飲食物のざらつき感測定方法及びその測定装置
【課題】 非ニュートン流体の飲食物のざらつきを定量的に客観評価し得るようにした飲食物のざらつき感測定方法及び測定装置を提供する。
【解決手段】 細管系内に流体を強制通過させ、流速振動の最大値と最小値の差による最大流速変動値ΔＶｍａｘと単位時間の振動頻度Ｆを測定して、これらの積（Ｆ×ΔＶｍａｘ）をパラメータとして、ざらつき感を測定する。流体が系内で破壊されて流動するため、ざらつき感をなす粗大粒子による濃度差とこれによる粘度に起因する流速変動が交互に生じて、粗大粒子濃度はΔＶｍａｘ及びＦと比例するが、ざらつき感はこれら双方によるから、これらの積を指標としてざらつき感を測定する。官能評価スコアは、（Ｆ×ΔＶｍａｘ）の対数に比例する関係にあり、ざらつき感を客観評価できる。
【解決手段】 細管系内に流体を強制通過させ、流速振動の最大値と最小値の差による最大流速変動値ΔＶｍａｘと単位時間の振動頻度Ｆを測定して、これらの積（Ｆ×ΔＶｍａｘ）をパラメータとして、ざらつき感を測定する。流体が系内で破壊されて流動するため、ざらつき感をなす粗大粒子による濃度差とこれによる粘度に起因する流速変動が交互に生じて、粗大粒子濃度はΔＶｍａｘ及びＦと比例するが、ざらつき感はこれら双方によるから、これらの積を指標としてざらつき感を測定する。官能評価スコアは、（Ｆ×ΔＶｍａｘ）の対数に比例する関係にあり、ざらつき感を客観評価できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非ニュートン流体の飲食物におけるざらつき感を測定するに用いる飲食物のざらつき感測定方法及びその測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
飲食品の食感の評価は、一般に官能評価法、即ち、人間の感覚器官による評価を統計処理する方法によって行われており、例えば、特許文献１は、改質したホエイ蛋白質を利用したゼリー、プリン、アイスクリーム、ドリンクヨーグルト等の、舌触りや喉ごし等を重要視するような飲食品について、官能評価法によって、ざらつき感、粉っぽさ、濃厚感等の食感について評価しており、このとき、官能評価法は、例えば、上記ホエイ蛋白質を含む試料を固形分とするように調製した試料溶液を、５〜１０名のパネラーによる、最高の評価を３点、最低の評価を０点とする１点刻みの点数を付け、パネラーの平均点を算出し、算出した平均点Ａが２＜Ａ≦３を良、１＜Ａ≦２をやや良、０≦Ａ≦１を不良とする３段階の評価基準によって評価しており、また、下記特許文献２は、ゼリーについて、その風味を、◎：爽やかな感じである、○：ほとんど苦味を感じない、△：やや苦味を感じる、×：非常に苦い、ざらつき感を、◎：ざらつきを感じない、○：ほとんどざらつきを感じない、△：ややざらつきを感じる、×：大きな凝集物があるとする各４段階の評価基準によって評価するものとしており、このように、飲食品の食感の評価を行うについて官能評価法が広く用いられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２０７４１９号公報
【特許文献２】特開２００６−２７１３２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
これらの場合、訓練されたパネラーによれば、匂い等の化学的刺激に影響されるのを避けて比較的再現性のある、ざらつき感を含めた食感評価をなし得ることになるが、官能評価法によって得られる評価結果は、複数の試料相互間における相対的な違いを比較してそれぞれの試料を特徴付けしたものにすぎないから、例えば、客観的な指標によって定量的に食感、特にそのざらつき感を適正に評価することは困難である。
【０００５】
しかし、食感のざらつき感は、口腔内で感知されるテクスチャーとして、味覚を定める重要な要因をなすものであるから、該ざらつき感を客観的な指標として定量化して数値として把握することができれば、官能評価法における相対的な評価を超えた客観的な食感評価を行うことが可能となるから、工場における生産管理、新商品の開発、商品の品質管理等、多くの面で有効活用を行うことによって、高品質の商品供給が可能となる。
【０００６】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、その解決課題とするところは、従来の官能評価法に代えて、非ニュートン流体の飲食物の食感、特にざらつきを定量的に客観評価し得るようにした飲食物のざらつき感測定方法を提供するにあり、また、これに用いる飲食物のざらつき感測定装置を提供するにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題に沿って鋭意研究したところ、非ニュートン流体のざらつき感は、主に該流体中の粗大粒子によるものであるところ、該粗大粒子が存在すれば、該流体に加圧力を加えて、これを細管の系内を強制通過させるようにすれば、流体が系内で構造を破壊されながら流動することになるとともに、その流動特性に基づいて、粗大粒子濃度の大きい領域（粗大粒子が密な領域）と小さい領域（粗大粒子の疎な領域）が交互に生じることになること、このとき、濃度の大きな領域では粘度が高く、従って、その流速が遅く、濃度の小さな領域では粘度が低く、従って、その流速が速くなること、粗大粒子濃度の大小（疎密）の領域間隔が小さくなる程、流速は頻繁に変動（振動）するところ、該流速の変動は、流体の構造の崩れ難さ、流動中の不均一性が影響するものであること、一方、一定時間の粘度の最大値と最小値の差は、粗大粒子の濃度差を示すから、該粘度は系内の粗大粒子濃度に依存するものであること、従って、単位時間における振動の頻度をＦ[１／ｓ]、一定時間における流速の最大値と最小値の差を最大流速変動値ΔＶｍａｘ[Ｌ／ｓ]とすると、粗大粒子濃度の増加に伴って振動頻度Ｆ及び最大流速変動値ΔＶｍａｘが増加して、これら振動頻度Ｆ及び最大流速変動値ΔＶｍａｘは、粗大粒子濃度に比例関係にあること、しかし乍ら、これらのデータにはバラツキが見られる一方で、流体のざらつき感は、振動頻度Ｆ及び最大流速変動値ΔＶｍａｘの双方によるものであるから、これら双方を指標として、ざらつき感の指標とすることが好ましいこと、これらの積（Ｆ×ΔＶｍａｘ）は、官能評価法による結果と対応するとともに該官能評価法による結果、即ち、官能評価スコアは、上記（Ｆ×ΔＶｍａｘ）の対数に比例すること、従って、粗大粒子濃度とざらつき感の強度並びに管内流動特性、即ち、振動頻度Ｆ及び最大流速変動値ΔＶｍａｘの間にそれぞれ相関があるから、これらの積（Ｆ×ΔＶｍａｘ）を評価パラメータとすれば、該評価パラメータを、非ニュートン流体の構造の崩れ難さや不均一性、あるいは粗大粒子濃度を示す指標とすることができること、以上によって、振動頻度Ｆ及び最大流速変動値ΔＶｍａｘの積（Ｆ×ΔＶｍａｘ）を評価パラメータとすることによって、上記飲食品のざらつき感を定量的に客観評価することができるとの知見を得た。
【０００８】
本発明はかかる知見に基づいてなされたもので、請求項１に記載の発明は、飲食物のざらつき感測定方法を提供するように、これを、非ニュートン流体の飲食物における管内流動特性に基づく粗大粒子濃度による疎密間隔を測定することにより該飲食物のざらつき感を定量的に測定評価する測定方法であって、飲食物試料中の粗大粒子濃度の細管系内通過による一定時間の流速変動を振動として測定し該振動の最大値と最小値の差による最大流速変動値ΔＶｍａｘと単位時間の振動頻度Ｆを測定し、これらの積（Ｆ×ΔＶｍａｘ）をパラメータとしてざらつき感を評価することを特徴とする飲食物のざらつき感測定方法としたものである。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、上記に加えて、上記ざらつき感測定方法による測定評価は、液体、半固体乃至これら双方を含む飲食物のいずれであっても的確になし得ることから、これを、上記非ニュートン流体の飲食物を、ヨーグルト、ヨーグルト飲料、スープ、ココア、ゴマ豆腐、ゼリー、クラッシュゼリーの如くに不均一構造のゲル化物を含む飲料等の液体、半固体乃至これら双方を含む飲食物とすることを特徴とする請求項１に記載の飲食物ざらつき感の測定方法としたものである。