JP2017205066A - Measurement apparatus, measurement method, and measurement program - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a measuring apparatus capable of highly accurately measuring the active state of a microorganism by using a thermoelectric element.SOLUTION: According to the present invention, there is provided a measurement apparatus 1 for measuring the active state of a microorganism contained in a sample. Here, the apparatus comprises: a thermostat bath 2; a thermostat member 23 arranged in the thermostat bath 2 and maintained at a constant temperature; first to third thermoelectric elements S1 to S3 installed in the thermostat member 23; and an arithmetic device 4. Here, on the thermoelectric element S1, a container C1 containing a sample is placed. On the thermoelectric elements S2 and S3, the containers C2 and C3 respectively containing the first and second reference samples are respectively placed. The arithmetic device determines the active state of the microorganism based on a first primary difference between a first electromotive force and a second electromotive force and a secondary difference, which is a first primary difference between a second electromotive force and a third electromotive force.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、試料に含まれる微生物の活性状態を測定する技術に関し、特に、微生物が発生する熱から微生物の数を測定する技術に関する。   The present invention relates to a technique for measuring the activity state of microorganisms contained in a sample, and particularly to a technique for measuring the number of microorganisms from the heat generated by the microorganisms.

食品等の試料に含まれる微生物の有無を検出するために、従来より、微生物の代謝活動に伴って発生する熱を熱電素子によって測定し、測定した熱に基づいて微生物の有無を検出する技術が用いられている(例えば、特許文献1)。特許文献1では、恒温槽内の試料の温度を、滅菌処理されたリファレンスの温度と比較することにより、試料に含まれる微生物が発生する熱を測定している。具体的には、熱電素子が発生する起電力をコンピュータによって解析することにより、試料に含まれる微生物の有無を検出している。   In order to detect the presence or absence of microorganisms contained in samples such as foods, conventionally, there has been a technology for measuring the heat generated with the metabolic activity of microorganisms with a thermoelectric element and detecting the presence or absence of microorganisms based on the measured heat. It is used (for example, Patent Document 1). In patent document 1, the heat | fever which the microorganisms contained in a sample generate | occur | produce is measured by comparing the temperature of the sample in a thermostat with the temperature of the sterilized reference. Specifically, the presence or absence of microorganisms contained in the sample is detected by analyzing the electromotive force generated by the thermoelectric element with a computer.

特開2003-125797号公報JP 2003-125797

特許文献1において、恒温槽は断熱性を有するヒートシンク内に設けられているが、微生物が発生する熱は非常に微小であるため、恒温槽の周囲温度の変化が検出結果に大きな影響を与える。そのため、特許文献1の技術では、熱電素子の微小な起電力に基づいて、微生物の活性状態を高精度に検出することは困難である。   In Patent Document 1, the thermostatic chamber is provided in a heat sink having heat insulation properties. However, since the heat generated by microorganisms is very small, a change in the ambient temperature of the thermostatic chamber greatly affects the detection result. For this reason, it is difficult for the technique of Patent Document 1 to detect the active state of the microorganism with high accuracy based on the minute electromotive force of the thermoelectric element.

本発明は、上記問題を解決するためになされたものであって、熱電素子を用いて微生物の活性状態を高精度に測定することができる測定装置の提供を目的とする。   The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a measuring apparatus capable of measuring the active state of microorganisms with high accuracy using a thermoelectric element.

本発明者は、鋭意研究を重ねた結果、恒温槽の周囲温度の変化によって熱電素子の起電力に生じる揺らぎ成分を除去することにより、微生物の活性状態を高精度に測定することができることを見出した。   As a result of extensive research, the present inventor has found that the active state of microorganisms can be measured with high accuracy by removing fluctuation components generated in the electromotive force of the thermoelectric element due to changes in the ambient temperature of the thermostatic chamber. It was.

本発明はかかる知見に基づいて完成したものであり、下記の態様を有する。
項1.
試料に含まれる微生物の活性状態を測定する測定装置であって、
恒温槽と、
前記恒温槽の中に配置され、一定の温度に保持された恒温部材と、
前記恒温部材に設置され、第1の面および該第1の面の反対側の第2の面の温度差に応じた起電力を発生する第1の熱電素子、第2の熱電素子および第3の熱電素子と、
第1の熱電素子が発生した第1の起電力と第2の熱電素子が発生した第2の起電力との差分である第1の一次差分、および、第3の熱電素子が発生した第3の起電力と前記第2の起電力との差分である第2の一次差分を出力する一次差分出力部と、
前記一次差分出力部の出力を解析する解析部と、
を備え、
前記第1の熱電素子の前記第1の面には前記試料の温度が伝導しており、
前記第2の熱電素子の前記第1の面には微生物が含まれていない第1の参照用試料の温度が伝導しており、
前記第3の熱電素子の前記第1の面には微生物が含まれていない第2の参照用試料の温度が伝導しており、
前記第1の熱電素子、第2の熱電素子および第3の熱電素子の前記各第2の面には、前記恒温部材の温度が伝導しており、
前記解析部は、
前記第1の一次差分と前記第2の一次差分との差分である二次差分を出力する二次差分出力手段と、
前記二次差分に基づき、前記微生物の活性状態を測定する活性状態測定手段と、
を備えることを特徴とする測定装置。
項2.
前記第2の参照用試料は、前記試料と冷却定数が等しい試料である、項1に記載の測定装置。
項3.
前記解析部は、
前記二次差分をゼロ補正するゼロ補正手段をさらに備える、項1または2に記載の測定装置。
項4.
前記ゼロ補正手段は、
前記二次差分の0以下の値を0とみなして前記二次差分のゼロ補正値の積算値を演算し、
前記積算値に基づいて前記二次差分をゼロ補正する、項3に記載の測定装置。
項5.
前記ゼロ補正手段は、
測定開始から所定の時間範囲の複数の時点を基準点として、各基準点における前記二次差分のゼロ補正値の積算値を演算し、
当該ゼロ補正値の積算値の平均に基づいて、前記二次差分をゼロ補正する、項4に記載の測定装置。
項6.
前記解析部は、
前記試料の熱が周囲に移動しない仮想断熱状態であると仮定して前記差分を補正する仮想断熱補正手段をさらに備える、項1〜5のいずれかに記載の測定装置。
項7.
前記仮想断熱補正手段は、前記試料の温度変化から前記試料のニュートンの冷却法則における冷却定数を求め、当該ニュートンの冷却法則に基づいて前記二次差分を補正する、項6に記載の測定装置。
項8.
前記第1の参照用試料は、前記試料と冷却定数が等しい試料である、項1〜7のいずれかに記載の測定装置。
項9.
前記試料は食品である、項1〜8のいずれかに記載の測定装置。
項10.
一定の温度に保持された恒温部材と、
前記恒温部材に設置され、第1の面および該第1の面の反対側の第2の面の温度差に応じた起電力を発生する第1の熱電素子、第2の熱電素子および第3の熱電素子と、
を内部に備えた恒温槽を用いて、試料に含まれる微生物の活性状態を測定する測定方法であって、
前記第1の熱電素子の前記第1の面に、前記試料の温度を伝導させ、前記第2の熱電素子の前記第1の面に微生物が含まれていない第1の参照用試料の温度を伝導させ、前記第3の熱電素子の前記第1の面に、微生物が含まれていない第2の参照用試料の温度を伝導させ、前記第1の熱電素子、第2の熱電素子および第3の熱電素子の前記各第2の面に、前記恒温部材の温度を伝導させる伝導工程と、
第1の熱電素子が発生した第1の起電力と第2の熱電素子が発生した第2の起電力との差分である第1の一次差分、および、第3の熱電素子が発生した第3の起電力と前記第2の起電力との差分である第2の一次差分を出力する一次差分出力工程と、
前記一次差分出力工程における出力を解析する解析工程と、
を備え、
前記解析工程は、
前記第1の一次差分と前記第2の一次差分との差分である二次差分を出力する二次差分出力工程と、
前記二次差分に基づき、前記微生物の活性状態を測定する活性状態測定工程と、
を備えることを特徴とする測定方法。
項11.
項1〜9のいずれかに記載の前記各手段としてコンピュータを機能させる測定プログラム。
The present invention has been completed based on such findings and has the following aspects.
Item 1.
A measuring device for measuring the active state of microorganisms contained in a sample,
A thermostat,
A thermostatic member disposed in the thermostat and maintained at a constant temperature;
A first thermoelectric element, a second thermoelectric element, and a third thermoelectric element that are installed on the thermostatic member and generate an electromotive force according to a temperature difference between the first surface and the second surface opposite to the first surface. Thermoelectric elements of
The first primary difference, which is the difference between the first electromotive force generated by the first thermoelectric element and the second electromotive force generated by the second thermoelectric element, and the third generated by the third thermoelectric element A primary difference output unit that outputs a second primary difference that is a difference between the electromotive force of the second electromotive force and the second electromotive force;
An analysis unit for analyzing the output of the primary difference output unit;
With
The temperature of the sample is conducted to the first surface of the first thermoelectric element,
The first surface of the second thermoelectric element is conducted with the temperature of the first reference sample not containing microorganisms,
The first surface of the third thermoelectric element conducts the temperature of the second reference sample that does not contain microorganisms,
The temperature of the thermostatic member is conducted to each second surface of the first thermoelectric element, the second thermoelectric element, and the third thermoelectric element,
The analysis unit
Secondary difference output means for outputting a secondary difference that is a difference between the first primary difference and the second primary difference;
An active state measuring means for measuring an active state of the microorganism based on the second order difference;
A measuring apparatus comprising:
Item 2.
Item 2. The measuring device according to Item 1, wherein the second reference sample is a sample having a cooling constant equal to that of the sample.
Item 3.
The analysis unit
Item 3. The measuring device according to Item 1 or 2, further comprising zero correction means for correcting the secondary difference to zero.
Item 4.
The zero correction means includes
A value of 0 or less of the secondary difference is regarded as 0, and an integrated value of zero correction values of the secondary difference is calculated.
Item 4. The measuring device according to Item 3, wherein the secondary difference is zero-corrected based on the integrated value.
Item 5.
The zero correction means includes
Using a plurality of time points within a predetermined time range from the start of measurement as a reference point, the integrated value of the zero correction value of the secondary difference at each reference point is calculated,
Item 5. The measuring device according to Item 4, wherein the second-order difference is zero-corrected based on an average of the integrated values of the zero correction values.
Item 6.
The analysis unit
Item 6. The measuring apparatus according to any one of Items 1 to 5, further comprising virtual adiabatic correction means that corrects the difference on the assumption that the heat of the sample is in a virtual adiabatic state in which the heat does not move around.
Item 7.
Item 7. The measuring apparatus according to Item 6, wherein the virtual adiabatic correction unit obtains a cooling constant in Newton's cooling law of the sample from a temperature change of the sample, and corrects the secondary difference based on the Newton's cooling law.
Item 8.
Item 8. The measuring device according to any one of Items 1 to 7, wherein the first reference sample is a sample having the same cooling constant as the sample.
Item 9.
Item 9. The measuring apparatus according to any one of Items 1 to 8, wherein the sample is food.
Item 10.
A thermostatic member maintained at a constant temperature;
A first thermoelectric element, a second thermoelectric element, and a third thermoelectric element that are installed on the thermostatic member and generate an electromotive force according to a temperature difference between the first surface and the second surface opposite to the first surface. Thermoelectric elements of
Is a measurement method for measuring the activity state of microorganisms contained in a sample, using a thermostat equipped with,
The temperature of the sample is conducted to the first surface of the first thermoelectric element, and the temperature of the first reference sample that does not contain microorganisms is formed on the first surface of the second thermoelectric element. Conducting and conducting the temperature of the second reference sample not containing microorganisms to the first surface of the third thermoelectric element, the first thermoelectric element, the second thermoelectric element, and the third A conduction step of conducting the temperature of the thermostatic member to each of the second surfaces of the thermoelectric element;
The first primary difference, which is the difference between the first electromotive force generated by the first thermoelectric element and the second electromotive force generated by the second thermoelectric element, and the third generated by the third thermoelectric element A primary difference output step of outputting a second primary difference that is a difference between the electromotive force of the second electromotive force and the second electromotive force;
An analysis step of analyzing the output in the primary difference output step;
With
The analysis step includes
A secondary difference output step of outputting a secondary difference that is a difference between the first primary difference and the second primary difference;
An active state measuring step of measuring an active state of the microorganism based on the second order difference;
A measurement method comprising:
Item 11.
Item 10. A measurement program that causes a computer to function as each of the means according to any one of Items 1 to 9.

本発明によれば、熱電素子を用いて微生物の活性状態を高精度に測定することができる測定装置を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the measuring apparatus which can measure the active state of microorganisms with a high precision using a thermoelectric element can be provided.

