JP7489656B2 - バクテリアセルロース複合化粉末およびその製造方法 - Google Patents
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Description
さらに、バクテリアセルロースの乾燥物として、CMC、ヒドロキシプロビルセルロース(HPC)、ヒドロキシエチルセルロース(HEC)を含むものが記載されている(例えば、特許文献4)。また、5~300重量%の水溶性高分子を含有させたセルロースナノファイバーの乾燥固形物が、水に溶解した際に乾燥前と同等の特性を示すことが記載されている(例えば、引用文献5)。
η(s)≧0.3×η(w)
上述したように、η(s)は、1.0重量%の塩化ナトリウム水溶液に、本実施形態のバクテリアセルロース複合化粉末を0.1重量%の濃度で加えて手攪拌し、10分静置した後の20℃における粘度であり、η(w)は、本実施形態のバクテリアセルロース複合化粉末を0.1重量%の濃度で蒸留水に加えて手攪拌し、10分静置した後の20℃における粘度である。言い換えると、数式((η(s)/η(w))×100)で表される粘度比率(%)が30%以上であれば、塩類が含まれる液体中にもバクテリアセルロース複合化粉末が均一に分散しているものとする。
本実施例で使用した物質を示す。
CMC-Na:(和光純薬製)
HEC:SE600(ダイセルファンケム製)
HPC:HPC-L(日本壮曹達)
キサンタンガム:イナゲルV-10(伊那食品工業製)
プルラン:PI-20(林原製)
ローカストビーンガム:イナゲルL-15(伊那食品工業製)
タラガム:イナゲルタラガムA(伊那食品工業製)
グァーガム:イナゲルGR-10(伊那食品工業製)
グルコマンナン:イナゲルマンナン100(伊那食品工業製)
タマリンドガム:イナゲルV-250(伊那食品工業製)
サイリウムシードガム:イナゲルA-400(伊那食品工業製)
アラビアガム:イナゲルアラビアガムA(伊那食品工業製)
LMペクチン:イナゲルJP-20(伊那食品工業製)
HMペクチン:イナゲルJP-10(伊那食品工業製)
大豆多糖類:(三栄源製)
κ-カラギナン:イナゲルE-150(伊那食品工業製)
ι-カラギナン:V-120(伊那食品工業製)
λ-カラギナン:V-40(伊那食品工業製)
アルギン酸Na:イナゲルGS-80(伊那食品工業製)
ポリグリコール酸(PGA):(和光純薬)
デキストリン:パインデックス#2(松谷化学工業製)
特許国際公開番号WO2018/038055の実施例8に記載されている方法にしたがって、炭素源と培養時高分子物質とを含有する培地中で細菌を培養した。培養時高分子物質としては、HPC、HEC、CMCを用意した。培養後の培養液について遠心分離(8000rpm、15分)を行い、沈殿物を回収した。1(W/V)%の水酸化ナトリウム水溶液を、沈殿物の5倍容量加え、70℃、100rpmで2時間振とうすることにより菌体を溶解した。
複合用高分子物質として、CMC-Na、HEC、HPC、キサンタンガム、プルラン、ローカストビーンガム、タラガム、グァーガム、グルコマンナン、タマリンドガム、サイリウムシードガム、アラビアガム、LMペクチン、HMペクチン、大豆多糖類、κ-カラギナン、λ-カラギナン、ι-カラギナン、アルギン酸Na、ポリグリコール酸(PGA)、およびデキストリンを用意した。
複合用高分子物質は、それぞれ純水に溶解して1重量%の濃度の水溶液とした。
NFBC-HPC溶液100gに対し、各複合用高分子物質溶液100gを加えて攪拌した。得られた混合溶液を、80℃の恒温槽中で薄くキャスティングし、水分値8%程度に乾燥した。その後、ハンマーミルを用いて粉砕して、バクテリアセルロース複合化粉末(NFBC-HPC粉末)を調製した。バクテリアセルロース複合化粉末においては、培養されたバクテリアセルロースと複合用高分子物質との重量比は、1:1程度である。
得られたNFBC-HPC粉末0.1gを100mLの蒸留水に加え、マドラーを用いた手攪拌により均一に分散させた。これを静置して10分後、B型粘度計(BROOKFIELD(LVDV-1 PRIME))により粘度(20℃、6rpm)を測定して、η(w)とした。また、蒸留水を1.0%塩化ナトリウム水溶液に変更した以外は同様にして粘度を測定し、η(s)とした。さらに、数式((η(s)/η(w))×100)により粘度比率(%)を求めた。
NFBC-HEC溶液100gに対し、各複合用高分子物質溶液100gを加えて攪拌した。得られた混合溶液を、80℃の恒温槽中で薄くキャスティングし、水分値8%程度に乾燥した。その後、ハンマーミルを用いて粉砕して、バクテリアセルロース複合化粉末(NFBC-HEC粉末)を調製した。バクテリアセルロース複合化粉末においては、培養されたバクテリアセルロースと複合用高分子物質との重量比は、1:1程度である。
