JPH04135452A - 牛乳または乳製品を分別する方法および抽出物画分 - Google Patents

牛乳または乳製品を分別する方法および抽出物画分

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JPH04135452A
JPH04135452A JP2403513A JP40351390A JPH04135452A JP H04135452 A JPH04135452 A JP H04135452A JP 2403513 A JP2403513 A JP 2403513A JP 40351390 A JP40351390 A JP 40351390A JP H04135452 A JPH04135452 A JP H04135452A
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milk
lactose
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extract
powder
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JP2403513A
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Hans G Moeller
ハンス ギュンター メラー
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Kali Chemie AG
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Kali Chemie AG
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    • A23C7/04Removing unwanted substances other than lactose or milk proteins from milk
    • A23C7/043Removing unwanted substances other than lactose or milk proteins from milk using chemicals in liquid or solid state, e.g. flocculating, adsorbing or extracting agents
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
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    • C13KSACCHARIDES OBTAINED FROM NATURAL SOURCES OR BY HYDROLYSIS OF NATURALLY OCCURRING DISACCHARIDES, OLIGOSACCHARIDES OR POLYSACCHARIDES
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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]
【産業上の利用分野】
本発明は牛乳および乳製品、殊にホエーの限外濾過の浸
透液およびラクトース結晶の母液を分別する方法に関す
る。 [0002]
【従来の技術】
牛乳は一主成分としての水と同時に一脂肪、蛋白質、ラ
クトース、無機物質および窒素含有の、蛋白を含有しな
い両分、いわゆる”NPN−画分″を含有する。NPN
−画分(NPNは非蛋白態窒素を表わす)は主にアミノ
酸、尿素、クレアチニンおよびアンモニアを表わす。 [0003] 引き渡された牛乳の一部は酪農場で、場合により清浄化
、クリーム分離、殺菌または滅菌後市乳に加工される。 牛乳のその他の部分は特定の両分の分離下にさらに加工
される。いくつかの方法が個々の画分の選択的分離を許
す。他の方法は内容物の完全な分離を目的とする。 [0004] 牛乳または乳製品の分別のための最新の方法は限外濾過
である。限外濾過は蛋白質で富化された保留物(Ret
