日本包装学会誌ＶＵＬ９ノVｏ４（2000ノ

殿論文

相溶性概念に基づく混合溶媒系でのプラスチック
フィルムからの香気成分脱着挙動の理論化
黄允喜＊・松井利郎＊・松本清＊・筬島豊蝋＊
EstimationofDesorptionBehaviorofSorbedFlavorCompounds
fromPackagingFiImsBasedonCompatibiIitｙＣｏｎｃｅｐｔ．
Yoon-HeeHWANG・ToshiroMATSUrKiyoshiMATSUMOTOoandYutakaOSAJIMA.．

プラスチック包材からの香りの脱着（溶出）動態について高分子プラスチックー香気成分分子
一溶液間の相互作用をもとに熱力学的な解明を試みた。すなわち、相溶性概念に基づく脱着過程の理論化を試み、香気成分の溶媒へのモル混合熱（脱着駆動力：４H1＝、(6s腕－６p)2）と香気成分のフィルムとのモル混合熱（親和力：４H)Ｆｖｉ'5c2）の差がフィルムから溶媒相への香気成分の脱着を決定付けていることを明らかにし、以下の脱着理論式を誘導した：Ｄｅ＝Deoexp［-Ｖ〃|(6s,"－６u)２－６c21/RT]・極性の異なる各種フイルム（LDPE、PET、EVOH）を用いて誘導した脱着理論式の適用性を検討した結果、香気成分の完全脱着に必要な脱着指標値（-Ｗ｜(53醜－５u)2-6s21/RT）は各フイルムに対して固有値（LDPE：-23、ＰＥＴ：-15、ＥＶＯＨ：-3）を与えた。
さらに、香気成分と溶媒との相溶性：（5s机－６砂)２をlH-NMR法（該当プロトンの共鳴周波数シフト差）から見積もったところ、フイルム毎の脱着指標値に明らかな収束が認められ、設定した脱着理論式の広範な展開性が示唆された。
キーワード：香気成分の脱着、プラスチックフイルム、相溶性、溶解度パラメーター
ToestimatethedesorptionbehaviorofthesorbedflavorslrompackagingIi]ｍｓｉｎａｍｉｘｉｎｇ
ｓｏｌｖｅｎｔｓｕｃｈａｓａｎｅｔｈａnolsolution，thefolIowingthermodynamicdesorptionequationwasprop、

osed：ルー、助expl-1/㈱｜(がｓｍ－６妙)２－風21／Ｒｎ､wherethevalueof（6sm-6z)zoasaninitialapproach･representsthedrivingpotentialofflavorstowardssolvent･Thatisthedifferenceinsolubilityparametersbetweenflavor（dJandmixingsolvent（5s"､）whichiscalculatedonSP
va]uesofwaterandethanol1andmolarfractionofethanoLForLDPEEVOHandPETfilms,theplotsofexperimentallnDFagainsttheexponentialtermoItheequaｔｉｏｎｔｕｒｎｅｄｏｕｔｔｏｂｅｚｅｒｏｉｎ

ｔｈｅｒｅｇｉｏｎｏｆ≦－２３，≦－８ａｎｄ≦－１５，respectively，indicatingthatthedesorptionofsorbedfla、

vorsfromfilmswou]dvarywiththediflerenceinthemagnitudeofaffinityofflavorwithfilmor
solventThefurtherapproacｈｗａｓｐｅｒｆｏｒｍｅｄｔｏｄｅｔｅｒｍｉｎｅｔｈｅｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙｏｆａｎａｖｏｒｉｎａｓｏｌ‐

vent：ａｓｔｈｅｖａｌｕｅｏｆ（6s,,`－６３，)２exp,basedonthe1H-NMRmeasurement,issubstitutinginthe

equation・nodifferenceamongthefi]mswereobsered．

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Desorptionolflavorcompound，PackagingfUm,Compatibility，Solubi】ityParameter＊九州大学院生物資源環境科学研究科（〒812-8581福岡県福岡市東区箱崎6-10-1）：DivisionofBioresourceand
BioenvironmEntalSciences,GraduateSchooLKyushuUniversity6-10-1Hakozaki,Higashi・ku,Fukuoka812-8581Japan.*広島県立大学生物資源学部（〒727-OO23広島県庄原市七塚652）：SchoolofBioresources,HiroshimaPrefecturaIUni、
versity652Nanatsuka-cho,ShobaraHiroshima727-OO23japan－２４１－

