JP3679855B2 - 食品中の成分測定方法及び装置、魚介類の鮮度測定方法及び装置並びに食品試料のサンプリング方法及び装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＦＩＡ法（流れ分析法）による食品中の成分測定方法及び装置に関し、さらに詳述すると、食品試料にサンプリング管を接触させて該試料から直接成分を採取して測定を行うことができる方法及び装置に関する。また、本発明は、魚肉類に含まれるＡＴＰ関連化合物の濃度比から魚介類の鮮度を測定する方法及び装置に関し、さらに詳述すると、魚肉類にサンプリング管を接触させて魚肉類から直接成分を採取して測定を行うことができるとともに、採取した成分からＦＩＡ法によりＫI値を迅速に算出して魚介類の鮮度判定を短時間で行うことができる方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
食品の品質に対する人々の関心は年々高くなっており、よりおいしく、新鮮で、安全な食品が求められている。食品産業においては、これらの要望に応えるために、原料、製造工程での中間製品及び最終製品について、様々な面から品質の検査、管理を行う必要に迫られている。この場合、食品の品質を官能検査によって客観的に判断するにはかなりの工数と熟練したパネル（検査員）が必要であるため、センサー等を用いた科学的な食品品質の判定方法が要望されている。
【０００３】
食品産業で取り扱う材料の内、水産物の鮮度については、(イ)きわめて短時間の内に変化すること、(ロ)魚種により鮮度の変化が様々な経過をたどること、(ハ)客観的な判断が難しいことから、これまで多くの方法が検討されてきた。それらの中で、現在では、魚肉中に含まれるＡＴＰ関連化合物の量の比率（Ｋ値）を鮮度の指標として用いる方法が確立されている。
【０００４】
すなわち、魚の死後、筋肉中のＡＴＰは、細胞内の代謝メカニズムにより、ＡＴＰ（アデノシン５’−三リン酸）→ＡＤＰ（アデノシン５’−二リン酸）→ＡＭＰ（アデノシン５’−リン酸）→ＩＭＰ（イノシン５’−リン酸）→ＨXＲ（イノシン）→ＨX（ヒポキサンチン）と代謝され、さらに尿酸と過酸化水素にまで分解されるが、その際ＨXＲとＨXが蓄積する。そこで、ＨXＲとＨXの濃度の合計値と全ての成分の濃度の合計値との比をとった値がＫ値であり、下記式で表される（単位％）。なお、[ATP]等は各成分の濃度である。
Ｋ値＝{([HXR]+[HX])／([ATP]+[ADP]+[AMP]+[IMP]+[HXR]+[HX])}×100
【０００５】
また、魚の死後１０〜２０時間で、ＡＴＰ、ＡＤＰ、ＡＭＰまでの成分はほとんど無視できる程度まで減少する。そこで、通常流通している水産物に対しては、Ｋ値を簡易化した下記ＫI値（単位％）で鮮度を表せることが知られている。
ＫI値＝{([HXR]+[HX])／([IMP]+[HXR]+[HX])}×100
【０００６】
従来、前述したＫI値を指標とし、ＦＩＡ法によって魚介類の鮮度を判定するシステムとして、図１２に示す構成のものが提案されている。図１２のＦＩＡシステムにおいて、Ａは第１のキャリヤ液、Ｂはポンプ、Ｃはインジェクタ、Ｄはウリカーゼ固定化リアクタ、Ｅはアルカリフォスフォターゼ（ＡＰ）固定化リアクタ、Ｆは遅延コイル、Ｇはブランクリアクタ、Ｈは第２のキャリヤ液、Ｉはポンプ、Ｊはミキシングコイル、Ｋはプリンヌクレオシドフォスフォリラーゼ（ＰＮＰ）／キサンチンオキシダーゼ（ＸＯＤ）同時固定化リアクタ、Ｌは尿酸測定用グラッシーカーボン電極、Ｍはポテンシオスタット、Ｎは記録計を示す。
【０００７】
図１２のシステムでは、第１のキャリヤ液ＡにインジェクタＣから試料が注入され、流路Ｐを通ったキャリヤ液Ａ中ではリアクタＫでＨXＲがＨXに、ＨXが過酸化水素と尿酸に変換され、この尿酸が電極Ｌで検出される。また、流路Ｑを通ったキャリヤ液Ａ中ではリアクタＥでＩＭＰがＨXＲに変換された後、リアクタＫでＨXＲがＨXに、ＨXが過酸化水素と尿酸に変換され、この尿酸が電極Ｌで検出される。このとき、本システムでは遅延コイルＦを設けてあるので、ＨXＲ及びＨXの総濃度に対応する第１のピークと、ＩＭＰ、ＨXＲ及びＨXの総濃度に対応する第２のピークとが得られるから、これらのピーク高さに基づいて前記式によりＫI値を求めることができる。
【０００８】
この場合、リアクタＥにおけるＡＰによる酵素反応はリン酸イオンによって阻害され、リアクタＫにおけるＰＮＰによる酵素反応は加リン酸分解であるためリン酸イオンを必要とする。したがって、本システムでは、試料をリアクタＥに導入する第１のキャリヤ液Ａとしてはリン酸イオンを含まないものを用い、一方第２のキャリヤ液Ｈとしてはリン酸イオンを含むものを使用して、リアクタＫの手前で第１のキャリヤ液Ａにリン酸イオンを含む第２のキャリヤ液Ｈを混合している。
【０００９】
なお、図１２の装置においてウリカーゼ固定化リアクタＤを配置しているのは、試料中にもともと共存している尿酸は正の誤差を与えるため、この尿酸を分解除去するためである。また、同様のＦＩＡシステムにおいて、グラッシーカーボン電極Ｌによる尿酸の測定に代えて、反応後のキャリヤ液に過酸化水素と反応して発光する試薬を加えてこのときの発光量を光応答性の素子で計測することにより、前記と同様の２つのピークを得てＫI値を求めることも提案されている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
図１２に示した従来のＦＩＡシステムによって測定を行う場合、インジェクタＣから第１のキャリヤ液Ａ中に注入する試料液は、切り取った魚肉類からの成分の抽出操作を行って調製しており、試料液の調製が面倒である。このような試料液の調製操作を省き、魚肉類から鮮度測定に必要な成分を直接採取できるようにすれば、魚介類の鮮度測定を簡便かつ迅速に行うことが可能となる。
【００１１】
また、ＩＭＰ、ＨXＲ及びＨXを過酸化水素と尿酸に変換するのに必要な３種の酵素であるＡＰ、ＰＮＰ及びＸＯＤを２のリアクタに分割して固定化している従来のＦＩＡシステムは、１試料のＫI値の測定に５分程度を要し、測定の迅速性に劣るという欠点を有していた。すなわち、ＩＭＰをＨXＲに変換し、ＨXＲをＨXに変換し、ＨXを過酸化水素と尿酸に変換するというような連続的な酵素反応は、１つのリアクタに連続反応に必要な全ての酵素を固定化して行うことが反応効率の点で望ましく、これにより反応速度を高めることができるが、従来のＦＩＡシステムでは連続反応に必要な酵素を２つのリアクタに分割しているため、反応効率、反応速度が低く、したがって測定に時間がかかるものであった。
【００１２】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その第１の目的は、魚肉類等の食品試料から直接成分を採取してＦＩＡ法によって測定を行うことが可能な食品中の成分測定方法及び装置を提供することにある。第２の目的は、ＡＰ、ＰＮＰ及びＸＯＤの酵素反応を利用してＦＩＡ法によって魚介類のＫI値を求める場合において、魚肉類から直接成分を採取して測定を行うことができるとともに、１試料のＫI値を１分程度の短時間で算出することができ、したがって魚介類の鮮度判定をきわめて簡便かつ迅速に行うことが可能な魚介類の鮮度測定方法及び装置を提供することにある。第３の目的は、魚肉類等の食品試料から直接成分を採取することができる食品試料のサンプリング方法及び装置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、前記目的を達成するために鋭意検討を行った結果、下記知見を得た。
（１）魚肉類等の食品試料から直接成分を採取し、ＦＩＡ法によって測定を行うには、次のようなサンプリング手段が適当であることを見い出した。すなわち、管本体の先端開口部を多孔質膜で閉塞するとともに、管本体にキャリヤ液流入管及びキャリヤ液流出管を連結してサンプリング管を作製する。そして、サンプリング管の多孔質膜を魚肉類等の食品試料に接触させた状態において、キャリヤ液流入管からサンプリング管内に試料液調製用キャリヤ液を連続的に導入し、多孔質膜を通過した食品試料中の成分をサンプリング管内を流れるキャリヤ液中に採取して、このキャリヤ液をキャリヤ液流出管から試料液として連続的に流出させることにより、魚肉類等の食品試料から直接成分を採取できることを知見した。
【００１４】
（２）前記のサンプリング手段では、主に多孔質膜内外の圧力差によって多孔質膜中を物質が移動するものであり、食品試料が液体状である場合には、多孔質膜内外の圧力差は経時的にほぼ一定であるため、多孔質膜を通過してキャリヤ液中に入る成分の量は経時的にほぼ一定している。しかし、食品試料が魚肉類のような固形物で液体量が少ない場合には、多孔質膜と接している部分の液体がまずサンプリング管内に吸引される結果、多孔質膜内外の圧力差が変動するので、多孔質膜を通過してキャリヤ液中に入る成分の量が経時的に変動する。そのため、キャリヤ液をそのまま成分測定部に送って測定を行うと、後述する第１チャンネルと第２チャンネルに導入される試料中の成分濃度が同じでなくなるおそれがあり、正しくＫI値の測定を行うことができないおそれがある。したがって、食品試料が固形物である場合には、キャリヤ液流出管から流出させた試料液を一時貯留して攪拌した後、成分測定部に送ることにより、キャリヤ液中に入る成分量の経時的変動を解消してキャリヤ液中の成分濃度を均一化し、ＦＩＡの第１、第２チャンネルに導入される試料中の成分濃度を同じにすることができ、ＫI値を正しく測定することが可能となることを知見した。
【００１５】
（３）ＡＰによる酵素反応は、これまでリン酸イオンによって阻害されると考えられており、実際、リン酸イオンが高濃度である場合には該反応は著しく阻害される。しかし、本発明者らは、キャリヤ液中のリン酸イオン濃度を試料中のＩＭＰ及びＨXＲの合計濃度の２倍以上で５ｍＭ以下（本明細書において単位Ｍはｍｏｌ／ｌを示す）の範囲の低濃度にした場合には、ＡＰによる酵素反応がリン酸イオンによってほとんど阻害されることなく進行し、ＩＭＰがＨXＲに良好に変換され、またＰＮＰによる酵素反応はキャリヤ液中のリン酸イオン濃度がＩＭＰ及びＨXＲの合計濃度の２倍以上で５ｍＭ以下の範囲でも良好に進行し、ＨXＲがＨXに変換されることを知見した。したがって、キャリヤ液としてリン酸イオン濃度がＩＭＰ及びＨXＲの合計濃度の２倍以上で５ｍＭ以下のものを使用すれば、ＡＰ、ＰＮＰ及びＸＯＤを１本のリアクタに固定化したＡＰ／ＰＮＰ／ＸＯＤ同時固定化リアクタによってＩＭＰ→ＨXＲ→ＨX→尿酸／過酸化水素という連続酵素反応を高い反応効率、反応速度で行うことでき、試料中のＩＭＰ、ＨXＲ及びＨXの合計濃度を迅速に検出できることが判明した。
【００１６】
（４）本発明者らは、前記のようにリン酸イオン濃度がＩＭＰ及びＨXＲの合計濃度の２倍以上で５ｍＭ以下の範囲のキャリヤ液を用いてＡＰ／ＰＮＰ／ＸＯＤ同時固定化リアクタによって測定を行った場合、検出されるＨX等の成分の濃度が合計で０．０６〜３００μＭという低濃度のときに各成分に対する検量線が直線になることを見い出した。したがって、ＡＰ／ＰＮＰ／ＸＯＤ同時固定化リアクタに試料を導入するキャリヤ液中のＩＭＰ、ＨXＲ及びＨXの合計濃度が０．０６〜３００μＭとなるように該キャリヤ液に試料を導入することにより、ＫI値を正しく求めることができることが判明した。ただし、かかる低濃度の成分を検出する場合には、検出器として高感度のものが必要となる。
【００１７】
（５）図１２に示した従来のＦＩＡシステムでは、濃度の高い試料液を測定に使用しているため、試料液中の成分を十分に分解するために必要な固定化酵素量が多くなり、その結果リアクタが大型化し、この点でも反応に時間を要していると考えられる。すなわち、従来はＨX等の成分の濃度が合計で５ｍＭ程度になるような調製条件の魚肉類抽出試料を使用しており、その結果リアクタのカラムとしては内径３ｍｍ、長さ５０ｍｍ程度のものが必要となっている。これに対し、（２）で述べたようにＨX等の成分の濃度が合計で０．０６〜３００μＭという低濃度になるような調製条件の魚肉類抽出試料を使用して測定を行う場合は、試料中の成分を十分に分解するために必要な固定化酵素量が少なくてすみ、リアクタを小型化して反応時間を短くすることができるため、測定の迅速化を図ることができる。
