JP2021094014A - 抗酸化活性およびサルモネラ検出能を有するヒドロキシチロソールチョウザメ皮ゼラチンフィルム、および、その調製方法 - Google Patents
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Abstract
Description
持続可能な発展のために、環境資源の有効活用は今日の社会で注目されている。食品や医薬品の包装安全性も人々の注目を集めている。無毒で分解性のグリーンパッケージング材料の使用は、食品包装材料の分野における重要な研究領域となっている。ゼラチンはコラーゲンの加水分解により得られ、良好なフィルム形成能、ガスバリア性、耐酸化性、生体適合性、生分解性を有し、理想的な包装フィルム材料である。同時に、水産物加工産業の発展は、魚の皮のような廃棄物の量の増加をもたらした。それを使用すると資源の無駄を減らすだけでなく、環境保全にも役立つ。また、魚皮の優れた性質を十分に活用している。魚皮・魚皮ゼラチン製品の開発が盛んになっている。
1つの実施形態において、抗酸化活性およびサルモネラ検出能力を有するヒドロキシチロソールチョウザメ皮ゼラチンフィルムを調製する方法は、下記の工程、(1)ニュートラルレッド指示薬溶液と蒸留水とを、室温で1:65〜1:70(v:v)の比で混合し、混合溶液を得て、前記混合溶液に変色するまで1mol/LのNaHCO3溶液を加えてアルカリ性溶液を得る工程と、(2)工程(1)で得られた前記アルカリ性溶液を、チョウザメ皮ゼラチン:蒸留水=1:8〜1:12(w:w)の比でのチョウザメ皮ゼラチンと蒸留水との混合物に加えてアルカリ性ゼラチン溶液を得る工程と、(3)チョウザメ皮ゼラチン:ヒドロキシチロール:グリセリン=1:0.3:0.2〜1:0.6:0.4(w:w:w)の比でのヒドロキシチロールとグリセリン、並びに、プロピレングリコールを前記アルカリ性ゼラチン溶液に加えて、ヒドロキシチロールゼラチン溶液を得て、40〜70℃で前記ヒドロキシチロールゼラチン溶液を加熱する工程と、(4)工程(3)からの前記ヒドロキシチロールゼラチン溶液を超音波処理し、前記ヒドロキシチロールゼラチン溶液を清浄なプレキシガラスプレート上に均一に置き、前記ヒドロキシチロールゼラチン溶液を超清浄な作業台上で室温にて乾燥させて、ヒドロキシチロソールチョウザメ皮ゼラチンフィルムを得る工程と、を含む方法。
次に、本発明の実施形態を詳細に参照し、その実施例を添付の図面に示す。下記の実施例は本発明を説明するが、本発明は下記の実施例に限定されるものではない。
本実施例は、出発物質として706gのオリーブ葉および235gのチョウザメ皮を使用する。ヒドロキシチロソールチョウザメ皮ゼラチンフィルムを調製する方法は、下記の工程を含む。
706gのオリーブ葉粉末を3530mLの0.2M塩酸溶液に加えた。この溶液を水浴中で80℃にて4時間加熱し、2Mの水酸化ナトリウムで中和し、遠心分離して濾液を回収した。濾液を濃縮し、4倍温水で希釈した濃縮濾液をマクロポーラス樹脂で精製し、溶出液は45%エタノールであり、流速は1.5BVであった。溶出液を蒸発濃縮し、4倍量のメタノールを加えて60℃で再結晶し、20gのヒドロキシチロソールの粗生成物を、収率2.83%で得た。
235gのチョウザメ皮を、1%のH2O2(v/v)を含む0.1MのNaOH溶液と混合して、1/20(w/v)のチョウザメ皮/アルカリ性溶液比を有する混合物を形成した。この混合物を室温で400rpmの速度で24時間撹拌し、アルカリ性溶液を8時間ごとに交換した。アルカリ処理した魚皮を10%のイソプロパノール(v/v)で4時間脱脂し、氷水で洗浄して中性または弱アルカリ性にした。脱脂したチョウザメ皮を、0.05Mの酢酸中に、4℃にて、チョウザメ皮/酸溶液比1:10(w/v)で、4時間浸漬し、穏やかに撹拌し、中性になるまで蒸留水で洗浄し、次いで蒸留水の10倍(w/v)に浸漬した。処理したチョウザメ皮は、チョウザメ皮ゼラチンが抽出されるまで、継続的に攪拌された。ゼラチン溶液を室温で30分間遠心分離し、上清を濃縮し、凍結乾燥し、4℃で保存した。チョウザメ皮ゼラチンは50gであり、収率は21.28%であった。
