JPH01128775A - 食品用保存剤 - Google Patents

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〕 本発明は食品用保存剤に関し、詳しくは特定の分子量の
キトサン分解物を有効成分とする食品用保存剤に関する
。

〔従来の技術および発明が解決しようとする問題点〕近
年、食品添加物の安全性に大きな関心が寄せられており
、中でも特に合成保存料１合成殺菌料。

合成着色料などは、法的規制や、使用制限が厳しくなっ
てきている。

現在、我国で使用を許可されている合成保存料は安息香
酸、ソルビン酸、デヒドロ酢酸、パラオキシ安息香酸エ
ステル類およびプロピオン酸の５種類であるが、合成保
存料の安全性に対する消費者の不信感が強いため、食品
への使用は忌避される傾向が強い。しかしながら、食品
を保存する上で合成保存料や防腐剤の使用は必要である
。そこで、可食天然物あるいは食品素材そのものから防
腐性を有するものを見出し、利用することが試みられて
おり、食酢、エタノール、香辛料などの利用は、その代
表的なものである。しかし、防腐力は合成保存料と比較
すると弱いため、食品汚染微生物の生育を抑制するには
比較的多量添加しなければならず、食品に異味や異臭を
与えたり、食品の物性を劣化させるなど、食感や呈味を
そこねてしまうのが現状である。

防腐性を持ち、かつ安全な天然保存料として近年注目を
浴びているのがキトサンである。キトサンは、エビやカ
ニなど甲殻類の殻や微生物の細胞壁などに含有されるキ
チンを脱アセチル化したものであり、１様々な機能を有
している。エビやカニなどの甲殻類は有史以来食用に供
されているものであり、食品としての安全性は非常に高
い。また、キチンを原料として製造されたキトサンにつ
いても、Ａｒａｉら（Ｂｕｌｌ、　Ｔｏｋａｉ　Ｒｅｇ
ｉｏｎａｌ　ＦｉｓｈｅｒｓＬａｂ、、　８３９．１９
６８）やＬａｒｄｅｓら（Ｂｕｌｌ、　Ｅｎｖｉｒｏｎ
ｍｅｎｔａｌＣｏｎｔａｍ　Ｔｏｘｉｃｏｌ、、旦、　
５５５．１９７６）の試験より安全性が確認されている
。

キトサンおよびその分解物の持つ様々な機能のうち抗菌
性については、Ｄ、Ｆ、Ｋｅｎｄｒａらが植物病原性の
カビであるフザリウム・ソラニ・エフ・エスピー・ビシ
（Ｆｕｓａｒｉｕｍ　５ｏｌａｎｉ　ｆ、　ｓｐ、　ｐ
ｉｓｉ）やフザリウム・ソラニ・エフ・エスピー・ファ
セオリ（Ｆｕｓａｒｉｕｍ　５ｏｌａｎｉ　ｆ、　ｓｐ
、　ｐｈａｓｅｏｌｉ）に対し、生育阻害効果のあるこ
とを報告しくＥｘｐ、　Ｍｙｃｏｌ、＋　８゜２７６、
１９８４）、特にキトサン分解物のうち、７糖のオリゴ
糖が最も抗菌活性が強いと言及している。

また、内円らはキトサンおよび細菌キトサナーゼで処理
したキトサンの軽度分解物は、カビに対して増殖抑制作
用があるだけでなく、ある種の細菌に対しても生育阻止
作用があることを報告している（昭和６０年度日本農芸
化学会西日本支部大会要旨集Ｐ３３．１９８５）。さら
に、特開昭６１−１７０３７６号公報には、キレート化
合物含有溶液にキトサン含有液を添加共存させて食品の
保存剤とすることが記載されているが、どれも十分な効
果をあげるには至っていない。

キトサンを単独で食品用保存剤として利用しようとする
と、以下のような利用上の欠点が生ずる。

キトサンは中性〜アルカリ性域では溶解せず、弱酸性下
では溶解するものの非常に粘性を示す。例えば、キトサ
ン２〜３％（Ｗ／Ｖ）溶液ではゲル状を呈し、キトサン
を高濃度に溶解する事ができない。

そのため、キトサン溶液を食品用保存剤とする場合は、
食品に対して数１０％以上の添加が必要となり、製造上
添加困難である。たとえ添加できたとしても、渋味を呈
したり、食品成分（主に蛋白質）との凝集によるオリの
発生、粘度の増加など、食品の食味および外観を著しく
そこなってしまうので、おのずと添加量が制限されてし
まい、防腐効果があがらない。

