愛産研ニュース
今月の内容

愛産研ニュース
平成 21 年９月 10 日発行

No.90
編 集・発 行愛知県産業技術研究所 管理部〒448-0013
刈谷市恩田町 1 丁目 157 番地 1
TEL 0566(24)1841・FAX 0566(22)8033
URL http://www.aichi-inst.jp/
E-mail info@aichi-inst.jp

月号

2009

●トピックス●技術紹介
・マイコンと A/D コンバータによる電圧測定精度の向上について・ホルムアルデヒドガスの簡易発生法について
・「おいしさ」を測定する味覚センサーについて
・工業用水の使用に関する一考察：水質への配慮について●お知らせ《トピックス》●当研究所の技術センターで、体験教室を開催しました
愛知県産業技術研究所の各技術センターでは、８月１日の「愛知の発明の日」にちなんで、地域の皆様にセンターの仕事を紹介し、皆様の科学への関心を高めるため、施設を開放して体験教室を開催しました。
◇常滑窯業技術センター（会場：同センター 開催日：８月４日（火））行 事 名：親子セラミック科学教室
参加者数：２０名
内
容：地元小学生とその父兄を対象に、陶製招き猫の絵付けとコップにサンドブラストによるガラス彫刻の体験学習を実施した。
◇瀬戸窯業技術センター（会場：同センター 開催日：７月２４日（金））行 事 名：科学教室（中学生対象）
参加者数：３４名
内容：オーブンで焼く簡単陶芸として、①低温焼成粘土を使った小物の手作り実習、②アクリル絵の具による焼成物の絵付け実習、を行った。
◇食品工業技術センター（会場：同センター 開催日：８月５日（水））行 事 名：親子科学教室「微生物のすがた、はたらき、ＤＮＡ」
参加者数：６名
内
容：様々な食べ物を作るときに働く酵母菌の観察や、酵母菌を閉じこめた発酵ビーズの製造、酵母菌の DNA 抽出を行った。
◇尾張繊維技術センター（会場：同センター及び(財)一宮地場産業ファッショ
ンデザインセンター 開催日：８月７日（金））行 事 名：おやこ体験教室
参加者数：７１名
内容：①ミサンガを織ってみよう、②雑草で染めてみよう、の２コースのおやこ体験教室を開催し、併せて尾張繊維技術センターと一宮地場産業ファッションデザインセンターの見学も行った。
◇三河繊維技術センター（会場：同センター 開催日：８月１日（土））行 事 名：親子で染め織り体験
参加者数：２２名
内
容：①自分だけのオリジナルなミサンガを作る、②自分だけのオリジナルなハンカチを染める、の２コースの体験教室を行った。

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9 月号（2009.9）

マイコンと A/D コンバータによる電圧測定精度の向上について
ワンチップマイコン
PIC16F876

１．はじめにA/D 変換はセンサからのアナログ信号をデジタルデータとしてマイコンに取り込むために必要な処理です。A/D 変換モジュール
内蔵のワンチップマイコンを使用すれば、ワンチップマイコンだけで A/D 変換処理ができ、ハードウエアの簡略化とコスト面で有利になります。ただし、内蔵 A/D 変換モジュー
ルでは、分解能、CH 数などの性能面で物足りないこともあり、そのような場合は外付けの A/D 変換 IC を使用することになります。
ここでは、マイクロチップテクノロジー社のワンチップマイコン PIC16F876 と外付け用A/D コンバータ MCP3208 を使って A/D 変換を行い、測定精度の向上を図りましたのでその方法を紹介します。
２．A/D 変換処理
表１に MCP3208 と内蔵モジュールを比較した特性を示します。最も重要な違いは A/D変換のビット数です。A/D 変換の分解能はこのビット数で決定されます。たとえば電圧の入力範囲を 0〜5V として 10 ビットの場合は5/(210-1)=0.0049(V)となり、12 ビットの場合は5/(212-1)=0.0012(V)となるので 12 ビットの方が分解能がよくなり測定精度の向上も期待できます。
３．A/D 変換測定実験
MCP3208 を使った場合とワンチップマイコンの内蔵 A/D 変換モジュールを使った場
合の A/D 変換を比較するため、温度測定用
A/D 変換回路を改良した A/D 変換システムを製作し、実験を行いました。

