九州大学学術情報リポジトリ
Kyushu University Institutional Repository
官能評価をサポートするにおい識別装置の開発に関 する研究
喜多, 純一
http://hdl.handle.net/2324/1441256
出版情報：Kyushu University, 2013, 博士（工学）, 課程博士 バージョン：
権利関係：Public access to the fulltext file is restricted for unavoidable reason (2)
（別紙様式２）
氏 名 ： 喜 多 純 一
論文題名 ： 官能評価をサポートするにおい識別装置の開発に関する研究
区 分 ： 甲
論 文 内 容 の 要 旨
快 適 な 生 活 環 境 の 創 造 ， また ， お い し く て 安 全 な 食 品 の 提 供 に 際 し （ 価格 を 抑 え な が ら も 作 り 出 す た め に ） ， 五 感 で得 て い る 感 性 特 性 を 官 能 評 価 に 頼 ら ず ， 装 置で 定 量 化 し た い と い う 要 求 は 年 々 高 ま っ て き てい る 。 し か し ， 五 感 の 中 で も 嗅 覚 と 味 覚 に つい て は ヒ ト の メ カ ニ ズ ム の 複 雑 さ ， 特 に 嗅 覚 につ い て は ， そ の 指 標 ・ 尺 度 す ら も ， 一 般 的 化さ れ て い な い の が 現 状 で あ っ た ．
そ の よ う な 中 で ， に お い の定 量 化 に つ い て は ， に お い 成 分 の 定 量 化 が クロ マ ト 分 析 を 初 め と す る に お い ガ ス 分 析 に より 発 展 を し て き て お り ， 一 定 の 成 果 は 得 ら れて い る も の の ， 嗅 覚 で 感 じ て い る に お い の 強 さお よ び に お い の 質 の 表 現 と ， 成 分 分 析 で 求 めた に お い 成 分 種 と そ の 濃 度 （ 量 ） と の 間 に は まだ 隔 た り が あ る の が 現 状 で あ る ． こ の 隔 た りは ， 嗅 覚 の に お い レ セ プ タ の 感 度 が に お い 物 質ご と に 大 き く 異 な る と い う こ と と ， 嗅 覚 は それ ぞ れ 成 分 に 分 け て 検 出 す る の で は な く ， 成 分の 集 合 体 と し て に お い を 検 知 し て い る た め であ る ．
そ の た め ， に お い を そ の 強さ と 質 で 表 現 が で き ， 成 分 に 分 け ず に に お いを 成 分 の 集 合 体 と し て 捉 え る こ と が で き る にお い 識 別 装 置 が ，1995年 ご ろ か ら ヨ ー ロ ッ パ を 中 心 に 研 究 開 発 さ れ ， 一 部 市 販 品 が 発 売 さ れて い る も の の ， ま だ 大 き く 普 及 す る に は 至 って い な い ． 普 及 し な い 要 因 と し て は ， 感 度 不 足， セ ン サ の 非 線 形 問 題 ， 得 ら れ た 結 果 の 表 現力 不 足 と い う ３ つ の 問 題 が 挙 げ ら れ る と 考 え てい る ．
本 研 究 で は ， そ の ３ つ の 問題 に 対 し ， と り わ け セ ン サ の 非 線 形 問 題 に つい て ， そ の 解 決 の 糸 口 を 得 る こ と を 目 的 と した ． 本 論 文 は ５ 章 か ら 構 成 さ れ て い る ．
第 ２ 章 で は ， 従 来 ， に お い識 別 装 置 用 の に お い セ ン サ 素 子 と し て 利 用 され て き た い く つ か の セ ン サ 方 式 を ， そ の 原 理を も と に 説 明 し ， そ の 中 か ら 今 回 な ぜ 酸 化 物半 導 体 セ ン サ を 選 定 し た か に つ い て 説 明 し て いる ． ま た 今 回 利 用 し た に お い 識 別 装 置 の 原 理と 付 加 し た 濃 縮 ， 脱 水 機 能 に つ い て の そ の 内 容と 動 作 を 説 明 し て い る ．
