具有低LPS的乳品类组合物

申请号 CN201280043032.9 申请日 2012-07-13 公开(公告)号 CN103781368A 公开(公告)日 2014-05-07
申请人 弗里斯兰品牌有限公司; 发明人 安德里斯·迪尔克·西曼丝玛; Y·P·德弗里斯; 阿努克·雷欧妮·弗埃特斯玛; 宝拉·玛丽亚·莱安德罗·加尔西亚; 阿尔伯特·万德尔帕特;
摘要 本 发明 涉及一种生产具有低LPS的乳品类食物组合物的方法,该方法包括以下步骤:(a)提供贮存时间小于264小时的奶;及(b1)用孔径为0.01μm~2μm的微 过滤器 处理所述奶以至少得到 酪蛋白 富集的部分和 乳清 蛋白富集的部分,或(b2)处理奶以去除至少98wt%的革兰氏阴性菌并将其中去除至少98wt%的革兰氏阴性菌的奶加热至60~90℃。本发明的方法非常适于提供乳品类食物组合物,其中,存在小于5100EU?LPS/升的即用食物组合物,或其中,存在小于39EU?LPS/克的干燥的产品。
权利要求

1.一种生产具有低LPS浓度的乳品类食物组合物的方法,包括以下步骤:
(a)提供贮存时间小于264小时的奶;
(b)使用孔径为0.01μm~2μm的微过滤器处理所述奶以至少得到酪蛋白富集的部分和乳清蛋白富集的部分。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,所述方法包括加热步骤。
3.一种生产具有低LPS的乳品类食物组合物的方法,包括以下步骤:
(a)提供贮存时间小于264小时的奶;
(b)处理所述奶以去除至少98wt%的革兰氏阴性菌;
(c)将其中去除至少98wt%的革兰氏阴性菌的所述奶加热至60℃~90℃。
4.根据权利要求1或2所述的方法,额外地包括以下步骤:
(c)处理所述奶以去除至少98wt%的革兰氏阴性菌;
(d)将其中去除至少98wt%的革兰氏阴性菌的所述奶加热至60℃~90℃。
5.根据权利要求3或4所述的方法,其中,所述去除至少98wt%的革兰氏阴性菌的处理选自由以下步骤组成的组:
孔径为0.5微米~2.5微米的细菌过滤,优选在25℃~65℃的温度下;
离心;
使用抗体去除革兰氏阴性菌。
6.根据前述权利要求中任意一项所述的方法,其中,在生产所述乳品类食物组合物的加工过程中,所述奶和由此得到的产品没有经过高于90℃的热处理
7.根据前述权利要求中任意一项所述的方法,其中,在0~65℃的温度下进行所述微过滤。
8.根据前述权利要求中任意一项所述的方法,其中,所述微过滤的孔径为0.05微米~
1.2微米,更优选为0.1微米~0.8微米,且最优选为0.15微米~0.5微米。
9.根据前述权利要求中任意一项所述的方法,其中,在微过滤过程中的跨膜压小于
2.5巴。
10.根据前述权利要求中任意一项所述的方法,其中,在25℃~65℃或0~25℃的温度下进行所述微过滤。
11.根据权利要求2~10中任意一项所述的方法,其中,所述奶在60℃~65℃的温度下被加热1分钟~10分钟,或在65℃~85℃的温度下被加热5秒~180秒,优选在65℃~
76℃的温度下被加热10秒~120秒,最优选在66℃~71℃的温度下被加热5秒~180秒。
11、根据前述权利要求中任意一项所述的方法,其中,所述奶的贮存时间为200小时~
80小时。
12.根据前述权利要求中任意一项所述的方法,包括以下步骤:
(a)提供贮存时间小于264小时的奶;
(b)处理所述奶以去除至少98wt%的革兰氏阴性菌;
(c)将其中去除至少98wt%的革兰氏阴性菌的所述奶加热至60℃~90℃;
(d)使用孔径为0.01μm-2μm的微过滤器处理所述奶以至少得到酪蛋白富集的部分和乳清蛋白富集的部分。
13.根据前述权利要求中任意一项所述的方法,其中,在所述微过滤的步骤和/或革兰氏阴性菌的去除步骤之前,所述奶经过转溶处理。
14.根据前述权利要求中任意一项所述的方法,其中,所述乳清蛋白富集的部分与所述酪蛋白富集的部分或与贮存时间小于264小时的奶蛋白产品混合,以得到在乳品类组合物中的酪蛋白:乳清蛋白的比例为0.1~4.0,优选为0.2~2,更优选为0.3~1,最优选为
0.4~0.7。
15.根据前述权利要求中任意一项所述的方法,其中,脂肪被添加到所述组合物中。
16.根据权利要求15所述的方法,其中,至少25wt%的所述脂肪包括黄油。
17.根据前述权利要求中任意一项所述的方法,其中,选自由维生素、矿物质、多不饱和脂肪酸益生元益生菌、蛋白、抗体、核苷酸、抗化剂和磷脂组成的组中的成分被添加到所述组合物中。
18.根据前述权利要求中任意一项所述的方法,其中,存在干燥步骤。
19.根据前述权利要求中任意一项所述的方法,其中,所述食物组合物选自由婴儿配方奶粉、医药食物、营养食物组合物、酸乳酪、饮料、酱类或奶油组成的组。
20.根据前述权利要求中任意一项所述的方法,其中,所述奶为奶,优选为奶牛的奶。
21.一种能通过根据前述权利要求中任意一项所述的方法得到的乳品类食物组合物。
22.一种乳品类食物组合物,其中,存在小于4000E3EU LPS/升的即用食物组合物,或其中,存在小于30E3EU LPS/克的干燥的产品。
23.根据权利要求22所述的乳品类食物组合物,其中,存在小于5100EULPS/升的即用食物组合物,或其中,存在小于39EU LPS/克的干燥的产品。
24.根据权利要求21~23中任意一项所述的乳品类食物组合物,所述乳品类食物组合物包括乳酸菌和双歧杆菌,优选所述乳酸菌和双歧杆菌具有至少80%H的疏性。