(A) 温度センサ
3ch
基準電圧A/D コンバータ
MCP3208

入出力ポート

内蔵 A/D 変換モジュール(B) 基準電圧

図1

シリアルデータとして出力し、LCD、Windowsのハイパーターミナルへデータを表示

A/D 変換システム

図１に A/D 変換システムを示します。(A)の MCP3208 には基準電圧源（1.0000V）と温度センサを 3CH 接続し、(B)の内蔵モジュールには基準電圧源(1.0000V)のみを接続しました。図２に Windows のハイパーターミ
ナルに出力した結果を示します。左から３つのデータが温度、その右隣が(A)の基準電圧の A/D 変換値、一番右端のデータが(B)の基準電圧の A/D 変換値です。基準電圧を比較す
ると、(A)は 1.0000V に対して最大 0.0025Vの誤差、(B)は最大 0.0079V となっており、精度が向上していることがわかります。また、分解能は(A)が 0.0012〜0.0013(V)、(B)の方が 0.0049(V)であり計算値とも一致しています。
このようにワンチップマイコンだけでもA/D 変換は十分できますが、外付けの A/D 変換 IC を接続すると比較的容易に精度を向上させることができます。

表１ MCP3208 と内蔵 A/D 変換モジュールの特性

A/D 変 換の種類
ビット数
入力CH 数A/D コンバータ
MCP3208

ワンチップマイコン
PIC16F876 内蔵A/D 変 換 モ ジ ュール

逐次比較型

逐次比較型

121085

図２

ハイパーターミナルの測定画面

工業技術部 機械電子室 松生秀正（0566-24-1841）
研究テーマ：センサネットワーク
担当分野 ：センサ技術、光計測、マイコン技術、電気計測−2−愛産研ニュース

9 月号（2009.9）

HCHOガス濃度(volppm)

ホルムアルデヒドガスの簡易発生法について
１．はじめに2008 年 10 月に、流通式試験法による光触 媒 材 料 の ホ ル ム ア ル デ ヒ ド （ HCHO） ガス 除 去 性 能 評 価 試 験 法 の JIS 規 格 （ JISR1701-4） が 制 定 さ れ ま し た 。 こ の 試 験 は汚染ガスを試料に流通して分解性能を評価する方法であり、試験中一定濃度のHCHO ガ ス を 供 給 す る 必 要 が あ り ま す 。
こ の た め 、 他 の VOC （ 揮 発 性 有 機 化 合物）などでは標準ガスボンベが用いられます 。 し か し 、 HCHO 標 準 ガ ス ボ ン ベ は 他のガスに比べ高価で、不安定なため、簡易な発生法による代替を検討しましたので紹介します。 1)
２．発生方法こ こ で 紹 介 す る 方 法 は HCHO 水 溶 液 に空気を流通する方法です。用いた装置の略
図を図１に示します。バブラー内のHCHO ガ ス は 、 ヘ ン リ ー の 法 則 に よ り 、水 溶 液 中 の HCHO と 平 衡 に な っ て い る ため一定濃度となります。バブラーは内容積が 130ml のもので、30ml の水溶液を入れま し た 。 流 通 空 気 量 は 25ml/min、 バ ブ ラー の 温 度 は 25.0±0.1℃ と し ま し た 。 次 にこ の 方 法 に よ る HCHO 発 生 条 件 と 発 生 ガス濃度の関係を記します。

バブラー

50400246810時間(h)HCHOガス濃度(vol ppm)

図２

HCHO ガス濃度の経時変化

8060402000246810HCHO水溶液濃度(mg/g)

図３
HCHO ガス濃度の水溶液中濃度依存性洗気ビン

電子式流量制御器

60HCHO濃度(vol ppm)

合成
空気70HCHO水溶液

453525222324温度(℃)