〔問題点を解決するための手段〕

そこで本願発明者らは、上記欠点を解消すべく、鋭意研
究を重ねた結果、キトサンを酸加水分解したもののうち
、特定の分子量を有するものを用いればよいことを見出
し、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明は分子量がｉｏ、ｏｏｏ〜５０．００
０であるキトサン分解物を有効成分とする食品用保存剤
を提供するものである。

本発明で用いるキトサンは、甲殻類、昆虫類。

貝類などの下等動物の外皮骨格組織の成分および菌類の
細胞壁成分として知られているキチンを原料とし、これ
をアルカリ処理などの常法により、脱アセチル化して得
られるものである。

本発明ではこのキトサンを酸加水分解して得られる分解
物で、分子量が１０．０００〜５０．０００のものを有
効成分とするが、キトサンの酸分解に使用する酸として
は有機酸あるいは無機酸のいずれでもよい。ただし、食
品に添加することを考慮し、酢酸、乳酸、クエン酸、リ
ンゴ酸あるいは塩酸など、通常食用に供される酸を用い
ることが望ましい。酢酸を含有する食品としては食酢が
良く知られており、香味の面からも食酢は好ましい。

キトサンの酸分解条件は、酢酸を用いる場合はキトサン
２重量％に対し、酢酸濃度０．５〜２０％（匈／Ｖ）、
好ましくは１．５〜５％（讐／Ｖ）で１００〜１２１　
’Ｃ１５〜１８０分間加水分解処理すればよく、大略１
００°Ｃの場合には６０〜１８０分間、１２　］　”Ｃ
の場合には５〜６０分間加水分解処理すれば十分である
。その他、乳酸、クエン酸、リンゴ酸などの有機酸を用
いる場合も、酢酸濃度と同じ酸濃度にすれば上記の条件
が適用である。また、塩酸を使用する場合は塩酸濃度０
．０５〜２．ＯＮ、好ましくは０．１〜０．５Ｎで１０
０〜１２１’Ｃ。

３〜１８０分間加水分解処理すればよく、大略１００℃
の場合には６０〜１８０分間、１２１°Ｃの場合には３
〜６０分間加水分解処理すれば十分である。キトサンの
酸加水分解条件が厳しい場合、有効成分である分子量１
０，０００〜５０．０００の画分が更に分解低分子化し
てしまい抗菌活性が低下する。また、酸加水分解条件が
ゆるやかな場合、分子［５０，０００以上の高分子画分
が多くなり、有効成分である分子量画分の収量が減少す
る上に、渋味を呈するようになる。従って、キトサンの
酸分解条件は上記設定範囲で正しく行なわなければなら
ない。なお、本発明において分子量の測定は透析法ある
いはゲル濾過法により行なった。

このようにして得られたキトサン分解物をそのまま食品
に添加してもさしつかえないが、ｐＨがｌ〜３と低いた
め食品の物性への影響を加味し、水酸化ナトリウム等に
よりｐＨ３〜６に調整するのが好ましい。特にキトサン
を酢酸で分解する場合は、低’ｐＨである程酢酸そのも
のの抗菌作用が強く現われ、キトサン分解物の抗菌力と
相まって抗菌力が増強されるが、食品の物性への影響も
強いためにｐ）１３〜５とすることが望ましい。また、
得られたキトサン分解物を透析膜や限外濾過膜などを用
いて有効成分画分のみを選択的に分離し、使用してもか
まわない。

上記キトサン分解物を食品用保存剤として食品に添加す
る際の形状は、液状、ペースト状、粉末状、顆粒状など
いずれの形状であってもよく、食品に添加しやすい形状
を適宜選択すればよい。添加量は、キトサンの固型分と
して０．００５〜０．５％（−ハ）、好ましくは０．０
２〜０．２％（Ｗ／Ｖ）　テある。添加量が少ないと抗
菌効果が期待できず、添加量が多いと食品成分（主に蛋
白質）との凝集が顕著に起こり、食品の外観を損ねるの
で注意する必要がある。

