。吋

~

ロ ‑ 2 . 。

‑ 4 . 0  

3 . 0   9 . 0   1 5   2 1  

(X10‑ 6) 

q 

2 

図

6‑9(b).

図

6‑8(b)

から計算した加圧卵白のゲル ー ガラス様 転移における

Guinierフ。ロット

123 

600 

~

400 

。 〈

む心

肖

200 

。

0 . 0 0   0 . 2 5   0 . 5 0   0 . 7 5   1 . 0 0   1 . 2 5   t  /  t ' g  

(  d

・ )M a注H b

コ

J 0 

Fb‑4 OG  

t ' g  

図 6 ‑ 1 0 . 加熱及び加圧卵白のゲル ガラス様転移における慣 性半径の時間変化

下のグラフは、t'

g

を決定するために同時測定した 重量 の時間変化の模式図

124 

L

ー」

ヌ￨ふ

1 1.加熱及び加圧ゲルの SEM' ^デ也

125 

L

一 一 」

L

一 一 」

ヌ16‑12.

加熱及び加圧試料のガラス織 状態における SEM 写真

126 

ター ンである。

6 ‑ 3 ‑ 5  

広 角

X

線 回 折実 験

ガ ラ ス 様 状 態 の 試料 に つ いて前 節 のSEMの 分 解 能 で は 加 熱 及 び 加 圧 試 料 で 差 異 は 見 ら れ な か っ た が、

6 ‑ 3 ‑ 2

及び

6 ‑ 3 ‑ 3

節 で 述 べ た 様 な 経 時 変 化 に 起 因 す る 構 造 の 相 違 が よ り 微 細 な領域 に 存在 す る と 考 え ら れ る 。 従 っ て ガ ラ ス 様 状 態

の 試 料 に つ い て 広 角X線 回 折 写 真 を 撮った。

図

6 ‑ 1 3

に 、 ガ ラ ス 様 状 態 に お け る 加熱及び加圧 処 理 し た 試 料 の 広 角X線 回 折 パ タ ー ン を 示 す 。 図 中 で 直 線a‑a'に沿った回折プロフ ァ イ ル を 下 に 示 す 。 加 熱 処 理 し た 試 料 に つ い て は 、 2つ の 異 な る Debyeリン グ が 観 察 さ れ、相 関 距 離

として

W

_{1.~が約 O.47nm で、あり、}

W 2 j

が

O.99nm

で、あった。

他 方 、 加 圧 処 理 に よ る 試 料 に つ い て は 、 よ り 小角側に Debyeリング(凶6‑

1 3  

(b))が存在している。 Debyeリ ン グ の 位置は

W 1 j

→

O.45nm

、

W 2 j

→

O.88nm

、

W 3 j

→

2.4nm

である。

図

6 ‑ 1 3

を 比 較 す る に よ っ て 、 加 圧 処 理 した 試 料はガラ ス 様状態 に おいても 加 熱 処 理 し た 試 料 よ り 大 き な 構 造 が 存在 していると い う 事 が 結 論 づけられる。

6 ‑ 4  

考 察

加 熱 及 び 加 圧 処 理 し た ゲ ル の 乾 燥過 程 に お い て 処 理 法 に よ る 時 間 変化の相 違について考察する。

加熱処理による卵白中の分子問の熱振動の増大の為に、~~い結合は切断さ れ 変 性 し 、 他 の 変 性 タ ン パ ク質との会合 に よ り ゲ ル 化 す る )⁶⁾。 一 方 、 加 圧 処 理 に お い て は 、 タ ン パ ク 質自 らの体積を減少 さ せ る た め に 高 次 構 造 を 崩 し 、 疎 水 性 相 互 作 用 に よ り 変性 し 、 そ の 後会 合 に よ り ゲ ル 化 す る の で60)、 熱 振 動 に よ

っ て 切 断 さ れ る 様 な 弱 い 結合は、 残 存 し て い る と い う 事 が 考 え ら れ る 。 こ の 様 な 結 合 形 態 に お け る 相違 が、 構造 に 反 映 さ れ て い る と 考 え ら れ る 。 ま た

1 2 7  

》

︑ ︑ ︐ ︐ ︐

︐LU 〆

︐

︐ ︑

︑

︑(a) 

a 

^a' 

Heated  P r e s s u r i z e d  

J E ‑ ‑ ω

肖

a  。 a '  

