JP7372232B2 - κ-カゼイングリコマクロペプチドを含む組成物の製造方法 - Google Patents
κ-カゼイングリコマクロペプチドを含む組成物の製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP7372232B2 JP7372232B2 JP2020509189A JP2020509189A JP7372232B2 JP 7372232 B2 JP7372232 B2 JP 7372232B2 JP 2020509189 A JP2020509189 A JP 2020509189A JP 2020509189 A JP2020509189 A JP 2020509189A JP 7372232 B2 JP7372232 B2 JP 7372232B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gmp
- aqueous solution
- treatment
- membrane
- mass
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims description 161
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 73
- 108010028463 kappa-casein glycomacropeptide Proteins 0.000 title claims description 5
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 162
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 141
- 102000007544 Whey Proteins Human genes 0.000 claims description 102
- 108010046377 Whey Proteins Proteins 0.000 claims description 102
- 239000012466 permeate Substances 0.000 claims description 97
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 70
- 239000005862 Whey Substances 0.000 claims description 65
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 58
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M Bicarbonate Chemical compound OC([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 56
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 50
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 47
- 235000021119 whey protein Nutrition 0.000 claims description 37
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 28
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 28
- 235000013336 milk Nutrition 0.000 claims description 24
- 239000008267 milk Substances 0.000 claims description 24
- 210000004080 milk Anatomy 0.000 claims description 24
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 claims description 21
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 claims description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 2
- 210000004379 membrane Anatomy 0.000 description 134
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 81
- 238000011026 diafiltration Methods 0.000 description 62
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 58
- UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M Sodium bicarbonate Chemical compound [Na+].OC([O-])=O UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 38
- 235000013351 cheese Nutrition 0.000 description 37
- 239000000463 material Substances 0.000 description 35
- 235000013365 dairy product Nutrition 0.000 description 28
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 25
- 238000000108 ultra-filtration Methods 0.000 description 24
- 239000004695 Polyether sulfone Substances 0.000 description 20
- 229920006393 polyether sulfone Polymers 0.000 description 20
- 229910000030 sodium bicarbonate Inorganic materials 0.000 description 19
- 235000017557 sodium bicarbonate Nutrition 0.000 description 19
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 18
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 18
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 16
- 108010076119 Caseins Proteins 0.000 description 15
- 102000011632 Caseins Human genes 0.000 description 15
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 15
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 15
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 15
- 108010058314 rennet Proteins 0.000 description 15
- 229940108461 rennet Drugs 0.000 description 15
- 239000005018 casein Substances 0.000 description 14
- BECPQYXYKAMYBN-UHFFFAOYSA-N casein, tech. Chemical compound NCCCCC(C(O)=O)N=C(O)C(CC(O)=O)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(CC(C)C)N=C(O)C(CCC(O)=O)N=C(O)C(CC(O)=O)N=C(O)C(CCC(O)=O)N=C(O)C(C(C)O)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(CCC(O)=O)N=C(O)C(CCC(O)=O)N=C(O)C(COP(O)(O)=O)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(N)CC1=CC=CC=C1 BECPQYXYKAMYBN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 235000021240 caseins Nutrition 0.000 description 14
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 14
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 12
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 12
- 229910000028 potassium bicarbonate Inorganic materials 0.000 description 11
- 235000015497 potassium bicarbonate Nutrition 0.000 description 11
- 239000011736 potassium bicarbonate Substances 0.000 description 11
- TYJJADVDDVDEDZ-UHFFFAOYSA-M potassium hydrogencarbonate Chemical compound [K+].OC([O-])=O TYJJADVDDVDEDZ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 11
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 10
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 10
