JPH05273168A

JPH05273168A - 水分活性測定器

Info

Publication number: JPH05273168A
Application number: JP10228292A
Authority: JP
Inventors: Hiroaki Ogishima; 博明荻島
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1992-03-27
Filing date: 1992-03-27
Publication date: 1993-10-22

Abstract

(57)【要約】【目的】水分活性値を精度よく迅速かつ容易に測定で
き、携帯性に優れた水分活性測定器を提供する。【構成】検体容器本体５と共に検体２０を収容する密
閉した容器内空間Ａを形成する検体容器蓋体６と、検体
容器蓋体６の内部空間側に設けられ、容器内空間の湿度
を検出する湿度検出部７と、検体容器蓋体６に内蔵さ
れ、湿度検出部７によって検出した湿度に基づいて水分
活性値を演算する電気回路部１Ａと、検体容器蓋体６の
表面に設けられ、電気回路部１Ａによって演算された水
分活性値を表示する表示部２とを含む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、水分活性値を精度よく
迅速かつ容易に測定できる水分活性測定器に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】水が物質に含まれる場合に、その水が蒸
散する度合いは、物質のもつ極性に起因する。極性が強
いときには水は引きつけられて蒸散しにくくなり、逆
に、弱いときには蒸散しやすくなる。このように、水の
蒸散量を測定して、物質の性質をとらえることができ
る。その方法の１つに、水分活性測定法がある。

【０００３】代表的な水分活性測定法に、密閉した容器
内に被測定物質を置き、物質表面からの水の出入りが平
衡に達した時点における容器内空間（ヘッドスペース）
の相対湿度を測定する方法がある。このとき、実際の水
分活性値は、相対湿度の１／１００が用いられる。

【０００４】食品工業、薬品工業では、微生物の利用可
能な水（自由水）がどの程度あるかに基づいて、微生物
の繁殖可能な環境であるか否かの判断をするために、こ
の水分活性値が自由水の量を示すものとして重要とされ
ている。また、水分活性値は、水分含有量の間接的な指
標として、各種産業の乾燥工程の製品管理に用いらてい
る。さらに、水分活性値は、物質の安定性に関する酸化
や褐変現象にも密接な関係があり、これらの特性を知る
うえで正確な水分活性値の測定は不可欠である。

【０００５】このような水分活性値の測定方法は、グ
ラフによる内挿法、二温度間平衡法、気圧法、毛
髪湿度測定法、等圧平衡法、電気抵抗式湿度測定
法、化学的測定法、凝固点降下法、露点法などが
知られている（「食品と水分活性」Ｊｏｈｎ．Ａ．Ｔｒ
ｏｌｌｅｒ著、平田孝訳学会出版センター）。

【０００６】これらのうちで、、の方法が一般的
に用いられているので、これらを簡単に説明する。グラフによる内挿法は、ガラス製の専用セル内に検
体と塩類の飽和水溶液を密封保存し、その前後の検体の
重量変化より、水分活性値をグラフを用いて推定する方
法である。電気抵抗式湿度測定方法は、電極間に周囲の湿度に
対応して、電気抵抗や静電容量の変化する材質をはさ
み、これらの変化をとらえる方法であり、大別すれば高
分子センサー、セラミックスセンサー、電解質センサー
等を用いたものに分類することができる。静電容量を測
定する方法を含めると、この方法を利用した水分活性測
定器が一番多い。露点法は、湿度に応じて結露する温度が変化するこ
とを応用したものであり、実際には、鏡を冷却し曇点の
温度から湿度を求める。この方法を利用した水分活性測
定器も実用化されている。

【０００７】また、ガスクロマトグラフィーを用いて水
分活性を測定する方法が特開昭５７−１５０４６号に、
乾湿球湿度計の原理を工夫した方法が特開平３−２６９
５１号に提案されている。

【０００８】図７，図８は、水分活性測定器の従来例を
示す斜視図である。図７に示した水分活性測定器は、測
定器本体１と、検体容器（測定部）４とが分離してお
り、その間がケーブル３により結線されていた。本体１
には、電気回路（不図示）が内蔵されており、その前面
に表示部２が設けられている。検体容器４は、検体２０
が収容される検体容器本体５と、検体容器本体５を封止
し湿度センサー７が取り付けられた検体容器蓋体６とか
ら構成されている。このため、ケーブル３が断線した
り、ケーブル３に接触し湿度センサー７を落下させ破損
したり、検体２０が収納された検体容器４を転倒させた
り、転倒によりセンサー７に検体２０が付着して、次回
の測定に誤差を生ずる等のトラブルが発生することが多
かった。このような構成は、実開昭５７−４６８５８
号、特開昭５７−６７８４８号、特開昭５８−１３５４
４３号、特開平３−２６９５１、特開平３−１４４３５
４号などに開示されている。

