PH中性β-乳球蛋白饮料的制备

文档序号:787951 发布日期:2021-04-09 浏览:12次 >En<

阅读说明:本技术 PH中性β-乳球蛋白饮料的制备 (Preparation of pH neutral beta-lactoglobulin beverage ) 是由 S·B·尼尔森 T·C·雅格 K·B·劳里德森 K·桑德加 G·D·M·马西尔 H·贝特尔 于 2019-06-26 设计创作,主要内容包括:本发明涉及一种新的经过包装、热处理的饮料制品,其pH值在5.5-8.0的范围内。此外,本发明涉及一种生产经过包装、热处理的饮料制品的方法,并且涉及该经过包装、热处理的饮料制品的不同用途。(The present invention relates to a new packaged, heat-treated beverage product having a pH in the range of 5.5 to 8.0. Furthermore, the present invention relates to a method of producing a packaged, heat-treated beverage product, and to different uses of the packaged, heat-treated beverage product.)

PH中性β-乳球蛋白饮料的制备

技术领域

本发明涉及一种新型包装的热处理饮料制品,其pH值在5.5-8.0的范围内。本发明还涉及生产包装的热处理饮料制品的方法,并且涉及包装的热处理饮料制品的不同用途。

背景技术

用于运动营养的饮料尤其有可能包含乳清蛋白,这些乳清蛋白因其对运动员的独特营养益处而加入。一些医用和治疗性营养饮料也包含乳清蛋白,因为它们为蛋白质合成、消化率和健康益处提供了大量必需氨基酸。

乳清蛋白可以从奶清(milk serum)或乳清中分离出来。乳清通常包含β含乳球蛋白(beta-lactoglobulin,BLG)、αL乳白蛋白(alpha-lactalbumin,ALA)、血清白蛋白和免疫球蛋白的混合物,其中BLG是最主要的。因此,乳清蛋白浓缩物(WPC)包含这些蛋白的混合物。乳清分离蛋白(WPI)的脂肪和乳糖含量低于WPC。

乳清产品可能呈黄色。因此,过去已经进行了许多尝试以去除或减少乳清产品的黄色。

传统的乳白增白/漂白方法是使用过氧化氢(HP,H2O2)对乳清进行化学漂白。这些方法可能会对味道产生负面影响,并且可能增强乳清蛋白的去折叠(unfloding)和聚集(Kramer等人,2017年。“氧化和蛋白质去折叠对β化乳球蛋白和α球乳白蛋白交联的影响(Effect of Oxidation and Protein Unfolding on Cross-Linking of beta-Lactoglobulin and alfa-Lactalbumin)”,J.Agric.Food Chem.2017,65,10258-10269)。

WO2005/004616 A1描述了一种使乳制品漂白或增白的方法,其包括向乳制品中添加脂氧合酶(LOX)。该方法可用于增白乳清和乳制品。

使乳清增白的其他方法包括在奶制品中添加叶绿素或使用二氧化钛(TiO2)。二氧化钛是一种无机的、惰性的白色颜料,用于干酪牛奶、糖果、口香糖、牙膏等中,并已获得FDA的食品级认证。

WO2018/115520 A1公开了一种基于盐化模式下BLG的结晶来生产可食用的分离的β-乳球蛋白组合物和/或包含结晶的β-乳球蛋白的组合物的方法。随后可以将结晶的BLG与剩余的母液分离。

WO2011/112695 A1公开了营养组合物以及制备和使用该营养组合物的方法。该营养组合物包含乳清蛋白胶束和亮氨酸,并提供足够量的亮氨酸以改善人体内的蛋白质合成,同时还保持低粘度的流体基质和可以接受的感官特性。

WO2011/051436 A1公开了用于人或动物食用的至少部分透明的组合物,并且涉及这种组合物的包装。本发明的一个实施方式涉及一种至少部分透明的容器,其包含至少部分透明的水性非酒精性组合物。该容器包括至少一种使组合物中存在的液晶可见的偏振器。

WO2004/049819 A2公开了一种用于改善球蛋白功能特性的方法,该方法包括以下步骤:提供一种或多种球蛋白的溶液,其中一种或多种蛋白至少部分地聚集在原纤维中;并以随机顺序执行以下一个或多个步骤:提高pH;增加盐浓度;浓缩溶液;和改变溶液的溶剂质量。优选地,通过在低pH下加热或添加变性剂来提供一种或多种球蛋白的溶液。还公开了如此获得的蛋白质添加剂,其在食品和非食品应用中的用途以及在含有蛋白质添加剂的食品和非食品中的用途。

WO2010/037736 A1公开了乳清蛋白的分离以及乳清产品和乳清分离物的制备。特别地,本发明涉及从动物获得的乳清中分离β-乳球蛋白产物和α-富集乳清蛋白分离物。本发明提供的α-富集乳清蛋白分离物除了β-乳球蛋白低之外,还具有高的α-乳白蛋白和免疫球蛋白G。

FR 2 296 428公开了用于饮食和治疗用途的蛋白质组合物,其基于通过任何已知的分离方法获得的乳清蛋白质(lacoserum protein)。该组合物可用于治疗或预防婴儿和成人的消化系统疾病(例如腹泻),增加对肠道感染的抵抗力以及治疗某些代谢疾病(例如高花色素血症(hyper-phylalaninaemia))。它们也可以在皮肤病学或美容学上使用,并且可以构成低蛋白饮食的一部分。

发明内容

本发明人已经观察到,包含乳清蛋白的饮料的颜色是中性的或白色的程度影响消费者对包含乳清蛋白的饮料的感觉。具有黄色外观的透明饮料或具有淡黄色的乳状饮料对消费者没有吸引力。

本发明的目的是提供包装的的、pH中性的热处理饮料制品,其比传统的含乳清的饮料具有更中性的颜色。

另一个目的是利用一种更柔和的减少黄色的方法。另一个目的是它不应对饮料的稳定性产生负面影响。

本发明人现已发现,可以在5.5-8.0的宽中性pH范围内和1-20wt%的宽蛋白质浓度内提供这样的包装的热处理饮料,同时仍然具有低粘度、稳定和更中性的颜色。本发明提供了两种饮料,它们都是透明的,在其他实施方式中是不透明的。

因此,本发明的一个方面涉及pH在5.5-8.0范围内的包装的热处理饮料制品,该饮料包含:

-总量占饮料重量的1至20%w/w的蛋白质,其中至少85%w/w的蛋白质是β-乳球蛋白(BLG),

-可选地,甜味剂和/或调味剂。

本发明的另一方面涉及一种生产pH值为5.5-8.0的包装的热处理饮料制品的方法,该方法包括以下步骤:

a)提供一种液体溶液,包括:

-蛋白质总量为1至20重量%,其中至少85%的蛋白质为β-乳球蛋白(BLG),

-可选地,甜味剂和/或调味剂,

b)包装液体溶液,

其中步骤a)的液体溶液和/或步骤b)的经包装的液体溶液进行至少包括巴氏灭菌的热处理。

本发明的另一方面涉及蛋白质溶液用于控制pH在5.5-8.0范围内的无菌饮料制品的白度的用途,该蛋白质溶液包含相对于溶液重量为1至20%w/w的蛋白质总量,其中至少85w/w%的蛋白质是β-乳球蛋白(BLG)。

本发明的又一方面涉及如本文所定义的包装的热处理饮料制品,其用于治疗与蛋白缺乏相关的疾病的方法。

本发明的另一方面涉及如本文所定义的包装的热处理饮料制品作为饮食补充剂的用途。

附图说明

图1所示为乳状BLG样品的图,该样品在94℃、pH 6.0下加热14分钟。

图2所示为凝胶化的WPI样品的图,该样品在94℃、pH 6.0下加热14分钟。

图3所示为实施例9的示例性乳清蛋白饮料中的不溶性蛋白质、天然乳清蛋白、可溶性乳清蛋白聚集体和蛋白纳米凝胶的量,A(BLG 98.2w/w%),B(BLG 95.9w/w%)和C(WPI)。

图4所示为示例性饮料A(BLG 98.2w/w%),B(BLG 95.9w/w%)和C(WPI)的半动态体外消化。

图5上方显示:在样品的半动态体外消化过程中,在选定的时间点(17.5-105分钟)取出蛋白质等分试样的SDS-PAGE分析;下方显示:样品消化过程中的pH值。

图6所示为胃中酸化的模拟。在酸化三种主要包含可溶性乳清蛋白聚集体(饮料A和WPI)或蛋白纳米凝胶(饮料B)的饮料期间,测量了凝胶强度。

图7所示为在90℃热处理5分钟后蛋白质含量为10-16w/w%的液体饮料。

图8所示为在90℃热处理5分钟后,蛋白质含量为10-16w/w%的黏度的测量结果。

图9所示为蛋白质含量为10-16w/w%的热处理饮料的粒径。

图10在左边分别显示使用BLG粉末A在pH 6.0和pH 7.0下的10w/w%饮料,在右边显示使用BLG粉末A在pH 6.0的12w/w%饮料(根据表9)。

具体实施方式

定义

在本发明的上下文中,术语“β-乳球蛋白”或“BLG”涉及来自哺乳动物物种的β-乳球蛋白,例如,以天然、去折叠和/或糖基化形式存在,以及包括天然存在的遗传变异体。该术语还包括聚集的BLG、沉淀的BLG和结晶的BLG。当提及BLG的量时,参考包括聚集的BLG的BLG总量。BLG的总量根据实施例1.31确定。术语“聚集的BLG”涉及至少部分去折叠的BLG,并且其通常通过疏水相互作用和/或共价键与其他变性的BLG分子和/或其他变性的乳清蛋白聚集。

BLG是牛乳清和奶清中最主要的蛋白质,并且存在于几种遗传变异体中,牛奶中的主要变异体被标记为A和B。BLG是一种脂蛋白,可以结合许多疏水分子,表明在他们的运输中发挥作用。BLG还被证明能够通过铁载体结合铁,并可能在抵抗病原体方面发挥作用。人类母乳中缺少BLG的同系物。

牛BLG是一种相对较小的蛋白质,约162个氨基酸残基,分子量约为18.3-18.4kDa。在生理条件下,它主要为二聚体,但在低于约pH 3的情况下会解离成单体,如使用核磁共振波谱法所确定的那样,可保留其天然状态。相反,BLG也可以在多种自然条件下以四聚体、八聚体和其他多聚体形式存在。

在本发明的上下文中,术语“非聚集的β-乳球蛋白”或“非聚集的BLG”还涉及来自哺乳动物物种的β-乳球蛋白,其以天然、去折叠和/或糖基化形式存在,并包括天然存在的遗传变异体。但是,该术语不包括聚集的BLG、沉淀的BLG或结晶的BLG。根据实施例1.6确定非聚集的BLG的量或浓度。

通过计算(m总BLG-m非聚集BLG)/m总BLG×100%来确定非聚集的BLG相对于总BLG的百分比。m总BLG是根据实施例1.31测定的BLG的浓度或量,m非聚集BLG是根据实施例1.6测定的非聚集BLG的浓度或量。

在本发明的上下文中,术语"晶体"是指固体材料,其组成成分(如原子、分子或离子)排列在高度有序的微观结构中,形成全方位延伸的晶格。

在本发明的上下文中,术语“BLG晶体”涉及蛋白质晶体,该蛋白质晶体主要包含非聚集且优选为天然的BLG,其以高度有序的微观结构排列,从而形成全方位延伸的晶格。BLG晶体可以是,例如单晶的或多晶的,也可以是,例如完整的晶体、晶体的碎片或其组合。晶体碎片是,例如在加工过程中将完整的晶体置于机械剪切作用下形成的碎片。晶体碎片也具有高度有序的晶体微观结构,但可能缺少完整晶体的均匀表面和/或均匀边缘或拐角。参见示例许多完整BLG晶体的PCT申请号PCT/EP2017/084553的图18和示例BLG晶体碎片的PCT申请号PCT/EP2017/084553的图13。在这两种情况下,都可以使用光学显微镜在视觉上将BLG晶体或晶体碎片识别为轮廓分明、紧凑且连贯的结构。BLG晶体或晶体碎片通常至少部分透明。此外,已知蛋白质晶体是双折射的,并且该光学性质可用于鉴定具有晶体结构的未知颗粒。另一方面,非晶态BLG聚集体通常表现为边界不清澈,不透明以及大小不规则的开式或多孔块状物。

在本发明的上下文中,术语“结晶”涉及蛋白质晶体的形成。结晶可以例如自发发生或通过添加晶种引发。

在本发明的上下文中,术语“可食用组合物”是指一种对于人体食用和用作食品成分是安全的和不含有问题量的有毒成分(例如,甲苯或其他不需要的有机溶剂)的组合物。

在本发明的上下文中,术语“ALA”或“α-乳白蛋白”涉及来自哺乳动物物种的α-乳白蛋白,例如,其以天然和/或糖基化形式存在,并且包括天然存在的基因变异体。该术语还包括聚集的ALA和沉淀的BLG。当提到ALA的量时,参考包括例如聚集的ALA在内的ALA总量。根据示例1.31确定ALA的总量。术语“聚集的ALA”涉及通常至少部分地去折叠的ALA,并且其通常通过疏水相互作用和/或共价键与其他变性的ALA分子和/或其他变性的乳清蛋白聚集。

α-乳白蛋白(ALA)是几乎所有哺乳动物物种的乳汁中都存在的蛋白质。ALA形成乳糖合成酶(LS)异二聚体的调节亚基,而β-1,4-半乳糖基转移酶(β4Gal-T1)形成催化成分。这些蛋白质共同使LS通过将半乳糖部分转移至葡萄糖来产生乳糖。其与β-乳球蛋白的主要结构差异之一是ALA没有任何可以作为共价聚集反应的起点的游离硫醇基团。

在本发明的上下文中,术语“非聚集的ALA”还涉及来自哺乳动物物种的ALA,其以天然、去折叠和/或糖基化形式存在,并包括天然存在的遗传变异体。但是,该术语不包括聚集的ALA或沉淀的ALA。根据实施例1.6确定非聚集的BLG的量或浓度。

通过计算(m总ALA-m非聚集ALA)/m总ALA×100%来确定非聚集的ALA相对于总ALA的百分比。m总ALA是根据实施例1.31测定的ALA的浓度或量,并且m非聚集ALA是根据实施例1.6测定的非聚集ALA的浓度或量。

在本发明的上下文中,术语“酪蛋白巨肽”或“CMP”涉及亲水肽,残基106-169,其源于哺乳动物物种中“κ-CN”或“κ-酪蛋白”通过天冬氨酸蛋白酶(例如,凝乳酶)的水解,例如其以天然的和/或糖基化的形式存在和包括天然存在的遗传变异体。

在本发明的上下文中,术语“BLG分离物”是指包含相对于总蛋白至少为85%w/w的BLG的组合物。相对于总固体,BLG分离物的总蛋白质含量优选为至少30%w/w,优选为至少80%w/w。

在本发明的上下文中,术语“BLG分离物粉末”涉及粉末形式的BLG分离物,并且优选地是自由流动的粉末。

在本发明的上下文中,术语“BLG分离物液体”涉及液体形式的BLG分离物,优选水性液体。

术语“乳清”涉及牛奶中的酪蛋白沉淀并除去后剩下的液相。酪蛋白沉淀例如通过牛奶的酸化和/或使用凝乳酶来完成。存在几种类型的乳清,例如“甜乳清”和“酸乳清”或“酸性乳清”,其中“甜乳清”是通过酪蛋白基于凝乳酶的沉淀产生的乳清产品,“酸乳清”(acid whey)或“酸性乳清”(sour whey)是通过酪蛋白基于酸的沉淀产生的乳清产品。酪蛋白基于酸的沉淀可以例如通过添加食用酸或通过细菌培养来实现。

术语“奶清”是指当例如通过微滤或大孔超滤从牛奶中除去酪蛋白和乳脂小球时残留的液体。奶清也可以称为“理想乳清”。

术语“奶清蛋白”或“血清蛋白”涉及奶清中存在的蛋白。

在本发明的上下文中,术语“乳清蛋白”涉及在乳清或奶清中发现的蛋白。乳清蛋白可以是在乳清或奶清中发现的蛋白质种类的子集,甚至是单个乳清蛋白种类,或者它可以是在乳清或/和奶清中发现的完整蛋白质种类集。

在本发明的上下文中,来自甜乳清的标准乳清蛋白浓缩物的主要非BLG蛋白是ALA、CMP、牛血清白蛋白、免疫球蛋白、骨桥蛋白、乳铁蛋白和乳过氧化物酶。在本发明的上下文中,来自甜乳清的标准乳清蛋白浓缩物的主要非BLG乳清蛋白的重量百分比为:

相对于蛋白质总量,ALA的含量为18%w/w,

相对于蛋白质总量,CMP的含量为18%w/w,

相对于蛋白质总量,BSA的含量为4%w/w,

相对于蛋白质总量,酪蛋白种类的含量为5%w/w,

相对于蛋白质总量,免疫球蛋白的含量为6%w/w,

相对于蛋白质总量,骨桥蛋白的含量为0.5%w/w,

相对于蛋白质总量,乳铁蛋白的含量为0.1%w/w

相对于蛋白质总量,乳过氧化物酶的量为0.1%w/w。

术语酪蛋白涉及在牛奶中发现的酪蛋白,并且包含在生牛奶中发现的天然胶束酪蛋白、单独的酪蛋白种类和酪蛋白酸盐。

在本发明的上下文中,术语“母液”涉及在BLG已经结晶后并且BLG晶体已经被至少部分去除之后残留的乳清蛋白溶液。母液可能仍然包含一些BLG晶体,但通常只有逃过分离的小BLG晶体。

在本发明的上下文中,“过饱和”或“相对于BLG过饱和”的液体包含的溶解的、非聚集的BLG的浓度高于在给定的物理和化学条件下液体中非聚集的BLG的饱和点。术语“过饱和”在结晶领域是众所周知的(例如,参见Gérard Coquerela,“从溶液中结晶出分子体系:相图,过饱和和其他基本概念(Crystallization of molecular systems from solution:phase diagrams,supersaturation and other basic concepts)”,Chemical SocietyReviews,2286-2300页,第7版,2014)和过饱和度可以通过许多不同的测量技术来确定(例如,通过光谱学或粒径分析)。在本发明的上下文中,相对于BLG的过饱和通过以下过程确定。

测试特定一组条件下液体相对于BLG是否过饱和的步骤:

a)将50ml待测液体样品转移到高度为115mm、内径为25mm、容量为50ml的离心管(VWR目录号525-0402)中。在步骤a)–h)中,应注意将样品及其后续馏分保持在液体的初始物理和化学条件下;

b)样品立即在3000g离心3.0分钟,以最大30秒加速,最大30秒减速;

c)离心后,立即将尽可能多的上清液(如果已形成团粒,则不干扰团粒)转移至第二个离心管(与步骤a中的类型相同);

d)取0.05mL上清液的子样品(子样品A);

e)将粒径最大为200微米的10mg BLG晶体(相对于总固体,纯度至少为98%,非聚集的BLG)添加到第二个离心管中,并搅拌混合物;

f)将第二个离心管在初始温度下放置60分钟;

g)在步骤f)之后,立即将第二个离心管以500g离心10分钟,然后再取另一个0.05mL上清液的子样品(子样品B);

h)回收步骤g)的离心团粒(如果有的话),将其重悬于MilliQ水中,并立即检查悬浮液中是否存在可通过显微镜观察到的晶体;

i)使用实施例1.6中概述的方法确定子样品A和B中非聚集的BLG的浓度-结果表示为相对于子样品总重量的%BLG w/w。子样本A的非聚集BLG的浓度被称为CBLG,A,子样本B的非聚集BLG的浓度被称为CBLG,B

j)如果CBLG,B低于CBLG,A并且在步骤i)中观察到晶体,则从中获取步骤a)的样品的液体是过饱和的(在特定条件下)。

在本发明的上下文中,术语“液体”和“溶液”既包括不含颗粒物质的组合物,也包括包含液体和固体和/或半固体颗粒(例如蛋白质晶体或其他蛋白质颗粒)的组合物。因此,“液体”或“溶液”可以是悬浮液,或者甚至是浆料。然而,“液体”和“溶液”优选是可泵送的。

在本发明的上下文中,术语“乳清蛋白浓缩物”(WPC)和“血清蛋白浓缩物”(SPC)涉及干燥或水性组合物,相对于固体总量,其包含20-89%w/w的蛋白质总量。

WPC或SPC优选包含:

相对于固体总量,20-89%w/w蛋白质,

相对于蛋白质总量,15-70%w/w BLG,

相对于蛋白质总量,8-50%w/w ALA,和

相对于蛋白质,0-40%w/w CMP。

可选地,但也是优选地,WPC或SPC可以包含:

相对于固体总量,20-89%w/w蛋白质,

相对于蛋白质总量,15-90%w/w BLG,

相对于蛋白质总量,4-50%w/w ALA,和

相对于蛋白质,0-40%w/w CMP。

优选地,WPC或SPC包含:

相对于固体总量,20-89%w/w蛋白质,

相对于蛋白质总量,15-80%w/w BLG,

相对于蛋白质总量,4-50%w/w ALA,和

相对于蛋白质,0-40%w/w CMP。

更优选地,WPC或SPC包含:

相对于固体总量,70-89%w/w蛋白质,

相对于蛋白质总量,30-90%w/w BLG,

相对于蛋白质总量,4-35%w/w ALA,和

相对于蛋白质,0-25%w/w CMP。

SPC通常不包含CMP或仅包含微量的CMP。

术语“乳清蛋白分离物”(WPI)和“血清蛋白分离物”(SPI)涉及干燥或水性组合物,相对于固体总量,其包含90-100%w/w的蛋白质总量。

WPI或SPI优选包含:

相对于固体总量,90-100%w/w蛋白质,

相对于蛋白质总量,15-70%w/w BLG,

相对于蛋白质总量,8-50%w/w ALA,和

相对于蛋白质总量,0-40%w/w CMP。

可选地,但也是优选地,WPI或SPI可以包含:

相对于固体总量,90-100%w/w蛋白质,

相对于蛋白质总量,30-95%w/w BLG,

相对于蛋白质总量,4-35%w/w ALA,和

相对于蛋白质总量,0-25%w/w CMP。

更优选地,WPI或SPI可以包含:

相对于固体总量,90-100%w/w蛋白质,

相对于蛋白质总量,30-90%w/w BLG,

相对于蛋白质总量,4-35%w/w ALA,和

相对于蛋白质总量,0-25%w/w CMP。

SPI通常不包含CMP或仅包含微量的CMP。

在本发明的上下文中,术语“其他蛋白质”是指不是BLG的蛋白质。乳清蛋白溶液中存在的其他蛋白质通常包含一种或多种在奶清或乳清中发现的非BLG蛋白。这类蛋白质的非限制性实例是α-乳白蛋白、牛血清白蛋白、免疫球蛋白、酪蛋白巨肽(CMP)、骨桥蛋白、乳铁蛋白和乳脂球膜蛋白。

术语“基本上由……组成”是指所讨论的权利要求或特征涵盖所指定的材料或步骤以及不会实质性地影响所要求保护的发明的基本特征和新颖特征的那些材料或步骤。

在本发明的上下文中,短语“Y和/或X”表示“Y”或“X”或“Y和X”。按照相同的逻辑,短语“n1,n2,...,ni-1和/或ni”表示“n1”或“n2”或...或“ni-1”或“ni”,或者n1,n2,...ni-1和ni这些成分的任何组合。

在本发明的上下文中,术语“干燥”或“经干燥的”是指所讨论的组合物或产品包含至多10%w/w的水,优选至多6%w/w,更优选甚至更少的水。

在本发明的上下文中,术语“物理微生物减少”涉及与组合物的物理相互作用,其导致组合物的活微生物总量的减少。该术语不包括导致杀死微生物的化学物质的添加。该术语还不包括在喷雾干燥期间液体的雾化液滴暴露于其中的热暴露,而是包括在喷雾干燥之前可能的预热。

在本发明的上下文中,粉末的pH是指混合到90g去矿质水中的10g粉末的pH,并根据实施例1.16测量。

在本发明的上下文中,除非特别说明之外(例如,固体总量或蛋白质总量),某种组合物、产品或材料的组分的重量百分比(%w/w)是指该组分相对于特定组合物、产品或材料的重量的重量百分比。

在本发明的上下文中,处理步骤“浓缩”和动词“浓缩”均涉及蛋白质的浓缩,包括以固体总量计的蛋白质浓缩和以总重量计的蛋白质浓缩。这意味着例如该浓缩不一定要求组合物中的蛋白质的绝对浓度w/w增加,只要蛋白质的含量相对于固体总量增加即可。

在本发明的上下文中,组分X和组分Y之间的术语“重量比”是指通过计算mX/mY获得的值,其中mX是组分X的量(重量),而mY是组分Y的量(重量)。

在本发明的上下文中,术语“至少巴氏灭菌法”涉及具有微生物杀灭效果的热处理,该微生物杀灭效果等于或高于70℃下持续10秒的热处理。确定细菌杀灭效果的参考是大肠杆菌O157:H7(E.coli O157:H7)。

在本发明的上下文中,术语“乳清蛋白饲料”涉及液体BLG分离物所源自的乳清蛋白源。相对于蛋白质总量,乳清蛋白饲料的BLG含量要低于液态BLG分离物,乳清蛋白饲料通常为WPC、WPI、SPC或SPI。

在本发明的上下文中,术语“富含BLG的组合物”涉及通过从乳清蛋白饲料中分离BLG而得到的富含BLG的组合物。富含BLG的组合物通常包含与乳清蛋白饲料相同的乳清蛋白,但是相对于蛋白质总量,BLG以比乳清蛋白饲料中显著更高的浓度存在。富含BLG的组合物可以例如通过层析、蛋白质结晶和/或基于膜的蛋白质分级,由乳清蛋白饲料中制备。富含BLG的组合物包含相对于蛋白质总量至少85%w/w,优选至少90%w/w的BLG。在某些情况下,富含BLG的组合物可以直接用作液态BLG分离物。然而,通常需要额外的处理以将富含BLG的组合物转化为液体BLG分离物。

在本发明的上下文中,术语“乳清蛋白溶液”用于描述特殊的水性乳清蛋白组合物,其相对于BLG以盐化模式过饱和并且可用于制备BLG晶体。

在本发明的上下文中,术语“无菌的”是指所讨论的无菌组合物或产品不含任何活的微生物,因此在室温下储存期间没有微生物生长。已灭菌的组合物是无菌的。

当诸如饮料制品之类的液体被灭菌并无菌包装在无菌容器中时,其在室温下通常具有至少六个月的保存期限。灭菌处理会杀死可能引起液体变质的孢子和微生物。

在本发明的上下文中,术语“能量含量”是指食品中所含能量的总含量。能量含量可以以千焦(kJ)或千卡热量(kcal)来度量,并被称为每食品含量的卡路里,例如每100克食品的kcal。一个例子是能量含量为350kcal/100克饮料的饮料。