2526恒温水槽

図１

図４ HCHO ガス濃度の温度依存性（HCHO 水溶液の濃度 4.9 mg / g）

HCHO 発生装置

発 生 す る HCHO ガ ス 濃 度 の 経 時 変 化 は
図 ２の と お り で 、 少 な く と も 9 時 間 は 、
安 定 し て HCHO ガ ス を 発 生 で き る こ と がわかりました。図３のとおり、発生する
HCHO ガ ス 濃 度 は 水 溶 液 中 濃 度 に 比 例 することがわかります。温度に敏感で、図４のとおり 1℃の変化でも大きく変化します。
また、メタノールフリーのパラホルム
ア ル デ ヒ ド 水 溶 液 か ら HCHO 水 溶 液 を 調製することにより、ほとんど不純物を含まないガスを発生させることができました。

３．むすび
このように水溶液に空気を流通する方法 は 、 長 時 間 一 定 濃 度 の HCHO ガ ス を 発生することができます。また、水溶液の濃度又は温度を制御することにより、発生する濃度を変化させることができます。
これらの特徴を活かして、光触媒性能評価以外にも一定濃度のホルムアルデヒドガスを必要とする種々の試験に利用することができます。
参考文献
1) 杉 本 、 山 田 ： 愛 知 県 産 業 技 術 研 究 所 研
究報告,7,22-25(2008)

工業技術部 材料技術室 杉本賢一（0566-24-1841）
研究テーマ：光触媒性能評価試験法の標準化
担当分野 ：金属材料などの成分分析、光触媒材料の空気浄化性能評価−3−

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9 月号（2009.9）「おいしさ」を測定する味覚センサーについて類と可塑剤の量を調節することによって、人

１．はじめに食品の品質には、生きていくための栄養的が感知する味覚（旨味、渋味など）の基準と価値や外観などの美的価値もありますが、最なる呈味物質に対して高い選択性のある応答も重要なのはやはり食べたときの「味」であ特性を持つセンサーが開発されています。

るといえます。味は人の感覚のうち味覚が主３．測定手法
ｐH メーターなど他のセンサーでは、最初体となって感知されます。
味は食品に含まれる成分が人の舌の感覚器の応答が安定した時点で得られたセンサー出（味蕾）に作用することで知覚されます。成

力を測定値として利用する事が多いですが、分分析によって味が推測できると考えられる

味覚センサーではサンプル中で得られた測定かもしれませんが、呈味物質の種類は多く、値（先味）とサンプル測定後に唾液を模したまた、相互作用など複雑な因子が絡み合って液で一定時間洗浄した後の測定値（後味）をいるため化学分析では味を十分に評価するこ合わせて「味」として評価します。先味は食とは出来ません。そこで、人の感覚で評価す品を口に含んだ時に感じる味覚で、酸味や塩る官能検査に頼ることになります。しかし、味、旨味などイオン結合や呈味物質の電荷に官能検査は訓練された多人数の検査員が必要

よって検知される反応が早い味覚です。一方、であり、その結果も個人差のある主観的な評

後味は脂質膜に疎水結合などで吸着した呈味価の集積であるため、客観性に欠けるきらい物質の離れにくさを表しており、「こく」で表があります。このように主観的で数値化しに現される味の深みや、飲食後も後味が残りやくい味を客観的・数値的に評価するために「味すい渋味、苦味などの味覚を測定しています。

覚センサー」が開発されました。

４．今後の課題
様々な味覚を測定できるようになった味覚

２．味覚センサーのメカニズム
味覚は人の舌にある味を感じ取る器官であセンサーですが、人が感じるままの「味」をる味蕾で知覚されます。味蕾の表面は親水基測定するにはいくつかの課題が残っています。と疎水基を持つ脂質の二分子膜と受容体たん当センターでは、味覚センサーを用いた食品

ぱく質でできた生体膜で覆われ、固有の膜電の客観的評価法について検討を行っています。

位を持っています。そこに呈味物質が作用すると膜電位が変化し、その変化量が神経回路て人は味を判断しています。
味覚センサーはこの舌の生体膜を模した人工の脂質膜によって構成されています。膜は酸(水素イオン）
ミネラル
アミノ酸
苦味・渋味物質

