JPH0618471A

JPH0618471A - 味覚センサプローブ

Info

Publication number: JPH0618471A
Application number: JP4194947A
Authority: JP
Inventors: Kiyoshi Toko; 潔都甲; Shigechika Kawarai; 茂義河原井; Hiroshi Komai; 寛駒井; Yoshinobu Naitou; 悦伸内藤; Katsushi Sato; 勝史佐藤; Hidekazu Ikezaki; 秀和池崎
Original assignee: Anritsu Corp
Current assignee: Anritsu Corp
Priority date: 1992-06-29
Filing date: 1992-06-29
Publication date: 1994-01-25

Abstract

(57)【要約】【目的】被測定液が味覚センサプローブに付着した他の
被測定液や味覚センサプローブから溶出した物質で汚染
されることの少ない味覚センサプローブを提供する。【構成】基材１を中空のパイプ状とし、先端部側の開口
部１ｂを覆って味覚センサ用膜２を接着し、該味覚セン
サ用膜２に電極３を緩衝層７を介して接続し、基材１の
表面を被測定溶液に対して不溶性の物質４で被覆した。

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５感を代行で
きる人工的なセンサに係り、特に味覚という、従来は人
工的なセンサでは代行できないとされた、ヒトの感覚に
代わるセンサあるいはトランスデューサと呼ばれる電子
素子に関する。

【０００２】

【従来の技術】本件の出願人は共同出願人と共に、先に
「味覚センサ及びその製造方法」の発明につき特許出願
をし（特願平１−１９０８１９号）、その明細書及び図
面によって、ある種の高分子重合体の表面マトリックス
内に特定の分子配列をもって収納されたいわゆる脂質性
分子群が、基本味と呼ばれる塩味、酸味、苦味、甘味に
対して、感度を示すセンサとなることを示した。しか
も、この種のセンサは、人間の五感の一つである味覚に
代わり味を測定できるものであることを示した。

【０００３】これを少しく具体的に説明すると、例え
ば、高分子重合体として、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）を
用い、それにフタル酸ジオクチル（ＤＯＰ）のような可
塑剤と脂質とを概ね２：３：１の重量比で混合したもの
をテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）に溶融し、平底の容器
に移して、均一に加熱された板上で約３０°Ｃに２時間
保持して、ＴＨＦを揮発させ、脂質膜すなわち脂質がＰ
ＶＣの表面マトリックス内に収納された脂質性分子膜を
得た。この脂質性分子膜を味覚センサプローブに加工し
た例が図７に示されている。脂質膜を一辺が１０ｍｍの
正方形に切り、厚さ２ｍｍのアクリル板（基板）１に
１．５ｍｍφの孔５を開け、銀の丸棒を挿入し電極３と
したものに、脂質膜２が電極３に完全に接触するように
ＰＶＣを１０％溶解したＴＨＦで接着した後、ＴＨＦを
揮発させ、信号を取り出すためのリード線６を半田付け
して味覚センサプローブとした。

【０００４】また、本件の出願人は共同出願人と共に、
「味覚センサおよびその製造方法」の発明につき特許出
願をし（特願平３−０２０４５０号）、その明細書及び
図面によって、前記「味覚センサ及びその製造方法」
（特願平１−１９０８１９号）の味覚センサを改良した
味覚センサを示した。

【０００５】この「味覚センサおよびその製造方法」
（特願平３−０２０４５０号）の味覚センサプローブ
は、基板表面に形成された苦味物質の分子の疎水性部位
に親しむ性質を有する物質または両親媒性分子の疎水性
部位に親しむ性質を有する物質からなるベース膜上に苦
味物質または両親媒性物質の単分子膜を形成した構造を
持つものであった。このような構造の両親媒性分子群の
単一な層を味覚センサプローブに加工した例が図８に示
されている。図中、１、２ａ、２ｂはそれぞれ基板、ベ
ース膜、両親媒性分子群の単一な層である。基板１に設
けられた孔５には電極３となる銀の丸棒を挿入して棒の
一端をベース膜２ａに当接させ、他端にはリード線６を
半田付けして味覚センサプローブとした。この項で述べ
た、脂質膜ならびに苦味物質の単分子膜もしくは両親媒
性物質の単分子膜が形成されたベース膜等を、まとめ
て、以後味覚センサ用膜という。

