JPH0830688B2 - におい濃度検出装置及びそれを使用したにおい濃度測定装置 - Google Patents

におい濃度検出装置及びそれを使用したにおい濃度測定装置

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JPH0830688B2
JPH0830688B2 JP6029083A JP2908394A JPH0830688B2 JP H0830688 B2 JPH0830688 B2 JP H0830688B2 JP 6029083 A JP6029083 A JP 6029083A JP 2908394 A JP2908394 A JP 2908394A JP H0830688 B2 JPH0830688 B2 JP H0830688B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、におい濃度検出装置及
びそれを使用したにおい濃度測定装置に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】ヒータで高温に保持されたn形の金属酸
化物半導体が可燃ガスに触れるとその電気抵抗が変化
(減少)する性質を利用したガス検出装置は、特公昭4
5−38200号等で既に知られている。
【0003】このガス検出装置に要求される主要な条件
としては、 対象とするガスに対して大きな感度を持ついわゆるガ
ス選択性を有すること、 対象とするガス以外の気体には感応しないこと、 長期に亙って安定して特性を維持できること、を挙げ
ることができる。
【0004】そして上記条件のうちを満たす為にS
nO又はZnOなどの半導体にPd或いはPt等の貴
金属触媒を微量混合し選択性を高めると共に、応答速度
を速めるようにしている。
【0005】つまり、従来のガス検出装置はガス漏れ警
報等といった人命にかかわるような或特定の気体(ガ
ス)だけに感応するようにし、ノイズガスには感応しな
いようにすることが重要な課題とされている。ちなみに
ガス漏れ警報器で最も大きな問題はアルコールや煙等の
雑ガスにも感応して警報してしまう点にあるといわれて
いる。
【0006】ところで生鮮食品の出荷時の鮮度評価や食
品製造分野、特に醗酵技術を用いるところでのにおい測
定による醗酵度の制御、更にはカツオブシ、ノリをはじ
めとする海草、コーヒー、酒類などにみられるように、
におい濃度による等級決めを必要とする分野での品質検
査等には、においを構成している各成分に対する測定は
さほど必要がなく、そのトータル量を即時的に捕えるこ
とが要求されている。
【0007】しかしながら、従来のガス検出装置は或特
定のガスだけを選択して感応してしまい、ノイズガスに
は感応しない。このため従来のガス検出装置をにおい濃
度の測定に使用した場合は、におい発生体から揮発する
におい成分(ガス)のうちの特定のにおい成分だけにし
か感応せず、におい発生体から揮発するにおい成分の全
量を即時的に捕えることができない課題があった。
【0008】
【発明の目的】本発明者は、n形半導体に各種触媒を添
加することなくその純度を上げると選択性を有さずに各
種のにおい成分を構成するガスに感応することを見い出
し本発明を完成するに至ったものである。そこで本発明
の目的は、においを構成している各成分のトータル量を
即時的に捕え、におい濃度を幅広く感知できるようにす
ることにある。また、本発明の他の目的は、におい濃度
の数値化を図ることにある。更に、本発明の他の目的
は、測定精度を維持しながら検出装置の寿命を考慮する
ことにある。
【0009】
【考案の構成】上記課題点を解決し、発明の目的を達成
する為の構成は次の通りである。第1の発明にあって
は、におい濃度を検出する為の装置であって、この装置
は、酸化錫(SnO),酸化亜鉛(ZnO)等のn形
半導体の単体よりなる感応部と、この感応部を200〜
450℃で加熱するヒータと、を含み、上記感応部は、
特性としてにおいの選択性を有していないことを特徴と
