JPH07239300A - 多成分同時測定法 - Google Patents
多成分同時測定法Info
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
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- G01N21/3577—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light for analysing liquids, e.g. polluted water
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 複数の成分を含有する水溶液に対し、該成分
数と同じかそれ以上の任意の数の赤外線吸収波で、赤外
ＡＴＲ法により吸光度を測定し、予め各成分単独の任意
の波数における赤外ＡＴＲ法による吸光度と濃度との関
係を求めておき、該水溶液の各波数における吸光度の値
を用いて、濃度と吸光度の関係を表す多元一次連立方程
式を立て、この式を解くことにより複数成分を含む該水
溶液の各成分濃度の同時測定。 【目的】 複数成分を含む水溶液の各成分濃度を同時に
測定できる非破壊的定量分析方法の提供。 【効果】 赤外ＡＴＲ法において９００〜１３００ｃｍ
-1の波数を用いることにより糖、アルコール、有機酸な
どの定量分析が可能。
数と同じかそれ以上の任意の数の赤外線吸収波で、赤外
ＡＴＲ法により吸光度を測定し、予め各成分単独の任意
の波数における赤外ＡＴＲ法による吸光度と濃度との関
係を求めておき、該水溶液の各波数における吸光度の値
を用いて、濃度と吸光度の関係を表す多元一次連立方程
式を立て、この式を解くことにより複数成分を含む該水
溶液の各成分濃度の同時測定。 【目的】 複数成分を含む水溶液の各成分濃度を同時に
測定できる非破壊的定量分析方法の提供。 【効果】 赤外ＡＴＲ法において９００〜１３００ｃｍ
-1の波数を用いることにより糖、アルコール、有機酸な
どの定量分析が可能。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、赤外減衰全反射法（赤
外ＡＴＲ法）を用いた多成分濃度の測定法に関し、特
に、水溶液中の多成分濃度を同時に測定する方法に関す
る。
外ＡＴＲ法）を用いた多成分濃度の測定法に関し、特
に、水溶液中の多成分濃度を同時に測定する方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】赤外分光分析法は、主に成分が未知であ
る試料中の成分を、赤外波数領域での成分特異吸収波数
の吸光特性から同定する定性分析の手法であるが、この
手法は定量分析にも応用されている。その基本となる法
則は次の式（Ｉ）で示すランベルト・ベールの法則であ
る。
る試料中の成分を、赤外波数領域での成分特異吸収波数
の吸光特性から同定する定性分析の手法であるが、この
手法は定量分析にも応用されている。その基本となる法
則は次の式（Ｉ）で示すランベルト・ベールの法則であ
る。
【０００３】
【式１】 ここにＡは吸光度、Ｉ0 は溶媒のみのときの透過光の強
さ、 Iは濃度c の溶液の透過光の強さ、εは吸光係数、
ｌはセルの厚さである。
さ、 Iは濃度c の溶液の透過光の強さ、εは吸光係数、
ｌはセルの厚さである。
【０００４】つまり成分に特異な吸収波数における吸光
度を測定し、予めランベルト・ベールの法則から得られ
た吸光係数を用いてその成分濃度を測定する。一方、試
料中に複数の溶質があった場合、それぞれの成分が他と
重ならない吸収を持つ時は、別々に１成分の時と同様に
して定量すればよい。吸収が重なり合う場合、全体とし
ての吸光度は濃度があまり大きくなく溶質同士の相互作
用が無視できるときには、個々の成分の吸光度の和で表
される。よって多成分を含む溶液はの場合次の式（II)
が成立する。
度を測定し、予めランベルト・ベールの法則から得られ
た吸光係数を用いてその成分濃度を測定する。一方、試
料中に複数の溶質があった場合、それぞれの成分が他と
重ならない吸収を持つ時は、別々に１成分の時と同様に
して定量すればよい。吸収が重なり合う場合、全体とし
ての吸光度は濃度があまり大きくなく溶質同士の相互作
用が無視できるときには、個々の成分の吸光度の和で表
される。よって多成分を含む溶液はの場合次の式（II)
が成立する。
【０００５】
【式２】
【０００６】例えば、試料溶液が二成分１、２を含むと
き、二つの波数ａ，ｂで吸光度を測定し、それをＡa 、
Ａb とすると、次の連立方程式(III) が成立する。
き、二つの波数ａ，ｂで吸光度を測定し、それをＡa 、
Ａb とすると、次の連立方程式(III) が成立する。
【０００７】
【式３】
