JP2000281639A - 乳由来の尿素含有組成物及びその製造法 - Google Patents
乳由来の尿素含有組成物及びその製造法Info
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Landscapes
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課 題】 膜分離の技術を利用して、乳又は乳素材
から簡便に分離、回収でき、天然物由来の尿素素材とし
て利用することのできる乳由来の尿素含有組成物とその
製造法の提供。 【解決手段】 乳又は乳素材をナノフィルトレーション
（ＮＦ）膜又は逆浸透（ＲＯ）膜で処理して透過液を回
収し、全固形に対して 0.2％以上の尿素を含む乳由来の
尿素含有組成物を製造する。
から簡便に分離、回収でき、天然物由来の尿素素材とし
て利用することのできる乳由来の尿素含有組成物とその
製造法の提供。 【解決手段】 乳又は乳素材をナノフィルトレーション
（ＮＦ）膜又は逆浸透（ＲＯ）膜で処理して透過液を回
収し、全固形に対して 0.2％以上の尿素を含む乳由来の
尿素含有組成物を製造する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、乳由来の尿素含有組成
物及びその製造法に関する。本発明の乳由来の尿素含有
組成物は、膜分離の技術を利用して、乳又は乳素材から
簡便に分離、回収することができ、天然物由来の尿素素
材として利用することができる。
物及びその製造法に関する。本発明の乳由来の尿素含有
組成物は、膜分離の技術を利用して、乳又は乳素材から
簡便に分離、回収することができ、天然物由来の尿素素
材として利用することができる。
【０００２】
【従来の技術】膜技術については、海水の淡水化にＲＯ
膜を利用したのが始まりであり、現在までに、各分野で
種々の膜が利用されてきている。そして、乳業界では、
限外濾過（ＵＦ）膜でホエーからホエー蛋白質を分離し
たのが始まりであったが、現在では、ＮＦ膜、ＲＯ膜、
ＵＦ膜及び精密濾過（ＭＦ）膜の全ての膜が利用される
に至っている。一方、化学式CO(NH２)２で表される尿素
は、1773年にF.M.Rouelle により尿中に発見され、1828
年にF.Wohlerにより初めて合成された有機化合物であ
る。以来、尿素を合成する方法について種々の提案がな
されており、現在では直接法によりアンモニア及び二酸
化炭素を出発原料として合成されている。この尿素は、
尿素樹脂等の工業用原料として、あるいは化学肥料や医
薬品の原料として、大量に製造され使用されている。
膜を利用したのが始まりであり、現在までに、各分野で
種々の膜が利用されてきている。そして、乳業界では、
限外濾過（ＵＦ）膜でホエーからホエー蛋白質を分離し
たのが始まりであったが、現在では、ＮＦ膜、ＲＯ膜、
ＵＦ膜及び精密濾過（ＭＦ）膜の全ての膜が利用される
に至っている。一方、化学式CO(NH２)２で表される尿素
は、1773年にF.M.Rouelle により尿中に発見され、1828
年にF.Wohlerにより初めて合成された有機化合物であ
る。以来、尿素を合成する方法について種々の提案がな
されており、現在では直接法によりアンモニア及び二酸
化炭素を出発原料として合成されている。この尿素は、
尿素樹脂等の工業用原料として、あるいは化学肥料や医
薬品の原料として、大量に製造され使用されている。
【０００３】また、尿素は、アミノ酸や核酸塩基中に存
在する窒素の最終分解生成物であり、天然界において
は、脊椎動物の血液や体液中、あるいは哺乳動物の尿中
に含まれていることが知られており、線虫類、甲殻類、
軟体動物、きのこ、カビ等からも尿素が見出されてい
る。そして、サメ等の軟骨動物の筋肉中には１％を越え
る量の尿素が含まれていることが知られており、ヒトの
血液中には0.02〜0.03％の濃度で尿素が含まれているこ
とも知られている。このような尿素は、農薬や化成品、
医薬品等の原料として使用される他に、ハンドクリーム
やスキンケアクリーム等に保湿効果を付与する目的で配
合されたり、利尿剤の有効成分として使用されたりして
いる。しかしながら、現在のところ、天然物から尿素を
簡便に分離、回収する方法は知られておらず、したがっ
て天然物由来の尿素は有効利用されておらず、合成品の
尿素のみが利用されている現状にある。
在する窒素の最終分解生成物であり、天然界において
は、脊椎動物の血液や体液中、あるいは哺乳動物の尿中
