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Estimation of "Denseness" of Tofu Microstructure by Simultaneous Triple-Wavelength Laser Light Scattering Measurement

通过同时三波长激光散射测量估计豆腐微观结构的“致密性”

基本信息

批准号：
22K20600
负责人：
斎藤嘉人
金额：
$ 1.83万
依托单位：
Niigata University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-08-31 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K20600/
关键词：
光多重散乱豆腐散乱微細構造画像解析

项目摘要

本研究では，豆腐製造における豆乳の凝固過程の非破壊計測，および完成した豆腐の物理的品質の客観的かつ非破壊的な計測を目指し，新たに「３波長同時入射型」のレーザ散乱による豆腐の微細構造の緻密さの非破壊推定に取り組むことを目的としている。拡散理論式を介した３波長の光学応答から微細構造の緻密さを推定し，凝固後の顕微鏡観察による定量値で検証を行うことを最終到達目標としている。令和4年度の研究進捗は下記のとおりである。[I]３波長同時入射型の散乱光学系の構築：試料の光散乱の強さを表す散乱係数を３波長で同時に計測できる光学系の構築を行った。使用した波長は，405 nm，520 nm，635 nmの３波長であり，これら波長の可視光レーザを光源に用い，斜め入射式の散乱光測定系を構築した。検出には可視領域に感度を持つカラーカメラを用い，RGBの各チャネルで観測される輝度値で各波長の散乱光の空間分布を検出できる光学系とした。現在，光散乱測定における標準品であるイントラリピッドを用い，線形性評価を行っている段階である。[II]凝固状態の異なる豆腐の基礎的な光学特性の検証：本研究の最終的な到達目標である，3波長の光学特性に基づく凝固状態の異なる豆腐の品質評価の実現可能性を探るため，吸収と散乱の2つの特性で代表される光学特性の変化を検証した。可視領域に比べ比較的透過率の高い近赤外分光法を用い，凝固度合いの異なる豆腐を対象に透過測定を用いた光学特性の評価を行った。その結果，凝固温度や凝固時間が増加するほど豆腐の透過率は減少する結果が得られた。得られた吸光度にから吸収と散乱の成分に切り分けたところ，散乱の増加が支配的であることが明らかとなった。この結果は，2022年12月に開催された国際学会であるThe XX CIGR World Congress 2022にて報告した。

This study aims at non-destructive measurement of soy milk coagulation process in tofu production, and also aims at non-destructive measurement of physical quality of tofu. The new objective is to obtain a "three-wavelength simultaneous incidence type" of soy milk coagulation and non-destructive estimation of tofu microstructure. Dispersion theory equation: 3-wavelength optical response, fine structure and dense structure estimation, microscopical observation after solidification, quantitative evaluation, and finally reaching the goal. The fourth year of research into the next record of [I]3 Wavelength simultaneous incidence type scattered optical system construction: sample scattered light intensity expression scattered coefficient 3 wavelength simultaneous measurement of optical system construction The wavelength of visible light is 405 nm, 520 nm and 635 nm, and the measurement system of scattered light is constructed. The sensitivity of the visible field is measured by the luminance value of each wavelength of RGB and the spatial distribution of scattered light is detected by the optical system. Now, the light scattering measurement standard is used, and the linear evaluation is used. [II]The final objective of this study is to explore the possibility of realizing the quality evaluation of tofu with different coagulation state at 3 wavelengths, and to demonstrate the optical characteristics of tofu with different coagulation state at 2 wavelengths. High transmittance in visible field, high resolution near infrared spectroscopy, high resolution near infrared spectroscopy, high resolution near infrared spectroscopy As a result, the freezing temperature and freezing time increased, and the transmittance of tofu decreased. The absorption of light and the scattering of light. The XX CIGR World Congress 2022 was held in December 2022.