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AI を活用した醤油用種麹培養制御技術

■ 産業の現状
台湾の主要な醤油メーカーである高慶泉、味全、金蘭、萬家香などは、伝統的な純醸造醤油を製造しており、その品質を左右する重要な要素として麹スターター(種麹)が使用されている。種麹は安定した酵素活性を有するため、純醸造醤油の品質維持に不可欠である。従来、台湾の種麹は日本からの輸入に大きく依存してきた。台湾の年間醤油生産量は約2,000トンであり、年間約10トンの種麹が使用されている。しかし、新型コロナウイルス感染症(COVID-19)の流行や国際輸送コストの高騰により、サプライチェーンの脆弱性が顕在化した。このため、供給途絶による生産停止リスクを回避するために、AI を活用した制御技術と連携した国産種麹培養技術の開発が強く求められている。
 
産業課題の模式図
 
■ 技術特徴
本技術は、種麹培養向けの環境センシングプラットフォームを構築し、多種センサーによるフィードバックシステムを統合している。CNN-LSTM アーキテクチャおよび教師なし学習などの先進AI モデルを導入し、培養条件の予測、非線形補正および精密制御を自動的に実行する。これにより、従来の経験則に依存した管理で生じるばらつきを解消し、安定した高品質種麹の生産を実現する。さらに、コンピュータビジョン技術を活用し、色空間変換およびROI(Region of Interest)ベースの特徴学習によって種麹画像の色彩変化を解析する。画像データと環境パラメータを統合して深層学習を行うことで、酵素活性を高精度に予測できる。また、直感的なユーザーインターフェースを提供し、オペレーターが 最適な収穫タイミングを判断できるよう支援することで、品質評価の客観性と精度を大幅に向上させる。
 
技術応用模式図 
■ 成果
本プロジェクトでは、AI 駆動型種麹生産最適化システムの開発および実証に成功し、産業面で大きな成果を達成した。AI によるインテリジェント環境制御および適応型パラメータ最適化により、種麹の酵素活性予測精度は96%に達し、種麹品質の安定化と向上を実現した。本技術は、従来の経験依存型培養管理の限界を克服するとともに、日本産種麹への依存によるサプライチェーンリスクを効果的に解消する。これにより、高慶泉をはじめとする台湾の醤油メーカーに対して、自立的な国産種麹培養能力を提供する。さらに、原材料調達コストの削減、納期変動リスクの低減を実現し、醤油品質を安定的にA 級基準へ維持することで、製品競争力および企業収益性の向上に寄与する。将来的には、本技術を他の発酵産業へ展開することも可能であり、スマート農業および食品テクノロジー発展の基盤を構築し、持続可能な産業発展を支援する。
 
種麹自動培養システム
 
 
■ Contact Us 
Material and Chemical Research Laboratories
Dept. of High Value Design(S100)
 
Shih-Hao Hua
Tel:+886-49-2345247
E-mail:lvanHua@itri.org.tw
 
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