500mLの水に7mLのニュートラルレッド指示薬溶液を加え、適量の1MのNaHCO3溶液を加えた。工程(2)で得られた50gのチョウザメ皮ゼラチンを溶液に加え、均一に撹拌した。得られた溶液を3〜4時間保持した。溶液を完全に膨潤させた後、20gのヒドロキシチロソール、15mLのグリセロール、および適切な量のプロピレングリコールを加え、60℃で30分間連続的に撹拌し、次いで二重層濾紙で濾過した。濾液を超音波脱泡処理し、清浄なプレキシガラス板(15×15cm2)上に均等に広げ、25℃、50±5%相対湿度(RH)の対流式オーブン内で24時間乾燥した。乾燥したフィルム(ヒドロキシチロソールチョウザメ皮ゼラチンフィルム)を手で剥離し、乾燥機中でヒドロキシチロソールチョウザメ皮ゼラチンフィルムを保存した。
本実施例は、出発物質として706gのオリーブ葉および235gのチョウザメ皮を使用する。ヒドロキシチロソールチョウザメ皮ゼラチンフィルムを調製する方法は、下記の工程を含む。
706gのオリーブ葉粉末を3530mLの0.2M塩酸溶液に加えた。この溶液を水浴中で80℃にて4時間加熱し、2Mの水酸化ナトリウムで中和し、遠心分離して濾液を回収した。濾液を濃縮し、4倍温水で希釈した濃縮濾液をマクロポーラス樹脂で精製し、溶出液は45%エタノールであり、流速は1.5BVであった。溶出液を蒸発濃縮し、4倍量のメタノールを加えて60℃で再結晶し、20gのヒドロキシチロソールの粗生成物を、収率2.83%で得た。
235gのチョウザメ皮を、1%のH2O2(v/v)を含む0.1MのNaOH溶液と混合して、1/20(w/v)のチョウザメ皮/アルカリ性溶液比を有する混合物を形成した。この混合物を室温で400rpmの速度で24時間撹拌し、アルカリ性溶液を8時間ごとに交換した。アルカリ処理した魚皮を10%のイソプロパノール(v/v)で4時間脱脂し、氷水で洗浄して中性または弱アルカリ性にした。脱脂したチョウザメ皮を、0.05Mの酢酸中に、4℃にて、チョウザメ皮/酸溶液比1:10(w/v)で、4時間浸漬し、穏やかに撹拌し、中性になるまで蒸留水で洗浄し、次いで蒸留水の10倍(w/v)に浸漬した。処理したチョウザメ皮は、チョウザメ皮ゼラチンが抽出されるまで、継続的に攪拌された。ゼラチン溶液を室温で30分間遠心分離し、上清を濃縮し、凍結乾燥し、4℃で保存した。チョウザメ皮ゼラチンは50gであり、収率は21.28%であった。
500mLの水に7mLのニュートラルレッド指示薬溶液を加え、適量の1MのNaHCO3溶液を加えた。工程(2)で得られた50gのチョウザメ皮ゼラチンを溶液に加え、均一に撹拌した。得られた溶液を3〜4時間保持した。溶液を完全に膨潤させた後、20gのヒドロキシチロソール、15mLのグリセロール、および適切な量のプロピレングリコールを加え、50℃で30分間連続的に撹拌し、次いで二重層濾紙で濾過した。濾液を超音波脱泡処理し、清浄なプレキシガラス板(15×15cm2)上に均等に広げ、25℃、50±5%相対湿度(RH)の対流式オーブン内で24時間乾燥した。乾燥したフィルム(ヒドロキシチロソールチョウザメ皮ゼラチンフィルム)を手で剥離し、乾燥機中でヒドロキシチロソールチョウザメ皮ゼラチンフィルムを保存した。
