JP3138252B2 - キチン質を遠赤外線放射源とする遠赤外線放射性プラスチック組成物、及びその製造方法 - Google Patents
キチン質を遠赤外線放射源とする遠赤外線放射性プラスチック組成物、及びその製造方法Info
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外線放射源とする遠赤外線放射性プラスチック組成物若
しくは包装材料等のプラスチック成形物及びこれらの製
造方法に関する。
殻類や昆虫類の外骨格又は堅い皮膚を形成する物質であ
り、化学的組成としてはキチンとタンパク質を含むもの
である。キチン質の主要成分であるキチン(ポリ−β−
1,4−N−アセチルグルコサミン)は、アミノ糖から
なる多糖の一種であって、アミノ基がアセチル化された
D−グルコサミンがβ−1,4結合した直鎖分子からな
る。キチンの化学構造、性質はセルロース分子に類似す
るが、その多様な機能性からキチンの脱アセチル化物で
あるキトサン(ポリ−β−1,4−グルコサミン)とと
もに「キチン類」として近年注目されている。
イオン交換体、広範囲の重金属吸着剤、若しくは各種酸
性物質(核酸、エンドトキシンなど)の除去剤などの用
途に用いられる他、生体由来原料であり、生体による分
解性、生体適合性が良いことを利用して、手術用縫合
糸、創傷被覆剤或いはカチオン系活性汚泥凝集剤として
用いられており、特開平4−120142号公報や特開
平6−345956号公報には、生分解性プラスチック
用材料としての用途が開示されている。
有することも知られており、特公平1−56754号公
報には包装の内容物における細菌又はカビの生育及び増
殖を阻止することを目的として、プラスチックフイルム
にキトサンの軽度分解物を付着させ、抗菌・抗カビ性を
有するフイルムを製造する方法が開示されている。
よる遠赤外線の効果についても、活発に研究がされてい
る。当初はヒータや乾燥機など加熱・乾燥の用途が主で
あったが、常温付近においても放射効果が認められたこ
とから、食品工業での食感や品質の向上の他、バイオ分
野、水処理分野に至るまで広範に利用されている。
でもその多様な効果を発揮し得るが、両者を併用するこ
とにより、更に新たな機能性の発現や両者の相乗効果が
期待できる。実際にキチン類と遠赤外線との併用は既に
行われており、例えば、特開平5−117902号公報
には、キチン質及び遠赤外線放射性粉体であるアルミナ
等の金属酸化物を混練したプラスチック混合物を滑り止
めとして靴下に付着し、キチンによる抗菌効果と遠赤外
線による皮膚表面の温度上昇等の効果を併せて得ること
が開示されている。
外線放射体としては上述の如くアルミナ等の金属酸化
物、即ち、セラミックを用いるのが一般的であるため、
当該物質を複合することにより、キチン類の有する生体
由来の素材であるという特徴が減殺される可能性があ
る。従って、生体由来原料であるキチンの特徴を減殺せ
ずに、遠赤外線放射性を付与できれば種々の用途に用い
ることができる機能性材料を創生できる可能性がある。
質に対して遠赤外線照射処理を施すことにより、キチン
質に遠赤外線放射性が付与されることを見出し、本発明
を完成した。即ち、本発明によれば、遠赤外線を照射し
たキチン質抽出物を含有し、かつ、当該キチン質抽出物
のみが遠赤外線放射源であることを特徴とする遠赤外線
放射性プラスチック組成物が提供される。
成物は、プラスチック成形物として用いることができ、
特に包装材料若しくは保存容器として好適に用いること
ができる。
に対して遠赤外線を照射する工程、(B)キチン質を酸
若しくは熱水により抽出し、キチン質抽出水を得る工
程、(C)粒状若しくは粉状のプラスチック成形材料に
前記キチン質抽出水を付着させた後、乾燥する工程、の
各工程からなることを特徴とする遠赤外線放射性プラス
チック組成物の製造方法が提供される。
ン質に対して遠赤外線を照射する工程、(B)キチン質
を酸若しくは熱水により抽出し、キチン質抽出水を得る
工程、(C)粒状若しくは粉状のプラスチック成形材料
