フライ油の品質をモニタリングする方法及びデバイス

专利摘要:
本明細書では、油（例えば、食用油又はフライ油）の品質を評価するための方法及びデバイスが開示される。この方法は、油中の遊離脂肪酸含有量の表示を提供することができる。この方法は、光学的読み取り呼出しデバイスを使用して、試料基材上のテストゾーンからの光反射率の定量的測定に基づいて、遊離脂肪酸の表示を提供する。
公开号:JP2011513750A
申请号:JP2010549773
申请日:2009-03-02
公开日:2011-04-28
发明作者:アイ‐ピン ウェイ，；ミリンド；ビー． サバデ，；アボルガッセム；ビー． マハムーディ，
申请人:スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー；
IPC主号:G01N21-78

专利说明:

[0001] 油（例えば食用油、フライ油、油脂、ショートニング等）は、特に酸素及び／又は水の存在下で高温に曝されると、酸化反応が起こる可能性があり、その結果、油の劣化が生じる。したがって、油が依然として使用に適しているかどうかを判定するために、レストランの厨房では油の品質が頻繁にモニタされる。]
[0002] 油の品質を評価するのにしばしば用いられるパラメータは、油の遊離脂肪酸含有量である。例えば、Ｍｌｉｎａｒ及びＮｅｕｍａｙｅｒは米国特許第４，６５４，３０９号で、液体の遊離脂肪酸含有量を試験するための物品を開示している。試験される有機液体を物品と接触させ、十分な時間過ぎた後で物品の色の変化を観察する。]
課題を解決するための手段

[0003] 本明細書では、油（例えば、食用油又はフライ油）の品質を評価するための方法及びデバイスが開示される。この方法は、油の遊離脂肪酸含有量に基づいた、油の品質の表示を提供することができる。本方法は、本明細書に記載のような光学データの定量的測定に基づいて油の品質の表示を提供するために、光学的読み取り呼出しデバイスを使用するという点で有利であり、これにより、主観的測定（例えば、目視検査）に依存する方法を越える改善を提供することができる。]
[0004] この方法はまた、評価される油供給物から大量の試料を取り出す必要がない点で有利であり、本方法は、読み取り呼出しデバイスを油の中へ一時的に挿入する必要も、又はこのようなデバイス油の中に恒久的に定置する必要もない。]
[0005] 本方法は、試料基材及び読み取り呼出しデバイスを利用する。試料基材は、油の遊離脂肪酸含有量に反応性である光学特性を有する少なくとも１つのテストゾーンを有する。一実施形態では、複数のテストゾーンが提供され、読み取り呼出しデバイスは、複数のテストゾーンを読み取り呼出しして、そこから信号を受信する手段を含む。デバイスは、複数のテストゾーンから受け取った信号に基づいて、油の遊離脂肪酸含有量の観点から油の品質の表示を提供するように構成され得る。]
[0006] 一実施形態では、油の遊離脂肪酸含有量に反応性であるテストゾーンの光学特性は、吸収／反射特性である。特定の実施形態では、光学特性は反射率である。一実施形態では、この構成は、テストゾーンに酸塩基指示薬を提供することによって達成される。]
[0007] 本明細書に開示される方法は、遊離脂肪酸の量（例えば、濃度）に基づいて、油の品質の表示を提供する。表示は、遊離脂肪酸の濃度の実際の数値であることができ、あるいは、実際の数値にダイレクトに等しくはないが、その値に関連付けられるパラメータであることができ、ユーザーが油の品質（例えば、油がまだ使用に適しているかどうか）を確認できるようにするのに役立つことができる。]
[0008] したがって、一態様において、フライ油の品質を評価する方法が本明細書において開示され、この方法は、遊離脂肪酸含有量を潜在的に含むフライ油を提供する工程と、油吸収試料基材を提供する工程と、ここで、試料基材は複数のテストゾーンを含み、各テストゾーンは遊離脂肪酸に反応性であり、油の試料が、テストゾーンのそれぞれの少なくとも一部分と接触するように、油を試料基材と接触させる工程と、複数のテストゾーンに光を向ける工程と、各テストゾーンから反射した光の量を測定する工程と、各テストゾーンから反射した光の量に比例する信号を生成する工程と、集積信号を提供するために信号を積算する工程と、集積信号を油の遊離脂肪酸含有量と相関させる工程と、油の品質の表示を報告する工程と、ここで、表示は油の遊離脂肪酸含有量と関連付けられている、を含む。]
[0009] 別の態様において、フライ油の品質を評価する方法が開示され、この方法は、複数の光源／光検知器の一組を備える読み取り呼出しデバイスを提供する工程と、油吸収試料基材を提供する工程と、ここで、試料基材は複数のテストゾーンを含み、各テストゾーンは遊離脂肪酸に反応性であり、遊離脂肪酸含有量を潜在的に含むフライ油を提供する工程と、油の試料が、テストゾーンのそれぞれの少なくとも一部分と接触するように、油を試料基材と接触させる工程と、複数の光源／光検知器／テストゾーンのセットを提供するために光源／光検知器の一組のそれぞれがテストゾーンに近接して定置されるように、読み取り呼出しデバイス及び試料基材を位置決めする工程と、光源／光検知器／テストゾーンのセットのそれぞれに関して、光源からの光をテストゾーンに向ける工程と、そこからの反射光を光検知器によって測定する工程と、測定された反射光と比例する信号を生成する工程と、結合信号を提供するために、光検知器からの信号を組み合わせる工程と、読み取り呼出しデバイスに格納された情報に基づいて、結合信号を油の遊離脂肪酸含有量と相関させる工程と、油の油品質の表示を報告する工程と、ここで、表示が油の遊離脂肪酸含有量と関連付けられている、を含む。]
[0010] 更に別の態様において、フライ油の品質を評価するシステムが開示され、このシステムは、油吸収試料基材と、ここで、試料基材が複数のテストゾーンを含み、各テストゾーンが遊離脂肪酸に反応性であり、複数の光源／光検知器の一組を備える光学的読み取り呼出しデバイスと、を含み、読み取り呼出しデバイス及び試料基材が、複数の光源／光検知器／テストゾーンのセットを提供するために、光源／光検知器の一組のそれぞれがテストゾーンに近接して定置されることができるように構成され、読み取り呼出しデバイス及び試料基材が、光源／光検知器／テストゾーンのセットのそれぞれに関して、読み取り呼出しデバイス及び試料基材を相対移動させずに、そこから信号を受信するためにそれぞれのテストゾーンが光源／光検知器の一組によって光学的に読み取り呼出しされることができるように、更に構成され、読み取り呼出しデバイスが、テストゾーンから受信した信号を結合信号へと組み合わせる手段と、結合信号を油の遊離脂肪酸含有量と相関させる手段と、油の品質の表示を報告する手段と、を含み、表示が油の遊離脂肪酸含有量と関連付けられている。]
図面の簡単な説明

[0011] 代表的な試料基材の平面図。
代表的な試料基材の側断面図。
代表的な光学的読み取り呼出しデバイスの概略斜視図。
代表的な光学的読み取り呼出しデバイスの一部分の底面図。
光源、光検知器、及び試料基材の代表的な配置状態の断面図。
光学的読み取り呼出しデバイスの一実施形態のブロック図。
様々な遊離脂肪酸濃度の油試料を含む試料基材の光反射率のプロット。
様々な遊離脂肪酸濃度の油試料を含む試料基材の光反射率のプロット。
様々な遊離脂肪酸濃度の油試料を含む試料基材の光反射率のプロット。
様々な遊離脂肪酸濃度の油試料を含む試料基材の光反射率のプロット。
様々な条件下での試料基材からの反射光に応答する光検知器のプロット。]
