和紙原料の醗酵精練に関する研究-香川大学学術情報リポジトリ

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−・1 − 和紙原料の醸酵精練に閑サる研究緒論

4 ︻〇 RJ 5 6 7 7 7 8 9 9 9

第−・編醸酵条件の設定及び抄紙試験第・一・苛酷酵精練法とアルカリ精練法との比較検罰第一・節磨酵及びアルカリ港による精凍繊維中のペクチン含盈第二飾醗酵及びアルカリ法による精練繊維の化学成分の比較賓第二茸硬酵条件の設定第一・節醗酵条件（pH，温度）のペクチン分解率に及ぼす影響第二節助成料のペクチソ分解率に及ぼす影響要第≡三茸抄紙試験第一・節桑皮を原料とする抄紙試験第二節三梓を原料とする抄紙試験

2 3 ︻〇 7 8 ︵U 9 3 6 7 7 0 0 3 3 3 8 1 1 1 ﹁⊥ l l 1 2 ︵∠ 2 2 3 3 3 3 3 3

第三節招を原料とする抄紙試験第四節和紙製造に．対する醗酵精練法の通用についての険討穿第二編職酔精練に関与するぺクチソ質分解酵素に．関する研究第一−・聾者用紙薗の分離第一・節 Cわ．抽加地桝ノ菰融肋間 VaTいざ夏鳥0点吉α〝鋸研の分礫とその性質第二節四国産の尿料植物より分離した嫌気性細菌要第二茸細菌のpolygalacturonase 第一・節 Cg．．ノ冶J．s豆〝β〝椚Va工∴S夏鳥∂烏豆d〝α別のpdygalacturonase作用第二節三種のClostridium厨闇耀のpolygalacturonase作用第三節 CJ．．ノわJ蕗が邪椚Ⅴ鋸∴ぶ摘肌紘の砂伽の酵素精練要第三茸 maceration enzyme及びpolygalacturonaseの分離＝精製第一・飾イオソ交換樹脂による pdygalacturonaseの精製第二節 AmberliteIRC−50に．よるmaceration en2；yme の分・餓第≡節 DuoliteCS−101による polygalacturonase及びmacerationenzymeの分隊・・lr 1・・l41 第四節中英べクチソに対するmacera七ion en2；yme の作用 _{8 9 つ山 5} 4 4 ごJ ︻h︶要結論引用文献 SummaTy

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岬 2 − 表のリスト 1い精練繊維中のペクチン含盈 2“原料桑皮及び精練繊維の成分分析繹果 3．始発p丑価のペクチソ分解率に及ぼす影響 4．醗酵温度のペクチン分解率に及ぼす影響 5小筒圧，加圧岡滅菌後の桑皮の状況 6“常圧及び加圧滅菌を・施した桑皮の酸醇精練の相異 7．．桑皮の酸酵精練における助成料添加の影響 8．．桑皮の紙の強度 9い桑皮の紙の化学分析値 10…‡三極の皮の醗酵成猥 11い三村の紙の強度 12い三柿白皮及び紙の化学分析値 13．．糟の皮の酔酵成統 14．拷の紙の強度 15．・楕の紙の分析値 16… 稽の酸酵精練匿おける化学成分盈の変化 17∴ 0∴2〃苛性ソーダ溶液による糟の煮熱中のイヒ学成分盈の変化 18．．醗酵法による紙のアルコー・ル・ペソゼソ抽出盈 19‖ 三梓，原皮，糟，桑の皮の灰分及びカルシウム，マグネシウム蕊 20∴桑の品種別と醗酵精練の難易 21．．W2細薗の淡水化物等の轍酵性 22’・・W2漑J薗の酸酔生産物の定性試験結果 23・雁皮の原料及び酪酸精練繊維の化学分析値 24＼E4，W5両細菌の性質 25E4，W5同相薗檻よる職酵精練の成揖 26．E4糸田薗に・より醗酵した三種繊維の化学分析値

27．・Cljdsineum var．r sikokianumのpolygalac七uronase′によるベタチソ酸及びベタチゾの分解中に起る変イヒ 28．．細菌のpolygalacturIOnaSeの不活性化の温度 29‥ 細菌のpolygalac七uronase作用に刻する促進剤及び阻害剤 30い CJいαCβわ∂〟′f〆査c鋸沼（E4放びK17），Cんカ壷薇朗朔 VaT∴S夏鳥0鬼才α〝び沼（W2），CJ．∂〟≠γデオc銑明（W5）の polygalacturonase作用 31．．各種のCわsわ・窟dよ伽椚属細菌めpolygalactur・OnaSe生産鼠 32．酵素精練作用に対する塩類の影響 33”液化塾polygalacturona＄eのAmberIliteIRC−50への吸着（H−form） 34。液化型polygalacturonaseのAmberliteIRC−50への吸着（bufferedform） 35∴pOlygalactuTOnaSeの溶出（酸及びアルカリの浴用への効果） 36．．精製逓備中のpolygalactuTOnaSeのカ価 37∴精製液化型polygalactu工OnaSeのペクチッ酸に対する作月弓 38。l糖化型p61yg観IacttlrOnaSeのペクチソ酸及びlowpolygalac七uronic acidに対する作用 39∴雁皮の皮の分・析値 40／予備精製液のpolygalacturonase及びmaceratioilen2：ymeの作用カ 41”maCeration enzymeのイオy交換クロマトグラ・7イp（b） 42。原酵素液のpolygalacturonase及びmaceration en2：ymeの作肘力

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・・・・・3一一

43，．Duolite CS−101によるpolygalacturonase及びmaceration en2：ymeの吸 44い Duolite CS−101に吸着されたpolygalacturonase及びmaceraton enzymeの

45．DuoliteCS−101に．よるmacera七ion enzymeの分離（沫加する酵素液温のmacera七ionenzymeの純度に．対する影響） 46√．．透析とmacerationenzymeの作尉カ 47．maceration enzyme及び修酸アシモy，EDTAの雁皮に対する作用 48”ペクチyに．対するmaceration en2；ymeの作用図のリスト 1．Cg．．／’βJsま如％椚Ⅴ別∴5緑肌訪の砂あ（W2）の形状 2．．Cし似如ぬ秒地坪（E4）及びCg一如才γγ査c祝研（W5）の形状 3．polygalacturonaseの濃度が反応速度に及ぼす影響 4．．細菌のpoIygalac七uTOnaS占作用と反応p技価と．の関係 5．．維薗のpolygalac七uronase作用と反応温度との関係 6“雁皮の精練に及ぼす酵索法度の影響 7．．雁皮の精顔にト及ぼす作用時間の影響 8一．雁皮の精練に及ぼすpH価の影響 9〃雁波の精顔に及ぼすね用温度の影響 10．．精練酸素の安定度に．対するpH価の影響 11‖ 精練酵素の安定度に対する湿度の影響 12＝液化塾polygalactuごOrlaSeの作用力と酵素嘩位の標：準曲線 13lpOlygalacturbnS占あ精製過程 14polygalacturonas占，maCeratior）enZyme混液からmacera壱ioner！竿ymeを除去する過腰〈lRC−50使用） 15．maceration enzymeのイオン交換クロマトグラフィー・（a） 16．Duoli七eCS−101及びAmbeT1iteIRC−・SOによるpolygalacturonqseの精褒過程 17．macera七ion enzymeの濾紙電気泳動 18．液化塾polygalacturona＄eの雁皮のペクチソに対する作用 19．液化塑poly壬ね1ac七uTOnaSeのペクチン酸に対する作周

