造形ピッチと内部構造による食感制御の研究成果が、Artificial Life and Roboticsに掲載されました

協力学生の井桁幹人さんと藤原広希さん、小川純、古川英光教授による共著論文が、国際学術誌「Artificial Life and Robotics」に掲載されました。本論文では、小川が責任著者を務めています。

本研究では、単一種類のフードインクでも、積層する間隔や内部構造を変えることで、方向によって異なる食感を設計する手法を提案しました。食品の配合に加え、3Dプリンターで「どのようにつくるか」を食感の調整に活用する取り組みです。

着目したのは、造形時のレイヤーピッチ、すなわち一層ごとの積層間隔です。破断試験では、ピッチが小さいほど積層方向（Z方向）の破断力が大きくなり、0.3 mmで3.34 ± 0.29 N、0.6 mmで3.00 ± 0.33 N、0.9 mmで1.89 ± 0.37 Nとなりました。同じ材料を用いても、積層条件によって硬さを調整できることを確認しています。

さらに、内部構造を変えた車輪形状のサンプルを製作し、構造の違いによって破断挙動が変わることも確認しました。これらの結果は、外観の変化を抑えながら、内部の設計によって噛み応えや崩れ方を調整する食品づくりの可能性を示しています。

今後は、個々の咀嚼能力や好みに応じた食感の設計に向けて研究を進めていきます。医療・介護を含む多様な食事ニーズを見据え、見た目と食べる楽しさを大切にしたカスタマイズ食品の実現を目指します。

論文情報

タイトル
Anisotropic texture control in 3D food printing through pitch adjustment and internal structural design

著者
Yorito Igeta, Koki Fujiwara, Jun Ogawa, Hidemitsu Furukawa（山形大学）

責任著者
Jun Ogawa（小川純）

掲載誌
Artificial Life and Robotics, Vol. 30, pp. 786–793, 2025

オンライン公開日
2025年9月29日

DOI・論文リンク
https://doi.org/10.1007/s10015-025-01065-7