(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
高分子材と脂質と混合して膜状に形成され、液中の味物質によって膜電位が変化する味検査用分子膜において、
前記高分子材ＰＶＣ８００ｍｇに対して、前記脂質としてマイナスの電荷をもつ脂質ＤＯＰのみ１０００ｍｇ以上の割合で含まれるか、あるいは、それに加えて電荷をもたない脂質ＤＯＰＰが２００ｍｇ以下の割合で含まれていることを特徴とする味検査用分子膜。
【請求項２】
高分子材と脂質とを混合して膜状に形成され、液中の味物質によって膜電位が変化する味検査用分子膜において、
前記高分子材ＰＶＣ８００ｍｇに対して、前記脂質として電荷をもつ脂質のみが１０〜１５０ｍｇの割合で含まれ、該電荷をもつ脂質には、プラスの電荷をもつ脂質ＴＯＭＡが４０〜６０パーセント、マイナスの電荷をもつ脂質ＤＯＰが６０〜４０パーセントの割合で含まれているか、あるいは、それに加えて電荷をもたない脂質ＤＯＰＰが１５０ｍｇ以下の割合で含まれていることを特徴とする味検査用分子膜。
【請求項３】
高分子材と脂質とを混合して膜状に形成され、液中の味物質によって膜電位が変化する味検査用分子膜において、
前記高分子材ＰＶＣ８００ｍｇに対し、前記脂質には電荷をもつ脂質が２０００〜３０００ｍｇ、電荷をもたない脂質ＤＯＰＰが４００ｍｇ以上の割合で含まれ、且つ、前記電荷をもつ脂質には、プラスの電荷をもつ脂質ＴＯＭＡが４０〜６０パーセント、マイナスの電荷をもつ脂質ＤＯＰが６０〜４０パーセントの割合で含まれていることを特徴とする味検査用分子膜。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、味の検査に用いられる分子膜において、塩味、酸味および旨味に対する選択応答性を高くするための技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
味の検査を行うために、脂質等からなる分子膜をセンサとして用いる方法が従来から提案されている。
【０００３】
このような目的で使用されている従来の味検査用分子膜は、ＰＶＣ（例えばポリ塩化ビニル）等の高分子材と、脂質(例えば第四級アンモニウム塩)等の両親媒性物質または苦味物質と、可塑材とを所定の割合で混合して膜状に形成したものであり、液に浸けたときにその液内の味物質に応じて膜電位が変化する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の分子膜の応答特性は、一般的に各味物質に対してそれぞれ顕著な選択性を有しておらず、複数の味物質が含まれている液体に対して特定の味物質のみを一つの分子膜で検出することは困難である。
【０００５】
このため、従来では、特性が異なる複数の分子膜を用いて同一の検査対象を測定し、得られた複数の測定結果から検査対象に含まれる各味物質の量等を解析するという極めて煩雑な作業が必要であった。
【０００６】
本発明は、この問題を解決して、特に塩味、酸味および旨味に対して選択的な応答性をもつ味検査用分子膜を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明の請求項１の分子膜は、
高分子材と脂質と混合して膜状に形成され、液中の味物質によって膜電位が変化する味検査用分子膜において、
前記高分子材ＰＶＣ８００ｍｇに対して、前記脂質としてマイナスの電荷をもつ脂質ＤＯＰのみ１０００ｍｇ以上の割合で含まれるか、あるいは、それに加えて電荷をもたない脂質ＤＯＰＰが２００ｍｇ以下の割合で含まれていることを特徴としており、塩味物質に対して顕著な応答性を示す。
【０００８】
また、本発明の請求項２の分子膜は、
高分子材と脂質とを混合して膜状に形成され、液中の味物質によって膜電位が変化する味検査用分子膜において、