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−L 4 一痙論植物原料から繊維を採取し，織布，網，網等を製造することほ太古から行われていたいなかでも，亜麻の繊維の製造洩として，原料を浸水（Retting）サーる方法ほ，西暦紀元前から一エ・ジブトにおいて実行されていた（1）．その後，各穣の麻類の精練方法として，この浸水及び雨露晒深（Dew一Ⅰ・etting）が採用され，醗酵学の進歩と共に，この作用は微生物に依存サーることが明確にされ，更に進んで，有用菌類の純粋培養による精練，即ち，腰酵精練法の確立がみられた醗酵精練法は選択酸酵を応用した物質の精製港である（2）い教生物に．は基質を選択して，これに．作用する特性がある．．この選択性を利用して不純物と考えられる物質を分解，除去して，目白勺の物質を頃得す卑方珠が磯野精練洪である．廃寮の植物原料に有用微生物を作用せしめて，ペクチン質を溶出，分解して繊維を採砺し，綿紡堺料に特殊の細菌を作用せしめて，セリシソのみを選択的に分解してフィブロイソには何等変化を采すことなく与れを取得する方法等ほ酸酵精練沃の代表的好例である．．麻類の撥酵精練に関する研究成果は多数発表され（き￣9），絹の何方法は片桐，中浜両即0）によって確立されたものである．近年，該方法の応鱒の範囲は拡大ざれ，油脂，澱粉並びに．ラブク（】1）の精製に研究が進められている付和紙は連邦独特の紙であって，その性質ほ強敵，耐久力が大きく，しかも柔軟，実質な光沢を有している．．中村氏の分類によれば，その瞳数は5群，42穏猥に及び（12），そのおのおのは独自の性質を保有し・中にほ典具帖の如く套術晶を思わしめるものも含まれている和紙原料植物申，．主要なるものは三棟及び拷であり，その収穫面積は4，138アー・ル（三軒），3，138アール（楕）に及び，生産盈は484万kg（三種），458万kg（楕′）（何れも1954年）に、達している．．三梓，楕の外に・雁皮が好原料であり，桑皮もかつては使用された．著者はこれ等の和紙原料の醗酵精練港の確立を意図し，その研究を待った．和紙製造の原理はこれ等の構物の馳皮部の繊維を採取して抄紙するものであるが，敬皮部において繊維を膠着する主要物質はべクチソ質である＝アルカリ溶液を使用して，租物原料を煮扮すれば，べクチソ質ほ分解して繊維が得られる．．これが古くより東邦において実行されている和紙製造法の基礎をなしている．−・力膠着物質のペクチン質を選択醗酵すれば，これを除去することが可能であり，従って繊維を採取することができるものと考えられる．然るに醗酵精練港町よる和紙製造掟ついてほ殆ど研究が行われていなかった．著者はこの嚢造旗に関して研究を遂行し，成果を得たので凍論文に．これを記述しようと考え．る．和紙は繊維を取得したのみでは製造方法の樹立を確認したものとは断定できない．抄紙を実行して優れた紙を得て始めてその方法の可否の判断が下されるい従っで森論文においては，第一偏に酸酵精練法に．よって得た繊維の抄紙試験の結果を記述し，承法の和紙製革への応用が有望であることを判断した後・第二偏において，この醗酵に関係す−る酵素について，なかでも敢も塞要と考え．られながらその存在が明確にされていなかった中辛ペクチン分解酵素について一研究を進め，この酵素の嘩離，精製の一朝方法の確立に成功して，酵素の存在を確認し，更に進んでこの酵素が中集ペクチンを分解する機構について考察を述べた凍論文のテーマを与えられ，終始御窓鰻なる御指導を賜わりました京都大学教授片桐英郎博士に深甚なる謝意を表します．．契験遂行上多大の御便宜と御激励を頂きました本学部前蟄学部長巣上泰治博士に感謝致します．．叉御激励を頂きました京都大学教授舘勇博士，東京大学教授北原覚雄博士，イオン交換樹脂による酵素の精妙こついて御助言を頂きました大阪大学教授奥貫−・男博士，萩原文二博士，実験遂行上種々の御便宜を頂きました岩崎康男博士，中場幸都民，前放陸郎氏，放岡匡一児，川村信一＼郎教授，小沢潤二郎博士，桑田苑教授，池田製紙工場，市川製紙工場，丸井製紙工場の各位に感謝の意を表し，且実験の−・部を助力された，三野正浩，横関光雄，大西利男，斉藤博，穴吹青天，美都正敏の諸氏に感謝致します

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第1一編醸酵条件の設定及び抄紙試験

和紙製造法は古くは木灰を使用し，後には化学薬品を使用した．即ち原料を水巾こ投入し灰，炭酸ソ←ダ，苛性ソーダを加えて煮熱し，原料申のペクチソ，リグエソ，ペソトーザソ等を除去して精製した繊維を得て，これを叩解，漂白後抄紙するものである微生物によって原料縫物を精練しようとする試みは僅かながらも実施されたようであるが，何れもそ？力法が純粋培養でなく，精練効果は低く従って得られた和紙はその性質が従来のアルカ㌢煮熟法の紙に昇っていたようであった近年著要は醗酵精練法に．よる和紙製造法の確立を意図し，凍編にぉいては，第一葛で醗酵，アルカリ両精練方法によって夫々製造された繊維及び原料中の化学成分を明らかにして，まず醗酵精練法の確立可能なる∈・との予測を立て，第二費で醗酵の最適条件を決定した後，第三茸では三柾，楕並びに桑皮に醗酵精練法を施して取得した繊維を材料としで手渡沫檻よって抄紙を行い，紙の物理的及び化学的性質を究明して，純粋培養法忙よる醗酵精練旗を樹立した一．この乃法によるときほアルカリ法に劣らない和紙の製造が可能であり，特に三柿の如き短繊維の材料に．おいては優秀な和紙を得ることを明確にした第一礪の実験に使用した薗株はCわ油壷物朋α頭油勅赦御得で，京都大学農学部片桐研究室において分離，供管された同薗瞳の中のE17唇歯であり，特に片桐教授の御厚意によって使用を許可されたものである．第一・茸醗酵精練法とアルカリ精練法と．の比較検討和紙原料植物は三梯，招，雁皮，桑等である‖ これ等の扱皮植物の扱皮部において，繊維を膠着サーる主要物腰はペクチン質であるり和紙原料の醗酵精練は軌皮部のペグチy醗酵である．従って著者は現在工業的に．行われているアルカリ煮熱法の中間型品及び製品申のペグチソを嚢思し，これを醗酵法における繊維のペクチン含盈と比較し，その結果より和紙原料の醗酵精練藻が可静であること．を確認しようと試みた更に和紙特有の光沢，強度ほ繊維素以外の種々の微量合着物質の影響するところが大きい（13）ので，併せて原料及び精練後の繚維中の化学成分を分析して，その結果により，醗酵精練を発した繊維の性質を明らかにした第一頚において使用した材料は桑及であった．桑皮の醗酵精練に関する研究は片桐，（1川）並びに朝井等（一里こよって発表されているが，これ等は紡織を目標としたものであったい著者は専ら和紙製造の見地から米欧を進めようとした第一節職酵及びアルカリ法による精練繊維中のペクチン含量桑皮は実験当時（1948−1949）には香川県下の和紙製造工場で相当盈消費されていたりこれらの土恕で実施されていたアルカリ精練法による中間製品及び製品和紙を採喫する機会を与えられ，繊維中のペクチンの定盤を行った小一・力実験室において醗酵洪による桑皮の精練を行い，同じく繊維中のペクチyの定盈を試みて，両者の含盈を比較検討した小ペクチンの定畠はNAN．II及びNoRMANの方法（17）によった工．原料桑皮香川県三選郡財田大野村，市川製紙工場に在庫の桑及同地力において1948年に・採取した白桑（改良鼠返）〟れ那牒肋‖」に屈する品種で，巣皮である．契験に使用したときは採取筏6か月を経過していた Ⅱ．精練条件（1）アルカリ精練（a）アルカリ煮熟を施した桑皮，及び煮熱後漂白した繊維（市川娘批工場における中間製品）同工場における製造条件は次の通りである．原料桑皮187＝5kgを煮熱廃液で2時間第1回の煮熱を行い，ロ−ルで処理して表皮を除去し，更に2％の消石灰，次に3％の苛性ソーダ（何れも対原料百分率）を使用して煮熟し，水洗する

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− 6 一煮熱した繊維を漂白粉に．て漂白し，水洗する（b）アルカリ煮熱を施した桑皮（高松市花宮町池田製紙工場における中間製品）上記と同様の操作により表皮を除去し，炭酸ソーダ2％，消石灰1％，苛性ソーダ5％（対原料百分率）を含む液で5時間煮熟し，水洗するサ（C）アルカリ煮熟を施した楯（池田製紙工場に・ゃける・二jl間製品）原料の得失皮を15％（対原料百分率）を含む液■で5時間煮熟し水洗する（d）アルカリ煮熱を施した三種及び煮熟後漂白した主種（愛媛県川之江田一丸井製紙工場における中間製品）三紐白皮を苛性ソーダ10％（対原料百分率）を含む液で30分煮熱し，水泳する．．漂白ほ煮熟した繊維を漂白粉にて行い，水洗する（e）製品和紙（池田製紙工場の製品）上記桑皮30％，拷30％，パルプ40％の混合繊維を漂白，叩解，抄紙（亭漉）した製品（2）醗酵精練 7cmに載断した桑皮25gと水500cc及び副原料を500ccの平底■フラスコに投入し，、1200cにて30分間加圧滅菌した後，pHを6．0に調節してR17号細菌を接種し，3フOcで96時間醗酵した後，桑皮を取り出し，表皮を除去し，水中にて充分流派し，乾燥後粉砕してそのペクチン’の定盈を行・つた臥．名極の繊維申のペクチン含畳上記の精練法によって得た繊維中のペクチンの含藍は第1表に示す通りであった Ⅳ∴醗酵精練法による和紙製造法の可餞性第1表の分析結果によれば，和紙製造工琴のアルカリ煮熱を施した繊維中のペクチソの含盈は0．37−1．59 ％の間にLある・・一・巧Cg・似冶わ加扉γJざc一別研柁（Ⅹ17■）によって醗酵療練を施した桑の繊維庫のペクチン盈は088 −1．61％であった．．開紙状況は副原料を添加して幣辞した区分めものほ第1表精練繊維申のペクチソ含盈（e）l o‖46 〝 l製品和紙桑＝許料東皮容易に完全に儲繊することが可能であり，無添加の区分のものも叩解を行えば抄紙に適当と判断された．これ等の結果から判断すれば，醗酵法によって和紙の製造ほ可能であるらとが確認された第＝節職酵及びテルカリ法による精確繊維の化学成分の比較和紙特有の菜しい光沢，強扱性，柔軟性には繊維と共存する微意成分が関係することが大きいと考えられている（13）．エ切における和紙製造に際しては，アルカリ煮熱を可及的最小限度に止めて，これ等の微塵成分の損失を防止しようと処置しているようである醗酵精練に．よって得られた繊維陀ついても各程の成分蔑が和紙の性質に大きい影響を与えることは当然である第1節のペクチンの含畠についての検討の後，木酢ではその他の成分義を明らかにして，醗酵旗による和紙製造に更に倹討を与えた．．原料の桑皮ほ第一・節に使用したものと同一・である．．繊維素の分析ほ森多法（1S），ペソトーザソは常法（1り通り行った工．．精練条件（1）醗酵精一練