【０００６】これらの味覚センサプローブを用いて、ア
ジの検出を行なう手順は、例えば、以下のようになる。０．被測定サンプル溶液と同種の基本味を持つ物質の水
溶液であって、被測定サンプルと近い味を持つものを基
準液として用意し、その基準液に味覚センサプローブを
ほぼ１０時間浸漬する。１．基準液（洗浄用）へ味覚センサプローブの出し入れ
を１０回行う。基準液（洗浄用）で洗浄するといっても
よいし、基準液に断続的に浸漬するといっても良いし、
味覚センサ用膜の表面に刺激を与えるということもでき
る。２．基準液で測定用として用意したものに浸漬し、２０
秒後に味覚センサプローブの電位を測定し測定値をＶ0
とする。３．手順１、２、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４へ進む。４．味覚センサプローブを基準液（測定用）から出し
て、被測定サンプル液（洗浄用）で洗浄する。（前記１
と同様に１０回出し入れをする。）５．被測定サンプル液（測定用）に味覚センサプローブ
を浸漬し、２０秒後に味覚センサプローブの電位Ｖi を
測定する。アジとしてΔＶ＝Ｖi −Ｖ0 の測定値を得
る。６．測定の手順１に戻り、手順１、２、４、５、を繰り
返す。所定の回数繰り返したら手順を終る。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。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】前項で述べたような測
定を行った場合、従来の味覚センサプローブでは、被測定液から引き上げたとき、味覚センサプローブの
側面および端部に被測定液が多く付着し、次に他の被測
定液を測定する際にその被測定液に混入し正確なアジの
測定が行えない。測定と測定の間に基準液（洗浄用）に
よる洗浄を行ったとしても、回数を繰り返すうちに基準
液（洗浄用）も汚染される。混入の影響は、被測定サン
プル液が少量である場合、特に大きい。味覚センサプローブを他の被測定液に浸すために移動
させている途中で、机の上を汚してしまう。混入を防ぐためには手で味覚センサプローブを振り液
体を振り落していたが、勢い余って味覚センサプローブ
を被測定液の容器の縁にぶつけて破損する。液体を振り落すときに、液体の飛沫が飛び散り、他の
被測定液に混入したり、机を汚すことがある。これらの
問題は、測定を人手で行っているうちはまだよいが、ロ
ボット等を用いて自動化した場合は大きな障害となる。

【０００８】以上は被測定液が味覚センサプローブに付
着することによって生ずる問題であるが、反対に、被測
定液によっては、基材にアクリル等を使っているために、被測定液にア
ルコール等が含まれていると、基材が劣化してしまう。基材をアルコール等に耐性のあるものにすると味覚セ
ンサ用膜の接着力が十分に得られない。基材同士の接着に用いる接着剤の溶出、あるいは、基
材自体の溶出により被測定液を汚染する。特に、溶出し
た物質が味覚センサ用膜の特性を変えてしまう。等の問
題がある。

【０００９】この発明の目的は、上述の問題を解決し、
被測定液の付着の少ない味覚センサプローブを提供する
ことである。また、被測定液による基材の劣化が無く、
基材や接着剤等の溶出による被測定液への汚染や味覚セ
ンサ用膜の特性変化のない味覚センサプローブを提供す
ることである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、この発明の味覚センサプローブは、基材の被測定液
に浸漬される先端部を尖ったものとした。そして、基材
を中空のパイプ状とし、先端部側の開口部を覆って味覚
センサ用膜を接着した。また、基材表面を被測定液に対
して不溶性の物質で被覆した。