する、におい濃度検出装置である。
【0010】第2の発明にあっては、においの濃度を測
定する為の装置であって、この装置は、酸化錫(SnO
),酸化亜鉛(ZnO)等のn形半導体の単体よりな
る感応部と、この感応部を200〜450℃で加熱する
ヒータと、を含み、上記感応部は、特性としてにおいの
選択性を有しておらず、更に、上記装置は、におい濃度
を電気信号として取り出す為の手段と、におい濃度を数
値表示する為の手段と、を含んでいることを特徴とす
、におい濃度測定装置である。
【0011】p形半導体はにおい成分に対して感応性が
良くないので、感応部で使用される半導体は金属酸化物
であるn形半導体の単体である。におい成分に対しては
n形半導体のうちでも特に酸化錫(SnO),酸化亜
鉛(ZnO)が感応性が良い。感応部で使用される半導
体は金属酸化物の焼結体または薄膜である。
【0012】においの中には、焦げ臭等のように比較的
分子が大きい重質臭と、アルコール等のように比較的分
子の小さな軽質臭とがある。感応部が焼結体の場合は、
表面がポーラス状であり、分子の大きい重質臭を捕らえ
にくい。この為幅広い種類のにおいに対応する場合は感
応部には薄膜を使用するのが好ましい。しかし、比較的
分子の小さな軽質臭に対応する場合は焼結体でもさしつ
かえない。
【0013】薄膜の形成に当たっては、従来法である真
空蒸着法、スパッタリング法、写真製版技術利用法、化
学処理法(燒結法による多孔質器)等を挙げることがで
き、例えば燒結法における熱処理成形は、600〜85
0℃で行われる。
【0014】におい濃度の測定に使用されるヒータの加
熱温度は200〜450℃である。200℃未満の場合
は検出装置の寿命は長くなるが測定精度が落ちる。45
0℃を越えると測定精度は上がるが検出装置の寿命が短
くなる。従って測定精度を維持しながら検出装置の寿命
を考慮すると200〜450℃が好ましい。におい濃度
は電気信号として取り出すことができる。
【0015】本発明に係るにおい濃度検出装置でにおい
濃度を測定する一方法を説明する。におい濃度検出装置
を備えている測定室内に、測定対象物を収容してそのに
おい濃度を即時にメータ又は/及び記録計に表示させ
る。
【0016】これによってにおい濃度を数値的に把握す
ることができる。また、メータ又は/及び記録計に表示
された測定値と基準値とを比較して基準値に対する測定
対象物のにおい濃度の強弱を即時に測定することもでき
る。
【0017】このように本発明に係るにおい濃度検出装
置を使用すればにおいを構成する各ガス濃度の分離分析
はできないものの、においを構成するガス成分全体の濃
度を即時に検出できる。更に、検出されたにおい濃度を
電気信号として取り出す為の手段とにおい濃度を数値表
示する為の手段とを備えることによってにおい濃度の数
値化が可能となる。
【0018】
【実施例】図面に示した実施例を参照して本発明を更に
詳細に説明する。図1はにおい濃度検出装置の一実施例
を示す構成図である。
【0019】におい濃度検出装置1は、酸化錫(SnO
純度99.999%バインダとして酸化アルミニュ
ウムAOを使用)からなる感応部である金属酸化物1
0を、厚さ0.6mmのセラミック板12上に、真空蒸
着法により薄膜状に被覆したもので、平板状に形成され
ており、両端は上下2枚の金属板14,14aにより挟
み込み電極としている。
【0020】また、におい濃度検出装置1はヒータ15
を備えている。符号16は碍子である。におい濃度検出
装置1は周囲の温度や湿気の影響を受けないようにして
一定温度に保持されている。
【0021】図2は、本実施例に係るにおい濃度検出装
置を使用したにおい濃度測定装置の一実施例を示すブロ
ックダイヤグラムである。測定ボックス6の中に上記し
たにおい濃度検出装置1と、試料容器4(本実施例では
ガラスシャーレを使用した)と、該試料容器4を支える
容器ホルダ5が内蔵されている。この測定ボックス6の
内壁はすべてステンレス板を貼着し、またこの測定ボッ
クス6の外部には測定後測定ボックス6の内部を清浄空
