小山 健斗 (コヤマ ケント)

農学研究院 基盤研究部門 生物環境工学分野准教授
アドミッション本部准教授

研究対象は,収穫後から喫食に至るまでの食べ物の品質と安全性を保つ研究
専門は,数学・データを使った食べ物の評価

「確率論を用いた食べ物の品質・安全性の評価手法」を開発し,消費者視点の農産物の品質評価から食品微生物の定量評価まで幅広い社会課題に実装,国際学術誌に査読つき学術論文を公開する

研究室HP:https://www.afpe-hu.jp/
研究概要:https://scrapbox.io/kentokoyama/

研究者基本情報

■ 学位
  • 博士(農学), 北海道大学, 2019年03月
■ URL
researchmap URLホームページURL■ ID 各種
ORCID IDJ-Global ID■ 研究キーワード・分野
研究キーワード
  • 確率統計モデリング
  • ポストハーベスト
  • 予測微生物学
  • 官能評価
  • X線検査
研究分野
  • ライフサイエンス, 食品科学
  • 環境・農学, 農業環境工学、農業情報工学, ポストハーベスト工学
  • 情報通信, 統計科学
■ 担当教育組織

経歴

■ 経歴
経歴
  • 2023年07月 - 現在
    北海道大学, 大学院農学研究院, 准教授
  • 2019年04月 - 2023年06月
    北海道大学, 大学院農学研究院, 助教
  • 2017年04月 - 2019年03月
    独立行政法人日本学術振興会 特別研究員(DC1)
学歴
  • 2017年04月 - 2019年03月, 北海道大学, 大学院農学院, 博士後期課程
  • 2017年09月 - 2019年02月, ギリシャ テッサロニキ・アリストテレス大学 滞在博士学生, Visiting student, ギリシャ共和国
委員歴
  • 2025年12月 - 現在
    官能評価学会, 理事, 学協会
  • 2025年05月 - 現在
    日本食品科学工学会 北海道支部, 幹事(会計・総務)
  • 2019年04月 - 現在
    北海道農業施設協議会, 委員, その他

