KR20150114968A - 베타-카제인 조성물의 제조 방법 및 관련 제품들 - Google Patents

베타-카제인 조성물의 제조 방법 및 관련 제품들 Download PDF

Info

Publication number
KR20150114968A
KR20150114968A KR1020157022768A KR20157022768A KR20150114968A KR 20150114968 A KR20150114968 A KR 20150114968A KR 1020157022768 A KR1020157022768 A KR 1020157022768A KR 20157022768 A KR20157022768 A KR 20157022768A KR 20150114968 A KR20150114968 A KR 20150114968A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
casein
composition
beta
temperature
milk
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
KR1020157022768A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102268784B1 (ko
Inventor
제스퍼 크리스텐슨
한스 헨릭 홀스트
Original Assignee
아를라 푸즈 에이엠비에이
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=47603429&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=KR20150114968(A) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by 아를라 푸즈 에이엠비에이 filed Critical 아를라 푸즈 에이엠비에이
Publication of KR20150114968A publication Critical patent/KR20150114968A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102268784B1 publication Critical patent/KR102268784B1/ko
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23J—PROTEIN COMPOSITIONS FOR FOODSTUFFS; WORKING-UP PROTEINS FOR FOODSTUFFS; PHOSPHATIDE COMPOSITIONS FOR FOODSTUFFS
    • A23J1/00—Obtaining protein compositions for foodstuffs; Bulk opening of eggs and separation of yolks from whites
    • A23J1/20—Obtaining protein compositions for foodstuffs; Bulk opening of eggs and separation of yolks from whites from milk, e.g. casein; from whey
    • A23J1/202—Casein or caseinates
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23C—DAIRY PRODUCTS, e.g. MILK, BUTTER OR CHEESE; MILK OR CHEESE SUBSTITUTES; PREPARATION THEREOF
    • A23C9/00—Milk preparations; Milk powder or milk powder preparations
    • A23C9/14—Milk preparations; Milk powder or milk powder preparations in which the chemical composition of the milk is modified by non-chemical treatment
    • A23C9/142—Milk preparations; Milk powder or milk powder preparations in which the chemical composition of the milk is modified by non-chemical treatment by dialysis, reverse osmosis or ultrafiltration
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23C—DAIRY PRODUCTS, e.g. MILK, BUTTER OR CHEESE; MILK OR CHEESE SUBSTITUTES; PREPARATION THEREOF
    • A23C9/00—Milk preparations; Milk powder or milk powder preparations
    • A23C9/14—Milk preparations; Milk powder or milk powder preparations in which the chemical composition of the milk is modified by non-chemical treatment
    • A23C9/142—Milk preparations; Milk powder or milk powder preparations in which the chemical composition of the milk is modified by non-chemical treatment by dialysis, reverse osmosis or ultrafiltration
    • A23C9/1422—Milk preparations; Milk powder or milk powder preparations in which the chemical composition of the milk is modified by non-chemical treatment by dialysis, reverse osmosis or ultrafiltration by ultrafiltration, microfiltration or diafiltration of milk, e.g. for separating protein and lactose; Treatment of the UF permeate
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23J—PROTEIN COMPOSITIONS FOR FOODSTUFFS; WORKING-UP PROTEINS FOR FOODSTUFFS; PHOSPHATIDE COMPOSITIONS FOR FOODSTUFFS
    • A23J3/00—Working-up of proteins for foodstuffs
    • A23J3/04—Animal proteins
    • A23J3/08—Dairy proteins
    • A23J3/10—Casein
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07K—PEPTIDES
    • C07K1/00—General methods for the preparation of peptides, i.e. processes for the organic chemical preparation of peptides or proteins of any length
    • C07K1/14—Extraction; Separation; Purification
    • C07K1/34—Extraction; Separation; Purification by filtration, ultrafiltration or reverse osmosis
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07K—PEPTIDES
    • C07K14/00—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/435—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
    • C07K14/46—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans from vertebrates
    • C07K14/47—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans from vertebrates from mammals
    • C07K14/4701—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans from vertebrates from mammals not used
    • C07K14/4732—Casein
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23C—DAIRY PRODUCTS, e.g. MILK, BUTTER OR CHEESE; MILK OR CHEESE SUBSTITUTES; PREPARATION THEREOF
    • A23C2210/00—Physical treatment of dairy products
    • A23C2210/20—Treatment using membranes, including sterile filtration
    • A23C2210/206—Membrane filtration of a permeate obtained by ultrafiltration, nanofiltration or microfiltration
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23V—INDEXING SCHEME RELATING TO FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES AND LACTIC OR PROPIONIC ACID BACTERIA USED IN FOODSTUFFS OR FOOD PREPARATION
    • A23V2002/00—Food compositions, function of food ingredients or processes for food or foodstuffs
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23V—INDEXING SCHEME RELATING TO FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES AND LACTIC OR PROPIONIC ACID BACTERIA USED IN FOODSTUFFS OR FOOD PREPARATION
    • A23V2200/00—Function of food ingredients

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Nutrition Science (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Gastroenterology & Hepatology (AREA)
  • Peptides Or Proteins (AREA)
  • Dairy Products (AREA)
  • Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)
  • Coloring Foods And Improving Nutritive Qualities (AREA)

Abstract

본 발명은 베타-카제인 함유 조성물을 제조하는 방법과, 이와 같은 방법에 의해 얻을 수 있는 제품들에 관한 것이다. 더 구체적으로, 본 발명은 20℃ 초과의 온도에서 정밀 여과가 행하여진 다음, 이로부터 생성된 여과유물을 0℃ 내지 15℃까지 냉각하는 제1 정밀 여과와, 냉각된 조성물을 정밀 여과하여 베타-카제인 함유 투과물을 생성하는 제2 정밀 여과로 이루어진, 제어 정밀 여과를 사용하여 베타-카제인 조성물을 제조하는 방법에 관한 것이다.

