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

2022 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 19K02321
• Research Institution: Kyoto Prefectural University
• Principal Investigator: 田代 有里 京都府立大学, 生命環境科学研究科, 講師 (10293094)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 餅 / こんにゃく入りゼリー / 咀嚼 / 嚥下 / ゴム弾性理論 / ゲル網目鎖数 / 摩擦係数

Outline of Annual Research Achievements

2022年度は、餅及びこんにゃく入りゼリーを試料とし、レオロジー的性質の原因となるこれらの食品ゲルの三次元網目構造を解析し、咀嚼行動との関係を明らかにすることを目的とした。
餅は、もち米とうるち米の配合比が異なる試料を調製し、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。これらの試料についてレオロジーパラメーターからゴム弾性理論により、ゲルの単位体積当たりの網目鎖のモル数を算出し、これまでに得られている咀嚼行動パラメータとの関係を調べた。
餅の場合、うるち米配合率が高い餅及び温度が低い餅は網目鎖数が多かったことから、ゲル三次元網目構造が十分に構築されており、また、これらの餅はよく咀嚼してから嚥下していたことから、網目鎖が多いと窒息の危険性が低減されることが明らかとなった。また、うるち米配合率が40％を超えると網目鎖数が急激に増加したことから、この配合率が閾値となっている可能性が示唆された。温度の高い餅は網目鎖数が少なく、この値から推算した咀嚼回数ではよく咀嚼しておらず、窒息の危険性が予測された。
こんにゃく入りゼリーの場合、多糖類濃度の高いゼリーは網目鎖数が多かったことから、ゲル三次元網目構造が十分に構築されており、また、これらのゼリーはよく咀嚼されていても噛み切られていなかったことから、網目鎖数が多いと窒息の危険があることが明らかとなった。一方で、多糖類濃度の低いゼリーは網目鎖数が少なくでも、実際には窒息の危険性があったのは、網目鎖が少ないため離漿によりゲル表面の潤滑性が高まり、咀嚼を要さない無意識の判断をもたらしていることが予想された。さらに、ゼリー表面の静止摩擦係数の嚥下可能な閾値から窒息を回避できる網目鎖のモル数を算出することができた。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

2022年度は、新型コロナウィルス感染拡大防止措置により、出張を自粛せざるを得ない状況であったため、東京都産業技術研究センターでの動摩擦係数測定ならびに動的粘弾性測定の実施が制限された。また、動的光散乱測定も実施したが、温度制御装置が故障したため、データの取得ができなかった。
上記の理由により、全体計画の2/3程度しか研究を遂行できておらず遅れている。

Strategy for Future Research Activity

2023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試料（餅、こんにゃく入りゼリー）の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。

Causes of Carryover

新型コロナウィルス感染拡大防止措置により、出張を自粛せざるを得ない状況であったため、東京都産業技術研究センターでの動摩擦係数測定ならびに動的粘弾性測定が予定通りには実施できず、十分なデータを取得することができなかった。そのため国内旅費およびその他の経費（装置使用料および実験器具類運搬費）については、当初予定よりもかなり少ない使用額となった。また、物品費等についても研究に遅れが生じているため残額が生じた。
2023年度において、実施できなかった実験および上記測定のための消耗品費、国内旅費、謝金、その他の経費（装置使用料および実験器具類運搬費）として使用する計画である。