ホーム > 特許ランキング > 雪印メグミルク株式会社
知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」
特開2023-149412グリコマクロペプチドおよびαラクトアルブミン含有組成物の製造方法
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023149412
(43)【公開日】2023-10-13
(54)【発明の名称】グリコマクロペプチドおよびαラクトアルブミン含有組成物の製造方法
(51)【国際特許分類】
A23J 3/08 20060101AFI20231005BHJP
A23C 9/142 20060101ALI20231005BHJP
A23C 9/146 20060101ALI20231005BHJP
【ＦＩ】
A23J3/08
A23C9/142
A23C9/146
【審査請求】未請求
【請求項の数】10
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022057965
(22)【出願日】2022-03-31
(71)【出願人】
【識別番号】711002926
【氏名又は名称】雪印メグミルク株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000774
【氏名又は名称】弁理士法人 もえぎ特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】福留 博文
(72)【発明者】
【氏名】武本 篤寛
(72)【発明者】
【氏名】玉置 祥二郎
(72)【発明者】
【氏名】酒井 史彦
【テーマコード（参考）】
4B001
【Ｆターム（参考）】
4B001AC05
4B001BC08
4B001BC12
4B001BC99
4B001EC99
(57)【要約】
【課題】ナチュラルチーズ製造の副産物であるホエイから、簡単かつ効率的にα－ＬａとＧＭＰの含有量が高い組成物を得る。
【解決手段】ナチュラルチーズ製造の副産物であるホエイを改質して得られたマイクロパーティクルホエイを、濃縮および／又は透析ろ過する。
【選択図】図１
【解決手段】ナチュラルチーズ製造の副産物であるホエイを改質して得られたマイクロパーティクルホエイを、濃縮および／又は透析ろ過する。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
マイクロパーティクルホエイ溶液を、濃縮および／又は透析ろ過して、タンパク質総量においてグリコマクロペプチド含量を３０重量％以上、αラクトアルブミン含量を３０重量％以上含む溶液を得ることを含む、グリコマクロペプチドおよびαラクトアルブミン含有組成物の製造方法。
【請求項2】
前記濃縮、および／又は透析ろ過が、精密濾過膜処理、限外濾過膜処理、イオン交換膜処理、又は遠心分離である、請求項１に記載のグリコマクロペプチドおよびαラクトアルブミン含有組成物の製造方法。
【請求項3】
前記濃縮、および／又は透析ろ過が、精密濾過膜処理又は限外濾過膜処理であり、
前記膜がポアサイズ１０μｍ以下の精密濾過膜又は分画分子量５０，０００Ｄａ以上の限外濾過膜であり、そして
透過液として、グリコマクロペプチドおよびαラクトアルブミン含有組成物を得る
請求項２に記載のグリコマクロペプチドおよびαラクトアルブミン含有組成物の製造方法。
前記膜がポアサイズ１０μｍ以下の精密濾過膜又は分画分子量５０，０００Ｄａ以上の限外濾過膜であり、そして
透過液として、グリコマクロペプチドおよびαラクトアルブミン含有組成物を得る
請求項２に記載のグリコマクロペプチドおよびαラクトアルブミン含有組成物の製造方法。
【請求項4】
前記マイクロパーティクルホエイ溶液がホエイタンパク質溶液を加熱及びせん断処理して得られたものである請求項１～３のいずれかに記載のグリコマクロペプチドおよびαラクトアルブミン含有組成物の製造方法。
【請求項5】
前記マイクロパーティクルホエイの体積基準のメジアン径（ｄ５０）が、０．１μｍ～１００μｍであることを特徴とする請求項１～４のいずれかに記載の製造方法。
【請求項6】
請求項１～５のいずれかに記載のグリコマクロペプチドおよびαラクトアルブミン含有組成物の製造方法により得られる組成物を濃縮及び／又は脱塩して乳糖、ミネラルを除去することを特徴とするグリコマクロペプチドおよびαラクトアルブミン含有組成物の製造方法。
【請求項7】
前記乳糖及び／又はミネラルの除去が、分画分子量１０，０００Ｄａ以下の限外濾過膜又は減圧濃縮を用いて行われる、請求項６に記載のグリコマクロペプチドおよびαラクトアルブミン含有組成物の製造方法。