本発明の第1の実施形態に係る測定装置の全体構成を示す概略図であり、(a)は、蓋部が開いた状態を示しており、(b)は、蓋部が閉じた状態を示している。It is the schematic which shows the whole structure of the measuring apparatus which concerns on the 1st Embodiment of this invention, (a) has shown the state which the cover part opened, (b) has shown the state in which the cover part was closed. Show. 図1に示す測定装置における恒温槽の平面図である。It is a top view of the thermostat in the measuring apparatus shown in FIG. (a)は、図1に示す測定装置における演算装置のハードウェア構成を示すブロック図であり、(b)は、当該演算装置の機能ブロック図である。(A) is a block diagram which shows the hardware constitutions of the arithmetic unit in the measuring apparatus shown in FIG. 1, (b) is a functional block diagram of the said arithmetic unit. (a)および(b)は、第1の実施形態における第1の一次差分Vd1および第2の一次差分Vd2の各波形の一例をそれぞれ示しており、(c)は、第1の一次差分Vd1と第2の一次差分Vd2との二次差分VDの波形を示しており、(d)は、二次差分VDの常用対数値を示している。(A) and (b) show examples of waveforms of the first primary difference Vd1 and the second primary difference Vd2 in the first embodiment, respectively, and (c) shows the first primary difference Vd1. 2 shows a waveform of the secondary difference VD between the second primary difference Vd2 and (d) shows a common logarithmic value of the secondary difference VD. 第1の実施形態の改良例に係る測定装置の全体構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the whole structure of the measuring apparatus which concerns on the example of improvement of 1st Embodiment. 上記改良例における補正前の二次差分VDの波形の一例を示している。An example of the waveform of the secondary difference VD before correction in the improved example is shown. (a)〜(d)は、二次差分VDに対するゼロ補正の各段階における二次差分VDの波形を示すグラフである。(A)-(d) is a graph which shows the waveform of the secondary difference VD in each step | level of the zero correction | amendment with respect to the secondary difference VD. 仮想断熱補正の原理の説明図である。It is explanatory drawing of the principle of virtual adiabatic correction. 仮想断熱補正部によって補正された二次差分VDを示している。The secondary difference VD corrected by the virtual adiabatic correction unit is shown. 第1の実施形態の第1の変形例に係る測定装置の全体構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the whole structure of the measuring apparatus which concerns on the 1st modification of 1st Embodiment. 第1の実施形態の第2の変形例に係る測定装置の全体構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the whole structure of the measuring apparatus which concerns on the 2nd modification of 1st Embodiment. 本発明の第2の実施形態に係る測定装置の全体構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the whole structure of the measuring apparatus which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 第2の実施形態の変形例に係る測定装置の全体構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the whole structure of the measuring apparatus which concerns on the modification of 2nd Embodiment. 実施例1において、試料として卵焼きを用いた場合の、測定装置および保存試験による測定結果を示すグラフである。In Example 1, it is a graph which shows the measurement result by a measuring apparatus and a preservation | save test at the time of using egg-baking as a sample. 実施例1において、試料として餡子を用いた場合の、測定装置および保存試験による測定結果を示すグラフである。In Example 1, it is a graph which shows the measurement result by a measuring device and a preservation | save test at the time of using an insulator as a sample. 実施例1において、試料としてホワイトソースを用いた場合の、測定装置および保存試験による測定結果を示すグラフである。In Example 1, it is a graph which shows the measurement result by a measuring apparatus and a preservation | save test at the time of using a white sauce as a sample. 実施例2において測定された差分Vdの波形を示すグラフである。6 is a graph showing a waveform of a difference Vd measured in Example 2.

以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。なお、本発明は、下記の実施形態に限定されるものではない。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. In addition, this invention is not limited to the following embodiment.

〔第1の実施形態〕
全体構成
図1は、本発明の第1の実施形態に係る測定装置1の全体構成を示す概略図であり、図2は、測定装置1における恒温槽2の平面図である。
[First Embodiment]
Overall Configuration FIG. 1 is a schematic view showing the overall configuration of a measuring apparatus 1 according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a plan view of a thermostatic chamber 2 in the measuring apparatus 1.

測定装置1は、試料に含まれる微生物の活性状態を測定する測定装置であり、本実施形態では、微生物の活性状態として微生物の数(菌数)を測定することができる。図1に示すように、測定装置1は、恒温槽2、出力部3および演算装置4を備えている。   The measuring apparatus 1 is a measuring apparatus that measures the activity state of microorganisms contained in a sample. In this embodiment, the number of microorganisms (the number of bacteria) can be measured as the activity state of microorganisms. As shown in FIG. 1, the measuring device 1 includes a constant temperature bath 2, an output unit 3, and a calculation device 4.

恒温槽の構成
図1および図2に示すように、恒温槽2は、内部の温度を一定に保つ装置であり、本実施形態では、蓋部21、箱体22、恒温部材23および熱電素子S1〜S9を備えている。蓋部21および箱体22は、断熱材によって形成されている。箱体22の内部空間には、温度が調節された液体が循環しており、蓋部21が箱体22を密閉することにより、恒温槽2の内部を所望の温度に保つことができる。なお、図1(a)は、蓋部21が開いた状態を示しており、図1(b)は、蓋部21が閉じた状態を示している。
As shown in FIGS. 1 and 2, the thermostat 2 is a device that keeps the internal temperature constant. In the present embodiment, the lid 21, the box 22, the thermostat 23, and the thermoelectric element S1. To S9. The lid 21 and the box 22 are formed of a heat insulating material. A liquid whose temperature is adjusted circulates in the internal space of the box 22, and the lid 21 seals the box 22, whereby the inside of the thermostatic chamber 2 can be kept at a desired temperature. 1A shows a state in which the lid 21 is opened, and FIG. 1B shows a state in which the lid 21 is closed.

恒温部材23は、熱伝導性の高い材料によって形成されており、箱体22の内部空間に設けられている。また、恒温部材23および蓋部21の内面には、9つの凹部が形成されている。図1(b)に示すように、蓋部21が閉じた状態では、恒温部材23と蓋部21とが接触している。恒温部材23および蓋部21の各凹部が重なり合うことで、9つの区分された空間(セル)が形成される。   The constant temperature member 23 is made of a material having high thermal conductivity, and is provided in the internal space of the box 22. In addition, nine concave portions are formed on the inner surfaces of the thermostatic member 23 and the lid portion 21. As shown in FIG. 1B, the thermostatic member 23 and the lid 21 are in contact with each other when the lid 21 is closed. Nine divided spaces (cells) are formed by overlapping the concave portions of the thermostatic member 23 and the lid portion 21.

なお、恒温槽2の構造は上記に限定されず、恒温部材23の温度を一定に保持することが可能な構造であれば、特に限定されない。   The structure of the thermostatic chamber 2 is not limited to the above, and is not particularly limited as long as the temperature of the thermostatic member 23 can be kept constant.

図2に示すように、恒温部材23の凹部には、熱電素子S1〜S9が設けられている。図1に示す恒温槽2は、図2のA−A断面として示されており、図1では、熱電素子Sのうち3つの熱電素子S1〜S3が示されている。なお、熱電素子S1〜S9の構成は同一であるので、本明細書では、これらを熱電素子Sと総称する場合がある。   As shown in FIG. 2, thermoelectric elements S <b> 1 to S <b> 9 are provided in the concave portion of the thermostatic member 23. The thermostat 2 shown in FIG. 1 is shown as an AA cross section in FIG. 2. In FIG. 1, three thermoelectric elements S <b> 1 to S <b> 3 of the thermoelectric elements S are shown. In addition, since the structure of thermoelectric element S1-S9 is the same, in this specification, these may be named the thermoelectric element S generically.

熱電素子Sは、ゼーベック効果により、表面(第1の面)および裏面(第2の面)の温度差に応じた起電力を発生する素子である。熱電素子Sの形状は特に限定されないが、本実施形態では円板形状である。また、熱電素子Sの裏面は恒温部材23に接触しており、該裏面に恒温部材23の温度が伝導する。なお、熱電素子Sの裏面に恒温部材23の温度が伝導するのであれば、該裏面は恒温部材23に必ずしも接触している必要はなく、該裏面と恒温部材23との間に、熱伝導性の高いシート等を設けてもよい。   The thermoelectric element S is an element that generates an electromotive force according to a temperature difference between the front surface (first surface) and the back surface (second surface) due to the Seebeck effect. The shape of the thermoelectric element S is not particularly limited, but is a disk shape in the present embodiment. Further, the back surface of the thermoelectric element S is in contact with the constant temperature member 23, and the temperature of the constant temperature member 23 is conducted to the reverse surface. If the temperature of the thermostatic member 23 is conducted to the back surface of the thermoelectric element S, the back surface is not necessarily in contact with the thermostatic member 23, and the thermal conductivity is between the back surface and the thermostatic member 23. A high sheet or the like may be provided.

熱電素子Sの各々には、起電力を取り出すための配線が接続されている。図1では、熱電素子S1〜S3に配線L1〜L3がそれぞれ接続されており、配線L1によって、熱電素子S1の起電力V1が取り出され、配線L2によって、熱電素子S2の起電力V2が取り出され、配線L3によって、熱電素子S3の起電力V3が取り出される。   Each thermoelectric element S is connected to a wiring for extracting an electromotive force. In FIG. 1, wirings L1 to L3 are connected to the thermoelectric elements S1 to S3, respectively, the electromotive force V1 of the thermoelectric element S1 is taken out by the wiring L1, and the electromotive force V2 of the thermoelectric element S2 is taken out by the wiring L2. The electromotive force V3 of the thermoelectric element S3 is taken out by the wiring L3.

出力部3は、各熱電素子Sの起電力をデジタル信号に変換して、熱電素子S2以外の熱電素子S1、S3〜S9の各々の起電力V1、V3〜V9と、熱電素子S2の起電力V2との一次差分を恒温槽2の外部に出力する装置であり、例えば、恒温槽2の筐体内に設けられる。出力部3は、各熱電素子Sの起電力を増幅する増幅器、および、増幅された起電力をデジタル信号に変換するアナログ−デジタル変換回路(以下、ADC)およびデジタル信号の一次差分を出力する一次差分出力部を備えている。便宜上、図1では、起電力V1を増幅する増幅器31aと、起電力V2を増幅する増幅器31bと、起電力V3を増幅する増幅器31cと、増幅された起電力V1をデジタル変換するADC32aと、増幅された起電力V2をデジタル変換するADC32bと、増幅された起電力V3をデジタル変換するADC32cと、デジタル変換された起電力V1と起電力V2との差分である第1の一次差分Vd1(=V1−V2)を出力する一次差分出力部33aと、デジタル変換された起電力V3と起電力V2との差分である第2の一次差分Vd2(=V3−V2)を出力する一次差分出力部33bとが図示されている。第1の一次差分Vd1および第2の一次差分Vd2は、演算装置4に入力される。   The output unit 3 converts the electromotive force of each thermoelectric element S into a digital signal, and the electromotive forces V1, V3-V9 of the thermoelectric elements S1, S3 to S9 other than the thermoelectric element S2, and the electromotive force of the thermoelectric element S2. This is a device that outputs the primary difference from V2 to the outside of the thermostat 2. For example, it is provided in the housing of the thermostat 2. The output unit 3 is an amplifier that amplifies the electromotive force of each thermoelectric element S, an analog-digital conversion circuit (hereinafter referred to as ADC) that converts the amplified electromotive force into a digital signal, and a primary that outputs a primary difference of the digital signal. A differential output unit is provided. For convenience, in FIG. 1, an amplifier 31a that amplifies the electromotive force V1, an amplifier 31b that amplifies the electromotive force V2, an amplifier 31c that amplifies the electromotive force V3, an ADC 32a that digitally converts the amplified electromotive force V1, and an amplification ADC 32b for digitally converting the generated electromotive force V2, ADC 32c for digitally converting the amplified electromotive force V3, and a first primary difference Vd1 (= V1) that is a difference between the digitally converted electromotive force V1 and the electromotive force V2. -V2), and a primary difference output unit 33b that outputs a second primary difference Vd2 (= V3-V2) that is a difference between the digitally converted electromotive force V3 and the electromotive force V2. Is shown. The first primary difference Vd1 and the second primary difference Vd2 are input to the arithmetic device 4.

恒温槽2を使用する際には、熱電素子Sの表面上に、試料等を収容可能な容器を載置し、蓋部21を閉める。本実施形態では、図1(b)に示すように、熱電素子S1〜S3の各表面上に容器C1〜C3をそれぞれ載置する。容器C1〜C3は、シャーレ等の熱伝導性の高いステンレス容器であり、容器C1には、微生物を含んだ試料が収容されている。また、容器C2には、微生物が含まれていない第1の参照用試料が収容されており、容器C3には、微生物が含まれていない第2の参照用試料が収容されている。   When the thermostat 2 is used, a container that can store a sample or the like is placed on the surface of the thermoelectric element S, and the lid 21 is closed. In this embodiment, as shown in FIG.1 (b), container C1-C3 is each mounted on each surface of thermoelectric element S1-S3. The containers C1 to C3 are stainless containers having high thermal conductivity such as a petri dish, and a sample containing microorganisms is accommodated in the container C1. The container C2 contains a first reference sample that does not contain microorganisms, and the container C3 contains a second reference sample that does not contain microorganisms.

本実施形態において、容器C1に収容される試料は食品である。熱電素子S1の表面には容器C1を介して試料の温度が伝導し、熱電素子S1は、恒温部材23と試料との温度差に応じた起電力V1を発生する。   In this embodiment, the sample accommodated in the container C1 is food. The temperature of the sample is conducted to the surface of the thermoelectric element S1 through the container C1, and the thermoelectric element S1 generates an electromotive force V1 corresponding to the temperature difference between the thermostatic member 23 and the sample.

また、容器C2に収容される第1の参照用試料は、長期間放置しても微生物が繁殖しない処理が施された無菌の試料であれば特に限定されない。また、容器C3に収容される第2の参照用試料は、好ましくは、容器C1に収容される試料と冷却定数が等しい試料である。本実施形態では、第2の参照用試料は、前記試料と同一種類の食品、かつ同一の重量であり、微生物が繁殖しない処理が施されている。熱電素子S2の表面には、容器C2を介して第1の参照用試料の温度が伝導し、熱電素子S2は、恒温部材23と第1の参照用試料との温度差に応じた起電力V2を発生する。同様に、熱電素子S3の表面には、容器C3を介して第2の参照用試料の温度が伝導し、熱電素子S3は、恒温部材23と第2の参照用試料との温度差に応じた起電力V3を発生する。   The first reference sample stored in the container C2 is not particularly limited as long as it is a sterile sample that has been subjected to a treatment that does not allow microorganisms to grow even if left for a long period of time. The second reference sample stored in the container C3 is preferably a sample having the same cooling constant as that of the sample stored in the container C1. In the present embodiment, the second reference sample is the same type of food and the same weight as the sample, and is subjected to a treatment that does not allow microorganisms to propagate. The temperature of the first reference sample is conducted to the surface of the thermoelectric element S2 via the container C2, and the thermoelectric element S2 has an electromotive force V2 corresponding to the temperature difference between the thermostatic member 23 and the first reference sample. Is generated. Similarly, the temperature of the second reference sample is conducted to the surface of the thermoelectric element S3 via the container C3, and the thermoelectric element S3 corresponds to the temperature difference between the thermostatic member 23 and the second reference sample. An electromotive force V3 is generated.

