生产
β-酪蛋白组合物和相关产品的方法
1.本技术是申请日为2014年1月23日，申请号为201480005515.9，发明名称为“生产β-酪蛋白组合物和相关产品的方法”的申请的分案申请。
发明领域
2.本发明涉及一种生产含有β-酪蛋白的组合物的方法、以及可通过此类方法获得的产品。更具体地，本发明涉及一种使用受控的微过滤来生产β-酪蛋白组合物的方法。
3.发明背景
4.β-酪蛋白是存在于人乳中的主要蛋白质。该蛋白质在其磷酸化区域处与钙结合。总体来说该蛋白质是无序的，并且其特点是无规卷曲蛋白质。
5.β-酪蛋白还存在于牛乳中，然而，其浓度低于在人乳中的浓度。在室温下，牛β-酪蛋白与牛乳的酪蛋白胶束结合，但在较低温度下例如2-5摄氏度，已知β-酪蛋白部分地与这些酪蛋白胶束分离以形成游离的β-酪蛋白，例如呈单个游离β-酪蛋白分子或小的β-酪蛋白聚集物的形式。
现有技术：
6.在现有技术中已描述了用于将β-酪蛋白从乳中分离的若干方法。
7.fr 2,592,769 a披露了一种通过对含有聚集酪蛋白酸钙的冷却液进给进行微滤来生产β-酪蛋白的方法。
8.us 5,169,666 a描述了一种通过使冷却脱脂乳经受微滤来生产富含β-酪蛋白的乳蛋白产品的工艺。所用的mf过滤器具有一个0.1-0.2微米的孔尺寸。
9.us 2007104847 a披露了一种生产β-酪蛋白的方法：该方法是基于对冷却脱脂乳的初始冷微滤来获得部分脱β-酪蛋白的渗余液以及含有乳清蛋白和大量β-酪蛋白的渗透液。含有β-酪蛋白的渗透液可以经受进一步的净化。
10.wo 2012/148,269al披露了一种制备包含β-酪蛋白的乳蛋白质部分的方法，该方法使用第一微滤步骤并且使该第一微滤步骤的渗余液经受第二微滤。该第一微滤步骤可以在暖温度下执行，并且第二微滤步骤可以在冷温度下执行。
11.发明概述
12.本发明的一个方面涉及一种生产含有β-酪蛋白的组合物的方法，该方法包括以下步骤：
13.a)通过将乳调节至至少20摄氏度的预热温度(t
预
)来将该乳预热，从而提供温乳，
14.b)使该温乳经受微滤(mf)，从而提供第一mf渗透液和第一mf渗余液，
15.c)任选地，使该第一mf渗余液经受mf-渗滤，
16.d)将来源于该第一mf渗余液的第一组合物的温度调节至在0-15摄氏度的范围内的冷温度(t
冷
)，并且在至少0.5小时的持续时间(t
冷
)内将该第一组合物的温度保持在这个范围内，从而获得冷却的第一组合物，
17.e)使该冷却的第一组合物经受微滤，从而获得第二渗余液和第二渗透液，该第二
渗透液是富含β-酪蛋白的，并且
18.f)任选地，使该第二mf渗余液经受mf-渗滤，
19.g)任选地，使来源于该第二渗透液的第二组合物经受一个或多个进一步的处理步骤，例如进一步的净化和/或浓缩步骤，
20.从而提供该含有β-酪蛋白的组合物。
21.步骤e)的第二渗透液例如可以用作该含有β-酪蛋白的组合物。可替代地，步骤e)的第二渗透液与步骤f)的mf-渗滤的随后的渗透液的组合可以用作该含有β-酪蛋白的组合物。可替代地，由步骤g)所得的产品可以用作该含有β-酪蛋白的组合物。
22.由于步骤c)、f)和g)被视为任选的，所以存在该方法的若干变体。该方法例如可以包括步骤a)、b)、d)以及e)。可替代地，该方法可以包括步骤a)、b)、c)、d)以及e)。例如，该方法可以包括步骤a)、b)、d)、e)以及f)。该方法例如可以包括步骤a)、b)、d)、e)以及g)。可替代地，该方法可以包括步骤a)、b)、d)、e)、f)以及g)。例如，该方法可以包括步骤a)、b)、c)、d)、e)以及f)。在其他实施例中，该方法包括步骤a)、b)、c)、d)、e)以及g)。该方法例如可以包括步骤a)、b)、c)、d)、e)、f)以及g)。
23.在本发明的一些实施例中，该方法是由步骤a)、b)、d)以及e)组成。可替代地，该方法可以由步骤a)、b)、c)、d)以及e)组成。例如，该方法可以由步骤a)、b)、d)、e)以及f)组成。该方法例如可以由步骤a)、b)、d)、e)以及g)组成。可替代地，该方法可以由步骤a)、b)、d)、e)、f)以及g)组成。例如，该方法可以由步骤a)、b)、c)、d)、e)以及f)组成。在其他实施例中，该方法是由步骤a)、b)、c)、d)、e)以及g)组成。该方法例如可以由步骤a)、b)、c)、d)、e)、f)以及g)组成。
24.图1中示出本发明的一个示例性实施例。这里，乳(1)接触加热单元(2)，该加热单元将该乳的温度调节至预处理温度(t
预
)。将该乳保持在温度t
预
下，长达足以允许该游离的β-酪蛋白的至少相当大一部分与酪蛋白胶束结合的持续时间t
预
。
25.然后，将该温乳转移至第一微滤单元(3)并且分成第一渗透液(6)和第一渗余液(5)。这个实施例包括对混合有稀释液(5)的第一渗余液(4)进行随后的渗滤，并且然后将所得的混合物转移至另一个微滤单元(3')，从而得到第一mf-渗滤渗余液(4')和第一mf-渗滤渗透液(6')。对第一mf-渗滤渗余液(4')执行另一个mf-渗滤步骤。在温微滤过程中的温度t
wmf
可以与t
预
相同或不同，但优选的是t
wmf
为至少20摄氏度。
26.随后，将所得的渗余液(4")稀释并且转移至一个冷却单元，在该冷却单元中该稀释的渗余液被冷却至温度t
冷
。将该稀释的渗余液保持在冷温度下，长达足以使该结合酪蛋白胶束的β-酪蛋白的相当大一部分分离的持续时间t
冷
，从而提供该冷却的、稀释的渗余液中的相当大一部分的游离的β-酪蛋白。该游离的β-酪蛋白通过冷mf(8)和冷mf-渗滤(8'和8")与该冷却的、稀释的渗余液分离。该游离的β-酪蛋白移动穿过mf过滤器并进入渗透液流(10，10'，10")中，将它们组合起来并且转移至一个喷雾干燥系统(12)，该喷雾干燥系统将该组合的渗透液转化成一种含有β-酪蛋白的粉末。
27.温mf/mf-渗滤(6，6'，6")的渗透液含有高质量的血清蛋白并且可以被转化成粉末或液体形式的血清蛋白浓缩物。
28.离开冷mf/mf-渗滤的渗余液流(9")是胶束酪蛋白的部分脱β-酪蛋白的分离物，并且例如可以用作一种食品添加剂或用于奶酪的生产中。
29.本发明的另一个方面涉及一种可通过根据前述权利要求中任一项所述的方法获得的含有β-酪蛋白的组合物。
30.本技术公开了如下内容：
31.1).一种生产含有β-酪蛋白的组合物的方法，该方法包括以下步骤：
32.a)通过将乳调节至至少20摄氏度的预热温度(t预)来将该乳预热，从而提供温乳，
33.b)使该温乳经受微滤(mf)，从而提供第一mf渗透液和第一mf渗余液，
34.c)任选地，使该第一mf渗余液经受mf-渗滤，
35.d)将来源于该第一mf渗余液的第一组合物的温度调节至在0-15摄氏度的范围内的冷温度(t冷)，并且将该第一组合物的温度保持在这个范围内长达至少0.5小时的持续时间(t冷)，从而获得冷却的第一组合物，
36.e)使该冷却的第一组合物经受mf，从而获得第二渗余液和第二渗透液，该第二渗透液是富含β-酪蛋白的，并且
37.f)任选地，使该第二mf渗余液经受mf-渗滤，
38.g)任选地，使来源于该第二渗透液的第二组合物经受一个或多个进一步的处理步骤，例如进一步的净化和/或浓缩步骤，
39.从而提供该含有β-酪蛋白的组合物。
40.2).根据项目1)所述的方法，其中在步骤a)的过程中，该乳的温度处于该预热温度范围内长达至多24小时的持续时间t预。
41.3).根据项目1)或2)所述的方法，其中该预热温度范围是40-60摄氏度并且t预是至多2小时。
42.4).根据前述项目中任一项所述的方法，其中用于对该温乳进行mf的过滤器具有在0.005-0.3微米的范围内的标称孔尺寸。