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− 7 − 表皮を除去し水洗しで⊥部ほそのまま，第2表†原料桑皮及び精練繍維の成分分析結果桑戌250gを前節と同様に醗酵Lた後，によって漂白した後，水洗，乾険した（2）アルカリ精練第一・節に記述Lた市川製紙工場の中間製品である．．原料の桑皮は醗酵沃と同種類のものであった Ⅱ‖ 原料桑皮及び各紙推の成分各観の操作を施して得た繊維及び原料のイヒ学成分を貌2表に元す第2表の結果によれば，エ切において袈造された繊維にほ繊維素以外の成分が比較駒多く含まれていた特に．未漂白の繊維にこの傾向が認められた．漂白した繊維について比醸するとき，灰分，アルコ−ル・ペソゼソ抽出塵はアルカリ法の繊維に多く，ペクチン及びα−セルロ㌧一巾フは醗酵浪に多く含まれてこいた．．温水抽醗酵精練繊繹￣￣嘉表了盲石高アルカリ煮熱繊維釆漂白！漂白済＼＼＼供試料別

分析項目＼、＼

水分灰分アルコール。ベン′ ゼ y 抽出二畠冷水抽娃i愚温水抽出温］％NaO王i抽出塵 7．481 7，．61】 8．．76 8 61 1小32 2．96 0．48 2日48 11．．26 1．．16 1‥16 6．．62 90．．80 90．54 4．16 5．38 1．37 4り23 0‖42 2。．43 13．．01 3い72 1．．25 6．74 85；．48 668！ 4．89∃ 葦〕9・・37lll・・8？i グニ y クチソ：／トー・ザソ絨椎葉 4 ‘ リベペ全会繊維】1．17t l、． 1‖59l O・53至 9弓 7i 6；二…≡J8…∴；

− −−−、、、

′・・・・ノ＼1 累中 8 ︵J 9 出盛，ペソト←ザソ，リグエソの如きは両方洪に大差を認めなかったこれ等の分析結果から判断するとき，酸酵精練法による和紙袈造の可能性は大きいも申，との見通しが針う隠第一叫・賛の要約桑皮を由料として，醗酵精練沃によって繊維を調製した∴一功，和紙製造エ場においてアルカリ精練溝を施した繊維を採集し，両者の化学成分を明らかにした．最も問題と．なるペクチンの除去率は，、聯酵決をこおいて90％前筏であり，閑繊状況は抄紙に適当であると倒窯された．．轍酵後，漂白した繊維を細裂し，ナんカリ旗に．よっ∴そ得た繊維と比較した“その化学成分ほ大差ほなく，唯アルカリ沫の繊維には灰分，テルコール。ベンゼソ抽出盈がやや多く，ペクチソは硬酵濱の繊維にやや多く含まれていたこれ等の結果から，醗酵精廉法による和紙襲造は可能性があるものと判定した第二寮醗酵条件の設定醗酵扶を和紙製造に応用しようと．するとき，まず酷酵の最適条件を決蔑すべきであること．は論をまたない．．この実験に使用している細菌はアセトン・ブタ′−ル醗酵細菌である小しかしアセトこ／。ブタ／−ル酸酵の敢適条件が曹酵精練の条件と・一敬するか否かは検討の余地がある著者ほ賂二苛に．おいて，醗酵精練の巌適条件について記述しようと考える∴承章の異験にも材料は桑皮を使用した第一野砲酵条件（pⅡ，温度）のペクチン分解率に及ぼす影響主要なる醗酵条件であるpH及び温度笹ついて最適条件を決定した… 実験方法は第一・苛，第一・節に記滅した通りである工．．最適始発p烏麦価の決定始発pIi竜ご・4．4より90の掛こ選定して桑皮の醗酵精練を実施した後，羅灘坤のペクチソを窯蓋した鶉3真に示す結果から判断すると，始発pHを70にすることが最良である．．桑皮を加圧蒸煮したときの溶液のpH価は4．5

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− 8・− であり，pH価の調節は醗酵精練に必須の操作となる第3表始発pH価のべクチソ分解率に及ぼす影響第4表蠍酵濫摩りづグチY 分解率に．及ぼす影響

ペクチソ含盛．（三晶易ソ酸）

腎l幣l評慧憫酵簑

分解率％ _370C t 420C ペクチソ含畳トー∴：‘・j

ペクチン合壁．（三晶売場ノ

分解率％ 3、．87 2u32 2．73 2．36 1．．65 1い42 1‖74 2．．09 2一．10 73．31 84．00 0 5 5 9 3 ︻hJ 1 2 6 0 9 8 7− 6 6 3 ︵∠ ﹁⊥ 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 8 0 0 0 つ山 3 4 3 8 4 3 4 4 4 4 4 4 4 4 6 4 0 5 8 6 0 5 0 ︻〇〇 4 5 5 ︻〇 6 ︻ノ 7 0U OU 9 81＝17 48 83．．72 72 88−・62 96 90．．21 120 88‖00 144 78．．69 】

85−・52 Ⅱ．．最適醗酵温度の決定

酸酵の温度を320，370，420，470cの四区分に選定して桑皮の醗酵精練を実施した．320Cの区分は細菌の繁殖は良好であったが開繊度が低く，470cにおいては細菌の繁殖も不充分であった… 370，420cの両区分の繊維のべクチソ減少率を求めた．この結果を「第4表に示す．．この結果によれば420cが最適湿度であるいアセトソ・ブタノール醗酵の最適湿度は370cであるが，麒酵精練にはこれより高い温度が適当である．これほmaceration enzymeの最適作用温度が42Oc附近に．あることによる．軋．原料の滅菌条件のペクチン分解率に及ぼす葡萄既に記述した契験には，原料を1200Cで30分間加圧滅菌したが，この操作によって桑皮のペクチン及び各種成分の一部が溶出する．．従って常圧で滅菌した材料を醗酵したときの成績を併せて険討す−る必要を認めた． 1000放び1200cの両温度で滅菌した桑皮の醗酵を試み・比較した・第5表に示す通り，岡城薗沫を施した帝琴の桑皮の問に．は大きい相異が指摘できた．加圧滅菌を施すと．きほ，表皮（渋皮）は除去し易くなり，又桑皮の loosen化が僅かながらも進行し，微生物の繁薙及び精練効果を促進する“ 第5表常圧，加圧両液薗彼の桑皮の状況第6表常圧及び加圧滅菌を施した桑皮の醗酵精練の相異 96brs 醗酵後ペクチソ含畳（三晶易ソ酸）

波攣度

表皮除去の可能性 24brS醗酵後の細菌数（液1cc中）ペクチン含意ペクチン分解率％関繊状況ペクチ叫頻石灰％剣皮困難剥皮容易 12．．16 5…25 100 ×104 8，400（液中） 13，600（皮中） 6，500（液中） 40，000（皮中）これ等の原料を使用した醗酵申の状況ほ第 6表に示す通りであった…桑皮に加圧滅薗を施したときにほ，成分の溶出が行われ，従って液中の細菌の巣養素が増大し，繁殖が優れ，特に．弛緩した組織間に．おいて著しく増殖するためにL精練効果が上るものと考えられる一．従って常圧滅菌を採用するときは，栄養源を漆加することが望ましい．この点については第二備において検討する．なお開繊度の表示はう宅全なるものを（刷）とし，以下順次に・（冊）∼（十）とし，開繊しないものを（−）とした．第＝節助成料のペクチン分解率に及ぼす■影響第一茸の第一・節において指摘した如く，桑皮を加圧滅菌した際は助成料を添加せずして醗酵精廠が完全に遂行される．．しかし常圧滅菌を施すときは，前節忙述べた如く，発益莱を添加することが望ましく，安価な材料を使用して，より能率よく殿酵を完遂できるとすれば，助成料の使用も又検討の余地がある．