[0012] 図面及び図面中の要素は、注記しない限り、一定の縮尺には従っていない。図において、類似の参照番号は、全体を通して類似の特徴を示すために使用される。「最上部」、「最下部」、「上部」、「下部」、「上」、「下」、「前部」、「後部」、並びに「第１」及び「第２」などの用語が本開示中で使用され得るが、これらの用語は相対的な意味においてのみ使用されることを理解すべきである。]
[0013] 本明細書には、食用油（一般に、例えば、フライ油、植物油、ショートニング、タロー、グリース等とも呼ばれる）の品質を評価する方法及び装置が開示される。本方法は、試料基材１（例えば、使用後に処分することができるストリップ）、及び読み取り呼出しデバイス３０に依存する。]
[0014] 図１ａ及び１ｂを参照すると、試料基材１は、多孔質の油吸収材料５から構成される。これと関連して、用語「油吸収」は、材料が、材料の内部の多孔質の中に油を吸収することが可能（例えば、油で濡れる及び／又は油が浸透することが可能）であることを意味する。様々な実施形態において、材料５は、紙、不織布、開放気泡フォーム、織物等を含む。] 図１ａ
[0015] 試料基材１は、油試料の遊離脂肪酸含有量に反応性である光学特性を有する少なくとも１つのテストゾーン１０を含む。一実施形態では、図１ａ及び１ｂの代表的な構造に示されるように、複数のテストゾーン１０ａ、１０ｂ等が設けられている。一実施形態において、光学特性は、本明細書でより詳細に説明がなされるような反射特性である。] 図１ａ
[0016] 一実施形態では、テストゾーン１０には酸塩基指示薬が存在するので、テストゾーン１０の光学特性は、油中の遊離脂肪酸の存在に反応性である。この指示薬は、ｐＨの変化に応答して色が変化することが可能な（したがって、１つ以上の波長で光反射率変化を示すことが可能な）任意の分子、又は分子の組み合わせを含んでもよい。好適な指示薬には、例えば、ｍ−クレゾールパープル、ニュートラルレッド、チモールブルー、フェノールレッド、及びクレゾールレッドが挙げられる。]
[0017] 一実施形態において、テストゾーン１０は塩基化合物を更に含み、この塩基化合物は、例えば、炭酸ナトリウム、重炭酸ナトリウムなどを含む、任意の有機又は無機塩基化合物であってもよい。各テストゾーン１０の塩基化合物の量はさまざまであってよく、特定のテストゾーンが所定量の酸に反応性となるような量に選択されてもよい。したがって、図１ａ及び１ｂの代表的な構造では、異なる量の塩基を、異なるテストゾーン１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、及び１０ｄに提供することができる。かかる構成では、テストゾーン１０ａは、例えば、テストゾーン１０ｂと異なる量の遊離脂肪酸に反応性（又は、選択的に区切られたゾーン１０ａ及び１０ｂは、同量の遊離脂肪酸に違った反応を示してもよい）などであってよい。このようにして、広範囲の遊離脂肪酸濃度に反応性である試料基材１が提供され得る。様々な実施形態では、少なくとも２つ、３つ、４つ、又は５つのテストゾーン１０が使用されてもよい。様々な実施形態では、およそ、例えば、０．１％〜０．５％の遊離脂肪酸、０．５％〜１．０％の遊離脂肪酸、１．０％〜１．５％の遊離脂肪酸、１．５％〜２．０％の遊離脂肪酸、２．０％〜２．５％の遊離脂肪酸、２．５％〜３．５％の遊離脂肪酸、３．５％〜５．０％の遊離脂肪酸、又は５．０％〜７．０％の遊離脂肪酸を含有する油に反応性であるゾーンが使用されてもよい。必要に応じて、別のテストゾーンが含むのと同様の（又は同一）量の塩基を含む（即ち、同量の遊離脂肪酸に同様に反応する）１つ以上の追加のテストゾーンが設けられてもよい。かかる配置状態は、例えば、システムに冗長性を含めるのが所望である場合に用いられてもよい。] 図１ａ
[0018] 一実施形態では、テストゾーン１０は、酸塩基指示薬及び塩基化合物を可溶化することが可能な、不揮発性のｐＨ中性湿潤剤を更に含む。好適な湿潤剤には、例えば、Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌから表記「Ｃａｒｂｏｗａｘ ２００」「Ｃａｒｂｏｗａｘ ４００」「Ｃａｒｂｏｗａｘ ６００」及び「Ｃａｒｂｏｗａｘ １５００」で入手可能なもののような、ジヒドロキシ−脂肪族系のポリエチレングリコール化合物が挙げられる。]
[0019] 理論又は機構によって制限されることなく、油試料中の遊離脂肪酸の量に反応して光反射率の変化を示すテストゾーン１０の能力は、油試料が指示薬／塩基／湿潤剤の混合物と接触すると、油試中に存在し得る酸性成分の一部又は全てが、指示薬／塩基／湿潤剤混合物に分配されて、その酸塩基平衡に影響を及ぼし、その結果、酸塩基指示薬が変化した光吸収／反射特性を示す、という事実に起因すると仮定されている。必要なのは酸塩基指示薬が酸性成分の存在に反応することができる条件で存在することだけであるので、指示薬／塩基／湿潤剤混合物は真の水溶液を形成してもよく、又はしなくてもよい（例えば、系に存在し得る外来の水の量に依存する）ことに本明細書では留意されたい。]
[0020] 一実施形態では、湿潤剤、塩基化合物、及び酸塩基指示薬（並びに、任意に、水又は有機溶媒などの揮発性溶媒）を混合して浸透混合物を提供し、浸透混合物が試料基材１の多孔質材料５の内部に浸透する（含浸する）ように、試料基材１の選択領域に浸透混合物を浸透させ（例えば、コーティング、ディッピング等により）、試料基材を乾燥させることによって（必要であれば）、試料基材１上に少なくとも１つのテストゾーン１０を形成する。]
[0021] 複数のテストゾーン１０を使用してもよく、不連続のゾーンを含んでもよい（即ち、テストゾーン１０でない領域２０によって物理的に分離されていてもよい）。例えば、複数のゾーンを使用する場合（例えば、塩基化合物の濃度の異なる複数のゾーン）、それぞれの浸透混合物が移動して（例えば、試料基材１の多孔質材料５を通って横方向に逃がすことにより）互いに接触する機会を最小限に抑えることが有用である。したがって、一実施形態では、それらの間に（含浸した材料を包含していない）領域２０を残すように、含浸剤混合物は十分に間隔を離して堆積される。]
[0022] 更なる実施形態では、浸透混合物の移動を最小限に抑える又は防止するように、試料基材１の選択領域２０（１又は複数）の少なくとも部分２１を（試料基材１に浸透混合物を浸透させる前に）処理することができる。このようなバリア処理は、試料基材１の表面及び／又は試料基材１の内部（即ち、基材１を含む多孔質材料５の隙間の表面）に適用されることができ、例えば、プラズマ処理、蒸着等を、多孔質材料５の表面エネルギー（即ち、湿潤性）を減少させるのに役立つ方法で含んでもよい。]
[0023] 特定の実施形態では、バリア処理は、バリア材前駆体を試料基材１の主表面の一方又は両方の上に堆積させること（例えば、コーティング）と、その上に堆積したバリア材を保持することと、を含む。一実施形態では、バリア材前駆体は、試料基材材料５の多孔質の内部空間内に浸透して、その内部表面をコーティングする。様々な実施形態において、好適なバリア材には、（堆積及び固化されると）、例えば、３０ダイン／ｃｍ未満、２５ダイン／ｃｍ未満、又は２０ダイン／ｃｍ未満の非常に低い表面エネルギーを含む材料が挙げられる。好適な材料には、シリコーン、フルオロシリコーン等が挙げられる。]
[0024] かかる低表面エネルギーのバリア処理は、特定の位置２１（例えば、図１ａ及び１ｂに示される例示の配置状態のように、１つ以上のテストゾーン１０の境）に提供され得る。このようなバリア処理は、浸透プロセスの間及びその後に、浸透混合物がその望ましい位置から移動する機会を最小限に抑えるのに役立ち得る。更には、試験中に、試験結果を損なう可能性がある、テストゾーン（例えば、１０ａ）から隣接するテストゾーン（例えば、１０ｂ）への油試料の移動の機会を最小限に抑えるのに役立ち得る。] 図１ａ