43.5).根据前述项目中任一项所述的方法，其中在对该热乳进行mf的过程中，该进料的温度被维持在至少20摄氏度的温度(twmf)下。
44.6).根据前述项目中任一项所述的方法，其中该方法包括步骤c)。
45.7).根据前述项目中任一项所述的方法，其中用于mf-渗滤的过滤器与用于对该温乳进行初始mf的过滤器相同或相似。
46.8).根据前述项目中任一项所述的方法，其中在该mf-渗滤的至少一部分的过程中该进料和渗余液流的温度被保持在该温mf温度范围内。
47.9).根据前述项目中任一项所述的方法，其中该mf-渗滤的至少一部分包括使用具有至少0.01g/kg的ca2 浓度的第一稀释液。
48.10).根据项目9)所述的方法，其中该第一稀释液具有在6-8的范围内的ph值。
49.11).根据项目9)或10)所述的方法，其中该第一稀释液包括乳或乳清的超滤(uf)渗透液。
50.12).根据前述项目中任一项所述的方法，其中该第一组合物包含相对于该第一组合物的蛋白质总量的至少90％(w/w)的酪蛋白总量。
51.13).根据前述项目中任一项所述的方法，其中该第一组合物包含相对于该第一组合物的蛋白质总量的至多10％(w/w)的乳清蛋白总量。
52.14).根据前述项目中任一项所述的方法，其中该第一组合物包含相对于该第一组
合物的总重量的至少0.1％(w/w)的蛋白质总量。
53.15).根据前述项目中任一项所述的方法，其中该第一组合物包含相对于蛋白质的总量的至少0.1％(w/w)的β-酪蛋白总量。
54.16).根据前述项目中任一项所述的方法，其中该第一组合物包含相对于酪蛋白的总量的至少20％(w/w)的β-酪蛋白总量。
55.17).根据前述项目中任一项所述的方法，该方法包括步骤c)，并且其中该第一组合物包括渗滤渗余液或该渗滤渗余液的蛋白质浓缩物，或甚至由其组成。
56.18).根据前述项目中任一项所述的方法，其中该第一组合物在步骤e)之前被保持在该冷温度范围内持续至少1小时。
57.19).根据前述项目中任一项所述的方法，其中该冷却的第一组合物具有在3-12摄氏度的范围内的温度。
58.20).根据前述项目中任一项所述的方法，其中步骤e)的冷mf利用与用于对该热乳进行温mf所使用的相同的mf过滤器。
59.21).根据前述项目中任一项所述的方法，其中该方法包括步骤f)。
60.22).根据前述项目中任一项所述的方法，其中该方法包括步骤g)。
61.23).根据前述项目中任一项所述的方法，其中步骤g)包括使该第二组合物的β-酪蛋白的重量百分比在干重基础上增加至至少50％(w/w)。
62.24).根据前述项目中任一项所述的方法，其中步骤g)包括使该第二组合物的β-酪蛋白的重量百分比在干重基础上增加至50％-85％(w/w)。
63.25).根据前述项目中任一项所述的方法，其中步骤g)包括使该第二组合物的固体含量增加至至少5％(w/w)。
64.26).根据前述项目中任一项所述的方法，其中步骤g)的浓缩包括选自下组的一个或多个过程，该组由以下各项组成：超滤、纳米过滤、反渗透、蒸发、喷雾干燥以及冷冻干燥。
65.27).一种生产含有β-酪蛋白的组合物的方法，该方法包括以下步骤：
66.1)提供冷却的含有酪蛋白胶束的组合物，
67.2)使该冷却的含有酪蛋白胶束的组合物经受微滤(mf)，从而获得含有酪蛋白胶束的渗余液和富含β-酪蛋白的渗透液，
68.3)任选地，使该含有酪蛋白胶束的渗余液经受mf-渗滤，并且
69.4)任选地，使来源于该富含β-的渗透液的第三组合物经受一个或多个进一步的处理步骤
70.从而提供该含有β-酪蛋白的组合物。
71.28).一种能够通过根据前述权利要求中任一项所述的方法获得的含有β-酪蛋白的组合物。
72.附图简述
73.图1是本发明的一个示例性实施例的示意图，其中(1)是乳，(2)是预热单元，3/3'/3"是mf单元，4/4'/4"是渗余液流，5/5'/5"是第一稀释液的添加，6/6'/6"是渗透液流，(7)是对稀释的渗余液(4")的冷却和保持，8/8'/8"是mf单元，9/9'/9"是渗余液流，10/10'/10"是渗透液流，11/11'是第二稀释液的添加，(12)是一个喷雾干燥单元。
74.图2展示了一种方法的温度分布图，该图包括一个高的预热温度t
预
和在温乳的微
滤过程中的稍低的温度t
wmf
。
75.图3展示了一种方法的温度分布图，其中t
预
与t
wmf
近似相同。
76.图4是对如实例1中所述那样获得的含有β-酪蛋白的组合物的毛细管电泳分析得出的电泳图。
77.图5是对一种可商购获得的β-酪蛋白制剂的毛细管电泳分析得出的电泳图。
78.发明的详细说明
79.如上所述，本发明的一个方面涉及一种生产含有β-酪蛋白的组合物的方法，该方法包括以下步骤：
80.a)通过将乳调节至至少20摄氏度的预热温度(t
预
)来将该乳预热，从而提供温乳，
81.b)使该温乳经受微滤(mf)，从而提供第一mf渗透液和第一mf渗余液，
82.c)任选地，使该第一mf渗余液经受mf-渗滤，
83.d)将来源于该第一mf渗余液的第一组合物的温度调节至在0-15摄氏度的范围内的冷温度(t
冷
)，并且在至少0.5小时的持续时间(t
冷
)内将该第一组合物的温度保持在这个范围内，从而获得冷却的第一组合物，
84.e)使该冷却的第一组合物经受微滤，从而获得第二渗余液和第二渗透液，该第二渗透液是富含β-酪蛋白的，并且
85.f)任选地，使该第二mf渗余液经受mf-渗滤，
86.g)任选地，使来源于该第二渗透液的第二组合物经受一个或多个进一步的处理步骤，例如进一步的净化和/或浓缩步骤，
87.从而提供该含有β-酪蛋白的组合物。
88.可通过本发明的方法获得的含有β-酪蛋白的组合物相对于蛋白质的总量优选地含有至少30％(w/w)β-酪蛋白。例如，该含有β-酪蛋白的组合物相对于蛋白质的总量可以含有至少50％(w/w)β-酪蛋白。该含有β-酪蛋白的组合物相对于蛋白质的总量可以含有至少60％(w/w)β-酪蛋白。可替代地，该含有β-酪蛋白的组合物相对于蛋白质的总量可以含有至少70％(w/w)β-酪蛋白，例如像至少80％(w/w)β-酪蛋白。
89.在本发明的一些优选实施例中，该含有β-酪蛋白的组合物相对于蛋白质的总量含有在30％-100％(w/w)的范围内的β-酪蛋白量。例如，该含有β-酪蛋白的组合物相对于蛋白质的总量可以含有在50％-95％(w/w)的范围内的β-酪蛋白量。该含有β-酪蛋白的组合物相对于蛋白质的总量例如可以含有在55％-90％(w/w)的范围内的β-酪蛋白量。可替代地，该含有β-酪蛋白的组合物相对于蛋白质的总量可以含有在60％-80％(w/w)的范围内的β-酪蛋白量。
90.本发明的含有β-酪蛋白的组合物相对于酪蛋白的总量优选地含有至少50％(w/w)β-酪蛋白。例如，该含有β-酪蛋白的组合物相对于酪蛋白的总量可以含有至少70％(w/w)β-酪蛋白。该含有β-酪蛋白的组合物相对于酪蛋白的总量可以含有至少80％(w/w)β-酪蛋白。可替代地，该含有β-酪蛋白的组合物相对于酪蛋白的总量可以含有至少90％(w/w)β-酪蛋白。例如，该含有β-酪蛋白的组合物相对于酪蛋白的总量可以含有至少95％(w/w)β-酪蛋白，例如像至少97％(w/w)β-酪蛋白。
91.该方法还可以用于生产血清蛋白浓缩物，例如通过收集该第一渗透液和/或从该第一渗透液的mf-渗滤得到的额外渗透液。此外，该方法可以用于生产脱β-酪蛋白的胶束酪
蛋白分离物，例如通过收集该第二渗余液和/或通过使该第二渗余液经受冷mf-渗滤获得的随后的渗余液。例如，该方法可以用于生产含有β-酪蛋白的组合物、血清蛋白浓缩物以及β-酪蛋白减少的胶束酪蛋白分离物。
