JPH02117366A

JPH02117366A - 低燐乳清蛋白質及び塩類含量の低下された脱蛋白ホエーを製造するホエーの処理方法

Info

Publication number: JPH02117366A
Application number: JP63270783A
Authority: JP
Inventors: Mamoru Tomita; 守冨田; Toshio Tomimura; 富村　俊雄; Yoshitaka Tamura; 吉隆田村; Teruhiko Mizota; 輝彦溝田
Original assignee: Morinaga Milk Industry Co Ltd
Current assignee: Morinaga Milk Industry Co Ltd
Priority date: 1988-10-28
Filing date: 1988-10-28
Publication date: 1990-05-01
Anticipated expiration: 2012-01-16
Also published as: JP2571958B2

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】［産業上の利用分野］本発明は、牛乳より得られるホエーから蛋白質１ｇ当り
矯含量が１１１９以下となる低ｌｌ１４蛋白質及び塩類
生成の少ないｌ１１２蛋白ホエーを製造するホエーの処
理方法に関する。

［技術の背景及び従来技術］従来よりチーズ製造時等に副生ずる大量のホエーの有効
利用、特に栄養学的に有用性の高い乳清蛋白質の回収に
強い関心が持たれ、様々な研究開発が行なわれている。

例えば、限外濾過分画を用いて乳清蛋白濃縮物を製造す
る方法、強塩基性陰イオン交換体を甘性ホエーに作用さ
せて乳清蛋白濃縮物を製造する方法、強酸性陽イオン交
換体を酸ホエーに作用させて乳清蛋白濃縮物を製造する
方法（Ｊ、　Ｎ、　ｄｅ　Ｗｉｔ　ｅｔａｌ、、　Ｎｅ
ｔｈｅｒｌａｎｄ　ＭｉｌｋＤａｉｒｙ　Ｊｏｕｒｎａ
ｌ、　４０：　４１−５６．１９８６）等が知られてい
る。

一方、現在医療の分野では様々な要因により生ずる高燐
血症の治療に関して、副作用のない適切有効な治療法が
なく、低燐栄養食の摂取が強く望まれている。特に必須
栄養素である蛋白質の低燐化は重要である。

強塩基性陰イオン交換体に、甘性ホエーをそのｐＨを低
゛下させずに接触させて蛋白質を吸着させ、その後脱離
して得られる乳清蛋白濃縮物中には、通常、蛋白質１ｇ当り燐含量
が３℃以上含有されている。一方、強酸性陽イオン交換
体を用い、低ｐＨ域において処理した時には、より燗含
黴の少ない乳清蛋白濃縮物を得ることができる。

しかし、強酸性陽イオン交換樹脂にｐＨ４程麿にしたホ
エーを接触させても、吸着されるのは、乳清蛋白質の一
部であり、例えば、ＤｔＩを低下させたホエーが蛋白質
的０，８％、乳糖的４．８％、灰分的０．６％　、脂肪
的０．１％を含んでいた場合、吸着工程後は蛋白質は多
少減少して約０．３〜Ｇ、７χ、乳糖は約４．８％　、
灰分的０．６１．　＠訪約０．１％を含む低ＤＨの脱蛋
白質ホエーが大量に発生する。通常はこれをアルカリ剤
で中和して、脱蛋白ホエー粉とするが、ＤＨを低下させ
た時の酸剤及び中和に要したアルカリ剤を大量に含むた
め、これを粉末にまでしたとしても、灰分含ｍが約１１
％の脱蛋白ホエー粉となって、食品として用途が著しく
開眼される。従って、低燐乳清蛋白質の製造法にて副生
する脱蛋白ホエーを有効に利用し得る方法が望まれてい
た。

［発明が解決しようとする問題点］このように、大量の低ｐＨ脱蛋白ホエーは、ｐＨが低い
ためにこの有効利用は困難であり、一方、これを中和し
て利用することを意図しても、塩類が増加してその有効
利用は限られる。このように低ＩＫ蛋白質の製造におい
て、残りの脱蛋白ホエーの有効利用をも含めた全体とし
てのホエー処理方法は今だ確立されていない。

