(57)【要約】    【課題】食品の咀嚼・嚥下適性を判断しうる安価で簡便な測定技術を提供すること。    【解決手段】せん断型混合機を用いてゲル状食品を混合する過程において、モーターのトルクを連続的に検出しデータ化する混合記録法用いることにより、ゲル状食品の咀嚼・嚥下適性を評価することができる。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
せん断型混合機を用いてゲル状食品を混合する過程において、モーターのトルクを連続的に検出しデータ化する混合記録法用いることを特徴とする、ゲル状食品の咀嚼・嚥下適性の評価方法。
【請求項２】
せん断型混合機がフードプロセッサー型混合機である、請求項１記載のゲル状食品の咀嚼・嚥下適性の評価方法。
【請求項３】
電流値または電力値をトルクとする、請求項１または２記載のゲル状食品の咀嚼・嚥下適性の評価方法。
【請求項４】
ゲル状食品の硬さが、ＴＰＡ法で測定した時に40000Ｐａ以下である、請求項１〜３何れか１項に記載のゲル状食品の咀嚼・嚥下適性の評価方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、嚥下困難者用食品の新規でかつ簡便な物性の分析方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
食品は咀嚼によって食塊となり嚥下される。食塊の物性によっては誤嚥を起こしやすく、肺炎のリスクを高める場合がある。肺炎は日本人の死因の第3位であり、その多くは高齢者の誤嚥に由来する。したがって食品の嚥下適性は食品科学上の重要な課題のひとつとなっている。
どのような食品が嚥下しやすく誤嚥の原因となりにくい物性としては、食塊がまとまりやすく、かつ付着しにくいものが良いとされる（非特許文献１）。測定方法は種々試みられているがまだ確立されているとは言えない（非特許文献２）。
TPA法（テクスチャープロファイリングアナリシス）（特許文献１）は厚生労働省の規格基準に採用されているが（非特許文献３）、保形性の小さいものに関しては適さないなどの問題点が指摘されている（非特許文献４）。動的粘弾性（非特許文献５）やコーンプレート型粘度計（非特許文献２）などの測定機器が提案されているが装置が高価で施設や家庭などの給食現場おける使用には適さない。同様に２軸加速度による嚥下速度の測定（特許文献２）やビデオ造影による検査（非特許文献６）は人体を使用するため正しい結果を得やすいが、設備が高価で被験者への負担も大きい。簡便性という点ではラインスプレッドテスト（非特許文献２）がペースト状食品においては用いられているが、ペースト状の食品に限定される点、および実際の嚥下との測定条件（せん断速度）が異なるため正確性に欠ける。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８‐２２０３６２号公報
【特許文献２】特表２０１４−５０２５４８号公報
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】熊谷仁、谷米温子、田代晃子、熊谷日登美、高齢者が誤嚥しにくい介護食の物性、化学と生物、49(9)、p.610-619 (2011)
【非特許文献２】日本摂食・嚥下リハビリテーション学会医療検討委員会、日本摂食・嚥下リハビリテーション学会嚥下調整食分類2013、日摂食嚥下リハ会誌、17 (3)、P.255-267 (2013)
【非特許文献３】厚生労働省医薬食品局食品安全部長通知：特別用途食品の表示許可等について(2009)
【非特許文献４】Katsuyoshi Nishinari, Kaoru Kohyama, Hitoshi Kumagai, Takahiro Funami and Malcolm C. Bourne, Food Sci. Technol. Res., 19 (3), p.519-521 (2013)
【非特許文献５】渡瀬峰男、食品工業、43 (15) 、p.88 (2000)
【非特許文献６】森田俊博、月刊薬事、46 (4)、p.673-682 (2004)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は食品の咀嚼・嚥下適性を判断しうる安価で簡便な測定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】
かかる課題に鑑み、発明者はせん断型混合機で混合する際のトルクを検出し連続的にデータ化する方法（混合記録法）を利用することを思いついた。すなわち固形食品の崩壊から食塊形成までの物性を連続的にモニターする方法である。検討の結果、食品の咀嚼・嚥下適性に関する従来の方法に相当する測定データを、試料の大きさや形状にさほど左右されず測定できる点等、従来法よりはるかに簡便に取得できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００７】
