牛乳の機能性タンパク質素材の分離技術
山(森永乳業株式会社

研究本部

本

圭

介

素材応用研究所#〒2528583 神奈川県座間市東原 5183)

Separation & Puriˆcation Technologies of Functional Milk Protein
Keisuke Yamamoto(Morinaga Milk Industry Co., LTD. Food Ingredients & Technology Institute, R&D Division, 183, 5-Chome, Higashihara,

Zama-City, Kanagawa 2528583, Japan)

要旨
牛乳中m»ïÍª質n栄養価K高C_PfniN#T}U}i食品j風味†物性˜付与X‘機能#
生体調節†感染防御˜nWƒgV^生理機能˜持beC‘"乳»ïÍª質K持cR’‹m機能˜利用X‘^ƒ#乳»ïÍª質g他成分˜分離X‘技術m研究K進~#実製造w応用T’eL^"乳»ïÍª質˜選択的j分離V#産業領域f応用X‘^ƒm課題gVen#風味†物性†生理機能ihm特徴
˜生JZ‘Rg#組成†品質˜安定TZ得‘Rg#副生成物K少iCRgA‘Cn他製品gVe応用
fL‘Rg#低¯μÄf製造fL‘RgihK挙Q‹’‘"
乳中j含}’‘»ïÍª質n溶解性#分子量#等電点ihm物性K異iŒ#Rm特徴˜利用Ve工業的j分離#濃縮X‘RgKfL‘"現在fn#固液分離法#膜分離法#Ÿ¥ï交換法ihm技術jŠbe#¦¸Ÿï#乳»ïÍª質濃縮物（MPC）#乳清»ïÍª質濃縮物（WPC）#乳清»ïÍª質
単離物（WPI）ihK製造T’eIŒ#}^#特定m機能性»ïÍª質#例Go牛乳中j僅J0.01
VJ存在ViCåªÄÑ¢æï（LF）˜高度j精製V^製品ih„製造T’eC‘"
今後g„#新^i機能性»ïÍª質m分離j向P^継続的i技術m向上g#新^i乳»ïÍª質素材m開発K期待T’‘"1.

æïj代表T’‘多種多様i生体調節機能˜持b^n W ƒ jT}U}i微量»ïÍª質J‹構成T’eC‘"}

生体jICe»ïÍª質n筋肉#内臓#皮膚ih^我々n#乳#特j牛乳˜利用VeL^長C歴史m

m構成成分gVe非常j重要i役割˜担beC

中f#乳»ïÍª質jn®ç化性†乳化性ihm特‘1)"乳n#哺乳類m新生仔K成長X‘^ƒj必要性KA‘Rg„見出VeIŒ#乳»ïÍª質n栄養i全em栄養素˜含™fC‘食品fAŒ#»ïÍª素gVem応用j留}‹Y#物性改良機能˜持c素質jcCe„#必須›ÛÊ酸含量K高N#消化吸収材gVe„利用T’eC‘"

性j優’^良質i»ïÍª質fA‘¦¸Ÿï†乳清

RmŠEj乳»ïÍª質m応用範囲n非常j広C»ïÍª質j加Ge#åªÄÑ¢æï†免疫«éÒ^ƒ#»ïÍª含量˜高ƒ^製品#特定m»ïÍª
質成分˜濃縮V^製品#微量i機能性»ïÍª質˜Tel : 046
252
3579
E-mail: ke-yamamoto＠morinagamilk.co.jp

Vol. 70. 2020

分離精製V^製品#分解†修飾ihm二次加工˜行― 58 ―

b^製品ihK#T}U}i食品†飲料#»ïÍª中m»ïÍª質m工業èÕçfm分離精製技術K発

質˜強化V^食品#育児用Ûçª#食品m物性改良

展V^"酸処理#èïÉ¿Ä処理#加熱ihjŠ‘

剤†添加物#機能素材#細菌†細胞ihm培養素½ô¶製造J‹明‹JiŠEj#»ïÍª質n化学

材#工業用†化成用途用m原料gVe応用T’eI

的#生物的#物理的i処理jŠbe\m物性K変化

Œ#国内外jICe市場K伸長VeC‘"

V#場合jŠben期待X‘機能†生理活性K失•

一方f#牛乳中jn水分K約87.4#»ïÍª質’‘場合„AŒ#R’‹m物性変化˜招JiC分離

以外m脂肪†炭水化物#ÛÉåçK約 9.3 含}’精製技術K求ƒ‹’eC^"Rm意味fn#化学

eIŒ#»ïÍª質n約 3.3 VJ含}’eCi

的#熱的i処理˜加GiCR’‹m技術n#乳»ïC"生体調節機能˜持b^特定m»ïÍª質gi‘

Íª質m分離j最適fAŒ#発展n必然fAb^fg#\m含量n更j少量giŒ#例Go前述måªA“E"ÄÑ¢æïihn牛乳中j僅J0.01程度VJ含}

本稿fn#主j工業的j応用T’eC‘乳中m機’eCiC"Xi•`#牛乳中m»ïÍª質˜濃縮

能性»ïÍª質m分離技術jcCe概説X‘"尚#V^製品m製造˜想定V^場合jn#対象gV^»

基本的jRm分野n#\’]’m企業m事業†資産

ïÍª質˜濃縮X‘技術#水分˜含ƒ^他成分g»†技術j直結X‘^ƒ#詳細i手法jcCen社外

ïÍª質˜分離X‘技術m構築K必要gi‘"学術秘扱CgT’eC‘„m„多N#公開T’eC‘情的i研究K発展X‘以前J‹#¦¸Ÿï˜主体gV

報n限‹’^„mfA‘Rg˜S理解頂L^C"^»ïÍª質˜固体gVe分離X‘½ô¶m製造K

2.

行•’eIŒ#}^# 19 世紀jn酸沈殿†硫酸Æ

基本gi‘分離技術Äæ¡Ü˜用C^塩析jŠ‘¦¸Ÿïm沈殿分離j

乳»ïÍª質n\’]’溶解度#変性温度#等電JJ•‘学術的i論文K発表T’eC‘2)"乳J‹

点#分子量ihm性質K異iŒ#R’‹m特性m違»ïÍª質˜分離X‘技術jcCen#古NJ‹#

C˜利用Ve分離X‘RgKfL‘7)"実験室èÕ

多Nm製造者†研究者K知見˜積~重leL^分野

çf実施T’‘手法„含ƒe#»ïÍª質m分離jf„A‘"

比較的広N用C‹’‘分離技術˜表 1 j示X"R

現代jciK‘工業的i分離技術K発展V^mn’‹m分離技術n#食品j限‹Y#生化学†製薬m1950 年頃J‹fA‘"当時n#育児用Ûçªg母

分野f„活用T’eC‘K#食品分野jIP‘工業

乳m組成m相違˜改善X‘^ƒm脱塩技術#廃棄T

的i運用˜考G‘g#対象gV^成分m変性度†生’eC^½ô¶×£Ÿ˜環境負荷低減m視点J‹有
効活用X‘技術ihK求ƒ‹’eIŒ#R’‹m課

表1

題˜解決X‘^ƒj#乳成分m分離技術K発展V»ïÍª質m分離j用C‹’‘主i手法
手

法

分離m原理

選択的沈殿・再結晶化
塩析・›ç¯ôç沈殿
等電点沈殿加熱jŠ‘沈殿

水（溶媒）wm溶解度
塩溶液（溶媒）中m溶解度
pH jŠ‘溶解度
変性温度m違C#水（溶媒）wm溶解度
固定相（樹脂ih）#移動相ªéÚÄ«åÑœô
（水ih）gm結合・親和性
等電点・静電的結合
Ÿ¥ï交換
特異的親和性›ÑœÇÂœ
分子量±Ÿ¶
®ç“過吸着・疎水性
疎水性相互作用#ÑšïÃçëôçμ力ih
膜分離
分子量±Ÿ¶
酵素・微生物jŠ‘選択 基質特異性
的分解・資化^"水m精製#海水淡水化#製塩m^ƒj研究K進ƒ‹’eC^膜分離#Ÿ¥ï交換#電気透析（ED:Electro Dialysis ）技術m乳業領域wm導入†発展

n#今日jciK‘大Li転機fAb^3) " ED K
×£Ÿm脱塩j活用T’^m˜皮切Œj4)#1960年
代jn»ïÍª質m吸着性j優’^Ÿ¥ï交換体K
開発T’5)#1970年代jn UF † RO ihm圧力駆動jŠ‘膜分離技術˜応用V^×£Ÿ†脱脂乳m»
ïÍª質m濃縮K盛™giŒ6)#R’‹m技術K更j深化V#微量i»ïÍª質m分離精製„含ƒ^乳― 59 ―

