JP7146550B2

JP7146550B2 - 食感評価システム

Info

Publication number: JP7146550B2
Application number: JP2018184237A
Authority: JP
Inventors: 妙佐谷; 和義佐藤; 賢博村野
Original assignee: Nisshin Oillio Group Ltd
Current assignee: Nisshin Oillio Group Ltd
Priority date: 2018-09-28
Filing date: 2018-09-28
Publication date: 2022-10-04
Anticipated expiration: 2038-09-28
Also published as: WO2020066314A1; US20210293678A1; JP2020051995A

Description

本発明は、食感評価システムに関する。

近年、食品を口に入れて咀嚼したときに得られる食感を定量的に評価する評価装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

特許文献１に記載された評価装置は、上下動可能な試料台、ロードセル、このロードセルに接続されたプランジャーを有しており、ロードセル及びプランジャーにコンタクトマイクを備えるレオメータを含んで構成されている。

特開２００３－１１４２１８号公報

試料台やプランジャーを駆動させるための動力源としてエアシリンダや油圧シリンダを採用する評価装置がある。このような評価装置では、シリンダの移動によってエア圧力や油圧が変動するためシリンダの移動速度や試料にかかる力（荷重）をコントロールすることは難しい。特に、試料の硬さによってもシリンダの移動速度が変動するため、試料にかかる力（荷重）を一定に保つことが困難となる場合がある。

本発明の目的は、試料と破砕部材との相対速度をコントロールすること、及び／又は試料にかかる力をコントロールすることが可能な食感評価システムを提供することにある。

本発明は、上記目的を達成するために、下記［１］から［１１］の食感評価システムを提供する。
［１］リニアモータを含む駆動部と、
前記駆動部により試料に向かって駆動する破砕部材と、
前記破砕部材に前記試料が押し付けられることによって試料台にかかる力を測定するロードセルを含む荷重測定部と、
前記力がかけられた前記試料から発生する振動を検知する振動センサと、
環境音を遮断する防音箱と、を備え、
前記防音箱は、
前記駆動部、前記破砕部材、前記荷重測定部及び前記振動センサを収容する収納部と、
前記収納部を支える脚部と、
前記収納部と前記脚部との接触部分に設けられた防振ゴムと、を有する、
食感評価システム。
［２］リニアモータを含む駆動部と、
前記駆動部により破砕部材に向かって駆動する試料を載せた試料台と、
前記破砕部材に前記試料が押し付けられることによって前記試料台にかかる力を測定するロードセルを含む荷重測定部と、
前記力がかけられた前記試料から発生する振動を検知する振動センサと、
環境音を遮断する防音箱と、を備え、
前記防音箱は、
前記駆動部、前記試料台、前記破砕部材、前記荷重測定部及び前記振動センサを収容する収納部と、
前記収納部を支える脚部と、
前記収納部と前記脚部との接触部分に設けられた防振ゴムと、を有する、
食感評価システム。
［３］前記振動センサは、前記力がかけられた前記試料から発生する音を前記振動として検知する、
前記［１］又は［２］に記載の食感評価システム。
［４］前記振動センサは、前記荷重測定部による前記力の測定と同期して前記音を検知する、
前記［３］に記載の食感評価システム。
［５］前記破砕部材は、樹脂、木材、ステンレス材から選ばれる１種以上により形成されている、
前記［１］から［４］のいずれか１つに記載の食感評価システム。
［６］前記破砕部材を脱着可能に取り付ける、略直方体状の形状を有する把持部材をさらに備える、
前記［１］から［５］のいずれか１つに記載の食感評価システム。
［７］前記破砕部材は、前記試料に向かう方向と反対の方向に突出する柄部を備え、
前記把持部材には、互いに対向する一側面から他側面に向かって延在し、前記柄部に対応する形状を有する把持空間が形成されており、
前記把持空間に前記柄部が係合して前記破砕部材が前記把持部材に把持されている、
前記［６］に記載の食感評価システム。
［８］前記把持部材に前記破砕部材を固定する固定部材をさらに備え、
前記把持部材の上面には、該上面から前記把持空間に向かって貫通する貫通孔が形成されているとともに、前記柄部の上面には所定の深さを有する溝部が形成されており、
前記固定部材は、前記貫通孔に挿入され前記溝部に篏合して前記把持部材に前記破砕部材を固定する、
前記［７］に記載の食感評価システム。
［９］前記荷重測定部が測定した荷重のデータと前記振動センサが検知した前記振動のデータとを分析する分析処理部をさらに備える、
［１］から［８］のいずれか１つに記載の食感評価システム。
［１０］前記分析処理部は、前記荷重のデータと前記振動のデータとを互いに共通する時間軸に対して並べて、又は重ねて表示する、
前記［９］に記載の食感評価システム。
［１１］前記試料を撮影する撮影部をさらに備える、
前記［１］～［１０］のいずれか１つに記載の食感評価システム。

