(57)【要約】  【課題】加熱調理食品の未α化領域を安定して測定することができる方法を提供する。  【解決手段】加熱調理した食品を冷凍し、食品に粘着フィルムＦを貼り付け、粘着フィルムＦが貼り付けられた食品を、粘着フィルムＦが貼り付けられた面から５〜６０μｍの厚さに切断してサンプルＳを作製し、サンプルＳに偏光を照射し、サンプルＳを透過した光を、偏光の振動面と直交する振動面の偏光を透過する偏光板に透過させ、偏光板を透過した光を撮影して画像を取得する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱調理した食品を冷凍し、
冷凍された前記食品に粘着フィルムを貼り付け、
前記粘着フィルムが貼り付けられた前記食品を、前記粘着フィルムが貼り付けられた面から５〜６０μｍの厚さに切断してサンプルを作製し、
作製された前記サンプルに偏光を照射し、
前記サンプルを透過した光を、前記偏光の振動面と直交する振動面の偏光を透過する偏光板に透過させ、
前記偏光板を透過した光を撮影して画像を取得することを特徴とする加熱調理食品の未α化領域測定方法。
【請求項２】
さらに、取得された前記画像を２値化処理する請求項１に記載の加熱調理食品の未α化領域測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、加熱調理食品の未α化領域測定方法に関し、特に内部に水分勾配を有する加熱調理食品の未α化領域測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、加熱調理済みの食品が、室温、冷蔵、あるいは、冷凍の状態で販売されている。このように市場で販売される加熱調理済みの食品には、消費者の好みに合うように調理されていることはもちろん、店頭に陳列されている間、さらには購入されてから消費されるまでの間、その食味が維持されていることが求められている。ところが、加熱調理済みの食品は、種々の素材が組み合わされると共に、混合、撹拌、加熱または冷却等の各種の調理がされることで複雑な構造を有しており、固体および液体等をはじめとする食品成分の不均等な分布および勾配を有する状態となっている。食品成分の分布および勾配は加熱調理済みの食品の食味に重大な影響を与えており、食味の維持には、このような食品成分の分布および勾配を保持することが重要となる。
【０００３】
例えば、パンは低温で保存しておくと、パンの焼成によりα化したでんぷんが次第にβ化してしまい、ぼそぼそとした好ましくない食味となってしまう。ここで、α化とは、でんぷんに水分と熱を加えることででんぷんが糊化することをいい、β化とは、糊化したでんぷんが水と分離し、部分的に再度結晶化することをいう。
また、茹で麺は茹で上げ直後には麺内部に水分勾配を有しており、好ましい食味を有するが、時間が経過すると水分が移動して麺の中心部と表面近傍の水分の含有量が平均化して、いわゆるのびた麺となり食味が低下してしまう。
【０００４】
そこで、食品成分の不均等な分布および勾配を測定して食味の指標としたり、時間の経過に伴う劣化の指標としたりする手法について従来から研究されている。例えば、特許文献１には、食品を薄切りしてサンプルを作製し、このサンプルを蛍光色素で染色して組織構造を立体的画像として解析する方法、特許文献２には、食品を薄切りしてサンプルを作製し、このサンプルに所定の波長の励起光を照射して食品の成分分布を可視化する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−２９４６２６号公報
【特許文献２】特開２００４−２９４３３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
一方、食品成分の中でも炭水化物の代表とされるでんぷんは、穀物等に多く含まれるため、食品の中でもご飯、麺類およびパン等の主食に特に多く含まれる成分である。でんぷんは、加熱調理する前は結晶構造を有し、水分と共に加熱するとα化、すなわち糊化して膨潤し、結晶構造を示さなくなる。
【０００７】
そこで、本発明者らは、でんぷんのこのような性質を利用し、α化していない結晶状態のでんぷんと、加熱によりα化したでんぷんとを測定できれば、加熱調理済みの食品の内部構造および経時変化を把握することができると考え、鋭意検討を行った。
