JPH01165343A - ホエーからα−ラクトアルブミン含量の高い濃縮物を製造する方法 - Google Patents

ホエーからα−ラクトアルブミン含量の高い濃縮物を製造する方法

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JPH01165343A
JPH01165343A JP63248915A JP24891588A JPH01165343A JP H01165343 A JPH01165343 A JP H01165343A JP 63248915 A JP63248915 A JP 63248915A JP 24891588 A JP24891588 A JP 24891588A JP H01165343 A JPH01165343 A JP H01165343A
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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】 (産業上の利用分野) この発明は、α−ラクトアルプミン含量を高くしたホエ
ー蛋白質濃縮物の製造法に関する。
(従来の技術) 種々の出発物質からの個々の蛋白質の単離法はよく知ら
れている。はとんどの各蛋白質は、蛋白質の物理的性質
および/または化学的性質の差を有利に利用することに
よって、その混合物から回収されている。かような単離
法は1通常、多段の工程を要し、工業的製法まで規模を
拡大するには費用がかかり困難が伴うものであった。
ホエーは、高い栄養価値を有する優れた性質を有する多
くの蛋白質を含有している。ホエー蛋白質濃縮物の形態
の大量生産は、限外濾過技術の1970年初期における
進歩によって初めて可能になったのであり、この濃縮物
は1食品、栄養剤および医薬の産業のニーズを満たすた
めにますます重要になってきた。全ホエー蛋白質を含有
する粉末形態のホエー蛋白質濃縮物は、現在、限外濾過
膜により得られ9次いで噴霧乾燥することによって製造
される。それには、蛋白質含量の多いものも少ないもの
もあるが、一般に35%〜85%の範囲の蛋白質含量を
有している。
上記の濃縮物は、除去不能の遠心分離できない脂質、主
としてリン脂質、および乳脂質といくつ−かのリンリボ
蛋白質を含有している。これらのリボ蛋白質は、他の蛋
白質と同じ比率で濃縮され。
両性および両親媒性を有し、そのため限外濾過に用いる
膜材料に強く吸着されて非可逆的な汚損を起こすことが
報告されている。このためリーとマーリン(Lee a
nd Merson)は、この汚損を減少させるために
ホエーを予備濾過することを提案している(J、 Fo
od Sc、+ 41巻、 402−410真)。
個々のホエー蛋白質を分離する方法が多数すでに提案さ
れてきたが、その方法の複雑なこと、エネルギーコスト
著しい低収量、および強い熱処理〔ニールセンほか(N
ielsen et al)、 J、 DairySc
ience+ 56巻、 76−83頁、 1973年
〕、非常に高いアルカリ性pH(ハリスとヨール(Ha
rris and yoell):1985年〕または
多量の塩類(クマタほか、 J、 FoodScien
ce 、 50巻、 605−609頁、 1985年
)の使用による製品の非可逆的な分解のために、はとん
どの方法が、工業的に実行可能な方法まで規模を拡大す
ることはできていない。
ピアース(Pearce)(Aust、 J、 Dai
ry Technol、 。
38巻、 144−149頁、 1983年)は、軽い
熱処理下のα−ラクトアルプミンの低pHでの溶解性に
基づいた。
α−ラクトアルプミンの精製法を提案した。しかし、こ
の方法で製造したα−ラクトアルプミンの画分は、ホエ
ー脂質とリボ蛋白質が、α−ラクトアルプミンと高度に
会合しているので不満足なものであると、 the  
Dairy  Re5earch Laborator
yl、N、R,A、のヂエイ・エル・モーボヮはか(J
、 L。
Maubois et al)によって、 1986年
10月27日〜29日開催の、  the  WPI/
I叶 International  WheyCon
ference in Chicagoで報告された。
ヂエイ・エル・モーボワらは、清澄化されたホエーを生
成する清澄化法を提案したが、この清澄化されたホエー
