グミゼリーの咀嚼に必要な口の機能について咀嚼プロセスシミュレータを用いて評価～咀嚼能力検査用グミゼリー「グルコラム」の噛み応えを見える化～～日本老年歯科医学会第35回学術大会にて発表～

株式会社ジーシー

2024年8月20日 11時04分

株式会社ジーシー（代表取締役：篠﨑　裕）は、株式会社明治（代表取締役社長：松田　克也）と共同で、咀嚼プロセスシミュレータであるORAL-MAPS＼オーラルマップス®※1を活用して、咀嚼能力検査用グミゼリー「グルコラム」の咀嚼効率に影響を及ぼす要因を推定しました。本研究の結果、グミゼリーの咀嚼効率は、咬合力および唾液量に影響を受けることが示され、グルコラムを用いた検査は、咀嚼機能の総合評価に適した方法であることが明らかになりました。本研究成果を、2024年6月28日～6月30日に開催された、「日本老年歯科医学会第35回学術大会」にて発表しました。

【背景】

咀嚼能力検査装置グルコセンサーGS-ⅡNは、グルコース含有グミ「グルコラム」を一定時間咀嚼し、咀嚼物から溶出されたグルコース量から咀嚼機能を測定する装置です。このように、ヒトの咀嚼機能を評価するために、グミゼリーが広く用いられますが、咀嚼効率は食品物性に大きく依存すると言われており、食品の咀嚼粉砕に関与する口腔機能について研究が多くなされております。

【研究の目的】

ORAL-MAPS＼オーラルマップス®を活用し、グミゼリーの物性と咀嚼効率との関係性について評価を行いました。また、グルコラムの咀嚼粉砕過程を追跡し、口腔機能との関連性について追究を行いました。本研究は、グミゼリーの物性に対する食塊形状※2の変化挙動の理解と、新規開発に資する基礎的知見の獲得を目的としております。

【研究成果の概要】

・ORAL-MAPS＼オーラルマップス®が、咀嚼能力を検査するための商品の物性計測にも適応可能であることが明らかになりました。

・グミゼリーとその試作品4種において、物性によって咀嚼効率に与える要因が異なり、「やわらかい」物性を持つものは圧縮力※3の影響を、「かたい」物性を持つものは圧縮力に加えて人工唾液※4の添加も有意に影響を与えることを確認しました。

・グミゼリーに関して、９つの異なる条件で圧縮した際の粒子の形状を観察した結果、圧縮力が弱い場合には人工唾液添加速度の影響を受けて粒子が小さくなる様子と、人工唾液添加速度が少ない場合には圧縮力の影響を受けて粒子が小さくなる様子が確認できました。

【研究成果の活用】

グミゼリーの物性を理解することは、咀嚼能力の検査精度の向上にも有用だと考えられます。食品に限らず、健康に寄与する咀嚼能力を検査・訓練する商品の開発へ貢献が期待されるとともに、物性と咀嚼機能との関係性を理解することや、食塊形成に影響を及ぼす咀嚼機能に関する考察をより深め、自社の口腔機能関連製品の開発に活用してまいります。

※1　学校法人日本医科大学の発明（特許第5062590号：発明者小竹佐知子教授）のライセンス技術を使用しています。

※2　食物を口腔内で咀嚼することで食物を細かく粉砕しつつ唾液と混ぜ合わせながら飲み込める状態にしたものを食塊と呼びます。

※3　ORAL-MAPS＼オーラルマップス®のパラメータの一つであり、食品に加える力のことを圧縮力と呼んでいます。ヒトの咀嚼の要素のうち、噛む力の機能を担います。

※4　ORAL-MAPS＼オーラルマップス®のパラメータの一つであり、ヒトの唾液の粘度を再現した人工唾液を食塊形成の過程を再現する際に添加しています。ヒトの咀嚼の要素のうち、唾液の分泌の機能を担います。

発表内容

【タイトル】

咀嚼プロセスシミュレータを活用した咀嚼能力検査用グミゼリーの物性検討

【方法】

① 咀嚼能力検査用グミゼリーとその試作品4種の計5種を試料とし、代表的なORAL-MAPS＼オーラルマップス®の条件（圧縮力400N、人工唾液添加速度4.0mL/min）で各試料が十分処理されるまでの圧縮回数を計測し、物性の違いを理解しました。

② ORAL-MAPS＼オーラルマップス®の圧縮力を3条件（50、200、400N）、人工唾液添加速度を3条件（0.5、1.0、2.0mL/min）に設定し、各試料が十分に処理されるまで圧縮粉砕しました。

③ 各試料が十分に処理されるまでの圧縮回数を目的変数、圧縮力と人工唾液添加速度を説明変数として重回帰分析へ供し、それぞれの関係性を解析しました。

④ 咀嚼能力検査用グミゼリーの現行品のより詳細な物性特徴を理解するために、ORAL-MAPS＼オーラルマップス®で9つの異なる条件で圧縮した際の粒子の形状を観察しました。

【結果および考察】

　咀嚼能力検査用グミゼリーとその試作品では、ORAL-MAPS＼オーラルマップス®を用いて十分に処理されるまで圧縮した時の総力積から、試作品Aが最もやわらかく、試作品Dが最もかたい物性を持つ傾向にあることが分かりました（図1）。重回帰分析の結果から各試料の圧縮回数は、圧縮力の増加に伴い減少し、有意な負の相関を示しました。さらに、5種の中でもかたい物性をもつ試作品2種類は、人工唾液添加速度と有意な負の相関を示しました。咀嚼能力検査用グミゼリーの食塊形成には、やわらかいものは圧縮力に、かたいものは圧縮力に加えて人工唾液添加速度に依存することが分かりました（表1）。

また、ORAL-MAPS＼オーラルマップス®の設定条件変更による咀嚼能力検査用グミゼリーの粒子体積の変化から、咀嚼能力検査用グミゼリーは、圧縮力が弱い場合には人工唾液添加速度の影響を受けて粒子が小さくなる様子と、人工唾液添加速度が少ない場合には圧縮力の影響を受けて粒子が小さくなる様子が確認できました（図2）。