生產(chǎn)β-酪蛋白組合物和相關(guān)產(chǎn)品的方法
【專(zhuān)利說(shuō)明】生產(chǎn)酪蛋白組合物和相關(guān)產(chǎn)品的方法 發(fā)明領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及一種生產(chǎn)含有0-酪蛋白的組合物的方法、以及可通過(guò)此類(lèi)方法獲得 的產(chǎn)品。更具體地，本發(fā)明涉及一種使用受控的微過(guò)濾來(lái)生產(chǎn)e-酪蛋白組合物的方法。
[0002] 發(fā)明背景
[0003] (6-酪蛋白是存在于人乳中的主要蛋白質(zhì)。該蛋白質(zhì)在其磷酸化區(qū)域處與鈣結(jié)合。 總體來(lái)說(shuō)該蛋白質(zhì)是無(wú)序的，并且其特點(diǎn)是無(wú)規(guī)卷曲蛋白質(zhì)。
[0004] 0-酪蛋白還存在于牛乳中，然而，其濃度低于在人乳中的濃度。在室溫下，牛 e -酪蛋白與牛乳的酪蛋白膠束結(jié)合，但在較低溫度下例如2-5攝氏度，已知0 -酪蛋白部 分地與這些酪蛋白膠束分離以形成游離的0-酪蛋白，例如呈單個(gè)游離0-酪蛋白分子或 小的0-酪蛋白聚集物的形式。 現(xiàn)有技術(shù)：
[0005] 在現(xiàn)有技術(shù)中已描述了用于將0 _酪蛋白從乳中分離的若干方法。
[0006] FR 2, 592, 769 A披露了一種通過(guò)對(duì)含有聚集酪蛋白酸鈣的冷卻液進(jìn)給進(jìn)行微濾 來(lái)生產(chǎn)0-酪蛋白的方法。
[0007] US 5, 169,666 A描述了一種通過(guò)使冷卻脫脂乳經(jīng)受微濾來(lái)生產(chǎn)富含0-酪蛋白 的乳蛋白產(chǎn)品的工藝。所用的MF過(guò)濾器具有一個(gè)0. 1-0. 2微米的孔尺寸。
[0008] US 2007104847 A披露了一種生產(chǎn)0-酪蛋白的方法：該方法是基于對(duì)冷卻脫脂 乳的初始冷微濾來(lái)獲得部分脫酪蛋白的滲余液以及含有乳清蛋白和大量酪蛋白的 滲透液。含有e-酪蛋白的滲透液可以經(jīng)受進(jìn)一步的凈化。
[0009] WO 2012/148,269 Al披露了一種制備包含0-酪蛋白的乳蛋白質(zhì)部分的方法，該 方法使用第一微濾步驟并且使該第一微濾步驟的滲余液經(jīng)受第二微濾。該第一微濾步驟可 以在暖溫度下執(zhí)行，并且第二微濾步驟可以在冷溫度下執(zhí)行。
[0010] 發(fā)明概述
[0011] 本發(fā)明的一個(gè)方面涉及一種生產(chǎn)含有0-酪蛋白的組合物的方法，該方法包括以 下步驟：
[0012] a)通過(guò)將乳調(diào)節(jié)至至少20攝氏度的預(yù)熱溫度（Th )來(lái)將該乳預(yù)熱，從而提供溫 乳，
[0013]b)使該溫乳經(jīng)受微濾（MF)，從而提供第一 MF滲透液和第一 MF滲余液，
[0014] c)任選地，使該第一 MF滲余液經(jīng)受MF-滲濾，
[0015] d)將來(lái)源于該第一MF滲余液的第一組合物的溫度調(diào)節(jié)至在0-15攝氏度的范圍內(nèi) 的冷溫度)，并且在至少0. 5小時(shí)的持續(xù)時(shí)間)內(nèi)將該第一組合物的溫度保持在這 個(gè)范圍內(nèi)，從而獲得冷卻的第一組合物，
[0016] e)使該冷卻的第一組合物經(jīng)受微濾，從而獲得第二滲余液和第二滲透液，該第二 滲透液是富含0-酪蛋白的，并且
[0017] f)任選地，使該第二MF滲余液經(jīng)受MF-滲濾，
[0018] g)任選地，使來(lái)源于該第二滲透液的第二組合物經(jīng)受一個(gè)或多個(gè)進(jìn)一步的處理步 驟，例如進(jìn)一步的凈化和/或濃縮步驟，
[0019] 從而提供該含有0-酪蛋白的組合物。
[0020] 步驟e)的第二滲透液例如可以用作該含有0-酪蛋白的組合物?？商娲?，步驟 e) 的第二滲透液與步驟f)的MF-滲濾的隨后的滲透液的組合可以用作該含有0-酪蛋白 的組合物?？商娲?，由步驟g)所得的產(chǎn)品可以用作該含有e-酪蛋白的組合物。
