JPH0339176A

JPH0339176A - 簡易酸素発生方法

Info

Publication number: JPH0339176A
Application number: JP17451689A
Authority: JP
Inventors: Masu Tsugeno; 告野　牟; Kozo Nagai; 永易　弘三
Original assignee: Kawasaki Heavy Industries Ltd
Current assignee: Kawasaki Heavy Industries Ltd
Priority date: 1989-07-06
Filing date: 1989-07-06
Publication date: 1991-02-20

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、炭酸ナトリウム・過酸化水素付加物ＣＮａｘ
ＣＯｘ　・３／２１（ｔｏｗ　、過炭酸ソーダとも言う
）を水中へ溶解させ、分解酵素と接触させて酸素を安定
的に発生させる簡易酸素発生方法に関するものである。

（従来の技術）従来、酸素発生方法としては、酸素ボンベそのものを組
み込んだもの、液体酸素を使用する方法、過酸化水素や
炭酸ナトリウム・過酸化水素付加物を二酸化マンガンな
どの無機触媒と混合させて分解反応により酸素を発生さ
せる方法などが知られている。

しかしながら、酸素ボンベを組み込んだものは、使い捨
て方式であるためコストが高くつき、また、過酸化水素
や炭酸ナトリウム・過酸化水素付加物を無機触媒と混合
して分解する方式のものは、−度反応が始まると、過酸
化水素のある間は反応が続き、中断できないなどの不都
合な点がある。

上記の不都合な点を解決するために、本出願人は、炭酸
ナトリウム・過酸化水素付加物を水中へ溶解させ、カタ
ラーゼなどの分解酵素と接触させて酸素を発生させ、し
かも、酸素発生を適宜中断することができる酸素発生器
を開発し、既に実用新案登録出願をしている（実開昭６
４−７２３６号公報参照）。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、上記公報記載の酸素発生器では、薬剤の供給方
式と容器形状や方式との関係は完全に固定されており、
酸素発生器の容器形状や方式を変えると、同一薬剤の使
用では、酸素発生速度が変化し、酸素を安定して発生さ
せたり、酸素発生量を調整したりすることができないと
いう不都合点がある。

本発明は上記の諸点に鑑みなされたもので、酸素発生器
の容器形状や発生方式に関係なく、酸素発生が簡単に、
かつ、安定化し、さらには、分解酵素が水中で熔解する
速度を制御できるようにした簡易酸素発生方法を提供す
ることを目的とするものである。

〔課題を解決するための手段および作用〕上記の目的を
達成するために、本発明の簡易酸素発生方法は、炭酸ナ
トリウム・過酸化水素付加物を水中で分解酵素と接触さ
せて酸素を発生させる酸素発生方法において、分解酵素
として、分解酵素に賦形剤と結合剤とを添加・混合し、
顆粒状にした後、乾燥してなる顆粒状乾燥体を用いるこ
とを特徴としている。

また、分解酵素として、分解酵素に賦形剤と結合剤とを
添加・混合し、顆粒状にした後、乾燥してなる顆粒状乾
燥体を加圧圧密したものを用いることを特徴とするもの
である。

過酸化水素を分解するための酵素としては、食品工業分
野で酵素剤として販売されている粉末カタラーゼ（力価
：１００万単位／ｇ）を用いる。カタラーゼは結晶化が
容易で、肝臓、赤血球、細菌などから結晶状として得ら
れ、分子量約２２５，０００の物質である。

また、炭酸ナトリウム・過酸化水素付加物（ＮａｐＣＯ
，・３／２Ｈ＊Ｏｔ）としては、有効酸素１２．０％以
上のものが用いられる。

本発明においては、顆粒酵素の使用量を適量（１５ｇ〜
Ｉｇ）にするためには下記数値となる。すなわち、上記
の粉末カタラーゼに所定の酵素活性（−殻内には、力価
１万単位／ｇ〜１５万単位／ｇ）になるように、賦形剤
と結合剤とを添加し混合し、顆粒状にした後、乾燥した
顆粒乾燥体、またはこの顆粒乾燥体を加圧圧密し、カタ
ラーゼが水中で溶解する速度を制御できるようにしたも
のを使用する。

賦形剤としては、澱粉、澱粉誘導体、ゼラチン、コーン
スターチ、乳糖、シーＩＩ！、ブドウ糟、芒硝、カオリ
ン、セラコラ、セルロース誘導体等が用いられる。

また、結合剤としては、アラビアゴム、トラガント、ゼ
ラチン、デンプンペースト、シｇ糖、ソルビトール、ア
ルギン酸ナトリウム、メチルセルロース、ポリビニルア
ルコール、ポリエチレングリコール、ソディウムカルボ
キシルセルロース（ＣＭＣ−Ｎａ）等が用いられる。