entat)および塩、ラクトース、NPN−画分およ
びリボフラビンを富化して含有する、透過物(Perm
eat)を生じる。限外濾過はそれにより牛乳または乳
製品からの塩、ラクトース、NPN−画分およびリボフ
ラビンの富化のなめに適用できる。浸透液はたとえば塩
−およびラクトース含有浸透物粉末に乾燥される。透過
液から他方分別結晶によりラクトースが得られる。 [0005] 脱脂された牛乳またはホエー 限外濾過の透過溶液のよ
うな乳製品の脱塩は同様に牛乳または乳製品の分別のた
めの公知方法である。脱塩はたとえば前記の水性基質を
イオン交換器を介して移行することにより行う。他の可
能性は基質の電気的透析処理である。この脱塩の目的は
一方ではダイエツトミルクまたはダイエット乳製品の製
造である。さらに脱塩は特定の方法技術的利点を示す。 そこでたとえばラクトースが脱塩された水溶液からより
良く結晶することは公知である。 他の例はホエーからのホエー蛋白質の分離であり、これ
は公知により酸−熱−沈殿により脱塩されたホエーから
ほぼ定量的に可能である。脱塩された基質溶液の還流割
合が限外濾過の際より高いことも確定される。 [0006] 牛乳または乳製品の分別のための公知方法はまた水溶液
中で実施する。この形での牛乳および乳製品はしかし腐
りやすくかつ従ってさらに加工されねばならない。公知
の分別方法の実施の際従ってこの乳製品の製造場所と、
酪農場は一緒にされている。さらに季節上の依存が存在
する。牛乳または乳製品を乾燥し、分別のために公知方
法により再び水に溶解することができる。これはしかし
回りくどく、高い水−およびエネルギー消費に結びつく
。 [0007]
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は牛乳または乳製品の分別のための改良さ
れた方法を示すことである。この課題は本発明による方
法により解決する。 [0008]
【課題を解決するための手段】
牛乳または乳製品を分別するための本発明による方法は
、乾燥された牛乳または乾燥された乳製品から出発し、
これをカルボン酸1種または数種および/またはカルボ
ン酸誘導体1種または数種を約40〜100重量%およ
び水を0〜約60重量%の量で含有する抽出剤で抽出し
、液状抽出物から固形残渣を分離しかつ得られた抽出物
および残渣を所望により乾燥および/またはさらに加工
することを特徴とする。 [0009] ゛′乾燥″は本発明の枠内で0〜15重量%の含水量を
有する牛乳または乳製品を表わす。含水量の記載は結晶
水として結合された水を含まない。 [001,01 有利に0〜8重量%の含水量を有する乾燥された牛乳ま
たは乳製品を使用する[0011] 抽出剤としてカルボン酸が重要であり、これは場合によ
りハロゲン、ヒドロキシ−またはオキソ基により置換さ
れていてよくかつ場合により60重量%まで水を含有し
ていてよい。有利に使用されるカルボン酸と同時に低級
アルキルエステルのようなカルボン酸誘導体または無水
物も抽出剤として使用できる。カルボン酸ないしカルボ
ン酸誘導体は純粋な形でまたは混合物として使用できる
。 [0012] 2〜6の炭素原子を有するカルボン酸、殊に酢酸、プロ
ピオン酸、グリコール酸が特に好適である。 [0013] 有利に本発明による方法で健康上懸念のない酸または酸
誘導体を使用する。 [0014] さらに有利には本発明による方法を実施する温度範囲で
液状であるような酸または酸誘導体を使用するのが有利
である。 [0015] 特定の基質では、記載された含水量の上の範囲で作業す
るのが有利である。含水量はその後たとえば本釣20〜
60重量%である。そこでラクトースの随伴物質をたと
えば限外濾過の浸透液またはラクトース結晶の母液から
本発明により分離する際、水の含量が高いほどより一層
純粋にラクトースが生じることが確定される。通常本発
明による方法は従って低い範囲の含水量、たとえば0〜
約30重量%で実施する。 [0016] 有利な実施形ではその含水量が8重量%を越えない乾燥
された牛乳または乳製品から出発し、かつカルボン酸1
種または数種およびカルボン酸誘導体1種または数種を
約40〜100、特に85〜100重量%および水を約
0〜60.特に0〜約15重量%を含有する、抽出剤を
