研究概要

電気インピーダンス法による米のカビ検出

研究機関名

筑波大学 大学院システム情報工学研究科 知能機能システム専攻 音響システム研究室 バイオ・環境計測グループ

http://www.aclab.esys.tsukuba.ac.jp

代表者

水谷孝一

本研究の要旨

  食品劣化の主な原因として、カビを含む種々の微生物による腐敗・変敗が挙げられる。本研究にて対象とする米においても、収穫前、収穫後の保存、加工のための輸送など様々な環境におかれ、微生物による劣化のリスクにさらされる。カビ等による変化の検出は食の安全を守る上で重要視されているが、現在主に用いられる検査法は人手や時間を要する。本研究では標準的な米の保存状態である玄米を対象に、電気インピーダンス法を用いた簡便なカビ検出の可能性を検討した(Fig.1)。電気インピーダンス法とは複数周波数の電気信号を対象物に印加し、その応答から計測対象の電気的特性を得る方法である。この方法は(条件付)非破壊、無害、装置が小型、安価なことから様々な計測に用いられている。米を対象とした電気インピーダンス計測に関して、含水率と電気インピーダンス変化の関係など、いくつかの状態変化との関連が示されている。本研究では、目視できる程度のカビが発生した玄米と健全な玄米との電気インピーダンスを比較することで、カビによる電気的特性の変化を調べた。その際、玄米において電気インピーダンス変化に大きな影響を与える含水率の変化と並べて示すことでカビ特有の変化を探った。その結果、カビ米において、同程度の含水率の健全米と比べナイキスト線図の傾きが小さくなることが示された。その原因として細胞外における抵抗が小さくなることが挙げられた。以上より、カビによる電気的特性の変化が見られ、カビ検出の可能性が示された。本研究の成果は、穀物の保存・保管状態において簡便なカビ等の検出に応用が可能である。

本研究の対象ならびに本研究と従来手法の比較

Fig.1 本研究の対象ならびに本研究と従来手法の比較

実験系の構成と実験結果の一例

Fig.2 実験系の構成と実験結果の一例



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