JP2901176B2 - 低粘度キトサン及びその製造方法 - Google Patents

低粘度キトサン及びその製造方法

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【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】キチン及びキトサンは難消化性に
より食物繊維の効果が期待されている。中でもキトサン
は多くのアミノ基をもつことにより、消化管内で胆汁酸
を吸着し、血清コレステロ−ル低下作用を示すことか
ら、今後キトサンは降コレステロ−ル作用を活用した機
能性食品への応用が期待されている。又、低分子化した
キトサンの中である特定の分子量を有するものが抗菌力
を示したり、抗癌活性が認められている。今後は、工業
用、医療用、食品用とあらゆる分野での応用が展開さ
れ、安価で安全性の高い低粘度キトサンが望まれてい
る。本発明は低粘度キトサン及びその製造方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来の低粘度キチン及び低粘度キトサン
の製造は、甲殻類の甲皮等を加温希アルカリで除タンパ
クした後、常温で塩酸水溶液で脱カルシウム処理してキ
チンを得、キチンを強アルカリ中90〜120℃で脱ア
セチル化してキトサンを製造した後、得られたキチン及
びキトサンを過酸化水素、過ホウ酸ソーダ等の酸化剤、
又は、アスコルビン酸等の還元剤で処理する方法、及
び、キチン及びキトサンを分解する酵素例えばプロテア
ーゼ、パパイン等のタンパク分解酵素、セルラーゼ等の
糖分解酵素あるいはキチナーゼ、キトサナーゼ等の酵素
(これらを総称してキトサン分解酵素という)で処理し
て低粘度キチン及び低粘度キトサンを製造する方法が知
られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、酸化剤や還元
剤及び酵素で処理する方法は、生産効率が悪い上に、得
られたキトサン中にそれらの薬剤が含まれるため、その
安全性が疑問視されている。特に、食品用としての製造
方法としては好ましくなかった。
【0004】
【課題を解決するための手段】そこで本発明者らは種々
検討した結果、甲殻類の甲皮及び脱タンパクされた甲殻
類の甲皮又は200mPa・c以上の粘度を有するキチ
ンを50℃以上の希酸水溶液で処理することで100m
Pa・c以下の低粘度キチンが得られることおよび得ら
れた低粘度キチンを脱アセチル化処理することで100
mPa・c以下の低粘度キトサンが得られることを見い
だした。本発明は、酸及びアルカリ処理のみで容易に得
られるので生産効率が高く、しかも、酸化剤、還元剤、
及びキトサン分解酵素等を一切使用していないので極め
て安全性の高い製造方法である。本発明は上記知見に基
づいて完成されたものである。即ち、本発明は実質上、
酸化剤、還元剤及びキトサン分解酵素を含まないことを
特徴とする低粘度キトサン及びその製造方法に関する。
【0005】より詳しくは、本発明の低粘度キトサン
は、甲殻類の甲皮及び脱タンパクされた甲殻類の甲皮又
は200mPa・c以上の粘度を有するキチンを50℃
以上の希酸水溶液で処理して得られる100mPa・c
以下の低粘度キチンを濃アルカリ水溶液で脱アセチル化
し、100mPa・c以下の低粘度キトサンとすること
により得ることができる。
【0006】本発明における原材料の甲殻類の甲皮及び
脱タンパクされた甲殻類の甲皮及びキチンとしては、
蟹、シャコ、海老、オキアミ等を原料とし、それを希ア
ルカリ水溶液で脱蛋白して得るか、更に希酸で脱カルシ
ウムすることによって得られる。その粒度及び甲殻類の
種類は特に限定するものではない。又、甲殻類の甲皮等
を先に脱カルシウム処理した後、脱タンパク処理しても
同様に得られるが製造上脱タンパク処理して脱カルシウ
ム処理する方が好ましい。
【0007】本発明の原料である低粘度キチンを得るた
めの希酸水溶液での処理温度は50℃以上でよいが、6
0℃以上が好ましい。又、処理時間は使用する原材料の
粒度及びカルシウム含有量により異なるが、0.5〜1
0時間でよいが、生産効率上1〜3時間程度が好まし
