DE69635642T2

DE69635642T2 - Verfahren zur geschmacksfeststellung mit einem aus einer molekularen membran hergestellten geschmackssensor

Info

Publication number: DE69635642T2
Application number: DE69635642T
Authority: DE
Inventors: Hidekazu Isehara-shi IKEZAKI
Original assignee: Intelligent Sensor Technology Inc
Current assignee: Intelligent Sensor Technology Inc
Priority date: 1995-03-30
Filing date: 1996-03-29
Publication date: 2006-08-10
Anticipated expiration: 2016-03-30
Also published as: EP0763729A1; US5789250A; WO1996030753A1; EP0763729A4; DE69635642D1; JP3547760B2; EP0763729B1

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Messen von Unterschieden beim Geschmack, z.B. von Lebensmitteln und Getränken, unter Verwendung eines Geschmackssensors mit einer molekularen Beschichtung für eine amphipatische oder bittere Substanz, so daß die molekulare Beschichtung dazu dienen kann, als einen der fünf Sinne des Menschen den Geschmack festzustellen, und insbesondere ein wirksames Geschmacksmeßverfahren zum Messen von Geschmack, wie z.B. Bitterkeit und den Umami-Geschmack (viele Geschmacksstoffe, die Bitterkeit und Umami zeigen, weisen gegenüber der vorstehend genannten molekularen Beschichtung Adsorptionseigenschaften auf).
In dieser Beschreibung werden die Begriffe "Geschmack", "gleichzeitiges Waschen", "Reinigen" und "Adsorption" im folgenden Sinne verwendet.
Wie allgemein bekannt ist, sollen zu den grundsätzlichen Geschmackselementen salzig, süß, bitter, sauer und Umami gehören (siehe Umami: A Basic Taste, Marcel Dekker, Inc. 1987), und jedes Geschmackselement zeigt Unterschiede bei der Abstufung.
Was den "Geschmack" betrifft, wird angenommen, daß Geschmacksunterschiede, die vom menschlichen Geschmackssinn bewertet werden können, oder z.B. ein unterschiedlicher Grad der Salzigkeit (die gleiche Geschmacksart) als physikalisch meßbare Größen erfaßt werden können. Ein meßbarer Geschmack oder Geschmacksunterschied (vergleichbarer oder relativer Geschmack) wird als "Geschmack" bezeichnet.
Von allen Verfahren zum Auswaschen von in einer Zielmeßlösung enthaltenen Substanzen und zum Binden an einen Geschmackssensor wird ein Verfahren bis zum Entfernen von Substanzen, die auf einer molekularen Beschichtung adsorbiert sind (hier nachstehend als adsorbierte Substanz bezeichnet) als "Reinigen" bezeichnet, so daß eine Verunreinigung durch eine andere Zielmeßlösung verhindert wird, die der nächsten Messung unterzogen wird, um es vom "gleichzeitigen Waschen" zu unterscheiden, mit dem am Geschmackssensor gebundene Substanzen soweit ausgewaschen werden, daß sie relativ leicht ausgewaschen werden können, wenn der Geschmackssensor in eine Lösung vom Reinigen eingetaucht wird.
Die Adsorption erfolgt in einem unterschiedlichen Ausmaß, so daß eine schwach adsorbierte Substanz entfernt, eine fest adsorbierte Substanz jedoch nicht entfernt werden kann.
"Adsorption" kann aus akademischer Sicht in eine physikalische Adsorption und eine chemische Adsorption eingeteilt werden. Es ist eine Vielzahl von zwischen Atomen oder Molekülen wirkenden Kräften zusammen mit verschiedenen Kombinationen von Atomen und Molekülen verfügbar, und deshalb ist es problematisch, die "Adsorption" zu definieren. Die Adsorption, die die Art des Bindens der Substanzen einschließt, die nicht durch "gleichzeitiges Waschen" entfernt werden können, wird hier als "Adsorption" bezeichnet.
Allgemeiner Stand der Technik
Nachstehend wird ein herkömmliches Geschmacksmeßverfahren beschrieben.
Ein herkömmliches Geschmacksmeßverfahren ist z.B. in der Japanischen Patentanmeldung KOKAI, Veröffentlichungsnr. 62-187 252 offenbart. Bei diesem Verfahren wird die Konzentration jedes grundsätzlichen Geschmackselementes (Grundgeschmack), d.h. einer einen Geschmack zeigenden Substanz in einem Meßziel, anhand der Ausgangsgrößen einer Vielzahl von Geschmackssensoren berechnet. Jeder Konzentrationswert wird auf einen Wert korrigiert, der die Abstufung jedes Grundgeschmacks darstellt, der dem menschlichen Geschmack entspricht, so daß der Geschmack gemessen wird.
Jeder in der vorstehend genannten Veröffentlichung beschriebene Geschmackssensor ist ein chemischer oder physikalischer Sensor für die selektive Erfassung einer Substanz, die den jeweiligen Grundgeschmack zeigt. Insbesondere ist ein Geschmackssensor für die Salzigkeit ein Salzdensitometer, ein Geschmackssensor für die Säure ein Meßgerät für den Wasserstoffionenindex und ein Geschmackssensor für die Süße ein Zuckermeßgerät, das den Brechungsindex einer Zielmeßlösung verwendet.
Diese Sensoren dienen der selektiven Erfassung. Das Salzdensitometer, das dazu dient, die Abstufung der Salzigkeit zu messen, kann z.B. die Konzentration eines Salzes messen, kann jedoch nicht die Konzentration von von Salz verschiedenen Substanzen messen, die eine Salzigkeit aufweisen. Deshalb hat eine Korrektur, damit die Meßergebnisse dem menschlichen Geschmack entsprechen, Grenzen.
Diese Erfassung ist der Farberfassung analog, bei der ein Sensor für die Erfassung einer Einzelfarbe dazu dient, ein Mehrfarbenergebnis zu erhalten.
Die hier genannten Erfinder haben bereits früher eine Patentanmeldung (Japanische Patentanmeldung KOKAI Veröffentlichungsnr. 3-054446: USP 5,482,855 und EP 0410356A1 ) für einen "Geschmackssensor und ein Verfahren zu dessen Herstellung" eingereicht. Die Beschreibung und die Zeichnungen dieser Patentanmeldung zeigen, daß eine molekulare Lipidbeschichung zu einem Sensor für Geschmacksrichtungen, d.h. einem Geschmackssensor wird, der für den menschlichen Geschmack wirkt.
Diese molekulare Lipidbeschichtung hat eine Struktur, bei der eine Lipidsubstanz (eine Lipidsubstanz ist eine Art einer amphipatischen Substanz), die Moleküle sowohl mit hydrophoben als auch mit hydrophilen Teilen aufweist, in einer Polymermatrix immobilisiert wird und die hydrophilen Teile der Lipidmoleküle auf der Oberfläche der Matrix ausgerichtet werden.
Das Modell der molekularen Lipidbeschichtung wird mit einer Ausprägungsmethode erläutert, die bei dem chemischen Gestaltungsverfahren von 17 angewendet wird.
Von den Lipidmolekülen stehen die sphärischen Teile, die mit Kreisen dargestellt sind, für hydrophile Gruppen a, d.h. hydrophile Teile a, und die Atomanordnungen der Kohlenwasserstoffkettenstrukturen b (z.B. Alkylgruppen) erstrecken sich von diesen hydrophilen Teilen a aus.
In 17 erstrecken sich zwei Ketten, womit ein Molekül dargestellt wird, so daß die Moleküle als Ganzes gebildet werden.
Die Kettenteile von Kohlenwasserstoffen sind hydrophobe Teile b.
Eine Lipidmolekülgruppe 31 wird in einer Matrix 33 (einer Oberflächenstruktur, d.h. einer Mikrostruktur mit einer zweidimensionalen Ausbreitung) als Oberflächen- oder Beschichtungsbereich 32 aufgenommen, so daß einige Lipidmoleküle im Inneren der Matrix gelöst sind (z.B. 31' in 17).
Die Lipidmoleküle werden in einer solchen Art und Weise aufgenommen, daß einige der hydrophilen Teile auf der Oberfläche ausgerichtet sind.
Es wird ein Mehrfachkanal-Geschmackssensor erhalten, der diese molekulare Lipidbeschichtung verwendet, wie er in den 18A und 18B dargestellt ist.
In den 18A und 18B sind drei Meßabschnitte einer Mehrfachkanal-Kombinationselektrode dargestellt.
In dem in den 18A und 18B gezeigten Beispiel sind in einem Basisteil aus einer Acrylplatte Löcher mit jeweils einem Durchmesser von 0,5 mm ausgebildet, und Rundstäbe aus Silber sind in diese Löcher eingesetzt, so daß Elektroden erhalten werden.
Die molekulare Lipidbeschichtung ist über Pufferschichten mit dem Basisteil verbunden, das mit den Elektroden in Kontakt steht.
In 19 ist ein Geschmacksmeßsystem dargestellt, das diesen Mehrfachkanal-Geschmackssensor verwendet.
Eine wäßrige Lösung, die eine einen Geschmack aufweisende Substanz enthält, wird hergestellt und als Zielmeßlösung 11 in einen Behälter 12, wie z.B. einen Becher, gegossen.
Eine Geschmackssensorkombination 13, die durch Anordnen einer Lipidmembran und Elektroden auf einer Acrylplatte (Basisteil) hergestellt worden ist, wie es vorstehend beschrieben ist, wurde in die Zielmeßlösung eingetaucht.
Vor der Verwendung wird das Elektrodenpotential in einer wäßrigen Kaliumchloridlösung mit 1 mMol/l stabilisiert.
Wie aus 19 ersichtlich, bezeichnen die Bezugsziffern 14-1,..., 14-8 Lipidmembranen, die mit schwarzen Punkten dargestellt sind.
Eine Referenzelektrode 15, die als Elektrode für die Erzeugung eines Referenzmeßpotentials dient, wird hergestellt und in die Zielmeßlösung eingetaucht.
Die Geschmackssensorkombination 13 ist mit einem bestimmten Abstand von der Referenzelektrode 15 beabstandet angeordnet.
Eine Pufferschicht 16, die aus 100 mMol/l mit Agar verfestigtem Kaliumchlorid besteht, bedeckt die Oberfläche der Referenzelektrode 15. Als Ergebnis hat das Elektrodensystem eine Struktur aus Silber 2/Silberchlorid 4/Lipidmembran 3 (14)/Zielmeßlösung 12/Pufferschicht (Kaliumchlorid: 100 mMol/l) 16/Silberchlorid 4/Silber 2.
Die elektrischen Signale von den Lipidschichten sind Signale der 8 Kanäle in 19. Diese Signale werden durch Bleidrähte 17-1,..., 17-8 den jeweiligen Pufferverstärkern 19-1,..., 19-8 zugeführt.
Die Ausgangssignale der Pufferverstärker 19 werden von einem Analogschalter (8 Kanäle) 20 selektiv einem Analog/Digital-Wandler (A/D-Wandler) 21 zugeführt.
Dem A/D-Wandler 21 wird durch einen Leitungsdraht 18 auch ein elektrisches Signal von der Referenzelektrode 15 zugeführt. Die Differenz zwischen dem Referenzsignal und dem Potential von jeder Membran wird mit dem A/D-Wandler 21 in ein digitales Signal umgewandelt.
Dieses digitale Signal wird von einem Mikrocomputer 22 im Hinblick auf die arithmetischen Verfahren geeignet verarbeitet, die für die Geschmacksmessung notwendig sind, und von einem Koordinatenschreiber 23 angezeigt.
In diesem Beispiel wird ein Geschmackssensor mit 8 Kanälen verwendet, und die Membranen für die entsprechenden Kanäle weisen molekulare Lipidbeschichtungen (Tabelle 1) mit unterschiedlicher Ansprechcharakteristik auf den Geschmack auf, so daß eine Vielzahl von Geschmacksinformationen erhalten wird, die den menschlichen Geschmack wiedergeben kann.
Tabelle 1
Der in der Beschreibung der vorstehend genannten Patentanmeldung (Japanische Patentanmeldung KOKAI Veröffentlichungsnr. 3-054446: USP 5,482,855 und EP 0410356A1 ) angegebene Geschmackssensor ist ein genauer Geschmackssensor, dessen physikalische und chemische Eigenschaften denen der Zunge als menschliches Geschmacksorgan ähnlich sind. Der Sensor erzeugt ähnliche Ausgangssignale für einen ähnlichen Geschmack, selbst wenn sich die einen Geschmack aufweisenden Substanzen unterscheiden. Er erzeugt einige Ausgangssignale für unterschiedlichen Geschmack.
Der vorstehend genannte Geschmackssensor entspricht einem Sensor, der bei einem Farbnachweis mehrere Farben anstelle von einer einzigen Farbe nachweisen kann.
Die hier genannten Erfinder usw. haben auch bereits eine Patentanmeldung mit dem Titel "Taste Detection Method" zum Messen von Geschmack unter Verwendung des vorstehend genannten Geschmackssensors eingereicht (Japanische Patentanmeldung KOKAI Veröffentlichung 4-064053: USP 5,302,262 und EP 464820A1 ).