本実施例は、出発物質として706gのオリーブ葉および235gのチョウザメ皮を使用する。ヒドロキシチロソールチョウザメ皮ゼラチンフィルムを調製する方法は、下記の工程を含む。
706gのオリーブ葉粉末を3530mLの0.2M塩酸溶液に加えた。この溶液を水浴中で80℃にて4時間加熱し、2Mの水酸化ナトリウムで中和し、遠心分離して濾液を回収した。濾液を濃縮し、4倍温水で希釈した濃縮濾液をマクロポーラス樹脂で精製し、溶出液は45%エタノールであり、流速は1.5BVであった。溶出液を蒸発濃縮し、4倍量のメタノールを加えて60℃で再結晶し、20gのヒドロキシチロソールの粗生成物を、収率2.83%で得た。
235gのチョウザメ皮を、1%のH2O2(v/v)を含む0.1MのNaOH溶液と混合して、1/20(w/v)のチョウザメ皮/アルカリ性溶液比を有する混合物を形成した。この混合物を室温で400rpmの速度で24時間撹拌し、アルカリ性溶液を8時間ごとに交換した。アルカリ処理した魚皮を10%のイソプロパノール(v/v)で4時間脱脂し、氷水で洗浄して中性または弱アルカリ性にした。脱脂したチョウザメ皮を、0.05Mの酢酸中に、4℃にて、チョウザメ皮/酸溶液比1:10(w/v)で、4時間浸漬し、穏やかに撹拌し、中性になるまで蒸留水で洗浄し、次いで蒸留水の10倍(w/v)に浸漬した。チョウザメ皮は、チョウザメ皮ゼラチンが抽出されるまで、継続的に攪拌された。ゼラチン溶液を室温で30分間遠心分離し、上清を濃縮し、凍結乾燥し、4℃で保存した。チョウザメ皮ゼラチンは50gであり、収率は21.28%であった。
500mLの水に7mLのニュートラルレッド指示薬溶液を加え、適量の1MのNaHCO3溶液を加えた。工程(2)で得られた50gのチョウザメ皮ゼラチンを溶液に加え、均一に撹拌した。得られた溶液を3〜4時間保持した。溶液を完全に膨潤させた後、20gのヒドロキシチロソール、15mLのグリセロール、および適切な量のプロピレングリコールを加え、70℃で30分間連続的に撹拌し、次いで二重層濾紙で濾過した。濾液を超音波脱泡処理し、清浄なプレキシガラス板(15×15cm2)上に均等に広げ、25℃、50±5%相対湿度(RH)の対流式オーブン内で24時間乾燥した。乾燥したフィルム(ヒドロキシチロソールチョウザメ皮ゼラチンフィルム)を手で剥離し、乾燥機中でヒドロキシチロソールチョウザメ皮ゼラチンフィルムを保存した。
ヒドロキシチロールチョウザメ皮ゼラチンフィルムの抗酸化活性測定−DPPH法
ヒドロキシチロールチョウザメ皮ゼラチンフィルムの抗酸化活性測定−還元法
ヒドロキシチロソールチョウザメ皮ゼラチンフィルムの厚さ測定
ヒドロキシチロソールチョウザメ皮ゼラチンフィルムの力学特性測定
ヒドロキシチロソールチョウザメ皮ゼラチンフィルムの水溶性測定
ヒドロキシチロールチョウザメ皮ゼラチンフィルムの水蒸気透過率測定
ヒドロキシチロソールチョウザメ皮ゼラチンフィルムの光および透明度測定
ヒドロキシチロソールチョウザメ皮ゼラチンフィルムの特性評価
走査型電子顕微鏡(SEM)分析:実施例1で調製した薄フィルム試料の断面を液体窒素中で破壊し、試料の表面および断面を電子顕微鏡テーブルに固定し、金スプレー処理を行い、走査型電子顕微鏡下に置いた。フィルムの表面および断面構造を観察し、ヒドロキシチロソールを含まないチョウザメ皮ゼラチンフィルムをブランク対照として使用した。図1は、ブランク標準物質の表面を示す。図2は、ブランク標準の断面を示す。図3は、ヒドロキシカゼオール(hydroxycaseol)フィルムを含む試料の表面を示す。図4は、ヒドロキシカゼオールフィルムを含む試料の断面を示す。ブランク標準物質の表面は滑らかで均一であり、脆化領域はなく、分子は規則正しく配列していた。ヒドロキシチロソールを含むチョウザメ皮ゼラチンフィルムの顕微鏡写真は同様の特徴を示し、表面は対照群のものより滑らかで均一であった。破断面では、ヒドロキシチロソールを含むフィルムは対照フィルムよりもコンパクトな構造を示し、粒子または明白な層状化現象はなく、ヒドロキシチロソールチョウザメ皮ゼラチンフィルムが食品包装および保存に使用できる均一分散システムであることを示した。