[0021] 由于步驟c)、f)和g)被視為任選的，所以存在該方法的若干變體。該方法例如可 以包括步驟a)、b)、d)以及e)?？商娲?，該方法可以包括步驟幻、13)、(3)、(1)以及6)。例 如，該方法可以包括步驟a)、b)、d)、e)以及f)。該方法例如可以包括步驟a)、b)、d)、e) 以及g)?？商娲?，該方法可以包括步驟a)、b)、d)、e)、f)以及g)。例如，該方法可以包 括步驟a)、b)、c)、d)、e)以及f)。在其他實(shí)施例中，該方法包括步驟a)、b)、c)、d)、e)以 及g)。該方法例如可以包括步驟a)、b)、c)、d)、e)、f)以及g)。
[0022] 在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，該方法是由步驟a)、b)、d)以及e)組成?？商娲?，該 方法可以由步驟幻、《、(3)、(1)以及 6)組成。例如，該方法可以由步驟&)、13)、(1)、6)以及 f) 組成。該方法例如可以由步驟a)、b)、d)、e)以及g)組成?？商娲?，該方法可以由步 驟a)、b)、d)、e)、f)以及g)組成。例如，該方法可以由步驟a)、b)、c)、d)、e)以及f)組 成。在其他實(shí)施例中，該方法是由步驟幻、13)、(3)、(1)、6)以及0組成。該方法例如可以由 步驟 a)、b)、c)、d)、e)、f)以及 g)組成。
[0023] 圖1中示出本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例。這里，乳（1)接觸加熱單元（2)，該加熱 單元將該乳的溫度調(diào)節(jié)至預(yù)處理溫度（Th)。將該乳保持在溫度ThT，長(zhǎng)達(dá)足以允許該游 離的0-酪蛋白的至少相當(dāng)大一部分與酪蛋白膠束結(jié)合的持續(xù)時(shí)間tH。
[0024] 然后，將該溫乳轉(zhuǎn)移至第一微濾單元（3)并且分成第一滲透液（6)和第一滲余液 (5)。這個(gè)實(shí)施例包括對(duì)混合有稀釋液（5)的第一滲余液（4)進(jìn)行隨后的滲濾，并且然后 將所得的混合物轉(zhuǎn)移至另一個(gè)微濾單元（3'），從而得到第一 MF-滲濾滲余液（4'）和第一 MF-滲濾滲透液陽(yáng)'）。對(duì)第一 MF-滲濾滲余液（4'）執(zhí)行另一個(gè)MF-滲濾步驟。在溫微濾 過(guò)程中的溫度Twmf可以與T H相同或不同，但優(yōu)選的是Twmf為至少20攝氏度。
[0025] 隨后，將所得的滲余液（4〃）稀釋并且轉(zhuǎn)移至一個(gè)冷卻單元，在該冷卻單元中該稀 釋的滲余液被冷卻至溫度。將該稀釋的滲余液保持在冷溫度下，長(zhǎng)達(dá)足以使該結(jié)合酪蛋 白膠束的e_酪蛋白的相當(dāng)大一部分分離的持續(xù)時(shí)間，從而提供該冷卻的、稀釋的滲余 液中的相當(dāng)大一部分的游離的0-酪蛋白。該游離的0-酪蛋白通過(guò)冷MF (8)和冷MF-滲 濾（8'和8")與該冷卻的、稀釋的滲余液分離。該游離的0-酪蛋白移動(dòng)穿過(guò)MF過(guò)濾器并 進(jìn)入滲透液流（1〇，1〇'，1〇〃）中，將它們組合起來(lái)并且轉(zhuǎn)移至一個(gè)噴霧干燥系統(tǒng)（12)，該噴 霧干燥系統(tǒng)將該組合的滲透液轉(zhuǎn)化成一種含有0 _酪蛋白的粉末。
[0026] 溫MF/MF-滲濾（6,6'，6〃）的滲透液含有高質(zhì)量的血清蛋白并且可以被轉(zhuǎn)化成粉 末或液體形式的血清蛋白濃縮物。
[0027] 離開(kāi)冷MF/MF-滲濾的滲余液流（9")是膠束酪蛋白的部分脫0-酪蛋白的分離 物，并且例如可以用作一種食品添加劑或用于奶酪的生產(chǎn)中。
[0028] 本發(fā)明的另一個(gè)方面涉及一種可通過(guò)根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法獲 得的含有0-酪蛋白的組合物。
[0029] 附圖簡(jiǎn)述
[0030] 圖1是本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例的示意圖，其中（1)是乳，（2)是預(yù)熱單元， 3/3' /3〃是MF單元，4/4' /4〃是滲余液流，5/5' /5〃是第一稀釋液的添加，6/6' /6〃是滲透液 流，（7)是對(duì)稀釋的滲余液（4")的冷卻和保持，8/8'/8"是MF單元，9/9'/9"是滲余液流， 10/10'/10〃是滲透液流，11/11'是第二稀釋液的添加，（12)是一個(gè)噴霧干燥單元。