Description

베타-카제인 조성물의 제조 방법 및 관련 제품들{METHOD OF PRODUCING BETA-CASEIN COMPOSITIONS AND RELATED PRODUCTS}
본 발명은 베타-카제인 함유 조성물을 제조하는 방법 및 이와 같은 방법으로 얻을 수 있는 제품들에 관한 것이다. 더 구체적으로 본 발명은 제어 정밀 여과를 사용하여 베타-카제인 조성물을 제조하는 방법에 관한 것이다.
베타-카제인은 사람의 모유에서 발견되는 주요 단백질이다. 이 단백질은 자체의 인산화된 영역들에서 칼슘과 결합한다. 대체로 상기 단백질은 무질서하고 무작위 코일 단백질로서 특징지어진다.
베타-카제인은 또한 우유에서도 발견되지만, 우유에는 사람의 모유에서보다 낮은 농도로 존재한다. 실온에서 우유의 베타-카제인은 우유 카제인 미셀들과 결합하나, 더 낮은 온도, 예를 들어 2℃ 내지 5℃에서 베타-카제인은 카제인 미셀들로부터 부분적으로 해리되어, 예를 들어 단일 유리 베타-카제인 분자 또는 소형 베타-카제인 응집체의 형태로 유리 베타-카제인을 형성하는 것으로 알려져 있다.
선행 기술:
밀크(milk)로부터 베타-카제인을 분리하기 위한 몇몇 접근법들이 선행 기술에 기술되어 있다.
FR 2,592,769 A에는, 칼슘 응집 카제인염을 함유하는 냉각 액체 공급물의 정밀 여과에 의해 베타-카제인을 제조하는 것이 개시되어 있다.
US 5,169,666 A에는, 냉각 탈지유를 대상으로 정밀 여과를 실시하여 베타-카제인 농축유 단백질 제품을 제조하는 방법이 기술되어 있다. 여기서 사용된 MF 필터의 공경은 0.1 마이크로미터 내지 0.2 마이크로미터이다.
US 2007104847 A에는, 베타-카제인을 제조하는 방법이 개시되어 있는데: 이 방법은 냉각 탈지유를 처음에 냉각 정밀 여과하여, 베타-카제인이 부분적으로 결핍된 여과유물, 유청 단백질을 함유하는 투과물, 그리고 상당한 양의 베타-카제인을 얻는 것을 바탕으로 한다. 베타-카제인 함유 투과물은 추가의 정제를 거칠 수 있다.
WO 2012/148,269 A1에는, 제1 정밀 여과 단계를 거친 다음, 이 제1 정밀 여과 단계의 여과유물을 제2 정밀 여과시키는 단계를 사용하여, 베타-카제인을 포함하는 유단백 분획을 제조하는 방법이 개시되어 있다. 상기 제1 정밀 여과 단계는 온난한 온도(warm temperature)에서 실행될 수 있고, 상기 제2 정밀 여과 단계는 한랭한 온도(cold temperature)에서 실행될 수 있다.
