JP7654223B2 - Texture evaluation method, texture standard model - Google Patents
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Description
本発明は、様々な食品に対して精度良く食感の評価を行うことができる食感評価方法、及び食感評価を行うための食感標準モデルに関する。 The present invention relates to a texture evaluation method capable of evaluating the texture of various foods with high accuracy, and a standard texture model for performing texture evaluation.
食品のおいしさは、主に風味、香り、食感の3つから構成されると言われている。これらの中でも、食感は、極めて繊細かつ複合的な情報から構成されている。例えば、ねっとり感や口どけ等の複合的な要因によって決まる食感は、特に数値化が難しい。そのため、このような食感については、複数の評価者によって官能評価がなされる。The deliciousness of food is said to be mainly composed of three elements: flavor, aroma, and texture. Of these, texture is made up of extremely delicate and complex information. For example, texture, which is determined by a complex of factors such as stickiness and melt-in-the-mouth feel, is particularly difficult to quantify. For this reason, sensory evaluation of this type of texture is conducted by multiple evaluators.
近年では、人間の口内と同じ構成を有する装置を用いて、食感を評価する手法が行われている。例えば、下記の特許文献1の触覚センサは、柔軟層と基板層を積層し、柔軟層の内部に磁石が内包されている。また、基板層の基板の両面は、柔軟層と接触する柔軟層配置面と反対面を素子配置面として、磁気抵抗素子(GMR)とインダクタを配置し、基板の素子配置面には、回路が形成されている。In recent years, a method for evaluating food texture has been used, using a device with the same structure as the inside of the human mouth. For example, the tactile sensor in
さらに、柔軟層を介して歯形の硬質部材を設けることもでき、歯形の部材を設けた場合には、歯に加わる触覚を検出することができる。このようにして、触覚センサを用いた装置によって食感の評価が可能となっている(段落0010,0012,0019,0025,図1)。Furthermore, a tooth-shaped hard member can be provided via a soft layer, and when a tooth-shaped member is provided, the tactile sensation applied to the teeth can be detected. In this way, the texture can be evaluated using a device that uses a tactile sensor (paragraphs 0010, 0012, 0019, 0025, Figure 1).
特許文献1の触覚センサは、素子による荷重及び振動の結果から食感を比較する装置であり、柔らかさや硬さといった食感の評価は可能であった。しかしながら、このような装置のみでは、人の感覚に近い評価、判定精度が十分でないという問題があった。The tactile sensor in
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、様々な評価用食品に対して精度良く食感の評価を行うことができる食感評価方法を提供することを目的とする。The present invention has been made in consideration of these circumstances, and aims to provide a food texture evaluation method that can accurately evaluate the food texture of various evaluation foods.
上記目的を達成するため、本発明の食感評価方法は、評価用食品に対して食感評価を行う食感評価方法であって、前記食感評価の指標となる複数の仮想データであり、パターンデータからなるテンプレートを作成する工程と、前記食感評価のためのモデル用食品に対して官能評価を行い、官能評価値として取得する工程と、前記モデル用食品の前記パターンデータに対応する計測データ(A)を取得し、前記計測データ(A)と前記テンプレートの前記パターンデータのそれぞれとを比較して類似度(SA)を算出する工程と、前記官能評価値と前記類似度(SA)とから食感の種類に応じた食感標準モデルを作成する工程と、前記食感標準モデルを用いて前記評価用食品の食感評価を行う工程と、を備えていることを特徴とする。 In order to achieve the above-mentioned object, the food texture evaluation method of the present invention is a food texture evaluation method for performing a food texture evaluation on an evaluation food, and is characterized by comprising the steps of: creating a template consisting of pattern data, which is a plurality of virtual data serving as an index for the food texture evaluation; performing a sensory evaluation on a model food for the food texture evaluation and obtaining a sensory evaluation value; obtaining measurement data (A) corresponding to the pattern data of the model food and comparing the measurement data (A) with each of the pattern data of the template to calculate a similarity (S A ); creating a standard texture model according to the type of texture from the sensory evaluation value and the similarity (S A ); and performing a food texture evaluation of the evaluation food using the standard texture model.
本発明の食感評価方法では、まず、食感評価の指標となる複数のパターンデータからなるテンプレートを作成する。そして、モデル用食品の計測データ(A)とパターンデータとを比較して、類似度(SA)を算出する。これにより、そのモデル用食品がいずれのパターンデータと類似するかの情報を取得することができる。 In the food texture evaluation method of the present invention, a template is first created that is made up of a plurality of pattern data that serve as indices for food texture evaluation. Then, the measurement data (A) of a model food is compared with the pattern data to calculate the similarity (S A ). This makes it possible to obtain information about which pattern data the model food is similar to.
また、モデル用食品に対しては官能評価も行い、その官能評価値と類似度(SA)とから食感標準モデルを作成する。食感標準モデルは官能評価値と類似度(SA)が結びついたものとなるので、この食感標準モデルを用いて評価用食品の食感評価を行う。これにより、本方法は、様々な評価用食品に対して精度良く食感の評価を行うことができる。 In addition, a sensory evaluation is also performed on the model foods, and a standard texture model is created from the sensory evaluation value and the similarity (S A ). Since the standard texture model combines the sensory evaluation value and the similarity (S A ), the standard texture model is used to evaluate the texture of the evaluation foods. This method allows the evaluation of the texture of various evaluation foods with high accuracy.
本発明の食感評価方法において、前記評価用食品の前記パターンデータに対応する計測データ(B)を取得し、前記計測データ(B)と前記テンプレートの前記パターンデータのそれぞれとを比較して類似度(SB)を算出する工程と、前記食感標準モデルにより前記類似度(SB)を評価して、前記評価用食品の食感評価を行う工程と、を備えていることが好ましい。
In the food texture evaluation method of the present invention, it is preferable that the method comprises the steps of acquiring measurement data (B) corresponding to the pattern data of the food under evaluation, and comparing the measurement data (B) with each of the pattern data of the template to calculate a similarity (S B ), and evaluating the similarity (S B ) using the food texture standard model to perform a food texture evaluation of the food under evaluation.
この構成によれば、評価用食品に対して計測データ(B)を取得して、計測データ(B)とパターンデータとを比較して、類似度(SB)を算出する。これにより、その評価用食品がいずれのパターンデータと類似するかの情報を取得することができる。そして、食感標準モデルを用いて類似度(SB)を有する評価用食品を評価する。これにより、本方法は、評価用食品の食感評価を行うことができる。 According to this configuration, measurement data (B) is obtained for the evaluation food, and the measurement data (B) is compared with the pattern data to calculate the similarity (S B ). This makes it possible to obtain information as to which pattern data the evaluation food is similar to. Then, the evaluation food having the similarity (S B ) is evaluated using the standard food texture model. This method makes it possible to perform a food texture evaluation of the evaluation food.
また、本発明の食感評価方法において、前記パターンデータは、所定のパラメータの強度を任意かつ経時変化させて得られることが好ましい。 In addition, in the food texture evaluation method of the present invention, it is preferable that the pattern data is obtained by arbitrarily varying the intensity of a specified parameter over time.
