咀嚼・嚥下行動を支配する食品のレオロジーおよびトライボロジー特性に関する研究
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19K02321
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 08030:Family and consumer sciences, and culture and living-related
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| Research Institution | Kyoto Prefectural University |
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Principal Investigator |
田代 有里 京都府立大学, 生命環境科学研究科, 講師 (10293094)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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| Keywords | こんにゃく入りゼリー / 動摩擦 / 餅 / 咀嚼 / 嚥下 / ゴム弾性理論 / ゲル網目鎖数 / 摩擦係数 / 静止摩擦係数 / TPA / 応力緩和 / 唾液 / 食塊 / レオロジー / テクスチュア / 食品 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究の目的は、咀嚼・嚥下行動に関わる食品側の要因を、レオロジー（粘弾性）とトライボロジー（摩擦・潤滑性）から解明し、将来的には、高齢者向け食品設計のための根拠なることを目的とする。
2019度から2021年度の3年間で、窒息事故が頻発している餅およびコンニャクグルコマンナンゲルを試料として実施する。機器測定パラメータ（レオロジーパラメータ、テクスチュアパラメータ、摩擦係数、水分含量）と官能パラメータ（咀嚼回数、食塊中の粒子サイズ分布、咀嚼中の唾液分泌量）から、咀嚼・嚥下行動に関わる要因パラメータを特定する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
2023年度は、こんにゃく入りゼリーを試料とし、動摩擦測定から口腔内でのゼリーの滑りやすさを明らかにすることを目的とした。
こんにゃく入りゼリーは、多糖類の組成比の異なるゲルを調製して試料とした。動摩擦測定は、こんにゃくゼリー表面上でシリコンボールに一定荷重を負荷させながら原点において回転運動させたときの摩擦応力の回転速度依存性を調べた。その結果、試料間の動摩擦応力を比較したところ、多糖類濃度の低いゼリーが有意に低く、これは2022年度に応力緩和測定から求めたゲルの網目鎖が少なかったことから、離漿によりゲル表面の潤滑性が高まっていることによることが考えられた。
また、摩擦応力の回転速度依存性はストライベック曲線（物体二面間における摩擦係数の振る舞いを示す特性曲線）に類似した曲線を描いた。すなわち低速度においては動摩擦応力の大きい境界潤滑領域の曲線を描いていたことからゼリー表面とシリコンボールとが擦れあって、潤滑剤に相当する水膜が非常に薄い状態であり、中間速度においては、動摩擦応力が低下して混合潤滑領域の曲線を描いていたことから、ゼリー表面とシリコンボールが擦れたり擦れなかったりしており、ゼリー表面とシリコンボールとの間に水が介在している状態、高速度においては、動摩擦力が徐々に上昇していき流体潤滑領域の曲線を描いていたことから、ゼリー表面とシリコンボールとの間に水が十分に存在している状態であると解釈した。
このことから、こんにゃく入りゼリーが口腔内を動くことにより摩擦応力、すなわち動摩擦係数が低下して滑りやすくなっていることが示唆された。したがって、2022年度にゼリー表面の静止摩擦係数から窒息を回避できるゲルの網目鎖のモル数を推算したが、口腔内における摩擦係数の低下を考慮する必要性があることが明らかとなり、今後の課題となった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
動摩擦係数測定および動的粘弾性測定は東京都産業技術研究センター所有の測定装置を利用して実施しているが、2023年度中に故障したため、データの取得が十分にできなかった。なお、2024年度の夏までに修理完了することを確認している。
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| Strategy for Future Research Activity |
2024年度は最終年度を予定しているため、当初に計画していた動的粘弾性測定および動的光散乱測定によるゲル構造解析、さらに動摩擦係数測定を実施する。そして、2019年度からの研究成果の全体をまとめる計画である。
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Report
(5 results)
Research Products
(1 results)