【００１８】
（６）ＫI値を求めるためには、ＡＰ／ＰＮＰ／ＸＯＤ同時固定化リアクタを用いて（１）で述べたようにして試料中のＩＭＰ、ＨXＲ及びＨXの合計濃度を検出するとともに、ＰＮＰ／ＸＯＤ同時固定化リアクタを用いて同じ試料中のＨXＲ及びＨXの合計濃度を検出すればよい。この場合、ＫI値を正しく求めるためには、ＰＮＰ／ＸＯＤ同時固定化リアクタを配置した流路でＩＭＰの分解が生じないことが必要である。この点に関し、本発明者らは、ＰＮＰ／ＸＯＤ同時固定化リアクタに試料を導入するキャリヤ液としてリン酸イオン濃度が５ｍＭ以上のものを用いることにより、（２）で述べたような低濃度のＩＭＰの分解を抑制できることを見い出した。
【００１９】
（７）ＡＰ／ＰＮＰ／ＸＯＤ同時固定化リアクタとＰＮＰ／ＸＯＤ同時固定化リアクタの２本のリアクタを用いてＩＭＰ、ＨXＲ及びＨXの合計濃度に対応するピークとＨXＲ及びＨXの合計濃度に対応するピークを同時に得るようにすれば、図１２のシステムのように遅延コイルを用いて２つのピークを時間をずらして検出する場合に比べ、測定時間を短縮化することができる。
【００２０】
本発明は、上記（１）〜（７）の知見に基づいてなされたもので、下記の食品中の成分測定方法及び装置、魚介類の鮮度測定方法及び装置、食品試料のサンプリング方法及び装置を提供する。
【００２１】
食品中の成分測定方法
管本体の先端開口部を多孔質膜で閉塞するとともに、該管本体にキャリヤ液流入管及びキャリヤ液流出管を連結してなるサンプリング管を用い、前記サンプリング管の多孔質膜を食品試料に接触させた状態において、前記キャリヤ液流入管からサンプリング管内に試料液調製用キャリヤ液を連続的に導入することにより、前記多孔質膜を通過した食品試料中の成分をサンプリング管内を流れるキャリヤ液中に採取するとともに、このキャリヤ液を前記キャリヤ液流出管から試料液として連続的に流出させた後、該試料液をＦＩＡ法による成分測定部に導入することを特徴とする食品中の成分測定方法。
【００２２】
食品中の成分測定装置
管本体の先端開口部を多孔質膜で閉塞するとともに、該管本体にキャリヤ液流入管及びキャリヤ液流出管を連結してなるサンプリング管を用い、前記サンプリング管の多孔質膜を食品試料に接触させた状態において、前記キャリヤ液流入管からサンプリング管内に試料液調製用キャリヤ液を連続的に導入することにより、前記多孔質膜を通過した食品試料中の成分をサンプリング管内を流れるキャリヤ液中に採取するとともに、このキャリヤ液を前記キャリヤ液流出管から試料液として連続的に流出させるサンプリング装置と、
前記サンプリング装置のキャリヤ液流出管から流出した試料液が導入され、該試料液中の成分をＦＩＡ法により測定する成分測定部とを具備することを特徴とする食品中の成分測定装置。
【００２３】
魚介類の鮮度測定方法
管本体の先端開口部を多孔質膜で閉塞するとともに、該管本体にキャリヤ液流入管及びキャリヤ液流出管を連結してなるサンプリング管を用い、前記サンプリング管の多孔質膜を魚肉類に接触させた状態において、前記キャリヤ液流入管からサンプリング管内に試料液調製用キャリヤ液を連続的に導入することにより、前記多孔質膜を通過した魚肉類中の成分をサンプリング管内を流れるキャリヤ液中に採取するとともに、このキャリヤ液を前記キャリヤ液流出管から試料液として連続的に流出させた後、
キャリヤ液流出管から流出した試料液を一時貯留して攪拌し、
次いでリン酸イオン濃度が試料中のイノシン５’−リン酸及びイノシンの合計濃度の２倍以上で５ｍＭ以下である第１キャリヤ液に前記貯留、攪拌後の試料液を導入し、この第１キャリヤ液をアルカリフォスフォターゼ／プリンヌクレオシドフォスフォリラーゼ／キサンチンオキシダーゼ同時固定化リアクタに通して試料液中のイノシン５’−リン酸、イノシン及びヒポキサンチンを過酸化水素及び尿酸に変換した後、第１キャリヤ液中の過酸化水素又は尿酸の濃度を検出することにより試料液中のイノシン５’−リン酸、イノシン及びヒポキサンチンの合計濃度に対応する第１物理量を得るとともに、
リン酸イオンを含む第２キャリヤ液に前記貯留、攪拌後の試料液を導入し、この第２キャリヤ液をプリンヌクレオシドフォスフォリラーゼ／キサンチンオキシダーゼ同時固定化リアクタに通して試料液中のイノシン及びヒポキサンチンを過酸化水素及び尿酸に変換した後、第２キャリヤ液中の過酸化水素又は尿酸の濃度を検出することにより試料液中のイノシン及びヒポキサンチンの合計濃度に対応する第２物理量を得、
前記第１物理量及び第２物理量から下記式で示されるＫI値を算出することを特徴とする魚介類の鮮度測定方法。
ＫI値＝{([HXR]+[HX])／([IMP]+[HXR]+[HX])}×100
[IMP]：イノシン５’−リン酸濃度
[HXR]：イノシン濃度
[HX] ：ヒポキサンチン濃度
【００２４】
魚介類の鮮度測定装置
管本体の先端開口部を多孔質膜で閉塞するとともに、該管本体にキャリヤ液流入管及びキャリヤ液流出管を連結してなるサンプリング管を用い、前記サンプリング管の多孔質膜を魚肉類に接触させた状態において、前記キャリヤ液流入管からサンプリング管内に試料液調製用キャリヤ液を連続的に導入することにより、前記多孔質膜を通過した魚肉類中の成分をサンプリング管内を流れるキャリヤ液中に採取するとともに、このキャリヤ液を前記キャリヤ液流出管から試料液として連続的に流出させるサンプリング装置と、
サンプリング装置のキャリヤ液流出管から流出した試料液を一時貯留して攪拌する貯留・攪拌機構と、
アルカリフォスフォターゼ／プリンヌクレオシドフォスフォリラーゼ／キサンチンオキシダーゼ同時固定化リアクタを備え、リン酸イオン濃度が試料中のイノシン５’−リン酸及びイノシンの合計濃度の２倍以上で５ｍＭ以下である第１キャリヤ液に前記貯留・攪拌機構を流出した試料液を導入するとともに、この第１キャリヤ液を前記リアクタに通して試料液中のイノシン５’−リン酸、イノシン及びヒポキサンチンを過酸化水素及び尿酸に変換した後、第１キャリヤ液中の過酸化水素又は尿酸の濃度を検出することにより試料液中のイノシン５’−リン酸、イノシン及びヒポキサンチンの合計濃度に対応する第１物理量を得る第１チャンネルと、
プリンヌクレオシドフォスフォリラーゼ／キサンチンオキシダーゼ同時固定化リアクタを備え、リン酸イオンを含む第２キャリヤ液に前記貯留・攪拌機構を流出した試料液を導入するとともに、この第２キャリヤ液を前記リアクタに通して試料液中のイノシン及びヒポキサンチンを過酸化水素及び尿酸に変換した後、第２キャリヤ液中の過酸化水素又は尿酸の濃度を検出することにより試料液中のイノシン及びヒポキサンチンの合計濃度に対応する第２物理量を得る第２チャンネルと、
前記第１物理量及び第２物理量から前記式で示されるＫI値を算出する演算部とを具備することを特徴とする魚介類の鮮度測定装置。
【００２５】
食品試料のサンプリング方法
管本体の先端開口部を多孔質膜で閉塞するとともに、該管本体にキャリヤ液流入管及びキャリヤ液流出管を連結してなるサンプリング管を用い、前記サンプリング管の多孔質膜を食品試料に接触させた状態において、前記キャリヤ液流入管からサンプリング管内に試料液調製用キャリヤ液を連続的に導入することにより、前記多孔質膜を通過した食品試料中の成分をサンプリング管内を流れるキャリヤ液中に採取するとともに、このキャリヤ液を前記キャリヤ液流出管から試料液として連続的に流出させることを特徴とする食品試料のサンプリング方法。
【００２６】
食品試料のサンプリング装置
管本体の先端開口部を多孔質膜で閉塞するとともに、該管本体にキャリヤ液流入管及びキャリヤ液流出管を連結してなるサンプリング管を用い、前記サンプリング管の多孔質膜を食品試料に接触させた状態において、前記キャリヤ液流入管からサンプリング管内に試料液調製用キャリヤ液を連続的に導入することにより、前記多孔質膜を通過した食品試料中の成分をサンプリング管内を流れるキャリヤ液中に採取するとともに、このキャリヤ液を前記キャリヤ液流出管から試料液として連続的に流出させることを特徴とする食品試料のサンプリング装置。
【００２７】
以下、本発明についてさらに詳しく説明する。
サンプリング管
サンプリング管の構造に限定はなく、多孔質膜を食品試料に接触させた状態において、キャリヤ液流入管からサンプリング管内に試料液調製用キャリヤ液を連続的に導入したときに、多孔質膜を通過した食品試料中の成分が内部を流れるキャリヤ液中に添加されるものであればどのような構造であってもよい。また、多孔質膜としては、ポリアミド樹脂等からなる孔径０．２〜１．２μｍ程度の微細孔を有するものを好適に用いることができるが、これに限定されるものではない。
【００２８】
試料液調製用キャリヤ液
試料液調製用キャリヤ液は、食品試料の種類、測定目的等に応じて適宜決定することができる。例えば、食品試料が魚肉類である場合、１ｍＭのリン酸イオン含有を含有するｐＨ６．５の０．０２Ｍビス−トリス塩酸緩衝溶液を好適に使用することができる。すなわち、該緩衝溶液中ではＩＭＰが安定であるため、この緩衝溶液を試料液調製用キャリヤ液として用いれば、後述するＫI値測定の第２チャンネルにおいて、ＨXＲ及びＨXの合計濃度を正しく検出することができる。
【００２９】
酵素
アルカリフォスフォターゼ（ＡＰ）としては牛小腸粘膜由来のもの、プリンヌクレオシドフォスフォリラーゼ（ＰＮＰ）としては小牛脾臓由来のもの、好熱性微生物由来のもの、キサンチンオキシダーゼ（ＸＯＤ）としては牛乳由来のもの、好熱性微生物由来のもの等の公知のものを使用することができるが、ＰＮＰ及びＸＯＤとしてはいずれも好熱性微生物由来のものが安定性及び比活性が高い点で好ましい。
【００３０】
リアクタ
ＡＰ／ＰＮＰ／ＸＯＤ同時固定化リアクタは１本のリアクタにＡＰ、ＰＮＰ及びＸＯＤを固定化したものであり、ＰＮＰ／ＸＯＤ同時固定化リアクタは１本のリアクタにＰＮＰ及びＸＯＤを固定化したものである。この場合、各リアクタは酵素を固定化した担体をカラムに充填することにより作製できるが、単一の酵素を固定化した担体をカラム内にＡＰ／ＰＮＰ／ＸＯＤの順あるいはＰＮＰ／ＸＯＤの順に配置する方式よりは、１つの担体にＡＰ、ＰＮＰ及びＸＯＤあるいはＰＮＰ及びＸＯＤを固定化したものをカラムに充填する方式の方が反応効率が高い点で好ましい。なお、担体としてはアミノプロピル基を修飾した多孔質ガラス等の任意のものを用いることができる。
【００３１】
第１及び第２キャリヤ液
第１キャリヤ液としては、リン酸イオン濃度が試料中のＩＭＰ及びＨXＲの合計濃度の２倍以上で５ｍＭ以下、好ましくは１〜２ｍＭのものを用いる。リン酸イオン濃度が試料中のＩＭＰ及びＨXＲの合計濃度の２倍より少ないと試料中のＨXＲの分解が十分に起こらず、ＩＭＰ、ＨXＲ及びＨXの合計濃度が正しく得られない。また、５ｍＭより多いと試料中のＩＭＰの分解が十分に起こらず、同様にＩＭＰ、ＨXＲ及びＨXの合計濃度が正しく得られない。第１キャリヤ液のｐＨは７．０〜９．０、特に７．５〜８．５であることが望ましい。第１キャリヤ液として、より具体的には、ｐＨ８程度の０．１Ｍトリス塩酸緩衝溶液に１〜２ｍＭのリン酸イオンを添加したもの等を用いることができる。第１キャリヤ液には、必要に応じ、ＡＰによる酵素反応の活性化を目的としてマグネシウムイオンを添加することができる。
【００３２】
第２キャリヤ液としては、リン酸イオン濃度を含有するもの、好ましくはリン酸イオン濃度が５ｍＭ以上、特に５ｍＭ〜１Ｍ、さらに好適には５０〜２００ｍＭのものを用いる。リン酸イオン濃度が５ｍＭより少ないと、低濃度のＩＭＰの場合、数％が分解してＨXＲを生成し、ＨXＲ及びＨXの合計濃度が正しく求められないことがある。２００ｍＭより多いと、化学発光法で検出を行う場合に化学発光に適したｐＨに調整できなくなることがある。また、第２キャリヤ液のｐＨは７．０〜９．０、特に７．５〜７．８であることが望ましい。第２キャリヤ液として、より具体的には、ｐＨ７．８程度の０．１Ｍリン酸緩衝溶液を用いることができる。