テンプレートのパターンデータは、例えば、プログラムによりパラメータの強度を任意かつ経時変化させて得られる仮想データである。このようなパターンデータを複数用意することで、計測データと各パターンデータとを比較したとき、類似度の高いパターンデータが抽出される。これにより、本方法は、評価用食品の食感評価に利用することができる。 The template pattern data is, for example, virtual data obtained by using a program to arbitrarily vary the strength of parameters over time. By preparing multiple pieces of such pattern data, pattern data with a high degree of similarity can be extracted when comparing the measurement data with each pattern data. This makes it possible to use this method for evaluating the texture of foods under evaluation.
また、本発明の食感評価方法において、前記類似度を算出する工程は、前記経時変化させて得られるパターンデータと、前記計測データ(A)又は前記計測データ(B)との対応する要素間の距離の累積値を算出することにより行うことが好ましい。 In addition, in the food texture evaluation method of the present invention, the step of calculating the similarity is preferably carried out by calculating the cumulative value of the distance between corresponding elements of the pattern data obtained by changing over time and the measurement data (A) or the measurement data (B).
パターンデータの波形はパラメータを経時変化させたものであるため、データはグラフ化されている。例えば、評価用食品の計測データ(B)とパターンデータとの比較は、両者の対応する要素間の距離の累積値を算出することで得られ、距離が小さく、両波形が重なるほど類似度が高いと評価することができる。 The waveforms of the pattern data are obtained by changing the parameters over time, so the data are graphed. For example, a comparison between the measurement data (B) of the evaluation food and the pattern data can be obtained by calculating the cumulative distance between corresponding elements of the two. The smaller the distance and the more the two waveforms overlap, the higher the similarity can be evaluated.
また、本発明の食感評価方法において、前記計測データ(A)には、前記モデル用食品を押圧したときに得られる荷重変化である荷重変化データが含まれることが好ましい。その場合、前記計測データ(B)には、前記評価用食品を押圧したときに得られる荷重変化である荷重変化データが含まれることがさらに好ましい。In addition, in the food texture evaluation method of the present invention, it is preferable that the measurement data (A) includes load change data, which is the load change obtained when the model food is pressed. In that case, it is even more preferable that the measurement data (B) includes load change data, which is the load change obtained when the evaluation food is pressed.
計測データ(A),(B)には、それぞれモデル用食品、評価用食品を押圧したときの荷重変化データが含まれる。例えば、評価用食品に対して2回押圧を行う場合、1回目と2回目とで食品の種類に応じて荷重が変化する。荷重変化は、その食品に特有のデータであるので、本方法は、食感評価の精度向上に役立てることができる。 Measurement data (A) and (B) include data on the change in load when the model food and the evaluation food are pressed, respectively. For example, if the evaluation food is pressed twice, the load changes between the first and second presses depending on the type of food. As the change in load is data specific to that food, this method can be used to improve the accuracy of texture evaluation.
また、本発明の食感評価方法において、前記計測データ(A)には、前記モデル用食品を押圧したときに得られる振動変化である振動変化データが含まれることが好ましい。その場合、前記計測データ(B)には、前記評価用食品を押圧したときに得られる振動変化である振動変化データが含まれることがさらに好ましい。In addition, in the food texture evaluation method of the present invention, it is preferable that the measurement data (A) includes vibration change data, which is a vibration change obtained when the model food is pressed. In that case, it is even more preferable that the measurement data (B) includes vibration change data, which is a vibration change obtained when the evaluation food is pressed.
計測データ(A),(B)には、それぞれモデル用食品、評価用食品を押圧したときの振動変化データが含まれていてもよい。振動変化についても、評価対象の評価用食品に特有のデータであるので、本方法は、食感評価の精度向上に役立てることができる。The measurement data (A) and (B) may include vibration change data when the model food and the evaluation food are pressed, respectively. Since the vibration change data is also specific to the evaluation food being evaluated, this method can be used to improve the accuracy of food texture evaluation.
また、本発明の食感評価方法において、前記食感標準モデルは、説明変数を前記類似度(SA)とし、目的変数を前記官能評価値とした回帰分析により得られる評価予測式であることが好ましい。 In the food texture evaluation method of the present invention, it is preferable that the standard food texture model is an evaluation prediction formula obtained by regression analysis with the similarity (S A ) as an explanatory variable and the sensory evaluation value as a response variable.
食感標準モデルは、類似度(SA)と官能評価値とを用いた回帰分析により得られる評価予測式である。このため、本方法は、プログラム等で類似度(SA)及び官能評価値を評価予測式に入力することで、簡易に食品モデルを作成し、更新することができる。 The standard food texture model is an evaluation prediction formula obtained by regression analysis using the similarity (S A ) and the sensory evaluation value. Therefore, in this method, a food model can be easily created and updated by inputting the similarity (S A ) and the sensory evaluation value into the evaluation prediction formula using a program or the like.
また、本発明の食感評価方法において、前記回帰分析は、あらゆる線形モデルが適用可能であるが、特に、一般化線形混合モデル(GLMM)を用いることが好ましい。 In addition, in the texture evaluation method of the present invention, the regression analysis can be performed using any linear model, but it is particularly preferable to use a generalized linear mixed model (GLMM).
回帰分析は、一般化線形モデル(GLM)、一般化線形混合モデル(GLMM)等を含む線形モデルであり、この手法により、本方法は、簡易かつ精度良くに評価用食品の食感を評価することができる。 Regression analysis is a linear model including generalized linear model (GLM), generalized linear mixed model (GLMM), etc., and this technique enables the present method to easily and accurately evaluate the texture of the food being evaluated.
本発明の食感標準モデルは、評価用食品の食感評価を行うための食感標準モデルであって、前記食感評価の指標となる複数のパターンデータからなるテンプレートと、前記食感評価のためのモデル用食品に対して行われた官能評価による官能評価値と、前記モデル用食品の前記パターンデータに対応する計測データ(A)と前記テンプレートの前記パターンデータのそれぞれとを比較して得られた類似度(SA)と、前記官能評価値と前記類似度(SA)とから得られる食感の種類に応じた評価予測を行う評価予測手段と、を備えることを特徴とする。 The standard texture model of the present invention is a standard texture model for conducting texture evaluation of evaluation foods, and is characterized by comprising: a template consisting of a plurality of pattern data serving as an index for the texture evaluation; a sensory evaluation value from a sensory evaluation conducted on a model food for the texture evaluation; a similarity (S A ) obtained by comparing measurement data (A) corresponding to the pattern data of the model food with each of the pattern data of the template; and an evaluation prediction means for making an evaluation prediction according to the type of texture obtained from the sensory evaluation value and the similarity (S A ).
本発明の食感標準モデルは、食感評価の指標となる複数のパターンデータからなるテンプレートを備え、モデル用食品の計測データ(A)とパターンデータとを比較して、類似度(SA)を算出する。これにより、そのモデル用食品がいずれのパターンデータと類似するかの情報を取得することができる。 The standard food texture model of the present invention has a template consisting of multiple pattern data serving as indices for food texture evaluation, and calculates the similarity ( SA ) by comparing the measurement data (A) of a model food with the pattern data, thereby making it possible to obtain information as to which pattern data the model food is similar to.
また、評価予測手段は、モデル用食品に対しては官能評価を行い、その官能評価値と類似度(SA)とから評価予測を行う。これにより、この食感標準モデルは、官能評価値と類似度(SA)が結びつけて、評価用食品の食感評価を行うことができる。 The evaluation prediction means performs a sensory evaluation on the model foods and predicts the evaluation from the sensory evaluation value and the similarity (S A ). This allows the standard food texture model to link the sensory evaluation value and the similarity (S A ) and perform a food texture evaluation of the evaluation foods.
