JP2004275046A - 微生物含有組成物、及びこれを用いた成形体、積層体ならびに包装材 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、微生物の好気呼吸や発酵に伴う酸素の消費と二酸化炭素やアルコールの放出等を利用し、内容物の品質を保持できるようにした鮮度保持機能を有する組成物、及びこれを用いた成形体、積層体ならびに包装材の提供を目的とする。
【解決手段】微生物、栄養源、バインダー樹脂を含む微生物含有組成物を内在させるか、あるいは前記組成物を含む微生物含有組成物層を少なくともその一部に設けることにより成形体、積層体あるいは包装材を構成する。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、微生物の好気呼吸や発酵に伴う酸素の消費と二酸化炭素やアルコールの放出等を利用して内容物の酸化を防止し、内容物の品質を保持できるようにした鮮度保持機能を有する組成物及びこれを用いた成形体及び積層体及び包装材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
酸素はその反応性の高さから食品や医薬品等を酸化し、それらの品質を劣化させることが知られている。そこで、多くの食品や医薬品等の包装に際しては、酸素による劣化を防止するため、脱酸素剤を使用したり、ガス置換により包装袋内の空気を窒素や二酸化炭素に置き換えたり、真空包装を行ったりしている。また最近では、これらの酸化・劣化防止策の他、酵母の発酵を利用した鮮度保持方法や食品保存方法、さらには酵母を用いた鮮度保持剤や鮮度保持包装材が種々開発され、種々の包装分野で使用されている。例えば、酵母と栄養源を含む乾燥粉体と水吸収体を収納した包装食品用保存袋（特許文献１）や、酸素非通過性シート状基材層に食用酵母と炭素源を含有する酵母層を形成し酵母層を食品側に位置するように包装する食品保存方法（特許文献２）が知られている。
【０００３】
しかし、個袋タイプの脱酸素剤や特許文献１に示されているような袋タイプの鮮度保持剤は、包装袋内に投入する必要があるため、投入時に手間がかかったり、ごみが増えたり、包装スペースを狭くしてしまったり、包装袋内に入れ忘れる可能性があったり、さらには消費者が誤食する可能性があったりと、様々な問題点を抱えていた。
一方、ガス置換包装では、十分に酸素を置換しきれないことがあったり、ガス置換のための設備を導入する必要があった。また、真空包装でもガス置換包装と同様に真空包装設備の導入が必要であり経済的ではなかった。また、特許文献２に示されている食品保存方法では、酵母層と食品が接触する可能性があるため、食品中で酵母が増殖し、食品の風味を変えてしまう恐れもあった。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−１４２７３９号公報
【特許文献２】
特開平６−４６８０９号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は以上のような状況に鑑みなされたものであり、その課題とするところは微生物の好気呼吸や発酵に伴う酸素の消費と二酸化炭素やアルコールの放出等を利用し、内容物の品質を保持できるようにした鮮度保持機能を有する組成物、及びこれを用いた成形体、積層体ならびに包装材に関するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、請求項１に記載の発明は、微生物、栄養源、バインダー樹脂を含む微生物含有組成物である。
【０００７】
請求項２に記載の発明は微生物含有組成物が吸水性薬剤を含むことを特徴とする請求項１記載の微生物含有組成物である。
【０００８】
請求項３に記載の発明は微生物が酵母であることを特徴とする請求項１または２記載のいずれかに記載の微生物含有組成物である。
【０００９】
請求項４に記載の発明はバインダー樹脂がポリウレタン、ポリアクリル酸、ポリエステル、ポリビニルアセタール、ポリビニルケタール、ポリ酢酸ビニル、セルロール類、ポリビニルアルコールのいずれかであることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の微生物含有組成物である。
