JP2001275562A

JP2001275562A - 脱塩乳類の製造方法

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Publication number: JP2001275562A
Application number: JP2000098001A
Authority: JP
Inventors: Akinori Shigematsu; 明典重松; Noriyuki Tezuka; 宣之手塚
Original assignee: Snow Brand Milk Products Co Ltd
Current assignee: Snow Brand Milk Products Co Ltd
Priority date: 2000-03-31
Filing date: 2000-03-31
Publication date: 2001-10-09
Anticipated expiration: 2020-03-31
Also published as: JP4180766B2

Abstract

(57)【要約】【課題】軟化処理と電気透析を組み合わせた脱塩乳類
の製造方法において、プロセス全体からの廃液量を減少
させて廃液処理にかかる設備やコストを低減させ、ま
た、廃液の環境に対する影響を少なくすることができ、
しかも処理する乳類の１価／２価カチオン比率やナノフ
ィルトレーション濃縮の組み込み順序が制限されること
無く、電気透析とイオン交換樹脂の組み合わせに軟化処
理を付加した脱塩方法の効率的運転を達成すること。【解決手段】原料乳類を軟化処理した後に電気透析に
かけて脱塩することによって脱塩乳類を製造するに際し
て、軟化処理に用いた軟化用イオン交換樹脂の再生剤と
して、軟化用イオン交換樹脂の再生廃液から多価カチオ
ンを不溶解物として除いた溶液中の成分と、電気透析で
得られた濃縮塩水としての塩水中の成分とを合わせたも
のを用いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、全乳、ホエー、パ
ーミェート、乳糖母液、脱脂乳またはバターミルク（以
下、原料乳類という）を軟化処理の後、電気透析処理し
て脱塩乳類を製造する際、軟化用イオン交換樹脂の再生
廃液を、軟化用イオン交換樹脂の再生剤として再利用す
ることを特徴とした脱塩乳類を製造する方法に関する。
本発明の脱塩方法は、廃液を再利用することで廃液負荷
を大幅に減少させており、環境への影響を最小限に押さ
えなければならない地域での脱塩方法として最適であ
る。また、軟化処理で除去した二価イオンに含まれるカ
ルシウムイオンは、塩等として食品などに対する乳由来
カルシウム強化素材としての利用も可能である。

【０００２】

【従来の技術】従来、全乳、ホエー、パーミェート、乳
糖母液、脱脂乳またはバターミルク等の原料乳類は、そ
の使用目的に応じて、そのまま、あるいは粉末化もしく
は含有する灰分を除去（脱塩）して、食品として、ある
いは飲食品の原料、例えば市乳、製菓・製パン、育児用
粉乳等の原料として広く利用されている。

【０００３】原料乳類の用途によっては、灰分（塩類）
含量が風味等に影響を与えることがあるので、そのよう
な場合は原料乳類を脱塩処理して、灰分（塩類）濃度を
調整する必要がある。特に、育児用粉乳に使用する場合
は、原料乳類には２．２％程度の低灰分含量が要求され
ることから、脱塩された原材料を使う必要がある。その
脱塩方法としては、電気透析脱塩法、イオン交換樹脂脱
塩法、両者を組み合わせた方法、ナノフィルトレーショ
ンとイオン交換樹脂を組み合わせた脱塩方法等が一般的
に利用されている。

【０００４】これら脱塩方法は、それぞれ長所と短所が
あるため、設備費と運転コストを含めた総合的な経済性
を検討して使用する技術が選定されている。例えば、イ
オン交換樹脂脱塩法は、非常に高度な脱塩率を達成でき
るという長所を持つが、再生に多量の薬剤と水を消費
し、ＢＯＤやＣＯＤの高い廃液を多量に生じるという短
所がある。また、電気透析脱塩法は、薬剤の使用量が少
ないという長所を持つが、処理対象液が多価カチオン
（カルシウムやマグネシウムイオン等）を含む場合、有
機物と結合したり、水酸化物による析出物のため膜が詰
まりやすいという短所がある。しかも、脱塩には多くの
電気エネルギーを使用しなければならず、かつ、脱塩率
が高くなるほど装置の電気抵抗が上昇するため、通常
は、６０％程度の脱塩が限界である。ナノフィルトレー
ションは、脱塩と同時に濃縮が行え、薬剤の使用量が少
ないという長所を持つが、一価イオンしか除去できず、
かつ、３５％程度の脱塩が限界であるという短所があ
る。

