WO1990005461A1

WO1990005461A1 - Process for purifying blood plasma

Info

Publication number: WO1990005461A1
Application number: PCT/JP1989/001179
Authority: WO
Inventors: Shuuji Saito; Kouichi Misawa; Eiichi Makino; Takashi Hagi; Noriaki Kadota; Yoshiro Toda
Original assignee: Tosoh Corporation
Priority date: 1988-11-18
Filing date: 1989-11-18
Publication date: 1990-05-31
Also published as: EP0397890B1; DE68918083D1; AU4521389A; AU633031B2; DE68918083T2; EP0397890A4; EP0397890A1

Description

明細書血漿の精製方法技術分野

本発明は、血漿の精製方法、さらに詳しくは、特に食品に使用する血漿の脱臭および脱色方法に関する。背景技術

牛または豚の血液は屠畜場において採取される。採取された血液には、直ちにクェン酸ナトリゥムが加えられて血液の凝固を防止し、また、遠心分離により血漿と血球が分離される。屠畜場では、この段階である程度の溶血をさけることはできない。そのため、現在食品用として使用されている血漿には血球成分が含まれている。従って、屠畜場より採取されている血漿をそのまま加熱してゲル化させるとゲルが着色するという問題点があり、そのためにその利用範囲が限られていた。

他の問題点として、上記のように屠畜場で得られた血漿を乾燥して得た血漿粉末は、特有の好ましからざる臭い及び味を有する点が挙げられる。この臭い及び味は、製造当時は弱いが経時的に強くなるので、市販の血漿粉末はいずれも不快な臭い及び味を有している。血漿粉末は食品の品質改良剤、特に保水や弾力増加のために使用されるが、添加量が多いと食品の風味を害するため添加量が制限され、充分な効果が得られないことが多い。このため食品の風味を害さないような臭い及ぴ味の改良された血漿粉末が望まれている。

ゲルの着色を防止し、且つ好ましからざる臭い及び味を消すために血漿を脱色脱臭処理すると、処理を行った血漿には. 処理の際に使用した吸着剤や処理中に変性した不溶性の蛋白質、菌等が存在しているのでそれらを除去する必要がある。発明の開示

本発明の目的は、簡単な操作により、臭い及び着色物質の少ない血漿由来の蛋白質を得ることができる方法を提供するにあり、また、他の目的は、血漿中の不純物、特に血漿を脱色脱臭する際に血漿中に混入または生じた不純物（すなわち、着色物質や異臭の除去に使用した吸着剤および除去処理時に生じた不溶性の蛋白質など）を効率的にしかも工業的有利に除去するに適した方法を提供するにある。

本発明は、その一面において、血漿中に含まれる着色の原因となっている物質を取り除く方法において、血漿を酸性もしくは塩基性物質で処理して、着色の原因となっているへモグビンを変性させ除去することを特徴とする血漿の精製方法を提供する。

本発明は、他の一面において、血漿中に含まれる着色の原因となっている物質を取り除く方法において、該血漿を酸性条件下、活性炭処理することを特徵とする血漿の精製方法を提供する。