なお、熱電素子S1の表面に試料の温度が伝導するのであれば、容器C1を用いることは必須ではない。例えば、試料をラップ等の包装材で包み、該包装材を熱電素子S1の表面上に載置してもよいし、試料を熱電素子S1の表面上に直接載置してもよい。同様に、第1の参照用試料および第2の参照用試料を包装材で包み、該包装材を熱電素子S2およびS3の各表面上に載置してもよいし、第1の参照用試料および第2の参照用試料を熱電素子S2およびS3の各表面上に直接載置してもよい。   Note that it is not essential to use the container C1 as long as the temperature of the sample is conducted to the surface of the thermoelectric element S1. For example, the sample may be wrapped with a packaging material such as a wrap, and the packaging material may be placed on the surface of the thermoelectric element S1, or the sample may be placed directly on the surface of the thermoelectric element S1. Similarly, the first reference sample and the second reference sample may be wrapped with a packaging material, and the packaging material may be placed on each surface of the thermoelectric elements S2 and S3, or the first reference sample. The second reference sample may be placed directly on the surfaces of the thermoelectric elements S2 and S3.

容器C1を熱電素子S1の表面上に載置すると、数十分後、容器C1および内部の試料の温度は、恒温部材23の温度と等しくなる。その後、微生物の増殖に伴って、微生物が放出する代謝熱が増加し、恒温部材23と試料との温度差が増大する。これにより、熱電素子S1の起電力V1は、微生物の増殖数に応じて増大する。   When the container C1 is placed on the surface of the thermoelectric element S1, the temperature of the container C1 and the sample inside becomes equal to the temperature of the thermostatic member 23 after several tens of minutes. Thereafter, as the microorganisms grow, the metabolic heat released by the microorganisms increases, and the temperature difference between the thermostatic member 23 and the sample increases. Thereby, the electromotive force V1 of the thermoelectric element S1 increases in accordance with the number of microorganisms grown.

同様に、容器C2およびC3を熱電素子S2およびS3の各表面上に載置すると、数十分後、容器C2およびC3、第1の参照用試料および第2の参照用試料の温度は、恒温部材23の温度と等しい平衡状態となる。第1の参照用試料および第2の参照用試料には、微生物が含まれていないため、平衡状態となった後も、温度は上昇せず、熱電素子S2およびS3の起電力V2およびV3は、理論上は0となる。   Similarly, when containers C2 and C3 are placed on the surfaces of thermoelectric elements S2 and S3, after several tens of minutes, the temperatures of containers C2 and C3, the first reference sample, and the second reference sample are constant. An equilibrium state equal to the temperature of the member 23 is obtained. Since the first reference sample and the second reference sample do not contain microorganisms, the temperature does not increase even after reaching the equilibrium state, and the electromotive forces V2 and V3 of the thermoelectric elements S2 and S3 are Theoretically it is zero.

ここで、熱電素子Sが発生する起電力はアナログ信号であるため、デジタル信号に変換されるまでの間に、ノイズの影響を受けやすい。そのため、熱電素子Sの起電力には、ノイズ成分が混入しやすい。これに対し、測定装置1では、出力部3において、熱電素子S1、S3〜S9の各々の起電力V1、V3〜V9から、熱電素子S2の起電力V2を減算している。これにより、起電力V1、V3〜V9からノイズ成分が除去される。   Here, since the electromotive force generated by the thermoelectric element S is an analog signal, it is susceptible to noise before being converted into a digital signal. Therefore, noise components are likely to be mixed into the electromotive force of the thermoelectric element S. On the other hand, in the measuring apparatus 1, the output unit 3 subtracts the electromotive force V2 of the thermoelectric element S2 from the electromotive forces V1 and V3 to V9 of the thermoelectric elements S1 and S3 to S9. Thereby, noise components are removed from the electromotive forces V1, V3 to V9.

しかし、微生物が発生する熱は非常に微小であるため、恒温槽2の周囲温度の変化が測定結果に大きな影響を与える。恒温槽2の恒温部材23は、外部と断熱されているが、実際は、微生物が発生する熱による温度変化のレベルで、外部との断熱状態を長時間維持することは困難である。そのため、容器C1内の試料および容器C3内の第2の参照用試料は、恒温槽2の周囲温度の影響を受け、出力部3から出力される第1の一次差分Vd1および第2の一次差分Vd2には、恒温槽2の周囲温度による誤差成分が含まれる。   However, since the heat generated by the microorganism is very small, a change in the ambient temperature of the thermostatic chamber 2 greatly affects the measurement result. Although the thermostatic member 23 of the thermostat 2 is insulated from the outside, it is actually difficult to maintain the insulated state from the outside for a long time at the level of temperature change caused by the heat generated by the microorganisms. Therefore, the sample in the container C1 and the second reference sample in the container C3 are affected by the ambient temperature of the constant temperature bath 2, and the first primary difference Vd1 and the second primary difference output from the output unit 3 Vd2 includes an error component due to the ambient temperature of the thermostat 2.

そこで、本発明では、出力部3から出力される第1の一次差分Vd1と第2の一次差分Vd2との差分である二次差分をとることにより、上記誤差成分を除去している。誤差成分の除去は、演算装置4における処理によって行われる。   Therefore, in the present invention, the error component is removed by taking a secondary difference that is a difference between the first primary difference Vd1 and the second primary difference Vd2 output from the output unit 3. The error component is removed by processing in the arithmetic unit 4.

演算装置の構成
図3(a)は、演算装置4のハードウェア構成を示すブロック図であり、図3(b)は、演算装置4の機能ブロック図である。演算装置4は、例えば汎用のパーソナルコンピュータであり、図3(a)に示すように、CPU101、メモリ102およびハードディスク103を備えている。CPU101は、ハードディスク103に記憶されているプログラムをメモリ102に読み出して実行することにより、各種演算処理を実行する。メモリ102は、CPU101がハードディスク103から読み出したプログラムやデータを一時的に記憶する。ハードディスク103には、本実施形態に係る測定プログラムを含む各種プログラムや、プログラムを実行することによって生成された各種データが格納されている。
Arrangement of Arithmetic Unit FIG. 3A is a block diagram showing a hardware configuration of the arithmetic unit 4, and FIG. 3B is a functional block diagram of the arithmetic unit 4. The arithmetic device 4 is, for example, a general-purpose personal computer, and includes a CPU 101, a memory 102, and a hard disk 103 as shown in FIG. The CPU 101 executes various arithmetic processes by reading a program stored in the hard disk 103 into the memory 102 and executing it. The memory 102 temporarily stores programs and data read by the CPU 101 from the hard disk 103. The hard disk 103 stores various programs including the measurement program according to the present embodiment and various data generated by executing the program.

本実施形態に係る測定プログラムは、CD−ROMなどの非一時的なコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されてもよく、当該記録媒体を演算装置4に読み取らせることにより、測定プログラムはハードディスク103に格納される。あるいは、演算装置4を通信ネットワークと接続し、当該通信ネットワークを介して測定プログラムのプログラムコードをダウンロードしてもよい。   The measurement program according to the present embodiment may be recorded on a non-transitory computer-readable recording medium such as a CD-ROM, and the measurement program is stored in the hard disk 103 by causing the arithmetic device 4 to read the recording medium. Stored. Alternatively, the arithmetic device 4 may be connected to a communication network, and the program code of the measurement program may be downloaded via the communication network.

また、演算装置4には、必要に応じて、入力装置5および表示装置6が接続される。入力装置5は、キーボードやマウスなどで構成され、主にユーザからの入力を受け付ける。表示装置6は、液晶ディスプレイなどで構成され、CPU101による演算処理結果を表示する。   Further, an input device 5 and a display device 6 are connected to the arithmetic device 4 as necessary. The input device 5 includes a keyboard and a mouse, and mainly accepts input from the user. The display device 6 is composed of a liquid crystal display or the like, and displays a calculation processing result by the CPU 101.

CPU101がハードディスク103に格納されている測定プログラムを実行することにより、図3(b)に示すような機能を有する演算装置4が実現される。演算装置4は、機能ブロックとして二次差分出力部41および菌数測定部42を備えている。なお、二次差分出力部41および菌数測定部42の少なくとも一方を、論理回路等によってハードウェア的に実現してもよい。   When the CPU 101 executes the measurement program stored in the hard disk 103, the arithmetic device 4 having a function as shown in FIG. The arithmetic device 4 includes a secondary difference output unit 41 and a bacteria count measurement unit 42 as functional blocks. Note that at least one of the secondary difference output unit 41 and the bacteria count measurement unit 42 may be realized in hardware by a logic circuit or the like.

二次差分出力部41には、図1(b)に示す出力部3から第1の一次差分Vd1および第2の一次差分Vd2が入力される。二次差分出力部41は、第1の一次差分Vd1と第2の一次差分Vd2との差分である二次差分VD=Vd1−Vd2を菌数測定部42に出力する。   The first primary difference Vd1 and the second primary difference Vd2 are input to the secondary difference output unit 41 from the output unit 3 illustrated in FIG. The secondary difference output unit 41 outputs a secondary difference VD = Vd1−Vd2 that is a difference between the first primary difference Vd1 and the second primary difference Vd2 to the bacterial count measuring unit 42.

菌数測定部42は、前記二次差分VDに基づき、試料に含まれる菌数を測定する。具体的には、演算装置4のハードディスク103に、熱電素子の起電力と菌数との関係を示すテーブルデータを微生物の種類ごとに記憶しておき、菌数測定部42は、このテーブルデータを参照して菌数を演算する。   The bacterial count measuring unit 42 measures the bacterial count contained in the sample based on the secondary difference VD. Specifically, table data indicating the relationship between the electromotive force of the thermoelectric element and the number of bacteria is stored in the hard disk 103 of the arithmetic device 4 for each type of microorganism, and the bacteria count measuring unit 42 stores this table data. The number of bacteria is calculated with reference.

菌数の演算
二次差分出力部41が出力する二次差分VDは、数式で表わすと、
VD=Vd1−Vd2=(V1−V2)−(V3−V2)=V1−V3
となり、理論上、V3=0であるため、VD=V1となる。
The secondary difference VD output by the calculation secondary difference output unit 41 of the number of bacteria is expressed by a mathematical expression:
VD = Vd1-Vd2 = (V1-V2)-(V3-V2) = V1-V3
Theoretically, since V3 = 0, VD = V1.

図4(a)および(b)は、本実施形態における第1の一次差分Vd1および第2の一次差分Vd2の各波形の一例をそれぞれ示している。第1の一次差分Vd1は、試料を収容した容器C1が載置された熱電素子S1の起電力V1からノイズ成分を除去したものに相当するが(Vd1=V1−V2)、図4(a)に示すように、恒温槽2の周囲温度の変化に応じて揺らぎが生じている。一方、第2の一次差分Vd2は理論的には0であるが(Vd2=V3−V2)、図4(b)に示すように、恒温槽2の周囲温度の変化に応じて、第1の一次差分Vd1におけるものと同様の揺らぎが生じている。   FIGS. 4A and 4B show examples of waveforms of the first primary difference Vd1 and the second primary difference Vd2 in the present embodiment, respectively. The first primary difference Vd1 corresponds to a value obtained by removing a noise component from the electromotive force V1 of the thermoelectric element S1 on which the container C1 containing the sample is placed (Vd1 = V1−V2), but FIG. As shown in FIG. 4, fluctuations occur according to changes in the ambient temperature of the thermostatic chamber 2. On the other hand, the second primary difference Vd2 is theoretically 0 (Vd2 = V3−V2). However, as shown in FIG. A fluctuation similar to that in the primary difference Vd1 occurs.

図4(c)は、第1の一次差分Vd1と第2の一次差分Vd2との二次差分VDの波形を示している。本実施形態では、容器C3に収容される第2の参照用試料は、容器C1に収容される試料と冷却定数が等しい試料である。そのため、恒温槽2の周囲温度による温度変化は、試料と第2の参照用試料とで等しくなり、第1の一次差分Vd1に含まれる揺らぎ成分(誤差成分)と第2の一次差分Vd2に含まれる揺らぎ成分(誤差成分)はほぼ同一となる。よって、第1の一次差分Vd1と第2の一次差分Vd2との二次差分VDをとることにより、第1の一次差分Vd1から揺らぎ成分を除去することができる。よって、二次差分VDには揺らぎ成分が殆ど含まれず、菌数測定部42は、二次差分VDに基づいて、正確に菌数を演算することができる。   FIG. 4C shows a waveform of the secondary difference VD between the first primary difference Vd1 and the second primary difference Vd2. In the present embodiment, the second reference sample stored in the container C3 is a sample having the same cooling constant as the sample stored in the container C1. Therefore, the temperature change due to the ambient temperature of the thermostat 2 is equal between the sample and the second reference sample, and is included in the fluctuation component (error component) included in the first primary difference Vd1 and the second primary difference Vd2. The fluctuation components (error components) to be transmitted are almost the same. Therefore, the fluctuation component can be removed from the first primary difference Vd1 by taking the secondary difference VD between the first primary difference Vd1 and the second primary difference Vd2. Therefore, the fluctuation component is hardly included in the secondary difference VD, and the bacterial count measuring unit 42 can accurately calculate the bacterial count based on the secondary difference VD.