【請求項8】
請求項１～７のいずれかに記載の製造方法により製造されたグリコマクロペプチドおよびαラクトアルブミン含有組成物を、食品に添加すること
を含む、グリコマクロペプチドおよびαラクトアルブミン含有食品組成物の製造方法。
を含む、グリコマクロペプチドおよびαラクトアルブミン含有食品組成物の製造方法。
【請求項9】
ホエイのｐＨを調整することで、透過液側のαラクトアルブミン含有量を調節可能なグリコマクロペプチドおよびαラクトアルブミンの含有量が高い組成物を得る製造方法。
【請求項10】
ホエイの加熱せん断時の加熱温度および加熱時間を調整することで、透過液側のαラクトアルブミン含有量を調節可能なグリコマクロペプチドおよびαラクトアルブミンの含有量が高い組成物を得る製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ナチュラルチーズ製造の副産物であるホエイなどに含まれるグリコマクロペプチドおよびαラクトアルブミンを含油する有組成物の製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
ナチュラルチーズ製造の副産物であるホエイには、β－ラクトグロブリン（β－Ｌｇ）、αラクトアルブミン（α－Ｌａ）、およびグリコマクロペプチド（ＧＭＰ）などが主要な成分として含まれている。一般に、ホエイタンパク質はカゼインまたは大豆タンパク質に比べ栄養価、利用効率が高いことから、母乳代替品または人もしくは動物の栄養組成物のタンパク質源として利用することが知られている。しかし、母乳代替品に利用する場合、主成分の一つであるβ－Ｌｇは母乳に存在しないタンパク質でありアレルゲンとして作用することから、β－Ｌｇを低減するか、あるいはα－Ｌａ、および／もしくはＧＭＰ含有量の高いホエイタンパク質素材を利用することが望ましい。そこでこれまでチーズ製造時において副生するホエイからβ－Ｌｇを低減するか或いはα－Ｌａ、および／もしくはＧＭＰ含有量を高め、ホエイタンパク質の有効利用を図ろうとする試みがなされてきた。
【0003】
内田らは（特許文献１）、ｐＨ４．０～７．５のホエイを８５℃以上の温度で加熱処理後または８５℃以上の温度による加熱処理と同時に分画分子量５００００Ｄａ以上のＵＦ膜またはポアサイズ０．５μｍ以下の精密ろ過（ＭＦ）膜で処理して、透過液側にα－Ｌａ含有量の高い乳画分を分離回収することよりなるα－Ｌａ含有量の高い画分の製造方法を報告した。この製法では、加熱処理により変性したタンパク質を濃縮液側に得られるが、濃縮液の流動性が悪いため、工業的生産には不適切であった。実施例で記載されたタンパク質組成からは、タンパク質あたりのα－Ｌａおよびβ－Ｌｇの含量は、α－Ｌａ ５５～８６％、β－Ｌｇ １４～２０％であり、それらの比率（α－Ｌａ／β－Ｌｇ）は、３．９５～６．３２であることが分かるが、ＧＭＰについては不明である。
【0004】
島谷らは（特許文献２）、乳質ホエイを冷却し、Ｃａ及び／又はＭｇを添加後、ｐＨを６～９に調整し、４０～６０℃で１０～２０分間加熱保持後、孔径１μｍ以下の膜を用い、精密濾過処理を行って生成した沈澱物を除去し、得られた濾過液のｐＨを４以上に調整後、分画分子量５０，０００以下の膜を用い、限外濾過処理を行い、得られた濃縮液をｐＨ３．０～５．０に調整後、４０～５５℃で３０～６０分加熱保持後、生成した沈澱物を得、さらにｐＨ６～８に調整し、沈澱物を溶解後、必要に応じ濃縮・脱塩・乾燥粉末化することを特徴とするシアル酸類を含有し同時にα－Ｌａ含有量の高い組成物の製造方法を開示している。この方法では、ＧＭＰと明記されていないが、シアル酸類を含有することから、α－Ｌａと同時にＧＭＰを濃縮する方法が開示されていると推察される。一方で、ＣａやＭｇの添加物を添加する必要があり、さらに、ｐＨ調整や膜濃縮を繰り返すため工程が煩雑となるため、工業的生産には不適切であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特願平4-68991号公報
【特許文献2】特開平5-268879号公報
【特許文献3】特開昭63-284133号公報
【特許文献4】特開昭63-233911号公報
【非特許文献】
【0006】
【非特許文献1】Bulletin of Experimental Biology and Medicine 96,889(1983)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
