RU2793406C2 - Method of producing products for baby food and milk products - Google Patents
Method of producing products for baby food and milk products Download PDFInfo
- Publication number
- RU2793406C2 RU2793406C2 RU2019106297A RU2019106297A RU2793406C2 RU 2793406 C2 RU2793406 C2 RU 2793406C2 RU 2019106297 A RU2019106297 A RU 2019106297A RU 2019106297 A RU2019106297 A RU 2019106297A RU 2793406 C2 RU2793406 C2 RU 2793406C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- stream
- lactose
- milk
- casein
- whey
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к области обработки молока, в частности обработки обезжиренного животного молока. Изобретение относится к получению продуктов для детского питания, таких как основы детских смесей, а также молочных продуктов из одного и того же исходного материала. Изобретение также относится к продукту для детского питания и молочному продукту, которые можно получить способом согласно настоящему изобретению.The invention relates to the field of milk processing, in particular the processing of skimmed animal milk. The invention relates to the production of baby food products, such as infant formula bases, as well as dairy products, from the same starting material. The invention also relates to a baby food product and a dairy product, which can be obtained by the method according to the present invention.
Уровень техникиState of the art
Женское молоко считается «золотым стандартом» питания детей. Переработка животного молока, например, коровьего молока, для большего сходства с составом женского молока известна в технике как «гуманизация» животного молока. Способ гуманизации животного молока включает изменение отношения казеин:сывороточные белки, найденного в животном молоке (например, приблизительно 80:20 для коровьего молока), до желательного отношения для питания детей, найденного в женском молоке, например, от 75:25 до 30:70, или обычно приблизительно 40:60, которое является отношением, найденном в женском молоке в месяцы 0-6 после родов. Кроме того, содержание минералов в животном молоке обычно выше, чем содержание, найденное в женском молоке. Таким образом, гуманизация животного молока также включает снижение содержания минералов.Human milk is considered the "gold standard" for infant nutrition. Processing animal milk, such as cow's milk, to more closely resemble the composition of human milk is known in the art as "humanization" of animal milk. A method for humanizing animal milk includes changing the ratio of casein:whey proteins found in animal milk (e.g., approximately 80:20 for cow's milk) to a desired infant nutritional ratio found in human milk, e.g., 75:25 to 30:70 , or usually around 40:60, which is the ratio found in human milk at 0-6 months postpartum. In addition, the mineral content of animal milk is usually higher than the content found in human milk. Thus, the humanization of animal milk also includes the reduction of minerals.
Получение продуктов, подходящих для применения в детском питании, обычно включает смешивание, мокрое или сухое, различных очищенных по отдельности компонентов в соответствующих соотношениях. Существующие процессы производства требуют несколько молочных ингредиентов от поставщиков посредников, включая сепарированное молоко или его концентрат, включая сухое сепарированное молоко, деминерализованную сыворотку или ее концентрат, включая сухую деминерализованную сыворотку, концентраты или изоляты сывороточных белков, обычно в виде порошков, и чистую лактозу, обычно в форме порошка, для включения в состав сбалансированной по питательным веществам детской смеси.The preparation of products suitable for use in baby food generally involves mixing, wet or dry, the various separately purified components in appropriate ratios. Existing manufacturing processes require several dairy ingredients from intermediary suppliers, including skimmed milk or its concentrate, including skimmed milk powder, demineralized whey or its concentrate, including demineralized whey powder, whey protein concentrates or isolates, usually in the form of powders, and pure lactose, usually in powder form, for inclusion in a nutritionally balanced infant formula.
Процессы мембранной фильтрации при производстве продуктов для детского питания из молока известны из WO 2013/137714, WO 2015/041529, US 5503865, EP 1133238, WO 2013/068653, WO 2014/163493 и WO 2014/163494. Ни в одном из них не раскрывается продуктивный и экономически эффективный способ снижения потоков отходов, в частности, избыточного казеина, который обычно остается, когда из молока производят продукты для детского питания. В WO 2015/041529 этот избыточный казеин используют для получения продукта питания, подходящего для младенцев в возрасте 6-36 месяцев.Membrane filtration processes in the manufacture of baby food products from milk are known from WO 2013/137714, WO 2015/041529, US 5503865, EP 1133238, WO 2013/068653, WO 2014/163493 and WO 2014/163494. None of them disclose a productive and cost-effective way to reduce waste streams, in particular excess casein, which usually remains when milk is used to make baby food products. In WO 2015/041529 this excess casein is used to produce a food product suitable for infants aged 6-36 months.
В технике остается потребность в способе, который позволит продуктивно и экономически эффективно получать продукты для детского питания из молока, который также снизит некоторые потоки отходов.There remains a need in the art for a method that will make it possible to efficiently and cost-effectively produce baby food products from milk, which will also reduce some of the waste streams.
Сущность изобретенияThe essence of the invention
Изобретение относится к способу одновременного получения продукта для детского питания и молочного продукта из обезжиренного животного молока. Изобретение также относится к продукту для детского питания, полученному способом согласно изобретению, и молочному продукту, полученному способом согласно изобретению. Способ по настоящему изобретению включаетThe invention relates to a method for the simultaneous production of a baby food product and a dairy product from skimmed animal milk. The invention also relates to a baby food product obtained by the method according to the invention and a dairy product obtained by the method according to the invention. The method of the present invention includes
(а) переработку молока в поток казеина, поток сывороточного белка и поток лактозы путем комбинирования микрофильтрации и ультрафильтрации, причем поток казеина образуется при микрофильтрации как ретентат, поток сывороточного белка образуется при ультрафильтрации как ретентат, и поток лактозы образуется при ультрафильтрации как пермеат;(a) converting the milk into a casein stream, a whey protein stream and a lactose stream by combining microfiltration and ultrafiltration, wherein the casein stream is formed as a retentate by microfiltration, the whey protein stream is formed by ultrafiltration as a retentate, and the lactose stream is formed by ultrafiltration as permeate;
(b) объединение по меньшей мере части потока сывороточного белка, образовавшегося на стадии (а), и источника лактозы для получения рекомбинированного потока;(b) combining at least a portion of the whey protein stream formed in step (a) and a source of lactose to obtain a recombined stream;
(с) использование рекомбинированного потока, образовавшегося на стадии (b), в производстве продукта для детского питания, и(c) using the recombinant stream from step (b) in the manufacture of an infant formula product, and
(d) использование части потока казеина, образовавшегося на стадии (а), и обезжиренного животного молока в производстве молочного продукта.(d) using part of the casein stream formed in step (a) and skimmed animal milk in the production of a dairy product.
Способ по изобретению изящно позволяет использовать все компоненты поступающего обезжиренного животного молока и свести к минимуму количество потоков отходов, которые получены. Согласно предпочтительному воплощению, способ позволяет получать как продукт для детского питания, так и молочный продукт из поступающего обезжиренного животного молока как единственного источника белка. Другим преимуществом способа по изобретению является то, что оба продукта производятся продуктивно и экономически эффективно с минимальными требованиями по обогащению.The method of the invention elegantly allows all components of the incoming skimmed animal milk to be used and to minimize the amount of waste streams that are generated. According to a preferred embodiment, the method makes it possible to obtain both an infant food product and a dairy product from incoming skimmed animal milk as the sole source of protein. Another advantage of the process according to the invention is that both products are produced productively and cost-effectively with minimal enrichment requirements.
Предпочтительные воплощенияPreferred Embodiments
1. Способ получения продукта для детского питания и молочного продукта из обезжиренного животного молока, включающий1. A method for producing a product for baby food and a dairy product from skimmed animal milk, including
(а) переработку молока в поток казеина, поток сывороточного белка и поток лактозы путем комбинирования микрофильтрации и ультрафильтрации, причем поток казеина образуется при микрофильтрации как ретентат, поток сывороточного белка образуется при ультрафильтрации как ретентат, и поток лактозы образуется при ультрафильтрации как пермеат;(a) converting milk into a casein stream, a whey protein stream and a lactose stream by combining microfiltration and ultrafiltration, wherein the casein stream is formed as a retentate by microfiltration, the whey protein stream is formed by ultrafiltration as a retentate, and the lactose stream is formed by ultrafiltration as permeate;
(b) объединение по меньшей мере части потока сывороточного белка, образовавшегося на стадии (а), и источника лактозы для получения рекомбинированного потока;(b) combining at least a portion of the whey protein stream from step (a) and a lactose source to obtain a recombined stream;
(с) использование рекомбинированного потока, образовавшегося на стадии (b), в производстве продукта для детского питания; и(c) using the recombinant stream from step (b) in the manufacture of a baby food product; And
(d) использование по меньшей мере части потока казеина, образовавшегося на стадии (а), и обезжиренного животного молока в производстве молочного продукта.(d) using at least a portion of the casein stream formed in step (a) and skimmed animal milk in the production of a dairy product.
2. Способ согласно воплощению 1, причем источник лактозы включает кислую сыворотку.2. The method according to embodiment 1, wherein the source of lactose comprises acid whey.
3. Способ согласно воплощению 2, причем кислую сыворотку, которую используют при объединении на стадии (b), получают как побочный продукт во время производства на стадии (d).3. Process according to
4. Способ согласно воплощению 3, причем кислую сыворотку получают в виде потока жидкости со стадии сепарации во время производства на стадии (d).4. Process according to embodiment 3, wherein the acid whey is obtained as a liquid stream from the separation step during production in step (d).
5. Способ согласно любому из воплощений 2-4, причем кислую сыворотку перед использованием в качестве источника лактозы на стадии (b) подвергают деминерализации, причем предпочтительно деминерализация включает по меньшей мере одну из стадий осаждения солей, электродиализа, кристаллизации лактозы и ионного обмена, необязательно в комбинации с нанофильтрацией.5. The method according to any of embodiments 2-4, wherein the sour whey is demineralized before being used as a source of lactose in step (b), the demineralization preferably comprising at least one of the steps of salt precipitation, electrodialysis, lactose crystallization and ion exchange, optionally in combination with nanofiltration.
6. Способ согласно любому из предшествующих воплощений, причем по меньшей мере часть потока лактозы, образовавшегося на стадии (а), используют в качестве источника лактозы на стадии (b) и/или используют в производстве на стадии (d).6. A process according to any of the preceding embodiments, wherein at least a portion of the lactose stream formed in step (a) is used as a source of lactose in step (b) and/or is used in production in step (d).
7. Способ согласно воплощениям 2 и 6, причем кислую сыворотку и по меньшей мере часть потока лактозы, образовавшегося на стадии (а), объединяют и затем подвергают деминерализации согласно воплощению 5 перед использованием в качестве источника лактозы на стадии (b).7. Process according to
8. Способ согласно воплощению 6 или 7, причем часть потока лактозы, предпочтительно 50-95 мас.% потока лактозы, относительно общей массы лактозы, используют в качестве источника лактозы на стадии (b), и часть потока лактозы, предпочтительно оставшуюся часть, используют в производстве на стадии (d).8. Process according to
9. Способ согласно любому из предшествующих воплощений, причем по существу весь поток казеина, образовавшийся на стадии (а), используют в производстве на стадии (d).9. A process according to any of the preceding embodiments, wherein substantially all of the casein stream generated in step (a) is used in the production of step (d).
10. Способ согласно любому из воплощений 1-8, причем часть потока казеина, образовавшегося на стадии (а), используют в производстве на стадии (d), и часть потока казеина, предпочтительно оставшуюся часть, подвергают объединению на стадии (b) и включают в рекомбинированный поток.10. A process according to any one of embodiments 1-8, wherein a portion of the casein stream formed in step (a) is used in the production of step (d) and a portion of the casein stream, preferably the remainder, is combined in step (b) and included into the recombinant stream.
11. Способ согласно любому из предшествующих воплощений, причем стадия (d) включает объединение потока казеина, образовавшегося на стадии (а), с обезжиренным животным молоком, причем предпочтительно массовое отношение белка из потока казеина к белку из обезжиренного животного молока находится в интервале 0,1-9,0, наиболее предпочтительно в интервале 0,5-2,0.11. The method according to any of the preceding embodiments, wherein step (d) comprises combining the casein stream formed in step (a) with skimmed animal milk, preferably the weight ratio of protein from the casein stream to protein from skimmed animal milk is in the range of 0, 1-9.0, most preferably in the range of 0.5-2.0.