気で浄化するために、脱臭用の活性炭を入れたフィルタ
ー7が設けてある。
【0022】作 用 このにおい濃度測定装置を使用したにおい濃度の測定方
法を説明する。吸引ファン2を作動させ、外部空気を活
性炭を入れたフィルター7を通して測定ボックス6内に
清浄空気として送り込み、無臭状態を確保する。
【0023】試料容器4に被測定試料を入れ、測定ボッ
クス6中に封入密閉する。試料の発するにおい分子がに
おい濃度検出装置1に接触すると直ちに電気抵抗が変化
して回路を流れる電流が変動する。これを電圧変化とし
て取り出して増幅し、デシタル表示計8により表示さ
せ、またプリンター9によって打ち出す。
【0024】においを発する時間的経過を調べたい場合
は、その信号を直流増幅器10に入れ記録計11によっ
て自動記録させる。試料は液体、粉末、固形のいずれで
も良く、一定量試料容器に入れて測定ボックス6内にセ
ットする。なお、気体でも良い。
【0025】なお、におい濃度検出装置1は吸着脱速度
を大きくするために一定温度(略200℃)になるまで
の加熱に要する時間が必要で、電源を入れてから数十分
後、におい濃度検出装置1に流れる電流が落ちついた時
点を確認し測定を開始する。におい濃度検出装置1自体
は、においの識別能力はないが、処理条件の異なった同
一試料については各試料の持つにおい濃度の相対的変化
を知ることが可能である。
【0026】また、試料保持台にバンドヒーターを設
け、X−Y記録計のX軸に温度、Y軸に検出装置出力を
入力し、温度とともににおいの成分の揮発する様子をX
−Y記録できる機能を持たせることができる。
【0027】
【測定例】上記におい濃度測定装置を使用して被測定物
を測定した結果を以下に示す。なお、各測定例ではメー
タ又は/及び記録計によって表示された基準値と測定値
をグラフで表わしている。
【0028】測定例1 市販の比較的新しいと見られたオレンジと、そのオレン
ジを1週間放置したものとのにおい濃度を比較してみ
た。図3において、Aは市販の比較的新しいと見られた
オレンジをそのままの状態で測定したもので、Bはオレ
ンジを1週間放置して測定したものである。BはAに比
較してにおい濃度は極めて低くなっていることがわか
る。したがって、Aを鮮度の基準値とした場合はBのに
おい濃度は小さく鮮度が劣ることがわかる。
【0029】測定例2 市販のコーヒー豆(キリマンジャロ)をコーヒーひきで
粉末にし、直ちに測定した結果と同一試料を室温で1時
間放置し測定したものを比較してみた。図4で、Aは市
販のコーヒー豆(キリマンジャロ)をコーヒーひきで粉
末にし、直ちに測定した結果である。またBは、同一試
料を室温で1時間放置し測定したものである。Bはコー
ヒー独特のにおいがかなり発散してしまっていることを
具体的に示している。コーヒーに限らずにおいを楽しむ
食品や飲料等は、また封入物については開封後、なるべ
く早い時間内に楽しまないと、せっかく高価なにおいも
うすくなってしまうことが、この測定からはっきり示さ
れる。
【0030】測定例3 蒸留したばかりの焼酎と、20年貯蔵して熟成した焼酎
とを比較してみた。図5で、Aは蒸留したばかりの焼
酎、Bは20年貯蔵して熟成した焼酎である。蒸留した
てのものは、やはりアルコールの刺激的なにおいが強い
ことがわかる。このように、試料を特定すれば、その試
料に種々の処理を施した場合の刺激的なにおいの程度、
つまり熟成の評価ともなるまろやかさの進行過程を知る
ことができる。
【0031】測定例4 新米と古米の比較をしてみた。図6で、Aは新米、Bは
古米(昭和56年度米)である。この結果、古米の方が
古米特有のにおいが強いことがわかる。これにより、良
質のデンプンか、また蛋白かという評価も、微妙なにお
いの測定から可能なように思われる。
【0032】測定例5 市販の醤油の原液と、これを水道水で5倍にうすめたも
のとを比較してみた。図7で、Aは市販の醤油の原液、
Bはこれを水道水で5倍にうすめたものである。この結
果から5倍にうすめてしまうと、原液のにおいもかなり