【０００８】４つのεの値がわかっていれば、この連立
方程式(III) を解いて二成分の各々の濃度を求めること
ができる。しかし、これらの式が赤外線吸収分析法で適
用されるのは、有機溶媒に溶解した試料溶液の場合であ
る。水を溶媒とする溶液では、赤外領域で水による強い
吸収が見られ、溶質の吸収と水の吸収の分離が非常に困
難である。このため、複数の糖類などの多成分が水に溶
解している試料溶液の場合、その多成分の濃度を同時に
精度良く測定することは極めて困難である。水などを溶
媒とする溶液中の多成分濃度を精度良く同時測定できる
手法が望まれている。一方、ＨＰＬＣ分析法では試料の
前処理が煩雑であり、破壊検査となるなどの点で問題が
あった。
方程式(III) を解いて二成分の各々の濃度を求めること
ができる。しかし、これらの式が赤外線吸収分析法で適
用されるのは、有機溶媒に溶解した試料溶液の場合であ
る。水を溶媒とする溶液では、赤外領域で水による強い
吸収が見られ、溶質の吸収と水の吸収の分離が非常に困
難である。このため、複数の糖類などの多成分が水に溶
解している試料溶液の場合、その多成分の濃度を同時に
精度良く測定することは極めて困難である。水などを溶
媒とする溶液中の多成分濃度を精度良く同時測定できる
手法が望まれている。一方、ＨＰＬＣ分析法では試料の
前処理が煩雑であり、破壊検査となるなどの点で問題が
あった。
【０００９】
【解決しようとする課題】本発明者らはこのような、赤
外線吸光度分析について検討を行い、従来困難とされて
いた、複数の成分を含有する溶液に対して、赤外吸光度
分析方法により、同時定量分析を行う方法を見いだし
た。従って、本発明は溶液中の多成分を赤外吸光度分析
方法により同時に測定する方法、特に水溶液中の糖質、
アルコール、有機酸などの多成分を定量分析する方法を
提供することを課題とする。
外線吸光度分析について検討を行い、従来困難とされて
いた、複数の成分を含有する溶液に対して、赤外吸光度
分析方法により、同時定量分析を行う方法を見いだし
た。従って、本発明は溶液中の多成分を赤外吸光度分析
方法により同時に測定する方法、特に水溶液中の糖質、
アルコール、有機酸などの多成分を定量分析する方法を
提供することを課題とする。
【００１０】
【課題を解決する手段】赤外吸光度分析においては、そ
の吸収スペクトル分析を行うことにより、物質に特異的
な吸収波数を求めることができる。糖質、アルコール、
有機酸類には1200〜1000ｃｍ-1にＣ−ＯＨ由来の伸縮振
動、1150〜1070ｃｍ-1にＣ−Ｏ−Ｃ由来の逆対称伸縮、
1085〜1050ｃｍ-1にＣ−Ｏ由来の伸縮振動、1250ｃｍ-1
にＣ−Ｏ由来の伸縮振動、1200〜1040ｃｍ-1にＣ−Ｏ骨
格の伸縮振動、1040ｃｍ-1にＣ−Ｏの伸縮振動、925 ｃ
ｍ-1に同じくＣ−Ｏに基づく特異吸収が認められる。こ
のように 900〜1200ｃｍ-1の波数領域は、糖質、アルコ
ール、有機酸類に共通の吸収波数であり、ここをこれら
の物質の指紋領域とよび、水の吸収とは比較的異なる吸
収波数である。このような波数領域は、化合物群によっ
て幾つかの特異的な指紋領域として、物質の同定に用い
られてきた。このことは、赤外線分析においては比較的
良く知られていたが、この波数領域を物質の定量に使用
することはこれまで行われていなかった。しかしこの指
紋領域を測定し、定量分析を行うことを本発明者らは、
初めて見いだしたものである。
の吸収スペクトル分析を行うことにより、物質に特異的
な吸収波数を求めることができる。糖質、アルコール、
有機酸類には1200〜1000ｃｍ-1にＣ−ＯＨ由来の伸縮振
動、1150〜1070ｃｍ-1にＣ−Ｏ−Ｃ由来の逆対称伸縮、
1085〜1050ｃｍ-1にＣ−Ｏ由来の伸縮振動、1250ｃｍ-1
にＣ−Ｏ由来の伸縮振動、1200〜1040ｃｍ-1にＣ−Ｏ骨
格の伸縮振動、1040ｃｍ-1にＣ−Ｏの伸縮振動、925 ｃ
ｍ-1に同じくＣ−Ｏに基づく特異吸収が認められる。こ
のように 900〜1200ｃｍ-1の波数領域は、糖質、アルコ
ール、有機酸類に共通の吸収波数であり、ここをこれら
の物質の指紋領域とよび、水の吸収とは比較的異なる吸
収波数である。このような波数領域は、化合物群によっ
て幾つかの特異的な指紋領域として、物質の同定に用い
られてきた。このことは、赤外線分析においては比較的
良く知られていたが、この波数領域を物質の定量に使用
することはこれまで行われていなかった。しかしこの指
紋領域を測定し、定量分析を行うことを本発明者らは、
初めて見いだしたものである。
【００１１】赤外線吸収分析方法により、水の影響を除
いて、定量分析を行うためには、従来から採用されてい
る透過型の分析方法では困難である。このため、赤外Ａ
ＴＲ法を用いることにより、水の吸収と溶解している物
質の吸収波数の分離が容易となる。このようにして、水