研究活動情報

■ 受賞
  • 2024年03月, 日本食品科学工学会北海道支部, 最優秀講演賞
    Viable but non-culturable の Campylobacter jejuni の感染力評価:培養能 回復・ヒト小腸上皮様細胞への侵入の検討
    星野浩也;村上知広;小山健斗;小関成樹
  • 2023年10月, 第9回北海道大学部局横断シンポジウム, 銅賞
    非破壊測定と深層学習によるアボカドの内部腐敗の検出と抑制
    松井 貴大;杉森 博行;小関成樹;小山健斗
  • 2023年10月, 第9回北海道大学部局横断シンポジウム, 奨励賞
    Web上のデータベースと機械学習を用いた 細菌挙動の予測
    細江 隼平;砂川 純也;中岡 慎治;小関成樹;小山 健斗
  • 2023年06月, 12th International Conference on Predictive Modelling in Food, ICFMH Research Paper Award
    How do the survival kinetics of cross-contaminated foodborne bacteria differ in ground meat during thermal inactivation process?
    Hidemoto Yabe;Hiroki Abe;Kento Koyama;Shigenobu Koseki
  • 2022年04月, Leave a Nest Co., Ltd, Leave a Nest Grant -Global Challenge Award-
    Developing automatic detection model for fungal contamination of fruit using X-ray imaging and investigating fungal control
    Kento Koyama
  • 2019年09月, 11th International Conference of Predictive Modelling in Foods, Best Oral presentation Award
    Stochastic evaluation for survival bacterial numbers and the time-to-inactivation by combination of Weibull modelling and Monte Carlo simulation
    Satoko Hiura;Hiroki Abe;Kento Koyama;Shige Koseki
  • 2019年07月, 国際食品工業展(FOOMA), FOOMA AP賞
    目で見てわかる温度の変化:農畜水産物の生産流通における積算温度インジケータの活用
    酒井健太郎;岡庭理央;小山健斗;小関成樹
  • 2018年07月, International Association for Food Protection, Student Travel Scholarship Award
    小山健斗
  • 2017年09月, 10th International Conference of Predictive Modelling in Foods, Best Poster Award
    Development of stochastic predictive model for survival probability of Salmonella enterica during thermal inactivation
    Hiroki Abe;Kento Koyama;Shuso Kawamura;Shige Koseki
■ 論文
■ その他活動・業績
■ 主な担当授業
  • 生物環境工学実験Ⅳ, 2024年, 学士課程, 農学部
  • 機械設計製図, 2024年, 学士課程, 農学部
  • 生物環境工学実習, 2024年, 学士課程, 農学部
  • 生物環境工学基礎実験, 2024年, 学士課程, 農学部
■ 所属学協会
  • Editorial board member, Journal of Food Protection
  • Editorial board member, Journal of Microbiological Methods
■ 共同研究・競争的資金等の研究課題
  • 青果物の貯蔵特性はなぜばらつくのか?劣化程度の「未来」を左右する潜在的因子の解明
    科学研究費助成事業
    2025年04月 - 2029年03月
    渡邊高志; 蔦瑞樹; 冨田理; 小山健斗
    日本学術振興会, 基盤研究(B), 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 25K02134
  • 収穫時の茎端部の保護(At-Harvest 管理)による青果物の腐敗抑制
    研究助成
    2026年04月 - 2028年03月
    小山健斗
    公益財団法人園芸振興松島財団
  • 言語化しにくい人間の暗黙知をひもとく新たな比較評価理論体系の構築
    奨励研究助成
    2025年04月 - 2028年03月
    小山健斗
    ロッテ財団, 研究代表者
  • 病原微生物のばく露評価に資する日本国内データベースの構築
    食品健康影響評価技術研究
    2025年04月 - 2027年03月
    小山健斗
    内閣府 食品安全委員会, 研究代表者, JPCAFSC20252507
  • シングルセルから予測する細菌集団の増殖確率
    2024年04月 - 2027年03月
    小山健斗
    日本学術振興会 科学研究費助成事業, 若手研究, 研究代表者
  • AIと短波長の自家蛍光による高精度な人参内部の木化判別機の開発
    2024年08月 - 2025年03月
    小山 健斗; 松井 貴大; 川島 圭太; 井川 久; 宮島 沙織; 吉田 道拓
    ノーステック財団, イノベーション創出研究支援事業(研究成果展開補助金), 研究代表者
  • 非破壊測定による追熟果実の内部腐敗の定量評価とカビ抑制技術の探索
    2024年04月 - 2025年03月
    小山 健斗
    公益財団法人 飯島藤十郎記念食品科学振興財団, 外国人留学生研究助成, 研究代表者
  • リスク評価のデジタル化:情報収集と解析の自動化による省力化と精度向上
    食品健康影響評価技術研究
    2023年 - 2025年03月
    小山 健斗; 小関 成樹; 田﨑 創平
    内閣府, JPCAFSC20232307
  • 食品中の有害細菌の増える/減るを見える化:データ解析の高度化
    若手研究人材育成事業
    2023年08月 - 2024年03月
    小山 健斗
    ノーステック財団
  • AIと紫外光を組み合わせた高精度な人参内部の木質化判別手法の 開発
    イノベーション創出研究支援事業 (産学連携創出補助金)
    2023年08月 - 2024年03月
    小山 健斗, 川島 圭太, 井川 久, 吉田 道拓
    ノーステック財団, 研究代表者
  • X線異物検査器によるアボカドの内部黒変の非破壊評価とカビ抑制技術の探索
    科学研究費助成事業 若手研究
    2021年04月 - 2024年03月
