JPH10300652A - 試料調製方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単な装置と操作により、迅速にかつ不活性
雰囲気で分析用試料の調製が可能であり、これにより正
確な分析値が得られるとともに、多点化も可能な試料調
製方法および装置を提供する。 【解決手段】 試料容器１内に試料２を入れ、開口部４
を覆うように妨害物質除去フィルタ９を配置して蓋１０
を取付け、ガスボンベ２０から不活性ガスを注入したの
ち、加圧器のピストン１５を貫通孔１１から挿入してフ
ィルタ９を介して試料２を圧搾し、フィルタ９を通して
採液室６に搾汁液２２を得、分析用試料としてピペット
２１で採取する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は分析用の試料調製方
法および装置、特に生物試料の化学分析に適した試料調
製方法および装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、野菜、果物等の農産物その他の生
物試料の化学分析を行う際、分析用の試料を調製するた
めには、試料のナイフ、ミキサー等による細切、ホモジ
ナイザ等による磨砕、均質化、ロート等による濾過、遠
心分離などによる妨害物の除去などの操作が行われてい
る。

【０００３】これらの操作は手作業で行われることが多
く、多くの機器および消耗品を使用し、はん雑な作業を
長時間にわたって行う必要がある。その間空気中の酸素
による試料の酸化、時間の経過による酵素の失活などが
起こるため、還元物質や酵素の活性値等につき正確な分
析値が得られない。このほか、多数の試料を迅速に処理
することが困難であるなどの問題点がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、簡単
な装置と操作により、迅速にかつ不活性雰囲気で分析用
試料の調製が可能であり、これにより正確な分析値が得
られるとともに、多点化も可能な試料調製方法および装
置を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は次の試料調製方
法および装置である。 （１） 試料容器に収容された試料を不活性ガス雰囲気
下に、妨害物質除去用フィルタを介して加圧器により圧
搾し、フィルタを通過した搾汁液を分析用試料として採
取することを特徴とする試料調製方法。 （２） 試料を収容する試料容器と、試料容器の開口部
を覆うように配置される妨害物質除去用フィルタと、貫
通孔を有しかつフィルタの上方から試料容器の開口部を
覆うように取付けられる蓋と、蓋を設置した状態で試料
とフィルタ間に不活性ガスを注入するガス注入手段と、
蓋の貫通孔に挿入されかつフィルタの上から試料を圧搾
する加圧器と、圧搾によりフィルタを通して得られる搾
汁液を収容する採液室とを備えていることを特徴とする
試料調製装置。 （３） 試料容器、フィルタおよび加圧器は酵素および
化学的に不活性な材料により形成されている上記（２）
記載の装置。

【０００６】本発明において調製の対象となる試料は生
物試料のように搾汁液を生成可能な試料であり、甘し
ょ、ニンジン、キャベツ等の野菜や、リンゴ、ミカン等
の果物など、圧搾により直接搾汁液が生じるもののほ
か、イネ、麦等の種子のように水等の溶媒を加えて圧搾
することにより搾汁液を生成するものを含む。この場
合、柔軟な組織と粗剛な組織の混在するものであっても
よい。

【０００７】試料容器は内部に試料を収容し、上部開口
部側に妨害物質除去用フィルタを配置して蓋を取付け、
蓋の貫通孔を通して加圧器を挿入して試料を圧搾できる
ように構成される。このとき加圧器は試料容器の内壁と
の間にフィルタを介在させた状態でほぼ圧着するよう
に、試料容器の内壁にほぼ対応する形状に形成されるの
が好ましい。試料容器には圧搾により生じる搾汁液を収
容するようにフィルタの外側に採液室が形成されてい
る。

【０００８】蓋はフィルタの上方から試料容器の開口部
を覆うように構成され、加圧器を導入するように加圧器
外径にほぼ対応した貫通孔を有するが、この貫通孔は蓋
をした状態で不活性ガスの注入および採液を行えるよう
に、補助開口部を有するのが好ましい。