25.根据权利要求21~24中任意一项所述的组合物,其中,所述组合物是酪蛋白富集的部分,在该酪蛋白富集的部分中大于80wt%的蛋白是酪蛋白。
26.根据权利要求21或25所述的方法,其中,所述组合物是乳清蛋白富集的部分,在该乳清蛋白富集的部分中大于30wt%的蛋白是乳清蛋白。
27.根据权利要求21~26中任意一项所述的组合物,其中,β-酪蛋白占总酪蛋白的量为至少37%,优选为至少39%,更优选为至少41%。
28.根据权利要求21~27中任意一项所述的组合物,其中,酪蛋白:乳清蛋白的比例为0.1~4.0,优选为0.2~2.5,更优选为0.3~1,最优选为0.4~0.7。
29.根据权利要求21~28中任意一项所述的组合物,该组合物包括脂肪,其中,所述脂肪包括至少25wt%的黄油。
30.根据权利要求21~29中任意一项所述的组合物,其中,所述食物组合物选自由婴儿配方奶粉、医药食物、营养食物组合物、酸乳酪、饮料、酱类或奶油组成的组。
31.根据权利要求25所述的酪蛋白富集的部分和根据权利要求26所述的乳清蛋白富集的部分在生产食物组合物、优选婴儿配方奶粉中的应用。
32.根据权利要求26所述的乳清蛋白富集的部分和奶和/或奶蛋白浓缩物在生产食物组合物、优选婴儿配方奶粉中的应用,在所述奶中,至少98%的革兰氏阴性菌被去除并且所述奶已经过在60℃~90℃的温度下的热处理;在所述奶蛋白浓缩物中,至少98%的革兰氏阴性菌被去除并且所述奶蛋白浓缩物已经过在60℃~90℃的温度下的热处理。
33.根据权利要求21~32中任意一项所述的组合物,其中,优选在洗涤剂的存在下,根据LAL检测或动力学显色LAL检测来测量LPS的量。

说明书全文

具有低LPS的乳品类组合物

技术领域

[0001] 本发明涉及一种提供奶蛋白的方法。具体地,本发明涉及一种制造具有低脂多糖(LPS)浓度的奶蛋白组合物的方法。更具体地,本发明涉及一种制造用于婴儿配方奶粉和幼儿配方奶粉的具有低LPS浓度的奶蛋白组合物的方法。背景技术
[0002] 肠道中的上皮完整性对(例如,在哺乳动物中的)最佳上皮屏障是至关重要的。与革兰氏阳性菌相比,革兰氏阴性菌的外膜含有为内毒素的脂多糖(LPS)。单个细菌细胞含有大约3.5×106的LPS分子。LPS是复杂的带负电荷的分子,由被称为O-特异性链的远端多糖链、核心多糖和被称为脂质A的脂质部分组成。LPS在动物和人类中起到产生诱导强炎症反应的内毒素的作用,并且涉及几种疾病(例如败血症)的发展。LPS的毒性部分是由两个磷酸葡糖胺残基和至少6个脂肪酸组成的脂质A部分。这两个磷酸基团对LPS的生物活性是必不可少的。当并入革兰氏阴性菌的细胞膜的外小叶(outer leaflet)时,LPS分子是相对无毒的,因为脂质A部分或多或少地被收藏起来(stown away)。然而,当分离的或垂死的细菌自发地将LPS释放到哺乳动物的循环中时,释放的LPS可与几种蛋白(诸如白蛋白、乳蛋白、高密度脂蛋白(HDL)、低密度脂蛋白(LDL)和细菌通透性增加蛋白(BPI))相互作用。LPS结合蛋白(LBP)是在这方面中最重要的蛋白。LBP-LPS复合物结合至从骨髓系的细胞膜(巨噬细胞、单核细胞和多形核白细胞)释放之后的CD14(“分化14的簇”)。CD14需要辅助受体复合物、Toll样受体4/骨髓分化-2复合物(TLR4/MD-2)以启动细胞内的信号传导级联。此级联促进NF-κB的核易位和诸如肿瘤坏死因子α(TNFα)的促炎性细胞因子的转录。TNFα和其它促炎性细胞因子诱导血管通透性、增强的血液流量和嗜中性粒细胞向LPS源的募集以及全身性反应(诸如发热)。LPS在高浓度时通过过度刺激TLR4信号传导而变得有毒性,产生导致不良反应(诸如感染性休克)的过度炎症反应。对LPS或其它细菌抗原(例如,鞭毛蛋白或T细胞表位)的异常免疫反应已被证实与炎症性肠病(IBD)和坏死性小肠结肠炎(NEC)有关。NEC主要影响早产婴儿,并假定是由对在出生之后移生在肠道中的共生生物的不成熟免疫反应所引起的。早产婴儿可能具有受损的LPS感知,因为他们缺失TLR4诱导的信号转导通路中的必要分子,并因此当微生物移生在不成熟肠中时新生儿易患NEC,因为脊椎动物所遇到的LPS最丰富的来源之一是他们的常驻肠道微生物丛。这些肠道微生物丛在成年宿主内不引起病理性炎症。还有迹象表明,LPS在全身性炎症的诱导中起着重要作用。由于新生婴儿在头几个月或他们的一生中他们的肠道上皮具有较高的渗透性,所以致病物质有较高的机会跨越上皮屏障并在儿童体内诱导炎症。
[0003] 原料奶可含有显著数量的革兰氏阴性菌。出于健康安全的原因,通过巴氏杀菌和消毒技术来杀灭食品中包括革兰氏阴性菌的细菌。不幸地,杀灭革兰氏阴性菌不会导致革兰氏阴性菌的膜的完全降解,并且LPS分子很大程度上保持完整并因此被释放到组合物中。此外,在食物组合物的加工过程中,由于食品加工技术引起的剪切而使LPS从细菌壁释放出来。LPS在100℃下是热稳定的并且在食品加工过程中保存下来。
[0004] 婴儿食物和其它乳品类产品中的蛋白常常来自源于奶酪制作工艺中的乳浆(whey)部分。乳浆部分含有许多营养乳浆蛋白,诸如α-乳白蛋白和β-乳球蛋白。在制作奶酪的加工过程中,常常首先对奶进行热处理以杀灭包括革兰氏阴性菌的细菌并使不需要的酶失活。如上所述,这些处理会使LPS释放到奶中。因此在奶酪制作工艺中,LPS可最终存在于乳浆部分中。此外,在制作婴儿配方奶粉或其它乳品类食物中的乳浆部分的下一个加工步骤中,可再次发生革兰氏阴性菌的污染,因此可以进行额外的热处理。虽然可以通过这种方式使细菌数受到控制,但是这可以产生最终存在于配方奶粉中的增加量的LPS。如上所述,高LPS负载不是在婴儿配方奶粉中所希望的。