本発明によれば、様々な食品に対して、精度良く食感の評価を行うことができる。 According to the present invention, it is possible to accurately evaluate the texture of various foods.
以下、図面を参照して、本発明に係る食感評価方法の一実施形態について説明する。 Below, one embodiment of the food texture evaluation method of the present invention is described with reference to the drawings.
図1、図2に、本発明に係る食感評価方法に用いる食感評価装置10を示す。図1に示す食感評価装置10は、人間の歯、歯肉等に相当する構成を有している。食感評価装置10は、評価対象である評価用食品の食感を評価するため、評価用食品の咬合を、各種センサを用いて計測する。
Figures 1 and 2 show a food
食感評価装置10は、主に歯に相当する接触部11と、歯肉(歯根膜)に相当する中間層部15と、歯槽骨に相当するベース部17とで構成されている。また、ベース部17は、回路基板19上に載置されている。The food
接触部11には硬質部材を採用し、接触部11は、例えば、くさび型とされている。接触部11をくさび型にすると、振動をより検知し易くなるので、好ましい。また、接触部11の内部には永久磁石13が埋め込まれている。そして、評価用食品が接触部11を押圧したときの磁気の変化を、回路基板19に設けられた食感センサである磁気抵抗素子(GMR:Giant Magneto Resistive effect)21及びインダクタ素子23により取得する。なお、接触部11は、評価用食品による押圧がし易いように、上面が平面状に加工されていてもよい。A hard material is used for the contact portion 11, and the contact portion 11 is, for example, wedge-shaped. Making the contact portion 11 wedge-shaped is preferable because it makes it easier to detect vibration. A permanent magnet 13 is embedded inside the contact portion 11. The change in magnetism when the evaluation food presses the contact portion 11 is acquired by a magnetic resistance element (GMR: Giant Magneto Resistive effect) 21 and an inductor element 23, which are texture sensors provided on the circuit board 19. The upper surface of the contact portion 11 may be processed to be flat so that it is easier to press the evaluation food.
永久磁石13は、ネオジム磁石(例えば、直径15mm、厚さ1.5mm、表面の磁束密度が115mT)等を用いることができる。また、磁気抵抗素子21は永久磁石13の位置変化(変位量)を検知することができ、評価用食品が接触部11を押圧したときの前記変化は、「荷重」として記録される。The permanent magnet 13 may be a neodymium magnet (e.g., 15 mm in diameter, 1.5 mm in thickness, and 115 mT in magnetic flux density at the surface). The magnetic resistance element 21 can detect the change in position (amount of displacement) of the permanent magnet 13, and the change when the food under evaluation presses against the contact portion 11 is recorded as a "load."
永久磁石13の位置が変位すると、磁束密度の変化に応じて誘導起電力が生じる。インダクタ素子23は、当該誘導起電力を検知する。誘導起電力の大きさは、磁束密度の変化量よりもその速度に依存する。評価用食品が接触部11を押圧したとき、インダクタ素子23で検知された前記変化は、「振動」として記録される。When the position of the permanent magnet 13 is displaced, an induced electromotive force is generated in response to the change in magnetic flux density. The inductor element 23 detects this induced electromotive force. The magnitude of the induced electromotive force depends more on the speed of change in magnetic flux density than on the amount of change. When the food under evaluation presses against the contact portion 11, the change detected by the inductor element 23 is recorded as "vibration."
なお、中間層部15は弾性のあるエラストマ(天然ゴム、合成ゴム等)やバネ、ベース部17は硬質部材を用いることで、人間の歯を再現している。このため、評価用食品の種類に応じて「荷重」及び「振動」の数値が変化する。The
また、図2に、回路基板19を下面側から見た図を示す。 Figure 2 also shows a view of the circuit board 19 from the underside.
図示するように、円形の破線で示すベース部17の下面側に、円形の中央部を空けて8個の磁気抵抗素子21が配置されている。接触部11の永久磁石13(図示省略)は円形の中央部に位置するため、評価用食品が接触部11を押圧したとき、磁気抵抗素子21のいずれによっても、永久磁石13の位置変化(荷重)を検出することができる。As shown in the figure, eight magnetic resistance elements 21 are arranged on the underside of the base portion 17, indicated by the circular dashed line, with the center of the circle left empty. Since the permanent magnet 13 (not shown) of the contact portion 11 is located in the center of the circle, when the food under evaluation presses against the contact portion 11, the position change (load) of the permanent magnet 13 can be detected by any one of the magnetic resistance elements 21.
また、インダクタ素子23は、円形の中央部に1個配置されている。これにより、インダクタ素子23のほぼ真上に位置する永久磁石13の磁束密度の変化(振動)を検出することができる。なお、磁気抵抗素子21及びインダクタ素子23の数は、適宜変更することができる。また、磁気抵抗素子21及びインダクタ素子23が検知した信号は、回路基板19上のコネクタ25で中継され、図示しない制御部に送信される。 Furthermore, one inductor element 23 is placed in the center of the circle. This makes it possible to detect changes (vibrations) in the magnetic flux density of the permanent magnet 13 located almost directly above the inductor element 23. The number of magnetic resistance elements 21 and inductor elements 23 can be changed as appropriate. Furthermore, signals detected by the magnetic resistance elements 21 and inductor elements 23 are relayed by a connector 25 on the circuit board 19 and transmitted to a control unit (not shown).
次に、図3A~図3Eを参照して、食感センサによる荷重及び振動の計測例を説明する。Next, with reference to Figures 3A to 3E, an example of measuring load and vibration using a food texture sensor will be described.
食感評価者(以下、「評価者」という)は、評価用食品として、食感の力学的特性の寄与度が高いとされているえび天(サンプルS1~S5の5種類)を使用して、各サンプルにつき8回の計測を行った。サンプルS1~S5は、それぞれ異なる条件で調理した、衣の異なるえび天である。The texture evaluator (hereafter referred to as "evaluator") used shrimp tempura (five types, samples S1 to S5), which are considered to have a high contribution of mechanical properties to texture, as the food to be evaluated, and performed eight measurements for each sample. Samples S1 to S5 are shrimp tempura with different batters, each cooked under different conditions.
図3A~図3Eは、左縦軸がForce(N)、右縦軸がVoltage(V)、横軸がTime(s)となっている。図3A~図3Eに対応するサンプルS1~S5は、それぞれ荷重の波形(太線:荷重波形データ)及び振動の波形(実線:振動変化データ)が異なり、例えば、図3AのサンプルS1、図3CのサンプルS3、図3EのサンプルS5の計測データは、所定の時間で荷重のピークが顕著に生じている。 In Figures 3A to 3E, the left vertical axis is Force (N), the right vertical axis is Voltage (V), and the horizontal axis is Time (s). Samples S1 to S5 corresponding to Figures 3A to 3E each have a different load waveform (bold line: load waveform data) and vibration waveform (solid line: vibration change data); for example, the measurement data for sample S1 in Figure 3A, sample S3 in Figure 3C, and sample S5 in Figure 3E show prominent load peaks at specified times.
詳細は後述するが、評価者は、このような計測データを予め準備した複数の時系列データからなるテンプレートと比較して類似度を算出する。さらに、評価者は、モデル用食品の計測データ及び官能評価値から作成した食感標準モデルと対比することで、各サンプルの食感(サクサク、カリカリ、ガリガリ等)を評価する。 As will be described in more detail below, the evaluator compares such measurement data with a template consisting of multiple time-series data prepared in advance to calculate the degree of similarity. Furthermore, the evaluator evaluates the texture of each sample (crispy, crunchy, crunchy, etc.) by comparing it with a standard texture model created from the measurement data and sensory evaluation values of the model foods.
