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农学

2024.11.18

白イチゴの糖度を可視?近赤外光で"見える化" ~果皮の色によらない選別と熟度判定の技術確立に寄与~

黑料网大学院生命农学研究科の馬 特(マ トク) 助教、稲垣 哲也 准教授、土川 覚 教授、国立研究開発法人農業?食品産業技術総合研究機構農業機械研究部門 関 隼人 研究員の研究グループは、①可视-近赤外分光法注6)および近赤外分光法により、成熟しても果皮の白いイチゴ(白イチゴ)の糖度を良好な精度で推定することを可能にしました。白イチゴの可视-近赤外领域のスペクトルでは、赤いイチゴと同様に、アントシアニン注7)とクロロフィル注8)に由来する吸収が観察されました。これらの结果は、イチゴの选别や、现场での熟度判定を効率化するシステムの开発に贡献します。
本研究ではさらに、②近赤外ハイパースペクトラルイメージング法により、白イチゴの糖度分布の可视化を试みました。测定して得られた果実表面のデータから、そう果注9)を自动识别する机械学习と画像処理を组み合わせたアルゴリズムを开発し、より正确な果実表面の糖度分布を可视化できるようになりました。
本研究により、果皮の色に関係なく糖度の推定と糖度分布の可视化ができるようになりました。今后、ニーズに応じた品质を担保しつつ高付加価値化に贡献するイチゴの新たな选别技术や熟度判定技术の开発が进むことが期待されます。また、実用化が进むことで、日本产イチゴの输出拡大戦略のための技术构筑が期待されます。
本研究成果は、2024年7月19日付foods誌『??Evaluating Soluble Solids in White Strawberries: A Comparative Analysis of Vis-NIR and NIR Spectroscopy』他に掲載されました。

 

【ポイント】

?果皮の白いイチゴは成熟しても赤く着色しないため熟度判定が难しく、高品质な商品を市场に供给するために、非破壊で糖度注1)などの品质を推定する技术が必要。
?可视光注2)と近赤外光注3)を使った分光技术で、白イチゴの糖度を良好な精度で推定。
?近赤外ハイパースペクトラルイメージング法注4)により、白イチゴの糖度分布を可视化。
?机械学习と画像処理による、イチゴのハイパースペクトルデータ注5)の前処理アルゴリズムを开発。
?ニーズに応じた品质を担保し、高付加価値化につながる新たな选别技术や熟度判定技术の开発に寄与。

 

◆详细(プレスリリース本文)はこちら

 

【用语説明】

注1)糖度: 
一般的に表示される糖度は、屈折糖度计で测定した叠谤颈虫値である。屈折糖度计は糖、有机酸、游离アミノ酸などの可溶性固形物量を测定するものである。イチゴでは、糖度と糖含量の间に相関があるために简便な测定法として用いられる。
注2)可视光: 
波長が約380ナノメートル(nm)から 800 nmまでの目に見える光のこと指す。
注3)近赤外光: 
波長が約750nmから2500 nmまでの長さの目に見えない光のことを指す。赤外線光より波長が短いため、"近"赤外光と呼ばれている。 
注4)近赤外ハイパースペクトラルイメージング法:
近赤外分光法を空间的に拡张した手法である。対象物の成分のばらつき(分布)を画像として可视化する。
注5)ハイパースペクトラルデータ: 
通常の搁骋叠画像は各画素に3つの情报を持つが、ハイパースペクトラルデータでは、各画素にスペクトル情报を持つ。
注6)(可视-近赤外、近赤外)分光法:
物质の工学的特性や组成を解析するための科学的な手法である。さまざまな波长や周波数にわたるスペクトルデータから、情报を分析?抽出し、定性?定量分析を行う。
注7)アントシアニン: 
果物などに含まれる色素である。アントシアニンを多く含む果物は赤色や紫色に见える。
注8)クロロフィル: 
果物や叶に含まれる緑色の色素である。未熟な果物には、クロロフィルが多く含まれる。
注9)そう果:
イチゴ果実表面に存在する种子のようなもの。植物形态的には果実であり、可食部は花托(かたく)が肥大した偽果である。

 

【论文情报】

雑誌名:蹿辞辞诲蝉
論文タイトル:Evaluating Soluble Solids in White Strawberries: A Comparative Analysis of Vis-NIR and NIR Spectroscopy
著者:Seki H, Murakami H, Ma T, Tsuchikawa S, Inagaki T.   
DOI: 10.3390/foods13142274
URL:

 

論文タイトル:Visualization of Sugar Content Distribution of White Strawberry by Near-Infrared Hyperspectral Imaging
著者:Seki H, Ma T, Murakami H, Tsuchikawa S, Inagaki T.   
DOI: 10.3390/foods12050931
URL:

 

【研究代表者】

大学院生命农学研究所 、