2022/11/29 更新

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オオハシ シンタロウ
大橋 慎太郎
OHASHI Shintaroh
所属
教育研究院 自然科学系 農学系列 准教授
農学部 農学科 准教授
職名
准教授
外部リンク

学位

  • 博士(農学) ( 2006年9月   新潟大学 )

研究分野

  • 環境・農学 / 農業環境工学、農業情報工学  / 施設園芸,ヒートポンプ,エネルギー,地域資源,非破壊検出,近赤外分光法,画像処理

経歴(researchmap)

  • 新潟大学   農学部   准教授

    2018年10月 - 現在

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  • 新潟大学   大学院自然科学研究科   助教

    2008年5月 - 2018年9月

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経歴

  • 新潟大学   農学部 農学科   准教授

    2018年10月 - 現在

  • 新潟大学   農学部 農学科   助教

    2017年4月 - 2018年9月

  • 新潟大学   自然科学研究科 環境科学専攻   助教

    2013年4月 - 2018年9月

  • 新潟大学   自然科学研究科 環境科学専攻   助教

    2013年4月 - 2018年9月

  • 新潟大学   生産環境科学科   助教

    2013年4月 - 2017年3月

  • 新潟大学   自然科学研究科 環境科学専攻   助教

    2010年4月 - 2013年3月

  • 新潟大学   自然科学研究科 環境共生科学専攻 温暖化影響学   助教

    2008年5月 - 2010年3月

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所属学協会

 

論文

  • Internal disorder evaluation of 'Namdokmai Sithong' mango by near infrared spectroscopy

    Pimjai Seehanam, Patomporn Chaiya, Parichat Theanjumpol, Chantalak Tiyayon, Onuma Ruangwong, Tanachai Pankasemsuk, Kazuhiro Nakano, Shintaroh Ohashi, Phonkrit Maniwara

    HORTICULTURE ENVIRONMENT AND BIOTECHNOLOGY   2022年8月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:KOREAN SOC HORTICULTURAL SCIENCE  

    Internal disorders are a major problem for mango growers and exporters. Internal breakdown (IBD) and black-streaked vascular tissue (BSV) are the most common symptoms found in fruit cultivated in tropical regions, especially in Thailand, where mango is considered the most important agriculture export commodity. The disorders cannot be detected by visual inspection; thus, consumers encounter these unpleasant defects when cutting into the fruit. The present study aimed to detect these internal disorders using the non-invasive technique of near infrared spectroscopy (NIRS). A total of 64 'Namdokmai Sithong' mangoes were harvested at 120 days after flowering (DAF) and manually meshed with a scale of 1.5 x 1.5 cm(2) on both cheeks (totaling 1112 usable areas: intact (792), IBD (230), and BSV (90)). Spectral data were measured between 4000 and 12,500 cm(- 1) for every meshed area via interactance measurement to capture intact and defective flesh. Classification models were thereafter developed using linear discriminant analysis (LDA) and an artificial neural network (ANN). IBD flesh had lower NIR absorbance than BSV and intact flesh. The LDA model discriminated intact flesh from defective flesh with a prediction accuracy of 86.25%. However, it was unable to separate IBD from intact flesh. In the case of non-linear analysis, the ANN reached a classification accuracy of 91.37%, whereby the misclassified matrix showed that intact, IBD and BSV flesh were well discriminated from each other, especially for BSV flesh. In summary, NIRS could be used to detect internal disorders in mango.

    DOI: 10.1007/s13580-022-00435-5

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  • Qualitative Characterization of Astringent and De-astringed Intact 'Xichu' Persimmon Fruit Using VIS/SWNIR and Chemometrics

    Phuangphet Hemrattrakun, Danai Boonyakiat, Kazuhiro Nakano, Shintaroh Ohashi, Phonkrit Maniwara, Sila Kittiwachana, Parichat Theanjumpol

    CHIANG MAI JOURNAL OF SCIENCE   49 ( 2 )   409 - 419   2022年3月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:CHIANG MAI UNIV, FAC SCIENCE  

    Astringency removal is considered as a key process before commercialize persimmon cv. 'Xichu', due to its high content of soluble tannins. Application of carbon dioxide treatment effective in removing astringency and widely used as a commercial postharvest practice for astringent persimmon fruit. The aim of this research is study to the application of visible and shortwave near infrared (VIS/SWNIR) spectroscopy in the spectral data of 400-1100 nm to discriminate astringent (A) and de-astringed (DA) fruit non-destructively based on the sensorial perception as 0.10% soluble tannin of fresh weight. The highest classification accuracy score was obtained from QDA model combined with 2D preprocessing technique as 98.99% in the external validation set. Therefore, the results obtained in this study can be considered as a non-destructive analytical method to monitoring the effectiveness of the astringency removal treatment in 'Xichu' persimmon fruit.

    DOI: 10.12982/CMJS.2022.031

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  • Application of the radial basis function neural networks to improve the nondestructive Vis/NIR spectrophotometric analysis of potassium in fresh lettuces

    Yating Xiong, Shintaroh Ohashi, Kazuhiro Nakano, Weizhong Jiang, Kenichi Takizawa, Kazuyuki Iijima, Phonkrit Maniwara

    JOURNAL OF FOOD ENGINEERING   298   2021年6月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:ELSEVIER SCI LTD  

    This study was carried out to evaluate the feasibility of using Vis/near-infrared (Vis/NIR) spectroscopy for determining the potassium concentration in fresh lettuce leaves and petioles of single-variety lettuce and mixed lettuce leaves of two varieties. Partial least squares (PLS) and radial basis function (RBF) neural network were systemically studied and compared as regressions tools in developing the prediction models. Competitive adaptive reweighted sampling (CARS) variable selection and spectral preprocessing (first- and second-order derivatives) were applied to optimize the performance of predictions. On the basis of these selected optimum wavelengths, the established PLS prediction models provided the coefficients of determination (R-2) of 0.83 and 0.71, residual predictive deviations (RPD) were 1.95 and 1.80, and root mean square errors of prediction (RMSEP) were 39.07 and 38.06 mg/100 g for green leaves and petioles, respectively. By comparison, the RBF approach with first-derivative preprocessing spectra was found to provide the best performance of mixed samples, yielding R-2 of 0.86 and 0.88, RMSEP of 31.20 and 27.63 mg/100 g, and RPD of 2.44 and 2.47 for green leaves and petioles, respectively. The overall results of this study revealed the potential for use of Vis/NIR spectroscopy as an objective and non-destructive method to inspect the potassium concentration of fresh lettuces.

    DOI: 10.1016/j.jfoodeng.2020.110417

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  • Comparison of Reflectance and Interactance Modes of Visible and Near-Infrared Spectroscopy for Predicting Persimmon Fruit Quality

    Phuangphet Hemrattrakun, Kazuhiro Nakano, Danai Boonyakiat, Shintaroh Ohashi, Phonkrit Maniwara, Parichat Theanjumpol, Pimjai Seehanam

    FOOD ANALYTICAL METHODS   14 ( 1 )   117 - 126   2021年1月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:SPRINGER  

    The principal aim of this work was to compare the ability of measurement technique among interactance and reflectance in predicting soluble solids content (SSC), ascorbic acid (ASC) and firmness of intact persimmon fruit by using visible/short-wave near-infrared (Vis/SWNIR) spectroscopy. Calibration models were developed by partial least square (PLS) regression that related near-infrared (NIR) spectra to reference values. The root mean square errors of calibration (RMSEC), the root mean square errors of prediction (RMSEP), the correlation coefficients of calibration (Rcal) and prediction (Rval) and the ratio of performance to deviation (RPD) were used to consider the model accuracy. The PLS models from interactance showed satisfactory performance, providing better prediction results than reflectance technique in all parameters. ASC and firmness presented the best calibration models. ASC, Rval = 0.92, RMSEP = 5.56 (mg kg(-1)FW) and RPD = 2.54 were attained when using orthogonal signal correction (OSC) pretreatment. Firmness, Rval = 0.89, RMSEP = 4.21 N and RPD = 2.14 were also achieved using OSC pretreatment. These findings highlighted the potential of Vis/SWNIR spectroscopy with the multivariate calibration technique to be applied for evaluating ASC and firmness of fresh persimmon fruit.

