(57)【要約】（要約）（課題）食品、加工食品またはその加工食品の原料の組織構造、特に加工食品、その中でも二次加工食品あるいはその製造原料の組織構造の鮮明な画像を形成することが出来る技術を提供すること。また、食品、加工食品またはその加工食品の原料の澱粉、蛋白質および脂質の存在形態を明確に判別することが出来る程度に鮮明な画像を形成する技術を提供すること。（解決手段）食品、加工食品または加工食品の製造原料をトリフェニルメタン骨格を有する蛍光染色剤単独あるいは混合物で染色した後、励起光を照射した後の蛍光を、少なくとも下記三種の観察光を含む三種以上の観察光に基づく情報から画像を得る。３８０ｎｍ以上４５０ｎｍ未満の蛍光波長Ａ、４５０ｎｍ以上５６０ｎｍ未満の蛍光波長Ｂ、および５６０ｎｍ以上７００ｎｍ以下の蛍光波長Ｃ。（選択図）        なし
2008078752.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トリフェニルメタン骨格を有する蛍光染色剤で染色した加工食品または加工食品の製造原料に励起光を照射し、前記染色した加工食品または加工食品の製造原料を、少なくとも下記三種の観察光を含む三種以上の観察光を用いて観察し、次いで当該観察結果に基づき画像を形成することを特徴とする加工食品または加工食品の製造原料の組織構造画像の形成方法。
３８０ｎｍ以上４５０ｎｍ未満の蛍光波長Ａ、
４５０ｎｍ以上５６０ｎｍ未満の蛍光波長Ｂ、および
５６０ｎｍ以上７００ｎｍ以下の蛍光波長Ｃ。
【請求項２】
励起光を照射する前に、加工食品または加工食品の製造原料の不凍水含量を３０重量％以下に調整しておくことを特徴とする請求項１記載の加工食品または加工食品の製造原料の組織構造画像の形成方法。
【請求項３】
加工食品が穀類の二次加工食品であり、加工食品の製造原料が穀類または穀類の二次加工食品の製造過程における一次加工食品処理物である請求項１または２記載の加工食品または加工食品の製造原料の組織構造画像の形成方法。
【請求項４】
下記一般式１で表される加工食品または加工食品の製造原料の組織構造画像形成用蛍光染色剤。
式１
2008078752.tif 000005
（式中、Ｒ１およびＲ２はＮＨ２、ＮＨＹ、ＮＹ１Ｙ２、またはＯＨを示し、Ｒ３はＯ、ＮＨ２、ＮＨＹ、またはＮＹ１Ｙ２を示し、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、およびＲ９はＨ、ＣｎＨ２ｎ＋１、ＳＯ３Ｘ、およびＣＯＯＸから選ばれる一つを示し、ＸはＨまたはアルカリ金属原子を示し、Ｙ、Ｙ１、およびＹ２は炭素数が１から３のアルキル基または置換基を有してもよいフェニル基を示し、ｎは１〜３の整数である。）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加工食品またはその加工食品の製造原料の組織構造を表す画像の形成方法に関する。また、その画像形成に際して用いられる加工食品または加工食品の製造原料の組織構造画像形成用蛍光染色剤に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から多様な食品が知られており、美味しい食品を求めて数多くの研究がなされている。加工食品、その中でも穀類由来の加工食品、とくにパン類、麺類、米飯、菓子類、天ぷらなどの小麦粉、米を主原料とする二次加工食品についても同様であり、美味しい加工食品を提供できるよういろいろな工夫と研究が行われている。
例えば、食品の味覚や食感が食品の美味しさに大きな影響を持つことから、食品の味覚や食感についての研究が行われ、とくに二次加工食品では食品の三大栄養素と云われている澱粉、蛋白質および脂質が食品中にどのような形態で存在しているかによって、食品の味覚や食感が大きく変るものと考えられてきた。【０００３】
従来、食品の味覚、食感の評価はもっぱら専門パネルによる官能検査によって行われていたが、近年機器類を用いて食品の組織構造を表す画像（組織構造画像）を形成し、その組織構造から食感の程度を判別することが試みられている。しかしながら、それらの機器類によって組織構造画像を形成しても食品を構成する前記各成分の境界部が不鮮明であったり、得られる画像が平面的であるため、満足し得る評価が行えないのが現状である。
例えば電子顕微鏡による場合は標本に電子を飛ばして反射してきた電子を検出して標本の組織構造を観察（走査型電子顕微鏡）するが、この方法は非常に高い分解能で標本の組織構造を観察することができる反面、染色ができないために特定成分の判別が困難であり、その境界部分の構造解析をすることができないという不都合さがある。光学顕微鏡による場合は、切片の特定成分の染色を行い、標本を得、その組織構造を観察するのであるが、前記特定成分の境界部分が不鮮明である。そこで多重染色法を採用し、該特定成分の境界部分をより鮮明にする努力がなされ、特定成分の色分けも改善されたのであるが、染色による特定成分への特異性が小さく、しかも染色剤が特定成分へオーバーラップしてしまい、組織構造の判別が実質的にできなかった（非特許文献１）。
その点、蛍光観察と位相差観察、微分干渉観察等の蛍光観察以外の観察方法を併用して、標本の特定成分の染色を行い、標本の組織構造を観察する方法は従来の方法からみるとはるかに鮮明な画像を形成できるが、それでも満足できる技術ではなく、例えば澱粉、蛋白質および脂質が相互に絡みあう状態を鮮明に観察することは困難であった（特許文献１、２）【０００４】
