JPH0631286B2

JPH0631286B2 - シアル酸類含有組成物の製造法

Info

Publication number: JPH0631286B2
Application number: JP62325500A
Authority: JP
Inventors: 正志内山; 幸生内田; 義弘池内; 正信神武; 和夫井門
Original assignee: Snow Brand Milk Products Co Ltd
Current assignee: Snow Brand Milk Products Co Ltd
Priority date: 1987-12-24
Filing date: 1987-12-24
Publication date: 1994-04-27
Anticipated expiration: 2009-04-27
Also published as: JPH01168693A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、本来牛乳に含有されているシアル酸類を種々
の乳質原料物質から分別し調製する方法に関するもので
ある。

（従来の技術とその問題点）牛乳中に存在するシアル酸類としては、大きく分けてシ
アリルラクトースに代表されるシアル酸結合オリゴ糖、
タンパク質にシアル酸が結合した糖タンパク質、脂質に
結合した糖脂質があることが従来より知られていた。特
に近年、糖タンパク質や糖脂質のような複合糖質中の糖
鎖が、生体における細胞間識別に重要な働きを果たすこ
とが認められている。シアル酸は、この細胞間識別を行
うレセプターの必要構成成分である。また、母乳中には
牛乳に比べ約３〜５倍程度のシアル酸類が含まれてお
り、これらシアル酸類も乳児の感染防御因子の一つとし
て働いていると考えられている。

すでに、牛乳中のシアル酸類を分別する技術としては特
公昭40−21234号があり、該公報では牛乳より分離した
カゼインを出発原料として、これを苛性ソーダのような
アルカリで溶解し、このカゼイン溶液に塩化カルシウム
を加え、糖含量の高い上澄みを得、更に、この上澄みを
イオン交換膜等を用いミネラル分を除去し、目的の糖タ
ンパク含有の高い画分を得るというものである。この方
法は、カゼインのシアル酸類を含む高糖タンパク画分を
得るというもので、本来牛乳中に含まれているシアル酸
類の一部を調製したにすぎない。工業的な大量調製を考
えた場合、操作が煩雑であり、なおかつ、食用に供する
ためには、塩化カルシウムおよびカゼイン溶解に使用し
た苛性ソーダ等のアルカリを十分に除去する必要があ
る。また、高糖タンパク画分を得た残りのカゼインの使
用や処理にも塩化カルシウムや苛性ソーダが含有してい
るため問題が残る。

牛乳中のシアル酸類を調製する別の方法として特開昭59
−184197号にシアル酸結合オリゴ糖の調製法がある。こ
の方法は、牛乳中に含まれているシアル酸結合オリゴ糖
の調製法であり、他のシアル酸類、例えばκ−カゼイン
にレンネットを作用させて生成するＧＭＰ（グリコマク
ロペプチド）等の高シアル酸含有ペプチドの分離回収は
出来ない。また、シアル酸結合オリゴ糖をアニオン樹脂
に吸着させるために十分な電気透析を実施しなければな
らず、工業的生産に際し、多額の設備投費や、また高い
運転コストを要し、経済的に問題がある。

本発明は、乳質原料物質中のシアル酸類を膜分離技術を
用い工業的規模で効率よく製造する方法を提案すること
を課題とする。

（問題点を解決するための手段）本発明は、シアル酸類を含有する乳質原料物質をpH4.0
〜6.0に調整して20,000〜500,000ダルトンの分画分子量
を有する限外濾過装置を用い一次限外濾過を実施し、そ
の限外濾過透過液を更にpH6.0〜8.0に調整して1,000〜1
0,000ダルトンの分画分子量を有する限外濾過装置を用
いて二次限外濾過を行い、低分子物質を除去することを
特徴とする。

ここで言う乳質原料物質とは、牛乳、脱脂乳、バターミ
ルクならびにホエーなどを意味する。

本発明の出発原材料は、シアル酸類を含有する牛乳、脱
脂乳、バターミルク等のほかにホエーを用いることがで
きる。また、ホエーもチーズ製造時に生成されるホエー
のみならず、酸カゼインやレンネットカゼインを製造す
る時に生成されることらのホエーであってもよい。さら
にホエーおよびパーミェートより乳糖を製造する時に生
成されるマザリカ（乳糖母液）を用いてもよい。更に、
乳およびホエーを加熱変成させ、タンパクを沈澱させて
得られる上澄みを用いることができる。

これら出発原材料を一次限外濾過を行う前に、膜透過性
の増加および回収率の向上のために、乳酸、クエン酸等
の有機酸および塩酸、硫酸等の無機酸によりpH4.0〜6.0
に調整することが好ましい。これにより、イオン強度が
上がり、シアル酸類の解離がよくなり、膜透過性が良く
なる。その理由はシアル酸類のpHが中性域にある時は会
合しポリマーとなって高分子化し、酸性域では解離して
低分子化するからである。

これら出発原材料をまず、20,000〜500,000ダルトンの
分画分子量を有する限外濾過装置を用いて一次限外濾過
を行う。このとき、500,000ダルトンを超えると、一部
タンパクが透過し、目的のシアル酸類とタンパクを含む
高分子との分離が出来難くなる。また、20,000ダルトン
より細かいと、シアル酸類の一次限外濾過液への移行が
少なくなり、回収率が大きく影響される。