    DOI: 10.1007/s12161-020-01853-w

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  • Quantification of potassium concentration with Vis-SWNIR spectroscopy in fresh lettuce

    Yating Xiong, Shintaroh Ohashi, Kazuhiro Nakano, Weizhong Jiang, Kenichi Takizawa, Kazuyuki Iijima, Phonkrit Maniwara

    JOURNAL OF INNOVATIVE OPTICAL HEALTH SCIENCES   13 ( 6 )   2020年11月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:WORLD SCIENTIFIC PUBL CO PTE LTD  

    Chronic kidney disease (CKD) is becoming a major public health problem worldwide, and excessive potassium intake is a health threat to patients with CKD. In this study, visible-shortwave near-infrared (Vis-SWNIR) spectroscopy and chemometric algorithms were investigated as nondestructive methods for assessing the potassium concentration in fresh lettuce to benefit the CKD patients' health. Interactance and transmittance measurements were performed and the competencies were compared based on the multivariate methods of partial least-square regression (PLS) and support vector machine regression (SVR). Meanwhile, several preprocessing methods [first- and second-order derivatives in combination with standard normal variate (SNV)] and wavelength selection method of competitive adaptive reweighted sampling (CARS) were applied to eliminate noise and highlight the spectral characteristics. The PLS models yielded better prediction than the SVR models with higher correlation coefficients (R-2) and residual predictive deviation (RPD), and lower root-mean-square error of prediction (RMSEP). Excellent prediction of green leaves was obtained by the interactance measurement with R-2 = 0.93, RMSEP = 24.86 mg/100 g, and RPD = 3.69; while the transmittance spectra of petioles provided optimal prediction with R-2 = 0.92, RMSEP = 27.80 mg/100 g, and RPD = 3.34, respectively. Therefore, the results indicated that Vis-SWNIR spectroscopy is capable of intelligently detecting potassium concentration in fresh lettuce to benefit CKD patients around the world in maintaining and enhancing their health.

    DOI: 10.1142/S1793545820500297

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  • Non-destructive analysis of Japanese table grape qualities using near-infrared spectroscopy

    Chaorai Kanchanomai, Shintaroh Ohashi, Daruni Naphrom, Wakana Nemoto, Phonkrit Maniwara, Kazuhiro Nakano

    HORTICULTURE ENVIRONMENT AND BIOTECHNOLOGY   61 ( 4 )   725 - 733   2020年8月

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    記述言語:英語   出版者・発行元:KOREAN SOC HORTICULTURAL SCIENCE  

    Near-infrared (NIR) spectroscopy is a useful technique for the non-destructive analysis of fruit quality. The key quality parameters of table grapes (Vitis vinifera) that affect consumer preference are the soluble solids content (SSC), pH, firmness, and seedlessness. This research focused on using NIR spectroscopy for assessing the quality of 'Kyoho' table grapes, as a non-destructive analysis under laboratory and field conditions. NIR spectra for each sample were acquired in the wavelength range of 400-1000 nm, using a visible/NIR spectrometer with fibre optics in the interactance mode. Partial least-square regression was used to calibrate the NIR spectral data with all the measured properties of table grapes. The best prediction model for firmness was the Savitzky-Golay first derivative (SGD1) with a coefficient of determination (Rprediction2) of 0.7427 in the laboratory, and 0.7804 in the field. The Rprediction2values for pH in the laboratory and the field was 0.6276 using multiplicative scatter correction (MSC), and 0.7676 using SGD1, respectively. These values were similar to the Rprediction2values of SSC, which were 0.6926 using MSC, and 0.8052 using the Savitzky-Golay second derivative, respectively. In both analyses the R(2)of the calibration model was between 0.6944 and 0.8877. The partial least-square discriminant analysis was used to classify the percentage of seedlessness, which was 93.10% in the laboratory using SGD1 or MSC, and 79.31% in the field using MSC. Therefore, NIR spectroscopy is an efficient non-destructive technique for rapidly analysing Japanese table grape qualities in laboratory and field settings.

    DOI: 10.1007/s13580-020-00256-4

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  • Evaluation of NIRS as non-destructive test to evaluate quality traits of purple passion fruit

    Phonkrit Maniwara, Kazuhiro Nakano, Shintaroh Ohashi, Danai Boonyakiat, Pimjai Seehanam, Parichat Theanjumpo, Pichaya Poonlarp

    SCIENTIA HORTICULTURAE   257   2019年11月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:ELSEVIER  

    Quality evaluation of passion fruit is an important practice before consuming or processing. The fruit's total soluble solids (TSS), titratable acidity (TA), and pulp content (PC) were predicted by near-infrared (NIR) spectroscopy. Prediction models were constructed by chemometrics of the partial least squares (PLS) regression on the NIR spectra from interactance spectroscopy. Accurate prediction results were obtained and showed high correlations (r) between the predicted and reference values (0.84, 0.91, and 0.99 for TSS, TA and PC, respectively). Small standard errors of prediction (SEPs) and bias were also found. A robust prediction model of pulp content provided the greatest value of the residual predictive deviation (RPD = 6.4). Variable selection effectively highlighted the important wavelengths and helped to prune the unimportant variables for the TSS, TA and PC produced calibrations with satisfactory results in the predictions (r = 0.84 - 0.98). In conclusion, nondestructive NIR spectroscopy can be a potential predictor for determining purple passion fruit quality.

    DOI: 10.1016/j.scienta.2019.108712

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  • Feasibility of Determination of Foodborne Microbe Contamination of Fresh-Cut Shredded Cabbage Using SW-NIR

    Benjamaporn Matulaprungsan, Chalermchai Wongs-Aree, Pathompong Penchaiya, Phonkrit Maniwara, Sirichai Kanlayanarat, Shintaroh Ohashi, Kazuhiro Nakano

    AGRIENGINEERING   1 ( 2 )   246 - 256   2019年6月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:MDPI  

    Shredded cabbage is widely used in much ready-to-eat food. Therefore, rapid methods for detecting and monitoring the contamination of foodborne microbes is essential. Short wavelength near infrared (SW-NIR) spectroscopy was applied on two types of solutions, a drained solution from the outer surface of the shredded cabbage (SC) and a ground solution of shredded cabbage (GC) which were inoculated with a mixture of two bacterial suspensions, Escherichia coli and Salmonella typhimurium. NIR spectra of around 700 to 1100 nm were collected from the samples after 0, 4, and 8 h at 37 degrees C incubation, along with the growth of total bacteria, E. coli and S. typhimurium. The raw spectra were obtained from both sample types, clearly separated with the increase of incubation time. The first derivative, a Savitzky-Golay pretreatment, was applied on the GC spectra, while the second derivative was applied on the SC spectra before developing the calibration equation, using partial least squares regression (PLS). The obtained correlation (r) of the SC spectra was higher than the GC spectra, while the standard error of cross-validation (SECV) was lower. The ratio of prediction of deviation (RPD) of the SC spectra was higher than the GC spectra, especially in total bacteria, quite normal for the E. coli but relatively low for the S. typhimurium. The prediction results of microbial spoilage were more reliable on the SC than on the GC spectra. Total bacterial detection was best for quantitative measurement, as E. coli contamination could only be distinguished between high and low values. Conversely, S. typhimurium predictions were not optimal for either sample type. The SW-NIR shows the feasibility for detecting the existence of microbes in the solution obtained from SC, but for a more specific application for discrimination or quantitation is needed, proving further research in still required.

