2016 Fiscal Year Annual Research Report
Development of quality measurement system for sugar process using Vis - IR combined spectroscopy
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26850162
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| Research Institution | University of the Ryukyus |
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Principal Investigator |
平良 英三 琉球大学, 農学部, 助教 (20433097)
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2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 近赤外分光法 / 赤外分光法 / 製糖プロセス / 糖度 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
サトウキビは沖縄の基幹作物であり，製糖産業にとって重要な原料作物である。近年では農家の高齢化や農業就業者の減少により，労働力不足に合わせた機械化が進んでいる。一方，機械化が進むことでトラッシュ(夾雑物)の多い原料が搬入され，搬入原料のばらつきが大きくなり，製糖工場では，搬入原料にあわせた迅速な工程管理が求められている。これに対し，現行法による品質測定では，熟練技術と時間を要するため測定結果は工程管理に直接利用できず，現行法に代わる新たな品質測定の技術が求められている。これまで現行法に変わる新たな品質測定の手法として近赤外分光法（以下，NIR）の応用に関する基礎的研究が行われてきたが，NIRは倍音や結合音の吸収分光法であることから，微量成分分析には一般的に向いておらず，多変量解析を伴う検量線開発には多くのサンプルを必要とする。本研究ではこれらの課題に対し，中赤外分光法（以下，IR）を併用した分析法を評価し，最適な工程サンプル分析の可能性を検討した。（1）各サンプルで作成したBrixおよび糖度の検量線のSEPはそれぞれ１%以下で，IRとNIRでは同程度の測定精度であることがわかった。（2）IRの検量線は，NIRの検量線に比べて少ない波長で検量線を作成することが可能であることが確認された。（３）１番白下のBrix検量線を作成した結果，NIRでSEPは0.54°Bx，IRでSEPは0.42°Bxとなり，IRのほうがNIRよりも測定精度が高い傾向にあった。以上の結果より，今回サンプリングした4つのサンプルではIRでもNIRに劣らない精度で検量線を作成することができ，工程管理に利用可能であることがわかった。さらに，分光法による品質分析では結晶工程における糖濃度変化についても測定可能性があることが示され，原料に合わせた工程管理技術の確立に有効であることが示された。
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