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日本バーチャルリアリティ学会誌第 18 巻 2 号 2013 年 6 月

食と VR特集 ■ 食と VR

コク・キレセンサーの開発

金田弘挙

サッポロホールディングス

Kaneda Hirotaka

1．はじめに国際的に認められた用語，定義は存在しない．

食品，飲料の美味しさを語る上で，
「コク」
，「キレ」

ビールの美味しさは，五感すべてを統合して判断されという表現がしばしば用いられる [1]．とりわけ，ビールるものである．基本味である甘味，塩味，酸味，苦味，の美味しさを語る上でコク，キレは欠くことのできない

うま味に触覚の一部である渋味，辛味を加えた味覚，味重要項目である．各種ビール，発泡酒等の市場調査にお覚と嗅覚を総合して風味，これにテクスチャー（炭酸刺いて，「美味しさを評価するうえで重視する項目は？」

激等），温度感覚（温冷），視覚（見た目），そして，ゴとの問いに，常に「のど越し」「後味」，に続いて「コク」，「キ

クゴクと喉を鳴らして飲む音（聴覚），さらに，その時レ」が最上位に位置する．国内の一般消費者を対象としの外部要因（雰囲気，温度，湿度等），食環境（食習慣，て，各種ビールの官能評価におけるコク，キレと美味し食文化）や生体内部環境（食習慣，食文化）が複雑に関さとの関係を検討したところ，各種ビールの美味しさはわり合って美味しさが評価される．この中で，コク，キコク，キレ評価結果から重回帰式で表せることが示され

レは風味とテクスチャーを合わせたところでの評価と考た（図 1）[2]．

える．なお，コク，キレを感覚的に分解し，その受容機世界にはビール学会が複数存在するが，それらが認め構を解明しようとする研究はほとんど行われておらず，る官能評価に関する国際標準において，コクに相当する

ビールにとって極めて重要でありながら，コク，キレは，「body」は「fullness of flavor and mouthfeel」と定義されてもっぱら官能による感覚的な評価のみしか行われていな

いる [3]．一方，キレに相当する表現として海外の雑誌等いのが現状であった．
本稿では，筆者らがビール，発泡酒をはじめとする飲には「smooth」，「crisp」などが用いられることがあるが，料の新たな美味しさ提案，商品開発等への応用を目指してコク，キレを客観的にとらえるために開発した「コク，キレセンサー」について紹介したい．
2．コク，キレ定義とそれらの感知機構に関する仮説
まず，コク，キレ計測システムを開発するために必要な用語の定義およびコク，キレの受容機構に関する仮説を行った．コクに関しては，国際標準に従い「ビールを飲んだときの風味（味，香り）や食感の豊かさ（body）」と定義し，キレに関しては，自社官能評価基準を尊重し，（1）ビールを飲み終わった後の風味（味，香り）や食感等の素早い消失，（2）ビールを飲み終わった後，風味（味，香り）や食感等が後に残らないこと（smoothness）と定義した [2]．

図 1 ビールの美味しさとコク， キレとの関係

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ヒトの味の閾値に比べて香りの閾値は極めて小さく，システムを開発した [2][4][5]．水晶発振子型マイクロバ

味と香りを同時に計測することは困難である．
本稿では，ランス（quartz-crystal microbalance, QCM）の電極面に脂まず口腔内で感知する味覚及びテクスチャーに焦点を質膜を付着したものをセンサーとして使用した．水晶振あてて，コク，キレ計測を行うこととした．その妥当性

動子は特定の周波数を持って振動しているが，その電極を確認するため，ノーズクリップを用いたビールの官能表面に物質などが吸着すると質量変化が生じ周波数が減評価を行った．ノーズクリップを装着することで嗅覚情少する [6-8]．この水晶振動子表面に吸着して質量変化が報を遮断した官能評価を行うことが可能となる．官能評生じる現象は，水晶振動子の発振周波数が下がる変化量価において，ノーズクリップによるコクとキレ評価結果との間で比例関係が成り立つことが分かっている．このは，通常の官能評価でのコク，キレ評価結果と有意な相原理を応用して，水晶発振子の電極表面に脂質膜ジオク関を示した（コク：r=0.972，p0.01，n=14; キレ：r=0.921，タデシルジメチルアンモニウムポリスチレンスルホン酸p0.01，n=14）[2]．このことは，ビールのコク，キレ評価にあるいはジミリストイルホスファチジルエタノールアミ

おいて味覚やテクスチャーが重要な役割を演ずることンを生体脂質膜の代替としてコーティングして，舌や口を示唆する．さらなる官能試験により，苦味および渋味腔内の脂質膜と食品・飲料成分の相互作用を吸着量としの強さ，苦味および渋味の残存感がそれぞれコク，キレてナノグラム単位で計測するものである．