- 229920002492 poly(sulfone) Polymers 0.000 description 10
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 9
- 229910000365 copper sulfate Inorganic materials 0.000 description 9
- ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L copper(II) sulfate Chemical compound [Cu+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 9
- 235000018102 proteins Nutrition 0.000 description 9
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 9
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 9
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 description 9
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 8
- JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N lactic acid Chemical compound CC(O)C(O)=O JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 7
- 238000004108 freeze drying Methods 0.000 description 7
- -1 transition metal salt Chemical class 0.000 description 7
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- GUBGYTABKSRVRQ-QKKXKWKRSA-N Lactose Natural products OC[C@H]1O[C@@H](O[C@H]2[C@H](O)[C@@H](O)C(O)O[C@@H]2CO)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H]1O GUBGYTABKSRVRQ-QKKXKWKRSA-N 0.000 description 6
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 6
- 239000008101 lactose Substances 0.000 description 6
- 238000001694 spray drying Methods 0.000 description 6
- HEFNNWSXXWATRW-UHFFFAOYSA-N Ibuprofen Chemical compound CC(C)CC1=CC=C(C(C)C(O)=O)C=C1 HEFNNWSXXWATRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 5
- 238000011033 desalting Methods 0.000 description 5
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 5
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 5
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 5
- 229940086066 potassium hydrogencarbonate Drugs 0.000 description 5
- 239000000047 product Substances 0.000 description 5
- 125000005629 sialic acid group Chemical group 0.000 description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 5
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 4
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 102000008192 Lactoglobulins Human genes 0.000 description 4
- 108010060630 Lactoglobulins Proteins 0.000 description 4
- SQVRNKJHWKZAKO-UHFFFAOYSA-N beta-N-Acetyl-D-neuraminic acid Natural products CC(=O)NC1C(O)CC(O)(C(O)=O)OC1C(O)C(O)CO SQVRNKJHWKZAKO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 4
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 4
- FBAFATDZDUQKNH-UHFFFAOYSA-M iron chloride Chemical compound [Cl-].[Fe] FBAFATDZDUQKNH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 239000004310 lactic acid Substances 0.000 description 4
- 235000014655 lactic acid Nutrition 0.000 description 4
- 238000010979 pH adjustment Methods 0.000 description 4
- SQVRNKJHWKZAKO-OQPLDHBCSA-N sialic acid Chemical compound CC(=O)N[C@@H]1[C@@H](O)C[C@@](O)(C(O)=O)OC1[C@H](O)[C@H](O)CO SQVRNKJHWKZAKO-OQPLDHBCSA-N 0.000 description 4
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 4
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 description 4
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000020 Nitrocellulose Substances 0.000 description 3
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004760 aramid Substances 0.000 description 3
- 229920003235 aromatic polyamide Polymers 0.000 description 3
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 3
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 229920002301 cellulose acetate Polymers 0.000 description 3
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 3
- JZCCFEFSEZPSOG-UHFFFAOYSA-L copper(II) sulfate pentahydrate Chemical compound O.O.O.O.O.[Cu+2].[O-]S([O-])(=O)=O JZCCFEFSEZPSOG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 239000006071 cream Substances 0.000 description 3
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 3
- 238000001962 electrophoresis Methods 0.000 description 3
- 235000020256 human milk Nutrition 0.000 description 3
- 210000004251 human milk Anatomy 0.000 description 3
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 3
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 3
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 3
- 229920001220 nitrocellulos Polymers 0.000 description 3
- 229920002239 polyacrylonitrile Polymers 0.000 description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 3
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 3
- 229960003975 potassium Drugs 0.000 description 3
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 3
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 3
- 230000035755 proliferation Effects 0.000 description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 3