    DOI: 10.3390/agriengineering1020018

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  • Eating quality evaluation of Khao Dawk Mali 105 rice using near-infrared spectroscopy

    Pornarree Siriphollakul, Kazuhiro Nakano, Sirichai Kanlayanarat, Shintaroh Ohashi, Ryosuke Sakai, Ronnarit Rittiron, Phonkrit Maniwara

    LWT-FOOD SCIENCE AND TECHNOLOGY   79   70 - 77   2017年6月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:ELSEVIER SCIENCE BV  

    Eating quality evaluation of Khao Dawk Mali 105 rice (KDML105) based on near infrared spectroscopy (NIRS) of single kernels was developed to measure the amylose content of uncooked rice, and texture of cooked rice. The rice samples were scanned using near infrared transmittance spectrometry over the wavelengths of 940-2222 nm before cooking. Calibration models of amylose content and cooked rice texture were generated by partial least squares (PLS) regression based on first derivative upon logarithms of transmittance. The PLS regression for amylose content (AC) which were expressed as coefficients of determination (R-2) were 0.95 and 0.92 for calibration and prediction, respectively. Root mean square error of prediction (RMSEP) was 9.9 g/kg, dry weight. The texture of cooked rice was expressed in springiness (H1), resilience (A1), deformation (H2) and cohesiveness (A2) from low and high compression tests. The PLS prediction results (R-pre(2)) for H1, A1, H2 and A2 were 0.61, 0.86, 0.87 and 0.91, respectively. The RMSEP (and bias) were 0.03 (0.004), 0.01 (0.001), 0.02 (0.005) and 0.01 (0.000), correspondingly. The validity of each calibration model was statistically evaluated. The use of NIRS was feasible to predict amylose content of uncooked rice, and eating quality (texture) of cooked rice before cooking. (C) 2017 Elsevier Ltd. All rights reserved.

    DOI: 10.1016/j.lwt.2017.01.014

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  • 遊休体育館における温泉排湯および沢水の熱利用による周年栽培システムの構築

    大橋 慎太郎, 中野 和弘, 貴田 勇真, 小橋 皐平

    農業食料工学会誌   79 ( 3 )   248 - 253   2017年5月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:農業食料工学会  

    中山間地域における農業生産活動の活性化を目指し,6次産業化への展開を視野に入れた地域資源利活用による施設栽培システムを構築し,その導入効果を評価した。

    本研究では,遊休体育館内に設置されたハウスを園芸施設として利用し,サツマイモ栽培を行った。サツマイモの栽培環境創出にはヒートポンプを導入し,沢水および温泉排湯をそれぞれ冷房および暖房の熱源として利用した。さらに,サツマイモの増収および塊根肥大促進のために,温泉排湯の熱利用による地中加温装置を組み込んだ多段栽培システムを構築した。その結果,温泉排湯熱の効率的な利用方法について考察し,沢水および温泉排湯の熱資源を有効利用した本システムによる増収効果について確認した。

    DOI: 10.11357/jsamfe.79.3_248

    CiNii Article

    CiNii Books

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    その他リンク: https://agriknowledge.affrc.go.jp/RN/2010925040

  • NONDESTRUCTIVE EVALUATION OF SOLUBLE SOLIDS CONTENT IN PERSIMMON FRUIT CV. XICHU

    Phuangphet Hemrattrakun, Danai Boonyakiat, Kazuhiro Nakano, Shintaroh Ohashi, Pichaya Poonlarp, Parichat Theanjumpol, Phonkrit Maniwara

    ACTUAL TASKS ON AGRICULTURAL ENGINEERING   45   351 - 358   2017年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)   出版者・発行元:AGRONOMSKI FAKULTET SVEUCILISTA U ZAGREBU  

    Consumer acceptance and satisfaction regarding the quality of product is an important issue in marketing. Soluble solids content, so-called SSC, is the most important quality parameter used to indicate sweetness of fresh and processed horticultural products.Due to the increasing demand of internal quality assurance in the fresh product, industry has spurred the development of wide range of advanced, rapid, real time, reliable and non-invasive technologies for quality assessment. Near infrared (NIR) spectroscopy has shown significant potential to analyze postharvest quality parameters of several types of fruits and vegetables.This paper presented an experimental research of the possibility of visible/near infrared (Vis/NIR) spectroscopy for monitoring internal quality of persimmon fruit. Calibration model relating Vis/NIR spectra (700-1100 nm) to SSC during de-astringency process was developed based on interactance mode of measurement. The developed calibration model was subsequently tested its accuracy by external validation set. The prediction performance was analyzed by using correlation coefficient of prediction (R-pre) between NIR model predicted values and measure values, standard error of prediction (SEP), root mean square errors of prediction (RMSEP), and bias, for preliminary estimation of the sweetness of persimmon fruit during de-astringency.

    Web of Science

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  • THE INFLUENCE OF DESIGN PARAMETERS ON THE INITIAL SPRAY CHARACTERISTICS OF THE HIGH-PRESSURE AIR INCLUSION NOZZLE

    Geng Bai, Kazuhiro Nakano, Shintaroh Ohashi, Tomomichi Mizukami, Haijun Yan, Somsak Kramchote

    ATOMIZATION AND SPRAYS   26 ( 4 )   301 - 317   2016年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:BEGELL HOUSE INC  

    Flat-fan air inclusion nozzles, usually with a high-pressure range of 1-1.5 MPa, have been widely used as one of the best drift control methods on agricultural boom sprayers in Japan. To get a better understanding of the relationship between the nozzle design parameters (pre-orifice diameter and final orifice area) and the initial spray characteristics (droplet size characteristics, spray angle, liquid flow rate, and included air within droplets), the influence of the above parameters of the KIRINASHI ES series nozzles on the initial spray characteristics was investigated under different nozzle pressures. The results show that the pre-orifice diameter, final orifice area, and nozzle pressure significantly affect the volume median diameter (D-v0.5). In addition, the nozzle pressure and the pre-orifice diameter had positive correlations with the spray angle while the pre-orifice diameter and the final orifice area significantly influenced the spray liquid density which can indicate the quantity of included air within droplets. The corresponding multivariate regression analysis was carried out and relatively high values of the coefficient of determinations (R-2) were obtained between several nozzle parameters and the D-v0.5, and also the spray liquid density and the liquid flow rate.

    DOI: 10.1615/AtomizSpr.2015011488

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  • LED measurement for development of a non-destructive detector of unsuitable chicken eggs in influenza vaccine production

    Kohei Kimura, Kazuhiro Nakano, Shintaroh Ohashi, Kenichi Takizawa, Takayuki Nakano

    BIOSYSTEMS ENGINEERING   134   68 - 73   2015年6月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:ACADEMIC PRESS INC ELSEVIER SCIENCE  

    In Japan, fertilised chicken eggs are used to produce influenza vaccines; however, some eggs die and then contaminate the vaccine stock solution, which causes large economic losses and raises health concerns. Therefore, a non-destructive test that allows distinction of normal and unsuitable chicken eggs was developed, first using visible and near-infrared (VNIR) spectroscopy and subsequently a light-emitting diode (LED) light source. Eggs were sampled from an egg farm, and each of the eggs categorised as either normal or unsuitable using candling. Linear discriminant analysis was applied using wavelength absorbance data to distinguish between normal and unsuitable eggs. All of the optical absorbance values of the normal eggs were found to be higher than those of unsuitable eggs. To reduce the production cost, LED lights and photodiodes were used as the light source and light receptors, respectively. A discrimination rate of 92.9% was obtained when LED was used as the light source. (c) 2015 IAgrE. Published by Elsevier Ltd. All rights reserved.

    DOI: 10.1016/j.biosystemseng.2015.03.011

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  • The use of visible and near infrared spectroscopy for evaluating passion fruit postharvest quality

    Phonkrit Maniwara, Kazuhiro Nakano, Danai Boonyakiat, Shintaroh Ohashi, Masaru Hiroi, Tadahiro Tohyama

    JOURNAL OF FOOD ENGINEERING   143   33 - 43   2014年12月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:ELSEVIER SCI LTD  

    Visible and short-wave near infrared spectroscopy (Vis/SWNIRS) was investigated using a non-destructive method for evaluating passion fruit quality. In this study, interactance and transmission measurements were performed and their competences were compared. Prediction models of soluble solids content (SSC), titratable acidity (TA), ascorbic acid content (ASC), ethanol concentration (EtOH), peel firmness (PF) and pulp percentage (PP) were developed based on multivariate methods of partial least square regression (PLSR) analysis. The PLS models from interactance measurements provided better prediction results than the transmission technique. The best model was obtained from interactance SSC calibration with a correlation coefficient between measured and predicted values (R) of 0.923. Furthermore, the PLS models generated from interactance and transmission spectra also provided satisfactorily prediction results for EtOH, PF and PP. However, all calibrations failed to predict ASC by providing low correlations and high root mean square errors of prediction (RMSEP). (C) 2014 Elsevier Ltd. All rights reserved.

