| 研究課題/領域番号 |
20K02380
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| 研究機関 | 地方独立行政法人大阪産業技術研究所 |
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研究代表者 |
大江 猛 地方独立行政法人大阪産業技術研究所, 森之宮センター, 主幹研究員 (10416315)
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| 研究分担者 |
吉村 由利香 地方独立行政法人大阪産業技術研究所, 森之宮センター, 総括研究員 (00416314)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| キーワード | 皮革 / 還元糖 / なめし効果 / 架橋反応 / 濃色着色 / メイラード反応 / フェントン反応 / ゼラチン |
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| 研究実績の概要 |
本研究では、有害なクロムなどのなめし剤の代替として、グルコースやキシロースなどの糖質を利用した新しいなめし剤の開発を目指している。食品中に含まれる糖質とタンパク質が反応した場合、メイラード反応によって茶系統の色素が生成し、同時にタンパク質間で架橋反応が進行することが知られている。前年度までの研究で、グルコースの酸化物を利用してクロムなめし革を着色したところ、反応溶液がpH 1.6の酸性領域では、皮革を黒色に近い茶褐色に着色できるものの、同時にその機械強度の低下が認められた。そこで、反応溶液に塩基を添加したところ、pH 12の系では未加工の皮革よりも高い機械強度を示した。通常、強塩基性におけるタンパク質材料の加熱では、アルカリ加水分解によって機械強度が劣化すると考えられるため、結果として得られた機械強度の増加はメイラード反応による架橋反応が主な原因として挙げることができる。さらに、皮革のモデル化合物であるゼラチンを用いて同様の反応を行ったところ、予想通り、ゼラチンの架橋反応に起因するゲル溶解温度の増加が観測された。今年度の研究計画では、最終目標である耐熱性の低い生皮を利用した研究を行う予定であったが、コロナ禍で生皮の入手が難しいため、引き続き今年度においてもモデル系であるゼラチンの耐熱温度の影響について詳細に調べた。興味深い結果として、ゼラチンの濃度を増加させた場合、耐熱温度が劇的に増加し、100℃以上の耐熱性を有するゼラチンを開発することができた。メイラード反応の架橋点であるタンパク質のアミノ基が増大することによって、効率よく架橋反応が進行したと考えられる。生皮の真皮は、ゼラチンタンパク由来のコラーゲンが組織的に配置された構造を持っているため、単純にゼラチン溶液の高濃度条件とは異なるものの、今回検討したグルコースの酸化物が皮革のなめし剤として利用できる可能性を示している。
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