広報紙

Vol.150204

特集

新型コロナウイルスを用いた性能評価サービスの開始
研究紹介

酒類用ラマン分析技術～日本酒に含まれる複数の成分の非破壊・迅速・同時分析を可能に～

0607

KISTEC 設備ナビ

パワー半導体特性評価装置
川崎技術支援部

各種材料の微細構造を可視化することで、研究開発から不具合解析まで支援します特集

新型コロナウイルスを用いた性能評価サービスの開始
研究開発部 抗菌・抗ウイルス研究グループは、2020年12月25日から新型コロナウイルスに対応する製品の抗ウイルス※1性能評価の受託を開始しました。
研究開発部
※１
抗ウイルス
ウ イ ル ス 粒子 を 破 壊 ま たは 変 性 す る こ と で、 生 物の 細 胞 に 侵入 し て 増 殖 する機能を失わせること。

※2
バイオセーフティレベル
細 菌 や ウ イル ス な ど の 微
生 物 を 取 り扱 う 実 験 施 設
基準で、バイオセーフティ
レ ベ ル（BSL)1 か ら ４ まである。
BSL1 が 基 本 的 な 実 験 室、BSL ４ が 高 度 な 封 じ 込 め
実 験 室 で あ り、 取 扱 う 微
生物の危険度 ( 病原性等）
により実験施設の BSL が異なる。

●新型コロナウイルスを用いた抗ウイルス
性能評価の開始 

BSL3施設は、セキュリティ、漏洩、感染世界中で猛威を振るっている新型コロナ配慮した施設となっており、この施設内でウイルスによる感染症の拡大はいまだに収あれば、新型コロナウイルスの利用が可能束の目途が立っていない状況です。この感となります（写真１：イメージ）。そこで染拡大を抑えるために、ワクチン、治療薬KISTEC では、企業からのニーズに応えるや消毒薬を始めとした医薬品の開発が世界ため、2020年に BSL3設備の整備を進め、中で行われています。更に、生活に密接に新型コロナウイルスに対する性能評価を提かかわる様々な製品についても、感染リス供出来る体制を構築しました。これによっク低減効果を得るための工夫が必要とさて、新型コロナウイルスを用いて、抗ウイれ、数多くの抗ウイルス加工製品の研究ルス加工製品の性能評価を行うことが可能開発が進められています。現在、抗ウイとなりました。現時点では平板状及び繊維ルス加工製品の抗ウイルス性能を確認す状の抗ウイルス加工製品の性能評価のみのるための方法として、ISO 21702や ISO対応ですが、今後、上記以外の加工品を用18184(JIS L 1922) などの規格が制定さいた性能評価についても、順次整備を進めれており、インフルエンザウイルスやネコていく予定です。

カリシウイルスを用いた抗ウイルス性能を評価しています。一方で、新型コロナウイ●抗菌・抗ウイルス性能評価法の開発 

新型コロナウイルス以外について、表1

ど行われていません。その理由として、新に示す各種規格に沿った、あるいは規格を型コロナウイルスの取り扱いに関しては、応用した抗菌・抗ウイルス性能評価試験をバイオセーフティレベル 3（BSL3）とい行っています。一般的な抗菌評価の実例をう施設内で取り扱う必要があるためです。

写真2に示しておきます。試験片と菌を接※2

写真 1.
KISTEC NEWS Vol.15

いしぐろ ひとし石黒 斉

防御等の対策を厳密にした安全性に高度にルスを用いた性能評価については、ほとん

2

抗菌・抗ウイルス研究グループ サブリーダー

BSL3 設備内での様子（イメージ）

新型コロナウイルスを用いた性能評価サービスの開始

表 1.

番

各種抗菌・抗ウイルス規格号

名称

JIS R 1702

光触媒抗菌加工材料の抗菌性能試験方法及び抗菌効果

JIS R 1706

光触媒材料の抗ウイルス性試験方法−バクテリオファージ Q βを用いる方法

JIS R 1752

可視光応答型光触媒抗菌加工材料の抗菌性能試験方法及び抗菌効果

JIS R 1756

可視光応答型光触媒の抗ウイルス性試験方法−バクテリオファージ Q βを用いる方法

JIS L 1902

繊維製品の抗菌性試験方法および抗菌効果

JIS L 1922

繊維製品の抗ウイルス性試験方法

JIS Z 2801

抗菌加工製品−抗菌性試験方法・抗菌効果ISO 21702

Measurement of antiviral activity on plastics and other non-porous
surfaces

準化を進めることとなり、需要の高い可視光 LED の標準化から着手しました。この事業の中で、KISTEC は従来の蛍光管とLED の両者を光源とした抗菌性能評価を行い、比較を行いました。その結果から、
写真 2.