［発明の目的及び発明の要約］本発明の目的は、従ってホエー処理に関する上記従来技
術の欠点を改善した新規なホエー処理方法を提供するこ
とにある。

本発咀者らは、所定のｐＨまで低下させて低燐蛋白質を
１！Ｊ造するとともに、これに伴い添加する酸剤徨を低
減させて残る脱蛋白ホエーを有効に利用可能とさせるホ
エーの処理法を種々検討し、本発明を完成した。

即ち、本発明は、牛乳より得られる甘性ホエーを濃縮倍
率３倍以上に濃縮して限外濾過し、乳清蛋白質が濃縮さ
れた濃縮液と透過液画分に分画し、該濃縮液のｌ）Ｈを
３．０〜４．５に調整して陽イオン交換体に接触させ、
て蛋白質を吸着させた後、該陽イオン交換体を分離し、
塩類溶液でイオン交換脱離させて蛋白質１ｇ当り燐含吊
が１ｑ以下となる低燐蛋白質を１！Ｊ造すること、及び
陽イオン交換体と接触した濃縮液を透過液画分と混合し
、次いで必要に応じて中和して塩類含量の低下された脱
蛋白ホエーを製造しすることを特徴とするホエーの処理
方法である。

Ｅ本発明の詳細な説明１以下、本発明の技術構成について詳述する。

本発明においては、原料としてチーズホエーレンネット
ホエー等の甘性ホエーを用いる。

該ホエーより陽イオン交換体に接触させて蛋白１１ｇ当
り燐含儂が１ｑ以下となる低燐蛋白質を＠看させるため
には、蛋白質を含むホエーのｌ）Ｈを４．５〜３．０の
Ｉｆ！囲に調整して陽イオン交換体に接触させる必要が
ある。

そこでこのｐＨｌｌ整に要する酸剤ｍを低減させるため
に該ホエーを限外濾過して、乳清蛋白質が濃縮された濃
縮液とｐＨ調整を必要としない透過液画分に分画し、該
濃縮液のｐＨを４．０として陽イオン交換体と接触させ
、後、イオン交換体を分離して除き、得られた濃縮液を
元のｐＨに戻した時の生成する食塩量を求め、食塩増加
量に及ぼす限外か過の影響を調べるため試験１を実施し
た。

（試験１）ｐＨ６，４のチーズホエー１００　Ｋｇ及び同ホエー１
００幻を限外濾過し、濃縮液量が５０．３３．３．２０
．１０及び５Ｋｓとなる濃縮倍率２．　３．　５．１０
及び２０倍にそれぞれ調製した濃縮液のｐＨを４．０に
調整するに要する添加塩酸量を表１に示した。

次いで、各Ｅ）Ｈ１ｍ整液にナトリウム型の陽イオン交
換体ＣＭ−セファデックスＣ−５０（ファルマシア社）
　　１０Ｇ９を投入し、５℃で４時間撹拌し、接触させ
、後、イオン交換体を分離し、該イオン交換体を少量の
ｐＨ４，０のＯ，ＧＯＩＨの酢酸−酢酸すトリウム液で
洗浄し、該イオン交換体と接触した濃縮液と洗浄液を合
わせ、これをｐＨ６，４に調整するに要した水酸化ナト
リウム員を同じく表１に示した。

以　　下　　余　　白表１の結果に見られるように、限外ン濾過をせずに処理
ホエー全体をｊｕｌ＋調整した時には１４６ｇの食塩が
生成するが、限外濾過して濃縮液のみをｐＨ調整すると
、ａｍ倍率が増加するに従って食塩生成量は明らかに減
少した。濃縮倍率３及び２０倍で食塩増加量はそれぞれ
７０９及び３６９と、限外濾過をしていない時のそれぞ
れ４８％及び２５駕であった。

このように、付性ホエーを陽イオン交換体と接触させて
低燐蛋白質を製造するに際して、本発明では塩類含量の
生成量を抑えるために、予め該ホエーを限外か過して乳
清蛋白質が濃縮された濃縮液と透過液画分に分画する。