[0005] 另一种提供可用于生产婴儿配方奶粉或其它乳品类食物的蛋白部分的方法是使用微过滤的方法。使用微过滤提供来自奶的蛋白部分的背景参考文献是US5169666。该文中,奶经过低温超过滤或微过滤。
[0006] 另一个背景参照文献是EP1133238。该文中,通过在升高的温度(通常为50℃)下使还没有经热处理或至多经过中度热处理的奶经过微过滤来制造来源于乳浆的蛋白组合物。
[0007] 另外的背景参考文献是WO2008/127104。这涉及适合作为例如婴儿食物的成分的乳清蛋白(serum protein)产品,该乳清蛋白产品是通过利用孔径为0.3~0.5μm的膜在10℃~20℃的温度下对牛奶进行微过滤而得到的。
[0008] 包括上述方法的现有技术的方法可提供适合于生产婴儿配方奶粉和其它乳品类产品的蛋白部分,但是它们不涉及使LPS含量减小至最小量,因此蛋白部分中的LPS含量且因此最终奶制品中的LPS含量可能会相当高。例如,LPS不经微过滤方法去除并且可能最终存在于渗透部分中。
[0009] EP1359924B1公开了乳酸菌和双歧杆菌(特别是那些具有疏性表面的乳酸菌和双歧杆菌)具有结合内毒素的能力。疏水性的乳酸菌或双歧杆菌应具有至少80%H的疏水性百分比(%H)。当这些细菌生长时,它们可以结合高达95%的存在的LPS分子。然而,LPS分子仍然存在于组合物中,并从而通过例如在组合物加工过程中的热处理或剪切力而从疏水性细菌上分离下来。此外,如果不想将疏水性细菌添加到组合物中,目前还没有一种令人满意的产生低水平LPS的组合物的方法。

发明内容

[0010] 因此,本发明希望得到一种微生物安全的、而且还具有低LPS负载的组合物。本发明提供了解决方案。
[0011] 在第一方面中,本发明涉及一种生产具有低LPS的乳品类食物组合物的方法,该方法包括以下步骤:
[0012] (a)提供贮存时间小于264小时的奶;
[0013] (b)使用孔径为0.01μm~2μm的微过滤器处理所述奶以至少得到酪蛋白富集的部分和乳清蛋白富集的部分。
[0014] 在第二方面中,本发明涉及一种生产具有低LPS的乳品类食物组合物的方法,该方法包括以下步骤:
[0015] (a)提供贮存时间小于264小时的奶;
[0016] (b)处理所述奶以去除至少98wt%的革兰氏阴性菌;
[0017] (c)将其中去除至少98wt%的革兰氏阴性菌的所述奶加热至60℃~90℃。
[0018] 在另一个方面中,本发明涉及一种生产具有低LPS的乳品类食物组合物的方法,该方法包括以下步骤:
[0019] (a)提供贮存时间小于264小时的奶;
[0020] (b)处理所述奶以去除至少98wt%的革兰氏阴性菌;
[0021] (c)将其中去除至少98wt%的革兰氏阴性菌的所述奶加热至60℃~90℃;
[0022] (d)使用孔径为0.01μm~2μm的微过滤器处理所述奶以至少得到酪蛋白富集的部分和乳清蛋白富集的部分。
[0023] 在另外一个方面中,本发明涉及一种乳品类食物组合物,该乳品类食物组合物包括小于4000E3EU LPS/升的即用组合物,或包括小于30E3EU LPS/克的干燥的产品。

具体实施方式

[0024] 本发明涉及一种具有低LPS负载的乳品类组合物。
[0025] 在原料奶中,存在革兰氏阴性菌以及革兰氏阳性菌和可能会破坏奶的酶。由于这些原因,通常对奶进行巴氏杀菌或消毒以杀灭细菌并使酶失活。在热处理中及在奶处理的其它加工(诸如乳油化(creaming)和同质化)过程中,可使存在的细菌破裂。当革兰氏阴性菌破裂时,LPS被释放到奶中。不幸的是,LPS是热稳定的,从而在这些处理后,奶负荷有可能仍会造成伤害且尤其是在诸如婴儿的弱势群体中造成伤害的LPS。奶中的LPS的量依赖于奶中的革兰氏阴性菌的量。奶中的革兰氏阴性菌的量越多,则释放到奶中的LPS也将越多。当未对奶进行巴氏杀菌或消毒时,奶时间越久,存在于奶中的革兰氏阴性菌也越多,因为这些细菌在低温下贮存期间会生长并繁殖。
[0026] 在农场中,来自奶牛的奶首先被贮存在冷罐中以使奶保持新鲜直到奶被收集并运输到奶加工工厂。在正常情况下,一般每2~3天收集一次奶。在2~3天内所有奶牛的奶被收集到冷罐中。因此,运输到奶厂的奶是不同时期(age)的奶的混合物。这意味着,在奶牛的挤奶和奶到达工厂之间的时间对于首先收集在罐中的奶可能是约3~4天,而对于最后收集的奶可能仅是0.5~1天。
[0027] 本发明中,奶的贮存时间被定义为最久的奶(oldest milk)(即,在农场被首先收集在贮存罐中的奶)的贮存时间。贮存时间是奶牛挤奶的时间和奶或由此来源的产品被加工成干燥的产品或最终浓缩产品的时间之间的时间。贮存时间从而包括:在农场中的罐中的时间、运输时间、在工厂中的贮存时间和在工厂中的加工时间。通常情况下,贮存时间可能长达约2周。对于许多乳品类产品(诸如婴儿配方奶粉),蛋白部分的一部分常常是从奶酪制造工艺中的乳清中得到的。对于这种具有乳清部分的产品,奶牛挤奶和最终产品(诸如干燥的婴儿配方奶粉)之间的总时间可能长达约3周。
[0028] 在本发明中,最长贮存时间为264小时或11天。这是最久的奶的最长贮存时间。正如前面所说的,到达奶厂的奶是不同时期的奶的混合物,最久的奶可能已在农场的罐中贮存了长达3~4天,而最新的奶可能仅贮存了半天之久。因此,在奶牛的挤奶和使奶并入干燥的产品或成品浓缩物中之间的最长时间是264小时或11天。贮存时间优选为250~
