２. 味覚センサ

味覚センサは脂質と可塑剤、高分子をブレンドした膜（脂質/高分子膜）を味物質の受容部分とし、この複数の受容膜からなる応答電位出力から味を数値化（デジタル化）する。センサの応答強度がヒトと同じく対数（log）的に変化するため、単純な比例計算による変換で、基本味の数値化に成功している。味覚の世界に初めて「味の物差し」が提供されたのである。

（株）インテリジェントセンサーテクノロジー（略称、インセント）から味認識装置TS-5000Zが開発・販売されており、これまでに500台を超える味認識装置が世界各国で利活用されている（図2）。その用途は新食品開発ならびに食品の品質確保であることは当然であるが、味の数値化・可視化を利用したマーケティングにも威力を発揮している。

味覚センサの各受容膜は各味質に固有に選択的に応答する。この性質は「広域選択性（global selectivity）」と呼ばれる。従来の化学・バイオセンサの化学物質への高い選択性と比して、味覚センサは個々の化学物質ではなく、化学物質を味質に分類し、酸味や甘味といった味質に選択性を有する。従来の化学・バイオセンサは「化学物質に選択性」を示す。また生体内における抗原抗体反応も抗原に高い選択特異性を有する。酵素反応もそうである。つまり、化学物質（基質）と受容体（レセプター）は1対1結合である。
それを利用したのが、血糖値センサに代表されるグルコースセンサである。他方、味覚センサは「化学物質ではなく味質に選択性」を示すのである。この性質は味覚機構を再現したものであり、生体におけるレセプターも同じ味質の化学物質を同時に受容できることが知られている。

味覚センサは、コーヒー、緑茶、紅茶、ビール、発泡酒、ワイン、日本酒、焼酎、ウィスキー、お米、牛乳、肉類、餃子、魚介類、チョコレート、ポテトチップス、クッキー、どら焼き、ミネラルウォーター、だし、スープ、味噌、醤油、カボスやミカンなどの果物、野菜などへ適用され、その味の定量化に成功している。なお、肉や野菜、果物といった固形物も水と混ぜ、ミキサーで液状にすることで測定が行える。

図3にビール、発泡酒、新ジャンル、ノンアルコールビールの味を苦味（モルト感）と酸味（キレ・ドライ感）の軸で示す。なお、図中の目盛は、大きさ”1″が人にとり識別のつくギリギリの味の差であり、”5″だと容易に識別可能、”10″だと大きく味が異なる、ということになる。この数値が味覚センサの提供する「味の物差し」である。図を見ると、昔からあるエビスビールのようなオールモルトタイプは、苦味が強いことが分かる。それが、1987年のアサヒスーパードライの登場により、キレとドライ感をもたせた辛口ビールが増えてきた。その後、登場した発泡酒や第3のビールはさらに苦味が抑えられた傾向にある。リキュールタイプはビールと発泡酒の中間に位置する。ノンアルコールビールは発泡酒の味のカテゴリーに位置している。

世界のビールも味覚センサで測った結果、日本のビールと大差ないことが判明した。ある程度長期の保存もでき、かつ味も良い、となれば、このような味に落ち着くのであろう。なお、地ビールには苦味やコクが強いといった、かなり個性のあるものが多く見られる。このように私たちは、舌で味わう味を目で見ることができるのである。

味覚センサはマーケティングにも活用されている。例えば、ある食品メーカーが新しく開発したコーヒーを買い手に売り込みに行く状況を考えよう。当然のことながら、その食品メーカーはそのコーヒーが如何においしいかを一生懸命に語るであろう。しかし、買い手には買い手の嗜好が働き、自分で味わい、評価し、思い思いのことを言い、商談がなかなか成立しないのである。そのときに、味覚センサは威力を発揮する。味覚センサで測った図3のようなテイストマップや味を数値化した味パターン（酸味や苦味の軸からなるレーダーチャート）を見せるのである。その結果、買い手はコーヒーがどのような味であるかを客観的に把握でき、容易に商談が成立する。

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【著者略歴】
都甲　潔（とこう　きよし）
九州大学高等研究院／五感応用デバイス研究開発センター
特別主幹教授／特任教授　工学博士

昭和55年３月　九州大学大学院博士課程修了、九州大学工学部電子工学科助手、助教授を経て、平成９年４月より九州大学大学院システム情報科学研究院教授。
平成20年～23年、システム情報科学研究院長。21年より主幹教授。25年より味覚・嗅覚センサ研究開発センター長。
30年より高等研究院特別主幹教授ならびに味覚・嗅覚センサ研究開発センター（現 五感応用デバイス研究開発センター）特任教授。

２.２　味を目標にあわせながらコストダウンを図る最適設計

食品メーカーでは、コストダウンを目的に、味覚センサのデータに基づいて、計算によって食品の最適設計が行われるようになってきた。
例えば、多くのコーヒーメーカーでは、原料のコーヒー豆を味覚センサのデーターベースを作成し、最適設計ソフトでインスタントコーヒーやレギュラーコーヒーのブレンド設計が行われている^（５）。これは味項目ごとに許容範囲を設定し、その中で一番コストの低いブレンド比率を最適値探査の計算で求めるものであり、１０～３０％のコストダウンに成功している。

