日本食品工学会誌
Online ISSN : 1884-5924
Print ISSN : 1345-7942
1 巻 , 2 号
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  • 尾崎 幸洋, 田中 丈幸
    2000 年 1 巻 2 号 p. 31-37
    発行日: 2000/12/15
    公開日: 2010/06/08
    ジャーナル フリー
  • 小林 健治, 稲田 雅司, 浅野 功, 新谷 浩介, 原 安夫, 滝波 弘一, 和泉 好計
    2000 年 1 巻 2 号 p. 39-44
    発行日: 2000/12/15
    公開日: 2010/06/08
    ジャーナル フリー
    The effectiveness of electrolyzed cathode water (ECW) prepared by the electrolysis of NaCl (100 mg/L) aqueous solution was examined in inhibiting the oxidation of some reductants which are widely used in food and biochemical researches. When L-ascorbic acid dissolved in the ECW or sodium hydroxide aqueous solution was incubated for 30 min, the remaining ratio of L-ascorbic acid dissolved in ECW was 1.21-1.24 times higher than that dissolved in sodium hydroxide aqueous solution. The oxidation-reduction potential of ECW decreased with hydrogen gas generation after electrolysis, namely the reducing potency of ECW became higher. Thus the oxidation of L-ascorbic acid was considered to be depressed by such a high reducing potency. The decreased level of dissolved oxygen in ECW by the hydrogen gas generation related to its antioxidative activity. The oxidation of dithiothreitol, 2-mercaptoethanol and α-tocopherol were also depressed in the ECW. It was confirmed that the reducing potency and low dissolved oxygen concentration were responsible for the antioxidative activities of ECW toward dithiothreitol and 2-mercaptoethanol. However, unlike the cases of these hydrophilic reductants, the depressing effect of ECW on the oxidation toward α-tocopherol, a lipophilic reluctant, could not be explained only by the reducing potency and low dissolved oxygen, probably because it existed as an emulsion in the presence of the surfactant, sodium dodecyl sulfate.
  • 安達 修二, 松野 隆一
    2000 年 1 巻 2 号 p. 45-50
    発行日: 2000/12/15
    公開日: 2010/06/08
    ジャーナル フリー
    陽イオン交換樹脂を用いた糖の分離は約半世紀前から知られた分離法であり, 工業的規模で広く実施されている.溶離液として水が使用できるため, 食品工業には適した分離法である.溶質の樹脂に対する見掛けの分配係数Kappは, その溶質の溶出時間を決める重要なパラメータであり, クロマト分離プロセスの成否を支配する.一般にこのKappは, 糖と樹脂の組み合わせによって決まる定数であり, 溶質濃度には依存しないとして取り扱われることが多い.
    非電解質である糖が陽イオン交換樹脂を用いて分離できる理由は, 樹脂内の対イオンとの複合体形成の強さが糖 (溶質) によって異なるためと考えられ [1] , その分離機構から本分離法はligand-exchange chromatographyと呼ばれている [2] .このような複合体形成を考えると, Kappを溶質濃度に依存しない定数として取り扱うことには疑念が生じる.一方, イオン交換樹脂充填層に糖液を供給すると, その濃度に応じて層の収縮または膨張が起こる.すなわち, 樹脂の膨潤圧が変化する.樹脂の膨潤圧は糖の分配平衡に影響を及ぼすと考えられるが, 定量的な議論はほとんどなされてこなかった.著者らは, Na+形陽イオン交換樹脂に対する糖のKappが溶質濃度に依存することを実験的に示す [3, 5] とともに, 樹脂の膨潤圧と対イオンとの複合体形成の両方を考慮して, 糖の陽イオン交換樹脂に対する見掛けの分配係数Kappに及ぼす諸因子の影響を定量的に表現するモデルを提出した [4, 6] .また, そのモデルに基づいて, Kappの糖濃度依存性 [4] あるいは希薄な系での架橋度の異なる樹脂に対するKapp [6] から対イオンと糖との複合体形成の結合定数Bを推定する方法を提出した.
    本報では, 溶質濃度が希薄な系で, 架橋度の異なるアルカリ金属イオン (Li+, Na+, K+) またはアルカリ土類金属イオン (Ca2+, Sr2+) 形陽イオン交換樹脂に対するグルコース, ガラクトース, マンノースおよびフラクトースのKappを測定した.Fig.3に示すように, いずれの対イオン形においても樹脂の架橋度 (DVB含有率) が高くなるほど, Kappは小さくなった.また, 2種の糖のKappの差は, アルカリ金属イオン形よりアルカリ土類金属イオン形の樹脂の方が大きかった.