得られたNFBC-HEC粉末0.1gを100mLの蒸留水に加え、マドラーを用いた手攪拌により均一に分散させた。これを静置して10分後、B型粘度計(BROOKFIELD(LVDV-1 PRIME))により粘度(20℃、6rpm)を測定して、η(w)とした。また、蒸留水を1.0%塩化ナトリウム水溶液に変更した以外は同様にして粘度を測定し、η(s)とした。さらに、数式((η(s)/η(w))×100)により粘度比率(%)を求めた。
NFBC-CMC溶液100gに対し、各複合用高分子物質溶液100gを加えて攪拌した。得られた混合溶液を、80℃の恒温槽中で薄くキャスティングし、水分値8%程度に乾燥した。その後、ハンマーミルを用いて粉砕して、バクテリアセルロース複合化粉末(NFBC-CMC粉末)を調製した。バクテリアセルロース複合化粉末においては、培養されたバクテリアセルロースと複合用高分子物質との重量比は、1:1程度である。
得られたNFBC-HEC粉末0.1gを100mLの蒸留水に加え、マドラーを用いた手攪拌により均一に分散させた。これを静置して10分に、B型粘度計(BROOKFIELD(LVDV-1 PRIME))により粘度(20℃、6rpm)を測定して、η(w)とした。また、蒸留水を1.0%塩化ナトリウム水溶液に変更した以外は同様にして粘度を測定し、η(s)とした。さらに、数式((η(s)/η(w))×100)により粘度比率(%)を求めた。
第1の高分子物質が複合化して培養されたバクテリアセルロースの水溶液として、前述のNFBC-HPC溶液を用い、第2の高分子物質溶液として、前述のキサンタンガム溶液を用い、これらの溶液を下記表5に示した比率で配合して混合溶液を調製した。得られた混合溶液を、80℃の恒温槽中で薄くキャスティングし、水分値8%程度に乾燥した。その後、ハンマーミルを用いて粉砕して、バクテリアセルロース複合化粉末(NFBC-HPC粉末)を調製した。
手攪拌後およびホモジナイズ後における粘度(η(w)、η(s))を、粘度比率とともに下記表5にまとめる。
第1の高分子物質が複合化して培養されたバクテリアセルロースの溶液として、前述と同様の1重量%の濃度のNFBC-HPC溶液100g、第2の高分子物質溶液として、前述と同様の1重量%の濃度のCMC-Na溶液50g、および1重量%の濃度のキサンタンガム溶液50gを加えて攪拌して混合溶液を調製した。
前述の<試験例III>と同様のNFBC-HPC溶液、CMC-Na溶液、およびキサンタンガム溶液を、同様の量で用いて混合溶液を調製した。この混合溶液を60~140℃の恒温槽、またはフリーズドライ(40℃)により、水分値が8.0%になるように乾燥した後、前述と同様に粉砕して複合化物粉末を調製した。
得られた粉末を用いて、前述の<試験例I>と同様にして1.0%塩化ナトリウム水溶液への分散性を評価した。その結果を、粉末調製時の乾燥温度とともに下記表6にまとめる。
第1の高分子物質が複合化して培養されたバクテリアセルロースの溶液として、前述と同様の1重量%の濃度のNFBC-HPC溶液を用い、第2の高分子物質溶液としては、前述と同様の1重量%のキサンタンガムと8重量%のデキストリンとを含有する水溶液を用意した。NFBC-HPC溶液100gと、第2の高分子物質溶液100gとを混合し、前述の<試験例I>と同様にして、バクテリアセルロース複合化物粉末(NFBC-HPC粉末)を調製した。
得られたバクテリアセルロース複合化粉末を、試料(V-1)とする。この試料(V-1)における培養されたバクテリアセルロースとキサンタンガムとの配合比率は、5:5程度である。
Claims (3)
- ヒドロキシプロピルセルロースおよびヒドロキシエチルセルロースの少なくとも1以上からなる第1の高分子物質の存在下でバクテリアセルロースを培養し、
培養後、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、キサンタンガム、アルギン酸ナトリウム、およびポリグリコール酸の少なくとも1以上からなる第2の高分子物質を添加し、乾燥する、バクテリアセルロース複合化粉末の製造方法。 - 前記培養されたバクテリアセルロースにおける前記第1の高分子物質の割合は、5~50重量%の範囲内であり、
前記培養されたバクテリアセルロースと、前記第2の高分子物質との重量比(培養されたバクテリアセルロース:第2の高分子物質)は、8:2~2:8の範囲内である
ことを特徴とする請求項1記載のバクテリアセルロース複合化粉末の製造方法。 - 1.0重量%の塩化ナトリウム水溶液に0.1重量%の濃度で加えて手攪拌し、10分静置した後の20℃における粘度η(s)(mPa・s)が、下記式で表される関係を満たすことを特徴とする請求項1または2記載のバクテリアセルロース複合化粉末の製造方法。
η(s)≧50
η(s)≧0.3×η(w)
(ここで、η(w)は、蒸留水にバクテリアセルロース複合化粉末を0.1重量%の濃度で加えて手攪拌し、10分静置した後の20℃における粘度である。)
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