【０００９】一方、ケーブル３を使用しないで、図８
（Ａ）に示すように、測定器本体１の上に検体容器４を
載置したり（スイス・ノバシーナ社製ＴＨ２／ＲＴＤ−
３３／ＢＳＫ）、図８（Ｂ）に示すように、測定器本体
１の前面から検体容器４を挿入して（米国デカゴン社製
ＣＸ−１）、方式で前述のトラブルを解決しているもの
もある。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前述した従来
の水分活性測定器は、以下のような理由により取扱いが
きわめて不便であると同時に高価である。まず、水分活
性測定器は、その用途として、食品工業における製品の
品質管理に使用される場合が多く、一度に多量の検体を
２０℃〜２５℃の桓温器中で測定する必要がある。

【００１１】図８に示すような一体型では、桓温器の中
に数台しか収容できないし、図７に示すような分離型で
あっても、湿度センサー７の特性上、測定器本体１と検
体容器４が一対となっているために、一度に多量の検体
２０を測定しようとすると、桓温槽の内部と外部の両方
に膨大なスペースを必要とする。水分活性測定器には、
このように限られたスペース内に多数の測定器を設置す
るために、コンパクト化が強く望まれているが、その要
求を満たすことのできるものは、未だ実現されていな
い。

【００１２】また、水分活性測定器には、種子、お茶、
小麦粉等の保存状態や乾燥状態を現場で簡易に検査した
いという要請がある。そのためには、軽量、コンパクト
で持ち運びが便利である必要があるが、そのような要求
を満すものは、現在開発されていない。

【００１３】一方、測定時間を短縮する方法として、実
開昭５７−４６８５８号、特開昭５８−１３５４４３号
では、被測定物の大きさに応じてヘッドスペースを調節
する方法が提案され、特開昭５７−６７８４８号では、
ヘッドスペースのガスをポンプを使いて強制的に対流さ
せる方法が提案されている。これらは、優秀なものと考
えられるが、測定部のみの提案であって、コンパクトで
迅速な、水分活性測定器の要求を満たすものではなかっ
た。

【００１４】一方、水分活性値は、今まで温度に関する
変数であると考えられており、たとえば、「２５℃にお
ける水分活性値は０．７５２である」と言うように、測
定値を求めた雰囲気の温度を併記していた。しかし、気
圧については、まったく検討されておらず、天候が悪く
低気圧下で測定した値又は海抜数千メートルの高地で測
定した値などは、測定値がバラツキ、高精度な測定がで
きなかった。

【００１５】また、水分活性値は、今まで検体を入れて
密閉した容器内空間（ヘッドスペース）の相対湿度を測
定し、これを１／１００にする方法により測定されてき
たが、検体中にメタノールやエタノールなどの揮散しや
すい溶媒が含まれていたり、密閉後温度が変化したりす
ると、内圧が変化して、精度のよい測定ができなかっ
た。

【００１６】塩化カリウム、硫酸カリウム、塩化マグネ
シウムなどの塩類の飽和水溶液を密閉し、そのヘッドス
ペースの相対温度がそれぞれの温度において一定値を示
し、ＪＩＳＺ８８０６の湿度測定方法にもあるよう
に、文献値としてほぼ確立されていることから、これか
らの飽和水溶液を標準をとして、水分活性測定器のキャ
リブレージョンをすることが行われている。しかし、実
際に用いる塩類の飽和水溶液は、塩類の結晶がシャーベ
ット状で塩類量の多いものであるが、図６（Ａ）に示す
ように、傾けたときに流動し、持運びにははなはだ取扱
にくいものである。

【００１７】本発明の目的は、前述の課題を全て解決
し、水分活性値を精度よく迅速かつ容易に測定でき、携
帯性に優れた水分活性測定器を提供することである。

【００１８】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明による水分活性測定器は、検体容器本体と共
に検体を収容する密閉した容器内空間を形成する検体容
器蓋体と、前記検体容器蓋体の容器内空間側に設けら
れ、前記容器内空間の湿度を検出する湿度検出部と、前
記検体容器蓋体に内蔵され、前記湿度検出部によって検
出した湿度に基づいて水分活性値を演算する電気回路部
と、前記検体容器蓋体の表面に設けられ、前記電気回路
部によって演算された水分活性値を表示する表示部と、
を含むことを特徴とする。