すなわち、本発明は、
（１）せん断型混合機を用いてゲル状食品を混合する過程において、モーターのトルクを連続的に検出しデータ化する混合記録法用いることを特徴とする、ゲル状食品の咀嚼・嚥下適性の評価方法、
（２）せん断型混合機がフードプロセッサー型混合機である、（１）記載のゲル状食品の咀嚼・嚥下適性の評価方法、
（３）電流値または電力値をトルクとする、（１）または（２）記載のゲル状食品の咀嚼・嚥下適性の評価方法、
（４）ゲル状食品の硬さが、ＴＰＡ法で測定した時に40000Ｐａ以下である、（１）〜（３）何れか１つに記載のゲル状食品の咀嚼・嚥下適性の評価方法、
である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明により食品の咀嚼・嚥下適性を正確に把握できるようになり、誤嚥しにくい食品の開発や給食現場における調理条件の最適化が容易になる。このことによって美味しく安全な食品が提供できるようになり、高齢者の生命の維持とQOLの向上につながる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】ゼラチン検体を120秒間混合した際の電流値の変化について示した図である。
【図２】寒天検体を120秒間混合した際の電流値の変化について示した図である。
【図３】混合開始30秒後の電流値と寒天またはゼラチン濃度の関係について示した図である。
【図４】混合開始30秒後の電流値と硬さの関係について示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（せん断型混合機）
本発明に用いるせん断型混合機とは、固形の物質に力学的エネルギーを加えることによって構造を破壊して均質な流体を得ることができ、かつその目的で使用される混合機である。種々の形状の撹拌部を回転させ、検体に対して連続的に力学的エネルギーを加える。撹拌部の形状や大きさ、回転速度、回転方向などには特に制限はない。撹拌部の形状には、鋭利な刃、フラットパドル、フラットプレート、プロペラ、スクリュー、円筒などが含まれる。撹拌部の形状と使用される主な目的に応じてフードプロセッサー、Z型ニーダー、ドウミキサー、エクストルーダーなどと呼ばれ、これらを模した治具を使用した回転型粘度計もしくは混合記録装置も市販されている。これらの混合機は、100g程度のドウを混合できる家庭用のものから、100kgを超えるドウを混合できる工業用のものまで多々あるが、いずれも本発明の用途で使用できる。市販の混合機を用いる場合には正常に作動する同じ型式のものを同じ条件で使用していれば多くの場合問題はない。
混合機の中ではフードプロセッサー型混合機は本発明の目的には特に適する。フードプロセッサー型混合機は回転する鋭利な刃によってせん断を与えるものであり、フードプロセッサー、ミキサー、ジューサー、フードチョッパー、フードカッター、サイレントカッター、スピードカッター、ホモゲナイザー等が例示できる。
【００１１】
（せん断型混合機のトルクの検出方法及び混合記録データの取得方法）
本発明における混合記録データとは、せん断型混合機により固形もしくは液状のゲル状食品を混合し、その過程で得られるモーターのトルクを検出し、記録したものをいう。
せん断型混合機のトルクの検出方法には特に指定はなく、電流値または電力値などをトルクとしてモーターの挙動をモニタリングする方法や、モーターの反動や容器の回転など、ドウを介して伝わる力を直接検出する方法などがある。
このうち、電流値または電力値などをトルクとしてモーターの挙動をモニタリングする方法では、市販の測定機器を接続することでモーターの電流値または電力値を容易に測定できるため簡便性の点で優れている。一方、モーターの反動や容器の回転などのドウを介して伝わる力を直接検出する方法は回転粘度計や従来の混合記録機器で採用されており、安定的にデータを取得できるという点で優れている。ただし、家庭用フードプロセッサーなどの市販の混合機に適用するのは困難であり改造するか新規に組み立てる必要がある。いずれの方法でも検出したトルクは随時チャートレコーダーなどの記録機器に出力し、データ化することが望ましい。
【００１２】
フードプロセッサー型混合機のトルクは検体の粘度に相関し、粘度が高いほどトルクは大きくなる。横軸を時間、縦軸をトルクとして、ゲル状食品の混合記録データを取得した場合、時間とともにトルクが低下するチャートが得られる。このチャートデータから、トルクの低下速度を求めることができ、これは咀嚼のしやすさを表す。一定時間におけるトルク値は見かけの粘度に対応し、高すぎると喉に付着して飲み込みにくく、低すぎると咽頭通過速度が高くなるため誤嚥しやすくなる。それらのデータから咀嚼・嚥下適性を数値評価できる。