    DOI: 10.1016/j.jfoodeng.2014.06.028

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  • Rapid determination of cabbage quality using visible and near-infrared spectroscopy

    Somsak Kramchote, Kazuhiro Nakano, Sirichai Kanlayanarat, Shintaroh Ohashi, Kenichi Takizawa, Geng Bai

    LWT-FOOD SCIENCE AND TECHNOLOGY   59 ( 2 )   695 - 700   2014年12月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:ELSEVIER  

    The feasibility of Vis-NIR spectroscopy was investigated for its ability to determine the quality of cabbage. This study aims to compare the prediction ability of interactance and reflectance measurements in determining the quality of cabbage (moisture, SSC and ascorbic acid contents). The wavelength ranges of 500-1100 nm were used in this experiment. Two types of data preprocessing were applied to enhance the calibration model based on partial least squares (PLS) regression with respect to the logarithms of reciprocal absorbance (log (1/R)), its first and second derivatives. The PLS regression models for moisture content yielded correlation coefficients (R-2) of 0.48-0.67 and root mean square error of prediction (RMSEP) of 2.34-2.83 g/kg for interactance, with R-2 of 0.58-0.74 and RMSEP of 2.50-3.25 g/kg for reflectance. The PLS statistics for SSC were R-2 of 0.59-0.66 and RMSEP of 0.20-0.22 degrees Brix for interactance and R-2 of 0.53-0.64 and RMSEP of 0.22-0.27 degrees Brix for reflectance, respectively. Statistics for ascorbic acid content were R-2 of 0.24-0.61 and RMSEP of 0.11-0.15 g/kg FW for interactance and R-2 of 0.35-0.38 and RMSEP of 0.13 g/kg FW for reflectance. Finally, it is possible to use the Vis/NIR spectroscopy as a rapid tool for evaluating the cabbage quality. (C) 2014 Elsevier Ltd. All rights reserved.

    DOI: 10.1016/j.lwt.2014.07.009

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  • Development of nondestructive technique for detecting internal defects in Japanese radishes

    Kenichi Takizawa, Kazuhiro Nakano, Shintaroh Ohashi, Hiroshi Yoshizawa, Jian Wang, Yasuhumi Sasaki

    JOURNAL OF FOOD ENGINEERING   126   43 - 47   2014年4月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:ELSEVIER SCI LTD  

    Numerous vegetable types, such as the large Japanese radish known as "daikon" are prone to internal defects that are impossible to detect with the human eye. Nondestructive measurement provides a suitable technique for detecting defects such as black heart, and air cavities that make such radishes unmarketable. In this paper, we report on the development of a nondestructive detection algorithm for visible/near infrared (Vis/NIR) spectroscopy that can be used to detect internal defects in Japanese radishes. Using the first derivative, selected Vis/NIR wavelengths were calculated by a stepwise forward selection method and then used as classifying parameters in a LDA, PLS-DA, and a neural network. The LDA and neural network were then used to build the detection algorithm based on leave-one-out cross validation. The PLS-DA was then used to build the detection algorithm based on double loop leave-one-out cross validation. When the LDA and PLS-DA were used for the prediction set (removed samples), both of the overall discriminant rate were 90.1%. When the error goal was 0.05 and the number of hidden neurons was 13, the discriminant rates for normal radishes, radishes with internal defects, and the total for all samples were 97.0%, 82.9% and 92.4%, respectively. These results show the potential of the proposed techniques for detecting defects and predicting the internal quality of Japanese radishes. (C) 2013 Elsevier Ltd. All rights reserved.

    DOI: 10.1016/j.jfoodeng.2013.10.041

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  • カリキュラムマップを用いた成績評価に基づく学習成果の可視化(2) 査読

    有田, 博之, 粟生田, 忠雄, 大橋, 慎太郎, 権田, 豊, 箕口, 秀夫, 村上, 拓彦, 山下, 沙織, 生田, 孝至, 後藤, 康志, 佐藤, 喜一

    新潟大学高等教育研究   1 ( 1 )   9 - 16   2013年11月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(大学,研究機関等紀要)   出版者・発行元:新潟大学教育・学生支援機構  

    本研究では, カリキュラムマップを用いた成績評価に基づく学習成果の可視化において, 既に整備されている人材育成の枠組みを活用する力法と, その課題を明らかにするととを目的とする.既存のJABEE学習教育目標と主専攻プログラムの到達目標を整理する手法を用いた可視化を提案すると共に, 到達目標毎の配点のばらつきによる可視化された学習成果の見え方について議論した.

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    その他リンク: http://id.ndl.go.jp/bib/026500910

  • Characteristics and classification of Japanese nozzles based on relative spray drift potential

    Geng Bai, Kazuhiro Nakano, Tomomichi Mizukami, Sumihiko Miyahara, Shintaroh Ohashi, Yosuke Kubota, Ken-ichi Takizawa, Haijun Yan

    CROP PROTECTION   46   88 - 93   2013年4月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:ELSEVIER SCI LTD  

    European spray nozzle drift classifications have enabled the objective evaluation of the drift reduction performance of different nozzles with various operating parameters available in certain areas. The drift potential index reduction percentage (DIXRP) for one series of drift reduction nozzles used in Japan was investigated by wind tunnel tests. Based on the reference spray (Hypro ISO F110 03), most of the YAMAHO KIRINASHI ES nozzles had DIXRP values above 50% at nozzle heights from 0.3 m to 0.5 m, which means these nozzles can be considered as drift reduction nozzles. The best nozzle height range was found to be between 0.3 m and 0.4 m above the crop canopy. In addition, the DIXRP values were above 80% for a nozzle height of 0.3 m, except for one nozzle (the ES 05) which had the smallest droplet size and low flow rate which contributed to the large decrease in the DIXRP values when nozzle pressure increased. Large droplet diameter, high droplet velocity and low recommended nozzle height are considered to be important factors that can provide good drift reduction performance although droplet velocity was not measured in this study. The DIXRP value was inversely proportional to nozzle height. In addition, the influence of nozzle size on the DIXRP values was found to be statistically significant (P < 0.01), although the influence was not as obvious as that of nozzle height. Finally, a nozzle classification system for use in Japan based on the relative drift potential has been established. (C) 2013 Elsevier Ltd. All rights reserved.

    DOI: 10.1016/j.cropro.2012.12.017

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  • QUANTIFYING POSTHARVEST LOSS OF CABBAGE IN THE SUPPLY CHAIN IN THAILAND

    Somsak Kramchote, Sirichai Kanlayanarat, Varit Srilaong, Thananya Wasusri, Chalermchai Wongs-Aree, Kazuhiro Nakano, Shintaroh Ohashi

    TRENDS IN AGRICULTURAL ENGINEERING 2013   359 - 363   2013年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)   出版者・発行元:CZECH UNIVERSITY LIFE SCIENCES PRAGUE  

    Cabbage is an important leafy vegetable in Thailand, providing income to many small farmers, processors, and other entrepreneurs, and serving as a health food for rural and urban people. However, cabbage is inherently perishable. During the process of distribution and marketing, substantial losses are incurred which range from a slight loss of quality to total spoilage. Postharvest losses may occur at any point in the marketing process, from the initial harvest through assembly and distribution to the final consumer. The causes of losses are mainly physical damage during handling and transport, water loss, or sometimes simply because there is a surplus in the marketplace and no buyer can be found. The objective of this research was to quantify the postharvest loss of cabbage during transport from the farm to the retail market in Thailand with the optimum remaining leaves and positioning of cabbage on the truck in order to improve the cabbage transport system. The cabbage heads were divided into 4 groups at the farm (0, 2, 4 and 6 wrapper leaves). In addition, the cabbages were also positioned on the truck in different locations (9 locations) and then transported to collection centers, wholesale markets and retail markets. The postharvest losses of cabbage were quantified along the supply chain. The results showed that the highest postharvest loss of cabbage from farm to retail market was found in non-wrapper leaves of cabbages (22 %) while cabbages with 2, 4 and 6 wrapper leaves maintained the postharvest quality by protecting the cabbage head from bruising during transport at about 6, 3 and 2 %, respectively. Moreover, the different locations of cabbages on the truck also affected the severity of postharvest loss. The most severe loss of cabbage heads was found on the top layer of the truck at about 25 % loss in non-wrapper leaf cabbages and a little physical damage in the middle or bottom parts on the truck. Interestingly, cabbages with at least 2 or more wrapper leaves were the most effective in maintaining the postharvest quality during transport from farm to retail market. In this research, we recommended that cabbage farmers keep at least 2 wrapper leaves after harvest to prevent bruising of the cabbage head during transport and fasten the top layer of cabbages on the truck to avoid severe postharvest loss.

