JP7145526B2 - 抗酸化活性およびサルモネラ検出能を有するヒドロキシチロソールチョウザメ皮ゼラチンフィルム、および、その調製方法 - Google Patents

抗酸化活性およびサルモネラ検出能を有するヒドロキシチロソールチョウザメ皮ゼラチンフィルム、および、その調製方法 Download PDF

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Description

本発明は２０１９年１２月１７日に出願された中国特許出願第２０１９１１３０１０４８．５号の優先権を主張し、これは、本明細書に完全に記載されているかのように、あらゆる目的のために参照により組み込まれる。
本発明は食品包装の分野、特には、抗酸化活性およびサルモネラ（Salmonella）検出能力を有するヒドロキシチロソールチョウザメ皮ゼラチンフィルム、ならびに、ヒドロキシチロソールチョウザメ皮ゼラチンフィルムを調製する方法に関する。
発明の背景
持続可能な発展のために、環境資源の有効活用は今日の社会で注目されている。食品や医薬品の包装安全性も人々の注目を集めている。無毒で分解性のグリーンパッケージング材料の使用は、食品包装材料の分野における重要な研究領域となっている。ゼラチンはコラーゲンの加水分解により得られ、良好なフィルム形成能、ガスバリア性、耐酸化性、生体適合性、生分解性を有し、理想的な包装フィルム材料である。同時に、水産物加工産業の発展は、魚の皮のような廃棄物の量の増加をもたらした。それを使用すると資源の無駄を減らすだけでなく、環境保全にも役立つ。また、魚皮の優れた性質を十分に活用している。魚皮・魚皮ゼラチン製品の開発が盛んになっている。
ヒドロキシチロソールはオリーブ中の有効成分である。ヒドロキシチロソールは、抗炎症性、血管拡張、抗細菌性、抗アテローム性動脈硬化症および抗癌作用を有すること、特にヒドロキシチロソールの抗酸化活性が見出されている。
従って、本発明は、チョウザメ皮ゼラチンフィルムにヒドロキシチロソールを加えて、フィルムの酸化抵抗性をさらに増強することを意図する。
サルモネラはグラム陰性のブラントエンド（blunt-ended）のバシラス・ブレビス（bacillus brevis）である。サルモネラに対する日常的な試験手順の使用は複雑であり、時間がかかり、そして、手間がかかる。したがって、迅速かつ正確な検出方法の確立が必要である。サルモネラ試験では、プロピレングリコールとニュートラルレッドを培地に加え、サルモネラはプロピレングリコールを分解して酸を生成することができ、ニュートラルレッド指示薬は赤色に変わる。これは、サルモネラの迅速な同定を導く。
本発明は、あまり研究されていないチョウザメ皮ゼラチンフィルムを使用する。チョウザメ皮ゼラチン溶液にヒドロキシチロソールを加え、次に膜液プレート敷設法（membrane liquid plate laying method）によりヒドロキシチロソールチョウザメ皮フィルムを調製する。実験結果はヒドロキシチロソールはチョウザメ皮ゼラチンフィルムの抗酸化効果を有意に増強し、チョウザメ皮ゼラチンフィルムの機械的特性を効果的に改善することができることを示す。さらに、酸を生成するプロピレングリコールのサルモネラ特異的分解を検出する方法を食品包装フィルムに適用して、ヒドロキシチロソールチョウザメ皮ゼラチンフィルムを調製し、これを、サルモネラの迅速検出に使用することができる。食品の保存および貯蔵に有益であるだけでなく、食品または薬物がサルモネラによって汚染されているかどうかを迅速かつ正確に判断することができる包装材料が開発される。ヒドロキシチロソール含有チョウザメ皮ゼラチンフィルムは、食品包装において広範な用途を有する。
発明の概要
１つの実施形態において、抗酸化活性およびサルモネラ検出能力を有するヒドロキシチロソールチョウザメ皮ゼラチンフィルムを調製する方法は、下記の工程、
（１）ニュートラルレッド指示薬溶液と蒸留水とを、室温で１：６５～１：７０（ｖ：ｖ）の比で混合し、混合溶液を得て、前記混合溶液に変色するまで１ｍｏｌ/ＬのＮａＨＣＯ３溶液を加えてアルカリ性溶液を得る工程と、
