JP6917598B2

JP6917598B2 - 食感の評価方法

Info

Publication number: JP6917598B2
Application number: JP2019055832A
Authority: JP
Inventors: 貴一徳久; 次朗瀬戸; 三浦　靖; 靖三浦
Original assignee: Iwate University; Nissin Foods Holdings Co Ltd
Current assignee: Iwate University; Nissin Foods Holdings Co Ltd
Priority date: 2019-03-25
Filing date: 2019-03-25
Publication date: 2021-08-11
Anticipated expiration: 2039-03-25
Also published as: JP2020159693A

Description

本発明は、肉等の線維構造を有する食品の食感の評価方法に関する。

従来、食品の食感を分析する方法として、圧縮試験機や引っ張り試験機等の試験機を用いて食品の物性を分析する方法が知られている（例えば、特許文献１及び２）。しかしながら、これらの一般的な分析方法で検出されるパラメータでは、肉などの線維構造を有する食品の食感を分析する場合、細かい食感の違いを検出することができず、食感について評価、分類する方法としては、適していなかった。

特許第５６１６２１６号公報特公昭６２−３４３７５号公報

本発明は、従来使用されている分析装置を用いて簡便な方法で食品の食感、特に肉などの線維構造を有する食品の食感を評価する方法を提供することを課題とする。

発明者らは、肉や組織状蛋白などの線維構造を有する食品の食感を分析し、評価する方法を鋭意検討したが、従来の方法では、細かい食感について満足のいく評価、分類ができなかった。そこで鋭意研究した結果、ゆっくりと食品を押圧する初期段階の物性のパラメータを評価することで、細かい食感を評価、分類できることを見出しが本発明に至った。

すなわち、単軸圧縮試験機を用いて、直径が３〜８ｍｍの円柱形のプランジャーを０．０５〜１．０ｍｍ／ｓの移動速度で等速移動させ食品を押圧し、弾性率及び弾性限界歪みを分析し、前記弾性率及び前記弾性限界歪みをそれぞれ軸とした２軸グラフにて食品の食感を評価することを特徴とする、食品の食感評価方法である。

本発明により、従来行われている分析装置を用いて簡便な方法で食品の食感、特に肉などの線維構造を有する食品の食感を評価する方法を提供することができる。

応力―歪み曲線の例を示したグラフ実験１の応力―歪み曲線を示したグラフ実験２の応力―歪み曲線を示したグラフ実施例１の弾性率と弾性限界歪みとの関係を示した散布図実施例２の弾性率と弾性限界歪みとの関係を示した散布図比較例１の各サンプルの代表的な検体の応力―歪み曲線を示したグラフ

以下、本発明について詳細に説明する。ただし、本発明は以下の記載に限定されるものではない。

１．分析サンプルの調整
本発明に係る評価方法の評価対象となる食品は、特に限定はないが、肉などの線維構造を有する食品が好ましく、牛、豚、鳥の畜肉だけでなく、魚介類の魚肉や、大豆蛋白等を押し出すことで製造される組織状蛋白などが挙げられる。これらの食品または食品を加工した食品から測定する部分を切断し、分析サンプルを調整する。分析サンプルの大きさは、後述するプランジャーの接する面が平坦でプランジャー径の２倍以上の大きさであることが好ましい。また、分析サンプルの厚みについては、薄すぎると押圧したときに分析サンプルを載せた板からの反動力を測定してしまうため、少なくとも２ｍｍ以上あることが好ましい。

２．弾性率及び弾性限界歪みの測定
作製した分析サンプルを単軸の圧縮試験機を用いて分析する。単軸の圧縮試験機は、一定速度で上から下方向に押圧できるものであれば特に限定はない。移動速度は、早すぎると押圧初期の応力を測定することができないため、１．０ｍｍ／ｓ以下であればよく、好ましくは、０．５ｍｍ／ｓ以下である。また、遅すぎると分析に時間がかかるため、０．０５ｍｍ／ｓ以上、好ましくは０．１ｍｍ／ｓ以上であることが好ましい。

分析に使用するプランジャーと呼ばれる押圧知具の材質は特に限定はなく、金属製のものであってもプラスチック製のものであってもよい。プランジャーの食品サンプルと接する部分は円柱形のものが好ましく、径は３〜８ｍｍが好ましい。径が小さすぎると食品を押圧する前に刺さってしまう可能性があり、大きすぎると押圧初期の弾性率の値が低くなるため、食品の食感を評価しづらくなる。