次に、図4を参照して、本発明の食感評価方法の詳細を説明する。また、テンプレートの内容及びその作成については、図5A、図5Bを参照して説明を補足する。Next, the food texture evaluation method of the present invention will be described in detail with reference to Figure 4. In addition, the content of the template and its creation will be further explained with reference to Figures 5A and 5B.
初めに、評価者は、モデル用食品FM(通常、6~7種類)を使用して、食感標準モデルMを作成する。モデル用食品FMは、評価用食品の食感に近い食品を複数選択するとよい。 First, the evaluator uses model foods F M (usually 6 to 7 types) to create a standard food texture model M. It is advisable to select multiple foods that have a texture similar to that of the evaluation food as the model foods F M.
まず、官能評価者による官能評価でモデル用食品FMに対して官能評価値λを取得する。例えば、チキンナゲットの官能評価をする場合、モデル用食品FMは同じチキンナゲットが採用される。そして、官能評価者がモデル用食品FMを咀嚼し、「サクサク」、「サクッと」、「ザクザク」、「カリカリ」、「カリッと」及び「ガリガリ」の項目のいずれに近いかを評価する。官能評価者は、最も近い食感に「1」、2番目に近い食感に「2」、3番目に近い食感に「3」を付与して、後に数値化してもよい。 First, a sensory evaluation value λ is obtained for the model food F M through a sensory evaluation by a sensory evaluator. For example, when performing a sensory evaluation of chicken nuggets, the same chicken nuggets are used as the model food F M. The sensory evaluator then chews the model food F M and evaluates whether it is closest to one of the following categories: "crispy,""crunchy,""crunchy,""crunchy," and "crunchy." The sensory evaluator may assign a "1" to the closest texture, a "2" to the second closest texture, and a "3" to the third closest texture, and then later convert them into numerical values.
次に、評価者は、モデル用食品FMを食感センサにより計測する。この計測には、上述の食感評価装置10が用いられる。具体的には、評価者が食感評価装置10の接触部11にモデル用食品FMを2回押し付けて、荷重及び振動の計測データAを取得する。なお、計測データAは、図3A~図3Eで示したような荷重、振動の波形データ(荷重変化データ及び振動変化データ)である。
Next, the evaluator measures the model food F M with the food texture sensor. For this measurement, the above-mentioned food
次に、評価者は、計測データAを予め準備したテンプレートTと比較する。テンプレートTは、食感評価の指標となる、それぞれ波形が異なるパターンデータで構成されている。パターンデータは、所定のパラメータの強度を、乱数を発生させて任意(ランダム)かつ経時変化させて得られる仮想データである。Next, the evaluator compares the measurement data A with a previously prepared template T. Template T is composed of pattern data with different waveforms that serve as indices for food texture evaluation. The pattern data is virtual data obtained by generating random numbers to vary the intensity of a specified parameter arbitrarily (randomly) and over time.
テンプレートTは、荷重用(図5A参照)と、振動用(図5B参照)とがあり、各波形が1つのパターンデータである。評価者は、モデル用食品FMの計測データAの「荷重」を、図5Aのパターンデータのそれぞれと比較し、波形の形状に基づいて類似度を求める。また、評価者は、モデル用食品FMの計測データAの「振動」については、図5Bのパターンデータのそれぞれと比較し、同じく波形の形状に基づいて類似度を求める。この操作により得られた類似度SAは、食感標準モデルMの作成のために用いる。 There are templates T for load (see FIG. 5A) and vibration (see FIG. 5B), and each waveform is one pattern data. The evaluator compares the "load" of the measurement data A of the model food F M with each of the pattern data in FIG. 5A, and determines the similarity based on the shape of the waveform. The evaluator also compares the "vibration" of the measurement data A of the model food F M with each of the pattern data in FIG. 5B, and similarly determines the similarity based on the shape of the waveform. The similarity S A obtained by this operation is used to create a standard food texture model M.
ここで、モデル用食品FMの食感センサによる計測では、モデル用食品FMを2回、接触部11に押し付けるので、図5Aに示す荷重用のパターンデータは、それに合わせた時間変化をする波形となる。具体的には、パターンデータのピークP1,P2が1回目の押し付けに対応する部分であり、圧力(Force[N])をそれぞれ変更する。また、パターンデータのピークP3,P4が2回目の押し付けに対応する部分であり、ピークP1,P2の場合と同様に圧力をそれぞれ変更する。これにより、評価者は、ピークp1~p4がそれぞれ異なる50種類のパターンデータを作成する。
Here, in the measurement of the
図5Bは、振動用のパターンデータを示している。食感センサ(インダクタ素子23)で検出される振動は、同種のモデル用食品FMであっても、振動の発生タイミングが異なる。このため、評価者は、振動の正の誘導起電力の回数の累積和(振動累積和)を縦軸とした、時間変化する50種類のパターンデータを作成する。 5B shows pattern data for vibration. The vibrations detected by the food texture sensor (inductor element 23) have different occurrence timings even for the same type of model food F M. For this reason, the evaluator creates 50 types of pattern data that change over time, with the cumulative sum of the number of times positive induced electromotive force of vibration (cumulative sum of vibration) on the vertical axis.
モデル用食品FMの計測データAとテンプレートTとの類似度は、動的時間伸縮法(DTW:Dynamic Time Warping)を用いて定量的に評価することができる。本評価において、評価者は両波形の距離(DTW距離)を計測するが、2つのデータが似ているほどDTW距離が小さく(類似度が高く)、波形の形状が近いことになる。ここで、各波形は一定時間毎にサンプリングした時系列の計測値(荷重等)から構成されており、各点(本発明の要素)を連続的に示したものである。DTW距離の計測のため、各波形の要素間の距離を総当たりで比較した上で、当該点間の距離が最短となるパスを見つける。そして、求めた距離を累積した累積値がDTW距離となる。 The similarity between the measurement data A of the model food F M and the template T can be quantitatively evaluated using dynamic time warping (DTW). In this evaluation, the evaluator measures the distance between the two waveforms (DTW distance), and the more similar the two data are, the smaller the DTW distance (the higher the similarity) and the closer the waveform shapes are. Here, each waveform is composed of a time series of measurement values (load, etc.) sampled at regular intervals, and each point (element of the present invention) is continuously shown. To measure the DTW distance, the distance between the elements of each waveform is compared in a brute-force manner, and the path with the shortest distance between the points is found. Then, the cumulative value of the distances found is the DTW distance.
なお、上記計測データAとテンプレートTとの類似度は、上述したDTW距離に代えて、例えば、ユークリッド距離、フーリエ変換距離、自己回帰係数距離又はEDR(Edit Distance on Real sequuences)距離を計測して評価することもできる。In addition, the similarity between the above-mentioned measurement data A and the template T can also be evaluated by measuring, for example, the Euclidean distance, the Fourier transform distance, the autoregressive coefficient distance or the EDR (Edit Distance on Real sequences) distance instead of the above-mentioned DTW distance.
