(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一または複数の開口部を備え膨張または収縮変形により内容積が可変の採取容器と、
収縮している前記採取容器を膨張させることにより第一の流量で気体を前記採取容器に吸引させる拡張手段と、
膨張している前記採取容器を収縮させることにより前記第一の流量よりも小さい第二の流量で気体を前記採取容器から排出させる収縮手段と、
前記採取容器から排出される気体の流路上に設けられ、香気成分を吸着する吸着剤を備える吸着管と、
並列配置された２個の採取口と、２個の前記採取口と前記開口部とを連通する導入管と、
を有する香気採取装置。
【請求項２】
前記拡張手段が、前記採取容器を収容する減圧チャンバーと、前記減圧チャンバーの内部を負圧吸引する第一ポンプと、を備え、
前記採取容器の前記開口部が前記減圧チャンバーの外部と連通している請求項１に記載の香気採取装置。
【請求項３】
前記採取容器は内容積が可変な袋体であり、
前記収縮手段が、前記採取容器から排出される前記気体の前記流路上に配置され前記第一ポンプよりも小流量で気体を吸引する第二ポンプを備え、
前記第二ポンプを動作させることにより前記採取容器から前記吸着管に前記気体が供給される請求項２に記載の香気採取装置。
【請求項４】
前記減圧チャンバーの内外を連通するベント制御部を備え、
前記ベント制御部は、前記拡張手段の動作時には閉鎖されているかまたは前記第一ポンプの吸引流量よりも小流量で外気を前記減圧チャンバーの内部に通過させ、前記収縮手段の動作時には前記第二ポンプの吸引流量と同等以上の流量で外気を前記減圧チャンバーの内部に通過させる請求項３に記載の香気採取装置。
【請求項５】
前記拡張手段および前記収縮手段を間欠的かつ交互に動作させる動作制御部を更に有する請求項１から４のいずれか一項に記載の香気採取装置。
【請求項６】
前記拡張手段は、５リットル／分以上１２リットル／分以下の流量で気体を前記採取容器に吸引させる請求項１から５のいずれか一項に記載の香気採取装置。
【請求項７】
凸面状のカバー部を更に備え、２個の前記採取口が前記カバー部の凸面の外側に向かって開口している請求項１から６のいずれか一項に記載の香気採取装置。
【請求項８】
一または複数の開口部を備え膨張または収縮変形により内容積が可変の採取容器と、
収縮している前記採取容器を膨張させることにより第一の流量で気体を前記採取容器に吸引させる拡張手段と、
膨張している前記採取容器を収縮させることにより前記第一の流量よりも小さい第二の流量で気体を前記採取容器から排出させる収縮手段と、
前記採取容器から排出される気体の流路上に設けられ、香気成分を吸着する吸着剤を備える吸着管と、を有し、
前記拡張手段が、前記採取容器を収容する減圧チャンバーと、前記減圧チャンバーの内部を負圧吸引する第一ポンプと、前記減圧チャンバーの内外を連通するベント制御部と、を備え、
前記採取容器は内容積が可変な袋体であり、
前記収縮手段が、前記採取容器から排出される前記気体の前記流路上に配置され前記第一ポンプよりも小流量で気体を吸引する第二ポンプを備え、
前記第二ポンプを動作させることにより前記採取容器から前記吸着管に前記気体が供給され、
前記ベント制御部は、前記拡張手段の動作時には閉鎖されているかまたは前記第一ポンプの吸引流量よりも小流量で外気を前記減圧チャンバーの内部に通過させ、前記収縮手段の動作時には前記第二ポンプの吸引流量と同等以上の流量で外気を前記減圧チャンバーの内部に通過させる、香気採取装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、香気成分を採取する香気採取装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
草花や果実等（以下、草花等という場合がある）の天然物から香りを採取して、その香りを香料組成物として再現することが行われている。
【０００３】
草花等から揮発性の香気成分を採取するための様々な装置や方法がこれまで提案されている。特許文献１には、真空引きされたキャニスターとの気圧差を用いて草花等の香気を吸引して吸着管に採取することが記載されている。これにより香気成分のうち吸着管に吸着される成分が捕集される。また、吸着管に吸着されにくい低分子量成分はキャニスターに回収されるため、別途濃縮して捕集される。
特許文献２には、草花等の香気採取対象の表面に局所的な閉鎖空間を設け、パージガスを吹き付けて香気成分の揮散を促進しつつ、揮散した香気成分をパージガスとともに吸着管に採取することが記載されている。
特許文献３には、加湿した空気を草花等に接触させ、香気成分を加湿空気中に含ませた状態で加湿空気を冷却して凝縮させることにより香気成分を採取して芳香液を得ることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−３２８０７８号公報
【特許文献２】特開２００３−２１５８２号公報
【特許文献３】特開２０００−５３９９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
採取された香気成分を質量分析装置等により定性的および定量的に分析することで、調香による香料組成物として香りを再現することが可能となる。一方で、草花等が発散する多数の揮発性の香気成分が混ぜ合わされた空気を人間が鼻から吸い込むと、この香気成分が鼻腔の粘膜に溶け込み嗅細胞によって匂いとして感知される。したがって、香りとは、鼻に吸引される香気成分の量および組成を人間の嗅覚で認知したものであるといえる。
【０００６】
これに対し、草花等が発する匂いは極めて多数の香気成分が混合して構成されており、そして香気成分の拡散性は個々に異なる。このため、香気成分の採取を低速で行った場合には、拡散性が高い香気成分のみならず低い香気成分も採取中に多量に揮散して周囲の空気と混合することとなる。逆に香気成分の採取を高速で行った場合には、拡散性が高い香気成分のみが専ら揮散し、拡散性が低い香気成分の混合比率は過少となる。以上の知見に基づき本発明者は、調香により作り出した草花等の香りを、人間が現に知覚するものと同程度の香りとして正確に再現するためには、人間が鼻から吸い込む空気に含まれる香気成分の比率を維持したままで香気成分を採取することが有効であるとの考えに至った。
