紫外光励起蛍光分光画像計測による農産物の蛍光指紋抽出と品質評価

紫外光激发荧光光谱图像测量农产品荧光指纹提取及品质评价

• 批准号: 21K05853
• 负责人: 小林 太一
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: University of Miyazaki
• 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-21K05853/
• 关键词: 紫外励起蛍光分光画像; 蛍光指紋; 品質評価; 非破壊計測; 光励指紋

本研究は、「紫外光励起蛍光分光画像計測による農産物の蛍光指紋抽出と品質評価」の基礎的知見を得ることを目的とする。2022年度は課題②「蛍光分光波長に基づく蛍光画像からの品質成分の疑似可視化」、課題③「複数の紫外光励起を用いて取得した蛍光画像からの蛍光指紋取得とその解析」の一部について着手した。課題②では、カンキツ(へべす)の鮮度評価として、2021年度の成果に基づき蛍光分光画像から求めたChl.a含量予測式を各ピクセルに適用して疑似可視化を行った。次に疑似可視化されたカンキツにおける鮮度限界値（閾値：Chl.a30(μg/mL)以上）のピクセル割合を求め、品質評価の策定を行った。その結果、疑似可視化における鮮度値限界値を超すピクセル割合が75％の試料において、鮮度保持されることが確認できた。なお、個体選別(n:10)の正解率は80％であった。課題③では、予備試験として昨年度構築した紫外光励起蛍光分光画像計測システムによる蛍光指紋取得の有用性確認を行った。蛍光分光光度計を用いて異なる貯蔵条件におけるカンキツ(日向夏みかん)の経日的状態変化を蛍光指紋から観察した。波長条件として励起波長330-370nm、蛍光波長420-450nm、520-560nm、700nm近傍が共通していることが明らかとなった。これら蛍光波長はシネセチン、タンゲレチン、ノビレチン、ヘプタメトキシフラボン及びクロロフィルに由来するものと推察された。次に、試料内の蛍光分布を把握するため紫外光励起蛍光分光画像計測システムを用いて同貯蔵条件における蛍光分光画像（420-740nm）を取得して観察したところ同蛍光波長帯において蛍光発色及び分布が確認された。また、貯蔵期間に応じて蛍光感度が強くなることが観察された。これは貯蔵過程においてカンキツ果皮油胞の状態が変化し蛍光成分を捉えたものと推察された。

This study は, "ultraviolet excitation 蛍 portrait light spectral measuring に よ る farm product の 蛍 optical fingerprint extraction と quality review 価" の foundation of knowledge を る こ と を purpose と す る. 2022 annual は subject (2) "蛍 light spectral wavelength に base づ く 蛍 light portraits か ら の の suspected visual" quality, subject (3) "plural の ultraviolet excitation up を い て obtain し た 蛍 light portraits か ら の 蛍 light fingerprints obtained と そ の parsing" の a に つ い て to し た. Subject (2) で は, カ ン キ ツ (へ べ す) の freshness evaluation 価 と し て, 2021 annual の results に づ き 蛍 light spectral portrait か ら o め た chlorophyll. Be a content type を each ピ ク セ ル に applicable し line visualization を っ て suspected た. Time に suspected visual さ れ た カ ン キ ツ に お け る freshness on limit numerical (threshold nt: chlorophyll. A30 (mu g/mL) above) の ピ ク セ ル cut め を o, quality evaluation of 価 の line draw up を っ た. そ の results, suspected visualization に お け る on improvement of numerical limit numerical を super す ピ ク セ ル 75% cut in が の sample に お い て, freshness keeping さ れ る こ と が confirm で き た. Youdaoplaceholder0, individual selection (n:10) <s:1> positive solution rate なお 80% であった. Subjects (3) で は, reserve test と し て yesterday annual construct し た portrait 蛍 since ultraviolet excitation light spectral measuring シ ス テ ム に よ る 蛍 optical fingerprint の usefulness confirm を row っ た. 蛍 light spectrophotometer を with い て different な る 蔵 storage conditions に お け る カ ン キ ツ (day to summer み か ん) の 経 day of state - を 蛍 optical fingerprint か ら 観 examine し た. Condition of wavelength と し て excitation wavelength 330-370 nm, 420-450 - nm 蛍 wavelength, 520-560 nm, 700 nm nearly alongside が common し て い る こ と が Ming ら か と な っ た. は こ れ ら 蛍 wavelength シ ネ セ チ ン, タ ン ゲ レ チ ン, ノ ビ レ チ ン, ヘ プ タ メ ト キ シ フ ラ ボ ン and び ク ロ ロ フ ィ ル に origin す る も の と push examine さ れ た. に, sample within の 蛍 light distribution を grasp す る た め portrait 蛍 since ultraviolet excitation light spectral measuring シ ス テ ム を with い て with 蔵 storage conditions に お け る 蛍 light spectral portrait (420-740 nm) を obtain し て 観 examine し た と こ ろ with 帯 蛍 wavelength に お い て 蛍 発 light color and び distribution が confirm さ れ た. Youdaoplaceholder0, during storage, に応じて蛍 light sensitivity が is strong くなる された とが観 is observed された. こ れ は 蔵 storage process に お い て カ ン キ ツ peel oil cell の state が variations change し 蛍 light component を catch え た も の と push examine さ れ た.

项目成果

ヘベスの鮮度評価技術に関する研究－機械学習を用いたカラー画像によるクロロフィル a 含有量の推定－

Hebes新鲜度评价技术研究-利用机器学习利用彩色图像估算叶绿素a含量-

• 发表时间: 2022
• 作者: Hiroki Oue;Yadanar Zaw;Taufiq Yuliawan;Nazif Ichwan;Augustine Ukpoju;日吉健二 小林太一 槐島芳徳 松本朋子 境健太郎 西本素三 辻本祐加子
• 通讯作者: 日吉健二 小林太一 槐島芳徳 松本朋子 境健太郎 西本素三 辻本祐加子

紫外光励起蛍光分光画像によるへべすの鮮度評価について～貯蔵過程におけるクロロフィルの推移～

利用紫外光激发荧光光谱图像评价hebesu的新鲜度-储​​存过程中叶绿素的变化-

• 发表时间: 2022
• 作者: 佐々木勇麻;折笠貴寛;中村宣貴;林清忠;八坂慶仁;牧野直樹;正畠宏一; 小出章二;椎名武夫;佐合悠貴;小林太一 日吉健二 槐島芳徳 松本朋子 西本素三 辻本 祐加子 境健太郎
• 通讯作者: 小林太一 日吉健二 槐島芳徳 松本朋子 西本素三 辻本 祐加子 境健太郎

紫外線励起蛍光スペクトル法による農産物の品質評価

紫外激发荧光光谱法评价农产品品质

• 发表时间: 2022
• 作者: Shimoda Takashi;Koga Shoya;Sato Kazuya;Hiroki Oue;境健太郎 日吉健二 槐島芳徳 松本朋子 西本素三 辻本 祐加子 小林太一
• 通讯作者: 境健太郎 日吉健二 槐島芳徳 松本朋子 西本素三 辻本 祐加子 小林太一

判定装置

判断装置

• 发表时间: 2022