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  • THE ENVIRONMENT CONSCIOUS HEATING AND COOLING SYSTEM IN GREENHOUSE FOR USING RENEWABLE ENERGY IN COLD SNOWY REGIONS

    Shintaroh Ohashi, Kazuhiro Nakano, Naoya Kuroda

    TRENDS IN AGRICULTURAL ENGINEERING 2013   475 - 479   2013年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)   出版者・発行元:CZECH UNIVERSITY LIFE SCIENCES PRAGUE  

    It is possible to produce agricultural crops throughout the year using greenhouse horticulture in the cold snowy region. However, heating costs for creating the optimal cultivation environments are high - e.g. (Ohashi, Nakano, 2005). In addition, agricultural production in the greenhouse without oil consumption is desired for the realization of a low-carbon society. In order to reduce oil dependency, the heat pump for cooling and heating without oil consumption has aroused remarkably concern again in recent years, especially the water heat pump and air source heat pump which has been widely used in the agricultural field On one hand, the heating efficiency of air source heat pumps decreases due to defrost on the heat exchanger of the outdoor unit in winter of the cold snowy region - e.g. (Furuno et al., 2009).On the other hand, the water heat pump which uses groundwater heat is expected to have the ability of stable operation in winter. However, the problem remains in aspect of the initial investment such as the digging cost of the groundwater well, which restricts the development of water heat pumps. In this study, I focused on the use of the existing equipment which included the groundwater system for melting snow that is popular in the cold snowy region and the agricultural water that is popular in the agricultural areas. Those existing equipment were used as heat supplies and an environment conscious heating and cooling system was build in the greenhouse to reduce the initial investment cost. Comparison with the practices cultivated by oil boilers in winter, CO2 emission was reduced by approximately 12 % by the present system. Furthermore, this system also created a cool environment in summer with a temperature of 20 degrees C in the greenhouse by using the agricultural water. Therefore, the usefulness of the environment conscious heating and cooling system all year round by using the water heat pump was confirmed

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  • DEVELOPMENT OF A NONDESTRUCTIVE DETECTOR OF UNSUITABLE CHICKEN EGGS USING LED LIGHTS FOR INFLUENZA VACCINE PRODUCTION

    Kohei Kimura, Kazuhiro Nakano, Shintaroh Ohashi, Kenichi Takizawa, Takayuki Nakano

    TRENDS IN AGRICULTURAL ENGINEERING 2013   324 - 329   2013年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)   出版者・発行元:CZECH UNIVERSITY LIFE SCIENCES PRAGUE  

    In Japan, fertilized chicken eggs are used to produce influenza vaccines. However, some fertilized eggs do not develop after fertilization, develop late, or die during development. If these unsuitable eggs are overlooked and included with normal eggs in the vaccine production process, the manufacturer must dispose whole of the vaccine stock solution in a tank, which results in large economic losses and raises health concerns. Therefore, a nondestructive method that allows distinction of normal and unsuitable chicken eggs was developed, using visible and near-infrared (VNIR) spectroscopy and a light-emitting diode (LED) light source. Normal and unsuitable eggs were sampled from an egg farm, where an experienced farmer assessed the eggs by candling. Linear discriminant analysis was applied using wavelength absorbance data to distinguish between normal and unsuitable eggs, and all of the optical absorbance values of the normal eggs were found to be higher than those of unsuitable eggs. The rate of discrimination between the two types of eggs exceeded 95.8 % when LED board was used. To reduce the production cost, LED lights and photodiodes were used as the light source and light receptors, respectively. The discrimination rate when LED was used as the light source was lower than that when a halogen lamp was used, but was almost the same discrimination rate. LED should be used singly to prevent the adjacent LED light sources from affecting detection because the surrounding LED lights affected the photodiode, thereby reducing the discrimination rate.

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  • THE INFLUENCES OF DROPLET AND NOZZLE CHARACTERISTICS ON THE RELATIVE SPRAY DRIFT OF THE AIR INCLUSION NOZZLE USED IN JAPAN

    Geng Bai, Kazuhiro Nakano, Shintaroh Ohashi, Tomomichi Mizukami, Sumihiko Miyahara, Haijun Yan

    TRENDS IN AGRICULTURAL ENGINEERING 2013   72 - 75   2013年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)   出版者・発行元:CZECH UNIVERSITY LIFE SCIENCES PRAGUE  

    Compared with conventional nozzles, drift reduction nozzles with larger droplet diameters have been proven to significantly reduce the amount of spray drift. KIRINASHI ES nozzles have been widely used as drift reduction nozzles in Japan, especially in the Hokkaido region. However, the working parameters for the nozzles (henceforth referred to as nozzle parameters) being used on boom sprayers in Japan are different from those being used in Europe and America. The nozzle using in Japan was called high-pressure nozzles in this study due to the relatively higher nozzle pressure comparing with the nozzle pressure using in other regions. A wind tunnel test for spray drift was carried out before and a classification system was also established. In this study, a deeper analysis was used to investigate the relationship among nozzle parameters and the drift reduction performance of low-pressure nozzles after using a laser analyzer to obtain the droplet size characteristics. The results indicated that the droplet size characteristics were found to have little influence on the drift potential while nozzle height had the strongest influence, followed by nozzle size and nozzle pressure.

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  • 近赤外分光法による微細藻類培養時の収量予測に関する基礎的研究—Fundamental Study on the Yield Prediction during Cultivating of Microalgae by Using Near-infrared Spectroscopy

    中野, 和弘, 大橋, 慎太郎, 神, 香純, 宮下, 渉

    新潟大学農学部研究報告   65 ( 1 )   93 - 97   2012年9月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(大学,研究機関等紀要)   出版者・発行元:新潟大学農学部  

    脱化石燃料社会に向けて、新エネルギーの普及は喫緊の課題である。石油が原料である航空機燃料もバイオ燃料化することが求められるようになった。微細藻類は、ヤトロファ、カメリナ、パームなどの植物油より生産性が高いこと、生産地域を選ばないこと等から、微細藻類の航空機用バイオ燃料化に関する技術開発に大きな期待が寄せられている。そこで本研究では、微細藻類の効率的増殖技術を確立するための基礎的研究として、微細藻類培養時の収量の迅速測定方法について検討した。供試藻類はユーグレナとし、トーマ血球計算盤、自動細胞カウンタ、近赤外分光分析装置を用いた。その結果、近赤外分光法で作成された重回帰式から、藻類個体数と乾燥重量を非破壊的に精度良く計測できること等が分かった。また、藻類収量には藻類培養時の明暗周期が大きく影響していることも示唆された。
    Alternative kinds of energy for petroleum-dependent society are considered to be imminent in these years. As for the aircraft fuel which is usually produced from petroleum oil, introducing of biofuel to aircraft is really desired. Because microalgae have higher productivity than vegetable oil such as Jatropha, Camellia or Palm oil and have an adaptive flexibility to production site, biofuel for aircraft produced from microalgae is greatly expected to establish the advanced conversion technology of biofuel. In this study, the nondestructive rapid determination of population and dry weight of microalgae are discussed to establish the fundamental technique for efficient growth of microalgae. Euglena was used for experimental material. Thoma counting chamber, automatic cell counter and Near-infrared spectrometer were used for evaluate the yield of microalgae. As the results, the population and the dry weight of microalgae growing in cultures can be evaluated nondestructively with high accuracy by using multiple regression equation prepared from near-infrared spectroscopy. Light and dark cycle during cultivation is also considered to be effective on the yield of microalgae.