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− 9 一この契験の結第7表桑皮の醗酵精練における助成料番加の影響第二寮の要約 Cg．α（め∂なfγg言c〝刑（Ⅸ17）を使用して，桑皮の醗酵精練を遂行するための最適酸酵条件を決定したい 1‖ 始発p技価を7い0に調節することが必須条件であった．． 2．．醗酵温度はアセトン。ブタノー・ル醗酵の場合よりやや高い温度，即ら420cが最適であった． 3・・桑皮ほ予め加圧滅菌することが望ましく，この処理によって皮の地紋が若〒進行し，溶液中の能義莱が増加し，細菌の繁殖が良好で，精練効果も常圧滅菌に、比較して向上した． 4．．常圧滅菌を施した桑皮を使用するときは，助成判を使用することが望ましく，甘藷粉（．1．．0％），大豆粕（0．．5％）が有効であった．．第三者抄紙試験醗酵法による和紙製造法を確立するためには，三栖，拷，雁皮，桑等の植物原料から繊維を採取したのみでは不充分で，これを抄紙して始めて精練旗の適否が決定される・繊維と共存する後免成分が和紙の特性に．大きい影響を与．え．ることほ既に認められて−いる処であるが，これ等の成分の定盤結果のみに依存して，′これから直ち疫痢紙の性質を判定すること．は危険である．ここに抄紙試験の必要性があるり微生物を利月弓して和紙を得ようとする試みほ僅かながらも行われたが，自然醗酵又はそれに近いものであり，酸酵精練と称し得るものではなかった・・著者は三種∴拷並びに桑皮を原割とし，CJ・・似加地耕地娩（鱒17）を

応用して，純粋培養法匿よる醗酵精練を遂行して抄紙試験を待った．．その結果を第三茸に記述する．．即ち第二茸

において設定した酸酵条件を適用して精練を行った後，得た繊維を叩解，漂白した後，手渡法によって抄紙して，その物腰，化学的性質を明らかにして，醗酵法によって得た和紙の性質を論じ，且凍法の和紙製造への応用を検討したい第鵬節桑皮を原料とする抄紙試験

桑皮の敬皮部の繊維は和紙原料の中でも長繊維に属し，その巾ほ平均0。025mm（呵であるが長さの平均値は

11mm（呵乃至13mm（21）に達するい然して桑皮を原料とするアルカリ法に・よる製紙は，安田（20）及び志方（21）によって換討されたが，必ずしも優れた原料とは断定できないようである‖ 著者ほ魯桑の自皮を使用して，これに酸酵精練を施して繊維を採取し抄紙を試みた．．ことに得た紙に．ついて，光沢，白色度，強度，緊度の物理的性質を・検討し，更に．紙の成分をも明らかにした．．比較のためにアルカリ・精療法に．よって抄紙試験を行った．小栗，武井（12）は和紙の物理的性質についで市販の和紙42種を使月∃して測定結果を報督した．．それによれば，紙の緊度は腔皮択以外の紙は西洋紙に比較して遠かに小であり，強度は−・股に西洋紙より遠かに大でありiこれ等の緊塵及び強度は原料を煮熱するときのアルカリの多少に．より異り；同叫原料を使用してもアルカリを多く使用したものほ弱いと報告した… 又野津，鳥潟等（】3）は三種繊維素に・関する研究を報貸し；和紙特有の強度，耐久

(12)

一10一性，実しさほ精練後もなお多患乾布在するぺミもルローズ，ワックスその他の影響に．よるものと結論している．著者ほ高三抄紙試験を反覆した後，紙の性質を明らかにし，併せてこれ等の報告を参考資料として，醗酵精廉法に検討を加えた．．工．．精練の条件桑壁の表皮（渋皮）は極めて除去し難し、ものであり，精顔後これを行うときほ微小片に割れ，これが繊維に混入す卑・・従って予め表皮を除去し，白皮を調製した後・精練することが必要である・黛皮を0・1％の苛性ソー・ダ溶液に投入して1時間煮沸すると，表皮は除去し易くなるが開繊は進行しない・この条件で桑皮を処理して白皮を謂熱した．以下の契験にはこの白皮を使用した．（い 72時間醗酵後抄紙した実験

白虎1kgを乾熟滅薗し，別個に0．5％の大豆精液を加圧減蔚した後，両者を無菌的に合Lて，420cで酸酵し

た．．72時間後繊維を取出し，水洗，叩解，漂白，水洗して抄紙したりショヅパー。リーダラL−・の叩解度は11であ・「た（2）144時間醗酵後抄紙した実験上記と．同様に操作して，144時間醗酵後抄紙した．．叩解度は11であった．．開繊状況は72時間醗酵のものより遠かに良好になったが，いまだに完全でなく少盈の繊維束を残存していた．凍実験に使用した桑皮は，やや醗酵困難の部葬に属するようであったり（3）アルカリ精練後直ちに抄紙した笑験白皮1kgを0．2∧√苛性ソーダ溶液10Lに投入して，：30分間煮沸した後，充分水洗し，叩解，漂白，水洗，抄紙した．．叩解度は11であったり（4）アルカリ精練後繊維を温水に漫漬して抄紙した実験上記（3）と同様に操作して精練した繊維を叩解後，205g（乾物換算）とり，4‖5Lの蒸溜水に浸潰して420Cに96 時間保持した後，漂白，抄紙した．．叩解度ほ11であった一浸水した目的ほ繊維を長時間温水浸偏したときの成分の損失が紙の性質に及ぼす影響を明白にしようとしたものである．以上西桂滞の繊維の漠白は有卦塩素を0・5％含有す−る漂白粉液5IJを使周して，3時間行った小 Ⅱい抄紙方法漂白，水洗した繊維ほ小型の滅相中に投入し，水及び適意のトロ∵ロアオイの抽田液を加えて，よく盈押した後，32×42cmの箕を使用して手法を試みた．臥紙の物理的性質（1）色調放び光沢醗酵，アルカリ両方壌によって，白色度及び光沢に・相異ほ認められなかった（2）強度強度を測定した結果ほ第8表に示す通りであった抗張力及び伸張率は，15×200mmの紙片を各実験に25乃至40放とり，縦及び横について，ショヅパー・測窯器により測馨し，取裂強は表及び袋について，10回宛ミューレゾ測モ冠器により測定した第8表桑皮の紙の強度重患（g／m2）緊度l破裂強けと破≠抗張力（kg）断裂長（km）

電「甘

伸張率（％）

（kg）l（kg／。m2・）膠

精練条ノ件縦【横縦＝仁横（1）大豆粕0‥5％添加，72 時間硬酵（2）大豆粕05％添加，144 時間醗酵（3）0，2〃NaO王i煮熟30分間極）阿．kアルカリ沫，溢水浸潰 0461 1．36 0．．43i l．51− 4．86E 2 0”49芦

117 2 40//

（備考）紙の強度測定時の温度及び湿度ほ弟1匝渕窯時が70c，80％，第2園側義時が140c，L75％であった．

(13)

−11一四種類の紙の強度を比較するとき，アルカウ精練後，水に浸潰した繊維の紙軽）が最も弱く，、他の三者は相似た値を示した．即ち醗酵，アルカリ両方藻による相異は認められなかった．市販の紙に・？いて測定した小栗，武井の報賃値（12）と，第8表の値を比較しようい両氏の庚験中，格を原料とする半紙及び桑を原料と．する紙を選択し，紙の厚さが本実験値と近い値を示すものについて比較するとき，表中の何れの値も市販紙より劣った値を示した．紙の製造条件が異るため，この比較を以て速断することは危険であるが，ここに抄紙した紙の強度ほ比較的月→さいものと考えられる Ⅳい紙の化学分析上記の四榎類の鋲の分析値を儲9衆に示す。144時間酸辞したま据2），及びアルカリ法の紙（3）の同者を堵較しよう∴醗酵旗の紙にべクチソの含急が比較的大きいのほ，原料桑皮が昭酵を受け葵臥、種類であらたことに・よる‖‘テルカリ決の紙には，灰分，アルコー・ル・ペソゼソ抽出畳が僅かながらも多い傾向を示したい醗酵法の紙にごは，1 ％苛性ソーダ抽出盈，冷，漏水抽出愚，ペソトー・ザソ盈が大であり，これは開繊が完全に過行していないこと．も強く影響していると考えられる第9表桑皮の紙の化学分析値（3）0．2∧r

