JP2021518169A - ホエーの脱塩化方法、及びこれにより得られたホエー - Google Patents
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Abstract
本発明は、乳製品の分野に関し、特にホエーの脱塩化方法に関する。本発明による方法は、ホエーを準備する工程と、前記ホエーを３０℃から６０℃の温度で電気透析する工程と、前記ホエーを２から３．５のｐＨに酸性化する工程と、酸性化された前記ホエーを低温殺菌する工程と、低温殺菌され酸性化された前記ホエーを３０℃から６０℃の温度で電気透析する工程と、脱塩化された前記ホエーを６．７から７．２のｐＨに中和する工程と、を含む。本発明による方法は、電気透析方法のみを用いて、前述の方法で従来生じる問題である限られた脱塩率、膜の詰まり、及び不十分な耐用年数を引き起こすことなくホエーの脱塩化を実行することを可能にする。
Description
本発明は、乳製品の分野に関し、より詳細には、ホエーの脱塩化方法に関する。
ホエーは、牛乳の凝固により生じる液状の部分であり、前述の凝固は牛乳の中で主要なタンパク質であるカゼインの変性によって生じる。２つのタイプの凝固があり、それぞれは２つの異なる種類のホエーをもたらす。凝固が乳凝固（ｌａｃｔｉｃ ｃｏａｇｕｌａｔｉｏｎ）であるかレンネット凝固であるかに応じて、得られるホエーはそれぞれ酸ホエーまたはスイートホエーと呼ばれる。ホエーはチーズホエーとも呼ばれる。
数十年間、ホエーの用途を見つけることは、経済上並びに環境上の問題を提起してきた。確かに、組成は興味深いが、ホエーは５０ｇ／Ｌから７０ｇ／Ｌの化学的酸素要求量（ＣＯＤ）を有し、環境に放出することができず輸送費用が高い有機汚染物質となる。
したがって、特に、脱塩化されたホエーを得られる脱塩化方法を用いたリサイクル方法が徐々に現れてきている。
現在、液状又は粉末状の脱塩化されたホエーは、幼児向け及び規定食の製品、特に、母乳の代わりに用いる乳の主要な成分である。脱塩化されたホエーは、他の用途、例えば菓子及びチョコレートの中における又は還元脱脂乳の製造におけるスキムミルクの代わりの材料としての用途も有する。
様々な技術、特に、限外ろ過、逆浸透、電気透析、及びイオン交換が、ホエーの脱塩化として検討されている。最初の２つの技術はあまりにも特殊なので、最後の２つが現実の工業上の用途を見出している。したがって、現在、最も効果的なホエーの脱塩化方法は、電気透析とイオン交換であり、それぞれ別々に又は組み合わせて適用される。
電気透析は、電気化学の技術であり、陽イオンおよび陰イオンを選択的に透過する膜を通じて、電場の影響下で移動することによって、溶液からイオン化塩を選択的に取り除くことを可能にする。この技術では、陽イオンおよび陰イオンを選択的に透過する膜を通じて、ホエーの溶液中のイオン化塩は電場の影響下で移動し、塩水の形で排除される。しかし、電気透析はいくつかの問題を有している。その操作は不規則なことで知られており、ホエーの脱塩率は限られており、膜は詰まりやすくその寿命は比較的限られている。加えて、特定の制限要因があり、例えば、陰イオンが遅い速度で移動すること、並びにすべての塩を解離する困難さである。
イオン交換は、固相と液相の間に存在するイオン平衡の原理に基づく技術であり、吸収及び排除現象を含む。この技術では、固相としての樹脂と液相としての脱塩化されるホエーとの間のイオン平衡が使用され、イオンは飽和段階の間同じ性質の樹脂に吸収され、その後樹脂が再生される。この技術の欠点の１つは、非常に大量の水が必要であり、使用後の処分法をよく知らない再生試薬を多量に使用しなければならないという事実にある。加えて、工業規模において、特に、樹脂を含むカラムの高さに起因して、この技術は気が遠くなるような大きさのシステムを必要とし、数メートルに達する可能性がある場合がある。最後に、この技術の適用は連続的ではなく、約４０％の時間をホエーの脱塩化に費やし、約６０％の時間を樹脂の洗浄とそれらの再生に費やすという事実に別の欠点がある。
脱塩化の生産性を高めるために、米国特許第４，８０３，０８９号では、２段階方法でのこれらの２つの技術の組み合わせを記載しており、電気透析は約５０〜６０％の最初の脱塩化を提供し、イオン交換、好ましくは弱い陽イオン性樹脂と強い陽イオン性樹脂が連続する多段のイオン交換は、約９０〜９５％の最終的な脱塩化を達成する。
