JPH04281750A - キサンタンガムを使用する蛋白質の回収方法 - Google Patents

キサンタンガムを使用する蛋白質の回収方法

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JPH04281750A
JPH04281750A JP3202788A JP20278891A JPH04281750A JP H04281750 A JPH04281750 A JP H04281750A JP 3202788 A JP3202788 A JP 3202788A JP 20278891 A JP20278891 A JP 20278891A JP H04281750 A JPH04281750 A JP H04281750A
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protein
food processing
processing waste
xanthan gum
whey
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Margaret A Lawson
マーガレット　エー．ローソン
Shao Wen Lin
シャオ　ウェン　リン
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Merck and Co Inc
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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】
【０００１】本発明は、多糖を使用して廃物から蛋白質
を回収する方法に関する。特に、本発明はキサンタンガ
ムを使用する食品加工廃物からの蛋白質の回収に関する
。
【０００２】食品加工廃物流出液は重大な廃棄物処理問
題をひき起す。しかし、流出液は蛋白質または他の価値
ある食品または飼料成分の潜在源でもある。この問題の
認識から、食品加工や他の農業廃物から最大可能量の蛋
白質を回収するための多数の方法が工夫されてきた。
【０００３】たとえば、カナダ特許第９９５，９７１号
は、酸性ｐＨでＣＭＣの添加によりホエー蛋白質の最大
可能量を沈殿させる方法に関する。遠心分離後、沈殿し
たスラリーを再溶解し、噴霧乾燥する。
【０００４】米国特許第４，８６５，９７５号は、搾乳
蛋白質の最大可能量を回収するために、カルシウム塩お
よびマグネシウム塩と組合せてアルギン酸塩およびペク
チンを使用する方法に関する。
【０００５】日本特許第５７−１３２，５０８号は、蛋
白質回収を最大にするために、アルギン酸塩とカラゲニ
ンを使用する方法を教示している。得られる複合体は独
特の機能性をもち、飼料成分として使用できると記載さ
れている。しかし、これら多糖は蛋白質と著しく細かく
もろい沈殿を形成し、従って分離が困難となる。
【０００６】Ｇｏｎｃａｌｖｅｓ，　ＭＰ　；　Ｂｏｕ
ｒｇｅｏｉｏｓ，　Ｃ．　Ｍ．，　ＳＣ１　Ａｌｉｍｅ
ｎｔｓ，６巻（２号）、１３７−１４５頁、１９８６年
は蛋白質を回収するためのキサンタンガムの使用を開示
している。
【０００７】しかし、これら従来技術は、食品加工工業
の大部分が零細な加工業者、または保守的な処理を行う
加工業者、またはその両者からなっていることを認識し
ていない。一般にそのような加工業者は、食品加工廃物
流から蛋白質の最大回収を達成するために必要な資本を
支出することができないか、または少なくともきらうも
のである。典型的な例では、遠心分離機のような高価な
装置が、蛋白質沈殿の回収には必要である。
【０００８】噴霧乾燥と組合せた膜処理（逆浸透または
限外濾過）も廃蛋白質の回収に使われてきた。異なる重
合体および凝固剤も廃蛋白質の回収に使われてきた（日
本特許第５３−００１９５８号、米国特許第４，０７２