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、同じく上記知見に基づいて、飲食物のざらつき感測定装置を提供するように、これを、非ニュートン流体の飲食物における管内流動特性に基づく粗大粒子濃度による疎密間隔を測定することにより該飲食物のざらつき感を定量的に測定評価する測定装置であって、飲食物試料中の粗大粒子濃度による疎密間隔の細管系内通過による一定時間の流速変動を振動として測定し該振動の最大値と最小値の差による最大流速変動値ΔＶｍａｘと単位時間の振動頻度Ｆを測定することによって、これらの積（Ｆ×ΔＶｍａｘ）をパラメータとしてざらつき感を評価可能としてなることを特徴とする飲食物のざらつき感測定装置としたものである。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、上記に加えて、相互に相関する粗大粒子濃度とざらつき感の強度並びに管内流動特性に基づき、可及的簡易且つ的確に飲食物の振動頻度Ｆ及び最大流速変動値ΔＶｍａｘを測定して、これらの積（Ｆ×ΔＶｍａｘ）を評価パラメータとしてざらつき感を測定するに好適な測定装置とするように、これを、上記最大流速変動値とΔＶｍａｘと振動頻度Ｆの測定を、コンプレッサーと、該コンプレッサーの加圧力で吐出コントロールを行うディスペンサーと、該ディスペンサーの吐出圧を計測する圧力センサーと、上記飲食品の試料を収容吐出するシリンジと、該シリンジからの試料の流速を計測する流量センサーと、試料の流速を調整する排出用のニードルを系内に備え且つその上記圧力センサーの吐出圧と流量センサーの流速を記録する記録計を備えて行なってなることを特徴とする請求項３に記載の飲食物のざらつき感測定装置としたものである。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、同じく上記に加えて、相互に相関する粗大粒子濃度とざらつき感の強度並びに管内流動特性に基づき、可及的簡易且つ的確に飲食物の振動頻度Ｆ及び最大流速変動値ΔＶｍａｘを測定して、これらの積（Ｆ×ΔＶｍａｘ）を評価パラメータとしてざらつき感を測定するについて、非ニュートン流体の生産ラインにおけるざらつき感をインライン測定するに好適な測定装置とするように、これを、上記最大流速変動値とΔＶｍａｘと振動頻度Ｆの測定を、非ニュートン流体の生産ラインの配合配管系又は充填配管系の定量ポンプと、該定量ポンプからの上記流体の吐出圧を計測する圧力センサーと、上記流体を加圧吐出するオリフィスと、上記圧力センサーの吐出圧と流量センサーの流速を記録する記録計を備えて行なってなることを特徴とする請求項３に記載の飲食物のざらつき感測定装置としたものである。
【００１３】
本発明は、これらをそれぞれ発明の要旨として、上記課題解決の手段としたものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は以上のとおりに構成したから、請求項１に記載の発明は、非ニュートン流体のざらつき感は、主に該流体中の粗大粒子によるものであるところ、流体に加圧力を加えて細管の系内を強制通過させることによって、粗大粒子濃度による粘度の最大値と最小値の差による粗大粒子の濃度差を、単位時間における振動の頻度をＦ[１／ｓ]、一定時間における流速の最大値と最小値の差を最大流速変動値ΔＶｍａｘ[Ｌ／ｓ]として測定し、これらの振動の頻度と最大流速変動値の積（Ｆ×ΔＶｍａｘ）を評価パラメータとすることによって、飲食品のざらつき感を定量的に客観評価し得るようにした飲食物のざらつき感測定方法を提供することができる。
【００１５】
請求項２に記載の発明は、上記に加えて、上記ざらつき感測定方法によって、液体又は半固体飲食物のいずれであっても的確に測定し得るものとすることができる。
【００１６】
請求項３に記載の発明は、非ニュートン流体のざらつき感は、主に該流体中の粗大粒子によるものであるところ、流体に加圧力を加えて細管の系内を強制通過させることによって、粗大粒子濃度による粘度の最大値と最小値の差による粗大粒子の濃度差を、単位時間における振動の頻度をＦ[１／ｓ]、一定時間における流速の最大値と最小値の差を最大流速変動値ΔＶｍａｘ[Ｌ／ｓ]として測定し、これらの振動の頻度と最大流速変動値の積（Ｆ×ΔＶｍａｘ）を評価パラメータとすることによって、飲食品のざらつき感を定量的に客観評価し得るようにした飲食物のざらつき感測定装置を提供することができる。
【００１７】
請求項４に記載の発明は、上記に加えて、相互に相関する粗大粒子濃度とざらつき感の強度並びに管内流動特性に基づき、可及的簡易且つ的確に飲食物の振動頻度Ｆ及び最大流速変動値ΔＶｍａｘを測定して、これらの積（Ｆ×ΔＶｍａｘ）を評価パラメータとしてざらつき感を測定するに好適な測定装置とすることができる。
【００１８】
請求項５に記載の発明は、同じく上記に加えて、相互に相関する粗大粒子濃度とざらつき感の強度並びに管内流動特性に基づき、可及的簡易且つ的確に飲食物の振動頻度Ｆ及び最大流速変動値ΔＶｍａｘを測定して、これらの積（Ｆ×ΔＶｍａｘ）を評価パラメータとしてざらつき感を測定するについて、非ニュートン流体の生産ラインにおけるざらつき感をインライン測定するに好適な測定装置とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】測定装置の概念図である。
【図２】キャピラリレオメータ測定部の概念を示す縦断面図である。
【図３】蒸留水（ａ）と市販ヨーグルト（ｂ）の流速変化測定値である。
【図４】ヨーグルトの細管系内流動における粒子分布のモデル図である。
【図５】剛体粒子の粒子径分布のグラフである。
【図６】振動頻度Ｆ及び最大流速変動値ΔＶｍａｘの算出方法を示す説明図である。
【図７】吐出圧と流速との関係を示すグラフ（１）である。
【図８】吐出圧と流速との関係を示すグラフ（２）である。
【図９】吐出圧と流速との関係を示すグラフ（３）である。
【図１０】粒子濃度と振動頻度Ｆの関係を示すグラフである。
【図１１】粒子濃度と最大流速振動幅ΔＶｍａｘの関係を示すグラフである。
【図１２】官能評価スコアと振動頻度Ｆの関係を示すグラフである。
【図１３】官能評価スコアと最大流速変動値ΔＶｍａｘの関係を示すグラフである。
【図１４】粒子濃度と（Ｆ×ΔＶｍａｘ）の関係を示すグラフである。
【図１５】官能評価スコアと（Ｆ×ΔＶｍａｘ）の関係を示すグラフである。
【図１６】実施例１の官能評価スコアを示すグラフである。
【図１７】実施例１の吐出圧と流速との関係を示すグラフ（１）である。
【図１８】実施例１の吐出圧と流速との関係を示すグラフ（２）である。
【図１９】実施例１の吐出圧と流速との関係を示すグラフ（３）である。
【図２０】実施例１の振動頻度Ｆを示すグラフである。
【図２１】実施例１の最大流速変動値ΔＶｍａｘを示すグラフである。
【図２２】実施例１の（Ｆ×ΔＶｍａｘ）を示すグラフである。
【図２３】実施例１の（Ｆ×ΔＶｍａｘ）と官能評価スコアの関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下本発明を更に具体的に説明すれば、本発明の飲食物のざらつき感測定方法は、非ニュートン流体の飲食物における管内流動特性に基づく粗大粒子濃度による疎密間隔を測定することにより該飲食物のざらつき感を定量的に測定評価するについて、飲食物試料中の粗大粒子濃度による疎密間隔の細管系内通過による一定時間の流速変動を振動として測定し該振動の最大値と最小値の差による最大流速変動値ΔＶｍａｘと単位時間の振動頻度Ｆを測定することによって、これらの積（Ｆ×ΔＶｍａｘ）をパラメータとしてざらつき感を評価するものとしてある。
【００２１】
即ち、飲食物のおいしさに係る特性は、味や香りの化学的要因と、外観や、口腔内で感知される物理的性質の総体であるテクスチャー、温度感覚の物理的要因とに大別できるところ、特に、非ニュートン流体のヨーグルト、スープ、ココア、ゴマ豆腐等の液体又は半固体飲食物にあっては、テクスチャー用語として「ざらつく」、「なめらか」という表現が用いられており、このようなテクスチャーに影響する要因として、例えば、ヨーグルトの場合、タンパク質濃度、発酵前の加熱条件、発酵速度等の製造条件が上げられるが、このようなテクスチャー、特にざらつき感、即ち、口腔内で飲食物中の粒子を認知して、その粒子感覚が好ましくないときの感覚を定量的に客観評価するについては、非ニュートン系飲食物を分散系として扱うことによって、その管内流動特性を測定し、これを解析することによって、該管内流動特性からざらつき評価の指標を見出すことが有効と認められる。これは、ざらつき感を定める因子となる飲食物中の粒度、濃度、粒子特性、分散媒の影響等が、飲食物の管内流動特性に影響を与えると想定されるためである。
【００２２】