本発明によれば、試料と破砕部材との相対速度をコントロールすることが可能となる。及び／又は、試料にかかる力（荷重）をコントロールすることが可能となる。

本発明の実施の形態に係る食感評価システムの構成の一例を模式的に示す図である。本実施の形態に係る食感評価装置の構成の一例を模式的に示す正面図である。破砕部材の一例を示す図であり、（ａ）は、正面図、（ｂ）は、平面図、（ｃ）は、底面図である。アクチュエータの一例を示す左側面図である。接続部の一例を示す正面図である。防音箱の一例を示す正面図であり、（ａ）は、蓋部が閉じた状態の一例を示す正面図、（ｂ）は、蓋部が開いた状態の一例を示す正面図である。図６に示す防音箱の遮音性能の一例を示す図である。測定結果を表示する結果画面の一例を示す図である。本実施の形態に係る食感評価装置による測定結果の一例を示す図である。本実施の形態に係る食感評価装置による測定結果の一例を示す図である。破砕部材の一変形例を示す正面図である。破砕部材の他の変形例を示す正面図である。破砕部材の他の変形例を示す正面図である。破砕部材の他の変形例を示す図であり、（ａ）は、正面図、（ｂ）は、平面図である。破砕部材の他の変形例を示す図であり、（ａ）は、正面図、（ｂ）は、右側面図、（ｃ）は、底面図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、本発明を実施する上での好適な具体例として示すものであり、技術的に好ましい種々の事項を具体的に例示している部分もあるが、本発明の技術的範囲は、この具体的態様に限定されるものではない。また、各図面に示した各構成要素の寸法比は、必ずしも実際の寸法比と一致するものではない。

（食感評価システム）
図１は、本発明の実施の形態に係る食感評価システムの構成の一例を模式的に示す図である。図１に示すように、食感評価システム１は、食品サンプル４の食感を評価する食感評価装置２と、この食感評価装置２に入り込む環境音（以下、「暗騒音」又は「ノイズ音」ともいう。）を遮断する防音箱３と、食品サンプル４を撮影する撮影部５と、食感評価装置２や撮影部５に伝達部７を介して接続された制御部６とを有して構成されている。

食品サンプル４は、食感評価システム１による食感の評価の対象となる試料である。食品サンプル４は、特に特定の品物に限定されない。食品サンプル４には、例えば、トンカツ、チキンカツ、ビーフカツ、唐揚げ、フライ、天ぷら等の衣を有する油ちょう食品、クッキー、ビスケット等のスナック菓子、米菓等の菓子食品、パン、パイ生地、ケーキ、ドーナツ、ワッフル、スコーン、バウムクーヘン、クッキー、カステラ、ういろう、及び饅頭のような穀粉により製造された穀粉食品等が含まれる。食品サンプル４は、試料の一例である。

「食感」とは、食品サンプル４を口の中で咀嚼したときに知覚する感覚のうち、パリパリ、サクサク、バリバリ、カリカリ、ホロホロ等の硬さ・脆さ・軽さ等の表現に置き換えて表せるものをいう。食感は、別の表現として、例えば、「クリスプネス」又は「サクミ」との表現を用いてもよい。

以下、食感評価システム１を構成する各要素について詳細を説明する。
（食感評価装置２）
図２は、図１に示す食感評価装置２の構成の一例を模式的に示す正面図である。図２に示すように、この食感評価装置２は、食品サンプル４を載せる試料台２１と、試料台２１上の食品サンプル４を破砕する破砕部材２２と、破砕部材２２を試料台２１上の食品サンプル４に向けて上下方向に駆動させる動力を供給する駆動部２３と、駆動部２３と接続し破砕部材２２に駆動部２３から供給される動力を伝達する接続部２４と、破砕部材２２に押し付けられることによって食品サンプル４から試料台２１にかかる力を測定する荷重測定部２５と、破砕部材２２により破砕されているときに食品サンプル４から発生する振動を検知する振動センサ２６とを備えている。

なお、前述の食感評価装置２は、試料台２１と荷重測定部２５を固定し、破砕部材２２を駆動部２３により上下方向に移動する装置であるが、本発明の食感評価装置においては、破砕部材２２を固定し、試料台２１と荷重測定部２５を駆動部２３により上下方向に移動する装置であってもよい。

〔試料台２１〕
試料台２１は、食品サンプル４を載置する台である。食品サンプル４は、試料台２１の内側の底部に直に置いてもよく、例えば、縁部を有しないシート状の形状を有する下敷（不図示）を試料台２１の内側の底部に敷きこの下敷の上に載せてもよい。下敷は、例えば、約１ｍｍの厚さを有する。食品サンプル４の沈み込みを抑制し、食品サンプル４から試料台２１に伝わる力の減衰を抑制するため、下敷は、所定の範囲の硬さを有するものが好ましい。特に好ましくは、食品サンプル４にかかる力で変形しないものである。なお、下敷に限定されるものではなく、例えば、台座（不図示）を使用してもよい。

