JP2002048753A

JP2002048753A - 生体、食品類または各種水のエージング評価方法およびその装置

Info

Publication number: JP2002048753A
Application number: JP2000235976A
Authority: JP
Inventors: Shoichi Okochi; 正一大河内; Masaki Suzuki; 雅樹鈴木
Original assignee: Aqua Science Corp
Current assignee: Aqua Science Corp
Priority date: 2000-08-03
Filing date: 2000-08-03
Publication date: 2002-02-15

Abstract

(57)【要約】【課題】生体、食品類または各種水のエージング評価を
する。【解決手段】ＯＲＰ、ｐＨ測定電極および温度センサー
を平面状に配置した複合電極で、生体、食品類または各
種水のＯＲＰ、ｐＨおよび温度を同時に測定し、温度補
正したＯＲＰ-ｐＨとの関係より、生体、食品類または
各種水のエージングの評価をする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、生体、生体維持に
必要な野菜・果実類、畜産肉類、魚介類等の食品類、ま
たは飲料水・ジュース・牛乳等の飲用物や温泉等の非飲
用物の水を含む各種水のＯＲＰ、ｐＨおよび温度を複合
電極で同時に測定し、これらの測定データにより生体、
食品類または各種水のエージング評価をすることができ
る生体、食品類または各種水のエージング評価方法およ
びその装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、ＯＲＰやｐＨメーターは、それら
が温度の関数でもあることから、それら電極には一般的
に温度センサーが組込まれたものとして市販されてい
る。また、最近では、ＯＲＰおよびｐＨも同時に測定で
きるよう両者を組込んだ一つの複合電極としても、市販
されるようになった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これま
でＯＲＰ値が生体や食品類または水等のエージングに関
係していることさえ、全く想定されていなかった。そし
て、前記従来の電極はいずれも溶液系を想定しており、
そのため測定対象が平面の場合、全く測定困難であっ
た。唯一人間の皮膚ｐＨ測定用として、ｐＨ電極部を平
面型にしたものが作られてきたにすぎない。それ故、Ｏ
ＲＰによるエージング評価は、平面を対象とした測定を
含めて、これまで全く検討さえされてこなかったのが実
状であって、生体や食品類または各種水のエージング評
価ができないという課題があった。

【０００４】本発明は、上記課題を解決するため、ＯＲ
ＰおよびｐＨ測定用電極および温度測定用センサー部を
同一平面上に配置し、一つの電極として生体、食品類ま
たは各種水のＯＲＰ、ｐＨ並びに温度を同時に測定でき
る手段とすることにより、生体、食品類または各種水の
エージングの評価をすることができる生体、食品類また
は各種水のエージング評価方法およびその装置を提供し
ようとするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、通常大気環境
下にある水の平衡ＯＲＰ(酸化還元電位)と、測定対象で
ある生体、食品類または各種水のＯＲＰとの差をエージ
ング指標(ＡＩ指標：Aging Index)として測定すること
により、または前記測定対象の時間経過に伴うエージン
グ指標の軌跡のパターンを予め測定し、このパターンと
の比較によりエージング評価を行うという手段、また
は、ＯＲＰ、ｐＨ測定電極および温度センサーを平面状
に配置した複合電極で、生体、食品類または各種水のＯ
ＲＰ、ｐＨおよび温度を同時に測定し、温度補正したＯ
ＲＰ-ｐＨとの関係より、生体、食品類または各種水の
エージングの評価をするという手段、を採用することに
より、上記課題を解決した。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明は、ＯＲＰ（酸化還元単
位）が、我々生体や食品類、温泉水を含む水などの鮮
度、熟成（成熟）、更には腐敗を含む劣化や老化等のエ
ージング現象に関係し、それらが通常大気環境下にある
水の平衡ＯＲＰとの比較によりエージング評価が可能で
あるという全く新たなエージング評価方法と、それらの
測定にあたりＯＲＰがｐＨと温度との関数であることか
ら、これらを一度に同時に、且つ測定対象が平面のもの
でも測定可能なようにセンサー部の配置を考慮した一つ
の複合電極から形成されたエージング評価装置である。