92.在本发明的上下文中，短语“y和/或x”意思是“y”或“x”或“y和x”。沿着相同的逻辑线，短语“n1、n2……ni-1
和/或n
i”意思是“n
1”或“n
2”或
……
或“n
i-1”或“n
i”或组成部分n1、n2……ni-1
和ni的任何组合。
93.在本发明的上下文中，术语“酪蛋白胶束(casein micelle)”涉及一种酪蛋白种类的球形聚集物，如α-s1-酪蛋白、α-s2-酪蛋白、β-酪蛋以及κ-酪蛋白。该胶束的这些酪蛋白种类典型地是通过钙离子和疏水相互作用保持在一起的。天然乳的大部分酪蛋白是以酪蛋白胶束的形式存在的。
94.人类形式的β-酪蛋白是在存在于人乳中的主要蛋白质。然而，在牛乳中，牛类形式的β-酪蛋白仅构成蛋白质总量的约28％-32％(w/w)。该β-酪蛋白分子在其多个高度保守的磷酸化区域处与钙结合。β-酪蛋白例如可以以结合酪蛋白胶束的β-酪蛋白的形式或游离的β-酪蛋白的形式存在。术语“游离的β-酪蛋白”是指没有与酪蛋白胶束结合的酪蛋白。游离的β-酪蛋白例如可以是游离的β-酪蛋白的分子或所谓的子胶束，这些子胶束主要含有多个相关联的β-酪蛋白。
95.如上所述，该方法的步骤a)包括将乳的温度调节至至少20摄氏度的预热温度(t
预
)，从而提供温乳。步骤a)可以被视为在该乳接触微滤过滤器之前将该乳预热的一个步骤。
96.在步骤a)中提供的乳优选地是从哺乳动物获得的液体乳。如在此所使用的术语“乳”包括生乳、全乳、脱脂乳、无脂乳、低脂乳以及全脂乳。术语乳另外包括新鲜的乳或基于重悬于水中的乳粉的乳。
97.该乳的固体含量可能例如已通过稀释或浓缩而改变，即该乳可能例如是浓缩的乳或稀释的乳。
98.无脂乳是没有脂肪的或者脱脂乳制品。低脂乳典型地被限定为含有约1％至约2％脂肪的乳。全脂乳常常含有约3.25％脂肪。
99.乳的来源包括但是不限于：奶牛、绵羊、山羊、水牛、骆驼、美洲驼、母马和鹿。
100.在本发明的一些优选实施例中，该乳包括牛乳，或甚至由其组成。
101.在本发明的一些实施例中，该乳已经受巴氏灭菌法(pasteurisation)和/或细菌离心法(bactofugation)以便消除或至少减少该乳的微生物负荷。
102.在本发明的一些优选实施例中，步骤a)的乳包含1％-4.5％(w/w)酪蛋白、0.1％-1％(w/w)乳清蛋白以及0.001％-4％(w/w)乳脂。在本发明的甚至更优选的实施例中，步骤a)的乳包含2％-4.5％(w/w)酪蛋白、0.2％-1％(w/w)乳清蛋白以及0.01％-0.5％(w/w)乳脂。
103.虽然理论上可以使用所有类型的哺乳动物的乳，但特别优选的是近期从该乳的来源(例如从奶牛)挤出的乳。例如，该乳可以是至多5天时间的，即从挤出至多5天。优选地，该乳是至多4天时间的。例如，该乳可以是至多3天时间的。甚至更优选地，该乳是至多2天时间的。例如，该乳可以是至多1天时间的。
104.使用新挤出的乳对于本发明的方法是有利的，因为这导致β-酪蛋白较少的降解以
及因此比时间较长的乳更高的β-酪蛋白产量。
105.预热温度t
预
是至少20摄氏度。例如，t
预
可以是至少30摄氏度。可替代地，t
预
可以是至少40摄氏度。t
预
例如可以是至少50摄氏度。
106.可能需要甚至更高的预热温度，因此t
预
可以是至少60摄氏度。例如，t
预
可以是至少70摄氏度。可替代地，t
预
可以是至少80摄氏度。t
预
例如可以是至少100摄氏度。
107.在本发明的一些实施例中，t
预
是在20-180摄氏度的范围内。例如，t
预
可以是在20-60摄氏度的范围内。可替代地，t
预
可以是在60-120摄氏度的范围内。在一些实施例中，t
预
是在120-180摄氏度的范围内。
108.预热的持续时间t
预
可以根据该过程中所用的预热温度t
预
而变化。然而，优选的是，该乳被充分预热以允许游离的β-酪蛋白与酪蛋白胶束缔合。
109.本发明人已看到以下迹象：太短的热预处理时间和/或太低的预处理温度导致减少的β-酪蛋白产量。本发明人已发现，通过控制t
预
和t
预
可以增加β-酪蛋白的产量。
110.在预热过程中使用的温度越高，用于提供游离的β-酪蛋白与酪蛋白胶束的有效再缔合所需的加热时间越短。如果t
预
是在20-60摄氏度的范围内，那么该保持时间例如可以是在1分钟-1小时的范围内。如果t
预
是在60-120摄氏度的范围内，那么该保持时间例如可以是在0.5秒-5分钟的范围内。如果t
预
是在120-180摄氏度的范围内，那么该保持时间例如可以是在0.05秒-4秒的范围内。
111.在本发明的一些实施例中，t
预
是在20-60摄氏度的范围内，该保持时间例如可以是在1分钟-1小时的范围内。
112.该温乳另外可以含有存在于哺乳动物的乳中的通常的碳水化合物、脂肪和矿物质。
113.在本发明的上下文中，术语“方法”和“过程”可交换地使用。
114.在本发明的一些优选实施例中，将该乳的温度保持在该预热温度范围内长达最多24小时的持续时间t
预
。可替代地，t
预
可以是至多5小时。t
预
例如可以是至多1小时。例如，t
预
可以是至多0.5小时。
115.该预热温度范围是该乳在其于步骤b)中接触mf过滤器之前被预热的温度范围。
116.可以使用甚至更短的t
预
，例如在该预热温度是相对高的情况下。因此，在本发明的一些实施例中，t
预
是至多30分钟。可替代地，t
预
可以是至多10分钟，或甚至更短如至多5分钟。
117.例如当t
预
超过60摄氏度时，可以使用非常短的t
预
。因此，在本发明的一些实施例中，t
预
是至多1分钟。可替代地，t
预
可以是至多0.5分钟，或甚至更短如至多0.1分钟。
118.例如，可以将该乳保持在该预热温度范围内长达在1秒-24小时的范围内的持续时间t
预
。可替代地，t
预
可以是在10秒-5小时的范围内。t
预
例如可以是在30秒-1小时的范围内。例如，t
预
可以是在1分钟-0.5小时的范围内。
119.如上所述，可以使用相对短的t
预
，例如在该预热温度是相对高的情况下。因此，在本发明的一些实施例中，t
预
是在1秒-30分钟的范围内。可替代地，t
预
可以是在10秒-10分钟的范围内。t
预
例如可以是在20秒-5分钟的范围内。
120.在本发明的一些实施例中，该预热温度范围是40-60摄氏度并且t
预
是至多2小时。例如，该预热温度范围可以是40-60摄氏度并且t
预
可以是至多0.5小时。该预热温度范围例
如可以是40-60摄氏度并且t
预
可以是至多0.2小时。可替代地，该预热温度范围例如可以是40-60摄氏度并且t
预
可以是至多0.1小时。
121.在本发明的其他实施例中，该预热温度范围是60-120摄氏度并且t
预
是至多0.2小时。例如，该预热温度范围可以是60-120摄氏度并且t
预
可以是至多2分钟。该预热温度范围例如可以是60-120摄氏度并且t
预
可以是至多30秒。可替代地，该预热温度范围例如可以是60-120摄氏度并且t
预
可以是至多10秒。
122.在本发明的另外其他实施例中，该预热温度范围是120-180摄氏度并且t
预
是至多20秒。例如，该预热温度范围可以是120-180摄氏度并且t
预
可以是至多2秒。该预热温度范围例如可以是120-180摄氏度并且t
预
可以是至多0.5秒。可替代地，该预热温度范围例如可以是120-180摄氏度并且t
预
可以是至多0.2秒。
123.步骤b)包括使该温乳经受微滤，从而提供第一mf渗透液和第一mf渗余液。