〔破砕部材２２〕
図３は、破砕部材２２の構成の一例を示す図であり、（ａ）は、破砕部材２２の正面図、（ｂ）は、破砕部材２２の平面図、（ｃ）は、破砕部材２２の底面図である。なお、破砕部材２２は対称性を有し、背面図は正面図と同一であるため、記載を省略する。破砕部材２２は、駆動部２３が発生する動力によって試料台２１上の食品サンプル４に向かって駆動する（図２の矢印参照）。また、破砕部材２２が食品サンプル４に接触した後さらに駆動することによって食品サンプル４を圧縮する方向に押し付ける。

図３各図に示すように、破砕部材２２は、食品サンプル４に向かう方向と反対の方向（図３では上方向）に突出し、縦断面視において略Ｔ字型の形状を有する柄部２２１と、食品サンプル４を押圧する略平坦状の底面２２２ａを有する破砕板２２２と、柄部２２１と破砕板２２２とに連続する脚部材２２４とを備えている。

破砕部材２２は、食品よりも強度があればよく、樹脂、木材、ステンレス等の金属材等から選ばれる１種以上により形成される。食品サンプル４との接触やその他の構成要素との接触による破砕部材２２が発生する音（共鳴音など）を抑制する点で、破砕部材２２は、樹脂や木材により形成されたものであることが好ましい。また、腐食性、吸湿性の点から、樹脂やステンレスであることが好ましい。

また、柄部２２１の上面には、後述する固定部材２４４の先端部２４４ｂ（図５参照）と篏合する溝部２２１ａが形成されている。溝部２２１ａの形状・大きさは先端部２４４ｂと篏合すればよく、特に限定するものではない。例えば、溝部２２１ａの深さは、０．５ｍｍ以上である。また、溝部２２１ａは、上面視において、略円形状の形状を有している（図３（ｂ）参照）。上面視における溝部２２１ａの直径は、特定の範囲に限定されないが、例えば、８．５±０．５ｍｍとしてよい。

脚部材２２４の高さＨ、破砕板２２２の厚さＴ、破砕板２２２の幅Ｗ、破砕板２２２の奥行き方向の長さＬは、目的に応じて適宜調整してよい。例えば、脚部材２２４の高さＨを４０±５ｍｍ、破砕板２２２の厚さＴを５±１ｍｍ、破砕板２２２の幅Ｗを１２０±１０ｍｍ、破砕板２２２の奥行き方向の長さＬを７５±５ｍｍとしてもよい。

〔駆動部２３〕
駆動部２３には、例えば、ロボシリンダや、リニアモータを用いてよい。好ましくは、駆動部２３には、アクチュエータ２３０を有するリニアモータを用いる。リニアモータは、推力の発生に機械的な駆動源を使用しないため、駆動に伴う機械音の発生を抑制できる点で好ましい。さらに、リニアモータは、任意の推力や一定の推力に設定できるため、食品サンプル４にかかる力（荷重）をコントロールすることができる点で好ましい。

図４は、アクチュエータ２３０の一例を示す左側面図である。図４に示すように、アクチュエータ２３０は、円筒形状のソレノイド２３１と、ソレノイド２３１を支持する支持板部２３２と、コイルスプリング２３３と、ストッパ２３４とを含んで構成されている。

アクチュエータ２３０は、所望の仕様を有するものを適宜選択して採用してよい。一例として、本実施の形態に用いるアクチュエータ２３０の主な仕様を以下の表にまとめる。

なお、駆動速度とは、破砕部材と試料（食品サンプル）の相対速度である。例えば、破砕部材２２が駆動する速度をいう。駆動速度には、破砕部材２２が食品サンプル４に接触していないときに実現される速度や食品サンプル４に接触しているときに実現される速度をともに含む。以下、破砕部材２２が食品サンプル４を押し付けているときの駆動速度を特に「押付速度」ともいう。

〔接続部２４〕
図５は、接続部２４の一例を示す正面図である。図５に示すように、接続部２４は、駆動部２３と接続するブラケット２４１と、ブラケット２４１と連結する連結板２４２と、破砕部材２２を把持する把持部材２４３と、把持部材２４３に把持された破砕部材２２の位置を固定する固定部材２４４とを有して構成されている。

把持部材２４３は、略直方体状の形状を有する部材である。把持部材２４３には、一側面からこの一側面と対向する他側面に向かって延在する把持空間２４３ａが形成されている。把持空間２４３ａは、空間の一例である。

図５に示す把持部材２４３では、把持空間２４３ａは、長手方向における一側面から他側面に向かって延在しているが、短手方向における一側面から他側面に向かって延在していてもよい。また、把持空間２４３ａは、把持部材２４３の内部を貫通してもよく、貫通しなくてもよい。

換言すれば、把持部材２４３は、図５に示す側面視において、互いに対向する略Ｌ字型の形状を有する一対のアームを含んで構成された部材である。把持部材２４３は、例えば、連結板２４２の下側にネジ（不図示）等を用いて固定してもよい。