【特許文献１】特開２００２−３２３４４９号公報
【特許文献２】特開２００３−２９４６２６号公報
【非特許文献１】食品組織学  第２１３頁〜  星野忠彦他２名、株式会社光生館１９９８年６月５日発行
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、本発明の課題は、加工食品またはその加工食品の原料の組織構造、とくに二次加工食品あるいはその製造原料の組織構造の鮮明な画像を形成することが出来る技術を提供することにある。また、加工食品またはその加工食品の原料の澱粉、蛋白質および脂質が絡み合う存在形態（以下、微細構造ということがある）までをも明確に判別することが出来る程度に鮮明な画像を形成する技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者は、上記課題を解決するべく鋭意研究する最中、二次加工食品の製造原料から常法にて切片を作製し、該切片を蛍光染色剤にて染色した後、励起光を照射し、次いで特定の蛍光波長からなる観察光を複数組合わせて構成される観察光を用いて染色標本（標本ということがある）を観察した結果、または、得られた情報をもとにして常法により画像を形成させると、その画像は極めて鮮明な画像であるという、驚くべき知見を得た。ここで特定の蛍光染色剤を用いるとより鮮明な画像が得られるという知見も得た。さらに研究を進め薄片化処理前の試料の不凍水含量が一定値以下となるように調整した状態で薄片化処理を施した試料について上記知見を適用すると、よりいっそう鮮明な画像が得られるという手法を得た。これら知見に基づき鋭意研究を重ね、遂に本発明を完成させた。【０００７】
すなわち、特許請求の範囲の請求項１の発明は、トリフェニルメタン骨格を有する蛍光染色剤で染色した加工食品または加工食品の製造原料を光励起した後、光励起した染色物についての少なくとも三種の観察光による情報、すなわち蛍光波長が３８０ｎｍ以上４５０ｎｍ未満の観察光Ａでの情報、蛍光波長が４５０ｎｍ以上５６０ｎｍ未満の観察光Ｂでの情報、および蛍光波長がｎｍ以上７００ｎｍ以下の観察光Ｃでの情報を得、ついでそれら情報に基づき画像を創製することを特徴とする加工食品または加工食品の製造原料の組織構造を表す画像の形成方法である。なお、上記少なくとも三種の観察光による情報をほぼ同時に観察すること、または、個別に得た情報に基づき画像を創製することを特徴とする加工食品または加工食品の製造原料の組織構造を表す画像の形成方法でもある。  ここでいう観察光とは、加工食品または加工食品の製造原料の組織構造を表す画像を形成する情報を収集するために用いる光をいう。本発明では、前記三種の観察光のほかに、さらに、異なる蛍光波長からなる観察光を併用することができる。併用する観察光の蛍光波長は、いろいろな種類があるのでまとめて説明することが困難であるが、３８０ｎｍ以上７００ｎｍ以下から外れる蛍光波長でもよいし、上記３８０ｎｍ以上７００ｎｍ以下の蛍光波長でもよい。【０００８】
請求項２の発明は、上記請求項１の発明において、加工食品または加工食品の製造原料に励起光を照射する前の切片の不凍水含量を３０重量％以下に調整した状態で薄片化処理を施すことを特徴とする。より具体的には、組織構造を表す画像を形成させようとする加工食品または加工食品の製造原料を凍結することにより固定することで不凍水含量を３０重量％以下に調整した後、ミクロトームヤクライオスタット等により薄片化した後、蛍光染色剤で染色する。ここでいう不凍水とは、加工食品または加工食品の製造原料を冷凍させた状態でも、その加工食品中または加工食品の製造原料中では凍結しない水を意味する。
請求項３の発明は、上記請求項１または２の発明において、加工食品が穀類の二次加工食品であり、加工食品の製造原料が穀類または穀類の二次加工食品の製造過程における一次加工食品処理物であることを特徴とする。【０００９】
請求項４の発明は、下記一般式１で表される蛍光染色剤からなることを特徴とすると加工食品または加工食品の製造原料の組織構造を表す画像形成用蛍光染色剤である。この蛍光染色剤を単独で使用してもよいが、混合物として使用してもよい。
式１
2008078752.tif 000003
（式中、Ｒ１およびＲ２はＮＨ２、ＮＨＹ、ＮＹ１Ｙ２、またはＯＨを示し、Ｒ３はＯ、ＮＨ２、ＮＨＹ、またはＮＹ１Ｙ２を示し、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、およびＲ９はＨ、ＣｎＨ２ｎ＋１、ＳＯ３Ｘ、およびＣＯＯＸから選ばれる一つを示し、ＸはＨまたはアルカリ金属原子を示し、Ｙ、Ｙ１、およびＹ２は炭素数が１から３のアルキル基または置換基を有してもよいフェニル基を示し、ｎは１〜３の整数である。）また、本発明は、上記請求項４で記載された蛍光染色剤からなることを特徴とする加工食品または加工食品の製造原料の澱粉、および蛋白質の組織構造可視化用、または加工食品または加工食品の製造原料の澱粉、蛋白質、および脂肪の組織構造可視化用蛍光染色剤の発明でもある。【００１０】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明でいう加工食品はいろいろな手段・方法を用いて食品原材料を処理加工した物であれば特に制限されないのであるが、例えば一次加工食品、二次加工食品が挙げられ、特に二次加工食品が好ましい。一次加工食品の具体例としては、小麦粉、デュラム粉、ソルガム粉、精麦、大麦粉、オーツ麦粉、ライ麦粉、トウモロコシ粉、ヒエ粉、アワ粉、キビ粉、穀類由来の澱粉、穀類由来のタンパク質等の穀類の一次加工食品が挙げられる。それら一次加工食品にいろいろな手段・方法を適用して得られる二次加工食品の具体例としては、各種パン類、うどん、冷麦、そうめん等の麺類、菓子類、麩類、パスタ類、揚げ物類、焼き物類、蒸し物類等の穀類の二次加工食品が挙げられる。
