JPS6125493A

JPS6125493A - ラクト−スの連続加水分解方法およびその装置

Info

Publication number: JPS6125493A
Application number: JP8119485A
Authority: JP
Inventors: ブルース・エス・ゴールドバーグ
Original assignee: Amerace Corp
Current assignee: Amerace Corp
Priority date: 1984-04-16
Filing date: 1985-04-16
Publication date: 1986-02-04
Also published as: EP0168127A2; DK168785D0; AU569612B2; BR8501807A; AU4016485A; EP0168127A3; DK168785A

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】本発明は、流通反応器（ｆＬｏｗ　−ｔｈｒｏａ＄　ｒ
ｅａｃｔｏｒ　）に結合した固定蛋白調製物を用いて一
般的基本物質をより高位のより価値のある物質へｂｏ水
分解する分野に関する。さらに詳しくは、ラクトース溶
液を流通反応器に固定化したラクターゼ系を用いて加水
分解することによりほとんど全てのラクトースをグルコ
ースとガラクトースへ加水分解することに関する。

現在のところ、ラクトースをグルコースとガラクトース
へ加水分解するにはノ２ツチ法でラクターゼのみを１史
用している。ラクトース溶液とラクターゼ酵素を含む全
ての必要成分を、バクテリア増殖を抑えるために加熱さ
れた大きなバットへ入れ、バットの内容物のｐＨを所望
のレベルに調整し、ラクトースがグルコースとガラクト
ースへ転化するのに十分な時間をかける。次いでこの溶
液を濾過して非転化ラクトースとラクターゼ酵素と他の
不純物を除く。この時点で酵素は、最終製品の味、臭い
、色または外観に影響を及はすため不純物と考えられ、
除去し廃棄される。バットの大きさに一定の物理的限界
がめり酵素はただ一回しか使用できないため、加水分解
のコストが高くこの方法は効率的ではない。

本発明によるラクトースをグルコースとガラクトースへ
分解する方法および装置は従来のバッチ式に関して上述
した欠点を解消するもので、ラクトース溶液の連続流れ
を流通反応器に固定した酵素系を用いて加水分解し与え
られたラクトース溶液のほとんど全てからグルコースと
ガラクトースを得ることからなる連続的操作の方法およ
び装置に関する。流通反応器にラクターゼシステムを固
定化するとこれまで使用されていた一回で短かいバッチ
期間に比べ数千時間使用することができるようになる。

＃１は５チのラクトースを含むラクトース溶液流はラク
トースの結晶を水に溶かすかまたは連続した１個以上の
限外濾過装置からの乳清流れ金柑いることにより得られ
、このラクトース溶液流は供給タンクの中でｐＨを調整
される。同時にこの溶液を予め定められた期間予め定め
られた温度に加熱処理してバクテリア増殖を阻止する。

この方法は低温殺菌法として知られている。またはこの
溶液を紫外線照射装置に通して循環させる。低温殺菌工
程では流通反応器へ導入する前に溶液を適切な温度捷で
冷却する必要がある。反応器は微孔質シートを積み重ね
た形状とし溶液を−このシートの広い方の表面に垂直に
導入するか、またはスパイラル状ゼリーロール形とし溶
液をその多孔性コアまたは自由開口端へ導入するように
してもよい。

溶液は一般に反応器のらせん部間を移動するが、反応器
らせん部を定める微孔質シートを通過してもよい。

転化方法の橋体的効率を最大限増加させるために、多数
のフィルター、検出器、記録器等を使用する。流通反応
器を用いてラクトースをグルコースとガラクトースに連
続的に転化する方法および装＃を提供することが本発明
の目的である。

本発明の目的Ｖよ、ラクトースをラクトース結晶を水に
溶かした浴液として提供することからなるラクトースの
グルコースとガラクトースへの連続的転化方法およびそ
の装置を提供することである。

さらに本発明の目的は、ラクトースを乳清透過液から得
られる溶液として提供することからなるラクトースのグ
ルコースとガラクトースへの連続的転化方法およびその
装置ｔを提供することでおる。

本発明の他の目的は、ラクトースを限外濾過装置から流
出する乳清透過液から得られる溶液として提供すること
からなるラクトースのダルコースとガラクトースへの連
続的転化方法およびその装置を提供するものである。

さらに本発明の目的は、ラクトースを、少なくとも２つ
の連結した単位限外濾過部からなる限外濾過装置から流
出する乳清透過液からの溶液として提供することからな
るラクトースのグルコースとガラクトースへの連続的転
化方法およびその装置を提供するものである。

本発明のさらに別の目的は、ラクトースを、少なくとも
２つの連結した単位限界濾過部からなる限外濾過装置と
、その透明度が低過ぎて乳清透過液に固形懸濁物が多量
に含まれていることを示す場合には前記単位限外濾過部
の１つに流出乳清透過液を再循環させる透明度測定装置
とを備えた限外濾過装置から流出する乳清透過液からの
溶液として提供することからなるラクトースのグルコー
スとガラクトースへの連続的転化方法およびその装置を
提供するものである。

本発明のさらに別の目的は、ラクトースが、処理前に紫
外線照射源を連続的に再循環させ溶液中のバクテリア増
殖を阻止するようにした溶液であるラクトースのグルコ
ースとガラクトースへの連続的転化方法およびその装置
を提供するものである。

