乳制品和方法

乳制品和方法
【专利摘要】本发明涉及液体营养组合物、特别是架存稳定的液体营养组合物、包括包含非水解乳清蛋白的组合物，以及制备和使用这些组合物的方法。
【专利说明】乳制品和方法 发明领域
[0001] 本发明涉及高蛋白质液体营养食品及其制备方法和用途。
[0002] 发明背景
[0003] 对于不能通过进食正常食物获取所需营养或不能自主进食或在进食时需要帮助 的老年人或康复期患者或其它患者而言，存在各种专用食品（替代餐和/或膳食增补剂）。 用于归类这些食物的通用术语包括"医学食品"、"肠内食品"、"肠内营养物"、"医学液体"等， 它们全体用于指在医学专业人员监督下食用的食品。在某些管辖区，医学食品/肠内营养 物具有法律定义。在美国，如Orphan Drug Act的第5(b)节（21U. S. C. 360ee(b) (3))中定 义的术语医学食品为"被配制成在医师监督下经肠内食用或施用并且意欲用于疾病或病症 的特殊膳食管理，对于所述疾病或病症，根据公认的科学原则、通过医学鉴定建立了各自的 营养需要"。在某些管辖区，公众仅可通过处方获得这类食品，在其它管辖区，它们可以直接 从柜台（0TC)获取。
[0004] 肠内制剂通过口服和经由管摄入。当需要营养增补剂并且消化道和患者都能够进 食它们时，口服摄入是有用的。对于需要增补剂但是不能经口服服用营养物的患者而言，管 饲是必需的。
[0005] 所有这些食品都具有非常严格的要求。它们需要高度热处理以提供无菌性和长架 存期稳定性、高热密度（即高浓缩剂量的营养物），但同时需要低粘度以便它们可以容易地 施用于患者和容易食用。为了获得液体组合物的长架存期，灭菌是优选的热处理，特别是超 高温（UHT)灭菌，其中将产品于135-150°C加热（间接利用加热线圈或直接利用流通蒸汽在 压力下）并在该温度保持4-10秒，然后进行无菌包装。另一种可能性是所谓的干馏过程， 其中将产品通过在罐中密封、然后于110-130°C在高压釜中加热10-20分钟进行灭菌。 [0006] 健康个体也可使用液体营养食品作为替代餐或当需要快速可食用的食物时。液体 营养食品通常适用于儿童、老人或运动员，对于这些食用者，产品的感官性质如粘度、口感、 气味和颜色是非常重要的。
[0007] 乳清蛋白被认为是治疗患有疾病或病症或者由于治疗疾病或病症、例如患有恶病 质、少肌症（sarcopenia)的人的适宜蛋白质来源以及是健康人群如运动员和活跃老年人 的有价值的营养物来源。作为在本发明中使用的乳清蛋白来源，可以使用任意市售可获得 的乳清蛋白来源，即，通过本领域已知的任意乳清制备方法获得的乳清以及由此制备的乳 清蛋白级分，或者构成乳清蛋白的大部分的蛋白质β_乳球蛋白、α-乳白蛋白和血清白蛋 白，例如液体乳清或粉末形式的乳清如乳清蛋白分离物（WPI)或乳清蛋白浓缩物（WPC)。然 而，应当理解：当在某些条件下加热时未经适宜加工的乳清蛋白或乳清蛋白级分通常将形 成凝胶（在高于ΡΗ6. 5时加热得到坚固的弹性凝胶；而在低于ρΗ6. 5时形成凝结物），并且 凝胶的形成对于热稳定液体营养组合物的配制而言是有害的。
[0008] 据报道：乳清蛋白稳定的乳剂的热稳定性对于pH和离子强度是特别敏感 的(Demetriades K & McClements D J (1998), Influence of pH and heating on physicochemical properties of whey protein-stabilized emulsions containing a non-ionic surfactant. Journal of Agricultural and Food Chemistry，46,3936-3942 ; Demetriades K，Coupland J N & McClements D J(1997)，Physical properties of whey protein stabilized emulsions as related to pH and NaCl. Journal of Food Science， 62,342-347 ；Hunt J A & Dalgleish D G(1995),Heat stability of oil-in-water emulsions containing milk proteins ：effect of ionic strength and pH. Journal of Food Science，60,1120-1123)。在接近蛋白质的等电点（pi)的pH，含有蛋白质的液滴上的 电荷是低的，因此有利于蛋白质-蛋白质相互作用并且快速出现蛋白质聚集。
[0009] 然而，当调节pH远离pi时（主要乳清蛋白的加权平均为pH5. 0)，蛋白质分子上的 电荷增加。对于发生聚集，必须克服更大的静电排斥力，因此聚集速率减慢。以前，为了产 生具有长架存期的低粘度乳剂，只有当体系的pH非常远离乳清蛋白的等电点（即<pH4或 > pH6)时才能使用乳清蛋白，以避免形成高粘度液体、糊状物或凝胶。