その後、官能評価値λと類似度SAとを紐付けすることにより、例えば、官能評価者が「サクサク」と評価した食感のパターンデータが決定する。このような情報を蓄積して、様々な食感の評価に用いることが可能な食感標準モデルMが完成する。 Then, by linking the sensory evaluation value λ with the similarity S A , for example, the pattern data of the texture evaluated by the sensory evaluator as “crispy” is determined. By accumulating such information, a standard texture model M that can be used to evaluate various textures is completed.
実際、食感標準モデルMは、説明変数を類似度SA(50種類のパターンデータとの比較結果sa1,sa2,…sa50)とし、目的変数を官能評価値λとした以下の評価予測式で与えられる。
log{λ/(1-λ)}=β0+β1sa1+β2sa2+…+β50sa50+ri ・・・(式1)
ここで、β0,β1,β2,…,β50は係数、riは個体差を表すパラメータである。
In fact, the standard food texture model M is given by the following evaluation prediction formula, where the explanatory variable is the similarity S A (the comparison results with 50 types of pattern data S a1 , S a2 , ..., S a50 ) and the objective variable is the sensory evaluation value λ.
log {λ/(1-λ)}=β 0 +β 1 s a1 +β 2 s a2 +...+β 50 s a50 +r i ... (Formula 1)
Here, β 0 , β 1 , β 2 , ..., β 50 are coefficients, and r i are parameters representing individual differences.
具体的には、評価者がプログラム等により類似度SAと官能評価値λとを評価予測式(式1)に代入して、係数β0,β1,β2,…,β50(並びにriの標準偏差)を回帰分析で求めて、食感標準モデルMが完成する。なお、この回帰分析は、各パラメータの値が得られればよく、その手法は特に問わない。一般化線形混合モデル(GLMM)、一般化線形モデル(GLM)等のあらゆる線形モデルや、非線形モデル、階層ベイズモデル等が適用可能である。 Specifically, an evaluator uses a program or the like to substitute the similarity S A and the sensory evaluation value λ into the evaluation prediction formula (Formula 1), and determines the coefficients β 0 , β 1 , β 2 , ..., β 50 (as well as the standard deviation of r i ) through regression analysis, completing the standard food texture model M. Note that this regression analysis can be performed by any method as long as it can obtain the values of each parameter. Any linear model, such as a generalized linear mixed model (GLMM) or a generalized linear model (GLM), a nonlinear model, a hierarchical Bayesian model, etc., can be applied.
また、今回、「サクサク」、「サクッと」、「ザクザク」、「カリカリ」、「カリッと」及び「ガリガリ」の6種類の食感を評価するため、官能評価値λは6個ある。すなわち、評価予測式(式1)も6種類あり、評価者は、それぞれに類似度SAを代入して、食感に応じた食感標準モデルMを作成する。 In addition, in order to evaluate six types of textures, "crispy", "crunchy", "crunchy", "crunchy", and "crunchy", there are six sensory evaluation values λ. In other words, there are six types of evaluation prediction formulas (Formula 1), and the evaluator creates a standard texture model M according to the texture by substituting the similarity S A for each of them.
次に、評価者は、評価用食品FEの評価のため、食感評価装置10を用いて、評価用食品FEの荷重及び振動の計測データBを取得する。荷重及び振動の計測は、モデル用食品FMの計測時と同じ条件で行う。
Next, in order to evaluate the evaluation food F E , the evaluator uses the food
次に、評価者は、計測データBをテンプレートTと比較する。具体的には、評価者が評価用食品FEの計測データBの「荷重」、「振動」を、それぞれ図5A、図5Bのパターンデータ(50種類)のそれぞれと比較し、波形の形状に基づいて類似度を算出する。この操作により類似度SB(50種類のパターンデータとの比較結果sb1,sb2,…sb50)が得られる。なお、評価用食品FEの計測データBとテンプレートTとの類似度についても、例えば、動的時間伸縮法(DTW)を用いることができる。 Next, the evaluator compares the measurement data B with the template T. Specifically, the evaluator compares the "load" and "vibration" of the measurement data B of the evaluation food F E with each of the pattern data (50 types) of Figures 5A and 5B, respectively, and calculates the similarity based on the shape of the waveform. This operation obtains the similarity S B (comparison results s b1 , s b2 , ... s b50 with the 50 types of pattern data). Note that the similarity between the measurement data B of the evaluation food F E and the template T can also be calculated using, for example, the dynamic time warping method (DTW).
最後に、評価者は、評価用食品FEの類似度SBを、予め準備した食感標準モデルMで対比する。具体的には、評価者が以下の評価予測式を用いて、モデル評価値λ’を求める作業を行う。
log{λ’/(1-λ’)}=β0+β1sb1+β2sb2+…+β50sb50+ri ・・・(式2)
Finally, the evaluator compares the similarity S B of the evaluation food F E with the previously prepared standard food texture model M. Specifically, the evaluator uses the following evaluation prediction formula to obtain the model evaluation value λ'.
log {λ'/(1-λ')}=β 0 +β 1 s b1 +β 2 s b2 +...+β 50 s b50 +r i ... (Formula 2)
今回、評価者は、評価予測式(式2)に評価用食品の類似度SB(sb1,sb2,…sb50)を代入してモデル評価値λ’を求める(係数β0,β1,β2,…,β50,riは食感標準モデルMの作成時に求めた値を利用)。モデル評価値λ’の具体例は後述するが、以上の一連の操作により評価用食品FEの食感を評価することができる。 This time, the evaluator substitutes the similarity S B (s b1 , s b2 , ... s b50 ) of the evaluation food into the evaluation prediction formula (Formula 2) to obtain the model evaluation value λ' (the coefficients β 0 , β 1 , β 2 , ... , β 50 , ri use the values obtained when creating the standard food texture model M). A specific example of the model evaluation value λ' will be described later, but by the above series of operations, the texture of the evaluation food F E can be evaluated.
次に、図6A、図6Bを参照して、7種類のチキンナゲットのサンプルを使用して官能評価を行った結果を説明する。 Next, referring to Figures 6A and 6B, the results of a sensory evaluation using seven types of chicken nugget samples will be described.
まず、図6Aは、サンプル1~7に対して、官能評価者が評価した官能評価の平均スコア(官能評価値)を示している。食感は「サクサク」、「サクッと」、「ザクザク」、「カリカリ」、「カリッと」及び「ガリガリ」の6種類があり、サンプル1~7に対して官能評価者(5人)がそれぞれ3回の官能評価(10点満点)を行った。例えば、サンプル2は「ザクザク」の数値が最も高いため、官能評価者にとってそのような食感に感じられるサンプルといえる。First, Figure 6A shows the average scores (sensory evaluation values) of the sensory evaluations given by the sensory evaluators for
ここで、各食感の一応の定義を説明すると、「サクサク」は、「軽い力で衣が砕ける感触で、咀嚼を続けても持続する」食感である。また、「サクッと」は「最初の咀嚼時に軽い力で衣が砕ける感触」、「ザクザク」は「奥歯で噛みしめると、何度も細かく崩壊していく感触」である。さらに、「カリカリ」は「硬くて張りがあるものを崩す感触で、咀嚼を続けても持続する」、「カリッと」は「前歯で硬いものが軽い力で砕ける感触」、「ガリガリ」は「氷菓をかみ砕く感触」である。 Here, a rough definition of each texture is given: "Crunchy" is the sensation of "the coating crumbling with light force, which persists even as you continue to chew". Additionally, "Sakuto" is the sensation of "the coating crumbling with light force during the first chew", and "Zakuzak" is the sensation of "when biting into with your back teeth, it crumbles into small pieces repeatedly". Furthermore, "Karuki" is the sensation of "something hard and firm crumbling, which persists even as you continue to chew", "Kari" is "the sensation of something hard crumbling with light force between your front teeth", and "Garigiri" is "the sensation of biting into ice cream".
