LIP衝撃波による青果物の品質評価システム(芝浦工業大学の発表資料より)

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 芝浦工業大学機械機能工学科の細矢直基准教授は、レーザー誘起プラズマ(LIP)による衝撃波を用いて、青果物に全く触れずに品質を評価できるシステムを開発した。今後実用化を目指し、生産者や企業などと連携してデータ収集などを行うという。

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 品質評価にあたって、熟度と相関のある硬さに注目し、パルスレーザーを空気中に照射してLIPを形成、それによって発生する衝撃波を用いてりんごの硬さを評価することに成功した。これにより従来では困難だった青果物の非接触・非破壊での品質評価が可能となる。

 LIP衝撃波は空気中の任意の場所に発生させることができるため、樹上で結実した収穫前の青果物に応用することができる。現在、人による確認を必要とする青果物の評価を自動化でき、作業工程や作業員の負担軽減への期待が高まる。

 本研究は北海道大学の梶原逸朗教授との共同研究であり、医学・科学技術関係を中心とする出版社・エルゼビア社の学術雑誌“Postharvest Biology and Technology”ですでに発表されているという。

 これまでの青果物を評価する非破壊検査としては、光の照射や加振器など接触式デバイスを用いた手法が実用化されている。しかし青果の種類によっては光を透過しない、また柔らかくて損傷の恐れがある青果物には使用できないなどの問題のほか、一つずつ検査するのに手間と時間を要するなど、実際に使用するには課題も多くみられた。

 今回の評価システムでは、レーザーによって衝撃波を生成、レーザードップラー振動計を用いて計測を行う。振動モード形状と固有振動数によって青果物の硬さを評価し、食べ頃や収穫時期を非接触・非破壊で全品検査することも可能になる。また固有振動数の変化を計測し、貯蔵期間の経過に伴うりんごの硬さの推移も評価できる。

 将来的には、生産性の高い農産物のブランド化や農業の6次産業化など、新たな付加価値を生み出す活力ある農業の振興に役立つシステムの確立を図る方針だ。