Crispness Index(CI)と最大荷重によるカキ果肉部の物性評価

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Crispness Index(CI)と最大荷重によるカキ果肉部の物性評価

増本憲考＊・浦 広幸 1)・江嶋亜祐子・池田浩暢
カキ「秋王」（福岡県育成）や「太秋」はサクサクとした食感（サクサク感）が特長である。このサクサク感を評価した報告は少ないため，客観的な数値でサクサク感を評価する手法について検討した。クリープメータの荷重測定値から算出した Crispness Index（CI）は，「秋王」および「太秋」のサクサク感の官能評点と対数回帰し，決定係数は 0.9 程度と適合度が大きかった。また，「太秋」を 5℃で 20 日間貯蔵した場合，サクサク感と CI は低下したが，果肉硬度やクリープメータで測定した最大荷重は低下しなかったことから，CI はサクサク感の低下を客観的に評価できると考えられた。
甘ガキ品種間の物性を CI で比較すると，サクサク感を有しない「富有」や「西村早生」の方が「太秋」および「秋王」より高い値を示した。CI を最大荷重で除した値で比べたところ，「秋王」と「太秋」で最も大きく，サクサク感を有しない「早秋」，「富有」および「西村早生」より有意に大きかったことから，品種の食感の違いを明らかにするときは，CI と最大荷重の両方から判断する必要があると考えられた。
以上のことから，サクサク感を有する品種の貯蔵によるサクサク感の変化については，クリープメータを用いて測定した CI で適正に評価できること，品種間の比較ではサクサク感を有する品種と有しない品種を CI/最大荷重で区別できることが明らかになった。
［キーワード：カキ，果肉，食感，CI，最大荷重]
Quantifying Persimmon Flesh Texture using Crispness Index and Maximum Stress. MASUMOTO Noritaka, Hiroyuki URA, Ayuko
ESHIMA, Hironobu IKEDA (Fukuoka Agriculture and Forestry Research Center, Chikushino, Fukuoka 818-8549, Japan) Bull. Fukuoka
Agric. For. Res. Cent. 4:109-113 (2018)
The fruits of Japanese persimmon (Diospyros kaki Thunb) cultivars "Akiou," bred at the Fukuoka Agricultural Research Center, and"Taishu" have a flesh with crispy texture. As only a few reports have examined their texture, we investigated the evaluation parameters
for crispy texture of persimmon fruits. Crispness index (CI) calculated by integrating the second derivative of stress values obtained
during the probe insertion into the flesh could express the individual crispy texture of persimmon. The relationship between CI and theindividual crispy textur value for "Akiou" and "Taishu" was estimated by logarithmic regression. The correlation coefficient of thisregression was about 0.9; in contrast, the relationship between other physical properties (hardness and maximum stress) and theindividual crispy texture value was not as high. Although the hardness and maximum stress of the flesh did not decrease, the CI and theindividual crispy texture value decreased when "Taishu" was stored at 5 °C for 20 days. These results indicate that CI could objectivelyevaluate individual crispy texture.We compared the physical properties of other persimmon cultivars using the CI and maximum stressparameters. The value obtained by dividing CI by the maximum stress were significantly greater in "Akiou" and "Taishu" than they
were in "Soshu," "Fuyu," and "Nishimura Wase"; the fruits of the latter three cultivars are lacking crispy texture. This indicates that CIand maximum stress are suitable for distinguishing crispy persimmon cultivars from other non-crispy persimmon cultivars.
[Key words: Persimmon, Flesh, Texture, Crispness index, Maximum stress]

