JP5143764B2 - ガムベースの設計方法 - Google Patents
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Description
(1)測定装置
硬さ測定器として、Instron社製万能試験機5542を用い、測定用プランジャーには、義歯用アクリルレジン製の直径20 mm半球型冶具(GC社、UNIFAST Trad)を用いる。試料温度の調整には、循環式恒温槽LAUDA社製ecoline RE104を用いる。試料の固定は、紙ヤスリ(三共理化学社製Fujistar 320番)と両面テープ(ニチバン社製ナイスタック)を用いる。
(2)試料調製
(ア)試料の調製および成型
試料として、例えばチューインガム1枚(約3 g)を用い、これを40 ℃の流水中において10 分間手で十分に揉むことにより、試料中の水溶性成分を除去する。調製した試料を手で球状に丸めた後、水で満たしたガラス製バイアル瓶(直径25 mm,高さ55 mm)に入れ、バイアル瓶を恒温槽中で30℃・1時間インキュベートする。
インキュベート後、試料表面の水をキムワイプで取り除き、成型を行う(図-1)。すなわち、スライドガラス上にパスツールピペットで水を1〜2 滴滴下し、その水滴上に試料を置く。紙ヤスリに両面テープを張りつけ20 mm平方に裁断したものを、ヤスリ面が接するように試料に乗せる。紙ヤスリ上よりスライドガラス1枚を押し付け、試料を厚さ3 mmになるよう平らに成型する。
(イ)試料設置
循環式恒温槽により30 ℃に温調したステンレス製温調ステージ上に、アルミ製カップ(直径60 mm,深さ20 mm)を固定する。成型したチューインガム試料をカップ中央に設置した後、試料がすべて覆われるように、30 ℃に温調された水を静かにカップ内に注ぐ。3 分間放置して試料の温度を調整した後、物性測定を行う(図-2)。
(3)硬さ測定
プランジャーを16 mm/sで降下させ、浸入距離 2 mmで圧着する(図-3)。0.1秒のホールド時間を設けた後、プランジャーを16 mm/sで上昇させる。この動作において検出された応力の最大値をチューインガムの硬さとする。
y = aLn(x) + b
y: 特定の時点における閉口速度
x: ガムベースの硬さ
そして、上記式中のパラメータは3点のプロットから求めることができる。
20歳台の個性正常咬合の有歯顎者である男女9名を被験者として、咀嚼運動の計測試験を行った。顎運動の計測には、非接触型の3次元6自由度顎運動パラメータを用いる顎機能統合検査装置ナソヘキサグラフシステムJM1000(小野測器社製)を用いた。装置の設定は、水平基準面を下顎咬合平面、運動解析点を下顎切歯点とし、咀嚼運動は自由咀嚼とした。計測時間は、咀嚼開始5分後からの30秒間とした。被験食品は、味と香料を無添加とした、硬さと重量の経時的変化が少ないガムベース3種類(GumC、GumD、GumE)をそれぞれ約1.5g用いた。これらのガムの硬さは、GumCを最も軟らかくし、次いでGumD、GumEの順に硬く調製した。計測データは咀嚼回数、開口幅、咀嚼周期のほか、フェイスボウに取り付けられたLEDの発光間隔(0.011秒)での垂直方向の移動距離より速度を求め、これより運動軌跡と速度変化の波形を形成して観測を行った。
ガムの硬さと咀嚼回数、開口幅、周期、ならびにポイント及びポイント2における距離及び速度の平均を表1に、また、ポイント1及びポイント2における距離及び速度の分布を図7〜図10に示す。ポイント1ではガムの硬さが増加すると距離及び速度がともに増加する傾向にある。距離の比較ではGumEがGumCよりも大きく、速度の比較でも同様にGumEがGumCよりも大きくなった(図7、図8)。ポイント2でもガムの硬さが増加すると距離及び速度がともに増加する傾向にある。距離の比較ではGumDがGumDよりも大きく、速度の比較ではGumD及びGumEがGumCよりも大きくなった(図9、図10)。また、ガムの硬さと、ポイント1及びポイント2の距離及び速度ならびに開口幅との相関関係を解析した結果、硬さと開口幅には有意に高い相関が認められ、次いでポイント1の距離及び速度、ならびにポイント2の速度に有意に高い相関が認められた(表2)。
Claims (2)
- 需要者の咀嚼能力に合わせたガムを製造するために用いるガムベースを設計する方法であって、
硬さの異なる少なくとも3種類の基準ガムベースを用意する工程;
該少なくとも3種類の基準ガムベースのそれぞれに対して、該需要者の咀嚼運動を観察し、垂直方向の運動軌跡波形及び速度変化波形を取得する工程;
各基準ガムベースについて、該運動軌跡波形及び速度変化波形から、閉口相後期において速度変化が小さくなる第1の特異点を抽出し、該第1の特異点における閉口速度を知得する工程;及び、
該第1の特異点における閉口速度を、該基準ガムベースの硬さに対してプロットし、該硬さの変化に対する該閉口速度の変化率が最大となる硬さを、該需要者用のガムベースの硬さとして設定する工程、を有することを特徴とする方法 - 前記閉口速度知得工程において、前記第1の特異点に加え、それよりも咬頭嵌合位に近づいた状態で再び速度変化が小さくなる第2の特異点を抽出し、該第1の特異点における閉口速度から該第2の特異点における閉口速度を引いて、これを補正閉口速度とし、前記硬さ設定工程において、前記第1の特異点における閉口速度の代わりに該補正閉口速度を用いる、請求項1記載の方法。
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