乳業

技術

理活性n勿論mRg#必要i資材†設備wm投資

hm酸˜添加V#A‘Cn乳酸菌˜摂取Ve一定時

額#副生成物m有無†応用m可否#廃棄物m処理#

間培養Ve¦¸Ÿïm等電点fA‘4.6付近}f pH

設備m稼働jJJ•‘¯μÄ#工程†制御m安定性

˜低下TZ#生成V^¦ôÅ˜分離#洗浄#乾燥X

ih„考慮X‘必要KA‘"Xi•`#»ïÍª質‘工程K採‹’eC‘"}^#×£Ÿ»ïÍª質nm変性˜招N処理#組成j大Li影響˜与G‘塩類

酸性fn比較的安定fA‘K# pH ˜ a åªÄ›†薬剤m添加#副生成物側j影響˜与G‘zhm加

çÒÛï（ a LA ）m等電点付近fA‘ 4.2 jVe

熱#有機溶媒m添加#μ¬ôç›¿Óm難VC工程

65 °C }f加熱X‘Rgf a LA K選択的j沈殿X

ihn#食品領域wm応用技術gVe望}VNiC‘RgK報告T’eC‘8)"微生物†細胞培養用m

場合K多C"

ÖÓÄï†›èç©ô対応Ûçªj配合T’eC‘

RmŠEi要求˜満^X技術gVe#食品産業f

ÖÓ½Åihf採用T’eC‘ŠEj#乳»ïÍªn#選択的沈殿†固液分離#各種m分離膜˜用C^

質˜酵素分解X‘RgjŠbe生W^沈殿†濁Œ˜

膜分離#Ÿ¥ï交換樹脂jŠ‘選択的吸着#Ÿ¥ï除去Ve清澄化X‘工程„固液分離工程j他i‹i

交換膜˜用C^電気透析#特異的i親和性†選択性C"

˜利用V^樹脂吸着†活性炭吸着#¦åÜ˜用C^

沈殿m回収jn#凝集物†¦ôÅ˜布†紙f捕集ªéÚÄ«åÑœô#IŠrR’‹m技術˜組~合X‘Ñœç»ô“過#自然落下jŠ‘“過#Ñœç

•Z^工程K広N用C‹’eIŒ7)#本項je詳細»ôÓèμ#珪藻土†ÍôåŸÄihm助剤˜用C

˜記載X‘"}^#牛乳m大部分˜占ƒ‘水g固形^“過#MF † UF ˜用C^膜“過#Ã¦ï»ô†

分˜分離X‘濃縮†乾燥„広義fn分離技術fA

液体±ŸªéïihmŠEi比重差g遠心力˜利用

Œ#Jc食品原料gVe保存性˜高ƒ‘^ƒj„必V^遠心分離機ihK用C‹’‘"R’‹m工程†

須i技術fA‘^ƒ#R’‹j関Ve„簡単j概説

機器n#乳»ïÍª質m分離†精製m~i‹Y#乳X‘"

業˜始ƒgV^食品産業全般f汎用T’eIŒ#}^#各種原料m前処理†製品m後処理j利用T’‘

1)

固液分離#選択的沈殿

Rg„多Cmf#馴染~深CmfniCJg推察X

同一系j存在VeC‘複数成分˜#固体g液体m‘"

二相j分Pe分離X‘手法K最„簡便i分離技術f
2)

A‘"古NJ‹#½ô¶製造時j乳˜酸処理†èï

膜分離#膜“過（MF, UF, NF, RO）

É¿Ä処理Ve¦ôÅ˜生成TZ#布ih˜用Ce

膜分離gn#微細i小孔˜„c膜˜媒介gV#圧“過V#上清（×£Ÿ）˜分離Ve回収X‘gCE

力˜駆動力gVe#小孔˜通過X‘物質gViC物

手法K採‹’eC^"R’n#通常n乳中j安定j

質gj分離X‘技術fA‘"前述mŠEi固液m分

分散VeC‘¦¸ŸïÛ·çK酸処理†èïÉ¿Ä

離„可能_K#液中j溶解VeC‘物質˜分子量m

処理jŠbe不安定化V#多Nm¦¸ŸïK沈殿X

大LTjŠbe分離X‘gCE目的jICe特j真‘gCE物理学的特性˜生JV^分離方法fAŒ#価 ˜ 発 揮 X ‘ " 孔 径 （ 分 画 分 子 量  MWCO

当時J‹非常j理jJib^分離法˜実現VeC^（ Molecular weight cut-oŠ ）g„称T’‘）jŠŒ

g言G‘"

数種類j分P‹’#大LC„mJ‹精密“過対象˜乳»ïÍª質gV^場合jn#溶解度K最（MF）#限外濾過（ UF）#ÆÊ“過（NF）#逆浸透„低下X‘等電点m違C#変性温度m違C#親水性膜“過（ RO ）g呼o’‘（図 1 )9,10) "尚#厳密j†疎水性m度合CjŠ‘溶解度m違Cih˜利用V

n MF n固液分離fAŒ#NF, RO „単i‘分子量^分離手法K用C‹’eC‘"例Go#酸¦¸Ÿï

分画fniCK#本稿fn一括Ve膜分離技術gV†乳酸¦¸Ÿïm製造fn#脱脂乳j硫酸†塩酸i

e扱E"

Vol. 70. 2020

― 60 ―

性#透過性#耐久性ihK優’eC‘一方f#衝撃
j弱N#非常j高価fA‘gCE欠点„A‘11) "有機膜nR’‹m物理的i特性n無機膜j及oiC
K#安価fAŒ#設備設計面fm柔軟性K高N#μ¬ôçÝæ¿ÄK大LC利点KA‘"}^#加熱殺菌j対応fL‘膜#高粘度j対応fL‘ŠE膜間μÖôμ˜広Q^膜#透過性m高C膜#T}U}i分
画分子量m UF 膜†食塩阻止率m NF 膜ih„上市
図1

乳中m成分g膜m分離±Ÿ¶m目安9,10)

T’eIŒ#更j膜Ýô¦ô˜跨C_外寸m規格共
通化K進™_Rg„AŒ#乳業領域fn#μÂïè膜分離技術m基本的i原理n#膜m孔径ŠŒ小TμmË¡´ï«内j複数m有機膜mμÍŸåçë¡i分子†粒子n膜˜透過V#大Li分子†粒子n透

ïÅ型£èÝïÄ˜設置V#R’˜多段çôÓmè

過K阻止T’‘「t‘C分P」fAŒ9)#Rm原理Ÿ›¡Äf組‚設備K主流gibeC‘"

j加Ge#膜表面j電荷†親水・疎水性ihm特徴

尚#“過中j食品成分K膜表面†膜孔内j吸着#

˜持^Z‘RgjŠbe#透過選択性˜調整X‘R

付着#目詰}ŒX‘Rg˜Ñš¡æï«13) g呼u

g„fL‘"一般的j#孔径K小TC方K液m通過

K#脂肪分†重合V^»ïÍª質K影響VeC‘g

K阻止T’‘^ƒ#高圧fm運転K要求T’‘K#

考G‹’#疎水性K高C膜f起RŒ†XCgT’e

現在fnA‘程度m低圧f„運転K可能i NF 膜†

IŒ#PES † PVDF m表面˜親水性mÙæÚôf

RO 膜„上市T’eC‘"

処理V^ŠEi膜素材„開発T’eC‘"

膜m材質n無機膜g有機膜j大別T’‘"無機膜

ÛÉåç#Ï»Ûï#乳糖#各種»ïÍª質#¦jn#›çÛÆ（Al2O3）#´ç¯Ç›（ ZrO2）#½¸ŸïÛ·ç#脂肪球ih#分子量†±Ÿ¶m異i»Ç›（ TiO2 ）#μÂïèμihm材質K用C‹‘多Nm物質K混在X‘乳J‹T}U}i乳製品†’11) #有機膜jn#四Ñ¿化£½èï（ PTFE ）#乳素材˜製造X‘産業fA‘乳業jICen#膜分

酢酸·çéôμ（CA）#Ùæμç×ï（PS）#Ùæ

離n対象˜絞Œ†XN#加熱ihm不可逆的i変性£ôÂçμç×ï（ PES）#ÙæÑ¿化ÏÇæÃï

†沈殿˜伴•Y#»ïÍª質wm¼Ýô´˜与Gi（ PVDF ）#Ùæ›ÛÅ（ PA ）ihm材質K用C‹

C分離技術fAŒ#R’‹mÝæ¿Än非常j大L’‘"初期jn CA mŠEi材質K用C‹’^K#C^ƒ#T}U}i製造工程w応用T’eC‘"分

耐熱性†耐 pH 性K低N#食品産業f用C‘jn殺子量K近C乳»ïÍª質同士˜膜分離m~f分離X

菌†洗浄面m課題KAb^^ƒ#近年n耐熱性†耐‘mn困難fA‘K#膜分離技術g他m分離技術˜

薬品性j優’^ PS, PES, PVDF, PA ihm材質m

組~合•Z‘RgjŠbe分離効率˜高ƒ‘RgK

膜 K 用 C ‹ ’ ‘ R g K 多 C12) " 膜 m 形 状 g V efL‘"}^#例Go#¦¸Ÿïn単分子fn MF

n#無機膜fnÞÊæμ型g呼o’‘ 1 本m円柱

膜˜通過X‘K#複数m¦¸Ÿï分子K会合VeÛ

状A‘Cn多角柱状m·åÛ¿ªμj多数m細孔K·çgib^状態fn分子±Ÿ¶K大LC^ƒj開P‹’^»ŸÓ（蓮根mŠEi形状）K主流fA

MF 膜˜通過fLiC#gCEŠEj#見掛P上m

Œ#有機膜fnμÍŸåçë¡ïÅ型#平膜型（Ó分子±Ÿ¶˜制御X‘RgjŠbe近縁m分子量mèôÄ›ïÅÑèôÜ型）#中空糸型#管状型ih

化合物f„分離X‘RgK可能gi‘"後述X‘Ÿm種類KA‘"¥ï交換g比較X‘g#膜分離設備n比較的安価j

無機膜g有機膜˜比較X‘g#無機膜m方K孔径設置fL#制御„容易fA‘^ƒ#μ¬ôç›¿Ó
„行C†XC14)"

mo‹cLK少iN#分離選択性#耐薬品性#耐熱― 61 ―

乳

業

技

術

3)