分析サンプルを単軸の圧縮試験機を用いて上記条件で歪みに対する応力を測定する。測定したデータをＹ軸が応力、Ｘ軸が歪みとなるようにグラフにプロットして、図１で示めすような応力―歪み曲線を作成する。

作成した、応力―歪み曲線から弾性率と弾性限界歪みを算出する。算出方法は、図１で示すように応力の発生時点の歪みの値（Ｓ）から応力―歪み曲線に近似直線（Ｌ）を引き、この近似線（Ｌ）の傾き（Ｋ）の値を弾性率とする。また、近似直線（Ｌ）上にのる最大の歪みの値（Ｍ）から応力の発生時点の歪みの値（Ｓ）を引いた値を弾性限界歪みとする。このような分析は、使用する単軸圧縮試験機に付属する解析ソフトを用いることで容易に自動的に算出できる場合がある。また、歪みが大きくなって応力が急激に落ちる前の最大の応力値を一般的な測定項目である破断強度（Ｐ）とする。

以下に実施例を挙げて本実施形態をさらに詳細に説明する。

＜実験１＞プランジャーの直径について
（試験例１）
厚さ１５ｍｍの牛肉（モモ）をスチームオーブンにて内部温度（中央部）を６５℃に到達するように加熱し、筋や大きな脂身のない赤身部分を２０ｍｍ角で切断し、分析サンプル（ミディアム）とした。

分析サンプル（ミディアム）を単軸圧縮・引張型レオメータ（ＲＥ−３３００５Ｃ、株式会社山電）を用いて、移動速度０．５ｍｍ／ｓ、最大歪み０．９９で単軸等速陥入試験を行った。ロードセルは定格容量１９．６Ｎのもの、プランジャーは円柱型で直径１．５ｍｍのものを使用した。また、分析サンプル（ミディアム）は、筋線維方向に沿って押圧するように測定した。測定は、０．０２秒ごとに行い、応力と歪みについて測定した。

（試験例２）
プランジャー径を２ｍｍとする以外は試験例１の方法に従って分析サンプル（ミディアム）を測定した。

（試験例３）
プランジャー径を３ｍｍとする以外は試験例１の方法に従って分析サンプル（ミディアム）を測定した。

（試験例４）
プランジャー径を５ｍｍとする以外は試験例１の方法に従って分析サンプル（ミディアム）を測定した。

（試験例５）
プランジャー径を８ｍｍとする以外は試験例１の方法に従って分析サンプル（ミディアム）を測定した。

測定したサンプルの分析データを破断強度解析ソフトウェア（ＢＡＳ３３０５、ｖｅｒ２．３）で解析し、応力―歪み曲線（図２）を作成した。分析ブレを見たいため、分析したプロットをすべて表記した。図２で示すように直径が小さいほど応力―歪み曲線の立ち上がり（傾き）が高くなるため、分析感度的に好ましいが、プランジャーの直径１．５ｍｍや２ｍｍの試験（試験例１及び２）では、応力値がばらついて直線状とならないため不適と判断した。逆にプランジャーの直径が８ｍｍの場合（試験例５）、応力―歪み曲線の立ち上がり（傾き）がプランジャーの直径が３ｍｍや５ｍｍ（試験例３及び４）と比較して、低いため、これより直径の大きいプランジャーでは分析感度が弱くなると考えられた。よって、プランジャーの直径は３〜８ｍｍが好ましく、より好ましくは３〜５ｍｍであると考える。