124.步骤b)的mf是使用一个过滤器来执行的，该过滤器保留了这些酪蛋白胶束的至少相当大一部分，并且优选地基本上全部，但允许乳清蛋白通行。
125.在步骤a)的过程中执行的对该乳的预热引起一大部分并且优选地基本上全部可获得的β-酪蛋白与这些酪蛋白胶束结合。
126.在本发明的一些优选实施例中，用于温mf的过滤器具有在0.005-0.3微米的范围内的标称孔尺寸。例如，用于温mf的过滤器可以具有在0.007-0.2微米的范围内的一个标称孔尺寸。可替代地，用于温mf的过滤器可以具有在0.01-0.1微米的范围内的一个标称孔尺寸。用于温mf的过滤器可以例如具有在0.01-0.05微米范围内的一个标称孔尺寸。
127.在本发明的一些优选实施例中，mf过滤器被用于横流模式中。
128.一种合适的微滤系统例如可以在利乐包装公司乳品加工手册(tetra pak dairy processing handbook)2003(isbn 91-631-3427-6)中找到，该手册出于所有目的通过引用结合在此。
129.关于实施微滤和mf-渗滤的更多细节可以在2003年的“利乐包装公司乳品加工手册”(isbn 91-631-3427-6)和2000年的apv系统公司(apv systems)的沃纳
·
科弗德
·
尼尔森(werner kofod nielsen)的“膜过滤和相关分子分离技术”("membrane filtration and related molecular separation technologies")(isbn 87-88016757)的图书中找到，以上图书出于所有目的通过引用结合在此。
130.在本发明的一些优选实施例中，本发明的方法包括步骤c)，即，使该第一渗余液经受mf-渗滤的一个步骤。
131.本发明人已发现，与该第一微滤步骤结合来使用渗滤是有利的，因为这允许洗去血清蛋白，否则该血清蛋白可能作为杂质出现在最终的β-酪蛋白产品中。虽然此类杂质稍后可以在该过程中被去除，但本发明人已发现在该第二微滤步骤之前将其去除是既容易又方便的。
132.步骤c)的mf-渗滤可以包括利用第一稀释液将该第一渗余液稀释，并使该稀释的第一渗余液经受微滤，从而获得第一渗滤渗余液和第一渗滤渗透液。这些酪蛋白胶束仍然被mf过滤器保留，而乳清蛋白质移动穿过微滤过滤器并进入该第一渗滤渗透液中。渗余液的稀释和随后的微滤可以重复若干次，每次提供的渗余液具有比前一个周期中更低的乳清蛋白含量。
133.如应当理解的，这些过滤步骤可以是在一个分批过程中一个接一个地执行的不连续的步骤，或者它们可以在一个连续过程中同时被执行。
134.使用mf-渗滤是有利的，因为这使得可以洗掉初始进料的大部分乳清蛋白。mf-渗滤是另外有利的，因为它可以在相对低的粘度下进行，并且因此不会使这些酪蛋白胶束暴露于过度的剪切力。
135.该mf和mf-渗滤典型地是使用低压进行的，例如使用至多5巴的压力，并且优选地至多4巴的压力。例如，该mf和mf-渗滤可以使用至多3巴的压力进行。可替代地，mf和mf-渗滤可以使用至多2巴的压力进行。在本发明的优选实施例中，该mf和mf-渗滤是使用至多1巴(例如像至多0.5巴)的压力进行的。
136.用于mf-渗滤的过滤器可以与用于对该温乳进行初始mf的过滤器相同或相似。
137.该mf-渗滤的进料和随后的渗余液的温度在该mf-渗滤的至少一部分过程中并且例如在整个mf-渗滤过程中，优选地被保持在该暖的温度范围内。这是为了避免在步骤c)的渗滤过程中从该渗余液中洗掉β-酪蛋白。
138.在本发明的一些优选实施例中，该mf-渗滤的至少一部分包括使用具有至少0.01g/kg的ca
2
浓度的第一稀释液。例如，该第一稀释液可以具有至少0.02g/kg的ca
2
浓度。可替代地，该第一稀释液可以具有至少0.04g/kg的ca
2
浓度。该第一稀释液例如可以具有至少0.1g/kg的ca
2
浓度。
139.使用含有大量钙离子的稀释液似乎减少了在该温mf/mf-渗滤步骤中对β-酪蛋白的冲洗，并且似乎提高了该过程的β-酪蛋白的总产量。
140.该第一稀释液例如可以具有在5-9的范围内、并且优选地在6-8的范围内的ph值。例如，该第一稀释液可以具有约为7的ph值。该第一稀释液优选地不含蛋白质或至少含有极低含量的蛋白质。
141.在本发明的一些实施例中，该第一稀释液包含乳或乳清的超滤(uf)渗透液，或甚至由其组成。
142.可替代地，该第一稀释液可以是软化水或自来水。
143.在该温mf和mf-渗滤过程中所用的温度t
wmf
是至少20摄氏度。例如，t
wmf
可以是至少30摄氏度。可替代地，t
wmf
可以是至少40摄氏度。t
wmf
例如可以是至少45摄氏度。
144.在该温mf和mf-渗滤过程中可能期望甚至更高的温度，因此t
wmf
可以是至少50摄氏度。例如，t
wmf
可以是至少55摄氏度。可替代地，t
wmf
可以是至少60摄氏度。
145.在本发明的一些实施例中，t
wmf
是在20-65摄氏度的范围内。例如，t
wmf
可以是在30-60摄氏度的范围内。可替代地，t
wmf
可以是在35-55摄氏度的范围内。在一些实施例中，t
wmf
是在40-55摄氏度的范围内。
146.该温mf和该任选的温mf-渗滤的持续时间t
wmf
优选地被保持为尽可能短的。因此，t
wmf
优选地是至多12小时。例如，t
wmf
可以是至多5小时。可替代地，t
wmf
可以是至多2小时。t
wmf
可以是至多1小时。例如，t
wmf
可以是至多0.5小时。可替代地，t
wmf
可以是至多0.1小时。
147.当该渗余液离开该mf-渗滤单元时，或者在不使用渗滤的情况下当该渗余液离开该mf单元时，该渗余液优选地被冷却至低于20摄氏度的温度。
148.如上所述，步骤d)包括将来源于该第一mf渗余液的第一组合物的温度调节至在0-15摄氏度的范围内的冷温度(t
冷
)，并且在至少0.5小时的持续时间(t
冷
)内将该第一组合物
的温度保持在这个范围内，从而获得冷却的第一组合物。
149.该第一组合物优选地是一种液体含水组合物。该第一组合物来源于该第一mf渗余液，这样说是因为该第一组合物的至少50％(w/w)的酪蛋白胶束源自该第一mf渗余液和/或源自该第一mf渗余液的mf-渗滤渗余液。
150.例如，该第一组合物的至少75％(w/w)的酪蛋白胶束可源自该第一mf渗余液和/或源自该第一mf渗余液的mf-渗滤渗余液。优选地，该第一组合物的至少90％(w/w)的酪蛋白胶束源自该第一mf渗余液和/或源自该第一mf渗余液的mf-渗滤渗余液。甚至更优选地，该第一组合物的至少95％(w/w)的酪蛋白胶束源自该第一mf渗余液和/或源自该第一mf渗余液的mf-渗滤渗余液，例如像基本上所有酪蛋白胶束。
151.在本发明的一些优选实施例中，该第一组合物是该第一mf渗余液和/或该第一mf渗余液的mf-渗滤渗余液。
152.然而，在本发明的其他实施例中，该第一mf渗余液和/或该第一mf渗余液的mf-渗滤渗余液可以经受引起该第一组合物形成的一个或多个额外过程步骤。此类额外过程步骤例如可以包括温度调节、浓缩、稀释、去矿物质和/或ph值调节。
153.在本发明的一些实施例中，提供该第一组合物包括将该第一mf渗余液和/或该第一mf渗余液的mf-渗滤渗余液浓缩。
154.在本发明的一些优选实施例中，该第一组合物相对于该第一组合物的蛋白质总量包含至少90％(w/w)的酪蛋白总量。例如，该第一组合物相对于该第一组合物的蛋白质总量可以包含至少92％(w/w)的酪蛋白总量。可替代地，该第一组合物相对于该第一组合物的蛋白质总量可以包含至少94％(w/w)的酪蛋白总量。该第一组合物相对于该第一组合物的蛋白质总量例如可以包含至少96％(w/w)的酪蛋白总量，如约98(w/w)。