この限外濾過により乳糖、ミネラルおよびペプチドを含
む非タンパク態窒素等が、この一次限外濾過透過液中に
含まれる。この時の限外濾過装置の運転圧力は、その時
使用する限外濾過膜に応じ0.2〜1.0MPaで運転する。ま
た、この時、限外濾過装置内で濃縮される液中には脂肪
およびタンパク質が含まれている。例えば、ホエーを出
発原料として使用した場合、これらのタンパク濃縮物
は、ホエータンパク濃縮物と呼ばれ、現在食用として広
く利用されている。一方、この一次限外濾過透過液は、
濃縮し、乳糖を回収するのに用いられるか、また廃棄さ
れるかで、利用方法は限られている。これら乳質原材料
の一次限外濾過透過液中には、３〜10mg％のシアル酸類
が含まれている。

二次限外濾過を行う前に、この一次限外濾過液を炭酸カ
ルシウム、水酸化カリウム、苛性ソーダ等のアルカリに
よりpH6.0〜8.0に調整してもよい。これにより処理能力
を向上させ、運転コストを低下させることができる。

この一次限外濾過透過液を更に分画分子量の低い1,000
〜10,000ダルトンの二次限外濾過装置を用い低分子物質
である乳糖およびミネラルとシアル酸類とを分離する。
このとき、10,000ダルトンを超えると、シアル酸類が二
次限外濾過液に移行し、回収率が減少する。また、1,00
0ダルトンより細かいと、シアル酸類と低分子物質（乳
糖、ミネラル）との分離が悪くなり、純度をあげること
が出来ない。

このようにして、シアル酸類は二次限外濾過装置内に濃
縮される。この時の限外濾過装置の運転圧力は、その時
使用する限外濾過膜に応じ0.2〜2.0MPaで運転する。ま
た、この時10倍から15倍に濃縮した後、水を加える透析
濾過を実施してもよい。シアル酸含量およびミネラル含
量は、この透析濾過の度合いにより調節することができ
る。

このシアル酸類濃縮液は、必要に応じて殺菌処理を行っ
た後、更に濃縮し、噴霧乾燥あるいは凍結乾燥により粉
体化する。

このようにしてシアル酸類含有組成物は、シアル酸含量
２％以上および灰分５％以下の高品質のものが得られ
る。

得られたシアル酸類濃縮液を粉体化する前に、濃縮、冷
却し、乳糖の結晶化を行い、乳糖沈澱を除去し、更に純
度を上げることもできる。また、アニオン樹脂を用いて
シアル酸結合オリゴ糖を精製することもできる。更に、
ゲル濾過を行えば、ＧＭＰおよびシアル酸結合オリゴ糖
を分離精製することもできる。

（発明の効果）上記の方法によって得られたシアル酸類含有組成物は、
育児用粉乳類、健康食品等の食品類に配合することによ
って、生理活性、例えば感染防御能あるいは学習能等の
向上が図れる。

以上述べたごとく、本発明によると本来牛乳中にある栄
養上有益なシアル酸類を各種乳質原料物質から工業的規
模で大量に、かつ経済的に取得することが可能になっ
た。

実施例１ゴーダーチーズ製造時に排出されたホエーをクラリファ
イアーにかけ残留カゼインを分離し、次にクリームセパ
レーターにかけてクリームを分離した。

次に、このホエー液100をクエン酸でpH5.0に調整した
後、20,000ダルトンの分画分子量を有する限外濾過膜
（ローヌプーラン社製IRIS 3038）が装備された一次限
外濾過装置（0.88m²）を用い、運転圧力0.3MPaで10倍濃
縮まで限外濾過を実施した。得られた一次限外濾過透過
液90を苛性ソーダでpH6.5に調整し、5,000ダルトンの
分画分子量を有する限外濾過膜（Abcor社製HKF 131）
が装備された二次限外濾過装置（0.28m²）を用い、運転
圧力1.0MPaで10倍濃縮まで限外濾過を実施した。更に、
水を用いて３倍量の透析濾過を行い９のシアル酸類濃
縮物を得た。この濃縮液を減圧濃縮機にかけた後、凍結
乾燥を行い、白色のシアル酸類含有組成物200ｇを得
た。シアル酸類含有組成物のシアル酸含量は、2.5％で
あった。

実施例２牛乳をクリームセパレーターにかけてクリームを分離
し、脱脂乳を得た。

次に、この脱脂乳100を塩酸でpH5.5に調整した後500,
000ダルトンの分画分子量を有する限外濾過膜（DDS社製
GR 10PP）が装備された一次限外濾過装置（0.72m²）を
用い、運転圧力0.3MPaで10倍濃縮まで限外濾過を実施し
た。得られた一次限外濾過透過液90を炭酸カリウムで
pH6.5に調整し、2,000ダルトンの分画分子量を有する限
外濾過膜（DDS社製GR 90PP）が装備された二次限外濾
過装置（0.72m²）を用い、運転圧力1.0MPaで10倍濃縮ま
で限外濾過を実施した。更に、水を用いて５倍量の透析
濾過を行い９のシアル酸類濃縮物を得た。この濃縮液
を減圧濃縮機にかけた後、凍結乾燥を行い、白色のシア
ル酸類含有組成物100ｇを得た。このシアル酸類含有組
成物のシアル酸含量は、4.0％であった。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者井門和夫東京都日野市日野2940―１番地 (56)参考文献特開昭51−91358（ＪＰ，Ａ) 特開昭51−105015（ＪＰ，Ａ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】シアル酸類を含有する乳質原料物質をpH4.
0〜6.0に調整して20,000〜500,000ダルトンの分画分子
量を有する限外濾過装置を用い一次限外濾過を行い、こ
れから得られた限外濾過透過液を更にpH6.0〜8.0に調整
して1,000〜10,000ダルトンの分画分子量を有する限外
濾過装置を用いて二次限外濾過を行い、低分子物質を除
去することを特徴とするシアル酸類含有組成物の製造
法。