JPS61255902A - 活性化したキチン及びキトサンの製造方法 - Google Patents

活性化したキチン及びキトサンの製造方法

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JPS61255902A
JPS61255902A JP9668185A JP9668185A JPS61255902A JP S61255902 A JPS61255902 A JP S61255902A JP 9668185 A JP9668185 A JP 9668185A JP 9668185 A JP9668185 A JP 9668185A JP S61255902 A JPS61255902 A JP S61255902A
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chitosan
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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、キチン及び中トナンに膨軟化処理を施すこと
によシ、化学薬品等との反応性に優れた活性化したキチ
ン及びキトサンを製造する方法に関する。
従来の技術及び発明が解決しようとする問題点キチンは
、下記一般式(1) で表わされるN−アセチル化り−グルコブミンがβ−1
,4で結合したもので、節足動物、軟体動物などの有機
骨格物質として天然に存在し、また植物ではカビの菌糸
や胞子に存在し、これから得ることができるものである
。例えば、カニ、エビ、オ中アミなどの甲殻を原料とす
る場合には、甲殻を塩酸で処理して炭酸カルシワムを除
き、さらに苛性ソーダで処理して蛋白買その他の夾雑物
を除去してから水洗、乾燥することによ)牛チンを得る
ことができる。ま念、キチンから誘導されるキトサンは
キチンの脱アセチル化物でア)、たとえばキチンをアル
カリ処理することにより得る仁とができるものである。
しかし、キチン及びキトサンはセルロースに類似した化
学構造を有し、天然界で生合成される量もセルロースに
匹敵゛する多糖類であるにもかかわらず、セルロースや
その他の多糖類に比べて化学工業的な利用度が極端に低
いのが実情である。これは、午チン及びキトサンは分子
内にそれぞれ存在するアミノアセチル基及びアミノ基の
窒素原子に由来する極めて強固な分子間力による結晶構
造を有するため、化学薬品に対する抵抗性がセルロース
等に比べてはるかに大きく、化学薬品との反応活性が著
しく低いことが大きな原因でるる口このため、キチン、
キトサンを充分に溶解、分散或いは膨潤させる溶剤や、
反応条件の研究が遅れ、セルロースその他の多糖類に比
べてキチン、キトサンの利用度が極めて低い原因となっ
ていた。
本発明は上記事情に鑑みなされたもので、化学薬品との
反応活性が高く、このためキチン及びキト丈ンt一種々
の用途に有効−利用することができる活性化したキチン
及びキトサンの製造方法を提供することを目的とする。
問題  解決するための手段及び作用 即ち、本発明者らは上記目的を達成するため鋭意研究を
行なった結果、キチン及びキトサンに膨軟化処理を施す
ことにより、キチン及びキトサンを活性化し、得られた
活性化キチン及びキトサンが種々の化学薬品、例えば水
酸化ナトリウム、水酸化カリウム等の塩基、塩酸等の鉱
酸、酢酸等の有機酸などと反応し易くなることを知見し
、本発明をなすに至ったものである。
従って、本発明は、キチン及びキトサンに膨軟化処理を
施すことによシ、活性化したキチン及びキトサンを製造
する方法を提供するものである。
この場合、本発明においては、キチン若しくはキトサン
又はこれらの混合物の含水率を所定比率に調整すると共
に、これを所定温度で圧縮蒸煮し、その後圧縮を急速に
解除してキチン、キトサンを膨軟化処理する方法が有効
に採用し得、これにより分子間に存在する水分子の急激
な膨張でキチン。
キト−サンの分子間結合を部分的に切断して結晶槽造を
部分的に膨軟破壊し、窒素原子に由来するキチン、キト
サンの高結晶性を物質内部から破壊してその反応活性を
確実に高めることができる。
以下、本発明につき更だ詳しく説明する。
本発明においては、キチン及びキトサンに膨軟化処理を
施すものであるが、この場合キチン及びキトサンの形状
は特に制限されない。例えば、粒径が数ロオーダーから
数■オーダーのフレーク状であってもよく、また微粉砕
したノ4ウダー状であってもよく、本発明によればどの
