Preparation and characterization of CMC-Konjac mannan mixture gel

カルボキシメチルセルロース-コンニャクマンナン混合ゲルの調製と特性評価

笠原 崇光*; 瀧上 眞知子*; 長澤 尚胤; Prawitwong, P.*; 瀧上 昭治*

Kasahara, Takamitsu*; Takigami, Machiko*; Nagasawa, Naotsugu; Prawitwong, P.*; Takigami, Shoji*

水溶性の高分子量体であるコンニャクマンナン(KM)の水溶液は粘性が高いため、加工性が悪いといった問題点がある。そこでKMの粘度を調整するため、KM粉末をガラスアンプルに入れ真空中で所定線量(1, 2, 4, 10, 20, 30kGy)の線照射によって分解した。放射線分解したKMの利用を考慮し、酸処理により形成するカルボキシメチルセルロース(CMC)ゲルに柔らかさを付与するために放射線分解したKMを混合し、そのブレンドゲルの物性について評価した。ブレンドするKMの分子量は、線照射により11.710から1.010に低下した。低分子量化したKMの2%水溶液にCMC粉末を混合し、高分子濃度が10%の水溶液に調整し、0.5Mの塩酸で8, 16, 32, 64時間処理した。KMをブレンドするとヤング率や破壊強度が高くなり、KMをブレンドして64時間酸処理するとCMC単独ゲルと比較して破壊強度が3倍大きくなることを見いだした。また、酸処理時間が16時間の時に最も強度が高くなることがわかった。CMCゲルに柔らかさと高強度を付与することができた。10kGy照射して分子量2.210を有するKMをブレンドした場合にはCMC単独ゲルより破壊強度が若干低下した。ブレンドするKMの分子サイズがCMC分子鎖との絡み合いと酸処理によるCMCゲルの凝集構造形成に関連していることがわかった。

Carboxymethyl cellulose (CMC) forms a gel when mixed with acid as a result of replacement of sodium in carboxymethyl group with hydrogen; hydrogen bonds are formed among CMC molecules. CMC gel gets new property by mixing with other materials. Konjac mannan (KM) is a water soluble glucomannan with high molar mass and has high viscosity in low concentration aqueous solution. CMC gel is expected to have more elasticity by mixing with KM. Novel CMC-KM mixture gel is made by two processes; (1) mixing CMC with KM solution, (2) immersion of CMC-KM mixture in hydrochloric acid aqueous solution. Interaction of CMC and KM was studied by using KM with different molar mass. Molar mass of KM easily decreases by -irradiation. The effect of KM molar mass on characteristics of CMC-KM mixture is examined using tensile test fixture.