JP4152545B2

JP4152545B2 - Coating agent for fruit preservation

Info

Publication number: JP4152545B2
Application number: JP33580699A
Authority: JP
Inventors: 民和久米; 信平松橋; キエウ・ゴク・ラン; グエン・デュイ・ラム
Original assignee: 独立行政法人日本原子力研究開発機構
Priority date: 1999-11-26
Filing date: 1999-11-26
Publication date: 2008-09-17
Anticipated expiration: 2019-11-26
Also published as: JP2001149005A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、放射線処理によるキトサン分解物を用いて、果実の熟成条件を保持しながら腐敗を防止し、保蔵期間を延長する方法を提供する。特に、本発明は、甲殻類、昆虫、糸状菌などに含まれるキチン質の脱アセチル化合物であるキトサン（グルコサミンのポリマー）に電離放射線を照射することにより、多糖類であるキトサンを分解して得られた果実のコーティング剤の製造及び利用法を提供するものである。
【０００２】
【従来の技術】
熱帯果実などは腐敗しやすく、貯蔵期間を延長することは、腐敗による損失防止、流通の改善上重要である。果実の保蔵法として、パラフィンなどのコーティング剤や抗カビ剤が用いられている。しかし、毒性や生分解性の阻害などが問題視され、これらの使用が限定されている。このため、生分解性で毒性の少ない天然物を用いたコーティング剤の開発が望まれている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
果実の保蔵用コーティング剤として用いることのできる天然高分子フィルムは種々考えられるが、適度なガス透過性を保ち、且つフィルム素材自身が抗カビ性を有するものは見あたらないのが現状である。一方、キトサンは放射線分解により抗菌性が増大し、抗カビ剤としての使用も期待される（特開平７−２５７７２号公報）。本発明が解決しようとする課題は、果実の呼吸を妨げずに適度な熟成条件を保ちながら果実の保蔵期間を延長する天然高分子を用いたコーティング剤を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記の課題を解決すべく、電離放射線を照射したキトサンを用いてコーティングを行うことにより、果実の熟成を妨げることなく、腐敗を防止し貯蔵期間を延長できることを見出した。
【０００５】
本発明は天然資源であるキトサンを水溶液または乾燥状態で放射線などで分解することにより、得られた低分子化化合物の果実コーティング剤に関するものである。
【０００６】
即ち、本発明は、甲殻類、昆虫、糸状菌などに含まれるキチン質の脱アセチル化合物であるキトサン（グルコサミンのポリマー）の水溶液又は粉末に線量１−１０００ｋＧｙのγ線又は電子線等の放射線を照射して得られたキトサンの分解生成物を果実の表面に塗布するコーティング剤として使用することにより、果実の呼吸を妨げずに適度な熟成条件を保ちながら果実の保蔵期間を延長するものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明において、キトサンに照射する電離放射線には、γ線、電子線及びエックス線が含まれる。電離放射線の線量は、１０〜１０００ｋＧｙの範囲であることが望ましい。線量が低すぎると効果が得られず、線量が高すぎると分解が進みすぎて粘性が失われコーティングできなくなるためである。
【０００８】
キトサンの放射線照射に際しては、キトサンを、乾燥又は水溶液の状態に調製する。乾燥状態の場合には、線量は１００〜１０００ｋＧｙ程度の高線量であることが望ましい。乾燥状態での放射線処理は高い線量を必要とするが、大量処理が容易である等の観点から有利である。キトサンが水溶液の場合には、線量は１０〜２００ｋＧｙ程度の低線量でよく、必要な線量を低減化できるといった利点を有する。
【０００９】
上述の通り、キトサンが乾燥状態の場合には高線量の照射が必要であるが、そのような場合には電子加速器を用いて高線量率下で、短時間で照射処理を完了しうる。コーティング剤としての使用を考える場合、キトサン溶液に果実を浸漬することから、照射後のコーティングに適した粘度となる濃度のキトサン溶液を照射することが望ましい。
【００１０】
なお、放射線照射以外の手段により得られたキトサン分解生成物からなるものも果実の保蔵用コーティング剤として有効である。
【００１１】
【実施例】
以下に本発明を実施例及び比較例に基づいて説明する。なお、キトサンの分子量、脱アセチル化度などにより性質が異なるため、本発明の実施例及び比較例と異なる物性値となることがあるが、それは本発明の本質的意義を損なうものではない。
【００１２】
［実施例１］
濃度１．５％のキトサン溶液に３０ｋＧｙ程度のγ線照射を行ったキトサンを用いてマンゴーのコーティングを行い、貯蔵試験を行った。表1に示すように、照射キトサンを用いてコーティングを行うことにより、著しい保蔵改善効果が得られた。
【００１３】
未処理のマンゴーは、１０日後には約５０％が腐敗し、１５日後には１００％が腐敗した。非照射のキトサンを用いてコーティングした場合には、腐敗は著しく減少し、１０日後には１５％、１５日後には３５％であった。この非照射キトサンに抗カビ剤であるＣＢＺ(Carbendazim)を加えてコーティングを行うと、腐敗は完全に抑制することができた。しかし、15日貯蔵後でもグリーンの色のままで、熟成が進まず食用には耐えない状態であった。
【００１４】
一方、照射キトサンでコーティングしたマンゴーは、１５日後でも腐敗は認められず、熟成が進んで黄色となり食味も良好であり、貯蔵期間を効果的に延長できることが明らかとなった。すなわち、照射キトサンではカビの発生を抑制する働きが増加するとともに、果実の呼吸を妨げないガス透過性を有しているため熟成が進み、保蔵期間を延長できると考えられた。
【００１５】
【表１】