本発明は、さらに他の一面において、血漿にカルボキシル基を有する高分子電解質を添加し、次いで酸処理することを特徴とする血漿の精製方法を提供する。

本発明は、さらに、他の一面において、血漿をセラミックフィルタ一で濾過処理することを特徴とする血漿の精製方法を提供する。発明を実施するための最良の形態

本発明に使用する血漿は動物の血液より得られたものを使用する。このとき溶血等により血球成分が血漿中に含まれていても、一向に差し支えない。

本発明の第 1の血漿の精製方法は、血漿を酸性もしくは塩基性物質で処理して、着色の原因となっているへモグロビンを変性させ除去することからなる。

上記の処理方法においては、まず、血漿に酸性物質または塩基性物質を加えることによってそのままの状態で暫く攛拌する。このとき血漿中に含まれる蛋白質のうち、へモグロビンは変性するが、ゲル化特性を持つアルブミンは変性しない P H領域にするのが大切である。この時の液性 P Hとしては酸性条件の場合は 3〜 6、好ましくは 3. 5〜 5、塩基性条件の場合は 9〜： 13、好ましくは 1 1〜12である。 P H調整には、酸性条件の場合は塩酸、燐酸、酢酸など、また塩基性条件の場合は水酸化ナトリウム、水酸化力リウムなど、得られた血漿を食品添加物として使用する場合を考慮して食品製造工程上使用が認められているものを用いることが望ましい。酸性または塩基性物質を加えた溶液を、血漿中に舍まれているアルブミンが熱変性しない温度、即ち 0〜40 °cで 1〜90分攪拌し、へモグ口ビンを変性させ、除去する。ヘモグロビンの除去は、このような変性時に採用した酸性もしくは塩基性条件と同一条件下でも、または処理溶液に前述の塩基または酸を滴下して PHを 7〜 8のほぼ中性に調整した後でもよいが、ほぼ中性にもどしてから行うほうが好ましい。このような処理により、変性へモグロビンを除去できる。

本発明の第 2の血漿の精製方法は、血漿を酸性条件下に活性炭で処理することからなる。

活性炭の添加量は、溶液重量に基づき 0. 5〜10重量％が好ましい。この方法においては、酸性にするために、酸性物質を加える。このとき血漿中に含まれているゲル化特性を持つアルブミンは変性、ゲル化せず、かつヘモグロビンが活性炭に吸着しやすい条件にすることが重要である。この時の液性 P Hとしては 3〜 6、好ましくは 3. 5〜 5である。 P H調整には, 得られた血漿を食品添加物として使用する場合を考慮して、塩酸、燐酸、酢酸など食品製造工程上使用が認められているものを用いることが望ましい。

活性炭および酸性物質を加えた後、温度 0〜4(TCで 10分〜 24時間ぐらい攪拌する。活性炭を除去することにより、処理を終了する。活性炭除去は、酸性条件のまま行ってもよく、あるいは液性の P Hをアル力リ物質を加えることにより 7〜8 にしてから行ってもよい。 P H調整には、水酸化ナトリウム、水酸化力リゥムなど食品製造工程上使用が認められているものを用いることが望ましい。血漿に活性炭および酸性物質を加える順序には特に限定はないが、脱色 · 脱臭効果からみて、まず活性炭、次いで酸性物質を添加することが好ましい。

かくして、酸性条件下に活性炭で処理する第 2の方法によれば、単に酸性物質または塩基性物質で処理する第 1の方法と比較してへモグロビンをより完全に除去することができる ( 本発明の第 3の血漿の精製方法は、血漿にカルボキシル基を有する高分子電解質を添加し、次いで酸処理することからなる。

血漿を舍む溶液には蛋白質以外に、いろいろな微量成分が舍まれていてそれらが異臭を発生させる原因と考えられている。例えば、脂質は紫外線により酸素と反応し過酸化され異臭の原因となるといわれている。その際、金属イオンは、その過酸化反応を促進するといわれている。また、原料として凍結プラズマを用いたときなどに見られる、不溶化した蛋白質なども異臭の原因と考えられる。カルボキシル基を有する高分子電解質を用いる本発明の第 3の精製方法によれば、特に異臭を発生させる原因となる物質をほぼ完全に除去することができる。

この方法においては、先ず、血漿にカルボキシル基を有する高分子電解質を混合し、 0 ：〜 50 °C程度で 10分〜 60分くらい攪拌する。ここで用いるカルボキシル基を有する高分子電解質としては、得られる血漿が食品として用いられることを考慮して、アルギン酸、アルギン酸ナトリウム、ポリアクリル酸、ポリアクリル酸ナトリウム、カルボキシメチルセル口ースなど食品製造工程上使用認められているものを用いるのが好ましい。添加方法は、血槳を舍む原料溶液中にそのまま高分子電解質を溶解させても良いし、また、高分子電解質の水溶液をあらかじめ調整しておきそれを混合させても一向に差し支えない。添加する高分子の量は、高分子電解質の添加に伴う溶液の粘性の増加による機器の操作性、高分子電解質をゲル化して除去する際の操作性等を考慮して、処理溶液に基づき、 0. 001〜10重量％、好ましくは、 0. 01〜5重量％程度である。精製度を高めるために、高分子電解質に活性炭を併用して添加することもできる。