12. Способ согласно любому из предшествующих воплощений, причем обезжиренное животное молоко, используемое на стадиях (а) и/или (d), предпочтительно на стадиях (а) и (d), представляет собой сепарированное молоко, предпочтительно пастеризованное сепарированное молоко.12. The method according to any of the preceding embodiments, wherein the skimmed animal milk used in steps (a) and/or (d), preferably in steps (a) and (d), is skimmed milk, preferably pasteurized skimmed milk.
13. Способ согласно любому из предшествующих воплощений, причем способ дополнительно включает13. A method according to any of the preceding embodiments, wherein the method further comprises
(i) обработку обезжиренного молока для удаления бактерий предпочтительно путем тепловой обработки или фильтрации, наиболее предпочтительно путем пастеризации, с предоставлением дебактеризованного обезжиренного молока, которое подвергают обработке на стадии (а).(i) treating the skimmed milk to remove bacteria, preferably by heat treatment or filtration, most preferably by pasteurization, to provide debacterized skimmed milk which is processed in step (a).
14. Способ согласно любому из предшествующих воплощений, причем переработка на стадии (а) включает14. The method according to any of the preceding embodiments, wherein the processing in step (a) comprises
(ii) обработку молока путем микрофильтраци (MF) и получение MF-ретентата (MFR) и MF-пермеата (MFP) и(ii) treating milk by microfiltration (MF) and obtaining MF retentate (MFR) and MF permeate (MFP) and
(iii) обработку MFP, образовавшийся на стадии (ii), путем ультрафильтрации (UF) и получение UF-ретентата (UFR) и UF-пермеата (UFP).(iii) treating the MFP formed in step (ii) by ultrafiltration (UF) to obtain UF retentate (UFR) and UF permeate (UFP).
15. Способ согласно любому из предшествующих воплощений, причем коэффициент объемной концентрации, при котором работает стадия ультрафильтрации, находится в интервале 20-200.15. The method according to any of the preceding embodiments, wherein the volume concentration ratio at which the ultrafiltration step operates is in the range of 20-200.
16. Способ согласно любому из предшествующих воплощений, причем производство на стадии (с) включает по меньшей мере одну из стадий сушки, концентрирования, добавления витаминов, минералов, липидов и/или пищевых волокон, упаковки.16. The method according to any of the preceding embodiments, wherein the production in step (c) comprises at least one of the steps of drying, concentrating, adding vitamins, minerals, lipids and/or dietary fiber, packaging.
17. Способ согласно любому из предшествующих воплощений, причем молочный продукт выбирают из группы, включающей сыры, йогурты и сливки, предпочтительно молочный продукт представляет собой кисломолочный продукт, выбранный из группы, включающей ферментированные молочные продукты и кислые сыры, наиболее предпочтительно молочный продукт представляет собой процеженный йогурт.17. A method according to any of the preceding embodiments, wherein the dairy product is selected from the group consisting of cheeses, yoghurts and creams, preferably the dairy product is a fermented milk product selected from the group consisting of fermented dairy products and sour cheeses, most preferably the dairy product is strained yogurt.
18. Способ согласно любому из предшествующих воплощений, причем обезжиренное животное молоко является единственным источником белка для продукта для детского питания, предпочтительно как для продукта для детского питания, так и для молочного продукта.18. The method according to any of the preceding embodiments, wherein the skimmed animal milk is the sole source of protein for the infant food product, preferably both the infant food product and the dairy product.
19. Продукт для детского питания, получаемый на стадии (с) способа согласно любому из воплощений 1-18.19. An infant food product obtained in step (c) of the method according to any one of embodiments 1-18.
20. Молочный продукт, получаемый на стадии (d) способа согласно любому из воплощений 1-18.20. Dairy product obtained in step (d) of the process according to any one of embodiments 1-18.
Подробное описаниеDetailed description
В способе по изобретению обрабатывают обезжиренное животное молоко для получения продукта для детского питания и молочного продукта. В способе стадии (а)-(с) относятся к производству продукта для детского питания, и стадии (а) и (d) относятся к производству молочного продукта. Настоящее изобретение объединяет процесс производства молочного продукта и процесс производства продукта для детского питания для того, чтобы минимизировать потоки отходов и в одно и то же время продуктивно и экономически эффективно получать оба продукта при необходимости минимального обогащения. Авторы изобретения неожиданно обнаружили, что компоненты, которые обычно отбрасывают как отходы в случае одной формы продукта, образуют превосходные компоненты для использования при получении другого продукта, так что потоки отходов сводятся к минимуму, и минимизируется необходимость обогащения другими компонентами. Иными словами, казеин, который остается, когда из молока производят продукт для детского питания, превосходно подходит для использования в производстве кисломолочных продуктов, и, согласно предпочтительному воплощению, кислая сыворотка, которая остается, когда согласно настоящему изобретению производят молочный продукт из казеина, превосходно подходит для использования в производстве продукта для детского питания.In the method according to the invention, skimmed animal milk is processed to obtain an infant food product and a dairy product. In the method, steps (a)-(c) refer to the production of a baby food product and steps (a) and (d) refer to the production of a dairy product. The present invention integrates a dairy product manufacturing process and a baby food product manufacturing process in order to minimize waste streams and produce both products productively and cost effectively at the same time with minimal fortification required. The inventors have surprisingly found that components normally discarded as waste in one form of product form excellent components for use in another product, so that waste streams are minimized and the need for fortification with other components is minimized. In other words, the casein that remains when a milk product is made from milk is excellent for use in the production of fermented milk products, and according to a preferred embodiment, the acid whey that remains when a dairy product is made from casein according to the present invention is excellent. for use in the manufacture of a baby food product.
Преимущество настоящего изобретения состоит не только в открытии, что остаточный казеин с производства продукта для детского питания из молока превосходно подходит для производства кисломолочных продуктов, но также в открытии того, что кислую сыворотку - побочный продукт последнего процесса можно эффективно использовать в производстве продукта для детского питания из молока. В сравнении с отдельными процессами комбинированный процесс получения продукта для детского питания, а также молочного продукта согласно настоящему изобретению уменьшает потребность в добавлении ингредиентов извне, в особенности, в производстве продуктов для детского питания, и в то же время используются по существу все компоненты поступающего обезжиренного молока, для ценных продуктов. По существу, в значительной степени избегается образование отходов, от которых в настоящее время спокойно избавляются.The advantage of the present invention lies not only in the discovery that residual casein from the manufacture of baby food from milk is excellent for the manufacture of fermented milk products, but also in the discovery that acid whey, a by-product of the latter process, can be effectively used in the manufacture of a baby food product. from milk. Compared to separate processes, the combined process for producing a baby food product as well as a dairy product according to the present invention reduces the need for adding ingredients from outside, especially in the production of baby food products, while at the same time essentially all components of the incoming skim milk are used. , for valuable products. As such, the generation of waste is largely avoided, which is now quietly disposed of.
В первом аспекте изобретение относится к способу производства продукта для детского питания и молочного продукта из обезжиренного животного молока, включающемуIn a first aspect, the invention relates to a method for manufacturing a baby food product and a dairy product from skimmed animal milk, comprising
(а) переработку молока в поток казеина, поток сывороточного белка и поток лактозы путем комбинирования микрофильтрации и ультрафильтрации, причем поток казеина образуется при микрофильтрации как ретентат, поток сывороточного белка образуется при ультрафильтрации как ретентат, и поток лактозы образуется при ультрафильтрации как пермеат;(a) converting milk into a casein stream, a whey protein stream and a lactose stream by combining microfiltration and ultrafiltration, wherein the casein stream is formed as a retentate by microfiltration, the whey protein stream is formed by ultrafiltration as a retentate, and the lactose stream is formed by ultrafiltration as permeate;
(b) объединение по меньшей мере части потока сывороточного белка, образовавшегося на стадии (а), и источника лактозы для получения рекомбинированного потока;(b) combining at least a portion of the whey protein stream from step (a) and a lactose source to obtain a recombined stream;
(с) использование рекомбинированного потока, образовавшегося на стадии (b), в производстве продукта для детского питания; и(c) using the recombinant stream from step (b) in the manufacture of a baby food product; And
(d) использование части потока казеина, образовавшегося на стадии (а), и обезжиренного животного молока в производстве молочного продукта.(d) using part of the casein stream formed in step (a) and skimmed animal milk in the production of a dairy product.
Этот способ, включая его предпочтительные воплощения, которые дополнительно определяются ниже, также называется способом по изобретению.This method, including its preferred embodiments which are further defined below, is also referred to as the method of the invention.
В другом аспекте изобретение относится к продукту для детского питания, получаемому на стадии (с) способа по изобретению. В одном воплощении этот аспект изобретения относится к продукту для детского питания, полученному на стадии (с) способа по изобретению.In another aspect, the invention relates to an infant food product obtainable in step (c) of the method of the invention. In one embodiment, this aspect of the invention relates to an infant food product obtained in step (c) of the method of the invention.
В другом аспекте изобретение относится к молочному продукту, получаемому на стадии (d) способа по изобретению. В одном воплощении этот аспект изобретения относится к молочному продукту, полученному на стадии (d) способа по изобретению.In another aspect, the invention relates to a dairy product obtained in step (d) of the process of the invention. In one embodiment, this aspect of the invention relates to a dairy product obtained in step (d) of the method of the invention.
Здесь предпочтительно, когда источник лактозы включает или образуется из кислой сыворотки, предпочтительнее кислой сыворотки, полученной как побочный продукт во время производства на стадии (d). По существу, кислая сыворотка возвращается из процесса получения молочного продукта в процесс получения продукта для детского питания, что делает особенно эффективным использование потоков, которые обычно являются потоками отходов. В предпочтительном воплощении источником лактозы является кислая сыворотка, которая по существу лишена минералов и белков. Кислую сыворотку предпочтительно подвергают обработке на стадиях деминерализации и/или удаления белка, и получают указанную кислую сыворотку, по существу лишенную минералов и белков.Here, it is preferred that the source of lactose comprises or is derived from acid whey, preferably acid whey obtained as a by-product during production in step (d). As such, the acid whey is recycled from the dairy product manufacturing process to the infant formula manufacturing process, making it especially efficient to use streams that are typically waste streams. In a preferred embodiment, the source of lactose is acidic whey, which is essentially devoid of minerals and proteins. The acid whey is preferably subjected to demineralization and/or protein removal steps to obtain said acid whey substantially devoid of minerals and proteins.
Здесь предпочтительно, когда по меньшей мере часть, предпочтительно весь поток лактозы, образовавшийся на стадии (а), используется как источник лактозы (или его часть) на стадии (b) и/или используется в производстве на стадии (d). В одном воплощении источник лактозы включает по меньшей мере часть потока лактозы, образовавшегося на стадии (а), и кислую сыворотку, предпочтительно кислую сыворотку, полученную как побочный продукт во время производства на стадии (d).Here it is preferable that at least part, preferably all of the lactose stream formed in step (a) is used as a source of lactose (or part thereof) in step (b) and/or used in production in step (d). In one embodiment, the lactose source includes at least a portion of the lactose stream formed in step (a) and acid whey, preferably acid whey, obtained as a by-product during production in step (d).
Здесь предпочтительно, когда весь поток казеина, образовавшийся на стадии (а), используется на стадиях (b) и (d). В одном воплощении по существу весь поток казеина, образовавшийся на стадии (а), используется в производстве на стадии (d). В одном воплощении часть потока казеина, образовавшегося на стадии (а), используется в производстве на стадии (d), и часть потока казеина, предпочтительно оставшаяся часть, используется для объединения на стадии (b) и включается в рекомбинированный поток.It is preferred here that the entire casein stream generated in step (a) is used in steps (b) and (d). In one embodiment, substantially all of the casein stream generated in step (a) is used in the production of step (d). In one embodiment, a portion of the casein stream formed in step (a) is used in the production of step (d) and a portion of the casein stream, preferably the remainder, is used to be combined in step (b) and included in the recombined stream.
Здесь предпочтительно, когда весь поток сывороточного белка, образовавшийся на стадии (а), используется на стадии (b).It is preferred here that the entire whey protein stream generated in step (a) is used in step (b).
