JPH0515770A - マイクロカプセルの製造方法 - Google Patents

マイクロカプセルの製造方法

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JPH0515770A
JPH0515770A JP3198571A JP19857191A JPH0515770A JP H0515770 A JPH0515770 A JP H0515770A JP 3198571 A JP3198571 A JP 3198571A JP 19857191 A JP19857191 A JP 19857191A JP H0515770 A JPH0515770 A JP H0515770A
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JP
Japan
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yeast
stirring
hydrophobic liquid
microcapsule
liquid
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JP3198571A
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English (en)
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Mamoru Ishiguro
守 石黒
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Mitsubishi Paper Mills Ltd
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Mitsubishi Paper Mills Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 酵母菌を用いたマイクロカプセル化法におい
て、単位菌体に多量の疎水性液体を迅速に摂取し得るこ
とを可能にし、しかも通常の取扱い時には堅牢性に富む
皮膜であるが、内包されて物質を取り出したい際には効
率よく破壊し得る皮膜を有するマイクロカプセルの製造
方法を提供する。 【構成】 酵母菌と疎水性液体とを攪拌翼を有する攪拌
装置で攪拌して酵母菌体内に疎水性液体を内包させるマ
イクロカプセルの製造方法において、前記攪拌翼先端の
周速が3〜30m/secの速度に設定して攪拌しなが
らカプセル化する。攪拌翼部の形態は、回転し得るター
ビン部とそのまわりに固定されたステータ部から成る高
剪断力型のものが好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、酵母菌をマイクロカプ
セル皮膜として有するマイクロカプセルの製造方法に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】マイクロカプセルは1μm〜数百μmま
での大きさの微粒子として液体、固体、気体を内包し、
そのまわりを薄い皮膜で均一に覆ったものであり、具体
的には、無色及び有色染料、医薬品、農薬、香料、飼料
素材及び食品素材等を内包させたマイクロカプセルが工
業的に製品化されている。マイクロカプセルは、ある特
性をもった物質の外側に薄膜を形成させることでその特
性も同時に封じ込めてしまうことが可能で、必要時に皮
膜を破壊すれば内包された物質を取り出すことができる
ものである。
【0003】従来より知られているマイクロカプセルの
製造方法としては、 (1)ゼラチンによるコアセルベーション法(米国特許
第2800457号、同2800458号明細書など) (2)外相(水相)より皮膜を形成するin situ 法(特
公昭36−9168号、同47−23165号、特開昭
48−57892号、同51−9079号、同54−4
9984号、同54−25277号公報等) (3)内相と外相間の皮膜形成反応を利用した界面重合
法が有力な方法として知られている。
【0004】また、米国特許第4001480号明細書
においては脂質含有量が40〜60%の真菌類中に、そ
の脂質に可溶性の物質をカプセル化する方法が紹介され
ている。さらに、特開昭58−107189号公報で
は、成長微生物の脂質含量の増量方法として、培地から
回収した脂質含量10wt%以上の成長微生物(例えば
油脂形成性酵母菌、麦酒酵母菌など)に脂質増量用有機