Mit der Erfindung dieses Geschmackserfassungsverfahrens können leichte Unterschiede beim Geschmack, wie z.B. Unterschiede bei Getränkesorten, wie z.B. Bier, und Unterschiede zwischen Chargen, festgestellt werden.
Dieses Geschmackserfassungsverfahren wird nachstehend kurz beschrieben.
Bei diesem Geschmackserfassungsverfahren wird insbesondere eine Lösung, die der Probe der Zielmeßlösung ähnlich ist, als Referenzlösung verwendet, um den Geschmack mit einer guten Reproduzierbarkeit zu erfassen und zu messen, wobei ein Geschmackssensor mit einer molekularen Lipidbeschichtung verwendet wird.
Der Geschmackssensor wird in ausreichendem Maße in die Referenzlösung eingetaucht, und bei jeder Messung mit diesem Geschmackssensor wird ein ähnlicher Stimulus angewendet.
Die Meßzeit wird ausgewählt, nachdem das Oberflächenpotential des Sensors stabilisiert worden ist und wenn sich das interne Potential des Sensors langsam ändert. Es wird die Differenz zwischen den Meßwerten der Referenzlösung und der Probe der Zielmeßlösung berechnet.
Wenn das Meßziel in diesem Fall Bier ist, dann wird als Referenzlösung Bier oder eine dem Bier ähnliche Lösung verwendet. Der Geschmackssensor wird vorher in diese Referenzlösung eingetaucht, so daß er damit vertraut wird.
Da die Lipidmembran dadurch im Bier enthaltene Absorptionssubstanzen vorher adsorbieren kann, können die Einflüsse der Adsorptionssubstanzen minimiert werden, wenn verschiedene Biersorten gemessen werden.
Mit diesem Geschmackserfassungsverfahren kann die Reproduzierbarkeit deutlich verbessert werden, obwohl die Empfindlichkeit für eine Substanz geringer ist, auf die die Lipidmembren adsorbierend wirkt.
Ein gegenüber dem vorstehend genannten "Taste Detection Method" weiterentwickeltes Erfassungsverfahren wurde von einigen der hier genannten Erfinder als "Detection Method of Taste" eingereicht (Japanische Patentanmeldung KOKAI Veröffentlichungsnr. 6-174688).
Bei diesem ersten erfindungsgemäßen Geschmackserfassungsverfahren der früheren Anmeldung werden, um Geschmack mit guter Reproduzierbarkeit zu erfassen und zu messen, wobei eine molekulare Beschichtung für eine amphipatische oder bittere Substanz, einschließlich einer Lipidmembran (hier nachstehend als molekulare Beschichtung bezeichnet) verwendet wird, einer Probenlösung ähnliche Lösungen als erste und zweite Referenzlösungen hergestellt.
Die Messungen erfolgen in der Reihenfolge: erste Referenzlösung (V) → zweite Referenzlösung (Vk) → erste Referenzlösung (V0') → Probenlösung (Vs). Aus diesem Referenzwert wird der relative Wert ((Vs–V') – (Vk–V0)) der Meßwerte der Probenlösung berechnet, um Schwankungen bei relativen Werten von kontinuierlichen Drifts des Geschmackssensors zu eliminieren. Die Verwendung der ersten Referenzlösung kann die Einflüsse auf die Meßwerte eliminieren, selbst wenn sich der Geschmack der ersten Referenzlösung ändert.
Wenn der Geschmack der Zielmeßlösung, die Substanzen enthält, auf die die molekulare Beschichtung adsorbierend wirkt, mit einem Geschmackssensor gemessen werden soll, wobei die molekulare Beschichtung für eine amphipatische oder bittere Substanz verwendet wird, unterscheidet sich der erste Meßwert, der bei der Verwendung des Geschmackssensors erhalten worden ist, dessen molekulare Beschichtung keine Adsorptionssubstanzen adsorbiert hat, vom zweiten Meßwert, der bei der Verwendung des Geschmackssensors erhalten worden ist, dessen mole kulare Beschichtung die Absorptionssubstanzen bei der ersten Messung adsorbiert hat.
Obwohl die Differenzen zwischen den beiden aufeinander folgenden Messungen allmählich abnehmen, liegen die Differenzen bei den Meßwerten zwischen der zweiten Messung und der dritten Messung und zwischen der dritten Messung und der vierten Messung ... immer noch vor.
In diesem Fall stellt das Entfernen der adsorbierten Substanzen von der molekularen Beschichtung das beste Verfahren dar. Ein solches Verfahren steht herkömmlicherweise nicht zur Verfügung. Wenn eine Zielmeßlösung, die Substanzen enthält, die auf der molekularen Beschichtung adsorbiert sind, herkömmlich mit einem Geschmackssensor gemessen werden soll, der eine molekulare Beschichtung aufweist, so hat man als Referenzlösung eine Lösung hergestellt, die Komponenten enthält, die denen der Zielmeßlösung ähnlich sind.
Der Geschmackssensor wurde dann ausreichend in die Referenzlösung eingetaucht, und eine Substanz, die in der Referenzlösung enthalten ist und auf der molekularen Beschichtung adsorbiert werden soll, konnte vorher auf der molekularen Beschichtung adsorbiert werden.
Mit dem vorstehend genannten Verfahren minimiert das herkömmliche Geschmackserfassungsverfahren die Einflüsse der Adsorptionssubstanz bei der Messung (Stabilisierung) und verbessert die Reproduzierbarkeit.
Bei dem herkömmlichen Geschmacksmeßverfahren wird der Geschmackssensor, um die Reproduzierbarkeit zu verbessern (Stabilisierung), in einem Schritt vor der tatsächlichen Messung ausreichend in die Lösung eingetaucht, die die Komponenten enthält, die denen der Zielmeßlösung ähnlich sind, und man läßt die auf der Membran (molekulare Beschichtung) zu adsorbierende Substanz vorher adsorbieren. Dann wird die tatsächliche Messung durchgeführt. Somit wird (1) die Empfindlichkeit für eine stark adsorbierende, einen Geschmack aufweisende Substanz, wie eine bittere Substanz, unerwünscht beeinträchtigt.
Das steht nicht mit der Adsorption der Adsorptionssubstanzen vor der Messung in Zusammenhang. Eine bei einem Geschmackssensor verwendete molekulare Beschichtung hat ein unterschiedliches Ansprechquantum für die Grundgeschmacksarten, wie z.B. sauer, salzig, süß, bitter und Umami.
Eine gegebene molekulare Beschichtung spricht z.B. nicht nur auf sauer, sondern auch mehr oder weniger auf bitter an. Auf diese Weise spricht die molekulare Beschichtung auf mehrere Geschmacksarten an. Die Ansprechkomponente des Anspruchquantums der molekularen Beschichtung, die jedem Grundgeschmack entspricht, ist unbekannt.
Da außerdem auf der molekularen Beschichtung vorher eine Adsorptionssubstanz adsorbiert wird, werden die Eigenschaften der Beschichtungsoberfläche des Geschmackssensors einheitlich, und die Reaktionen auf die Grundgeschmacksarten werden einander ähnlich. (2) Es wird schwieriger, die Ansprechkomponenten zu unterscheiden, die den jeweiligen Grundgeschmacksarten entsprechen.
Die vorstehend aufgeführten Probleme führen zu einem geringen Umfang an Geschmacksinformationen.
Offenbarung der Erfindung
Im Zusammenhang mit den vorstehend beschriebenen herkömmlichen Problemen ist es folglich eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Technik zum Messen des Geschmacks zu verbessern und die Menge an Geschmacksinformationen zu erhöhen und ein Geschmacksmeßverfahren dafür anzugeben.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Geschmacksmeßverfahren angegeben, um unter Verwendung eines Geschmackssensors mit einer molekularen Beschich tung für eine amphipatische oder bittere Substanz eine Geschmacksinformation einer Zielmeßlösung zu erhalten, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:

– Eintauchen des Geschmackssensors in die Zielmeßlösung für eine vorbestimmte Zeitdauer;
– Entfernen des Geschmackssensors, der für die vorbestimmte Zeitdauer in die Zielmeßlösung eingetaucht worden ist, aus der Zielmeßlösung;
– anschließendes Eintauchen des Geschmackssensors in eine Referenzlösung, um einen Sensormeßwert zu erhalten,
– wobei der Sensormeßwert als Geschmacksinformation der Zielmeßlösung definiert wird.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird auch ein Geschmacksmeßverfahren angegeben, um unter Verwendung eines Geschmackssensors mit einer molekularen Beschichtung für eine amphipatische oder bittere Substanz eine Geschmacksinformation einer Zielmeßlösung zu erhalten, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:

– Eintauchen des Geschmackssensors in eine erste Referenzlösung, um einen ersten Sensormeßwert zu erhalten;
– nach dem Erhalt des ersten Sensormeßwerts, Eintauchen des Geschmackssensors, der aus der ersten Referenzlösung entfernt worden ist, für eine vorbestimmte Zeitdauer in die Zielmeßlösung;
– Entfernen des Geschmackssensors, der für die vorbestimmte Zeitdauer in die Zielmeßlösung eingetaucht worden ist, aus der Zielmeßlösung;
anschließendes Eintauchen des Geschmackssensors in eine zweite Referenzlösung, um einen zweiten Sensormeßwert zu erhalten; und
– Erhalten einer Differenz zwischen dem ersten und dem zweiten Sensormeßwert;
– wobei die Differenz als Geschmacksinformation der Zielmeßlösung definiert wird.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird auch ein Geschmacksmeßverfahren angegeben, das einen Schritt aufweist, bei dem der Geschmackssensor nach dem Schritt, bei dem der Geschmackssensor aus der Zielmeßlösung entfernt wird, bis zu einem gewünschten Grad gereinigt wird.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird auch ein Geschmacksmeßverfahren angegeben, das einen Schritt aufweist, bei dem eine gewünschte Adsorptionssubstanz auf dem Geschmackssensor nach dem Schritt, bei dem der Geschmackssensor aus der Zielmeßlösung entfernt wird, gereinigt wird.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird auch ein Geschmacksmeßverfahren angegeben, das die Schritte aufweist, bei denen nach dem Schritt, bei dem die Differenz zwischen dem ersten und dem zweiten Sensormeßwert erhalten wird, der Geschmackssensor gereinigt und eine nächste Zielmeßlösung gemessen wird.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird auch ein Geschmacksmeßverfahren angegeben, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die zweite Referenzlösung einen pH-Wert, der um 0,3 oder mehr höher als derjenige der ersten Referenzlösung ist, und/oder eine elektrische Leitfähigkeit hat, die die Hälfte von der der ersten Referenzlösung oder weniger beträgt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird auch ein Geschmacksmeßverfahren angegeben, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die Sensormeßwerte Übergangsmeßwerte sind.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird auch ein Geschmacksmeßverfahren angegeben, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die Sensormeßwerte Membranpotentiale sind.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird auch ein Geschmacksmeßverfahren angegeben, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die Sensormeßwerte Membranwiderstandwerte sind.
Gemäß dem erfindungsgemäßen Geschmacksmeßverfahren wird z.B. eine gewünschte Referenzlösung hergestellt. Es wird das Sensorpotential V01 in der ersten Referenzlösung gemessen. Nachdem der Sensor für eine vorbestimmte Zeitdauer in die Zielmeßlösung eingetaucht worden ist, die ionische Adsorptionssubstanzen enthält, wird das Sensorpotential V02 in der zweiten Referenzlösung gemessen. Es wird die Differenz zwischen V01 und V02 erhalten.
Gemäß dem erfindungsgemäßen Geschmacksmeßverfahren ist die zweite Referenzlösung eine Lösung, die weniger sauer oder salzig als die erste Referenzlösung ist, d.h. die zweite Referenzlösung hat einen pH-Wert, d.h. einen Wasserstoffionenexponenten (pH-Wert), der um 0,3 oder mehr höher als der der ersten Referenzlösung ist, und/oder eine elektrische Leitfähigkeit, die die Hälfte von der der ersten Referenzlösung oder weniger beträgt.
Gemäß dem erfindungsgemäßen Geschmacksmeßverfahren wird der Geschmackssensor z.B. gereinigt, bevor das Sensorpotential V02 in der zweiten Referenzlösung gemessen wird.
Die gewünschte Referenzlösung erlaubt die Messung irgendeiner Zielmeßlösung, wenn die Referenzlösung z.B. keine ionischen Adsorptionssubstanzen enthält.
Der Grund dafür ist, daß eine ionische Adsorptionssubstanz nicht auf der molekularen Beschichtung adsorbiert wird, wenn der Geschmackssensor in eine solche Referenzlösung eingetaucht wird.
Beispiele für diese Referenzlösung sind eine wäßrige Lösung, die nur eine Säure enthält, eine wäßrige Lösung, die nur Salz enthält, eine wäßrige Lösung, die eine Säure und Salz enthält, und wäßrige Lösungen, die erhalten werden, indem den vorstehend genannten wäßrigen Lösungen süße Komponenten zugesetzt werden.
Ionische Adsorptionssubstanzen, die mit denen identisch sind, die in der Zielmeßlösung enthalten sind, können in einer geringen Menge bis zu dem Ausmaß in der Referenzlösung enthalten sein, daß der Gehalt der ionischen Adsorptionssubstanzen die Geschmacksmessung der Zielmeßlösung nicht nachteilig beeinflußt wird.
