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Prediction of dynamic food texture sensation by multimodal sensory integration and dominant model

Research Project

Project/Area Number 20K12026
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 61060:Kansei informatics-related
Research InstitutionKobe University

Principal Investigator

Nakamoto Hiroyuki  神戸大学, システム情報学研究科, 准教授 (30470256)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2022: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywords食感計測 / 多感覚情報処理 / 感性工学 / 多感覚統合
Outline of Research at the Start

本研究の目的は、時間とともに変化する複数の感覚を統合し知覚の動態を表現する数理的手法を確立することである。特に食感を対象として、食感センサの製作と計測システムの構築、多感覚統合モデルによる食感強度推定、支配的食感決定モデルと食感の動態の解析の3つのサブテーマを進める。多感覚統合からの知覚の動態までのプロセスを数理的モデルで表現し、知覚の動態の予測とそれへの個々の感覚の関与の定量化を通じて知覚のメカニズムを感覚のレベルから解明する。

Outline of Final Research Achievements

This study proposed a multisensory integration model that predicts the degree of food texture from the senses of tactile and hearing. The model is a Gaussian process model. Explanatory variables were feature values determined from the force, vibration, and sound data in food breakage. Objective variables were the sensory evaluation values of food textures such as saku-saku. This study verified that the model predicted the sensory evaluation values within a 5% error of the range of evaluation values through experiments. This study also proposed a state space model to predict a dominant sensation from measurement data and previous sensations. We confirmed the effectiveness of the model through laboratory experiments.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

多感覚統合によって食感を推定する方法は食感推定において新たなアプローチであり,インパクトも高い.また,時間変化を伴う支配的食感についても挑戦的な試みであり,咀嚼の開始から嚥下までの過程を対象とするOral processingの考え方に沿っている.いずれも食感を推定する新たな方法を提案できた.食感は固形食品のおいしさを決定する需要な要素とされており,食品開発においても評価のニーズがある.本研究の成果を,食感の定量化のニーズをもつ企業への技術移転を進めたい.

Report

(4 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (23 results)

All 2023 2022 2021 2020 Other

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 3 results) Presentation (12 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results) Book (1 results) Remarks (2 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] 荷重、振動、音の計測にもとづくスナック菓子の食感推定2023

    • Author(s)
      中本 裕之
    • Journal Title

      一般社団法人おいしさの科学研究所

      Volume: 118

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Journal Article] Texture estimation of snack foods using force, vibration, and sound2022

    • Author(s)
      Nishimura Ryoga、Nakamoto Hiroyuki、Kobayashi Futoshi
    • Journal Title

      Nippon Shokuhin Kagaku Kogaku Kaishi

      Volume: 69 Issue: 12 Pages: 565-572

    • DOI

      10.3136/nskkk.69.565

    • ISSN
      1341-027X, 1881-6681
    • Year and Date
      2022-12-15
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Food Texture Measurement System Using Rod Type Actuator for Imitation of Human Mastication2022

    • Author(s)
      Nakamoto Hiroyuki、Nagahata Yuya、Kobayashi Futoshi
    • Journal Title

      International Journal of Automation Technology

      Volume: 16 Issue: 4 Pages: 421-426

    • DOI

      10.20965/ijat.2022.p0421

    • ISSN
      1881-7629, 1883-8022
    • Year and Date
      2022-07-05
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Food Texture Sensor Using the Structure of Human Teeth and Response Characteristics of Mechanoreceptors2022

    • Author(s)
      中本 裕之
    • Journal Title

      Foods & Food Ingredients Journal of Japan

      Volume: 227 Issue: 2 Pages: 115-120

    • DOI

      10.34457/ffij.227.2_115

    • ISSN
      0919-9772, 2436-5998
    • Year and Date
      2022-04-01
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Journal Article] A Study of Snack Food Texture Estimation Based on Force, Vibration, and Sound Data in Fracture2022

    • Author(s)
      Nishimura Ryoga、Nakamoto Hiroyuki、Kobayashi Futoshi
    • Journal Title