【０００７】
これに対し、特許文献１から３に例示される従来の香気採取方法は、ある対象物に固有な香りを再現するには対象物の保有する香気成分すべてを採取する必要があるとの考えのもと、草花等が発する香気成分を極力逃さずに全量を採取するものであり、人間が鼻に吸い込んだ際の香気成分の組成比率を維持するものではない。
たとえば特許文献１の方法は、細い吸着管を通じて香気成分を低速で吸引するものであるため、草花等から揮散して周囲に飽和する高濃度の香気成分が吸着剤やキャニスターで捕集される。特許文献１には３０ミリリットル／分程度の小流量に調整することが記載されている。しかしながら、一般に人間が鼻で匂いを嗅ぐ際には、１０リットル／分程度の大流量で数秒間という短時間で気体を吸引するといわれている。このため、特許文献１の方法では人間が嗅覚で感じる組成比率とは異なり、拡散性が低い香気成分が多量に混合することとなる。
特許文献２の方法は、草花等にパージガスを吹き付けて香気成分の揮散を促進するものであるため、草花等のうちパージガスが当たる局所的な部位から揮散される香気成分の組成比率が高くなってしまう。一方、人間が鼻で匂いを嗅ぐ際には、息等の空気を局所的に吹き付けるのではなく草花等の周囲の空気を吸い込むことから、香気成分の組成比率は異なるものとなる可能性がある。
特許文献３の方法は、加湿した空気と草花とを接触させて香気成分を採取するものであるため、香気成分は水とともに捕集されることになり、水溶液として捕集されたものから香気成分を回収して分析することになる。したがって、多種の香気成分のうち水に対する溶解性の高いものは水溶液中から回収されにくく、結果として、人間が鼻で嗅いだ匂いとは異なるものとなる。
【０００８】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、香気の採取対象物の匂いを人間が鼻で嗅いだ状態に近い組成比率で香気成分を採取することが可能な装置に関する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、一または複数の開口部を備え膨張または収縮変形により内容積が可変の採取容器と、収縮している前記採取容器を膨張させることにより第一の流量で気体を前記採取容器に吸引させる拡張手段と、膨張している前記採取容器を収縮させることにより前記第一の流量よりも小さい第二の流量で気体を前記採取容器から排出させる収縮手段と、前記採取容器から排出される気体の流路上に設けられ、香気成分を吸着する吸着剤を備える吸着管と、を有する香気採取装置に関する。
【００１０】
また本発明は、採取対象物から発生する香気成分を採取する方法であって、前記採取対象物の周囲に存在し前記採取対象物から発生した揮発性の前記香気成分を含有する気体を第一の流量で採取容器に吸引して採取ガスを取得する吸引工程と、前記採取ガスを前記採取容器から前記第一の流量よりも小さい第二の流量で取り出して吸着管に移送し、前記吸着管で前記香気成分を吸着させて捕集する吸着工程と、を含む香気採取方法に関する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の装置によれば、大流量の第一の流量で気体を採取容器に吸引し、そして小流量の第二の流量で気体を排出して吸着管に送ることができる。このため、人間が鼻で匂いを嗅ぐ状態の組成比率で香気成分が採取容器に採取され、そしてこの組成比率が維持されたままで吸着管にて香気成分を十分に吸着させて捕集することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第一実施形態の香気採取装置の吸引工程を示す構成図である。
【図２】第一実施形態の香気採取装置の吸着工程を示す構成図である。
【図３】第二実施形態の香気採取装置の吸引工程を示す構成図である。
【図４】第二実施形態の香気採取装置の吸着工程を示す構成図である。
【図５】第三実施形態の香気採取装置の吸引工程を示す構成図である。
【図６】第四実施形態の香気採取装置の吸引工程を示す構成図である。
【図７】（ａ）は吸引具を示す模式図であり、（ｂ）は吸引具をカバー部に装着して採取対象物から香気成分を吸引する状態を示す説明図であり、（ｃ）は密閉容器に収容された採取対象物から香気成分を吸引する従来例を示す説明図である。
【図８】（ａ）は本方法でリンゴ（王林）から取得された香気成分の保持時間と検出強度との関係を示すクロマトグラムであり、（ｂ）は従来例でリンゴ（王林）から取得された香気成分の保持時間と検出強度との関係を示すクロマトグラムである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。なお、各図面において同様の構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。
【００１４】
＜第一実施形態＞
図１および図２は本発明の第一実施形態の香気採取装置１００を示す構成図である。はじめに、本実施形態の概要について説明する。
【００１５】
本実施形態の香気採取装置１００は、内容積が可変の採取容器１０、拡張手段２０、収縮手段３０および吸着管４０を備えている。
採取容器１０は、一または複数の開口部１２を備え膨張または収縮変形により内容積が変化する。
拡張手段２０は、収縮している採取容器１０を膨張させることにより開口部１２を通じて第一の流量で気体を採取容器１０に吸引させる手段である。
収縮手段３０は、膨張している採取容器１０を収縮させることにより開口部１２を通じて第一の流量よりも小さい第二の流量で気体を採取容器１０から排出させる手段である。
吸着管４０は、採取容器１０から排出される気体の流路上に設けられており、香気成分を吸着する吸着剤４２を備えている。