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    その他リンク: http://id.ndl.go.jp/bib/024093939

  • 可視・近赤外分光法によるセイヨウナシ‘ル・レクチェ'の渋味果評価の可能性—Possibility of Evaluation of the Astringent Fruit in 'Le Lectier' Pears Using Visible and Near-infrared Spectroscopy

    滝沢, 憲一, 中野, 和弘, 大橋, 慎太郎, 知野, 秀次, 松本, 辰也, 山澤, 康秀, 児島, 清秀

    新潟大学農学部研究報告   64 ( 2 )   179 - 186   2012年3月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(大学,研究機関等紀要)   出版者・発行元:新潟大学農学部  

    可視・近赤外スペクトルの測定により、ゼラチン法による渋味判定法で取得される濁度について、非破壊的に推定する方法を検討した。供試果実には、新潟県内5か所の産地から生産者3戸ずつ計15戸の生産者から集めた290果を用いた。670と730nm の吸光度二次微分値を説明変数とした検量線を用いて、等分散性を考慮したデータセット(以下,試験1)、ランダムに選抜した5組のデータセット(以下,試験2)の濁度推定を実施した。試験1でSEP は0.235、試験2ではSEP は0.215~0.244であった。また試験2における濁度の実測値と推定値の単相関係数は0.44~0.52であった。
    This study aimed to develop nondestructive techniques based on near-infrared absorption spectroscopy for theestimation of turbidity that is acquired when determining astringency with the gelatin method. For this study, 290 pearswere collected. The samples were harvested from three farmers of five areas in Niigata prefecture, comprising a total of 15areas. Two data sets were analyzed as: a homoscedastic data set(Test 1), five series of selected random data set(Test 2).Turbidity was estimated using a calibration curve of explanatory variables with the second derivative value of absorbance at670 nm and 730 nm. In Test 1, the standard error of prediction (SEP) was 0.235. In Test 2, SEP was 0.215 to 0.244. Further, InTest 2, the simple correlation coefficient (r) of measured values and the estimated value of turbidity was 0.44 to 0.52.

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    その他リンク: http://id.ndl.go.jp/bib/023777694

  • 寒冷地の微細藻類培養における伝熱問題と微細藻類由来バイオ燃料の製造

    中野 和弘, 大橋 慎太郎

    伝熱   52   38 - 43   2012年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

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  • 積雪寒冷地域のハウス栽培におけるローカルエネルギー利用に関する研究

    大橋 慎太郎

    農業施設   42 ( 2 )   47 - 48   2011年9月

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  • LED光源を用いたミズナの栽培制御に関する基礎的研究—A Basic Study on Controlling Cultivation of Potherb Mustard (Mizuna) by Using LED Irradiation

    宮下, 渉, 中野, 和弘, 大橋, 慎太郎, 渡辺, 亜郁, 知野, 秀次

    新潟大学農学部研究報告   63 ( 2 )   115 - 118   2011年3月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(大学,研究機関等紀要)   出版者・発行元:新潟大学農学部  

    植物工場は小規模又は荒廃した土地でも安定した品質の植物を大量生産する事が可能であり、気候変動の影響を受ける事が少ない。そのため近年注目を集めている技術である。しかし植物工場は、高額の初期投資やランニングコストが問題となっている。そこで近年開発が急速に進んでいるLED 光利用による植物工場が増加している。LED 光の混合照射による植物栽培制御を行い、高付加価値化の可能性について検討する。LED 光、人工太陽光、自然光の三種の試験区でミズナ(Brassica rapa L.)を栽培し、その成長と品質の違いを検討した。その結果、混合LED 光照射により糖度、ポリフェノール含有量に関して精製促進の可能性が示唆された。しかし、草丈成長が著しく低かったため光量の増加を考慮した光源の選択が必要であると考えられる。
    The plant factory can produce plants with the stable quality in small scale or in the wasteland. In addition, it is rarethat the plant factory is affected by the climate change. Therefore in recent years it is attracting technology. However, inthe plant factory, expensive initial investment and running cost become the problem. Therefore the plant factories whichuse LED light that is developing advances rapidly in recent years. We performed plant cultivation control by the mixtureirradiation of the LED light and examine the possibility of the high added value. We cultivated potherb mustard (Brassicarapa L.) in three kinds of examination section (LED light, artificial light of the sun, natural sun light) and examined thegrowth or differences of the quality. As a result, the possibility of the refinement was suggested on a sugar content,polyphenol content by mixture LED light irradiation. However, it is thought that the choice of light source available toincrease the light quantity is necessary because the height of a plant was remarkably low.

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    その他リンク: http://id.ndl.go.jp/bib/11117471

  • ネットメロン育苗時の自動灌水個体管理装置の開発研究—Development of Automatic Individual Watering System for Raising Seedling Period of Net-melon Cultivation

    佐藤, 祐也, 中野, 和弘, 大橋, 慎太郎, 小野塚, 拓平

    新潟大学農学部研究報告   61 ( 1 )   105 - 110   2008年9月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(大学,研究機関等紀要)   出版者・発行元:新潟大学農学部  

    ネットメロン育苗時の灌水作業は多大な時間と労力を要し、その作業の良否は収穫果実の品質にも影響を及ぼす。本研究では、メロン栽培における育苗期間の灌水作業の効率化・省力化を目的として、個々の苗に対する灌水作業の要・不要の判断を行う自動灌水個体管理装置を試作した。CCDカメラで育苗期の苗の画像データを個々に取得し、それを画像処理することで、灌水作業の有無の判断に用いる特徴を抽出した。得られた特徴をメロン栽培篤農家の灌水判断のノウハウとして集約し、制御結果と比較することで自動灌水判断の可能性を検討した。苗の成長速度や成長のばらつき程度の検証、篤農家による手灌水作業との比較を行った結果、本研究で開発された灌水システムは篤農家の灌水ノウハウを再現しており、育苗時の自動灌水個体管理の可能性が示された。
    Watering control for raising seedling of net-melon is very difficult and needs a lot of time and hard labor of farmer. The good or poor performance in watering affects on the quality of harvested melon. The goal of this study is intended to streamline and save labor in the period of raising seedling of melon cultivation. An automatic individual watering system for raising seedling was produced experimentally to make a decision of watering for each seedling. Image data from the individual seedling was collected using CCD camera. The features between the processed image and the farmer's decision of watering were extracted. These features were decided as the full-experienced farmer's know-how of watering for seedling. The watering system developed in this study could show the know-how of watering and the possibility of automatic individual watering for raising seedling period of net-melon cultivation.

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    その他リンク: http://id.ndl.go.jp/bib/9683243

  • 炭窯における製炭制御ノウハウの抽出と製炭排熱量の算出

    大橋 慎太郎, 中野 和弘, 栄木 隆志

    農業施設   39 ( 3 )   183 - 189   2008年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:農業施設学会  

    近年のエネルギー問題において, 石油代替エネルギーの利用が取りただされている。このような事態を背景に, これまで筆者らは石油代替エネルギーとして炭窯排熱に着目し, そのエネルギー賦存量における農業生産への有益性を示してきた。本研究では炭窯排熱のうち, 煙道口からの排熱を回収することについて検討した。<br>製炭技術者 (以下, 技術者) は煙道口からの煙色, 煙臭を指標として, 窯内環境の制御を行っている。しかし, 排熱回収のため煙道口に熱交換器を設置することになれば, 技術者による従来法での製炭が不可能となる。従って, 炭化における窯内環境を機械的に制御する必要がある。そのための制御指標を製炭時における各測定データから抽出した。すなわち, 技術者の製炭ノウハウを窯内温度, 昇温速度, 排ガス中の水分量, タール量の変化および炭化プロセスから比較, 解析することで, 製炭ステージが移行する時点の判断指標を定量的に得た。また, 炭窯の煙道口からの排熱を安定的に回収するための方法について検討した。

    DOI: 10.11449/sasj1971.39.183

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  • 炭窯排熱のハウス栽培への有効利用に関する研究(第2報)‐炭窯排熱による利用可能熱量の周年利用法の提案と評価‐

    大橋 慎太郎, 中野 和弘, 齋藤 貞文, 楊 迪桂

    農業施設   38 ( 3 )   167 - 174   2007年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:農業施設学会  