ような形状のキチン、キトサンをも良好に活性化するこ
とができる。
キチン、キトサンはエビやカニの甲殻等からハックマン
の方法に準じて得られるものを用いるととができ、また
市販品を用いることもできる。ここで、市販のキチンと
しては南陽化成(株)製のr REGI TEX−FX
 J等を、キトサンとしては共和油脂工業(a製の「フ
ローナック−N」等を挙げることができる。
!念、膨軟化処理の方法としては、キチン若しくはキト
サン又はこれらの混合物(以下単に「キチン類」という
。)の含水率を好ましくは10〜60チ(重tS、以下
同じ)K調整すると共に、これを加圧状態で好ましくは
150℃以上の温度に加熱して圧縮蒸煮した後、圧力を
急激に低下させる(圧縮を急速に解除する)方法が好適
に採用される。即ち、このように加圧状態で加熱した後
圧力を急激に低下させ九場合、原料物質の外側の圧力は
急激に低下するが、物質内部の圧力(主に水分に起因す
る水蒸気圧)はそのまま残るので、原料物質の内部と外
部との間に大きな圧力差が生じ、その結果原料物質が内
′部より膨張して爆砕し、その結晶構造が部分的に破壊
されてキチン、キトサンが活性化されるものである。
具体的には、まずキチン類に必要によシ水を添加してそ
の含水率を10〜60%、好ましくは30〜50チに調
整する。この場合、膨軟化処理において水は必須成分で
ある。膨軟化処理においては通常被処理物の含水率が5
〜90チであるζとが必要であるが、本発明においては
10〜60チ、特に30〜50q6の含水率とすること
が好適である。含水率が104よシ低りと圧縮時のキチ
ン類の蒸煮が不充分となりて圧縮蒸煮時にキチン”類の
炭化等が生じ易いと共に、圧縮を急激に解除した後の膨
軟破壊が不充分になることがあり、また60憾より高層
とキチン類の温度をコントロールすることが困難となり
、適正な膨軟破壊がなされないことがある。なお、キチ
ン、キトサンには通常5〜15%の自由水が含まれてい
るので場合によりてはそのtま膨軟化処理することもで
きるが、水を添加して含水率を上記好適範囲に調整して
から膨軟化処理を行うことが製造効率の点で好ましい。
含水率の調整は圧縮蒸煮工程の前忙行なってもよく、ま
た圧縮蒸煮工程において系外から水分を導入すること忙
よ)行なって龜よい。次に、キチン類をその含水率を上
記範囲(10〜60%>に保持し九状態で150℃以上
に加熱すると共に圧縮してキチン類を蒸煮した後、圧縮
を急激に解除することにより、キチン、キトサンの組織
を膨軟破壊して活性化したキチン、キトサンを得るもの
である。
なお、圧縮蒸煮は適当な圧縮設備を有する気密に密閉さ
れ九容器内で行なうが、この場合圧縮圧5力は4.85
〜87.61− とすることが好ましい。
また、キチン類の加熱は容器を加熱することによ“シ間
接的忙行なってもよく、また外部から容器内に熱源を導
入してこの熱源でキチン類を直接加熱するようにしても
よく、後者の場合には含水率調整を兼ねて容器内に水蒸
気を導入してこの水蒸気でキチン類を加熱することがで
きる。更に、圧縮時に発生する機械的摩擦熱で加熱する
ことも可能である。ここで、上述したようにキチン類は
150℃以上忙加熱する仁とが好ましく、含水率10〜
60%の範囲でキチン類を150℃以上に加熱して圧縮
蒸煮するととによりキチン、キトサンの組織を確実に膨
軟破壊することができるが、150℃   □未満では
充分な加圧ができないので組織の膨軟破壊が良好に行な
われないことがある。また、加熱温度の上限は300℃
(この温度に相当する水蒸気圧は87.6 kli/c
rn” )であシ、この温度を越えるとキチン類が変質
するおそれがあり、また経済的メリットがない。
また、本発明における膨軟化処理方法としては、圧力容
器の中に含水率を10〜60%に調整したキチン類を入
れ、容器に蓋をして密閉した後、容器内のキチン類を加
熱し、加熱によりて容器内の圧力が所定値(通常5〜2
0 kl/cm” )K高まった時に蓋を開き、これK
よシ原料物質の外側の圧力を急激に低下させてキチン、
キトサンを膨軟化する方法も好適に採用される。
なお、上記方法により膨軟化処理を行なう場合、その装
置としては鶴見1違(株)製の膨軟処理装置「プレス/
4ンダ」や、爆弾あられ製造機、はんせんべい製造機等
を用いることができる。
本発明製造方法によって得られた活性化したキチン及び
キトサンは、種々の化学薬品に対する反応性が高く、種
々の用途に有効に使用される。例えば、水酸化ナトリウ
ム、水酸化カリウム等の塩基や、塩酸等の鉱酸、酢酸等