【００３３】
第１、第２キャリヤ液への試料の導入
第１キャリヤ液に試料を導入する場合、第１キャリヤ液中のＩＭＰ、ＨXＲ及びＨXの合計濃度が０．０６〜３００μＭ、好ましくは１〜１００μＭとなるように導入することが適当である。このようにした場合、各成分に対する検量線が直線状となってＫI値を正しく算出することが可能となる。また、ＡＰ／ＰＮＰ／ＸＯＤ同時固定化リアクタを小型化して反応時間の短縮を図ることができる。
【００３４】
第２キャリヤ液に試料を導入する場合、第２キャリヤ液中のＨXＲ及びＨXの合計濃度が０．０６〜３００μＭ、好ましくは１〜１００μＭとなるように導入することが適当である。このようにした場合、ＰＮＰ／ＸＯＤ同時固定化リアクタを小型化して反応時間の短縮を図ることが可能となる。
【００３５】
検出手段
反応後のキャリヤ液中の過酸化水素又は尿酸の濃度を検出して第１物理量及び第２物理量を得る検出手段としては、例えば下記手段を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
【００３６】
▲１▼反応後のキャリヤ液に過酸化水素と反応して発光する試薬を導入し、このときの発光量を光応答性素子で計測する。発光試薬としては例えばルミノール類、過シュウ酸エステル類等を用いることができ、光応答性素子としては例えばフォトダイオード、フォトトランジスタ、ＰＩＮフォトダイオード、アバランシェフォトダイオード、光導電性セル、光電子増倍管等を用いることができる。
▲２▼反応後のキャリヤ液中の過酸化水素濃度を過酸化水素電極等の電極を用いて計測する。
▲３▼反応後のキャリヤ液中の尿酸濃度をグラッシーカーボン電極等の電極を用いて計測する。
【００３７】
なお、▲１▼、▲２▼のように発光法、電極法で過酸化水素濃度を検出する場合は、試料中に共存している過酸化物が妨害物質となる可能性があるため、リアクタの手前にペルオキシダーゼ固定化カラムやカタラーゼ固定化カラムを配置して試料中から過酸化物を除去することが好ましい。また、▲３▼のように尿酸濃度を検出する場合は、試料中に共存している尿酸が妨害物質となるため、リアクタの手前にウリカーゼ固定化カラムを配置して試料中から尿酸を除去することが好ましい。これらの場合、妨害物質の除去のために使用するカラムは小型のカラムでよいため、測定の迅速性には影響しない。
【００３８】
【発明の実施の形態】
図１は本発明に係る食品中の成分測定装置の一例を示すフロー図であり、本装置はサンプリング管２を備えた本発明に係る食品試料のサンプリング装置４と、ＦＩＡ法による成分測定部６とからなる。サンプリング管２において、８はステンレススチール製の管本体（内径５ｍｍ）、１０は管本体８の先端開口部を閉塞するポリアミド樹脂製の多孔質膜、１２は多孔質膜固定用テープ、１４は管本体８に連結されたステンレススチール製のキャリヤ液流入管（内径０．５ｍｍ）、１６は管本体８に連結されたステンレススチール製のキャリヤ液流出管（内径０．５ｍｍ）、１８はキャリヤ液流出管１６の先端部に固定されたアクリル樹脂からなるキャリヤ液の流れ制御用ロッド、２０は管本体８の基端開口部を閉塞するキャップ、２２はベントバルブを示す。
【００３９】
本サンプリング装置４は、多孔質膜１０を食品試料２４に接触させた状態において、キャリヤ液流入管１４からサンプリング管２内に試料液調製用キャリヤ液２６を連続的に導入することにより、多孔質膜１０を通過した食品試料２４中の成分をサンプリング管２内を流れるキャリヤ液２６中に採取するとともに、このキャリヤ液２６をキャリヤ液流出管１６から試料液として連続的に流出させた後、該試料液を成分測定部６に導入するものである。
【００４０】
本サンプリング装置４は、固形の食品試料のみならず、液状の食品試料、例えばスープ類等からのサンプリングも可能である。特に、粒子、微生物、油等を含む液状試料のサンプリングに本サンプリング装置４を用いれば、上記粒子、微生物、油等が成分測定部６に入らないようにすることができ、測定上有利である。また、食品試料が液体状である場合には、前述したように多孔質膜を通過してキャリヤ液中に入る成分の量は経時的にほぼ一定しているので、試料中の成分の絶対濃度を測定することが可能となる。これに対し、食品試料が魚肉類のような固形物である場合には、前述したように多孔質膜を通過してキャリヤ液中に入る成分の量が経時的に変動するので、本サンプリング装置４は成分の比を測定するのに好適に使用される。
【００４１】
図２は本発明に係る魚介類の鮮度測定装置の一例を示すフロー図である。図２において、３２はリン酸イオン濃度が１〜２ｍＭの第１キャリヤ液、３４はリン酸イオン濃度が５〜２００ｍＭの第２キャリヤ液、３６、３８は過酸化水素と反応して発光する発光試薬を含む発光試薬液、４は図１に示した構成のサンプリング装置、４０はサンプリング装置４からの試料液を一時貯留して攪拌するマグネットスターラを用いた貯留・攪拌機構（攪拌槽容量１．５ｍｌ程度）、４２はペリスタポンプ、４４は第１キャリヤ液流路、４６は第２キャリヤ液流路、４８、５０は発光試薬液流路、５２は試料液流路、５４は第１キャリヤ液にサンプリング装置４からの試料液を導入するインジェクタ、５６は第１キャリヤ液流路４４に介装されたＡＰ／ＰＮＰ／ＸＯＤ同時固定化リアクタ（内径２ｍｍ、長さ３０ｍｍ）、５８はリアクタ５６を出た第１キャリヤ液に発光試薬液３６を導入し、このときの発光量を光応答性素子で計測する検出部、６０は第２キャリヤ液にサンプリング装置４からの試料液を導入するインジェクタ、６２は第２キャリヤ液流路４６に介装されたＰＮＰ／ＸＯＤ同時固定化リアクタ（内径２ｍｍ、長さ３０ｍｍ）、６４はリアクタ６２を出た第２キャリヤ液に発光試薬液３８を導入し、このときの発光量を光応答性素子で計測する検出部、６６は検出部５８、６４で計測した発光量（第１物理量及び第２物理量）からＫI値を算出する演算部（パーソナルコンピュータ）を示す。
【００４２】
本装置では、第１キャリヤ液流路４４、発光試薬液流路４８、インジェクタ５４、ＡＰ／ＰＮＰ／ＸＯＤ同時固定化リアクタ５６、検出部５８によって第１チャンネル６８が構成され、第２キャリヤ液流路４６、発光試薬液流路５０、インジェクタ６０、ＰＮＰ／ＸＯＤ同時固定化リアクタ６２、検出部６４によって第２チャンネル７０が構成されている。
【００４３】
本装置においては、第１キャリヤ液流路４４を流れる第１キャリヤ液にインジェクタ５４からサンプリング装置４からの試料液を導入し、この第１キャリヤ液をＡＰ／ＰＮＰ／ＸＯＤ同時固定化リアクタ５６に通して試料中のＩＭＰ、ＨXＲ及びＨXをそれぞれ過酸化水素及び尿酸に変換した後、検出部５８で第１キャリヤ液中の過酸化水素濃度を検出することにより試料中のＩＭＰ、ＨXＲ及びＨXの合計濃度に対応する第１物理量（発光量）を得る。また、第２キャリヤ液流路４６を流れる第２キャリヤ液にインジェクタ５０からサンプリング装置４からの試料液を導入し、この第２キャリヤ液をＰＮＰ／ＸＯＤ同時固定化リアクタ６２に通して試料中のＨXＲ及びＨXをそれぞれ過酸化水素及び尿酸に変換した後、検出部６４で第２キャリヤ液中の過酸化水素濃度を検出することにより試料中のＨXＲ及びＨXの合計濃度に対応する第２物理量（発光量）を得る。そして、演算部６６において、第１物理量（[IMP]+[HXR]+[HX]に対応）及び第２物理量（[HXR]+[HX]に対応）から下記式によりＫI値を算出するものである。
ＫI値＝（第２物理量／第１物理量）×100
【００４４】
【実施例】
図２に示した装置を用いて下記実験１〜７を行い、図２の成分測定部６の効果を確認した。ただし、実験例１〜７では、成分測定部６にサンプリング装置４及び貯留・攪拌機構４０を接続せず、別途調製した試料液を用いて実験を行った。また、検出部５８、６４の光応答性素子としてはシリコンフォトダイオードを使用し、シリコンフォトダイオードで検出した光に対応する電圧信号を検出部５８、６４から演算部６６に転送した。また、演算部６６で上記電圧値を記録し、ピーク高さの算出に用いた。
【００４５】
実験例１：第１キャリヤ液中のリン酸イオンの影響
第１キャリヤ液を０．１Ｍトリス塩酸緩衝溶液（ｐＨ８．０、１０ｍＭマグネシウムイオン含有）とし、これにリン酸ナトリウムを添加して、リン酸イオン濃度を１ｍＭ〜１００ｍＭの範囲で変化させた。ＡＰ／ＰＮＰ／ＸＯＤ同時固定化リアクタ５６としては、酵素固定化担体を内径２ｍｍ、長さ５ｍｍのカラムに充填したものを用いた。これらの条件で１００μＭのＩＭＰ、ＨXＲ及びＨXをそれぞれ０．０２ｍＭビス−トリス塩酸緩衝溶液（２０μｌ、ｐＨ６．５、１ｍＭリン酸イオン含有）としたものを測定し、ＩＭＰ／ＨXＲ、ＨXＲ／ＨXのピーク高さの比を比較した。結果を図３に示す。図３より、ＡＰの活性に対応するＩＭＰ／ＨXＲの比は、この範囲で直線的に減少するが、リン酸イオン濃度１〜２ｍＭでは０．８〜０．９程度であることがわかった。また、ＰＮＰの活性に対応するＨXＲ／ＨXの比は、リン酸イオン濃度１〜２ｍＭにおいて０．８付近であることがわかった。したがって、第１キャリヤ液中のリン酸イオン濃度を１〜２ｍＭとした場合には、ＡＰによる酵素反応がリン酸イオンによってほとんど阻害されることなく進行し、かつＰＮＰによる酵素反応も良好に進行することが確認された。なお、第１キャリヤ液にＩＭＰが添加された時点で、ＨXＲやＨXへの分解が起こる可能性があるが（後述）、最終的に[IMP]+[HXR]+[HX]として測定するので、測定結果に影響はないと考えられる。
【００４６】
実験例２：第２キャリヤ液中での低濃度ＩＭＰの安定性
図２に示した成分測定部６では、第２チャンネル７０においてＩＭＰが分解しないことが必要であるが、ＩＭＰはアルカリ性及び酸性で不安定で、一部がＨXＲ又はＨXに分解するとされている。そこで、１μＭの低濃度ＩＭＰ溶液を各種緩衝溶液を用いて調製し、高速液体クロマトグラフによってＨXＲ及びＨXへの分解量を測定した。その結果、０．１Ｍトリス塩酸緩衝溶液（ｐＨ７．８及びｐＨ８．０、０、１ｍＭリン酸イオン含有）中ではＨXＲへの分解が８％程度認められたが、０．１Ｍトリス塩酸緩衝溶液（ｐＨ７．８、リン酸イオンを５、１０、３０ｍＭ含有）及び０．１Ｍリン酸緩衝溶液（ｐＨ７．８）中ではＨXＲやＨXへの分解はほとんど認められなかった（１％以下）。したがって、第２キャリヤ液３４としてリン酸イオン濃度が１０〜１００ｍＭのもの、例えばｐＨ７．８程度の０．１Ｍリン酸緩衝溶液を用いれば、１μＭ程度の低濃度のＩＭＰでも、ＨXＲやＨXへの分解をほとんど生じさせることなく測定を行うことができることがわかった。
【００４７】
実験例３：ＡＰ／ＰＮＰ／ＸＯＤ同時固定化リアクタにおけるｐＨの影響
第１キャリヤ液３２のｐＨについて、実験例１と同様の方法で検討を行った。第１キャリヤ液には０．１Ｍトリス塩酸緩衝溶液（１ｍＭリン酸イオン、１０ｍＭマグネシウムイオン含有）を用い、ｐＨを７．０〜８．７の間で変化させて、実験例１と同様の検討を行った。結果を図４に示す。その結果、第１キャリヤ液としてはｐＨ７．５〜８．７程度の範囲のものが使用可能であり、特にｐＨ８付近が適当であることがわかった。
【００４８】
実験例４：ＰＮＰ／ＸＯＤ同時固定化リアクタにおけるｐＨの影響
第２キャリヤ液３２のｐＨについて、実験例３と同様の方法で検討を行った。第２キャリヤ液には０．１Ｍリン酸緩衝溶液を用い、ｐＨを７．５〜８．７間で変化させて、実験例３と同様の検討を行った。結果を図５に示す。その結果、第２キャリヤ液としてはｐＨ７．５〜８．７程度の範囲のものが使用可能であり、特にｐＨ７．８付近が適当であることがわかった。
【００４９】
実験例５：リアクタ長さの影響