このように、本発明の混合記録による評価方法では、簡易な方法で咀嚼のしやすさ及び嚥下のしやすさのデータを同時に取得することができるため、ゲル状食品の咀嚼・嚥下適性を評価するのに非常に適している。
【００１３】
（ゲル状食品）
ゲル状食品は人間が嚥下、もしくは咀嚼の後に嚥下できる食品であれば良い。固形の食品においても寸法を特に規定する必要がないが、混合機中において混合できる形状、大きさである必要がある。形状、大きさによる測定値の違いはデータとして利用できる。物性のみを比較する場合にはある程度の寸法を規定しておく必要があるが、TPAのように厳密なものではなく、通常は目分量で合わせる程度で再現性に問題は生じない。
ゲル状食品の硬さについては特に限定されないが、TPA法（テクスチャープロファイリングアナリシス）で測定した時に、40000Ｐａ以下であることが好ましく、より好ましくは30000Ｐａ以下である（測定条件は、容器に充填された直径40mm、高さ15mmの検体を、直径20mmのプランジャーにて速度10mm/秒で圧縮した際の最大の応力とする）。ゲル状食品の硬さがこのような範囲にあることにより、嚥下用の硬さとして適度であり、本発明の混合記録のデータと食品の硬さの相関性がより高いものとなる。
従って、本発明でいう「ＴＰＡ法」とは、テクスチャープロファイリングアナリシスをいう。また、本発明でいう「硬さ」とはＴＰＡ法で測定した時の応力値をいう。
【００１４】
固形の食品において実際の嚥下に唾液を必要とする物性であれば、唾液を想定した液体とともに測定に供しても良い。唾液を想定した液体は、人口唾液であることが最も好ましいが、簡易的に水もしくは食塩水を使用することもできる。人口唾液としては、例えば、文献（Ishihara et. al., Food Hydrocolloids, 25 (2011), 1210-1218）に記載の方法で作成することができる。固形の食品と唾液を想定した液体との混合比率は嚥下する直前の唾液量にできるだけ近い条件に設定すると正確に測定できる。ゲルなど水分の多い食品の場合は唾液を想定した液体を特に使用せずとも良い場合がある。
【実施例】
【００１５】
以下に本発明の実施例を記載する。なお、例中の％は特に断りのない限り、重量基準を意味するものとする。
【００１６】
（ゲルの調製）
ゲル状食品として、寒天またはゼラチンを用いたゲルを調製し分析に供した。
表１に示したように、種々の濃度の寒天とゼラチン（ともにキシダ化学社製：1級試薬）を用いてゲルを調製した。寒天は105℃、10分間、オートクレーブにより溶解し、10℃にてひと晩放置し、ゲル化した。ゼラチンは60℃水浴中で溶解し、10℃にてひと晩放置し、ゲル化した。
【００１７】
（各ゲルの基本物性の測定）
各ゲルの基本物性の測定はＴＰＡ法により行った。すなわち内径40ｍｍ、高さ15ｍｍのアクリル容器に溶解した試料溶液を入れてゲル化し、10℃にて測定を行った。１検体につき3〜5回の測定を行った。測定は山電クリープメータ（RE2-3305C）を用い、φ20ｍｍ×高さ8ｍｍプランジャー、測定速度10ｍｍ/秒、クリアランス５ｍｍ（試料厚みの33.3％）にて測定し、硬さ、凝集性、付着性を測定データとして取得した。
結果を表１に示した。
【００１８】
（表１）
2017078666.tif 000002
【００１９】
（実施例１）フードプロセッサーによる混合記録を用いた硬さとトルクの電流値との関係
10℃に調温した各濃度のゲル100ｇ（保形性の高いものはなるべく２ｃｍ角に切断）をフードプロセッサー（ミニチョッパーFC-200、山善社製）に投入し、2分間混合した際のトルクを電流値として検出した。
フードプロセッサーの回転数は変圧器（スライダック）を用いて1000ｒｐｍに調整した。電流値はクランプメーター（日置電機社製、3283型）にて検出し、チャートレコーダー（東亜電機社製、PRR-5021型）に出力もしくは電圧ロガー（LabJack U3-HV; 住友精密工業社製）および付属のソフトウェア（DAQ-FactoryExpress） によりPCに取り込んだ。PCに取り込む場合はデータ取り込みは0.01秒間隔で行い、±0.05秒のデータを平均して平滑化した。回転数と電流値ゼロ点は空転時のものとし、測定直前に調整した。2分後の各ゲルの品温は約13℃であった。温度の影響の少ない混合開始30秒後の電流値をトルクとして用いた。
代表的なチャートパターンをゼラチンについては図１に、寒天については図２に示した。
【００２０】
また、混合開始30秒後の電流値と寒天またはゼラチン濃度の関係について、図３に示した。また、表１の硬さの数値を使用し、混合開始30秒後の電流値と硬さの関係についてプロットしたものを図４に示した。
【００２１】