次いで、溶液の P Hを、添加した高分子電解質がゲル化し、蛋白質が変性しにくい領域にする。このとき、液性を酸性にし過ぎると溶解している蛋白質をいためるので、 ρΗ 1 ~ 5、好ましくは PH 3〜 4程度に調整する。その後、不溶性の物質及び生じた沈澱物を瀘別し得られた上澄に塩基性物質を加え P Hを中性にする。得られた蛋白質が食品として用いられることを考慮して、上記の P H調整には、酸性物質として塩酸、酢酸、燐酸などを、塩基性物質としては、水酸化ナトリウム、水酸化力リゥムなど食品製造工程上使用することが認められているものを用いることが望ましい。その後られた溶液に濃縮などの操作を適宜行い、常法にしたがって乾燥させることにより、異臭の少ない血漿蛋白質を得ることができる。本発明の第 4の血漿の精製方法は、血漿をセラミックフィルター処理することからなる。

血槳中には変性蛋白質などの不純物が含まれており、特に脱色脱臭処理により得られる血漿は、吸着剤として用いた活性炭、その処理中に生じたと思われる変性した不溶性蛋白質生菌を含んでいる。これらの不純物はセラミックフィルター処理によって非常に効率よく除去することができる。

この処理方法においては、血漿をそのまま、セラミックフィルターで濾過することによりその処理は完了する。このとき用いられるフィルタ一は市販のものを用いればよく、細孔径は、含まれている不純物の大きさにより決められるので一概に、限定することはできないが、 25 以下のポアサイズのものを用いるのが好ましく、 5 卿以下のものがさらに好ましい。

セラミックフィルタ一処理して得られる濾液には、血漿中の不純物、特に脱色脱臭処理に用いられた活性炭などの脱色脱臭剤、生菌、変性不溶化した蛋白質はほとんど含まれておらず、蛋白質、塩類等の水に溶解しているものだけが含まれている。それゆえセラミックフィルタ一処理を行って得られる血漿蛋白質の商品価値が高くなることは勿論のこと、次に膜濃縮工程を行う場合は濃縮速度が速くなり、膜の劣化を防ぐなどの効果がある。

上記の第 1〜第 4の血漿精製方法は、それらを適宜組合せて実施することができ、それによつて高度の精製を達成することができる。代表的な血漿精製方法の例としては、血漿に力ルポキシル基を有する高分子電解質及び活性炭を添加し、酸処理する方法が挙げられる。すなわち、血漿に活性炭及びカルボキシル基を有する高分子電解質を添加し、 10 °C 〜 50 C 程度で 10分〜 4時間くらい攪拌する。このときの高分子電解質の種類、添加量、添加方法等は先に述べたとおりである。また、活性炭の添加量は通常、液に含まれている蛋白質量に基づき、 3 ~ 25重量％程度が適当である。その後、先に述べた酸処理を行い、脱臭，脱色された蛋白質を得る。

このような処理の組合せにより、着色及び臭いのより少ない血漿が得られる。このとき、処理順序として血漿を高分子電解質処理し、次いで活性炭処理し、最後に P H変性処理することが好ましい。特に着色の少ない血漿が得られるからであ o

さらに、このような処理に加えて、最後に、セラミックフィルタ一処理を行うことにより食品、食品添加物としてより適した優れた血漿を得ることができる。

以下実施例により本発明を更に詳細に説明するが、本発明はごれらの実施例のみに限定されるものではない。

各実施例において、蛋白質含量はビユウレツト試薬で定量し、また、ヘモグロビン含量は 410nmのへミンの吸光度を測定することにより求めた。また、蛋白質中のヘモグロビン濃度は、へミン吸光度（A ) と蛋白質濃度（ingZm^ , ( B ) )との比（A ) Z ( B ) として表した。

実施例 1

豚の血液を遠心分離して血漿を得た後、その血漿中に血球を加えて以下のようなサンプルを調製した。豚血漿 50g (サンプル No.1、対照）

豚血漿 50g +豚血球 1.0 g (サンプル No.2 )

豚血漿 50g +豚血球 2. 0 g (サンプル Nd 3 )

豚血漿 50g +豚血球 5.0 g (サンプル No.4 )