＜実験２＞移動速度について
（試験例６）
プランジャーの移動速度を０．０５ｍｍ／ｓとし、測定を０．２秒ごととする以外は、試験例３の方法に従って測定した。

（試験例７）
プランジャーの移動速度を０．１ｍｍ／ｓとする以外は、試験例６の方法に従って測定した。

（試験例８）
プランジャーの移動速度を１．０ｍｍ／ｓとする以外は、試験例６の方法に従って測定した。

（試験例９）
プランジャーの移動速度を５．０ｍｍ／ｓとする以外は、試験例６の方法に従って測定した。

測定したサンプルの分析データと試験例３のデータを破断強度解析ソフトウェア（ＢＡＳ３３０５、ｖｅｒ２．３）で解析し、応力―歪み曲線（図３）を作成した。プロット数が多いため、わかりやすいようにグラフでは、歪みが０．０１ごとに応力をプロットした。図３で示すように移動速度が５．０ｍｍ／ｓと速い試験例９では、歪みが大きくなっても応力が立ち上がらないことからがプランジャーが肉に刺さっていることがわかる。移動速度が１．０ｍｍ／ｓである試験例８でも他の試験例と比較して若干立ち上がりが遅いためプランジャーが肉片に刺さり気味で測定しているものと考える。１．０ｍｍ／ｓよりも移動速度の遅い試験区では、立ち上がりの遅さがみられないことからプランジャーが肉に刺さらずにしっかりと測定できていると考える。ただ、０．０５ｍｍ／ｓでは、サンプル分析に時間がかかる。よって、プランジャーの移動速度は０．０５〜１．０ｍｍ／ｓが好ましく、より好ましくは、０．１〜０．５ｍｍ／ｓと考える。

＜実験３＞肉の食感評価
（実施例１）プランジャー直径８ｍｍでの評価
分析サンプルとして、厚さ１５ｍｍの牛肉（モモ）の生の肉（レア）、スチームオーブンにて内部温度（中央部）を６５℃に到達するように加熱したサンプル（ミディアム）、チームオーブンにて内部温度（中央部）を８０℃に到達するように加熱したサンプル（ウェルダン）、チームオーブンにて内部温度（中央部）を９０℃に到達するように加熱したサンプル（ベーリーウェルダン）を用意し、筋や大きな脂身のない赤身部分を２０ｍｍ角で切断し、分析サンプルとした。

各分析サンプルを単軸圧縮・引張型レオメータ（ＲＥ−３３００５Ｃ、株式会社山電）を用いて、移動速度０．５ｍｍ／ｓ、最大歪み０．９９で単軸等速陥入試験を行った。ロードセルは定格容量１９．６Ｎのもの、プランジャーは円柱型で直径８ｍｍのものを使用した。また、分析サンプルは、筋線維方向に沿って押圧するように測定した。測定は、０．２秒ごとに行い、応力と歪みについて測定した。各サンプルともに８試験体分析し、平均値をサンプルの値とした。

測定したサンプルの分析データを破断強度解析ソフトウェア（ＢＡＳ３３０５、ｖｅｒ２．３）で解析し、各サンプルの弾性率と弾性限界歪みを測定した。各サンプルの弾性率と弾性限界歪みの値を下記表１に示す。

図４は、表１に示したプランジャーの直径が８ｍｍの測定値について、Ｘ軸に弾性率、Ｙ軸に弾性限界歪みとし、各サンプルの値をプロットした散布図であるが、肉を加熱することで、弾性限界歪みの値は、変わらないものの弾性率と併せて評価することで肉の食感を評価することが可能である。牛モモ肉の場合は、差が小さいが、もう少し柔らかい肉質のものであれば、より細かい肉の食感の差を評価可能であると考える。

（実施例２）プランジャー直径３ｍｍでの評価
プランジャー直径３ｍｍとする以外は実施例１と同様に各サンプルの分析を行い、各サンプルの弾性率と弾性限界歪みを測定した。各サンプルの弾性率と弾性限界歪みの値を下記表２に示す。

図５は、プランジャーの直径が３ｍｍの測定値について、Ｘ軸に弾性率、Ｙ軸に弾性限界歪みとし、各サンプルの値をプロットした散布図であるが、図４のプランジャーの直径が８ｍｍの図と比較して、弾性限界歪みの値に差が生じ、より細かく肉の食感を評価することが可能である。

（比較例１）破断強度による測定
移動速度１．０ｍｍ／ｓとする以外は、実施例１の方法で単軸等速陥入試験を行い、得られた応力―歪み曲線における破断点の応力の大きさから破断強度を算出した。各サンプルの破断応力を下記表３に示す。

図６は、比較例１における各サンプルの代表検体について応力―歪み曲線を示したグラフであるが、表３や図６で示すように従来の分析項目である破断強度では、肉の細かい食感について評価することは困難である。

Claims

単軸圧縮試験機を用いて、直径が３〜８ｍｍの円柱形のプランジャーを０．０５〜１．０ｍｍ／ｓの移動速度で等速移動させ食品を押圧し、弾性率及び弾性限界歪みを分析し、前記弾性率及び前記弾性限界歪みをそれぞれ軸とした２軸グラフにて食品の食感を評価することを特徴とする食品の食感評価方法。