JP2020090325A - 青果物用ラップ及びその製法 - Google Patents

Abstract

【課題】青果物用ラップ及びその製法を提供する。【解決手段】厚さが０．０２ｍｍ〜２．０ｍｍの、３層の共押出膜を製作する青果物用ラップの製法である。３層の共押出膜のうちの１層に鮮度保持用母粒子が均一に分布しており、鮮度保持用母粒子が、無機ナノ粉体５％〜２０％と樹脂原料８０％〜９５％で構成される。この青果物用ラップによれば、経時的な保湿効果が良く、常時に青果物の鮮度を保持し、老化を緩和させ、各種の青果物の鮮度保持に適用できる。【選択図】図１

Description

本発明はポリプロピレン組成物からなるラップに関し、特に青果物の鮮度を長期間に保持可能な青果物鮮度保持用ラップ及びその製法に関するものである。

青果物は人々にとって不可欠な食品で、食物繊維、ビタミン及び鉱物質に富み、満腹感の増加、胃腸蠕動の促進と血液中のコレステロール低減等の利点があり、健康維持に必要な栄養素にもなる。数多くの研究の結果、成人病を患う原因の一つとしては、青果物の摂取不足にあると判明された。また、世界保健機関や数多くの先進国においては、青果物の摂取を重要な議題として取り上げ、民衆に大量の青果物の摂取を推薦している。このことから、青果物の人体健康に対する重要性・栄養特性が益々重視される。

青果物の、他の食品との主な相違点としては、青果物そのものが生存中の有機体で、温度や湿度や微生物等による影響により腐敗しやすくなるので、青果物の鮮度保持が重要な課題となるが、現今、青果物の鮮度保持技術において慣用される方法としては、冷蔵貯蔵とコントロールアトモスフェア貯蔵（Controlled Atmosphere Storage）という２つの鮮度保持方法がある。冷蔵貯蔵による鮮度保持方法が簡単に実施できるものの、青果物の市場での陳列期間が短いこと、及び物流運輸過程で腐敗する等に対する改善策として不十分であった。コントロールアトモスフェア貯蔵による鮮度保持に用いられるマップ包装袋を使用した場合、以下のような課題が残されている。まず、青果物がマップ包装袋中に保存されている間に、その代謝により放出されたエチレン等の老化ホルモンがラップ袋に堆積し発散できないため、青果物の腐敗を加速させ、貯蔵による鮮度保持に不利となる。次に、マップ包装袋の樹脂原料に細菌の抑制やかび防止の効果が薄く、貯蔵過程において細菌やかびの増殖により青果物を腐敗させてしまう。そして、樹脂原料によって、夫々のガス透過性が異なり、呼吸作用の強弱程度の異なる青果物に対し、袋内のガスを適切な組成に調節できるように樹脂原料の異なるマップ包装袋を製作する必要があり、具体的には、マップ包装袋の密度を調整する必要があったため、現状では、一つの製品により全ての青果物の鮮度保持に対応しきれない。更に、現在、複層体からなる食品包装材の一部を青果物の鮮度保持に適用できるが、製造プロセスが複雑で高い製造コストが要る問題点が残されている。

上述した既存技術の問題点を解消すべく、既存の鮮度保持材料に存在している、ガス透過性が悪く、細菌の抑制やかび防止の効果が薄く、青果物が腐敗しやすく、且つ製造プロセスが複雑で製造コストが高い等の問題点を解決するために、本発明は、簡単な製造プロセス且つ低コストで、青果物の鮮度保持期限を有効に延長でき、青果物の陳列期限を延長させる利点があり、即ち青果物が収穫されてから包装、物流運輸を経て陳列販売されるまでの間の食料の浪費を低減するだけではなく、青果物のサプライチェーンにおける各段階での鮮度保持用製品、例えばＢ２Ｂに係る収穫後に用いられる青果物の鮮度保持用青色袋、Ｂ２Ｃに係る商品陳列に用いられる青果物用ラップ袋、及び一般家庭で用いられる青果物用ラップ等の鮮度保持用製品にも適用でき、廃棄物の発生を低減し、省エネルギーで且つ炭素排出の低減で地球環境にもやさしい青果物の鮮度保持用ラップ及びその製法を提供する。