본 발명의 하나의 양태는
a) 밀크의 온도를 예열 온도(Tpre)인 20℃ 이상으로 조정하여 밀크를 예열함으로써, 온(warm) 밀크를 제공하는 단계,
b) 상기 온 밀크를 정밀 여과(MF)시켜, 제1 MF 투과물과 제1 MF 여과유물을 제공하는 단계,
c) 선택적으로 상기 제1 MF 여과유물을 MF-투석 여과시키는 단계,
d) 제1 MF 여과유물로부터 유래하는 제1 조성물의 온도를 0℃ 내지 15℃ 범위의 한랭한 온도(Tcold)로 조정하고, 상기 제1 조성물의 온도를 0.5 시간 이상의 지속 기간(tcold) 동안 상기 온도 범위 내로 유지하여, 냉각된 제1 조성물을 얻는 단계,
e) 상기 냉각된 제1 조성물을 정밀 여과시켜, 제2 여과유물과 제2 투과물을 얻고, 이것들 중 제2 투과물을 베타-카제인에 대하여 농축시키는 단계, 및
f) 선택적으로 제2 MF 여과유물을 MF-투석 여과시키는 단계,
g) 선택적으로 제2 투과물로부터 유래하는 제2 조성물을 대상으로 1 가지 이상의 추가 가공 단계들, 예를 들어 추가 정제 및/또는 농축 단계들을 진행시키는 단계,
를 포함하며, 이에 의하여 베타-카제인 함유 조성물을 제공하는, 베타-카제인 함유 조성물을 제조하는 방법에 관한 것이다.
단계 e)의 제2 투과물은, 예를 들어 베타-카제인 함유 조성물로서 사용될 수 있다. 대안적으로, 단계 e)의 제2 투과물과, 단계 f)의 MF-투석 여과의 후속 생성 투과물의 조합물은 베타-카제인 함유 조성물로서 사용될 수 있다. 대안적으로, 단계 g)로부터 생성된 제품은 베타-카제인 함유 조성물로서 사용될 수 있다.
단계 c), f) 및 g)는 선택적인 것으로 간주되므로, 상기 방법에는 몇 가지의 변법이 있다. 상기 방법은, 예를 들어 단계 a), b), d) 및 e)를 포함할 수 있다. 대안적으로, 상기 방법은 단계 a), b), c), d) 및 e)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 방법은 단계 a), b), d), e) 및 f)를 포함할 수 있다. 상기 방법은, 예를 들어 단계 a), b), d), e) 및 g)를 포함할 수 있다. 대안적으로, 상기 방법은 단계 a), b), d), e), f) 및 g)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 방법은 단계 a), b), c), d), e) 및 f)를 포함할 수 있다. 다른 구현예들에서, 상기 방법은 단계 a), b), c), d), e) 및 g)를 포함한다. 상기 방법은, 예를 들어 단계 a), b), c), d), e), f) 및 g)를 포함할 수 있다.
본 발명의 몇몇 구현예에서, 상기 방법은 단계 a), b), d) 및 e)로 이루어져 있다. 대안적으로, 상기 방법은 단계 a), b), c), d) 및 e)로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 상기 방법은 단계 a), b), d), e) 및 f)로 이루어질 수 있다. 상기 방법은, 예를 들어 단계 a), b), d), e) 및 g)로 이루어질 수 있다. 대안적으로, 상기 방법은 단계 a), b), d), e), f) 및 g)로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 상기 방법은 단계 a), b), c), d), e) 및 f)로 이루어질 수 있다. 다른 구현예들에서, 상기 방법은 단계 a), b), c), d), e) 및 g)로 이루어질 수 있다. 상기 방법은, 예를 들어 단계 a), b), c), d), e), f) 및 g)로 이루어질 수 있다.
본 발명의 예시적인 구현예는 도 1에 예시되어 있다. 본 도면에서, 밀크(1)는 가열 유닛(2)과 접촉하는데, 여기에서 밀크의 온도는 전처리 온도(Tpre)로 조정된다. 이 밀크는, 유리 베타-카제인의 적어도 본질부(substantial part)가 카제인 미셀들과 결합할 수 있기에 충분한 지속 기간, 즉 tpre 동안 Tpre에서 유지된다.
이후, 온 밀크는 제1 정밀 여과 유닛(3)으로 이동되고, 여기서 제1 투과물(6)과 제1 여과유물(5)로 분리된다. 이러한 구현예는, 제1 여과유물(4)의 후속 투석 여과를 수반하는데, 이때 이 제1 여과유물은 희석제(5)와 혼합되고, 생성된 혼합물은 이후 또 다른 정밀 여과 유닛(3')으로 이동되어, 제1 MF-투석 여과 여과유물(4') 및 제1 MF-투석 여과 투과물(6')이 생성된다. MF-투석 여과의 또 다른 하나의 단계는 제1 MF-투석 여과 여과유물(4')을 대상으로 실행된다. 온 정밀 여과가 진행되는 동안의 온도(TwMF)는 Tpre와 동일하거나 상이할 수 있으나, TwMF는 20℃ 이상인 것이 바람직하다.