【００１６】
次に、香気採取装置１００について詳細に説明する。
香気採取装置１００は、採取対象物Ｓから発生する香気成分を採取する装置である。採取対象物Ｓは揮発性の香気成分を発するものであれば固体でも液体でもよい。採取対象物Ｓとしては、草花、樹木、果実、種子もしくは動物、またはこれらから得られるエキスや生薬などの天然物が例示されるが、これに限られない。たとえば飲食物や工業製品でもよい。
【００１７】
香気採取装置１００を用いて採取対象物Ｓから採取されて吸着管４０で捕集された香気成分を、加熱脱着装置で脱着し、キャピラリカラムに導入後、質量分析装置（いずれも図示せず）で分析することにより定性的および定量的に分析するとよい。質量分析装置としては、ガスクロマトグラフ質量分析計を用いることができる。これにより、採取対象物Ｓが発する多数の香気成分の種類および組成比率を、クロマトグラム（ＴＩＣ：Total Ion Chromatogram）等の出力形式で知得することができる。そして、香気成分の種類と組成比率が判明することで、採取対象物Ｓの匂いを調香による香料組成物として再現することができる。
【００１８】
すなわち、本実施形態の香気採取装置１００を用いることで、採取対象物Ｓから発生する香気成分を採取する方法（以下、本方法という場合がある）が実現される。そして本方法によれば、人間が鼻で採取対象物Ｓの匂いを嗅いだ状態に近い組成比率で香気成分を採取し、そして吸着管４０で捕集することができる。
【００１９】
本方法は吸引工程と吸着工程を含む。吸引工程では、採取対象物Ｓの周囲に存在し採取対象物Ｓから発生した揮発性の香気成分を含有する気体を第一の流量で採取容器１０に吸引して採取ガスを取得する。吸着工程では、採取ガスを採取容器１０から第一の流量よりも小さい第二の流量で取り出して吸着管４０に移送し、吸着管４０で香気成分を吸着させて捕集する。
【００２０】
採取対象物Ｓの周囲に存在し採取ガスとして取得される気体は、代表的には空気であるが、これに限られず窒素ガスなどの不活性ガスでもよい。
【００２１】
採取容器１０は内容積が可変で採取ガスを気密に収容可能な容器である。採取容器１０を膨張変形させるとは採取容器１０の内容積を拡大させることをいい、採取容器１０を収縮変形させるとは採取容器１０の内容積を縮小させることをいう。採取容器１０の具体的な構造は特に限らず、硬質材料で作成されたケースの内部で仕切体が摺動して内容積を変化させるピストン形状でもよく、または可撓性材料で作成された袋体でもよい。採取容器１０として袋体を用いる場合、エラストマー材料で作成されて風船のように弾性的に伸縮して膨張または収縮変形する弾性の袋体を用いてもよく、または実質的に伸縮せずに広がったり潰れたりする袋体を用いてもよい。袋体の材質としては、高分子フィルムが好ましく、具体的にはビニルアルコール系ポリマーフィルム、ポリエチレン系ポリマーフィルム、ポリプロピレン系ポリマーフィルム、ポリエステル系ポリマーフィルム系ポリマーフィルム、ナイロン系ポリマーフィルム、フッ素樹脂フィルム等が挙げられる。
採取容器１０の少なくとも内面は、香気成分が付着することを抑制するためフッ素樹脂コーティングやアルミニウム蒸着を施したものが好ましい。または採取容器１０の全体をフッ素樹脂材料で作成してもよい。
本実施形態では、拡張手段２０および収縮手段３０の動作に良好に追随して採取容器１０の内容積が変化可能であるという観点から、採取容器１０として袋体を用いる。より詳細には、内容積が変化可能であり、かつ香気成分を吸着しにくいとの点から、フッ素樹脂としては、ポリフッ化ビニリデン（PVDF）、ポリフッ化ビニル（PVF）、4フッ化エチレン-6フッ化プロピレン共重合体が好ましく、市販品として、フッ素樹脂バッグ［アズワン（株）、1-6334-02］やテドラー（登録商標）バッグ［東京硝子器械(株)、0000-80-28-02］が挙げられる。本実施形態の採取容器１０は薄地のフッ素樹脂材料で作成された袋体である。
【００２２】
採取容器１０は、一または複数の開口部１２を備えている。開口部１２は採取容器１０に採取対象物Ｓから採取ガスを取り込み、また採取容器１０から吸着管４０に採取ガスを取り出すための開口である。採取ガスを採取容器１０に取り込むための開口部と、採取容器１０から吸着管４０に採取ガスを取り出すための開口部とは異なる開口でもよい。本実施形態の採取容器１０は、採取ガスの取り込みと取り出しを兼用する１個の開口部１２を備えている。
【００２３】
香気採取装置１００は、１個または複数個の採取口６０と、採取口６０と開口部１２とを連通する導入管６２を備えている。また、香気採取装置１００は、採取対象物Ｓを保持する保持部７０を有している。採取口６０は、保持部７０に保持された採取対象物Ｓに向けて開口するように配置されており、導入管６２を通じて採取容器１０と連通している。
【００２４】
採取容器１０の開口部１２に導入管６２の基端が挿入され、導入管６２の先端側には採取制御弁６４が設けられている。採取制御弁６４は、採取口６０と開口部１２との間の流路を開閉可能に切り替える手段である。採取口６０は、採取制御弁６４の更に先端に開口形成されている。採取制御弁６４を開放した状態で採取容器１０を膨張させることで採取容器１０の内部が負圧となり、採取口６０および導入管６２を通じて採取ガスが採取容器１０に取り込まれる。導入管６２の途中、すなわち採取制御弁６４と開口部１２との間には継手１４が設けられて送出管３４が連結されている。送出管３４の下流側には吸着管４０が設けられている。
【００２５】
導入管６２、送出管３４および継手１４は、香気成分の吸着を抑制するため、内面にフッ素樹脂をコーティングするか、またはフッ素樹脂材料で作成されていることが好ましい。
【００２６】
拡張手段２０は、収縮している採取容器１０を膨張させる手段である。本実施形態の採取容器１０は内容積が可変な袋体であるため内外の差圧により容易に膨張または収縮変形する。詳細には、採取容器１０の内部および開口部１２に接続された導入管６２の内部を相対的に高圧とした状態で、採取容器１０の周囲を内部よりも相対的に低圧（負圧）にすることで採取容器１０は膨張する。これにより、開口部１２を通じて採取ガスが採取容器１０の内部に流入する。