消失してしまうことがわかる。食品製造工程で、脱臭効
果の評価等にも簡便な方法として活用できるものと思わ
れる。
【0033】
【発明の効果】本発明は上記構成を有し次の効果を奏す
る。 (1) におい濃度検出装置には、酸化錫(Sn
),酸化亜鉛(ZnO)等のn形半導体の単体より
なる感応部が使用されており、感応部はその特性として
においの選択性を有していない。従ってにおい発生体か
ら揮発するにおい成分の全量を幅広く感知することがで
き、我々の生活圏での殆どのにおい成分の全量を即時的
に捕えることができる。 (2) また、におい濃度測定装置は、におい濃度を電
気信号として取り出す為の手段とにおい濃度を数値表示
する為の手段とを備えているので、におい濃度を数値化
することができる。従って、鮮度、熟成度といったこれ
までどちらかというと官能に依存していたところを、定
量的に評価できる。特にリアルタイムでの測定ができる
ので生鮮食品一殿について簡便な鮮度測定に適用でき、
また食品製造工程での品質監視にも広く活用できる。(3) 更には、におい濃度検出装置の感応部を加熱
するヒータの加熱温度は200〜450℃であるので、
測定精度を維持しながら検出装置の寿命を確保すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】におい濃度検出装置の一実施例を示す構成図、
【図2】におい濃度測定装置の一実施例を示すブロック
ダイヤグラム、
【図3】比較的新しいと見られたオレンジと、そのオレ
ンジを1週間放置したものとのにおい濃度の比較を示す
図、
【図4】コーヒー豆(キリマンジャロ)をコーヒーひき
で粉末にし、直ちに測定した結果と、同一試料を室温で
1時間貯蔵し測定したものとのにおい濃度の比較を示す
図、
【図5】蒸留したばかりの焼酎と、20年貯蔵して熟成
した焼酎とのにおい濃度の比較を示す図、
【図6】新米と古米のにおい濃度の比較を示す図、
【図7】市販の醤油の原液と、これを水道水で5倍にう
すめたもののにおい濃度の比較を示す図である。
【符号の説明】
1 におい濃度検出装置 10 感応部 15 ヒータ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 におい濃度を検出する為の装置であっ
    て、この装置は、 酸化錫(SnO),酸化亜鉛(ZnO)等のn形半導
    体の単体よりなる感応部と、 この感応部を200〜450℃で加熱するヒータと、 を含み、 上記感応部は、特性としてにおいの選択性を有していな
    いことを特徴とする、 におい濃度検出装置。
  2. 【請求項2】 におい濃度を測定する為の装置であっ
    て、この装置は、 酸化錫(SnO),酸化亜鉛(ZnO)等のn形半導
    体の単体よりなる感応部と、 この感応部を200〜450℃で加熱するヒータと、 を含み、 上記感応部は、特性としてにおいの選択性を有しておら
    ず、 更に、上記装置は、 におい濃度を電気信号として取り出す為の手段と、 におい濃度を数値表示する為の手段と、 を含んでいることを特徴とする、 におい濃度測定装置。
JP6029083A 1994-01-31 1994-01-31 におい濃度検出装置及びそれを使用したにおい濃度測定装置 Expired - Fee Related JPH0830688B2 (ja)

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JPS58208651A (ja) * 1982-05-31 1983-12-05 Shigemi Iida 口臭濃度測定装置

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Title
食品機械装置、22[12(1985)、株式会社ビジネスセンター社、(昭和60年12月1日発行)71−75頁

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