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JP7590715B2 - Sensor cleaning solutions containing amphiphiles - Google Patents

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JP7590715B2 JP2019221611A JP2019221611A JP7590715B2 JP 7590715 B2 JP7590715 B2 JP 7590715B2 JP 2019221611 A JP2019221611 A JP 2019221611A JP 2019221611 A JP2019221611 A JP 2019221611A JP 7590715 B2 JP7590715 B2 JP 7590715B2
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Description

特許法第30条第2項適用 ▲1▼2018年12月9日 2018年(平成30年度)応用物理学会九州支部学術講演会発表 ▲2▼2018年12月8日 2018年(平成30年度)応用物理学会九州支部学術講演会の予稿集発行 https://annex.jsap.or.jp/kyushu/conf.html ▲3▼2019年5月29日 ISOEN 発表 ▲4▼2019年5月26日 ISOEN 予稿集発行Article 30, paragraph 2 of the Patent Act applies ▲1▼December 9, 2018 Presentation at the 2018 (Heisei 30) Kyushu Branch Academic Conference of the Japan Society of Applied Physics ▲2▼December 8, 2018 Publication of the 2018 (Heisei 30) Kyushu Branch Academic Conference of the Japan Society of Applied Physics https://annex. jsap. or. jp/kyushu/conf. html ▲3▼May 29, 2019 ISOEN presentation ▲4▼May 26, 2019 ISOEN publication

この発明は、両親媒性物質を含む洗浄液に関する。 This invention relates to a cleaning solution containing an amphiphilic substance.

両親媒性物質とは、1つの分子内に水(水相)になじむ「親水基」と油(有機相)になじむ「親油基」(疎水基)の両方を持つ分子の総称である。界面活性剤などのほか、リン脂質などの生体内分子や両親媒性高分子などがある。 An amphiphilic substance is a general term for molecules that have both a "hydrophilic group" that is compatible with water (aqueous phase) and a "lipophilic group" (hydrophobic group) that is compatible with oil (organic phase) in the same molecule. Examples include surfactants, as well as biological molecules such as phospholipids and amphiphilic polymers.

この両親媒性物質を使ったセンサとして味覚センサが開発されている。苦味物質や渋味物質は、疎水性が強く、両親媒性物質の疎水基と馴染みがよく、お互い強く結合する(疎水結合)性質を有している。この疎水結合の性質を利用して、本願発明者らによって苦味センサや渋味センサ等の味覚センサが開発されている。味覚センサは、サンプルに浸けた際にその溶液中の成分に応じて膜電位が変化される分子膜センサであり、膜電位の測定により相対的に溶液中の成分の苦み或いは渋みを検出することができる。 Taste sensors have been developed as sensors that use these amphipathic substances. Bitter and astringent substances are highly hydrophobic, and are compatible with the hydrophobic groups of amphipathic substances, and have the property of binding strongly to each other (hydrophobic bonding). Taking advantage of this hydrophobic bonding property, the inventors of the present application have developed taste sensors such as bitter and astringent taste sensors. A taste sensor is a molecular membrane sensor in which the membrane potential changes depending on the components in a solution when immersed in a sample, and the bitterness or astringency of the components in the solution can be detected relatively by measuring the membrane potential.

これらのセンサには、味覚検査時においてサンプル中の苦味物質や渋味物質が強く吸着される。味覚検査時にセンサを繰り返し使用するためには、センサに吸着した苦味物質や渋味物質を洗浄してもとの状態にもどす必要がある。そして、このような洗浄液は、センサの分子膜に吸着した苦味物質や渋味物質(吸着物質)を洗浄するに最適化されていることが必要とされる。 During taste testing, bitter and astringent substances in the sample are strongly adsorbed to these sensors. In order to repeatedly use the sensors during taste testing, it is necessary to wash away the bitter and astringent substances adsorbed to the sensor and return it to its original state. Such a washing solution must be optimized for washing away the bitter and astringent substances (adsorbed substances) adsorbed to the molecular membrane of the sensor.

上述したように、味の検査(味覚検査)を実施するため、両親媒性物質である脂質からなる分子膜を利用した味覚センサが発明者らによって開発され、特許文献1~4及び非特許文献1に開示されている。特許文献1には、「味覚センサ及びその製造方法」が開示され、脂質が味覚センサとして重要であることが記載されている。また、特許文献2では、苦味に選択性の高い脂質膜及び渋味に選択性の高い脂質膜があり、これらの脂質膜が提示された「脂質膜」の組成に関する記述がある。特許文献3には、「味検査用分子膜」について開示され、酸味に選択性の高い脂質膜と、塩味に選択性の高い脂質膜と、うま味に選択性の高い脂質膜があり、これらの脂質膜の組成が提示されている。また、ショ糖や果糖の一般的な甘味に対する脂質膜は、非特許文献1の「脂質高分子膜を用いた高感度甘味センサ」として学会発表されている。 As mentioned above, in order to carry out taste tests (taste tests), the inventors have developed a taste sensor that uses a molecular membrane made of lipids, which are amphipathic substances, and this is disclosed in Patent Documents 1 to 4 and Non-Patent Document 1. Patent Document 1 discloses a "taste sensor and its manufacturing method," and describes the importance of lipids as taste sensors. Patent Document 2 also describes the composition of "lipid membranes" that present lipid membranes that are highly selective for bitterness and astringency. Patent Document 3 discloses a "molecular membrane for taste tests," and presents the composition of lipid membranes that are highly selective for sourness, saltiness, and umami. In addition, lipid membranes for the common sweetness of sucrose and fructose have been presented at academic conferences as "highly sensitive sweetness sensor using lipid polymer membranes" in Non-Patent Document 1.

これらの脂質膜の効果的な洗浄方法が特許文献4に開示されている。この洗浄方法では、洗浄液は、主として、エタノール等の有機溶媒、酸、アルカリ及び塩で構成されている。一般的な洗剤としては、両親媒性物質の1つのラウリル硫酸Na等の界面活性剤がある。但し、界面活性剤は、下記の2つの点でセンサの特性を変更し、或いは、センサを破壊する危険性がある。1つは、界面活性剤がセンサに含まれている両親媒性物質と結合する点、もう1つは、界面活性剤がセンサに含まれる両親媒性物質をセンサからはがす点にある。そこで、特許文献4では、界面活性剤を用いないで、エタノール等の有機溶媒、酸、アルカリ及び塩で洗浄の最適化を図ることが提案されている。 Patent Document 4 discloses an effective method for cleaning these lipid membranes. In this cleaning method, the cleaning solution is mainly composed of an organic solvent such as ethanol, an acid, an alkali, and a salt. A common detergent is a surfactant such as sodium lauryl sulfate, which is an amphipathic substance. However, surfactants have the risk of changing the characteristics of the sensor or destroying the sensor in the following two ways. One is that the surfactant binds to the amphipathic substance contained in the sensor, and the other is that the surfactant peels off the amphipathic substance contained in the sensor from the sensor. Therefore, Patent Document 4 proposes optimizing cleaning by using an organic solvent such as ethanol, an acid, an alkali, and a salt without using a surfactant.

特許第2578370号公報Patent No. 2578370 特許第4395236号公報Patent No. 4395236 特許第4520577号公報Patent No. 4520577 特許第4516879号公報Patent No. 4516879

「脂質高分子膜を用いた高感度甘味センサ」 日本味と匂い学会誌 14(3), pp. 629-632 (2007)"Highly sensitive sweetness sensor using lipid polymer membranes" Journal of the Japanese Society for Taste and Odor 14(3), pp. 629-632 (2007)

苦味物質や渋味物質は、センサとの疎水結合が強いので、センサの洗浄に時間がかかる課題がある。洗浄液としては、下記の2つの条件を満たさなければならない。 Bitter and astringent substances form strong hydrophobic bonds with the sensor, which means that cleaning the sensor takes a long time. The cleaning solution must meet the following two conditions:

・センサにダメージを与えないこと。 -Do not damage the sensor.

・センサに吸着した疎水性物質(苦味物質や渋味物質等)を効果的にセンサから除くこと。 - Effectively remove hydrophobic substances (bitter substances, astringent substances, etc.) adsorbed to the sensor from the sensor.

また、味覚センサの測定過程は、味サンプルの測定時間とセンサの洗浄時間から構成されている。洗浄時間は、総時間の三分の二を占めているため,洗浄時間を短縮することで測定時間を大幅に削減することができる。従って、味覚センサにおける洗浄時間の短縮に寄与する効果的な洗浄液が望まれている。 The measurement process of a taste sensor consists of the time to measure the taste sample and the time to clean the sensor. Since the cleaning time takes up two-thirds of the total time, the measurement time can be significantly reduced by shortening the cleaning time. Therefore, there is a demand for an effective cleaning solution that contributes to shortening the cleaning time for taste sensors.