【００２７】
本実施形態の拡張手段２０は、採取容器１０を収容する減圧チャンバー２２と、この減圧チャンバー２２の内部を負圧吸引する第一ポンプ２４と、を備えている。減圧チャンバー２２には、ベント制御部２６および減圧制御弁２８が設けられている。ベント制御部２６は、減圧チャンバー２２の内外を連通する手段であり、本実施形態では開閉弁が用いられる。減圧制御弁２８は、第一ポンプ２４と減圧チャンバー２２とを連通させる吸引管２７に設けられており、第一ポンプ２４による減圧チャンバー２２の内部からの吸気を実行または停止させる。
【００２８】
香気採取装置１００は、図１に細矢印で示すように、第一ポンプ２４と減圧チャンバー２２の内部とを連通する第一吸引流路Ｌ１と、第一ポンプ２４と減圧チャンバー２２の外部とを連通する第二吸引流路Ｌ２と、を有している。吸引管２７は減圧制御弁２８と第一ポンプ２４との間で分岐して開閉弁２５が設けられている。開閉弁２５と減圧制御弁２８とは択一的に開放される。開閉弁２５を閉鎖して減圧制御弁２８を開放することで第一吸引流路Ｌ１が開放されて第一ポンプ２４は減圧チャンバー２２の内部の気体を吸引し、排気管２９を通じて系外に排気する。
一方、減圧制御弁２８を閉鎖して開閉弁２５を開放すると、第一吸引流路Ｌ１は閉鎖されて第二吸引流路Ｌ２が開放される。これにより、第一ポンプ２４による減圧チャンバー２２の内部からの吸気は停止する。また、第一ポンプ２４は開閉弁２５から外気を吸引して排気管２９から排気するアイドリング状態となり、第一ポンプ２４を停止させることなく減圧チャンバー２２の減圧を停止することができる（図２参照）。
【００２９】
採取容器１０の開口部１２は減圧チャンバー２２の外部と連通している。採取対象物Ｓの周囲は常圧（大気圧）であり、導入管６２および採取容器１０の内部の全圧は実質的に常圧に保たれている。第一ポンプ２４を動作させて減圧チャンバー２２の内部の空気を吸引して常圧未満の負圧とすることで採取容器１０は膨張する。
これにより、採取対象物Ｓから発生した揮発性の香気成分を含有する採取ガスが採取容器１０に吸引されて本方法における吸引工程が実行される。図１では、導入管６２を通じて採取対象物Ｓの周囲から採取容器１０に吸引される採取ガスの流れと、第一ポンプ２４を通じて減圧チャンバー２２から吸引された空気を排気管２９から排気する流れを太矢印で示している（図３、図５、図６においても同様）。
【００３０】
導入管６２の内径は特に限定されないが、減圧チャンバー２２の減圧に追随して採取容器１０が膨張して採取ガスが迅速に採取容器１０に取り込まれるように太径の管を用いることが好ましい。導入管６２として円管を用いる場合、たとえば導入管６２の内径を２ｍｍ以上、好ましくは３ｍｍ以上とするとよい。
【００３１】
ベント制御部２６は、本実施形態においては拡張手段２０の動作時（すなわち吸引工程）には閉鎖されている。これにより、導入管６２の内径を十分に大きくした場合には、第一ポンプ２４が第一吸引流路Ｌ１を通じて減圧チャンバー２２の内部の空気を排出した量と略同体積だけ採取容器１０は膨張し、当該体積の採取ガスが採取容器１０に取り込まれる。ただし後述する第三実施形態のように、第一ポンプ２４の吸引流量よりも小流量であれば拡張手段２０の動作時にベント制御部２６は外気を減圧チャンバー２２の内部に通過させてもよい。
【００３２】
拡張手段２０は、５リットル／分以上１２リットル／分以下の流量で気体（採取ガス）を採取容器１０に吸引させるとよい。これは、一般に人間（成人）が鼻で匂いを嗅ぐときに約１０リットル／分程度の吸引速度で採取対象物Ｓの周囲の気体を吸い込むことに対応している。したがって、第一ポンプ２４の排気能力もまた５リットル／分以上であることが好ましい。これにより、多数の香気成分のうち採取対象物Ｓから発生および揮散する速度が異なる分子の組成比率が、人間が鼻に吸い込む空気と、香気採取装置１００で採取される採取ガスとで同等となる。
そして、吸引工程の実行時間は、人間の一回の呼吸長さを模して、１秒以上１０秒以下、好ましくは３秒以上８秒以下とするとよい。これにより、採取対象物Ｓから香気成分が発生不足になることなく、採取対象物Ｓの周囲に既に存在している香気成分および吸気中に採取対象物Ｓから新たに発生する香気成分を、人間が鼻で匂いを嗅ぐ状態と同様に採取することができる。
【００３３】
採取容器１０の内容積は特に限定されないが、人間の一般的な匂いを嗅ぐ動作を考慮して１リットル以上を有することが好ましい。減圧チャンバー２２の内容積は、膨張した採取容器１０を収容可能な大きさであるため、少なくとも１リットル以上である。また、減圧チャンバー２２の内容積は、第一ポンプ２４により減圧チャンバー２２から吸気した際に採取容器１０の内部を迅速かつ十分に負圧にすることができるよう所定以下とすることが好ましく、たとえば１０リットル程度とすることができる。
【００３４】
収縮手段３０は、膨張して採取ガスが取り込まれた採取容器１０を収縮させる手段である。図２に示すように、採取制御弁６４および減圧制御弁２８を閉鎖してベント制御部２６を開放することで、ベント制御部２６を通じて減圧チャンバー２２に外気が流入し、減圧チャンバー２２は常圧に回復する。採取容器１０が弾性率の高い伸縮性の袋体である場合、減圧チャンバー２２が常圧に回復することで採取容器１０は弾性復元力により収縮し、採取ガスは送出管３４を通じて吸着管４０に供給される。一方、本実施形態のように採取容器１０が非弾性的な袋体である場合、採取容器１０から採取ガスを吸引する手段を設けるとよい。
【００３５】