に含まれていることが知られており、線虫類、甲殻類、
軟体動物、きのこ、カビ等からも尿素が見出されてい
る。そして、サメ等の軟骨動物の筋肉中には１％を越え
る量の尿素が含まれていることが知られており、ヒトの
血液中には0.02〜0.03％の濃度で尿素が含まれているこ
とも知られている。このような尿素は、農薬や化成品、
医薬品等の原料として使用される他に、ハンドクリーム
やスキンケアクリーム等に保湿効果を付与する目的で配
合されたり、利尿剤の有効成分として使用されたりして
いる。しかしながら、現在のところ、天然物から尿素を
簡便に分離、回収する方法は知られておらず、したがっ
て天然物由来の尿素は有効利用されておらず、合成品の
尿素のみが利用されている現状にある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、天然物
由来の尿素を有効利用する目的で、天然物から尿素を簡
便に分離、回収する方法を開発するべく、鋭意研究を進
めてきたところ、水や塩類のみしか透過しないといわれ
ていたナノフィルトレーション（ＮＦ）膜や逆浸透（Ｒ
Ｏ）膜が、尿素をも透過することを見出した。そこで、
乳又は乳素材をＮＦ膜やＲＯ膜で処理し、透過液側に尿
素を含む画分を透過させることにより、全固形に対して
0.2％以上の尿素を含む乳由来の尿素含有組成物が得ら
れることを見出した。そして、この乳由来の尿素含有組
成物については、天然物由来の安全性の高い尿素素材と
して、例えばハンドクリームや利尿剤等の製造に使用す
ることができることを見出し、本発明を完成するに至っ
た。したがって、本発明は、天然物由来の尿素素材とし
て使用できる乳由来の尿素含有組成物を提供することを
課題とする。また、本発明は、乳又は乳素材をＮＦ膜や
ＲＯ膜で処理して透過液を回収する乳由来の尿素含有組
成物を製造する方法を提供することを課題とする。
由来の尿素を有効利用する目的で、天然物から尿素を簡
便に分離、回収する方法を開発するべく、鋭意研究を進
めてきたところ、水や塩類のみしか透過しないといわれ
ていたナノフィルトレーション（ＮＦ）膜や逆浸透（Ｒ
Ｏ）膜が、尿素をも透過することを見出した。そこで、
乳又は乳素材をＮＦ膜やＲＯ膜で処理し、透過液側に尿
素を含む画分を透過させることにより、全固形に対して
0.2％以上の尿素を含む乳由来の尿素含有組成物が得ら
れることを見出した。そして、この乳由来の尿素含有組
成物については、天然物由来の安全性の高い尿素素材と
して、例えばハンドクリームや利尿剤等の製造に使用す
ることができることを見出し、本発明を完成するに至っ
た。したがって、本発明は、天然物由来の尿素素材とし
て使用できる乳由来の尿素含有組成物を提供することを
課題とする。また、本発明は、乳又は乳素材をＮＦ膜や
ＲＯ膜で処理して透過液を回収する乳由来の尿素含有組
成物を製造する方法を提供することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明では、乳由来の尿
素含有組成物を製造するに際して、ＮＦ膜又はＲＯ膜を
使用する。ＮＦ膜やＲＯ膜は、ＵＦ膜やＭＦ膜とは異な
り、膜面に細孔が存在していない。したがって、ＮＦ膜
やＲＯ膜における膜透過の原理は未だ明確になっておら
ず、従来は透過しないといわれていた尿素が、ＮＦ膜や
ＲＯ膜をなぜ透過するかについて明確には解明されてい
ないが、膜透過に関する理論のうち、透過する物質が膜
中に溶解し拡散して透過するという膜中における溶解拡
散理論が知られており、尿素がＮＦ膜やＲＯ膜を透過す
るのは、この膜中における溶解拡散理論によるとうまく
説明できると考えられる。すなわち、尿素はＮＦ膜やＲ
Ｏ膜に溶解し易いと推察される。本発明で使用できるＲ
Ｏ膜としては、 Desal-3 (Desalination社製) 、HR-95
(DOW DANMARK社製) 、 NTR-729HF (日東電工社製) 等を
例示することができ、ＮＦ膜としては、 Desal-5 (Desa
lination社製) 、NF-45 (DOW DANMARK社製) 、NTR-7450
(日東電工社製) 等を例示することができる。そして、
使用する膜はどのような形状であってもよく、通液する
溶液の状態により選択すればよい。また、サニタリー性
を要求する場合、スパイラル膜を使用することが望まし
い。乳又は乳素材をＮＦ膜やＲＯ膜で処理する際の条件
として、操作温度を５〜60℃の範囲とすることが望まし
