[发明专利]酪蛋白的生产方法

说明书

与相关申请的交叉引用

本申请要求2007年11月2日提交的美国临时申请US 60/985,135的权利。

技术领域

本发明的一个实施方案涉及包括乳微量过滤的方法，提供了用作酪蛋白来源的一种产品，和用作乳清蛋白来源的另一种产品。本发明的另一个实施方案涉及从微量过滤保留物(retentate)制备乳产品，如酪蛋白、乳品饮料、乳蛋白浓缩物和干酪。本发明进一步的实施方案涉及由脱脂乳获得的组合物，其用作乳清蛋白的来源。本发明的一个实施方案提供了高分子膜在微量过滤步骤中的应用。

背景技术

在传统的干酪加工方法中，凝固后得到的稀释乳清副产品可进行超滤，以浓缩乳清蛋白(也称为血清蛋白)，以制备乳清蛋白浓缩物或乳清蛋白分离物。这产生在成分和功能性上都高度可变的乳清蛋白产物，从而导致食品制造者使用其它的蛋白来源。在传统的干酪制作过程中，乳清蛋白的特性也发生了改变。

现有技术的方法涉及从乳制备酪蛋白和乳清蛋白沉淀的方法，包括加热步骤以使乳清蛋白变性，然后通过冷却和酸化以沉淀出酪蛋白。酸化步骤改变所回收的蛋白质的天然状态。

发明概述

得出本发明的研究的目的旨在提供从脱脂乳获得酪蛋白，同时也从脱脂乳获得高百分比的天然状态乳清蛋白的经济可行的方法。这一目标在此已经通过下述实现，将脱脂乳进行微量过滤以提供具有富含酪蛋白的蛋白质生产物的保留物，因此保留物用于制备酪蛋白、酪蛋白酸盐、乳蛋白浓缩物或是干酪制作，以及其他应用如婴儿代乳品(formula)、肠胃外食物、营养产品和适用于胃旁路患者的医疗食物。存在于MF保留物中的酪蛋白是微团酪蛋白，因为在MF过程中酪蛋白的微团完整性并未丧失。此外，产生了渗透物(permeate)，其是具有非常高营养含量的天然或原始乳清蛋白的良好来源。相比之下，在传统的酪蛋白生产过程中，由于酸性酪蛋白的酸化作用，或是衍酪蛋白(rennet casein)的粗制凝乳酶作用(renneting)(添加蛋白水解酶)，酪蛋白的天然微团稳定性丧失。

一方面，本发明涉及从脱脂乳获得富含酪蛋白的浓缩乳产品，和作为乳清蛋白来源的另一种产品的方法，所述方法包括使脱脂乳进行微量过滤，以提供保留物和渗透物，所述保留物是富含酪蛋白的浓缩乳产品，且所述渗透物是作为乳清蛋白来源的产品。

通常情况下，微量过滤在温度为5-55℃和pH为6.0-6.8，浓缩系数为3-6倍下进行1-18小时的时间段。

微量过滤保留物(MF保留物)缺乏乳清蛋白，而和加工的脱脂乳的30％总固体相比而言，含有较高重量百分比的酪蛋白(70-75％)。微量过滤渗透物(MF渗透物)含有加工的脱脂乳的90-98％的乳清蛋白，且一般不含或含有少量酪蛋白。优选的，微量过滤使用孔径大小为20,000-200,000道尔顿的膜在10-40磅/英寸²(psi)的压力下进行。非常优选的，进行微量过滤以提供保留物，所述保留物相对于加工的脱脂乳而言，浓缩至浓缩系数为5-6倍，且pH值保持在与初始乳材料相同的pH值，即6.5-6.8。

本发明的实施方案提供了微量过滤方法，其使用的膜的分子量截断值(cutoff)为200,000道尔顿，且最大操作压力为20磅/英寸²。

本发明的可选实施方案涉及制备干酪的方法，包括以下步骤：(a)制备上述保留物和乳脂(milkfat)的混合物，以获得在最终干酪的那种的15％之内的蛋白质：脂肪比；(b)从所述混合物形成均质的干酪乳；(c)添加酸化剂和/或起子培养物，以实现制备的最终干酪中合适且典型的酸度；(d)添加粗制凝乳酶以形成凝块；(e)切割凝块，且加热乳清并使其排水，如果存在可排水的乳清的话，以生产水分含量为44-56％的干酪凝乳；和(f)使干酪凝乳形成最终干酪。所得的乳清和传统干酪乳清相比含有很少或不含乳清蛋白。

在这里术语“微量过滤”用于指一类过滤，其通常使用孔径大小为0.05-0.2微米的膜，且膜上游侧的压力范围为10-40磅/英寸²。

在这里术语“保留物”用于指对于微量过滤过程，脱脂乳微量过滤的液体产物，其是浓缩的脱脂乳进料，且其含有脱脂乳中一般发现的所有组分，但是酪蛋白、脂肪和矿物质(灰分)主要是钙、磷和镁的固体质量百分比增加(和最初的脱脂乳相比而言)。