食品的总能量含量包括来自食品中存在的所有大量营养素的能量贡献,例如来自蛋白质、脂质和碳水化合物的能量。可以基于食品中大量营养素的量以及大量营养素对食品总能量含量的贡献来计算食品中大量营养素的能量分布。能量分布可以表示为食品总能量含量的能量百分比(E%)。例如,对于包含20E%蛋白质、50E%碳水化合物和30E%脂质的饮料,这意味着总能量的20%来自蛋白质,总能量的50%来自碳水化合物,而总能量的30%来自脂肪(脂质)。

在本发明的上下文中,术语“营养全面的营养补充剂”应理解为包含蛋白质、脂质和碳水化合物以及进一步包含维生素、矿物质和微量元素的食品,其中饮料的营养成分与完全健康的饮食相匹配。

在本发明的上下文中,术语“营养不全面的补充剂”是指包含一种或多种大量营养素并且任选地还包含维生素、矿物质和微量元素的食品。营养不全面的饮料可以包含蛋白质作为唯一的营养物,或者可以例如包含蛋白质和碳水化合物。

术语“用于特殊医学目的的食品(FSMP)”或“医用食品”是用于口服或管饲(tubefeeding)的食品,用于具有特殊营养要求并在医学监督下使用的特定医学紊乱、疾病或病症。医用食品可以是营养全面的补充剂/饮料,也可以是营养不全面的补充剂/饮料。

术语“营养物”是指生物体用来生存、生长和繁殖的物质。营养物可以是大量营养素或微量营养素。大量营养素是消耗时提供能量的营养素,例如蛋白质、脂质和碳水化合物。微量营养素是像维生素、矿物质和微量元素的营养素。

术语“即食饮料粉末”或“即食饮料粉末产品”是指可通过添加液体例如水而转化为液体饮料的粉末。

在本发明的上下文中,用作实体(a substantive)的术语“饮料制品”和“制品”是指可以作为饮料摄取的任何水基液体,例如,通过倒灌、啜饮或管饲。

在本发明的上下文中,术语“蛋白质组分”涉及所讨论的组合物中的蛋白质,例如粉末或饮料制品中的蛋白质。

在本发明的上下文中,术语“涩味”涉及口感。涩味感觉就像脸颊肌肉的收缩,导致唾液分泌增加。因此,涩味本身不是一种味道,而是口中的物理口感和随时间变化的感觉。

在本发明的上下文中,术语“口干感”涉及口中的感觉,感觉像口和牙齿干燥,并且导致唾液产生的最小化。

因此,口干感不是一种味道,而是口中的物理口感和随时间变化的感觉。

在本发明的上下文中,除非另有说明,否则本文所用的术语“矿物质”是指主要矿物质、痕量矿物质或微量矿物质,其他矿物质及其组合中的任何一种。主要矿物质包含钙、磷、钾、硫、钠、氯、镁。痕量矿物质或微量矿物质包含铁、钴、铜、锌、钼、碘、硒、锰,其他矿物质包含铬、氟、硼、锂和锶。

在本发明的上下文中,除非另有说明,否则本文所用的术语“脂质”、“脂肪”和“油”可互换使用,是指衍生自植物或动物或经加工的脂质材料。这些术语还包括合成脂质材料,只要这种合成材料适合人类食用即可。

在本发明的上下文中,术语“透明”包括饮料制品,该饮料制品具有明显清晰的外观,并且其允许光通过并显示清晰的图像。透明饮料的浊度至多为200NTU。

在本发明的上下文中,术语“不透明”包括饮料制品,其具有明显不清澈的外观并且其浊度大于200NTU。

本发明的一个方面涉及pH为5.5-8.0的包装的热处理饮料制品,所述饮料包含:

-总量占饮料重量的1至20%w/w的蛋白质,其中至少85%w/w的蛋白质是β-乳球蛋白(BLG),

-可选地,甜味剂和/或调味剂。

本发明的一个优势是可以生产具有中性pH和低粘度的可饮用饮料。

由于许多原因,非常有益的是包装的热处理饮料制品中至少85%w/w的蛋白质是BLG。

其优点在于,与类似的WPI饮料相比,根据本发明的包装的热处理饮料制品更稳定且着色更少。

这是通过本发明的包装的热处理饮料制品获得的。因此,令人惊奇地发现,与具有更淡黄色的热处理的pH中性WPI饮料相比,即使当施加高蛋白质浓度时,该包装的热处理饮料的着色也更少。

因此,有利的是,由于本发明的包装的热处理饮料的本发明的组成,不需要漂白或额外的增白以去除或减少黄色。

在本发明的包装的热处理饮料制品的一些优选的实施方式中,至少85%w/w的蛋白质是BLG。优选地,至少88%w/w的蛋白质是BLG,更优选地至少90%w/w的蛋白质是BLG,甚至更优选地至少91%w/w的蛋白质是BLG,最优选地至少92%w/w的蛋白质是BLG。

甚至更高的相对含量的BLG是可行的并且是期望的,因此在本发明的一些优选实施方式中,包装的热处理饮料制品中的至少94%w/w的蛋白质是BLG,更优选至少96%w/w蛋白质是BLG,甚至更优选至少98%w/w的蛋白质为BLG,最优选约100%w/w的蛋白质是BLG。

例如,包装的热处理饮料制品优选包含相对于蛋白质总量至少97.5%w/w的BLG,优选至少98.0%w/w的BLG,更优选至少98.5%w/w的BLG,甚至更优选至少99.0%的BLG,和最优选相对于蛋白质总量,至少为99.5%w/w的BLG,例如相对于蛋白质总量,约100.0%w/w的BLG。

包装的热处理饮料制品中的蛋白质优选由哺乳动物乳制得,并且优选由反刍动物乳(例如来自牛、羊、山羊、水牛、骆驼、美洲驼、马和/或鹿的牛奶)制得。特别优选源自牛乳的蛋白质。因此,包装的热处理饮料制品的蛋白质优选是牛乳蛋白质。

包装的热处理饮料制品的蛋白质优选是乳清蛋白或奶清蛋白,甚至更优选是牛乳清蛋白或牛奶清蛋白。

在本发明的一些优选实施方式中,包装的热处理饮料制品至少被巴氏灭菌。

在本发明的一些优选实施方式中,包装的热处理饮料制品是无菌的。

对于透明饮料和不透明饮料,饮料制品的视觉外观对于消费者而言都是重要的。发明人发现,特别是对于清澈的水状饮料或白色乳状饮料,能够控制饮料的颜色,或者控制饮料颜色的缺乏是有利的。

然而,即使在饮料的生产过程中添加了专用的着色剂,发明人也发现能够避免额外的颜色源以避免饮料的视觉外观产生不希望的变化或改变是有利的。本发明人已经发现,与常规的WPI相比,本文所述的高BLG蛋白质图谱在颜色上是中性/无色的,并且具有较少的颜色变化。常规的WPI具有淡黄色的外观,通过添加氧化剂(如漂白剂)可以将其减弱一些。然而,通常不希望添加氧化剂,并且对于本发明,甚至不再需要。

如示例1.9中所述的CIELAB色标用于确定饮料的颜色。例如,正的Δb*值表明比去矿物质水更黄的颜色,而负的Δb*值表明比去矿物质水更蓝的饮料。因此,消费者通常优选色差b*值应接近于0,以便得到既不是黄色也不是蓝色的饮料。

在本发明的一些优选实施方式中,包装的热处理饮料制品的色值Δb*在CIELAB色标的-0.10至+0.51范围内,特别是如果该制品具有至多200NTU、更优选至多40NTU的浊度时。

在本发明的其他优选实施方式中,包装的热处理饮料制品的色值Δb*在CIELAB色标的0.0至0.40范围内,优选+0.10至+0.25范围内。

对于不透明(例如具有大于200NTU、优选大于1000NTU的浊度)的饮料制品,包装的热处理饮料制品的色值Δb*优选在CIELAB色标的-6至-1.7范围内,优选在-5.0至-2.0的范围内。

在本发明的一些优选实施方式中,包装的热处理饮料制品的蛋白质组分的色值Δb*在CIELAB色标的-0.10至+0.51范围内,特别是如果该制品的浊度为至多200NTU,更优选至多40NTU。

与包含具有更高的Δb*值和更多的黄色的WPI的饮料相比,这些饮料具有更少的黄色。

在本发明的一些其他优选实施方式中,包装的热处理饮料制品的蛋白质组分的色值Δb*在CIELAB色标的0.0至0.40范围内,优选+0.10至+0.25范围内。

a*值表示绿色-红色分量,绿色为负方向,红色为正方向。通常优选地,色差a*值应约为零,以使饮料既不是红色也不是绿色。

通常优选包装的热处理饮料制品中的蛋白质组分的色值Δa*在CIELAB色标的-0.2至0.2的范围内,特别是如果该制品的浊度至多为200NTU,更优选为至多40NTU。

优选地,包装的热处理饮料制品的色值Δa*在CIELAB色标上的-0.15至0.15范围内,优选-0.10至0.10范围内。

本发明人发现控制矿物质含量以达到包装的热处理饮料制品的某些所需特性可能是有利的。

本发明人出乎意料地发现,当使用如本文所定义的BLG分离物时,可以生产具有高矿物质浓度的饮料制品,而不会损害粘度并且避免了凝胶化(参见例如实施例2)。这提供了这样的可能性,即可以生产具有高矿物质含量的包装的热处理饮料制品,并且可以生产营养全面的营养补充剂或营养不全面的补充剂的饮料。

在本发明的一些实施方式中,包装的热处理饮料制品包含多种矿物质。在一个示例性的实施方式中,包装的热处理饮料制品包含至少四种矿物质。在一个实施方式中,四种矿物质是钠、钾、镁和钙。

在本发明的一些优选的实施方式中,在包装的热处理饮料制品中,Na、K、Mg和Ca的总量在0至400mM的范围内,优选在10-200mM的范围内或优选在20-100mM的范围内。

在本发明的其他优选实施方式中,在包装的热处理饮料制品中,Na、K、Mg和Ca的总量在0至100mM的范围内,更优选地在5-50mM的范围内,甚至更优选在10-35mM的范围内。

在本发明的一些优选的实施方式中,在包装的热处理饮料制品中,Na、K、Mg和Ca的总量至多为400mM。

在本发明的其他优选实施方式中,在包装的热处理饮料制品中Na、K、Mg和Ca的总量至多为300mM,优选至多200mM,或优选至多100mM,或优选至多80mM或优选至多60mM或优选至多40mM或优选至多30mM或优选至多20mM或优选至多20mM或优选至多10mM或优选至多5mM或优选至多1mM。

在本发明的一些优选的实施方式中,在包装的热处理饮料制品中Mg和Ca的总量为至多75mM,在包装的热处理饮料制品中更优选为至多40mM,在包装的热处理饮料制品中更优选为至多20mM。

在本发明的其他优选实施方式中,在包装的热处理饮料制品中Mg和Ca的总量至多为10mM,在包装的热处理饮料制品中更优选为至多8.0mM,在包装的热处理饮料制品中更优选为至多为6.0mM,在包装的热处理饮料制品中甚至更优选为至多4.0mM,在包装的热处理饮料制品中最优选为至多2.0mM。

在本发明的另一个示例性实施方式中,包装的热处理饮料制品包含选自以下的多种矿物质:钙、碘、锌、铜、铬、铁、磷、镁、硒、锰、钼、钠、钾及其组合。

在本发明的其他优选实施方式中,热处理饮料制品是低矿物质饮料。

在本发明的上下文中,术语“低矿物质”涉及组合物,例如,液体、饮料、粉末或另一种食品,其具有如下至少一种,优选为两种,甚至更优选全部:

-相对于固体总量,灰分含量至多为1.2%w/w透明,

-相对于固体总量,钙和镁的总含量至多为0.3%w/w,

-相对于固体总量,钠和钾的总含量至多为0.10%w/w,

-每100g蛋白质至多含100mg磷的磷总含量。

优选地,低矿物质组合物具有以下至少一种,优选两种或更多种,甚至更优选全部:

-相对于固体总量,灰分含量至多为0.7%w/w,

-相对于固体总量,钙和镁的总含量至多为0.2%w/w,

-相对于固体总量,钠和钾的总含量至多为0.08%w/w,

-每100克蛋白质中含至多80毫克磷的磷总含量。

甚至更优选地,低矿物质组合物具有以下至少一种,优选两种或更多种,甚至更优选全部:

-相对于固体总量,灰分含量至多为0.5%w/w,

-相对于固体总量,钙和镁的总含量至多为0.15%w/w,

-相对于固体总量,钠和钾的总含量至多为0.06%w/w,

-每100g蛋白质中含至多50mg磷的磷总含量。

特别优选的是,低矿物质组合物具有以下特征:

-相对于固体总量,灰分含量至多为0.5%w/w,

-相对于固体总量,钙和镁的总含量至多为0.15%w/w,

-相对于固体总量,钠和钾的总含量至多为0.06%w/w,

-每100g蛋白质中含至多50mg磷的磷总含量。

在本发明的另一个示例性实施方式中,包装的热处理饮料制品包含选自以下的多种矿物质:钙、碘、锌、铜、铬、铁、磷、镁、硒、锰、钼、钠、钾及其组合。

本发明人已经发现,本发明可以制备具有非常低的磷和其他矿物质例如钾的含量的包装的热处理饮料制品,这对于患有肾脏疾病或患有肾功能降低的患者是有利的。

包装的热处理饮料制品优选是低磷饮料制品。

包装的热处理饮料制品优选是低钾饮料制品。

包装的热处理饮料制品优选是低磷且低钾的饮料制品。

在本发明的上下文中,术语“低磷”涉及组合物,例如液体、粉末或其他食品,其具有每100克蛋白质中含至多100毫克磷的磷总含量。优选地,低磷组合物具有每100g蛋白质含至多80mg磷的磷总含量。更优选地,低磷组合物可具有每100g蛋白质含至多50mg磷的磷总含量。甚至更优选地,低磷组合物可具有每100g蛋白质含至多20mg磷的磷总含量。甚至更优选地,低磷组合物可以具有每100g蛋白质含至多5mg磷的磷总含量。根据本发明的低磷组合物可以用作食品成分,用于生产针对肾功能降低的患者群体的食品。

因此,在本发明的一些特别优选的实施方式中,包装的热处理饮料制品中每100g蛋白质包含至多80mg磷。优选地,包装的热处理饮料制品中每100g蛋白质包含至多30mg磷。更优选地,包装的热处理饮料制品中每100g蛋白质包含至多20mg磷。甚至更优选地,包装的热处理饮料制品中每100g蛋白质包含至多10mg磷。最优选地,包装的热处理饮料制品中每100g蛋白质包含至多5mg磷。

磷的含量与所讨论的组合物中元素磷的总量有关,并根据实施例1.19确定。

在本发明的上下文中,术语“低钾”涉及组合物,例如液体、粉末或其他食品,其具有每100克蛋白质中含至多700mg钾的钾总含量。优选地,低钾组合物具有每100g蛋白质含至多600mg钾的钾总含量。更优选地,低钾组合物可具有每100g蛋白质含至多500mg钾的钾总含量。更优选地,低钾组合物可以具有每100g蛋白质含至多400mg钾的钾总含量。更优选地,低钾组合物可以具有每100g蛋白质含至多300mg钾的钾总含量。甚至更优选地,低钾组合物可以具有每100g蛋白质含至多200mg钾的钾总含量。甚至更优选地,低钾组合物可以具有每100g蛋白质含至多100mg钾的钾总含量。甚至更优选地,低钾组合物可以具有每100g蛋白质含至多50mg钾的钾总含量,并且甚至更优选地,低钾组合物可以具有每100克蛋白质含至多10mg钾的钾总含量。

根据本发明的低钾组合物可以用作食品成分,用于生产针对肾功能降低的患者群体的食品。

因此,在本发明的一些特别优选的实施方式中,包装的热处理饮料制品中每100g蛋白质包含至多600mg钾。更优选地,包装的热处理饮料制品中每100g蛋白质包含至多500mg钾。更优选地,包装的热处理饮料制品中每100g蛋白质包含至多400mg钾。更优选地,包装的热处理饮料制品中每100g蛋白质包含至多300mg钾。甚至更优选地,包装的热处理饮料制品中每100g蛋白质包含至多200mg钾。甚至更优选地,包装的热处理饮料制品中每100g蛋白质包含至多100mg钾。甚至更优选地,包装的热处理饮料制品中每100g蛋白质包含至多50mg钾,并且甚至更优选地,所述包装的热处理饮料制品中每100g蛋白质包含至多10mg钾。

钾的含量与所讨论的组合物中元素钾的总量有关,并根据实施例1.19确定。

在本发明的一些优选实施方式中,包装的热处理饮料制品包含至多100mg磷/100g蛋白质和至多700mg钾/100g蛋白质,优选至多80mg磷/100g蛋白质和至多600mg钾/100g蛋白质,更优选至多60mg磷/100g蛋白质和至多500mg钾/100g蛋白质,更优选至多50mg磷/100g蛋白质和至多400mg钾/100g蛋白质,或更优选至多20mg磷/100g蛋白质,至多200mg钾/100g蛋白质,甚至更优选至多10mg磷/100g蛋白质,至多50mg钾/100g蛋白质。在本发明的一些优选实施方式中,包装的热处理饮料制品包含至多100mg的磷/100g蛋白质和至多340mg的钾/100g蛋白质。

包含少量的磷和钾的热处理饮料制品可以有利地用碳水化合物和脂质补充,所述热处理饮料制品优选还包含总量占饮料总能量含量的30-60%、优选35-50E%的碳水化合物,和总量占饮料总能量含量的20-60%、优选30-50E%的脂质。

在本发明的一个实施方式中,包装的热处理饮料制品包含多种维生素。在一个示例性的实施方式中,包装的热处理饮料制品包含至少十种维生素。在一个示例性实施方式中,基本透明的液体营养组合物包含选自以下的多种维生素:维生素A、维生素B1、维生素B2、维生素B3、维生素B5、维生素B6、维生素B7、维生素B9、维生素B12、维生素C、维生素D、维生素K、核黄素、泛酸、维生素E、硫胺素、烟酸、叶酸、生物素及其组合。

在本发明的一个实施方式中,包装的热处理饮料包含多种维生素和多种矿物质。

在本发明的一些实施方式中,包装的热处理饮料制品包含一种或多种食物酸,所述食物酸选自柠檬酸、苹果酸、酒石酸、乙酸、苯甲酸、丁酸、乳酸、乳糖酸、富马酸、琥珀酸,抗坏血酸、己二酸、磷酸及其混合物。

在一些优选的实施方式中,包装的热处理饮料制品任选地包含甜味剂,糖聚合物和/或调味剂。

在本发明的一个实施方式中,包装的热处理饮料制品包含选自盐、调味料、增味剂和/或香料的调味剂。在本发明的优选实施方式中,调味剂包括巧克力、可可、柠檬、橙子、酸橙、草莓、香蕉、阿甘水果味或其组合。口味的选择可能取决于要生产的饮料。

在本发明的一些优选实施方式中,包装的热处理饮料制品的pH在6.5-7.5的范围内。最优选地,所使用的pH为6.5至7.0或为6.8至7.2。

关于外观,令人惊讶地发现,与热处理的WPI饮料相比,使用其中至少85%w/w的蛋白质是BLG的乳清蛋白饮料,,可在视觉感官(颜色和浊度)和粘度方面提供改善。

包装的热处理饮料制品的pH优选在5.5至6.2的范围内,可选地,包装的热处理饮料制品的pH在6.2-8.0的范围内。

可选地,包装的热处理饮料制品的pH在6.8至8.0的范围内,更优选包装的热处理饮料制品的pH在6.2-8.0的范围内。

本发明的包装的热处理饮料制品优选是澄清的和透明的,其在pH 6.2-8.0范围内、优选pH 6.3-7.6范围内、更优选pH 6.5-7.2范围内具有低粘度。

本发明的包装的热处理饮料制品优选在pH 5.5-8.0的范围内、优选在pH 5.7-6.8的范围内、更优选在pH 5.8-6.0的范围内具有低粘度和乳状外观。

在本发明的一些优选实施方式中,发现本发明的饮料制品优选在pH 5.6-6.2的范围内、优选在pH 5.6-8.0的范围内进行热处理,可选地与碳水化合物、脂肪、矿物质和维生素来源混合,调整至优选的pH 6.2-8.0值,并进行第二次热处理(UHT)。

在本发明的一些优选实施方式中,包装的热处理饮料制品的浊度为至多200NTU。

消费者对包装的热处理饮料制品的视觉外观感兴趣。透明度是消费者用来评估产品的参数。确定饮料制品的透明度的一种方法是通过如实施例1.7中所述测量饮料的浊度。

在包装的热处理饮料制品的一些实施方式中,饮料制品是透明的是有利的。例如,当饮料用作运动饮料或在“蛋白质水”中使用时,这可能是有利的,在这种情况下,饮料在外观上类似于水是有益的。

在本发明的优选实施方式中,包装的热处理饮料制品的浊度为至多200NTU,这样的饮料是透明的和/或透明的。

发明人惊奇地发现,通过根据本发明的热处理饮料制品,可以得到浊度至多200NTU的透明的热处理饮料制品。

当所应用的热处理是灭菌和巴氏灭菌时,都发现了这一点。

在本发明的一些优选实施方式中,包装的热处理饮料制品的浊度为至多150NTU,或优选浊度为至多100NTU,或优选浊度为至多80NTU,或优选浊度为至多60NTU,或更优选浊度为至多40NTU,或浊度为至多30NTU,优选浊度为至多20NTU,更优选浊度为至多10NTU,更优选浊度为至多5NTU,甚至更优选浊度为至多2NTU。

在本发明的优选实施方式中,包装的热处理饮料制品的浊度大于200NTU,这样的饮料是不透明的。

在包装的热处理饮料制品的一些实施方式中,饮料制品是不透明的是有利的。例如,当饮料应类似于牛奶并且具有乳状外观时,这是有利的。营养全面的营养补充剂的外观通常也不透明。

在本发明的一些优选实施方式中,包装的热处理饮料制品的浊度大于250NTU。优选地,包装的热处理饮料制品的浊度大于300NTU,更优选地,其浊度大于500NTU,更优选地,其浊度大于1000,优选地浊度大于1500NTU,甚至更优选其浊度大于2000NTU。

热处理饮料制品中不溶物的量是饮料不稳定性的量度,和随着时间的流逝发生沉淀物的沉降的程度。具有大量不溶物的饮料通常被认为是不稳定的。

在本发明的上下文中,如果加热样品中蛋白质总量的至多15%在3000g离心5分钟后沉淀,则认为乳清蛋白饮料制品是“稳定的”。请参见示例1.10中的分析方法。

令人惊讶地发现,与具有较低BLG含量的WPI用作蛋白源相比,当含量为至少85w/w%的BLG用作蛋白源时,在3000g离心5分钟后,蛋白质组分包含至多15%的不溶物,这表明该饮料制品是稳定的。

因此,在本发明的一些优选实施方案中,热处理饮料制品的蛋白质组分含有至多15%的不溶物。

在本发明的一些优选实施方式中,包装的热处理饮料制品包含至多15%的不溶物。

在本发明的一些优选实施方式中,包装的热处理的饮料制品优选包含至多12%的不溶物,更优选至多10%的不溶物,甚至更优选至多8%的不溶物,最优选至多6%的不溶物。

甚至更低水平的不溶物通常是优选的,并且在一些优选的实施方式中,包装的热处理饮料制品含有至多4%的不溶物,优选至多2%的不溶物,更优选至多1%的不溶物,最优选根本没有可检测的不溶物。

在本发明的一些优选的实施方式中,包装的热处理饮料制品的粘度为至多200cP(厘泊),在22摄氏度下以100/s的剪切速率测量。

消费者更喜欢热处理饮料是液体而不是凝胶。

确定饮料制品的粘度的一种方法是通过如实施例1.8中所述测量饮料的粘度。

在包装的热处理饮料制品的一些实施方式中,饮料制品具有低粘度是有利的。当饮料用作运动饮料或在一些实施方式中用作营养全面的饮料时,这是有利的。

发明人惊奇地发现,具有中性pH并且已经进行了热处理例如巴氏灭菌甚至灭菌的饮料制品具有至多200厘泊的粘度,其在22摄氏度下以100/s的剪切速率测量。

因此,在本发明的一些优选的实施方式中,包装的热处理饮料制品具有至多200cP的粘度。

优选地,包装的热处理饮料制品的粘度为至多150cP,优选至多100cP,更优选至多80cP,甚至更优选至多50cP,最优选至多40cP。

通常甚至更低的粘度是优选的,因此在本发明的一些优选的实施方式中,包装的热处理饮料制品的粘度为至多20cP,优选至多10cP,更优选至多5cP,甚至更优选至多3cP,甚至更优选至多2cP,甚至更优选至多1cP。

在本发明的一些优选的实施方式中,包装的热处理饮料制品包括相对于饮料制品的重量为2至18%w/w的蛋白质总量。

在本发明的其他优选实施方式中,包装的热处理饮料制品包含总量占饮料重量的3至20%w/w的蛋白质,更优选为3至18%w/w,甚至更优选3至15%w/w,最优选3至10%w/w。

在本发明的一些实施方式中,有利的是,包装的热处理饮料制品具有总量占饮料重量的1.0至10.0%w/w的蛋白质。

在本发明的一些优选的实施方式中,包装的热处理饮料制品包含总量占饮料制品重量的1至10%w/w的蛋白质。

包装的热处理饮料制品优选包含总量占饮料重量的2.0至9.0%w/w的蛋白质,或者包装的热处理饮料制品优选包含总量占饮料重量的3.0-8.0%w/w的蛋白质,或者包装的热处理饮料制品优选包含总量占饮料重量的5.0-7.5%w/w的蛋白质,或者包装的热处理饮料制品优选包含总量占饮料重量的4.0至6.0%w/w的蛋白质。

最优选地,包装的热处理饮料制品包含总量占饮料重量的4.0至6.0%w/w的蛋白质。当热处理饮料制品是运动饮料时,该蛋白质范围特别相关。但是,该范围也与饮料的某些医学应用有关。

在本发明的一些优选的实施方式中,包装的热处理饮料制品包含相对于饮料制品的重量为10至20%w/w的蛋白质总量。

在本发明的一些实施方式中,包装的热处理饮料制品优选地包含总量占饮料重量的10至18%w/w的蛋白质,或者优选地包含总量占饮料重量的12.0至16.0%w/w的蛋白质,或优选包含总量占饮料重量的13.0-15.0%w/w的蛋白质。

在一些优选的实施方式中,包装的热处理饮料制品包含总量占饮料重量的1.0至6.0%w/w的蛋白质,在其他优选的实施方式中,包装的热处理饮料制品包括总量占饮料重量的6.0至12.0%w/w的蛋白质。

或者在其他优选的实施方式中,包装的热处理饮料制品包含总量占饮料重量的12.0至20.0%w/w的蛋白质。

饮料中的所有蛋白质优选是乳清蛋白和/或奶清蛋白。

本发明的包装的热处理饮料制品特别用作运动饮料,在这种情况下,它优选任选地包含仅为有限含量的脂质和/或任选地还包含有限含量的碳水化合物。

在本发明的一些优选实施方式中,该制品特别用作运动饮料,以及包含例如总量占饮料重量的1-20%w/w的蛋白质,优选总量占饮料重量的2-15%w/w,或优选总量占饮料重量的2-10%w/w,最优选总量占饮料重量的2-6%w/w。