本発明の他の目的および特徴は以下の記載および特許請
求の範囲で指摘され添付の図面で図示されるが、これら
は本発明の原理を一例として記載したものであり、また
本発明を実施する場合に考えられた最も良い方法を記載
したものである。

図において、同じ部品は同一参照番号が与えられる：第１図は、本発明の概念にしたがってラクトースをグル
コースとガラクトースへ連続的に加水分解するための装
置の最初の例を示す模式図である。

第２図は本発明の概念にしたがってラクトースをグルコ
ースとガラクトースへ連続的に加水分解するための装置
の別の実施態様を示す模式図である。

第３図は本発明の概念にしたがってラクトース全グルコ
ースとガラクトースへ連続的に加水分解するための装置
の別の実施態様を示す模式図である。

第４図は第３図の装置で使用されるバクテリア増殖阻止
系の１つの形を示す模式図である。

第５図は第３図の装置で使用されるバクテリア増殖阻止
系の２番目の例を示す模式図である。

第６図はラクトースをグルコースとガラクトースへ連続
的に加水分解するための装置の他の実施態様を示す詳細
な模式図であジ、またこの装置の主要構成部分をクリー
ニングするために使用される種々の装置をも示している
。

第７図はラクトース溶液に懸濁化している固形物の量を
測定するために使用される副システムを示す模式図であ
る。

本発明の基本的概念は、内部に蛋白質たとえばラクター
ゼ酵素を固定化した流通反応器へラクトース溶液を通す
ことによりラクトース溶液中のラクトースを連続的に加
水分解してグルコースとガラクトースにする方法および
装置を提供することである。酵素は適当な多孔質または
特定形状の支持体に固定化しているためグルコースやガ
ラクトースと無関係であり側口も使用することができ転
化操作が非常に安価になる。また、このゾスケムが連続
的なものでわるため必要な装置が非常に少なくなる。た
とえば大きなバットやこのようなバットを加熱する装置
が必要でなくなる。

反応器を適切に使うために、流通反応器を通過する溶液
のｐＨ１温度および通過時間を調節することが必要であ
る。過剰の固形分は使用する反応器系に基づいて転化溶
液から味かなければならない。

第１図において、ＩＯはラクトースのグルコースおよび
ガラクトースへの連続刃口水分解を行なう装置の一番目
の形を示す。たとえば乳清中に見出されるラクトースの
結晶化から得られるラクトース結晶を水に溶かし５％ラ
クトース溶液とし、投入通路１２ｔｌ−介して供給タン
ク１４へ供給ぜれる。供給タンク１４バラクドース溶液
が常に一定量で装置１０を流れるようにするだめのもの
である。溶液は５チ溶液でめるが、効果的ラクトース濃
度は１〜３０チの範囲またはそれ以上である。不所望の
物質たとえば脂肪液滴、塩類、こん跡量の蛋白質または
他の固形乳成分等の流通反応器中の孔部を塞ぐ物質が存
在するかもしれないので、以下に詳述するように、ラク
トース溶液を通路１６を介してフィルター１８へ通す。

フィルター１８は所定の径以下の粒子のみを通す１個の
単位装置からなるかまたは勾配をつけた一連のフィルタ
ー要素で構成して所定径以下の粒子が最後のフィルター
要素を通るよう−にすることもできる。

次いで濾過したラクトース溶液を通路２０を介してタン
ク２２へ通し、ここでラクトース溶液を所望の温度に加
熱しｐＨを調節する。タンクに到達するラクトース溶液
は一般にやや酸性で、ｐＨ約６５である。反応器で用い
られるラクターゼは酸性ラクターゼでめり、シたがって
ラクトース溶液をさらに酸性にしてｐＨ４，５にしなけ
ればならない。

これはタンク２２中のラクトース溶液へ硫酸、塩酸また
は酢酸を添加することにより行なわれる。選択される特
定ラクターゼ酵素系のために、ラクトース溶液の温度を
ほぼ２１℃の室温から３０’−４０℃へ上けなければな
らない。これはたとえばタンク２２中の浸漬加熱コイル
（図示せず）を用いることにより行なわれる。ここで所
望の温度とｐＨに調節されたラクトース溶液は通路２４
を介して反応？８ｉ　２６へと導びかれる。

これに代わって、フィルター１８とタンク２２の位ｔＩ
Ｌを変えてもよい。この位置変えは、ｐＨ調節に使用す
る酸が濾過されていす存在するいかなる粒子も除去した
後で溶液を反応器２６へ通過させなければならない場合
、または溶液の低温殺菌により凝集が生じ反応器２６へ
導入する前に沈でん物を除去しなければならない場合に
望ましい。