米国特許第４，１３８，５０１号から、電気透析によって浄化されて脱脂されたホエーを脱塩化して、次に、最初はＨ＋型の強い陽イオン交換樹脂、続いてＯＨ−型の弱い陰イオン交換樹脂を用いるイオン交換の方法が知られている。記載された方法の変形例として、ホエーは交換樹脂によるイオン交換工程の前に、任意選択で低温殺菌されてもよい。
これらのタイプの方法は、イオン交換工程が大量の化学試薬を必要とし、また、非常に多くの量の水を消費するという欠点を有する。加えて、特に電気エネルギーに対する需要が高いため、現時点まで電気透析は６０％の脱塩率を超えて使用されていない。
欧州特許１０５３６８５号からも、ナノろ過膜を通した移動によって塩を分離する工程を含み、この分離工程の上流と、その後、二価の陽イオンをプロトンと交換する少なくとも一つの工程と、二価の陰イオンを塩化物イオンと交換する少なくとも一つの工程を含むことを特徴とする、ホエーの脱塩化を目的とするホエーの処理方法が知られている。
米国特許３，３２５，３８９号は、電気透析によるホエーの脱塩化方法を記載しており、前記ホエーは、１３０°Ｆから１４５°Ｆ（５４℃から６３℃）で最大３０時間、好ましくは最大２時間、脱塩化阻害物質を沈殿させ、電気透析による脱塩化の速度を加速するために、ｐＨを約４から５に保ちながら、熱処理工程に供される。
しかし、ホエーの脱塩化の解決策が提案されているが、特にホエーのリサイクルに対する増大する要求を満たすことができる、新しく、より効果的な代替案を開発する必要性がまだ存在している。
本発明者らは、いくつかの又はすべての上述した問題を克服し、同時に生産コストと工業用設備の大きさに関して利点を提供する質的な製品を得る、ホエーの脱塩化方法を開発することに成功した。
したがって、本発明の目的は、ホエーを得る工程と、前記ホエーを３０℃から６０℃の温度で電気透析する工程と、前記ホエーを２から３．５のｐＨに酸性化する工程と、酸性化された前記ホエーを低温殺菌する工程と、低温殺菌され酸性化された前記ホエーを３０℃から６０℃の温度で電気透析する工程と、脱塩化された前記ホエーを６．７から７．２のｐＨに中和する工程と、を含むホエーの脱塩化方法に関する。
驚くべきことに、本発明者らは、イオン交換工程を省き、同時に既知の電気透析の欠点を減らすことができる脱塩化方法で実行される特定の条件を見出した。実際には、本発明者らは、特に、最初の電気透析工程の後の、酸性化工程と低温殺菌工程の実施を見出し、次に、第２の電気透析工程によって、従来この方法で直面する問題、すなわち、限られた脱塩率、膜の詰まり、及び不十分な耐用年数を引き起こすことなく、脱塩化を継続することを可能にした。
本方法の最初の工程は、ホエーを得ることである。ホエーは、スイートホエー又は酸ホエーであってもよい。
本発明の文脈において、酸ホエーは乳酸菌の代謝により引き起こされる酸化を用いた牛乳の凝固によって得られる液体であってもよい。一般的には、酸ホエーの組成は以下のとおりである。
ラクトース：４．０〜５．０％
タンパク質：０．６〜０．７％
無機塩（主にＮａ＋、Ｋ＋、及びＣａ２＋）：０．７〜０．８％
脂肪：０．０５〜０．１％
乾物含量（乾燥抽出物総量）：５．３〜６．０％
酸性度：ｐＨ４．３〜４．６
ラクトース：４．０〜５．０％
タンパク質：０．６〜０．７％
無機塩（主にＮａ＋、Ｋ＋、及びＣａ２＋）：０．７〜０．８％
脂肪：０．０５〜０．１％
乾物含量（乾燥抽出物総量）：５．３〜６．０％
酸性度：ｐＨ４．３〜４．６
本発明の文脈において、「スイートホエー」という用語は、チーズの生産中、レンネットを用いてカゼインを凝固した後に得られる液体を表す。前述したとおり、スイートホエーは公知のチーズ産業の副産物である。一般的には、スイートホエーの組成は以下のとおりである。
ラクトース：４．０〜５．０％
タンパク質：０．６〜０．８％
無機塩（主にＮａ＋、Ｋ＋、及びＣａ２＋）：０．４〜０．６％
脂肪：０．２〜０．４％
乾物含量（乾燥抽出物総量）：５．３〜６．６％
酸性度：ｐＨ５．９〜６．５
ラクトース：４．０〜５．０％
タンパク質：０．６〜０．８％
無機塩（主にＮａ＋、Ｋ＋、及びＣａ２＋）：０．４〜０．６％
脂肪：０．２〜０．４％
乾物含量（乾燥抽出物総量）：５．３〜６．６％
酸性度：ｐＨ５．９〜６．５
好ましい実施形態において、提供されるホエーはスイートホエーである。本実施形態によると、スイートホエーは未加工型又は濃縮型であってもよい。同様に、それはホエー粉末から戻されたホエーでもあってもよい。