把持空間２４３ａは、破砕部材２２の柄部２２１に対応する形状を有している。具体的には、図５に示すように、把持空間２４３ａの縦断面、すなわち一側面における開口の形状は、破砕部材２２の柄部２２１の縦断面と略同一の形状を有している。また、把持部材２４３の奥行きの長さ（図５の紙面に垂直な方向における奥行きの長さ）は、破砕部材２２の柄部２２１の長さに対応している。このような把持空間２４３ａを形成することによって、把持部材２４３と破砕部材２２の柄部２２１とが係合するようになっている。

また、把持部材２４３の上面２４３ｂの略中央部には、この上面２４３ｂから、把持部材２４３の内側に設けられた把持空間２４３ａに向かって貫通するビス孔２４３ｃが形成されている。このビス孔２４３ｃには、固定部材２４４の本体部２４４ａが挿入される。ビス孔２４３ｃは、貫通孔の一例である。なお、図５に示すように、把持部材２４３が連結板２４２に固定されている場合は、ビス孔２４３ｃは連結板２４２をも貫通する。

固定部材２４４は、固定部材の本体部２４４ａ（固定部材の先端部２４４ｂ）が上下に移動できる構造であればよい。例えば、固定部材２４４は、略円柱形の形状を有する本体部２４４ａと、破砕部材２２の柄部２２１の上面に形成された溝部２２１ａと篏合する先端部２４４ｂと、固定部材２４４を本体部２４４ａの中心軸回りに回転させるハンドル部２４４ｃとを備える。

本体部２４４ａの側面にはネジ（不図示）が形成されており、ハンドル部２４４ｃを回すことにより、ハンドル部２４４ｃの捻りの量に応じて本体部２４４ａが把持部材２４３のビス孔２４３ｃに挿入、又はビス孔２４３ｃから抜去されるようになっている。

柄部２２１は、接続部２４の把持部材２４３に脱着可能に取り付けられる。具体的には、把持部材２４３を構成する一側面に形成された開口から破砕部材２２の柄部２２１を把持空間２４３ａに挿入することによって取り付けてもよい。このようにして、把持空間２４３ａに破砕部材２２の柄部２２１が係合して破砕部材２２が把持部材２４３に把持される。

なお、把持空間２４３ａが貫通している場合は、正面視における左右前後のいずれかの方向（図５における図示の手前側から奥行き側に向かう方向若しくはその逆の方向、又は図５における図示の左側から右側に向かう方向若しくはその逆の方向）から破砕部材２２の柄部２２１を挿入することによって取り付けてもよい。

柄部２２１が把持部材２４３に取り付けられた状態で、破砕部材２２の柄部２２１の上面に形成された略円形状の溝部２２１ａと把持部材２４３の上面に形成されたビス孔２４３ｃとの位置を合わせることにより、破砕部材２２の柄部２２１の把持部材２４３に対して位置決めされる。

また、溝部２２１ａとビス孔２４３ｃとを位置合わせした状態で、ハンドル部２４４ｃを操作して固定部材２４４を下方向にさらに挿入させることにより、先端部２４４ｂが溝部２２１ａに篏合して破砕部材２２が把持部材２４３に固定される。なお、溝部２２１ａの底面を先端部２４４ｂにより押圧してさらに強く固定してもよい。

〔荷重測定部２５〕
荷重測定部２５は、破砕部材２２によって食品サンプル４が図示の下方向（図２参照）に押し付けられている間に試料台２１にかかる力を、当該荷重測定部２５にかかる荷重（ｋｇ）として測定する。

荷重測定部２５には、例えば、電磁式のセンサや、ロードセル式センサ等の公知のセンサを用いてよい。好ましくは、荷重測定部２５には、ロードセル式の荷重センサを用いる。ロードセルは、小型化に適している点で好ましい。例えば、本実施の形態では、荷重測定部２５としてＨＢＭ社製のロードセル（ＦＩＴ７Ａ）を用いる。

〔振動センサ２６〕
振動センサ２６は、破砕部材２２によって食品サンプル４が破砕されることによって発生する振動を検知する。振動センサ２６は、試料台２１の縁部に重ならないように配置されることが好ましく、例えば、試料台２１の縁部の斜め上方向から食品サンプル４に向かう位置に配置されることが好ましい。振動センサ２６は、空気あるいは、破砕部材２２、試料台２１等のいずれか１つ以上の振動を検知する。振動センサ２６には、例えば、空気の振動を検知するには、音検知センサ（すなわち、「マイク」）を用いることができる。また、破砕部材２２、試料台２１等の振動を検知するには、加速度センサや超高速度カメラを用いてよい。以下、振動センサ２６としてマイクを用いる場合を例に挙げて説明する。

（防音箱３）
図６は、防音箱３の一例を示す図であり、（ａ）は、防音箱３の蓋部が閉じている状態を示す正面図、（ｂ）は、防音箱３の蓋部が開いている状態を示す正面図である。この防音箱３は、外部で発生する環境音を遮断する機能に加えて、食感評価装置２から発生する機械音等のノイズ音を吸音する機能を有する。すなわち、本実施の形態における防音箱３は、無響箱である。以下、防音箱３を無響箱として説明する。