本発明のポリプロピレン組成物においては、複合無機ナノ粉体と樹脂原料を主成分とし、防曇剤を副成分としている。また、青果物用ラップの製造方法において、二軸延伸加工又は一般の製袋技術が採用され、具体的には、以下のステップａ〜ステップｃが行われた。
ステップａ：複合無機ナノ粉体５〜２０ｗｔ％と、樹脂８０〜９５ｗｔ％を原料とし、高速分散機で均一に混合した。
ステップｂ：前記ステップａにより得られた混合物を、２本のボールねじ押出機により鮮度保持用母粒子に製作した。
ステップｃ：前記鮮度保持用母粒子５％〜１０ｗｔ％と、１種又は２種以上のポリプロピレン樹脂原料１００ｗｔ％を均一に混合したものに対し、３層共押出製膜方式による押出混練、冷却成形、縦方向延伸、横方向延伸、完成品のせん断等を経て青果物用薄膜を製作し、若しくは更に製袋設備により青果物用ラップ袋に製作した。
上記方法により製造された包装材又は袋体によれば、青果物の鮮度を長期間保持可能な効果を奏することができる。

本発明における製造プロセスが簡単で、且つ既存の薄膜・袋体製造設備や製造技術を利用でき、十分な量産の実現を可能にする。

本発明の青果物用ラップの有益な効果としては以下のようなものである。
（１）青果物からの老化ホルモンを吸収し、青果物の萎凋を緩和させ、鮮度を維持できる。
（２）かび防止・細菌抑制の効果を有し、清潔な青果物の保存環境を有効に維持でき、かびや細菌の発生率を低減でき、青果物の色鮮やかさ・栄養を維持できる。
（３）ラップ袋内のガス組成を制御でき、青果物による呼吸を抑制し、老化を緩和することができる。
（４）機能性薄膜に水分保持・保湿効果を有することから、青果物の脱水による枯死を回避でき、カリカリ感の維持が可能である。
（５）既存の薄膜・袋体製造設備や製造技術を利用でき、製造プロセスが簡単となり、量産の実現に対応可能。

本発明の特徴及び技術的内容をより明瞭に理解するために、以下の本発明に関する詳細な説明と図面を参照するが、係る図面があくまでも参考説明に過ぎず、本発明を制限するためのものではない。

本発明の青果物用ラップの断面拡大図である。

図１に示すように、本発明の青果物用ラップ３０は、３層共押出により製作された、厚さが０．０２〜２．０ｍｍの袋体形状又は薄膜形状のフィルム製品であり、透明性、防曇性及び鮮度保持性を有する透明なポリプロピレン薄膜である。

本発明の青果物用ラップ３０は、共押出下層膜３１、共押出中間層膜３２及び共押出上層膜３３の積層体からなり、共押出下層膜３１、共押出中間層膜３２及び共押出上層膜３３の何れか１層において、均一に点在している鮮度保持用母粒子３４が含まれ、好ましくは、前記共押出下層膜３１に鮮度保持用母粒子３４が均一に点在している。

本発明の青果物用ラップ３０は、以下のステップを含む製法により製作された。
（１）配合成分としてポリプロピレン樹脂１００ＰＨＲと、防曇剤０．１〜１０ＰＨＲを含有する共押出中間層膜３２形成用の原料を用意するステップと、
（２）配合成分としてポリプロピレン樹脂１００ＰＨＲと、無機酸化物粉体０．１〜１０ＰＨＲを含有する共押出上層膜３３形成用の原料を用意するステップと、
（３）配合成分としてポリプロピレン樹脂１００ＰＨＲと、無機酸化物粉体０．１〜１０ＰＨＲと、鮮度保持用母粒子０．２〜２０ＰＨＲを含有する共押出下層膜３１形成用の原料を用意するステップと、
（４）上記各層膜形成用の原料を３層共押出機に仕込んで均一に溶融混練するステップと、
（５）原料温度を２２０〜２６０℃に設定し、充分に反応した混合物の溶融体をＴダイを通過させ、更に冷却成形により厚さが０．０４ｍｍ〜４．０ｍｍのポリプロピレン組成物からなるシートに成形した後、延伸機において、縦方向延伸比、横方向延伸比が夫々１〜７倍、４〜１０倍となるように縦方向延伸・横方向延伸を行い、その後、巻取りを行い、厚さが０．０２ｍｍ〜２．０ｍｍの３層共押出青果物用ラップ３０を製作するステップ。