の吸収を分離することにより、上述した指紋領域の吸収
を取り出すことが可能となり、物質の定量が可能とな
る。図１及び図２に赤外ＡＴＲ法によって測定した、水
及びグルコース水溶液のそれぞれの吸収スペクトルを示
す。このスペクトルに見られるように、 900〜1200ｃｍ
-1の波数領域が、糖質、アルコール、有機酸由来の特異
吸収である。この吸収を測定することで、複数の物質の
定量分析が可能となる。
いて、定量分析を行うためには、従来から採用されてい
る透過型の分析方法では困難である。このため、赤外Ａ
ＴＲ法を用いることにより、水の吸収と溶解している物
質の吸収波数の分離が容易となる。このようにして、水
の吸収を分離することにより、上述した指紋領域の吸収
を取り出すことが可能となり、物質の定量が可能とな
る。図１及び図２に赤外ＡＴＲ法によって測定した、水
及びグルコース水溶液のそれぞれの吸収スペクトルを示
す。このスペクトルに見られるように、 900〜1200ｃｍ
-1の波数領域が、糖質、アルコール、有機酸由来の特異
吸収である。この吸収を測定することで、複数の物質の
定量分析が可能となる。
【００１２】この領域の吸収スペクトルの吸光度は、溶
液中の糖質、アルコール、有機酸に加成性であることを
本発明者らは確認した。従って、この領域の吸光度は上
記式(II)が成立する。このことは、測定しようとする溶
液中の成分数に応じた数の多元連立方程式を解くこと
で、成分の濃度を測定することができることを意味す
る。すなわち、あらかじめ、溶液中の物質と、特定の波
数における吸光度と濃度の関係を測定した一次式を求め
て、その波数の吸光係数を求めておき、多元連立方程式
を解法することで、複数の物質を溶解している水溶液の
濃度を求めることが可能となる。従って、水溶液中の複
数の物質の濃度を測定するためには、あらかじめ赤外線
ＡＴＲ法による、任意の波数における成分ごとの、吸光
係数を求めておけば、水溶液の赤外線ＡＴＲ吸光法によ
って測定を行うだけで、各成分の濃度をもとめることが
可能となる。赤外線ＡＴＲ法は、水溶液の測定に使用で
きるものであれば、どのような装置でも使用可能であ
る。例えば、このような赤外線ＡＴＲ測定装置をインラ
イン中に組み込むことによって、オンライン非破壊分析
測定装置とすることも可能である。ＡＴＲ吸収装置は、
図３に代表的な構造を示すが、これ以外の構造の装置で
あっても溶液の測定が可能なものであれば使用可能であ
る。赤外線分析装置は分散型、フーリエ変換型いずれで
あっても良いが、特にフーリエ変換型が特に好ましい。
液中の糖質、アルコール、有機酸に加成性であることを
本発明者らは確認した。従って、この領域の吸光度は上
記式(II)が成立する。このことは、測定しようとする溶
液中の成分数に応じた数の多元連立方程式を解くこと
で、成分の濃度を測定することができることを意味す
る。すなわち、あらかじめ、溶液中の物質と、特定の波
数における吸光度と濃度の関係を測定した一次式を求め
て、その波数の吸光係数を求めておき、多元連立方程式
を解法することで、複数の物質を溶解している水溶液の
濃度を求めることが可能となる。従って、水溶液中の複
数の物質の濃度を測定するためには、あらかじめ赤外線
ＡＴＲ法による、任意の波数における成分ごとの、吸光
係数を求めておけば、水溶液の赤外線ＡＴＲ吸光法によ
って測定を行うだけで、各成分の濃度をもとめることが
可能となる。赤外線ＡＴＲ法は、水溶液の測定に使用で
きるものであれば、どのような装置でも使用可能であ
る。例えば、このような赤外線ＡＴＲ測定装置をインラ
イン中に組み込むことによって、オンライン非破壊分析
測定装置とすることも可能である。ＡＴＲ吸収装置は、
図３に代表的な構造を示すが、これ以外の構造の装置で
あっても溶液の測定が可能なものであれば使用可能であ
る。赤外線分析装置は分散型、フーリエ変換型いずれで
あっても良いが、特にフーリエ変換型が特に好ましい。
【００１３】赤外線ＡＴＲ装置を用いた、吸光度分析に
より多成分を同時に定量分析する方法はこれまで報告
や、発表されたことがない全く新しい考えである。本発
明の実施例は水溶液の例を示すが、溶媒と溶質のそれぞ
れのＡＴＲ吸収波数で分離可能な波数の組み合わせを選
択することによって、多種類の溶液の成分濃度の測定が
可能となる。以下に実施例を示し、本発明をさらに詳細
に説明する。
より多成分を同時に定量分析する方法はこれまで報告
や、発表されたことがない全く新しい考えである。本発
明の実施例は水溶液の例を示すが、溶媒と溶質のそれぞ
れのＡＴＲ吸収波数で分離可能な波数の組み合わせを選
択することによって、多種類の溶液の成分濃度の測定が
可能となる。以下に実施例を示し、本発明をさらに詳細
に説明する。
【００１４】
【実施例１】本実施例においては、ブドウ糖、ショ糖、