，６０６号、英国特許第２，０１９，３７８号）。しか
し、使用される化合物の性質上、得られた沈殿は飼料ま
たは食品成分として使用できない。
【０００９】本発明の目的は、食品加工廃物から蛋白質
の経済的に最適な回収法、すなわち、食品等級様式にお
いて上記蛋白質の実質的な、必ずしも最大ではないが、
簡単で安価な回収が可能なプロセスと条件を提供するこ
とにある。
【００１０】我々の研究において、本発明者らは驚くべ
きことにキサンタンガムが、ホエー蛋白質および肉牛の
血漿と長い強靱な繊維を形成することを発見した。この
繊維は表面に浮遊するので分離が容易である。本発明は
、蛋白質が容易に分離できる繊維として沈殿するように
、順序にかかわらず、キサンタンガムを添加し、ｐＨを
調節することを含む、食品加工廃物から蛋白質を回収す
る方法を含有する。
【００１１】本発明は、順序にかかわりなく、（ａ）　
キサンタンガムを食品加工廃物に添加し；（ｂ）　該食
品加工廃物のｐＨを蛋白質の等電点の２ｐＨ単位内に調
節し、該キサンタンは該ｐＨで蛋白質を繊維状態で沈殿
させるのに有効な量を添加する、食品加工廃物から蛋白
質を回収する方法を包含する。
【００１２】本明細書中においては、食品加工廃物は１
種またはそれ以上の蛋白質含有置換分を含む。したがっ
て、ここでは食品加工廃物は、スイートホエーまたは酸
ホエーのような搾乳廃物、ウシ血漿またはブタ血漿のよ
うな動物血漿を含むような肉加工および畜殺場廃物から
なる廃物流を含む（但し、これに限定されるものではな
い。）と定義する。
【００１３】本明細書中においては、蛋白質の等電点は
、食品加工廃物における主蛋白質成分の文献値であるこ
ととする。たとえば、アルブミンはその蛋白質の約４５
％を構成するウシ血漿中の最大成分であることが知られ
ている。したがって、他の血漿蛋白質が４５％以上存在
しないときは、血漿の等電点はアルブミンの等電ｐＨ、
すなわち　ｐＩ＝４．９とみなされる。
【００１４】本明細書中においては、蛋白質はビューレ
ット法で決定されるものと定義する。
【００１５】一実施態様において、本発明はホエーを含
む食品加工廃物から蛋白質を回収する方法に関する。
【００１６】本実施態様の一分類は、実質的にホエーと
洗浄水からなる食品加工廃物から蛋白質を回収する方法
に関する。本実施態様のさらに小さな分類は、順序にか
かわりなく、 （ａ）　食品加工廃物中の蛋白質１ｇ当り０．１〜０．
４ｇのキサンタンガムを上記食品加工廃物に添加し；（
ｂ）　該食品加工廃物のｐＨを３．５〜５．００の範囲
内に調節することを含む、実質的にホエーと洗浄水から
なる食品加工廃物から蛋白質を回収する方法に関する。
【００１７】本発明の第２の実施態様は、（１）　食品
加工廃物にキサンタンガムを添加し；（２）　該食品加
工廃物のｐＨを蛋白質の等電点の２ｐＨ単位以内に調節
し、該キサンタンは該ｐＨで蛋白質を繊維状態で沈殿さ
せるのに有効な量を添加する、 （ａ）　ウシ血漿、 （ｂ）　ブタ血漿、 （ｃ）　ジャガイモ蛋白質 の少なくとも一つを含む、食品加工廃物から蛋白質を回
収する方法に関する。
【００１８】上記方法のすべてまたはどれかは、所望に
より濾過液サイクロンまたは遠心分離による分離を含む
ことができる。また所望により限外濾過または逆浸透に
より、廃液を５、１０、１５、または２０％まで部分予
備濃縮することを含むこともできる。
【００１９】本発明の方法により得られた蛋白質／キサ
ンタン複合体は、食品添加剤として有用である。
【００２０】以下の実施例は、本発明を例示するための
ものであるが、本発明を制限するものと解してはならな
い。
【００２１】以下の実施例に示すように、おだやかに攪
拌しながら、キサンタンを肉牛の血漿または再構成した
ホエーに添加すると、蛋白質を含有し、表面に浮遊する
長い強靱な繊維状態の沈殿を生ずる。このような蛋白質
は濾過、液体サイクロンまたは遠心分離により容易に分
離でき、複雑で高価な装置を必要としない。