各共押出膜の原料に使用されるポリプロピレン樹脂としては、塊状重合（Ｂｕｌｋ Ｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ）、懸濁重合（Ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ Ｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ）、溶液重合（Ｓｏｌｕｔｉｏｎ Ｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ）、又は乳化重合（Ｅｍｕｌｓｉｏｎ Ｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ）により得られたポリプロピレン重合体又は共重合体から選ばれる少なくとも1種以上を用いることができる。

共押出中間層膜３２に使用される防曇剤としては、グリセリン脂肪酸エステル類、ソルビタン脂肪酸エステル類、モノグリセリド、及びソルビタンモノエステルのエチレンオキサイドアダクトから選ばれる１種以上を用いることができる。

共押出下層膜３１に使用される鮮度保持用母粒子３４については、母粒子におけるナノ顆粒の粒径が５０ｎｍ〜２００ｎｍであり、また、透明度やヘイズ等の物性へのニーズに応じて、ナノ複合酸化物から選ばれる1種又は２種以上を用いることができる。

共押出上層膜３３及び共押出下層膜３１に使用される無機酸化物粉体としては、ケイ素酸化物及びカルシウム酸化物等から選ばれる１種、又は２種以上からなる複合無機酸化物粉体を用いることができる。

各共押出膜に添加使用可能な助剤としては、改質剤、分散剤、及びカップリング剤から選ばれる１種、若しくは２種以上の組み合わせを用いることができる。助剤の添加は、共押出下層膜３１を構成するポリプロピレン組成物における鮮度保持用母粒子３４の均一分散に寄与している。

前記分散剤としては、高分子型の共重合体分散剤、ケイ素成分含有分散剤及びフッ素成分含有分散剤から選ばれる少なくとも１種以上を用いることができる。
前記カップリング剤としては、有機シラン化合物カップリング剤、有機ジルコニウム-アルミニウム化合物カップリング剤、及び有機チタンアルミニウム化合物から選ばれる１種又は２種以上の組み合わせを用いることができ、これにより、加工に有利になり、無機酸化物粉体や鮮度保持用母粒子における無機ナノ粉体の分散性の問題による、フィルム上に顆粒として析出することを防止することもできる。