図６（ａ）に示すように、防音箱３は、食感評価装置２を収納する収納部３０と、収納部３０を支える脚部３１と、収納部３０を密閉する蓋部３２とを備える。

図６（ｂ）に示すように、収納部３０には、食感評価装置２を収納する略直方体状の収納空間３０ａが形成されている。脚部３１は、例えば、複数（例えば、４つ）のキャスタ（車輪）・ストッパ３１０とを備える。さらに、収納部３０と脚部３１の接触部分に防振ゴム（不図示）とを備える。

蓋部３２は、収納部３０の表面の一辺に開閉可能にこの蓋部３２を固定する番部材３２１と、略Ｊ字型の形状を有するグリップ３２２と、収納部３０の表面に取り付けられたドアストッパ３２３と、蓋部３２が閉じられたことを検知するドアセンサ３２４とを備える。

蓋部３２が閉じられたときに、収納空間３０ａの内面が吸音材３２０で覆われるように吸音材３２０が設けられている。蓋部３２は、収納空間３０ａ側の内面に、吸音材３２０を備えている。吸音材３２０は、例えば、ガラス繊維からなる綿状の素材（例えば、グラスウール材）によって形成される。吸音材３２０の厚さＤは特に限定されるものではないが、例えば、１０±１ｃｍとしてもよい。

図７は、防音箱３の遮音性能の一例を示す図である。図７の横軸は、音の周波数（Ｈｚ）を示し、縦軸は、遮音される音の強さ（ｄＢ）を示している。実線のグラフＡは、本実施の形態に係る防音箱３の遮音性能の一例を示し、破線のグラフＢは、比較例に係る防音箱の遮音性能の一例を示している。なお、比較例には、透明なガラス窓と木製の収納部とにより構成された防音箱（不図示）を用いた。

図７に示すように、いずれの周波数においても、本実施の形態に係る防音箱３の遮音性能は、比較例に係る防音箱の遮音性能よりも高い。各周波数における音の強さを比較した結果を以下の表２にまとめる。

また、図示はしないが、収納部３０内部の暗騒音は、比較例に係る防音箱及び実施例に係る防音箱間で約３６ｄＢから約２２ｄＢ（抑制率約３７％）に抑制される。

（撮影部５）
撮影部５は、食品サンプル４の撮影を行う。撮影部５は、防音箱３の収納空間３０ａ内で支持部材（不図示）によって固定される。撮影部５には、公知のイメージセンサを用いてよい。撮影部５は、静止画像を取得してもよく、動画像を取得してもよい。また、撮影部５は、破砕部材２２により破砕される前の食品サンプル４を撮影してもよく、破砕部材２２による破砕中の食品サンプル４を撮影してもよく、破砕部材２２により破砕された後の食品サンプル４を撮影してもよい。撮影したデータは、伝達部７を通り制御部６に送信される。

（制御部６）
制御部６には、例えば、パーソナルコンピュータや、タブレット型端末、多機能携帯電話機（スマートフォン）等の携帯情報端末を用いてよい。制御部６は、図１に示すように、情報を表示する表示面６０ａを含む表示部６０と、情報の入力を行うキーボードやマウス等で実現される入力部６１とを有して構成されている。

制御部６は、食感評価装置２の駆動部２３を制御して破砕部材２２を駆動し、食品サンプル４を破砕させる。また、制御部６は、荷重測定部２５、振動センサ２６の動作を制御して、荷重の測定や音の検出を行い、データを取得する。また、制御部６は、撮影部５を制御して食品サンプル４の撮影を行う。また、制御部６は、食感評価システム１全体の温度を制御する。

また、制御部６は、食品サンプル４に加えられた荷重の測定と、破砕により発生する音の検出とを同期して実施するよう制御する。「同期して」とは、略同時に行うことをいう。なお、「略同時」とは、完全に同一の時刻に行うことに限定されるものではなく、所定の時間（例えば、数ミリ秒～数秒）前後する場合も含まれる。

取得された荷重のデータ、振動のデータは、分析処理部にて分析される。分析処理部は、食感評価システム１内、あるいは食感評価システム１外に設置することが可能であり、食感評価システム１内に設置する場合は、制御部６が分析処理部を兼ねることができる。

分析処理部は、荷重のデータや振動のデータを分析し、音の強度を表す音圧レベル等の物理量や、ラウドネス、ラウドネスレベル、シャープネス、ラフネス等の分析値（以下、「心理音響評価量」ともいう。）を算出する。また、分析処理部は、単一又は複数の物理量・心理音響評価量を組み合わせて、食感との相関を示す指標を算出してもよい。

「ラウドネス」とは、人が感じる音の大きさ、すなわち“音の大きさ感”（単位：ｓｏｎｅ）であり、定常音については、ＩＳＯ５３２Ｂで規格化されている。なお、１ｓｏｎｅとは、所定の音圧レベル（例えば、４０ｄＢ）における所定の周波数（例えば、１，０００Ｈｚ）の音の大きさをいう。