在本发明的一些优选的实施方式中,包装的热处理饮料制品特别适合用作营养不全面的营养补充剂,以及包含例如总量占饮料重量的2-20%w/w的蛋白质,优选总量占饮料重量的3-10%w/w的蛋白质。

在本发明的一些优选的实施方式中,包装的热处理饮料制品特别适合用作营养全面的营养补充剂以及包含例如,总量占饮料重量的4-20%w/w的蛋白质,或优选总量占饮料重量的5-18%w/w的蛋白质。

在本发明的一些优选的实施方式中,包装的热处理饮料制品对于患有肾脏疾病或肾脏功能较差的患者特别有利。

在本发明的一些优选的实施方式中,例如,包装的热处理饮料制品包含总量占饮料重量的2-20%w/w的蛋白质,或优选总量占饮料重量的3-12%w/w的蛋白质,或优选总量占饮料重量的3-10%w/w的蛋白质。

特别优选的是,包装的热处理饮料制品包括BLG分离物,例如,与其他蛋白质来源组合使用,其优选作为主要蛋白质来源,甚至可能作为唯一蛋白质来源。

蛋白质天然度取决于许多因素,包括蛋白质浓度、pH、温度和热处理时间。

固有色氨酸荧光发射率(I330nm/I350nm)是BLG展开程度的量度,发明人发现在高BLG时,色氨酸荧光发射率与BLG的低展开或无展开相关,根据实施例1.1测量色氨酸荧光发射率(I330nm/I350nm)。

在本发明的一些优选实施方式中,BLG分离物粉末具有至少1.11的固有色氨酸荧光发射率(I330nm/I350nm)。

在本发明的一些优选实施方式中,BLG分离物粉末的固有色氨酸荧光发射率(I330nm/I350nm)为至少1.12,优选至少1.13,更优选至少1.15,甚至更优选至少1.17,最优选至少1.19。

如果BLG分离粉中含有大量非蛋白质物质,则在测量固有色氨酸荧光发射率之前,优选先分离蛋白质组分。因此,在本发明的一些优选实施方式中,BLG分离物粉末中的蛋白质组分的固有色氨酸荧光发射率为至少1.11。

在本发明的一些优选实施方式中,BLG分离物粉末的蛋白质组分的固有色氨酸荧光发射率(I330nm/I350nm)为至少1.12,优选至少1.13,更优选至少1.15,甚至更优选至少1.17,最优选至少1.19。

通过将BLG分离物粉末溶解在去矿物质水中,然后使用保留蛋白质的过滤器对溶液进行渗析或基于超滤的渗滤,可以从BLG分离物粉末中分离蛋白质组分。

蛋白质变性也可以通过不同于Trp荧光的另一种分析方法来描述。实施例1.3中描述了此方法。这种方法的原理如下:

已知变性的乳清蛋白在pH 4.6时的溶解度低于在pH值低于或高于pH 4.6时的溶解度,因此,乳清蛋白组合物的变性度通过测量相对于溶液中蛋白质稳定的pH下蛋白质总量的pH4.6下可溶性蛋白质的量来确定。

因此,乳清蛋白组合物的蛋白质变性度D按如下计算:

D=((PpH 7.0或3.0-SpH 4.6)/PpH 7.0或3.0)×100%

其中(PpH 7.0或3.0)是在pH 7.0或3.0下的蛋白质总含量,而(SpH 4.6)是在pH 4.6下上清液中的蛋白质总含量。参见示例1.3。

在本发明的一些优选实施方式中,BLG分离物粉末的蛋白质变性度为至多10%,优选至多8%,更优选至多6%,甚至更优选至多3%,甚至更优选至多1%,最优选至多0.2%。

在本发明的一些实施方式中,当蛋白质组分和/或饮料制品已经进行例如高温热处理时,则蛋白质变性度大于10%,优选大于20%,优选大于30%,优选大于40%,或优选大于50%,或优选大于70%,或优选大于80%,或优选大于90%,或优选大于95%,或优选大于99%。

本发明的包装的热处理饮料制品可以包含蛋白质以外的其他大量营养素。在本发明的一些实施方式中,包装的热处理饮料制品还包含碳水化合物。本发明的热处理饮料制品中的碳水化合物总含量取决于热处理饮料制品的预期用途。

在本发明的一些实施方式中,包装的热处理饮料制品还包含至少一种碳水化合物源。在一个示例性的实施方式中,至少一种碳水化合物源选自如下:蔗糖(sucrose)、甜菜糖(saccharose)、麦芽糖、右旋糖、半乳糖、麦芽糖糊精、玉米糖浆固体、蔗糖素、葡萄糖聚合物、玉米糖浆、改性淀粉、抗性淀粉、大米来源的碳水化合物、异麦芽酮糖、白糖、葡萄糖、果糖、乳糖、高果糖玉米糖浆、蜂蜜、糖醇、果糖寡糖、大豆纤维、玉米纤维、瓜尔豆胶、魔芋粉、聚葡萄糖、纤维溶胶(Fibersol)及它们的组合。在本发明的一些实施方式中,包装的热处理饮料制品包含不可消化的糖,如果聚糖,该果聚糖包含菊粉或果糖寡糖。

在本发明的一些优选实施方式中,包装的热处理饮料制品和液体溶液包含糖聚合物,即寡糖和/或多糖。

在本发明的一些优选的实施方式中,包装的热处理饮料制品包含碳水化合物,所述碳水化合物占制品的总能量含量的0至95%,优选在制品的总能量含量的10至85%的范围内,优选为制品的总能量含量的20至75%,或优选为制品的总能量含量的30至60%。

通常甚至更低的碳水化合物含量是优选的,因此在本发明的一些优选实施方式中,优选碳水化合物含量占制品的总能量含量的0至30%之间的范围内,更优选占制品的总能量含量的0至20%之间的范围内,甚至更优选占制品总能量含量的0-10%。

在本发明的一些优选的实施方式中,包装的热处理饮料制品的碳水化合物含量占制品的总能量含量的至多3%,更优选占制品的总能量含量的至多1%,甚至更优选占制品总能量含量的至多0.1%。

在本发明的一些优选实施方式中,该制品特别用作运动饮料,并且例如包含的碳水化合物的总量占饮料总能量含量(E)的至多75%,优选至多40E%,优选至多10E%或优选至多5E%。

在本发明的一些优选的实施方式中,包装的热处理饮料制品特别适合用作营养不全面的营养补充剂以及例如,包含的碳水化合物的总量占饮料的总能量含量(E)的70-95%之间,优选80-90E%。

在本发明的一些优选的实施方式中,包装的热处理饮料制品特别地用作营养全面的营养补充剂,以及例如包含的碳水化合物的总量占饮料总能量含量的30-60%之间,优选在35-50E%之间。

在本发明的一些优选的实施方式中,包装的热处理饮料制品对于患有肾脏疾病或肾脏功能降低的患者特别有利。

在本发明的一些优选的实施方式中,例如,包装的热处理饮料制品中包含的碳水化合物的总量占饮料总能量含量的30-60%之间,优选在35-50E%之间。

在本发明的一个实施方式中,包装的热处理饮料制品还包含选自以下的至少一种其他成分:维生素、调味剂、矿物质、甜味剂、抗氧化剂、食用酸、脂质、碳水化合物、益生元、益生菌和非乳清蛋白。

所述其他成分确保包装的热处理饮料制品包含所需的营养物,即,特别适合于患有蛋白质缺乏症的患者或想要增强肌肉的运动员的营养物。

在本发明的一个实施方式中,液体溶液还包含至少一种高强度甜味剂。在一个实施方式中,至少一种高强度甜味剂选自如下:阿斯巴甜、甜蜜素、三氯蔗糖、乙酰磺胺盐、纽甜(neotame)、糖精、甜叶菊提取物、甜菊糖苷(例如,莱鲍迪甙A(rebaudioside A))、或它们的组合。在本发明的一些实施方式中,特别优选的是,甜味剂包含一种或多种高强度甜味剂(HIS)或甚至由一种或多种高强度甜味剂(HIS)组成。

HIS既存在于天然甜味剂中,也存在于人造甜味剂中,通常具有的甜味强度至少是蔗糖的10倍。

如果使用的话,HIS的总量通常在0.01-2%w/w的范围内。例如,HIS的总量可以在0.05-1.5%w/w的范围内。可选地,HIS的总量可以在0.1-1.0%w/w的范围内。

甜味剂的选择可以取决于要生产的饮料,例如,高强度甜味剂(例如阿斯巴甜,乙酰磺胺酸钾或三氯蔗糖)可以用于不需要甜味剂提供能量的饮料中,而对于具有天然特征的饮料,可以使用天然甜味剂(例如甜菊糖苷,山梨糖醇或蔗糖)。

此外可能优选的是,甜味剂包含一种或多种多元醇甜味剂或甚至由一种或多种多元醇甜味剂组成。可用的多元醇甜味剂的非限制性实例是麦芽糖醇、甘露糖醇、乳糖醇、山梨糖醇、肌醇、木糖醇、苏糖醇、半乳糖醇或其组合。如果使用的话,多元醇甜味剂的总量通常在1-20%w/w的范围内。例如,多元醇甜味剂的总量可以在2-15%w/w的范围内。可选地,多元醇甜味剂的总量可以在4-10%w/w的范围内。

本发明的包装的热处理饮料制品可以包含蛋白质以外的其他大量营养素。在本发明的一些实施方式中,包装的热处理饮料制品还包含脂质。本发明的热处理饮料制品中的总脂质含量取决于热处理的饮料制品的预期用途。

在本发明的一些优选实施方式中,包装的热处理饮料制品的脂质含量占制品总能量含量的0至50%,或优选为制品的总能量含量的0至40%,或优选在制品总能量含量的0至30%之间的范围内,或优选在制品总能量含量的0至20%之间的范围内,或优选在制品总能量含量的0至10%之间的范围内,或优选在制品总能量含量的0-5%的范围内。

脂质的含量根据ISO 1211:2010(脂肪含量的测定重量分析法)确定。

在本发明的一些优选实施方式中,包装的热处理饮料制品的脂质含量至多占制品总能量含量的3%,更优选至多为制品总能量含量的1%,甚至更优选至多为制品总能量含量的0.1%。

在本发明的一些优选实施方式中,该制品特别用作运动饮料,并且例如,包含的脂质的总量至多为10E%,优选至多为1E%。

在本发明的一些优选的实施方式中,包装的热处理饮料制品特别适合用作营养不全面的营养补充剂,并且例如包含的脂质的总量占饮料总能量含量的至多10%,优选至多为1E%。

在本发明的一些优选的实施方式中,包装的热处理饮料制品特别地用作营养全面的营养补充剂,并且例如包含的脂质的总量占总能量含量的20-50%,优选为30-40E%,或更优选为25-40E%。

在本发明的一些优选的实施方式中,包装的热处理饮料制品对于患有肾脏疾病或肾脏功能降低的患者特别有利。

在本发明的一些优选的实施方式中,例如,包装的热处理饮料制品包含的脂质的总量占总能量含量的20-60%的范围内,优选在30-50E%的范围内。

在本发明的一个实施方式中,包装的热处理饮料制品包含食品级脂肪,例如,菜籽油和/或MCT(中链甘油三酸酯),其含量优选为2-10wt%。优选地,这些脂肪包含相当大比例例如至少40%、优选至少60%的不饱和脂肪酸,最优选多不饱和脂肪酸。最优选地,饮料是乳化形式的,并且脂质优选以乳化的液滴形式存在于饮料制品的水相中。

饮料制品通常包含的水总量为50-99%w/w,优选为45-97%w/w,更优选为40-95%w/w,甚至更优选在35-90%w/w的范围内,最优选在30-85%w/w的范围内。

在本发明的一些优选实施方式中,饮料制品包含的水总量为55-90%w/w,优选为57-85%w/w,更优选为60-80%w/w,甚至更优选在62-75%w/w的范围内,最优选在65-70%w/w的范围内。

在本发明的一些优选实施方式中,饮料制品包含的水总量为90-99%w/w,优选为92-98.5%w/w,更优选为94-98%w/w,甚至更优选在95-98%w/w的范围内,最优选在96-98%w/w的范围内。例如,这些实施方式对透明的水状饮料是有用的。

在本发明的一些优选实施方式中,饮料制品是非酒精的,这意味着它含有至多1.0%w/w的乙醇,更优选地至多0.5%w/w,甚至更优选地至多0.1%w/w,并且最优选没有可检测的乙醇。

饮料制品通常包含的总固体量为1-45%w/w,优选为5-40%w/w,更优选为10-35%w/w,甚至更优选在12-30%w/w的范围内,最优选在16-25%w/w的范围内。

在本发明的一些优选实施方式中,饮料制品包含的固体总量为10-45%w/w,优选为15-43%w/w,更优选为20-40%w/w,甚至更优选在25-38%w/w的范围内,最优选在30-35%w/w的范围内。

在本发明的一些优选实施方式中,饮料制品包含的固体总量为1-10%w/w,优选为1.5-8%w/w,更优选为2-6%w/w,甚至更优选在2-5%w/w的范围内,最优选在2-4%w/w的范围内。例如,这些实施方式对透明的水状饮料是有用的。

饮料制品中不是固体的部分优选是水。

在本发明的一些优选的实施方式中,α-乳白蛋白(ALA)和酪蛋白巨肽(CMP)的总和占饮料的非BLG蛋白质的至少40%w/w,优选占饮料中非BLG蛋白质的至少60%w/w,甚至更优选至少70%w/w,最优选至少90%w/w。

在本发明的一些优选的实施方式中,ALA占饮料制品中非BLG蛋白质的至多80%w/w,优选占饮料制品中非BLG蛋白质的至多60%w/w,甚至更优选至多40%w/w,和最优选至多30%w/w。

甚至更低的ALA含量可能是优选的,因此在本发明的一些优选的实施方式中,ALA占饮料制品中非BLG蛋白质的至多20%w/w,优选占饮料制品中非BLG蛋白质的至多15%w/w,甚至更优选至多10%w/w,最优选至多5%w/w。

在本发明的其他优选实施方式中,每种主要的非BLG乳清蛋白以相对于蛋白质总量的重量百分比存在,其相对于来自甜乳清的标准乳清蛋白浓缩物中的蛋白质总量的重量百分比为至多25%,优选至多20%,更优选至多15%,甚至更优选至多10%,最优选至多6%。

甚至更低浓度的主要非BLG乳清蛋白可能是期望的。因此,在本发明的另外的优选实施方式中,每种主要的非BLG乳清蛋白以相对于蛋白质总量的重量百分比存在,其相对于来自甜乳清的标准乳清蛋白浓缩物中的蛋白质总量的重量百分比为至多4%,优选至多3%,更优选至多2%,甚至更优选至多1%。

发明人们发现,乳铁蛋白和/或乳过氧化物酶的减少对于获得颜色中性的乳清蛋白产品特别有利。

因此,在本发明的一些优选实施方式中,乳铁蛋白以相对于蛋白质总量的重量百分比存在,其相对于来自甜乳清的标准乳清蛋白浓缩物中的蛋白质总量的重量百分比为至多25%,优选至多20%,更优选至多15%,甚至更优选至多10%,最优选至多6%。甚至更低浓度的乳铁蛋白可能是期望的。因此,在本发明的另外的优选实施方式中,乳铁蛋白以相对于蛋白质总量的重量百分比存在,其相对于来自甜乳清的标准乳清蛋白浓缩物中的蛋白量总量其的重量百分比为至多4%,优选至多3%,更优选至多2%,甚至更优选至多1%。

类似地,在本发明的一些优选实施方式中,乳过氧化物酶以相对于蛋白质总量的重量百分比存在,其相对于来自甜乳清的标准乳清蛋白浓缩物中的蛋白质总量的重量百分比为至多25%,优选至多20%,更优选至多15%,甚至更优选至多10%,最优选至多6%。甚至更低浓度的乳过氧化物酶可能是期望的。因此,在本发明的另外的优选实施方式中,乳过氧化物酶以相对于蛋白质总量的重量百分比存在,其相对于来自甜乳清的标准乳清蛋白浓缩物中的蛋白质总量的重量百分比为至多4%,优选至多3%,更优选至多2%,甚至更优选至多1%。

乳铁蛋白和乳过氧化物酶根据实施例1.29定量。

在本发明的一个实施方式中,包装的热处理饮料制品是营养全面的营养补充剂。

在本发明的一个实施方式中,包装的热处理饮料制品是营养不全面的营养补充剂。

在本发明的一个实施方式中,包装的热处理饮料制品是运动饮料。

在本发明的一个实施方式中,包装的热处理饮料制品是低磷和低钾饮料,其适合于患有肾脏疾病或肾功能降低的患者。

本发明的包装的热处理饮料制品特别用作运动饮料,在这种情况下,它优选任选地仅包含有限量的脂质和/或任选地还包含有限量的碳水化合物。

在本发明的一些优选实施方式中,所述制品特别用作运动饮料,并且包含,例如:

-相对于饮料重量的蛋白质总量为1-20%w/w,相对于饮料重量的蛋白质总量优选为2-15%w/w,或相对于饮料重量的蛋白质总量优选为2-10%w/w,相对于饮料重量的蛋白质总量最优选2-6%w/w。

-碳水化合物的总量占饮料(E)的总能量含量的至多75%,优选至多40E%,优选至多10E%或优选至多5E%,和

-脂质的总量为至多10E%,优选至多1E%。

在本发明的一些优选的实施方式中,包装的热处理饮料制品特别地用作营养不全面的营养补充剂,其包括,例如:

-相对于饮料重量的蛋白质总量为2-20%w/w,或相对于饮料重量的蛋白质总量优选为3-10%w/w,

-碳水化合物的总量占饮料的总能量含量(E)的70-95%之间,优选80-90E%,并且

-脂质的总量占饮料总能量含量的至多10%,优选至多为1E%。

在本发明的一些优选的实施方式中,包装的热处理饮料制品特别地用作营养全面的营养补充剂,并且包括,例如:

-相对于饮料重量的蛋白质总量在4-20%w/w的范围内,或相对于饮料重量的蛋白质总量优选在5-18%w/w的范围内,

-碳水化合物的总量占饮料总能量含量的30-60%之间,优选在35-50E%之间,和

-脂质的总量占总能量含量的20-50%,优选为30-40E%或优选为25-45E%。

在本发明的一些优选的实施方式中,包装的热处理饮料制品对于患有肾脏疾病或肾脏功能降低的患者特别有利。饮料制品中磷和其他矿物质(例如钾)的含量非常低。

在本发明的一些优选实施方式中,包装的热处理饮料制品包括例如:

-相对于饮料重量的蛋白质总量为2-20%w/w,或相对于饮料重量的蛋白质总量优选为3-12%w/w,或相对于饮料重量的蛋白质总量优选为3-10%w/w,

-碳水化合物的总量占饮料总能量含量的30-60%之间,优选在35-50E%之间,和

-脂质的总量占总能量含量的20-60%,优选为30-50E%。

发明人已经看到迹象,相对于蛋白质总量,具有高含量蛋白纳米凝胶的饮料到达胃中时,与含有大量可溶性乳清蛋白聚集体的饮料相比,其粘度降低(参见实施例9)。可溶性乳清蛋白聚集体通常是在对含有常规乳清蛋白分离物的饮料进行灭菌后形成的。食品在胃中发展为黏性和/或结构的能力以前已与饱腹感联系起来(Halford等;用于控制食欲的饱腹感产品:用于体重管理的功能食品的科学与条例(Satiety-enhancing products forappetite control:science and regulation of functional foods for weightmanagement);Proceedings of the Nutrition Society(2012),71,350–362),并且本发明人已经看到迹象表明,与包含可溶性乳清蛋白聚集体的可比饮料相比,具有高含量蛋白纳米凝胶的饮料在摄入时所引起的饱腹感更少。这对于没有食欲或食欲不振但需要高能量营养以恢复和/或维持肌肉质量或其他身体功能的人来说是非常有利的。

在本发明的上下文中,术语“蛋白质的蛋白纳米凝胶(protein proteinnanogels)”或“蛋白纳米凝胶”涉及变性乳清蛋白的亚微米尺寸的颗粒,其形状通常为球形或接近球形。蛋白纳米凝胶也被称为乳清蛋白微胶粒,并且,例如,在WO2007/110421A2中讨论了它们的胶束性质,但是它们的胶束性质是值得怀疑的。根据实施例1.32定量可溶性乳清蛋白聚集体的量。蛋白纳米凝胶在悬浮时具有不透明的乳状外观,因此非常适合于不透明的饮料。

在本发明的上下文中,术语“可溶性乳清蛋白聚集体”是指变性乳清蛋白的小聚集体,该聚集体在酸化至pH 4.6时能够形成坚固的凝胶(比天然乳清蛋白强得多),并且通常具有线性、蠕虫状、分支或链状形状,通常具有亚微米尺寸。可溶性乳清蛋白聚集体是本领域技术人员众所周知的,并且,例如,如WO2007/110421A2所述,它们被称为线性聚集体。根据实施例1.32定量可溶性乳清蛋白聚集体的量。可溶性乳清蛋白聚集体通常溶于水时会形成透明溶液,因此非常适合用于透明饮料。

通过控制pH、矿物质含量(尤其是Ca2+的含量)和蛋白质溶液的蛋白质浓度,可以控制是否形成凝胶,大的凝胶碎片,蛋白纳米凝胶或可溶性乳清蛋白质聚集体。这是技术人员众所周知的。蛋白纳米凝胶通常是通过加热pH值在约5.5–约6.5,优选为约5.8-6.2的乳清蛋白溶液形成的,并且相对于传统的乳清蛋白浓缩物,矿物质含量降低的乳清蛋白溶液更受青睐。可溶性乳清蛋白聚集体通常是通过加热pH值约为6.5-8.5,优选约6.6-7.5的乳清蛋白溶液而形成的,并且较高含量的一价阳离子(如钠)更受青睐。当增加pH值时,通常会添加此类单价阳离子。

因此,在本发明的一些特别优选的实施方式中,包装的热处理饮料制品包含相对于蛋白质总量为至少50%w/w的蛋白纳米凝胶,优选相对于蛋白质总量为至少60%w/w,更优选至少70%w/w,甚至更优选至少80%w/w,最优选至少90%w/w的蛋白纳米凝胶。

例如,优选包装的热处理饮料制品包括:

-相对于饮料的重量,蛋白质的总量为5-20%w/w,优选为8-19%w/w,更优选为9-18%w/w,甚至更优选为10-17%,最优选11-16%w/w,

-相对于蛋白质总量,BLG的总量为至少85%w/w,优选至少88%w/w,更优选至少90%w/w,甚至更优选至少90%w/w,和最优选至少92%w/w,

-相对于蛋白质总量,蛋白纳米凝胶的总量为至少50%w/w,优选至少60%w/w,更优选至少70%w/w,甚至更优选至少80%w/w。

特别优选的是,包装的热处理饮料制品包括:

-相对于饮料的重量,蛋白质的总量为10至20%w/w,优选为11-19%w/w,更优选为12-18%w/w,甚至更优选为13-17%w/w,最优选14-16%,

-相对于蛋白质总量,BLG的总量为至少90%w/w,优选至少92%w/w,更优选至少94%w/w,最优选至少96%w/w,

-相对于蛋白质总量,蛋白纳米凝胶的总量为至少50%w/w,优选相对于蛋白质总量,其为至少60%w/w,更优选至少70%w/w,甚至更优选至少80%w/w。

发明人还发现,蛋白纳米凝胶比天然乳清蛋白更不容易发展粘度,因此使得可以生产具有高蛋白质含量但粘度足够低以使其易于饮用的无菌、pH中性饮料。

通过含有至少85%w/w BLG的乳清蛋白热变性制得的蛋白纳米凝胶似乎特别有利于用于高蛋白饮料,并且不受理论的束缚,相信与基于通常WPI的蛋白纳米凝胶相比,高BLG蛋白纳米凝胶可以提供更致密的蛋白纳米凝胶结构,并且这种差异使得可以在不影响其可饮用性的情况下将更多的蛋白质包含在饮料中。

在本发明的一些优选的实施方式中,包装的热处理饮料制品包括:

-相对于蛋白质总量,至少50%w/w的蛋白纳米凝胶,

-相对于蛋白质总量,至多30%w/w的可溶性乳清蛋白聚集体,

-至多5%w/w的不溶性蛋白质物质。

在本发明的一些更优选的实施方式中,包装的热处理饮料制品包括:

-相对于蛋白质总量,至少60%w/w的蛋白纳米凝胶,

-相对于蛋白质总量,至多20%w/w的可溶性乳清蛋白聚集体,

-至多5%w/w的不溶性蛋白质物质。

在本发明的一些甚至更优选的实施方式中,包装的热处理饮料制品包括:

-相对于蛋白质总量,至少70%w/w的蛋白纳米凝胶,

-相对于蛋白质总量,至多15%w/w的可溶性乳清蛋白聚集体,

-至多5%w/w的不溶性蛋白质物质。

发明人已经观察到,当具有增加量的相对于蛋白质总量的可溶性乳清蛋白聚集体的饮料到达类似于胃的环境时,其度要高于包含更少可溶性乳清蛋白聚集体的饮料(参见实施例9)。食品在胃中发展粘性和/或结构的能力先前已经与饱腹感联系起来,并且具有高含量的可溶性乳清蛋白聚集体的饮料因此在摄入时引起饱腹感的增加。这对于希望减肥的人是非常有利的,并且特别地可用于患有肥胖症的患者。

因此,在本发明的其他特别优选的实施方式中,包装的热处理饮料制品包含相对于蛋白质总量为至少60%w/w的可溶性乳清蛋白聚集体,优选相对于蛋白质总量为至少70%w/w,更优选至少80%,甚至更优选至少90%w/w的可溶性乳清蛋白聚集体。

可选地但也是优选地,包装的热处理的饮料制品包括:

-相对于饮料的重量,蛋白质的总量为5至12%w/w,优选为6-11%w/w,更优选为7-10%w/w,甚至更优选为8-10%w/w,最优选11-16%,

-相对于蛋白质总量,至少94%w/w的BLG总量,优选相对于蛋白质总量,至少96%w/w的BLG总量,甚至更优选相对于蛋白质总量,至少98%w/w的BLG总量,和

-相对于蛋白质总量,至少60%w/w的可溶性乳清蛋白聚集体,优选相对于蛋白质总量,至少70%w/w,更优选至少80%w/w,甚至更优选至少90%w/w可溶性乳清蛋白聚集体,

所述包装的热处理饮料制品优选具有:

-浊度至多100NTU,优选至多40NTU,甚至更优选至多10NTU,和

-在22℃和100s-1的剪切速率下的粘度,至多100cP,优选至多50cP,更优选20cP,并且更优选至多10cP。

例如,包装的热处理饮料制品优选包括:

-相对于饮料的重量,蛋白质的总量为5-20%w/w,优选为8-19%w/w,更优选为9-18%w/w,甚至更优选为10-17%w/w,最优选11-16%,

-相对于蛋白质总量,BLG总量为至少85%w/w,优选相对于蛋白质总量,BLG总量为至少90%w/w,甚至更优选相对于蛋白质总量,BLG总量为至少94%w/w,最优选相对于蛋白质总量,BLG总量为至少6%w/w,并且