【０００７】本発明者は、これまで血漿、羊水、尿等の
我々自身の生体水や皮膚および生体維持に必要な野菜・
果実類、畜産肉類、魚介類等の食品類、更には飲料水
や、ジュース・牛乳等の飲用物や温泉等の非飲用物を含
む各種水のＯＲＰ（酸化還元電位）およびｐＨを測定し
てきた。そして、いずれもこれらは図１の破線で示す平
衡ＯＲＰより低い電位の還元系にあり、更に時間の経過
に伴い変化することを明らかにしてきた。なお、図１の
上下の実線はそれぞれ下記の（１），（２）式で示す水
が酸化分解および還元電解する境界領域を表す。それ
故、通常の水は両境界に挟まれた領域にある。

【数１】

【０００８】破線は下記の（３）式で示す平衡ＯＲＰを
表し、この破線より上は酸化系、下は還元系を意味す
る。温度は２５℃、標準酸化還元電位基準である。

【数２】

【０００９】図２は、測定対象のＯＲＰの時間の経過に
伴う変化を模式的に示す。図２によれば、時間の経過に
より、ＯＲＰは大きくなるもの(図２のａ：飲料水、温
泉水等)と、逆に小さくなるもの(図２のｂ：魚介類
等)、更に両者を組み合わせた軌跡を描くパターン(図２
のｃ・ｄ：飲料水、魚介類等)に分類できる。すなわ
ち、測定対象の酸化や微生物を含めての反応により、Ｏ
ＲＰやｐＨが変化し、その変化は我々生体や食品類など
の鮮度、熟成（成熟）、更に腐敗を含む劣化や老化等の
エージング現象に関係している。しかし、ｐＨも同時に
変化することもあるから、前記（１）〜（３）式に示す
ように、ｐＨの関数でもあるＯＲＰをより正確な変化と
して求める必要がある。そこで、下記の（４）式に示す
ように、平衡ＯＲＰ（ＯＲＰ_ｅｑ）と測定対象のＯＲＰ
との差をエージング指標（ＡＩ指標：ＡｇｉｎｇＩｎ
ｄｅｘ）として定義することにより、ｐＨの影響が無視
できる。

【数３】

【００１０】従って、エージング指標により、鮮度、熟
成（成熟）、更に腐敗を含めた劣化や老化等のエージン
グ現象を、ＯＲＰのより正確な変化として定量的に捉え
ることが可能となる。図３は、図２のＯＲＰの経時変化
をエージング指標の変化として模式的に表したもので、
図３と、図２はｐＨの影響が少ない場合は逆のパターン
を描く(図３の測定対象は、図２の測定対象と同じ)。し
かし、図３の方法が既に述べたように、正確なＯＲＰの
変化の軌跡を表す。

【００１１】前記図２、図３に示すように、測定対象に
より、エージング指標の軌跡は異なるパターンを示すと
同時に、測定対象が置かれている環境条件により変化す
る。従って、測定対象および環境条件に基ずいたエージ
ング指標の変化を予め求めておくことにより、より正確
に測定対象のエージング評価が可能となる。

【００１２】すなわち、血漿、羊水、更に尿等の我々自
身の生体水や生体維持に必要な野菜・果実類、畜産肉
類、魚介類等の食品類、更に飲料水・ジュース・牛乳等
の飲用物や温泉等の非飲用物を含む各種水のＯＲＰ(酸
化還元電位)は、通常大気環境下での水の平衡ＯＲＰよ
り低い還元系で、時間の経過により、平衡ＯＲＰとそれ
らＯＲＰの差として定義したエージング指標が小さくな
るものと逆に大きくなるもの、更に両者を組合わせた軌
跡を描くパターンに分類できるため、測定対象のエージ
ング指標とこれらの軌跡のパターンを比較することによ
り、生体、食品類または各種水のエージング評価が可能
となった。