い。操作温度が60℃を超えると、尿素が分解する可能性
があり、操作温度が５℃未満となると処理能力が低下す
る。また、圧力や透過流速等の条件については、ＮＦ膜
やＲＯ膜の処理で通常行われている条件に従えばよい。
このように、乳又は乳素材をＮＦ膜やＲＯ膜で処理する
ことにより、透過液側に尿素を透過させて分離すること
ができ、乳由来の尿素含有組成物を回収して製造するこ
とができる。
素含有組成物を製造するに際して、ＮＦ膜又はＲＯ膜を
使用する。ＮＦ膜やＲＯ膜は、ＵＦ膜やＭＦ膜とは異な
り、膜面に細孔が存在していない。したがって、ＮＦ膜
やＲＯ膜における膜透過の原理は未だ明確になっておら
ず、従来は透過しないといわれていた尿素が、ＮＦ膜や
ＲＯ膜をなぜ透過するかについて明確には解明されてい
ないが、膜透過に関する理論のうち、透過する物質が膜
中に溶解し拡散して透過するという膜中における溶解拡
散理論が知られており、尿素がＮＦ膜やＲＯ膜を透過す
るのは、この膜中における溶解拡散理論によるとうまく
説明できると考えられる。すなわち、尿素はＮＦ膜やＲ
Ｏ膜に溶解し易いと推察される。本発明で使用できるＲ
Ｏ膜としては、 Desal-3 (Desalination社製) 、HR-95
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例示することができ、ＮＦ膜としては、 Desal-5 (Desa
lination社製) 、NF-45 (DOW DANMARK社製) 、NTR-7450
(日東電工社製) 等を例示することができる。そして、
使用する膜はどのような形状であってもよく、通液する
溶液の状態により選択すればよい。また、サニタリー性
を要求する場合、スパイラル膜を使用することが望まし
い。乳又は乳素材をＮＦ膜やＲＯ膜で処理する際の条件
として、操作温度を５〜60℃の範囲とすることが望まし
い。操作温度が60℃を超えると、尿素が分解する可能性
があり、操作温度が５℃未満となると処理能力が低下す
る。また、圧力や透過流速等の条件については、ＮＦ膜
やＲＯ膜の処理で通常行われている条件に従えばよい。
このように、乳又は乳素材をＮＦ膜やＲＯ膜で処理する
ことにより、透過液側に尿素を透過させて分離すること
ができ、乳由来の尿素含有組成物を回収して製造するこ
とができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】乳又は乳素材をＮＦ膜又はＲＯ膜
で処理して透過液側に尿素含有組成物を透過させて分離
する。次いで、この乳由来の尿素含有組成物を回収し、
必要に応じて、通常行われている方法により濃縮や乾燥
を行えばよい。ところで、尿素を含む溶液の塩濃度が高
いと、尿素を含む透過液中の塩濃度も高くなるので、予
め脱塩を行って尿素を含む溶液の塩濃度を低減させてお
くか、あるいは尿素を含む透過液の脱塩を行って塩濃度
を低減させることが望ましい。これらの脱塩について
は、イオン交換樹脂や電気透析（ＥＤ）膜で処理するこ
とにより行うことができる。このようにして、例えばハ
ンドクリームや利尿剤等の製造に使用することができる
天然物由来の安全性の高い尿素含有素材を乳又は乳素材
から簡便に分離、回収して、製造することができる。こ
のようにして分離、回収した尿素には、ウレアーゼ等の
尿素を分解する酵素が全く混在していないので、アンモ
ニア等の生成がないという特徴を有しており、かつ安全
性が高く、非常に利用し易い尿素素材となる。また、Ｎ
Ｆ膜やＲＯ膜で処理するに際しては、ＮＦ膜やＲＯ膜に
通液することが可能な固形濃度で乳又は乳素材を処理す
ればよいが、尿素含有量の高い組成物を得るには、効率
が低下するが、乳又は乳素材の固形濃度を低く抑えて処
理したほうがよい。次に実施例を示し、本発明をさらに
詳しく説明する。なお、実施例では、ウレアーゼインド
フェノール法により尿素量を定量し、灰化法によりミネ
ラル量を定量した。
で処理して透過液側に尿素含有組成物を透過させて分離
する。次いで、この乳由来の尿素含有組成物を回収し、
必要に応じて、通常行われている方法により濃縮や乾燥
を行えばよい。ところで、尿素を含む溶液の塩濃度が高
いと、尿素を含む透過液中の塩濃度も高くなるので、予
め脱塩を行って尿素を含む溶液の塩濃度を低減させてお
くか、あるいは尿素を含む透過液の脱塩を行って塩濃度
を低減させることが望ましい。これらの脱塩について
は、イオン交換樹脂や電気透析（ＥＤ）膜で処理するこ
とにより行うことができる。このようにして、例えばハ
