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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US566288 1983-12-28
US56628890A 1990-08-13 1990-08-13

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