そこで、このような非ニュートン飲食物の管内流動特性を測定するために、ざらつき感測定装置を構成した。該測定装置は、上記飲食物のざらつき感測定方法に用いる測定装置として、コンプレッサーと、該コンプレッサーの加圧力で吐出コントロールを行うディスペンサーと、該ディスペンサーの吐出圧を計測する圧力センサーと、上記飲食品の試料を収容吐出するシリンジと、該シリンジからの試料の流速を計測する流量センサーと、試料の流速を調整する排出用のニードルを系内に備え且つその上記圧力センサーの吐出圧と流量センサーの流速を記録する記録計を備えたものとして、例えば図１に示すように構成した。
【００２３】
本例にあって該測定装置は、例えば内径を３．１ｍｍ、外径を４．００ｍｍ程度とする細管の合成樹脂チューブ、例えば１．２６ｍｍのニードルによって細管系を形成し、その一端にオイルレスエアコンプレッサー（例えばＥＡＲＴＨ ＭＡＮ社製ＡＣＰ−１００ ＯＬ）を接続し、他端の終端にプラスチックニードル（例えば、武蔵エンジニアリング株式会社製ＰＮ−１６Ｇ−Ｂ）を接続し、これらの間にコンプレッサー側から、圧力センサー（例えば横河電機株式会社製 ＬＲ４２１０）、ディスペンサー（例えば武蔵エンジニアリング株式会社製ＭＳ−７II）、１００ｍｌ容シリンジ（武蔵エンジニアリング株式会社製ＰＳＹ−１００Ｅ）、コリオリ式流量センサー（株式会社キーエンス製ＦＤ−ＳＳ２）を接続した。このとき、ディスペンサーは、一般に接着剤、グリース等を定量塗布するに用いるものとし、吐出圧力、吐出時間等のコントロールが可能であり、また、試料中の粒子存在状態に合せて流動調整が容易であることから、後述のキャピラリレオメータにおけるピストンに該当する部品として使用した。コリオリ式流量センサーは、質量流量を直接測定でき、整流のための直管部が不要であり、０〜１００℃の試料温度を測定可能であり、微小流量の検出が可能であることから、これを使用し、その測定部は、高分子溶融体（ポリマーメルト）などの工業的な粘度測定に用いられる高剪断領域での測定を目的とした毛管押出式粘度計に属するキャピラリレオメータ（図２）を参考として、これに準じて設計したものを使用した。
【００２４】
この測定装置における測定は、先ず、試料をヨーグルト及びこれに剛体粒子としてコーヒー粕（メディアン径４０２．８４４μｍ）を、濃度を代えて混合したものとし、比較試料として蒸留水を用いて、ディスペンサーのレギュレータを調節して、吐出圧及び吐出時間をそれぞれ０．５ｋｇｆ／ｃｍ２（４９ｋＰａ）、５秒間に設定し、シリンジに試料を充填し、細管系を流動する試料の流速を測定した。
【００２５】
その結果、先ず、図３に示すように、蒸留水（ａ）に対してヨーグルト（ｂ）の流速が激しく変化している（蒸留水（ａ）の変動は測定上のノイズである）ところ、この図３における変化の原因は、蒸留水に対して、ヨーグルトが流動するに際して、細管系内でその構造が破壊され、図４に示すように、その粗大粒子の濃度の大きい領域と小さい領域が生じ、その差が流速変化となって現れるものと認められる。即ち、流動するヨーグルトは均質な系ではなく、細管系内で濃度の異なる領域が生じて、粒子濃度の大きい領域は粘度が大きく、従って流速が遅くなり、粒子濃度の小さい領域は粘度が小さく、従って流速が早くなるところ、図４のように濃度の変動間隔が小さくなるほど流速は頻繁に変動（振動）するものと認められ、また、一定時間内の粘度の最大値と最小値の差は細管系内の粗大粒子の濃度差を表す結果、該最大値と最小値の差は、細管系内の粒子濃度に依存するものと認められる。
【００２６】
従って、細管系内の振動の大きさと振動の変化、即ち、一定時間内における流速の最大値と最小値の差を最大流速変動値ΔＶｍａｘ[Ｌ／ｓ]とし、その際の振動の頻度をＦ[１／ｓ]とすれば、ざらつき感の客観的な評価方法を構築できるものと考えられる。
【００２７】
そこで、粗大粒子濃度と振動頻度Ｆの関係、粗大粒子濃度と最大流速変動値ΔＶｍａｘの関係を求めるため、測定装置によるモデルヨーグルトを用いてこれらの測定を行った。
【００２８】
モデルヨーグルトは、出願人グリコ乳業株式会社の市販ヨーグルト（予備検討においてなめらかと評価された商品名「おいしいカスピ海」）に剛体粒子としてコーヒー粕を混入してざらつきを発現して形成した。剛体粒子の濃度は、０％（コントロール）、０．２５、０．５０、０．７５、１．００、２．００ｗｔ％として、脱気操作後５時間静置し、シリンジに充填して試験に供した。剛体粒子のメディアン径、モード径、平均値は２５２．１７０μｍ、２８３．１２６μｍ、２１０．３７９μｍとした。剛体粒子の粒子径分布を図５に示す。モデルヨーグルトに、剛体粒子としてコーヒー粕を用いたのは、分散相（ヨーグルト）との密度差が小さく、沈降、浮上を防止して均一に分散でき、ヨーグルトにおける分散状態が目視で確認でき、また、後述の該モデルヨーグルトを用いた官能評価法の評価試料として障害要因がないからである。
【００２９】
測定は、上記と同様に、吐出圧及び吐出時間をそれぞれ０．５ｋｇｆ／ｃｍ２（４９ｋＰａ）、５秒間に設定し、シリンジに試料を充填し、細管系を流動する試料を吐出して、流速を記録した。細管系をなすニードルは直径１．２６ｍｍのものを用いた。流速測定結果から流速の振動頻度Ｆと最大流速変動値ΔＶｍａｘを算出した。その算出の方法を図６に示す。流速の振動頻度は４秒の測定中に平均流速から±１．０ｍｌ／ｍｉｎ．以上流速が変動した回数を１秒間あたりで表した。最大流速変動値は流速を測定した４秒間における流速の最大値を最小値の差である。流動開始から１秒間のデータは、流れが安定するまでの助走期間として除外した。データの解析は一元配置分散分析によって行い、分散の均一性の検定の後、Ｆｉｓｈｅｒの最小有意差法による多重比較を行い、等分散性の仮説が棄却された場合は、Ｋｒｕｓｋａｌ−Ｗａｌｌｉｓ検定を用いて比較した。
【００３０】
吐出圧と流速との関係を図７から図９の（ａ）〜（ｆ）、粒子濃度と振動頻度Ｆの関係を図１０、粒子濃度と最大流速変動値ΔＶｍａｘの関係を図１１に示す。粒子濃度の増加に従って振動頻度Ｆ、最大流速変動値ΔＶｍａｘともに増加し、比例関係にあることが示唆され、特に、振動頻度Ｆは粒子濃度と良好に対応する結果となった。
【００３１】
更に、これら測定装置を用いた結果を官能評価と比較するために、同一のモデルヨーグルトを用いた官能評価法による官能評価を行った。官能評価は、ＱＤＡ法（定量的記述分析法）を用いて、訓練された４名のパネルにより、ある程度試料のモデルヨーグルトを舌に広げたときのなめらかさを評価した。評価は上記剛体粒子の濃度を変化した６種類について、試料のＳｍｏｏｔｈｎｅｓｓを１５ｃｍスケール法によって行い、回答用紙上に１５ｃｍの線を引き、２種類の指標ヨーグルトと比較したＳｍｏｏｔｈｎｅｓｓを線上にプロットした。限りなくなめらかな場合を０（線分の左端にプロット）ざらつき感が最大となる場合を１５（右端にプロット）した。指標ヨーグルトは、市販ヨーグルト商品名ダノンビオ（ダノン株式会社、プレーン、加糖）と市販ヨーグルト商品名明治ブルガリアヨーグルトＬＢ８１（明治乳業株式会社、プレーン）を用い、左端から５ｃｍを商品名ダノンビオ、右端から５ｃｍを商品名明治ブルガリアヨーグルトＬＢ８１のなめらかさに設定した。結果は線分の左端からプロットまでの距離を０〜１５点でスコア化して、４名の平均を求めた。
【００３２】
上記振動頻度Ｆ、最大流速変動値ΔＶｍａｘの結果とこの官能評価スコアを比較した。図１２に振動頻度Ｆと官能評価スコアの関係を、図１３に最大流速振動値ΔＶｍａｘと官能評価スコアの関係を示す。これらによると、振動頻度Ｆ、最大流速変動値ΔＶｍａｘは、ともに官能評価と対応する結果であり、特に振動頻度Ｆは比較的良い相関がみられたが、これらのデータにはバラツキがみられ、従って、必ずしも指標としての利用に適当であるとはなし難い。
【００３３】
然るに、上記のように、振動頻度Ｆは試料の構造の崩れ難さや流動中の不均一性が影響する一方、最大流速変動値ΔＶｍａｘは細管系の土台粒子の濃度差を表し、該系内の粒子濃度に依存するものと認められるから、ざらつき感の指標としては、これら振動頻度Ｆと最大流速変動値ΔＶｍａｘ双方の要素を含むものとすることが望ましいことになり、このため、振動頻度Ｆと最大流速変動値ΔＶｍａｘの積（Ｆ×ΔＶｍａｘ）を求め、これと上記粒子濃度との関係、上記官能評価スコアとの関係を検討した。粒子濃度との関係を図１４に、官能評価スコアとの関係を図１５に示す。
【００３４】
振動頻度Ｆと最大流速変動値ΔＶｍａｘの積（Ｆ×ΔＶｍａｘ）は、一部を除いて、官能評価スコア、即ち、官能評価の結果とよく対応しており、従って、この振動頻度Ｆと最大流速変動値ΔＶｍａｘの積（Ｆ×ΔＶｍａｘ）を、非ニュートン流体のざらつき感の指標として利用することが可能であると認められる。
