JP2017085946A

JP2017085946A - 低分子アルギン酸によって離水が抑制されたゲル組成物

Info

Publication number: JP2017085946A
Application number: JP2015218917A
Authority: JP
Inventors: 誠中馬; Makoto Chuma; 船見　孝博; Takahiro Funemi; 孝博船見
Original assignee: San Ei Gen FFI Inc
Current assignee: San Ei Gen FFI Inc
Priority date: 2015-11-06
Filing date: 2015-11-06
Publication date: 2017-05-25

Abstract

【課題】保水性・保湿性が維持され、離水という品質上望ましくない現象が抑制されたゲル組成物の提供。【解決手段】重量平均分子量（Ｍｗ）７０，０００ｇ／ｍｏｌ以下でかつグルロン酸含有率が６０％以上である低分子高グルロン酸含有アルギン酸ナトリウムを、カルシウムによってゲル化する多糖類と併用することによってゲル組成物を調製する。【選択図】図１

Description

本発明は、重量平均分子量（Ｍ_ｗ）７０，０００ｇ／ｍｏｌ以下でかつグルロン酸含有率が６０％以上であるアルギン酸ナトリウムを、カルシウムによってゲル化する多糖類と併用することにより、長期にわたり保水性・保湿性が維持され、離水が抑制された、カルシウムによってゲル化する多糖類を用いて得られたゲル組成物に関する。

本発明に係るゲル組成物は、離水が有意に抑制されるために、長期に亘る保存によっても食品や化粧品、医薬品の本来の感触や使用感を損なわず、香気成分、色素、調味料、薬効成分などの流出が抑制される。従って本発明は特に安定な長期保管を必要とするゲル組成物を全部又は一部に用いる加工製品全般に対して有益である。

アルギン酸、ローメトキシルペクチン等、ゲル化に際してカルシウムを必要とする多糖類を含有するゼリー状（ゲル状）の食品や医薬品（以下、「ゲル組成物」とする）は、カップ等の容器に充填密封され、殺菌して市場に流通・供給されることが多いが、冷蔵もしくは常温保存中に該食品から経時的に水分が流出するいわゆる「離水」が起こる。このため、こうしたゲル組成物を長期間保管するとゲル組成物に含まれる水分含量が減少して食感や使用感が損なわれたり、香気成分、色素、薬効成分などが流出する等の問題があり、また保管期間が長期でなくても製造直後から離水は起こるため、製造後すぐに消費者に販売された場合でも消費者が容器を開けたり蓋をはがす際に離水した水分が飛び散る等の問題があった。更に、カルシウムによってゲル化する多糖類は近年、柔軟性容器に充填された柔らかいゼリーを直接飲み口から飲用する、いわゆるゼリー状飲食品のゲル化剤としても用いられるが、このような柔らかくてくずし易いゲル組成物は、一般にゲル化剤の濃度が低く、そのため離水性の抑制が一層難しいという問題があった。

ゲル組成物は、通常その内部に大量の液体を保持するものであるため、経時的に離水が生じるが、特にゲル化して成形した後に切断・破断等の、構造破壊が一部にでもあると、離水の程度がより大きくなる。このようなゲル組成物の離水による品質低下を抑制するために、従来からゲル化剤の配合量を多くしたり、イオタカラギーナン、グアガム、ペクチン、タマリンド、ネイティブ型ジェランガム等の多糖類を併用する方法等が提案されている。

具体的には、ネイティブ型ジェランガムを含むことにより離水の抑制されたゲル組成物（特許文献１）、カラギーナンをゲル化剤とするゲル状組成物において、ゲル化助剤としてキサンタンガム及びローカストビーンガムを含有し、離水抑制剤として変性ポリアルキレンオキサイドを含有する水性ゲル状組成物（特許文献２）、同じく離水抑制剤としてN-ビニルアセトアミド重合体を含有する水性ゲル状組成物（特許文献３）、カラギーナン含有ゲルにおいて３価以上の金属イオンまたはカルシウム以外の２価金属イオンを含有させることで、従来使用されてきたカリウムイオンまたはナトリウムイオン等を含むゲルより、離水の少ないゲルを作製する方法（特許文献４）、寒天含有ゲルにおいてカラギナン、ジェランガム、キサンタンガム、ローカストビーンガム、タラガム、グアーガム、タマリンドガム、コンニャクマンナン、ファーセレラン及びペクチンのうちから選ばれる１種類以上の糊料と、デキストリンとを含む凝固点が無菌充填可能な程度に低く、かつ常温流通時の離水の発生を抑制したゼリー飲料（特許文献５）などが開示されている。また、アルギン酸を含むポリカルボン酸又はこれらの部分分解物によって架橋されたカルボキシアルキル化ガラクトマンナンを主成分として含んだ吸水材も開発されている（特許文献６）。

特開平１０−１５０９３３号公報特開２００３−２６８１５６号公報特開２００３−２７７２５３号公報特開２００８−１６５５号公報特開２００７−６８５１９号公報特開２００５-３０５２３６号公報