    これまでの筆者らの研究により, 積雪寒冷地域のハウス栽培における熱エネルギーの需要量と炭窯排熱を利用した熱エネルギーの供給量が検討されてきた。その結果を基に, 本報ではハウス栽培におけるローカルエネルギーの利用効果について熱エネルギーの観点から評価した。研究対象地で使用されているハウスに対して, ローカルエネルギーの周年利用栽培システムを提案した。すなわち, 吸収式冷凍機を用いた冷暖房システムの導入である。生成した冷温水による冷暖房負荷代替率と貯水タンク容量および循環水量の関係を明らかにし, システム設計における最適条件を決定した。また, 本システム導入による利用効果を冷暖房負荷代替率として評価した。その結果, 研究対象地におけるローカルエネルギーの周年利用栽培システムは, 現行のハウス内温度管理において石油消費量の削減と栽培コストの低減に貢献するものであると評価された。

    DOI: 10.11449/sasj1971.38.167

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  • 環境保全型営農意思決定支援システムの開発研究―水稲‐ハウス栽培体系における温室効果ガス排出量と農業粗所得の関係――水稲-ハウス栽培体系における温室効果ガス排出量と農業粗所得の関係―

    齋藤 貞文, 中野 和弘, 大橋 慎太郎

    農業情報研究   15 ( 4 )   395 - 404   2006年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:農業情報学会  

    本稿では, 農業粗所得を高く維持するための栽培体系, 作付け面積, および圃場内での温室効果ガス算定排出量について検討できる環境保全型営農意思決定支援システムの開発を目的とした.<br>これまでに筆者らが開発した環境保全型営農意思決定支援システムに対し, 「事業者からの温室効果ガス排出量算定方法ガイドライン (試案ver1.6) 」に準拠した温室効果ガス排出量の算出機能と, ハウス栽培計画と暖房費の算出機能を追加した. このシステムを用いて新潟県における水田作・ハウス栽培の複合経営農家モデルを作成し, 営農計画と温室効果ガス算定排出量の評価を行った. さらに, このモデル計画時の暖房費の算出を予測した. 旬移動計画を用いることで, 農家の可能労働時間を有効に利用することができ, 標準作付け計画より178万円 (10%) の農業粗所得の増収が見込まれた. 温室効果ガス算定排出量制約計画を用いることで, 温室効果ガス算定排出量を標準計画より90%, 80%に抑制しながら, 農業粗所得は標準作付け計画よりそれぞれ0.1%減 (12.8万円減), 0.5%減 (78.1万円減) と高く維持する計画立案を行った. 温室効果ガス収益率で比較することで, このモデルでは, しゅんぎく (ハウス冬どり) が環境への負荷が少なく, しかも収益率が最も高い栽培作物であることが示された.

    DOI: 10.3173/air.15.395

    DOI: 10.3173/air.17.50_references_DOI_GrcqWWoTzWJZsR2zgh5Zjrmgh2V

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  • 炭窯排熱のハウス栽培への有効利用に関する研究(第1報)―製炭時の利用可能熱量の算出―

    大橋 慎太郎, 中野 和弘, 佐藤 貞雄, 中谷 忠雄

    農業施設   37 ( 2 )   61 - 69   2006年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:農業施設学会  

    製炭工程における窯内温度変化と熱収支を明らかにし, 未利用エネルギーとして放出される熱量を算出した。研究対象地は, 新潟県南魚沼郡湯沢町旭原福祉工場とした。同施設の炭窯において, 生産性が高く炭化温度の高い白炭窯の温度測定を行った。白炭製造では, 窯内での炭化に1日をかける日落し窯法と, 2日をかける中二日窯法があり, 本研究ではこの2種類の製炭方法における利用可能熱量を検討した。総出熱量のうち約50%が排熱として窯外に放出されていた。日落し窯法における単位時間当たりの利用可能熱量は, 中二日窯法の約1.7倍であった。しかし, 木材投入量に対する熱収支を計算した結果, 中二日窯法の方が効率よく熱回収できることがわかった。これらのことから, 各製炭方法における利用可能熱量が明らかになった。

    DOI: 10.11449/sasj1971.37.61

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  • 積雪寒冷地域のハウス栽培における放熱機構の解析

    大橋 慎太郎, 中野 和弘

    農業施設   36 ( 1 )   37 - 45   2005年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:農業施設学会  

    積雪寒冷地域におけるハウス栽培時の熱的管理については, ハウスの熱特性の把握が必要不可欠である。そこで本研究では, 国内有数の豪雪地域である新潟県南魚沼郡湯沢町に設置された農業用耐雪ハウスを対象として, その熱特性算出のための測定を行った。栽培時における同ハウスの内外壁面温度, 内外温度・湿度, 日射量, 地温等を測定し, 必要熱量の算定に必要なハウスの放熱係数を決定した。また, 熱収支項別の損失量および気象データの解析によって対象ハウスの放熱機構を追究した結果, 積雪寒冷地域での温度管理における特徴が指摘され, コスト削減, 省エネルギー化等への課題点が明らかにされた。

    DOI: 10.11449/sasj1971.36.37

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書籍等出版物

  • 新スマート農業 : 進化する農業情報利用

    農業情報学会

    農林統計出版  2019年5月  ( ISBN:9784897324074

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    総ページ数:xxiv, 500p   記述言語:日本語

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  • スマート農業 : 農業・農村のイノベーションとサスティナビリティ

    農業情報学会

    農林統計出版  2014年8月  ( ISBN:9784897322995

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    総ページ数:xiii, 399p   記述言語:日本語

    CiNii Books

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産業財産権

  • 有精卵の検査方法及び検査装置

    中野 和弘, 大橋 慎太郎, 木村 孝平, 滝沢 憲一

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    出願人:国立大学法人 新潟大学

    出願番号:特願2014-190515  出願日:2014年9月

    公開番号:特開2016-061700  公開日:2016年4月

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共同研究・競争的資金等の研究

  • 腎臓病患者が安全安心に喫食するための生野菜カリウム含有量非破壊測定装置の開発

    研究課題/領域番号:19K06312  2019年4月 - 2022年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 基盤研究(C)  基盤研究(C)

    中野 和弘, 大橋 慎太郎, 滝沢 憲一, 窪田 陽介

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    配分額:4290000円 ( 直接経費:3300000円 、 間接経費:990000円 )

    慢性腎臓病は新たな国民病といわれており、患者はカリウム摂取量を健常者の約半分に制限されていることから、生野菜の食事断念、「水煮」・「茹でこぼし」によるカリウム流出調理あるいは高価格な「低カリウムレタス」の購入等を余儀なくされており、生野菜の喫食願望が強い。しかし、低カリウムレタスのカリウム含有量はバラツキがあることや、種々の野菜が混包されたミックスサラダの総カリウム含有量を測定する技術がないため、カリウム摂取量の非破壊測定技術の開発が喫緊の課題となっている。
    本研究は、近赤外ハイパースペクトル画像と人工知能によりミックス野菜サラダのカリウム含有量を無侵襲で迅速・非破壊的に測定する技術を開発するものである。
    供試材料には生野菜サラダ用レタスを用いた。レタスから得られた可視・近赤外分光データは、UVE (非情報性変数除去),CARS(競合的適応再重み付けサンプリング), mwPLS(移動枠式PLS法) によりデータノイズの除去と波数選択を行い、カリウム濃度の予測精度を比較した。その結果、CARSで選択された特定波長で構成されたLS-SVM(最小二乗関数近似法による機械学習モデル)による予測のR2(決定係数)が最も高く、葉身でR2=0.89, 葉柄でR2=0.92であった。また、検量線の精度を検定するためのRPDは、それぞれ4.07、3.17であり、ともに実用的な精度で推定可能と判定された。
    これらのことから、本研究の可視・近赤外分光法による無侵襲・迅速・非破壊的カリウム測定技術は、腎臓病患者の食生活を十分に支援できるものと期待される。

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  • 寡少日射・寒冷地域における藻油産生微細藻類の周年培養システムの開発

    研究課題/領域番号:24658209  2012年4月 - 2015年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 挑戦的萌芽研究  挑戦的萌芽研究

    中野 和弘, 大橋 慎太郎, 滝沢 憲一, 中野 隆之, 木村 孝平, 細川 薫

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    配分額:3900000円 ( 直接経費:3000000円 、 間接経費:900000円 )

    BDFの原料となる微細藻類について、寡少日射の積雪寒冷地域においても周年的・効率的に生産できる培養システムを検討した。
    実験室内で無菌培養したユーグレナの増殖速度の測定技術を検討した結果、近赤外分光分析法による藻類の個体数や乾燥重量等の迅速・非破壊測定法を検討した。さらにバッチ式培養において、培養器内に閉じこめられた上部空間の割合が藻類増殖族度に影響していることが示された。