[0010] 还据报道：二价（即钙和镁）和/或一价（即钠、钾）阳离子的存在不利地影响 蛋白质稳定乳剂的物理化学性质和稳定性（Keowmaneechai E & McClements D J(2002)， Effect of CaCl2 and KC1 on physiochemical properties of model nutritional beverages based on whey protein stabilized oil-in-water emulsions. Journal of Food Science,67,665-671 ；Kulmyrzaev A A, & Schubert H(2004)，Influence of KC1 on the physicochemical properties of whey protein stabilized emulsions. Food Hydrocolloids，18,13-19 ;Ye A & Singh H(2000), Influence of calcium chloride addition on the properties of emulsions stabilized by whey protein concentrate. Food Hydrocolloids，14, 337-346)。通过加入矿物质来提高水相的离子强度可引起蛋白质 上电荷的静电屏蔽，导致液滴之间的静电排斥降低，从而促进聚集。二价离子可具有比一价 离子更显著的影响。如本领域技术人员将理解的那样，组合物中的蛋白质浓度越高，较低量 的矿物质将足以产生副作用。
[0011] 本领域熟知：高温处理可导致含乳清蛋白的乳剂如奶中产生硫异味（Steely J S(1994)Chemiluminescence detection of sulphur compounds in cooked milk. Sulfur compounds in Foods, ACS Symposium Series564)。已经证明pH对脱脂乳清的在加热至 至少90°C期间出现的热活化巯基（-SH)有显著影响。当乳清的pH降低至低于pH6. 0时， 硫化物出现的量减少。相反，高于6至约pH9的pH增加伴随有热挥发性硫化物的量增加 (Townley R C & Gould I A(1943) ,A quantitative study of the heat labile sulfides of milk. III. Influence of pH,added compounds,homogenization and sunlight Journal of Dairy Science，26,853-867)。尽管在pH低于6.0时具有有利的益处，但是在现有技术 中熟知：组合物的pH降低至等电点周围将导致加工性受限，因为乳清蛋白在该pH范围易于 聚集。
[0012] 本发明的目的是克服这些困难，并提供具有预期的pH和热稳定性的高蛋白质液 体营养组合物或提供给公众一种有用的选择。
[0013] 发明简述
[0014] 在一个方面，本发明提供了液体营养组合物，其包含：
[0015] a)约2%至约25%重量的蛋白质，所述蛋白质已经被加热至至少70°C，
[0016] 或者其中至少约55%的可热变性蛋白质被变性；
[0017] b) 0至约30 %重量的脂肪；
[0018] c)约0 %至约45 %重量的碳水化合物；
[0019] 并且其中所述营养组合物具有约4至约6的pH，和
[0020] d)在20°C的温度和10()8+1的剪切率下小于200cP的粘度，或
[0021] e)如通过体积加权平均粒度参数D [4, 3]归类的小于20 μ m的平均粒度，或
[0022] f)基本上不显示出可观察到的胶凝或聚集，或 [0023] g)上述（d)至（f)中两者或更多者的任意组合。
[0024] 在一个方面，本发明提供了架存稳定的液体营养组合物，其包含：
[0025] a)约2 %至约25 %重量的非水解乳清蛋白成分，所述成分已经被加热至至少 70°C，或者其中至少约55%的可热变性蛋白质被预先变性；
[0026] b)0至约30 %重量的脂肪；
[0027] c)约0 %至约45 %重量的碳水化合物；
[0028] 并且其中所述营养组合物具有约4至约6的pH，和
[0029] d)在20°C的温度和100s<的剪切率下小于200cP的粘度，或
[0030] e)如通过体积加权平均粒度参数D [4, 3]归类的小于20 μ m的平均粒度，或
[0031] f)基本上不显示出可观察到的胶凝或聚集，或
[0032] g)上述（d)至（f)中两者或更多者的任意组合。
[0033] 在另一方面，本发明提供了液体营养组合物，其包含：
[0034] a)约2%至约25%重量的非水解乳清蛋白，其中所述乳清蛋白包含至少约55%的 以变性状态存在的可热变性蛋白质或者由包含至少约55 %的以变性状态存在的可热变性 蛋白质的成分提供，
[0035] b)0至约30 %重量的脂肪，
[0036] c)约0 %至约45 %重量的碳水化合物，
[0037] 并且其中所述营养组合物当处于4至6的pH时已经进行具有至少等同于90°C达 40s的F。-值的热处理，并且具有
[0038] d)当在20°C和10(^1的剪切率下测量时小于200cP的粘度，或
[0039] e)如通过体积加权平均粒度参数D [4, 3]归类的小于20 μ m的平均粒度，或
[0040] f)基本上不显示出可观察到的胶凝或聚集，或
[0041] g)上述⑷至（f)中两者或更多者的任意组合。
[0042] 在一项实施方案中，热处理至少等同于121°C达10分钟，例如至少等同于140°C达 5s，以便提供微生物控制和架存稳定的产品。
[0043] 在各项实施方案中，营养组合物是热稳定的，例如所述组合物为液态，其中在饮料 中基本上观察不到胶凝或聚集，例如直接在热处理后或者在约20°C温度达例如至少3个月 或优选至少6个月或12个月的延长储存后。
[0044] 在一项实施方案中，本发明涉及液体营养组合物，其包含：
[0045] a)约2 %至约25 %重量的非水解乳清蛋白；
[0046] b)0至约30 %重量的脂肪；
