(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
高分子材ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）とプラスの電荷をもつ脂質ＴＯＭＡ（トリオチクルメチルアンモニウムクロリド）と可塑剤ＤＯＰＰ（ジオクチルフェニルフォスフォネート）とを混合して所定厚さに形成した脂質膜において、
前記脂質が、前記高分子材約８００ｍｇ、前記可塑剤１ｍｌに対して０．０００５ｍｍｏｌ〜０．６９ｍｍｏｌの割合で含まれていることを特徴とする脂質膜。
【請求項２】
前記脂質が、前記高分子材約８００ｍｇ、前記可塑剤１ｍｌに対して０．０１７ｍｍｏｌ〜０．６９ｍｍｏｌの割合で含まれていることを特徴とする請求項１記載の脂質膜。
【請求項３】
前記脂質が、前記高分子材約８００ｍｇ、前記可塑剤１ｍｌに対して０．００２３ｍｍｏｌ〜０．０１７ｍｍｏｌの割合で含まれていることを特徴とする請求項１記載の脂質膜。
【請求項４】
前記脂質が、前記高分子材約８００ｍｇ、前記可塑剤１ｍｌに対して０．０００５ｍｍｏｌ〜０．００２３ｍｍｏｌの割合で含まれていることを特徴とする請求項１記載の脂質膜。
【請求項５】
高分子材ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）とプラスの電荷をもつ脂質ＴＤＤＡ（テトラドテシルアンモニウムブロミド）と可塑剤ＮＰＯＥ（２−ニトロフェニルフェニルエーテル）とを混合して所定厚さに形成した脂質膜において、
前記脂質が、前記高分子材約８００ｍｇ、前記可塑剤１ｍｌに対して０．０００７ｍｍｏｌ〜０．８ｍｍｏｌの割合で含まれていることを特徴とする脂質膜。
【請求項６】
前記脂質が、前記高分子材約８００ｍｇ、前記可塑剤１ｍｌに対して０．０１８ｍｍｏｌ以下の割合で含まれていることを特徴とする請求項５記載の脂質膜。
【請求項７】
前記脂質が、前記高分子材約８００ｍｇ、前記可塑剤１ｍｌに対して０．０１８ｍｍｏｌ〜０．０７１ｍｍｏｌの割合で含まれていることを特徴とする請求項５記載の脂質膜。
【請求項８】
前記脂質が、前記高分子材約８００ｍｇ、前記可塑剤１ｍｌに対して０．０７１ｍｍｏｌ〜０．８ｍｍｏｌの割合で含まれていることを特徴とする請求項５記載の脂質膜。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、味等を分析するためのセンサとして用いる脂質膜において、苦味、渋味に対する感度を向上させるための技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
味等の分析を行うために用いる脂質膜は、脂質と高分子材と可塑剤とを所定の割合で混合して膜状に形成されたものであり、この脂質膜を液体に浸けると液体の成分に応じて膜の電位が変化する。
【０００３】
このような脂質膜は、一般に特定の味を呈する物質だけに選択的に応答するものではなく複数の物質に応答するので、多数の成分を含む液体を分析する場合には、特性が異なる複数種類の脂質膜を用いて測定を行い、この複数の測定結果の相関を調べて、様々な味を識別している。
【０００４】
ところが、お茶等に含まれているタンニンやビール等に含まれているイソα酸等のようにマイナスに荷電された苦味物質や渋味物質等は、プラスの極性を有する脂質膜に対して吸着性を示すので、他の味物質に比べて選択的な応答が得られる。
【０００５】
このため、苦味、渋味を呈する物質を分析対象とする場合には、主にプラスの極性を有する脂質膜が用いられている。
【０００６】