前記高分子材ＰＶＣ８００ｍｇに対して、前記脂質として電荷をもつ脂質のみが１０〜１５０ｍｇの割合で含まれ、該電荷をもつ脂質には、プラスの電荷をもつ脂質ＴＯＭＡが４０〜６０パーセント、マイナスの電荷をもつ脂質ＤＯＰが６０〜４０パーセントの割合で含まれているか、あるいは、それに加えて電荷をもたない脂質ＤＯＰＰが１５０ｍｇ以下の割合で含まれていることを特徴としており、酸味物質に対して顕著な応答性を示す。
【０００９】
また、本発明の請求項３の分子膜は、
高分子材と脂質とを混合して膜状に形成され、液中の味物質によって膜電位が変化する味検査用分子膜において、
前記高分子材ＰＶＣ８００ｍｇに対し、前記脂質として電荷をもつ脂質が２０００〜３０００ｍｇ、電荷をもたない脂質ＤＯＰＰが４００ｍｇ以上の割合で含まれ、且つ、前記電荷をもつ脂質には、プラスの電荷をもつ脂質ＴＯＭＡが４０〜６０パーセント、マイナスの電荷をもつ脂質ＤＯＰが６０〜４０パーセントの割合で含まれていることを特徴としており、旨味物質に対して顕著な応答性を示す。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
本願発明者らは、従来の味検査用分子膜を構成する脂質、可塑剤の極性、量等を種々変えて各味物質に対する応答性を調べるという実験を行い、これまで選択的な応答性が得られなかった塩味物質、酸味物質および旨味物質に対してそれぞれ顕著な応答性を示す味検査用分子膜を得ることができた。
【００１１】
以下、この実験の方法および実験結果について説明する。
図１は、この実験を行うためのシステムを示している。
【００１２】
このシステムは、基準液やサンプル液等を入れるための容器１１と、参照電極１２と、分子膜センサ１５と、電位差を検出するための電圧検出器２０と、電圧検出器２０の出力をディジタル値に変換するＡ／Ｄ変換器２１と、Ａ／Ｄ変換器２１の出力に対する記憶、演算等の処理を行うための演算装置２２と、演算装置２２の処理結果を出力する出力装置２３とによって構成されている。
【００１３】
参照電極１２は、分子膜の電位測定の基準電位を出力するためのものであり、その表面は、ＫＣｌ（塩化カリウム）１００ｍｍｏｌを寒天で固定した緩衝層１３で覆われており、上端にリード線１２ａが接続されている。
【００１４】
また、分子膜センサ１５は、アクリル等の基材１６の表面に分子膜１７がその一面側を露呈させた状態で固定されており、分子膜１７の反対面には、参照電極１２の緩衝層１３と同等の緩衝層１８を介して電極１９が設けられており、電極１９にリード線１５ａが接続されている。
【００１５】
この分子膜１７としては、予備実験段階で前記したように脂質、可塑剤の成分、極性、量等が異なる多数のものを用いている。
【００１６】
例えば、高分子材としてはＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）を用い、電荷をもつ脂質としては、マイナス電荷のＤＯＰ（ジオクチルフォスフェイト）、プラス電荷のＴＯＭＡ（トリオクチルメチルアンモニウムクロリド）を用い、電荷をもたない脂質（可塑剤）としては、ＤＯＰＰ（ジオクチルフェニルフォスフォネート）を用いている。
【００１７】
そして、これらの多種の分子膜は、分子膜のベースとなる高分子材ＰＶＣ８００ｍｇと脂質および可塑剤を混合したものを、ＴＨＦに溶解し、平底の容器に移し、これを均一な加熱されたプレート上で約３０度Ｃに２時間保ってＴＨＦを揮散させることで、所定厚（約２００μｍ）の膜にしたものを用いている。
【００１８】
電圧検出器２０は、参照電極１２の電位を基準として分子膜１７の膜電位を検出してＡ／Ｄ変換器２１に出力する。Ａ／Ｄ変換器２１はこの膜電位をディジタル値に変換して演算装置２２に出力し、演算装置２２は、入力値に対する記憶、演算処理等を行い、その処理結果を出力装置２３に出力する。
【００１９】
次に、このシステムを用いて、各味物質に対する分子膜１７の応答特性を測定する手順について説明する。
