食品の栄養成分の分布状態を三次元分析し可視化するフードスキャナ

一种食品扫描仪，可对食品中的营养成分分布进行三维分析和可视化。

• 批准号: 21K05454
• 负责人: 高橋 亮
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Gunma University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K05454/
• 关键词: 食品; 食品分析; 屈折率

本研究の目的は、食品内部の成分や状態の分布を空間的かつ非破壊的に分析可能なフードスキャナー装置を開発することである。この目標を達成するために、「１．多成分分析対応型フードスキャナの光源部の改良」、および「２．他成分分析対応型フードスキャナーの演算部の改良」ならびに「３．食品成分の屈折率を網羅的に分析するための装置の製作」を遂行とした。「１．多成分分析対応型フードスキャナの光源部の改良」は、これまでに構築してきた試験用装置に可視光レーザーを導入し、さらに広帯域用の光学部品に換装して高速分析に対応した。既製品の調達ではなく独自に光源を開発したことで、フードスキャナー装置の開発により適した仕様とすることができ、結果として分析精度と分析の速さに貢献する光源を得ることができた。「２．他成分分析対応型フードスキャナーの演算部の改良」では、演算用のソフトウェアを調達し、従来のプログラムでは対応できていなかった高解像度分析をおこなうことができるようになった。具体的には、500×500ピクセルの分析を１秒以内に遂行できるようになった。「３．食品成分の屈折率を網羅的に分析するための装置の製作」では、可視光全域にわたり食品成分の屈折率測定を可能にする装置を開発した。本年度は食品成分の屈折率の波長分散データの収集をおもに実施した。水分の測定に関して、麺類などの一部の食品については近赤外候ではなく可視光による分析が可能になった。

这项研究的目的是开发一种食品扫描仪设备，可以对食品内部成分和条件的分布进行空间无损分析。为了实现这一目标，“1.与多成分分析兼容的食品扫描仪的光源部分的改进”，“2.与其他成分分析兼容的食品扫描仪的计算部分的改进”，以及“ 3.食品成分的折射。”目的是创建一种综合分析率的装置。 “1.改进与多成分分析兼容的食品扫描仪的光源部分”涉及将可见光激光器引入到我们迄今为止构建的测试设备中，并用宽带光学组件替换它以支持高速分析。通过开发自己的光源而不是采购现成的产品，我们能够创建更适合食品扫描仪设备开发的规格，因此，我们能够获得有助于分析精度和速度。在“2.与其他成分的分析兼容的食品扫描仪的计算单元的改进”中，购买了计算软件，可以进行传统程序无法实现的高分辨率分析。具体来说，现在可以在一秒内执行 500 x 500 像素的分析。在“3.创建用于综合分析食品成分折射率的装置”中，我们开发了一种能够在整个可见光范围内测量食品成分折射率的装置。今年，我们主要收集了食品成分折射率的波长色散数据。关于水分测量，已经可以使用可见光而不是近红外光来分析一些食品，例如面条。