２．複合臭とはどういうものか？

複合臭の特徴として、1項ではマスキングを挙げたが、それ以外に、全体のにおい質が、各成分のにおい質からは判定できないという現象がある。その事例として、例えば、レモン、シナモン、ライムの香りを合わせるとコーラの香りになることや、靴下の蒸れた臭いとして有名なイソ吉草酸に、バニラの香りであるバニリンを加えるとチョコレートの香りになるなどがある。

さらに、長谷川ら^１）は、図１に示すように、乳香の香りをヘキサン抽出して、それに対してクーゲルロール蒸留を行い、沸点により香気成分を粗く3つのグループに分けると、一番高沸点のグループCについてのみ、乳香の香りであるが、グループAとグループBは乳香とは全く異なるにおいであったと報告している。

また、グループCについては、そこに含まれるどの成分も乳香のにおいではなく、どちらかというと悪臭の脂肪臭であったということであり、脂肪臭の成分が合わさって、乳香の香りを作り出していることになる。

以上、コーラ、チョコレート、乳香と、どの香りにおいても、におい嗅ぎGCを行ってにおいを嗅いでも、コーラの香りやチョコレートの香り、また乳香の香りは最後まで出てこないということになる。さらに、どのケースにおいても、その香りを作るのに、すべての香気成分が必要なのか、その一部でよいのかについてもにおい嗅ぎGCのみではわからないことになる。

３．複合臭の特徴がみられる要因

複合臭の特徴がなぜ起こるのかについては、まだ明確には解明されていないが、その要因を推測するいくつかの事例がある。
その一つが、Kobi Snitzらの論文^２）である。彼らは、二つの複合臭それぞれに含まれる成分の、沸点や分子量などの物理化学的物性値から、計算により二つの複合臭のにおい質の近さ度合いを推定するという試みを行っている。方法としては二つの仮定について比較検討を行っており、その一つの仮定とは、それぞれの複合臭に含まれる１個ずつの２つの成分間の物理化学的パラメータの近さ度合いをすべて加算平均するというものであり、もう一つは、例えばそのパラメータとして３種の物理化学的パラメータを選択した場合には、それぞれのパラメータでできる３種の軸空間を考え、それぞれの複合臭に含まれる各成分の３種のパラメータからベクトルを作成し、それぞれの複合臭でベクトルを全成分で合成し、そのベクトル間の角度から、2種の複合臭のにおい質の近さ度合いを推定している。
結果として、後者の仮定の方が、実際の官能に近かったということである。

もう一つは、香料メーカー等では、複合臭の香りについて、どの成分が全体の匂いに寄与しているかを求めるために、オミッション法というものを昔から利用してきたという事実である。オミッション法とは、その複合臭の成分から1成分ずつ除去していき、除去したことにより、全体のにおい質が変われば、その成分が全体のにおいに寄与していると考え、除去しても、全体のにおい質が変わらなければ、その成分は全体の匂いに寄与していないとする方法である。

先の文献と、このオミッション法が複合臭には使われてきたことから、一つの可能性として、図２に示すように、複合臭の場合には、嗅覚レセプターにそれぞれの成分が個々に応答しているのではなく、複合臭としてにおいを形成している成分群がある程度弱いインターラクションをもって作用しているのではないかと考えられる。

もしそうであれば、複合臭の情報としては、成分に分けた成分分析の情報以外に、嗅覚と同様に、電子鼻の結果のように、成分に分けずに得られる情報も必要になると考えている。

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【著者略歴】
喜多　純一（きた　じゅんいち）
(株)島津製作所 分析機器事業部

1．最終学歴
1981年3月　京都大学　工学部　化学工学科卒業
2014年3月　九州大学大学院システム情報科学府電気電子工学専攻博士課程卒業

2．受賞歴、表彰歴
平成13年　におい識別装置FF-1 第4回日食優秀食品機械資材賞受賞
平成19年　におい識別装置FF-2A　(社)においかおり環境協会　平成18年度　技術賞
平成23年　電気学会進歩賞受賞
平成26年　希釈混合装置FDL-1を用いた簡易官能評価装置
(社)においかおり環境協会　平成26年度　技術賞
同年　長年におけるにおい識別装置の開発研究
(社)においかおり環境協会　平成26年度　学術賞

○主な研究論文及び著書（レビュー）
J.Kita, etal :Quantification of the MOS sensor based Electronic nose utilizing trap tube,
Technical Digest of the 17th Sensor Symposium,m301 (2000)
島津評論第59巻第1･2号　p.77～85　(2002)
島津評論第64巻第1･2号　p.63～79　(2007)
アロマサイエンスシリーズ21〔6〕におい物質の特性と分析・評価　５章３　半導体センサ（２）
におい香り情報通信　第３章　12．におい測定装置　p.177～p.187
超五感センサの開発最前線　2.3.7　におい識別装置の開発　p.197～p.205
Sensor and Materials vol.26 no.3 2014 149-161
味嗅覚の化学　においセンサおよびにおい識別装置を用いた臭気対策　p.207。
※現在ゴルフにはまってます。