В контексте настоящего изобретения всякий раз, когда некий поток или композиция упоминается как «образовавшийся(аяся) на» некоторой стадии способа, например, рекомбинированный поток, образовавшийся на стадии (b), указанные поток или композиция могут представлять собой композицию, которая получена непосредственно на указанной стадии способа. Кроме того, если такие непосредственно полученные поток или композиция подвергаются переработке на одной или нескольких дополнительных стадиях, например, частичному упариванию и/или добавлению воды или других компонентов, поток или композиция также рассматриваются как образовавшиеся на той конкретной стадии способа. Таким образом, если рекомбинированный поток со стадии (b) может быть частично упарен до того, как он поступает на производство продукта для детского питания на стадии (с), поступающий на стадию (с) поток все еще рассматривается как рекомбинированный поток, образовавшийся на стадии (b).In the context of the present invention, whenever a stream or composition is referred to as "formed at" some stage of the process, for example, a recombined stream formed at stage (b), said stream or composition may be a composition that is obtained directly from specified process step. In addition, if such directly obtained stream or composition is processed in one or more additional stages, for example, partial evaporation and/or addition of water or other components, the stream or composition is also considered to be formed at that particular stage of the method. Thus, if the recombined stream from step (b) can be partially stripped off before it enters the baby food product in step (c), the incoming stream to step (c) is still considered to be the recombined stream formed in step (b).
В одном воплощении поток казеина, полученный на стадии (а), используют непосредственно на стадии (d) без значительного изменения. В одном воплощении поток сывороточного белка, полученный на стадии (а), используют непосредственно на стадии (b) без значительного изменения.In one embodiment, the casein stream obtained in step (a) is used directly in step (d) without significant modification. In one embodiment, the whey protein stream obtained in step (a) is used directly in step (b) without significant modification.
В контексте настоящего изобретения термин «поток» относится к жидкой композиции, хотя не исключается присутствие некоторого количества твердого материала, например, в виде суспензии, до тех пор, пока композиция может быть переработана на обычных молокозаводах.In the context of the present invention, the term "flow" refers to a liquid composition, although the presence of some solid material, for example, in the form of a suspension, is not excluded, as long as the composition can be processed in conventional dairies.
Способом по изобретению производят два различных продукта: продукт для детского питания и молочный продукт, которые оба получают из обезжиренного молока. В контексте настоящего изобретения термин «продукт для детского питания» относится к подходящим для питания детей питательным композициям на молочной основе, которые обычно находятся в форме восстанавливаемого порошка или готовой к употреблению жидкой композиции, или относится к основам детских смесей, которые подходят для изготовления детских смесей и которые включают все или почти все необходимые ингредиенты в требуемых для питания детей количествах. Предпочтительно настоящий способ является способом для получения детских смесей, молочных смесей при продолжении роста или основ для них. В контексте настоящего изобретения продукт для детского питания отличается от молочного продукта. В одном воплощении способ по изобретению является способом производства продукта для детского питания и также молочного продукта.The process according to the invention produces two different products: a baby food product and a dairy product, both of which are obtained from skimmed milk. In the context of the present invention, the term "baby food product" refers to milk-based nutritional compositions suitable for infant nutrition, which are usually in the form of a reconstituted powder or ready-to-use liquid composition, or refers to infant formula bases that are suitable for the manufacture of infant formula. and which include all or almost all of the necessary ingredients in the amounts required for nutrition of children. Preferably, the present method is a method for making infant formula, growing formula or bases therefor. In the context of the present invention, a baby food product is different from a dairy product. In one embodiment, the process of the invention is a process for the manufacture of an infant food product and also a dairy product.
Молочный продукт предпочтительно выбирают из группы, включающей сыры, йогурты и сливки. Иными словами, молочный продукт является продуктом, который может или не может быть источником для обеспечения сыворотки - побочного продукта во время его получения. В самом широком смысле настоящего раскрытия молочный продукт, таким образом, включает свежие сыры, такие как кисломолочный сыр, ферментированные молочные продукты, такие как йогурт (перемешанные или термостатные йогурты), процеженные ферментированные молочные продукты, такие как процеженный йогурт (также называемый концентрированным йогуртом или греческим йогуртом).The dairy product is preferably selected from the group consisting of cheeses, yoghurts and creams. In other words, a dairy product is a product that may or may not be a source for providing whey, a by-product at the time of its production. In the broadest sense of the present disclosure, a dairy product thus includes fresh cheeses such as sour milk cheese, fermented dairy products such as yogurt (stirred or thermostated yogurts), strained fermented dairy products such as strained yogurt (also referred to as concentrated yogurt or Greek yogurt).
В одном воплощении молочный продукт не является молочной смесью (GUM) для детей в возрасте 6-36 месяцев. В одном воплощении молочный продукт не является продуктом питания, созданным конкретно для детей в возрасте от 0 до 36 месяцев.In one embodiment, the dairy product is not infant formula (GUM) for children aged 6-36 months. In one embodiment, the dairy product is not a food product specifically designed for children aged 0 to 36 months.
Предпочтительно молочный продукт является кисломолочным продуктом. В контексте настоящего изобретения термин «кисломолочный продукт» относится к ферментированным молочным продуктам (например, йогуртам) и кислым сырам, во время производства которых образуется кислая сыворотка как побочный продукт, например, домашним сырам, процеженным йогуртам или греческим йогуртам. Кисломолочные продукты, во время производства которых образуется кислая сыворотка как побочный продукт, особенно предпочтительны, так как кислую сыворотку выгодно использовать в качестве источника лактозы на стадии (b) способа по изобретению.Preferably the dairy product is a fermented milk product. In the context of the present invention, the term "fermented milk product" refers to fermented dairy products (e.g. yoghurts) and sour cheeses, during the production of which acid whey is formed as a by-product, for example, homemade cheeses, strained yoghurts or Greek yoghurts. Fermented milk products, during the production of which sour whey is formed as a by-product, are particularly preferred, since sour whey is advantageously used as a source of lactose in step (b) of the process according to the invention.
В предпочтительном воплощении кисломолочный продукт представляет собой процеженный ферментированный молочный продукт. Способы получения процеженных ферментированных молочных продуктов известны в технике, например, из WO 2014/114970 или WO 2014/169171. В настоящем описании термин «кислый сыр» относится к кислому типу сыров или «сырам кислотной коагуляции», таким как домашний сыр или сыры подобных типов. Как известно в технике, кислые сыры являются такими сырами, которые дают кислую сыворотку как побочный продукт во время их производства. Иными словами, при производстве кислых сыров для образования коагулятов используют кислоты. Такие способы производства кислых сыров хорошо известны в технике. В одном воплощении кислый сыр выбирают из домашнего сыра и кисломолочного сыра. Предпочтительно кисломолочный продукт в связи с настоящим описанием является ферментированным молочным продуктом или кислым сыром, способ производства которого включает стадию, на которой сыворотку отделяют от сгустка. Такое отделение может включать центрифугирование, фильтрацию и/или процеживание.In a preferred embodiment, the fermented milk product is a strained fermented milk product. Methods for obtaining strained fermented dairy products are known in the art, for example from WO 2014/114970 or WO 2014/169171. As used herein, the term "sour cheese" refers to sour-type cheeses or "acid-coagulated cheeses" such as house cheese or similar types of cheese. As is known in the art, sour cheeses are those which provide acid whey as a by-product during their manufacture. In other words, in the production of sour cheeses, acids are used to form coagulates. Such methods for the production of sour cheeses are well known in the art. In one embodiment, the sour cheese is selected from cottage cheese and sour milk cheese. Preferably, the fermented milk product in connection with the present disclosure is a fermented dairy product or sour cheese, the production process of which includes the step of separating the whey from the coagulum. Such separation may include centrifugation, filtration and/or straining.
В способе по настоящему изобретению используют молоко в качестве исходного материала на стадиях (а) и (d). Обезжиренное животное молоко подвергают обработке на стадии (а) и используют в комбинации с по меньшей мере частью потока казеина в производстве на стадии (d). В контексте изобретения термин «обезжиренное молоко» относится к молоку с пониженным содержанием жира по сравнению с цельным молоком. Типично содержание жира в обезжиренном молоке находится в интервале 0-2 мас.%, предпочтительно 0-1 мас.%, предпочтительнее 0-0,2 мас.%, наиболее предпочтительно 0-0,05 мас.% относительно всей массы обезжиренного молока. В одном воплощении обезжиренное молоко представляет собой сепарированное молоко. В способе по настоящему изобретению используют животное молоко, которое не относится к женскому молоку, предпочтительно коровье молоко. Наиболее предпочтительно использовать коровье сепарированное молоко. В одном воплощении способ включает стадию обезжиривания молока для получения обезжиренного животного молока, которое затем подвергают обработке на стадии (а). В данном случае необезжиренное животное молоко или именно животное молоко или цельное животное молоко подвергают обработке на стадии обезжиривания. Стадия обезжиривания дает обезжиренное животное молоко.The process of the present invention uses milk as the starting material in steps (a) and (d). The skimmed animal milk is processed in step (a) and used in combination with at least a portion of the casein stream in the production of step (d). In the context of the invention, the term "skimmed milk" refers to milk with a reduced fat content compared to whole milk. Typically the fat content of skimmed milk is in the range of 0-2 wt.%, preferably 0-1 wt.%, more preferably 0-0.2 wt.%, most preferably 0-0.05 wt.% relative to the total weight of skimmed milk. In one embodiment, the skimmed milk is skimmed milk. The method of the present invention uses animal milk that is not human milk, preferably cow's milk. Most preferably skimmed cow's milk is used. In one embodiment, the method includes the step of skimming the milk to produce skimmed animal milk, which is then processed in step (a). In this case, full-fat animal milk, or animal milk or whole animal milk, is treated in a skimming step. The skimming step produces skimmed animal milk.
Поступающее молоко, до - после обезжиривания, типично после стадии обезжиривания может быть подвергнуто дебактеризации (удаление бактерий), например, путем обработки УФ, тепловой обработки (например, нагрева микроволновым излучением, пастеризации, такой как HTST, ESL или UHT, или стерилизации, например, стерилизации сухим горячим воздухом или стерилизации паром), или бактериальной фильтрации (например, микрофильтрации). В контексте настоящего изобретения дебактеризация относится к стадии (i). Такие способы снижения бактериальной нагрузки молока известны в технике. В одном предпочтительном воплощении поступающее молоко подвергают пастеризации.Incoming milk, before-after skimming, typically after a skimming step, may be subjected to debacterization (removal of bacteria), for example, by UV treatment, heat treatment (for example, microwave heating, pasteurization, such as HTST, ESL or UHT, or sterilization, for example , dry hot air sterilization or steam sterilization), or bacterial filtration (e.g. microfiltration). In the context of the present invention, debacterization refers to step (i). Such methods for reducing the bacterial load of milk are known in the art. In one preferred embodiment, the incoming milk is pasteurized.
Таким образом, в одном воплощении обезжиренное животное молоко, используемое на стадиях (а) и/или (d), предпочтительно на стадиях (а) и (d), представляет собой сепарированное молоко, предпочтительно пастеризованное сепарированное молоко.Thus, in one embodiment, the skimmed animal milk used in steps (a) and/or (d), preferably in steps (a) and (d), is skimmed milk, preferably pasteurized skimmed milk.
Стадия (а)Stage (a)
На стадии (а) обезжиренное животное молоко перерабатывают или фракционируют на поток казеина, поток сывороточного белка и поток лактозы. Здесь поток казеина представляет собой жидкую композицию, включающую казеин, которая обогащена казеином по сравнению с содержанием казеина в поступающем обезжиренном животном молоке, поток сывороточного белка представляет собой жидкую композицию, включающую сывороточный белок, которая обогащена сывороточным белком по сравнению с содержанием сывороточного белка в поступающем обезжиренном животном молоке, и поток лактозы представляет собой жидкую композицию, включающую лактозу, которая обогащена лактозой по сравнению с содержанием лактозы в поступающем обезжиренном животном молоке. В контексте настоящего изобретения «обогащенный» означает, что содержание обогащенного компонента в пересчете на сухую массу повышено в одном потоке по сравнению с другим. Таким образом, поток казеина обогащен казеином, т.е., имеет более высокое содержание казеина, в пересчете на сухую массу, по сравнению с поступающим обезжиренным животным молоком.In step (a), the skimmed animal milk is processed or fractionated into a casein stream, a whey protein stream and a lactose stream. Here, the casein stream is a liquid composition comprising casein that is enriched in casein compared to the casein content of incoming skimmed animal milk, the whey protein stream is a liquid composition comprising whey protein that is enriched in whey protein compared to the whey protein content of incoming skim milk. animal milk, and the lactose stream is a liquid composition comprising lactose that is enriched in lactose compared to the lactose content of the incoming skimmed animal milk. In the context of the present invention, "enriched" means that the enriched component, on a dry weight basis, is increased in one stream compared to another. Thus, the casein stream is enriched with casein, i.e., has a higher casein content, on a dry weight basis, compared to the incoming skimmed animal milk.