本発明でいう加工食品の製造原料としては、食品原材料が挙げられ、特に穀類が好ましいが、そのほか、二次加工食品の製造過程における一次加工食品処理物が挙げられ、例えば、パン類の製造生地、茹で麺類製造用麺線、麩類製造用としての生地から揉み出した湿麩（ウエットグルテン）、ビスケット等の食品製造生地等が好適である。ここで、二次加工食品の製造過程はすでに公知の製造過程を採用することができる。【００１１】
本発明でいう加工食品または加工食品の製造原料の組織構造については、数多くの研究者が盛んに研究し、数多くの報告がある。本発明の組織構造画像はそれら報告された組織構造を含む加工食品または加工食品の製造原料の組織構造を表す画像を意味する。本発明は、特に穀類の二次加工食品、あるいはその二次加工食品の製造原料である穀類、または穀類の二次加工食品の製造過程における一次加工食品処理物の組織構造画像に関する。組織構造の具体例としては、二次加工食品の製造原料の一つであるパン生地においては、パン生地を構成する澱粉粒とグルテン蛋白質との存在形態、あるいは澱粉粒とグルテン蛋白質と脂肪の存在形態が挙げられる。さらに味覚や食感に大きな影響を与える澱粉粒とグルテン蛋白質とが絡み合う存在形態を前記組織構造の具体例ということもできる。なお、本発明での加工食品または加工食品の製造原料の組織構造は、上記具体例に何ら限定されない。【００１２】
本発明では、前記加工食品または加工食品の製造原料から切片を調製し、次いでその切片本を蛍光染色剤で染色し、染色標本を得る。切片を調製する際、固定法は幾つもの方法が知られているが特に制限されない。この際、加工食品または加工食品の製造原料を固定することで不凍水含量を３０重量％以下に調整した後、ミクロトームやクライオスタットなどにより薄片化することが重要である。
また、切片を得るための固定方法では、加工食品または加工食品の製造原料を冷凍保持することが好ましい。冷凍状態で保持された加工食品または加工食品の製造原料は適度に固く、適度な粘弾性を有し、それから得た切片あるいは標本は、その表面が平滑であり、内部組織を表す画像を得るという点で特に好ましい結果をもたらすことが出来る。
加工食品または加工食品の製造原料を急速冷凍処理することが好ましい。前記冷凍温度は特に制限されないのであるが、−１８℃以下に設定すると、好ましい結果を得ることができるが、−２２℃以下に設定すると、より好ましい結果を得ることができる。
その切片の調製法は特に制限されない。例えば、凍結固定法、浸漬固定法、あるいはマイクロウェーブ処理固定法を用いて切片を調製できる。例えば凍結固定法について説明する。前記加工食品または加工食品の製造原料からの試料をミクロトームの冷却ステージ上に凍結固定する。次いで凍結固定した試料を一定の厚みで切り出す。切り出した切片をプレパラート上に載せてヒーターで乾固させ固定する。
その他の調製法としてマイクロウェーブ処理固定法が挙げられるが、これは食品を例えばグルタルアルデヒド溶液に１２〜２４時間浸漬させ、マイクロウェーブを１０〜６０秒間照射し固定する方法である。【００１３】
上記切片をトリフェニルメタン骨格を有する蛍光染色剤で染色することが、本発明の幾つかある特徴のうちの一つである。前記トリフェニルメタン骨格を有する蛍光染色剤におけるトリフェニルメタン骨格は次のような一般式で記載することができる。しかし、下記一般式に限定されないのであって、トリフェニルメタン骨格を有する蛍光染色剤であれば、どのような表記法を採用したかに左右されずに本発明では使用可能である。
式２
Ｒ１１
｜
−Ｃ−Ｒ２１ 
｜
Ｒ３１                  または
式３
Ｒ１２
｜
Ｃ＝Ｒ２２ 
｜
Ｒ３２
（式中、Ｒ１１、Ｒ２１、Ｒ３１、Ｒ１２、Ｒ２２、Ｒ３２は、ＮＨ２、ＮＨＹ、ＮＹ１Ｙ２、ＯＨ、Ｏ、ＣｎＨ２ｎ＋１、ＳＯ３Ｘ、およびＣＯＯＸから選ばれる基で置換されていてもよいフェニル基を示し、ＸはＨまたはアルカリ金属原子を示し、Ｙ、Ｙ１、およびＹ２は炭素数が１から３のアルキル基または置換基を有してもよいフェニル基を示し、ｎは１〜３の整数である。ここで、置換基としては、ＳＯ３Ｘ、ＣＯＯＸ、ハロゲン原子等が挙げられる。）【００１４】
好ましいトリフェニルメタン骨格を有する蛍光染色剤としては、下記一般式１で表される蛍光染色剤がある。
式１
2008078752.tif 000004
（式中、Ｒ１およびＲ２はＮＨ２、ＮＨＹ、ＮＹ１Ｙ２、またはＯＨを示し、Ｒ３はＯ、ＮＨ２、ＮＨＹ、またはＮＹ１Ｙ２を示し、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、およびＲ９はＨ、ＣｎＨ２ｎ＋１、ＳＯ３Ｘ、およびＣＯＯＸから選ばれる一つを示し、ＸはＨまたはアルカリ金属原子を示し、Ｙ、Ｙ１、およびＹ２は炭素数が１から３のアルキル基または置換基を有してもよいフェニル基を示し、ｎは１〜３の整数である。ここで、置換基としては、ＳＯ３Ｘ、ＣＯＯＸ、ハロゲン原子等が挙げられる。）