〔実施例〕

以下に実施例をあげて本発明を具体的に説明するが、本
発明はそれのみに限定されることはない。

実施例１ （１）キトサン分解物の調製 キトサン（東京化成工業株式会社製）２重量％を３％（
Ｗ／Ｖ）の酢酸溶液に溶解しキトサン溶液とし、１２１
°Ｃで６０分加圧加熱処理して加水分解を行なった。次
いで、水酸化ナトリウムを用いてｐＨ５，５に調整し、
キトサン分解物（Ａ）を得た。

また、キトサン溶液を単に水酸化ナトリウムでｐ。

５．５に調整したものをキトサン無分解物（Ｘ）とした
。キトサン分解物（Ａ）およびキトサン無分解物（Ｘ）
の粘度をＢ型粘度計により測定（２０゛Ｃ）したところ
、キトサン無分解物（Ｘ）１８６００ｃｐに対し、キト
サン分解物（Ａ）　１５０ｃｐと、明らかに粘度の低下
が認められた。

（２）キトサン分解物の分子量分画 キトサン分解物（Ａ）を以下に示す方法でゲ゛ル濾過を
行なった。まず、ゲル濾適用充填剤セフアゾ・ンクスＧ
　−７５（ＰＨＡＬＭＡＣＩＡ　ＦＩＮＥ　ＣＨＥＭＩ
ＣＡＬＳ製。

分子量１．　ＯＯＯ〜５０．０００）を常法により前処
理後、内径１６鴫、高さ１００ｃｍのガラスカラムに高
さ８０ｃｍまで詰め、キトサン分解物（Ａ）２ＩＩＩ！
！、を０．０５Ｎ酢酸バツフアー（ｐＨ５，５）で展開
し、１０ｍ１づつ流出液を分取した。標品としてデキス
トラン　龍“　５０万（ＰＩＩＡＬＭＡＣＩＡ　ＦＩＮ
ＢＣ）ＩＥＭＩＣＡＬＳ製）、デキストラン　囮　９４
００　（ＳＩＧＭＡ製）、キトヘプタオース　Ｈ１塩（
生化学工業株式会社製）を用い、各フラクションの分子
量測定を行なった。また、糖の溶出はフェノール硫酸法
により測定した。この結果を第１図に示す。

（３）抗菌性試験 前記（２）で得られた各両分を以下の方法により抗菌力
を比較した。まず、ＹＭ培地（酵母エキス３ｇ。

麦芽エキス３ｇ、ペプトン５ｇ、グルコース１０ｇ、蒸
留水１／！；ｐＨ５，５）に（２）で得られた各画分液
を１０％添加し、寒天０．１５　ｇを入れた試験管に１
０ｍｊ！分注し、１２１°Ｃで１５分間滅菌した後、試
験スラントを作成した。次に、供試菌サツカロマイセス
・セレビシェＩＦＯ０２０３を上記付培地で３０°Ｃ１
２４時間振とう培養した。培養液から１白金耳を試験ス
ラントに植菌し、３０°Ｃで４８時間培養した後、菌の
生育程度で抗菌力を比較した。この結果を第１図に示す
。なお、図中の−は供試菌の生育あり、士は供試菌の生
育わずかにあり、土は供試菌の生育なしを示す。図より
明らかなように、抗菌活性は分子量１０．０００〜５０
．０００の画分に強く認められた。

（４）渋味の検討 前記（２）で得られた各両分の渋味の感じ方を、１０名
の官能検査員により調べた結果を第１図に示した。なお
、図中の−は渋味を感じない、士は渋味をわずかに感じ
る、＋は渋味を惑じるを示す。図より明らかなように、
今回使用したセファデックスＧ−７５の排除限界である
分子量５０．０００以上の両分に渋味があることが判り
、分子量１０．０００〜５０．０００の両分には渋味の
ないことが判った。

（５）凝集性の検討 （３）で抗菌力を測定する際に、ＹＭ培地中の成分凝集
性について調べた。この結果を第１図に示す。

なお、図中の−はオリの生成なし、士はオリの生成わず
かにあり、＋はオリの生成ありを示す。図より明らかな
ように、分子量ｉｏ、ｏｏｏ程度および分子量ｓｏ、ｏ
ｏｏ以上の画分にオリが生成した。

（３）〜（５）の結果より、キトサン分解物の分子量ｔ
ｏ、ｏｏｏ〜５０，０００の両分すなわち、本発明の食
品用保存剤の有効成分は、抗菌力が強く、渋味がない上
に培地成分（主に蛍白質）との凝集性もほとんどないこ
とが判った。