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 3
- BFKJFAAPBSQJPD-UHFFFAOYSA-N tetrafluoroethene Chemical group FC(F)=C(F)F BFKJFAAPBSQJPD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910021642 ultra pure water Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000012498 ultrapure water Substances 0.000 description 3
- ATRRKUHOCOJYRX-UHFFFAOYSA-N Ammonium bicarbonate Chemical compound [NH4+].OC([O-])=O ATRRKUHOCOJYRX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 2
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 102000004407 Lactalbumin Human genes 0.000 description 2
- 108090000942 Lactalbumin Proteins 0.000 description 2
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 239000001099 ammonium carbonate Substances 0.000 description 2
- 238000005341 cation exchange Methods 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000020247 cow milk Nutrition 0.000 description 2
- 238000010612 desalination reaction Methods 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- NQXWGWZJXJUMQB-UHFFFAOYSA-K iron trichloride hexahydrate Chemical compound O.O.O.O.O.O.[Cl-].Cl[Fe+]Cl NQXWGWZJXJUMQB-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L potassium carbonate Chemical compound [K+].[K+].[O-]C([O-])=O BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 2
- 239000012264 purified product Substances 0.000 description 2
- 229910001428 transition metal ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 description 2
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 2
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000021241 α-lactalbumin Nutrition 0.000 description 2
- IUVCFHHAEHNCFT-INIZCTEOSA-N 2-[(1s)-1-[4-amino-3-(3-fluoro-4-propan-2-yloxyphenyl)pyrazolo[3,4-d]pyrimidin-1-yl]ethyl]-6-fluoro-3-(3-fluorophenyl)chromen-4-one Chemical compound C1=C(F)C(OC(C)C)=CC=C1C(C1=C(N)N=CN=C11)=NN1[C@@H](C)C1=C(C=2C=C(F)C=CC=2)C(=O)C2=CC(F)=CC=C2O1 IUVCFHHAEHNCFT-INIZCTEOSA-N 0.000 description 1
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M Acetate Chemical compound CC([O-])=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910000013 Ammonium bicarbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-M Lactate Chemical compound CC(O)C([O-])=O JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 description 1
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N Oxalic acid Chemical compound OC(=O)C(O)=O MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 102000057297 Pepsin A Human genes 0.000 description 1
- 108090000284 Pepsin A Proteins 0.000 description 1
- UIIMBOGNXHQVGW-DEQYMQKBSA-M Sodium bicarbonate-14C Chemical compound [Na+].O[14C]([O-])=O UIIMBOGNXHQVGW-DEQYMQKBSA-M 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000700605 Viruses Species 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 235000012538 ammonium bicarbonate Nutrition 0.000 description 1
- 235000012501 ammonium carbonate Nutrition 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- NKWPZUCBCARRDP-UHFFFAOYSA-L calcium bicarbonate Chemical compound [Ca+2].OC([O-])=O.OC([O-])=O NKWPZUCBCARRDP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910000020 calcium bicarbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000010216 calcium carbonate Nutrition 0.000 description 1
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 1
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 108010067454 caseinomacropeptide Proteins 0.000 description 1
- 238000005277 cation exchange chromatography Methods 0.000 description 1
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000009295 crossflow filtration Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000008034 disappearance Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 1
- 235000013376 functional food Nutrition 0.000 description 1
- 210000001156 gastric mucosa Anatomy 0.000 description 1
- 235000020251 goat milk Nutrition 0.000 description 1
- 208000015181 infectious disease Diseases 0.000 description 1
- 239000003456 ion exchange resin Substances 0.000 description 1
- 229920003303 ion-exchange polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000001471 micro-filtration Methods 0.000 description 1
- 229940111202 pepsin Drugs 0.000 description 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 1
- 229910000027 potassium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011181 potassium carbonates Nutrition 0.000 description 1
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 description 1
- 108090000765 processed proteins & peptides Proteins 0.000 description 1
- 239000012465 retentate Substances 0.000 description 1
- 238000001223 reverse osmosis Methods 0.000 description 1
- 235000020254 sheep milk Nutrition 0.000 description 1
