JP3100095B2 - カゼイン成形物及びその製造法 - Google Patents
カゼイン成形物及びその製造法Info
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- C08J5/18—Manufacture of films or sheets
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- D01F4/00—Monocomponent artificial filaments or the like of proteins; Manufacture thereof
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- C08J2389/00—Characterised by the use of proteins; Derivatives thereof
Description
成形したカゼイン成形物及びその製造法に関する。本発
明のカゼイン成形物は、食品素材、天然タンパク質繊維
またはフィルム等として利用することができる。
を有効に利用する方法は、これまで色々な分野で検討さ
れ一部工業化されている。しかし、この利用は、量的に
は僅かである。この理由はこのタンパク質が高分子界面
活性能を有することから、容易に安定なミセル構造を形
成し、成形されにくいことにある。ミルクカゼインを繊
維として利用することは古くイタリーで行われ、ラニタ
ールの商標で工業化された。しかし、この繊維は、機械
的性質が良好でないことから普及することなくその製造
が中止された。その後、このタンパク質の構造が明らか
になるに従い、その理由も明らかになってきた。すなわ
ち、このタンパク質は燐タンパク質といわれる、いわゆ
る高分子界面活性能を有し、ミセル構造を形成すること
により乳中で安定に存在している。これをカゼインとし
て分離した場合もカルシウム、マグネシウム、アルカリ
土類金属が存在すると、この金属を介して球状ミセルを
形成し、分散しにくく、その結果成形され難くなること
によるものであった。これを出来るだけ分散させる方法
はいくつか提案されているが、いずれも良好な結果が得
られていない。例えば、特開昭62-138145 号公報にはエ
チルアルコール水溶液にカゼイネートを溶解した後、流
延法でフィルムを形成させる方法が提案されている。し
かし、この方法では乾燥工程で加熱すると、硬くなりす
ぎ、繊維化や成膜化できず実用化されるまでには至って
いない。また、日本農芸化学会誌61, 1087〜1092(1987)
には、キレート樹脂を利用してカゼイン水溶液からカル
シウム等の金属類を吸着除去してカゼイン水溶液のミセ
ル構造を破壊し、カゼイン分子を安定に分散溶解するこ
とが記載されている。この場合、カゼイン分子は、サブ
ミセルとなるといわれているが、これをどのように利用
するかについては述べられていない。
クカゼインを繊維にすることの試みがこれまで成功して
いない理由は、このタンパク質の分子構造にある。この
タンパク質はいわゆる高分子界面活性剤であって、その
親水基に相当する燐酸基に対イオンとしてカルシウム、
マグネシウムのような金属が結合し、それを介して球状
ミセルを形成している。そのために、この分子を繊維軸
方向に配列させることが困難なために良好な繊維を得る
ことができていないと考えられた。このことを解決しな
ければ良好な繊維あるいはその他の成形物を得ることが
ほぼ不可能と考えられる。本発明はこのカゼインのミセ
ル形成能をできる限り低減させることによりミセルを形
成させずにカゼインを成形させたカゼイン成形物及びそ
の製造方法に関する。本発明によると機械的性質の良好
なカゼイン成形物が得られる。その結果、これまで利用
されなかった、繊維、フィルム等の領域でのカゼインの
利用が可能になる。
良好なカゼイン成形物を提供することにある。さらに、
本発明の課題は、カゼインからこのような機械的性質の
良好なカゼイン成形物を製造する方法を提供することに
ある。
達成するためのものであって、カゼインのミセルを形成
せず、サブミセルカゼイン水溶液を押出し成形してなる
カゼイン成形物に関する。また、本発明は、サブミセル
カゼイン水溶液を押出して成形することよりなるカゼイ
ン成形物の製造法に関する。本発明におけるサブミセル
カゼイン水溶液は、カゼインに存在するカルシウム、マ
グネシウム等のアルカリ土類金属その他の金属類を除去
し、水溶液とするかあるいは、カゼイン水溶液からこれ
らの金属類を除去することによって得ることができる。
により製造したもので、特に限定されたものではない。
カゼインからカルシウム、マグネシウム及びその他の重
金属イオンを分離する方法としてキレート樹脂による吸
着分離法が最も効果的である。このことは既に前記日本