-相对于蛋白质总量,至少60%w/w的可溶性乳清蛋白聚集体,优选相对于蛋白质总量,至少70%w/w,更优选至少80%w/w,甚至更优选至少90%w/w的可溶性乳清蛋白聚集体。

由含有至少85%w/w BLG的乳清蛋白热变性制得的可溶性乳清蛋白聚集体似乎特别有利于用于蛋白质饮料,并且不受理论的束缚,据信与基于通常WPI的可溶性聚集体相比,高BLG可溶性聚集体酸化后提供了更强的凝胶。这种差异使得可以生产一种消化时在胃中形成更多凝胶/更高粘度的饮料,从而促进饱腹感。

在本发明的一些优选的实施方式中,包装的热处理饮料制品包括:

-相对于蛋白质总量,至少60%w/w的可溶性乳清蛋白聚集体,

-相对于蛋白质总量,至多20%w/w的蛋白纳米凝胶,

-至多2%w/w的不溶性蛋白质物质。

在本发明的一些更优选的实施方式中,包装的热处理饮料制品包括:

-相对于蛋白质总量,至少80%w/w的可溶性乳清蛋白聚集体,

-相对于总蛋白质,至多5%w/w的蛋白纳米凝胶,

-至多2%w/w的不溶性蛋白质物质。

本发明的一个方面涉及一种生产pH值在5.5-8.0范围内的包装的热处理饮料制品的方法,该方法包括以下步骤:

a)提供一种液体溶液,该液体溶液包括:

-蛋白质总量为1至20重量%,其中至少85w/w%的蛋白质为β-乳球蛋白(BLG),

-可选地,甜味剂和/或调味剂,

b)包装该液体溶液,

其中步骤a)的液体溶液和/或步骤b)的包装的液体溶液进行至少包括巴氏灭菌的热处理。

优选地,生产pH值为5.5-8.0的包装的热处理饮料制品的方法包括以下步骤:

a)提供一种液体溶液,包括:

-蛋白质总量为1至20重量%,其中至少85w/w%的蛋白质为β-乳球蛋白(BLG),

-可选地,甜味剂,糖聚合物和/或调味剂,

b)包装该液体溶液,

其中步骤a)的液体溶液和/或步骤b)的包装的液体溶液进行至少包括巴氏灭菌的热处理。

步骤a)的液体溶液优选具有与热处理的饮料制品相同的组成,除了引起热处理的改变之外。因此,在热处理饮料制品的上下文中提到的特征同样适用于液体溶液,主要区别在于该液体溶液通常具有比热处理饮料制品更低的蛋白质变性度。

在本发明的液体溶液的一些优选的实施方式中,至少85%w/w的蛋白质是BLG。优选地,至少88%w/w的蛋白质是BLG,更优选至少90%w/w,甚至更优选至少91%w/w,最优选至少92%w/w的蛋白质是BLG。

甚至更高的BLG相对量既可行又合乎需要,因此在本发明的一些优选实施方式中,液体溶液中至少94%w/w的蛋白质是BLG,更优选至少96%w/w的蛋白质是BLG,甚至更优选至少98%w/w的蛋白质是BLG,最优选为约100%w/w。

例如,液体溶液优选包含相对于蛋白质总量为至少97.5%w/w的BLG,优选相对于蛋白质总量至少98.0%w/w,更优选至少98.5%w/w,甚至更优选至少99.0%,最优选相至少99.5%w/w的BLG,例如相对于蛋白质总量,约为100.0%w/w的BLG。

在本发明的一些优选的实施方式中,α-乳白蛋白(ALA)和酪蛋白巨肽(CMP)的总和占液体溶液的非BLG蛋白质的至少40%w/w,优选占液体溶液中非BLG蛋白质的至少60%w/w,甚至更优选至少70%w/w,最优选至少90%w/w。

在本发明的一些优选实施方式中,ALA占液体溶液中非BLG蛋白质的至多80%w/w,优选占液体溶液中非BLG蛋白质的至多60%w/w,甚至更优选至多40%w/w,和最优选至多30%w/w。

甚至更低含量的ALA可能是优选的,因此在本发明的一些优选实施方式中,ALA占液体溶液中非BLG蛋白质的至多20%w/w,优选占液体溶液中非BLG蛋白质的至多15%w/w,甚至更优选至多10%w/w,最优选至多5%w/w。

在本发明的其他优选实施方式中,每种主要的非BLG乳清蛋白以相对于蛋白质总量的重量百分比存在,其相对于来自甜乳清的标准乳清蛋白浓缩物中的蛋白质总量的重量百分比为至多25%,优选至多20%,更优选至多15%,甚至更优选至多10%,最优选至多6%。

甚至更低浓度的主要非BLG乳清蛋白可能是期望的。因此,在本发明的另外的优选实施方式中,每种主要的非BLG乳清蛋白以相对于蛋白质总量的重量百分比存在,其相对于来自甜乳清的标准乳清蛋白浓缩物中的蛋白质总量的重量百分比为至多4%,优选至多3%,更优选至多2%,甚至更优选至多1%。

发明人已经发现迹象,乳铁蛋白和/或乳过氧化物酶的减少对于获得颜色中性的乳清蛋白产物特别有利。

因此,在本发明的一些优选实施方式中,乳铁蛋白以相对于蛋白质总量的重量百分比存在,其相对于来自甜乳清的标准乳清蛋白浓缩物中总蛋白质的重量百分比为至多25%,优选至多20%,更优选至多15%,甚至更优选至多10%,最优选至多6%。甚至更低浓度的乳铁蛋白可能是期望的。因此,在本发明的另外的优选实施方式中,乳铁蛋白以相对于蛋白质总量的重量百分比存在,其相对于来自甜乳清的标准乳清蛋白浓缩物中的蛋白质总量的重量百分比为至多4%,优选至多3%,更优选至多2%,甚至更优选至多1%。

类似地,在本发明的一些优选实施方式中,乳过氧化物酶以相对于蛋白质总量的重量百分比存在,其相对于来自甜乳清的标准乳清蛋白浓缩物中的蛋白质总量的重量百分比为至多25%,优选至多20%,更优选至多15%,甚至更优选至多10%,最优选至多6%。甚至更低浓度的乳过氧化物酶可能是期望的。因此,在本发明的另外的优选实施方式中,乳过氧化物酶以相对于蛋白质总量的重量百分比存在,其相对于来自甜乳清的标准乳清蛋白浓缩物中的蛋白质总量的重量百分比为至多4%,优选至多3%,更优选至多2%,甚至更优选至多1%。

液体溶液的蛋白质优选由哺乳动物乳制得,并且优选由反刍动物乳(例如,来自牛、羊、山羊、水牛、骆驼、美洲驼、马和/或鹿的乳)制得。源自牛乳的蛋白质是特别优选的。因此,液体溶液的蛋白质优选是牛乳蛋白质。

液体溶液的蛋白质优选是乳清蛋白和/或奶清蛋白,甚至更优选是牛乳清蛋白和/或牛奶清蛋白。

在本发明的一些优选实施方式中,液体溶液具有至少1.11,更优选至少1.13,甚至更优选至少1.15,最优选至少1.17的固有色氨酸荧光发射率(I330/I350)。

在本发明的一些优选实施方式中,液体溶液具有至多20%,更优选至多10%,甚至更优选至多5%,最优选至多1%的蛋白质变性度。

蛋白质变性度低和荧光发射率均是液体溶液的特征,在液体溶液中,蛋白质主要为天然构象。天然蛋白质构象特别优选用于生产透明饮料。

步骤b)的包装可以是任何合适的包装技术,并且可以使用任何合适的容器来包装液体溶液。

但是,在本发明的优选实施方式中,步骤b)的包装是无菌包装老化的,即,液体溶液是在无菌条件下包装的。例如,无菌包装可以通过使用无菌填充系统来执行,并且其优选地涉及将液体溶液填充到一个或多个无菌容器中。

如果液体溶液在填充之前已经是无菌的或微生物含量非常低,则特别优选无菌填充和密封。

有用的容器的例子是,例如,瓶子、纸箱、砖头和/或袋子。

在本发明的一些优选实施方式中,容器壁在250-500nm范围内的任何波长下具有至多10%的透光率,优选地至多1%,更优选地至多0.1%,甚至更优选地至多0.01%,最优选至多0.001%。

在本发明的其他优选实施方式中,容器壁在250-500nm范围内的平均透光率为至多10%,优选为至多1%,更优选为至多0.1%,甚至更优选为至多0.01%,最优选至多0.001%。

容器壁的透光率是通过提供一块平坦的容器壁并且在任何相关的波长下测量通过容器壁的光透射来测量的。使用标准的分光光度计并且通过将一块容器壁插入光路(例如,使用比色杯或类似的装置)来进行测量,使得该块容器壁的平面垂直于光路设置。波长i处的透射率计算为Ti=Ii,之后/Ii,之前×100%,其中Ii,之前是到达容器壁之前的波长i处的光强度,而Ii,之后是光路的光束已经通过了该块容器壁之后的波长i处的强度。

通过计算在给定的波长范围内进行的所有透射率测量值Ti的总和并将总和除以在给定的波长范围内的透射率测量的数量来计算平均透光率。

在本发明的一些优选实施方式中,容器壁在250-800nm范围内的任何波长下具有至多10%的透光率,优选至多1%,更优选至多0.1%,甚至更优选至多0.01%,最优选至多0.001%。

在本发明的其他优选实施方式中,容器壁在250-800nm范围内的平均透光率为至多10%,优选至多1%,更优选至多0.1%,甚至更优选至多0.01%,最优选至多0.001%。

不透光的或低透光的容器例如可以使用如下制备:着色的、含有吸收剂的聚合物或涂覆的聚合物或有色的或涂覆的玻璃,或者可选地在容器壁中掺入金属层,例如,以铝箔的形式。这种不透光的或低透光的容器在食品和制药工业中是已知的。

合适的聚合物材料的非限制性例子是,例如,聚对苯二甲酸乙二酯(PET)或类似PET的聚合物。

在本发明的其他优选实施方式中,容器壁的至少一部分是透明的,并且优选地整个容器是透明的。在本发明的一些优选实施方式中,容器壁的至少一部分,并且优选整个容器壁在400-700nm范围内的平均透光率为至少11%,优选为至少20%,更优选至少50%,甚至更优选至少60%,最优选至少80%。

在本发明方法的一些优选实施方式中,步骤a)的液体溶液进行至少包括巴氏灭菌的热处理,然后在步骤b)中包装。

在本发明方法的另一个实施方式中,步骤b)的包装的液体溶液进行至少包括巴氏灭菌的热处理。

在特别的实施方式中,热处理涉及将饮料制品加热至70-80℃范围内的温度。

在本发明的一些优选实施方式中,热处理的温度在70-80℃的范围内,优选在70-79℃的范围内,更优选在71-78℃的范围内,甚至更优选在72-77℃的范围内,最优选的是73-76℃,例如大约75℃。

优选地,当在70-80℃的温度范围内进行时,热处理的持续时间为1秒至60分钟。最高的曝光时间最适合温度范围内的最低温度,反之亦然。

在其他优选的实施方式中,热处理的温度在70℃下至少60分钟,或者优选在75℃下至少45分钟,或者优选在80℃下至少30分钟,或者优选在85℃下至少22分钟或优选在90℃下至少10分钟。

在本发明特别优选的实施方式中,热处理在70-78℃持续1秒至30分钟,更优选在71-77℃持续1分钟至25分钟,甚至更优选在72-76℃持续2分钟至20分钟。

在本发明的一些优选实施方式中,热处理方法包括加热至85℃至95℃的温度持续1至3分钟。

在一些实施方式中,较高的温度也可能是优选的,特别是如果需要对BLG进行展开和可选的聚集的话。例如,热处理的温度可以为至少81℃,优选至少91℃,优选至少95℃,更优选至少100℃,甚至更优选至少120℃,和最优选至少140℃。

在本发明的一些优选实施方式中,灭菌涉及120至150℃的温度持续4至30秒。

热处理,例如,可以涉及90-130℃范围内的温度和5秒-10分钟范围内的持续时间。热处理可以,例如,涉及加热到90-95℃范围的温度持续1-10分钟,例如大约120℃约20秒。可选地,热处理可以涉及加热到115-125℃范围内的温度持续5-30秒的持续时间,例如,大约120℃约20秒。

可选地,例如,热处理可以是UHT型处理,其通常涉及135-144℃范围内的温度和2-10秒范围内的持续时间。

可选地,但也是优选的,热处理可以涉及在145-180℃范围内的温度和在0.01-2秒范围内的持续时间,并且更优选地在150-180℃范围内的温度和0.01-0.3秒的持续时间。

热处理的实施可涉及使用设备,例如板式或管式热交换器、刮面式热交换器或蒸馏器系统(retort system)。可选地,并且特别优选高于95℃的热处理,可以采用直接的基于蒸汽的加热,例如,使用直接蒸汽注入,直接蒸汽灌注或喷雾蒸煮。另外,这种直接的基于蒸汽的加热优选与闪蒸冷却结合使用。实施喷雾蒸煮的合适的例子在WO2009113858A1中找到,出于所有目的将其并入本文。在WO2009113858A1和WO 2010/085957 A3中找到了实施直接蒸汽注入和直接蒸汽灌注的合适的例子,出于所有目的将其并入本文。高温处理的一般方面,例如,在"Thermal technologies in food processing"ISBN 185573558 X中可以找到,出于所有目的通过引用将该文献整体并入本文。

在本发明的一些优选实施方式中,巴氏灭菌与物理微生物减少相结合。

物理微生物减少的可用示例包括细菌过滤、紫外线辐射、高压处理、脉冲电场处理和超声中的一项或多项。

在本发明的一些优选实施方式中,热处理是灭菌,从而形成无菌液体饮料制品。这样的灭菌可优选通过结合细菌过滤和巴氏灭菌来获得。

在本发明的上下文中,术语“细菌过滤”涉及以足以保留微生物如细菌和孢子的孔径进行的过滤,但其孔径不保留天然BLG。细菌过滤有时也称为无菌过滤,涉及对所涉及液体的微过滤。细菌过滤通常用具有至多1微米,优选至多0.8微米,更优选至多0.6微米,甚至更优选至多0.4微米,最优选至多0.2微米的孔径的膜进行。

细菌过滤,例如,可涉及具有0.02-1微米,优选0.03-0.8微米,更优选0.04-0.6微米,甚至更优选0.05-0.4微米,最优选0.1-0.2微米的孔径的膜。

在本发明的一些优选实施方式中,液体溶液进行细菌过滤,然后使用至多80℃,优选至多75℃的温度进行热处理。优选选择该热处理的温度和持续时间的组合以提供无菌饮料制品。

在本发明的其他优选实施方式中,将液体溶液进行细菌过滤,然后使用至少150℃的温度进行热处理,持续至多0.2秒,优选至多0.1秒。优选选择该热处理的温度和持续时间的组合以提供无菌的饮料制品。

取决于所使用的热处理温度,对饮料制品进行冷却是有益的。根据本发明方法的优选方面,在热处理之后,在任选的步骤中将热处理饮料制品冷却至优选0至50℃,优选0至25℃或优选0至20℃,或优选0至15℃,优选0至10℃或优选4至8℃或优选2至5℃或优选1至5℃。

如果饮料制品已被巴氏灭菌,则优选在热处理后将其冷却至0至15℃,更优选1至5℃。

根据该方法的一个实施方式,通常可以使用任何酸或碱来调节液体溶液的pH值。本领域技术人员将认识到用于调节pH的合适手段。如碳酸钠或碳酸钾、碳酸氢钠或碳酸氢钾或氢氧化铵。优选地,使用诸如KOH或NaOH的碱来调节pH,尽管也可以使用包括NaOH的其他碱来调节pH。

本领域技术人员将认识到适合于调节pH的其他手段。适当的酸包括例如柠檬酸、盐酸、苹果酸或酒石酸或磷酸,最优选柠檬酸和/或磷酸。

在本发明的一些优选的实施方式中,液体溶液的pH在6.5-7.5的范围内。最优选地,所使用的pH为6.5至7.0的pH或6.8至7.2的pH。

液体溶液的pH优选在5.5至6.2的范围内,或者液体溶液的pH在6.2-8.0的范围内。

可选地,该液体溶液的pH可以在6.8至8.0的范围内,更优选该液体溶液的pH在6.2-8.0的范围内。

发现本发明的液体溶液优选是澄清的和透明的,在pH 6.2-8.0范围内,优选pH6.3-7.6,更优选pH 6.5-7.2范围内具有低粘度。

发现本发明的液体溶液优选在pH 5.5-8.0范围内,优选在5.7-6.8,更优选5.8-6.0范围内具有低粘度和乳状外观。

在本发明的一些优选实施方式中,发现本发明的液体溶液优选在pH 5.6-6.2的范围内,优选在pH5.6-8.0的范围内进行热处理,任选地与碳水化合物、脂肪、矿物质和维生素的来源混合,将其调节到优选的pH 6.2-8.0,并且进行第二次热处理(UHT)。

在本发明的一些优选实施方式中,液体溶液包含总量占饮料重量的4.0至20%w/w的蛋白质。

在本发明的一些实施方式中,液体溶液具有总量占饮料重量的2.0至10.0%w/w的蛋白质是有利的。

因此,在本发明的一些实施方式中,液体溶液优选包含相对于该液体溶液的重量为2.0至10%w/w的蛋白质总量,优选相对于液体溶液的重量为3.0至10%w/w的蛋白质总量,优选相对于液体溶液的重量为5.0至9.0%w/w的蛋白质总量,优选相对于液体溶液的重量为6.0至8.0%w/w的蛋白质总量。

在本发明的一些实施方式中,有利的是,液体溶液的蛋白质含量是较高的,例如相对于液体溶液的重量为10.0至20%w/w。

因此,在本发明的一些实施方式中,液体溶液优选包含相对于液体溶液重量为10.0至20%w/w的蛋白质总量,更优选相对于液体溶液重量为12至19%w/w的蛋白质总量,甚至更优选相对于液体溶液重量为15-18%w/w的蛋白质总量,最优选相对于液体溶液重量为16至17%w/w的蛋白质总量。

特别优选的是,液体溶液包含BLG分离物,例如,与其他蛋白质来源结合使用时,优选作为主要蛋白质来源,甚至可能作为唯一蛋白质来源。

BLG分离物优选是BLG分离物粉末或者液体BLG分离物包含水,并且BLG分离物粉末中固体的量为1-50%w/w。

β-乳球蛋白(BLG)分离物粉末,优选通过喷雾干燥制备,其pH值在i)2-4.9,ii)6.1-8.5或iii)5.0-6.0范围内,并且包括:

-蛋白质总量为至少30%w/w,

-BLG的量相对于蛋白质总量为至少85%w/w,并且

-水的量为至多10%w/w。

BLG分离物粉末优选具有以下一种或多种:

-堆积密度为至少0.2g/cm3

-固有色氨酸荧光发射率(I330/I350)为至少1.11,

-蛋白质变性度为至多10%,

-在pH 3.9下的热稳定性为至多200NTU,和

-至多1000个菌落形成单位/g。

BLG分离物粉末优选是可食用组合物。

在本发明的一些优选实施方式中,BLG分离物粉末的pH值在2-4.9的范围内。这样的粉末对于酸性食品特别是酸性饮料是特别有用的。

在本发明的其他优选实施方式中,BLG分离物粉末的pH值在6.1-8.5的范围内。

在本发明的一些优选实施方式中,BLG分离物粉末包含的蛋白质总量为至少40%w/w,优选至少50%w/w,至少60%w/w,更优选至少70%w/w,甚至更优选至少80%w/w。

甚至可能需要更高的蛋白质含量,并且在本发明的一些优选实施方式中,BLG分离物粉末包含的蛋白质总量为至少85%w/w,优选至少90%w/w,至少92%w/w,更优选至少94%w/w,甚至更优选至少95%w/w。

根据实施例1.5测量蛋白质总量。

在本发明的一些优选的实施方式中,BLG分离物粉末包含相对于蛋白质总量为至少92%w/w的BLG,优选相对于蛋白质总量为至少95%w/w,更优选至少97%w/w,甚至更优选至少98%,最优选至少99.5%w/w的BLG。

在本发明的一些优选实施方式中,α-乳白蛋白(ALA)和酪蛋白巨肽(CMP)的总和占粉末中非BLG蛋白质的至少40%w/w,优选占粉末中非BLG蛋白质的至少60%w/w,甚至更优选至少70%w/w,最优选至少90%w/w。

在本发明的其他优选实施方式中,每种主要的非BLG乳清蛋白以相对于蛋白质总量的重量百分比存在,其相对于来自甜乳清的标准乳清蛋白浓缩物中的蛋白质总量的重量百分比为至多25%,优选至多20%,更优选至多15%,甚至更优选至多10%,最优选至多6%。

甚至更低浓度的主要非BLG乳清蛋白可能是期望的。因此,在本发明的另外的优选实施方式中,每种主要的非BLG乳清蛋白以相对于蛋白质总量的重量百分比存在,其相对于来自甜乳清的标准乳清蛋白浓缩物中蛋白质总量的重量百分比为至多4%,优选至多3%,更优选至多2%,甚至更优选至多1%。

发明人已经看到迹象,乳铁蛋白和/或乳过氧化物酶的减少对于获得颜色中性的乳清蛋白产物特别有利。

因此,在本发明的一些优选实施方式中,乳铁蛋白以相对于蛋白质总量的重量百分比存在,其相对于来自甜乳清的标准乳清蛋白浓缩物中的蛋白质总量的重量百分比为至多25%,优选至多20%,更优选至多15%,甚至更优选至多10%,最优选至多6%。甚至更低浓度的乳铁蛋白可能是期望的。因此,在本发明的另外的优选实施方式中,乳铁蛋白以相对于蛋白质总量的重量百分比存在,其相对于来自甜乳清的标准乳清蛋白浓缩物中的蛋白质总量的重量百分比为至多4%,优选至多3%,更优选至多2%,甚至更优选至多1%。

类似地,在本发明的一些优选实施方式中,乳过氧化物酶以相对于蛋白质总量的重量百分比存在,其相对于来自甜乳清的标准乳清蛋白浓缩物中的蛋白质总量的重量百分比为至多25%,优选至多20%,更优选至多15%,甚至更优选至多10%,最优选至多6%。甚至更低浓度的乳过氧化物酶可能是期望的。因此,在本发明的另外的优选实施方式中,乳过氧化物酶以相对于蛋白质总量的重量百分比存在,其相对于来自甜乳清的标准乳清蛋白浓缩物中的蛋白质总量的重量百分比为至多4%,优选至多3%,更优选至多2%,甚至更优选至多1%。

乳铁蛋白和乳过氧化物酶根据实施例1.29定量。

在本发明的一些优选实施方式中,BLG分离物粉末的水含量为至多10%w/w,优选至多7%w/w,更优选至多6%w/w,甚至更优选至多4%w/w,最优选至多2%w/w。

在本发明的一些优选的实施方式中,BLG分离物粉末包含的碳水合物的量为至多60%w/w,优选至多50%w/w,更优选至多20%w/w,甚至更优选为至多10%w/w,甚至更优选至多1%w/w,最优选至多0.1%。BLG分离物粉末,例如,可以包含碳水化合物,例如乳糖、寡糖和/或乳糖的水解产物(即葡萄糖和半乳糖)、蔗糖和/或麦芽糊精。

在本发明的一些优选实施方式中,BLG分离物粉末包含的脂质的量为至多10%w/w,优选为至多5%w/w,更优选为至多2%w/w,甚至更优选为至多0.1%w/w。

本发明人发现控制矿物质含量以达到BLG分离物粉末的某些所需性能可能是有利的。

在本发明的一些优选实施方式中,BLG分离物粉末中Na、K、Mg和Ca的总量为至多10mmol/g蛋白质。优选地,BLG分离物粉末中Na、K、Mg和Ca的总量为至多6mmol/g蛋白质,更优选至多4mmol/g蛋白质,甚至更优选至多2mmol/g蛋白质。

在本发明的其他优选实施方式中,BLG分离物粉末中Na、K、Mg和Ca的总量为至多1mmol/g蛋白质。优选地,BLG分离物粉末中Na、K、Mg和Ca的总量为至多0.6mmol/g蛋白质,更优选至多0.4mmol/g蛋白质,甚至更优选至多0.2mmol/g蛋白质,最优选至多0.1mmol/g蛋白质。

在本发明的其他优选实施方式中,BLG分离物粉末中Mg和Ca的总量为至多5mmol/g蛋白质。优选地,BLG分离物粉末中Mg和Ca的总量为至多3mmol/g蛋白质,更优选至多1.0mmol/g蛋白质,甚至更优选至多0.5mmol/g蛋白质。

在本发明的其他优选实施方式中,BLG分离物粉末中Mg和Ca的总量为至多0.3mmol/g蛋白质。优选地,BLG分离物粉末中Mg和Ca的总量为至多0.2mmol/g蛋白质,更优选为至多0.1mmol/g蛋白质,甚至更优选为至多0.03mmol/g蛋白质,最优选为至多0.01mmol/g蛋白质。

发明人已经发现可以使用BLG分离物粉末的低磷/低钾变体,其对肾病患者特别有用。为了生产这种产品,BLG分离物粉末必须具有同样低含量的磷和钾。

因此,在本发明的一些优选实施方式中,BLG分离物粉末中磷的总含量为每100g蛋白质至多100mg磷。优选地,BLG分离物粉末具有每100g蛋白质至多80mg磷的总含量。更优选地,BLG分离物粉末具有每100g蛋白质至多50mg磷的总含量。甚至更优选地,BLG分离物粉末具有每100g蛋白质至多20mg磷的磷总含量。BLG分离物粉末具有每100克蛋白质至多5mg磷的磷总含量。

在本发明的一些优选的实施方式中,BLG分离物粉末包含每100g蛋白质至多600mg钾。更优选地,BLG分离物粉末包含每100g蛋白质至多500mg钾。更优选地,BLG分离物粉末包含每100g蛋白质至多400mg钾。更优选地,BLG分离物粉末包含每100g蛋白质至多300mg钾。甚至更优选地,BLG分离物粉末包含每100g蛋白质至多200mg钾。甚至更优选地,BLG分离物粉末包含每100g蛋白质至多100mg钾。甚至更优选地,BLG分离物粉末包含每100g蛋白质至多50mg钾,并且甚至更优选地,BLG分离物粉末包含每100g蛋白质至多10mg钾。

磷的含量与所讨论的组合物中元素磷的总量有关,并根据实施例1.19确定。类似地,钾的含量与所述组合物中元素钾的总量有关,并根据实施例1.19确定。

在本发明的一些优选实施方式中,BLG分离物粉末包含至多100mg磷/100g蛋白质和至多700mg钾/100g蛋白质,优选至多80mg磷/100g蛋白质和至多600mg钾/100g蛋白质,更优选至多60mg磷/100g蛋白质和至多500mg钾/100g蛋白质,更优选至多50mg磷/100g蛋白质和至多400mg钾/100g蛋白质,或更优选至多20mg磷/100g蛋白质和至多200mg钾/100g蛋白质,或者甚至更优选至多10mg磷/100g蛋白质和至多50mg钾/100g蛋白质。在本发明的一些优选实施方式中,BLG分离物粉末包含至多100mg磷/100g蛋白质和至多340mg钾/100g蛋白质。