しかしながら、ゲル化剤の配合量を多くする方法では、ゲルが堅く、脆くなるなど物性に変化が生じ、柔らかくてくずし易い感触が保てず、数種類のゲル化剤を併用する方法では、特にゲル化剤としてカルシウムによってゲル化する多糖類を使用する場合において離水減少効果が十分に満足し得るものではなかった。また、アルギン酸を含むポリカルボン酸又はこれらの部分分解物によって架橋されたカルボキシアルキル化ガラクトマンナンを主成分とする場合、化学合成されている物質であるため、食品用途では使用できない。
上記食品を始めとするカルシウムによってゲル化する多糖類を全部又は一部に含むゲル組成物において、離水を有意に防止・抑制できる簡便な方法の開発が求められていた。

本発明は、かかる事情に鑑みて開発されたもので、離水が有意に防止・抑制されたゲル組成物を提供することを目的とする。
また本発明は、ゲル組成物の保水性・保湿性を維持することにより長期保存によっても実質的に離水を生じさせない方法、つまりゲル組成物の離水を抑制する方法を提供することを目的とする。

本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意研究を重ねる過程において、アルギン酸ナトリウム（Ｍ_ｗ１００，０００ｇ／ｍｏｌ以上ものもの）を用いてゲル組成物を製造する際に、重量平均分子量（Ｍ_ｗ）７０，０００ｇ／ｍｏｌ以下でかつグルロン酸含有率が６０％以上である低分子高グルロン酸含有アルギン酸ナトリウムを配合したところ、遠心分離による虐待試験においても、ゲル組成物からの離水が抑制され、製造時における瑞々しさをそのまま維持し、好ましい感触を有していることを見出した。

すなわち、本発明は低分子高グルロン酸含有アルギン酸ナトリウムとカルシウムによってゲル化する多糖類を含有することにより、離水の抑制されたゲル組成物である。また本発明は、低分子高グルロン酸含有アルギン酸ナトリウムとカルシウムによってゲル化する多糖類を併用することを特徴とするゲル組成物の離水抑制方法である。

本発明は、以下の態様を有する；
項１
カルシウムによってゲル化する多糖類と、重量平均分子量（Ｍ_ｗ）７０，０００ｇ／ｍｏｌ以下でかつグルロン酸含有率が６０％以上であるアルギン酸ナトリウムを含有することを特徴とする、離水の抑制されたゲル組成物。
項２
カルシウムによってゲル化する多糖類が重量平均分子量（Ｍ_ｗ）１００，０００ｇ／ｍｏｌ以上のアルギン酸ナトリウムである、項１記載の離水の抑制されたゲル組成物。
項３
重量平均分子量（Ｍ_ｗ）７０，０００ｇ／ｍｏｌ以下でかつグルロン酸含有率が６０％以上であるアルギン酸ナトリウムが、カルシウムによってゲル化する多糖類に対して０．１５〜０．７５倍の含有量である項１又は２に記載のゲル組成物。
項４
カルシウムによってゲル化する多糖類と、重量平均分子量（Ｍ_ｗ）７０，０００ｇ／ｍｏｌ以下でかつグルロン酸含有率が６０％以上であるアルギン酸ナトリウムを併用することを特徴とする、ゲル組成物の離水抑制方法。
項５
カルシウムによってゲル化する多糖類が重量平均分子量（Ｍ_ｗ）１００，０００ｇ／ｍｏｌ以上のアルギン酸ナトリウムである、項４に記載のゲル組成物の離水抑制方法。
項６
重量平均分子量（Ｍ_ｗ）７０，０００ｇ／ｍｏｌ以下でかつグルロン酸含有率が６０％以上であるアルギン酸ナトリウムが、カルシウムによってゲル化する多糖類に対して０．１５〜０．７５倍の含有量である項４又は５に記載のゲル組成物の離水抑制方法。

本発明により、カルシウムによってゲル化する多糖類をゲル化剤として用いて調製されたゲル組成物の短期的、長期的な離水を抑制することができる。また、本発明の技術を使用することによって離水による品質低下が抑制された食品、化粧品、医薬品を製造することができる。

１．カルシウムによってゲル化する多糖類
本発明に用いられるカルシウムによってゲル化する多糖類として、具体的にはアルギン酸又はその塩、もしくはローメトキシルペクチン等が挙げられる。
アルギン酸はウロン酸から構成される直鎖状の酸性多糖類であり、α−Ｌ−グルロン酸（以後、単にグルロン酸ということもある）とβ−Ｄ−マンヌロン酸（以後、単にマンヌロン酸ということもある）とからなる共重合体であり、このα−Ｌ−グルロン酸（以後、単にグルロン酸ということもある）とカルシウムが結合してエッグボックス構造を形成し、分子鎖が凝集することによりゲル化する。食品や医薬品に用いられる所謂バルクゲルを形成するためには、アルギン酸のＭ_ｗが１００，０００ｇ／ｍｏｌ以上であることが好ましく、これ以下になるとゲル化しにくくなる。ゲル組成物中のアルギン酸もしくはその塩の含有率は好ましくは０．０５％〜５．０％であり、より好ましくは０．１％〜３．０％であり、さらに好ましくは、０．２％〜２．０％である。