相溶性概念に基づく混合溶媒系でのプラスチックフィルムからの香気成分」iii着議動の理論砧

1．緒言

はじめとする有機化合物のＰＥＴから水溶液中への移行現象を拡散理論に基づき解析して2000年４月、容器包装リサイクル法の完全いる。

施行に伴い、全てのプラスチック製の食品包

著者らは前報]5）において、水一エタノー

装容器の回収・再商品化が義務付けられ

ル系でのプラスチックフイルムからの香気成た]－４)。しかしながら、プラスチック容器分の脱着には溶液、フイルム及び香気成分のにおける食品香気成分の残存．溶出問題は、有する分子特性並びに温度、処理時間等の外包材さらには内容食品の品質に多大な影響を的因子が大きく関与しており、これら関連因

及ぼすことから、高度リサイクルを試みる上子の相互作用により脱着現象が起こることをで大きな障害となっている。この残香問題に明らかにしてきた。さらに、フイルムからのついて、Nielsen5）はリターナブル用のポリ香気成分の脱着過程を想定した場合、溶媒極

エチレンテレフタレート（PET）ボトルに収性によって脱着の程度が異なるのは、香気成

着した。-リモネン及びミルセンの５０％以上分の溶媒に対する相溶性が大いに影響していが洗浄後も残存することを、またHuberら6）

るためであるとの知見を得、脱着過程の熱力は一般廃棄物から回収し、再生した高密度ポ学的解明が可能であることを提示してきた。

リエチレン（HDPE）容器から38種類もの香

そこで、本研究では混合溶媒系でのフイル

気成分（0.5-10“g/g-HDPE）が検出される

ムからの香気成分の脱着過程を熱力学的に取ことを報告している。また、容器洗浄過程にり扱い得る脱着理論式を誘導し、その適用性

おいて、従来のアルカリ洗浄法ではプラスチ

を詳細に検討した。さらに、混合溶媒一香気

ック包材からの収着した香気成分を完全に除

成分間の相溶性を見積もるための、溶媒効果

去することは不可能であることも報告されての差を利用したlH-NMR法の適用`性についいる７～10)。

ても検討を加えた。

一般的に、対象ポリマーからの香気成分の脱着挙動はポリマー内の移動に関わる拡散係

2．実験方法数、およびポリマー表面での凝集性を示す溶
解度係数並びに双方の積によって定まる透過2.1実験材料係数により、その評価．解析がなされてきて供試フイルムは、低密度ポリエチレン

いる'１)。例えば、Sadlerら12）はプラスチッ
クリサイクルの安全性の評価法として、ＰＥＴ(LDPE、ｐ＝09309/cm3、膜厚50,u、、昭和
電工製)、ＰＥＴ（1.409/cm3、１０叩、、三井化

からの香気成分をはじめとする有機化合物の学製）及びエチレンーピニルアルコール共重

溶出挙動を対象とする有機化合物の拡散係数、合（EVOH､エチレン含量44mol％､Ｌｌ４ｇ/C､3,

溶解度係数及び透過係数を測定することによ

35“、クラレ社製）フイルムを用いた。

り評価した。また、Moaddebら'3）はポリプ

香気成分としては、炭素数８及び１０のエチロピレン（PP）フイルムに関してｄ_リモネ

ルエステル類、アルデヒド類、アルコール類

ンの収・脱着`性を、Miltzら'4)はトルエンを及びテルペン系化合物（β-ピネン、シトロ－２４２－日本包装学会誌Ｉ／Ｏ１９ノV０．４（2000ノ

ネラール、シトラール、リナロール）を用い、

atom％、）はAldrich社より、Ｄ2０（998

市販（ナカライテスク（株）製）の特級試薬

atom％、）はMERCK社より購入した。試料をそのまま使用した。

溶液はサンプル管（の５ｍｍ）に溶媒ｌｍＬに界面活性剤は、非イオン性界面活性剤であるシュガーエステル（S-1170s、ＨＬＢ値＝11、対して対象香気成分をｌＯＪｕＬ加えた後、内部基準物質としてＤ２０系及びD20-EtOD系

