JP4187587B2 - 発泡体の製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、発泡体の製造方法に関し、ことに感触性及び保水性に優れた発泡体の製造方法に関する。
【０００２】
【従来技術】
皮膚に潤いを与えたり、荒れた皮膚を改善させる目的で化粧品を含ませた親水性シートによりパックすることが近年盛んに行われるようになっている。その他にエステ等で肌の脱毛処理をした後や屋外での日焼けにより痛んだ肌を回復させるために、消炎効果のある化粧水を親水性シートに含ませてパックすることも行われている。
【０００３】
化粧水を含浸させるシートとしては、パルプをシート状に加工したものやセルロースの不織布が一般的であり、感触を重要視したものとして牛由来コラーゲンを凍結乾燥法により発泡させたスポンジ状のシート等が知られる。
パルプやセルロースを主成分としたシートは安価ではあるが、ごわごわした感触のため商品性が劣る。一方、狂牛病等で騒がれているように、哺乳動物を原料とした素材も商品性に劣る傾向にある。
【０００４】
そこで近年、牛や豚等の哺乳動物由来コラーゲンに替わるものとして、魚類の皮や鱗から抽出した海洋性コラーゲンのような天然ポリペプチドや肌への親和性が高いキトサンのような天然多糖類を主成分としたスキンケア用発泡体シートが検討され始めている。
【０００５】
上述の凍結乾燥法により発泡体を得るには、一般に素材を水に溶解あるいは懸濁状態にした粘稠物をショックフリーザーや氷点下に冷却したアルコール等の不凍液に浸漬することで急速に凍結させた後、真空乾燥を行っており、これにより凍結時の氷結晶部分を気泡とした発泡体を得ている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上述の真空乾燥方法による方法では、表面付近の水分と中心部の水分が氷になる時間に差があり、表面付近で形成された氷結晶が成長し、中心付近は水分が少ない状態で凍結が行われる。こうした凍結物をその後真空乾燥して氷結晶を昇華させると、不均一で大きな気泡が形成され、外観の好ましくない発泡体となる。特に、海洋性のコラーゲンやキトサンは、哺乳動物由来コラーゲンに比べて構造的に脆弱なため、粘稠物の粘度が低く、そのため凍結時に氷結晶の成長が著しく、真空乾燥後に均一な気泡構造を有する発泡体を得ることが困難である。
【０００７】
従って本発明の目的は、海洋性のコラーゲンやキトサンのように粘度の低い親水性の天然ポリペプチド、又は／及び親水性の天然多糖類の粘稠物を用い、均一な気泡を有して外観に満足でき、感触性および保水性に優れた発泡体の製造方法を提供することである。
【０００８】
【課題の解決手段】
本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意検討を重ねた結果、海洋性のコラーゲンやキトサンのような粘度の低い親水性の天然ポリペプチド又は／及び親水性の天然多糖類の粘稠物を撹拌しながら氷点下に冷却することにより微細な氷結晶を得ることができ、これを凍結処理して凍結した後、真空乾燥すると、均一な気泡構造の発泡体が得られることを見出した。
【０００９】
具体的には、コラーゲンやキトサンのような親水性の天然ポリペプチド又は／及び親水性の天然多糖類の水溶液或いは懸濁液を撹拌しながら冷却してシャーベット状とした後、成形型に充填して圧縮成形を行い、ついで−２０℃以下の冷凍庫内で凍結させたのち、成形型から取り外したブロック状の凍結物を真空乾燥すると均一な気泡構造を有する発泡体が得られることを見出した。
【００１０】
本発明は、こうした知見に基づいてなされたもので、海洋性のコラーゲンやキトサンのような親水性の天然ポリペプチド又は／及び親水性の天然多糖類の水溶液或いは懸濁液を撹拌しながら冷却し、シャーベット状にしたのち、型に充填して成型し、凍結処理後、真空乾燥することを特徴とする。
【００１１】
本発明方法により得られた発泡体は、均一な気泡構造を有するため、スキンケア用の発泡体に好適であるが、これ以外にも例えばグルコマンナンを主成分とする体洗い用のスポンジや、コラーゲンを主成分とする細胞培養用のスポンジとしても使用が可能である。
【００１２】