図4(d)は、二次差分VDの常用対数値を示すグラフであり、右側の縦軸は二次差分VDに対応する菌数を示している。試料を食品として安全に摂取可能な数(約5log cfu/g、以下、安全菌数とする)の微生物が発生する熱に相当する起電力は、微生物の種類、および保存条件にも依存するが、一般的には、消費期限が1〜2日の食品であれば、図4(a)、(b)および(d)の破線に示すように100μV程度である。   FIG. 4D is a graph showing the common logarithm of the secondary difference VD, and the vertical axis on the right side shows the number of bacteria corresponding to the secondary difference VD. The electromotive force corresponding to the heat generated by the number of microorganisms that can safely ingest samples as food (approximately 5 log cfu / g, hereinafter referred to as safe bacteria count) depends on the type of microorganism and the storage conditions. In general, if the food has a expiration date of 1 to 2 days, it is about 100 μV as shown by the broken lines in FIGS. 4 (a), (b) and (d).

図4(a)に示すように、第1の一次差分Vd1には揺らぎ成分が含まれているため、どの時点で菌数が安全菌数を超えたかを正確に判断することはできない。一方、二次差分VDには揺らぎ成分が殆ど含まれていないため、図4(c)および(d)に示すように、およそ2000分経過時点で安全菌数を超えたと判断することができる。   As shown in FIG. 4A, the fluctuation component is included in the first primary difference Vd1, and therefore it cannot be accurately determined at which point the bacterial count exceeds the safe bacterial count. On the other hand, since the secondary difference VD contains almost no fluctuation component, as shown in FIGS. 4C and 4D, it can be determined that the number of safe bacteria has been exceeded after about 2000 minutes.

以上のように、本実施形態では、熱電素子S1に試料を収容した容器C1を載置し、熱電素子S2に微生物が含まれていない第1の参照用試料を収容した容器C2を載置し、熱電素子S3に微生物が含まれていない第2の参照用試料を収容した容器C3を載置し、出力部3が、熱電素子S1が発生した起電力V1と熱電素子S2が発生した起電力V2との第1の一次差分Vd1、および、熱電素子S3が発生した起電力V3と熱電素子S2が発生した起電力V2との第2の一次差分Vd2を出力し、さらに、演算装置4において、二次差分出力部41が第1の一次差分Vd1と第2の一次差分Vd2との差分である二次差分VDを出力し、菌数測定部42が、二次差分VDに基づき、微生物の菌数を測定している。二次差分をとることにより、第1の一次差分Vd1に含まれる揺らぎ成分を除去することができるので、揺らぎ成分の除去を行わない従来技術に比べ、高精度に微生物の活性状態を測定することができる。   As described above, in this embodiment, the container C1 containing the sample is placed in the thermoelectric element S1, and the container C2 containing the first reference sample that does not contain microorganisms is placed in the thermoelectric element S2. The container C3 containing the second reference sample that does not contain microorganisms is placed in the thermoelectric element S3, and the output unit 3 generates the electromotive force V1 generated by the thermoelectric element S1 and the electromotive force generated by the thermoelectric element S2. Output a first primary difference Vd1 from V2 and a second primary difference Vd2 between the electromotive force V3 generated by the thermoelectric element S3 and the electromotive force V2 generated by the thermoelectric element S2, and The secondary difference output unit 41 outputs a secondary difference VD that is a difference between the first primary difference Vd1 and the second primary difference Vd2, and the bacterial count measuring unit 42 is based on the secondary difference VD, The number is being measured. By taking the secondary difference, the fluctuation component included in the first primary difference Vd1 can be removed, so that the activity state of the microorganism can be measured with higher accuracy than in the prior art that does not remove the fluctuation component. Can do.

なお、微生物の増殖に伴って、試料の温度のほうが環境温度(恒温槽2の内部温度=恒温部材23の温度)よりも高くなると、試料の熱が周囲に移動することにより試料が冷却される。これにより、起電力V1が試料の冷却によって低下するため、菌数の測定結果が実際の菌数よりも少なくなる。   In addition, when the temperature of the sample becomes higher than the environmental temperature (internal temperature of the thermostat 2 = temperature of the thermostatic member 23) with the growth of microorganisms, the sample is cooled by moving the heat of the sample to the surroundings. . Thereby, since electromotive force V1 falls by cooling of a sample, the measurement result of a microbe count becomes smaller than an actual microbe count.

そのため、容器C1内の試料から周囲に移動する熱量を極力抑えることが望ましい。例えば、容器C1の熱電素子S1と接する底面以外を断熱材で形成したり、容器C1が収容されたセルの内面を断熱材で覆うことにより、試料の熱が周囲に移動しない仮想断熱状態に近似させることができる。   Therefore, it is desirable to suppress the amount of heat that moves from the sample in the container C1 to the surroundings as much as possible. For example, by forming the container C1 other than the bottom surface in contact with the thermoelectric element S1 with a heat insulating material or covering the inner surface of the cell containing the container C1 with a heat insulating material, it approximates a virtual heat insulating state in which the heat of the sample does not move around. Can be made.

また、各容器C1〜C3を載置する位置は、特に限定されないが、容器C1およびC3は、図2において、箱体22の内面から互いに等しい距離に位置する熱電素子に載置することが好ましい。これにより、容器C1内の試料および容器C3内の第2の参照用試料が、恒温槽2の周囲温度から受ける影響を互いに等しくすることができる。容器C1およびC3が載置される熱電素子の組み合わせとして、本実施形態のように熱電素子S1およびS3の他、熱電素子S5およびS8、熱電素子S6およびS7、熱電素子S4およびS9、熱電素子S4およびS6、熱電素子S6およびS9、熱電素子S7およびS9、熱電素子S4およびS7が挙げられる。   Moreover, although the position in which each container C1-C3 is mounted is not specifically limited, It is preferable to mount the containers C1 and C3 in the thermoelectric element located in the mutually equal distance from the inner surface of the box 22 in FIG. . Thereby, the influence which the sample in the container C1 and the 2nd reference sample in the container C3 receive from the ambient temperature of the thermostat 2 can mutually be made equal. As a combination of the thermoelectric elements on which the containers C1 and C3 are placed, the thermoelectric elements S1 and S3, the thermoelectric elements S5 and S8, the thermoelectric elements S6 and S7, the thermoelectric elements S4 and S9, and the thermoelectric element S4 as in this embodiment. And S6, thermoelectric elements S6 and S9, thermoelectric elements S7 and S9, and thermoelectric elements S4 and S7.

また、第2の参照用試料だけでなく、第1の参照用試料も、試料と冷却定数が等しいことが好ましい。   In addition to the second reference sample, the first reference sample preferably has the same cooling constant as the sample.

改良例
上述の形態では、二次差分出力部41が出力する二次差分VDは揺らぎ成分を含んでいない。しかし、試料の冷却定数と第2の参照用試料の冷却定数とが異なる場合には、揺らぎ成分が残存する。また、微生物の増殖に伴って、試料の温度のほうが環境温度(恒温槽2の内部温度=恒温部材23の温度)よりも高くなると、試料の熱が周囲に移動することにより試料が冷却される。これにより、起電力V1が試料の冷却によって低下するため、菌数の測定結果が実際の菌数よりも少なくなる。
Modified Example In the above-described form, the secondary difference VD output from the secondary difference output unit 41 does not include a fluctuation component. However, when the cooling constant of the sample and the cooling constant of the second reference sample are different, the fluctuation component remains. Further, when the temperature of the sample becomes higher than the environmental temperature (internal temperature of the thermostatic chamber 2 = temperature of the thermostatic member 23) as the microorganisms grow, the sample is cooled by the heat of the sample moving to the surroundings. . Thereby, since electromotive force V1 falls by cooling of a sample, the measurement result of a microbe count becomes smaller than an actual microbe count.

そこで、以下の改良例では、二次差分VDに揺らぎ成分が残存しており、試料の熱が周囲に移動する場合であっても、高精度に微生物の活性状態を測定することができる構成について説明する。   Therefore, in the following improvement example, the fluctuation component remains in the secondary difference VD, and the configuration in which the activity state of the microorganism can be measured with high accuracy even when the heat of the sample moves to the surroundings. explain.

図5は、本改良例に係る測定装置1aの全体構成を示す概略図である。測定装置1aは、恒温槽2、出力部3および演算装置4aを備えている。すなわち、測定装置1aは、図1に示す測定装置1において、演算装置4を演算装置4aに置き替えた構成である。なお、測定装置1におけるものと同一の機能を有する部材については、同一の符号を付してその説明を省略する。
演算装置4aのハードウェア構成は、図3(a)に示すものと同一である。図5に示すように、演算装置4aは、二次差分出力部41、菌数測定部42、ゼロ補正部43および仮想断熱補正部44を備えている。これらの機能ブロックは、演算装置4aのCPUが本改良例に係る測定プログラムを実行することにより実現してもよいし、論理回路等によってハードウェア的に実現してもよい。二次差分出力部41および菌数測定部42は、上述の演算装置4におけるものと同一である。一方、ゼロ補正部43および仮想断熱補正部44はいずれも、二次差分出力部41が出力する二次差分VDを補正する機能を有しており、菌数測定部42は、補正された二次差分VDに基づいて、菌数を演算する。
FIG. 5 is a schematic diagram showing the overall configuration of the measuring apparatus 1a according to this improved example. The measuring device 1a includes a constant temperature bath 2, an output unit 3, and an arithmetic device 4a. That is, the measuring device 1a has a configuration in which the arithmetic device 4 is replaced with the arithmetic device 4a in the measuring device 1 shown in FIG. In addition, about the member which has the same function as the thing in the measuring apparatus 1, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.
The hardware configuration of the arithmetic device 4a is the same as that shown in FIG. As shown in FIG. 5, the arithmetic device 4 a includes a secondary difference output unit 41, a bacterial count measurement unit 42, a zero correction unit 43, and a virtual adiabatic correction unit 44. These functional blocks may be realized by the CPU of the arithmetic device 4a executing the measurement program according to this improved example, or may be realized in hardware by a logic circuit or the like. The secondary difference output unit 41 and the bacteria count measurement unit 42 are the same as those in the arithmetic device 4 described above. On the other hand, each of the zero correction unit 43 and the virtual adiabatic correction unit 44 has a function of correcting the secondary difference VD output from the secondary difference output unit 41. The number of bacteria is calculated based on the next difference VD.

ゼロ補正部
図6は、本改良例における補正前の二次差分VDの波形の一例を示している。試料の冷却定数と第2の参照用試料の冷却定数との相違等によって、二次差分VDに揺らぎ成分が残存している。
Zero Correction Unit FIG. 6 shows an example of the waveform of the secondary difference VD before correction in this improved example. Due to the difference between the cooling constant of the sample and the cooling constant of the second reference sample, a fluctuation component remains in the secondary difference VD.

そこで本改良例では、ゼロ補正部43によって、二次差分VDを以下のように補正する。まず、ゼロ補正部43は、二次差分VDの時間変化において、ある一点の時点を決め、当該時点での値を0とみなし、当該時点以降の値を積算する。例えば、図7(a)に示す実線、破線および一点鎖線は、測定開始172分、171分および170分経過時点の差分Vdの値を0として補正した二次差分VDの積算値の時間変化を示している。   Therefore, in the present improved example, the zero-order correction unit 43 corrects the secondary difference VD as follows. First, the zero correction unit 43 determines a point in time in the temporal change of the secondary difference VD, regards the value at that point as 0, and integrates the values after that point. For example, the solid line, the broken line, and the alternate long and short dash line shown in FIG. 7A indicate the time change of the integrated value of the secondary difference VD corrected by setting the value of the difference Vd at the measurement start time 172 minutes, 171 minutes, and 170 minutes to 0. Show.

さらに、ゼロ補正部43は、図7(a)に示す積算値において、0以下の値を0とする補正を行う(マイナス補正)。これにより、図7(b)に示す二次差分VDのゼロ補正値の積算値が得られる。   Further, the zero correction unit 43 performs correction to set a value equal to or less than 0 to 0 in the integrated value shown in FIG. 7A (minus correction). Thereby, the integrated value of the zero correction value of the secondary difference VD shown in FIG. 7B is obtained.

さらに、ゼロ補正部43は、測定開始から所定の時間範囲の複数の時点を基準点として、各基準点における前記二次差分のゼロ補正値の積算値を演算し、当該ゼロ補正値の積算値の平均に基づいて、前記二次差分をゼロ補正する。本改良例では、測定開始から151分〜191分の範囲の複数の時点(151分、152分、153分、・・・、190分、191分)を基準点として、各基準点における二次差分VDの41のゼロ補正値を演算し、当該41のゼロ補正値の平均を演算する。   Further, the zero correction unit 43 calculates the integrated value of the zero correction value of the secondary difference at each reference point using a plurality of time points in a predetermined time range from the start of measurement as the reference point, and the integrated value of the zero correction value The secondary difference is zero-corrected based on the average of. In this improved example, a plurality of time points (151 minutes, 152 minutes, 153 minutes,..., 190 minutes, 191 minutes) in the range of 151 minutes to 191 minutes from the start of measurement are used as reference points, and the secondary at each reference point. The zero correction value 41 of the difference VD is calculated, and the average of the 41 zero correction values is calculated.