ＡＰ／ＰＮＰ／ＸＯＤ同時固定化リアクタ５６の長さの影響を調べた。第１キャリヤ液は０．１Ｍトリス塩酸緩衝溶液（ｐＨ８．０、１又は２ｍＭリン酸イオン、１０ｍＭマグネシウムイオン含有）とした。結果を図６に示す。その結果、リアクタ長さ３０ｍｍではピーク高さは３成分ともほぼ同じで、比は約０．９９であった。したがって、ＡＰ／ＰＮＰ／ＸＯＤ同時固定化リアクタは３０ｍｍの長さで十分にＩＭＰ→ＨXＲ→ＨXの変換が行えることが認められた。また、ＰＮＰ／ＸＯＤ同時固定化リアクタ６２についても同様の検討を行った結果、ＡＰ／ＰＮＰ／ＸＯＤ同時固定化リアクタと同様に３０ｍｍの長さで十分にＨXＲ→ＨXの変換が行えることがわかった。
【００５０】
実験例６：ＩＭＰ、ＨXＲ、ＨXに対する検量線
下記測定条件でＩＭＰ、ＨXＲ、ＨXに対する検量線の作成を行った。
(1)発光試薬（第１、第２チャンネルともに同じ）：ルミノール３５μＭ、ペルオキシダーゼ２５μｇｍｌ-1を含有する０．８Ｍ炭酸ナトリウム緩衝溶液（ｐＨ１０．０）
(2)第１キャリヤ液：０．１Ｍトリス塩酸緩衝溶液（ｐＨ８．０、１ｍＭリン酸イオン、１０ｍＭマグネシウムイオン含有）
(3)第２キャリヤ液：０．１Ｍリン酸緩衝溶液（ｐＨ７．８）
(4)流速：流路１４、１６、１８、２０とも、０．６ｍｌ／分
(5)リアクタ：リアクタ２６、３２とも、内径２ｍｍ、長さ３０ｍｍ
(6)温度：２５±０．５℃
(7)サンプル量：２０μｌ
【００５１】
得られた検量線を図７、８に示す。図７はＡＰ／ＰＮＰ／ＸＯＤ同時固定化リアクタ５６による検量線、図８はＰＮＰ／ＸＯＤ同時固定化リアクタ６２による検量線である。その結果、０．０６〜３００μＭの範囲において直線の検量線が得られ、図２に示した成分測定部６によればこの範囲の濃度の成分を測定可能であることが認められた。
【００５２】
実験例７：ＩＭＰ、ＨXＲ及びＨXを含む試料の測定
ＩＭＰ２０μＭ、ＨXＲ２μＭ及びＨX２μＭを含む模擬試料を調製し、この試料の測定を実験例６と同様にしてを行った。検出部の応答を図９に示す。この場合、第１チャンネルの出力Ｘのピーク高さと第２チャンネルの出力Ｙのピーク高さとの比からＫI値を算出するものであるが、図９より、図２に示した成分測定部６によれば１分程度の短時間でＫI値を算出できることが確認された。
【００５３】
成分測定部６とサンプリング装置４、貯留・攪拌機構４０とを接続した図２の装置を用いて下記実験８〜９を行い、図２の装置の効果を確認した。この場合、試料液調製用キャリヤ液としては０．０２Ｍビス−トリス塩酸緩衝溶液（ｐＨ６．５、１ｍＭリン酸イオン含有）を用いた。その他の条件は実験例６と同様とした。
【００５４】
実験例８：ＩＭＰ溶液に対する検量線
０℃又は２５℃に保ったＩＭＰ溶液にサンプリング装置４のサンプリング管の先端部を浸漬して測定を行った。検量線を図１０に示す。その結果、１００μＭ〜１ｍＭまでの範囲では検量線は直線であり、傾きも０．９５と良好であった。
【００５５】
実験例９：魚肉試料の直接測定
魚肉試料として凍結（−２０℃）しておいた鯖を使用し、これにサンプリング管の先端部を当てた場合の応答を調べた。この場合、鯖の体表から５ｍｍ程度までナイフで切れ目をいれ、そこにサンプリング管の先端を差し入れた。成分測定部への試料液の導入は、インジェクタをシーケンサで制御し、３回ずつ連続で測定できるようにした。結果を図１１に示す。図１１（Ａ）からわかるように、サンプリング管を魚肉に当てた後８０秒程度から応答が見られた（●は第１チャンネルのピーク高さ、○は第２チャンネルのピーク高さ）。また、ピーク高さは変動したが、同一時刻の第１チャンネルの応答と第２チャンネルの応答との比を計算すると、図１１（Ｂ）に示したようにほぼ一定であった（●は第２チャンネル／第１チャンネルのピーク高さの比）。したがって図２の装置によれば、魚肉から直接サンプリングを行ってＫI値を算出できることが確認された。
【００５６】
また、多孔質膜の場合は、前述したように、魚肉の表面のように液体量の少ないところでは、キャリヤ液に取り込まれるＩＭＰ等の量の変動が大きいことが考えられる。そこで、図２の装置ではインジェクタの手前に貯留・攪拌機構を設置して、試料液中のＩＭＰ等の濃度の変化が急激に起きないようにしているものである。この点について検討を行ったところ、魚肉直接測定時でも継続して測定した場合の応答値の変動は比較的緩やかであり、したがって食品試料が固形物である場合には、キャリヤ液流出管から流出させた試料液を成分測定部に導入する前に一時貯留して攪拌することが有効であることがわかった。
【００５７】
【発明の効果】
本発明に係る食品中の成分測定方法及び装置によれば、魚肉類等の固形状の食品試料やスープ類等の液状の食品試料にサンプリング管の先端を当てるだけで、食品試料から直接成分を採取してＦＩＡ法によって測定を行うことができ、したがって食品試料の測定をきわめて簡単に行うことが可能である。
【００５８】
本発明に係る魚介類の鮮度測定方法及び装置によれば、魚肉類にサンプリング管の先端を当てるだけで、魚肉類から直接成分を採取してＦＩＡ法によってＫI値を測定することができ、したがってＫI値の測定をきわめて簡単に行うことが可能である。また、本発明に係る魚介類の鮮度測定方法及び装置は、ＡＰ／ＰＮＰ／ＸＯＤ同時固定化リアクタを用いたことにより、ＩＭＰ、ＨXＲ及びＨXを過酸化水素及び尿酸に変換する酵素反応を高い反応効率で高速に行うことができるため、１試料のＫI値を１分程度の短時間で算出することができ、魚介類の鮮度判定をきわめて迅速に行うことが可能である。さらに、本発明に係る魚介類の鮮度測定方法及び装置では低濃度の試料を用いればよいため、試料中の成分を十分に分解するために必要な固定化酵素量が少なくてすみ、リアクタを小型化して反応時間を短くすることができるため、この点でも測定の迅速化を図ることができる。
【００５９】
本発明に係る食品試料のサンプリング方法及び装置によれば、魚肉類等の固形状の食品試料やスープ類等の液状の食品試料にサンプリング管の先端を当てるだけで、食品試料から直接成分を採取することができ、したがって食品試料のサンプリングをきわめて簡単に行うことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る食品中の成分測定装置の一例を示す概略図である。
【図２】本発明に係る魚介類の鮮度測定装置の一例を示すフロー図である。
【図３】第１キャリヤ液中のリン酸イオン濃度とＩＭＰ／ＨXＲ、ＨXＲ／ＨXのピーク高さの比との関係を示すグラフである。
【図４】第１キャリヤ液のｐＨとＩＭＰ／ＨXＲ、ＨXＲ／ＨXのピーク高さの比との関係を示すグラフである。
【図５】第２キャリヤ液のｐＨとＨXＲ／ＨXのピーク高さの比との関係を示すグラフである。
【図６】ＡＰ／ＰＮＰ／ＸＯＤ同時固定化リアクタの長さとＩＭＰ／ＨXＲ、ＨXＲ／ＨXのピーク高さの比との関係を示すグラフである。
【図７】ＡＰ／ＰＮＰ／ＸＯＤ同時固定化リアクタによって反応を行った場合におけるＩＭＰ、ＨXＲ及びＨXの濃度とピーク高さとの関係を示すグラフである。
【図８】ＰＮＰ／ＸＯＤ同時固定化リアクタによって反応を行った場合におけるＨXＲ及びＨXの濃度とピーク高さとの関係を示すグラフである。
【図９】図２の装置の成分測定部を用いてＩＭＰ、ＨXＲ及びＨXを含む試料の測定を行った場合の応答の一例を示す波形図である。
【図１０】図２の装置のサンプリング管をＩＭＰ溶液に浸漬したときのＩＭＰ濃度とピーク高さとの関係を示すグラフである。
【図１１】（Ａ）は図２の装置のサンプリング管を魚肉に接触させたときの第１チャンネル及び第２チャンネルのピーク高さを示すグラフ、（Ｂ）は両ピーク高さの比を示すグラフである。
【図１２】従来の魚介類の鮮度測定装置の一例を示すフロー図である。
【符号の説明】
２ サンプリング管
４ サンプリング装置
６ 成分測定部
８ 管本体
１０ 多孔質膜
１４ キャリヤ液流入管
１６ キャリヤ液流出管
３２ 第１キャリヤ液
３４ 第２キャリヤ液
３６ 発光試薬液
３８ 発光試薬液
４０ 試料液
４２ ペリスタポンプ
４４ 第１キャリヤ液流路
４６ 第２キャリヤ液流路
４８ 発光試薬液流路
５０ 発光試薬液流路
５２ 試料液流路
５４ インジェクタ
５６ ＡＰ／ＰＮＰ／ＸＯＤ同時固定化リアクタ
５８ 検出部
６０ インジェクタ
６２ ＰＮＰ／ＸＯＤ同時固定化リアクタ
６４ 検出部
６６ 演算部
６８ 第１チャンネル
７０ 第２チャンネル
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＦＩＡ法（流れ分析法）による食品中の成分測定方法及び装置に関し、さらに詳述すると、食品試料にサンプリング管を接触させて該試料から直接成分を採取して測定を行うことができる方法及び装置に関する。また、本発明は、魚肉類に含まれるＡＴＰ関連化合物の濃度比から魚介類の鮮度を測定する方法及び装置に関し、さらに詳述すると、魚肉類にサンプリング管を接触させて魚肉類から直接成分を採取して測定を行うことができるとともに、採取した成分からＦＩＡ法によりＫI値を迅速に算出して魚介類の鮮度判定を短時間で行うことができる方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
食品の品質に対する人々の関心は年々高くなっており、よりおいしく、新鮮で、安全な食品が求められている。食品産業においては、これらの要望に応えるために、原料、製造工程での中間製品及び最終製品について、様々な面から品質の検査、管理を行う必要に迫られている。この場合、食品の品質を官能検査によって客観的に判断するにはかなりの工数と熟練したパネル（検査員）が必要であるため、センサー等を用いた科学的な食品品質の判定方法が要望されている。
【０００３】
食品産業で取り扱う材料の内、水産物の鮮度については、(イ)きわめて短時間の内に変化すること、(ロ)魚種により鮮度の変化が様々な経過をたどること、(ハ)客観的な判断が難しいことから、これまで多くの方法が検討されてきた。それらの中で、現在では、魚肉中に含まれるＡＴＰ関連化合物の量の比率（Ｋ値）を鮮度の指標として用いる方法が確立されている。
【０００４】
すなわち、魚の死後、筋肉中のＡＴＰは、細胞内の代謝メカニズムにより、ＡＴＰ（アデノシン５’−三リン酸）→ＡＤＰ（アデノシン５’−二リン酸）→ＡＭＰ（アデノシン５’−リン酸）→ＩＭＰ（イノシン５’−リン酸）→ＨXＲ（イノシン）→ＨX（ヒポキサンチン）と代謝され、さらに尿酸と過酸化水素にまで分解されるが、その際ＨXＲとＨXが蓄積する。そこで、ＨXＲとＨXの濃度の合計値と全ての成分の濃度の合計値との比をとった値がＫ値であり、下記式で表される（単位％）。なお、[ATP]等は各成分の濃度である。
Ｋ値＝{([HXR]+[HX])／([ATP]+[ADP]+[AMP]+[IMP]+[HXR]+[HX])}×100
【０００５】
また、魚の死後１０〜２０時間で、ＡＴＰ、ＡＤＰ、ＡＭＰまでの成分はほとんど無視できる程度まで減少する。そこで、通常流通している水産物に対しては、Ｋ値を簡易化した下記ＫI値（単位％）で鮮度を表せることが知られている。
ＫI値＝{([HXR]+[HX])／([IMP]+[HXR]+[HX])}×100
【０００６】
従来、前述したＫI値を指標とし、ＦＩＡ法によって魚介類の鮮度を判定するシステムとして、図１２に示す構成のものが提案されている。図１２のＦＩＡシステムにおいて、Ａは第１のキャリヤ液、Ｂはポンプ、Ｃはインジェクタ、Ｄはウリカーゼ固定化リアクタ、Ｅはアルカリフォスフォターゼ（ＡＰ）固定化リアクタ、Ｆは遅延コイル、Ｇはブランクリアクタ、Ｈは第２のキャリヤ液、Ｉはポンプ、Ｊはミキシングコイル、Ｋはプリンヌクレオシドフォスフォリラーゼ（ＰＮＰ）／キサンチンオキシダーゼ（ＸＯＤ）同時固定化リアクタ、Ｌは尿酸測定用グラッシーカーボン電極、Ｍはポテンシオスタット、Ｎは記録計を示す。
【０００７】