[0047] c)约0 %至约45 %重量的碳水化合物；
[0048] 并且其中所述液体营养组合物当处于4至6的pH时已经进行具有至少等同于 90°C达40s的F。-值的热处理，并且其中所述液体营养组合物具有当在20°C和ΙΟΟ?Γ1的剪 切率下测量时小于200cP的粘度。
[0049] 在一些实施方案中，营养液体组合物中的蛋白质由其中至少约55%的可热变性蛋 白质被预先变性的成分如干成分所提供。
[0050] 在另一方面，本发明提供了架存稳定的液体营养组合物，其包含：
[0051] a)约2%至约25%重量的非水解乳清蛋白成分，其中至少约55%的可热变性蛋白 质被预先变性；
[0052] b)0至约30 %重量的脂肪；
[0053] c)约0 %至约45 %重量的碳水化合物；
[0054] d)至少至如欧洲委员会特殊医学用途食品（European Commission Food For Special Medical Purposes, FSMP)指南所推荐的水平的一价或二价阳离子矿物质，
[0055] 并且其中所述营养组合物当处于4至6的pH时已经进行具有至少等同于90°C达 40s、例如至少等同于121°C达10分钟或至少等同于140°C达5s的F。-值的热处理。
[0056] 在一项实施方案中，液体营养组合物包含：
[0057] a)约2%至约25%重量的非水解乳清蛋白，其中至少55%的热可变性乳清蛋白被 变性；
[0058] b)0至约30 %重量的脂肪；
[0059] c)约0 %至约45 %重量的碳水化合物；
[0060] 并且其中所述液体营养组合物当处于4至6的pH时已经进行具有至少等同于 90°C达40s的F。-值的热处理，并且其中所述液体营养组合物具有当在20°C和100/s的剪 切率下测量时小于200cP的粘度。
[0061] 热处理可以优选地至少等同于121°C达10分钟或者最优选地至少等同于140°C达 5s以提供架存稳定的产品，并且其中所述营养组合物是热稳定的，这意味着该制剂是液态， 其中直接在热处理后或者在约20°C温度达例如至少3个月或优选至少6个月或12个月的 延长储存后在饮料中基本上观察不到胶凝或聚集。
[0062] 在另一方面，本发明涉及制备液体营养组合物的方法，该方法包括：
[0063] a)将具有4至6的pH且包含约2 %至约25 %重量的非水解乳清蛋白的液体组合 物进行热处理，其中所述乳清蛋白包含至少约55%的以变性状态存在的可热变性蛋白质或 者由包含至少约55%的以变性状态存在的可热变性蛋白质的成分提供，并且其中热处理具 有至少等同于90°C达40s的F。值，和
[0064] b)回收所述液体组合物，
[0065] 其中所述液体组合物具有
[0066] c)当在20°C和10()8+1的剪切率下测量时小于200cP的粘度，或
[0067] d)如通过体积加权平均粒度参数D [4, 3]归类的小于20 μ m的平均粒度，或
[0068] e)基本上不显示出可观察到的胶凝或聚集，或 [0069] f)上述（c)至（e)中两者或更多者的任意组合。
[0070] 在一项实施方案中，所述液体组合物当进行热处理时具有大于4. 5的pH。
[0071] 在多项实施方案中，热处理是为了微生物控制，其中步骤（b)的回收得到无菌液 体组合物。
[0072] 在一项示例性的实施方案中，在包装或食用之前，液体组合物除步骤（a)的热处 理之外未进行热处理。在一项示例性的实施方案中，在包装或食用之前，液体组合物未进行 另外的灭菌。在一项示例性的实施方案中，在包装或食用之前，在液体组合物中未加入另外 的成分，从而其组成未改变。
[0073] 在一项实施方案中，液体组合物的回收包括无菌操作、装瓶或包装或其任意组合 或者由它们组成。
[0074] 在另一项实施方案中，本发明提供了制备液体营养组合物的方法，该方法包括：
[0075] a)提供具有4至6的pH且包含约2 %至约25 %重量的非水解乳清蛋白的液体组 合物，其中所述乳清蛋白由含有至少约55%的以变性状态存在的可热变性蛋白质的成分提 供，
[0076] b)将液体组合物采用具有至少等同于90°C达40s的Fo-值的热处理进行热处理， 和
[0077] c)回收所述液体组合物，
[0078] 其中，所回收的液体组合物具有
[0079] d)当在20°C和100s-1的剪切率下测量时小于200cP的粘度，或
[0080] e)如通过体积加权平均粒度参数D [4, 3]归类的小于20 μ m的平均粒度，或
[0081] f)基本上不显示出可观察到的胶凝或聚集，或
[0082] g)上述（d)至（f)中两者或更多者的任意组合。
[0083] 在一项实施方案中，本发明提供了制备液体营养组合物的方法，该方法包括：
[0084] a)提供具有4至6的pH且包含约2 %至约25 %重量的非水解乳清蛋白的液体组 合物，其中所述乳清蛋白包含至少约55%的以变性状态存在的可热变性蛋白质或者由包含 至少约55 %的以变性状态存在的可热变性蛋白质的成分提供，
[0085] b)在未进行pH调节下，将液体组合物采用具有至少等同于90°C达40s的Fo-值 的热处理进行热处理，和
[0086] c)回收所述液体组合物，
[0087] 其中所述液体组合物具有
[0088] d)当在20°C和10(^1的剪切率下测量时小于200cP的粘度，或
[0089] e)如通过体积加权平均粒度参数D [4, 3]归类的小于20 μ m的平均粒度，或 [0090] f)基本上不显示出可观察到的胶凝或聚集，或
[0091] g)上述⑷至（f)中两者或更多者的任意组合。
[0092] 在另一项实施方案，本发明提供了制备架存稳定的液体营养组合物的方法，该方 法包括：