（２）工程（１）で得られた前記アルカリ性溶液を、チョウザメ皮ゼラチン：蒸留水＝１：８～１：１２（ｗ：ｗ）の比でのチョウザメ皮ゼラチンと蒸留水との混合物に加えてアルカリ性ゼラチン溶液を得る工程と、
（３）チョウザメ皮ゼラチン：ヒドロキシチロソール：グリセリン＝１：０．３：０．２～１：０．６：０．４（ｗ：ｗ：ｗ）の比でのヒドロキシチロソールとグリセリン、並びに、プロピレングリコールを前記アルカリ性ゼラチン溶液に加えて、ヒドロキシチロソールゼラチン溶液を得て、４０～７０℃で前記ヒドロキシチロソールゼラチン溶液を加熱する工程と、
（４）工程（３）からの前記ヒドロキシチロソールゼラチン溶液を超音波処理し、前記ヒドロキシチロソールゼラチン溶液を清浄なプレキシガラスプレート上に均一に置き、前記ヒドロキシチロソールゼラチン溶液を超清浄な作業台上で室温にて乾燥させて、ヒドロキシチロソールチョウザメ皮ゼラチンフィルムを得る工程と、を含む方法。
別の実施形態では、前記ニュートラルレッド指示薬溶液は、ニュートラルレッドとエタノールとを５：９５（ｗ：ｗ）の比で含む。
別の実施形態では、前記ニュートラルレッド指示薬溶液の蒸留水に対する比は１：６７（ｖ：ｖ）である。
別の実施形態では、前記アルカリ性溶液のチョウザメ皮ゼラチンと蒸留水との混合物に対する比は１：１００（ｖ：ｖ）である。
別の実施形態において、チョウザメ皮ゼラチンと蒸留水との比は、１：１０（ｗ：ｗ）である。
別の実施形態では、チョウザメ皮ゼラチン：ヒドロキシチロソール：グリセリンの比は１：０．４：０．３（ｗ：ｗ：ｗ）である。
別の実施形態では、前記ヒドロキシチロソールゼラチン溶液は６０℃で加熱される。
１つの実施形態において、抗酸化活性およびサルモネラ検出能力を有するヒドロキシチロソールチョウザメ皮ゼラチンフィルムは、請求項１の方法に従って調製される。
上記した一般的な説明と、下記の詳細な説明とは、どちらも例示的および説明的であり、特許請求される本発明のさらなる説明を提供するように意図されていることを理解されたい。
本発明のさらなる理解を提供するために含まれ、本明細書に組み込まれ、その一部を構成する添付の図面は本発明の実施形態を示し、説明と共に本発明の原理を説明するのに役立つ。
図１は、チョウザメ皮ゼラチンフィルムの表面構造のＳＥＭ画像である。 図２は、チョウザメ皮ゼラチンフィルムの断面構造のＳＥＭ画像である。 図３は、ヒドロキシチロソールチョウザメ皮ゼラチンフィルム（実施例１）の表面構造のＳＥＭ画像である。 図４は、オキシチロソールチョウザメ皮ゼラチンフィルムの横断構造のＳＥＭ画像である（実施例１）。 図５は、ヒドロキシチロソールチョウザメ皮ゼラチンフィルム（実施例１）のフーリエ変換赤外分光法（ＦＴＩＲ）である。 図６は、ヒドロキシチロソールチョウザメ皮ゼラチンフィルム（実施例１）の熱重量分析（ＴＧＡ）結果を示す。 図７は、水滴とヒドロキシチロソールチョウザメ皮ゼラチンフィルム（実施例１）との間の接触角を示す。 図８は、ヒドロキシチロソールチョウザメ皮ゼラチンフィルムのサルモネラ検出能力を示す。
図示の実施形態の詳細な説明
次に、本発明の実施形態を詳細に参照し、その実施例を添付の図面に示す。下記の実施例は本発明を説明するが、本発明は下記の実施例に限定されるものではない。
実施例１
本実施例は、出発物質として７０６ｇのオリーブ葉および２３５ｇのチョウザメ皮を使用する。ヒドロキシチロソールチョウザメ皮ゼラチンフィルムを調製する方法は、下記の工程を含む。
（１）ヒドロキシチロソールの調製：
７０６ｇのオリーブ葉粉末を３５３０ｍＬの０．２Ｍ塩酸溶液に加えた。この溶液を水浴中で８０℃にて４時間加熱し、２Ｍの水酸化ナトリウムで中和し、遠心分離して濾液を回収した。濾液を濃縮し、４倍温水で希釈した濃縮濾液をマクロポーラス樹脂で精製し、溶出液は４５％エタノールであり、流速は１．５ＢＶであった。溶出液を蒸発濃縮し、４倍量のメタノールを加えて６０℃で再結晶し、２０ｇのヒドロキシチロソールの粗生成物を、収率２．８３％で得た。
Figure 0007145526000001
（２）チョウザメ皮ゼラチンの調製：