実施例によれば、
塩味、酸味、苦味、甘味、うま味及び渋味のうち少なくとも一つの味覚物質を検知する味覚センサ膜を洗浄する洗浄液であって
前記味覚センサ膜は、高分子材料と脂質と可塑剤とで組成される脂質高分子膜で構成され、
前記脂質は、原子配列が長手方向に延在する疎水性部位及びこの長手方向に延在する原子配列の一部分に存在する親水性部位を有する脂質性分子群で組成される第1の両親媒性物質を含み、
前記脂質高分子膜は、この脂質性分子群を収容するマトリクス表面を有し、
前記味覚センサ膜及び前記味覚物質間に作用する静電並びに疎水性相互作用によるセンサ膜電位の変化に基づいて前記味覚物質検知され、その後、前記味覚センサ膜が洗浄される味覚センサシステムで利用される洗浄液において、
前記味覚物質がマイナス電荷のセンサ応答物質を含み、このセンサ応答物質を吸着する前記第1の両親媒性物質の親水性部位がプラス電荷を有する味覚センサ膜を洗浄する洗浄液にあっては、この洗浄液は、プラス電荷を有する水溶性の第2の両親媒性物質で構成され、
前記味覚物質がプラス電荷のセンサ応答物質を含み、このセンサ応答物質を吸着する前記第1の両親媒性物質の親水性部位がマイナス電荷を有する味覚センサ膜を洗浄する洗浄液にあっては、マイナス電荷を有する水溶性の第2の両親媒性物質で構成されることを特徴とする洗浄液が提供される。
According to the embodiment,
A cleaning solution for cleaning a taste sensor membrane that detects at least one taste substance selected from salty, sour, bitter, sweet, umami, and astringent tastes , comprising :
The taste sensor membrane is composed of a lipid polymer membrane composed of a polymer material, a lipid, and a plasticizer,
The lipid includes a first amphiphilic substance composed of a lipid molecule group having a hydrophobic region extending in a longitudinal direction of an atomic array and a hydrophilic region present in a portion of the longitudinally extending atomic array,
The lipid-polymer membrane has a matrix surface that accommodates the lipid molecular group,
A cleaning solution used in a taste sensor system in which a taste substance is detected based on a change in sensor membrane potential caused by electrostatic and hydrophobic interactions acting between the taste sensor membrane and the taste substance , and the taste sensor membrane is then cleaned,
In a cleaning solution for cleaning a taste sensor membrane in which the taste substance contains a negatively charged sensor responsive substance and the hydrophilic site of the first amphipathic substance that adsorbs the sensor responsive substance has a positive charge, the cleaning solution is composed of a water-soluble second amphipathic substance that has a positive charge,
In a cleaning solution for cleaning a taste sensor membrane in which the taste substance contains a positively charged sensor responsive substance and the hydrophilic site of the first amphipathic substance that adsorbs this sensor responsive substance has a negative charge, the cleaning solution is characterized in that it is composed of a water-soluble second amphipathic substance that has a negative charge.

また、実施例によれば、
前記洗浄液に含まれる前記第2の両親媒性物質がプラスの電荷を有し、前記第2の両親媒性物質がCOOH基或いはPOOH基の親水基を有し、酸性であることを特徴とする前記洗浄液が提供される。
Further, according to the embodiment,
The cleaning solution is characterized in that the second amphiphilic substance contained in the cleaning solution has a positive charge, has a hydrophilic group such as a COOH group or a POOH group, and is acidic.

更に、実施例によれば、Further, according to the embodiment,
脂質性分子群は、リン酸基、アミノ基、アンモニウム基、水酸基、及びカルボキシル基のうち少なくとも一つと飽和炭化水素基とを含んでいることを特徴とする請求項1の洗浄液が提供される。The cleaning solution according to claim 1, wherein the lipid molecular group contains at least one of a phosphate group, an amino group, an ammonium group, a hydroxyl group, and a carboxyl group, and a saturated hydrocarbon group.

また、実施例によれば、
前記洗浄液は、0.05~0.2質量%の界面活性剤を含有する水溶液であり、
前記脂質膜がプラス電荷に帯電している味覚センサに対しては、プラス電荷をもつ界面活性剤のみを含有し、
前記脂質膜がマイナス電荷に帯電している味覚センサに対しては、マイナス電荷をもつ界面活性剤のみを含有することを特徴とする請求項1の洗浄液が提供される。
Further, according to the embodiment,
the cleaning liquid is an aqueous solution containing 0.05 to 0.2% by mass of a surfactant,
For a taste sensor in which the lipid membrane is positively charged, the lipid membrane contains only a surfactant having a positive charge;
For a taste sensor in which the lipid membrane is negatively charged, there is provided a cleaning solution according to claim 1, which contains only a surfactant having a negative charge .

実施例の検証に用いる味覚を評価することができるセンサ膜を備えた味覚センサシステムを概略的に示す模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a taste sensor system including a sensor membrane capable of evaluating taste, which is used to verify the examples. (A)は、図1に示される味覚センサシステムにおけるセンサプローブの一部を透視して概略的に示す正面図及び(B)は、図1に示される味覚センサシステムにおける参照電極プローブの一部を透視して概略的に示す正面図である。2A is a front view showing a schematic perspective of a portion of a sensor probe in the taste sensor system shown in FIG. 1, and FIG. 2B is a front view showing a schematic perspective of a portion of a reference electrode probe in the taste sensor system shown in FIG. 1. 図1に示すセンサシステムで利用されるセンサ膜の組成及び化学的構造を説明する為の概略図である。FIG. 2 is a schematic diagram for explaining the composition and chemical structure of a sensor film used in the sensor system shown in FIG. 1. 図1に示される味覚センサシステムにおける味覚測定の過程を示すフローチャートである。2 is a flowchart showing a process of taste measurement in the taste sensor system shown in FIG. 1 . 図1に示される味覚センサシステムで実施される味覚測定におけるセンサ出力の時間変化並びに脂質高分子膜における電荷の変化を示す模式図である。2 is a schematic diagram showing the change in sensor output over time and the change in charge in a lipid-polymer membrane in a taste measurement performed by the taste sensor system shown in FIG. 1 . FIG. 実施例に係る図1に示される味覚センサシステムにおける洗浄液の評価過程を示すフローチャートである。4 is a flow chart showing a cleaning solution evaluation process in the taste sensor system shown in FIG. 1 according to an embodiment. 図1に示される味覚センサシステムで測定される基準液及びサンプル溶液に対するセンサ電極及び参照電極からの時間の応答値特性を示すグラフである。2 is a graph showing response value characteristics over time from a sensor electrode and a reference electrode to a standard solution and a sample solution measured by the taste sensor system shown in FIG. 1 .

以下、実施の形態について図面を参照して説明する。 The following describes the embodiment with reference to the drawings.

実施の形態に係る洗浄液は、下記の発明者らの知見に基づいて開発されている。 The cleaning solution according to the embodiment has been developed based on the knowledge of the following inventors:

味覚センサ(センサ膜)に含まれる第1両親媒性物質の電荷と、洗浄液に含まれる第2両親媒性物質の電荷を、同じにすると、両者は、電気的に反発され、センサに洗浄液中の第2両親媒性物質が吸着されることが防止される。このことからセンサは、洗浄液の影響を受けないことを見出した。しかも、第2両親媒性物質による洗浄効果が得られることを見出した。 When the charge of the first amphipathic substance contained in the taste sensor (sensor membrane) and the charge of the second amphipathic substance contained in the cleaning solution are made the same, the two are electrically repelled, preventing the second amphipathic substance in the cleaning solution from being adsorbed onto the sensor. This has led to the discovery that the sensor is not affected by the cleaning solution. Furthermore, it has been discovered that a cleaning effect can be obtained by the second amphipathic substance.

ここで、上述したしたように、両親媒性物質とは、1つの分子内に水(水相)になじむ「親水基」と油(有機相)になじむ「親油基」(疎水基)の両方を持つ分子の総称であり、界面活性剤などのほか、リン脂質などの生体内分子や両親媒性高分子などがある。 As mentioned above, an amphiphilic substance is a general term for molecules that have both a "hydrophilic group" that is compatible with water (aqueous phase) and a "lipophilic group" (hydrophobic group) that is compatible with oil (organic phase) in the same molecule. Examples of amphiphilic substances include surfactants, as well as biological molecules such as phospholipids and amphiphilic polymers.

下記表1は、センサと洗浄液に含まれる第1及び第2両親媒性物質及びセンサの応答物質の電荷の最適な関係を示している。洗浄効果が得られ、センサの特性に影響を与えない関係である。 Table 1 below shows the optimal relationship between the charge of the sensor, the first and second amphiphilic substances contained in the cleaning solution, and the charge of the sensor's responsive substance. This is a relationship that provides a cleaning effect and does not affect the sensor characteristics.

Figure 0007590715000001
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注1:ビールの苦味のイソα酸や赤ワインの渋味のタンニン酸等
注2:医薬品の塩基性苦味の塩酸キニーネ等
苦味渋味物質(センサの応答物質)の帯電電荷の極性は、洗浄液に含まれる第2両親媒性物質の極性と逆であれば、洗浄液の第2両親媒性物質に電気的に引き付けられ、お互いに疎水接合する。それにより、センサに吸着した苦味渋味物質(センサの応答物質)がセンサの第1両親媒性物質から引き離す洗浄効果を期待することができる。
Note 1: Iso-α acids, which give beer its bitter taste, and tannic acid, which gives red wine its astringency. Note 2: Quinine hydrochloride, which gives medicine its basic bitter taste. If the polarity of the electric charge of the bitter and astringent substance (sensor's response substance) is opposite to that of the second amphiphilic substance contained in the cleaning solution, it will be electrically attracted to the second amphiphilic substance in the cleaning solution and will form hydrophobic bonds with each other. This can be expected to have a cleaning effect in which the bitter and astringent substance (sensor's response substance) adsorbed on the sensor is separated from the first amphiphilic substance of the sensor.

両親媒性物質の親水基部分の例としては、電荷がプラスのものとしては、4級アンモニウム型、アルキルアミン型、ピリジン型があり、電荷がマイナスものものとしては、カルボン酸型、スルフォン酸型、硫酸エステル型、リン酸エステル型、両親媒性物質(第1及び第2両親媒性物質)の疎水基としては、炭素鎖やベンゼン環等がある。両親媒性物質の疎水性が強いと水に難溶であり、センサの材料(第1両親媒性物質を含む脂質膜)として活用される。ここで、脂質17Bの脂質性物質(第1両親媒性物質を含む脂質物質)は、脂質性物質は、疎水性部位及び長手方向に延在する原子配列の一部分に存在する親水性部位を有する脂質性分子群を有し、味覚センサ用の脂質膜は、この該脂質性分子群を収容し得るマトリクスを表面に有するように構成されている。そして、味覚センサ用の脂質膜は、少なくとも前記脂質性分子群の一部が脂質膜のマトリクス内に、その親水性部位が表面に配列するように収容されている構造を有し、塩味、酸味、苦味、甘味及びうま味のうち少なくとも二つの味を検知可能とされている。また、脂質性分子群は、リン酸基、アミノ基、アンモニウム基、水酸基、及びカルボキシル基のうち少なくとも一つと飽和炭化水素基とを含んでいる。このセンサの材料は、具体的には特許文献1~4及び非特許文献1で既に開示されている。 Examples of the hydrophilic group portion of the amphiphilic substance include quaternary ammonium type, alkylamine type, and pyridine type, which are positively charged, and carboxylic acid type, sulfonic acid type, sulfate type, and phosphate type, which are negatively charged, and the hydrophobic group of the amphiphilic substance (first and second amphiphilic substance) includes carbon chains and benzene rings. If the amphiphilic substance is highly hydrophobic, it is poorly soluble in water and is used as a sensor material (lipid membrane containing the first amphiphilic substance). Here, the lipidic substance of lipid 17B (lipidic substance containing the first amphiphilic substance) has a lipidic molecule group having a hydrophobic portion and a hydrophilic portion present in a part of the atomic arrangement extending in the longitudinal direction, and the lipid membrane for the taste sensor is configured to have a matrix on the surface that can accommodate the lipidic molecule group. The lipid membrane for the taste sensor has a structure in which at least a portion of the lipid molecule group is accommodated within the lipid membrane matrix with the hydrophilic sites arranged on the surface, and is capable of detecting at least two tastes among salty, sour, bitter, sweet, and umami. The lipid molecule group also contains at least one of a phosphate group, an amino group, an ammonium group, a hydroxyl group, and a carboxyl group, and a saturated hydrocarbon group. Specific examples of materials for this sensor have already been disclosed in Patent Documents 1 to 4 and Non-Patent Document 1.