上記式中、Ｘのアルカリ金属原子としてはナトリウム原子またはカリウム原子が好ましく、ｎは１が好ましい。また、前記Ｒ３がＮＨ２のときには、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、およびＲ９のいずれかがＳＯ３−またはＣＯＯ−であり、染色剤は電気的に中性となるように表記することもできる。なお、前記染色剤はトリフェニルメタン骨格を有する蛍光染色剤として知られている染色剤であり、その化学構造を示す表記法として、複数の表記法が知られており、どの表記法を用いるかにより、前記染色剤が異なる表記となることがある。本発明は、それらの表記法により示されるトリフェニルメタン骨格を有する蛍光染色剤も含む。【００１５】
これらの中では、とくに式１で表される化合物においてＲ１、Ｒ２、およびＲ３がＮＨ２であり、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、およびＲ９は上記と同じである化合物（以下、化合物Ａという）、またはＲ１およびＲ２がＯＨで、Ｒ３がＯであり、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、およびＲ９は上記と同じである化合物（以下、化合物Ｂという）が好ましい。
それらの化合物Ａの中では、とくに、Ｒ１、Ｒ２、およびＲ３がＮＨ２であり、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、およびＲ９はＨ、ＣＨ３、ＳＯ３Ｎａから選ばれる一つである化合物（以下、化合物ＡＡという）、またはＲ１およびＲ２がＯＨで、Ｒ３がＯであり、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、およびＲ９はＨ、ＣＨ３、ＣＯＯＮａから選ばれる一つである化合物（以下、化合物ＢＢという）が好ましい。【００１６】
それらの化合物ＡＡに属する具体的な化合物としては、Ｒ１、Ｒ２、およびＲ３がＮＨ２であり、Ｒ６がＣＨ３であり、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ７、Ｒ８、およびＲ９がＨである化合物（ローズアニリン）、Ｒ１、Ｒ２、およびＲ３がＮＨ２であり、Ｒ５およびＲ６がＣＨ３であり、Ｒ４、Ｒ７、Ｒ８、およびＲ９がＨである化合物（マゼンタＩＩ）、Ｒ１、Ｒ２、およびＲ３がＮＨ２であり、Ｒ５、Ｒ６、およびＲ８がＣＨ３であり、Ｒ４、Ｒ７、およびＲ９がＨである化合物（ニューフクシン）、Ｒ１、Ｒ２、およびＲ３がＮＨ２であり、Ｒ４、Ｒ６、およびＲ９がＳＯ３Ｎａ、Ｒ５がＣＨ３、Ｒ７およびＲ８がＨである化合物（酸性フクシン）、およびＲ１、Ｒ２、およびＲ３がＮＨ２であり、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、およびＲ９がＨである化合物（パラローズアニリン）を例示でき、化合物ＢＢに属する具体的な化合物としては、Ｒ１およびＲ２がＯＨで、Ｒ３がＯであり、Ｒ４、Ｒ６、およびＲ８がＣＯＯＮａであり、Ｒ５、Ｒ７、およびＲ９はＨである化合物（アルミノン）を例示できが、本発明ではそれらに限定されることはない。
本発明は上記蛍光染色剤単独あるいは複数の染色剤を用いてもよい。さらに、鮮明な画像を形成することが出来る範囲で、他の蛍光染色剤あるいは非蛍光染色剤を併用してもよい。【００１７】
前記染色溶液の調製法は上記蛍光染色剤を用いる限り、特に制限されないのであり、例えば、公知の溶媒を用いて通常使用される濃度の蛍光染色剤溶液を調整し、上記試料を染色処理する。そのときの染色処理条件は特に制限されない。具体的な例としては、上記切片に蛍光染色剤溶液を一定時間（例えば１〜３０分間、長い場合で１〜３時間）反応させた後乾燥する。乾燥した試料切片を軟質のカナダバルサムで封入することによって、組織標本を得ることができる。この方法は一例を説明するのであって、この条件に本発明が何ら限定されるものではない。【００１８】
かくして得られた染色標本に励起光を照射するのであるが、本発明では、加工食品または加工食品の製造原料、あるいは標本を冷凍温度に保持し、しかも標本の不凍水含量を３０重量％以下に調製することが好ましい。さらに、冷凍温度を−１８℃以下に設定し、不凍水含量を２５重量％以下に調製することが好ましく、冷凍温度を−２２℃以下に設定し、不凍水含量を２０重量％以下に調製することがより好ましい。このように不凍水含量を設定すると、後に得られる組織画像がより鮮明となるのであり、極めて有利である。
なお、前記不凍水とは加工食品または加工食品の製造原料を０℃以下に保持したときの、加工食品または加工食品の製造原料内に存在する自由に動き回ることができる水を意味する。本発明でいう不凍水は、緩和時間Ｔ２が３０μｓ以上の運動性を持った状態の水をいい、凍結水では３０μｓ以下の運動性の状態の水をいう。前記不凍水含量はいろいろな方法によって測定することができる。本発明では、不凍水含量を核磁気共鳴法、その中でもパルスＮＭＲ法により測定する。より具体的に不凍水含量の測定方法を説明すると、１Ｈ(プロトン)緩和時間Ｔ２、１Ｈ(プロトン)存在比に関してＪＮＭ−ＭＵ２５（日本電子社製）を用いて、ソリッドエコー法（９０°−τ−９０°−τパルス）により、不凍水含量を測定できる。【００１９】