近年、ホエイタンパク質の改質方法としてマイクロパーティクルホエイ溶液（ＭＰホエイ）が製造され、例えば、チーズまたはヨーグルトなどの製品の食品材料として、使用されてきている。従来、それらの製品は、中性から酸性のｐＨを有するホエイタンパク質溶液を、ホエイタンパク質ゲルが生成されるタンパク質変性温度にまで加熱し、次いで、そのゲルが微粒子化するようにゲルを高剪断条件下に供することによって製造されている。本発明者らは、驚くべきことに、ＭＰホエイを含む溶液からＧＭＰおよびα－Ｌａを膜処理のみで分離できることを見出し、さらに加熱せん断条件を調整することで、α－Ｌａの含量を調節できることを明らかにした。本発明の方法によれば、濃縮液側のゲルネットワーク構造が破砕されるため流動性に優れ、工業的に有利である。
【0008】
本発明の目的は、チーズ製造時において副生するホエイからβ－Ｌｇを低減し、かつα－Ｌａ、およびＧＭＰの含有量が高い組成物を調製することである。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明により、ホエイを加熱せん断処理することにより調製されるＭＰホエイを含む溶液を濃縮及び／または透析ろ過することにより、濃縮液（保持液）側に熱安定性の高いＭＰホエイ濃縮液（透析ろ過の保持液）を得て、透過液側にα－ＬａとＧＭＰの含量が高い組成物が得られる調製法およびその調製法により得られるα－ＬａとＧＭＰの含有量が高い組成物が提供される。
【0010】
本発明で利用するＭＰホエイは、体積基準のメジアン径（ｄ５０）が、０．１μｍ～１００μｍであることが好ましい。メジアン径（ｄ５０）が、０．１μｍ未満の場合は、ＭＰホエイと、α－ＬａおよびＧＭＰの分離が不十分となる問題があり、逆に１００μｍを超えるとゲルネットワーク構造が保持されるため濃縮側の流動性が低下する問題がある。
【0011】
さらに、本発明の製造方法で製造されたα－ＬａとＧＭＰの含有量が高い組成物を、再濃縮及び／又は脱塩して、乳糖及び／又はミネラルを除去することにより固形あたりのα－ＬａとＧＭＰの含有量が高い組成物を得ることができる。
【0012】
すなわち本発明は、以下の構成を有する。
＜１＞マイクロパーティクルホエイ溶液を、濃縮および透析ろ過して、タンパク質総量においてグリコマクロペプチド含量を３０重量％以上、αラクトアルブミン含量を３０重量％以上含む溶液を得ることを含む、グリコマクロペプチドおよびαラクトアルブミン含有組成物の製造方法。
＜２＞前記濃縮および／又は透析ろ過が、精密濾過膜処理、限外濾過膜処理、イオン交換膜処理、又は遠心分離である、＜１＞に記載のグリコマクロペプチドおよびαラクトアルブミン含有組成物の製造方法。
＜３＞前記濃縮、および／又は透析ろ過が、精密濾過膜処理又は限外濾過膜処理であり、
前記膜がポアサイズ１０μｍ以下の精密濾過膜又は分画分子量５０，０００Ｄａ以上の限外濾過膜であり、そして
透過液として、グリコマクロペプチドおよびαラクトアルブミン含有組成物を得る
＜２＞に記載のグリコマクロペプチドおよびαラクトアルブミン含有組成物の製造方法。
＜４＞前記マイクロパーティクルホエイ溶液が、ホエイタンパク質溶液を加熱及びせん断処理して得られたものである＜１＞～＜３＞のいずれかに記載のグリコマクロペプチドおよびαラクトアルブミン含有組成物の製造方法。
＜５＞前記マイクロパーティクルホエイの体積基準のメジアン径（ｄ５０）が、０．１μｍ～１００μｍであることを特徴とする＜１＞～＜４＞のいずれかに記載の製造方法。
＜６＞前記グリコマクロペプチドおよびαラクトアルブミンを含む溶液を再濃縮及び／又は脱塩して、乳糖及び／又はミネラルを除去すること
をさらに含む、＜１＞～＜５＞のいずれかに記載のグリコマクロペプチドおよびαラクトアルブミン含有組成物の製造方法。
＜７＞前記乳糖及び／又はミネラルの除去が、分画分子量１０，０００Ｄａ以下の限外濾過膜又は減圧濃縮を用いて行われる、＜６＞に記載のグリコマクロペプチドおよびαラクトアルブミン含有組成物の製造方法。
＜８＞＜１＞～＜７＞のいずれかに記載の製造方法により製造されたグリコマクロペプチドおよびαラクトアルブミン含有組成物を、食品に添加すること
を含む、グリコマクロペプチドおよびαラクトアルブミン含有食品組成物の製造方法。
＜９＞ホエイのｐＨを調整することで、透過液側のαラクトアルブミン含有量を調節可能なグリコマクロペプチドおよびαラクトアルブミンの含有量が高い組成物を得る製造方法。
＜１０＞ホエイの加熱せん断時の加熱温度および加熱時間を調整することで、透過液側のαラクトアルブミン含有量を調節可能なグリコマクロペプチドおよびαラクトアルブミンの含有量が高い組成物を得る製造方法。