図7(c)は、測定開始から150分〜190分の各時点を0とした二次差分VDのゼロ補正値の平均の積算値(一点鎖線)、測定開始から151分〜191分の各時点を0とした二次差分VDのゼロ補正値の平均の積算値(破線)、および、測定開始から152分〜192分の各時点を0とした二次差分VDのゼロ補正値の平均の積算値(実線)を示している。図7(c)から、二次差分VDの補正値の平均の積算値は、ゼロ補正の基準となる上記の時間範囲にかかわらず、ほぼ同一となる。なお、上記時間範囲は、各容器C1〜C3の温度と恒温部材23の温度とがほぼ等しい平衡状態となってから、容器C1内の試料の微生物が熱電素子S1に起電力を生じさせるほどの代謝熱を発生させるまでの期間に含まれることが好ましい。   FIG. 7 (c) shows an average integrated value (one-dot chain line) of zero correction values of secondary difference VD with each time point from 150 minutes to 190 minutes from the start of measurement being 0, each of 151 minutes to 191 minutes from the start of measurement. The average integrated value (broken line) of the zero correction value of the secondary difference VD with the time point set to 0, and the average of the zero correction value of the secondary difference VD with the time points of the 152 to 192 minutes from the measurement start being set to 0 The integrated value (solid line) is shown. From FIG. 7C, the average integrated value of the correction values of the secondary difference VD is substantially the same regardless of the above-described time range serving as the reference for zero correction. The time range is such that the temperature of each of the containers C1 to C3 and the temperature of the thermostatic member 23 are in an equilibrium state so that the sample microorganism in the container C1 generates an electromotive force in the thermoelectric element S1. It is preferably included in the period until the metabolic fever is generated.

本改良例では、図7(d)に示すように、ゼロ補正部43は、例えば、測定開始から151分〜191分の各時点を0とした二次差分VDのゼロ補正値の積算値の平均を演算する。これにより、ゼロ補正部43は、この積算値の平均に基づいて、二次差分VDをゼロ補正することができる。   In this improved example, as shown in FIG. 7 (d), the zero correction unit 43, for example, of the integrated value of the zero correction value of the secondary difference VD with each time point of 151 minutes to 191 minutes from the start of measurement as 0. Calculate the average. Thereby, the zero correction | amendment part 43 can carry out zero correction | amendment of the secondary difference VD based on the average of this integrated value.

仮想断熱補正部
さらに本改良例では、仮想断熱補正部44は、試料の熱が周囲に移動しない仮想断熱状態であると仮定して、上述のゼロ補正された二次差分VDを補正する(仮想断熱補正)。まず、仮想断熱補正の原理について、図8に基づいて説明する。
Virtual Adiabatic Correction Unit Further, in this improved example, the virtual adiabatic correction unit 44 corrects the above-described zero-corrected secondary difference VD on the assumption that the heat of the sample is in a virtual adiabatic state in which it does not move to the surroundings (virtual adiabatic correction unit 44) Adiabatic correction). First, the principle of virtual adiabatic correction will be described with reference to FIG.

図8に示す実測値1は、ある時点での試料の温度の実測値であり、実測値2は、当該時点から所定時間経過後の試料の温度の実測値である。試料の温度のほうが環境温度(恒温槽2の内部温度=恒温部材23の温度)よりも高い場合、試料の熱が周囲に移動することにより試料が冷却される。そのため、実測値1と実測値2との差は、微生物増殖による起電力上昇分から、試料の冷却による起電力低下分を差し引いたものとなる。よって、実測値2に基づいて菌数を測定すると、試料の冷却による起電力低下分が誤差となり、測定結果が実際の菌数よりも少なくなる。   An actual measurement value 1 shown in FIG. 8 is an actual measurement value of the sample temperature at a certain point in time, and an actual measurement value 2 is an actual measurement value of the sample temperature after a predetermined time has elapsed from that point in time. When the temperature of the sample is higher than the environmental temperature (internal temperature of the thermostat 2 = temperature of the thermostatic member 23), the sample is cooled by moving the heat of the sample to the surroundings. Therefore, the difference between the actual measurement value 1 and the actual measurement value 2 is obtained by subtracting the electromotive force decrease due to cooling of the sample from the electromotive force increase due to microorganism growth. Therefore, when the number of bacteria is measured based on the actual measurement value 2, the amount of decrease in electromotive force due to cooling of the sample becomes an error, and the measurement result becomes smaller than the actual number of bacteria.

そこで、本実施形態では、実測値2に試料の冷却による起電力低下分を加算することにより、仮想断熱補正を行う。具体的には、試料の冷却による起電力低下分は、ニュートンの冷却法則に基づいて算出される。ニュートンの冷却法則は、以下の式で表わされる。
t:時間
T:試料の温度
C:環境温度
r:冷却定数
Therefore, in the present embodiment, the virtual adiabatic correction is performed by adding the electromotive force decrease due to the cooling of the sample to the actual measurement value 2. Specifically, the decrease in electromotive force due to cooling of the sample is calculated based on Newton's cooling law. Newton's cooling law is expressed by the following equation.
t: Time T: Sample temperature C: Environmental temperature r: Cooling constant

本改良例では、仮想断熱補正部44は、熱電素子S1上に載置された容器C1内の試料の温度変化からニュートンの冷却法則における冷却定数rを求める。より具体的には、仮想断熱補正部44は、容器C1が熱電素子S1上に載置されてから、試料と恒温部材23との温度が等しくなるまでの期間(例えば30分間)における試料の温度変化から上記冷却定数rを求める。これにより、仮想断熱補正部44は、ニュートンの冷却法則に基づき、試料から周囲に移動した熱量を演算して、仮想断熱状態における二次差分VDの補正値を求めることができる。   In this improved example, the virtual adiabatic correction unit 44 obtains the cooling constant r in Newton's cooling law from the temperature change of the sample in the container C1 placed on the thermoelectric element S1. More specifically, the virtual adiabatic correction unit 44 determines the temperature of the sample during a period (for example, 30 minutes) from when the container C1 is placed on the thermoelectric element S1 until the temperature of the sample and the constant temperature member 23 becomes equal. The cooling constant r is obtained from the change. Thereby, the virtual heat insulation correction | amendment part 44 can calculate the calorie | heat amount which moved to the circumference | surroundings from the sample based on Newton's cooling law, and can obtain | require the correction value of the secondary difference VD in a virtual heat insulation state.

図9は、仮想断熱補正部44によって補正された二次差分VDを示している。仮想断熱補正後の二次差分VDは、揺らぎ成分が除去され、かつ、試料の熱が周囲に移動しない仮想断熱状態における起電力V1に相当する。菌数測定部42は、仮想断熱補正部44からの二次差分VDに基づき、試料に含まれる微生物の菌数を測定する。したがって、本改良例では、二次差分VDに揺らぎ成分が残存している場合であっても、高精度に菌数を測定することができる。   FIG. 9 shows the secondary difference VD corrected by the virtual adiabatic correction unit 44. The secondary difference VD after the virtual adiabatic correction corresponds to the electromotive force V1 in a virtual adiabatic state in which the fluctuation component is removed and the heat of the sample does not move to the surroundings. The bacterial count measuring unit 42 measures the bacterial count of microorganisms contained in the sample based on the secondary difference VD from the virtual adiabatic correction unit 44. Therefore, in this improved example, even if a fluctuation component remains in the secondary difference VD, the number of bacteria can be measured with high accuracy.

なお、試料の冷却定数と第2の参照用試料の冷却定数とが同一である場合であっても、恒温槽2の周囲温度から受ける影響が試料と第2の参照用試料とで異なる等の理由により、二次差分VDに揺らぎ成分が残存する可能性があるため、本改良例のように、二次差分VDを補正することが好ましい。   Even when the cooling constant of the sample and the cooling constant of the second reference sample are the same, the influence of the ambient temperature of the thermostat 2 differs between the sample and the second reference sample, etc. For the reason, a fluctuation component may remain in the secondary difference VD. Therefore, it is preferable to correct the secondary difference VD as in this improved example.

変形例
本実施形態では、出力部3が、第1の一次差分Vd1および第2の一次差分Vd2を出力し、演算装置4において、二次差分VDの出力および、二次差分VDに基づく菌数の測定を行っていた。すなわち、出力部3が特許請求の範囲に記載の一次差分出力部を含み、演算装置4が特許請求の範囲に記載の解析部を含む構成であったが、本発明はこれに限定されない。以下、本実施形態の変形例について説明する。
In the present embodiment, the output unit 3 outputs the first primary difference Vd1 and the second primary difference Vd2, and the arithmetic device 4 outputs the secondary difference VD and the number of bacteria based on the secondary difference VD. Was measured. That is, the output unit 3 includes the primary difference output unit described in the claims, and the arithmetic device 4 includes the analysis unit described in the claims. However, the present invention is not limited to this. Hereinafter, modifications of the present embodiment will be described.

図10は、本実施形態の第1の変形例に係る測定装置1bの全体構成を示す概略図である。測定装置1bは、恒温槽2、出力部3bおよび演算装置4bを備えている。すなわち、測定装置1bは、図1に示す測定装置1において、出力部3および演算装置4を出力部3bおよび演算装置4bに置き替えた構成である。   FIG. 10 is a schematic diagram showing an overall configuration of a measuring apparatus 1b according to a first modification of the present embodiment. The measuring device 1b includes a constant temperature bath 2, an output unit 3b, and an arithmetic device 4b. That is, the measuring device 1b has a configuration in which the output unit 3 and the arithmetic device 4 are replaced with the output unit 3b and the arithmetic device 4b in the measuring device 1 shown in FIG.

出力部3bは、増幅器31a、増幅器31b、増幅器31c、ADC32a、ADC32b、ADC32c、一次差分出力部33a、一次差分出力部33bおよび二次差分出力部34を備えている。すなわち、出力部3bは、図1に示す出力部3において、二次差分出力部34をさらに備えた構成である。二次差分出力部34は、一次差分出力部33aから入力される第1の一次差分Vd1と一次差分出力部33bから入力される第2の一次差分Vd2との二次差分VDを出力する。二次差分出力部34から出力された二次差分VDは、演算装置4bに入力される。   The output unit 3b includes an amplifier 31a, an amplifier 31b, an amplifier 31c, an ADC 32a, an ADC 32b, an ADC 32c, a primary difference output unit 33a, a primary difference output unit 33b, and a secondary difference output unit 34. In other words, the output unit 3b is configured to further include a secondary difference output unit 34 in the output unit 3 shown in FIG. The secondary difference output unit 34 outputs a secondary difference VD between the first primary difference Vd1 input from the primary difference output unit 33a and the second primary difference Vd2 input from the primary difference output unit 33b. The secondary difference VD output from the secondary difference output unit 34 is input to the arithmetic device 4b.

演算装置4bは、菌数測定部42を備えている。菌数測定部42は、二次差分出力部34から受信した二次差分VDに基づいて菌数を測定する。   The arithmetic device 4b includes a bacterial count measuring unit 42. The bacterial count measurement unit 42 measures the bacterial count based on the secondary difference VD received from the secondary difference output unit 34.

このように、第1の変形例では、出力部3bが特許請求の範囲に記載の一次差分出力部および解析部の二次差分出力手段を含み、演算装置4bが特許請求の範囲に記載の解析部の活性状態測定手段を含んでいる。   Thus, in the first modification, the output unit 3b includes the primary difference output unit described in the claims and the secondary difference output means of the analysis unit, and the arithmetic device 4b analyzes the claims described in the claims. Part activity state measuring means.

図11は、本実施形態の第2の変形例に係る測定装置1cの全体構成を示す概略図である。測定装置1cは、恒温槽2、出力部3cおよび演算装置4cを備えている。すなわち、測定装置1cは、図1に示す測定装置1において、出力部3および演算装置4を出力部3cおよび演算装置4cにそれぞれ置き替えた構成である。   FIG. 11 is a schematic diagram showing an overall configuration of a measuring apparatus 1c according to a second modification of the present embodiment. The measuring device 1c includes a constant temperature bath 2, an output unit 3c, and an arithmetic device 4c. That is, the measuring device 1c has a configuration in which the output unit 3 and the arithmetic device 4 are replaced with the output unit 3c and the arithmetic device 4c in the measuring device 1 shown in FIG.

出力部3cは、増幅器31a、増幅器31b、増幅器31c、ADC32a、ADC32bおよびADC32cを備えている。すなわち、出力部3cは、図1に示す出力部3において、一次差分出力部33aおよび33bを省略した構成である。ADC32a、32bおよび32cから出力されるデジタル信号の起電力V1、V2およびV3は演算装置4cに入力される。   The output unit 3c includes an amplifier 31a, an amplifier 31b, an amplifier 31c, an ADC 32a, an ADC 32b, and an ADC 32c. That is, the output unit 3c has a configuration in which the primary difference output units 33a and 33b are omitted from the output unit 3 illustrated in FIG. The electromotive forces V1, V2, and V3 of the digital signals output from the ADCs 32a, 32b, and 32c are input to the arithmetic device 4c.

演算装置4cは、機能ブロックとして一次差分出力部40a、一次差分出力部40b、二次差分出力部41および菌数測定部42を備えている。すなわち、演算装置4cは、図3(b)に示す演算装置4において一次差分出力部40aおよび一次差分出力部40bをさらに備えた構成である。   The arithmetic device 4c includes a primary difference output unit 40a, a primary difference output unit 40b, a secondary difference output unit 41, and a bacteria count measurement unit 42 as functional blocks. That is, the arithmetic device 4c has a configuration further including a primary difference output unit 40a and a primary difference output unit 40b in the arithmetic device 4 shown in FIG.

一次差分出力部40aは、起電力V1と起電力V2との差分である第1の一次差分Vd1を出力し、一次差分出力部40bは、起電力V3と起電力V2との差分である第2の一次差分Vd2を出力する。二次差分出力部41および菌数測定部42については、図3(b)に示す二次差分出力部41および菌数測定部42と機能は同一であるので、説明を省略する。   The primary difference output unit 40a outputs a first primary difference Vd1 that is a difference between the electromotive force V1 and the electromotive force V2, and the primary difference output unit 40b is a second that is a difference between the electromotive force V3 and the electromotive force V2. The primary difference Vd2 is output. The secondary difference output unit 41 and the bacteria count measurement unit 42 have the same functions as the secondary difference output unit 41 and the bacteria count measurement unit 42 shown in FIG.