物質(例えば脂肪族アルコール類、エステル類、芳香族
炭化水素類、水添芳香族炭化水素類)から選択される液
体を包含せしめた後、これら脂質増量用有機物質に可溶
な芯物質となるべき液体をカプセル化してなる微生物カ
プセルを挙げている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記カプセル化法にお
いては、内包物の保護力に優れた緻密な皮膜を有するマ
イクロカプセルが得られ、工業的にも広く応用されてい
るものもあるが、製造面について数々の問題点を有して
いることも事実である。すなわち、(1)のコアセルベ
ーション法については反応に係わるpH、温度、時間操
作が複雑であり、またカプセル化工程に長時間を要する
等の問題点を有する。(2)のin situ 法及び(3)の
界面重合法については、反応性の高い皮膜基材を比較的
高温で反応させるため、不安定な物質あるいは熱変性し
やすい物質のカプセル化には向かない、等の欠点を有し
ている。
【0006】また、微生物を利用したマイクロカプセル
化法は天然物、しかも生物体の一部を素材として用い、
カプセル化のメカニズムも従来の方法とは全く性質を異
にしたものである。しかし、これらの前記特許明細書中
の実施例を見るに、初期添加酵母菌(膜材)が内包し得
る疎水性液体の量が現在工業的に用いられている方法に
比べ相対的に少なく、しかも多量に摂取させようとすれ
ばカプセル化に長時間を要するという欠点を有してい
る。
【0007】本発明者らは、これらの提案に基づき、微
生物を利用したマイクロカプセルを作成し、感圧複写紙
を製造し、タイプライタ−筆記等による発色性の比較を
行なったところ、前記(1)コアセルベ−ション法や
(2)in situ 法により得られるマイクロカプセルと比
較して皮膜となる部分の物理的強度が高いためか、得ら
れたシート上には同等量の染料が塗抹されているのにも
かかわらず相対的に低い発色濃度しか得られず、特に多
数枚の複写を得ることは困難であった。本発明は微生物
を利用したマイクロカプセル化法において、単位菌体量
に多量の疎水性液体を迅速に摂取し得ることを可能に
し、しかも通常の取扱い時には堅牢性に富む皮膜である
が、内包された物質を取出したい際には効率よく破壊し
得る皮膜を有するマイクロカプセルの製造方法を提供す
るものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、微生物を
用いたカプセル化法の前記問題点を解決するべく検討し
たところ、次の手法により解決されることを見いだし
た。すなわち、酵母菌体内に疎水性液体を内包してなる
マイクロカプセルの製造方法において、攪拌翼先端の周
速をある特定の範囲の速度に設定してカプセル化を行な
うことにより上記問題点が解決されることが見出され
た。
【0009】さらに詳しくは、本発明者は先に、疎水性
液体を微小滴状に乳化した後、酵母分散液中に添加する
ことを提案したが(特開昭62−186937号公
報)、前記問題点を解決するには、その乳化粒子の分散
安定性を良好に維持することが重要であることを見出だ
し、その手段として疎水性液体の乳化工程のみならず、
その乳化液を酵母菌分散液中に添加した後も、ある特定
の範囲の周速で攪拌を続けて乳化粒子に物理的剪断力を
与え、疎水性液体を極力微粒子状に維持させながらカプ
セル化を行なうことが効果的であることを見出だした。
本発明でいう剪断力とは攪拌翼が乳化粒子に及ぼすズリ
力のことであり、ある特定の範囲において高回転数即ち
攪拌翼の周速が速いほど高剪断力が加わり乳化粒子の安
定化、さらには微粒子化が進む結果となる。
【0010】本発明の効果が発現し得る周速は乳化分散
液の粘度、温度、界面活性剤の種類や添加量によって異
なった値を取るが、3m/sec 以上30m/sec
以下、好ましくは5m/sec以上20m/sec 以
下の周速で攪拌が施される。この範囲未満の周速であれ
ば本発明の効果は充分発揮されず、逆にこの範囲を超え
ると酵母菌細胞壁の強度劣化さらには破壊が生じ好まし
くない。本発明で使用可能な攪拌部の形状は一般にパド
ル翼、タービン翼、スクリュー翼、ファウドラー翼、等
が挙げられるが好ましくは、回転し得るタービン部とそ
の周囲にわずかな間隙を置いて位置する固定化されたス
テータ部から構成されている高剪断力を施し得る形態の
乳化、分散機が好ましい。
【0011】上記装置の他に、剪断力をさらに高めたり
補足したりする手法として、攪拌翼の先端を鋭角処理し
たり、超音波発生装置と併用することも可能である。本