果糖の混合溶液の濃度を測定した例を示す。赤外分光計
はパーキンエルマー社製の1600型フーリエ変換赤外分光
分析計を使用し、この装置にＡＴＲ装置として、ＺｎＳ
ｅガラス製液体測定用セルを取り付けたＧＲＡＳＥＢＹ
ＳＰＥＣＩＡＬ ＬＩＭＩＴ社製のものを取り付けた
装置を使用した。このセルは、厚み 3.8ｍｍ、長さ59.2
ｍｍ、45°カットのものを使用した（図３）。これとコ
ンピューター（SONY RCT-300）を接続して、ソフトウエ
アにＩＲデータマネージャ(PERKIN ELMER IRDM）を用い
て測定した。 なお，測定は２５°Ｃの温度で行った。
この条件下で、赤外ＡＴＲ法によって水の吸収スペクト
ルと、ブドウ糖、ショ糖、果糖の試料溶液の吸収スペク
トルを測定し、その水との差スペクトル測定した。任意
の測定波数として1038.2、1062.8、1153.3ｃｍ-1を選択
したが、これは混合溶液の吸収ピークから選択した。各
波数における吸光度を体積モル濃度に対してプロット
し、検量線を作成した。ブドウ糖水溶液の1038.2、106
2.8、1153.3ｃｍ-1の各波数における吸光度と体積モル
濃度との関係を図４に示した。各波数における吸光度と
体積モル濃度との関係は直線とみなすことができた。こ
のため、直線回帰係数を求めることができた。同様にし
て、ショ糖、果糖についても直線回帰係数を求めた。
果糖の混合溶液の濃度を測定した例を示す。赤外分光計
はパーキンエルマー社製の1600型フーリエ変換赤外分光
分析計を使用し、この装置にＡＴＲ装置として、ＺｎＳ
ｅガラス製液体測定用セルを取り付けたＧＲＡＳＥＢＹ
ＳＰＥＣＩＡＬ ＬＩＭＩＴ社製のものを取り付けた
装置を使用した。このセルは、厚み 3.8ｍｍ、長さ59.2
ｍｍ、45°カットのものを使用した（図３）。これとコ
ンピューター（SONY RCT-300）を接続して、ソフトウエ
アにＩＲデータマネージャ(PERKIN ELMER IRDM）を用い
て測定した。 なお，測定は２５°Ｃの温度で行った。
この条件下で、赤外ＡＴＲ法によって水の吸収スペクト
ルと、ブドウ糖、ショ糖、果糖の試料溶液の吸収スペク
トルを測定し、その水との差スペクトル測定した。任意
の測定波数として1038.2、1062.8、1153.3ｃｍ-1を選択
したが、これは混合溶液の吸収ピークから選択した。各
波数における吸光度を体積モル濃度に対してプロット
し、検量線を作成した。ブドウ糖水溶液の1038.2、106
2.8、1153.3ｃｍ-1の各波数における吸光度と体積モル
濃度との関係を図４に示した。各波数における吸光度と
体積モル濃度との関係は直線とみなすことができた。こ
のため、直線回帰係数を求めることができた。同様にし
て、ショ糖、果糖についても直線回帰係数を求めた。
【００１５】その結果、ブドウ糖、ショ糖、果糖、各糖
の1038.2、1062.8、1153.3３ｃｍ-1の波数における回帰
係数は次の表１のようになった。
の1038.2、1062.8、1153.3３ｃｍ-1の波数における回帰
係数は次の表１のようになった。
【００１６】
【表１】 回帰係数 ─────────────────────────────── 糖 1038.2 ｃｍ-1 1062.8 ｃｍ-1 1153.3 ｃｍ-1 ─────────────────────────────── ブドウ糖 0.0714 0.0483 0.0205 ショ糖 0.0885 0.1090 0.0299 果糖 0.0352 0.0736 0.0229 ───────────────────────────────
【００１７】次に、なし、みかん、りんご、ももなどの
各果汁成分を想定し、ブドウ糖、ショ糖、果糖を用いて
所定濃度になるよう仮想の模擬果汁を調製した。ここで
いう所定濃度は、緒方邦安編「青果保蔵汎論 (建帛社，
1977）」に開示されている、各果汁の糖分濃度に従って
調整したものである。このようにして調整した模擬果汁
の内、もも模擬果汁の 900〜1300ｃｍ-1の波数におけ
る、赤外ＡＴＲスペクトルの差スペクトルを測定した結
果を図５に示した。この図に示したパターンと類似の吸
収パターンを各模擬果汁液は示した。この差スペクトル
の1038.2、1062.8、1153.3ｃｍ-1における吸光度を表２
に示した。
各果汁成分を想定し、ブドウ糖、ショ糖、果糖を用いて
所定濃度になるよう仮想の模擬果汁を調製した。ここで
いう所定濃度は、緒方邦安編「青果保蔵汎論 (建帛社，
1977）」に開示されている、各果汁の糖分濃度に従って
調整したものである。このようにして調整した模擬果汁
の内、もも模擬果汁の 900〜1300ｃｍ-1の波数におけ
る、赤外ＡＴＲスペクトルの差スペクトルを測定した結
果を図５に示した。この図に示したパターンと類似の吸