の有機酸などと容易に反応するため、これらとの反応化
合物を簡単に得るととができる。
発明の詳細 な説明したように1本発明製造方法によれば、種々の化
学薬品との反応性に優れた活性化したキチン及びキトサ
ンを簡単かつ確実に製造することができるものである。
次4’C1施例を示し、本発明を具体的に説明するが、
本発明は下記の寮施例に限定されるものではない。
〔寮施例〕
鶴見曹達(株)製の膨軟処理装置プレスパンダP−30
Bを使用し、第1表に示す条件下でキチン及びキトサン
を膨軟化処理してA−Dのサンプルをそれぞれ得た。な
お、原料キチンとしては南陽化成(株)製のREGIT
EX−FA (サンプルE)、原料   ゛キトサンと
しては片倉チツカリン(株)製キトサン(サンfルF)
をそれぞれ用いた。
第1表 次いで、膨軟化処理前のキチン(サンプルE)及び処理
後のキチン(サングルA)の組織を走査型電子顕微鏡で
調べた、この場合、サンプルを水、水−エタノール、エ
タノール、酢酸インアミルで臨界点乾燥し、Auスパッ
タリング法を用いて写真撮影した。サンプルEの写真を
参考図1に、サンプルAの写真を参考図2に示す。なお
、倍率1000倍であり、写真左下の白線の横長が1μ
を表わす。
この結果、サングルAの組織はサングルEの組織と比較
すると太さ約0.1μの細い来秋物質が多数化じており
、本発明によればキチン、キトサンの結晶構造が破壊さ
れ、従ってキチン、キトサンが活性化されることが認め
られた。
次に、上記各サンプルの化学薬品との反応性を調べるた
め、下記実験を行なった。
実験 40係濃度の水酸化ナトリウム水溶液にサンプルA−D
及び膨軟化処理前のキチン(サンプルE)とキトサン(
サングルF)をそれぞれ浸漬し、−20℃で第2表に示
す時間凍結した後、又は凍結せずにそのまま0℃付近で
ニーディングし、生成物の粘稠化状態を調べた。即ち、
キチンやキトサンのNa化においては、通常高濃度水酸
化ナトリウム浴液にキチン或いはキトサンを浸漬し、こ
れを−20℃で1〜2昼夜以上凍結して分子間結合′t
−凍結破壊した後、0℃付近でニーディングすることに
よりビスコース状のN1化物を得ているが、膨軟化処理
を行なうことによシキチン、キトサンが活性化され、 
Na化反応が容易になることを実証するのが本実験の目
的である。結果を第2表に示す。
なお、評価基準は下記の通りである。
評価基準 ◎:非常に均一に粘稠化している。
0:均一に粘稠化している。
Δニ一部未反応物があるが、粘稠化している。
×:反応しておらず、粘稠化していない。
第2表 キチンのNa化物は従来からアルカリ凍結法で比較的簡
単に得られているが、32表の結果よシ、膨軟化処理し
たキチンは凍結しなくてもビスコース状Na化物が得ら
れ、従って本発明の膨軟化処理を施したキチンは高い反
応活性を有することが認められた。
また、キトサンはアミノ基の影響で水酸化ナトリウムが
排斥され、Na化が困難であるため、従来凍結法を繰り
返し行なって強引にNa化しており、またその収率も著
しく低いものであった。これに対し、第2表の結果より
、膨軟化処理したキトサンは24時間の凍結でもかなり
粘稠化し、更に48時間の凍結ではほぼ満足できる均一
なビスコース状Na化キトサンが得られることが認めら
れ、本発明の膨軟化処理を施したキトサンは反応活性に
優れ工いることが認められた。
出顯人  ライオン株式会社

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、キチン及びキトサンに膨軟化処理を施して活性化し
    たキチン及びキトサンを得ることを特徴とする活性化し
    たキチン及びキトサンの製造方法。 2、所定含水率のキチン若しくはキトサン又はこれらの
    混合物を加圧状態で加熱した後、圧力を急激に低下させ
    ることにより膨軟化処理するようにした特許請求の範囲
    第1項記載の製造方法。 3、キチン若しくはキトサン又はこれらの混合物の含水
    率を10〜60重量%に調整すると共に、これを150
    ℃以上の温度で圧縮蒸煮し、その後圧縮を急速に解除す
    ることにより膨軟化処理するようにした特許請求の範囲
    第2項記載の製造方法。
JP60096681A 1985-05-09 1985-05-09 活性化したキチン及びキトサンの製造方法 Expired - Lifetime JPH0651724B2 (ja)

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