使用する。 [0017] 抽出剤を用いる牛乳ないし乳製品の抽出は連続的にまた
は非連続的に行う。 [0018] 抽出を実施する温度は広い範囲で変化し、たとえば15
〜100℃である。しかし有利に約15〜約50℃で実
施する。当業者が天然の蛋白質画分を得たい場合には、
そうでなければ蛋白質の変性が生じるので、もちろん約
50℃より下の温度での実施が推奨される。 [0019] 抽出物および固形残渣を、たとえば傾しゃ、吸引濾過、
濾過または遠心分離、微細濾過または限外濾過により互
いに分離する。 [0020] 別法で本発明による方法は牛乳粉末の分別のための唯一
の手段として使用する。基質、牛乳粉末は一水の減少さ
れた含量を除いて一全での牛乳内容物を含有する。画分
は所望により抽出剤の分離による乾燥後すぐに使用する
【002月 他の別法では本発明による方法を他の、従来技術から公
知の方法と同時に牛乳分別のために実施する。本発明に
よる方法はたとえば他の従来技術から公知の分別方法と
の接続で、たとえば後で述べるような、ホエーの限外濾
過との接続で実施する。 [0022] 本発明による方法はもちろんまた他の、従来技術から公
知の分別方法前に実施できる。たとえばまず本発明によ
る方法により牛乳粉末を分別しかつ抽出物および/また
は残渣を、たとえば液相からの結晶により鉱物成分を分
離するかまたは同相から限外濾過によりラクトースを分
離することにより、さらに分別する。 [0023] もちろんまた牛乳をまず従来技術による分別にかけ、得
られた分別された乳製品を本発明による方法により処理
しかつこの際得られた画分を他の、従来技術から公知の
分別にかけることができる。これは後に本発明により分
別されたホエー粉末の抽出物の分別結晶を用いて説明さ
れる。 [0024] 一般に、分離された液状抽出物中に脂肪、無機物質、N
PN−画分およびリボフラビンがおよび固形残渣中にカ
ゼイン、ホエー蛋白質および/またはラクトースのよう
な他の乳内容物が富化されて含有されているとみなされ
る。 [0025] どのような物質が抽出物中に含有されているかは、もち
ろん本発明による方法が、牛乳粉末または既に分別され
た乳製品、たとえばホエー粉末の処理のために適用され
るかどうかに依存する。同じようなことが固形残渣につ
いてもいえる。 抽出後抽出物および固形残渣を乾燥および/またはさら
に加工する。どの方法で後処理を行うかは、基質および
含有される牛乳画分の使用目的に依存する。 [0026] 原則的に液状抽出物ないしは固形残渣は乾燥され、即ち
抽出剤を除去されかつ直接使用される。液状抽出物ない
しは固形残渣中に含有される、牛乳粉末、クリーム分を
抜いた牛乳粉末、ホエー粉末、限外濾過の浸透物粉末、
ラクトース結晶の母液の粉末その他のように様々の基質
の内容物は乾燥後、つまり価値の高い食品および飼料、
食品添加物としてまたは他の方法で、たとえば医薬目的
のために使用できる。 [0027] 抽出物または残渣中に含有される牛乳画分はしかしまた
さらに分別できる。 [0028] 本発明による方法は限外濾過の浸透液の分別、ラクトー
ス結晶からの母液のホエーおよび粉末の分別のために特
に好適である。 [0029] 本発明による方法を2つの特に有利な適用範囲に関し、
つまりホエー たとえばスィート−または酸ホエーの限
外濾過の乾燥された浸透物の分別およびラクト−ス結晶
の母液の乾燥の除土じる粉末の分別をさらに詳述する。 [0030] より有利な適用範囲はホエーの限外濾過の浸透物粉末(
以下では短<″浸透物粉末″と呼ばれる)の分別を包含
する。このような浸透物粉末は公知方法で、たとえば脱
脂された牛乳にレンネットを加えかつスィートホエーを
分離するがまたは牛乳を酸化しかつ酸ホエーを分離し、
スィート−ないしは酸ホエーを限外濾過にかけ、浸透物
をたとえば噴霧乾燥により乾燥することにより得られる
。透過物粉末は少量の脂肪、蛋白質、NPN−画分、塩
および主成分としてラクトースを含有する。 【003月 透過物粉末への本発明による分別方法の適用の際、2つ
の画分が得られ、その際抽出物中でラクトースが強く減
少されており、脂肪、蛋白質、NPN−画分および塩の
ような他の内容物はしかし富化されている。抽出の残渣
