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デジタル嗅覚事業創造部
ソリューション開発グループ
グループリーダー

匂いセンサー『FlavoTone® 』の開発
匂いセンサーとは（1）匂いとは何か？

石田 智信［お問い合わせ先］
同 マーケティンググループ

る結合度合（親和性）が受容体

よって、私たちは匂いの有無ごとに変わり、嗅細胞はそれぞや匂いの違いなどを認識してれ異なる刺激を受ける。

いる。

私たちは日常のなかで匂い脳は嗅細胞から送られた刺（3）匂いセンサーが提供する機能を 感 じ な が ら 生 活 し て い る。

激を図 2 に示すようなパター

私たちの嗅覚は大変高度に匂いの正体は、嗅細胞を刺激ンとして処理することで、匂発達していて、例えば、おいする作用を持つ種々の匂い物いの違いを捉えている。このしそう、心地良いといった情質であり、その数は約 40 万種ように、嗅覚受容体・嗅細胞・緒的価値を感じたり、食べ物類にも及ぶといわれる。多く脳が連携してはたらくことにの腐敗や有毒ガスなどの危険

匂いA匂いBの場合、匂いはこれらさまざまな匂い物質が複雑に混ざった混合物であり、私たちが「違う 匂 い だ 」 と 感 じ る 現 象 は、吸い込んだ気体に含まれる匂い物質の種類や濃度の違いによって引き起こされる（図 1）。
（2）嗅覚の仕組み
鼻の奥には、匂い物質によっ

匂い物質a
匂い物質d

匂い物質a

匂い物質b

匂い物質c

匂い物質b
匂い物質e

異なる匂い

匂い物質f

図1 匂いの違いのイメージ図（色は匂い物質の種類、丸の大きさは濃度の大小を表す）て刺激される嗅細胞と呼ばれる細胞が存在する。嗅細胞の嗅覚受容体

表面には、嗅覚受容体（人間アイウ

エオの場合は約 400 種類 ）と呼ば1）れるタンパク質がある。この匂いC嗅覚受容体に匂い物質が結合することで嗅細胞が刺激され、これが電気信号として脳に伝匂いDわる。
それぞれの嗅覚受容体の立体構造は互いに違うため、この違いによって、匂い物質に対す図2 嗅細胞による匂いの識別のイメージ図（それぞれの嗅細胞の刺激の強さを円の大きさで表現。嗅細胞が発する電気信号が図のようなパターンとして脳に送られ、脳がパターンの違いを匂いの違いとして認識する）

三洋化成ニュース 1 2024 春 No.543

から身を守ったりすることがて電気抵抗が増加する特性を対応している。

できる。

持つ。この特性を利用すると、『FlavoTone®』は各プローブ当社が開発を進めている匂嗅細胞に相当する「プローブ」の電気抵抗変化をそれぞれ測いセンサー 『FlavoTone 』は、で、匂いの強さ（≒匂い物質定しており、嗅細胞が脳に伝私たちの嗅覚と同様、匂いのの濃度）に相当する情報を検える電気信号と同様に、匂い違いをセンシングするデバイ出することができる（図 3）。

をパターンとして記録できる。

スである。嗅覚の機能をデバ

匂い応答材料に吸着した

このようにして得られたセンイス化することで、匂いをデ匂い物質は、周囲が無臭状態

サーのデータを AI 技術などにジタルデータとして記録したに戻ると材料から脱離してよって、さまざまな数値処理り、匂いの感じ方の個人差をいくため、素子の電気抵抗はを行うことで、嗅覚と同じよ取り除いたり、匂いを 24 時間元に戻る。このことによってうに匂いの違いを捉える機能

365 日モニタリングしたりする『FlavoTone 』はさまざまなサを提供する。嗅覚との対比をことが可能となり、私たち人ンプルを短時間で連続して測表 1 にまとめた。

間には困難であった新たな価定したり、匂いが変化する環値を提供できる。

境で長時間連続して測定した※「匂いセンサー」と題された技術・製品の提供機能に関する定義には揺れがあるため、混同しないよう注意する必要がある。本稿における「匂いセンサー」という用語は、匂いの違いをセンシングする技術、製品を指す。

りすることができる（図 4）。

※®

匂いセンサーの測定の仕組み（1）匂いの検出原理®

（2）匂い識別の仕組み『FlavoTone®』の使い方（1）液体や固体の匂いを測定する
飲 料 や 薬 品 な ど の 液 体 や、前述のように『FlavoTone 』

食 品 や 工 業 製 品 の シ ー ト 状・には、匂い物質を吸着する性粉末状・塊状・フィルム状な質が異なる複数の「プローブ」

どさまざまな形状を持つサンが 搭 載 さ れ て い る。 こ れ は、プルの匂いを測定する場合に私たちの嗅覚器官が多数の嗅は「卓上機」（図 5）を用いて図覚受容体を備えていることに中①～④に示す手順で簡便に®

『FlavoTone 』 で は 嗅 覚 受®

容体に相当する「匂い応答材②料」に、当社独自設計に基づ材料を用いている。この応答材料は、匂い物質の吸着によっ電気抵抗いた樹脂材料、添加剤、導電①③①匂い物質が吸着して抵抗が増加②匂い物質濃度が一定になり、抵抗が安定化③匂い物質が脱離して抵抗が減少して復元