Selbst wenn ionische Adsorptionssubstanzen nach dem Eintauchen des Geschmackssensors in eine Referenzlösung auf der molekularen Beschichtung adsorbiert sind, kommt es nicht zu einem Problem, wenn der Gehalt der ionischen Adsorptionssubstanzen im Vergleich mit der Menge vernachlässigbar ist, die adsorbiert wird, wenn der Geschmackssensor für eine vorbestimmte Zeitdauer in die Zielmeßlösung eingetaucht wird.
Gemäß dem vorstehend aufgeführten erfindungsgemäßen Verfahren wird das Sensorpotential in der ersten Referenzlösung als V01 definiert, und das Sensorpotential in der zweiten Referenzlösung nach dem Eintauchen des Sensors in die Zielmeßlösung (Probenlösung) wird als V02 definiert.
Wenn in der Probenlösung keine ionischen Adsorptionssubstanzen vorliegen, auf die die molekulare Beschichtung adsorbierend wirkt, dann ist V02 fast gleich V01.
Zum Zwecke der Vereinfachung der Beschreibung enthalten die erste und die zweite Referenzlösung identische Komponenten.
Wenn in der Probenlösung ionische Adsorptionssubstanzen vorliegen, auf die die molekulare Beschichtung adsorbierend wirkt, dienen die auf der molekularen Beschichtung adsorbierten ionischen Adsorptionssubstanzen als konstante Ladung in der molekularen Beschichtung.
Das Membranpotential ändert sich mit einer Änderung der Dichte der konstanten Ladung.
Das Membranpotential des Sensors mit den adsorbierten ionischen Substanzen auf der Oberfläche der molekularen Beschichtung, die in eine vorgegebene Referenzlösung eingetaucht worden ist, unterscheidet sich von dem ohne Adsorption der ionischen Adsorptionssubstanzen auf der Oberfläche der molekularen Beschichtung, die in die vorgegebene Referenzlösung eingetaucht worden ist. Somit wird V01 von V02 verschieden.
Die Differenz zwischen V01 und V02 entspricht der Adsorptionsmenge der ionischen Adsorptionssubstanzen auf der Beschichtung.
Wenn die Eintauchzeit des Sensors in die Zielmeßlösung konstant bleibt, ist die Adsorptionsmenge der ionischen Adsorptionssubstanzen auf der Beschichtung der Konzentration der ionischen Adsorptionssubstanzen in der Zielmeßlösung proportional. Es werden V01 und V02 gemessen, und die Differenz davon wird berechnet. Somit kann aus dieser Differenz eine Information über den Geschmack erhalten werden, den die ionischen Adsorptionssubstanzen in der Zielmeßlösung zeigen.
Wenn die zweite Referenzlösung eine geringere Geschmackskonzentration als die erste Referenzlösung aufweist, kann die Meßempfindlichkeit erhöht werden.
Die Differenz der Meßwerte nimmt zu, wenn die zweite Referenzlösung eine geringere Geschmackskonzentration als die erste Referenzlösung hat, obwohl die Differenzen der Adsorptionsmengen auf der Beschichtung in zwei Probenlösungen identisch sind.
Wenn der Geschmackssensor vor der Messung des Sensorpotentials V02 in der zweiten Referenzlösung gereinigt wird, können Substanzen, die mit einer Stärke mit einem vorgegebenen Wert oder darüber auf der Beschichtung adsorbiert worden sind, adsorbiert bleiben, wobei dies von der Stärke der Reinigung, der Art der Reinigungslösung und dgl. abhängt. Somit kann die Geschmacksinformation für die restlichen Adsorptionssubstanzen erhalten werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungsfiguren
Es zeigen:
1 ein Flußdiagramm, das einen Meßablauf gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 ein Flußdiagramm, das einen Meßablauf gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
3 ein Flußdiagramm, das einen Meßablauf gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
4 ein Flußdiagramm, das einen Meßablauf gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
5 ein Flußdiagramm, das einen Meßablauf gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
6 ein Flußdiagramm, das einen Meßablauf gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
7 ein Flußdiagramm, das einen Meßablauf gemäß dem siebten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
8A eine graphische Darstellung von (V02j–V01), das den Adsorptionsmengen entspricht, um die Ergebnisse der Empfindlichkeitscharakteristik der molekularen Beschichtung Nr. 1 (Tabelle 2) für Geschmack aufweisende Substanzen für die fünf Grundgeschmacksarten und Milch (als für Öle und Fette repräsentativ) in Tabelle 3 darzustellen;
8B eine graphische Darstellung der relativen Werte (Vi–V01) bei der Verwendung eines Sensorpotentials V01 einer Referenzlösung als Bezug unter den gleichen Bedingungen wie in 8A;
9A eine graphische Darstellung von (V02j–V01), das den Adsorptionsmengen entspricht, um die Ergebnisse der Empfindlichkeitscharakteristik der molekularen Membran Nr. 2 (Tabelle 2) für Geschmack aufweisende Substanzen für die fünf Grundgeschmacksarten und Milch (als für Öle und Fette repräsentativ) in Tabelle 3 darzustellen;
9B eine graphische Darstellung der relativen Werte (Vi–V01) bei der Verwendung eines Sensorpotentials V01 einer Referenzlösung als Bezug unter den gleichen Bedingungen wie in 9A;
10A eine graphische Darstellung von (V02j–V01), das den Adsorptionsmengen entspricht, um die Ergebnisse der Empfindlichkeitscharakteristik der molekularen Beschichtung Nr. 3 (Tabelle 2) für Geschmack aufweisende Substanzen für die fünf Grundgeschmacksarten und Milch (als für Öle und Fette repräsentativ) in Tabelle 3 darzustellen;
10B eine graphische Darstellung der relativen Werte (Vi–V01) bei der Verwendung eines Sensorpotentials V01 einer Referenzlösung als Bezug unter den gleichen Bedingungen wie in 10A;
11A eine graphische Darstellung von (V02j–V01), das den Adsorptionsmengen entspricht, um die Ergebnisse der Empfindlichkeitscharakteristik der molekularen Beschichtung Nr. 4 (Tabelle 2) für Geschmack aufweisende Substanzen für die fünf Grundgeschmacksarten und Milch (als für Öle und Fette repräsentativ) in Tabelle 3 darzustellen;
11B eine graphische Darstellung der relativen Werte (Vi–V01) bei der Verwendung eines Sensorpotentials V01 einer Referenzlösung als Bezug unter den gleichen Bedingungen wie in 11A;
12A eine graphische Darstellung von (V02j–V01), das den Adsorptionsmengen entspricht, um die Ergebnisse der Empfindlichkeitscharakteristik der molekularen Beschichtung Nr. 5 (Tabelle 2) für Geschmack aufweisende Substanzen für die fünf Grundgeschmacksarten und Milch (als für Öle und Fette repräsentativ) in Tabelle 3 darzustellen;
12B eine graphische Darstellung der relativen Werte (Vi–V01) bei der Verwendung eines Sensorpotentials V01 einer Referenzlösung als Bezug unter den gleichen Bedingungen wie in 12A;
13A eine graphische Darstellung von (V02j–V01), das den Adsorptionsmengen entspricht, um die Ergebnisse der Empfindlichkeitscharakteristik der molekularen Beschichtung Nr. 6 (Tabelle 2) für Geschmack aufweisende Substanzen für die fünf Grundgeschmacksarten und Milch (als für Öle und Fette repräsentativ) in Tabelle 3 darzustellen;
13B eine graphische Darstellung der relativen Werte (Vi–V01) bei der Verwendung eines Sensorpotentials V01 einer Referenzlösung als Bezug unter den gleichen Bedingungen wie in 13A;
14 eine graphische Darstellung der erhaltenen Ergebnisse, wenn die wesentlichen Komponenten von japanischem Sake anhand seiner Meßergebnisse nach einem herkömmlichen Verfahren analysiert werden;
15A und 15B graphische Darstellungen der erhaltenen Ergebnisse, wenn die wesentlichen Komponenten von japanischem Sake nach einem Verfahren analysiert werden, bei dem Adsorptionssubstanzen bei jeder Messung durch Reinigen des Sensors entfernt werden;
16A bis 16E graphische Darstellungen der erhaltenen Ergebnisse, wenn die wesentlichen Komponenten von japanischem Sake anhand seiner Meßergebnisse nach dem erfindungsgemäßen Verfahren analysiert werden;
17 eine Ansicht einer Lipidmembran nach einem Ausprägungsverfahren, das bei einem chemischen Gestaltungsverfahren angewendet wird;
18A und 18B eine Vorderansicht bzw. eine Schnittansicht eines Geschmackssensors;
19 eine Darstellung eines herkömmlichen Geschmacksmeßsystems;
20 eine Perspektivansicht zur Erläuterung der schematischen Anordnung eines Geschmackserkennungssystems vom diskontinuierlichen Typ, bei dem das erfindungsgemäße Geschmacksmeßverfahren angewendet wird;
21 eine Perspektivansicht, die die detaillierte Struktur einer Sensoreinheit in 20 zeigt;
22A und 22B detaillierte Ansichten, die die Sonde und die Referenzelektrode der in 21 dargestellten Sensoreinheit zeigen;
23 ein Blockdiagramm, das die schematische Anordnung des in 20 dargestellten Systems zeigt;
24A und 24B Perspektivansichten der Trägerform von Behältern für die Referenzlösung, Behältern für die stabilisierende Lösung, Behältern für die Reinigungslösung, Behältern für die Meßlösung (Probenlösung) und dgl., die auf einer Trägerplatte für Behälter in 20 angeordnet sind;
25 eine schematische Darstellung der Arbeitsweise des in 20 dargestellten Systems;
26 ein Blockdiagramm, das die schematische Anordnung eines Geschmackserkennungssystems vom Durchflußtyp zeigt, bei dem das erfindungsgemäße Geschmacksmeßverfahren angewendet wird;
27A und 27B graphische Darstellungen der Meßergebnisse von Bier und grünem Tee gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren; und
28 eine graphische Darstellung zur Erläuterung des Prinzips des erfindungsgemäßen Geschmacksmeßverfahrens.
Beste Art und Weise der Durchführung der Erfindung
Nachstehend wird ein Geschmackserkennungssystem allgemein beschrieben, bei dem das erfindungsgemäße Geschmacksmeßverfahren angewendet wird.
Das Geschmackserkennungssystem vom diskontinuierlichen Typ, das in den 20 bis 25 gezeigt ist, wird von einer Erfassungseinheit/Steuerprogrammeinheit 101 und einer Datenverarbeitungseinheit 102 gebildet.
Wie in 20 gezeigt, weist die Erfassungseinheit/Steuerprogrammeinheit 101 einen Meßtisch 101a, einen Robotergrundkörper 101b, eine Robotersteuereinheit 101c und eine Trägerplatte 101d für Behälter auf.
Eine Sensoreinheit 101e ist am äußeren Endbereich des Robotergrundkörpers 101b angebracht.
Wie in 21 gezeigt, weist die Sensoreinheit 101e einen Pufferverstärker 101f, einen Sensorträgerbereich 101g, eine Sensorschutzeinrichtung 101h, einen Photosensor 101i, eine Mehrzahl von Sonden 101j und eine Referenzelektrode 101k auf.
Wie in den 22A und 22B gezeigt, weisen die Sonde 101j und die Referenzelektrode 101k jeweils einen Sondengrundkörper 101l, einen Elektrodenanschluß 101m, eine Ag/AgCl-Elektrode 101n und eine interne Lösung (gesättigtes AgCl, 3,3 m KCl) 101o auf.
Am äußeren Endbereich jeder Sonde 101j ist eine Lipidmembran 101p ausgebildet.
Gesättigter KCl-Agar 101q befindet sich am äußeren Endbereich der Referenzelektrode 101k.
Die Datenverarbeitungseinheit 102 weist einen Gestellgrundkörper 102a, einen Stromversorgungskasten 102b, einen Arbeitsplatzrechner 102c, eine Bedienungseinheit 102d und eine Anzeigeeinheit 102e auf.
Bei dem Geschmackserkennungssystem vom diskontinuierlichen Typ mit der vorstehend aufgeführten Konfiguration, wie sie in den 23 und 25 dargestellt ist, taucht der Robotergrundkörper 101b der Erfassungseinheit/Steuerprogrammeinheit 101 die Sensoreinheit 101e vom Arbeitsplatzrechner 102c gesteuert in die Behälter mit der Referenzlösung, die Behälter mit der stabilisierenden Lösung, die Behälter mit der Reinigungslösung und die Behälter mit der Meßlösung (Probenlösung), die in einer vorbestimmten Form auf der Trägerplatte 101d für Behälter angeordnet sind, so daß automatische Messungen durchgeführt werden, wie es in den 24A und 24B gezeigt ist.
Die Datenverarbeitungseinheit 102 wandelt die Daten von der Sensoreinheit 101e von analog in digital um und liefert die digitalen Daten an den Arbeitsplatzrechner, so daß eine Hauptkomponentenanalyse und dgl. durchgeführt werden. Die Datenverarbeitungseinheit 102 führt die abschließende Geschmackserkennung der Probenlösungen durch und gibt Informationen über deren Geschmack weiter.