NaOH 煮熟

30 分間＼＼、＼精練条件（1）大豆粕 0．．5％添加，72 時間醗酵（2）大豆粕 0．．5％添加，144 時間幣酵匝）同左アルカリ沃，温水浸潰分析項目、、、、、−、、l、l−、分分フ”96 1い47 2．．7こ3 1い74 2．61 4一．37 0い99 91．．03 86．．92 13…08 5．．71 6．．91 1．．60 2．49 2…61 2．64 ユ5“64 370 85．82 88．62 11．38 824 4 7 0 6 ︵∠ 0 1⊥ 8 4 6 8 1− 2 5 0 7 7 ︵∠ 2 0 9 ﹁ノ﹁ノ l ︵∠ 3 4 5 2 7 9 0 6 1一〇U ︵＝0 1 7．00 1．．24 2．42 1．92 2．02 4．53 0．91 90．．87 89、．46 10．54 5．．17 アルコール・ペソゼソ抽出急冷水抽出盈温水抽出盈

1 ％￠ NaO‡i抽出畳

ペクチソ酸石灰全繊維素全繊維素仁11（ β．T ペソト −・ザソ Ⅴい考察桑皮を原料とする和紙製造に腰酵精練珠を応用するとき，そこに取得した和紙の性質は優良なものとは断思できなかった．その原因を考察してみると次の如くである．．（1）元来桑皮の繊維が製紙陀余り好適でないこと。．この点については，永節の始めに述べた如き報望（20）がある．（2）桑皮の品種による醗酵の難易後に述べる如く，桑の品程別によって，醗酵精練に著しい難易があり，更に同じ晶稜（例えば本実験に使用した奄桑）であっても相異がある∴酸酵が容易に進行しない場合にほ，閑繊状況が充分抄紙に適当となるために．は，96乃至144時間も聡酵を柩祝する必要がある“−一段に醗酵時間が延長すれば紙の品位は劣るものである小これは温水浸漬せ磨った躇維を以て抄耕した紡が不良であることによっても明瞭である．（3）桑皮小の阻害物質の影響片桐が早くから指摘した如く，桑皮にはタソニソ（15），放びカルシウム（2り6）の如き酸聾精練を阻害する物質が多く含有されている．タこ／ニソ，カルシウムは精練に・関与する酵諾，maCe‡・ation enzymeの作用を阻害する．（28・24）

(14)

−12− 蚊上の如く考察するときト桑皮に醗酵精練を適用するときは，材料を選択し，醗酵を可及的短時間に遂行し，ペクチノ含盈2％程度で繊維を屠り出し，比較的強く叩解することが望ましいと判断される．無二節三極を原料とする抄紙試験三種は和紙原料植物の中でも最も重要なものであり，短繊維の和紙ほ殆どこの原料を使用して製造されている．．三樺の扱皮部の繊維は桑，柘に比較すると著しく短いもので，その攣繊維の長さほ3∼5mm，巾は0いm∼ 0，．03mmを通常の値とする（25）前節に引続き，醗酵精練淡を三杵に応用して抄紙試験を待った T．三極の酸酵成績第一一・馨以来の実験材料にほ．，すべて桑を使用した．．承節では奨験材料が異るために，三種の白皮及び果皮を材料としで予備実験を行う必要を認め，試料15gを水300cc榊こ投入して，桑皮の契験と同様の条件で酸酵を待った．その結果を第10衆に表示した．表中の関繊度は桑皮の場合と同様に表示した

第10表：三種の皮の醗酵成抗

弟10襲の結剰こよれば，白皮，果皮の那を問わず，叉滅魔の種類粧拘らず，何れも醗酵後の繊維の開繊状況は良好であり，抄紳こ適当であると．認められた・・そのペクチンの含盈は桑の醗酵繊維中のそれよりも高い値を示した．．繊維の色調は淡褐色であり，各英験区分による色調の差は・認められなかった町．抄紙試験第二節に述べた方法と同様にして，三種白皮を使用して抄紙試験を実施した．．比較のためにアルカリ法の抄紙試験を同時に施行したい（1）アルカリ精練繊維 400gの白皮を0．2〃苛性ソーダ溶液4Lを使用して，30分間煮沸した後水洗し，手打及び叩解機によって叩解した．．シ′コツパー。リーグラ−・の叩解度は18であった，．叩解した繊維を0．5％有効塩責含有の漂白粉液によって3 時間漂白し，水洗後抄紙した．．（2）醗酵精練繊維 40（）gの白皮を乾熱波薗し，別個に0．5％大豆粘液を加圧滅菌して，両者を合し，pHを7．．0に．調節して，Ⅹ17考細菌を接毯した．．培養精度は42ケC，時間は96時間とした一．醗酵によって得た繊維は前記（1）と同株に．処理して抄紙した．．叩鮮度ほ17であったい（3）紙の強度抄紙は数十画反覆して一層の性質を有する紙を得るようにして，紙の強度を測定したいその結果を第11表に：示す．

(15)

−13 − 第11表三械の紙の強度紡の種類アルカリ洪醗酵法市販の鳥の子（12）（三松原料）市販の色鳥の子（三権，雁皮）つム 0 ︻〇 6 6 1 0 0 ﹁⊥ 5 4 3 3 第11表中には，イ、栗，武井（12）が測定した市販の鳥の手紙の強度を比較のために併せて示した．これ等の数値を比較検討するに．，醗酵法に．よって調襲した組ま強度忙おいて優れた性質を宿すること．が明らかとなった第12表三柾白皮及び紙の化学分析値㈲紙の化学分析原料の三相自皮及び製品の紙を粉砕して，分析した結果は第 12表に元す通りであった Ⅱ一．膏薬（1）醗酵，アルカリ両方決の紙の比較（a）強度について第1ユ表に元す如く，抗張力，破裂強，引裂強の何れの項目についても醗酵法の紙が■大なる数値を与えている，．小栗，武井（12）の市販紙の数値に比較しても劣らないことを示している‖ 即ち醗酵精練港檻よって調製した三極紙は優秀なる物理性を有するものと断定できる（b）化学成分について

＼紙の種類

、

分析項目＼＼

＼原料白皮醗酵法アルカリ法水分灰分アルコー・ル・ペソゼ■ン′ 抽出畠

冷水抽出畠

温水抽出塵

1％NaO壬主軸出藍ペクチソ酸石灰

全繊維素

、トl ／t 素中ソ全繊維ペグ醗酵，アルカリ両方法の紙の化学成分値の相異は弟12表に示す如く，灰分，ペクチソ，アルコー・ル・ペソゼソ抽出盈，熱水抽出盈において見出し得る．．即ち灰分ほアルカリ法の紙に僅かに多く，ペクチソ，アルコール・ペソゼソ抽出盈，熱水抽出盈ほ醗酵法の釈に．大であった．．この三項目の食感が大であることほ，和紙の強度のみならず広く物理的性質に．良好なる影響を与えるものと考察される… （2）三柾を原料とする和紙製造における醗酵精練迭の卓越性以上の如く，酸酵法の組ま優良なる性質を元したが，更に拷及び桑皮を原料とする磨酵精練法に比較すれば，その卓越性が明らかになる．．これについては第四節に記述する一．（3）雁皮を原料とする和紙製造について以上の三松紙の成績から推察するとき，雁皮ほ三樺と相似た原料植物である故に腰酵淡により雁皮紙を調製すれば優れた結果を得るものと考えられる．．雁皮の醗酵精練ほ三橙と同様に順調であり，開紙状況も抄紙に好適であった．第三節樟を原料とする抄紙試験拷の醗酵精練については，三郎と同様に何等の研究報賃もみられないい抄紙試験を実施するに先立って，予備実験を試みたぃ

(16)

ーー14 − 工緒の酵酵成続試料の絡は果皮で，昭和24年徳島県において生産されたもので，実験に償用したときは採取後約1年を経過していた試料25gと水500cc と．を配合し，三相，桑の実験と同様な操作に第13表柘の皮の醗酵成祈加圧滅薗の部常圧滅菌の部助成料の添加盈（対溶液％）なし米糠（0．5％）大豆粕（0．5％‘）蠣粕（0い5％一）トウモ牒コシ（0，5％）原料樺よって酸酵を行った 96時間酸酵後の成抗を第13表に示す．．柘の開繊度は桑戌の場合と阿様に表示した第13表にみる如く，楯の酸酵ほ順調で抄紙可能と・判断された Ⅱ小抄紙試験三梓，桑の抄紙試験と同様に手渡洪によって柘の紙を得，その物理，化学的性質を園察した（1）酸酵精練繊維拷の白皮830gを材料とし，大豆柏を0・5％使用して醗酵を行ったい96時間醗酵後攻出し，水洗，叩解，漂白，抄紙した．．叩鮮度は12であった（2）アルカリ精練繊維白皮620gを10倍盈の02∧慣性ソーダ溶液にで至0分間煮沸した・叩解度は12であった紙め強度を第14表に示す∴醇酵，アルカリ両法の紙の問に・大差は認められなかった・参考のために・，アルカリ洪の市販紙の強度（12）を列記した・この紙の破裂強ほ大きい催せ示しているが，それ以外の項目に・ほ大差はなかった。．紙の白色度及び光沢についてほ，抄紙直後は余り相異を認めなかったが，永年放置するときほ；アルカリ法の紡が二項目共に優れて来た第14表拷の紙の強度置蕊（g／m2）精練条件醗酵法アルカリ洪市販の半紙（緒紙）（12）〝（〝）紙の成分の分析結果を第15表に示す．両精練法の紙の成分を放校するとき，桑皮の紙（本章の第一・節）と全く計一・の傾向を示した小即ち醗酵旗の紙においては，灰分，アルコ−・ル・ベンゼソ抽出蒐がやや少く・ペクチソ，ペソトーザソ；アルカリ抽払盈はやや多くなっている第15表拷の紙の化学分析値撃讐⊥l醗酵法iアルカリ溝

