上村  浩信

大道  雄喜

島田  浩次

杜  陽

金木  則明

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ニオイセンサを用いた携帯型の食品評価システムの開発著者 大道  雄喜, 杜  陽, 上村  浩信, 島田  浩次, 金木  則明雑誌名 サテライト・ベンチャー・ビジネス・ラボラトリー年報巻 8ページ 53-54発行年 2009-03URL http://hdl.handle.net/10258/494ニオイセンサを用いた携帯型の食品評価システムの開発著者 大道  雄喜, 杜  陽, 上村  浩信, 島田  浩次, 金木  則明雑誌名 サテライト・ベンチャー・ビジネス・ラボラトリー年報巻 8ページ 53-54発行年 2009-03URL http://hdl.handle.net/10258/494研 究 鞍背腰黒≡苦-/:至 :;I-二‥字 書 華:-It:I-:Tlテ≡ 蓮 華 墓 :-_I/:i_I-::-蓋 重要≡ミ ミ:-~言 責こ.;i:-_ニ 軍 票大道雄薫1｡杜 陽2｡上村浩信3｡島田浩次4｡金木則明41室蘭=業大学 ｡SVBL､ 2室蘭=業大学大学院 ｡情報=学科専攻(M2)3室 蘭 工 業大学 ｡共通講嵐 4室蘭工業大学 ｡情報工学科目的コンピュータ利用による喚覚に関する分野は環境 ◎食品等で､その利用が大いに期待されているが定量的な取り扱いが極めて難しい為､あまり親展していないのが現状である｡本研究では喚覚の分野において表現方法の一部となる､ニオイに対するコンピュータ利用表現を目的として､イチゴ､昆布から発生するニオイ物質を固相カラムと酸化物半導体センサにより検出し､生鮮食品の鮮度品質の評価及び生産採取地域､生産加工法の種類に対する食品品質評価システムの開発を試みた｡:翫恵ニオイ試料の検知装置として 2種類の酸化物半導体センサをそれぞれ 2個(合計 4個 :lCh～4Ch)使用し､センサのヒータの電圧ほ 乳6V～5.OV の周期的変動として設定し､センサ反応の非線形応答を出力データの情報として取得した｡図 且に食品に対する評価システムを､図2にセンサ応答信号の増幅とバイアス調整回路の組み込みによるアンモニア濃度 50ppm の応答データを示す｡センサの検知感度を高めアンモニアをlppm 以下の濃度まで検知を可能にした｡図 1解析に用いた実験装置｡53結果評価食品として用いたのは､北海道産イチゴの 3日間の経過データ､5箇所の北海道産昆布である｡ イチゴはニオイが強いためそのまま実験に用い､昆布はニオイが弱いため固相カラムを用いてニオイ試料の濃縮を行い検出感度を高め､非線形応答信号データを取得した｡本装置を用いて得られたデータの例として､イチゴの応答出力信号データの一例を図3に示す｡イチゴ 1日目????????????? ? ? ??LW_【_【ー 200時 間(sec)400600図3 イチゴ1日目の出力データの一例｡この取得データを解析対象データに変換するためケプス トラム解析を用い､そのケプス トラム係数を食品評価のためのパラメータとした｡(図4)図 4 イチゴ 1日目の CHlにおける出力データをケプス トラム変換した後の波形｡識別解析に用いるパラメータはケプストラム係数に対して W肱Sの九値をもとに選定した｡九値が小さいほど有効なパラメータである｡以上のようにして選択されたパラメータを利用して､データを視覚的に評価するために主成分分析を行った｡図 4◎図 5にイチゴ⑳昆布それぞれの主成分分析の散布図を､表 1にはその主成分分析の寄与率を示す｡主成分分析 イチゴ第1主成分図4 イチゴの主成分分析による散布図｡図5 昆布の主成分分析による散布図｡表 1 イチゴ､昆布の主成分分析による寄与率｡イチゴ 昆布寄与率湘 主応.言う.l 57.2ErIL .5乱51成分 2 26≡∃5 ヨロ.∈摘主酪:i.ヨ l5.E;lL 掴,55粥散布図を見てからもわかるように､イチゴは主成分分析のみで類別可能であるが､昆布は寄与率は高いものの､視覚的にだけでは判別の程度は不定であり､数学的な判別が必要となる｡ そこで判別分析を用い､試料を類別する事を試みた｡以下判別分析の結果として､図 6には識別できなかった昆布に対して､その判別得点の散布図を､表 2には､イチゴ◎昆布に対する判別関数1⑳ 判別関数2の寄与率を示す｡図6 昆布に対する判別得点散布図｡表 2 判別関数の寄与率｡イチゴ 昆布判別関数1 固有値 13165.307 24.127審尋率(%) 9乳1 7臥6判別関数 2 固有値 ll.G79 4.713寄尊率(%) 92.198 75.4合計(%) 審尋率(%) 100 94以上の試行に対する評価から､昆布 ◎紅茶のニオイ試料のから食品評価システムに適用により識別の可能性が示唆される｡考察本研究は業務用の分析機器と比較し､携帯可能な食品評価システムの開発を試みた｡今回はその一部としてイチゴ◎昆布の食品評価を行った｡これらの試行から､今後､様々な食品に対する評価システム構築が可能であり､業務用の分析機器と比較し､安価 ◎軽量 ◎省電力 ◎低コス トなシステム構築の可能性が示唆された｡本研究がその発展に少しでも役に立てたら幸いである｡

ニオイセンサを用いた携帯型の食品評価システムの開発

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