一方親水性が強いと水に溶解され、洗浄剤(第2両親媒性物質を含む洗浄液)として活用される。マイナス電荷の第2両親媒性物質が下記表2-1、表2-2及び表2-3に示され、プラス電荷の第2両親媒性物質が表3-1及び表3-2に示されている。また、両親媒性物質には、プラス及びマイナスの両方の親水基があるものがあり、マイナスがカルボン酸基やリン酸基であれば、酸性下でカルボン酸基とリン酸基は、乖離しないので、電荷としてプラスのみに帯電する両親媒性物質(第2両親媒性物質)となる。この例が表4に示されている。表4に示す第2両親媒性物質を洗浄液の材料に用いる際は、洗浄液のpHを酸性にしてプラス電荷として用いられる。 On the other hand, if the hydrophilicity is strong, it dissolves in water and is used as a cleaning agent (cleaning solution containing the second amphipathic substance). Negatively charged second amphipathic substances are shown in Tables 2-1, 2-2, and 2-3 below, and positively charged second amphipathic substances are shown in Tables 3-1 and 3-2. Some amphipathic substances have both positive and negative hydrophilic groups, and if the negative group is a carboxylic acid group or a phosphoric acid group, the carboxylic acid group and the phosphoric acid group do not dissociate under acidic conditions, resulting in an amphipathic substance (second amphipathic substance) that is only positively charged. An example of this is shown in Table 4. When the second amphipathic substances shown in Table 4 are used as materials for cleaning solutions, the pH of the cleaning solution is made acidic and the substance is used as a positively charged substance.

Figure 0007590715000002
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Figure 0007590715000003
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[味覚センサシステム]
実施例の説明に先立って、実施例の検証に利用した味覚センサシステムについて説明する。
[Taste sensor system]
Prior to describing the examples, a taste sensor system used to verify the examples will be described.

<味覚センサシステムにおける味覚の検出の工程>
図1には、味覚センサシステムが示されている。この味覚センサシステムでは、基準液、サンプル液及び洗浄液等を個別に入れるための容器10が用意され、この容器10内に、図2に示す参照電極プローブ11及び1又は複数の味覚センサプローブ15が挿脱可能となるように、上下動可能なアーム機構(図示せず)に支持されている。この味覚センサシステムは、CPA(Change of membrane Potential caused by Adsorption:吸着作用に基づく膜電位の変化)測定法を採用し、味質毎に味質を検出するセンサ膜(第1両親媒性物質を含む脂質膜)が用意され、各センサ膜を備える味覚センサプローブ15が用意されている。ここで、味質には、うま味、酸味、塩味、甘味、渋味及び苦味がある。従って、味質毎に対応するセンサ膜を備える味覚センサプローブ15が用意されている。
<Taste detection process in taste sensor system>
FIG. 1 shows a taste sensor system. In this taste sensor system, a container 10 is prepared for individually storing a reference solution, a sample solution, a cleaning solution, etc., and a reference electrode probe 11 and one or more taste sensor probes 15 shown in FIG. 2 are supported by an arm mechanism (not shown) that can move up and down so that they can be inserted and removed into the container 10. This taste sensor system employs a CPA (Change of membrane Potential caused by Adsorption) measurement method, and a sensor membrane (a lipid membrane containing a first amphiphilic substance) that detects each taste quality is prepared, and a taste sensor probe 15 equipped with each sensor membrane is prepared. Here, the taste qualities include umami, sourness, saltiness, sweetness, astringency, and bitterness. Therefore, a taste sensor probe 15 equipped with a sensor membrane corresponding to each taste quality is prepared.

この味覚センサプローブ15は、図2(A)に示すように、対応する味質を検出するためのセンサ膜(第1両親媒性物質を含む脂質膜)17がチューブ16の貫通孔周囲に固定されている。センサ膜17の表面は、容器11内に露出するように配置され、センサ膜17の反対面は、チューブ16内に収納されている導電性の内部液に露出されている。この内部液には、1例として3.3MKCl飽和AgCl溶液がある。チューブ16内には、センサ電極19が挿入配置され、センサ電極19の先端がセンサ膜17に対向するように導電性の内部液に浸漬されている。この電極19は、リード線19Aを介して電圧検出器20に接続されている。 As shown in FIG. 2A, the taste sensor probe 15 has a sensor membrane (a lipid membrane containing a first amphipathic substance) 17 for detecting a corresponding taste quality fixed around the through-hole of the tube 16. The surface of the sensor membrane 17 is arranged so as to be exposed inside the container 11, and the opposite surface of the sensor membrane 17 is exposed to a conductive internal liquid contained in the tube 16. One example of this internal liquid is a 3.3 M KCl saturated AgCl solution. A sensor electrode 19 is inserted and arranged inside the tube 16, and the tip of the sensor electrode 19 is immersed in the conductive internal liquid so as to face the sensor membrane 17. The electrode 19 is connected to a voltage detector 20 via a lead wire 19A.

参照電極プローブ11は、図2(B)に示すように、先端開口部が液密な多孔質セラミック18で塞がれたチューブ状のガラス管13で構成され、ガラス管13内には、センサと同様に導電性の内部液が充填され、参照電極12がこの導電性の内部液に浸漬されている。この参照電極12は、リード線12Aを介して電圧検出器20に接続されている。 As shown in FIG. 2(B), the reference electrode probe 11 is composed of a tubular glass tube 13 whose tip opening is sealed with a liquid-tight porous ceramic 18. The glass tube 13 is filled with a conductive internal liquid, similar to the sensor, and the reference electrode 12 is immersed in this conductive internal liquid. This reference electrode 12 is connected to the voltage detector 20 via a lead wire 12A.

実施例の測定法では、センサ膜及び味物質間に作用する静電/疎水性相互作用による膜電位の変化が電圧信号として出力される。電圧検出器20では、基準液及びサンプル液に対する参照電極12とセンサ電極19との間の電圧が検出され、プローブ12、15が基準液及びサンプル液に浸漬されてからの時間変化が検出される。検出された電圧信号がA/D変換器22でディジタル電圧信号に変換され、ディジタル電圧信号が演算装置23に送られてメモリ23Aに格納される。演算装置23では、基準液におけるセンサ電圧Vrとサンプル液における応答電圧Vsの時間変化を応答値(Vs-Vr)として求め、メモリ23Aに格納している。 In the measurement method of the embodiment, the change in membrane potential due to electrostatic/hydrophobic interactions acting between the sensor membrane and the taste substance is output as a voltage signal. The voltage detector 20 detects the voltage between the reference electrode 12 and the sensor electrode 19 for the reference solution and the sample solution, and detects the change over time from when the probes 12, 15 are immersed in the reference solution and the sample solution. The detected voltage signal is converted into a digital voltage signal by the A/D converter 22, and the digital voltage signal is sent to the calculation device 23 and stored in the memory 23A. The calculation device 23 calculates the change over time of the sensor voltage Vr in the reference solution and the response voltage Vs in the sample solution as a response value (Vs-Vr) and stores it in the memory 23A.

メモリ23Aは、応答値(相対値:Vs-Vr)を先味応答値のデータとして格納し、この先味応答値(相対値:Vs-Vr)が演算装置23において公知のデータと比較されることによってサンプル液に関する味質が数値化され、出力装置24に出力されて味覚の判定等に供されている。 The memory 23A stores the response value (relative value: Vs-Vr) as data on the first taste response value, and the first taste response value (relative value: Vs-Vr) is compared with known data in the calculation device 23 to quantify the taste quality of the sample liquid, which is then output to the output device 24 for use in judging the taste, etc.

後に説明するように、高甘味度甘味料を測定する場合には、応答値(相対値:Vs-Vr)が先味として検出された後に、プローブ12、15が基準液に浸漬されて基準液で洗浄される。そして、基準液に対する参照電極12とセンサ電極19との間の電圧Vr’が検出され、後味の応答値として差電圧(CPA値:Vr’-Vr)が後味応答値として求められ、メモリ23Aに格納されている。その後、プローブ12、15は、洗浄されて再び味覚の検査に供される。 As will be explained later, when measuring high-intensity sweeteners, the response value (relative value: Vs-Vr) is detected as the first taste, and then the probes 12, 15 are immersed in a reference solution and washed with the reference solution. Then, the voltage Vr' between the reference electrode 12 and the sensor electrode 19 relative to the reference solution is detected, and the differential voltage (CPA value: Vr'-Vr) is calculated as the aftertaste response value and stored in memory 23A as the aftertaste response value. The probes 12, 15 are then washed and used again for taste testing.

