(57)【要約】【課題】ＮＦ膜を使用する乳類の脱塩方法において、脱塩を促進して脱塩効率を向上させる方法を提供すること。【解決手段】脱塩の前に、乳類に対し、ナノろ過膜を透過しない電解質（ミルクカゼイン、ホエータンパク質濃縮物（ＷＰＣ）及びホエータンパク質単離物（ＷＰＩ）、脱塩ホエー粉、クエン酸、ＵＦリテンテート等）を添加する。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ナノろ過膜を使用する乳類の脱塩において、脱塩の前に、乳類に対し、ナノろ過膜を透過しない電解質を添加することを特徴とする乳類の脱塩促進方法。
【請求項２】
前記電解質として、ミルクカゼイン、ホエータンパク質濃縮物（ＷＰＣ）、ホエータンパク質単離物（ＷＰＩ）、脱塩ホエー粉、クエン酸、限外ろ過（ＵＦ）リテンテートからなる群から選択される少なくとも１つを用いる請求項１記載の乳類の脱塩促進方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、全脂乳、脱脂乳、ホエー、バターミルク等の乳類の脱塩を促進する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
牛乳や乳製品は、カルシウムや良質のタンパク質を豊富に含有しており、優れた栄養食品であると共に各種加工食品の素材として有用である。栄養食品や加工食品の素材などとして用いる場合、ナトリウムやカリウム、塩素等の含量が低減されていることが望ましいため、従来、乳類の脱塩処理が行われてきた。
従来、乳類の脱塩処理に用いられている方法として、分子量分画が可能な限外ろ過（ＵＦ）膜と水だけを透過除去する逆浸透（ＲＯ）膜との中間的な分画性を有するナノろ過膜（以下、ＮＦ膜ということがある）を用い、乳類をそのまま脱塩するナノフィルトレーション（ＮＦ）法が知られている。また、ＮＦ膜でろ過して濃縮した乳に水を加え、さらにＮＦ膜でろ過するダイヤフィルトレーション（ＤＦ）法も提案されている（例えば、特許文献１参照。）。ＮＦ膜を用いた処理方法は、容易にナトリウムやカリウムなどの１価ミネラルを低減することができると共に水分の除去を同時に行えるので、濃縮及び乾燥工程での負荷を低減できる、エネルギー的に非常に効率的な方法である。
なお、本発明者は、このようなＮＦ膜の研究を行い、いくつかの報告を行っている（例えば、非特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平８−２６６２２１号公報
【非特許文献１】
佐藤  幾郎，他２名，「脱脂乳のナノろ過における塩類の阻止率」，化学工学論文集，社団法人化学工学会，２００１年１１月，第２６巻，第６号，ｐ．８１６−８２２
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のようなＮＦ膜を使用する方法においては、十分な脱塩効率が得られないと言う問題があった。
したがって、本発明の目的は、ＮＦ膜を使用する乳類の脱塩方法において、脱塩を促進して脱塩効率を向上させる方法を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、鋭意研究を行った結果、脱塩の前に、乳類に対して予め、ナノろ過膜を透過しない電解質を添加することにより、脱塩を促進することができることを見い出し、本発明を完成した。