緒言

福岡県のカキ収穫量は 16,400ｔで和歌山県，奈良県についで全国第 3 位の産地であるが（農林水産省 2017），栽培面積は年々減少傾向にある（福岡県 2015）。この対策として，福岡県では大果で食味が優れ，種が極めて少ない甘ガキ品種「福岡 K1 号」（以後，商標名の「秋王」とする）を育成し（千々和ら 2013），カキ産地の活性化を図っている。
「秋王」は糖度が高く,「太秋」と似たサクサクとした食感（以後，サクサク感とする）を有することが特長である。しかし，収穫期間が 10 月下旬から 11 月中旬と短いため，今後生産量が増えた場合，消費拡大に向けた販売期間の延長が求められる。そのため，「秋王」のサクサク感を維持する貯蔵および流通技術の開発が喫緊の課題となり，サクサク感を客観的に評価することが大変重要である。
食感の測定方法として実際に人が食べた時の音をマイク ロ フ ォ ン で 計 測 す る 手 法 が あ る が （ Drake 1963 ，Vickers & Bourne 1976，Cristensen & Vickers 1981，
De Belie et al 2002），個人差が大きく再現性のないことが課題であった。そこで Sakurai ら（2005a, 2005b）
は,プローブを貫入させて発生する音響振動を検出する食感測定装置（Acoustic Measurement of Crispness，AMC）を開発し，鈴木ら（2013）はその音響振動法を応用して「太秋」のサクサク感を評価する方法を明らかにしている。しかし，この音響振動法は高価で特殊な測定装置の導入が必要である。一方，堀江ら（2004）はテクスチュロメータを用い，円柱形のプランジャーが果肉を貫入する力の変化を荷重の 2 次微分値の総和で算出した Crispness
index（CI）はキュウリ果肉部のコリコリした食感を評価＊連絡責任者（流通・加工部:masumoto-n1759@pref.fukuoka.lg.jp）
1) 現 福岡県福岡農林事務所 北筑前普及指導センター

受付 2017 年 8 月 1 日；受理 2017 年 10 月 12 日

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福岡県農林業総合試験場研究報告 ４（2018）

できる有望な方法であると報告している。このキュウリのコリコリした食感を評価した CI がカキに応用できればサクサク感を評価する有望な評価法となり得る。また、この方法は食品の物性評価に従来から用いられているテクスチュロメータで評価したことも利点である。当試験場が有するクリープメータもテクスチュロメータと同じくプランジャー貫入時の荷重を経時的に計測でき，食品の物性を評価する機器として一般的に使用されている機器である。
そこで，本研究ではクリープメータで測定した荷重データから CI を算出し，「秋王」および「太秋」のサクサク感について，貯蔵による変化や他の甘ガキ品種との違いを客観的に評価できる方法について検討したので報告する。

各貯蔵処理間の差については，分散分析を実施後，Dunnett の多重比較検定を行った。
２ カキ品種間における果肉の物性比較（１）供試果実 2016 年に福岡県農林業総合試験場果樹部の圃場から適期に収穫された，「西村早生」（ 9 月 27 日収穫），
「早秋」（10 月 3 日収穫），
「太秋」（10 月 25 日収穫），
「秋王」
（11 月 1 日収穫），
「富有」
（11 月 22 日収穫）の 5 品種を各 10 果供試した。
（２）機器による物性測定 １の試験方法に準じてプランジャー貫入時の最大荷重（Ｎ）と CI を算出した。
（３）統計処理 物性の品種間差は統計ソフト R を用いて分散分析した後，TukeyHSD の多重比較検定を行った。

結材料および方法
１

貯蔵条件の異なる「秋王」および「太秋」の官能評価と物性の関係（１）供試果実 「秋王」は 2016 年 11 月 10 日に県内生産者から集荷された 81 果を用い，「太秋」は 2016 年 10 月
20 日に JA 筑前あさくら管内の生産者から集荷された 90果を用いた。
（２）貯蔵処理 厚さ 0.06mm のポリエチレンフィルムで個包装して-1, 0, 5, 10℃で 20 日間貯蔵した 4 区，さらに同条件で貯蔵後，15℃で 5 日間保存した 4 区を設定して食感の異なる果実を作出した。「秋王」は各区 9 反復，「太秋」は各区 10 反復とした。
（３）機器による物性測定 果肉硬度は，サンプル果実の赤道部を厚さ 2cm に輪切りし，果肉部の対角 2 か所をユニバーサル型果実硬度計（KM- 5 型：藤原製作所）により直径 5mm の円柱形プランジャーを果頂部側の切断面から貫入させて測定した。また，最大荷重（Ｎ）と CI はクリープメータ（RE-3305S：株式会社山電）を用いて次の条件で測定した。即ち果肉硬度の測定部位から 90°の角度に位置する対角 2 か所のカキ果肉部に，直径 3mm の円柱形プランジャーを 1 ㎜／秒の速度で，深さ 11mm まで貫入させ，貫入開始から 0.05 秒ごとに 10 秒間連続して荷重を計測した。この間の最も大きな荷重を最大荷重とした。また，CI は堀江ら（2004）の手法に準じ，データポイント
t における荷重を Ft とし，その 0.05 秒前および 0.05 秒後の荷重をそれぞれ Ft-1，Ft+1 とした以下の式で算出した。
CI=Σ|(Ft+1+Ft-1)-2Ft|（４）サクサク感の評価 機器による物性測定した部位を除外したサンプルを扇状に 10 等分し，福岡県農林業総合試験場資源活用研究センターの研究員および臨時職員で構成された 10 名をパネルとしてカキ果肉部を食べた際のサクサク感について 5 段階評点法（ 1：ない～ 3：弱い～ 5：強い）で評価した。なお，「秋王」や「太秋」らしいサクサク感を示す評点は 3 以上である。
（５）統計処理 官能評価と機器で測定した物性の関係について，統計ソフト R を用いて線形回帰分析を行い，回帰式と決定係数（R2）を算出した。また，貯蔵処理前と１