細菌の検出例

適切な LED を選択することで、従来の性能評価試験と同様の結果が得られることを触させてから得た回収菌液を、培地で増殖明らかにしました。その他、事業に参画しさせます。写真2では、細菌の増殖が少なた各担当により多くの検証が行われ、光触い左側が、高い抗菌性能を有することを示媒材料の性能評価に用いる可視光 LED 光します。この結果を数値化して報告します。

源を ISO 規格として提案しました。現在は、その他、規格に無い加工品については、適DIS 24448と番号が付けられ、審議され切な評価方法の検討を行って提供しています。ています。また、紫外光 LED の標準化にまた、新たな性能評価方法の開発に関す

ついても、ISO 規格として提案するべく順る活動として、かねてから標準化に向けて調に作業が進んでいます。

取り組んできた「実環境を想定した抗菌試

このように、規格を用いた性能評価、応験方法」が ISO 22551:2020として規格用的な性能評価、時代のニーズに合わせた化されました。その他、各種 JIS の改正作

新しい性能評価方法の開発を通じて、今後業への協力、関連団体 ( 光触媒工業会、経も新しい抗菌・抗ウイルス加工品の研究開済産業省委託事業に参加 ) と共に、防藻性発のお手伝いが出来るよう努力してまいり能評価法の JIS 化や光触媒の性能評価に用ます。

いる LED 標準光源の規格作成に取り組んでいます。
現在使用されている光触媒加工材料の抗菌・抗ウイルス性能評価では蛍光灯を用いますが、「水銀に関する水俣条約」やパリ協定採択など地球環境の改善に向けた取り組みの中、生活環境に LED の急速な普及が進められており、光触媒材料の性能評価に関しても、LED を光源とする標準化が必須となっています。そこで、LED の標

現在、抗菌・抗ウイルス試験や新型コロナウイルスを用いた性能評価について、大変多くのお問い合わせを受けています。そのため、ご連絡やお問い合わせへのお返事まで、大変時間がかかっております。お急ぎのところ申し訳ありませんが、お問い合わせの際にはご了承いただけますよう、よろしくお願いします。
KISTEC NEWS Vol.15

3

連載

KISTEC 研究紹介

酒類用ラマン分析技術～日本酒に含まれる複数の成分の非破壊・迅速 ・● KISTEC 研究紹介
※1
HAMAND
仮想添加多変量微分スペク
ト ル 解 析（HypotheticalAddition Multivariate
Analysis with NumericalDifferentiation）、 日 本・
アメリカ・欧州特許取得済、標的分子種の含有量を完全自動的に定量することが可能なスペクトル解析法。
※2
KuraMaster2020
フ ラ ン ス 食文 化 と の 相 性に重点をおいた日本酒コンクール。2017 年からフランスで開催。審査は、ソムリエなどのアルコール飲食
スペシャリストによるブラインド・テイスティングで行われる。
https://kuramaster.
com/ja/─ No.4 ─

化学技術部

主任専門員

か とう

加藤

ち ひろ

千尋

KISTEC、株式会社分光科学研究所（SSL、川崎市麻生区、濵口宏夫代表取締役）、泉橋酒造株式会社（海老名市、橋場友一代表取締役）の3者は、令和2年度から、糖類とアルコールを主なターゲットにした「酒類用ラマン分析技術」の開発検討を始めました。この技術開発により、日本酒の醸造において「もろみ」に含まれる複数成分の含有量を非破壊・迅速・同時分析し、精密な醸造プロセス管理に繋げることを目指しています。

この研究テーマを開始した経緯を教えてください。

なぜこのような分析技術が求められているのですか？

平成29年度からKISTECと株式会社分光科

日本酒は、ワインやビールとは異なり、学研究所（SSL）は小型堅牢なラマン測定器を「麹菌によるデンプンの糖化」と「酵母に共同研究開発し、SSL独自開発の「多変量スよる糖のアルコール発酵」を同時に行う、