に前記キチン質抽出水を付着させた後、乾燥し、プラス
チック組成物を得る工程、(D)当該プラスチック組成
物を成形する工程、の各工程からなることを特徴とする
遠赤外線放射性プラスチック成形物の製造方法が提供さ
れる。
性プラスチック組成物を成形する温度が230℃以下で
あることが好ましい。
プラスチック組成物につき詳細に説明する。本発明に係
る遠赤外線放射性を有するキチン質抽出物は、キチン質
に遠赤外線を照射するという極めて簡便な操作により得
られるものである。
という現象については未だ報告がないが、キチン質が遠
赤外線照射処理により、例えばエルソン−モーガン反
応のようなアセチル基の分子内環化反応(オキサゾール
環、ピロール環の形成)、グリコシド結合の構造変
化、アミノ糖骨格のアミノ基の酸化還元反応等、何ら
かの化学構造変化を起こし、キチン質に対して遠赤外線
放射性が付与されるものと推定している。
イクロ波の中間に位置する電磁波である赤外線(波長
0.76〜1000μ)のうち、より波長の長い3.0
〜1000μの範囲に含まれる赤外線である。当該遠赤
外線を用いる限りにおいて、照射方法は特に限定されな
いが、例えば、セラミックなどの遠赤外線放射体を加温
して遠赤外線を放射させ、キチン質に対して照射する方
法が挙げられる。
壁に遠赤外線放射体を貼付し、キチン質を入れた状態で
電気乾燥機を加温する方法などが挙げられる。このよう
な遠赤外線照射処理を施すことにより、通常は図2のよ
うに遠赤外線放射性を有しないキチン質が、図1に示す
ように黒体と同等の遠赤外線放射性、特に8〜12μの
遠赤外線放射性を有する構造に変換される。
は、キチン質からの抽出物を含む概念であって、主とし
てアミノ糖誘導体及びその重合物、例えば、キチン、キ
トサン及びこれらの部分分解物、或いはこれらの構成単
位であるN−アセチル−D−グルコサミンやD−グルコ
サミン及びこれらの混合物や単離したものの全てを包含
する。
チン質抽出物はそれ単独で用いることも可能であるが、
種々の素材と複合化することにより、当該素材に対し
て、キチン質特有の、及び遠赤外線放射性に基づく機能
性を付与する態様で用いることが好ましい。
せる素材については種々考えられるが、特にプラスチッ
クと複合化させたプラスチック組成物とすることによ
り、広範な利用が期待できる。なお、本発明においてプ
ラスチック組成物とは、プラスチックと本発明に係るキ
チン質抽出物との単なる混合物、或いはペレット等の混
練物などすべての状態の組成物を包含する。
ックを複合化してプラスチック組成物とする方法として
は、例えばプラスチック成形体の表面に本発明に係るキ
チン質抽出物を塗布、付着若しくは散布する方法等も考
えられる。但し、キチン質層の剥離がなく、効果が長期
間持続する点において、粒状若しくは粉状のプラスチッ
ク成形材料とキチン質抽出物とを混合することによりプ
ラスチック組成物とすることが好ましい。
されず、例えばポリエチレン、ポリプロピレンなど一般
のプラスチックを用いることができる。その形状はキチ
ン質抽出物との均一な混合物を得るために、粒状若しく
は粉状であることが好ましく、例えばビーズ状、ペレッ
ト状、或いは粉末状の成形材料を用いることができる。
但し、粉体の飛散が少ない等取扱いが容易である点にお
いてビーズ状、ペレット状が更に好ましく、粒径として
は通常2〜4mm程度のものが用いられる。
ン質原料から酸若しくは熱水により抽出されてなるキチ
ン質抽出水であることが好ましい。キチン質抽出水、即
ちキチン質抽出物の水溶液を用いることにより、粉体を
用いた場合に比して、プラスチックに対して均一に分散
することが可能となり、例えばプラスチックフィルム等
にした場合の透明度の低下を防止することができる。
の外骨格を洗浄後、細かく粉砕して粉末とし、希酸で脱
灰、アルカリで除タンパク後、水洗乾燥して粗製品と
し、濃塩酸で溶解・再沈殿して精製することにより得ら
れる。但し、本発明においてはこのような高純度品を用
いる必要はなく、エビ・カニ等のキチン質原料から酸に
より抽出されたキチン質抽出水をそのまま用いることが