155.该第一组合物典型地相对于该第一组合物的蛋白质总量包含至多10％(w/w)的乳清蛋白质总量。例如，该第一组合物相对于该第一组合物的蛋白质总量可以包含至多8％(w/w)的乳清蛋白质总量。可替代地，该第一组合物相对于该第一组合物的蛋白质总量可以包含至多6％(w/w)的乳清蛋白质总量。该第一组合物相对于该第一组合物的蛋白质总量例如可以包含至多4％(w/w)的乳清蛋白质总量。
156.在本发明的一些实施例中，该第一组合物相对于该第一组合物的总重量包含至少0.1％(w/w)的蛋白质总量。例如，该第一组合物相对于该第一组合物的总重量可以包含至少0.5％(w/w)的蛋白质总量。该第一组合物相对于该第一组合物的总重量例如可以包含至少1％(w/w)的蛋白质总量。可替代地，该第一组合物相对于该第一组合物的总重量可以包含至少2％(w/w)的蛋白质总量。
157.在本发明的一些实施例中，该第一组合物相对于该第一组合物的总重量包含在0.1％-20％(w/w)的范围内的蛋白质总量。例如，该第一组合物相对于该第一组合物的总重量可以包含在0.5％-10％(w/w)的范围内的蛋白质总量。该第一组合物相对于该第一组合物的总重量例如可以包含在1％-7％(w/w)的范围内的蛋白质总量。可替代地，该第一组合物相对于该第一组合物的总重量可以包含在2％-6％(w/w)的范围内的蛋白质总量，例如像在3％-4％(w/w)的范围内。
158.在本发明的一些实施例中，该第一组合物相对于蛋白质的总量包含至少1％(w/w)的β-酪蛋白总量。例如，该第一组合物相对于蛋白质的总量可以包含至少10％(w/w)的β-酪
蛋白总量。该第一组合物相对于蛋白质的总量可以包含至少20％(w/w)的β-酪蛋白总量。可替代地，该第一组合物相对于蛋白质的总量可以包含至少30％(w/w)的β-酪蛋白总量。
159.在本发明的一些实施例中，该第一组合物相对于蛋白质的总量包含在1％-50％(w/w)的范围内的β-酪蛋白总量。例如，该第一组合物相对于蛋白质的总量可以包含在10％-45％(w/w)的范围内的β-酪蛋白总量。该第一组合物相对于蛋白质的总量例如可以包含在20％-45％(w/w)的范围内的β-酪蛋白总量。可替代地，该第一组合物相对于蛋白质的总量可以包含在30％-40％(w/w)的范围内的β-酪蛋白总量。
160.β-酪蛋白的总量可以根据鲍勃(bobe)等人(鲍勃等人于1998年2月16日在农业食品化学期刊(j agric food chem)第46卷第二期第458-463页发表)的文章来确定。
161.酪蛋白的总量可以根据iso 17997-1:2004，乳-酪蛋白含氮量测定(milk-determination of casein-nitrogen content)-第1部分：间接方法(参照法)来确定。
162.在本发明的一些实施例中，该第一组合物相对于酪蛋白的总量包含至少20％(w/w)的β-酪蛋白总量。例如，该第一组合物相对于酪蛋白的总量可以包含至少25％(w/w)的β-酪蛋白总量。该第一组合物相对于酪蛋白的总量例如可以包含至少30％(w/w)的β-酪蛋白总量。可替代地，该第一组合物相对于酪蛋白的总量可以包含至少35％(w/w)的β-酪蛋白总量。
163.在本发明的一些实施例中，该第一组合物相对于酪蛋白的总量包含在20％-50％(w/w)的范围内的β-酪蛋白总量。例如，该第一组合物相对于酪蛋白的总量可以包含在25％-45％(w/w)的范围内的β-酪蛋白总量。该第一组合物相对于酪蛋白的总量例如可以包含在30％-45％(w/w)的范围内的β-酪蛋白总量。可替代地，该第一组合物相对于酪蛋白的总量可以包含在35％-40％(w/w)的范围内的β-酪蛋白总量。
164.在本发明的一些优选实施例中，本发明的方法包括步骤c)，并且该第一组合物包括渗滤渗余液或该渗滤渗余液的蛋白质浓缩物，或甚至由其组成。
165.在本发明的上下文中，液体的蛋白质浓缩物含有比该液体本身更高浓度的蛋白质，但是含有这些单独的蛋白质之间的基本相同的摩尔比。蛋白质浓缩物例如可以通过使该液体经受超滤、反渗透、或者溶剂蒸发来获得。
166.该第一组合物的温度被调节至在0-15摄氏度的冷温度范围内的一个温度t
冷
，以允许结合酪蛋白胶束的β-酪蛋白与这些酪蛋白胶束分离。该第一组合物可以直接被冷却，或者它可以由如在此指定的已被冷却的组分制备。
167.该冷温度范围例如可以是1-12摄氏度。例如，该冷温度范围可以是2-10摄氏度。该冷温度范围例如可以是3-7摄氏度，如约5摄氏度。
168.该第一组合物优选地在步骤e)之前被保持在该冷温度范围内长达至少0.5小时的持续时间t
冷
。
169.在本发明的一些优选实施例中，该第一组合物在步骤e)之前被保持在该冷温度范围内长达至少1小时的持续时间t
冷
。例如，t
冷
可以是至少2小时。可替代地，t
冷
可以是至少3小时，例如像至少4小时。可以使用甚至更长的时间，因此该第一组合物例如可以在步骤e)之前被保持在该冷温度范围内长达至少15小时的持续时间t
冷
。例如，t
冷
可以是至少30小时。可替代地，t
冷
可以是至少60小时，例如像至少80小时。
170.该第一组合物可以另外含有存在于哺乳动物的乳中的通常的小分子，例如碳水化
合物和矿物质。
171.步骤e)包括使该冷却的第一组合物经受mf，从而获得第二渗余液和第二渗透液，该第二渗透液是富含β-酪蛋白的。
172.该第二渗透液是富含β-酪蛋白的，这样说是因为与该冷却的第一组合物相比，该第二渗透液相对于酪蛋白的总量含有更高的β-酪蛋的重量百分比。
173.步骤e)的微滤例如可以使用相同的微滤系统，该微滤系统包括用于对该温乳进行微滤的mf过滤器。
174.优选的是，该冷却的第一组合物和所得的渗余液的温度在步骤e)的冷mf过程中被维持在该冷温度范围内。
175.然而，在本发明的一些实施例中，该冷却的第一组合物的温度紧接着在该第二微滤之前被升高。本发明人已看到以下迹象：紧接着在该第二微滤步骤之前将该冷却的第一组合物的温度增加至在15-60摄氏度的范围内的一个温度具有增加该微滤单元的能力、从而在β-酪蛋白产量无显著损失的情况下降低该过程的能量消耗的益处。因此，在本发明的一些优选实施例中，t
冷
是在温度范围0-15摄氏度内，并且t
cmf
是在15-60摄氏度的范围内。例如，t
冷
可以是在温度范围0-15摄氏度内，并且t
cmf
可以是在15-50摄氏度的范围内。可替代地，t
冷
可以是在温度范围0-15摄氏度内，并且t
cmf
可以是在15-30摄氏度的范围内。
176.在本发明的上下文中，术语“紧接着在该第二微滤之前”意味着在该第一组合物接触执行该第二微滤的过滤单元的膜之前至多10分钟，优选地之前至多5分钟，并且甚至更优选地之前至多2分钟、如之前至多1分钟。
177.在本发明的一些优选实施例中，该方法包括步骤f)，即，使该第二渗余液经受mf-渗滤来洗掉更多β-酪蛋白的步骤。
178.本发明人已发现，在该第二微滤步骤之后执行渗滤是有利的，因为这允许洗掉该第二mf渗余液中的更多β-酪蛋白，并且因此增加了β-酪蛋白产量/kg乳进料。
179.步骤f)的mf-渗滤可以包括利用第二稀释液来稀释该第二渗余液，并且使该稀释的第二渗余液经受微滤，从而获得渗滤渗余液和渗滤渗透液。这些酪蛋白胶束仍然被该mf过滤器保留，而分离的β-酪蛋白移动穿过微滤过滤器并进入该渗滤渗透液中。该渗滤渗余液的稀释和随后的微滤可以重复若干次，每次提供的渗余液具有比前一个周期中更低的β-酪蛋白含量渗余液。