図１２のシステムでは、第１のキャリヤ液ＡにインジェクタＣから試料が注入され、流路Ｐを通ったキャリヤ液Ａ中ではリアクタＫでＨXＲがＨXに、ＨXが過酸化水素と尿酸に変換され、この尿酸が電極Ｌで検出される。また、流路Ｑを通ったキャリヤ液Ａ中ではリアクタＥでＩＭＰがＨXＲに変換された後、リアクタＫでＨXＲがＨXに、ＨXが過酸化水素と尿酸に変換され、この尿酸が電極Ｌで検出される。このとき、本システムでは遅延コイルＦを設けてあるので、ＨXＲ及びＨXの総濃度に対応する第１のピークと、ＩＭＰ、ＨXＲ及びＨXの総濃度に対応する第２のピークとが得られるから、これらのピーク高さに基づいて前記式によりＫI値を求めることができる。
【０００８】
この場合、リアクタＥにおけるＡＰによる酵素反応はリン酸イオンによって阻害され、リアクタＫにおけるＰＮＰによる酵素反応は加リン酸分解であるためリン酸イオンを必要とする。したがって、本システムでは、試料をリアクタＥに導入する第１のキャリヤ液Ａとしてはリン酸イオンを含まないものを用い、一方第２のキャリヤ液Ｈとしてはリン酸イオンを含むものを使用して、リアクタＫの手前で第１のキャリヤ液Ａにリン酸イオンを含む第２のキャリヤ液Ｈを混合している。
【０００９】
なお、図１２の装置においてウリカーゼ固定化リアクタＤを配置しているのは、試料中にもともと共存している尿酸は正の誤差を与えるため、この尿酸を分解除去するためである。また、同様のＦＩＡシステムにおいて、グラッシーカーボン電極Ｌによる尿酸の測定に代えて、反応後のキャリヤ液に過酸化水素と反応して発光する試薬を加えてこのときの発光量を光応答性の素子で計測することにより、前記と同様の２つのピークを得てＫI値を求めることも提案されている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
図１２に示した従来のＦＩＡシステムによって測定を行う場合、インジェクタＣから第１のキャリヤ液Ａ中に注入する試料液は、切り取った魚肉類からの成分の抽出操作を行って調製しており、試料液の調製が面倒である。このような試料液の調製操作を省き、魚肉類から鮮度測定に必要な成分を直接採取できるようにすれば、魚介類の鮮度測定を簡便かつ迅速に行うことが可能となる。
【００１１】
また、ＩＭＰ、ＨXＲ及びＨXを過酸化水素と尿酸に変換するのに必要な３種の酵素であるＡＰ、ＰＮＰ及びＸＯＤを２のリアクタに分割して固定化している従来のＦＩＡシステムは、１試料のＫI値の測定に５分程度を要し、測定の迅速性に劣るという欠点を有していた。すなわち、ＩＭＰをＨXＲに変換し、ＨXＲをＨXに変換し、ＨXを過酸化水素と尿酸に変換するというような連続的な酵素反応は、１つのリアクタに連続反応に必要な全ての酵素を固定化して行うことが反応効率の点で望ましく、これにより反応速度を高めることができるが、従来のＦＩＡシステムでは連続反応に必要な酵素を２つのリアクタに分割しているため、反応効率、反応速度が低く、したがって測定に時間がかかるものであった。
【００１２】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その第１の目的は、魚肉類等の食品試料から直接成分を採取してＦＩＡ法によって測定を行うことが可能な食品中の成分測定方法及び装置を提供することにある。第２の目的は、ＡＰ、ＰＮＰ及びＸＯＤの酵素反応を利用してＦＩＡ法によって魚介類のＫI値を求める場合において、魚肉類から直接成分を採取して測定を行うことができるとともに、１試料のＫI値を１分程度の短時間で算出することができ、したがって魚介類の鮮度判定をきわめて簡便かつ迅速に行うことが可能な魚介類の鮮度測定方法及び装置を提供することにある。第３の目的は、魚肉類等の食品試料から直接成分を採取することができる食品試料のサンプリング方法及び装置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、前記目的を達成するために鋭意検討を行った結果、下記知見を得た。
（１）魚肉類等の食品試料から直接成分を採取し、ＦＩＡ法によって測定を行うには、次のようなサンプリング手段が適当であることを見い出した。すなわち、管本体の先端開口部を多孔質膜で閉塞するとともに、管本体にキャリヤ液流入管及びキャリヤ液流出管を連結してサンプリング管を作製する。そして、サンプリング管の多孔質膜を魚肉類等の食品試料に接触させた状態において、キャリヤ液流入管からサンプリング管内に試料液調製用キャリヤ液を連続的に導入し、多孔質膜を通過した食品試料中の成分をサンプリング管内を流れるキャリヤ液中に採取して、このキャリヤ液をキャリヤ液流出管から試料液として連続的に流出させることにより、魚肉類等の食品試料から直接成分を採取できることを知見した。
【００１４】
（２）前記のサンプリング手段では、主に多孔質膜内外の圧力差によって多孔質膜中を物質が移動するものであり、食品試料が液体状である場合には、多孔質膜内外の圧力差は経時的にほぼ一定であるため、多孔質膜を通過してキャリヤ液中に入る成分の量は経時的にほぼ一定している。しかし、食品試料が魚肉類のような固形物で液体量が少ない場合には、多孔質膜と接している部分の液体がまずサンプリング管内に吸引される結果、多孔質膜内外の圧力差が変動するので、多孔質膜を通過してキャリヤ液中に入る成分の量が経時的に変動する。そのため、キャリヤ液をそのまま成分測定部に送って測定を行うと、後述する第１チャンネルと第２チャンネルに導入される試料中の成分濃度が同じでなくなるおそれがあり、正しくＫI値の測定を行うことができないおそれがある。したがって、食品試料が固形物である場合には、キャリヤ液流出管から流出させた試料液を一時貯留して攪拌した後、成分測定部に送ることにより、キャリヤ液中に入る成分量の経時的変動を解消してキャリヤ液中の成分濃度を均一化し、ＦＩＡの第１、第２チャンネルに導入される試料中の成分濃度を同じにすることができ、ＫI値を正しく測定することが可能となることを知見した。
【００１５】
（３）ＡＰによる酵素反応は、これまでリン酸イオンによって阻害されると考えられており、実際、リン酸イオンが高濃度である場合には該反応は著しく阻害される。しかし、本発明者らは、キャリヤ液中のリン酸イオン濃度を試料中のＩＭＰ及びＨXＲの合計濃度の２倍以上で５ｍＭ以下（本明細書において単位Ｍはｍｏｌ／ｌを示す）の範囲の低濃度にした場合には、ＡＰによる酵素反応がリン酸イオンによってほとんど阻害されることなく進行し、ＩＭＰがＨXＲに良好に変換され、またＰＮＰによる酵素反応はキャリヤ液中のリン酸イオン濃度がＩＭＰ及びＨXＲの合計濃度の２倍以上で５ｍＭ以下の範囲でも良好に進行し、ＨXＲがＨXに変換されることを知見した。したがって、キャリヤ液としてリン酸イオン濃度がＩＭＰ及びＨXＲの合計濃度の２倍以上で５ｍＭ以下のものを使用すれば、ＡＰ、ＰＮＰ及びＸＯＤを１本のリアクタに固定化したＡＰ／ＰＮＰ／ＸＯＤ同時固定化リアクタによってＩＭＰ→ＨXＲ→ＨX→尿酸／過酸化水素という連続酵素反応を高い反応効率、反応速度で行うことでき、試料中のＩＭＰ、ＨXＲ及びＨXの合計濃度を迅速に検出できることが判明した。
【００１６】
（４）本発明者らは、前記のようにリン酸イオン濃度がＩＭＰ及びＨXＲの合計濃度の２倍以上で５ｍＭ以下の範囲のキャリヤ液を用いてＡＰ／ＰＮＰ／ＸＯＤ同時固定化リアクタによって測定を行った場合、検出されるＨX等の成分の濃度が合計で０．０６〜３００μＭという低濃度のときに各成分に対する検量線が直線になることを見い出した。したがって、ＡＰ／ＰＮＰ／ＸＯＤ同時固定化リアクタに試料を導入するキャリヤ液中のＩＭＰ、ＨXＲ及びＨXの合計濃度が０．０６〜３００μＭとなるように該キャリヤ液に試料を導入することにより、ＫI値を正しく求めることができることが判明した。ただし、かかる低濃度の成分を検出する場合には、検出器として高感度のものが必要となる。
【００１７】
（５）図１２に示した従来のＦＩＡシステムでは、濃度の高い試料液を測定に使用しているため、試料液中の成分を十分に分解するために必要な固定化酵素量が多くなり、その結果リアクタが大型化し、この点でも反応に時間を要していると考えられる。すなわち、従来はＨX等の成分の濃度が合計で５ｍＭ程度になるような調製条件の魚肉類抽出試料を使用しており、その結果リアクタのカラムとしては内径３ｍｍ、長さ５０ｍｍ程度のものが必要となっている。これに対し、（２）で述べたようにＨX等の成分の濃度が合計で０．０６〜３００μＭという低濃度になるような調製条件の魚肉類抽出試料を使用して測定を行う場合は、試料中の成分を十分に分解するために必要な固定化酵素量が少なくてすみ、リアクタを小型化して反応時間を短くすることができるため、測定の迅速化を図ることができる。
【００１８】
（６）ＫI値を求めるためには、ＡＰ／ＰＮＰ／ＸＯＤ同時固定化リアクタを用いて（１）で述べたようにして試料中のＩＭＰ、ＨXＲ及びＨXの合計濃度を検出するとともに、ＰＮＰ／ＸＯＤ同時固定化リアクタを用いて同じ試料中のＨXＲ及びＨXの合計濃度を検出すればよい。この場合、ＫI値を正しく求めるためには、ＰＮＰ／ＸＯＤ同時固定化リアクタを配置した流路でＩＭＰの分解が生じないことが必要である。この点に関し、本発明者らは、ＰＮＰ／ＸＯＤ同時固定化リアクタに試料を導入するキャリヤ液としてリン酸イオン濃度が５ｍＭ以上のものを用いることにより、（２）で述べたような低濃度のＩＭＰの分解を抑制できることを見い出した。
【００１９】
（７）ＡＰ／ＰＮＰ／ＸＯＤ同時固定化リアクタとＰＮＰ／ＸＯＤ同時固定化リアクタの２本のリアクタを用いてＩＭＰ、ＨXＲ及びＨXの合計濃度に対応するピークとＨXＲ及びＨXの合計濃度に対応するピークを同時に得るようにすれば、図１２のシステムのように遅延コイルを用いて２つのピークを時間をずらして検出する場合に比べ、測定時間を短縮化することができる。
【００２０】
本発明は、上記（１）〜（７）の知見に基づいてなされたもので、下記の食品中の成分測定方法及び装置、魚介類の鮮度測定方法及び装置、食品試料のサンプリング方法及び装置を提供する。
【００２１】
食品中の成分測定方法
管本体の先端開口部を多孔質膜で閉塞するとともに、該管本体にキャリヤ液流入管及びキャリヤ液流出管を連結してなるサンプリング管を用い、前記サンプリング管の多孔質膜を食品試料に接触させた状態において、前記キャリヤ液流入管からサンプリング管内に試料液調製用キャリヤ液を連続的に導入することにより、前記多孔質膜を通過した食品試料中の成分をサンプリング管内を流れるキャリヤ液中に採取するとともに、このキャリヤ液を前記キャリヤ液流出管から試料液として連続的に流出させた後、該試料液をＦＩＡ法による成分測定部に導入することを特徴とする食品中の成分測定方法。
【００２２】
食品中の成分測定装置
管本体の先端開口部を多孔質膜で閉塞するとともに、該管本体にキャリヤ液流入管及びキャリヤ液流出管を連結してなるサンプリング管を用い、前記サンプリング管の多孔質膜を食品試料に接触させた状態において、前記キャリヤ液流入管からサンプリング管内に試料液調製用キャリヤ液を連続的に導入することにより、前記多孔質膜を通過した食品試料中の成分をサンプリング管内を流れるキャリヤ液中に採取するとともに、このキャリヤ液を前記キャリヤ液流出管から試料液として連続的に流出させるサンプリング装置と、
前記サンプリング装置のキャリヤ液流出管から流出した試料液が導入され、該試料液中の成分をＦＩＡ法により測定する成分測定部とを具備することを特徴とする食品中の成分測定装置。
【００２３】
魚介類の鮮度測定方法
管本体の先端開口部を多孔質膜で閉塞するとともに、該管本体にキャリヤ液流入管及びキャリヤ液流出管を連結してなるサンプリング管を用い、前記サンプリング管の多孔質膜を魚肉類に接触させた状態において、前記キャリヤ液流入管からサンプリング管内に試料液調製用キャリヤ液を連続的に導入することにより、前記多孔質膜を通過した魚肉類中の成分をサンプリング管内を流れるキャリヤ液中に採取するとともに、このキャリヤ液を前記キャリヤ液流出管から試料液として連続的に流出させた後、
キャリヤ液流出管から流出した試料液を一時貯留して攪拌し、