このように、第2の変形例では、演算装置4cが特許請求の範囲に記載の一次差分出力部および解析部を含んでいる。   Thus, in the second modification, the arithmetic device 4c includes the primary difference output unit and the analysis unit described in the claims.

〔第2の実施形態〕
続いて、本発明の第2の実施形態について説明する。
[Second Embodiment]
Subsequently, a second embodiment of the present invention will be described.

図12は、本発明の第2の実施形態に係る測定装置1dの全体構成を示す概略図である。測定装置1dは、恒温槽2、出力部3dおよび演算装置4dを備えている。すなわち、測定装置1dは、図1に示す測定装置1において、出力部3および演算装置4を出力部3dおよび演算装置4dにそれぞれ置き替えた構成である。なお、測定装置1におけるものと同一の機能を有する部材については、同一の符号を付してその説明を省略する。   FIG. 12 is a schematic diagram showing the overall configuration of a measuring apparatus 1d according to the second embodiment of the present invention. The measuring device 1d includes a constant temperature bath 2, an output unit 3d, and an arithmetic device 4d. That is, the measuring device 1d has a configuration in which the output unit 3 and the arithmetic device 4 are replaced with the output unit 3d and the arithmetic device 4d in the measuring device 1 shown in FIG. In addition, about the member which has the same function as the thing in the measuring apparatus 1, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.

本実施形態における恒温槽2は、図1に示す恒温槽2と同一の構成である。図12に示すように、熱電素子S1の表面上に容器C1が載置されており、熱電素子S2の表面上に容器C2が載置されている。容器C1には、微生物が含まれた試料が収容されている。熱電素子S1の表面に容器C1を介して試料の温度が伝導することにより、熱電素子S1は起電力V1を発生する。熱電素子S1の起電力V1は、微生物の増殖数に応じて増大する。   The thermostat 2 in this embodiment has the same configuration as the thermostat 2 shown in FIG. As shown in FIG. 12, the container C1 is placed on the surface of the thermoelectric element S1, and the container C2 is placed on the surface of the thermoelectric element S2. The container C1 contains a sample containing microorganisms. When the temperature of the sample is conducted to the surface of the thermoelectric element S1 via the container C1, the thermoelectric element S1 generates an electromotive force V1. The electromotive force V1 of the thermoelectric element S1 increases according to the number of microorganisms grown.

また、容器C2には、微生物が含まれていない参照用試料が収容されている。熱電素子S2の表面に容器C2を介して参照用試料の温度が伝導することにより、熱電素子S2は起電力V2を発生する。参照用試料には、微生物が含まれていないため、熱電素子S2の起電力V2は、理論上は0となる。   The container C2 contains a reference sample that does not contain microorganisms. The temperature of the reference sample is conducted to the surface of the thermoelectric element S2 via the container C2, so that the thermoelectric element S2 generates an electromotive force V2. Since the reference sample does not contain microorganisms, the electromotive force V2 of the thermoelectric element S2 is theoretically zero.

容器C1に収容される試料は第1の実施形態と同様であり、食品である。また、容器C2に収容される参照用試料は、第1の実施形態における第1の参照用試料と同様、長期間放置しても微生物が繁殖しない処理が施された無菌の試料である。本実施形態では、容器C2に収容される第1の参照用試料は、容器C1に収容される試料と冷却定数が等しい試料を使用し、例えば、重量等を調節した水溶液等や、第1の実施形態における第2の参照用試料と同様、容器C1に収容される試料と同一種類の食品、かつ同一の重量である試料を使用することができる。   The sample stored in the container C1 is the same as in the first embodiment and is a food. In addition, the reference sample stored in the container C2 is a sterile sample that has been subjected to a process in which microorganisms do not propagate even when left for a long period of time, like the first reference sample in the first embodiment. In the present embodiment, the first reference sample stored in the container C2 uses a sample having the same cooling constant as that of the sample stored in the container C1, for example, an aqueous solution adjusted in weight or the like, Similar to the second reference sample in the embodiment, a sample having the same type of food and the same weight as the sample stored in the container C1 can be used.

出力部3dは、増幅器31a、増幅器31b、ADC32aおよびADC32bを備えている。ADC32aおよびADC32bから出力されるデジタル信号の起電力V1および起電力V2は演算装置4dに入力される。   The output unit 3d includes an amplifier 31a, an amplifier 31b, an ADC 32a, and an ADC 32b. The electromotive force V1 and electromotive force V2 of the digital signals output from the ADC 32a and the ADC 32b are input to the arithmetic device 4d.

演算装置4dは、差分出力部40および菌数測定部42を備えている。これらの機能ブロックは、演算装置4dのCPUがプログラムを実行することによって、ソフトウェア的に実現してもよいし、論理回路等によってハードウェア的に実現してもよい。   The arithmetic device 4d includes a difference output unit 40 and a bacteria count measurement unit 42. These functional blocks may be realized in software by the CPU of the arithmetic device 4d executing a program, or may be realized in hardware by a logic circuit or the like.

差分出力部40は、起電力V1と起電力V2との差分Vdを出力する。すなわち、差分出力部40は、第1の実施形態における一次差分出力部33aおよび40aと同様の機能を有している。   The difference output unit 40 outputs a difference Vd between the electromotive force V1 and the electromotive force V2. That is, the difference output unit 40 has the same function as the primary difference output units 33a and 40a in the first embodiment.

菌数測定部42は、差分出力部40から受信した差分Vdに基づいて、菌数を測定する。本実施形態に係る測定装置1dは、第1の実施形態とは異なり、図3(b)に示す二次差分出力部41に相当する機能を備えておらず、起電力V1と起電力V2との一次差分に基づいて、菌数を測定することができる。   The bacterial count measuring unit 42 measures the bacterial count based on the difference Vd received from the differential output unit 40. Unlike the first embodiment, the measurement apparatus 1d according to the present embodiment does not have a function corresponding to the secondary difference output unit 41 illustrated in FIG. 3B, and the electromotive force V1 and the electromotive force V2 The number of bacteria can be measured based on the primary difference.

上述のように、本実施形態では、容器C1に収容される試料の冷却定数と、容器C2に収容される参照用試料の冷却定数とが等しくなっている。そのため、恒温槽2の周囲温度による試料の温度変化と、参照用試料の温度変化とが等しくなり、これにより、起電力V1に含まれる揺らぎ成分と、起電力V2に含まれる揺らぎ成分とが等しくなる。よって、差分出力部40において、起電力V1と起電力V2との差分をとることにより、起電力V1に含まれる揺らぎ成分が除去され、菌数測定部42は、高精度に菌数を測定することができる。   As described above, in this embodiment, the cooling constant of the sample stored in the container C1 is equal to the cooling constant of the reference sample stored in the container C2. For this reason, the temperature change of the sample due to the ambient temperature of the thermostat 2 is equal to the temperature change of the reference sample, whereby the fluctuation component included in the electromotive force V1 is equal to the fluctuation component included in the electromotive force V2. Become. Therefore, in the difference output part 40, the fluctuation component contained in the electromotive force V1 is removed by taking the difference of the electromotive force V1 and the electromotive force V2, and the microbe count measurement part 42 measures microbe count with high precision. be able to.

なお、図13は、本実施形態の変形例に係る測定装置1eの全体構成を示す概略図である。測定装置1eは、恒温槽2、出力部3eおよび演算装置4bを備えている。すなわち、測定装置1eは、図12に示す測定装置1dにおいて、出力部3dおよび演算装置4dを出力部3eおよび演算装置4bにそれぞれ置き替えた構成である。なお、測定装置1dにおけるものと同一の機能を有する部材については、同一の符号を付してその説明を省略する。例えば、恒温槽2の構成、容器C1、C2の収容物は、測定装置1dにおけるものと同一である。   FIG. 13 is a schematic diagram illustrating the overall configuration of a measurement apparatus 1e according to a modification of the present embodiment. The measuring device 1e includes a constant temperature bath 2, an output unit 3e, and an arithmetic device 4b. That is, the measuring device 1e has a configuration in which the output unit 3d and the calculation device 4d are replaced with the output unit 3e and the calculation device 4b in the measurement device 1d shown in FIG. In addition, about the member which has the same function as what is in the measuring apparatus 1d, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted. For example, the configuration of the thermostatic chamber 2 and the contents contained in the containers C1 and C2 are the same as those in the measuring device 1d.

出力部3eは、増幅器31a、増幅器31b、ADC32a、ADC32bおよび差分出力部33を備えている。差分出力部33は、図12に示す差分出力部40と同様の機能を有しており、起電力V1と起電力V2との差分Vdを出力する。差分Vdは、演算装置4bに入力される。   The output unit 3e includes an amplifier 31a, an amplifier 31b, an ADC 32a, an ADC 32b, and a differential output unit 33. The difference output unit 33 has the same function as the difference output unit 40 shown in FIG. 12 and outputs a difference Vd between the electromotive force V1 and the electromotive force V2. The difference Vd is input to the arithmetic device 4b.

演算装置4bは、図10に示す演算装置4bと同様、菌数測定部42を備えている。菌数測定部42は、差分出力部40から受信した差分Vdに基づいて菌数を測定する。   The arithmetic device 4b includes a bacterial count measuring unit 42 as in the arithmetic device 4b shown in FIG. The bacterial count measuring unit 42 measures the bacterial count based on the difference Vd received from the differential output unit 40.

このように、測定装置1eでは、差分出力部33が出力部3eに設けられている。   Thus, in the measuring apparatus 1e, the difference output unit 33 is provided in the output unit 3e.

なお、本実施形態において、試料の冷却定数と参照用試料の冷却定数とが多少異なってもよい。両者の冷却定数の許容される差異は、微生物の代謝熱によって発生する起電力のレベルによるが、例えば、参照用試料の冷却定数に対する試料の冷却定数の比率は、0.95〜1.05であることが好ましい。   In the present embodiment, the cooling constant of the sample and the cooling constant of the reference sample may be slightly different. The allowable difference between the cooling constants depends on the level of the electromotive force generated by the metabolic heat of the microorganism. For example, the ratio of the cooling constant of the sample to the cooling constant of the reference sample is 0.95 to 1.05. Preferably there is.

この場合、差分Vdには、多少の揺らぎ成分が残存するため、図12に示す差分出力部40または図13に示す差分出力部33の下流側に、図5に示すゼロ補正部43および仮想断熱補正部44を設けることにより差分Vdを補正し、補正した差分Vdに基づいて菌数を測定することが好ましい。   In this case, since some fluctuation components remain in the difference Vd, the zero correction unit 43 and the virtual heat insulation shown in FIG. 5 are provided downstream of the difference output unit 40 shown in FIG. 12 or the difference output unit 33 shown in FIG. It is preferable to correct the difference Vd by providing the correction unit 44 and measure the number of bacteria based on the corrected difference Vd.

〔付記事項〕
本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、各実施形態に開示された技術的事項を適宜組み合わせて得られる形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
[Additional Notes]
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible within the scope shown in the claims, and embodiments obtained by appropriately combining technical matters disclosed in the embodiments are also included in the present invention. Is included in the technical scope.

例えば、上記の実施形態では、微生物の活性状態として菌数を測定していたが、微生物の発熱量を測定してもよいし、発熱による熱電素子S1の起電力(すなわち差分Vd)を測定してもよい。あるいは、試料中の菌数が安全菌数を超えるか否かの判定を行ってもよい。   For example, in the above embodiment, the number of bacteria is measured as the active state of the microorganism. However, the calorific value of the microorganism may be measured, or the electromotive force (that is, the difference Vd) of the thermoelectric element S1 due to the heat generation is measured. May be. Alternatively, it may be determined whether or not the number of bacteria in the sample exceeds the number of safe bacteria.

以下に実施例をあげて本発明につき更に詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら制約されるものではない。下記では、特に記載のない限り「%」とは「質量%」を、「部」とは、「質量部」を意味するものとする。また、文中の「※」印は、三栄源エフ・エフ・アイ株式会社の登録商標であることを意味する。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. However, the present invention is not limited to these examples. In the following, “%” means “% by mass” and “parts” means “parts by mass” unless otherwise specified. Also, the “*” mark in the text means that it is a registered trademark of San-Eigen FFI Corporation.

〔実施例1〕
実施例1では、図5に示す第1の実施形態の改良例に係る測定装置1aを用いており、測定装置1aの恒温槽2として、アルバック理工株式会社製の微生物活性計測システム「Leonis」の恒温槽を使用した。また、容器C1〜C3としてステンレスシャーレを使用した。
[Example 1]
In Example 1, the measuring device 1a according to the modified example of the first embodiment shown in FIG. 5 is used. As the thermostatic chamber 2 of the measuring device 1a, the microorganism activity measuring system “Leonis” manufactured by ULVAC-RIKO Co., Ltd. is used. A thermostatic bath was used. In addition, stainless steel dishes were used as the containers C1 to C3.

1.卵焼き
1−1.試料の作製
全卵(裏ごし)72部、上白糖3.5部、馬鈴薯澱粉2部、サンライク※和風だし6402L*2部、サンスゲン※*0.25部、水16.25部を混合した卵液に、Bacillus cereus(セレウス菌)を50cfu/gとなるように接種した後、フライパンで焼成し卵焼きを得た。卵焼きを袋に入れ、90℃にて30分間加熱して、Bacillus cereus以外の細菌を死滅させた。これにより、複数の卵焼きの試料を作製した。
1. Fried egg
1-1. Preparation of sample Egg solution in which 72 parts of whole egg (behind), 3.5 parts of super white sugar, 2 parts of potato starch, sun-like * Japanese-style dashi 6402L * 2 parts, Sansugen ** 0.25 parts, 16.25 parts of water Then, Bacillus cereus (Cereus bacterium) was inoculated to 50 cfu / g and then baked in a frying pan to obtain a fried egg. The fried egg was put in a bag and heated at 90 ° C. for 30 minutes to kill bacteria other than Bacillus cereus. Thereby, a plurality of fried eggs samples were prepared.