40小时,更优选为220~60小时,甚至更优选为200~80小时,更优选为180~100小时,更优选为160~110小时,甚至更优选为150~130小时,且最优选为145~135小时。适合的贮存时间也可以为10.5~1.5天,更适合地为10~2天,更适合地为9.5~2.5天,更适合地为9~3天,甚至更适合地为8.5~3.5天,更适合地为8~4天,甚至更适合地为7.5~4.5天,更适合地为7~5天,甚至更适合地为6.5~5.5天,且更适合地为6~
5天。
[0029] 奶牛挤奶和到达奶厂花费的时间(到达时间)也非常重要,并优选地应尽可能地短。还应理解的是,到达时间是存在于挤奶的混合物中的最久的奶的时间。在优选实施方式中,到达时间小于3天或小于70小时。到达时间优选小于2.5天,更优选小于2天,甚至更优选小于1.5天,更优选小于1天,且最优选小于0.5天。适合地,到达时间小于60小时,更优选小于50小时,甚至更优选小于35小时,更优选小于25小时,且最优选小于15小时。因为使革兰氏阴性菌的奶的污染保持为最小值是很重要的,所以奶的挤奶、贮存和转移以及在奶厂中的处理是以卫生或无菌的方式来完成的。
[0030] 原则上,提供给本发明的加工的奶可以来自任何产奶的动物,主要是牛,并特别是奶牛(成年母牛)。但除了牛,下面的动物也为奶制品提供人类使用的奶:骆驼、驴、山羊、、驯鹿、绵羊、水牛、牦牛和驼鹿。最优选地,在本发明中使用的奶是奶牛的奶。
[0031] 一般利用孔径在0.01~2微米、优选0.1~1.2微米、更优选0.2~0.5微米且最优选0.15~0.45微米的范围内的微过滤器来进行微过滤。适合的微过滤器是本领域中已知的,并且包括,例如,螺旋缠绕聚合物或陶瓷类系统。
[0032] 对于微过滤,可以使用用于横流微过滤器的任何常规装置。从而,例如,可以使用螺旋缠绕的微过滤膜,例如,如EP-A-1673975中所描述的。优选地,使用具有多个螺旋缠绕单元(module)的加工系统。已发现有益的是:在横流微过滤加工中,采取措施以降低跨越膜的跨膜压力,以这样的方式使得跨膜压力最大为2.5巴。由于这个原因,优选地,在根据本发明的方法中的微过滤过程中使跨膜压力保持相对低(也就是说,最大2.5巴)。例如,在2巴的最大跨膜压力下已得到关于渗透物的蛋白组合物的良好结果。平均跨膜压力可能会变化,并且例如为0.1~1.8巴。在具体实施方式中,最大跨膜压力为0.2~1.5巴,更优选为0.3~1.2巴,更优选为0.5~1巴,且最优选为0.6~0.8巴。
[0033] 代替减小跨膜压力的不同解决方案可以是使用在膜层的孔隙度或厚度中具有梯度的微过滤膜。
[0034] 在根据本发明的方法中,可以使用孔径为0.1~1.2μm的标准微过滤膜。如一般已知的,孔径影响渗透物和渗余物的最终蛋白组成。根据本发明,孔径证明具有一定影响力,特别是对乳清蛋白:酪蛋白的比例和β酪蛋白在酪蛋白中的所占的比例具有一定影响力。在实施方式中,使用孔径为0.2~0.5μm,优选为0.15~0.45μm的膜(例如螺旋缠绕的膜)。
[0035] 从包括非变性奶蛋白并具有足够的微生物质量(microbiological quality)的奶开始执行微过滤步骤。这可指原料(未处理的)奶,或指经历温和的热处理但尚未经历高于90℃的温度的奶。奶可以是:全脂奶或已或多或少地经脱脂的奶,原料奶,已离心除菌(bactofuge)的奶或已细菌过滤(bactofilter)的奶,或在温和条件下经巴氏杀菌的奶,或在低温下从粉末状的奶粉复原的奶。优选地,使用非热处理的脱脂的奶。如果已经过热处理,那么热处理是在低于革兰氏阴性菌破裂的温度,优选低于80℃的温度下完成。适合地,奶和从奶得到的产品在加工过程未经过在高于75℃,更优选未经过高于70℃,甚至更优选未经过高于65℃,也更优选未经过高于60℃,更优选未经过高于55℃,最优选未经过高于50℃的温度的热处理。
[0036] 微过滤步骤可以在0~65℃的温度下进行。优选地,微过滤在25~65℃或0~25℃的温度下进行。更优选地,微过滤步骤在0~25℃的温度下进行,更优选在5~20℃的温度下进行,最优选在10~15℃的温度下进行。在另一个优选实施方式中,微过滤步骤在25~65℃的温度下进行,更优选在35~60℃的温度下进行,且最优选在45~55℃的温度下进行。
[0037] 微过滤将奶分离成渗透物和渗余物。渗余物是酪蛋白富集的部分,而渗透物是乳清蛋白富集的部分。在酪蛋白富集的部分中,酪蛋白占总蛋白的量多于在尚未经过微过滤的奶中酪蛋白占总蛋白的量。优选地,酪蛋白富集的部分包括的酪蛋白占总蛋白的量比未微过滤的奶多1wt%,更优选多5wt%,最优选多10wt%。在乳清蛋白富集的部分中乳清蛋白占总蛋白的量多于在尚未经过微过滤的奶中乳清蛋白总占蛋白的量。优选地,乳清蛋白富集的部分包括的乳清蛋白占总蛋白的量比未微过滤的奶多20wt%,更优选多40wt%,最优选多60wt%。
[0038] 在优选实施方式中,在60~85℃的温度下完成加热步骤,更优选在65~80℃的温度下完成加热步骤,且最优选在70~75℃的温度下完成加热步骤。适合的加热方案为在60~85℃下进行1~2分钟或在70~72℃的温度下进行5~30秒。
[0039] 在优选实施方式中,在60~65℃的温度下进行1~10分钟或在65~85℃的温度下进行5~180秒,优选在65~76℃的温度下进行10~120秒,最优选在66~71℃的温度下进行5~180秒来完成加热步骤。