反応器２６は１つ以上の反応器モジュール（図示せず）
７＋・らなり、各々はそれぞれの衣囲から延びる複数の
孔を有する腹数の積重ねられた微孔質７−トからなる。

これらの孔は不連続的であり、ランダムに曲がりくねっ
た流路を形成する。微孔質シートの１つの型は米国特許
第４．１０２．７４６号（１９７８年７月２５日、Ｂｒ
ｕｃｅ　Ｓ、　Ｇｏｌｄｂｅｒｇにより出願され、本発
明の譲受人に譲渡された）に記載されている。このほか
他のプラスチック′またはコ゛ム製シートも使用できる
。蛋白質調製物たとえば酵素はシートの表面に、または
シートの孔部において７リ力片に固定芒れる。この技術
は米国特許第４．１０２．７４６号および米国特許第４
，１６９，０１４号（１９７９年９月２５日、Ｂｒｕｃ
ｅ　Ｓ、　Ｇｏｌｄｂｅｒｇニ、１：　Ｄ出願され、本
発明の虜受入に譲渡された）に記載しである。他の適当
な技術もまた当業界で公知である。

この場合、反応器２６は反応器２６の微孔質シートに固
定された酸性ラクターゼ酵素系を有する。反応器２６へ
供給されるラクトース溶液の圧力および容量を調節する
ことにより、または反応器モジュールにおけ乏微孔質シ
ートを適当な数便用したり反応器２６の内部導管組織（
図示せず）の適当な形状を使用したりすることにより１
反応器２６を通過するのに必要な時間、すなわち通過時
間をラクトースのグルコースおよびガラクトース転化へ
の高い割合が得られるように調節することができる。

ｐＨ４，５、反応器２６ノ通過時間２分で、３０℃ノ５
チラクトース溶液を用いると、ラクトースのグルコース
およびガラクトースへの転化率は９０％であることが見
出されている。これらの成分および未転化ラクトース浴
液は取出通路２８を経て適当な貯蔵渾へ供給されるか捷
たは甘味料もしくは食物成分としてただちに使用される
。所望によりグルコースとラクトースを使用する前に未
転化ラクトースを除去してもよい。

上述したように反応器２６を使用するために、ラクトー
ス溶液を注意深く濾過し、これにより溶液。

中に存在し単独または組合わさって反応器の多孔部を閉
塞しラクトース溶液の流通をさえぎるような脂肪小滴、
凝固剤、チーズまたは乳固形分を除去することが必要で
ある。この状態はしｉｌしけ当業界において反応器また
はフィルター〇゛隠弊ために、代わりにスパイラル反応
器を使用してもよい。この反応器もまた微孔質シートで
組立てられてお只各渦巻部分が隣接する渦巻部と２間隔
をおいて離れておりこれにより溶液は渦巻部の間を酵素
が固定されたシート叛面と接触しながら流れることがで
きるゼリーロールスパイラル形状を形成する。多孔質コ
アと自由開口端によりラクトース溶液が反応器中に入り
反応生成物を除去することができる。このようなゼリー
ロールス・ξイラル反応器は、係属出願中の米国特許出
願明細書（Ｂｒｕｃｅ　Ｓ、　ＧｏｌｃｌｂｅｒｇとＲ
ｉｃｈａｒｄ　Ｙ、　Ｃｈｅｎ、　　［ス・ミイラル形
反応器Ｊ、本発明の綿受入に譲渡）に記載されている。

ゼリーロールスパイラル形反応器３２を用いた伎ｆ１３
０の一例′に第２図に示す。ラクトース溶液を投入通路
１２を介して・供給タンク１４（（供給する。供給タン
ク１４から取出した物は哩路１６金ｄってタンク２２へ
と達ばｆＬ、ここでラクトース溶液ケ加熱して所望の温
度とし、ｐｈを調整する。タンク２２から取出された物
は通路２０ヲ介してスパイラル反応器３２へと供給され
る。反応器３２からの取出し物に不所望の固形物と脂肪
が含まれ工いるかもしれないので、通路２４を介してフ
ィルター３４まで流れた不所望物質を：ボ去するために
配列したフィルター３４を用いてこれらの物質を除去す
る。濾過したグルコースおよびガラクトースならびに残
りの未転化ラクトース溶液はその意図する使用がたとえ
どんなものでも取出通路２８で入手することができる。

チーズを作る場合にはレンネットと言われる酵素全全乳
へ加えこｆｌ−を凝固させる。凝乳かチーズでクジ、残
りが乳清である。乳清は約９３〜９４％の水分と、蛋白
質、塩化ナトリウムやリン酸カリウムのような塩類およ
びラクトースからなる固形分６〜７％でるる。全乳それ
ぞれｌＯ，１′？ンドについて重量に基つくと、チーズ
１ポンドと乳ａ９ボンビである。前述の例においては、
ラクトースを乳清７７ユら分離し結晶化し、このラクト
ース結晶を水に溶刀・すことによりラクトース溶ｔＬを
製造する。ラクトース溶ｌ改はまた、膜型分離装ｒｔ−
！たはＤＥＣ・Ｉｎｔｅｒｉａｔｉ（１７）ａｌ　Ｉｎ
ｃ、　（Ｗｉｉｃ（１７）ｓｉｎ州Ｆ（１７）ｄ　Ｄｕ
　Ｌａｃ）から市販δれ分離分子量２０，０００〜４０
，０ＯＯｔ−有する限外濾過装置ｔを使用することによ
り乳清から直接得ることもできる。限外濾過装置は乳清
を受け入れ、１つの取出口で乳清蛋白濃縮物すなわち滞
留物を作り第２の取出口で水９５ｑ６、塩類％チ、ラク
トース４３Ａ％およびこん重量の蛋白質からなる透過液
を製造する。乾燥した蛋白質粉末は適当に乾燥して食品
強化物として使用することができる。