ンドクリームや利尿剤等の製造に使用することができる
天然物由来の安全性の高い尿素含有素材を乳又は乳素材
から簡便に分離、回収して、製造することができる。こ
のようにして分離、回収した尿素には、ウレアーゼ等の
尿素を分解する酵素が全く混在していないので、アンモ
ニア等の生成がないという特徴を有しており、かつ安全
性が高く、非常に利用し易い尿素素材となる。また、Ｎ
Ｆ膜やＲＯ膜で処理するに際しては、ＮＦ膜やＲＯ膜に
通液することが可能な固形濃度で乳又は乳素材を処理す
ればよいが、尿素含有量の高い組成物を得るには、効率
が低下するが、乳又は乳素材の固形濃度を低く抑えて処
理したほうがよい。次に実施例を示し、本発明をさらに
詳しく説明する。なお、実施例では、ウレアーゼインド
フェノール法により尿素量を定量し、灰化法によりミネ
ラル量を定量した。
【０００７】
【実施例１】11.0mg/100mlの割合で尿素を含んでいる脱
脂乳 50 l について、食塩阻止率が50％のＮＦ膜(Desal
-5、Desalination社製) を使用し、 2.5倍濃縮を行なっ
た。なお、膜処理は、操作温度50℃、圧力1.3MPaの条件
で行った。このＮＦ膜での処理により透過液を分離、回
収した後、この透過液を凍結乾燥して、乳由来の尿素含
有組成物粉末 50gを得た。なお、この乳由来の尿素含有
組成物粉末の成分値は表１に示す通りであり、尿素濃度
は 6.2％であった。
脂乳 50 l について、食塩阻止率が50％のＮＦ膜(Desal
-5、Desalination社製) を使用し、 2.5倍濃縮を行なっ
た。なお、膜処理は、操作温度50℃、圧力1.3MPaの条件
で行った。このＮＦ膜での処理により透過液を分離、回
収した後、この透過液を凍結乾燥して、乳由来の尿素含
有組成物粉末 50gを得た。なお、この乳由来の尿素含有
組成物粉末の成分値は表１に示す通りであり、尿素濃度
は 6.2％であった。
【０００８】
【表１】 水分 3.0 (％) 脂肪 0.2 蛋白質 25.3 糖質 3.1 灰分 68.4
【０００９】
【実施例２】8.7mg/100ml の割合で尿素を含んでいるチ
ーズホエー 100 lについて、食塩阻止率が98％のＲＯ膜
(Desal-3、Desalination社製) を使用し、２倍濃縮を行
なった。なお、膜処理は、操作温度50℃、圧力1.8MPaの
条件で行った。このＲＯ膜での処理により透過液を分
離、回収した後、この透過液をエバポレーターで濃縮し
た。そして、この濃縮液を陽イオン交換樹脂(IR-120B、
オルガノ社製) 及び陰イオン交換樹脂(IRA-410、オルガ
ノ社製) に順次通液して脱塩した後、凍結乾燥して、乳
由来の尿素含有組成物粉末5.5gを得た。なお、この乳由
来の尿素含有組成物粉末の尿素濃度は81％であった。
ーズホエー 100 lについて、食塩阻止率が98％のＲＯ膜
(Desal-3、Desalination社製) を使用し、２倍濃縮を行
なった。なお、膜処理は、操作温度50℃、圧力1.8MPaの
条件で行った。このＲＯ膜での処理により透過液を分
離、回収した後、この透過液をエバポレーターで濃縮し
た。そして、この濃縮液を陽イオン交換樹脂(IR-120B、
オルガノ社製) 及び陰イオン交換樹脂(IRA-410、オルガ
ノ社製) に順次通液して脱塩した後、凍結乾燥して、乳
由来の尿素含有組成物粉末5.5gを得た。なお、この乳由
来の尿素含有組成物粉末の尿素濃度は81％であった。
【００１０】
【発明の効果】本発明の乳由来の尿素含有組成物は、乳
又は乳素材をＮＦ膜又はＲＯ膜で処理し透過液を分離、
回収することにより得られる。得られた乳由来の尿素含
有組成物は、天然物由来の尿素素材として、例えばハン
ドクリームや利尿剤等の製造に使用することができる。
又は乳素材をＮＦ膜又はＲＯ膜で処理し透過液を分離、
回収することにより得られる。得られた乳由来の尿素含
有組成物は、天然物由来の尿素素材として、例えばハン
ドクリームや利尿剤等の製造に使用することができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山本 晴敬 埼玉県川越市新宿町６−20−58 (72)発明者 山根 依子 東京都東村山市栄町２−７−８ マニフィ −ク久米川501 Ｆターム(参考） 4D006 GA05 HA61 KA01 KA72 KB30 MA03 MB06 PA03 PB15 PB20 PB70 PC14 4H006 AA02 AA05 AD19
