Milk.株式会社は、これまで医療分野の課題解決を中心にハイパースペクトルカメラを活用してきました。一方で、医療分野以外にも様々な分野でもご用命をいただき、ハイパースペクトルカメラを活用して解析を行い、ソリューションを開発してきました。今回の記事では、ハイパースペクトルカメラの鮮度解析への活用について解説します。

 ハイパースペクトルカメラは非常に汎用性が高い技術であり、活用が可能な分野は多岐にわたります。今回は、実際に当社における鮮度解析への活用実績を交えながらご説明します。

１．ハイパースペクトルカメラとは？

ハイパースペクトルカメラは、従来のカメラの色彩情報が3原色であるのに対し、141原色の色彩情報を有し、人間の目では見分けることの出来ない色（＝ゴーストカラー※）の違いを見分けることが出来るカメラです。

※ゴーストカラー・・・可視光領域における人間の目で識別できない色に対する当社独自の呼称

当社ではハイパースペクトルカメラを、市場に出回っている製品から「特定範囲の波長帯を数十～数百の波長のまとまりで分割した情報（分光情報）とその位置情報（ピクセル）を同時に取得できるカメラ」と定義しています。
波長数の多さや連続的なスペクトルを取得できることを要件とするケースもありますが、それぞれの方式にメリットがあるので広義に捉えています。

参考：国立環境研究所「ハイパースペクトルカメラの利用について」https://www.nies.go.jp/kanko/news/33/33-1/33-1-05.html

２．ハイパースペクトルカメラで見れる鮮度について

ハイパースペクトルカメラを活用した測定による分光スペクトルを解析することにより、見た目に違いがなくても、鮮度を確認することが可能です。具体的に鮮度を解析する手法はいくつかありますが、アントシアニン等の植物色素濃度やクロロフィル、水分含有量等の分析により、人間の目では捉えられない鮮度の違いを判別することができるようになります。実際にイチゴの鮮度評価について実験されたものを参考としてご案内いたします。

【参考】
低照度環境のスペクトル解析のためのアクティブで低コストなハイパースペクトルイメージング
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC9920345/

３．ハイパースペクトルカメラでどんな鮮度の物を見れる？

ハイパースペクトルカメラでは、生鮮食品の鮮度評価が一般的です。葉もの野菜や肉・魚といった食品の鮮度評価に活用されることが多く、その他には柑橘類を中心とした果物にも活用されています。当社においてもマグロの鮮度分析や果物の腐敗予測といった活用を行ってきました。これまで人間の目で見分けていた鮮度という曖昧な概念を、可視化することができる点が大きなポイントです。下記が実際にマグロの鮮度分析をしたものです。

４．ハイパースペクトルカメラにおける鮮度評価とは？

ハイパースペクトルカメラを活用して鮮度評価を行うことは、「鮮度」という目に見えない概念を数値化するものであり、見た目に違いがなくても、数値的に判断することで食の安全・安心の客観的指標を与えることを実現するものです。人の目で行っていたことで、鮮度評価の精度にバラつきが生じていたり、経験が必要であったものが、ハイパースペクトルカメラによる鮮度評価を導入することで、均質性が担保され、必ずしも経験を必要としないという点で極めて大きな意義があります。当社では活用を進めることで、食品を等級化することも可能であると考えています。

５．まとめ

以上のようにハイパースペクトルカメラは、食品分野における「鮮度」の評価へ活用することで、目に見えない概念を数値化し、客観的指標に基づく等級化を実現できるものです。また、評価だけでなく、食品の腐敗の予測をすることで、効率的な出荷や加工食品への出荷に回すなど、食品ロスの回避に繋げて、食品事業における効率化にも活用できるものです。多くのお客様と食品分野への活用に向けて、研究・開発を進めていますが、食品分野における課題解決を考えておられるようでしたら、是非、当社までご連絡ください。

Milk.株式会社
古川