なお、図中の「Proba」は、一次元配置分散分析(ANOVA)で、各項目間に差がある可能性があるかどうかの検定値であり、「Significant」は、多重比較検定(Tukey-Test)で、最も有意差が生じたサンプルの危険率である。In the figure, "Proba" is the test value used in one-way analysis of variance (ANOVA) to determine whether there is a possibility of a difference between each item, and "Significant" is the risk ratio of the sample with the most significant difference in the multiple comparison test (Tukey Test).
次に、図6Bは、上記サンプル1~7に対して、官能評価の平均スコアを食感毎にヒストグラムで示した図である。サンプル1については、「サクサク」や「サクッと」の食感の平均スコアが高いが、全体的にスコアが低く、「特徴なし」と判断した。スコアの絶対値が低いことは、その食感が弱いことを意味し、例えば、「サクサク」のスコアが低い場合、検査者がその食感が弱いと判断したことになる。Next, Figure 6B shows a histogram of the average sensory evaluation scores for each texture for
また、平均スコアから、サンプル2については「ザクザク」、サンプル3については「カリカリ」、サンプル4については「ガリガリ」の食感が強いと判断した。同様に、サンプル5については「サクッと」、サンプル6については「サクサク」、サンプル7については「カリッと」の食感が強いと判断した。サンプル4においては、「カリッと」と「ガリガリ」の食感が同スコアであったが、サンプル7の「カリッと」の食感は明らかであるため、サンプル4は「ガリガリ」の食感と判断した。
Based on the average scores, it was determined that
また、多重比較検定でサンプル間に有意差(P<0.05)が生じたものに対して、異なる符号が付与されている。例えば、「a」、「b」、「c」の間にはそれぞれ有意差があり、「a」と「ab」間や、「ab」と「b」間は有意差がないことを意味する。In addition, different symbols are assigned to samples that show significant differences (P<0.05) in multiple comparison tests. For example, there is a significant difference between "a," "b," and "c," but there is no significant difference between "a" and "ab," or between "ab" and "b."
次に、図7A~図8Bを参照して、評価者が同じサンプル1~7を市販のテクスチャーアナライザ(TA.XTplus:Stable Micro Systems社製)により測定したときの結果を説明する。テクスチャーアナライザは、食品の歯ごたえ、歯ざわり、口あたり等に関係する数値化されたデータを計測する装置である。テクスチャーアナライザによるチキンナゲットの計測は、サンプル1~7に対して、それぞれ4回ずつ繰り返した。
Next, referring to Figures 7A to 8B, the results of an evaluator measuring the
まず、図7Aに、各サンプルの「エリア」を計測した結果を示す。「エリア」とは、時間(Time[sec])と応力(Force[g])の積である面積Sを測定したものであり、図7Aの縦軸はS[g・sec]となっている。「エリア」の値は、テクスチャーアナライザでサンプルを押し込んだ際に跳ね返ってくる力の合計値であるため、一般的にサンプルの弾力や硬さの指標となる。なお、ヒストグラム先端の線分は、サンプル内での測定値の標準偏差を示す。 First, Figure 7A shows the results of measuring the "area" of each sample. "Area" is the measurement of the surface area S, which is the product of time (Time [sec]) and stress (Force [g]), and the vertical axis of Figure 7A is S [g·sec]. The "area" value is the total rebound force when the texture analyzer presses into the sample, and is therefore generally an index of the elasticity and hardness of the sample. The line at the end of the histogram indicates the standard deviation of the measured values within the sample.
「エリア」の測定では、「サンプル3(カリカリ)」、「サンプル6(サクサク)」及び「サンプル7(カリッと)」の食感が約1,000[g・sec]と高い数値となったが、他の食感も約800[g・sec]の数値となり、大きな差異は認められなかった。よって、チキンナゲットの食感評価において、それ程参考にならなかった。 In the "area" measurements, the textures of "Sample 3 (crunchy)," "Sample 6 (crispy)," and "Sample 7 (crispy)" were high at about 1,000 [g・sec], but the other textures were also around 800 [g・sec], with no significant differences observed. Therefore, this was not very useful in evaluating the texture of chicken nuggets.
次に、図7Bに、各サンプルの「ピーク数」を計測した結果を示す。テクスチャーアナライザでサンプルを押し込み、サンプルが砕けたとき、応力が抜ける(ピーク)現象が起こる。この回数をカウントしたものが、「ピーク数」である。「ピーク数」の測定では、「サンプル6(サクサク)」及び「サンプル7(カリッと)」の食感が高い数値となった。一般的に「ピーク数」の値が高いと「サクサク」の食感が強いといえるので、そのような指標となる。Next, Figure 7B shows the results of measuring the "number of peaks" for each sample. When the sample is pressed into the texture analyzer and breaks, a phenomenon occurs in which stress is released (a peak). The number of times this occurs is counted to give the "number of peaks." In measuring the "number of peaks," "Sample 6 (crispy)" and "Sample 7 (crunchy)" had high textures. Generally, a higher "number of peaks" value indicates a stronger "crispy" texture, so this is an indicator of this.
次に、図8Aに、各サンプルの「平均ドロップオフ」を計測した結果を示す。「ドロップオフ」とは、ピーク時にどの程度応力(Force[g])が抜けたかの値である。また、「平均ドロップオフ」は、1回の測定における全てのドロップオフの平均値である。「平均ドロップオフ」の測定では、「サンプル7(カリッと)」の食感が高い数値となった。一般的に、「平均ドロップオフ」は脆さの指標であり、数値が高いほど砕くときに大きな力が必要といえる。Next, Figure 8A shows the results of measuring the "average drop-off" of each sample. "Drop-off" is the value indicating how much stress (Force [g]) was released at the peak. Furthermore, "average drop-off" is the average value of all the drop-offs in one measurement. In measuring the "average drop-off," "Sample 7 (crisp)" had a high texture. Generally, "average drop-off" is an index of brittleness, and the higher the value, the more force is required to crush it.
次に、図8Bに、各サンプルの「ピーク値」を計測した結果を示す。「ピーク値」とは、1回の測定における各ピークの応力の最大値の平均値である。「ピーク値」については、食感毎の大きな差異は認められなかったが、一般的にサンプルの硬さを示す指標である。Next, Figure 8B shows the results of measuring the "peak value" of each sample. The "peak value" is the average value of the maximum stress of each peak in one measurement. No significant differences were observed between textures in the "peak value," but it is generally an indicator of the hardness of the sample.
官能評価の結果では、「サンプル4(ガリガリ)」と「サンプル6(サクサク)」との間に明確な差異が認められた(図6A、図6B参照)。しかしながら、テクスチャーアナライザの評価では、評価者が両サンプルを有意水準5%でt検定(片側、対応無し)を行った結果、「エリア」(有意確率p=0.058%)、「ピーク数」(有意確率p=0.501%)、「平均ドロップオフ」(有意確率p=0.444%)、「ピーク値」(有意確率p=0.231%)のいずれも有意差は認められなかった。上述の通り、両サンプルの計測値に明確な差異はなく、食感の違いを十分に評価できない結果となった。The sensory evaluation revealed clear differences between Sample 4 (crunchy) and Sample 6 (crispy) (see Figures 6A and 6B). However, in the evaluation using a texture analyzer, the evaluators performed a one-tailed, unpaired t-test on both samples at a significance level of 5% and found no significant differences in any of the following: Area (significance probability p = 0.058%), Number of peaks (significance probability p = 0.501%), Mean drop-off (significance probability p = 0.444%), and Peak value (significance probability p = 0.231%). As mentioned above, there was no clear difference in the measured values of both samples, and the difference in texture could not be fully evaluated.
