| 研究課題/領域番号 |
07405021
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
計測・制御工学
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| 研究機関 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
森泉 豊栄 東京工業大学, 工学部, 教授 (80016534)
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| 研究分担者 |
中本 高道 東京工業大学, 工学部, 助教授 (20198261)
野村 徹 芝浦工業大学, 工学部, 教授 (50052858)
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| 研究期間 (年度) |
1995 – 1997
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| キーワード | 味センサ / 匂いセンサ / 櫛型電極 / self-assembly法 / 水晶振動子センサ / 能動センシング / 弾性表面波素子 / 分子imprinting法 |
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| 研究概要 |
現在、飲料の安全性やおいしさを客観的に評価する装置の開発が望まれている。本研究では、液体の種々の物理量と香りを測定し、液体の総合評価を可能にするシステムの構築を目指し、そのための各種センサの開発を行った。
飲料の導電率や比誘電率は電解質によって変化し、そこから塩味や酸味の情報を得ることができる。そこで、櫛形電極を液体い浸し、周波数を変えてインピーダンスを測定したところ、広い周波数領域で液体の導電率・比誘電率を求めることができる。また、電極に有機薄膜を塗布することにより、非電解質である糖を検出することができた。
飲料の密度や粘性は、舌触りに影響する。SV(Shear Vertical)とSH(Shear Horizontal)の2種のモードの弾性表面波素子を用いて表面波の減衰定数を測定し、密度と粘度を別々に求めることができた。さらに、これら二つのモードの表面波を一つの基板で発生させるマルチモードセンサを開発し、システムの小型化が可能となった。
匂いも飲料のおいしさを決める重要な要素であるため、感応膜を塗布した水晶振動子センサを用い、液体の匂い測定システムを製作した。基本サンプルを混合して被検サンプルと同じ匂いを作り出す能動センシング法を用い、混合液体の成分濃度を定量することができた。
これらのセンサにおいて、感応膜は感度・選択性を決める重要な要素である。本研究では、発振回路が正しく共振周波数変化を検出する条件を検討し、感応膜の性質を系統的に調べた。また、膜材料だけでなく構造も重要であることを確かめた。そこで、self-assembly法および分子imprinting法を組み合わせた新たな成膜方法について検討した。同方法を用いればターゲット分子に適合する大きさの凹凸を持つ膜を作ることができ、高選択性を有する感応膜の作製が可能であることが確認された。
以上のセンサを統合すれば、飲料の総合評価システムを実現できると期待される。
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