【００１３】そして、従来のエージング評価では、鮮度
は鮮度用、熟成は熟成用、老化は老化用等と目的に合わ
せ、且つ測定対象の種類によりそれぞれ固有の測定法が
開発され、適用されてきた。しかし、本発明エージング
指標ＡＩを用いる評価方法では、鮮度、熟成、腐敗を含
めた劣化、更には老化というエージング現象を、測定対
象にかかわらず測定可能となる。それ故、測定対象の平
面のＯＲＰおよびｐＨ、更に温度を一つの電極で同時に
測定できる複合電極を用いれば、より簡便にエージング
評価が可能となる。特に、平面が測定できれば、通常の
溶液系での測定も兼ねられることができ、測定対象の幅
が大きく広がることになる。

【００１４】前記観点より本発明者は、測定対象の平面
を一度に同時に計測できるようＯＲＰおよびｐＨ測定電
極、更には温度センサーを一つの複合電極として組合わ
せることで、それらの計測値を前記（４）式に示すエー
ジング指標として換算し、エージングの評価をすること
ができる。

【００１５】なお、測定対象によりｐＨまたは温度変化
が少ないとき、またはそれらの値が既知の場合、前記し
た複合電極より、ｐＨ電極または温度センサーのいずれ
か、あるいは両者を除いたより簡便な電極として用いる
ことも可能である。

【００１６】図４は本発明エージング評価装置の断面
図、図５は同底面図であり、該評価装置は電極支持筒１
の内部に、温度センサー２、ＯＲＰ測定用電極管３、ｐ
Ｈ測定用電極管４、比較電極５および液絡部６とが収納
され構成されている。

【００１７】電極支持筒１はプラスチックによって円筒
状に形成されると共に、その上・下部にはゴムによって
形成された絶縁部材７、８がそれぞれ取付けられてお
り、且つ該下部の絶縁部材８の下面は電極支持筒１の下
端と平面状に構成され、前記各絶縁部材７、８間には内
部液９が充填されている。前記内部液９としては、飽和
塩化カリウムが使用されている。なお、前記絶縁部材
７、８はゴムに限るものではなく、例えばプラスチック
によって形成してもよい。

【００１８】前記温度センサー２は、ガラスにより筒長
状に形成され、且つ前記上・下部の絶縁部材７、８を貫
通すると共に、その下端開口縁にはフラットな温度測定
感応膜１０が前記電極支持筒１の下端縁と平面状になる
よう固着され、更に前記温度測定感応膜１０のやや上方
には温度測定素子１１が配設され、更に該温度測定素子
１１にはリード線１２の一端が接続されると共に、前記
リード線１２の他端は温度センサー２の上部の絶縁体７
を貫通して外方へ延長されて測定機器本体（図示せず）
に接続されている。

【００１９】前記ＯＲＰ測定用電極管３は、ガラスによ
り筒長状に形成され、且つ前記上・下部の絶縁部材７、
８を貫通すると共に、その下端開口縁にはフラットなＯ
ＲＰ電極１３が前記電極支持筒１の下端縁と平面状にな
るよう固着され、更に前記ＯＲＰ電極１３にはリード線
１４の一端が接続され、且つ該リード線１４の他端はＯ
ＲＰ測定用電極管３の上部の絶縁体７を貫通して外方へ
延長されて測定機器本体に接続されている。

【００２０】前記ｐＨ測定用電極管４は、ガラスにより
筒長状に形成され、且つ前記上・下部の絶縁部材７、８
を貫通すると共に、その下端開口縁にはフラットなｐＨ
測定用感応膜１５が前記電極支持筒１の下端縁と平面状
になるよう固着され、更に前記ｐＨ測定用電極管４内の
下方部分には封じ液１６が充填されると共に、リード線
１７の一端が前記封じ液１６内の下方部に位置するよう
配設され、且つ該リード線１７の他端は前記ｐＨ測定用
電極管４の上部の絶縁体７を貫通して外方へ延長されて
測定機器本体に接続されている。

【００２１】比較電極５は、前記電極支持筒１の内部下
方に配設されて、前記内部液９に浸漬されていると共
に、前記比較電極５にはリード線１８の一端が接続さ
れ、且つ該リード線１８の他端は内部液９に浸漬して上
部の絶縁体７を貫通して外方へ延長されて測定機器本体
に接続されている。