根据本发明的低磷和/或低钾组合物可以用作食品成分,用于生产适合肾功能降低的患者组的食品。

在本发明的上下文中,透明液体根据实施例1.7测量的浊度为至多200NTU。

因此,在本发明的一些优选实施方式中,BLG分离物粉末的pH值在2-4.9的范围内。优选地,BLG分离物粉末的pH值为2.5-4.7,更优选为2.8-4.3,甚至更优选为3.2-4.0,最优选为3.4-3.9。可选地,但也是优选的,BLG分离物粉末的pH值可以在3.6-4.3的范围内。

本发明人已经发现,对于某些应用,例如,pH中性食品,特别是pH中性饮料,具有pH中性BLG分离物粉末是特别有利的。对于高蛋白、透明或不透明的pH中性饮料尤其如此。

因此,在本发明的一些优选实施方式中,BLG分离物粉末的pH值在6.1-8.5的范围内。优选地,粉末的pH值在6.1-8.5的范围内,更优选为6.2-8.0,甚至更优选为6.3-7.7,最优选为6.5-7.5。

在本发明的其他优选实施方式中,BLG分离物粉末的pH值在5.0-6.0的范围内。优选地,粉末的pH值在5.1-5.9的范围内,更优选在5.2-5.8的范围内,甚至更优选在5.3-5.7的范围内,最优选在5.4-5.6的范围内。

有利地,用于本发明的BLG分离物粉末的堆积密度可为至少0.20g/cm3,优选至少0.30g/cm3,更优选至少0.40g/cm3,甚至更优选至少0.45g/cm3,甚至更优选至少0.50g/cm3,最优选至少0.6g/cm3

低密度粉末(例如冻干BLG分离物)是蓬松的,并且在使用过程中容易吸入生产现场的空气中。这是有问题的,因为它增加了冷冻干燥粉末与其他食品交叉污染的风险,并且已知多尘环境是引起卫生问题的原因。在极端情况下,多尘环境也会增加粉尘爆炸的风险。

本发明的高密度变体更易于处理并且更不易流入周围空气中。

本发明的高密度变体的另一个优势是在运输过程中占据较少的空间,从而增加了可以以一个体积单位运输的BLG分离物粉末的重量。

本发明的高密度变体的另一个优势是,当与其他粉状食品成分的粉状混合物一起使用时,不易分离,其他粉状食品成分为例如糖粉(堆积密度约0.56g/cm3)、砂糖(堆积密度约0.71g/cm3)、柠檬酸粉(堆积密度约0.77g/cm3)。

本发明的BLG分离物粉末的堆积密度可以在0.2-1.0g/cm3的范围内,优选在0.30-0.9g/cm3的范围内,更优选在0.40-0.8g/cm3的范围内,甚至更优选在0.45-0.75g/cm3的范围内,甚至更优选在0.50-0.75g/cm3的范围内,并且最优选在0.6-0.75g/cm3的范围内。

根据实施例1.17测量粉末的堆积密度。

本发明人发现,保持BLG的天然构象是有利的,并且已经看到当BLG用于酸性饮料时,BLG的展开增加导致干燥口感增加的迹象。

固有色氨酸荧光发射率(I330/I350)是BLG展开度的量度,发明人发现,在较高的固有色氨酸荧光发射率下,与BLG的展开低或无展开相关,观测到干燥口感较小。根据实施例1.1测量固有色氨酸荧光发射率(I330/I350)。

在本发明的一些优选实施方式中,BLG分离物粉末具有至少1.11的固有色氨酸荧光发射率(I330/I350)。

在本发明的一些优选实施方式中,BLG分离物粉末的固有色氨酸荧光发射率(I330/I350)为至少1.12,优选至少1.13,更优选至少1.15,甚至更优选至少1.17,最优选至少1.19。

如果BLG分离物粉末中含有大量非蛋白质物质,则在测量固有色氨酸荧光发射率之前,优选先分离蛋白质组分。因此,在本发明的一些优选实施方式中,BLG分离物粉末的蛋白质组分的固有色氨酸荧光发射率为至少1.11。

在本发明的一些优选实施方式中,BLG分离物粉末的蛋白质组分的固有色氨酸荧光发射率(I330/I350)为至少1.12,优选至少1.13,更优选至少1.15,甚至更优选至少1.17,最优选至少1.19。

蛋白质组分例如,可以通过将BLG分离物粉末溶解在去矿物质水中,并使用保留蛋白质的过滤器对溶液进行渗析或基于超滤的渗滤,将其与BLG分离物粉末分离。如果BLG分离物粉末包含干扰水平的脂质,则该脂质可以例如通过微滤去除。微滤和超滤/渗滤步骤可以组合在一起,以从蛋白质组分中去除脂质和小分子。

通常优选BLG分离物粉末中大量的BLG是非聚集的BLG。优选地,至少50%的BLG是非聚集的BLG。更优选地,至少80%的BLG是非聚集的BLG。甚至更优选至少90%的BLG是非聚集的BLG。最优选地,至少95%的BLG是非聚集的BLG。甚至更优选BLG分离物粉末中约100%BLG是非聚集的BLG。

在本发明的一些优选实施方式中,BLG分离物粉末的蛋白质变性度为至多10%,优选至多8%,更优选至多6%,甚至更优选至多3%,甚至更优选至多1%,最优选至多0.2%。

然而,也可能优选的是,BLG分离物粉末具有显著水平的蛋白质变性,例如,如果需要不透明的饮料。因此,在本发明的其他优选实施方式中,BLG分离物粉末的蛋白质变性度为至少11%,优选至少20%,更优选至少40%,甚至更优选至少50%,甚至更优选至少75%,最优选至少90%。

如果BLG分离物粉末具有显著水平的蛋白质变性,则通常优选保持低水平的不溶性蛋白质物质,即沉淀的蛋白质物质,其将在储存期间沉淀在饮料中。不溶性物质的含量根据实施例1.10测定。

在本发明的一些优选实施方式中,BLG分离物粉末包含至多20%w/w的不溶性蛋白质物质,优选至多10%w/w的不溶性蛋白质物质,更优选至多5%w/w的不溶性蛋白质物质,甚至更优选至多3%w/w的不溶性蛋白质物质,最优选至多1%w/w的不溶性蛋白质物质。甚至优选的是,BLG分离物粉末根本不包含任何不溶性蛋白质物质。

本发明人发现,BLG分离物粉末在pH 3.9下的热稳定性是其对透明高蛋白饮料有用性的良好指示。根据实施例1.2测量在pH 3.9下的热稳定性。

特别优选BLG分离物粉末在pH 3.9下的热稳定性为至多200NTU,优选至多100NTU,更优选至多60NTU,甚至更优选至多40NTU,最优选至多20NTU。甚至更好的热稳定性是可能的,并且BLG分离物粉末在pH 3.9下的热稳定性优选为至多10NTU,优选至多8NTU,更优选至多4NTU,甚至更优选至多2NTU。

BLG分离物粉末的微生物含量优选保持最小。但是,要同时获得高度的蛋白质天然性和低含量的微生物这是一个挑战,因为微生物减小的过程往往会导致蛋白质展开和变性。本发明使得可以获得非常低含量的微生物,同时保持高水平的BLG天然性。

因此,在本发明的一些优选实施方式中,BLG分离物粉末含有至多15000菌落形成单位(CFU)/g。优选地,BLG分离物粉末含有至多10000CFU/g。更优选地,BLG分离物粉末包含至多5000CFU/g。甚至更优选地,BLG分离物粉末包含至多1000CFU/g。甚至更优选地,BLG分离物粉末包含至多300CFU/g。最优选地,BLG分离物粉末包含至多100CFU/g,例如,至多10CFU/g。在特别优选的实施方式中,粉末是无菌的。无菌的BLG分离物粉末可以例如通过在BLG分离物粉末的生产过程中结合几种物理的微生物减少工艺来制备,例如在酸性pH下进行微滤和热处理。

在本发明的一些优选实施方式中,BLG分离物粉末的pH在i)2-4.9,ii)6.1-8.5或iii)5.0-6.0的范围内,并且包含:

-蛋白质总量为至少30%w/w,优选至少80%w/w,甚至更优选至少90%w/w;

-相对于蛋白质总量,β-乳球蛋白(BLG)的量为至少85%w/w,优选为至少90%w/w;

-水的量为至多6%w/w;

-脂质的量为至多2%w/w,优选为至多0.5%w/w。

所述BLG分离物粉末具有:

-固有色氨酸荧光发射率(I330/I350)为至少1.11;

-蛋白质变性度为至多10%,和

-在pH 3.9下的热稳定性为至多200NTU。

在本发明的一些优选实施方式中,BLG分离物粉末的pH在i)2-4.9或ii)6.1-8.5的范围内,并且包含:

-蛋白质总量为至少30%w/w,优选至少80%w/w,甚至更优选至少90%w/w;

-相对于蛋白质总量,β-乳球蛋白(BLG)的量为至少85%w/w,优选相对于蛋白质总量,β-乳球蛋白(BLG)的量为至少90%w/w,和更优选至少94%w/w;

-水的量为至多6%w/w;

-脂质的量为至多2%w/w,优选为至多0.5%w/w。

所述BLG分离物粉末具有:

-固有色氨酸荧光发射率(I330/I350)至少1.11;

-蛋白质变性度为至多10%,优选至多5%,和

-在pH 3.9下的热稳定性为至多70NTU,优选至多50NTU,甚至更优选至多40NTU。

在本发明的一些优选实施方式中,BLG分离物粉末的pH在i)2-4.9或ii)6.1-8.5的范围内,并且包含:

-蛋白质总量为至少30%w/w;

-相对于蛋白质总量,β-乳球蛋白(BLG)的含量为至少85%w/w,优选为至少90%w/w;

-水的量为至多6%w/w。

所述BLG分离物粉末具有:

-堆积密度为至少0.2g/cm3

-固有色氨酸荧光发射率(I330/I350)为至少1.11;

-蛋白质变性度为至多10%,和

-在pH 3.9下的热稳定性为至多200NTU。

在本发明的其他优选实施方式中,BLG分离物粉末的pH为2-4.9,并且包含:

-蛋白质总量为至少80%w/w,优选至少90%w/w,甚至更优选至少94%w/w;

-相对于蛋白质总量,β-乳球蛋白(BLG)的量为至少85%w/w,优选相对于蛋白质总量,β-乳球蛋白(BLG)的量为至少90%w/w,甚至更优选至少94%w/w;

-水的量为至多6%w/w;

-脂质的量为至多2%w/w,优选为至多0.5%w/w。

所述BLG分离物粉末具有:

-堆积密度为至少0.2g/cm3,优选为至少0.3g/cm3,更优选为至少0.4g/cm3

-固有色氨酸荧光发射率(I330/I350)为至少1.11,

-蛋白质变性度为至多10%,优选至多5%,更优选至多2%,和

-在pH 3.9下的热稳定性为至多50NTU,优选至多30NTU,甚至更优选至多10NTU。

在本发明的其他优选实施方式中,BLG分离物粉末的pH在6.1-8.5的范围内,并且包含:

-蛋白质总量为至少80%w/w,优选至少90%w/w,甚至更优选至少94%w/w;

-相对于蛋白质总量,β-乳球蛋白(BLG)的量为至少85%w/w,优选相对于蛋白质总量,β-乳球蛋白(BLG)的量为至少90%w/w,甚至更优选至少94%w/w;

-水的量为至多6%w/w;

-脂质的量为至多2%w/w,优选为至多0.5%w/w。

所述BLG分离物粉末具有:

-堆积密度为至少0.2g/cm3,优选为至少0.3g/cm3,更优选为至少0.4g/cm3

-蛋白质变性度为至多10%,优选至多5%,更优选至多2%,和

-在pH 3.9下的热稳定性为至多50NTU,优选至多30NTU,甚至更优选至多10NTU。

在本发明的其他优选实施方式中,BLG分离物粉末的pH在6.1-8.5的范围内,并包含:

-蛋白质总量为至少80%w/w,优选至少90%w/w,甚至更优选至少94%w/w;

-相对于蛋白质总量,β-乳球蛋白(BLG)的量为至少85%w/w,优选相对于蛋白质总量,β-乳球蛋白(BLG)的量为至少90%w/w,甚至更优选至少94%w/w;

-水的量为至多6%w/w;

-脂质的量为至多2%w/w,优选为至多0.5%w/w。

所述BLG分离物粉末具有:

-堆积密度为至少0.2g/cm3,优选为至少0.3g/cm3,更优选为至少0.4g/cm3

-蛋白质变性度为至多10%,优选至多5%,更优选至多2%,和

-在pH 3.9下的热稳定性为至多50NTU,优选至多30NTU,甚至更优选至多10NTU。

在本发明的其他优选实施方式中,BLG分离物粉末的pH为5.0-6.0,并且包含:

-蛋白质总量为至少80%w/w,优选至少90%w/w,甚至更优选至少94%w/w,

-相对于蛋白质总量,β-乳球蛋白(BLG)的量为至少85%w/w,优选相对于蛋白质总量,β-乳球蛋白(BLG)的量为至少90%w/w,甚至更优选至少94%w/w,

-水的量为至多6%w/w,

-脂质的量为至多2%w/w,优选为至多0.5%w/w。

所述BLG分离物粉末具有:

-堆积密度为至少0.2g/cm3,优选为至少0.3g/cm3,更优选为至少0.4g/cm3

-蛋白质变性度为至多10%,优选为至多5%,更优选为至多2%,

-在pH 3.9下的热稳定性为至多50NTU,优选至多30NTU,甚至更优选至多10NTU,和

-优选地,BLG结晶度小于10%。

包含相对于蛋白质总量为至少85%w/wBLG的BLG分离物粉末通常通过包括以下步骤的方法提供:

a)提供具有以下特征的液体BLG分离物;

i)pH值在2-4.9范围内,

ii)pH值在6.1-8.5范围内,或

iii)pH值在5.0-6.0范围内,

所述液体BLG分离物含有相对于蛋白质总量为至少85%w/w的BLG,

b)可选地,对液体BLG分离物进行物理微生物减少;

c)干燥液体BLG分离物,优选通过喷雾干燥。

BLG分离物优选由哺乳动物乳制得,并且优选由反刍动物乳,例如,来自牛、羊、山羊、水牛、骆驼、美洲驼、母马和/或鹿的乳。源自牛乳的蛋白质是特别优选的。因此,BLG优选是牛BLG。

液体BLG分离物可以以多种不同方式提供。

通常,提供液体BLG分离物涉及通过以下方法中的一种或多种从乳清蛋白饲料中分离BLG或由从乳清蛋白饲料中分离BLG组成,以提供BLG富集组合物:

-通过盐溶(by salting-in)使BLG结晶或沉淀,

-通过盐析(by salting-out)使BLG中的BLG结晶或沉淀,

-离子交换色谱,和

-通过超滤使乳清蛋白分馏。

提供BLG富集组合物的特别优选的方式是通过BLG的结晶,优选通过盐溶(bysalting-in)或可选地通过盐析(by salting-out)。

乳清蛋白饲料优选是WPC、WPI、SPC、SPI或其组合。

术语“乳清蛋白饲料”涉及从其衍生出BLG富集组合物以及随后的液体BLG分离物的组合物。

在本发明的一些实施方式中,根据US 2,790,790A1,BLG富集组合物的制品包括在pH3.6-4.0范围中的高盐BLG结晶,或甚至由在pH 3.6-4.0范围中的高盐BLG结晶组成。

在本发明的其他实施方式中,富含BLG的组合物的制品包括de Jongh等人(温和的分离程序揭示了β和乳球蛋白的新蛋白质结构特性(Mild Isolation ProcedureDiscloses New Protein Structural Properties ofβ-Lactoglobulin),J Dairy Sci.,84卷(3),2001,562-571页)或由Vyas等人(天然β-乳球蛋白亲和力分离过程的扩大(Scale-Up of Nativeβ-Lactoglobulin Affinity Separation Process),J.Dairy Sci.85:1639–1645,2002)描述的方法或甚至由其组成。

然而,在本发明的特别优选的实施方式中,通过在如PCT申请PCT/EP2017/084553中所述的盐析条件下在pH 5-6下结晶来制备BLG富集的组合物,专利通过引用将该文献并入本文,用于所有目的。

在本发明的一些优选实施方式中,BLG富集的组合物是根据PCT/EP2017/084553的可食用BLG组合物,其包含相对于蛋白质总量为至少90%的BLG,并且优选地包含BLG晶体。

如果尚不具备用作液体BLG分离物所需的特性,那么从乳清蛋白饲料中分离出的BLG富集的组合物可以进行选自以下的一个或多个步骤,作为提供液体BLG分离物的一部分:

-脱矿物质;

-添加矿物质;

-稀释;

-浓缩;

-物理微生物减少,以及

-pH调节。

脱矿物质的非限制性例子包括,例如,透析、凝胶过滤、超滤UF/渗滤、纳滤NF/渗滤和离子交换色谱。

添加矿物质的非限制性实例包括添加可溶的、食品可接受的盐,例如,Na、K、Ca和/或Mg的盐。这样的盐,例如,可以是磷酸盐、氯化物盐或食用酸的盐,例如柠檬酸盐或乳酸盐。矿物质可以固体、悬浮或溶解形式添加。

稀释的非限制性实例包括例如添加液体稀释剂,例如水、去矿物质水,或者矿物质、酸或碱的水溶液。

浓缩的非限制性实例包括,例如蒸发、反渗透、纳滤、超滤及其组合。

如果浓缩必须增加蛋白质相对于固体总量的浓度,则优选使用例如超滤或可选的透析的浓缩步骤。如果该浓缩不必增加蛋白质相对于固体总量的浓度,则可采用诸如蒸发、纳滤和/或反渗透的方法。

物理微生物减少的非限制性实例包括,例如热处理、细菌过滤、紫外线辐射、高压处理、脉冲电场处理和超声。这些方法是本领域技术人员众所周知的。

pH调节的非限制性实例包括,例如加入碱和/或酸,优选是食品可接受的碱和/或酸。特别优选使用能够螯合二价金属阳离子的酸和/或碱。此类酸和/或碱的实例是柠檬酸、柠檬酸盐、EDTA、乳酸、乳酸盐、磷酸、磷酸盐、以及它们的组合。

在本发明的一些优选实施方式中,所述液体溶液的色值Δb*在CIELAB色标的-0.10至+0.51范围内,特别是如果所述制品的浊度为至多200NTU,更优选至多40NTU。

在本发明的其他优选实施方式中,该液体溶液的色值Δb*在CIELAB色标的0.0至0.40范围内,优选+0.10至+0.25范围内。

本发明的液体溶液可以包含蛋白质以外的其他大量营养素。

在本发明的一些实施方案中,液体溶液还包含碳水化合物。本发明的液体溶液中的碳水化合物总含量取决于最终的热处理饮料制品的预期用途。

在本发明的一些实施方式中,包装的热处理饮料制品还包含至少一种碳水化合物源。在一个示例性的实施方式中,至少一种碳水化合物源选自以下物质:蔗糖(sucrose)、甜菜糖(saccharose)、麦芽糖、右旋糖、半乳糖、麦芽糖糊精、玉米糖浆固体、蔗糖素、葡萄糖聚合物、玉米糖浆、改性淀粉、抗性淀粉、大米衍生的碳水化合物、异麦芽酮糖、白糖、葡萄糖、果糖、乳糖、高果糖玉米糖浆、蜂蜜、糖醇、果糖寡糖、大豆纤维、玉米纤维、瓜尔豆胶、魔芋粉、聚葡萄糖、纤维溶胶(Fibersol)及其组合。在本发明的一些实施方式中,包装的热处理饮料制品包含不可消化的糖,如,果聚糖,果聚糖包含菊粉或果糖寡糖。

在一些优选的实施方式中,所述液体溶液还包含碳水化合物,所述碳水化合物的含量占液体溶液的总能量含量的0至95%之间,优选在液体溶液的总能量含量的10至85%之间,优选在液体溶液的总能量含量的20至75%之间,或优选在液体溶液的总能量含量的30至60%之间。

甚至更低的碳水化合物含量通常是优选的,因此在本发明的一些优选实施方案中,碳水化合物的含量优选占制品的总能量含量的0至30%之间,更优选在制品的总能量含量的0至20%之间,甚至更优选在制品的总能量含量的0-10%之间。

在本发明的一些优选实施方式中,液体溶液的碳水化合物含量至多占液体溶液的总能量含量的3%,更优选至多占液体溶液的总能量含量的1%,甚至更优选至多占液体溶液总能量含量的0.1%。

在本发明的一个实施方式中,液体溶液还包含至少一种选自如下的其他成分:维生素、调味剂、矿物质、甜味剂、抗氧化剂、食用酸、脂质、碳水化合物、益生元、益生菌和非乳清蛋白。

所述其他成分确保最终包装的热处理饮料制品包含所需的营养物,即,特别适合于患有蛋白质缺乏症的患者或想要锻炼肌肉的运动员的营养物。

在本发明的一个实施方式中,液体溶液还包含至少一种高强度甜味剂。在一个实施方式中,至少一种高强度甜味剂选自如下物质:阿斯巴甜、甜蜜素、三氯蔗糖、乙酰磺胺盐、纽甜、糖精、甜叶菊提取物、甜菊糖苷例如莱鲍迪甙A或其组合。在本发明的一些实施方式中,特别优选的是,甜味剂包含一种或多种高强度甜味剂(HIS)或甚至由一种或多种高强度甜味剂(HIS)组成。

HIS既存在于天然甜味剂中,也存在于人造甜味剂中,通常具有的甜味强度至少是蔗糖的10倍。

如果使用,HIS的总量通常在0.01-2%w/w的范围内。例如,HIS的总量可以在0.05-1.5%w/w的范围内。可选地,HIS的总量可以在0.1-1.0%w/w的范围内。

甜味剂的选择可以取决于要生产的饮料,例如,高强度甜味剂(例如阿斯巴甜,乙酰磺胺酸钾或三氯蔗糖)可以用于不需要甜味剂提供能量的饮料中,而对于具有天然特征的饮料,可以使用天然甜味剂(例如甜菊糖苷,山梨糖醇或蔗糖)。

可选地或另外地,可以使用碳水化合物甜味剂。

此外可能优选的是,甜味剂包含一种或多种多元醇甜味剂或甚至由一种或多种多元醇甜味剂组成。可用的多元醇甜味剂的非限制性实例是麦芽糖醇、甘露糖醇、乳糖醇、山梨糖醇、肌醇、木糖醇、苏糖醇、半乳糖醇或其组合。如果使用的话,多元醇甜味剂的总量通常在1-20%w/w的范围内。例如,多元醇甜味剂的总量可以在2-15%w/w的范围内。或者,多元醇甜味剂的总量可以在4-10%w/w的范围内。

本发明的液体溶液可以包含蛋白质以外的其他大量营养素。在本发明的一些实施方式中,液体溶液还包含脂质。本发明的最终热处理饮料制品中的脂质总含量取决于热处理饮料制品的预期用途。

在本发明的一些优选实施方式中,液体溶液的脂质含量为液体溶液总能量含量的0至50%之间,或优选在液体溶液的总能量含量的0至45%之间,或优选在液体溶液的总能量含量的0至30%之间,或优选在液体溶液的总能量含量的0至20%之间,或优选在液体溶液的总能量含量的0至10%之间,或优选在液体溶液的总能量含量的0至5%之间。

脂质的含量根据ISO 1211:2010(脂肪含量的测定重量分析法)确定。

在本发明的一些优选实施方式中,液体溶液的脂质含量至多占液体溶液总能量含量的3%,更优选至多占液体溶液总能量含量的1%,甚至更优选至多占液体溶液总能量含量的0.1%。

液体溶液通常包含的水总量在50-99%w/w的范围内,优选在45-97%w/w的范围内,更优选在40-95%w/w的范围内,甚至更优选在35-90%w/w的范围内,最优选在30-85%w/w的范围内。

在本发明的一些优选实施方式中,液体溶液中包含的水总量在55-90%w/w范围内,优选在57-85%w/w范围内,更优选在60-80%w/w范围内,甚至更优选在62-75%w/w的范围内,最优选在65-70%w/w的范围内。

在本发明的一些优选实施方式中,液体溶液包含的水总量为90-99%w/w,优选为92-98.5%w/w,更优选为94-98%w/w,甚至更优选在95-98%w/w的范围内,最优选在96-98%w/w的范围内。

在本发明的一些优选实施方式中,液体溶液是非酒精的,意味着它包含至多1.0%w/w的乙醇,更优选至多0.5%w/w,甚至更优选至多0.1%w/w,最优选没有可检测的乙醇。

液体溶液通常包含的固体总量为1-45%w/w,优选为5-40%w/w,更优选为10-35%w/w,甚至更优选在12-30%w/w的范围内,最优选在16-25%w/w的范围内。

在本发明的一些优选实施方式中,液体溶液包含的固体总量为10-45%w/w,优选为15-43%w/w,更优选为20-40%w/w,甚至更优选在25-38%w/w的范围内,最优选在30-35%w/w的范围内。

在本发明的一些优选实施方式中,液体溶液包含的固体总量为1-10%w/w,优选为1.5-8%w/w,更优选为2-6%w/w,甚至更优选在2-5%w/w的范围内,最优选在2-4%w/w的范围内。

液体溶液中不是固体的部分优选是水。

本发明人发现控制矿物质含量对于达到包装的热处理饮料制品的某些所需特性可能是有利的。

本发明人惊奇地发现,当使用如本文所定义的BLG分离物时,在实施例2和3中,可以生产热处理饮料制品,而不会降低粘度并避免胶凝。这提供了可以生产具有高矿物质含量的包装的热处理饮料制品的可能性,并且可以生产营养全面的营养补充剂或营养不全面的补充剂的饮料。

在本发明的一些实施方式中,液体溶液包含多种矿物质。在一个示例性实施方式中,液体溶液包含至少四种矿物质。在一个实施方式中,四种矿物质是钠、钾、镁和钙。

在本发明的一些优选实施方式中,液体溶液中Na、K、Mg和Ca的总量在0至400mM的范围内,优选在10-200mM的范围内或优选在20-100mM的范围内。

在本发明的一些优选实施方式中,液体溶液中Na、K、Mg和Ca的总量为至多400mM。

在本发明的其他优选实施方式中,液体溶液中Na、K、Mg和Ca的总量为至多300mM,优选至多200mM,或优选至多100mM,或优选至多80mM或优选至多60mM或优选至多40mM或优选至多30mM或优选至多20mM或优选至多20mM或优选至多10mM或优选至多5mM或优选至多1mM。

在本发明的一些优选实施方式中,Mg和Ca的总量在液体溶液中为至多75mM,更优选在液体溶液中为至多40mM,更优选在液体溶液中为至多20mM。

在本发明的其他优选实施方式中,Mg和Ca的总量在液体溶液中为至多10mM,更优选在液体溶液中为至多8.0mM,更优选在液体溶液中为至多6.0mM,甚至更优选在液体溶液中为至多4.0mM,最优选在液体溶液中为至多2.0mM。