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000017550 sodium carbonate Nutrition 0.000 description 1
- KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N sodium oxide Chemical compound [O-2].[Na+].[Na+] KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001948 sodium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 235000021246 κ-casein Nutrition 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07K—PEPTIDES
- C07K14/00—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
- C07K14/435—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
- C07K14/46—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans from vertebrates
- C07K14/47—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans from vertebrates from mammals
- C07K14/4701—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans from vertebrates from mammals not used
- C07K14/4732—Casein
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23J—PROTEIN COMPOSITIONS FOR FOODSTUFFS; WORKING-UP PROTEINS FOR FOODSTUFFS; PHOSPHATIDE COMPOSITIONS FOR FOODSTUFFS
- A23J1/00—Obtaining protein compositions for foodstuffs; Bulk opening of eggs and separation of yolks from whites
- A23J1/20—Obtaining protein compositions for foodstuffs; Bulk opening of eggs and separation of yolks from whites from milk, e.g. casein; from whey
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23L—FOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
- A23L33/00—Modifying nutritive qualities of foods; Dietetic products; Preparation or treatment thereof
- A23L33/10—Modifying nutritive qualities of foods; Dietetic products; Preparation or treatment thereof using additives
- A23L33/17—Amino acids, peptides or proteins
- A23L33/19—Dairy proteins
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K38/00—Medicinal preparations containing peptides
- A61K38/16—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
- A61K38/17—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
- A61K38/1703—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans from vertebrates
- A61K38/1709—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans from vertebrates from mammals
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23V—INDEXING SCHEME RELATING TO FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES AND LACTIC OR PROPIONIC ACID BACTERIA USED IN FOODSTUFFS OR FOOD PREPARATION
- A23V2002/00—Food compositions, function of food ingredients or processes for food or foodstuffs
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K38/00—Medicinal preparations containing peptides
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Zoology (AREA)
- Gastroenterology & Hepatology (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Mycology (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Nutrition Science (AREA)
- Pharmacology & Pharmacy (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Marine Sciences & Fisheries (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Dairy Products (AREA)
- Coloring Foods And Improving Nutritive Qualities (AREA)
- Peptides Or Proteins (AREA)
Description
母乳中には、牛乳と比較して3~5倍程度のシアル酸類が含まれており、このシアル酸類も乳児の感染防御因子の一つとして機能するものと考えられている。シアル酸類の一つであるGMPもウイルスや細菌に対する感染防御作用や、乳酸菌増殖活性を有することが知られている。またLAは、GMP同様に母乳中に含まれるタンパク質の約3割を占める主要なタンパク質である。LAは、GMP同様に胃粘膜の保護作用等の様々な生理活性機能を有することが知られている。LAは、分子量約14,000Daのタンパク質である。
このことから、母乳代替品、機能性食品等の食品としてシアル酸類であるGMPを利用するための工業的規模での生産が強く望まれている。これまでに乳中のシアル酸類であるGMPを分別する技術として、限外濾過あるいは逆浸透膜、イオン交換樹脂を用いる方法が挙げられる。
本発明は、操作が簡易でありながら、出発原料がチーズホエイ、ホエイ蛋白質濃縮物のいずれであっても収率の高い、GMPを含む組成物の製造方法を提供することを第一の課題とする。
本発明は、操作が容易で製造時間が短縮された、GMPを含む組成物の製造方法を提供することを第二の課題とする。
本発明は、操作が容易で製造時間が短縮された、GMPとLAとを含む組成物の製造方法を提供することを第三の課題とする。
GMPの分子量は約9,000Daであり、pH4未満ではモノマーで、またpH4以上ではポリマー(分子量50,000Da以上)で存在すると言われている。これに対して、発明者らが鋭意検討した結果、GMPを含み且つpHが4~9である乳原料の水溶液を調製し、該水溶液中で炭酸水素イオン及び/または炭酸イオンと、金属イオンと、を生じさせることにより、pHが4以上であるにもかかわらず、分画分子量9,000~50,000Daの膜で処理し得られた透過液からGMPを含む組成物が得られることを見出し、発明を完成させた。具体的には、本発明は以下の構成を含むものである。
[1](A)pHが4~9である、乳原料を含有する水溶液を調製する工程と、(B)前記水溶液に前処理を行い、炭酸(水素)イオンと、金属イオンと、を含有する前処理後の水溶液を得る工程と、(C)前処理後の水溶液を、分画分子量9,000Da以上300,000Da以下の膜を用いた膜処理に供する工程と、を含むGMPを含む組成物の製造方法。
[2](C)工程の透過液として、GMPを含む組成物を得ることを特徴とする[1]に記載の組成物の製造方法。
[3](B)工程と(C)工程の間に、pH4未満の乳原料を含む水溶液をpH4以上に調整する工程を含む、[1]又は[2]に記載の組成物の製造方法。
[4](C)工程で得られた濃縮液を前記膜処理に再度供し、この処理により得られえる再透過液を得る(D)工程をさらに含む、[1]~[3]のいずれか一つに記載の組成物の製造方法。
[5]分画分子量が9,000Daより小さい膜を用いて、前記透過液及び/または再透過液を濃縮する(E)工程をさらに含む、[4]に記載の組成物の製造方法。
[6](C)工程において使用する膜の分画分子量が、30,000Da~100,000Daである、[1]~[5]のいずれか一つに記載の組成物の製造方法。
GMPの分子量は約9,000Daであり、pH4未満ではモノマーで、またpH4以上ではポリマー(分子量50,000Da以上)で存在すると言われている。
これに対して、発明者らが鋭意検討した結果、GMPを含み且つpHが4~9である乳原料の水溶液を調製し、該水溶液中で炭酸水素イオン及び/または炭酸イオンを生じさせることにより、pHが4以上であるにもかかわらず、分画分子量9,000~50,000Daの膜で処理し得られた透過液からGMPを含む組成物が得られることを見出し、発明を完成させた。具体的には、本発明は以下の構成を含むものである。