【００３５】
そこで、上記官能評価法と上記測定装置で得た振動頻度Ｆと最大流速変動値ΔＶｍａｘの積（Ｆ×ΔＶｍａｘ）の関係を求めると、下記実験式が得られた。
【００３６】
【数１】
【００３７】
ここでｙは官能評価スコア、ｘは（Ｆ×ΔＶｍａｘ）の値である。即ち、官能評価スコアは、（Ｆ×ΔＶｍａｘ）の対数に比例する関係にあることが判明する。
【００３８】
上記実験式からｙ＝０（ざらつきを感じない）、ｙ＝１５（ざらつき感が最大）の場合を想定したｘの値は、それぞれ２．４５×１０−４、４．９４×１０−４となる。
【００３９】
以上の結果により、剛体粒子を混入したモデルヨーグルトにおいて、粒子の濃度とヒトの感じるざらつき感の強度並びに管内流動特性、特に流体変化の大きさΔＶｍａｘとその頻度Ｆの間に相関があり、更に、その積（Ｆ×ΔＶｍａｘ）を評価のパラメータとして利用できること、即ち、管内流動特性の解析により、上記ヨーグルトの他、ヨーグルト飲料、スープ、ココア、ゴマ豆腐、ゼリー、クラッシュゼリーの如くに不均一構造のゲル化物を含む飲料等の液体、半固体乃至これら双方を含む飲食物をはじめとする、非ニュートン流体の各種飲食品におけるざらつき感の定量的な客観評価が可能であることが判明した。
【００４０】
以上の結果から、官能評価法による官能評価スコアｙの実験式を設定し、測定装置で得た振動頻度Ｆと最大流速変動値ΔＶｍａｘの積（Ｆ×ΔＶｍａｘ）を評価パラメータとすることによって、該評価パラメータを、非ニュートン流体の構造の崩れ難さや不均一性、あるいは粗大粒子濃度を示す指標として、上記ざらつき感の定量的な客観評価ができるから、予め設定した実験式を用いて、生産中の製品の（Ｆ×ΔＶｍａｘ）を測定して、その生産管理、特に品質の管理を行い、同じく予め設定した実験式を用いて、開発商品の（Ｆ×ΔＶｍａｘ）を測定して、原材料組成を定める等、工場における生産管理、新商品の開発、商品の品質管理等、多くの面で有効活用を行うことが可能となる。
【００４１】
更に、上記非ニュートン流体の飲食物を、例えばスープにおいてコーンやジャガイモをベースとしたものとし、また、冷凍の如くに低温保存することによってざらつきを招く可能性のあるものとすること、上記最大流速変動値とΔＶｍａｘと振動頻度Ｆの測定を、非ニュートン流体の生産ラインの配合配管系又は充填配管系の定量ポンプと、該定量ポンプからの上記流体の吐出圧を計測する圧力センサーと、上記流体を加圧吐出するオリフィスと、上記圧力センサーの吐出圧と流量センサーの流速を記録する記録計を備えたものとして、非ニュートン流体の生産ラインにおけるざらつき感をインライン測定するものとすること、これをスケールアップすることにより該インライン又はインラインに近い状態の測定を、粒状コーンを含むスープ、カット状果実を含むヨーグルト、ゼリー等の飲食物についてなし得るものとすること等を含めて、本発明の実施に当って、非ニュートン流体の飲食物、その最大流速変動値とΔＶｍａｘと振動頻度Ｆの測定、該測定を行う測定装置、これに用いる器具、記録計等の各具体的構成、方法、これらの関係、これらに対する付加等は上記発明の要旨に反しない限り様々な形態のものとすることができる。
【実施例１】
【００４２】
無脂乳固形分濃度、タンパク質量、カゼインタンパク質及びホエイタンパク質比率の３条件の組合せによってざらつきの度合いを変化させた５種類の自作ヨーグルト（試料（１）〜（５））を調製し、官能評価法による官能評価と、測定装置の測定評価を行った。官能評価は、訓練された５名のパネルによって、上記と同様にＱＤＡ法（定量的記述分析法）を用いて行い、測定装置の測定評価は、上記と同様に、吐出圧及び吐出時間をそれぞれ０．５ｋｇｆ／ｃｍ２（４９ｋＰａ）、５秒間に設定して行った。細管系（ニードル）は直径１．２６ｍｍとした。官能評価の結果を図１６に、吐出圧と流速との関係を図１７から図１９に、振動頻度Ｆを図２０に、最大流速変動値ΔＶｍａｘを図２１に、ΔＶｍａｘを図２２に、（Ｆ×ΔＶｍａｘ）と官能評価スコアとの関係を図２３にそれぞれ示す。
【００４３】
Ｆ、ΔＶｍａｘともに一部を除いて官能評価の結果と類似した傾向がみられた。自作ヨーグルト（３）、（４）および（５）では、吐出開始から約１秒後の急激な流速低下がみられた。これがＦ及びΔＶｍａｘに影響を与えた可能性がある。また、Ｆ、ΔＶｍａｘともに試料（１）から（５）にかけて増加する傾向がみられるものの、厳密にはＦ、ΔＶｍａｘは連動して増減するのではなく、それぞれ異なる振る舞いをみせた。これはＦは試料の構造の崩れにくさや流動中の不均一性に依存し、ΔＶｍａｘは系内の粒子濃度に依存するから、どちらもざらつき感に影響する因子であり、従って、どちらか片方が増加した場合は、その性質がざらつきにより大きく影響していることを示すと考えられる。図２２に示すとおり、Ｆ、ΔＶｍａｘで与えられたそれぞれの物理的性質が補正され、より官能的なざらつき感を反映する結果となった。試料（１）〜（５）の（Ｆ×ΔＶｍａｘ）を比較すると、試料（１）から（５）の順に大きくなる傾向が認められた。図２３によると、官能評価スコアは（Ｆ×ΔＶｍａｘ）の対数に比例しており、その関係は、ｙ＝２２．６３９ｌｎ（ｘ）＋１９０．２１によって記述できた。従って、自作ヨーグルト中の粒子によって発現するざらつき感の評価をなし得るものであった。因みに、ｙ＝０、ｙ＝１５となる場合を想定して、ｘの値を求めると、上記図１５の官能評価スコアと測定装置の測定結果によるｙ＝２１．３７６ｌｎ（ｘ）＋１７７．７１式では、２．４５×１０−４、４．９４×１０−４となり、上記ｙ＝２２．６３９ｌｎ（ｘ）＋１９０．２１式では２．２４×１０−４、４．３６×１０−４となった。ｙ＝０、即ち、細管系内の粗大粒子の影響が比較的小さい場合の（Ｆ×ΔＶｍａｘ）値は試料に関係なく略一定であるが、ｙ＝１５に近づくに従って、即ち、細管系内の粗大粒子濃度の増加に伴って試料の種類による影響が生じる結果であった。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非ニュートン流体の飲食物におけるざらつき感を測定するに用いる飲食物のざらつき感測定方法及びその測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
飲食品の食感の評価は、一般に官能評価法、即ち、人間の感覚器官による評価を統計処理する方法によって行われており、例えば、特許文献１は、改質したホエイ蛋白質を利用したゼリー、プリン、アイスクリーム、ドリンクヨーグルト等の、舌触りや喉ごし等を重要視するような飲食品について、官能評価法によって、ざらつき感、粉っぽさ、濃厚感等の食感について評価しており、このとき、官能評価法は、例えば、上記ホエイ蛋白質を含む試料を固形分とするように調製した試料溶液を、５〜１０名のパネラーによる、最高の評価を３点、最低の評価を０点とする１点刻みの点数を付け、パネラーの平均点を算出し、算出した平均点Ａが２＜Ａ≦３を良、１＜Ａ≦２をやや良、０≦Ａ≦１を不良とする３段階の評価基準によって評価しており、また、下記特許文献２は、ゼリーについて、その風味を、◎：爽やかな感じである、○：ほとんど苦味を感じない、△：やや苦味を感じる、×：非常に苦い、ざらつき感を、◎：ざらつきを感じない、○：ほとんどざらつきを感じない、△：ややざらつきを感じる、×：大きな凝集物があるとする各４段階の評価基準によって評価するものとしており、このように、飲食品の食感の評価を行うについて官能評価法が広く用いられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２０７４１９号公報
【特許文献２】特開２００６−２７１３２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
これらの場合、訓練されたパネラーによれば、匂い等の化学的刺激に影響されるのを避けて比較的再現性のある、ざらつき感を含めた食感評価をなし得ることになるが、官能評価法によって得られる評価結果は、複数の試料相互間における相対的な違いを比較してそれぞれの試料を特徴付けしたものにすぎないから、例えば、客観的な指標によって定量的に食感、特にそのざらつき感を適正に評価することは困難である。
【０００５】