在本发明的另一个示例性实施方式中,液体溶液包含选自以下的多种矿物质:钙、碘、锌、铜、铬、铁、磷、镁、硒、锰、钼、钠、钾和其组合。

在本发明的其他优选实施方式中,液体溶液是低矿物质溶液。

在本发明的上下文中,术语“低矿物质”涉及具有如下中的至少一种、优选两种、甚至更优选全部的组合物,例如,液体、饮料、粉末或另一种食品:

-相对于固体总量,灰分含量为至多1.2%w/w透明,

-相对于固体总量,钙和镁的总含量为至多0.3%w/w,

-相对于固体总量,钠和钾的总含量为至多0.10%w/w,

-磷的总含量为至多100毫克磷/100克蛋白质。

优选地,低矿物质组合物具有以下中的至少一种,优选两种或更多种,甚至更优选全部:

-相对于固体总量,灰分含量为至多0.7%w/w,

-相对于固体总量,钙和镁的总含量为至多0.2%w/w,

-相对于固体总量,钠和钾的总含量为至多0.08%w/w,

-磷的总含量为至多80毫克磷/100克蛋白质。

甚至更优选地,低矿物质组合物具有以下中的至少一种,优选两种或更多种,甚至更优选全部:

-相对于固体总量,灰分含量为至多0.5%w/w,

-相对于固体总量,钙和镁的总含量为至多0.15%w/w,

-相对于固体总量,钠和钾的总含量为至多0.06%w/w,

-磷的总含量为至多50mg磷/100克蛋白质。

特别优选的是,低矿物质组成具有以下特征:

-相对于固体总量,灰分含量为至多0.5%w/w,

-相对于固体总量,钙和镁的总含量为至多0.15%w/w,

-相对于固体总量,钠和钾的总含量为至多0.06%w/w,

-磷的总含量为至多50mg磷/100克蛋白质。

在本发明的另一个示例性实施方式中,液体溶液包含选自以下的多种矿物质:钙、碘、锌、铜、铬、铁、磷、镁、硒、锰、钼、钠、钾和其组合。

本发明人发现,本发明使得可以制备包装的热处理饮料制品,该制品具有非常低的磷和其他矿物质如钾的含量,这对于患有肾脏疾病或其他的肾功能降低疾病的患者是有利的。

液体溶液优选是低磷饮料制品。

液体溶液优选是低钾饮料制品。

液体溶液优选是低磷和低钾饮料制品

在本发明的上下文中,术语“低磷”涉及磷的总含量为至多100mg磷/100g蛋白质的组合物,例如液体、粉末或其他食品。优选地,低磷组合物的磷总含量为至多80mg磷/100g蛋白质。更优选地,低磷组合物的磷总含量可以是至多50mg磷/100g蛋白质。甚至更优选地,低磷组合物的磷总含量可以是至多20mg磷/100g蛋白质。甚至更优选地,低磷组合物的磷总含量可以是至多5mg磷/100g蛋白质。根据本发明的低磷组合物可以用作食品成分,用于生产针对肾功能降低的患者群体的食品。

磷的含量与所讨论的组合物中元素磷的总量有关,并根据实施例1.19确定。

钾的含量与所讨论的组合物中元素钾的总量有关,并根据实施例1.19确定。

在本发明的一些优选实施方式中,液体溶液包含至多100mg磷/100g蛋白质和至多700mg钾/100g蛋白质,优选至多80mg磷/100g蛋白质和至多600mg钾/100g蛋白质,更优选至多60mg磷/100g蛋白质和至多500mg钾/100g蛋白质,更优选至多50mg磷/100g蛋白质和至多400mg钾/100g蛋白质,或者更优选至多20mg磷/100g蛋白质和至多200mg钾/100g蛋白质,或者甚至更优选至多10mg磷/100g蛋白质和至多50mg钾/100g蛋白质。在本发明的一些优选的实施方式中,包装的热处理饮料制品包含至多100mg磷/100g蛋白质和至多340mg钾/100g蛋白质。

包含少量磷和钾的液体溶液可以有利地补充碳水化合物和脂质,经热处理的饮料制品还优选包含碳水化合物总量,其范围为液体溶液总能量的30-60%,优选在35-50E%之间的范围内,并且脂质的总量在总能量含量的20-60%范围内,优选在30-50E%之间的范围内。

在本发明的一个实施方式中,液体溶液包含多种维生素。在一个示例性的实施方式中,液体溶液包含至少十种维生素。在一个示例性实施方式中,液体溶液包含选自以下的多种维生素:维生素A、维生素B1、维生素B2、维生素B3、维生素B5、维生素B6、维生素B7、维生素B9、维生素B12、维生素C、维生素D、维生素K、核黄素、泛酸、维生素E、硫胺素、烟酸、叶酸、生物素及其组合。

在本发明的一个实施方式中,液体溶液包含多种维生素和多种矿物质。

在本发明的一些优选的实施方式中,液体溶液包含一种或多种选自以下的食物酸:柠檬酸、苹果酸、酒石酸、乙酸、苯甲酸、丁酸、乳酸、富马酸、琥珀酸、抗坏血酸、己二酸、磷酸及其混合物。

在本发明的一个实施方式中,液体溶液还包含选自盐、调味料、增香剂和/或香料的调味剂。在本发明的优选实施方式中,调味剂包括巧克力、可可、柠檬、橙子、酸橙、草莓、香蕉、阿甘水果味或其组合。调味剂的选择可以取决于要生产的饮料。

发明人已经发现,本发明,特别是使用相对于蛋白质总量包含至少85%w/w BLG的蛋白质组分,使得可以以令人惊讶的高蛋白浓度(以前认为这会导致无法控制的凝胶形成)形成蛋白纳米凝胶。这是有利的,因为它允许直接生产高蛋白质饮料,而无需在变性或浓缩蛋白纳米凝胶后浓缩蛋白质含量。

因此,在本发明的一些优选实施方式中,该液体溶液或用于制备该液体溶液的早期溶液(an earlier solution)包括:

-蛋白质的总量在5-20%w/w的范围内,优选在8-19%w/w的范围内,更优选在10-18%w/w的范围内,最优选在12-16%w/w的范围内,

-BLG的量相对于蛋白质总量为至少85%w/w,优选相对于蛋白质总量为至少90%w/w,更优选至少92%w/w,最优选至少96%,

和具有:

-至多30%,优选至多20%,甚至更优选至多10%,最优选至多5%的蛋白质变性度,和

-pH为5.6-6.5,优选5.8-6.2,更优选5.9-6.1。

在本发明的上下文中,术语“早期溶液(an earlier solution)”或“用于制备液体溶液的早期溶液(an earlier solution)”涉及用于制备液体溶液的水溶液,并且通常具有与液体溶液相同的蛋白质含量或略高一些的蛋白质含量。例如,当蛋白质,特别是天然的BLG,在形成液体溶液之前必须通过例如热变性方式进行改性时,使用早期溶液是优选的。

在本发明的一些优选实施方式中,液体溶液或用于制备液体溶液的早期溶液(anearlier solution)包含的蛋白质总量为10-20%w/w,优选为10-19%w/w,更优选为10-18%w/w,最优选为10-16%w/w。

在本发明的其他优选实施方式中,液体溶液或用于制备液体溶液的早期溶液(anearlier solution)包含的蛋白质总量为5-20%w/w,优选为8-19%w/w,更优选为10-18%w/w,最优选为12-16%w/w。

-pH为5.6-6.5,优选5.8-6.2,更优选5.9-6.1。

在本发明的一些优选的实施方式中,该液体溶液或用于制备该液体溶液的早期溶液(an earlier solution)具有至多30%蛋白质变性度,优选至多20%,甚至更优选至多10%,最优选至多5%的蛋白质变性度。

甚至更低的蛋白质变性度可能是优选的,因此在本发明的一些优选实施方式中,液体溶液或用于制备液体溶液的早期溶液(an earlier solution)具有至多4%的蛋白质变性度,优选至多2%,甚至更优选至多1%,最优选至多0.2%的蛋白质变性度。

在本发明的一些优选实施方式中,该液体溶液或用于制备该液体溶液的早期溶液(an earlier solution)的脂质含量为至多5%w/w,更优选至多2%w/w,甚至更优选至多0.5%w/w,最优选至多0.1%w/w。

在本发明的一些优选实施方式中,该液体溶液或用于制备该液体溶液的早期溶液(an earlier solution)的碳水化合物含量为至多12%w/w,更优选为至多6%w/w,甚至更优选为至多2%w/w,最优选至多0.1%w/w。

然而,在本发明的其他优选实施方式中,该液体溶液或用于制备该液体溶液的早期溶液(an earlier solution)的碳水化合物含量为2-25%w/w,更优选4-20%w/w,甚至更优选至多5-18%w/w,并且最优选至多6-15%w/w。例如,如果最终饮料必须包含大量碳水化合物,那么这些实施例方式是有用的。可选地,可以在蛋白纳米凝胶形成之后将碳水化合物添加到经热处理的早期溶液(an earlier solution)中。

在本发明的一些例如可用于形成蛋白纳米凝胶的优选实施方式中,液体溶液或用于制备该液体溶液的早期溶液(an earlier solution)的pH值为5.6-6.5,优选5.8-6.2,更优选5.9-6.1。

液体溶液或用于制备液体溶液的早期溶液(an earlier solution)优选进行使用温度为70-145℃,优选75-120℃,更优选80-98℃,甚至更优选82-96℃,最优选85-95℃的第一热处理。

虽然引起蛋白纳米凝胶化的第一热处理可以在高剪切条件下进行,例如,使用刮擦的表面热交换器或类似的高剪切设备,但令人惊讶地还可以通过在低剪切或甚至无剪切条件下通过加热形成蛋白纳米凝胶,例如,通过将包装的液体溶液浸入油浴中或使用板式热交换器进行。

第一热处理优选具有足以提供至少40%,优选至少60%,更优选至少70%,最优选至少80%的蛋白质变性度的持续时间。通过第一热处理可以获得甚至更高的蛋白质变性度,优选至少90%,并且更优选至少95%。

所述第一热处理的持续时间,例如,可以为0.1秒至2小时,优选0.5分钟-1小时,更优选2分钟至30分钟,最优选5至20分钟。

在一些优选的实施方式中,第一热处理是生产包装的热处理饮料制品的方法中的唯一热处理。在这种情况下,在包装之前或包装之后,对液体溶液进行第一热处理。

在其他优选的实施方式中,第一热处理用于形成蛋白纳米凝胶,然后进行第二热处理,其优选用于液体溶液的最终巴氏灭菌或灭菌。在这种情况下,优选将第一热处理施加于用于制备液体溶液的早期溶液(an earlier solution)。然后可以处理该早期溶液(anearlier solution),例如,通过与本文提到的其他成分例如碳水化合物、脂肪、矿物质和/或维生素混合,形成液体溶液。这样的处理还可能涉及其他步骤,例如,诸如pH调节,均质化和/或乳化。优选地,液体溶液将包括早期溶液(an earlier solution),以及任选地与早期溶液(an earlier solution)混合的其他成分。

在本发明的一些优选实施方式例中:

-将第一次热处理施加于用于制备液体溶液的早期溶液(an earlier solution),从而形成蛋白纳米凝胶,

-可选地,将加热的早期溶液(an earlier solution)与其他成分组合,例如,通过混合,

-以加热的早期溶液(an earlier solution)本身或加热的早期溶液(an earliersolution)和其他成分的组合形式的液体溶液包装在合适的容器中,和

-对包装的液体溶液进行第二热处理,该第二热处理至少包括巴氏灭菌并且优选足以提供无菌饮料制品。

在本发明的一些优选实施方式中,矿物质,例如,Ca、Mg、K和/或K被添加到含纳米凝胶、经热处理的早期溶液(an earlier solution)中。发明人已经观察到,当乳清蛋白先前已经被转化为纳米凝胶时,在高矿物质含量的存在下,乳清蛋白更能耐受巴氏灭菌或甚至灭菌热处理。

术语“饮料制品”描述了已进行至少包括巴氏灭菌的热处理的液体溶液。

液体溶液或用于制备液体溶液的早期溶液(an earlier solution)的Ca和Mg的总量优选在0.001-0.1%w/w的范围内,更优选0.005-0.06%w/w的范围内,并且最优选在0.02-0.04%w/w的范围内。

液体溶液或用于制备液体溶液的早期溶液(an earlier solution)的Na和K的总量优选在0.001-0.2%w/w的范围内,更优选0.01-0.1%w/w,并且最优选在0.04-0.06%w/w的范围内。

在本发明的一些优选实施方式中,矿物质,例如,Ca、Mg、K和/或K被添加到含纳米凝胶、经热处理的早期溶液(an earlier solution)中。发明人已经观察到,当乳清蛋白先前已经被转化为纳米凝胶时,在高矿物质含量的存在下,乳清蛋白更能耐受巴氏灭菌或甚至灭菌热处理。

因此,通常优选将含纳米凝胶、经热处理的早期溶液(an earlier solution)与包含矿物质的其他成分混合,矿物质的量应足以提供包含至少0.1%w/w、优选至少0.3%w/w、更优选至少0.5%w/w的Ca和Mg总量的液体溶液。

优选将含纳米凝胶、经热处理的早期溶液(an earlier solution)与包含矿物质的其他成分混合,矿物质的量应足以提供包含0.1-1.5%w/w、更优选0.3-1.2%w/w、甚至更优选0.5-1.0%w/w的Ca和Mg总量的液体溶液。

另外,通常优选将含纳米凝胶、经热处理的早期溶液(an earlier solution)与包含矿物质的其他成分混合,矿物质的量应足以提供含有至少0.2%w/w、优选至少0.5%w/w、更优选至少0.7%w/w的Na和K总量的液体溶液。

含纳米凝胶、经热处理的早期溶液(an earlier solution)优选与其他成分混合,所述其他成分包括矿物质,矿物质的量应足以提供包含0.2-1.5%w/w、更优选0.5-1.2%w/w、甚至更优选0.7-1.0%w/w的Na和K总量的液体溶液。

特别优选地,该液体溶液或用于制备该液体溶液的早期溶液(an earliersolution)通过如下方式获得:将本文所述的BLG分离物(优选地根据WO 2018/115520A1获得)与水(优选去矿物质水或经pH调节的水)混合,并任选地调节pH以获得所需的蛋白质含量,pH在5.6-6.4的范围内。优选一旦液体变成透明就停止pH调节。

可溶性乳清蛋白聚集体优选通过在6.6-8.0,更优选6.7-7.5,甚至更优选6.9-7.3的pH范围内进行热处理而形成。在蛋白纳米凝胶的上下文中描述的热处理对于形成可溶性乳清蛋白质聚集体同样有用。然而,液体溶液的蛋白质含量优选在1-12%w/w的范围内,更优选在3-11%w/w的范围内,甚至更优选在5-10%w/w的范围内,最优选在6-9%w/w的范围内。

为了使用高蛋白浓度的液体溶液制备可溶性乳清蛋白聚集体,该液体溶液的Ca和Mg的总量优选为至多0.01%w/w,更优选为至多0.005%w/w,甚至更优选至多0.001%w/w。

为了使用高蛋白浓度的液体溶液制备可溶性乳清蛋白聚集体,液体溶液中Na和K的总量优选为至多0.05%w/w,更优选为至多0.01%w/w,最优选至多0.005%w/w。

本发明的一个方面涉及包含相对于溶液重量为1至20%w/w的蛋白质总量的蛋白质溶液的用途,其中至少85w/w%的蛋白质是β-乳球蛋白(BLG),用于控制pH在5.5-8.0范围内的无菌饮料制品的白度。

本发明的另一方面涉及如本文所定义的包装的热处理饮料制品,其用于治疗与蛋白质缺乏相关的疾病的方法。

本发明的另一方面涉及如本文所定义的包装的热处理饮料制品作为饮食补充剂的用途。

在本发明的一个优选实施方式中,如本文所定义的包装的热处理饮料制品被用作饮食补充剂,并且在锻炼之前、期间或之后被摄入。

在本发明的一些优选的实施方式中,包装的热处理饮料制品的pH为5.8-8.0,所述饮料包括:

-相对于饮料制品的重量,蛋白质的总量为1至20%w/w,其中至少85w/w%的蛋白质是β-乳球蛋白(BLG),优选至少90%w/w和

-可选地,甜味剂和/或调味剂,

其中饮料制品的蛋白质组分在室温下测得的色值Δb*在CIELAB色标的-0.10至+0.51范围内,其中,

Δb*=b标准化为6.0w/w%蛋白质的样品*-b去矿物质水*。

在本发明的一些优选的实施方式中,包装的热处理饮料制品的pH为5.8-8.0,所述饮料包含:

-相对于饮料制品的重量,蛋白质的总量为1至20%w/w,其中至少85w/w%的蛋白质是β-乳球蛋白(BLG),优选至少90%w/w和

-可选地,甜味剂和/或调味剂,

其中饮料制品的蛋白质组分在室温下测得的色值Δb*在CIELAB色标的-0.10至+0.51范围内,其中,

Δb*=b标准化为6.0w/w%蛋白质的样品*-b去矿物质水*,

和脂质含量至多占制品总能量含量的5%。

在本发明的一些优选的实施方式中,包装的热处理饮料制品的pH为5.8-8.0,所述饮料包含:

-相对于饮料制品的重量,蛋白质的总量为1至20%w/w,其中至少85w/w%、优选至少90%w/w的蛋白质是β-乳球蛋白(BLG),和

-可选地,甜味剂和/或调味剂,

其中饮料制品的蛋白质组分在室温下测得的色值Δb*在CIELAB色标的-0.10至+0.51范围内,其中,

Δb*=b标准化为6.0w/w%蛋白质的样品*-b去矿物质水*,

和脂质含量大于制品总能量含量的5%,优选大于20E%。

在本发明的一些优选的实施方式中,包装的热处理饮料制品的pH在5.8-8.00的范围内,所述饮料包含:

-相对于饮料制品的重量,蛋白质的总量为1至20%w/w,其中至少85w/w%、优选至少90%w/w的蛋白质是β-乳球蛋白(BLG),和

-可选地,甜味剂和/或调味剂,

所述饮料的浊度大于200NTU,优选大于40NTU。

在本发明的一些优选的实施方式中,包装的热处理饮料制品的pH为5.8-8.0,所述饮料包含:

-相对于饮料制品的重量,蛋白质的总量为1至20%w/w,其中至少85w/w%的蛋白质是β-乳球蛋白(BLG),优选至少90%w/w,和

-可选地,甜味剂和/或调味剂,

所述饮料具有至多200NTU,优选至多40NTU的浊度。

在本发明的一些优选的实施方式中,包装的热处理饮料制品的pH为5.8-8.0,所述饮料包含:

-相对于饮料制品的重量,蛋白质的总量为3至20%w/w,更优选为3至18%w/w,甚至更优选为3至15%w/w,最优选为3至10%w/w,其中至少85w/w%、优选至少90%w/w的蛋白质是β-乳球蛋白(BLG),和

-可选地,甜味剂和/或调味剂,

所述饮料的浊度大于200NTU,优选大于40NTU。

在本发明的一些优选的实施方式中,包装的热处理饮料制品的pH为5.8-8.0,所述饮料包含:

-相对于饮料制品的重量,蛋白质的总量为3至20%w/w,更优选为3至18%w/w,甚至更优选为3至15%w/w,最优选为3至10%w/w,其中至少85w/w%、优选至少90%w/w的蛋白质是β-乳球蛋白(BLG),和

-可选地,甜味剂和/或调味剂,

所述饮料具有至多200NTU,优选至多40NTU的浊度。

在本发明的一些优选实施方式中,包装的热处理饮料制品的pH在6.2-8.0,优选6.3-7.6,优选6.5-7.2的范围内,所述饮料包含:

-相对于饮料制品的重量,蛋白质的总量为1至20%w/w,其中至少85w/w%、优选至少90%w/w的蛋白质是β-乳球蛋白(BLG),和

-可选地,甜味剂和/或调味剂,

所述饮料具有至多200NTU,优选至多40NTU的浊度。

更优选地,包装的热处理饮料制品的pH在6.5-8.0,优选6.7-7.6,优选6.9-7.2的范围内,所述饮料制品包含:

-相对于饮料制品的重量,蛋白质的总量为5至12%w/w,其中至少90w/w%、优选至少94%w/w的蛋白质为β-乳球蛋白(BLG),和

-可选地,甜味剂和/或调味剂,

该饮料制品的浊度为至多40NTU,优选为至多20NTU,

其中饮料制品优选是无菌的。

在本发明的一些优选实施方式中,包装的热处理饮料制品的pH在6.2-8.0,优选6.3-7.6,优选6.5-7.2的范围内,所述饮料包含:

-相对于饮料制品的重量,蛋白质的总量为3至20%w/w,更优选为3至18%w/w,甚至更优选为3至15%w/w,并且最优选为3至10%w/w,其中至少85w/w%、优选至少90%w/w的蛋白质是β-乳球蛋白(BLG),和

-可选地,甜味剂和/或调味剂,

所述饮料具有至多200NTU,优选至多40NTU的浊度。

在本发明的一些优选的实施方式中,包装的热处理饮料制品的pH在6.5-8.0,优选6.7-7.6,优选6.9-7.2的范围内,饮料制品包含:

-相对于饮料制品的重量,蛋白质总量为3至20%w/w,更优选为3至18%w/w,甚至更优选为3至15%w/w,最优选为3至10%w/w,其中至少90w/w%、优选至少94%w/w的蛋白质是β-乳球蛋白(BLG),和

-可选地,甜味剂和/或调味剂,

该饮料制品的浊度大于200NTU,优选大于400NTU。

在本发明的一些优选的实施方式中,包装的热处理饮料制品的pH为5.5-6.2,优选5.7-6.1,优选5.8-6.0,所述饮料包含:

-相对于饮料制品的重量,蛋白质的总量为1至20%w/w,其中至少85w/w%、优选至少90%w/w的蛋白质是β-乳球蛋白(BLG),和

-可选地,甜味剂和/或调味剂,

所述饮料的浊度大于200NTU,优选大于400NTU。

在本发明的一些优选实施方式中,包装的热处理饮料制品的pH在5.8-8.0,优选6.3-7.6,优选6.5-7.2的范围内,所述饮料包含:

-相对于饮料制品的重量,蛋白质的总量为2-10.0%w/w,优选相对于饮料制品的重量,蛋白质的总量为3.0-8.0%w/w,优选相对于饮料制品的重量,蛋白质的总量为5.0-.7.5%w/w,更优选为4.0-6.0%w/w,其中至少85w/w%、优选至少90%w/w的蛋白质是β-乳球蛋白(BLG),和

-可选地,甜味剂和/或调味剂。

在本发明的一些优选实施方式中,包装的热处理饮料制品的pH为5.8-8.0,优选6.3-7.6,优选6.5-7.2,所述饮料包含:

-相对于饮料制品的重量,蛋白质的总量为2-10.0%w/w,优选3.0-8.0%w/w,优选5.0-7.5%w/w,更优选4.0-6.0%w/w,其中至少85w/w%、优选至少90%w/w的蛋白质是β-乳球蛋白(BLG),和

-可选地,甜味剂和/或调味剂,

其中镁和钙的总量为至多10mM。

在本发明的一些优选实施方式中,包装的热处理饮料制品的pH为5.8-8.0,优选6.3-7.6,优选6.5-7.2,所述饮料包含:

-相对于饮料制品的重量,蛋白质的总量为2-10.0%w/w,优选3.0-8.0%w/w,优选5.0-.7.5%w/w,更优选4.0-6.0%w/w,其中至少85w/w%、优选至少90%w/w的蛋白质是β-乳球蛋白(BLG),

-可选地,甜味剂和/或调味剂,

所述饮料包含至多100mg磷/100g蛋白质和至多700mg钾/100g蛋白质,优选至多50mg磷/100g蛋白质和至多400mg钾/100g蛋白质,或优选至多10mg磷/100g蛋白质和至多50mg钾/100g蛋白质。

本发明的优选实施方式涉及可通过本文所述的一种或多种方法获得的热处理饮料制品。

应当注意,在本发明的一个方面的上下文中描述的实施方式和特征也适用于本发明的其他方面。

本申请中引用的所有专利和非专利参考文献均通过引用全文并入本文。

现在将在以下非限制性实施例中更详细地描述本发明。

实施例1:分析方法

实施例1.1:通过色氨酸本征荧光法测定蛋白质天然性

色氨酸(Trp)荧光光谱法是监测蛋白折叠和展开的良好描述的工具。埋在天然蛋白质中的Trp残基通常比在更多的溶剂暴露位置(如展开的蛋白质中)存在时,在330nm附近显示出最高的荧光发射。在展开的蛋白质中,用于Trp荧光发射的波长通常会移到更高的波长,通常在350nm左右测量。我们在这里利用这一转变,通过计算330nm处和350nm处的荧光发射之间的比率来监测热诱导的展开,以研究加热温度的影响。

分析包括以下步骤:

·在MQ水中将饮料组合物稀释至0.6mg/ml;

·将300μl样品转移到白色96孔板上,避免产生气泡,或将3mL样品转移到10mm石英比色皿中;

·通过使用5nm缝隙在295处激发,从顶部记录了310nm与400nm之间的色氨酸荧光发射强度;

·使用配备有读板器附件(G9810A)或单个比色皿架的Cary Eclipse荧光分光光度计在22℃下测量样品;

·发射强度比是通过将330nm处测得的荧光发射强度除以350nm处的发射强度计算得出的,R=I330/I350,并用作蛋白质天然度(protein nativity)的量度。

o至少1.11的R表明主要的天然BLG构象,和

o小于1.11的R表明至少部分展开和聚集。

实施例1.2:PH 3.9时的热稳定性

pH 3.9时的热稳定性:

在pH 3.9时的热稳定性是蛋白质组合物在pH 3.9时长时间巴氏灭菌时保持澄清的能力的量度。

通过将待测粉末或液体样品与水混合(或如果其是稀释液体,通过低温蒸发将其浓缩),并用最少量的0.1M NaOH或0.1M HCl调节pH到3.9,形成pH为3.9且包含6.0%w/w蛋白质的水溶液,确定pH值为3.9时的热稳定性。

将pH经调节的混合物静置30分钟,然后将25mL混合物转移到30mL薄壁玻璃试管中。通过浸入温度为75.0℃的水浴中,将其加热至75.0摄氏度,持续300秒钟。在加热后,立即将玻璃试管转移至冰浴中,冷却至1-5℃,然后根据实施例1.7测量热处理样品的浊度。

实施例1.3:乳清蛋白组合物的蛋白质变性程度的测定

已知变性的乳清蛋白在pH 4.6时的溶解度低于在pH值低于pH 4.6或高于pH 4.6时的溶解度,因此,乳清蛋白组合物的变性度通过测量pH 4.6时的可溶性蛋白含量相对于溶液中蛋白质稳定的pH值下的蛋白总含量来确定。

更具体地说,对于乳清蛋白,要分析的乳清蛋白组合物(例如粉末或水溶液)被转换为:

-包含5.0%(w/w)蛋白质总量且pH值为7.0或3.0的第一水溶液,和

-包含5.0%(w/w)蛋白质总量并且pH为4.6的第二水溶液。

使用3%(w/w)NaOH(水溶液)或5%(w/w)HCl(水溶液)进行pH调节。

根据实施例1.5确定第一水溶液的蛋白质总含量(PpH 7.0或3.0)。

将第二水溶液在室温下保存2h,然后在3000g下离心5分钟。回收上清液样品,并根据实施例1.5进行分析,得到上清液中的蛋白质浓度(SpH4.6)。

乳清蛋白组合物的蛋白质变性度D计算如下:

D=((PpH 7.0或3.0-SpH 4.6)/PpH 7.0或3.0)×100%

实施例1.4:使用反相UPLC分析确定蛋白质的变性(PH 4.6酸沉淀)

将BLG样品(例如未加热的对照物和加热的BLG饮料组合物)在MQ水中稀释至2%。将5mL蛋白质溶液、10mL Milli-Q、4mL 10%乙酸和6mL 1.0M NaOAc混合并搅拌20分钟,以使变性的蛋白质在pH 4.6左右发生沉淀团聚。通过0.22μm的过滤器过滤溶液,以去除团聚物和非天然蛋白质。

通过添加抛光水,所有样品均进行相同程度的稀释。

对于每个样品,将相同体积的样品上样至带有UPLC色谱柱的UPLC系统(ProteinBEH C4;1.7μm;150×2.1mm),并在214nm处检测。

样品是在以下条件下运行的:

缓冲液A:Milli-Q水,0.1%w/w TFA

缓冲液B:HPLC级乙腈,0.1%w/w TFA

流量:0.4ml/min

梯度:0-6.00分钟24-45%B;6.00-6.50分钟45-90%B;6.50-7.00分钟90%B;7.00-7.50分钟90-24%B和7.50-10.00分钟24%B

使用蛋白质标准品(Sigma L0130)的BLG峰面积用于确定样品中天然BLG的浓度(5级校准曲线)

样品进一步稀释,如果超出线性范围,则重新进样。

实施例1.5:蛋白质总量的测定

样品的蛋白质总含量(真实蛋白质)通过如下测定:

1)按照ISO 8968-1/2|IDF 020-1/2-奶-氮含量的测定(Milk-Determination ofnitrogen content)-部分1/2:使用Kjeldahl法测定氮含量(Determination of nitrogencontent using the Kjeldahl method)。

2)按照ISO 8968-4|IDF 020-4-奶-氮含量的测定(Milk-Determination ofnitrogen content)-部分4:非蛋白质氮含量的测定(Determination of non-protein-nitrogen content)。

3)计算蛋白质总量(m总氮–m非蛋白质氮)×6.38。

实施例1.6:非聚集BLG、ALA和CMP的测定

通过HPLC分析以0.4mL/min分别分析非聚集的α-乳清蛋白(ALA)、β-乳球蛋白(BLG)和酪蛋白巨肽(CMP)的含量。将25μL过滤后的样品注入2个TSKgel3000PWxl(7.8mm30cm,Tosohass,日本)色谱柱上,该色谱柱与在洗脱液(由465g Milli-Q水、417.3g乙腈和1mL三氟乙酸组成)中平衡的连接的预柱PWxl(6mm×4cm,Tosohass,日本)串联,并使用210nm的紫外检测器。

通过将相应的标准蛋白质的峰面积与样品的峰面积进行比较,对天然α-乳白蛋白(Cα)、β-乳球蛋白(Cβ)和酪蛋白巨肽(CCMP)的含量进行定量测定。

通过从蛋白质总量中减去BLG的量(根据实施例1.5确定),确定另外的蛋白质(非BLG蛋白)的总量。

实施例1.7:浊度的测定

浊度是由大量颗粒引起的流体混浊或朦胧,这些颗粒通常用肉眼不可见,类似于空气中的烟雾。

浊度以比浊法浊度单位(NTU)测量。

将20mL饮料/样品添加到NTU玻璃杯中,并放入3000 IR浊度仪中。稳定后测量NTU值,并重复两次。

实施例1.8:粘度的测定

使用流变仪(Anton Paar,Physica MCR301)测量饮料制品的粘度。

将3.8mL样品加入杯DG26.7中。将样品平衡至22℃,然后以50s-1的速率预剪切30秒,然后30秒钟平衡时间,以在1s-1和200s-1之间的剪切速率进行扫描,并进行1s-1

除非另有说明,否则粘度在100s-1的剪切速率下以厘泊(cP)呈现。测得的cP值越高,粘度越高。

可选地,使用吉尔森(Gilson)的Viscoman估算粘度,并在约300s-1的剪切速率下进行记录。

实施例1.9:颜色的确定

使用色度计(Konica Minolta,CR-400)测量颜色。将15g样品加入小培养皿(55×14.2mm,VWR Cat#391-0895)中,以避免气泡形成。将样品的蛋白质含量标准化为6.0w/w%蛋白质或更少。

将色度计校准为白色校准板(19033177号)。光源设置为D65,观察角设置为2度。用盖覆盖悬浮液,测量颜色(CIELAB颜色空间,a*-,b*-,L*值),作为培养皿不同位置的三个单独读数的平均值。

去矿物质水参考值具有以下值:

L*39.97±0.3

a*0.00±0.06

b*-0.22±0.09

基于去矿物质水测量值,将测量值转换为Δ值/差值。

ΔL*=L标准化为6.0w/w%蛋白质的样品*-L去矿物质水*,在室温下测量。

Δa*=a标准化为6.0w/w%蛋白质的样品*-a去矿物质水*,在室温下测量。

Δb*=b标准化为6.0w/w%蛋白质的样品*-b去矿物质水*,在室温下测量。

将样品标准化为6.0w/w%或更低的蛋白质。

L*a*b*颜色空间(也称为CIELAB空间)是国际照明委员会(CIE)于1976年定义的一种统一颜色空间,用于定量报告亮度和色调(ISO 11664-4:2008(E)/CIE S 014-4/E:2007)。

在此空间中,L*表示亮度(值从0到100),L*=0时为最暗的黑色,L*=100时为最亮的白色。

颜色通道a*和b*在a*=0和b*=0时代表真实中性灰色值。a*轴代表绿色-红色分量,绿色为负方向,红色为正方向。b*轴表示蓝黄色分量,负向为蓝色,正向为黄色。

实施例1.10:饮料稳定性测试/不溶性蛋白质物质

如果在3000g离心5分钟后加热样品中少于15%的蛋白质总量沉淀,则乳清蛋白饮料组合物被认为是稳定的:

·大约将20g样品添加到离心管中,并在3000g下离心5分钟

·离心之前对蛋白质的凯氏分析(Kjeldahl analysis)和离心后的上清液用于定量蛋白质回收率,请参见实施例1.5

蛋白质的损失计算如下:

变性%=((P-P3000×g)/P)×100%

此参数有时也称为不溶性蛋白质物质的水平,可用于分析液体和粉末样品。如果样品是粉末,则将10g粉末悬浮在90g去矿物质水中,并在22℃温和搅拌下水合1小时。将约20克样品(例如液体样品或悬浮粉末样品)放入离心管中,并在3000g下离心5分钟。根据实施例1.5,使用离心前的蛋白质(P)和离心后的上清液(P3000×g)的凯氏分析(Kjeldahlanalysis)来定量蛋白质回收。

不溶性蛋白质物质的量计算如下:

不溶性蛋白质物质的百分比=((P-P3000×g)/P)×100%。

实施例1.11:酸化后凝胶强度的测定

为了模拟酸化过程中胃中饮料的结构发展,使用了流变仪(Anton Paar,PhysicaMCR301)。将饮料稀释至蛋白质含量为2w/w%,并在42℃的温度下保温30分钟。然后将1w/w%的GDL(D-葡萄糖酸,Sigma Aldrich,49-53wt%)添加至溶液中并搅拌5分钟。将溶液(19.6mL)添加至流变仪中CC27-SS杯中。将流变仪平衡至42℃,在0.1Hz和0.5%应变下测量G'(储能模量,Pa),持续60min。在酸化过程中使用pH记录仪(WTW,Multi 3410)跟踪pH。

实施例1.12:通过拍照测定透明度

饮料制品的拍照通过将样品放入浊度NTU测量瓶中进行,该测量瓶触碰带有“lorem ipsum”文字的纸。使用智能手机对测量瓶进行拍照,发明人评估是否可以通过测量瓶清楚地看到文本。

实施例1.13:灰分含量的测定

食品的灰分含量是根据NMKL 173:2005“食品中的灰分、重量测定法”确定的。

实施例1.14:电导率的测定

水溶液的“电导率”(有时称为“比电导”)是溶液导电能力的量度。电导率可以例如通过测量两个电极之间溶液的交流电阻来确定,其结果通常以单位为每厘米毫西门子(mS/cm)的形式给出。电导率例如可以根据EPA(美国环境保护局)第120.1方法来测量。

除非另有说明,否则本文提到的电导率值已标准化为25℃。

电导率在电导率仪(带四极325电极的WTW Cond 3210)上测量。

使用前,系统已按照手册中的说明进行了校准。为了避免局部稀释,应在进行测量的相同类型的介质中彻底冲洗电极。将电极降低到介质中,以便进行测量的区域被完全浸没。然后搅动电极,以除去任何残留在电极上的空气。然后将电极保持静止,直到可以获取稳定值并由显示器记录下来。

实施例1.15:溶液的固体总量的测定

溶液的固体总量可以根据NMKL 110,第二版本,2005(固体总量(水)-奶和奶制品中重量测定(Total solids(Water)-Gravimetric determination in milk and milkproducts))进行测定。NMKL是“Nordisk Metodikkomité for”的缩写。

溶液的水含量可以计算为100%减去固体总量的相对含量(%w/w)。

实施例1.16:PH的测定

使用pH玻璃电极测量所有pH值,并将其归一化至25℃。

pH玻璃电极(具有温度补偿)在使用前要仔细冲洗并校准。

当样品为液体形式时,则直接在25℃的液体溶液中测量pH。

当样品是粉末时,在剧烈搅拌下,在室温下将10克粉末溶解在90mL的去矿物质水中。然后在25℃下测量溶液的pH值。

实施例1.17:松装密度和堆积密度的测定

干粉的密度定义为粉末的重量与体积之间的关系,该粉末在指定条件下使用特殊的Stampf体积计(即,量筒)进行分析。密度通常以g/ml或kg/L表示。

在这种方法中,将干粉样品捣固在量筒中。经过指定次数的轻拍后,读取产品的体积并计算密度。

此方法可以定义三种类型的密度:

·倾注密度,即质量除以将粉末转移到指定量筒后的粉末体积。

·松装密度,即质量除以根据本标准的指定条件100次轻拍后的粉末体积。

·堆积密度,质量除以根据本标准的指定条件625次轻拍后的粉末体积。

该方法使用一个特殊的量筒250ml,0-250ml刻度,重量190±15g(J.EngelsmannA.G.67059Ludwigshafen/Rh)和一个Stampf容量器,例如J.Engelsmann A.G.

干燥产物的松装密度和堆积密度通过以下步骤确定:

预处理;

待测样品保存在室温下。

然后通过反复旋转和转动容器来彻底混合样品(避免压碎颗粒)。容器的装填量不超过2/3。

处理:

称量100.0±0.1克粉末,并将其转移到量筒中。体积V0以毫升为单位。

如果量筒装不下100g粉末,则应将粉末量减少到50g或25克。

将量筒固定到Stampf容量器上,使其轻拍100次。用刮刀将表面弄平,并以毫升为单位读取体积V100

将拍打次数更改为625次((包括该100次轻拍))。轻拍后,将表面弄平并以毫升为单位读取体积V625

密度计算:

根据以下公式计算以g/mL表示的松装密度和堆积密度:

堆积密度=M/V

其中M表示以克为单位的称量样品,V表示以ml为单位的625次拍打后的体积。

实施例1.18:测定粉末中的水分含量

食品的水分含量是根据ISO 5537:2004(经干燥的奶-水分含量的确定(参照方法)(Dried milk-Determination of moisture content(Reference method)))确定的。NMKL是“Nordisk Metodikkomité for”的缩写。

实施例1.19:钙、镁、钠、钾、磷的含量的测定(ICP-MS方法)

钙、镁、钠、钾和磷的总量使用以下程序确定:首先使用微波消解法分解样品,然后使用ICP设备确定矿物质的总量。

仪器:

微波来自安东帕(Anton Paar),ICP是来自PerkinElmer Inc.的Optima 2000DV。

材料:

1M HNO3

2%HNO3中的钇

适用于5%HNO3中钙、镁、钠、钾和磷的标准溶液

预处理:

称出一定量的粉末,然后将其转移到微波消解管中。加入5mL 1M HNO3。按照微波说明在微波中消化样品。将消化管放在通风橱中,移开盖子,使挥发性烟雾蒸发。

测量步骤:

使用已知量的Milli-Q水将预处理后的样品转移至DigiTUBE。在消化管中加入2%HNO3中的钇溶液(每50mL稀释样品约0.25mL),并使用Milli-Q水稀释至已知体积。使用制造商描述的程序在ICP上分析样品。

通过使用Milli-Q水将10mL 1M HNO3和0.5mL在2%HNO3中的钇溶液的混合物稀释至最终体积100mL来制备盲样。

制备至少3个标准样品,其浓度应包含预期的样品浓度。

液体样品的检出限为:对于Ca、Na、K和P(Phosphor)为0.005g/100g样品,对于Mg为0.0005g/100g样品。粉末样品的检出限对于Ca、Na、K和P(Pho)为0.025g/100g样品,对于Mg为0.0005g/100g样品。

当处于P的检测限或低于P的检测限时,在示例中使用检测限的值来说明最坏情况下存在的最大P量。

实施例1.20:肌酐值的测定

肌酐值按如下所述测定:“通过婴儿谷物加工过程中肌酐的测定来评估Maillard反应(Maillard Reaction Evaluation by Furosine De-termination During InfantCereal Processing)”,Guerra-Hernandez等,Journal of Cereal Science 29(1999)171–176,并根据实施1.5确定蛋白质的总量。肌酐值以单位mg肌酐/100g蛋白质计算。

实施例1.21:测定液体中BLG的结晶度

以下方法用于确定pH在5-6范围内的液体中BLG的结晶度。

a)将10mL所涉及的液体样品转移到具有孔径为0.45微米的CA膜的Maxi-Spin过滤器中。

b)立即以1500g旋转过滤器5分钟,将离心机保持在2℃。

c)将2mL冷的Milli-Q水(2℃)添加到旋转过滤器的滞留侧(retentate side),并立即将过滤器以1500g旋转5分钟,同时将离心机冷却至2℃,收集渗透液(渗透液A),使用实施例1.31中概述的方法,通过HPLC测量体积并确定BLG浓度。

d)将4mL 2M NaCl添加到过滤器的滞留侧,迅速搅拌并使混合物在25℃下静置15分钟。

e)立即以1500g旋转过滤器5分钟,并收集渗透液(渗透液B)。

f)使用实施例1.31中概述的方法确定渗透液A和渗透液B中BLG的总重量,并将结果转化为BLG的总重量而不是重量百分比。渗透液A中的BLG的重量称为m渗透液A,渗透液B中的BLG的重量称为m渗透液B

g)液体中关于BLG的结晶度根据下述公式确定:

结晶度=m渗透液B/(m渗透液A+m渗透液B)×100%

实施例1.22:测定干粉中BLG的结晶度

此方法用于确定干粉中BLG的结晶度。

a)将5.0克粉末样品与20.0克冷Milli-Q水(2℃)混合,并在2℃下静置5分钟。

b)将所涉及的液体样品转移到带有0.45微米CA膜的Maxi-Spin过滤器中。

c)立即以1500g旋转过滤器5分钟,将离心机保持在2℃。

d)将2mL冷Milli-Q水(2℃)添加到旋转过滤器的滞留侧,然后立即以1500g旋转过滤器5分钟,收集渗透液(渗透液A),测量体积并使用实施例1.31中概述的方法通过HPLC确定BLG浓度,将结果转化为BLG的总重量而不是重量百分比。渗透液A中BLG的重量称为m渗透液A

e)然后使用以下公式计算粉末中BLG的结晶度:

结晶度=((mBLG总量-m渗透液A)/mBLG总量)×100%

其中mBLG总量是步骤a)中粉末样品中BLG的总量。

如果粉末样品中的BLG总量未知,那么其可以通过如下方式确定:将另一5g粉末样品(来自同一粉末源)悬浮在20.0克Milli-Q水中,然后通过添加NaOH水溶液将pH值调节至7.0,在搅拌下使混合物在25℃下静置1小时,最后使用实施例1.31确定粉末样品中的BLG总量。

实施例1.23:超滤(UF)渗透液电导率的测定

将15mL样品转移至截止值为3kDa(3000NMWL)的Amicon Ultra-15离心过滤器中,并以4000g离心20-30分钟,或直至在过滤器的底部中积累足够体积的超滤渗透液以测量电导率。离心后立即测量电导率。样品处理和离心在样品来源的温度下进行。

实施例1.24:检测粉末中干燥的BLG晶体

可以通过以下方法确定粉末中是否存在干燥的BLG晶体:

将要分析的粉末样品重新悬浮并在温度为4℃的去矿物质水中以2份水与1份粉末的重量比轻轻混合,然后在4℃下重新水合1小时。

通过显微镜检查重新水合的样品以鉴定晶体的存在,优选使用平面偏振光检测双折射。

分离晶体状物质并对其进行X射线晶体学分析,以验证晶体结构的存在,并且优选地还验证该晶格(空间群和晶胞尺寸)对应于BLG晶体的晶格。

分析分离出的晶体状物质的化学组成,以验证其固体主要由BLG组成。

实施例1.25:乳糖总量的测定

乳糖的总量根据ISO 5765-2:2002(IDF 79-2:2002)“干奶,干冰混合物和加工奶酪–乳糖含量的测定–第2部分:利用乳糖中半乳糖部分的酶促方法(Dried milk,driedice-mixes and processed cheese–Determination of lactose content–Part 2:Enzymatic method utilizing the galactose moiety of the lactose)”测定。

实施例1.26:碳水化合物总量的测定

通过使用Sigma Aldrich碳水化合物总量测定试剂盒(Cat MAK104-1KT)确定碳水化合物的含量,其中将碳水化合物水解并转化为糠醛和羟基糠醛,然后将其转化为色原,并在490nm进行分光光度法监测。

实施例1.27:脂质总量的测定

脂质的含量根据ISO 1211:2010(脂肪含量的测定重量法(Determination of Fat ContentGravimetric Method))确定。

实施例1.28:白利糖度(Brix)的测定

白利糖度的测量是使用PAL-α数字手持折射仪(Atago)对抛光水(通过反渗透过滤后的水,获得的电导率为至多0.05mS/cm)校准进行的。

将约500μl样品转移到仪器的棱镜表面,然后开始测量。读取并记录测量值。

乳清蛋白溶液的白利糖度与固体总含量(TS)成正比,并且TS(%w/w)约为白利糖度×0.85。

实施例1.29:乳铁蛋白和乳过氧化物酶的测定

乳铁蛋白的浓度由Soyeurt 2012(Soyeurt等;牛乳中乳铁蛋白含量的中红外预测:乳腺炎的潜在指标(Mid-infrared prediction of lactoferrin content in bovinemilk:poten-tial indicator of mastitis);Animal(2012),6:11,1830–1838页)概述的ELISA免疫测定法确定。

乳过氧化物酶的浓度使用可市售的牛乳过氧化物酶试剂盒测定。

实施例1.30:菌落形成单位数的测定

每克样品的菌落形成单位数在30℃根据ISO 4833-1:2013(E):食品和动物饲料的微生物学-微生物计数的水平方法-的菌落计数技术(Microbiology of food and animalfeeding stuffs-horizontal method for the enumeration of microorganisms-Colony-count technique)测定。

实施例1.31:BLG、ALA和CMP的总量的测定

该程序是液相色谱(HPLC)方法,用于定量分析蛋白质(例如ALA、BLG和CMP)以及任选地组合物中的其他蛋白质。与实施例1.6的方法相反,本方法还测量聚集存在的蛋白质,因此提供了所讨论的组合物中蛋白质种类总量的量度。

分离方式为体积排阻色谱法(SEC),该方法使用6M盐酸胍缓冲液作为样品溶剂和HPLC流动相。巯基乙醇用作还原剂,以还原蛋白质或蛋白质聚集体中的二硫化物(S-S),以产生展开的单体结构。

通过在流动相中溶解10mg蛋白质当量可以轻松实现样品制备。

将两个TSK-GEL G3000SWXL(7.7mm×30.0cm)色谱柱(GPC色谱柱)和一个保护柱串联放置,以实现原料中主要蛋白质的充分分离。

洗脱的分析物通过紫外检测(280nm)进行检测和定量。

设备/材料:

1.带有手动密封垫冲洗的HPLC泵515(Waters(沃特世))

2.HPLC泵控制器模块II(Waters(沃特世))

3.自动进样器717(Waters(沃特世))

4.双吸光度检测器2487(Waters(沃特世))

5.能够生成定量报告的计算机软件(Empower 3,Waters)

6.分析柱:两个TSK-GEL G3000SWXL(7.8×300mm,P/N:08541)

保护柱:TSK-保护柱SW×L(6.0×40mm,P/N:08543)

7.超声波浴(Branson 5200)

8.25mm针筒过滤器,带0.2μm醋酸纤维素膜。(514-0060,VWR)

处理:

流动相:

A.储备缓冲液(Stock buffer solution)

1.在1000mL烧杯中称取56.6g Na2HPO4、3.5g NaH2PO4和2.9g EDTA。

溶于800mL水中。

2.测量pH值,如有必要,用HCl(降低pH)或NaOH(增加pH)调节至7.5±0.1。

3.转移到1000mL容量瓶中,用水稀释至刻度。

B.6M盐酸胍流动相

1.在2000mL烧杯中称取1146g盐酸胍,然后加入200mL储备缓冲液(A)

2.用水稀释该溶液至约1600mL,同时用磁力搅拌棒混合(50℃)

3.用NaOH将pH调节至7.5±0.1

4.转移到2000mL容量瓶中,用水稀释至刻度

5.使用带有0.22μm膜过滤器的溶剂过滤设备进行过滤

校准标准

每种要定量的蛋白质的校准标准品通过以下方式制备:

1.准确称量(至0.01mg)约25mg的蛋白质参考标准品至10mL容量瓶中,溶于10mL水中。

这是蛋白质的蛋白质储备标准溶液(S1)。

2.吸取200μl S1到20ml容量瓶中,并用流动相稀释至刻度。

这是低工作标准溶液(low working standard solution)WS1。

3.吸取500μL S1到10mL容量瓶中,并用流动相稀释至刻度。

这是标准溶液WS2。

4.吸取500μL S1到5mL容量瓶中,并用流动相稀释至刻度。

这是标准溶液WS3。

5.吸取750μL S1到5mL容量瓶中,并用流动相稀释至刻度。

这是标准溶液WS4。

6.吸取1.0mL S1到5mL容量瓶中,并用流动相稀释至刻度。

这是高工作标准溶液(high working standard solution)WS5。

7.使用带刻度的一次性移液器将1.5mL WS1-5转移到单独的小瓶中。

在每个小瓶加入10μL的2-巯基乙醇并加盖。将溶液涡旋10秒钟。

让标准品在环境温度下放置约1小时。

8.使用0.22μm醋酸纤维素注射器过滤器过滤标准品。

使用凯氏定氮法(Kjeldahl)(N×6.38)测量蛋白质的纯度,并使用HPLC测定标准溶液WS5的面积%。

蛋白质(mg)=“蛋白质标准重量”(mg)×P1×P2

P1=P%(凯氏定氮法)

P2=蛋白质面积%(HPLC)

样品制备

1.称取相当于25mg蛋白质的原始样品到25毫升容量瓶中。

2.添加约20mL的流动相,并使样品溶解约30分钟。

3.将流动相添加到刻度(Add mobile phase to volume),并向25ml样品溶液中加入167μL的2-巯基乙醇。

4.超声处理约30分钟,然后将样品在环境温度下放置约1.5小时。

5.混合溶液并使用0.22μl醋酸纤维素注射器过滤器过滤。

HPLC系统/色谱柱

色谱柱平衡

1.依次连接GPC保护柱和两个GPC分析柱。

新的色谱柱通常在磷酸盐缓冲液中运输。

2.在30至60分钟内,以0.1至0.5mL/min的速度将水逐步流过新的色谱柱。

继续冲洗约1小时。

3.逐渐将流速从0.5mL/min降低至0.1mL/min,并用储罐中的流动相代替。

4.在30至60分钟内将泵流速从0.1mL/min逐渐增加至0.5mL/min,以避免压力冲击,并保持在0.5mL/min。

5.进样十个样品,以使色谱柱饱和,然后等待峰洗脱。

这将有助于色谱柱的调节。

完成此步骤无需等待每次注入完成后再注入下一次。

6.用流动相平衡至少1小时。

计算结果

要定量的蛋白质例如α-乳白蛋白、β-乳球蛋白和酪蛋白巨肽的含量的定量确定通过将相应标准蛋白的峰面积与样品的峰面积进行比较来进行。结果报告为:g特定蛋白质/100g原始样品或特定蛋白质相对于原始样品重量的重量百分比。

实施例1.32:定量微凝胶、蛋白纳米凝胶、可溶性乳清蛋白聚集体和天然蛋白质的量

使用以下步骤对饮料或粉末样品中不溶性蛋白质物质、蛋白纳米凝胶、可溶性乳清蛋白聚集体和天然蛋白质的量进行定量:

a)将待测样品(通过与去矿物质水混合或通过浓缩)转化为含20g蛋白质总量/L的溶液(例如,通过用去矿物质水稀释或通过浓缩),并且总蛋白质的浓度通过使用实施例1.5通过测量溶液的等分试样中的蛋白质总量来验证,并报告为ca

b)将a)中溶液的第一等分试样以3.000×g离心5分钟以沉淀不溶性蛋白质物质,随后按照步骤a)所述测量上清液中蛋白质的浓度,并将上清液的蛋白质的总量报告为cb。不溶性蛋白聚集体的含量(相对于蛋白质总量的百分比)计算为(ca-cb)/ca×100。

c)将a)中溶液的第二等分试样以50.000×g离心1小时以沉淀不溶性蛋白质物质和蛋白纳米凝胶,并按步骤a)中所述测量上清液中蛋白质的浓度,并记为cc。蛋白纳米凝胶级分计算为(ca-cc)/ca×100-(ca-cb)/ca×100

d)将第三等分试样的pH调节至4.6,以沉淀样品中所有变性和/或聚集的蛋白质。将样品在室温下放置15分钟,然后以50.000×g离心1小时以分离沉淀物。如步骤a)中所述测量所得的上清液的总蛋白质(主要是天然蛋白质)的浓度,并记录为cd

溶液中可溶性乳清蛋白聚集体的级分计算为

(ca-cd)/ca×100-(ca-cc)/ca×100。

溶液中天然蛋白质的级分计算为cd/ca×100。

如果需要原始样品的不溶性蛋白质物质、蛋白纳米凝胶、可溶性乳清蛋白聚集体和/或天然蛋白质的绝对浓度,这些很容易通过利用关于原始样品产生步骤a)中溶液的多少的信息来计算。