そしてその濃縮倍率は塩類の増加比率が未限外か過の場
合に較べ５０％以下となる３倍以上とする。

限外か過により得られた濃縮液は、次に９１１を３．０
〜４．５に調整する。ＤＨが４．５より大きい時には、
イオン交換体よりの脱離で得られる蛋白質中の燐含量が
高く、また得られる回収蛋白質邑が減少するので望まし
くない。また、ｐＨが３．０より低い時にはｐＨ１ｌ整
に多くの酸量を必要とし、また中和による塩類含量の増
加をもたらし望ましくない。用いる酸剤はいずれをも用
いることができる。

ＥＩＨＷ整した濃縮液は次に陽イオン交換体と接触させ
る。陽イオン交換体は、強酸性あるいは弱酸性のいずれ
をも使用可能である。望ましくは、蛋白質精製用に開発
された多孔質の陽イオン交換体を用いる。陽イオン交換
体の対イオンはいずれでも可能であるが、Ｈ形あるいは
アルカリ金属形が望ましい。

濃縮液と陽イオン交換体との接触、即ち吸着処理は、使
用する陽イオン交換体の通液特性を考慮したうえでバッ
チ撹拌法、カラム連続法等の適宜の方法で行うことがで
き、原料ホエーと陽イオン交換体を十分接触させること
のできる方法であればいずれも実施可能である。

濃縮液と陽イオン交換体との混合比率は、イオン交換体
の吸着能力に応じ、また目的に応じて任意に調整するこ
とができる。

濃縮液と陽イオン交換体の接触時の温度は、乳清蛋白質
の熱変性が生じない０〜６０℃の温度、望ましくは０〜
３０℃の温度にて実施する。

濃縮液と陽イオン交換体の接触時間については、接触時
の温度、採用する接触方式等を勧業して適宜条件を選択
する。

ＤＨＩＩ整した濃縮液と接触させた陽イオン交換体は、
次に濃縮液と分離し、少量の水またはｐＨを３．０〜４
．５に調整した水で洗浄した後、従来法に従い塩類溶液
で吸着している蛋白質を脱離させる。

脱離に用いた塩類は、従来法に従い透析あるいは限外濾
過等により除去することが可能である。そしてこのよう
にして得られた蛋白質はその１ｇ当り燐含量が１ｍｇ以
下の特徴を有する低燐蛋白質である。

一方、限外か過により分画した透過液は、ｐＨ調整を行
い、陽イオン交換体と接触させた濃縮液と混合し、次い
で必要に応じて中和することにより塩類含量の低下され
た脱蛋白ホエーとすることができる。

以下に実施例を用いて本発明を説明する。

［実施例１］チーズホエー２００都（全固形分６．０％　、蛋白質０
．１６％、灰分０．４９％、　ＯＨ６，４）を分画分子
量２０．０００を有する限外ン濾過装置にて濃縮倍率２
０倍まで濃縮し、水押しを行い、濃縮液１３．Ｏ＃　（
全固形分１５．８駕、蛋白質９．２駕、灰分０．６２％
、　ｐＨ６，３）及び透過液１９０幻（全固形分５．３
％　、蛋白質０．１７％、灰分０．４７％、　Ｉ）Ｈ６
，４）を回収した。

該濃縮液に５Ｎ塩酸２４８ａｅを添加し、ｐＨを４０に
調整した。次いでナトリウム形の陽イオン交換体ＣＭセ
ファデックスＣ−５０（ファルマシアＩＩＪ）６０９を
水にて膨潤させた後、投入し、５℃で４時間撹拌し、所
定時間後、該イオン交換体を分離して少量の９１１４．
０のＯ，０ＯＩＨ酢酸−酢酸ナトリウム液で洗浄し、洗
浄液を含めた濃縮液１４．５に９を回収し、これを先に
限外か過により分画した透過液と混合して脱蛋白ホエー
２０４．５％ｇ　（全固形分５．９駕、蛋白質０．７０
駕、灰分０．５０％、　ｐＨ５，８）を得た。次いで該
脱蛋白ホエーを常法に従い殺菌。