２３５ｇのチョウザメ皮を、１％のＨ２Ｏ２（ｖ／ｖ）を含む０．１ＭのＮａＯＨ溶液と混合して、１／２０（ｗ／ｖ）のチョウザメ皮／アルカリ性溶液比を有する混合物を形成した。この混合物を室温で４００ｒｐｍの速度で２４時間撹拌し、アルカリ性溶液を８時間ごとに交換した。アルカリ処理した魚皮を１０％のイソプロパノール（ｖ/ｖ）で４時間脱脂し、氷水で洗浄して中性または弱アルカリ性にした。脱脂したチョウザメ皮を、０．０５Ｍの酢酸中に、４℃にて、チョウザメ皮／酸溶液比１：１０（ｗ／ｖ）で、４時間浸漬し、穏やかに撹拌し、中性になるまで蒸留水で洗浄し、次いで蒸留水の１０倍（ｗ／ｖ）に浸漬した。処理したチョウザメ皮は、チョウザメ皮ゼラチンが抽出されるまで、継続的に攪拌された。ゼラチン溶液を室温で３０分間遠心分離し、上清を濃縮し、凍結乾燥し、４℃で保存した。チョウザメ皮ゼラチンは５０ｇであり、収率は２１．２８％であった。
（３）ヒドロキシチロソールチョウザメ皮ゼラチンフィルムの調製：
５００ｍＬの水に７ｍＬのニュートラルレッド指示薬溶液を加え、適量の１ＭのＮａＨＣＯ３溶液を加えた。工程（２）で得られた５０ｇのチョウザメ皮ゼラチンを溶液に加え、均一に撹拌した。得られた溶液を３～４時間保持した。溶液を完全に膨潤させた後、２０ｇのヒドロキシチロソール、１５ｍＬのグリセロール、および適切な量のプロピレングリコールを加え、６０℃で３０分間連続的に撹拌し、次いで二重層濾紙で濾過した。濾液を超音波脱泡処理し、清浄なプレキシガラス板（１５×１５ｃｍ２）上に均等に広げ、２５℃、５０±５％相対湿度（ＲＨ）の対流式オーブン内で２４時間乾燥した。乾燥したフィルム（ヒドロキシチロソールチョウザメ皮ゼラチンフィルム）を手で剥離し、乾燥機中でヒドロキシチロソールチョウザメ皮ゼラチンフィルムを保存した。
実施例２
本実施例は、出発物質として７０６ｇのオリーブ葉および２３５ｇのチョウザメ皮を使用する。ヒドロキシチロソールチョウザメ皮ゼラチンフィルムを調製する方法は、下記の工程を含む。
（１）ヒドロキシチロソールの調製：
７０６ｇのオリーブ葉粉末を３５３０ｍＬの０．２Ｍ塩酸溶液に加えた。この溶液を水浴中で８０℃にて４時間加熱し、２Ｍの水酸化ナトリウムで中和し、遠心分離して濾液を回収した。濾液を濃縮し、４倍温水で希釈した濃縮濾液をマクロポーラス樹脂で精製し、溶出液は４５％エタノールであり、流速は１．５ＢＶであった。溶出液を蒸発濃縮し、４倍量のメタノールを加えて６０℃で再結晶し、２０ｇのヒドロキシチロソールの粗生成物を、収率２．８３％で得た。
（２）チョウザメ皮ゼラチンの調製：
２３５ｇのチョウザメ皮を、１％のＨ２Ｏ２（ｖ／ｖ）を含む０．１ＭのＮａＯＨ溶液と混合して、１／２０（ｗ／ｖ）のチョウザメ皮／アルカリ性溶液比を有する混合物を形成した。この混合物を室温で４００ｒｐｍの速度で２４時間撹拌し、アルカリ性溶液を８時間ごとに交換した。アルカリ処理した魚皮を１０％のイソプロパノール（ｖ/ｖ）で４時間脱脂し、氷水で洗浄して中性または弱アルカリ性にした。脱脂したチョウザメ皮を、０．０５Ｍの酢酸中に、４℃にて、チョウザメ皮／酸溶液比１：１０（ｗ／ｖ）で、４時間浸漬し、穏やかに撹拌し、中性になるまで蒸留水で洗浄し、次いで蒸留水の１０倍（ｗ／ｖ）に浸漬した。処理したチョウザメ皮は、チョウザメ皮ゼラチンが抽出されるまで、継続的に攪拌された。ゼラチン溶液を室温で３０分間遠心分離し、上清を濃縮し、凍結乾燥し、４℃で保存した。チョウザメ皮ゼラチンは５０ｇであり、収率は２１．２８％であった。
（３）ヒドロキシチロソールチョウザメ皮ゼラチンフィルムの調製：
５００ｍＬの水に７ｍＬのニュートラルレッド指示薬溶液を加え、適量の１ＭのＮａＨＣＯ３溶液を加えた。工程（２）で得られた５０ｇのチョウザメ皮ゼラチンを溶液に加え、均一に撹拌した。得られた溶液を３～４時間保持した。溶液を完全に膨潤させた後、２０ｇのヒドロキシチロソール、１５ｍＬのグリセロール、および適切な量のプロピレングリコールを加え、５０℃で３０分間連続的に撹拌し、次いで二重層濾紙で濾過した。濾液を超音波脱泡処理し、清浄なプレキシガラス板（１５×１５ｃｍ２）上に均等に広げ、２５℃、５０±５％相対湿度（ＲＨ）の対流式オーブン内で２４時間乾燥した。乾燥したフィルム（ヒドロキシチロソールチョウザメ皮ゼラチンフィルム）を手で剥離し、乾燥機中でヒドロキシチロソールチョウザメ皮ゼラチンフィルムを保存した。