【０００５】最近では、環境問題から、イオン交換樹脂
脱塩法で排出される再生廃液を減少させる必要が生じて
おり、生産性も考慮して、電気透析法で６０％脱塩し、
次いでイオン交換樹脂で９０〜９５％まで脱塩する方法
（米国特許第４，８０３，０８９号公報）、ナノフィル
トレーションで３５％脱塩し、次いでイオン交換樹脂で
９０〜９５％まで脱塩する方法が主流となってきてい
る。

【０００６】特表平９−５１２７４３号公報（国際出願
番号：ＰＣＴ／ＦＲ９５／００５９５）に記載された脱
塩方法は、図２に示すように、軟化用イオン交換樹脂で
の軟化処理に、電気透析による処理を組み合わせ、電気
透析における廃水を軟化用イオン交換樹脂の再生に利用
するものである。この方法では、原料液の２価カチオン
を１価カチオンに置換（軟化処理）することで、電気透
析の短所であった２価カチオンが原因となる膜の詰まり
を解決し、電気透析処理後における９０〜９５％の脱塩
を達成している。しかも、電気透析で乳類から除去した
１価カチオンを軟化用イオン交換樹脂の再生剤として利
用することで、軟化処理付加による薬剤や排液の増加を
極力抑えることに成功した。この結果、電気透析の次工
程に必要なイオン交換処理に用いる樹脂量が極めて少な
くなり、使用薬剤と廃液を大幅に減少させた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明者らの検討によ
れば、上述した軟化処理と電気透析を組み合わせた脱塩
方法の特徴を更に活かすためには、電気透析で回収した
１価カチオンだけで軟化用イオン交換樹脂が充分再生さ
れることが重要である。そのためには、軟化処理される
乳類中における１価カチオンが、除去されるべき２価カ
チオンの５倍以上含まれていることが必要である。しか
しながら、このような１価カチオンの含有比の多い乳類
は種類が少なく、しかも、これを原料として選択した場
合でも、１価カチオンを減少させるナノフィルトレーシ
ョン濃縮を電気透析工程の前に組み込めないという問題
があり、工程を設計する上での制限があった。すなわ
ち、上述した軟化処理と電気透析を組み合わせた脱塩方
法は、省エネルギーで環境に優しい反面、脱塩設備内の
１価と２価カチオンのバランスを高度に調整する必要が
あるため、処理できる乳類の種類が少なく、先に述べた
長所を有するナノフィルトレーション濃縮を組込むこと
による効果を最大限に活かせないといった汎用性に欠け
るという問題があった。

【０００８】本発明は、このような従来の問題を解決す
るためになされたものであって、軟化用イオン交換樹脂
の再生廃液を、軟化用イオン交換樹脂の再生剤として再
利用することを可能にすることで、プロセス全体からの
廃液量を減少させて廃液処理にかかる設備やコストを低
減させ、また、廃液の環境に対する影響を少なくするこ
とができ、しかも処理する乳類の１価／２価カチオン比
率やナノフィルトレーション濃縮の組み込み順序が制限
されること無く、軟化処理と電気透析を組み合わせた脱
塩方法の効率的運転を達成することを目的とするもので
ある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】原料乳類の軟化処理に続
けて、電気透析を行うことで脱塩乳類を製造する方法に
おいて、乳類に一般的に含まれるクエン酸やリン酸を電
気透析処理工程で１価カチオンとともに除去し、それら
イオンが濃縮された濃縮塩水を再生剤として軟化用イオ
ン交換樹脂を再生することが可能である。本発明者ら
は、その時得られる再生廃液にＫＯＨやＮａＯＨのアル
カリ剤を添加してｐＨを調整し、加熱してＣａやＭｇ等
の多価カチオンをリン酸塩やクエン酸塩の形で析出させ
て除去し、その上清を軟化用イオン交換樹脂の再生剤の
成分として再利用することで、上述した目的を達成でき
ることを見出し、かかる知見に基づいて本発明を完成し
た。