【００２２】また、液絡部６は浸透性を有する多孔質セ
ラミックス等によって下端縁をフラットにして形成さ
れ、前記比較電極５の下面において上方部は前記内部液
９に浸漬すると共に、その下方部は前記下部の絶縁体８
を貫通して、該下部の絶縁体８の下端縁と平面状となる
ようにして形成されている。

【００２３】前記のように、評価装置の温度センサー２
の温度測定感応膜１０、ＯＲＰ測定用電極管３のＯＲＰ
電極１３、ｐＨ測定用電極管４のｐＨ測定用感応膜１５
および液絡部６の下面は、いずれもフラットに形成され
ると共に、電極支持筒１の下端縁と平面状に形成されて
いるため、測定対象の平面部分に当接して同時に計測す
ることが可能である。すなわち、電極およびセンサーを
図４に示すように平面状として配置することにより、溶
液系も含めた幅広い測定対象のエージング測定が可能と
なった。更に、従来のＯＲＰ、ｐＨおよび温度表示部
に、単にエージング指標も表示するだけではなく、予め
測定対象および環境条件に基づいたエージング指標の軌
跡の変化を表示させ、測定したエージング指標と比較す
ることにより、エージング評価をより有効にすることが
できる。

【００２４】

【実施例１】本発明者は人間の皮膚のＯＲＰを世界では
じめて測定し、図６に示すように、還元系にあることを
明らかにした。更に、加齢に伴い皮膚のエージング指標
は図７に示すように小さくなり、平衡ＯＲＰ値に近づく
結果を得た。すなわち、皮膚のエージング（老化）が、
エージング指標により定量的に評価できることを示して
いる。このことから、エージング指標は化粧品やスキン
ケア用品および浴用剤等の、皮膚に対する効果の検証の
手段の一つとしても有効である。

【００２５】

【実施例２】本発明者は、更に世界で初めて生体の血
漿、羊水、尿およびだ液のＯＲＰを測定し、図８に示す
ように皮膚と類似の還元系にあることを明らかにした。
特に尿では、エージング指標は日変動および食習慣の影
響が見られ、更に年齢と共に、小さくなる傾向を示し
た。これらのことから、尿のエージング指標の日常的な
測定により、エージング評価だけでなく、体調または病
変に対するセンサー機能としての可能性も有することが
判った。その他の生体水についても、尿と同様の評価が
可能である。

【００２６】

【実施例３】図９は、魚介類および畜産肉類のＯＲＰ−
ｐＨ関係を示す。いずれも還元系で、時間の経過により
変化することから、エージング指標によりそれらのエー
ジング評価、すなわち、鮮度評価が可能となる。一例と
して、まぐろの切り身を一定温度（０〜１０℃）で保存
した場合、はじめエージング指標は小さくなり最低値を
示した後、大きくなる軌跡を描いた。最低値に達する日
数は保存温度に大きく影響を受けるものの、エージング
指標の最低値は、生食が可能とされるＡＴＰの分解に基
づく鮮度指標Ｋ値の２０％に対応する結果が得られた。
このことから、エージング指標によりまぐろの生食用と
しての鮮度評価が可能となった。この場合、ｐＨの変動
が少ないことから、温度一定ではＯＲＰのみの変化測定
でも、容易に鮮度評価が可能である。これまでのＫ値の
測定は非常に煩雑であることから、エージング指標を用
いることで誰でも容易に鮮度評価を行うことができる。

【００２７】

【実施例４】図１０に、野菜・果実類のＯＲＰ−ｐＨ関
係を示す。いずれも還元系で、時間の経過により変化す
ることから、エージング指標によりそれらの鮮度評価が
可能である。