【００１６】
［実施例２］
果実は呼吸により、酸素を吸収して炭酸ガスを放出する。また、熟成に関与するエチレンガスも放出している。果実の熟成条件を保つためには、これらのガス濃度を調整する上で膜のガス透過性が重要である。
【００１７】
そこで、照射キトサンが適度なガス透過性を有し、実施例１に示した熟成促進に寄与しているかどうかを確かめるため、非照射キトサンにCBZを加えてコーティングした場合と、照射キトサンでコーティングしたマンゴーの酸度の変化を調べた。
【００１８】
貯蔵1日目の酸度はどちらも２．０５であったが、１５日後には非照射キトサンが１．３６であるのに対し、照射キトサンでは０．０８となった（表２）。これは、非照射キトサンでは熟成が十分進まないのに対し、照射キトサンでは十分な熟成が進んだためである。従って、非照射キトサンでは熟成に必要なガス透過性が得られないのに対し、照射キトサンでは熟成に適したガス透過性が得られているものと考えられた。
【００１９】
【表２】

【００２０】
［実施例3］
マンゴー、ライチー、ロンガン、ドラゴンフルーツなどの各種熱帯果実を用いて、照射キトサンコーティングの効果を検討した。図面１、２、３に示すように、いずれの果実でも、照射キトサンコーティングで良好な保蔵効果が得られた。
【００２１】
図１に示されるように、未処理のマンゴーは、１５日の貯蔵後には腐敗した。照射キトサンコーティングでは熟成も進み、食べ頃となっていた。非照射キトサンコーティングでは、熟成が進まずグリーンのままであり、また、一部腐敗が生じており、食用できない状態であった。
【００２２】
図２に示すように、ロンガンは、コーティングなしでは、一部カビが発生したが、照射キトサンコーティングでは、品質の良い状態を保っていた。
図３に示すように、ドラゴンフルーツでは、コーティングなしの場合水分が飛んで一部萎縮していたが、照射キトサンコーティングでは良好な品質が保持されていた。
【００２３】
【発明の効果】
本発明においては、放射線処理によるキトサン分解物がコーティングされた結果、果実が呼吸する際に放出する炭酸ガス、又は果実が熟成する過程で放出するエチレンガスがこのコーティングを透過することができ、且つそのコーティング自体に抵菌性もあるので、果実を腐敗させることなく熟成を行うことができ、その結果として長期間の保蔵が可能になるという、本発明に特有な顕著な効果を生ずる。
【図面の簡単な説明】
【図１】マンゴーの貯蔵効果を示す図である。
【図２】ロンガンの貯蔵効果を示す図である。
【図３】ドラゴンフルーツの貯蔵効果を示す図である。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention provides a method for preventing decay and extending the storage period while maintaining the ripening conditions of fruits using a chitosan degradation product by radiation treatment. In particular, the present invention is obtained by decomposing chitosan, which is a polysaccharide, by irradiating chitosan (a polymer of glucosamine), a chitinous deacetylated compound contained in crustaceans, insects, filamentous fungi and the like, with ionizing radiation. The method for producing and using the resulting fruit coating agent is provided.
[0002]
[Prior art]
Tropical fruits are susceptible to spoilage, and extending the storage period is important for preventing loss due to spoilage and improving distribution. As a method for storing fruits, coating agents such as paraffin and antifungal agents are used. However, toxicity and biodegradability inhibition are regarded as problems, and their use is limited. Therefore, development of a coating agent using a natural product that is biodegradable and less toxic is desired.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
Various natural polymer films that can be used as a coating agent for storing fruits are conceivable. However, there are no films that maintain moderate gas permeability and that the film material itself has antifungal properties. On the other hand, chitosan has increased antibacterial properties due to radiolysis and is expected to be used as an antifungal agent (Japanese Patent Laid-Open No. 7-25772). The problem to be solved by the present invention is to provide a coating agent using a natural polymer that extends the storage period of fruits while maintaining appropriate ripening conditions without impeding the respiration of fruits.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, the present inventors have found that by performing coating using chitosan irradiated with ionizing radiation, it is possible to prevent spoilage and extend the storage period without disturbing the ripening of the fruit.
[0005]
The present invention relates to a fruit coating agent for a low molecular weight compound obtained by decomposing chitosan, which is a natural resource, in an aqueous solution or in a dry state with radiation or the like.
[0006]