味覚センサ膜(第1両親媒性物質を含む脂質膜)17は、図3に示すような脂質高分子膜で構成されている。実施の形態に係るセンサ膜17は、図3に模式的に概略構造が示されるように、高分子材としてPVC(ポリ塩化ビニル)17Aで膜を構成し、膜の柔軟性・疎水性を調整する脂質(第1両親媒性物質を含む脂質)17B及び膜の荷電性・疎水性を調整する可塑剤17Cで組成されている。 The taste sensor membrane (lipid membrane containing a first amphipathic substance) 17 is composed of a lipid polymer membrane as shown in FIG. 3. As shown in the schematic structure of FIG. 3, the sensor membrane 17 according to the embodiment is composed of PVC (polyvinyl chloride) 17A as a polymer material, lipid (lipid containing a first amphipathic substance) 17B that adjusts the flexibility and hydrophobicity of the membrane, and plasticizer 17C that adjusts the charge and hydrophobicity of the membrane.

ここで、脂質17Bの脂質性物質(第1両親媒性物質を含む脂質物質)は、原子配列が長手に延びる疎水性部位及びその一端部又はその近くの親水性部位がある分子構造を有している。即ち、脂質性物質は、疎水性部位及び長手方向に延在する原子配列の一部分に存在する親水性部位を有する脂質性分子群を有し、味覚センサ用の脂質膜は、この該脂質性分子群を収容し得るマトリクスを表面に有するように構成されている。そして、味覚センサ用の脂質膜は、少なくとも前記脂質性分子群の一部が脂質膜のマトリクス内に、その親水性部位が表面に配列するように収容されている構造を有し、塩味、酸味、苦味、甘味及びうま味のうち少なくとも二つの味を検知可能とされている。また、脂質性分子群は、リン酸基、アミノ基、アンモニウム基、水酸基、及びカルボキシル基のうち少なくとも一つと飽和炭化水素基とを含んでいる。 Here, the lipidic substance of lipid 17B (lipidic substance including the first amphipathic substance) has a molecular structure with a hydrophobic portion in which the atomic arrangement extends longitudinally and a hydrophilic portion at or near one end of the hydrophobic portion. That is, the lipidic substance has a lipidic molecular group having a hydrophobic portion and a hydrophilic portion present in a portion of the atomic arrangement extending longitudinally, and the lipid membrane for the taste sensor is configured to have a matrix on its surface that can accommodate the lipidic molecular group. The lipid membrane for the taste sensor has a structure in which at least a portion of the lipidic molecular group is accommodated in the lipid membrane matrix so that the hydrophilic portions are arranged on the surface, and is capable of detecting at least two tastes among salty, sour, bitter, sweet, and umami. The lipidic molecular group also includes at least one of a phosphate group, an amino group, an ammonium group, a hydroxyl group, and a carboxyl group, and a saturated hydrocarbon group.

実施例において第1のセンサとして苦味センサC00が説明されているが、この第1のセンサは、下記表5に示す組成を有している。また、同様に第2のセンサとして苦味センサBT0が説明されているが、この第1のセンサは、下記表5に示す組成を有している。 In the examples, bitter sensor C00 is described as the first sensor, and this first sensor has the composition shown in Table 5 below. Similarly, bitter sensor BT0 is described as the second sensor, and this first sensor has the composition shown in Table 5 below.

Figure 0007590715000008
Figure 0007590715000008

脂質17B及び可塑剤17Cは、PVC(ポリ塩化ビニル)17Aに固定支持されている。このセンサ膜17は、味物質が含まれる味溶液(水溶液)28に晒されると、脂質高分子膜17Bと味覚物質を含むサンプル水溶液(サンプル液)28中の味物質との間に静電相互作用、疎水性相互作用が働き、センサ膜17の膜電位が変化される。より詳細には、1例として塩味センサ膜17においては、マイナス電荷の脂質及びイオン排除剤のマイナス電荷34により、マイナスの膜電位が発生され、Naイオンがサンプル水溶液に存在すると膜中のナトリウムイオノフォア30に取り込まれてNaのプラス電荷36により、プラス方向へ膜電位が変化される。また、高甘味度甘味料用センサ膜17にあっては、プラス電荷の脂質により、プラスの膜電位を発生し、マイナス電荷の高甘味度甘味料がサンプル液に存在するとセンサ膜に吸着して、マイナス方向へ膜電位が変化される。このセンサ膜17の膜電位の変化は、センサ電極19によって検出され、参照電極12の電位との差が電圧信号として応答して出力される。 The lipid 17B and the plasticizer 17C are fixed and supported by PVC (polyvinyl chloride) 17A. When the sensor membrane 17 is exposed to a taste solution (aqueous solution) 28 containing a taste substance, electrostatic interaction and hydrophobic interaction occur between the lipid polymer membrane 17B and the taste substance in the sample aqueous solution (sample liquid) 28 containing the taste substance, changing the membrane potential of the sensor membrane 17. More specifically, as an example, in the salty taste sensor membrane 17, a negative membrane potential is generated by the negative charges 34 of the negatively charged lipid and ion rejector, and when Na ions are present in the sample aqueous solution, they are taken up by the sodium ionophore 30 in the membrane, and the positive charges 36 of Na change the membrane potential in the positive direction. In the sensor membrane 17 for high-intensity sweeteners, a positive membrane potential is generated by the positively charged lipid, and when a negatively charged high-intensity sweetener is present in the sample liquid, it is adsorbed to the sensor membrane, changing the membrane potential in the negative direction. This change in the membrane potential of the sensor membrane 17 is detected by the sensor electrode 19, and the difference with the potential of the reference electrode 12 is output in response as a voltage signal.

図1に示されるセンサシステムにおけるセンサ膜17に基づく味覚測定は、具体的には、図4に示す手順で実行され、図5(A)に示されるセンサ出力(電圧変化)が得られる。図5(A)に示されるセンサ出力(電圧変化)は、図5(B)、(C)、(D)及び(E)における基準液30及び被測定水溶液(所謂サンプル溶液28)におけるセンサ膜17に対するマイナス電荷の作用に対応している。図5(C)~図5(E)において、長方形は、苦味或いは渋味物質(疎水性物質)のマイナス電荷34を示し、また、○は、酸味、塩味或いはうまみ物質(親水性物質)のマイナス電荷36を示し、矢印は、これらマイナス電荷がセンサ膜17に向けて或いはセンサ膜17から離れるように移動する様子を示している。これらセンサ膜17の膜電位の変化は、センサ電極19によって検出され、図4に示すように参照電極12の電位との差が電圧信号として応答して出力される。 The taste measurement based on the sensor membrane 17 in the sensor system shown in FIG. 1 is specifically performed according to the procedure shown in FIG. 4, and the sensor output (voltage change) shown in FIG. 5(A) is obtained. The sensor output (voltage change) shown in FIG. 5(A) corresponds to the action of negative charges on the sensor membrane 17 in the reference solution 30 and the aqueous solution to be measured (so-called sample solution 28) in FIG. 5(B), (C), (D), and (E). In FIG. 5(C) to FIG. 5(E), the rectangles indicate negative charges 34 of bitter or astringent substances (hydrophobic substances), and the circles indicate negative charges 36 of sour, salty, or umami substances (hydrophilic substances), and the arrows indicate the movement of these negative charges toward or away from the sensor membrane 17. These changes in the membrane potential of the sensor membrane 17 are detected by the sensor electrode 19, and the difference with the potential of the reference electrode 12 is output in response as a voltage signal as shown in FIG. 4.

図1に示されるセンサシステムにおける味覚測定は、具体的には、図4に示す手順で実行される。味覚測定の開始に際して、始めに基準液が用意され、また、味覚測定の対象としての所定の添加物が添加された被測定水溶液(所謂サンプル溶液28)が用意される。基準液、被測定水溶液(所謂サンプル溶液28)及び洗浄液(第2両親媒性物質を含む洗浄液)は、それぞれ異なる容器10に収納されて測定準備が整えられる。その後、基準液中に参照電極プローブ11及び味覚センサプローブ15が浸漬されて参照電極12及びセンサ電極19間の基準値電圧Vrが測定されてメモリ23Aに記憶される(S1)。味覚測定で用意される基準液30としては、1例として30mMのKCIに0.3mMの酒石酸を加えた溶液(30mM KCI+0.3mM酒石酸)があり、味覚測定で用意される被測定水溶液(所謂サンプル溶液28)としては、後に説明するように塩酸キニーネ、イソα酸等がある。 Taste measurement in the sensor system shown in Figure 1 is specifically carried out according to the procedure shown in Figure 4. When starting taste measurement, a reference solution is first prepared, and a test aqueous solution (so-called sample solution 28) to which a predetermined additive has been added as the target of taste measurement is also prepared. The reference solution, the test aqueous solution (so-called sample solution 28) and a cleaning solution (cleaning solution containing a second amphipathic substance) are each stored in different containers 10 and preparation for measurement is completed. Thereafter, the reference electrode probe 11 and the taste sensor probe 15 are immersed in the reference solution, and the reference value voltage Vr between the reference electrode 12 and the sensor electrode 19 is measured and stored in memory 23A (S1). An example of a reference solution 30 prepared for taste measurement is a solution in which 30 mM KCI is added with 0.3 mM tartaric acid (30 mM KCI + 0.3 mM tartaric acid), and examples of a test solution (so-called sample solution 28) prepared for taste measurement include quinine hydrochloride, iso-α acid, etc., as described later.

この基準値電圧Vrが基準範囲内に収まっているかを確認する為に前回測定した基準値と比較される。比較の際に前回測定した基準値と今回測定した基準値電圧Vrとの差が所定値内に収まっている場合には、次のステップS2に移行される。前回測定した基準値と今回測定した基準値電圧Vrとの差が所定値内に収まっていない場合には、再度基準液を測定する為にステップS1が再度実行される。基準液を初めて測定する際には、ステップS1が所定回数繰り返されて平均化されて基準値Vrが決定されてメモリ23Aに記憶される(S1)。ここで、基準液30中には、被測定対象の電荷を含まないことから、センサ膜17の電位は、一定に維持され、ベースライン電圧が参照電極12及びセンサ電極19から出力される。次に、被測定溶液(サンプル溶液)に参照電極プローブ11及び味覚センサプローブ15が浸漬されて参照電極12及びセンサ電極19間のサンプル電圧Vsが測定されてメモリ23Aに記憶される(S2)。 This reference voltage Vr is compared with the previously measured reference voltage to check whether it is within the reference range. If the difference between the previously measured reference voltage Vr and the currently measured reference voltage Vr is within a predetermined value during the comparison, the process proceeds to the next step S2. If the difference between the previously measured reference voltage Vr and the currently measured reference voltage Vr is not within a predetermined value, step S1 is executed again to measure the reference solution again. When measuring the reference solution for the first time, step S1 is repeated a predetermined number of times and averaged to determine the reference value Vr, which is then stored in the memory 23A (S1). Here, since the reference solution 30 does not contain the charge of the object to be measured, the potential of the sensor film 17 is maintained constant, and a baseline voltage is output from the reference electrode 12 and the sensor electrode 19. Next, the reference electrode probe 11 and the taste sensor probe 15 are immersed in the solution to be measured (sample solution), and the sample voltage Vs between the reference electrode 12 and the sensor electrode 19 is measured and stored in the memory 23A (S2).