[0025] したがって、一実施形態において、本明細書に開示される方法は、基材上に少なくとも１つの未処理領域を残した状態で、基材の少なくとも１つの領域を処理して、バリア領域２１を形成することを含む。次に、浸透溶液をバリア領域２１の間の未処理領域の少なくとも一部分上に堆積させて、少なくとも１つのテストゾーン１０を形成することができる。一実施形態では、基材の少なくとも２つの領域の間に未処理領域を残した状態でこれら領域を処理して、バリア領域２１を形成する。次に、バリア領域２１の間の未処理領域の少なくとも一部分に浸透溶液を堆積させて、少なくとも１つのテストゾーン１０を形成することができる。一実施形態では、上記プロセスが実施された後、バリア処理で処理されておらず、かつ浸透溶液を含浸させてもいない少なくとも１つの領域が残る。]
[0026] 試料基材１（例えば、酸／塩基指示薬と塩基化合物と湿潤剤とを含む試験領域）の製造方法は、Ｍｌｉｎａｒ及びＮｅｕｍａｙｅｒによって米国特許第４，６５４，３０９号の中で更に詳細に記載されている。]
[0027] このような試料基材は、様々な構造で製造され得る。例えば、試料基材１の１つの好都合な構造は矩形のストリップであり、本明細書においては用語「ストリップ」が試料基材１に関して使用されてもよいが、試料基材１は、正方形、円形等の任意の好都合な形状又は構造であり得ることが理解される。一実施形態において、試料基材１は、基材の前及び後主表面に関して対称であるように構成され得る。このような場合、基材の主表面の一方又は両方に油試料を適用することができ、及び／又は、テストゾーン１０の光学的読み取り呼出しのために、基材の主表面のいずれかをデバイス３０に向けた状態で基材を定置してもよい。]
[0028] 試料基材１はまた、本明細書で後述されるように、参照ゾーンを含むことができ、１つ以上のマーク（即ち、例えば、印刷又はレーザマーキングによって得られる機構部）を含むことができる。このようなマークは、ユーザーによって視覚的に検出可能であってもよく、及び／又は読み取り呼出しデバイス３０（本明細書で詳細に後述される）によって検出可能であってもよい。このようなマークは、ユーザーが、テストゾーン１０を読み取り呼出しすることができるように試料基材１を読み取り呼出しデバイス３０に対して位置決めする（即ち、位置合わせされる）ときに、試料基材１の位置を視覚的に観察する際の、ユーザーの利便性のためのものであってもよい。あるいは、このようなマークは機械読み取り可能であってもよく、その結果、読み取り呼出しデバイス３０はこのマークを使って、読み取り呼出しデバイス３０に対する試料基材１の適切な位置決めに関するフィードバックをユーザーに提供することができる。]
[0029] このような機構は、デバイス３０のユーザー、又はデバイス３０自体が、試料基材が不正確に、例えば、デバイス３０に対して上下逆に又は逆さに位置決めされた時点を検出できるようにしてもよい。（特定の実施形態ではこのような機構は必要ではない場合があり、例えば、基材が基材の長辺に関して対称である実施形態では、「前」又は「後ろ」を示す機構は必要ではない場合がある。）このような機構はまた、特定の試料基材１がデバイス３０と互換性があることを確認するため、例えば、試料基材をデバイス３０と共に満足に使用できるようにする仕様、許容誤差等に従って特定の試料基材１が設計及び／又は製造されていることを確認するために、ユーザー又はデバイスによって使用されてもよい。]
[0030] 本明細書に開示される方法は、油試料がテストゾーン１０のいくつか又は全ての少なくとも一部分と接触するように（これは、試料基材１を油の中に浸す、基材の上に油試料を堆積させるなどによって行われてもよい）、油試料を試料基材１と接触させることを伴う。次に、油試料を接触させた試料基材１は、デバイス３０を使用して光学的に読み取り呼出しされ得る。酸塩基指示薬が存在するので、テストゾーン１０は、油試料中の遊離脂肪酸の量に応じて異なる光吸収／反射特性を示すことができる。このような光吸収／反射特性は、材料が入射光線を受けると、一部の光は吸収されることができ、一部は再放射（例えば反射）されることができ、一部は透過されることができる、という事実に関連するあらゆる測定可能な特性を含む。あらゆるこのような観測可能な特性は、本明細書に開示される方法及びデバイスで使用（即ち、測定）され得る。一実施形態では、使用される特定の測定値は反射率である。他の実施形態では、使用される特定の測定値は、吸収率又は透過率である。]
[0031] したがって、要約すれば、少なくとも１つのテストゾーン１０を光学的に読み取り呼出しすることを伴う光学的読み取り呼出し動作が行われる。この動作は、光を少なくとも１つのテストゾーン１０に向け、かつそこからの反射光を測定することによって行われてもよい。光学的読み取り呼出しは、その代表的な設計が図２に描かれている、光学的読み取り呼出しデバイス３０によって行われる。このようなデバイスの１つの機能は、反射率試験のためにテストゾーン１０上に向けられる光を生成することである。したがって、図３を参照すると、デバイス３０は、試料基材１の少なくとも１つのテストゾーン１０に光を向けるための少なくとも１つの光源３１を備える。一実施形態では、デバイス３０は、試料基材１がテストゾーン１０を含むのよりも少ない光源３１を備える（特定の実施形態では、１つの光源３１が使用される）。かかる実施形態では、少なくとも１つの光源３１を使用して、光を２つ以上のテストゾーン１０の上に向ける。これは、複数のテストゾーン１０に同時に光を向けるための共通光源を使用することによって行うことができる。あるいは、これは、光源３１からの光を順次複数のテストゾーン１０に向けることによって、例えば、光源３１と試料基材１０を相対移動させることによって行うことができる。] 図２ 図３
[0032] 代替的実施形態では、複数のテストゾーン１０に光を向けるために複数の光源３１が使用される。特定の実施形態では、同じ数の光源３１及びテストゾーン１０が使用される。例えば、図１及び図３に示される代表的な設計では、デバイス３０は４つの光源３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、及び３１ｄを備え、試料基材１は４つのテストゾーン１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、及び１０ｄを含む。一実施形態では、光源３１は、ゾーン１０の空間配置状態に対応するように空間的に配置される（即ち、試料基材１とデバイス３０を相対移動させることなく、光源３１から対応するテストゾーン１０へと光を向けることができるように、光源３１とテストゾーン１０とを位置合わせする）。例えば、テストゾーン１０を所定の中心間距離で線形形式で配置し、光源３１を同一形式で配置してもよい。光源３１は、全てが同時又はほぼ同時に作動するように構成されることができ、又は、順々に作動するように構成されてもよい。] 図３
[0033] 光源３１は、電球（例えば白熱電球）等を含む様々な光源のいずれかを含んでもよい。一実施形態では、光源３１は、本方法において特に有利であり得る発光ダイオード（ＬＥＤ）を含む。様々な実施形態では、特定の波長域（例えば、緑、青、赤、ＩＲ等）の光を放射するＬＥＤを使用することができる。特定の実施形態では、白色ＬＥＤ（即ち、可視スペクトルの少なくともかなりの部分を網羅する波長の放射線を放射するＬＥＤ）を使用する。使用することができる１つの代表的なＬＥＤは、Ｓｕｐｅｒ Ｂｒｉｇｈｔ ＬＥＤｓ（Ｓｔ．Ｌｏｕｉｓ，Ｍｉｓｓｏｕｒｉ）から表記「ＲＬ５−Ｗ５０２０」で入手可能である。更なる構造では、異なるテストゾーンを読み取り呼出しするための光源として、異なる波長のＬＥＤを使用することができる。]
