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寒天パウダーの作り方-3つの一般的な抽出方法
粉寒天の作り方
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寒天はもともと中国に伝わったもので、1000年以上前には料理やゲル状にして食用にしていたといわれている。 その後日本にも伝わり、1658年頃に日本人が偶然、寒天を自然凍結させる製法を発見したことから「寒天」と呼ばれるようになった。
第二次世界大戦後、寒天の需要が高まり、ゲリジウムが不足したため、グラシラリアから寒天を製造する研究が盛んに行われるようになった。
寒天」の語源は、紅藻類（Gigartina、Gracilaria）のマレー名である寒天（agar-agar）に由来する。寒天は、寒ざらしところてん（寒曬心太）、日本のイジングラス、チャイナグラス、セイロンゴケ、ジャフナ苔とも呼ばれる。Gracilaria lichenoidesは特にアガルアガルまたはセイロン寒天と呼ばれる。
1960年代、日本はグラシラリアを用いた寒天製造の技術的解決に成功し、1970年代にはグラシラリアが寒天製造に世界で大量に使用されるようになり、グラシラリアはゲリジウムに代わって寒天の原料として最も使用されるようになった。
寒天抽出プロセスの開発は徐々に改善され、一般的に使用される3つの方法がある。 高圧法, アルカリ法 そして 酵素法.
だからそれぞれの長所と短所は？
粉寒天の作り方
よく使われる3つの抽出方法
1.高温高圧法
伝統的な寒天抽出法は高温高圧法である。
抽出プロセスは以下の通りである。
原料処理→浸漬→煮沸→濾過→冷却→脱水→乾燥→粉砕→包装。
この抽出工程は、酸やアルカリ処理を行わないため、寒天分子の損傷が少なく、抽出率が高く、シンプルであるが、硫酸塩を除去するためのアルカリ処理を行わないため、寒天ゲルの強度が低くなる。
一般にこの方法は、ゲリジウムのような硫酸塩基含有量の少ない原料に適している。
2.アルカリ法抽出プロセス
一般的なアルカリプロセスは3つある： 低温高アルカリ, 中温高アルカリ そして 高温希アルカリ.
寒天抽出工程におけるアルカリ処理の役割は、硫酸基と色素を除去して寒天の品質を向上させることである。
アルカリ処理による寒天抽出のプロセスは以下の通りである。
原料処理→アルカリ処理→洗浄→酸処理→洗浄→漂白→洗浄→ボイルゲル→ろ過→冷却→脱水→乾燥→粉砕→包装。
プロセスの欠点
アルカリ法の欠点は何ですか？
- 中低温高アルカリ法で寒天を抽出すると、温度が中程度であるため、生産工程を制御しやすい。同時に、アルカリの量が多いため、洗浄に消費する水が非常に大きく、環境への負荷が大きく、生産サイクルも非常に長く、生産コストが高い。
- 高温希釈アルカリ法で寒天を抽出すると、アルカリ濃度が低く、環境汚染が少なく、生産サイクルが短い。しかし、抽出温度が高いため、製造工程の制御が容易ではなく、高温条件下ではアルカリが寒天を破壊する傾向があり、その結果、ガムが失われ、収量が減少する。
粉寒天の効果的な作り方は？
寒天を抽出するアルカリプロセスをよりよく利用するために、学者たちはそのプロセス条件を探求し続けてきた。
中低温高アルカリによる寒天抽出については、Qi BoらがGracilaria lemaneiformis寒天のゲル強度に及ぼすアルカリ処理温度、処理濃度、処理時間の関係を研究し、低温アルカリ法によるGracilaria lemaneiformis寒天抽出の工業化に理論的根拠を与えている。 高温希釈アルカリ法による寒天抽出については、さらに多くの研究がある。
Mu Kaifengらは高温希釈アルカリ法を用いてPorphyra haitanensis寒天を抽出し、寒天収量とゲル強度を指標として、抽出率が高く、品質が良い工程条件を求めた。 高温条件下では、アルカリ法による寒天抽出はゲルロスを起こしやすい。
Arvizuらは、グラシラリア寒天の抽出に及ぼすアルカリ処理時間の影響を検討し、その結果、アルカリ処理時間の増加とともに寒天抽出率およびゲル強度が低下し、アルカリ処理時間が0.5時間のときに両者とも最大値に達した。
Li Laihaoらは、高温希アルカリ法によるグラシラリア寒天抽出のプロセス条件を研究し、アルカリ処理中に適量のアントラセン誘導体を添加することで、アルカリ処理中のグラシラリアガムの損失を低減でき、寒天の抽出率が向上することを示した。
Zong Peijieらは、適量の食用界面活性剤を添加し、ガム抽出工程で細胞壁の破壊を促進し、ガムの可溶化を促進した。また、廃灰汁液に適量の活性炭処理を加え、灰汁液中の不純物を吸着させることで、灰汁液の純度を向上させ、廃灰汁液のリサイクルを促進し、製造コストを削減することができる。
3.酵素アシスト抽出プロセス
酵素アシスト寒天抽出プロセスは、藻類の細胞壁の破壊を促進し、ガムの浸出を促進するために、藻類に作用するセルラーゼ（アルカリ処理の前または後）を使用することを特徴とする。
Qiu Huixiaらは、グラシラリアからのセルラーゼ補助抽出法について研究し、グラシラリアをアルカリ処理した後、適量のセルラーゼを添加して処理し、ゲルを煮沸することで、寒天の収率を向上させただけでなく、寒天のゲル強度にも影響を与えなかった。
この研究では、寒天の最適抽出プロセスを最適化しただけでなく、グラシラリアの酵素処理後に化学試薬の代わりに活性炭で漂白することで、洗浄回数を減らし、生産サイクルを短縮できるだけでなく、環境汚染も緩やかになることを発見した。
また、グラシラリアの処理に硫酸エステラーゼ・アシスト・セルラーゼを使用することで、寒天上の硫酸基を分解し、灰汁や洗浄水の量を削減することは、生産コストの削減、省エネルギー、排出削減において大きな意義があると考えられた。
以上、「粉寒天の作り方」の3つの工程をご紹介しましたが、寒天についてご不明な点がございましたら、お気軽にお問い合わせください。
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