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JP2552375B2 - 生分解性フィルムの製造方法 - Google Patents
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JP2552375B2 - 生分解性フィルムの製造方法 - Google Patents

生分解性フィルムの製造方法

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JP2552375B2
JP2552375B2 JP2788290A JP2788290A JP2552375B2 JP 2552375 B2 JP2552375 B2 JP 2552375B2 JP 2788290 A JP2788290 A JP 2788290A JP 2788290 A JP2788290 A JP 2788290A JP 2552375 B2 JP2552375 B2 JP 2552375B2
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biodegradable
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裕一 前田
千恵美 武井
俊明 西東
弘之 森
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  • Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
  • Paper (AREA)
  • Wrappers (AREA)
  • General Preparation And Processing Of Foods (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は、おから等の水不溶性の植物繊維を用いて
生分解性フィルムを製造する生分解性フィルムの製造方
法に関するものである。
[従来技術及びその問題点] 従来、食物等を包装するフィルムとしては、塩化ビニ
ル等の合成樹脂製のフィルムが一般に使用されていた。
しかし、このように食物等を合成樹脂製のフィルムで
包装した場合、包装された食物等を食するにあたって
は、その都度、合成樹脂製のフィルムを破って、食物等
を取り出さなければならないという面倒があり、また残
った合成樹脂製のフィルムの処理も問題となっていた。
一方、近年においては、蛋白や糖等で構成された様々
な可食性の生分解性フィルムが開発され、このような可
食性の生分解性フィルムで食物等を包装し、このように
包装された食物等をそのままの状態で食するようにした
り、食物等を包装した生分解性フィルムを湯等で溶かし
て食べるようにすることが考えられた。
しかし、従来における可食性の生分解性フィルムは、
一般に薄膜で十分な強度をもつものが少なく、またヒー
トシールができなかったりして、食物等をうまく包装す
ることができないものが多かった。
また、プルランフィルムのように薄膜で十分な強度を
もち、ヒートシールもできる可食性の生分解性フィルム
も存在したが、このような生分解性フィルムの場合に
は、製造コストが高く付くという問題があった。
[発明が解決しようとする課題] この発明は、上記のような事情に鑑みてなされたもの
であり、薄膜で十分な強度をもち、ヒートシールを行う
こともでき、さらに製造コストも安くて済む生分解性フ
ィルムの製造方法を提供することを課題とするものであ
る。
[課題を解決するための手段及び作用] この発明においては、上記のような課題を解決するた
め、生分解性フィルムを製造するにあたり、水不溶性の
植物繊維を加水分解させて得られた分解物を用いて成膜
を行うようにしたのである。
ここで、水不溶性の植物繊維を上記のように加水分解
させずに、ホモゲナイザー等を用いて微細化させ、この
ように微細化させたものを成膜させて、生分解性フィル
ムを製造することも可能であるが、このようにして製造
された生分解性フィルムは、水等によって簡単に崩壊さ
れる一方、膜の強度が弱く、ヒートシールも行えなかっ
た。
これに対し、この発明のように水不溶性の植物繊維を
加水分解させると、水不溶性の植物繊維が分解されて水
溶性の植物繊維が得られ、このように加水分解されたも
のを成膜させた場合には、この水溶性の植物繊維が結着
材として作用し、薄膜でも十分な強度をもつようになる
と共に、ヒートシールも行えるようになる。
また、上記のように水不溶性の植物繊維を加水分解さ
せて得られた分解物中における水溶性画分、すなわち、