Bei dem in 26 gezeigten Geschmackserkennungssystem vom Durchflußtyp (Schema einer Vollautomatisierungsbaureihe) sind die Mehrzahl von Sonden 101j und die Referenzelektrode 101k in einem Rohr 103 angeordnet.
Eine Referenzlösung, eine Reinigungslösung, eine Meßlösung (Probenlösung) oder dgl. wird von einem Ventil 104 zugeschaltet und durch eine Pumpe (nicht gezeigt) dem Rohr 103 zugeführt.
Die Daten von der Vielzahl von Sonden 101j werden bei der Messung des Potentials der Beschichtung von den Verstärkern 105 einer Impedanzwandlung unterzogen. Die Ausgangssignale der Verstärker 105 werden von einem Analogschalter 106 abgefragt. Das Abfrageergebnis wird von einem A/D-Wandler 107 zusammen mit den Werten von der Referenzelektrode 101k einer A/D-Wandlung unterzogen. Die Ausgangssignale vom A/D-Wandler 107 werden vom Arbeitsplatzrechner 102c abgerufen.
Der Arbeitsplatzrechner 102c führt wie beim diskontinuierlichen Typ die Hauptkomponentenanalyse und dgl. der abgefragten Daten durch. Der Arbeitsplatzrechner 102c führt die abschließende Geschmackserkennung der Probenlösung durch und gibt eine Information über deren Geschmack weiter.
Die Schaltung und Steuerung des Ventils 104 und der Pumpe (nicht gezeigt) werden von einer Steuereinheit 108 vorgenommen, die vom Arbeitsplatzrechner 102c gesteuert wird.
Die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung, die auf der vorstehend aufgeführten allgemeinen Beschreibung basieren, werden anhand der beigefügten Zeichnungsfiguren beschrieben.
1 ist ein Flußdiagramm, das einen Meßablauf gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
Das erste Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird anhand von 1 beschrieben.
Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die erste und die zweite Referenzlösung identisch.
Diese identischen Lösungen können erhalten werden, indem üblicherweise eine Referenzlösung in einem einzigen Behälter verwendet wird oder Referenzlösungen mit identischen Komponenten in verschiedenen Behältern verwendet werden.
Schritt S1: Das Sensorpotential V01 einer (der ersten) Referenzlösung wird gemessen.
Bei der Messung von diskontinuierlichen Typ (Meßschema, bei dem eine Zielmeßlösung in einem Behälter, wie z.B. einem Becher, abgefragt wird, wie es z.B. in den 20 bis 25 gezeigt ist), wird ein Geschmackssensor mit einer vorbestimmten Anzahl von Wiederholungen in eine Referenzlösung eingetaucht und daraus in die Luft entnommen, und das Sensorpotential V01 in der Referenzlösung wird erneut gemessen.
Bei der Messung vom Durchflußtyp (Meßschema, bei dem eine Zielmeßlösung und eine Referenzlösung selektiv zu einem Meßrohr strömen, in das die Geschmackssensoren eingesetzt sind, wie es z.B. in 26 gezeigt ist) wird das Sensorpotential V01 in der Referenzlösung, nachdem die Referenzlösung für eine vorbestimmte Zeitdauer zum Geschmackssensor geströmt ist, erneut gemessen.
Schritt S2: Das unmittelbar vorausgehende Sensorpotential V01 in der Referenzlösung wird mit dem gegenwärtigen Sensorpotential V01 in der Referenzlösung verglichen. Wenn der Bereich der Änderungen innerhalb eines vorgegebenen Wertes liegt, wird der Sensor als stabilisiert angesehen. Der Ablauf geht zum Schritt S3 weiter, um das Sensorpotential in einer Probe zu messen. Wenn der Bereich der Änderungen jedoch außerhalb des vorgegebenen Wertes liegt, kehrt der Ablauf zum Schritt S1 zurück.
Das zeigt, daß die Einflüsse von Eintauchen/Entfernen des Sensors und des Stroms der Meßlösung geprüft werden und das Eintauchen/Entfernen des Sensors und der Strom der Meßlösung periodisch erfolgen, bis diese Einflüsse beseitigt sind.
Das schließlich stabilisierte Sensorpotential in der Referenzlösung wird als V01 definiert.
Schritt S3: Wenn das Sensorpotential stabilisiert ist, wird der Sensor für eine vorbestimmte Zeitdauer in eine Probe (Zielmeßlösung) Si eingetaucht, und gleichzeitig wird das Sensorpotential Vi der Probe Si gemessen.
Die vorbestimmte Eintauchzeit wird bestimmt, um einheitliche Adsorptionsbedingungen der entsprechenden Proben Si zu erreichen.
Schritt S4: Es wird das Meßergebnis ΔVi = Vi–V01 der Probe Si berechnet.
Schritt S6: Es wird das Sensorpotential V02i einer (der zweiten) Referenzlösung gemessen.
Schritt S7: Es wird das Meßergebnis ΔVki = V02i–V01 der Probe Si berechnet.
Schritt S8: Der Sensor wird gereinigt.
Bei einem praktischen Reinigungsprozeß wird der Sensor in eine Reinigungslösung eingetaucht und darin bewegt oder z.B. beim diskontinuierlichen Typ in die Reinigungslösung eingetaucht und daraus entnommen.
Wenn die nächste Probe gemessen werden soll, kehrt der Ablauf zum Schritt S1 zurück.
2 ist ein Flußdiagramm, das einen Meßablauf gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
Das zweite Ausführungsbeispiel wird anhand von 2 beschrieben.
Bei diesem Ausführungsbeispiel wird die zweite Referenzlösung so eingestellt, daß sie eine geringere Geschmackskonzentration als die erste Referenzlösung hat, um die Meßempfindlichkeit zu erhöhen.
Schritt S1: Es wird das Sensorpotential V01 der ersten Referenzlösung gemessen.
Bei der Messung vom diskontinuierlichen Typ wird ein Geschmackssensor mit einer vorbestimmten Anzahl von Wiederholungen in eine Referenzlösung eingetaucht und daraus in die Luft entnommen, und das Sensorpotential V01 der Referenzlösung wird erneut gemessen.
Bei der Messung vom Durchflußtyp wird das Sensorpotential V01 in der Referenzlösung, nachdem die Referenzlösung für eine vorbestimmte Zeitdauer zum Geschmackssensor geströmt ist, erneut gemessen.
Schritt S2: Das unmittelbar vorausgegangene Sensorpotential V01 in der Referenzlösung wird mit dem gegenwärtigen Sensorpotential V01 in der Referenzlösung verglichen. Wenn der Bereich der Änderungen bei einem vorgegebenen Wert liegt, wird der Sensor als stabilisiert angesehen. Der Ablauf geht zum Schritt S3 weiter, um das Sensorpotential in einer Probe zu messen. Wenn der Bereich der Änderungen jedoch außerhalb des vorgegebenen Wertes liegt, kehrt der Ablauf zum Schritt S1 zurück.
Das zeigt, daß die Einflüsse von Eintauchen/Entfernen des Sensors und des Stroms der Meßlösung geprüft werden und daß das Eintauchen/Entfernen des Sensors und der Strom der Meßlösung periodisch erfolgen, bis diese Einflüsse eliminiert sind.
Das schließlich stabilisierte Sensorpotential in der Referenzlösung wird als V01 definiert.
Schritt S3: Wenn das Sensorpotential stabilisiert ist, wird der Sensor für eine vorbestimmte Zeitdauer in eine Probe Si eingetaucht, und gleichzeitig wird das Sensorpotential Vi der Probe Si gemessen.
Schritt S4: Es wird das Meßergebnis ΔVi = Vi–V01 der Probe Si berechnet.
Schritt S6: Es das Sensorpotential V02i der zweiten Referenzlösung gemessen.
Schritt S7: Es wird das Meßergebnis ΔVki = V02i–V01 der Probe Si berechnet.
Schritt S8: Der Sensor wird gereinigt.
Wenn die nächste Probe gemessen werden soll, kehrt der Ablauf zum Schritt S1 zurück.
3 ist ein Flußdiagramm, das den Meßablauf gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
Das dritte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird anhand von 3 beschrieben.
Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die erste und die zweite Referenzlösung identisch.
Schritt S1: Das Sensorpotential V01 einer (der ersten) Referenzlösung wird gemessen.
Bei der Messung von diskontinuierlichen Typ wird ein Geschmackssensor mit einer vorbestimmten Anzahl von Wiederholungen in eine Referenzlösung eingetaucht und daraus in die Luft entnommen, und das Sensorpotential V01 in der Referenzlösung wird erneut gemessen.
Bei der Messung vom Durchflußtyp wird das Sensorpotential V01 in der Referenzlösung, nachdem die Referenzlösung für eine vorbestimmte Zeitdauer zum Geschmackssensor geströmt ist, erneut gemessen.
Schritt S2: Das unmittelbar vorausgehende Sensorpotential V01 in der Referenzlösung wird mit dem gegenwärtigen Sensorpotential V01 in der Referenzlösung verglichen. Wenn der Bereich der Änderungen innerhalb eines vorgegebenen Wertes liegt, wird der Sensor als stabilisiert angesehen. Der Ablauf geht zum Schritt S3 weiter, um das Sensorpotential in einer Probe zu messen. Wenn der Bereich der Änderungen jedoch außerhalb des vorgegebenen Wertes liegt, kehrt der Ablauf zum Schritt S1 zurück.
Das zeigt, daß die Einflüsse von Eintauchen/Entfernen des Sensors und des Stroms der Meßlösung geprüft werden und daß das Eintauchen/Entfernen des Sensors und der Strom der Meßlösung periodisch erfolgen, bis diese Einflüsse beseitigt sind.
Das schließlich stabilisierte Sensorpotential in der Referenzlösung wird als V01 definiert.
Schritt S3: Wenn das Sensorpotential stabilisiert ist, wird der Sensor für eine vorbestimmte Zeitdauer in eine Probe Si eingetaucht, und gleichzeitig wird das Sensorpotential Vi der Probe Si gemessen.
Schritt S4: Es wird das Meßergebnis ΔVi = Vi–V01 der Probe Si berechnet.
Schritt S5: Der Sensor wird gereinigt.
In diesem Fall wird der Sensor mit einer bestimmten Stärke gereinigt, und Substanzen mit einem Adsorptionsvermögen, das dieser Reinigungsstärke widerstehen kann, bleiben zurück.
Schritt S6: Es wird das Sensorpotential V02i einer (der zweiten) Referenzlösung gemessen.
Schritt S7: Es wird das Meßergebnis ΔVki = V02i–V01 der Probe Si berechnet.
Schritt S8: Der Sensor wird gereinigt.
Wenn die nächste Probe gemessen werden soll, kehrt der Ablauf zum Schritt S1 zurück.
Beim ersten bis dritten Ausführungsbeispiel wird der Sensor jeweils im Schritt S3 in die Probe Si eingetaucht, und gleichzeitig wird das Sensorpotential Vi der Probe Si gemessen. Im Schritt S4 wird das Meßergebnis ΔVi = Vi–V01 der Probe Si berechnet.
Das Meßergebnis ΔVi ist ein relativer Wert der Probe Si in bezug auf V01 und bezeichnet den Gesamtgeschmack der Probe Si zusätzlich zu dem Geschmack, der sich durch die Adsorptionssubstanz ergibt, wenn das Ganze vom Sensor her betrachtet wird.
Bei den nachstehend beschriebenen vierten bis sechsten Ausführungsbeispielen wird der Sensor jeweils im Schritt S3' für eine vorbestimmte Zeitdauer in eine Probe Si eingetaucht.
Die Messung erfolgt somit nur für den Geschmack der Adsorptionssubstanz der Probe Si.
4 ist ein Flußdiagramm, das den Meßablauf gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
Das vierte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird anhand von 4 beschrieben.
Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die erste und zweite Referenzlösung identisch.
Schritt S1: Das Sensorpotential V01 einer (der ersten) Referenzlösung wird gemessen.
Bei der Messung von diskontinuierlichen Typ wird ein Geschmackssensor mit einer vorbestimmten Anzahl von Wiederholungen in eine Referenzlösung eingetaucht und daraus in die Luft entnommen, und das Sensorpotential V01 in der Referenzlösung wird erneut gemessen.
Bei der Messung vom Durchflußtyp wird das Sensorpotential V01 in der Referenzlösung, nachdem die Referenzlösung für eine vorbestimmte Zeitdauer zum Geschmackssensor geströmt ist, erneut gemessen.
Schritt S2: Das unmittelbar vorausgehende Sensorpotential V01 in der Referenzlösung wird mit dem gegenwärtigen Sensorpotential V01 in der Referenzlösung verglichen. Wenn der Bereich der Änderungen innerhalb eines vorgegebenen Wertes liegt, wird der Sensor als stabilisiert angesehen. Der Ablauf geht zum Schritt S3' weiter, um das Sensorpotential in einer Probe zu messen. Wenn der Bereich der Änderungen jedoch außerhalb des vorgegebenen Wertes liegt, kehrt der Ablauf zum Schritt S1 zurück.
Das zeigt, daß die Einflüsse von Eintauchen/Entfernen des Sensors und des Stroms der Meßlösung geprüft werden und daß das Eintauchen/Entfernen des Sensors und der Strom der Meßlösung periodisch erfolgen, bis diese Einflüsse beseitigt sind.