【００１９】また、検体を収容する密閉した容器内空間
を形成する検体容器と、前記検体容器の容器内空間の湿
度を検出する湿度検出部と、気圧を検出する気圧検出部
と、前記気圧検出部の信号に応じて、前記湿度検出部に
よって検出した湿度を補正して、水分活性値を算出する
電気回路部と、前記電気回路部によって算出された水分
活性値を表示する表示部と、を含むことを特徴とするこ
とができる。

【００２０】さらに、検体容器本体と検体を収容する密
閉した容器内空間を形成する検体容器蓋体と、前記検体
容器蓋体の容器内空間側に設けられ、前記容器内空間の
湿度を検出する湿度検出部と、気圧を検出する気圧検出
部と、前記検体容器蓋体に内蔵され、前記気圧検出部の
信号に応じて、前記湿度検出部によって検出した湿度を
補正して水分活性値を算出する電気回路部と、前記検体
容器蓋体の表面に設けられ、前記電気回路部によって算
出された水分活性値を表示する表示部と、を含むことを
特徴とすることができる。

【００２１】これらの場合に、前記容器内空間の気体を
移動させるための気体攪拌手段を設けたことを特徴とす
ることができる。また、前記容器内空間の容積は、２ｃ
ｍ³以上１０ｃｍ³以下であることを特徴とすることが
できる。さらに、検体容器には、０．０１ｍｍ²以上２
ｍｍ²以下の隙間が形成されていることを特徴とするこ
とができる。

【００２２】一方、塩類又は塩類の飽和水溶液を支持体
に固定したキャリブレーション用品を使用することを特
徴とすることができる。従来のシャリブレーション用品
〔図６（Ａ）参照〕は、塩類の飽和水溶液に流動性があ
り、取り扱いが非常に不便であった。そこで、塩類又は
塩類の飽和水溶液を支持体で固定したキャリブレーショ
ン用品を使用して〔図６（Ｂ）参照〕、流動性を押さえ
ることに成功した。このキャリブレーション用品に使用
する塩類は、その飽和水溶液が相対湿度測定の標準とな
るものであり、たとえば、臭化リチウム、塩化リチウ
ム、塩化マグネシウム、炭酸カリウム、硝酸マグネシウ
ム、臭化ナトリウム、ヨウ化カリウム、塩化ナトリウ
ム、臭化カリウム、塩化カリウム、硝酸カリウム、硫酸
カリウムなどがあげられる。

【００２３】支持体とは、塩類又は塩類の飽和水溶液を
固定するものであり、木材、紙、布、不織布、ロックウ
ール等の繊維物質、セルローススポンジ、ポリビニルア
ルコールスポンジ、ウレタンスポンジ、スチレンスポン
ジ、発泡フェノール樹脂、ポリエチレン焼結体、ポリプ
ロピレン焼結体等の多孔質高分子、レンガ、素焼の陶
器、アルミナ、ジルコニア等の多孔質セラミックス、焼
結ガラス、焼結金属などをあげることができる。さらに
好ましくは、親水性があったり、親水性処理がなされる
となおよいが、それに限定されるものではない。また、
このキャリブレーション用品は、検体容器本体に設置し
てもよいし、検体容器本体に収容できる程度の大きさの
別の容器に設置し、測定時に、その別の容器ごと検定容
器本体に入れて測定してもよい。

【００２４】

【実施例】以下、図面などを参照しながら、実施例をあ
げて、本発明をさらに詳細に説明する。（実施例１）図１は、本発明による水分活性測定器の第
１の実施例を示す斜視図である。なお、以下に説明する
各実施例では、前述した従来例と同様な機能を果たす部
分には、同一の符号を付して説明する。

【００２５】第１の実施例の水分活性測定器は、検体２
０を収容したヘッドスペース内の湿度を検出する湿度セ
ンサー７を検体容器蓋体６のヘッドスペース内に設け、
その湿度センサー７によって検出された湿度に基づいて
水分活性値を算出する電気回路１Ａを検体容器蓋体６に
内蔵し、その電気回路１Ａによって算出された水分活性
値を表示する表示部２を検体容器蓋体６の表面に設ける
構成とした。

【００２６】電気回路１Ａと表示部２を検体容器蓋体６
側に設けた理由は、検体容器蓋体６に湿度センサー７の
みを取り付け、検体２０の下に表示部２と電気回路１Ａ
を取り付けた場合に、前述したケーブル３に関するトラ
ブル以外に、電気回路１Ａや表示部２の発生する熱のた
めに、測定値が著しく不正確になるからである。この傾
向は、測定器をコンパクトにするほど顕著に表れる。ま
た、表示部２が下部にあると液晶表示の場合に、数値が
非常に見にくくなるからである。

