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Establishment of three-dimensional layering modeling method to control taste and ease of chewing and swallowing

Research Project

Project/Area Number 21K05483
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 38050:Food sciences-related
Research InstitutionIwate University

Principal Investigator

Miura Makoto  岩手大学, 農学部, 教授 (50261459)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywords低塩化食品 / 低糖質化食品 / 咀嚼・嚥下容易食品 / 3次元造形 / 3Dプリンタ / レオロジー / 数値流体力学 / コンピュータシミュレーション / 咀嚼・嚥下容易性食品 / 3次元積層造形 / 3Dプリンタ / 3次元造形
Outline of Research at the Start

『超高齢社会』と『多発する自然災害』に食関連産業が対応すべき事項として,高齢者対応食品 (特に咀嚼・嚥下容易食品,低塩/低糖質化食品) ならびに災害食 (特に低塩/低糖質化食品,常温保存・流通可能食品) の開発が考えられる。本研究では呈味素材 (食塩, ショ糖) の配合量を低減しても呈味 (塩味, 甘味) が十分に知覚できるようにして食品の低塩/低糖質化を可能すること,および咀嚼時には過剰に唾液を吸収することなく容易に破砕・小片化され,口腔中で形成された食塊が唾液を滲出することなく一体となって嚥下できるようにして咀嚼・嚥下を容易にすることを目的にして低水分固体食品の3次元造形法を確立する。

Outline of Final Research Achievements

This study investigated a three-dimensional layering method for low-moisture solid foods with the objectives of enabling foods with low salt and low sugar content to be perceived even if the amount of tasting ingredients (salt and sucrose) is reduced, and to control aspiration by facilitating mastication and swallowing. Doughs for evaluation of taste and ease of chewing and swallowing were formed into parallel structures, concentric circles, concentric squares, core/shell structures, and block check structures using a 3D layering instrument for food products. Although we could not identify the 3D layered structure that enhanced the taste and significantly improved the ease of chewing and swallowing, it was useful to make the spatial distribution of the taste components non-uniform and to build the structure in a non-uniform manner.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

3次元積層造形法により食品の微細構造を任意に変化させて塩味や甘味が増強できれば,食品のおいしさを維持したまま低塩化や低糖質化が可能になる。また,本造形法により食品の微細構造を任意に変化させて咀嚼・嚥下容易性が向上できれば,現状ではゾル状またはゲル状しか存在しなかった嚥下困難者対応食品に低水分固体食品を加えることができるようになる。本研究のように3次元積層構造を任意に変化させた低水分固体食品を3次元積層造形する技術は革新的であり,いわば食品構造のテーラーメイドを可能にする。このように,本研究は食品産業に画期的な加工技術を提供するための基盤を確立するという学術的独自性と創造性がある。

Report

(4 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (14 results)

All 2024 2023 2022 2021

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (4 results) Book (5 results) Patent(Industrial Property Rights) (2 results)

  • [Journal Article] シリンジ押出式3Dフードプリンタの線幅におよぼすダイスウェル効果の影響2023

    • Author(s)
      髙野貴文, 柴谷正也, 袴田ありさ, 髙橋稀沙羅, 菅野さくら, 澤目澪佳, 三浦 靖
    • Journal Title

      日本印刷学会誌

      Volume: 60 Pages: 380-386

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Relation between Microstructure and Food Texture of Hydrogel Foods2022

    • Author(s)
      三浦 靖
    • Journal Title

      JOURNAL OF JAPANESE SOCIETY OF TRIBOLOGISTS

      Volume: 67 Issue: 1 Pages: 29-35

    • DOI

      10.18914/tribologist.67.01_29

    • NAID

      130008141720

    • ISSN
      0915-1168, 2189-9967
    • Year and Date
      2022-01-15
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    • Open Access
  • [Journal Article] 食品工学と食品レオロジーでの最近の進歩2022

    • Author(s)
      三浦 靖
    • Journal Title

      高分子

      Volume: 71 Pages: 589-588

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      髙橋稀沙羅,佐々木若菜,髙野貴文,袴田ありさ,徐 鵬宇,米山 心,三浦 靖
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      髙橋稀沙羅,髙野貴文,三浦 靖
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      9784781317243
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      三浦 靖
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      シーエムシー出版
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      9784781317977
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      三浦 靖
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      シーエムシー出版
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      9784781317243
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      技術情報協会
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    • Inventor(s)
      三浦 靖,高橋稀沙羅,髙野貴文
    • Industrial Property Rights Holder
      三浦 靖,高橋稀沙羅,髙野貴文
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2021-144594
    • Filing Date
      2021
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  • [Patent(Industrial Property Rights)] 可食造形物の乾燥装置,製造装置,および製造方法2021

    • Inventor(s)
      三浦 靖,高橋稀沙羅,髙野貴文
    • Industrial Property Rights Holder
      国立大学法人岩手大学,ローランドディー.ジー.㈱
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2021-144594
    • Filing Date
      2021
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Published: 2021-04-28   Modified: 2025-01-30  

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