＜１＞マイクロパーティクルホエイ溶液を、濃縮および透析ろ過して、タンパク質総量においてグリコマクロペプチド含量を３０重量％以上、αラクトアルブミン含量を３０重量％以上含む溶液を得ることを含む、グリコマクロペプチドおよびαラクトアルブミン含有組成物の製造方法。
＜２＞前記濃縮および／又は透析ろ過が、精密濾過膜処理、限外濾過膜処理、イオン交換膜処理、又は遠心分離である、＜１＞に記載のグリコマクロペプチドおよびαラクトアルブミン含有組成物の製造方法。
＜３＞前記濃縮、および／又は透析ろ過が、精密濾過膜処理又は限外濾過膜処理であり、
前記膜がポアサイズ１０μｍ以下の精密濾過膜又は分画分子量５０，０００Ｄａ以上の限外濾過膜であり、そして
透過液として、グリコマクロペプチドおよびαラクトアルブミン含有組成物を得る
＜２＞に記載のグリコマクロペプチドおよびαラクトアルブミン含有組成物の製造方法。
＜４＞前記マイクロパーティクルホエイ溶液が、ホエイタンパク質溶液を加熱及びせん断処理して得られたものである＜１＞～＜３＞のいずれかに記載のグリコマクロペプチドおよびαラクトアルブミン含有組成物の製造方法。
＜５＞前記マイクロパーティクルホエイの体積基準のメジアン径（ｄ５０）が、０．１μｍ～１００μｍであることを特徴とする＜１＞～＜４＞のいずれかに記載の製造方法。
＜６＞前記グリコマクロペプチドおよびαラクトアルブミンを含む溶液を再濃縮及び／又は脱塩して、乳糖及び／又はミネラルを除去すること
をさらに含む、＜１＞～＜５＞のいずれかに記載のグリコマクロペプチドおよびαラクトアルブミン含有組成物の製造方法。
＜７＞前記乳糖及び／又はミネラルの除去が、分画分子量１０，０００Ｄａ以下の限外濾過膜又は減圧濃縮を用いて行われる、＜６＞に記載のグリコマクロペプチドおよびαラクトアルブミン含有組成物の製造方法。
＜８＞＜１＞～＜７＞のいずれかに記載の製造方法により製造されたグリコマクロペプチドおよびαラクトアルブミン含有組成物を、食品に添加すること
を含む、グリコマクロペプチドおよびαラクトアルブミン含有食品組成物の製造方法。
＜９＞ホエイのｐＨを調整することで、透過液側のαラクトアルブミン含有量を調節可能なグリコマクロペプチドおよびαラクトアルブミンの含有量が高い組成物を得る製造方法。
＜１０＞ホエイの加熱せん断時の加熱温度および加熱時間を調整することで、透過液側のαラクトアルブミン含有量を調節可能なグリコマクロペプチドおよびαラクトアルブミンの含有量が高い組成物を得る製造方法。
【0013】
本発明において、ホエイタンパク質溶液を加熱及びせん断処理する手段としては、ホエイタンパク質溶液の温度を上昇させ、且つ同溶液に剪断力を与えられるものであれば種類を問わないが、掻き取り式熱交換器、薄膜旋回器やキャビテーター装置などが好適に利用できる。
【発明の効果】
【0014】
本発明によれば、新規なα－ＬａとＧＭＰの含有量が高い組成物の調製法およびα－ＬａとＧＭPの含有量が高い組成物が提供される。一般的に母乳代替品に用いられる乳清タンパク質濃縮物は、タンパク質あたりのβ－Ｌｇ含量が４０～７０％、タンパク質あたりのα－Ｌａ含量が２０～３０％、タンパク質あたりのＧＭＰ含量が１０～２０％である。α－ＬａとＧＭＰの含有量が高い組成物はβ－Ｌｇをほとんど含まないため、母乳代替品への利用が期待される。
【0015】
α－Ｌａはカルシウム結合性のタンパク質であり、シスチン含量が高い特徴を有する。さらに、消化管運動調節作用、小腸管傷害の予防又は修復促進作用、抗潰瘍作用、月経前症候群の症状を抑制することなども報告されている。
【0016】
ＧＭＰは、チーズホエイに含まれるシアル酸が結合した糖ペプチドである。近年、糖蛋白質や糖脂質のような複合糖質中に含まれている糖鎖が、生体における細胞間識別に重要な役割を演ずることが知られ、シアル酸類はこの細胞間識別を行うレセプターに必要な構成成分として特に重要であることが認識されるようになってきている。また、母乳中には牛乳に比べ３～５倍程度のシアル酸類が含まれており、このシアル酸類も乳児の感染防御因子の一つとして機能するものと考えられている。特に、ＧＭＰには大腸菌の腸管細胞への付着を防止したり、インフルエンザウイルスの感染を防御する効果（特許文献３)などのほか、抗歯垢効果（特許文献４)や食欲低下作用(非特許文献１)があるため、母乳代替品、機能性食品等の食品及び医薬品素剤としても期待される。
【0017】