1−2.第2の参照用試料の作製
上記試料と冷却定数が同一となる第2の参照用試料を作製した。具体的には、Bacillus cereusを接種していない卵液に静菌作用を有するナチュラルキーパー※を0.2%となるように添加して調整することにより、卵焼きの第2の参照用試料を作製した。
1-2. Production of second reference sample A second reference sample having the same cooling constant as that of the above sample was produced. Specifically, a second reference sample for fried eggs is prepared by adding a natural keeper * that has a bacteriostatic effect to an egg solution not inoculated with Bacillus cereus so as to be 0.2%. did.

1−3.測定装置による菌数の測定
あらかじめ、第1の参照用試料としてサンスゲン※5%水溶液20gを容器C2に入れ、熱電素子S2上に載置した。その後、蓋部21を閉めて2時間放置し、恒温部材23の温度を30℃に安定化させた。
1-3. Measurement of the number of bacteria using a measuring device In advance, 20 g of a 5% aqueous solution of sansgen * 5% was placed in the container C2 as a first reference sample and placed on the thermoelectric element S2. Thereafter, the lid portion 21 was closed and left for 2 hours to stabilize the temperature of the thermostatic member 23 at 30 ° C.

続いて、「1−1.試料の作製」で作製した試料20gを容器C1に入れ、「1−2.参照用試料の作製」で作製した第2の参照用試料20gを容器C3に入れ、容器C1およびC3をそれぞれ熱電素子S1およびS3上に同時に載置した。そして、上記改良例と同じ要領で、演算装置4aにおいて、補正された二次差分VDに基づいて菌数の測定を行った。具体的には、出力部3が一次差分Vd1およびVd2を出力し、二次差分出力部41が二次差分VDを出力し、ゼロ補正部43および仮想断熱補正部44が二次差分VDを補正し、菌数測定部42が補正された二次差分VDに基づいて、試料の菌数を測定した。   Subsequently, 20 g of the sample prepared in “1-1. Preparation of sample” is put in the container C1, and the second reference sample 20g prepared in “1-2. Preparation of reference sample” is put in the container C3. Containers C1 and C3 were simultaneously placed on thermoelectric elements S1 and S3, respectively. And in the same way as the said improvement example, in the arithmetic unit 4a, the microbe count was measured based on the corrected secondary difference VD. Specifically, the output unit 3 outputs the primary differences Vd1 and Vd2, the secondary difference output unit 41 outputs the secondary difference VD, and the zero correction unit 43 and the virtual adiabatic correction unit 44 correct the secondary difference VD. Then, based on the secondary difference VD corrected by the bacterial count measuring unit 42, the bacterial count of the sample was measured.

1−4.保存試験による菌数の測定
「1−1.試料の作製」で作製した試料の残りについては、測定装置を用いずに保存試験によって実際の菌数を経時的に測定した。菌の測定は、食品衛生検査指針に基づき、菌を30℃にて培養することにより行った。
1-4. Measurement of Bacterial Count by Storage Test With respect to the rest of the sample prepared in “1-1. Preparation of Sample”, the actual bacterial count was measured over time by a storage test without using a measuring device. The bacteria were measured by culturing the bacteria at 30 ° C. based on the food hygiene inspection guidelines.

1−5.測定結果の比較
測定装置および保存試験による測定結果を図14に示す。図14において、実線は測定装置によって測定した菌数であり、△印は保存試験によって測定した菌数である。測定装置による測定結果が、保存試験による測定結果にほぼ一致していることから、本発明に係る測定装置によって、菌数を高精度に測定できることが分かった。
1-5. FIG. 14 shows the measurement results of the measurement result comparison measurement apparatus and the storage test. In FIG. 14, the solid line is the number of bacteria measured by the measuring device, and the Δ mark is the number of bacteria measured by the storage test. Since the measurement result by the measurement device almost coincided with the measurement result by the storage test, it was found that the number of bacteria can be measured with high accuracy by the measurement device according to the present invention.

2.餡子
2−1.試料の作製
市販の缶詰餡子(水分活性0.93)にHansenula anomala(ハンセヌラ・アノマラ)を30cfu/gとなるように接種することにより、複数の餡子の試料を作製した。
2. Bean paste
2-1. Preparation of Samples A plurality of eggplant samples were prepared by inoculating a commercially available canned eggplant (water activity 0.93) with Hansenula anomala at 30 cfu / g.

2−2.第2の参照用試料の作製
上述の無菌の缶詰餡子を第2の参照用試料とした。
2-2. Production of second reference sample The above-mentioned aseptic canned eggplant was used as a second reference sample.

2−3.測定装置による菌数の測定
あらかじめ、第1の参照用試料としてサンスゲン※5%水溶液20gを容器C2に入れ、熱電素子S2上に載置した。その後、蓋部21を閉めて2時間放置し、恒温部材23の温度を30℃に安定化させた。
2-3. Measurement of the number of bacteria using a measuring device In advance, 20 g of a 5% aqueous solution of sansgen * 5% was placed in the container C2 as a first reference sample and placed on the thermoelectric element S2. Thereafter, the lid portion 21 was closed and left for 2 hours to stabilize the temperature of the thermostatic member 23 at 30 ° C.

続いて、「2−1.試料の作製」で作製した試料20gを容器C1に入れ、「2−2.参照用試料の作製」で作製した第2の参照用試料20gを容器C3に入れ、容器C1およびC3をそれぞれ熱電素子S1およびS3上に同時に載置した。そして、上記改良例と同じ要領で、演算装置4aにおいて、補正された二次差分VDに基づいて試料の菌数の測定を行った。   Subsequently, 20 g of the sample prepared in “2-1. Preparation of sample” is put in the container C1, and the second reference sample 20g prepared in “2-2. Preparation of reference sample” is put in the container C3. Containers C1 and C3 were simultaneously placed on thermoelectric elements S1 and S3, respectively. And in the same way as the said improvement example, in the arithmetic unit 4a, the microbe count of the sample was measured based on the corrected secondary difference VD.

2−4.保存試験による菌数の測定
「2−1.試料の作製」で作製した試料の残りについては、測定装置を用いずに保存試験によって実際の菌数を経時的に測定した。菌の測定は、食品衛生検査指針に基づき、菌を30℃にて培養することにより行った。
2-4. Measurement of the number of bacteria by a storage test With respect to the remainder of the sample prepared in “2-1. Preparation of sample”, the actual number of bacteria was measured over time by a storage test without using a measuring device. The bacteria were measured by culturing the bacteria at 30 ° C. based on the food hygiene inspection guidelines.

2−5.測定結果の比較
測定装置および保存試験による測定結果を図15に示す。図15において、実線は測定装置によって測定した菌数であり、●印は保存試験によって測定した菌数である。測定装置による測定結果が、保存試験による測定結果にほぼ一致している。特に、菌数が3log cfu/g未満の段階でも、測定装置による測定結果は、保存試験による測定結果にほぼ一致している。したがって、本発明に係る測定装置によって、菌数を高精度に測定できることが分かった。
2-5. FIG. 15 shows the measurement results obtained by the comparative measurement device and the storage test. In FIG. 15, the solid line is the number of bacteria measured by the measuring device, and the mark ● is the number of bacteria measured by the storage test. The measurement result obtained by the measuring device almost coincides with the measurement result obtained by the storage test. In particular, even when the number of bacteria is less than 3 log cfu / g, the measurement result by the measuring device almost coincides with the measurement result by the storage test. Therefore, it was found that the number of bacteria can be measured with high accuracy by the measuring apparatus according to the present invention.

3.ホワイトソース
3−1.試料の作製
市販のホワイトソースと牛乳とを1:1の割合で混合し、Bacillus cereus(セレウス菌)を50cfu/gとなるように接種した。その後、90℃にて20分間加熱して、Bacillus cereus以外の細菌を死滅させた。これにより、複数のホワイトソースの試料を作製した。
3. White sauce
3-1. Preparation of sample Commercial white sauce and milk were mixed at a ratio of 1: 1, and Bacillus cereus (Bacillus cereus) was inoculated to 50 cfu / g. Then, it heated at 90 degreeC for 20 minute (s), and bacteria other than Bacillus cereus were killed. Thus, a plurality of white source samples were prepared.

3−2.第2の参照用試料の作製
上記試料と冷却定数が同一となる第2の参照用試料を作製した。具体的には、Bacillus cereusを接種していない上記市販のホワイトソースに、ナチュラルキーパー※を0.2%となるように添加して調整することにより、ホワイトソースの第2の参照用試料を作製した。
3-2. Production of second reference sample A second reference sample having the same cooling constant as that of the above sample was produced. Specifically, a second reference sample of white sauce is prepared by adding and adjusting the natural keeper * to 0.2% to the commercial white sauce not inoculated with Bacillus cereus. did.

3−3.測定装置による菌数の測定
あらかじめ、第1の参照用試料としてサンスゲン※5%水溶液20gを容器C2に入れ、熱電素子S2上に載置した。その後、蓋部21を閉めて2時間放置し、恒温部材23の温度を25℃に安定化させた。
3-3. Measurement of the number of bacteria using a measuring device In advance, 20 g of a 5% aqueous solution of sansgen * 5% was placed in the container C2 as a first reference sample and placed on the thermoelectric element S2. Thereafter, the lid portion 21 was closed and left for 2 hours to stabilize the temperature of the constant temperature member 23 at 25 ° C.

続いて、「3−1.試料の作製」で作製した試料20gを容器C1に入れ、「3−2.参照用試料の作製」で作製した第2の参照用試料20gを容器C3に入れ、容器C1およびC3をそれぞれ熱電素子S1およびS3上に同時に載置した。そして、上記改良例と同じ要領で、演算装置4aにおいて、補正された二次差分VDに基づいて試料の菌数の測定を行った。   Subsequently, 20 g of the sample prepared in “3-1. Preparation of sample” is put in the container C1, and the second reference sample 20g prepared in “3-2. Preparation of reference sample” is put in the container C3. Containers C1 and C3 were simultaneously placed on thermoelectric elements S1 and S3, respectively. And in the same way as the said improvement example, in the arithmetic unit 4a, the microbe count of the sample was measured based on the corrected secondary difference VD.

3−4.保存試験による菌数の測定
「3−1.試料の作製」で作製した試料の残りについては、測定装置を用いずに保存試験によって実際の菌数を経時的に測定した。菌の測定は、食品衛生検査指針に基づき、菌を25℃にて培養することにより行った。
3-4. Measurement of Bacterial Count by Storage Test For the rest of the sample prepared in “3-1. Preparation of Sample”, the actual bacterial count was measured over time by a storage test without using a measuring device. The bacteria were measured by culturing the bacteria at 25 ° C. based on food hygiene inspection guidelines.

3−5.測定結果の比較
測定装置および保存試験による測定結果を図16に示す。図16において、実線は測定装置によって測定した菌数であり、●印は保存試験によって測定した菌数である。測定装置による測定結果が、保存試験による測定結果にほぼ一致している。特に、菌数が3〜5log cfu/gの段階でも、測定装置による測定結果は、保存試験による測定結果にほぼ一致している。したがって、本発明に係る測定装置によって、菌数を高精度に測定できることが分かった。
3-5. FIG. 16 shows the measurement results of the measurement result comparison measurement apparatus and the storage test. In FIG. 16, the solid line is the number of bacteria measured by the measuring device, and the mark ● is the number of bacteria measured by the storage test. The measurement result obtained by the measuring device almost coincides with the measurement result obtained by the storage test. In particular, even when the number of bacteria is 3 to 5 log cfu / g, the measurement result by the measurement device almost coincides with the measurement result by the storage test. Therefore, it was found that the number of bacteria can be measured with high accuracy by the measuring apparatus according to the present invention.

〔実施例2〕
実施例2では、図13に示す第2の実施形態の変形例に係る測定装置1eを用いており、測定装置1eの恒温槽2として、アルバック理工株式会社製の微生物活性計測システム「Leonis」の恒温槽を使用した。また、容器C1およびC2としてステンレスシャーレを使用した。本実施例では、菌数の測定までは行わず、微生物の活性状態として、差分出力部33から出力される差分Vdの波形を測定した。
[Example 2]
In Example 2, the measuring device 1e according to the modification of the second embodiment shown in FIG. 13 is used, and as a thermostat 2 of the measuring device 1e, a microorganism activity measuring system “Leonis” manufactured by ULVAC-RIKO Inc. is used. A thermostatic bath was used. Further, stainless steel dishes were used as the containers C1 and C2. In this example, the measurement of the number of bacteria was not performed, and the waveform of the difference Vd output from the difference output unit 33 was measured as the microbial activity state.

試料としては、ポタージュスープを用いた。具体的には、ポタージュスープにBacillus cereusを50cfu/gとなるように接種し、90℃にて30分間加熱して、Bacillus cereus以外の細菌を死滅させることにより、試料を作製した。参照用試料としては、サンスゲン※5%水溶液を用いた。   Potage soup was used as a sample. Specifically, a sample was prepared by inoculating a potage soup with Bacillus cereus at 50 cfu / g and heating at 90 ° C. for 30 minutes to kill bacteria other than Bacillus cereus. As a reference sample, a 5% aqueous solution of sangsugen * was used.

微生物の活性状態の測定においては、参照用試料20gを容器C2に入れ、熱電素子S2上に載置した。その後、蓋部21を閉めて2時間放置し、恒温部材23の温度を30℃に安定化させた。   In the measurement of the active state of the microorganism, 20 g of the reference sample was placed in the container C2 and placed on the thermoelectric element S2. Thereafter, the lid portion 21 was closed and left for 2 hours to stabilize the temperature of the thermostatic member 23 at 30 ° C.