果貯蔵条件の異なる「秋王」および「太秋」の官能評価と物性の関係
サクサク感が異なるカキ果肉にクリープメータでプランジャーを貫入した際の代表的な荷重（Ｎ）と時間（秒）の関係を第 1 図に示した。サクサク感 1 と 3 では最大荷重が大きく異なっていたが，サクサク感 3 と 5 では最大荷重の差は小さかった。荷重変動を数値化した 2 次微分値と時間（秒）の関係を示した第 2 図を見ると，変動の大きさの違いが顕著となり，変動の絶対値を総和したCI でサクサク感 3 と 5 の違いが明確になった。
次に貯蔵処理によって物性が変化した「秋王」および「太秋」の果実について，サクサク感の官能評点と果肉硬度，最大荷重，CI の各測定値で散布図を作成した（第 3図，第 4 図）
。両品種ともサクサク感の官能評点は果肉硬度および最大荷重と直線関係が認められ，CI とは対数関係が認められた。決定係数は CI＞最大応力（Ｎ）＞果肉硬度（kg）の順に大きく，CI の決定係数は「秋王」が R2＝0.91，「太秋」は R2＝0.89 であった。
「太秋」の貯蔵条件の違いによるサクサク感の変化と果肉の物性の関係について検討した結果を第 1 表に示した。‐1℃および 0℃で貯蔵した場合，いずれの調査項目においてもほぼ貯蔵開始時の状態を保持していたが，5℃ではサクサク感および CI のみが有意に低下したのに対し，果肉硬度および最大荷重の低下は認められなかった。10℃ではサクサク感と全ての物性値が低下した。貯蔵後 5 日間 15℃で保存した場合は，-1℃ではサクサク感および CI は低下したが，果肉硬度および最大荷重の低下は認められなかった。 0℃においてもサクサク感は低下し，統計的な差は認められなかったものの CI の平均値も低下したが，果肉硬度および最大荷重の低下は認められなかった。 5℃および 10℃ではサクサク感と各物性値は低下した。

111

Crispness Index(CI)と最大荷重によるカキ果肉部の物性評価

5サクサク感 1) : 5

荷重（Ｎ)

43

サクサク感 : 32
最大荷重（Ｎ）2)

1

サクサク感 : 1

00.0

2.5

5.0

7.5

10.0

時間（秒）
第１図

カキ「太秋」果肉部にプランジャーを貫入させたときの荷重‐時間曲線1) サクサク感は官能評価による 5 段階評価
（ 1:無し～ 3:弱い～ 5：強い）
2) 最大荷重は各波形における荷重の最大値

0.50.25
0-0.25-0.5
0.50.25
0-0.25-0.50.50.250-0.25-0.5
0.02.5

サクサク感１）:5

CI ：25.7

サクサク感 :3

CI : 9.8

サクサク感 :1

CI : 1.8

5.0
時間（秒）

7.5

10.0

第２図

カキ「太秋」果肉部にプランジャーを貫入させたときの荷重の 2 次微分値
1) サクサク感は官能評価による 5 段階評価
（ 1:無し～ 3:弱い～ 5：強い）Y = 2.67X + 0.92
N = 81 R2 = 0.77