【００２７】この発明では、検体容器蓋体６に対して受
器の方を検体容器本体５と呼び、その両方を合わせて、
検体容器４と言うことにする。ここで、検体容器蓋体６
は、検体容器本体５の上部に位置するものであって、検
体容器本体５の上部開口部を塞ぐものであって、特に
形、材質に制限はない。湿度センサー７は、例えば、電
解質センサー、高分子センサー、セラミックスセンサー
等が用いることができ、気体中の水蒸気量を検知するも
のであれば、特に制限はない。電気回路１Ａとは、一般
に言う電気回路でアナログ式のものであってもよいし、
デンタル式のもであってもよく、表示部２の動作回路、
湿度センサー７の信号処理回路が含まれる。また、電気
回路１Ａは、経時的に水分活性値を記憶し、安定した時
点で値をホールドしたり、シグナルを表示したりする機
能を有してもよい。さらに、電気回路は、出力端子を有
し、外部にレコーダー出力や、ＲＳ−２３２Ｃ出力等の
外部出力を出すことも可能である。表示部２は、水分活
性値を可視表示するものであればよく、デジタル式であ
ってもアナログ式であってもよい。この表示部２には、
水分活性値以外に、温度、時間等を表示することも可能
である。

【００２８】容器内空間の容積は、２ｃｍ³ 以上１０ｃ
ｍ³ 以下であることが好ましい。ここで、容器内空間の
容積とは、検体容器蓋体６と検体容器本体５を組み合わ
せた場合の全体の内部空間容積を言う。容器内空間の容
積は２ｃｍ³ 以下では、検体量があまりにも少ないた
め、サンプリング時の水分の偏在による誤差が発生しや
すいし、検体２０の出入れも困難で取扱いが非常に不便
である。一方、１０ｃｍ³ 以上では、設置スペースや携
帯性に対して不都合である上に、検体２０も多量に必要
となるし、検体量が少ない場合には、ヘッドスペースが
大きくなり、容器内湿度が平衡に達するまで長い時間を
要する。

【００２９】図２の実施例の測定器では、検体容器本体
５の内部に検体２０を収納するのではなく、検体容器本
体５の底を取りはずし、検体２０（又は検体２０を乗せ
た板）の上に置くようにして測定している。この状態
は、検体容器本体５を用いず、検体容器蓋体６単独で密
閉した容器内空間を形成しているとしてもよい。

【００３０】（実施例２）図３は、本発明による水分活
性測定器の第２の実施例を示す断面図である。第２の実
施例では、検体容器蓋体６の容器内空間側に、容器内空
間の気体（ヘッドスペースガス）を移動させるためのフ
ァン８が設けられている。このファン８によりヘッドス
ペースガスを撹拌することにより簡単に水蒸気分布の均
一化を図かることができる。また、このファン８は、検
体容器蓋体６の内部に設けることで、ヘッドスペースガ
スをポンプにより別のチャンバーに透導して循環させ、
そのチャンバー内での水分活性値を測定するより、設置
スペースを節約できるとともに、携帯性に優れたものと
なった。

【００３１】（実施例３）図４は、本発明による水分活
性測定器の第３の実施例を示す断面図である。図３の実
施例では、ファン８によって、強制的に対流を起こした
が、それと同等の効果が得られる攪拌手段として、第３
の実施例では、振動体９を使用したものである。この振
動体９は、往復運動をするものであればよく、例えば、
スピーカーや振動子、ソレノイド等を使用することがで
きる。この振動体９をヘッドスペースＡ内で振動させる
ことによって、容器内の水蒸気の均一化を迅速に行え
る。

【００３２】（実施例４）第４の実施例については、図
３及び図４を参照して説明する。図３に示した検体容器
本体５は側壁に隙間Ｂ１が設けられ、図４に示した検体
容器蓋６は隙間Ｂ２が設けられている。従来の水分活性
測定は、密閉中の相対湿度を測定することによってなさ
れていたが、ごくわずかの外界との隙間Ｂを設けておく
ことより、測定精度が向上することが分かった。この隙
間Ｂは、０．０１ｍｍ² 以上２ｍｍ² 以下が好ましい。
隙間Ｂは、大気圧の２倍の圧力が検体容器内にあるとき
に、一回の測定に所要する時間の半分以下で検体容器内
圧力が大気圧に戻る程度のすき間であればよく、これを
数字に表すと０．０１ｍｍ² 以上２ｍｍ² ということに
なる。また、この隙間Ｂは、外界との連路空間の最狭部
の断面積であって、いくつかの隙間がある場合はその合
計を言う。また、その隙間の場所は、検体容器４から外
界に通じるものであれば特に制限はない。