[0034] 図３を参照すると、デバイス３０は、少なくとも１つのテストゾーン１０からの反射光を測定するための少なくとも１つの光検知器３２を更に備える。一実施形態では、デバイス３０は、試料基材１がテストゾーン１０を含むのよりも少ない光検知器３２を備える（特定の実施形態では、１つの光検知器３２が使用される）。かかる実施形態では、テストゾーンの読み取り呼出しは、２つ以上のテストゾーン１０からの光を測定するために１つの光検知器を使用することを含む。これは、例えば、個々のテストゾーン１０からの光を順次測定することによって行うことができる。] 図３
[0035] 代替的実施形態では、複数の光検知器３２は、複数のテストゾーン１０から反射される光を入射するように配列される。特定の実施形態では、同じ数の光検知器３２及びテストゾーン１０が使用される。例えば、図１及び図４に示される代表的な設計では、デバイス３０は４つの光検知器３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、及び３２ｄを備え、試料基材１は４つのテストゾーン１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、及び１０ｄを含む。一実施形態では、光検知器３２は、テストゾーン１０の空間配置状態に対応するように空間的に配置される。（例えば、試料基材１とデバイス３０を相対移動させる必要なく光が光検知器３２で受光されることができるように。）] 図４
[0036] 光検知器３２は、例えば、光電子増倍管、光電池、電荷結合素子等のような入射光子の数を測定することが可能な様々なデバイスのいずれかを含んでもよい。光検知器３２は、検出された光子の数に比例し（例えば、テストゾーン１０から入射した反射光の強度及び強さに比例し）、デバイス３０によって更に処理されることができる信号（例えば、電圧）を提供する働きをする。一実施形態では、光検知器３２はフォトダイオードを含む。様々な実施形態では、光検知器３２は、特定の、比較的狭い波長域の光（例えば、上述の緑、青、赤、又はＩＲ波長域）を検出するように構成されることができ、又は、光検知器３２は比較的広波長にわたる光を検出するように構成されることができる。特定の実施形態では、光検知器３２は、可視スペクトルのかなりの部分にわたる光、例えば、約４００ｎｍ〜約８００ｎｍの波長域の光を検出するように構成されたフォトダイオードを含む。特定の実施形態では、光検知器３２で検出可能な光の波長は、光源３１によって放射される光と実質的に同じ範囲を網羅するように選択される。使用することができる代表的な光検知器は、Ｈａｍａｍａｔｓｕ Ｐｈｏｔｏｎｉｃｓ（ＨａｍａｍａｔｓｕＣｉｔｙ，Ｊａｐａｎ）から表記「Ｓ９３４５」で入手可能なフォトダイオードである。]
[0037] 一実施形態では、デバイス３０は、基材１の少なくとも１つのテストゾーン１０を光学的に読み取り呼出し可能であるように構成された、少なくとも１つの組み合わされた光源３１と光検知器３２の一組を備える。光源／光検知器の一組３１／３２は、所与のテストゾーン１０を適切な信号強度、精度等で読み取り呼出すことができるように構成されなければならない。したがって、光源３１は、光源３１の光出力の少なくとも一部がテストゾーン１０に向けられることができるようにテストゾーン１０の近くに設置されることが可能なように、デバイス３０の中に構成されることができる。図３及び図４を参照すると、一実施形態において、光源３１はデバイス３０のカバー３３の後方に位置決めされ、カバー３３は、光源３１から放射された光がテストゾーン１０に向けられることができるように、光源３１の上に光透過性部分３４（カバー３３に開いた穴であってもよい）を含む。] 図３ 図４
[0038] 光検知器３２は、テストゾーン１０に光を向けるために光源３１を使用すると、テストゾーン１０からの反射信号を受信することができるようにデバイス３０の中に構成されることができる。例えば、図３及び図４の代表的な設計に示されるように、光検知器３２を光源３１の横に近接して位置決めするのが有用であり得る。様々な実施形態では、光検知器３２は、光源３１から最大約５ｍｍ、１０ｍｍ、又は１５ｍｍの位置に位置決めされてもよい。更に、光源３１及び光検知器３２を共通のプリント基板３８上に実装するのが有利であり、これにより、（図４に示されるように）光源３１及び光検知器３２を実質的に同一平面内にある構造とすることができる。このような場合、光検知器３２はまた、デバイス３０のカバー３３の後方に設置されてもよく、カバー３３は、テストゾーン１０から反射した光の少なくとも一部が光検知器３２によって検出されることができるように、光検知器３２の上に光透過性部分３５（カバー３３に開けられた穴であってもよい）を含む。] 図３ 図４
[0039] 様々な実施形態では、光源３１、光検知器３２、並びに／又は光透過性部分３４及び／若しくは３５は、光源３１からの光を最も効率的にテストゾーン１０に向け、そこからの反射光を光検知器３２で収集し、それと同時に、光検知器３２に入射する周辺光を（又は隣接する光源からの光）を最小限に抑えように構成されてもよい。したがって、光検知器３２が光源３１に隣接して配置され、かつ光源３１とテストゾーン１０との間の直接路に対してわずかに軸外とされる（例えば、図４に示されるような）代表的な構造では、光検知器３２に通常は到達する光のあらゆる部分を遮断しないように、光透過性部分３５は、角度を付けられることができ、又は光検知器３２の感光面より幾分大きく作られることができる（例えば、図３に示されるように）。同様に、光透過性部分３４も、必要に応じて同じように構成されることができる。] 図３ 図４
[0040] 光透過性部分３４及び／又は３５は、可視光スペクトルのほぼ全てに対して光学的に透明であることができる。あるいは、部分３４及び／又は３５の一方又は両方は、不必要な波長の光を遮断すると同時に望ましい波長の光の通過を可能にするために、光学フィルタを備えることができる。かかるフィルタは、波長依存性であるのに加えて、角度依存性（例えば、周辺光を遮断するために）であることができる。]
[0041] したがって、要約すると、光源／光検知器の一組３１／３２は、試料基材１に対してデバイス３０が適切に位置決めされると、光源３１から放射された光の少なくとも一部はテストゾーン１０に衝突することができ、テストゾーン１０から反射された光の少なくとも一部は光検知器３２によって検出されることができるように構成されてもよい。光源３１から放射された光の全て又はかなりの部分は、かならずしもテストゾーン１０に向けられる必要はない。同じように、光検知器３２は、テストゾーン１０から反射された光の全て又はかなりの部分を捕捉する必要はない。必要なのは、本明細書に記載のように信号が光検知器３２によって生成されかつ処理されることができ、油の品質の正確な表示を生成することができるように、十分な光が光源３１からテストゾーン１０へと向けられ、周辺光からの干渉が十分小さい状態でそこからの十分な反射光が測定される、ということだけである。]
[0042] 本明細書に開示されるデバイス及び方法は、光ファイバー・ケーブル、レンズアレイ、フィルタホイール等のような構成要素の使用を最小限に抑えるので、反射率を介した正確な光学的読み取り呼出しを、最小限の空間利用、及び最小限のコストで可能とすることができる。特に、本明細書に開示されるデバイス及び方法は、可動部をほとんど又は全く必要としなくてもよいデバイス３０の製造を可能にする。本明細書に開示されるこのようなデバイス３０は、光分析装置、光学式濃度計等などのデバイスよりもずっと安価であり得る。]