그 다음으로, 이로부터 생성된 여과유물(4")은 희석된 다음, 냉각 유닛으로 이동되고, 여기서 상기 희석된 여과유물은 온도 Tcold까지 냉각된다. 희석된 여과유물은, 카제인-미셀 결합 베타-카제인의 상당부가 해리되기에 충분한 지속 기간 tcold 동안 한랭한 온도에서 유지되며, 이에 의하여 냉각 및 희석된 여과유물 중 유리 베타-카제인의 본질부가 제공된다. 유리 베타-카제인은 냉 MF(8) 및 냉 MF-투석 여과(8' 및 8")에 의해 냉각 및 희석된 여과유물로부터 분리된다. 유리 베타-카제인은 MF 필터를 통과하여 투과물 흐름(10, 10', 10")으로 이동하고, 여기에서 상기 투과물 흐름(10, 10', 10")은 합하여진 다음 분사 건조 시스템(12)으로 이동하는데, 이 분사 건조 시스템에서는 합하여진 투과물들이 베타-카제인 함유 분말로 전환된다.
온(warm) MF/MF-투석 여과 투과물(6, 6', 6")은 고품질의 혈청 단백질을 함유하는데, 이는 분말 또는 액체 형태의 혈청 단백질 농축물로 전환될 수 있다.
냉(cold) MF/MF-투석 여과 단계를 마친 여과유물 흐름(9")은 미셀인 카제인의 베타-카제인 부분 결핍 분리물로서, 예를 들어 식품 첨가물로 사용될 수 있거나 치즈 제조시 사용될 수 있다.
본 발명의 또 다른 양태는 상기 청구항들 중 임의의 것에 따른 방법에 의해 얻어질 수 있는 베타-카제인 함유 조성물에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 예시적인 구현예를 개략적으로 예시한 것으로서, 여기서 1은 밀크이고, 2는 예열 유닛이며, 3/3'/3"는 MF 유닛이고, 4/4'/4"는 여과유물 흐름이며, 5/5'/5"는 제1 희석제가 첨가되는 시점이고, 6/6'/6"는 투과물 흐름이며, 7은 희석된 여과유물(4")이 냉각 및 보류되는 곳이고, 8/8'/8"는 MF 유닛이며, 9/9'/9"는 여과유물 흐름이고, 10/10'/10"는 투과물 흐름이며, 11/11'는 제2 희석제가 첨가되는 시점이고, 12는 분사 건조 유닛이다.
도 2는 높은 예열 온도 Tpre와, 온 밀크의 정밀 여과 동안 약간 더 낮은 온도인 TwMF를 포함하는, 본 방법의 온도 프로필을 예시한다.
도 3은 Tpre가 TwMF와 거의 동일한, 본 방법의 온도 프로필을 예시한다.
도 4는 실시예 1에 기술된 바와 같이 얻은 베타-카제인 함유 조성물의 모세관 전기 영동 분석으로부터 얻어진 일렉트로페로그램(electropherogram)이다.
도 5는 시판 중인 베타-카제인 제조물에 관한 모세관 전기 영동 분석으로부터 얻어진 일렉트로페로그램이다.
전술된 바와 같이, 본 발명의 하나의 양태는
a) 밀크의 온도를 예열 온도(Tpre)인 20℃ 이상으로 조정하여 밀크를 예열함으로써, 온(warm) 밀크를 제공하는 단계,
b) 상기 온 밀크를 정밀 여과(MF)시켜, 제1 MF 투과물과 제1 MF 여과유물을 제공하는 단계,
c) 선택적으로 상기 제1 MF 여과유물을 MF-투석 여과시키는 단계,
d) 제1 MF 여과유물로부터 유래하는 제1 조성물의 온도를 0℃ 내지 15℃ 범위의 한랭한 온도(Tcold)로 조정하고, 상기 제1 조성물의 온도를 0.5 시간 이상의 지속 기간(tcold) 동안 상기 온도 범위 내로 유지하여, 냉각된 제1 조성물을 얻는 단계,
e) 상기 냉각된 제1 조성물을 정밀 여과시켜, 제2 여과유물과 제2 투과물을 얻고, 이것들 중 제2 투과물을 베타-카제인에 대하여 농축시키는 단계, 및
f) 선택적으로 제2 MF 여과유물을 MF-투석 여과시키는 단계,
g) 선택적으로 제2 투과물로부터 유래하는 제2 조성물을 대상으로 1 가지 이상의 추가 가공 단계들, 예를 들어 추가 정제 및/또는 농축 단계들을 진행시키는 단계,
를 포함하며, 이에 의하여 베타-카제인 함유 조성물을 제공하는, 베타-카제인 함유 조성물을 제조하는 방법에 관한 것이다.
