(57)【要約】【課題】  脱脂乳を精密ろ過（ＭＦ）膜処理して得られる濃縮液側の画分を利用して、天然乳化剤として利用可能な乳由来リン脂質高含有素材を安価に製造する方法を提供する。【解決手段】  全固形中のリン脂質含量が３０重量％以上で中性脂質含量が３５重量％以上である乳由来リン脂質高含有素材を製造する方法であって、脱脂乳をＭＦ膜処理して得られる濃縮液側の画分から回収したクリーム層を水洗した後、前記クリーム層を壊乳化させて水相を回収することを特徴とする前記方法。ＭＦ膜処理に使用する膜の孔径は、１．０〜２．０μｍであることが好ましい。【選択図】      なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
全固形中のリン脂質含量が３０重量％以上で中性脂質含量が３５重量％以上である乳由来リン脂質高含有素材の製造方法であって、脱脂乳を精密ろ過（ＭＦ）膜処理して得られる濃縮液側の画分から回収したクリーム層を水洗した後、前記クリーム層を壊乳化させて水相を回収することを特徴とする前記方法。
【請求項２】
ＭＦ膜処理に使用する膜の孔径が、１．０〜２．０μｍであることを特徴とする請求項１記載の乳由来リン脂質高含有素材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、乳由来リン脂質高含有素材の製造方法に関する。本発明の製造方法により得られる乳由来リン脂質高含有素材は、純乳脂クリーム、再構成生クリームやバター等の乳製品を製造する際の乳由来の天然乳化剤として使用できるほか、食品製造分野において広く利用することができる。
【背景技術】
【０００２】
リン脂質、特に大豆レシチンや卵黄レシチンは、天然物由来のリン脂質粗製物として、食品製造における乳化剤等として広く利用されている。
一方、精密ろ過（ＭＦ）膜処理は、生脱脂乳等を非加熱の状態で除菌する際に用いられる方法であるが、濃縮液側には、除かれた雑菌の菌体と粒径が２μｍ以上の脂肪球の凝集体が濃縮されていることが知られている。この脂肪球の外側にはリン脂質を構成成分として含有する脂肪球皮膜が存在しているので、濃縮液側には脂肪球皮膜を構成するリン脂質が移行してきていると考えられる。
しかしながら、この濃縮液側におけるリン脂質濃度は、リン脂質の天然乳化剤としての特性を利用するには不充分である。しかも、この濃縮液側には、雑菌の菌体が存在しているので、これを直接乾燥して乳由来リン脂質素材とすることは困難であった。
【０００３】
乳由来リン脂質画分の濃縮方法としては、例えば、バターミルク粉、脱脂粉乳等の乳製品を、クロロホルム：メタノール：水の比率４：８：３の溶媒やアセトン等の有機溶媒を用いて抽出する方法がある（特許文献１参照）。また、バターミルクあるいはバターミルク還元乳を酸性域に調整し、等電点沈殿を行って、生じるタンパクの沈殿を除去し、上澄液をＭＦ膜処理して得られる濃縮液を乾燥してリン脂質高含有粉末を得る方法もある（特許文献２参照）。しかし、前者は、有機溶媒を使用する方法であるため、食品への利用が困難であり、有機溶媒の使用がコストアップに繋がる等の問題があった。また、後者の方法は、有機溶媒は使用しないものの、リン脂質の含量を１５重量％程度までしか濃縮できないので、リン脂質の特性を利用するための素材としては不充分であった。
なお、リン脂質素材を天然乳化剤として利用するためには、リン脂質含量だけでなく、中性脂質含量も重要な要素となる。本発明者らの研究によれば、全固形分中の中性脂質含量は３５重量％以上でないと、乳化剤として利用できないことが分かっている。上記特許文献１の方法により得られるリン脂質高含有粉末は、中性脂質含量が３５重量％以上であり、乳化剤としての利用が可能であったが、上記の有機溶媒の使用やコスト高等の問題点を有するため、食品への利用が困難であった。