【００１０】すなわち、本発明の脱塩乳類の製造方法
は、原料乳類を、軟化処理の後、電気透析処理を行って
脱塩乳類を製造する方法において、（１）原料乳類を軟
化用のイオン交換樹脂と接触させて、原料乳類中にある
２価カチオンを１価カチオンと交換する軟化処理工程
と、（２）軟化処理された原料乳類を電気透析にかけて
脱塩し、脱塩された乳類と、濃縮塩水を得る電気透析処
理工程と、（３）軟化処理に用いたイオン交換樹脂に再
生剤を接触させて、イオン交換樹脂を再生するととも
に、再生廃液を得る再生処理工程と、（４）再生廃液に
アルカリを添加して、再生廃液中の２価イオンを不溶解
物として除去した再生廃液処理液を得る再生廃液処理工
程と、（５）再生廃液処理液中の１価カチオンを含む成
分と、１価カチオンとクエン酸やリン酸を含む濃縮塩水
とを合わせて、軟化用のイオン交換樹脂の再生剤の成分
の少なくとも一部として再生処理工程に供給する再生剤
供給工程とを有することを特徴とする脱塩乳類の製造方
法である。

【００１１】本発明によれば、軟化処理に用いたイオン
交換樹脂の再生廃液から２価カチオンを除去して得られ
る溶液中の１価カチオンなどの成分と、電気透析処理で
乳類から除去された１価カチオン、クエン酸やリン酸な
どの成分とを合流させて、軟化処理に用いたイオン交換
樹脂の再生剤の成分の少なくとも一部として利用するこ
とで、再生処理廃液の量を大幅に低減させることがで
き、かつ、二価カチオンに対する一価カチオンの割合が
低い原料乳類を用いた場合においても効率の良い軟化用
のイオン交換樹脂の再生処理が可能であり、しかも、電
気透析の前に１価のイオンを減少させるナノフィルトレ
ーションを組み入れた場合でも、その長所を最大限に利
用することが可能である。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の方法の一例の概要を図１
に示す。本発明の方法では、基本的に、原料乳類は、軟
化用イオン交換樹脂で処理された後、電気透析処理され
る。

【００１３】本発明の方法に適用できる原料乳類として
は、例えば、全乳、ホエー、パーミェート、乳糖母液、
脱脂乳、バターミルク等を挙げることができる。

【００１４】全乳には、乳牛、山羊、羊等の乳が用いら
れる。ホエーは、全乳または脱脂乳に酸を加えるかある
いはレンネツトを加えて凝固させ、カゼインやチーズを
製造する際に副生される凝固物を除いた液体であって、
その種類には、酸カゼインホエー、レンネツトカゼイン
ホエー、共沈カゼインホエー、チーズホエー等があり、
これらのいずれを用いてもよい。

【００１５】また、パーミェートは、全乳、ホエー、脱
脂乳、バターミルクを限外濾過した際に得られる透過液
をいう。

【００１６】そして乳糖母液とは、ホエーもしくはホエ
ーを限外濾過処理して得られるパーミェートから粗製乳
糖を製造する際に副生される粗製乳糖母液と、粗製乳糖
を原料として更に精製乳糖を製造する際に副生される精
製乳糖母液をいう。

【００１７】更に、また、脱脂乳は、全乳から乳脂肪を
分離したものであり、バターミルクはこの分離した乳脂
肪を原料として、バターを製造する際に副生されるもの
をいう。

【００１８】本発明では、これらの原料乳類に対してそ
のまま軟化処理を行ってもよい。しかし、これらの濃度
（固形率）を１０〜３０重量％程度に予備濃縮して、以
降の脱塩処理工程の効率化を図ることが好ましい。予備
濃縮には、濃縮とともに一部脱塩が行えるナノフィルト
レーションを用いるのが効果的であり、３〜５倍濃縮を
行うことで軟化処理以後の脱塩処理能力を２倍に引き上
げることができる。

