タルカ大学の研究者、ブドウの成熟度を5秒未満で測定するセンサーを開発

チリのタルカ大学の研究者らは、果実を傷つけることなく数秒でブドウの成熟度と品質を測定する携帯型光学センサーを開発している。このプロジェクトは、ブドウ園で収穫時期を判断する方法を変える可能性がある。

GrapeScanと名付けられたこの技術は、同大学の灌漑・農業気候学研究移転センター（CITRA）で開発が進められている。Portal Agro Chileが公表した情報によると、研究はVIU研究商業化助成金の支援を受けており、現在、長年にわたる学術研究の段階から、実用的な試作機の開発へと移行しつつある。

プロジェクトを率いるのは、農業技師で、タルカ大学で果樹栽培の修士号を取得し、CITRAの研究者でもあるMaría Ignacia González Pavez氏だ。同氏によると、ブドウの成熟度を果粒そのもので直接評価できる手段を栽培者に提供することが目標だという。破壊検査だけに頼ったり、通常の検査機関の結果を待ったりする必要がなくなる。

GrapeScanは、特定の波長を用いた光学センシングに基づく。開発を予定している装置は屈折計ほどの大きさの小型携帯型で、ブドウの果粒に接触させて測定する。研究チームは、1回の測定で房ごとの複数項目を読み取り、成熟度と品質に関わる6つの応答変数を示すことを目指している。

研究者らは、1回の測定にかかる時間を5秒未満と見込んでいる。この速さはプロジェクトの価値の中核となる。現在のブドウ園でのサンプリングでは、果実を採取して分析に送り、結果が出るのを待ってから収穫の判断を下すことが多いためだ。より迅速な方法が実現すれば、ブドウ園のより広い範囲で、より頻繁に状態を確認できる可能性がある。

チームはさらに、位置情報の付与機能と、現地での測定値を保存するデジタルプラットフォームの追加を計画している。この機能が予定どおりに実現すれば、各測定値をGPS上の地点と関連付け、ブドウ園内の場所による果実の状態の違いを示す地図を作成できる。これにより、成熟度のばらつきを特定し、モニタリングや収穫時期の計画を改善できる可能性がある。

ワイン業界にとって、この技術の可能性は研究にとどまらない。現地での検証に成功すれば、迅速な位置情報付きデータを得られる非破壊型ツールによって、ブドウのサンプリングを効率化し、収穫時期やワイナリーへの受け入れを計画するための、より精度の高い情報を提供できる可能性がある。区画や斜面、土壌の状態、灌漑方法によって果実の成熟度に大きな差が生じるブドウ園では、特に有用となり得る。ただし、このシステムの商業的価値は、実際のブドウ園の環境で試作機がどれだけ高い性能を発揮するかに左右される。

CITRA所長のSamuel Ortega Farías氏は、このプロジェクトは同センターが数年にわたり取り組んできた研究分野を発展させるものだと述べた。同氏によると、この研究では分光法、データ処理、数学的モデリングを組み合わせ、ブドウ栽培における現在のニーズ、すなわち果実の品質を簡便かつ動的に、非破壊でサンプリングする方法に取り組んでいる。

この研究には、南アフリカのステレンボッシュ大学のCarlos Poblete Echeverría氏も協力している。同氏はタルカ大学の元学生で、同じ研究分野に携わってきた。こうしたつながりは、実用化に向けて進むプロジェクトが、チリ国外の専門知識も活用していることを示している。

現段階で、GrapeScanはまだ市販可能な装置ではない。次の段階では、ハードウェアとソフトウェアの構築に向けたエンジニアリング作業に取り組み、その後、農業シーズン中に圃場試験を行う予定だ。こうした試験では、果粒ごとのばらつきや天候、取り扱いなどが性能に影響する通常のブドウ園の環境で、センサーが信頼性の高い測定値を出せるかどうかが検証される見込みだ。

チームが初期に策定した事業計画では、段階的な展開を想定している。González Pavez氏によると、まずセンサーを使った助言サービスを提供し、装置の販売はすぐには始めない可能性が高い。技術が商業規模に達した場合、チリ国内外での直接販売を含む、より広範な商業展開はその後となる。

技術性能を実証してからでなければ製造や流通の現実味が出てこない大学の研究プロジェクトでは、こうした展開手順は一般的だ。このプロジェクトでは、分光法に関する大学院研究と、その後の専門性の深化を通じて、基礎となる研究がすでに積み重ねられている。それでも、研究室や学術研究で得られた成果を、栽培者が期間の短い、重要な収穫期に使える信頼性の高い現場用測定器へと発展させるという、より難しい課題を乗り越えなければならない。