[0093] a)提供具有4至6的pH且包含约2 %至约25 %重量的非水解可热变性乳清蛋白 的液体组合物，其中至少55 %的乳清蛋白被变性，
[0094] b)将所述液体组合物进行热处理以提供无菌性，
[0095] c)回收所述液体组合物，
[0096] 其中所述液体组合物具有
[0097] d)当在20°C和10()8+1的剪切率下测量时小于200cP的粘度，或
[0098] e)如通过体积加权平均粒度参数D [4, 3]归类的小于20 μ m的平均粒度，或
[0099] f)基本上不显示出可观察到的胶凝或聚集，或 [0100] g)上述⑷至（f)中两者或更多者的任意组合。
[0101] 示例性的热处理包括至少等同于121°C达10分钟的热处理，包括例如至少等同于 140°C达5s的热处理。
[0102] 在另一方面，本发明提供了粉末状营养组合物，其可分散在水中形成本发明的液 体营养组合物。
[0103] 在一项实施方案中，本发明提供了粉末状营养组合物，其可分散在水中形成包含 下述成分的液体营养组合物：
[0104] a)约2 %至约25 %重量的非水解乳清蛋白，所述乳清蛋白已经被加热至至少 70°C，或者其中至少约55%的可热变性蛋白质被变性；
[0105] b)0至约30 %重量的脂肪；
[0106] c)约0 %至约45 %重量的碳水化合物。
[0107] 本发明还涉及给需要其的人提供营养物的方法，该方法包括给所述人施用本发明 的营养组合物的步骤。
[0108] 本发明还涉及食品或食品产品，其包含本发明的液体营养组合物、基本上由本发 明的液体营养组合物组成或者由本发明的液体营养组合物组成。用于给需要其的人提供营 养物的本发明的食品或食品产品是特别关注的，正如本文所述的本发明的组合物在制备用 于本文所述的任意治疗方法的药物中的用途那样。
[0109] 下述实施方案可涉及本文所述的本发明的任一方面。
[0110] 在多项实施方案中，例如当进行热处理时，液体营养组合物具有约4. 0至约6. 0的 pH,或者
[0111] a)约 4. 5 至约 6. 0 的 pH，或
[0112] b)约 4. 7 至约 6. 0 的 pH，或
[0113] c)约 4. 8 至约 6. 0 的 pH，或
[0114] d)约 4. 9 至约 6. 0 的 pH，或
[0115] e)约 5. 0 至约 6. 0 的 pH，或
[0116] f)约 4. 5 至约 5. 7 的 pH，或
[0117] g)约 4. 5 至约 5. 5 的 pH,或
[0118] h)约 4. 5 至约 5. 3 的 pH，或
[0119] i)约 4. 5 至约 5. 2 的 pH，或
[0120] j)约 4. 7 至约 5. 5 的 pH，或
[0121] k)约 4. 7 至约 5. 3 的 pH，或
[0122] 1)约 4. 7 至约 5. 2 的 pH，或
[0123] m)约 4. 8 至约 5. 3 的 pH，或
[0124] η)约 4. 8 至约 5. 2 的 pH，或
[0125] 〇)约 5 的 pH，或
[0126] p)约 4. 2 至约 5. 8 的 pH，或
[0127] q)约 4. 4 至约 5. 8 的 pH，或
[0128] r)约 4. 6 至约 5. 6 的 pH，或
[0129] s)约 4. 8 至约 5. 4 的 pH，或
[0130] t)约 4. 9 至约 5. 3 的 pH，或
[0131] u)约 5. 0 至约 5. 2 的 pH，或
[0132] v)约 5. 1 的 pH，或
[0133] w)约 4. 3 至约 5. 1 的 pH，或
[0134] X)约 4. 6 至约 5. 1 的 pH，或
[0135] y)约 4. 8 至约 5. 1 的 pH，或
[0136] z)约 5. 1 至约 6. 0 的 pH，或
[0137] aa)约 5. 1 至约 5. 8 的 pH，或
[0138] bb)约 5. 1 至约 5. 6 的 pH，或
[0139] cc)约 5. 1 至约 5. 4 的 pH。
[0140] 在某些实施方案中，例如当进行热处理时，所述营养组合物具有
[0141] a)在所存在蛋白质的平均pi的约1之内的pH，或
[0142] b)在所存在蛋白质的平均pi的约0. 5之内的pH，或
[0143] c)在所存在蛋白质的平均pi的约0. 3之内的pH，或
[0144] d)在所存在蛋白质的平均pi的约0. 1之内的pH，或
[0145] e)约处于所存在蛋白质的平均pi的pH。
[0146] 在多项实施方案中，例如本发明的方法中，热处理在所存在蛋白质的平均pi的约 1之内的pH下、例如在所存在乳清蛋白的平均pi的约0.5之内的pH下进行。在其它实施 方案中，热处理在蛋白质的平均pi的约0.3之内的pH下或在蛋白质的平均pi的约0. 1之 内的pH下或在蛋白质的平均pi左右的pH下进行。
[0147] 在多项实施方案中，在已经进行具有至少等同于90°C达40s或至少等同于100°C 达15s的F。-值的热处理之后，本发明的液体营养组合物具有当在20°C和ΙΟΟ?Γ1的剪切率 下测量时小于200cP的粘度。在一个实例中，在已经进行具有至少等同于121°C达10分钟的 F。-值的热处理之后，液体营养组合物具有当在20°C和ΙΟΟ?Γ1的剪切率下测量时小于150cP 的粘度并且粒度没有可辨别的变化。这提供了没有沉降和乳液分层的可容易饮用的产品。