【００１９】軟化処理は、主に、乳類中にある２価カチ
オンを１価カチオンと交換する処理であり、イオン交換
樹脂を用いて行うことができる。例えば、イオン交換樹
脂と乳類を接触させることで乳類中のＣａ²⁺あるいはＭ
ｇ²⁺といった２価カチオンの９０％以上がＮａ⁺やＫ⁺の
１価カチオンに置換される。

【００２０】軟化処理には、架橋度の高い強酸性カチオ
ン交換樹脂が好適に使用可能であり、このようなカチオ
ン交換樹脂としては、アンバーラント（Ａｍｂｅｒｌｉ
ｔｅ）ＩＲ−１２０Ｂ、アンバーライトＩＲ−１２４、
デュオライト（Ｄｕｏｌｉｔｅ）Ｃ−２０Ｓ、ダイアイ
オンＳＫ１Ｂ、ダイアイオンＳＫ１１２等が例示でき
る。

【００２１】イオン交換樹脂への通液条件は、流速ＳＶ
＝２〜１２、濃度（固形率）５〜３０％、温度５〜５０
℃がよい。しかし流速については、目標の２価カチオン
除去率が得られる範囲であれば良く、また濃度および温
度条件については、乳糖が析出しない範囲であれば特に
上記した条件にこだわらなくても良い。

【００２２】こうして２価カチオンが除去された乳類
は、２価カチオンを含有しないか、あるいは２価カチオ
ンの量が電気透析処理における不都合を生じない程度に
効果的に低減されたもので、カチオンの主体は１価カチ
オンとなっているために、その後の電気透析においての
脱塩は容易にかつ迅速に行われ、９０％以上の無機塩類
を乳類から無理なく除去することが可能となる。

【００２３】電気透析装置としては、乳類の電気透析に
使用される通常の装置を用いることができ、それによっ
て灰分の６０〜９５重量％程度を除去することができ
る。ただし、１価カチオンとともに乳類から、クエン酸
やリン酸を無理なく除去する必要があるため、アニオン
選択透過性膜に１価選択透過性の膜は使用できない。電
気透析装置の運転条件は、除去した塩類が、好ましく
は、８０〜１４０ｇ／Ｌの濃度に調節され濃縮塩水とし
て貯液される構成とすることができる。

【００２４】この電気透析に付した乳類について、固形
当たり９５％以上の脱塩が望まれる場合は、電気透析処
理後の乳類を更に、Ｈ形のカチオン交換樹脂とＯＨ形の
アニオン交換樹脂に付すことで、固形当たり９５％以上
の脱塩を達成することができる。乳類は電気透析で少な
くとも９０％の塩類がすでに除去されているため、電気
透析後のイオン交換処理による脱塩では小型の樹脂塔で
十分処理が可能である。使用するイオン交換樹脂は、カ
チオン交換樹脂として、アンバーラント（Ａｍｂｅｒｌ
ｉｔｅ）ＩＲ−１２０Ｂ、アンバーライトＩＲＣ−５
０、デュオライト（Ｄｕｏｌｉｔｅ）Ｃ−２０ＨＣ、デ
ュオライトＣ−４６４、デュオライトＣ−２２５、ダイ
アイオンＳＫ１Ｂ、ダイアイオンＰＫ２０８及びダウエ
ックスＨＣＲ−Ｓ等が、アニオン交換樹脂として、デュ
オライトＡ−１１６、アンバーライトＩＲＡ−４１６、
ダイアイオンＰＡ４１８、ダウエックスＨＣＲ−Ｗ２、
デュオライトＡ−３６８ＰＲ、アンバーライトＩＲＡ−
９３、スミカイオンＫＡ−８９０、ダイアイオンＷＡ２
１及びダウエックスＭＷＡ−１等が例示できる。イオン
交換樹脂への通液条件は、流速ＳＶ＝２〜７、濃度（固
形率）５〜３０％、温度５〜５０℃がよい。しかし流速
については、目標の脱塩率が得られる範囲であれば良
く、また濃度および温度条件については、乳糖が析出し
ない範囲であれば特に上記した条件にこだわらなくても
良い。