本発明では、チーズホエイからＭＰホエイを調製した後に濃縮または透析ろ過することで、α－ＬａとＧＭＰの含有量が高い組成物が得られることを特徴とする。濃縮処理により濃縮側に回収されるＭＰホエイやセパレーター処理により重液側に回収されるＭＰホエイは、膜処理を施さない通常のＭＰホエイと比較して、タンパク質含量が高くなり、タンパク質組成が異なる以外に大きな違いは無く、通常のＭＰ化したホエイタンパク質として様々な食品に利用可能である。また、透析ろ過処理により濃縮されずに透析ろ過の保持液として回収されるＭＰホエイはタンパク質組成が異なる以外に大きな違いはなく、通常の微粒子化したホエイタンパク質として様々な食品に利用可能である。さらに、ＭＰホエイは、ホエイやホエイ濃縮物と比べ、熱安定性が高く、殺菌強度の高い飲料など、様々な食品に利用可能である。このように、通常のＭＰホエイから、α－ＬａとＧＭＰの含有量が高い組成物と、濃縮した微粒子化ホエイの両者が調製可能となる。結果としてα－ＬａとＧＭＰの含有量が高い組成物の製造コストを低減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【発明を実施するための形態】
【実施例0019】
本発明の実施に当たり、ホエイのｐＨやせん断時の加熱温度、時間を調整することで、透過液側のα－Ｌａ量がどのように変化するかを調べた。
【0020】
［実験１］＜ホエイのｐＨによる影響＞
ペリスタルティックポンプＭａｒｌｏｗ３２３(Watson)にクロスフロー式の濃縮膜であるｖｉｖａｆｌｏｗ（膜面積５０ｃｍ２、Sartorius社製）を接続し、チーズホエイ（タンパク質組成、ＧＭＰ:α－Ｌａ:β－Ｌｇ=１５：２６：５９）を濃縮した。ポンプは３００rpmで運転した。濃縮膜は１０ｋ（#VF05P0）を用いた。乳酸（富士フイルム和光純薬社）でｐＨ５．４～６．２に調整した２，０００ｍＬのチーズホエイを２０倍まで濃縮し、得られた１００ｍＬの濃縮チーズホエイを加熱せん断処理に供した。
１００ｍＬの濃縮チーズホエイを、フィルミックス５６－Ｌ（PRIMIX社）を用いて周速３０ｍ／ｓ（回転体直径５２ｍｍ、回転数１１，０００ｒ／ｍｉｎ）で９０℃達温後５分間保持して処理し、室温まで冷却した後、ＭＰホエイとした。得られた１００ｍＬのＭＰホエイをＭＦ膜濃縮に供した。
ペリスタルティックポンプＭａｒｌｏｗ３２３(Watson)にクロスフロー式の濃縮膜であるｖｉｖａｆｌｏｗ（膜面積５０ｃｍ２、Sartorius社製）を接続し、ＭＰホエイを濃縮した。ポンプは３００ｒｐｍで運転した。濃縮膜は０．２μｍ（#VF05P7）を用いた。１００ｍＬのＭＰホエイを2倍に濃縮し、得られた５０ｍＬの透過液のタンパク質組成を分析した。
タンパク質組成はサイズ排除クロマトグラフィーにより分析した。得られた透過液を、後述する移動相で4倍に希釈し、０．４５μｍのフィルター（１３Ｐ、クラボウ）で不溶物を除去し、分析に供した。分析には２本のＴＳＫｇｅｌ Ｇ３０００ＰＷＸＬ（７．８ｍｍＩ．Ｄ．×３０ｃｍ，７μｍ、東ソー）を装着したｅ２６９５システム（ウォーターズ）を用い、ＵＶ検出器で２１０ｎｍの吸収を測定した。移動相は０．１％トリフルオロ酢酸を含む４０％アセトニトリル溶液を用いて、流速０．３ｍＬ／ｍｉｎにて室温で１２０分間溶出した。
ＧＭＰは、固形当たりのＧＭＰ含量が約６０％のＧＭＰ高含有素材（ＣＧＭＰ－１０、アーラフーズ）を標準試料として使用して検量線を作成し、定量した。β-ラクトグロブリン（β－Ｌｇ）およびαラクトアルブミン（α－Ｌａ）は、シグマ社の試薬を標準試料として使用して検量線を作成し、定量した。β－Ｌｇ、α－Ｌａ、およびＧＭＰのピーク面積の総和をタンパク質のピーク面積として、タンパク質のピーク面積に対するＧＭＰのピーク面積の割合を、タンパク質あたりのＧＭＰ含量とした。
結果を図１に示す。このグラフから明らかなように、チーズホエイのｐＨが高いほど、ＭＦ膜透過液側のα－Ｌａ濃度が高くなる。チーズホエイのｐＨを５．８以上に調整してＭＰホエイを製造した後にＭＦ膜で濃縮すると、透過液側のα－Ｌａ含量はタンパク質あたり４０％以上となる。一方、チーズホエイのｐＨを５．８以下に調整してＭＰホエイを製造した後にＭＦ膜で濃縮すると、透過液側のα－Ｌａ含量は４０％未満となる。
また、透過液側のＧＭＰの含量は、チーズホエイのｐＨをどのように調整してもタンパク質あたり３０％以上を維持する。
ペリスタルティックポンプＭａｒｌｏｗ３２３(Watson)にクロスフロー式の濃縮膜であるｖｉｖａｆｌｏｗ（膜面積５０ｃｍ２、Sartorius社製）を接続し、チーズホエイ（タンパク質組成、ＧＭＰ:α－Ｌａ:β－Ｌｇ=１５：２６：５９）を濃縮した。ポンプは３００rpmで運転した。濃縮膜は１０ｋ（#VF05P0）を用いた。乳酸（富士フイルム和光純薬社）でｐＨ５．４～６．２に調整した２，０００ｍＬのチーズホエイを２０倍まで濃縮し、得られた１００ｍＬの濃縮チーズホエイを加熱せん断処理に供した。