次いでリン酸イオン濃度が試料中のイノシン５’−リン酸及びイノシンの合計濃度の２倍以上で５ｍＭ以下である第１キャリヤ液に前記貯留、攪拌後の試料液を導入し、この第１キャリヤ液をアルカリフォスフォターゼ／プリンヌクレオシドフォスフォリラーゼ／キサンチンオキシダーゼ同時固定化リアクタに通して試料液中のイノシン５’−リン酸、イノシン及びヒポキサンチンを過酸化水素及び尿酸に変換した後、第１キャリヤ液中の過酸化水素又は尿酸の濃度を検出することにより試料液中のイノシン５’−リン酸、イノシン及びヒポキサンチンの合計濃度に対応する第１物理量を得るとともに、
リン酸イオンを含む第２キャリヤ液に前記貯留、攪拌後の試料液を導入し、この第２キャリヤ液をプリンヌクレオシドフォスフォリラーゼ／キサンチンオキシダーゼ同時固定化リアクタに通して試料液中のイノシン及びヒポキサンチンを過酸化水素及び尿酸に変換した後、第２キャリヤ液中の過酸化水素又は尿酸の濃度を検出することにより試料液中のイノシン及びヒポキサンチンの合計濃度に対応する第２物理量を得、
前記第１物理量及び第２物理量から下記式で示されるＫI値を算出することを特徴とする魚介類の鮮度測定方法。
ＫI値＝{([HXR]+[HX])／([IMP]+[HXR]+[HX])}×100
[IMP]：イノシン５’−リン酸濃度
[HXR]：イノシン濃度
[HX] ：ヒポキサンチン濃度
【００２４】
魚介類の鮮度測定装置
管本体の先端開口部を多孔質膜で閉塞するとともに、該管本体にキャリヤ液流入管及びキャリヤ液流出管を連結してなるサンプリング管を用い、前記サンプリング管の多孔質膜を魚肉類に接触させた状態において、前記キャリヤ液流入管からサンプリング管内に試料液調製用キャリヤ液を連続的に導入することにより、前記多孔質膜を通過した魚肉類中の成分をサンプリング管内を流れるキャリヤ液中に採取するとともに、このキャリヤ液を前記キャリヤ液流出管から試料液として連続的に流出させるサンプリング装置と、
サンプリング装置のキャリヤ液流出管から流出した試料液を一時貯留して攪拌する貯留・攪拌機構と、
アルカリフォスフォターゼ／プリンヌクレオシドフォスフォリラーゼ／キサンチンオキシダーゼ同時固定化リアクタを備え、リン酸イオン濃度が試料中のイノシン５’−リン酸及びイノシンの合計濃度の２倍以上で５ｍＭ以下である第１キャリヤ液に前記貯留・攪拌機構を流出した試料液を導入するとともに、この第１キャリヤ液を前記リアクタに通して試料液中のイノシン５’−リン酸、イノシン及びヒポキサンチンを過酸化水素及び尿酸に変換した後、第１キャリヤ液中の過酸化水素又は尿酸の濃度を検出することにより試料液中のイノシン５’−リン酸、イノシン及びヒポキサンチンの合計濃度に対応する第１物理量を得る第１チャンネルと、
プリンヌクレオシドフォスフォリラーゼ／キサンチンオキシダーゼ同時固定化リアクタを備え、リン酸イオンを含む第２キャリヤ液に前記貯留・攪拌機構を流出した試料液を導入するとともに、この第２キャリヤ液を前記リアクタに通して試料液中のイノシン及びヒポキサンチンを過酸化水素及び尿酸に変換した後、第２キャリヤ液中の過酸化水素又は尿酸の濃度を検出することにより試料液中のイノシン及びヒポキサンチンの合計濃度に対応する第２物理量を得る第２チャンネルと、
前記第１物理量及び第２物理量から前記式で示されるＫI値を算出する演算部とを具備することを特徴とする魚介類の鮮度測定装置。
【００２５】
食品試料のサンプリング方法
管本体の先端開口部を多孔質膜で閉塞するとともに、該管本体にキャリヤ液流入管及びキャリヤ液流出管を連結してなるサンプリング管を用い、前記サンプリング管の多孔質膜を食品試料に接触させた状態において、前記キャリヤ液流入管からサンプリング管内に試料液調製用キャリヤ液を連続的に導入することにより、前記多孔質膜を通過した食品試料中の成分をサンプリング管内を流れるキャリヤ液中に採取するとともに、このキャリヤ液を前記キャリヤ液流出管から試料液として連続的に流出させることを特徴とする食品試料のサンプリング方法。
【００２６】
食品試料のサンプリング装置
管本体の先端開口部を多孔質膜で閉塞するとともに、該管本体にキャリヤ液流入管及びキャリヤ液流出管を連結してなるサンプリング管を用い、前記サンプリング管の多孔質膜を食品試料に接触させた状態において、前記キャリヤ液流入管からサンプリング管内に試料液調製用キャリヤ液を連続的に導入することにより、前記多孔質膜を通過した食品試料中の成分をサンプリング管内を流れるキャリヤ液中に採取するとともに、このキャリヤ液を前記キャリヤ液流出管から試料液として連続的に流出させることを特徴とする食品試料のサンプリング装置。
【００２７】
以下、本発明についてさらに詳しく説明する。
サンプリング管
サンプリング管の構造に限定はなく、多孔質膜を食品試料に接触させた状態において、キャリヤ液流入管からサンプリング管内に試料液調製用キャリヤ液を連続的に導入したときに、多孔質膜を通過した食品試料中の成分が内部を流れるキャリヤ液中に添加されるものであればどのような構造であってもよい。また、多孔質膜としては、ポリアミド樹脂等からなる孔径０．２〜１．２μｍ程度の微細孔を有するものを好適に用いることができるが、これに限定されるものではない。
【００２８】
試料液調製用キャリヤ液
試料液調製用キャリヤ液は、食品試料の種類、測定目的等に応じて適宜決定することができる。例えば、食品試料が魚肉類である場合、１ｍＭのリン酸イオン含有を含有するｐＨ６．５の０．０２Ｍビス−トリス塩酸緩衝溶液を好適に使用することができる。すなわち、該緩衝溶液中ではＩＭＰが安定であるため、この緩衝溶液を試料液調製用キャリヤ液として用いれば、後述するＫI値測定の第２チャンネルにおいて、ＨXＲ及びＨXの合計濃度を正しく検出することができる。
【００２９】
酵素
アルカリフォスフォターゼ（ＡＰ）としては牛小腸粘膜由来のもの、プリンヌクレオシドフォスフォリラーゼ（ＰＮＰ）としては小牛脾臓由来のもの、好熱性微生物由来のもの、キサンチンオキシダーゼ（ＸＯＤ）としては牛乳由来のもの、好熱性微生物由来のもの等の公知のものを使用することができるが、ＰＮＰ及びＸＯＤとしてはいずれも好熱性微生物由来のものが安定性及び比活性が高い点で好ましい。
【００３０】
リアクタ
ＡＰ／ＰＮＰ／ＸＯＤ同時固定化リアクタは１本のリアクタにＡＰ、ＰＮＰ及びＸＯＤを固定化したものであり、ＰＮＰ／ＸＯＤ同時固定化リアクタは１本のリアクタにＰＮＰ及びＸＯＤを固定化したものである。この場合、各リアクタは酵素を固定化した担体をカラムに充填することにより作製できるが、単一の酵素を固定化した担体をカラム内にＡＰ／ＰＮＰ／ＸＯＤの順あるいはＰＮＰ／ＸＯＤの順に配置する方式よりは、１つの担体にＡＰ、ＰＮＰ及びＸＯＤあるいはＰＮＰ及びＸＯＤを固定化したものをカラムに充填する方式の方が反応効率が高い点で好ましい。なお、担体としてはアミノプロピル基を修飾した多孔質ガラス等の任意のものを用いることができる。
【００３１】
第１及び第２キャリヤ液
第１キャリヤ液としては、リン酸イオン濃度が試料中のＩＭＰ及びＨXＲの合計濃度の２倍以上で５ｍＭ以下、好ましくは１〜２ｍＭのものを用いる。リン酸イオン濃度が試料中のＩＭＰ及びＨXＲの合計濃度の２倍より少ないと試料中のＨXＲの分解が十分に起こらず、ＩＭＰ、ＨXＲ及びＨXの合計濃度が正しく得られない。また、５ｍＭより多いと試料中のＩＭＰの分解が十分に起こらず、同様にＩＭＰ、ＨXＲ及びＨXの合計濃度が正しく得られない。第１キャリヤ液のｐＨは７．０〜９．０、特に７．５〜８．５であることが望ましい。第１キャリヤ液として、より具体的には、ｐＨ８程度の０．１Ｍトリス塩酸緩衝溶液に１〜２ｍＭのリン酸イオンを添加したもの等を用いることができる。第１キャリヤ液には、必要に応じ、ＡＰによる酵素反応の活性化を目的としてマグネシウムイオンを添加することができる。
【００３２】
第２キャリヤ液としては、リン酸イオン濃度を含有するもの、好ましくはリン酸イオン濃度が５ｍＭ以上、特に５ｍＭ〜１Ｍ、さらに好適には５０〜２００ｍＭのものを用いる。リン酸イオン濃度が５ｍＭより少ないと、低濃度のＩＭＰの場合、数％が分解してＨXＲを生成し、ＨXＲ及びＨXの合計濃度が正しく求められないことがある。２００ｍＭより多いと、化学発光法で検出を行う場合に化学発光に適したｐＨに調整できなくなることがある。また、第２キャリヤ液のｐＨは７．０〜９．０、特に７．５〜７．８であることが望ましい。第２キャリヤ液として、より具体的には、ｐＨ７．８程度の０．１Ｍリン酸緩衝溶液を用いることができる。
【００３３】
第１、第２キャリヤ液への試料の導入
第１キャリヤ液に試料を導入する場合、第１キャリヤ液中のＩＭＰ、ＨXＲ及びＨXの合計濃度が０．０６〜３００μＭ、好ましくは１〜１００μＭとなるように導入することが適当である。このようにした場合、各成分に対する検量線が直線状となってＫI値を正しく算出することが可能となる。また、ＡＰ／ＰＮＰ／ＸＯＤ同時固定化リアクタを小型化して反応時間の短縮を図ることができる。
【００３４】
第２キャリヤ液に試料を導入する場合、第２キャリヤ液中のＨXＲ及びＨXの合計濃度が０．０６〜３００μＭ、好ましくは１〜１００μＭとなるように導入することが適当である。このようにした場合、ＰＮＰ／ＸＯＤ同時固定化リアクタを小型化して反応時間の短縮を図ることが可能となる。
【００３５】
検出手段
反応後のキャリヤ液中の過酸化水素又は尿酸の濃度を検出して第１物理量及び第２物理量を得る検出手段としては、例えば下記手段を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
【００３６】
▲１▼反応後のキャリヤ液に過酸化水素と反応して発光する試薬を導入し、このときの発光量を光応答性素子で計測する。発光試薬としては例えばルミノール類、過シュウ酸エステル類等を用いることができ、光応答性素子としては例えばフォトダイオード、フォトトランジスタ、ＰＩＮフォトダイオード、アバランシェフォトダイオード、光導電性セル、光電子増倍管等を用いることができる。
▲２▼反応後のキャリヤ液中の過酸化水素濃度を過酸化水素電極等の電極を用いて計測する。
▲３▼反応後のキャリヤ液中の尿酸濃度をグラッシーカーボン電極等の電極を用いて計測する。
【００３７】
なお、▲１▼、▲２▼のように発光法、電極法で過酸化水素濃度を検出する場合は、試料中に共存している過酸化物が妨害物質となる可能性があるため、リアクタの手前にペルオキシダーゼ固定化カラムやカタラーゼ固定化カラムを配置して試料中から過酸化物を除去することが好ましい。また、▲３▼のように尿酸濃度を検出する場合は、試料中に共存している尿酸が妨害物質となるため、リアクタの手前にウリカーゼ固定化カラムを配置して試料中から尿酸を除去することが好ましい。これらの場合、妨害物質の除去のために使用するカラムは小型のカラムでよいため、測定の迅速性には影響しない。
【００３８】
【発明の実施の形態】
図１は本発明に係る食品中の成分測定装置の一例を示すフロー図であり、本装置はサンプリング管２を備えた本発明に係る食品試料のサンプリング装置４と、ＦＩＡ法による成分測定部６とからなる。サンプリング管２において、８はステンレススチール製の管本体（内径５ｍｍ）、１０は管本体８の先端開口部を閉塞するポリアミド樹脂製の多孔質膜、１２は多孔質膜固定用テープ、１４は管本体８に連結されたステンレススチール製のキャリヤ液流入管（内径０．５ｍｍ）、１６は管本体８に連結されたステンレススチール製のキャリヤ液流出管（内径０．５ｍｍ）、１８はキャリヤ液流出管１６の先端部に固定されたアクリル樹脂からなるキャリヤ液の流れ制御用ロッド、２０は管本体８の基端開口部を閉塞するキャップ、２２はベントバルブを示す。
【００３９】
本サンプリング装置４は、多孔質膜１０を食品試料２４に接触させた状態において、キャリヤ液流入管１４からサンプリング管２内に試料液調製用キャリヤ液２６を連続的に導入することにより、多孔質膜１０を通過した食品試料２４中の成分をサンプリング管２内を流れるキャリヤ液２６中に採取するとともに、このキャリヤ液２６をキャリヤ液流出管１６から試料液として連続的に流出させた後、該試料液を成分測定部６に導入するものである。
【００４０】
