JPH02104246A - 高純度乳清蛋白質粉末の製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 し産業上の利用分野〕 本発明は牛乳ホエーをイオン交換体と接触させ、イオン
交換体に吸着した蛋白質を塩類溶液にて脱離し、その脱
離液を限外濾過装置などにて塩類を除去後、乾燥粉末化
する高純度乳清蛋白質粉末の製造法に関する。

［技術背景及び従来の技術］ 一般にチーズ製造または食用カゼイン製造において生成
する牛乳ホエー中 インを除く大部分の水溶性成分を含有している。

牛乳ホエー中に大量に含まれる乳糖は牛乳ホエーを濃縮
し、結晶化し、分離することにより容易に１９られ食用
、医薬用に利用されている。

しかしながら、乳糖を分離した牛乳ホエーは多くの場合
、そのままの状態で、すなわち低乳糖ホエーまたはこれ
を各種の脱塩処理をしだ脱塩低乳糖ホエーまたは限外濾
過処理をした乳清蛋白質濃縮物の状態で食品素材として
利用されている。

これら多種類のホエー加工食品が近年乳製品や加工食品
の原料と１ノで使用されているが各組成の中で特に乳清
蛋白質は栄養価および風味並びにゲル化能、起浩能、乳
化能等の諸点で注目すべき利用１ｌＩｌｉ値を有すると
されている。従ってこれらの価値を右する乳清蛋白質が
有効に利用するには蛋白質をＭＫ！度に精製濃縮するこ
とが必要となる。

前述したように限外ｉ濾過処理により一定程度の濃縮は
可能であるが蛋白質３昂は７５％がほぼ限界であり、こ
のｆｆｉ　［！ｌ！法による乳ト１１蛋白質粉末のゲル
化能、起泡能、乳化能等の物性機能は充分満足できるも
のではない。

しかし最近になって蛋白質吸着用強酸性陽イオン交換体
を用い乳清蛋白質を９０％程度に濃縮する技術が開発さ
れている（Ｎｃｔｈ、　Ｈｉｌｋ　Ｄａｉｒｙ　Ｊ、　
。

４０、４１〜５６（１９８６））。また強酸性陽イオン
交換体を用い牛乳ホエーより蛋白質を吸着し、濃縮する
技術についても報告されている（Ｎｅｗ　２ａａｌａｎ
ｄＪｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｄａｉｒｙ　Ｓｃｉ、　ａｎ
ｄ　Ｔｅｅｈ、　、　２１．２１〜３５（１９８［３）
　）。

［発明が解決しようとする問題点］ 牛乳ホエーはレンネット（擬乳酵素）を用いてチーズを
製造した場合に得られるホエーを「１性ホエーといい、
ｐＨは６．４位である。また乳酸発酵によりチーズを製
造した場合に得られるホエーを酸ホエーといい、ｐｌｌ
は４．６位である。通常升−ズはレンネット法が多く用
いられ従って１１性ボエーの方が多量に産生する。とこ
ろで上述の従来技術のうち、強酸性陽イオン交換体を用
いて蛋白質を吸着させる場合は、牛乳ホエーをｐＨ３，
ｏに調整する必要がある。この場合は、いづれのホエー
を使用するにしてもｐｌｌ３．０に調整するには多量の
酸剤を必要とし、またイオン交換体と接触した後、分離
した牛乳ホエーを有効利用するために元のｐＨに戻１に
は多量のアルカリ剤を必要とし、酸剤、アルカリ剤の不
経済性のデメリットがある。更にｐＨ再調整した牛乳ホ
エーは塩類が増え、それの処理工程が繁雑になるという
欠点を有する。

本発明は、高純度の乳清蛋白質粉末の製造法において、
上述の従来技術の問題点を解決した新規な製造法を提供
することを目的とする。

［発明の要約１ 本発明は、牛乳ホエーをｐＨ３，Ｂ〜４．４にｖＡ整し
、弱酸性陽イオン交換体と接触させるか、またはｐｌｌ
６．０〜６．８に調整し、弱ｊ！ｉ基性陰イオン交換体
と接触させるかの後、該イオン交換体を回収して、洗浄
し、塩類溶液で吸着成分を脱離した後、該脱離液より塩
類を限外濾過あるいは透析により除去・した後乾燥する
ことを特徴とする高純度乳清蛋白質粉末の製造法である
。

