JP2001095487A - 酸性ホエーの精製方法 - Google Patents
酸性ホエーの精製方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 酸性ホエー中の有用なカチオン成分を除くこ
となく酸性成分のみを除去する酸性ホエーの精製方法を
提供する。 【解決手段】 牛乳から作られる酸性ホエーをカチオン
交換樹脂に通液せずに弱塩基性アニオン交換樹脂のみに
通液して、酸性ホエーから乳酸等のアニオン成分のみを
除去して酸性ホエーを精製する。前処理工程として、遠
心分離機などで酸性ホエーから不溶物を予め除去しても
よい。また、後処理工程として、限外濾過により処理ホ
エーから蛋白質を分離して更に精製してもよい。
となく酸性成分のみを除去する酸性ホエーの精製方法を
提供する。 【解決手段】 牛乳から作られる酸性ホエーをカチオン
交換樹脂に通液せずに弱塩基性アニオン交換樹脂のみに
通液して、酸性ホエーから乳酸等のアニオン成分のみを
除去して酸性ホエーを精製する。前処理工程として、遠
心分離機などで酸性ホエーから不溶物を予め除去しても
よい。また、後処理工程として、限外濾過により処理ホ
エーから蛋白質を分離して更に精製してもよい。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、牛乳を原料として
作られる酸性ホエーの精製方法に関し、特に牛乳からチ
ーズを製造する際に副生成物として得られる酸性ホエー
中の有用なカチオン成分を除くことなく酸性成分のみを
除去する酸性ホエーの精製方法に関する。
作られる酸性ホエーの精製方法に関し、特に牛乳からチ
ーズを製造する際に副生成物として得られる酸性ホエー
中の有用なカチオン成分を除くことなく酸性成分のみを
除去する酸性ホエーの精製方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】酸性ホエーは、牛乳からチーズを製造す
る際に、チーズ製造用の凝乳（カード）を分離して得ら
れる液（ホエー＝乳清）である。凝乳の分離には、凝固
剤として酵素を用いる方法と塩酸や硫酸等の酸を用いる
方法があり、前者の場合は凝乳分離後の液に酸味が無く
そのままスイートホエーとして利用され得るが、後者の
方法の場合は凝乳分離後の液に苦味と酸味（乳酸）があ
り、これらを取り除いてから各種ドリンク類の混合成分
や濃縮してケーキやクッキー等の菓子類の添加成分とし
て利用される。
る際に、チーズ製造用の凝乳（カード）を分離して得ら
れる液（ホエー＝乳清）である。凝乳の分離には、凝固
剤として酵素を用いる方法と塩酸や硫酸等の酸を用いる
方法があり、前者の場合は凝乳分離後の液に酸味が無く
そのままスイートホエーとして利用され得るが、後者の
方法の場合は凝乳分離後の液に苦味と酸味（乳酸）があ
り、これらを取り除いてから各種ドリンク類の混合成分
や濃縮してケーキやクッキー等の菓子類の添加成分とし
て利用される。
【０００３】このような酸性ホエーを精製する方法とし
て、電気透析とイオン交換樹脂処理を行う方法がある。
この方法では、酸性ホエー中の塩類を電気透析装置であ
る程度除去した後に、強酸性カチオン交換樹脂と弱塩基
性アニオン交換樹脂を組み合わせたイオン交換樹脂処理
装置で更に塩類を除き、殆ど塩類を含まないホエーに精
製していた。ここで、電気透析装置を使用しないで、イ
オン交換樹脂処理装置のみで塩類除去を行おうとする
と、イオン交換樹脂の再生のための再生剤量が多くな
り、一方、電気透析装置のみでは塩類の除去率が悪くな
る。
て、電気透析とイオン交換樹脂処理を行う方法がある。
この方法では、酸性ホエー中の塩類を電気透析装置であ
る程度除去した後に、強酸性カチオン交換樹脂と弱塩基
性アニオン交換樹脂を組み合わせたイオン交換樹脂処理
装置で更に塩類を除き、殆ど塩類を含まないホエーに精
製していた。ここで、電気透析装置を使用しないで、イ
オン交換樹脂処理装置のみで塩類除去を行おうとする