以下、本発明をより具体的に説明するために、実施例により詳述するが、本発明の技術及び特許請求の範囲がこれにより制限されることはない。又、本発明での各物性に対する評価については以下の方法で行われた。
（１）青果物の包装後の重量と経時重量損失率
ＭＥＴＴＬＥＲ ＴＯＬＥＤＯ ＥＬＥＣＴＲＩＣ ＢＡＬＡＮＣＥ（型番：ＧＧ４００２−Ｓ）を使用し、以下の実施例の青果物の包装後の重量と経時重量損失率を測定した。青果物の包装後の経時重量損失率が低いほど、持効型青果物鮮度保持用のポリプロピレン組成物からなる薄膜の水分保持・保湿効果がよくなる。
（２）表色系Ｌａｂの色差値
Ｋｏｎｉｃａ Ｍｉｎｏｌｔａ社製機器（型番：ＣＲ−４００）を使用し、実施例の包装された青果物の色差の経時変化程度を測定した。包装された青果物の色差の経時変化程度が小さいほど、青果物の黄化程度が低くなり、持効型青果物鮮度保持用のポリプロピレン組成物からなる薄膜の鮮度保持効果がよくなることを意味する。
（３）ＣＯ_２／Ｏ_２ガス濃度
ＷＩＴＴ社製機器（型番：ＯＸＹＢＡＢＹ（Ｒ） Ｍ＋）を使用し、実施例の、青果物が袋内部に包装されている包装袋内における二酸化炭素と酸素の濃度を経時的に測定した。包装袋内における二酸化炭素の経時的濃度が高く維持されるほど、また酸素の経時的濃度が低く維持されるほど、持効型青果物鮮度保持用のポリプロピレン組成物からなる薄膜による青果物の呼吸作用に対する抑制効果がよくなることを意味し、新陳代謝の緩和や鮮度保持期限の延長に寄与することができる。
（４）脆さ
青果物の脆さ程度をシミュレーションするために、Ｓｔａｂｌｅ Ｍｉｃｒｏ Ｓｙｓｔｅｍｓ社製のテクスチャーアナライザー（型番：ＸＴ ｐｌｕｓ）を青果物の葉柄に接触しながら２ｍｍ／秒の押圧速度で押圧し、葉柄に８０％の変形が発生した時点の負荷を検出した。青果物の包装後の経時的脆さが高く維持されるほど、持効型青果物鮮度保持用のポリプロピレン組成物からなる薄膜の鮮度保持効果がよくなることを意味し、青果物老化の緩和や鮮度の維持に寄与する。
（５）外観
Ｎｉｋｏｎ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｃａｍｅｒａ（型番：Ｄ５３００）を使用し、以下の実施例における青果物の包装後の経時的な外観変化を観察し記録した。青果物の包装後の経時的萎凋と黄化が弱いほど、持効型青果物鮮度保持用のポリプロピレン組成物からなる薄膜の水分保持性・保湿性、鮮度保持性、抗菌効果がよくなることを意味する。
（６）葉緑素の含有量変化
Ｋｏｎｉｃａ Ｍｉｎｏｌｔａ社製の葉緑素計（型番：ＳＰＡＤ−５０２ ｐｌｕｓ）を使用し、以下の実施例における青果物の包装後の葉緑素の経時含有量変化を測定した。青果物の包装後の葉緑素の経時含有量低下の程度が小さいほど、持効型青果物鮮度保持用のポリプロピレン組成物からなる薄膜の栄養保存状態がよくなることを意味する。
実施例１

以下の製法により、厚さが０．０２ｍｍの３層共押出青果物用ラップ３０を製造した。

即ち、共押出中間層膜を形成する原料としてポリプロピレン樹脂と防曇剤を含有するもの、共押出上層膜を形成する原料としてポリプロピレン樹脂と無機酸化物粉体を含有するもの、共押出下層膜を形成する原料としてポリプロピレン樹脂と無機酸化物粉体と鮮度保持用母粒子を含有するものを夫々表1に示す各成分の配合量でミキサーにより均一に混合した後、３層共押出機に仕込んで均一に溶融混練した。

原料温度を２２０〜２６０℃に設定し、充分に反応した混合物の溶融体をＴダイを通過させ、冷却成形によりポリプロピレン組成物からなるシートに成形した後、延伸機において、縦方向延伸比、横方向延伸比が夫々１〜７倍、４〜１０倍となるように縦方向延伸・横方向延伸を行い、その後、巻き取りを行い、厚さが０．０２ｍｍの持効型青果物鮮度保持用のポリプロピレン組成物からなる３層共押出青果物用ラップ３０を製作した。

測定した結果については表１に示すように、製作された持効型青果物鮮度保持用のポリプロピレン組成物からなる３層共押出青果物用ラップ３０には良好な外観、脆さ、葉緑素含有量を有し、低い重量損失率及び適切なＣＯ_２／Ｏ_２ガス濃度にもなっている。
実施例２

鮮度保持用母粒子の添加比例を３．４４ＰＨＲに変更した以外、実施例１と同様な原料成分及び製法により青果物用ラップ３０を製作した。

測定した結果については表１に示すように、製作された青果物用ラップ３０には良好な外観、脆さ、葉緑素含有量を有し、低い重量損失率及び適切なＣＯ２／Ｏ２ガス濃度にもなっており、鮮度保持の効果として実施例１よりも優れている。
実施例３

鮮度保持用母粒子の添加比例を７．７７ＰＨＲに変更した以外、実施例１と同様な原料成分及び製法により青果物用ラップ３０を製作した。

測定した結果については表１に示すように、製作された青果物用ラップ３０には最適な外観、脆さ、葉緑素含有量を有し、低い重量損失率及び適切なＣＯ_２／Ｏ_２ガス濃度にもなっており、鮮度保持の効果として実施例２よりも優れている。
比較例１