【特許文献１】特開平３−４７１９２号公報
【特許文献２】特開平５−２９２８８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、このような従来技術の問題点を解決し、天然乳化剤として利用可能な乳由来リン脂質高含有素材を、有機溶媒を用いずに、効率良く安価に回収することができる製造方法を提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者らは、上記の課題を解決するために鋭意研究を重ねたところ、従来廃棄処分されてた、脱脂乳をＭＦ膜処理することにより得られる濃縮液側の画分から回収したクリーム層を水洗した後、前記クリーム層を壊乳化させて水相を回収することにより、天然乳化剤として利用でき、全固形中のリン脂質含量が３０重量％以上で中性脂質含量が３５重量％以上である乳由来リン脂質高含有素材を得ることができることを見出し、本発明を完成させた。
【０００６】
すなわち、本発明は、全固形中のリン脂質含量が３０重量％以上で中性脂質含量が３５重量％以上である乳由来リン脂質高含有素材の製造方法であって、脱脂乳をＭＦ膜処理して得られる濃縮液側の画分から回収したクリーム層を水洗した後、前記クリーム層を壊乳化させて水相を回収することを特徴とする前記方法である。
また、本発明は、ＭＦ膜処理に使用する膜の孔径が、１．０〜２．０μｍであることを特徴とする前記乳由来リン脂質高含有素材の製造方法である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、従来の方法では濃縮が困難で高価であった乳由来リン脂質高含有素材を、取扱が危険な溶媒を用いずに、簡便で安価な方法により、効率良く製造することができる。本発明の製造方法により得られる乳由来リン脂質高含有素材は、優れた乳由来の天然乳化剤として広く利用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の乳由来リン脂質高含有素材の製造方法について詳細に説明する。
本発明の乳由来リン脂質高含有素材の製造方法は、脱脂乳を精密ろ過（ＭＦ）膜処理して得られる濃縮液側の画分から回収したクリーム層を水洗する工程と、前記クリーム層を壊乳化させて水相を回収する工程を必須工程として含むことを特徴とするものである。
【０００９】
本発明の製造方法においては、最初に、脱脂乳を精密ろ過（ＭＦ）膜処理して得られる濃縮液側の画分から回収したクリーム層を水洗する。
脱脂乳をＭＦ膜処理することにより得られる濃縮液側の画分は、総脂質中のリン脂質含有比率が高い。これは、遠心分離によって生乳を脱脂乳とクリームに分けることにより、脱脂乳中に残存する脂肪球の粒径が直径１μｍ以下と小さくなるので、リン脂質が局在する脂肪球皮膜が多くなること、さらに、その脂肪球同士が凝集して２μｍ以上の塊を形成し、ＭＦ膜処理の際に菌体と共に濃縮液側に残存することが原因であると考えられている。
なお、脱脂乳のＭＦ膜処理は、脱脂乳の除菌のために通常用いられる処理であり、濃縮液側には当該膜で除菌された菌体が含まれているため、濃縮液側には特別な用途も知られておらず、通常は廃棄処分されるものである。そのため、この濃縮液側の画分は、非常に安価に入手することができ、本発明の製造方法における原料として最適である。
【００１０】