【００２０】
測定に先立って、次の基準液、サンプル液および洗浄液を用意した。
基準液：ＫＣｌ（３０ｍＭ）＋酒石酸（０．３ｍＭ）
塩味サンプル液：ＫＣｌ（３００ｍＭ）＋酒石酸（０．３ｍＭ）
酸味サンプル液：ＫＣｌ（３０ｍＭ）＋酒石酸（３．０ｍＭ）
旨味サンプル液：ＫＣｌ（３０ｍＭ）＋酒石酸（０．３ｍＭ）＋ＭＳＧ（１０ｍＭ）
苦味サンプル液１：ＫＣｌ（３０ｍＭ）＋酒石酸（０．３ｍＭ）＋塩酸キニーネ（０．１ｍＭ）
苦味サンプル液２：ＫＣｌ（３０ｍＭ）＋酒石酸（０．３ｍＭ）＋イソα酸（０．０１％）
渋味サンプル液：ＫＣｌ（３０ｍＭ）＋酒石酸（０．３ｍＭ）＋タンニン酸（０．０５％）
洗浄液１：エタノール（３０％）＋ＨＣｌ（１００ｍＭ）
洗浄液２：エタノール（３０％）
【００２１】
ここで、各サンプル液は、人が感じる領域の中間の濃度となるように設定している。また、洗浄液１と洗浄液２とは、分子膜の種類で使い分けるためのものであり、脂質がＤＯＰだけの分子膜に対しては洗浄液１を用い、脂質がＤＯＰとＴＯＭＡとを含む分子膜に対しては洗浄液２を用いている。
【００２２】
上記各サンプル液に対する測定は、図２に示すように、始めに分子膜センサ１５を基準電極１２とともに基準液に浸けて、そのときの膜電位Ｖａを測定して記憶し（Ｓ１）、次に、分子膜センサ１５を基準電極１２とともにサンプル液に浸けて、そのときの膜電位Ｖｂを測定して記憶し（Ｓ２）、その電位差ΔＶ＝Ｖｂ−Ｖａを求めて記憶し（Ｓ３）、分子膜センサ１５と参照電極１２とを洗浄する（Ｓ４）という処理を同一サンプル液に対して複数回（ここでは５回）繰り返し（Ｓ５）、電位差ΔＶの平均値を求め（Ｓ６）てから、次のサンプル液に対しても同様の処理を行う（Ｓ７）。
【００２３】
上記処理を、前記したように分子膜１７の脂質の種類、量、可塑剤の量等を種々変えて測定した予備実験の結果から、以下のことが判明した。
【００２４】
（１）高分子材８００ｍｇに対し、電荷をもつ脂質（ＤＯＰ）の量を１０００ｍｇ以上に、電荷をもたない脂質（可塑剤ＤＯＰＰ）の量を０〜２００ｍｇにした場合、塩味に対する応答性が他の味より格段に高くなる。
【００２５】
（２）高分子材８００ｍｇに対し、プラス電荷の脂質（ＴＯＭＡ）とマイナス電荷の脂質（ＤＯＰ）とをほぼ同量含む電荷をもつ脂質の量を１０〜１５０ｍｇにし、電荷をもたない脂質（可塑剤ＤＯＰＰ）の量を０〜１５０ｍｇにした場合、酸味に対する応答性が他の味より格段に高くなる。
【００２６】
（３）高分子材８００ｍｇに対し、プラス電荷の脂質（ＴＯＭＡ）とマイナス電荷の脂質（ＤＯＰ）とをほぼ同量含む電荷をもつ脂質の量を２０００〜３０００ｍｇにし、電荷をもたない脂質（可塑剤ＤＯＰＰ）の量を４００ｍｇ以上にした場合、旨味に対する応答性が他の味より格段に高くなる。
【００２７】
以下に、その典型例を説明する。
図３は、高分子材８００ｍｇに、マイナス電荷の脂質（ＤＯＰ）１００ｍｇと電荷をもたない脂質（可塑剤ＤＯＰＰ）１０００μｌとを混合して形成した従来の分子膜（以下、従来膜１という）の前記各サンプル液に対する応答性を示している。図３から明らかなように、この従来膜１は、塩味、酸味、旨味および苦味１に対して有効な感度を有し、特定の味物質に対する選択的な応答性を有していない。
【００２８】
図４は、図３に示した特性の従来膜１に対し、マイナス電荷の脂質（ＤＯＰ）の量を２０００ｍｇまで増加し、電荷をもたない脂質（可塑剤ＤＯＰＰ）の量をゼロまで減少させた本発明の実施の形態の分子膜（以下、塩味用膜という）の前記各サンプル液に対する応答性を示している。
【００２９】
図３と図４とを比較すると、この塩味用膜は、塩味に対して従来膜１の１．４倍に感度が上がり、酸味に対して従来膜１の約１／３、旨味について従来膜１の約１／４、苦味１に対して従来膜１の約１／７、苦味２および渋味に対して従来膜１の約１／３に感度が低下しており、塩味の測定値の絶対値が、他の味の測定値の絶対値に比べて格段に大きく、塩味に対して非常に高い選択応答性を示していることが判る。
