X線異物検査器によるアボカドの内部黒変の非破壊評価とカビ抑制技術の探索

利用X射线异物检测仪无损评价牛油果内部发黑现象并寻找抑霉技术

基本信息

批准号：
21K14943
负责人：
小山健斗
金额：
$ 3万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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-21K14943/
关键词：
X線画像追熟過程カビアボカド X線画像解析機械学習保存

项目摘要

冷蔵技術の発達に伴い、青果物の長期保存や長期輸送が可能になった。一方で、青果物の3分の1は廃棄されている。カビが廃棄の原因の1つだ。特にアボカドやマンゴーといった追熟果実は食べごろ直前の追熟時にカビが原因で腐敗してしまう。腐敗する箇所は茎端部が多い。皮の内側から腐敗が始まるため、腐敗が外観からわからない。本研究ではX線画像を用いて、アボカド内部の密度を測定し腐敗部の検出を行う。X線は物体を透過し、その透過した物体の密度を画像として表示することができる。X線検査機は食品工場での異物混入を検査するものを用いた。本年度は、アボカドの腐敗のパターンと保存環境の関連性を探るべく、X線によるアボカドの内部腐敗の追跡を行った。カビをアボカドに打ち込むことで、効率的に腐敗パターンを取り出すこととした。温度と湿度によりカビの育成が大きくことなると仮説を立てた。アボカドは未熟な緑のものを追熟させ、追熟過程での内部腐敗を観察した。また、深層学習を用いて腐敗部の検出率の向上を目指した。本研究によりこれまで見ることができなかった内部情報を瞬時に判断できる。腐敗発生がいつなのか？どの保存環境で腐敗が急激に増えるのかがわかる。腐敗の実態を掴むことで、今後腐敗の対策につなげていき、収穫後の青果物の廃棄を少なくする。本研究のアプローチは皮の硬い、青果物の保存方法の検討に役立つ。

随着冷藏技术的发展，水果和蔬菜的长期保存和运输已成为可能。另一方面，三分之一的水果和蔬菜被扔掉。霉菌是造成浪费的原因之一。特别是，鳄梨和芒果等成熟水果在即将食用之前的成熟过程中会因霉菌而腐烂。最常见的腐烂部位是茎端。腐烂是从皮肤内部开始的，所以从外面看不明显。在这项研究中，我们将使用 X 射线图像来测量鳄梨内部的密度并检测腐烂的部分。 X射线穿过物体，所穿过物体的密度可以显示为图像。所使用的X射线检查机是食品工厂用于检测异物污染的机器。今年，我们利用 X 射线追踪牛油果的内部腐烂情况，以探讨牛油果腐烂模式与储存环境之间的关系。通过将霉菌注入鳄梨中，他们能够有效地提取腐烂的图案。我们假设霉菌的生长会因温度和湿度的不同而有很大差异。我们使未成熟的绿色鳄梨成熟，并在成熟过程中观察到内部腐烂。我们还旨在利用深度学习提高腐烂部件的检测率。这项研究使我们能够立即确定以前无法看到的内部信息。腐败什么时候发生？在什么储存环境下，腐败现象会迅速增加。通过了解实际的腐败情况，我们将能够在未来采取腐败对策，减少果蔬收获后的浪费。这项研究的方法对于考虑硬皮水果和蔬菜的保存方法很有用。