スペクトロミクスによる食品の鮮度・熟成モニタリング

2015 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14J04913
• Research Institution: University of Tsukuba
• Principal Investigator: 粉川 美踏 筑波大学, 生命環境系, 助教
• Project Period (FY): 2014-04-25 – 2016-03-31
• Keywords: 蛍光指紋 / 散乱分光 / 近赤外吸収 / 熟成

Outline of Annual Research Achievements

【散乱分光および近赤外による牛肉の熟成モニタリング】
ベルギーのカトリック・ルーベン大学に客員研究員として滞在し、牛肉の保存中の化学的・物理的変化を近赤外吸収および光散乱によってモニタリングする研究を行った。牛肉は死後硬直後、数週間の熟成を行うことにより肉質が向上することが知られている。本研究では、レーザー散乱分光イメージング、二重積分球、近赤外分光装置の３種類の光学装置を用いて冷蔵庫で保管した２種類の牛肉のモニタリングを行った。同時に牛肉の「硬さ」を計測するためのせん断応力計測、および含水率の計測を行った。
２種類の部位（Longissimus Dorsi および Biceps Femoris）の計測を行った。Longissimus Dorsi は計測した3週間の間にせん断応力が1/3程度に減少したのに対し、Biceps Femorisは有意な変化が見られなかった。近赤外分光スペクトルおよびレーザー散乱のデータもせん断応力の変化を反映しており、Longissimus Dorsiに関しては3週間の間に散乱係数が大きく変化した。筋繊維の構造が変化することにより散乱係数が影響を受けることが推察される。また、この結果により、光散乱による牛肉の熟成モニタリングが可能であることが示唆された。
近赤外分光器による測定およびレーザー散乱イメージングでは、光の吸収特性（主にサンプルの化学成分を反映）および散乱特性（主に微細構造を反映）が混在したデータが得られる。これに対し、二重積分球では吸収特性と散乱特性が分離して計測できるため、サンプルの変化を明瞭に解釈できる。今後、近赤外分光器の実用性と二重積分球の精度を合わせた測定方法を開発する予定である。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Int'l Joint Research] カトリック・ルーベン大学(ベルギー)
  • Country Name: BELGIUM
  • Counterpart Institution: カトリック・ルーベン大学
• [Journal Article] Fluorescence fingerprint as an instrumental assessment of the sensory quality of tomato juices (2016)
  • Author(s): Trivittayasil, V., Tsuta, M., Imamura, Y., Sato, T., Obata, A., Otomo, H., Kokawa, M., Sugiyama, J., Fujita, K., Yoshimura, M.
  • Journal Title: Journal of the Science of Food and Agriculture Volume: 96 Pages: 1167-1174
  • DOI: 10.1002/jsfa.7199
• [Journal Article] Measuring cheese maturation with the fluorescence fingerprint (2015)
  • Author(s): Kokawa, M., Ikegami, S., Chiba, A., Koishihara, H., Trivittayasil, V., Tsuta, M., Fujita, K., Sugiyama, J.
  • Journal Title: Food Science and Technology Research Volume: 21 Pages: 549-555
  • DOI: 10.3136/fstr.21.549
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Development of a quantification method of the gluten matrix in bread dough by fluorescence microscopy and image analysis (2015)
  • Author(s): Maeda, T., Kokawa, M., Nango, N., Miura, M., Araki, T., Yamada, M., Takeya, K., Sagara, Y.
  • Journal Title: Food and Bioprocess Technology Volume: 8 Pages: 1349-1354
  • DOI: 10.1007/s11947-015-1497-9
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 蛍光指紋イメージング技術の開発 (2015)
  • Author(s): 粉川美踏，蔦瑞樹，杉山純一
  • Journal Title: 日本食品科学工学会誌 Volume: 62 Pages: 477-483
  • DOI: 10.3136/nskkk.62.477
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Scattering properties of meat and its relation to microstructure (2015)
  • Author(s): Kokawa, M., Van Beers, R., Keresztes, C.J., Aernouts, B., Saeys, W.
  • Organizer: 17th International Conference on Near Infrared Spectroscopy
  • Place of Presentation: Foz do Iguassu, Brazil