実施例３
本実施例は、出発物質として７０６ｇのオリーブ葉および２３５ｇのチョウザメ皮を使用する。ヒドロキシチロソールチョウザメ皮ゼラチンフィルムを調製する方法は、下記の工程を含む。
（１）ヒドロキシチロソールの調製：
７０６ｇのオリーブ葉粉末を３５３０ｍＬの０．２Ｍ塩酸溶液に加えた。この溶液を水浴中で８０℃にて４時間加熱し、２Ｍの水酸化ナトリウムで中和し、遠心分離して濾液を回収した。濾液を濃縮し、４倍温水で希釈した濃縮濾液をマクロポーラス樹脂で精製し、溶出液は４５％エタノールであり、流速は１．５ＢＶであった。溶出液を蒸発濃縮し、４倍量のメタノールを加えて６０℃で再結晶し、２０ｇのヒドロキシチロソールの粗生成物を、収率２．８３％で得た。
（２）チョウザメ皮ゼラチンの調製：
２３５ｇのチョウザメ皮を、１％のＨ２Ｏ２（ｖ／ｖ）を含む０．１ＭのＮａＯＨ溶液と混合して、１／２０（ｗ／ｖ）のチョウザメ皮／アルカリ性溶液比を有する混合物を形成した。この混合物を室温で４００ｒｐｍの速度で２４時間撹拌し、アルカリ性溶液を８時間ごとに交換した。アルカリ処理した魚皮を１０％のイソプロパノール（ｖ/ｖ）で４時間脱脂し、氷水で洗浄して中性または弱アルカリ性にした。脱脂したチョウザメ皮を、０．０５Ｍの酢酸中に、４℃にて、チョウザメ皮／酸溶液比１：１０（ｗ／ｖ）で、４時間浸漬し、穏やかに撹拌し、中性になるまで蒸留水で洗浄し、次いで蒸留水の１０倍（ｗ／ｖ）に浸漬した。チョウザメ皮は、チョウザメ皮ゼラチンが抽出されるまで、継続的に攪拌された。ゼラチン溶液を室温で３０分間遠心分離し、上清を濃縮し、凍結乾燥し、４℃で保存した。チョウザメ皮ゼラチンは５０ｇであり、収率は２１．２８％であった。
（３）ヒドロキシチロソールチョウザメ皮ゼラチンフィルムの調製：
５００ｍＬの水に７ｍＬのニュートラルレッド指示薬溶液を加え、適量の１ＭのＮａＨＣＯ３溶液を加えた。工程（２）で得られた５０ｇのチョウザメ皮ゼラチンを溶液に加え、均一に撹拌した。得られた溶液を３～４時間保持した。溶液を完全に膨潤させた後、２０ｇのヒドロキシチロソール、１５ｍＬのグリセロール、および適切な量のプロピレングリコールを加え、７０℃で３０分間連続的に撹拌し、次いで二重層濾紙で濾過した。濾液を超音波脱泡処理し、清浄なプレキシガラス板（１５×１５ｃｍ２）上に均等に広げ、２５℃、５０±５％相対湿度（ＲＨ）の対流式オーブン内で２４時間乾燥した。乾燥したフィルム（ヒドロキシチロソールチョウザメ皮ゼラチンフィルム）を手で剥離し、乾燥機中でヒドロキシチロソールチョウザメ皮ゼラチンフィルムを保存した。
上記実施例１～３で調製したヒドロキシチロソールチョウザメ皮ゼラチンフィルムを比較することにより、実施例１の条件が好ましい。
実施例４
ヒドロキシチロソールチョウザメ皮ゼラチンフィルムの抗酸化活性測定－ＤＰＰＨ法
まず、実施例１のヒドロキシチロソールチョウザメ皮ゼラチンフィルムを５％のＳＤＳに溶解し、８５℃の水浴中に１時間保持した後、不溶性のフラグメントを室温で５分間遠心分離することにより除去した。１．５ｍＬのフィルム溶液および１ｍＬの９５％エタノールを１．５ｍＬの０．１ＭのＤＰＰＨ溶液と混合し、混合物を完全に混合し、室温で３０分間反応させた。混合物を８０００×ｇで５分間濃縮した。５１７ｎｍにおける混合物の吸光度Ａｉを分光光度計によって測定した。１．５ｍＬのフィルム溶液と混合した１．５ｍＬの９５％エタノールの吸光度Ａｊおよび０．１ＭのＤＰＰＨ溶液と混合した１．５ｍＬの９５％エタノールの吸光度Ａｏも測定した。牛皮（cowhide）ゼラチンフィルムを比較として使用した。牛皮ゼラチンフィルムの抗酸化活性をＤＰＰＨクリアランス法により測定し、吸光度の変化に応じて消去速度を分光光度法により算出した。ＤＰＰＨラジカル消去活性は、下記のように計算した。
クリアランス率（％）＝〔１－（Ａｉ－Ａｊ）／Ａｏ〕×１００％
ＤＰＰＨ試験結果を表１に示す。
Figure 0007145526000002