本サンプリング装置４は、固形の食品試料のみならず、液状の食品試料、例えばスープ類等からのサンプリングも可能である。特に、粒子、微生物、油等を含む液状試料のサンプリングに本サンプリング装置４を用いれば、上記粒子、微生物、油等が成分測定部６に入らないようにすることができ、測定上有利である。また、食品試料が液体状である場合には、前述したように多孔質膜を通過してキャリヤ液中に入る成分の量は経時的にほぼ一定しているので、試料中の成分の絶対濃度を測定することが可能となる。これに対し、食品試料が魚肉類のような固形物である場合には、前述したように多孔質膜を通過してキャリヤ液中に入る成分の量が経時的に変動するので、本サンプリング装置４は成分の比を測定するのに好適に使用される。
【００４１】
図２は本発明に係る魚介類の鮮度測定装置の一例を示すフロー図である。図２において、３２はリン酸イオン濃度が１〜２ｍＭの第１キャリヤ液、３４はリン酸イオン濃度が５〜２００ｍＭの第２キャリヤ液、３６、３８は過酸化水素と反応して発光する発光試薬を含む発光試薬液、４は図１に示した構成のサンプリング装置、４０はサンプリング装置４からの試料液を一時貯留して攪拌するマグネットスターラを用いた貯留・攪拌機構（攪拌槽容量１．５ｍｌ程度）、４２はペリスタポンプ、４４は第１キャリヤ液流路、４６は第２キャリヤ液流路、４８、５０は発光試薬液流路、５２は試料液流路、５４は第１キャリヤ液にサンプリング装置４からの試料液を導入するインジェクタ、５６は第１キャリヤ液流路４４に介装されたＡＰ／ＰＮＰ／ＸＯＤ同時固定化リアクタ（内径２ｍｍ、長さ３０ｍｍ）、５８はリアクタ５６を出た第１キャリヤ液に発光試薬液３６を導入し、このときの発光量を光応答性素子で計測する検出部、６０は第２キャリヤ液にサンプリング装置４からの試料液を導入するインジェクタ、６２は第２キャリヤ液流路４６に介装されたＰＮＰ／ＸＯＤ同時固定化リアクタ（内径２ｍｍ、長さ３０ｍｍ）、６４はリアクタ６２を出た第２キャリヤ液に発光試薬液３８を導入し、このときの発光量を光応答性素子で計測する検出部、６６は検出部５８、６４で計測した発光量（第１物理量及び第２物理量）からＫI値を算出する演算部（パーソナルコンピュータ）を示す。
【００４２】
本装置では、第１キャリヤ液流路４４、発光試薬液流路４８、インジェクタ５４、ＡＰ／ＰＮＰ／ＸＯＤ同時固定化リアクタ５６、検出部５８によって第１チャンネル６８が構成され、第２キャリヤ液流路４６、発光試薬液流路５０、インジェクタ６０、ＰＮＰ／ＸＯＤ同時固定化リアクタ６２、検出部６４によって第２チャンネル７０が構成されている。
【００４３】
本装置においては、第１キャリヤ液流路４４を流れる第１キャリヤ液にインジェクタ５４からサンプリング装置４からの試料液を導入し、この第１キャリヤ液をＡＰ／ＰＮＰ／ＸＯＤ同時固定化リアクタ５６に通して試料中のＩＭＰ、ＨXＲ及びＨXをそれぞれ過酸化水素及び尿酸に変換した後、検出部５８で第１キャリヤ液中の過酸化水素濃度を検出することにより試料中のＩＭＰ、ＨXＲ及びＨXの合計濃度に対応する第１物理量（発光量）を得る。また、第２キャリヤ液流路４６を流れる第２キャリヤ液にインジェクタ５０からサンプリング装置４からの試料液を導入し、この第２キャリヤ液をＰＮＰ／ＸＯＤ同時固定化リアクタ６２に通して試料中のＨXＲ及びＨXをそれぞれ過酸化水素及び尿酸に変換した後、検出部６４で第２キャリヤ液中の過酸化水素濃度を検出することにより試料中のＨXＲ及びＨXの合計濃度に対応する第２物理量（発光量）を得る。そして、演算部６６において、第１物理量（[IMP]+[HXR]+[HX]に対応）及び第２物理量（[HXR]+[HX]に対応）から下記式によりＫI値を算出するものである。
ＫI値＝（第２物理量／第１物理量）×100
【００４４】
【実施例】
図２に示した装置を用いて下記実験１〜７を行い、図２の成分測定部６の効果を確認した。ただし、実験例１〜７では、成分測定部６にサンプリング装置４及び貯留・攪拌機構４０を接続せず、別途調製した試料液を用いて実験を行った。また、検出部５８、６４の光応答性素子としてはシリコンフォトダイオードを使用し、シリコンフォトダイオードで検出した光に対応する電圧信号を検出部５８、６４から演算部６６に転送した。また、演算部６６で上記電圧値を記録し、ピーク高さの算出に用いた。
【００４５】
実験例１：第１キャリヤ液中のリン酸イオンの影響
第１キャリヤ液を０．１Ｍトリス塩酸緩衝溶液（ｐＨ８．０、１０ｍＭマグネシウムイオン含有）とし、これにリン酸ナトリウムを添加して、リン酸イオン濃度を１ｍＭ〜１００ｍＭの範囲で変化させた。ＡＰ／ＰＮＰ／ＸＯＤ同時固定化リアクタ５６としては、酵素固定化担体を内径２ｍｍ、長さ５ｍｍのカラムに充填したものを用いた。これらの条件で１００μＭのＩＭＰ、ＨXＲ及びＨXをそれぞれ０．０２ｍＭビス−トリス塩酸緩衝溶液（２０μｌ、ｐＨ６．５、１ｍＭリン酸イオン含有）としたものを測定し、ＩＭＰ／ＨXＲ、ＨXＲ／ＨXのピーク高さの比を比較した。結果を図３に示す。図３より、ＡＰの活性に対応するＩＭＰ／ＨXＲの比は、この範囲で直線的に減少するが、リン酸イオン濃度１〜２ｍＭでは０．８〜０．９程度であることがわかった。また、ＰＮＰの活性に対応するＨXＲ／ＨXの比は、リン酸イオン濃度１〜２ｍＭにおいて０．８付近であることがわかった。したがって、第１キャリヤ液中のリン酸イオン濃度を１〜２ｍＭとした場合には、ＡＰによる酵素反応がリン酸イオンによってほとんど阻害されることなく進行し、かつＰＮＰによる酵素反応も良好に進行することが確認された。なお、第１キャリヤ液にＩＭＰが添加された時点で、ＨXＲやＨXへの分解が起こる可能性があるが（後述）、最終的に[IMP]+[HXR]+[HX]として測定するので、測定結果に影響はないと考えられる。
【００４６】
実験例２：第２キャリヤ液中での低濃度ＩＭＰの安定性
図２に示した成分測定部６では、第２チャンネル７０においてＩＭＰが分解しないことが必要であるが、ＩＭＰはアルカリ性及び酸性で不安定で、一部がＨXＲ又はＨXに分解するとされている。そこで、１μＭの低濃度ＩＭＰ溶液を各種緩衝溶液を用いて調製し、高速液体クロマトグラフによってＨXＲ及びＨXへの分解量を測定した。その結果、０．１Ｍトリス塩酸緩衝溶液（ｐＨ７．８及びｐＨ８．０、０、１ｍＭリン酸イオン含有）中ではＨXＲへの分解が８％程度認められたが、０．１Ｍトリス塩酸緩衝溶液（ｐＨ７．８、リン酸イオンを５、１０、３０ｍＭ含有）及び０．１Ｍリン酸緩衝溶液（ｐＨ７．８）中ではＨXＲやＨXへの分解はほとんど認められなかった（１％以下）。したがって、第２キャリヤ液３４としてリン酸イオン濃度が１０〜１００ｍＭのもの、例えばｐＨ７．８程度の０．１Ｍリン酸緩衝溶液を用いれば、１μＭ程度の低濃度のＩＭＰでも、ＨXＲやＨXへの分解をほとんど生じさせることなく測定を行うことができることがわかった。
【００４７】
実験例３：ＡＰ／ＰＮＰ／ＸＯＤ同時固定化リアクタにおけるｐＨの影響
第１キャリヤ液３２のｐＨについて、実験例１と同様の方法で検討を行った。第１キャリヤ液には０．１Ｍトリス塩酸緩衝溶液（１ｍＭリン酸イオン、１０ｍＭマグネシウムイオン含有）を用い、ｐＨを７．０〜８．７の間で変化させて、実験例１と同様の検討を行った。結果を図４に示す。その結果、第１キャリヤ液としてはｐＨ７．５〜８．７程度の範囲のものが使用可能であり、特にｐＨ８付近が適当であることがわかった。
【００４８】
実験例４：ＰＮＰ／ＸＯＤ同時固定化リアクタにおけるｐＨの影響
第２キャリヤ液３２のｐＨについて、実験例３と同様の方法で検討を行った。第２キャリヤ液には０．１Ｍリン酸緩衝溶液を用い、ｐＨを７．５〜８．７間で変化させて、実験例３と同様の検討を行った。結果を図５に示す。その結果、第２キャリヤ液としてはｐＨ７．５〜８．７程度の範囲のものが使用可能であり、特にｐＨ７．８付近が適当であることがわかった。
【００４９】
実験例５：リアクタ長さの影響
ＡＰ／ＰＮＰ／ＸＯＤ同時固定化リアクタ５６の長さの影響を調べた。第１キャリヤ液は０．１Ｍトリス塩酸緩衝溶液（ｐＨ８．０、１又は２ｍＭリン酸イオン、１０ｍＭマグネシウムイオン含有）とした。結果を図６に示す。その結果、リアクタ長さ３０ｍｍではピーク高さは３成分ともほぼ同じで、比は約０．９９であった。したがって、ＡＰ／ＰＮＰ／ＸＯＤ同時固定化リアクタは３０ｍｍの長さで十分にＩＭＰ→ＨXＲ→ＨXの変換が行えることが認められた。また、ＰＮＰ／ＸＯＤ同時固定化リアクタ６２についても同様の検討を行った結果、ＡＰ／ＰＮＰ／ＸＯＤ同時固定化リアクタと同様に３０ｍｍの長さで十分にＨXＲ→ＨXの変換が行えることがわかった。
【００５０】
実験例６：ＩＭＰ、ＨXＲ、ＨXに対する検量線
下記測定条件でＩＭＰ、ＨXＲ、ＨXに対する検量線の作成を行った。
(1)発光試薬（第１、第２チャンネルともに同じ）：ルミノール３５μＭ、ペルオキシダーゼ２５μｇｍｌ-1を含有する０．８Ｍ炭酸ナトリウム緩衝溶液（ｐＨ１０．０）
(2)第１キャリヤ液：０．１Ｍトリス塩酸緩衝溶液（ｐＨ８．０、１ｍＭリン酸イオン、１０ｍＭマグネシウムイオン含有）
(3)第２キャリヤ液：０．１Ｍリン酸緩衝溶液（ｐＨ７．８）
(4)流速：流路１４、１６、１８、２０とも、０．６ｍｌ／分
(5)リアクタ：リアクタ２６、３２とも、内径２ｍｍ、長さ３０ｍｍ
(6)温度：２５±０．５℃
(7)サンプル量：２０μｌ
【００５１】
得られた検量線を図７、８に示す。図７はＡＰ／ＰＮＰ／ＸＯＤ同時固定化リアクタ５６による検量線、図８はＰＮＰ／ＸＯＤ同時固定化リアクタ６２による検量線である。その結果、０．０６〜３００μＭの範囲において直線の検量線が得られ、図２に示した成分測定部６によればこの範囲の濃度の成分を測定可能であることが認められた。
【００５２】
実験例７：ＩＭＰ、ＨXＲ及びＨXを含む試料の測定
ＩＭＰ２０μＭ、ＨXＲ２μＭ及びＨX２μＭを含む模擬試料を調製し、この試料の測定を実験例６と同様にしてを行った。検出部の応答を図９に示す。この場合、第１チャンネルの出力Ｘのピーク高さと第２チャンネルの出力Ｙのピーク高さとの比からＫI値を算出するものであるが、図９より、図２に示した成分測定部６によれば１分程度の短時間でＫI値を算出できることが確認された。
【００５３】
成分測定部６とサンプリング装置４、貯留・攪拌機構４０とを接続した図２の装置を用いて下記実験８〜９を行い、図２の装置の効果を確認した。この場合、試料液調製用キャリヤ液としては０．０２Ｍビス−トリス塩酸緩衝溶液（ｐＨ６．５、１ｍＭリン酸イオン含有）を用いた。その他の条件は実験例６と同様とした。
【００５４】
実験例８：ＩＭＰ溶液に対する検量線
０℃又は２５℃に保ったＩＭＰ溶液にサンプリング装置４のサンプリング管の先端部を浸漬して測定を行った。検量線を図１０に示す。その結果、１００μＭ〜１ｍＭまでの範囲では検量線は直線であり、傾きも０．９５と良好であった。
【００５５】
実験例９：魚肉試料の直接測定
魚肉試料として凍結（−２０℃）しておいた鯖を使用し、これにサンプリング管の先端部を当てた場合の応答を調べた。この場合、鯖の体表から５ｍｍ程度までナイフで切れ目をいれ、そこにサンプリング管の先端を差し入れた。成分測定部への試料液の導入は、インジェクタをシーケンサで制御し、３回ずつ連続で測定できるようにした。結果を図１１に示す。図１１（Ａ）からわかるように、サンプリング管を魚肉に当てた後８０秒程度から応答が見られた（●は第１チャンネルのピーク高さ、○は第２チャンネルのピーク高さ）。また、ピーク高さは変動したが、同一時刻の第１チャンネルの応答と第２チャンネルの応答との比を計算すると、図１１（Ｂ）に示したようにほぼ一定であった（●は第２チャンネル／第１チャンネルのピーク高さの比）。したがって図２の装置によれば、魚肉から直接サンプリングを行ってＫI値を算出できることが確認された。
【００５６】