次に、図9A~図9Cを参照して、本発明の実施形態に係る食感評価装置10により同じサンプル1~7を測定したときの結果を説明する。Next, with reference to Figures 9A to 9C, the results of measuring the
図9A~図9Cは、それぞれ食感評価装置10によりサンプル1~7の「荷重」、「振動」、「振動累積和」を計測した結果を示している。具体的には、評価者が食感評価装置10の接触部11に各サンプルを2回押し付けて、荷重の計測データ(荷重波形データ)及び振動の計測データ(振動波形データ)を取得した結果である。
Figures 9A to 9C show the results of measuring the "load," "vibration," and "cumulative vibration sum" of
図9Aの「荷重」のデータによれば、サンプル5,7以外では、ほとんど類似の波形が得られた。しかし、図9Cの「振動累積和」のデータによれば、サンプル2,3,5の波形は類似するものの、サンプル1,4,6,7の波形は、サンプル2,3,5の波形と区別することができ、特徴ある波形となった。「振動累積和」については、サンプル7が最も大きく、サンプル1が最も小さいという結果であった。According to the "Load" data in Figure 9A, almost all of the waveforms were similar except for
その後、評価者は、この荷重波形データ及び振動波形データ(図4の計測データA)をテンプレートTのそれぞれのパターンデータ(50種類)と比較し、類似度(図4の類似度SA)を取得した。具体的には、評価者は、食感評価装置10によりサンプル1~7それぞれに対して、「荷重」及び「振動累積和」を10回ずつ計測し、テンプレートTのそれぞれのパターンデータ(50種類)と比較して類似度SAを取得し、10回分の類似度SAの平均値を求めた。
Thereafter, the evaluator compared this load waveform data and vibration waveform data (measurement data A in FIG. 4) with each pattern data (50 types) of template T to obtain the similarity (similarity S A in FIG. 4). Specifically, the evaluator measured the "load" and "cumulative vibration sum" 10 times for each of
続いて、評価者は、得られた類似度SAの平均値及び先の官能評価の平均スコア(図6A参照)から、一般化線形混合モデル(GLMM)を使用して6種類の評価予測式(式1)を作成し、パラメータβ0,β1,β2,…,β50,riの値を求めた。 Next, the evaluators created six types of evaluation prediction equations (Equation 1) using a generalized linear mixed model (GLMM) from the obtained average similarity SA and the average score of the previous sensory evaluation (see Figure 6A), and calculated the values of parameters β0 , β1 , β2 , ..., β50 , and r i .
次に、評価者は、上記サンプル3と同一の工程を経て作製及び調理されたチキンナゲットの他のサンプル3’を使用し、食感評価装置10によりサンプル3の計測時と同じ条件で荷重及び振動の計測データ(図4の計測データB)を取得した。サンプル3’の計測は、10回繰り返した。Next, the evaluator used another chicken nugget sample 3', which was produced and cooked through the same process as
その後、評価者は、これらの計測データBをテンプレートTのそれぞれのパターンデータ(50種類)と比較し、類似度(図4の類似度SB)を取得した。 After that, the evaluator compared these measurement data B with the respective pattern data (50 types) of the template T to obtain the similarity (similarity S B in FIG. 4).
さらに、評価者は、得られた類似度SBと、先のサンプル1~7による評価予測式(式1)から求めたパラメータβ0,β1,β2,…,β50,riの値とを用いて、サンプル3’についてのモデル評価値λ’を求めた。サンプル3’の計測を10回繰り返したため、評価者はモデル評価値λ’の平均値を求め、これを食感評価モデルによる評価結果とした。
Furthermore, the evaluator calculated a model evaluation value λ' for sample 3' using the obtained similarity S B and the values of parameters β 0 , β 1 , β 2 , ..., β 50 , ri calculated from the evaluation prediction formula (Formula 1) for
次に、表1を参照して、本発明の実施形態に係る食感評価モデルによる評価結果及び官能評価結果の相関について説明する。Next, with reference to Table 1, we will explain the correlation between the evaluation results using the food texture evaluation model of an embodiment of the present invention and the sensory evaluation results.
表1は、サンプル3を官能評価した際の評価値(官能評価値λ)及びサンプル3’を本実施形態の食感評価モデルMを用いて評価したときの評価値(モデル評価値λ’)を示している。Table 1 shows the evaluation value (sensory evaluation value λ) when
食感評価モデルMによる評価値は、官能評価値λと同じ傾向を示し、官能評価値λとモデル評価値λ’との相関係数は、0.97であった。一般に、相関係数は絶対値が0.4を超えると相関があるとされ、0.7を超えると相関が強いとされる。従って、サンプル3とサンプル3’とは、非常に強い相関関係があるといえる。The evaluation values using the texture evaluation model M showed the same tendency as the sensory evaluation value λ, and the correlation coefficient between the sensory evaluation value λ and the model evaluation value λ' was 0.97. In general, a correlation coefficient with an absolute value exceeding 0.4 is considered to be correlated, and a correlation with an absolute value exceeding 0.7 is considered to be strong. Therefore, it can be said that there is a very strong correlation between
また、サンプル3’と同様に、サンプル4,6に対応するサンプル4’,6’についても、モデル評価値λ’を得た。サンプル4の官能評価値λとモデル評価値λ’との相関係数は、0.86であった。同様に、サンプル6の官能評価値λとモデル評価値λ’との相関係数は、0.87であった。従って、サンプル5、サンプル6共にモデル評価値λ’は官能評価値λと整合する良好な結果となった。
Similarly to sample 3', model evaluation values λ' were also obtained for samples 4' and 6' corresponding to
上述した通り、テクスチャーアナライザによる計測ではサンプル4とサンプル6とを明確に区別できなかったが、食感標準モデルMを用いた評価では両サンプルの評価値に有意差があり、食感の違いを区別可能と評価することができる結果であった。As mentioned above, measurements using the texture analyzer did not allow a clear distinction between
このように、本発明に係る食感評価装置10では、評価用食品FEの「荷重」と「振動」とを計測して、これらの結果を組み合わせることで、精度良く食感を評価することができる。
In this way, the food
なお、上述したチキンナゲットと比較的近い食感の食品(唐揚げ、メンチカツ、春巻き、コロッケ等)についても、今回作成したテンプレートTで評価することが可能である。また、別のテンプレートを用いれば、チキンナゲットとは全く食感の異なる肉まん、果物等を評価することも可能であり、より広い範囲の様々な評価用食品に対して食感の評価を行うことができる。 It is also possible to use the template T created this time to evaluate foods that have a texture relatively similar to that of the above-mentioned chicken nuggets (fried chicken, minced meat cutlets, spring rolls, croquettes, etc.). Furthermore, by using a different template, it is also possible to evaluate meat buns, fruit, etc., which have a completely different texture from chicken nuggets, making it possible to evaluate the texture of a wider range of different evaluation foods.