この好ましい実施形態の変形例によると、スートホエーは濃縮されたスイートホエーであり、有利には１８から２５％の乾燥抽出物が得られるまで穏やかな加熱条件下で熱濃縮されている。好ましくは、スイートホエーは１８から２３％の乾燥抽出物、より詳細には、約２０％の乾燥抽出物を有する。ホエーは、その導電特性及び灰分によっても定義され得る。本実施形態によると、提供される濃縮されたホエーは、２０℃で１３．５から１４．５ｍＳ／ｃｍの導電率Ωと７．８から８．４の灰分を有する。
有利には、提供されるホエーは、電気透析工程の前に脱脂されて浄化されてもよい。
本発明による方法の第２の工程は、ホエーの電気透析からなる。この最初の電気透析は、３０℃から６０℃の温度、好ましくは３５℃から５５℃、より好ましくは４０℃から５０℃の温度で実行される。例えば、この電気透析工程は、約４５℃の温度で実行されてもよい。
電気透析工程は、所望の脱塩率、すなわち、この段階に対する少なくとも３０％、少なくとも４０％の脱塩率、より好ましくは約５０％の脱塩率に達するまで実行される。
「脱塩率」という語句は、最初のホエー中の無機塩の量に対するホエーから除去された無機塩の量の割合（言い換えると、最初のホエー中の無機塩の量と脱塩化されたホエー中の残りの量との間の差）を同じ乾燥物質割合で表す。
当業者は、ホエーの導電率からホエーの脱塩率を評価できる。加えて、脱塩化されたホエーの灰分は、達成された脱塩率の指標となり得る。本発明の目的のために、「灰」とい用語は、ホエーの乾燥物質の焼却によって生じる生成物を意味すると理解される。本発明において、灰分はＮＦ０４−２０８規格によって測定される。
本発明による方法のこの第２の工程において、電気透析は４．０から５．０ｍＳ／ｃｍのホエーの導電率、及び／又は、３．３から３．９の灰分が得られるように実行され、これは約５０％の脱塩率に相当する。
本方法の第３の工程は、ｐＨを２から３．５とするホエーの酸性化からなる。本発明者らは、実際、ホエーの酸性化及び低ｐＨでの操作は、いくつかの利点、特に電気透析の効率に対する利点を有することを見出した。一方では、低ｐＨがホエー中に存在する二価の塩及び三価の塩のイオン化を促進するため効率が向上し、この結果として、例えばカルシウム又はマグネシウムの利用率が向上する。その一方で、これが、ホエーの粘度を低下させ、電気透析の膜を通り抜けるイオンのより良好な流れにつながる。結果として、膜の詰まりが減り、これらの耐用年数が増加する。
加えて、ホエーを２から３．５のｐＨで維持することは、低温殺菌の間の血清タンパク質の凝集及び変性を防ぐことによって、血清タンパク質の熱安定性を確保する。この点は、脱塩化されたホエーの栄養価の維持に特に関係する。有利には、酸性のｐＨにより脱塩化操作の間のあらゆる細菌の増殖も防ぐ。
最後に、脱塩化方法における本発明による酸性条件の維持は、水及び化学薬品の消費を減らすことができるという点においても有利である。
酸性化は、ホエーのｐＨを２．０から３．５の値に低下させ、維持する方法で実行される。好ましくは、ホエーのｐＨは２．５から３．２の値に、より好ましくは、３にほぼ等しい値に下げられて維持される。ｐＨの低下は、当業者に公知の手段、例えば、塩酸（ＨＣｌ）溶液の使用などによって実行され得る。
本発明による方法の第４の工程は、酸化されたホエーの低温殺菌の工程からなる。この低温殺菌は、タンパク質を変えることなく、ホエー中に存在する微生物の数を著しく減少させ、特に芽胞形成細菌及び耐熱性細菌などのほとんどの耐性細菌を取り除くことを可能にする。この工程は、従来使用していた温度より高い温度で電気透析工程を実行できるという利点も有する。
この低温殺菌工程は、９０℃から１２５℃の温度で５秒間から３０分間の持続時間、好ましくは５秒間から１５分間の持続時間、より好ましくは１０秒間から５分間の持続時間、例えば、約５分間などで実行される。
特定の実施形態によると、低温殺菌は、３から７分間の持続時間及び９０℃から１００℃の温度で、好ましくは約９５℃温度及び約５分間の持続時間で実行される。
別の特定の実施形態によると、低温殺菌は、５から２０秒間の持続時間及び１０５℃から１２５℃の温度で、好ましくは１１０℃から１２０℃の温度及び１０から１５秒間の持続時間で実行される。
別の特定の実施形態によると、低温殺菌は、１から２０分間及び８０から１２０℃の温度で、好ましくは１から１０分間及び９０から１００℃の温度で、より好ましくは約５分間及び約９５℃の温度で実行される。
従来、ホエーの脱塩化方法において、低温殺菌は、穏やかな条件下、すなわち７０℃から８０℃の温度及び１０から１５秒間の持続時間で、チーズ及び酵母を作るために使用される細菌培養を、血清タンパク質を有意に変えることなく排除するために、実行される。しかし、これらの穏やかな条件は、耐熱性細菌を取り除くことができないという欠点を有する。