前記標本に励起光を照射するのであるが、まず、励起光としては、水銀ランプ（１００Ｖ）、水銀ランプ（２００Ｖ）、キセノンランプ（７５Ｖ）、キセノンランプ（１５０Ｖ）、ハロゲンランプ（１２Ｖ１００Ｗ）、タングステンランプ（６Ｖ３０Ｗ）などが使用可能であるが、それ以外にも、キセノンランプ［波長２５０〜１，０００nm］、タングステンランプ［波長２５０〜１，０００nm］、Ｃｒ：ＬｉＳＡＦランプ［波長４３０nm］、ヘリウム−カドミニウムレーザー［波長３２５、４４２nm］、ＵＶアルゴンレーザー［波長３５１、３６４ｎｍ］、アルゴンイオンレーザー［波長４８８、５１４nm］、Ｎｄ：ＹＡＧレーザー［波長５３２nm］、ヘリウムネオンレーザー［波長５４３、５９４、６３３nm］、クリプトンイオンレーザー［波長５６８、６４７nm］などの励起光源が用いられる。それらの中では、とくにＵＶアルゴンレーザー［波長３５１、３６４ｎｍ］など４２０ｎｍ以下の励起波長であることが好ましい。
励起光処理するときには、フィルター内に励起光線を透過させて、励起光の波長を揃えておくことが好ましい。用いるフィルターとしては励起フィルター［３３０〜３８５nm］が挙げられる。
励起光線を照射する時間、照射量などの照射条件は、使用する蛍光染色剤の種類、用いる溶液の溶媒や蛍光染色剤の濃度などによって変動するのであり、一概に規定することができないが、例えば一例として、照射時間３０秒、照射量を０．３ｍＷ／ｃｍ２を挙げることができる。【００２０】
かくして作製され、励起光照射処理された標本を複数の観察光を用いて蛍光観察する。すなわち、特定の蛍光波長を含む観察光を複数組み合わせ、その組み合わさった観察光を用いて励起光照射処理された標本を蛍光観察し、その得られた観察結果を基にして常法により画像を得ることができる。本発明の一つの、そして大きな特徴である観察光についてはすでに簡単に説明してあるが、ここで詳細に説明する。
前記蛍光波長が３８０ｎｍ以上４５０ｎｍ未満の観察光には、蛍光波長が３８０ｎｍ以上４５０ｎｍ未満の範囲内である観察光であれば、きわめて狭い範囲の波長からなる観察光でも、広い範囲の波長からなる観察光でもよい。例えば、４００ｎｍ、４０５ｎｍ、４２０ｎｍ、あるいは４４０ｎｍなどの蛍光波長からなる観察光、３８０ｎｍ以上３８５ｎｍ以下などの蛍光波長からなる観察光などが挙げられる。なお、蛍光波長が３８０ｎｍ以上４５０ｎｍ未満を一部含む観察光、例えば３５０ｎｍ以上３８５ｎｍ以下などの蛍光波長からなる観察光も上記観察光に含まれる。
蛍光波長が４５０ｎｍ以上５６０ｎｍ未満の観察光および蛍光波長が５６０ｎｍ以上７００ｎｍ以下の観察光も、上記蛍光波長が３８０ｎｍ以上４５０ｎｍ未満の観察光の説明と同様である。
本発明では、前記三種の観察光のほかに、さらに、異なる蛍光波長からなる観察光を併用することができる。併用する観察光の蛍光波長は、上記３８０ｎｍ以上７００ｎｍ以下から外れる蛍光波長でもよいし、上記３８０ｎｍ以上７００ｎｍ以下の蛍光波長でもよい。例えば、蛍光波長が４０５ｎｍからなる観察光に、蛍光波長が４２０ｎｍからなる観察光を併用してもよいし、３８０〜４５０ｎｍに含まれる二種類の以上の観察光を併用することもできる。４５０ｎｍ以上５６０ｎｍ未満の観察光および蛍光波長が５６０ｎｍ以上７００ｎｍ以下の観察光も同様である。
上記観察光は、公知の手段方法により調整することができるのであり、例えば発せられた蛍光をフィルター処理して調整することができる。【００２１】
上記観察光により得られた情報を基にして常法により、加工食品またはその製造原料（以下、加工食品ということがある）の組織構造を画像として形成させることができる。この画像を得る手段は何ら限定されるものではない。より具体的に説明すると、上記各観察光での観察結果からの情報を重ね合わせ、常法により画像を得ることができる。また、顕微鏡を用いて結像させて画像とすることができるが、写真法など公知の技術を用いて画像を形成させることもできる。さらに、得られた画像を基に、画像処理を加えて、立体的に可視化できる画像を形成させることもできる。この可視化方法はとくに制限されるのではなく、食品の内部組織の構造を知ることができる程度に可視化できる限り、どのような方法・手段も採用可能である。
本発明では、特定の観測機器を用い、観測データーを電気信号に変換し、コンピューター処理することによって内部組織の構造を観測することが可能である。併用する観察光が赤外または紫外波長の領域の観察光の場合にも有効である。【００２２】
かくして得られた画像を解析することにより、加工食品の組織の構造を知ることができる。この解析手法はとくに制限されるものではなく、食品の内部組織の構造を知ることができる限り、目視による方法のほか画像の情報を基に各種処理を加えて得られた情報を解析する方法など、どのような方法も採用可能である。例えば、内部組織の微細構造を立体的に表示でき、可視化することが可能となる。また、画像をデジタル画像とし、画像解析することにより数値化し、定量化することも可能である。
【発明の効果】
【００２３】
本発明により、加工食品の内部組織の構造、さらには内部組織の微細構造を示す鮮明な画像を形成することが出来る。その鮮明さは、たとえば、加工食品を構成する澱粉、蛋白質、脂肪の境界も明確であり、内部組織の微細構造を判別することが出来るほどである。