本発明方法により得られた発泡体を水に不溶化させるには、コラーゲンやキトサンのような親水性の天然ポリペプチド又は／及び親水性の天然多糖類の水溶液或いは懸濁液に予め架橋成分を添加しておき、上記の方法により真空乾燥後、加熱処理するとよい。またコラーゲンやキトサンのようにｐＨの変化により、水への溶解性が変化するものでは、水溶液或いは懸濁液のｐＨを変化させることにより、水不溶性の含水ゲル状物とした後、上記の方法で水不溶性の発泡体を得ることができるし、コラーゲンやキトサンのような親水性の天然ポリペプチド又は／及び親水性の天然多糖類の水溶液或いは懸濁液を上記の方法により真空乾燥して得た発泡体を適当な架橋成分或いは水不溶化成分を含有させた非水溶液に浸漬させた後、乾燥することによっても水不溶性発泡体を得ることができる。
【００１３】
ここで親水性の天然ポリペプチドとしては、コラーゲン、カゼイン、アルブミン、エラスチン、絹タンパク等を挙げることができ、親水性の多糖類としては、キトサン、セルロース、セルロース誘導体、コンドロイチン硫酸、アルギン酸、グルコマンナン、ペクチン等を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
【００１４】
本発明には添加剤を加えることもできる。こうした添加剤としては、例えば発泡体の商品性を向上させるための可塑剤、香料等を挙げることもでき、また撹拌冷却のときに添加される氷結晶の成長防止効果のあるキサンタンガム、カラギーナン、ガラクトマンナン等の増粘剤、ポリエチレングリコールラウリルエーテル、ポリエチレングリコールステアリルエーテル、ショ糖脂肪酸エステル等の乳化剤、パラチノース、マルトース、ラクトース等のオリゴ糖、グリセロール、エリスリトール、ソルビトール、マルチトール等の糖アルコール等を挙げることができる。とくに後者の増粘剤や乳化剤、オリゴ糖、糖アルコールは、凍結後、微細な氷結晶を得るのに有効である。
【００１５】
【実施例】
実施例１
鮭皮を脱脂後、酢酸抽出により得られた酸可溶性コラーゲン溶液（ｐＨ＝３．１、固形分濃度＝０．７％）１８００ｇに乳化剤として、ポリエチレングリコールステアリルエーデル（Ｂｒｉｊ７８、ＨＬＢ＝１５．３：シグマアルドリッチジャパン株式会社製）５．４ｇを加え、５℃の冷却水により容器を冷却しながら気泡の混入を防止するため１０ｔｏｒｒ以下に減圧した状態で、ホモジナイザーにより７０００ｒｐｍ、１０分間撹拌混合を行ってコラーゲン溶液を得た。得られたコラーゲン溶液の温度は７℃であった。このコラーゲン溶液６００ｇを−２０℃に保冷した容器の中に注入し、１００ｒｐｍで２０分間撹拌しながら冷却を行った。冷却されたコラーゲン溶液はシャーベット状で均一な氷結晶を有するものであった。
【００１６】
次にこうして得られたシャーベット状のコラーゲン溶液を１５０ｍｍ×１５０ｍｍ×１０ｍｍ厚のステンレス製金型に流し込み、２ｍｍ厚のアルミ板で上から圧縮して金型に完全に充填した。充填した金型を素早く−６０℃に調整したショックフリーザー内に入れ、３時間放置し完全に凍結させた。その後、金型から凍結物を取り出し、凍結乾燥機により乾燥した後、１ｔｏｒｒ、１０５℃の真空オーブン内で４８時間の脱水架橋を行い、コラーゲン発泡体を得た。得られた発泡体の断面は図１に示すように、均一で微細な気泡を有する良好なものであった。なお、図は発泡体の厚さ方向の断面を示すもので、矢印の区間で示す長さが１ｍｍを示す。以下の図２に示すものにおいても同様である。
【００１７】
実施例２
平均粒形１００μｍ、脱アセチル化率８５％のカニ由来キトサン２０ｇ、乳化剤としてポリエチレングリコールステアリルエーデル（Ｂｒｉｊ７８、ＨＬＢ＝１５．３、融点４４〜４６℃：シグマアルドリッチジャパン株式会社製）２ｇ、乾燥時の可塑剤としてグリセリン３ｇを蒸留水１０００ｇに添加してよく分散させ、６０℃の湯浴上で１時間、撹拌混合した。次に１Ｎの塩酸を徐々に加えてｐＨを５．３に調整した後、エチレングリコールジグリシジルエーテル（エポキシ当量＝１１３）を計算値としてキトサンに対して架橋度が５％となるように加えて素早く撹拌し混合した後、６０℃の湯浴上で３時間加熱し、室温で放冷してエポキシ架橋されたキトサンの含水ゲル化物を得た。
【００１８】