ポリ塩化ビニルを主体として、そこに可塑剤反応により膜電位が変化と数種類の脂質を加えて膜化したもので、呈味物質がイオン結合や吸着などにより作用すると生体膜のように膜電位が変化します。加親水基(負電荷)←｜→疎水基える脂質の種類や可塑剤の配合比などによっ図て応答する呈味物質が変わります。株式会社

味覚センサーの構造と応答原理

インテリジェントセンサーテクノロジーで製品化された味認識装置では、加える脂質の種
食品工業技術センター 加工技術室 間瀬雅子 (052-521-9316)
研究テーマ：高水分食品素材の製菓原料への利用技術の開発
担当分野 ：菓子・パン類製造技術、混入異物検査
−4−

人工脂質膜

呈味物質

網によって脳に伝達・解析されることによっ愛産研ニュース9 月号（2009.9）

工業用水の使用に関する一考察：水質への配慮について
１．はじめに
金属加工の現場では、大量の切削油・潤滑油などの工業用油剤が用いられています。工業用油剤は液性により水溶性（水性）と不水溶性（油性）に分類され、近年では火災予防や石油使用量の低減、環境へのやさしさとい
った観点から、水溶性油剤の使用が増加してきています。しかし、水溶性油剤は水で希釈して使用するため、微生物が繁殖し、悪臭の発生や製品性能の低下等が問題となっています。微生物の繁殖を抑えるために種々の防腐剤が製品に添加されていますが、耐性菌が出現するなど、防腐剤にのみ頼った対策では限界があるのが現状です。

防腐剤が除外されたもの（B）は生菌数が107cfu/ml を超え、腐卵臭が認められました。
以上のことから、乳化型加工油の変敗の原因が主として工業用水由来の微生物によるものと推定されました。
３．工業用水産業活動に必用不可欠な水を安定的・計画的に供給するための水供給システムとして、愛知県では、愛知用水工業用水道、西三河工業用水道、東三河工業用水道、尾張工業用水道の４事業を運営しており、県内 35 市町村の区域に工業用水を供給し、約 370 事業所で多種多様な用途に使用されています。
工業用水の水質検査は、愛知県水質試験所で定期的に実施しています。水質検査項目は①水温②濁度③水素イオン濃度④アルカリ
度⑤硬度⑥蒸発残留物⑦塩素イオン濃度⑧鉄イオンの８項目です。一方、水質基準・水圧基準として定められているのは、●濁度：15 度以下●水素イオン濃度：ｐＨ値 6.0 以上
7.5 以下●水温：27℃以下●水圧（配水管末端）：0.05 メガパスカル以上、の４項目で、飲用には用いられず、原則事業向けに限定した水道であるため、水道法の適用は受けません。すなわち、殺菌等の処理の必要がなく、微生物に関する検査項目や水質基準は設けられていません。
滅菌水及び工業用水を用いた希釈培養試
験の結果から、乳化型加工油の希釈に用いる水の水質如何によって希釈液の使用可能期限を延ばせる可能性が示唆されます。良質な水を多量に必要とする食品業界では以前からさまざまな用水処理技術が採用されていますが、他の分野においても、例えば紫外線による殺菌や膜ろ過による除濁・除菌など、工業用水の水質向上の手段としてその利用範囲の拡大が期待されます。当センターでは、用水処理技術を含め食品分野で培ってきた様々な技術を乳化型工業製品の変敗防止に応用すべく研究を進めています。

２．水溶性油剤の希釈培養試験
水溶性油剤の希釈には通常、工業用水が用いられています。そこで、エマルジョンタイプの水溶性油剤（乳化型加工油）について、滅菌水及び工業用水を用いた希釈培養試験の結果を図に示しました。滅菌水で希釈したもの（A と C）は、製品から防腐剤が除外してあっても培養期間中の生菌数の変化がほとんど見られませんでした。一方、工業用水で希釈したものについては、防腐剤を含むもの（D）は比較的菌の増殖が抑えられていたものの、

図

滅菌水及び工業用水を用いた乳化型加工油の希釈培養試験
A：製品防腐剤抜き＋滅菌水、B：製品防腐剤抜き＋工業用水、C：製品(防腐剤あり)＋滅菌水、D：製品(防腐剤あり)＋工業用水