(1)(A)乳原料を含むpHが4以上9以下の水溶液を調製する工程と、
(B)前記水溶液中に炭酸水素イオン及び/または炭酸イオンを生じさせる工程と、
(C)前記炭酸水素イオン及び/または炭酸イオンを生じさせた水溶液を分画分子量9,000~50,000Daの膜を用いた膜処理に供する工程と、
を含むことを特徴とするGMPを含む組成物の製造方法、
(2)(D)前記工程(C)の透過液として、GMPを含む組成物を得る工程をさらに含む、(1)に記載の組成物の製造方法、
(3)前記工程(C)より前に、乳原料を含む水溶液のpHを4未満から4以上に調整する工程を含まない、(1)又は(2)に記載の組成物の製造方法、
(4)(E)前記工程(C)で得られた濃縮液を前記膜処理に再度供し、再透過液を得る工程をさらに含む、(1)~(3)のいずれかに記載の組成物の製造方法、
(5)(F)分画分子量が9,000より小さい膜を用いて、前記透過液及び/又は再透過液を濃縮する工程をさらに含む、(1)~(4)のいずれかに記載の組成物の製造方法、並びに
(6)前記工程(C)において使用する膜の分画分子量が、30,000~50,000Daである、(1)~(5)のいずれかに記載の組成物の製造方法。
[C.第三の実施形態]
発明者らが鋭意検討した結果、GMPとLAを含み且つpHが4~9である水溶液を調製し、該水溶液中で炭酸水素イオン及び/または炭酸イオンと、金属イオンと、を生じさせることにより、分画分子量300,000Da以下の膜を用いた膜処理の透過液からGMPと、LAと、を含む組成物が得られることを見出し、発明を完成させた。具体的には、本発明は以下の構成を含むものである。
(1)(A)乳原料を含むpHが4以上9以下の水溶液を調製する工程と、
(B)前記水溶液中に炭酸水素イオン及び/または炭酸イオンを生じさせる工程と、
(C)金属イオンを生じさせる工程と、
(D)前記炭酸水素イオン及び/または炭酸イオンと、金属イオンと、を生じさせた水溶液を分画分子量9,000~300,000Daの膜を用いた膜処理に供する工程と、
を含むことを特徴とするGMPと、LAと、を含む組成物の製造方法、
(2)(E)前記工程(D)の透過液として、GMPとLAとを含む組成物を得る工程
をさらに含む、(1)に記載の組成物の製造方法、
(3)前記工程(D)より前に、乳原料を含む水溶液のpHを4未満から4以上に調整する工程を含まない、(1)又は(2)に記載の組成物の製造方法、
(4)(F)前記工程(D)で得られた濃縮液を前記膜処理に再度供し、再透過液を得る工程をさらに含む、(1)~(3)のいずれかに記載の組成物の製造方法、並びに
(5)(G)分画分子量が9,000より小さい膜を用いて、前記透過液及び/又は再透過液を濃縮する工程をさらに含む、(1)~(4)のいずれかに記載の組成物の製造方法。
[A.第一の実施形態]
第一の実施形態に係る組成物の製造方法に用いる原材料について説明する。
シアル酸類であるGMPは、牛乳、山羊乳、羊乳等の乳類からチーズ又はレンネットカゼインを製造する際に副生されるホエイに含まれている。よって、実施の形態に係る組成物の製造方法では、このようなGMPを含有する乳原料を用いればよく、チーズホエイ、レンネットカゼインホエイ、ホエイ蛋白質濃縮物(WPC)、ホエイ蛋白質単離物(WPI)、脱塩したチーズホエイ粉、無脱塩のチーズホエイ粉等を例示することができる。なお、LAについてもGMPと同様の材料を用いることができる。
実施形態に係るGMPを含む組成物の製造方法では、上記した乳原料の水溶液を調製する。このときの固形分濃度は好ましくは0.001質量%以上であれば良く、より好ましくは0.001質量%以上35質量%以下の濃度であれば良く、0.01質量%以上20質量%以下が最も好ましい。
実施形態に係るGMPを含む組成物の製造方法では、乳原料を含む水溶液のpHが4~9の範囲にあることが好ましい。このpH条件と、後述する、炭酸(水素)イオン及び金属イオンの条件と、透過膜の条件とを満たすことで、濃縮処理工程における透過液と濃縮液の選択性が高まるからである。
上記したとおり、pHは4~9であればよく、4より大きく9以下であることが好ましく、pH4.5~8.5がより好ましく、pH5.0~8.5がさらに好ましく、pH5.5~8.5がさらに好ましく、pH6.0~8.5が最も好ましい。
実施形態に係るGMPを含む組成物の製造方法では、乳原料を含み且つpHが4~9である水溶液中に炭酸水素イオン及び/または炭酸イオンを生じさせる。炭酸水素イオン及び/または炭酸イオンは、乳原料を含み且つpHが4~9である水溶液の調製と同時に生じさせてもよいが、炭酸水素イオン及び/または炭酸イオンの消失を防止するために、調製後に発生させることが好ましい。
なお、本明細書および特許請求の範囲における、「炭酸(水素)イオン」の用語には、炭酸イオンもしくは炭酸水素イオン、またはその両者が含まれる。
炭酸水素イオン及び/または炭酸イオンは、水溶液中で炭酸イオン及び/または炭酸水素イオンを生じるものであればどのような成分や方法を用いて生成させてもよく、以下に例示した1種類あるいは複数の化合物及び/または方法を組み合わせて炭酸イオン及び/または炭酸水素イオンを生じさせればよい。
気体状の二酸化炭素の吹き込み、液状あるいは固体状の二酸化炭素の添加といった二酸化炭素を添加する方法、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、炭酸水素カルシウム、炭酸水素アンモニウムなどの炭酸水素塩を添加する方法や、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸アンモニウム、炭酸カルシウムなどの炭酸塩を添加する方法等が例示できる。炭酸水素塩や炭酸塩を添加する場合、これらの塩を水に溶解して炭酸イオン及び/または炭酸水素イオンを発生させた水溶液を、乳原料を含む水溶液中に加えてもよく、乳原料を含む水溶液中に炭酸水素塩や炭酸塩を直接投入してもよい。
実施形態に用いる軽金属塩及び/または遷移金属塩について説明する。軽金属塩及び/または遷移金属塩は、軽金属あるいは遷移金属の1価から3価の陽イオンを含むものであればどのようなものでもよく、1種類又は複数の金属イオンを用いることができる。軽金属塩及び/または遷移金属塩に含まれる軽金属イオン及び/または遷移金属イオンとしては、ナトリウム、カリウム、マグネシウム、カルシウム、マンガン、鉄、銅、亜鉛などが挙げられるが、食品やヒト中に存在するナトリウム、カリウム、マグネシウム、カルシウム、マンガン、鉄、銅、亜鉛などを用いることが好ましい。軽金属塩及び/または遷移金属塩の種類としては、塩酸塩、硫酸塩、硝酸塩、酢酸塩、乳酸塩、炭酸塩、シュウ酸塩、リン酸塩などが挙げられる。
軽金属塩及び/または遷移金属塩を添加する場合、これらの塩を溶解することにより金属イオンを発生させた水溶液を、乳原料を含む水溶液中に加えてもよく、乳原料を含む水溶液中に直接軽金属塩及び/または炭酸塩を添加することにより、炭酸水素イオン及び/または炭酸イオンと金属イオンとを同時に発生させることもできる。乳原料を含む水溶液に金属イオンを発生させる場合で、乳原料を含み且つpHが4~9に調整した水溶液に炭酸水素イオン及び/または炭酸イオンと同時に金属イオンを生じさせても良いが、同時に発生させない場合は、炭酸水素イオン及び/または炭酸イオンを発生させた後に、金属イオンを発生させることが好ましい。
実施形態に係るGMPを含む組成物の製造方法では、乳原料を含み且つpHが4~9である水溶液中に炭酸水素イオン及び/または炭酸イオンと、軽金属塩及び/または遷移金属塩と、を生じさせたものを膜処理に供する。膜処理に用いる膜は分画分子量が9,000~300,000Daであればどのようなものでも用いることができるが、10,000~300,000Daが好ましく、20,000~100,000Daがより好ましく、30,000~100,000Daが最も好ましい。
実施形態に係るGMPを含む組成物の製造方法に用いる膜処理法は、食品や経口摂取する医薬品の処理、製造等で一般的に用いられている方法であればどのようなものでもよく、クロスフロー方式での濾過処理、ダイアフィルトレーション等を例示できる。この膜処理における透過液を、GMPを含む組成物として得ることができる。なお、膜処理中の溶液の温度調整は不要であるが、微生物の繁殖を考慮して0℃以上15℃以下とすることが好ましい。
(フローチャート)
図1はGMPを含む組成物の製造方法のフローチャートである。GMPを含む組成物の製造方法について図1のフローチャートを用いて説明する。なお、説明には図1の方法例を用いるが、本発明はこの方法例に限定されるものではない。
乳原料を水に溶解させGMPを含む水溶液を調製する。
GMPを含む水溶液は、GMPを含む水溶液のpH調整、及びGMPを含む水溶液中に炭酸水素イオン及び/または炭酸イオンを生じさせる前に、分画分子量9,000Daより小さい分画分子量を有する限外濾過膜等による前処理でGMPの濃度を調整しておくことが好ましい。
また、脂肪分、不溶物等をクリームセパレーター、クラリファイヤー等の前処理を用いて除いておくことが好ましい。乳原料やGMPを含む水溶液を、殺菌を目的とした加熱処理をすることも可能である。
GMPを含む水溶液の濃縮処理を行う(濃縮処理A)。これにより、GMPを含む透過液(GMP含有透過液)と、濃縮液(濃縮液1)と、が得られる。濃縮処理に用いる膜は分画分子量が9,000~300,000Daであればどのようなものでも用いることができるが、10,000~300,000Daが好ましく、20,000~100,000Daがより好ましく、30,000~100,000Daが最も好ましい。
GMPの収量を向上させる方法のひとつに、濃縮液1のダイアフィルトレーション(以下「DF」ともいう。)処理がある。
濃縮液1に水などを加えながら膜処理をおこなうDF処理によって、濃縮液1に残存するGMPを透過液(GMP含有透過液2)から回収できる。これを繰り返して再透過液(GMP含有透過液2)からできるだけGMPを回収することが好ましい。
濃縮液に対する加水には、濾過水、イオン交換水、蒸留水、超純水、GMPを含む透過液を膜処理で濃縮する際に得られた透過液、pHやイオン強度を調整した溶液、又はこれらを混合したもの等を使用できる。
膜処理の透過液として得られるGMPを含む組成物(GMP含有透過液1、GMP含有透過液2)には、目的とするGMP以外に、乳糖やミネラルが含まれているため、分画分子量9,000Daより小さい分画分子量を有する限外濾過膜を用いて濃縮、脱塩すること、すなわち乳糖やミネラルを除去することが可能である。これにより、組成物中におけるGMP含量をより高めることが可能である。この濃縮及び/または脱塩用の限外濾過膜の分画分子量は、好ましくは5,000Da以下である。