また、これらの組合せ例としては、（１）賦形剤：乳１１７５ｗｔ％、芒硝１５ｗｔ％結合
剤ｊポリビニルアルコールｊＩＢｔ％粉末カタラーゼ：
５−ｔ％（２）賦形剤：乳Ｗ７５ｗｔ％、芒硝１５ｗＬ％結合剤
：ポリエチレングリコール５１１ｔ％粉末カタラーゼ：
５ｗｔ％（３）賦形剤：乳糖７０−ｔ％、芒硝１５−ｔ％結合剤
：ポリエチレングリコール５ｗｔ％＋澱粉５１１ｔ％粉末カタラーゼ：５ｗｔ％（４）賦形剤：　ＲＦＡ　８５　ｗｔ％ｔ％剤：ポリエ
チレングリコール９　、９９８ｗ　ｔ％十芒硝０．００
２ｗｔ％ＦＡ末カタラーゼ＝５賀ｔ％などを挙げることができる。

また、乾燥方法としては、真空乾燥、流動乾燥などが用
いられ、加圧圧密方法としては、顆粒乾燥体を、たとえ
ば、５ａｍψＸ５ｗｍの金型内に約１５ｇ入れ、常温で
２００〜５００ｋｇ／ｃｄの圧力を１０秒〜３分間かけ
て加圧圧密する方法などが用いられる。

本発明において、酸素が発生する時の反応式は、つぎの
通りである。

Ｈａ＠ＣＯｓ　・３／２１１ｚＯｔ　−’Ｎａ＊ＣＯｓ
＋３／２１（ｔｏ＋　３／４０ｔ↑（１１また、本発明
の方法において、賦形剤と結合剤との両方を用いる理由
はつぎの如くである。すなわち、賦形剤は、微量の酵素
の取扱いを容易にするために添加する増量剤であるが、
水によく濡れるものが望ましい。

結合剤は、造粒や混合の際に、粒子間に結合性をもたせ
るためのものである。

両者の働きで、顆粒体の製造と、水中での崩壊、溶解速
度の調整が可能となり、分解酵素の取扱いが容易となる
。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例について説明する。実施例におい
ては、第１表および第２表に示す顆粒状カタラーゼを用
いた。

第表なお、溶解時間は、１００ＰＩＩの三角フラスコに１０
−の水（１２℃）を入れ、その中に顆粒状カタラーゼを
０．５ｇ加え、溶解または微細な粒子になるまで手動で
攪拌して、その時間を測定する方法によった。

（以下余白）第表第２表において、サンプル＆１１に２の顆粒状カタラー
ゼは、粉末カタラーゼ５ｗｔ％に乳＄１！７５ｗｔ％、
芒硝１５ｗｔ％を添加・混合した後、ポリビニルアルコ
ール５ｗｔ％相当を５倍の水で溶解したものを添加・混
合し、ロール式押出し造粒機で顆粒状にした後、−１０
℃で凍結させ、その後’１ｗＨｇで３０℃に加熱して水
を昇華させ、乾燥したものである。

サンプル弘３の顆粒状カタラーゼは、粉末カタラーゼ５
ｗｔ％に乳糖７５−ｔ％、芒硝１５ｗｔ％を添加・混合
した後、ポリエチレングリコール５ｗｔ％相当を５倍の
水で溶解したものを添加・混合し、ロール式押出し造粒
機で顆粒状にした後、流動層式乾燥機で５０℃、３０分
間乾燥したものである。

サンプル魚４の顆粒状カタラーゼは、粉末カタラーゼ５
ｗｔ％に乳＄！！７０ｗｔ％、芒硝１５ｗｔ％を添加・
混合した後、ポリエチレングリコール５ｗｔ％相当を５
倍の水で溶解したものに、５ｗｔ％の澱粉を混合したも
のを添加・混合し、ロール式押出し造粒機で顆粒状にし
た後、流動層式乾燥機で５０℃、３０分間乾燥したもの
である。

サンプル隘５の顆粒状カタラーゼは、粉末カタラーゼ５
ｗｔ％に９０ｗｔ％の澱粉を添加・混合した後、ポリエ
チレングリコール４．９９ｈｔ％相当を５倍の水で溶解
したものに、０．００２ｗｔ％の芒硝を混合したものを
、添加・混合し、ロール式押出し造粒機で顆粒状にした
後、流動層式乾燥機で５０℃、３０分間乾燥したもので
ある。

サンプル階６の顆粒状カタラーゼは、粉末カタラーゼ５
ｗｔ％に８５ｗｔ％の澱粉、ポリエチレングリコール５
ｗｔ％を５倍の水で熔解したものに、５ｗ（％の芒硝を
混合し、以下、サンプル階５と同様に処理したものであ
る。