本発明により鮮明な画像が得られる加工食品の例としては、穀類の二次加工食品であり、加工食品の製造原料が穀類または穀類の二次加工食品の製造過程における一次加工食品処理物が挙げられるが、とくに、各種パン類、うどん、冷麦、そうめん等の麺類、麩類、各種菓子類等が好適な対象物である。また、小麦粉、それらにいろいろな手段・方法を適用して得られる二次加工食品、およびその二次加工食品の製造過程における一次加工食品処理物が好ましい例として挙げられる。とくにパン生地のグルテンの網目構造やグルテンと澱粉粒との相互関係を判別することが出来る。
従来の蛍光観察では内部組織の構造を判別することが出来なかったので、本発明は極めて実用性が高い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、実施例、参考例および比較例に基づき本発明を詳細に説明するが、本発明はこれら実施例になんら限定されるものではない。
参考例１      蛍光染色液の調製
ファーストグリーン(Fast  Green)３ｇを、１０００ｍＬの蒸留水に加え、攪拌し、均一な蛍光染色液を調製した。
参考例２      蛍光染色液の調製
マゼンタＩＩ（Acid  ｍagenta）５ｇを、１０００ｍＬの蒸留水に加え、攪拌し、均一な蛍光染色液を調製した。
参考例３      蛍光染色液の調製
ナイルブルー３ｇを、１０００ｍＬの蒸留水に加え、攪拌し、均一な蛍光染色液を調製した。【００２５】
実施例１  茹で上げスパゲッティの画像形成
（切片の作製）
マ・マースパゲッティ（直径1.7mm、日清フーズ社製）１００ｇを沸騰した浴槽中で８分間茹で上げた後、３０秒間冷水中に浸漬し、十分に水を切った。茹で後のスパゲッティ全体の水分含量は７５％となるように調製した。茹で上げ後のスパゲッティを、−５０℃に設定した急速冷凍庫（ホシザキ社製）内で３０分間急速凍結した。その凍結スパゲッティをミクロトーム（ＣＭ-１１００、ライカ社製）の庫内で−２３℃で一定時間放置した。このときの茹で上げスパゲッティの不凍水含量は１７％であった。その後、冷却ステージ上で２０μｍの厚さに薄片化し、顕微鏡用プレパラート上に乾燥固定し凍結切片を作製した。
（不凍水含量の測定方法）
１Ｈ(プロトン)緩和時間Ｔ２、１Ｈ(プロトン)存在比に関してＪＮＭ−ＭＵ２５（日本電子社製）を用いて、ソリッドエコー法（９０°−τ−９０°−τパルス）により、測定温度範囲：−７０℃〜０℃、パルス幅：２．４μｓ、遅延時間：８．０μｓ、繰り返し時間：４．０ｓ、積算回数：８回の条件で測定を行った。【００２６】
（標本の作製）
乾燥固定した切片を、参考例２で作成した蛍光染色液（マゼンタＩＩ）を２００ｍＬガラス瓶に入れ、この中に乾燥固定した切片を浸漬した。ガラス瓶から染色された標本を取り出し、表面の余分な染色剤を十分にすすいだ後、ドラフト内で乾燥させた。励起光としてＵＶアルゴンレーザー［３５１、３６４ｎｍ］を照射した（照射量は０．３ｍＷ／ｃｍ２）。
（画像形成）
この標本から発せられる蛍光を、蛍光波長が４２０ｎｍ、５２０ｎｍ、および５８０ｎｍの観察光にて蛍光観察した。観察は共焦点レーザ走査型顕微鏡（ＦＶ１０００、オリンパス社製）により行い、各蛍光波長で観察した画像をデジタル情報として重ねあわせ、画像を得た。
その画像の写真を図１に示す。
図１から、スパゲッティの内部組織を構成する澱粉、蛋白質の境界も明確であり、グルテンの網目構造やグルテンと澱粉粒との相互関係を簡単に、しかも明瞭に判別することが出来、内部組織の構造を判別することが出来る。本発明はスパゲッティの内部組織を示す鮮明な画像を得たことが分かる。【００２７】
比較例１  茹で上げスパゲッティの画像形成  
実施例１と同様に得た凍結切片を、参考例１の蛍光染色液を用い、実施例１と同様に操作し、染色した標本を得た。その染色標本に実施例１と同様にＵＶアルゴンレーザーを照射した。ついで、標本から発する蛍光を、実施例１と同様に蛍光観察した。但し、用いた観察波長は５２０ｎｍの観察光、５６０ｎｍの観察光、および５８０ｎｍの観察光である。実施例１と同様な操作によりスパゲッティの画像を得た。
その画像の写真を図２に示す。
図２においては、スパゲッティの内部組織を構成する澱粉、蛋白質の境界も不明確であり、グルテンの網目構造やグルテンと澱粉粒との相互関係を十分判別することが困難である。【００２８】
比較例２  茹で上げスパゲッティ
実施例１と同様に得た凍結切片を、参考例２の蛍光染色液を用い、実施例１と同様に操作し、染色した標本を得た。その染色標本に実施例１と同様にＵＶアルゴンレーザーを照射した。ついで、標本から発する蛍光を、実施例１と同様に蛍光観察した。但し、用いた観察波長は４２０ｎｍの観察光、５８０ｎｍの観察光、および６２０ｎｍの観察光であった。実施例１と同様な操作によりスパゲッティの画像を得た。
その画像の写真を図３に示す。
図３においては、スパゲッティの内部組織を構成する澱粉、蛋白質の境界も不明確であり、グルテンの網目構造やグルテンと澱粉粒との相互関係を十分判別することが困難である。【００２９】
比較例３  茹で上げスパゲッティ
実施例１と同様に得た凍結切片を、参考例２の蛍光染色液を用い、実施例１と同様に操作し、染色した標本を得た。その染色標本標本に実施例１と同様にＵＶアルゴンレーザーを照射した。ついで、標本から発する蛍光を、実施例１と同様に蛍光観察した。但し、用いた観察波長は４２０ｎｍの観察光、５２０ｎｍの観察光、および５６０ｎｍの観察光であった。実施例１と同様な操作によりスパゲッティの画像を得た。