例えば、苦味物質や渋味物質を分析する場合、従来では、高分子材ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）８００ｍｇに、脂質としてＴＯＭＡ（トリオクチルメチルアンモニウムクロリド）１ｍｍｏｌ（ミリモル）、可塑剤としてＤＯＰＰ（ジオクチルフェニルフォスフォネート）１ｍｌを混合して、約２００μｍの厚さに形成された脂質膜を使用していた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、人が食品や飲料等で酸味、塩味、旨味を通常の強さで感じる場合、その食品や飲料にはかなり高い濃度で酸物質、塩物質、旨味物質が含まれているのに対し、人が食品や飲料等で苦みや渋味を通常の強さで感じる場合でも、その食品や飲料に含まれる苦味物質や渋味物質の濃度は相当に低い。
【０００８】
つまり、人の苦味や渋味に対する感度は高いので、苦味や渋味が必要な食品や飲料でもその苦味物質や渋味物質の濃度は非常に低い場合が多い。
【０００９】
これに対し、従来の脂質膜の苦味や渋味に対する感度は、たとえ前記のように選択的に応答する脂質膜を用いたとしても低く、飲料等に含まれる微量な物質の検出は困難であった。
【００１０】
また、従来の脂質膜では、苦味物質と渋味物質が混在している場合に、どちらの物質による応答かを把握できず、苦味だけあるいは渋味だけを選択的に検査することができなかった。
【００１１】
本発明は、この問題を解決し、苦味や渋味を高感度に且つ選択的に検出できる脂質膜を提供することを目的としている。
【００１２】
【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の脂質膜は、
高分子材ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）とプラスの電荷をもつ脂質ＴＯＭＡ（トリオチクルメチルアンモニウムクロリド）と可塑剤ＤＯＰＰ（ジオクチルフェニルフォスフォネート）とを混合して所定厚さに形成した脂質膜において、
前記脂質が、前記高分子材約８００ｍｇ、前記可塑剤１ｍｌに対して０．０００５ｍｍｏｌ〜０．６９ｍｍｏｌの割合で含まれており、苦味、渋味に対して高い応答性を示す。
【００１４】
また、本発明の請求項２の脂質膜は、請求項１の脂質膜において、
前記脂質が、前記高分子材約８００ｍｇ、前記可塑剤１ｍｌに対して０．０１７ｍｍｏｌ〜０．６９ｍｍｏｌの割合で含まれており、渋味だけにきわめて高い応答性を示し、苦味と区別できる。
【００１５】
また、本発明の請求項３の脂質膜は、請求項１の脂質膜において、
前記脂質が、前記高分子材約８００ｍｇ、前記可塑剤１ｍｌに対して０．００２３ｍｍｏｌ〜０．０１７ｍｍｏｌの割合で含まれており、渋味、苦味に共通してきわめて高い応答性を示す。
【００１６】
また、本発明の請求項４の脂質膜は、請求項１の脂質膜において、
前記脂質が、前記高分子材約８００ｍｇ、前記可塑剤１ｍｌに対して０．０００５ｍｍｏｌ〜０．００２３ｍｍｏｌの割合で含まれており、苦味だけに応答性を示し、渋味と区別できる。
【００１７】
また、本発明の請求項５の脂質膜は、
高分子材ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）とプラスの電荷をもつ脂質ＴＤＤＡ（テトラドテシルアンモニウムブロミド）と可塑剤ＮＰＯＥ（２−ニトロフェニルフェニルエーテル）とを混合して所定厚さに形成した脂質膜において、
前記脂質が、前記高分子材約８００ｍｇ、前記可塑剤１ｍｌに対して０．０００７ｍｍｏｌ〜０．８ｍｍｏｌの割合で含まれており、苦味、渋味に対して高い応答性を示す。
