メロンの携帯用非破壊果肉硬度計と生長モニタリング

摘要

打音による果実品質の測定は、これまでスイカ、リンゴ等を対象に多くの試みがなされている。 これらのほとんどは、周波数解析によるピーク周波数のシフトを指標としており、果実の大きさの影響を補正するために果実重量をパラメータとした計算を取り入れている。 また、これを裏付けるために理論的に様々な振動モードの提案がなされたが、実験的にその確証を得るには至っていなかった。 これに対して、杉山らは、その振動状態の把握を目的として、メロンの周囲（赤道上）二一カ所においてマイクで採取した打音信号から、表面の振動をコンピュータ上でアニメーションとして再現することを試みた。 その結果、打点において発生したインパルス応答波が赤道上を一定の速さで周回し、その伝搬速度は果肉が軟らかくなるほど低下することを発見した。 これは、フーリエ変換の式より、周波数領域においてはスペクトラムが低周波域にシフトすることに相当し、従来の知見を裏付けるものであった。 つまり、ピーク周波数、伝搬速度、いずれも同じ現象を片方は周波数領域から、他方は時間領域から観察していることが明らかになった。 しかしながら、伝搬速度にはすでに果実の空間情報（周長）が計算に含まれており、周波数法における重量による補正が不要になる利点を有する。 そこで、この長所を活かして、携帯可能な小型の非破壊果肉硬度計（伝搬速度計測機）を開発し、実際のほ場においてメロン果実の生長モニタリングを試みた。