[0040] 在另一个方面中,本发明涉及一种生产具有低LPS的乳品类食物组合物的方法,该方法包括以下步骤:
[0041] (a)提供贮存时间小于264小时的奶;
[0042] (b)处理所述奶以去除至少98wt%的革兰氏阴性菌;
[0043] (c)将其中去除至少98wt%的革兰氏阴性菌的所述奶加热至60℃~90℃。
[0044] 为了微生物安全,处理奶以去除至少98wt%的革兰氏阴性菌。优选地,以完整细胞的方式去除革兰氏阴性菌。在优选实施方式中,去除革兰氏阴性菌以使得细菌细胞保持完整,并优选使得尽可能少的LPS且最优选没有额外的LPS被释放到经处理的奶中。已知的细菌去除技术如孔径为0.5~2.5微米的细菌过滤、离心或使用抗体去除革兰氏阴性菌。但是应当理解的是,可能有去除革兰氏阴性菌的其它方法。只要它去除至少98%的革兰氏阴性菌并且对食品是安全的,则任何方法都是适合的。去除意味着从产品中清除革兰氏阴性菌,而与杀灭(例如:巴氏杀菌和消毒方法)革兰氏阴性菌但该菌仍然存在于产品中形成对比。
[0045] 使用孔径为0.5~2.5微米的过滤器进行的细菌过滤去除了大于约0.5~2.5微米的革兰氏阴性菌和孢子。适合地,细菌过滤器的孔径为0.7~2微米,且更优选为1~1.5微米。这种细菌过滤的适合的例子是除菌捕捉(bactocatch)。在优选实施方式中,在
0~65℃的温度下,优选在35~60℃的温度下,且最优选在45~55℃的温度下执行去除革兰氏阴性菌和孢子的过滤。
[0046] 革兰氏阴性菌也可通过离心去除。以高速(例如,5000rpm~8000rpm)对奶进行离心以去除革兰氏阴性菌。适合的离心速率为5500rpm~7500rpm,更适合地为6000rpm~7000rpm。适合地,通过离心除菌机(bactofuge)(前Tetrapack)去除革兰氏阴性菌。
[0047] 另一种去除革兰氏阴性菌的适合的方法是使用抗体。可以设计抗体以识别特定的革兰氏阴性菌或范围广泛的革兰氏阴性菌。优选地,抗体被固定到柱子或珠子上以使得可易于去除该抗体。
[0048] 在优选实施方式中,至少98.5%的革兰氏阴性菌被去除,更优选至少99%的革兰氏阴性菌被去除,并且更优选至少99.5%的革兰氏阴性菌被去除。最优选至少99.9%或甚至100%的革兰氏阴性菌被去除。
[0049] 在去除至少98%的革兰氏阴性菌之后,进行加热步骤以使不需要的酶和通过细菌去除步骤尚未被去除的其它病原体失活。加热对微生物安全具有另一影响。因为大多数革兰氏阴性菌被去除,所以奶也可以经过高达90℃的热处理。留下的革兰氏阴性菌的破裂可能将它们的LPS释放到奶中,但由于所留下革兰氏阴性菌的量非常低,即使发生了LPS释放,奶中LPS的量也非常低。优选地,在生产食品的加工过程中,奶和从奶得到的产品未经过高于85℃,更优选未经过高于80℃,且最优选未经过高于70℃的热处理。在优选实施方式中,在60~65℃的温度下进行1~10分钟或在65~85℃的温度下进行5~180秒,优选在65~76℃的温度下进行10~120秒,最优选在66~71℃的温度下进行5~180秒来完成加热步骤。
[0050] 适合的温和的巴氏杀菌技术在60~65℃的温度下进行1~2分钟,或70~74℃、优选在70~72℃的温度下进行5~30秒。
[0051] 本发明的优选方面提供了一种方法,该方法包括以下步骤:
[0052] (a)提供贮存时间小于264小时的奶;
[0053] (b)处理所述奶以去除至少98wt%的革兰氏阴性菌;
[0054] (c)将其中去除至少98wt%的革兰氏阴性菌的所述奶加热至60℃~90℃;
[0055] (d)使用孔径为0.01-2μm的微过滤器处理所述奶以至少得到酪蛋白富集的部分和乳清蛋白富集的部分。
[0056] 细菌去除步骤和微过滤步骤可以以任何顺序来进行,然而优选地是在细菌去除步骤之后进行加热步骤。在优选实施方式中,细菌去除步骤在微过滤步骤之前进行,且最优选加热步骤在微过滤步骤之前进行。
[0057] 适合地,对已经过转溶处理的奶进行微过滤和/或革兰氏阴性菌的去除步骤。可以使用本领域技术人员已知的任何适合的方法进行转溶。适合的方法是离心,其中,较重的蛋白和水化合物与较轻的脂肪颗粒分离。优选地,奶被转溶至脂肪含量为约70wt%的原始脂肪含量,更优选为约50wt%的原始脂肪含量,更优选为约25wt%的原始脂肪含量,且最优选为约10wt%的原始脂肪含量。
[0058] 为了制作食物组合物,使用酪蛋白富集的部分和/或乳清蛋白富集的部分。在优选实施方式中,将乳清蛋白富集的部分与酪蛋白富集的部分结合,或将乳清蛋白富集的部分与另一种贮存时间小于264小时的奶制品结合。适合地,贮存时间小于264小时的奶制品已经过其中至少98wt%的革兰氏阴性菌被去除的处理,并且已经过高于60~90℃的温度的热处理。优选地,将乳清蛋白富集的部分和/或酪蛋白富集的部分或奶结合,以得到在乳品类组合物中酪蛋白:乳清蛋白的比例为0.1~2.5,优选为0.2~2,更优选为0.3~1,最优选为0.4~0.7。
[0059] 在另一个优选实施方式中,将脂肪添加到组合物中。脂肪可以是任何脂肪,但优选植物性脂肪。适合的脂肪包括:向日葵油、豆油、红花油、菜籽油棕榈油、棕榈仁油、米糠油、橄榄油花生油椰子油。乳脂、黄油及其它动物性脂肪(诸如猪油)也是适合的。鱼油和藻油也是非常适合的。脂肪可以是不同脂肪的组合。适合地,脂肪是植物油与乳脂、奶油、黄油奶(butter milk)或黄油的混合物。优选地,至少25wt%的脂肪包括乳脂或黄油;更优选地,至少40wt%的脂肪包括乳脂或黄油。