본 발명의 방법에 의해 얻어질 수 있는 베타-카제인 함유 조성물은 베타-카제인을 바람직하게 단백질 총량 기준 30%(w/w) 이상 함유한다. 예를 들어, 상기 베타-카제인 함유 조성물은 베타-카제인을 단백질 총량 기준 50%(w/w) 이상 함유할 수 있다. 상기 베타-카제인 함유 조성물은 베타-카제인을 단백질 총량 기준 60%(w/w) 이상 함유할 수 있다. 대안적으로, 상기 베타-카제인 함유 조성물은 베타-카제인을 단백질 총량 기준 70%(w/w) 이상, 예를 들어 베타-카제인을 단백질 총량을 기준으로 80%(w/w) 이상 함유할 수 있다.
본 발명의 몇몇 바람직한 구현예에서, 베타-카제인 함유 조성물은 베타-카제인을 단백질 총량 기준 30% 내지 100%(w/w)의 범위의 양으로 함유한다. 예를 들어, 상기 베타-카제인 함유 조성물은 베타-카제인을 단백질 총량 기준 50% 내지 95%(w/w)의 범위의 양으로 함유할 수 있다. 상기 베타-카제인 함유 조성물은 베타-카제인을, 예를 들어 단백질 총량 기준 55% 내지 90%(w/w)의 범위의 양으로 함유할 수 있다. 대안적으로, 상기 베타-카제인 함유 조성물은 베타-카제인을 단백질 총량 기준 60% 내지 80%(w/w)의 범위의 양으로 함유할 수 있다.
본 발명의 베타-카제인 함유 조성물은 바람직하게 베타-카제인을 카제인의 총량 기준 50%(w/w) 이상 함유한다. 예를 들어, 상기 베타-카제인 함유 조성물은 베타-카제인을 카제인 총량 기준 70%(w/w) 이상 함유할 수 있다. 상기 베타-카제인 함유 조성물은 베타-카제인을 카제인 총량 기준 80%(w/w) 이상 함유할 수 있다. 대안적으로, 상기 베타-카제인 함유 조성물은 베타-카제인을 카제인 총량 기준 90%(w/w) 이상 함유할 수 있다. 예를 들어, 상기 베타-카제인 함유 조성물은 베타-카제인을 카제인 총량 기준 95%(w/w) 이상, 예를 들어 베타-카제인을 카제인 총량 기준 97%(w/w) 이상 함유할 수 있다.
본 방법은 또한, 예를 들어 제1 여과유물의 MF-투석 여과로부터 제1 투과물 및/또는 추가의 투과물을 수집함으로써 혈청 단백질 농축물을 제조하는 데 사용될 수도 있다. 추가적으로, 상기 방법은, 예를 들어 제2 여과유물 및/또는, 이 제2 여과유물을 냉 MF-투석 여과시켜 얻어진 후속 생성 여과유물을 수집함으로써, 베타-카제인 결핍 미셀인 카제인 분리물을 제조하는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 상기 방법은 베타-카제인 함유 조성물, 혈청 단백질 농축물 및 베타-카제인 감소 미셀인 카제인 분리물을 제조하는 데 사용될 수 있다.
본 발명의 내용 중 어구 "Y 및/또는 X"는, "Y" 또는 "X" 또는 "Y 및 X"를 의미한다. 논리의 동일선상을 따라갔을 때, 어구 "n1, n2,…,ni-1, 및/또는 ni"는, "n1" 또는 "n2" 또는 … 또는 "ni-1" 또는 "ni", 또는 구성 요소 n1, n2,…,ni-1 및 ni의 임의의 조합을 의미한다.
본 발명의 내용 중 용어 "카제인 미셀"은 카제인 종들, 예를 들어 알파-s1-카제인, 알파-s2-카제인, 베타-카제인 및 카파-카제인의 구형 응집체에 관한 것이다. 미셀의 카제인 종들은 통상적으로 칼슘 이온들 및 소수성 상호 작용들에 의해 함께 모아진다. 초유 중 카제인 대부분은 카제인 미셀의 형태로 존재한다.