【００１０】
請求項５に記載の発明は吸水性薬剤がグリセリン、エチレングリコール、プロピレングリコール、ポリエチレングリコールなどのアルコール類またはでんぷん、ゼラチン、寒天のいずれか１種類以上であることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の微生物含有組成物である。
【００１１】
請求項６に記載の発明は微生物含有組成物が溶媒を含む請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の微生物含有組成物である。
【００１２】
請求項７に記載の発明は請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の微生物含有組成物を含む材料を成形してなる成形体である。
【００１３】
請求項８に記載の発明は請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の微生物含有組成物を基材層上に塗布した積層体である。
【００１４】
請求項９に記載の発明は基材層がポリアミド、セロハン、ポリエチレンテレフタレート、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、ポリエチレンビニルアルコール共重合体、エチレンビニルアルコール共重合体、ポリエチレン、ポリプロピレン、あるいはこれらに蒸着層を形成した蒸着フィルムのいずれかであることを特徴とする請求項８記載の積層体である。
【００１５】
請求項１０に記載の発明は酸素透過度が５００ｍｌ／ｍ^２／Ｄａｙ／ＭＰａ以下であることを特徴とする請求項８または請求項９のいずれかに記載の積層体である。
【００１６】
請求項１１に記載の発明は基材層と微生物含有組成物層の間にアンカーコート層を設けたことを特徴とする請求項８ないし請求項１０のいずれかに記載の積層体である。
【００１７】
請求項１２に記載の発明は基材層、微生物含有組成物層の上にさらにシーラント層を設けたことを特徴とする請求項８ないし請求項１１のいずれかに記載の積層体である。
【００１８】
請求項１３に記載の発明はシーラント層が低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリプロピレンポリ４−メチルペンテン−１、あるいはこれらの樹脂フィルムに微細な孔を設けた微細孔フィルムからなることを特徴とする請求項１２に記載の積層体である。
【００１９】
請求項１４に記載の発明はシーラント層の酸素透過度が５０００ｍｌ／ｍ^２／Ｄａｙ／ＭＰａ以上であることを特徴とする請求項１２または請求項１３のいずれかに記載の積層体である。
【００２０】
請求項１５に記載の発明は微生物含有組成物層とシーラント層の間にオーバーコート層を設けたことを特徴とする請求項１２ないし請求項１４のいずれかに記載の積層体である。
【００２１】
請求項１６に記載の発明は微生物含有組成物層がパターン状に形成されることを特徴とする請求項８ないし請求項１６のいずれかに記載の積層体である。
【００２２】
請求項１７に記載の発明は請求項８ないし請求項１６のいずれかに記載の積層体を少なくとも構成の一部に用いたことを特徴とする包装材である。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態につき図面を参照して説明する。
図１と図２には本発明に係る鮮度保持機能を有する包装材の概略の断面構成がそれぞれ示してある。
【００２４】
図１に示す包装材１０は、微生物、栄養源、バインダー樹脂を含む微生物含有組成物層３が基材層２とシーラント層４の間に設けてなるものである。
一方、図２に示す積層体２０は、微生物、栄養源、バインダー樹脂を含む微生物含有組成物層２３が基材層２２とシーラント層２４の間に設けてあると共に、この微生物含有組成物層２３と基材層２２との間にはアンカーコート層２５を、微生物含有組成物層２３とシーラント層２４との間にはオーバーコート層２６をそれぞれ介在させ、積層・一体化してなるものである。
【００２５】