１００ｍＬの濃縮チーズホエイを、フィルミックス５６－Ｌ（PRIMIX社）を用いて周速３０ｍ／ｓ（回転体直径５２ｍｍ、回転数１１，０００ｒ／ｍｉｎ）で９０℃達温後５分間保持して処理し、室温まで冷却した後、ＭＰホエイとした。得られた１００ｍＬのＭＰホエイをＭＦ膜濃縮に供した。
ペリスタルティックポンプＭａｒｌｏｗ３２３(Watson)にクロスフロー式の濃縮膜であるｖｉｖａｆｌｏｗ（膜面積５０ｃｍ２、Sartorius社製）を接続し、ＭＰホエイを濃縮した。ポンプは３００ｒｐｍで運転した。濃縮膜は０．２μｍ（#VF05P7）を用いた。１００ｍＬのＭＰホエイを2倍に濃縮し、得られた５０ｍＬの透過液のタンパク質組成を分析した。
タンパク質組成はサイズ排除クロマトグラフィーにより分析した。得られた透過液を、後述する移動相で4倍に希釈し、０．４５μｍのフィルター（１３Ｐ、クラボウ）で不溶物を除去し、分析に供した。分析には２本のＴＳＫｇｅｌ Ｇ３０００ＰＷＸＬ（７．８ｍｍＩ．Ｄ．×３０ｃｍ，７μｍ、東ソー）を装着したｅ２６９５システム（ウォーターズ）を用い、ＵＶ検出器で２１０ｎｍの吸収を測定した。移動相は０．１％トリフルオロ酢酸を含む４０％アセトニトリル溶液を用いて、流速０．３ｍＬ／ｍｉｎにて室温で１２０分間溶出した。
ＧＭＰは、固形当たりのＧＭＰ含量が約６０％のＧＭＰ高含有素材（ＣＧＭＰ－１０、アーラフーズ）を標準試料として使用して検量線を作成し、定量した。β-ラクトグロブリン（β－Ｌｇ）およびαラクトアルブミン（α－Ｌａ）は、シグマ社の試薬を標準試料として使用して検量線を作成し、定量した。β－Ｌｇ、α－Ｌａ、およびＧＭＰのピーク面積の総和をタンパク質のピーク面積として、タンパク質のピーク面積に対するＧＭＰのピーク面積の割合を、タンパク質あたりのＧＭＰ含量とした。
結果を図１に示す。このグラフから明らかなように、チーズホエイのｐＨが高いほど、ＭＦ膜透過液側のα－Ｌａ濃度が高くなる。チーズホエイのｐＨを５．８以上に調整してＭＰホエイを製造した後にＭＦ膜で濃縮すると、透過液側のα－Ｌａ含量はタンパク質あたり４０％以上となる。一方、チーズホエイのｐＨを５．８以下に調整してＭＰホエイを製造した後にＭＦ膜で濃縮すると、透過液側のα－Ｌａ含量は４０％未満となる。
また、透過液側のＧＭＰの含量は、チーズホエイのｐＨをどのように調整してもタンパク質あたり３０％以上を維持する。
【0021】
［実験２］＜せん断時の加熱温度による影響＞
ペリスタルティックポンプＭａｒｌｏｗ３２３(Watson)にクロスフロー式の濃縮膜であるｖｉｖａｆｌｏｗ（膜面積５０ｃｍ２、Sartorius社製）を接続し、チーズホエイを濃縮した。ポンプは３００ｒｐｍで運転した。濃縮膜は１０ｋ（#VF05P0）を用いた。乳酸（富士フイルム和光純薬社）でｐＨ５．８に調整した２，０００ｍＬのチーズホエイを２０倍まで濃縮し、得られた１００ｍＬの濃縮チーズホエイを加熱せん断処理に供した。
１００ｍＬの濃縮チーズホエイを、フィルミックス５６－Ｌ（PRIMIX社）を用いて周速３０ｍ／ｓ（回転体直径５２ｍｍ、回転数１１，０００ｒ／ｍｉｎ）で７６～９０℃達温後５分間保持して処理し、室温まで冷却した後、ＭＰホエイとした。得られた１００ｍＬのＭＰホエイをＭＦ膜濃縮に供した。
ペリスタルティックポンプＭａｒｌｏｗ３２３(Watson)にクロスフロー式の濃縮膜であるｖｉｖａｆｌｏｗ（膜面積５０ｃｍ２、Sartorius社製）を接続し、ＭＰホエイを濃縮した。ポンプは３００ｒｐｍで運転した。濃縮膜は０．２μｍ（#VF05P7）を用いた。１００ｍＬのＭＰホエイを２倍に濃縮し、得られた５０ｍＬの透過液のタンパク質組成を分析した。
タンパク質組成はサイズ排除クロマトグラフィーにより分析した。得られた透過液を、後述する移動相で4倍に希釈し、０．４５μｍのフィルター（13P、クラボウ）で不溶物を除去し、分析に供した。分析には２本のＴＳＫｇｅｌ Ｇ３０００ＰＷＸＬ（７．８ｍｍＩ．Ｄ．×３０ｃｍ,７μｍ、東ソー）を装着したｅ２６９５システム（ウォーターズ）を用い、ＵＶ検出器で２１０ｎｍの吸収を測定した。移動相は０．１％トリフルオロ酢酸を含む４０％アセトニトリル溶液を用いて、流速０．３ｍＬ／ｍｉｎにて室温で１２０分間溶出した。ＧＭＰは、固形当たりのＧＭＰ含量が約６０％のＧＭＰ高含有素材（ＣＧＭＰ－１０、アーラフーズ）を標準試料として使用して検量線を作成し、定量した。Β－ラクトグロブリン（β－Ｌｇ）およびαラクトアルブミン（α－Ｌａ）は、シグマ社の試薬を標準試料として使用して検量線を作成し、定量した。β－Ｌｇ、α－Ｌａ、およびＧＭＰのピーク面積の総和をタンパク質のピーク面積として、タンパク質のピーク面積に対するＧＭＰのピーク面積の割合を、タンパク質あたりのＧＭＰ含量とした。