得られたキトサンの含水ゲル化物を冷蔵庫中で５℃まで冷却したのち、この含水ゲル化物の６００ｇを−２０℃に保冷した容器の中に注入し、１００ｒｐｍで２０分間撹拌しながら冷却を行った。冷却されたゲル化物はシャーベット状で均一な氷結晶を有するものであった。次にこのシャーベット状のゲル化物を１５０ｍｍ×１５０ｍｍ×１０ｍｍ厚のステンレス製金型に流し込み、２ｍｍ厚のアルミ板で上から圧縮して金型に充填した。そして充填した金型を素早く、−６０℃に調整したショックフリーザー内に入れ、３時間放置して完全に凍結させた。その後、金型から凍結物を取り出し、凍結乾燥機により乾燥を行ってキトサン発泡体を得た。得られた発泡体の断面は均一で、微細な気泡を有する良好なものであった。またこのキトサン発泡体をカッターナイフを用いて約１ｍｍにスライスした発泡体シートは、見掛け密度＝０．０３ｇ／ｃｍ３で、吸水量が自重の１５倍をもつ、表面状態の滑らかな感触のよい保水性に優れたものであった。
【００１９】
比較例１
実施例１のコラーゲン溶液をシャーベット状にすることなく金型に注入した以外は、実施例１と同様に行った。得られた発泡体の断面は図２に示すように、氷結晶が針状に成長した気泡構造であり、不均一で粗大な気泡を有する粗悪なものであった。
【００２０】
比較例２
実施例１のコラーゲン溶液をシャーベット状にすることなく金型に注入し、ショックフリーザーに代えて−４０℃に冷却したエタノールに浸漬させた以外は、実施例１と同様に行った。得られた発泡体の断面は、比較例１と同様に氷結晶が針状に成長した気泡構造であり、不均一な気泡を有する粗悪なものであった。
【００２１】
また、本発明の実施形態では、発泡体を製造するための材料として、親水性天然ポリペプチドの一例である海洋性コラーゲンを取り上げた例と、親水性天然多糖類の一例であるキトサンを取り上げた例のみを示したが、材料はこれに限定されず、また材料は２種類以上を使用して発泡体を製造することができる。
【００２２】
【発明の効果】
請求項１に係わる発明によると、親水性の天然ポリペプチド又は／及び親水性の天然多糖類の粘度の低い粘稠物から均一な気泡構造を有する感触性及び保水性に優れ、外観の良好な発泡体を得ることができる。
【００２３】
請求項２ないし４に係わる発明により、水に不溶化した発泡体を得ることができ、請求項５に係わる発明により、商品性の高い発泡体を得ることができる。
また請求項６に係わる発明により、凍結後、微細な氷結晶を得ることができる。
【００２４】
請求項７及び８に係わる発明によると、感触性に優れていて、かつ肌への適合性がよい発泡体が得られることができ、しかも海洋性のコラーゲンやキトサンは、他の材料と比較して材料が入手しやすいという特徴がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１の断面を示す写真。
【図２】比較例１の断面を示す写真。

Claims (8)

1. 親水性の天然ポリペプチド又は／及び親水性の天然多糖類の水溶液或いは懸濁液を撹拌しながら冷却し、シャーベット状にしたのち、型に充填して成型し、凍結処理後、真空乾燥することを特徴とする発泡体の製造方法。
2. 親水性の天然ポリペプチド又は／及び親水性の天然多糖類の水溶液或いは懸濁液に予め架橋成分を添加しておき、加熱架橋して水不溶性の含水ゲル状物としたのち、これを撹拌しながら冷却し、シャーベット状にしたのち、型に充填して成型し、凍結処理後、真空乾燥するか、或いは真空乾燥後、加熱処理して架橋することを特徴とする請求項１記載の発泡体の製造方法。
3. 親水性の天然ポリペプチド又は／及び親水性の天然多糖類の水溶液或いは懸濁液のｐＨを変化させて水不溶性の含水ゲル状物としたのち、これを撹拌しながら冷却することを特徴とする請求項１記載の発泡体の製造方法。
4. 真空乾燥後、架橋成分或いは水不溶化成分を含有させた非水溶液に浸漬させ、その後乾燥することを特徴とする請求項１記載の発泡体の製造方法。
5. 可塑剤又は香料が添加される請求項１ないし４のいずれかの請求項に記載の発泡体の製造方法。
6. 撹拌冷却中に氷結晶の成長防止効果のある増粘剤又は乳化剤の添加が行われる請求項１ないし５のいずれかの請求項に記載の発泡体の製造方法。
7. 親水性の天然ポリペプチドが海洋性のコラーゲンである請求項１ないし６のいずれかの請求項に記載の発泡体の製造方法。
8. 親水性の天然多糖類がキトサンである請求項１ないし６のいずれかの請求項に記載の発泡体の製造方法。

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