は他の成分の非常にわずかな含量を有する、非常に純粋
な無色のラクトースから成る。ラクトースは吸湿特性を
有しない流動性粉末として存在する。これはダイエツト
および食品範囲および動物飼料での使用のためにきわめ
て好適である。 [0032] 抽出物は抽出剤の分離後、ダイエツト食品への添加物と
して非常に好適である[0033] 本発明による方法の他の有利な適用範囲はラクトース結
晶の母液の分別を包含する。ラクトースを得るために通
常ホエーの限外濾過の浸透物を濃縮し、その際ラクトー
スが沈殿する。濃縮の移変に応じて60まなは70重量
%を越えない、比較的わずかなラクトースの配分に基づ
き、乾燥後得られたラクトース結晶の母液の粉末は飼料
として好適でないといってよい。 [0034] ラクトース結晶の母液の粉末への本発明による方法の適
用により抽出残渣として強くラクトースの富化された画
分が得られる。抽出剤の分離徒歩なくとも工業的純度の
(純度>80%)無色のラクトースが得られ、これは動
物飼料で有利に使用できる。 [0035] 抽出物はとりわけNPN−画分および塩を含有しかつ所
望により、前記のように、無機物質含量の減少によりな
おさらに分別および濃縮される。 [0036] 本発明による方法により得られる抽出画分、殊に本発明
による方法により得られる、抽出剤を主に除去された乳
製品−抽出画分は新規でありかつ同様に本発明の対象で
ある。これは食品として使用できる。本発明による方法
により得られる、特に抽出剤を除去された、ホエーの限
外濾過の透過物粉末のおよびラクトース結晶の母液の乾
燥の際得られた粉末の抽出画分が特に有利である。 [0037] NPN−画分を含有する、本発明による方法により得ら
れた抽出物画分が特に有利である。 [0038] 乾燥の際得られた抽出剤は場合により蒸留または濾過の
ような精製操作抜本発明による方法に戻される。本発明
による方法はまた閉鎖された系として行われかつそれに
より環境親和性である。 [0039] 本発明による方法は驚異的な利点を有する。方法は乳製
品の場所および季節に左右されない分別を許す。本発明
による方法は同時に、公知の分別方法の際とは異なり、
水溶液が製造されないので、特に水−およびエネルギー
節約性である。 [0040] 本発明による方法はさらに得られた両分をさらに分別す
る際驚異的な方法技術的利点を有する。そこで漢方法、
殊に限外濾過が著しくより好適になる。 [0041] 本発明による方法により得られたラクトースは非常に良
好に結晶しかつそれに加えて吸湿性でない。 [0042] NPN−画分の高い含量を有する抽出物画分は価値の高
いダイエツト食品である。 [0043] 次側につき本発明を詳述する。 [0044] 【実施例】 例1:無水酢酸でのスィートホエーの限外濾過の浸透物
の抽出表1、第1段″浸透物粉末″で挙げられた分析デ
ータ(蛋白質含量は蛋白質窒素分析の際得られた値に6
.38をかけることにより算出した)を有する浸透物粉
末2000g上に無水酢酸(氷酢酸)61を加えかつ7
0℃で0. 5時間撹拌した。液相を引続き固形相の吸
引濾過により分離した。 [0045] 固形相、つまり抽出残渣は抽出剤残渣のラクトースから
の除去後98.61%の純度であった。分析データは表
1、第2段′′抽出残渣″で表にまとめた。 [0046] 液相から試料を採取し、抽出剤の分離後分析した。分析
値は表1、第3段″抽出物″にまとめた。液相をさらに
分別するために抽出物溶液を乾燥物質約40重量%に濃
縮した。主にラクトース、蛋白質および無機物質、殊に
塩化カリウムから成る固形物57.5gが沈殿しな。こ
の際得られた結晶性画分および母液の分析データは表1
、第4および5段にみてとれる。 [0047] 母液から溶剤を除去し、主な成分としてラクトース、蛋
白質、無機物質および5.20重量%の高い濃度を有し
なNPN−画分を含有した。 [0048]
【表1】 第1表 例1で使用される浸透物粉末およびこれから得られる両