一例gVen#μç×ÓéÐç（ SP ）基mŠEi

Ÿ¥ï交換

不溶性高分子ÙæÚôj電荷˜持b^官能基K導強酸˜導入V^強酸性陽Ÿ¥ï交換樹脂#¦çØ¨

入#固定化T’^粒子状m樹脂K#Óåμ帯電V^³çÝ½ç（CM）基mŠEi弱酸˜導入V^弱酸¦½¥ï#ÚŸÆμ帯電V^›Ç¥ïgVem挙動性陽Ÿ¥ï交換樹脂#4 級›ÛÊ（ Q）基mŠEi

˜示XŸ¥ï†分子˜取Œ込‚g同時j#\’}f

強塩基˜導入V^強塩基性陰Ÿ¥ï交換樹脂#2 級保持VeC^Ÿ¥ï˜代•Œj放出X‘現象˜Ÿ¥›Ûï（´£½ç›ÛÊ£»Êôç›Ûï・DEAE）

ï交換g呼r#Rm機能˜持b^樹脂nŸ¥ï交換

mŠEi弱塩基˜導入V^弱塩基性陰Ÿ¥ï交換樹

樹脂†Ÿ¥ï交換体g呼o’‘（図 2）"

脂ihK挙Q‹’‘"一般的j#強酸性†強塩基性

担体g呼o’‘高分子ÙæÚôjn#T}U}im官能基m方K#弱酸性†弱塩基性m官能基g比較

官能基˜導入fL‘Rg#低¯μÄfA‘Rg#強Ve広範囲m pH 条件下fŸ¥ï交換K可能fA

度†耐久性K高CRg#液性jŠ‘物性変化K少i

Œ#Ÿ¥ï交換能„高CK#吸着能K高C故j脱離

CRgJ‹#Ùæμ½èï˜´ÏÇçÕï¸ïf架†再生K††難VN#再生jn交換能以上m塩K必

橋V^強度m高Cμ½èï系m樹脂K汎用T’eI

要gi‘17) "一方#弱酸性†弱塩基性m官能基fŒ15) #×£Ÿ†乳»ïÍª質m脱塩ihm目的fn pH 範囲jŠben\mŸ¥ï交換能K失•’‘

使用T’eC‘"但V#»ïÍª質\m„m˜吸着

K#適切i条件˜設定V^場合jn#強酸性†強塩

対象gV^場合jn#μ½èï系m樹脂_gÙ›±

基性m官能基gn違b^選択性˜持^Z‘RgK可Ÿ¶K小TN#樹脂内部}f»ïÍª質K浸透Vj

能gi‘"

NC^ƒj結合容量K少iNi‘#高疎水性m^ƒ

乳業jICen#Ÿ¥ï交換技術n#水処理#×

不可逆的i吸着K生W†XCgCE課題„A£Ÿm脱塩Óé·μ#乳»ïÍª素材mÛÉåç調Œ16) #親水性K高N#結合容量K大Li›§éô

整#×£Ÿ»ïÍª質m分離#機能性»ïÍª質mμ†Ã¨μÄåïihm柔軟性m高C糖類系m素材

分離精製ihm工程f広N用C‹’eC‘"例G„用C‹’eC‘"更j#R’‹m素材˜Õôμj

o#×£Ÿm脱塩工程fn#水素型（ H＋ ）j再生

V#複数素材˜用Ce架橋V#強度†耐久性˜高ƒV^陽Ÿ¥ï交換樹脂j×£Ÿ˜通液V#×£Ÿ中^担体„開発T’eC‘"

j含}’‘ÆÄæ¡Ü†¦ç³¡Üihm陽Ÿ¥ï

担体j導入T’‘官能基n#\m特性jŠbe#

˜水素Ÿ¥ïj交換V#次Cf水酸基型（ OH－ ）強酸性#弱酸性#強塩基性#弱塩基性j大別T’#

j再生V^陰Ÿ¥ï交換樹脂j通液Ve陰Ÿ¥ï

図2Vol. 70. 2020Ÿ¥ï交換m概略図― 62 ―

（ª£ï酸#æï酸#塩素#乳酸）˜水酸化物Ÿ¥4)\m他m分離技術（Ÿ¥ï交換膜#合成吸着

ïwg置換X‘RgjŠbe#約 90 ～ 98 m脱塩

樹脂#活性炭#›ÑœÇÂœªéÚÄ«åÑ

K可能gi‘RgK報告T’eC‘18)"

œô#疑似移動層ih）}^#»ïÍª質n水溶液中jICe#\m等電

工業的i領域fm応用n前述V^技術g比較Ve

点ŠŒ„低C pH 領域fn正m#高C pH 領域fn

限定的fnA‘K#重要i分離精製技術˜CNcJ

負m表面電荷˜持`#\’]’¦½¥ï#›Ç¥ï

記載VeIN"gVem挙動˜示X^ƒ#Rm»ïÍª質m電荷g

選択的iŸ¥ï透過性˜持b^陽Ÿ¥ï交換膜gŸ¥ï交換樹脂m電荷K対立VeC’o両者nŸ¥陰Ÿ¥ï交換膜˜ÓèôÄ›ïÅÑèôÜm設備è

ï結合jŠŒ相互作用V#»ïÍª質KŸ¥ï交換Ÿ›¡Äf交互j配置V#陽Ÿ¥ïg陰Ÿ¥ïK共樹脂j吸着T’‘"Rm原理˜用Ce多成分K混在

j濃縮T’‘区画#R’‹mŸ¥ïK共j脱塩T’X‘乳J‹選択的j目的gV^»ïÍª質˜分離X‘区画˜設P#設備m両極間j直流電流˜通電X‘‘RgKfL‘"吸着V^»ïÍª質˜脱離TZ‘

RgjŠbe脱塩X‘ ED K脱塩×£Ÿm製造j用

jn#通常#高濃度m塩溶液˜供給V#»ïÍª質

C‹’eC‘"}^#乳»ïÍª質m分離wm応用

K結合V^官能基g拮抗TZ#再度Ÿ¥ï交換Ve

gVen#例Go# a LA g b åªÄ«éÒæï

脱離X‘方法K用C‹’‘"»ïÍª質m表面電荷（ b LG ）m混合液˜強塩基性陰Ÿ¥ï交換膜j供m強弱jŠbe樹脂m官能基gm結合度K異i‘^

V#膜˜透過ViC a LA g膜˜透過X‘ b LG

ƒ#塩m濃度˜段階的j変化TZ‘RgjŠbe目

˜分離fL‘gCE報告KA‘"但V#製造fL‘

的gV^»ïÍª質˜選択的j脱離X‘Rg„可能

量K少iN#実用èÕçfm工業化nT’eCiC

fA‘"}^#pH ˜調整X‘RgjŠbe„»ïŠEfA‘21)"

Íª質m電荷K変化X‘^ƒ#同様j選択的i脱離醸造†製糖産業m領域f発展VeL^技術fA‘

K可能fA‘"RmŠEi工程f分離V^脱離液

合成吸着樹脂†活性炭˜用C^分離精製技術„乳業

n#一般的j#目的gV^»ïÍª質m他j高濃度

w応用T’eC‘"色素#臭気#苦~ihm不快im塩˜含™fC‘K#»ïÍª質g塩m分子量n大

風味#特定m›ÛÊ酸ih˜低減V#乳»ïÍª質

LN異i‘^ƒ#膜分離jŠbe容易j脱塩#濃縮†乳ÖÓ½Å˜精製X‘技術K開発T’#実製造w

X‘RgKfL‘19)"

応用T’eC‘"}^#特定m»ïÍª質gm選択

R’‹m基本的iŸ¥ï交換m原理j加G#吸着的i相互作用˜持cæ§ïÅ˜利用X‘›ÑœÇÂ時jn水素結合†ÑšïÃçëôçμ力（ van derœªéÚÄ«åÑœô˜利用V^技術jcCe„数

