Ehime University Institutional Repository

青木, 理奈

鈴木, 靜

福井, 秀樹

小佐井, 良太

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Japanese

コロナ禍における法文学部の被災記録の収集と保存I ─学生を対象としたアンケート調査の単純集計結果─

笹沼, 朋子

日本における性とは何か - #KuToo 運動と服装倒錯の交錯-

兼子, 純

韓国扶余郡における中心商業地区の構造と店舗構成の変化

高橋, 千佳

The Influence of Global English on Language Learners: Beyond the Instrumentalist View of Language Learning

小長谷, 圭志

Dimas Firmanda Al Riza,

Ken Abamba Omwange,

高橋, 憲子

倉本, 誠

小川, 雄一

鈴木, 哲仁

近藤, 直

－ 25 －
『愛媛大学社会共創学部紀要』第５巻第１号　2021年　p.25－28
要旨
トマトが流通中に過熟に至るとそれらは市場価値の低下を招く。品質管理の観点では簡易な判定が望ましいが、
外観による判定は容易ではない。一方、著者らは、近紫外光励起（365 nm）の蛍光強度比（緑色 /青色）が過
熟の良い指標となることを報告した。これまで、樹上で完熟したトマトにおいて蛍光強度比が適用できることが
明らかになっているが、実際には完熟手前で収穫し追熟させることが多い。そこで本稿では、トマトの蛍光強度
比（365 nm励起の緑色 /青色発光比）が完熟前に収穫した場合にも過熟の指標となるか否かを調べ、収穫熟度
に依らないことを述べたものである。
資　料
1．背景および目的
　トマトの過熟を防ぐには過熟手前でそれを知らせて
くれる指標が必要である。トマトの過熟を知る術とし
て、軟化・黒色化・蔕の萎れなどの外観変化に着目す
る方法は良く知られているが、流通時に並べられた多
くのトマトの中から過熟のトマトを検出するのは容易
ではない。これは、過熟において可視光吸収色素であ
るリコピン含量があまり変化しないことにより説明で
きる（Konagaya et al., 2019）。一方で、紫外光を吸収
する物質群は過熟期でもわずかに変化することが知ら
れており（Toor and Savage, 2006）、紫外光励起の可
視蛍光を収穫熟度に依らずに観察できれば、消費者に
過熟トマトの消費を促すことができる。また、傷んだ
トマトを現場で早期に発見することは品質管理の改善
にもつながる。既に樹上で完熟したトマトを収穫した
場合に 365 nmで励起される蛍光強度比（緑色 /青色
発光比）が過熟の指標になることは見出されているが
（Konagaya et al., 2019）、完熟手前で収穫し追熟させ
た場合については不明であった。
　本論文では過熟の指標となるトマトの蛍光強度比
（365 nm励起の緑色 /青色発光比）が完熟前に収穫
した場合にも使えるかどうかを検討するため、収穫熟
過熟の指標となるトマトの蛍光強度比
−収穫熟度に依らない指標の一検討−
	 小長谷　圭　志（産業イノベーション学科）　　　　
	 Dimas	Firmanda	Al	Riza（ブラビジャヤ大学）
	 Ken	Abamba	Omwange（京都大学）　　　　　 
	 高　橋　憲　子（農学研究科）　　　　　　　　　
	 倉　本　　　誠（学術支援センター）　　　　　　
	 小　川　雄　一・鈴　木　哲　仁・近　藤　　　直（京都大学）
Fluorescence intensity ratio of tomato as an index of overripeness: An index regardless 
of maturity at harvest
Keiji KONAGAYA （Department of Industrial Innovation）,
Dimas Firmanda AL RIZA （Universitas Brawijaya）,
Ken Abamba OMWANGE （Kyoto University）,
Noriko TAKAHASHI （Graduate School of Agriculture）,
Makoto KURAMOTO （Advanced Research Support Center）,
Yuichi OGAWA, Tetsuhito SUZUKI, Naoshi KONDO （Kyoto University）
キーワード：トマト、蛍光、過熟、収穫熟度、指標
Keywords: tomato, fluorescence, overripe, maturity at harvest, index
【原稿受付︰2021 年 2 月 1 日　受理・採録決定︰2021 年 2 月 16 日】
－ 26 －
『愛媛大学社会共創学部紀要』第５巻第１号　2021
度範囲緑熟～完熟期について過熟の指標を検討した。
2．試料および方法
2.1. 試料