すなわち、前記課題を解決する本発明は、ナノろ過膜を使用する乳類の脱塩において、脱塩の前に、乳類に対し、ナノろ過膜を透過しない電解質を添加することを特徴とする乳類の脱塩促進方法方法である。
本発明おいては、前記電解質として、ミルクカゼイン、ホエータンパク質濃縮物（ＷＰＣ）、ホエータンパク質単離物（ＷＰＩ）、脱塩ホエー粉、クエン酸、限外ろ過（ＵＦ）リテンテートからなる群から選択される少なくとも１つを用いることが好ましい。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について詳細に説明する。なお、本発明において、百分率は特に断りのない限り質量による表示である。
【０００７】
本発明の方法では、まず、脱塩の前に、ＮＦ膜を透過しない電解質を乳類に添加する。
乳類としては、ウシ、ヒツジ、ヤギ等の全脂乳や脱脂乳、ホエー、バターミルク等が使用できる。これらの乳類は、液体の場合は、そのまま用いても、水又は温湯に分散し、溶解して用いてもよい。固体の場合は水又は温湯に分散し、溶解して用いる。
【０００８】
ＮＦ膜とは、細孔径が０．５から２ｎｍの範囲にあり、主として１価のイオンと水を透過する膜である。
ＮＦ膜としては、食塩阻止率が低くかつカルシウム及び乳糖阻止率が高い膜を選定して用いることが好ましく、Ｄｅｓａｌ−５（Ｏｓｍｏｎｉｃｓ社製）、ＮＦ４５（ＦｉｌｍＴｅｃ社製）などの市販のＮＦ膜が利用できる。
【０００９】
電解質としては、ＮＦ膜を透過しないものであればよい。好ましく使用される電解質としては、ミルクカゼイン、ホエータンパク質濃縮物（ＷＰＣ）、ホエータンパク質単離物（ＷＰＩ）、脱塩ホエー粉、クエン酸、ＵＦリテンテートが挙げられ、これらの電解質は単独で又は混合して用いることができる。なお、「ＵＦリテンテート」とは、乳類を限外ろ過した際に膜を透過しなかった保持物である。
電解質の添加量としては、乳類の総固形分に対し、０．５〜１質量％程度添加することが好ましい。
【００１０】
次いで、電解質を添加した乳類をＮＦ膜でろ過し、脱塩する。
このとき、ＮＦ膜を透過しない電解質を含有しているため、乳類中に含まれている、ＮＦ膜を透過する塩（ナトリウム、カリウム、塩素等）の透過が促進される。
【００１１】
これらの塩の透過が促進される理由としては、透析の分野でドナン排除効果として知られている機構が考えられる。すなわち、ある種のイオン（コロイドイオンなど）を通さない半透膜を隔てた電解質溶液間には、膜平衡が成り立つ。たとえば半透膜の一方に高分子電解質（負の固定電荷をもち、Ｎａ＋を対イオンとする）のＮａＣｌ水溶液（液相Ｉ）、他方にＮａＣｌ水溶液（液相ＩＩ）があり、膜はＮａ＋、Ｃｌ−を自由に通すが高分子電解質のイオンを通さないとき、平衡において、
（ａＮａ＋Ｉ×ａＣｌ−Ｉ）／（ａＷＩ）ｒ＝（ａＮａ＋ＩＩ×ａＣｌ−ＩＩ）／（ａＷＩＩ）ｒ
の関係が成り立つ。これを膜平衡式といい、式中、ａＮａ＋、ａＣｌ−、ａＷはそれぞれＮａ＋、Ｃｌ−、水の活量、ｒ＝ＶＮａＣｌ／Ｖｗ（ＮａＣｌと水のモル体積の比）で、添字Ｉ、ＩＩはそれぞれの液相を示す。電気的中性の条件から、液相Ｉではコロイドイオンと同じ符号の電荷をもつＣｌ−の濃度が低くなる。これをドナン排除という。
【００１２】
このようにしてＮＦ膜で濾過して脱塩した後、ＮＦ膜により濃縮された乳類に水を添加し、さらにＮＦ膜でろ過するいわゆるＤＦ法を行うことにより、ナトリウムやカリウム等の塩類濃度を調製してもよい。