【００２５】本発明では、このように軟化処理してから
電気透析を行う脱塩方法において、軟化用のイオン交換
樹脂の再生を、軟化用のイオン交換樹脂の再生廃液から
２価カチオンを除去した溶液（再利用再生剤）に、電気
透析で乳類から除去した１価カチオン、クエン酸やリン
酸等を含む成分を添加した溶液、例えば電気透析で得ら
れた濃縮塩水の濃縮液（濃縮塩水）として添加した溶液
で実施する。

【００２６】軟化用イオン交換樹脂の再生のために混合
される再利用再生剤と電気透析で得られる濃縮塩水の１
価カチオン濃度の好ましい範囲は、１．２ｅｑ／Ｌ〜
２．４ｅｑ／Ｌであるが、再生剤として混合した溶液の
１価イオン濃度が１．７ｅｑ／Ｌ程度となっていれば、
特に上記した条件にこだわらなくてもよい。

【００２７】軟化用のイオン交換樹脂を充填した樹脂搭
の出口での電気伝導度が７０ｍＳ／ｃｍ以上の再生廃液
は、Ｃａ、リン酸、クエン酸を多量に含んでいる。その
ため、６０〜８０℃に加熱した後、アルカリを添加して
ｐＨを６〜９に調整し、５〜６０分間保持することによ
ってクエン酸カルシウムやリン酸カルシウムとして不溶
解物（沈澱）が生成し、この不溶解物（沈澱）を遠心分
離法により連続的に分離することで、再生剤として再利
用可能な２価カチオンを除去した再生廃液が調製でき
る。

【００２８】この再生廃液の処理における加熱は、不溶
解物の平均粒子径を大きくして遠心分離の効率を上げる
効果がある。加熱温度は、６０℃以上であれば高いほど
平均粒子径が大きくなり効果があるが、加熱方法やエネ
ルギー効率を考慮すると８０℃程度が好ましい。

【００２９】ｐＨ調整に使用するアルカリとしては、Ｋ
ＯＨ、ＮａＯＨや、電気透析処理後にアニオン交換樹脂
での処理を組込んだ場合におけるアニオン交換樹脂の再
生廃液が好適に使用される。ただし、中和と同時に、再
生剤として用いる廃液中の１価イオン用のＫやＮａの濃
度を高める必要があるため、アルカリ溶液のカチオン濃
度は２Ｎ以上あることが望ましい。アニオン交換樹脂の
再生廃液利用は、アルカリ薬剤の使用を減少させ、更に
排水負荷を低減させる。また、アニオン交換樹脂は乳類
のクエン酸やリン酸等のアニオンを吸着・除去している
ため、再生廃液にはそれらのアニオンが濃縮されてい
る。クエン酸やリン酸濃度が高いほどカルシウムの除去
効果は高くなるので、これらアニオンを供給することを
目的とする場合においては、アニオン交換樹脂の再生廃
液を利用するのが好ましい。

【００３０】アルカリ溶液の添加によるｐＨ調整は、好
ましくはｐＨ６〜９、より好ましくはｐＨ７〜８に調整
する。これは、ｐＨ６以下ではリン酸カルシウム等の不
溶化が充分進まないためカルシウムの除去率が低くな
り、ｐＨ８以上では不溶化が定常に達し、カルシウム除
去率の上昇がわずかとなるためであり、カルシウム除去
率をより高くするには、ｐＨを上記の範囲内に設定する
のが好ましい。また、反応時間については、長くなるに
したがって不溶化物の生成が進みカルシウムの除去率が
上昇するが、６０分間で定常に達することから、反応時
間は余裕があれば６０分間に設定するのが望ましい。