베타-카제인 사람의 것은 사람의 모유에서 발견되는 주요 단백질이다. 그러나 우유에 있어서 베타-카제인 소의 것은 단지 단백질 총량의 약 28% 내지 32%(w/w)만을 이룬다. 베타-카제인 분자는 고도로 보존된 자체의 인산화된 영역들에서 칼슘과 결합한다. 베타-카제인은, 예를 들어 카제인-미셀 결합 베타-카제인의 형태 또는 유리 베타-카제인의 형태로 존재할 수 있다. 용어 "유리 베타-카제인"이란, 카제인 미셀들에 결합되어 있지 않은 카제인을 말한다. 유리 베타-카제인은, 예를 들어 베타-카제인의 유리 분자들, 또는 다수의 회합 베타-카제인들을 주로 함유하는, 소위 하위 미셀(sub-micelle)일 수 있다.
전술된 바와 같이, 상기 방법의 단계 a)는 밀크의 온도를 20℃ 이상의 예열 온도(Tpre)로 조정하고, 이에 의하여 온 밀크를 제공하는 것을 수반한다. 단계 a)는 밀크가 정밀 여과 필터와 접촉하기 전 밀크를 예열하는 단계로서 간주될 수 있다.
단계 a)에서 제공된 밀크는 바람직하게 포유 동물로부터 얻어진 액체 밀크이다. 본원에 사용된 바와 같은 용어 "밀크"는 원유, 전유(whole milk), 탈지유, 무지방유, 저지방유 및 전지유(full fat milk)를 포함한다. 상기 용어 "밀크"는 또한 신선유 또는 물에 재현탁된 분유를 기반으로 한 밀크를 포함한다.
밀크의 고체 함유물들은, 예를 들어 희석이나 농축에 의해 변형될 수 있는데, 즉 밀크는, 예를 들어 농축유(concentrated milk) 또는 희석유(diluted milk)일 수 있다.
무지방유는 무지방 또는 탈지 제품이다. 저지방유는 통상 지방을 약 1% 내지 약 2% 함유하는 밀크로서 정의된다. 전지유는 종종 지방을 약 3.25% 함유한다.
밀크의 공급원으로서는 소, 양, 염소, 버팔로, 낙타, 라마, 암말 및 사슴을 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 몇몇 바람직한 구현예들에서, 밀크는 우유를 포함하거나, 심지어 우유로 이루어져 있다.
본 발명의 몇몇 구현예들에서, 밀크는 저온 살균 및/또는 원심 제균되어, 밀크 중 미생물이 제거되거나 적어도 감소된다.
본 발명의 몇몇 바람직한 구현예에서, 단계 a)의 밀크는 카제인 1% w/w 내지 4.5% w/w, 유청 단백질 0.1% w/w 내지 1% w/w 및 유지방 0.001% w/w 내지 4% w/w를 포함한다. 본 발명의 훨씬 더 바람직한 구현예에서, 단계 a)의 밀크는 카제인 2% w/w 내지 4.5% w/w, 유청 단백질 0.2% w/w 내지 1% w/w 및 유지방 0.01% w/w 내지 0.5% w/w를 포함한다.
이론상 모든 종류의 포유 동물 밀크가 사용될 수 있지만, 밀크는 최근에 밀크 공급원, 예를 들어 소로부터 착유된 것이 특히 바람직하다. 예를 들어, 밀크는 5 일 이하 경과된 것, 즉 착유된지 5 일 이하된 것일 수 있다. 바람직하게 밀크는 4 일 이하 경과된 것이다. 예를 들어, 밀크는 3 일 이하 경과된 것일 수 있다. 훨씬 더 바람직하게, 밀크는 2 일 이하 경과된 것이다. 예를 들어, 밀크는 1 일 이하 경과된 것일 수 있다.
새로 착유된 밀크는 베타-카제인의 분해가 덜 일어나서, 더 오래된 밀크보다 베타-카제인 수율이 더 높으므로, 본 방법에 새로 착유된 밀크가 사용되는 것이 유리하다.
예열 온도, 즉 Tpre는 20℃ 이상이다. 예를 들어, Tpre는 30℃ 이상일 수 있다. 대안적으로, Tpre는 40℃ 이상일 수 있다. Tpre는, 예를 들어 50℃ 이상일 수 있다.
더 높은 예열 온도가 바람직할 수 있으므로, Tpre는 60℃ 이상일 수 있다. 예를 들어, Tpre는 70℃ 이상일 수 있다. 대안적으로, Tpre는 80℃ 이상일 수 있다. Tpre는, 예를 들어 100℃ 이상일 수 있다.
본 발명의 몇몇 구현예에서, Tpre는 20℃ 내지 180℃의 범위에 있을 수 있다. 예를 들어, Tpre는 20℃ 내지 60℃의 범위에 있을 수 있다. 대안적으로, Tpre는 60℃ 내지 120℃의 범위에 있을 수 있다. 몇몇 구현예에서, Tpre는 120℃ 내지 180℃의 범위에 있을 수 있다.