所有离心步骤均使用装有JA-30.50转子的Beckmann Coulter Avanti JXN-30离心机在25℃下进行,并在50mL Beckmann离心管(29×103mm)中使用50mL样品。

实施例1.33:流体动力学直径

使用Nanosizer(Malvern)通过动态光散射测定蛋白质颗粒的流体动力学直径(平均强度尺寸(d.nm))。将800μL的去矿物质水和5μL的热处理过的蛋白质饮料混合,然后添加到UV比色皿中。尺寸测量是在室温(22℃)下进行的。

实施例2:喷雾干燥的酸性BLG分离粉的生产

乳清蛋白进料

将来自标准干酪生产过程的甜乳清中的缺乳糖的UF截留液通过1.2微米过滤器过滤,并经Synder FR膜降脂,然后用作BLG结晶过程的进料。进料的化学组成见表1。值得注意的是,本实施例中提到的特定蛋白质(例如BLG、ALA)的所有重量百分比均与非聚集蛋白质相对于总蛋白质的重量百分比有关。

调节(Conditioning)

使用Koch HFK-328型膜(70m2膜)在46格间隔器进料压力1.5-3.0bar下,在20℃的超滤条件下调节甜乳清饲料的进料浓度,使其固体总量为21%(TS)±5,并使用抛光水(经过反渗透过滤后,电导率为至多0.05mS/cm的水)作为渗滤介质。然后通过加入HCl调节pH,使得pH为约5.5。继续进行渗滤,直到在20分钟的时间内截留物的电导率下降到低于0.1mS/cm。然后将截留物浓缩,直到渗透流量低于1.43L/h/m2。取出第一样品浓缩的截留物,并以3000g离心5分钟。第一个样品的上清液用于确定BLG产量。

结晶化

将浓缩的截留物转移到300L结晶罐中,该结晶罐中接种了由再水合化、喷雾干燥的BLG晶体制成的纯BLG晶体材料。随后,在约10小时内将接种的乳清蛋白溶液从20℃冷却至约6℃,以使BLG晶体形成并生长。

冷却后,获取含晶体的乳清蛋白溶液的样品(第二样品),并通过在3000g下离心5分钟分离BLG晶体。如下所述对来自第二样品的上清液和晶体球粒进行HPLC分析。如下所述计算结晶的产率,并确定为57%。

表1.进料的化学成分

使用HPLC测定BLG产量:

通过添加抛光水将第一样品和第二样品的上清液进行相同程度的稀释,并将稀释的上清液通过0.22μm的过滤器过滤。对于每种过滤并稀释的上清液,将相同体积的上清液装在HPLC系统中,并在214nm处检测,该系统带有Phenomenex5μm C4LC色谱柱250×4.6mm,Ea。

样品是在以下条件下运行的:

缓冲液A:MilliQ水,0.1%w/w TFA

缓冲液B:HPLC级乙腈,0.085%w/w TFA

流速:1mL/min

柱温:40℃

梯度:0-30分钟82-55%A和18-45%B;30-32分钟55-10%A和45-90%B;32.5-37.5分钟10%A和90%B;38-48分钟10-82%A和90-18%B。

数据处理:

由于两种上清液均以相同方式处理,因此可以直接比较BLG峰的面积以计算相对产量。由于晶体仅包含BLG,并且样品均已以相同的方式处理,因此所有样品中的α-乳白蛋白(ALA)浓度以及ALA面积应相同。因此,在计算相对产率时,将结晶前后的ALA面积用作校正因子(cf)。

cfα=ALA结晶前面积/ALA结晶后面积)

相对产量通过以下公式计算:

产量BLG=(1-(cfα×BLG结晶后面积)/BLG结晶前面积)×100

BLC晶体的酸溶解

使用倾析器(decanter)以350g、2750RPM、150RPM Diff分离结晶罐中剩余的物料。在分离前用64个垫片和75L/h的进料流量将进料与抛光水以1:2的比例混合。然后将倾析器(decanter)中的BLG晶体/固相与抛光水混合,以将其制成更稀的浆液,然后再添加磷酸以将pH降低至约3.0,以便快速溶解晶体。

溶解BLG晶体后,将纯BLG蛋白液体在与用于制备结晶用进料的超滤(UF)相同的UF设置下浓缩至15白利糖度,并将pH调节至约3.8的最终pH。然后将液体BLG分离物加热到75℃,持续5分钟,然后冷却到10℃。热处理使微生物负荷从热处理前的137.000CFU/g降低到热处理后的<1000CFU/g。热处理没有引起任何蛋白质变性,本征色氨酸荧光比(I330nm/I350nm)确定为1.20,表明BLG分子的天然性确认(native confirmation)。

BLG在中试装置喷雾干燥机上进行干燥,入口温度为180℃,出口温度为75摄氏度。在出口处取样的所得粉末的水含量为约4%w/w,粉末的化学组成示于表2。将干燥粉末的样品溶解,并将蛋白质变性度确定为1.5%,本征色氨酸荧光发射比(I330/I350)测量为1.20。

表2.BLG分离粉末的组成(BDL=低于检测限)

喷雾干燥粉末的堆积密度(625次轻拍)估计为0.2-0.3g/cm3

实施例3:喷雾干燥的、PH中性BLG分离粉末的生产

当使用与实施例2相同的方案和实验设置时,将表3中所示的乳糖还原的乳清蛋白分离物进行条件优化,并用于结晶用进料。计算出结晶产率为68%。

我们注意到,在该实施例中提到的特定蛋白质,例如BLG和ALA,的全部重量百分比都与非聚集蛋白质相对于蛋白质总量的重量百分比有关。

表3.进料的组成

在倾析器上以350g、2750RPM、150RPM Diff分离结晶罐中的剩余物料。在分离之前,用64个垫片和75L/h进料流量将进料与抛光水以1:2的比例混合。然后将倾析器(decanter)中的BLG晶体/固相与抛光混合,以将其制成更稀的浆液,然后添加0.1M氢氧化钾以将pH值调节至约7,以便快速溶解晶体。

溶解晶体后,将纯BLG蛋白质液体在与用于制备结晶用乳清蛋白溶液的超滤(UF)相同的UF设置下浓缩至15白利糖度,将pH调节至7.0的最终pH。BLG在中试装置喷雾干燥机上进行干燥,入口温度为180℃,出口温度为75℃。在出口处取样的所得粉末的水含量为约4%w/w。粉末的组成示于表4中。干燥后,将一些粉末溶解在去矿物质水中,并且将蛋白质变性度确定为9.0%,并且本征色氨酸荧光比(330nm/350nm)为1.16。

表4 BLG分离粉末的化学组成。BDL=低于检测极限。

喷雾干燥粉末的堆积密度(625次轻拍)估计为0.2-0.3g/cm3

实施例4:通用乳清蛋白饮料的制备

干燥的BLG分离蛋白质粉末(基于蛋白质包含≥85%的BLG)被分散在达到期望的最终蛋白质浓度所需的约95%的去矿物质水中。

如实施例3中所述制备pH中性的BLG分离物粉末,而如PCT/EP2017/084553的实施例7中所述制备pH 5.5的BLG分离粉末。

可选地,还可以添加矿物质、甜味剂、调味剂、稳定剂、乳化剂或其他组分,还包括脂肪和碳水化合物的来源。

使用10%NaOH或10%磷酸(或其他食品级酸)将pH调节至最终pH。

加入剩余的水以达到所需的蛋白质浓度,并且将组合物任选地均质化。

为了进行比较,在保留其余步骤的同时,用乳清蛋白分离物替代参考样品制备中≥85%BLG的产品。

将样品在黑暗环境中于20℃下保存。

实施例5:乳清蛋白组合物的热处理

使用板式热交换器或管式热交换器(制造商:OMVE HTST/UHT pilot plantHT320-20)在143℃加热2至6秒(高温,短时间(HTST))进行热处理。

将热处理饮料组合物在10℃下倒入100mL无菌瓶中,并立即密封。

在其他实验中,通过将乳清蛋白源转移到包含15-30mL样品的薄壁玻璃瓶中进行热处理。将小瓶浸泡在目标温度范围为86℃至95℃的预平衡水浴中1至18分钟,然后在冰上冷却。

实施例6:热处理饮料制品的生产

在本实施例中,制备了包含6%蛋白质并且pH为7.0的BLG饮料和WPI饮料。

BLG饮料是通过将渗滤过的pH 7.0BLG分离粉末溶解在10℃的去矿物质水中制备的。

为了比较,使用WPI-A制备WPI样品。将WPI-A溶解在10℃的去矿物质水中。将10%NaOH缓慢添加到该溶液中。将最终的pH调节至pH 7.0。

使用实施例5中所述的板式热交换器将溶液热处理143℃/4秒,并轻敲以提供热灭菌的乳清蛋白饮料组合物。

下表5中给出了用于制备饮料制品的BLG粉末的组成,为了比较,还列出了WPI的组成。

表5 BLG粉末(pH 7.0粉末)和WPI粉末(BDL=低于检测极限)的组成。

说明 干燥BLG WPI-A
ALA(w/w%) 0.2 8
BLG(w/w%) 88.6 61
灰分(Ash) 5.36 3.7
Ca BDL 0.072%
脂质 0.33 <0.1
K 2.36 1.14
Mg BDL 0.0075
Na BDL 0.484
P 0.63 0.214
蛋白质 88.31 89.5
pH 7.0 6.7

实施例7:含>85%BLG的无色透明乳清蛋白饮料

制备了饮料制品,其中约92%w/w的蛋白质是BLG,请参阅实施例4。

为了比较,制备了基于包含约61%w/w BLG的WPI粉末的乳清蛋白样品。

样品的蛋白质含量为6%w/w。用NaOH将pH调节至pH 7.0。

将制品在143℃下热处理4秒。

根据实施例1.7、1.8、1.9中所述的程序测量制品的浊度、粘度、颜色和透明度。

结果列于下表6。

表6 BLG和WPI饮料的性质。

pH 7.0 WPI-A BLG
浊度NTU 26.17 17.38
L* 39.31 39.98
a* -0.02 0.03
b* 0.46 0.01
ΔL*(样品-水) -0.66 0.01
Δa*(样品-水) -0.02 0.03
Δb*(样品-水) 0.68 0.23

为了计算Δb*,使用以下公式:

Δb*=b标准化为6.0w/w%蛋白质的样品*-b去矿物质水*,在室温下测量。

为了计算Δa*,使用以下公式:

Δa*=a标准化为6.0w/w%蛋白质的样品*-a去矿物质水*,在室温下测量。

为了计算ΔL*,使用以下公式:

ΔL*=L标准化为6.0w/w%蛋白质的样品*-L去矿物质水*,在室温下测量。

去矿物质水的颜色值为:

L*=39.97,a*=0,b*=-0.22。

结果:

表6中给出的结果证明,当使用包含至少85w/w%BLG的蛋白质组分时,在pH 7.0下产生澄清的无色透明的饮料。BLG饮料还具有低粘度。

与此相反,包含其中约61wt%的蛋白质是BLG的WPI的样品发黄并且具有较高的b*值。

实施例8:乳清蛋白饮料、高温热处理

生产了包含BLG的不透明的乳状饮料。将BLG粉末(pH值为5.5)溶于自来水中,并使用3%NaOH调节pH值为6.0,然后在94℃下热处理14分钟。BLG饮料包含约96%w/w的蛋白质作为BLG。

制备pH为6.0的10w/w%BLG的饮料。

参见下面的BLG和WPI样品的组成:

根据实施例1.7、1.8、1.9中所述的程序以及实施例1.12中的饮料稳定性来测量浊度、粘度、颜色和透明度。

结果显示在下表7和图1中。

表7:乳状BLG饮料在pH 6.0下的性质。

样品 BLG
L* 94.1
a* -0.69
b* 0.91
ΔL*(样品–水) 54.13
Δa*(样品–水) -0.69
Δb*(样品–水) 1.13
黏度(Viscoman)cP 2.3cP
浊度NTU >10.000

结果:

表7和图1中给出的结果表明,当使用包含至少85w/w%BLG的10w/w%蛋白质并对其进行热处理(对应于灭菌)时,在pH 6.0下生产乳状/不透明无色饮料。与此相反,包含WPI(WPI-A和WPI-B)的样品已凝胶化,因此不可能生产饮料(见图2)。

实施例9:主要包含蛋白纳米凝胶或可溶性乳清蛋白聚集体的示例性BLG饮料的消化。

该实施例的目的是通过对胃消化的体外模拟来探索在胃消化不同乳清蛋白饮料期间的结构形成。

制备了三种热处理的营养组合物。组合物中的两种包含≥85%的BLG(饮料A和B)和传统的WPI饮料(饮料C)。

饮料是根据实施例4生产的,并根据实施例5进行了热处理。

表8列出了用于制备示例性饮料的蛋白质粉末的成分。

表8:蛋白质成分的组成(BDL=低于检测限)。

饮料A:通过溶解包含98.2%BLG的蛋白质粉末来制备6w/w%BLG溶液(表8)。使用10%NaOH将pH调节至pH 7.0,并在143℃通过UHT处理灭菌6秒钟,以生产BLG饮料溶液A。

饮料B:通过溶解包含95.9%BLG的粉末来制备6w/w%BLG溶液(表8)。使用10%NaOH将pH调节至pH 6.0,并在86℃热处理18分钟,以生产BLG饮料溶液B。

饮料C:通过溶解包含61%BLG的蛋白质粉末“WPI”来制备6w/w%WPI饮料(表8)。用10%NaOH将pH调至pH 7.0,并在143℃下热处理6秒;饮料C用作参考。

饮料A和C透明,而饮料B不透明且呈乳状。

如实施例1.32中所述确定饮料中存在的不溶性蛋白质物质、可溶性聚集体、蛋白纳米凝胶和天然乳清蛋白的类型和量,结果示于图3。

结果-可溶性聚集体、蛋白纳米凝胶、不溶性蛋白质物质和天然乳清蛋白:

发现与BLG饮料(B)的乳状外观相反,BLG饮料(A)和WPI饮料(C)产生澄清的饮料。聚集体的组成通过实施例1.32中所述的方法进行了评估,如图3所示。图3显示饮料A(BLGpH 7.0)和C(WPI参考,pH 7.0)主要包含可溶性乳清蛋白聚集体(分别为67%和44%),而饮料B(BLG pH 6.0)主要包含蛋白纳米凝胶(74%)。在所有三种饮料中,不溶性蛋白质物质的含量均小于1%。

在BLG(A)和WPI(C)饮料中均发现约28-33%的残留天然蛋白质,这可能是由于不完全的聚集过程引起的,而BLG(B)中则保留了13%的天然蛋白质。因此,饮料组合物含有不同的蛋白质结构,这可能导致其消化的差异。

通过将1体积的热处理溶液A与1体积的热处理溶液B混合来制备第四种饮料(饮料D)。发现饮料D包含45%的蛋白纳米凝胶、19%的可溶性乳清蛋白聚集体和37%的天然蛋白质。

模拟胃消化的方法:

为了探索不同乳清蛋白饮料在胃消化过程中的结构形成,我们进行了胃消化的体外模拟。

根据先前在Mulet-Cabero,A.-I.,Mackie,A.R.,Wilde,P.J.,Fenelon,M.A.&Brodkorb,A.(2019)中描述的方案,对样品进行模拟的口腔和胃消化。牛乳中过程诱导的变化会影响体外胃消化的结构机理和动力学。食品水状胶体,第86、172-183页,以下进行了较小的修改。

在进行消化之前,将样品(30g)与由缓冲盐组成的溶液在37℃下混合,其数量和浓度应与随后在实际模拟消化中使用的数量和浓度相同。使用pH stat(Metrohm 602pHStat),用0.1M HCl将该混合物滴定至pH 2.0,这对于确定食品的实际缓冲能力是必需的,并且需要对滴定仪进行编程以进行实际消化。

为了进行实际消化,将样品(30)g与人类模型唾液在37℃下混合(不包含唾液淀粉酶,因为饮料中不存在淀粉)2分钟,模型唾液的量(1.65g)由样品的固体含量(6%)确定。

将样品转移到用于胃消化过程的恒温反应容器中,该容器最初包含总酸和胃液盐的10%,并模拟胃的禁食状态。剩余的90%的缓冲盐,0.1M HCl和水的添加速度应使添加在105分钟后完成,这是计算得出的胃消化过程的持续时间。使用注射泵以4.762μl/分钟的速度添加胃蛋白酶溶液(0.5ml,254400U/ml),使得在105分钟的消化结束之前,所有的胃蛋白酶溶液都被加入。将溶液添加到血管壁附近,以模拟胃粘膜表面的分泌。使用配备有集成PT100温度计的Metrohm Unitrode(6.0258.010)监测混合物的pH,该温度计垂直和居中地安装在消化容器中,该消化容器放置在允许轻缓混合样品的旋转振荡混合器(15rpm,相对于水平方向±5O)的中央。在消化过程中(分别为17.5、35、52.5、70、87.5和105分钟),用孔径为4mm的取样移液器从消化容器底部取六个样品。

使用手机(Samsung Galaxy S8+)在环境光下以4032×3024像素的分辨率在约15厘米高度下,在黑色背景上的玻璃培养皿中拍摄样品。

使用制造商规程(恒定电压,200V,22分钟),在还原条件下,在4-12%梯度凝胶(Bolt Gel,Invitrogen)上分析SDS PAGE样品。样品泳道(The sample lanes)中加载标准品(Invitrogen Mark 12)。运行凝胶后,将凝胶在酸性溶液(50%水、40%甲醇、10%乙酸)中固定2小时,用水洗涤(3×5分钟,每次洗涤100ml水),然后染色过夜(50ml Simply Blue,Invitrogen)。

使用Chemi Doc XRS系统(Bio-Rad)使凝胶成像。

结果显示在图4和5中。图4阐释了饮料A、B和C(WPI)的半动态体外消化,而图5在顶部阐释了:样品的半动态体外消化过程中,在选定的时间点(17.5-105分钟)提取的蛋白质等分试样的SDS-PAGE分析。消化研究的不同时间点的pH值显示在底部。

结果-模拟胃消化:

出乎意料的是,尽管WPI饮料中的ALA和CMP含量较高,但在饮料A(pH 7.0时的BLG)和C(pH 7.0时的WPI)的整个消化过程中,观察到了非常相似的视觉蛋白质凝结行为。对于两种饮料(A和C),已经在17.5分钟时观察到了蛋白质凝块,这很可能是由于最初与酸和胃液盐混合所致,并且凝块量在35-52.5分钟时增加而形成不透明液体(请参见图4)。后面的时间点对应于约5.6至4.2的pH范围,在高达70分钟时发现可见的蛋白质凝块/团聚物(见图5)。进一步发现,凝结/团聚伴随粘度增加。当添加更多的胃蛋白酶和胃液盐,从而进一步有效降低pH值时,消化变成透明的,粘度降低,蛋白质凝块逐渐消失。

但是,令人惊讶地发现,饮料B(pH 6.0的BLG)在整个消化过程中均保持不透明,并且在35-52.5分钟时不含可见的蛋白质凝块,在该消化阶段,饮料B的粘度也仅稍高一些(图4)。

图5表明,在消化的早期阶段(17.5分钟),饮料A中14kDa和21kDa标记之间的蛋白质带(对应于BLG)确实占主导地位,而WPI(饮料C)中存在多个带。

除了主要的BLG带以外,饮料B还包含在37kDa标记带附近的带,该带可能对应于BLG二聚体。当消化时间增加(以及连续添加胃液盐和胃蛋白酶)时,饮料A和C(WPI)均出现分子量低于BLG的蛋白质带。

出乎意料的是,饮料A和饮料C(WPI)中的这些低分子量蛋白质/多肽带的强度在饮料B中显著降低。这可能是由于与可溶性聚集体相比,对主要以蛋白纳米凝胶形式存在的BLG的胃蛋白水解的抵抗力增强。该发现可以使饮料制造商通过使用主要包含可溶性乳清蛋白聚集体或蛋白纳米凝胶的饮料或通过使用混合物来调节饮料中从胃肠道向肠中传递蛋白质的状态。

酸化后的凝胶强度:

如实施例1.11所述,在酸化过程中测量饮料A、B和C的凝胶强度。结果如图6所示。

结果-酸化后凝胶强度的测量:

图6阐释了胃酸化的模拟。在酸化过程中测量了三种类型的饮料的凝胶强度,这些饮料主要包含可溶性聚集体(饮料A和C(WPI))或蛋白纳米凝胶(饮料B)。由于BLG含量较低,而CMP等其他蛋白质含量较高,预计WPI中可溶性乳清蛋白聚集体的浓度会降低(表8)。

尽管饮料A和C的消化模式相似(见图4和5),但令人惊讶地发现,与酸化时的WPI样品相比,BLG饮料A的粘度显著增加。这可能是由于掺入聚集体中的BLG的纯度很高,并且与CMP和ALA较不易于聚集的WPI相比,在BLG中的含量高得多,请参见表8。

实施例10:包含BLG(蛋白纳米凝胶)的高蛋白饮料

营养高蛋白饮料,包括10w/w%、11w/w%、12w/w%、13w/w%、14w/w%、15w/w%和16w/w%的乳清蛋白,其中≥95.9%w/w是由BLG粉末A(表9中所示)制备的BLG。用3%w/w的NaOH将pH调节至pH 6.0。如实施例5所述,将溶液在90℃的水浴中热处理5分钟。之后,根据实施例5,将样品在冰水中冷却,并回火至室温。

表9:BLG分离物粉末A的化学组成

分析了不同饮料的粘度(实施例1.8)、成像的视觉外观(实施例1.9)和尺寸(流体动力学直径)和流体动力学直径(实施例1.33)。

结果:

结果示于图7、8和9。下面的表10阐释了在90℃下热处理5分钟的16w/w%BLG饮料的化学组成。

发明人发现,即使在10%w/w蛋白质浓度,甚至更高达至少16w/w%蛋白质的浓度下于90℃热处理5分钟后,BLG样品的粘度仍然惊人地保持极低,参见图7和8。这完全出乎意料。可比较的WPI样品将在10w/w%WPI pH 6.0时胶凝(参见示例8和图2)。

尽管在热聚集期间蛋白质浓度很高,但在饮料中未观察到沉淀或颗粒,这使得营养组合物特别适合于高蛋白质饮料应用。

测量了蛋白质颗粒的流体动力学直径(实施例1.33),如图9所示。测量到的蛋白质颗粒的流体动力学直径为185-323nm,这表明高蛋白质饮料含有蛋白纳米凝胶颗粒,这已经被Phan-Xuan等人,2014年(Phan-Xuan,T.,Durand,D.,Nicolai,T.,Donato,L.,Schmitt,C.,&Bovetto,L.(2014))描述为流体动力学半径为100-300nm的颗粒。通过添加钙离子驱动β-乳球蛋白微凝胶的热诱导形成。食品水状胶体,2012,34,227-235。

表10:16w/w%BLG饮料的化学组成。

w/w%
Ca 0.025
K 0.008
Mg 0.004
Na 0.038
PH 6.04
PHO BDL
蛋白质 15.9

实施例11:中性pH下的高蛋白饮料

由BLG粉末A(表9所示)制备了包含6w/w%、10w/w%和12w/w%乳清蛋白(其中95.9%w/w为BLG)的营养高蛋白饮料,以评估饮料的稳定性和浊度。用3%w/w的NaOH或HCl将pH调节至pH 6.0和7.0。如实施例5所述,将溶液在90℃的水浴中热处理5分钟。之后,根据实施例5,将样品在冰水中冷却,并回火至室温。

分析了不同样品的粘度(实施例1.8)、浊度(实施例1.7)、颜色(实施例1.9)和不溶性蛋白质物质的量(实施例1.10)。

结果显示在下表10和图10中。

表10.高蛋白BLG饮料在pH 6.0和pH 7.0下的性能。灰细胞=由于样品胶凝而无法确定。

结果:

清澈的饮料:

令人惊讶地发现,当使用含有0.1455w/w%钙的粉末A(表9)时,即使在蛋白质含量为10w/w%的高蛋白质浓度下,也可以在pH 7.0下生产稳定的无色透明饮料。发明人已经进行试验确认基于WPI的饮料将在类似条件下形成凝胶。

乳状饮料:

发现在90℃热处理5分钟后,即使在pH 6.0、蛋白质浓度为12w/w%蛋白质下,也可以生产出粘度极低的乳状饮料(4.5cP)。没有可见的颗粒或沉淀的迹象。

与此相反,我们发现相应的WPI样品,其蛋白质含量为10w/w%时,仅包含蛋白凝胶总量中57-61w/w%BLG,如实施例8所示。

实施例12:中性pH下的脂质含量占总能量含量的25%和50%的高蛋白饮料

由BLG粉末A(如表9所示)制备的营养高蛋白饮料包含3w/w%、6w/w%、10w/w%和12w/w%乳清蛋白,其中95.9%w/w是BLG。加入脂质使脂质含量占总能量含量的25%和50%,以便评估在脂肪存在的情况下制备营养饮料的机会。

在70℃的水浴中使水和脂质平衡。将0.2%Grindsted Citrem LR10溶解在加热的油中,然后与预热的水缓慢混合。将溶液冷却至60℃,加入粉末并搅拌30-45分钟以获得饮料组合物。

用3%NaOH或HCl将pH调节至pH 6.0或pH 7.0。将溶液在90℃的水浴中热处理5分钟。之后,根据实施例5,将样品在冰水中冷却,并回火至室温。

如果需要获得均质样品,则在上述步骤中还可以包括均质化步骤。

分析了不同样品的粘度(实施例1.8)、浊度(实施例1.7)、颜色(实施例1.9)和不溶性蛋白质物质的量(实施例1.10)。

结果列于下表11。

表11.添加了脂质的乳状BLG饮料的性质。

结果:

已经发现,即使脂质含量占总能量含量的25%和50%也可以生产稳定的高蛋白BLG饮料,并且仍具有非常低的粘度。

当总能量含量的50%是脂质时,在pH 7.0时,可以生产粘度非常低(5.5cP)的10w/w%蛋白质乳状饮料(包含至少85w/w%BLG)。

还发现在pH 6.0下可生产12w/w%的饮料,其脂质含量占总能量含量的25%和50%。它们具有白色乳状外观和非常低的粘度(7.8cP)。浊度至少为11000NTU。饮料是稳定的,在3000g下5分钟后未观察到不溶性蛋白质物质。

实施例13:高PH饮料

在pH 8.0下生产包含BLG的营养饮料,以证明其在高pH下的稳定性和外观。

由BLG粉末A和B(如表12所示)制备含有3w/w%乳清蛋白的营养高蛋白饮料,其中乳清蛋白中至少85wt%是BLG。

表12:两种BLG分离物粉末的化学组成。

用3%NaOH将pH调节至pH 8.0。将溶液在90℃的水浴中热处理5min。之后,根据实施例5,将样品在冰水中冷却,并回火至室温。

结果列于表13。

表13:pH 8.0饮料的性质。

结果:

结果表明,可以制备pH为8.0的澄清的稳定饮料。使用粉末A或粉末B时,这些饮料令人惊讶地是无色透明的,并且在pH 8.0下的粘度和浊度非常低。

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