水溶性の植物繊維を多く含む部分を分離させ、このよう
に水溶性の植物繊維を多く含む水溶性画分を成膜させた
場合には、より薄膜の強度が高く、不純物が少なくて透
明な生分解性フィルムが得られるようになる。
さらに、上記の水溶性画分の中における高分子画分を
分離させ、この高分子画分を用いて成膜させた場合に
は、長期にわたって変色することのない透明な生分解性
フィルムが得られるようになる。
ここで、水不溶性の植物繊維としては、おから等の大
豆等の豆類の水不溶性成分 、米糠,ふすま,コーン等
の穀類の水不溶性成分、芋類,野菜類,果物等の植物由
来の水不溶性成分等を用いることができるが、なかで
も、安定して入手できる点において、おからを用いるよ
うにすることが好ましい。
また、おから等のように植物繊維原料が皮やへそ等を
含む場合、これらが混在すると、色調や風味等が悪くな
るため、皮やへそ等を除いたものを用いるようにするこ
とが好ましい。
そして、上記のような水不溶性の植物繊維を加水分解
させるにあたっては、酸分解,アルカリ分解,セルラー
ゼやガラクトシダーゼ等を用いた酵素分解若しくはこれ
らを組合せて行うことができる。
ここで、上記の水不溶性の植物繊維がおからのように
蛋白を含有するものである場合、上記の加水分解の条件
によっては、水不溶性の植物繊維と一緒に蛋白も分解さ
れ、これが水溶性の植物繊維と一緒に溶出されて、白濁
したり、褐変したりすることがある。
このため、おからのように蛋白を含有する水不溶性の
植物繊維を用いて透明な生分解性フィルムを得る場合に
は、上記の加水分解を行う前に、水不溶性の植物繊維に
含有される蛋白を先に分解させて除去させるようにした
り、蛋白を含有する水不溶性の植物繊維を、含有される
蛋白の等電点近くの酸性下で加水分解させるようにし、
含有される蛋白を凝集させて蛋白の分解を抑制させて、
水不溶性の植物繊維を選択的に分解させると共に、凝集
された蛋白を除去させるようにする。
また、上記のように水不溶性の植物繊維を加水分解さ
せるにあたって、加水分解の程度が低過ぎると、水不溶
性の植物繊維が残り、これを成膜させた場合には、得ら
れた生分解性フィルムが脆くて強度の弱いものになり、
また加水分解の程度を高くし過ぎた場合にも、植物繊維
が分解され過ぎて、得られた生分解性フィルムの強度が
低くなる。
このため、強度の高い生分解性フィルムを製造するに
あたっては、水不溶性の植物繊維をある程度の段階まで
加水分解させるようにし、また、生分解性フィルムの用
途に応じて、加水分解の程度を適当に定めるようにす
る。
そして、上記のように水不溶性の植物繊維を加水分解
して得られた分解物を成膜させるにあたっては、公知の
成膜方法を使用することができ、例えば、上記の加水分
解物を、プレートや樹脂膜等の上に適当な厚みになるよ
うに引き伸ばし、これを乾燥させて、生分解性フィルム
を製造することができる。
また、このようにして製造される生分解性フィルムを
より均質化させるにあたっては、加水分解前における水
不溶性の植物繊維や、加水分解後における分解物を、ホ
モゲナイザー等を用いて処理し、微細化させるようにす
る。
さらに、生分解性フィルムの特性を改良するために、
可塑剤や界面活性剤等の添加剤を加えることも可能であ
り、この場合には、上記生分解性フィルムの可食性を損
なわない添加剤を用いるようにすることが好ましい。
[実施例] 以下、この発明の実施例に係る生分解性フィルムの製
造方法を具体的に説明する。
(実施例1) この実施例のものにおいては、水不溶性の植物繊維と
して、脱脂大豆から分離大豆蛋白を製造する工程におい
て得られた生おからを使用するようにした。
ここで、この生おからの場合、水分が約80重量%含ま
れており、また固形分においては、植物繊維が約65重量
%,粗蛋白が約20重量%含まれていた。
そして、この生おからに水を加えて、乾燥固形分濃度
が約5重量%になるように調整し、高圧ホモゲナイザー
(MANTON−GAULIN(株)製「Sub−Micron−disperse
r」)を用いて、これを200kg/cm2の圧力で2回均質化さ
せた。
次に、このようにして均質化させたものに等重量の水
を加えて攪拌させた後、E/S比が1/100となるようにAspe
rgillus Oryzae由来のプロテアーゼ(力価240pu/mg)を
加え、生おから中に含まれる蛋白を50℃で3時間分解さ
せた。なお、プロテアーゼの力価は、萩原−Anson法に
準じて測定した値である。
そして、このように蛋白を分解させたものを8000rpm
で30分間遠心分解させて、可溶化した蛋白を除去し、残
った沈殿画分に水を加えて、固形分濃度が約4重量%に
なるように調整した後、これに濃度36%の塩酸を加えて