[0031] 圖2展示了一種方法的溫度分布圖，該圖包括一個(gè)高的預(yù)熱溫度Th和在溫乳的微 濾過(guò)程中的稍低的溫度T wMF。
[0032] 圖3展示了一種方法的溫度分布圖，其中Th與Twmf近似相同。
[0033] 圖4是對(duì)如實(shí)例1中所述那樣獲得的含有0-酪蛋白的組合物的毛細(xì)管電泳分析 得出的電泳圖。
[0034] 圖5是對(duì)一種可商購(gòu)獲得的0 -酪蛋白制劑的毛細(xì)管電泳分析得出的電泳圖。
[0035] 發(fā)明的詳細(xì)說(shuō)明
[0036] 如上所述，本發(fā)明的一個(gè)方面涉及一種生產(chǎn)含有0-酪蛋白的組合物的方法，該 方法包括以下步驟：
[0037] a)通過(guò)將乳調(diào)節(jié)至至少20攝氏度的預(yù)熱溫度（Th )來(lái)將該乳預(yù)熱，從而提供溫 乳，
[0038]b)使該溫乳經(jīng)受微濾（MF)，從而提供第一 MF滲透液和第一 MF滲余液，
[0039] c)任選地，使該第一 MF滲余液經(jīng)受MF-滲濾，
[0040] d)將來(lái)源于該第一MF滲余液的第一組合物的溫度調(diào)節(jié)至在0-15攝氏度的范圍內(nèi) 的冷溫度)，并且在至少0. 5小時(shí)的持續(xù)時(shí)間)內(nèi)將該第一組合物的溫度保持在這 個(gè)范圍內(nèi)，從而獲得冷卻的第一組合物，
[0041] e)使該冷卻的第一組合物經(jīng)受微濾，從而獲得第二滲余液和第二滲透液，該第二 滲透液是富含0-酪蛋白的，并且
[0042] f)任選地，使該第二MF滲余液經(jīng)受MF-滲濾，
[0043] g)任選地，使來(lái)源于該第二滲透液的第二組合物經(jīng)受一個(gè)或多個(gè)進(jìn)一步的處理步 驟，例如進(jìn)一步的凈化和/或濃縮步驟，
[0044] 從而提供該含有0-酪蛋白的組合物。
[0045] 可通過(guò)本發(fā)明的方法獲得的含有0-酪蛋白的組合物相對(duì)于蛋白質(zhì)的總量?jī)?yōu)選 地含有至少30% (w/w) 0-酪蛋白。例如，該含有0-酪蛋白的組合物相對(duì)于蛋白質(zhì)的總量 可以含有至少50% (w/w)0-酪蛋白。該含有0-酪蛋白的組合物相對(duì)于蛋白質(zhì)的總量可 以含有至少60% (w/w) 0-酪蛋白?？商娲?，該含有0-酪蛋白的組合物相對(duì)于蛋白質(zhì)的 總量可以含有至少70% (w/w)|3-酪蛋白，例如像至少80% (w/w)|3-酪蛋白。
[0046] 在本發(fā)明的一些優(yōu)選實(shí)施例中，該含有0-酪蛋白的組合物相對(duì)于蛋白質(zhì)的總量 含有在30%-100% (w/w)的范圍內(nèi)的0-酪蛋白量。例如，該含有0-酪蛋白的組合物相 對(duì)于蛋白質(zhì)的總量可以含有在50%-95% (w/w)的范圍內(nèi)的0-酪蛋白量。該含有0-酪 蛋白的組合物相對(duì)于蛋白質(zhì)的總量例如可以含有在55%-90% (w/w)的范圍內(nèi)的0-酪蛋 白量?？商娲?，該含有0-酪蛋白的組合物相對(duì)于蛋白質(zhì)的總量可以含有在60%-80% (w/w)的范圍內(nèi)的0-酪蛋白量。
[0047] 本發(fā)明的含有0 _酪蛋白的組合物相對(duì)于酪蛋白的總量?jī)?yōu)選地含有至少50% (w/ w)0-酪蛋白。例如，該含有(6-酪蛋白的組合物相對(duì)于酪蛋白的總量可以含有至少70% (w/w) 0-酪蛋白。該含有0-酪蛋白的組合物相對(duì)于酪蛋白的總量可以含有至少80 % (w/ w)e-酪蛋白。可替代地，該含有e-酪蛋白的組合物相對(duì)于酪蛋白的總量可以含有至少 90% (w/w)0-酪蛋白。例如，該含有0-酪蛋白的組合物相對(duì)于酪蛋白的總量可以含有至 少95% (w/w)|3-酪蛋白，例如像至少97% (w/w)|3-酪蛋白。
[0048] 該方法還可以用于生產(chǎn)血清蛋白濃縮物，例如通過(guò)收集該第一滲透液和/或從該 第一滲透液的MF-滲濾得到的額外滲透液。此外，該方法可以用于生產(chǎn)脫0-酪蛋白的膠 束酪蛋白分離物，例如通過(guò)收集該第二滲余液和/或通過(guò)使該第二滲余