Белковая фракция потока казеина, образовавшегося на стадии (а), обычно включает немного сывороточного белка, предпочтительно менее 15 мас.%, предпочтительнее менее 10 мас.% от массы белковой фракции потока казеина, и много казеина. Предпочтительно белковая фракции включает по меньшей мере 85 мас.% казеина, предпочтительнее белковая фракции включает по меньшей мере 90 мас.% казеина. Содержание всех твердых веществ в потоке казеина обычно колеблется от 5 до 30 мас.%, предпочтительно колеблется от 7 до 30 мас.%, наиболее предпочтительно от 17 до 24 мас.% от общей массы потока казеина. Поток казеина представляет собой предпочтительно ретентат микрофильтрации (MFR). Поток казеина также можно назвать концентратом казеина, изолятом казеина, концентратом мицеллярного казеина или изолятом мицеллярного казеина (MCI).The protein fraction of the casein stream formed in step (a) typically contains some whey protein, preferably less than 15% by weight, more preferably less than 10% by weight of the protein fraction of the casein stream, and a lot of casein. Preferably the protein fraction comprises at least 85% by weight of casein, more preferably the protein fraction comprises at least 90% by weight of casein. The total solids content of the casein stream typically ranges from 5 to 30 wt.%, preferably ranges from 7 to 30 wt.%, most preferably from 17 to 24 wt.% of the total weight of the casein stream. The casein stream is preferably a microfiltration retentate (MFR). Casein flow can also be referred to as casein concentrate, casein isolate, micellar casein concentrate, or micellar casein isolate (MCI).
Поток сывороточного белка типично представляет собой жидкую композицию, имеющую общее содержание твердых веществ 5-35 мас.%, предпочтительно 10-30 мас.%, наиболее предпочтительно 20-30 мас.%, и обычно включает 25-90 мас.%, предпочтительно 60-85 мас.% сывороточных белков относительно общей сухой массы. Поток сывороточного белка представляет собой предпочтительно ретентат ультрафильтрации (UFR). Поток сывороточного белка также можно назвать водной композицией, включающей сывороточные белки.The whey protein stream is typically a liquid composition having a total solids content of 5-35 wt%, preferably 10-30 wt%, most preferably 20-30 wt%, and typically comprises 25-90 wt%, preferably 60 -85 wt.% whey proteins relative to the total dry weight. The whey protein stream is preferably an ultrafiltration retentate (UFR). A whey protein stream may also be referred to as an aqueous composition comprising whey proteins.
Хотя поток сывороточного белка обогащен сывороточным белком по сравнению с поступающим обезжиренным молоком, он еще может содержать значительные количества казеина в зависимости от строгих условий, при которых выполняют фракционирование казеина и сывороточного белка, типично путем ультрафильтрации. В одном воплощении поток сывороточного белка включает самое большее 40 мас.%, предпочтительно 5-20 мас.% казеина относительно общей массы белка. Такие изменения в условиях фракционирования и сопровождающие изменения в потоке сывороточного белка известны в технике. В зависимости от количества казеина, присутствующего в потоке сывороточного белка, количество казеина, используемого на стадии объединения (b), можно адаптировать так, что продукт для детского питания имеет отношение сывороточный белок:казеин, которое лежит в предпочтительном отношении 90:10-40:60.Although the whey protein stream is enriched in whey protein compared to the incoming skimmed milk, it may still contain significant amounts of casein, depending on the stringent conditions under which casein and whey protein fractionation is performed, typically by ultrafiltration. In one embodiment, the whey protein stream comprises at most 40% by weight, preferably 5-20% by weight casein, based on total protein weight. Such changes in fractionation conditions and accompanying changes in whey protein flux are known in the art. Depending on the amount of casein present in the whey protein stream, the amount of casein used in the combining step (b) can be adapted such that the infant formula has a whey protein:casein ratio that lies in the preferred ratio of 90:10-40: 60.
Поток лактозы типично представляет собой жидкую композицию с общим содержанием твердых веществ 3-30 мас.%, предпочтительно 5-22 мас.%. Содержание лактозы в потоке лактозы, образовавшемся на стадии (а), типично составляет по меньшей мере 75 мас.%, предпочтительно по меньшей мере 90 мас.% или даже по меньшей мере 95 мас.% от всей сухой массы.The lactose stream is typically a liquid composition with a total solids content of 3-30% by weight, preferably 5-22% by weight. The lactose content of the lactose stream formed in step (a) is typically at least 75 wt.%, preferably at least 90 wt.% or even at least 95 wt.% of the total dry matter.
Фракционирование на стадии (а) выполняется методами мембранной фильтрации и включает комбинацию микрофильтрации и ультрафильтрации. Поток казеина образуется при микрофильтрации как ретентат, поток сывороточного белка образуется при ультрафильтрации как ретентат, и поток лактозы образуется при ультрафильтрации как пермеат. Подходящие способы мембранной фильтрации известны в технике, например, раскрытые в WO 2013/068653, WO 2013/137714 и WO 2015/041529.Fractionation in step (a) is performed by membrane filtration methods and includes a combination of microfiltration and ultrafiltration. The casein stream is formed by microfiltration as retentate, the whey protein stream is formed by ultrafiltration as retentate, and the lactose stream is formed by ultrafiltration as permeate. Suitable membrane filtration methods are known in the art, such as those disclosed in WO 2013/068653, WO 2013/137714 and WO 2015/041529.
В одном воплощении стадия (а) включаетIn one embodiment, step (a) comprises
(ii) микрофильтрацию (MF) молока и получение MF ретентата (MFR) и MF пермеата (MFP), и(ii) microfiltration (MF) of milk and obtaining MF retentate (MFR) and MF permeate (MFP), and
(iii) ультрафильтрацию (UF) образовавшегося на стадии (ii) MFP и получение UF ретентата (UFR) и UF пермеата (UFP).(iii) ultrafiltration (UF) of the MFP formed in step (ii) and obtaining UF retentate (UFR) and UF permeate (UFP).
На стадии микрофильтрации (ii) обезжиренное животное молоко фракционируют на два различных потока, каждый из которых обогащен белком определенного типа; производятся обогащенный казеином MF ретентат (MFR) и обогащенный сывороточным белком MF пермеат (MFP). MF на стадии (ii) выполняют через мембрану, которая делает возможным фракционирование казеина и сывороточного белка. Такая мембрана обычно имеет пористость 0,05-0,35 микрон. Предпочтительно используют керамическую мембрану или спиральную (органическую) мембрану.In the microfiltration step (ii) the skimmed animal milk is fractionated into two different streams, each enriched with a certain type of protein; casein enriched MF retentate (MFR) and whey protein enriched MF permeate (MFP) are produced. The MF in step (ii) is performed through a membrane which allows the fractionation of casein and whey protein. Such a membrane typically has a porosity of 0.05-0.35 microns. Preferably, a ceramic membrane or a spiral (organic) membrane is used.
Согласно предпочтительному воплощению микрофильтрацию на стадии (ii) усиливают диафильтрацией (DF). Диафильтрацию можно выполнить, разбавляя ретентат MF по меньшей мере один раз неким количеством воды или разбавляя поступающее животное сепарированное молоко неким количеством воды и подвергая разбавленное животное молоко MF. Воду для DF можно добавлять в поступающее животное сепарированное молоко или MFR однажды, или общее количество воды для DF можно добавлять в несколько приемов. После каждого добавления воды для DF в поступающее животное сепарированное молоко или MFR разбавленную жидкую композицию подвергают MF.According to a preferred embodiment, the microfiltration in step (ii) is enhanced by diafiltration (DF). Diafiltration can be performed by diluting the MF retentate at least once with some water, or by diluting the incoming skim milk with some water and subjecting the diluted animal milk to MF. The DF water can be added to the incoming animal skimmed milk or MFR once, or the total amount of DF water can be added in multiple doses. After each addition of water for DF to incoming animal skimmed milk or MFR, the diluted liquid composition is subjected to MF.
Во время ультрафильтрации на стадии (iii) большая часть жидкости и немного растворенных веществ в итоге находятся в UF пермеате (UFР), в то время как UF ретентат (UFR) включает по существу весь сывороточный белок в меньшем объеме. Небольшие молекулы, которые проникают через UF мембрану, представляют собой, например, лактозу, одновалентные и поливалентные ионы. Ультрафильтрацию на стадии (iii) можно выполнять с любой UF мембраной, известной в технике, включая керамические мембраны, трубчатые мембраны и органические спиральные мембраны. Предпочтительно UF мембрана представляет собой органическую спиральную мембрану. UF мембрана отсекает молекулярную массу, которая дает возможность белкам, предпочтительно сывороточным белкам, оставаться в ретентате, и позволяет низкомолекулярным растворенным веществам, например, лактозе, проникать через мембрану. UF на стадии (iii) предпочтительно осуществляют с мембраной, отсекающей молекулярную массу самое большее 25 кДа, предпочтительнее самое большее 10 кДа, и предпочтительно по меньшей мере 2,5 кДа, предпочтительнее по меньшей мере 5 кДа. UF на стадии (iii) предпочтительно осуществляют с коэффициентом объемной концентрации (VCF) в интервале 20-200, предпочтительно 50-150, который найден для обеспечения наиболее оптимальных результатов с точки зрения композиции UF ретентата.During ultrafiltration in step (iii), most of the liquid and few solutes end up in the UF permeate (UFP), while the UF retentate (UFR) includes substantially all of the whey protein in a smaller volume. Small molecules that permeate the UF membrane are, for example, lactose, monovalent and polyvalent ions. The ultrafiltration in step (iii) can be performed with any UF membrane known in the art, including ceramic membranes, tubular membranes, and organic helical membranes. Preferably the UF membrane is an organic helical membrane. The UF membrane cuts off the molecular weight that allows proteins, preferably whey proteins, to remain in the retentate and allows low molecular weight solutes such as lactose to pass through the membrane. The UF in step (iii) is preferably carried out with a membrane having a molecular weight cutoff of at most 25 kDa, preferably at most 10 kDa, and preferably at least 2.5 kDa, preferably at least 5 kDa. The UF in step (iii) is preferably carried out with a volume concentration factor (VCF) in the range of 20-200, preferably 50-150, which is found to provide the most optimal results in terms of UF retentate composition.
В контексте изобретения термин «коэффициент объемной концентрации» или «VCF» является коэффициентом, с которым жидкая композиция является концентрированной после фильтрации, т.е., общий объем поступающего потока до фильтрации, деленный на общий объем ретентата после фильтрации, независимо от общего содержания твердых веществ. Таким образом, когда 5 л жидкой композиции фракционируют через мембрану для ультрафильтрации на 4 л пермеата и 1 л ретентата, такой процесс UF работает с VCF 5/1=5.In the context of the invention, the term "volume concentration factor" or "VCF" is the ratio by which a liquid composition is concentrated after filtration, i.e., the total volume of the incoming stream before filtration divided by the total volume of the retentate after filtration, regardless of the total solids content substances. Thus, when 5 L of liquid composition is fractionated through an ultrafiltration membrane into 4 L of permeate and 1 L of retentate, such a UF process operates with a VCF of 5/1=5.
Стадия (а) может дополнительно включать одну или несколько стадий концентрирования, такие как концентрирование MFR, образовавшегося на стадии (ii), и/или UFR, образовавшегося на стадии (iii). Концентрирование предпочтительно выполняют обратным осмосом (RO), нанофильтрацией (NF) и/или упариванием. Наиболее предпочтительна NF, так как NF концентрирует поток и в то же время снижает содержание одновалентных ионов, которые способны проникать через NF мембрану. Такое снижение содержания одновалентных ионов обычно желательно при производстве продуктов для детского питания.Step (a) may further include one or more concentration steps such as concentrating the MFR generated in step (ii) and/or the UFR generated in step (iii). Concentration is preferably performed by reverse osmosis (RO), nanofiltration (NF) and/or evaporation. NF is most preferred because NF concentrates the flux and at the same time reduces the amount of monovalent ions that are able to permeate through the NF membrane. Such a reduction in the content of monovalent ions is usually desirable in the manufacture of baby food products.