【００３１】上記の方法によると、軟化用のイオン交換
樹脂の再生廃液に存在するＣａの９０％以上が除去さ
れ、再生廃液の再生剤としての再利用が可能となる。す
なわち、本発明によると軟化用のイオン交換樹脂の再生
剤として、電気透析で調製しなければならない濃縮塩水
の量は、軟化用のイオン交換樹脂の再生廃液を再利用し
ない時の１／３となる。したがって、本発明は処理する
乳類の１価／２価カチオン比率やナノフィルトレーショ
ン濃縮の組み込み順序に制限されること無く、電気透析
とイオン交換樹脂の組み合わせに軟化処理を付加した脱
塩方法の効率的運転を可能とする。しかも、本発明で除
去したクエン酸カルシウムとリン酸カルシウムは、その
まま、もしくは適宜水洗して、各種食品への乳由来カル
シウム強化素材として利用が可能である。

【００３２】

【実施例】次に、比較例及び実施例を示して本発明をさ
らに具体的に説明する。なお、以下の各例における
「％」は特に断らない限りは重量基準である。

【００３３】比較例１ゴーダチーズを製造した際に副生したホエー（固形率
６．１％、固形中灰分８．４％、１価／２価のカチオン
比率＝２．３、等量基準、以下同様）４１Ｌをナノフィ
ルトレーション（フィルトレーションエンジニアリング
社製、Ｄｅｓａｌ−５）で３倍濃縮（１価／２価のカチ
オン比率＝１．３）してから、１Ｌの軟化用イオン交換
樹脂（三菱化学（株）製ＤＩＡＩＯＮＳＫ１１２）に
ＳＶ３で通液して、ホエー中のＣａの９４％をＮａとＫ
に置換した。次に、この軟化ホエー（１価／２価のカチ
オン比率＝４５．９）１３．５Ｌを電気透析装置
（（株）トクヤマ製、ＴＳ−２型、カチオン交換膜ＣＭ
Ｘ、アニオン交換膜ＡＭＸ）に付して含有する灰分の８
０％を脱塩した後、カチオン交換樹脂（ＤＩＡＩＯＮ
ＳＫ１Ｂ）０．４ＬにＳＶ５で、アニオン交換樹脂（Ｄ
ＩＡＩＯＮＳＡ２０ＡＰ）０．５ＬにＳＶ４で順に通
液して脱塩率９６％の脱塩ホエー（固形率１３．２％、
固形中灰分０．３％）１４Ｌを得た。この処理におい
て、電気透析で濃縮塩水として回収したＮａとＫを、１
０％のＮａＣｌ溶液と同等のイオン濃度（１．７１ｅｑ
／Ｌ）まで濃縮すると、濃縮塩水量は０．９Ｌになっ
た。１Ｌの軟化用イオン交換樹脂ＳＫ１１２を再生する
ためには、１０％ＮａＣｌ溶液が２Ｌ以上必要であるた
め、軟化用イオン交換樹脂の再生に、ＮａＣｌを溶解し
た１０％溶液を新たに１．１Ｌ調製して追加しなければ
ならなかった。

【００３４】比較例２カッテージチーズホエーを製造した際に副生したホエー
（固形率３．５％、固形中灰分１４．３％、１価／２価
のカチオン比率＝０．５）１４Ｌを、１Ｌの軟化用イオ
ン交換樹脂ＳＫ１１２にＳＶ６で通液して、ホエー中の
Ｃａの９５％をＮａとＫに置換した。次に、この軟化ホ
エー（１価／２価のカチオン比率＝３０．３）１４．３
Ｌを電気透析装置に付して含有する灰分の９０％を脱塩
し、脱塩ホエー（固形率２．６５％、固形中灰分２．３
％）１４Ｌを得た。電気透析で濃縮塩水として回収した
ＮａとＫを、１０％のＮａＣｌ溶液と同等のイオン濃度
（１．７１ｅｑ／Ｌ）まで濃縮すると、濃縮塩水量は
０．６Ｌになった。１Ｌの軟化用イオン交換樹脂ＳＫ１
１２を再生するためには、１０％ＮａＣｌ溶液が２Ｌ以
上必要であるため、軟化用イオン交換樹脂の再生処理に
おいて、ＮａＣｌを溶解した１０％溶液を新たに１．４
Ｌ以上調製して追加しなければならなかった。