基材層２、２２は、積層体の骨格をなし、微生物含有組成物層３、２３やシーラント層４、２４等を形成するためのベースとなる層である。この基材層２、２２は酸素や二酸化炭素等に対して不透過性のものが好ましく、ポリアミド、セロハン、ポリエチレンテレフタレート、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、エチレンビニルアルコール共重合体、ポリエチレン、ポリプロピレン、あるいはこれらのフィルムにアルミニウムなどの金属の蒸着層や、シリカあるいはアルミナなどの無機化合物の蒸着層を形成した蒸着フィルム等が利用できる。その中でも、酸素透過度が５００ｍｌ／ｍ^２／Ｄａｙ／ＭＰａ以下のものが好ましい。透過度がこれ以上の基材層を積層体の構成層として用いると、この積層体を構成部材とする包装袋等の密閉性が失われ、包装袋等の内部の脱酸素環境が維持できなくなる。
【００２６】
微生物含有組成物層３、２３は、このような基材層２、２２と後述するシーラント層４、２４との間に設けてあるもので、そこには少なくとも微生物とその栄養源を含んでいる。
【００２７】
微生物としては、細菌、糸状菌、放線菌、酵母が利用できるが、特に胞子を作るものが望ましい。酵母は好気呼吸により酸素を消費して二酸化炭素を放出し、発酵により二酸化炭素やアルコール等を放出するため好適に利用できる。
【００２８】
酵母としては、ビールやワインなどのアルコール発酵に利用されるＳａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓ属、乳製品や魚介類に分布するＣａｎｄｉｄａ属、穀類等に分布するＰｉｃｈｉａ属、貯蔵穀類、魚介類から分離されるＨａｎｓｅｎｕｌ属、果汁、乳製品などに分布するＴｏｒｕｌｏｐｓｉｓ属などが利用できる。中でもＳａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓ属が安全性も高く、また、アルコール生成能力も優れており、最も好適に使用し得るものである。また、本菌のドライイーストも利用可能である。
【００２９】
また、この微生物と一緒に微生物含有組成物層に含ませる栄養源は、グルコースやガラクトースなどの単糖類、マルトース、スクロース、ラクトース等の二糖類や酵母エキス、麦芽エキス、ポテトエキス、肉エキスなどの各種抽出物が利用できる。
【００３０】
微生物含有組成物層３中には上述した酵母や栄養源の他、吸水性薬剤を含ませることが望ましい。基材層に微生物含有組成物層を設けた後、この層は乾燥状態にあり、吸水性薬剤が大気中または包装袋内の内容物から供給された水分を吸収し、微生物の呼吸や発酵が開始される。この吸水性薬剤は、微生物の置かれている雰囲気を湿潤状態に保ち、栄養源の発酵を促し、アルコールや二酸化炭素を効率よく発生させる。
【００３１】
吸水性薬剤としては湿潤状態を維持できるでんぷんやゼラチン、寒天、吸水性高分子、グリセリンやエチレングリコール、プロピレングリコール、ポリエチレングリコールなどのアルコール類が利用できる。中でも多価アルコールであるグリセリンが好適に利用できる。
【００３２】
微生物含有組成物層３、２３は、これらの酵母、栄養源及び吸収性薬剤等を、バインダー樹脂と溶剤等からなるビヒクル中に分散させてなる塗工液を使用し、印刷やコーティングにより形成する。
【００３３】
バインダー樹脂としてはポリウレタン、ポリアクリル酸、ポリエステル、ポリビニルアセタール、ポリビニルケタール、ポリ酢酸ビニル、セルロール類、ポリビニルアルコール、などが利用できる。
【００３４】
本発明の微生物含有組成物を含む材料を成形した成形体としては、シート状などの形状に成形できるほか、鋳型に合わせて様々な形に成形することも可能である。また、セルロースやゼオライトなどの担持体を用いて錠剤型に成形することも可能である。
【００３５】
微生物含有組成物に添加する溶媒としては、以上に示した物質をを均一かつ安定に溶解または分散できるものが望ましい。具体的には芳香族炭化水素、脂肪族炭化水素、エステル類、アルコール類、水などが用いられる。
【００３６】
微生物含有組成物を基材層に塗布する方法としては、印刷法として凸版印刷法、凹版印刷法、オフセット印刷法、スクリーン印刷法などが利用でき、またコーティング法としては、ロールコーティング、スプレーコーティング、ディップコーティング、ベタコーティング等が利用できる。