い。処理温度が高い程、また処理時間が長い程、また希
酸濃度が高い程、低粘度のものが得られる。
【0008】希酸水溶液としては、希酸水溶液であれば
塩酸、硝酸、酢酸、硫酸、炭酸、蓚酸等いずれでも良い
が希塩酸水溶液が好ましい。酸の濃度は2〜15w/w
%、好ましくは3〜10w/w%程度がよい。又、その
量は、原材料の甲殻類の甲皮等が浸る量であれば特に制
限は無いが、5〜20倍程度が好ましい。
【0009】希酸水溶液での処理後の水洗は充分に洗浄
することが望ましい。なぜなら、洗浄が不充分な場合、
乾燥中に更に分子量又は粘度が低下して分子量又は粘度
のコントロールが不安定になるからである。又、この乾
燥条件のみでの低分子化又は低粘度化の可能性はあるが
物性の変動が激しく実用的ではない。
【0010】低粘度のキトサンを得るには、低粘度キチ
ンを使用すればよく、脱アセチル化反応温度と反応時間
は、特に制限されないが通常50〜120℃、好ましく
は80℃〜120℃より好ましくは90℃〜120℃の
範囲の温度で、1〜25時間反応させると好ましい。
【0011】脱アセチル化剤としては、例えば水酸化ナ
トリウム、水酸化カリウム等のアルカリ水溶液などがあ
げられるが、水酸化ナトリウムが好ましい。反応時のア
ルカリ濃度は30〜60w/w%、好ましくは45〜5
5w/w%程度がよい。又、その量は、キチンが浸る量
であれば特に制限は無いが、10〜30倍程度が好まし
い。
【0012】このようにして得られる本発明の低粘度キ
トサンの平均分子量としては、数万〜数十万であり、ま
た、粘度としては、100mPa・c以下であり、好ま
しくは5〜50mPa・cである。好ましい脱アセチル
化度は80%以上、より好ましくは85%以上である。
【0013】以上から本発明の低粘度キチン及び低粘度
キトサンの製造方法は実質上、酸化剤、還元剤、酵素等
を一切含まない極めて安全な実用性の高いものである。
尚、ここで用いるキトサンの平均分子量の測定方法及び
キチン又はキトサンの粘度の測定方法は下記の通りであ
る。又、脱アセチル化度の測定は、ポリビニル硫酸カリ
ウム溶液によるコロイド滴定法を採用した。
【0014】[キチン粘度の測定方法]300mlビーカ
ーに乾燥キチン試料0.6gを正確に採取し、溶解液
(ジメチルアセトアミド100:8塩化リチウム)30
0gを加えて24時間撹拌溶解する。試料溶液の温度を
30±0.5℃に保持し、B型粘度計を用いて30回転
で回転粘度(mPa・c)を測定する。
【0015】[キトサン粘度の測定方法]300mlビー
カーに乾燥キトサン試料1.5gを正確に採取し、純水
297gを加えて撹拌し試料を分散した後、酢酸1.5
gを添加して2時間撹拌溶解する。試料溶液の温度を2
0±0.5℃に保持し、B型粘度計を用いて30回転で
回転粘度(mPa・c)を測定する。
【0016】 [キトサン平均分子量の測定方法] プルラン分子量標準を用い検量線を作成する。キトサン
を溶離液で溶解した溶液の分子量を測定する。カラムは
水系GPCカラムを用いた。
【0017】
【実施例】以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明
するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【0018】実施例1 脱タンパクされた2〜8メッシュのズワイ蟹の殻100
gを、5w/w%塩酸600gに投入し50℃で5時間
撹拌して脱カルシウム処理した。得られたキチンを濾過
し、充分水洗して乾燥しキチン23.6gを得た。 得
られたキチンの粘度は63mPa・cであった。
【0019】実施例2 10〜20メッシュのズワイ蟹の乾燥殻200gを、6
w/w%塩酸1.3kgに投入し70℃で1.0時間撹
拌して脱カルシウム処理した。得られたキチンを8%水
酸化ナトリウムで80℃で2時間脱タンパク処理した
後、濾過し、充分水洗して乾燥しキチン41.0gを得
た。得られたキチンの粘度は34mPa・cであった。
【0020】実施例3 脱タンパクされた10〜20メッシュのズワイ蟹の殻1
00gを、9w/w%塩酸600gに投入し70℃で3
時間撹拌して脱カルシウム処理した。得られたキチンを
