JPS60125557A - 濃度検出センサ− - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は液体に溶解している特定物質の濃度を検出する
センサーに関する。特に発酵液や食品中のブドウ糖、蔗
糖、乳酸やアンモニア等の特定物質の濃度を測定するの
に有効である二従来ブドウ糖、蔗糖や乳酸の濃度を測定
するために過酸化水木電極や酸素電極の検出部に固定化
酵素膜をつけた濃度検出素子が使用されていた。この酵
素としてはブドウ糖を測定する場合は、グルコースオキ
シターセ、蔗糖の測定をする場合はインベルターゼ、ム
タロダーゼ及びグルコースオキシターゼの混合系、乳酸
を測定する場合は乳酸のオキシターゼが利用された。

アンモニアやアルコールの測定には菌体を固定化した膜
が利用された。しかしこれらの検出素子で直接測定でき
る一度は一般的に低く、例えばブドウ糖では２００　ｐ
ｐｍ以下であった。それ以上の一度では反応に関与する
β１定化酵素近傍の溶存酸素がなくなるので測定はＩ！
）１かしいとい５問題があった。

しかし、一方では、発酵液、食品、崩液等に含まれるブ
ードウ糖は２００　ｐｐｍをはるかに超している。これ
らの被検液のオンライン測定には連続サンプリングした
のち連続希釈することが必要となる。連続サンプリング
すると被検液の量が減るので、慣に発酵液の測定のよう
に長期間にわたる場合は連続サンプリングが不可能なし
ている場合試料を一定量ずつ連続的に採取することはカ
１１かしい。この娑合Ｐ遇する必要もある。

また一般に検出素子は温度依存性が大きいので、希釈し
たサンプルを一定温度にする必要がああ。　″１昨５ さ４ロに一回分測定法として、一定蓋の希釈液を測定槽
にとシことに一定量の試料を注入する方法が装置化され
市販さ第１ているが、この装置を用いて連続測定は難か
しい。

この装置とサンプリングシステム等とを組合わせて牛連
続測定が行なわれている。しかし１、サンプリングによ
る上記の欠点を克服するものではなく、確実なオンライ
ン測定には不十分であった。

そのうえ、発酵液等の取扱いでは、サンプリングする場
合サンプリング系統を蒸気殺菌する必侠があシ、そのた
めにａ雑な機構をさらに伺加しなければならなかった。

このような従来技術のもとて試料液に直接さし込んで測
定できる検出ｉｔｔが望まれていた。

これを発酵液の測定に応用する場合簡単に蒸気殺菌する
ことも可能でなければならない。

本発明センサーは上記の欠点を解決するもので、本装置
はｒ過、希釈測定機構を備え、測定温度を一定にするシ
ステムを一つのセンサーで満足させ、さらに蒸気殺菌を
可能にしたものである。即ち本発明は、特定物質を透過
しうる親水性膜と、この膜の被検液との接触面と反対面
に接して形成した午ヤリア液を流す流路と、この流路の
下流側に当該特定物質の濃度検出素子とを含むことを特
徴とする濃度検出センサーである。

本発明装置鉦は必須構成要素を一体化するように設計す
ることもできるが、簡便な蒸気殺菌ができるよう、濃度
検出素子の部分を他の部分よシ分離できるように設計す
ることもできる。

本発明の濃度検出センサーは、被検液中の測定目的の特
定物質を透過膜を通してキャリア液中に済存させ、この
キャリア液中の特定物質を流路下流側に設けた濃度検出
素子で測定する機構を具体化した装置である。キャリア
液は下流側にて吸引して流してもよいが、上流側よシ圧
送する方が、本発明の実施に便利である。この方が透過
膜の目づまシを防止することができ、長期間に渡って同
一透過膜を使用できる。

本発明の次の目的は蒸気殺菌な容品に行な５ことである
。このために０度検出素子は本発明装置のハウジングに
簡単に取付け、取シはすしができるよう、他の部分とは
、別個体として設岨する。よって、上記濃度検出素子を
はずした本発明センサーを測定槽にとシつけて蒸気殺菌
したのち濃度検出素子を製着する方法が可能となる。