【００２２】実施例１ 本実施例では、３種の多糖、すなわちキサンタンガム、
Ｋｅｌｔｒｏｌ　Ｔ　（Ｋｅｌｃｏ，　Ｄｉｖｉｓｉｏ
ｎ　ｏｆ　Ｍｅｒｃｋ　Ｃｏ．　ａｎｄ　Ｉｎｃ．）　
アルギン酸塩、Ｍａｎｕｇｅｌ　ＧＨＢ　（Ｋｅｌｃｏ
，　Ｄｉｖｉｓｉｏｎｏｆ　Ｍｅｒｃｋ　Ｃｏ．　ａｎ
ｄ　Ｉｎｃ．）　、カルボキシメチルセルロース及びＣ
ＭＣ　　７ＨＦ（Ａｑｕａｌｏｎ　Ｃｏｍｐａｎｙ）を
使用した。回収しようとする蛋白質として、ホエー蛋白
質濃縮物、ＬＰＤ−Ｏ（Ｄａｎｍａｒｋ　Ｐｒｏｔｅｉ
ｎ　Ａ．　Ｓ．）を使用した。蛋白質および多糖溶液の
濃度は、夫々２％、０．４％である。蛋白質と多糖溶液
の等量を混合後、１ＮＨＣｌ　でｐＨを夫々３．５、４
．０、４．５に調節した。ついで、１１ｃｍ　Ｗｈａｔ
ｍａｎＮｏ．１濾紙に通して混合物３０ｍｌを濾過する
のに要する時間を記録し、各調節物からの複合体の分離
性を示した。結果を表１にまとめた。この結果から、１
）最大の複合化には、異なる多糖は異なる最適ｐＨを必
要とすること、２）Ｋｅｌｔｒａｌ　Ｔは、ホエー蛋白
質と羊毛状の繊維状複合体を形成し、水溶液から濾過、
分離に最も容易なこと、３）ＣＭＣとＭａｎｕｇｅｌ　
ＧＨＢはホエー蛋白質と粉末状複合体を形成し、濾過が
更に困難なことがわかった。
【００２３】 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　表　　１　　１１ｃｍ　Ｗｈａｔｍａｎ　Ｎ
ｏ．１濾紙に通して蛋白質／多糖混合物３０ｍｌを濾過
するに要する時間　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　試
料　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
ｐＨ　　　　　　　　　　　　濾過完結に要する時間　
　２％ＬＰＤ−Ｏ溶液１）　　　　　　　　３．５　　
　　　　　　　　　　＞１時間　　　　同　　上　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　４．０　　　　　
　　　　　　　＞１時間　　　　同　　上　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　４．５　　　　　　　　
　　　　＞１時間　　ＣＭＣ＋ＬＰＤ−Ｏ２）　　　　
　　　　３．５　　　　　　　　　　　　１１分　　　
　同　　上　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
４．０　　　　　　　　　　　　濾過できず　　　　同
　　上　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　４．
５　　　　　　　　　　　　濾過できず　　ＧＨＢ＋Ｌ
ＰＤ−Ｏ３）　　　　　　　　３．５　　　　　　　　
　　　　１０分　　　　同　　上　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　４．０　　　　　　　　　　　　
　　７分　　　　同　　上　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　４．５　　　　　　　　　　　　２９分
　　Ｋｅｌｔｒｏｌ　Ｔ　＋ＬＰＤ−Ｏ４）　　　　３
．５　　　　　　　　　　　　２０分　　　　同　　上
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　４．０　　
　　　　　　　　　　　　４分２０秒　　　　同　　上
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　４．５　　
　　　　　　　　　　　　５分３０秒────────
─────────────────────────
──１）　　ＬＰＤ−Ｏ：Ｌａｃｐｒｏｄａｎ−Ｏ，　