実施例１１１の密閉容器内に、サンプルぬ１の顆粒状カタラーゼ
３ｇ、’４４度１５℃の水０．８１、炭酸ナトリウム・
過酸化水素付加物１００ｇの順に投入し、発生ｆｊ１素
の経時変化を測定した。サンプルＭ２〜Ｍ６の顆粒状カ
タラーゼについても同様の測定を行った。結果は第１図
に示す如くであった。

実施例２１１の密閉容器内に、サンプル隘４の顆粒状カタラーゼ
３ｇＳｉ！度１５℃の水０．８１炭酸ナトリウム・過酸
化水素付加＠ｆｆ６０ｇの順に投入し、発生酸素の経時
変化を測定した。サンプル１１ｈ５の顆粒状カタラーゼ
２ｇ、サンプル阻６の顆粒状カタラーゼ３ｇについても
同様の測定を行った。結果は第２図に示す如くであった
。

実施例３］ｌの密閉容器内に、サンプル弘１の顆粒状カタラーゼ
を５国φＸ５ｍｍの金型内に約１５ｇ入れ、常温で３０
０ｋｇ／−の圧力を６０秒かけて加圧圧密した圧密カタ
ラーゼ１片、３ｇ、、温度１５℃の水０．８１、炭酸ナ
トリウム・過酸化水素付加物１００ｇの順に投入し、発
生酸素の経時変化を測定した。サンプルＭ２〜胸６の顆
粒状カタラーゼを同様に圧密成型した圧密カタラーゼに
ついても同様の測定を行った。結果は第３図に示す如く
であった。

実施例４１１の密閉容器内に、サンプル磁３の顆粒状カタラーゼ
を５値φ×５ｔＩの金型内に約１５ｇ入れ、常温で３０
０ｋｇ／−の圧力を６０秒かけて加圧圧密した圧密カタ
ラーゼ５片、３ｇ、温度Ｉ５℃の水０．８１、、炭酸ナ
トリウム・過酸化水素付加物１００ｇの順に投入し、発
生酸素の経時変化を測定した。サンプル磁４〜ぬ６の顆
粒状カタラーゼを同様に圧密成型した圧密カタラーゼに
ついても同様の測定を行った。また、サンプル恥３の圧
密カタラーゼ５片、５ｇ、サンプル階４の圧密カタラー
ゼ１０片、５ｇについても同様の測定を行った。結果は
第４図に示す如くであった。

実施例５１１の密閉容器内に、サンプルｍ３の顆粒漱カタラーゼ
を５０φＸ５ｍの金型内に約１５ｇ入れ、常温で３００
ｋｇ／ａＪの圧力を６０秒かけて加圧圧密した圧密カタ
ラーゼ５片、５ｇ、温度１５℃の水０，８１１炭酸ナト
リウム・過酸化水素付加物６０ｇの順に投入し、発生酸
素の経時変化を測定した。サンプルｍ４の圧密カタラー
ゼ１０片、５ｇ、１０片、４ｇ、１０片、３ｇ、サンプ
ルｍ５の圧密カタラーゼ１片、３ｇ、５片、３ｇについ
ても同様の測定を行った。結果は第５図に示す如くであ
った。

〔発明の効果〕

本発明は上記のように構成されているので、つぎのよう
な効果を奏する。

（１）容器形状および方式に関係なく、簡単に、かつ、
安定的に！素を発生させることができる。

（２）分解酵素を顆粒化または圧密化する際の条件によ
り、水中での溶解速度が異なり、最適な条件では如何な
る容器でも安定的に酸素を発生させることができる。

（３）あらゆる形状の発生用容器に、薬剤だけの交換の
みで適用することができる。

（４）　　酵素の長期安定性がきわめて増大する。

（５）圧密酵素を用いる場合は、酵素が水中で溶解する
速度を制御することができる。

（６）反応に酵素を使用しているので、低温時でも反応
が円滑に行われ、廃却処分も安全容易である。また、反
応液に色が付かず、清潔感があり、消泡剤の混入も容易
である。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第５図は、本発明の実施例における酸素発生流
量の経時変化を示すグラフである。

Claims

【特許請求の範囲】１　炭酸ナトリウム・過酸化水素付加物を水中で分解酵
素と接触させて酸素を発生させる酸素発生方法において
、分解酵素として、分解酵素に賦形剤と結合剤とを添加
・混合し、顆粒状にした後、乾燥してなる顆粒状乾燥体
を用いることを特徴とする簡易酸素発生方法。２　分解酵素として、分解酵素に賦形剤と結合剤とを添
加・混合し、顆粒状にした後、乾燥してなる顆粒状乾燥
体を加圧圧密したものを用いることを特徴とする請求項
１記載の簡易酸素発生方法。