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  • インフルエンザワクチン製造不適卵の非破壊検出装置の開発

    研究課題/領域番号:23380148  2011年4月 - 2014年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 基盤研究(B)  基盤研究(B)

    中野 和弘, 大橋 慎太郎, 中野 隆之, 滝沢 憲一, 木村 孝平

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    配分額:19240000円 ( 直接経費:14800000円 、 間接経費:4440000円 )

    本課題では、インフルエンザワクチン製造に用いる有精卵のうち、原料として不適な鶏卵を迅速・非破壊的に判定する装置を開発した。
    可視・近赤外分光法により原料不適卵の判定アルゴリズムを作成し、それを装備した検出装置を作成した。測定データのばらつきや異常値の取得を解決するため、電子回路上のノイズ除去やLED光の照射命令と受光データの取得命令の統合といったソフトウェア制御装置の改良を行った。その結果、鶏卵搬送用トレイ内のほとんどの測定箇所で判別率90%以上と安定した成績となった。

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  • アジア伝統的エネルギー利用地域におけるバイオEFガスタービンの実地試験と導入促進

    研究課題/領域番号:23404004  2011年4月 - 2014年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 基盤研究(B)  基盤研究(B)

    松原 幸治, 櫻井 篤, 小浦方 格, 大橋 慎太郎

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    配分額:14170000円 ( 直接経費:10900000円 、 間接経費:3270000円 )

    本研究では、ガスタービンによるバイオマス発電機をアジアの伝統的エネルギー利用地域に普及させるため、現地での研究情報収集と発電機による検討を行った。
    研究期間中、PSGカレッジ(コインバトール)、エネルギー資源研究所TERI(デリー)、IIT(デリー)を訪問し、バイオマスガス化発電設備やロータリー式バイオマス液化システムを見学し、インドにおいて小規模なバイオマスシステムの研究が活発であることを確認した。2013年には、TERIグルガオン実験場にガスタービン式バイオマス発電機を持ち込み、現地研究者と共に検討し、同形式の小型発電システムの普及がインドにおいて有望であることを確認できた。

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  • 生育ステージの異なる多棟ハウス栽培における知的軽労化灌水制御システムの開発

    研究課題/領域番号:19380142  2007年 - 2009年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 基盤研究(B)  基盤研究(B)

    中野 和弘, 佐々木 豊, 大橋 慎太郎, 長谷川 英夫

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    配分額:18200000円 ( 直接経費:14000000円 、 間接経費:4200000円 )

    ハウス内灌水作業の軽労化のために育苗時生育速度の斉一化を検討した結果、苗の色成分の平均輝度値を用いて健全苗と萎れ苗の相違を判別することが可能となった。ハウス内での植物病害の自動診断が可能なソフトウェアを開発した結果、異なる生育ステージにおける病害の検知が可能となった。メロン定植日を7~10日間ずらして灌水制御実験を行った結果、自動制御区は慣行区より14%~63%の節水率となり、節水効果が認められた。

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担当経験のある授業科目

  • 地域共創演習IIa

    2022年
    -
    現在
    機関名:新潟大学

  • 地域共創演習IV

    2022年
    -
    現在
    機関名:新潟大学

  • 地域共創演習IIb

    2022年
    -
    現在
    機関名:新潟大学

  • 地域共創演習IIIb

    2022年
    -
    現在
    機関名:新潟大学

  • スタディ・スキルズAIIb

    2022年
    -
    現在
    機関名:新潟大学

  • 流域環境学

    2022年
    -
    現在
    機関名:新潟大学

  • スタディ・スキルズAIIc

    2022年
    -
    現在
    機関名:新潟大学

  • ダブルホーム活動入門Iα

    2022年
    -
    現在
    機関名:新潟大学

  • 地域共創演習IIIa

    2022年
    -
    現在
    機関名:新潟大学

  • 地域共創演習I

    2022年
    -
    現在
    機関名:新潟大学

  • リーダーシップ演習II3

    2021年
    -
    現在
    機関名:新潟大学

  • スタディ・スキルズAIa

    2021年
    -
    現在
    機関名:新潟大学

  • リーダーシップ演習II2

    2021年
    -
    現在
    機関名:新潟大学

  • ダブルホーム活動入門I

    2021年
    -
    現在
    機関名:新潟大学

  • リーダーシップ演習I

    2021年
    -
    現在
    機関名:新潟大学

  • リーダーシップ演習III2

    2021年
    -
    現在
    機関名:新潟大学

  • リーダーシップ演習II1

    2021年
    -
    現在
    機関名:新潟大学

  • スタディ・スキルズAIIa

    2021年
    -
    現在
    機関名:新潟大学

  • スタディ・スキルズAIc

    2021年
    -
    現在
    機関名:新潟大学

  • リーダーシップ演習III1

    2021年
    -
    現在
    機関名:新潟大学

  • ダブルホーム活動入門II

    2021年
    -
    現在
    機関名:新潟大学

  • スタディ・スキルズAIb

    2021年
    -
    現在
    機関名:新潟大学

  • リーダーシップ演習II4

    2021年
    -
    現在
    機関名:新潟大学

  • 学科インターンシップ

    2021年
    機関名:新潟大学

  • 卒業論文Ⅱ

    2020年
    -
    現在
    機関名:新潟大学

  • 農業環境システム論

    2020年
    -
    現在
    機関名:新潟大学

  • 卒業論文Ⅰ

    2020年
    -
    現在
    機関名:新潟大学

  • 生物生産工学演習

    2020年
    -
    現在
    機関名:新潟大学

  • エンジニアリング・デザイン演習

    2020年
    機関名:新潟大学

  • 生物生産工学実験

    2019年
    -
    現在
    機関名:新潟大学

  • 測量学実習(農)

    2019年
    -
    現在
    機関名:新潟大学

  • 学科インターンシップ

    2019年
    -
    2021年
    機関名:新潟大学

  • フィールド科学インターンシップ

    2019年
    -
    2021年
    機関名:新潟大学

  • 農学入門Ⅱ

    2018年
    -
    現在
    機関名:新潟大学

  • 食料環境工学

    2018年
    -
    現在
    機関名:新潟大学

  • 農学入門Ⅰ

    2018年
    -
    現在
    機関名:新潟大学

  • 農業資源を知る

    2018年
    -
    現在
    機関名:新潟大学

  • 農環境デザイン入門

    2018年
    -
    2020年
    機関名:新潟大学

  • バイオマスと農林水産業

    2017年
    機関名:新潟大学

  • 農業工学インターンシップ

    2016年
    機関名:新潟大学

  • 測量学実習

    2015年
    -
    2020年
    機関名:新潟大学

  • 農業工学演習

    2010年
    -
    2018年
    機関名:新潟大学

  • 農業工学実験

    2010年
    -
    2018年
    機関名:新潟大学

  • 地域環境工学演習

    2010年
    機関名:新潟大学

  • 地域環境工学実験

    2010年
    機関名:新潟大学

  • 生産機械利用学特論

    2009年
    -
    現在
    機関名:新潟大学

  • バイオマスエネルギー論

    2009年
    -
    現在
    機関名:新潟大学

  • 情報処理演習

    2009年
    -
    2016年
    機関名:新潟大学

  • 生産環境科学概論Ⅰ

    2009年
    -
    2016年
    機関名:新潟大学

  • 応用情報処理演習

    2009年
    -
    2015年
    機関名:新潟大学

  • 応用情報処理演習Ⅱ

    2009年
    -
    2010年
    機関名:新潟大学

  • 農業機械実習

    2009年
    -
    2010年
    機関名:新潟大学

  • 応用情報処理演習Ⅰ

    2009年
    -
    2010年
    機関名:新潟大学

  • 農業システム工学演習

    2009年
    -
    2010年
    機関名:新潟大学

  • 農業機械設計・製図(Ⅰ)

    2009年
    -
    2010年
    機関名:新潟大学

  • 外国文献抄読

    2009年
    機関名:新潟大学

  • 農業機械設計・製図(Ⅱ)

    2009年
    機関名:新潟大学

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