この測定で図5に示すようなセンサ出力が得られる。図5(B)に示すように、苦味或いは渋味物質(疎水性物質)のマイナス電荷34及び酸味、塩味或いはうまみ物質(親水性物質)のマイナス電荷36は、プラス電位にある高甘味度甘味料用センサ膜17に吸着されるように移動されることから、図5(A)に示すように時点t1からセンサ膜17の電位が大きく減少されて参照電極12及びセンサ電極19間からサンプル電圧Vsが出力される。サンプル電圧Vsは、基準電圧Vrと比較されてサンプル電圧Vsと基準値電圧Vrとの差電圧がサンプル応答値(相対値:ΔV=Vs-Vr)として演算される(S3)。
ここで、応答値(相対値:ΔV=Vs-Vr)は、高甘味度における先味に相当している。
This measurement produces a sensor output as shown in Fig. 5. As shown in Fig. 5(B), the negative charges 34 of bitter or astringent substances (hydrophobic substances) and the negative charges 36 of sour, salty or umami substances (hydrophilic substances) are moved so as to be adsorbed to the high-intensity sweetener sensor membrane 17 at a positive potential, so that the potential of the sensor membrane 17 is greatly reduced from time t1 as shown in Fig. 5(A), and a sample voltage Vs is output between the reference electrode 12 and the sensor electrode 19. The sample voltage Vs is compared with a reference voltage Vr, and the difference voltage between the sample voltage Vs and the reference voltage Vr is calculated as a sample response value (relative value: ΔV=Vs-Vr) (S3).
Here, the response value (relative value: ΔV=Vs−Vr) corresponds to the first taste at high sweetness intensity.

その後、参照電極プローブ11及び味覚センサプローブ15は、再び、基準液30中に浸漬されてセンサ膜17が基準液30で洗浄される。 Then, the reference electrode probe 11 and the taste sensor probe 15 are again immersed in the reference liquid 30 and the sensor membrane 17 is washed with the reference liquid 30.

時点t2からの基準液30によるセンサ膜17の洗浄に伴い図5(D)に示すように酸味、塩味或いはうまみ物質(親水性物質)のマイナス電荷36がセンサ膜17から分離されるように基準液30中に移動(分散)される。従って、センサ膜17の電位は、苦味或いは渋味物質(疎水性物質)のマイナス電荷34のみが残留された電位にまで僅かに上昇される。参照電極12及びセンサ電極19間の出力電圧は、後味のみが残る電位に相当するセンサ出力Vr’にまで変化される。この基準値電圧Vr’が測定されてメモリ23Aに記憶される(S4)。 As the sensor membrane 17 is washed with the reference solution 30 from time t2, the negative charges 36 of the sour, salty or umami substances (hydrophilic substances) are moved (dispersed) into the reference solution 30 so as to be separated from the sensor membrane 17, as shown in FIG. 5(D). Therefore, the potential of the sensor membrane 17 is slightly increased to a potential where only the negative charges 34 of the bitter or astringent substances (hydrophobic substances) remain. The output voltage between the reference electrode 12 and the sensor electrode 19 is changed to a sensor output Vr' that corresponds to a potential where only an aftertaste remains. This reference value voltage Vr' is measured and stored in memory 23A (S4).

その後、基準値電圧Vr’から基準値電圧Vrとの差電圧(CPA値:ΔV’=Vr’-Vr)が被測定溶液(サンプル溶液)28に対する後味応答値(CPA値)として演算装置23で算出され、メモリ23Aに格納される(S5)。 Then, the difference voltage between the reference voltage Vr' and the reference voltage Vr (CPA value: ΔV' = Vr' - Vr) is calculated by the calculation device 23 as the aftertaste response value (CPA value) for the measured solution (sample solution) 28, and is stored in the memory 23A (S5).

時点t3において、参照電極プローブ11 及び味覚センサプローブ15 は、他の容器10 に用意された洗浄液に浸漬されて洗浄される(S6) 。 At time t3, the reference electrode probe 11 and the taste sensor probe 15 are immersed in a cleaning solution prepared in another container 10 and washed (S6).

洗浄液でセンサ膜17が洗浄されると、苦味或いは渋味物質(疎水性物質) のマイナス電荷34がセンサ膜17から分離されて洗浄液中に拡散される。従って、センサ膜1 7 の電位は、時間の経緯とともにベースラインの基準電圧Vrにまで上昇するように推移される。その後、必要に応じて再びステップS1 からステップS4が繰り返される。 When the sensor membrane 17 is washed with the washing liquid, the negative charges 34 of the bitter or astringent substances (hydrophobic substances) are separated from the sensor membrane 17 and diffused into the washing liquid . Therefore, the potential of the sensor membrane 17 is changed so as to rise to the baseline reference voltage Vr over time. Thereafter, steps S1 to S4 are repeated as necessary.

後味を測定する場合には、参照電極プローブ11及び味覚センサプローブ15が再び基準液中に浸漬されて参照電極12及びセンサ電極19間の基準値電圧Vr‘が測定されてメモリ23Aに記憶される(S4)。この再度の基準液中の電位の測定でサンプルに対する後味応答値(CPA)も(ΔVr‘=Vr‘-Vr)として演算装置23で演算される(S5)。 When measuring the aftertaste, the reference electrode probe 11 and the taste sensor probe 15 are again immersed in the reference solution, and the reference voltage Vr' between the reference electrode 12 and the sensor electrode 19 is measured and stored in the memory 23A (S4). By measuring the potential in the reference solution again, the aftertaste response value (CPA) for the sample is also calculated by the calculation device 23 as (ΔVr' = Vr' - Vr) (S5).

ステップS3の後或いはステップS5の後に、ステップS6に示す洗浄工程が実施される。この洗浄工程においては、参照電極プローブ11及び味覚センサプローブ15は、他の容器10に用意された洗浄液(第2両親媒性物質を含む洗浄液)に浸漬されて参照電極プローブ11及び味覚センサプローブ15が洗浄液で洗浄され、再び、ステップS1からステップS3或いはステップS1からステップS5が繰り替えされる。これらのステップにおいて、上記ステップS1からステップS4の繰り返しが所定回数、例えば、5回に達する場合には、差電圧の応答値(ΔV=Vs-Vr)の平均値[ΔVaver=(ΔV1+ΔV2+ΔV3+ΔV4+ΔV5)/5]又は/及びCPA値(ΔVr‘=Vr‘-Vr)の平均値[Δ’raver=(ΔVr‘1+ΔVr‘2+ΔVr‘3+ΔVr‘4+ΔVr‘5)/5]求められ、メモリ23Aに格納される。ステップS1からS6の処理を経て被測定水溶液(所謂サンプル溶液28)の味覚測定が完了され、次に新たな被測定水溶液(所謂サンプル溶液28)がある場合には、ステップS1からS6の処理が再度実施される。次に新たな被測定水溶液(所謂サンプル溶液28)がない場合には、ステップS6の処理の後に処理が終了される。上述した処理において、差電圧の応答値の平均値ΔVaverから既知の味覚値の程度を決定することができる。 After step S3 or step S5, a cleaning step shown in step S6 is performed. In this cleaning step, the reference electrode probe 11 and the taste sensor probe 15 are immersed in a cleaning solution (cleaning solution containing a second amphipathic substance) prepared in another container 10, and the reference electrode probe 11 and the taste sensor probe 15 are washed with the cleaning solution, and steps S1 to S3 or steps S1 to S5 are repeated again. In these steps, when the repetition of steps S1 to S4 reaches a predetermined number of times, for example, 5 times, the average value [ΔVaver = (ΔV1 + ΔV2 + ΔV3 + ΔV4 + ΔV5) / 5] of the response value of the differential voltage (ΔV = Vs - Vr) or/and the average value [Δ'raver = (ΔVr'1 + ΔVr'2 + ΔVr'3 + ΔVr'4 + ΔVr'5) / 5] of the CPA value (ΔVr' = Vr' - Vr) are calculated and stored in the memory 23A. After the processing of steps S1 to S6, the taste measurement of the aqueous solution to be measured (so-called sample solution 28) is completed, and if there is a new aqueous solution to be measured (so-called sample solution 28), the processing of steps S1 to S6 is carried out again. If there is no new aqueous solution to be measured (so-called sample solution 28), the processing ends after the processing of step S6. In the above-mentioned processing, the degree of the known taste value can be determined from the average value ΔVaver of the response value of the differential voltage.

尚、ステップS1において、基準液の測定が繰り返されても測定値が所定範囲から外れる場合には、味覚センサプローブ15の洗浄が不十分とされて参照電極プローブ11及び味覚センサプローブ15が容器10に用意された洗浄液(第2両親媒性物質を含む洗浄液)に浸漬されて参照電極プローブ11及び味覚センサプローブ15が洗浄液で再び洗浄される。また、ステップS1における基準液の測定において、洗浄によっても味覚センサプローブ15のセンサ膜が回復しないとされる場合には、味覚センサプローブ15は、交換の対象とされ、新しい味覚センサプローブ15に交換される。 In addition, in step S1, if the measurement value falls outside the predetermined range even after repeated measurements of the reference liquid, the cleaning of the taste sensor probe 15 is deemed insufficient, and the reference electrode probe 11 and the taste sensor probe 15 are immersed in a cleaning liquid (cleaning liquid containing a second amphipathic substance) prepared in the container 10, and the reference electrode probe 11 and the taste sensor probe 15 are cleaned again with the cleaning liquid. In addition, in the measurement of the reference liquid in step S1, if it is determined that the sensor membrane of the taste sensor probe 15 is not restored even by cleaning, the taste sensor probe 15 is subject to replacement and is replaced with a new taste sensor probe 15.

