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2012 年度 実績報告書

テラヘルツ指紋スペクトルを用いた農産物および食品の品質評価法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 22780227
研究機関東北大学

研究代表者

上野 茂昭  東北大学, (連合)農学研究科(研究院), 助教 (80410223)

研究期間 (年度) 2010-04-01 – 2013-03-31
キーワード農産物 / 品質評価 / 高圧処理 / テラヘルツ波 / 時間領域分光 / 凍結 / 氷結晶
研究概要

モデル水溶液,農産物および食品を試料とし,0.6-18 THzの広帯域な分光測定可能なテラヘルツ分光器を構築することにより,テラヘルツ指紋スペクトルを得ると共にイメージングを試みる.得られたスペクトルから水分・成分変化を示すパラメータを抽出し,食品加工・保存中の水の挙動―内部変化における相互関連性を明らかにする.具体的には,食品加工としては応募者が今までに知見を集積してきた,超高圧食品加工,食品冷凍を採用し,その内部構造情報について,LCRメータおよび原子間力顕微鏡を用いて無処理試料と比較することにより,食品加工プロセスによって変化する水分・構造特性を明らかにする.
テラヘルツ(THz)分光を用いた農産物および食品の品質評価法の開発に際し,凍結試料観察部,試料位置決め2軸ステージ装置,テラヘルツ時間領域分光装置および撮像装置を有する,テラヘルツ分光装置を構築した.ゼラチン水溶液に蛍光試薬を添加し,異なる凍結速度で調製した試料について,凍結過程におけるTHz波の透過率を測定した.THz波は窒素ガスにより水蒸気を除去した環境下で照射し,100ピクセル四方の画像を7時間撮像した.得られたスペクトルを用いて2次元画像を構築したところ,組織間における成分の違いを明瞭に識別することが困難であった.そこで,時間領域分光の最大ポジションを試料測定に適用することにより,セルサイズが10μm以上の比較的大きな組織間の違いは明瞭に識別可能となった.THz領域における光散乱の影響によって,対象サイズによって異なる光学特性を有することが示唆された.今後は高精度かつ短時間での測定を可能とする装置系を構築することにより,品質評価の現場で使用可能な装置の開発を目指す.

現在までの達成度 (区分)
理由

24年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (1件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Enzymatic production of g-aminobutyric acid in soybeans using high hydrostatic pressure and precursor feeding.” Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry2013

    • 著者名/発表者名
      Shigeaki Ueno, Takumi Katayama, Kanako Nakajima, Mayumi Hayashi, Toru Shigematsu, Tomoyuki Fujii
    • 雑誌名

      Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry

      巻: 77 ページ: 706-713

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 凍結高分子ゲルの氷結晶断面画像を用いた凍結濃縮相の誘電特性評価2012

    • 著者名/発表者名
      上野茂昭,白樫 了,都 甲洙,工藤謙一,荒木徹也,相良泰行
    • 雑誌名

      日本冷凍空調学会論文集

      巻: 29 ページ: 365-371

    • 査読あり
  • [雑誌論文] High-throughput method for a kinetics analysis of the high-pressure inactivation of microorganisms using microplates2012

    • 著者名/発表者名
      Toshimi Hasegawa, Manabu Hayashi, Kazuki Nomura, Mayumi Hayashi, Miyuki Kido, Tsuneo Ohmori, Masao Fukuda, Akinori Iguchi, Shigeaki Ueno, Toru Shigematsu, Masao Hirayama, and Tomoyuki Fujii
    • 雑誌名

      Journal of Bioscience and Bioengineering

      巻: 113 ページ: 788-791

    • DOI

      10.1016/j.jbiosc.2012.02.001

    • 査読あり
  • [学会発表] High-pressure induced generation of functional compounds in brown rice

    • 著者名/発表者名
      Ueno, Shigematsu, Hayashi, Fujii
    • 学会等名
      7th International Niigata Symposium on Diet and Health
    • 発表場所
      Niigata Toki Messe
  • [図書] 機能性食品の作用と安全性百科2012

    • 著者名/発表者名
      上野茂昭,仲川清隆
    • 総ページ数
      278-278
    • 出版者
      株式会社丸善

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公開日: 2014-07-24  

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