Waals forces )20) ihm二次的i力#対象gX‘»

多Nm研究KiT’eC‘"研究†分析m^ƒm精ïÍª質m分子量#Ÿ¥ï交換樹脂j導入T’eC

製#IŠr製薬業界jIP‘ÌŸ¥医薬品m精製i‘官能基部分g担体部分m構造ihm影響„受P‘hfn重宝T’eC‘K#æ§ïÅK高価f大量入^ƒ#R’‹m要因˜制御X‘RgjŠbe分離精

手K困難fAŒ#現時点fn食品用途fm大量生産

度˜上Q‘RgKfL‘"

jnA}Œ用C‹’eCiCŠEfA‘"

Ÿ¥ï交換n#適切i条件m設定jŠbe#SN¦åÜ˜用C^ªéÚÄ«åÑœô分離m手法m

微量jVJ含}’eCiC成分f„選択的i分離K

一cgVe#通常n 1 基m¦åÜ˜用Ce回分式

可能gi‘技術fAŒ#膜分離ihm他m分離技術

f行•’‘分離˜#複数m¦åÜ˜配置V#原液m

g組~合•Z‘RgjŠ‘応用範囲„広C"

入口g出口˜順次切Œ替GiK‹連続的j設備˜稼
働X‘疑似移動層（ Simulated Moving Bed #疑似
移動床g„称T’‘）方式gCE³μÂÜ„構築T’eC‘"原理上#3 画分以上m分離n困難fA‘― 63 ―

乳業

技術

gCE制限nA‘K#連続的j通液g分離KfL‘

C乳中m微量成分m濃縮†乾燥˜想定X‘g#\„

利便性KAŒ#工業的jn 1 基m¦åÜm~fn\„原料˜大量調達Ve大量製造X‘RgK困難f

夾雑物gm分離K困難i異性化糖ihm製造j応用

AŒ#結果的j原料†稼働¯μÄK高Ni‘Rg„

T’eIŒ#乳業領域f„異性化乳糖m精製j利用A‘^ƒ#少量Jc高価i乳»ïÍª質製品m製造

T’eC‘"乳»ïÍª質˜対象gV^実施例n}

jn UF, NF, RO ihm膜˜用C^膜濃縮†凍結_少iCK#åªÄÑ¢æï（ LF ）gåªÄÖç

乾燥K採用T’‘Rg„多C"UF † NF ih˜用¥¨³¼ô¸（ LPO ）˜実験室èÕçf連続的j

Ce濃縮˜行b^場合#成分分離g濃縮˜同時j行

分離X‘例K報告T’eC‘22)"

ERgKfL‘"

5)3.

濃縮#乾燥技術

前述V^通Œ#牛乳中m主成分n水分fAŒ#乳1)

乳»ïÍª質m分離¦¸Ÿï#×£Ÿ»ïÍª質#乳脂肪球皮膜»ïÍª質m分離技術˜想定V^場合#水g固形分（MFGM）»ïÍª質jcCe

˜如何j効率的j分離X‘J#gCERgK最„基

牛乳中jn約3.3m»ïÍª質K含}’#Taco-

本的Jc重要i課題gi‘"}^#工業èÕçfm

ma ‹jŠ‘ÓéÂ¥ôÜ解析jŠbe 935 種類„

乳»ïÍª質m応用˜考G^場合#微生物m管理˜m»ïÍª質K同定T’eC‘K24) #広義fn#

含ƒ^品質面m担保#保存性m向上#物流m効率化

pH 4.6 付近f沈殿X‘画分j含}’‘¦¸Ÿï#

ihm面J‹„#濃縮†乾燥n重要i分離技術gi\’以外m上清側fA‘×£Ÿj含}’‘×£Ÿ»‘"

ïÍª質m 2 種類j大別T’‘"¦¸Ÿïn乳»最„汎用T’‘濃縮#乾燥技術n#加熱jŠbeïÍª質m約 8 割˜占ƒ#主j# as1 ¦¸Ÿï#

水分˜蒸散TZ‘方法fA‘"蒸散効率˜向上TZ

as2 ¦¸Ÿï#b¦¸Ÿï#k¦¸Ÿïg呼o’‘‘^ƒ#通常#濃縮工程fn½ßïÌô˜減圧Vi» ï Í ª 質 K 3  0.8  3  1 m 比 f 含 } ’ e I

K‹加熱濃縮X‘操作K行•’‘"}^#乾燥工程

Œ25) #R’‹m¦¸ŸïKæï酸¦ç³¡Ü˜媒

gVen#連続的j熱風˜吹L込™_½ßïÌô内介gVe¦¸ŸïÛ·ç˜形成V#乳中j分散X‘（›ÄÚŸ²ô）j圧力Ê¶ç„VNn回転Ãœμª形f存在VeC‘26) "¦¸Ÿïn»ïÍª質gV

jŠbe微粒化V^液˜噴霧V#R’˜短時間f粉

em栄養価K非常j優’eC‘Rgj加Ge#¦¸

末化X‘噴霧乾燥#仕切Œ版f仕切b^½ßïÌô

ŸïÛ·çn¦ç³¡Ü¨ßæ›ôgVe非常j優

内j湿潤状態m沈殿˜投入V#R’˜流動TZiK秀fAŒ#乳中m重要i¦ç³¡Ü供給素材g~i‹乾燥X‘流動乾燥ihK採用T’eC‘"乳業領

T’eC‘"}^#¦¸Ÿïm消化時j生成V^Ö域fn#設備導入¯μÄ#稼働¯μÄ共j比較的安Ó½ÅKT}U}i生理機能˜示XRg„知‹’e

価fAŒ#μ¬ôç›¿Ój„容易j対応fL‘RIŒ#¦ç³¡Üm消化˜促進X‘機能#血圧˜調gJ‹#加熱工程˜伴E濃縮†噴霧乾燥K標準gi

整X‘機能ih„報告T’eC‘27)"×£Ÿ»ïÍª質n乳»ïÍª質m約 2 割˜占beIŒ#T}U}i乳製品†乳»ïÍª質粉乳m
製造j幅広N用C‹’eC‘23)"

ƒ‘"市販m粉末ÓéÂŸï製品j良N使用T’e

一方#加熱工程˜伴•iC濃縮†乾燥技術„幅広C‘K#R’n#運動時m£Éç©ô源giŒ#筋

N利用T’eIŒ#\m代表的i„mK膜濃縮g凍

合成j関•‘gT’‘分岐鎖›ÛÊ酸（BCAA）˜

結乾燥fA‘"程度m差nA‘K#加熱˜伴E水分多N含‚Rg#›ÛÊ酸μ¯›（ AAS ）†消化性

m分離工程jn#»ïÍª質m変性#着色†着臭#

必須›ÛÊ酸μ¯›（ DIAAS ）K高CRgj加G

風味m変化#焦Q粉m混入#装置内部wm着粉jŠ

e#「 Fast Protein 」g称T’‘ŠEj#容易j消‘収量éμihm課題„AŒ#}^#含有量m少i

化#吸収T’#血中m›ÛÊ酸濃度˜速†Jj上Q

Vol. 70. 2020

― 64 ―

‘RgjŠbe#優’^筋合成促進効果˜持cg考^#硫酸†塩酸m添加#微生物jŠ‘乳酸発酵ih

G‹’eC‘^ƒfA‘"×£Ÿ»ïÍª質jn#

jŠ‘酸性条件下fn#æï酸¦ç³¡Üm可溶化a LA, b LG ihmÝ´ßôi»ïÍª質j加G

jŠ‘Û·ç構造m変化†#Û·çm負電荷m中和

e#後述X‘免疫«éÒæï（Ig）† LF j代表T

jŠŒ静電的反発K減少X‘RgjŠbe凝集・沈’‘ŠEi種々mÚŸÆôi»ïÍª質„含}’e

殿K生W‘"R’‹m沈殿nz{100K¦¸Ÿï

C‘28,29)"

jŠŒ形成T’eIŒ#特別i精製工程˜必要gV

近年#¦¸Ÿï†×£Ÿ»ïÍª質j次O乳中miC^ƒ#Ã¦ï»ôihm設備f沈殿˜分離V#

第3m»ïÍª質群gVe#乳脂肪球皮膜

数回m水洗˜行C#\m後j流動乾燥Ve粉末X‘（MFGM）»ïÍª質K注目˜集ƒeC‘"脂肪球工程fèïÉ¿Ä¦¸Ÿï#硫酸¦¸Ÿï#塩酸¦

˜覆Eæï脂質膜j存在X‘膜貫通»ïÍª質†被¸Ÿï#乳酸¦¸Ÿïihm酸¦¸ŸïK製造T’

膜m表面j存在X‘»ïÍª質mRg˜指V29) #eC‘"