<味覚センサシステムにおける洗浄の検証>
図1に示される味覚センサシステムにおいて、参照電極プローブ11及び味覚センサプローブ15の洗浄に関する検証は、検証すべき味覚センサプローブ15(第1両親媒性物質を含む脂質膜を備えたセンサプローブ)が用意されるとともに基準液が用意され、また、味覚測定の対象としての所定の添加物が添加された被測定水溶液(所謂サンプル溶液28)及び検証されるべき洗浄液(第2両親媒性物質を含む洗浄液)が用意される。基準液中に参照電極プローブ11及び味覚センサプローブ15が浸漬されて参照電極12及びセンサ電極19間の基準値電圧Vrが測定されてメモリ23Aに記憶される(S11)。既に説明したように、図7に示すように基準液に参照電極12及びセンサ電極19が浸されている期間R1では、センサからのセンサ出力は基準値(相対値0%)に維持される。その後、参照電極プローブ11及び味覚センサプローブ15は、被測定水溶液(所謂サンプル溶液28)に浸漬されてセンサからのセンサ出力が検出される。センサプローブ15の脂質膜(第1両親媒性物質を含む脂質膜)にサンプル中の吸着物質が吸着されていることから、このセンサからは、期間R2に示されるように次第に相対値100%に向けて出力レベルが大きくなるセンサ信号が出力される。その後、参照電極プローブ11及び味覚センサプローブ15が洗浄液(第2両親媒性物質を含む洗浄液)に浸漬されて味覚センサプローブ15の脂質膜(第1両親媒性物質を含む脂質膜)が洗浄される。この洗浄期間R3において、センサプローブ15の脂質膜(第1両親媒性物質を含む脂質膜)から吸着物質がプラス或いはマイナス電荷とともに洗浄液(第2両親媒性物質を含む洗浄液)に抜け出して脂質膜(第1両親媒性物質を含む脂質膜)が洗浄される。この洗浄過程の期間R3にてセンサからの出力は、相対値100%から次第に減衰される。洗浄後の参照電極プローブ11及び味覚センサプローブ15は、再び基準液に期間R4の間、浸漬されて出力信号が測定される。洗浄液(第2両親媒性物質を含む洗浄液)で脂質膜(第1両親媒性物質を含む脂質膜)が理想的に洗浄される場合には、センサ出力は、吸着物質なしの残留値0%(相対値)の信号レベルとなるが、吸着物質が残存する割合に依存したレベルの信号出力がセンサから出力される。基準液に浸漬されている期間R4の経過とともにセンサから出力される信号レベルがそれ以上低下しない検証レベルに達する。この検証レベルは、吸着物質なしの残留値に対応し、このレベルが高いほど吸着物質が残存する残留率が大きく、また、このレベルが低いほど吸着物質が残存する残留率が小さいこととなる。この検証過程からセンサの材料(第1両親媒性物質を含む脂質膜)及び洗浄剤(第2両親媒性物質を含む洗浄液)の最適性が検証される。以下の実施例に最適なセンサの材料(第1両親媒性物質を含む脂質膜)及び洗浄剤(第2両親媒性物質を含む洗浄液)での検証結果を比較例とともに説明する。
<Verification of cleaning in taste sensor system>
In the taste sensor system shown in FIG. 1, the verification of the cleaning of the reference electrode probe 11 and the taste sensor probe 15 is performed by preparing the taste sensor probe 15 to be verified (a sensor probe having a lipid membrane containing a first amphipathic substance) and a reference solution, and also preparing a measurement solution (so-called sample solution 28) to which a predetermined additive is added as a target for taste measurement and a cleaning solution (cleaning solution containing a second amphipathic substance) to be verified. The reference electrode probe 11 and the taste sensor probe 15 are immersed in the reference solution, and the reference value voltage Vr between the reference electrode 12 and the sensor electrode 19 is measured and stored in the memory 23A (S11). As already described, during the period R1 during which the reference electrode 12 and the sensor electrode 19 are immersed in the reference solution as shown in FIG. 7, the sensor output from the sensor is maintained at the reference value (relative value 0%). Thereafter, the reference electrode probe 11 and the taste sensor probe 15 are immersed in the measurement solution (so-called sample solution 28) and the sensor output from the sensor is detected. Since the adsorbable substance in the sample is adsorbed to the lipid membrane (lipid membrane containing the first amphipathic substance) of the sensor probe 15, the sensor outputs a sensor signal whose output level gradually increases toward a relative value of 100% as shown in period R2. After that, the reference electrode probe 11 and the taste sensor probe 15 are immersed in a cleaning solution (cleaning solution containing the second amphipathic substance) to clean the lipid membrane (lipid membrane containing the first amphipathic substance) of the taste sensor probe 15. During this cleaning period R3, the adsorbable substance escapes from the lipid membrane (lipid membrane containing the first amphipathic substance) of the sensor probe 15 into the cleaning solution (cleaning solution containing the second amphipathic substance) together with a positive or negative charge, and the lipid membrane (lipid membrane containing the first amphipathic substance) is cleaned. During this cleaning process period R3, the output from the sensor is gradually attenuated from a relative value of 100%. After cleaning, the reference electrode probe 11 and the taste sensor probe 15 are immersed again in the reference solution for period R4 to measure the output signal. When the lipid membrane (lipid membrane containing the first amphipathic substance) is ideally washed with the washing solution (washing solution containing the second amphipathic substance), the sensor output will be at a signal level of 0% (relative value) of the residual value without adsorbed substances, but a signal output of a level dependent on the proportion of remaining adsorbed substances will be output from the sensor. As the period R4 during which the sensor is immersed in the reference solution elapses, the signal level output from the sensor will reach a verification level at which it will not decrease any further. This verification level corresponds to the residual value without adsorbed substances, and the higher this level, the higher the residual rate of remaining adsorbed substances, and the lower this level, the lower the residual rate of remaining adsorbed substances. From this verification process, the optimality of the sensor material (lipid membrane containing the first amphipathic substance) and the washing agent (washing solution containing the second amphipathic substance) is verified. The verification results of the sensor material (lipid membrane containing the first amphipathic substance) and washing agent (washing solution containing the second amphipathic substance) optimal for the following embodiment will be described together with comparative examples.

[実施例]
実施例に係る第1のセンサは、苦味センサC00であり、この苦味センサC00は、ビールに含まれるイソα酸等の酸性苦味物質(マイナス電荷)を検知するセンサであり、プラス電荷に帯電されるセンサである。実施例に係る第2のセンサは、苦味センサBT0は、塩酸キニーネ等の医薬品の塩基性苦味物質(プラス電荷)を検知するセンサであり、マイナス電荷に帯電されるセンサである。測定は、図1に示すシステムを用いた。センサに苦味物質や渋味物質が吸着した際の膜電位を検知している。測定手順としては、人の唾液の代わりの基準液を測定し、これをゼロ点とする。そしてサンプルを測定した際のセンサの電位変化を出力とする。サンプルを測定した後にセンサを洗浄液に出し入れして洗浄を行う。図7を参照して説明したように、吸着がある場合は、基準液のもとのゼロ点に戻らない。どこまで戻るかで洗浄効果が評価できる。またサンプルを吸着性のない基準液のみにするとゼロ点の位置が変化することで、洗浄液によるセンサの劣化が評価できる。
[Example]
The first sensor according to the embodiment is a bitterness sensor C00, which detects acidic bitter substances (negative charge) such as iso-α acid contained in beer, and is a sensor that is positively charged. The second sensor according to the embodiment is a bitterness sensor BT0, which detects basic bitter substances (positive charge) in medicines such as quinine hydrochloride, and is a sensor that is negatively charged. The measurement was performed using the system shown in FIG. 1. The membrane potential when a bitter substance or an astringent substance is adsorbed to the sensor is detected. The measurement procedure involves measuring a reference solution instead of human saliva, which is set as the zero point. The potential change of the sensor when the sample is measured is set as the output. After measuring the sample, the sensor is washed by inserting and removing it into a cleaning solution. As described with reference to FIG. 7, if there is adsorption, the sensor does not return to the original zero point of the reference solution. The cleaning effect can be evaluated by how far it returns. If the sample is only a non-adsorbent reference solution, the position of the zero point changes, and the deterioration of the sensor due to the cleaning solution can be evaluated.

また、第1のセンサC00で使用される従来の洗浄液は、30%エタノール100mMKCl10mMKOH、第2のセンサBT0で使用される従来の洗浄液は、30%エタノール100mMHClである。第1のセンサC00は0.1%イソα酸、第2のセンサBT0は1mM塩酸キニーネを各々測定して従来の洗浄液で90秒間洗浄する。そしてセンサ出力に対して通常の洗浄液では約10%程度ゼロ点に戻っていないことが検出された。これらの従来の洗浄液に対して第1のセンサC00では、表2-1、表2-2及び表2-3のリストの中から代表として0.2%ラウリルジメチルアミノ酢酸(この場合、pH1なのでカルボン酸は乖離せずにアミノ基によりプラス電荷)、第2のセンサBT0は、表2-1、表2-2及び表2-3のリストの中から代表として0.05%ラウリル硫酸Naを添加すると、ゼロ点に戻る割合は、通常の洗浄液に比較して3~10倍押さえられており、十分な洗浄効果が認められた。また、これらのセンサを各々の洗浄液に浸漬した後の膜電位は一定であり、センサに影響を与えないことが分かった。ラウリル硫酸Naの構造は、
化学式1(a)に示され、ラウリルジメチルアミノ酸の構造は、化学式1(b)に示されている。
The conventional cleaning solution used in the first sensor C00 is 30% ethanol, 100 mM KCl, 10 mM KOH, and the conventional cleaning solution used in the second sensor BT0 is 30% ethanol, 100 mM HCl. The first sensor C00 is measured with 0.1% iso-α acid, and the second sensor BT0 is measured with 1 mM quinine hydrochloride, and then washed with the conventional cleaning solution for 90 seconds. It was detected that the sensor output did not return to the zero point by about 10% when using the normal cleaning solution. When 0.2% lauryldimethylaminoacetic acid (in this case, since the pH is 1, the carboxylic acid does not dissociate and the amino group is positively charged) was added to the first sensor C00 as a representative from the lists in Tables 2-1, 2-2 and 2-3, and 0.05% sodium lauryl sulfate (in this case, since the pH is 1, the carboxylic acid does not dissociate and the amino group is positively charged) was added to the second sensor BT0 as a representative from the lists in Tables 2-1, 2-2 and 2-3 in comparison with these conventional cleaning solutions, the rate of return to the zero point was suppressed by 3 to 10 times compared to the normal cleaning solutions, and a sufficient cleaning effect was observed. Furthermore, it was found that the membrane potential after immersing these sensors in each cleaning solution was constant and did not affect the sensors. The structure of sodium lauryl sulfate is as follows:
The structure of lauryldimethylamino acid is shown in Chemical Formula 1(b).