寒天を用いた場合、濃度が1.0％程度までは、濃度が高くなるにつれ電流値は増加した。一方、ゼラチンを用いた場合、濃度が2.5％程度まで、濃度が高くなるにつれ電流値が増加する結果となった。
寒天の場合、濃度が1.5％濃度では流動しにくくなり、見かけ上電流値は低下した。つまり、寒天の濃度が1.5％以上の場合、食塊を形成し難くなるといえる。
【００２２】
硬さと電流値の関係をプロットすると、寒天（1％以下）とゼラチンはそれぞれ直線関係にあった（図３）。すなわち、食塊を形成できる硬さであれば食塊の粘度はゲルの硬さと相関すると考えられた。
従って、混合記録法の電流値のデータから、ゲル状食品の硬さを簡易に予測することができる。
【００２３】
（実施例２、比較例１）試料サイズの違いによる分析値の影響
寒天（キシダ化学社製：1級試薬）を用いた。
寒天は0.7％(w/w)濃度にて105℃、10分間の条件でオートクレーブにより溶解し、10℃にてひと晩放置し、ゲル化した。
これらのゲルを用いて、ＴＰＡによるテクスチャー測定と本発明の混合記録による測定を行った。
【００２４】
（比較例１）ＴＰＡによるテクスチャー測定
基本物性の測定はＴＰＡ法により行った。すなわち測定用アクリル容器（内径40ｍｍ、高さ15ｍｍ）に溶解した試料溶液を入れてゲル化し、10℃にて測定を行った（通常測定）。
ゲルの大きさの検討のために、作成したゲルを所定の大きさに裁断（15ｍｍ角、10ｍｍ角）もしくは破砕（スパテラで適度に切り刻む）したものを用いた。これらのゲルを測定用アクリル容器中に敷き詰めて3〜4時間、10℃に調温したのちに測定に供した。測定は山電クリープメータ（RE2-3305C）を用い、φ20ｍｍプランジャー、測定速度10ｍｍ/秒、測定歪率66.7％（試料厚み実測値に対して）し、硬さ、凝集性、付着性を測定データとして取得した。
結果を表２に示した。また、ＴＰＡ法で得られた硬さについて、15ｍｍ角の試料の数値を100とした場合の各大きさの試料の数値の比率について表３に示した。
【００２５】
（表２）大きさを変えた0.7％寒天ゲルのTPA測定結果
2017078666.tif 000003
【００２６】
（表３）
2017078666.tif 000004
【００２７】
裁断処理を行っていない“通常測定”と裁断を行ったものでは硬さ、凝集性、付着性の多くのデータにおいて差が生じた。
また、表３の結果が示すように、15ｍｍ角の硬さの数値の比率を100とした場合、10ｍｍ角、破砕の比率はそれぞれ、250、356となり、さらに通常測定では555となった。試料の大きさによりデータが大きく変わる結果となった。
これらの試料は実際に食せられる際には口中で咀嚼され、同程度の破砕状態になったところで嚥下されるため、同じ成分組成のゲルであれば大きさの違いによる嚥下適性の差はさほど大きくない。したがって、ＴＰＡ法の場合は大きさの異なる試料について測定を行うことは困難と考えられた。
【００２８】
（実施例２）混合記録による測定
0.7％寒天ゲルにおいて試料の大きさを10ｍｍ角と15ｍｍ角にしたもの、もしくは破砕（スパテラで適度に切り刻む）したものについて、混合記録法データを実施例１と同様に取得し、0.01秒ごとにPCにデータを取り込んだ。平滑化処理は測定時間の前後４点（計9点）の平均値を算出しその時間における電流値データとすることにより行った。それぞれ平滑化した2バッチ分の測定データを各時間ごとに平均して最終的なデータとした。30秒後の電流値のデータについて、15ｍｍ角の試料の数値の比率を100とした場合の、各試料の比率を表したものを表４に示した。
【００２９】
（表４）
2017078666.tif 000005
【００３０】
15ｍｍ角の電流値の比率を100とした場合、10ｍｍ角、破砕の電流値の比率はそれぞれ、９４、８２であり、ＴＰＡでの測定値に比べ数値の差が小さい結果となった。これらの結果から、本発明の混合記録法では同じ硬さのゲルで大きさの異なる試料について測定を行うことができることがわかった。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
ＴＰＡによるゲル物性の測定は容器に入れて一定の形状のゲルを調製し、測定する必要がある。研究としてはそれほど大きな手間ではないが、介護の現場において調理担当者が測定できるほど簡便ではない。
本発明の混合記録法は、試料の大きさや形状にさほど左右されず測定できるため、非常に簡便にゲル状食品の咀嚼・嚥下適性を評価することができる。
【図３】
2017078666.tif 000006
【図４】
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【図１】
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【図２】
2017078666.tif 000009