JPH06174688A

JPH06174688A - アジの検出方法

Info

Publication number: JPH06174688A
Application number: JP4349688A
Authority: JP
Inventors: Shigechika Kawarai; 茂義河原井; Katsushi Sato; 勝史佐藤
Original assignee: Anritsu Corp
Current assignee: Anritsu Corp
Priority date: 1992-12-02
Filing date: 1992-12-02
Publication date: 1994-06-24
Anticipated expiration: 2017-08-12
Also published as: JP3313433B2

Abstract

(57)【要約】【目的】脂質膜等を用いた味覚センサによるアジの測定
でセンサ及び基準液の継続的なドリフトの影響を無く
し、再現性のよいアジの測定を行う。【構成】第一の基準液及び第二の基準液としてサンプル
液と近いものを用い、第一の基準液→第二の基準液→第
一の基準液→サンプル液の順に測定しサンプル液測定値
の基準値からの相対値を計算する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、人間の五感の一つで
ある味覚を代行できるようにしたセンサを利用して、こ
れまで人工のセンサによる測定が困難であった飲食物の
味の違いを検出し、測定できるようにする技術に関す
る。食品例えば飲食に供する飲料水、酒類などの味違
い、味の差とでもいうべきものを検出する技術を提供す
るものであるから、飲料水や酒類の生産工場において、
その品質管理を、人手によらず機械装置によって行うこ
とができるようにする技術に関する。

【０００２】

【用語の意味】味の基本要素として、塩味、甘味、苦
味、酸味、うま味があると言われていて、それぞれに程
度の大小があるものとされている。人間の感覚で評価で
きるこれらの味の違いは、あるいは、塩味なら塩味につ
いての（同種の）味の違いは、物理的に計測可能な量と
して把握できるものとし、計測可能な味または味の違い
（比較又は対比的な味）をここでは「アジ」と称するこ
ととする。

【０００３】

【従来の技術】従来は、例えば特開昭62−187252号公報
にあるように複数の味覚センサの出力値から測定対象物
における各原味（基本味）成分すなわち選択された呈味
物質の濃度を算出し、各濃度値を人の味覚に合った各原
味の強さを表す値に補正することでアジを測定してい
た。

【０００４】しかし、前記公報にいう味覚センサとは各
基本味を呈する物質を選択的に検出する化学センサまた
は物理センサであり、具体的には塩味は食塩濃度計で、
酸味は水素イオン指数計で、甘味は測定対象物の液体の
屈折率を利用した糖度計であった。これらのセンサは選
択的であるから例えば塩味の強さを測定しようとしてい
る食塩濃度計は食塩の濃度の測定はできるが、塩味を呈
する他の物質の濃度は測定できず、人の味覚に合うよう
に補正するといっても限界があった。色に例えてこれを
いえば、単一の色しか検知しないセンサを用いてカラー
の結果を得ようとするようなものであった。

【０００５】一部同一出願人は特開平３−54446 号公報
において、疎水性の部分と、親水性の部分とをもつ分子
で成る脂質性物質を、高分子のマトリックス内に定着さ
せ、その表面に脂質性分子の親水性部分が整列するよう
な構造をもつ脂質性分子膜が、アジのセンサすなわち、
人間の味覚に代わりうる味覚センサとなることを示し
た。

【０００６】前記脂質性分子膜の膜式図を、化学物の設
計法で使われている表現方法で表わしたものが図８であ
る。脂質性分子のうち円で示した球状部は親水基ａすな
わち親水性部位ａであり、それから原子配列が長く延び
る炭化水素の鎖構造ｂ（例えばアルキル基）がある。図
ではいずれの場合も２本の鎖が延びて一つの分子を表わ
しており、全体で分子群を構成している。この炭化水素
の鎖の部分は、疎水性部位ｂである。このような脂質性
分子群31が、膜部材32の表面のマトリックス33（表面の
構造、平面的なひろがりをもったミクロな構造）の中
に、一部はマトリックス内部に溶け込ませた形（例えば
図８の31′）で収容されている。その収容のされ方は、
親水性部位が表面に配列するようなものとなっている。

【０００７】この脂質性分子膜を用いて、マルチチャン
ネルの味覚センサとしたものが図５(a),(b) である。本
図ではマルチチャンネルのアレイ電極のうち三つの感応
部が示されている。図示の例では、基材に 0.5mmφの孔
を貫通して、それに銀の丸棒を差し込み電極とした。脂
質性分子膜は緩衝層を介して電極に接触するように基材
に張りつけている。