【００３５】実施例１比較例１で得られた濃縮塩水０．９Ｌと１０％ＮａＣｌ
溶液１．１Ｌを混合して再生剤とし、ＳＶ４で通液して
軟化用イオン交換樹脂の再生を行った。この時、軟化用
イオン交換樹脂の樹脂塔出口で再生廃液の電気伝導度を
測定し、７０ｍＳ／ｃｍ以上の軟化再生廃液１．５Ｌを
回収した。軟化用イオン交換樹脂へのＣａ吸着量は再生
前が１２．９ｇ／（樹脂１Ｌ）、再生後が１．５ｇ／
（樹脂１Ｌ）であった。また、ＮａＯＨの８％溶液０．
４４ＬをＳＶ４でアニオン交換樹脂に通液して再生を行
い、通液開始３５〜５０分のアニオン再生廃液０．４Ｌ
を回収した。軟化再生廃液を８０℃に加温した後、アニ
オン再生廃液を混合してｐＨが６以上になったことを確
認して、１時間撹拌反応した。次に、この溶液を遠心分
離して、得られた上清１．６Ｌを再利用再生剤とした。

【００３６】再生した軟化用イオン交換樹脂を利用し、
比較例１と同様の方法で４１Ｌのゴーダチーズホエーを
脱塩処理して、脱塩率９６％の脱塩ホエー（固形率１
２．９％、固形中灰分０．４％）を１４Ｌと、１価カチ
オン濃度が１．７１ｅｑ／Ｌの濃縮塩水０．９Ｌを得
た。この濃縮塩水と再利用再生剤を混合して軟化用イオ
ン交換樹脂の再生剤とし、ＳＶ４で通液して軟化用イオ
ン交換樹脂の再生を行った。７０ｍＳ／ｃｍ以上の再生
廃液１．５Ｌは回収し、前述と同様の方法を繰り返すこ
とで再利用再生剤１．６Ｌを調製した。軟化用イオン交
換樹脂へのＣａ吸着量は再生後で１．２ｇ／（樹脂１
Ｌ）となり、再生に問題は生じなかった。

【００３７】実施例２比較例２の濃縮塩水０．６Ｌと実施例１の再利用再生剤
１．４Ｌを混合して再生剤とし、ＳＶ４で通液して比較
例２で使用した軟化用イオン交換樹脂の再生を行った。
この時、軟化用イオン交換樹脂の樹脂塔出口で再生廃液
の電気伝導度を測定し、７０ｍＳ／ｃｍ以上の再生廃液
１．５Ｌを回収した。軟化用イオン交換樹脂へのＣａ吸
着量は再生前が１４．１ｇ／（樹脂１Ｌ）、再生後が
１．４ｇ／（樹脂１Ｌ）であった。再生廃液１．５Ｌは
８０℃に加温した後、１０％ＮａＯＨ溶液を０．１２Ｌ
添加してｐＨを８に調整し、１時間撹拌反応した。次
に、この溶液を遠心分離して、得られた上清１．４Ｌを
再利用再生剤とした。

【００３８】再生した軟化用イオン交換樹脂１Ｌを利用
し、比較例２と同じカッテージチーズホエー（固形率
３．５％、固形中灰分１４．３％）１４ＬをＳＶ６で通
液して、ホエー中のＣａの９５％をＮａとＫに置換し
た。次に、この軟化ホエー１４Ｌを電気透析装置に付し
て含有する灰分の９０％を脱塩し、脱塩ホエー（固形率
２．７％、固形中灰分２．２％）１３．５Ｌと、イオン
濃度が１０％のＮａＣｌ溶液と同等の濃縮塩水０．６Ｌ
を得た。この濃縮塩水と再利用再生剤を混合して軟化用
イオン交換樹脂の再生剤とし、ＳＶ４で通液して軟化用
イオン交換樹脂の再生を行った。７０ｍＳ／ｃｍ以上の
再生廃液１．５Ｌは回収し、前述と同様の方法を繰り返
すことで再利用再生剤１．４Ｌを調製した。軟化用イオ
ン交換樹脂へのＣａ吸着量は再生後で１．３ｇ／（樹脂
１Ｌ）となり、再生に問題は生じなかった。