続いて、試料21.0gを容器C1に入れ、容器C1を熱電素子S1上に載置した。試料21.0gの冷却定数は、参照用試料20.0gの冷却定数と等しい。そして、第2の実施形態と同じ要領で、差分出力部33からの差分Vdの波形を測定した。   Subsequently, 21.0 g of the sample was placed in the container C1, and the container C1 was placed on the thermoelectric element S1. The cooling constant of the sample 21.0 g is equal to the cooling constant of the reference sample 20.0 g. And the waveform of the difference Vd from the difference output part 33 was measured in the same way as 2nd Embodiment.

また、比較例として、試料23.1gを容器C1に入れ、容器C1を熱電素子S1上に載置した。試料23.1gの冷却定数は、参照用試料20.0gの冷却定数の1.1倍である。そして、第2の実施形態と同じ要領で、差分出力部33からの差分Vdの波形を測定した。   As a comparative example, 23.1 g of a sample was placed in the container C1, and the container C1 was placed on the thermoelectric element S1. The cooling constant of the sample 23.1 g is 1.1 times the cooling constant of the reference sample 20.0 g. And the waveform of the difference Vd from the difference output part 33 was measured in the same way as 2nd Embodiment.

測定された差分Vdの波形を図17に示す。図17では、試料の冷却定数が参照用試料の冷却定数と等しい場合の波形を実線で示し、試料の冷却定数が参照用試料の冷却定数の1.1倍である場合の波形を破線で示している。実線の振幅は、破線の振幅よりも小さいため、試料と参照用試料の冷却定数を等しくすることによって、差分Vdに含まれる揺らぎ成分を大幅に低減できることが分かった。   A waveform of the measured difference Vd is shown in FIG. In FIG. 17, the waveform when the cooling constant of the sample is equal to the cooling constant of the reference sample is shown by a solid line, and the waveform when the cooling constant of the sample is 1.1 times the cooling constant of the reference sample is shown by a broken line. ing. Since the amplitude of the solid line is smaller than the amplitude of the broken line, it was found that the fluctuation component included in the difference Vd can be significantly reduced by making the cooling constants of the sample and the reference sample equal.

なお、試料がチャーハンである場合、試料の重量を17.3gに調整することで、試料の冷却定数を参照用試料20.0gの冷却定数と等しくすることができる。同様に、試料が親子丼である場合、試料の重量を22.9gに調整することで、試料の冷却定数を参照用試料20.0gの冷却定数と等しくすることができる。   When the sample is fried rice, the cooling constant of the sample can be made equal to the cooling constant of 20.0 g of the reference sample by adjusting the weight of the sample to 17.3 g. Similarly, when the sample is a parent and child bowl, the cooling constant of the sample can be made equal to the cooling constant of 20.0 g of the reference sample by adjusting the weight of the sample to 22.9 g.

1 測定装置
1a 測定装置
1b 測定装置
1c 測定装置
1d 測定装置
1e 測定装置
2 恒温槽
3 出力部
3a 出力部
3b 出力部
3c 出力部
3d 出力部
3e 出力部
4 演算装置
4a 演算装置
4b 演算装置
4c 演算装置
4d 演算装置
21 蓋部
22 箱体
23 恒温部材
31a 増幅器
31b 増幅器
31c 増幅器
32a ADC
32b ADC
32c ADC
33 差分出力部
33a 一次差分出力部
33b 一次差分出力部
34 二次差分出力部
40 差分出力部
40a 一次差分出力部
40b 一次差分出力部
41 二次差分出力部(二次差分出力手段)
42 菌数測定部(活性状態測定手段)
43 ゼロ補正部(ゼロ補正手段)
44 仮想断熱補正部(仮想断熱補正手段)
C1 容器
C2 容器
C3 容器
L1 配線
L2 配線
L3 配線
S 熱電素子
S1 熱電素子(第1の熱電素子)
S2 熱電素子(第2の熱電素子)
S3 熱電素子(第3の熱電素子)
V1 第1の起電力
V2 第2の起電力
V3 第3の起電力
Vd1 第1の一次差分
Vd2 第2の一次差分
VD 二次差分
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Measuring apparatus 1a Measuring apparatus 1b Measuring apparatus 1c Measuring apparatus 1d Measuring apparatus 1e Measuring apparatus 2 Thermostatic bath 3 Output part 3a Output part 3b Output part 3c Output part 3d Output part 3e Output part 4 Arithmetic apparatus 4a Arithmetic apparatus 4b Arithmetic apparatus 4c Arithmetic Device 4d Arithmetic device 21 Lid 22 Box 23 Constant temperature member 31a Amplifier 31b Amplifier 31c Amplifier 32a ADC
32b ADC
32c ADC
33 Difference output unit 33a Primary difference output unit 33b Primary difference output unit 34 Secondary difference output unit 40 Difference output unit 40a Primary difference output unit 40b Primary difference output unit 41 Secondary difference output unit (secondary difference output means)
42 Bacteria count measurement unit (active state measurement means)
43 Zero correction part (zero correction means)
44 Virtual insulation correction part (virtual insulation correction means)
C1 container C2 container C3 container L1 wiring L2 wiring L3 wiring S thermoelectric element S1 thermoelectric element (first thermoelectric element)
S2 Thermoelectric element (second thermoelectric element)
S3 Thermoelectric element (third thermoelectric element)
V1 First electromotive force V2 Second electromotive force V3 Third electromotive force Vd1 First primary difference Vd2 Second primary difference VD Secondary difference

Claims (11)

試料に含まれる微生物の活性状態を測定する測定装置であって、
恒温槽と、
前記恒温槽の中に配置され、一定の温度に保持された恒温部材と、
前記恒温部材に設置され、第1の面および該第1の面の反対側の第2の面の温度差に応じた起電力を発生する第1の熱電素子、第2の熱電素子および第3の熱電素子と、
第1の熱電素子が発生した第1の起電力と第2の熱電素子が発生した第2の起電力との差分である第1の一次差分、および、第3の熱電素子が発生した第3の起電力と前記第2の起電力との差分である第2の一次差分を出力する一次差分出力部と、
前記一次差分出力部の出力を解析する解析部と、
を備え、
前記第1の熱電素子の前記第1の面には前記試料の温度が伝導しており、
前記第2の熱電素子の前記第1の面には微生物が含まれていない第1の参照用試料の温度が伝導しており、
前記第3の熱電素子の前記第1の面には微生物が含まれていない第2の参照用試料の温度が伝導しており、
前記第1の熱電素子、第2の熱電素子および第3の熱電素子の前記各第2の面には、前記恒温部材の温度が伝導しており、
前記解析部は、
前記第1の一次差分と前記第2の一次差分との差分である二次差分を出力する二次差分出力手段と、
前記二次差分に基づき、前記微生物の活性状態を測定する活性状態測定手段と、
を備えることを特徴とする測定装置。
A measuring device for measuring the active state of microorganisms contained in a sample,
A thermostat,
A thermostatic member disposed in the thermostat and maintained at a constant temperature;
A first thermoelectric element, a second thermoelectric element, and a third thermoelectric element that are installed on the thermostatic member and generate an electromotive force according to a temperature difference between the first surface and the second surface opposite to the first surface. Thermoelectric elements of
The first primary difference, which is the difference between the first electromotive force generated by the first thermoelectric element and the second electromotive force generated by the second thermoelectric element, and the third generated by the third thermoelectric element A primary difference output unit that outputs a second primary difference that is a difference between the electromotive force of the second electromotive force and the second electromotive force;
An analysis unit for analyzing the output of the primary difference output unit;
With
The temperature of the sample is conducted to the first surface of the first thermoelectric element,
The first surface of the second thermoelectric element is conducted with the temperature of the first reference sample not containing microorganisms,
The first surface of the third thermoelectric element conducts the temperature of the second reference sample that does not contain microorganisms,
The temperature of the thermostatic member is conducted to each second surface of the first thermoelectric element, the second thermoelectric element, and the third thermoelectric element,
The analysis unit
Secondary difference output means for outputting a secondary difference that is a difference between the first primary difference and the second primary difference;
An active state measuring means for measuring an active state of the microorganism based on the second order difference;
A measuring apparatus comprising:
前記第2の参照用試料は、前記試料と冷却定数が等しい試料である、請求項1に記載の測定装置。   The measurement apparatus according to claim 1, wherein the second reference sample is a sample having a cooling constant equal to that of the sample. 前記解析部は、
前記二次差分をゼロ補正するゼロ補正手段をさらに備える、請求項1または2に記載の測定装置。
The analysis unit
The measuring apparatus according to claim 1, further comprising a zero correction unit that zero-corrects the secondary difference.
前記ゼロ補正手段は、
前記二次差分の0以下の値を0とみなして前記二次差分のゼロ補正値の積算値を演算し、
前記積算値に基づいて前記二次差分をゼロ補正する、請求項3に記載の測定装置。
The zero correction means includes
A value of 0 or less of the secondary difference is regarded as 0, and an integrated value of zero correction values of the secondary difference is calculated.
The measurement apparatus according to claim 3, wherein the secondary difference is zero-corrected based on the integrated value.
前記ゼロ補正手段は、
測定開始から所定の時間範囲の複数の時点を基準点として、各基準点における前記二次差分のゼロ補正値の積算値を演算し、
当該ゼロ補正値の積算値の平均に基づいて、前記二次差分をゼロ補正する、請求項4に記載の測定装置。
The zero correction means includes
Using a plurality of time points within a predetermined time range from the start of measurement as a reference point, the integrated value of the zero correction value of the secondary difference at each reference point is calculated,
The measurement apparatus according to claim 4, wherein the secondary difference is zero-corrected based on an average of the integrated values of the zero correction values.
前記解析部は、
前記試料の熱が周囲に移動しない仮想断熱状態であると仮定して前記差分を補正する仮想断熱補正手段をさらに備える、請求項1〜5のいずれかに記載の測定装置。
The analysis unit
The measurement apparatus according to claim 1, further comprising virtual adiabatic correction means that corrects the difference on the assumption that the heat of the sample is in a virtual adiabatic state in which the heat does not move around.
前記仮想断熱補正手段は、前記試料の温度変化から前記試料のニュートンの冷却法則における冷却定数を求め、当該ニュートンの冷却法則に基づいて前記二次差分を補正する、請求項6に記載の測定装置。   The measurement apparatus according to claim 6, wherein the virtual adiabatic correction unit obtains a cooling constant in Newton's cooling law of the sample from a temperature change of the sample, and corrects the secondary difference based on the Newton's cooling law. . 前記第1の参照用試料は、前記試料と冷却定数が等しい試料である、請求項1〜7のいずれかに記載の測定装置。   The measurement apparatus according to claim 1, wherein the first reference sample is a sample having a cooling constant equal to that of the sample. 前記試料は食品である、請求項1〜8のいずれかに記載の測定装置。   The measuring apparatus according to claim 1, wherein the sample is food. 一定の温度に保持された恒温部材と、
前記恒温部材に設置され、第1の面および該第1の面の反対側の第2の面の温度差に応じた起電力を発生する第1の熱電素子、第2の熱電素子および第3の熱電素子と、
を内部に備えた恒温槽を用いて、試料に含まれる微生物の活性状態を測定する測定方法であって、
前記第1の熱電素子の前記第1の面に、前記試料の温度を伝導させ、前記第2の熱電素子の前記第1の面に微生物が含まれていない第1の参照用試料の温度を伝導させ、前記第3の熱電素子の前記第1の面に、微生物が含まれていない第2の参照用試料の温度を伝導させ、前記第1の熱電素子、第2の熱電素子および第3の熱電素子の前記各第2の面に、前記恒温部材の温度を伝導させる伝導工程と、
第1の熱電素子が発生した第1の起電力と第2の熱電素子が発生した第2の起電力との差分である第1の一次差分、および、第3の熱電素子が発生した第3の起電力と前記第2の起電力との差分である第2の一次差分を出力する一次差分出力工程と、
前記一次差分出力工程における出力を解析する解析工程と、
を備え、
前記解析工程は、
前記第1の一次差分と前記第2の一次差分との差分である二次差分を出力する二次差分出力工程と、
前記二次差分に基づき、前記微生物の活性状態を測定する活性状態測定工程と、
を備えることを特徴とする測定方法。
A thermostatic member maintained at a constant temperature;
A first thermoelectric element, a second thermoelectric element, and a third thermoelectric element that are installed on the thermostatic member and generate an electromotive force according to a temperature difference between the first surface and the second surface opposite to the first surface. Thermoelectric elements of
Is a measurement method for measuring the activity state of microorganisms contained in a sample, using a thermostat equipped with,
The temperature of the sample is conducted to the first surface of the first thermoelectric element, and the temperature of the first reference sample that does not contain microorganisms is formed on the first surface of the second thermoelectric element. Conducting and conducting the temperature of the second reference sample not containing microorganisms to the first surface of the third thermoelectric element, the first thermoelectric element, the second thermoelectric element, and the third A conduction step of conducting the temperature of the thermostatic member to each of the second surfaces of the thermoelectric element;
The first primary difference, which is the difference between the first electromotive force generated by the first thermoelectric element and the second electromotive force generated by the second thermoelectric element, and the third generated by the third thermoelectric element A primary difference output step of outputting a second primary difference that is a difference between the electromotive force of the second electromotive force and the second electromotive force;
An analysis step of analyzing the output in the primary difference output step;
With
The analysis step includes
A secondary difference output step of outputting a secondary difference that is a difference between the first primary difference and the second primary difference;
An active state measuring step of measuring an active state of the microorganism based on the second order difference;
A measurement method comprising:
請求項1〜9のいずれかに記載の前記各手段としてコンピュータを機能させる測定プログラム。   A measurement program for causing a computer to function as each of the means according to claim 1.
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