ぶんせき

2023年 第 4 号（通巻第580号）

令和 5 年 4 月 5 日発行（毎月 1 回 5 日発行）

I SSN 0386‒2178

4Bunseki 2023

The Japan Society for Analytical Chemistry

日本分析化学会

https://www.jsac.jp

ESIイオン源一体型
マイクロチップ・キャピラリ電気泳動装置

ZipChipTM

お使いのMSが高速CE-ESI/MSになります！
ZipChip プラットフォームは、キャピラリ電気泳動（CE）とエTMレクトロスプレーイオン化（ESI）を一つのマイクロ流体チップに統合し質量分析計にスプレーするシステムです。

広範囲の生体試料の調整、分離、イオン化を迅速に行い試料を質量分析計へ直接導入可能です。

CE/ESIチップはユニット内にクリップで装着するだけです。

分析時間は通常３分程度で完了し、ほとんどのLCよりも短時間でより良い分離品質を得ることができます。

シンプルなワークフローと複数のキットオプションにより、多数のバイオセラピー、メタボローム、およびプロテオミクスのアプリケーションをサポートします。

ZipChip の特徴TM●迅速な分析時間（ほとんどの分析時間は２〜３分）●高感度・高安定のナノレベルスプレー●少ない試料消費（ピコグラム〜ナノグラム）●オンラインの脱塩により、サンプル調整が最小限

アプリ別に便利な分析キットが用意されています。
●ペプチド用●インタクトタンパク質用●ネイティブタンパク質用●代謝物（アミノ酸）用●オリゴ核酸用

下記メーカーの質量分析計でご使用いただけます。
●ThermoFisher Scientiﬁc社●Bruker社●SCIEX社（対応モデル名・型式につきましては別途ご照会ください。
）

輸入総販売元

http://www.stjapan.co.jp

東京本社／〒103-0014 東京都中央区日本橋蛎殻町1-14-10
TEL: 03-3666-2561 FAX: 03-3666-2658

大阪支店／〒573-0094 大阪府枚方市南中振1-16-27
TEL: 072-835-1881 FAX: 072-835-1880

A1マルチショット・パイロライザー

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未知試料へ多面的にアプローチ⚫ 室温から1050ºCまでの幅広い温度領域を任意設定⚫ 発生ガス分析や瞬間熱分析などの組み合わせにより未知試料を多面的に分析

前処理なしで迅速に分析⚫ あらゆる形態のポリマー試料を煩雑な前処理なしで簡単・迅速に分析

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www.frontier-lab.com/jp info@frontier-lab.com

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話る．対して後者は紫外領域の 2 光子あるいはそれ以上題でイオン化する方法で，一般的にレーザー光の波長と分子の吸収波長が合ったもののみが選択的にイオン化され匂い成分の分析 ─MS を添えて─る．分析の常だが，高濃度成分を測ろうとすると低濃度成分は検出できず，低濃度成分を測ろうとすると高濃度成分の妨害が生じる．これに対し同法では上述の特徴を生かし，高濃度成分は SPI を用いてある程度感度を抑えて網羅的に測定しつつ，低濃度成分は REMPI を用いて高濃度成分の妨害なく選択的に検出する．焙煎過程の匂い成分の濃度は刻々と変化するが，本手法により一度の測定で多くの情報を獲得できる．また非走査型の

内 村

智 博

TOF-MS では，単位時間当たりのマススペクトルの表示回数が多いほど試料のロスなく高感度に検出できる．
近年の TOF-MS の発展は目覚ましく，超高繰り返し測定が可能な小型 TOF-MS も開発されている3）．

1 は じ め に

3 レトロネーザルアロマの分析

人が匂いを感じる経路には，鼻から嗅ぐオルソネーザ

口から鼻に抜けるレトロネーザルアロマの分析は，オル経路と口から鼻に抜けるレトロネーザル経路の二つがルソネーザルアロマの分析と比較して考慮すべき点が増ある．食べ物の匂いの刺激は強烈で，散歩中，店の前をえる．例えば，咀嚼や嚥下といった食事時の行動，ある通りかかった時にふいに感じるおいしそうな匂いは，そいは唾液なども考慮した評価が必要となる．レトロネーのまま通り過ぎるのに少しだけ決心を要する．それだけ