【００３７】
微生物含有組成物層３、２３は、図に示すように基材層２、２２の全面に設けても良いが、文字や絵柄等のパターン状に設けても良い。例えば本発明の積層体を袋状に形成する場合、シール部となる部分を避けるようにパターン状に微生物含有組成物を塗布すると、シール強度の低下を防止できるなどの利点がある。また、印刷においては網点状に印刷することにより基材層への微生物含有組成物の塗布面積を減らすことができる。これによりシール強度低下を防止することができる。
【００３８】
微生物含有組成物には、印刷やコーティングを円滑に行うためのレベリング剤や消泡剤等の助剤をさらに添加することも可能である。
【００３９】
シーラント層としては、酸素や二酸化炭素に対して透過性を有する材料、例えば低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリプロピレンポリ４−メチルペンテン−１等が好ましい。また、これらの樹脂フィルムに微細な孔を形成した微細孔フィルムも使用できる。シーラント層４はヒートシールやインパルスシールなどのシールを可能とするための層であるが、シーラント層があると上記した微生物含有組成物層３、２３、特に微生物が内容物に直接触れないようにすることが可能となる。
【００４０】
このシーラント層４はその酸素透過度が５０００ｍｌ／ｍ^２／Ｄａｙ／ＭＰａ以上であることが好ましい。酸素透過度がこれ以下のシーラント層を有する積層体によって作成される包装袋あるいは包装容器では、その内部の酸素が酵母層へスムーズに移行しないで酵母の好気呼吸が効率よく行われなくなると共に、微生物含有組成物層内で発生した二酸化炭素やアルコールがシーラント層を通過しにくくなり、所期の鮮度保持効果が得られなくなる。
【００４１】
アンカーコート層２５は微生物含有組成物層２３と基材層２２の密着性の向上と微生物含有組成物層２３形成時における基材層２２の濡れ性向上のために設けるものであり、例えばウレタン樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂等の樹脂により形成する。
【００４２】
さらに、オーバーコート層２６は微生物含有組成物層２３とシーラント層２４の密着性を向上させるために設けるものであり、前記アンカーコート層２５と同様にウレタン樹脂やアクリル樹脂、ポリエステル樹脂等により形成する。
【００４３】
図３には本発明に係る包装袋の概略の断面構成が示してある。
この包装袋３０は三方シール袋であって、前記したような構成の積層体、即ち少なくとも微生物とその栄養源を含有する微生物含有組成物層３３が基材層３２とシーラント層３４の間に設けてある鮮度保持機能を有する積層体をそのシーラント層３４が内側にくるようにし、周辺部でシールしてなるものである。
【００４４】
包装袋３０内では、積層体の微生物含有組成物層３３中にある微生物が、その好気呼吸によりシーラント層３４を透過してくる酸素を消費する。また、微生物は栄養源を発酵原料として発酵して二酸化炭素やアルコールを発生することになる。発生した二酸化炭素やアルコールはシーラント層３４を透過して包装袋３０内に到達し、内部をこれらのガスで満たすことになり、結果的には内容物３７の酸化、延いては内容物３７の劣化が防止できるようになる。
【００４５】
また、包装袋の構成部材として図２に示すような構成の積層体、即ちアンカー層やオーバーコート層も設けてなる積層体を使用すれば、微生物含有組成物層とその他の層との密着性が一段と向上し、より厳しい輸送条件、使用環境の下での使用でも微生物含有組成物層と基材層、微生物含有組成物層とシーラント層の剥離（デラミ）を防止することができる。
【００４６】
【実施例】
以下、本発明の実施例について具体的に説明する。本発明はこれらに限定されるものではない。
【００４７】
＜実施例１＞
まず、微生物含有組成物層形成用塗工液１を下記組成で製造した。

【００４８】
次に、上記組成の酵母層形成用塗工液１をコーティング法により、基材層であるシリカ蒸着ポリエステルフィルム（厚さ１２μｍ、シリカ蒸着層の厚さ２０ｎｍ）上に、塗布量１ｇ／ｍ^２の厚さに塗布して微生物含有組成物層を形成した。次に、この微生物含有組成物層の上に、塗布量１ｇ／ｍ^２の厚さに設けたポリエステルウレタン系ドライラミネート用接着剤層を介して、厚さ４０μｍのポリエチレンフィルムからなるシーラント層を積層・一体化し、本発明の鮮度保持機能を有する積層体を得た。
