大象传媒

生命環境系　粉川 美踏 准教授

　糖度18度以上のプレミアムメロン――こんな表示を见たことはありませんか。スイカなどでも糖度表示は一般的で、消费者が购入する际の判断材料になっています。でも、食べてもいないのに、どうしてメロンやスイカの甘さが分かるのでしょうか。

　それを実现しているのが、非破壊评価と呼ばれる技术です。
　例えば、メロンやスイカの糖度判定には近赤外线という光が使われます。糖にはこの近赤外线を吸収する性质があります。メロンやスイカに近赤外线を照射し、どれだけ果実を透过してくるかを测定します。光の透过量が少ないほど、つまり吸収量が多いほど、果実は糖分を多く含んでいるということになります。

　粉川さんは学生時代から、食品の非破壊評価の研究を始めました。農学部の食品工学研究室に所属したことがきっかけです。元々は工学部の建築学科に進んだのですが、転籍したのです。粉川さんは学生時代、大学の漕艇部で活躍。4年生の時には全日本選手権のダブル（2人漕ぎ）で6位入賞、全日本大学ローイング選手権のクォード（4人漕ぎ）で8位に入った実績を持ちます。「転籍は、部活との両立ができそうだったからという理由が大きい（笑）。結果的に工学の知識も生かせた。 そのような消極的な理由でも、意外と理にかなった道に進むことが多いように思う」と振り返ります。

　さて、破壊评価の道具となるのが光です。紫外线から近赤外线までさまざまな波长の光を使い分け、物质による「吸収」「蛍光」「散乱」を计测することで、食品を破壊することなく、その成分や微细な构造を割り出していくのです。
　食品の成分分析では、有机溶媒などを使って成分を抽出する手法が一般的ですが、「食品を丸ごと调べることにこだわりたい」と粉川さんは话します。成分を抽出して调べる场合、その成分が100％抽出できるとは限りません。抽出过程で别の成分が壊れてしまうこともあります。非破壊评価なら、そうした心配は基本的にありません。食品を食べなくても、ありのままのおいしさを评価できる手法だと言えるでしょうか。
　また、一般的な成分分析では、処理に手间がかかる廃液が出ますが、非破壊评価なら廃液が出ることはありません。これに加えて、计测时间が短いことも大きなメリットです。

蛍光指纹法の测定装置と粉川准教授

　粉川さんが最初に挑んだのが「蛍光指纹法（贵贵法）」の研究开発でした。
　「蛍光」は、物质が光を吸収し、そのエネルギーを光として再び放出する现象です。食品に含まれるタンパク质やポリフェノールなどには、この蛍光を発する性质があります。そして、物质の种类や照射する光が异なると、発せられる蛍光の波长や强さも异なります。食品にさまざまな波长の光を照射し、それぞれの波长に対応して出てくる蛍光を立体的に重ね合わせて分析すると、指纹のようなパターンが浮かび上がり、食品のどこにどのような成分があるのかが推定できるのです。

　かつて、台湾产のマンゴーを冲縄产と拟装した事件がありましたが、粉川さんたちは贵贵法を使い、マンゴーの产地を判别することに成功しています。
　また、昨年12月には、贵贵法と机械学习の手法を组み合わせ、スパイスの抽出液に含まれる有効成分（ポリフェノールやフラボノイド类など）の総量や抗酸化能などの特性を精密に测定する手法を开発し、论文発表しました。
　「散乱」は、物质に当った光が、その进行方向を変える现象です。粉川さんたちはリンゴやナシの果実にレーザー光を照射し、その散乱度合いを调べることで、果肉の硬さや食感を推定することにも成功しました。果肉の硬さや食感は、果肉に含まれる繊维成分などの微细构造が関係しています。微细构造が変化するにつれ、レーザー光の散乱度合も変化します。その関係を実験から捉えたのです。
　粉川さんたちは「吸収」「蛍光」「散乱」を组み合わせ、チーズの熟成过程を可视化する手法の开発にも取り组んでいます。
　チーズが熟成する过程では、乳に含まれているカゼインというタンパク质が分解されて游离アミノ酸が生じます。また、乳脂肪が分解して游离脂肪酸になると同时に脂质の酸化も进みます。さらに、游离アミノ酸などから褐色の物质が生み出されるメイラード反応も起きます。贵贵法や近赤外线の吸収の変化などを组み合わせて、こうした変化を捉えるのです。さらに、レーザー散乱を使えば、硬さの変化も推定できます。
　これまでの研究が评価され、昨年は文部科学省科学技术?学术政策研究所（狈滨厂罢贰笔）から、日本に元気を与えてくれる「ナイスステップな研究者2023」（计10人）の１人に选ばれました。粉川さんは「受赏は予想外でしたが、やってきたことが评価されたことはうれしい」と话します。まさに"旬"な研究者ですね。

（文責：広報局 サイエンスコミュニケーター）

関连リンク

• ?