ペクチンは主鎖にガラクツロン酸から構成されるガラクツロナン領域と、ガラクツロン酸とラムノースが存在するラムノガラクツロナン領域をもち、主鎖中のラムノースに中性糖を中心とした側鎖が結合する構造をとっている。また、主鎖の大部分を構成するガラクツロン酸の一部がメチル基もしくはアセチル基でエステル化されている。ペクチン中のエステル化されていないガラクツロン酸は、アルギン酸中のグルロン酸と同様にカルシウムが結合してエッグボックス構造を形成し、分子鎖が凝集することによりゲル化する。ローメトキシルペクチンは、エステル化されているガラクツロン酸の含有率が５０％以下、すなわち、エステル化されていないガラクツロン酸の含有率が５０％を超えるペクチンである。ゲル組成物中のペクチンの含有率は好ましくは０．０３％〜４．０％であり、より好ましくは０．０５％〜２．０％であり、さらに好ましくは０．１％〜１．５％である。

２．低分子高グルロン酸含有アルギン酸ナトリウム
本発明では「重量平均分子量（Ｍ_ｗ）が７０，０００ｇ／ｍｏｌ以下でかつグルロン酸含有率が６０％以上であるアルギン酸ナトリウム」（以下、低分子高グルロン酸含有アルギン酸ナトリウムと記載する）が用いられる。
本発明で用いられる低分子高グルロン酸含有アルギン酸ナトリウムもまた、上述のアルギン酸と同様グルロン酸とマンヌロン酸とからなる共重合体であり、食品添加物として使用可能な物質として知られている。以下、本明細書中において、グルロン酸（Ｇ）とマンヌロン酸（Ｍ）の全モル数に対するグルロン酸のモル含有率（％）をグルロン酸含有率もしくはＧ含有率と称する。すなわち、「グルロン酸含有率が６０％以上」もしくは「Ｇ含有率が６０％以上」という場合、モル含有率で６０％以上のグルロン酸（Ｇ）と４０％未満のマンヌロン酸（Ｍ）からなるアルギン酸ナトリウムを示す。

低分子高グルロン酸含有アルギン酸ナトリウムは、商業的に入手可能である一般のアルギン酸及び／又はそのナトリウム塩（以下、アルギン酸原料と記載する）を酸もしくは酵素で加水分解し、これを特定のｐＨ条件で沈殿させる処理を行ったもの、またはマンヌロン酸をグルロン酸に変換する酵素で処理したもの、といった処理を経ることによって製造、精製（単離）して得ることができる。

アルギン酸原料としては、食品添加物として使用可能な、アルギン酸、アルギン酸ナトリウム、アルギン酸カリウム、アルギン酸カルシウムが使用でき、アルギン酸、アルギン酸ナトリウムを使用することが好ましい。これらのアルギン酸原料は、褐藻類から抽出することもできるが、一般にも市販されており、アルギン酸の例としては、サンサポート^ＴＭＰ−９０（商品名、三栄源エフ・エフ・アイ株式会社）が、アルギン酸ナトリウムの例としては、サンサポート^ＴＭＰ−７０、Ｐ−７１、Ｐ−７２、Ｐ−８１、及びＰ−８２（商品名、いずれも三栄源エフ・エフ・アイ株式会社）が挙げられる。低分子高グルロン酸含有アルギン酸ナトリウムの製造において、アルギン酸原料のＭ_ｗは低いほうがよく、好ましくは２００，０００ｇ／ｍｏｌ以下であり、より好ましくは１５０，０００ｇ／ｍｏｌ以下である。また、アルギン酸原料のＧ含有率は高いほうがよく、好ましくは６０％以上、より好ましくは７０％以上である。

次に、アルギン酸原料から低分子高グルロン酸含有アルギン酸ナトリウムを調製する方法の例を示すが、本発明に用いられる低分子高グルロン酸含有アルギン酸ナトリウムの製造方法は、これに限定されるものではない。

褐藻類より抽出されたアルギン酸原料のＭ_ｗは、１１０，０００〜４００，０００ｇ／ｍｏｌであり、市販されている殆どのアルギン酸原料のＭ_ｗもこの範囲に入っている。本発明の低分子高グルロン酸含有アルギン酸ナトリウムは、これらのアルギン酸原料のＭ_ｗが７０，０００ｇ／ｍｏｌ以下となるように、分解処理等を行い低分子化することによって調製される。アルギン酸原料の低分子化には、酸加水分解もしくは酵素分解が用いられる。酸加水分解においては、０．１〜１．０Ｍに希釈した塩酸、硫酸等無機酸溶液にアルギン酸原料を懸濁させ、これを加熱することによってウロン酸糖鎖を加水分解することができる。一方、酵素分解においては、アルギン酸原料溶液にアルギン酸リアーゼ等のアルギン酸のウロン酸糖鎖を加水分解する酵素を添加し、温度、ｐＨを調整した状態で撹拌することにより、ウロン酸糖鎖を加水分解することができる。