農芸化学会誌により明らかにされているが、ここで利用
するキレート樹脂は、官能基がイミノジ酢酸型であるこ
とが好ましい。またイミノジ酢酸の末端がH型で使用す
る必要がある。この理由は金属イオンを確実に除去する
ことが必要なためである。末端に例えばナトリウムのよ
うなアルカリ金属を存在させないためである。このよう
なキレート樹脂としては通常のものが使用できる。しか
し本発明に最も適するキレート樹脂としては、ユニセレ
ックUR30(ユニチカ(株)製)がある。このように
して得られたカゼインすなわちサブミセルカゼインは常
法により乾燥する。このカゼインの水への溶解温度は特
に限定する必要はないが、通常50℃以下がよい。本発明
に使用できるサブミセルカゼインの最適濃度は17〜25
%、好ましくは18〜24%がよい。この濃度は溶液の温度
によっても変化する。温度は10〜50℃、好ましくは20〜
40℃である。本発明で使用する水はとくに選ばないが、
望ましくは、蒸留水、イオン交換水、またはイオン交換
水を蒸留したものがよい。
べきことに良好な曳糸性または成膜性を示し、細孔また
は間隙から紡出または吐出、特に10〜40℃で紡出ま
たは吐出するだけで、繊維状、フィルム状等に成形する
ことができる。この理由は、このようにして処理したサ
ブミセルカゼインは水溶液に溶解した場合、核になる金
属が存在しないので、ミセル形成が緩慢になり、ある条
件下では分子が大きく分散した状態で溶液中に存在する
ことになると考えられる。この水溶液の粘性挙動の測定
結果から、上記の条件を満足する領域でカゼイン分子が
液晶状態を形成していると推定され、そのことにより本
発明のような挙動を示すものと考えることができる。前
記のように、このような状態に溶解したサブミセルカゼ
イン水溶液は良好な曳糸性または成膜性を有し、繊維状
・フィルム状に容易に成形することができ、カゼイン分
子は繊維軸方向に配列するようになり、紡出しただけで
良好な繊維状,フィルム状等が得られる。この場合、特
に空気中に紡出または吐出することが好ましい。本発明
に基づき調製したサブミセルカゼイン水溶液を紡出する
場合に、使用するオリフィスの断面形態は、円形、多角
形(3角形、長方形、星型等)、線形等が考えられるが
これに限定する必要はない。カゼイン水溶液を紡出また
は吐出する場合の吐出速度はいずれでもよく、とくに限
定されない。またその固化成形物の巻取り速度は、水溶
液の粘度、吐出速度、大気の温度により種々変動するた
めに、適宜設定する。本発明により得られた繊維・フィ
ルム状成形物はさらに機械的特性を向上するために、延
伸することがある。
ト樹脂、ユニセレックUR30(ユニチカ(株)製)を
充填した層を通過させ、脱カルシウムを行い、いわゆる
サブミセルカゼイン液を調製し、乾燥した。 (2)カゼイン水溶液の調製 上記の方法で調製したサブミセルカゼインを水に溶解し
て、サブミセルカゼインの水溶液を調製し、孔の径が0.
5mm の注射針から紡出し、巻取り速度 10 m/min でガラ
ス棒に巻取って紡糸してカゼイン繊維を得た。このカゼ
イン繊維の試験結果を表1,2に示す。
下のことを表示している。 1:直ちに切断(紡糸性認めず) 2:巻取り不能 3:一部巻取り可能 4:巻取り可能 5:巻取り良好 上記紡糸結果が3以上であればカゼイン繊維として利用
でき、本発明の目的を達するものである。
ム等の成形物として製造することが困難とされていたカ
ゼインを成形物として容易に生産できるようになり、こ
れまでにない、天然タンパク質の再生繊維、フィルムな
どを製造することができる。このものは化学構造が基本
的に絹と同様の蛋白であるところから、得られる繊維の
性質は、従来の化学繊維より、より絹に近い天然繊維等
や成膜が得られる。またカゼインを原料とすることから
可食性繊維として食品素材に用いることができる。さら
に、原料が天然物であることから、使用後廃棄すると確
実に地球に還元することができ、環境にやさしい成形物
ともなる効果がある。
Claims (6)
- 【請求項1】 サブミセルカゼイン水溶液を押出し成形
して得られるカゼイン成形物 - 【請求項2】 サブミセルカゼイン水溶液を押出して成
形することを特徴とするカゼイン成形物の製造法 - 【請求項3】 カゼインの金属類を除去して得たサブミ
セルカゼイン水溶液を使用する請求項2に記載の製造法 - 【請求項4】 金属類の除去をカゼインミセル溶液をキ
レート樹脂で処理して行う請求項3記載の製造法 - 【請求項5】 サブミセルカゼインの17〜25%水溶
液を温度10〜50℃で押出して成形を行なう請求項2
〜4のいずれかに記載の製造法 - 【請求項6】 押出し成形を紡出または成膜処理で行な
う請求項2〜5のいずれかに記載の製造法
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