예열 지속 기간, 즉 tpre는 본 발명의 공정에서 사용된 예열 온도, 즉 Tpre에 따라서 달라질 수 있다. 그러나, 밀크는 유리 베타-카제인이 카제인 미셀들에 회합될 수 있도록 충분히 예열되는 것이 바람직하다.
본 발명의 발명자들은, 열 전처리 시간이 너무 짧고/짧거나 전처리 온도가 너무 낮으면 베타-카제인의 수율이 감소한다는 증거들을 확인하였다. 본 발명의 발명자들은, tpre와 Tpre를 제어함으로써 베타-카제인의 수율을 증가시킬 수 있음을 발견하였다.
유리 베타-카제인과 카제인 미셀들의 효율적인 재회합을 제공하기 위해서는 예열 동안 사용되는 온도는 더 높아야 하고 가열 시간은 더 짧아야 한다. 만일 Tpre가 20℃ 내지 60℃의 범위에 있다면, 보류 시간(holding time)은, 예를 들어 1 분 내지 1 시간의 범위에 있을 수 있다. 만일 Tpre가 60℃ 내지 120℃의 범위에 있다면, 보류 시간은, 예를 들어 0.5 초 내지 5 분의 범위에 있을 수 있다. 만일 Tpre가 120℃ 내지 180℃의 범위에 있다면, 보류 시간은, 예를 들어 0.05 초 내지 4 초의 범위에 있을 수 있다.
본 발명의 몇몇 구현예들에서, Tpre는 20℃ 내지 60℃의 범위에 있고, 보류 시간은, 예를 들어 1 분 내지 1 시간의 범위에 있을 수 있다.
온 밀크는 또한 포유 동물의 밀크에서 발견되는 통상의 탄수화물, 지방 및 무기질을 함유할 수도 있다.
본 발명의 내용 중 용어 "방법(method)" 및 "공정(process)"은 호환적으로 사용되고 있다.
본 발명의 몇몇 바람직한 구현예들에서, 밀크의 온도는, 24 시간 이하의 기간(tpre) 동안 예열 온도 범위 내로 유지된다. 대안적으로, tpre는 5 시간 이하일 수 있다. tpre는, 예를 들어 1 시간 이하일 수 있다. 예를 들어 tpre는 0.5 시간 이하일 수 있다.
예열 온도 범위는 밀크가 예열된 후 단계 b)에서 MF 필터와 접촉할 때의 온도 범위이다.
훨씬 더 짧은 tpre는, 예를 들어 만일 예열 온도가 비교적 높을 때 사용될 수 있다. 그러므로 본 발명의 몇몇 구현예들에서, tpre는 30 분 이하이다. 대안적으로, tpre는 10 분 이하일 수 있거나, 또는 이보다 훨씬 더 짧을 수 있는데, 예를 들어 5 분 이하일 수 있다.
예를 들어 Tpre가 60℃를 초과할 때, 매우 짧은 tpre가 사용될 수 있다. 그러므로 본 발명의 몇몇 구현예들에서, tpre는 1 분 이하이다. 대안적으로, tpre는 0.5 분 이하일 수 있거나, 또는 이보다 훨씬 더 짧을 수 있는데, 예를 들어 0.1 분 이하일 수 있다.
예를 들어 밀크는 1 초 내지 24 시간 범위의 지속 기간, 즉 tpre 동안 예열 온도 범위 내로 유지될 수 있다. 대안적으로, tpre는 10 초 내지 5 시간의 범위에 있을 수 있다. tpre는, 예를 들어 30 초 내지 1 시간의 범위에 있을 수 있다. 예를 들어, tpre는 1 분 내지 0.5 시간의 범위에 있을 수 있다.
전술된 바와 같이, 예를 들어 만일 예열 온도가 비교적 높으면 비교적 짧은 tpre가 사용될 수 있다. 그러므로 본 발명의 몇몇 구현예들에서, tpre는 1 초 내지 30 분의 범위에 있다. 대안적으로, tpre는 10 초 내지 10 분의 범위에 있을 수 있다. tpre는, 예를 들어 20 초 내지 5 분의 범위에 있을 수 있다.
본 발명의 몇몇 구현예들에서, 예열 온도 범위는 40℃ 내지 60℃이고, tpre는 2 시간 이하이다. 예를 들어 예열 온도 범위는 40℃ 내지 60℃일 수 있고, tpre는 0.5 시간 이하일 수 있다. 예열 온도 범위는, 예를 들어 40℃ 내지 60℃일 수 있고, tpre는 0.2 시간 이하일 수 있다. 대안적으로, 예열 온도 범위는, 예를 들어 40℃ 내지 60℃일 수 있고, tpre는 0.1 시간 이하일 수 있다.