本実施形態の収縮手段３０は、採取容器１０から排出される気体の流路上に配置され第一ポンプ２４よりも小流量で気体を吸引する第二ポンプ３２を備えている。この第二ポンプ３２が上記の吸引手段にあたる。そして、第二ポンプ３２を動作させることにより採取容器１０から吸着管４０に気体が供給される。ベント制御部２６を通じて外気が減圧チャンバー２２に取り込まれる流れと、送出管３４および吸着管４０を通じて採取ガスが採取容器１０から第二ポンプ３２に吸引されて排気管３６から系外に排出される流れを図２に破線矢印で示す（図４においても同様）。
【００３６】
吸着管４０は通気構造を有し、内部に吸着剤４２が収容されている。採取ガスに吸着管４０を通過させることで、採取ガスに含まれる香気成分が吸着剤４２に吸着されて捕集される。吸着剤４２としては、粒状の活性炭のほか、Ｔｅｎａｘ−ＴＡ、Ｔｅｎａｘ−ＧＲ（ジーエルサイエンス株式会社製）等の多孔質樹脂ビーズを用いることができる。
吸着管４０の本数は特に限定されない。図１および図２では１本の吸着管４０を用いる態様を例示するがこれに限られず、複数本の吸着管４０に対して送出管３４を並列接続してもよい。吸着剤４２による香気成分の吸着速度は高くないため、送出管３４から吸着管４０に供給する第二の流量は、採取ガスを採取容器１０に吸引する第一の流量よりも小さくする。これにより、吸着管４０の本数を少数（たとえば１本）としても、香気成分を吸着剤４２に十分に吸着させることができる。採取容器１０には人間が鼻で採取対象物Ｓの匂いを嗅ぐ際の香気成分の組成比率で採取ガスが既に採取されているため、採取容器１０から取り出して吸着管４０の吸着剤４２で香気成分を吸着させる吸着工程は、吸引工程よりも長い時間を掛けて行うことができる。
吸着工程で採取ガスを取り出す第二の流量は、吸引工程で採取ガスを吸引する第一の流量の１０分の１以下、好ましくは５０分の１以下とするとよい。具体的には、１リットル／分以下、好ましくは０．２リットル／分以下とするとよい。
【００３７】
ベント制御部２６は、収縮手段３０の動作時（すなわち吸着工程）に外気を減圧チャンバー２２の内部に通過させる。このときの通過流量は特に限定されないが、第二ポンプ３２の吸引流量（第二の流量）と同等以上の流量であることが好ましい。これにより、第二ポンプ３２による採取ガスの吸引が完了した時点で減圧チャンバー２２の内部が常圧に回復していることとなり、次回の吸引工程を直ちに行うことができる。
【００３８】
すなわち本方法では、吸引工程および吸着工程を交互に複数回おこなうとよい。これにより、質量分析装置で十分な精度で分析可能な量の香気成分を吸着管４０に吸着させることができる。吸引工程および吸着工程を繰り返す時間間隔は、採取対象物Ｓ中に存在する複数の香気成分が採取対象物Ｓの内部から気相に放出されるまでに要する時間（以下、発生時間という場合がある）よりも長い時間間隔とするとよい。好ましくは、この時間間隔は、一回目（前回）の吸引工程の開始時に採取対象物Ｓの周囲に既に存在している香気量を回復するまでの時間と一致または略一致する長さとするとよい。これにより、採取対象物Ｓの匂いを１回だけ嗅いだときの香気成分の組成比率、すなわち初回の採取ガスに含まれる香気成分の組成比率が略再現される。好ましくは、上記の発生時間としては、香気成分のうち組成比率が高い上位の１０成分が発生を開始する時間を設定するとよい。なお、上記の時間間隔とは、吸引工程の開始から次回の吸引工程の開始までの時間である。吸引工程および吸着工程の繰り返し回数は特に限定されない。
【００３９】
本実施形態の香気採取装置１００が備える動作制御部５０（図１に符号Ｃと略記）について説明する。動作制御部５０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、Ｉ／Ｆ（Interface）ユニット等のデバイスにより構成されている。動作制御部５０は、第一ポンプ２４、第二ポンプ３２、開閉弁２５、ベント制御部２６、減圧制御弁２８および採取制御弁６４と、それぞれ無線または信号線により電気的に接続されている。動作制御部５０は、第一ポンプ２４および第二ポンプ３２の始動と停止、ならびに開閉弁２５、ベント制御部２６、減圧制御弁２８および採取制御弁６４の切り替えを制御する。すなわち、開閉弁２５、ベント制御部２６、減圧制御弁２８および採取制御弁６４は、動作制御部５０により切り替え制御される電磁弁である。
【００４０】
便宜上、図１では単一の動作制御部５０を図示するが、動作制御部５０は複数のＣＰＵで構成されてもよい。動作制御部５０は、第一ポンプ２４の吸引制御、第二ポンプ３２の吸引制御、ベント制御部２６の開閉による減圧チャンバー２２の内部の昇圧制御、採取制御弁６４の開閉によるガス採取制御、そして開閉弁２５および減圧制御弁２８の切り替えによる減圧チャンバー２２の内部の減圧制御を、異なるＣＰＵにより制御してもよい。
【００４１】
動作制御部５０の基本的な機能として、動作制御部５０は拡張手段２０の動作時（吸引工程）に採取制御弁６４を開放し、収縮手段３０の動作時（吸着工程）に採取制御弁６４を閉鎖する。すなわち、動作制御部５０は拡張手段２０と収縮手段３０とを異なるタイミングで動作させる。ここで、異なるタイミングとは拡張手段２０と収縮手段３０の動作時間の少なくとも一部が異なっていることを意味し、各動作時間が部分的に重複していることを排除するものではない。
【００４２】
動作制御部５０は、第一ポンプ２４の動作時にベント制御部２６を閉鎖し、第二ポンプ３２の動作時にベント制御部２６を開放する。より詳細には、動作制御部５０は、減圧制御弁２８を開放し開閉弁２５を閉鎖するタイミングでベント制御部２６を閉鎖し採取制御弁６４を開放する。これにより第一ポンプ２４は減圧チャンバー２２を減圧し、採取対象物Ｓから採取制御弁６４を通じて採取容器１０に採取ガスが取り込まれて吸引工程が行われる。また、予め設定された所定時間に亘って吸引工程を行った時点で、動作制御部５０は減圧制御弁２８を閉鎖し開閉弁２５を開放して第一ポンプ２４による減圧チャンバー２２の減圧を停止し、同時に採取制御弁６４を閉鎖してベント制御部２６を開放する。これにより採取容器１０から採取ガスが吸着管４０に排出されて吸着工程が行われる。すなわち動作制御部５０は、第一吸引流路Ｌ１と第二吸引流路Ｌ２とを切り替える。
【００４３】