しかしながら、でんぷんは加熱調理する前のα化していない状態ではサラサラ、ぼそぼそとしたドライな性質を有する一方、加熱調理によりα化した状態では粘弾性を有するようになる。このため、α化しているでんぷんとα化していないでんぷんが混在する場合、加熱調理済みの食品を薄切りしてサンプルを作製する際に、α化していないでんぷんが欠落するおそれがあった。これにより、α化しているでんぷんとα化していないでんぷんの測定、特に、α化していないでんぷんが存在する未α化領域を安定して行うことが困難になるという問題があった。
【０００８】
本発明は、このような従来の問題点を解消するためになされたもので、加熱調理食品の未α化領域を安定して測定することができる方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明に係る加熱調理食品の未α化領域測定方法は、加熱調理した食品を冷凍し、冷凍された食品に粘着フィルムを貼り付け、粘着フィルムが貼り付けられた食品を、粘着フィルムが貼り付けられた面から５〜６０μｍの厚さに切断してサンプルを作製し、作製されたサンプルに偏光を照射し、サンプルを透過した光を、偏光の振動面と直交する振動面の偏光を透過する偏光板に透過させ、偏光板を透過した光を撮影して画像を取得する方法である。
さらに、取得された画像を２値化処理しても良い。
【発明の効果】
【００１０】
この発明によれば、加熱調理した食品を冷凍し、冷凍された食品に粘着フィルムを貼り付け、粘着フィルムが貼り付けられた食品を、粘着フィルムが貼り付けられた面から５〜６０μｍの厚さに切断してサンプルを作製し、作製されたサンプルに偏光を照射し、サンプルを透過した光を、偏光の振動面と直交する振動面の偏光を透過する偏光板に透過させ、偏光板を透過した光を撮影して画像を取得するので、加熱調理食品の未α化領域を安定して測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】この発明の実施の形態に係る加熱調理食品の未α化領域測定方法に用いられる測定装置の構成を示す図である。
【図２】加熱調理済みのスパゲティを示す図である。
【図３】ＯＣＴコンパウンドに包埋された加熱調理済みのスパゲティを示す図である。
【図４】ＯＣＴコンパウンドと加熱調理済みのスパゲティを冷凍したものの端部に粘着フィルムが貼り付けられたものを示す要部断面図である。
【図５】加熱調理食品の未α化領域測定方法のサンプルを示す要部断面図である。
【図６】クロスニコルの状態に配置された偏光板を用いてサンプルを撮影した第１の画像を示す図である。
【図７】偏光板を用いずにサンプルを撮影した第２の画像を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１３】
図１に、この発明の実施の形態に係る加熱調理食品の未α化領域測定方法に用いられる測定装置の構成を示す。
この測定装置は、光学系１を備え、光学系１に撮像部２が接続され、撮像部２に演算部３が接続されている。光学系１は、光源１１、集光レンズ１２、第１偏光板１３、第２偏光板１４および結像レンズ１５が順次直列に配列されて構成されている。第１偏光板１３と第２偏光板１４との間には、図示しないサンプル固定部が配置されており、このサンプル固定部に切片状のサンプルＳが固定され、サンプルＳの一方の面が第１偏光板１３に対向し、サンプルＳの他方の面が第２偏光板１４に対向している。
【００１４】
光源１１は、集光レンズ１２に自然光を照射し、集光レンズ１２は、光源１１により照射された自然光から平行光を形成する。
第１偏光板１３と第２偏光板１４は、いわゆるクロスニコルの状態に配置されている。すなわち、第１偏光板１３は、集光レンズ１２により形成された平行光のうち、第１偏光板１３の表面に沿った第１の方向の振動面の偏光を透過させてサンプルＳに偏光を照射し、第２偏光板１４は、サンプルＳを透過した光のうち、第１偏光板１３を透過した偏光の第１の方向の振動面と直交する第２の方向の振動面の偏光を透過させる。
結像レンズ１５は、第２偏光板１４を透過した光を結像させるものである。
【００１５】
撮像部２は、結像レンズ１５により結像された光を受光してサンプルＳの画像を撮影し、演算部３に送る。
演算部３は、撮像部２から送られた画像を用いて様々な演算を行う。演算部３として、例えば、既知の画像解析ソフトを備えるコンピュータを使用することができる。
【００１６】
サンプルＳは、様々な加熱調理食品を用いて作製することができる。ここでは、加熱調理済みのスパゲティを用いたサンプルＳを作製する方法について説明する。