[0043] 一実施形態（図１及び図３に示される）では、デバイスは３０、光源／光検知器の組み合わされた一組３１ａ／３２ａ、３１ｂ／３２ｂ等を含み、この組み合わされた一組は、複数の光源／光検知器／テストゾーンのセットを形成するように、組み合わされた一組３１ａ／３２ａ、３１ｂ／３２ｂ等がテストゾーン１０ａ、１０ｂ等とそれぞれ適切に位置合わせされることができるように空間的に配置され、その結果、試料基材１の複数のテストゾーン１０は、試料基材１とデバイス３０を相対移動させる必要なく読み取り呼出しされることができる。] 図３
[0044] 図２及び図３に示される代表的な構造では、光源３１及び光検知器３２は、デバイス３０の「下部」、即ち、ディスプレー画面３６を有する「上部」側と反対側のデバイス３０の主要側上に示されている。それらの相対的な意味で用いられる用語である上部及び下部に加え、光源３１及び光検知器３２は、別の方法としては、例えば、デバイス３０の画面３６と同じ側に、又はデバイス３０に組み込まれる空洞内に位置決めされてもよいことを理解すべきである。図２に示されるデバイス３０の外観（２つのほぼ平坦な主表面を備える概ね細長い外観）は１つの代表的な構造にすぎないことに留意すべきである。多くの他の構造が可能であり、制御機器、ディスプレー画面、光源及び／又は光検知器は、かかるデバイスの様々な位置に位置決めされてもよい。] 図２ 図３
[0045] 光学モニタでは、温度変化、光源３１の変化する出力、光検知器３２の変化する応答、背景光レベル等を考慮に入れるために、参照能力を有することが有用であり得る。したがって、様々な実施形態では、（上記のテストゾーン１０に加えて）参照ゾーンを試料基材１に含めることができる。かかる参照ゾーンは、様々な選択された波長において、又は選択された波長域にわたって、既知の反射率を呈する材料を含んでもよい。したがって、デバイス３０は、かかる参照ゾーンを読み取り呼出しするように構成され得る１つ以上の追加的な光源／光検知器の一組を備えることができる。]
[0046] 特に、試料基材及び／又は試料基材に吸収される油の温度が反射率信号に及ぼす推定される影響に関しては、温度のあらゆる影響に基づいて信号を調整、修正等することが望ましい場合は、試料基材１０の温度を判定することが可能な赤外線温度センサを含むことも可能である。]
[0047] 別の実施形態では、油試料に使用される試料基材１に１つ以上の参照ゾーンを含ませることに加えて、又は含ませる代わりに、１つ以上の参照ゾーンを含む参照ストリップが提供されてもよい。この場合、本明細書に開示される方法及びデバイスは、参照ストリップをデバイス３０に近接させることができ、光源／光検知器の一組が参照ストリップの参照ゾーンを測定することができ、デバイス３０の性能を評価することができ、任意の必要な調整、再較正等を行うことができるように構成されてもよい。本明細書に開示される方法及びデバイスはまた、デバイス３０が１つ以上のテストゾーン１０及び／又は参照ゾーンを読み取り呼出しするように、参照油試料（即ち、既知量の遊離脂肪酸を含む油試料）を試料基材（標準的な試料基材１又は上記の参照ストリップ）に接触させることができるように構成されてもよい。この読み取り呼出しの結果は、参照油試料中の遊離脂肪酸の既知の値と比較されることができ、こうしてデバイス３０は、必要であると考えられるときに、調整、較正等されることができる。]
[0048] 一実施形態では、このような光反射率測定の際にデバイス３０によって受け取られる信号は、（例えば、光検知器３２に入射した光に応答して光検知器３２によって生成されるような）電圧の形態である。即ち、このような光検知器は、テストゾーン１０からの光信号を電圧などの信号に変換してもよく、この信号は、その後、操作、処理等されることができる。デバイス３０は、マイクロコントローラによる処理を簡略化するためにデジタル形式の電圧信号を提供することが可能な、１つ以上のアナログ−デジタル変換器を更に備えることができる。複数の光源３１、複数のテストゾーン１０及び／又は複数の光検知器３２の場合、典型的には、読み取り呼出された個々のテストゾーン１０のそれぞれに対応する別個の電圧信号が、それぞれの光検知器３２によって提供される。]
[0049] 本発明者らは、本明細書に開示される方法及びデバイスを用いてテストゾーン１０を読み取り呼出しすると、そこから信号が得られることを見出した。本発明者らは、いわゆる白色光ＬＥＤ光源を比較的広帯域のフォトダイオード光検知器と組み合わせて使用して得られた信号（例えば、様々な波長の光子の寄与を反映している信号）は、油試料中の遊離脂肪酸の量に伴う十分な変化を呈することができ、有用であることを、更に見出した。具体的には、本明細書に開示されるようなデバイス及び方法は、閾値を越える遊離脂肪酸を有する油にテストゾーンが接触した場合の、テストゾーン１０の光反射率の変化の検出を可能とする。（所与のテストゾーン１０の応答をトリガするのに必要な遊離脂肪酸の具体的な閾値は、例えば、このゾーンの指示薬／湿潤剤／塩基混合物中に含まれる塩基の量に応じて変化し得ることは言うまでもない。）]
[0050] このテストゾーンの閾値を越える遊離脂肪酸値を含有する油試料にテストゾーン１０が暴露されると、テストゾーンの光反射率の変化が検出され得る。一例として、本明細書に開示されるようなテストゾーン１０が「低」濃度の遊離脂肪酸（即ち、遊離脂肪酸の濃度がこのテストゾーンの閾値を下回っている）を含有する油試料に暴露されると、フォトダイオード光検知器は、結果として、読み取り呼出しの際に（例えば、図１０のデータに見られるような）比較的「低い」電圧信号を放射する。このような状態は、目視検査で青に見えるテストゾーン１０に通常対応する。このようなテストゾーンが「高い」濃度（このテストゾーンの閾値を上回る）の遊離脂肪酸を含有する油試料に暴露されると、フォトダイオード光検知器は、結果として、読み取り呼出しの際に（図１０に見られるように）比較的「高い」電圧信号を放射する。このような状態は、目視検査で黄色に見えるテストゾーン１０に通常対応する。] 図１０
[0051] 本発明者らは、反射率試験を実施において、遊離脂肪酸の「中間」濃度が検出可能であり得、この中間濃度はかならずしも「青」と「黄色」との間の状態として目視で観察できないにもかかわらず、フォトダイオード検出器は結果として「高」と「低」信号の中間であり、かつ（デバイス３０によって）これらと区別可能である（図１０に示されるような）「中間」信号を放射することを発見した。] 図１０
[0052] したがって、要約すると、本明細書に開示される方法及びデバイスによって、テストゾーン１０の読み取り呼出しは、別の方法で（例えば、目視検査）で得られる可能性のある以上の、油試料の遊離脂肪酸含有量に関する情報を提供することが可能であり得る。個々のテストゾーン１０のより高感度な測定値を得ることができる能力は、複数のテストゾーン１０（異なる濃度の塩基を含んでいてもよく、したがって、異なる遊離脂肪酸閾値を含んでもよい）の提供と組み合わされて、より正確、高感度、及び／又は精密な油の品質の評価を可能とすることができる。]
[0053] 複数のテストゾーン１０の読み取り呼出しに基づいて遊離脂肪酸含有量の表示を生成する際、デバイス３０は、テストゾーンの全てから（例えば、光検知器３２の全てから）受け取った信号を使用してもよい。特定の実施形態では、デバイス３０は、全ての光検知器３２からの全ての信号の混合である結合信号を使用する（例えば、処理する）。特定の実施形態では、様々な光検知器からの信号は集積される（即ち、積算される又は足し合わされる）。本発明者らは、様々な濃度の遊離脂肪酸を含有する油に複数のテストゾーン１０が暴露されると、複数の光検知器からの集積信号は油中の遊離脂肪酸の濃度と良好に相関して、油の品質の表示を提供する際にデバイス３０によって使用され得ることを見出した。このような集積信号を、それぞれの光検知器が「中間」濃度の遊離脂肪酸の検出に対応する信号を提供することが可能であり得るという事実と組み合わせて使用することにより、例えば、非実際的に多数の個別のテストゾーン１０を使用する必要なしに、向上した精度を提供することが可能である。]