上述したとおり、本発明による低温殺菌の間、２から３．５の酸性のｐＨでホエーを維持するため、血清タンパク質は凝集せず、変性しない。この点は、脱塩化されたホエーの栄養価の維持に特に関係する。
本発明による方法の第５の工程は、酸性化され低温殺菌されたホエーを電気透析する工程からなる。上述したとおり、この工程において、ホエー中の溶液中のイオン化塩は、電場の影響下で陽イオン及び陰イオンを選択的に透過する膜を通じて移動し、塩水の形で排除される。電気透析工程は、３０℃から６０℃の温度で、好ましくは３５℃から５５℃の温度で、より好ましくは４０℃から５０℃の温度で実行される。例えば、電気透析工程は、約４５℃の温度で実行されてもよい。
有利には、これらの温度は、ホエーの粘度の低下及び無機塩の優れた解離に貢献することができる。加えて、電気透析で使用される温度は従来使用していた温度よりも高いが、あらかじめ酸性化され低温殺菌されたホエーは高い微生物安定性を保持し、どんな有害な微生物叢も発育させない。
電気透析工程は、酸性化されたホエーの所望の脱塩率、すなわち、少なくとも７０％、少なくとも７５％、少なくとも８０％、少なくとも８５％、又はさらには少なくとも９０％の脱塩率に達するまで実行される。
好ましくは、この工程によって、酸化されたホエーは約７０％の脱塩率、より好ましくは約９０％の脱塩率を示す。
したがって、この第２の電気透析工程は、従来この技術で直面していた問題を防ぎながら、ホエーに対する優れた脱塩率を得ることを可能にする。
したがって、本発明による方法は、電気透析の手段のみによって脱塩化されたホエーを得ることを可能にする。したがって、先行技術から公知のものと違い、脱塩化方法は、例えば二価の陽イオンをプロトンと交換する工程及び二価の陰イオンを塩化物イオンと交換する工程等のあらゆるイオン交換工程を含まない。
上述したとおり、当業者は酸化されたホエーの脱塩率を、脱塩化されたホエーの導電率及び灰分によって評価することができる。
特定の実施形態によると、第２の電気透析工程は、２．０から３．０ｍＳ／ｃｍのホエーの導電率、及び／又は、０．８から１．５の灰分が得られるように実行され、これは約７０％の脱塩率に相当する。
別の特定の実施形態によると、第２の電気透析工程は、１．０から１．５ｍＳ／ｃｍのホエーの導電率、及び／又は、０．８から１．５の灰分が得られるように実行され、これは約９０％の脱塩率に相当する。
電気透析工程が目標の脱塩率を示すホエーを得ることになる場合、本発明による方法は中和工程を含む。有利には、中和は第２の電気透析工程と同時に実行される。
中和は、当業者に公知の技術であり、溶液のｐＨ又は流出物のｐＨを必要条件による固定値とすることからなる。本発明において、ｐＨを６．５から７．４、好ましくは６．７から７．２の値に上げるために、脱塩化されたホエーについて中和を実行する。
中和工程のために、当業者に公知の塩基性溶液、例えば水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、又はこれらの混合物の溶液を使用してもよい。中和は、電気透析によって脱塩化されたホエーの導電率の増加につながり、前述のホエーの電気透析による穏やかな最後の脱塩工程は、ホエーを７０％脱塩化するために２．０から３．０ｍＳ／ｃｍの導電率、又は、ホエーを９０％脱塩化するために０．８から１．５ｍＳ／ｃｍの導電率を得ることを可能にする。
したがって、中和の後、本発明による脱塩化されたホエーは、少なくとも７０％、少なくとも７５％、少なくとも８０％、少なくとも８５％、又はさらには少なくとも９０％の脱塩率を有する。
特定の実施形態によると、中和は第２の電気透析工程の前に実行されてもよい。本実施形態において、ｐＨを６．０から６．５、好ましくは６．１から６．３の値に上げるために、脱塩化されたホエーについて中和を実行する。この特定の実施形態は、有利には、本発明による方法の第１の工程で提供されるホエーの無機物の性質の変動性をより考慮に入れることができる。
本発明の脱塩化されたホエーは、４％未満、好ましくは２．７％未満の灰分、より詳細には１．１％未満の灰分を有する。
本発明の脱塩化されたホエーは、栄養学及び食品学の分野、特に子供の栄養向きの乳の調製において特定の用途を見出す。有利には、本発明の方法による脱塩化されたホエーは、授乳中の幼児向けの乳の製造において用途を見出す。