乳清透過液の残留蛋白質の存在を検知することができ、
この透過液を、ＦＯＩＪソシャーと呼ばれる第二の限外
濾過装置に通過させる。このＺ　１．１ツシヤーは分離
分子量が２０．ひＯＯであるという以外は前述のものと
同様である。これに代わって、はとんど微量の蛋白質が
検出された場合には、透過液を丹び第一の単位限外ｐ渦
部へ循環させてもよい。

第３図は、出発画質として乳清を用いラフ）−スをグル
コースとガラクトースへ連続的に加水分解する装置４０
を示す。チーズを作るノ２ットからの乳清を投入通路１
２を介して限外濾過装置４２へ供給する。取出通路４６
において乳清透過液が取出されている間乳清蛋白鋳縮物
すなわち滞留物が取出通路４４で除去される。透過液を
限外濾過ポリツンヤ−４８に供給し、限外濾過装置４２
を通過した残存蛋白質をいかなるものでも除去する。ポ
リソ／ヤー４８で除かれた蛋白質は通路５０から取出さ
れ、この間透過液が通路５２へと流れる。透過液全バン
ト２２へ入れｐＨを調整する。バットへ投入された透過
液のｐＨを測定し、バット２２の透過液のｐＨを低める
のに十分な酸を通路５６によりバット２２に接続した装
置５４　ｙ＋＞ら添加する。この機能を行なうための装
置ｕ　Ｈｏｒｉｚ（１７）　Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ
により販売されている。

バット２２のラクトース溶液がバクテリアの理想的増殖
培地である場合には、この増殖を阻止するために何らか
の処＆１−施こさねはならない。バット２２に存在する
バクテリアを死革させその増殖を阻止するために２つの
手段をとりうる。低温殺菌とほぼ同じでりる弗−の方法
は、要するにバット２２のラクトース溶液の温度葡所定
の期間約１６０°Ｆ（７１℃）まで上昇させることでろ
り、第二の方法は紫外線照射装置１１にラクトース溶液
を連続して丹循環させこの溶液に照射することでめる。

加熱力法を第４図に示す。ここではサーモスタット制御
盤６０ニ接続した加熱コイル５８をバット２２のラクト
ース溶液中に浸漬する。ラクトース溶液の温度が約７１
℃まで上がるので岨路７０の溶液を反応器２６へ供給す
る前に冷却器６２で冷却する。

通路６６を経て紫外線照射装置６４へ回わし通路６８を
経てバット２２へ戻すように循環させながらラクトース
溶液に連続的に照射するようにしてもよい。

この定期的循環は存在するいかなるバクテリアをも死滅
させる。この照射を室温はぼ６８下（２１℃）で行なう
ため、溶液温度を所望の３０℃〜４０℃の範囲に温める
必要がある。これはバット２２において第４図の５８　
、６０のような加熱器（図示せず）ｔｌ−使用すること
により行なわ几る。また、バット２２で溶液は適切な温
度まで上昇するため、６２のような冷却器ヲ使う必要が
ない。冷却器６２は単位装置６２にコイル（図示せず）
を使用しこれに冷却水を一過させることからなる。

次に、適切なｐＨおよび温度のラクトース溶液を通路７
２を介してフィルター１８へ導ひく。フィルター１８は
Ｃｏｘ　ＭａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇＣｏｍｐａｎｙ製
２ミクロンフィルターカートリッジとそれに続＜　Ｇｅ
ｌｍａｎＦｉｌｔｅｒ　Ｃｏｍｐａｎｙ製０．４５ミク
ロンフィルターカートリッジとから構成される。フィル
ター１８でｐ過後、適切なｐＨ４，５に調節され３０’
Ｃに加熱さｎ、予め足められた径以上の全ての固形物を
〆去された５％ラクトース溶液を反応器２６へ供給する
。装置１０および加と同じように、装置４０は反応器に
おける２分間の通過時間で９０％の転化率を達成できる
。グルコースとガラクトースおよび未転化ラクトースが
取出し通路２８で入手されうる。

第６図において、最終製品を人間が消費する場合に竹に
必要である装置の全構成成分を清潔に維持するのに必要
ないくつかの維持装置を含めたさらに詳しい装置８０を
示す。ただ１つの限外か過装置４２が示されているが、
必要により所望するならば、ｄ　ｌ）ラシャ−を加えて
もよいことは勿論である。

これに代わり、フィードバックシステムを用いて透過液
がたとえば蛋白質のような懸濁物を多量に含む場合には
透過液を限外濾過装置の投入口へ戻すようにしてもよい
。第７図には濁度メータ８２を用いてどのようにこれを
行なうかということが示きれている。限外濾過装置４２
からの取出通路４６ヲ濁度メータ８２へ供給する。通常
、この透過液は透明で泡立ってふ・す、３国定濁度単位
（ｎａｔｉ（１７）ａｌｔｕｒｂｉｄｉｔｙ　ｕｎｉｔ
　：　ＮＴＵ　）より少ない。この場合にはバット２２
へと続く取出通路４６へ通す。濁度が３ＮＴＵ以上の場
合にＦｉ浴溶液通路８４へ入れる。この通路８４は溶液
を投入通路１２へ戻し限外濾過装置４２に２度目に通過
させることになる。濁度メータ８２に警報装置を接続し
、限外濾過装置ｆ４２とのトラブル（すなわち膜破壊等
）を示唆する所望レベル達成までの連続的不足を知らせ
るようにしてもよい。