また、本発明において、流路と濃度検出素子の間に混合
器を配置して、６（す定の確実化、安定化を図ることが
できる。

本発明の好ましい形態としては、特定成分の濃度を検出
する素子を収納したハウジングの一部が親水性膜で形成
さ獣、ハウジングの外側に尚該膜に接して被検液があり
、内１ｉｌｌには膜に接しながらキャリア液を流す流路
が形成されておシ膜を透過してキャリア液に吸収された
被検液中の特定成分を混合器を通過させてキャリア液と
完全混合したのち下流に配に′むシた測定室に導きここ
に備えた前記検出素子によって検出するセンサーである
。このセンサーの濃度測定素子は測定室の一部を形成し
ておシ、この素子がハウジングから着脱でき、蒸気殺菌
の際）・ウジングを発酵槽に装着して蒸気殺菌したのち
センサーをとルつけると発酵液の測定にも利用可能であ
るＯ サンプリング部１の先端には親水性膜２が負リング３で
固定され、先端キャップ４で債リングをしめつげている
。サンプリング部の先端にはキャリア液流路を構成する
渦状の溝５が形成されておシ、キャリア液である希釈水
が入口バイブ６を通して壽５に導入される。ここで透過
してきた特定成分を含んだキャリア液は混合器２６を通
過したのち測定室７に入シ出ロバイブ２２から排出さＪ
する。混合器は婢５の下流にネット２５、ガラスピーズ
またはガラス細管を小さく切ったもの２４およびネット
２５を順に配置したものを用いると構造が簡単で効率よ
く混合できる。特定成分は測定室に備えた濃度検出セン
サー８で検出される。例えばグルコースを測定する場合
、センサー８は過酸化水素電極９の先端検出部に固定化
酵素ＪＩＩＩＯ及びナイ買ンネット１１をかぶせこれを
タリング１２で固定したものを用いればよい。このセン
サーはワッシャー１３を介して袋ナツト１４で固定され
ている。このセンサーを発酵液の測定の前に蒸気殺菌す
るときは、先ず袋ナツトをはずしてグルコースセンサー
見を抜き、ハウジング已を発酵槽にとルつけ蒸気殺菌し
てのちグルコースセンサ−８を装着すれば、検出素子を
殺菌しなくてすむ。この場合親水性膜２は耐熱性があ）
、微孔径が０゜４５ミクロン以下のものを用いると示し
＠６図、第７図及び第８図は各ｋｆＪｓ図のサンプリン
グ部１７の断面図、底面図および上面図を示す。

キャリア液は入口バイブ１日を通ってサンプリング部上
面の溝１９に入シ４つの１通孔を通って底面の溝２０に
到る。ここで親水性膜に接しながら流れ杓びｊＩ通孔２
１を１１０つて沖ｊ定童に流れここで特定成分を測定し
たのちｕ１出パイプ２２から排出される。ここで１Ｖ通
孔２１は前述の実施例のように混合器で形成するとよシ
測定精度が良くなる。これは春２０．１通孔２１、測定
室７を通過する間キャリア液が層流であるため親水性膜
を透過してキャリア液に拡散した特定物質濃度が不均一
で混合器を通過させることによって鋳度が均一にｌＺる
ためである。

これらの実施例に示されるように本発明のセンサーは親
水性膜で特定物質を１遇する機構、これをキャリア液で
希釈する機構、特定物質とキャリア液を混合する機構、
検出素子で測定する機構を備え、さらにこのセンサーが
測定槽にと少つけらｈており、この測定槽は一般に温度
が一定なので恒温機能も備えている。

親水性膜としては８４紙、透析膜その他のＰ材等を用い
ることができる。検出素子としては前記酵素電極のほか
イオン電極を用いることができる。イオン電極としては
例えば塩素イメン電極やす）！ラムイオン電極を用いる
と食品中の高濃度の食塩を測定できる。これらのイオン
電動である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係るセンサーの断面図を示し
、＃！２図、８８５図及び第４図は各々亀１し１のサン
プリング部１の〃［面図底面図及び上面図を示す。第５
図は本発明の他の実施例の断面図を示し、第６図、第７
図及び第８図は各々第５図のサンプリング部１７の断面
図底面図及び上面図を示ず。図中、１はサンプリング部
、２は親水性膜、７は測定室、８は績度測定素子、５ｊ
２０はキャリア液流通路、である。 ２３　炉　２ 第４図 ・Ｚ贋り

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　４！ｉ定物質を透過し５る親水性膜と、仁の膜の
   被検液との接触面と反対面に接して形成したキャリア液
   を流す流路と、仁の流路の下流側圧当該特定物質の濃度
   検出素子とを含むことを特徴とする一度検出センサー。 ２　前記流路と特定物質の一度検出素子の間に混合器を
   有することを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の
   濃度検出センサー。 ＆　前記一度検出素子が着脱可能に構成されていること
   をＩＰ！ｆ徴とする特許請求の範囲Ｍ＋＊又は第２項に
   記載の濃度検出センサー。 ４、　キャリア液を圧送する装置を前記流路の上流側に
   備えていることを特徴とする特許請求の範囲第１項、＃
   ２項及び第３項のいずれかに記載のυ度検出センサー。