実施例２ 実施例１の（１）において、酢酸の代わりに乳酸を用い
たこと以外は同様の加水分解処理を行ない、キトサン分
解物（Ｂ）を得た０次に、分画分子量１５．０００およ
び５０．０００の透析チューブ（スペクトラム社製）を
用いてキトサン分解物（Ｂ）の透析処理を行ない、分子
量１５．０００以下９分子量１５．０００〜５０，００
０．分子量５０，０００以上の画分に分け、各々凍結乾
燥を行ない固型分を得た。この固型分を０．０１％（Ｗ
／Ｖ）となるようにＹＭ培地に添加溶解し、実施例１の
（３）と同様の方法で抗菌性試験を行なった。その結果
、分子量１５．０００以下のものには抗菌活性が認めら
れず、分子量１５．０００〜５０．０００のものには抗
菌活性が認められ、分子量ｓｏ、ｏｏｏ以上のものには
わずかに抗菌活性が認められた。このことから、乳酸を
用いてキトサンを加水分解して得られたキトサン分解物
（Ｂ）も、分子量ｔｓ、ｏｏｏ〜５０．０００のものが
有効なことが判った。

実験例１ 実施例１で得られたキトサン分解物（Ａ）の抗菌スペク
トルを以下の方法で測定した。

一般細菌類はブイヨン培地（肉エキス５０ｇ。

ポリペプトン５０ｇ、ＮａＣ４２２５ｇ、蒸留水１ｆｆ
　；ｐＨ６，０）（ただし、好塩性細菌であるビブリオ
・パラへモリティカス・ＩＦＯ１２７１１の場合には食
塩３％を追加した。）、乳酸菌類はブリックスリバー培
地（トマトジュース浸出液４００＋１１１！、。

ペプトン１５ｇ、酵母エキス６ｇ１リバー抽出液７５ｎ
ｌ、グルコース２０ｇ、可溶性デンプン０．５ｇ、Ｎａ
Ｃ１５ｇ、Ｌ−システィンＨＣｉ！、・Ｈｚｏｏ、２ｇ
、蒸留水５２８　ｍｌ、　ｐＨ５，０）、酵母菌類およ
び糸状菌類は罪培地を用い、各培地にキトサン分解物（
Ａ）の最終濃度を０．００５％、０．０１％、０．０２
％、０．０４％、Ｏ，ＯＳ％。

０．１６％（Ｗ／Ｖキトサン固型分として）となるよう
に添加し、ｐＨを水酸化ナトリウムによりｐＨ６，２に
調整後、寒天１．５％を添加して１２１°Ｃで１５分間
滅菌処理をして、ブイヨン培地およびＹＭ培地はスラン
トにし、ブリックスリバー培地はスタップとした。次に
、第１表に示した供試菌を各該当する液体培地で前培養
しくカビ類は胞子懸濁液ｌ×１０７個／１Ｉｌｌ）、乳
酸菌類は１白金線穿刺し、その他の菌類はｌ白金耳スラ
ントに塗抹し、糸状菌類は３０°Ｃで５日間、その他の
菌類は３０°Ｃで３日間培養した。培養終了後、供試菌
の生育程度によりキトサン分解物（Ａ）の生育阻止濃度
を調べた。この結果を第１表に示す。

表より明らかなように、キトサン分解物（Ａ）は幅広い
抗菌スペクトルを示し、食品用保存剤として用いる場合
は、漬物類、調味料や麺類などに有効と考えられる。

実験例２ 実施例１で得られたキトサン分解物（Ａ）およびキトサ
ン無分解物（Ｘ）を用いて、下記の方法により醤油の保
存試験を行なった。生醤油（食塩１７．０％、アルコー
ル分０．５％、全窒素１．５％）に対し、キトサン分解
物（Ａ）もしくはキトサン無分解物（Ｘ）を容量で４％
（固型分０．０８％）。

２％（固型分０．０４％）、１％（固型分０．０２％）
添加したもの、アルコールを容量で４％、２％。

１％添加したもの、対照として生醤油のみのものをそれ
ぞれビン詰めし、３０°Ｃで２０日間保存し、経時的に
産膜酵母の発生具合を観察した。また、各サンプルを調
製した際、香味および凝集性についても調べた。゛この
結果を第２表に示す。なお、表中の−は産膜酵母生育な
し、＋は産膜酵母生育あり、妊は産膜酵母生育著しくあ
りを示す。