Claims (2)
- 【請求項１】 全固形に対して 0.2％以上の尿素を含む
ことを特徴とする乳由来の尿素含有組成物。 - 【請求項２】 乳又は乳素材をナノフィルトレーション
（ＮＦ）膜又は逆浸透（ＲＯ）膜で処理して透過液を回
収することを特徴とする乳由来の尿素含有組成物の製造
法。
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|---|---|---|---|
| JP08276899A JP3757076B2 (ja) | 1999-03-26 | 1999-03-26 | 乳由来の尿素含有組成物及びその製造法 |
| HU0001218A HU223808B1 (hu) | 1999-03-26 | 2000-03-23 | Eljárás karbamid izolálására, karbamidkompozíciók és eljárás az előállításukra |
| NZ503576A NZ503576A (en) | 1999-03-26 | 2000-03-23 | Method of isolating urea from an urea containing solution using a nanofiltration membrane or reverse osmotic membrane |
| EP00106443A EP1041065B1 (en) | 1999-03-26 | 2000-03-24 | Method for isolating urea using membranes and compositions thereof |
| DK00106443T DK1041065T3 (da) | 1999-03-26 | 2000-03-24 | Fremgangsmåde til isolering af urinstof under anvendelse af membraner og præparater heraf |
| AU22581/00A AU769880B2 (en) | 1999-03-26 | 2000-03-24 | Methods of isolating urea, urea compositions and methods for producing the same |
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|---|---|---|---|
| JP08276899A JP3757076B2 (ja) | 1999-03-26 | 1999-03-26 | 乳由来の尿素含有組成物及びその製造法 |
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| JP (1) | JP3757076B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001269128A (ja) * | 2000-03-29 | 2001-10-02 | Snow Brand Milk Prod Co Ltd | カルシウム強化米飯 |
| JP2010083835A (ja) * | 2008-10-02 | 2010-04-15 | Omu Milk Products Co Ltd | 機能性生体水 |
| JP2015089365A (ja) * | 2013-11-07 | 2015-05-11 | 株式会社Adeka | 塩味強化剤 |
-
1999
- 1999-03-26 JP JP08276899A patent/JP3757076B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001269128A (ja) * | 2000-03-29 | 2001-10-02 | Snow Brand Milk Prod Co Ltd | カルシウム強化米飯 |
| JP2010083835A (ja) * | 2008-10-02 | 2010-04-15 | Omu Milk Products Co Ltd | 機能性生体水 |
| JP2015089365A (ja) * | 2013-11-07 | 2015-05-11 | 株式会社Adeka | 塩味強化剤 |
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