　 2018 年 11 月 26 日、2019 年 1 月 15 日、2019 年 6
月 12 日に愛媛大学植物工場研究センター（樽見キャ
ンパス）で収穫したトマト計 21 個（品種：桃太郎）
を使用した。収穫時の熟度を判断するため、赤道部 3
箇所の色を色彩計CR-200（コニカミノルタ製）で測
定し、色相が 40.4 ～ 115°の範囲であることを確認し
た。質量は 51.8 ～ 193.9 g、赤道直径は 45 ～ 79 mm
の範囲であった。色彩計測後、試料は暗条件下で京
都大学に 10 ～ 15 °Cで輸送し、翌日より実験に供し
た。貯蔵 0日目が収穫日に相当する。試料は腐敗まで
の 13 日間、インキュベーター（アズワン製）中にて
25℃、湿度 85 ± 5% の条件で貯蔵された。
2.2. 蛍光画像の撮影
　過熟の過程で蛍光画像は光源とカメラを用いて撮影
された。励起光にはUV-LED（CCS 製）を用い、カ
メラにはデジタルカメラEOS Kiss X7（Canon 製）
を用いた。カメラレンズの前面にはロングパスフィル
ターを隙間なく取り付けた。サンプル高さにおける光
強度は 0.7 mW/cm2であった。サンプル～光源間、サ
ンプル～撮像素子間の距離は、それぞれ 190 mmお
よび 370 mmであった。なお、カラー写真の照明に
は、ハロゲンランプ（4,700 K）を用いた。画像の解
析にはトマト果実のROI（region of  interest, 関心領
域）をソフトウェアMATLAB R2018a（MathWorks 
Inc.）を用いて設定し、ROI における RGB値の平均
について解析した。
3．結果
　図 1a に収穫熟度の異なる（完熟、催色、緑熟期）
トマトの成熟の様子を示す。上段に示した完熟収穫ト
マトでは貯蔵 1日目から過熟が始まっており、部分的
な黒色化や軟化が生じていた。一方で、催色期や緑熟
期で収穫したトマトは過熟がやや遅れ、それぞれ貯蔵
3日目、5日目から始まっていた。ただし、過熟の初
期における黒色化や軟化の程度は図 1a の上段に示し
た完熟収穫トマトのそれと同様であった。つまり、我
が国において多く行われる完熟前収穫とそれに続く追
熟過程においても、完熟収穫と同様の過熟を経ること
が確認された。
　一方、過熟の程度が進むと、外観だけでその度合い
を判断するのは難しく別の指標が必要となる。その候
補として、図 1b に a と同じ果実の蛍光画像（365 nm
励起）を示した。まず、図 1b 上段に示した完熟収穫
の蛍光は、7日目以降に青色から青白色へと変化して
おり、著者のこれまでの報告と一致した（Konagaya 
et al., 2019）。図1b中段に示した催色期収穫の蛍光は、
より遅れて9日目以降に青色から青白色に変化したが、
これは過熟の変化が貯蔵 3日目から遅れて始まったた
めと考えられる。最後に、緑熟期で収穫したトマトの
蛍光については、青色から青白色への変化が観察され
なかったが、これは図 1a に示したように外観から推
察される完熟日が 5日目と遅れていることに由来し、
貯蔵 9日間の間に過熟に至らなかったためだと考えら
れる。
　次に、収穫熟度に依らずに過熟の程度を定量するの
に、蛍光強度比（365 nm励起の緑色 /青色発光比）
が利用できるかどうかを調査した。これは、蛍光強度
の絶対値が光源強度、サンプル・光源・カメラの配置、
カメラの感度に依存するため、同じ光源強度、同じ配
置、同じカメラで撮影した二つの波長帯域の比を用い
ることで、より安定した評価を行うためである。すで
に、トマトの過熟において蛍光ピーク強度で規格化し
た 365 nm励起のスペクトルは図 2a のように長波長
側に広がることがわかっており、絶対値測定が困難な
蛍光強度の比率を用いることであるサンプルに対して
安定的な値を取得できる。さらに、この蛍光強度比は
画像撮影においてRGBチャンネルの感度曲線と対応
させることができる（図 2b）。トマトが過熟する際、
その蛍光は青色付近にピークを有し緑色～赤色にかけ
ての波長成分が増加するため、 Bチャンネル値で規格
化したGチャンネル値に対応し、蛍光画像のG/B比
が過熟の指標になると考えた。
　図 3に 21 個の果実の 365 nm励起におけるG/B比
図１　トマトのカラー画像（a）と蛍光画像（b）の
　　　収穫後経日変化
－ 27 －
過熟の指標となるトマトの蛍光強度比−収穫熟度に依らない指標の一検討−
について完熟時間以降の変化を示す。ここで完熟時間
は、色相の時間変化データに対して式（１）で示し
たロジスティック関数をフィテッイングし（Hertog 
et al., 2004; Schouten et al., 2007; Tijskens and Evelo, 
1994）、平衡値を基準としたある時点の色相が初期値
の 1/1000 になった時間として定義した。
　ここで、H(t) はある貯蔵日数における色相（単位は
°）、H0 は貯蔵 0日目（収穫日）における色相である。
H+∞は正の無限時間における色相であり、平衡値に相
当する。H－∞は負の無限時間における色相となるが、
これは予備実験で求めた未熟な緑色果実の色相平均