ニ 表から明らかなように、抗菌性ではキトサン分解物（Ａ
）とアルコールでは差がないが、アルコール添加図はア
ルコール臭が強いために逆に異臭を怒してしまうことと
なり、キトサン分解物（Ａ）が有用であると考えられる
。

実験例３ 実施例１で得られたキトサン分解物（Ａ）およびキトサ
ン無分解物（Ｘ）を用いて、下記に示す組成のうどんを
市販のめん打ち機で通常通り作り、３０°Ｃで５日間保
存試験を行なった。なお、キトサン分解物（Ａ）および
キトサン無分解物（Ｘ）は小麦粉に対し３％（固型分と
しては０．０６％である）になるように添加した。また
、できあがったうどんを実際にゆで、食味試験も実施し
た。

この結果を第３表に示す。なお、表中の−はカビの発生
なし、士はカビの発生ありを示す。

表より明らかなように、キトサン分解物（Ａ）を添加し
た試験区Ａは保存性が向上し、かつ食味にも問題はなか
った。

実施例４ 実施例１の（１）において、キトサン分解物のｐｌを酢
酸により４．５としたこと以外は同様の方法でキトサン
分解物を調製し、得られたものをキトサン分解物（Ａ′
）とした。このキトサン分解物（Ａ）および（Ａ′）を
用いて、下記の組成のきゅうりの浅漬けを作り、３０°
Ｃで３日間保存試験を行なった。なお、きゅうりと漬液
の固体：液体−１：ｌとし、キトサン分解物（Ａ）ある
いは（Ａ′）は漬液に対し４％（固型分としては０．０
８％である）添加した。

この結果を第４表に示す。なお、表中の−は漬液の混濁
なし、＋は漬液の混濁あり、−は漬液はげしく混濁を示
す。

表より明らかなように、キトサン分解物のｐＨを下げる
ことにより酢酸自身の抗菌力が発現し、保存日数の向上
が認められた。

実験例５ キトサン（東京化成工業株式会社製）２重量％を０．２
Ｎ塩酸に混合溶解しキトサン溶液とし、１００°Ｃで１
２０分間加熱処理して加水分解を行なった。次いで水酸
化ナトリウムでｐ）Ｉ　５．５に調整し、キトサン分解
物（Ｃ）を得た。また、上記加熱処理を施さないキトサ
ン溶液を水酸化ナトリウムでｐ）１５．５に調整したも
のをキトサン無分解物（Ｙ）とした。このキトサン分解
物（Ｃ）あるいはキトサン無分解物（Ｙ）を、ミリン風
調味料に対して容量で２％あるいは１％添加して、それ
ぞれトイパックに入れ密封し、３０°Ｃで２５日間保存
試験を行なった。対照は何も添加せず、みりん風調法科
のみとした。この結果を第５表に示す。

表中の−はガス発生なし、＋はガス発生あり、封はガス
発生著しくありを示す。

表より明らかなように、キトサン分解物（Ｃ）を加える
と食味や凝集性に問題を生ずることなく、保存性を向上
させることができた。

実施例３ 実施例１で用いたキトサン２重量％を酸度３％（Ｗ／Ｖ
）に希釈した市販高酸度食酢（酸度１０％（Ｗ／Ｖ）　
）溶液に溶解しキトサン溶液とし、１２１℃で６０分加
圧加熱処理して加水分解を行なってキトサン分解物（Ｄ
）を得た。なお、キトサン分解物（Ｄ）はｐＨ３，０〜
３．５であり、ｐＨ調整は行なわなかった。このキトサ
ン分解物（Ｄ）を用いて食品用保存剤を製造したところ
、実験例２および３ど同様に保存性が向上し、食味にも
問題のないことが認められた。

〔発明の効果〕

本発明の食品用保存剤は、安全で十分な防腐力を待つ上
、食品の食感や外観を損ねることがなく、食品工業上有
用なもあである。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例１の（１）で得られたキトサン分解物の
分子量分画の結果および各分子量画分における抗菌性試
験の結果、渋味の有無および凝集の有無の程度を示した
ものである。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）分子量が１０，０００〜５０，０００であるキト
   サン分解物を有効成分とする食品用保存剤。
2. （２）キトサン分解物がキトサンの酸分解物である特許
   請求の範囲第１項記載の保存剤。