      Proceedings of 2022 IEEE/SICE International Symposium on System Integration

      Volume: - Pages: 561-565

    • DOI

      10.1109/sii52469.2022.9708604

    • Related Report
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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Sum of variance for quantifying the variation of multiple sequential data for the crispness evaluation of chicken nugget2021

    • Author(s)
      Nakamoto Hiroyuki、Yasuda Takeaki、Kobayashi Futoshi、Nagahata Yuya、Shimizu Rina、Kimura Ko
    • Journal Title

      Journal of Texture Studies

      Volume: 52 Issue: 4 Pages: 470-479

    • DOI

      10.1111/jtxs.12612

    • NAID

      120007140171

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      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] A Magnetic Food Texture Sensor and Comparison of the Measurement Data of Chicken Nuggets2021

    • Author(s)
      Nakamoto Hiroyuki、Nagahata Yuya、Kobayashi Futoshi
    • Journal Title

      Sensors

      Volume: 21 Issue: 10 Pages: 3310-3310

    • DOI

      10.3390/s21103310

    • NAID

      120007097066

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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 食品圧縮時の計測データを用いた多様な食感の定量化方法2023

    • Author(s)
      清水 智美, 中本 裕之, 小林 太
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      第66回システム制御情報学会研究発表講演会
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  • [Presentation] 荷重及び振動データを用いた多様な食感の定量化方法2022

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      清水 智美, 中本 裕之, 小林 太
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      第66回システム制御情報学会研究発表講演会
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  • [Presentation] 多感覚の構成の違いによる食感の官能評価とその推定2022

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      西村 亮我, 中本 裕之, 小林太
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      第23回公益社団法人計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
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  • [Presentation] 3Dフードプリンタによる造形物と食品の食感比較2021

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      多田 雄毅, 中本 裕之, 平田 一郎, 小林 太
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      第22回公益社団法人計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
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  • [Presentation] 食品圧縮時の荷重,振動及び音を用いた食感評価2021

    • Author(s)
      西村 亮我, 中本 裕之, 長畑 雄也, 清水 里奈, 小林太
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      ンテリジェント・システム・シンポジウム2021
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  • [Presentation] ガウス過程回帰を用いた荷重、振動、音によるチキンナゲットの食感評価2021

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      西村 亮我, 中本 裕之, 長畑 雄也, 清水 里奈, 小林太
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      日本食品科学工学会第68回大会
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  • [Presentation] 磁気式食感センサの耐久性向上とレンジ及び分解能の評価2020

    • Author(s)
      楠見 健人, 中本 裕之, 小林 太, 長畑 雄也
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      第64回システム制御情報学会研究発表講演会
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  • [Presentation] ベイズ推定を用いた荷重・振動データにもとづく食感の推定2020

    • Author(s)
      土井 陽貴, 中本 裕之, 小林 太, 長畑 雄也, 平田 一郎
    • Organizer
      第22回日本感性工学会大会
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      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 磁気式食感センサの改良と基本特性の評価2020

    • Author(s)
      楠見 健人, 中本 裕之, 小林 太, 長畑 雄也
    • Organizer
      第21回公益社団法人計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
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  • [Presentation] Development of Magnetic Food Texture Sensor with Spring and Sliding Mechanism2020

    • Author(s)
      Kento Kusumi, Hiroyuki Nakamoto, Futoshi Kobayashi, Yuya Nagahata
    • Organizer
      IEEE SENSORS 2020
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    • Int'l Joint Research
  • [Book] おいしさの科学とフードテック最前線2022

    • Author(s)
      監修:都甲潔,分担執筆:中本裕之
    • Total Pages
      435
    • Publisher
      シーエムシー出版
    • ISBN
      9784781316758
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      2022 Annual Research Report
  • [Remarks] Project

    • URL

      http://www2.kobe-u.ac.jp/~hnaka/home.html

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      2022 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://www2.kobe-u.ac.jp/~hnaka/home.html

    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 食感推定方法2021

    • Inventor(s)
      中本裕之、長畑雄也ほか
    • Industrial Property Rights Holder
      神戸大学,J-オイルミルズ
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2021-137070
    • Filing Date
      2021
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      2021 Research-status Report

URL: 

Published: 2020-04-28   Modified: 2024-01-30  

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