[0148] 在多项实施方案中，在已经进行具有至少等同于121°C达10分钟的热处理之后， 液体营养组合物具有当在20°C和ΙΟΟ?Γ 1的剪切率下测量时小于200cP的粘度。在一个实 例中，在已经进行具有至少等同于140°C达5s的F。-值的超热处理（UHT)之后，液体营养组 合物具有当在20°C和ΙΟΟ?Γ 1的剪切率下测量时小于200cP的粘度并且粒度没有可辨别的 变化。这提供了没有沉降和乳液分层的可容易饮用的产品。
[0149] 在多项实施方案中，在已经进行当处于约4至约6的pH下具有至少等同于90°C达 40s或优选至少等同于121°C达10分钟或最优选至少等同于140°C达5s的F。-值的热处理 之后，液体营养组合物具有当在20°C和lOOs# 1的剪切率下测量时小于150cP或小于100cP 或小于50cP或小于25cP的粘度。
[0150] 在某些实施方案中，以乳清蛋白来源如乳清蛋白浓缩物（WPC)、乳清蛋白分离物 (WPI)或乳清蛋白来源的共混物（包括WPC或WPI或两者的共混物）存在的蛋白质包含非 水解乳清蛋白、基本上由非水解乳清蛋白组成或者由非水解乳清蛋白组成。在一项示例性 的实施方案中，以WPC或WPI存在的蛋白质包含至少约65%的非水解蛋白质、至少约70% 的非水解蛋白质、至少约75%的非水解蛋白质、至少约80%的非水解蛋白质、至少约85% 的非水解蛋白质、至少约90%的非水解蛋白质、至少约95%的非水解蛋白质或至少约99% 的非水解蛋白质。在一项实施方案中，WPC或WPI基本上不含水解蛋白质。
[0151] 在一项实施方案中，乳清蛋白由包含基于成分干物质计算35%至95%重量的蛋 白质含量的成分所提供。
[0152] 在某些实施方案中，变性WPC包含至少约35%的蛋白质、至少约50%的蛋白质、至 少约65%的蛋白质、至少约70%的蛋白质、至少约75%的蛋白质或至少约80%的蛋白质。 在某些实施方案中，采用了较高蛋白质含量的组合物，例如变性WPC或WPI包含至少约85% 的蛋白质、至少约90%的蛋白质或至少约95%的蛋白质。
[0153] 在多项实施方案中，乳清蛋白包含至少约55%的以变性状态存在的可热变性蛋白 质或者由包含至少约55%的以变性状态存在的可热变性蛋白质的成分提供。在某些实施 方案中，乳清蛋白包含至少约65 %的以变性状态存在的可热变性蛋白质、至少约70 %的以 变性状态存在的可热变性蛋白质、至少约75%的以变性状态存在的可热变性蛋白质、至少 约80%的以变性状态存在的可热变性蛋白质、至少约85%的以变性状态存在的可热变性 蛋白质、至少约95%的以变性状态存在的可热变性蛋白质，基本上由它们组成，或者由它们 组成。
[0154] 在一项实施方案中，蛋白质提供了组合物总能量含量的约10%至约40%。在液体 组合物的另一项实施方案中，蛋白质提供了组合物总能量含量的约10%至约30%。
[0155] 在某些实施方案中，液体组合物不合添加的稳定剂、不含添加的乳化剂、不含添加 的矿物质或不含添加的稳定剂、添加的矿物质或添加的乳化剂中的两种或多种的任意组 合。
[0156] 在一项实施方案中，液体营养组合物具有约0. 5kcal/mL至约3. 5kcal/mL的能 量密度。在多项实施方案中，液体营养组合物具有约〇. 6kcal/mL至约3. Okcal/mL、约 0· 8kcal/mL 至约 3. Okcal/mL、约 lkcal/mL 至约 2. 5kcal、约 1. 5kcal/mL 至约 2. 5kcal 或约 2kcal/mL的能量密度。在液体组合物的示例性实施方案中，能量密度为至少约lkcal/mL、 至少约1. 5kcal/mL或至少约2kcal/mL。
[0157] 在一项实施方案中，液体营养组合物包含约10% w/w至约25% w/w的蛋白质或约 10% w/w至约20% w/w的蛋白质。在液体组合物的示例性实施方案中，所述组合物包含约 10% w/w至约15% w/w的蛋白质或约10% w/w至约14% w/w的蛋白质。
[0158] 在一项实施方案中，所述液体营养组合物包含约10% w/w至约40% w/w的碳水化 合物。在液体组合物的示例性实施方案中，所述组合物包含约10% w/w至约35% w/w的碳 水化合物、约10% w/w至约30% w/w的碳水化合物、约15% w/w至约35% w/w的碳水化合 物或约15% w/w至约30% w/w的碳水化合物。
[0159] 在一项实施方案中，液体营养组合物包含约3% w/w至约20% w/w的脂肪。在液 体组合物的示例性实施方案中，该组合物包含约5% w/w至约20% w/w的脂肪、约5% w/w 至约18% w/w的脂肪、约5% w/w至约16% w/w的脂肪或约5% w/w至约15% w/w的脂肪。
[0160] 在某些实施方案中，液体营养组合物中存在的超过约55%的可热变性蛋白质被变 性，或者液体营养组合物中存在的超过约65%的可热变性蛋白质被变性。在一个实例中，液 体营养组合物中存在的超过约70%的可热变性蛋白质被变性，或者液体营养组合物中存在 的超过约75%的可热变性蛋白质被变性。例如，在本发明的液体营养组合物的某些实施方 案中，该组合物中存在的超过约80 %、超过约85 %、超过约90 %、超过约95 %的可热变性蛋 白质被变性。
[0161] 在一项实施方案中，可以将适用于本发明的经热处理的基本上变性的乳清蛋白如 WPC或WPI与至少一种其它蛋白质来源混合，得到具有至少55%变性水平的共混物。在某 些实施方案中，所述共混物是干共混物。有用的共混物包括经热处理的基本上变性的乳清 蛋白与例如乳清蛋白浓缩物（WPC)或分离物（WPI)的共混物。