Das schließlich stabilisierte Sensorpotential in der Referenzlösung wird als V01 definiert.
Schritt S3': Der Sensor wird für eine vorbestimmte Zeitdauer in die Probe (Zielmeßlösung) Si eingetaucht.
Schritt S6: Es wird das Sensorpotential V02i einer (der zweiten) Referenzlösung gemessen.
Schritt S7: Es wird das Meßergebnis ΔVki = V02i–V01 der Probe Si berechnet.
Schritt S8: Der Sensor wird gereinigt.
Zur praktischen Reinigung wird der Sensor in eine Reinigungslösung eingetaucht und darin bewegt oder z.B. beim diskontinuierlichen Typ in die Reinigungslösung eingetaucht und daraus entnommen.
Wenn die nächste Probe gemessen werden soll, kehrt der Ablauf zum Schritt S1 zurück.
5 ist ein Flußdiagramm, das einen Meßablauf gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
Das fünfte Ausführungsbeispiel wird anhand von 5 beschrieben.
Bei diesem Ausführungsbeispiel wird die zweite Referenzlösung so eingestellt, daß sie eine geringere Geschmackskonzentration als erste Referenzlösung hat, um die Meßempfindlichkeit zu erhöhen.
Schritt S1: Das Sensorpotential V01 der ersten Referenzlösung wird gemessen.
Bei der Messung von diskontinuierlichen Typ wird ein Geschmackssensor mit einer vorbestimmten Anzahl von Wiederholungen in eine Referenzlösung eingetaucht und daraus in die Luft entnommen, und das Sensorpotential V01 in der Referenzlösung wird erneut gemessen.
Bei der Messung vom Durchflußtyp wird das Sensorpotential V01 in der Referenzlösung, nachdem die Referenzlösung für eine vorbestimmte Zeitdauer zum Geschmackssensor geströmt ist, erneut gemessen.
Schritt S2: Das unmittelbar vorausgehende Sensorpotential V01 in der Referenzlösung wird mit dem gegenwärtigen Sensorpotential V01 in der Referenzlösung verglichen. Wenn der Bereich der Änderungen innerhalb eines vorgegebenen Wertes liegt, wird der Sensor als stabilisiert angesehen. Der Ablauf geht zum Schritt S3' weiter, um das Sensorpotential in einer Probe zu messen.
Wenn der Bereich der Änderungen jedoch außerhalb des vorgegebenen Wertes liegt, kehrt der Ablauf zum Schritt S1 zurück.
Das zeigt, daß die Einflüsse von Eintauchen/Entfernen des Sensors und des Stroms der Meßlösung geprüft werden und daß das Eintauchen/Entfernen des Sensors und der Strom der Meßlösung periodisch erfolgen, bis diese Einflüsse beseitigt sind.
Das schließlich stabilisierte Sensorpotential in der Referenzlösung wird als V01 definiert.
Schritt S3': Der Sensor wird für eine vorbestimmte Zeitdauer in die Probe (Zielmeßlösung) Si eingetaucht.
Schritt S6: Es wird das Sensorpotential V02i einer (der zweiten) Referenzlösung gemessen.
Schritt S7: Es wird das Meßergebnis ΔVki = V02i–V01 der Probe Si berechnet.
Schritt S8: Der Sensor wird gereinigt.
Wenn die nächste Probe gemessen werden soll, kehrt der Ablauf zum Schritt S1 zurück.
6 ist ein Flußdiagramm, das einen Meßablauf gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
Das sechste Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird anhand von 6 beschrieben.
Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die erste und zweite Referenzlösung identisch.
Schritt S1: Das Sensorpotential V01 einer (der ersten) Referenzlösung wird gemessen.
Bei der Messung von diskontinuierlichen Typ wird ein Geschmackssensor mit einer vorbestimmten Anzahl von Wiederholungen in eine Referenzlösung eingetaucht und daraus in die Luft entnommen, und das Sensorpotential V01 in der Referenzlösung wird erneut gemessen.
Bei der Messung vom Durchflußtyp wird das Sensorpotential V01 in der Referenzlösung, nachdem die Referenzlösung für eine vorbestimmte Zeitdauer zum Geschmackssensor geströmt ist, erneut gemessen.
Schritt S2: Das unmittelbar vorausgehende Sensorpotential V01 in der Referenzlösung wird mit dem gegenwärtigen Sensorpotential V01 in der Referenzlösung verglichen. Wenn der Bereich der Änderungen innerhalb eines vorgegebenen Wertes liegt, wird der Sensor als stabilisiert angesehen. Der Ablauf geht zum Schritt S3' weiter, um das Sensorpotential in einer Probe zu messen. Wenn der Bereich der Änderungen jedoch außerhalb des vorgegebenen Wertes liegt, kehrt der Ablauf zum Schritt S1 zurück.
Das zeigt, daß die Einflüsse von Eintauchen/Entfernen des Sensors und des Stroms der Meßlösung geprüft werden und daß das Eintauchen/Entfernen des Sensors und der Strom der Meßlösung periodisch erfolgen, bis diese Einflüsse beseitigt sind.
Das schließlich stabilisierte Sensorpotential in der Referenzlösung wird als V01 definiert.
Schritt S3': Der Sensor wird für eine vorbestimmte Zeitdauer in die Probe (Zielmeßlösung) Si eingetaucht.
Schritt S5: Der Sensor wird gereinigt.
In diesem Fall wird der Sensor mit einer bestimmten Stärke gereinigt, und Substanzen mit einem Adsorptionsvermögen, das dieser Reinigungsstärke widersteht, bleiben zurück.
Schritt S6: Es wird das Sensorpotential V02i einer (der zweiten) Referenzlösung gemessen.
Schritt S7: Es wird das Meßergebnis ΔVki = V02i–V01 der Probe Si berechnet.
Schritt S8: Der Sensor wird gereinigt.
Wenn die nächste Probe gemessen werden soll, kehrt der Ablauf zum Schritt S1 zurück.
7 ist ein Flußdiagramm, das den Meßablauf gemäß dem siebenten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
Das siebente Ausführungsbeispiel wird anhand von 7 beschrieben.
Bei diesem Ausführungsbeispiel dient die erste Referenzlösung selbst auch als eine Reinigungslösung für den Sensor.
Schritt S1: Es wird das Sensorpotential V01 in der ersten Referenzlösung gemessen, und der Sensor wird gleichzeitig gereinigt.
Bei der Messung von diskontinuierlichen Typ wird ein Geschmackssensor mit einer vorbestimmten Anzahl von Wiederholungen in eine Referenzlösung eingetaucht und daraus in die Luft entnommen, und das Sensorpotential V01 in der Referenzlösung wird erneut gemessen.
Bei der Messung vom Durchflußtyp wird das Sensorpotential V01 in der Referenzlösung, nachdem die Referenzlösung für eine vorbestimmte Zeitdauer zum Geschmackssensor geströmt ist, erneut gemessen.
Schritt S2: Das unmittelbar vorausgehende Sensorpotential V01 in der Referenzlösung wird mit dem gegenwärtigen Sensorpotential V01 in der Referenzlösung verglichen. Wenn der Bereich der Änderungen innerhalb eines vorgegebenen Wertes liegt, wird der Sensor als stabilisiert angesehen. Der Ablauf geht zum Schritt S3 weiter, um das Sensorpotential in einer Probe zu messen. Wenn der Bereich der Änderungen jedoch außerhalb des vorgegebenen Wertes liegt, kehrt der Ablauf zum Schritt S1 zurück.
Das hat zwei Bedeutungen. Erstens zeigt dies, daß die Einflüsse von Eintauchen/ Entfernen des Sensors und des Stroms der Meßlösung geprüft werden und daß das Eintauchen/Entfernen des Sensors und der Strom der Meßlösung periodisch erfolgen, bis diese Einflüsse eliminiert sind.
Zweitens wird geprüft, ob die Membranoberfläche durch die Reinigungslösung wieder aufgefrischt und in einem stabilen Zustand eingestellt worden ist.
Das schließlich stabilisierte Sensorpotential in der Referenzlösung wird als V01 definiert.
Schritt S3: Wenn das Sensorpotential stabilisiert ist, wird das Sensorpotential Vi der Probe Si gemessen.
Schritt S4: Es wird das Meßergebnis ΔVi = Vi–V01 der Probe Si berechnet.
Schritt S6: Es wird das Sensorpotential V02i der zweiten Referenzlösung gemessen.
Schritt S7: Es wird das Meßergebnis ΔVki = V02i–V01 der Probe Si berechnet.
Wenn die nächsten Probe gemessen werden soll, kehrt der Ablauf zum Schritt S1 zurück.
Bei jedem der vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele kann folgendes Verfahren durchgeführt werden.

(1) Die Prüfung der Stabilität des Sensors in der Referenzlösung A kann für jede der verschiedenen Proben einmal durchgeführt werden.
(2) Bei der Prüfung der Stabilität des Sensors in der Referenzlösung A kann der Ablauf, wenn die Stabilität gering ist, zum Reinigungsverfahren zurückkehren (erstes bis sechstes Ausführungsbeispiel).
(3) Das "gleichzeitige Waschen" kann in jeder Lösung vor den Messungen in der Probe, der ersten Referenzlösung und der zweiten Referenzlösung durchgeführt werden. Da die erste Referenzlösung im siebenten Ausführungsbeispiel auch den Zweck einer Reinigungslösung erfüllt, dient das "gleichzeitige Waschen" in diesem Fall auch als Reinigungsverfahren.
(4) Da in Abhängigkeit von der Art des Sensors und der Art der Adsorptionssubstanz verschiedene Reinigungsverfahren angewendet werden, werden unterschiedliche Reinigungsverfahren durchgeführt.

Das Reinigungsverfahren kann eine Kombination von verschiedenen Reinigungsverfahren sein.
Die Ergebnisse der Empfindlichkeitscharakteristik von einen Geschmack zeigenden Substanzen für die fünf Grundgeschmacksarten und Milch (als repräsentatives Beispiel für Öle und Fette) in Tabelle 3 sind in den 8A und 8B bis 13A und 13B dargestellt.
Jede molekulare Beschichtung verwendet ein Lipidmaterial, wie es in Tabelle 1 aufgeführt ist, und die Nr. 1 bis 6 in Tabelle 2 entsprechen den 8A und 8B bis 13A und 13B.
Tabelle 2
Der Meßablauf folgt den gleichen Verfahren wie beim ersten Ausführungsbeispiel (vgl. 1).
Kurz ausgedrückt, es wird der Sensor in einer Referenzlösung stabilisiert (V01), eine Probe wird gemessen (Vi), in der gleichen Referenzlösung wurde das gleichzeitige Waschen durchgeführt, wie es vorstehend beschrieben ist, indem der Sensor fünfmal in die Referenzlösung eingetaucht und daraus entnommen wird, und es wird das Potential in der Referenzlösung gemessen (V02i).
Die Eintauchzeit der Beschichtung in die Referenzlösung und die Probe beträgt jeweils 30 Sekunden.
Jeder Lösung einer Grundgeschmackssubstanz werden gewöhnlich 10 mM (mMol) NaCl zugesetzt, und die Konzentrationen werden bei drei Werten im Bereich des menschlichen Geschmacks eingestellt, wie es in Tabelle 3 aufgeführt ist.
Die Referenzlösung ist eine Lösung, die 100 mM NaCl und 1 mM Weinsäure enthält. Jede Reinigungslösung, außer der für die Beschichtung Nr. 2, ist eine Lösung, die 100 mM HCl und 40% Ethanol enthält. Die Reinigungslösung für die Beschichtung Nr. 2 ist eine 40%ige Ethanollösung.
Tabelle 3
In Tabelle 3 enthalten alle Proben, außer bei NaCl, jeweils gewöhnlich 10 mM NaCl.
Bei den 8A und 8B bis 13A und 13B sind die Werte von (V02i–V01), die den Adsorptionsmengen entsprechen, in den 8A, 9A, 10A, 11,A, 12A und 12A dargestellt, und die relativen Werte (Vi–V01) unter Verwendung des Sensorpotentials V01 der Referenzlösung als Bezug in den 8B, 9B, 10B, 11B, 12B und 13B dargestellt.
Die Zahlen 1 bis 7 entlang der Abszisse jeder Kurve in den 8A bis 13B entsprechen der Geschmackssubstanz 1, d.h. NaCl, bis zur Geschmackssubstanz 7, d.h. Milch, in Tabelle 3.
In den 8A und 8B bis 13A und 13B ist jeweils die Empfindlichkeit jeder Geschmackssubstanz dargestellt, wobei der Wert für 10 mM NaCl als 0 verwendet wird.
Bei der Messung kann die Referenzlösung 10 mM NaCl enthalten. Da einige Proben viel höhere Konzentrationen als 10 mM NaCl aufweisen, wie es in Tabelle 3 aufgeführt ist, und dies die Genauigkeit der Messung beeinträchtigt, ist die Referenzlösung ein Lösungsgemisch von Salz und einer Säure und so eingestellt, daß sie eine mittlere Konzentration innerhalb der Proben hat.