【０００８】前記マルチチャンネルの味覚センサを用い
たアジの測定系を図６に示す。呈味物質の水溶液を作
り、それを被測定溶液11とし、ビーカーのような容器12
に入れる。被測定溶液中に、前に述べたような、アクリ
ル板（基材）上に脂質膜と電極とを配置して作った味覚
センサアレイ13を入れた。使用前に、塩化カリウム 1m
mole／l 水溶液で電極電位を安定化した。図中、14−
１，……14−８は各々の脂質膜を黒点で示したものであ
る。

【０００９】測定の基準となる電位を発生する電極とし
て参照電極15を用意し、それを被測定溶液に入れる。味
覚センサアレイ13と参照電極15とは所定の距離を隔てて
設置する。参照電極15の表面には、緩衝層16として、塩
化カリウム 100m mole／l を寒天で固化したもので覆っ
てあるから、結局、電極系は銀２｜塩化銀４｜脂質膜３
(14)｜被測定溶液12｜緩衝層（塩化カリウム 100m mole
／l ）16｜塩化銀４｜銀２という構成となっている。

【００１０】脂質膜からの電気信号は、図では８チャン
ネルの信号となり、リード線17−１，……，17−８によ
ってそれぞれバッファ増幅器19−１，……，19−８に導
かれる。バッファ増幅器19の各出力は、アナログスイッ
チ（８チャンネル）20で選択されてＡ／Ｄ変換器21に加
えられる。参照電極15からの電気信号もリード線18を介
してＡ／Ｄ変換器21に加えられ、膜からの電位との差を
ディジタル信号に変換する。このディジタル信号はマイ
クロコンピュータ22で適当に処理され、またＸ−Ｙレコ
ーダ23で表示される。この例では、８チャンネルの味覚
センサが用いられ、各チャンネルは、人間の味覚を再現
できるような多くの味覚情報を得るために、それぞれ味
に対して異なる応答特性を持つ表１に示す脂質性分子膜
で構成されている。

【００１１】

【表１】

【００１２】また、一部同一出願人は、「味覚センサお
よびその製造方法」の特許出願もすませた（特願平３−
020450号）。この出願の明細書及び図面で前述の特開平
３−54446号公報よりさらに人の味覚器官に近い分子膜
を示した。そして、この分子膜の材料として親水基と疎
水基とを有する両親媒性物質（脂質も含まれる）と呼ば
れるものあるいはアルカロイド等の苦味物質を利用可能
な分子膜の構造を示した。この構造は、図７に示すよう
に基板１に設けられたベース膜７に両親媒性分子群36あ
るいは苦味物質の分子群36が円で示される親水性の部位
を外に向けて整列し、単分子膜を構成している。

【００１３】一部同一出願人のこれらの明細書にいう味
覚センサは正に味覚センサであって、人の味覚器官であ
る舌に近い物理化学的性質を持ち、呈味物質が異なって
も同様な味であれば同様な出力が得られるし、異なる味
に対してもなんらかの出力がえられる。色に例えてこれ
をいえば、カラーで検出できるセンサである。

【００１４】更に一部同一出願人は、前記味覚センサを
用いてアジを検出する方法を出願し（特開平４−064053
号公報）その中で脂質性分子を用いた味覚センサによる
アジの検出、測定を再現性よく行うために、基準液とし
て被測定サンプル液と同一または類似のアジを呈するも
のを用いることとし、味覚センサを基準液に十分に浸漬
することとし、味覚センサに測定ごとに同様な刺激を加
えるようにし、測定時刻を表面電位の安定後であって膜
内電位が緩慢に変化する時に選ぶこととして、味覚セン
サによる測定値の再現性を良くし、測定値のばらつきも
小さくでき、アジの識別力が増加する方法を開示した。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】前記方法によってもま
だ次のような問題があった。すなわち、表面電位の絶対値が継続的にドリフトすること。味覚
センサでサンプル溶液を一度測定すると、サンプル溶液
が脂質膜内に浸透したり、脂質膜表面に付着したりする
ため、脂質膜表面の電荷密度が変り、味覚センサ出力が
ドリフトする。

【００１６】基準液を繰り返し測定することによって
基準液自体が継続的に変化すること。味覚センサを基準
液に断続的に浸漬せしめながら同じ態様で繰り返し測定
すると、洗浄用の基準液があっても繰り返し回数が多い
とサンプル液からの汚染や空気酸化により基準液自体の
味が、継続的に変化する。