上記の表１に示すように、ヒドロキシチロソールチョウザメ皮ゼラチンフィルムのクリアランス率は３３．１％であり、牛皮ゼラチンフィルムのクリアランス率は２０．０％であった。従って、ヒドロキシチロソールチョウザメの皮ゼラチンフィルムの抗酸化活性は、牛皮ゼラチンフィルムよりも高かった。
実施例５
ヒドロキシチロソールチョウザメ皮ゼラチンフィルムの抗酸化活性測定－還元法
酸性溶液中では、還元性物質がフェリシアン化カリウムと反応してフェロシアン化カリウムを生成する。次いで、Ｆｅ２＋はフェリシアン化カリウム（高濃度）と反応して可溶性プルシアンブルーを生成する。プルシアンブルーは、７００ｎｍでの吸光度によって測定することができる。７００ｎｍにおけるより高い吸光度は、物質のより大きな還元能力を示す。
実施例１の２ｍＬのヒドロキシチロソールチョウザメ皮ゼラチンフィルムの水溶液を、２．５ｍＬの０．２Ｍリン酸緩衝液（ｐＨ６．６）および２．５ｍＬの１％フェリシアン化カリウムに加えた。混合物を５０℃で２０分間反応させ、２．５ｍＬの１０％トリクロロ酢酸を加えた。混合物を５０℃で２０分間反応させた後、２０００×ｇ、２２℃で１０分間遠心分離した。上清（２．５ｍＬ）を２．５ｍＬの脱イオン水および０．５ｍＬの０．１％塩化第二鉄（ferricchloride）と混合した。反応１０分後、溶液の吸光度を７００ｎｍで測定した。１．０ｍｇ／ｍＬのビタミンＣを含有する薄フィルム溶液を陽性対照として使用した。吸光度が高いほど還元能が強い。フィルム溶液およびビタミンＣを含む対照フィルム溶液の吸光度を３回測定し、その平均値を吸光度値とした。表２に結果が示される。
Figure 0007145526000003
表２は試料の抗酸化活性がビタミンＣを１．０ｍｇ／ｍＬ含有するフィルム溶液のそれに近いことを示しており、これは、ヒドロキシチロソールチョウザメ皮ゼラチンフィルムが良好な還元効果を有することを示している。
実施例６
ヒドロキシチロソールチョウザメ皮ゼラチンフィルムの厚さ測定
実施例１のヒドロキシチロソールチョウザメ皮ゼラチンフィルムの厚さを厚さ計で測定し、ランダムな５箇所のフィルム試料の厚さを測定し、その平均値を厚さ値とした。厚さ測定結果を表３に示す。
Figure 0007145526000004
全体：ｄ＝（ｄ1＋ｄ2＋ｄ3）÷３＝５．０７×１０－２ｍｍ
実験では、プレキシガラスプレートを超清浄な作業台上に置いた。調製したゼラチン溶液をフラットプレート上で均一に膨張させるために、トップリング法を用いた。フィルムの５つのランダムな位置の厚さの差は約０．００７ｍｍであり、これはフィルムの厚さが均一で滑らかであることを示している。
実施例７
ヒドロキシチロソールチョウザメ皮ゼラチンフィルムの力学特性測定
フィルムの機械的特性は、膜材料の分子量、架橋度、溶媒および可塑剤含量に依存する。フィルムの機械的特性は、主に引張強さ（ＴＳ）および破断点伸び（ＥＡＢ）によって反映される。ＴＳはフィルムの強度を反映する指標であり、ＥＡＢはフィルムの可塑性を反映する。実施例１のヒドロキシチロソールチョウザメ皮ゼラチンフィルムを室温および５０±５％ＲＨで７２時間置いた。３ｃｍの初期グリップ長を有するＥライトフィルム試料（２×５ｃｍ２）を、それらの機械的特性を試験するために調製した。各フィルム試料の平均厚さを用いて断面積を推定した。フィルムの初期クランプ分離と機械的クロスヘッド速度を３０ｍｍ／分に設定した。ＴＳおよびＥＡＢは、最大荷重および最終破壊伸長を使用して計算される。ヒドロキシチロソールを含まないチョウザメ皮ゼラチンフィルムをブランク対照として使用した。
具体的な計算式は下記の通りである。
ＴＳ＝Ｆｍ／（ｄＯ×Ｗ）
式中、ＴＳ：引張強度（ＭＰａ）、Ｆｍ：検体の破壊時の最大張力（Ｎ）、ｄ：薄フィルムの厚さ（ｍｍ）、Ｗ：フィルム幅（ｍｍ）
ＥＡＢ＝（△Ｌ／ＬＯ）×１００％＝［（Ｌ１－ＬＯ）／ＬＯ］×１００％
式中、ＬＯ：フィルムの元の長さ（ｍｍ）、△Ｌ：フィルムが破損したときに伸張された長さ（ｍｍ）、Ｌ１：フィルムが破損したときに到達した最大長（ｍｍ）。
実施例１で調製したヒドロキシチロソールチョウザメ皮ゼラチンフィルムのＴＳおよびＥＡＢの結果を表４に示す。
Figure 0007145526000005