[0054] 上記の集積工程とは別に、様々なテストゾーン１０から受け取られた信号は、所望により、デバイス３０の電気回路網に存在するアルゴリズム（例えば、ソフトウェア又はファームウェアに搭載されている）に従って数学的に操作（個別に又は組み合わされて）されることができる。したがって、デバイス３０は、このような所望の信号処理を実行するのに必要な、更には光源３１及び／又は光検知器３２等を制御するのに必要な構成要素、電気回路網等を備えてもよい。図５のブロック図を参照すると、デバイス３０は、光源３１を作動させることができ、光検知器３２を作動させる（及び光検知器３２から信号を受け取る）ことができ、光検知器３２から受け取った信号を処理、操作等することができ、記憶装置に様々なデータ及びパラメータを保持することができ、画面３６と通信することができ、デバイス３０のユーザーから入力を受信することができ、かつ、必要に応じて他の機能を実施することができる、マイクロコントローラ３７を備えてもよい。特定の実施形態では、デバイス３０は、本明細書に記載の用途に特に適している場合がある、ＰＩＣ（プログラマブルインターフェースコントローラ、又はプログラマブルインテリジェントコンピュータとして様々に知られている）として知られる種類のマイクロコントローラを備えることができる。デバイス３０の様々な構成要素（光源３１、光検知器３２、ディスプレー画面３６、マイクロコントローラ３７、及び以下に記載の他の構成要素）を、１つ以上のプリント基板に結合することができ、及び／又はその上に物理的に搭載することができる。デバイス３０は、情報を入力するためのキーパッド、ボタン、又はタッチスクリーンインターフェース、電源（例えば、電池又は電気コード）等の様々な他の機能を有することができる。] 図５
[0055] 本明細書に開示されるデバイス及び方法によって読み取り呼出しされた場合、特定の種類の油は（例えば、油中の遊離脂肪酸の量と無関係に）異なる信号を示すことが分かった場合には、デバイス３０は、油の種類に基づいてデバイス３０が自動的に調整又は補償することができるように、ユーザーが試験される油の識別（種類）を入力することができる機構を備えることができる。加えて、調理用に新しいバッチの油が導入されると、デバイス３０の記憶装置内に記憶されかつ油の特定の種類及び／又はバッチに対応する基準（参照）反射信号を得るために油が試験されるように、デバイス３０を構成することもまた可能である。その後、記憶された基準信号は、油のそのバッチの独自の特性に基づいてデバイス３０が自動的に調整又は補償することができるように、後で油が読み取り呼出しされるときに使用されることができる。]
[0056] したがって、要約すると、読み取り呼出しデバイス３０は、上記のように受け取った及び／又は処理された信号から、油試料の油の品質の表示を生成することができ、この表示は、（例えば、油試料の遊離脂肪酸含有量に基づいて）油試料の遊離脂肪酸含有量に関連付けられる。表示は、（例えば、視覚信号又は音声信号によって）デバイス３０のユーザーに伝達されることができる。一実施形態では、表示は、遊離脂肪酸含有量の実際の数値であることができる。あるいは、表示は、遊離脂肪酸含有量の数値ではないが、遊離脂肪酸含有量に関連付けられるパラメータであることができ、ユーザーが油の品質（例えば、油がまだ使用に適しているかどうか）を確認できるようにするのに役立つことができる。例えば、デバイス３０は、その高さが遊離脂肪酸の量を示す棒グラフが表示されるスクリーン３６を有してもよい。あるいは、信号（例えば、赤、黄色、及び緑色光）のセットを使用して、遊離脂肪酸含有量の観点から油の品質を示してもよい。あるいは、デバイス３０は、遊離脂肪酸含有量に基づいて（例えば、音声信号又は視覚信号によって）バイナリ（合否）フォーマットで油の品質情報をユーザーに提示してもよい。]
[0057] このような表示を生成する際、デバイス３０が上記組み合わされた（例えば、集積された）信号を油の遊離脂肪酸含有量と相関させることができる（例えば、電子記憶装置、ファームウェア、又はソフトウェアの中の例えばルックアップテーブルに格納された）情報を、デバイス３０が含んでいると役に立つ可能性がある。このような情報は、デバイス３０の電子記憶装置内に固定値として存在することができる。あるいは、既知量の遊離脂肪酸及び／又は既知量の反射率特性（例えば、参照ゾーン、参照ストリップ、参照油試料等）を有する１つ以上の標準材料を読み取り呼出しするために、例えば、デバイス３０を使用してかかる情報を定期的に更新及び／又は変更することができる。]
[0058] デバイス３０は、試料基材がむき出しの状態で（例えば、カウンターの上に横たえて、手で保持して等）試料基材１が読み取り呼出しされ得る方法で構成されてもよい。迷光又は背景光の影響を最小限に抑えることが有用である場合、これを達成するために様々な方法を採用することができる。例えば、読み取り呼出しするために試料基材１をチャンバの内部に設置することができるように、デバイス３０は、部分的に又は実質的に囲まれたチャンバ（いずれの図にも示されず）を含むように構成されてもよい。これは、例えば、光源３１と光検知器３２とを含み、その中に試料基材１０を挿入することができる空洞をデバイス３０内に設けることによって行うことができ、あるいは、試料基材１０が読み取り呼出しに適切な位置に設置された後で周辺光を遮断するようにカバーを位置決めすることができるように、カバー（例えば、兆番付きのカバー、摺動自在なカバー等）を設けることができる。具体的には、試料基材１が表面上に位置決めされた状態（例えば、テーブルの上に横たわった状態）で読み取り呼出しされる場合、デバイス３０は、この表面に近付けられると、又はこの表面と接触して定置されると、部分的に又は実質的に囲まれたチャンバを形成するスカート又はフランジ（いずれの図にも示されず）を含むことができる。]
[0059] 様々な実施形態において、最良に機能させるために、試料基材１とデバイス３０との間のレジストレーション（位置合わせ）を達成することが望ましくあり得る。即ち、最も正確な光学的読み取り呼出しを提供するためにテストゾーン１０が光源３１及び光検知器３２と整列させられるように、試料基材１をデバイス３０に対して正確に位置決めするのが望ましくあり得る。このようなレジストレーションは様々な方法で達成されてもよい。例えば、試料基材１の縁部又は他の部分を、読み取り呼出しデバイス３０自体又は別個の保持固定具に設けられてもよいホルダー（例えば、クリップ、ポスト、スタブ等）に対して位置決めする、又はその中に保持する、物理的なレジストレーション方法を用いてもよい。]
[0060] レジストレーションは、物理的方法ではなく光学的手段によって達成されることもできる。このように、試料基材１は、レジストレーションの目的でユーザー及び／又はデバイス３０によって認識され得る１つ以上の機構を有することができる。例えば、試料基材１は、デバイス３０に対する試料基材１の適切なレジストレーションを達成する際にユーザーが使用してもよいしるしを含むことができる。あるいは、デバイス３０は、このようなしるしを認識できるようにする光学的認識能力を含んでもよい。このような場合、試料基材１との適切なレジストレーションをデバイス３０が検出すると、デバイス３０は、デバイスによる試料基材１の読み取り呼出しの準備が整っていることをユーザーに通知する（例えば、光信号、音響信号等によって）ことができる。あるいは、デバイス３０は、適切なレジストレーションが達成されたことをデバイス３０が認識すると、光学的読み取り呼出しが自動的に開始されるように構成されてもよい。]
