(57)【要約】【課題】脱塩処理及び乳糖分解処理を行う乳糖分解脱塩乳清の製造方法であって、脱塩することにより風味が良く、乳糖を分解することにより、濃縮した場合にも粘度が低く、濃縮液の輸送時等に乳糖の結晶化が惹起されない、凝固点を下げる効果が高く各種食品の物性の改良に使用可能な、産業上有用な乳糖分解脱塩乳清を簡便に製造する方法を提供する。【解決手段】乳清をナノフィルトレーションにより脱塩処理し、のち乳糖分解酵素で乳糖分解処理することを特徴とする乳糖分解脱塩乳清の製造方法である。【選択図】　　　　なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
乳清をナノフィルトレーションにより脱塩処理し、のち乳糖分解酵素で乳糖分解処理することを特徴とする乳糖分解脱塩乳清の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、脱塩することにより風味が良く、乳糖を分解することにより、濃縮した場合にも粘度が低く、濃縮液の輸送時等に乳糖の結晶化が惹起されない、凝固点を下げる効果が高く各種食品の物性の改良に使用可能な、産業上有用な乳糖分解脱塩乳清の製造方法に関する。
【０００２】
詳しくは、本発明は、乳清をナノフィルトレーションにより脱塩処理し、のち乳糖分解酵素で乳糖分解処理することを特徴とする乳糖分解脱塩乳清の製造方法に関する。
本明細書において百分率は、特に断りのない限り質量による表示である。
【０００３】
【従来の技術】
乳清は濃縮すると輸送中、保管時等に乳糖の結晶が析出するため、取り扱いが難しく、濃縮液の形態では流通できず、噴霧乾燥等による粉末の形態で使用されていた。
【０００４】
しかしながら、粉末化に余分なエネルギー、労力等を必要とし、使用時に再度溶解する手間等を有することから、濃縮液での利用が求められていた。
【０００５】
また、乳清をそのまま食品の原料として使用すると塩味等が強く風味上の問題点もあった。
【０００６】
前記の問題点を解決するために、従来、電気分解又はイオン交換で脱塩した乳漿中の乳糖をブドウ糖とガラクトースに分解して甘味を増強する乳糖加水分解の方法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００７】
【特許文献１】
特開昭５７−２２６９６号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来の技術に開示されているとおり、乳糖分解脱塩乳清の製造方法が開発されていた。しかしながら、前記従来技術の乳糖分解脱塩乳清の製造方法は、次に記載するとおりの問題点があった。
【０００９】
即ち、前記特許文献１の製造方法においては、脱塩工程として電気分解又はイオン交換を採用しており、製造工程が煩雑であるとの問題点があった。
【００１０】
従って、本発明は、脱塩処理及び乳糖分解処理を行う乳糖分解脱塩乳清の製造方法であって、乳糖分解脱塩乳清を簡便に製造する方法を提供することを課題とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、前記従来技術に鑑みて、製造工程、特に脱塩工程を簡便化するべく鋭意検討した。
【００１２】
その結果、本発明者らは、脱塩にナノフィルトレーションを使用することにより、前記の問題点を解決し、簡便な乳糖分解脱塩乳清の製造方法を提供できることを見出し、本発明を完成させた。
【００１３】
すなわち、前記課題を解決する本発明は、乳清をナノフィルトレーションにより脱塩処理し、のち乳糖分解酵素で乳糖分解処理することを特徴とする乳糖分解脱塩乳清の製造方法である。
【００１４】
【発明の実施の形態】
次に、本発明について具体的に説明する。
本発明の出発原料となる乳清（ホエー）は、哺乳動物の乳から脂肪及びカゼインがほぼ除去されたものであって、チーズ製造の際に副生物として生じる甘性ホエー、酸性ホエー、これらのホエーを濃縮したホエー濃縮液等が例示することができる。
【００１５】
本発明の方法の脱塩工程に使用されるナノフィルトレーション膜は、分画分子量が１０００以下で、塩化ナトリウム（食塩）の阻止率が９０％以下で、ナトリウム、カリウム、塩素等の１価の塩類が透過する膜であれば如何なるものであってもよく、市販の食塩阻止率５０％のナノフィルトレーション膜（例えば、日東電工社製等）を例示することができる。
【００１６】