各々のサンプル中の蛋白質量及びへモグロビン舍量を測定しフ o

上記のように調整したサンプルに、室温で以下のような処理をつた。

1 ) 塩酸を加えることにより液性の ΡΗを 4. 0にし、 30分間攪拌する。

2 ) 水酸化ナトリゥムを加えて液性の ΡΗを中性にし、 30分攪拌する。

3 ) 変性沈澱したヘモグロビンを濾別する。

このようにして得られた各々のサンプルの上澄の蛋白質量及びへモグロビン量を測定した。それらの値よりへモグロビン濃度を求め、その結果を表 1 にまとめた。

表 1

表 1より蛋白質量に対するへモグ口ビン量はそれぞれ減少していることがわかる。また、血漿中に多量のヘモグロビンが含まれるほどその除去率は良いことがわかる。

また、得られた溶液をスプレードライした結果、蛋白質中に含まれるヘモグロビンの量が少ないほど臭いは減少してい実施例 2

豚血漿に血球 10重量％加えた後、室温で以下のような処理

¾Γ Π"つた ο

1 ) 塩酸を加えて液性の Ρ Ηを

3. 0 (サンプル No. 5 )

4. 0 (サンプル No. 6 ) 、または 5. 0 (サンプル No. 7 )

にし、 30分間攪拌する。

2 ) 水酸化ナトリゥムを加えて液性の P Hを中性にし、 30分攪拌する。

3 ) 変性沈澱したヘモグロビンを濾別する。

さらに、豚血漿に血球 10重量％加えた後、室温で以下のような処理を行った。

1 ) 水酸化ナトリゥムを加えて液性の P Hを

12. 0 (サンプル No. 8 ) 、

13. 0 (サンプル No. 9 )

にし、 30分間攪拌する。

2 ) 塩酸を加えて液性の P Hを中性にし、 30分攪拌する。

3 ) 変性沈澱したヘモグロビンを濾別する。

このようにして得られた各々のサンプルの処理前、処理後の上澄の蛋白質量及びヘモグロビン量を測定した。その結果を表 2にまとめた。

表 2

実施例 3

室温で、血球が含まれている豚血漿（サンプル NOL10、対照) に塩酸を加えることにより PHを 4に調整し、 20分間攪拌した。沈澱物を除去した後、得られた上澄（サンプル Να11、対照）に活性炭を蛋白質量の 5重量％ (サンプル Νο.12) 、 10重量％ (サンプル Νο,13) 、 15重量％ (サンプル Ν 14) 、 20重量％ (サンプル ¾15) 、 25重量％ (サンプル Να16) 、 30重量％ (サンプル Να17) 加えた。そのままの状態で、 3時間攪拌した後、加えた活性炭を濾別し、水酸化ナトリゥムを加えることにより PHを 7に調整した。各々のサンプル中の蛋白質濃度及びへモグロビン含量を測定した。それらの値より、蛋白質中のへモグロビン濃度を求め、表 3にその結果をまとめた。表 3

実施例 4

室温で、血球が含まれている豚血漿（サンプル No_18、対照）に塩酸を加えることにより PHを 4に調整し、 20分間攪拌した。沈澱物を除去した後、得られた上澄（サンプル Να19、対照）に活性炭を蛋白質量の 15重量％加えた。そのままの状態で、 10分（サンプル Νο.20) 、 30分（サンプル Nd21) 、 60分（サンプル No.22) 、 120分（サンプル No.23) 、 180分（サンプル Να24) 24時間（サンプル Νο.25) 攪拌した後、加えた活性炭を濾別し、水酸化ナトリゥムを加えることにより PHを 7 に調整した。各々のサンプル中の蛋白質濃度及びへモグロビン含量を測定した。それらの値より、蛋白質中のヘモグロビン濃度を求め、表 4にその結果をまとめた。 · 表 4

実施例 5

豚血漿 1 kgに 2 %アルギン酸ナトリウム水溶液 200 を加えて 30 °Cで 1時間攪拌した。この溶液中に塩酸を添加することにより PHを 3. 8に諷整した後、沈澱物を濾別除去した。得られた溶液を濃縮した後、スプレードライヤーで乾燥させることにより血漿粉を得た。得られた血漿粉は、未処理のものに比べて、臭いはかなり緩和されていた。