ザルアロマの分析は，模擬的な咀嚼装置を用いた測定ならいいが，食事の時にいつも「今日は腹八分目まで！」と，被験者の鼻からの実際の呼気の測定の両方が行われと心に誓っても，実際に口に含んだら最後，あらゆる感ている．模擬装置を用いた匂い成分の気化挙動の解析例

覚がフルに刺激され，やっぱり今回だけはと思ってついは以前から報告されており，グレープ飲料に対する合成つい食べ過ぎてしまう．分析化学の力で何とか楽して痩唾液や油の有無，温度変化やせん断した場合などでの成せられないか…．

分の気化挙動が検討されている4）．

そのきっかけになればという邪な考えはとりあえず脇に置き，本稿では匂い成分の分析事例について，質量分
析法（MS）を用いたリアルタイム分析結果を中心に，吸気と呼気に分けて紹介する．

2 オルソネーザルアロマの分析

そしゃく

えん げHayashi らは咀嚼シミュレーターを接続したプロトン移動反応質量分析法（proton transfer reaction mass spectrometry, PTR-MS）を用いて，咀嚼強度や咀嚼回数，唾液条件によりアロマ成分がどのように放出されるか検証している5）．ビーフパテをモデル食品とした結果では，匂い成分の放出挙動は三つに大別された（咀嚼開始とと食品の匂いは濃度の異なる多くの成分が混在して作りもに急速に増加しその後減少する成分，咀嚼時に徐々に出される．鼻から嗅ぐオルソネーザルアロマの分析と増加し嚥下前後で急激に増加する成分，およびそれらのは，すなわち食品から発する匂い成分の分析である．匂中間的な挙動を示す成分）．また，年配の方々を意識しい成分をそのままリアルタイム分析することもできる

た合成唾液を用いた実験では，唾液流量の減少により香し，あるいは種々の方法で抽出・捕集してガスクロマトりの感覚が弱くなる可能性が示されている．

グラフィー質量分析法（GC/MS）で測ることもできる．

慣れ親しんだ食品としてフレンチフライを試料とした

近年では嗅覚センサーが急速に発展し，果物の熟度や食大 気 圧 化 学 イ オ ン 化 質 量 分 析 法（atmospheric pressure

品の腐敗度の判定などにも適用されている1）．しかし，匂い成分を取り巻く環境，例えば水蒸気などが測定を困難にすることも多い．

chemical ionization mass spectrometry, APCI-MS）による匂い成分の放出挙動も測定されている6）．動的ヘッドス

ペース法を用いた実験では，油で揚げたものよりも過熱

食品の匂い成分のリアルタイム質量分析の例として，水蒸気で調理された方が成分の放出が遅くなること，まコーヒー豆の焙煎過程で生じる気化成分について，一光た塩を振りかけることでガスの放出が早くなることが示子イオン化（single photon ionization, SPI）と共鳴増強多されている．レトロネーザルアロマ分析では，揚げ時間REMPI）の二つの手法を一度の測定で適用できる飛行れている．

光子イオン化（resonance-enhanced multiphoton ionization,の増加により成分の最大放出量が増加することが報告さ

時間型質量分析法（TOF-MS）が報告されている2）．両呼気中の匂い成分を測定する場合，咀嚼や嚥下だけでイオン化法は光子を用いる点では共通だが，それぞれになく，呼吸の影響も考慮した分析・解析が重要となる．

特徴がある．前者は真空紫外領域の 1 光子でイオン化

硬さの異なるホエイプロテインゲルの嚥下前後の PTR-する方法で，多くの有機分子を網羅的にイオン化できMS 測定7）では，被験者により嚥下前後のレトロネーザ

ルアロマの増減パターンは異なるものの，飲み込むまでAnalysis of Odor-Active Components with MS.