ДеминерализацияDemineralization
Способ по изобретению предпочтительно включает стадию деминерализации, на которой источник лактозы или один или несколько его компонентов деминерализуют перед тем, как подвергнуть обработке на стадии (b). Поэтому обычно выполняют деминерализацию по меньшей мере части потока лактозы, образовавшегося на стадии (а), и/или кислой сыворотки, образовавшейся на стадии (d), предпочтительно по меньшей мере кислую сыворотку, образовавшуюся на стадии (d), подвергают деминерализации перед обработкой на стадии (b). Деминерализация особенно предпочтительна в случае производства продуктов для детского питания, для которых обычно требуется меньшее содержание минеральных веществ по сравнению с поступающим молоком.The method of the invention preferably includes a demineralization step in which the lactose source or one or more of its components are demineralized before being subjected to step (b). Therefore, at least part of the lactose stream formed in step (a) and/or the acid whey formed in step (d) is usually demineralized, preferably at least the acid whey formed in step (d) is subjected to demineralization before being processed to step (b). Demineralization is especially preferred in the production of baby food products, which usually require a lower mineral content compared to incoming milk.
Таким образом, в одном воплощении кислую сыворотку, предпочтительно кислую сыворотку, образовавшуюся на стадии (d), подвергают деминерализации перед использованием в качестве (части) источника лактозы на стадии (b). Подобным образом, в одном воплощении по меньшей мере часть потока лактозы, образовавшегося на стадии (а), предпочтительно UFR, образовавшегося на стадии (iii), подвергают деминерализации перед использованием в качестве (части) источника лактозы на стадии (b).Thus, in one embodiment, the acid whey, preferably the acid whey formed in step (d), is demineralized before being used as (part of) the source of lactose in step (b). Similarly, in one embodiment, at least a portion of the lactose stream formed in step (a), preferably the UFR formed in step (iii), is demineralized before being used as (part of) the source of lactose in step (b).
В случае, когда поток лактозы, образовавшийся на стадии (а), не подвергают обработке на стадии (b), но, например, на стадии (d), деминерализация потока лактозы обычно не требуется, так как желательное содержание минералов в молочных продуктах обычно более или менее соответствует содержанию минералов в поступающем молоке. В случае, когда часть потока лактозы, образовавшегося на стадии (а), подвергают обработке на стадии (b), и часть подвергают обработке на стадии (d), предпочтительно сначала подвергают деминерализации только часть, которую подвергают обработке на стадии (b).In the case where the lactose stream formed in step (a) is not treated in step (b), but, for example, in step (d), demineralization of the lactose stream is usually not required, since the desired mineral content in dairy products is usually more or less corresponds to the content of minerals in the incoming milk. In the case where a portion of the lactose stream formed in step (a) is treated in step (b) and a portion is treated in step (d), preferably only the portion that is treated in step (b) is demineralized first.
В предпочтительном воплощении кислую сыворотку, которая образуется на стадии (d), подвергают обработке на стадии (b) как источник лактозы (или его часть) и затем производству продукта для детского питания на стадии (с). Таким образом, предпочтительно, когда кислую сыворотку деминерализуют перед стадией (b). Поэтому в предпочтительном воплощении кислую сыворотку, образовавшуюся на стадии (d), объединяют с частью потока лактозы, образовавшегося на стадии (а), если имеется, и объединенный источник лактозы подвергают деминерализации перед обработкой его на стадии (b).In a preferred embodiment, the acid whey that is formed in step (d) is processed in step (b) as a source of lactose (or part thereof) and then processed in step (c) to produce a baby food product. Thus, it is preferred that the acid whey is demineralized before step (b). Therefore, in a preferred embodiment, the acid whey formed in step (d) is combined with a portion of the lactose stream formed in step (a), if any, and the combined lactose source is demineralized prior to being processed in step (b).
Деминерализацию источника лактозы можно выполнять любым методом, известным в технике, таким как электродиализ, ионный обмен, осаждение солей, кристаллизация лактозы, методами мембранной фильтрации, такими как нанофильтрация, необязательно усиленная диафильтрацией, или их комбинацией. В предпочтительном воплощении деминерализация включает по меньшей мере один из таких методов, как осаждение солей, электродиализ, кристаллизация лактозы и ионный обмен, необязательно в комбинации с нанофильтрацией, предпочтительнее деминерализация включает нанофильтрацию в комбинации с по меньшей мере одним из таких методов, как осаждение солей, электродиализ, кристаллизация лактозы и ионный обмен. В предпочтительном воплощении деминерализация включает по меньшей мере электродиализ и/или осаждение солей. В одном предпочтительном воплощении деминерализация включает по меньшей мере нанофильтрацию в комбинации с электродиализом и/или осаждением солей. Авторы изобретения обнаружили, что когда для деминерализации используют только нанофильтрацию, в особенности, для деминерализации пермеата ультрафильтрации как источника лактозы при получении продуктов для детского питания, содержание двухвалентных ионов, таких как ион кальция и фосфат-ион, обычно снижается недостаточно для получения конечного продукта для детского питания согласно нормативным требованиям.Demineralization of the lactose source can be accomplished by any method known in the art such as electrodialysis, ion exchange, salt precipitation, lactose crystallization, membrane filtration techniques such as nanofiltration, optionally enhanced by diafiltration, or a combination thereof. In a preferred embodiment, demineralization comprises at least one of salt precipitation, electrodialysis, lactose crystallization and ion exchange, optionally in combination with nanofiltration, more preferably, demineralization comprises nanofiltration in combination with at least one of salt precipitation, electrodialysis, lactose crystallization and ion exchange. In a preferred embodiment, demineralization comprises at least electrodialysis and/or salt precipitation. In one preferred embodiment, demineralization comprises at least nanofiltration in combination with electrodialysis and/or salt precipitation. The inventors have found that when only nanofiltration is used for demineralization, in particular for demineralization of ultrafiltration permeate as a source of lactose in the production of baby food, the content of divalent ions such as calcium ion and phosphate ion is usually not reduced enough to obtain the final product for baby food in accordance with regulatory requirements.
Деминерализацию предпочтительно выполняют так, чтобы удалялись по меньшей мере 20 мас.% или предпочтительно 50 мас.%, предпочтительнее по меньшей мере 70 мас.% или по меньшей мере 80 мас.%, наиболее предпочтительно по меньшей мере 90 мас.% поливалентных ионов, и/или так, чтобы удалялись по меньшей мере 20 мас.% одновалентных ионов, предпочтительнее удалялись по меньшей мере 35 мас.% или по меньшей мере 50 мас.%, наиболее предпочтительно по меньшей мере 60 мас.% одновалентных ионов, присутствующих в потоке лактозы, например, UFR, образовавшемся на стадии (iii).Demineralization is preferably carried out so that at least 20 wt.% or preferably 50 wt.%, more preferably at least 70 wt.% or at least 80 wt.%, most preferably at least 90 wt.% of polyvalent ions are removed, and/or so that at least 20 wt.% of monovalent ions are removed, preferably at least 35 wt.% or at least 50 wt.%, most preferably at least 60 wt.% of monovalent ions present in the stream are removed lactose, for example UFR formed in step (iii).
Стадия (b)Step (b)
На стадии (b) по меньшей мере часть потока сывороточного белка, образовавшегося на стадии (а), объединяют с источником лактозы, и получают рекомбинированный поток. Этот рекомбинированный поток используют для производства продукта для детского питания на стадии (с). Объединение на стадии (b) дает композицию с белковой фракцией, включающей как казеин, так и сывороточный белок в определенном массовом обеении. Объединение на стадии (b) может включать дополнительные компоненты, такие как часть потока казеина, образовавшегося на стадии (а). Так как поток сывороточного белка может содержать значительные количества казеина, объединение с частью потока казеина, образовавшегося на стадии (а), требуется не всегда. В таком случае весь поток казеина предпочтительно используют на стадии (d) для того, чтобы минимизировать потоки отходов.In step (b), at least a portion of the whey protein stream from step (a) is combined with a source of lactose to form a recombined stream. This recombinant stream is used to manufacture the baby food product in step (c). The combination in step (b) gives a composition with a protein fraction comprising both casein and whey protein in a defined weight ratio. The combination in step (b) may include additional components such as part of the casein stream formed in step (a). Since the whey protein stream may contain significant amounts of casein, it is not always necessary to combine with a portion of the casein stream formed in step (a). In such a case, the entire casein stream is preferably used in step (d) in order to minimize waste streams.
Объединение предпочтительно осуществляют так, что массовое отношение сывороточного белка к казеину в рекомбинированном потоке находится в интервале 90:10-40:60, предпочтительнее в интервале 80:20-50:50, даже предпочтительнее в интервале 75:25-50:50, наиболее предпочтительно в интервале 70:30-55:45. В одном воплощении массовое отношение сывороточного белка к казеину в рекомбинированном потоке составляет примерно 60:40. Точное отношение обычно определяется типом продукта для детского питания, который производят, и может быть отрегулировано так, как известно в технике. Кроме того, большое внимание в технике уделяют аминокислотному профилю продуктов для детского питания. Способ по изобретению обеспечивает оптимальную гибкость в достижении специфического желательного аминокислотного профиля, например, путем регулирования отношения, в котором объединяют потоки сывороточного белка и казеина, или изменения специфических условий процесса микрофильтрации на стадии (а). По существу, с помощью способа по изобретению можно получить оптимальные аминокислотные профили, имеющие сходство с профилями, найденными в женском молоке.The combination is preferably carried out so that the weight ratio of whey protein to casein in the recombined stream is in the range of 90:10-40:60, more preferably in the range of 80:20-50:50, even more preferably in the range of 75:25-50:50, most preferably in the range of 70:30-55:45. In one embodiment, the weight ratio of whey protein to casein in the recombinant stream is about 60:40. The exact ratio is usually determined by the type of baby food product being produced and can be adjusted as is known in the art. In addition, much attention in technology is paid to the amino acid profile of baby food products. The method of the invention provides optimal flexibility in achieving the specific desired amino acid profile, for example by adjusting the ratio in which the whey protein and casein streams are combined, or by changing the specific conditions of the microfiltration process in step (a). As such, optimal amino acid profiles similar to those found in human milk can be obtained using the method of the invention.
Так как в продуктах для детского питания обычно должно быть меньше казеина и больше сывороточного белка, которые присутствуют в обезжиренном животном молоке, которое подвергают обработке на стадии (а), для рекомбинации с потоком сывороточного белка требуется не весь поток казеина. В настоящем изобретении этот остающийся казеин, который в настоящее время в большинстве случаев отбрасывают, передается для полезного применения в производстве на стадии (d).Since infant formulas typically need to be lower in casein and higher in whey protein, which are present in the skimmed animal milk that is processed in step (a), not all of the casein stream is required to recombine with the whey protein stream. In the present invention, this remaining casein, which is currently discarded in most cases, is transferred to useful use in production in step (d).
Обычно весь поток казеина, образовавшийся на стадии (а), используют или на стадии (b) или на стадии (d), так что казеин также не остается или не остается неизрасходованным. Иными словами, поток казеина, образовавшийся на стадии (а), предпочтительно делят между стадиями (а) и (d). Таким образом, предпочтительно, чтобы часть потока казеина, образовавшегося на стадии (а), использовалась в производстве на стадии (d), и часть потока казеина, предпочтительно оставшаяся часть, подвергалась объединению на стадии (b) и включалась в рекомбинированный поток. В другом воплощении по существу весь поток казеина, образовавшийся на стадии (а), используют в производстве на стадии (d).Typically, the entire casein stream generated in step (a) is used in either step (b) or step (d), so that casein is also not left or is not left unused. In other words, the casein stream formed in step (a) is preferably divided between steps (a) and (d). Thus, it is preferable that part of the casein stream formed in step (a) is used in the production of step (d) and part of the casein stream, preferably the remainder, is combined in step (b) and included in the recombined stream. In another embodiment, substantially all of the casein stream generated in step (a) is used in the production of step (d).