できる。
の熱水でも抽出は可能である。但し、抽出量が少ないた
め、酸性条件下で抽出することが好ましい。キチン質は
酸性条件下であれば若干の分解を伴う場合もあるが、ア
ミノ基との酸付加塩を作るため溶解しやすくなるためで
ある。
酸、酢酸等の有機酸の水溶液を用いることができ、酢酸
であれば水100容に対して酢酸5容を混合した酢酸水
溶液にキチン質原料を投入し、50℃にて1時間攪拌す
ることにより原料に含まれるキチン質を抽出することが
できる。
との混合方法は種々考えられるが、ビーズ状、ペレット
状の成形材料をカゴ状容器に入れ、キチン質抽出水中に
浸漬した後に引き上げて脱液し、残存する水分のみを乾
燥する混合方法がより均質な混合を達成できる点におい
て好ましい。
一定量のキチン質抽出水を添加した後、均一に混合する
方法を採ることもできる。混合装置としては、一般のプ
ラスチック製造に準じて、従来公知の方法、例えば、高
速ミキサー、タンブルミキサー、バンバリーミキサー、
V字型ブレンダー、リボンブレンダー等を用いることが
できる。
にあっては、キチン質抽出物に対して遠赤外線を照射す
る工程、及び粒状若しくは粉状のプラスチック成形材料
とキチン質抽出物とを混合する工程、の両工程を含むこ
とが必要であるが、工程の順序は特に限定されない。
射したものをプラスチックと混合する方法の他、プラス
チックとキチン質抽出物とを混合する工程中で、或いは
混合した後のプラスチック組成物(後述の成形物も含
む)に対して、遠赤外線を照射する方法を用いてもよ
い。
料をキチン質抽出水中に浸漬して混合する方法を採った
場合には、遠赤外線を照射しつつ温風を送風して乾燥す
ることが好ましい。キチン質抽出物に対する遠赤外線照
射処理と、製品に欠陥を生ずるおそれがある成形材料表
面に残存する付着水の乾燥が同時に達成できるからであ
る。この場合、遠赤外線の効果により、通常より迅速な
水分の乾燥が可能となる。
成形材料に熱・圧力等を加えて流動化し、所定の形状に
賦形することをいう。本発明のプラスチック組成物は、
通常のプラスチック成形に準じ、射出成形、押出成形、
ブロー成形、プレス成形、シート成形等の成形方法を用
いて種々のプラスチック成形物を製造することが可能で
ある。
キチン質の分解に伴う着色が生ずるため、キチン質が分
解しない230℃以下に抑制すべきである。例えば、ポ
リエチレンとキチン質抽出物との組成物をスクリュー押
出機により押出成形する場合であれば200℃の条件下
で行うことが好ましい。
生鮮食品、加工食品、農産物出荷用の包装材料・保存容
器に成形して用いることが特に好ましい。本発明のプラ
スチック組成物により構成された包装材料等はキチン質
による抗菌・抗カビ効果を有するのみならず、水のクラ
スターの小型化、酸化還元電位の低下、酸素転化等によ
り、水分子の活性化、水中の酸素に起因する酸化等の悪
影響を抑制するなど遠赤外線放射性に伴う種々の効果を
奏する。
存容器を食品の保存に用いた場合には、鮮度保持、酸化
防止効果、消臭効果の他、食品からの離水を防止する
(保水性を高める)、熟成を促進する、食感を向上させ
る等の効果を得ることができる。
大根等の野菜にあっては植物の呼吸に伴う水分の蒸散に
よる野菜のしおれを防止し、シャキシャキとした食感を
保持することができる。また、未熟バナナについては全
体を均一に熟成させる効果があり、熟成の不均一に伴う
部分的な固さ、苦みを防止することができる。
れる水分やうまみ成分の流出や乾燥、色落ち等を回避で
きることにより、刺身、エビ、貝類等が水っぽくなら
ず、或いは肉・魚を煮焼きした際のパサつき・縮みが抑
制されるため、ともに食感を向上させることができる。
子等の生地の硬化防止やクリーム・餡の甘味の改質効
果、塩、砂糖、酢等の調味料については塩度、糖度、酸
度を変えずに、まろやかさを引き出す効果、加工食品や
惣菜の熟成効果等多様な効果を得ることができ、この他
にも、衣類の帯電及び色あせの防止効果、パン粉の帯電
防止効果などについても確認されている。
ラスチック包装材料については従来も存在し、抗菌・抗