本発明はまた、上記の脱離溶液を塩化フトリウム、塩化
カリウム、塩化カルシウム、塩化マグネシウムおよびこ
れらの任意の混合物かなる群から選ばれた塩類の２．５
〜１０ｆｉｔｉ１％溶液とすることができる高純度乳清
蛋白質粉末の製造法である。

本発明に、１３いては、牛乳ホＪニーを付性ホエーもし
くは酸性ホエーまたはそれらを加工したホエー粉末もし
くはホエー蛋白質濃縮物からなる群より選ばれた１種ま
たは２種以−ヒとすることができる。

［発明の詳細な説明］ 以下に本発明の技術内容について詳述する。

本発明は栄養価が高く、風味のよいかつゲル化能、起泡
能、乳化能等の機能を有する高純度乳清蛋白質粉末を製
造する方法である。

本発明において用いる牛乳ホエーはチーズ製造時または
カゼイン製造時に産生する冒性ホＸ−１酸ホエーまた１
よそれらを加工したホエー粉末、ホエー蛋白濃縮物を原
料として用いることができる。

その他一部乳糖を除去した低乳糖ホエー、各種の脱塩処
理した説、塩ホエーを原料として用いることも可能であ
る。

本発明で用いる弱酸性陽イオン交換体はカルボヤシメヂ
ルＵをイオン交換体とするものであり、例えばＣ）Ｉ−
セファデックスＣ−５０（ファルマシア社）があり、弱
塩基性陰イオン交換体はジエチルアミノエチル基をイオ
ン交換体とするものであり、例えばＤ［ＡＥ−セファデ
ックスＡ−５０（ファルマシ７社）がある。使用するイ
オン交換体と接触させるホエーの種類との関係は次の如
くである。

乳清蛋白質の主要成分であるα−ラクトアルブミンおよ
びβ−ラクトグロブリンはその等電点がｐＨ５，１〜５
．２であり、これより低いｐＨ域の牛乳ホエーにおいて
乳清蛋白質は（÷）帯電し、ｐＨ５，１〜５．２より高
いＩ）Ｈ［の牛乳ホエーにおいては（−）帯電している
。通常試料成分がその等電点の上下どちら側のｐＨ域に
おいて安定なのかによりイオン交換体の極性を選択する
のであるが乳清蛋白質はｐＨ４〜７の範囲では十分安定
であり、牛乳ホエーのｐＨによってどちらの極性をもっ
たイオン交換体も使用できる。

従って酸性ホエーの場合は弱酸性陽イオン交換体、付性
ホエーの場合は弱塩基性陰イオン交換体を選択すること
になる。しかし、付性ホエーをＤＩ＋３．６〜４．４に
調整して弱酸性陽イオン交換体を用いるか、または酸性
ホエーをｐＨ６，０〜６．８に調整し、弱塩基性陰イオ
ン交換体を使用することも可能である。

ｐＨ域をこれらの範囲の値に調整するのはα−ラクトア
ルブミンＪ３よびβ−ラクトグロブリンの等電点５，１
〜５．２から少なくともｐａ＋にて０．５以上、好まし
くは１位差を持たせないと牛乳ホエー中のそれぞれ（＋
）または（−）に帯電した乳清蛋白質の量が少なく、従
ってイオン交換体と接触させた時、吸着量が少なくなる
ためである。

以上のようにいずれのイオン交換体を用いてｂ処理でき
、その接触方法および脱離方法はともに次のとおりであ
る。

牛乳小ニーとイオン交換体との接触方法は、イオン交換
体を充填したカラムに牛乳ホエーを通液するカラム方式
、およびイオン交換体と牛乳ホエーを溶器に入れ撹拌す
るバッチ方式があるがイオン交換体の特性に応じて選ぶ
ことができる。

蛋白質吸着後ホエーとイオン交換体を分離し、その後イ
オン交換体を水にて水洗し牛乳ホエーを完全に除去する
。

次いでイオン交換体に吸着された蛋白質をｌ１５２＠す
る。脱離溶液としては塩化ナトリウム、塩化カリウム、
塩化カルシウム、Ｊ！！化マグネシウムおよびこれらの
混合物からなる群から選ばれた２、５〜１０重量％溶液
を用い、ｌ１ｌｌ’！！１方法はカラム方式、バッチ方
式いづれも可能である。

