СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЧАСТИЧНЫХ БЕЛКОВЫХ ГИДРОЛИЗАТОВ И МОЛОЧНЫЕ СМЕСИ, СОДЕРЖАЩИЕ ИХ
METHOD FOR PRODUCTION OF PARTIAL PROTEIN HYDROLYSATES AND MILK MIXTURES CONTAINING THEM

Область техники
Настоящее изобретение относится к способам получения частичного белкового гидролизата и молочным смесям, содержащим указанный гидролизат.
Предпосылки создания изобретения
Пищевая аллергия представляет собой иммунологически-опосредованный клинический синдром, который развивается после употребления пищевого продукта. Серьезная реакция, которая сопровождает пищевую аллергию, обычно представляет собой реакцию немедленного типа, опосредованную иммуноглобулинами класса Е (IgE), также известную как аллергия на пищевые белки. Host A. et al., Dietary Products Used in Infants for Treatment and Prevention of Food Allergy, Arch. Dis. Child. 81:80-84 (1999). К симптомам аллергии на пищевые белки относятся отек Квинке, крапивница, экзема, астма, ринит, конъюнктивит, рвота, или анафилаксия.
Аллергия на белки коровьего молока является наиболее распространенным вариантом пищевой аллергии у детей раннего возраста и встречается, приблизительно, у 2 - 3% детей. Sampson H.A., Food Allergy. Part 1: Immunopathogenesis and Clinical Disorders, J Allergy din Immunol. 103:717-728 (1999). Одним возможным объяснением преобладания аллергии на белки коровьего молока среди детей является то, что интактный белок коровьего молока, который содержится в традиционных молочных смесях, является самым первым и наиболее распространенным аллергеном, с которым встречается организм ребенка. Кроме того, дети наиболее подвержены пищевой аллергии на белки молока, поскольку слизистая оболочка кишечника детей более проницаема для не полностью переваренных макромолекул, чем слизистая оболочка кишечника взрослых. Moran R., Effects of Prolonged Exposure to Partially Hydrolyzed Milk Protein, J. Pediatr. 121:S90-S4(1992).
Поскольку в настоящее время не существует лекарственного средства, которое позволяет полностью вылечить пищевую аллергию на белки молока, можно ее предотвратить за счет уменьшения поступления белков коровьего молока и других аллергенов в организм детей, путем введения смесей, содержащих гидролизованные белки. Было показано, что введение молочных смесей, содержащих частично или полностью гидролизованные белки, вместо традиционных молочных смесей позволяет уменьшить риск развития пищевой аллергии у детей в будущем. Таким образом, если у ребенка в семейном анамнезе имеется пищевая аллергия, введение частично гидролизованных смесей может снизить риск развития пищевой аллергии у ребенка в будущем.
Композиции с гидролизованными белками могут быть полностью или частично гидролизованными. Детские молочные смеси, содержащие полностью гидролизованные белки (EHF, Extensively Hydrolyzed protein-containing infant Formulas), основаны на коровьем молоке, однако белки предварительно обрабатывают ферментами для разрушения большинства белков, которые вызывают симптомы аллергии. Одним примером такой смеси является коммерчески доступная смесь Enfamil  Nutramigen . Она представляет собой основанную на казеине гипоаллергенную детскую молочную смесь для доношенных детей, которые являются чувствительными в интактным белкам коровьего молока и белкам сои. Смеси, содержащие частично гидролизованные белки (PHF, Partially Hydrolyzed protein-containing infant Formulas), с другой стороны, обрабатывают ферментами для того, чтобы разрушить только определенные белки молока.
В идеале, любая молочная смесь, включая PHF, должна как можно больше напоминать человеческое молоко. В человеческом молоке содержатся два основных белка, белок молочной сыворотки и казеин. Белок молочной сыворотки составляет около 60%, в то время как казеин - 40%. Lonnerdal В., Biochemistry and Physiological Functions of Human Milk Proteins, Am. J. din. Nutr. 42:1299-1317 (1985).
Было описано множество способов получения PHFs, однако ни один из них не имеет тех преимуществ, которые имеет способ, заявленный в соответствии с настоящим изобретением. Например, заявка на патент США №20030072863, Hayasawa et al., относится к способу получения белковых гидролизатов, при этом степень гидролиза составляет приблизительно 30 и 45%. Однако данная заявка не относится к способу получения частичного белкового гидролизата, включающего как белок молочной сыворотки, так и казеин, а также не относится к способу, при котором степень гидролиза составляет приблизительно 4% и 10%.
Патент США №5744179, Shimamura, относится к способу получения гидролизата сывороточного белка с низким содержанием фосфора. Однако в патенте не раскрывается способ получения частичного белкового гидролизата, который включает гидролиз как белка молочной сыворотки, так и казеина. Кроме того, в патенте не раскрывается степень гидролиза, что описывается в настоящем изобретении.
Патент США №6395508, Shimamura et al., относится к способу получения белковой смеси. Однако в данном патенте не описывается гидролиз сразу двух белков, как белка сыворотки, так и казеина, и не описывается степень гидролиза, как в настоящей заявке.
В патенте США №4918008, Gauri et al., описывается способ получения белкового гидролизата. Однако в данном патенте не описывается гидролиз сразу двух белков, как белка сыворотки, так и казеина, и не описывается степень гидролиза, как в настоящей заявке.
В патенте США №6465209, Blinkovsky et al., относится к способу получения белкового гидролизата. Описанный способ, однако, подразумевает, что реакции гидролиза позволяют продолжаться в течение времени, необходимого для достижения степени гидролиза приблизительно 35% и 40% и, более предпочтительно, 60% до 70%. Кроме того, данный способ не подразумевает гидролиз комбинации белков, белка молочной сыворотки и казеина, при помощи фермента Протеазы N.
Краткое описание изобретения
Настоящее изобретение относится к новому способу получения частичного белкового гидролизата; указанный способ включает перемешивание раствора белка молочной сыворотки, казеина и воды; повышение температуры раствора приблизительно до 50°С - 60°С; доведение рН раствора и поддержание его на уровне от 6.5 до 8; добавление к раствору фермента Протеазы N; реакции гидролиза позволяют продолжаться в течение времени, которое необходимо для достижения степени гидролиза белков приблизительно 4% и 10%, после чего раствор подвергают реакции деактивации ферментов.
Настоящее изобретение относится к новому способу получения молочной смеси, содержащей частичный белковый гидролизат; указанный способ включает перемешивание раствора белка молочной сыворотки, казеина и воды; повышение температуры раствора приблизительно до 50°С - 60°С; доведение рН раствора и поддержание его на уровне от 6.5 до 8; добавление к раствору фермента Протеазы N; реакции гидролиза позволяют продолжаться в течение времени, которое необходимо для достижения степени гидролиза белков приблизительно 4% и 10%, после чего раствор подвергают реакции деактивации ферментов; на конечном этапе полученный частичный гидролизат объединяют с источником углеводов и источником липидов для формирования молочной смеси.
Настоящее изобретение имеет множество преимуществ, среди которых необходимо отметить, что настоящее изобретение предлагает способ гидролиза комбинации белка молочной сыворотки и казеина, при этом указанная комбинация аналогична комбинации белков человеческого грудного молока. Кроме того, использование Протеазы N в качестве протеолитического фермента и определенной степени гидролиза в соответствии со способом, заявленным в соответствии с настоящим изобретением, позволяет получить частичный белковый гидролизат с приятными вкусовыми качествами и эмульгирующими свойствами, кроме того полученный белковый гидролизат обладает меньшим стимулирующим эффектом на IgG-антительный ответ по сравнению с интактными белками коровьего молока.
Детальное описание наиболее предпочтительных вариантов настоящего изобретения
Далее представлено подробное описание наиболее предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения, которые проиллюстрированы одним или несколькими примерами. Каждый из указанных примеров представлен с целью объяснения вариантов осуществления настоящего изобретения и ни в коем случае не ограничивает его сущность. В действительности, любому специалисту в данной области очевидно, что могут быть внесены различные изменения и модификации заявленного изобретения в пределах представленной ниже формулы изобретения. В частности, свойства и особенности одного варианта осуществления настоящего изобретения, могут использоваться для описания или иллюстрации другого варианта осуществления настоящего изобретения.
Следовательно, подразумевается, что настоящее изобретение включает такие свои варианты и модификации, которые попадают под представленную ниже формулу изобретения. Другие объекты, характерные особенности и аспекты настоящего изобретения рассматриваются далее, либо являются очевидными из представленного ниже детального описания. Любому специалисту в данной области очевидно, что настоящее обсуждение представляет собой лишь описание примерных вариантов осуществления настоящего изобретения без ограничения всей широты его сущности.
Определения
Используемый здесь термин "пищевая добавка" или "добавка" относится к диетической добавке, которая обеспечивает поступление в организм питательного количества углеводов и белков.
Термин "степень гидролиза" относится к количеству пептидных связей, которые разрушаются во время реакции ферментативного гидролиза. Измерения показывают количество специфических белковых связей, которые разрушаются во время гидролиза, выраженное в процентах от общего количества специфических белковых связей, которые присутствуют в интактном белке.
Термин "пробиотик" относится к микроорганизму, который оказывает благоприятное воздействие на организм хозяина.
Используемый термин "пребиотик" относится к нерасщепляемому пищевому ингредиенту, который благоприятно влияет на организм хозяина путем селективного стимулирования роста и/или активности одной или ограниченного числа бактерий в колонии, которые могут оказывать благоприятное воздействие на здоровье хозяина.
Используемый термин "грудной ребенок" относится к человеку, чей возраст меньше одного года.
Используемый термин " молочная смесь" относится к композиции, которая полностью удовлетворяет питательные потребности ребенка и представляет собой заменитель женского молока. В США состав молочных смесей регламентируется постановлениями федерального агентства 21 C.F.R., Разделы 100, 106 и 107. Указанные постановления регулируют макронутриентный, витаминный, минеральный состав молочной смеси, а также уровни других компонентов для того, чтобы наилучшим образом воспроизвести свойства женского грудного молока.
Подробное описание изобретения
Настоящее изобретение относится к способу получения частичного белкового гидролизата. Вкратце, указанный способ включает смешивание растворов сывороточного белка и казеина с водой; достижение определенной температуры и рН раствора; добавление Протеазы N к раствору и сам процесс гидролиза в течение периода времени, за который степень гидролиза достигает приблизительно 4% и 10%. Реакцию гидролиза завершают, подвергая раствор деактивации ферментов.
Также настоящее изобретение относится к способу получения молочной смеси, содержащей частичный белковый гидролизат. Вкратце, указанный способ включает смешивание растворов сывороточного белка и казеина с водой; достижение определенной температуры и рН раствора; добавление Протеазы N к раствору и сам процесс гидролиза в течение периода времени, за который степень гидролиза достигает приблизительно 4% и 10%. Реакцию гидролиза завершают, подвергая раствор деактивации ферментов. После этого частичный белковый гидролизат объединяют с источником углеводов и липидов для формирования молочной смеси.
Согласно одному варианту своего осуществления, в настоящем изобретении раскрывается соотношение белок молочной сыворотки: казеин, которое аналогично соотношению в человеческом грудном молоке. Согласно определенному варианту осуществления настоящего изобретения, соотношение белок молочной сыворотки: казеин составляет от 50:50 до 70:30. Согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения, соотношение белок молочной сыворотки: казеин составляет 60:40.
Белок молочной сыворотки, используемый в соответствии с настоящим изобретением, может быть получен из любого известного источника. Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения белок молочной сыворотки получают из низкокислотного сыра, концентрата белка молочной сыворотки (WPC), который получают при помощи ультрафильтрации (UF сыворотка), ионного обмена и/или электрофореза (ED сыворотка), или из любого изолята, который обрабатывают таким образом, чтобы уменьшить содержание лактозы.
Казеин, используемый в соответствии с настоящим изобретением, может быть также получен из любого известного источника. Например, казеин может представлять собой кислотный казеин, так и обезжиренное сухое молоко (NFM).
Как белок молочной сыворотки, так и казеин может быть разведен или преобразован в раствор, содержащий, приблизительно, от 20% до 25% твердых веществ, а также, приблизительно, от 40% до 50% белка по сухой массе.
Согласно настоящему изобретению, белки гидролизуют при помощи протеолитического фермента Протеазы N. Протеаза N "Amano" коммерчески доступна и поставляется компанией Amano Enzyme U.S.A. Co., Ltd., Elgin, IL. Протеаза N представляет собой композицию протеолитических ферментов, которые выделяют из бактерий вида Bacillus subtilis. Данный протеолитический порошок имеет характеристику "не менее 150000 единиц/г", это означает, что одна единица Протеазы N - это количество фермента, которое приводит к получению аминокислотного эквивалента, равного 100 микрограммам тирозина, в течение 60 минут при рН 7.0. Для получения молочной смеси, заявленной в соответствии с настоящим изобретением, Протеазу N используют в количестве приблизительно от 0.5% до приблизительно 1.0% по весу от общего количества белка, которое требуется гидролизовать.
Белковый гидролиз при помощи Протеазы N обычно осуществляют при температуре приблизительно от 50°С до 60°С. Согласно определенному варианту осуществления настоящего изобретения, поддерживают температуру 55°С. Гидролиз осуществляют в течение времени, которое является достаточным для достижения степени гидролиза приблизительно от 4% до 10%. Согласно определенному варианту осуществления настоящего изобретения, гидролиз осуществляют в течение времени, которое является достаточным для достижения степени гидролиза приблизительно от 6% до 9%. Согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения, гидролиз осуществляют в течение времени, которое является достаточным для достижения степени гидролиза приблизительно 7.5%. Указанная степень гидролиза обычно достигается в течение получаса - трех часов.
Во время гидролиза необходимо поддерживать постоянный рН. Согласно способу, заявленному в соответствии с настоящим изобретением, рН доводят и поддерживают на уровне приблизительно от 6.5 до 8. Согласно определенному варианту осуществления настоящего изобретения, поддерживают рН ~ 7.0.
Для поддержания постоянного и оптимального уровня рН во время гидролиза могут использоваться растворы белка молочной сыворотки, казеина, вода и Протеаза N, каустический раствор гидроксида натрия и/или гидроксида калия. Если для достижения рН используется гидроксид натрия, количество добавляемого к раствору гидроксида натрия должно поддерживаться на уровне, чтобы общее содержание твердых веществ в конечном растворе было менее 0.3%. Для доведения рН раствора до желаемой величины также может использоваться 10% раствор гидроксида калия, который можно добавлять как до введения фермента, так и во время процесса гидролиза для поддержания оптимального рН.
Количество каустического раствора, которое добавляют к раствору во время белкового гидролиза, можно контролировать при помощи рН-стата или путем последовательного или пропорционального добавления каустического раствора. Гидролизат может быть получен при помощи стандартного серийного процесса или непрерывного процесса.
Для того, чтобы удостовериться в качестве составляющих частичного белкового гидролизата, его подвергают процессу деактивации ферментов для завершения процесса гидролиза. Этап деактивации ферментов может включать тепловую обработку при температуре приблизительно 82°С в течение приблизительно 10 минут. Альтернативно, фермент может быть деактивирован путем нагревания раствора до температуры приблизительно 92°С в течение 5 секунд. После завершения процесса деактивации фермента, гидролизат собирают и хранят в жидком состоянии при температуре менее 10°С.
Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, жидкий частичный белковый гидролизат, полученный при помощи способов, описанных выше, может использоваться самостоятельно или смешиваться с другими ингредиентами для получения молочной смеси. Альтернативно, частичный гидролизат может быть получен в форме порошка, который получают распылительным высушиванием жидкого гидролизата. Высушенный таким образом гидролизат затем может быть включен в молочную смесь. Согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения, жидкий частичный гидролизат может быть сконцентрирован при помощи выпаривания с последующей распылительной сушкой. Аналогично, полученный указанным образом гидролизат может быть включен в молочную смесь. Молочная смесь, содержащая описанные частично гидролизованные белки, может быть создана при помощи любого известного способа получения молочных смесей, известного специалистам в данной области.
Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, молочная смесь, используемая в соответствии с настоящим изобретением, является сбалансированной по питательным веществам и содержит подходящие типы жиров, углеводов, белков, витаминов и минералов в нужных количествах. Количество липидов или жиров может варьировать от 3 до 7 г/100 ккал. Количество белков обычно варьирует от 1 до 5 г/100 ккал. Количество углеводов обычно варьирует от 8 до 12 г/100 ккал. Источниками липидов могут быть любые известные источники, включая овощные масла, такие как пальмовое масло, соевое масло, пальмоелин, кокосовое масло, масло триглицеридов средних цепей, высокоолеиновое подсолнечное масло, высокоолеиновое сафлоровое масло и т.п. Источниками углеводов могут быть любые известные источники, например лактоза, глюкоза, кукурузная патока, мальтодекстрины, сахароза, крахмал, рисовый сироп и т.п.
Согласно определенному варианту осуществления настоящего изобретения, углеводный компонент молочной смеси на 100% состоит из лактозы. Согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения, углеводный компонент молочной смеси на 0-60% состоит из лактозы. Согласно еще одному варианту осуществления настоящего изобретения, лактоза составляет приблизительно от 15% до 55% углеводного компонента. Согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения, углеводный компонент молочной смеси на 20%-30% состоит из лактозы. Согласно указанным вариантам осуществления настоящего изобретения, оставшийся углеводный компонент может быть представлен любым углеводом, известным специалистам в данной области. Согласно определенному варианту осуществления настоящего изобретения, углеводный компонент молочной смеси на 25% состоит из лактозы и на 75% из сухой кукурузной патоки.
Частичный белковый гидролизат может быть объединен с различными ингредиентами для получения молочной смеси. Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, один или несколько ингредиентов могут содержать пробиотик. Согласно данному варианту осуществления настоящего изобретения, может использоваться любой известный пробиотик. Согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения, пробиотик выбран из группы, включающей бактерии Lactobacillus и Bifidobacterium.
Частичный белковый гидролизат может быть объединен с различными ингредиентами для получения молочной смеси. Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, один или несколько ингредиентов могут содержать пребиотик. Согласно данному варианту осуществления настоящего изобретения, может использоваться любой известный пребиотик. К пребиотикам, которые могут использоваться в соответствии с настоящим изобретением, относятся лактулоза, галакто-олигосахарид, фрукто-олигосахарид, сизомалато-олигосахарид, олигосахариды соевых бобов, лактосукроза, ксило-олигосахарид и гентио-олигосахариды.
Согласно другим вариантам осуществления настоящего изобретения, частичный белковый гидролизат молочной смеси, заявленный в соответствии с настоящим изобретением, может включать другие компоненты, такие, как длинноцепочечные полиненасыщенные жирные кислоты (LCPUFA). К подходящим LCPUFA относятся, без ограничений указанными, α-линолевая кислота, γ-линолевая кислота, линолевая кислота, линоленовая кислота, эйкозапентаеновая кислота (ЕРА), арахидоновая кислота (ARA) и докозагексаеновая кислота (DHA). Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, молочная смесь содержит частичный белковый гидролизат и DHA. Согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения, молочная смесь содержит частичный белковый гидролизат и ARA. Согласно еще одному варианту осуществления настоящего изобретения, молочная смесь содержит частичный белковый гидролизат, DHA и ARA.
Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, молочная смесь содержит частичный белковый гидролизат, включающий DHA и ARA. Согласно данному варианту осуществления настоящего изобретения, весовое соотношение ARA:DHA составляет, обычно, от 1:3 до 9:1. Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, указанное соотношение варьирует от 1:2 до приблизительно 4:1. Согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения, указанное соотношение варьирует от 2:3 до 2:1. Согласно определенному варианту осуществления настоящего изобретения данное соотношение составляет 2:1.
Эффективное количество DHA, согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, варьирует, обычно, от 3 мг на кг массы тела в день до 150 мг на 1 кг массы тела в день. Согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения, указанное количество находится в пределах от 6 мг на 1 кг массы тела в день до 100 мг на 1 кг массы тела в день. Согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения, указанное количество варьирует от 10 мг на 1 кг массы тела в день до приблизительно 60 мг на 1 кг массы тела в день. Согласно еще одному варианту осуществления настоящего изобретения, указанное количество составляет от 15 мг на 1 кг массы тела до 30 мг на 1 кг массы тела в день.
Количество DHA в молочных смесях, используемых в соответствии с настоящим изобретением, обычно варьирует от 5 мг/100 ккал до 80 мг/100 ккал. Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, оно составляет от 10 мг/100 ккал до, приблизительно, 50 мг/100 ккал; согласно еще одному варианту осуществления настоящего изобретения, оно варьирует от 15 мг/100 ккал до 20 мг/100 ккал. Согласно определенному варианту осуществления настоящего изобретения, количество DHA составляет приблизительно 17 мг/100 ккал.
Эффективное количество ARA, согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения, составляет, обычно, от 5 мг на 1 кг массы тела в день до 150 мг на 1 кг массы тела в день. Согласно одному варианту осуществления данного изобретения, данное количество варьирует от 10 мг на 1 кг массы тела в день до 120 мг на 1 кг массы тела в день. Согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения, указанное количество находится в пределах от 15 мг на 1 кг массы тела в день до 90 мг на 1 кг массы тела в день. Согласно еще одному варианту осуществления настоящего изобретения, данное количество составляет от 20 мг на 1 кг массы тела в день до 60 мг на 1 кг массы тела в день.
Количество ARA в молочных смесях, используемых в соответствии с настоящим изобретением, обычно варьирует от 10 мг/100 ккал до, приблизительно, 100 мг/100 ккал. Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, количество ARA варьирует от 15 мг/100 ккал до, приблизительно, 70 мг/100 ккал. Согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения, количество ARA составляет от 20 мг/100 ккал до, приблизительно, 40 мг/100 ккал. Согласно определенному варианту осуществления настоящего изобретения, количество ARA составляет, приблизительно, 34 мг/100 ккал.
Частичный белковый гидролизат молочной смеси может быть обогащен DHA и ARA при помощи любого способа, известного специалистам в данной области. Например, указанные соединения могут быть добавлены в формулу путем замещения эквивалентного количества масла, такого как подсолнечное масло с высоким содержанием олеиновых кислот, обычно присутствующее в такой смеси. Или же, например, масла, содержащие DHA и ARA, могут быть добавлены в формулу путем замещения эквивалентного количества всех оставшихся жиров, которые обычно присутствуют в смесях, не включающих DHA и ARA.
Источниками DHA и ARA могут быть любые известные источники. Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, источниками DHA и ARA являются одноцепочечные масла, как описано в патентах США №5374567; 5550156 и 5397591, которые включены в настоящее изобретение в качестве ссылок. Однако настоящее изобретение не ограничивается только указанными маслами. DHA и ARA могут быть природными или синтетическими.
Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, источник почти полностью очищен от эйкозапентаеновой кислоты (ЕРА). Например, согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, молочная смесь содержит менее 16 мг ЕРА/100 ккал; согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения - менее 10 мг ЕРА/ 100 ккал; согласно еще одному варианту осуществления настоящего изобретения - менее 5 мг ЕРА/100 ккал. Согласно одному особенному варианту осуществления настоящего изобретения, молочная смесь не содержит ЕРА. Согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения, молочная смесь не содержит ЕРА, даже в следовых количествах.
Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, частичный белковый гидролизат, полученный в соответствии со способом, описанном в настоящем изобретении, может быть включен в пищевую добавку. Частичный белковый гидролизат может использоваться в жидкой форме и смешиваться с другими ингредиентами для получения жидкой пищевой добавки. Альтернативно, частичный белковый гидролизат может быть высушен при помощи распылительной сушки и включен в порошковую пищевую добавку. Пищевая добавка, содержащая описанный частичный белковый гидролизат, может быть получена при помощи способов создания пищевых добавок, хорошо известных специалистам в данной области.
Способ, заявленный в соответствии с настоящим изобретением, позволяет получить частичный белковый гидролизат, имеющий определенное молекулярно-весовое распределение пептидов. Указанное молекулярно-массовое распределение придает смеси подходящие эмульгирующие и вкусовые качества по сравнению с другими частичными гидролизатами, известными из области техники. Кроме того, было показано, что указанное определенное молекулярно-массовое распределение индуцирует меньший антительный IgG ответ, чем интактный белок молока.
Для определения молекулярно-массового распределения гидролизированных белков, полученных при помощи описанного выше белкового гидролиза, используется эксклюзионная хроматография размеров (SEC). Согласно данному варианту осуществления настоящего изобретения, пептиды в частичном белковом гидролизате распределяются по молекулярному весу, что показано в Таблице 1.
Таблица 1
Молекулярная масса (в дальтонах)
Распределение белков по молекулярному весу в %
<500
11-20
500-1000
25-38
1000-2000
27-30
2000-3000
8-16
3000-5000
3-10
>5000
2-11
Согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения, пептиды в частичном белковом гидролизате распределяются по молекулярному весу, как показано в Таблице 2.
Таблица 2
Молярная масса (в дальтонах)
Распределение белков по молекулярному весу %
<500
17
500-1000
35.1
1000-2000
30.9
2000-3000
9.6
3000-5000
4.2
>5000
2.8
В представленных ниже примерах описаны некоторые варианты осуществления настоящего изобретения. Другие варианты осуществления настоящего изобретения, в пределах представленной ниже формулы изобретения, будут очевидны специалистам в данной области. Подразумевается, что специфические варианты осуществления настоящего изобретения, а также примеры их реализации, представлены исключительно с целью иллюстрации и лучшего понимания настоящего изобретения и находятся в пределах представленной ниже формулы изобретения без ограничения его объема и сущности. Во всех представленных ниже примерах, если дополнительно не оговаривается иное, все данные выражены в процентах от массы.
Пример 1
Данный пример иллюстрирует способ получения частичного белкового гидролизата. Изначально 60.3 кг сухих немолочных соединений (молочный порошок) и 37.4 кг концентрата белка сыворотки (60%) перемешивают в баке, содержащем воду, при 54°С. Общее содержание твердых соединений в смеси составляет от 20% до 23%. После этого измеряют рН смеси. К смеси добавляют гидроксид калия и натрия, чтобы довести рН смеси до 7.0. После установления рН, к смеси добавляют 0.5 кг фермента Amano N, после чего рН снова доводят до 7.0 при помощи гидроксида натрия и гидроксида калия. Общее количество гидроксида натрия, добавляемого к смеси, составляет 0.3 кг. Общее количество гидроксида калия, добавляемого к смеси, составляет 1.5 кг.
Реакцию гидролиза осуществляют в течение 90 минут, отсчет времени начинают с момента добавления фермента Amano N. По окончании 90 минут смесь нагревают для инактивации фермента. Этап нагревания включает повышение температуры смеси до 82°С в течение 10 минут. Степень гидролиза, достигаемого в данном примере, составляет от 6% до 9%. После этого смесь охлаждают и высушивают распылительной сушкой для получения порошкового гидролизата.
Пример 2
В данном примере иллюстрируется стимулирующий эффект частичного белкового гидролизата, полученного в Примере 1, на IgG-антительный ответ. В семи педиатрических исследованиях в различных точках США принимали участие 323 младенца. В исследовании принимали участие здоровые доношенные дети, которых отбирали для исследования через короткий промежуток времени после рождения.
Младенцев, чьи матери выражали желание кормить грудью, объединяли в группу А. Младенцев, чьи матери отказались от грудного вскармливания, двойным слепым способом разделяют на две группы, В и С. Младенцы из группы В получали молочную смесь, содержащую частичный белковый гидролизат, полученный, как описано в Примере 1. Младенцы из группы С получали коммерчески доступную молочную смесь на основе молока с преобладанием сывороточного белка (Enfamil, предоставляется компанией Mead Johnson Co., Evansville, IN). В обеих молочных смесях содержится одинаковое количество белков, углеводов и жиров.
Детей оценивают с месячными интервалами, до 4-х месяцев во всех точках осуществления исследования, и до 6-ти и 8-ми месячного возраста в трех точках из семи. Кровь на анализ берут на 3, 6 и 8 месяц для определения сывороточных антител к молоку. Антитела класса IgE к белкам молока подсчитывают при помощи твердофазного иммуноферментного анализа с использованием биотина-авидина; антитела класса IgG к белкам молока подсчитывают при помощи твердофазного иммуноферментного анализа, описанного у Bruks et al., Burks A.W., et al., Antibody Response to Milk Protein in Patients with Milk Protein Intolerance Documented by Challenge, J. Allergy din. Immunol. 85:921-927 (1990). Дополнительный анализ крови осуществляют для измерения уровней ферритина и гемоглобина и определения гематокрита у младенцев, которых обследуют в возрасте 8 месяцев.
Средняя концентрация антител класса IgG к молоку была сравнима во всех группах на момент начала исследования. Однако увеличение уровня IgG антител к белкам молока было существенным в группе детей, получавших молочную смесь С, по сравнению с детьми на грудном вскармливании (группа А) или с детьми из группы В. Указанная низкая концентрация антител класса IgG к белкам молока в группе В указывает на выраженный стимулирующий эффект интактных белков коровьего молока на IgG-антительный ответ (группа С). Таким образом, можно сделать вывод, что частичный белковый гидролизат белков молока (группа В) обладает пониженным иммуногенным потенциалом.
На момент начала исследования среди описанных трех групп не было выявлено существенных различий в концентрации сывороточных IgE антител к белкам молока. Также не было выявлено существенных различий в концентрации IgE у младенцев на разных режимах вскармливания во время исследования. Средние уровни ферритина, гематокрита и гемоглобина находились в пределах нормы у детей в возрасте 8 месяцев, среди трех групп также не было выявлено существенных различий.
Пример 3
В данном примере иллюстрируется определенный вариант молочной смеси, обогащенной частичным белковым гидролизатом, заявленным в соответствии с настоящим изобретением.
Таблица 3
Питательный состав молочной смеси
Ингредиент
На 100 кг
Лактоза
44.253 кг
Частично гидролизованные NFM и WPC твердые вещества
26.865 кг
Смесь жиров
26.628 кг
Смесь одноклеточных масел ARA и DHA
0.709 кг
Карбонат кальция
0.400 кг
Фосфат кальция
0.200 кг
Хлорид калия
0.200 кг-
Хлорид холина
0.134 кг
Фосфат магния
0.110 кг
Фосфат кальция, трехосновной
0.100 кг
L-карнитин
0.010 кг
Аскорбиновая кислота
162.900 г
Инозитол
39.887 г
Твердая кукурузная патока
231.281 г
Таурин
33.875 г
Токоферола ацетат
25.279 г
Витамин А
7.871 г
Ниацинамид
6.475 г
Витамин-K<sub>1</sub>
5.454 г
Пантотенат кальция
3.299 г
Витамин B<sub>12</sub>
2.122 г
Биотин в порошке
1.608 г
Витамин D<sub>3</sub>
0.969 г
Рибофлавин
0.755 г
Тиамин HCl
0.601 г
Пиридоксин HCl
0.518 г
Фолиевая кислота
0.122 г
Сульфат железа, гептагидрат
49.600 г
Сульфат цинка
16.422 г
Селенит натрия
0.018 г
Сульфат меди
1.688 г
Сульфат марганца
0.239 г
Все ссылки, приведенные в данном описании, в том числе на публикации, патенты, патентные заявки, отчеты, обзоры, рукописи, тезисы, брошюры, книги, сайты Интернета, журнальные статьи, периодические издания и т.д., включены в описание исключительно в качестве цитируемого материала. Обсуждение ссылок имеет целью просуммировать утверждения авторов указанных публикаций, и здесь не делается каких-либо допущений по поводу их вхождения в уровень техники. Заявителю оставляют право оспорить точность и достоверность цитируемых источников информации. Раскрытые в описании и другие модификации и варианты настоящего изобретения могут быть осуществлены специалистом в данной области знаний без выхода за пределы объема изобретения, который отражен в формуле. Кроме того, должно быть понятно, что различные аспекты и воплощения изобретения могут быть частично или полностью изменены без изменения его сущности. Специалисту в данной области также ясно, что приведенное в данной заявке описание изобретения служит исключительно иллюстративным целям и ни в коей мере не ограничивает объема изобретения, сущность которого выражена в формуле. Таким образом, содержание и широта притязаний формулы изобретения не ограничивается описанием, которое характеризует предпочтительные воплощения изобретения.