3次元の運動制御機能を持つ「咀嚼ロボット」による食品のテクスチャー評価方法の開発

3次元運動によって行われている咀嚼運動に伴って知覚される食物テクスチャーを、機器的測定によって明らかにすることを目的に、6自由度の運動制御が可能である咀嚼ロボットの開発およびそれを用いてのテクスチャー評価方法の検討を行った。本研究によって、6自由度パラレルリンク機構を用いて咀嚼運動の再現が可能な機器の開発ができた。さらに本機器は6軸力センサーを用いることにより、3次元方向の力と回転を測定することができた。これによって、食品破壊時の応力を多面的に評価することが可能となった。本咀嚼ロボットを用いて、本年は圧縮破壊に伴うテクスチャー測定に、従来の1次元の圧縮に側方運動を加えての破断応力の変化を検討した。従来のテクスチャー測定機器は上下の定速度運動であるために咀嚼運動の充分なシュミレートは出来なかった。食品を圧縮するプランジャーについては、今後歯型等の検討が必要であるが、本年は最もスタンダードである3mm直径の円柱型を用い、圧縮率90%でプランジャーの移動速度は5,10,15mm/secとした。側方移動距離は、0から6mmまで1mm刻みで変化させた。試料は物性特性の異なるかまぼことようかんを用い、試料厚みは5mmとした。その結果、ようかんは側方移動距離が大きくなるのに従って破断応力が低下したが、側方向の力が縦方向の力より大きくなった。一方弾力性の大きいかまぼこは、側方運動の増加に伴って応力も増大したが、側方向の力の増大は小さく、食品の物性特性による差が認められた。今後、プランジャーの形態、移動運動様式、速度を検討することで、咀嚼運動により近い圧縮のシュミレートを実現させる予定である。

3次元運動によって行われている咀嚼運動に伴って知覚される食物テクスチャーを、機器的測定によって明らかにすることを目的に、6自由度の運動制御が可能である咀嚼ロボットの開発およびそれを用いてのテクスチャー評価方法の検討を行った。本研究によって、6自由度パラレルリンク機構を用いて咀嚼運動の再現が可能な機器の開発ができた。さらに本機器は6軸力センサーを用いることにより、3次元方向の力と回転を測定することができた。これによって、食品破壊時の応力を多面的に評価することが可能となった。本咀嚼ロボットを用いて、本年は圧縮破壊に伴うテクスチャー測定に、従来の1次元の圧縮に側方運動を加えての破断応力の変化を検討した。従来のテクスチャー測定機器は上下の定速度運動であるために咀嚼運動の充分なシュミレートは出来なかった。食品を圧縮するプランジャーについては、今後歯型等の検討が必要であるが、本年は最もスタンダードである3mm直径の円柱型を用い、圧縮率90%でプランジャーの移動速度は5,10,15mm/secとした。側方移動距離は、0から6mmまで1mm刻みで変化させた。試料は物性特性の異なるかまぼことようかんを用い、試料厚みは5mmとした。その結果、ようかんは側方移動距離が大きくなるのに従って破断応力が低下したが、側方向の力が縦方向の力より大きくなった。一方弾力性の大きいかまぼこは、側方運動の増加に伴って応力も増大したが、側方向の力の増大は小さく、食品の物性特性による差が認められた。今後、プランジャーの形態、移動運動様式、速度を検討することで、咀嚼運動により近い圧縮のシュミレートを実現させる予定である。