なお、第二ポンプ３２は吸引工程と吸着工程とに亘って連続的に運転してもよく、または動作制御部５０は吸着工程の実行中のみ第二ポンプ３２を動作するように第二ポンプ３２を間欠的にタイマー制御してもよい。
【００４４】
本方法では上記のように吸引工程および吸着工程を交互に複数回おこなう。動作制御部５０は、拡張手段２０および収縮手段３０を間欠的かつ交互に動作させる。動作制御部５０は、予め設定された所定時間（ただし、吸引工程よりも長時間）に亘って吸着工程を行った時点で、動作制御部５０は再び開閉弁２５を閉鎖するとともに減圧制御弁２８を開放し、また採取制御弁６４を開放してベント制御部２６を閉鎖することにより吸引工程を再び実行させる。
【００４５】
以上説明したように、本実施形態の香気採取装置１００によれば、採取容器１０には人間が鼻で採取対象物Ｓの匂いを嗅ぐ際の香気成分の組成比率で、かつ質量分析装置で十分な精度で分析可能な量の香気成分を採取し、これを吸着管４０に吸着させることができる。
【００４６】
以下、本発明の他の実施形態について説明する。第一実施形態と重複する説明は適宜省略する。
【００４７】
＜第二実施形態＞
図３は第二実施形態の香気採取装置１００の吸引工程を示す構成図であり、図４は第二実施形態の香気採取装置１００の吸着工程を示す構成図である。
本実施形態の動作制御部５０は、第一ポンプ２４を間欠的に吸引動作させる点で第一実施形態と相違する。すなわち、吸引工程では第一ポンプ２４を吸引動作させ、吸着工程では第一ポンプ２４を停止させる。第二ポンプ３２は、第一ポンプ２４の停止時である吸着工程で吸引動作させる。このように、吸引工程にのみ第一ポンプ２４を動作させることで、開閉弁２５や減圧制御弁２８（図１参照）を不要とすることができ香気採取装置１００を簡潔に構成することができる。
【００４８】
第一ポンプ２４は、始動してから所定の吸引力を得るまでに所定の立ち上がり時間を要し、また吸引動作を停止してから吸引力が実質的に無くなるまでに所定の立ち下がり時間を要する。このため、第二実施形態の香気採取装置１００においては、吸引工程と吸着工程の実行タイミングを部分的に重複させるとよい。これにより、所定量の採取ガスをスムーズに採取容器１０に採取し、また採取容器１０から吸着管４０に取り出すことができる。
【００４９】
＜第三実施形態＞
図５は第三実施形態の香気採取装置１００の吸引工程を示す構成図である。吸着工程については図示を省略する。
本実施形態は、ベント制御部２６が、吸引工程および吸着工程に亘って実質的に一定流量で減圧チャンバー２２の内外を連通させる点で第一実施形態と相違する。この一定流量は、第一ポンプ２４の吸引流量（第一の流量）よりも小流量であり、かつ第二ポンプ３２の吸引流量（第二の流量）よりも大流量である。
【００５０】
本実施形態のベント制御部２６にはニードルバルブまたはメッシュなどの空気抵抗材を用いることができる。本実施形態のようにベント制御部２６が減圧チャンバー２２の内外を常時連通していても、ベント制御部２６が第一ポンプ２４の吸引流量（第一の流量）よりも小流量で外気を減圧チャンバー２２の内部に通過させることで、吸引工程で第一ポンプ２４は減圧チャンバー２２の内部を減圧することができる。また、ベント制御部２６の通気速度が第二ポンプ３２の吸引流量（第二の流量）よりも大流量であることで、吸着工程で減圧チャンバー２２の内部を常圧に回復させることができる。
【００５１】
＜第四実施形態＞
図６は第四実施形態の香気採取装置１００の吸引工程を示す構成図である。吸着工程については図示を省略する。
本実施形態は、減圧制御弁２８および採取制御弁６４が三方電磁弁である点で第一実施形態と相違する。採取制御弁６４は導入管６２の途中に設けられ、送出管３４が接続されている。採取制御弁６４は、第一態様で採取口６０と開口部１２とを連通させ、第二態様で開口部１２と吸着管４０とを連通させる。また減圧制御弁２８は、第一態様で減圧チャンバー２２の内部と第一ポンプ２４とを連通させ、第二態様で減圧チャンバー２２の外部と第一ポンプ２４とを連通させる。
【００５２】
動作制御部５０は、吸引工程で採取制御弁６４と減圧制御弁２８を第一態様とし、吸着工程で採取制御弁６４と減圧制御弁２８を第二態様とするように切り替え制御する。すなわち、本実施形態の動作制御部５０は、減圧制御弁２８を通じて第一ポンプ２４と減圧チャンバー２２とを連通させている間（吸引工程）に採取口６０と開口部１２とを連通させるように採取制御弁６４を切り替える。また動作制御部５０は、第一ポンプ２４と減圧チャンバー２２と遮断している間（吸着工程）に採取口６０と開口部１２とを遮断するとともに開口部１２と吸着管４０とを連通させるように採取制御弁６４を切り替える。
【実施例】
【００５３】
以下、本発明を実施例に基づいてより詳細に説明する。ただし、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００５４】
本実施例では、図１および図２に示した第一実施形態の香気採取装置１００を用いて、リンゴ（王林）から香気成分を採取した。ただし本実施例では、図７（ａ）および図７（ｂ）に示す吸引具６８を用いて香気成分を採取した。図７（ａ）は吸引具６８を示す模式図であり、図７（ｂ）は吸引具６８をカバー部６６に装着して採取対象物Ｓから香気成分を吸引する状態を示す説明図である。また、図７（ｃ）は密閉容器１１０に収容された採取対象物Ｓから香気成分を吸引する従来例を示す説明図である。
【００５５】
吸引具６８は、２個の採取口６０と、各採取口６０を先端開口とする２本のチューブ６３と、上述した導入管６２とを備えている。２本のチューブ６３はブロック部６５の内部の分岐管６７にそれぞれ接続されている。分岐管６７には更に導入管６２が接続されている。２本のチューブ６３は、採取口６０の近傍で結束部６１により束ねられて互いに平行かつ近接して保持されている。これにより、２個の採取口６０は互いに近接して並列配置される。
【００５６】