しかし、食感のざらつき感は、口腔内で感知されるテクスチャーとして、味覚を定める重要な要因をなすものであるから、該ざらつき感を客観的な指標として定量化して数値として把握することができれば、官能評価法における相対的な評価を超えた客観的な食感評価を行うことが可能となるから、工場における生産管理、新商品の開発、商品の品質管理等、多くの面で有効活用を行うことによって、高品質の商品供給が可能となる。
【０００６】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、その解決課題とするところは、従来の官能評価法に代えて、非ニュートン流体の飲食物の食感、特にざらつきを定量的に客観評価し得るようにした飲食物のざらつき感測定方法を提供するにあり、また、これに用いる飲食物のざらつき感測定装置を提供するにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題に沿って鋭意研究したところ、非ニュートン流体のざらつき感は、主に該流体中の粗大粒子によるものであるところ、該粗大粒子が存在すれば、該流体に加圧力を加えて、これを細管の系内を強制通過させるようにすれば、流体が系内で構造を破壊されながら流動することになるとともに、その流動特性に基づいて、粗大粒子濃度の大きい領域（粗大粒子が密な領域）と小さい領域（粗大粒子の疎な領域）が交互に生じることになること、このとき、濃度の大きな領域では粘度が高く、従って、その流速が遅く、濃度の小さな領域では粘度が低く、従って、その流速が速くなること、粗大粒子濃度の大小（疎密）の領域間隔が小さくなる程、流速は頻繁に変動（振動）するところ、該流速の変動は、流体の構造の崩れ難さ、流動中の不均一性が影響するものであること、一方、一定時間の粘度の最大値と最小値の差は、粗大粒子の濃度差を示すから、該粘度は系内の粗大粒子濃度に依存するものであること、従って、単位時間における振動の頻度をＦ[１／ｓ]、一定時間における流速の最大値と最小値の差を最大流速変動値ΔＶｍａｘ[Ｌ／ｓ]とすると、粗大粒子濃度の増加に伴って振動頻度Ｆ及び最大流速変動値ΔＶｍａｘが増加して、これら振動頻度Ｆ及び最大流速変動値ΔＶｍａｘは、粗大粒子濃度に比例関係にあること、しかし乍ら、これらのデータにはバラツキが見られる一方で、流体のざらつき感は、振動頻度Ｆ及び最大流速変動値ΔＶｍａｘの双方によるものであるから、これら双方を指標として、ざらつき感の指標とすることが好ましいこと、これらの積（Ｆ×ΔＶｍａｘ）は、官能評価法による結果と対応するとともに該官能評価法による結果、即ち、官能評価スコアは、上記（Ｆ×ΔＶｍａｘ）の対数に比例すること、従って、粗大粒子濃度とざらつき感の強度並びに管内流動特性、即ち、振動頻度Ｆ及び最大流速変動値ΔＶｍａｘの間にそれぞれ相関があるから、これらの積（Ｆ×ΔＶｍａｘ）を評価パラメータとすれば、該評価パラメータを、非ニュートン流体の構造の崩れ難さや不均一性、あるいは粗大粒子濃度を示す指標とすることができること、以上によって、振動頻度Ｆ及び最大流速変動値ΔＶｍａｘの積（Ｆ×ΔＶｍａｘ）を評価パラメータとすることによって、上記飲食品のざらつき感を定量的に客観評価することができるとの知見を得た。
【０００８】
本発明はかかる知見に基づいてなされたもので、請求項１に記載の発明は、飲食物のざらつき感測定方法を提供するように、これを、非ニュートン流体の飲食物における管内流動特性に基づく粗大粒子濃度による疎密間隔を測定することにより該飲食物のざらつき感を定量的に測定評価する測定方法であって、飲食物試料中の粗大粒子濃度の細管系内通過による一定時間の流速変動を振動として測定し該振動の最大値と最小値の差による最大流速変動値ΔＶｍａｘと単位時間の振動頻度Ｆを測定し、これらの積（Ｆ×ΔＶｍａｘ）をパラメータとしてざらつき感を評価することを特徴とする飲食物のざらつき感測定方法としたものである。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、上記に加えて、上記ざらつき感測定方法による測定評価は、液体、半固体乃至これら双方を含む飲食物のいずれであっても的確になし得ることから、これを、上記非ニュートン流体の飲食物を、ヨーグルト、ヨーグルト飲料、スープ、ココア、ゴマ豆腐、ゼリー、クラッシュゼリーの如くに不均一構造のゲル化物を含む飲料等の液体、半固体乃至これら双方を含む飲食物とすることを特徴とする請求項１に記載の飲食物ざらつき感の測定方法としたものである。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、同じく上記知見に基づいて、飲食物のざらつき感測定装置を提供するように、これを、非ニュートン流体の飲食物における管内流動特性に基づく粗大粒子濃度による疎密間隔を測定することにより該飲食物のざらつき感を定量的に測定評価する測定装置であって、飲食物試料中の粗大粒子濃度による疎密間隔の細管系内通過による一定時間の流速変動を振動として測定し該振動の最大値と最小値の差による最大流速変動値ΔＶｍａｘと単位時間の振動頻度Ｆを測定することによって、これらの積（Ｆ×ΔＶｍａｘ）をパラメータとしてざらつき感を評価可能としてなることを特徴とする飲食物のざらつき感測定装置としたものである。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、上記に加えて、相互に相関する粗大粒子濃度とざらつき感の強度並びに管内流動特性に基づき、可及的簡易且つ的確に飲食物の振動頻度Ｆ及び最大流速変動値ΔＶｍａｘを測定して、これらの積（Ｆ×ΔＶｍａｘ）を評価パラメータとしてざらつき感を測定するに好適な測定装置とするように、これを、上記最大流速変動値とΔＶｍａｘと振動頻度Ｆの測定を、コンプレッサーと、該コンプレッサーの加圧力で吐出コントロールを行うディスペンサーと、該ディスペンサーの吐出圧を計測する圧力センサーと、上記飲食品の試料を収容吐出するシリンジと、該シリンジからの試料の流速を計測する流量センサーと、試料の流速を調整する排出用のニードルを系内に備え且つその上記圧力センサーの吐出圧と流量センサーの流速を記録する記録計を備えて行なってなることを特徴とする請求項３に記載の飲食物のざらつき感測定装置としたものである。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、同じく上記に加えて、相互に相関する粗大粒子濃度とざらつき感の強度並びに管内流動特性に基づき、可及的簡易且つ的確に飲食物の振動頻度Ｆ及び最大流速変動値ΔＶｍａｘを測定して、これらの積（Ｆ×ΔＶｍａｘ）を評価パラメータとしてざらつき感を測定するについて、非ニュートン流体の生産ラインにおけるざらつき感をインライン測定するに好適な測定装置とするように、これを、上記最大流速変動値とΔＶｍａｘと振動頻度Ｆの測定を、非ニュートン流体の生産ラインの配合配管系又は充填配管系の定量ポンプと、該定量ポンプからの上記流体の吐出圧を計測する圧力センサーと、上記流体を加圧吐出するオリフィスと、上記圧力センサーの吐出圧と流量センサーの流速を記録する記録計を備えて行なってなることを特徴とする請求項３に記載の飲食物のざらつき感測定装置としたものである。
【００１３】
本発明は、これらをそれぞれ発明の要旨として、上記課題解決の手段としたものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は以上のとおりに構成したから、請求項１に記載の発明は、非ニュートン流体のざらつき感は、主に該流体中の粗大粒子によるものであるところ、流体に加圧力を加えて細管の系内を強制通過させることによって、粗大粒子濃度による粘度の最大値と最小値の差による粗大粒子の濃度差を、単位時間における振動の頻度をＦ[１／ｓ]、一定時間における流速の最大値と最小値の差を最大流速変動値ΔＶｍａｘ[Ｌ／ｓ]として測定し、これらの振動の頻度と最大流速変動値の積（Ｆ×ΔＶｍａｘ）を評価パラメータとすることによって、飲食品のざらつき感を定量的に客観評価し得るようにした飲食物のざらつき感測定方法を提供することができる。
【００１５】
請求項２に記載の発明は、上記に加えて、上記ざらつき感測定方法によって、液体又は半固体飲食物のいずれであっても的確に測定し得るものとすることができる。
【００１６】
請求項３に記載の発明は、非ニュートン流体のざらつき感は、主に該流体中の粗大粒子によるものであるところ、流体に加圧力を加えて細管の系内を強制通過させることによって、粗大粒子濃度による粘度の最大値と最小値の差による粗大粒子の濃度差を、単位時間における振動の頻度をＦ[１／ｓ]、一定時間における流速の最大値と最小値の差を最大流速変動値ΔＶｍａｘ[Ｌ／ｓ]として測定し、これらの振動の頻度と最大流速変動値の積（Ｆ×ΔＶｍａｘ）を評価パラメータとすることによって、飲食品のざらつき感を定量的に客観評価し得るようにした飲食物のざらつき感測定装置を提供することができる。