本発明の第２の目的は、上述の方法によって得ることが可能な脱塩化されたホエーに関する。
本発明の方法によって得られる脱塩化されたホエーは、イオンの特定の組成を有し、したがって、Ｎａ＋、Ｋ＋、Ｃａ２＋、Ｍｇ２＋、Ｃｌ−、及びＰの非常に特別な量によって特徴づけられ得る。
したがって、本発明による７０％脱塩化されたホエーは、例えば以下の量のイオンを有してもよく、前述の量は１００ｇの脱塩化されたホエーの乾燥抽出物あたりのｍｇで表される。
Ｎａ＋：４００から７５０、好ましくは４５０から６５０
Ｋ＋：７５から２００、好ましくは８５から１８０、より詳細には９０から１７５
Ｃａ２＋：１００から３００、好ましくは１１５から２７５、より詳細には１３０から２５０
Ｍｇ２＋：４５から９５、好ましくは５５から８５、より詳細には６５から８０
Ｃｌ−：１０から１３０、好ましくは２０から１２０、より詳細には２５から１１５
Ｐ：１００から２７０、好ましくは１２０から２５０、より詳細には１３５から２３５
Ｎａ＋：４００から７５０、好ましくは４５０から６５０
Ｋ＋：７５から２００、好ましくは８５から１８０、より詳細には９０から１７５
Ｃａ２＋：１００から３００、好ましくは１１５から２７５、より詳細には１３０から２５０
Ｍｇ２＋：４５から９５、好ましくは５５から８５、より詳細には６５から８０
Ｃｌ−：１０から１３０、好ましくは２０から１２０、より詳細には２５から１１５
Ｐ：１００から２７０、好ましくは１２０から２５０、より詳細には１３５から２３５
本発明によるによる９０％脱塩化されたホエーは、例えば以下の量のイオンを有してもよく、前述の量は１００ｇの脱塩化されたホエーの乾燥抽出物あたりのｍｇで表される。
Ｎａ＋：８１から１０５、好ましくは８６から１００、より詳細には９０から９６
Ｋ＋：１５６から１８６、好ましくは１６１から１８１、より詳細には１６６から１７６
Ｃａ２＋：１２５から１５３、好ましくは１２８から１４８、より詳細には１３３から１４３
Ｍｇ２＋：５８から７６、好ましくは６２から７２、より詳細には６５から６９
Ｃｌ−：１７から３５、好ましくは２１から３１、より詳細には２４から２８
Ｐ：１２４から１５２、好ましくは１２７から１４７、より詳細には１３２から１４２
Ｎａ＋：８１から１０５、好ましくは８６から１００、より詳細には９０から９６
Ｋ＋：１５６から１８６、好ましくは１６１から１８１、より詳細には１６６から１７６
Ｃａ２＋：１２５から１５３、好ましくは１２８から１４８、より詳細には１３３から１４３
Ｍｇ２＋：５８から７６、好ましくは６２から７２、より詳細には６５から６９
Ｃｌ−：１７から３５、好ましくは２１から３１、より詳細には２４から２８
Ｐ：１２４から１５２、好ましくは１２７から１４７、より詳細には１３２から１４２
本発明は、以下の実施例を用いてより理解されることができ、これらは単に例示的なものであり、決して保護範囲を限定するものではない。
灰分はＮＦ０４−２０８規格によって測定される。
＜実施例１：本発明による脱塩化されたホエーの調製＞
（試験１）：試験のために、３つの溶液を調製しタンクに入れた。溶液の内容物を以下に記載する。
タンク１：１９．６３％の乾燥抽出物の濃縮されたスイートホエーの２０Ｌ溶液。溶液は３０．８℃の温度及び１３．７１ｍＳ／ｃｍの導電率を有する。溶液を９５℃で５分間低温殺菌した。
タンク２：４０℃の水道水２０Ｌで調製し、数滴の３７％ＨＣｌで酸性化した塩水溶液。溶液のｐＨは２．８９である。
タンク３：３０℃の水道水１８Ｌ、及び導電率を１５から１８ｍＳ／ｃｍ（２０℃において）に調節するための数滴の９５％Ｈ２ＳＯ４で調製した電解質溶液。溶液は１６．３７ｍＳ／ｃｍ（２０℃において）の導電率、１．４３に相当するｐＨ、及び２７．６℃の温度を有する。
（試験１）：試験のために、３つの溶液を調製しタンクに入れた。溶液の内容物を以下に記載する。
タンク１：１９．６３％の乾燥抽出物の濃縮されたスイートホエーの２０Ｌ溶液。溶液は３０．８℃の温度及び１３．７１ｍＳ／ｃｍの導電率を有する。溶液を９５℃で５分間低温殺菌した。
タンク２：４０℃の水道水２０Ｌで調製し、数滴の３７％ＨＣｌで酸性化した塩水溶液。溶液のｐＨは２．８９である。
タンク３：３０℃の水道水１８Ｌ、及び導電率を１５から１８ｍＳ／ｃｍ（２０℃において）に調節するための数滴の９５％Ｈ２ＳＯ４で調製した電解質溶液。溶液は１６．３７ｍＳ／ｃｍ（２０℃において）の導電率、１．４３に相当するｐＨ、及び２７．６℃の温度を有する。