ペクトル解析技術・HAMAND」と組み合わせ、いわゆる並行複発酵で作られます（図1）。

複数成分の定量分析に強みを発揮する「ラマこの独特な醸造法により日本酒特有の味やン迅速定量装置」を製品化しました（表1、写

風味が生まれ、また、蒸留をしなくても醸真1）。この技術シーズは食品や医薬品などの造だけで20度ほどの高いアルコール度数

製造プロセス管理への普及が期待できましたが、が得られますが、プロセスが複雑な分、品実際の販促には、具体的な応用例の蓄積が必質の安定に手がかかる醸造法でもあります。

要でした。

日本酒の醸造での糖化・発酵は、主に米・一方、KISTECでは近隣の栽培醸造蔵、泉麹・酵母・仕込み水からなる液状の「もろ橋酒造株式会社に成分分析などの技術支援をみ」で進みます。その成分のうち、特に重続けており（表1）、フランスの日本酒コンクー

要なのは発酵の元となる糖類と、生成物のルKuraMaster2020における、泉橋酒造で生アルコールです。これらの含有量を非破壊・まれた日本酒2品の純米大吟醸酒部門プラチ迅速簡便に「その場計測」できれば、精密ナ賞および純米酒部門金賞受賞に繋がっていな醸造プロセス管理に繋がります。

ます（写真2）。KISTECでの成分分析は、基※写真 1
ラマン迅速定量装置※写真 2
KuraMaster2020
純米酒部門金賞受賞品

4

KISTEC NEWS Vol.15

本的には最終製品の日本酒が対象です。日本
酒の醸造途中の「もろみ」の成分のリアルタイ

研究成果

ム分析という技術ニーズがあることは分かって

泉橋酒造株式会社から、速醸酵母使用5いましたが、複数成分の非破壊・迅速・同時品（青恵、彩、いろどり、秋とんぼ楽風舞分析となると、既存の分析技術では限界があ2018BYおよび2019BY）、生酛酵母使用5りました。

品（夏ヤゴピンク、秋とんぼ山田錦および以上、これまでKISTECとSSL、KISTECと雄町、茜黒とんぼ、夏ヤゴ13）の日本酒を泉橋酒造株式会社がそれぞれ取り組んできた提供して頂き、KISTECと SSL がラマン測定プロジェクトから得た技術シーズ、見えてきたでエタノールとグルコースの濃度を定量しま

技術ニーズをもとに、3者がそれぞれの得意分した。参照値は、エタノールは泉橋酒造株

野で貢献することで新たな分析技術を開発でき式会社が「化学センサを用いた気化法」で、るのではないか、という道筋が見えてきました。

グルコースは KISTEC が「ムタロターゼ・グ酒類用ラマン分析技術 〜日本酒に含まれる複数の成分の非破壊・迅速 ・同時分析を可能に〜

・同時分析を可能に～
表 1.

本研究に関連するプロジェクト

実施年度

プロジェクト名

平成28年度～

平成30年度KISTEC 製品化・事業化支援事業：清酒製造における生酛系及び
速醸系清酒の香味成分の違いの分析と清酒品評会出品酒への応用

KISTEC、
泉橋酒造
（株）

参画機関

平成29年度～
令和元年度

KISTEC 産学公連携事業化促進研究：ラマン分光を用いた食品中の機能性成分の迅速定量装置の開発

KISTEC、SSL、他

令和元年度～
神奈川県さがみロボット産業特区重点プロジェクト：精密農業（実施中） 用ドローンシステム

KISTEC、泉橋酒造（株）、他

令和2年度～KISTEC 製品化・事業化支援事業：多機能スマートラマン分析
（実施中） 計の開発と商品化

KISTEC、SSL

ルコースオキシダーゼ酵素法」で求めました。

玄米

その結果、エタノールに関しては、参照と白米なる気化法に対し相関係数0.996が得られ、蒸米

グルコースに関しては、酵素法に対し相関

水

酵母

係数0.986が得られました。図2に、エタノー
ル濃度に関する相関図を示します。

精米
浸漬、蒸し麹

酒母水

麹
もろみ
糖化・発酵
搾り

この研究で苦労した点を教えてください。

新酒
火入れ・割水など
清酒
図 1.

本装置で精度と確度に優れた定量値を得

日本酒の醸造法

るには、元データのラマンスペクトルの質が鍵です。信号対雑音比や波数分解能、再現性を悪化させる種々の要因の把握と対策など、これまでの分光測定や測定手法開発で得た経験を総動員する必要がありました。

今回の研究成果はどのような分野で役立つ可能性がありますか？
現時点では、エタノールとグルコースの評価だけに留まっていますが、検出感度の問題がクリアできれば、日本酒の複雑な味・風味を生んでいる成分、例えばグルコース以外の糖分やアミノ酸、有機酸の非破壊・迅速・同時分析も可能になるものと期待しています。

図 2.