と、イオン交換樹脂の再生のための再生剤量が多くな
り、一方、電気透析装置のみでは塩類の除去率が悪くな
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】牛乳から作られる酸性
ホエー中に含まれる主な有用成分の乳糖や乳清蛋白質
（主成分は、α−ラクトアルブミンとβ−ラクトグロブ
リン）の他に、近年の健康指向の風潮から、酸性ホエー
中に含まれる天然のミネラル成分をも有効利用しようと
する考えが有る。ここで、ミネラル成分とは、硬度成分
であるカルシウム分やマグネシウム分、更にはナトリウ
ム分やカリウム分等である。
ホエー中に含まれる主な有用成分の乳糖や乳清蛋白質
（主成分は、α−ラクトアルブミンとβ−ラクトグロブ
リン）の他に、近年の健康指向の風潮から、酸性ホエー
中に含まれる天然のミネラル成分をも有効利用しようと
する考えが有る。ここで、ミネラル成分とは、硬度成分
であるカルシウム分やマグネシウム分、更にはナトリウ
ム分やカリウム分等である。
【０００５】しかしながら、上記の様な従来の酸性ホエ
ーの精製方法では、ミネラル成分のみを残し、酸味成分
である乳酸を除去することはできなかった。電気透析装
置でミネラル成分だけを残し酸味成分を除去する方法も
検討したが、思うようにミネラル成分を残すことができ
ないなどの問題があり、一般的に用い得る技術ではなか
った。何故なら、電気透析装置ではアニオン成分である
乳酸等の酸成分のみならず、ミネラル成分であるカチオ
ン成分も除去されるのが通常だからである。
ーの精製方法では、ミネラル成分のみを残し、酸味成分
である乳酸を除去することはできなかった。電気透析装
置でミネラル成分だけを残し酸味成分を除去する方法も
検討したが、思うようにミネラル成分を残すことができ
ないなどの問題があり、一般的に用い得る技術ではなか
った。何故なら、電気透析装置ではアニオン成分である
乳酸等の酸成分のみならず、ミネラル成分であるカチオ
ン成分も除去されるのが通常だからである。
【０００６】本発明は、上述の様な従来の脱塩（塩類の
除去）を目的とする酸性ホエーの精製方法の欠点を解消
することを目的とする。
除去）を目的とする酸性ホエーの精製方法の欠点を解消
することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記の目
的を達成すべく種々検討した結果、酸性ホエーをカチオ
ン交換樹脂に通液せずに弱塩基性アニオン交換樹脂のみ
に通液して、有用なミネラル成分を残しつつ乳酸等のア
ニオン成分のみを効果的に除去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。
的を達成すべく種々検討した結果、酸性ホエーをカチオ
ン交換樹脂に通液せずに弱塩基性アニオン交換樹脂のみ
に通液して、有用なミネラル成分を残しつつ乳酸等のア
ニオン成分のみを効果的に除去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。
【０００８】即ち、本発明は、酸性ホエーをカチオン交
換樹脂に通液せずに弱塩基性アニオン交換樹脂のみに通
液して、酸性ホエーから乳酸等のアニオン成分のみを除
去する工程を含むことを特徴とする酸性ホエーの精製方
法を提供するものである。
換樹脂に通液せずに弱塩基性アニオン交換樹脂のみに通
液して、酸性ホエーから乳酸等のアニオン成分のみを除
去する工程を含むことを特徴とする酸性ホエーの精製方
法を提供するものである。
【０００９】本発明の方法では、カチオン交換樹脂によ
る天然ミネラル成分の余分な除去を防ぐことができる。
また、イオン交換樹脂を用いる場合に問題視されるイオ
ン交換樹脂の触媒作用による有用成分の分解（例えば、
乳糖のグルコースとガラクトースへの分解）及び変性
（例えば、蛋白質の変性）を弱塩基性のアニオン交換樹
脂のみを用いることで最大限に防ぐことができる。