pH1に調整し、50℃で6時間かけて分解を行い、水不溶
性の植物繊維を水溶性の植物繊維に分解させた。
その後、このように水不溶性の植物繊維を水溶性の植
物繊維二分解されたものに、10%の水酸化ナトリウム溶
液を加えてpH7.0になるように中和させ、ペースト状の
分解物を得た。
そして、このようにして得たペースト状の分解物を、
合成樹脂フィルム上に厚みが約1mmになるように薄く引
き伸ばし、これを乾燥させて成膜し、その後、これを合
成樹脂フィルム上から引き剥がした。
このようにして得られた生分解性フィルムは、半透明
の強固な膜であり、水に対しては、一部分散されて容易
に溶解し、またヒートシールも可能であった。
また、この実施例のものにおいては、生おからをホモ
ゲナイザーによって均質化させるようにしたため、製造
された生分解性フィルムは全体が均一なものになってい
た。
しかし、このようなホモゲナイザーによる処理を行わ
ないようにすることも可能であり、ホモゲナイザーによ
る処理を行わなかった場合においても、上記の実施例の
場合と同様の生分解性フィルムが得られたが、このよう
にして得られた生分解性フィルムにおいては、少しむら
が存在した。
(実施例2) この実施例のものにおいても、上記実施例1の場合と
同様にして、生おからを高圧ホモゲナイザーで処理した
後、蛋白を分解させて可溶化した蛋白を除去し、その
後、水不溶性の植物繊維を酸性下で分解させて、これを
中和させるようにした。
そして、この実施例のものにおいては、上記のように
中和させた後、これを8000rpmで30分間遠心分離させ
て、水溶性の植物繊維を多く含む水溶画分を取り出し、
この水溶画分を固形分濃度が約15重量%になるまで濃縮
させた後、これを上記実施例1の場合と同様に、合成樹
脂フィルム上に薄く引き伸ばし、これを乾燥させて成膜
し、その後、これを合成樹脂フィルム上から引き剥がし
た。
このようにして得られた生分解性フィルムは、上記実
施例1の場合に比べて、透明度が高くなっており、殆ど
透明の強固な膜であり、また水に対しては、分散するこ
となく全体が溶解し、ヒートシールも可能であった。
(実施例3) この実施例のものにおいては、上記実施例2のよう
に、遠心分離させて得た水溶性の植物繊維を多く含む水
溶画分に、99%のエタノールを加えて80%のエタノール
溶液になるように調整し、水溶画分中における水溶性の
植物繊維の高分子画分を沈殿させるようにした。
そして、このように沈殿した高分子画分を熱風乾燥さ
せた後、これに水を加えて20%の水溶液に調整した後、
上記実施例1の場合と同様に、これを合成樹脂フィルム
上に薄く引き伸ばして乾燥させ、成膜させた後、これを
合成樹脂フィルム上から引き剥がした。
このようにして得られた生分解性フィルムは、上記実
施例2の場合と同様に、殆ど透明の強固な膜であり、水
に対しては分散することなく全体が溶解し、ヒートシー
ルも可能であり、さらに長期にわたっても透明な膜の状
態で維持された。
(実施例4) この実施例のものにおいては、前記の生おからに対し
て、その2倍の水を加えた後、これに濃度36%の塩酸を
加えてpHを2.5に調整し、これを100℃で1.5時間かかて
分解させるようにした。
次いで、この分解物をホモゲナイザーによって処理す
るようにした。このように分解物をホモゲナイザーによ
って処理すると、滑らかなペーストになった。
そして、このように滑らかなペースト状になった分解
物に、可塑剤としてグリセリンとソルビトールとをそれ
ぞれ1.0%加えた後、このペーストを、キャスティング
法によってキャスティング時における厚さが1.0mmにな
るようにしてキャスティングさせ、これを乾燥させて厚
さ0.1mmになった生分解性フィルムを得た。
このようにして製造された生分解性フィルムは、透明
性があり、強固でかつ滑らかな膜であり、ヒートシール
も可能であった。
(実施例5) この実施例のものにおいても、上記実施例4の場合と
同様に、生おからに対して2倍の水を加えた後、これに
濃度36%の塩酸を加えて、そのpHを調整するようにし
た。
ここで、この実施例のものにおいては、そのpHを生お
からに含まれる大豆蛋白の等電点近くの4.5に調整し、
これを120℃で1.5時間かけて分解させるようにした。
このように生おからを大豆蛋白の等電点近くのpH4.5
で分解させると、この生おから中における水不溶性の植
物繊維が適度に分解されて、水溶性の植物繊維が溶出す
る一方、この生おからに含まれる大豆蛋白が凝集して、
水溶性の植物繊維が溶出した水溶液側への蛋白の溶出が
抑制された。
そして、このように分解されたものを、前記実施例2
の場合と同様にして、8000rpmで30分間遠心分離させ