[0060] 另外,其它成分(诸如维生素、矿物质、不饱和脂肪酸益生元益生菌、蛋白、抗体、核苷酸、抗化剂、包括磷脂的极性脂质)可以被添加到食物组合物中。例如,常规添加到食物组合物中的是:碳水化合物,诸如乳糖和低聚糖;脂质和诸如维生素、基酸、矿物质、牛磺酸、肉、核苷酸和多胺类等的成分;和抗氧化剂,诸如BHT、抗坏血酸棕榈酸酯、维生素E、α-胡萝卜素和β-胡萝卜素、叶黄素、玉米黄质、番茄红素和卵磷脂。此外,食物组合物可以富含多不饱和脂肪酸,诸如γ-亚麻酸、二高-γ-亚麻酸、花生四烯酸、十八碳四烯酸、二十碳五烯酸、廿二碳六烯酸和二十二碳五烯酸。考虑到肠道菌群的适合发展,可以添加益生菌(诸如乳酸杆菌和/或双歧杆菌)以及益生元。益生菌的优选组合是,例如,乳酸双歧杆菌(Bifidobacterium lactis)和/或动物双歧杆菌(Bifidobacterium animalis)与鼠李糖乳杆菌(L.rhamnosis)、干酪乳杆菌(L.casei)、副干酪乳杆菌(L.paracasei)、唾液乳杆菌(L.salivarius)或罗伊氏乳杆菌(L.reuteri)。益生元的实例包括:岩藻糖寡糖(fuco-oligosaccharide)、果糖寡糖和/或半乳糖寡糖,短链和长链的唾液酸基(岩藻糖)寡糖((fuco)sialyloligosaccharides)、支链的(低聚)糖、唾液酸富集的奶制品或它们的衍生物;可能会或可能不会被水解的菊粉、豆粉、树胶,纤维等。
[0061] 应该理解的是,可能必需要浓缩食品。如果采用浓缩方法时,期望使用温和的浓缩方法,使得浓缩的产品中小于25wt%的蛋白是变性的。适合的浓缩方法是:正渗透法、反渗透法、膜蒸馏、冷冻浓缩、薄膜旋转锥形蒸发器(thin-film spinning cone evaporator)和刮膜式蒸发器。可以通过降低停留时间的分布和/或改进的热传递以使变性最小化来优化浓缩技术。
[0062] 干燥的产品由于降低水平的水或甚至缺乏水,而具有较长保存期限的优势。此外,干燥的产品较轻并具有较小的体积,使得运输更容易。然而,常规的干燥技术会使大量存在的蛋白变性。因此,干燥优选是温和的干燥步骤,使得在已干燥的产品中小于25%的蛋白变性。适合的干燥步骤是:喷雾干燥、在表面活性组分的存在下的干燥、气体注入、具有超临界CO2的干燥、冷冻干燥。在本发明中,干燥的产品是含有至少70wt%的干物质,优选至少75wt%的干物质,更优选至少80wt%的干物质,更优选至少85wt%的干物质,更优选至少90wt%的干物质,更优选至少95%的干物质且最优选至少98wt%的干物质的产品。
[0063] 应理解的是,本发明的食品可以是任何乳品类且包含蛋白的食品,诸如酸乳酪、甜点、乳饮料、奶油、鲜奶油、酸奶、淇林、乳酪、乳酱。然而,由于本发明的方法获得低LPS负载,因此本发明的方法特别适合于用于婴儿和幼儿的食品、医药食物、用于老年人的食物和保健食物。
[0064] 本发明还涉及一种能够根据本发明的方法得到的乳品类食物组合物。
[0065] 本发明的方法提供了含有非常少的LPS的食物组合物。如前所述,从EP1359924B1可知,乳酸菌和双歧杆菌(特别是那些具有疏水表面的乳酸菌和双歧杆菌)具有结合内毒素的能力。本发明提供了降低LPS的量而不添加乳酸菌和双歧杆菌的方法。因此,优选实施方式包括食物组合物,该食物组合物含有小于4000E3EU LPS/升的即用食物组合物,更优选含有小于3500E3EU LPS/升的即用组合物,更优选含有小于3000E3EU LPS/升的即用组合物,更优选含有小于2000E3EU LPS/升的即用组合物,更优选含有小于1300E3EU LPS/升的即用组合物,甚至更优选含有700E3EU LPS/升的即用组合物,且最优选含有200E3EU LPS/升的即用组合物。对于干燥的产品,食物组合物适合地包括小于30E3EU LPS/克的干燥的产品,更适合地包括小于15E3EU LPS/克的干燥的产品,甚至更适合地包括小于10E3EU LPS/克的干燥的产品,更适合地包括小于7E3EU LPS/克的干燥的产品,甚至更适合地包括小于5E3EU LPS/克的干燥的产品,且最优选地包括小于1.5E3EU LPS/克的干燥的产品。优选地,食物组合物不包括具有至少80%H的疏水性百分比的乳酸菌和双歧杆菌。
[0066] 然而,本发明的食物组合物可包括乳酸菌和双歧杆菌,且这将更进一步降低组合物中LPS的量。适合地,本发明的食物组合物包括小于5100EU LPS/升的即用组合物,更优选包括小于5000EU LPS/升的即用组合物,优选包括小于4500EU LPS/升的即用组合物,更优选包括小于4000EU LPS/升的即用组合物,更优选包括小于3000EU LPS/升的即用组合物,甚至更优选包括小于2500EU LPS/升的即用组合物,更优选包括小于2000EU LPS/升的即用组合物,更优选包括小于1500EU LPS/升的即用组合物,更优选包括小于1000EU LPS/升的即用组合物,甚至更优选包括小于750EU LPS/升的即用组合物,更优选包括小于500EU LPS/升的即用组合物,甚至更优选包括小于250EU LPS/升的即用组合物,更优选包括小于150EU LPS/升的即用组合物,且最优选包括小于100EU LPS/升的即用组合物。对于干燥的产品,食物组合物适合地包括至少39EU LPS/克的干燥的产品,更适合地包括小于35EU LPS/克的干燥的产品,更适合地包括小于30EU LPS/克的干燥的产品,甚至更适合地包括小于25EU LPS/克的干燥的产品,更优选地包括小于20EU LPS/克的干燥的产品,更适合地包括小于15EU LPS/克的干燥的产品,甚至更优选包括小于10EU LPS/克的干燥的产品,更适合地包括小于5EU LPS/克的干燥的产品,更适合地包括小于2EU LPS/克的干燥的产品,且最适合地包括小于1EU LPS/克的干燥的产品。优选地,食物组合物包括优选具有至少