That is, the present invention provides an aqueous solution or powder of chitosan (glucosamine polymer), which is a chitinous deacetylated compound contained in crustaceans, insects, filamentous fungi, and the like, with a dose of 1-1000 kGy of radiation such as γ rays or electron beams. By using the decomposition product of chitosan obtained by irradiation as a coating agent that is applied to the surface of the fruit, the shelf life of the fruit is extended while maintaining appropriate ripening conditions without impeding the breathing of the fruit. .
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In the present invention, ionizing radiation applied to chitosan includes γ rays, electron beams, and X-rays. The dose of ionizing radiation is preferably in the range of 10 to 1000 kGy. This is because if the dose is too low, the effect cannot be obtained, and if the dose is too high, the decomposition proceeds so much that the viscosity is lost and the coating cannot be performed.
[0008]
Upon irradiation of chitosan, chitosan is prepared in a dry or aqueous state. In the dry state, the dose is preferably a high dose of about 100 to 1000 kGy. Although radiation treatment in a dry state requires a high dose, it is advantageous from the viewpoint of easy mass treatment. When chitosan is an aqueous solution, the dose may be as low as about 10 to 200 kGy, which has the advantage that the required dose can be reduced.
[0009]
As described above, when chitosan is in a dry state, irradiation with a high dose is necessary. In such a case, the irradiation process can be completed in a short time under a high dose rate using an electron accelerator. When considering the use as a coating agent, it is desirable to irradiate a chitosan solution having a concentration suitable for the coating after irradiation because the fruit is immersed in the chitosan solution.
[0010]
In addition, what consists of a chitosan degradation product obtained by means other than irradiation is also effective as a coating agent for fruit preservation.
[0011]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described based on examples and comparative examples. Since the properties differ depending on the molecular weight of chitosan, the degree of deacetylation, etc., the physical property values may be different from those of the examples and comparative examples of the present invention, but this does not impair the essential significance of the present invention.
[0012]
[Example 1]
Mango coating was performed using chitosan that had been irradiated with gamma rays of about 30 kGy on a 1.5% concentration chitosan solution, and a storage test was performed. As shown in Table 1, significant preservation improvement effects were obtained by coating with irradiated chitosan.
[0013]
Untreated mango decayed about 50% after 10 days and 100% after 15 days. When coated with non-irradiated chitosan, rot was significantly reduced, 15% after 10 days and 35% after 15 days. When coating was performed by adding CBZ (Carbendazim), which is an antifungal agent, to this non-irradiated chitosan, it was possible to completely suppress the decay. However, even after storage for 15 days, the green color remained, and the maturation did not progress and the food was not durable.
[0014]
On the other hand, it was revealed that mango coated with irradiated chitosan was not spoiled even after 15 days, progressed to ripening, became yellow and tasted well, and could effectively extend the storage period. In other words, irradiation chitosan increased the ability to suppress the occurrence of mold, and because it has gas permeability that does not impede the respiration of fruits, ripening progressed and the storage period could be extended.
[0015]
[Table 1]