三菱化成食品工業（株）製)を用いた。

では2,2-ジメチルー2-シラペンタンー5-スルホン酸ナトリウム（DSS）を、ＭｅＯＤ及びＥｔＯＤ
2.2フイルムからの香気成分の脱着量の測定

系ではテトラメチルシラン（TMS、999%）

香気成分の脱着量の測定は、前報'5)に準を添加することにより調製した。ｌＨ－ＮＭＲス

じて行った。まず、対象フイルムを各香気成

ペクトルの測定条件は以下のとおりである。

分の濃度が30ｐｐｍとなるように調製したモ

温度；３０°Ｃ、パルス幅；３６９１[(sec、分解

デルフレーバー溶液中に収着平衡に達するま能；０．４９Ｈｚ

で浸潰し、飽和収集処理したフイルムを作製した（LDPE：２０°Ｃ、２１日間、ＰＥＴ：３７℃、3．相溶性概念に基づく脱着過程の理競化

28日間、ＥＶＯＨ：20-C、４０日間)。本収着フ
ィルムからの脱着処理はエタノール水溶液(濃度：0,5,10,20,40,60､80,100％(v/v)）

3.1脱着パラメーターの数式化

中に２０°Ｃで２日間浸漬することにより行っ

混合溶媒系でのフイルムからの香気成分のた。脱着量は、脱着処理後残存した香気成分

脱着挙動について、熱力学的見地からその解量をＧＣ分析することにより間接的に求めた。

明を試みた。すなわち、異種相間の溶解現象

なお、ＧＣ分析は島津GC-l4A（FID付）をは、混合前後のGibbs自由エネルギー変化用いて行った。分離カラムは化学結合型シリ(混合自由エネルギー､４GM）により決められ、カキャピラリーカラムＤＢ－ＷＡＸ（フイルム

混合後の自由エネルギーが小さくなるような

厚025匹、、ｐＯ２５ｍｍ×６０ｍ、Ｊ＆WScien、状態をとる。従って、フイルムに収着していtific社製）を用い、カラム温度は60-220°Ｃ

る香気成分の溶媒相への脱着（溶解）現象は、まで３℃/､ｉｎで昇温した。

香気成分一ポリマー系から香気成分一溶媒系への移動に伴う自由エネルギー変化に相当するものと推察される。正則溶液論'7）に基づ

2.3溶解度パラメーターの算出

各種フイルム、香気成分及び溶媒の溶解度

くと、成分１と成分２との４ＧＭはその凝集パラメーター（SP値）は、Fedorsの蒸発エ

エネルギー変化（』EM）に相当し、混合前後

ネルギー値'6)を用いて算出した。

の凝集エネルギーの差として次式で表される。

2.4香気成分の'Ｈ－ＮＭＲ測定

lH-NMR測定用溶媒であるＭｅＯＤ（重水素化率；99.5%）及びＥｔＯＤ（ethanol-d、９９５－２４３－

山一獺,畏旱篶陥|(等形
-(等ルト

(１）

相溶性擬念に基づく混合溶媒系でのプラスチックフイルムからの呑気成分脱著護動の理論化

ここで、』E、、、Ｖは各成分のモル凝集エネ

構造の類似した非極性分子）の概念25)によルギー(J)、モル数(､Cl)、モル体積(cm3/､０，，り算出した。

であり、（4E/V)''2、すなわち凝集エネルギ

次に、フイルム表面での香気成分の凝集力

ー密度（CED）の平方根は、その成分のＳｐが各々分子間力の差の総和であるとの考えか

値（６）として定義される。

ら、フイルムー香気成分間に働く親和性の程度は双方の分子間相互作用力の二次元的距離（4E/Ｗ'2＝(CED)'/2＝６(MPa''2）として定義され、２成分間のそれぞれの項の（２）差の二乗和の平方根を求め、６｡（親和性の尺

一般に分子は各々骨格となる原子あるいは原度）とした20-23.26）

子団の構造に特有の蒸発エネルギーを有して○DC＝［(6],ゆ－６２，《ﾉﾘ2＋(6,p-62p)2]''２

おり、その総和が分子全体としての凝集エネ（５）

ルギーを示す1819)。従って、式(2)により算出したそれぞれの６値は、同種分子間の凝

一方、香気成分一溶媒間の相溶性の尺度と集性（分子間相互作用力）を示す指標となる

しては、溶媒及び香気成分のＳｐ値の差の二ため、式(2)を式(1)に代入すると、乗値、すなわち（6s,,ｌ－６Ｕ)２を用いた。著者
らは、すでに（6s'"－６Ｊ２値を指標として』図蠅,-,11;鶚随(Ｍ２)’Ｉ３Ｉ