結果を図２に示す。このグラフから明らかなように、せん断時の加熱温度が高いほど、ＭＦ透過液側のα－Ｌａ濃度が低くなる。８５℃以上でせん断してＭＰホエイを製造した後にＭＦ膜で濃縮すると、透過液側のα－Ｌａ含量はタンパク質あたり３５％未満となり、８５℃未満でせん断してＭＰホエイを製造した後にＭＦ膜で濃縮すると、透過液側のα－Ｌａ含量はタンパク質あたり３５％以上となる。透過液側のＧＭＰの含量は、せん断時の加熱温度を調整してもタンパク質あたり３０％以上を維持する。
ペリスタルティックポンプＭａｒｌｏｗ３２３(Watson)にクロスフロー式の濃縮膜であるｖｉｖａｆｌｏｗ（膜面積５０ｃｍ２、Sartorius社製）を接続し、チーズホエイを濃縮した。ポンプは３００ｒｐｍで運転した。濃縮膜は１０ｋ（#VF05P0）を用いた。乳酸（富士フイルム和光純薬社）でｐＨ５．８に調整した２，０００ｍＬのチーズホエイを２０倍まで濃縮し、得られた１００ｍＬの濃縮チーズホエイを加熱せん断処理に供した。
１００ｍＬの濃縮チーズホエイを、フィルミックス５６－Ｌ（PRIMIX社）を用いて周速３０ｍ／ｓ（回転体直径５２ｍｍ、回転数１１，０００ｒ／ｍｉｎ）で７６～９０℃達温後５分間保持して処理し、室温まで冷却した後、ＭＰホエイとした。得られた１００ｍＬのＭＰホエイをＭＦ膜濃縮に供した。
ペリスタルティックポンプＭａｒｌｏｗ３２３(Watson)にクロスフロー式の濃縮膜であるｖｉｖａｆｌｏｗ（膜面積５０ｃｍ２、Sartorius社製）を接続し、ＭＰホエイを濃縮した。ポンプは３００ｒｐｍで運転した。濃縮膜は０．２μｍ（#VF05P7）を用いた。１００ｍＬのＭＰホエイを２倍に濃縮し、得られた５０ｍＬの透過液のタンパク質組成を分析した。
タンパク質組成はサイズ排除クロマトグラフィーにより分析した。得られた透過液を、後述する移動相で4倍に希釈し、０．４５μｍのフィルター（13P、クラボウ）で不溶物を除去し、分析に供した。分析には２本のＴＳＫｇｅｌ Ｇ３０００ＰＷＸＬ（７．８ｍｍＩ．Ｄ．×３０ｃｍ,７μｍ、東ソー）を装着したｅ２６９５システム（ウォーターズ）を用い、ＵＶ検出器で２１０ｎｍの吸収を測定した。移動相は０．１％トリフルオロ酢酸を含む４０％アセトニトリル溶液を用いて、流速０．３ｍＬ／ｍｉｎにて室温で１２０分間溶出した。ＧＭＰは、固形当たりのＧＭＰ含量が約６０％のＧＭＰ高含有素材（ＣＧＭＰ－１０、アーラフーズ）を標準試料として使用して検量線を作成し、定量した。Β－ラクトグロブリン（β－Ｌｇ）およびαラクトアルブミン（α－Ｌａ）は、シグマ社の試薬を標準試料として使用して検量線を作成し、定量した。β－Ｌｇ、α－Ｌａ、およびＧＭＰのピーク面積の総和をタンパク質のピーク面積として、タンパク質のピーク面積に対するＧＭＰのピーク面積の割合を、タンパク質あたりのＧＭＰ含量とした。
結果を図２に示す。このグラフから明らかなように、せん断時の加熱温度が高いほど、ＭＦ透過液側のα－Ｌａ濃度が低くなる。８５℃以上でせん断してＭＰホエイを製造した後にＭＦ膜で濃縮すると、透過液側のα－Ｌａ含量はタンパク質あたり３５％未満となり、８５℃未満でせん断してＭＰホエイを製造した後にＭＦ膜で濃縮すると、透過液側のα－Ｌａ含量はタンパク質あたり３５％以上となる。透過液側のＧＭＰの含量は、せん断時の加熱温度を調整してもタンパク質あたり３０％以上を維持する。
【0022】
［実験３］＜せん断時の加熱時間による影響＞
ペリスタルティックポンプＭａｒｌｏｗ３２３(Watson)にクロスフロー式の濃縮膜であるｖｉｖａｆｌｏｗ（膜面積５０ｃｍ２、Sartorius社製）を接続し、チーズホエイを濃縮した。ポンプは３００ｒｐｍで運転した。濃縮膜は１０ｋ（#VF05P0）を用いた。乳酸（富士フイルム和光純薬社）でｐＨ５．８に調整した２，０００ｍＬのチーズホエイを２０倍まで濃縮し、得られた１００ｍＬの濃縮チーズホエイを加熱せん断処理に供した。
１００ｍＬの濃縮チーズホエイを、フィルミックス５６－Ｌ（PRIMIX社）を用いて周速３０ｍ／ｓ（回転体直径５２ｍｍ、回転数１１，０００ｒ／ｍｉｎ）で９０℃達温後１～５分間保持で処理し、室温まで冷却した後、ＭＰホエイとした。得られた１００ｍＬのＭＰホエイをMF膜濃縮に供した。