【０００９】妨害物質除去用フィルタは濾紙、イオン交
換濾紙、不織布など、分析の目的に応じて固形分、イオ
ン等の妨害物質を除去できる濾過体が使用できるが、こ
れらのフィルタを介して圧搾できるように可撓性を有す
るものを使用する。濾紙は主として固形分を除去し、イ
オン交換濾紙はイオンを除去する。不織布は固形分を除
去するほか、加圧解除時に搾汁液を吸収するため、加圧
と圧力解除を繰返して搾汁液を均質化するのに適してい
る。このためこれらを積層したものが好ましい。

【００１０】注入手段は試料容器に試料を収容し、開口
部にフィルタを配置して蓋を閉じた状態で試料とフィル
タ間の空間に不活性ガスを注入できるように構成され
る。一般的には手持式の小形のボンベの先に取付けたノ
ズルを補助開口部から採液室に挿入して不活性ガスを注
入するものでよいが、試料容器に着脱可能なように取付
けたものでもよい。

【００１１】加圧器は支持台上に置いた試料容器に、上
からピストンが下降して蓋の貫通孔を通して挿入され、
フィルタ試料容器内に押込んで試料を加圧し、圧搾する
構成を有するものが好ましい。この場合ピストンの加圧
と圧力解除を交互に行えるようにするのが好ましい。試
料容器、蓋、フィルタ、および加圧器は酵素および化学
的に不活性な材料により形成されているのが好ましい。

【００１２】上記の装置を用いる試料調製方法は、まず
試料容器内に生物試料等の試料を入れ、開口部にフィル
タを配置して蓋を閉じ、ガス注入手段により試料とフィ
ルタ間に不活性ガスを注入する。これにより試料容器内
の空気は各部のすき間を通して追出され、試料容器内は
不活性ガス雰囲気になる。

【００１３】この状態で加圧器により蓋の貫通孔を通し
てフィルタを押圧すると、フィルタは加圧器に押されて
試料容器内に入り込み、試料容器の内壁に沿って押し込
まれる。さらに加圧器が前進すると、試料が押されて圧
搾される。圧搾により搾汁液が搾り出され、フィルタを
通して採液室に入る。搾汁液はフィルタを通ることによ
り妨害物質が除去される。妨害物質としての固形分は濾
紙により濾過され、イオンはイオン交換濾紙により吸
着、除去される。

【００１４】この状態で加圧器の加圧を解除すると、加
圧器は元に戻ろうとするため負圧となり、採液室内の搾
汁液はフィルタに吸引される。フィルタとして不織布の
ように空隙の多い材質を用いると、これに吸引される搾
汁液の量が多くなる。さらに加圧器を加圧すると、フィ
ルタに吸引された搾汁液は採液室に戻り、これを繰り返
すことにより搾汁液は均質化し、試料に含まれている状
態に近くなる。

【００１５】最終的に加圧器を加圧した状態で、蓋の補
助貫通孔を通してピペットを採液室に挿入して搾汁液を
採取し、分析用試料とする。こうして得られる分析用試
料は不活性ガス雰囲気下に搾汁され、かつ妨害物質が除
去されているため、正確な分析値が得られる。

【００１６】

【発明の効果】本発明によれば、試料容器に収容される
試料を不活性ガス雰囲気下に妨害物質除去用フィルタを
介して圧搾するようにしたので、簡単な装置と操作によ
り、迅速にかつ不活性雰囲気で分析用試料の調製が可能
であり、これにより正確な分析値が得られるとともに、
多点化も可能である。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。図１（ａ）は実施形態の試料調製装置の正
面図、（ｂ）はその一部の分解斜視図、図２（ａ）、
（ｂ）は使用状態を示す断面図である。

【００１８】図中１は試料容器であって、内部に試料２
を収容する試料室３を有し、上部に開口部４が形成され
ており、この開口部４の周辺部にはフィルタ支持部５
ａ、５ｂが形成されている。試料容器１の側壁の一部に
は採液室６が溝状に形成され、その上部周壁側にはガス
注入路７が形成されている。ガス注入路７の反対側の側
壁には溝状のガス排出路８が形成されている。

【００１９】フィルタ支持部５ａには開口部４を覆うよ
うに、下から濾材９ａ、陽イオン交換紙９ｂ、陰イオン
交換紙９ｃ、および不織布９ｄを重ねた妨害物質除去用
フィルタ９が配置される。フィルタ支持部５ｂは小径の
フィルタを使用するために設けられているが、図の場合
は使用されていない。