180.该第二稀释液典型地具有在5-9的范围内、并且优选地在6-8的范围内的ph值。例如，该第二稀释液可以具有约为7的ph值。该第二稀释液优选地不含蛋白质或仅含有极低含量的蛋白质。
181.在本发明的一些实施例中，该第二稀释液包括乳或乳清的超滤(uf)渗透液，或甚至由其组成。
182.可替代地，该第二稀释液可以是软化水或自来水。本发明人已看到以下迹象：在该第二mf-渗滤步骤中使用水作为该第二稀释液增加了在该第二mf-渗滤过程中从这些酪蛋白胶束释放的β-酪蛋白的量，并且因此似乎增加了β-酪蛋白总产量/kg乳进料。
183.步骤f)的一种或多种渗滤渗透液含有游离的β-酪蛋白并且可以与该第二渗透液合并。
184.该第二渗透液或该合并的第二渗透液以及随后的冷mf-渗滤渗透液可以用作本发
明的β-酪蛋白组合物。
185.优选的是，这些渗余液的温度在步骤e)的冷mf过程中、并且还在步骤f)的冷mf-渗滤过程中(如果该过程包括后者的话)被维持在该冷温度范围内。
186.该冷mf和冷mf-渗滤典型地是使用低压进行的，例如使用至多5巴并且优选地至多4巴的压力。例如，该mf和mf-渗滤可以使用至多3巴的压力进行。可替代地，mf和mf-渗滤可以使用至多2巴的压力进行。该mf和mf-渗滤例如可以使用至多1巴(例如像至多0.5巴)的压力进行。
187.该冷mf和该任选的冷mf-渗滤的持续时间t
cmf
优选地被保持为尽可能短的。因此，t
cmf
优选地是至多12小时。例如，t
cmf
可以是至多5小时。可替代地，t
cmf
可以是至少2小时。t
cmf
可以是至多1小时。例如，t
cmf
可以是至多0.5小时。可替代地，t
cmf
可以是至少0.1小时。
188.在本发明的一些优选实施例中，该方法包含使来源于该第二渗透液的第二组合物经受一个或多个进一步的处理步骤(例如进一步的净化和/或浓缩步骤)的步骤g)。
189.该第二组合物优选地是一种液体含水组合物。该第二组合物来源于该第二mf渗透液，这样说是因为该第二组合物的至少50％(w/w)的β-酪蛋白源自该第二mf渗透液和/或从步骤f)获得的另外的一种或多种渗透液。
190.例如，该第二组合物的至少75％(w/w)的β-酪蛋白可以源自该第二mf渗透液和/或从步骤f)的mf-渗滤获得的另外的一种或多种渗透液。优选地，该第二组合物的至少90％(w/w)的β-酪蛋白源自该第二mf渗透液和/或从步骤f)的mf-渗滤获得的另外的一种或多种渗透液。甚至更优选地，该第二组合物的至少95％(w/w)的β-酪蛋白源自该第二mf渗透液和/或从步骤f)的mf-渗滤获得的另外的一种或多种渗透液，例如像基本上所有β-酪蛋白。
191.在本发明的一些优选实施例中，该第二组合物是该第二mf渗透液和/或从步骤f)的mf-渗滤获得的另外的一种或多种渗透液。可替代地，该第二组合物可以是该第二mf渗透液和/或从步骤f)的mf-渗滤获得的另外的一种或多种渗透液的蛋白质浓缩物。
192.然而，在本发明的其他实施例中，可以使该第二mf渗透液和/或从步骤f)的mf-渗滤获得的另外的一种或多种渗透液经受引起该第二组合物形成的额外过程步骤。此类额外过程步骤例如可以包括温度调节、浓缩、稀释、去矿物质和/或ph值调节。
193.在本发明的一些实施例中，提供该第二组合物包括将该第二mf渗透液和/或从步骤f)的mf-渗滤获得的另外的一种或多种渗透液浓缩。
194.在本发明的一些实施例中，步骤g)的浓缩包括：将该第二组合物加热至一定温度并且持续足以形成多个β-酪蛋白子胶束的持续时间，并且随后在将这些β-酪蛋白子胶束保留在该渗余液中而允许血清蛋白进入该渗透液中的条件下，使含有多个β-酪蛋白子胶束的第二组合物经受超滤微滤。
195.用于该超滤的膜的标称分子量截留值例如可以是在50-750kda的范围内，并且优选地在75-400kda的范围内、例如像在100-300kda的范围内。
196.在本发明的一些实施例中，步骤g)的浓缩使该第二组合物的β-酪蛋白的重量百分比在干重基础上增加至至少50％(w/w)。
197.在本发明的一些实施例中，步骤g)的浓缩使该第二组合物中的β-酪蛋白的重量百分比在干重基础上增加至50％-85％(w/w)。
198.在本发明的一些实施例中，步骤g)的浓缩使该第二组合物的固体含量增加至至少
5％(w/w)。例如，步骤g)的浓缩可以使该第二组合物的固体含量增加至至少10％(w/w)。可替代地，步骤g)的浓缩可以使该第二组合物的固体含量增加至至少15％(w/w)，如至少20％(w/w)。
199.步骤g)的浓缩例如可以包括选自下组的一个或多个过程，该组由以下各项组成：超滤、纳米过滤、反渗透、蒸发、喷雾干燥以及冷冻干燥。例如，步骤g)的浓缩例如可以包括选自下组的两个或更多个过程，该组由以下各项组成：超滤、纳米过滤、反渗透、蒸发、喷雾干燥以及冷冻干燥。
200.本发明的方法例如可以作为分批方法或连续方法来实施。每个步骤可以作为不连续的批次来实施。可替代地，多组步骤可以作为连续的子过程来实施。例如，步骤b)和c)可以作为连续的子过程来实施。可替代地或此外，步骤e)和f)可以作为连续的子过程来实施。
201.在这些mf和/或mf-渗滤步骤中所用的这些mf系统优选地是允许例如通过水加热或水冷却来控制进料和渗余液流的温度的系统。
202.控制该方法的各种步骤的温度和持续时间是优选的。图2和图3展示了在这种方法过程中的时间和温度曲线的两个非限制性实例。
203.图2和图3中所用的这些符号具有以下含义：
204.t
预
＝该乳在该预热过程中被加热达到的温度。
205.t
预
＝该乳在该预热过程中被保持在t
预
的期望区间内的持续时间。
206.t
wmf
＝在温mf过程中该乳的温度。如果该温mf之后是温mf-渗滤，那么该渗余液流的温度优选地也是t
wmf
或在针对t
wmf
的期望区间内。
207.t
wmf
＝该温mf的持续时间。如果该温mf之后是温mf-渗滤，t
wmf
是该温mf和该温mf-渗滤的组合持续时间。
208.t
温
＝在酪蛋白胶束被保持在至少20摄氏度的温度下的过程中的平均时间量。
209.t
冷却
＝将该渗余液从t
wmf
冷却至在针对t
冷
的期望区间内的一个温度的持续时间。
210.t
冷
＝该第一组合物在冷藏步骤过程中以及在该冷mf/mf-渗滤过程中的温度。
211.t
冷
＝该冷藏步骤的持续时间。
212.t
cmf
＝该冷mf/mf-渗滤的持续时间。
213.如果该方法被实施为连续的过程，那么与该乳或这些含有酪蛋白胶束的渗余液的处理或特定条件有关的持续时间是酪蛋白胶束经受所提及的处理或特定条件的平均时间。
214.图2与图3不同之处在于图2具有显著高于t
wmf
的t
预
。在根据图3的方法中，t
预
与t
wmf
近似相同。
215.使用在相对高的预热温度下的短暂预热接着是在较低的t
wmf
下的温mf/mf-渗滤代表一种令人感兴趣的实施例，因为这似乎减少了由纤溶酶所导致的β-酪蛋白的分解。
216.虽然优选的是在严格控制温度和时间的情况下实施本发明的方法，但温度的一些波动是可以接受的，只要t
预
、t
wmf
、t
冷
停留在在此提及的区间内。
217.优选的是，该乳和相关的含酪蛋白胶束流被保持在高温下的时间保持为最小值。因此，在本发明的一些实施例中，酪蛋白胶束被保持在至少20摄氏度的温度下的平均时间t
温
是至多6小时。
218.例如，酪蛋白胶束被保持在至少20摄氏度的温度下的平均时间t
温
可以是至多3小时。酪蛋白胶束被保持在至少20摄氏度的温度下的平均时间t
温
例如可以是至多1小时。可替
代地，酪蛋白胶束被保持在至少20摄氏度的温度下的平均时间t
温
可以是至多0.5小时。甚至更快的处理是可能的，因此，酪蛋白胶束被保持在至少20摄氏度的温度下的平均时间t
