JP2017047136A - 環境浄化剤、環境浄化方法、および、環境浄化剤の製造方法 - Google Patents
環境浄化剤、環境浄化方法、および、環境浄化剤の製造方法 Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】セルロースナノファイバーやキチンナノファイバー又はキトサンナノファイバー等のナノファイバーに食品の製造に用いられる糸状菌を含浸させた環境浄化剤。ナノファイバーは、高圧噴射処理4により解繊・開繊されたキチンナノファイバーまたはキトサンナノファイバー1であり、食品の製造に用いられる糸状菌は、麹菌2である環境浄化剤。
【選択図】図5
Description
また、天然高分子であるキトサン膜の破砕物を多彩模様形成材料として含む塗料組成物が開示されている(特許文献2)。
本発明によれば、環境負荷物質に対して吸着・分解を効率的に行なうことができ、飽和状態になり難くして持続的な環境浄化を行なうことができる。
麹菌2は、市販のものを利用することができる。麹菌2としては、黄麹菌、白麹菌、黒麹菌等様々なものが想定できる。麹菌2の胞子をPDA培地、YPD培地、Czapek-Dox培地等に植菌し、培養したものを使用することができる。
1.4-ジオキサン(1.4-Dioxane)は、常圧常温において、無色透明の液体の有機化合物である。分子式は、C4H8O2である。ジエチルエーテルの臭気を弱くしたような臭気を持ち、非プロトン性溶媒として用いられる。構造異性体に1.2-ジオキサンと1.3-ジオキサンがある。可燃性液体であり、日本では、消防法により危険物第4類(第一石油類)に指定されている。また、PRTR法第1種指定化学物質でもある。さらに、後述されているがんリスクにより、労働安全衛生法の第二類物質特別有機溶剤等にも指定されている。アクリルアミドは、融点は84.5℃、常温では無臭白色結晶で、水、アルコール等に可溶である。熱、光に不安定であり、重合しやすいため、市販の試薬、工業薬品には安定剤(重合禁止剤)としてヒドロキノンやBHT等が添加される。アクリルアミドは毒物および劇物取締法上の劇物に指定されており、神経毒性・肝毒性を有し、皮膚からも吸収されるため、取扱いには注意を必要とする。
そして、ステップS1では、キチン・キトサンを分散流体3、すなわち、キチン・キトサン等の結晶性等の天然高分子を水と混合し、分散流体3を高圧噴射処理により、繊維の径をナノサイズにする。ナノファイバー1が含有された液体(水+ナノファイバー)をナノファイバー含有液と呼ぶ。ステップS2では、ナノファイバー含有液と麹菌懸濁液を混合する。ステップS3では、ナノファイバー含有液と麹菌懸濁液を混合した液体を乾燥させてシート状とする。ここで、多孔質形状の場合には、ステップS3の箇所が、1.ナノファイバー1を乾燥させ多孔質体を形成、2.麹菌を入れて培養、3.凍結乾燥のステップを踏む。なお、分散流体3に麹菌2を混ぜたものを高圧噴射処理すると、液体状のまま利用するか、粉状態を選択することもできる。
キトサン多孔質体と麹菌2の複合体をSEMによって観察した結果を図3に示す。図3から、キトサンの表面から菌糸が成長していることが確認された。また、図3からは、キトサンの断面にも菌糸が確認され、キトサンの多孔質構造内に菌糸が張り巡らされ、中には胞子が確認された。
キトサン多孔質体と麹菌2の複合体をSEMによって観察した結果を図3に示す。図3からキトサンの表面から菌糸が成長していることが確認された。また、図3からは、キトサンの断面にも菌糸が確認され、キトサンの多孔質構造内に菌糸が張り巡らされ、中には胞子も確認された。キトサンの細孔径は、平均50μmであり、麹菌2の菌糸を多孔質構造内に複合化するのに適した孔径であったためだと考えられる。
気相中でのホルムアルデヒド浄化試験結果を図4に示す。未添加のデシケータ内では、3日後も高濃度のホルムアルデヒドが残存しているのに対し、麹菌2を複合化したキトサンでは、1日で300ppm以上である高濃度のホルムアルデヒドを1日間で100ppm以下まで、3日間で550ppm以下までの浄化が確認された。24時間の間は、キトサンがホルムアルデヒドを吸着したのと、麹菌2内の水分にホルムアルデヒドが溶け込み、急速なホルムアルデヒドの浄化が行われたと考えられる。また、24時間以降も徐々にホルムアルデヒドの減少が確認された。これは麹菌2によりホルムアルデヒドが徐々に分解されたためだと示唆される。