今回、テンプレートTのパターンデータを50種類用意したが、評価する食品に依存するため、50種類に限定されるものではない。従来は、例えば、典型的な「ザクザク」の食感の波形データを作成し、その波形データと評価用食品FEの計測データとを比較して食感を評価した。しかしながら、食感評価装置10によれば、食感に対応する複数のパターンデータを用意することで、「ザクザク」度合いが得られる。すなわち、「サクッと」に近い「ザクザク」や、「カリカリ」に近い「ザクザク」といった、より詳細な評価を行うことができる。
This time, 50 types of pattern data for template T were prepared, but the number is not limited to 50, as it depends on the food to be evaluated. Conventionally, for example, waveform data of a typical "crunchy" texture was created, and the waveform data was compared with the measurement data of the evaluation food F E to evaluate the texture. However, with the food
また、上記実施形態では、評価者がモデル用食品FM及び評価用食品FEを食感評価装置10の接触部11に2回押し付けてデータを測定するようにしたが、押し付ける回数は1回のみでもよいし、3回以上であってもよい。
In addition, in the above embodiment, the evaluator presses the model food F M and the evaluation food F E against the contact portion 11 of the food
さらに、上記実施形態では、磁気の変化により計測データを取得する食感評価装置10を用いたが、例えば、振動や音響の変化により計測データを取得する装置を用いてもよく、テクスチャー試験機やレオメータ、クリープメータ等を適用することもできる。
Furthermore, in the above embodiment, a food
S1~S5,1~7…サンプル、10…食感評価装置、11…接触部、13…永久磁石、15…中間層部、17…ベース部、19…回路基板、21…磁気抵抗素子、23…インダクタ素子、25…コネクタ。 S1 to S5, 1 to 7...samples, 10...food texture evaluation device, 11...contact part, 13...permanent magnet, 15...intermediate layer part, 17...base part, 19...circuit board, 21...magnetic resistance element, 23...inductor element, 25...connector.
Claims (11)
前記食感評価の指標となる複数の仮想データであり、複数のパターンデータからなるテンプレートを作成する工程と、
複数のサンプルの各々に対して該サンプルを用いた前記食感評価のためのモデル用食品を割り当て、各モデル用食品に対して官能評価を行い、サンプル別でかつ食感の種類別に官能評価値(λ)を取得する工程と、
サンプル別のモデル用食品の各々について前記パターンデータに対応する計測データ(A)を取得し、サンプル別の前記計測データ(A)の各々と前記テンプレートの前記パターンデータのそれぞれとを比較してサンプル別に類似度(SA)を算出する工程と、
サンプル別でかつ食感の種類別の前記官能評価値(λ)とサンプル別の前記類似度(SA)とから食感の種類別の食感標準モデルを作成する工程と、
前記食感の種類別の食感標準モデルを用いて前記評価用食品の食感評価を行う工程と、
を備え、
前記食感標準モデルは、説明変数に前記類似度(S A )を含み、目的変数を前記官能評価値(λ)とした回帰分析により得られる評価予測式であることを特徴とする食感評価方法。 A food texture evaluation method for evaluating the food texture of an evaluation food, comprising:
creating a template consisting of a plurality of pattern data, the plurality of virtual data being indexes for the food texture evaluation;
a step of allocating a model food for the food texture evaluation using each of a plurality of samples , conducting a sensory evaluation of each model food , and obtaining a sensory evaluation value (λ) for each sample and for each type of food texture ;
acquiring measurement data (A) corresponding to the pattern data for each of the model foods for each sample , and comparing each of the measurement data (A) for each sample with each of the pattern data of the template to calculate a similarity (S A ) for each sample ;
creating a standard texture model for each texture type from the sensory evaluation value (λ) for each sample and each texture type and the similarity (S A ) for each sample ;
A step of evaluating the texture of the food product for evaluation using the standard texture model for each texture type ;
Equipped with
A food texture evaluation method, characterized in that the standard food texture model is an evaluation prediction formula obtained by regression analysis in which the similarity (S A ) is included in explanatory variables and the sensory evaluation value (λ) is used as a response variable .
食感の種類別の前記食感標準モデルにより前記類似度(SB)を評価して、食感の種類別に前記評価用食品の食感評価を行う工程と、
を備えていることを特徴とする請求項1に記載の食感評価方法。 acquiring measurement data (B) of the food product to be evaluated, and comparing the measurement data (B) with each of the pattern data of the template to calculate a similarity (S B );
a step of evaluating the similarity (S B ) using the standard texture model for each texture type and performing a texture evaluation of the evaluation food products for each texture type ;
The food texture evaluation method according to claim 1, further comprising:
前記食感評価の指標となる複数の仮想データであり、複数のパターンデータからなるテンプレートを作成する工程と、
複数のサンプルの各々に対して該サンプルを用いた前記食感評価のためのモデル用食品を割り当て、各モデル用食品に対して官能評価を行い、サンプル別でかつ食感の種類別に官能評価値(λ)を取得する工程と、
サンプル別のモデル用食品の各々について前記パターンデータに対応する計測データ(A)を取得し、サンプル別の前記計測データ(A)の各々と前記テンプレートの前記パターンデータのそれぞれとを比較してサンプル別に類似度(SA)を算出する工程と、
サンプル別でかつ食感の種類別の前記官能評価値(λ)とサンプル別の前記類似度(SA)とから食感の種類別のモデルであって、説明変数に前記類似度(S A )を含み、目的変数を前記官能評価値(λ)とした回帰分析により得られる評価予測式を前記食感標準モデルとして作成する工程と、
を備えることを特徴とする食感標準モデルの作成方法。
A method for creating a standard texture model for evaluating the texture of a food product to be evaluated, comprising the steps of:
creating a template consisting of a plurality of pattern data, the plurality of virtual data being indexes for the food texture evaluation;
a step of allocating a model food for the food texture evaluation using each of a plurality of samples , conducting a sensory evaluation of each model food , and obtaining a sensory evaluation value (λ) for each sample and for each type of food texture ;
acquiring measurement data (A) corresponding to the pattern data for each of the model foods for each sample , and comparing each of the measurement data (A) for each sample with each of the pattern data of the template to calculate a similarity (S A ) for each sample;
a step of creating a model for each type of texture from the sensory evaluation value (λ) for each sample and for each type of texture and the similarity (S A ) for each sample, the model including the similarity (S A ) as an explanatory variable and an evaluation prediction formula obtained by regression analysis with the sensory evaluation value (λ) as a target variable as the standard texture model;
A method for creating a standard food texture model, comprising:
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Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012032193A (en) | 2010-07-29 | 2012-02-16 | T Hasegawa Co Ltd | Relative evaluation method of hardness, texture, and attribute of food by pattern recognition |
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|---|---|---|---|---|
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Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| NAKAMOTO Hiroyuki et al.,Food Texture evaluation using logistic regression model and magnetic food texture sensor,Journal of Food Engineering,2017年11月11日,Vol.222 (2018),pp.20-28 |
| SOUDA Ninomae et al.,Food Texture Quantification of Tempura Using Magnetic Food Texture Sensor and Time-series Data,Sensors and Materials,2019年07月30日,Vol.31, No.7,pp.2357-2365 |
| SOUDA Ninomae et al.,Food Texture Quantification Using a Magnetic Food Texure Sensor and Dynamic Time Warping,Food Science and Technology Research,2018年05月19日,Vol.24, No.2,pp.257-263 |
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