5.1 まえがき
前章までは、 従来の脂質膜センサを用いて味を再現性よくかっ高精度で測定 できるかについて、 測定方法の開発を述べた。 本章では， 脂質高分子膜の電荷
密度を調整することで， 非電解質である甘味物質に対する選択性の向上を目指 した. 従来の脂質高分子膜の電位測定では， 非電解質の甘味物質への感度は，
電解質の味物質の感度に比較して 1/5--- 1/10と低く 両者が混合されたサンプ ル中では， 甘味の信号を特徴抽出することが難しかった. 他方 脂質高分子膜 のインピーダンス測定では， 脂質高分子膜を用いた非電解質の検知の可能性が
示唆されたものの， 応答再現性の点で課題が残っている[16，17J. 本研究では，
膜電位計測を用いて， 膜中の脂質の量と各基本味物質の感度の関係を調査し，
甘味物質に対する選択性向上の可能性を探った[44J.
5.2 実験方法
5.2.1 測定系
測定にはアンリツ製SA402味認識装置を用いた(図5. 1) . 本装置は検出部，
オートサンフラ一部及ぴデータ処理部により構成されている. 検出部では， そ れぞれ脂質高分子膜を貼ったセンサ プローブと参照電極とのセンサ部により脂 質高分子膜の膜電位を検出する. オートサンプラ一部では， パソコンからの制
御により自動測定を行い， 測定精度を高めている. データ処理部では， 検出部 からの信号をA/D変換してパソコンに取り込む.
脂質高分子膜は脂質とその支持材としてのポリ塩化ピニル 80m gをテトラヒ ドロフラン 10m 1に溶かし， シャーレ上で乾燥させた. その結果， 厚み10μm の無色透明の フィルム上のものが得られた. 脂質高分子膜の略称、， 使用した脂 質及び混入量を表1に示す. 従来我々が使用している脂質高分子膜では， 可塑
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剤としてジオクチルフェニルフォスフォネートを用いているが， この可塑斉IJ中
こは電荷を持つ不純物があり， この不純物により膜の特性が影響を受けること が分かっている[39-41J. そこで今回は， この影響を除くため敢えて可塑斉IJを 使用しないで膜を作成した. また， 膜のインピーダンスを下げて膜の安定性を 図る目的で， 従来我々が使用している脂質高分子膜の約1/10--- 1/20の厚みにし た. この膜の強度を保つ目的で ， 膜のプローブ内部側に膜の補強剤として多孔 質フィルタを装着した(図5.2)
センサプロープの構造を図 5.2 に示す. センサプローブはプローブ本体， 脂 質高分子膜， 多孔質フィルタ(脂質高分子膜の支持用) ， Ag/AgC 1電極，
内部液(3.3M K C 1飽和Ag C 1 )から構成されている. 参照電極は， 一般 のp Hメータに使用されているものと同様の機構であり， プロープ本体， A g / A g C 1電極， 内部液(3.3M K C 1飽和Ag C 1) ， 3.3M K C 1寒天から 構成される.
図5.1 味認識装置S A 4 0 2 (アンリツ社製)
表5.1 使用した脂質
略記号 脂質名 混入量
T Trioctyl methyl ammonium 5 m g chloride
C Dioctyl phosphate 5 m g B T:C=1:2 5 m g
Ag/AgCl電極
脂質高分子膜
多孔質支持材
図5.2 センサプロープ断面図
5.2.2 測定条件
表5.1 に示す脂質を用いて， 膜中の脂質含有量をパラメータとして各基本味 に対する感度比較を行う. 人の感じる領域は味物質毎で異なり， その領域でセ
ンサの応答を調べた. 応答感 度 をこの 領域の中間の濃 度における “感 度 (mV/decade) " で評価した. 感度は最小二乗法でグラフの傾きより求めた.
用いた基本味物質と感度を評価した濃度を表 5.2に示す. シ ョ糖以外は全て電 解質の味物質である. なお， 渋味は厳密にはいわゆる基本味ではなく広義の味 に属するものであるが， 食品の味の重要な要素なので， 渋味物質に対する測定
も行った. 膜中の脂質の含有量は， 表5.1に示す量に対して1倍， 1/10倍， 1/100 倍， 1/1000倍の4段階に変化させた.
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表5.2 使用した基本味物質
味 j容j夜 感度測定点濃度(mM) 甘味 シ ョ糖 300
塩味 N a C 1 100
酸味 酒石酸 3
旨味 MSG 3 0 苦味 キニーネHCl o .1 渋味 タンニン酸
5.3 実験結果
5.3.1 脂質の含有量の最適化
膜中の脂質の含有量に対する各味物質の感度の変化を図 5.3に示す. シ ョ糖 以外の電解質への感度は， 脂質の濃度を下げると急激に下がる傾向が見られる が， シ ョ糖の感度の減少は緩慢である. そこで 各基本味毎の感度を規格化し
て， シ ョ糖の感度とその他の電解質の味物質の感度の比較を行う. 規格化は，
各基本味毎の感度の絶対値の( 6つの味質にわたる)和を1とした. その結果 を図 5.4に示す. シ ョ糖に対する規格化した感度がlに近づく程 シ ョ糖に対 する特異性が大きいことを意味している.
脂質の含有倍率が1の場合は， シ ョ糖の感度は他の味物質に比べ低いが， 含 有倍率が0.1以下からこの関係は逆転する. 特にT膜中の脂質含有倍率が0.1 の場合， シ ョ糖に対する特異性が大きいことが分かる.
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T膜中の脂質含有倍率
図5.3 脂質含有倍率と応答感度
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