【００１８】
また、本発明の請求項６の脂質膜は、請求項５の脂質膜において、
前記脂質が、前記高分子材約８００ｍｇ、前記可塑剤１ｍｌに対して０．０１８ｍｍｏｌ以下の割合で含まれており、苦味だけにきわめて高い応答性を示し、渋味と区別できる。
【００１９】
また、本発明の請求項７の脂質膜は、請求項５の脂質膜において、
前記脂質が、前記高分子材約８００ｍｇ、前記可塑剤１ｍｌに対して０．０１８ｍｍｏｌ〜０．０７１ｍｍｏｌの割合で含まれており、苦味と渋味に共通して高い応答性を示す。
【００２０】
また、本発明の請求項８の脂質膜は、請求項５の脂質膜において、
前記脂質が、前記高分子材約８００ｍｇ、前記可塑剤１ｍｌに対して０．０７１ｍｍｏｌ〜０．８ｍｍｏｌの割合で含まれており、渋味に対して高い応答性を示し、苦味と区別できる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
発明者らは、各種実験から苦味や渋味に対する脂質膜の感度が、脂質膜における脂質の含有割合と可塑剤の種類に大きく依存することを発見した。
【００２２】
以下、この実験について説明する。
図１は、実験に用いたシステムを示している。
【００２３】
このシステムは、基準液、サンプル液あるいは洗浄液を入れるための容器１１、参照電極１２、脂質膜センサ１５、参照電極１２の電位を基準とする脂質膜センサ１５の電圧を検出するための電圧検出器２０、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、Ａ／Ｄ変換器２１の出力に対する演算処理を行う演算装置２２、演算装置２２の処理結果を出力する出力装置２３によって構成されている。
【００２４】
ここで、参照電極１２の表面は、塩化カリウム１００ｍＭを寒天で固化した緩衝層１３で覆われており、リード線１２ａによって電圧検出器２０に接続されている。
【００２５】
また、脂質膜センサ１５は、アクリル等の基材１６の表面に脂質膜１７が固定され、その脂質膜１７の反対面には、参照電極１２の緩衝層１３と同一の緩衝層１８を介して電極１９が設けられており、この電極１９がリード線１５ａによって電圧検出器２０に接続されている。
【００２６】
この脂質膜１７は、高分子材とプラスの電荷をもつ脂質と可塑剤とを混合して膜状に形成されたものであり、ここでは、高分子材として前記ＰＶＣ８００ｍｇと脂質と可塑剤１ｍ１（０．１ｍｌ〜３ｍｌの範囲でよい）を混合したものを、ＴＨＦ（テトラヒドロフラン）１０ｍｌに溶解し、これを平底の容器（例えば８５ｍｍφのシャーレ）内で約３０度Ｃで２時間加熱して、ＴＨＦを揮散させることによって得られた厚さ２００μｍのものを使用している。
【００２７】
プラスの電荷をもつ脂質としては、次の表１に示すように、第１級アミン、第２級アミン、第３級アミンおよび第４級アンモニウム塩からなるアルキルアミンと、第４級フォスフォニウム塩のいずれでも使用可能であるが、この実験では、第４級アンモニウム塩のトリオクチルメチルアンモニウムクロリド（ＴＯＭＡ）またはテトラドデシルアンモニウムブロミド（ＴＤＤＡ）を代表的に用いている。
【００２８】
【表１】
0004395236.tif 000002
【００２９】
また、可塑剤としては、次の表２に示すフタル酸エステル、脂肪酸エステル、燐酸エステルの一つとしてジオクチルフェニルフォスフォネート（ＤＯＰＰ）を代表的に選択し、表３に示すニトロベンゼン系可塑剤のなかの一つとして２−ニトロフェニルフェニルエーテル（ＮＰＯＥ）を代表的に選択して用いている。
【００３０】
【表２】