また、多孔質膜の場合は、前述したように、魚肉の表面のように液体量の少ないところでは、キャリヤ液に取り込まれるＩＭＰ等の量の変動が大きいことが考えられる。そこで、図２の装置ではインジェクタの手前に貯留・攪拌機構を設置して、試料液中のＩＭＰ等の濃度の変化が急激に起きないようにしているものである。この点について検討を行ったところ、魚肉直接測定時でも継続して測定した場合の応答値の変動は比較的緩やかであり、したがって食品試料が固形物である場合には、キャリヤ液流出管から流出させた試料液を成分測定部に導入する前に一時貯留して攪拌することが有効であることがわかった。
【００５７】
【発明の効果】
本発明に係る食品中の成分測定方法及び装置によれば、魚肉類等の固形状の食品試料やスープ類等の液状の食品試料にサンプリング管の先端を当てるだけで、食品試料から直接成分を採取してＦＩＡ法によって測定を行うことができ、したがって食品試料の測定をきわめて簡単に行うことが可能である。
【００５８】
本発明に係る魚介類の鮮度測定方法及び装置によれば、魚肉類にサンプリング管の先端を当てるだけで、魚肉類から直接成分を採取してＦＩＡ法によってＫI値を測定することができ、したがってＫI値の測定をきわめて簡単に行うことが可能である。また、本発明に係る魚介類の鮮度測定方法及び装置は、ＡＰ／ＰＮＰ／ＸＯＤ同時固定化リアクタを用いたことにより、ＩＭＰ、ＨXＲ及びＨXを過酸化水素及び尿酸に変換する酵素反応を高い反応効率で高速に行うことができるため、１試料のＫI値を１分程度の短時間で算出することができ、魚介類の鮮度判定をきわめて迅速に行うことが可能である。さらに、本発明に係る魚介類の鮮度測定方法及び装置では低濃度の試料を用いればよいため、試料中の成分を十分に分解するために必要な固定化酵素量が少なくてすみ、リアクタを小型化して反応時間を短くすることができるため、この点でも測定の迅速化を図ることができる。
【００５９】
本発明に係る食品試料のサンプリング方法及び装置によれば、魚肉類等の固形状の食品試料やスープ類等の液状の食品試料にサンプリング管の先端を当てるだけで、食品試料から直接成分を採取することができ、したがって食品試料のサンプリングをきわめて簡単に行うことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る食品中の成分測定装置の一例を示す概略図である。
【図２】本発明に係る魚介類の鮮度測定装置の一例を示すフロー図である。
【図３】第１キャリヤ液中のリン酸イオン濃度とＩＭＰ／ＨXＲ、ＨXＲ／ＨXのピーク高さの比との関係を示すグラフである。
【図４】第１キャリヤ液のｐＨとＩＭＰ／ＨXＲ、ＨXＲ／ＨXのピーク高さの比との関係を示すグラフである。
【図５】第２キャリヤ液のｐＨとＨXＲ／ＨXのピーク高さの比との関係を示すグラフである。
【図６】ＡＰ／ＰＮＰ／ＸＯＤ同時固定化リアクタの長さとＩＭＰ／ＨXＲ、ＨXＲ／ＨXのピーク高さの比との関係を示すグラフである。
【図７】ＡＰ／ＰＮＰ／ＸＯＤ同時固定化リアクタによって反応を行った場合におけるＩＭＰ、ＨXＲ及びＨXの濃度とピーク高さとの関係を示すグラフである。
【図８】ＰＮＰ／ＸＯＤ同時固定化リアクタによって反応を行った場合におけるＨXＲ及びＨXの濃度とピーク高さとの関係を示すグラフである。
【図９】図２の装置の成分測定部を用いてＩＭＰ、ＨXＲ及びＨXを含む試料の測定を行った場合の応答の一例を示す波形図である。
【図１０】図２の装置のサンプリング管をＩＭＰ溶液に浸漬したときのＩＭＰ濃度とピーク高さとの関係を示すグラフである。
【図１１】（Ａ）は図２の装置のサンプリング管を魚肉に接触させたときの第１チャンネル及び第２チャンネルのピーク高さを示すグラフ、（Ｂ）は両ピーク高さの比を示すグラフである。
【図１２】従来の魚介類の鮮度測定装置の一例を示すフロー図である。
【符号の説明】
２ サンプリング管
４ サンプリング装置
６ 成分測定部
８ 管本体
１０ 多孔質膜
１４ キャリヤ液流入管
１６ キャリヤ液流出管
３２ 第１キャリヤ液
３４ 第２キャリヤ液
３６ 発光試薬液
３８ 発光試薬液
４０ 試料液
４２ ペリスタポンプ
４４ 第１キャリヤ液流路
４６ 第２キャリヤ液流路
４８ 発光試薬液流路
５０ 発光試薬液流路
５２ 試料液流路
５４ インジェクタ
５６ ＡＰ／ＰＮＰ／ＸＯＤ同時固定化リアクタ
５８ 検出部
６０ インジェクタ
６２ ＰＮＰ／ＸＯＤ同時固定化リアクタ
６４ 検出部
６６ 演算部
６８ 第１チャンネル
７０ 第２チャンネル
Claims (12)
- 管本体の先端開口部を多孔質膜で閉塞するとともに、該管本体にキャリヤ液流入管及びキャリヤ液流出管を連結してなるサンプリング管を用い、前記サンプリング管の多孔質膜を食品試料に接触させた状態において、前記キャリヤ液流入管からサンプリング管内に試料液調製用キャリヤ液を連続的に導入することにより、前記多孔質膜を通過した食品試料中の成分をサンプリング管内を流れるキャリヤ液中に採取するとともに、このキャリヤ液を前記キャリヤ液流出管から試料液として連続的に流出させた後、該試料液をＦＩＡ法による成分測定部に導入することを特徴とする食品中の成分測定方法。
- 食品試料が固形物である場合に、キャリヤ液流出管から流出させた試料液を成分測定部に導入する前に一時貯留して攪拌するようにした請求項１記載の方法。
- 管本体の先端開口部を多孔質膜で閉塞するとともに、該管本体にキャリヤ液流入管及びキャリヤ液流出管を連結してなるサンプリング管を用い、前記サンプリング管の多孔質膜を魚肉類に接触させた状態において、前記キャリヤ液流入管からサンプリング管内に試料液調製用キャリヤ液を連続的に導入することにより、前記多孔質膜を通過した魚肉類中の成分をサンプリング管内を流れるキャリヤ液中に採取するとともに、このキャリヤ液を前記キャリヤ液流出管から試料液として連続的に流出させた後、
キャリヤ液流出管から流出した試料液を一時貯留して攪拌し、
次いでリン酸イオン濃度が試料中のイノシン５’−リン酸及びイノシンの合計濃度の２倍以上で５ｍＭ以下である第１キャリヤ液に前記貯留、攪拌後の試料液を導入し、この第１キャリヤ液をアルカリフォスフォターゼ／プリンヌクレオシドフォスフォリラーゼ／キサンチンオキシダーゼ同時固定化リアクタに通して試料液中のイノシン５’−リン酸、イノシン及びヒポキサンチンを過酸化水素及び尿酸に変換した後、第１キャリヤ液中の過酸化水素又は尿酸の濃度を検出することにより試料液中のイノシン５’−リン酸、イノシン及びヒポキサンチンの合計濃度に対応する第１物理量を得るとともに、
リン酸イオンを含む第２キャリヤ液に前記貯留、攪拌後の試料液を導入し、この第２キャリヤ液をプリンヌクレオシドフォスフォリラーゼ／キサンチンオキシダーゼ同時固定化リアクタに通して試料液中のイノシン及びヒポキサンチンを過酸化水素及び尿酸に変換した後、第２キャリヤ液中の過酸化水素又は尿酸の濃度を検出することにより試料液中のイノシン及びヒポキサンチンの合計濃度に対応する第２物理量を得、
前記第１物理量及び第２物理量から下記式で示されるＫI値を算出することを特徴とする魚介類の鮮度測定方法。
ＫI値＝{([HXR]+[HX])／([IMP]+[HXR]+[HX])}×100
[IMP]：イノシン５’−リン酸濃度
[HXR]：イノシン濃度
[HX] ：ヒポキサンチン濃度 - 第１キャリヤ液中のイノシン５’−リン酸、イノシン及びヒポキサンチンの合計濃度が０．０６〜３００μＭとなるように第１キャリヤ液に試料液を導入する請求項３記載の方法。
- 第２キャリヤ液として、リン酸イオン濃度が５ｍＭ以上のものを用いる請求項３又は４記載の方法。
- 管本体の先端開口部を多孔質膜で閉塞するとともに、該管本体にキャリヤ液流入管及びキャリヤ液流出管を連結してなるサンプリング管を用い、前記サンプリング管の多孔質膜を食品試料に接触させた状態において、前記キャリヤ液流入管からサンプリング管内に試料液調製用キャリヤ液を連続的に導入することにより、前記多孔質膜を通過した食品試料中の成分をサンプリング管内を流れるキャリヤ液中に採取するとともに、このキャリヤ液を前記キャリヤ液流出管から試料液として連続的に流出させることを特徴とする食品試料のサンプリング方法。
- 管本体の先端開口部を多孔質膜で閉塞するとともに、該管本体にキャリヤ液流入管及びキャリヤ液流出管を連結してなるサンプリング管を用い、前記サンプリング管の多孔質膜を食品試料に接触させた状態において、前記キャリヤ液流入管からサンプリング管内に試料液調製用キャリヤ液を連続的に導入することにより、前記多孔質膜を通過した食品試料中の成分をサンプリング管内を流れるキャリヤ液中に採取するとともに、このキャリヤ液を前記キャリヤ液流出管から試料液として連続的に流出させるサンプリング装置と、
前記サンプリング装置のキャリヤ液流出管から流出した試料液が導入され、該試料液中の成分をＦＩＡ法により測定する成分測定部とを具備することを特徴とする食品中の成分測定装置。 - サンプリング装置のキャリヤ液流出管から流出した試料液を成分測定部の手前で一時貯留して攪拌する貯留・攪拌機構を設けた請求項７記載の装置。
- 管本体の先端開口部を多孔質膜で閉塞するとともに、該管本体にキャリヤ液流入管及びキャリヤ液流出管を連結してなるサンプリング管を用い、前記サンプリング管の多孔質膜を魚肉類に接触させた状態において、前記キャリヤ液流入管からサンプリング管内に試料液調製用キャリヤ液を連続的に導入することにより、前記多孔質膜を通過した魚肉類中の成分をサンプリング管内を流れるキャリヤ液中に採取するとともに、このキャリヤ液を前記キャリヤ液流出管から試料液として連続的に流出させるサンプリング装置と、
サンプリング装置のキャリヤ液流出管から流出した試料液を一時貯留して攪拌する貯留・攪拌機構と、
アルカリフォスフォターゼ／プリンヌクレオシドフォスフォリラーゼ／キサンチンオキシダーゼ同時固定化リアクタを備え、リン酸イオン濃度が試料中のイノシン５’−リン酸及びイノシンの合計濃度の２倍以上で５ｍＭ以下である第１キャリヤ液に前記貯留・攪拌機構を流出した試料液を導入するとともに、この第１キャリヤ液を前記リアクタに通して試料液中のイノシン５’−リン酸、イノシン及びヒポキサンチンを過酸化水素及び尿酸に変換した後、第１キャリヤ液中の過酸化水素又は尿酸の濃度を検出することにより試料液中のイノシン５’−リン酸、イノシン及びヒポキサンチンの合計濃度に対応する第１物理量を得る第１チャンネルと、
プリンヌクレオシドフォスフォリラーゼ／キサンチンオキシダーゼ同時固定化リアクタを備え、リン酸イオンを含む第２キャリヤ液に前記貯留・攪拌機構を流出した試料液を導入するとともに、この第２キャリヤ液を前記リアクタに通して試料液中のイノシン及びヒポキサンチンを過酸化水素及び尿酸に変換した後、第２キャリヤ液中の過酸化水素又は尿酸の濃度を検出することにより試料液中のイノシン及びヒポキサンチンの合計濃度に対応する第２物理量を得る第２チャンネルと、
前記第１物理量及び第２物理量から下記式で示されるＫI値を算出する演算部とを具備することを特徴とする魚介類の鮮度測定装置。
ＫI値＝{([HXR]+[HX])／([IMP]+[HXR]+[HX])}×100
[IMP]：イノシン５’−リン酸濃度
[HXR]：イノシン濃度
[HX] ：ヒポキサンチン濃度 - 第１キャリヤ液中のイノシン５’−リン酸、イノシン及びヒポキサンチンの合計濃度が０．０６〜３００μＭとなるように第１キャリヤ液に試料液を導入する請求項９記載の装置。
- 第２キャリヤ液として、リン酸イオン濃度が５ｍＭ以上のものを用いる請求項９又は１０記載の装置。
- 管本体の先端開口部を多孔質膜で閉塞するとともに、該管本体にキャリヤ液流入管及びキャリヤ液流出管を連結してなるサンプリング管を用い、前記サンプリング管の多孔質膜を食品試料に接触させた状態において、前記キャリヤ液流入管からサンプリング管内に試料液調製用キャリヤ液を連続的に導入することにより、前記多孔質膜を通過した食品試料中の成分をサンプリング管内を流れるキャリヤ液中に採取するとともに、このキャリヤ液を前記キャリヤ液流出管から試料液として連続的に流出させることを特徴とする食品試料のサンプリング装置。
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