【００１７】
請求項４に記載の発明は、上記に加えて、相互に相関する粗大粒子濃度とざらつき感の強度並びに管内流動特性に基づき、可及的簡易且つ的確に飲食物の振動頻度Ｆ及び最大流速変動値ΔＶｍａｘを測定して、これらの積（Ｆ×ΔＶｍａｘ）を評価パラメータとしてざらつき感を測定するに好適な測定装置とすることができる。
【００１８】
請求項５に記載の発明は、同じく上記に加えて、相互に相関する粗大粒子濃度とざらつき感の強度並びに管内流動特性に基づき、可及的簡易且つ的確に飲食物の振動頻度Ｆ及び最大流速変動値ΔＶｍａｘを測定して、これらの積（Ｆ×ΔＶｍａｘ）を評価パラメータとしてざらつき感を測定するについて、非ニュートン流体の生産ラインにおけるざらつき感をインライン測定するに好適な測定装置とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】測定装置の概念図である。
【図２】キャピラリレオメータ測定部の概念を示す縦断面図である。
【図３】蒸留水（ａ）と市販ヨーグルト（ｂ）の流速変化測定値である。
【図４】ヨーグルトの細管系内流動における粒子分布のモデル図である。
【図５】剛体粒子の粒子径分布のグラフである。
【図６】振動頻度Ｆ及び最大流速変動値ΔＶｍａｘの算出方法を示す説明図である。
【図７】吐出圧と流速との関係を示すグラフ（１）である。
【図８】吐出圧と流速との関係を示すグラフ（２）である。
【図９】吐出圧と流速との関係を示すグラフ（３）である。
【図１０】粒子濃度と振動頻度Ｆの関係を示すグラフである。
【図１１】粒子濃度と最大流速振動幅ΔＶｍａｘの関係を示すグラフである。
【図１２】官能評価スコアと振動頻度Ｆの関係を示すグラフである。
【図１３】官能評価スコアと最大流速変動値ΔＶｍａｘの関係を示すグラフである。
【図１４】粒子濃度と（Ｆ×ΔＶｍａｘ）の関係を示すグラフである。
【図１５】官能評価スコアと（Ｆ×ΔＶｍａｘ）の関係を示すグラフである。
【図１６】実施例１の官能評価スコアを示すグラフである。
【図１７】実施例１の吐出圧と流速との関係を示すグラフ（１）である。
【図１８】実施例１の吐出圧と流速との関係を示すグラフ（２）である。
【図１９】実施例１の吐出圧と流速との関係を示すグラフ（３）である。
【図２０】実施例１の振動頻度Ｆを示すグラフである。
【図２１】実施例１の最大流速変動値ΔＶｍａｘを示すグラフである。
【図２２】実施例１の（Ｆ×ΔＶｍａｘ）を示すグラフである。
【図２３】実施例１の（Ｆ×ΔＶｍａｘ）と官能評価スコアの関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下本発明を更に具体的に説明すれば、本発明の飲食物のざらつき感測定方法は、非ニュートン流体の飲食物における管内流動特性に基づく粗大粒子濃度による疎密間隔を測定することにより該飲食物のざらつき感を定量的に測定評価するについて、飲食物試料中の粗大粒子濃度による疎密間隔の細管系内通過による一定時間の流速変動を振動として測定し該振動の最大値と最小値の差による最大流速変動値ΔＶｍａｘと単位時間の振動頻度Ｆを測定することによって、これらの積（Ｆ×ΔＶｍａｘ）をパラメータとしてざらつき感を評価するものとしてある。
【００２１】
即ち、飲食物のおいしさに係る特性は、味や香りの化学的要因と、外観や、口腔内で感知される物理的性質の総体であるテクスチャー、温度感覚の物理的要因とに大別できるところ、特に、非ニュートン流体のヨーグルト、スープ、ココア、ゴマ豆腐等の液体又は半固体飲食物にあっては、テクスチャー用語として「ざらつく」、「なめらか」という表現が用いられており、このようなテクスチャーに影響する要因として、例えば、ヨーグルトの場合、タンパク質濃度、発酵前の加熱条件、発酵速度等の製造条件が上げられるが、このようなテクスチャー、特にざらつき感、即ち、口腔内で飲食物中の粒子を認知して、その粒子感覚が好ましくないときの感覚を定量的に客観評価するについては、非ニュートン系飲食物を分散系として扱うことによって、その管内流動特性を測定し、これを解析することによって、該管内流動特性からざらつき評価の指標を見出すことが有効と認められる。これは、ざらつき感を定める因子となる飲食物中の粒度、濃度、粒子特性、分散媒の影響等が、飲食物の管内流動特性に影響を与えると想定されるためである。
【００２２】
そこで、このような非ニュートン飲食物の管内流動特性を測定するために、ざらつき感測定装置を構成した。該測定装置は、上記飲食物のざらつき感測定方法に用いる測定装置として、コンプレッサーと、該コンプレッサーの加圧力で吐出コントロールを行うディスペンサーと、該ディスペンサーの吐出圧を計測する圧力センサーと、上記飲食品の試料を収容吐出するシリンジと、該シリンジからの試料の流速を計測する流量センサーと、試料の流速を調整する排出用のニードルを系内に備え且つその上記圧力センサーの吐出圧と流量センサーの流速を記録する記録計を備えたものとして、例えば図１に示すように構成した。
【００２３】
本例にあって該測定装置は、例えば内径を３．１ｍｍ、外径を４．００ｍｍ程度とする細管の合成樹脂チューブ、例えば１．２６ｍｍのニードルによって細管系を形成し、その一端にオイルレスエアコンプレッサー（例えばＥＡＲＴＨ ＭＡＮ社製ＡＣＰ−１００ ＯＬ）を接続し、他端の終端にプラスチックニードル（例えば、武蔵エンジニアリング株式会社製ＰＮ−１６Ｇ−Ｂ）を接続し、これらの間にコンプレッサー側から、圧力センサー（例えば横河電機株式会社製 ＬＲ４２１０）、ディスペンサー（例えば武蔵エンジニアリング株式会社製ＭＳ−７II）、１００ｍｌ容シリンジ（武蔵エンジニアリング株式会社製ＰＳＹ−１００Ｅ）、コリオリ式流量センサー（株式会社キーエンス製ＦＤ−ＳＳ２）を接続した。このとき、ディスペンサーは、一般に接着剤、グリース等を定量塗布するに用いるものとし、吐出圧力、吐出時間等のコントロールが可能であり、また、試料中の粒子存在状態に合せて流動調整が容易であることから、後述のキャピラリレオメータにおけるピストンに該当する部品として使用した。コリオリ式流量センサーは、質量流量を直接測定でき、整流のための直管部が不要であり、０〜１００℃の試料温度を測定可能であり、微小流量の検出が可能であることから、これを使用し、その測定部は、高分子溶融体（ポリマーメルト）などの工業的な粘度測定に用いられる高剪断領域での測定を目的とした毛管押出式粘度計に属するキャピラリレオメータ（図２）を参考として、これに準じて設計したものを使用した。
【００２４】
この測定装置における測定は、先ず、試料をヨーグルト及びこれに剛体粒子としてコーヒー粕（メディアン径４０２．８４４μｍ）を、濃度を代えて混合したものとし、比較試料として蒸留水を用いて、ディスペンサーのレギュレータを調節して、吐出圧及び吐出時間をそれぞれ０．５ｋｇｆ／ｃｍ２（４９ｋＰａ）、５秒間に設定し、シリンジに試料を充填し、細管系を流動する試料の流速を測定した。
【００２５】
その結果、先ず、図３に示すように、蒸留水（ａ）に対してヨーグルト（ｂ）の流速が激しく変化している（蒸留水（ａ）の変動は測定上のノイズである）ところ、この図３における変化の原因は、蒸留水に対して、ヨーグルトが流動するに際して、細管系内でその構造が破壊され、図４に示すように、その粗大粒子の濃度の大きい領域と小さい領域が生じ、その差が流速変化となって現れるものと認められる。即ち、流動するヨーグルトは均質な系ではなく、細管系内で濃度の異なる領域が生じて、粒子濃度の大きい領域は粘度が大きく、従って流速が遅くなり、粒子濃度の小さい領域は粘度が小さく、従って流速が早くなるところ、図４のように濃度の変動間隔が小さくなるほど流速は頻繁に変動（振動）するものと認められ、また、一定時間内の粘度の最大値と最小値の差は細管系内の粗大粒子の濃度差を表す結果、該最大値と最小値の差は、細管系内の粒子濃度に依存するものと認められる。
【００２６】
従って、細管系内の振動の大きさと振動の変化、即ち、一定時間内における流速の最大値と最小値の差を最大流速変動値ΔＶｍａｘ[Ｌ／ｓ]とし、その際の振動の頻度をＦ[１／ｓ]とすれば、ざらつき感の客観的な評価方法を構築できるものと考えられる。
【００２７】
そこで、粗大粒子濃度と振動頻度Ｆの関係、粗大粒子濃度と最大流速変動値ΔＶｍａｘの関係を求めるため、測定装置によるモデルヨーグルトを用いてこれらの測定を行った。
【００２８】