ＭＦ膜処理を行う際に用いるＭＦ膜は、孔径が１．０μｍ〜２．０μｍであるものが好ましい。孔径が１．０μｍ未満のＭＦ膜を用いると、カゼインなどのタンパク質が濃縮液側に多く回収され、最終的に得られる素材中に含まれるタンパク質量が多くなり、その結果中性脂質含量が少なくなるので、天然乳化剤として満足できないものとなり、好ましくない。また、孔径が２．０μｍを超えるＭＦ膜を用いると、目的とする脂肪球の透過液側へのロスが多くなり、リン脂質の回収率が低下してしまい好ましくない。混入するタンパク質の量やリン脂質の回収率を考慮すると、孔径が約１．４μｍであるＭＦ膜を用いることが特に好ましい。孔径が１．４μｍのＭＦ膜としては、例えばMembralox（Societie Ceramics Techniques（ＳＣＴ）社製）を使用することができる。
【００１１】
濃縮液画分からクリーム層を回収する方法は、特に限定されないが、遠心分離によって上清を回収することが好ましい。遠心分離の条件としては、８，０００×Ｇ以上とすることが好ましい。８，０００×Ｇより低い加速度で遠心分離を行うと、濃縮液側に含まれる菌体が完全に沈殿として沈降せず、雑菌汚染の原因となる可能性がある。
【００１２】
回収したクリーム層を水洗するのは、クリーム層に含まれる乳糖やタンパク質などの夾雑物を除くためである。なお、クリーム層の洗浄に水を使用するのは、緩衝液や水系溶媒を使用すると、不純物が増したり、クリーム層の乳化が壊れてリン脂質の回収率が低下したりするからである。
水洗の方法としては、特に限定されないが、例えば、クリーム層に対して約５倍量の水を加えたものを撹拌し、その後、３，０００×Ｇ程度で遠心分離を行ってクリーム層を得る方法、遠心分離の代わりに上記ＭＦ膜処理と同様の処理を行って濃縮液側を回収する方法等が挙げられる。
【００１３】
次に、水洗後のクリーム層を壊乳化させて水相を回収し、乳由来リン脂質高含有素材を得る。
壊乳化の方法は、特に限定されないが、例えば６０℃加温と０℃冷却を数回繰り返すような熱履歴を与える方法が挙げられる。このようにして壊乳化させることにより、油相を分離させ、水相を回収することができる。
得られた乳由来リン脂質高含有素材である水相は、そのまま用いることもできるが、噴霧乾燥、凍結乾燥等の方法により乾燥させて用いてもよい。
なお、本発明は、脱脂乳をＭＦ膜処理して得られる濃縮液側の画分から回収したクリームを用いることを特徴とするものであるが、生乳を遠心分離して得られる通常のクリームを用いて本発明と同様の水洗及び壊乳化を行っても、本発明のような天然乳化剤として適した素材を得ることはできない。これは、通常のクリームの場合には、脂肪球界面が強固であり、壊乳化しにくいこと、リン脂質含量が少なくなること、タンパク質含量が高くなること等が原因であると考えられる。
【００１４】
以上説明したとおり、本発明の製造方法は、従来用途がなく廃棄処理されていた「脱脂乳を精密ろ過（ＭＦ）膜処理して得られる濃縮液側の画分から回収したクリーム層」を利用して、それを水洗、壊乳化させて水相を回収することにより、天然乳化剤としての利用に適した乳由来リン脂質高含有素材を、危険な溶媒を使用することもなく、安価に製造することができる方法である。
【００１５】
本発明の製造方法により得られる乳由来リン脂質高含有素材は、全固形中、リン脂質含量が３０重量％以上であり、中性脂質含量が３５重量％以上である。上記したように、天然乳化剤として利用可能な乳由来リン脂質高含有素材は、リン脂質含量が３０重量％以上で、中性脂質含量が３５重量％以上であることが要件とされる。
【００１６】
（実施例）
次に、実施例及び参考例を示し、本発明をより詳しく説明する。
【実施例１】
【００１７】