濾過し、充分水洗して乾燥しキチン24.2gを得た。
得られたキチンの粘度は13mPa・cであった。
【0021】実施例4 粘度800mPa・cの未粉砕キチン100kgを、3
w/w%塩酸600kgに投入し60℃で2時間撹拌し
て再脱カルシウム処理した。得られたキチンを濾過し、
充分水洗して乾燥しキチン99.2kgを得た。得られ
たキチンの粘度は39mPa・cであった。
【0022】実施例5 実施例1〜4で得られた乾燥キチンを各5gづつ採取
し、50w/w%水酸化ナトリウム溶液120gを加え
て110℃で3時間反応して脱アセチル化した。得られ
たキトサンを濾過、水洗、乾燥し、キトサンを得た。得
られたキトサンの重量、脱アセチル化度及び粘度は表1
の通りであった。
【0023】
【表1】 表1 実施例No キチン 粘度 脱アセチル化度 キトサン重量 キトサン粘度 キトサン平均分子量 (mPa・ c) (%) (g) (mPa・ c) 1 63 93.6 39.8 31 28万 2 34 94.7 39.4 18 15万 3 13 94.9 39.9 6 5万 4 39 92.0 40.5 20 18万
【0024】実施例6 実施例1〜4で得られた低粘度キチンを各5gづつ採取
し、45w/w%水酸化ナトリウム溶液150gを加え
て90℃で12時間反応して脱アセチル化した。得られ
たキトサンを濾過、水洗、乾燥し、キトサンを得た。得
られたキトサンの重量、脱アセチル化度及び粘度は表2
の通りであった。
【0025】
【表2】 表2 実施例No キチン 粘度 脱アセチル化度 キトサン重量 キトサン粘度 キトサン平均分子量 (mPa・ c) (%) (g) (mPa・ c) 1 63 94.3 39.6 62 58万 2 34 95.0 39.5 37 33万 3 13 95.9 39.0 22 19万 4 39 94.0 40.8 41 38万
【0026】実施例7 実施例1〜4で得られたキチンを各10gづつ採取し、
48w/w%水酸化ナトリウム溶液200gを加えて6
5℃で20時間反応して脱アセチル化した。得られたキ
トサンを濾過、水洗、乾燥し、キトサンを得た。得られ
たキトサンの重量、脱アセチル化度及び粘度は表3の通
りであった。
【0027】
【表3】 表3 実施例No キチン 粘度 脱アセチル化度 キトサン重量 キトサン粘度 キトサン平均分子量 (mPa・ c) (%) (g) (mPa・ c) 1 63 89.3 39.9 84 71万 2 34 90.5 39.3 69 64万 3 13 91.2 39.6 29 22万 4 39 88.0 40.2 53 46万
【0028】本発明によれば、酸化剤・還元剤及びキト
サン分解酵素を一切含まない安全性の高い低粘度キトサ
ンが効率良く得られ、特に食品用等のあらゆる分野での
応用展開が可能となる。

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 酸化剤、還元剤、及びキトサン分解酵素
    を実質的に含まないことを特徴とする低粘度キトサン
  2. 【請求項2】 粘度が5〜50mPa・c以下である請
    求項1記載の低粘度キトサン
  3. 【請求項3】 脱アセチル化度が85%以上である請求
    項1記載の低粘度キトサン
  4. 【請求項4】 100mPa・c以下の低粘度キチンを
    濃アルカリ水溶液で脱アセチル化し、100mPa・c
    以下の低粘度キトサンを得ることを特徴とする請求項1
    記載の低粘度キトサンの製造方法
  5. 【請求項5】 低粘度キトサンの脱アセチル化度が85
    %以上である請求項4記載の製造方法
  6. 【請求項6】 100mPa・c以下の低粘度キチンと
    して、甲殻類の甲皮、脱タンパクされた甲殻類の甲皮ま
    たは200mPa・c以上の粘度を有するキチンを50
    ℃以上の希酸水溶液で処理して得られる100mPa・
    c以下の低粘度キチンを用いる請求項4記載の低粘度キ
    トサンの製造方法
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