温
可以是至多0.1小时。
219.在高温下减少该平均时间似乎降低了纤溶酶分解β-酪蛋白的水平，从而提高了β-酪蛋白的产量。
220.在本发明的一些优选实施例中，使由步骤b)或c)所得的渗余液经受纤溶酶灭活步骤，例如像加热灭活步骤。该加热灭活步骤例如可以包括：将该渗余液的温度调节至在70-100摄氏度的范围内的一个温度，并且将该乳相关进料的温度保持在这个范围内持续在10-500秒的范围内的一段时间。该加热灭活步骤例如可以包括：将该渗余液的温度调节至在85-95摄氏度的范围内的一个温度，并且将该乳相关进料的温度保持在这个范围内持续在10-100秒的范围内的一段时间。
221.在乳清蛋白质已通过该温mf/mf-渗滤至少部分地被去除之后将纤溶酶灭活似乎是特别有利的，因为乳清蛋白质比酪蛋白更易于热变性。
222.纤溶酶的灭活还导致了纤溶酶分解β-酪蛋白的水平降低，并且因此提高了β-酪蛋白产量。
223.这些含酪蛋白流(例如该乳和随后的含有酪蛋白的渗余液)典型地具有在6-8的范围内的ph值，并且优选地在6.5-7.5的范围内的ph值。除非另有说明，否则在此提及的ph值是在25摄氏度下测量的。
224.本发明的另一个方面涉及一种生产含有β-酪蛋白的组合物、以及任选地还有血清蛋白部分和β-酪蛋白减少的胶束酪蛋白分离物(mci)部分的方法，该方法包括以下步骤：
225.1)提供冷却的含有酪蛋白胶束的组合物，
226.2)使该冷却的含有酪蛋白胶束的组合物经受微滤(mf)，从而获得含有酪蛋白胶束的渗余液和富含β-酪蛋白的渗透液，
227.3)任选地，使该含有酪蛋白胶束的渗余液经受mf渗滤，并且
228.4)任选地，使来源于该富含β-酪蛋白的渗透液的第三组合物经受一个或多个进一步的处理步骤，
229.从而提供该含有β-酪蛋白的组合物。
230.该含有β-酪蛋白的组合物例如可以是步骤2)的第三渗透液或由步骤3)所得的净化的和/或浓缩的产品。
231.步骤1)提供冷却的含有酪蛋白胶束的组合物。该冷却的含有酪蛋白胶束的组合物优选地具有在该冷却的第一组合物的上下文中所描述的特性中一个或多个。该冷却的含有酪蛋白胶束的组合物可以根据在此描述的步骤a)-d)来制备。可替代地，该冷却的含有酪蛋白胶束的组合物例如可以通过以下步骤来制备：使干燥的胶束酪蛋白分离物悬浮于第一稀释液中，并且使该悬浮的胶束酪蛋白分离物经受如在步骤d)中所描述的冷却。
232.步骤2)包括：使该冷却的含有酪蛋白胶束的组合物经受微滤(mf)，从而获得含有酪蛋白胶束的渗余液和富含β-酪蛋白渗透液。这个步骤e)可以是与步骤e)相似的一个步骤，并且产生富含β-酪蛋白的渗透液。
233.步骤3)是任选的但又是优选的，并且包括使含有酪蛋白胶束的渗余液经受mf-渗滤。步骤3)可以具有在步骤f)的上下文中所描述的任何特征。
234.步骤4)包括使来源于该富含β-酪蛋白的渗透液的第三组合物经受一个或多个进一步的处理步骤，例如进一步的净化和/或浓缩步骤。步骤4)可以具有在步骤g)的上下文中所描述的任何特征。本发明的另一个方面涉及一种可通过根据前述权利要求中任一项所述的方法获得的含有β-酪蛋白的组合物。
235.如上所述，本发明的含有β-酪蛋白的组合物相对于蛋白质的总量优选地含有至少30％(w/w)β-酪蛋白。例如，该含有β-酪蛋白的组合物相对于蛋白质的总量可以含有至少50％(w/w)β-酪蛋白。该含有β-酪蛋白的组合物相对于蛋白质的总量可以含有至少60％(w/w)β-酪蛋白。可替代地，该含有β-酪蛋白的组合物相对于蛋白质的总量可以含有至少70％(w/w)β-酪蛋白，例如像至少80％(w/w)β-酪蛋白。
236.在本发明的一些优选实施例中，该含有β-酪蛋白的组合物相对于蛋白质的总量含有在30％-100％(w/w)的范围内的β-酪蛋白量。例如，该含有β-酪蛋白的组合物相对于蛋白质的总量可以含有在50％-95％(w/w)的范围内的β-酪蛋白量。该含有β-酪蛋白的组合物相对于蛋白质的总量例如可以含有在55％-90％(w/w)的范围内的β-酪蛋白量。可替代地，该含有β-酪蛋白的组合物相对于蛋白质的总量可以含有在60％-80％(w/w)的范围内的β-酪蛋白量。
237.本发明的含有β-酪蛋白的组合物相对于酪蛋白的总量优选地含有至少50％(w/w)β-酪蛋白。例如，该含有β-酪蛋白的组合物相对于酪蛋白的总量可以含有至少70％(w/w)β-酪蛋白。该含有β-酪蛋白的组合物相对于酪蛋白的总量可以含有至少80％(w/w)β-酪蛋白。可替代地，该含有β-酪蛋白的组合物相对于酪蛋白的总量可以含有至少90％(w/w)β-酪蛋白。例如，该含有β-酪蛋白的组合物相对于酪蛋白的总量可以含有至少95％(w/w)β-酪蛋白，例如像至少97％(w/w)β-酪蛋白。
238.上文已参考多个具体实施例对本发明进行了描述。然而，除上文描述的以外的其他实施例同样有可能在本发明的范围之内。除非另有说明，否则本发明的各种实施例和方面的不同特征和步骤可以按照除在此描述的这些以外的其他方式进行组合。
239.实例
240.实例1-根据本发明的β-酪蛋的生产
241.根据本发明的方法生产一种β-酪蛋分离物。
242.温微滤/mf-渗滤：
243.将25m3冷却的非巴氏消毒的脱脂乳在一个加热保持罐中预热至55摄氏度持续10分钟，并使其经受连续的微滤，该微滤使用来自美国加利福尼亚州瓦卡维尔的星达过滤技术公司(synder filtration,vacaville,california,us)的fr6338型号的6"螺旋卷式膜，其中这些膜具有46密耳的间隔和800,000道尔顿的标称截留值。进料流速是4000l/h。在连续的微滤设备中存在四个循环。总膜面积是1208m2。过滤是在以下条件下进行的：以1.3的浓缩系数将该脱脂乳浓缩。使温度维持在50摄氏度下，并且使两个过滤器元件上的平均压力维持在0.53巴下，其中馈送压力是0.15巴。将微滤产生的渗透液引导至并行的超滤过程，并且将超滤过程产生的渗透液连续地引导回至微滤渗余液中以便对该微滤渗余液进行渗滤。进行287％的渗滤，即用于渗滤的超滤渗透液的体积是被供应至该微滤过程的脱脂乳的体积的2.87倍。平均通量为约17l/m2/h。使处理过的微滤渗透液在74摄氏度下连续地经受热处理持续15秒，冷却至6摄氏度并且将其收集在一个罐中。在微滤过程结束时收集到总计
18m3的mci(胶束酪蛋白分离物)溶液。该mci溶液中的蛋白质含量是4.1％(蛋白质克数/100克溶液)。
244.对温微滤产生的渗透液进行超滤：
245.将该微滤过程产生的渗透液收集在用于连续超滤过程的一个进料罐中。与微滤过程同时，使用来自美国马萨诸塞州威明顿的科氏滤膜系统公司(koch membrane systems，wilmington，massachusetts，us)的hfk-328 6338型号的6"螺旋卷式膜进行超滤，其中这些膜具有31密耳间隔和5,000道尔顿的标称截留值。在连续的超滤设备中存在两个循环。总膜面积是528m2。在以下条件下进行过滤：使温度维持在50摄氏度下，并且使三个过滤器元件上的平均压力维持在2.8至3.5巴下，以便用与从微滤过程中去除微滤渗透液相同的流量来将超滤渗透液供应至该微滤过程。平均通量为约30l/m2/h。
246.mci溶液的储存：
247.将mci溶液储存在6摄氏度下持续60小时的时间。
248.mci溶液的冷微滤：