化学式1Chemical Formula 1


Figure 0007590715000009

Figure 0007590715000009

従来の常識では、両親媒性物質の脂質を材料としたセンサでは、水溶性の両親媒性物質を使った洗浄剤は、センサを破壊すると思われていた。この実施の形態では、センサと洗浄剤に含まれる両親媒性物質の電荷を一緒にすることでお互いに反発して、センサへのダメージを押さえることができた。さらに、センサへの苦味や渋味等の吸着物質はセンサの電荷と逆であり、それは洗浄液に含まれる両親媒性物質の電荷とも逆であり、吸着物質と洗浄液の両親媒性物質が電気的に引き合い、また疎水結合を起こしやすい。それにより吸着物質と洗浄液の両親媒性物質は吸着しやすく、一方洗浄液の両親媒性物質は水溶性であり、結果、膜に吸着した苦味や渋味物質をはがす効果が得られる。 Conventional wisdom has it that a cleaning agent using a water-soluble amphipathic substance would destroy a sensor made of lipids, which are amphipathic substances. In this embodiment, the charges of the sensor and the amphipathic substance contained in the cleaning agent are combined to repel each other, thereby minimizing damage to the sensor. Furthermore, substances that adsorb bitter or astringent tastes to the sensor have an opposite charge to the sensor, which is also opposite to the charge of the amphipathic substance contained in the cleaning solution, so that the adsorbent and the amphipathic substance in the cleaning solution are electrically attracted to each other and tend to form hydrophobic bonds. As a result, the adsorbent and the amphipathic substance in the cleaning solution are easily adsorbed, while the amphipathic substance in the cleaning solution is water-soluble, resulting in the effect of peeling off bitter or astringent substances adsorbed to the membrane.

実施例に係る両親媒性物質であるラウリルジメチルアミノ酢酸並びにラウリル硫酸Naを添加した洗浄液に限らず、表2-1、表2-2及び表2-3に示される水溶性のマイナス電荷の両親媒性物質、表3-1及び表3-2に示される水溶性のプラス電荷の両親媒性物質及び表4に示される水溶性のプラス電荷とマイナス電荷の両極をもち酸性下でプラス電荷の両親媒性物質が添加された洗浄液にあってもこの発明の実施形態に適用することができる。 The present invention can be applied to cleaning solutions containing the amphiphilic substances lauryl dimethylamino acetic acid and sodium lauryl sulfate of the examples, as well as water-soluble, negatively charged amphiphilic substances shown in Tables 2-1, 2-2, and 2-3, water-soluble, positively charged amphiphilic substances shown in Tables 3-1 and 3-2, and water-soluble, positively charged amphiphilic substances with both positive and negative charges and positively charged under acidic conditions shown in Table 4.

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。さらにまた、請求項の各構成要素において、構成要素を分割して表現した場合、或いは複数を合わせて表現した場合、或いはこれらを組み合わせて表現した場合であっても本発明の範疇である。また、複数の実施形態を組み合わせてもよく、この組み合わせで構成される実施例も発明の範疇である。
以下に、本出願における当初の特許請求の範囲の記載を付記する。
(1)塩味、酸味、苦味、甘味、うま味及び渋味のうち少なくとも一つの味覚物質を検知する味覚センサ膜を洗浄する洗浄液において、
前記味覚センサ膜は、原子配列が長手方向に延在する疎水性部位及びこの長手方向に延在する原子配列の一部分に存在する親水性部位を有する脂質性分子群で組成される第1の両親媒性物質を含む脂質を含み、この脂質性分子群を収容するマトリクス表面を有する脂質高分子膜で構成され、この味覚センサ膜及び前記味覚物質間に作用する静電並びに疎水性相互作用によるセンサ膜電位の変化に基づいて前記味覚物質を検知するセンサで構成され、
前記味覚物質がマイナス電荷のセンサ応答物質を含み、このセンサ応答物質を吸着する前記第1の両親媒性物質の親水性部位がプラス電荷を有する味覚センサ膜を洗浄する洗浄液にあっては、この洗浄液は、プラス電荷を有する水溶性の第2の両親媒性物質で構成され、
前記味覚物質がプラス電荷のセンサ応答物質を含み、このセンサ応答物質を吸着する前記第1の両親媒性物質の親水性部位がマイナス電荷を有する味覚センサ膜を洗浄する洗浄液にあっては、マイナス電荷を有する水溶性の第2の両親媒性物質で構成されることを特徴とする洗浄液。
(2)前記洗浄液に含まれる前記第2の両親媒性物質がプラスの電荷を有し、前記第2の両親媒性物質がCOOH基或いはPOOH基の親水基を有し、酸性であることを特徴とする(1)の洗浄液。
(3)前記脂質高分子膜は、高分子膜、前記第1の両親媒性物質を含む脂質及び可塑剤で組成されていることを特徴とする(1)の洗浄液。
(4)脂質性分子群は、リン酸基、アミノ基、アンモニウム基、水酸基、及びカルボキシル基のうち少なくとも一つと飽和炭化水素基とを含んでいることを特徴とする(1)の洗浄液
(5)塩味、酸味、苦味、甘味、うま味及び渋味のうち少なくとも一つの味覚物質を検知する味覚センサ膜を第1の洗浄液或いは第2の洗浄液で洗浄する洗浄方法においては、
前記味覚センサ膜は、原子配列が長手方向に延在する疎水性部位及びこの長手方向に延在する原子配列の一部分に存在する親水性部位を有する脂質性分子群で組成される第1の両親媒性物質を含む脂質を含み、この脂質性分子群を収容するマトリクス表面を有するセンサ膜で構成され、当該センサ膜及び前記味覚物質間に作用する静電並びに疎水性相互作用によるセンサ膜電位の変化に基づいて前記味覚物質を検知する分子膜センサで構成され、
前記味覚物質がマイナス電荷のセンサ応答物質を含み、このセンサ応答物質を吸着する前記第1の両親媒性物質の親水性部位がプラス電荷を有する味覚センサ膜における洗浄にあっては、前記第1の洗浄液がプラス電荷を有する水溶性の第2の両親媒性物質で構成され、
前記味覚物質がプラス電荷のセンサ応答物質を含み、このセンサ応答物質を吸着する前記第1の両親媒性物質の親水性部位がマイナス電荷を有する味覚センサ膜における洗浄にあっては、前記第2の洗浄液がマイナス電荷を有する水溶性の第2の両親媒性物質で構成され、
前記味覚物質が添加された被測定水溶液中に前記味覚センサ膜が浸漬されて測定されたセンサ膜電位に応じて前記第1の洗浄液及び第2の洗浄液の一方が選定され、当該選定された前記第1の洗浄液或いは前記第2の洗浄液に前記味覚センサ膜を浸漬して前記味覚センサ膜を洗浄することを特徴とする洗浄方法。
(6)洗浄後の味覚センサ膜が基準液に所定期間浸漬されてセンサ膜電位が測定され、このセンサ膜電位が基準内レベルに達する洗浄液が前記第1の洗浄液或いは第2の洗浄液として選定されることを特徴とする(5)の洗浄方法。
(7)前記洗浄液に含まれる前記第2の両親媒性物質がプラスの電荷を有し、前記第2の両親媒性物質がCOOH基或いはPOOH基の親水基を有し、酸性であることを特徴とする(5)の洗浄方法。
(8)前記脂質高分子膜は、高分子膜、前記第1の両親媒性物質を含む脂質及び可塑剤で組成されていることを特徴とする(5)の洗浄方法。
(9)脂質性分子群は、リン酸基、アミノ基、アンモニウム基、水酸基、及びカルボキシル基のうち少なくとも一つと飽和炭化水素基とを含んでいることを特徴とする(5)の洗浄方法。
(10)洗浄液を用いる、脂質膜の膜電位の変化によって味覚を検出する味覚センサの洗浄方法であって、
前記洗浄液は、0.05~0.2質量%の界面活性剤を含有する水溶液であり、前記脂質膜がプラス電荷に帯電している味覚センサに対しては、プラス電荷をもつ界面活性剤のみを含有する洗浄液で洗浄し、
前記脂質膜がマイナス電荷に帯電している味覚センサに対しては、マイナス電荷をもつ界面活性剤のみを含有する洗浄液で洗浄する、
味覚センサの洗浄方法。