第 ３ 章 で は ， に お い 識 別 装置 で 従 来 使 わ れ て い た ， 主 成 分 分 析 や ク ラ スタ ー 分 析 な ど 一 般 的 な 多 変 量 解 析 を ， 酸 化 物半 導 体 セ ン サ か ら 得 ら れ た 出 力 の 解 析 に 用 いた 場 合 に 起 こ り え る い く つ か の 問 題 点 を ， 事 例を 挙 げ て 説 明 し て い る ． こ れ ら の 問 題 点 を 解決 で き る 解 析 方 法 と し て 絶 対 値 表 現 解 析 を 提 案し て い る ． 本 方 法 は ， 従 来 相 対 値 し か 求 ま らな か っ た に お い 識 別 装 置 の 結 果 を 絶 対 値 が 求 まる よ う に ， 予 め 準 備 し た 基 準 臭 の 検 量 線 を もと に に お い の 強 さ や
近 さ 度 合 い を 示 す 解 析 方 法で あ り ， 本 章 で は そ の 内 容 を 説 明 し ， そ れ らの 解 析 方 法 を 使 っ た 応 用 例 を も と に そ の 妥 当 性を 検 証 し て い る ．
第 ４ 章 で は ， 酸 化 物 半 導 体セ ン サ の 濃 度 に 対 す る 出 力 が 非 線 形 と な る 問題 に つ い て ， そ の 克 服 方 法 と ， さ ら に 再 現 性の よ い デ ー タ を 得 る た め に ，10個 の セ ン サ 出力 を 要 素 と す る ベ ク ト ル の 長 さ を 一 定 に 調 節 する 方 法 と ， そ の 期 待 さ れ る 効 果 を 説 明 し た ．さ ら に ， こ の ベ ク ト ル 長 を ど の 測 定 に つ い て も一 定 に 調 節 す る 機 能 を 利 用 す る こ と に よ り ，に お い 質 の 変 化 方 向 に つ い て 校 正 が 可 能 で あ る， 偏 位 臭 マ ッ プ 法 を 提 案 し て い る ． こ の 偏 位臭 マ ッ プ と は ， 中 心 と な る に お い を 設 定 し ， その に お い か ら 偏 差 し た に お い を １ 軸 も し く は２ 軸 設 定 し ， そ の 偏 位 し た 軸 を も と に に お い マッ プ を 描 く 方 法 で あ り ，そ の 原 理と 実 際 の 応 用 例 を 説 明 し て い る ．
ま た ， ベ ク ト ル 長 を 合 わ せて 測 定 す る こ と に よ り ， ど れ だ け 再 現 性 を 向上 さ せ る こ と が で き た か を 調 べ る た め に ， ベク ト ル 長 を 合 わ せ た 場 合 と ， 合 わ せ な か っ た場 合 に つ い て 複 数 回 測 定 し た と き の デ ー タ の ばら つ き を 調 べ ， ベ ク ト ル 長 に つ い て フ ィ ー ドバ ッ ク を か け て 調 節 す る こ と の 妥 当 性 を 確 認 した ．
第 ５ 章 で は ， 第 １ 章 か ら 第４ 章 ま で の 研 究 に よ り 得 ら れ た 成 果 を 総 括 する と と も に ， 今 後 の 課 題 と 展 望 に つ い て 述 べた ． 今 後 残 っ た 課 題 で あ る ， に お い 成 分 間 の相 乗 ， 相 殺 効 果 に つ い て も ， 工 夫 は 必 要 だ が ，成 分 に 分 け ず に 測 定 す る 方 法 で あ れ ば ， 相 乗， 相 殺 効 果 で あ っ て も 全 成 分 が ど の よ う に ヒ トの 嗅 覚 レ セ プ タ に 作 用 し て い る か を 慎 重 に 追及 し て い く こ と に よ り ， そ れ ら を 測 定 で き る 可能 性 が あ る こ と を 記 載 し て い る ．