電気透析を開始し、ｐＨと導電率をあらかじめ較正したプローブによって連続的に確認する。
ホエーの導電率が４．５２ｍＳ／ｃｍに達する時、電気透析を停止する。次に、１５Ｌの塩水を取り除き、ＨＣｌを加えることでｐＨを２．７９に調節した水道水と交換し、電気透析を再開する。
最後に、酸性化され脱塩化されたホエーの溶液が２．５６ｍＳ／ｃｍの導電率を有する時、電気透析を再び停止する。
中和を実行するために、７５ｍＬの４０％ＮａＯＨをタンク１に加えて、ｐＨを６．６に調節し；導電率を３．８８ｍＳ／ｃｍにする。１５Ｌの塩水を取り除き、ｐＨを２．８６に調節した４０℃の水道水と交換する。電気透析を、脱塩化されたホエーの溶液が２．７４ｍＳ／ｃｍの導電率を有するまで約３０分間の持続時間で再開する。
得られた脱塩化されたホエーの特性の分析を行うために、第１の電気透析を停止した後（試料１）、及び本方法の最後に第２の電気透析を停止した後（試料２）、試料を収集する。結果を以下の表１に示す。
膜を通り抜けたイオン（ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム、及び塩素）の移動を検証するために、物質収支を評価した。この評価は、ホエーから消失したイオンの量が、１５％未満の量の間の相対的差異で塩水溶液中に見いだされることを裏付ける。
本発明の方法によって脱塩化されたホエーは７３％の脱塩率を有し、無機物の組成は仕様と一致する。
（試験２）：この試験は、試験１と同じ操作条件下で再現されるが、最初の溶液がわずかに異なる。したがって、３つの新しい溶液を調製しタンクに入れた。溶液の内容物を以下に記載する。
タンク１：１９．５８％の乾燥抽出物の濃縮されたスイートホエーの２０Ｌ溶液。溶液は２９．９℃の温度及び１３．８５ｍＳ／ｃｍの導電率を有する。溶液を９５℃で５分間低温殺菌した。
タンク２：２９．５℃の水道水２０Ｌで調製し、数滴の３７％ＨＣｌで酸性化した塩水溶液。溶液のｐＨは３．０９である。
タンク３：３０℃の水道水１８Ｌ、及び数滴の９５％Ｈ２ＳＯ４で調製した電解質溶液。溶液は１８．４９ｍＳ／ｃｍ（２０℃において）の導電率、１．２４に相当するｐＨ、及び３０．７℃の温度を有する。
タンク１：１９．５８％の乾燥抽出物の濃縮されたスイートホエーの２０Ｌ溶液。溶液は２９．９℃の温度及び１３．８５ｍＳ／ｃｍの導電率を有する。溶液を９５℃で５分間低温殺菌した。
タンク２：２９．５℃の水道水２０Ｌで調製し、数滴の３７％ＨＣｌで酸性化した塩水溶液。溶液のｐＨは３．０９である。
タンク３：３０℃の水道水１８Ｌ、及び数滴の９５％Ｈ２ＳＯ４で調製した電解質溶液。溶液は１８．４９ｍＳ／ｃｍ（２０℃において）の導電率、１．２４に相当するｐＨ、及び３０．７℃の温度を有する。
各タンクを、試験１と同じ特徴を有する電気透析装置に接続する。
電気透析を開始し、ｐＨと導電率をあらかじめ較正したプローブによって連続的に確認する。
ホエーの導電率が４．４９ｍＳ／ｃｍに達する時、電気透析を停止する。次に、２０Ｌの塩水を取り除き、ＨＣｌを加えることでｐＨを２．８８に調節した水道水と交換し、電気透析を再開する。
最後に、脱塩化され酸性化されたホエーの溶液が２．７７ｍＳ／ｃｍの導電率を有する時、電気透析を再び停止する。
中和を実行するために、８６ｍＬの４０％ＮａＯＨをタンク１に加えて、血清のｐＨを６．６５にし；次に血清の導電率を４．３３ｍＳ／ｃｍにする。
２０Ｌの塩水を取り除き、ｐＨを２．８７に調節した４０℃の水道水と交換する。電気透析を、脱塩化されたホエーの溶液が３．０２ｍＳ／ｃｍの導電率及び６．５０のｐＨを有するまで約３０分間の持続時間で再開する。
得られた脱塩化されたホエーの特性の分析を行うために、第１の電気透析を停止した後（試料１）、及び本方法の最後に第２の電気透析を停止した後（試料２）、試料を収集する。結果を以下の表２に示す。
膜を通り抜けたイオン（ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム、及び塩素）の移動を検証するために、物質収支を評価した。この評価は、ホエーから消失したイオンの量が、１５％未満の量の間の相対的差異で塩水溶液中に見いだされることを裏付ける。
本発明の方法によって脱塩化されたホエーは７０％の脱塩率を有し、無機物の組成は仕様と一致する。
このホエーの脱塩率を増加させるために。
（試験３）：この試験は、試験１及び試験２と同じ操作条件下で再現されるが、最初の溶液がわずかに異なる。したがって、３つの新しい溶液を調製しタンクに入れた。溶液の内容物を以下に記載する。
