微であり、蛍光強度も同様に推移した。一方、障害果実では8日目あたりから褐変を示し、蛍光分光画像では経日的に変化の程度( 白みがかっている領域の面積)が観察され、これに伴い蛍光強度も増加することが判った。次に、障害が生じる初期の段階、すなわち、冷蔵障害の予兆がある段階について観察すると、RGB画像では8日目から褐変するのに対し、蛍光分光画像では6日目より蛍光発色を捉えることが観察された。以上、これら障害部位を抽出・疑似可視化し、経日的に遡ることで貯蔵初期状態の変化を捉えることが確認でき、低温障害等の予兆の可能性が伺えた。
一方、生菌や微生物固有等の蛍光指紋の導きについては、撮影・照明条件の設定及び迷光やノイズ除去等の画像処理に時間を要し、多変量解析、AI解析及びデータマイニングにより品質評価指標には至らなかった。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2023 2022

すべて 学会発表 (2件) 産業財産権 (1件)

  • [学会発表] 紫外線励起蛍光分光画像による農産物の品質評価 -へべすの貯蔵過程による状態変化-2023

    • 著者名/発表者名
      小林太一 日吉健二 槐島芳徳 松本朋子 境健太郎 西本素三 辻本 祐加子
    • 学会等名
      日本生物環境工学会2023年豊橋大会
  • [学会発表] 紫外線励起蛍光カラー画像による農産物の品質評価 -宮崎県産露地へべすの貯蔵過程による状態変化-2023

    • 著者名/発表者名
      境健太郎 日吉健二 槐島芳徳 松本朋子 小林太一 西本素三 辻本 祐加子
    • 学会等名
      日本生物環境工学会2023年豊橋大会
  • [産業財産権] 判定装置2022

    • 発明者名
      小林 太一
    • 権利者名
      宮崎大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特許第7317324号

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公開日: 2024-12-25  

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