、第６図において、限外濾過装置４２からの透過液全バ
ット２２に入れる。ここでは通路５６を介してｐＨ調節
器５４から入ってくる酸を受け入れ、また循環通路６８
を介して紫外線照射装置６４から入ってくる循環ラクト
ース溶液をも受け入れる。バルブ８６は、通路７９およ
び６６を介してバット２２から紫外線照射装置６４への
ラクトース溶液の流れを制御する。バルブ８８はバット
２２における溶液の排水を行なうために設けられでいる
。バット２２Ｖこおける沈降を妨ぐため連結器９２ヲ介
して機械攪拌器９０をバット２２に接続する。バルブ９
４は循環通路６８におりる溶液の流れを制御し、ポンプ
９６は溶液の移動に必魁な子方を生ずる。

バルブ９４は所定時間のほぼ半分が開いており、循環通
路の溶液の半分がクイルタ一部１Ｂ＆と１８ｂへ向かう
。循環通路金離れた溶液は流量計９８（ｉ−通って分配
バルブ１００の投入口１０２まで流れ、第一の収出０１
０４から目の荒い（以下、単ＶＣ荒いという）フィルタ
ー７４ａ（２ミクロン）と目の序和かい（以下、単に微
細という）微細フィルター７６ａ（０４５ミクロン）と
からなる第一のフイルター部１８ａへ通る。ポンプ９６
は第一のフイルター部１８ａへ流量計９８の流れが一定
の割合となるように配設される。フイルター部１８ａが
きれいでこのフイルター部１８ａに溶液が簡単に流れる
場合にはポンプ９６により必要とされる力は一定である
。しかしながら、脂肪小滴、凝集物、チーズ固形分およ
び他の物質がフイルター部１８ａの炉材に付着しこれら
をおおい隠す場合には、流量計９８を流れる流れはゆっ
くりになり、ポンプ９６は溶液へより強い力を加えるこ
とが必要になり、より一層流動性を強め、流量計９８を
流れる流れを一定に保つよう試みる必要がある。流量計
９８を流れる流れの割合が所定の値以下になったときは
、流量計９８は機械連結器１（１８を介して分配バルブ
１００を作動させその取出口を第二の取出口１（１６へ
切り換える。第二の取出口１（１６は荒いフィルター７
４ｂ（２ミクロン）と微細フィルター７６ｂ（０４５ミ
クロン）とからなる第二のフイルター部１８ｂに接続し
ている。ここで記載する型の流量計はＢｒｏｏｋｓ　Ｆ
ｌｏｗ　Ｍｅｔｅｒ　Ｃｏ、から入手できる。第二のフ
イルター部１８ｂがおおい隠された場合には、装置全体
８０を清掃のため止めることになる。

第一のフイルター部１８ａと第二のフイルター部１．８
　ｂからの取出物をバルブ１１０の各々の投入口１１２
と１１４へ供給する。バルブ１１０はその取出物を１＠
番に取出口１１６から冷却装置すなわち熱交換器６２へ
継ながる通路１１８へ供給する。熱交換器６２は通路７
２へ供給されるラクトース溶液の温度を修正し反応器２
６の適切な操作に必要なものにする。

温度記録器１２０は通路１２２を介して接続し、通路７
２を流れる溶液の温度を記録する。同様に、ｐＨ記録器
１２４を通路１２６を介して接続し、通路７２を流れる
溶液のｐＨを記録する。２つの記録器１２０および１２
４ハ両方とも警報装置が備えられており、通路７２ヲ流
れる溶液が所望の温度範囲およびｐＨ範囲以外であると
きは信号を発する。

バルブ１２８と１３２は通路７２を反応器２６へ向かっ
て流れるラクトース溶液の流れを制御する。バルブ１３
０は、通路７２を流れる溶液を排水する、すなわちどこ
か他の場所へ導ひくために設けられている。反応器２６
はプレート１３６と１３８によって隣接するモジュール
から分離された複数の反応器モジュール１３４からなる
。プレート１３６には各々投入ヘッダー１４０が接続し
ており、これに隣接する２つのモジュール１３４ヘラク
トース溶液を供給する。

プレート１３６に代わってプレート１３８には各々バル
ブ１４２ｔ−介して取出しヘッダー１４４とこれに続く
取出通路２８が接続している。プレート１３８は溶液を
遮断しこれに隣接するモジュールへ行かないようにし、
これによりこれらモジュールがトノヨ・うな方法で汚染
された場合にもこの汚染がさらに別のモジュールに達し
ないようにする。また、この配置により反応器２６全体
に溶液がより一層均等に分配されることになる。同様に
、プレート１３８のみがこれに直接隣接するモジュール
１３４と協働して反応器を通る流れを実質的に均等にす
ることが促進される。バルブ１４２は、所望によりプレ
ート１３８から取出ヘッダー１４４への流れを制限した
りまたは遮断するのに用いられる。通常バルブ１４２は
十分に開いている。図では９個の反応器１３４を示して
いるだけだが、この数を所望により増加しまたは減少す
ることができる。