発明の効果を発揮し得る市販の攪拌機、乳化機、分散機
としては次の様な機種が挙げられる。 超高速ホモジナイザー(商品名、バイオトロン)株式会社池田理化製 T.K.ホモミクサー 特殊機化工業株式会社製 超高速万能ホモジナイザー(ビスコトロン) 株式会社日音理科器械製作所 エースホモジナイザー 日本精機製作所 バイオミキサー 〃 ブレンダー ワーリング社 マルチディスパーザー 三田村理研工業株式会社
【0012】本発明の実施に際しては基本的に次の工程
を経て行なわれる。 1.酵母菌分散液の調製工程 2.疎水性液体の調製工程 3.上記疎水性液体と酵母菌分散液とを混合する工程 4.加熱、攪拌を伴ったカプセル化工程 本発明で述べる特定の周速を施しながらカプセル化する
工程は、基本的には4.のカプセル化工程において施され
るが、1.及び3.の工程も同一の攪拌装置を用いそれに適
した攪拌速度で分散混合を施しても何ら構わない。
【0013】本発明で使用される酵母菌とは、出芽もし
くは分裂により増殖する微生物の総称である。具体的に
は、サッカロマイセス属の サッカロマイセス・セレビッシェ (Saccharomyces cerevisiae) サッカロマイセス・ルーキシ (Saccharomyces rouxii) サッカロマイセス・カールスバーゲンシス(Saccharomyces carlsbergensis)
【0014】キャンディダ属の キャンディダ・ウティリス (Candida utilis) キャンディダ・トロピカリス (Candida tropicalis ) キャンディダ・リポリティカ (Candida lypolytica) キャンディダ・フレーベリ (Candida flaveri ) 等が使用できる。
【0015】酵母菌の形状は種類によって種々の形があ
るが、なるべく球形に近い形態のものが好ましく、粒径
は1〜20μmの範囲が好ましい。本発明で用いられる
これら酵母菌は、生のままでも乾燥した状態でもよく、
さらに増殖能力のない死滅した状態でもよい。これらの
酵母菌中には、水もしくは極性溶剤に可溶性の酵素及び
タンパク質、アミノ酸成分、糖質分、核酸成分等の菌体
内組織が存在しているが、本発明においてはこれら菌体
内成分を種々の方法で抽出した後の酵母菌残渣を用いる
こともできる。これらの酵母菌、もしくは酵母菌残渣
は、適当な分散剤を用い、水溶液中に分散される。
【0016】本発明で用いられる酵母菌中に内包される
疎水性液体は、実質的に水不溶性の液体、もしくは加熱
により液体となるものであれば使用可能であり、綿実
油、大豆油、コーン油、オリーブ油、ヒマシ油、魚油、
各種脂肪酸、各種ステロイド等の動植物から抽出される
油性液体、特に感圧複写紙用として利用する場合にはパ
ラフィン油、塩素化パラフィン、塩素化ジフェニル、ジ
ブチルフタレート、ジオクチルフタレート、ジブチルマ
レエート、o−ジクロルベンゼン、ジイソプロピルナフ
タレンの如きアルキル化ナフタレン、1−フェニル−1
−キシリルエタン等が挙げられる。
【0017】これらの疎水性液体には目的に応じ、染
料、香料、薬理活性物質、食品素材、飼料素材などが溶
解もしくは分散され、得られたマイクロカプセルは感圧
複写紙の他、化粧品、医薬品、食品、飼料、農薬等に使
用される。当該物質は、それ自体が水溶性液体に非混和
性の疎水性液体であれば上記疎水性液体に溶解、分散す
る事無く単独で使用することも可能である。疎水性液体
と酵母分散液との混合は、通常酵母分散液中に疎水性液
体を添加することにより行われる。この場合、疎水性液
体の酵母分散液中への添加は、単独でそのまま添加して
も良いが、より均一な状態で酵母菌と存在させるために
は、適当な乳化剤を含む水溶液で分散させて乳化状態と
した後、添加するのがよい。
【0018】カプセル化工程における温度は特に限定は
されないが、好ましくは20〜70℃である。時間は一
般的に1時間以上必要であるが、内包される疎水性液体
の量、カプセル化温度等により適宜変えることができ
る。カプセル化工程時に必要であれば、前記溶出促進
剤、酵素剤、分散剤の他、硬膜剤、pH調節剤、防腐
剤、紫外線劣化防止剤、酸化防止剤、耐水化剤等を添加
することも可能である。
【0019】
【実施例】以下に、本発明を実施例により詳細に説明す
る。なお、本発明は実施例に限定されるものではない。
実施例及び比較例中に示された酵母菌重量は、全て乾燥
状態での重量である。 実施例1 市販のパン酵母(鐘淵化学工業製生酵母[サッカロマイ
セス・セレビッシェ])10gを含む分散液100g
に、エタノール10gを添加した後、回転式振盪培養機