【００３３】（実施例５）図５は、本発明による水分活
性測定器の第５の実施例を示す断面図である。第５の実
施例では、検体容器蓋体６に気圧センサー１０を設けた
ものである。電気回路１Ａでは、この気圧センサー１０
の検出値に基づいて、湿度センサー７の値を補正して、
水分活性値を算出する。気圧センサー１０は、気体の圧
力を検知するものであればいずれでもよく、特に制限は
ない。気圧センサー１０を設ける理由は、精度の高い測
定で行なうために、温度補償と同じように、湿度センサ
ー７の特性に合わせ、気圧センサー１０の信号に応じ
て、湿度センサー７の信号を補正するためにある。この
補正とは、測定時の気圧に応じて、その時点での正確な
水分活性値を得ることと、どんな気圧下であっても、常
に、１０１３ｍｍｂでの値を示すように水分活性値を補
正することの両方を含む。

【００３４】（実施例６）表１にあげた容積５０ｃｃの
支持体及び比較例の物質を検体容器本体５の底におい
た。次に、５０ｃｃの各塩類の飽和水溶液を入れ、３時
間室温で放置した。比較例については、撹拌混合した後
に、３時間室温で放置した。ついで、吸収されていない
余分な水滴を濾紙で吸い取り、さらに、開放状態で室温
で５時間放置し、結晶を析出させ、塩類と塩類の飽和水
溶液を支持体に固定した。本品を下記の試験法により評
価した。試験方法１．検体容器本体５を８０°傾け、２０分後まで流出状
態を観察した。２．キャリブレーション済の水分活性測定器により、２
０°Ｃで実測し、文献値と比べることにより、標準品と
しての能力があるか否かを確認した。湿度センサーの精度が、±０．０２（水分活性値）であ
るために、この範囲に入っているものは合格とした。

【００３５】

【表１】

【００３６】（実施例７）体積３ｃｍ³の支持体、ＰＶ
Ａスポンジ（商品名ミクロライトＳ、鐘紡株式会社製）
に、塩化マグネシウムの飽和水溶液２０ｃｃを含浸させ
た後、含浸されていない飽和水溶液を濾紙で吸い取っ
た。２時間４０°Ｃの恒温器中で水分を蒸発させ、結晶
を析出させた。本品を検体容器本体５にセットして蓋を
し、室温で２４時間放置し、湿度の安定化を行い、支持
体に塩化マグネシウムの飽和水溶液を固定したキャリブ
レーション用品を得た。実施例３の水分活性測定器を用
い、水分活性測定を行ったところ、文献値０．３３（２
０°Ｃ）に対して、実測値０．３３（２０°Ｃ）と良好
な結果を得た。さらに、容器内空間の空気を入れ換え
（大気の相対湿度３０〜３５°％）、測定を５回繰り返
したが、実測値は湿度センサーの精度±０．０２（水分
活性値）以内に収まった。また、容器を傾けても塩化マ
グネシウム飽和水溶液の流出はなかった。

【００３７】（実施例８）実施例７の支持体をポリエチ
レン焼結体（商品名サンファインＡＱ、旭化成工業株式
会社製）に変え、同様の操作を行なったところ、文献値
０．３３（２０°Ｃ）に対して、実測値０．３２（２０
°Ｃ）と良好な結果を得た。また、５回の繰り返しテス
トにおいても、±０．０２以内に収まる良好な結果を得
た。このとき、容器を傾けても、塩化マグネシウム飽和
水溶液の流出はなかった。

【００３８】（比較例１）体積３ｃｍ³の支持体ＰＶＡ
スポンジ（商品名ミクロライトＳ、鐘紡株式会社製）に
塩化マグネシウムの飽和水溶液を加えるのではなく、塩
化マグネシウムの飽和水溶液に水を加え、水分活性値約
０．９０に調節した塩化マグネシウム水溶液２０ｃｃを
含浸後、含浸されていない水溶液を濾紙で吸い取った。
本品を検体容器本体５にセットして蓋をし、室温で２４
時間放置し、湿度の安定化を行い、支持体に塩化マグネ
シウム水溶液を固定したキャリブレーション用品を得
た。実施例３の水分活性測定値器を用いて、水分活性測
定を行ったところ、実測値０．８９（２０°Ｃ）を得
た。このとき、容器を傾けても、塩化マグネシウム水溶
液の流出はなかった。さらに、容器内空間の空気を入れ
換え（大気の相対湿度３０〜３５％）、５回測定を繰り
返したところ、表２のように実測値が変化した。このこ
とから、支持体に塩類の水溶液を固定するよりも、塩類
又は塩類の飽和水溶液を支持体に固定する方がキャリブ
レーション用品として適当であることがわかった。