[0162] 在某些实施方案中，可以加入至多另外10 %的水解蛋白质。在一个实例中，加入小 于约8%的水解蛋白质、小于约5%的水解蛋白质、小于约2. 5%的水解蛋白质或小于约1% 的水解蛋白质。例如，在本发明的液体营养组合物的某些实施方案中，液体营养组合物中存 在小于约10%、小于约8%、小于约5%、小于约2. 5%或小于约1 %的水解蛋白质。如将理 解的那样，在某些实施方案中，使用100%重量的经热处理的或基本上变性的蛋白质是特别 有利的，例如其允许单一容易地处理所用的蛋白质来源。
[0163] 在一项实施方案中，制备液体营养组合物的方法包括：
[0164] a)提供非水解可热变性乳清蛋白，其中至少55%的乳清蛋白被预先变性，
[0165] b)将乳清蛋白与液体如水或另外包含消泡剂（任选）的水混合，
[0166] c)任选地，将一种或多种选自稳定剂、矿物质、痕量兀素、表面活性剂或油的成分 混合，
[0167] d)使混合物匀化，
[0168] e)调节液体混合物的pH至约4至6，
[0169] f)将液体组合物采用具有至少等同于90°C达40s、例如至少等同于121°C达10分 钟、包括例如至少等同于140°C达5s的F。-值的热处理进行热处理，以提供微生物控制，
[0170] g)回收所述液体组合物，
[0171] 其中所述营养组合物保持液体形式，其中在已经进行了热处理之后没有观察到胶 凝或聚集，并且所述液体组合物具有当在20°C和lOOf的剪切率下测量时小于200cP的粘 度并且粒度没有可辨别的变化。
[0172] 在多项实施方案中，将液体在与乳清蛋白混合之前加热至约50°C或更高。
[0173] 在多项实施方案中，当加入时，将在步骤c)中混合的一种或多种成分在混合前加 热例如至至少50°C或至少60°C或至少70°C或至少80°C或更高。
[0174] 在多项实施方案中，当进行时，均化在约50°C或约60°C或更高的温度下进行。
[0175] 在多项实施方案中，后匀化步骤可以在热处理之后进行。
[0176] 在一项实施方案中，制备液体营养组合物的方法基本上如本文所述，例如参照图 1〇
[0177] 在多项实施方案中，需要营养物的人可以患有或易感染疾病或病症，或者可以处 于疾病或病症的治疗中或已经进行了治疗，他们是老年人、正从疾病或病症中恢复的人或 营养不良的人。在其它实施方案中，所述人还可以是健康人如运动员或活跃的老年人，包括 有特定营养需求的人。
[0178] 可以预期：对本文公开数值范围的提及（例如1至10)也包括对该范围内所有有 理数（例如1、1.1、2、3、3.9、4、5、6、6.5、7、8、9和10)以及该范围内有理数的任意范围（例 如2至8、1. 5至5. 5和3. 1至4. 7)的提及，因此，由此明确公开了本文所明确公开的所有 范围的所有亚范围。这些仅仅是具体预期的实例，在所列举的最低值和最高值之间的数值 的所有可能组合均被认为以类似的方式明确记载在本申请中。
[0179] 广义而言，本发明也可以包括分别或组合地在本申请的说明书中记载或指示的部 分、要素和特征以及任意两种或更多种所述部分、要素或特征的任意或所有组合，其中当本 文提及具体整体时，其具有本发明所属领域的已知等同物，这类已知的等同物被认为包括 在本文中，如同单独阐述的那样。
[0180] 附图简述
[0181] 现在，将仅以举例的方式且参照附图描述本发明，其中：
[0182] 图1显示了制备本发明的液体营养组合物的加工流程。
[0183] 图2显示了在pH范围下、在140°C油浴中加热的本发明的示例性液体制剂的热稳 定性。
[0184] 图3描绘了在pH值范围下干馏后本发明的液体营养制剂。
[0185] 图4显示了在UHT/直接蒸汽注入（DSI)热处理后立即和在该热处理后在环境温 度下储存6周后本发明的液体营养制剂的粘度、体积平均粒度、乳液分层和沉淀。
[0186] 图5描绘了在于pH5. 0在121 °C干馏10分钟的热处理后包含不同乳清蛋白来源的 本发明的液体营养制剂。
[0187] 图6显示了在pH5. 4下包含10%和13. 8%重量的蛋白质的营养制剂的贮存稳定 性。
[0188] 图7描绘了思慕雪（smoothie)形式的本发明的液体营养制剂：a)在30°C储存的 粘度；b)于30°C达3个月后的沉淀物。
[0189] 发明详述
[0190] 以前在制备高蛋白质营养液体组合物中所遇到的主要问题之一是蛋白质组分的 有限的加工性和热敏性以及由此而来的液体组合物整体的有限的加工性和热敏性。对营养 组合物给予热处理以提供微生物控制，意味着蛋白质被加热至高于其变性温度，导致蛋白 质变性和聚合成聚集物或凝胶。结果，以前的经热处理的液体组合物显示出不想要的感觉 特性如白垩质、沙质、团块和高粘性。由于在生产后很快形成沉淀物和/或膏状物层，这种 产品的架存期受到限制。高温处理也可以导致营养液体组合物中产生硫异味。在具有高蛋 白质含量、特别是高乳清蛋白含量的组合物中，这些问题加剧，导致含有不想要的聚集物的 产品以及生产装置如UHT加热设备产生大量污垢和结块的风险。
[0191] 相反，本发明中所用的营养液体组合物具有良好的感觉特性和可加工性，特别适 合应用于高蛋白质医学食品和液体营养组合物。
[0192] 本发明提供了高蛋白质液体营养组合物，包括在约4. 0至约6. 0的pH下和任选地 在显著量的一价和二价阳离子的存在下具有良好的热稳定性、良好的架存稳定性和低粘度 的营养液体。
[0193] 术语"液体营养组合物"指经口或其它方式、通常通过管饲施用于患者的胃或肠的 水性组合物。这类其它方式包括鼻-胃喂食、胃喂食、空肠喂食、鼻-十二指肠和鼻-空肠 喂食以及十二指肠喂食。液体营养组合物包括"医学食品"、"肠内营养物"、"特殊医学用途 食品"、液体替代餐和增补剂。本发明的液体营养组合物提供了显著量的蛋白质和碳水化合 物以及通常还有脂肪。它们也可以包括维生素和矿物质。在示例性实施方案中，它们提供 了平衡膳食。