さらに、噴霧乾燥及び/または凍結乾燥等の手段によって水分を減らしたGMPを含む組成物を得ることができる。
処理に使用した原料に含まれるGMP含量および処理の結果得られたGMPを含む組成物に含まれるGMP含量はウレア-SDS電気泳動法を用いて測定した。
以下、第一の実施形態に係る発明の実施例を詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。図1を参照しながら説明していく。
ステップ1:チェダーチーズホエイ40kgを75℃達温殺菌後にクラリファイヤーにかけ、不溶物を除いた。不溶物を除いた後、分画分子量5,000Daの限外濾過膜を使用してチェダーチーズホエイを4倍濃縮し10kgの濃縮液と30kgの透過液を得た。
このチェダーチーズホエイ濃縮液10kgに対して炭酸水素ナトリウムを添加し、よく攪拌した。その後、透過液2.5kgを加え、炭酸水素ナトリウム濃度0.42質量%の脱塩チェダーチーズホエイを12.5kg調製した。0.42質量%炭酸水素ナトリウム-脱塩チェダーチーズホエイのpHは8.4であった。
ステップ1:WPIとしてチーズホエイ由来のProvon190(Glanbia社)を用いて8質量%WPI水溶液、ホエイミネラル素材としてFondlacSL(Meggle社)を用いて2質量%ホエイミネラル水溶液を調整した。FondlacSLの灰分分析値は100gあたり、Kが5024mg、Naが1704mg、Mgが252mg、Caが1044mgであった。また、濃度が1.68質量%となるようにイオン交換水に炭酸水素ナトリウムを加えた炭酸水素ナトリウム水溶液を調製した。
次に、1.68質量%炭酸水素ナトリウム水溶液3.75kgを8質量%WPI水溶液3.75kgに加えよく攪拌した。その後、2質量%ホエイミネラル水溶液7.5kgを加え、15kgの2質量%WPI-0.42質量%炭酸水素Na-1質量%ホエイミネラル水溶液を調製した。2質量%WPI-0.42質量%炭酸水素Na-1質量%ホエイミネラル水溶液のpHは8.2であった。
ステップ1:WPIとしてチーズホエイ由来のProvon190(Glanbia社)を用いて、8質量%WPI水溶液を調整した。次に、濃度が3.36質量%となるようにイオン交換水に炭酸水素ナトリウムを加えた炭酸水素ナトリウム水溶液を調製した。さらに、濃度が0.12質量%となるようにイオン交換水に硫酸銅(II)五水和物(関東化学社)を加えた硫酸銅(II)五水和物水溶液を調整した。8質量%WPI水溶液3.75kgに3.36質量%炭酸水素Na水溶液3.75kgを加えよく攪拌した。その後、硫酸銅水溶液7.5kgを加え、15kgの2質量%WPI-0.84質量%炭酸水素Na-0.06質量%硫酸銅水溶液を調製した。2質量%WPI-0.84質量%炭酸水素Na-0.06質量%硫酸銅水溶液のpHは8であった。
ステップ1:WPIとしてチーズホエイ由来のProvon190(Glanbia社)を用いて、8質量%WPI水溶液を調整した。次に、濃度が3.36質量%となるようにイオン交換水に炭酸水素ナトリウムを加えた炭酸水素ナトリウム水溶液を調製した。さらに、濃度が0.14質量%となるようにイオン交換水に塩化鉄(III)六水和物(純正化学社)を加えた塩化鉄(III)六水和物水溶液を調整した。8質量%WPI水溶液3.75kgに3.36質量%炭酸水素Na水溶液3.75kgを加えよく攪拌した。その後、塩化鉄水溶液7.5kgを加え、15kgの2質量%WPI-0.84質量%炭酸水素Na-0.07質量%塩化鉄水溶液を調製した。2質量%WPI-0.84質量%炭酸水素Na-0.07質量%塩化鉄水溶液のpHは7.8であった。
本発明の第二の実施形態について、上述の第一の実施態様との相違点を中心に説明する。
実施形態に係るGMPを含む組成物の製造方法では、乳原料を含む水溶液のpHを4~9の範囲外から4~9の範囲内に調整する工程を含むことができるが、GMPの化学構造又は安定性を保持する観点から、このような工程を含まないことが好ましい。例えば、本発明のGMPを含む組成物の製造方法では、乳原料を含む水溶液のpHを一旦4未満に調整し、この水溶液を再度4以上に調整する工程を含まないことが好ましい。同様に、乳原料を含む水溶液のpHを一旦9より上に調整し、この水溶液を再度9以下に調整する工程を含まないことが好ましい。
上記したとおり、pHは4~9であればよく、4より大きく9以下であることが好ましく、pH4.5~8.5がより好ましく、pH5~8がさらに好ましく、pH5.5~8がさらに好ましく、pH6~8が最も好ましい。
実施形態に係るGMPを含む組成物の製造方法では、乳原料を含み且つpHが4~9である水溶液中に炭酸水素イオン及び/または炭酸イオンを生じさせたものを膜処理に供する。膜処理に用いる膜は分画分子量が9,000~50,000Daであればどのようなものでも用いることができるが、10,000~50,000Daが好ましく、20,000~50,000Daがより好ましく、30,000~50,000Daが最も好ましい。
膜の材質は、ポリスルフォン、ポリエーテルスルフォン、4フッ化エチレン、セラミック等を例示することができ、歩留りを上げるためには、酢酸セルロース、ニトロセルロース、ポリアクリロニトリル、芳香族ポリアミド等の親水性の膜、あるいは荷電膜を使用することが好ましい。
(1)ダイアフィルトレーション(DF)処理方法
GMPを得るため、GMPを含む原料から膜処理においてGMPを含む透過液を得る際に、可能な限り再透過液を得ることが歩留まり向上のために好ましい。具体的には、工程(C)において生じた濃縮液に加水し再度限外濾過したり、これを繰り返して再透過液を得ることが更に好ましい。濃縮液への加水は、濾過水、イオン交換水、蒸留水、超純水、GMPを含む透過液を膜処理で濃縮する際に得られた透過液、pHやイオン強度を調整した溶液、又はこれらを混合したものを使用できる。
乳原料を含む水溶液は、水溶液のpH調整、及び水溶液中に炭酸水素イオン及び/又は炭酸イオンを生じさせる前に、分画分子量9,000Daより小さい分画分子量を有する限外濾過膜等による前処理でGMPの濃度を調整しておくことが好ましい。
また、原料中の脂肪分、不溶物等をクリームセパレーター、クラリファイヤー等の前処理を用いて除いておくことが好ましい。また、これらの原料に対して殺菌を目的とした加熱処理をすることも可能である。
膜処理の透過液として得られるGMPを含む組成物には、目的とするGMP以外に、乳糖やミネラルが含まれているため、分画分子量9,000Daより小さい分画分子量を有する限外濾過膜を用いて濃縮、脱塩すること、すなわち乳糖やミネラルを除去することが可能である。これにより、GMP含量をより高めることが可能である。この濃縮及び/又は脱塩用の限外濾過膜の分画分子量は、好ましくは5,000Da以下である。
さらに、噴霧乾燥及び/又は凍結乾燥等の手段によって水分を減らしたGMPを含む組成物を得ることができる。
処理に使用した原料に含まれるGMP含量および処理の結果得られたGMPを含む組成物に含まれるGMP含量はウレア-SDS電気泳動法を用いて測定した。
以下、第二の実施形態に係る発明の実施例を詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
(実施例B1):チーズホエイからのGMPを含む組成物の調製
チェダーチーズホエイ44Lを75℃達温殺菌後にクラリファイヤーにかけ、不溶物を除いた。不溶物を除いた後、分画分子量5,000Daの限外濾過膜を使用してチェダーチーズホエイを2倍濃縮し、20Lの濃縮液と20Lの透過液を得た。このチェダーチーズホエイ濃縮液20Lに対して炭酸水素カリウム水溶液20Lを加え、炭酸水素カリウムの濃度0.2質量%のチェダーチーズホエイを40L調製した。
乾燥粉末状のGMPの含有率は固形分あたり39質量%であった。使用した原料からのGMPの回収率は19質量%であった。
WPIとしてチーズホエイ由来のProvon190(Glanbia社)を用いて4%WPI水溶液を調整した。濃度が0.33質量%となるようにイオン交換水に炭酸水素ナトリウムを加えた炭酸水素ナトリウム水溶液を調製した。0.33質量%炭酸水素ナトリウム水溶液7.5kgを4%WPI水溶液7.5kgに加えよく攪拌し、15kgの2%WPI-0.16質量%炭酸水素Na水溶液を調製した。2%WPI-0.16質量%炭酸水素Na水溶液のpHは7.2であった。
乾燥粉末状のGMPの含有率は固形分あたり30質量%であった。使用した原料からのGMPの回収率は22質量%であった。
WPCとしてチーズホエイ由来のWPC80(ザクセンミルヒ社)を用いて6%WPC水溶液を調整した。次に、濃度が0.33質量%となるようにイオン交換水に炭酸水素ナトリウムを加えた炭酸水素ナトリウム水溶液を調製した。6%WPC80水溶液7.5kgに0.33質量%炭酸水素Na水溶液7.5kgを加えよく攪拌し、15kgの3%WPC-0.16質量%炭酸水素Na水溶液を調製した。6%WPC水溶液のpHは6.7、3%WPC-0.16質量%炭酸水素Na水溶液のpHは7.2であった。
乾燥粉末状のGMPの含有率は固形分あたり30質量%であった。使用した原料からのGMPの回収率は25質量%であった。
水酸化ナトリウムを用いてpH7.2に調整したレンネットカゼインホエイ105Lを75℃達温後15秒間保持し殺菌した後にクラリファイヤーにかけ、不溶物を除いた。不溶物を除いた後、分画分子量5,000Daの限外濾過膜を使用して2倍濃縮し、50Lの濃縮液と50Lの透過液を得た。濃縮処理後のレンネットカゼインホエイ濃縮液のpHは7.3、Brixは6.2%であった。このレンネットカゼインホエイ濃縮液50Lに対して炭酸水素カリウム水溶液25Lを加えた、Brix6.7%、炭酸水素カリウムの濃度0.1質量%のレンネットカゼインホエイを75L調製した。
乾燥粉末状のGMPの含有率は固形分あたり48質量%であった。使用した原料からのGMPの回収率は20質量%であった。
本発明の第三の実施形態について、上述の第一の実施態様との相違点を中心に説明する。
(pH調整)
実施形態に係るGMPとLAを含む組成物の製造方法では、乳原料を含む水溶液のpHを4~9の範囲外から4~9の範囲内に調整する工程を含むことができるが、GMPの化学構造又は安定性を保持する観点から、このような工程を含まないことが好ましい。例えば、本発明のGMPを含む組成物の製造方法では、乳原料を含む水溶液のpHを一旦4未満に調整し、この水溶液を再度4以上に調整する工程を含まないことが好ましい。同様に、乳原料を含む水溶液のpHを一旦9より上に調整し、この水溶液を再度9以下に調整する工程を含まないことが好ましい。