醗酵可アルカ帽m蒜蒜＼

十二∴・ ●−；−

言：宝‖芸ク蒜ソ霹石蛋

ー■一ニアルコL−ル・ペソゼソ抽借盈冷水抽出盟温水抽・出盛 1クるNaOH 抽出蒐 61 7 l l

嘉鱒欝（βユ。γ

ベント・− ザ × リグニソ 2．29 662

(17)

ー15一 Ⅱ．．．蓉察緒を原料として醗酵精練没によって調聾した和紙は，その強度において特別優れているとは考えられない繊維と共存する有用成分の醗酵中における損宍が柏及び桑の欠点であり，これがために，三顧紙程の優った強度を保高すること．ができないし，昆紙の光沢も劣る結果を与えるものと考えられるしかし，醗酵精練法を緒に適用するこれる．．但し柘の種類によって著しく醗酵を受け難いものがあり，材料の選択を必要とする‖楯の醸酵を契行する際には，上記の如き着用成分の損失を可及的避けるた削こ，特に酸酵時間の短縮に注意すべきである第四節和紙製造に対する職酵精練法の適用について■の検討● 前節までに三柿，拷並びに桑の醗酵精練を試み；更にこれ等の繊維を使用して抄紙を行い，得た和紙の性質を検討した．永節に．おいては各種の見地から離滑空楷鹿渡について考察しよう工ヾペクチンの消長と和紙の性質醗酵精練ほ有用沌薗の生産する酵素，maCerationenzymeが中英ベタチソを分解すると．きにみられる。今糟を試料として，ペクチンを中心として，醗酵経過中の各成分の盈的変化を・追跡し，−L方同一原料を苛性ソ一女溶液で煮熱したときの変化をも併せて分・肝して−，両者の関係を比較，検討した．第16乗数び第17表にこれ等の結果を示す第16表椅の粁酵椅庶における化学成分慮の変化

120 い68i原皮

12 L 24 1 48 】 72 1 96

アルコール・ペソゼソ抽出藍 1％NaO‡i抽出息べクチソ酸石灰全繊維素全繊維素中 α β＋T 鴇17表 0．2Ⅳ苛性ソー・ダ溶液による稽の煮熱中の化学成分・盈の変化 1 l こ3 ‡ 6 1 12 董 30 原料緒のペクチンは9．87％であり，これは醗酵72時間にして0．70％女で減少す−る．酸酵を長時間鮮統しでもこれ以上はペクチノの淑少をみないい −一・方苛性ソーダで拷を煮沸すれば，時間の経過と共にペクチンは淑少し，遂には0になるであろう．．麟酵珠における繊維中のペクチンの拭少率に限度があることは，椅以外の原署即ち三松，雁皮，桑についても常に．観察されるところであり，−・カ三松のアルカリ煮熱においてもベタチシは遂には0になることも都政等（26）及び下田等草7）が報薯しているところである

(18)

】16・− 醗酵精練を施した繊維をナフトレゾルシ∵／を以て染色した後，顕微鏡で観察すると，繊維の外周はペクチソによって包囲されている．．このペクチソはmaceration epzymeによって除去され難いものと考えられ，繊維素繊維と特殊な構造に・よっ、て綽合しているものと考えられるべクチソの残存急に関して，三種は拷及び桑と．その趣を異にしている．．鶴10表にみられる如く，三極を醗酵した繊維は3％以上のペクチyを含有し，抄紙後の紙に．おいて：も2％ほ含有している．しかも鞘紙状況げ極めて．良好である．．このペクチソの残存盈が大きいことは三種鋏の強度を大にする−・因をなすものと考えられる．これに対し桑及び楕を醗酵して繊維の開繊を完全に．しようとすれば，ペクチソ含盈が1．．5％以下に減少するまで硬酵を継続する必要がある．．然してべクチyの残存盈が三梓繊維に常に．大きいにも拘らず開放状況が良好なることは，第一寸こは繊維が短いこと及び第二には敬皮部の繊維束が比較的分散して存在することによるものと考えられる．拷及び桑の繊維束は集中していてこの繊維束が関滅するまでに疲酵時間が長くなるものであるこのように，三柾の繊維のべクチゾ合盈には特殊性があり，これは三柾紗こ好い影響を与ネている軋∴アルコール・ベンゼン抽出量の消長と和紙の性質アルコール・ペソゼソ抽出盈は和紙の強度，光沢に．大きい影響を与えるものと考えられでい′る（1＄）．第16，、17 表中のこの項目の消長を検討するに，醗酵，アルカリ両法共に域少の限度が存在する．この残存成分が紙に・好い影響を与えるものと考察される第18表に示す−如く，醗酵法による三梓繊維のアルコール。ペソゼソ抽出盈は桑皮及び稽の繊維に．おけるより常に大である．第18表醗酵法による紙のアルコール・ペソゼソ抽出盈桑皮l 柘樺紙及び繊維の種類及び番号

1 】 2 1 1 1 2

1 】 2 1 3 1 4 1 5

アルコー・ル・ペソゼy抽出盈％（備考）三種の（1）ほ払（2）∼（印ま腰酵済繊維，桑皮及び拷はすぺて統又三樺の醗酵，アルカリ両方溝に．よって取得した紙の成分を比較表示した第12表の結果によるときは，醗酵法の紙にアルコール・ペソゼソ抽出盈が多藍に残存している以上の如き三樺における特異性も，醗酵精液法の卓越の一周をなすものと考えられる軋敷皮部の繊維束を膠藩するペクチンの相異多数の醗酵精練の実験中には，各嘩の原料植物について，同一瀾薗を使用して精練を行っても・成績の良否が出現する。即ちmacerationenzymeの作用が円滑に進行する原料と．然らざる毯猥とがある・・叉同種の植物についても難易が現われる、この事契は，これ等原料植物の級皮部の繊維兼相互間のべクチソ及び束の内部で繊維を膠着しているペクチソの構造が原料植物の種類によって相異し，と考えられるり特に拷及び桑の繊維界においては，繊維は緊鮒こ結束し，この繊維を膠暫しているづクチノは macerationenzymeの作用を受け難いものが多く，これに刈し，三種及び照皮ほ比較的ベタチyの溶出が容易であり，開繊も速いものと考えられる maceratioenZymeの特異性については，片桐，及桝傾〈2R）が順の醗酵精練においてその事実を報告している．即ち各畦の麻の精練に特異的に作用する酵素が存在することを述べた．和紙原料についても，このようなmace工ationenzymeの特異性が存在するものと考察される Ⅳ．．各種原料植物の扱皮部のカルシウムと醗酵精練の関係敬皮部の繊維束を膠着するペクチンは水に不溶性である．この安窯性ほペクチンがカルシウム及びマグネ・シゥム塩を形成していることに基いているものと考えられる（29￣31）一・方，顧酵精錬はCaイオ・ソによって阻害を受けることほ，片桐，北原（22）が早くより指摘したところであり，又macerationen2：ymeの作用がCaイオyによって強く阻害を受けることも分っている（2324）

(19)

−17− このように・，醗酵精練にはカルシウムが憲要なる影響瞳与えることほ明瞭である・矧こ軍いて，各種の和紙原料ヰーのカルシウム及びマグネシウムの盈を求め，その結果を第19表に示した．．これ等の和紙原料植物の表皮はカルシウムに富む敵に，材料はすべて表皮を除去し，即ち白皮として実験匿使用したこれ等の皮の一骨を CJ カお玩勿朔Varル5ブ加点豆α乃び沼の願酵液に浸流して，その開繊状況を併せて第19表に記漑したこの結果によれば，各原料に共通して，灰分坤のカルシウムの占める盈ほ第一位であり，これが組織の成型に，従って酸酵精練に大きい影響を与えているものと考えられるしかし，醗酵精練の難易は白皮のカルシウムの含急に責至純に比例するものでほないことも極めて明白である。．第19表の契験に俊用したCま′お∼s∠死鋤∽Var 第19衆三坪，雁皮，椅，桑の皮の灰分及びCa，Mg盈】￣￣￣▼【■一「￣顧「画1訂蘭（数値ほ聯酵液の容塵）、

