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食べられる食品包装
いくつかのメーカーが食べられる食品包装を開発または製造しています。 [2] 一例として、海藻であるEucheuma cottoniiをベースに作られたものがあります。[3] [4]
伝統的な水容器
米国では毎年、ポリエチレンテレフタレート（PET）製の使い捨てプラスチックボトルが約500億本生産されており、そのほとんどが廃棄されています。 [5]全米PET容器資源協会によると、PETのリサイクル率は2013年以降31％で安定しています。[6]
PETのようなポリエステルは加水分解によって分解されます。エステル結合が水分子によって切断されます。反応は酸性またはアルカリ性条件で進行が異なりますが、200〜300℃の温度で最もよく機能します。環境条件下では、このプロセスは検出できないほど遅くなります。[7]
PETは本質的に生分解性がないと考えられており、ペットボトルが分解されるまでには450年もかかると推定されています。[8]このため、他の包装材料が求められています。
アルギン酸カルシウムゲル
アルギン酸は褐藻類の天然産物であり、創傷被覆材、薬物送達、組織工学、食品用途に広く使用されている。[9] [10] [11]アルギン酸ナトリウムは、 1,4-結合-β-d-マンヌロン酸（M）とα-l-グルロン酸（G）糖の 非分岐共重合体である。
アルギン酸ナトリウム (NaAlg) は、塩化カルシウム (CaCl 2 ) にさらされると凝固し、次の反応に従って アルギン酸カルシウム(CaAlg 2 ) と塩化ナトリウム (NaCl) を形成します。
2NaAlg + CaCl 2 → CaAlg 2 + 2NaCl
安全性と生分解性
アルギン酸ゲルの生体適合性は広範囲に研究されており、摂取時の安全性は十分に確立されています。[12] [13]アルギン酸は、人間の消化酵素による分解に耐性のある天然多糖類であるため、食物繊維に分類されます。摂取しても消化されませんが、アルギン酸カプセルは、上記の反応の逆にカルシウムがゲルマトリックスから拡散するにつれて徐々に分解します。[14]
CaAlg 2 + 2NaCl → 2NaAlg + CaCl 2
アルギン酸は一本鎖ポリマーであるため、さまざまな化学反応によって脱重合（小さな単位に分解）することができます。酸とアルカリの両方のメカニズムにより、マンヌロン酸（M）とグルロン酸（G）モノマー間の結合が分解されます。フリーラジカル酸化は、アルギン酸が環境中で分解されるもう1つの方法です。多くの細菌種は、分子を単一の糖成分に分解できる酵素（アルギン酸リアーゼ）を生成し、生物のエネルギー源として機能します。[15]
参照
参考文献
- ^ OBrien (2018年2月). 「That's a Wrap: Edible Food Wraps from ARS」. USDA Agricultural Research : 22 . 2021年12月4日閲覧。
- ^ US US2015/0030775A1、エドワーズ、「自然輸送システムにおける物質の封入」、2015年発行
- ^ プラスチックの持続可能な代替品をめぐる競争で、インドネシアは海藻に賭ける
- ^ 藻類を原料としたパッケージ「Evoware」が消える
- ^ 「水道水の方がよい理由」ナショナルジオグラフィック2010年3月13日。2015年11月9日時点のオリジナルよりアーカイブ。2015年11月29日閲覧。
- ^ Moore, Rick (2015年10月13日). 「2014年米国PET容器リサイクル率は31%を維持」(PDF)。全米PET容器資源協会。 2015年11月24日時点のオリジナルよりアーカイブ(PDF) 。 2015年10月25日閲覧。
- ^ Kint*, Darwin (1999). 「ポリエチレンテレフタレートの潜在的生分解性に関するレビュー」. Polymer International . 48 (5): 346– 352. doi :10.1002/(SICI)1097-0126(199905)48:5<346::AID-PI156>3.0.CO;2-N.
- ^ 「ゴミの分解時間 | 廃棄物分別ガイド」www.getwaste.info。2016年3月4日時点のオリジナルよりアーカイブ。2015年11月29日閲覧。
- ^ Chiu, Chih-Tung; Lee, Jui-Sheng; Chu, Chi-Shung; Chang, Yi-Pin; Wang, Yng-Jiin (2008 年 2 月 12 日)。「2 種類のアルギン酸ベースの創傷被覆材の開発」。Journal of Materials Science: Materials in Medicine。19 ( 6): 2503– 2513。doi : 10.1007 / s10856-008-3389-2。ISSN 0957-4530。PMID 18266085。S2CID 21846770 。
- ^ トンネセン、ハンネ・ヨース;カールセン、ヤン（2002 年 1 月 1 日）。 「ドラッグデリバリーシステムにおけるアルギン酸塩」。医薬品開発と工業薬局。28 (6): 621–630。土井:10.1081/DDC-120003853。ISSN 0363-9045。PMID 12149954。S2CID 38054722 。
- ^ Alsberg, E.; Anderson, KW; Albeiruti, A.; Franceschi, RT; Mooney, DJ (2001 年 11 月 1 日). 「骨組織工学のための細胞相互作用アルギン酸ハイドロゲル」. Journal of Dental Research . 80 (11): 2025– 2029. doi :10.1177/00220345010800111501. ISSN 0022-0345. PMID 11759015. S2CID 38527822.
- ^ Lee, Kuen Yong; Mooney, David J. (2012年1月1日). 「アルギン酸：特性と生体医学的応用」.ポリマー科学の進歩. 37 (1): 106– 126. doi :10.1016/j.progpolymsci.2011.06.003. PMC 3223967. PMID 22125349 .
- ^ 「アルギン酸カルシウム - 国立医学図書館 HSDB データベース」toxnet.nlm.nih.gov。2017年11月15日時点のオリジナルよりアーカイブ。2015年11月29日閲覧。
- ^ Bouhadir, Kamal H.; Lee, Kuen Yong; Alsberg, Eben; Damm, Kelly L.; Anderson, Kenneth W.; Mooney, David J. (2001 年 1 月 1 日)。「部分酸化アルギン酸の分解と組織工学への潜在的応用」。バイオテクノロジーの進歩。17 ( 5 ): 945– 950。doi :10.1021/bp010070p。ISSN 1520-6033。PMID 11587588。S2CID 19770274。
- ^ Steinbüchel, Alexander (2005).食品産業における多糖類とポリアミド. Wiley-Blackwell. p. 222. ISBN 978-3-527-31345-7。