LDPEフイルムからの香気成分の脱着挙動を

よって、６値の差が小さいものほど相溶性検討し、（6s'''－６U)２値が小さくなるほど脱が高いことになり、脱着パラメーター、すな

着が容易になり、脱着過程における溶媒一香

わち香気成分の溶媒及びフイルムに対する相気成分間の相溶`性関与を明らかにしてい溶性を、ＳＰ値を指標として数値化することる'5)。なお、エタノール溶液など混合溶媒が有効であると考えられた。

のＳＰ値は溶媒（6s）及び水分子のＳｐ値（6"、

そこで、香気成分一ポリマー分子間の親和`性については、当研究室で明らかにしたα479Ｍｐａｌ'2)27)並びにモル分率（X）を用いて次式22)により算出した。

概念20~24）を用いた。まず、分子間相互作

6s,"＝XS6s＋X､'6砂＝XS6s＋(l-XS)6u，用力としては分散力（Londorsforce)、双極（６）子一双極子相互作用、水素結合力等が挙げられることから、分子全体のｓＰ値（6Ｊは脱着溶媒として本研究で用いた各種濃度のエ

Blanksの概念25）に基づき、非極性項（6"，；

タノール溶液と香気成分との（Dsm-6D)２値

分散力）と極性項（6,；双極子一双極子相互を、Ｔａｂｌｅｌにまとめて示した。

作用十水素結合力）に分割して取り扱うこと
3.2混合溶媒系での脱着理輪式の誘導とした。

６１＝（6t2-6,0'2)1'２

これまでに得られた諸知見をもとに、混合（４）

溶媒系での香気成分の脱着過程を二段階の熱

なお、６"pは"ｈｏ)"0,0”〃（極性分子と骨格

力学的相互作用力の総和であると仮定し、－２４４－

日本包装学会誌Ｉ'ol9jVo4（200のTable1.CompatibiIityofnavo【FwithcthanolsoluUons．

(ｂｂｍ－乱)2(MPn）E[hanolconccmmtion[兜(WV)](＆､I),MPaIn）

EIhylesteTs(＆01V⑱aln）
ethylhCxanoalC(1839）
eOhyloctanoaに（18.25）
AIdchydcs
外ocKanBI（1,.12）
排化⑥…！（18.85）

Ｏ

５１０２０４０６０(47.90）(47.55）（47.18）（46.32）（44.16）（40.妬）

870.8

850.3

828.9

780.1

664.1

509.4

302.8

57.,1

879.1

858.5

836.9

787.9

671.3

515.7

307.7

60.06

828.3

808.3

787.4

739.8

627.0

477.0

277.9

47.33

843.,

823.7

802.6

754.6

640.6

488.9

287.0

51.12

722.0

703.3

683.8

639.6

535.0

397.2

217.9

24.70

752.4

7333

713.4

668.2

561.2

419.8

234.7

3Ｕ5８

扣幽幻、あ

Compound

918.1

579.8

357.6

83.17

535.9

323.3

67.08

488.4

286.6

50.98

476.5

277.6

47.20

421.1

235.6

30.,1

８０１００

(35-79）（26.00）

Ａ１⑭hnIsn-cc12noU（21.03）
n-dPfnnnI〔20.47）

715,

０■●■、

754.1

786.8

２３１５６

827.7

802,

測四卸迩遜

8433

862.6

７８１３８

905.4

“厄剥”⑱

（18.86）
ｃｉｔｍｌＯ9.13）
Uin劇1,1（20.“）

citrnnPII角０

962.2

８８７７６

βpinenc（17.81）

６５１７０

jIomoncuuc（16.88）

９８８８７

たｍｅ【lcsl)aJm8SPvalucofmixingsolvcm

FloryHugginsの相溶性理論2829)に従い、そとから、４町は転移エンタルピー変化を示すの理論式化を試みた。平衡状態における脱着ことになる。

の自由エネルギーの変化は、正則溶液論１７）に基づき脱着のエンタルピー変化、すなわち

従って、香気成分のモル転移熱（4Ht）は、次式で表される。

モル脱着熱（』〃｡）として定義される。
4〃｡＝４Ｈｔ＋４Ｈ１'0（D4Et/､X山s＝4Hノーｗ(6s1,0-5U)２（@s＝l）（９）(7)