濃縮、噴霧乾燥して脱蛋白ホエー粉末１１．８ＮｆＦ（
蛋白質１１．２％　、脂肪１．０％　、灰分８．０％　
、水分４．０駕）を得た。

一方、回収洗浄したイオン交換体は、カラムに充填し、
５ｔの５％食塩溶液を通じて吸着していた蛋白質を脱離
させ、低燐蛋白質を含有する回収液５．６Ｎ！？（Ｉ白
質２．７％、燐１．ＩＪＩＩＩＪ％　）　＋ｐだ。次い
で咳低燐蛋白質液を透析し、濃縮、噴霧乾燥して低燐蛋
白質粉末１４０９　（蛋白質９１駕、灰分２％。

水分６χ、燐３９■％、蛋白質１ｇ当り燐０．４４）を
得た。

実施例２チーズホエー２００Ｋｇ　（全固形分６．０％、蛋白質
０．７６％、灰分０．４９駕、　ｐＨ６，４）を分画分
子量２０、Ｇｏｏを有する限外濾過装置にて濃縮倍率５
倍までｌＩｉ！シ、水押しを行い、濃縮液４５．５Ｎ＃
（全固形分８．７％　、蛋白質２．８％　、　灰分０．
５３％、　ｐＨ６，４）及び透過液１６ＯＮ＃（全固形
分５．２％　、蛋白質０．１６罵、灰分０．４６％、　
ｐＨ６，４）を回収した。

該濃縮液に５％塩酸３７０ｍを添加し、ＯＨを４．０に
調整した。次いで水素形に調整した陽イオン交換体ＣＭ
−セファデックスＣ−５０（ファルマシア製）　　１０
０９を投入し、５℃で４時間撹拌し、所定時間後、該イ
オン交換体を分離して少量のｐＨ４，０の０．００１Ｎ
酢酸−酢酸ナトリウム液で洗浄し、洗浄液を含めた濃縮
液４６．５に９・を回収し、これに１０駕盲／Ｖ水酸化
ナトリウム１８０ｄを添加してｐＨ６，４とし、先に限
外濾過により分画した透過液と混合して脱蛋白ホエー２
０７Ｋｇ＜全固形分５．８％　、蛋白質０．６４％、灰
分０．５３％、　１）ｉｔ　６．４）を得り。

一方、回収洗浄したイオン交換体は、カラムに充填し、
５１の５％食塩水を通じて吸着していた蛋白質を脱離さ
せ、低燐蛋白質を含有する回収液５．５幻（蛋白質３．
７％、燐２．２＃駕、蛋白質１ｇ当り燐０．６ｊ１９）
を得た。

［本発明の効果］本発明により得られる効果は次の通りである。

１）利用価値の低い低ＤＩ＋あるいは高温含量の脱蛋白
ホエーを副生させずに有用な低燐蛋白質を製造すること
ができる。

２）副産物として工業的に大量に副生される甘性ホエー
より、有用な低燐蛋白質を製造するとともに、残りの脱
蛋白ホエーを低灰分含量として広範囲に利用可能とする
ホエーの体系的有効利用法である。

３）工業的に大凶に処理する適した方法である。

Claims

【特許請求の範囲】

牛乳より得られる甘性ホエーを濃縮倍率３倍以上に濃縮
して限外濾過し、乳清蛋白質が濃縮された濃縮液と透過
液画分に分画し、該濃縮液のｐＨを３．０〜４．５に調
整して陽イオン交換体に接触させて蛋白質を吸着させた
後、該陽イオン交換体を分離し、塩類溶液でイオン交換
脱離させて蛋白質１ｇ当り燐含量が１ｍｇ以下となる低
燐蛋白質を製造すること、及び陽イオン交換体と接触し
た濃縮液と透過液画分と混合し、次いで必要に応じて中
和して塩類含量の低下された脱蛋白ホエーを製造するこ
とを特徴とするホエーの処理方法。