【００１３】
上述のようにして得られた脱塩乳は、ナトリウム、カリウム、塩素等の塩が低減されているので、栄養食品や加工食品の素材として、ゼリー、プリン、アイスクリーム、ヨーグルト、ジュース、乳飲料、加工乳、コーヒー、スポーツドリンク、スープ、焼成食品、粉乳、育児用調製粉乳、及び流動食等の広範な種々の食品に好適に利用される。
【００１４】
【実施例】
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。
〔実施例１〕
脱脂乳（タンパク質３．０４％、脂質０．０７％、糖質４．６８％、灰分０．７％、ナトリウム４０．４ｍｇ／１００ｇ、カリウム１３７ｍｇ／１００ｇ、塩素９５．４ｍｇ／１００ｇ）９９ｋｇに、脱塩ホエー粉（タンパク質１２．２％、脂質１．７％、糖質７８．３％、灰分４．６％、ナトリウム３２４ｍｇ／１００ｇ、カリウム１１５０ｍｇ／１００ｇ、塩素３２０ｍｇ／１００ｇ）１ｋｇを溶解し、ＮＦ膜（Ｄｅｓａｌ−５、Ｏｓｍｏｎｉｃｓ社製）でろ過して、初期容積の１／２まで濃縮した。
得られた濃縮乳の組成は、タンパク質６．３％、脂質０．１７％、糖質１０．８％、灰分１．１％、ナトリウム５７．５ｍｇ／１００ｇ、カリウム２０１ｍｇ／１００ｇ、塩素７５．４ｍｇ／１００ｇであった。
【００１５】
比較例として、脱塩ホエー粉を添加せずに、同じ脱脂乳を同じＮＦ膜で初期容積の１／２まで濃縮した。得られた濃縮乳の組成は、タンパク質６．１％、脂質０．１５％、糖質９．４％、灰分１．１％、ナトリウム５９．８ｍｇ／１００ｇ、カリウム２０６ｍｇ／１００ｇ、塩素８２．７ｍｇ／１００ｇであった。
【００１６】
したがって、脱塩ホエー粉を添加した場合のほうが、得られた濃縮乳のナトリウム、カリウム、塩素含量が低減されていた。
【００１７】
〔実施例２〕
チーズホエー（タンパク質０．９３％、脂質０．０８５％、糖質４．６２％、灰分０．４５％、ナトリウム３８ｍｇ／１００ｇ、カリウム１４９ｍｇ／１００ｇ、塩素１０５ｍｇ／１００ｇ）９９．５ｋｇに、ＷＰＩ（タンパク質９１．９％、脂質０．５％、糖質０％、灰分２．３％、ナトリウム７４０ｍｇ／１００ｇ、カリウム３２ｍｇ／１００ｇ、塩素１２５ｍｇ／１００ｇ）０．５ｋｇを溶し、ＮＦ膜（Ｄｅｓａｌ−５、Ｏｓｍｏｎｉｃｓ社製）でろ過して、初期容積の１／２まで濃縮した。
得られた濃縮液の組成は、タンパク質２．６６％、脂質０．１７％、糖質９．２％、灰分０．９９％、ナトリウム４８ｍｇ／１００ｇ、カリウム１９０ｍｇ／１００ｇ、塩素７８ｍｇ／１００ｇであった。
【００１８】
比較例として、ＷＰＩを添加せずに、同じチーズホエーを同じＮＦ膜で初期容積の１／２まで濃縮した。得られた濃縮液の組成は、タンパク質１．８５％、脂質０．１７％、糖質９．２％、灰分０．９％、ナトリウム５１ｍｇ／１００ｇ、カリウム２０５ｍｇ／１００ｇ、塩素８７ｍｇ／１００ｇであった。
【００１９】
したがって、ＷＰＩを添加した場合のほうが、得られた濃縮液のナトリウム、カリウム、塩素含量が低減されていた。
【００２０】
【発明の効果】
以上詳記したとおり、本発明は、ＮＦ膜を使用する乳類の脱塩方法において、脱塩を促進して脱塩効率を向上させる方法に関するものであり、脱塩の前に、乳類に対し、ナノろ過膜を透過しない電解質を添加する本発明の方法により、乳類の脱塩効率を改善することができる。