上記したとおり、pHは4~9であればよく、4より大きく9以下であることが好ましく、pH4.5~8.5がより好ましく、pH5~8がさらに好ましく、pH5.5~8がさらに好ましく、pH6~8が最も好ましい。
実施形態に係るGMPとLAを含む組成物の製造方法では、固形分を含むpH4~9の溶液を調製し、該水溶液中に炭酸水素イオン及び/又は炭酸イオンを溶液中に生じさせる。このときの溶液中の炭酸水素イオン及び/または炭酸イオンの濃度は、0.001重量%以上35重量%以下であれば良い。
実施形態に係るGMPとLAを含む組成物の製造方法では、乳原料を含み且つpHが4~9である水溶液中に炭酸水素イオン及び/または炭酸イオンを生じさせたものを膜処理に供する。膜処理に用いる膜は分画分子量が9,000~300,000Da以下であればどのようなものでも用いることができるが、20,000~200,000Daが好ましく、30,000~100,000Daがより好ましく、30,000~50,000Daが最も好ましい。また、上限を50,000Da未満、例えば、45,000Da、又は40,000Daとしてもよく、具体的な範囲としては、9,000~45,000Da、10,000~40,000Da、又は20,000~40,000Daの膜を使用してもよい。
膜の材質は、ポリスルフォン、ポリエーテルスルフォン、4フッ化エチレン、セラミック等を例示することができ、歩留りを上げるためには、酢酸セルロース、ニトロセルロース、ポリアクリロニトリル、芳香族ポリアミド等の親水性の膜、あるいは荷電膜を使用することが好ましい。
実施形態に係るGMPとLAを含む組成物の製造方法に用いる膜処理法は、食品や経口摂取する医薬品の処理、製造等で一般的に用いられている方法であればどのようなものでもよく、クロスフロー方式での濾過処理、ダイアフィルトレーション等を例示できる。この膜処理における透過液を、GMPとLAを含む組成物として得ることができる。
なお、膜処理中の溶液の温度調整は不要であるが、微生物の繁殖を考慮して0℃以上15℃以下とすることが好ましい。
(1)ダイアフィルトレーション(DF)処理方法
GMPとLAを得るため、GMPとLAを含む原料から膜処理においてGMPとLAを含む透過液を得る際に、可能な限り再透過液を得ることが歩留まり向上のために好ましい。具体的には、工程(D)において生じた濃縮液に加水し再度限外濾過したり、これを繰り返して再透過液を得ることは更に好ましい。濃縮液への加水は、濾過水、イオン交換水、蒸留水、超純水、GMPとLAを含む透過液を膜処理で濃縮する際に得られた透過液、pHやイオン強度を調整した溶液、又はこれらを混合したものを使用できる。
乳原料を含む水溶液は、水溶液のpH調整、及び水溶液中に炭酸水素イオン及び/又は炭酸イオンを生じさせる前に、分画分子量9,000Daより小さい分画分子量の限外濾過膜等による前処理でGMPとLAの濃度を調整しておくことが好ましい。
また、原料中の脂肪分、不溶物等をクリームセパレーター、クラリファイヤー等の前処理を用いて除いておくことが好ましい。また、これらの原料に対して殺菌を目的とした加熱処理をすることも可能である。
膜処理の透過液として得られるGMPとLAを含む組成物には、目的とするGMPとLA以外に、乳糖やミネラルが含まれているため、分画分子量9,000Daより小さい分画分子量を有する限外濾過膜を用いて濃縮、脱塩すること、すなわち乳糖やミネラルを除去することが可能である。これにより、GMPとLA含量をより高めることが可能である。この濃縮及び/又は脱塩用の限外濾過膜の分画分子量は、好ましくは5,000Da以下である。限外濾過膜処理中の溶液の温度調整は不要であるが、微生物の繁殖を考慮して0℃以上15℃以下とすることが好ましい。
さらに、噴霧乾燥及び/又は凍結乾燥等の手段によって水分を減らしたGMPとLAを含む組成物を得ることができる。
処理に使用した原料に含まれるGMP及びLA含量および処理の結果得られたGMP及びLAを含む組成物に含まれるGMP及びLA含量はウレア-SDS電気泳動法を用いて測定した。
以下、第三の実施形態に係る発明の実施例を詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
(実施例C1):チーズホエイからのGMP及びLAを含む組成物の調製
ゴーダチーズホエイ54Lを75℃達温殺菌後にクラリファイヤーにかけ、不溶物を除いた。不溶物を除いたゴーダチーズホエイに含まれるナトリウム濃度は0.04質量%、カリウム濃度は0.16質量%、カルシウム濃度は0.03質量%、マグネシウム濃度は0.006質量%であった。不溶物を除いた後、分画分子量5,000Daの限外濾過膜を使用し2倍濃縮し、25Lの濃縮液と25Lの透過液を得た。濃縮処理後のゴーダチーズホエイ濃縮液のpHは6.3であった。このゴーダチーズホエイ濃縮液25Lに対して炭酸水素カリウム水溶液を加えた。炭酸水素カリウム水溶液を添加後に、ゴーダチーズホエイに内在する軽金属イオン及び/または遷移金属イオンを用いることを目的として、ゴーダチーズホエイを2倍濃縮した際に得られた透過液を炭酸水素カリウム水溶液を添加したゴーダチーズホエイ濃縮液に加え、Brix6.3%、炭酸水素カリウムの濃度0.1質量%のゴーダチーズホエイを50L調製した。
乾燥粉末状のGMPの含有率は固形分あたり33質量%でありLAの含有率は61質量%であった。β―ラクトグロブリンの含有率は6質量%であった。使用した原料からのGMPの回収率は21%であった。
WPIとしてチーズホエイ由来のProvon190(Glanbia社)を用いて4%WPI水溶液を調整した。濃度が0.3質量%となるようにイオン交換水に炭酸水素ナトリウムを加えた炭酸水素ナトリウム水溶液を調製した。軽金属/遷移金属塩として硫酸銅5水和物を用いて0.1質量%の硫酸銅水溶液を調製した。炭酸水素ナトリウム水溶液及び硫酸銅水溶液の調製にはイオン交換水を用いた。0.1質量%の硫酸銅水溶液15kgを4%WPI-0.3質量%炭酸水素Na水溶液15kgに加えよく攪拌し、30kgの2%WPI-0.15質量%炭酸水素Na-0.05質量%硫酸銅水溶液を調製した。4%WPI水溶液のpHは6.2、4%WPI-0.3質量%炭酸水素Na水溶液のpHは7.2であった。2%WPI-0.15質量%炭酸水素Na-0.05質量%硫酸銅水溶液のpHは6.8であった。
WPCとしてWPC80(ザクセンミルヒ社)を用いて6%WPC水溶液を調整した。濃度が0.33質量%となるようにイオン交換水に炭酸水素ナトリウムを加えた炭酸水素ナトリウム水溶液を調製した。6%WPC80水溶液7.5kgに0.33質量%炭酸水素Na水溶液7.5kgを加えよく攪拌し、15kgの3%WPC-0.16質量%炭酸水素Na水溶液を調製した。6%WPC水溶液のpHは6.7、3%WPC-0.16質量%炭酸水素Na水溶液のpHは7.2であった。
乾燥粉末状のGMPの含有率は固形分あたり30質量%でありLAの含有率は61質量%であった。β―ラクトグロブリンの含有率は9質量%であった。使用した原料からのGMPの回収率は27%であった。
水酸化ナトリウムを用いてpH7.2に調整したレンネットカゼインホエイ105Lを75℃達温後15秒間保持し殺菌した後にクラリファイヤーにかけ、不溶物を除いた。不溶物を除いた後、分画分子量5,000Daの限外濾過膜を使用して2倍濃縮し、50Lの濃縮液と50Lの透過液を得た。濃縮処理後のレンネットカゼインホエイ濃縮液のpHは7.3であった。このレンネットカゼインホエイ濃縮液50Lに対して炭酸水素カリウム水溶液25Lを加えた、Brix6.7%、炭酸水素カリウムの濃度0.1質量%のレンネットカゼインホエイを75L調製した。
Claims (5)
- (A)pHが4~9である、乳原料を含有する水溶液を調製する工程と、
(B)前記(A)工程の水溶液に炭酸水素塩又は炭酸塩を添加し、又は、炭酸水素塩又
は炭酸塩を水に溶解したものを添加して、炭酸イオンおよび/または炭酸水素イオンと、
金属イオンと、を含有する水溶液を得る工程と、
(C)前記(B)工程の水溶液を、分画分子量9,000Da以上300,000Da
以下の膜を用いた膜処理に供する工程と、を含むκ―カゼイングリコマクロペプチドを含
む組成物の製造方法:
ここで、当該製造方法は、pH5.0以上に調整した乳質ホエーを80℃以上の温度で
加熱処理して乳清たんぱく会合物を生成させ、該会合物を膜分離しκ-カゼイングリコマ
クロペプチドを膜透過液に回収する工程を含まず、かつ、乳質ホエーを冷却し、Ca及び
/又はMgを添加後、pHを6~9に調整し、40~60℃で加熱保持後、生成した沈澱
物を除去する工程を含まない。 - 前記(C)工程の透過液として、κ―カゼイングリコマクロペプチドを含む組成物を得
ることを特徴とする請求項1に記載の組成物の製造方法。 - 前記(C)工程より前に、pH4未満の乳原料を含む水溶液をpH4以上に調整する工
程を含む、請求項1又は2に記載の組成物の製造方法。 - 前記(C)工程で得られた濃縮液を前記膜処理に再度供し、この処理により再透過液を
得る(D)工程をさらに含む、請求項1~3のいずれか一項に記載の組成物の製造方法。 - 前記(C)工程において使用する膜の分画分子量が、30,000Da~100,00
0Daである、請求項1~4のいずれか一項に記載の組成物の製造方法。
Applications Claiming Priority (7)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018067061 | 2018-03-30 | ||
JP2018067061 | 2018-03-30 | ||
JP2018067059 | 2018-03-30 | ||
JP2018067059 | 2018-03-30 | ||
JP2018234335 | 2018-12-14 | ||
JP2018234335 | 2018-12-14 | ||
PCT/JP2019/013166 WO2019189350A1 (ja) | 2018-03-30 | 2019-03-27 | κ-カゼイングリコマクロペプチドを含む組成物の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2019189350A1 JPWO2019189350A1 (ja) | 2021-04-08 |
JP7372232B2 true JP7372232B2 (ja) | 2023-10-31 |
Family
ID=68061716
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020509189A Active JP7372232B2 (ja) | 2018-03-30 | 2019-03-27 | κ-カゼイングリコマクロペプチドを含む組成物の製造方法 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20210017243A1 (ja) |