[0061] （実施例１）
３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙから表記「３Ｍ Ｓｈｏｒｔｅｎｉｎｇ Ｍｏｎｉｔｏｒ Ｔｅｓｔ Ｓｔｒｉｐｓ」で入手可能であり、米国特許第４，６５４，３０９号の実施例４に記載の方法と同様の方法で製造されたと思われる試験ストリップを入手した。]
[0062] 約４０％のひまわり油（最低７０％のオレイン酸）、約３０％のパーム油、及び約３０％の硬化菜種油（全て重量％）で構成される食用油を得た。食用油はフライドポテトを調理するのに約２カ月の期間使用され、その期間にわたってこの油から少量の試料を定期的に取り出した。]
[0063] これら試料を以下の手順で試験した。ほとんどの試料は室温で固体であるので、各試料（プラスチック製のジャーに入っている１５０ｃｃ）を電子レンジで６０秒、又は試料が溶解して液体を形成するまで加熱した。次に、試験ストリップの中に浸し、続いてペーパータオルの上にいて余剰油を除去した。次に、ストリップの４つのテストゾーン（即ち、ストリップを受け取ったときに見かけが青であったゾーン）のそれぞれの光反射率をＱｕａｄＳｃａｎ Ｒｅｆｌｅｃｔａｎｃｅ Ｐｈｏｔｏｍｅｔｅｒ（型式１００、ＫＧＷ Ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅｓ（Ｅｌｋｈａｒｔ，ＩＮ）より入手可能）を使用して測定した。ゾーンを特定波長域、即ち、波長域約４００〜５１０ｎｍに対応する青の波長、波長域５８６〜６６０ｎｍに対応する緑の波長、８２５〜８５５ｎｍに対応する赤外（ＩＲ）波長、を読み取り呼出しするために、光学フィルタを使用した。]
[0064] 光度計の読み取り呼出しユニットがテストゾーンのそれぞれを連続して読み取り呼出しするように、試験ストリップを反射率光度計に対して移動させて４つのテストゾーンの光反射率を測定した。（テストゾーンの間の空白領域を含む試験ストリップ全体にわたって読取値を得たが、テストゾーンの間の空白領域からの読取値は使用しなかった。）このプロセスの間、ストリップを周辺光から遮断した。典型的には、各ストリップに関して、４つのテストゾーンからの反射率読取値を共に平均化した。したがって、図６〜図９のプロットでは、各データ点は、典型的には、試験ストリップの４つのテストゾーンの平均反射率を表している。] 図６ 図７ 図８ 図９
[0065] 様々な試料に関し、製品の説明書に従い、３Ｍ Ｓｈｏｒｔｅｎｉｎｇ Ｍｏｎｉｔｏｒ Ｓｔｒｉｐｓの標準的（視覚的な）用法によって遊離脂肪酸の濃度を推定した。製品の説明書によると、視覚的に得た結果は次のカテゴリーのうちの１つに分類される。遊離脂肪酸含有量が２％未満、遊離脂肪酸含有量が２％〜３．５％未満、遊離脂肪酸含有量が３．５％〜５．５％未満、遊離脂肪酸含有量が５．５％〜７％未満、又は遊離脂肪酸含有量が７％超過。（異なる波長域の読み取り呼出しを介して得た）測定された反射率を、製品の視覚的な用法によって推定された遊離脂肪酸含有量に対してプロットしたプロット（図６〜図９）を生成した。データのこれら一般的グループ分けの中（例えば、遊離脂肪酸含有量３．５〜５．５％のグループ、遊離脂肪酸含有量５．５〜７．０％のグループ等の中）では、個々の油試料を推定遊離脂肪酸含有量に従って少なくとも定性的にランク付けすることもまた可能であった。これは、例えば、特定の油試料が使用されたのが分かっている時間の長さに従って（これは遊離脂肪酸含有量を増加させると予想される）、若しくは、国際標準試験法ＩＳＯ ８４２０に従って測定した場合の全極性化合物の含有量に従って（遊離脂肪酸はこの含有量の一部を占めるので、少なくとも一般に相関していると予想される）、又は、視覚的に観察されたテストゾーンの輝度又は強度に従って、行うことができる。このように、図６〜図９のデータの一般的グループ分けの中で、各グループ内のデータは、低い推定遊離脂肪酸含有量の試料はグループの左側に向かい、高い推定遊離脂肪酸含有量の試料はグループの右側に向かうように配置されている。しかしながら、遊離脂肪酸の特定濃度の定量化が試みられたと推察すべきではない。] 図６ 図７ 図８ 図９
[0066] 説明の便宜上、データは４つのプロットに分割される。図６は赤外波長域の読み取り呼出しからのデータを包含し、図７は赤の波長域の読み取り呼出しからのデータを包含し、図８は緑の波長域の読み取り呼出しからのデータを包含し、図９は青の波長域の読み取り呼出しからのデータを包含している。広くは、反射率データは、これらの実験において、赤又は緑の波長域における読み取り呼出しは、青又は赤外波長域における読み取り呼出しよりも大きな応答を提供したことを示している。] 図６ 図７ 図８ 図９
[0067] （実施例２）
３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙから表記「３Ｍ Ｓｈｏｒｔｅｎｉｎｇ Ｍｏｎｉｔｏｒ Ｔｅｓｔ Ｓｔｒｉｐｓ」で入手可能であり、米国特許第４，６５４，３０９号の実施例４に記載の方法と同様の方法で製造されたと思われる試験ストリップを入手した。]
[0068] ４つの光検知器であるフォトダイオード（Ｓｉ ＰＩＮ型）を、Ｈａｍａｍａｔｓｕ Ｐｈｏｔｏｎｉｃｓ（ＨａｍａｍａｔｓｕＣｉｔｙ，Ｊａｐａｎ）から表記「Ｓ９３４５」で得た。個々のフォトダイオードを、ＰＤ−０、ＰＤ−１、ＰＤ−２，及びＰＤ−３と標示した。]
[0069] 発光ダイオード（Ｓｕｐｅｒ−Ｗｈｉｔｅ型（ＧａＮ））を、ＳｕｐｅｒＢｒｉｇｈｔＬＥＤｓ，Ｉｎｃ（Ｓｔ．Ｌｏｕｉｓ，Ｍｉｓｓｏｕｒｉ）から表記「ＲＬ５−Ｗ５０２０」で得た。]
[0070] ３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙから表記「３Ｍ Ｓｈｏｒｔｅｎｉｎｇ Ｍｏｎｉｔｏｒ Ｔｅｓｔ Ｓｔｒｉｐｓ」で入手可能であり、米国特許第４，６５４，３０９号の実施例４に記載の方法と同様の方法で製造されたと思われる試験ストリップを入手した。]
[0071] 様々な試験ストリップのテストゾーンを、「少ない」量、即ち、これらのテストゾーンでは、典型的な人間のユーザーに認められる視覚変化（青色から黄色へ）をトリガしない量、の遊離脂肪酸を含有する油試料と接触させた。次に、ＬＥＤからの光をテストゾーンに向け、フォトダイオードによってそこからの反射光を測定して、テストゾーンを読み取り呼出しした（ＬＥＤ及びフォトダイオードは、製造業者の推奨に従って、及び当該技術分野において周知の方法によって、構成されかつ操作された）。４つの個別のフォトダイオードに関し、得られた出力電圧が図１０に示されている（「少ない遊離脂肪」と標示されている）。] 図１０
[0072] 他のテストゾーンを「多い」量の遊離脂肪酸を含有する油試料、即ち、これらのテストゾーンでは、典型的な人間のユーザーに認められる視覚変化（青色から黄色へ）をトリガする量の遊離脂肪酸を含有する油試料と接触させた。次に、上記のようにＬＥＤ及びフォトダイオードを使用してテストゾーンを読み取り呼出しし、フォトダイオードから得られた出力電圧を図１０に示した（「多い遊離脂肪酸」と標示されている）。] 図１０
[0073] 他のテストゾーンを「中間」量の遊離脂肪酸を含有する油試料に接触させた。これは、これらのテストゾーンでは、典型的な人間のユーザーに認められる視覚変化（青色から黄色へ）を確実にトリガしない量であると考えられた。次に、上記のようにＬＥＤ及びフォトダイオードを使用してテストゾーンを読み取り呼出しし、フォトダイオードから得られた出力電圧を図１０に示した（「中間の遊離脂肪酸」と標示されている）。] 図１０