【００１１】即ち、第一の発明の味覚センサプローブ
は、被測定液に浸漬される尖った先端部を有する基材
と、該基材の表面に設けられた味覚センサ用膜と、該味
覚センサ用膜に電気的に接続される電極とを備えてい
る。そして、第二の発明の味覚センサプローブは、中空
パイプ状の基材と、該基材の被測定液に浸漬される先端
部側の開口部を覆って基材に接着された味覚センサ用膜
と、該味覚センサ用膜に電気的に接続される電極とを備
えている。また、第三の発明の味覚センサプローブは、
被測定液に対して不溶性の物質で表面が被覆された基材
と、該基材の表面に設けられた味覚センサ用膜と、該味
覚センサ用膜に電気的に接続される電極とを備えてい
る。

【００１２】

【作用】第一の発明の味覚センサプローブは、先端部が
尖っているので、被測定液から引き上げるとき、液面の
表面張力が有効に働き、液が付着し難い。そして、第二
の発明の味覚センサプローブは、基材が中空のパイプ状
であり、被測定液に浸漬される先端部側の開口部を覆っ
て味覚センサ用膜が接着され、被測定液に浸漬する部分
が少なくて済むので被測定液の付着は少ない。また、第
三の発明の味覚センサプローブは、基材表面が被測定液
に対して不溶性の物質で被覆され、基材が被測定液に直
接触れることはないので、基材の劣化、基材や接着剤の
溶出はない。

【００１３】

【実施例】この発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。図１は第一の発明の一実施例の概略構成を示す図で
あり、（ａ）は正面図、（ｂ）は断面図である。基材１
として幅１５ｍｍ、長さ１００ｍｍ、厚さ５ｍｍのアク
リル板を用い、該アクリル板の先端部１ａを約４５度の
角度でカットする。該アクリル板の先端１ａａから３０
ｍｍ、幅方向ほぼ中央の位置に３ｍｍφの孔５をあけそ
の孔５に銀の丸棒（３ｍｍφ）を挿入して電極３とす
る。該電極３の一端とその周囲のアクリル板上に接着剤
としてＴＨＦを滴下し、一辺が１０ｍｍの正方形の味覚
センサ用膜２としての脂質性分子膜を、電極３を覆うよ
うにして張り付ける。電極３の他端にはリード線６を半
田付けする。

【００１４】この味覚センサプローブは、被測定液から
引き上げたとき、先端部が斜めにカットされ尖っている
ので、液体の付着が少ない。この例ではアクリル板の先
端部１ａを約４５度の角度で直線状にカットしている
が、基材１の表面の状態や被測定液の粘度等によって角
度はこれより大きくてもよく、カットの形状は直線状よ
りはいくらか凹の状態（図６）にした方が付着がし難
い。

【００１５】図２は第二の発明の一実施例の概略構成を
示す断面図である。基材１として外径８ｍｍ、長さ５５
ｍｍ、肉厚１ｍｍのアクリルの円筒１を用いる。該円筒
１の被測定液に浸す側の先端１ａａに、その開口部１ｂ
を塞ぐように味覚センサ用膜２としての脂質性分子膜
を、ＴＨＦにＰＶＣを溶解したものを接着剤として、張
り付ける。直径０．５ｍｍの銀線の先を螺旋状に巻いた
ものを該円筒１の上部から挿入し電極３とする。緩衝層
７として電解液（３m mol ／lの濃度の塩化カリウム溶
液）を前記電極３の螺旋部分３ｂが浸るところまで充填
する。

【００１６】この味覚センサプローブは、その先端に味
覚センサ用膜２が設けられているので被測定液に浸漬す
る部分が少なくて済み、円筒１の表面に凹凸がないの
で、被測定液から引き上げたとき、液体の付着が少な
い。また、電極３が中空部分に収容された簡単な構造と
なっており、製造もし易い。