モデルヨーグルトは、出願人グリコ乳業株式会社の市販ヨーグルト（予備検討においてなめらかと評価された商品名「おいしいカスピ海」）に剛体粒子としてコーヒー粕を混入してざらつきを発現して形成した。剛体粒子の濃度は、０％（コントロール）、０．２５、０．５０、０．７５、１．００、２．００ｗｔ％として、脱気操作後５時間静置し、シリンジに充填して試験に供した。剛体粒子のメディアン径、モード径、平均値は２５２．１７０μｍ、２８３．１２６μｍ、２１０．３７９μｍとした。剛体粒子の粒子径分布を図５に示す。モデルヨーグルトに、剛体粒子としてコーヒー粕を用いたのは、分散相（ヨーグルト）との密度差が小さく、沈降、浮上を防止して均一に分散でき、ヨーグルトにおける分散状態が目視で確認でき、また、後述の該モデルヨーグルトを用いた官能評価法の評価試料として障害要因がないからである。
【００２９】
測定は、上記と同様に、吐出圧及び吐出時間をそれぞれ０．５ｋｇｆ／ｃｍ２（４９ｋＰａ）、５秒間に設定し、シリンジに試料を充填し、細管系を流動する試料を吐出して、流速を記録した。細管系をなすニードルは直径１．２６ｍｍのものを用いた。流速測定結果から流速の振動頻度Ｆと最大流速変動値ΔＶｍａｘを算出した。その算出の方法を図６に示す。流速の振動頻度は４秒の測定中に平均流速から±１．０ｍｌ／ｍｉｎ．以上流速が変動した回数を１秒間あたりで表した。最大流速変動値は流速を測定した４秒間における流速の最大値を最小値の差である。流動開始から１秒間のデータは、流れが安定するまでの助走期間として除外した。データの解析は一元配置分散分析によって行い、分散の均一性の検定の後、Ｆｉｓｈｅｒの最小有意差法による多重比較を行い、等分散性の仮説が棄却された場合は、Ｋｒｕｓｋａｌ−Ｗａｌｌｉｓ検定を用いて比較した。
【００３０】
吐出圧と流速との関係を図７から図９の（ａ）〜（ｆ）、粒子濃度と振動頻度Ｆの関係を図１０、粒子濃度と最大流速変動値ΔＶｍａｘの関係を図１１に示す。粒子濃度の増加に従って振動頻度Ｆ、最大流速変動値ΔＶｍａｘともに増加し、比例関係にあることが示唆され、特に、振動頻度Ｆは粒子濃度と良好に対応する結果となった。
【００３１】
更に、これら測定装置を用いた結果を官能評価と比較するために、同一のモデルヨーグルトを用いた官能評価法による官能評価を行った。官能評価は、ＱＤＡ法（定量的記述分析法）を用いて、訓練された４名のパネルにより、ある程度試料のモデルヨーグルトを舌に広げたときのなめらかさを評価した。評価は上記剛体粒子の濃度を変化した６種類について、試料のＳｍｏｏｔｈｎｅｓｓを１５ｃｍスケール法によって行い、回答用紙上に１５ｃｍの線を引き、２種類の指標ヨーグルトと比較したＳｍｏｏｔｈｎｅｓｓを線上にプロットした。限りなくなめらかな場合を０（線分の左端にプロット）ざらつき感が最大となる場合を１５（右端にプロット）した。指標ヨーグルトは、市販ヨーグルト商品名ダノンビオ（ダノン株式会社、プレーン、加糖）と市販ヨーグルト商品名明治ブルガリアヨーグルトＬＢ８１（明治乳業株式会社、プレーン）を用い、左端から５ｃｍを商品名ダノンビオ、右端から５ｃｍを商品名明治ブルガリアヨーグルトＬＢ８１のなめらかさに設定した。結果は線分の左端からプロットまでの距離を０〜１５点でスコア化して、４名の平均を求めた。
【００３２】
上記振動頻度Ｆ、最大流速変動値ΔＶｍａｘの結果とこの官能評価スコアを比較した。図１２に振動頻度Ｆと官能評価スコアの関係を、図１３に最大流速振動値ΔＶｍａｘと官能評価スコアの関係を示す。これらによると、振動頻度Ｆ、最大流速変動値ΔＶｍａｘは、ともに官能評価と対応する結果であり、特に振動頻度Ｆは比較的良い相関がみられたが、これらのデータにはバラツキがみられ、従って、必ずしも指標としての利用に適当であるとはなし難い。
【００３３】
然るに、上記のように、振動頻度Ｆは試料の構造の崩れ難さや流動中の不均一性が影響する一方、最大流速変動値ΔＶｍａｘは細管系の土台粒子の濃度差を表し、該系内の粒子濃度に依存するものと認められるから、ざらつき感の指標としては、これら振動頻度Ｆと最大流速変動値ΔＶｍａｘ双方の要素を含むものとすることが望ましいことになり、このため、振動頻度Ｆと最大流速変動値ΔＶｍａｘの積（Ｆ×ΔＶｍａｘ）を求め、これと上記粒子濃度との関係、上記官能評価スコアとの関係を検討した。粒子濃度との関係を図１４に、官能評価スコアとの関係を図１５に示す。
【００３４】
振動頻度Ｆと最大流速変動値ΔＶｍａｘの積（Ｆ×ΔＶｍａｘ）は、一部を除いて、官能評価スコア、即ち、官能評価の結果とよく対応しており、従って、この振動頻度Ｆと最大流速変動値ΔＶｍａｘの積（Ｆ×ΔＶｍａｘ）を、非ニュートン流体のざらつき感の指標として利用することが可能であると認められる。
【００３５】
そこで、上記官能評価法と上記測定装置で得た振動頻度Ｆと最大流速変動値ΔＶｍａｘの積（Ｆ×ΔＶｍａｘ）の関係を求めると、下記実験式が得られた。
【００３６】
【数１】
【００３７】
ここでｙは官能評価スコア、ｘは（Ｆ×ΔＶｍａｘ）の値である。即ち、官能評価スコアは、（Ｆ×ΔＶｍａｘ）の対数に比例する関係にあることが判明する。
【００３８】
上記実験式からｙ＝０（ざらつきを感じない）、ｙ＝１５（ざらつき感が最大）の場合を想定したｘの値は、それぞれ２．４５×１０−４、４．９４×１０−４となる。
【００３９】
以上の結果により、剛体粒子を混入したモデルヨーグルトにおいて、粒子の濃度とヒトの感じるざらつき感の強度並びに管内流動特性、特に流体変化の大きさΔＶｍａｘとその頻度Ｆの間に相関があり、更に、その積（Ｆ×ΔＶｍａｘ）を評価のパラメータとして利用できること、即ち、管内流動特性の解析により、上記ヨーグルトの他、ヨーグルト飲料、スープ、ココア、ゴマ豆腐、ゼリー、クラッシュゼリーの如くに不均一構造のゲル化物を含む飲料等の液体、半固体乃至これら双方を含む飲食物をはじめとする、非ニュートン流体の各種飲食品におけるざらつき感の定量的な客観評価が可能であることが判明した。
【００４０】
以上の結果から、官能評価法による官能評価スコアｙの実験式を設定し、測定装置で得た振動頻度Ｆと最大流速変動値ΔＶｍａｘの積（Ｆ×ΔＶｍａｘ）を評価パラメータとすることによって、該評価パラメータを、非ニュートン流体の構造の崩れ難さや不均一性、あるいは粗大粒子濃度を示す指標として、上記ざらつき感の定量的な客観評価ができるから、予め設定した実験式を用いて、生産中の製品の（Ｆ×ΔＶｍａｘ）を測定して、その生産管理、特に品質の管理を行い、同じく予め設定した実験式を用いて、開発商品の（Ｆ×ΔＶｍａｘ）を測定して、原材料組成を定める等、工場における生産管理、新商品の開発、商品の品質管理等、多くの面で有効活用を行うことが可能となる。
【００４１】
更に、上記非ニュートン流体の飲食物を、例えばスープにおいてコーンやジャガイモをベースとしたものとし、また、冷凍の如くに低温保存することによってざらつきを招く可能性のあるものとすること、上記最大流速変動値とΔＶｍａｘと振動頻度Ｆの測定を、非ニュートン流体の生産ラインの配合配管系又は充填配管系の定量ポンプと、該定量ポンプからの上記流体の吐出圧を計測する圧力センサーと、上記流体を加圧吐出するオリフィスと、上記圧力センサーの吐出圧と流量センサーの流速を記録する記録計を備えたものとして、非ニュートン流体の生産ラインにおけるざらつき感をインライン測定するものとすること、これをスケールアップすることにより該インライン又はインラインに近い状態の測定を、粒状コーンを含むスープ、カット状果実を含むヨーグルト、ゼリー等の飲食物についてなし得るものとすること等を含めて、本発明の実施に当って、非ニュートン流体の飲食物、その最大流速変動値とΔＶｍａｘと振動頻度Ｆの測定、該測定を行う測定装置、これに用いる器具、記録計等の各具体的構成、方法、これらの関係、これらに対する付加等は上記発明の要旨に反しない限り様々な形態のものとすることができる。
【実施例１】
【００４２】
無脂乳固形分濃度、タンパク質量、カゼインタンパク質及びホエイタンパク質比率の３条件の組合せによってざらつきの度合いを変化させた５種類の自作ヨーグルト（試料（１）〜（５））を調製し、官能評価法による官能評価と、測定装置の測定評価を行った。官能評価は、訓練された５名のパネルによって、上記と同様にＱＤＡ法（定量的記述分析法）を用いて行い、測定装置の測定評価は、上記と同様に、吐出圧及び吐出時間をそれぞれ０．５ｋｇｆ／ｃｍ２（４９ｋＰａ）、５秒間に設定して行った。細管系（ニードル）は直径１．２６ｍｍとした。官能評価の結果を図１６に、吐出圧と流速との関係を図１７から図１９に、振動頻度Ｆを図２０に、最大流速変動値ΔＶｍａｘを図２１に、ΔＶｍａｘを図２２に、（Ｆ×ΔＶｍａｘ）と官能評価スコアとの関係を図２３にそれぞれ示す。