て、水溶性の植物繊維を多く含む水溶画分を取り出し、
この水溶画分を固形分濃度が約5重量%になるまで濃縮
させるようにした。
次いで、このように濃縮された分解物を、上記実施例
4の場合と同様にして成膜させるようにした。
このようにして製造した生分解性フィルムは、透明で
蛋白含量の低いものであり、ヒートシールも可能であっ
た。
[発明の効果] 以上詳述したように、この発明に係る生分解性フィル
ムの製造方法においては、水不溶性の植物繊維を加水分
解させ、このようにして得られた分解物を成膜させて生
分解性フィルムを製造するようにしたため、水不溶性の
植物繊維が分解されてなる水溶性の植物繊維が結着材と
して作用し、薄膜でも十分な強度をもつと共に、ヒート
シールも行える生分解性フィルムが得られた。
また、この発明に係る生分解性フィルムの製造方法に
おいては、生分解性フィルムを製造する原料として、お
から等の安価な水不溶性の植物繊維を使用することがで
きると共に、その製造も上記のように容易に行え、従来
の微生物産生多糖類フィルムに比べて、その製造コスト
も低減できるようになった。
さらに、上記のように水不溶性の植物繊維を加水分解
させて得られた分解物中における水溶性画分、すなわ
ち、水溶性の植物繊維を多く含む部分を分離させ、この
ように水溶性の植物繊維を多く含む水溶性画分を用い
て、生分解性フィルムを製造するようにした場合には、
より強度が高く、かつ不純物も少なくて透明な生分解性
フィルムが得られるようになった。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 // C08L 1:00

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】水不溶性の植物繊維を加水分解させて得ら
    れた分解物を用いて成膜させるようにしたことを特徴と
    する生分解性フィルムの製造方法。
  2. 【請求項2】水不溶性の植物繊維を加水分解させて得ら
    れた分解物中における水溶性画分を分離させ、このよう
    に分離された水溶性画分を用いて成膜させるようにした
    ことを特徴とする生分解性フィルムの製造方法。
JP2788290A 1990-02-07 1990-02-07 生分解性フィルムの製造方法 Expired - Lifetime JP2552375B2 (ja)

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PCT/JP1991/000132 WO1991011919A1 (fr) 1990-02-07 1991-02-05 Procede pour produire une fibre vegetale hydrosoluble, et film biodegradable, agent d'encollage, gomme a macher et aliment hypocalorique obtenus a partir de ladite fibre
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DE4190252A DE4190252B4 (de) 1990-02-07 1991-02-05 Verfahren zur Herstellung wasserlöslicher Sojaballaststoffe und ihre Verwendung
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US08/714,957 US6004616A (en) 1990-02-07 1996-09-17 Biodegradable vegetable film
US09/389,623 US6280526B1 (en) 1990-02-07 1999-09-03 Process for production of water-soluble vegetable fibers, biodegradable film, paste, chewing gum and low calorie food products
US09/863,404 US6569473B2 (en) 1990-02-07 2001-05-24 Process for production of water-soluble vegetable fibers, biodegradable film, paste, chewing gum and low calorie food products

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