分の分析データ(重量%) 関” gTSl)2000 脂肪 0.1O N2)    0.7O Nx6.38 4−47 NPN3)   0.56 ラクトース 84.81 乳酸塩 0.75 クエン酸頃 酢酸塩 灰分 a a g I O4 O4 2,22 0,00 7,78 D、84 2.51 0.31 0.10 2.02 1.63 0、口O 抽出残渣 180口 0.06 0.25 1.6 0.13 98.61 0.02 抽出物 0.21 3.5[] 22.33 6.37 23.59 0.69 1.62 0.60 1.88 0.11 0.24 0.65 0.11 D、27 0.61 0.0口 0.47 2.45 55.12 6.26 21.27 0.09 0.01 17.93 6.04 1.65 結晶 57.5 0.07 母液 0.29 0.65    5.20 4.15  33.i3 0.60 5.04 17.28  27.37 0.02   1.10 D、26 0.36 78.60 7.94 30.91 0.11 0.01 、り9.87 0.22 0.00 0.60 6.71 41.03 5.20 15.48 0、口8 0.01 4.77 9.53 2.15 TS  = N = NPN= 乾燥物質 ケルダール法による総窒素 非蛋白態窒素 [0049] 表■が示すように、浸透物粉末の抽出の際高純度のラク
トースが生じる。このラクトース(ラクトース−水和物
)は無色で生じかつ0.2mmより下で93゜5%まで
の粒スペクトルを有する。このラクトースは(場合によ
り存在する抽出剤残渣の分離後)直接飼料としてまたは
薬剤で、たとえば錠剤化助剤として使用できる。 [0050] 抽出物は脂肪、蛋白質、非蛋白態窒素およびミネラルで
強く富化されており、一方ラクトースの含量は比較的わ
ずかである。例1で実施されたさらなる分別は主に塩化
カリウムから成る結晶に導き、一方母液はNPN−画分
の特に高い富化によりすぐれている。全てのこれらの画
分は価値の高いダイエツト食品である。 例2:無水プロピオン酸でのスィートホエーの限外濾過
の浸透物粉末の抽出この例で使用される浸透物粉末は例
1で使用される生成物の組成に相当する(分析データは
表II参照)。 [0051] 抽出剤としてこの例でプロピオン酸を使用する。浸透物
粉末的150gをそのつとプロピオン酸250m1で4
回抽出し、そこで酸あわせて11を使用した。 抽出剤をそのつと吸引ロートを介して分離した。抽出物
および抽出残渣の分析値を表IIにまとめる。 [0052]
【表2】 第■表 例2で使用される浸透物粉末およびこれから得られた画
分の分析データ(重量%) 浸透物粉末  抽出残渣    抽出物gTS1)  
    150 脂肪 0.1O N2) Nx 6.38 D、70 4.47 NPN3) 0.56 ラクトース 乳酸塩 84.81 0.75 クエン酸塩 灰分 a a g l o4 2.22 7.78 0.84 2.51 0.31 D、10 2.02 1.66 0.01 0.86 0.30 1.91 3.79 25.3 0.16 3.71 91.56 0.04 38.30 6.27 1.57 4.79 0.14 1.75 0.32 0.11 1.60 0.89 7.40 31.41 6.30 8.52 0.21 0、口4 5.67 7.47 TS =乾燥物質 N =ケルプール法による総窒素 NPN =非蛋白態窒素 [0053] ここでも抽出残渣は技術的に純粋なラクトースから成り
、一方ダイエット食品として使用可能な抽出物は非蛋白
態窒素−画分の高い富化によりすぐれている。 例3:0.20および50重量%の含水量分有する酢酸
での浸透物粉末の抽出3.1.  無水酢酸での抽出 浸透物粉末(分析データは第1II表、段″浸透物粉末
″参照)150gをそのつと無水酢酸(氷酢酸)250
mlで4回抽出した。抽出残渣を抽出の終了後真空中で
乾燥しかつ分析した(データは第1II表、段3.1参
照)。 [0054] 3.2.   20重量%の含水量を有する酢酸での抽
出例3,2.の実施は例3.1.の実施に相当し、いず
れにせよ抽出剤として20重景気の含水量を有する酢酸
を使用した。抽出残渣の分析データは表III、3.2
1段に挙げられる。 [0055] 3.3.   50重量%の含水量を有する酢酸での抽
出例3.3.の実施は例3.1.の実施に相当し、いず
れにせよ50重量%の含水量を有する酢酸を使用した。 抽出残渣の分析値は表III、第3,31段にまとめら
れる。 [0056]