表４に示すように、ヒドロキシチロソールを含むチョウザメ皮ゼラチンフィルムの機械的特性は、ヒドロキシチロソールを含まないチョウザメ皮ゼラチンフィルムの機械的特性よりも良好である。
実施例８
ヒドロキシチロソールチョウザメ皮ゼラチンフィルムの水溶性測定
実施例１のヒドロキシチロソールチョウザメ皮ゼラチンフィルム試料（３×２ｃｍ２）を１０５℃で２４時間乾燥し、秤量した（Ｗ１）。次に、フィルムを１５ｍＬの蒸留水に浸漬し、２５℃の振動水浴中に置いた。２４時間後、凝固したフィルムを除去し、乾燥させ（１０５℃、２４時間）、秤量した（Ｗ2）。ヒドロキシチロソールを含まないチョウザメ皮ゼラチンフィルムをブランク対照として使用した。溶解した乾燥物質の重量は、下記のように計算した。
ＷＳ（％）＝（Ｗ１－Ｗ２）×１００／Ｗ１
実施例１で調製したヒドロキシチロソールチョウザメ皮ゼラチンフィルムの溶解性は７４．２６±０．１８％であり、ヒドロキシチロソールを含まないチョウザメ皮ゼラチンフィルムの溶解性は８９．４９±０．２５％であった。結果はヒドロキシチロソールを含むチョウザメ皮ゼラチンフィルムが一般に水溶性であり、低含水量の食品包装材料に適していることを示した。
実施例９
ヒドロキシチロソールチョウザメ皮ゼラチンフィルムの水蒸気透過率測定
フィルムの水蒸気透過係数とは、単位時間および単位蒸気圧力差におけるフィルムの単位厚さおよび単位面積を通過する蒸気量をいう。フィルムの水蒸気透過係数は、フィルムの水分透過性を測定するための非常に重要なパラメータである。水蒸気透過係数が小さいほど、通過する水蒸気が少なくなり、耐水性が向上する。水蒸気透過係数はフィルム構造の密度を測定する指標である。
実施例１で調製したヒドロキシチロソールチョウザメ皮ゼラチンフィルム試料を、乾燥シリカゲル（０％ ＲＨ）を含むボトル中に、シリカゲル真空グリースおよびゴムガスケットで封入した。ボトルを、蒸留水を含む乾燥機に入れ、乾燥したゼラチンフィルムを水蒸気透過器で測定する。
実施例１で調製したヒドロキシチロソールチョウザメ皮ゼラチンフィルムのＷＶＰ値は１．９９±０．２９×１０－１０ｇｍ－１Ｐａ－１ｓ－１である。ヒドロキシチロソールを含まないチョウザメ皮ゼラチンフィルムのＷＶＰ値は２．６５±０．０７×１０－１０ｇｍ－１Ｐａ－１ｓ－１であり、ヒドロキシチロソールチョウザメ皮ゼラチンフィルムはコンパクトで防水性能が良好であることを示した。
実施例１０
ヒドロキシチロソールチョウザメ皮ゼラチンフィルムの光および透明度測定
実施例１で作製したゼラチンフィルム試料から、表面が平滑な鋳型試料を選び、４ｃｍ×１ｃｍの大きさに切断し、比色皿（キュベット）（１ｃｍ）の片側に取り付け、ＵＶ－ｖｉｓ分光光度計の試料プールに入れ、６００ｎｍでの吸光度を測定した。このようにして、薄フィルムの光透過率と透明度を計算した。ヒドロキシチロソールを含まないチョウザメ皮ゼラチンフィルムをブランク対照として使用した。
実施例１で作製したヒドロキシチロソールチョウザメ皮ゼラチンフィルムの波長６００ｎｍにおける光透過率および透明度は、それぞれ８３．３１％および２．４９±０．０３であった。６００ｎｍ波長におけるヒドロキシチロソールを含まないチョウザメ皮ゼラチンフィルムの光透過率は９１．８４％であり、透明度は０．７４±０．０２である。実験データは、ヒドロキシチロソールチョウザメ皮ゼラチンフィルムの光透過率がヒドロキシチロソールを含まないチョウザメ皮ゼラチンフィルムのそれより低いことを示した。これは良好な光耐性を有し、対応する透明性はヒドロキシチロソールを含まないチョウザメ皮ゼラチンフィルムよりも高く、このことは生鮮食品の元の色および外観を良好に反映することができ、食品包装に適している。
実施例１１
ヒドロキシチロソールチョウザメ皮ゼラチンフィルムの特性評価
フィルムの微細構造測定