値 116°を用いている。k は速度定数（単位は d-1）で
ある。フィッティング処理はソフトウェアMATLAB 
R2018a（MathWorks Inc.）の信頼領域Reflective 法
最小二乗アルゴリズムを用い、その結果すべての果実
において reduced- χ 2 は 10 未満となったことからモ
デル関数の妥当性を確認した。
　上記の結果、図 3に示すように、完熟時間以降に
はどの果実においてもG/B比の上昇が見られた。G/
B上昇開始日時は収穫熟度が手前であるほど遅れ、そ
れは完熟日時が遅れたのと関係した。フィッティン
グで得られた完熟日時は 1.2 ～ 7.5 日目の約 6日間の
範囲で変動し、G/B上昇開始日時の変動範囲も 1～ 7
日と 6日間であったことから、完熟開始日時の違いは
G/B上昇開始時間の違いに概ね対応していると考え
られた。また、G/B上昇曲線の全体的な形についても、
収穫熟度に依らずに果実間で類似した。一方で、立ち
上がりまでの停滞時間や立ち上がりの傾きなどはわず
かに異なり、これらの違いは緑熟期～桃熟後期で収穫
したトマトでは成熟中に光合成産物が転流しているの
に対して、完熟期で収穫したトマトではシンクとの物
質交換はなく果実内部での代謝のみが反映されている
ためだと考えられる。G/B比は成熟様式の違いや収
穫熟度の違いがあるにしても、G/B上昇曲線の概形
や完熟日時からG/B上昇開始日時までの遅れは同じ
温度条件の貯蔵による過熟を一貫して反映しており、
365 nm励起の蛍光画像から得られたG/Bが収穫熟度
に依らない過熟の指標になることが確認された。
4．摘要
　本論文では、過熟の指標となるトマトの蛍光強度比
（365 nm励起の緑色 /青色発光比）が完熟前に収穫
した場合にも適用できるか否かを調べた。その結果、
完熟前に収穫し室内で追熟させた場合にも樹上成熟と
同様に緑色 /青色の蛍光強度比の増加が過熟の良い指
標となること、そしてそれは収穫熟度に依らないこと
を確認することができた。
図２　蛍光指標の概念図（トマトの蛍光スペクトル（a）
　　　とカメラの感度スペクトル（b）との対応関係）
図３　過熟過程における蛍光指標（365 nm励起、緑色 /
　　　青色発光比であるG/B比）の変化
　　　ただし、G/B比は果実毎に経日変化の最小値を差
　　　し引く補正をしている
－ 28 －
『愛媛大学社会共創学部紀要』第５巻第１号　2021
謝辞
　本研究は、公益財団法人 園芸振興松島財団の助成を受
けて実施された。ここに謝意を表する。
参考文献
Hertog,  M.L.A.T.M.,  Lammertyn,  J . ,   Desmet,  M., 
Scheerlinck, N., Nicolaı̈, B.M.,  2004. The  impact  of 
biological variation on postharvest behaviour of tomato 
fruit. Postharvest Biology and Technology 34, 271–284.
Konagaya, K., Al Riza, D.F., Nie, S., Yoneda, M., Hirata, 
T., Takahashi, N., Kuramoto, M., Ogawa, Y.,  Suzuki, 
T., Kondo, N.,  2019. Monitoring mature  tomato（red 
stage）quality during storage using ultraviolet-induced 
visible  fluorescence  image. Postharvest Biology and 
Technology 160, 111031.
Schouten, R.E., Huijben, T.P.M., Tijskens, L.M.M.,  van 
Kooten, O., 2007. Modelling quality attributes of  truss 
tomatoes:  Linking  colour  and  firmness maturity. 
Postharvest Biology and Technology 45, 298–306.
Tijskens, L.M.M., Evelo, R.G.,  1994. Modelling colour of 
tomatoes  during  postharvest  storage.  Postharvest 
Biology and Technology 4, 85–98.
Toor,  R.K.,  Savage,  G.P. ,  2006.  Changes  in  major 
antioxidant  components  of  tomatoes  during  post-
harvest storage. Food Chemistry 99, 724–727.


過熟の指標となるトマトの蛍光強度比-収穫熟度に依らない指標の一検討-

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