0004395236.tif 000003
【００３１】
【表３】
0004395236.tif 000004
【００３２】
また、基準液には、塩化カリウム３０ｍＭと酒石酸０．３ｍＭの溶液を用い、サンプル液としては、基準液に渋味を呈するタンニン酸を０．０５ｗｔ％で追加した液、基準液に苦味を呈するイソα酸を０．０１ｖｏｌ％で追加した液の他に、基準液に塩味を呈する塩化カリウムを２７０ｍＭ追加した液、基準液に酸味を呈する酒石酸を２．７ｍＭ追加した液、基準液に旨味を呈するＭＳＧを１０ｍＭ追加した液、基準液にイソα酸と異なる苦味物質のキニーネを０．１ｍＭ追加した液を用意した。
【００３３】
また、洗浄液については、吸着性の強い物質に対して高い洗浄効果を示すエタノール等の有機溶剤の希釈液（例えば３０パーセント）に塩化カリウム（ＫＣｌ）と水酸化カリウム（ＫＯＨ）とを混合したものを用いた。
【００３４】
この種の実験の場合、一般的に、参照電極１２と脂質膜センサ１５を基準液に浸けたときの電圧とサンプル液に浸けたときの電圧との差をそのサンプル液の測定値とする相対値測定と、洗浄した参照電極１２と脂質膜センサ１５とを基準液に浸けたときの電圧と、サンプル液に一定時間浸けてから基準液に戻したときの電圧との差をそのサンプル液の測定値とするＣＰＡ測定とがあるが、ここでは、渋味や苦味のように吸着性のある物質に対して応答が得やすいＣＰＡ測定を行っている。
【００３５】
このＣＰＡ測定の手順は、図２に示すように、基準液に参照電極１２と脂質膜センサ１５を浸けてその電圧Ｖｒを記憶し、その参照電極１２と脂質膜センサ１５とをサンプル液に一定時間浸けてから、洗浄（予備洗浄）して吸着物質以外の成分を除去した後に、基準液に浸けてそのときの電圧Ｖｒ′を記憶し、電圧同士の差Ｖｒ′−Ｖｒを、このサンプル液の応答値（ＣＰＡ値）として求めてから、参照電極１２と脂質膜センサ１５を洗浄して、次の測定に移る。
【００３６】
図３は、高分子材ＰＶＣ８００ｍｇ、可塑剤ＤＯＰＰ１ｍｌの条件で、脂質ＴＯＭＡの含有量だけが異なる複数の脂質膜を用いて、各サンプル液を測定したときのＣＰＡ値の変化を示している。なお、この測定結果は、同一条件で各サンプル液に対して複数回測定して得られたＣＰＡ値を平均化したものである。
【００３７】
この図３の測定結果から、脂質の含有量が高分子材８００ｍｇに対し、０．０００５ｍｍｏｌ〜０．６９ｍｍｏｌの範囲Ａでは、渋味（タンニン酸）および苦味（イソα酸）のサンプル液に対して極めて顕著な応答性を示し、これらを除く他のサンプル液に対する応答性がほとんど得られておらず、渋味、苦味に対して選択応答性を有していることが判る。
【００３８】
また、渋味（タンニン酸）と苦味（イソα酸）について注目すると、苦味と渋味に対する特性のピークがずれていて、脂質の含有量に対する応答性に違いがあることが判る。
【００３９】
即ち、脂質の含有量が高分子材約８００ｍｇに対して０．０１７ｍｍｏｌ〜０．６９ｍｍｏｌの範囲Ａ１では、渋味の応答が苦味の応答より２倍以上大きくなっている。
【００４０】
したがって、この範囲Ａ１に脂質の含有量を設定した脂質膜であれば、苦味と渋味とが混在するサンプルでも、渋味だけを選択的に検出することができる。
【００４１】
また、この範囲Ａ１内をさらに詳しく見ると、脂質の含有量が０．０２６ｍｍｏｌ〜０．５８ｍｍｏｌの範囲Ａ１ａでは、苦味の３倍以上の応答が得られ、脂質の含有量が０．０３６ｍｍｏｌ〜０．４１ｍｍｏｌの範囲Ａ１ｂでは、苦味の５倍以上の応答が得られており、さらに、渋味に対する選択性が増している。
【００４２】
よって、この範囲Ａ１に脂質含有量を設定した脂質膜は、渋味の検査専用の脂質膜として用いることができる。