反応生成物はヒトが消費するのに用いられ搾乳成分に基
づくものであるので装置全体を定期的に清潔にしなけれ
ばならない。また、タンク、配管類、ノ２ルブおよび同
様の構成品の多くはステンレススチールででさているこ
とも留意すべきである。

その場をきれいにする（　ｃｌｅａｎ　−ｉｎ　ｐｌａ
ｃｅ　）溶液は清潔なタンク１５０に貯蔵されている。

タンク１５０は必要に応じバルブ１５２から排水するこ
とができる。クリーニング液は装置８０を通る１回の回
路に使用されるだけである。すなわち、別の溶液が導入
管１５４を介してタンク１５０へ入ることができる。

タンク１５０におけるクリーニング液は、供給通路６６
に接続するバルブ１５６ｔ−開くことにより装置８０へ
入ることができる。クリーニング液がバット２２へ逆流
することを妨ぐために、バルブ８６は閉じておく。装置
８０で使用されるバルブはバルブ自体の箇所で手動操作
でもよいしまたはバルブ自体の場所でもしくは遠隔から
の自動操作でもよい。クリー二ノダ液は紫外線照射装置
（このような時には作動しない）、ポンプ９６およびバ
ルブ９４を介してバット２２へと進退する。次いでバル
ブ９４ヲ閉じ、クリーニング液を流量計９８金介してバ
ルブ１００へ導びき、ここで第一のフイルター部ＩＳａ
と第二のフイルター部１８ｂの交互に供給する。バルブ
１１Ｏによりクリーニング液は熱５！換器６２へと供給
され、バルブ１２８と１３０を介して排水される。この
時バルブ１３２は閉じておｐ液が反応器２６へ達しない
ようにする。次いで緩衝液を、タンク１６０からバルブ
１６２、ポンプ１６４、流量計１６６およびバルブ１６
１介して反応器２６の投入ヘッダー１４０へ供給する。

緩衝液もまたバルブ１７０を開にすることにより反応器
２６で使用する前にタンク１６０へ再イー環させること
もできる。新しい緩衝液を導入管１７２を介してタレク
１６０へ加え、タンク１６０はバルブ１７４を経へ排水
する。

好ましい実施態様に応用された本発明の基本的新規特徴
が示きれ、記載されそして説明されているが、説明した
装置の様々な省略、置換、形の変更および装置の詳細の
変更は本発明の範囲を逸脱しないかぎシ当業者によって
行なわれつる。

優れた特性または特権が主張される本発明の実施態様は
特許請求の範囲で定義される。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の概念にしたがってラフ）　−スをグ
ルコースとガラクトースへ連続的に加水分解するための
装置の最初の例を示す模式図である。第２図は本発明の屹念にしたがってラクトースをグルコ
ースとガラノトースヘ連続的に加水分解するための装置
の別の実施態様を示す模式図である。第３図は本発明の概念にしたがってラクトース全グルコ
ースとガラクトースへ連続的に加水分解するための装置
の別の実施態様を示す模式図である。第４図は第３図の装置で使用されるバクテリア増殖比、
正系の１つの形を示す模式図である。第５図は第３図の装置で使用される。Ｓクチリア増殖阻
止糸の２番目の例を示す模式図である。第６図はラクトース會グルコースとガラクトースへ連続
的に加水分解するための装置の他の実施態様を示す詳細
な模式図であり、またこの装置の主要構成部分をクリー
ニングするために使用される種々の装置ｔも示している
。第７図はラクトース溶液に懸濁化している固形物の量を
測定するために使用される副／ステムを示す模式図であ
る。図ｉＦ】の浄書（内容に変更なし）駁　　　　　　　　呵県　　　　　　　恢手続補正書（方式）昭和ｌρ年γ月β日特許庁長官　宇賀道部　　殿　　　　　　　し１、事件
の表示昭和２ρ年１Ｈす願第　８／／／Ｋ　号６補正をする者事件との関係　　　出　願　人住所ふ方年アメし−スーコー／ＴＳレーン９ン４、代理人６、補正の対象図　　　面