乳中m全»ïÍªm 1 ～ 2 ˜占ƒeC‘30) "Ü½

酸¦¸Ÿïn中性†酸性m溶液jn不溶fA‘

ï 1（ MUC 1）#¨±ï½ï¥¨³Åè¼ª»ô¸

K # 塩 基 性 m 溶 液 j n 溶 解 X ‘ " 特 j # NaOH,（ XO / XDH ）#Ü½ï 15 （ PAS III ）# CD36 （ PAS

KOH, Ca ( OH )2 , Mg ( OH )2 ihm強塩基˜用CeIV）#Ò½éÑœæï（BTN）#PAS VI/VII（åª

中和V#可溶化V#噴霧乾燥V^„mn¦¸ŸÉô»ÅÔæï）#›ÃœÙÑœæï（ ADPH ）#脂肪Äg呼o’#溶解性†乳化性j優’eC‘^ƒ#T酸結合»ïÍª質（FABP）ihm主要i»ïÍª}U}i食品†飲料j幅広N利用T’eIŒ#食品

質jcCen#Xfj実験室èÕçfn精製T’#

工業m領域fn乳化剤†結着剤gVe„使用T’eT}U}i機能性jcCem研究K進ƒ‹’eC‘

C‘"酸m種類†中和j用C^塩m種類jŠbe#

K#工業的#商業的jnÌ»ôÛçª†×£Ÿm脂

風味†物性K異iŒ#¦¸Ÿï†¦¸ŸÉôÄjn

肪画分J‹#æï脂質†Äæ«æ·æÅgm混合画

多種多様i製品Ìæ£ô³ãïKA‘"分gVe分離T’‘製品K多C"

尚#¦¸Ÿïm沈殿j至‘機構j関Ven#¦¸ŸïÛ·çm構造g絡ƒe多Nm研究†総説KA‘

2)

K#}_解明T’eCiC点„多C"詳細jcCe¦¸Ÿïg×£Ÿm分離

2―1)

n引用文献˜S参照頂L^C32,33)"

酸¦¸Ÿï#èïÉ¿Ä¦¸Ÿïm分離

前述m通Œ#等電点K 4.6 付近jA‘¦¸Ÿïn
酸性条件下†èïÉ¿Äm作用jŠbe沈殿X‘特2―2)×£Ÿm分離#WPC (Whey protein con-

徴˜持beIŒ#Rm特性˜利用Ve#乳中J‹¦

centrate）g WPI (Whey protein isolate)¸Ÿï˜沈殿gVe固液分離V#洗浄#乾燥Ve精½ô¶製造m際j副生T’‘½ô¶×£Ÿ#酸¦製X‘RgKfL‘"¸Ÿïihm酸性乳素材m製造時j副生X‘酸×£¦¸Ÿïn乳中fæï酸¦ç³¡Ü˜媒体gV^Ÿn#\m成分m大半K水分fAŒ#過去jn効率

Û·ç˜形成V#Û·ç表面j存在X‘ k ¦¸Ÿ的Jc低¯μÄf固形分˜回収X‘工程K確立T’ïm親水基m作用†#Û·ç自体K負j帯電VeC

eI‹Y#使用用途„限‹’eC^^ƒ#\m大半‘RgjŠ‘静電的反発作用ihjŠbe安定的j

K河川†土壌j廃棄T’#環境汚染m要因gibe

存在VeC‘"½ô¶製造j代表T’‘èïÉ¿ÄC^34)"

処理時jICen#¦¸ŸïÛ·çm表面j局在化»ïÍª質j代表T’‘×£Ÿ中m成分j優’^X‘ k ¦¸Ÿïm親水性部分K切断T’#Û·ç

栄養機能KA‘RgK明‹JjiŒ#}^#低¯μ表面m»ïÍª質K露出V#疎水性K増XRgjŠÄf×£ŸJ‹有価成分˜回収fL‘膜分離技術Kb e Û · ç 同 士 K 結 合 V # 沈 殿 ˜ 生 W ‘31) " }発展V^RgjŠbe#現在#×£ŸJ‹n#乳― 65 ―

乳業

技術

糖#×£ŸÍ¡¼ô#脱塩×£ŸÍ¡¼ô#Ûçª· å ¦ ¸ Ÿ ï ˜ 濃 縮 V ^ MCC ( Micellar casein¦ç³¡Ü#WPC, WPI, LF † LPO mŠEi機能

concentrate）„製造T’eC‘"MCC n×£Ÿ»性»ïÍª質ih#多Nm乳素材K製造T’eC‘"

ïÍª質K膜処理jŠbe低減T’eC‘^ƒ#\

代表的i乳»ïÍª質製品gVen#UF jŠbm¦¸Ÿïg×£Ÿ»ïÍª質m比率n MPC †TMP ŠŒ„高N#91 程度gibeC‘"

e乳糖gÛÉåç˜除去V#»ïÍª質˜固形分当^Œ34～80}f濃縮V^ WPC#»ïÍª質濃度

MPC, TMP, MCC ihj含}’eC‘主要»ï

˜固形分当^Œ90以上}f濃縮X‘^ƒ#UF g

Íª質n¦¸ŸïfA‘K#化学的i処理fniN#MF ˜組~合•Ze脂肪#乳糖#ÛÉåç˜除去V

UF † MF ˜用C^物理的i操作fA‘膜処理jŠ^膜“過 WPI #同様m目的fŸ¥ï交換技術˜用be¦¸ŸïÛ·çK維持T’^状態f濃縮T’e

Ce乳»ïÍª質˜選択的j吸着分離V^Ÿ¥ï交C‘^ƒ#Û·ç構造˜gbeCiC前述m酸¦¸

換 WPI ihK挙Q‹’‘"Ÿ¥ï交換工程jcC

Ÿï#èïÉ¿Ä¦¸Ÿï#各種¦¸ŸÉôÄgn

en#現在n×£Ÿm pH ˜酸性側j調整V#×£

風味†物性K大LN異i‘" MPC, TMP, MCC nŸ»ïÍª質˜正m荷電˜持b^¦½¥ïgVe陽Ûçª感mA‘自然i風味˜有VeIŒ#食品j応Ÿ¥ï交換樹脂j通液Ve吸着分離X‘工程K採‹用V^場合m官能評価K高C" MPC † TMP g#’‘RgK多C"詳細i工程† pH n伏Z‹’eC

MCC gm»ïÍª質m構成比m相違n大LNni‘K#«æ¯ÚªéÖÓ½Å（ GMP ）K含}’e

CK#MCC m方KŠŒ¦¸ŸïÛ·çK濃縮T’

CiC製品K多N# GMP m等電点fA‘ pH 4 以eC‘^ƒ#熱安定性#乳化性#×ëŸÄÇï«効

上m酸性領域fŸ¥ï交換VeC‘„mg思•’果ihK高N#R’‹m特徴˜応用Ve使用T’‘‘"}^#過去jn½ô¶×£Ÿ˜中性J‹弱酸性

Rg„A‘35)"付近m pH m}}#›Ç¥ïgVe陰Ÿ¥ï交換樹}^#×£Ÿ»ïÍª質#乳糖#ÛÉåçihK

脂j通液V#吸着分離V^製品„製造T’eC^"

含}’eC‘ MCC 製造時m MF 透過液˜ UF 処理

膜“過 WPI gŸ¥ï交換 WPI fn\m物性K†

Ve乳糖†ÛÉåç˜除去V#×£Ÿ»ïÍª質˜†異iŒ#一般的jŸ¥ï交換 WPI m方K®ç強濃縮V^ WPI „製造T’eC‘"½ô¶×£ŸJ

度K高N#食品m物性˜改良X‘用途fnR`‹K‹製造T’‘ WPC † WPI gn異iŒ#½ô¶製

使用T’‘場合„A‘"

造j伴E加熱処理#微生物処理#酵素処理ihm影
響˜受PeI‹Y#乳中m×£Ÿ»ïÍª質K\m

2―3)

MPC (Milk protein concentrate）#MCC}}m状態f濃縮T’eC‘^ƒ#ÉŸÂœÒ×£(Micellar casein concentrate）m分離Ÿ#›ŸÃ›ç×£Ÿ#Æ½áåç×£Ÿihg称

牛乳J‹脂肪˜除去V^脱脂乳˜ UF 処理V#¦T’#½ô¶×£Ÿ由来m WPC † WPI g区別T

¸Ÿïg×£Ÿ»ïÍª質m比率˜牛乳中g同W’‘RgKAŒ#育児用Ûçªihm原料gVe利

8  2 j保持V^状態f乳糖gÛÉåç˜低減V#

用T’eC‘"乳»ïÍª質˜濃縮V^製品„製造T’eC‘"R

4.