Ｄａｎｍａｒｋ　Ｐｒｏｔｅｉｎ　Ａ．　Ｓ．　Ａａｒ
ｈｕｓ，　　デンマーク製。 ２）　　０．４％ＣＭＣと２％ＬＰＤ−Ｏの等量混合物
３０ｍｌ。ＣＭＣ（カルボキシメチルセルロース）は　
Ａｑｕａｌｏｎ　Ｃｏｍｐａｎｙ　Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏ
ｎ，　ＤＥ　１９８５０−５４１７、米国製。 ３）　　０．４％　Ｍａｎｕｇｅｌ　　ＧＨＢと２％Ｌ
ＰＤ−Ｏの等量混合物３０ｍｌ。Ｍａｎｕｇｅｌ　ＧＨ
Ｂは　Ｋｅｌｃｏ，　Ｄｉｖｉｓｉｏｎ　ｏｆ　Ｍｅｒ
ｃｋ　Ｃｏ．　ａｎｄ　Ｉｎｃ．，　Ｓａｎ　Ｄｉｅｇ
ｏ，　Ｃａ　９２１２３、米国製。 ４）　　０．４％　Ｋｅｌｔｒｏｌ　Ｔと２％ＬＰＤ−
Ｏの等量混合物３０ｍｌ。　Ｋｅｌｔｒｏｌ　Ｔは　Ｋ
ｅｌｃｏ，　Ｄｉｖｉｓｉｏｎ　ｏｆ　Ｍｅｒｃｋ　Ｃ
ｏ．　ａｎｄ　Ｉｎｃ．，　Ｓａｎ　Ｄｉｅｇｏ，　Ｃ
Ａ　９２１２３、米国製。
【００２４】実施例２ 一連の実験において、夫々Ｍａｎｕｇｅｌ　ＧＨＢ、Ｃ
ＭＣ及び　Ｋｅｌｔｒｏｌの添加により、ホエーから回
収できる蛋白質の％を測定した。操作と結果は次の通り
である。
【００２５】ホエー蛋白質の回収操作：１）　　０．４
％ｗ／ｖガム溶液：水道水３００ｍｌ中ガム１．２ｇを
室温にて８００ｒｐｍ　で１時間攪拌し水和した。 ２）　　２％ｗ／ｖ　Ｌａｃｐｒｏｄａｎ−８０ホエー
蛋白質溶液：水道水１０００ｍｌ中蛋白質２０ｇを室温
にて５００ｒｐｍ　で１時間攪拌し水和した。 ３）　　１）の溶液１５ｍｌと２）の溶液１５ｍｌを混
合し、０．１Ｎ　　ＨＣｌ　でｐＨを４．０に調節し、
懸濁物を１１ｃｍ　Ｗｈａｔｍａｎ　Ｎｏ．１濾紙で濾
過した。
【００２６】 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　表　　２　　　　蛋白質濃度　　　　　　　　　　　
　　　ガム濃度　　　　　　　　　ｐＨ　　　　　蛋白
質回収（％）　　０．７５％　Ｌａｃｐｒｏｄａｎ−８
０　　　　　　０．２％　Ｍａｎｕｇｅｌ　ＧＨＢ　　
　　４．０　　　　　　　８１．３　　　　０．７５％
　Ｌａｃｐｒｏｄａｎ−８０　　　　　　０．２％　Ｃ
ＭＣ　　　　　　　　　　　　４．０　　　　　　　６
６．７　　　　０．７５％　Ｌａｃｐｒｏｄａｎ−８０
　　　　　　０．２％　Ｋｅｌｔｒｏｌ　Ｔ　　　　　
　４．０　　　　　　　６１．３　　　　０．７５％　
Ｌａｃｐｒｏｄａｎ−８０　　　　　　０．２％　Ｍａ
ｎｕｇｅｌ　ＧＨＢ　　　　３．５　　　　　　　８０
．０　　　　０．７５％　Ｌａｃｐｒｏｄａｎ−８０　
　　　　　０．２％　ＣＭＣ　　　　　　　　　　　　
３．５　　　　　　　６２．７　　　　０．７５％　Ｌ
ａｃｐｒｏｄａｎ−８０　　　　　　０．２％　Ｋｅｌ
ｔｒｏｌ　Ｔ　　　　　　３．５　　　　　　　５４．
７　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　全蛋白質−濾液の蛋白質　　　　　　蛋白質回収（％
）＝─────────────×１００　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　全蛋白
質　　　　　　組　　成　　　　　　　　　　　　代表
的分析　Ｌａｃｐｒｏｄａｎ　　　　粗製蛋白質　　　
　　　　　　　　　　　７８．１　　　　ラクトース　
　　　　　　　　　　　　　　　３．２　　　　脂肪　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　８．０　
　　　灰分　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　２．５　　　　水分　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　４．９
【００２７】実施例３ １．５％肉牛の血漿溶液を夫々０．２５％の　Ｍａｎｕ