る天然ミネラル成分の余分な除去を防ぐことができる。
また、イオン交換樹脂を用いる場合に問題視されるイオ
ン交換樹脂の触媒作用による有用成分の分解（例えば、
乳糖のグルコースとガラクトースへの分解）及び変性
（例えば、蛋白質の変性）を弱塩基性のアニオン交換樹
脂のみを用いることで最大限に防ぐことができる。
【００１０】本発明で用いることができる弱塩基性のア
ニオン交換樹脂としては、例えば、ローム・アンド・ハ
ース社製のアンバーライトＩＲＡ６７、同ＩＲＡ９６Ｓ
Ｂ、同ＸＴ６０５０ＲＦ、同ＸＥ５８３などを挙げるこ
とができる。
ニオン交換樹脂としては、例えば、ローム・アンド・ハ
ース社製のアンバーライトＩＲＡ６７、同ＩＲＡ９６Ｓ
Ｂ、同ＸＴ６０５０ＲＦ、同ＸＥ５８３などを挙げるこ
とができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を述べ
るが、本発明はこれらに限定されるものではない。
るが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００１２】酸性ホエーが凝乳から分離される際の温度
は約４０〜６０℃前後なので、好ましくは約３０〜約６
０℃、より好ましくは約４０〜約６０℃の酸性ホエーを
本発明の方法に供するのが好ましい。また、酸性ホエー
を弱塩基性アニオン交換樹脂に長時間通液すると蛋白質
が凝固する虞があるので、空間速度ＳＶ＝３〜５で比較
的短時間通液するのが好ましい。
は約４０〜６０℃前後なので、好ましくは約３０〜約６
０℃、より好ましくは約４０〜約６０℃の酸性ホエーを
本発明の方法に供するのが好ましい。また、酸性ホエー
を弱塩基性アニオン交換樹脂に長時間通液すると蛋白質
が凝固する虞があるので、空間速度ＳＶ＝３〜５で比較
的短時間通液するのが好ましい。
【００１３】弱塩基性アニオン交換樹脂で酸性ホエーの
処理を行なう前に、脂肪分の様な油分やカゼイン微粒子
の様な固形分等の不溶物を除去するのが好ましい。この
不溶物除去には、例えば、遠心分離機や濾過機等のクラ
リファイア（清澄器）などを有利に用いることができ
る。
処理を行なう前に、脂肪分の様な油分やカゼイン微粒子
の様な固形分等の不溶物を除去するのが好ましい。この
不溶物除去には、例えば、遠心分離機や濾過機等のクラ
リファイア（清澄器）などを有利に用いることができ
る。
【００１４】また、弱塩基性アニオン交換樹脂での酸性
ホエーの処理後に限外濾過で蛋白質の分離をするのも好
ましい。蛋白質が残存すると、処理ホエーを濃縮する際
に沈澱を生じる虞もあり、また、分離された乳清蛋白質
は必須アミノ酸を非常に豊富に含む栄養価が極めて高い
ものなので、これを選択的に限外濾過で分画濃縮して濃
縮ホエー蛋白として別途に付加価値の高い乳製品として
利用することもできるからである。
ホエーの処理後に限外濾過で蛋白質の分離をするのも好
ましい。蛋白質が残存すると、処理ホエーを濃縮する際
に沈澱を生じる虞もあり、また、分離された乳清蛋白質
は必須アミノ酸を非常に豊富に含む栄養価が極めて高い
ものなので、これを選択的に限外濾過で分画濃縮して濃
縮ホエー蛋白として別途に付加価値の高い乳製品として
利用することもできるからである。
【００１５】勿論、従来の酸性ホエーの精製処理で用い
られている電気透析を適度に行うことで処理ホエー中の
天然ミネラル成分量を調整できることは言うまでなく、
有用な方法である。同様に従来の方法で精製された処理
ホエーと本発明の方法で精製された処理ホエーを混合し
て天然ミネラル成分量を調整して利用する方法も有利で
ある。
られている電気透析を適度に行うことで処理ホエー中の
天然ミネラル成分量を調整できることは言うまでなく、
有用な方法である。同様に従来の方法で精製された処理
ホエーと本発明の方法で精製された処理ホエーを混合し
て天然ミネラル成分量を調整して利用する方法も有利で
ある。
【００１６】クラリファイアや電気透析装置で酸性ホエ
ーを処理せずに弱塩基性アニオン交換樹脂に通液する場