無臭

有臭匂い物質吸着
匂い応答材料無臭匂い物質
脱離時間

図4 匂い物質の吸脱着に対する当社導電材料の電気抵抗の時間変化

表1 ヒトの嗅覚と当社匂いセンサーにおける仕組みの比較
プローブ

図3 当社独自設計の「匂い応答材料」を用いた「プローブ」

ヒトの嗅覚匂いセンサー（FlavoTone ® ）匂いの検出

嗅覚受容体＋細胞

匂い応答材料
＋プローブ

匂いの識別

細胞で発生する
電気信号を脳で処理

プローブの電気抵抗変化をAIで処理

三洋化成ニュース 2 2024 春 No.543

③測定条件を指定して測定を開始④測定後、解析アプリで測定結果を解析②本体と容器を接続①測定用の容器にサンプルを入れる

図5 FlavoTone ®卓上機の外観および測定手順測定することができる。

ト群同士の距離が大きいほど、スチックとは異なる不快な臭〈測定事例1：コーヒー豆の測定〉

匂いの違いがはっきりしてい気があることが知られている。
新品ポリプロピレン（PP）と市販の焙煎したコーヒー豆 3ることを意味する。また、同種類（キリマンジャロ、マン色プロット群同士が斜めの位

再生 PP のペレットをブランク

デリン、グアテマラ）の測定

置にあると、匂いの成分の違（無臭サンプル）とそれぞれ測を行った。解析の結果、3 種類いが大きいことを意味する。

定して比較すると、新品 PP はのサンプルの違いを捉えるこ〈測定事例 2：再生プラスチック

無臭に近く、再生 PP は新品 PPとができた。図 6-a では、サンの臭気比較〉とは異なる臭気があることが確認できた（図 6-b）。

プル別にプロットを色分けし近年、脱炭素へのニーズかた。同色のプロットは繰り返

ら再生プラスチックの利用検（2）空間に広がった匂いを測定する

しの測定点を示し、同色プロッ討が進んでいるが、新品プラ

前述のようなサンプルからブランク

グアテマラ
4キリマンジャロ

4
再生PP2PC2PC202

新品PP0-2-4-2
マンデリン-4-20246-4-2

図6-a 測定事例1：コーヒー豆3種類の測定結果
図の見方：
（1）
プロット群同士が離れている（2）
プロット群同士が斜めの位置にある

⇒
⇒

02

PC1

PC1

図6-b 測定事例2：再生PPと新品PPの測定結果

匂いの類似性が低い
匂いの成分の違いが大きい

図中のx軸（PC1）およびy軸（PC2）は、複数の匂いセンサー素子の応答を統計的に処理して得られた軸であり、サンプルに含まれる匂い物質の主成分の違いの相対的な尺度に対応する。

三洋化成ニュース 3 2024 春 No.54346発生する匂いの測定とは異なを 図 9 に 示 し た。 測 定 お よ び

今後、多様化する消費者ニーり、部屋の中など比較的広い解析の結果、開発途上ではあズや、複雑化する社会課題に空間で起こる匂いの変化を捉るが無臭と尿臭ありの状態を対し、顧客との共創を通じて、え、その状態を識別すること識別できることを確認していより良い社会インフラづくりを目的とした測定に対しては、る。トイレの臭気を匂いセンに貢献していく。

「小型機（開発品）」（図 7）にサーでモニタリングすることよる測定を提案している。

で、適切なタイミングで汚れ〈測定事例 3：当社内トイレにに合わせた効率の良い清掃をおける臭気の測定〉提案することができる。現在、

当社内男子トイレの小便器センサーの小型・省電力化や、付近にセンサーを設置し、正対応できる臭気の拡張などへ

常（無臭）/ 尿臭あり / 大便臭向けて開発を進めている。

あり / 吐しゃ物臭ありの状態を識別させることを目標として、

参考文献
1）塩田清二 他，「においのセンシング、分析とその可視化、数値化」：第 1 章
第 1 節 解剖生理学的にみた香りによる嗅覚受容メカニズム，技術情報協会，p3-9（2021）

今後の予定

尿・大便・吐しゃ物を模擬し

当 社 は『FlavoTone®』 の レたサンプルをセンサー周辺のンタルや受託分析に加え、個床面に散布する実験を行った

別の課題に対するソリュー（図 8）。その測定・解析フローション提案なども行っている。

①

図7 FlavoTone ®小型機（開発品）と試作品（写真右）②

現場に匂いセンサーを設置③

匂いセンサーが測定を始めると、自動でデータをクラウドに送信④
セン
サセン ー1：サー goo
2： d
臭気NG（匂いセンサー尿）

臭気データは、データベースに蓄積されながら、自動で解析されるユーザーはパソコンやスマートフォンなどで解析結果を確認する

臭気源

図9 小型機（開発品）の使用イメージを用いた
図8 小型機（開発品）
社内トイレでの実験

当社製品をお取り扱いいただく際は、当社営業までお問い合わせください。
使用される用途における適性および安全性は、使用者の責任においてご判断ください。

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