В одном воплощении 10-50 мас.%, предпочтительно 12-25 мас.% от всей массы казеина в потоке казеина, образовавшемся на стадии (а), подвергают обработке на стадии (b). Наиболее предпочтительно примерно 16 мас.% от всей массы казеина в потоке казеина, образовавшемся на стадии (а), подвергают обработке на стадии (b). Наиболее предпочтительно остальное подвергают обработке на стадии (d). Количество потока казеина, образовавшегося на стадии (а), которое подвергают обработке на стадии (b), преимущественно регулируется желательным массовым отношением сывороточного белка к казеину в рекомбинированном потоке.In one embodiment, 10-50 wt.%, preferably 12-25 wt.% of the total weight of casein in the stream of casein formed in stage (a), is subjected to the processing stage (b). Most preferably, about 16 wt.% of the total mass of casein in the stream of casein formed in stage (a) is subjected to processing in stage (b). Most preferably, the remainder is processed in step (d). The amount of casein stream formed in step (a) that is processed in step (b) is advantageously controlled by the desired weight ratio of whey protein to casein in the recombinant stream.
Предпочтительно весь поток сывороточного белка, образовавшийся на стадии (а), подвергают объединению на стадии (b). Подобным образом, в случае, когда кислую сыворотку, образовавшуюся на стадии (d), используют в источнике лактозы, предпочтительно, чтобы вся кислая сыворотка, образовавшаяся на стадии (d), подвергалась обработке на стадии (b). Такое использование сывороточного белка, образовавшегося на стадии (а), и кислой сыворотки, образовавшейся на стадии (d), минимизирует количество отходов, которые отбрасывают в процессе, и дает оптимальное использование всех компонентов поступающего молока.Preferably, the entire whey protein stream formed in step (a) is pooled in step (b). Similarly, in the case where the acid whey formed in step (d) is used in the source of lactose, it is preferable that all the acid whey formed in step (d) be treated in step (b). This use of the whey protein formed in step (a) and the acidic whey formed in step (d) minimizes the amount of waste that is discarded in the process and gives optimum utilization of all components of the incoming milk.
Присутствие лактозы обычно требуется как для производства продукта для детского питания на стадии (с), так и для производства молочного продукта на стадии (d), особенно в случае, когда молочным продуктом является йогурт. Поэтому в способе по изобретению предпочтительно, чтобы по меньшей мере часть потока лактозы, предпочтительно весь поток, образовавшийся на стадии (а), подвергался обработке на стадии (b) и/или на стадии (d). В предпочтительном воплощении поток лактозы, образовавшийся на стадии (а), делят между стадиями (b) и (d). Таким образом, в одном воплощении по меньшей мере часть потока лактозы, образовавшегося на стадии (а), подвергают обработке на стадии (b). В этом воплощении стадия (b) включает объединение по меньшей мере части потоков сывороточного белка и лактозы, образовавшихся на стадии (а), и по меньшей мере часть кислой сыворотки, образовавшейся на стадии (d), и предпочтительно части потока казеина, образовавшегося на стадии (а), в рекомбинированный поток.The presence of lactose is generally required for both the production of the baby food product in step (c) and the production of the dairy product in step (d), especially when the dairy product is yogurt. Therefore, in the process according to the invention, it is preferable that at least part of the lactose stream, preferably the entire stream formed in step (a), is treated in step (b) and/or in step (d). In a preferred embodiment, the lactose stream formed in step (a) is divided between steps (b) and (d). Thus, in one embodiment, at least a portion of the lactose stream formed in step (a) is treated in step (b). In this embodiment, step (b) comprises combining at least a portion of the whey protein and lactose streams from step (a) and at least a portion of the acid whey from step (d) and preferably a portion of the casein stream from step (a) to the recombined stream.
В одном воплощении 0-50 мас.%, предпочтительно 5-25 мас.% общей массы лактозы в потоке лактозы, образовавшемся на стадии (а), подвергают обработке на стадии (b) как источник лактозы (или его часть). Наиболее предпочтительно оставшуюся часть подвергают обработке на стадии (d). Количество потока лактозы, образовавшегося на стадии (а), которое подвергают обработке на стадии (b) как источник лактозы (или его часть), преимущественно управляется количеством лактозы, требуемым для стадии (d). В случае, когда количество лактозы в потоке лактозы, образовавшемся на стадии (а), которое подвергают обработке на стадии (b), может быть недостаточным для производства продукта для детского питания, можно использовать дополнительную лактозу, которая присутствует в кислой сыворотке, образовавшейся на стадии (d). Отсюда следует, что не вся лактоза из потока лактозы может потребоваться для того, чтобы обеспечить желательное содержание лактозы в рекомбинированном потоке, так что оставшуюся лактозу можно благоприятно использовать на стадии (d) как добавку во время производства кисломолочного продукта, что также снижает количество отходов.In one embodiment, 0-50 wt.%, preferably 5-25 wt.% of the total mass of lactose in the lactose stream formed in stage (a) is treated in stage (b) as a source of lactose (or part of it). Most preferably, the remainder is processed in step (d). The amount of lactose stream formed in step (a) that is treated in step (b) as a source of lactose (or part thereof) is predominantly controlled by the amount of lactose required for step (d). In the event that the amount of lactose in the lactose stream formed in step (a) which is processed in step (b) may not be sufficient to produce a baby food product, additional lactose which is present in the acid whey formed in step (d). It follows that not all of the lactose from the lactose stream may be required to provide the desired lactose content in the recombinant stream, so that the remaining lactose can be advantageously used in step (d) as an additive during the production of the fermented milk product, which also reduces waste.
В одном воплощении часть потока казеина объединяют со всем потоком сывороточного белка, частью потока лактозы и всей кислой сывороткой. В одном воплощении часть потока казеина объединяют со всем потоком сывороточного белка, всем потоком лактозы и всей кислой сывороткой. В одном воплощении часть потока казеина объединяют со всем потоком сывороточного белка и всей кислой сывороткой без потока лактозы.In one embodiment, a portion of the casein stream is combined with the entire whey protein stream, a portion of the lactose stream, and all acid whey. In one embodiment, a portion of the casein stream is combined with the entire whey protein stream, the entire lactose stream, and the entire acid whey stream. In one embodiment, a portion of the casein stream is combined with the entire whey protein stream and the entire acid whey without the lactose stream.
В одном воплощении часть MFR, образовавшегося на стадии (ii), объединяют с по меньшей мере частью UFR, образовавшегося на стадии (iii), и кислой сывороткой, образовавшейся на стадии (d).In one embodiment, a portion of the MFR generated in step (ii) is combined with at least a portion of the UFR generated in step (iii) and the acid whey generated in step (d).
На стадии (b) два или больше потоков рекомбинируют в один поток. Такая рекомбинация может происходить один раз (потоки объединяют одновременно) или поэтапно (потоки объединяют последовательно). В одном воплощении кислую сыворотку, образовавшуюся на стадии (d), объединяют с потоком лактозы, образовавшимся на стадии (iii), перед деминерализацией, так что они оба могут быть деминерализованы перед объединением с потоками казеина и сывороточного белка. Объединение можно выполнять как мокрое смешивание или как сухое смешивание или даже как комбинацию того и другого. Предпочтительно объединение происходит как мокрое смешивание, при котором смешивают жидкие композиции в соответствующих количествах.In step (b), two or more streams are recombined into one stream. Such recombination can occur once (streams are combined simultaneously) or in stages (streams are combined sequentially). In one embodiment, the acid whey formed in step (d) is combined with the lactose stream formed in step (iii) prior to demineralization so that they can both be demineralized before being combined with the casein and whey protein streams. The combination can be performed as wet blending or dry blending or even as a combination of both. Preferably, the combination takes place as wet mixing, in which the liquid compositions are mixed in appropriate amounts.
Стадия (с)Stage (s)
На стадии (с) рекомбинированный поток, образовавшийся на стадии (b), используют для производства продукта для детского питания. Такое производство известно в технике и обычно включает одну или несколько стадий из сушки, концентрирования, добавления витаминов, минералов, липидов и/или пищевых волокон, тепловой обработки, гомогенизации, упаковки. В предпочтительном воплощении стадия (с) не включает тепловую обработку и включает одну или несколько стадий из сушки, концентрирования, добавления витаминов, минералов, липидов и/или пищевых волокон и упаковки. Предпочтительно стадия (с) включает по меньшей мере стадию сушки, наиболее предпочтительно все из вышеуказанных стадий.In step (c), the recombinant stream generated in step (b) is used to manufacture a baby food product. Such production is known in the art and typically includes one or more of drying, concentration, addition of vitamins, minerals, lipids and/or dietary fiber, heat treatment, homogenization, packaging. In a preferred embodiment, step (c) does not include heat treatment and includes one or more of drying, concentrating, adding vitamins, minerals, lipids and/or dietary fiber, and packaging. Preferably step (c) includes at least a drying step, most preferably all of the above steps.
Хотя один или несколько отдельных потоков могут быть высушены перед объединением на стадии (b), предпочтительно сушить рекомбинированный поток, образовавшийся на стадии (b), предпочтительно сушкой распылением. По существу, в производстве продукта для детского питания необходима только одна стадия сушки. Кроме того, сушка обычно снижает содержание нативного белка, и выполнение нескольких стадий сушки таким образом ведет к пониженному содержанию нативного белка в конечном продукте для детского питания. В предпочтительном воплощении способ по изобретению включает только одну стадию сушки, когда сушат рекомбинированный поток на стадии (с), предпочтительно сушкой распылением. Из-за присущей ограниченной тепловой нагрузки, производимой на жидкую питательную композицию сушкой распылением, значительные количества белка остаются нативными во время этой стадии, так что содержание нативного белка в конечном продукте для детского питания является настолько высоким, насколько возможно.Although one or more separate streams may be dried prior to being combined in step (b), it is preferable to dry the recombined stream formed in step (b), preferably by spray drying. As such, only one drying step is needed in the manufacture of a baby food product. In addition, drying generally reduces the native protein content, and performing multiple drying steps in this manner results in a reduced native protein content in the final baby food product. In a preferred embodiment, the process of the invention comprises only one drying step, where the recombinant stream is dried in step (c), preferably by spray drying. Due to the inherent limited heat load imposed on the liquid nutritional composition by spray drying, significant amounts of protein remain native during this stage so that the native protein content of the final infant formula product is as high as possible.
В одном воплощении рекомбинированный поток предпочтительно концентрируют перед сушкой. Такое концентрирование можно выполнить любыми способами, известными в технике, такими как обратный осмос (RO), нанофильтрация (NF) и/или упаривание.In one embodiment, the recombinant stream is preferably concentrated prior to drying. Such concentration can be performed by any means known in the art, such as reverse osmosis (RO), nanofiltration (NF) and/or evaporation.
Тепловая обработка известна в технике и может представлять собой, например, пастеризацию, такую как HTST, ESL или UHT, или стерилизацию, например, стерилизацию сухим горячим воздухом или стерилизацию паром. В предпочтительном воплощении в качестве поступающего молока используют дебактеризованное, предпочтительно пастеризованное, обезжиренное молоко, так что в производстве на стадии (с) никакой дополнительной тепловой обработки не требуется.The heat treatment is known in the art and may be, for example, pasteurization such as HTST, ESL or UHT, or sterilization such as dry hot air sterilization or steam sterilization. In a preferred embodiment, debacterised, preferably pasteurized, skimmed milk is used as the incoming milk, so that no additional heat treatment is required in the production in step (c).
В зависимости от желательного типа продукта для детского питания может быть желательно добавление некоторых компонентов, таких как витамины, минералы, липиды и/или пищевые волокна. Такое добавление можно выполнять до, во время или после объединения на стадии (b), и/или необязательно до или после стадии сушки. Специалист знает требования к определенным типам продуктов для детского питания, например, из Директивы EU 91/321/ЕЕС или Директивы EU 2006/141/ЕС, или от Управления по контролю качества пищевых продуктов и лекарственных средств США, 21 CPR Ch 1 part 107, и способен отрегулировать композицию рекомбинированного потока для того, чтобы удовлетворить эти требования.Depending on the type of baby food product desired, the addition of certain components such as vitamins, minerals, lipids and/or dietary fiber may be desirable. This addition can be done before, during or after the combination in step (b), and/or optionally before or after the drying step. The specialist knows the requirements for certain types of baby food products, for example, from EU Directive 91/321/EEC or EU Directive 2006/141/EC, or from the US Food and Drug Administration, 21 CPR Ch 1 part 107, and is able to adjust the composition of the recombined stream in order to meet these requirements.