mŠEi工程˜採b^製品n MPC ( Milk protein

主要i機能性»ïÍª質m分離

concentrate）† TMP (Total milk protein）g呼o

主要i牛乳中m機能性»ïÍª質m分子量g存在’eC‘"}^#脱脂乳˜ MF 処理V#乳中j分

比˜表 2 j示X7,36)"機能性»ïÍª質gVe研究

散VeC‘状態f存在VeC‘^ƒj膜˜透過fL

K進ƒ‹’#工業的j分離精製T’eC‘製品jniC大LTfA‘¦¸ŸïÛ·ç˜保持液側w#××£Ÿ»ïÍª質j由来X‘„mK多C"¦¸Ÿï£Ÿ»ïÍª質#乳糖#ÛÉåçihm溶解VeC

j関Ven#酵素分解V^ÖÓ½ÅÑå«ÝïÄj‘状態f存在VeC‘画分˜透過液側w分離V#Û

JJ•‘生理活性jcCem実験室èÕçfm研究

Vol. 70. 2020

― 66 ―

表2

乳中m主要i機能性»ïÍª質7),36)ŠŒ改変»ïÍª質h„同様j結合X‘RgK報告T’eIŒ43,44)#R

分子量 等電点 牛乳中m濃度（ g/ L )（kDa) （pI)’‹m物質m¨ßæ›gVem役割˜果^VeC‘
g考G‹’‘"}^#最近m研究fn# b LG KbåªÄ«éÒæï
18
5.4
3.2
a åªÄ›çÒÛï
14
4.4
1.2
免疫«éÒæï
150 5.58.3
0.7¡³血清›çÒÛï
66
5.1
0.4
åªÄÑ¢æï
77
7.9
0.1
åªÄÖç¥¨³¼ô¸ 78
9.6
0.03
＜3.8
«æ¯ÚªéÖÓ½Å 8.6
1.5¥μÂ¥Ùï½ï
6069 3.5
0.0150.02

IgM 受容体˜介Ve細胞増殖˜促進V#免疫応答

˜強化X‘上f„重要i役割˜担beC‘RgK示
唆T’eC‘43) "但V#人乳mŠEj#Rm»ïÍª質˜殆h含}iC乳„A‘^ƒ#哺乳類jgb
em bLG m生理学的意義jcCen論点K残T’
eC‘45)"
牛乳中m主要i×£Ÿ»ïÍª質fA‘ b LG

n非常j多C„mm#¦¸Ÿïm乳中fm主要i役

n#育児用Ûçªm母乳化j向P^成分gVe明確

割n栄養素gVem機能fA‘Rg#乳業jIP‘

i用途†需要KA‘ a LA gn異iŒ#乳幼児˜

伝統的i基幹製品m一cK½ô¶fAŒRRf¦¸

対象gV^視点fniN#›ÛÊ酸組成j優’^»ŸïK大量j消費T’‘Rg#ÖÓ½ÅÑå«Ýï

ïÍª質#物性改良用途fm応用gCb^視点f機

Äm~j注目V^場合jn副生X‘画分K多量gi

能†用途m開発K進ƒ‹’eC‘"bLG n優’^‘^ƒj工業的i製造μ¬ôçj乗ŒjNCRgi

加熱®ç化性˜持`#形成T’‘®çm性質˜Ÿ¥hJ‹#¦¸Ÿïm構成成分fA‘ a, b, k¦¸Ÿï強度† pH jŠbe制御可能fAŒ#工程面fm

ï˜工業的iμ¬ôçf分離V#各成分˜応用X‘

汎用性†柔軟性K高C^ƒ#畜肉†魚肉加工品用m技術m報告n多NniC"尚#各種m乳»ïÍª質

結着剤mŠEi用途f使用T’eIŒ46)#bLG 含

m機能性j関Ven#判Œ†XN}gƒ‹’^優’

量K比較的高CŸ¥ï交換 WPI Käô«çÄm物^総説K多々存在X‘mf#詳細n\`‹˜S覧頂性改良用途f使用T’eC‘"}^#高C起泡性˜L^C37～40)"本稿fn簡単j紹介X‘„mgX‘"

有V#比較的安価fA‘^ƒ#価格†需給面K不安
定gi‘場合mA‘卵白m代替素材gVem検討„

1)

進ƒ‹’eC‘47,48)"båªÄ«éÒæï（ bLG）

牛乳中m»ïÍª質m約 10 #×£Ÿ»ïÍªbLG g a LA n分子量˜始ƒgV^物性K比較

質mz{ 50 ˜占ƒ‘»ïÍª質fAŒ#通常n的近似VeC‘^ƒ#工業的μ¬ôçf両成分˜高二量体型f存在X‘場合K多CK# pH 3.0 未満I

精度j分画X‘Rgn難VN#長年#T}U}i手

Šr pH 8.0 以上fn#解離VeÞÊÚôgVe存法˜用C^技術開発K進ƒ‹’eL^"R’‹jc

在X‘ŠEji‘41) "人乳jn殆h含}’eCi

Cen}gƒe次項f記載X‘"

C"
Kushibiki ‹jŠ‘仔牛j b LG ˜強化V^牛乳

2)a åªÄ›çÒÛï（a LA）

˜与G^実験fn#血中è½Êôç濃度†血漿総脂a LA n分子量IŠ\14,000m球状»ïÍª質f質j占ƒ‘ÍçÛ½ï酸#μÂ›æï酸#¥èŸï

AŒ#牛乳»ïÍª質中m約 4#人乳»ïÍª質

酸m割合K増加X‘RgK報告T’eIŒ#Xi•

中m約 29 ˜占ƒ‘"通常n四量体˜形成Ve存`#bLG K脂質成分m吸収˜促進X‘Rg#IŠ在VeIŒ#¦ç³¡Üg強N結合X‘"Ñæôm

r脂肪酸j対X‘結合親和性˜有X‘RgK示TSH 基˜持^iC^ƒ# a LA 単独fn SH 基SS’#R’n bLG mÌèç構造内部m疎水性部jR

基m交換反応K生WY#変性Ve„凝集†®ç化˜’‹K結合X‘^ƒfA‘gT’eC‘42)"更j#

生WjNC"bLG jnÏ»Ûï D †æï脂質#芳香族化合物ia LA m生理学的i役割gVen#長鎖中性›Û

― 67 ―

乳業

技術

Ê酸j対X‘神経伝達物質·éÄÇïm前駆体fA¥ï交換樹脂fA‘第 4 級›ÛÊ£½ç（QAE）‘ÄæÓÄÑšïm含有割合K高N#RmÄæÓÄ

樹脂j›Ç¥ïgVem挙動˜示X a LA g bLG

ÑšïK効率的j脳内j取Œ込}’†XCg考G‹

˜共j吸着TZ#次CfRm pH 条件下f0.1 M 塩’‘RgJ‹#脳機能wm作用j興味K持^’eI化ÆÄæ¡Ü（ NaCl ）溶液˜通液V# a LA ˜選Œ49) #睡眠前j a LA ˜摂取V^時m目覚ƒm改

択的j脱離X‘" b LG jcCen pH 6.8 fŠŒ

善効果ihK報告T’eC‘50) "Rm他j„#血高濃度m 0.1 ～ 0.25 M NaCl 液jŠbe脱離X‘"清¯èμÂéôç低下作用51) #胃粘膜機能wm保尚#pH †Ÿ¥ï強度条件˜変更V^場合#強塩基

護効果52)#発達期消化管m成熟作用53)ih#a LA

性m QAE 樹脂fniN弱塩基性m DEAE 樹脂˜j関•‘生理機能m報告n多C37,54)"

使用V^際jn#b LG m~K吸着T’#a LA n

前述m通Œ#共j×£Ÿ»ïÍª質中j占ƒ‘割

吸着T’iCRg„A‘"実際j pH 調整˜ViC

合K多C一方f#\m物性K近似VeC‘ bLG gμŸôÄ×£Ÿ（pH 6.3～6.6程度）˜ DEAE 樹脂

a LA m分画n困難fAb^K#R’}fj数多N

j流XRgf#bLG m~K吸着T’^gm報告„

m検討KiT’eIŒ#T}U}i分離法K提案T

A‘59)"’eC‘"選択的沈殿法gVen#×£Ÿm pH ˜

膜分離法gVen#分画分子量 30 ～ 50 kDa m無a LA m等電点付近m 4.2 jVe 65 °C }f加熱X‘

機 UF 膜f a LA ˜透過液側j分離fL^gm報

RgjŠbe a LA ˜選択的j沈殿TZ#R’˜

告nA‘K60) # a LA / b LG 比n 2.5 程度j留}b

分離X‘gCE手法n前述V^通ŒfA‘K8) #eC‘"膜分離法g沈殿法mŠEi他m技術˜組~

Slack ‹J‹n#脱塩V^酸×£ŸIŠrμŸôÄ

合•Z^工程#膜孔†膜種m精査#pH †Ÿ¥ï強×£Ÿ˜ pH 4.65j調整X‘RgjŠŒ#加熱˜V

度m制御#金属g複合体˜形成TZ‘RgjŠ‘分

iNe„ bLG ˜多N含‚沈殿物K生W#iIJc

画効率m向上#ihm検討„行•’eC‘61) "保上清jn a LA K優勢ji‘RgK報告T’eC

持液側j濃縮T’^ b LG m含量˜高ƒ‘場合j‘55) "但V#\’]’m画分n不純物„多N含™

n#別途#分画分子量100 kDa 程度m UF 膜˜使用

fIŒ#得‹’^沈殿物n不溶性gibeC‘"}

Ve Ig † LF ihm分子量m大Li»ïÍª質g^#Spiegel n#低乳糖Jc低ÛÉåçm条件下fbLG g˜分離X‘"

n a LA m変性速度ŠŒ„ b LG m変成速度m方K速 CRg˜利 用 V# pH ˜ 5.5 ～ 7.5 w調 整 V^3)åªÄÑ¢æï（LF）

WPC 溶液˜ 82 ～ 95 °C f加熱X‘RgjŠbe b 

LF nÄåïμÑ¢æïg類似m構造˜„c分子

LG m~˜選択的j沈殿TZ‘工程˜提案VeI

量約80,000m鉄結合性m糖»ïÍª質fA‘62,63)"