カビ効果は得られるが、上述のような遠赤外線放射性に
伴う効果を得ることはできない。
説明する。なお、実施例において使用されるキチン質抽
出水の製造法を参考例として説明する。
gを解凍後水洗した。次いで、水洗後の沖アミを容器に
入れた後、沖アミの表面が隠れる程度の水を加えて昇温
し、93〜95℃の熱水で煮沸した後、濾過した残渣を
遠赤外線放射体のセラミック板を内壁に貼付した箱形電
気乾燥機により、40℃で12時間乾燥した。
合した酢酸水溶液を用意し、乾燥後の残渣を前述の容器
に入れた後、残渣の表面が隠れる程度の前記酢酸水溶液
を加えて50℃まで昇温した。当該温度にて1時間煮沸
することにより沖アミに含有されるキチン質を抽出し
た。抽出終了後、冷却し、布袋で濾すことにより、残渣
を除去しキチン質抽出水を得た。
のポリエチレン50Kgを、参考例1に記載の方法で調
製したキチン質抽出水に容器ごと浸漬した後に容器を引
き上げて脱液した。次いで、当該ビーズ状ポリエチレン
を撹拌装置に投入し、全体が均一となるように撹拌を行
いながら、残存する付着水の乾燥を行い、ポリエチレン
組成物を得た。
ラミック板に70℃の温風を当て、遠赤外線を放射させ
つつ、当該温風をポリエチレン組成物に対しても送風す
る方法で行った。乾燥時間は5分であった。
組成物を200℃の温度にてスクリュー押出機にかけ、
厚さ10μのチューブ状に成形した後製袋し、縦300
mm×横230mmの包装用ポリ袋とした。
物理的性状を図3〜6に、化学的性状を表1に、キチン
質抽出物の同定結果を図7〜8にそれぞれ示す。
出物の同定結果 物理的性状 実施例1のポリエチレン組成物と市販の他社製ポリエチ
レン(以下、「市販品」という。)について、赤外線吸
収スペクトル及びX線回折の測定を行った。
u、管電圧:20KV、管電流:2mAとし、試料水平
ゴニオメータにより、サンプリング幅:0.020°、
走査速度:1.000°/min.、発散スリット:1
°、散乱スリット:1°、受光スリット:0.15mm
の条件下で測定した。
例1のポリエチレン組成物と市販品の赤外吸収スペクト
ルに有意差は認められず、図5〜6に示すX線解析につ
いても、23度付近のピーク強度がやや相違するものの
有意差は認められなかった。
のポリエチレン組成物においてのみ、市販品には検出さ
れない窒素が0.35%含まれていた。
処理に起因するものと考えられ、この数値から概算した
結果、実施例1のポリエチレン組成物には、ポリエチレ
ンの1/20(5%)以下のキチン質抽出物を含有する
ものと推定された。
中、100℃にて処理した。この際の可溶部(分解生成
物)を遠心エバポレーターにて濃縮乾固した残渣につい
て、DIONEX−PADシステムによるイオンクロマ
トグラフィーにより構造解析を行った。その結果を図7
〜8に示す。
分解生成物のクロマトパターン、図8が標準物質のグル
コサミン塩酸塩(キチン類の加水分解生成物)のクロマ
トパターンである。
組成物からは、キチン類由来のグルコサミン塩酸塩が9
分の位置に確認できた。また、2分前後に、タンパク質
由来のアミノ酸と思われるピークが僅かに検出された。
的・光学的性状を測定した結果を表2に示す。なお、サ
ンプルとしては、インフレーション法で製造された20
μ厚みのフィルムを用いた。
度、引張破断点伸度、引張弾性率についてはJISK7
127、引張強度(エルメンドルフ)についてはJIS
K7128、衝撃強度(ダート)についてはJISK7
124、ヘイズについてはJISK7105に記載の試
験法により行った。
ポリエチレン組成物と市販品との間に優位差はなかっ
た。即ち、実施例1のポリエチレン組成物に品質低下は
認められず市販品と同等の品質であることが証明され
た。
(昭和34年厚生省告示第370号)の第3のDの2
「合成樹脂製の器具又は包装容器」に従って、器具及び
容器包装規格試験を行った結果を表3に示す。
の一般規格である材質試験(カドミウム、鉛)、溶出試
験(重金属、過マンガン酸カリウム消費量)、ポリエチ
レンの個別規格である溶出試験(n−ヘプタン、20%