【００３９】実施例１、２で再利用再生剤を調製する工
程で、回収した沈澱物はクエン酸カルシウムとリン酸カ
ルシウムの混合物であり、再生廃液１Ｌ当たり１００ｇ
得られた。この沈澱物は、固形当たり３０％のＣａを含
んでおり、水で洗浄することで無味・無臭となることか
ら、カルシウム強化素材として利用することが可能であ
った。

【００４０】

【発明の効果】本発明によれば、原料乳類を軟化処理し
た後に電気透析にかけて脱塩することによって脱塩乳類
を製造するに際して、軟化処理に用いた軟化用イオン交
換樹脂の再生剤として、軟化用イオン交換樹脂の再生廃
液から多価カチオンを不溶解物として除いた溶液中の成
分と、電気透析で得られた濃縮塩水としての塩水中の成
分とを合わせたものを用いることで、プロセス全体から
の廃液量を減少させて廃液処理にかかる設備やコストを
低減させ、また、廃液の環境に対する影響を少なくする
ことができ、しかも処理する乳類の１価／２価カチオン
比率やナノフィルトレーション濃縮の組み込み順序が制
限されること無く、電気透析とイオン交換樹脂の組み合
わせに軟化処理を付加した脱塩方法の効率的運転を達成
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の脱塩乳類の製造方法における主要工程
を説明するための図である。

【図２】従来の脱塩方法の主要工程を説明するための図
である。

───────────────────────────────────────────────────── 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）Ｂ０１Ｊ 41/04 Ｂ０１Ｊ 41/04 Ｈ 49/00 49/00 ＤＦターム(参考） 4B001 AC06 AC99 BC99 EC01 EC05 EC06 EC99 4D006 GA17 KA41 KB11 PA01 PB14 PC14

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】原料乳類を、軟化処理の後、電気透析処
理を行って脱塩乳類を製造する方法において、（１）原料乳類を軟化用のイオン交換樹脂と接触させ
て、原料乳類中にある２価カチオンを１価カチオンと交
換する軟化処理工程と、（２）軟化処理された原料乳類を電気透析にかけて脱塩
し、脱塩された乳類と、濃縮塩水を得る電気透析処理工
程と、（３）軟化処理に用いたイオン交換樹脂に再生剤を接触
させて、イオン交換樹脂を再生するとともに、再生廃液
を得る再生処理工程と、（４）再生廃液にアルカリを添加して、再生廃液中の２
価イオンを不溶解物として除去した再生廃液処理液を得
る再生廃液処理工程と、（５）再生廃液処理液中の１価カチオンを含む成分と、
濃縮塩水中の１価カチオンを含む成分とを合わせて、軟
化用のイオン交換樹脂の再生剤の成分の少なくとも一部
として再生処理工程に供給する再生剤供給工程とを有す
ることを特徴とする脱塩乳類の製造方法。
【請求項２】原料乳類をナノフィルトレーションで濃
縮してから軟化処理工程にかける請求項１に記載の脱塩
乳類の製造方法。
【請求項３】原料乳類が、全乳、ホエー、パーミェー
ト、乳糖母液、脱脂乳及びバターミルクよりなる群から
選択された１種又は２種以上の原料乳類である請求項１
に記載の脱塩乳類の製造方法。
【請求項４】電気透析処理工程において得られた脱塩
乳類をアニオン交換樹脂に接触させて、脱塩率を更に高
めるとともに、アニオン交換樹脂の再生処理で得られる
廃液中に含まれるアルカリを、軟化処理に用いたイオン
交換樹脂の再生廃液に添加するアルカリの少なくとも一
部として供給する請求項１〜４のいずれかに記載の脱塩
乳類の製造方法。