すなわち、本実施例に用いられる香気採取装置１００は、並列配置された２個の採取口６０と、２個の採取口６０と開口部１２とを連通する導入管６２と、を備えている。２個の採取口６０は、人間の鼻孔を模したものである。したがって、採取口６０の開口径は１ｃｍ程度とし、採取口６０同士の中心間距離は１ｃｍ以上２ｃｍ以下程度とするとよい。
【００５７】
また、本実施例に用いられる香気採取装置１００は、図７（ｂ）に示すように、凸面状のカバー部６６を備えている。２個の採取口６０は、カバー部６６の凸面の外側に向かって開口している。採取口６０は、保持部７０に保持された採取対象物Ｓに向けて開口するように配置される。カバー部６６は、人間の顔面を模したものであり、吸引具６８の背後側の気体を採取口６０から吸引することを防止する遮蔽部材である。カバー部６６の凸部は人間の鼻を模したものであり、凸部の頂部が開口して２個の採取口６０が配置されている。かかるカバー部６６および吸引具６８を用いることで、人間が鼻で匂いを嗅ぐように、もっぱら採取口６０の前方から採取ガスを吸引することができる。
【００５８】
カバー部６６としては、市販のフェイスマスクを用いることができる。また、フェイスモデルやヘッドモデルと呼ばれる人間をかたどった立体模型の鼻孔を穿孔して導入管６２を挿通することによりカバー部６６および吸引具６８としてもよい。すなわち、カバー部６６と吸引具６８とは同一の部材により実現することができる。
【００５９】
本実施例では、第一ポンプ２４を動作させる吸引工程を６秒間おこない、その間に１リットルの採取ガスを採取容器１０に吸引した。そして、第二ポンプ３２を動作させて採取容器１０から吸着管４０に採取ガスを取り出す吸着工程は、５分間かけておこない、その間に１リットルの採取ガスの全量を吸着管４０に供給して香気成分を吸着剤４２に吸着させた。かかる吸引工程と吸着工程とを６回繰り返した。この間、採取対象物Ｓの周囲の風速は０．１ｍ／秒であり実質的に無風の環境であった。そして、同様の条件で、新たな（２本目の）吸着管４０に対して、吸引工程と吸着工程を繰り返して香気成分を吸着させた。かかる２本の吸着管４０を試料として市販のガスクロマトグラフ質量分析計によりクロマトグラムを取得した（図８（ａ）参照）。
【００６０】
実施例および比較例で、吸着剤４２にはＴｅｎａｘ−ＴＡ（ジーエルサイエンス株式会社製）を用いた。減圧チャンバー２２の内寸は２８０［ｍｍ］×１９０［ｍｍ］×１００［ｍｍ］とし、採取容器１０には内容積２リットルのテドラー（登録商標）バッグ［東京硝子器械（株）製、0000-80-28-02］を用いた。
【００６１】
（比較例）
図７（ｃ）に示した密閉容器１１０に、実施例と同種の採取対象物Ｓ（リンゴ：王林）を密閉して収容した。密閉容器１１０には導入管６２が気密に接続されて内部の採取ガスを吸引して採取容器１０（図１参照）に取り込むように構成した。密閉容器１１０の内部で採取対象物Ｓから香気成分が放出されて飽和した状態から吸引工程および吸着工程を行った。
比較例の吸引工程では０．１リットル／分の流速で１０分間を掛けて１リットルの採取ガスを採取容器１０に採取し、採取ガスの全量を吸着管４０に供給して香気成分を吸着剤４２に吸着させた。同様の条件で、吸引工程を再度行い、新たな（２本目の）吸着管４０に香気成分を吸着させた。かかる２本の吸着管４０を試料として市販のガスクロマトグラフ質量分析計によりクロマトグラムを取得した（図８（ｂ）参照）。
【００６２】
図８（ａ）は本方法（実施例）でリンゴ（王林）から取得された香気成分のクロマトグラム（ＴＩＣチャート）であり、図８（ｂ）は従来例（比較例）の当該クロマトグラム（ＴＩＣチャート）である。図８（ａ）および図８（ｂ）における横軸は香気成分が検出されるまでの保持時間（分）を表し、縦軸は検出強度を表す。図８（ａ）の実施例と図８（ｂ）の比較例とを比較すると、比較例では香気成分が過剰に検出されており、実施例と比較例とでは香気成分の組成比率が大きく異なっていることが分かる。
【００６３】
実施例および比較例で検出された香気成分のうち、組成比率が高い上位の２１種類について、組成式、分子量、蒸気圧および組成比率を以下の表１にまとめる。また、２１種類の香気成分のそれぞれについて、再構成処方として、組成比率を蒸気圧で除した値［‰］を表１に示す。この再構成処方は、２１種類の香気成分の合計が１０００‰（＝１）となるように規格化して千分率で表したものである。更に、匂いに与える影響が小さく、かつ含有比率が高いファルネセン（a-Farnesene）を除外して２０種類で再構成したものを最右欄に示す。
【００６４】
【表１】
0006660734.tif 000002
【００６５】
表１に示した結果より、特にファルネセンを除外した再構築処方において、最大の含有比率である香気成分Ｎｏ．１９（n-Hexyl Hexanoate）に次ぐ第２位の含有成分が、実施例では香気成分Ｎｏ．２０（n-Butyl Octanoate）であったのに対し、比較例では香気成分Ｎｏ．１５（n-Butyl hexanoate）になるという大きな差異が見られた。そして、比較例および実施例で化学的に再構成された香料を調製して官能評価したところ、
比較例の香料はトップノートが強く、香りはリンゴ（王林）に近いものの、重厚感が不足している印象を受けた。一方、実施例の香料はトップノートおよびミドルノートのバランスが良く、比較例と比べて香りに重厚感があり、またリンゴ（王林）の香りを非常によく再現しているという印象を得た。以上から、香気採取装置１００および本方法の有効性が確認された。
【００６６】
以上、図面を参照して本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。また、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的が達成される限りにおける種々の変形、改良等の態様も含む。
【００６７】