EP (1) | EP3777567A4 (ja) |
JP (1) | JP7372232B2 (ja) |
AU (1) | AU2019243464A1 (ja) |
WO (1) | WO2019189350A1 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2022210231A1 (ja) | 2021-03-30 | 2022-10-06 | 雪印メグミルク株式会社 | 食品組成物の製造方法 |
Family Cites Families (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA1200416A (en) * | 1983-05-13 | 1986-02-11 | Societe Des Produits Nestle S.A. | Food process |
JPH0631286B2 (ja) * | 1987-12-24 | 1994-04-27 | 雪印乳業株式会社 | シアル酸類含有組成物の製造法 |
JP2673828B2 (ja) * | 1989-04-19 | 1997-11-05 | 雪印乳業株式会社 | κ―カゼイングリコマクロペプチドの製造法 |
JP2920427B2 (ja) * | 1991-01-21 | 1999-07-19 | 雪印乳業株式会社 | κ−カゼイングリコマクロペプチドの製造法 |
JP3044487B2 (ja) * | 1991-02-28 | 2000-05-22 | 雪印乳業株式会社 | シアル酸類を含有しα−ラクトアルブミン含有量の高い組成物の製造方法 |
US5670201A (en) * | 1991-06-21 | 1997-09-23 | Snow Brand Milk Co., Ltd. | Low allergenic nutrient composition and method of using same |
JP3106256B2 (ja) * | 1991-08-07 | 2000-11-06 | 雪印乳業株式会社 | κ−カゼイングリコマクロペプチドの製造法 |
JP3225080B2 (ja) * | 1992-03-30 | 2001-11-05 | 雪印乳業株式会社 | κ−カゼイングリコマクロペプチド含有量の高い組成物の製造方法 |
JP3225081B2 (ja) * | 1992-03-30 | 2001-11-05 | 雪印乳業株式会社 | κ−カゼイングリコマクロペプチド含有量の高い組成物の製造方法 |
JP3575724B2 (ja) * | 1996-10-25 | 2004-10-13 | 雪印乳業株式会社 | カルシウム吸収促進剤 |
JP3192112B2 (ja) * | 1997-09-29 | 2001-07-23 | 雪印乳業株式会社 | 増粘及び/又は安定剤 |
BR9813541A (pt) * | 1997-12-11 | 2000-10-10 | Md Foods Amba | Processo para produção de capa-caseìno glicomacropeptìdeo ou derivado do mesmo |
JP3372499B2 (ja) * | 1999-03-26 | 2003-02-04 | 雪印乳業株式会社 | ミネラル吸収促進作用を有する飲食品 |
GB0116509D0 (en) * | 2001-07-06 | 2001-08-29 | Hannah Res Inst The | Methods of extracting casein fractions from milk and caseinates and production of novel products |
US9955705B2 (en) * | 2012-11-15 | 2018-05-01 | Arla Foods Amba | Method of producing a composition containing caseinomacropeptide |
-
2019
- 2019-03-27 US US17/042,991 patent/US20210017243A1/en not_active Abandoned
- 2019-03-27 JP JP2020509189A patent/JP7372232B2/ja active Active
- 2019-03-27 AU AU2019243464A patent/AU2019243464A1/en active Pending
- 2019-03-27 EP EP19774759.5A patent/EP3777567A4/en active Pending
- 2019-03-27 WO PCT/JP2019/013166 patent/WO2019189350A1/ja active Application Filing
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Foods,2014年,Vol.3,pp.94-109,doi:10.3390/foods3010094 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
AU2019243464A1 (en) | 2020-11-05 |
US20210017243A1 (en) | 2021-01-21 |
JPWO2019189350A1 (ja) | 2021-04-08 |
EP3777567A4 (en) | 2022-01-26 |
WO2019189350A1 (ja) | 2019-10-03 |
EP3777567A1 (en) | 2021-02-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Chen et al. | Removal of lactic acid from acid whey using electrodialysis | |
US5278288A (en) | Process for producing κ-casein glycomacropeptides | |
US5280107A (en) | Process for producing K-casein glycomacropeptides | |
JP2622789B2 (ja) | ホエーからα−ラクトアルブミン含有量の高い画分を製造する方法及び該画分を含有せしめてなる母乳代替物または栄養組成物 | |
EP2971191B1 (en) | Lactose recovery | |
JP4701472B2 (ja) | 乳カルシウム組成物の製造方法 | |
JPH04316450A (ja) | シアル酸類含有組成物の製造方法 | |
JP2961625B2 (ja) | α−ラクトアルブミン含有量の高い組成物の製造方法 | |
JP7372232B2 (ja) | κ-カゼイングリコマクロペプチドを含む組成物の製造方法 | |
KR20150114968A (ko) | 베타-카제인 조성물의 제조 방법 및 관련 제품들 | |
US10806158B2 (en) | Low-mineral quark matrix | |
JPH0631286B2 (ja) | シアル酸類含有組成物の製造法 | |
Gesan-Guiziou | Integrated membrane operations in whey processing | |
JP2022528442A (ja) | 乳タンパク質組成物を脱ミネラルするためのプロセス、および前記プロセスで得られる乳タンパク質組成物 | |
JP2900953B2 (ja) | α―ラクトアルブミン含有量の高い乳画分の製造法及び該画分を含有する製品 | |
JPH05269353A (ja) | ガングリオシド含有量の高い組成物の製造方法 | |
JP5771520B2 (ja) | 脱塩ホエイの製造方法 | |
JP3106256B2 (ja) | κ−カゼイングリコマクロペプチドの製造法 | |
JP3411965B2 (ja) | ポリアミン含有組成物の製造方法 | |
JP6932687B2 (ja) | ホエイタンパク質の分画方法、α−ラクトアルブミンを含む組成物の製造方法及びβ−ラクトグロブリンを含む組成物の製造方法 | |
US10806159B2 (en) | Quark matrix with improved taste characteristics (I) | |
JP2023149412A (ja) | グリコマクロペプチドおよびαラクトアルブミン含有組成物の製造方法 | |
JP2017195802A (ja) | 成分調整乳の製造方法 | |
JP2024511136A (ja) | ラクトースに富む液体組成物を製造するために乳タンパク質組成物を加工する方法 | |
JP2023519235A (ja) | 乳タンパク質組成物を脱塩する方法、当該方法によって得られる乳タンパク質組成物、および前記方法を実施するための設備 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20220111 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20230118 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20230309 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20230517 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20230719 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20230911 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20231004 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20231019 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7372232 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |