(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
β−カゼイン含有組成物を製造する方法において、
ａ）ミルクを２０〜６０℃の範囲の予熱温度（Ｔｐｒｅ）に、１分間〜１時間の範囲の保持時間で調節することでそれを予熱し、それによって暖かいミルクを提供するステップと、
ｂ）前記暖かいミルクを精密濾過（ＭＦ）にかけ、それによって第１のＭＦ透過液および第１のＭＦ残余分を提供するステップと、
ｃ）任意選択的に、前記第１のＭＦ残余分をＭＦ透析濾過にかけるステップと、
ｄ）前記第１のＭＦ残余分に由来する第１の組成物の温度を０〜１５℃の範囲の低温（Ｔｃｏｌｄ）に調節して、前記第１の組成物の前記温度を少なくとも０．５時間の持続時間（ｔｃｏｌｄ）にわたりその範囲内に維持し、それによって冷却された第１の組成物を得るステップと、
ｅ）前記冷却された第１の組成物をＭＦにかけ、それによって第２の残余分および第２の透過液を得るステップであって、第２の透過液がβ−カゼインに関して富化されるステップと、
ｆ）任意選択的に、前記第２のＭＦ残余分をＭＦ透析濾過にかけるステップと、
ｇ）任意選択的に、前記第２の透過液に由来する第２の組成物に、１つまたは複数のさらなる処理ステップ、例えばさらなる精製および／または濃縮ステップを実施するステップと、
を含んでなり、それによって前記β−カゼイン含有組成物を提供することを特徴とする方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法において、前記暖かいミルクのＭＦのためのフィルターが、０．００５〜０．３マイクロメートルの範囲の名目上の孔径を有することを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項１乃至２の何れか１項に記載の方法において、前記暖かいミルクのＭＦ中の供給物の温度が、少なくとも２０℃の温度（ＴｗＭＦ）に維持されることを特徴とする方法。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れか１項に記載の方法において、前記方法が、ステップｃ）を含んでなることを特徴とする方法。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れか１項に記載の方法において、ＭＦ透析濾過のための前記フィルターが、前記暖かいミルクの最初のＭＦのためのものと同じまたは類似していることを特徴とする方法。
【請求項６】
請求項１乃至５の何れか１項に記載の方法において、前記ＭＦ透析濾過の少なくとも一部において、前記供給物および残余分ストリームの温度が、暖ＭＦ温度範囲内に維持されることを特徴とする方法。
【請求項７】
請求項１乃至６の何れか１項に記載の方法において、前記ＭＦ透析濾過の少なくとも一部が、少なくとも０．０１ｇ／ｋｇのＣａ２＋濃度を有する第１の希釈剤の使用を伴うことを特徴とする方法。
【請求項８】
請求項７に記載の方法において、前記第１の希釈剤が、６〜８の範囲のｐＨを有することを特徴とする方法。
【請求項９】
請求項７または８に記載の方法において、前記第１の希釈剤が、ミルクまたは乳清の限外濾過（ＵＦ）透過液を含んでなることを特徴とする方法。
【請求項１０】
請求項１乃至９の何れか１項に記載の方法において、前記第１の組成物が、前記第１の組成物のタンパク質総量と比較して、少なくとも９０％（ｗ／ｗ）のカゼイン総量を含んでなることを特徴とする方法。
【請求項１１】
請求項１乃至１０の何れか１項に記載の方法において、前記第１の組成物が、前記第１の組成物のタンパク質総量と比較して、最大で１０％（ｗ／ｗ）の乳清タンパク質総量を含んでなることを特徴とする方法。
【請求項１２】
請求項１乃至１１の何れか１項に記載の方法において、前記第１の組成物が、前記第１の組成物の総重量と比較して、少なくとも０．１％（ｗ／ｗ）のタンパク質総量を含んでなることを特徴とする方法。
【請求項１３】
請求項１乃至１２の何れか１項に記載の方法において、前記第１の組成物が、前記タンパク質総量と比較して、少なくとも０．１％（ｗ／ｗ）のβ−カゼイン総量を含んでなることを特徴とする方法。
【請求項１４】
請求項１乃至１３の何れか１項に記載の方法において、前記第１の組成物が、前記カゼイン総量と比較して、少なくとも２０％（ｗ／ｗ）のβ−カゼイン総量を含んでなることを特徴とする方法。
【請求項１５】
請求項１乃至１４の何れか１項に記載の方法において、前記方法がステップｃ）を含んでなり、前記第１の組成物が透析濾過残余分またはそのタンパク質濃縮物を含んでなり、またはそれからさえなることを特徴とする方法。
【請求項１６】
請求項１乃至１５の何れか１項に記載の方法であって、前記第１の組成物が、ステップｅ）に先だって、少なくとも１時間にわたり低温範囲内に保持されることを特徴とする方法。
【請求項１７】
請求項１乃至１６の何れか１項に記載の方法において、前記冷却された第１の組成物が、３〜１２℃の範囲の温度を有することを特徴とする方法。
【請求項１８】
請求項１乃至１７の何れか１項に記載の方法において、ステップｅ）の冷ＭＦが、前記暖かいミルクの暖ＭＦで使用されるのと同じＭＦフィルターを利用することを特徴とする方法。
【請求項１９】
請求項１乃至１８の何れか１項に記載の方法において、前記方法が、ステップｆ）を含んでなることを特徴とする方法。
【請求項２０】
請求項１乃至１９の何れか１項に記載の方法において、前記方法が、ステップｇ）を含んでなることを特徴とする方法。
【請求項２１】
請求項１乃至２０の何れか１項に記載の方法において、ステップｇ）が、前記第２の組成物のβ−カゼインの重量百分率を乾燥重量基準で少なくとも５０％（ｗ／ｗ）に増大させることを伴うことを特徴とする方法。
【請求項２２】
請求項１乃至２１の何れか１項に記載の方法において、ステップｇ）が、前記第２の組成物中のβ−カゼインの重量百分率を乾燥重量基準で５０〜８５％（ｗ／ｗ）に増大させることを伴うことを特徴とする方法。
【請求項２３】
請求項１乃至２２の何れか１項に記載の方法において、ステップｇ）が、前記第２の組成物の固形分を少なくとも５％（ｗ／ｗ）に増大させることを伴うことを特徴とする方法。
【請求項２４】
請求項１乃至２３の何れか１項に記載の方法において、ステップｇ）の濃縮が、限外濾過、ナノ濾過、逆浸透、蒸発、噴霧乾燥、および凍結乾燥からなる群から選択される、１つまたは複数の方法を伴うことを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、β−カゼイン含有組成物を製造する方法、およびこのような方法によって得られる製品に関する。より具体的には、発明は、制御される精密濾過を使用してβ−カゼイン組成物を製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
β−カゼインは、人乳に見られる主要なタンパク質である。本タンパク質は、そのリン酸化領域でカルシウムと結合する。本タンパク質は、全体的に不規則であり、ランダムコイルタンパク質として特徴付けられる。
【０００３】
β−カゼインはまた牛乳にも見られるが、人乳よりも濃度が低い。室温において、ウシβ−カゼインは牛乳のカゼインミセルと結合するが、例えば２〜５℃などのより低い温度では、β−カゼインはカゼインミセルから部分的に解離して、例えば単一遊離β−カゼイン分子または小規模なβ−カゼイン凝集体の形態の遊離β−カゼインを形成することが知られている。
【０００４】
先行技術：
ミルクからβ−カゼインを単離するためのいくつかのアプローチが、先行技術に記載されている。
【０００５】
仏国特許第２，５９２，７６９Ａ号明細書は、カルシウム凝集カゼイネートを含有する冷却液体供給物の精密濾過による、β−カゼインの製造を開示する。
【０００６】
米国特許第５，１６９，６６６Ａ号明細書は、冷却脱脂乳を精密濾過にかけることで、β−カゼイン富化乳タンパク質製品を製造する工程を説明する。使用されるＭＦフィルターは、０．１〜０．２マイクロメートルの孔径を有する。
【０００７】
米国特許第２００７１０４８４７Ａ号明細書は、β−カゼインを製造する方法を開示する。本方法は、冷却脱脂乳を最初に冷精密濾過（ｃｏｌｄ  ｍｉｃｒｏｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ）して、部分的β−カゼイン枯渇残余分、および乳清タンパク質と顕著な量のβ−カゼインとを含有する透過液を得ることに基づく。β−カゼイン含有透過液は、さらに精製してもよい。
【０００８】
国際公開第２０１２／１４８，２６９Ａ１号パンフレットは、第１の精密濾過ステップを使用して、第１の精密濾過ステップの残余分を第２の精密濾過にかけることで、β−カゼインを含む乳タンパク質画分を調製する方法を開示する。第１の精密濾過ステップは暖かい温度で実施してもよく、第２の精密濾過ステップは低温で実施してもよい。
【発明の概要】
【０００９】
本発明の一態様は、β−カゼイン含有組成物を製造する方法であって、
ａ）ミルクを少なくとも２０℃の予熱温度（Ｔｐｒｅ）に調節することでそれを予熱し、それによって暖かいミルクを提供するステップと、
ｂ）暖かいミルクを精密濾過（ＭＦ）にかけ、それによって第１のＭＦ透過液および第１のＭＦ残余分を提供するステップと、
ｃ）任意選択的に、第１のＭＦ残余分をＭＦ透析濾過にかけるステップと、
ｄ）第１のＭＦ残余分に由来する第１の組成物の温度を０〜１５℃の範囲の低温（Ｔｃｏｌｄ）に調節して、第１の組成物の温度を少なくとも０．５時間の持続時間（ｔｃｏｌｄ）にわたりその範囲内に維持し、それによって冷却された第１の組成物を得るステップと、
ｅ）冷却された第１の組成物を精密濾過にかけ、それによって第２の残余分および第２の透過液を得るステップであって、第２の透過液がβ−カゼインに関して富化されるステップと、
ｆ）任意選択的に、第２のＭＦ残余分をＭＦ透析濾過にかけるステップと、
ｇ）任意選択的に、第２の透過液に由来する第２の組成物に、１つまたは複数のさらなる処理ステップ、例えばさらなる精製および／または濃縮ステップを実施するステップと、
を含んでなり、それによってβ−カゼイン含有組成物を提供する方法に関する。
【００１０】
ステップｅ）の第２の透過液は、例えば、β−カゼイン含有組成物として使用してもよい。代案として、ステップｅ）の第２の透過液と、引き続くステップｆ）のＭＦ透析濾過の透過液との組み合わせをβ−カゼイン含有組成物として使用してもよい。代案として、ステップｇ）から得られる生成物をβ−カゼイン含有組成物として使用してもよい。
【００１１】
ステップｃ）、ｆ）、およびｇ）は、任意選択的なものと見なされ、方法にはいくつかの変形形態がある。方法は、例えばステップａ）、ｂ）、ｄ）、およびｅ）を含んでなってもよい。代案として、方法は、ステップａ）、ｂ）、ｃ）、ｄ）、およびｅ）を含んでなってもよい。例えば、方法は、ステップａ）、ｂ）、ｄ）、ｅ）、およびｆ）を含んでなってもよい。方法は、例えばステップａ）、ｂ）、ｄ）、ｅ）、およびｇ）を含んでなってもよい。代案として、方法は、ステップａ）、ｂ）、ｄ）、ｅ）、ｆ）、およびｇ）を含んでなってもよい。例えば、方法は、ステップａ）、ｂ）、ｃ）、ｄ）、ｅ）、およびｆ）を含んでなってもよい。別の実施形態では、方法は、ステップａ）、ｂ）、ｃ）、ｄ）、ｅ）、およびｇ）を含んでなる。方法は、例えばステップａ）、ｂ）、ｃ）、ｄ）、ｅ）、ｆ）、およびｇ）を含んでなってもよい。
【００１２】
本発明のいくつかの実施形態では、方法は、ステップａ）、ｂ）、ｄ）、およびｅ）からなる。代案として、方法は、ステップａ）、ｂ）、ｃ）、ｄ）、およびｅ）からなってもよい。例えば、方法は、ステップａ）、ｂ）、ｄ）、ｅ）、およびｆ）からなってもよい。方法は、例えばステップａ）、ｂ）、ｄ）、ｅ）、およびｇ）からなってもよい。代案として、方法は、ステップａ）、ｂ）、ｄ）、ｅ）、ｆ）、およびｇ）からなってもよい。例えば、方法は、ステップａ）、ｂ）、ｃ）、ｄ）、ｅ）、およびｆ）からなってもよい。別の実施形態では、方法は、ステップａ）、ｂ）、ｃ）、ｄ）、ｅ）、およびｇ）からなる。方法は、例えばステップａ）、ｂ）、ｃ）、ｄ）、ｅ）、ｆ）、およびｇ）からなってもよい。
【００１３】
例示的な本発明の一実施形態が、図１に示される。ここではミルク（１）が、ミルクの温度を前処理温度（Ｔｐｒｅ）に調節する、加熱ユニット（２）に接触する。ミルクは、少なくとも遊離β−カゼインのかなりの部分が、カゼインミセルに結合するのに十分な持続時間ｔｐｒｅにわたり、Ｔｐｒｅに保持される。
【００１４】
次に暖かいミルクを第１の精密濾過ユニット（３）に移して、第１の透過液（６）と第１の残余分（５）とに分離する。この実施形態は、引き続く第１の残余分（４）の透析濾過を伴い、それは希釈剤（５）と混合されて、次に得られた混合物がなおも精密濾過ユニット（３’）に移され、第１のＭＦ透析濾過残余分（４’）と第１のＭＦ透析濾過透過液（６’）がもたらされる。第１のＭＦ透析濾過残余分（４’）に、ＭＦ透析濾過ステップがなおも実施される。暖精密濾過（ｗａｒｍ  ｍｉｃｒｏｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ）における温度ＴｗＭＦは、Ｔｐｒｅと同一であっても異なってもよいが、ＴｗＭＦが少なくとも２０℃であることが好ましい。
【００１５】
引き続いて、得られた残余分（４’’）を希釈して冷却ユニットに移し、希釈残余分を温度Ｔｃｏｌｄに冷却する。希釈残余分を、カゼインミセル結合β−カゼインの顕著な部分が解離するのに十分な持続時間ｔｃｏｌｄにわたり低温に保持し、それによって冷却希釈残余分中に、遊離β−カゼインのかなりの部分を提供する。遊離β−カゼインは、冷ＭＦ（８）および冷ＭＦ透析濾過（８’および８’’）によって、冷却希釈残余分から分離される。遊離β−カゼインはＭＦフィルターを通過して透過液ストリーム（１０、１０’、１０’’）に入り、それを合わせて噴霧乾燥システム（１２）に移し、合わせた透過液をβ−カゼイン含有粉末に変換する。
【００１６】
暖ＭＦ／ＭＦ透析濾過（６、６’、６’’）の透過液は、高品質血清タンパク質を含有し、粉末または液体形態の血清タンパク質濃縮物に変換されてもよい。
【００１７】
冷ＭＦ／ＭＦ透析濾過から出た余分ストリーム（９’’）は、カゼインミセルの部分的β−カゼイン枯渇単離物であり、例えば食品添加物として、またはチーズの製造で使用されてもよい。
【００１８】
なおも本発明の態様は、先行する請求項の何れかに記載の方法によって得られるβ−カゼイン含有組成物に関する。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、（１）がミルクであり、（２）が予熱ユニットであり、３／３’／３’’がＭＦユニットであり、４／４’／４’’が残余分ストリームであり、５／５’／５’’が第１の希釈剤の添加であり、６／６’／６’’が透過液ストリームであり、（７）が希釈残余分（４’’）の冷却および保持であり、８／８’／８’’がＭＦユニットであり、９／９’／９’’が残余分ストリームであり、１０／１０’／１０’’が透過液ストリームであり、１１／１１’が第２の希釈剤の添加であり、（１２）が噴霧乾燥ユニットである、本発明の例示的な実施形態の概略図である。
【図２】図２は、高い予熱温度Ｔｐｒｅと、暖かいミルクの精密濾過中のいくらかより低い温度ＴｗＭＦとを含む方法の温度プロファイルを例証する。
【図３】図３は、Ｔｐｒｅが、ＴｗＭＦとほぼ同じである方法の温度プロファイルを図示する。
【図４】図４は、実施例１に記載されるようにして得られたβ−カゼイン含有組成物のキャピラリー電気泳動分析からの電気泳動図である。
【図５】図５は、市販のβ−カゼイン調製品のキャピラリー電気泳動分析からの電気泳動図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
既述したように、本発明の一態様は、β−カゼイン含有組成物を製造する方法であって、
ａ）ミルクを少なくとも２０℃の予熱温度（Ｔｐｒｅ）に調節することでそれを予熱し、それによって暖かいミルクを提供するステップと、
ｂ）暖かいミルクを精密濾過（ＭＦ）にかけ、それによって第１のＭＦ透過液および第１のＭＦ残余分を提供するステップと、
ｃ）任意選択的に、第１のＭＦ残余分をＭＦ透析濾過にかけるステップと、
ｄ）第１のＭＦ残余分に由来する第１の組成物の温度を０〜１５℃の範囲の低温（Ｔｃｏｌｄ）に調節して、第１の組成物の温度を少なくとも０．５時間の持続時間（ｔｃｏｌｄ）にわたりその範囲内に保持し、それによって冷却された第１の組成物を得るステップと、
ｅ）冷却された第１の組成物を精密濾過にかけ、それによって第２の残余分および第２の透過液を得るステップであって、第２の透過液がβ−カゼインに関して富化されるステップと、
ｆ）任意選択的に、第２のＭＦ残余分をＭＦ透析濾過にかけるステップと、
ｇ）任意選択的に、第２の透過液に由来する第２の組成物に、１つまたは複数のさらなる処理ステップ、例えばさらなる精製および／または濃縮ステップを実施するステップと、
を含んでなり、それによってβ−カゼイン含有組成物を提供する方法に関する。
【００２１】
本発明の方法によって得られるβ−カゼイン含有組成物は、好ましくはタンパク質総量と比較して、少なくとも３０％（ｗ／ｗ）のβ−カゼインを含有する。例えば、β−カゼイン含有組成物は、タンパク質総量と比較して、少なくとも５０％（ｗ／ｗ）のβ−カゼインを含有してもよい。β−カゼイン含有組成物は、タンパク質総量と比較して、少なくとも６０％（ｗ／ｗ）のβ−カゼインを含有してもよい。代案としては、β−カゼイン含有組成物は、タンパク質総量と比較して、例えば少なくとも８０％（ｗ／ｗ）のβ−カゼインなど、少なくとも７０％（ｗ／ｗ）のβ−カゼインを含有してもよい。
【００２２】
本発明のいくつかの好ましい実施形態では、β−カゼイン含有組成物は、タンパク質総量と比較して、３０〜１００％（ｗ／ｗ）の範囲のβ−カゼイン量を含有する。例えば、β−カゼイン含有組成物は、タンパク質総量と比較して、５０〜９５％（ｗ／ｗ）の範囲の量のβ−カゼインを含有してもよい。β−カゼイン含有組成物は、タンパク質総量と比較して、例えば５５〜９０％（ｗ／ｗ）の範囲の量のβ−カゼインを含有してもよい。代案としては、β−カゼイン含有組成物は、タンパク質総量と比較して、６０〜８０％（ｗ／ｗ）の範囲の量のβ−カゼインを含有してもよい。
【００２３】
本発明のβ−カゼイン含有組成物は、好ましくはカゼイン総量と比較して、少なくとも５０％（ｗ／ｗ）のβ−カゼインを含有する。例えば、β−カゼイン含有組成物は、カゼイン総量と比較して、少なくとも７０％（ｗ／ｗ）のβ−カゼインを含有してもよい。β−カゼイン含有組成物は、カゼイン総量と比較して、少なくとも８０％（ｗ／ｗ）のβ−カゼインを含有してもよい。代案としては、β−カゼイン含有組成物は、カゼイン総量と比較して、少なくとも９０％（ｗ／ｗ）のβ−カゼインを含有してもよい。例えば、β−カゼイン含有組成物は、カゼイン総量と比較して、例えば少なくとも９７％（ｗ／ｗ）のβ−カゼインなど、少なくとも９５％（ｗ／ｗ）のβ−カゼインを含有してもよい。
【００２４】
方法はまた、例えば第１の透過液および／または第１の残余分のＭＦ透析濾過からの追加的な透過液を収集することで、血清タンパク質濃縮物を製造するために使用してもよい。さらに方法は、例えば第２の残余分および／または第２の残余分を冷ＭＦ透析濾過にかけることで得られる後続の残余分を収集することで、β−カゼイン枯渇カゼインミセル単離物を製造するために使用してもよい。例えば、方法は、β−カゼイン含有組成物、血清タンパク質濃縮物、およびβ−カゼイン低減カゼインミセル単離物を製造するために、使用してもよい。
【００２５】
本発明に関連して、「Ｙおよび／またはＸ」という語句は、「Ｙ」または「Ｘ」または「ＹおよびＸ」を意味する。同じ論理の流れに沿って、語句「ｎ１、ｎ２、．．．、ｎｉ−１、および／またはｎｉ」は、「ｎ１」または「ｎ２」または．．．または「ｎｉ−１」または「ｎｉ」、または構成要素ｎ１、ｎ２、．．．ｎｉ−１、およびｎｉの任意の組み合わせを意味する。
【００２６】
本発明に関連して、「カゼインミセル」という用語は、アルファ−ｓ１−カゼイン、アルファ−ｓ２−カゼイン、β−カゼイン、およびκ−カゼインなどのカゼイン化学種の球状凝集体に関する。ミセルのカゼイン化学種は、典型的に、カルシウムイオンおよび疎水性相互作用によって結合して保持される。未変性ミルクのカゼインの大部分は、カゼインミセルの形態で存在する。
【００２７】
β−カゼインのヒトバージョンは、人乳に見られる主要なタンパク質である。しかし牛乳中では、β−カゼインのウシバージョンは、タンパク質総量のおよそ２８〜３２％（ｗ／ｗ）のみを構成する。β−カゼイン分子は、その高度に保存されたリン酸化領域で、カルシウムと結合する。β−カゼインは、例えば、カゼインミセル結合β−カゼインの形態、または遊離β−カゼインの形態で存在してもよい。「遊離β−カゼイン」という用語は、カゼインミセルと結合していないカゼインを指す。遊離β−カゼインは、例えばβ−カゼインの自由分子であってもよく、または主にいくつかの会合ベータカゼインを含有するいわゆるサブミセルであってもよい。
【００２８】
既述したように、方法のステップａ）は、ミルクの温度を少なくとも２０℃の予熱温度（Ｔｐｒｅ）に調節し、それによって暖かいミルクを提供することを伴う。ステップａ）は、ミルクが精密濾過フィルターと接触する前に、ミルクを予熱するステップと認識されてもよい。
【００２９】
ステップａ）で提供されるミルクは、好ましくは哺乳類から得られる液体ミルクである。本明細書の用法では、「ミルク」という用語は、生乳、全乳、脱脂乳、無脂肪乳、低脂肪ミルク、および全脂乳を含む。ミルクという用語は、新鮮ミルクまたは水に再懸濁したミルクベースの粉乳をさらに含む。
【００３０】
ミルクの固形分は、例えば希釈または濃縮によって改変されていてもよく、すなわちミルクは、例えば濃縮ミルクまたは希釈ミルクであってもよい。
【００３１】
無脂肪乳は、無脂肪または脱脂乳製品である。低脂肪ミルクは、典型的に、約１％〜約２％の脂肪を含有するミルクと定義される。全脂乳は、約３．２５％の脂肪を含有することが多い。
【００３２】
ミルクの起源としては、ウシ、ヒツジ、ヤギ、バッファロー、ラクダ、ラマ、ロバ、およびシカが挙げられるが、これに限定されるものではない。
【００３３】
本発明のいくつかの好ましい実施形態では、ミルクは、牛乳を含んでなり、またはそれからさえなる。
【００３４】
本発明のいくつかの実施形態では、ミルクは、低温殺菌および／または遠心除菌されて、ミルクの微生物負荷が排除されまたは少なくとも低下されている。
【００３５】
本発明のいくつかの好ましい実施形態では、ａ）のミルクは、１〜４．５％ｗ／ｗのカゼイン、０．１〜１％ｗ／ｗの乳清タンパク質、および０．００１〜４％ｗ／ｗの乳脂肪を含んでなる。本発明のなおもより好ましい実施形態では、ステップａ）のミルクは、２〜４．５％ｗ／ｗのカゼイン、０．２〜１％ｗ／ｗの乳清タンパク質、および０．０１〜０．５％ｗ／ｗの乳脂肪を含んでなる。
【００３６】
一方で理論上は、あらゆる種類の哺乳類ミルクを使用してもよく、ミルクが、例えばウシなどのミルク供給源から、最近搾乳されていることが特に好ましい。例えば、ミルクは、最大で５日目のものでもよく、すなわち搾乳から最大で５日間経っていてもよい。好ましくは、ミルクは最大で４日目のものである。例えば、ミルクは、最大で３日目のものでもよい。なおもより好ましくは、ミルクは、最大で２日目のものでもよい。例えば、ミルクは、最大で１日目のものでもよい。
【００３７】
本方法のための新鮮に搾乳されたミルクの使用は、β−カゼインのより少ない劣化をもたらし、したがってより古いミルクよりも良いβ−カゼイン収率をもたらすことから、有利である。
【００３８】
予熱温度Ｔｐｒｅは、少なくとも２０℃である。例えば、Ｔｐｒｅは、少なくとも３０℃であってもよい。代案としては、Ｔｐｒｅは、少なくとも４０℃であってもよい。Ｔｐｒｅは、例えば少なくとも５０℃であってもよい。
【００３９】
さらにより高い予熱温度が所望されてもよく、したがってＴｐｒｅが少なくとも６０℃であってもよい。例えば、Ｔｐｒｅは、少なくとも７０℃であってもよい。代案としては、Ｔｐｒｅは、少なくとも８０℃であってもよい。Ｔｐｒｅは、例えば少なくとも１００℃であってもよい。
【００４０】
本発明のいくつかの実施形態では、Ｔｐｒｅは、２０〜１８０℃の範囲にある。例えば、Ｔｐｒｅは、２０〜６０℃の範囲であってもよい。代案としては、Ｔｐｒｅは、６０〜１２０℃の範囲であってもよい。いくつかの実施形態では、Ｔｐｒｅは、１２０〜１８０℃の範囲内にある。
【００４１】
予熱の持続期間ｔｐｒｅは、工程で使用される予熱温度Ｔｐｒｅ次第で変化させてもよい。しかしミルクを十分に予熱して、遊離β−カゼインをカゼインミセルに結合させることが好ましい。
【００４２】
本発明者らは、短すぎる予熱処理時間および／または低すぎる前処理温度が、β−カゼインの収率低下をもたらす徴候を見た。本発明者らは、ｔｐｒｅおよびＴｐｒｅを制御することで、β−カゼインの収率を増大できることを発見した。
【００４３】
遊離β−カゼインのカゼインミセルへの効率的な再結合を得るために、予熱で使用される温度が高いほど、要求される加熱時間が短くなる。Ｔｐｒｅが２０〜６０℃の範囲であれば、保留時間は例えば１分間〜１時間の範囲内であってもよい。Ｔｐｒｅが６０〜１２０℃の範囲であれば、保留時間は例えば０．５秒間〜５分間の範囲内であってもよい。Ｔｐｒｅが１２０〜１８０℃の範囲であれば、保留時間は例えば０．０５秒間〜４秒間の範囲内であってもよい。
【００４４】
本発明のいくつかの実施形態では、Ｔｐｒｅが２０〜６０℃の範囲であり、保留時間は例えば１分間〜１時間の範囲内であってもよい。
【００４５】
暖かいミルクは、哺乳類ミルクに見られる通常の炭水化物、脂肪、およびミネラルをさらに含有してもよい。
【００４６】
本発明に関連して、「方法」および「工程」という用語は、同義的に使用される。
【００４７】
本発明のいくつかの好ましい実施形態では、ミルクの温度は、ほとんどの２４時間の持続時間ｔｐｒｅにわたり、予熱温度の範囲内に維持される。代案としては、ｔｐｒｅは、最大で５時間であってもよい。ｔｐｒｅは、例えば、最大で１時間であってもよい。例えば、ｔｐｒｅは、最大で０．５時間であってもよい。
【００４８】
予熱温度範囲は、ミルクがステップｂ）のＭＦフィルターに接触する前に、その中でミルクが予熱される温度範囲である。
【００４９】
例えば予熱温度が比較的高ければ、さらにより短いｔｐｒｅを使用してもよい。したがって、本発明のいくつかの実施形態では、ｔｐｒｅは、最大で３０分間である。代案としては、ｔｐｒｅは、最大で１０分間であってもよく、または最大で５分間など、より短くさえあってもよい。
【００５０】
例えばＴｐｒｅが６０℃を超える場合、非常に短いｔｐｒｅを使用してもよい。したがって、本発明のいくつかの実施形態では、ｔｐｒｅは、最大で１分間である。代案としては、ｔｐｒｅは、最大で０．５分間であってもよく、または最大で０．１分間など、より短くさえあってもよい。
【００５１】
例えば、ミルクは、１秒間〜２４時間の範囲の持続時間ｔｐｒｅにわたり、予熱温度の範囲内に保持してもよい。代案としては、ｔｐｒｅは、１０秒間〜５時間の範囲であってもよい。ｔｐｒｅは、例えば３０秒間〜１時間の範囲であってもよい。例えば、ｔｐｒｅは、１分間〜０．５時間の範囲であってもよい。
【００５２】
既述したように、例えば予熱温度が比較的高ければ、比較的短いｔｐｒｅを使用してもよい。したがって本発明のいくつかの実施形態では、ｔｐｒｅは、１秒間〜３０分間の範囲内にある。代案としては、ｔｐｒｅは、１０秒間〜１０分間の範囲であってもよい。ｔｐｒｅは、例えば２０秒間〜５分間の範囲であってもよい。
【００５３】
本発明のいくつかの実施形態では、予熱温度範囲は４０〜６０℃であり、ｔｐｒｅは最大で２時間である。例えば、予熱温度範囲は、４０〜６０℃であってもよく、ｔｐｒｅは最大で０．５時間であってもよい。予熱温度範囲は、例えば４０〜６０℃であってもよく、ｔｐｒｅは最大で０．２時間であってもよい。代案としては、予熱温度範囲は、例えば４０〜６０℃であってもよく、ｔｐｒｅは最大で０．１時間であってもよい。
【００５４】
本発明の別の実施形態では、予熱温度範囲は６０〜１２０℃であり、ｔｐｒｅは最大で０．２時間である。例えば、予熱温度範囲は、６０〜１２０℃であってもよく、ｔｐｒｅは最大で２分間であってもよい。予熱温度範囲は、例えば６０〜１２０℃であってもよく、ｔｐｒｅは最大で３０秒間であってもよい。代案としては、予熱温度範囲は、例えば６０〜１２０℃であってもよく、ｔｐｒｅは最大で１０秒間であってもよい。
【００５５】
本発明のなおも別の実施形態では、予熱温度範囲は１２０〜１８０℃であり、ｔｐｒｅは最大で２０秒間である。例えば、予熱温度範囲は、１２０〜１８０℃であってもよく、ｔｐｒｅは最大で２秒間であってもよい。予熱温度範囲は、例えば１２０〜１８０℃であってもよく、ｔｐｒｅは最大で０．５秒間であってもよい。代案としては、予熱温度範囲は、例えば１２０〜１８０℃であってもよく、ｔｐｒｅは最大で０．２秒間であってもよい。
【００５６】
ステップｂ）は、暖かいミルクを精密濾過にかけ、それによって第１のＭＦ透過液および第１のＭＦ残余分を提供することを伴う。
【００５７】
ステップｂ）のＭＦは、カゼインミセルの少なくともかなりの画分、好ましくは実質的に全ての画分を保持するが、乳清タンパク質を通過させるフィルターを使用して実施される。
【００５８】
ミルクの予熱は、ステップａ）において実施され、大部分の、好ましくは実質的に全ての利用可能β−カゼインのカゼインミセルへの結合がもたらされる。
【００５９】
本発明のいくつかの好ましい実施形態では、暖ＭＦのためのフィルターは、０．００５〜０．３マイクロメートルの範囲の名目上の孔径を有する。例えば、暖ＭＦのためのフィルターは、０．００７〜０．２マイクロメートルの範囲の名目上の孔径を有してもよい。代案としては、暖ＭＦのためのフィルターは、０．０１〜０．１マイクロメートルの範囲の名目上の孔径を有してもよい。暖ＭＦのためのフィルターは、０．０１〜０．０５マイクロメートルの範囲の名目上の孔径を有してもよい。
【００６０】
本発明のいくつかの好ましい実施形態では、ＭＦフィルターは、十字流モードで使用される。
【００６１】
精密濾過システムは、例えば、あらゆる目的のために参照によって本明細書に援用する、Ｔｅｔｒａ  Ｐａｋ  Ｄａｉｒｙ  ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｈａｎｄｂｏｏｋ  ２００３（ＩＳＢＮ  ９１−６３１−３４２７−６）に見ることができる。
【００６２】
精密濾過およびＭＦ透析濾過実施に関するさらなる詳細は、あらゆる目的のために参照によって本明細書に援用する、文献“Ｔｅｔｒａ  Ｐａｋ  Ｄａｉｒｙ  ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｈａｎｄｂｏｏｋ”，２００３，（ＩＳＢＮ  ９１−６３１−３４２７−６）および“Ｍｅｍｂｒａｎｅ  ｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ  ａｎｄ  ｒｅｌａｔｅｄ  ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ  ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ”，Ｗｅｒｎｅｒ  Ｋｏｆｏｄ  Ｎｉｅｌｓｅｎ，ＡＰＶ  Ｓｙｓｔｅｍｓ，２０００，ＩＳＢＮ  ８７−８８０１６７５７に見ることができる。
【００６３】
本発明のいくつかの好ましい実施形態では、本発明の方法は、ステップｃ）、すなわち第１の残余分をＭＦ透析濾過にかけるステップを含んでなる。
【００６４】
本発明者らは、第１の精密濾過ステップに連係した透析濾過の使用が、さもなければ最終β−カゼイン製品中に不純物として現れる血清タンパク質を洗い流せることから、有利であることを見出した。このような不純物は、方法の後の段階で除去し得るものの、本発明者らは、第２の精密濾過ステップの前に行うのが、容易かつ好都合であることを見出した。
【００６５】
ステップｃ）のＭＦ透析濾過は、第１の残余分を第１の希釈剤で希釈して、希釈された第１の残余分を精密濾過にかけ、第１の透析濾過残余分および第１の透析濾過透過液を得るステップを伴ってもよい。カゼインミセルがＭＦフィルターになおも保留される一方で、乳清タンパク質は精密濾過フィルターを通過して、第１の透析濾過透過液に入る。残余分の希釈と、引き続く精密濾過は数回繰り返してもよく、毎回、先のサイクルよりも低い乳清タンパク質含有量を有する残余分が提供される。
【００６６】
理解されるであろうように、これらの濾過ステップは、バッチプロセスで１つずつ実施される不連続ステップであってもよく、またはこれらは、連続工程で同時に実施してもよい。
【００６７】
ＭＦ透析濾過の使用は、最初の供給物の乳清タンパク質の大部分を洗い出せるようにすることから有利である。ＭＦ透析濾過は、比較的低粘度で実施し得て、したがってカゼインミセルを過剰な剪断力に曝露させないことから、さらに有利である。
【００６８】
ＭＦおよびＭＦ透析濾過は、典型的に、例えば最大で５バール、および好ましくは最大で４バールの圧力の使用など、低圧を使用して実施される。例えば、最大で３バールの圧力を使用して、ＭＦおよびＭＦ透析濾過を実施してもよい。代案としては、最大で２バールの圧力を使用して、ＭＦおよびＭＦ透析濾過を実施してもよい。本発明の好ましい実施形態では、例えば最大で０．５バールなど、最大で１バールの圧力を使用してＭＦおよびＭＦ透析濾過を実施する。
【００６９】
ＭＦ透析濾過のためのフィルターは、暖かいミルクの最初のＭＦのものと同じまたはそれに類似していてもよい。
【００７０】
供給物および引き続くＭＦ透析濾過残余分の温度は、ＭＦ透析濾過の少なくとも一部において、そして例えばＭＦ透析濾過全体において、好ましくは暖かい温度の範囲内に維持される。これはステップｃ）の透析濾過における、残余分からのβ−カゼインの洗い出しを回避するためである。
【００７１】
本発明のいくつかの好ましい実施形態では、ＭＦ透析濾過の少なくとも一部は、少なくとも０．０１ｇ／ｋｇのＣａ２＋濃度を有する第１の希釈剤の使用を伴う。例えば、第１の希釈剤は、少なくとも０．０２ｇ／ｋｇのＣａ２＋濃度を有してもよい。代案としては、第１の希釈剤は、少なくとも０．０４ｇ／ｋｇのＣａ２＋濃度を有してもよい。第１の希釈剤は、例えば少なくとも０．１ｇ／ｋｇの濃度のＣａ２＋を有してもよい。
【００７２】
顕著な量のカルシウムイオンを含有する希釈剤の使用は、暖ＭＦ／ＭＦ透析濾過ステップにおけるβ−カゼインの洗い出しを低下させ、方法のβ−カゼイン全収率を改善すると思われる。
【００７３】
第１の希釈剤は、例えば５〜９の範囲、好ましく６〜８の範囲のｐＨを有してもよい。例えば、第１の希釈剤は、およそ７のｐＨを有してもよい。
【００７４】
第１の希釈剤は、好ましくはタンパク質含有量が皆無であり、または少なくとも非常に低い。
【００７５】
本発明のいくつかの実施形態では、第１の希釈剤は、ミルクまたは乳清の限外濾過（ＵＦ）透過液を含んでなり、またはそれからさえなる。
【００７６】
代案としては、第１の希釈剤は、脱ミネラル水または水道水であってもよい。
【００７７】
暖ＭＦおよびＭＦ透析濾過中に使用される温度ＴｗＭＦは、少なくとも２０℃である。例えば、ＴｗＭＦは、少なくとも３０℃であってもよい。代案としては、ＴｗＭＦは、少なくとも４０℃であってもよい。ＴｗＭＦは、例えば少なくとも４５℃であってもよい。
【００７８】
暖ＭＦおよびＭＦ透析濾過中に、さらにより高い温度が所望されてもよく、したがってＴｗＭＦは、少なくとも５０℃であってもよい。例えば、ＴｗＭＦは、少なくとも５５℃であってもよい。代案としては、ＴｗＭＦは、少なくとも６０℃であってもよい。
【００７９】
本発明のいくつかの実施形態では、ＴｗＭＦは、２０〜６５℃の範囲内である。例えば、ＴｗＭＦは、３０〜６０℃の範囲であってもよい。代案としては、ＴｗＭＦは、３５〜５５℃の範囲であってもよい。いくつかの実施形態では、ＴｗＭＦは、４０〜５５℃の範囲内にある。
【００８０】
暖ＭＦおよび任意選択の暖ＭＦ透析濾過の持続時間ｔｗＭＦは、好ましくは可能な限り短く保たれる。したがってｔｗＭＦは、好ましくは最大で１２時間である。例えば、ｔｗＭＦは、最大で５時間であってもよい。代案としては、ｔｗＭＦは、最大で２時間であってもよい。ｔｗＭＦは、最大で１時間であってもよい。例えば、ｔｗＭＦは、最大で０．５時間であってもよい。代案としては、ｔｗＭＦは、最大で０．１時間であってもよい。
【００８１】
残余分は、それがＭＦ透析濾過ユニットを出る際に、または透析濾過を使用しない場合はそれがＭＦユニットを出る際に、好ましくは２０℃未満の温度に冷却される。
【００８２】
既述したように、ステップｄ）は、第１のＭＦ残余分に由来する第１の組成物の温度を０〜１５℃の範囲の低温（Ｔｃｏｌｄ）に調節して、第１の組成物の温度を少なくとも０．５時間の持続時間（ｔｃｏｌｄ）にわたりその範囲内に維持し、それによって冷却された第１の組成物を得ることを伴う。
【００８３】
第１の組成物は、好ましくは液体水性組成物である。第１の組成物は、第１の組成物の少なくとも５０％（ｗ／ｗ）のカゼインミセルが、第１のＭＦ残余分に由来し、および／またはそのＭＦ透析濾過残余分に由来するという意味で、第１のＭＦ残余分に由来する。
【００８４】
例えば、第１の組成物のカゼインミセルの少なくとも７５％（ｗ／ｗ）は、第１のＭＦ残余分および／またはそのＭＦ透析濾過残余分に由来してもよい。好ましくは、第１の組成物のカゼインミセルの少なくとも９０％（ｗ／ｗ）は、第１のＭＦ残余分および／またはそのＭＦ透析濾過残余分に由来する。なおもより好ましくは、第１の組成物の例えば実質的に全てのカゼインミセルなどのカゼインミセルの少なくとも９５％（ｗ／ｗ）は、第１のＭＦ残余分および／またはそのＭＦ透析濾過残余分に由来する。
【００８５】
本発明のいくつかの好ましい実施形態では、第１の組成物は、第１のＭＦ残余分および／またはそのＭＦ透析濾過残余分である。
【００８６】
しかし、本発明の別の実施形態では、第１のＭＦ残余分および／またはそのＭＦ透析濾過残余分に、第１の組成物の生成をもたらす、１つまたは複数の追加的な工程ステップを実施してもよい。このような追加的な工程ステップは、例えば温度調節、濃縮、希釈液、脱ミネラル化、および／またはｐＨ調節を伴ってもよい。
【００８７】
本発明のいくつかの実施形態では、第１の組成物の準備は、第１のＭＦ残余分および／またはそのＭＦ透析濾過残余分を濃縮することを伴う。
【００８８】
本発明のいくつかの好ましい実施形態では、第１の組成物は、第１の組成物のタンパク質総量と比較して、少なくとも９０％（ｗ／ｗ）のカゼイン総量を含んでなる。例えば、第１の組成物は、第１の組成物のタンパク質総量と比較して、少なくとも９２％（ｗ／ｗ）のカゼイン総量を含んでなってもよい。代案としては、第１の組成物は、第１の組成物のタンパク質総量と比較して、少なくとも９４％（ｗ／ｗ）のカゼイン総量を含んでなってもよい。第１の組成物は、例えば、第１の組成物のタンパク質総量と比較して、およそ９８％（ｗ／ｗ）など、少なくとも９６％（ｗ／ｗ）のカゼイン総量を含んでなってもよい。
【００８９】
第１の組成物は、第１の組成物のタンパク質総量と比較して、典型的に、最大で１０％（ｗ／ｗ）の乳清タンパク質総量を含んでなってもよい。例えば、第１の組成物は、第１の組成物のタンパク質総量と比較して、最大で８％（ｗ／ｗ）の乳清タンパク質総量を含んでなってもよい。代案としては、第１の組成物は、第１の組成物のタンパク質総量と比較して、最大で６％（ｗ／ｗ）の乳清タンパク質総量を含んでなってもよい。第１の組成物は、第１の組成物のタンパク質総量と比較して、例えば最大で４％（ｗ／ｗ）の乳清タンパク質総量を含んでなってもよい。
【００９０】
本発明のいくつかの実施形態では、第１の組成物は、第１の組成物の総重量と比較して、少なくとも０．１％（ｗ／ｗ）のタンパク質総量を含んでなる。例えば、第１の組成物は、第１の組成物の総重量と比較して、少なくとも０．５％（ｗ／ｗ）のタンパク質総量を含んでなってもよい。第１の組成物は、第１の組成物の総重量と比較して、例えば少なくとも１％（ｗ／ｗ）のタンパク質総量を含んでなってもよい。代案としては、第１の組成物は、第１の組成物の総重量と比較して、少なくとも２％（ｗ／ｗ）のタンパク質総量を含んでなってもよい。
【００９１】
本発明のいくつかの実施形態では、第１の組成物は、第１の組成物の総重量と比較して、０．１〜２０％（ｗ／ｗ）の範囲のタンパク質総量を含んでなる。例えば、第１の組成物は、第１の組成物の総重量と比較して、０．５〜１０％（ｗ／ｗ）の範囲のタンパク質総量を含んでなってもよい。第１の組成物は、第１の組成物の総重量と比較して、例えば１〜７％（ｗ／ｗ）の範囲のタンパク質総量を含んでなってもよい。代案としては、第１の組成物は、第１の組成物重量と比較して、例えば３〜４％（ｗ／ｗ）の範囲など、２〜６％（ｗ／ｗ）の範囲のタンパク質総量を含んでなってもよい。
【００９２】
本発明のいくつかの実施形態では、第１の組成物は、タンパク質総量と比較して、少なくとも１％（ｗ／ｗ）のβ−カゼイン総量を含んでなる。例えば、第１の組成物は、タンパク質総量と比較して、少なくとも１０％（ｗ／ｗ）のβ−カゼイン総量を含んでなってもよい。第１の組成物は、タンパク質総量と比較して、少なくとも２０％（ｗ／ｗ）のβ−カゼイン総量を含んでなってもよい。代案としては、第１の組成物は、タンパク質総量と比較して、少なくとも３０％（ｗ／ｗ）のβ−カゼイン総量を含んでなってもよい。
【００９３】
本発明のいくつかの実施形態では、第１の組成物は、タンパク質総量と比較して、１〜５０％（ｗ／ｗ）の範囲のβ−カゼイン総量を含んでなる。例えば、第１の組成物は、タンパク質総量と比較して、１０〜４５％（ｗ／ｗ）の範囲のβ−カゼイン総量を含んでなってもよい。第１の組成物は、タンパク質総量と比較して、例えば２０〜４５％（ｗ／ｗ）の範囲のβ−カゼイン総量を含んでなってもよい。代案としては、第１の組成物は、タンパク質総量と比較して、３０〜４０％（ｗ／ｗ）の範囲のβ−カゼイン総量を含んでなってもよい。
【００９４】
β−カゼイン総量は、Ｂｏｂｅ  ｅｔ  ａｌ（Ｂｏｂｅ  ｅｔ  ａｌ；Ｊ  Ａｇｒｉｃ  Ｆｏｏｄ  Ｃｈｅｍ．１９９８  Ｆｅｂ  １６；４６（２）：４５８−４６３）に従って判定してもよい。
【００９５】
カゼイン総量は、ＩＳＯ  １７９９７−１：２００４，Ｍｉｌｋ  −  Ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ  ｏｆ  ｃａｓｅｉｎ−ｎｉｔｒｏｇｅｎ  ｃｏｎｔｅｎｔ  −  Ｐａｒｔ  １：Ｉｎｄｉｒｅｃｔ  ｍｅｔｈｏｄ（Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ  ｍｅｔｈｏｄ）に従って判定してもよい。
【００９６】
本発明のいくつかの実施形態では、第１の組成物は、カゼイン総量と比較して、少なくとも２０％（ｗ／ｗ）のβ−カゼイン総量を含んでなる。例えば、第１の組成物は、カゼイン総量と比較して、少なくとも２５％（ｗ／ｗ）のβ−カゼイン総量を含んでなってもよい。第１の組成物は、カゼイン総量と比較して、例えば少なくとも３０％（ｗ／ｗ）のβ−カゼイン総量を含んでなってもよい。代案としては、第１の組成物は、カゼイン総量と比較して、少なくとも３５％（ｗ／ｗ）のβ−カゼイン総量を含んでなってもよい。
【００９７】
本発明のいくつかの実施形態では、第１の組成物は、カゼイン総量と比較して、２０〜５０％（ｗ／ｗ）の範囲のβ−カゼイン総量を含んでなる。例えば、第１の組成物は、カゼイン総量と比較して、２５〜４５％（ｗ／ｗ）の範囲のβ−カゼイン総量を含んでなってもよい。第１の組成物は、カゼイン総量と比較して、例えば３０〜４５％（ｗ／ｗ）の範囲のβ−カゼイン総量を含んでなってもよい。代案としては、第１の組成物は、カゼイン総量と比較して、３５〜４０％（ｗ／ｗ）の範囲のβ−カゼイン総量を含んでなってもよい。
【００９８】
本発明のいくつかの好ましい実施形態では、本発明の方法は、ステップｃ）を含んでなり、第１の組成物は、透析濾過残余分またはそのタンパク質濃縮物を含んでなり、またはそれからさえなる。
【００９９】
本発明に関連して、液体タンパク質濃縮物は、液体それ自体よりも高濃度のタンパク質を含有するが、個々のタンパク質のモル比は、実質的に同じである。タンパク質濃縮物は、例えば液体を限外濾過、逆浸透または溶媒蒸発にかけることで、得られてもよい。
【０１００】
第１の組成物の温度は、０〜１５℃の低温範囲内の温度Ｔｃｏｌｄに調節して、カゼインミセル結合β−カゼインが、カゼインミセルから解離できるようにする。第１の組成物は、直接冷却してもよく、または本明細書で規定されるように既に冷却された成分から調製してもよい。
【０１０１】
低温範囲は、例えば１〜１２℃であってもよい。例えば、低温の範囲は、２〜１０℃であってもよい。低温範囲は、約５℃など、例えば３〜７℃であってもよい。
【０１０２】
第１の組成物は、好ましくは、ステップｅ）に先だって、少なくとも０．５時間の持続時間ｔｃｏｌｄにわたり、低温範囲内に保持される。
【０１０３】
本発明のいくつかの好ましい実施形態では、第１の組成物は、ステップｅ）に先だって、少なくとも１時間の持続時間ｔｃｏｌｄにわたり、低温範囲内に保持される。例えば、ｔｃｏｌｄは、最大で２時間であってもよい。代案としては、ｔｃｏｌｄは、例えば少なくとも４時間など、少なくとも３時間であってもよい。さらにより長い時間を使用してもよく、したがって第１の組成物を、ステップｅ）に先だって、少なくとも１５時間の持続時間ｔｃｏｌｄにわたり、例えば低温範囲内に保持してもよい。例えば、ｔｃｏｌｄは、少なくとも３０時間であってもよい。代案としては、ｔｃｏｌｄは、例えば少なくとも８０時間など、少なくとも６０時間であってもよい。
【０１０４】
第１の組成物は、例えば哺乳類ミルクに見られる、炭水化物およびミネラルなどの通常の小型分子をさらに含有してもよい。
【０１０５】
ステップｅ）は、冷却された第１の組成物をＭＦにかけ、それによって第２の残余分および第２の透過液を得て、第２の透過液をβ−カゼインに関して富化することを伴う。
【０１０６】
第２の透過液は、冷却された第１の組成物よりも高い、カゼイン総量に対するβ−カゼインの重量百分率を含有するという意味で、β−カゼインに関して富化される。
【０１０７】
ステップｅ）の精密濾過は、例えば暖かいミルクの精密濾過で使用されたＭＦフィルターをはじめとする同一精密濾過装置を利用してもよい。
【０１０８】
冷却された第１の組成物および得られた残余分の温度は、ステップｅ）の冷ＭＦ中に、低温範囲内に維持されることが好ましい。
【０１０９】
しかし、本発明のいくつかの実施形態では、冷却された第１の組成物の温度を第２の精密濾過直前に上昇させる。本発明者らは、第２の精密濾過ステップの直前に、冷却された第１の組成物の温度を１５〜６０℃の範囲の温度に増大させることが、精密濾過ユニットの能力を増大させ、それがβ−カゼイン収率の有意な損失なしに、方法のエネルギー消費量を低下させる利点を有する徴候を見た。したがって、本発明のいくつかの好ましい実施形態では、Ｔｃｏｌｄは０〜１５℃の温度の範囲内にあり、ＴｃＭＦは１５〜６０℃の範囲内にある。例えば、Ｔｃｏｌｄは０〜１５℃の温度範囲であってもよく、ＴｃＭＦは１５〜５０℃の範囲であってもよい。代案としては、Ｔｃｏｌｄは０〜１５℃の温度範囲であってもよく、ＴｃＭＦは１５〜３０℃の範囲であってもよい。
【０１１０】
本発明に関連して、「第２の精密濾過直前」という用語は、第２の精密濾過を実施する濾過ユニット膜に第１の組成物が接触する、最大で１分前など、最大で１０分前、好ましくは最大で５分前、なおもより好ましくは最大で２分前を意味する。
【０１１１】
本発明のいくつかの好ましい実施形態では、方法は、ステップｆ）、すなわちより多くのβ−カゼインを洗い出すために第２の残余分をＭＦ透析濾過にかけるステップを含んでなる。
【０１１２】
本発明者らは、それが第２のＭＦ残余分からより多くのβ−カゼインを洗い出せるようにし、それによって１ｋｇのミルク供給物あたりのβ−カゼイン収率を増大させることから、第２の精密濾過ステップ後に透析濾過を実施することが有利であることを見出した。
【０１１３】
ステップｆ）のＭＦ透析濾過は、第２の残余分を第２の希釈剤で希釈して、希釈された第２の残余分を精密濾過にかけ、透析濾過残余分および透析濾過透過液を得るステップを伴ってもよい。カゼインミセルがＭＦフィルターになおも保留される一方で、分離したβ−カゼインは精密濾過フィルターを通過して、透析濾過透過液に入る。透析濾過残余分の希釈と、引き続く精密濾過は数回繰り返してもよく、毎回、先のサイクルよりも低いβ−カゼイン含有量を有する残余分が提供される。
【０１１４】
第２の希釈剤は、典型的に例えば５〜９の範囲、好ましく６〜８の範囲のｐＨを有する。例えば、第２の希釈剤は、およそ７のｐＨを有してもよい。
【０１１５】
第２の希釈剤は、好ましくはタンパク質含有量が皆無でありまたは非常に低い。
【０１１６】
本発明のいくつかの実施形態では、第２の希釈剤は、ミルクまたは乳清の限外濾過（ＵＦ）透過液を含んでなり、またはそれからさえなる。
【０１１７】
代案としては、第２の希釈剤は、脱ミネラル水または水道水であってもよい。本発明者らは、第２のＭＦ透析濾過ステップ中の第２の希釈剤としての水の使用が、第２のＭＦ透析濾過中に、カゼインミセルから遊離するβ−カゼイン量を増大させ、したがって１ｋｇのミルク供給物あたりのβ−カゼインの全収率を増大させる徴候を見た。
【０１１８】
ステップｆ）の透析濾過透過液は遊離β−カゼインを含有し、第２の透過液と共に貯留してもよい。
【０１１９】
第２の透過液または貯留された第２の透過液、および引き続く冷ＭＦ透析濾過透過液を本発明のβ−カゼイン組成物として使用してもよい。
【０１２０】
残余分の温度は、ステップｅ）の冷ＭＦ中に、そしてまた方法に含まれる場合は、ステップｆ）の冷ＭＦ透析濾過中に、低温範囲内に維持されることが好ましい。
【０１２１】
冷ＭＦおよび冷ＭＦ透析濾過は、典型的に、例えば最大で５バール、および好ましくは最大で４バールの圧力を使用して、低圧を使用して実施される。例えば、最大で３バールの圧力を使用して、ＭＦおよびＭＦ透析濾過を実施してもよい。代案としては、最大で２バールの圧力を使用して、ＭＦおよびＭＦ透析濾過を実施してもよい。ＭＦおよびＭＦ透析濾過は、例えば最大で０．５バールなど、例えば最大で１バールの圧力を使用して実施してもよい。
【０１２２】
冷ＭＦおよび任意選択の冷ＭＦ透析濾過の持続時間ｔｃＭＦは、好ましくは可能な限り短く保たれる。したがってｔｃＭＦは、好ましくは最大で１２時間である。例えば、ｔｃＭＦは、最大で５時間であってもよい。代案としては、ｔｃＭＦは、最大で２時間であってもよい。ｔｃＭＦは、最大で１時間であってもよい。例えば、ｔｃＭＦは、最大で０．５時間であってもよい。代案としては、ｔｃＭＦは、最大で０．１時間であってもよい。
【０１２３】
本発明のいくつかの好ましい実施形態では、方法は、第２の透過液に由来する第２の組成物に、１つまたは複数のさらなる処理ステップ、例えばさらなる精製および／または濃縮ステップを実施するステップｇ）を含む。
【０１２４】
第２の組成物は、好ましくは液体水性組成物である。第２の組成物は、第２の組成物の少なくとも５０％（ｗ／ｗ）のβ−カゼインが、第２のＭＦ透過液および／またはステップｆ）から得られるさらなる透過液に由来するという意味で、第２のＭＦ透過液に由来する。
【０１２５】
例えば、第２の組成物の少なくとも７５％（ｗ／ｗ）のβ−カゼインは、第２のＭＦ透過液および／またはステップｆ）のＭＦ透析濾過から得られるさらなる透過液に由来してもよい。好ましくは、第２の組成物の少なくとも９０％（ｗ／ｗ）のβ−カゼインは、第２のＭＦ透過液および／またはステップｆ）のＭＦ透析濾過から得られるさらなる透過液に由来する。なおもより好ましくは、第２の組成物の例えば実質的に全てのβ−カゼインなどの少なくとも９５％（ｗ／ｗ）のβ−カゼインは、第２のＭＦ透過液および／またはステップｆ）のＭＦ透析濾過から得られるさらなる透過液に由来する。
【０１２６】
本発明のいくつかの好ましい実施形態では、第２の組成物は、第２のＭＦ透過液および／またはステップｆ）のＭＦ透析濾過から得られるさらなる透過液である。代案としては、第２の組成物は、第２のＭＦ透過液および／またはステップｆ）のＭＦ透析濾過から得られる、さらなる透過液のタンパク質濃縮物であってもよい。
【０１２７】
しかし、本発明の別の実施形態では、第２のＭＦ透過液および／またはステップｆ）のＭＦ透析濾過から得られるさらなる透過液に、第２の組成物の生成をもたらす追加的な工程ステップを実施してもよい。このような追加的な工程ステップは、例えば温度調節、濃縮、希釈液、脱ミネラル化、および／またはｐＨ調節を伴ってもよい。
【０１２８】
本発明のいくつかの実施形態では、第２の組成物の準備は、第２のＭＦ透過液および／またはステップｆ）のＭＦ透析濾過から得られるさらなる透過液を濃縮することを伴う。
【０１２９】
本発明のいくつかの実施形態では、ステップｇ）の濃縮は、第２の組成物をβ−カゼインサブミセルの生成に十分な持続時間にわたり一定温度に加熱して、引き続いてβ−カゼインサブミセルを残余分中に保持して、血清タンパク質を透過液中に通過させる条件下で、β−カゼインサブミセルを含有する第２の組成物を限外濾過精密濾過にかけることを伴う。
【０１３０】
限外濾過のために使用される膜の名目上の分画分子量は、例えば１００〜３００ｋＤａの範囲など、５０〜７５０ｋＤａの範囲、好ましくは７５〜４００ｋＤａの範囲であってもよい。
【０１３１】
本発明のいくつかの実施形態では、ステップｇ）の濃縮は、第２の組成物のβ−カゼインの重量百分率を乾燥重量基準で少なくとも５０％（ｗ／ｗ）に増大させる。
【０１３２】
本発明のいくつかの実施形態では、ステップｇ）の濃縮は、第２の組成物中のβ−カゼインの重量百分率を乾燥重量基準で５０〜８５％（ｗ／ｗ）に増大させる。
【０１３３】
本発明のいくつかの実施形態では、ステップｇ）の濃縮は、第２の組成物の固形分を少なくとも５％（ｗ／ｗ）に増大させる。例えば、ステップｇ）の濃縮は、第２の組成物の固形分を少なくとも１０％（ｗ／ｗ）に増大させてもよい。代案としては、ステップｇ）の濃縮は、第２の組成物の固形分を、少なくとも２０％（ｗ／ｗ）など、少なくとも１５％（ｗ／ｗ）に増大させてもよい。
【０１３４】
ステップｇ）の濃縮は、例えば、限外濾過、ナノ濾過、逆浸透、蒸発、噴霧乾燥、および凍結乾燥からなる群から選択される１つまたは複数の方法を伴ってもよい。例えば、ステップｇ）の濃縮は、例えば、限外濾過、ナノ濾過、逆浸透、蒸発、噴霧乾燥、および凍結乾燥からなる群から選択される２つ以上の方法を伴ってもよい。
【０１３５】
本方法は、例えばバッチ法として、または連続法として実施してもよい。各ステップは、不連続バッチとして実施してもよい。代案としては、ステップのグループを連続サブプロセスとして実施してもよい。例えば、ステップｂ）およびｃ）を連続サブプロセスとして実施してもよい。代案としては、またはそれに加えて、ステップｅ）およびｆ）を連続サブプロセスとして実施してもよい。
【０１３６】
ＭＦおよび／またはＭＦ透析濾過ステップで使用されるＭＦシステムは、好ましくは、例えば温水加熱または水冷によって、供給物および残余分ストリームの温度を制御できるシステムである。
【０１３７】
方法の様々なステップの温度および持続期間の双方を調節することが好ましい。図２および３は、このような方法における、タイミングおよび温度プロファイルの２つの非限定的実施例を例示する。
【０１３８】
図２および３で使用される記号は、以下の意味を有する：
Ｔｐｒｅ＝予熱中にミルクが加熱される温度。
ｔｐｒｅ＝予熱中にミルクが所望のＴｐｒｅ間隔内に保持される持続時間。
ＴｗＭＦ＝暖ＭＦ中のミルクの温度。暖ＭＦに暖ＭＦ透析濾過が続く場合、残余分ストリームの温度は、好ましくはまた、ＴｗＭＦであり、または所望のＴｗＭＦ間隔内にある。
ｔｗＭＦ＝暖ＭＦの持続期間。暖ＭＦに暖ＭＦ透析濾過が続く場合、ｔｗＭＦは、暖ＭＦと暖ＭＦ透析濾過とを合わせた持続期間である。
ｔｗａｒｍ＝処理中に、カゼインミセルが少なくとも２０℃の温度に保持される平均時間。
ｔｃｏｏｌｉｎｇ＝ＴｗＭＦから、所望のＴｃｏｌｄ間隔内の温度への残余分の冷却持続期間。
Ｔｃｏｌｄ＝冷蔵ステップ中および冷ＭＦ／ＭＦ透析濾過中の第１の組成物の温度。
ｔｃｏｌｄ＝冷蔵ステップの持続期間。
ｔｃＭＦ＝冷ＭＦ／ＭＦ透析濾過の持続期間。
【０１３９】
方法が連続工程として実施される場合、ミルクまたはカゼインミセル含有残余分の処理または特定条件に関する持続時間は、カゼインミセルが、言及された処理または特定条件の対象となる平均時間である。
【０１４０】
図２は、ＴｗＭＦよりも顕著に高いＴｐｒｅを有することで、図３と異なる。図３に従った方法では、Ｔｐｒｅは、ＴｗＭＦとほぼ同じである。
【０１４１】
比較的高い予熱温度での短い予熱と、それに続くより低いＴｗＭＦでの暖ＭＦ／ＭＦ透析濾過の使用は、プラスミンによって引き起こされるβ−カゼイン消化を低下させると思われるため、興味深い実施形態に相当する。
【０１４２】
温度およびタイミングを厳密に制御して本発明の方法を実施することが好ましい一方で、Ｔｐｒｅ、ＴｗＭＦ、Ｔｃｏｌｄが、本明細書で言及される間隔内に留まりさえすれば、温度のいくらかの変動は許容可能なこともある。
【０１４３】
ミルクおよび関連カゼインミセル含有ストリームが高温に保持される時間は、最小に保つことが好ましい。したがって本発明のいくつかの実施形態では、カゼインミセルが少なくとも２０℃の温度に保持される平均時間ｔｗａｒｍは、最大で６時間である。
【０１４４】
例えば、カゼインミセルを少なくとも２０℃の温度に保持する平均時間ｔｗａｒｍは、最大で３時間であってもよい。カゼインミセルが少なくとも２０℃の温度に保持される平均時間ｔｗａｒｍは、最大で１時間であってもよい。代案としては、カゼインミセルが少なくとも２０℃の温度に保持される平均時間ｔｗａｒｍは、最大で０．５時間であってもよい。さらなる高速処理が可能であり、したがってカゼインミセルが少なくとも２０℃の温度に保持される平均時間ｔｗａｒｍは、最大で０．１時間であってもよい。
【０１４５】
高温における平均時間を低下させることは、β−カゼインのプラスミン消化のレベルを低下させ、それによってβ−カゼインの収率が改善すると思われる。
【０１４６】
本発明のいくつかの好ましい実施形態では、ステップｂ）またはｃ）から得られる残余分に、例えば熱不活性化ステップなどのプラスミン不活性化ステップを実施する。加熱不活性化ステップは、例えば残余分の温度を７０〜１００℃の範囲の温度に調節して、１０〜５００秒間の範囲の期間にわたり、ミルク関連の供給物温度をその範囲に維持することを伴ってもよい。加熱不活性化ステップは、例えば残余分の温度を８５〜９５℃の範囲の温度に調節して、１０〜１００秒間の範囲の期間にわたり、ミルク関連の供給物温度をその範囲に維持することを伴ってもよい。
【０１４７】
乳清タンパク質はカゼインよりも熱的変性を起こしやすいため、暖ＭＦ／ＭＦ透析濾過によって、乳清タンパク質を少なくとも部分的に除去した後に、プラスミンを不活性化することが特に有利と思われる。
【０１４８】
プラスミンの不活性化はまた、β−カゼインのプラスミン消化のレベル低下をもたらし、したがってβ−カゼインの収率を改善する。
【０１４９】
例えば、ミルクおよび引き続くカゼイン含有残余分など、カゼインを含有するストリームは、典型的に６〜８の範囲のｐＨ、好ましくは６．５〜７．５の範囲のｐＨを有する。本明細書で言及されるｐＨ価は、特に断りのない限り２５℃で評価される。
【０１５０】
本発明のさらなる態様は、β−カゼイン含有組成物を製造し、任意選択的に血清タンパク質画分およびβ−カゼイン低減ＭＣＩ画分もまた製造する方法であって、
１）冷却されたカゼインミセル含有組成物を提供するステップと、
２）冷却されたカゼインミセル含有組成物を精密濾過（ＭＦ）にかけ、それによってカゼインミセル含有残余分およびβ−カゼイン富化透過液を得るステップと、
３）任意選択的に、カゼインミセル含有残余分をＭＦ透析濾過にかけるステップと、
４）任意選択的に、β−カゼイン富化透過液に由来する第３の組成物に、１つまたは複数のさらなる処理ステップを実施するステップと、
を含んでなり、それによってβ−カゼイン含有組成物を提供する方法に関する。
【０１５１】
βカゼイン含有組成物は、例えば、ステップ２）の第３の透過液、またはステップ３）から得られる精製および／または濃縮生成物であってもよい。
【０１５２】
ステップ１）は、冷却されたカゼインミセル含有組成物を提供する。冷却されたカゼインミセル含有組成物は、好ましくは冷却された第１の組成物に関連して記述される特性の１つまたは複数を有する。冷却されたカゼインミセル含有組成物は、本明細書に記載されるステップａ）〜ｄ）に従って調製されていてもよい。代案として、冷却カゼインミセル含有組成物は、例えば乾燥カゼインミセル単離物を第１の希釈剤中に再懸濁して、ステップｄ）に記載されるようにして、再懸濁カゼインミセル単離物を冷却することで調製してもよい。
【０１５３】
ステップ２）は、冷却されたカゼインミセル含有組成物を精密濾過（ＭＦ）にかけ、それによってカゼインミセル含有残余分およびβ−カゼイン富化透過液を得ることを伴う。このステップｅ）は、ステップｅ）のようなステップであり得、β−カゼインに関して富化された透過液をもたらす。
【０１５４】
ステップ３）は、任意であるがなおも好まく、およびカゼインミセル含有残余分をＭＦ透析濾過にかけることを伴う。ステップ３）は、ステップｆ）に関連して記述される特性の何れかを有してもよい。
【０１５５】
ステップ４）は、βカゼイン富化透過液に由来する第３の組成物に、１つまたは複数のさらなる処理ステップ、例えばさらなる精製および／または濃縮ステップに実施することを伴う。ステップ４）は、ステップｇ）に関連して記述される特性の何れかを有してもよい。
【０１５６】
さらなる本発明の態様は、先行する請求項の何れかに記載の方法によって得られるβ−カゼイン含有組成物に関する。
【０１５７】
上述のように、本発明のβ−カゼイン含有組成物は、好ましくはタンパク質総量と比較して、少なくとも３０％（ｗ／ｗ）のβ−カゼインを含有する。例えば、β−カゼイン含有組成物は、タンパク質総量と比較して、少なくとも５０％（ｗ／ｗ）のβ−カゼインを含有してもよい。β−カゼイン含有組成物は、タンパク質総量と比較して、少なくとも６０％（ｗ／ｗ）のβ−カゼインを含有してもよい。代案としては、β−カゼイン含有組成物は、タンパク質総量と比較して、例えば少なくとも８０％（ｗ／ｗ）のβ−カゼインなど、少なくとも７０％（ｗ／ｗ）のβ−カゼインを含有してもよい。
【０１５８】
本発明のいくつかの好ましい実施形態では、β−カゼイン含有組成物は、タンパク質総量と比較して、３０〜１００％（ｗ／ｗ）の範囲のβ−カゼイン量を含有する。例えば、β−カゼイン含有組成物は、タンパク質総量と比較して、５０〜９５％（ｗ／ｗ）の範囲の量のβ−カゼインを含有してもよい。β−カゼイン含有組成物は、タンパク質総量と比較して、例えば５５〜９０％（ｗ／ｗ）の範囲の量のβ−カゼインを含有してもよい。代案としては、β−カゼイン含有組成物は、タンパク質総量と比較して、６０〜８０％（ｗ／ｗ）の範囲の量のβ−カゼインを含有してもよい。
【０１５９】
本発明のβ−カゼイン含有組成物は、好ましくはカゼイン総量と比較して、少なくとも５０％（ｗ／ｗ）のβ−カゼインを含有する。例えば、β−カゼイン含有組成物は、カゼイン総量と比較して、少なくとも７０％（ｗ／ｗ）のβ−カゼインを含有してもよい。β−カゼイン含有組成物は、カゼイン総量と比較して、少なくとも８０％（ｗ／ｗ）のβ−カゼインを含有してもよい。代案としては、β−カゼイン含有組成物は、カゼイン総量と比較して、少なくとも９０％（ｗ／ｗ）のβ−カゼインを含有してもよい。例えば、β−カゼイン含有組成物は、カゼイン総量と比較して、例えば少なくとも９７％（ｗ／ｗ）のβ−カゼインなど、少なくとも９５％（ｗ／ｗ）のβ−カゼインを含有してもよい。
【０１６０】
本発明について、特定の実施形態を参照して上で説明した。しかし上述した以外の実施形態も、本発明の範囲内で等しく可能である。それが特に明記されない限り、本発明の様々な実施形態および態様の異なる特徴およびステップは、本明細書に記載されるもの以外の方法で組み合わされてもよい。
【実施例】
【０１６１】
実施例１  −  本発明によるβ−カゼインの製造
本発明の方法によって、β−カゼイン単離物が製造された。
【０１６２】
暖精密濾過／ＭＦ透析濾過：
２５ｍ３の冷却された非殺菌脱脂乳を加熱保持タンク内において５５℃で１０分間予熱して、４６ミルのスペーサーがあり名目上のカットオフ値が８００，０００ダルトンであるＳｙｎｄｅｒ  Ｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ，Ｖａｃａｖｉｌｌｅ，Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ，ＵＳからのタイプＦＲ６３３８の６”渦巻形膜を使用して、連続精密濾過にかけた。供給物流速は、４０００Ｌ／ｈであった。４つのループが、連続精密濾過装置内に存在した。総膜面積は、１２０８ｍ２であった。濾過は、以下の条件で実施した：脱脂乳を１．３の濃縮係数で濃縮した。温度を５０℃に維持し、送り圧力０．１５バールで、２つのフィルター構成要素にわたる平均圧を０．５３バールに維持した。精密濾過からの透過液は、並行限外濾過工程に向けられて、限外濾過工程からの透過液は、精密濾過残余分の透析濾過を実施するために、精密濾過残余分に戻すように連続的に向けられた。２８７％透析濾過、すなわち、透析濾過で使用される限外濾過透過液の容量が、精密濾過工程に供給される脱脂乳容量の２．８７倍である、透析濾過を実施した。平均流束は、およそ１７Ｌ／ｍ２／ｈであった。処理された精密濾過残余分は、７４℃で１５秒間、連続加熱処理し、６℃に冷却してタンク内に収集した。精密濾過工程の終わりに、合計１８ｍ３のＭＣＩ（カゼインミセル単離物）溶液が収集された。ＭＣＩ溶液中のタンパク質含有量は、４．１％（１００グラムの溶液あたりのタンパク質グラム数）であった。
【０１６３】
暖精密濾過からの透過液の限外濾過：
連続限外濾過工程のために、精密濾過工程からの透過液を供給タンク内に収集した。精密濾過工程と同時に、３１ミルのスペーサーがあり、名目上のカットオフ値が５，０００ダルトンである、Ｋｏｃｈ  Ｍｅｍｂｒａｎｅ  Ｓｙｓｔｅｍｓ，Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，Ｍａｓｓａｃｈｕｓｅｔｔｓ，ＵＳからのタイプＨＦＫ−３２８  ６３３８の６”渦巻形膜を使用して限外濾過が実施された。２つのループが、連続限外濾過装置内に存在した。総膜面積は、５２８ｍ２であった。濾過は、以下の条件で実施した：温度を５０℃に維持して、精密濾過透過液が精密濾過工程から除去されるのと同じ流速で、限外濾過透過液を精密濾過工程に供給するために、３つのフィルター構成要素にわたる平均圧を２．８〜３．５バールに維持した。平均流束は、およそ３０Ｌ／ｍ２／ｈであった。
【０１６４】
ＭＣＩ溶液の貯蔵：
ＭＣＩ溶液を６０時間にわたり６℃で貯蔵した。
【０１６５】
ＭＣＩ溶液の冷精密濾過：
４６ミルのスペーサーがあり名目上のカットオフ値が８００，０００ダルトンである、Ｓｙｎｄｅｒ  Ｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ，Ｖａｃａｖｉｌｌｅ，Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ，ＵＳからのタイプＦＲ６３３８の６”渦巻形膜を使用して、１２００リットルの貯蔵ＭＣＩ溶液を精密濾過にかけた。総膜面積は、３８２ｍ２であった。濾過は、以下の条件で実施した：温度をおよそ６℃に維持し、送り圧力０．０５バールで、２つのフィルター構成要素にわたる平均圧を０．４０バールに維持した。精密濾過からの透過液は、並行限外濾過工程に向けられて、限外濾過工程からの透過液は、精密濾過残余分の透析濾過を実施するために、精密濾過残余分に戻すように連続的に向けられた。５００％透析濾過、すなわち、透析濾過で使用される限外濾過透過液の容量が、精密濾過工程に供給されるＭＣＩ溶液容量の５倍である、透析濾過を実施した。平均流束は、５．０Ｌ／ｍ２／ｈと測定された。
【０１６６】
限外濾過による冷ＭＦ透過液の濃縮：
限外濾過工程のために、冷精密濾過工程からの透過液を供給タンク内に収集した。冷精密濾過工程と同時に、３１ミルのスペーサーがあり、名目上のカットオフ値が５，０００ダルトンである、Ｋｏｃｈ  Ｍｅｍｂｒａｎｅ  Ｓｙｓｔｅｍｓ，Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，Ｍａｓｓａｃｈｕｓｅｔｔｓ，ＵＳからのタイプＨＦＫ−３２８  ６３３８の６”渦巻形膜を使用して限外濾過が実施された。総膜面積は、１７６ｍ２であった。濾過は、以下の条件で実施した：温度をおよそ６℃に維持して、精密濾過透過液が精密濾過工程から除去されるのと同じ流速で、限外濾過透過液を精密濾過工程に供給するために、２つのフィルター構成要素にわたる平均圧を１．５〜３．０バールに維持した。平均流束は、およそ１１Ｌ／ｍ２／ｈであった。３時間後の濾過工程終了時に、ほぼ４００リットルの限外濾過残余分が収集された。乳糖を除去するために、引き続いて残余分を透析濾過にかけ、濾液が除去されるのと同じ流れで、３，０００リットルの水道水を添加した。透析濾後、残余分中のタンパク質含有量が３％になるまで、残余分を濃縮した。残余分の最終容積は、１５０リットルであった。濾過条件は、上と同じであった。
【０１６７】
β−カゼイン含有ＵＦ透過液の低温殺菌および噴霧乾燥：
冷限外濾過からのおよそ７０リットルの最終残余分を７２℃で１５秒間低温殺菌した。低温殺菌後、１８０℃の給気口温度および９０℃の排気口温度をはじめとする標準パラメータを使用して、タンパク質溶液の一段階噴霧乾燥を実施した。２．１ｋｇの粉末が得られた。
【０１６８】
粉末のタンパク質含有量は、９１％（１００グラム粉末あたりのタンパク質グラム数）と測定され、粉末中の乾物含有量は９５％と測定された（１００グラム粉末あたりの乾物グラム数）。実施例３に記載されるようにして、粉末のβ−カゼイン含有量を分析し、７５％（１００グラムのタンパク質あたりのβ−カゼイングラム数）と判定された。
【０１６９】
アミノ酸プロリンの含有量は、実施例３に従って分析し、１００グラムのタンパク質あたり１３．０グラムのプロリンと判定された。
【０１７０】
実施例２  −  本発明によるβ−カゼインの製造
本発明の方法によって、別のβ−カゼイン単離物が製造された。
【０１７１】
暖精密濾過／ＭＦ透析濾過：
冷却する低温殺菌された脱脂乳の前処理および精密濾過は、以下を除いて、本質的に実施例１に記載されるようにして実施された：３５ｍ３の脱脂乳を使用して、脱脂乳を加熱保持タンク内において５５℃で７分間予熱した。６”および８”渦巻形膜の双方が使用され、連続的精密濾過装置内に５つのループが存在した。総膜面積は、１３９９ｍ２であった。供給物流速は、５０００Ｌ／ｈであった。０．１５バールの送り圧力で、２つのフィルター構成要素にわたる平均圧を０．５３バールに維持した。３２７％透析濾過、すなわち、透析濾過で使用される限外濾過透過液の容量が、精密濾過工程に供給される脱脂乳容量の３．２７倍である、透析濾過を実施した。平均流束は、１６Ｌ／ｍ２／ｈと測定された。精密濾過工程の終わりに、合計２７ｍ３のＭＣＩ（カゼインミセル単離物）溶液が収集された。ＭＣＩ溶液中のタンパク質含有量は、４．６％（１００グラムの溶液あたりのタンパク質グラム数）であった。
【０１７２】
暖精密濾過からの透過液の限外濾過：
限外濾過工程は、以下を除いて、本質的に実施例１に記載されるようにして実施した：３１ミル、４６ミル、および８０ミルのスペーサーがある膜を使用した。４つのループが、連続限外濾過装置内に存在した。総膜面積は、１３３１ｍ２であった。平均流束は、およそ１５Ｌ／ｍ２／ｈであった。
【０１７３】
ＭＣＩ溶液の貯蔵：
ＭＣＩ溶液を２９時間にわたり５℃で貯蔵した。
【０１７４】
カゼインミセル単離物の冷精密濾過：
４６ミルのスペーサーがあり名目上のカットオフ値が８００，０００ダルトンである、Ｓｙｎｄｅｒ  Ｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ，Ｖａｃａｖｉｌｌｅ，Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ，ＵＳからのタイプＦＲ６３３８の６”および８”渦巻形膜を使用して、２７ｍ３の貯蔵ＭＣＩ溶液を連続精密濾過にかけた。５つのループが、連続精密濾過装置内に存在した。総膜面積は、１３９９ｍ２であった。濾過は、以下の条件で実施した：温度を７℃に維持し、送り圧力０．１５バールで、２つのフィルター構成要素にわたる平均圧を０．５８バールに維持した。精密濾過からの透過液は、並行限外濾過工程に向けられて、限外濾過工程からの透過液は、精密濾過残余分の透析濾過を実施するために、精密濾過残余分に戻すように連続的に向けられた。４６９％透析濾過、すなわち、透析濾過で使用される限外濾過透過液の容量が、精密濾過工程に供給されるＭＣＩ溶液容量の４．６９倍である、透析濾過を実施した。平均流束は、およそ８Ｌ／ｍ２／ｈであった。処理された精密濾過残余分をタンク内に連続的に収集した。
【０１７５】
限外濾過による冷ＭＦ透過液の濃縮：
連続限外濾過工程のために、精密濾過工程からの透過液を供給タンク内に収集した。精密濾過工程と同時に、３１、４６、および８０ミルのスペーサーがあり、名目上のカットオフ値が５，０００ダルトンである、Ｋｏｃｈ  Ｍｅｍｂｒａｎｅ  Ｓｙｓｔｅｍｓ，Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，Ｍａｓｓａｃｈｕｓｅｔｔｓ，ＵＳからのタイプＨＦＫ−３２８  ６３３８の６”渦巻形膜を使用して限外濾過が実施された。４つのループが、連続限外濾過装置内に存在した。総膜面積は、１３３１ｍ２であった。濾過は、以下の条件で実施した：温度を７℃に維持して、精密濾過透過液が精密濾過工程から除去されるのと同じ流速で、限外濾過透過液を精密濾過工程に供給するために、３つのフィルター構成要素にわたる平均圧を２．０〜５．０バールに維持した。脱ミネラル水を使用して、連続的に、限外濾過工程からの残余分を透析濾過にかけた。平均流束は、およそ１５Ｌ／ｍ２／ｈであった。濾過終了時、１４００リットルの限外濾過残余分が収集された。
【０１７６】
β−カゼイン含有ＵＦ透過液の低温殺菌および噴霧乾燥：
標準操作条件を使用して、逆浸透（ＲＯ）によって、１４００リットルの限外濾過残余分を濃縮した。８８０リットルのＲＯ濃縮物が得られ、ＲＯ残余分中のタンパク質含有量は１２％であった。ＲＯ残余分を７２℃で１５秒間低温殺菌した。低温殺菌後、１８０℃の給気口温度および８８℃の排気口温度をはじめとする標準パラメータを使用して、タンパク質溶液の一段階噴霧乾燥を実施した。１２５ｋｇの粉末が得られた。
【０１７７】
粉末のタンパク質含有量は、８３％（１００グラム粉末あたりのタンパク質グラム数）と測定され、粉末中の乾物含有量は９６％と測定された（１００グラム粉末あたりの乾物グラム数）。実施例３に記載されるようにして、粉末のβ−カゼイン含有量を分析し、７６％（１００グラムのタンパク質あたりのβ−カゼイングラム数）と判定した。
【０１７８】
実施例３  −  β−カゼイン純度の分析およびアミノ酸プロファイル
β−カゼイン純度の判定
粉末製品中のβ−カゼインの純度は、Ｗａｔｅｒｓ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｍｉｌｆｏｒｄ，Ｍａｓｓａｃｈｕｓｅｔｔｓ，ＵＳからのＣ１８カラムと、水／アセトニトリル溶媒系とを使用して、Ｂｏｂｅ  ｅｔ  ａｌ．によって概説されるように、逆相ＨＰＬＣによって判定した。分析に先だって、変性および還元タンパク質溶液を得る目的で、サンプルを６Ｍの尿素および２０ｍＭのジチオスレイトールに溶解した。
【０１７９】
アミノ酸プロファイルの判定
粉末製品のアミノ酸プロファイルは、標準アミノ酸分析によって分析した。
【０１８０】
実施例４  −  キャピラリー電気泳動法による分析および先行技術との比較
実施例１で製造されたβ−カゼイン富化粉末を、市販のβ−カゼイン製品と比較した。この比較は、キャピラリー電気泳動法によって２つの生成物を分析することで実施した。
【０１８１】
得られた電気泳動図は図４（実施例１の生成物）および図５（先行技術製品）に示され、個々の既知のピークは表１で命名される。
0006426108.tif 000002
【０１８２】
概して、市販製品の電気泳動図中のピークは、実施例１の生成物の電気泳動図中のピークよりもはるかに幅が広い。これは、市販製品中にタンパク質に顕著な変性が起きていることを実証する。実施例１の生成物の電気泳動図中のピークは明確であり、変性の程度が皆無またはわずかであることが実証される。さらに、その他のカゼインとβ−カゼインとの比率は、実施例１の生成物と比較して、市販製品ではるかにより大きく、市販製品の電気泳動図中で、α−Ｓ１−カゼイン（変種１）の大きなピークによって示される。
【図１】
0006426108.tif 000003
【図２】
0006426108.tif 000004
【図３】
0006426108.tif 000005
【図４】
0006426108.tif 000006
【図５】
0006426108.tif 000007