本４ＨｔはFIoryHugginsパラメーター

まず、香気成分の溶媒相への脱着過程を、香気成分は純粋な液体状態から溶媒に溶解し、溶媒分子と相互作用する状態へとエネルギー
転移するとみなし、次のように仮定した。

Hildebrandの概念17）に基づくと、転移エネ
ルギー（4Et）は次のように表すことができ(X)28.29）に相当し、Ｉ/”（6s"１－６ぴ)２値が小さいことは相溶性が高い、すなわち混合溶媒
による香気成分の脱着が容易なことを意味することから、４Ｈｔを香気成分脱着の“駆動力”
として定義した。

次に、Hildebrand17）らは混合エンタルピる。

ー（4}'"t）とポリマー並びに香気成分のｓＰ
４Ｅｔ＝XUEU＋ＸＳｍＥｓｍ－Ｅ↑〃

値を相関付けている○＝仇@s(ｘｗ"＋xs”vs,,,)(6s",－〃２４ｈm＝”,,(x/y,＋xuJ/Ｉ)(②－６`)２(10Ｉ（８）

ここで、Ｅび、ＥＳ畑、Ｅｍは各々香気成分一香
気成分、溶媒一溶媒並びに香気成分一溶媒間の分子間エネルギーを、pは香気成分並びに

ここで、混合時の体積変化は無視できることから、香気成分のモル混合エンタルピー(』H,,,）は、次式で表される｡

溶媒分子の体積分率を示している。希薄溶液においては混合時の体積変化を無視できるこ－２４５－(04ｶm/OXU)Ｘノー』研'１＝ｗ(Ｄ－６１ﾉ)２（のノー1）(11）

ｲW溶性概念に基づく混合溶媒系でのプラスチックフイルムからの呑気成分脱蒜韓､ｳの理識化

本４H,"は脱着過程においては香気成分のなる。従って、その対数値は次のように誘導

溶媒への移行を引き留める力として負に作用され、－Ｗ［(6s"2-6ぴ)2-6c2]/ＲＴの関数

することになる。ここで、（｡/－６鵬)項は式(5)として見積もることができる。

のDCで置換することができる。
』研"＝－VD6c2

ｌｎＤｅ＝－Ｗ［(6s"`－６，)２－６c2]/RT＋ｌｎＤｅｏ⑫(1０

本式と式(9)を用いることにより、式(7)の脱着熱を以下のように表した。

3.3脱着理験式の適用性

新たに設定した脱着式の適用性を明らかに

４Ｈ(ノー４Ｈｔ＋４LhlOするため、式(15)の脱着式と香気成分の脱着＝1/f,(6s腕－６U)２－ｗ６ｃ２＝ｗｌ(6s,,１－６")2-6c2１量との関係を検討した。Ｆｉｇｌは、脱着式の指数項（-Ｗ[(6s,,1-6t）)2-6c2]/RT）に対(131

従って、脱着熱は香気成分の溶媒への脱着する水一エタノール系での各種フィルムから駆動力（モル転移熱）とフイルムとの親和力の香気成分の脱着量の対数値をプロットした(モル混合熱）との差として定義され、負のものである。図から明らかなように、いずれ

収着熱（＿４Hs)2223）となる。よって、香気の香気成分においてもその対数値は指数項の成分の脱着量（De）はアレニウス式に従い、値に依存的であった。また、香気成分の完全次式のように表すことができる30)。

脱着に必要な値、すなわち脱着指標値は、各フイルム毎に明らかな境界領域が得られ、ＤＣ＝Deoexp（－４印/RT）

ＬＤＰＥフイルムで－２３、ＰＥＴフイルムで￣１５、＝Ｄｅｏｅｘｐｌ－(－４HS)/R７１（14）ＥＶＯＨフィルムで－３となった。

本式を式(13)に代入して、次の脱着理論式を誘導した。

ロ。 印①回 ＝ｍｐｍ｢、0.0

ここで、Ｄｅはフイルム中に香気成分が１ppmの濃度差で収着しているときの単位フ
イルム体積当たりフイルム外に脱着した香気［（日ロＳｍ‐巳○・四ユ）三一①ロニ

De＝Deoexp［－ＷI(6s"’－６u)z-6c21/Rｎ（1E）

［

-0.5

〆
△Ｒロ

EＶＯＨ

,ロ

-1.0

PET、

ＬＤＰＥ
-1.5

-2.0

成分量（’９．ｃｍ-3/ppm）として定義し、

虹
。

ロ

□

｡■

-50４０‐３０‐2０－１００１０２０－Ｗ[(6kW,z-a,)2-"]/RＴ

Deoは脱着に関わる頻度因子を表す。
本式により、香気成分の溶媒への脱着量は溶媒条件下での収着量23）と負の相関関係が存在することから、温度が増大すると指数項の負の値が減少し、脱着量は増大することに－２４６－