その画像の写真を図４に示す。
図４から、スパゲッティの内部組織を構成する澱粉、蛋白質の境界も不明確であり、グルテンの網目構造やグルテンと澱粉粒との相互関係を十分判別することが困難である。【００３０】
実施例２  パン生地の画像形成
（切片の作製）
強力小麦粉（カメリヤ、日清製粉株式会社製）１ｋｇに水６５０ｍＬを注ぎ、常法にて捏ね、パン生地を調製し、−５０℃に設定した急速冷凍庫（ホシザキ社製）内で急速凍結した。なお、不凍水含量の測定は、核磁気共鳴装置（ＪＮＭ−ＭＵ２５（日本電子社製））を用いて行った。その凍結パン生地をミクロトーム（ＣＭ-１１００、ライカ社製）の庫内で−２５℃で一定時間放置した。このときのパン生地の不凍水含量は１７％であった。その後、冷却ステージ上で２０μｍの厚さに薄片化し、顕微鏡用プレパラート上に乾燥固定し凍結切片を作製した。
（不凍水含量の測定方法）
１Ｈ(プロトン)緩和時間Ｔ２、１Ｈ(プロトン)存在比に関してＪＮＭ−ＭＵ２５（日本電子社製）を用いて、ソリッドエコー法（９０°−τ−９０°−τパルス）により、測定温度範囲：−７０℃〜０℃、パルス幅：２．４μｓ、遅延時間：８．０μｓ、繰り返し時間：４．０ｓ、積算回数：８回の条件で測定を行った。
（蛍光染色）
参考例１で作成した蛍光染色液を２００ｍＬガラス瓶に入れ、この中に乾燥固定した切片を浸漬した。３０分後ガラス瓶から染色された標本を取り出し、表面の余分な染色剤を十分にすすいだ後、ドラフト内で乾燥させた。【００３１】
（画像形成）
観察には蛍光顕微鏡を用いた。
１．励起光源：水銀ランプ[主要波長：３６６、４０５、４３６、５４６、５７８ｎｍ]
２．蛍光観察用フィルタ：  励起フィルター、ダイクロイックフィルター、吸収フィルターがセットになったミラーユニット（キューブ）を装着した落射型の蛍光顕微鏡により観察を行った。
この標本から発せられる蛍光を、蛍光波長が４２０ｎｍ、４８０ｎｍ、５２０ｎｍ、および５８０ｎｍの観察光にて蛍光観察した。観察機器は落射照明型蛍光顕微鏡（ＢＸ−５１、オリンパス社製）を用い、倍率は１００倍を使用した。
得られた画像の写真を図５に示す。
図５においては、パン生地の内部組織を構成する澱粉、蛋白質の境界も明確であり、グルテンの網目構造やグルテンと澱粉粒との相互関係を簡単に、しかも明瞭に判別することが出来、内部組織の構造を判別することが出来る。本発明ではパン生地の内部組織を示す鮮明な画像が得られことが分かる。【００３２】
比較例４  パン生地の画像形成  
段落番号（００１４）で示した一般式１で表される蛍光染色剤以外の蛍光染色剤を用いた観察事例として参考例３で調製した蛍光染色剤のナイルブルーを用いて染色を行った。実施例２で作製したパン生地を実施例２と同様に操作し、急速凍結した。その凍結パン生地をミクロトームの庫内にて−２５℃で一定時間放置した。このパン生地の不凍水含量は１８％であった。なお、不凍水含量の測定は実施例２と同様に実施した。
その画像の写真を図６に示す。
図６においては、パン生地の内部組織を構成する澱粉、蛋白質の境界は極めて不明確であり、グルテンの網目構造やグルテンと澱粉粒との相互関係を判別することは困難である。【００３３】
実施例３  機械製麺うどんの画像形成
麺用小麦粉（白椿、日清製粉株式会社製）１００質量部に食塩４質量部および水３７質量部を加え、これらをミキサーに投入し、約８０ｒｐｍ／分で３分間、その後、約５０ｒｐｍ／分で７分間混捏した後、３０分間放置し、熟成させ、うどん用生地を得た。得られた生地を常法により圧延し、最終麺帯厚を３．０ｍｍとした後、切刃（＃９角）で麺線に切出し、生うどんを得た。沸騰した浴槽中で１５分間茹で上げた後、３０秒間冷水中に浸漬し、十分に水を切った(茹で後のうどん全体の水分含量は７５％となるように調製した)。このうどんを実施例２と同様に操作し、急速凍結した。その凍結うどんをミクロトームの庫内で−２０℃で一定時間放置した。このうどんの不凍水含量は１８％であった。なお、不凍水含量の測定は、実施例２と同様である。その凍結うどんの画像を実施例２と同様な操作により得た。なお、蛍光波長が４４０ｎｍ、５００ｎｍ、および６２０ｎｍの観察光にて蛍光観察した。
その画像の写真を図７に示す。
図７においては、機械製麺うどんの内部組織を構成する澱粉、蛋白質の境界も明確であり、グルテンの網目構造やグルテンと澱粉粒との相互関係を判別することが出来、内部組織の構造を判別することが出来る。また、グルテンが細く、短い構造で、かつ、無秩序に分散していて一定の方向性がないことが分る。このように本発明では機械製麺うどんの内部組織を示す鮮明な画像を得たことが分かる。【００３４】
実施例４  手延べ麺うどんの画像形成
手延べ麺うどんの乾麺（本舗稲庭堂社製）を所定時間茹で上げた。茹で後のうどん全体の水分含量は７５％となるように調製したこのうどんを実施例２と同様に操作し、急速凍結した。その凍結うどんをミクロトームの庫内で−２０℃で一定時間放置した。このうどんの不凍水含量は１８％であった。なお、不凍水含量の測定は、実施例２と同様である。  その凍結うどんの画像を実施例２と同様な操作により得た。なお、蛍光波長が４４０ｎｍ、５００ｎｍ、および６２０ｎｍの観察光にて蛍光観察した。
その画像の写真を図８に示す。