В одном аспекте настоящее изобретение относится к продукту для детского питания, который можно получить способом по изобретению, т.е., можно получить на стадии (с). Авторы изобретения обнаружили, что усвояемость белковой фракции в продукте для детского питания по изобретению, т.е., который можно получить способом по изобретению, улучшена по сравнению с белковыми фракциями известных продуктов для детского питания. В настоящем описании улучшенной усвояемостью названа усвояемость, более близкая к усвояемости женского молока. Усвояемостью обычно называют скорость переваривания, предпочтительно скорость переваривания белка. К тому же сывороточный белок, получаемый способом по настоящему изобретению, составляет экономически привлекательный источник для включения в детские смеси.In one aspect, the present invention relates to a product for baby food, which can be obtained by the method according to the invention, i.e., can be obtained in stage (c). The inventors have found that the digestibility of the protein fraction in the baby food product according to the invention, i.e., which can be obtained by the method according to the invention, is improved compared to the protein fractions of known baby food products. In the present description, improved digestibility refers to the digestibility, closer to the digestibility of human milk. Digestibility is generally referred to as the rate of digestion, preferably the rate of protein digestion. In addition, the whey protein produced by the method of the present invention constitutes an economically attractive source for inclusion in infant formulas.
В одном аспекте настоящее изобретение относится к сывороточному белку как присутствующему в потоке сывороточного белка, получаемому способом по изобретению, т.е., получаемому на стадии (а), который включается в продукт для детского питания, получаемый на стадии (с). Указанный белковый продукт проявляет улучшенную усвояемость также в сухой форме. Указанный сывороточный белок предпочтительно присутствует с казеином в отношении сывороточный белок:казеин в интервале 90:10-40:60, предпочтительнее в интервале 80:20-50:50, даже предпочтительнее в интервале 75:25-50:50, наиболее предпочтительно в интервале 70:30-55:45. Сывороточный белок, получаемый по настоящему изобретению, показывает кинетику переваривания, более близкую к женскому молоку, чем существующая промышленная детская смесь.In one aspect, the present invention relates to whey protein as present in the whey protein stream obtained by the method of the invention, i.e., obtained in step (a), which is included in the baby food product obtained in step (c). Said protein product exhibits improved digestibility also in dry form. Said whey protein is preferably present with casein in a whey protein:casein ratio in the range of 90:10-40:60, more preferably in the range of 80:20-50:50, even more preferably in the range of 75:25-50:50, most preferably in the range 70:30-55:45. The whey protein obtained according to the present invention shows digestion kinetics closer to human milk than existing commercial infant formula.
Специалист может определить степень усвояемости, например, из Van de Braak et al. (Clin. Nutr., 2013, 32, 765-771). Предпочтительным способом определения усвояемости является способ согласно приведенному далее тесту на усвояемость.The expert can determine the degree of digestibility, for example, from Van de Braak et al. ( Clin. Nutr., 2013 , 32, 765-771). The preferred method for determining digestibility is the method according to the following digestibility test.
Тест на усвояемостьDigestibility Test
Условия в желудке и кишечнике успешно имитируются в последовательных биореакторах в системе параллельных биореакторов. В каждом реакторе условия являются динамичными в том смысле, что рН следует заданной кривой и непрерывно добавляются свежие искусственные пищеварительные соки. Биохимические условия в желудке и кишечнике, т.е., активность ферментов, концентрация желчи и рН, регулируются для имитации условий у детей, принявших дозу детской смеси в 200 мл. Переваривание в желудке имитируют путем добавления раствора пепсин/липаза (доза 10 мл+0,5 мл/мин), содержащего 37,5 мг липазы (DF Amano 15) и 15 мг пепсина (Sigma P7012) на 300 мл, причем в то же время постепенно снижают рН до 4,3, добавляя HCl в течение 2 часов. Переваривание в кишечнике имитируют при нейтральном pH (7,2) после добавления гидроксида натрия/карбоната натрия и смеси панкреатин/экстракт желчи (доза 45 мл+1 мл/мин), содержащей 7,5 г панкреатина (4 × USP, Pfizer) и 2,5 г экстракта желчи (порошок свиной желчи, Sigma B8631) на 500 мл, за 2 часа. Берут образцы с определенными интервалами, чтобы следить за перевариванием белка со временем. Образцы подвергают химическому анализу, включающему анализ расхода субстрата методом SDS-page, генерации первичных аминогрупп методом OPA, образования небольших пептидов методом SEC-ВЭЖХ и образования свободных аминокислот методом UPLC. С использованием такого протокола можно легко сравнить скорость переваривания одного компонента, такого как источник белка, или пищевого продукта, содержащего источник белка, со скоростью переваривания другого источника белка или пищевого продукта, содержащего источник белка.Conditions in the stomach and intestines are successfully simulated in serial bioreactors in a system of parallel bioreactors. In each reactor, the conditions are dynamic in the sense that the pH follows a predetermined curve and fresh artificial digestive juices are continuously added. Biochemical conditions in the stomach and intestines, i.e., enzyme activity, bile concentration and pH, are adjusted to mimic conditions in infants given a 200 ml dose of infant formula. Digestion in the stomach is simulated by adding a pepsin/lipase solution (dose 10 ml + 0.5 ml/min) containing 37.5 mg of lipase (DF Amano 15) and 15 mg of pepsin (Sigma P7012) per 300 ml, at the same time time gradually lower the pH to 4.3 by adding HCl over 2 hours. Intestinal digestion is simulated at neutral pH (7.2) after addition of sodium hydroxide/sodium carbonate and pancreatin/bile extract mixture (dose 45 ml+1 ml/min) containing 7.5 g pancreatin (4×USP, Pfizer) and 2.5 g bile extract (pig bile powder, Sigma B8631) per 500 ml, in 2 hours. Samples are taken at regular intervals to monitor protein digestion over time. The samples are subjected to chemical analysis, including analysis of substrate consumption by SDS-page, generation of primary amino groups by OPA, formation of small peptides by SEC-HPLC and formation of free amino acids by UPLC. Using such a protocol, one can easily compare the digestion rate of one component, such as a protein source, or food product containing a protein source, with the digestion rate of another protein source, or food product containing a protein source.
В другом предпочтительном воплощении настоящее изобретение относится к детской смеси, получаемой на стадии (с), содержащей молочные белки, получаемые способом по настоящему изобретению, т.е., получаемые на стадии (а). Указанные молочные белки предпочтительно включают сывороточный белок и казеин, предпочтительно присутствующие в отношении в интервале 90:10-40:60, предпочтительнее в интервале 80:20-50:50, даже предпочтительнее в интервале 75:25-50:50, наиболее предпочтительно в интервале 70:30-55:45. Сывороточный белок и казеин, получаемые по настоящему изобретению, показывают кинетику переваривания, более близкую к женскому молоку, чем существующая промышленная детская смесь.In another preferred embodiment, the present invention relates to an infant formula obtained in step (c) containing the milk proteins obtained by the method of the present invention, i.e., obtained in step (a). Said milk proteins preferably comprise whey protein and casein, preferably present in a ratio in the range of 90:10-40:60, more preferably in the range of 80:20-50:50, even more preferably in the range of 75:25-50:50, most preferably in interval 70:30-55:45. Whey protein and casein obtained according to the present invention show digestion kinetics closer to human milk than existing commercial infant formula.
В одном аспекте изобретение относится к способу или применению для улучшения усвояемости белковой фракции, включенной в продукт для детского питания, включающим получение продукта для детского питания способом по настоящему изобретению. В одном аспекте изобретение относится к способу или применению для кормления младенца, предпочтительно младенца в возрасте 0-6 месяцев, включающим введение указанному младенцу продукта для детского питания по изобретению.In one aspect, the invention relates to a method or use for improving the digestibility of a protein fraction included in an infant food product, comprising obtaining an infant food product by the method of the present invention. In one aspect, the invention relates to a method or use for feeding an infant, preferably an infant aged 0-6 months, comprising administering to said infant an infant formula according to the invention.
Стадия (d)Stage (d)
На стадии (d) дополнительно перерабатывают часть потока казеина для получения молочного продукта, предпочтительно кисломолочного продукта. В предпочтительном воплощении получают кислую сыворотку как побочный продукт. Молочный продукт производят из по меньшей мере части потока казеина, образовавшегося на стадии (а), и обезжиренного животного молока. Предпочтительно обезжиренное животное молоко такое же животное молоко, которое подвергают обработке на стадии (а), и предпочтительно оно проходит те же стадии предварительной обработки, если проходит.In step (d), a portion of the casein stream is further processed to produce a dairy product, preferably a fermented milk product. In a preferred embodiment, acidic whey is produced as a by-product. The dairy product is produced from at least a portion of the casein stream formed in step (a) and skimmed animal milk. Preferably the skimmed animal milk is the same animal milk that is processed in step (a) and preferably goes through the same pre-treatment steps, if any.
Кислая сыворотка, также называемая кислой молочной сывороткой, является побочным продуктом обычного процесса при получении кисломолочных продуктов и обычно отбрасывается как отходы. Кислая сыворотка включает ценные соединения, такие как лактоза. С учетом быстро возрастающего спроса на кисломолочные продукты, в частности йогурты, возрастающий поток отходов с кислой сывороткой становится серьезной проблемой для молочной промышленности, которую изящно решает настоящее изобретение. Предпочтительно часть или весь поток лактозы, образовавшийся на стадии (а), используют при производстве на стадии (d).Acid whey, also called sour whey, is a by-product of the normal process of making fermented milk products and is usually discarded as waste. Acid whey includes valuable compounds such as lactose. With the rapidly increasing demand for fermented milk products, in particular yoghurts, the increasing stream of acid whey waste is becoming a major problem for the dairy industry, which the present invention elegantly solves. Preferably, part or all of the lactose stream formed in step (a) is used in the production of step (d).
Любые способы, известные в технике для производства молочных продуктов, можно использовать на стадии (d), например, способ производства сыров, йогуртов или сливок. Стадия (d), как известно в технике, типично включает способ производства кисломолочного продукта, такого как кислый сыр или йогурт, предпочтительно перемешанный или процеженный йогурт, из казеина.Any methods known in the art for the production of dairy products can be used in step (d), for example, a method for the production of cheeses, yoghurts or cream. Step (d), as is known in the art, typically includes a process for producing a fermented milk product such as sour cheese or yogurt, preferably blended or strained yogurt, from casein.
Стадия (d) типично включает стадию объединения, на которой поток казеина, образовавшийся на стадии (а), объединяют с обезжиренным животным молоком и возможно с одним или несколькими (дополнительными) источниками сывороточного белка (например, концентратом сывороточного белка (WPC), изолятом сывороточного белка (WPI)), сливками, минералами и лактозой. Здесь обезжиренное животное молоко предпочтительно является тем же обезжиренным животным молоком, которое подвергают обработке на стадии (а). Здесь лактоза может поступать со стадии (а), со стадии деминерализации, предпочтительно стадии деминерализации по настоящему изобретению, или из внешнего источника, наиболее предпочтительно лактоза по меньшей мере частично поступает со стадии (а). Минералы предпочтительно добавляют, наиболее предпочтительно в форме потока лактозы, образовавшегося на стадии (а), который не подвергался деминерализации. Стадия объединения типично является первой стадией на стадии (d). Наиболее предпочтительно поток казеина, образовавшийся на стадии (а), объединяют с источником сывороточного белка. Предпочтительно такое объединение является первой стадией в производстве на стадии (d). Иными словами, молочный продукт производят из смеси, включающей по меньшей мере часть потока казеина, образовавшегося на стадии (а), и обезжиренное животное молоко и, необязательно, один или несколько дополнительных компонентов, перечисленных выше. Объединение предпочтительно выполняют так, что массовое отношение белка из потока казеина к белку из обезжиренного животного молока находится в интервале 0,1-9,0, наиболее предпочтительно в интервале 0,5-2,0.Step (d) typically includes a pooling step in which the casein stream formed in step (a) is combined with skimmed animal milk and optionally with one or more (additional) sources of whey protein (e.g. whey protein concentrate (WPC), whey isolate protein (WPI)), cream, minerals and lactose. Here, the skimmed animal milk is preferably the same skimmed animal milk that is processed in step (a). Here the lactose may come from step (a), from the demineralization step, preferably from the demineralization step of the present invention, or from an external source, most preferably the lactose at least partially comes from step (a). The minerals are preferably added, most preferably in the form of the lactose stream formed in step (a), which has not been demineralized. The combining step is typically the first step in step (d). Most preferably, the casein stream formed in step (a) is combined with a source of whey protein. Preferably, such a combination is the first step in the production of step (d). In other words, the dairy product is produced from a mixture comprising at least a portion of the casein stream formed in step (a) and skimmed animal milk, and optionally one or more of the additional components listed above. The combination is preferably performed such that the weight ratio of protein from the casein stream to protein from skimmed animal milk is in the range of 0.1-9.0, most preferably in the range of 0.5-2.0.