FlgIB死１.ApplicatiomofIhethco応Iicajdesmp【ionequation
fbrLDPE（Ｏ),ＥＶＯＨ（ロ)andPET（△)ｎＩｍｓ・Volatilecompolmds;Ｃｓに応(8,10carbonaloms)Ialdehydcs(8.10)，
alcohols(8,10),βpinenc,lmalool,citmJucUal，ｍｅｍｌ,gelmhial
Ethanolconcentmtion;0,10,20,40,60,80`10096(ＷＶ）
DesoJptioncondition；２０℃,２ｄａｙｓ

日本包装学会誌Ｖｏｌ.９jVoィ（200(】）

以上のことから、香気成分の溶媒との相溶

値をｌＨ－ＮＭＲ法により測定（Ｆｉｇ２)32）し、性、フィルムとの親和力、温度を考慮するこ

各溶媒中での固有の共鳴周波数を求めた。対とによって、香気成分のフィルムからの選択

象とするプロトンは溶媒環境下での化学シフ的脱着が可能となることが判明し、混合溶媒

ト値の変化や溶媒ピークとの重複などを考慮

系における香気成分の脱着挙動を予測、評価することにより、エチルヘキサノエートではし得る本脱着理論式の有用性が示唆された。

Ｈ－ｒプロトンを選択した。

しかしながら、DC項を導入しているにもか

次に、各溶媒固有の共鳴周波数に対して計かわらず得られた境界領域がフイルムの種類算していた（Ds-6U）値をもとに対象香気成によって個別の値を与えたことから、さらな分に固有の検量線を求めた（Ｆｉｇ３、エチル

る検討が必要であると考えられた。

ヘキサノエート；γ＝0.996)。

3.41Ｈ－ＮＭＲ法に基づく香気成分一混合溶
媒間の相溶性の評価

3.4.1’Ｈ－ＮＭＲ測定による（６ｓｍ－６ｖ)２
値の算出

前節で示された各フイルムに対する固有の脱着指標値、すなわち脱着挙動の相違は、混合溶媒のＳＰ値（6s”を式(8)によりモル分率から算出したため、香気成分の混合溶媒との相溶性：（6s,,,－〃２値を正しく評価し得

１

､０ﾛﾛ

UUDU

］

４

ＵＵＵＯ

ＵＵＤＵ

0
pｐｍ

２

なかったことによるものと考えられた。そこで、（6sl"－伽２値をlH-NMR法に基づき実Figure2.1H-NMRspecmmofethylhcxanoateinD20.

測する新たな評価法を設定した。すなわち、

ｙ＝-1891.2＋1.1586x,ｒ＝0.996

ｌＨ－ＮＭＲ法においては、磁場の中における'Ｈの原子核（スピン＝±1/2）のエネルギー3０

準位差はその遷移エネルギーに相当する。まをもとに、lH-NMR法に基づく（Ｄｓｍ－６Ｊ２値の算出を試みた。

０ってその化学シフト値が異なる31）との知見（右Ｉ竃）

核の遷移エネルギーに比例し、溶媒効果によ

２

た、観測原子の共鳴周波数は溶媒中での原子愉曙』
IｌＡＣＨ３、２０(29.51〕ＩｕｃｔＩｈ‘ＭｅＯＤ

1０(9.78）
ＥｑＯＤ〔7.61)＊

実験は、まず溶媒のｓＰ値が既知である水01635１６４０１６４５１６５０１６５５１６６０℃(Hz）(D20)、メタノール（MeOD）及びエタノール（EtOD）中での対象香気成分、例えばエFlgure3･Ｃａlibra【ionculvcfbrH-lppmtonofcthylhcxanoate