【００２０】濾材９ａは試料を圧搾する圧力で破損しな
いように、レーヨンペーパ等の丈夫な不織布を用いるの
が好ましい。陽、陰イオン交換紙９ａ、９ｂはイオン交
換繊維を抄紙したイオン交換濾紙のほか、粒状のイオン
交換材を抄き込んだ濾紙でもよい。不織布９ｄは多量の
液を含浸できるようにスポンジ状のものが好ましく、例
えばポリエステルの厚手濾紙などが使用できる。

【００２１】蓋１０はフィルタ９を挟むように試料容器
１の開口部４に取付けられる構造になっており、貫通孔
１１およびこれに連なる補助開口部１２を有する。加圧
器１３は支持台１４上に試料容器１を置き、上からピス
トン１５が下降するように、支柱１６から伸びるアーム
１７にピストン１５が上下動可能に設けられ、レバー１
８によって操作されるようになっている。

【００２２】加圧器１３のピストン１５は、蓋１１の貫
通孔１２を通して試料容器１の試料室３内に挿入された
とき、フィルタ９を介在させて試料容器１の内壁とほぼ
圧着するように、試料容器１の内壁にほぼ対応する形状
に形成されている。試料容器１、フィルタ９、蓋１０、
およびピストン１５は酵素および化学的に不活性な材料
により形成されている。２０は手持式のガスボンベ、２
１はピペットである。

【００２３】上記の装置を用いる試料調製方法は、まず
試料容器１内に生物試料等の試料２を入れ、開口部３に
濾材９ａ、陽イオン交換紙９ｂ、陰イオン交換紙９ｃ、
不織布９ｄを積層したフィルタ９を配置して蓋１０を閉
じる。そして図２（ａ）に示すようにガスボンベ２０の
先端に取付けたノズル２０ａを補助開口部１２からガス
注入路７に挿入し、採液室６を通して試料室３の試料２
とフィルタ９間に不活性ガスを注入する。これにより試
料容器１内の空気は各部のすき間を通して追出され、試
料容器１内は不活性ガス雰囲気になる。

【００２４】この状態で試料容器１を加圧器１３の支持
台１４上に置き、レバー１８を操作してピストン１５を
下降させ、蓋１０の貫通孔１１を通して、フィルタ９を
押圧すると、フィルタ９はピストン１５に押されて試料
容器１の試料室３内に入り込み、フィルタ９は試料容器
１の内壁に沿って押し込まれる。さらにピストン９が前
進すると、試料２が押されて圧搾され、圧搾試料９ａと
なる。この間試料室３内のガスは採液室６およびガス排
出路８を通して排出される。圧搾により搾汁液２２が搾
り出され、フィルタ９を通して採液室６に入る。搾汁液
２２はフィルタ９を通ることにより、妨害物質が除去さ
れる。防害物質としての固形分は濾材９ａおよび不織布
９ｄにより濾過され、イオンはイオン交換紙９ｂ、９ｃ
により吸着、除去される。

【００２５】この状態で加圧器１３によるピストン１５
の加圧を解除すると、ピストン１５は元に戻ろうとする
ため負圧となり、採液室６内の搾汁液２２はフィルタ９
に吸引される。フィルタ９の不織布９ｄはポリエステル
不織布のような空隙の多い材質であるため、吸引される
搾汁液の量が多くなる。続いてピストン１５を加圧する
と、フィルタ９に吸引された搾汁液は採液室６に戻る。
これを繰り返すことにより搾汁液２２は均質化し、試料
２に含まれている状態に近い組成になる。

【００２６】最終的に加圧器１３によりピストン１５を
加圧した状態で、図２（ｂ）に示すように、蓋１０の補
助開口部１２を通してピぺット２１を採液室６に挿入し
て搾汁液２２を採取し、分析試料とする。こうして得ら
れる分析用試料は不活性ガス雰囲気下に搾汁され、かつ
妨害物質が除去されているため、正確な分析値が得られ
る。なお、イオン交換紙９ａ、９ｂの使用に代えて、あ
るいはイオン交換紙９ａ、９ｂの使用とともに、イオン
交換樹脂および／または活性炭等を試料室３に加えて妨
害物質を吸着させることができる。