ペリスタルティックポンプＭａｒｌｏｗ３２３(Watson)にクロスフロー式の濃縮膜であるｖｉｖａｆｌｏｗ（膜面積５０ｃｍ２、Sartorius社製）を接続し、ＭＰホエイを濃縮した。ポンプは３００ｒｐｍで運転した。濃縮膜は０．２μｍ（#VF05P7）を用いた。１００ｍＬのＭＰホエイを2倍に濃縮し、得られた５０ｍＬの透過液のタンパク質組成を分析した。
タンパク質組成はサイズ排除クロマトグラフィーにより分析した。得られた透過液を、後述する移動相で４倍に希釈し、０．４５μｍのフィルター（１３Ｐ、クラボウ）で不溶物を除去し、分析に供した。分析には２本のＴＳＫｇｅｌ Ｇ３０００ＰＷＸＬ（７．８ｍｍＩ．Ｄ．×３０ｃｍ，７μｍ、東ソー）を装着したｅ２６９５システム（ウォーターズ）を用い、ＵＶ検出器で２１０ｎｍの吸収を測定した。移動相は０．１％トリフルオロ酢酸を含む４０％アセトニトリル溶液を用いて、流速０．３ｍＬ／ｍｉｎにて室温で１２０分間溶出した。ＧＭＰは、固形当たりのＧＭＰ含量が約６０％のＧＭＰ高含有素材（ＣＧＭＰ－１０、アーラフーズ）を標準試料として使用して検量線を作成し、定量した。Β－ラクトグロブリン（β－Ｌｇ）およびαラクトアルブミン（α－Ｌａ）は、シグマ社の試薬を標準試料として使用して検量線を作成し、定量した。β－Ｌｇ、α－Ｌａ、およびＧＭＰのピーク面積の総和をタンパク質のピーク面積として、タンパク質のピーク面積に対するＧＭＰのピーク面積の割合を、タンパク質あたりのＧＭＰ含量とした。
結果を図３に示す。このグラフから明らかなように、同じ加熱温度でも、加熱時間を調整することでα－Ｌａ濃度を調製することもできる。９０℃での加熱せん断を１分間、または５分間としてＭＰホエイを調製した後にＭＦ膜で濃縮すると、透過液側のα－Ｌａ含量は１分間ではタンパク質あたり５０％となるが、５分間ではタンパク質あたり３０％となる。
ペリスタルティックポンプＭａｒｌｏｗ３２３(Watson)にクロスフロー式の濃縮膜であるｖｉｖａｆｌｏｗ（膜面積５０ｃｍ２、Sartorius社製）を接続し、チーズホエイを濃縮した。ポンプは３００ｒｐｍで運転した。濃縮膜は１０ｋ（#VF05P0）を用いた。乳酸（富士フイルム和光純薬社）でｐＨ５．８に調整した２，０００ｍＬのチーズホエイを２０倍まで濃縮し、得られた１００ｍＬの濃縮チーズホエイを加熱せん断処理に供した。
１００ｍＬの濃縮チーズホエイを、フィルミックス５６－Ｌ（PRIMIX社）を用いて周速３０ｍ／ｓ（回転体直径５２ｍｍ、回転数１１，０００ｒ／ｍｉｎ）で９０℃達温後１～５分間保持で処理し、室温まで冷却した後、ＭＰホエイとした。得られた１００ｍＬのＭＰホエイをMF膜濃縮に供した。
ペリスタルティックポンプＭａｒｌｏｗ３２３(Watson)にクロスフロー式の濃縮膜であるｖｉｖａｆｌｏｗ（膜面積５０ｃｍ２、Sartorius社製）を接続し、ＭＰホエイを濃縮した。ポンプは３００ｒｐｍで運転した。濃縮膜は０．２μｍ（#VF05P7）を用いた。１００ｍＬのＭＰホエイを2倍に濃縮し、得られた５０ｍＬの透過液のタンパク質組成を分析した。
タンパク質組成はサイズ排除クロマトグラフィーにより分析した。得られた透過液を、後述する移動相で４倍に希釈し、０．４５μｍのフィルター（１３Ｐ、クラボウ）で不溶物を除去し、分析に供した。分析には２本のＴＳＫｇｅｌ Ｇ３０００ＰＷＸＬ（７．８ｍｍＩ．Ｄ．×３０ｃｍ，７μｍ、東ソー）を装着したｅ２６９５システム（ウォーターズ）を用い、ＵＶ検出器で２１０ｎｍの吸収を測定した。移動相は０．１％トリフルオロ酢酸を含む４０％アセトニトリル溶液を用いて、流速０．３ｍＬ／ｍｉｎにて室温で１２０分間溶出した。ＧＭＰは、固形当たりのＧＭＰ含量が約６０％のＧＭＰ高含有素材（ＣＧＭＰ－１０、アーラフーズ）を標準試料として使用して検量線を作成し、定量した。Β－ラクトグロブリン（β－Ｌｇ）およびαラクトアルブミン（α－Ｌａ）は、シグマ社の試薬を標準試料として使用して検量線を作成し、定量した。β－Ｌｇ、α－Ｌａ、およびＧＭＰのピーク面積の総和をタンパク質のピーク面積として、タンパク質のピーク面積に対するＧＭＰのピーク面積の割合を、タンパク質あたりのＧＭＰ含量とした。
結果を図３に示す。このグラフから明らかなように、同じ加熱温度でも、加熱時間を調整することでα－Ｌａ濃度を調製することもできる。９０℃での加熱せん断を１分間、または５分間としてＭＰホエイを調製した後にＭＦ膜で濃縮すると、透過液側のα－Ｌａ含量は１分間ではタンパク質あたり５０％となるが、５分間ではタンパク質あたり３０％となる。
【図1】
【図2】
【図3】