チルヘキサノエートのプロトンの化学シフト*solubilitypaJamclc歴ofethanol0mclhanolandwmcr．

－２４７－

indcutenumsolvcms．

梱溶性概念に基づく混合溶媒系でのプラスチックフイルムからの香気成分税着拳動の理論化

』

△。
ロ

け

◎

'ＥＴ

△

ＥＶＯＨ
。

［

ＢＧ■､

-2.0
－５０‐4０－３０－２０－１００１０２０

値を見積った（TabIe2)。

‐VV[(Obm-a)Zgxp-&2]/RT

3.42脱着挙動の再評価

そこで、Fig.１の各種フイルムからの香気

Figu｢e５.Applicationoftmns化ｒｅｎｃｒｇｙｅｓｌｉｍａＩｃｄｂｙＩＨ－ＮＭＲ

ｍｅｔhodlbrlhccvaluationofdcsomtionbchavior・AllsymboIsarcthesamcasinFigu正１．

成分の脱着挙動を、lH-NMR法により求めた

ｒ＝0.994

３

-ＤＰＥ

ロム△

５

を行い、ｌＨ－ＮＭＲ法による（DSljJ-6U)2ﾋﾟＸｐ■ＴＴＴ■可）ロ▲，■Ｌ0994)。他の香気成分についても同様の測定

竜宇寧辮
。

０

が得られた（エチルヘキサノエート；γ＝

５

中での（6s"ｌ－６Ｊｅｘｐ値を見積った。その結果、Ｆｉｇ４に示したように良好な相関関係０

し、作成した検量線をもとにエタノール溶液

０［（日ロロ｛ぬ‐Ｅ・・四ユ）自一一⑪Ｑ皀一

溶液中での対象香気成分の共鳴周波数を実測

０

続いて、各種濃度のエタノール（EtOD）(6s↑,Z-6p)2煙xP値をもとに再評価した。その２

対して固有値を与えた脱着指標値がフイルムの種類にかかわらず一定値に収束し、－５－０●
１

ｓ⑭（右ＩＥ増）

結果、Fig.５に示したように、各フイルムに０0の範囲の条件で完全脱着が達成され得ることが明らかとなった。

00２０４０６０８０１００

以上のことから、目的とする香気成分のフ

Ethanolconccmration[％(v/v)］

ィルムからの完全脱着を図るには脱着駆動力

Figure4･Delem1ina1ionofthevaluesofUbm-a,>2`ｪpbascdon
thelH-NMRmCasuTementfbrethylhcxanoalc．

と親和力との差が小さくなるように関連因子を設定すれば良いことが判明し、新たに設定
した脱着理論式による脱着評価法の広範な展

Table2.nlcvaIuesof(出斤助2坪bascdonthclH-NMR

開`性が十分に明示された。

me2Suremenl．

(ａＦｍ－５ｖ)2(MPa）EXhamolconCcntJE【i０，１％(ＷＶ〕］

CompoundlO２０４０６０８０
Eulylesにrs
emylhcxanoaIc
clhyIoctanoaIc
AIdehydes

4．結論

701.2

586.6

319.2

303.8

197.4

443.1

399.6

388.9

309.4

176.9

小O亟亜ｌ

828.3

7902

283.9

99.20

55.65

腓｡仮面､盆I

685.4

442.3

51.12

51.12

汁OCq2noI

72200

452.0

3１１．９

155.0

101.2

小｡…４，１

752,4

2,4.5

１５８．０

102.0

６５９３

溶液間の相互作用（相溶性概念）をもとに脱着関連因子を取り扱う脱着理論式を新たに設

88.36

AIcohols

１℃rpcncs

dmomolnene

Ｎ,Ｄ･中

780.1

455.4

】62.3

90.06

βpincnc

377.5

341.5

252.5

204.2

150.3

ciUmDnelUal

501.3

455.4

369.8

211.1

196.3

lin2lo⑪！

７１８．４

542.4

378.7

260.5

158.0

●Ｎ､、.:notde【Cumi賑。

本研究では、各種プラスチック包材からの香気成分の脱着挙動の熱力学的解明を目的として、高分子プラスチックー香気成分分子一定した。脱着理論式の適用性を検討し、その妥当性が明らかとなり、本脱着理論式による－２４８－

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食品用プラスチック包材における品質因子で16）ＲＦ・Fedors,Ｐりｌｙ"､.Ｅ，鰹SCL，１４，１４７ある食品の香り成分の脱着動態の評価が可能なことが明示された。

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