【表3】 第四衣 無水酢酸ならびに水20重量%ないし水50重量係を含
有する酢酸での、浸透物粉末の抽出の収率および分析デ
ータ 抽出残渣1) 6.1 抽出残渣1) 6.2 抽出残渣1) 3.6 脂肪 0.06 0.09 0、口6 N2) NX6.38 0.25 1.6 0.04 D、26 0.06 0.19 NPN3) 0.13 0.04 0.06 ラクトース 乳酸塩 97.98 0.02 98.3 99.25 0.05 クエン酸塩 酢酸塩 灰分 a a g o4 1.61 0.6 1.87 0.11 0.24 0.35 0.11 0.27 0.61 0.02 0.03 0.4 0.01 0.09 0.001 0.04 0.04 0.01 0.04 0.12 0.004 D 、 008 0 、005 0.001 0.04 0、O4 収 率4) [0057] 分析データから、無水酢酸の使用が特に純粋なラクトー
スに導くことが明らかになる。収率はいづれにせよ増大
する含水量とともに低下する。 [0058] 抽出物は増大する含水量でNPN−画分がより強く富化
される。 [0059] 例4:ラクトース結晶からの母液の粉末の抽出浸透物濃
度のラクトース結晶の母液からの噴霧乾燥された粉末2
5g(分析データは表IV参照)を各々無水酢酸(氷酢
酸)250mlで抽出した。そのつと約20分後液相を
固相から吸引ロートを介して分離した。 [0060] 抽出残渣は表IVで示した分析値を有した。 [0061]
【表4】 第■表 例4で使用された、ラクトース結晶の母液の粉末および
これから得られた抽出残渣の分析データ母液粉末1) 
  抽出残渣1) ラクトース      53.8 塩化物      7.D5 Ca       O,77 po42.09 91.9 1.25 0.95 0.88 1) 数値は重量%

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】乾燥された牛乳または乾燥された乳製品か
    ら出発し、乾燥された牛乳または乳製品を、カルボン酸
    1種または数種および/またはカルボン酸誘導体1種ま
    たは数種を約40〜100重量%の量でおよび水を0〜
    約60重量%の量で含有する抽出剤で抽出し、液状抽出
    物から固形残渣を分離しかつ得られた抽出物および残渣
    を乾燥および/またはさらに加工してよい、牛乳または
    乳製品を分別する方法。
  2. 【請求項2】0〜8重量%の含水量を有する乾燥された
    牛乳または乳製品を使用する、請求項1記載の方法。
  3. 【請求項3】0〜15重量%の含水量を有する抽出剤を
    使用する、請求項1記載の方法。
  4. 【請求項4】ヒドロキ
    シ−またはオキソ基により置換されていてよいカルボン
    酸を使用する、請求項1から3までのいずれか1項記載
    の方法。
  5. 【請求項5】2〜6の炭素原子を有するカルボン酸を使
    用する、請求項4記載の方法。
  6. 【請求項6】分離を15〜100℃の温度で行う、請求
    項1から5までのいずれか1項記載の方法。
  7. 【請求項7】スイートホエーおよび/または酸ホエー粉
    末、牛乳またはホエーの限外濾過の乾燥された浸透物ま
    たはラクトース結晶の母液の分別のために使用する、請
    求項1から6までのいずれか1項記載の方法。
  8. 【請求項8】乾燥された牛乳または乳製品から出発し、
    乾燥された牛乳または乳製品を、カルボン酸1種または
    数種および/またはカルボン酸誘導体1種または数種を
    約40〜100重量%の量および水を0〜約60重量%
    の量で含有する抽出剤で抽出し、液状抽出物から固形残
    渣を分離しかつ得られた抽出物および残渣を乾燥および
    /またはさらに加工してよい、牛乳または乳製品を分別
    する方法により得られた抽出物画分。
JP2403513A 1989-12-20 1990-12-19 牛乳または乳製品を分別する方法および抽出物画分 Pending JPH04135452A (ja)

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