は、限外濾過に付すると1個々の蛋白質を分離するのに
適切な生成物であると彼等が示唆するホエー蛋白質濃縮
物を生成する。
この清澄化法は、リポ蛋白質が、熱処理すると。
カルシウム結合によって凝集する性質を利用してリボ蛋
白質を除去することを目的とするものである。この清澄
化法は下記6エ程を有する。
1、ホエーを2°Cまで冷却する。
2、 CaCl2を添加してカルシウム含量を1.2g
/kgに調節する。
3、上記のように処理したホエーのpHを、 NaOH
を添加して7.3まで上昇させる。
4、上記処理をしたホエーの温度を55°Cまで上昇さ
せる。
5、ホエーを55°Cに8分間保持する。
6、タンジエンシャル・ミクロフィルタレ−ジョン法(
tangential m1crofiltratio
n)で、沈澱から上澄液を分離する(スクリーンプレー
トを用いる濾過法では濾液ヘリボ蛋白質が混入し、遠心
分離法は、絶望的に非能率的であったため、タンジェン
シャル・ミクロフィルタレ−ジョン法を復活させたと述
べている)。
上記のかなり複雑な仕方で清澄化されたホエーを2次に
、モーボアらは、限外濾過法に付してホエー蛋白質濃縮
物を製造した。この濃縮物からラクトアルブミンを得る
ために、彼等は、 La1t(1986年)にビニール
とホーファン(Pierre & Fouquant)
がのべた方法を選んだ。詳細は、前記モーボヮはかの刊
行物に十分述べられている。この方法は。
2 g/kgを超えるα−ラクトアルプミン含量の濃縮
物を得るために、約4のpHで30分間55°〜65゛
cに加熱することによってα−ラクトアルプミンをゲル
化する方法である。モーボアらは、このゲル化法で得た
上澄液がβ−ラクトグロブリンを含有し。
これは、遮断分子量が50.000のOF膜による透析
濾過(diafiltration)によって高純度で
得ることができたと述べている。しかし、前記のゲル化
α−ラクトアルプミンからβ−ラクトグロブリンを分離
するのに、彼等は、熱処理されたホエーの清澄化するの
に彼等が用いたタンジェンシャル膜ミクロフィルタレ−
ジョン法を試みることができるとしか示唆していない。
したがって9個々のホエー蛋白質を増大された濃度で含
有する画分を分離するのに、限外濾過法が、多数の他の
物理化学的方法を含む方法中の一方法として提案された
とはいえ、精製法も全体として2種々の他の手順を含む
ので、規模拡大をして工業的方法を作り上げる際、実行
するには複雑で高価になる。
したがって、ホエー蛋白質、特にα−ラクトア′ルブミ
ンを分画する。単純で商業的に実施可能な方法は、研究
者から提供されていない。
限外濾過法は、所定の大きさまでの分子のみを通過させ
て透過物を得る膜を用いる。この膜は。
いずれの指定分子量も遮断できるよう理論上は製造可能
であるが、実際には、 3,000.10,000.3
0,000゜50.000.100,000および50
0 、000の分子量を遮断するものが製造されている
。また、この遮断は。
正確なものではない。例えば、α−ラクトアルプミンの
分子量は、実質的に14,000であるが、あるα−ラ
クトアルプミンは、遮断分子量が10,000の膜〔例
えばロミコン(Romicon) PMIO膜〕を用い
る限外濾過をホエーに行うと9通過して透過物に入って
しまう。それ故に、所定の膜に指定された遮断分子量は
平均の数字である。
β−ラクトグロブリンは2分子量が約18,000であ
るが1通常、二量体として存在するので1分子量があた
かも約36.000またはこれより幾分大きいような挙
動をする。それ故に、α−ラクトアルプミンとβ−ラク
トグロブリンの両者を含有する液体を9分子量カットオ
フが30.000の膜を用いて限外濾過に付すと、この
二つの蛋白質が分離され。
透過物中の、α−ラクトアルプミンのβ−ラクトグロブ
リンに対する比率は、原液中よりもかなり高いというこ
とが予想される。また、遮断分子量が50,000の膜
を用いた場合、前記比率の増加は。
β−ラクトグロブリンの見掛けの分子量によって起こる
が、遮断分子量が100,000の膜(例えばロミコン
PM100 )を用いても前記比率は実質的に増大しな
いということが予想される。
(発明の目的) ここで驚くべきことが見出されたのである。すなわち、
遮断分子量がio、oooの膜を用いて得たホエー蛋白
質濃縮物に、遮断分子量が100,000の膜を用いて