実施例1のヒドロキシチロソールチョウザメ皮ゼラチンフィルムのFTIRスペクトルをFTIR分光計で測定した。分析の前に、フィルムを、P2O5を含有する乾燥機中に室温で10日間置いて、最大の脱水を達成した。500〜4000cm−1の範囲では、4cm−1の解像度で32スキャンを行い、スペクトル画像を自動的に収集して解析した。FTIRスペクトルを用いて、分子レベルでの薄フィルム試料における官能基および構造変化をモニターする。
分析の前に、実施例1のヒドロキシチロソールチョウザメ皮ゼラチンフィルターを、室温で10日間P2O5を含む乾燥機に入れた。熱重量分析装置を用いて、脱水フィルムを10℃/分の速度で20℃から600℃までスキャンした。窒素を精製ガスとして使用し、流速は20mL/分であった。表4に、ヒドロキシチロソールチョウザメ皮ゼラチンフィルムの熱分解温度(Td、Δ℃)および重量損失(Δw、%)を示す。
ヒドロキシチロソールチョウザメ皮ゼラチンフィルムの疎水性測定
ヒドロキシチロソールチョウザメ皮ゼラチンフィルムのサルモネラ検出能
Claims (5)
- 抗酸化活性およびサルモネラ検出能を有するヒドロキシチロソールチョウザメ皮ゼラチンフィルムを調製する方法であって、下記の工程、
(1)ニュートラルレッド指示薬溶液と蒸留水とを、室温で1:65〜1:70(v:v)の比で混合し混合溶液を得て、前記混合溶液に、変色するまで1mol/LのNaHCO3溶液を加えてアルカリ性溶液を得る工程と、
(2)工程(1)で得られた前記アルカリ性溶液を、チョウザメ皮ゼラチン:蒸留水=1:8〜1:12(w/w)の比でのチョウザメ皮ゼラチンと蒸留水との混合物に加えてアルカリ性ゼラチン溶液を得る工程と、
(3)チョウザメ皮ゼラチン:ヒドロキシチロール:グリセリン=1:0.3:0.2〜1:0.6:0.4(w:w:w)の比でのヒドロキシチロールとグリセリン、並びに、プロピレングリコールを前記アルカリ性ゼラチン溶液に加えて、ヒドロキシチロールゼラチン溶液を得て、40〜70℃で前記ヒドロキシチロールゼラチン溶液を加熱する工程と、
(4)工程(3)からの前記ヒドロキシチロールゼラチン溶液を超音波処理し、前記ヒドロキシチロールゼラチン溶液を清浄なプレキシガラスプレート上に均一に置き、前記ヒドロキシチロールゼラチン溶液を超清浄な作業台上で室温にて乾燥させて、前記ヒドロキシチロソールチョウザメ皮ゼラチンフィルムを得る工程と、を含む方法。 - 前記ニュートラルレッド指示薬溶液は、ニュートラルレッドとエタノールとを5:95(w:w)の比で含み、前記ニュートラルレッド指示薬溶液の前記蒸留水に対する比は1:67(v:v)である、請求項1に記載の方法。
- 前記アルカリ性溶液のチョウザメ皮ゼラチンと蒸留水との前記混合物に対する比は1:100(v:v)であり、ここで、チョウザメ皮ゼラチンと蒸留水の比は1:10(w:w)であり、チョウザメ皮ゼラチン:ヒドロキシチロソール:グリセリンは1:0.4:0.3(w:w:w)の比である、請求項1に記載の方法。
- 前記ヒドロキシチロールゼラチン溶液は60℃で加熱される、請求項1に記載の方法。
- 請求項1に記載の方法に従って調製された、抗酸化活性およびサルモネラ検出能力を有するヒドロキシチロソールチョウザメ皮ゼラチンフィルム。
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