実施例 6

豚血漿 l kgに 0. 5 %ポリアクリル酸ナトリゥム水溶液 200 m£を加えて 30 °Cで 1時間攪拌した。この溶液中に塩酸を添加することにより P H I. 8に調整した後、沈澱物を濾別除去した < 得られた溶液を濃縮した後、スプレードライヤーで乾燥させることにより血漿粉を得た。得られた血漿粉は、未処理のものに比べて、臭いはかなり緩和されていた。

実施例 7

豚血漿 l kgに活性炭 1 gを加えた後、塩酸を添加して、 P H 4に調整し室温で 3時間攪拌した。この溶液に、 0. 1重量％のアルギン酸ナトリゥム水溶液 1000 加え、不溶物を除去した。得られた溶液を限外濾過（U F ) 膜を用いて脱塩濃縮した後、スプレードライヤーで乾燥させることにより、血漿粉を得た。得られた血漿粉は、未処理のものに比べて、着色及び異臭がかなり緩和されていた。

実施例 8

豚血漿 1 kgに活性炭 1 gとアルギン酸ナトリウム 1 gを加えたのち、塩酸を加えることにより、 P H 4に調整し室温で 3 時間攪拌した。その後沈澱物を濾別して得られた溶液を U F 膜を用いて脱塩濃縮した後、スプレードライヤーで乾燥させることにより、血漿粉を得た。得られた血漿粉は、未処理のものに比べて、着色及び異臭がかなり緩和されていた。

実施例 9 ， 10

脱色脱臭処理後の血漿 200 ^をポアサイズが、実施例 9 として 1. 0 卿、実施例 10として 0. 2 卿（いずれも濾過面積 0. 48 m² ) のセラミックフィルター（日本ガイシ株式会社製）を用いてクスフ口一濾過を行った。このときの処理前液、濃縮液、濾過液中の粒子数、生菌数、蛋白質濃度、透過速度を比較した。粒子数は前述のレーザ一ビーム機を用いることにより、また、生菌数は標準寒天培地を用いることにより測定した。また、蛋白質濃度も測定した。結果を表 5 , 6に示す。

さらに得られた濾過液及び処理前液を濃縮膜（東ソ一株式会社製、 TS— 30) を用いて濃縮し、そのときの血漿の濃縮速度を比較した。透過液は、処理前液に比べて初速度で 1. 5倍速かつブ^

透過液の膜濃縮液をスプレードラィすることにより血漿粉を得た。得られた血漿粉の 10%水溶液を調整し、ゲル化させたところ該処理をしなかったものに比べて白いゲルを得ることができ商品的価値が上がつた。表 5 (実施例 9 ) 粒子数（X10⁴ 蛋白濃度生菌数透過：!^ 度コ Z10 m£) (mg mi) (コ Zm£) (P₂Zm² ♦ h 処理前液 198000 52.5 8

透過液（ 2分後） 1133 51.1 0 50 透過液（150分後) 379 50.3 0 12.8 濃縮液（150分後) 334000 58.1 10

表 6 (実施例 10)

実施例 11

豚血漿 100kgに活性炭 2 kg、 0. 1 %アルギン酸ナトリウム溶液 10 ^を加えた後、塩酸を加えることにより溶液の PHを 4 に調整した。 25°Cで 3時間攪拌した。生じた沈澱物や添加した活性炭などを布フィルタ一（孔径 15〜30卿）で濾過した後、水酸化ナトリゥムを加えることにより、 PHを 7に調整した。得られた溶液を U F膜を用いて脱塩濃縮した後、スプレードライヤ一で乾燥させることにより、血漿粉を得た。得られた血漿粉は、未処理のものに比べて、着色及び異臭がかなり緩和されていた。

実施例 12

豚血漿 100kgに活性炭 4 kg、 0. 1 %アルギン酸ナトリウム溶液 10 £を加えた後、塩酸を加えることにより溶液の PHを 4 に調整した。 25°Cで 3時間攪拌した。生じた沈澱物や添加した活性炭などを実施例 11と同様の布フィルタ一濾過した後、水酸化ナトリゥムを加えることにより、 PHを 7 に調整した。得られた溶液をセラミックフィルタ一（孔径 1. 0 卿）を用いて濾過を行った。得られた溶液を U F膜を用いて脱塩濃縮した後、スプレードラィヤーで乾燥させることにより血漿粉を得た。得られた血漿粉は、未処理のものに比べて、着色及び異臭がかなり緩和されていた。産業上の利用分野