収パターンを各模擬果汁液は示した。この差スペクトル
の1038.2、1062.8、1153.3ｃｍ-1における吸光度を表２
に示した。
【００１８】
【表２】 吸光度 ─────────────────────────────── 模擬果汁 ─────────────────────── 吸収波数 なし みかん りんご もも ─────────────────────────────── 1038.2ｃｍ-1 0.0202 0.0221 0.0278 0.0175 1062.8ｃｍ-1 0.0286 0.0278 0.0373 0.0229 1153.3ｃｍ-1 0.0096 0.0085 0.0121 0.0067 ───────────────────────────────
【００１９】以上の結果から、式３に基づいてｌ＝１と
して、次のような連立方程式式４を導くことができた。
して、次のような連立方程式式４を導くことができた。
【式４】 ここで、Ａはその波数における吸光度であり、ａは回帰
係数、ｃは体積モル濃度、１、２、３は1038.2、1062.
8、1153.3ｃｍ-1の波数を意味している。ｇ、ｓ、ｆは
それぞれブドウ糖、ショ糖、果糖を示す。
係数、ｃは体積モル濃度、１、２、３は1038.2、1062.
8、1153.3ｃｍ-1の波数を意味している。ｇ、ｓ、ｆは
それぞれブドウ糖、ショ糖、果糖を示す。
【００２０】上記連立方程式(IV)を解くことにより、な
し、みかん、りんご、ももの各模擬果汁のブドウ糖、シ
ョ糖、果糖の各体積モル濃度を得ることが出来た。その
結果を表３から表５に示す。
し、みかん、りんご、ももの各模擬果汁のブドウ糖、シ
ョ糖、果糖の各体積モル濃度を得ることが出来た。その
結果を表３から表５に示す。
【００２１】
【表３】 ブドウ糖濃度 ───────────────────────────────── なし みかん りんご もも ───────────────────────────────── 本発明の赤外ATR 法による測定値 0.132 0.076 0.142 0.028 調製した濃度 0.131 0.080 0.139 0.044 ─────────────────────────────────
【００２２】
【表４】 ショ糖濃度 ───────────────────────────────── なし みかん りんご もも ───────────────────────────────── 本発明の赤外ATR 法による測定値 0.004 0.141 0.071 0.143 調製した濃度 0.018 0.157 0.091 0.157 ─────────────────────────────────
【００２３】
【表５】 果糖濃度 ───────────────────────────────── なし みかん りんご もも ───────────────────────────────── 本発明の赤外ATR 法による測定値 0.295 0.119 0.308 0.081 調製した濃度 0.295 0.091 0.297 0.053 ─────────────────────────────────
【００２４】以上の結果は、予め秤量した調製濃度と本
発明の赤外ＡＴＲ法による測定濃度とは非常に良く一致
した。本発明による測定法により模擬果汁試料溶液のブ
ドウ糖、ショ糖、果糖の濃度を精度よく同時に測定でき
ることが明らかとなった。
発明の赤外ＡＴＲ法による測定濃度とは非常に良く一致
した。本発明による測定法により模擬果汁試料溶液のブ
ドウ糖、ショ糖、果糖の濃度を精度よく同時に測定でき
ることが明らかとなった。
【００２５】
【実施例２】本実施例においては、市販の乳酸菌飲料お
よびオレンジジュースの糖成分の濃度を測定した例を示
す。 （１）乳酸菌飲料 乳酸菌飲料には構成する糖質として、乳糖、ブドウ糖、
果糖、ショ糖が含有されていることが確認されている。
図６に乳酸菌飲料の赤外線ＡＴＲ法による吸収スペクト
ルと水の吸収スペクトルの差スペクトルを示した。実施
例１と同様な装置を用いて、ブドウ糖，ショ糖、果糖お
よび乳糖に関して０〜2.0 ｍｏｌ／ｌの濃度範囲で、そ
れぞれの溶液を調整し、赤外ＡＴＲ法で、1033ｃｍ-1、
1053ｃｍ-1、1063ｃｍ-1、1074ｃｍ-1の波数で、実施例
１と同様のモル濃度当たりの吸光度の関係を示す検量線
を作成した。この検量線も実施例１と同様に直線とな
り、同様にして直線回帰係数を求めた。この回帰係数を
表６に示した。
よびオレンジジュースの糖成分の濃度を測定した例を示
す。 （１）乳酸菌飲料 乳酸菌飲料には構成する糖質として、乳糖、ブドウ糖、
果糖、ショ糖が含有されていることが確認されている。
図６に乳酸菌飲料の赤外線ＡＴＲ法による吸収スペクト
ルと水の吸収スペクトルの差スペクトルを示した。実施