80%H的疏水性百分比的乳酸菌和双歧杆菌。
[0067] EU代表内毒素单位。10内毒素单位(EU)约等于1ng的内毒素。应理解的是,在本说明书中使用的E符号代表“乘以10的…次幂”,从而代替科学记数法中的×10,也称为带有表示幂的上标的标准形式或指数形式。
[0068] 适合地根据LAL凝胶-检测(LAL gel-clot assay)或动力学显色LAL检测(Gehring等人,Environmental Int2008;34:1132-1136)测量LPS的量。鲎变形细胞溶解物(LAL)是鲎(Limulus polyphemus)的血细胞(变形细胞)的水性提取物。LAL与细菌内毒素或革兰氏阴性菌的膜组分中的脂多糖(LPS)发生反应。LAL含有在LPS的存在下在一系列反应中被活化成凝固级联(Limulus coagulation cascade)的酶。该反应是LAL测试的基础,用于细菌内毒素的检测和定量。含有酶的LAL可以分裂来自发色底物的发色团(对硝基苯胺(pNA)),从而在动力学显色LAL检测中产生黄色。
[0069] 然而嵌入脂质复合物(诸如从源自乳脂球的奶中的磷脂)中的或结合到乳酸菌和双歧杆菌上的LPS掩盖来自LPS-结合蛋白(LPB)的脂质A部分并因此逃过检测。因此,在此情况下,可以通过使脂质复合物的水性悬浮液与适合的洗涤剂(诸如在US6015716中描TM述的Lubrol-PX )结合来检测存在于食物组合物中的LPS的量。
[0070] 根据本发明的方法产生了酪蛋白富集的部分和乳清蛋白富集的部分。优选地,酪蛋白富集的部分包括占总蛋白大于81wt%的酪蛋白,更优选包括占总蛋白大于85wt%的酪蛋白,甚至更优选包括占总蛋白大于90wt%的酪蛋白,且最优选包括占总蛋白大于95wt%的酪蛋白。
[0071] 还优选地是乳清蛋白富集的部分包括占总蛋白大于20wt%的乳清蛋白,更优选包括占总蛋白大于30wt%的乳清蛋白,甚至更优选包括占总蛋白大于40wt%的乳清蛋白,更优选包括占总蛋白大于45wt%的乳清蛋白,更优选包括占总蛋白大于50wt%的乳清蛋白,甚至更优选包括占总蛋白大于55wt%的乳清蛋白,且最优选包括占总蛋白大于60wt%的乳清蛋白。
[0072] 在另一个方面中,本发明涉及一种乳品类食物组合物,其中,酪蛋白:乳清蛋白的比例为0.1~4.0。优选地,根据本发明的组合物即用产品包括1~40wt%的蛋白和在干燥的产品中包括10~80wt%的蛋白,更优选即用产品包括20~30wt%的蛋白或在干燥的产品中包括20~60wt%的蛋白,最优选即用产品包括3~25wt%的蛋白或在干燥的产品中包括30~50wt%的蛋白。对于婴儿配方奶粉,酪蛋白:乳清蛋白的合适比例为0.1~4,优选为0.2~2.5,更优选为0.3~1,最优选为0.4~0.7。对于医疗营养品或老年人的营养品,酪蛋白:乳清蛋白的合适比例为3~15,更优选为4~12,更优选为5~11,甚至更优选为6~10,且最优选为7~9。
[0073] 乳品类食物组合物还可以包括以下量的脂肪:即用产品包括0.5~15wt%的脂肪和在干燥的产品中包2~40wt%的脂肪,更优选即用产品中包括1~8wt%的脂肪和在干燥的产品中包括3~30wt%的脂肪,最优选即用产品中包括2~5wt%的脂肪和在干燥的产品中包括5~20wt%的脂肪。脂肪可以是任何脂肪,但最优选植物性脂肪。适合的脂肪包括:向日葵油、豆油、红花油、菜籽油、棕榈油、棕榈仁油、米糠油、橄榄油、花生油和椰子油。乳脂、奶油、黄油乳或黄油及其它动物性脂肪(诸如猪油)也是适合的。鱼油和藻油也是非常适合的。脂肪可以是不同脂肪的组合。适合地,脂肪为植物油与黄油的混合物。优选地,至少
25wt%的脂肪包括黄油,更优选至少40wt%的脂肪包括黄油。
[0074] 在优选实施方式中,根据本发明的组合物包括2~4.5g/L即用产品,优选2.5~4g/L即用产品,且最优选3~3.5g/L即用产品的量的β-酪蛋白。适合地,干燥的产品含有10~50mgβ-酪蛋白/克干燥的产品,更适合含有15~40mgβ酪蛋白/克干燥的产品,且最优选含有20~30mgβ酪蛋白/克干燥的产品。
[0075] 在另一个优选实施方式中,根据本发明的组合物包括2~4.5g/L即用产品,优选2.5~4g/L即用产品,且最优选3~3.5g/L即用产品的量的α乳白蛋白。适合地,干燥的产品含有10~50mgα乳白蛋白/克干燥的产品,更适合地15~40mgα乳白蛋白/克干燥的产品,且最优选20~30mgα乳白蛋白/克干燥的产品。
[0076] 在另一个优选实施方式中,根据本发明的组合物在即用产品中包括小于2g/L的α酪蛋白,更优选小于1g/L的α酪蛋白,甚至更优选小于100mg/L的α酪蛋白且最优选在即用产品中包括小于10mg/L的α酪蛋白。在即用产品中甚至小于1mg/L的α酪蛋白是非常适合的。在干燥的产品中,优选存在小于15mgα酪蛋白/克干燥的产品,更优选存在小于500mcg/g的α酪蛋白,且最优选在干燥的产品中存在100mcg/g的α酪蛋白。