「ラウドネスレベル」とは、ラウドネスを対数表示したものであり、人が感じる音の大きさ、すなわち“音の大きさ感”（単位：ｐｈｏｎ）を表す点は上記ラウドネスと同じである。なお、ラウドネスレベル（Ｌ）は、ラウドネスをＮとすると、以下の関係式（１）で表すことができる。
Ｌ＝１０×ｌｏｇ２（Ｎ）＋４０・・・（１）

「シャープネス」とは、いわゆる“音の鋭さ感（甲高さ）”（単位：ａｃｕｍ）のことであり、低域と高域の音のバランスが高域側に偏った時に感じるものである。周波数成分に依存する評価量であり、低周波数、高周波数間におけるスペクトルバランスを示す。

「ラフネス」とは、いわゆる“音の粗さ感（ざらざら、ぶるぶる感）”（単位：ａｓｐｅｒ）のことであり、ラウドネスが短い周期で変動する時に感じるものである。音が早く変動する際のその変動を知覚することができないために生じる粗さ感の評価量である。

上述のラウドネス、ラウドネスレベル、シャープネス、ラフネス等の心理音響評価量は、例えば、音質評価ソフトウェアＷＳ－５１６０（（株）小野測器社製）を用いて算出することができる。このソフトウェアは、例えば、制御部６に設けられる。

図８は、測定結果を表示する結果画面の一例を示す図である。結果画面８は、制御部６により表示面６０ａに表示するよう制御される。図８に示すように、結果画面８には、荷重測定部２５や振動センサ２６（マイク）より取得した各種のデータを時系列に並べてグラフで表示するデータ表示欄８１と、撮影部５により撮影された食品サンプル４の写真（静止画）や動画等の画像情報を表示する画像表示欄８２とが含まれる。画像情報は、リアルタイムで更新してもよい。

データ表示欄８１には、例えば、マイクから取得した音のデータを分析して得られた音圧を時系列で示した音圧グラフ８１１、制御部６により算出された心理音響評価量を時系列で示したサクミグラフ８１２、荷重測定部２５から取得した荷重のデータを時系列で示した荷重グラフ８１３等が並べて表示される。各グラフ８１１～８１３は互いに重ねて表示してもよい。なお、図８では、サクミグラフ８１２の一例として、ラウドネスを時系列で示したグラフを示した。

測定者は、画像表示欄８２に表示された画像情報を参照しながら制御部６を操作することにより、例えば、防音箱３の蓋部３２が閉じられている場合のように、防音箱３の内部が目視的に確認できない状態であっても、意図する制御を行うことができる。

（伝達部７）
伝達部７は、電気信号を送受信し、有線でも無線でもよい。また、伝達部７としてネットワークを利用してもよく、例えば、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）、インターネット、イントラネット等を用いることができる。

（実施例）
次に、上述した食感評価装置２による食品サンプル４の測定結果の一例について図９及び図１０を参照して説明する。
〔クッキー〕
図９は、食品サンプル４としてクッキーを破砕したときの測定結果の一例を示す図であり、（ａ）は、音圧の時間変化を示し、（ｂ）は、ラウドネスの時間変化を示し、（ｃ）は、荷重の時間変化を示す。各グラフの横軸は、互いに共通の時間を示す。なお、ラウドネスは、音の情報を示す一例であり、ラウドネスに代えて上述したラウドネスレベル、シャープネス、ラフネスを示してもよく、ラウドネスに加えてラウドネスレベル、シャープネス、ラフネス等をさらに表示してもよい。

図９各図に示す測定結果は、後述する先端部が鋭角状の一枚歯を有する破砕部材２２（図１２参照）を用いて、駆動部２３による推力（試料にかかる力に相関）を約１０ｋｇとし、駆動速度（すなわち、押付速度）を３０ｍｍ／秒とし、押付距離を６５ｍｍとしてクッキーを破砕した場合に得られた結果である。なお、クッキーは、試料台２１上に敷いた厚さ約１ｍｍの下敷（不図示）の上に置いた。また、録音レンジは、３１６ｍＶとした。

図９（ａ）に示すように、上記の条件で破砕した結果、約０．２秒の近傍で音圧のピーク４１Ａが生じている。また、図９（ｂ）に示すように、この音圧のピーク４１Ａに対応して、約０．２秒の近傍でラウドネスのピーク４１Ｂが生じている。同様に、図９（ｃ）に示すように、音圧のピーク４１Ａに対応する約０．２秒の近傍で荷重のピーク４１Ｃが生じている。これら図９（ａ）～（ｃ）に示す結果を総合すると、破砕部材２２によりラウドネスのピーク４１Ｂ又は荷重のピーク４１Ｃの幅に相当する時間（約０．２秒～０．３秒）内に瞬間的にクッキーが割れたものと考えられる。

〔パイ生地〕
図１０は、食品サンプル４としてパイ生地を破砕したときの測定結果の一例を示す図であり、（ａ）は、音圧の時間変化を示し、（ｂ）は、ラウドネスの時間変化を示し、（ｃ）は、荷重の時間変化を示す。各グラフの横軸は、互いに共通の時間を示す。