[0194] 本发明提供了具有良好热稳定性、特别是在位于或接近组合物中存在的蛋白质的 pi的pH下具有良好热稳定性的高蛋白质液体营养组合物。可以有利地应用液体营养组合 物的代表性实例中使用的示例性WPC成分，其中经热处理的或至少基本上变性的WPC在4 至6的pH和高温下赋予了令人惊奇的稳定性益处。可以合理地预期：现有技术中存在的非 热变性方法可产生类似的作用。变性WPC成分由于给经口服或肠内施用的医学食品提供了 良好的热稳定性和低粘度而是尤其有用的，因为液体营养组合物可以容易地通过流过管或 通过嘴进行递送。
[0195] 良好的热稳定性在本文中当用于液体营养组合物时关注了保留低粘度的液体状 态的组合物，包括例如其中基本上观察不到胶凝或聚集的液体组合物，例如直接在热处理 后或者在约20°C温度达例如至少3个月或优选至少6个月或12个月的延长储存后。加热 时小粒度或粒度几乎没有或没有明显增加是热稳定液体营养组合物如本发明的液体营养 组合物的其它标志。
[0196] 如本说明书中所用的术语"包含"指"至少部分地由...组成"。当说明本说明书中 包括术语"包含"的每种情形时，也可以存在术语前序部分以外的特征。相关术语例如"包 括"以相同的方式解释。
[0197] 如本文所用的"非水解"当用于含蛋白质的组合物如液体营养组合物、粉末、WPC、 WPI等时指组合物中所存在的蛋白质有小于2%经历水解，在某些实施方案中，组合物中所 存在的蛋白质有小于1%经历水解。
[0198] 对于本说明书的目的，粘度是于20°C采用流变仪如Anton Paar仪器、采用杯锤组 件在ΙΟΟ?Γ1的剪切率下进行测量的，另有指示除外。可以理解，其它测量或估计粘度的方法 是本领域熟知的，并且当适宜时可以使用。
[0199] 对于本说明书的目的，能量密度是通过采用食品组成的标准热值进行计算而测定 的。同样，可以理解，其它测量或估计能量密度的方法是本领域熟知的，并且当适宜时可以 使用。
[0200] 对于本说明书的目的，平均粒度（通过D[4, 3]或D[3, 2]表征）是采用Malvern Mastersizer2000 (Malvern Instruments Ltd，Worcs，UK)测定的，折射率对于基于乳剂的 饮料的颗粒而言为1. 46,对于混悬液中的粉末而言为1. 52,对于溶剂而言为1. 33。
[0201] 对于本说明书的目的，重构粉末的主要聚集物尺寸是通过在中性pH下匀 化（150/50 巴）10 % 总固体（TS)混悬液和米用 Malvern Mastersizer2000 (Malvern Instruments Ltd,Worcs，UK)测定平均粒度（通过D[4,3]表征）而测定的，折射率对于颗 粒而言为1. 52,对于溶剂而言为1. 33,如上文所述。
[0202] 加热后主要聚集物生长是通过获取10% TS蛋白质混悬液和在120°C高压釜中加 热15分钟和如上所述测量D[4,3]而测定的。
[0203] 用于评价蛋白质浓度的方法是本领域熟知的，例如如通过凯氏法测量蛋白质氮。 该方法基于氮测定，并且通过总氮结果乘以乳蛋白的转换因子6. 38计算出蛋白质浓度。
[0204] 测定蛋白重变性程度的方法是本领域熟知的。本文所用的一种示例性方法依赖 于 HPLC (Elgar 等人（2000) J Chromatography A，878,183-196);适用的其它方法包括依赖 于 Agilent2100Bioanalyzer (Agilent Technologies, Inc. 2000,2001-2007, Waldbronn, 德国）和微流控芯片和利用Agilent2100Expert软件（例如Anema，（2009) International Dairy J，19,198-204)以及聚丙烯酰胺凝胶电泳（例如Patel等人，（2007)Le Lait，87， 251-268)的方法。
[0205] 按照下式，通过测定残余的可变性蛋白质作为总蛋白质的比例（TN x6. 38)，可以 对粉末进行表征：
[0206]
【权利要求】
1. 制备液体营养组合物的方法，该方法包括： a) 将具有4至6的pH且包含约2 %至约25 %重量的非水解乳清蛋白的液体组合物进 行热处理，其中所述乳清蛋白包含至少约55%的以变性状态存在的可热变性蛋白质或者由 包含至少约55%的以变性状态存在的可热变性蛋白质的成分提供，并且其中热处理具有至 少等同于90°C达40s的F。-值，和 b) 回收所述液体组合物， 其中所回收的液体组合物具有 c) 当在20°C和lOOs#1的剪切率下测量时小于200cP的粘度，或 d) 如通过体积加权平均粒度参数D [4, 3]归类的小于20 μ m的平均粒度，或 e) 基本上不显示出可观察到的胶凝或聚集，或 f) 上述（c)至（e)中两者或更多者的任意组合。
2. 液体营养组合物，包含： a) 约2%至约25%重量的非水解乳清蛋白，其中所述乳清蛋白包含至少约55%的以变 性状态存在的可热变性蛋白质或者由包含至少约55%的以变性状态存在的可热变性蛋白 质的成分提供， b) 0至约30%重量的脂肪， c) 约0%至约45%重量的碳水化合物， 并且其中所述营养组合物当在4至6的pH下时已经进行具有至少等同于90°C达40s 的F。-值的热处理，和具有 d) 当在20°C和lOOs#1的剪切率下测量时小于200cP的粘度，或 e) 如通过体积加权平均粒度参数D [4, 3]归类的小于20 μ m的平均粒度，或 f) 基本上不显示出可观察到的胶凝或聚集，或 g) 上述（d)至（f)中两者或更多者的任意组合。