このようにして低分子化されたアルギン酸ナトリウムのグルロン酸含有率が６０％未満である場合、選択的沈殿法もしくは、酵素法を用いることでグルロン酸含有率を高めることができる。選択的沈殿法は、特定のｐＨにおける溶解度がアルギン酸糖鎖中のグルロン酸およびマンヌロン酸の結合様式により異なる性質を利用する方法である。アルギン酸は、２．５未満のｐＨ領域において、グルロン酸とマンヌロン酸が交互に現れる領域（ＧＭブロック）の溶解度が高く、グルロン酸が主として存在する領域（Ｇブロック）およびマンヌロン酸が主として存在する領域（Ｍブロック）の溶解度は低い。また、ｐＨが２．７以上３．８未満のｐＨ領域においては、ＧＭブロックおよびＭブロックの溶解度が高く、Ｇブロックの溶解度が低い。この性質を利用して、Ｇブロックを選択的に沈殿させこれを回収することにより、結果としてアルギン酸糖鎖中のＧ含有率を高めることができる。アルギン酸を沈殿させる際のｐＨは３．８以下である必要があり、好ましくは２．８以上３．８未満、より好ましくは３．０以上３．６未満である。一方、酵素法においては、マンヌロン酸をグルロン酸に変換する、Ｃ５エピメラーゼとよばれる酵素を用いる。アルギン酸原料溶液にＣ５エピメラーゼを添加し、温度、ｐＨを調整した状態で撹拌することにより、糖鎖中のマンヌロン酸をグルロン酸に変換し、結果としてＧ含有率を高めることができる。

こうして調製された低分子高グルロン酸含有アルギン酸ナトリウムの分子量は７０，０００ｇ／ｍｏｌ以下であることが必要であり、より好ましくは１，０００〜６０，０００ｇ／ｍｏｌであり、更に好ましくは２，０００〜５０，０００ｇ／ｍｏｌである。また、低分子高グルロン酸含有アルギン酸ナトリウムのグルロン酸含有率は６０％以上であることが必要であり、より好ましくは７０％以上、更に好ましくは８０％以上である。

また、これらの低分子高グルロン酸含有アルギン酸ナトリウムのゲル組成物中の好ましい含有量は、使用されるカルシウムによってゲル化する多糖類の含有量に依存し、好ましくは使用されるカルシウムによってゲル化する多糖類の０．１５〜０．７５倍、より好ましくは０．２〜０．６倍、更に好ましくは０．２５〜０．５倍である。低分子高グルロン酸含有アルギン酸ナトリウムの量が少ない場合は離水抑制効果が低く、多い場合はゲル化を阻害することがある。

３．離水の抑制されたゲル組成物の調製
本発明の離水の抑制されたゲル組成物は、低分子高グルロン酸含有アルギン酸ナトリウムを、カルシウムによってゲル化する多糖類とともに分散させた分散液に、カルシウムを添加することによって調製される。
具体的には、例えば、香料、調味料、色素、薬効成分、栄養成分を添加した水溶液又は水分散液を調製し、これに低分子高グルロン酸含有アルギン酸ナトリウムとカルシウムによってゲル化する多糖類を添加及び混合し、これにカルシウムを添加することよって本発明のゲル組成物を得ることができる。カルシウムの供給源として炭酸カルシウム、リン酸カルシウム等の水に不溶なものを用いる場合は、低分子高グルロン酸含有アルギン酸ナトリウムとカルシウムによってゲル化する多糖類を添加する前の溶液に、予め炭酸カルシウム等を分散させておき、低分子高グルロン酸含有アルギン酸ナトリウムとカルシウムによってゲル化する多糖類を添加した後に、ｐＨを低下させることによってゲル組成物を調製することもできる。

本発明のゲル組成物は、実際には、カルシウムの供給源を含有するが、このカルシウムの供給源の形態は、特に限定されず、例えば、塩又はイオンであることができる。具体的には、例えば、硫酸カルシウム、クエン酸カルシウム、グルコン酸カルシウム、焼成（うに殻、貝殻、骨、造礁サンゴ、乳性、卵殻）カルシウム、未焼成（貝殻、骨、サンゴ、真珠層、卵殻）カルシウム、炭酸カルシウム、リン酸一水素カルシウム、リン酸二水素カルシウム、リン酸三水素カルシウム及びそれらの水和物から選択される１種以上、好ましくは、硫酸カルシウム、クエン酸カルシウム、炭酸カルシウム、及びリン酸一水素カルシウムから選択される１種以上を用いることができる。カルシウムの供給源は、１種単独であってもよく、２種以上の組み合わせであってもよい。

