| 研究概要 |
天然高分子イオン複合体を調製し、食品資材としての利用を想定する過程には、えび、かになど甲殻類の生体成分として多量に存在する資源であり、薬理・生理活性の面からも注目されているキチン・キトサンについて、食品機能材料の面から有効な利用を図ることを目的に、キトサンの持つ機能性、すなわち分子内にカチオン基をもつ数少ない高分子物質であることを活かす方法を開拓したいという期待がある。これまで、高吸水性高分子の利用分野は多岐にわたるが、食品分野に関しては、流通面での吸水・脱水シートや、輸送時の結露防止シート等、包装材料としての利用等が先行しており、直接食品の素材としての利用例はほとんどない。そこで、キトサンの分子中に存在するカチオン基を活かし、アニオン基をもつ他の天然高分子間で架橋剤を用いずに複合体を生成することを検討した。本研究ではカチオン基を有するキトサンとして、共和テクノス(株)製の性状の異なる3種類、すなわちフローナックN,フローナック#250、フローナックH、またポリ(リジン)は、チッソ(株)製の25%水溶液を用いた。アニオン性官能基を有する多糖類としてカルボキシメチルセルロース(CMC)は、第一製薬(株)製のエーテル置換度の異なる3種類すなわちCMC1150(エーテル置換度0.72)、CMC1260(エーテル置換度0.91)、CMC1350(エーテル置換度1.32)、ポリガラクツロン酸(PGRA)〔ICN Biomedicals Inc.〕、アルギン酸〔(株)和光純薬製〕、ガラクツロン酸1水和物は〔Fluka Inc.スイス製〕市販品を用いた。カチオン性ポリマーとアニオン性ポリマーの組み合わせとして、多糖類同士のキトサン/CMC、多糖類と単糖類のキトサン/ガラクツロン酸1水和物、およびポリアミノ酸と多糖類のポリリジン/CMCについて各々の繰り返し単位モル比100:0から0:100の間で数段階に配合したゾルからフィルムを調製した。フィルム性に関して、キトサンでは、フローナック#250、フローナックHはいずれとの組み合わせにおいても均質透明フイルムを調製しにくいことがわかった。また、ポリガラクツロン酸に関しては、繰り返し単位分子量が全体の30%まではフローナックNとの混合で均質ゾルになったが、それ以上の割合では充分に混ざりきれず下層に沈殿となった。合成して得られた新高吸水性高分子の透明フイルムの機械的な物性については、改良型のTMA/SS(今回申請し、平成14年度に購入した熱機械分析測定装置)を用いて、吸水による膨潤度の経時的変化を測定した。数種の組み合わせのうち、フローナックNとCMC1150(エーテル置換度0.72)の組み合わせが最も顕著な保形性のある膨潤度を示した。また、IRスペクトル測定を行って解析した結果、いずれもコンプレックス成分ポリマーに由来するパターンを示していた。今回までの測定結果から、多糖類同士のカチオン性ポリマーとアニオン性ポリマーの組み合わせによるフィルムは、その配合比によって各々特長ある吸水性を示し、保形性も高いため食品資材としての実用面への応用が期待される。
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