【００１７】サンプル液と同一または類似のアジを呈
する基準液を用いると、サンプル液の味成分の濃度と基
準液の味成分の濃度がほぼ同じなので、イオン性の味成
分は問題ないが吸着性のある味成分は一度基準液で吸着
してしまうと脂質膜より脱離しにくいため、吸着性のあ
る味成分の感度が悪くなる。

【００１８】

【課題を解決するための手段】前項で述べた課題に対処
するため、この発明では次の２点に着目する。第一の基準液と第二の基準液とを用いる。これは味覚
センサの継続的なドリフトの影響と基準液を繰り返し測
定することによって基準液自体が継続的に変化するとい
う影響をできるだけ少なくするためにとられる処置であ
る。以前の検出方法は、基準液を測定したときの測定値
Ｖ0 とサンプル液を測定したときの測定値Ｖs によりサ
ンプルの基準値からの相対値（Ｖs −Ｖ0 ）を計算して
いたが、味覚センサの継続的なドリフトも一緒に測定し
ていたためばらつきが大きかった。つまり、味覚センサ
の単位時間あたりのドリフトを εmV/s とするとサン
プル液を測定したときの測定値Ｖs は次式のように表せ
る。Ｖs ＝Ｖs ´＋ｔε ここで、Ｖs ´：味覚センサのドリフト分を含まない真
のサンプル測定値ｔ：時間よって相対値（Ｖs −Ｖ0 ）はＶs −Ｖ0 ＝Ｖs ´−Ｖ0 ＋ｔε となり味覚センサの継続的なドリフトも測定していた
が、本発明の測定方法は、第一の基準液を測定したとき
の測定値Ｖ0 、第二の基準液を測定したときの測定値Ｖ
k 、再度第一の基準液を測定したときの測定値Ｖ0 ´、
サンプル液を測定したときの測定値Ｖs によりサンプル
の基準値からの相対値｛（Ｖs −Ｖ0 ´）−（Ｖk −Ｖ
0 ）｝は、次式のように表せる。｛（Ｖs −Ｖ0 ´）−（Ｖk −Ｖ0 ）｝＝［｛Ｖs ´＋( Ｔ＋２ｔ) ε−Ｖ0 ´−( Ｔ＋ｔ) ε｝ −｛Ｖk ´＋ｔε−Ｖ0 ´｝］＝Ｖs ´−Ｖk ´ ……………（１）ここで、Ｖs ´ ：味覚センサのドリフト分を含まない
真のサンプル測定値Ｖk ´ ：味覚センサのドリフト分を含まない真の第二
の基準液測定値Ｖ0 ´ ：味覚センサのドリフト分を含まない真の第一
の基準液測定値ｔ：第一の基準液から第二の基準液及び第一の基
準液からサンプル液を測るまでの時間Ｔ：第二の基準液から第一の基準液を測るまでの
時間よって、味覚センサの継続的なドリフトの影響を受けな
い相対値（Ｖs ´−Ｖk´）を得ることに成功した。更
に以前の基準液を繰り返し測定することによって基準液
自体が継続的に変化するという問題も第一の基準液を用
いることによって式（１）のように第一の基準液（以前
の基準液）の味が変化しても影響がなくなった。

【００１９】第一の基準液に第二の基準液を水で薄め
たものを用いる。サンプル液と同一または類似のアジを
呈する第一の基準液を用いると、サンプル液の味成分の
濃度と第一の基準液の味成分の濃度がほぼ同じなので、
イオン性の味成分は脂質膜に吸着しないので問題ない
が、吸着性のある味成分は一度基準液やサンプル液で吸
着してしまうと脂質膜より脱離しにくいため、第一の基
準液は第二の基準液を水で薄めたものを用いた。このこ
とにより第二の基準液及び測定液で吸着した味成分が容
易に脱離し、感度が向上し、味の識別能力が高くなっ
た。

【００２０】

【作用】図１の流れ図によれば、第一の基準液→第二
の基準液→第一の基準液→サンプル液の順に測定しサン
プル液測定値の基準値からの相対値｛（Ｖs −Ｖ0 ´）
−（Ｖk −Ｖ0 ）｝を計算することにより味覚センサの
継続的なドリフトにおける相対値のばらつきが無くな
り、第一の基準液を用いることによって第一の基準液
の味が変化しても測定値への影響が無くなり第一の基
準液の濃度を水を加えるなどして低くすると膜への吸着
物質が第一の基準液により容易に脱離し、味覚センサ出
力の情報量が増したので、結果として、再現性のよい、
より識別能力を増したアジの検出が可能となった。