本発明のゲル組成物における好ましいカルシウムの含有量は、ゲル化に用いられるカルシウムによってゲル化する多糖類中のグルロン酸もしくはエステル化されていないガラクツロン酸のモルに依存し、好ましくはカルシウムによってゲル化する多糖類のモル数の０．２５〜５．０倍、より好ましくは０．５〜３．０倍、更に好ましくは、０．７倍〜２．０倍である。

本発明のゲル組成物としては、（１）ドリンクゼリー、ワインゼリー、コーヒーゼリー、フルーツゼリー、水ようかん等のゼリー類；イチゴジャム、マーマレード等のジャム類；パスタ、ラーメン、うどん、そば等の麺類や食パン、コッペパン、菓子パン、揚げパン、バターロール、惣菜パン等のパン類（小麦粉等の穀物粉やデンプン中にゲル化剤を混ぜ、水を加えて練り込む際にゲル化させる）；ソーセージ、ハム、豚カツ、ハンバーグ等の水畜産加工品（ピックル液として加工品内に打ち込んだのちにゲル化させる）、肉まん類やサンドイッチ等の具材；練りわさび、練りカラシ、練りショウガ等の練り製品；ヨーグルト、プリン（ゲル化剤が配合されているもの）等を含む食品、（２）化粧クリーム、ヘアクリーム、日焼け止めクリーム、水性軟膏、ワックス等のクリーム状化粧品、シャンプー、リンス、石鹸、洗顔剤、乳液剤等をゲル化させたジェル状化粧品、ムースなどの泡状化粧品等を含む化粧品、（３）創傷治癒剤、点眼剤、洗眼剤、うがい薬、洗口剤等を薬効成分として含むクリーム剤、軟膏剤、液剤、ゲル剤、ローション剤、チック剤、パップ剤、プラスター剤、テープ剤、パッチ剤等の医薬品が例示される。

これらはいずれも貯蔵時等の離水が問題となるものであって、これにより視覚的及び味覚的に商品価値が低下するものである。

実験例１における、ゲル組成物の保水率の測定結果を示したグラフである。実験例２における、ゲル組成物の保水率の測定結果を示したグラフである。

以下、本発明の内容を以下の実施例を用いて具体的に説明するが、本発明はこれらに何ら限定されるものではない。尚、実施例中の「部」「％」は、それぞれ「質量部」「質量％」であることを意味する。

＜低分子高グルロン酸含有アルギン酸ナトリウムおよび低分子低グルロン酸含有アルギン酸ナトリウム調製＞
本発明の実施例では、低分子高グルロン酸含有アルギン酸ナトリウムおよび低分子低グルロン酸含有アルギン酸ナトリウムを調製するためのアルギン酸ナトリウム原料として、サンサポート^ＴＭＰ−８０（三栄源エフ・エフ・アイ株式会社、以後ＡＬＧと表記する）を用いた。

また、以下の方法で２種類の低分子高グルロン酸含有アルギン酸ナトリウムであるＬＭｗ−ＧＵＬ１、ＬＭｗ−ＧＵＬ２を調製した。さらに、対照としてＭｗが７０，０００ｇ／ｍｏｌ以下であるが、Ｇ含有量が６０％未満である低分子低グルロン酸含有アルギン酸ナトリウム、ＬＭｗ−ＭＡＮ１、ＬＭｗ−ＭＡＮ２を調製した。

乾燥重量２０ｇのＡＬＧを２００ｍｌの０．３Ｍの塩酸に懸濁後、２５℃で１７時間攪拌した。この上清をデカントで除き、５０ｍｌの０．３Ｍ塩酸を加えて９５℃で５時間加熱した。懸濁液を７５０×ｇで１５分間遠心分離し、上清を除き５０ｍｌの超純水に懸濁し、この操作を２回繰り返した。沈殿を５０ｍｌの超純水に懸濁し、０．５ＭのＮａＯＨを用いてｐＨを３．５に調整し、これを２５℃で１７時間攪拌した。懸濁液を７５０×ｇで１５分間遠心分離し、上清と沈殿に分けた。沈殿を１００ｍｌの超純水に懸濁後、４．０ＭのＮａＯＨを用いてｐＨを７．０に調整し、沈殿を溶解させた。この溶液をＧＦ／Ａガラスフィルター（孔径１．６μｍ）でろ過後、フリーズドライにより粉末試料を回収し、これをＬＭ_ｗ−ＧＵＬ１とした。また、上清のｐＨを２．６に調整し、沈殿が生成するまで２５℃で１時間以上静置した。この懸濁液を７５０×ｇで１５分間遠心分離し、沈殿を１００ｍｌの超純水に懸濁後、４．０ＭのＮａＯＨを用いてｐＨを７．０に調整し、沈殿を溶解させた。この溶液をＧＦ／Ａガラスフィルターでろ過後、フリーズドライにより粉末試料を回収し、これをＬＭ_ｗ−ＭＡＮ１とした。