例１と同様な装置を用いて、ブドウ糖，ショ糖、果糖お
よび乳糖に関して０〜2.0 ｍｏｌ／ｌの濃度範囲で、そ
れぞれの溶液を調整し、赤外ＡＴＲ法で、1033ｃｍ-1、
1053ｃｍ-1、1063ｃｍ-1、1074ｃｍ-1の波数で、実施例
１と同様のモル濃度当たりの吸光度の関係を示す検量線
を作成した。この検量線も実施例１と同様に直線とな
り、同様にして直線回帰係数を求めた。この回帰係数を
表６に示した。
【００２６】
【表６】 回帰係数 ─────────────────────────────────── 糖 1033 ｃｍ-1 1053 ｃｍ-1 1063 ｃｍ-1 1074 ｃｍ-1 ─────────────────────────────────── ブドウ糖 0.0764 0.0523 0.0483 0.0575 ショ糖 0.0758 0.1200 0.1106 0.0840 果糖 0.0283 0.0488 0.0712 0.0527 乳糖 0.1136 0.1083 0.1046 0.1254 ───────────────────────────────────
【００２７】次いで、市販の乳酸菌飲料（ローリーエー
ス、雪印ローリ株式会社製）の吸収スペクトルを測定
し、その吸光度を求めた。吸光度の測定結果を次の表７
に示した。
ス、雪印ローリ株式会社製）の吸収スペクトルを測定
し、その吸光度を求めた。吸光度の測定結果を次の表７
に示した。
【００２８】
【表７】乳酸菌飲料の吸光度 ──────────────── 吸収波数 吸光度 ──────────────── 1033ｃｍ-1 0.0423 1053ｃｍ-1 0.0447 1063ｃｍ-1 0.0458 1074ｃｍ-1 0.0420 ────────────────
【００２９】表６の回帰係数と表７の吸光度より式(II
I) に基づいてｌ＝１として、次のような連立方程式
（Ｖ）を導くことができた。
I) に基づいてｌ＝１として、次のような連立方程式
（Ｖ）を導くことができた。
【００３０】
【式５】 ここで、Ａはその波数における吸光度であり、１、２、
３、４は1033、1053、1063、1074ｃｍ-1の波数を意味し
ている。ａは吸光係数、ｃは体積モル濃度、ｇ、ｓ、
ｆ、ｌはそれぞれブドウ糖、ショ糖、果糖、乳糖を示
す。
３、４は1033、1053、1063、1074ｃｍ-1の波数を意味し
ている。ａは吸光係数、ｃは体積モル濃度、ｇ、ｓ、
ｆ、ｌはそれぞれブドウ糖、ショ糖、果糖、乳糖を示
す。
【００３１】この式をｃについて解法することにより各
成分の濃度を得ることができる。このようにして得た本
発明法の測定結果と、各構成糖をＨＰＬＣ分析法によっ
て得た結果を表８に示した。
成分の濃度を得ることができる。このようにして得た本
発明法の測定結果と、各構成糖をＨＰＬＣ分析法によっ
て得た結果を表８に示した。
【００３２】
【表８】 乳酸菌飲料の糖濃度 ────────────────────────── 糖 本発明の赤外ＡＴＲ法 ＨＰＬＣ法 ────────────────────────── ブドウ糖 56.38 51 ショ糖 50.75 53 果糖 30.76 44 乳糖 7.37 6 ──────────────────────────
【００３３】各成分の分析値ともＨＰＬＣ分析値に良く
一致した。
一致した。
【００３４】（２）オレンジジュースオレンジジュース
には構成する糖質として、ブドウ糖、果糖、ショ糖が含
有されていることが確認されている。実施例２（１）で
測定した検量線の内、1033ｃｍ-1、1053ｃｍ-1、1063ｃ
ｍ-1、の波数で測定した回帰係数を用いて分析を行うこ
ととした。この３波数で測定した吸光度を表９に示し
た。
には構成する糖質として、ブドウ糖、果糖、ショ糖が含
有されていることが確認されている。実施例２（１）で
測定した検量線の内、1033ｃｍ-1、1053ｃｍ-1、1063ｃ
ｍ-1、の波数で測定した回帰係数を用いて分析を行うこ
ととした。この３波数で測定した吸光度を表９に示し
た。
【００３５】
【表９】オレンジジュースの吸光度 ─────────────── 吸収波数 吸光度 ─────────────── 1033ｃｍ-1 0.0271 1053ｃｍ-1 0.0344 1063ｃｍ-1 0.0414 ───────────────
【００３６】この吸光度から３元連立方程式を解法し、
オレンジジュース中の各糖濃度を求めた。また上記実施
例１（１）と同様に、ＨＰＬＣにより糖濃度を測定し
た。このようにして得た測定結果と、各構成糖をＨＰＬ
Ｃ分析法によって得た結果を表１０に示した。
オレンジジュース中の各糖濃度を求めた。また上記実施
例１（１）と同様に、ＨＰＬＣにより糖濃度を測定し
た。このようにして得た測定結果と、各構成糖をＨＰＬ