走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）分析：実施例１で調製した薄フィルム試料の断面を液体窒素中で破壊し、試料の表面および断面を電子顕微鏡テーブルに固定し、金スプレー処理を行い、走査型電子顕微鏡下に置いた。フィルムの表面および断面構造を観察し、ヒドロキシチロソールを含まないチョウザメ皮ゼラチンフィルムをブランク対照として使用した。図１は、ブランク標準物質の表面を示す。図２は、ブランク標準の断面を示す。図３は、ヒドロキシチロソールフィルムを含む試料の表面を示す。図４は、ヒドロキシチロソールフィルムを含む試料の断面を示す。ブランク標準物質の表面は滑らかで均一であり、脆化領域はなく、分子は規則正しく配列していた。ヒドロキシチロソールを含むチョウザメ皮ゼラチンフィルムの顕微鏡写真は同様の特徴を示し、表面は対照群のものより滑らかで均一であった。破断面では、ヒドロキシチロソールを含むフィルムは対照フィルムよりもコンパクトな構造を示し、粒子または明白な層状化現象はなく、ヒドロキシチロソールチョウザメ皮ゼラチンフィルムが食品包装および保存に使用できる均一分散システムであることを示した。
（２）フーリエ変換赤外分光法（ＦＴＩＲ）
実施例１のヒドロキシチロソールチョウザメ皮ゼラチンフィルムのＦＴＩＲスペクトルをＦＴＩＲ分光計で測定した。分析の前に、フィルムを、Ｐ２Ｏ５を含有する乾燥機中に室温で１０日間置いて、最大の脱水を達成した。５００～４０００ｃｍ－１の範囲では、４ｃｍ－１の解像度で３２スキャンを行い、スペクトル画像を自動的に収集して解析した。ＦＴＩＲスペクトルを用いて、分子レベルでの薄フィルム試料における官能基および構造変化をモニターする。
３３１５．１ｃｍ－１は、Ｎ－ＨおよびＯＨの伸縮振動ピークである。
１６００ｃｍ－１：アミドＩ帯（コリオ（Corio）およびイミンＨの伸縮振動ピーク）。
１５４２．９ｃｍ－１：アミドＩＩ帯（ＮＨ曲げ振動ピーク）。
１２４０ｃｍ－１：アミドＩＩＩ帯（ＮＨ変形ピーク）。
１３３６ｃｍ－１：アミドＩＶ帯、プロリンの側鎖上のＣＨ２の左右の揺れによって引き起こされる。
１４５２ｃｍ－１は、Ｎ－Ｈ伸張またはＮ－Ｈ変形のピークである。
１０４５ｃｍ－１は、Ｃ－Ｏ－ＣおよびＣ－Ｏ－Ｈの伸縮振動ピークである。
ＦＴＩＲの結果は、ヒドロキシチロソールの添加がゼラチンとの架橋を増強し、よりコンパクトな膜ネットワークを形成したことを示す。
（３）熱重量分析（ＴＧＡ）
分析の前に、実施例１のヒドロキシチロソールチョウザメ皮ゼラチンフィルターを、室温で１０日間Ｐ２Ｏ５を含む乾燥機に入れた。熱重量分析装置を用いて、脱水フィルムを１０℃／分の速度で２０℃から６００℃までスキャンした。窒素を精製ガスとして使用し、流速は２０ｍＬ／分であった。表４に、ヒドロキシチロソールチョウザメ皮ゼラチンフィルムの熱分解温度（Ｔｄ、Δ℃）および重量損失（Δｗ、％）を示す。
Figure 0007145526000006
注記：Δ１、およびΔ２は、それぞれ、フィルムの第１および第２ステージの重量損失を表す。
ＴＧＡの結果を図６に示す。ゼラチンフィルムは、重量損失の２つの主要な段階を示す。第１段階は５１．２℃～９８．６℃である。ゼラチンフィルムの重量損失はゆっくりで、重量は約９．８９％減少した。ゼラチンフィルムの重量減少は、ゼラチンフィルムによって吸着された遊離水、構造の結合水、およびグリセロールプロピレングリコールから構成され得る。第２段階は１９８．４℃～３９７．５℃で、重量は約３９．７４％減少した。この段階は、フィルム中の分子量ペプチドおよびゼラチン鎖の分解によるものであり得る。４２０℃の後、熱分析曲線はほとんど変化せず、タンパク質は基本的に完全に分解した。チョウザメ皮ゼラチンフィルムは良好な熱安定性を有し、熱安定性の改善は食品包装フィルムの開発に良好に適用できることが見出された。
実施例１２
ヒドロキシチロソールチョウザメ皮ゼラチンフィルムの疎水性測定
実施例１のヒドロキシチロソールチョウザメ皮ゼラチンフィルムを０．５ｃｍ×５ｃｍの大きさの矩形試料に切断し、平坦で清潔なガラスシート上に固定した。水滴と薄フィルムとの間の接触角を、ビデオ光学接触角試験機によって測定して、フィルムの疎水性度を測定した。水滴容量を５μＬに設定し、薄フィルム試料上で３滴をランダムに選択し、接触角を記録し、平均値を計算した。結果を図７および表６に示す。
Figure 0007145526000007