タンク１：１９．７％の乾燥抽出物の濃縮されたスイートホエーの２０Ｌ溶液。溶液は２９．９℃の温度及び１３．８５ｍＳ／ｃｍの導電率を有する。溶液を９５℃で５分間低温殺菌した。
タンク２：３３．５℃の水道水２０Ｌで調製し、数滴の３７％ＨＣｌで酸性化した塩水溶液。溶液のｐＨは３．０１である。
タンク３：３０℃の水道水１８Ｌ、及び導電率を１５から１８ｍＳ／ｃｍ（２０℃において）に調節するための数滴の９５％Ｈ２ＳＯ４で調製した電解質溶液。溶液は１７．２８ｍＳ／ｃｍ（２０℃において）の導電率、１．２３に相当するｐＨ、及び３６．１℃の温度を有する。
タンク１：１９．７％の乾燥抽出物の濃縮されたスイートホエーの２０Ｌ溶液。溶液は２９．９℃の温度及び１３．８５ｍＳ／ｃｍの導電率を有する。溶液を９５℃で５分間低温殺菌した。
タンク２：３３．５℃の水道水２０Ｌで調製し、数滴の３７％ＨＣｌで酸性化した塩水溶液。溶液のｐＨは３．０１である。
タンク３：３０℃の水道水１８Ｌ、及び導電率を１５から１８ｍＳ／ｃｍ（２０℃において）に調節するための数滴の９５％Ｈ２ＳＯ４で調製した電解質溶液。溶液は１７．２８ｍＳ／ｃｍ（２０℃において）の導電率、１．２３に相当するｐＨ、及び３６．１℃の温度を有する。
各タンクを、試験１と同じ特徴を有する電気透析装置に接続する。
第１の電気透析を開始し、ｐＨと導電率をあらかじめ較正したプローブによって連続的に確認する。
ホエーの導電率が４．５１ｍＳ／ｃｍに達する時、電気透析を停止する。
次に、２０Ｌの塩水を取り除き、ＨＣｌを加えることでｐＨを２．９２に調節した水道水と交換し、電気透析を再開する。
最後に、脱塩化されたホエーの溶液が２．２６ｍＳ／ｃｍの導電率を有する時、電気透析を再び停止する。
中和を実行するために、８４ｍＬの４０％ＮａＯＨをタンク１に加えて、ｐＨを６．８にし、導電率を３．８ｍＳ／ｃｍにする。２０Ｌの塩水を取り除き、ｐＨを２．８７に調節した４０℃の水道水と交換する。電気透析を、脱塩化されたホエーの溶液が２．７８ｍＳ／ｃｍの導電率及び６．７のｐＨを有するまで約３０分間の持続時間で再開する。
得られた脱塩化されたホエーの特性の分析を行うために、第１の電気透析を停止した後（試料１）、及び本方法の最後に第２の電気透析を停止した後（試料２）、試料を収集する。結果を以下の表３に示す。
膜を通り抜けたイオン（ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム、及び塩素）の移動を検証するために、物質収支を評価した。この評価は、ホエーから消失したイオンの量が、１５％未満の量の間の相対的差異で塩水溶液中に見いだされることを裏付ける。
本発明の方法によって脱塩化されたホエーは６９％の脱塩率を有し、無機物の組成は仕様と一致する。
＜実施例２：本発明によって約９０％に脱塩化されたホエーの調製＞
実施例１の試験１と同じ操作条件及び同じタンク内の溶液を用いて、酸化されたホエーの導電率が３．０２ｍＳ／ｃｍに達するまで電気透析を開始する。
水酸化ナトリウム：水酸化カリウム（１：３）の混合物を用いて中和を実行し、６．７のｐＨ及び５．３７ｍＳ／ｃｍの導電率を得る。５Ｌの塩水を取り除き、４０℃の水道水溶液と交換する。電気透析を約２時間再開し、次に脱塩化されたホエーの溶液が１．０４ｍＳ／ｃｍの導電率及び６．５のｐＨを有する時に再び停止する。
得られた脱塩化されたホエーの特性の分析を行うために、第１の電気透析を停止した後（試料１）、及び本方法の最後に第２の電気透析を停止した後（試料２）、試料を収集する。結果を以下の表４に示す。
膜を通り抜けたイオン（ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム、及び塩素）の移動を検証するために、物質収支を評価した。この評価は、ホエーから消失したイオンの量が、２０％未満の量の間の相対的差異で塩水溶液中に見いだされることを裏付ける。
本発明の方法によって脱塩化されたホエーは８９％の脱塩率を有し、無機物の組成は仕様と一致する。
Claims (10)
- ホエーを得る工程と、
前記ホエーを３０℃から６０℃の温度で電気透析する工程と、
前記ホエーを２から３．５のｐＨに酸性化する工程と、
酸性化された前記ホエーを低温殺菌する工程と、
低温殺菌され酸性化された前記ホエーを３０℃から６０℃の温度で電気透析する工程と、
脱塩化された前記ホエーを６．７から７．２のｐＨに中和する工程と、を含むホエーの脱塩化方法。 - 第一の工程で得た前記ホエーは、１８から２５％の乾燥抽出物の濃縮されたホエーである、請求項１に記載の脱塩化方法。