合、不溶分除去や硬度成分除去がなされていないので、
蛋白質等の弱塩基性アニオン交換樹脂への固着を防ぐた
めに、弱塩基性アニオン交換樹脂の再生には従来法とは
異なる工夫を要する。即ち、再生薬液の通液（通薬処
理）の前に、空気による弱塩基性アニオン交換樹脂（以
下、「樹脂」と略す）の混合と水による逆洗を繰り返し
て、予め樹脂の付着物を充分に除去する方法を採る。よ
り具体的には、樹脂充填カラム内残液を回収後、例え
ば、純水で樹脂を洗浄し、樹脂面まで水を抜いた
後、空気を送り、樹脂を混合し、樹脂層に純水を上昇
流で流して逆洗し、逆洗水を止め、樹脂層を自然に沈
降させる沈整を行い、上記〜の工程を少なくとも３
度繰り返し、次いで、樹脂面まで水を抜いた後、例え
ば、約４％の水酸化ナトリウム水溶液を再生薬液として
樹脂層に流す通薬処理を行い、薬液を押し出した後、
純水で樹脂層を洗浄する様な手順を採るのが好ましい。
上記〜の工程の繰り返しが不足すると、酸性ホエー
の通液回数の増加と共に圧力損失が大きくなったり、処
理液（処理ホエー）の液質が悪くなったりする傾向が生
じることもある。
ーを処理せずに弱塩基性アニオン交換樹脂に通液する場
合、不溶分除去や硬度成分除去がなされていないので、
蛋白質等の弱塩基性アニオン交換樹脂への固着を防ぐた
めに、弱塩基性アニオン交換樹脂の再生には従来法とは
異なる工夫を要する。即ち、再生薬液の通液（通薬処
理）の前に、空気による弱塩基性アニオン交換樹脂（以
下、「樹脂」と略す）の混合と水による逆洗を繰り返し
て、予め樹脂の付着物を充分に除去する方法を採る。よ
り具体的には、樹脂充填カラム内残液を回収後、例え
ば、純水で樹脂を洗浄し、樹脂面まで水を抜いた
後、空気を送り、樹脂を混合し、樹脂層に純水を上昇
流で流して逆洗し、逆洗水を止め、樹脂層を自然に沈
降させる沈整を行い、上記〜の工程を少なくとも３
度繰り返し、次いで、樹脂面まで水を抜いた後、例え
ば、約４％の水酸化ナトリウム水溶液を再生薬液として
樹脂層に流す通薬処理を行い、薬液を押し出した後、
純水で樹脂層を洗浄する様な手順を採るのが好ましい。
上記〜の工程の繰り返しが不足すると、酸性ホエー
の通液回数の増加と共に圧力損失が大きくなったり、処
理液（処理ホエー）の液質が悪くなったりする傾向が生
じることもある。
【００１７】本発明の酸性ホエー精製方法では、天然の
ミネラル成分を残し、酸味成分である乳酸を除去するこ
とができる。また、有用成分である乳糖の分解や蛋白質
の変性を防ぐことができる。
ミネラル成分を残し、酸味成分である乳酸を除去するこ
とができる。また、有用成分である乳糖の分解や蛋白質
の変性を防ぐことができる。
【００１８】
【実施例】以下に実施例により本発明を更に詳細に説明
するが、本発明は実施例によって何ら限定されるもので
はない。なお、Ｌはリットルを表す。
するが、本発明は実施例によって何ら限定されるもので
はない。なお、Ｌはリットルを表す。
【００１９】実施例１ 凝固剤として酸を用いて製造された酸性ホエーを原料と
して用いた。この酸性ホエー（原液）の組成は、下記の
通りであった。 ［原液組成］：乳糖４重量％、乳清蛋白質０．７重量
％、ミネラル成分０．５重量％、乳酸０．４重量％
して用いた。この酸性ホエー（原液）の組成は、下記の
通りであった。 ［原液組成］：乳糖４重量％、乳清蛋白質０．７重量
％、ミネラル成分０．５重量％、乳酸０．４重量％
【００２０】アクリル製カラムに弱塩基性アニオン交換
樹脂アンバーライトＩＲＡ９６ＳＢを５００ｍｌ充填し
た。この充填カラムに上記組成の酸性ホエー（原液）５
Ｌを下記の通液条件で通液した。 ［通液条件］ カラムの大きさ：内径３３ｍｍ、高さ１５００ｍｍ 流量（処理速度）：２Ｌ／ｈｒ、ＳＶ＝４ 通液温度：４０℃ 処理量：５Ｌ／ｃｙｃｌｅ
樹脂アンバーライトＩＲＡ９６ＳＢを５００ｍｌ充填し
た。この充填カラムに上記組成の酸性ホエー（原液）５