Œ56) #Rm技術n\m後j Tolkach ‹jŠbe最報告T’eC‘機能性n多岐j渡Œ#乳児j対X‘

適化T’#収率 75 #純度 98 m未変性 a LA ˜

感染防御†消化器官m発達wm寄与˜始ƒ#抗菌・回収X‘RgK可能gibeC‘57)"

抗¡œçμ作用#免疫調節作用64) #細胞増殖・分Ÿ¥ï交換樹脂˜用C^分離方法„数多N報告T化促進能65) #ÓèÌŸ¥Âœªμ作用#風邪罹患’eC‘"例Go# Yee ‹J‹n#èïÉ¿Ä×

率m低減ih66) #多種多様i機能K報告T’eC£ô˜原料gV^ 2 種類mŸ¥ï交換ªéÚÄ«‘"}^#LF mÖÓ³ï分解jŠbe生成X‘ N

åÑœôjŠ‘分離手法K報告T’eC‘58) "R

末端側j由来X‘åªÄÑ¢æ³ïg呼o’‘ÖÓ

m工程fn#}Y# pH 6.5 m条件f強酸性陽Ÿ¥½Å#A‘Cn LF ˜酸jŠbe分解X‘RgjŠ

ï交換体fA‘ SP 樹脂j通液V#¦½¥ïgVe

be生W^ÖÓ½ÅÑå«ÝïÄn#鉄結合能ihm挙動˜示X LF † LPO ihm塩基性»ïÍª質

m機能K消失VeC‘j„JJ•‹Y#LF ŠŒ„

˜除去V#次Cf pH ˜ 8.5 j調整Ve強塩基性Ÿ

高C抗菌活性˜持cRgK知‹’eC‘67,68)"

Vol. 70. 2020

― 68 ―¦¸Ÿï#bLG, a LA ˜始ƒgV^多Nm乳»用T’eC‘K#æ§ïÅm大量入手K困難fA‘ïÍª質n\m等電点K酸性側jAŒ#通常#中性

Rg#担体m物理強度K弱N設備面f課題KA‘R

J‹弱酸性m pH 域jA‘牛乳†×£Ÿ中fn負j

gJ‹#工業èÕçfm実用化n進™fCiCŠE

帯電VeC‘K#LF n等電点K約8.0fA‘塩基性

fA‘73)»ïÍª質fAŒ#他m»ïÍª質gn異ibe正4)j帯電VeC‘^ƒ#陽Ÿ¥ï交換樹脂jŠbe選

åªÄÖç¥¨³¼ô¸（LPO）

択的j分離#吸着#精製X‘RgKfL‘"但V#

LPO n乳中j含}’‘酵素活性˜持c»ïÍª

乳中m塩基性»ïÍª質gVen#›ï´¥´¢Ç質fAŒ#過酸化水素g½¥³›ï酸Ÿ¥ïï† LPO ihm他m微量»ïÍª質„存在X‘^（ SCN－ ）m存在下f#菌体j作用Ve抗菌作用˜

ƒ#工業的iμ¬ôçf高純度m LF ˜製造X‘場

発現X‘ÎÙ½¥³›ï酸Ÿ¥ï（ OSCN－ ）˜生

合#R’‹m夾雑物g LF ˜如何jVe分離X‘J

成X‘"Rm抗菌作用n強力fAŒ#冷蔵条件˜確

gCE技術K重要gi‘"精製方法gVen#CM

保fLiC環境f生乳˜保存X‘^ƒm化学的i手

基˜有V^弱酸性陽Ÿ¥ï交換樹脂j脱脂乳†×£段gVe„使•’eIŒ#歯周病菌˜含‚病原菌j

Ÿ˜供V#LF ˜始ƒgV^塩基性»ïÍª質˜吸対X‘機能ih„報告T’eC‘74,75)"}^#LPO

着TZ#水洗jŠbe非吸着物質˜除去V^後j#

j n # 乳 酸 菌 m 酸 生 成 調 整 作 用76) # 抗 炎 症 作

0.4 ～ 12 m範囲f段階的j濃度˜調整V^ NaCl

用77) #大腸炎抑制作用78) #抗¡œçμ作用79) ih

溶液˜供V#樹脂g各»ïÍª質gm親和性K異i„報告T’eC‘"LF m項f記載V^通Œ#LPO‘Rg˜利用Ve段階的j溶出X‘方法69,70)†#樹

n塩基性»ïÍª質fA‘^ƒ#LF g同様j陽Ÿ

脂 j 吸 着 V ^ LF 以 外 m » ï Í ª 質 ˜ 0.35 M m¥ï交換樹脂˜用Ce吸着#分離X‘RgKfL#

NaCl 溶液f溶出V#続Ce1.0 M m NaCl f LF ˜

LF gm吸着性m相違˜利用Ve選択的j脱離X‘

溶出X‘方法71) ihK報告T’eC‘"CY’m

RgKfL‘" LPO ˜含™_脱離液„ LF 脱離液

方法„ LF g LPO ihm他m塩基性»ïÍª質m

g同様j多量m塩類˜含™fC‘K#LF 脱離液Š樹脂wm親和性K異i‘Rg˜利用V#低濃度m塩Œ„濃度K低C^ƒ#UF fm脱塩n比較的容易f

類溶液m通液jŠbe LPO ˜始ƒgV^夾雑物˜A‘"}^#前述m通Œ#疑似移動層˜用C^ªé

選択的j脱離V#\m後j高濃度m塩類溶液˜通液

ÚÄ分離f LPO ˜精製X‘技術„報告T’eC

X‘RgjŠbe脱離液中j高純度f LF ˜脱離X

‘22)"‘Rg˜可能gVeC‘"工程上#Rm LF 脱離液

実質的j LPO n LF m製造j伴E副産物gVe

jn多量m NaCl K含}’‘K# LF g NaCl m分得‹’‘K#AGe塩基性»ïÍª質fA‘ LF g

子量n大LN異i‘^ƒ#適切i UF 膜˜用C‘R

LPO ˜分離ZY# LF g LPO m双方˜含‚共溶離

gjŠbe容易j分離X‘RgK可能fA‘"R’物（CoIsolate）gVe製品化T’‘場合„A‘"‹m分離技術m工業的i確立g各種製品wm応用˜

抗菌活性†ÌŸ¥ÑœçÜ抑制作用˜持c LF g

評価頂L#弊社n 2003 年j「åªÄÑ¢æïm工

LPO ˜共j摂取X‘RgjŠŒ#両»ïÍª質m

業的i製造法m開発」f平成 15 年度m文部科学大

作用機序K異i‘Rgj起因X‘相乗効果jŠbe

臣賞˜頂C^"

口臭抑制効果K向上X‘gm報告KAŒ74)#LF gŸ¥ï交換樹脂˜用C‘工程m他j#LF j特異

LPO m双方˜含™_口腔衛生素材†製品K上市T

性˜持b^›ÑœÇÂœ担体˜用C^分離法„CN’eC‘"}^# LF † LPO m~i‹Y#乳中A

cJ報告T’eIŒ#例Go LF g高C親和性˜持‘Cn×£Ÿ中m陽Ÿ¥ï交換樹脂j吸着X‘全ecRgK知‹’eC‘ÔÍæï˜用C^例„報告T

m画分#Xi•`#他m塩基性»ïÍª質fA‘›’eC‘72) "実験室èÕçfm分離†分析jn応ï´¥´¢Çï†³μ»½ïih„含ƒ^複合»ï

― 69 ―

乳業

技術

製造法gVen#分子量K比較的小TCRg†

Íª質素材j骨形成m促進機能KA‘gCERg„
報告T’eC‘80)"

pH jŠbe存在形態K異i‘特性˜利用V#½ô

¶×£Ÿ˜主原料gVe UF f膜分離X‘方法#等5)«æ¯ÚªéÖÓ½Å#¦¸ŸÊÚªéÖÓ

電点K酸性側jA‘Rg˜利用V^Ÿ¥ï交換樹脂½Å（GMP, CMP）

˜用C‘方法#IŠrR’‹˜組~合•Z^方法Kk ¦¸ŸïnèïÉ¿Ä中m酵素¨Þ³ïm作

報告T’eC‘83)"例Go#pH 3.5fn#GMP n

用jŠŒ切断T’#不溶性m画分fA‘Íå k ¦

分画分子量20～50 kDa m UF 膜˜透過X‘一方f#¸Ÿïg#可溶性m画分fA‘ GMP K生成X‘"

b LG, a LA, Ig ihm大部分m×£Ÿ»ïÍª質

GMP n½ô¶×£Ÿ中m»ïÍª質m約20˜占n透過K抑制T’‘"一方f pH 7.0 fn前述m通ƒ#Ñ¢Çç›åÇï#½é³ï#ÄæÓÄÑšï

Œ非共有結合jŠ‘凝集˜形成V#見掛P上m分子

˜含有ViC›ÛÊ酸組成fA‘^ƒ#高度j精製

量K大LNi‘^ƒ#同孔径m膜˜使用Ve„

T’^„mnÑ¢Çç¬Äï尿症m患者j対Ve安

GMP n保持液側j残‘"本手法jIP‘ GMP m

全i»ïÍª質m一cjiŒ得‘81)"GMP n糖鎖

回収率n約34fAb^g報告T’eC‘"