評価において重要な要因となることも確認された [2]．な

飲料中成分の脂質膜への吸着･脱着に関しては，飲料お，このことが，香りがコク，キレに影響を及ぼさない中の無機化合物および有機化合物と脂質膜との静電気的ことを示唆するものではないことは確認しておきたい．

（イオン的）および疎水的相互作用が関与しており，下以上，味やテクスチャーがビールのコク，キレに重要

記にも述べるが，本センサーは塩味，酸味，苦味，うまな役割を持つことが確認されたので，味，テクスチャー味等の様々な飲料成分と脂質膜との相互作用を総合的にに焦点を当てたコク，キレ評価として以下のような仮説評価する．

を立てた．
「ビールを飲むと，ビール成分の口腔内，咽センサー部（0.1ml）にポンプ（ペリスタ･バイオ・ミ頭等の味細胞を含む様々な細胞表層との相互作用によっニポンプ，ATTO 社製）にて蒸留水，ビール希釈溶液をて味，テクスチャー等が感知される．したがって，ビー一定期間提供した．蒸留水とビール溶液は，コントロー

ルを飲んでいる最中にビール成分の口腔内細胞への相互ラ（Gradicon III AC-5900，ATTO 社製）によって切換弁作用（刺激）が大きいほどコクがあると認識する．ビー（Gradi ミキサー AC-5905，ATTO 社製）を操作し，以下ルを飲み終えた後唾液等で洗われ直ちにビール成分と口のタイムスケジュールで流した：0 - 5.0 分，蒸留水 ; 5.1

腔内細胞との相互作用が消失されればキレが良く，いつ- 10.0 分，ビール溶液 ; 10.1 - 20.0 分，蒸留水． 流量は，3.1までも口腔内にビール香味が残り，相互作用（刺激）が- 3.4ml/ 分であった（図 3）．

継続されればキレが悪いと評価される．
」（図 2）．

図 2 ヒトのコク， キレ評価に関する仮説

3．コク，キレセンサー開発
上記の仮説に基づきビール類のコク，キレを計測する

図 3 コク ・ キレセンサーシステム23

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図 4 にはビール溶液を本センサーで計測した時の振研究開発しているが，現状なかなか難しいことが推察さ動数変化の挙動を示す．蒸留水からビール溶液に切りれる．なお，脂質膜への吸着性と残存性との関係（A）お替えた直後から水晶発振子の振動数が減少しビール成よび官能評価のコクとキレの関係（B）において，ひと分が脂質膜へ吸着していく状況が見られる．またビー

つのブランド（☆）が異常値を示した．

ル溶液から蒸留水に切り替えると振動数が上昇し，脂各種市販ビール，発泡酒等の本センサーの脂質膜への質膜から吸着していたビール成分が脱着していく様子

吸着性は官能評価におけるコク評価値と有意な正の相関が観察される．

を示した．また，各種ビール，発泡酒の脂質膜への残存

上記のコク，キレ受容の仮説に基づけば，ビール溶液

性は官能評価におけるキレ評価値と有意な負の相関を示

を一定期間流した時の水晶発振子の振動数の減少がビーした（図 6）．また，先の官能評価におけるコクとキレルの口腔内表面との相互作用（吸着等）を表し，コクととの関係における異常値となったビール（☆）は脂質膜想定できる．一方，ビール溶液から蒸留水に切り替え一への吸着性とコク，脂質膜への残存性とキレとの直線関定後の振動数の減少量が，ビールを飲み終わった後唾液係の中での直線上に乗り良い一致を示した．以上，本セ等で洗われた後でも口腔内に残る成分重量を表し，ビーンサーによりコク，キレを客観的に計測できることが期

ルのキレの状況（キレの悪さ）が示される．

待された．

以上，本システムはビールを飲んだ際の口腔内での本システムはビールだけでなく，ワインのボディや感覚（味や触覚の感知発生から消長まで）を再現できスープのコク，後味感の評価において良好な計測結果をると期待された．そして，本吸着・脱着パターンにお示している [2]．

いて，蒸留水からビール溶液に切り替わった後 4 分後の振動数の変化量を「吸着性」，ビール溶液から蒸留水に切り替わった後 1 分後の振動数の変化量を「残存性」と定義して，各種ビール，飲料等の吸着性，残存性を計測した．

図 5 各種ビール， 発泡酒等の脂質膜への吸着性と脱着性，官能評価におけるコクとキレとの関係

図 4 ビールの脂質膜への吸着 ・ 脱着パターン
図 6 各種ビール， 発泡酒の脂質膜へ吸着性， 残存性と官能評価におけるコク， キレ評価値との関係

4．各種の市販ビール，発泡酒等のコク・キレ計測
各種市販ビール，発泡酒について，本センサーを用い5．コク・キレ構成成分て脂質膜への吸着性・残存性を計測すると共に，官能評価においてコク，キレ評価を行った．脂質膜への吸着性