Der relative Wert und die Adsorptionsmenge einer Referenzprobe, die 10 mM NaCl enthält, werden unter Verwendung der Referenzlösung gemessen und vom relativen Wert und der Adsorptionsmenge jeder Probe abgezogen, und die Differenzen sind jeweils in den 8A und 8B bis 13A und 13B dargestellt.
In den 8A und 8B bis 13A und 13B neigen jeweils fast alle Beschichtungen dazu, mit fast sämtlichen Substanzen zu reagieren, wenn eine Beurteilung anhand der relativen Werte erfolgt. Sofern es die Adsorptionsmengen betrifft, haben die molekularen Beschichtungen eine bestimmte Empfindlichkeit gegenüber Umami von IMP (Natriuminosinat) und MSG, d.h. Mononatriumglutaminat, Bitterkeit von Chinin und Milch.
Die relativen Werte der Membranpotentiale werden sowohl von adsorbierenden als auch nicht-adsorbierenden Substanzen beeinflußt. Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren werden nur adsorbierende Substanzen erfaßt. Wenn sowohl die relativen Werte als auch die Adsorptionsmengen verwendet werden, können die adsorbierenden und die nicht-adsorbierenden Substanzen voneinander getrennt werden.
Bei der Analyse von Suppe ist es z.B. wichtig, sowohl die Qualität als auch die Quantität einer Umamisubstanz zu analysieren. Die Salzkonzentration ist nicht so wichtig.
Verschiedene Suppen haben sehr unterschiedliche Salzkonzentrationen. Die relativen Werte der Sensoren werden durch die großen Unterschiede bei der Salzkonzentration beeinflußt. Die Adsorptionsmenge wird jedoch nicht von unterschiedlichen Salzkonzentrationen beeinflußt. Aus diesem Grund ist es sehr effektiv, bei der Analyse von Suppen die Adsorptionsmengen zu messen.
Die Adsorptionsmenge der Beschichtung Nr. 6 hat insbesondere nur eine Empfindlichkeit für IMP und MSG. Das ist bei der Analyse von Umami sehr wirksam.
Die Ergebnisse der Hauptkomponentenanalyse der Meßergebnisse von japanischem Sake sind in den 14, 15A, 15B und 16A bis 16E dargestellt.
Die Substanzen der molekularen Beschichtungen sind in Tabelle 2 aufgeführt.
Das Meßverfahren folgt dem gleichen Procedere wie beim ersten Ausführungsbeispiel (vgl. 1).
Die Referenzlösung ist eine Lösung, die aus 30 mM NaCl, 3 mM Succinsäure und 15% Ethanol besteht. Die Reinigungslösung für die Beschichtungen, außer für die Beschichtungen Nr. 1 und 6, ist eine Lösung, die erhalten wird, indem 15% Ethanol der vorstehend genannten Referenzlösung durch 40% Ethanol ersetzt werden. Die Reinigungslösung für die Beschichtungen Nr. 1 und 6 ist eine Lösung, die die Komponenten der vorstehend genannten Reinigungslösung und 100 mM HCl enthält.
14 zeigt den Fall, bei dem ein herkömmliches Verfahren angewendet wird, bei dem ein Sensor vorher für eine Woche in reinen japanischem Sake eingetaucht wird (die Ausgangssignale sind relative Werte).
15A und 15B zeigen die relativen Werte, die durch ein Verfahren erhalten worden sind, bei dem die Adsorptionssubstanzen entfernt wurden, indem die Sensoren bei jeder Messung gereinigt wurden.
16A bis 16E zeigen sowohl die relativen Werte als auch die Adsorptionsmengen, die nach dem Reinigen der Sensoren erhalten werden.
Das herkömmliche Verfahren (vgl. 14) bietet nur eine Information über 2 Dimensionen oder Größen (keine Information zur dritten Hauptkomponente). Wenn das Reinigen durchgeführt wird (vgl. 15A und 15B) kann eine Information über 3 Dimensionen oder Größen (keine Information über die vierte Hauptkomponente) erhalten werden. Wenn auch die Information der Adsorptionsmenge verwendet wird (vgl. 16A bis 16E) kann eine Information über 6 Dimensionen oder Größen erhalten werden. Im Vergleich mit dem herkömmlichen Verfahren wird die Informationsmenge deutlich erhöht.
Geschmacksunterschiede, die durch das herkömmliche Verfahren nicht voneinander unterschieden werden können, können gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren detailliert analysiert werden.
Die Proben "13" und "37" in den 14, 15A, 15B und 16A bis 16E zeigen z.B. nach dem herkömmlichen Verfahren keine Differenz (vgl. 14). Diese Proben weisen bei den relativen Werten, die nach dem Reinigen erhalten werden, keine Differenz auf (vgl. 15A und 15B). Wenn jedoch die Adsorptionsmengen in Betracht gezogen werden (vgl. 16A bis 16E) haben diese Proben eine Differenz, wie es anhand der 16A oder 16B deutlich wird.
Es wird festgestellt, daß die Proben "13" und "37" eine Differenz bei der Adsorptionssubstanz aufweisen.
Wie vorstehend beschrieben, werden gemäß der vorliegenden Erfindung gewünschte Referenzlösungen hergestellt. Es wird das Sensorpotential V01 in der ersten Referenzlösung gemessen. Der Sensor wird für eine vorbestimmte Zeitdauer in eine Zielmeßlösung eingetaucht, die ionische Adsorptionssubstanzen enthält, und danach wird das Sensorpotential V02 in der zweiten Referenzlösung gemessen. Es wird die Differenz zwischen den Sensorpotentialen V01 und V02 erhalten.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist die zweite Referenzlösung zudem eine Lösung, die weniger sauer und/oder weniger salzig als die erste Referenzlösung ist, oder eine Lösung, die weniger sauer und auch weniger salzig als die erste Referenzlösung ist.
Der Geschmackssensor wird vor der Messung des Sensorpotentials V02 in der zweiten Referenzlösung bis zum gewünschten Ausmaß gewaschen.
Da die vorliegende Erfindung das vorstehend erläuterte Geschmacksmeßverfahren angibt, nimmt (1) die Empfindlichkeit, die mit einer stark adsorbierenden, einen Geschmack aufweisenden Substanz, wie z.B. einer bitteren Substanz, verbunden ist, zu, und es kann (2) die Reaktion auf eine Geschmackskomponente, die einer adsorbierenden Substanz, wie z.B. einer bitteren oder einer Umamisubstanz entspricht, auf eine molekulare Beschichtung gemessen werden, so daß die Reaktion auf eine Geschmackskomponente, die einer adsorbierenden Substanz entspricht, von der Reaktion auf eine Geschmackskomponente, die einer nicht-adsorbierenden Substanz, wie z.B. einer sauren oder salzigen Substanz, entspricht, auf die molekulare Beschichtung getrennt werden kann, so daß die Menge der Geschmacksinformationen erhöht wird.
Nachfolgend werden Anwendungsbeispiele der vorliegenden Erfindung beschrieben.
(1) Messen der Bitterkeit von Bier
Nachfolgend wird ein Anwendungsbeispiel der vorliegenden Erfindung bei der qualitativen Analyse der Bitterkeit von Bier beschrieben.
Die Bitterkeit ist der wichtigste Geschmack von Bier, und es wird angenommen, daß er sich von der Iso-α-säure ableitet.
Aus diesem Grund ist in der Bierindustrie ein Meßverfahren für die Menge dieser Iso-α-säure (Bitterkeitswert) international standardisiert worden.
Es dauert normalerweise einige Stunden, um diese Analyse zu beenden. Gemäß dem erfindungsgemäßen Meßverfahren dauert es jedoch nur einige Minuten, um diese Analyse zum Abschluß zu bringen.
Bei Lipidmembranen, wie denen der Nr. 4 und 5, die eine positive Ladung haben, sind die positiven Ladungen fest an den Komponenten für die Bitterkeit, d.h. Iso-α-säure, als negative Ladungen gebunden. Die Adsorptionsmenge anderer Geschmackssubstanzen ist gering. Gemäß dem erfindungsgemäßen Meßverfahren kann somit ein Signal erfaßt werden, das nur der Iso-α-säure entspricht.
Der Grund dafür ist noch nicht ganz klar. Wenn eine Lipidmembran mit negativen Ladungen auf einer Lipidmembran mit positiven Ladungen adsorbiert ist, neigen jedoch die Empfindlichkeit und die Selektivität für Iso-α-säure zu einer Zunahme.
Die praktischen Meßergebnisse von 19 japanischen Biersorten sind in 27A dargestellt.
Die Referenzlösung ist bei dieser Messung ein Lösungsgemisch, das 5% Ethanol, 30 mM KCl und 0,3 mM Weinsäure enthält. Der Sensor hat die Beschichtung Nr. 6 in Tabelle 2.
Der Meßablauf folgt den gleichen Verfahren wie in Beispiel 1.
Der Wert für ΔVki (mV) in 1 ist auf der Ordinate von 27A aufgetragen, und der Wert für die Bitterkeit, der mit der Konzentration von Iso-α-säure verbunden ist und in der Bierindustrie als der Wert benutzt wird, der die Bitterkeit angibt, ist in 27A auf der Abszisse aufgetragen.
Wie aus 27A ersichtlich, ist der Durchschnittswert der vier Meßergebnisse pro Probe als offener Kreis dargestellt, und die Größe des Meßfehlers (Standardabweichung) ist mit einem Strich angegeben.
Gemäß dieser Darstellung hat eine Sorte mit einem größeren Wert für die Bitterkeit einen Ausgangssignal des Sensors in negativer Richtung. Das gibt eine größere Adsorptionsmenge an.
Der Korrelationskoeffizient zwischen dem Wert für die Bitterkeit und dem Ausgangssignal des Sensors beträgt 0,9, und der Wert für die Bitterkeit kann anhand des Ausgangssignals des Sensors beurteilt werden.
Zur Erhöhung der Genauigkeit bei der Beurteilung dieses Wertes für die Bitterkeit, werden natürlich auch andere Ausgangssignale des Sensors verwendet. Wenn eine mehrfache Regressionsanalyse unter Verwendung aller Ausgangssignale des Sensors (einschließlich der relativen Werte) durchgeführt wird, wie es in Tabelle 2 gezeigt ist, kann der multiple Korrelationskoeffizient auf bis zu 0,999 verbessert werden.
(2) Messen von grünem Tee
Nachfolgend wird ein Anwendungsbeispiel der vorliegenden Erfindung bei der quantitativen Messung der Astringenz von grünem Tee beschrieben.
Die Anstringenz ist bei Tees, einschließlich grünem Tee, am wichtigsten, und es wird angenommen, daß sie sich hauptsächlich von der Gerbsäure ableitet.
Für die Messung von Gerbsäure wird normalerweise ein Flüssigchromatograph verwendet. Die Einstellung und die Messung erfordern einige Stunden.
Wenn jedoch das erfindungsgemäße Meßverfahren angewendet wird, kann die Messung von Gerbsäure innerhalb weniger Minuten abgeschlossen werden.
Bei Lipidmembranen, wie denen der Nr. 4 und 5, die in einer wäßrigen Lösung positive Ladungen aufweisen, werden die positiven Ladungen fest an anstringierende Komponenten, d.h. Gerbsäure, als negative Ladungen gebunden. Die Adsorptionsmenge anderer Geschmackssubstanzen ist gering. Gemäß dem erfindungsgemäßen Meßverfahren kann somit ein Signal erfaßt werden, das nur für Gerbsäure steht.
Der Grund dafür ist noch nicht ganz klar. Wenn eine Lipidmembran mit negativen Ladungen auf einer Lipidmembran mit positiven Ladungen adsorbiert ist, neigen jedoch die Empfindlichkeit und die Selektivität für Gerbsäure zu einer Zunahme.
Die praktischen Meßergebnisse von 22 Sorten von grünem Tee sind in 27B dargestellt.
Die Referenzlösung ist bei dieser Messung ein Lösungsgemisch, das 30 mM KCl und 0,3 mM Weinsäure enthält. Der Sensor hat die Beschichtung Nr. 6 in Tabelle 2.
Der Meßablauf folgt den gleichen Verfahren wie in 1.
Der Wert von ΔVki (mV) in 1 wird in 27B auf der Ordinate aufgetragen, und der Analysewert für Tannin, der mit der Konzentration von Gerbsäure verbunden ist, wird in 27B auf der Abszisse aufgetragen. Der Durchschnittswert von vier Meßergebnissen pro Probe ist mit einem offenen Kreis dargestellt, und die Größe des Meßfehlers (Standardabweichung) ist mit einem Strich dargestellt.
Laut dieser Darstellung hat eine Sorte mit einem höheren Analysewert für Tannin einen Ausgangssignal des Sensors in negativer Richtung. Dies gibt eine größere Adsorptionsmenge an.
Der Korrelationskoeffizient zwischen dem Analysewert für Tannin und dem Ausgangssignal des Sensors beträgt 0,91, und der Analysewert für Tannin kann anhand dieses Ausgangssignales des Sensors beurteilt bzw. abgeschätzt werden.