Ｃ分析法によって得た結果を表１０に示した。
【００３７】
【表１０】 オレンジジュース中の糖濃度 ────────────────────────── 糖 本発明の赤外ＡＴＲ法 ＨＰＬＣ法 ────────────────────────── ブドウ糖 26.42 26.5 ショ糖 57.37 42.0 果糖 22.23 26.8 ──────────────────────────
【００３８】本発明の赤外ＡＴＲ法による各成分の分析
値はＨＰＬＣ分析値に良く一致した。
値はＨＰＬＣ分析値に良く一致した。
【００３９】
【発明の効果】本発明により、赤外ＡＴＲ法による、溶
液中の多成分の同時、非破壊分析が可能となる。特に、
900〜1300ｃｍ-1の波数を測定に用いることにより、
糖、アルコール、有機酸などの測定が可能となる。
液中の多成分の同時、非破壊分析が可能となる。特に、
900〜1300ｃｍ-1の波数を測定に用いることにより、
糖、アルコール、有機酸などの測定が可能となる。
【図１】水の赤外ＡＴＲ吸収スペクトルを示す。
【図２】グルコース水溶液の赤外ＡＴＲ吸収スペクトル
を示す。
を示す。
【図３】本発明の実施例で使用の赤外ＡＴＲ装置の構造
を示す。
を示す。
【図４】ブドウ糖水溶液の吸光度と体積モル濃度の検量
線を示す。
線を示す。
○ 1153.3ｃｍ-1での検量線 ▽ 1062.8ｃｍ-1での検量線 □ 1038.2ｃｍ-1での検量線
【図５】模擬果汁（もも）の赤外ＡＴＲ法による水吸収
との差スペクトルを示す。
との差スペクトルを示す。
【図６】市販の乳酸菌飲料の赤外ＡＴＲ法による水吸収
との差スペクトルを示す。
との差スペクトルを示す。
Claims (4)
- 【請求項１】 複数の成分を含有する溶液に対し、該成
分の数と同じかまたはそれ以上の任意の数の赤外線吸収
波数で、赤外ＡＴＲ法により吸光度を測定し、あらかじ
めそれぞれの成分単独で、それぞれ選択された任意の各
波数における、赤外ＡＴＲ法による吸光度と各成分の濃
度との関係を求めておき、上記溶液の各波数における吸
光度の値を用いて、濃度と吸光度の関係を表す多元一次
連立方程式をたて、この連立方程式を解くことにより複
数の成分の濃度を同時に求めることを特徴とする赤外Ａ
ＴＲ法による複数成分を含有する溶液の成分濃度の測定
法。 - 【請求項２】 複数の成分を含有する溶液が水溶液であ
る請求項１記載の方法。 - 【請求項３】 測定成分が、赤外線吸収領域 900ｃｍ-1
〜1200ｃｍ-1に特異的な吸収を持つ物質である請求項１
または２記載の測定方法 - 【請求項４】 特異的な吸収を持つ物質が、糖質、アル
コール、有機酸である請求項３記載の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5266394A JP2803016B2 (ja) | 1994-02-28 | 1994-02-28 | 多成分同時測定法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5266394A JP2803016B2 (ja) | 1994-02-28 | 1994-02-28 | 多成分同時測定法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07239300A true JPH07239300A (ja) | 1995-09-12 |
| JP2803016B2 JP2803016B2 (ja) | 1998-09-24 |
Family
ID=12921115
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5266394A Expired - Lifetime JP2803016B2 (ja) | 1994-02-28 | 1994-02-28 | 多成分同時測定法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2803016B2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| JP2003083887A (ja) * | 2001-06-28 | 2003-03-19 | Advantest Corp | 化学物質検出方法及び装置 |
| JP2005530986A (ja) * | 2002-04-03 | 2005-10-13 | ヨハン ヴォルフガング ゲーテ−ウニヴェルジテート フランクフルト アム マイン | 特に水性系、好ましくは多成分系の分光測定法のための赤外線測定装置 |
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| JP2009236565A (ja) * | 2008-03-26 | 2009-10-15 | Jasco Corp | 複数成分の自動連続定量分析方法およびその装置 |