【００４３】
また、脂質の含有量が高分子材約８００ｍｇに対して０．００２３ｍｍｏｌ〜０．０１７ｍｍｏｌの範囲Ａ２では、渋味と苦味の応答が近いレベルにある。したがって、この範囲Ａ２に脂質含有量を設定した脂質膜は、渋味と苦味に共通してきわめて高い応答性を示すことになり、渋味、苦味共通の高感度な脂質膜として用いることができる。
【００４４】
また、脂質の含有量が０．０００５ｍｍｏｌ〜０．００２３ｍｍｏｌの範囲Ａ３では、苦味と渋味の応答の大小が逆転し、苦味の応答が渋味の２倍以上大きくなっている。したがって、この範囲Ａ３に脂質含有量を設定した脂質膜は、苦味だけにきわめて高い応答性を示すことになり、苦味と渋味とが混在するサンプルでも、苦味だけを選択的に検出することができ、苦味専用の脂質膜として使用できる。
【００４５】
図４は、可塑剤として１ｍｌのＮＰＯＥを用いた脂質膜（脂質はＴＤＤＡ）についての渋味（タンニン酸）と苦味（イソα酸）についての測定結果を示している（他のサンプルの測定結果は、前記図３とほぼ同様でほとんど応答が得られないので省略している）。
【００４６】
この図４の測定結果においても、脂質含有量が高分子材８００ｍｇに対して０．０００７ｍｍｏｌ〜０．８ｍｍｏｌの範囲Ｂで他のサンプルより高い応答性を示している。
【００４７】
また、この測定結果でも、渋味（タンニン酸）と苦味（イソα酸）の特性のピークがずれており、脂質の含有量に対する応答性に違いがあることが判る。
【００４８】
即ち、脂質含有量が、０．０１８ｍｍｏｌ以下の範囲Ｂ１では、苦味の応答が渋味の応答より２倍以上大きくなっている。
【００４９】
したがって、この範囲Ｂ１に脂質含有量を設定した脂質膜であれば、苦味と渋味とが混在するサンプルでも、苦味だけを選択的に検出することができる。
【００５０】
また、この範囲Ｂ１内をさらに詳しく見ると、脂質含有量が０．０１７ｍｍｏｌ以下の範囲Ｂ１ａでは渋味の３倍以上の応答が得られ、脂質含有量が０．０１５ｍｍｏｌ以下の範囲Ｂ１ｂでは、渋味の５倍以上の応答が得られており、さらに苦味に対する選択性が増している。
【００５１】
よって、この範囲Ｂ１に脂質含有量を設定した脂質膜は、苦味の検査専用の高感度な脂質膜として用いることができる。
【００５２】
また、脂質含有量が高分子材約８００ｍｇに対して０．００１８ｍｍｏｌ〜０．０７１ｍｍｏｌの範囲Ｂ２では、渋味と苦味の応答が近いレベルにある。したがって、この範囲Ｂ２に脂質含有量を設定した脂質膜は、渋味と苦味に共通してきわめて高い応答性を示すことになり、渋味、苦味共通の脂質膜として用いることができる。
【００５３】
また、脂質含有量が０．０７１ｍｍｏｌ〜０．８ｍｍｏｌの範囲Ｂ３では、苦味と渋味の応答の大小が逆転し、渋味の応答が苦味の２倍以上大きくなっている。したがって、この範囲Ｂ３に脂質含有量を設定した脂質膜は、渋味だけに高い応答性を示すことになり、苦味と渋味とが混在するサンプルでも、渋味だけを選択的に検出することができ、渋味専用の脂質膜として使用できる。
【００５６】
また、前記説明では、高分子材約８００ｍｇに対する脂質含有量を示したが、高分子材の量は任意であり、その高分子材の量に合わせて前記した割合で脂質の量を決めればよい。
【００５７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の請求項１の脂質膜は、高分子材ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）とプラスの電荷をもつ脂質ＴＯＭＡ（トリオチクルメチルアンモニウムクロリド）と可塑剤ＤＯＰＰ（ジオクチルフェニルフォスフォネート）とを混合して所定厚さに形成した脂質膜において、前記脂質が、前記高分子材約８００ｍｇ、前記可塑剤１ｍｌに対して０．０００５ｍｍｏｌ〜０．６９ｍｍｏｌの割合で含まれているため、渋味および苦味に対して高い応答性を示す。