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ラクトース約５％を含む水溶液を連続供給する供
給手段と、前記供給手段に接続し前記溶液を所定の温度
範囲内にする温度調節手段と、前記供給手段に接続し前
記溶液を所定のｐＨ値に調節するｐＨ調節手段と、前記
温度調節および前記ｐＨ調節手段とに接続し前記所定温
度およびｐＨ値の前記溶液をその場所で受け入れる流通
反応器手段とからなり、前記流通反応器手段は複数の孔
部を有し該孔部にはラクターゼ系が固定されており、該
ラクターゼ系は前記溶液が前記流通反応器を通過する通
過時間の間にほとんどのラクトースをグルコースおよび
ガラクトースへ加水分解するのを促進することからなる
、ラクトースのグルコースおよびガラクトースへの連続
加水分解装置。
（２）供給手段と温度調節ならびにｐＨ調節手段との間
に接続し、流通反応器手段に蓄積してその作動を妨害し
うるいかなる粒子をも除去する第一のフイルター手段を
さらに備えた、特許請求の範囲第１項記載の装置。
（３）温度調節およびｐＨ調節手段と流通反応器手段と
の間に接続し、前記流通反応器手段に蓄積してその作動
を妨害しうるいかなる粒子をも除去する第一のフイルタ
ー手段をさらに備えた、特許請求の範囲第１項記載の装
置。
（４）流通反応器が複数の微孔質シートで形成され、溶
液が前記シートの広い方の表面に対し垂直の方向で前記
反応器を流れ、第一のフイルター手段が前記溶液中のほ
とんど全ての粒子を除去して、該粒子が前記微孔質シー
トの孔部を塞ぎその機能を妨害することを妨ぐことから
なる、特許請求の範囲第２項または３項記載の装置。
（５）流通反応器が複数の微孔質シートで形成され、溶
液が前記シートの広い方の表面に対し垂直の方向で前記
反応器を流れる、特許請求の範囲第１項記載の装置。
（６）流通反応器手段が多孔質コアと自由開口端とを有
するスパイラル状ゼリーロールの形をしており、第一の
手段が前記反応器手段の多孔部を温度調節およびｐＨ調
節手段と連結させ、第二の手段が前記反応器の自由開口
端に接続して前記反応器からグルコースおよびガラクト
ースと未転化ラクトース溶液とを導びき出することから
なる、特許請求の範囲第１項記載の装置。
（７）第一のフイルター手段が前記第二の手段に接続し
て所定粒子径以上の粒子を全て除去する、特許請求の範
囲第６項記載の装置。
（８）流通反応器手段が多孔質コアと自由開口端とを有
するスパイラルゼリーロール形状をしており、第一の手
段が前記反応器手段の自由開口端を温度調節およびｐＨ
調節手段と連結させ、第二の手段が前記反応器の多孔質
コアと接続して前記反応器からグルコースおよびガラク
トースと未転化ラクトース溶液とを導びき出すことから
なる、特許請求の範囲第１項記載の装置。
（９）第一のフイルター手段が第二の手段と接続して所
定粒子径以上の粒子を全て除去する、特許請求の範囲第
８項記載の装置。
（１０）温度調節およびｐＨ調節手段と流通反応器手段
との間に接続し、前記反応器へ導入する前に溶液の温度
を調節する温度修正手段をさらに備えた、特許請求の範
囲第１項記載の装置。
（１１）温度調節手段が加熱器であり温度修正手段が冷
却器である、特許請求の範囲第１０項記載の装置。
（１２）溶液が水中に約１〜３０％のラクトースを含む
、特許請求の範囲第１項記載の装置。
（１３）約５％ラクトース水溶液を連続供給する供給手
段；第一、第二および第三の投入通路と第一および第二
の取出通路とを有し、前記第一の投入通路が前記供給手
段と接続し前記供給手段から前記溶液を導入させる供給
タンク手段；前記溶液を照射して該溶液中のバクテリア
増殖を妨止する紫外線照射手段であつて、前記第二の取
出通路と前記第二の投入通路との間に接続し、前記供給
タンクの溶液を循環させうる照射装置；前記第三の投入
通路に接続して前記供給タンク中の溶液のｐＨを所定の
ｐＨ値に調節するｐＨ調節手段；前記供給タンクの前記
第一の取出通路に接続して前記溶液を所定の温度範囲に
する温度調節手段；および前記温度調節手段と接続して
前記所定温度およびｐＨの溶液をその場で受け入れる流
通反応器手段であつて、複数の孔部を有し該孔部にはラ
クターゼ系が固定されており、該ラクターゼ系は前記溶
液が前記流通反応器を通過する時間にラクトースのほぼ
大部分をグルコースとガラクトースへ加水分解するのを
助ける流通反応器手段とからなる、ラクトースのグルコ
ースおよびガラクトースへの連続加水分解装置。
（１４）供給タンクの第一の取出通路と流通反応器との
間に接続して、前記流通反応器手段に蓄積しその作動を
妨害するような粒子を除去する第一のフイルター手段を
さらに備えた、特許請求の範囲第１３項記載の装置。
（１５）供給タンクの第一の取出通路に接続し第一の所
定径以上の粒子を除去する第一のフイルター手段と、前
記第一の所定径より小さい第二の所定径以上の粒子を除
去するものであつて前記第一のフイルター手段と流通反
応器に接続する第二のフイルター手段とをさらに備え、
前記第一のフイルター手段と第二のフイルター手段が前
記流通反応器手段に蓄積してその作動を妨害するいかな