[0016]
[Example 2]
When breathing, the fruits absorb oxygen and release carbon dioxide. In addition, ethylene gas involved in aging is also released. In order to maintain the ripening conditions of fruits, the gas permeability of the membrane is important in adjusting these gas concentrations.
[0017]
Therefore, in order to confirm whether irradiated chitosan has appropriate gas permeability and contributes to the ripening promotion shown in Example 1, it was coated with non-irradiated chitosan and added with irradiated chitosan. The change in acidity of mango was examined.
[0018]
Both acidities on the first day of storage were 2.05, but after 15 days the unirradiated chitosan was 1.36, whereas the irradiated chitosan was 0.08 (Table 2). This is because the non-irradiated chitosan is not sufficiently matured while the irradiated chitosan is sufficiently matured. Therefore, it was considered that the non-irradiated chitosan did not provide the gas permeability necessary for aging, whereas the irradiated chitosan had a gas permeability suitable for aging.
[0019]
[Table 2]

[0020]
[Example 3]
The effect of irradiated chitosan coating was examined using various tropical fruits such as mango, lychee, longan and dragon fruit. As shown in FIGS. 1, 2, and 3, a good storage effect was obtained with the irradiated chitosan coating in any fruit.
[0021]
As shown in FIG. 1, untreated mango decayed after 15 days of storage. The irradiated chitosan coating was aged and was ready to eat. In the non-irradiated chitosan coating, ripening did not progress and it remained green, and partly rotted and was in an edible state.
[0022]
As shown in FIG. 2, the Longan partly generated mold without the coating, but the irradiated chitosan coating maintained a good quality state.
As shown in FIG. 3, in the dragon fruit, moisture was blown off and partially shrunk in the case of no coating, but the irradiated chitosan coating maintained good quality.
[0023]
【The invention's effect】
In the present invention, as a result of coating the chitosan degradation product by radiation treatment, carbon dioxide gas released when the fruit breathes or ethylene gas released during the ripening of the fruit can permeate the coating, and Since the coating itself is also resistant, it can be ripened without rotting the fruits, and as a result, a remarkable effect peculiar to the present invention that it can be stored for a long time is produced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing the storage effect of mango.
FIG. 2 is a diagram showing the storage effect of longan.
FIG. 3 is a diagram showing the storage effect of dragon fruit.

Claims

A coating agent for storing fruits comprising chitosan degradation products obtained by irradiating chitosan in an aqueous solution or powder state with a radiation dose of 10 to 1000 kGy .

The coating agent according to claim 1, wherein the radiation irradiating is γ rays or electron beam.