Um die Genauigkeit bei der Beurteilung dieses Analysewerts für Tannin zu erhöhen, werden natürlich auch andere Ausgangssignale des Sensors verwendet. Wenn eine mehrfache Regressionsanalyse unter Verwendung aller Ausgangssignale des Sensors (einschließlich der relativen Werte) durchgeführt wird, wie es in Tabelle 2 gezeigt ist, kann der multiple Korrelationskoeffizient auf bis zu 0,999 verbessert werden.
(3) Weitere Messungen
Nachfolgend wird die Anwendbarkeit der vorliegenden Erfindung bei quantitativen Messungen von Umami und Bitterkeit beschrieben.
Wenn das erfindungsgemäße Meßverfahren unter Verwendung einer gemischten Membran durchgeführt wird, die aus einem Lipid mit positiven Ladungen und einem Lipid mit negativen Ladungen besteht, so hat diese gemischte Membran eine Empfindlichkeit und Selektivität für eine Umamisubstanz und bittere und astringierende Substanzen als negative Ladungen.
Eine Lipidmembran mit positiven Ladungen weist eine Empfindlichkeit und Selektivität für bittere und astringierende Substanzen auf, die negative Ladungen aufweisen.
Wenn die Ausgangssignale des Sensors von diesen beiden Arten von Lipidmembranen kombiniert werden, kann Umami quantitativ gemessen werden.
Wenn das erfindungsgemäße Meßverfahren unter Verwendung einer Lipidmembran mit positiven Ladungen durchgeführt wird, hat die Lipidmembran eine Empfindlichkeit und Selektivität gegenüber astringierenden und bitteren Substanzen, die negative Ladungen aufweisen.
Wenn das erfindungsgemäße Meßverfahren unter Verwendung einer Lipidmembran mit negativen Ladungen durchgeführt wird, hat die Lipidmembran eine Empfindlichkeit und Selektivität für eine bittere Substanz, die positive Ladungen aufweist.
Wenn die Ausgangssignale des Sensors von diesen beiden Arten von Lipidmembranen kombiniert werden, kann unabhängig von den Arten der Ladungen eine insgesamt quantitative Analyse von Astringenz und Bitterkeit geliefert werden.
Wie vorstehend beschrieben, werden gemäß der vorliegenden Erfindung die gewünschten Referenzlösungen hergestellt. Es wird das Sensorpotential V01 in der ersten Referenzlösung gemessen. Der Sensor wird für eine vorbestimmte Zeitdauer in eine Zielmeßlösung eingetaucht, die eine ionische Adsorptionssubstanz enthält, und danach wird das Sensorpotential V02 in der zweiten Referenzlösung gemessen. Es wird die Differenz zwischen diesen Sensorpotentialen V01 und V02 erhalten.
Diese Differenz wird erhalten, um Driftkomponenten zu beseitigen. Der Grund dafür wird nachstehend ausführlich beschrieben.
Wenn wie vorstehend beschrieben eine Geschmackssubstanz auf einem Geschmackssensor adsorbiert wird, ändert sich die Ladungsdichte auf der Oberfläche des Geschmackssensors, und die Charakteristik des Geschmackssensors ändert sich.
Bei einer Geschmackssubstanz ohne Adsorptionseigenschaften, wie z.B. Salz, ändert sich die Membrancharakteristik nicht.
Chinin (Bitterkeit) wird z.B. auf einer Beschichtung aus Dioctylphosphat gemäß Tabelle 2 stark adsorbiert, und die Membran, die ursprünglich negative Ladungen aufweist, wird zu einer Membran mit positiven Ladungen (Chinin hat in Wasser positive Ladungen), so daß sich deren Charakteristik ändert.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Änderung der Charakteristik der Lipidmembran erfaßt, um von Geschmackssubstanzen nur eine adsorbierende Geschmackssubstanz zu erfassen.
Eine Lösung für die Erfassung der Änderung der Charakteristik der Lipidmembran stellt eine Referenzlösung dar.
28 ist eine Konzeptansicht.
Der Logarithmus ((logC) der Konzentration C der Referenzlösung wird in 28 auf der Abszisse aufgetragen, und die entsprechenden Werte des Geschmackssensors werden in 28 auf der Ordinate aufgetragen.
Die entsprechende Charakteristik ohne Adsorption von Geschmackssubstanzen auf einem Geschmackssensor sind mit dicken Linien dargestellt. Die Ansprechcharakteristik des Geschmackssensors nach dem Eintauchen des Geschmackssensors in eine Testlösung, d.h. in einem Zustand, in dem Geschmackssubstanzen auf dem Geschmackssensor adsorbiert sind, sind mit dünnen Linien dargestellt.
Es werden Änderungen der Charakteristik erfaßt, die durch die Adsorption verursacht werden. Für diesen Zweck werden die Ansprechwerte der Referenzlösung bei einer gegebenen Konzentration C verglichen, um bestimmte Adsorptionsmengen festzustellen.
Es wird die Differenz ΔVk zwischen dem Ansprechwert vor der Adsorption und dem Ansprechwert nach der Adsorption erhalten (die erste und die zweite Referenzlösung sind identisch). Eine Differenz ΔVk von Null zeigt, daß in der Testlösung keine Adsorptionssubstanz vorliegt. Eine Differenz ΔVk mit einem größeren absoluten Wert zeigt eine höhere Konzentration der Adsorptionssubstanz in der Testlösung.
Wenn der Ansprechwert des Sensors frei von Drifts ist, muß die Differenz nicht bei jeder Messung berechnet werden.
Viele Geschmackssensoren weisen jedoch Drifts auf, und es muß die Differenz berechnet werden.
Es wird darauf hingewiesen, daß sich die erste Referenzlösung von der zweiten Referenzlösung unterscheiden kann.
Es muß nur eine Information erhalten werden, die mit der Adsorptionsmenge in Zusammenhang steht. Für diesen Zweck kann die zweite Referenzlösung, die verwendet wird, nachdem der Geschmackssensor in die Testlösung eingetaucht worden ist, vom gleichen Lösungstyp wie bei der Messung der zu vergleichenden Testlösung sein.
Wenn die erste und zweite Referenzlösung, wie vorstehend beschrieben, identisch sind, entspricht die Differenz ΔVk von Null einer Adsorption von Null.
Die erste Referenzlösung dient dazu, Sensordrifts zu vermindern. Der Geschmackssensor kann eine konstantere Messung durchführen, wenn die Konzentration der ersten Referenzlösung höher ist.
Die zweite Referenzlösung dient dazu, irgendeine Änderung der Charakteristik des Geschmackssensors bei der Adsorption zu erfassen. Wie aus 28 ersichtlich ist, kommt es bei niedrigeren Konzentrationen der zweiten Referenzlösung leichter zu einer Differenz beim Adsorptionsgrad.
Eine Lipidmembran mit negativer Ladung in einer wäßrigen Lösung hat insbesondere ein höheres Membranpotential in der negativen Richtung, und die vorstehend beschriebene Adsorptionsdifferenz tritt leichter auf, wenn der pH-Wert höher und die elektrische Leitfähigkeit geringer ist.
Eine Lipidmembran mit einer positiven Ladung in einer wäßrigen Lösung hat ein höheres Membranpotential in der positiven Richtung, und die vorstehend beschriebene Adsorptionsdifferenz tritt leichter auf, wenn die elektrische Leitfähigkeit geringer ist.
Als Schlußfolgerung aus der vorstehenden Beschreibung muß, um einen befriedigenden Effekt zu erzielen, der pH-Wert der zweiten Referenzlösung um 0,3 oder mehr höher als der der ersten Referenzlösung sein, und die elektrische Leitfähigkeit der zweiten Lösung muß die Hälfte von der der ersten Referenzlösung oder weniger betragen.
Drifts können vermindert werden, obwohl die Differenz zwischen der ersten und der zweiten Referenzlösung nicht direkt berechnet wird. Es wird eine Eichtestlösung hergestellt. Der Ansprechwert eines Testsensors in der zweiten Referenzlösung bei der Messung der Eichtestlösung wird vom Ansprechwert des Testsensors in der zweiten Referenzlösung bei der Messung der Eichtestlösung abgezogen, so daß Drifts vermindert werden.
Da die Änderung der Charakteristik des Geschmackssensors, die durch eine Adsorptionssubstanz verursacht wird, erfaßt werden muß, kann eine Änderung der Empfindlichkeit für Salz (oder eine Säure) gemessen werden, bevor der Geschmackssensor in die Testlösung eingetaucht wird und nachdem der Geschmackssensor in die Testlösung eingetaucht worden ist.
Das heißt, die Ursache liegt darin, daß die resultierende Änderung der Empfindlichkeit eine Information über die Konzentration der Adsorptionssubstanz in der Testlösung enthält.
In diesem Fall muß, wenn die Änderung der Empfindlichkeit gemessen werden soll, die zweite Referenzlösung aus mindestens zwei Referenzlösungen mit unterschiedlichen Konzentrationen gebildet werden.
Nunmehr werden Sensorbeschichtungen kurz beschrieben, die mit einer Vielzahl von in der vorliegenden Erfindung verwendeten Reinigungslösungen gereinigt werden.

1.) Da mit Wasser verdünnte organische Lösungsmittel für fast alle Sensorbeschichtungen wirksam sind, wird von den adsorbierenden Substanzen eine stark hydrophobe adsorbierende Substanz, die fest auf dem hydrophoben Bereich der Beschichtung adsorbiert ist, unter Ausnutzung der hydrophoben Eigenschaften eines organischen Lösungsmittels gereinigt.
2.) Da eine Säure gegenüber einer Lipidmembran, wie z.B. einem Phospholipid mit negativen Ladungen, besonders wirksam ist, wird von den adsorbierenden Substanzen eine adsorbierende Substanz verwendet, die positiv geladen ist und mit der negativen funktionellen Gruppe des Lipids chemisch reagiert, so daß ein Salz erzeugt wird, wobei die Wasserstoffionen-Austauschwirkung der Säure ausgenutzt wird. Danach werden die Wasserstoffionen (Dissoziation der funktionellen Gruppe des Lipids) durch gleichzeitiges Waschen in der Referenzlösung oder Stabilisieren in der Referenzlösung beseitigt, so daß der ursprüngliche Zustand wiederhergestellt wird. Nach dem Waschen mit Säure können dabei überschüssige Wasserstoffionen durch einfaches Spülen in einer neutralen oder schwach alkalischen Lösung beseitigt werden, so daß die Meßgeschwindigkeit erhöht wird. Diese Säurewirkung kann selbst bei einem Salz, wie z.B. Natriumchlorid oder Kaliumchlorid, erreicht werden. Die Substitutionswirkung von Natrium- und Kaliumionen beträgt jedoch etwa 1/100 von der von Wasserstoffionen. Es kann nicht erwartet werden, daß diese Salzwirkung im Vergleich mit der vorstehend aufgeführten Säurewirkung zu einem deutlichen Effekt führt.
3.) Da Salz für ein Lipid mit einer Gruppe (z.B. einer Ammoniumgruppe), die positiv geladen ist, besonders wirksam ist, wird von den adsorbierenden Substanzen eine adsorbierende Substanz verwendet, die positiv geladen ist und mit der positiven funktionellen Gruppe des Lipids chemisch reagiert, so daß ein Salz erzeugt wird, wobei die Substitutionsfunktion von negativen Ionen, wie Chlorionen, des Salzes ausgenutzt wird. Danach werden die Chlorionen (Dissoziation der funktionellen Gruppe des Lipids) durch gleichzeitiges Waschen in der Referenzlösung oder Stabilisieren in der Referenzlösung beseitigt, so daß der ursprüngliche Zustand wiederhergestellt wird. Nach der Salzreinigung können dabei überschüssige Chlorionen durch einfaches Spülen in reinem Wasser beseitigt werden, so daß die Meßgeschwindigkeit erhöht wird. Diese Salzwirkung kann durch eine Säure, wie z.B. Salzsäure, ersetzt werden. Da jedoch keine Substitutionswirkung erwartet werden kann, bis nicht die Konzentra tion der Chlorionen als negative Ionen hoch ist, muß auch die Säure eine hohe Konzentration aufweisen, was zu Problemen bei der Handhabung führt.
4.) Eine Lauge ist für ein Lipid mit einer Ammoniumgruppe besonders wirksam. Ein Wasserstoffion wird an der Ammoniumgruppe angeordnet und damit kombiniert, und eine negativ geladene adsorbierende Substanz wird chemisch damit umgesetzt, so daß an diesem Wasserstoffionenteil ein Salz erzeugt wird. Wenn eine Lauge zugesetzt wird, dann wird die Ammoniumgruppe vom Wasserstoffion getrennt, und die Adsorptionssubstanz wird zusammen mit dem Wasserstoffion ebenfalls beseitigt. Die Reinigung erfolgt unter Ausnutzung dieser Wirkung. Das Wasserstoffion wird durch gleichzeitiges Waschen in der Referenzlösung und Stabilisieren in der Referenzlösung an der Ammoniumgruppe angeordnet und damit kombiniert, so daß der ursprüngliche Zustand wiederhergestellt wird. Nach der Laugenreinigung können dabei überschüssige Wasserstoffionen durch einfaches Spülen in der Säurelösung beseitigt werden, so daß die Meßgeschwindigkeit erhöht wird.
5.) Einige Beschichtungen erfordern andere Reinigungslösungen, wobei dies von den Arten der darauf adsorbierten Substanzen abhängt.