表６および図７は、ヒドロキシチロソールを含まないチョウザメ皮ゼラチンフィルムの接触角が９０°を超え、疎水性であることを示す。ヒドロキシチロソールの接触角は全体として減少するが、その接触角は依然として９０°を超え、疎水性であり、少量の水を含む食品包装に使用することができる。
実施例１３
ヒドロキシチロソールチョウザメ皮ゼラチンフィルムのサルモネラ検出能
（１）実施例１のヒドロキシチロソールを含むチョウザメ皮ゼラチンフィルムを、サルモネラ検出能について試験した。ヒドロキシチロソールを含まないチョウザメ皮ゼラチンフィルムをブランク対照として使用した。
（２）サルモネラを比濁管と同じ直径の試験管に入れ、無菌蒸留水を加え、Ｎｏ．３比濁管と同じ濃度の細菌懸濁液を調製した。
（３）調製した細菌懸濁液を、実施例１のヒドロキシチロソールを含むチョウザメ皮ゼラチンフィルムおよびヒドロキシチロソールを含まないチョウザメ皮ゼラチンフィルム上に噴霧した。フィルムの色の変化を観察した。結果を図８に示す。
フィルム上に細菌溶液を噴霧した後、フィルムの変化を観察した。図８に示すように、ヒドロキシチロソール、プロピレングリコールおよびニュートラルレッドを含有するフィルムはサルモネラ感染により橙色から紫色赤色に変化し、サルモネラがプロピレングリコールを分解して酸を生成し、ニュートラルレッドを赤色に変化させたことを示した。その結果、本法はサルモネラの検出に感受性があり、感染前後で明らかに変化し、サルモネラの迅速検出に適していることが分かった。ヒドロキシチロソールを含まないチョウザメ皮ゼラチンフィルムには色の変化はなかった。
本発明の精神または範囲から逸脱することなく、本発明において様々な改変および変更を行うことができることは、当業者には明らかである。したがって、本発明の目的は添付の特許請求の範囲およびその同等物の範囲内にある限り、本発明の改変形態および変形形態を包含することである。

Claims (3)

  1. 抗酸化活性およびサルモネラ検出能を有するヒドロキシチロソールチョウザメ皮ゼラチンフィルムを調製する方法であって、下記の工程、
    （１）ニュートラルレッド指示薬溶液と蒸留水とを、室温で１：６５～１：７０（ｖ：ｖ）の比で混合し混合溶液を得て、前記混合溶液に、変色するまで１ｍｏｌ/ＬのＮａＨＣＯ３溶液を加えてアルカリ性溶液を得る工程と、
    （２）工程（１）で得られた前記アルカリ性溶液を、チョウザメ皮ゼラチン：蒸留水＝１：８～１：１２（ｗ／ｗ）の比でのチョウザメ皮ゼラチンと蒸留水との混合物に加えてアルカリ性ゼラチン溶液を得る工程と、
    （３）チョウザメ皮ゼラチン：ヒドロキシチロソール：グリセリン＝１：０．３：０．２～１：０．６：０．４（ｗ：ｗ：ｗ）の比でのヒドロキシチロソールとグリセリン、並びに、プロピレングリコールを前記アルカリ性ゼラチン溶液に加えて、ヒドロキシチロソールゼラチン溶液を得て、４０～７０℃で前記ヒドロキシチロソールゼラチン溶液を加熱する工程と、
    （４）工程（３）からの前記ヒドロキシチロソールゼラチン溶液を超音波処理し、前記ヒドロキシチロソールゼラチン溶液を清浄なプレキシガラスプレート上に均一に置き、前記ヒドロキシチロソールゼラチン溶液を超清浄な作業台上で室温にて乾燥させて、前記ヒドロキシチロソールチョウザメ皮ゼラチンフィルムを得る工程と、を含み、
    ここで、前記ニュートラルレッド指示薬溶液は、ニュートラルレッドとエタノールとを５：９５（ｗ：ｗ）の比で含み、前記ニュートラルレッド指示薬溶液の前記蒸留水に対する比は１：６７（ｖ：ｖ）であり、
    サルモネラは前記プロピレングリコールを分解して酸を生成し、前記ニュートラルレッド指示薬は赤色に変わり、前記サルモネラの迅速な同定を導く、方法。
  2. 前記アルカリ性溶液のチョウザメ皮ゼラチンと蒸留水との前記混合物に対する比は１：１００（ｖ：ｖ）であり、ここで、チョウザメ皮ゼラチンと蒸留水の比は１：１０（ｗ：ｗ）であり、チョウザメ皮ゼラチン：ヒドロキシチロソール：グリセリンは１：０．４：０．３（ｗ：ｗ：ｗ）の比である、請求項１に記載の方法。
  3. 前記ヒドロキシチロソールゼラチン溶液は６０℃で加熱される、請求項１に記載の方法。
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