図８においては、手延べ麺うどんの内部組織を構成する澱粉、蛋白質の境界も明確であり、グルテンの網目構造やグルテンと澱粉粒との相互関係を判別することが出来、内部組織の構造を判別することが出来る。本発明では手延べ麺うどんの内部組織を示す鮮明な画像を得たことが分かる。また、グルテンが極太で長く束状となり、かつ、一定の方向性をとっていることが分る。このように本発明によれば手延べ麺うどんと機械製麺うどんとを即座に区別することが可能となった。【００３５】
実施例５  手延べ麺うどん内部組織中のグルテンの３次元化画像処理
段落番号（００３４）で得られた手延べ麺うどんの内部組織構造のデジタルカラー画像を原画像として次の処理を行った。カラー画像の赤色（Ｒ）はうどん中のグルテン組織を示しているがこのグルテンの部分を抽出するためＲＧＢ情報よりＲのみを抽出した。抽出した赤色をさらに２５６階調の２値化画像として処理した。すなわちグルテンを黒色（１）、グルテン以外を白色（０）とした。この画像をもとにサーフェイス・レンダリング法によりグルテン部の表面情報のみを３次元加工加工処理を施し、画像を得た。得られた画像を図９に示す。この画像処理により、より立体的に、グルテンだけをデジタル画像中から明確に浮き立たせることが可能となった。
また、段落番号（００３３）で得られた機械製麺うどんの内部組織構造のデジタルカラー画像を原画像として、上記と同様な操作を施し、画像を得た。得られた画像を図９に示す。この画像処理により、より立体的に、グルテンだけをデジタル画像中から明確に浮き立たせることが可能となった。【００３６】
実施例６  ソフトビスケット生地の画像形成
薄力小麦粉（バイオレット、日清製粉株式会社製）４０質量％、砂糖３０質量％、ショートニング２５質量％、食塩３質量％、ベーキングパウダー２質量％の割合で配合し、常法により、ソフトビスケット生地を得た。このソフトビスケット生地を実施例２と同様に操作し、急速凍結した。その凍結ソフトビスケット生地をミクロトームの庫内に−２３℃で約１０分間放置した。このソフトビスケットの不凍水含量は１５％であった。なお、不凍水含量の測定は、実施例２と同様である。  その凍結ソフトビスケット生地の画像を実施例２と同様な操作により得た。なお、蛍光波長が４４０ｎｍ、５２０ｎｍ、および５８０ｎｍの観察光にて蛍光観察した。また、蛍光染色剤は参考例２で作成した蛍光染色液を用いた。
その画像の写真を図１０に示す。
図１０においては、ソフトビスケット生地の内部組織を構成する澱粉、蛋白質、脂肪の境界も明確であり、グルテンの網目構造やグルテンと澱粉粒と脂肪粒との相互関係を判別することが出来、内部組織の構造を判別することが出来る。また、内部構造には多数の空気を含んだ気泡状構造をしていることが分った。このように本発明ではソフトビスケット生地の内部組織を示す鮮明な画像を得ることが可能となった。【００３７】
実施例７  ハードビスケット生地の画像形成
薄力小麦粉（バイオレット、日清製粉株式会社製）７６質量％、砂糖１５質量％、ショートニング５質量％、食塩２質量％、ベーキングパウダー２質量％の割合で配合し、常法により、ハードビスケット生地を得た。このハードビスケット生地を実施例２と同様に操作し、急速凍結した。その凍結ハードビスケット生地をミクロトームの庫内で−２３℃で約１０分間放置した。このハードビスケットの不凍水含量は１４％であった。なお、不凍水含量の測定は、実施例２と同様である。  その凍結ハードビスケット生地の画像を実施例２と同様な操作により得た。なお、蛍光波長が４４０ｎｍ、５２０ｎｍ、および５８０ｎｍの観察光にて蛍光観察した。また、蛍光染色剤は参考例２で作成した蛍光染色液を用いた。
その画像の写真を図１１に示す。
図１１においては、ハードビスケット生地の内部組織を構成する澱粉、蛋白質、脂肪の境界も明確であり、グルテンの網目構造やグルテンと澱粉粒と脂肪粒との相互関係を判別することが出来、内部組織の構造を判別することが出来る。また、内部構造には空気はほとんど観察されず、緻密な層状構造を形成していることが分った。このように本発明ではハードビスケット生地の内部組織を示す鮮明な画像を得ることが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の実施例１の方法で得られた茹で上げスパゲッティの組織画像を示す。
【図２】比較例１の方法で得られた茹で上げスパゲッティの組織画像を示す。
【図３】比較例２の方法で得られた茹で上げスパゲッティの組織画像を示す。
【図４】比較例３の方法で得られた茹で上げスパゲッティの組織画像を示す。
【図５】本発明の実施例２の方法で得られたパン生地の組織画像を示す。
【図６】比較例４の方法で得られたパン生地の組織画像を示す。
【図７】本発明の実施例３の方法で得られた機械製麺うどんの組織画像を示す。
【図８】本発明の実施例４の方法で得られた手延べ麺うどんの組織画像を示す。
【図９】本発明の実施例５の方法で得られた手延べ麺うどんおよび機械製麺うどん内部組織中のグルテンの３次元化画像処理組織画像を示す。
【図１０】本発明の実施例６の方法で得られたソフトビスケット生地の組織画像を示す。
【図１１】本発明の実施例７の方法で得られたハードビスケット生地の組織画像を示す。
【図１】
2008078752.tif 000006
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【国際調査報告】
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