上記の限外濾過を実施したところ、透過物中のα−ラク
トアルプミンのβ−ラクトグロブリンに対する比率が、
ホエー蛋白質濃縮物の出発物質中よりも透過物中におい
てかなり大きかったのである。さらに驚くべきことが見
出された。すなわち、遮断分子量が100.000の膜
を用いた時の透過物中のα−ラクトアルプミン/β−ラ
クトグロブリンの比率は、遮断分子量が50,000の
膜を用いて得た透過物の比率よりそれほど低くはないが
。
α−ラクトアルプミンの遮断分子量が100,000の
膜を透過する比率は、遮断分子量が50,000の膜を
透過する比率よりかなり高いことが見出されたのである
。α−ラクトアルプミンの膜の透過率は。
商業上の実施可能性を得るのに重要であり、遮断分子量
が100.000の膜の透過率が遮断分子filt30
.oo。
または50.000の膜の透過率より高いということは
。
遮断分子量100,000の膜を使用したときの透過物
中のα−ラクトアルプミン/β−ラクトグロブリンの比
率が驚くほど高いということと結つけて考えられるが、
このことは予想外のことであり、商業上生残れるα−ラ
クトアルプミン高含量のホエー蛋白質:a縮物の実施可
能な工業的製造法を提供するのである。
(発明の要旨) それ故、この発明によれば、α−ラクトアルプミンとβ
−ラクトグロブリンを含有するホエー蛋白質含有の液体
を、遮断分子量が実質的に100.000の膜を用いて
限外濾過に付す工程を特徴とする。
前記液体からα−ラクトアルプミン高含量の画分の製造
法が提供される。
上記のホエー蛋白質を含有する液体は、ホエーそのもの
でもよいが、ホエー蛋白質濃縮物またはこれらの濃縮物
を脱イオン水で希釈したもの(通常、蛋白質含量が約4
−6重量%の範囲のもの)が好ましく、特殊の限外濾過
装置とUP膜を用いて最適の結果が得られる。前記液体
を遮断分子量100.000の膜を用いて限外濾過に付
して得られたα−ラクトアルプミン含有透過物は、遮断
分子ff1lo、000のごとき適当な膜を用いてさら
に限外濾過することによって濃縮するのが好ましい。得
られた液体濃縮物は2次に通常の噴霧乾燥法によって乾
燥して粉末を作製する。
この発明を下記実施例によってさらに説明するが、この
実施例は1例示だけを目的とするものである。
(実施例) 実施例に用いたホエーは、チェダーチーズプロダクショ
ン社(Cheddar cheese product
ion )がら入手したもので、ホエーの殺菌条件は、
72°〜73°C/18secであった。
液体ホエーの分析値(重量%)は下記のとおりである。
策4りしL二 全固形分        6.1 蛋白質(N X6.3B)     0.8脂肪   
       0.0410.25”灰分      
    0.52 ナトリ・ラム        0.053カリウム  
       0.15 カルシウム        0.062マグネシウム 
     0.008 リン          0.046 pH6,3 *分離物/非分離物 実態炎上 pH6,18のホワイトチェダーホエー3750 fを
表面積力10rdのロミコンPMIO膜を取付けたアル
ファーラバル(Alfa−Laval )υFS−4装
置で限外濾過に付した。得られたホエーを50’Cに保
持したが、この限外濾過によって、全固形分の57%に
相当する7、9%の蛋白質を含有するホエー蛋白質濃縮
物240 fが得られた。
このようにして製造された濃縮物を、脱塩水で希釈して
5%蛋白質含1it(全容積3501)とし。
50°Cにて、ロミコンPM100の膜を取付けたアル
ファーラバルUF54で限外濾過に付した。その結果。
α−ラクトアルプミン含量が少なくなった濃縮物781
と、全固形分の4.55%に相当する1、8%の蛋白質
を含有する。α−ラクトアルプミンの含量の増大した透
過物3021とが得られた。
上記のようにして得た透過物を、さらに、ロミコンPM
IOの膜を取付けたアルファーラバルUF54装置で限
外濾過に付して、全固形分の16.7%に相当する14
.1%の蛋白質を含有するα−ラクトアルプミン含量の
高い濃縮物251を得た。
この最終液体濃縮物を、噴霧乾燥して78.3%の蛋白
質を含有する粉末3.5kgを得た。
α−ラクトアルプミン/β−ラクトグロブリンの比率[
高速液体のクロマトグラフィ(TSK G3000SW
