スペクトルイメージングによる不可視情報の可視化と食品品質評価への応用

利用光谱成像可视化不可见信息及其在食品质量评价中的应用

• 批准号: 15760299
• 负责人: 中内 茂樹
• 金额: $ 2.24万
• 依托单位: Toyohashi University of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15760299/
• 关键词: 非破壊計測; 近赤外分光法; スペクトルイメージング; 可視化; 食品品質

本研究は,渥美半島の特産物の一つであるメロンを対象として,簡便にその糖度および硬度を非破壊にて同時に測定する方法を提案することを目的として行われた.具体的には,メロンを透過した光に対して近赤外分光分析を行い,平均糖度および硬度(熟度)を推定するものである.特に,糖度に関しては,メロン内部の糖度分布をスペクトルイメージング法により推定し,その糖度分布と透過光スペクトルの間の相関関係を分析することで,透過光に対して最も影響を与える果肉部位を特定し,推定精度の向上を図った.まず,硬度推定に関して,全品種および全栽培期をまとめて検量線を作成した場合においても,比較的良好な推定精度を達成した(相関係数0.75).また,栽培期毎に検量線を作成すれば,すなわち,栽培期についての情報を利用することが可能であれば,さらなる精度向上(相関係数0.77〜0.87)を図ることが可能であることが分かった.一方,糖度推定に関しては,透過光のスペクトルにおいて特定波長領域の成分が経日変化することを見出した.おそらく内部成分(ペクチン)の変化によるものと推測される.また,その部分の糖度に対して透過光スペクトルから比較的良好に推定可能であった(相関係数0.76).さらに,糖度の場合についても,おおまかな品種(春秋系および夏系)に関する情報を利用することによって,高い推定精度(相関係数0.82〜0.84)を達成することが可能であった.

进行这项研究的目的是提出一种方便地测量瓜的糖含量和硬度的方法，瓜（Atsumi Peninsula的一种特种产品之一）。具体而言，近红外光谱是在通过瓜传输的光线上进行的，以估计平均糖含量和硬度（成熟度）。特别是，关于糖含量，使用光谱成像方法估算了瓜中的糖含量分布，并分析了糖含量分布与透射光谱之间的相关性，以识别影响最大的肉体，从而影响传播光线，并提高估计精度。首先，关于硬度估计，即使在所有品种同时创建了校准曲线，并创建了整个培养时间（相关系数为0.75）。此外，发现如果为每个培养期创建了校准曲线，也就是说，如果可以利用有关培养期的信息，则准确性进一步提高（相关系数：0.77-0.87）。另一方面，关于糖含量估计，发现特定波长区域中的组件在传播光谱中随着时间的流逝而变化。假定这是由于内部成分（果胶）的变化所致。此外，从传输光谱中估算该部分的糖含量相对较好（相关系数：0.76）。此外，在糖含量的情况下，可以通过使用有关粗糙品种（春季和秋季和夏季）的信息来实现高估计精度（相关系数：0.82-0.84）。

项目成果

3次元スペクトルイメージングによるダイズ種子の内部構造の可視化

通过 3D 光谱成像可视化大豆种子的内部结构

• 发表时间: 2004
• 期刊: 日本食品科学工学会誌 51・12
• 作者: 宮下一成;蔦瑞樹;鈴木崇之;都甲珠;杉山純一;中内茂樹;清水浩
• 通讯作者: 清水浩

宮澤佳苗, 岩崎宏明, 中内茂樹: "分光画像計測を用いたオゾンストレスに対する植物反応の可視化"第51回応用物理学関係連合講演会予稿集. (2004)

Kanae Miyazawa、Hiroaki Iwasaki、Shigeki Nakauchi：“利用光谱图像测量可视化植物对臭氧胁迫的反应”第 51 届应用物理学联合会议论文集（2004 年）。

マルチスペクトル画像の可視化と食品成分のスペクトル特性解析への応用

多光谱图像可视化及其在食品成分光谱特征​​分析中的应用

• 发表时间: 2004
• 期刊: 平成16年度電気関係学会東海支部連合大会
• 作者: 鈴木崇之;中内茂樹;蔦瑞樹;杉山純一
• 通讯作者: 杉山純一

Tsuta M., Suzuki T., Sugiyama J., Nakauchi S., Sagara Y.: "Development of the three-dimensional spectral imaging system (3D-SIS) for the visualization of the internal structure and constituent distribution of food."The 9th International Congress on Engine

Tsuta M.、Suzuki T.、Sugiyama J.、Nakauchi S.、Sagara Y.：“开发三维光谱成像系统 (3D-SIS)，用于可视化食品的内部结构和成分分布。”

Development of the three-dimensional spectral imaging system (3D-SIS) for the visualization of the internal structure and constituent distribution of food

开发三维光谱成像系统（3D-SIS），用于可视化食品的内部结构和成分分布

• 发表时间: 2004
• 期刊: Proceedings of International Congress on Engineering and Food (ICEF9)
• 作者: Tsuta M.;Suzuki T.;Sugiyama J.;Nakauchi S.;Sagara Y.
• 通讯作者: Sagara Y.