生脱脂乳２００ｋｇを孔径１．４μｍのＭＦ膜（ＳＣＴ社製）を用いて処理して得られた濃縮液２０ｋｇを、直ちに５℃まで冷却し、冷却装置付き遠心分離機（Ｂｅｃｋｍａｎ社製）を用いて、５℃、１０，０００×Ｇで１０分間遠心分離し、クリーム層２０ｇを得た。この遠心分離では、１回の操作で５００ｍｌ容の遠沈管６本を用い、遠心分離を７回繰り返した。
このようにして得られたクリーム層２０ｇに純水１００ｇを加え、溶液全体が均一になるように撹拌した後、５℃、３，０００×Ｇで再度遠心分離し、クリーム層を回収した。次いで、水洗したクリーム層について、１０分間６０℃保持と１０分間２℃保持を３回繰り返して壊乳化させ、油分を分離させた上で、水相を回収した。次いでこの水相を凍結乾燥させて、乳由来リン脂質高含有素材粉末２ｇを得た。
得られた乳由来リン脂質高含有素材粉末を５ｍｇ／ｍｌとなるように、クロロホルム／メタノール（１／１）溶液に溶解して、薄層クロマトグラフィーで脂質組成の測定を行ったところ、全固形中、リン脂質含量が３５重量％以上で、中性脂質含量が４０重量％であった。この乳由来リン脂質高含有素材粉末は、天然乳化剤として利用可能なものであった。
【実施例２】
【００１８】
孔径１．０μｍのＭＦ膜を用いて処理したこと以外は、実施例１と同様にして、乳由来リン脂質高含有素材粉末２．５ｇを得た。
得られた乳由来リン脂質高含有素材粉末について、実施例１と同様にして脂質組成の測定を行った結果、全固形中、リン脂質含量が３０重量％で、中性脂質含量が４０重量％であった。この乳由来リン脂質高含有素材粉末は、天然乳化剤として利用可能なものであった。
【実施例３】
【００１９】
孔径２．０μｍのＭＦ膜を用いて処理したこと以外は、実施例１と同様にして、乳由来リン脂質高含有素材粉末１．８ｇを得た。
得られた乳由来リン脂質高含有素材粉末について、実施例１と同様にして脂質組成の測定を行った結果、全固形中、リン脂質含量が３０重量％で、中性脂質含量が３５重量％であった。この乳由来リン脂質高含有素材粉末は、天然乳化剤として利用可能なものであった。
【実施例４】
【００２０】
生脱脂乳２ｔについて、孔径１．４μｍのＭＦ膜（ＳＣＴ社製）処理を行うことにより、濃縮液２００ｋｇを得た。得られた濃縮液を３０℃に保持したまま、直ちにホエーセパレーター（昭和セパレーター社製）によりクリーム層２００ｇを回収した。ホエーセパレーターの回転数は７，０００ｒｐｍとした。
得られたクリーム層２００ｇに脱イオン水を１ｋｇ加え、２Ｌ容のステンレス製ビーカー内でスリーワンモーター（Ｈｅｉｄｏｎ社製）を用いて全体が均一になるように５分間６０ｒｐｍで撹拌した。この溶液について、５℃、３，０００ｒｐｍで再度遠心分離を行うことにより、クリーム層を回収した。水洗したクリーム層について、１０分間６０℃保持と１０分間２℃保持を３回繰り返して壊乳化させ、油分を上層に分離させた。全体を再度２℃まで冷却して結晶化させることにより分離した油分の流動性を失わせてから、下層の水相を回収し、乳由来リン脂質高含有素材２０ｇを得た。
得られた乳由来リン脂質高含有素材を凍結乾燥した後、実施例１と同様にして脂質組成の測定を行った結果、全固形中、リン脂質含量が３５重量％で、中性脂質含量が４０重量％であった。
この乳由来リン脂質高含有素材は、天然乳化剤として利用可能なものであった。
【実施例５】
【００２１】