また、乾燥重量２０ｇのＡＬＧを２００ｍｌの０．３Ｍの塩酸に懸濁後、２５℃で１７時間攪拌した。この上清をデカントで除き、５０ｍｌの０．３Ｍ塩酸を加えて９５℃で１時間加熱した。懸濁液を７５０×ｇで１５分間遠心分離し、上清を除き５０ｍｌの超純水に懸濁し、この操作を２回繰り返した。沈殿を５０ｍｌの超純水に懸濁し、０．５ＭのＮａＯＨを用いてｐＨを３．８に調整し、これを２５℃で１７時間攪拌した。懸濁液を７５０×ｇで１５分間遠心分離し、上清と沈殿に分けた。沈殿を１００ｍｌの超純水に懸濁後、４．０ＭのＮａＯＨを用いてｐＨを７．０に調整し、沈殿を溶解させた。この溶液をＧＦ／Ａガラスフィルターでろ過後、フリーズドライにより粉末試料を回収し、これをＬＭ_ｗ−ＧＵＬ２とした。また、上清のｐＨを２．４に調整し、沈殿が生成するまで２５℃で１時間以上静置した。この懸濁液を７５０×ｇで１５分間遠心分離し、沈殿を１００ｍｌの超純水に懸濁後、４．０ＭのＮａＯＨを用いてｐＨを７．０に調整し、沈殿を溶解させた。この溶液をＧＦ／Ａガラスフィルター（孔径１．６μｍ）でろ過後、フリーズドライにより粉末試料を回収し、これをＬＭ_ｗ−ＭＡＮ２とした。

なお、以下に記載の方法で測定したＡＬＧおよび調製された低分子高グルロン酸含有アルギン酸ナトリウムおよび低分子低グルロン酸含有アルギン酸ナトリウムの重量平均分子量（Ｍ_ｗ）とグルロン酸含有率（Ｇ含有率）を表１に記した。

＜Ｍ_ｗ測定法＞
乾燥重量１．５ｇのＡＬＧ、ＬＭ_ｗ−ＧＵＬ1、ＬＭ_ｗ−ＧＵＬ２、ＬＭ_ｗ-ＭＡＮ1もしくはＬＭ_ｗ−ＭＡＮ２を９８．５ｇの超純水に添加し、ポリトロン式攪拌機を使用して、回転速度２６，０００ｒｐｍで１分間攪拌することによって１．５％（ｗ／ｗ）の分散液を調製した。この分散液を１ｇ量りとりこれに２９ｇの０．０５ＭのＮａＮＯ_３水溶液を加えて、ポリトロン式攪拌機を使用して、回転速度２６，０００ｒｐｍで１分間攪拌することによって０．０５％（ｗ／ｗ）の分散液を調製した。この分散液を、孔径０．４５ｍのＰＴＦＥ製メンブランフィルターを用いてろ過することによって不溶物を除去した後、１００μｌをゲルろ過クロマトグラフィーに供した。なお、カラムとしてポリマー樹脂（ポリヒドロキシメタクリレート）製のＯＨｐａｋＳＢ−８０６ＭＨＱ（Ｓｈｏｄｅｘ）、溶離液に５０ｍＭＮａＮＯ_３を用い、カラム温度２５℃、送液速度０．５ｍｌ／ｍｉｎで溶離させた後、多角度光散乱検出器（ＤＡＷＮ−ＥＯＳ、Ｗｙａｔｔｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）及び屈折率検出器（ＲＩ−１０１、Ｓｈｏｄｅｘ）で測定した。得られた値を解析ソフトウェアであるＡＳＴＲＡｖｅｒ．４．９、Ｗｙａｔｔｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙを用いて解析し、重量平均分子量：Ｍ_ｗ（ｇ／ｍｏｌ）を算出した。

＜Ｇ含有率測定法＞
乾燥重量０．２ｇのＡＬＧ、ＬＭ_ｗ−ＧＵＬ1、ＬＭ_ｗ−ＧＵＬ２、ＬＭ_ｗ-ＭＡＮ1もしくはＬＭ_ｗ−ＭＡＮ２を約５ｇの重水に溶解した後凍結乾燥をした。この操作を３回繰り返し、交換可能なプロトンを除いた後、更に２４時間凍結乾燥した。この乾燥物を１０．０ｍｌの重水に溶解し、内部標準としてトリメチルシリルプロピオン酸ナトリウム（ＴＳＰ）を添加し、２．０％（ｗ／ｖ）の測定試料を調製した。測定試料を石英製のサンプル管に入れ、フィールド磁場強度１４．０９６Ｔ、周波数６００ＭＨｚのＮＭＲ測定装置ＥＣＡ６００（ＪＥＯＬ）を用い、パルス角度４５°、パルス時間６．７５μｓ、リラクゼーション時間５．０ｓ、積算回数１２８回、測定温度７０℃で１Ｈのスペクトルを測定した。測定された１Ｈのスペクトルにおけるグルロン酸の１位炭素に結合したプロトンに由来する５．００〜５．１５ｐｐｍのピーク面積とマンヌロン酸の１位の炭素に結合したプロトンに由来する４．６０〜４．７５ｐｐｍのピーク面積を求め、以下の式からＧ含有率（％）を求めた。