Ｌを下記の通液条件で通液した。 ［通液条件］ カラムの大きさ：内径３３ｍｍ、高さ１５００ｍｍ 流量（処理速度）：２Ｌ／ｈｒ、ＳＶ＝４ 通液温度：４０℃ 処理量：５Ｌ／ｃｙｃｌｅ
【００２１】通液の結果、得られた処理液（処理ホエ
ー）の組成は下記の様になり、有用成分である乳糖とミ
ネラル成分を残すことができた。 ［処理液組成］：乳糖４重量％、乳清蛋白質０．７重量
％、ミネラル成分０．５重量％、乳酸０．１重量％以下
ー）の組成は下記の様になり、有用成分である乳糖とミ
ネラル成分を残すことができた。 ［処理液組成］：乳糖４重量％、乳清蛋白質０．７重量
％、ミネラル成分０．５重量％、乳酸０．１重量％以下
【００２２】次に、カラム内残液を回収後、弱塩基性ア
ニオン交換樹脂の再生を下記工程で行なった。 洗浄：カラムに純水を５Ｌ／ｈｒで流して１５分間洗
浄する。 混合：樹脂面まで水を抜いた後、空気を送り、樹脂を
混合する。 逆洗：カラムに純水を７Ｌ／ｈｒで上昇流で流して３
０分間逆洗する。 沈整：逆洗水を止め、樹脂層を自然に沈降させる。
ニオン交換樹脂の再生を下記工程で行なった。 洗浄：カラムに純水を５Ｌ／ｈｒで流して１５分間洗
浄する。 混合：樹脂面まで水を抜いた後、空気を送り、樹脂を
混合する。 逆洗：カラムに純水を７Ｌ／ｈｒで上昇流で流して３
０分間逆洗する。 沈整：逆洗水を止め、樹脂層を自然に沈降させる。
【００２３】上記〜の工程を３度繰り返してから次
の工程を行った。 通薬：樹脂面まで水を抜いた後、４％の水酸化ナトリ
ウム水溶液を２Ｌ／ｈｒで２５分流す。 洗浄：薬液を押し出した後、純水を５Ｌ／ｈｒで３０
分洗浄する。
の工程を行った。 通薬：樹脂面まで水を抜いた後、４％の水酸化ナトリ
ウム水溶液を２Ｌ／ｈｒで２５分流す。 洗浄：薬液を押し出した後、純水を５Ｌ／ｈｒで３０
分洗浄する。
【００２４】上記通液と再生を５回繰返したところ、毎
回同じ量の同等の処理液（処理ホエー）を得ることがで
きた。
回同じ量の同等の処理液（処理ホエー）を得ることがで
きた。
【００２５】一方、上記の〜の工程を１回だけ行な
う方式とし、他は同一条件で通液と再生を２回行い、３
回目の通液を行なったところ、圧力損失が高くなり通液
流量を１．５Ｌ／ｈｒに下げることとなり、処理液の液
質についても乳酸の組成が０．２重量％となった。
う方式とし、他は同一条件で通液と再生を２回行い、３
回目の通液を行なったところ、圧力損失が高くなり通液
流量を１．５Ｌ／ｈｒに下げることとなり、処理液の液
質についても乳酸の組成が０．２重量％となった。
【００２６】
【発明の効果】本発明によれば、酸性ホエー中の有用成
分である乳糖とミネラル成分を残しながら、酸味成分を
除去することができる。本発明の方法で得られた処理ホ
エーは、そのまま各種ドリンク類の混合成分として利用
したり、濃縮してケーキやクッキー等の菓子類の添加成
分として利用することができる。
分である乳糖とミネラル成分を残しながら、酸味成分を
除去することができる。本発明の方法で得られた処理ホ
エーは、そのまま各種ドリンク類の混合成分として利用
したり、濃縮してケーキやクッキー等の菓子類の添加成
分として利用することができる。
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） // Ａ２３Ｃ 9/142 Ａ２３Ｃ 9/142 9/146 9/146 Ｆターム(参考） 4B001 AC05 BC99 EC05 4B018 LB01 LB07 LB08 LE03 LE05 MD02 MD03 MD04 MD20 MD29 MD71 ME02 MF01 MF06 4D006 GA06 KA01 KB11 KB14 KB20 KE12P PA01 PB20 PB52 PC14
Claims (3)
- 【請求項１】 酸性ホエーをカチオン交換樹脂に通液せ
ずに弱塩基性アニオン交換樹脂のみに通液して、酸性ホ
エーから乳酸等のアニオン成分のみを除去する工程を含