【００２１】

【実施例】従来の技術の項で述べた脂質膜を用いた味覚
センサを使用して、コーヒー飲料として市販されている
７商品について、アジの検出（差異の判別）を実施する
こととする。味覚センサに使用する脂質性分子として、
表１に掲げた８種類（番号１，２，３，４，７，８，１
０，１１の脂質を用い、順次番号１〜８を付し、そこか
ら得られる電位の信号を１〜８チャンネルと称する）を
用いた。第一の基準液と第二の基準液には、コーヒー飲
料７商品をブレンドして用いた。アジの検出の手順は次
の通りである。

【００２２】1) 保存液（第一の基準液に同じ）に脂質
膜を用いた味覚センサをほぼ10時間浸漬する。 2) 第一
の基準液（洗浄用）へ味覚センサの出し入れを10回行
う。第一の基準液（洗浄用）で洗浄するといってもよい
し、第一の基準液に断続的に浸漬するといってもよい
し、味覚センサの脂質膜の表面に刺激を与えるというこ
ともできる。 3) 第一の基準液で測定用として用意したものに浸漬
し、20秒後に味覚センサの電位を測定し、測定値をＶ0
とする。 4) 手順2)、3)を２回以上繰り返し、測定ごとに今回の
測定値Ｖ0 と前回の測定値Ｖ0 の差が所定の値以下かど
うかを判断し、所定の値以下（つまりＶ0 が安定した
ら）であれば手順5)へ進む。 5) 味覚センサを第一の基準液（測定用）から出して、
第二の基準液（洗浄用）で洗浄する。（前記2)と同様に
10回出し入れをする。） 6) 第二の基準液（測定用）に味覚センサを浸漬し、20
秒後に味覚センサの電位Ｖk を測定する。 7) 再度第一の基準液（洗浄用）へ味覚センサの出し入
れを10回行う。第一の基準液（洗浄用）で洗浄するとい
ってもよいし、第一の基準液に断続的に浸漬するといっ
てもよいし、味覚センサの脂質膜の表面に刺激を与える
ということもできる。 8) 第一の基準液で測定用として用意したものに浸漬
し、20秒後に味覚センサの電位を測定し、測定値をＶ0
´ とする。 9) 手順7)、8)を２回以上繰り返し、測定ごとに今回の
測定値Ｖ0 ´ と前回の測定値Ｖ0 ´ の差が所定の値
以下かどうかを判断し、所定の値以下（つまりＶ0 が安
定したら）であれば手順10) へ進む。 10) 味覚センサを第一の基準液（測定用）から出して、
サンプル液（洗浄用）で洗浄する。（前記2)と同様に10
回出し入れをする。） 11) サンプル液（測定用）に味覚センサを浸漬し、20秒
後に味覚センサの電位Ｖs を測定する。 12) 測定の手順2)に戻り手順2)〜11) を繰り返す。所定
の回数繰り返したら手順を終わる。

【００２３】この手順を図２に示した。被測定サンプル
液が複数ある場合には、ローテーションにランダム性を
もたせるように、サンプルの測定順序を決めておき、繰
り返し測定をして平均値を求めるとよい。

【００２４】次に第２の実施例として、第１の実施例に
おける第一の基準液を第二の基準液に純水を加えて２倍
に薄めたものとして、アジの検出を実施することとす
る。サンプル、第二の基準液及び手順は、第１の実施例
と同じである。第１の実施例、第２の実施例の実験結果
を主成分分析したグラフをそれぞれ図３、図４に示す。
それぞれコーヒー飲料７商品をプロットしたものであ
る。図からもあきらかなように実施例１の第一主成分の
寄与率85.3％、第二主成分の寄与率9.0 ％に比べ実施例
２は、それぞれ78.9％、17.4％と第二主成分の情報量が
約２倍位増しコーヒー飲料のアジの識別能力が増した。
これは、第一の基準液にコーヒー飲料７商品をブレンド
したものを純水で２倍に薄めたものを用いたため、第二
の基準液及びサンプル液を測定した際に吸着した味成分
が容易に脱離し、感度が向上し、味の識別能力が高くな
ったと思われる。第２の実施例の方法は、コーヒーやビ
ールなどの吸着性のある味成分を多く含むサンプルに特
に有効である。