【００４９】
＜実施例２＞
実施例１で用いたものと同じシリカ蒸着ポリエステルフィルムからなる基材層上に、ウレタン樹脂を主組成物とするアンカーコート剤を塗布量１ｇ／ｍ^２の厚さに塗布しアンカーコート層を形成した。次に、このアンカーコート層上に、上記微生物含有組成物層形成用塗工液１をコーティング法により塗布量１ｇ／ｍ^２の厚さに塗布し、微生物含有組成物層を設けた。さらに、微生物含有組成物層の上にはウレタン樹脂を主組成物とするオーバーコート剤を塗布しオーバーコート層を形成した後、さらに実施例１で用いたものと同じ接着剤層を介して厚さ４０μｍのポリエチレンフィルムからなるシーラント層を積層・一体化し、本発明の鮮度保持機能を有する積層体を得た。
【００５０】
＜実施例３＞
微生物含有組成物層形成用塗工液２を下記組成で製造した。

塗工液として上記微生物含有組成物層形成用塗工液２を用いた以外は実施例１と同様にして、本発明の鮮度保持機能を有する積層体を得た。
【００５１】
＜実施例４＞
塗工液として上記微生物含有組成物層形成用塗工液２を用いた以外は実施例２と同様にして、本発明の鮮度保持機能を有する積層体を得た。
【００５２】
＜実施例５＞
微生物含有組成物層形成用塗工液３を下記組成で製造した。

塗工液として上記微生物含有組成物層形成用塗工液３を用いた以外は実施例１と同様にして、本発明の鮮度保持機能を有する積層体を得た。
【００５３】
＜実施例６＞
塗工液として上記微生物含有組成物層形成用塗工液３を用いた以外は実施例１と同様にして、本発明の鮮度保持機能を有する積層体を得た。
【００５４】
＜比較例＞
微生物含有組成物層を設けない以外は実施例１と同様にして、比較例の積層体を得た。
【００５５】
＜実験１＞
上記各実施例と比較例で得られた積層体のそれぞれを１０ｃｍ×１０ｃｍ角にカットした。カットした二枚の積層体をそのシーラント層側が内側に位置するように重ね合わせると共に４方シールを行い包装袋を得た。各包装袋にはもち（水分活性（ＡＷ）：１．０）、カステラ（ＡＷ：０．８５）、白味噌（ＡＷ：０．７８）、ピーナッツ（殻なし、ＡＷ：０．３７）を内容物として実包（それぞれ約１００ｇ）し、１ヶ月経過後の内容物の状態を試験開始前の状態と比較した。保存条件は２５℃、６５％ＲＨで行った。実験１の結果を表１に示す。
【００５６】
【表１】

【００５７】
実施例により得られた積層体が、内容物の食品の保存性を向上させていることを確認した。特に、吸収性薬剤を添加した実施例３から実施例６は低水分活性の食品に対しても高い保存性を付与していることを確認した。
【００５８】
＜実験２＞
実施例及び比較例で得られた積層体にゲルボフレックス試験（「ゲルボフレックステスター」テスター産業（株）製、室温）を５０回実施し、積層体の密着状態を確認した。実験２の結果を表２に示す。
【００５９】
＜実験３＞
実施例及び比較例で得られた積層体を４０℃、９０％ＲＨの環境下に１ヶ月間保存し、積層体の密着状態を確認した。実験３の結果を表２に示す。
【００６０】
【表２】

【００６１】
実験２、実験３の結果より、アンカーコート層及びオーバーコート層が微生物含有組成物層とその他の層との密着性を向上させ、デラミを防止させていることを確認した。
【００６２】
【発明の効果】
本発明は以上に説明したように、微生物、栄養源、バインダー樹脂を含有する微生物含有組成物に関するものであり、この微生物含有組成物層を基材層とシーラント層との間に設けることにより、酸素吸収剤投入、ガス置換、真空包装を行わなくても内容物の酸化による劣化が防げ、鮮度が保持されるようになった。
また、微生物含有組成物に吸水性薬剤を添加する事により、水分活性の低い内容物に対してもその鮮度を維持することが可能となった。
また、基材層と微生物含有組成物層との間、微生物含有組成物層とシーラント層との間にアンカーコート層やオーバーコート層を設けることにより、微生物含有組成物層とその他のフィルム層との密着が向上し、より厳しい輸送条件、使用環境の下での使用でも破袋することがなく、所期の鮮度保持機能を維持しつつ内容物の確実な収納が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る鮮度保持機能を有する積層体の概略の構成を示す断面説明図である。