Im Falle eines "Salzes", wie z.B. Speisesalz oder eines natürlichen Salzes, das nur anorganische Ionen hat, ist z.B. das Reinigen ausreichend, bei dem nur eine Säure verwendet wird, um Calcium und Magnesium zu beseitigen, die als bittere Komponenten dienen.
Nachstehend wird der vorbestimmte Reinigungsgrad beschrieben.
Nachdem ein Geschmackssensor in eine Zielmeßlösung eingetaucht worden ist, wird eine Reinigung bis zu einem bestimmten Ausmaß durchgeführt, bevor die Messung in der zweiten Referenzlösung erfolgt.
Diese Reinigung wird als Nachreinigung bezeichnet.
Die Differenz ΔVk ändert sich in Abhängigkeit von der Stärke der Nachreinigung und den Arten der Reinigung. Diese Änderung kann als neue Geschmacksinformation dienen.
Insbesondere wenn das Ausmaß der Nachreinigung geändert wird, kann die menschliche Zunge einen Nachgeschmack feststellen. Wenn die Art der Nachreinigung geändert wird, kann die Selektivität für eine Adsorptionssubstanz verbessert werden.
Die in 8A dargestellte Phospholipidmembran adsorbiert Bitterstoff (ein Geschmack, der der Bitterkeit von Ca, Mg oder dgl. ähnlich ist). Im Vergleich mit Chinin, das in 8B eine Bitterkeit von 6 aufweist, hat die vorstehend genannte Lipidmembran ein geringeres Adsorptionsvermögen.
Nach Abschluß der Messung einer Zielmeßlösung wird, wenn ein Sensor als Nachreinigung etwa zehnmal dem gleichzeitigen Waschen in einer Referenzlösung unterzogen worden ist, die Differenz ΔVk (die erste und die zweite Referenzlösung sind identisch) des Bitterstoffs fast Null, die Differenz ΔVk von Chinin hat jedoch noch einen hohen Wert.
Chinin zeigt eine starke und reine Bitterkeit, wohingegen Bitterstoff eine schwache und undeutliche Bitterkeit aufweist. Deshalb kann Chinin entsprechend dem Ausmaß der Reinigung beim Eintauchen des Sensors in die Zielmeßlösung von Bitterstoff unterschieden werden.
Wenn die Anzahl der gleichzeitigen Wäschen nach Nachwäsche erhöht wird und der Wert der Differenz ΔVk zunimmt, ist insbesondere die Bitterkeit gering und ohne irgendeinen Nachgeschmack. Wenn der Wert der Differenz ΔVk jedoch nicht geringer wird, ist die Bitterkeit stark und hat einen Nachgeschmack.
Es ist sehr wichtig, bei der Bitterkeit einen schwachen Nachgeschmack von einem starken Nachgeschmack zu unterscheiden. Diese Unterscheidung kann durch die Durchführung der Nachreinigung erfolgen.
Eine Oleylamimembran adsorbiert Milch (diese Membran adsorbiert auch Salz, wenn jedoch als Nachreinigung das gleichzeitige Waschen etwa zehnmal durchgeführt wird, wird der Wert der Differenz ΔVk Null, der Wert der Differenz ΔVk von Milch bleibt jedoch hoch).
Die Oleylaminmembran adsorbiert auch Bitterkeit (Iso-α-säure) von Bier und Astringenz (Gerbsäure) von Tee in den 27A und 27B.
Das heißt, daß die Differenz ΔVk von Oleylamin drei Geschmacksarten, d.h. Milch, Bitterkeit und Astringenz, angibt.
Die Oleylaminmembran hat in einer wäßrigen Lösung, die abgesehen von einer Lauge Ethanol enthält, eine reinigende Wirkung für Milchkomponenten. Das Oleylamin hat in einer wäßrigen Alkalilösung, die Ethanol enthält, eine reinigende Wirkung für Bitterkeit und Astringenz.
Durch Ausnutzung der vorstehend aufgeführten Wirkungen kann Oleylamin, wenn bei der Nachreinigung eine wäßrige Alkalilösung verwendet wird, nur auf Milch oder Bitterkeit und Astringenz ansprechen.
Wenn eine wäßrige Lösung, die abgesehen von einer Lauge Ethanol enthält, bei der Nachreinigung verwendet wird, dann werden die Milchkomponenten gereinigt, und Bitterkeit und Astringenz bleiben zurück. Wenn eine Ethanol enthaltende wäß rige Alkalilösung bei der Nachreinigung verwendet wird, so werden bittere und astringierende Komponenten gereinigt, und es bleiben nur die Milchkomponenten zurück.
Bei dem ersten bis siebenten Ausführungsbeispiel wird jeweils das Membranpotential als Reaktion eines Geschmackssensors auf eine Geschmackssubstanz gemessen. Die Messung ist jedoch nicht auf das Membranpotential begrenzt, sondern es kann der Membranwiderstandswert (Ionenpermeabilität) gemessen werden.
Insbesondere ändern sich die elektrischen Eigenschaften einer Lipidmembran in Abhängigkeit von verschiedenen Geschmackssubstanzen. Die Membranpotentiale und die Membranwiderstandswerte (Ionenpermeabilität) werden für die vorstehend genannten fünf Grundgeschmacksarten unterschiedlich beeinflußt, wie es auf Seiten 71 und 72 in "Taste Sensor More Sensitive than Man", Nikkei Science, Oktoberausgabe, 1991, S. 68–76 ausführlich beschrieben ist.
Als ein Verfahren für den Membranwiderstandswert (Ionenpermeabilität: Impendanz) sind auf dem Gebiet der Elektrochemie das Lissajous-Verfahren unter Verwendung eines Galvanostaten, ein Wechselstrom-Brückenverfahren unter Verwendung eines Potentiostaten und ein Phasendiskriminierungsverfahren allgemein bekannt, und deren Beschreibung wird weggelassen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung werden folglich Komponenten, einschließlich des Membranpotentials und des Membranwiderstandswertes (Ionenpermeabilität), als Meßwerte des Geschmackssensors bezeichnet.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Geschmacksinformation auch unter Ausnutzung des Einschwingverhaltens erhalten werden.
Insbesondere erfolgt bei den vorstehend beschriebenen ersten bis siebenten Ausführungsbeispielen die Messung jeweils einmal nach einer vorbestimmten Zeitdauer als Geschmackssensormeßwert auf eine Geschmackssubstanz. Die vor liegende Erfindung ist nicht darauf beschränkt. Die Messung kann einige Male in einem vorbestimmten zeitlichen Abstand erfolgen, und die Geschmacksinformation kann auch anhand einer Änderung der Meßwerte während der gesamten Meßzeit erhalten werden.
Es wird z.B. angenommen, daß das Einschwingverhalten beim Eintauchen des Geschmackssensors in die zweite Testlösung, nachdem der Geschmackssensor in die Testlösung eingetaucht worden ist, als Geschmacksinformation dient.
Wie vorstehend beschrieben, ist für eine stark adsorbierende Substanz, wie z.B. Chinin, der Wert der Differenz ΔVk (die erste und die zweite Referenzlösung sind identisch) in Bezug auf den Geschmackssensormeßwert, d.h. das Membranpotential und der Membranwiderstandswert (Ionenpermeabilität), fast konstant und stabil.
Eine adsorbierende Substanz mit schlechten Adsorptionseigenschaften, wie z.B. ein Bitterstoff, wird leicht beseitigt, wenn der Geschmackssensor in die zweite Referenzlösung eingetaucht wird. Die zeitliche Änderung des Geschmackssensormeßwertes, d.h. das Beschichtungspotential und der Membranwiderstandswert (Ionenpermeabilität), wird fast Null, vorausgesetzt, daß die erste und die zweite Referenzlösung identisch sind.
Wie es ausführlich beschrieben worden ist, kann gemäß der vorliegenden Erfindung ein Geschmacksmeßverfahren angegeben werden, das die Menge der Geschmacksinformationen erhöhen kann.
Industrielle Anwendbarkeit
Bei der Geschmacksmessung wird das Ausgangssignal von einem Sensor z.B. für eine Hauptkomponentenanalyse analysiert. Die Ergebnisse der Hauptkomponentenanalyse werden mit vorher ausgetesteten Proben verglichen und eingeteilt. Diese Hauptkomponenten werden auf einem Display zweidimensional angezeigt, so daß eine Geschmackskarte geschaffen wird. Somit kann der Verteilungszustand der Proben mit dieser Karte visuell erfaßt werden, so daß die Einteilung der Proben und der Vergleich mit Funktionsdaten erleichtert wird.
In einem anderen Ausführungsbeispiel kann anstelle der Hauptkomponentenanalyse eine mehrfache Regressionsanalyse durchgeführt werden.
Wie in der Japanischen Patentanmeldung KOKAI Veröffentlichungsnr. 5-99 896 offenbart ist, wird eine Empfindlichkeit jedes Sensors gegenüber jedem ursprünglichen Geschmack erhalten, und der Sensormeßwert kann gestaltet werden (insbesondere werden gekoppelte Gleichungen mit der Stärke jedes ursprünglichen Geschmacks auf der Basis der Ausgangssignale des Sensors und der Empfindlichkeiten als eine Unbekannte festgehalten).
Diese gekoppelten Gleichungen werden gelöst, so daß Zahlenwerte erhalten werden, die die Stärken der entsprechenden ursprünglichen Geschmacksarten quantitativ wiedergeben. Diese Zahlenwerte werden dann auf Werte korrigiert, die die Stärken der entsprechenden ursprünglichen Geschmacksarten in Überereinstimmung mit dem menschlichen Geschmack wiedergeben. Somit können die Geschmacksarten quantitativ angegeben werden.
Die vorliegende Erfindung bietet den Anwendern somit eine starke Unterstützung, z.B. bei der Qualitätskontrolle von Getränken und Lebensmittelprodukten und bei der Entwicklung eines neuen Produktes. Die Genauigkeit der Analyse und der Unterscheidung und die Leistungsfähigkeit bei der Durchführung können deutlich verbessert werden.

Claims

Geschmacksmeßverfahren, um unter Verwendung eines Geschmackssensors mit einer molekularen Beschichtung für eine amphipathische oder bittere Substanz Geschmacksinformation einer Zielmeßlösung zu erhalten, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: – Eintauchen des Geschmackssensors in die Zielmeßlösung für eine vorbestimmte Zeitdauer; – Entfernen des Geschmackssensors, der für die vorbestimmte Zeitdauer in die Zielmeßlösung eingetaucht worden ist, aus der Zielmeßlösung; – anschließendes Eintauchen des Geschmackssensors in eine Referenzlösung, um einen Sensormeßwert zu erhalten, wobei der Sensormeßwert als Geschmacksinformation der Zielmeßlösung definiert ist.
Geschmacksmeßverfahren, um unter Verwendung eines Geschmackssensors mit einer molekularen Beschichtung für eine amphipathische oder bittere Substanz Geschmacksinformation einer Zielmeßlösung zu erhalten, wobei das Verfahren die folgenden Schritt aufweist: – Eintauchen des Geschmackssensors in eine erste Referenzlösung, um einen ersten Sensormeßwert zu erhalten; – nach Erhalt des ersten Sensormeßwerts, Eintauchen des Geschmackssensors, der aus der ersten Referenzlösung entfernt ist, in die Zielmeßlösung für eine vorbestimmte Zeitdauer; – Entfernen des Geschmackssensors, der für die vorbestimmte Zeitdauer in die Zielmeßlösung eingetaucht worden ist, aus der Zielmeßlösung; – anschließendes Eintauchen des Geschmackssensors in eine zweite Referenzlösung, um einen zweiten Sensormeßwert zu erhalten; und – Erhalten einer Differenz zwischen dem ersten und dem zweiten Sensormeßwert; wobei die Differenz als Geschmacksinformation der Zielmeßlösung definiert ist.
Geschmacksmeßverfahren nach Anspruch 1 oder 2, das den folgenden Schritt aufweist: Reinigen des Geschmackssensors bis zu einem gewünschten Grad nach dem Schritt des Entfernens des Geschmackssensors aus der Zielmeßlösung.
Geschmacksmeßverfahren nach Anspruch 1 oder 2, das den folgenden Schritt aufweist: Reinigen einer gewünschten Adsorptionssubstanz in dem Geschmackssensor nach dem Schritt des Entfernens des Geschmackssensors aus der Zielmeßlösung.
Geschmacksmeßverfahren nach Anspruch 2, das die folgenden Schritte aufweist: Reinigen des Geschmackssensors und Messen einer nächsten Zielmeßlösung nach dem Schritt des Erhaltens der Differenz zwischen dem ersten und dem zweiten Sensormeßwert.
Geschmacksmeßverfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Referenzlösung mindestens eines von folgendem hat: einen pH-Wert, der um 0,3 oder mehr höher als derjenige der ersten Referenzlösung ist, und eine elektrische Leitfähigkeit, die halb so groß oder kleiner als diejenige der ersten Referenzlösung ist.
Geschmacksmeßverfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensormeßwerte Übergangsmeßwerte sind.
Geschmacksmeßverfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensormeßwerte Membranpotentiale sind.
Geschmacksmeßverfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensormeßwerte Membranwiderstandswerte sind.