【００３９】

【表２】

【００４０】

【発明の効果】以上詳しく説明したように、本発明によ
れば、以下に示すような種々の効果がある。第１に、湿
度検出部、電気回路部、表示部を検体容器蓋体側に設け
たので、小型であって、操作性や携帯性が著しく向上し
た。第２に、気圧検出部を設けたので、湿度検出部の値
に対して、気圧補正を行うことかでき、正確な測定を可
能にした。第３に、容器内空間を攪拌する攪拌手段を設
けたので、水蒸気分布の均一化が図れ、迅速に測定が行
える。第４に、検体容器に隙間を設けたので、測定精度
が向上した。第５に、塩類又は塩類の飽和水溶液を支持
体で固定したキャリブレーション用品を使用することに
よって、取り扱いが極めて容易になり、携帯性が著しく
向上し、正確なキャリブレーションが可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による水分活性測定器の第１の実施例を
示す斜視図である。

【図２】第１の実施例に係る水分活性測定器の他の使用
例を示す斜視図である。

【図３】本発明による水分活性測定器の第２及び第４の
実施例を示す断面図である。

【図４】本発明による水分活性測定器の第３及び第４の
実施例を示す断面図である。

【図５】本発明による水分活性測定器の第５の実施例を
示す断面図である。

【図６】本発明によるキャリブレーション用品を説明す
るための図である。

【図７】水分活性測定器の従来例（一体型）を示す図で
ある。

【図８】水分活性測定器の従来例（分離型）を示す図で
ある。

【符号の説明】

１測定器本体１Ａ電気回路２表示部３ケーブル４検体容器（測定部）５検体容器本体６検体容器蓋体７湿度センサー８ファン９振動体１０気圧センサーＡ容器内空間（ヘッドスペース）Ｂ隙間２０検体２１，２２キャリブレーション用品２３支持体

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成４年５月１２日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前述した従来
の水分活性測定器は、以下のような理由により取扱いが
きわめて不便であると同時に高価である。まず、水分活
性測定器は、その用途として、食品工業における製品の
品質管理に使用される場合が多く、一度に多量の検体を
２０℃〜２５℃の恒温器中で測定する必要がある。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１１】図８に示すような一体型では、恒温器の中
に数台しか収容できないし、図７に示すような分離型で
あっても、湿度センサー７の特性上、測定器本体１と検
体容器４が一対となっているために、一度に多量の検体
２０を測定しようとすると、恒温器の内部と外部の両方
に膨大なスペースを必要とする。水分活性測定器には、
このように限られたスペース内に多数の測定器を設置す
るために、コンパクト化が強く望まれているが、その要
求を満たすことのできるものは、未だ実現されていな
い。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２２】一方、塩類又は塩類の飽和水溶液を支持体
に固定したキャリブレーション用品を使用することを特
徴とすることができる。従来のキャリブレーション用品
〔図６（Ａ）参照〕は、塩類の飽和水溶液に流動性があ
り、取り扱いが非常に不便であった。そこで、塩類又は
塩類の飽和水溶液を支持体で固定したキャリブレーショ
ン用品を使用して〔図６（Ｂ）参照〕、流動性を押さえ
ることに成功した。このキャリブレーション用品に使用
する塩類は、その飽和水溶液が相対湿度測定の標準とな
るものであり、たとえば、臭化リチウム、塩化リチウ
ム、塩化マグネシウム、炭酸カリウム、硝酸マグネシウ
ム、臭化ナトリウム、ヨウ化カリウム、塩化ナトリウ
ム、臭化カリウム、塩化カリウム、硝酸カリウム、硫酸
カリウムなどがあげられる。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２７

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２７】この発明では、検体容器蓋体６に対して受
器の方を検体容器本体５と呼び、その両方を合わせて、
検体容器４と言うことにする。ここで、検体容器蓋体６
は、検体容器本体５の上部に位置するものであって、検
体容器本体５の上部開口部を塞ぐものであって、特に
形、材質に制限はない。湿度センサー７は、例えば、電
解質センサー、高分子センサー、セラミックスセンサー
等が用いることができ、気体中の水蒸気量を検知するも
のであれば、特に制限はない。電気回路１Ａとは、一般
に言う電気回路でアナログ式のものであってもよいし、
デジタル式のもであってもよく、表示部２の動作回路、
湿度センサー７の信号処理回路が含まれる。また、電気
回路１Ａは、経時的に水分活性値を記憶し、安定した時
点で値をホールドしたり、シグナルを表示したりする機
能を有してもよい。さらに、電気回路は、出力端子を有
し、外部にレコーダー出力や、ＲＳ−２３２Ｃ出力等の
外部出力を出すことも可能である。表示部２は、水分活
性値を可視表示するものであればよく、デジタル式であ
ってもアナログ式であってもよい。この表示部２には、
水分活性値以外に、温度、時間等を表示することも可能
である。