【図２】本発明に係る他の鮮度保持機能を有する積層体の概略の構成を示す断面説明図である。
【図３】本発明の他の実施例に係る包装袋の概略の構成を示す断面説明図である。
【符号の説明】
１、２０・・積層体
２、２２、３２・・基材層
３、２３、３３・・微生物含有組成物層
４、２４、３４・・シーラント層
２５・・アンカーコート層
２６・・オーバーコート層
３０・・包装袋
３７・・内容物

Claims (17)

1. 微生物、栄養源、バインダー樹脂を含む微生物含有組成物。
2. 微生物含有組成物が吸水性薬剤を含むことを特徴とする請求項１記載の微生物含有組成物。
3. 微生物が酵母であることを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載の微生物含有組成物。
4. バインダー樹脂がポリウレタン、ポリアクリル酸、ポリエステル、ポリビニルアセタール、ポリビニルケタール、ポリ酢酸ビニル、セルロール類、ポリビニルアルコールのいずれかであることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の微生物含有組成物。
5. 吸水性薬剤がグリセリン、エチレングリコール、プロピレングリコール、ポリエチレングリコールなどのアルコール類またはでんぷん、ゼラチン、寒天のいずれか１種類以上であることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の微生物含有組成物。
6. 微生物含有組成物が溶媒を含む請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の微生物含有組成物。
7. 請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の微生物含有組成物を含む材料を成形してなる成形体。
8. 請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の微生物含有組成物を基材層上に塗布した積層体。
9. 基材層がポリアミド、セロハン、ポリエチレンテレフタレート、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、ポリエチレンビニルアルコール共重合体、エチレンビニルアルコール共重合体、ポリエチレン、ポリプロピレン、あるいはこれらに蒸着層を形成した蒸着フィルムのいずれかであることを特徴とする請求項８記載の積層体。
10. 酸素透過度が５００ｍｌ／ｍ^２／Ｄａｙ／ＭＰａ以下であることを特徴とする請求項８または請求項９のいずれかに記載の積層体。
11. 基材層と微生物含有組成物層の間にアンカーコート層を設けたことを特徴とする請求項８ないし請求項１０のいずれかに記載の積層体。
12. 基材層、微生物含有組成物層の上にさらにシーラント層を設けたことを特徴とする請求項８ないし請求項１１のいずれかに記載の積層体。
13. シーラント層が低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリプロピレンポリ４−メチルペンテン−１、あるいはこれらの樹脂フィルムに微細な孔を設けた微細孔フィルムからなることを特徴とする請求項１２に記載の積層体。
14. シーラント層の酸素透過度が５０００ｍｌ／ｍ^２／Ｄａｙ／ＭＰａ以上であることを特徴とする請求項１２または請求項１３のいずれかに記載の積層体。
15. 微生物含有組成物層とシーラント層の間にオーバーコート層を設けたことを特徴とする請求項１２ないし請求項１４のいずれかに記載の積層体。
16. 微生物含有組成物層がパターン状に形成されることを特徴とする請求項８ないし請求項１５のいずれかに記載の積層体。
17. 請求項８ないし請求項１６のいずれかに記載の積層体を少なくとも構成の一部に用いたことを特徴とする包装材。

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