【００１７】図３は第三の発明の第１の実施例の概略構
成を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は断面図で
ある。基材１として幅１５ｍｍ、長さ１００ｍｍ、厚さ
５ｍｍのアクリル板を用いる。該アクリル板の先端１ａ
ａから１５ｍｍ、幅方向ほぼ中央の位置に３ｍｍφの孔
５をあけその孔５に銀の丸棒（３ｍｍφ）を挿入して電
極３とする。該電極３の一端にはリード線６を半田付け
する。被測定液に浸漬する部分にテフロンチューブ（不
溶性の絶縁物４、テフロンはデュポン社の登録商標）を
被せ熱を加えて熱収縮させ被覆する。前記電極３の他端
とその周囲のアクリル板１０ｍｍ四方の被覆をはぎ取
る。該被覆をはぎ取られた部分に接着剤としてＴＨＦを
滴下し、一辺が１０ｍｍの正方形の脂質性分子膜（味覚
センサ用膜２）を張り付ける。

【００１８】不溶性の物質としては、例えば表１に挙げ
るようなものがある。前記実施例のようにチューブ状の
ものを被せて熱収縮させてもよいし、塗料になっている
ものを塗ってもよい。他に、不溶性の物質として金属に
金メッキをしたものやステンレス等を用い、基材を覆っ
てもよい。例えば、図５に示すように、金属管８に金メ
ッキをして先端部内面にネジを切り、アクリル円筒１の
先端部外面にネジを切って締め込むようにしてもよい。
不溶性の物質で被覆することで、味覚センサプローブか
らの成分の溶出による被測定液への汚染が防げるが、こ
の不溶性の物質が撥水性であれば、被測定液の付着によ
る被測定液への汚染に対しても効果がある。

【００１９】

【表１】

【００２０】図４は第三の発明の第２の実施例の概略構
成を示す断面図である。基材１として外径８ｍｍ、長さ
５５ｍｍ、肉厚１ｍｍのアクリルの円筒を用いる。該円
筒１にテフロンチューブ（不溶性の物質４、テフロンは
デュポン社の登録商標）を被せ熱を加えて熱収縮させ被
覆する。の先端部１ａを約６０度の角度でカットする。
該カットされた先端部１ａに、その開口部１ｂを塞ぐよ
うに脂質性分子膜（味覚センサ用膜２）を、ＴＨＦにＰ
ＶＣを溶解したものを接着剤として、張り付ける。直径
０．５ｍｍの銀線の先を螺旋状に巻いたものを該円筒１
の上部から挿入し電極３とする。緩衝層７として電解液
（３m mol ／l の濃度の塩化カリウム溶液）を前記電極
３の螺旋部分３ｂが浸るところまで充填する。

【００２１】この実施例の味覚センサプローブは、被測
定液から引き上げたとき、テフロンの撥水性により、側
面への液の付着は防がれ、また、底面が液面に対して、
斜めになっていることにより、底面に接着した脂質性分
子膜２にも液の付着が少ない。味覚センサプローブを被
測定液から引き上げる速度を毎秒２cm以下にすると、表
面張力が有効に働き、脂質性分子膜２への液の付着はさ
らに減少する。

【００２２】また、第二の発明の実施例のように、味覚
センサ用膜が底面に接着されているタイプの味覚センサ
プローブでは、被測定液が炭酸飲料水等の気体が溶解し
ている液の場合、測定中に過飽和となった気体が、味覚
センサ底面に気泡となってたまり、味覚センサ用膜と被
測定液の電気的な接触が絶たれてしまうということもあ
る。しかし、この実施例の味覚センサプローブでは、味
覚センサ用膜が液面に対して斜めになっているので、被
測定液が気体を溶解した溶液の場合でも、過飽和となっ
た気体は味覚センサ用膜に気泡となってたまることなく
液面へと導かれ、味覚センサ用膜と被測定液の電気的な
接触が絶たれてしまうことはない。