【００２５】

【発明の効果】第１の発明のアジの検出方法によれば、
脂質性分子を用いた味覚センサによるアジの検出、測定
を再現性よく行うために、第一の基準液及び第二の基準
液としてサンプル液と近いものを用いることとし、第一
の基準液→第二の基準液→第一の基準液→サンプル液の
順に測定しサンプル液測定値の基準値からの相対値
｛（Ｖs −Ｖ0 ´）−（Ｖk −Ｖ0 ）｝を計算すること
により味覚センサの継続的なドリフトにおける相対値の
ばらつきを無くし、第一の基準液を用いることによって
第一の基準液の味が変化しても測定値への影響を無くし
た。

【００２６】第２の発明のアジの検出方法では、更に第
一の基準液の濃度を水を加えるなどして低くすることで
膜への吸着物質が第一の基準液により容易に脱離し、味
覚センサ出力の情報量が増し、測定値のばらつきも小さ
くできた。第２の発明のアジの検出方法は、苦み物質
等、脂質膜へ吸着する物質に含まれているものが測定対
象の時には特に有効である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の測定手順の流れ図。

【図２】本発明による測定手順を表わした図。

【図３】第１の実施例でコーヒー飲料として市販されて
いる７商品について、アジの検出（差異の判別）を行い
実験結果を主成分分析したものをプロットした図。

【図４】第２の実施例における主成分分析の図。

【図５】味覚センサの模式図であり、図５(a) は、正面
図、図５(b) は断面図。

【図６】アジの測定系を示す図。

【図７】単分子膜を化学物の設計法で使われている表現
方法で表わした模式図。

【図８】脂質膜を化学物の設計法で使われている表現方
法で表わした模式図。

【符号の説明】

１基材２電極３脂質膜４緩衝層５リード線１０膜電位の測定系の基本構成１１被測定溶液１２容器１３味覚センサアレイ１４−１〜１４−８各々の脂質膜（黒点で示す）１５参照電極１６緩衝層１７−１〜１７−８リード線１８リード線１９−１〜１９−８バッファ増幅器２０アナログスイッチ２１Ａ／Ｄ変換器２２マイクロコンピュータ２３Ｘ−Ｙレコーダ２４接地電位３１，３１′ 脂質性分子群３２膜部材３３マトリックス

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】両親媒性物質または苦味物質を含む膜を
用いた味覚センサを使用して、類似した複数のサンプル
のアジを検出する方法において、第一の基準液を作る段
階と、前記複数のサンプルと同一または類似のアジを呈
する第二の基準液を作る段階と、前記味覚センサを用い
て前記第一の基準液を測定する段階(1) と、前記味覚セ
ンサを用いて前記第二の基準液を測定する段階(2) と、
前記味覚センサを用いて再度前記第一の基準液を測定す
る段階(3) と、前記味覚センサを用いて前記サンプル液
を測定する段階(4) と、前記段階(1) の前記第一の基準
液の測定値Ｖ0 と前記段階(2) の前記第二の基準液の測
定値Ｖk と前記段階(3)の前記第一の基準液の測定値Ｖ0
´と前記段階(4) の前記サンプルの測定値Ｖsとによ
りサンプルの基準値からの相対値｛（Ｖs −Ｖ0 ´）−
（Ｖk −Ｖ0 ）｝を計算する段階(5) とからなり、前記
段階(1) から段階(5) までの手順を各サンプルについて
行うことによるアジの検出方法。
【請求項２】両親媒性物質または苦味物質を含む膜を
用いた味覚センサを使用して、類似した複数のサンプル
のアジを検出する方法において、前記複数のサンプルと
同一または類似のアジを呈する第二の基準液を作る段階
と、前記第二の基準液を水で薄めた第一の基準液を作る
段階と、前記味覚センサを用いて前記第一の基準液を測
定する段階(1) と、前記味覚センサを用いて前記第二の
基準液を測定する段階(2) と、前記味覚センサを用いて
再度前記第一の基準液を測定する段階(3) と、前記味覚
センサを用いて前記サンプル液を測定する段階(4) と、
前記段階(1) の前記第一の基準液の測定値Ｖ0 と前記段
階(2) の前記第二の基準液の測定値Ｖk と前記段階(3)
の前記第一の基準液の測定値Ｖ0 ´と前記段階(4) の前
記サンプルの測定値Ｖs とによりサンプルの基準値か
らの相対値｛（Ｖs −Ｖ0 ´）−（Ｖk −Ｖ0 ）｝を計
算する段階(5) とからなり、前記段階(1)から段階(5)
までの手順を各サンプルについて行うことによるアジの
検出方法。