ｇｅｌ　ＧＨＢ、ＣＭＣ、Ｋｅｌｔｒｏｌ　Ｆ溶液に加
えた。混合物をおだやかに攪拌し、ｐＨを４．０に調節
した。０．２５％　　ＫｅｌｔｒｏｌＦを加えると、肉
牛の血漿蛋白質を含む長い強靱な繊維が形成され、表面
に浮遊した。Ｍａｎｕｇｅｌ　ＧＨＢを加えると、回収
％は最高となった。表３参照。 肉牛の血漿蛋白質の回収： １）　　０．５％ｗ／ｖガム溶液：水道水１０００ｍｌ
中ガム１０ｇを室温にて１０００ｒｐｍ　で１時間攪拌
し水和した。ガム溶液の一部分を水道水等量でうすめた
。 ２）　　２．５％ｗ／ｖ肉牛の血漿溶液：水道水２００
０ｍｌ中蛋白質１００ｇを室温にて５００ｒｐｍ　で１
時間攪拌し水和した。溶液をガラスウールで濾過し、不
溶残留物を除いた。一部分を水道水等量でうすめた。 ３）　　１）の溶液１５ｍｌと２）の溶液１５ｍｌを混
合し、０．１Ｎ　　ＨＣｌ　でｐＨを４．０に調節し、
１１ｃｍ　Ｗｈａｔｍａｎ　Ｎｏ．１濾紙に通して濾過
した。 濾液の蛋白質含量の測定： 標準として肉牛の血漿を使用し、ビューレット法によっ
て濾液試料の蛋白質含量を測定した。
【００２８】

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】　　順序にかかわりなく、（ａ）　食品加
    工廃物にキサンタンガムを添加し；（ｂ）　該食品加工
    廃物のｐＨを、蛋白質の等電点の２ｐＨ単位内に調節し
    、該キサンタンは該ｐＨで蛋白質を繊維状態で沈殿させ
    るのに有効な量を添加することを含有する、食品加工廃
    物から蛋白質を回収する方法。
  2. 【請求項２】　　食品加工廃物が、ホエーを含有する請
    求項１記載の方法。
  3. 【請求項３】　　食品加工廃物が、スイートホエーを含
    有する請求項２記載の方法。
  4. 【請求項４】　　順序にかかわりなく、（ａ）　食品加
    工廃物中の蛋白質１ｇ当り０．１ないし０．４ｇのキサ
    ンタンガムを該食品加工廃物に添加し；（ｂ）　該食品
    加工廃物のｐＨを３．５ないし５．００の範囲に調節す
    ることを含む請求項３記載の方法。
  5. 【請求項５】　　ｐＨを４．０ないし５．０に調節する
    請求項４記載の方法。
  6. 【請求項６】　　ｐＨを４．０ないし４．５に調節する
    請求項４記載の方法。
  7. 【請求項７】　　（１）　食品加工廃物にキサンタンガ
    ムを添加し； （２）　該食品加工廃物のｐＨを蛋白質の等電点の２ｐ
    Ｈ単位内に調節し、該キサンタンは該ｐＨで蛋白質を繊
    維状態で沈殿させるのに有効な量を添加することを含む
    （ａ）　ウシ血漿、 （ｂ）　ブタ血漿、 （ｃ）　ジャガイモ蛋白質 の少なくとも一つを含む、食品加工廃物から蛋白質を回
    収する方法。
  8. 【請求項８】　　食品加工廃物が、ウシ血漿を含む請求
    項７記載の方法。
  9. 【請求項９】　　順序にかかわりなく、（ａ）　食品加
    工廃物中の蛋白質１ｇ当り０．１ないし０．３ｇのキサ
    ンタンガムを食品加工廃物に添加し；（ｂ）　該食品加
    工廃物のｐＨを３．５ないし５．０の範囲内に調節する
    ことを含む請求項８記載の方法。
  10. 【請求項１０】　　ｐＨを４．０ないし５．０に調節す
    る請求項９記載の方法。
  11. 【請求項１１】　　ｐＨを４．０ないし４．５に調節す
    る請求項１０記載の方法。
JP3202788A 1990-08-13 1991-08-13 キサンタンガムを使用する蛋白質の回収方法 Pending JPH04281750A (ja)

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US56628890A 1990-08-13 1990-08-13

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