図１０各図に示す測定結果は、先端部が鋭角状の一枚歯を有する破砕部材２２（図１２参照）を用いて、駆動部２３による推力（試料にかかる力に相関）を約１０ｋｇとし、駆動速度（押付速度）を１０ｍｍ／秒とし、押付距離を６５ｍｍとして、試料台２１上に敷かれた厚さ約１ｍｍの下敷上に置かれたパイ生地を破砕した場合に得られた結果である。なお、録音レンジは、１００ｍＶとした。また、幅平均約７１ｍｍ、長さ平均約５５ｍｍ、高さ平均約３７ｍｍのサイズを有する直方体状の焼成後のパイ生地を用いた。

図１０（ａ）～（ｃ）に示すように、破砕のときにパイ生地から発生する音の音圧と、ラウドネス、及びパイ生地にかかる荷重の情報を略同時に取得することができる。このようにして、測定者は、略同時に得られた音の情報や荷重の情報を併せて総合的に食品サンプル４の食感等の特徴を評価することができる。

（実施の形態の作用及び効果）
以上のようにして、リニアモータを駆動源として破砕部材２２に動力を発生させることで、食品サンプル４の硬さ等の性質に依らずに食品サンプル４にかかる力をコントロールすることが可能となる。そのため、例えばエアシリンダのような空気圧を駆動源として用いる従来の構成と比較して、食品サンプル４にかける力の再現性を向上させることができる。

また、駆動源にリニアモータを用いることで、破砕部材２２の押付速度を制御することが従来技術と比較して容易となる。そのため、例えば、薄い食品サンプル４を遅い速度で破砕することや、硬い食品サンプル４に対して強い一定の力をゆっくりかけることも可能となる。

また、試料台２１にかかる力と食品サンプル４から発生する音とを略同時に測定することにより、食品サンプル４から伝わった試料台２１にかかる力と食品サンプル４から発生する音との関係性を示すデータを取得することができる。荷重のデータと音のデータを同時に比べることで、食品サンプル４の破砕・変形時点が音データより明確になり、破砕・変形の荷重のデータの経時的変化が確認できる。

＜変形例＞
次に、破砕部材２２の変形例について、図１１から図１５を参照して説明する。なお、図１１から図１４に示す各破砕部材２２は対称性を有するため、一部の図面の記載を省略する。
〔変形例１－１〕
図１１は、破砕部材２２の一変形例を示す正面図である。図１１に示すように、破砕部材２２は、破砕板２２２に代えて、１枚の歯（以下、単に「一枚歯」ともいう。）を有するものであってもよい。

一枚歯２２３Ａの先端部２２３ａは、略平坦な形状を有している。一枚歯２２３Ａの厚さｔや高さｈは、目的に応じて適宜調整してよい。好ましくは、一枚歯２２３Ａは、人間の歯（例えば、前歯）の平均的な厚さと略同一の厚さを有する。例えば、一枚歯２２３Ａの厚さｔは、２±０．２ｍｍとしてよい。また、一枚歯２２３Ａの高さｈは、例えば、４５±５ｍｍとしてよい。

〔変形例１－２〕
図１２は、破砕部材２２の他の変形例を示す正面図である。図１２に示すように、一枚歯２２３Ｂの先端部２２３ｂは、鋭角状に突出していてもよい。図１２に示す縦断面視において、先端部２２３ｂのなす角θは、目的に応じて適宜調整してよく、例えば、６０±５°としてよい。

〔変形例１－３〕
図１３は、破砕部材２２の他の変形例を示す正面図である。一枚歯２２３Ａの個数は単数に限られるものではなく、図１３に示すように、複数（例えば、７つ）でもよい。一枚歯２２３Ａの個数は、目的に応じて適宜設定してよい。なお、図１３に示す例に限られず、図１２に示した、鋭角状に突出する先端部２２３ｂを有する一枚歯２２３Ｂを複数設ける構成でもよく、略平坦な形状の先端部２２３ａを有する一枚歯２２３Ａが混在している構成でもよい。

〔変形例２〕
図１４は、破砕部材２２の他の変形例を示す図であり、（ａ）は、正面図、（ｂ）は、平面図である。なお、図１４（ａ）に示す破砕部材２２の正面図は、図５（ａ）に示すものと同一であるため詳細な説明は省略する。破砕板２２２Ａの奥行き方向の長さＬ（図１４（ｂ）参照）は、柄部２２１の奥行き方向の長さと略同一としてもよい。
〔変形例３〕

図１５は、破砕部材２２の他の変形例を示す図であり、（ａ）は、正面図、（ｂ）は、右側面図、（ｃ）は、底面図である。図１５各図に示すように、一枚歯２２３Ｂを破砕部材２２に対して着脱可能に取り付ける構成としてもよい。