【００２３】更に、第二の発明の実施例と同じ径の基材
１であっても、脂質性分子膜２の面積が増大したことに
より、味覚センサ用膜のインピーダンスが低下し、結果
として味覚センサの出力が安定した。

【００２４】前述の第三の発明の第２の実施例では、第
一および第二の発明も取り入れた実施例を示した。同じ
ように、第一の発明と第二の発明、第二の発明と第三の
発明、第三の発明と第一の発明とをそれぞれ組み合わせ
て実施してもよい。

【００２５】

【発明の効果】以上述べたように、これらの発明によ
り、被測定液の付着が少なく、従って、他の被測定液へ
の汚染の少ない味覚センサプローブが得られた。また、
被測定液による基材の劣化が無く、基材や接着剤の溶出
による被測定液への汚染や味覚センサ用膜の特性変化の
ない味覚センサプローブが得られた。

【００２６】これを、詳述すれば、第一の発明では味覚
センサプローブの基材の被測定液に浸漬される先端部を
尖ったものとし、第二の発明では味覚センサプローブの
基材を中空のパイプ状とし、先端部側の開口部を覆って
味覚センサ用膜を接着したので、被測定液の付着が少な
い。また、第三の発明では味覚センサプローブの基材表
面を被測定液に対して不溶性の物質で被覆したので、被
測定液による基材の劣化が無く、基材や接着剤の溶出に
よる被測定液への汚染や味覚センサ用膜の特性変化がな
い。これらの味覚センサプローブを用いて測定を行え
ば、被測定液の汚染による測定誤差は小さく抑えられ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】第一の発明の実施例の概略構成を示す図であ
り、（ａ）は正面図、（ｂ）は断面図。

【図２】第二の発明の実施例の概略構成を示す断面図。

【図３】第三の発明の第１の実施例の概略構成を示す図
であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は断面図。

【図４】第三の発明の第２の実施例の概略構成を示す断
面図。

【図５】第三の発明の他の実施例の概略構成を示す断面
図。

【図６】カットの形状を説明するための図。

【図７】従来の味覚センサプローブの概略構成を示す図
であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は断面図。

【図８】従来の味覚センサプローブの概略構成を示す図
であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は断面図。

【符号の説明】

１基材（基板、アクリル板、円筒）２味覚センサ用膜（脂質性分子膜、脂質膜）２ａベース膜２ｂ両親媒性分子群３電極４不溶性の物質５孔６リード線７緩衝層８不溶性の物質としての金メッキをした金属管

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者河原井茂義東京都港区南麻布五丁目10番27号アンリツ株式会社内 (72)発明者駒井寛東京都港区南麻布五丁目10番27号アンリツ株式会社内 (72)発明者内藤悦伸東京都港区南麻布五丁目10番27号アンリツ株式会社内 (72)発明者佐藤勝史東京都港区南麻布五丁目10番27号アンリツ株式会社内 (72)発明者池崎秀和東京都港区南麻布五丁目10番27号アンリツ株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被測定液に浸漬される尖った先端部（１
ａ）を有する基材（１）と、該基材の表面に設けられた
味覚センサ用膜（２）と、該味覚センサ用膜に電気的に
接続される電極（３）とを備えたことを特徴とする味覚
センサプローブ。
【請求項２】中空パイプ状の基材（１）と、該基材の
被測定液に浸漬される先端部側の開口部（１ｂ）を覆っ
て基材に接着された味覚センサ用膜（２）と、該味覚セ
ンサ用膜に電気的に接続される電極（３）とを備えたこ
とを特徴とする味覚センサプローブ。
【請求項３】被測定液に対して不溶性の物質（４）で
表面が被覆された基材（１）と、該基材の表面に設けら
れた味覚センサ用膜（２）と、該味覚センサ用膜に電気
的に接続される電極（３）とを備えたことを特徴とする
味覚センサプローブ。