【００５９】
また、本発明の請求項２の脂質膜は、請求項１の脂質膜において、前記脂質が、前記高分子材約８００ｍｇ、前記可塑剤１ｍｌに対して０．０１７ｍｍｏｌ〜０．６９ｍｍｏｌの割合で含まれているので、渋味だけにきわめて高い応答性を示し、苦味と渋味が混在する場合でも、渋味だけを苦味と区別して検出できる。
【００６０】
また、本発明の請求項３の脂質膜は、請求項１の脂質膜において、前記脂質が、前記高分子材約８００ｍｇ、前記可塑剤１ｍｌに対して０．００２３ｍｍｏｌ〜０．０１７ｍｍｏｌの割合で含まれているので、渋味、苦味に共通してきわめて高い感度で検出することができる。
【００６１】
また、本発明の請求項４の脂質膜は、請求項１の脂質膜において、前記脂質が、前記高分子材約８００ｍｇ、前記可塑剤１ｍｌに対して０．０００５ｍｍｏｌ〜０．００２３ｍｍｏｌの割合で含まれているため、苦味だけに応答性を示し、苦味と渋味が混在する場合でも、苦味だけを渋味と区別して検出できる。
【００６２】
また、本発明の請求項５の脂質膜は、高分子材ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）とプラスの電荷をもつ脂質ＴＤＤＡ（テトラドテシルアンモニウムブロミド）と可塑剤ＮＰＯＥ（２−ニトロフェニルフェニルエーテル）とを混合して所定厚さに形成した脂質膜において、前記脂質が、前記高分子材約８００ｍｇ、前記可塑剤１ｍｌに対して０．０００７ｍｍｏｌ〜０．８ｍｍｏｌの割合で含まれているため、渋味および苦みに対して高い応答性を示す。
【００６３】
また、本発明の請求項６の脂質膜は、請求項５の脂質膜において、前記脂質が、前記高分子材約８００ｍｇ、前記可塑剤１ｍｌに対して０．０１８ｍｍｏｌ以下の割合で含まれているため、苦味だけにきわめて高い応答性を示し、苦味と渋味が混在する場合でも、苦味だけを渋味と区別して検出できる。
【００６４】
また、本発明の請求項７の脂質膜は、請求項５の脂質膜において、前記脂質が、前記高分子材約８００ｍｇ、前記可塑剤１ｍｌに対して０．０１８ｍｍｏｌ〜０．０７１ｍｍｏｌの割合で含まれているため、渋味、苦味に共通してきわめて高い感度で検出することができる。
【００６５】
また、本発明の請求項８の脂質膜は、請求項５の脂質膜において、前記脂質が、前記高分子材約８００ｍｇ、前記可塑剤１ｍｌに対して０．０７１ｍｍｏｌ〜０．８ｍｍｏｌの割合で含まれているため、渋味に対して高い応答性を示し、苦味と渋味が混在する場合でも、渋味だけを苦味と区別して検出できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実験に使用した測定システムの構成図
【図２】測定方法を示すフローチャート
【図３】可塑剤ＤＯＰＰを用いたときの脂質の含有量と感度の関係を示す図
【図４】可塑剤ＮＰＯＥを用いたときの脂質の含有量と感度との関係を示す図
【符号の説明】
１１  容器
１２  参照電極
１５  脂質膜センサ
１７  脂質膜
２０  電圧検出器
２１  Ａ／Ｄ変換器
２２  演算装置
２３  出力装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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