具体的には、所定の位置にネジ穴２２５ａが形成された支持体２２５を設け、この支持体２２５に所定の数（例えば、３つ）ネジ２２６を用いて一枚歯２２３Ｂを固定してもよい。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明の実施の形態は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲内で種々の変形、実施が可能である。例えば、防音室内や無響室内に設置する場合であれば、食感評価装置２は必ずしも防音箱３内に収納する必要はない。また、例えば、食感評価装置２が撮影部５を備える構成であってもよい。また、例えば、音圧レベルや心理音響評価量の算出は必ずしも分析処理部（制御部６）が行わなくてもよく、振動センサ２６が行ってもよい。

１…食感評価システム
２…食感評価装置、２１…試料台、２２…破砕部材、２２１…柄部、２２１ａ…溝部、２２２，２２２Ａ…破砕板、２２２ａ…底面、２２３Ａ，２２３Ｂ…一枚歯、２２３ａ，２２３ｂ…先端部、２２４…脚部材、２２５…支持体、２２５ａ…ネジ穴、２２６…ネジ、２３…駆動部、２３０…アクチュエータ、２３１…ソレノイド、２３２…支持板部、２３３…コイルスプリング、２３４…ストッパ、２４…接続部、２４１…ブラケット、２４２…連結板、２４３…把持部材、２４３ａ…把持空間、２４３ｂ…上面、２４３ｃ…ビス孔、２４４…固定部材、２４４ａ…本体部、２４４ｂ…先端部、２４４ｃ…ハンドル部、２５…荷重測定部、２６…振動センサ
３…防音箱、３０…収納部、３０ａ…収納空間、３１…脚部、３１０…キャスタ・ストッパ、３２…蓋部、３２０…吸音材、３２１…番部材、３２２…グリップ、３２３…ドアストッパ、３２４…ドアセンサ
４…食品サンプル、４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃ…ピーク
５…撮影部
６…制御部、６０…表示部、６０ａ…表示面、６１…入力部
７…伝達部
８…結果画面、８１…データ表示欄、８１１…音圧グラフ、８１２…サクミグラフ、８１３…荷重グラフ、８２…画像表示欄

Claims

リニアモータを含む駆動部と、
前記駆動部により試料に向かって駆動する破砕部材と、
前記破砕部材に前記試料が押し付けられることによって試料台にかかる力を測定するロードセルを含む荷重測定部と、
前記力がかけられた前記試料から発生する振動を検知する振動センサと、
環境音を遮断する防音箱と、を備え、
前記防音箱は、
前記駆動部、前記破砕部材、前記荷重測定部及び前記振動センサを収容する収納部と、
前記収納部を支える脚部と、
前記収納部と前記脚部との接触部分に設けられた防振ゴムと、を有する、
食感評価システム。
リニアモータを含む駆動部と、
前記駆動部により破砕部材に向かって駆動する試料を載せた試料台と、
前記破砕部材に前記試料が押し付けられることによって前記試料台にかかる力を測定するロードセルを含む荷重測定部と、
前記力がかけられた前記試料から発生する振動を検知する振動センサと、
環境音を遮断する防音箱と、を備え、
前記防音箱は、
前記駆動部、前記試料台、前記破砕部材、前記荷重測定部及び前記振動センサを収容する収納部と、
前記収納部を支える脚部と、
前記収納部と前記脚部との接触部分に設けられた防振ゴムと、を有する、
食感評価システム。
前記振動センサは、前記力がかけられた前記試料から発生する音を前記振動として検知する、
請求項１又は２に記載の食感評価システム。
前記振動センサは、前記荷重測定部による前記力の測定と同期して前記音を検知する、
請求項３に記載の食感評価システム。
前記破砕部材は、樹脂、木材、ステンレス材から選ばれる１種以上により形成されている、
請求項１から４のいずれか１項に記載の食感評価システム。
前記破砕部材を脱着可能に取り付ける、略直方体状の形状を有する把持部材をさらに備える、
請求項１から５のいずれか１項に記載の食感評価システム。
前記破砕部材は、前記試料に向かう方向と反対の方向に突出する柄部を備え、
前記把持部材には、互いに対向する一側面から他側面に向かって延在し、前記柄部に対応する形状を有する把持空間が形成されており、
前記把持空間に前記柄部が係合して前記破砕部材が前記把持部材に把持されている、
請求項６に記載の食感評価システム。
前記把持部材に前記破砕部材を固定する固定部材をさらに備え、
前記把持部材の上面には、該上面から前記把持空間に向かって貫通する貫通孔が形成されているとともに、前記柄部の上面には所定の深さを有する溝部が形成されており、
前記固定部材は、前記貫通孔に挿入され前記溝部に篏合して前記把持部材に前記破砕部材を固定する、
請求項７に記載の食感評価システム。
前記荷重測定部が測定した荷重のデータと前記振動センサが検知した前記振動のデータとを分析する分析処理部をさらに備える、
請求項１から８のいずれか１項に記載の食感評価システム。
前記分析処理部は、前記荷重のデータと前記振動のデータとを互いに共通する時間軸に対して並べて、又は重ねて表示する、
請求項９に記載の食感評価システム。
前記試料を撮影する撮影部をさらに備える、
請求項１から１０のいずれか１項に記載の食感評価システム。