K結合VeC‘糖ÖÓ½ÅfAŒ#\m構造n一定}^#陽Ÿ¥ï交換樹脂j pH 3 j調整V^×£

fniN#少iNg„数種類K存在X‘RgK知‹Ÿ˜供X‘g#GMP 以外m主i»ïÍª質n吸着’eC‘"分子量n約 8 ～ 10 kDa fA‘K#›Û

T’‘K# GMP n吸着ZYj\m}}溶出T’

Ê酸構造j由来X‘分子量n約 7 kDa f#残Œn‘86) "„VNn pH 4.0 以下jIP‘陰Ÿ¥ï交換

糖鎖部分j由来X‘gT’eC‘82)"pH jŠbe

樹脂処理jŠŒ#GMP ˜選択的j吸着TZ‘gC

存在形態K異i‘Rg„示唆T’eIŒ#E手法„報告T’eC‘87)"GMP n比較的加熱jkawasaki ‹m®ç“過分析fn pH 7 fn 20 ～ 50

強C^ƒ#pH 中性付近f加熱V#\m後j MF „kDa # pH 3.5 f n 10 ～ 30 kDa g 報 告 T ’ e I

VNn 50 kDa 以上m UF ˜用Ce変性Ve会合V

Œ83)#一方#Nakano ‹n#®ç“過ªéÚÄ«å^×£Ÿ»ïÍª質˜保持液側j#GMP 画分˜透

Ñœôm結果#GMP n 3 cmÞÊÚôm凝集体f

過液側j回収X‘手法f„成分˜濃縮fL‘gCE

AŒ#真m分子量n pH m変化m影響˜受PiCg

報告KA‘88)"

報告VeC‘84) "他j„可逆的i結合†乖離˜N
6)

Œ返VeC‘gm報告n多C"¥μÂ¥Ùï½ï（OPN）

GMP m生理活性機能jcCenR’}fj多N

OPN n高度jæï酸化T’^糖»ïÍª質f#m報告KAŒ#一例gVen#胃酸分泌抑制効果#

生物mzg™hm組織g体液j存在X‘K#特j乳ŸïÑç£ï²¡œçμm感染防止効果#病原性大j多N含}’eC‘"分子±Ÿ¶n牛 OPN fn

腸菌群wm選択的結合性#ÓèÌŸ¥ÂœªμgV

262残基#ÎÄ OPN fn298残基程度fAŒ#乳中

em効果#åªÄÌ½çμ†ÏÑœ¶μ菌m増殖促

m含量jcCen人乳f 138 mg / L #牛乳fn 18

進#骨†歯m差石灰化m促進#胃液分泌m抑制ih

mg / L gm報告KA‘40,89,90) " OPN K乳児m免疫

K挙Q‹’‘82) "}^#物性面jICen強固i

機能m発達j関与V#免疫系m成熟˜促進V#病原®ç形成能˜持cRgK知‹’#特jRm特性n酸

性感染症J‹保護X‘Rg˜示唆X‘研究„iT’

性域f顕著fAŒ#pH 4.5以下fn 3～10程度meIŒ# OPN n新生児m胃液jŠ‘»ïÍª質分

GMP 溶液n加熱ZYg„時間依存的j®ç化˜引

解j対Ve比較的耐性KAŒ91) # Th1 型免疫˜誘L起RX85)"½ô¶×£Ÿ由来m WPC jn一定量

導fL‘Rg92) #ŸïÂ«æïj結合V#標的細K含}’eIŒ#発酵乳ihmè¥é´ôj影響˜

胞mŸïÂ«æïwm¡ŸçμÞ½ôÑm結合˜防及{VeC‘要因m一cg考G‹’‘"

ORgjŠŒ#T}U}i病原体j対X‘耐性˜高Vol. 70. 2020

― 70 ―

ƒ‘Rg#ihK報告T’eC‘93)"

100 kDa m UF 膜# 0.1 mm m MF 膜jŠ‘濃縮例

K報告T’eC‘36,96)"

OPN m分離法gVen三段階fm膜処理jŠ‘

工程K報告T’eC‘"酸×£Ÿ˜原料gVe#

5.

pH 4.55 f 10 kDa m分画分子量m UF f分離V#

I • Œ jpH 6.0 ～ 8.5 f 1.4 mm m MF 濃 縮 ˜ 行 C #次 C f

本稿jICen#工業的i領域f応用T’eC‘

pH 3.0 f 5 kDa m分画分子量m UF f精製X‘R

乳»ïÍª質m分離技術g#主要i乳»ïÍª質m

gjŠbe# OPN ˜粉当^Œ 14.8 #»ïÍª質

分離工程˜記載V^"R’‹m各種m乳»ïÍª質当^Œ 16 }f濃縮T’^粉末˜製造fL‘Rg

j加Ge#ÓéÂ¥ôμÖÓÄï#¡³血清›çÒ

K報告T’eC‘94) "}^#ŠŒ簡便Jc高純度

Ûï（ BSA）#乳»ïÍª質m酵素分解jŠbe生

f OPN ˜回収X‘技術gVe#Ÿ¥ï交換˜用C

成T’^乳ÖÓ½Åih˜対象gV^分離技術jc^工程K報告T’eIŒ# Bertelsen ‹n# pH 3.6

Ce„研究K進™fIŒ#T}U}i乳»ïÍª質～ 6.5 jICe# 25 °C f 4 ～ 10 mS / cm m範囲m電†乳ÖÓ½Å素材K開発T’#応用T’eC‘"乳導度jA‘供給液˜強塩基性Ÿ¥ï交換樹脂j供X

中jn#}_\m機能m詳細K解明T’eCiC#‘RgjŠbe OPN m吸着K可能fA‘Rg˜報

A‘Cn産業的jnA}Œ利用T’eCiC微量»

告VeC‘95) "½ô¶×£Ÿ˜原料gX‘場合jïÍª質„多C"R’‹m乳»ïÍª質m有益i機

n等電点K近似VeC‘ GMP gm分離K鍵gi

能K明‹Jji‘j従C#\m分離技術„発展X‘‘"A‘一定m pH g電導度m範囲内fn高純度m„mg思•’‘"OPN K得‹’#Rm範囲˜外’‘g夾雑X‘他»

近年#SDGs m視点J‹#工業的μ¬ôçfm分

ïÍª質m割合K増G# OPN m収率„下K‘Rg

離精製技術j„#環境負荷m低減#用水使用量m削

K報告T’eC‘95) "一部f商業生産„T’eI

減†æ±Ÿªç#£Éç©ô¯μÄm抑制#副生成

Œ#OPN ˜使用V^臨床試験m報告例„増GeC

物†廃棄物m低減#素材ËïÅæï«m向上#精製‘"度m向上ihK求ƒ‹’eC‘"Ì»ô#ªæô
Ü#脱脂粉乳ihm例˜挙Q‘}f„iN#乳gC

7)

免疫«éÒæï（Ig）

E単独m素材J‹#T}U}i分離精製技術˜駆使

Ig n#免疫応答m結果gVe生成T’‘抗体f

V#風味†組成†物性m異i‘T}U}i乳製品†

AŒ#病原体j対X‘防御上#極ƒe重要i役割˜

乳素材˜製造X‘Rgn乳業m基幹工程fA‘"今持beC‘»ïÍª質fAŒ#CNcJm±Òªå

後g„既存m技術j留}‘RgiN#分離精製技術

μKA‘"人m母乳中jn IgA#特j·ªè»æô

K発展V#新^i乳»ïÍª質素材K開発T’‘R¯ïÙôÉïÄ˜持c分泌型 sIgA K多N含}’eg˜期待V^C"

IŒ#牛乳中jn IgG K主gVe存在X‘"受動

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