  • Year and Date: 2015-10-18 – 2015-10-23
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Development of fluorescence fingerprint monitoring system for microbial content of beef (2015)
  • Author(s): Mala Dheni M., Kokawa M., Kawasaki S., Tsuta M., Yoshimura M., Sugiyama J., Kitamura Y.
  • Organizer: 農業環境工学関連５学会２０１５年合同大会
  • Place of Presentation: 岩手大学、岩手県、盛岡市
  • Year and Date: 2015-09-14 – 2015-09-18
• [Presentation] 蛍光指紋イメージングによる牛肉表面の生菌数可視化 (2015)
  • Author(s): 吉村 正俊, 中村 円亮, 粉川 美踏, Mala Dheni M., 川崎 晋, 蔦 瑞樹, 杉山 純一, 中内 茂樹
  • Organizer: 農業環境工学関連５学会２０１５年合同大会
  • Place of Presentation: 岩手大学、岩手県、盛岡市
  • Year and Date: 2015-09-14 – 2015-09-18
• [Presentation] 蛍光指紋によるモモの機能性成分含量推定 (2015)
  • Author(s): 蔦 瑞樹, Trivittayasil V., 亀谷 宏美, 庄司 俊彦, 粉川 美踏, 杉山 純一
  • Organizer: 農業環境工学関連５学会２０１５年合同大会
  • Place of Presentation: 岩手大学、岩手県、盛岡市
  • Year and Date: 2015-09-14 – 2015-09-18
• [Presentation] Estimation of polyphenol and procyanidins in peach using fluorescence fingerprint (2015)
  • Author(s): Trivittayasil, V., Shoji, T., Kameya, H., Tsuta, M., Kokawa, M., Sugiyama, J.
  • Organizer: Conferentia Chemometrica 2015
  • Place of Presentation: Budapest, Hungary
  • Year and Date: 2015-09-13 – 2015-09-16
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 蛍光指紋によるモモの活性酸素消去能の推定 (2015)
  • Author(s): Trivittayasil V., 亀谷 宏美, 庄司 俊彦, 蔦 瑞樹, 粉川 美踏, 杉山 純一
  • Organizer: 日本食品科学工学会第62大会
  • Place of Presentation: 京都大学、京都府、京都市
  • Year and Date: 2015-08-27 – 2015-08-29
• [Presentation] Measuring cheese maturation by integrated use of fluorescence fingerprint and near infrared spectroscopy (2015)
  • Author(s): Kokawa, M., Ikegami, S., Chiba, A., Koishihara, H., Sugiyama, J., Tsuta, M., Fujita, K., Trivittayasil, V.
  • Organizer: International congress on engineering and food (ICEF12)
  • Place of Presentation: Quebec City, Canada
  • Year and Date: 2015-06-14 – 2015-06-18
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Non-wheat and low calorie foods using direct gel conversion (dgc) technology of rice (2015)
  • Author(s): Sugiyama, J., Fujita, K., Shibata, M., Kokawa, M., Tsuta, M., Trivittayasil, V.
  • Organizer: International congress on engineering and food (ICEF12)
  • Place of Presentation: Quebec City, Canada
  • Year and Date: 2015-06-14 – 2015-06-18
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Fluorescence fingerprint for the rapid assessment of multiple attributes of awamori - the oldest spirits in japan (2015)
  • Author(s): Tsuta, M., Tsukahara, M., Tsukahara, K., Taira, E., Kokawa, M., Trivittayasil, V., Yoshimura, M., Fujita, K., Sugiyama, J.
  • Organizer: International congress on engineering and food (ICEF12)
  • Place of Presentation: Quebec City, Canada
  • Year and Date: 2015-06-14 – 2015-06-18
  • Int'l Joint Research