- 前記ホエーを電気透析する前記工程は、４．０から５．０ｍＳ／ｃｍの導電率の前記ホエーを得るように行われる、請求項１又は２に記載の脱塩化方法。
- 低温殺菌され酸性化された前記ホエーを電気透析する前記工程は、２．０から３．０ｍＳ／ｃｍの導電率の低温殺菌され酸性化された前記ホエーを得るように行われる、請求項１から３のいずれか一項に記載の脱塩化方法。
- 低温殺菌され酸性化された前記ホエーを電気透析する前記工程は、１．０から１．５ｍＳ／ｃｍの導電率の低温殺菌され酸性化された前記ホエーを得るように行われる、請求項１から３のいずれか一項に記載の脱塩化方法。
- 前記低温殺菌は、１から２０分間８０から１２０℃の温度で、好ましくは１から１０分間９０から１００℃の温度で、より好ましくは約５分間約９５℃の温度で行われる、請求項１から５のいずれか一項に記載の脱塩化方法。
- 前記電気透析する工程は、３５℃から５５℃の温度で、より好ましくは４０℃から５０℃の温度で行われる、請求項１から６のいずれか一項に記載の方法。
- 前記中和する工程は、低温殺菌され酸性化された前記ホエーを電気透析する前記工程と同時に行われる、請求項１から７のいずれか一項に記載の方法。
- 約７０％の脱塩率を有する、請求項４に記載の方法によって得られた脱塩化されたホエー。
- 約９０％の脱塩率を有する、請求項５に記載の方法によって得られた脱塩化されたホエー。
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Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4954568A (ja) * | 1972-08-17 | 1974-05-27 | ||
| JPS5151548A (en) * | 1974-10-31 | 1976-05-07 | Asahi Chemical Ind | Nyu aruiha hoeenorenzokutekidatsuenhoho |
| US4180451A (en) * | 1978-04-19 | 1979-12-25 | Ionics Inc. | Apparatus for treating whey |
| JPS5685242A (en) * | 1979-08-31 | 1981-07-11 | Borden Inc | Electric dyalysis of acid whey |
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|---|---|---|---|---|
| US3325389A (en) | 1963-02-28 | 1967-06-13 | Ionics | Process for pretreatment of whey to increase demineralization rate |
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|---|---|---|---|---|
| JPS4954568A (ja) * | 1972-08-17 | 1974-05-27 | ||
| JPS5151548A (en) * | 1974-10-31 | 1976-05-07 | Asahi Chemical Ind | Nyu aruiha hoeenorenzokutekidatsuenhoho |
| US4180451A (en) * | 1978-04-19 | 1979-12-25 | Ionics Inc. | Apparatus for treating whey |
| JPS5685242A (en) * | 1979-08-31 | 1981-07-11 | Borden Inc | Electric dyalysis of acid whey |
| JPH034742A (ja) * | 1989-06-01 | 1991-01-10 | Snow Brand Milk Prod Co Ltd | 脱塩乳類の製造方法 |
| JP2000350551A (ja) * | 1999-05-17 | 2000-12-19 | Francaise D Ingenierie & De Recherche:Sa | 脱塩を目的とするホエーの処理方法 |
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