[0077] 在另一个优选实施方式中,根据本发明的组合物在即用产品中包括小于2g/L的β乳球蛋白,更优选小于1g/L的β乳球蛋白,甚至更优选小于100mg/L的β乳球蛋白,且最优选在即用产品中包括10mg/L的β乳球蛋白。在即用产品中甚至小于1mg/L的β乳球蛋白是非常适合的。在干燥的产品中,优选存在小于15mgβ乳球蛋白/克干燥的产品,更优选在干燥的产品中存在小于1mgβ乳球蛋白/克干燥的产品,更优选在干燥的产品中存在小于500mcg/g且最优选存在小于100mcg/g的β乳球蛋白。
[0078] 除了或代替人类母乳之外,婴儿配方奶粉通常用于上至18个月大的婴儿。幼儿配方奶粉通常是指用于18~48个月的儿童的后继配方奶粉。显然地,它并不排除按照本发明将所得到的乳蛋白和乳蛋白组合物用于其它目的,诸如肠内食物、儿童的医疗营养品和老人的医疗营养品。
[0079] 将理解的是,按照本发明提供的任何营养组合物(诸如婴儿配方奶粉或幼儿配方奶粉)可以包括其它任何常规成分。例如,常规添加到婴幼儿食物和治疗性组合物中的碳水化合物,诸如乳糖和低聚糖;脂质和诸如维生素、氨基酸、矿物质、牛磺酸、肉碱、核苷酸和多胺类等成分;以及抗氧化剂,诸如BHT、抗坏血酸棕榈酸酯、维生素E、α-胡萝卜素和β-胡萝卜素、叶黄素、玉米黄质、番茄红素和卵磷脂。脂质大多是蔬菜来源的。此外,食物或治疗性组合物可以富含多不饱和脂肪酸,诸如γ-亚麻酸、二高-γ-亚麻酸、花生四烯酸、十八碳四烯酸、二十碳五烯酸、廿二碳六烯酸和二十二碳五烯酸。考虑到肠道菌群的适合发展,可以添加益生菌(诸如乳酸杆菌和/或双歧杆菌)以及益生元。益生菌的优选组合是,例如,乳酸双歧杆菌和/或动物双歧杆菌与鼠李糖乳杆菌、干酪乳杆菌、副干酪乳杆菌、唾液乳杆菌或罗伊氏乳杆菌。益生元的实例包括:岩藻糖-、果糖-和/或半乳糖-低聚糖;短链和长链的唾液酸基(岩藻糖)低聚糖、支链的(低聚)糖、唾液酸富集的奶制品或它们的衍生物;可能会或可能不会水解的菊粉、角豆粉、树胶,纤维等。
[0080] 本发明还涉及根据本发明的酪蛋白富集的部分和乳清蛋白富集的部分在生产食物组合物、优选婴儿配方奶粉中的应用。本发明还涉及如权利要求24要求保护的血清富集的部分和奶和/或奶蛋白浓缩物在生产食物组合物、优选婴儿配方奶粉中的应用,在该奶中,至少98wt%的革兰氏阴性菌被去除并且该奶已经过在60~90℃的温度下的热处理;在该奶蛋白浓缩物中,至少98wt%的革兰氏阴性菌被去除并且该奶蛋白浓缩物已经过在60~90℃的温度下的热处理。
[0081] 优选地,血清富集的部分和/或酪蛋白富集的部分在生产食物组合物中的应用是:其中,酪蛋白:乳清蛋白的比例为0.1~2.5或3~15。对于婴儿配方奶粉,酪蛋白:乳清蛋白的比例适合地为0.1~2.5,优选为0.2~2,更优选为0.3~1,最优选为0.4~
0.7。对于医疗营养品和老年人的营养品,适合的酪蛋白:乳清蛋白的比例为3~15,更优选为4~12,更优选为5~11,甚至更优选为6~10,且最优选为7~9。
[0082] 在下面非限制性的实施例中说明本发明。
[0083] 实施例1
[0084] 使用微过滤制备低LPS/内毒素的奶蛋白产品
[0085] 将贮存时间为72小时的原料奶离心(温度:50~55℃)以分离奶油并得到脱脂奶。
[0086] 在下一步骤中,将奶在陶瓷微过滤器(孔径1.5μm,温度50-55℃)上进行过滤,并随后进行巴氏杀菌(72.5℃,20s),并冷却至6℃,然后贮存在6℃下的罐中。在此罐中的最大贮存时间为24小时。
[0087] 对新得到的脱脂奶和所得的已微过滤的奶进行采样,以测定菌落总数(在30℃下,CFU/ml)和内毒素(EU/g DM)。结果示于表1中。
[0088] 表1
[0089]内毒素(EU/g DM) CFU/ml(30℃)
脱脂奶 115±10 ~9500
脱脂奶(经微过滤的) 74±8 ~45
[0090] 将经微过滤的脱脂奶(贮存时间108小时)贮存在6℃温度下的罐中。在下面的步骤中,用孔径为0.15μm(DSS)的螺旋缠绕膜对奶进行微过滤。在10~12℃的温度下进行过滤。跨膜压力为最大1.8巴,优选1.3巴。本实施例中,预设体积降低因子(preset volume reduction factor)为3.3。在此设置中,酪蛋白胶束被保留在浓缩物中,而大部分乳清蛋白将通过过滤器进入滤液中。
[0091] 将得到的酪蛋白浓缩物贮存在<6℃下的罐中。贮存时间为150h。
[0092]内毒素(EU/g DM) CFU/ml(30℃)
奶酪蛋白浓缩物 108±13 30
[0093] 将得到的具有乳清蛋白的渗透物收集在罐中,并然后在10~12℃的温度下的超过滤系统(螺旋缠绕膜,截留(cut off)10KD)中进行浓缩。进行浓缩直到渗余物的蛋白含量已达到14~15%的值。将得到的乳清蛋白浓缩物储存在6℃下的罐中。贮存时间为150h。
[0094]内毒素(EU/g DM) CFU/ml(30℃)
乳清蛋白浓缩物 24±3 2
[0095] 实施例2
[0096] 具有低LPS含量的婴儿配方奶粉组合物
[0097] 表2中给出了婴儿配方奶粉组合物的实施例。
[0098] 表2
[0099]组成 每100g
蛋白 g 10.6
乳清或乳浆蛋白 g 6.4
酪蛋白 g 4.2
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