カラム)の曲線、 280nmにおける吸光度による]
は次のとおりであった。              
 1出発物質のホエー   1.1 第3段階の液体濃縮物 2.0 実施班又(実施例1と同条件および同じ装置を使用)i
、1390j2のホエーを限外濾過(PMIOの膜)に
付して濃縮して、 18.7重量%の固形分と10.6
重量%の全蛋白質を含有する911の濃縮物を得た。
ii、147 f!の脱イオン水を、 (i)で得た濃
縮物に添加して、蛋白質濃度を4.06重量%に低下さ
せた。得られた希釈物を、 PMlooの膜を用いる限
外濾過に付して1801のα−ラクトアルプミン含量の
高い透過物を得た。
iii、  (ii)で得た透過物を、 PMIOの膜
を用いる限外濾過に付して濃縮して1642の濃縮物を
得た。
得られた濃縮物を噴霧乾燥して下記組成の粉末を得た。
全蛋白質  80.3重量% 真蛋白質  59.3重量% 水分    6.4重量% α−ラクトアルプミン:β−ラクトグロブリンの比率〔
高速液体クロマトグラフィ(TSK G3000SWカ
ラム)の曲線、 280 nmにおける吸光度による〕
は7:4であった。
災務桝主 350!のホワイトチェダーホエーを、限外濾過(アル
ファーラバルuFs−4、4XPMIo、 50°C)
に付して濃縮して、 12.5重量%の固形分を含有す
る濃縮物14fを得た。得られた濃縮物に162の脱イ
オン水を添加し、得られた希釈f4縮物302を、 0
.45イの表面積を有するアミコン(Amicon) 
H3P100の膜を取付けたアミコンDCIO装置を用
いて、20°Cで限外濾過に付して、 25.iのα−
ラクトアルプミン含量の高い透過物を得た。この透過物
を、さらに、装置は同じアミコン装置だが膜は表面積が
0.45ポのH3P10膜を用いて20℃で限外濾過に
付して。
32の濃縮物を得た。この濃縮物を噴霧乾燥して下記組
成の粉末を得た。
全蛋白質  81.6重量% 真蛋白質  73.6重量% 全固形分  94.1重量% 出発物質のホエーと最終製品との高速液体クロマトグラ
フィ(TSK G3000S−カラム)曲線を作成した
。第1図は出発物質のホエーの曲線であり。
第2図は最終製品の曲線である。α−ラクトアルプミン
/β−ラクトグロブリンの比率は3.0であった。
(発明の要約) この発明は、α−ラクトアルプミンとβ−ラクトグロブ
リンを含有するホエー蛋白質含有の液体を、遮断分子量
が実質的に100.000の膜を用いて限外濾過に付す
工程を特徴とする。前記液体からα−ラクトアルプミン
高含量の画分を製造する方法に関係する。
4     の   なi゛ 第1図は出発物質のホエーについての高速液体クロマト
グラフィ曲線であり、第2図は最終製品についての高速
液体クロマトグラフィ曲線である。
以上

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、α−ラクトアルプミンとβ−ラクトグロプリンを含
    有するホエー蛋白質含有の液体を、遮断分子量が実質的
    に100,000の膜を用いて限外濾過に付する工程を
    特徴とする、前記液体からα−ラクトアルプミン含量の
    高い画分を製造する方法。 2、前記液体がホエーであることを特徴とする請求項1
    記載の方法 3、前記液体が、脱イオン水で希釈されたホエー蛋白質
    濃縮物であることを特徴とする請求項1記載の方法 4、前記ホエー蛋白質濃縮物が、ホエーを、遮断分子量
    が実質的に10,000以下の膜を用いる限外濾過に付
    すことによって製造されることを特徴とする請求項3記
    載の方法。 5、遮断分子量が実質的に100,000の膜を用いる
    限外濾過に付して得た透過物を、さらに、分子量カット
    オフが実質的に10,000以下の膜を用いる限外濾過
    に付して濃縮物を生成することを特徴とする請求項1〜
    4のいずれかひとつに記載の方法。 6、前記濃縮物を、乾燥して粉末を形成することを特徴
    とする請求項5記載の方法。
JP63248915A 1987-10-08 1988-09-30 ホエーからα−ラクトアルブミン含量の高い濃縮物を製造する方法 Pending JPH01165343A (ja)

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