Ｇ含有率（％）
＝グルロン酸由来のピーク面積/（グルロン酸由来のピーク面積+マンヌロン酸由来のピーク面積）×100

実験例１
以下のゲル組成物調製法１に記載の方法で実施例１、２、比較例１、２及び３のゲル組成物を調製し、これらの保水率を測定した。

＜ゲル組成物調製法１＞
乾燥重量０．５０ｇのアルギン酸ナトリウム（および０．１２５ｇのＬＭ_ｗ−ＧＵＬ１，ＬＭ_ｗ−ＧＵＬ２，ＬＭ_ｗ−ＭＡＮ１，ＬＭ_ｗ−ＭＡＮ２）を約３０ｍｌの２０ｍＭ酢酸緩衝液（ｐＨ５．０）に添加撹拌し、分散させた後に上記の酢酸緩衝液で全量を５０．０ｍｌに定容した。この分散液４０．０ｍｌに５ｍｌの２００ｍＭＣａＣＯ_３と５．０ｍｌの２００ｍＭのグルコノデルタラクトンを添加混合した。混合直後（流動性を保っている間）に、底面をプラスチック平板で閉鎖した６個の内径２０．０ｍｍ、高さ１０．０ｍｍの円筒形のガラスリング内に注ぎ、円筒の上面をプラスチック平板で封鎖し、２０℃で２時間以上静置することによりゲル化させて直径２０．０ｍｍ×高さ１０．０ｍｍのゲル（実施例１、２、比較例１、２及び３）を調製した。これらの試料ゲルのＡＬＧの最終添加濃度は０．８％であり、低分子高グルロン酸含有アルギン酸ナトリウムもしくは低分子低グルロン酸含有アルギン酸ナトリウムの最終添加濃度はそれぞれ０．２％である。実施例１、２および比較例１〜３に用いられたＡＬＧ、ＬＭ_ｗ−ＧＵＬ１、ＬＭ_ｗ−ＧＵＬ２、ＬＭ_ｗ−ＭＡＮ１、ＬＭ_ｗ−ＭＡＮ２の最終添加濃度を表２に記載した。

＜保水率測定法＞
実施例１、２、比較例１、２及び３のゲルの重量（Ａｇ）を測定した。また、遠心分離チューブ（ファルコン社製）に、下から、直径２２ｍｍの金属製目皿、同サイズのＰＴＦＥ製メンブレンフィルター（ポアサイズ０．４５μｍ）、ゲルの順に重ねて入れ、２１０×ｇで３０、６０、９０、１２０分間遠心分離した。遠心分離後、ゲルから流出した水はチューブ底部に分離される。遠心分離のゲルの重量（Ｂｇ）を測定し、下式からゲルの保水率（％）を算出した。
保水率（％）＝（１−（Ａ−Ｂ）／Ａ）×１００

＜結果１＞
上記の方法で測定されたゲル組成物の保水率の結果を表３および図１に記載した。

ＬＭ_ｗ−ＡＬＧを添加しない０．８％ＡＬＧ（比較例１）は２１０×ｇの遠心分離により脱水し、３０、６０、９０、１２０分間遠心分離したときの保水率は順に６０．５６％、３７．３２％、３１．３１％、２９．５９％となり１２０分間の遠心分離でほぼ一定になることが確認された。ＬＭ_ｗ−ＭＡＮ１を０．２％添加したゲル組成物（比較例２）もしくはＬＭ_ｗ−ＭＡＮ２を０．２％添加したゲル組成物（比較例３）の保水率も１２０分間の遠心分離によりほぼ一定となり、その値は順に３２．３２％、３４．２４％となり、０．８％ＡＬＧ単独（比較例１）の場合とほぼ同じであった。一方、ＬＭ_ｗ−ＧＵＬ１を０．２％添加したゲル組成物（実施例１）もしくはＬＭ_ｗ−ＧＵＬ２を０．２％添加したゲル組成物（実施例２）の保水率の減少速度は、比較例１の場合より低く、１２０分後における保水率も順に４７．９１％、４３．３４％となり、０．８％ＡＬＧ単独（比較例１）や０．２％のＬＭ_ｗ−ＭＡＮが添加されたゲル組成物（比較例２、３）に比べて高い保水性を有しており、実施例のゲル組成物の離水が抑制されていることが確認された。