本発明の方法により処理された血漿は、未処理のものに比ベて、着色及び臭いが少なく、食品添加物として有用である。また、高分子電解質で処理する方法を用いれば微粉末の吸着剤、変性で不溶化した蛋白質が除去されるので、それらを除くための特別な操作がいらず、また、処理後得られた溶液を膜濃縮する際、膜をいためない。

しかも、予め PH変性処理などでヘモグロビン含量の少ない血漿を用いれば、より効率良く着色の原因となっている物質を取り除くことができる。また、この処理で取り除かれているヘモグロビン中に含まれているへマチン（鉄イオン）は、血漿中に含まれている脂質を過酸化するとも考えられるので、この処理を施した血漿は、食品または食品添加物としてより適していると考えられる。

セラミックフィルタ一処理後得られる血漿には、不純物、特に脱色脱臭処理後血槳中に含まれている活性炭などの脱色剤、脱臭剤、生菌、変性不溶化した蛋白質が除去されているのでその商品的価値が上がる。また、使用するフィルタ一は、セラミツクでできているので目詰まりが生じても焼き直すことにより再生されるので耐久性がよい。また、次に膜濃縮ェ程を付け加えても不溶物が取り除かれているので、膜効率がよく、また膜の劣化も少ない。このように本発明の方法は、耐久性および操作性にすぐれた方法である。

Claims

請求の範囲

1. 血漿中に含まれる着色の原因となっている物質を取り除く方法において、血漿を酸性または塩基性物質で処理して、へモグロビンを変性させ除去することを特徵とする血漿の精製方法。

2. 血漿に酸性物質を加えて P H値を 3〜 6に調整するか、または塩基性物質を加えて pH値を 9〜13に調製し、 0〜40でに保持してへモグロビンを変性させ、次いでへモグロビンを除去する請求の範囲第 1項に記載の精製方法。

3. ヘモグロビンを変性させた後、塩基性物質または酸性物質を加えて P H値を 7〜 8にしたうえへモグロビンを除去する請求の範囲第 2項に記載の精製方法。

4. 血漿中に含まれる着色の原因となっている物質を取り除く方法において、該血漿を酸性条件下、活性炭処理することを特徵とする血槳の精製方法。

5. 血漿に活性炭を溶液重量に基づき 0. 5〜： L0重量％加え，且つ酸性物質を加えて P H値を 3〜 6 とし、 0〜40でに保持し- 次いで活性炭を除去する請求の範囲第 4項に記載の精製方法 ₍

6. 活性炭を除去するに際し、混合液にアル力リ物質を加えることにより P H値を 7〜 8に調整したうえ活性炭を除去する請求の範囲第 5項に記載の精製方法。

7. 血漿にカルボキシル基を有する高分子電解質を添加し次いで酸処理することを特徵とする血漿の精製方法。

8. 力ルポキシル基を有する高分子電解質がアルギン酸、アルギン酸ナトリウム、ポリアクリル酸、ポリアクリル酸ナトリゥ厶およびカルボキシメチルセルロースからなる群から選ばれた少くとも一種である請求の範囲第 7項に記載の精製方法。

9. 力ルボキシル基を有する高分子電解質の添加量が処理液重量に基づき 0. 001〜 10重量％である請求の範囲第 7項に記載の精製方法。

10. 力ルポキシル基を有する高分子電解質とともに活性炭を添加する請求の範囲第 7項に記載の精製方法。

11. カルボキシル基を有する高分子電解質を加えて 0 〜 50 °Cに保持し、次いで酸を加えて P H値を 1 〜 5にする請求の範囲第 Ί項に記載の精製方法。

12. 血漿をセラミックフィルターで濾過処理することを特徵とする血槳の精製方法。

13. ポアサイズ 25 以下のセラミックフィルタ一を使用する請求の範囲第 12項に記載の精製方法。

14. 血漿に活性炭及び力ルポキシル基を有する高分子電解質を添加し、次いで酸処理することを特徴とする血漿の精製方法。

15. 酸処理した後、さらにセラミックフィルターで濾過処理する請求の範囲第 14項に記載の精製方法。