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３２】（実施例４）第４の実施例については、図
３及び図４を参照して説明する。図３に示した検体容器
本体５は側壁に隙間Ｂ１が設けられ、図４に示した検体
容器蓋６は隙間Ｂ２が設けられている。従来の水分活性
測定は、密閉中の相対湿度を測定することによってなさ
れていたが、ごくわずかの外界との隙間Ｂを設けておく
ことより、測定精度が向上することが分かった。この隙
間Ｂは、０．０１ｍｍ^２以上２ｍｍ^２以下が好ましい。
隙間Ｂは、大気圧の２倍の圧力が検体容器内にあるとき
に、一回の測定に所要する時間の半分以下で検体容器内
圧力が大気圧に戻る程度のすき間であればよく、これを
数字に表すと０．０１ｍｍ^２以上２ｍｍ ^２以下というこ
とになる。また、この隙間Ｂは、外界との連路空間の最
狭部の断面積であって、いくつかの隙間がある場合はそ
の合計を言う。また、その隙間の場所は、検体容器４か
ら外界に通じるものであれば特に制限はない。

【手続補正６】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３３】（実施例５）図５は、本発明による水分活
性測定器の第５の実施例を示す断面図である。第５の実
施例では、検体容器蓋体６に気圧センサー１０を設けた
ものである。電気回路１Ａでは、この気圧センサー１０
の検出値に基づいて、湿度センサー７の値を補正して、
水分活性値を算出する。気圧センサー１０は、気体の圧
力を検知するものであればいずれでもよく、特に制限は
ない。気圧センサー１０を設ける理由は、精度の高い測
定を行なうために、温度補償と同じように、湿度センサ
ー７の特性に合わせ、気圧センサー１０の信号に応じ
て、湿度センサー７の信号を補正するためにある。この
補正とは、測定時の気圧に応じて、その時点での正確な
水分活性値を得ることと、どんな気圧下であっても、常
に、１０１３ｍｂでの値を示すように水分活性値を補正
することの両方を含む。

【手続補正７】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３４

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３４】（実施例６）表１にあげた容積５０ｃｃの
支持体及び比較例の物質を検体容器本体５の底におい
た。次に、５０ｃｃの各塩類の飽和水溶液を入れ、３時
間室温で放置した。比較例については、撹拌混合した後
に、３時間室温で放置した。ついで、吸収されていない
余分な水滴を濾紙で吸い取り、さらに、開放状態で室温
で５時間放置し、結晶を析出させ、塩類と塩類の飽和水
溶液を支持体に固定した。本品を下記の試験法により評
価した。試験方法１．検体容器本体５を６０°傾け、２０分後まで流出状
態を観察した。２．キャリブレーション済の水分活性測定器により、２
０°Ｃで実測し、文献値と比べることにより、標準品と
しての能力があるか否かを確認した。湿度センサーの精度が、±０．０２（水分活性値）であ
るために、この範囲に入っているものは合格とした。

【手続補正８】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３６

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３６】（実施例７）体積３ｃｍ^３の支持体、ＰＶ
Ａスポンジ（商品名ミクロライトＳ、鐘紡株式会社製）
に、塩化マグネシウムの飽和水溶液２０ｃｃを含浸させ
た後、含浸されていない飽和水溶液を濾紙で吸い取っ
た。２時間４０°Ｃの恒温器中で水分を蒸発させ、結晶
を析出させた。本品を検体容器本体５にセットして蓋を
し、室温で２４時間放置し、湿度の安定化を行い、支持
体に塩化マグネシウムの飽和水溶液を固定したキャリブ
レーション用品を得た。実施例３の水分活性測定器を用
い、水分活性測定を行ったところ、文献値０．３３（２
０°Ｃ）に対して、実測値０．３３（２０°Ｃ）と良好
な結果を得た。さらに、容器内空間の空気を入れ換え
（大気の相対湿度３０〜３５％）、測定を５回繰り返し
たが、実測値は湿度センサーの精度±０．０２（水分活
性値）以内に収まった。また、容器を傾けても塩化マグ
ネシウム飽和水溶液の流出はなかった。