3. 权利要求2的液体营养组合物，其中所述营养组合物具有约4至约6的pH和在20°C 的温度和100^的剪切率下小于200cP的粘度，并且基本上不显示出胶凝或聚集。
4. 权利要求1的方法或权利要求2或3的液体营养组合物，其中热处理为至少等同于 121°C达10分钟。
5. 权利要求4的方法或权利要求4的液体营养组合物，其中所述热处理为至少等同于 140°C 达 5s。
6. 前述权利要求任一项的方法或液体营养组合物，其中所述液体营养组合物在室温储 存至少3个月后没有显示出可观察到的胶凝或可观察到的聚集或两者。
7. 前述权利要求任一项的方法或液体营养组合物，其中所述液体营养组合物包含至少 如欧洲委员会特殊医学用途食品（FSMP)指南所推荐的量的矿物质。
8. 前述权利要求任一项的方法或液体营养组合物，其中所述液体营养组合物当进行热 处理时具有 a) 约4. 7至约6. 0的pH，或 b) 约4. 8至约6. 0的pH，或 c) 约4. 9至约6. 0的pH，或 d) 约5. 0至约6. 0的pH,或 e) 约4· 5至约5· 7的pH，或 f) 约4· 5至约5· 5的pH，或 g) 约4· 5至约5· 3的pH,或 h) 约4· 5至约5· 2的pH，或 i) 约4· 7至约5· 5的pH，或 j) 约4· 7至约5· 3的pH，或 k) 约4· 7至约5· 2的pH，或 l) 约4· 8至约5· 3的pH，或 m) 约4· 8至约5· 2的pH,或 η)约5的pH，或 〇)约4. 2至约5. 8的pH，或 P)约4. 4至约5. 8的pH,或 q) 约4. 6至约5. 6的pH,或 r) 约4. 8至约5. 4的pH,或 s) 约4. 9至约5. 3的pH,或 t) 约5. 0至约5. 2的pH，或 u) 约5. 1的pH，或 v) 约4. 3至约5. 1的pH,或 w) 约4. 6至约5. 1的pH,或 X)约4. 8至约5. 1的pH,或 y) 约5. 1至约6. 0的pH,或 z) 约5. 1至约5. 8的pH,或 aa)约5. 1至约5. 6的pH,或 bb)约5. 1至约5. 4的pH。
9. 前述权利要求任一项的方法或液体营养组合物，其中所述液体营养组合物当进行热 处理时具有 a) 约4. 1至约5. 1的pH，或 b) 约4. 3至约5. 1的pH，或 c) 约4. 5至约5. 1的pH,或 d) 约4. 7至约5. 1的pH,或 e) 约4. 9至约5. 1的pH，或 f) 约5. 1至约6. 0的pH，或 g) 约5. 1至约5. 8的pH,或 h) 约5. 1至约5. 6的pH,或 i) 约5. 1至约5. 4的pH,或 j) 约5. 1至约5. 2的pH，或 k) 约 5. 1 的 pH。
10. 前述权利要求任一项的方法或液体营养组合物，其中所述液体营养组合物当进行 热处理时具有约5. 4的pH。
11. 前述权利要求任一项的方法或液体营养组合物，其中所述液体营养组合物当进行 热处理时具有约5. 1的pH。
12. 前述权利要求任一项的液体营养组合物，其中所述液体营养组合物具有在20°C的 温度和l〇〇s<的剪切率下小于150cP的粘度。
13. 前述权利要求任一项的液体营养组合物，其中所述液体营养组合物具有在20°C的 温度和loos#1的剪切率下小于50cP的粘度。
14. 前述权利要求任一项的方法或液体营养组合物，其中所述液体营养组合物当进行 热处理时具有在所述蛋白质的平均pi的约0. 5之内的pH，或 a) 在所述蛋白质的平均pi的约0.3之内的pH，或 b) 在所述蛋白质的平均pi的约0. 1之内的pH，或 c) 约处于所述蛋白质的平均pi的pH。
15. 前述权利要求任一项的液体营养组合物，其具有 a) 在所述蛋白质的平均pi的约0.5之内的pH，或 b) 在所述蛋白质的平均pi的约0.3之内的pH，或 c) 在所述蛋白质的平均pi的约0. 1之内的pH，或 d) 约处于所述蛋白质的平均pi的pH。
16. 前述权利要求任一项的方法或液体营养组合物，其中所述非水解乳清蛋白由包含 基于成分干物质计算35%至95%重量的蛋白质含量的干成分所提供。
17. 粉末状营养组合物，其可分散在水中形成权利要求2至16任一项的液体营养组合 物。
18. 制备液体营养组合物的方法，该方法包括： a) 提供具有4至6的pH和包含约2 %至约25 %重量的非水解乳清蛋白的液体组合物， 其中所述乳清蛋白由包含至少约55%的以变性状态存在的可热变性蛋白质的干成分提供， b) 采用具有至少等同于90°C达40s的F。-值热处理将所述液体组合物进行热处理，和 c) 回收所述液体组合物， 其中所述液体组合物具有 d) 当在20°C和lOOs#1的剪切率下测量时小于200cP的粘度，或 e) 如通过体积加权平均粒度参数D [4, 3]归类的小于20 μ m的平均粒度，或 f) 基本上不显示出可观察到的胶凝或聚集，或 g) 上述（d)至（f)中两者或更多者的任意组合。
19. 给需要其的人提供营养物的方法，该方法包括给所述人施用权利要求2至17任一 项的营养组合物的步骤。
20. 食品或食品产品，其基本上由权利要求2至16任一项的液体营养组合物组成，或者 由权利要求2至16任一项的液体营养组合物组成。
21. 权利要求2至16任一项的液体组合物在制备给需要其的个体提供营养物的药物中 的用途。
【文档编号】A23L1/305GK104202998SQ201280065701
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2012年11月2日 优先权日:2011年11月2日
【发明者】R·M·R·古拉, R·R·施瓦岑巴赫, E·卡基尔-富勒 申请人:恒天然集团