【００３０】
なお、この塩味用膜の選択応答性は、電荷をもつ脂質（ＤＯＰ）の量が１０００ｍｇ以上の範囲でも維持され、１０００ｍｇより少なくすると酸味に対する感度が上がり、また、電荷をもたない脂質（ＤＯＰＰ）を２００ｍｇより多くすると苦味に対する感度が上がり、塩味に対する選択性が低下することが、前記予備実験で確認されている。
【００３１】
したがって、前記したように、高分子材ＰＶＣ８００ｍｇに対し、電荷をもつ脂質ＤＯＰを１０００ｍｇ以上、電荷をもたない脂質ＤＯＰＰを０〜２００ｍｇの割合で混合したものが塩味用の分子膜として好適である。
【００３２】
図５は、高分子材８００ｍｇに、マイナス電荷の脂質（ＤＯＰ）１００ｍｇとプラス電荷の脂質（ＴＯＭＡ）８０ｍｇ、電荷をもたない脂質（可塑剤ＤＯＰＰ）１０００μｌとを混合して形成した従来の分子膜（以下、従来膜２という）の前記各サンプル液に対する応答性を示している。この従来膜２は、酸味、旨味、苦味２および渋味に対して有効な感度を有し、特定の味物質に対する選択的な応答性を有していない。
【００３３】
図６は、図５に示した特性の従来膜２に対して、マイナス電荷の脂質（ＤＯＰ）およびプラス電荷の脂質（ＴＯＭＡ）の量をともに５０ｍｇまで減らし、電荷をもたない脂質（可塑剤ＤＯＰＰ）の量を１００ｍｇにした本発明の実施の形態の分子膜（以下、酸味用膜という）の前記各サンプル液に対する応答性を示している。
【００３４】
図５と図６とを比較すると、酸味用膜は、酸味に対して従来膜２より若干感度が低下しているが、塩味に対しては感度がほとんどなく、旨味に対して従来膜２の約１／１０、苦味１に対して従来膜２の約１／２、苦味２に対して従来膜２の約１／４、渋味に対して従来膜２の約１／３０に感度が低下しており、酸味の測定値の絶対値が、他の味の測定値の絶対値に比べて格段に大きく、酸味に対して非常に高い選択応答性を示していることが判る。
【００３５】
この酸味用膜の選択応答性は、プラス電荷の脂質（ＴＯＭＡ）とマイナス電荷の脂質（ＤＯＰ）とが、電荷をもつ脂質全体の４０〜６０パーセントずつ含まれていて、且つ、電荷をもつ脂質全体の量が１０〜１５０ｍｇの範囲で維持され、プラス電荷とマイナス電荷の脂質の比率が前記範囲をはずれたり脂質全体の量が１５０ｍｇより多くなると前記選択応答性が低下することが前記予備実験で確認されている。
【００３６】
したがって、前記したように、高分子材ＰＶＣ８００ｍｇに対して、電荷をもつ脂質が１０〜１５０ｍｇ、電荷をもたない脂質ＤＯＰＰが０〜１５０ｍｇの割合で含まれ、且つ、電荷をもつ脂質には、プラスの電荷をもつ脂質ＴＯＭＡが４０〜６０パーセント、マイナスの電荷をもつ脂質ＤＯＰが６０〜４０パーセントの割合で含まれているものが酸味用の分子膜として好適である。
【００３７】
また、図７は、前記従来膜２に対して、マイナス電荷の脂質（ＤＯＰ）の量を１０００ｍｇ、プラス電荷の脂質（ＴＯＭＡ）の量を８００ｍｇまで増やした分子膜（以下、旨味用膜という）の前記各サンプル液に対する応答性を示している。
【００３８】
図５と図７とを比較すると、旨味用膜は、旨味に対して従来膜２より若干感度が高くなり、塩味に対しては感度がほとんどなく、酸味および苦味１に対して従来膜２とほぼ同じ、苦味２に対して従来膜２の約１／５、渋味に対して従来膜２の約１／３０に感度が低下しており、旨味の測定値の絶対値が、他の味の測定値の絶対値に比べて格段に大きく、旨味に対して非常に高い選択応答性を示していることが判る。
【００３９】