146の経時変化の結果では，やはり硬いサンプルの方が最大ぶんせき 2023 4

濃度に達するまでに時間を要した．また柔らかいサンプつつ食欲を抑えられないだろうか？

ルでは噛み始めてから最初の 5 秒までに検出される成えていたせいで，いつも空腹感に苛まれてしまった．拙

分量が明らかに多く，匂いの刺激は咀嚼時の匂い成分の筆をお詫びするとともに，これ以上食欲が増さないうち放出量と放出速度（すなわちファーストインプレッショに本稿を閉じたいと思う．

さいななどとあれこれ考ン）が重要とのことである．現代人は硬いものを食べなくなり顎が小さくなっていると言われるが，昔に比べて食べた瞬間の香りを強烈に感じているのかもしれない．
呼吸ごとのレトロネーザルアロマ測定では，呼吸法を統一した（文字通り息ぴったりの）条件での測定が望まれる．しかし，呼吸や咀嚼，嚥下を指定された条件で行うことは案外難しいかもしれない．異なる被験者ではどうしても個人差が生じるだろう．Szymańska らは飲料を口に含んでからの呼吸・嚥下条件をいくつか指定し，PTR-MS により得られた呼気成分の経時変化の解析方法を提案している8）．経時変化の面積値や嚥下前後での信号強度の最大値，信号強度が最大値からある割合まで減少するのに要する時間などのパラメーターを設定し，被験者ごとの個人差を小さくするための実験条件を提示している．複数のレトロネーザルアロマのリアルタイム分析結果を統合して取り扱うことができるため，匂い成分の挙動の詳細な分析・評価が実現できる．

4 お わ り に
食品の匂いは，成分がどのような食材に含まれて（包まれて）いるかやどのように調理されたかでも変わって文

献1） 中谷将也，花井陽介，中尾厚夫：“おいしさの科学とフードテック最前線”，p. 69（2022）,（シーエムシー出版）.
2） J. Heide, S. Ehlert, T. Koziorowski, C. P. Rüger, A. Walte,
R. Zimmermann : Analyst, 147, 3662（2022）.
3） K. Yoshinaga, N. V. Hao, T. Imasaka, T. Imasaka : Anal. Chim.
Acta, 1203, 339673（2022）.
4） D. D. Roberts, T. E. Acree : J. Agric. Food Chem., 43, 2179
（1995）.
5） K. Hayashi, Y. Nakada, E. Sémon, C. Salles : Molecules, 27,3259（2022）.
6） W. A. M. van Loon, J. P. H. Linssen, A. E. M. Boelrijk, M.
J. M. Burgering, A. G. J. Voragen : J. Agric. Food Chem., 53,6438（2005）.
7） M. Mestres, N. Moran, A. Jordan, A. Buettner : J. Agric. FoodChem., 53, 403（2005）.
8） E. Szymańska, P. A. Brown, A. Ziere, S. Martins, M. Batenburg,
F. J. M. Harren, L. M. C. Buydens : Anal. Chem., 87, 10338（2015）.
9） S. C. King, H. L. Meiselman : Food. Qual. Prefer., 21, 168（2010）.
●●

内村 智博（Tomohiro Uchimura）

くる．また，生鮮食品であれば鮮度で匂いがどう変わる

福井大学学術研究院工学系部門材料開発

か，加工食品ならどのように加工したら香りのよい食品工学講座（〒910 ─ 8507 福井県福井市文となるか，などが有用な情報になりうる．これまでの研

京 3 ─ 9 ─ 1）．九州大学大学院工学研究科

究の多くはあくまで匂い成分の分析であり，実際に人が化学システム工学専攻博士後期課程修了．

匂いとして感じる感覚9）との相関についてはさらに検証が必要である．

博士（工学）．《現在の研究テーマ》エマ
ルションの質量分析，ご飯の匂いの分析．
《主な著書》“基礎から学ぶ機器分析化学”，

本稿は咀嚼・嚥下を常に意識しながら執筆した．各種
タイミングを指定された被験者は香りを楽しんでいただ（分担執筆），（化学同人）．《趣味》散歩．
E-mail : uchimura@matse.u-fukui.ac.jp

ろうか？匂いをコントロールすることで幸福感を満たし『ぶんせき』再録集 vol. 1 出版のお知らせ
ぶんせき誌の過去記事の有効利用の一環として，『ぶんせき』再録集 vol. 1 が出版されました．2011 年から 2020 年まで，10 年間分の〈ミニファイル〉の記事が詰まっています．
下記 10 章からなり，それぞれ 12 から 14 の話題が集められています．
1．実験器具に用いられる素材の特徴，2．分析がかかわる資格，3．顕微鏡と画像データ処理，4．最新の web 文献検索データベース，5．ポータブル型分析装置，6．分析化学と材料物性，7．分析化学者のための多変量解析入門，8．土壌分析，9．サンプリング，10．前処理に必要な器具や装置の正しい使用法．
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ぶんせき 2023 4

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