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2014 年度 実施状況報告書

異種スペクトル融合による仮想メタボロミクスと食品の熟成モニタリングへの応用

研究課題

研究課題/領域番号 26660206
研究機関独立行政法人農業・食品産業技術総合研究機構

研究代表者

蔦 瑞樹  独立行政法人農業・食品産業技術総合研究機構, 食品総合研究所食品工学研究領域, 主任研究員 (80425553)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2016-03-31
キーワード非破壊計測 / 蛍光指紋 / 近赤外分光法
研究実績の概要

本研究では、(1)複数の分光法で同一サンプルを計測する「異種スペクトル融合」、(2)対象中の化学成分を非破壊でかつ網羅的に推定する「仮想メタボロミクス」手法開発、(3)(1)及び(2)を応用した複雑な化学成分変化を伴う食品の熟成モニタリング、の3点を目的とする。今年度は、熟成により複数の化学成分が変化することは知られているものの、その詳細は明らかとなっていない泡盛を実験に供試した。醸造所や熟成期間が異なる39点の試料につき、蛍光指紋、近赤外分光法及びラマン分光法と同様の情報が得られる赤外分光法による分析を実施した。得られたデータに多変量解析を適用したところ、銘柄によらず、熟成期間が3年以上の試料とそれ以外を明確に識別可能なことが明らかとなった。一方、近赤外分光及び赤外分光スペクトルには、熟成と相関のある情報が少ないことが分かった。以上のことから、泡盛の熟成中に変化する成分のうち、光学的手法で非破壊モニタリングが可能なものには、共役系を持つ化合物が多いことが示唆された。一方、39点のうち18点を選択し、蛍光指紋分析に供試したのと同一試料をSPME-GCxGC-TOFMSによる網羅的香気成分分析に供試した。SPMEファイバーにはDVB/CAR/PDMS、1次カラムにはPure-WAX、2次カラムにはRtx-5を用いた。得られたデータを分析したところ、約2000の成分ピークが検出された。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

当所の予定通り、各種分光法による非破壊分析及びGCxGC-TOFMSによる網羅的香気成分分析を実施した。

今後の研究の推進方策

GCxGC-TOFMSのデータを詳細に解析し、泡盛の熟成中に変化する成分を同定する。また、同定した成分と蛍光指紋の関連を解明し、蛍光指紋による熟成期間判別の裏付けを行う。さらに、同様の手法をチーズの熟成期間推定にも適用する。

次年度使用額が生じた理由

研究協力者が泡盛の香気成分分析を無償で実施してくれたため、依頼分析の費用が不要となった。

次年度使用額の使用計画

香気成分分析で得られたピーク数が約2000と予想を大幅に超えており、膨大なデータを処理可能なワークステーションクラスのパソコンがデータ解析に必要となったため、その購入にあてる。また、蛍光指紋による泡盛の熟成期間判別が予想以上に高精度に行えたため、その成果を国内外の学会で発表する。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] 光学的手法に基づく「もち米」の胴割れ検知に関する基礎的研究2014

    • 著者名/発表者名
      吉村正俊、蔦瑞樹、杉山純一、笠井康、粉川美踏、藤田かおり、柴田真理朗
    • 雑誌名

      農業情報研究

      巻: 23 ページ: 49-58

    • 査読あり
  • [雑誌論文] フローサイトメトリーと多変量解析による緑茶飲料中の大腸菌数推定2014

    • 著者名/発表者名
      蔦瑞樹、佐々木康彦、竹内郁雄、中本英樹、石川淳、川崎晋、杉山純一、藤田かおり、吉村正俊、柴田真理朗、粉川美踏
    • 雑誌名

      日本食品工学会誌

      巻: 15 ページ: 157-164

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Method of determining the optimal dilution ratio for fluorescence fingerprint of food constituents2014

    • 著者名/発表者名
      Vipavee Trivittayasil, Mizuki Tsuta, Mito Kokawa, Masatoshi Yoshimura, Junichi Sugiyama, Kaori Fujita, Mario Shibata
    • 雑誌名

      Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry

      巻: 79 ページ: 652-657

    • DOI

      10.1080/09168451.2014.988678

    • 査読あり
  • [学会発表] 分光法融合による泡盛の多面的かつ迅速な品質評価法に関する基礎的研究2015

    • 著者名/発表者名
      蔦瑞樹 、平良英三、塚原正俊、塚原恵子、 V.Trivittayasil、吉村正俊 、藤田かおり、杉山純一
    • 学会等名
      日本農芸化学会2015年度大会
    • 発表場所
      岡山大学津島キャンパス(岡山市北区津島中)
    • 年月日
      2015-03-28 – 2015-03-28
  • [学会発表] The optimization of dilution rate for fluorescence fingerprint measurement of biological materials2014

    • 著者名/発表者名
      Vipvavee Trivittayasil, Mizuki Tsuta, Mito Kokawa, Masatoshi Yoshimura, Junichi Sugiyama, Kaori Fujita, Mario Shibata
    • 学会等名
      日本食品科学工学会第61回大会
    • 発表場所
      中村学園大学(福岡市城南区別府5-7-1)
    • 年月日
      2014-08-30 – 2014-08-30
  • [学会発表] Microbial content monitoring of beef stored at low temperature using fluorescence fingerprint2014

    • 著者名/発表者名
      Dheni M.Mita, Masatoshi Yoshimura, Susumu Kawasaki, Mizuki Tsuta, Kaori Fujita, Junichi Sugiyama, Yutaka Kitamura
    • 学会等名
      第73回農業食料工学会年次大会
    • 発表場所
      琉球大学工学部・農学部(沖縄県中頭郡西原町千原1番地 )
    • 年月日
      2014-05-16 – 2014-05-19
  • [学会発表] 蛍光指紋による青果物の活性酸素消去能推定に向けた基礎的検討2014

    • 著者名/発表者名
      今村義則、蔦瑞樹、亀谷宏美、関山恭代、杉山純一、藤田かおり、柴田真理朗、吉村正俊、粉川美踏、荒木徹也
    • 学会等名
      第73回農業食料工学会年次大会
    • 発表場所
      琉球大学工学部・農学部(沖縄県中頭郡西原町千原1番地 )
    • 年月日
      2014-05-16 – 2014-05-19

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公開日: 2016-05-27  

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