気化法およびラマン測定によるエタノール濃度測定結果の相関【問合せ】化学技術部「メール技術相談フォーム」、またはお電話でご相談ください。
メール技術相談フォーム：https://www.kistec.jp/e_mail_consul/
電話（技術相談総合窓口）：046-236-1510
KISTEC NEWS Vol.15

5KISTEC 設備ナビ
公益財団法人 JKA による2020年度公設工業試験研究所等における機械設備拡充補助事業を受けて「パワー半導体特性評価装置」「化学反応評価装置」を導入しました。
（「化学反応評価装置」については次号で紹介予定です。）

パワー半導体特性評価装置（半導体カーブトレーサ CS-3300）
半導体カーブトレーサはダイオード、トランジスタなどの半導体の静特性を測定するための装置です。
近年性能向上の著しいパワー半導体の特性を計測するため、3000V、1000A の高電圧・大電流の測定が可能です。
性能 ･ 特長EV（電気自動車）や太陽光発電・風力発電などの電力変換装置の性能向上のためには、高性能で信頼性の高いパワー半導体が必須です。このようなパワー半導体においては大電流のスイッチングを行うため自己発熱による温度上昇が伴います。したがってパワー半導体の特性を計測する場合には温度依存性も含めて計測する必要があります。
本装置はホットプレート上あるいは高温槽内で計測を行うことが可能な仕様となっており、また SiC などのワイドバンドギャップ半導体のデバイスに対応するため 250℃の高温での計測に対応しております。

半導体カーブトレーサ（本体とテストフィクスチャ）

基本データ
装置名

半導体カーブトレーサ

最大ピーク電圧

3000V

型番CS-3300

最大ピーク電流

1000A

メーカー

岩崎通信機株式会社

オプション

ホットプレート、高温槽ご利用について

料金見積や測定に関するご相談は下記相談フォームよりお気軽にお問い合わせください。

メール技術相談フォーム

HP ▶ https：//www.kistec.jp/e̲mail̲consul/「相談分野・地域」→（海老名：電子技術部）電気・電子関係のご相談をお選びください【問合せ】電子技術部

6

KISTEC NEWS Vol.15

各種材料の微細構造を可視化することで、研究開発から不具合解析まで支援します

川崎技術支援部

川崎技術支援部

微細構造解析グループ

変色した箇所は塩素が原因で、腐食が進行した

1. 業務内容
川崎技術支援部

微細構造解析グループでは、各種材料の微細構造を解析することで、材料の様々な機能の可視化や、不具合原因の可視化に関する相談、分析等の支援を行っております。と考えられます。
③三次元構造解析
FIB-SEM シリアルセクショニング法※を用いて、耐衝撃性ポリスチレン（HIPS）中のブタジエンを抽出しました。（図3参照）ブタジエンの大きさ、偏析、密度など数多くの情報を得ることができます。また、TEM トモグラフィーにつ

2. 技術支援内容①透過電子顕微鏡（FE-TEM）による材料の可視化
電子顕微鏡の中で最も高い分解能を有する透過電子顕微鏡は触媒などのナノ粒子を観察する上で、欠かすことのできない装置です。図1はいても、現在、取り組んでおります。
※ FIB-SEM シリアルセクショニング法とは、FIB で加工した断面を SEM で撮影し、掘り進む毎に撮影を繰り返すことで三次元情報を構築していく手法です。

酸化チタン上に金粒子を担持させた複合ナノ粒

3. おわりに子で、材料の物性に影響を及ぼす粒子サイズや川崎技術支援部では、上記の技術支援以外に分散状態を可視化することが重要となります。
② FIB-SEM を用いた不具合解析
電子部品などに使用されるめっきは消費者側の使用条件、使用環境など、また、製造側のめっき工程における洗浄残りや温度管理などに起因し、腐食が発生することがあります。図2はめっきの変色した箇所の一部を FIB-SEM で断面加も、各種顕微鏡に付属したエネルギー分散型 X線分析装置（EDS）による元素の同定や分布の確認、また、TEM 電子線回折による結晶構造解
析、SEM／EBSDによる結晶方位解析なども行っております。各種材料の微細構造に関するご相談がありましたら、お気軽にご連絡ください。