    グルコースは対イオンと複合体を形成しないと仮定して, 以前に提出した方法 [6] を対イオンが任意の価数の場合に適用できるように拡張し, ここで得られたKappに適用して, 各ヘキソースの各種対イオンに対する結合定数Bを算出した (Fig.4) .本法では膨潤圧の影響を含む項は相殺されているので, ここで得られたB値は樹脂の膨潤圧の影響を受けない真の値と考えられる.分離機構から対イオンに補足された水分子が糖の水酸基と置き換わる程度は, 対イオンの動的水和数nDHNと関連し, それがB値に反映されると考えられる.そこで, 上記で得られたB値を対イオンのnDHNと片対数プロットする (Fig.5) と, 各溶質について直線が得られた.フラクトースに対する直線がもっとも上方に位置し, ついでマンノース, ガラクトースの順であった.糖の水酸基はaxia1またはequatoria1のいずれかの位置をとり, それらの数と配置が対イオンとの複合体形成のし易さに関係すると指摘されており [11] , これらの順序はそのことを反映しているものと考えられる.
  • 山本 修一, 岡本 昭男, 久保 英己, Peter WATLER
    2000 年 1 巻 2 号 p. 51-57
    発行日: 2000/12/15
    公開日: 2010/06/08
    ジャーナル フリー
    混合の小さい流動層であるエクスパンデッドベッドクロマトグラフィー (EBC) は固定層で処理できない不溶物を含む溶液の直接吸着分離が可能となる方法である (Fig.1) .はじめにEBCの混合特性を滞在時間分布 (RTD) 曲線から解析した.RTD応答曲線は対称であり (Fig.4) , そこから求めたHETPは流速 (膨張率) やカラム内径 (1.6, 2.6cm) に依らず一定で0.8-1.6cm程度であった (Fig.3) .この結果から層内には大きな混合がなく, 固定層に近い軸方向の混合状態となっていることがわかった.また3倍程度に膨張すると平均空隙率は0.8となり, かなり大きな不溶性物質でも通過できる.
    つぎに内径1.6cmで沈降層高さ3cmのEBCにおけるリゾチームの破過曲線を測定したところ固定層とほぼ同一の形状であった (Fig.5) .すなわち, 本実験で使用しているEBCは固定層と同様な吸着性能を得ることができる.また, スケールダウンが良好に実施できたことを意味している.
    実際の食品分離を想定して卵自からのリゾチームの回収をEBCで実施した.回収率と精製率は固定層クロマトグラフィーの結果とほぼ匹敵した.また, 固定層では圧力損失の増加が著しかったが, EBCでは非常に低い値であった.しかしながら, 膨張率が試料を負荷している間に増加することが運転上の問題点として提起された.固定層では圧力損失の急激な増加が観察された粗β-ガラクトシダーゼのEBC精製も固定層クロマトとほぼ同様な精製効率で実行できた.また再現性は良好であった.
  • 村谷 浩二, 石崎 慶一
    2000 年 1 巻 2 号 p. 59-64
    発行日: 2000/12/15
    公開日: 2010/06/08
    ジャーナル フリー
    Multilayer film elements used in hospitals for clinical diagnosis contain all chemicals that are necessary for colorimetric reaction sequence including enzymes. Because of the nature of protein, most enzymes show less stabilities than other organic or inorganic compounds. Therefore, it is very important to prevent the loss of enzyme activity in multiplayer film elements. So for, some sugars are known to stabilize enzymes and recently one of disaccharides called trehalose has been the topic in many fields such as cosmetics and food industries. Here we demonstrate that sugars like trehalose, maltose and sucrose stabilize enzymes also in multiplayer film elements. Multilayer film elements consist of transparent support, reaction layer that is made of gelatin, and blood spreading layer. Enzymes are usually immobilized in reaction layer or spreading layer. In this paper, we report the stabilization of enzymes immobilized on the surface of fiber as spreading layer by using some sugars. Those three disaccharides clearly protect enzymes from the loss of their activities during the manufacturing process and the storage of multiplayer film elements. And we also refer about the possibility of Km value as the index of the stability of enzymes in aqueous solution including many kinds of chemicals.
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