Присутствие животного молока гарантирует, что сывороточный белок и лактоза присутствуют во время производства молочного продукта. В производстве на стадии (d) также можно использовать дополнительный источник лактозы, такой как поток лактозы (или его часть), образовавшийся на стадии (а), и предпочтительно на стадии (d) его объединяют с потоком казеина, образовавшимся на стадии (а), и обезжиренным животным молоком.The presence of animal milk ensures that whey protein and lactose are present during the production of the dairy product. In the production of step (d), an additional source of lactose can also be used, such as the lactose stream (or part thereof) formed in step (a), and preferably in step (d) it is combined with the casein stream formed in step (a) , and skimmed animal milk.
Стадия (d) предпочтительно включает стадию центрифугирования, на которой твердые вещества, которые в итоге образуют молочный продукт, отделяют от жидкого потока, который получают как кислую сыворотку. В предпочтительном воплощении кислую сыворотку, используемую в потоке лактозы, получают как жидкий поток со стадии центрифугирования во время производства на стадии (d). Объединение казеина, сывороточного белка и лактозы для производства молочных продуктов известно в технике и может выполняться так, как считает специалист.Step (d) preferably includes a centrifugation step in which the solids, which eventually form the dairy product, are separated from the liquid stream, which is obtained as acid whey. In a preferred embodiment, the acid whey used in the lactose stream is obtained as a liquid stream from the centrifugation step during production in step (d). The combination of casein, whey protein and lactose for the production of dairy products is known in the art and can be carried out as the expert believes.
Типично весь поток казеина, образовавшийся на стадии (а), используют или на стадии (b) или на стадии (d), так что лишний казеин не остается. В одном воплощении, в пересчете на массу казеина, 50-90 мас.%, предпочтительно 75-88 мас.% потока казеина, образовавшегося на стадии (а), подвергают обработке на стадии (d). Наиболее предпочтительно, в пересчете на общую массу казеина, примерно 84 мас.% потока казеина, образовавшегося на стадии (а), подвергают обработке на стадии (d). Наиболее предпочтительно остаток подвергают обработке на стадии (b).Typically, the entire casein stream generated in step (a) is used in either step (b) or step (d) so that no excess casein remains. In one embodiment, based on the weight of casein, 50-90% by weight, preferably 75-88% by weight of the casein stream formed in step (a) is treated in step (d). Most preferably, based on the total weight of casein, about 84% by weight of the casein stream formed in step (a) is processed in step (d). Most preferably, the residue is treated in step (b).
Подобным образом, предпочтительно, когда весь поток лактозы, образовавшийся на стадии (а), используют или на стадии (b) или на стадии (d), так что лишней лактозы не остается. В одном воплощении, в пересчете на общую массу лактозы, 50-100 мас.%, предпочтительно 75-95 мас.% потока лактозы, образовавшегося на стадии (а), подвергают обработке на стадии (d). Наиболее предпочтительно остаток подвергают обработке на стадии (b).Similarly, it is preferred that the entire lactose stream generated in step (a) is used in either step (b) or step (d) so that no excess lactose remains. In one embodiment, based on the total weight of lactose, 50-100% by weight, preferably 75-95% by weight of the lactose stream formed in step (a) is treated in step (d). Most preferably, the residue is treated in step (b).
В предпочтительном воплощении обезжиренное животное молоко является единственным источником белка для обоих продуктов, которые получают способом по изобретению. Предпочтительно весь белок в молочном продукте, который получают на стадии (d), происходит из потока казеина и, необязательно, из того же животного сепарированного молока, которое подвергают обработке на стадии (а). По существу, животное сепарированное молоко является единственным источником белка для молочного продукта.In a preferred embodiment, skimmed animal milk is the sole source of protein for both products that are produced by the process of the invention. Preferably all the protein in the dairy product that is obtained in step (d) comes from the casein stream and optionally from the same animal skimmed milk that is processed in step (a). Essentially, animal skimmed milk is the only source of protein for a dairy product.
Любая другая добавка или компонент, известные в технике, подходящие для получения молочных продуктов, могут добавляться в поток казеина, животное молоко или их комбинацию. Подходящие добавки включают молочный жир, стабилизаторы, подсластители, отдушки и т.п.. Использование для производства молочных продуктов молока, которое обогащено такими добавками, известно в технике.Any other additive or component known in the art suitable for the production of dairy products may be added to the casein stream, animal milk, or a combination thereof. Suitable additives include milk fat, stabilizers, sweeteners, flavors, and the like. The use of milk fortified with such additives in the manufacture of dairy products is known in the art.
В предпочтительном воплощении производство молочного продукта на стадии (d) дает кислую сыворотку как побочный продукт, который обычно отбрасывают как отходы. Кислая сыворотка известна в технике, и так называют поток сыворотки, который получают при производстве кисломолочных продуктов, таких как йогурты и кислые сыры. Кислая сыворотка обычно представляет собой жидкую композицию, характеризующуюся рН самое большее 5,5 или даже 5,1. Кислая сыворотка обычно содержит, в пересчете на общую сухую массу, 50-90 мас.%, предпочтительно 60-75 мас.% лактозы и 0-20 мас.%, предпочтительно 10-15 мас.% сывороточного белка. Кислая сыворотка также обычно включает минералы, в том числе кальций, калий, магний, натрий, хлорид и фосфат. Общее количество золы в кислой сыворотке типично находится в интервале 8-20 мас.%, предпочтительно 10-15 мас.% от общей сухой массы.In a preferred embodiment, the production of the dairy product in step (d) produces acid whey as a by-product, which is usually discarded as waste. Acid whey is known in the art and is the name given to the whey stream that is obtained in the production of fermented milk products such as yoghurts and sour cheeses. Acid whey is usually a liquid composition having a pH of at most 5.5 or even 5.1. Acid whey usually contains, on a total dry weight basis, 50-90 wt.%, preferably 60-75 wt.% lactose and 0-20 wt.%, preferably 10-15 wt.% whey protein. Acid whey also typically includes minerals, including calcium, potassium, magnesium, sodium, chloride, and phosphate. The total amount of ash in acid whey is typically in the range of 8-20 wt.%, preferably 10-15 wt.% of the total dry weight.
Кислую сыворотку, которая образуется на стадии (d), предпочтительно подвергают объединению на стадии (b) для использования в качестве источника лактозы (или его части) в производстве продукта для детского питания. Содержание золы в кислой сыворотке может быть нежелательно высоким, и поэтому его предпочтительно снижают деминерализацией перед объединением на стадии (b) с потоком сывороточного белка и возможно частью потока казеина, образовавшегося на стадии (а). В одном воплощении кислую сыворотку, образовавшуюся на стадии (d), объединяют с потоком лактозы перед деминерализацией объединенных потоков лактозы и кислой сыворотки. В случае, когда может не потребоваться деминерализация потока лактозы, кислая сыворотка может быть подвергнута деминерализации перед объединением с потоком лактозы без него. Такую деминерализацию можно выполнять любым способом, известным в технике.The acid whey that is formed in step (d) is preferably combined in step (b) for use as a source of lactose (or part thereof) in the manufacture of a baby food product. The ash content of the acid whey can be undesirably high and is therefore preferably reduced by demineralization before being combined in step (b) with the whey protein stream and possibly part of the casein stream formed in step (a). In one embodiment, the acid whey formed in step (d) is combined with the lactose stream prior to demineralization of the combined lactose and acid whey streams. In the event that demineralization of the lactose stream may not be required, the acid whey may be demineralized before being combined with the lactose stream without it. Such demineralization can be carried out by any method known in the art.
ЧертежDrawing
Чертеж отображает предпочтительное воплощение способа по изобретению. Штриховые стрелки показывают предпочтительные воплощения. MF=микрофильтрация; UF=ультрафильтрация; Деминер.=деминерализация; D=молочный продукт; IF=продукт для детского питания; L=источник лактозы. Различные потоки представлены числами 1-8: 1=обезжиренное, предпочтительно дебактеризованное, животное молоко; 2=ретентат микрофильтрации; 3=пермеат микрофильтрации; 4=ретентат ультрафильтрации; 5=пермеат ультрафильтрации; 6=рекомбинированный поток; 7=кислая сыворотка; 8=деминерализованная лактоза.The drawing shows a preferred embodiment of the method according to the invention. Dashed arrows show preferred embodiments. MF=microfiltration; UF=ultrafiltration; Deminer = demineralization; D=dairy product; IF=baby food product; L=source of lactose. The various streams are represented by numbers 1-8: 1=skimmed, preferably debacterised, animal milk; 2=microfiltration retentate; 3=microfiltration permeate; 4=ultrafiltration retentate; 5=ultrafiltration permeate; 6=recombined stream; 7=acid whey; 8=demineralized lactose.
Claims (21)
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EPPCT/EP2016/068911 | 2016-08-08 | ||
PCT/EP2016/068911 WO2018028765A1 (en) | 2016-08-08 | 2016-08-08 | Process for producing infant formula products and dairy products |
PCT/EP2017/070116 WO2018029216A1 (en) | 2016-08-08 | 2017-08-08 | Process for producing infant formula products and dairy products |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2019106297A RU2019106297A (en) | 2020-09-11 |
RU2019106297A3 RU2019106297A3 (en) | 2020-12-25 |
RU2793406C2 true RU2793406C2 (en) | 2023-03-31 |
Family
ID=
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2013068653A2 (en) * | 2011-11-11 | 2013-05-16 | Valio Ltd | Method for producing a milk product |
WO2013137714A1 (en) * | 2012-03-12 | 2013-09-19 | N.V. Nutricia | Process for the humanization of animal skim milk and products obtained thereby |
RU2495581C1 (en) * | 2012-05-21 | 2013-10-20 | Государственное научное учреждение Научно-исследовательский институт детского питания Российской академии сельскохозяйственных наук | Sterilised dairy product for children alimentation based on combined milk for children aged over one year |
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2013068653A2 (en) * | 2011-11-11 | 2013-05-16 | Valio Ltd | Method for producing a milk product |
WO2013137714A1 (en) * | 2012-03-12 | 2013-09-19 | N.V. Nutricia | Process for the humanization of animal skim milk and products obtained thereby |
RU2495581C1 (en) * | 2012-05-21 | 2013-10-20 | Государственное научное учреждение Научно-исследовательский институт детского питания Российской академии сельскохозяйственных наук | Sterilised dairy product for children alimentation based on combined milk for children aged over one year |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
AU2017311557B2 (en) | Process for producing infant formula products and dairy products | |
US10993454B2 (en) | Milk-based product and a method for its preparation | |
US11116233B2 (en) | Process for producing infant formula products and acidic dairy products from milk | |
JP6509058B2 (en) | Whey protein product and method for preparing the same | |
AU2003227788A1 (en) | Process for producing a lactose-free milk product | |
WO2012148269A1 (en) | Method of making a milk protein composition | |
RU2793406C2 (en) | Method of producing products for baby food and milk products | |
US20220346399A1 (en) | Buttermilk | |
RU2793288C2 (en) | Method of producing baby food and fermented milk products from milk | |
EP1064857B1 (en) | Method of producing compositions containing polyamines | |
BR112019002684B1 (en) | PROCESS FOR PRODUCING AN INFANT FORMULA PRODUCT AND A DAIRY PRODUCT FROM DEFAT ANIMAL MILK AND INFANT FORMULA PRODUCT | |
CN116725195A (en) | Whey protein product and method for preparing same |