工、観察、元素分析を行いました。元素分析により塩素が確認（図2d 参照）されたことから、変色箇所
金粒子a）変色部の表面観察b）変色部の断面加工

酸化チタン粒子a）全体観察

図 1.

b）高分解能観察

複合ナノ粒子の TEM 観察

ニッケルめっき

金めっき
分析箇所 Ac）変色部の断面観察

図 2.

a）連続画像取得

図 3.

b）三次元構築c）三次元モデル作成

耐衝撃性ポリスチレンd）分析箇所 A の分析結果

FIB-SEM によるめっき変色部の断面解析

問合せ先：川崎技術支援部
微細構造解析グループ

KISTEC NEWS Vol.15

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お知らせ
KISTEC 施設公開 2021 オンライン
各技術分野の装置、技術支援の紹介を行う施設公開を今年は、KISTEC のホームページ上で開催します。ぜひご参加ください。
【開催期間】2021 年 5 月 17 日（月）〜 28 日（金）KISTEC の研修、教育講座のご案内〉〉〉令和 3 年度開催講座・研修等について■施設見学動画
昨年まで実施していた見学ツアーの代わりに、新規導入機器や各分野の主要機器等の紹介を動画で行います。

品質管理やISO 等に関する講座や、「機械」、「電気」等の分野に関わる実践技術や基礎理論を学ぶ研修、そして先端技術について講師とディスカッションできる研究者向けの講座等も開催する予定です。また小中学生に大好評な実験教室の開催も検討しています。

■技術支援紹介動画
各技術分野の分析事例や研究成果について、より専門的に解説する動画を公開します。

■令和３年度開講予定（抜粋）
ホームページに開催が決定した講座を掲載していきます。

■オンライン技術相談窓口（予定）Web 会議システムを利用したオンラインによる技術相談を受け付けます。
相談には事前予約が必要です。

◆よくわかる品質ISO 講座◆ISO9001 内部監査員養成講座◆よくわかる環境ISO 講座◆ISO14001 内部監査員養成講座◆機械設計/ 金属材料とその特性/ 機械加工コース◆電子電気工学/ 情報生産工学コース※本イベントの申込・詳細は 4 月以降ホームページで公開予定です。

URL ▶ https://www.kistec.jp/【問合せ】企画部【問合せ】人材育成部

連携広報課■なるほど！体験出前教室
KISTEC と神奈川県は、科学技術やものづくりの将来を担う子どもたちの知的好奇心や探求心を育てるため「なるほど！体験出前教室」を実施しています。県内の小中学校等で科学の楽しさやものづくりの大切さを教える体験型授業の提案・実施をしていただける講師を募集します。
実施期間： 令和 3 年 9 月〜令和 4 年 1 月
対象： 自ら提案した授業を行える県内在住・在勤の研究者、技術者等
必着
募集期限： 3 月31 日（水）応募用紙： ホームページに掲載
教育研修課

産業人材研修グループ〉〉〉品質管理講習会（基礎課程）

ボランティア講師募集【問合せ】人材育成部

教育研修課

E-mail：sm̲sangyoujinzai@kistec.jp

教育研修グループ

品質管理が日本に導入されてまだまもない、昭和26 年に始まった70 年の歴史のある講習会です。
QC 七つ道具や検定・推定など、実践的なカリキュラムでQC 検定3 級レベルの知識を身に付けることができます。その修了生はすでに2 万人以上におよび、各企業で日本製品の品質向上のために活躍されています。
程： 令和 3 年 6 月 3 日（木）〜9 月22 日（水）（全15 回、予定）
受 講 料： 25,000 円（税込）
開催方法： オンライン（Zoom）
申込締切： 令和 3 年 5 月17 日（月）日

【問合せ】人材育成部

教育研修課

産業人材研修グループ

E-mail：sm-hinkan@kistec.jp

TEL：044-819-2033

当研究所は、国際 MRA 対応認定試験所です。
060220JP は、当研究所の登録事業者番号です。

KISTEC NEWS Vol.15
令和 3 年 3 月発行©2020 Kanagawa Institute of Industrial Science and Technology■住所変更・送付停止のご連絡先
企画部 連携広報課
TEL：046-236-1500 E-mail：renkei_koho@kistec.jp

8KISTEC NEWS Vol.15

県内 4 拠点
海老名本部、溝の口支所、殿町支所、横浜相談窓口（よこはまブランチ）

技術相談（無料）をご利用くださいhttps://www.kistec.jp/access/https://www.kistec.jp/e_mail_consul/