環境負荷が低い粘土の膜で、リンゴの腐敗を遅らせることに成功：医療技術ニュース

物質・材料研究機構は、粘土ナノシートの粒径調整により、粘土膜のガス透過性を制御できることを明らかにした。この膜を青果物の表面に塗布することで、腐敗を遅らせることに成功した。

[MONOist]

　物質・材料研究機構（NIMS）は2022年3月8日、粘土ナノシートの粒径調整により、粘土膜のガス透過性を制御できることを明らかにした。この膜を青果物の表面に塗布することで、腐敗を遅らせることに成功した。クイーンズランド大学、台湾大学との国際共同研究による成果だ。

　研究チームは今回、粘土膜の特性であるガス透過性（酸素）に着目。その温度依存性と湿度依存性を観察したところ、粘土ナノシートの粒径により、ガス透過のメカニズムが異なることを明らかにした。

　例えば、粒径がμmスケールの場合、ガス透過は拡散流れタイプで発生し、透過度はPETと同程度で低かった。粒径が数十nmの場合は、キャピラリーフロータイプで発生し、透過度は比較的高かった。

酸素透過度の温度依存性。赤（左軸）：粒径が20nm程度の粘土、温度依存性が見られない。黒（右軸）：粒径が1μm程度以上のもの、温度上昇に伴って増大［クリックで拡大］ 出所：物質・材料研究機構

　青果物の保存には、小さな穴が施されたポリ袋など、ガスを完全に遮断せず、低濃度酸素状態を作れるキャピラリーフロータイプのガス透過膜が適している。このことから、粒径の小さな粘土ナノシートの水分散液をリンゴの表面に直接塗布して乾燥させて成膜した。このリンゴについて、透過するガスや見た目の変化を数カ月にわたり観察した。

　無処理のリンゴや食品用ラップで包んだリンゴと比較したところ、無処理のリンゴは果肉が軟化し、ラップで包んだリンゴはカビが発生したが、粘土膜を施したリンゴはそれらの変化が見られなかった。数カ月経っても、粘土膜を施したリンゴには、変色や崩れ、カビの発生などの腐敗を示す変化が見られなかった。

リンゴの腐敗に及ぼす粘土膜とラップの効果［クリックで拡大］ 出所：物質・材料研究機構

　このことは、粘土膜によって酸素供給が低下し、リンゴの呼吸やカビの生育が抑制されたこと、粘土膜と果実表面の密着性が高いことから成長ホルモンであるエチレンの発生が抑えられたことで、腐敗が進まなかったと考えられる。また、ガス分析の結果から、無処理のリンゴよりも香気成分の放出が抑制されており、虫害や獣害の予防につながる可能性も示唆された。

　粘土は地球上に偏在し、環境負荷が低い物質だ。粘土のみでつくる膜を品質保持に活用すれば、環境に配慮したディスポーザブルな膜として期待できる。