249.使用来自美国加利福利亚州瓦卡维尔的星达过滤技术公司的fr6338型号的6"螺旋卷式膜来使1200升的所储存mci溶液经受微滤，其中这些膜具有46密耳间隔和800,000道尔顿的标称截留值。总膜面积是382m2。在以下条件下进行过滤：使温度维持在约6摄氏度下，并且使两个过滤器元件上的平均压力维持在0.40巴下，其中馈送压力是0.05巴。将该微滤产生的渗透液引导至并行的超滤过程，并且将该超滤过程产生的渗透液连续地引导回至该微滤渗余液中以便对该微滤渗余液进行渗滤。进行500％的渗滤，即用于渗滤的超滤渗透液的体积是供应至该微滤过程的mci溶液的体积的五倍。平均通量被测量为5.0l/m2/h。
250.对通过超滤的冷mf的渗透液进行浓缩：
251.将冷微滤过程产生的渗透液收集在用于连续超滤过程的一个进料罐中。与该冷微滤过程同时，使用来自美国马萨诸塞州威明顿科氏滤膜系统公司的hfk-328 6338型号的6"螺旋卷式膜进行超滤，其中这些膜具有31密耳间隔和5,000道尔顿的标称截留值。总膜面积是176m2。在以下条件下进行过滤：使温度维持在约6摄氏度下，并且使两个过滤器元件上的平均压力维持在1.5至3.0巴下，以便用与从微滤过程中去除微滤渗透液相同的流量来将超滤渗透液供应至该微滤过程。平均通量为约11l/m2/h。当该过滤过程在3小时之后完成时，收集到约400升的超滤渗余液。随后使该渗余液经受渗滤，其中利用与去除的滤液相同的流量添加3,000升自来水以便去除乳糖。在渗滤之后，对该渗余液进行浓缩直到该渗余液中的蛋白质含量是3％为止。该渗余液的最终体积是150升。这些过滤条件与上文相同。
252.对含有β-酪蛋的uf渗透液进行巴氏灭菌和喷雾干燥：使来自冷超滤的约70升的最终渗余液在72摄氏度下经受巴氏灭菌持续15秒。在巴氏灭菌之后，使用标准参数进行该蛋白质溶液的一级喷雾干燥，这些标准参数包括180摄氏度的进气温度和90摄氏度的出气温度。获得2.1kg的粉末。该粉末中的蛋白质含量被测量为91％(蛋白质克数/100克粉末)，并且该粉末中的干物质含量被测量为95％(干物质克数/100克粉末)。如实例3中所描述的那样对该粉末的β-酪蛋白含量进行分析，，并且将其确定为75％(β-酪蛋克数/100克蛋白质)。
253.根据实例3对氨基酸脯氨酸的含量进行分析，并且将其确定为13.0克的脯氨酸/100克蛋白质。
254.实例2-根据本发明的β-酪蛋的生产
255.根据本发明的方法生产另一种β-酪蛋分离物。
256.温微滤/mf-渗滤：
257.基本上如实例1中所描述的那样对冷却的巴氏灭菌的脱脂乳进行预处理和微滤，除了以下几点：使用了35m3的脱脂乳，并且将该脱脂乳在一个加热保持罐中预热至55摄氏度持续7分钟。使用6"和8"螺旋卷式膜，并且在连续的微滤设备中存在五个循环。总膜面积是1399m2。进料流速是5000l/h。使两个过滤器元件上的平均压力维持在0.53巴下，其中馈送压力是0.15巴。进行327％的渗滤，即用于渗滤的超滤渗透液的体积是供应至该微滤过程的脱脂乳的体积的3.27倍。平均通量被测量为16l/m2/h。在微滤过程结束时收集到总计27m3的mci(胶束酪蛋白分离物)溶液。该mci溶液中的蛋白质含量是4.6％(蛋白质克数/100克溶液)。
258.对温微滤产生的渗透液进行超滤：
259.基本上如实例1中所描述的那样进行该超滤过程，除了以下这点：使用了具有31密耳、46密耳以及80密耳间隔的多个膜。在连续的超滤设备中存在四个循环。总膜面积是1331m2。平均通量为约15l/m2/h。
260.mci溶液的储存：
261.将mci溶液储存在5摄氏度下持续29小时的时间。
262.对胶束酪蛋白分离物进行冷微滤：
263.使用来自美国加利福利亚州瓦卡维尔的星达过滤技术公司的fr6338型号的6"和8"螺旋卷式膜来使27m3的所储存mci溶液经受连续的微滤，其中这些膜具有46密耳间隔和800,000道尔顿的标称截留值。在连续的微滤设备中存在五个循环。总膜面积是1399m2。在以下条件下进行过滤：使温度维持在7摄氏度下，并且使两个过滤器元件上的平均压力维持在0.58巴下，其中馈送压力是0.15巴。将微滤产生的渗透液引导至并行的超滤过程，并且将超滤过程产生的渗透液连续地引导回至微滤渗余液中以便对该微滤渗余液进行渗滤。进行469％的渗滤，即用于渗滤的超滤渗透液的体积是供应至该微滤过程的mci溶液的体积的4.69倍。平均通量为约8l/m2/h。将处理过的微滤渗余液连续地收集在一个罐中。
264.对通过超滤的冷mf的渗透液进行浓缩：
265.将该微滤过程产生的渗透液收集在用于连续超滤过程的一个进料罐中。与微滤过程同时，使用来自美国马萨诸塞州威明顿的科氏滤膜系统公司的hfk-328 6338型号的6"螺旋卷式膜进行超滤，其中这些膜具有31、46以及80密耳间隔和5,000道尔顿的标称截留值。在连续的超滤设备中存在四个循环。总膜面积是1331m2。在以下条件下进行过滤：使温度维持在7摄氏度下，并且使三个过滤器元件上的平均压力维持在2.0至5.0巴下，以便用与从微滤过程中去除微滤渗透液相同的流量来将超滤渗透液供应至该微滤过程。使用软化水来使该超滤过程产生的渗余液连续地经受渗滤。平均通量为约15l/m2/h。在该过滤结束时，收集到1400升的超滤渗余液。
266.对含有β-酪蛋的uf渗透液进行巴氏灭菌和喷雾干燥：
267.使用标准操作条件通过反渗透(ro)来对1400升的超滤渗余液进行浓缩。获得880升的ro浓缩物，并且该ro渗余液中的蛋白质含量是12％。使该ro渗余液在72摄氏度下经受巴氏灭菌持续15秒。在巴氏灭菌之后，使用标准参数进行该蛋白质溶液的一级喷雾干燥，这些标准参数包括180摄氏度的进气温度和88摄氏度的出气温度。获得125kg的粉末。
268.该粉末中的蛋白质含量被测量为83％(蛋白质克数/100克粉末)，并且该粉末中的干物质含量被测量为96％(干物质克数/100克粉末)。如实例3中所描述的那样对该粉末的β-酪蛋含量进行分析，并且将其确定为76％(β-酪蛋白克数/100克蛋白质)。
269.实例3-对β-酪蛋白纯度和氨基酸分布的分析
270.β-酪蛋白纯度的确定
271.使用来自美国马萨诸塞州米尔福德的沃特斯公司(waters corporation,milford,massachusetts,us)的一种c18柱和一个水/乙腈溶剂系统、通过如鲍勃等人概述的反相hplc来确定粉末状产品中的β-酪蛋白的纯度。在进行分析之前，将样品溶解在6m尿素和20mm二硫苏糖醇中，目的是为了获得蛋白质变性和减少的溶液(denatured and reduced protein solution)。
272.氨基酸分布的确定
273.通过标准的氨基酸分析法来对这些粉末状产品的氨基酸分布进行分析。实例4-通过毛细管电泳进行的分析以及与现有技术的比较
274.将在实例1中生产的富含β-酪蛋白的粉末与可商购获得的β-酪蛋白产品进行比较。利用通过毛细管电泳对这两种产品的分析来进行这种比较。
275.图4(实例1的产品)和图5(现有技术产品)中示出所获得的电泳图，并且在表1中对各个已知的峰进行命名。
276.表1：图4和图5中的峰的命名
277.峰id组分is国际标准1α-乳白蛋白2β-乳球蛋白3α-s2-酪蛋白4α-s1-酪蛋白(变体1)5α-s1-酪蛋白(变体2)6β-酪蛋白(变体1)7β-酪蛋白(变体2)8β-酪蛋白(变体3)
278.一般来说，针对可商购获得的产品的电泳图中的这些峰比针对实例1的产品的电泳图中的这些峰要宽。这表明在可商购获得的产品中这些蛋白质已发生了显著的改性。针对实例1的产品的电泳图中的这些峰是尖锐的，这表明没有或者仅具有不明显程度的改性。此外，与实例1的产品相比，针对可商购获得的产品的其他酪蛋白与β-酪蛋白的比率要大得多，这由针对可商购获得的产品的电泳图中的α-s1-酪蛋白(变体1)的较大峰指示。