5
官能評価（サクサク感）

Y = 0.69X + 1.07
N = 81 R2 = 0.87

54443332221

1
00.5

11.5

Y = 1.06ln(X) + 0.7
N = 81 R2 = 0.91

510

果肉硬度1)（kg）24

最大荷重2)（Ｎ）

60510152025CI3) : Crispness Index

第３図 カキ「秋王」果肉部の機器で測定した物性と官能評価（サクサク感）の関係
1) ユニバーサル型果実硬度計（KM-5 型：藤原製作所）の円柱型プランジャー(φ 5mm）で計測
2) クリープメータ(RE-3305S：株式会社山電)により円柱型プランジャー(φ 3mm)で計測
3) クリープメータで測定した荷重データから算出
4) サクサク感は官能評価による 5 段階評価（ 1:無し～ 3:弱い～ 5：強い）官能評価（サクサク感）

Y = 2.94X + 0.55
N = 90 R2 = 0.73

555

Y = 0.66X + 0.96
N = 90 R2 = 0.8144433322211100.51

果肉硬度1)（kg）

1.5

Y = 1.13ln(X) + 0.6N = 90 R2 = 0.89024最大荷重2)（Ｎ）

60

5101520CI3):Cripsness Index

第４図 カキ「太秋」果肉部の機器で測定した物性と官能評価（サクサク感）の関係1), 2), 3), 4) は第３図と同じ

25

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福岡県農林業総合試験場研究報告 ４（2018）

第１表

処理区

貯蔵方法が異なるカキ「太秋｣の官能評価と物性

貯蔵温度

官能評価

果肉硬度

最大荷重(℃)
―

サクサク感
4.3

（kg）
1.07

（N）
4.02

20.1

-1

4.1

1.07

4.40

18.3

03.8

1.13

4.34

20.8

1.03

4.08

14.8 *

貯蔵前

20 日貯蔵20 日貯蔵
＋
5 日間
15℃保存

**

53.3

102.6 **

0.79 **

2.35 **

6.8 **-1

3.7 *

1.064.1314.5 *

03.7 *

1.0052.6**

1.8**

10２

カキ品種間における果肉の物性比較
品種別の各物性値を多重比較検定した結果を第 2 表に示した。最大荷重は「西村早生」＞「富有」＞「太秋」＞「秋王」＞「早秋」の順に大きく，「太秋」と「秋王」，「秋王」と「早秋」に有意差は認められないが，その他の品種間では有意差が認められた。CI は「秋王」と「太秋」の間と，「西村早生」と「富有」の間に差がなく，「富有」・「西村早生」＞「秋王」・「太秋」＞「早秋」の順に大きかった。また，CI を最大荷重で除した数値を比較したところ「秋王」と「太秋」の間と，「早秋｣と「富有」の間に差がなく，「秋王」・「太秋」＞「富有」・「早秋」＞「西村早生」の順に大きかった。
カキ品種間の物性比較

品種名最大荷重（N）

CI

CI/最大荷重

秋王

3.95 cd

19.5 b

4.9 a

太秋

4.02 c18.9 b

4.7 a

早秋

2.34dc

3.1 b

富有

7.76 b

27.7 a

3.6 b

西村早生

12.32 a26.1 a2.1 c7.51) TukeyHSD による多重比較検定で同列異符号間は 5％水準で有意差あり

考察

一般的に果肉の硬さを評価する指標としてクリープメータで測定した最大荷重やユニバーサル型果実硬度計など手動でプランジャーを貫入して測定する果肉硬度がよく用いられている。本試験では「秋王」や「太秋」を対象に果肉の硬さを表す指標である最大荷重および果肉硬度とサクサク感との関係を検証したところ，回帰式の決定
係数が最大荷重で 0.8 以上，果肉硬度で 0.7 以上であった。このことから，これらの測定値でもサクサク感はある程度表現できるものと思われた。しかしながら，サクサク