中で温度40℃の条件下で24時間振盪し、菌体内の水
溶性成分を菌体外に溶出させた。
【0020】遠心分離操作により溶出液と酵母菌残渣を
分離した後、溶出液の全量を105℃の乾燥器中で水分
を蒸発させたところ、4.0gの不揮発成分が残り、初
期添加酵母菌重量の40wt%が溶出したことが確認で
きた。次に、乳化剤として0.5wt%のノニオン系界
面活性剤(花王アトラス製、商品名Tween−80)
水溶液20g中に、疎水性液体として3−N−メチルシ
クロヘキシルアミノ−6−メチル−7−アニリノフルオ
ラン(新日曹化学製黒色発色染料、商品名PSD−15
0)1.1gを高沸点疎水性液体(日本石油化学製、商
品名ハイゾールSAS N−296)22gに溶解した
溶液を激しく攪拌しながら添加し、平均粒径5μmの疎
水性液体の乳化液を得た。
【0021】この乳化液を酵母菌残渣分散液中に添加し
た後、T.K.ホモミクサーM型(特殊機化工業株式会
社製高剪断力乳化分散機)を用いタービンの回転数、毎
分10000回転(攪拌翼先端の周速約13.1m/s
ec )、温度40℃の条件下で3時間攪拌を続けた。
その結果、疎水性液体は全て酵母菌中に内包され、マイ
クロカプセル化が完了した。このマイクロカプセル分散
液をそのまま坪量40g/m2の上質紙に約5g/m2
塗抹量でバーコートを施したところ、発色良好な感圧複
写紙用上用紙が得られた。
【0022】実施例2 実施例1のカプセル化時の攪拌条件として、エースホモ
ジナイザーAM−12型(日本精機製作所製6枚羽根高
速攪拌機)を用い毎分3000回転(攪拌翼先端周速約
8.2m/sec )の回転数に設定した以外は実施例
1と同様にしてーカプセル化を行なったところ疎水性液
体は全て酵母菌中に内包され、マイクロカプセル化が完
了した。同様にして上質紙バーコートを施したところ、
発色良好な感圧複写紙用上用紙が得られた。 比較例1 実施例1のカプセル化時の攪拌条件として、6枚パドル
翼(翼直径50mm)を用い毎分500回転(攪拌翼先
端周速1.3m/sec)の回転数に設定した以外は実
施例1と同様にしてカプセル化を行なったところ、カプ
セル化されずに残った染料を溶解した疎水性液体が液面
に遊離しているのが観察された。
【0023】
【発明の効果】本発明に示されるように、乳化工程時の
みならずカプセル化工程時においてもある値以上の周速
で攪拌を施すことにより、その操作を行なわない場合に
比べ摂取されるが多量かつ迅速に内包されることが分か
った。以上の如く、本発明は微生物を用いたマイクロカ
プセル化法として品質的、工業的に優れた手段である。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 酵母菌と疎水性液体とを攪拌翼を有する
    攪拌装置で攪拌して酵母菌体内に疎水性液体を内包させ
    るマイクロカプセルの製造方法において、前記攪拌翼先
    端の周速を3〜30m/sec以上の速度に設定して攪
    拌しカプセル化することを特徴とするマイクロカプセル
    の製造方法。
  2. 【請求項2】 攪拌翼部の形態が、回転し得るタービン
    部とそのまわりに固定されたステータ部から成る高剪断
    力型のものであることを特徴とする請求項1記載のマイ
    クロカプセルの製造方法。
JP3198571A 1991-07-12 1991-07-12 マイクロカプセルの製造方法 Pending JPH0515770A (ja)

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08508204A (ja) * 1993-03-31 1996-09-03 シー・ピー・シー・インターナショナル・インコーポレイテッド 物質をバイオカプセルにカプセル封入する方法
WO2003041509A1 (fr) 2001-11-15 2003-05-22 San-Ei Gen F.F.I., Inc. Microcapsules et compositions pour administration par voie orale contenant ces microcapsules
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CN110937844A (zh) * 2019-12-02 2020-03-31 浙江工业大学 一种啤酒废酵母微胶囊及在制备自修复水泥基材料中的应用
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