本発明の香気採取装置の各種の構成要素は、個々に独立した存在である必要はない。複数の構成要素が一個の部材として形成されていること、一つの構成要素が複数の部材で形成されていること、ある構成要素が他の構成要素の一部であること、ある構成要素の一部と他の構成要素の一部とが重複していること、等を許容する。
【００６８】
本発明は、上述した実施形態に関し、以下の香気採取装置および香気採取方法を開示する。
【００６９】
＜１＞一または複数の開口部を備え膨張または収縮変形により内容積が可変の採取容器と、収縮している前記採取容器を膨張させることにより第一の流量で気体を前記採取容器に吸引させる拡張手段と、膨張している前記採取容器を収縮させることにより前記第一の流量よりも小さい第二の流量で気体を前記採取容器から排出させる収縮手段と、前記採取容器から排出される気体の流路上に設けられ、香気成分を吸着する吸着剤を備える吸着管と、を有する香気採取装置。
＜２＞前記拡張手段が、前記採取容器を収容する減圧チャンバーと、前記減圧チャンバーの内部を負圧吸引する第一ポンプと、を備え、前記採取容器の前記開口部が前記減圧チャンバーの外部と連通している上記＜１＞に記載の香気採取装置。
＜３＞前記採取容器は内容積が可変な袋体であり、前記収縮手段が、前記採取容器から排出される前記気体の前記流路上に配置され前記第一ポンプよりも小流量で気体を吸引する第二ポンプを備え、前記第二ポンプを動作させることにより前記採取容器から前記吸着管に前記気体が供給される上記＜２＞に記載の香気採取装置。
＜４＞前記減圧チャンバーの内外を連通するベント制御部を備え、前記ベント制御部は、前記拡張手段の動作時には閉鎖されているかまたは前記第一ポンプの吸引流量よりも小流量で外気を前記減圧チャンバーの内部に通過させ、前記収縮手段の動作時には前記第二ポンプの吸引流量と同等以上の流量で外気を前記減圧チャンバーの内部に通過させる上記＜３＞に記載の香気採取装置。
＜５＞前記拡張手段および前記収縮手段を間欠的かつ交互に動作させる動作制御部を更に有する上記＜１＞から＜４＞のいずれか一つに記載の香気採取装置。
＜６＞前記拡張手段は、５リットル／分以上１２リットル／分以下の流量で気体を前記採取容器に吸引させる上記＜１＞から＜５＞のいずれか一つに記載の香気採取装置。
＜７＞並列配置された２個の採取口と、２個の前記採取口と前記開口部とを連通する導入管と、を更に備える上記＜１＞から＜６＞のいずれか一つに記載の香気採取装置。
＜８＞凸面状のカバー部を更に備え、２個の前記採取口が前記カバー部の凸面の外側に向かって開口している上記＜７＞に記載の香気採取装置。
＜９＞採取対象物から発生する香気成分を採取する方法であって、前記採取対象物の周囲に存在し前記採取対象物から発生した揮発性の前記香気成分を含有する気体を第一の流量で採取容器に吸引して採取ガスを取得する吸引工程と、前記採取ガスを前記採取容器から前記第一の流量よりも小さい第二の流量で取り出して吸着管に移送し、前記吸着管で前記香気成分を吸着させて捕集する吸着工程と、を含む香気採取方法。
＜１０＞前記吸引工程および前記吸着工程を、前記採取対象物から複数の前記香気成分が気相に放出されるまでに要する時間よりも長い時間間隔で交互に複数回おこなう上記＜９＞に記載の香気採取方法。
＜１１＞前記拡張手段と前記収縮手段とを異なるタイミングで動作させる動作制御部を備える上記の香気採取装置。
＜１２＞前記動作制御部は、前記第一ポンプの動作時に前記ベント制御部を閉鎖し、前記第二ポンプの動作時に前記ベント制御部を開放する上記の香気採取装置。
＜１３＞前記ベント制御部は、前記第一ポンプの吸引流量よりも小流量かつ前記第二ポンプの吸引流量よりも大流量の実質的に一定流量で前記減圧チャンバーの内外を連通させる上記の香気採取装置。
＜１４＞前記動作制御部は、前記第一ポンプを間欠的に吸引動作させ、前記第一ポンプの停止時に前記第二ポンプを吸引動作させる上記の香気採取装置。
＜１５＞前記第一ポンプと前記減圧チャンバーの内部とを連通する第一吸引流路と、前記第一ポンプと前記減圧チャンバーの外部とを連通する第二吸引流路と、を有し、前記動作制御部は、前記第一吸引流路と前記第二吸引流路とを切り替える、上記の香気採取装置。
＜１６＞１個または複数個の採取口と、前記採取口と前記開口部とを連通する導入管と、採取対象物を保持する保持部と、を有し、前記採取口が前記保持部に保持された前記採取対象物に向けて開口するように配置されている上記の香気採取装置。
＜１７＞前記採取口と前記開口部との間の流路を開閉可能に切り替える採取制御弁と、前記拡張手段の動作時に前記採取制御弁を開放し、前記収縮手段の動作時に前記採取制御弁を閉鎖する動作制御部と、を有する上記の香気採取装置。
【符号の説明】
【００７０】
１０      採取容器
１２      開口部
１４      継手
２０      拡張手段
２２      減圧チャンバー
２４      第一ポンプ
２５      開閉弁
２６      ベント制御部
２７      吸引管
２８      減圧制御弁
２９，３６      排気管
３０      収縮手段
３２      第二ポンプ
３４      送出管
４０      吸着管
４２      吸着剤
５０      動作制御部
６０      採取口
６１      結束部
６２      導入管
６３      チューブ
６４      採取制御弁
６５      ブロック部
６６      カバー部
６７      分岐管
６８      吸引具
７０      保持部
１００    香気採取装置
１１０    密閉容器
Ｌ１      第一吸引流路
Ｌ２      第二吸引流路
Ｓ        採取対象物
【図１】
0006660734.tif 000003
【図２】
0006660734.tif 000004
【図３】
0006660734.tif 000005
【図４】
0006660734.tif 000006
【図５】
0006660734.tif 000007
【図６】
0006660734.tif 000008
【図７】
0006660734.tif 000009
【図８】
0006660734.tif 000010