4.400.81**

0.44**

1) 各区のｎ数は 10 果2) 統計処理は貯蔵前を対照とした Dunnett の多重比較検定

第２表

CI

17.5

3.10*

6.8 **

1.28**

3.2 *** Ｐ ＜0.05, ** P ＜0.01

感 1 と 3 の間では最大荷重の差は大きいものの，サクサク感 3 と 5 の間では差が小さく，サクサク感を評価する際に果肉の硬さは適当でないと考えられた。樽谷（1960）
や平ら（1987）もカキの果肉硬度と感覚的な食感は必ずしも一致しない場合があると報告している。そこで，果肉の硬さと異なる指標として貫入時のプランジャーに掛かる荷重変動の大きさを表す CI でサクサク感 3 と 5 を比べたところ，その差が明確となり，サクサク感 1 と 3 の間も CI で評価できることが示された。CI とサクサク感の決定係数についても「秋王」が 0.91，「太秋」が 0.89 と果肉硬度や最大荷重よりも大きく，サクサク感を評価する指標として CI はより適していると考えられた。また，第1 表では，-1℃で 20 日貯蔵して 15℃で 5 日間保存した区と 5℃で 20 日間貯蔵した区において，サクサク感は低下したものの，果肉硬度と最大荷重の低下は認められず，CIのみ低下した。このことからも CI がサクサク感の良い指標になり得ることが示唆された。
キュウリのコリコリとした食感もカキのサクサク感と同様に歯触りの良さを評した表現である。堀江ら（2004）
はキュウリを 30℃で 3 日間保存した場合，コリコリとした食感は低下したが，果肉硬度は変わらずに CI のみが低下したと報告している。この結果は，保存前後での食感の変化は果肉の硬さより CI の方が反映している点で本試験の結果と類似している。そのため，カキにおいても貯蔵前後のサクサク感の低下を評価する場合に CI は果実硬度や最大荷重より適していると考えられた。本試験の官能評点では「秋王」や「太秋」らしいサクサク感を示す評点は3 以上としているが，各回帰モデル式より評点 3 における CI の値を算出すると「太秋」は 8.4，「秋王」は 8.8であった。これらの値は当該品種の貯蔵試験などでサクサク感を維持する果実品質の下限値を検討する目安になると考えられた。
本試験では適期収穫したサクサク感を有する品種と有しない品種間の物性の違いについても，クリープメータで測定した CI と最大荷重で検討した。供試した「早秋」
は多汁で，肉質が緻密な良食味とされており（山田らCrispness Index(CI)と最大荷重によるカキ果肉部の物性評価

2004），「富有」は品種登録のかきのき属の審査基準・特性表（農林水産省 2013）によれば果肉がやや硬いとされ，「西村早生」は他の品種と比べて果肉が硬くて肉質が粗いとされる。いずれの品種もサクサク感があるとは評されていない。サクサク感を有する「秋王」と「太秋」は CIと最大荷重の各値はほぼ同じ値を示した。最大荷重で「秋王｣と「早秋」に有意差が認められなかったが，CI では有意差が認められた。「早秋」の CI は 5 品種の中で最も低く，「太秋」や「秋王」でサクサク感を感じる境界となるCI 8.4～ 8.8 より低いことがサクサク感と評されない要因と考えられた。
「富有」と「西村早生」の CI は「太秋」および「秋王」と比べて高い値を示した。このことは，品種間のサクサク感の有無を単純に CI の数値だけで評価できないことを示している。最大荷重を見ると，「西村早生」は最も値が高く，次いで「富有」が高い値で，「秋王」と「太秋」は比較的低い値であった。
「秋王」や「太秋」は果肉が柔らかいことが果実特性の一つになっており（千々和ら 1997，2013，山根ら 2001），歯触りの良いサクサク感を感じとるにはある程度の柔らかさが必要と考えられた。さらに CI を最大荷重で除した値を見た場合,「秋王」および「太秋」が最も高かった。このことは，噛んだ際に感じる負荷（最大荷重）に対して負荷の変動（CI）がより大きいことがサクサク感を感じる物性の特徴と考えられた。
「西村早生」の CI／最大荷重の値は最も低い値を示し，CI が大きくてもその最大荷重の大きさから硬さの感覚が勝ってしまうことでサクサク感を感じないと推測した。このことから，サクサク感を有する「秋王」や「太秋」とサクサク感を有しない品種の食感の違いを CI 単独
では区別できないが，CI と最大荷重の両方を用いることで食感の違いを評価できることが認められた。
本試験では，サクサク感を有する品種の貯蔵によるサクサク感の変化については，クリープメータを用いて測定した CI で適性に評価できること，品種間の比較ではサクサク感を有する品種と有しない品種を CI／最大荷重で区別できることを明らかにした。このことで「秋王」の特長であるサクサク感を維持するための貯蔵技術の開発を効果的に進めることができ，今後の「秋王」のブランド化推進に寄与できると考える。また，これらの指標により，サクサク感等食感を考慮した選抜が可能となり，消費者ニーズに対応した有望品種の選定に貢献できると考える。

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