では，コク，キレにビール中のどのような成分が関と残存性との間には正の有意な相関が，官能評価におい与しているのか？コク，キレに関与する成分を特定し，てコクとキレとは負の有意な相関が認められた（図 5）．

ビール醸造中にそれら成分の挙動を明らかにすること

ビール醸造者はビールのコクとキレとの両立を目指してで，ビールメーカーは商品開発の中でコク，キレを自由

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ないが，苦味物質が疎水性であるものが多いことから，疎水結合が重要な役割を演じていることが推察される．
各種市販ビール，発泡酒の緩衝液中での脂質膜への吸着性と官能評価における苦味強度との間には有意な相関が認められ，ビールの苦味を計測できることが示唆された．そこで，本システムを用いてコーヒーと苦味の比較を行った．図 8 には，官能評価上ほぼ同じ苦味強度となるビールとコーヒーについて，緩衝液中での脂質膜への吸着性，残存性の挙動を示す．脂質膜への吸着性はビー

図 7 味の構成成分の脂質膜への吸着 ・ 脱着パターン

ルとコーヒーでほぼ同じレベルの値を示したが，脂質膜への残存性はコーヒーの方がビールより大きな値を示しに設計することが可能となる．コクがあってキレもあるた．本結果は，官能評価でも支持し，コーヒーはビールビール開発を可能にすることも期待できる．

より苦味が残る傾向を示した．

図 7 には，主なビールの味の構成要素である酸味（酒石酸），塩味（食塩），苦味（イソフムロン），うま味（グルタミン酸），渋み（タンニン酸）の脂質膜への挙動を示した [2]．これより，5 成分全て脂質膜へ吸着し，また蒸留水で脱着されることが示唆された．なお，イソフム
ロン，タンニン酸は他の成分とは異なり，脱着し難いことが示唆された．酸味，塩味成分と脂質膜との主な相互作用であるイオン結合の解離に比べ，苦味や渋味の主な相互作用である疎水結合は解離しにくいことを示していると考える．
以上，本センサーは，塩味（無機イオン），酸味（有機酸），苦味（ホップ由来成分），うま味（アミノ酸）等
図 8 ビール， コーヒーを 50mM 酢酸緩衝液 （pH4.3） 系にての様々なビール成分と脂質膜との相互作用を総合的に捉計測した際の脂質膜への吸着性･脱着性パターンえていることが推察された．なお，筆者らは，トリヒド
ロキシオクタデセン酸というビール醸造工程でリノール酸の酸化分解より生成する成分がビールのコクへの寄与

渋味は他の味要素と異なり，三叉神経系に支配され（脂質膜への吸着性）はそれほど大きくはないが，キレ（脂触覚に分類されている．渋味の受容メカニズムは十分質膜への残存性）には大きな悪影響をもたらすことを発コンセンサスが得られたわけではないが，主な渋味成見し，ビールのコクを落とすことなくキレを良くする醸分であるポリフェノール類が口腔中で唾液中のプロリ造方法（フレッシュキープ製法）を開発し，全ての工場ン・リッチ・タンパク質と会合し，それが舌をはじめに導入した．とする口腔内の細胞表層に刺激することで渋味を感じると考えられている．筆者らは，本脂質膜センサーを

6．コク・キレセンサーの応用用いたバッチ計測において，微量のタンパク質を含む

本コク・キレセンサーを応用して，苦味，渋味を特異緩衝液中に渋味ポリフェノールを添加することで，脂的に計測できる．図 8 では，様々な味成分が本脂質膜へ質膜への吸着性を大きく増大させることを発見し，渋吸着することを示したが，本センサーシステムにおいて味の感知機構を以下のように提案した [10]：渋味ポリ流す溶液を蒸留水から緩衝液に代えることで，センサーフェノール類を摂取すると唾液中のプロリン・リッチ・部のビール中の塩，酸と脂質膜のイオン的相互作用を消タンパク質と会合し疎水度を増大させ，口腔内細胞の去し，ビール成分と脂質膜との疎水的相互作用のみを抽脂質膜への吸着性が大きく増大する．この吸着という出することが可能となる [9]．味蕾細胞中の苦味の味覚受刺激が三叉神経系を介して脳へ伝わり渋味を感知する．