[0074] 図１０に示されるように、上記の方法及び装置を使用したテストゾーンの読み取り呼出しにより、「低い」状態（即ち、テストゾーンが視覚的に青く見える）に対応する信号と区別されることができ、かつ「高い」状態（即ち、テストゾーンが視覚的に黄色く見える）に対応する信号と区別されることができる「中間の」信号を得ることができた。] 図１０
[0075] 上記の試験及び試験結果は予測ではなく例示のみを意図したものであり、試験方法が変われば異なる結果が生じ得ると考えられる。前述の詳細な説明及び実施例は理解を明確化するためにのみ提示されている。それらから無用の限定を解するべきでない。特に、本開示の中の見出し及び／又は小見出しは読むための便宜上の目的で提供されており、不要な限定は導かれない。]
実施例

[0076] これで、本発明について、そのいくつかの実施形態に関連して説明した。本発明の範囲から逸脱することなく、記載された実施形態において変更を行うことができることが、当業者には明白であろう。したがって、本発明の範囲は、本明細書に記載された厳密な詳細及び構造に限定されるべきではなく、それよりもむしろ、特許請求の範囲の文言によって説明される構造、及びそれらの構造の等価物によって限定される。]

权利要求:

請求項1
フライ油の品質を評価する方法であって、遊離脂肪酸含有量を潜在的に含むフライ油を提供する工程と、油吸収試料基材を提供する工程であって、ここで、前記試料基材は複数のテストゾーンを含み、前記各テストゾーンは遊離脂肪酸に反応性である、工程と、前記油の試料が、前記各テストゾーンの少なくとも一部分と接触するように、前記油を前記試料基材と接触させる工程と、前記複数のテストゾーンに光を向ける工程と、各テストゾーンから反射した光の量を測定する工程と、各テストゾーンから反射した光の量に比例する信号を生成する工程と、集積信号を提供するために前記信号を積算する工程と、前記集積信号を前記油の前記遊離脂肪酸含有量と相関させる工程と、前記油の前記油の品質の表示を報告する工程であって、前記表示が前記油の前記遊離脂肪酸含有量と関連付けられている、工程と、を含む方法。
請求項2
光を各テストゾーンに向けるために別個の光源を使用する、請求項１に記載の方法。
請求項3
前記別個の光源の少なくとも１つが広帯域発光ダイオードである、請求項２に記載の方法。
請求項4
前記別個の光源の少なくとも１つが、約５１０ｎｍ〜約５８６ｎｍの緑の波長域の光を放射する発光ダイオードである、請求項２に記載の方法。
請求項5
前記別個の光源の少なくとも１つが、約５８６ｎｍ〜約６６０ｎｍの赤の波長域の光を放射する発光ダイオードである、請求項２に記載の方法。
請求項6
各テストゾーンから反射された光を検出するために別個の光検知器を使用する、請求項１に記載の方法。
請求項7
前記別個の光検知器がフォトダイオードである、請求項６に記載の方法。
請求項8
フライ油の品質を評価する方法であって、複数の光源／光検知器の一組を備える読み取り呼出しデバイスを提供する工程と、油吸収試料基材を提供する工程であって、前記試料基材は複数のテストゾーンを含み、前記テストゾーンは遊離脂肪酸に反応性である、工程と、遊離脂肪酸含有量を潜在的に含むフライ油を提供する工程と、前記油の試料が、前記テストゾーンのそれぞれの少なくとも一部分と接触するように、前記油を前記試料基材と接触させる工程と、複数の光源／光検知器／テストゾーンのセットを提供するために光源／光検知器の一組のそれぞれがテストゾーンに近接して定置されるように、前記読み取り呼出しデバイス及び前記試料基材を位置決めする工程と、光源／光検知器／テストゾーンのセットのそれぞれに関して、前記光源からの光を前記テストゾーンに向ける工程と、そこからの反射光を前記光検知器によって測定する工程と、前記測定された反射光と比例する信号を生成する工程と、結合信号を提供するために、前記光検知器からの前記信号を組み合わせる工程と、前記読み取り呼出しデバイスに格納された情報に基づいて、前記結合信号を前記油の前記遊離脂肪酸含有量と相関させる工程と、前記油の前記油品質の表示を報告する工程であって、前記表示が前記油の前記遊離脂肪酸含有量と関連付けられている、工程と、を含む方法。
請求項9
前記信号を組み合わせる工程が、前記信号を集積して集積信号を形成することを含む、請求項８に記載の方法。
請求項10
光源／光検知器の一組のそれぞれが、互いに最大１０ｍｍ以内に位置決めされる光源と光検知器とを含む、請求項８に記載の方法。
請求項11
光源／光検知器の一組のそれぞれに関し、前記光源及び前記光検知器が、同一平面内にある構造で位置決めされ、かつ共通の回路基板上に実装される、請求項１０に記載の方法。
請求項12
前記読み取り呼出しデバイスの中の前記光源及び光検知器の全てが、共通の回路基板上に実装される、請求項１１に記載の方法。
請求項13
前記読み取り呼出しデバイスの中の前記源／光検知器の一組が、前記試料基材上の前記テストゾーンの空間配置状態に対応するように空間的に配置される、請求項８に記載の方法。
請求項14
光源／光検知器の一組のそれぞれがテストゾーンに近接して定置されるように、前記読み取り呼出しデバイス及び前記試料基材が位置決めされると、前記テストゾーンの全ては、前記試料基材及び前記読み取り呼出しデバイスを相対移動させずに読み取り呼出しされる、請求項１３に記載の方法。
請求項15
前記試料基材が前記読み取り呼出しデバイスと互換性があることを前記読み取り呼出しデバイスが確認する工程を含む、請求項８に記載の方法。
請求項16
フライ油の品質を評価するシステムであって、油吸収試料基材と、前記試料基材が複数のテストゾーンを含み、前記テストゾーンのそれぞれが遊離脂肪酸に反応性であり、複数の光源／光検知器の一組を備える光学的読み取り呼出しデバイスと、を含み、前記読み取り呼出しデバイス及び前記試料基材が、複数の光源／光検知器／テストゾーンのセットを提供するために、光源／光検知器の組のそれぞれがテストゾーンに近接して定置されることができるように構成され、前記読み取り呼出しデバイス及び前記試料基材が、光源／光検知器／テストゾーンのセットのそれぞれに関して、前記読み取り呼出しデバイス及び前記試料基材を相対移動させずに、そこから信号を受信するためにそれぞれのテストゾーンが前記光源／光検知器の一組によって光学的に読み取り呼出しされることができるように、更に構成され、前記読み取り呼出しデバイスが、前記テストゾーンから受信した前記信号を結合信号へと組み合わせる手段と、前記結合信号を前記油の前記遊離脂肪酸含有量と相関させる手段と、前記油の前記油の品質の表示を報告する手段と、を含み、前記表示が前記油の前記遊離脂肪酸含有量と関連付けられている、システム。
請求項17
前記試料基材がマークを含む、請求項１６に記載のシステム。
請求項18
前記マークが前記読み取り呼出しデバイスによって識別されることができ、前記マークの存在が、前記試料基材が前記読み取り呼出しデバイスと互換性があることを確認するために前記読み取り呼出しデバイスによって使用される、請求項１７に記載のシステム。
請求項19
前記マークが、前記テストゾーンを読み取り呼出すことができるように前記テストゾーンが前記光源／光検知器の一組に近接するように、前記試料基材が前記読み取り呼出しデバイスと正確に位置合わせされたかどうかを判定するために前記読み取り呼出しデバイスによって使用されることができる、請求項１７に記載のシステム。
請求項20
前記読み取り呼出しデバイスの中の前記光源及び前記光検知器の全てが共通の回路基板上に実装される、請求項１６に記載のシステム。