| CN102866126A (zh) * | 2011-07-05 | 2013-01-09 | 重庆华邦制药股份有限公司 | 一种定量测定化合物中晶型比例的方法 |
| JP2013253954A (ja) * | 2011-08-12 | 2013-12-19 | Mie Univ | コーヒー飲料の製造・保存過程における品質計測・評価装置及び品質計測・評価方法 |
| JP2014016373A (ja) * | 2013-10-30 | 2014-01-30 | Fujifilm Corp | 塗布膜中の成分量の測定方法 |
| EP3567366A1 (en) * | 2018-05-08 | 2019-11-13 | Koninklijke Philips N.V. | A nutrition analysis module for a food processing device or food storage device |
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| JPS5766741A (en) * | 1980-10-11 | 1982-04-23 | Aloka Co Ltd | Analysing device for biochemical component through lasre |
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| JPH03175341A (ja) * | 1989-09-20 | 1991-07-30 | Kurabo Ind Ltd | 半導体プロセス用薬剤の定量法および定量装置 |
-
1994
- 1994-02-28 JP JP5266394A patent/JP2803016B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| US7812312B2 (en) | 2002-04-03 | 2010-10-12 | Johann Wolfgang Goethe-Universitaet | Infrared measuring device, especially for the spectrometry of aqueous systems, preferably multiple component systems |
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| CN102866126A (zh) * | 2011-07-05 | 2013-01-09 | 重庆华邦制药股份有限公司 | 一种定量测定化合物中晶型比例的方法 |
| JP2013253954A (ja) * | 2011-08-12 | 2013-12-19 | Mie Univ | コーヒー飲料の製造・保存過程における品質計測・評価装置及び品質計測・評価方法 |
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| EP3567366A1 (en) * | 2018-05-08 | 2019-11-13 | Koninklijke Philips N.V. | A nutrition analysis module for a food processing device or food storage device |
| WO2019215057A1 (en) | 2018-05-08 | 2019-11-14 | Koninklijke Philips N.V. | A nutrition analysis module for a food processing device or food storage device |
| CN112088301A (zh) * | 2018-05-08 | 2020-12-15 | 皇家飞利浦有限公司 | 用于食物加工设备或食物储存设备的营养分析模块 |
| US11940434B2 (en) | 2018-05-08 | 2024-03-26 | Koninklijke Philips N.V. | Nutrition analysis module for a food processing device or food storage device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2803016B2 (ja) | 1998-09-24 |
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