この旨味用膜の選択的な応答性は、プラス電荷の脂質（ＴＯＭＡ）とマイナス電荷の脂質（ＤＯＰ）とが、電荷をもつ脂質全体の４０〜６０パーセントずつ含まれていて、且つ、電荷をもつ脂質全体の量が２０００〜３０００ｍｇ（３０００ｍｇ以上は膜化できず未確認）の範囲であって、しかも、電荷をもたない脂質（可塑剤ＤＯＰＰ）の量が４００ｍｇ以上含まれているときに維持され、プラス電荷とマイナス電荷の脂質の比率が前記範囲からはずれたり、脂質全体の量が２０００ｍｇより少なくなったり、電荷をもたない脂質（可塑剤ＤＯＰＰ）の量が４００ｍｇより少なくとなる前記した選択応答性が低下することが前記予備実験で確認されている。
【００４０】
したがって、前記したように、高分子材ＰＶＣ８００ｍｇに対し、電荷をもつ脂質が２０００〜３０００ｍｇ、電荷をもたない脂質ＤＯＰＰが４００ｍｇ以上の割合で含まれ、且つ、電荷をもつ脂質には、プラスの電荷をもつ脂質ＴＯＭＡが４０〜６０パーセント、マイナスの電荷をもつ脂質ＤＯＰが６０〜４０パーセントの割合で含まれているものが旨味用の分子膜として好適である。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の請求項１の味検査用分子膜は、
高分子材と脂質と混合して膜状に形成され、液中の味物質によって膜電位が変化する味検査用分子膜において、
前記高分子材ＰＶＣ８００ｍｇに対して、前記脂質としてマイナスの電荷をもつ脂質ＤＯＰのみ１０００ｍｇ以上の割合で含まれるか、あるいは、それに加えて電荷をもたない脂質ＤＯＰＰが２００ｍｇ以下の割合で含まれ、塩味物質に対して顕著な応答性を示すため、塩味物質を他の味物質の影響を受けることなく検出することができる。
【００４３】
また、本発明の請求項２の味検査用分子膜は、
高分子材と脂質とを混合して膜状に形成され、液中の味物質によって膜電位が変化する味検査用分子膜において、
前記高分子材ＰＶＣ８００ｍｇに対して、前記脂質として電荷をもつ脂質のみが１０〜１５０ｍｇの割合で含まれ、該電荷をもつ脂質には、プラスの電荷をもつ脂質ＴＯＭＡが４０〜６０パーセント、マイナスの電荷をもつ脂質ＤＯＰが６０〜４０パーセントの割合で含まれているか、あるいは、それに加えて電荷をもたない脂質ＤＯＰＰが１５０ｍｇ以下の割合で含まれ、塩味物質に対して顕著な応答性を示すため、酸味物質を他の味物質の影響を受けることなく検出することができる。
【００４４】
また、本発明の請求項３の味検査用分子膜は、
高分子材と脂質とを混合して膜状に形成され、液中の味物質によって膜電位が変化する味検査用分子膜において、
前記高分子材ＰＶＣ８００ｍｇに対し、前記脂質として電荷をもつ脂質が２０００〜３０００ｍｇ、電荷をもたない脂質ＤＯＰＰが４００ｍｇ以上の割合で含まれ、且つ、前記電荷をもつ脂質には、プラスの電荷をもつ脂質ＴＯＭＡが４０〜６０パーセント、マイナスの電荷をもつ脂質ＤＯＰが６０〜４０パーセントの割合で含まれ、旨味物質に対して顕著な応答性を示すため、旨味物質を他の味物質の影響を受けることなく検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実験に用いたシステムの構成を示す図
【図２】実験の手順を示すフローチャート
【図３】従来の分子膜の特性を示す図
【図４】実施形態の分子膜の特性を示す図
【図５】従来の分子膜の特性を示す図
【図６】実施形態の分子膜の特性を示す図
【図７】実施形態の分子膜の特性を示す図
【符号の説明】
１１  容器
１２  参照電極
１３  緩衝層
１５  分子膜センサ
１６  基材
１７  味検査用分子膜
１８  緩衝層
１９  電極
２０  電圧検出器
２１  Ａ／Ｄ変換器
２２  演算装置
２３  出力装置
【図１】
0004520577.tif 000002
【図２】
0004520577.tif 000003
【図３】
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【図４】
0004520577.tif 000005
【図５】
0004520577.tif 000006
【図６】
0004520577.tif 000007
【図７】
0004520577.tif 000008