脱塩乳清溶液の製造は、前記乳清溶液を、ナノフィルトレーション膜を使用して、３ＭＰａ以下の操作圧力でナノフィルトレーションを実施し、塩類（灰分）の除去を開始し、塩類（灰分）が所定の除去率に到達した時点で、ナノフィルトレーションを停止し、膜非透過画分を回収することにより行われる。
【００１７】
なお、塩類（灰分）の除去率、いわゆる脱塩率は、原料乳清の塩類（灰分）の少なくとも２０％をナノフィルトレーションにより除去することが、塩味等の好ましくない風味の発生が抑制された脱塩乳清溶液が得られることから好ましい。
【００１８】
続いて、本発明の方法の乳糖分解処理工程に使用される乳糖分解酵素は、乳糖を乳糖分解物であるグルコース及びガラクトースの単糖類に分解できるものであれば如何なるものであってもよく、市販のラクターゼ、β−ガラクトシダーゼ（例えば、合同酒精社製等）等を例示することができる。
【００１９】
脱塩乳清溶液の乳糖分解酵素の処理は、脱塩乳清溶液に含有されている乳糖１ｇに対して２０００〜１００００活性単位、好ましくは３０００〜８０００活性単位、の乳糖分解酵素を添加し、５〜５０℃、好ましくは３５〜４０℃、の温度で、０．５〜２０時間、好ましくは１〜５時間、保持して加水分解を、乳糖分解率が少なくとも５０％に達するまで行う。次いで得られた溶液を７０〜８５℃に１〜５分間加熱し、乳糖分解酵素を失活させることにより行われる。以上により、乳糖分解脱塩乳清溶液が得られる。
【００２０】
なお、脱塩乳清溶液は、乳糖分解酵素の処理に当たり、総固形分５〜２０％程度の濃度に調整することが効率性及び操作性の点から好ましい。
【００２１】
また、乳糖含量は、高速液体クロマトグラフィーによるアルギニン蛍光法（ＢＵＮＳＥＫＩ　ＫＡＧＡＫＵ、第３２巻、第Ｅ２０７頁、１９８３年）により測定できる。詳しくは、シリカゲル−ＮＨ２カラム（昭和電工社製。直径６ｍｍ、長さ１５０ｍｍ。）を使用した高速液体クロマトグラフィーにより、溶出溶媒［アセトニトリル：水（３：１）］により、溶出速度１ｍｌ／分の条件で溶出し、蛍光検出器を使用して乳糖を検出測定する。また、乳糖分解率は、前記方法により、脱塩乳清溶液中の固形分当りの乳糖含量を測定し算出し、乳糖分解処理済みの脱塩乳清溶液中のグルコース濃度から固形分当りのグルコース含量を算出し、次式により乳糖分解率が求めることができる。
【００２２】
乳糖分解率（％）＝［（グルコース含量）×２／乳糖含量］×１００
【００２３】
なお、乳糖分解処理済みの脱塩乳清溶液中のグルコース濃度は、経時的かつ短時間で測定できる酵素センサ（例えば三和化学研究所社製のグルテスト等）を使用した測定方法等により測定することができる。
【００２４】
また、本発明の製造方法の各工程を連続的に実施することは必須ではなく、途中の工程で中間産物を一旦取得した後、改めて中間産物を出発物質として次工程の処理を行ってもよい。
【００２５】
なお、前記のとおり本発明の製造方法により得られた乳糖分解脱塩乳清溶液は、そのまま、又は遠心薄膜蒸発装置等を使用して濃縮した濃縮液として各種食品に使用することができる。
【００２６】
濃縮液の濃縮率は総固形分２０〜６０％の範囲とすることが、輸送・保管時等の取り扱いにおいて、容量を低減でき、かつ糖類の結晶化を抑制できることから好ましい。
【００２７】
次に試験例を示して本発明を詳細に説明する。
試験例１
この試験は、未脱塩の乳糖分解乳清と比較して本発明の製造方法で得られる乳糖分解脱塩乳清が優れていることを示すために行った。
（１）試料の調製
次に示す２種類の試料を調製した。
試料１：本発明の実施例１と同一の方法により製造した乳糖分解脱塩乳清濃縮液
試料２：ナノフィルトレーション膜に変えて濃縮のみで脱塩の能力のない食塩阻止率９９％以上の逆浸透膜（日東電工社製）を使用したことを除き、本発明の実施例１と同一の方法により製造した未脱塩の乳糖分解乳清濃縮液
【００２８】
（２）試験方法
各試料の粘度及び風味を評価した。
（ａ）粘度の測定方法
試料５００ｍｌを５００ｍｌ容量のビーカーに分注し、回転粘度計（Ｂ形粘度計。トキメック社製）により、１０℃における粘度を測定した。
（ｂ）風味試験方法
各試料を２０歳から６０歳までの男女１０人のパネルにより官能的に風味を試験した。
【００２９】
（３）試験結果
この試験の結果、試料１の粘度は、３５４ｍＰａ・ｓであるのに対して、試料２の粘度は６６０ｍＰａ・ｓであった。即ち、試料１は濃縮しても増粘することなく取り扱いが容易であった。
また、試料２は塩味が強く、試料１に比較して風味において劣っていた。
【００３０】