実験例２
以下のゲル組成物調製法２に記載の方法で実施例１、３、比較例１、４及び５のゲル組成物を調製し、これらの保水率を測定した。

＜ゲル組成物調製法２＞
乾燥重量０．５０ｇのアルギン酸ナトリウム（および０．０６２５、０．１２５、０．２５、０．５ｇのＬＭ_ｗ−ＧＵＬ１）を約３０ｍｌの２０ｍＭ酢酸緩衝液（ｐＨ５．０）に添加撹拌し、分散させた後に上記の酢酸緩衝液で全量を５０．０ｍｌに定容した。この分散液４０．０ｍｌに５ｍｌの２００ｍＭＣａＣＯ_３と５．０ｍｌの２００ｍＭのグルコノデルタラクトンを添加混合した。混合直後（流動性を保っている間）に、底面をプラスチック平板で閉鎖した６個の内径２０．０ｍｍ、高さ１０．０ｍｍの円筒形のガラスリング内に注ぎ、円筒の上面をプラスチック平板で封鎖し、２０℃で２時間以上静置することによりゲル化させて直径２０．０ｍｍ×高さ１０．０ｍｍのゲル（実施例１、３、比較例１、４及び５）を調製した。これらの試料ゲルのＡＬＧの最終添加濃度は０．８％であり、低分子高グルロン酸含有アルギン酸ナトリウムもしくは低分子低グルロン酸含有アルギン酸ナトリウムの最終添加濃度はそれぞれ順に０．２、０．４、０、０．１、０．８％である。実施例１、３および比較例１、４、５に用いられたＡＬＧ、ＬＭ_ｗ−ＧＵＬ１の最終添加濃度を表４に記載した。

＜保水率測定法＞
実験例１に記載の「保水率測定法」に準じて、保水率を測定した。

＜結果２＞
上記の方法で測定されたゲル組成物の保水率の結果を表５および図２に記載した。

ＬＭ_ｗ−ＧＵＬ１を０．２％添加したゲル（ＡＬＧ／ＬＭ_ｗ−ＧＵＬ１：０．２５倍、実施例１）もしくは０．４％添加したゲル（ＡＬＧ／ＬＭ_ｗ−ＧＵＬ１：０．５倍、実施例３）の保水率の減少速度は、ＡＬＧ単独のゲル組成物（比較例１）の場合より低く、１２０分後における保水率も順に４７．９１％、４５．６６％となり、ＡＬＧ単独（比較例１）のゲル組成物に比べて高い保水性を有しており、実施例のゲル組成物の離水が抑制されていることが確認された。一方、ＬＭ_ｗ−ＧＵＬ１を０．１％添加したゲル組成物（ＡＬＧ／ＬＭ_ｗ−ＧＵＬ１：０．１２５倍、比較例４）の１２０分後における保水率は３２．４９％となり、比較例１よりは、わずかに保水性が高かったが十分に離水が抑制されてはいなかった。また、ＬＭ_ｗ−ＧＵＬ１を０．８％添加したゲル組成物（ＡＬＧ／ＬＭ_ｗ−ＧＵＬ１：１倍、比較例５）は、ＡＬＧのゲル化が阻害されている為、保形成が低く、１２０分間の遠心分離後の保水率も１４．７６％と比較例１より低くなった。

Claims

カルシウムによってゲル化する多糖類と、重量平均分子量（Ｍ_ｗ）７０，０００ｇ／ｍｏｌ以下でかつグルロン酸含有率が６０％以上であるアルギン酸ナトリウムを含有することを特徴とする、離水の抑制されたゲル組成物。
カルシウムによってゲル化する多糖類が重量平均分子量（Ｍ_ｗ）１００，０００ｇ／ｍｏｌ以上のアルギン酸ナトリウムである、請求項１記載の離水の抑制されたゲル組成物。
重量平均分子量（Ｍ_ｗ）７０，０００ｇ／ｍｏｌ以下でかつグルロン酸含有率が６０％以上であるアルギン酸ナトリウムが、カルシウムによってゲル化する多糖類に対して０．１５〜０．７５倍の含有量である請求項１又は２に記載のゲル組成物。
カルシウムによってゲル化する多糖類と、重量平均分子量（Ｍ_ｗ）７０，０００ｇ／ｍｏｌ以下でかつグルロン酸含有率が６０％以上であるアルギン酸ナトリウムを併用することを特徴とする、ゲル組成物の離水抑制方法。
カルシウムによってゲル化する多糖類が重量平均分子量（Ｍ_ｗ）１００，０００ｇ／ｍｏｌ以上のアルギン酸ナトリウムである、請求項４に記載のゲル組成物の離水抑制方法。
重量平均分子量（Ｍ_ｗ）７０，０００ｇ／ｍｏｌ以下でかつグルロン酸含有率が６０％以上であるアルギン酸ナトリウムが、カルシウムによってゲル化する多糖類に対して０．１５〜０．７５倍の含有量である請求項４又は５に記載のゲル組成物の離水抑制方法。