１りられた脱離溶液は限外濾過装置にて塩類分を固形分
当り２重６４％以下となるよう充分に除去し、次いで噴
霧熱風乾燥または凍結乾燥法にて粉末化し、高純度蛋白
質粉末を得る。

実施例１ ９１１４．６の酸性ホエー１６Ｋｇを希塩酸にてｐＨ４
，０に調整し、一方弱酸性陽イオン交換体ＣＭ−セフ？
デックスＣ−５０（ファルマシア社）３０ｇを温水にて
膨潤し、これらを混合して１６時間接触撹拌しパップ・
処理した。その後濾過用金網付容器にてイオン交換体と
牛乳ホエーを分離し、イオン交換体は水で水洗し牛乳ホ
エー分を除き、カラムに充填し、その後塩化ナトリウム
５重量％溶液１５００ＩＩ！１！を２１／ｈの流速で通
液して、イオン交換体吸着成分を脱離し、脱離液１５０
０−を得た。次いでこの脱離液１５００ｄを分画分子ｆ
ｆｉ　２０．０００を有するＤ　Ｄ、Ｓ社製限外伊過膜
ＧＲ６１ｐｌ）を装着したラボモジュールを用イテ循環
流ｆｉａ！／ｗｉｎ平均圧力３Ｋｙ／ａＡで限外濾過し
、次いで水を加えてダイアフィルトレージョンを行なっ
て塩化カリウム分を除去した後、凍結乾燥にて粉末化し
４５９の粉末を得た。

得られた粉末の蛋白黄金Ｂ１は９１，２％で風味もよく
ゲル化能、起泡能、乳化能等の各機能も優れていた。

実施例２ ｐＨ６，４の付性ホエー１０に９に弱塩基性陰イオン交
換体ＤＥＡＦセファｆツクスＡ−５０（ファルマシア社
）２０９を温水にて膨潤後混合し、１６時間接触撹拌し
バッチ処理した。。その後濾過用金網付容器にてイオン
交換体牛乳ホエーを分離し、イオン交換体は水で水洗し
、牛乳ホエー分を除いた。その後塩化カリウム１０重量
％溶液１０００ｄをイオン交換体と混合し、１５分間接
触撹拌した。次いでイオン交換体を分離し、イオン交換
体吸着成分を脱離し、脱離液１０００ｍを得た。脱離液
は実施例１の同一・方法により限外濾過し塩化カリウム
分を除去し、凍結乾燥にて粉末化し、３３ｇの粉末を得
た。得られた粉末の蛋白黄金Ｆｄは９０．６％で風味も
よく、ゲル化能。

起泡能、乳化能等の各機能も優れていた。

［発明の効果］ 本発明の高純度乳清蛋白質粉末の製造法の効果は次の通
りである。

（１）Ｍ剤およびアルカリ剤の使用量を少なくすること
ができる。特に弱塩基性陰イオン交換体を使用する場合
は多量に産出され、豊富な付性ホエーをｐｌ＋無調整で
使用できるという利点がある。

（２）　ｐＩＩ再調整に要する複雑な工程を不要とでる
。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）牛乳ホエーをｐＨ３．６〜４．４に調整して弱酸
   性陽イオン交換体と接触させるか、またはｐＨ６．０〜
   ６．８に調整して弱塩基性陰イオン交換体と接触させる
   かの後、該イオン交換体を回収して、洗浄し、塩類溶液
   で吸着成分を脱離した後、該脱離液より塩類を除去した
   後、乾燥することを特徴とする高純度乳清蛋白質粉末の
   製造法。
2. （２）塩類溶液が塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化
   カルシウム、塩化マグネシウム及びこれらの任意の混合
   物からなる群から選ばれた塩類の２．５〜１０重量％溶
   液であることを特徴とする請求項１記載の高純度乳清蛋
   白質粉末の製造法。
3. （３）牛乳ホエーが甘性ホエーもしくは酸ホエーまたは
   それらを加工したホエー粉末もしくはホエー蛋白質濃縮
   物からなる群より選ばれた１種または２種以上である請
   求項１または２記載の高純度乳清蛋白質粉末の製造法。