食品工業技術センター 保蔵技術室 矢野未右紀（052-521-9316）
研究テーマ：乳化型工業製品の変敗防止に関する研究
担当分野 ：異物、畜水産加工食品−5−

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お知ら

9 月号（2009.9）

せ●愛知県技術開発交流センターのご案内
愛知県技術開発交流センターは、中小企業の取り組みを支援するための開放型施設です。研究開
発、技術交流、情報収集、人材育成などにご利用ください。
【施設の概要】交流ホール、交流会議室、交流サロン、展示ホール、研修室（３室）、共同研究室（５室）、情報検索室（３室）、資料コーナー等【利用日時】
土・日・祝日を除き９時〜２１時（但し１２月２９日〜１月３日は休館）●「あいち知的財産人材サポーター」が知財活動や技術開発を支援します
愛知県では、企業で知財活動や技術開発の経験を有するＯＢを「あいち知的財産人材サポーター」として組織化し、中小企業の知財活動や技術開発を支援します。
中小企業のご希望に応じ、サポーターを紹介し、面談いただきます。気に入っていただける方と出会うまでサポーターを紹介させていただきますので、お気軽に利用ください。
○利用料
サポーターによる支援は有料（１回あたり３万円程度を目安）ですが、両者が支援に合意するまでの費用は一切必要ありません。
○支援内容についての秘密は厳守します。
○サポーターの登録申込も随時受付しています。

※「共同研究室」に空室があります。
共同研究室の利用面積は 61 ㎡で、１日当たりの利用料金は 3,600 円、利用時間は、午前 9 時から午後 9 時までです。
○ 詳しくはホームページ
http://www.aichi-inst.jp/html/kouryu/index.html○ お問い合わせ先
愛知県産業技術研究所
電話0566-24-1841 FAX0566-22-8033○ 詳しくはホームページ
http://www.pref.aichi.jp/0000010321.html○ お問い合わせ先
愛知県産業労働部新産業課 知的財産グループ
電話 052-954-6350（ダイヤルイン）※新型インフルエンザに係る対応についての愛知県からのお願い●愛知県産業技術研究所の特許を用いて事業化しませんか？（有償開放）◇ポリ乳酸を用いた含水ゲル（特許第 4329372 号）
ポリ乳酸を主成分として、ゴム状から豆腐状まで様々な柔らかさのゲルが作成可能です。
＜技術に関するお問い合わせ＞工業技術部 材料技術室
福田（TEL 0566-24-1841（代表））http://www.pref.aichi.jp/0000006191.html

新型インフルエンザにつきましては、夏場にもかかわらず、愛知県内でも感染者が拡大しております。引き続き、手洗い、うがいを徹底して下さい。
また、今回のインフルエンザは弱毒性といわれておりますが、各企業では、管理監督者などが新型インフルエンザに感染するなどして出勤できなくなった場合に、企業活動が停滞することのないよう、予め代替者を選任しておくなど、事業活動が継続できるような体制を決めておくことが重要です。
また、さらに一歩進めて、ＢＣＰ（事業継続計画）を策定することが望まれます。詳しくは、下記の中小企業庁のホームページを参考にしてください。
http://www.chusho.meti.go.jp/bcp/influenza/index.html
あわせて、従業員が保健所から自宅待機の協力を求められた場合や、家族の看病、あるいは保育施設等が臨時休業となり出勤できない場合などの休暇制度を設けるなど、当該従業員に対する人事労務上の配慮をお願いいたします。

◇ヤーコンを用いて作る発酵飲料(特許第 4161069 号）
ヤーコン塊根の搾汁液に微生物や酵素を添加して、グルコン酸発酵を行うことにより、酸味のある飲料を製造できます。
＜技術に関するお問い合わせ＞食品工業技術センター 応用技術室
近藤（TEL 052-521-9316（代表））http://www.pref.aichi.jp/0000006286.html○ 実施許諾契約に関するお問い合わせ先
愛知県産業技術研究所 企画連携部 清水
電話 0566-24-1841 FAX 0566-22-8033−6−