    小山 健斗
    近年,農産物の長時間・長距離輸送が増える傾向にある。それにともない,品質を保持したままでの保存日数の向上が求められている。世界的にも消費者は,加工食品,冷凍食品や冷凍野菜のみならず,食品素材そのものの食感,香りを保持した生鮮農産物を望んでいる。すなわち,農産物そのものの輸送が求められている。これまでに,輸送時の農産物の廃棄の削減を目的とし,生産・輸送・消費の過程で途切れることなく低温に保つコールドチェーンが確立されてきた。一方で,アボカド,マンゴーといった追熟が必要な農産物は,小売店に陳列される前に20°C前後で追熟処理される。追熟前より追熟後の農産物は腐敗変敗しやすいため,保存環境の制御が難しい。特に追熟や保存時のロスの原因は茎の付け根からカビが増える内部黒変である。しかし,カビが原因で発生する内部黒変の検出や制御が難しく,追熟後から消費にいたる過程に大量の廃棄が生み出される。これらの問題を解決するために,輸送時の農産物の低温流通のみならず,農産物の追熟や保存技術が重要となる。
    アボカド,マンゴーといった追熟が必要な農産物の内部の黒変を目視で早期に検出することは難しい。特に,茎の付け根から侵入したカビが原因となる内部黒変は追熟前に症状として現れないため検出が困難である。内部黒変の有無を評価するには果実の切断が必要となる。本研究では,X線画像を用いた非破壊でのアボカドの内部黒変の定量化とカビの増殖を抑制する保存条件を探索をおこなう。X線異物検査器は対象物の密度を測定できるため,カビが活動してできる空洞と内部黒変を検出できると考えられる。本研究の目的を以下の3課題に設定する。
    ◯X線画像を用いたアボカドの内部の黒変の自動判定
    ◯追熟過程における内部黒変レベルの定量化
    ◯文献データと機械学習によるアボカドの最適保存方法の探索と実証実験
    日本学術振興会, 若手研究, 北海道大学, 研究代表者, 21K14943
  • 食品における有害細菌の制御の概念を変える:ビックデータから発見する新たな知識体系
    研究助成金
    2022年10月 - 2023年09月
    小山 健斗
    公益財団法人 戸部眞紀財団, 研究代表者
  • 官能評価を駆使した革新的な人間の認識の見える化アルゴリズムの開発
    研究助成<奨励>
    2022年06月 - 2023年03月
    小山健斗
    公益財団法人 秋山記念生命科学振興財団, 研究代表者
  • Developing automatic detection model for fungal contamination of fruit using X-ray imaging and investigating fungal control
    第56回リバネス研究費 Global Challenge Award
    2022年04月 - 2023年03月
    小山健斗
    Leave a Nest, 研究代表者
  • 未知の細菌のストレス耐性をラマン分光と過去研究事例から瞬時に予測する手法の開発
    研究助成
    2022年04月 - 2023年03月
    小山健斗
    一般財団法人 旗影会, 研究代表者
  • ベイズ推定が解き明かす食品の微生物学的リスクの実態:農場から食卓に至る予測評価
    科学研究費助成事業 研究活動スタート支援
    2019年08月 - 2021年03月
    小山 健斗
    100年前に計算された缶詰における芽胞菌の死滅時間の計算は細菌挙動の数理モデル化の第一歩目の報告である。現在の多くの数理モデルはこのBigelowのモデルを原則とし,ある時間における細菌数の平均値を計算する。従来,10^4個以上の細菌数を対象に研究が行われてきたが,食品の汚染のほとんどは低濃度での汚染が原因であり,100個未満の少ない細菌では個体差の影響が表れ平均値での評価が困難である。生物と統計由来のばらつきにより,細菌の増殖・死滅挙動は平均値から離れる。そのため,平均値では細菌挙動の全体を把握できず,リスクを考慮した微生物学的な安全性の評価が不十分である。平均値による点での評価から,確率による幅での評価への転換が求められている。確率論を用い,ばらつきを含めた細菌挙動全体の定量的な評価が必要である。
    本研究の目的は,生物・統計由来のばらつきを含めた細菌集団の挙動の予測をする確率モデルの開発である。屠殺・収穫直後から喫食に至るまでの生鮮食品における細菌挙動のデータ収集し,平均値から離れた増殖・死滅挙動を予測する。ベイズ統計を用い,生物・統計由来のばらつきを包括的に扱う。食中毒細菌による健康被害のリスクを計算するために必要な喫食時の細菌数の確率分布,消費期限の設定に必要なある細菌数に至る時間の確率分布を明確にする。本研究は,100年前に提案された平均値に基づく頻度論統計からベイズ統計へと計算手法を根本的に変える挑戦的な研究である。ばらつきを包括的に扱う試みはカビやウイルスによる健康被害の計算にも応用が可能であるため関連する研究分野への波及研効究果が高い。
    日本学術振興会, 研究活動スタート支援, 北海道大学, 研究代表者, 19K23655
  • 美味しさと安全をより確実に!殺菌効果と食品品質の確率論的な新たな評価方法の開発
    科学研究費助成事業 特別研究員奨励費
    2017年04月 - 2019年03月
    小山 健斗
    本研究では食品の品質と殺菌効果とを両立させる安全性理論の構築を目的とする。少数の細菌で食中毒を引き起こす腸管出血性大腸菌とサルモネラを用いる。対象とする細菌集団が完全に死滅する時間を確率分布で表記し,細菌集団の死滅条件を確率に裏付けられた方法で設定する。例えば,「〇〇°C△△分以上加熱殺菌した場合,サルモネラ10万個は99.99%の確率で完全に死滅する。」といった殺菌条件を提示する。確率論に裏付けされた殺菌条件に加え,食品の品質と安全性のバランスを考える。確率論の知見に基づき品質劣化を最小限に抑えつつ,安全面も許容レベルにできるといった殺菌効果と品質保持の両面における最適化を可能とする殺菌条件を提示する。新たな安全性評価理論の構築により,実際の殺菌工程における殺菌条件の設定において,“どの程度の確率で対象とする細菌集団が完全に死滅したか?”といった製造業者やリスク評価者の関心事への回答を可能とする。今年度は,サルモネラの死滅・及び増殖をベイズ統計モデルによって解析した。滞在先のギリシャでのディスカッションの結果,不確実性を考慮したモデルづくりに着手することになった。国際共同論文の作成にいたり現在論文を2報投稿中である。今後も共同研究を引き続き行っていき,食品の品質と殺菌効果を両立させる安全性理論について研究を進めていく。
    日本学術振興会, 特別研究員奨励費, 北海道大学, 研究代表者, 17J04163
  • 細菌集団の死滅時間予測のためのタイムラプスを用いた死滅確率過程モデル
    若手研究者海外挑戦プログラム
    2017年04月 - 2018年03月
    小山健斗
    日本学術振興会, 北海道大学大学院, 研究代表者
■ 産業財産権
  • 官能評価方法、官能評価システム及び官能評価プログラム並びにこれらを用いたニューラルネットワークの学習方法
    特許権, 小山健斗、長岐幸尚
    特開2026-57277, 2026年04月02日
  • 官能評価方法及び官能評価システム
    特許権, 小山 健斗; 安部 星; 長岐 幸尚
    特開2025-29334, 2025年03月06日