エタノール、水、4%酢酸による蒸発残留物)とも適正
な範囲であり、規格を満足するものであった。
加えているが遠赤外線照射処理のみ行わなかったもの
(以下、「非処理品」という。)について、遠赤外線放
射スペクトルを測定した結果を図1〜2に示す。
は遠赤外線部分の放射スペクトルが確認できなかった
が、実施例2のポリ袋は図1に示すように黒体と同等の
遠赤外線放射性、特に8〜12μの遠赤外線放射性を示
した。
実際に使用において比較した結果を表4に示す。
品においては4日目で植物の呼吸に伴う水分の蒸散、も
やしの褐変(着色)が観察されたが、実施例2のポリ袋
は9日間に渡り水分の蒸散、もやしの褐変(着色)は観
察されず約2倍の期間保存することが可能であった(な
お、同様の効果はカット野菜、つま大根、ほうれん草に
ついても確認された)。
2のポリ袋で保存したもやしは、非処理品で保存した場
合に比して殺菌の塩素臭が消え、青臭みや苦みが無くな
った。
おいては3日目でドリップを生じたが、実施例2のポリ
袋では7日間に渡りドリップを生じなかった。なお、感
応的な効果ではあるが、実施例2のポリ袋で保存した鮭
は、非処理品で保存した場合に比して、身がしっとりと
しており、ぱさつきが無かった。
組成物は、キチン質特有の抗菌・抗カビ性、及び遠赤外
線放射性に基づく効果を併有するため、種々の成形品や
包装材料・保存容器に加工でき、生鮮食品、加工食品、
農産物、衣類の保存等に好適に用いることができる。
である。
外線放射スペクトルである。
ペクトルである。
である。
果である。
る。
のクロマトパターンである。
ターンである。
Claims (6)
- 【請求項1】 遠赤外線を照射したキチン質抽出物を含
有し、かつ、当該キチン質抽出物のみが遠赤外線放射源
であることを特徴とする遠赤外線放射性プラスチック組
成物。 - 【請求項2】 請求項1に記載の遠赤外線放射性プラス
チック組成物により構成されることを特徴とする遠赤外
線放射性プラスチック成形物。 - 【請求項3】 請求項1に記載の遠赤外線放射性プラス
チック組成物により構成されることを特徴とする遠赤外
線放射性包装材料若しくは保存容器。 - 【請求項4】 (A)キチン質に対して遠赤外線を照射
する工程、 (B)キチン質を酸若しくは熱水により抽出し、キチン
質抽出水を得る工程、 (C)粒状若しくは粉状のプラスチック成形材料に前記
キチン質抽出水を付着させた後、乾燥する工程、 の各工程からなることを特徴とする遠赤外線放射性プラ
スチック組成物の製造方法。 - 【請求項5】 (A)キチン質に対して遠赤外線を照射
する工程、 (B)キチン質を酸若しくは熱水により抽出し、キチン
質抽出水を得る工程、 (C)粒状若しくは粉状のプラスチック成形材料に前記
キチン質抽出水を付着させた後、乾燥し、プラスチック
組成物を得る工程、 (D)当該プラスチック組成物を成形する工程、 の各工程からなることを特徴とする遠赤外線放射性プラ
スチック成形物の製造方法。 - 【請求項6】 遠赤外線放射性プラスチック組成物を成
形する温度が230℃以下である請求項5に記載の遠赤
外線放射性プラスチック成形物の製造方法。
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JPH11181148A JPH11181148A (ja) | 1999-07-06 |
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Cited By (2)
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-
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- 1997-12-22 JP JP09353160A patent/JP3138252B2/ja not_active Expired - Fee Related
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