【００２７】上記のような試料調製の操作は、圧搾可能
な試料にはすべて適用可能であり、例えば甘しょ等の野
菜類はそのまま適用可能である。またかんきつ類のよう
に比較的硬質の繊維質部分と、軟質のゼリー状部分が混
在する場合でも硬質部分が圧搾可能である限り適用可能
である。これらの試料は従来のように細切の必要はな
く、輪切ないしチップ状に切断するだけで処理が可能で
ある。

【００２８】イネ、麦等の種子のような硬質の試料でも
圧搾できる限り、処理可能であるが、圧搾しても搾汁が
得られない場合は、水等の溶媒を存在させて加圧と圧力
解除を繰返すことにより試料中の成分を抽出して搾汁液
とすることができる。木質部のようにそのままで圧搾で
きない程度の硬質部分を有する場合はあらかじめ細切し
て上記の処理に適用することができる。

【００２９】上記の試料調製操作は従来の操作に比べ
て、簡単な操作により迅速に行うことができ、しかも不
活性雰囲気下に処理できるとともに、妨害物質の除去も
同時に行えるため、正確な分析データが得られるうえ、
多数の試料を迅速に処理して分析の多点化が可能であ
る。

【００３０】各種の甘しょを試料とし、図１、２の装置
および上記操作により搾汁液を得、アミラーゼ活性を分
析した結果を表１に示す。

【表１】 甘しょ搾汁液中のアミラーゼ活性 ─────────────────────── 品 種 水 分 アミラーゼ （％） Ｕ／ｍｌ ─────────────────────── 高系１４号 ７３．７ ２８６．８ 泉１３号 ６９．９ ９５１．８ フサベニ ７３．８ ４０３．５ 関東１０９号 ７７．６ ８３３．８ サツマヒカリ ７５．８ ２．３ コガネセンガン ７１．０ ６１３．０ ヘルシーレッド ７７．９ ３５０．８ タマユタカ ７９．０ ４５０．２ ベニアズマ ７６．１ ６６９．７ ───────────────────────

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は実施形態の試料調製装置の正面図、
（ｂ）は一部の分解斜視図である。

【図２】（ａ）、（ｂ）はそれぞれ実施形態の使用状態
を示す断面図である。

【符号の説明】

１ 試料容器 ２ 試料 ２ａ 圧搾試料 ３ 試料室 ４ 開口部 ５ａ、５ｂ フィルタ支持部 ６ 採液室 ７ ガス注入路 ８ ガス排出路 ９ フィルタ ９ａ 濾材 ９ｂ 陽イオン交換紙 ９ｃ 陰イオン交換紙 ９ｄ 不織布 １０ 蓋 １１ 貫通孔 １２ 補助開口部 １３ 加圧器 １４ 支持台 １５ ピストン １６ 支柱 １７ アーム １８ レバー ２０ ガスボンベ ２０ａ ノズル ２１ ピペット ２２ 搾汁液

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 安東 郁男 茨城県つくば市竹園３−20−１−503−202 (72)発明者 坂井 真 茨城県つくば市吾妻１−18−１−406−104

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 試料容器に収容された試料を不活性ガス
   雰囲気下に、妨害物質除去用フィルタを介して加圧器に
   より圧搾し、フィルタを通過した搾汁液を分析用試料と
   して採取することを特徴とする試料調製方法。
2. 【請求項２】 試料を収容する試料容器と、試料容器の
   開口部を覆うように配置される妨害物質除去用フィルタ
   と、貫通孔を有しかつフィルタの上方から試料容器の開
   口部を覆うように取付けられる蓋と、蓋を設置した状態
   で試料とフィルタ間に不活性ガスを注入するガス注入手
   段と、蓋の貫通孔に挿入されかつフィルタの上から試料
   を圧搾する加圧器と、圧搾によりフィルタを通して得ら
   れる搾汁液を収容する採液室とを備えていることを特徴
   とする試料調製装置。
3. 【請求項３】 試料容器、フィルタおよび加圧器は酵素
   および化学的に不活性な材料により形成されている請求
   項２記載の装置。