図 6 ‑ 1 3 . 加 熱 ( a ) 及び加圧 ( b ) 処理した試料のガラス様状態に おけるデバイ写真

128 

密 度 は 、 初 期 状 態 ( ゲ ル ) で は 、 加 熱 及 び 加 圧 試 料 に つ い て そ れ ぞ れ l .3X 10³、 1.2 X 10³ (kg/m3)で あ る が 、 最 終 状 態 ( ガ ラ ス 様 状 態 ) に お い て は 、 そ れぞれ1.5 X 10³及 び l.8 X 10² (kg/m3)であった。水の密度が、1.0X10³  (kg/m³)で あ り 、 実 際 に 精 製 水 中 に 浸 し て み る と 、 確 か に 加 圧 処 理 し た 試 料 は 水 面 に 浮 く 事 が 観 測 さ れ た (図6‑14)。 ま た 、 約20分 後 に は 、 両 者 と も 、 水 分 を 含 み ( ゲ ル と な り ) 密 度 が 増 大 し水中に沈んだ(図6‑15)。 ゲ ル は 、 ネ

ッ ト ワ ー ク と 溶 媒 の二 成 分 系 で あ る 。 乾 燥 過 程 に お い て 、 主 に 自 由 水 が 散 逸 す る と 考 え ら れ る の で 、 残 っ た 自 由 水 の表 面 張 力 に よ り ネ ッ ト ワ ー ク が 収 縮 を 受 け 、 そ の 結 果 体 積 が 減 少 す る 。 上で 述 べ た 様 に 、 収 縮 に 抵 抗 す る ネ ッ ト ワ ー ク の 弾 性 力 が 加 熱 処 理 し た 試 料 よ り 加 圧 処 理 し た試 料 の ほ う が 強 い た め に 、 密 度 変 化 に お け る 相 違 が 最 終 段 階 で 明 ら か に な っ た の で は な い か と 考 え られる。

時 間 分 解SAXS測 定 に よ り 求 め た 慣 性 半 径 の 値 は 、 ゲル の ネ ッ ト ワ ー ク の 大 き さ ( ポ ア サ イ メ ) に 対 応 す る と 考 え ら れ る の で7)、加圧 処 理 し た 試 料 の ゲ ル ネ ッ ト ワ ー ク 平 均 半 径 は 、 ゲ ル ー ガ ラ ス 様 状 態 で ほ と ん ど変わらないという 事 か ら も 上 述 の 弾 性 力 の 差 異 が 示 唆 さ れ る。

広 角X線 回 折 観 察 に お い て 、 加 圧 処 理 し た 試 料 に つ い て 、 よ り 小 角 領 域 に 旧 折 線 の 存 在 を 見 出 し た 。 従 っ て セ ミ ミ ク ロ ス コ ピ ッ ク な領 域 の み な ら ず

クロスコピックな領域における相違も、

2

つ の 試 料 の 間 に 存 在 し て い る。そ し て こ の 事 は 、 上 で 述 べ た 構 造 上 の 相 違 を 示 し て い る 。 す な わ ち 、 ネ ットワ ー ク 自 体 の 構 造 に つ い て は 未 だ 明 ら か で は な い が 、 図6‑16の様なモ デ ル が 考 え ら れ 、 加 圧 処 理 し た 試 料 で は ゲ ル 及 び ガ ラ ス 様 状 態 にお い て 、 加 熱 試 料 よ

り も 大 き な 構 造 が 存 在 す る と い う 事 が 考 察 さ れ る。

6‑5  結 論

卵 白 の ゲ ル ー ガ ラ ス 様 転 移 に お け る 非 接 触時 間 分 解 観 察 を 行 い 、 加 熱 処 理 及 び 加 圧 処 理 が 変 性 過 程 に 及 ぼ す 効 果に つ い て 、 マ ク ロ ス コ ピ ッ ク な 物 性 及 び ミ ク ロ ス コ ピ ッ ク な 構 造 測 定 を 併 用 して行い考察した。

そ の 結 果 、 加 圧 処 理 し た 試 料 で は ゲ ル 及び ガ ラ ス 様 状 態 に お い て 、 加 熱 試 料 よ り も 大 き な 構 造 が 存 在 す る と い う 事 が 考 察 さ れ 、 処 理 法 の 違 い が 、 第 5 章 で 述 べ た ゲ ル 化 過 程 に 影 響 を 与 え るの み な ら ず 、 そ の 後 の 変 性 過 程 に も 大

129 

い

N O 5 5

下 l

l _上

図小

' E

・ ︺

︺ ロ

ドキュメント内 生体高分子ゲルの転移過程における環境効果に関す る研究 (ページ 42-49)