【００２８】

【実施例５】図１１に、清涼飲料水等の各種水のＯＲＰ
−ｐＨ関係を示す。水道水は残留塩素により酸化系とな
っているが、活性炭等により塩素除去することで、平衡
ＯＲＰに達する。市販のミネラル水では、いずれも既に
平衡ＯＲＰに達している。一方、清涼飲料水ではいずれ
も還元系で、時間の経過により平衡ＯＲＰにシフトす
る。また、浄整水器として市販されているアルカリイオ
ン水生成器では、電解直後は還元系となっているが、時
間の経過により平衡ＯＲＰに移動する。市販アルカリイ
オン水では、既に平衡ＯＲＰに達している。このよう
に、浄整水器より造られる水を含めた各種水について
も、エージング指標により、これらの新鮮度あるいは劣
化に対するエージング評価が可能となる。また、酒類に
ついても還元系であることから、それらについてもエー
ジング指標により同様にエージング評価が可能である。

【００２９】

【実施例６】図１２に、温泉源泉のＯＲＰ−ｐＨ関係を
示す。温泉はｐＨが約１付近から１０を超えるものまで
幅広く分布しているが、ＯＲＰはいずれも還元系で、時
間の経過とともに平衡ＯＲＰに近づいた。それ故、エー
ジング指標により、エージング評価が可能である。更
に、エージング指標により、温泉源泉より浴槽までの給
湯配管システムの診断も可能である。特に、温泉はエー
ジングにより効果・効能が失われることが指摘されてお
り、そのためにも温泉のエージング評価が重要となる。

【００３０】

【発明の効果】皮膚を含めた我々生体、食品類または各
種水について、鮮度、熟成（成熟）、更に腐敗を含めた
劣化や老化等のエージング現象の定量的評価が、一つの
複合電極で測定可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】通常環境下での水のＯＲＰ−ｐＨ関係（２５
℃）を示す図である。

【図２】ＯＲＰの経時変化を示す模式的な図である。

【図３】エージング指標ＡＩの経時変化を示す模式的な
図である。

【図４】複合電極を示す縦断面図である。

【図５】複合電極の底面図である。

【図６】人間の皮膚のＯＲＰ−ｐＨ関係を示す図であ
る。

【図７】人間の皮膚のエージング指標ＡＩと年齢の関係
を示す図である。

【図８】人間の生体水（血漿、羊水、尿、だ液）のＯＲ
Ｐ−ｐＨ関係を示す図である。

【図９】魚介類、畜産肉類および牛乳のＯＲＰ−ｐＨ関
係を示す図である。

【図１０】野菜・果実類のＯＲＰ−ｐＨ関係を示す図で
ある。

【図１１】清涼飲料水等の各種水のＯＲＰ−ｐＨ関係を
示す図である。

【図１２】温泉源泉のＯＲＰ−ｐＨ関係を示す図であ
る。

【符号の説明】

２温度センサー、３ＯＲＰ測定用電極管、４
ｐＨ測定用電極管。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０１Ｎ 33/04 Ｇ０１Ｎ 33/14 33/12 33/15 Ｚ 33/14 33/18 １０１ 33/15 27/30 ３７１Ｃ 33/18 １０１ 27/46 ３４１Ｍ３５３Ａ３５３Ｚ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】通常大気環境下にある水の平衡ＯＲＰ(酸
化還元電位)と、測定対象である生体、食品類または各
種水のＯＲＰとの差をエージング指標(ＡＩ指標：Aging
Index)として測定することにより、または前記測定対象
の時間経過に伴うエージング指標の軌跡のパターンを予
め測定し、このパターンとの比較によりエージング評価
を行うことを特徴とする生体、食品類または各種水のエ
ージング評価方法。
【請求項２】ＯＲＰ、ｐＨ測定電極および温度センサー
を平面状に配置した複合電極で、生体、食品類または各
種水のＯＲＰ、ｐＨおよび温度を同時に測定し、温度補
正したＯＲＰ-ｐＨとの関係より、生体、食品類または
各種水のエージングの評価をすることを特徴とする生
体、食品類または各種水のエージング評価装置。
【請求項３】請求項２記載のエージング評価装置におい
て、測定対象によりｐＨまたは温度変化が少ないとき、
またはそれらの値が既知の場合、複合電極からｐＨ測定
電極または温度センサーのいずれか、あるいは両者を除
いた電極より成ることを特徴とする生体、食品類または
各種水のエージング評価装置。