これらの結果から明らかなとおり、本発明の製造方法で得られる乳糖分解脱塩乳清は、未脱塩の乳糖分解乳清に比較して、濃縮時の増粘性及び風味のいずれにおいても優れていることが判明した。即ち、本発明の製造方法で得られる乳糖分解脱塩乳清は、濃縮時の増粘性が低く、取り扱いが容易で、好ましくない風味が少ないことから優れていた。これに対して、未脱塩の乳糖分解乳清は、増粘性が高く、取り扱いが困難で、好ましくない風味が存在していた。
【００３１】
また、前記各試料の製造方法において、原料乳清、乳糖分解酵素、ナノフィルトレーション膜、逆浸透膜の種類、又は濃縮装置を適宜変更して試験したが、ほぼ同様の結果が得られた。
次に実施例を示して本発明を更に詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００３２】
【実施例】
実施例１
チーズホエー溶液（森永乳業社製。総固形分６．４％、乳糖含量５．０％。灰分０．４８％）２０ｋｇを、食塩阻止率５０％のナノフィルトレーション膜（日東電工社製）を使用して、操作圧力２ＭＰａでナノフィルトレーションを実施し、灰分（塩類）の除去を開始し、原料チーズホエー溶液の灰分の２２％が除去された時点で、ナノフィルトレーションを停止し、膜非透過画分を回収し、脱塩乳清溶液約８．３ｋｇを得た。
【００３３】
次いで、前記脱塩乳清溶液をプレート式加熱殺菌機（森永乳業社製）を使用して、７０℃で５分間加熱殺菌し、４３℃に冷却した。
【００３４】
前記殺菌済み脱塩乳清溶液に、乳糖分解酵素（合同酒精社製。ラクターゼＧＯＤＯＹＮＬ。）を２０ｇ（１００万活性単位）添加し、４３℃に保持し、乳糖分解処理を開始し、酵素センサ（三和化学研究所社製。グルテスト。）によりグルコース濃度に基づいて乳糖分解率を経時的かつ短時間で測定し、２時間経過して乳糖分解率が９０％に到達した時点で、７０℃で５分間加熱し、乳糖分解酵素を失活させ、４３℃に冷却した。
【００３５】
続いて、得られた乳糖分解脱塩乳清溶液を遠心薄膜蒸発装置（大川原製作所社製）を使用して総固形分４０％に濃縮し、１０℃に冷却し、乳糖分解脱塩乳清濃縮液約３．１ｋｇを得た。
【００３６】
得られた乳糖分解脱塩乳清濃縮液を前記試験方法により試験した結果、濃縮時の増粘性が低く、取り扱いが容易で、好ましくない風味が少ない乳糖分解脱塩乳清濃縮液であった。
【００３７】
実施例２
チーズホエー溶液（森永乳業社製。総固形分６．４％、乳糖含量５．０％。灰分０．４８％）１００ｋｇを、食塩阻止率５０％のナノフィルトレーション膜（日東電工社製）を使用して、操作圧力２ＭＰａでナノフィルトレーションを実施し、灰分（塩類）の除去を開始し、原料チーズホエー溶液の灰分の２５％が除去された時点で、ナノフィルトレーションを停止し、膜非透過画分を回収し、脱塩乳清溶液約３０ｋｇを得た。
【００３８】
次いで、前記脱塩乳清溶液をプレート式加熱殺菌機（ＡＰＶ社製）を使用して、７５℃で２０秒間加熱殺菌し、４５℃に冷却した。
【００３９】
前記殺菌済み脱塩乳清溶液に、乳糖分解酵素（新日本化学工業社製。スミラクトＬ。）を１１５０ｇ（５７５万活性単位）添加し、４５℃に保持し、乳糖分解処理を開始し、酵素センサ（三和化学研究所社製。グルテスト。）によりグルコース濃度に基づいて乳糖分解率を経時的かつ短時間で測定し、３時間経過して乳糖分解率が８０％に到達した時点で、８０℃で５分間加熱し、乳糖分解酵素を失活させ、４５℃に冷却した。
【００４０】
続いて、得られた乳糖分解脱塩乳清溶液を遠心薄膜蒸発装置（大川原製作所社製）を使用して総固形分５０％に濃縮し、５℃に冷却し、乳糖分解脱塩乳清濃縮液約２７ｋｇを得た。
【００４１】
得られた乳糖分解脱塩乳清濃縮液を前記試験方法により試験した結果、濃縮時の増粘性が低く、取り扱いが容易で、好ましくない風味が少ない乳糖分解脱塩乳清濃縮液であった。
【００４２】
【発明の効果】
以上詳記したとおり、脱塩することにより風味が良く、乳糖を分解することにより、濃縮した場合にも粘度が低く、濃縮液の輸送時等に乳糖の結晶化が惹起されない、凝固点を下げる効果が高く各種食品の物性の改良に使用可能な、産業上有用な乳糖分解脱塩乳清の製造方法に関するものであり、本発明により奏せられる効果は次のとおりである。
１）本発明の乳糖分解脱塩乳清の製造方法は、乳糖分解脱塩乳清を簡便に製造することができる。
２）本発明の乳糖分解脱塩乳清の製造方法によれば、風味が良く、凝固点を下げる効果が高く各種食品の物性の改良に使用可能な、乳糖分解脱塩乳清を製造できる。
３）本発明の乳糖分解脱塩乳清の製造方法によれば、濃縮した場合にも粘度が低く、濃縮液の輸送時等に乳糖の結晶化が惹起されない、取り扱いが容易な乳糖分解脱塩乳清を製造できる。