、．∵ ∴−

原料名・汁＋ ≠ ＋ ± 十＋ 0．21 O 45 0．．19 0．34 0一．24 0．38 ＝ヒ＋ 2．．43

3‖11 2．25

5．31 2．69 4…01 1い54 1．．98 1‥21 344 1“91 2‖75 帖廿＋十十扇如励庭吻㈲は第二偏において述べる如く，野生＝の雁皮より分礫し／た着用細菌であり，照皮の轍酵精練を極めて容易に進展せしめる∴文，三蹄，桑，躇その他の蜘皮植物の皮を材料にLても優良なる成蹟を与える”第19表に・荒す開繊度も雁皮に対しては，兵営に優れた成蹄を示す．然して，これは雁皮rilのカルシウム舎監に直接影響を受けて生成する結果でほなくて，既に述べた如く，細密の生座するmace陀七ionenzy刀1eと雁皮の中英ペクチンとの間の特異的関係に．よるものである‖ 玖上の如く，敬皮部のカルシウムの含畠ほ，盾接には酸酵精練に．影響を及ぼさないが，精練中に敬皮以外のカルシウムを多念に含有する爽雑物，例えば表皮，又は助成料の米糠に渦入する炭酸カルシウムの如きは精練効果に著しい阻害作用を与えることほ論をまたない．． Ⅴ，．原料の穣類による醸酵精練の難易三禰紙の製造に醗酵精練旗を適用することほ好ましいことが確認され，膵皮についても同様に遂行さかるものと考えられるが，緒，桑については，その種類によって醗酵精練が適用されるものあり，醒酵凌受け難い種類も存在する．この事実ほ，片桐（15）が桑笹ついて既に指摘したところであるが，著者も9種類の桑に対して，C′．〟Cβわみ〟≠〆査c〟ガ官（Ⅹ17）を・使周して酸酵精錬を施したところ，籍20表に示す如き著しい相異を認めた．．掛こついても，材料が興るとき酸酵精練に難易を認めることがあったいしかし，醗酵困難なる楕ほ桑より少く，概して精解ほ遂行された．従って，＝桑及び稽の酸酵精練を実施するに当ってほ．，原料を選択する必要がある．・一・九三相においては，著名が使用した材料は各地の蕗のものに及んだが，何れも轍静ま．順調であった．従ってこれ等の原料には広く醗酵法が適用できるものと考えられる．．第20表桑の晶唾別と醗酵精練の莫臣易桑の品種名 i関繊蟹改大多改白山赤早蘭良

返桑瀬生桑桑助平平

＋ 1件亜 ± ⅠⅢ 1十㈱ 1＋刷正の

早魯管高橋南

朝良穿申木生

第

茸の要約

Cg．αCめ∂以≠）肋鋸椚（K17）を使用して，三村，緒並びに桑皮に醗酵精練法を施し，敏雄を調製して手渡沫によって抄紙した．紙の物理及び化学的性質を観察した． 1‥：≡柾の紙ほ強度及び光沢に偲わた性質を示しアルカリ法による紙より卓越した成績を京した… 2．柘の紙は普通の成蹟を示し，概して醗酵決を適用し得るものと認めた． 3．桑の醗酵はその品種によって難易が著しく，材料の選択をすれば酸酵法を適用し得るガ，その紙の性質は

(20)

ー18 − 余り良好でなかった 4．．際皮についても，三村と同様に良好なる成置を収め得るものと推定した 5．．原料の積類を問わず，醗酵を施した繊維のペクチンは少盈残存するもので，概してアルカリ法におけるよりやや大きい値を示した 6．．三酔こ酸酵を施した繊維は関繊完全になった際もペクチンの残存畠ほ特に．大きく，叉了ルコーリいべソゼソ抽出患も多く，これ等の残存成分は三種紙の優れた性質の原因をなすものと考えた 7い拷及び桑の中にほ醗酵を受け難いものがあった，．一・力三椰は常に精錬が順調に．進行した．この相異ほ．髄皮部の線椎東和乱間のペクチy及び繊維濠内部において−繊維を膠着するペクチソの構造の相異によるものと推定した 81−−溝，醗酵精練の難易は，紐皮部のカルシウムの含意に単純に比例するものでほなく，片桐，中浜が指摘した如く，maCerarion en2；ymeの特異性によるものと考えた

第二編

醸酵精練に関与するペクチン

質分解酵素に関する研究

職酵精練の永態を明らかに・し，この方沫を愈々向上させるためには，ペクチソ贋分解酵素の作用を明白にする必要があるいなかでも，中英べクチソを可溶性にする酵素の凍体を究明し，その作用型式を追求サることが最も憲二要な問題である．．ペクチy質分解酵素にほ，maCerationenzyme，POlygalacturonase，peCtinesterase の三者の存在が認められているいその内，pOlygalacturonase及びpec七ines七eraseについての研究ほ，かなりの程度に進展しているが，maCeration enzyme に関する知見ほ極めて乏しく，pOlygalacturonaseと別個にこの酵素が存在することすら確認さかていなかった．著者はmacera七ion enzymeの存在を追求し，且その作用機構を明らかにするためには，まずこの酵素を多盈に生産する細薗を分離することが寛一Lの仕事であり，次にほこの用薗の生産するmacerationenzyme及び poIygalactu‡OnaSeの性質を詳細に検討することが第二の仕審であると考えた．即ち韓二編では，第一葦で和紙原料植物より分聯した肩用細薗，特に・CJ／由JSf邦♂〟∽Vaてい蕗如彪の㍑別について記述し，第二費で同蔚株が生産するpolygalac七uronase及びmacerationenzymeの混合酵素剤を使用して，両酵素の性質を明らかにした結果について観べ，更に第三茸でmacerationenzymeとpolygalacturonaseとを分離，精製する一朝方法について述べ，玄に分難した純粋のmaceration enzyme溶液匿ついてその性質を解朋した結果を記載したり第仙賛有用細菌の分離馬鈴薯の切片の浸水中に健気性細菌が繁殖することを・観察し，これにβαC査JJ〝Sα〃2〆0∂αCねγなる名称を与えたのはTR孟cuL（1865）（＄2）であったが，この細菌が1ifecycleの軽々のStageにおいて異った形を与えるに拘らず，同一瀾薗であることを認砂たのほVANTIEGHEM（1879）（S3）であった。次いでFRIBES，WINOGRADSKY

（1895），BEHRENS（1902），BEIJERINCK，VANDELIDEN，SLI6RMER（1904）等によってこのB．amylobaclerが麻

類の浸水中に・繁殖し，ペクチソの分解にあずかる事実が指摘されたく3‘）．．このβ．α研〆〃∂αC≠βγは現在でほ Cわ．め履紘那加巾偏制偶に統一・されている（35）更にCARBONE（1922）（3〉はCl．Jd15ineumが有効薗であると発表し，RossI（1906）（S6）はB．comesiiが好気性有用細菌なりと報告した。中浜，西村（817）及び片桐，中浜く3さ）並びにrl−浜（6）（1937−−1940）ほ稜々の新種欄薗の分離を行い，麻猥の醗酵精練を研究し，更に・朝井等（7−9）（1942−−1943），中浜，小沢（モ9）（1943）も同類の植物原料について研究した．．これ等の多種類の右用細菌が発見されたにも拘らず，これ等を純粋培養して−，その酵素剤を調製し，且その牲肇を究明した成果は極めて少数であった．．その原因は既知の右肘細菌のペクチン分解酵素の生顔盈に限度があったためと考えられる．