加熱調理済みのスパゲティとして、例えば、図２に示されるような加熱調理済みのスパゲティＰを用いることができる。この加熱調理済みのスパゲティＰは、表面から水分と熱を浸透させ、表面近傍にα化したでんぷんにより構成されるα化領域Ｐ２が形成され、α化していないでんぷんにより構成される未α化領域Ｐ１が芯として残るように調理されたものである。すなわち、この加熱調理済みのスパゲティＰは、内部に水分勾配を有している。
未α化領域Ｐ１は、α化していないでんぷんにより構成されているため、サラサラ、ぼそぼそとしたドライな性質を有している。一方、α化領域Ｐ２は、加熱によりα化、すなわち糊化したでんぷんにより構成されているため、粘弾性を有している。
【００１７】
そして、加熱調理済みのスパゲティＰをＯＣＴ（Optimal Cutting Temperature）コンパウンド、すなわち凍結組織切片作製用包埋剤に包埋し、その後、急速に冷凍する。例えば、図３に示されるように、２０ｍｍ×２０ｍｍ×２０ｍｍのプラスチックセルＣにＯＣＴコンパウンド（ティシュー・テック  Ｏ．Ｃ．Ｔ  コンパウンド、サクラファインテック社製）Ｅを充填し、その中に２０ｍｍにカットした加熱調理済みのスパゲティＰを包埋する。その後、例えば、−４０℃に設定されたフリーザーで、包埋されたスパゲティＰを急速に冷凍する。
【００１８】
そして、ＯＣＴコンパウンドＥに包埋され且つ冷凍された加熱調理済みのスパゲティＰの端部に、透明の粘着フィルムを貼り付ける。例えば、プラスチックセルＣから、ＯＣＴコンパウンドＥに包埋され且つ冷凍された加熱調理済みのスパゲティＰを取出し、図４に示されるように、このスパゲティＰの端部に透明の粘着フィルムＦを貼り付ける。この粘着フィルムＦは、加熱調理済みのスパゲティＰと接する面に粘着層を有しており、この粘着フィルムＦの材質として、例えば、透明な樹脂が挙げられる。
さらに、粘着フィルムＦが貼り付けられた面から厚さＴが５〜６０μｍとなるように切断面Ｈに沿って、冷凍された加熱調理済みのスパゲティＰをＯＣＴコンパウンドＥと共に薄切りする。例えば、−２０℃に設定されたクライオスタットミクロトーム（ＣＭ１５１０Ｓ、ライカ社製）を用いて薄切りを行うことにより、図５に示されるような切片状のサンプルＳを作製することができる。
粘着フィルムＦが冷凍された加熱調理済みのスパゲティＰの端部に張り付いているため、薄切りする際に、ぼそぼそとしたドライな性質を有する未α化領域Ｐ１がスパゲティＰから欠落することが効果的に防止されている。
【００１９】
次に、実施の形態の動作を説明する。
まず、第１偏光板１３と第２偏光板１４との間に配置されたサンプル固定部にサンプルＳを固定し、光源１１から集光レンズ１２に光を照射する。集光レンズ１２により形成された平行光のうち、第１の方向の振動面の偏光が第１偏光板１３を透過し、サンプルＳに偏光が照射される。
【００２０】
サンプルＳの未α化領域Ｐ１はα化していないでんぷんにより構成されており、α化していないでんぷんは結晶構造を有している。このため、未α化領域Ｐ１に照射された偏光は複屈折し、未α化領域Ｐ１を透過した光には、第１偏光板１３を透過した偏光の第１の方向の振動面と異なる振動面の偏光が含まれている。一方、α化領域Ｐ２はα化したでんぷんにより構成されており、α化したでんぷんは結晶構造を有しない。このため、α化領域Ｐ２を透過した光の振動面は、第１偏光板１３を透過した偏光の第１の方向の振動面と一致している。
【００２１】
サンプルＳの未α化領域Ｐ１を透過した光には、第１偏光板１３を透過した偏光の第１の方向の振動面と異なる振動面の偏光が含まれているため、サンプルＳの未α化領域Ｐ１を透過した光の一部が第２偏光板１４を透過する。一方、α化領域Ｐ２を透過した光の振動面は、第１偏光板１３を透過した偏光の第１の方向の振動面と一致している。さらに、第２偏光板１４が第１の方向の振動面と直交する第２の方向の振動面の偏光を透過させる、すなわち、第１偏光板１３と第２偏光板１４がいわゆるクロスニコルの状態に配置されているため、α化領域Ｐ２を透過した光は第２偏光板１４により遮断されることとなる。
【００２２】
そして、第２偏光板１４を透過した光が結像レンズ１５により結像され、撮像部２によりこの光が受光され、撮像されることにより第１の画像Ｕ１が得られる。第１の画像Ｕ１では、サンプルＳの未α化領域Ｐ１を透過した光が明部として現れる。また、サンプルＳのα化領域Ｐ２を透過した光は第２偏光板１４に遮断されるため、α化領域Ｐ２に対応する部分は暗部となる。
【００２３】