むことを特徴とする酸性ホエーの精製方法。 - 【請求項２】 前処理工程として、酸性ホエーから不溶
物を除去する工程を更に含むことを特徴とする請求項１
に記載の酸性ホエーの精製方法。 - 【請求項３】 後処理工程として、限外濾過により処理
ホエーから蛋白質を分離して更に精製する工程を更に含
むことを特徴とする請求項１又は２に記載の酸性ホエー
の精製方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27553499A JP2001095487A (ja) | 1999-09-29 | 1999-09-29 | 酸性ホエーの精製方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27553499A JP2001095487A (ja) | 1999-09-29 | 1999-09-29 | 酸性ホエーの精製方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001095487A true JP2001095487A (ja) | 2001-04-10 |
Family
ID=17556797
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27553499A Pending JP2001095487A (ja) | 1999-09-29 | 1999-09-29 | 酸性ホエーの精製方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001095487A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9055752B2 (en) | 2008-11-06 | 2015-06-16 | Intercontinental Great Brands Llc | Shelf-stable concentrated dairy liquids and methods of forming thereof |
| JP5771520B2 (ja) * | 2009-09-25 | 2015-09-02 | 森永乳業株式会社 | 脱塩ホエイの製造方法 |
| CN108342254A (zh) * | 2017-01-22 | 2018-07-31 | Dmk德意志牛奶股份有限公司 | 用于由酸乳清联合生产甜乳清和乳酸的方法 |
| WO2020050068A1 (ja) * | 2018-09-06 | 2020-03-12 | 日機装株式会社 | 乳酸吸着剤および乳酸の除去方法 |
| US11490629B2 (en) | 2010-09-08 | 2022-11-08 | Koninklijke Douwe Egberts B.V. | High solids concentrated dairy liquids |
| KR20230148264A (ko) * | 2021-03-12 | 2023-10-24 | 글리콤 에이/에스 | 시알로올리고당의 정제 |
-
1999
- 1999-09-29 JP JP27553499A patent/JP2001095487A/ja active Pending
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| JPWO2020050068A1 (ja) * | 2018-09-06 | 2021-10-21 | 日機装株式会社 | 乳酸吸着剤および乳酸の除去方法 |
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| KR102669887B1 (ko) | 2021-03-12 | 2024-05-27 | 글리콤 에이/에스 | 시알로올리고당의 정제 |
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