【手続補正９】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３８

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３８】（比較例１）体積３ｃｍ^３の支持体ＰＶＡ
スポンジ（商品名ミクロライトＳ、鐘紡株式会社製）に
塩化マグネシウムの飽和水溶液を加えるのではなく、塩
化マグネシウムの飽和水溶液に水を加え、水分活性値約
０．９０に調節した塩化マグネシウム水溶液２０ｃｃを
含浸後、含浸されていない水溶液を濾紙で吸い取った。
本品を検体容器本体５にセットして蓋をし、室温で２４
時間放置し、湿度の安定化を行い、支持体に塩化マグネ
シウム水溶液を固定したキャリブレーション用品を得
た。実施例３の水分活性測定器を用いて、水分活性測定
を行ったところ、実測値０．８９（２０°Ｃ）を得た。
このとき、容器を傾けても、塩化マグネシウム水溶液の
流出はなかった。さらに、容器内空間の空気を入れ換え
（大気の相対湿度３０〜３５％）、５回測定を繰り返し
たところ、表２のように実測値が変化した。このことか
ら、支持体に塩類の水溶液を固定するよりも、塩類又は
塩類の飽和水溶液を支持体に固定する方がキャリブレー
ション用品として適当であることがわかった。

【手続補正１０】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００４０】

【発明の効果】以上詳しく説明したように、本発明によ
れば、以下に示すような種々の効果がある。第１に、湿
度検出部、電気回路部、表示部を検体容器蓋体側に設け
たので、小型であって、操作性や携帯性が著しく向上し
た。第２に、気圧検出部を設けたので、湿度検出部の値
に対して、気圧補正を行うことができ、正確な測定を可
能にした。第３に、容器内空間を攪拌する攪拌手段を設
けたので、水蒸気分布の均一化が図れ、迅速に測定が行
える。第４に、検体容器に隙間を設けたので、測定精度
が向上した。第５に、塩類又は塩類の飽和水溶液を支持
体で固定したキャリブレーション用品を使用することに
よって、取り扱いが極めて容易になり、携帯性が著しく
向上し、正確なキャリブレーションが可能となった。

【手続補正１１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図３

【補正方法】変更

【補正内容】

【図３】

【手続補正１２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図６

【補正方法】変更

【補正内容】

【図６】

【手続補正１３】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図７

【補正方法】変更

【補正内容】

【図７】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】検体容器本体と共に検体を収容する密閉
した容器内空間を形成する検体容器蓋体と、前記検体容器蓋体の容器内空間側に設けられ、前記容器
内空間の湿度を検出する湿度検出部と、前記検体容器蓋体に内蔵され、前記湿度検出部によって
検出した湿度に基づいて水分活性値を演算する電気回路
部と、前記検体容器蓋体の表面に設けられ、前記電気回路部に
よって演算された水分活性値を表示する表示部とを含む
ことを特徴とする水分活性測定器。
【請求項２】検体を収容する密閉した容器内空間を形
成する検体容器と、前記検体容器の容器内空間の湿度を検出する湿度検出部
と、気圧を検出する気圧検出部と、前記気圧検出部の信号に応じて、前記湿度検出部によっ
て検出した湿度を補正して、水分活性値を算出する電気
回路部と、前記電気回路部によって算出された水分活性値を表示す
る表示部とを含むことを特徴とする水分活性測定器。
【請求項３】検体容器本体と共に検体を収容する密閉
した容器内空間を形成する検体容器蓋体と、前記検体容器蓋体の容器内空間側に設けられ、前記容器
内空間の湿度を検出する湿度検出部と、気圧を検出する気圧検出部と、前記検体容器蓋体に内蔵され、前記気圧検出部の信号に
応じて、前記湿度検出部によって検出した湿度を補正し
て水分活性値を算出する電気回路部と、前記検体容器蓋体の表面に設けられ、前記電気回路部に
よって算出された水分活性値を表示する表示部とを含む
ことを特徴とする水分活性測定器。
【請求項４】前記容器内空間の気体を移動させるため
の気体攪拌手段を設けたことを特徴とする請求項１〜請
求項３に記載の水分活性測定器。
【請求項５】前記容器内空間の容積は、２ｃｍ³以上
１０ｃｍ³以下であることを特徴とする請求項１〜請求
項４に記載の水分活性測定器。
【請求項６】検体容器には、０．０１ｍｍ²以上２ｍ
ｍ²以下の隙間が形成されていることを特徴とする請求
項１〜請求項５に記載の水分活性測定器。
【請求項７】塩類又は塩類の飽和水溶液を支持体に固
定したキャリブレーション用品を使用することを特徴と
する請求項１〜請求項６に記載の水分活性測定器。