容における化学反応については十分明らかになってはい

そして，この機構に沿った渋味挙動をモニタリングす2526102特集

日本バーチャルリアリティ学会誌第 18 巻 2 号 2013 年 6 月るシステムを開発し，緑茶，ワイン，ビールの渋み強

参考文献度を計測できることが示唆された．

[1] 山口静子：日本味と匂学会誌 , 4, 515 （1997）

食と VR

以上，本センサーシステムを応用することで，飲料･[2] H. Kaneda, et al., J. Am. Soc. Brew. Chem., 60, 71（2002）

食品を摂取した時の口腔内での味の感知機構を模倣した[ 3 ] American Society of the Brewing Chemists, Sensory

系で苦味（強度と残存性）および渋味（強度）の挙動を

analysis., In Methods of Analysis of the American Society観察することが可能となる．

of Brewing Chemists., American Society of the Brewing
Chemists., St Paul（1992）[4] H. Kaneda, et al., J. Biosci. Bioeng., 92, 221（2001）

7．おわりに[5] H. Kaneda, et al., J. Am. Soc. Brew. Chem., 59, 169（2001）

サッポロビールでは，本稿で紹介したコク，キレ計測システムの開発に加えて，のど越し感を計測するた[6] Okahata, Y., Anal. Chem. 62, 1431,（1990）

めののど越しセンサーや脳波計測によるビールの香り[7] Okahata, Y., A lipid-coated quartz crystal microbalance

に対する感性評価システムを開発し，ビール，発泡酒

as an olfaction sensor. In Olfaction and Taste XI, Kurihara,等の商品開発に用いてきた．とりわけ，「第 3 のビール」

K., Suzuki, N. and Ogawa, H/ (eds.) Springer-Verlag,と言われるビールテイスト・アルコール飲料を業界にTokyo, 1994, pp703-707.

先駆けて商品化する上で，コク・キレセンサーが強い[8] Okahata, Y., Anal. Chem. 62: 1431,（1990）武器となった．

[9] H. Kaneda, et al., J. Inst. Brew., 109, 27（2003）[10] H. Kaneda, et al., J. Food Sci., 67, 3489（2002）

昨今，飲酒運転が大きな社会問題である中において，酒類メーカー社員の官能評価時間の勤務時間帯との関係は大きな課題となっている．また，酒類の官能評価【略歴】

において，感覚の数値化の問題，順応を含めた酔いと金田弘挙（KANEDA Hirotaka）の絡みの中で多数のサンプルの評価の難しさがある一

サッポロホールディングス株式会社

方，アルコール飲料にとって嗜好性が最も重要である

戦略グループことを考えると，ヒトに代わる感性（嗜好性）を客観

1984 年九州大学大学院農学研究科修士課程修了．同年的に数値化できる計測システムの必要性はますます拡

サッポロビール（株）中央研究所入社，2002 年同社価大していくと思われる．

値創造フロンティア研究所先端技術開発グループリー

経営戦略部

研究グループリーダー

当学会において，VR とはみかけや形は原物そのもの

ダー，2006 年同社経営戦略本部経営戦略部未来開拓グ

ではないが，本質的あるいは効果としては現実でありループリーダー，2008 年サッポロホールディングス（株）原物であることと定義されている．VR の発展による飲経営戦略部食品開発インキュベーションセンター長，食すること無く効果すなわち感性（コク，キレ，美味2009 年より現職．途中，1994 年学位取得（名古屋大学）．

しさ，好き／嫌い，等）の見える化の実現は，食品業

1996 〜 1998 年通産省工業技術院生命工学工業技術研

界のマーケティングに大きなイノベーションを引き起究所（現，（独）産業技術総合研究所）留学．学会賞：

こすと期待している．

1995 年，2005 年 Eric Kneen Memorial Award（American

以上，センサー開発を含めた食品・飲料の美味しさ

Society of the Brewing Chemists），2000 年農芸化学技術賞

研究において，単一成分，単一刺激，単一感覚が美味し（日本農芸化学会）等．著書『OFF-FLAVORS IN FOODSさへもたらす寄与といった，細かい部品（成分）のひとAND BEVERAGES』（分担執筆），『SHELF LIFE STUDIES

つひとつを組み立てながら完成形に近づいて行こうとす

OF FOODS AND BEVERAGES』（分担執筆），『超五感セる研究が多く見られる中，筆者らは，複数成分，複数刺ンサの最前線』（分担執筆），『抗ストレス食品の開発と激，複数感覚が統合されて評価される感覚（コク，キレ）展望』（分担執筆）等．

を総合的に捕えることから研究をスタートさせようとしている．そのため，荒っぽい仮説下での計測システム開発となり，解決すべき課題も多々存在するが，これまでなかなか進みにくかった研究領域に新たな切り口を提案し，美味しい飲料・食品研究開発に新たな価値創造のきっかけとなればと期待している．

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