テラヘルツ電磁波分光による農産物の品質情報の検出と非破壊品質評価への利用

利用太赫兹电磁波光谱检测农产品质量信息并用于无损质量评价

• 批准号: 18658097
• 负责人: 志賀 徹
• 金额: $ 2.11万
• 依托单位: Utsunomiya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2008
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18658097/
• 关键词: 非破壊計測; バイオセンシング; テラヘルツ電磁波; 近赤外分光; 品質評価; 葉菜類

本研究は、生産から流通、消費に至る生鮮農産物・食品の品質評価の新しい指標としてテラヘルツ電磁波及び近赤外分光分析に注目し、農産物・食品に対する基本的特性を明らかにし、非破壊品質評価への応用を図ろうとするものである。すなわちテラヘルツ周波数域の電磁波(テラヘルツ電磁波)の農産物・食品への透過、吸収スペクトルを求め、テラヘルツ電磁波の農産物・食品の分光特性を1明らかにし、近赤外分光分析による品質評価と比較、検討する。特にテラヘルツ電磁波スペクトルと内部栄養成分(ビタミン類など)との関係を定量化し、品質評価への可能性を明らかにする。材料としてホウレンソウ、コマツナの生のままの葉を用い、光学的特性測定の基礎となる葉面の分布特性及びアスコルビン酸、硝酸態窒素含量を求め、光学的測定結果と比較した。1.化学的分析によりホウレンソウの葉位別、1葉中の部位別のアスコルビン酸含量、硝酸態窒素含量を求めた。これより1株を代表するアスコルビン酸含量と硝酸態窒素の平均的測定場所を確定し、光学的測定場所を決定した。2.葉菜類のような薄くて変形の大きな供試体に対する分光測定法として、拡散透過による近赤外分光による硝酸態窒素含量、シュウ酸含量の校正曲線を求め、非破壊測定の可能性を明らかにした。3.テラヘルツ電磁波分光に関する装置的検討を行い、測定方法を提案した。しかし内部成分としてのアスコルビン酸、硝酸態窒素含量とテラヘルツ電磁波分光法との相関が不充分で、葉内水分の影響を受けるものと推測した。

This study focuses on the basic characteristics of fresh agricultural products and food from production, circulation, consumption to quality evaluation, and non-destructive quality evaluation. Electromagnetic waves in the frequency domain of electromagnetic waves (electromagnetic waves) of agricultural products and food products transmission, absorption, spectral characteristics of agricultural products and food products in the light, near infrared spectroscopy analysis, quality evaluation, comparison, and discussion. In particular, the relationship between the electromagnetic wave and the internal component is quantified, and the possibility of quality evaluation is clarified. The results of the optical measurement of the distribution characteristics of leaf surface and the content of acid and nitrate are compared with those of the optical measurement. 1. Chemical analysis: leaf position, leaf position, acid content, nitrate content The determination of nitric acid content in a plant is based on the determination of the optical content. 2. The calibration curve of nitrate content and acid content of leaf vegetables by spectrophotometry and diffusion transmittance near infrared spectroscopy was obtained. The possibility of non-destructive determination was also clarified. 3. A method for the determination of electromagnetic spectroscopy equipment is proposed. The correlation between the contents of acid and nitrate in leaves and the effect of water content in leaves is not sufficient.