【００４３】
Ｆ、ΔＶｍａｘともに一部を除いて官能評価の結果と類似した傾向がみられた。自作ヨーグルト（３）、（４）および（５）では、吐出開始から約１秒後の急激な流速低下がみられた。これがＦ及びΔＶｍａｘに影響を与えた可能性がある。また、Ｆ、ΔＶｍａｘともに試料（１）から（５）にかけて増加する傾向がみられるものの、厳密にはＦ、ΔＶｍａｘは連動して増減するのではなく、それぞれ異なる振る舞いをみせた。これはＦは試料の構造の崩れにくさや流動中の不均一性に依存し、ΔＶｍａｘは系内の粒子濃度に依存するから、どちらもざらつき感に影響する因子であり、従って、どちらか片方が増加した場合は、その性質がざらつきにより大きく影響していることを示すと考えられる。図２２に示すとおり、Ｆ、ΔＶｍａｘで与えられたそれぞれの物理的性質が補正され、より官能的なざらつき感を反映する結果となった。試料（１）〜（５）の（Ｆ×ΔＶｍａｘ）を比較すると、試料（１）から（５）の順に大きくなる傾向が認められた。図２３によると、官能評価スコアは（Ｆ×ΔＶｍａｘ）の対数に比例しており、その関係は、ｙ＝２２．６３９ｌｎ（ｘ）＋１９０．２１によって記述できた。従って、自作ヨーグルト中の粒子によって発現するざらつき感の評価をなし得るものであった。因みに、ｙ＝０、ｙ＝１５となる場合を想定して、ｘの値を求めると、上記図１５の官能評価スコアと測定装置の測定結果によるｙ＝２１．３７６ｌｎ（ｘ）＋１７７．７１式では、２．４５×１０−４、４．９４×１０−４となり、上記ｙ＝２２．６３９ｌｎ（ｘ）＋１９０．２１式では２．２４×１０−４、４．３６×１０−４となった。ｙ＝０、即ち、細管系内の粗大粒子の影響が比較的小さい場合の（Ｆ×ΔＶｍａｘ）値は試料に関係なく略一定であるが、ｙ＝１５に近づくに従って、即ち、細管系内の粗大粒子濃度の増加に伴って試料の種類による影響が生じる結果であった。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
非ニュートン流体の飲食物における管内流動特性に基づく粗大粒子濃度による疎密間隔を測定することにより該飲食物のざらつき感を定量的に測定評価する測定方法であって、飲食物試料中の粗大粒子濃度の細管系内通過による一定時間の流速変動を振動として測定し該振動の最大値と最小値の差による最大流速変動値ΔＶｍａｘと単位時間の振動頻度Ｆを測定し、これらの積（Ｆ×ΔＶｍａｘ）をパラメータとしてざらつき感を評価することを特徴とする飲食物のざらつき感測定方法。
【請求項２】
上記非ニュートン流体の飲食物を、ヨーグルト、ヨーグルト飲料、スープ、ココア、ゴマ豆腐、ゼリー、クラッシュゼリーの如くに不均一構造のゲル化物を含む飲料等の液体、半固体乃至これら双方を含む飲食物とすることを特徴とする請求項１に記載の飲食物ざらつき感の測定方法。
【請求項３】
非ニュートン流体の飲食物における管内流動特性に基づく粗大粒子濃度による疎密間隔を測定することにより該飲食物のざらつき感を定量的に測定評価する測定装置であって、飲食物試料中の粗大粒子濃度による疎密間隔の細管系内通過による一定時間の流速変動を振動として測定し該振動の最大値と最小値の差による最大流速変動値ΔＶｍａｘと単位時間の振動頻度Ｆを測定することによって、これらの積（Ｆ×ΔＶｍａｘ）をパラメータとしてざらつき感を評価可能としてなることを特徴とする飲食物のざらつき感測定装置。
【請求項４】
上記最大流速変動値とΔＶｍａｘと振動頻度Ｆの測定を、コンプレッサーと、該コンプレッサーの加圧力で吐出コントロールを行うディスペンサーと、該ディスペンサーの吐出圧を計測する圧力センサーと、上記飲食品の試料を収容吐出するシリンジと、該シリンジからの試料の流速を計測する流量センサーと、試料の流速を調整する排出用のニードルを系内に備え且つその上記圧力センサーの吐出圧と流量センサーの流速を記録する記録計を備えて行なってなることを特徴とする請求項３に記載の飲食物のざらつき感測定装置。
【請求項５】
上記最大流速変動値とΔＶｍａｘと振動頻度Ｆの測定を、非ニュートン流体の生産ラインの配合配管系又は充填配管系の定量ポンプと、該定量ポンプからの上記流体の吐出圧を計測する圧力センサーと、上記流体を加圧吐出するオリフィスと、上記圧力センサーの吐出圧と流量センサーの流速を記録する記録計を備えて行なってなることを特徴とする請求項３に記載の飲食物のざらつき感測定装置。
【請求項１】
非ニュートン流体の飲食物における管内流動特性に基づく粗大粒子濃度による疎密間隔を測定することにより該飲食物のざらつき感を定量的に測定評価する測定方法であって、飲食物試料中の粗大粒子濃度の細管系内通過による一定時間の流速変動を振動として測定し該振動の最大値と最小値の差による最大流速変動値ΔＶｍａｘと単位時間の振動頻度Ｆを測定し、これらの積（Ｆ×ΔＶｍａｘ）をパラメータとしてざらつき感を評価することを特徴とする飲食物のざらつき感測定方法。
【請求項２】
上記非ニュートン流体の飲食物を、ヨーグルト、ヨーグルト飲料、スープ、ココア、ゴマ豆腐、ゼリー、クラッシュゼリーの如くに不均一構造のゲル化物を含む飲料等の液体、半固体乃至これら双方を含む飲食物とすることを特徴とする請求項１に記載の飲食物ざらつき感の測定方法。
【請求項３】
非ニュートン流体の飲食物における管内流動特性に基づく粗大粒子濃度による疎密間隔を測定することにより該飲食物のざらつき感を定量的に測定評価する測定装置であって、飲食物試料中の粗大粒子濃度による疎密間隔の細管系内通過による一定時間の流速変動を振動として測定し該振動の最大値と最小値の差による最大流速変動値ΔＶｍａｘと単位時間の振動頻度Ｆを測定することによって、これらの積（Ｆ×ΔＶｍａｘ）をパラメータとしてざらつき感を評価可能としてなることを特徴とする飲食物のざらつき感測定装置。
【請求項４】
上記最大流速変動値とΔＶｍａｘと振動頻度Ｆの測定を、コンプレッサーと、該コンプレッサーの加圧力で吐出コントロールを行うディスペンサーと、該ディスペンサーの吐出圧を計測する圧力センサーと、上記飲食品の試料を収容吐出するシリンジと、該シリンジからの試料の流速を計測する流量センサーと、試料の流速を調整する排出用のニードルを系内に備え且つその上記圧力センサーの吐出圧と流量センサーの流速を記録する記録計を備えて行なってなることを特徴とする請求項３に記載の飲食物のざらつき感測定装置。
【請求項５】
上記最大流速変動値とΔＶｍａｘと振動頻度Ｆの測定を、非ニュートン流体の生産ラインの配合配管系又は充填配管系の定量ポンプと、該定量ポンプからの上記流体の吐出圧を計測する圧力センサーと、上記流体を加圧吐出するオリフィスと、上記圧力センサーの吐出圧と流量センサーの流速を記録する記録計を備えて行なってなることを特徴とする請求項３に記載の飲食物のざらつき感測定装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【公開番号】特開２０１１−１５８３６０（Ｐ２０１１−１５８３６０Ａ）
【公開日】平成２３年８月１８日（２０１１．８．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２０５８６（Ｐ２０１０−２０５８６）
【出願日】平成２２年２月１日（２０１０．２．１）
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第１項適用申請有り 日本食品工学会第１０回（２００９年度）年次大会 日本食品工学会主催 平成２１年８月１日から８月２日の２日間開催
【出願人】（５０４１３６５６８）国立大学法人広島大学 (924)
【出願人】（３９０００１２７０）グリコ乳業株式会社 (29)
【公開日】平成２３年８月１８日（２０１１．８．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年２月１日（２０１０．２．１）
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第１項適用申請有り 日本食品工学会第１０回（２００９年度）年次大会 日本食品工学会主催 平成２１年８月１日から８月２日の２日間開催
【出願人】（５０４１３６５６８）国立大学法人広島大学 (924)
【出願人】（３９０００１２７０）グリコ乳業株式会社 (29)
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