生脱脂乳２０ｔについて、孔径１．４μｍのＭＦ膜（ＳＣＴ社製）処理を行うことにより、濃縮液２ｔを得た。得られた濃縮液を３０℃に保持したまま、連続的にホエーセパレーターを用いて７，０００ｒｐｍの処理を行い、得られたクリーム層２ｋｇを３０ｋｇ容の小型のジャケット付きタンクに回収した。ジャケットには冷水を循環させておき、タンク内容物が５℃に維持されるように設定した。次に、脱イオン水１０ｋｇをタンクに加え、アジテーターを６０ｒｐｍ、５分回すことにより、タンク内の溶液を均一にした。この溶液を５℃に維持したまま、セパレーターを用いて３，０００ｒｐｍで再度遠心分離を行い、クリーム層１．５ｋｇを回収した。水洗したクリーム層について、１０分間６０℃保持と１０分間２℃保持を３回繰り返して乳化を破壊して壊乳化させ、油分を上層に分離させた。全体を再度２℃まで冷却して結晶化させることにより分離した油分の流動性を失わせた後、下層の水相を回収した。このようにして得られた水相を凍結乾燥させ、乳由来リン脂質高含有素材粉末２００ｇを得た。
得られた乳由来リン脂質高含有素材粉末について、実施例１と同様にして脂質組成の測定を行った結果、全固形中、リン脂質含量が３５重量％で、中性脂質含量が４０重量％であった。
この乳由来リン脂質高含有素材粉末０．１ｋｇを、６０℃で完全に溶かしたバターオイル４ｋｇに添加し、撹拌して、乳由来リン脂質高含有素材粉末を溶解させ油相を得た。また、６０℃に維持した水５．６ｋｇに脱脂粉乳を０．３ｋｇ添加し、撹拌して、脱脂粉乳を溶解させ水相を得た。このようにして得られた水相５．９ｋｇと油相４．１ｋｇを混合し、ＴＫホモミキサーを用いて１０，０００ｒｐｍで５分間予備乳化を行い、さらに８０ｋｇ／ｃｍ２の均質圧で均質化した後、プレート式熱交換器を用いて５℃まで冷却して、水中油型乳化物を得た。得られた水中油型乳化物について、５℃で１週間保存した後、室温において取り出し、目視による観察を行った結果、固化や壊乳化は生じておらず、安定な水中油型乳化物が得られていることが明らかとなった。このことから、本発明により得られた乳由来リン脂質素材粉末は、天然乳化剤として利用可能であることがわかった。
（参考例１）
【００２２】
実施例１と同様の方法で、生脱脂乳２００ｋｇをＭＦ膜処理することにより得られた濃縮液２０ｋｇを、ステンレス製のバット１０枚に２ｋｇずつ取り分けて凍結し、５日間凍結乾燥することにより、濃縮液の乾燥物を得た。この乾燥物をジャケット付きのタンクに入れ、５０倍量の１００％エタノールを加えて６０℃に加温し、アジテーターで５時間撹拌することにより、リン脂質画分を沈殿側に回収した。なお、本工程で用いたアジテーターのモーターは、エタノールが引火しないよう、高圧窒素を駆動力としている特注品を用いた。上澄液はタンクの上部から、上記と同様に高圧窒素を駆動力とするポンプで吸い上げて除き、得られた沈殿については、フィルタープレスを用いて余分なエタノールを除去することにより、ペースト状リン脂質画分５ｇを得た。得られたペーストを５ｍｇ／ｍｌとなるようにクロロホルム／メタノール（１／１）溶液に溶解して、薄層クロマトグラフィーで脂質組成の測定を行った結果、本参考例で得られたペーストは、全体の３０重量％がリン脂質であり、かつ中性脂質が全体の４０重量％であった。
本参考例の方法は、リン脂質画分の抽出に有機溶媒を用いるため、工程数が多く、設備費が高くついた。しかも、本発明の方法では、約４時間で乳由来リン脂質高含有素材を製造できるのに対して、参考例１の方法では２４時間と製造に要する時間も長くなることが確認された。それに対して、実施例１〜５の方法（本発明の方法）によれば、有機溶媒を用いることもなく、簡便に低コストで、効率良く乳由来リン脂質高含有素材を得ることができた。
【産業上の利用可能性】
【００２３】
本発明の製造方法により得られる乳由来リン脂質高含有素材は、優れた乳由来の天然乳化剤として広く利用することができる。