「低カロリーでも満腹」な3D印刷食品、摂取量管理も容易に 阪大など「FoodFab」開発：Innovative Tech

[山下裕毅，ITmedia]

Innovative Tech：

このコーナーでは、テクノロジーの最新研究を紹介するWebメディア「Seamless」を主宰する山下裕毅氏が執筆。新規性の高い科学論文を山下氏がピックアップし、解説する。

　大阪大学、米マサチューセッツ工科大学（MIT）、英サセックス大学による研究チームが開発した「FoodFab」は、食品を印刷できる3Dプリンタを用いて、カロリーと満腹感のバランスを制御する研究だ。食品の形状を変化させることで、低カロリーでありながら高い満腹感を与え、過度なカロリー摂取を抑制する。

　実験では、内部形状を変更した同じカロリーの食品（実験ではクッキー）を複数作成し、これらを食べ比べて満腹感の変化を調べた。具体的には、食品のインフィル（内部をどれだけ充填するか）のデザインパターンと密度を変更し、形状の異なる食品を印刷する。

インフィルパターンが異なる3つの同カロリークッキー。a＞b＞cの順で咀嚼（そしゃく）時間が長い

インフィル密度が異なる3つの同カロリークッキー。右図>中央図>左図の順で咀嚼時間が長い

　印刷した形状の異なる食品を被験者30人に食べてもらい、咀嚼（そしゃく）時間と満腹感を計測する。咀嚼時間は顎関節に取り付けた筋電位センサー（EMG）で、満腹感はアンケートへの回答で計測。咀嚼時間の長さと満腹感の相関を調べた。

実験の様子。3Dプリンタで印刷したクッキーと1杯の水だけを飲食してもらい、咀嚼時間と満腹感を計測する

　結果として、インフィルパターンと密度を変えると咀嚼時間と満腹感も変わることが分かった。咀嚼時間が長いと満腹感が上がることも確認。このことから、インフィルパターンと密度の調整で満腹感が制御できることを実証した。

満腹感を考慮したカロリー摂取量サポートシステム

　研究チームは、以上の実験結果から日頃のカロリー摂取量をサポートするシステムを開発した。

カロリー摂取量サポートシステムの概要図

　システム側で、空腹レベルと食べたい食品名、フィットネストラッカーから自動的に取得するか事前に定義した1日のカロリー消費量を入力し、自動的に食品の設計図を作成する。

　その設計図どおりに3D印刷した食品は、満腹感を得られながら最適なカロリーを摂取できる食べ物となる。ユーザーは、この食べ物を食べ続けることで、過度なカロリー摂取が抑止可能となる。

カロリー摂取量サポートシステムのインタフェース