る粒子をも除去するものである、特許請求の範囲第１３
項記載の装置。
（１６）供給手段が乳清透過液の連続流れを受け入れ、
約５％ラクトース水溶液を連続供給する限外濾過手段で
ある、特許請求の範囲第１項〜第１５項のいずれか１項
に記載の装置。
（１７）供給手段が、乳清透過液の連続流れを受け入れ
該流れを乳清蛋白濃縮物の滞留物と約５％ラクトース水
溶液に分離する第一の限外濾過手段と、前記第一の限外
濾過手段に接続して前記溶液から前記第一の限外濾過手
段では除去されないいかなる残留蛋白質をも除去する第
二の限界濾過手段とを備えた、特許請求の範囲第１項〜
第１５項のいずれか１項に記載の装置。
（１８）限外濾過手段の取出口とその投入口に接続し、
所定レベル以下の濁度を有する溶液を通し、所定レベル
以上の濁度を有する溶液を前記限外濾過手段の投入口へ
戻す温度計手段をさらに備えた、特許請求の範囲第１６
項記載の装置。
（１９）第二の限外濾過手段の取出口とその投入口に接
続し、所定レベル以下の濁度を有する溶液を通し、所定
レベル以上の濁度を有する溶液を前記第二の限外濾過手
段の投入口へ戻す濁度計手段をさらに備えた、特許請求
の範囲第１７項記載の装置。
（２０）供給タンクに接続し、該供給タンクの材料を攪
拌してその分離を妨止する攪拌手段をさらに備えた、特
許請求の範囲第１３項または第１４項記載の装置。
（２１）第一と第二の目の荒いフイルターと第一と第二
の目の細かいフイルターであつて、前記第一の目の荒い
フイルターと第一の目の細かいフイルターが一緒になつ
て第一のフイルター部を形成し、前記第二の目の荒いフ
イルターと第二の目の細かいフイルターが一緒になつて
第二のフイルター部を形成してなる第一のフイルター手
段と；前記第一および第二の目の細かいフイルターの自
由端部に接続する取出ヘツダーと；前記目の荒いフイル
ターの自由端部に接続して前記第一または第二のフイル
ター部からの溶液の流れを選択的に許す選択作動性投入
ヘツダーと；前記選択作動性投入ヘツダーおよび供給タ
ンクの第一の取出通路に接続して選択的に投入ヘツダー
を操作し最初に前記第一のフイルター部が目詰りするま
で該第一のフイルター部へ溶液を供給し、次いで前記投
入ヘツダーを操作して前記第二のフイルター部へ溶液を
供給する調節手段とを備えた、特許請求の範囲第１４項
記載の装置。
（２２）温度修正手段が熱交換器である、特許請求の範
囲第１項記載の装置。
（２３）約１〜３０％ラクトース水溶液を連続供給し、
該溶液のｐＨを所定の値に調節し、ラクターゼ系を固定
化した流通反応器へ前記ｐＨ調節溶液を通過させ、これ
により前記ラクトースのほぼ大部分を加水分解してグル
コースおよびガラクトースとすることからなる、ラクト
ースのグルコースおよびガラクトースへの連続加水分解
方法。
（２４）約５％ラクトース水溶液を連続供給し、該溶液
のｐＨを所定の値に調節し、ラクターゼ系を固定した流
通反応器へ前記ｐＨ調節溶液を通過させ、これにより前
記ラクトースのほぼ大部分を加水分解してグルコースお
よびガラクトースとすることからなる、特許請求の範囲
第２３項記載の連続加水分解方法。
（２５）流通反応器へ溶液を導入する前に該溶液を第一
の所定温度まで加熱し、前記溶液中のバクテリア増殖を
阻止する工程をさらに含む、特許請求の範囲第２３項記
載の方法。
（２６）流通反応器へ溶液を導入する前で該溶液を低温
殺菌する後に、該溶液を第二の所定温度まで冷却する工
程をさらに含む、特許請求の範囲第２５項記載の方法。
（２７）流通反応器へ溶液を導入する前に該溶液を紫外
線発生装置に通過させて該溶液中のバクテリア増殖を阻
止する工程をさらに含む、特許請求の範囲第２３項記載
の方法。
（２８）流通反応器へ溶液を導入する前に該溶液の温度
を調節する工程をさらに含む、特許請求の範囲第２７項
記載の方法。
（２９）溶液のｐＨを調節する前に該溶液を濾過して流
通反応器を閉塞しうるいかなる粒子をも除去する工程を
さらに含む、特許請求の範囲第２３項記載の方法。
（３０）溶液のｐＨを調節した後に該溶液を濾過して流
通反応器を閉塞しうるいかなる粒子をも除去する工程を
さらに含む、特許請求の範囲第２３項記載の方法。
（３１）グルコース、ガラクトースおよび非加水分解溶
液を後の使用のために濾過する工程をさらに含む、特許
請求の範囲第２３項記載の方法。
（３２）乳清流れを限外濾過装置に通過させて乳清蛋白
濃縮物を除去し、得られた乳清流れをラクトース溶液と
して使用する工程をさらに含む、特許請求の範囲第２３
項〜第３１項のいずれか１項に記載の方法。
（３３）乳清流れを第一の限外濾過装置に通過させて乳
清蛋白濃縮物を除去して第一の乳清流れを作り、該第一
の乳清流れを第二の限外濾過装置に通過させていかなる
残留蛋白質をも除去し、得られた第二の乳清流れをラク
トース溶液として使用する工程をさらに含む、特許請求
の範囲第２３項〜第３１項のいずれか１項に記載の方法
。
（３４）第二の乳清流れを濁度計に通過させ、その濁度
が所定レベル以上のときは前記第二の乳清流れを第二の
限外濾過装置へ戻す工程をさらに含む、特許請求の範囲
第３３項記載の方法。