実験1の方法としては、一方のインジケータ内に、気相のホルムアルデヒド300ppmのみを充填した場合(実施例1)と、他方のインジケータ内に、気相のホルムアルデヒド300ppmを充填し、さらに、麹菌懸濁液を含有したキトサンナノファイバーを配置した場合(実施例2)と、を3日間、比較した。なお、図4において、気相のホルムアルデヒドのみを●で示し、図5において、液相のホルムアルデヒドのみを◆で示している。
また、RBBRを含有する培地上で糸状菌2が増殖し、RBBRを分解することも確認された。RBBRとは、合成色素の一種であり、ダイオキシン類と似た形状を持つ物質である。今回の実験において、ダイオキシン疑似物質として使用した。
実験2の方法としては、一方のフラスコ内に、滅菌水:40ml、3.7%濃度のホルムアルデヒド:108mμlを加え、約100ppmに調整した後、キトサンのみを加えた場合(実施例3)と、他方のフラスコ内に、滅菌水:40ml、3.7%濃度のホルムアルデヒド:108mμlを加え、約100ppmに調整した後、麹菌懸濁液を含有したキトサンナノファイバーを加えた場合(実施例4)を、約30日間繰り返し浄化試験を比較した。
2 糸状菌(麹菌)、
3 分散流体、
4 高圧噴射装置、
5 高圧ノズル、
11 本発明に用いるキトサンナノファイバーのフィルム、
15 衝突用硬質体。
Claims (10)
- ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、アクリルアミド等の環境負荷物質を分解する環境浄化剤において、セルロースナノファイバー、キチンナノファイバーまたはキトサンキナノファイバー等のナノファイバーに食品の製造に用いられる糸状菌を含浸させたことを特徴とする環境浄化剤。
- 前記ナノファイバーは、高圧噴射処理により解繊されたキチンナノファイバーまたはキトサンナノファイバーであることを特徴とする請求項1記載の環境浄化剤。
- 前記食品の製造に用いられる糸状菌は、麹菌であることを特徴とする請求項1または2記載の環境浄化剤。
- 環境負荷物質は、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、硝酸、亜硝酸アンモニウム、アンモニア、1.4ジオキサン(1.4-Dioxane)、アクリルアミド、トルエン、キシレン、硫化水素、トリメチルアミン、メチルメルカプタンのうちの少なくとも1つを含み、本発明の請求項1〜3のいずれか1項記載の環境浄化剤を使用して、前記ナノファイバーで環境負荷物質の吸着を行い、前記食品に用いられる糸状菌で環境負荷物質の分解を行なうことを特徴とする環境浄化方法。
- 環境負荷物質を、所定の気相中に配するか、所定の液相中に配するか、または、所定の固相中にするかして、前記環境負荷物質を増加させながら本発明の請求項1〜3のいずれか1項記載の環境浄化剤を使用して吸着と分解を同時に行なうことを特徴とする請求項4記載の環境浄化方法。
- ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、アクリルアミド等の環境負荷物質を分解する環境浄化剤の製造方法において、セルロースナノファイバー、キチンナノファイバーまたはキトサンナノファイバー等のナノファイバーの分散流体を生成するステップと、食品の製造に用いられる糸状菌を含浸させるステップとを備え、環境負荷物質を分解する環境浄化剤を製造することを特徴とする環境浄化剤の製造方法。
- 前記セルロースナノファイバー、キチンナノファイバーまたはキトサンナノファイバー等のナノファイバーの分散流体を生成するステップの後に乾燥させるステップと、前記食品の製造に用いられる糸状菌を含浸させるステップの後に再度乾燥させるステップとを備え、環境浄化剤を製造することを特徴とする請求項6記載の環境浄化剤の製造方法。
- 前記ナノファイバーは、高圧噴射処理により解繊されたキチンナノファイバーまたはキトサンナノファイバーであることを特徴とする請求項6または7記載の環境浄化剤の製造方法。
- 前記食品の製造に用いられる糸状菌は、麹菌であることを特徴とする請求項6ないし8のいずれか1項記載の環境浄化方法。
- 前記乾燥させるステップは、凍結乾燥であることを特徴とする請求項7ないし9のいずれか1項記載の環境浄化剤の製造方法。
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CN108855007A (zh) * | 2018-07-06 | 2018-11-23 | 广西民族大学 | 一种黑曲霉菌丝体-壳聚糖的制备方法 |
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