食品副産物を用いた低コスト耐水性生分解性素材の開発

• 担当機関: （独）食品総合研究所
• 研究期間: 2002～2002
• 研究担当者: 五十部誠一郎; 竹中真紀子
• 発行年度: 2003
• 要約: 食品副産物(廃菌床、オカラ、果汁残渣)や農産物副産物(茎や葉)を副材とするコーン グルテンミールから、射出成形法を用いて、低コストで耐水性に優れた生分解性素材を製造する方法を開発した。
• キーワード: グルテンミール、植物繊維、射出成形、農業資材、包装資材
• 背景・ねらい: 食品の加工工程で発生する副産物の処理や再利用は、解決すべき重要な課題である。これらの副産物を、 農業や食品分野で用いられる生分解性素材として変換利用し、最終的に土に還元するための研究開発が行 われているが、汎用的な利用に不可欠な耐水性が低いこと、さらに成形コストが高く、成形物の形状の自 由度が低いこと等から利用が進んでいないのが現状である。本成果においては、トウモロコシ種子に含ま れる水不溶性のタンパク質ゼインに注目した。精製ゼインはコストが高いことから、これを多く含むコー ングルテンミールを用いて、生産性の高い射出成形法での生分解性素材の製造法を開発した。
• 成果の内容・特徴: 1.開発した製造法は、前処理したコーングルテンミールに可塑剤やオカラなどの副産物を添加し、調整 後、エクストルーダーでペレット化し、射出成形機を用いて苗ポットなどの生分解性素材を調製する ものである。(製造方法:図1)。; 2.射出成形法は、生産性の利点(コスト、成形性、成形物の形状の自由度)が多い成形法である。コー ングルテンミールを主原料とすることで、成形した素材は耐水性を有する。従来の食品由来の材料は 熱溶融時の物性が温度により顕著に変化するため、射出成形処理はこれまで使われていなかったが、 各原料の前処理と射出成形機における高い射出圧力の設定と厳密な温度設定、射出スクリューの形状 などを改良することで、安定した射出成形が可能である。; 3.コーングルテンミールを主原料とし可塑剤(グリセリン)の他に植物繊維を含むオカラや廃菌床など副産物の添加により、材料のコストの低減と素材の強度の向上が図れる(表1)。また得られた素材 は土壌中において約1ケ月で分解する完全生分解性である(図2)。; 4.製造法は、コーングルテンミールの他にも、他のタンパク質、澱粉を主原料にした低コストの生分解 性素材の開発にも適用できる。
• 成果の活用面・留意点: 1.製造にあたっては、原料の調整・ペレット化を行なうエクストルーダー、成形を行なう射出成形機を 必要とする。射出成形機においては、汎用的な機種から一部改造を必要とする。; 2.育苗ポットの評価試験において、花き苗などの栽培試験を実施して、素材の改善を進めるなど農業用 資材、農産物の包装資材などの用途についての検討を実施している。; 3.生分解性素材の用途に合わせて、材料の前処理を必要とする。具体的には、食品容器などにおいては、 コーングルテンミールの脱臭などの前処理が必要である。
• カテゴリ: 育苗 加工 コスト 低コスト とうもろこし