Although some embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These new embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, substitutions, and modifications can be made without departing from the gist of the invention. These embodiments and their modifications are included in the scope and gist of the invention, and are included in the scope of the invention and its equivalents described in the claims. Furthermore, even if each component of the claims is expressed by dividing the components, or expressing a plurality of components together, or expressing them in combination, it is within the scope of the present invention. In addition, multiple embodiments may be combined, and examples composed of this combination are also within the scope of the invention.
The following is a summary of the claims originally proposed in this application.
(1) A cleaning solution for cleaning a taste sensor membrane that detects at least one taste substance selected from the group consisting of salty, sour, bitter, sweet, umami, and astringent tastes, comprising:
the taste sensor membrane is made of a lipid-polymer membrane having a matrix surface that contains a lipid molecule group, the lipid molecule group having a hydrophobic portion whose atomic arrangement extends in the longitudinal direction and a hydrophilic portion present in a portion of the atomic arrangement extending in the longitudinal direction, and the taste sensor membrane is made of a sensor that detects the taste substance based on a change in the sensor membrane potential caused by electrostatic and hydrophobic interactions acting between the taste sensor membrane and the taste substance;
In a cleaning solution for cleaning a taste sensor membrane in which the taste substance contains a negatively charged sensor responsive substance and the hydrophilic site of the first amphipathic substance that adsorbs the sensor responsive substance has a positive charge, the cleaning solution is composed of a water-soluble second amphipathic substance that has a positive charge,
In a cleaning solution for cleaning a taste sensor membrane in which the taste substance includes a positively charged sensor responsive substance and the hydrophilic portion of the first amphipathic substance that adsorbs this sensor responsive substance has a negative charge, the cleaning solution is characterized in that it is composed of a water-soluble second amphipathic substance that has a negative charge.
(2) A cleaning solution according to (1), characterized in that the second amphipathic substance contained in the cleaning solution has a positive charge, has a hydrophilic group such as a COOH group or a POOH group, and is acidic.
(3) The cleaning solution according to (1), wherein the lipid-polymer membrane is composed of a polymer membrane, a lipid containing the first amphipathic substance, and a plasticizer.
(4) A cleaning solution according to (1), characterized in that the lipid molecule group contains at least one of a phosphate group, an amino group, an ammonium group, a hydroxyl group, and a carboxyl group, and a saturated hydrocarbon group .
(5) A cleaning method for cleaning a taste sensor membrane that detects at least one taste substance selected from salty, sour, bitter, sweet, umami, and astringent tastes with a first cleaning liquid or a second cleaning liquid, comprising:
The taste sensor membrane comprises a lipid containing a first amphipathic substance composed of a lipid molecule group having a hydrophobic portion whose atomic arrangement extends in the longitudinal direction and a hydrophilic portion present in a portion of the atomic arrangement extending in the longitudinal direction, and is composed of a sensor membrane having a matrix surface that accommodates the lipid molecule group, and is composed of a molecular membrane sensor that detects the taste substance based on a change in sensor membrane potential due to electrostatic and hydrophobic interactions acting between the sensor membrane and the taste substance,
In the cleaning of a taste sensor membrane in which the taste substance contains a negatively charged sensor responsive substance and the hydrophilic site of the first amphipathic substance that adsorbs the sensor responsive substance has a positive charge, the first cleaning solution is composed of a water-soluble second amphipathic substance that has a positive charge,
In the cleaning of a taste sensor membrane in which the taste substance includes a positively charged sensor responsive substance and the hydrophilic site of the first amphipathic substance that adsorbs the sensor responsive substance has a negative charge, the second cleaning liquid is composed of a water-soluble second amphipathic substance having a negative charge,
A cleaning method characterized in that the taste sensor membrane is immersed in a test aqueous solution to which the taste substance has been added, and one of the first cleaning liquid and the second cleaning liquid is selected depending on the sensor membrane potential measured, and the taste sensor membrane is cleaned by immersing the taste sensor membrane in the selected first cleaning liquid or second cleaning liquid.
(6) A cleaning method according to (5), characterized in that the cleaned taste sensor membrane is immersed in a reference liquid for a predetermined period of time to measure the sensor membrane potential, and the cleaning liquid that brings the sensor membrane potential to a reference level is selected as the first cleaning liquid or the second cleaning liquid.
(7) The cleaning method according to (5), wherein the second amphipathic substance contained in the cleaning solution has a positive charge, has a hydrophilic group such as a COOH group or a POOH group, and is acidic.
(8) The cleaning method according to (5), wherein the lipid-polymer membrane is composed of a polymer membrane, a lipid containing the first amphipathic substance, and a plasticizer .
(9) The cleaning method according to (5), wherein the lipid molecule group contains at least one of a phosphate group, an amino group, an ammonium group, a hydroxyl group, and a carboxyl group, and a saturated hydrocarbon group.
(10) A method for cleaning a taste sensor that detects taste based on a change in membrane potential of a lipid membrane, comprising the steps of:
the cleaning solution is an aqueous solution containing 0.05 to 0.2 mass % of a surfactant, and for a taste sensor in which the lipid membrane is positively charged, cleaning is performed with a cleaning solution containing only a surfactant having a positive charge;
For a taste sensor in which the lipid membrane is negatively charged, the taste sensor is washed with a washing solution containing only a negatively charged surfactant.
How to clean the taste sensor.

10…容器、11…参照電極プローブ、12…参照電極、13…ガラス管、15…味覚センサプローブ、16…チューブ、17…センサ膜、17A…PVC(ポリ塩化ビニル)、17B…脂質、17C…可塑剤、18…多孔質セラミック、19…センサ電極、12A、19A…リード線、20…電圧検出器、22…A/D変換器、23…演算装置、23A…メモリ、24…出力装置、28…水溶液、30…Naイオノフォア 10...container, 11...reference electrode probe, 12...reference electrode, 13...glass tube, 15...taste sensor probe, 16...tube, 17...sensor membrane, 17A...PVC (polyvinyl chloride), 17B...lipid, 17C...plasticizer, 18...porous ceramic, 19...sensor electrode, 12A, 19A...lead wire, 20...voltage detector, 22...A/D converter, 23...arithmetic unit, 23A...memory, 24...output unit, 28...aqueous solution, 30...Na ionophore

Claims (4)

塩味、酸味、苦味、甘味、うま味及び渋味のうち少なくとも一つの味覚物質を検知する味覚センサ膜を洗浄する洗浄液であって
前記味覚センサ膜は、高分子材料と脂質と可塑剤とで組成される脂質高分子膜で構成され、
前記脂質は、原子配列が長手方向に延在する疎水性部位及びこの長手方向に延在する原子配列の一部分に存在する親水性部位を有する脂質性分子群で組成される第1の両親媒性物質を含み、
前記脂質高分子膜は、この脂質性分子群を収容するマトリクス表面を有し、
前記味覚センサ膜及び前記味覚物質間に作用する静電並びに疎水性相互作用によるセンサ膜電位の変化に基づいて前記味覚物質検知され、その後、前記味覚センサ膜が洗浄される味覚センサシステムで利用される洗浄液において、
前記味覚物質がマイナス電荷のセンサ応答物質を含み、このセンサ応答物質を吸着する前記第1の両親媒性物質の親水性部位がプラス電荷を有する味覚センサ膜を洗浄する洗浄液にあっては、この洗浄液は、プラス電荷を有する水溶性の第2の両親媒性物質で構成され、
前記味覚物質がプラス電荷のセンサ応答物質を含み、このセンサ応答物質を吸着する前記第1の両親媒性物質の親水性部位がマイナス電荷を有する味覚センサ膜を洗浄する洗浄液にあっては、マイナス電荷を有する水溶性の第2の両親媒性物質で構成されることを特徴とする洗浄液。
A cleaning solution for cleaning a taste sensor membrane that detects at least one taste substance selected from salty, sour, bitter, sweet, umami, and astringent tastes , comprising :
The taste sensor membrane is composed of a lipid polymer membrane composed of a polymer material, a lipid, and a plasticizer,
The lipid includes a first amphiphilic substance composed of a lipid molecule group having a hydrophobic region extending in a longitudinal direction of an atomic array and a hydrophilic region present in a portion of the longitudinally extending atomic array,
The lipid-polymer membrane has a matrix surface that accommodates the lipid molecular group,
A cleaning solution used in a taste sensor system in which a taste substance is detected based on a change in sensor membrane potential caused by electrostatic and hydrophobic interactions acting between the taste sensor membrane and the taste substance , and the taste sensor membrane is then cleaned,
In a cleaning solution for cleaning a taste sensor membrane in which the taste substance contains a negatively charged sensor responsive substance and the hydrophilic site of the first amphipathic substance that adsorbs the sensor responsive substance has a positive charge, the cleaning solution is composed of a water-soluble second amphipathic substance that has a positive charge,
In a cleaning solution for cleaning a taste sensor membrane in which the taste substance includes a positively charged sensor responsive substance and the hydrophilic portion of the first amphipathic substance that adsorbs this sensor responsive substance has a negative charge, the cleaning solution is characterized in that it is composed of a water-soluble second amphipathic substance that has a negative charge.
前記洗浄液に含まれる前記第2の両親媒性物質がプラスの電荷を有し、前記第2の両親媒性物質がCOOH基或いはPOOH基の親水基を有し、酸性であることを特徴とする請求項1の洗浄液。 The cleaning solution according to claim 1, characterized in that the second amphiphilic substance contained in the cleaning solution has a positive charge, has a hydrophilic group such as a COOH group or a POOH group, and is acidic. 脂質性分子群は、リン酸基、アミノ基、アンモニウム基、水酸基、及びカルボキシル基のうち少なくとも一つと飽和炭化水素基とを含んでいることを特徴とする請求項1の洗浄液。 The cleaning solution of claim 1, characterized in that the lipid molecular group contains at least one of a phosphate group, an amino group, an ammonium group, a hydroxyl group, and a carboxyl group, and a saturated hydrocarbon group. 前記洗浄液は、0.05~0.2質量%の界面活性剤を含有する水溶液であり、
前記脂質膜がプラス電荷に帯電している味覚センサに対しては、プラス電荷をもつ界面活性剤のみを含有し、
前記脂質膜がマイナス電荷に帯電している味覚センサに対しては、マイナス電荷をもつ界面活性剤のみを含有することを特徴とする請求項1の洗浄液
the cleaning liquid is an aqueous solution containing 0.05 to 0.2% by mass of a surfactant,
For a taste sensor in which the lipid membrane is positively charged, the lipid membrane contains only a surfactant having a positive charge;
2. The cleaning solution according to claim 1, wherein the cleaning solution contains only a negatively charged surfactant for a taste sensor having a negatively charged lipid membrane .
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