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】【19 − 玄において，著名はペクチン分解酵素を多選に生産する薗株の分離を先決問題とし，原料植物から強力なる有用細菌の分灘を試み，その日的に適合した一層株を分離し得た。本章においては，軽々の有用細菌の分離の結果を記述し，なかでも有用なる山新変槙，Cり領一S菖〝♂〟∽Va∫正如南庭催闇Zについて詳細に記述する。第鵬節 Cg．釣減沌鋸爛椚Ⅴ批．金￡克0お孟α柁甜別の分離とその性質著者はまず好気性の有月∃細薗を分灘しようと試みた一三榔の果皮及び白皮，拷の籍皮及び白皮，桑の果皮及び白皮，雁皮の果皮を試料として，平面培養法によって中英ペクチン溶解能力を萌する好気性珊薗23株を得た．これ等を馬鈴薯の切片に作月∃するときは，相当のmaceTa七ion効果を認めたが，和紙原料植物に．作用するときほ，開織状況の良好なる薗株は認め得なかった．玄において，目標を専ら蛙気性貯蓄におき，有月∃細菌の分離を進めた∴馳皮植物繊維原料の醗酵精練に有効なる煉気性沌薗としては，前記の通り， Cg．．∂裾fツタ盲c〝椚，CJ．イ♂7s豆〃♂〝研，CgαCβわわ祝f〆まc〝桝が代表的な例である．．著者ほ繊皮から有用細菌W2を分離して，その性質を詳細に観察した結果，Cり切．油槽用富に弊似しているが，ニ，≡の重要なる性質において相異するので，その一変種と認め，とれに、Cけ由Jsg乃♂〝刑Var一．5f点〃点gα仰研と命名した（40）。この細菌ほmaceration eヱ1Zyme，pOlygalacturOnaSeを極めて多塵に農産し，その生産盈は未だ響て類をみない錐薗であると判定した。ェ御薗の分應分離材料は香川県仲多度郡大麻山に野生した雁皮（耶加ゎ♂研富αS愛鳥0点査α〝dFR．．etSAV。．）の馳皮を使用した。分離方法乾熱徴薗を施した雁皮の白皮に0．．5％大豆粕蒸煮液を添加し，これに．」二記の試料の一片を投入し，液層を深くするか，又は呉容デシケ一夕ー中にフラスコを入れ，ピロガロール，苛性カリ沫によって嫌気状況と．して培養した．．これ等の実験中，関紐状況良好なるものを玉萄黍膠に接喧し，熱処理を・契施しながら廉積増養を試み，更に届眉培養を待った。ここに分擁した薗株を使用して雁皮の酵酵試験を宍施して有効維薗の確認を行い，その内最も優良なる成抗を収めた箇株W2を選択して，RosENTHAL法（41）によって平面培養を5回反軍し，純粋堵養の糸田薗を得た“ ∬ W2薗株の特徴培養に成特に記載した以外ほ排気沫に・よった．．培養温度は時に記敬した以外棒370cであるい（1）大きさ及び形龍巻細胞及び胞子褒糸田胞の写兵を第1図に示すい培養基は義範黍鯵，爾後鏡の倍率ほ1350 倍，焼付は密諒（a）玉濁黍酵（5ク占）を使用して24時間培養したとき，両端に円味を有する梓薗で，低級状であるが，稀に・攣曲するものもある。文一一ノ端が膨大した薗休も認められるが，胞子ほ未だ形成しない‖多くは蝉独，稀に・2個連鎖する，．大きさは，能義Ⅷ胞，0．．7一一1．2×24∼7．2〃′で平均1‖0×40／ん一備が膨大した細胞，0い8∼1い1×4．・8∼72 〝で平均1．1×5．．4〟・である． 48時間培養したとき，殆ど総ての薗体が胞子嚢細胞となる．このとき薗体は膨大し，その両端はやや尖る山大きさほ0．8∼1〝4×60ノ〉9．6〃で平均1・2×6・7〝小（bト葡菰糖（2％）添加ブイヨソを使用して，24時間培養したと．き，玉萄黎鯵使用と同形，多くは単独であるが，稀に2憫乃至数個連餅するものもある‥ 大きさは，10∼12×2・4∼7・2〃で平均1・0×4」2／ムである．48時間増益したとき，胞子嚢細胞は少数で，：大部分は索産経胞である‖胞子遷斉田胞の大きさは玉萄黍鯵のときと同様である．．（2）胞子形は卵形であり，その位静まsub七erminalである．．大きさほ1・4×2い4〃・．（3）鞭毛及び運動性鞭毛は周毛であり，栄養細胞，胞子袈縄胞共に活発に運動する．．（4）染色性（a）グラム染色陽性（b）沃壁沃慶カリ染色細胞内容物を部分的に染色す−る。（5）固体培養（斜面培養）すべてjわ紺彿瞼dl袈によって培養した− （a）玉濁黍汁寒天培養基 24時間後繁殖を認めず，48時間後に橙色のCOlony発生し，ガスのために培養基内部に亀裂を生ずる．72時間後旺宝毎色に変化する．colonyの周縁は明確でなく，表面は平滑，不透明，甚だ薄層

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ー20 一に繁捜する′。（b）葡萄糖ぐ0．5％）添加ブイヨソ琴天培養基繁穐し難く，多盛に接種した周辺のみcolonyが生長するい周縁は波状，表面に僅かの恕を有し，不透明，灰褐色，隆起しない一．（c）Ⅹ．B．寒天培養基（麹液，ブイヨソ等患混合培養基（42））48時間後僅かに繁務を認める．．72時間後点々とcolonyか出現する小沢褐色，周縁全完なる円形，表面平滑，隆起す・る，不透明である，凝縮水は強く泡立ち白濁する，8日後coloTlyは大きくならないが橙色となり，培養基の背面に不定形に広く繁絶し亀裂を生ずる．（6）固体培養（穿刺培養）すべて一大気中で培養した．．（a）葡萄糖（0い5％）添加ブイヨソ琴天培養基 8日後穿刺孔に沿いpapilla七efoI・mに繁務し，培養基は発生ガスにより亀裂を生ずる．．（b）KB．琴天培養基24時間後緊麓を認め，穿刺孔に．滑っで菌体の生育及びガスの発生あり，48時間後にはガス発生著しく，亀裂を生じ，培養基は綿橙下まで上昇し，72時間後にほ綿栓を押し出す∴繁殖の形はpapiト 1ate formである．（7）固体培養（平面増益）RosENTHAL法に．より培養した京萄黍寒天培養基72時間後培養基の表面及び内部にcolonyを出現する．．鮮橙色，周縁ほ不娩則な出入多く，粘度を有せず，大きさほ砥径0・5∼1いOmmである・・晩疏するに梓薗及び胞子蛮紙胞を認める．．（8）液体培養（a）玉萄黍（5％一）培養基試験管培養基に系勺0，3ccの玉筍要撃を接模して培養するとき，12時間後に・発泡極めて旺盛と．なり，培養基全体が鮮橙色（Orange Chrome（4＄））に量色する24時間後にへヅド上昇し，同様に橙色を呈するが液は白濁し，墨色しない，ヘッドは極めて粘く，液も高い粘度を毒すい48時間後にはヘッドの色は槌色して，橙輩色（Salmon Ofange（43））となり，時間の経過と共に汚い黄褐色に変化する．．（b）席鈴音培養基誌萄黍に似た経過を示す，．（c）玄米培養基同上仙麹液極めて徴弱に．繁殖する‖ （e）K．．B．．培養基玉萄黍醒より一店金耳を接種するとき，24時間後に発泡極めて著しく，液甚だ潤濁し，淡黄色の沈殿を生ずる48時間後，液の潤濁益々著しく，沈掛ま櫻色になるい（f）ペブトソ水繁嬉しない．．（g）葡萄糖添加ブイヨソ K一Bいと同様の経過であるが，熟薙はやや不良であるり（b）ブイヨソ微弱に腰捜する．（i）牛乳玉園委酵より一・白金耳接種するとき，96時間後にガス発生著しく，凝固し，乳満劉ま灰白色，凝固部は淡い肉色となり，ガスのた捌こ多くの亀裂を生ずる以後殆ど変化しない・（j）リトマス牛乳 48時間後に凝固し，リトマスほ還元され，乳消は淡輩灰色，凝固部は海綿状となる．乳滑のpHは5＝0，以後殆ど変化しない… （k）凝固卵柱片を∵入れた諾萄黍培養基5日後卵白の卿こやや円みを生じ，もろくなり，指で押せば容易に砕ける．．10日後同様であるい（9）酸素との関係通性嫌気性（叫ゼラチン液化大気中で2lOCにおいて培養した．．（a）穿刺培養 K＼．B∴ぜラチソ及び葡萄糖（0‖5％）添加ブイヨソゼラチソ培養基に穿刺す−るとき，繁殖を認めない．．（b）顕塩増量 KりB．及び葡萄糖添加ブイヨソゼラチン培養基に接種し，370cにおいて培養すれば，24∼48 時間に．してガス発生し，繁嬉良好なるを認める‥ これを冷却固化し，2lOcにおいて培養を継統するとき，50日を経過しても液化を認めない．仙硝酸塩及び亜硝酸塩の還元酸酵旺盛時の玉濁黍酵に，予め殺薗した硝酸カリを0．3％濃度になるように，叉亜硝酸ナトリウムを0．0005∼0‖03％になるように注加して3Er問培養後，アソそ・＝アの生成を認めGRIESSの試薬を似て換するに両者共亜硝酸イオソを認めない．（均硫イヒ水素の生成（a）葡萄糖（2％）添加ブイヨソ培養基においてほ発生を認めない．．

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第1図 Cり切蕗緋物椚Var．払わ戯の棚澗（W2）の形状

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