鮮度保持用母粒子として、市販されているエチレンフリー母粒子を使用した以外、実施例３と同様な原料成分及び製法により青果物用ラップ３０を製作した。

測定した結果については表１に示すように、製作された青果物用ラップ３０の外観、脆さ、葉緑素含有量、重量損失率及びＣＯ_２／Ｏ_２ガス濃度は何れも実施例３よりも明らかに劣り、鮮度保持の効果として実施例３よりも悪かった。

本発明の青果物ラップ袋に対する実際の効果測定結果を以下に示す。

Claims (10)

1. 共押出上層膜と、共押出中間層膜と、共押出下層膜との３層共押出膜からなり、厚さが０．０２ｍｍ〜２．０ｍｍである青果物用ラップであって、
   前記共押出中間層膜において、ポリプロピレン樹脂１００ＰＨＲと、防曇剤０．１〜１０ＰＨＲを含有し、
   前記共押出上層膜において、ポリプロピレン樹脂１００ＰＨＲと、無機酸化物粉体０．１〜１０ＰＨＲを含有し、
   前記共押出下層膜において、ポリプロピレン樹脂１００ＰＨＲと、無機酸化物粉体０．１〜１０ＰＨＲと、鮮度保持用母粒子０．２〜２０ＰＨＲを含有し、前記鮮度保持用母粒子には、無機ナノ粉体５〜２０ｗｔ％と、樹脂原料８０〜９５ｗｔ％を含有することを特徴とする青果物用ラップ。
2. 前記青果物用ラップが袋体形状に成形されることを特徴とする、請求項１に記載の青果物用ラップ。
3. 前記青果物用ラップが薄膜形状のものであることを特徴とする、請求項１に記載の青果物用ラップ。
4. 請求項１に記載の青果物用ラップを製作する方法であって、下記のステップ１〜ステップ４を有することを特徴とする青果物用ラップの製作方法。
   ステップ１：複合無機ナノ粉体５〜２０ｗｔ％と、樹脂８０〜９５ｗｔ％を原料とし、これらを均一に混合した後、２本のボールねじ押出機により鮮度保持用母粒子に製作する。
   ステップ２：各共押出膜の配合成分を夫々３層共押出機に仕込み、原料温度２２０〜２６０℃で均一に溶融混練し、混合物の溶融体を得る。
   ステップ３：前記混合物の溶融体をＴダイを通過させ、更に冷却成形により、厚さが０．０４ｍｍ〜４．０ｍｍのポリプロピレン組成物からなるシートに成形する。
   ステップ４：上記成形されたシートに対し延伸機において縦方向延伸比、横方向延伸比が夫々１〜７倍、４〜１０倍となるように縦方向延伸と横方向延伸を行い、厚さが０．０２ｍｍ〜２．０ｍｍの３層共押出青果物用ラップに製作する。
5. 前記鮮度保持用母粒子には２〜５ｗｔ％の分散剤を含有することを特徴とする、請求項４に記載の青果物用ラップの製作方法。
6. 前記鮮度保持用母粒子に含まれる複合無機ナノ粉体の粒径が５０ｎｍ〜２００ｎｍであることを特徴とする、請求項４に記載の青果物用ラップの製作方法。
7. 前記ポリプロピレン樹脂が、塊状重合、懸濁重合、溶液重合又は乳化重合により製造されたポリプロピレン重合体又は共重合体から選ばれる少なくとも1種以上であることを特徴とする、請求項４に記載の青果物用ラップの製作方法。
8. 前記防曇剤が、グリセリン脂肪酸エステル類、ソルビタン脂肪酸エステル類、モノグリセリド及びソルビタンモノエステルのエチレンオキサイドアダクトから選ばれる少なくとも1種以上であることを特徴とする、請求項４に記載の青果物用ラップの製作方法。
9. 前記無機酸化物粉体が、ケイ素酸化物及びカルシウム酸化物から選ばれる少なくとも１種以上であることを特徴とする、請求項４に記載の青果物用ラップの製作方法。
10. 前記分散剤が、高分子型の共重合体分散剤、ケイ素成分含有分散剤及びフッ素成分含有分散剤から選ばれる少なくとも１種以上であることを特徴とする、請求項５に記載の青果物用ラップの製作方法。