上述した光学系１として、例えば、偏光顕微鏡（ＢＸ５３、オリンパス社製）を用い、また、撮像部２として、例えば、顕微鏡用デジタルＣＣＤカメラ（ＤＰ７２、オリンパス社製）を用いてサンプルＳを撮影することができる。これにより、例えば、図６に示されるような第１の画像Ｕ１が得られる。図６に示される第１の画像Ｕ１では、サンプルＳの未α化領域Ｐ１を透過した光が明部Ａとして現れ、また、α化領域Ｐ２に対応する部分は暗部となっている。
【００２４】
第１の画像Ｕ１では、α化していないでんぷんが存在する未α化領域Ｐ１が明部Ａとして現れるため、加熱調理食品のα化したでんぷんに対してα化していないでんぷんを明確に見分けることができる。
【００２５】
このように、実施の形態に係る加熱調理食品の未α化領域測定方法によれば、内部に水分勾配を有するスパゲティＰ等の加熱調理食品を薄切りしてサンプルＳを作製しても、ぼそぼそとしたドライな性質を有するα化していないでんぷんが欠落することが防止され、クロスニコル状態に配置された第１偏光板１３および第２偏光板１４を用いることで、加熱調理食品の未α化領域Ｐ１を安定して測定することが可能となる。
【００２６】
なお、撮像部２または演算部３により、第１の画像Ｕ１に２値化処理を施すように構成することもできる。すなわち、第１の画像Ｕ１において、予め設定された閾値を超える明度を有する画素を白色、この閾値を超えない明度を有する画素を黒色と表すように第１の画像Ｕ１を２値化処理する。これにより、第１の画像Ｕ１の明部がより明確となり、未α化領域Ｐ１を特定しやすくなるため、より安定した測定が可能となる。
【００２７】
また、図１に示される測定装置から第１偏光板１３と第２偏光板１４を取り外してサンプルＳを撮影すれば、加熱調理済みのスパゲティＰのα化領域Ｐ２の形状を明らかにすることができる。
サンプルＳを集光レンズ１２と結像レンズ１５との間に固定し、第１偏光板１３と第２偏光板１４を用いずにサンプルＳを撮影する。これにより、撮影された画像に、サンプルＳのα化領域Ｐ２を透過した光が明部として現れる。例えば、図７に示される第２の画像Ｕ２が撮影される。第２の画像Ｕ２においては、加熱調理済みのスパゲティＰの端面の輪郭、すなわち、α化領域Ｐ２の輪郭を把握することができる。
【００２８】
このようにして、偏光を利用して撮像した第１の画像Ｕ１と、自然光のみで撮像した第２の画像Ｕ２の双方を取得すれば、例えば、演算部３により、第１の画像Ｕ１から未α化領域Ｐ１の占有面積を測定すると共に第２の画像Ｕ２から未α化領域Ｐ１とα化領域Ｐ２を含めた全体の面積を測定し、全体の面積に対する未α化領域Ｐ１の面積の比率を算出することが可能となる。この面積比率を、加熱調理済みのスパゲティＰの食味の指標、時間の経過に伴う劣化の指標、あるいは、加熱調理済みのスパゲティＰを評価するその他の指標とすることができる。
【００２９】
なお、この発明の測定対象となる加熱調理食品は、スパゲティＰに限るものではなく、パン、米飯等、でんぷんが含まれる広範囲の食品に対して未α化領域を測定することができる。
スパゲティＰでは、横断面の中央部に未α化領域が、周辺部にα化領域がそれぞれ存在するような水分勾配が形成されるが、例えば、パンを焼成すると、一般的に、パンの全体にわたってでんぷんのα化が進行し、未α化領域は、パンの全体に分散することが知られている。
このため、上述した実施の形態と同様にして、パンを用いてサンプルＳを作製し、図１に示した測定装置でサンプルＳの画像を撮影すれば、パンの全体に分散し且つ明部として現れる未α化領域Ｐ１を測定することができる。そこで、例えば、演算部３により、未α化領域Ｐ１の分布状態を把握するために、未α化領域Ｐ１の分散値を算出し、この分散値をパンの食味の指標、時間の経過に伴う劣化の指標、あるいは、パンを評価するその他の指標とすることもできる。
【符号の説明】
【００３０】
１  光学系１、１１  光源、１２  集光レンズ、１３  第１偏光板、１４  第２偏光板、１５  結像レンズ１５、２  撮像部、３  演算部、Ｓ  サンプル、Ｐ  スパゲティ、Ｐ１  未α化領域、Ｐ２  α化領域、Ｃ  プラスチックセル、Ｅ  ＯＣＴコンパウンド、Ｆ  粘着フィルム、Ｕ１  第１の画像、Ｕ２  第２の画像、Ａ  明部、Ｔ  厚さ、Ｈ  切断面。
【図１】
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【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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