본 발명의 다른 구현예들에서, 예열 온도 범위는 60℃ 내지 120℃이고, tpre는 0.2 시간 이하이다. 예를 들어 예열 온도 범위는 60℃ 내지 120℃일 수 있고, tpre는 2 분 이하일 수 있다. 예열 온도 범위는, 예를 들어 60℃ 내지 120℃일 수 있고, tpre는 30 초 이하일 수 있다. 대안적으로, 예열 온도 범위는, 예를 들어 60℃ 내지 120℃일 수 있고, tpre는 10 초 이하일 수 있다.
본 발명의 또 다른 구현예들에서, 예열 온도 범위는 120℃ 내지 180℃이고, tpre는 20 초 이하이다. 예를 들어, 예열 온도 범위는 120℃ 내지 180℃일 수 있고, tpre는 2 초 이하일 수 있다. 예열 온도 범위는, 예를 들어 120℃ 내지 180℃일 수 있고, tpre는 0.5 초 이하일 수 있다. 대안적으로, 예열 온도 범위는, 예를 들어 120℃ 내지 180℃일 수 있고, tpre는 0.2 초 이하일 수 있다.
단계 b)는, 온 밀크를 정밀 여과시켜, 제1 MF 투과물과 제1 MF 여과유물을 제공하는 것을 수반한다.
단계 b)의 MF는, 적어도 카제인 미셀들의 본질 분획을, 바람직하게는 실질적으로 전부 체류시키되, 유청 단백질은 통과시킬 수 있는 필터가 사용되어 실행된다.
단계 a) 동안 실행된 밀크 예열로 말미암아, 이용 가능한 베타-카제인의 주요부, 바람직하게는 실질적으로 전부가 카제인 미셀들에 결합하게 된다.
본 발명의 몇몇 바람직한 구현예들에서, 온 MF용 필터의 공칭 공경은 0.005 마이크로미터 내지 0.3 마이크로미터의 범위이다. 예를 들어, 온 MF용 필터의 공칭 공경은 0.007 마이크로미터 내지 0.2 마이크로미터의 범위일 수 있다. 대안적으로, 온 MF용 필터의 공칭 공경은 0.01 마이크로미터 내지 0.1 마이크로미터의 범위일 수 있다. 온 MF용 필터의 공칭 공경은, 예를 들어 0.01 마이크로미터 내지 0.05 마이크로미터의 범위일 수 있다.
본 발명의 몇몇 바람직한 구현예들에서, MF 필터는 직교류 방식으로 사용된다.
적당한 정밀 여과 시스템은, 예를 들어 문헌[Tetra Pak Dairy processing Handbook 2003(ISBN 91-631-3427-6)]에서 확인할 수 있으며, 이는 본원에 모든 목적을 위하여 참고 문헌으로 포함되어 있다.
정밀 여과 및 MF-투석 여과의 이행에 관한 더 상세한 설명들은 문헌["Tetra Pak Dairy processing Handbook", 2003(ISBN 91-631-3427-6)] 및 ["Membrane filtration and related molecular separation technologies", Werner Kofod Nielsen, APV Systems, 2000, ISBN 87-88016757]에서 확인할 수 있으며, 이들은 본원에 모든 목적을 위하여 참고 문헌으로 포함되어 있다.
본 발명의 몇몇 바람직한 구현예들에서, 본 발명의 방법은 단계 c), 즉 제1 여과유물을 MF-투석 여과시키는 단계를 포함한다.
본 발명자들은, 다르게는 최종 베타-카제인 제품에 불순물들로서 작용할 수도 있는 혈청 단백질을 씻어낼 수 있으므로, 이와 같이 제1 정밀 여과 단계와 연계되어 투석 여과가 사용되는 것이 유리하다는 것을 발견하였다. 이와 같은 불순물들이 공정에서 추후에 제거될 수 있긴 하지만, 본 발명자들은, 불순물 제거가 제2 정밀 여과 단계 이전에 이루어지는 것이 용이하면서 편리하다는 것을 발견하였다.
단계 c)의 MF-투석 여과는, 제1 여과유물을 제1 희석제로 희석시키는 것과, 이와 같이 희석된 제1 여과유물을 정밀 여과시켜, 제1 투석 여과 여과유물 및 제1 투석 여과 투과물을 얻는 것을 수반할 수 있다. 카제인 미셀들은 여전히 MF 필터에 체류하는 반면, 유청 단백질은 정밀 여과 필터를 통과하여 제1 투석 여과 투과물로 이동한다. 여과유물의 희석 및 후속 정밀 여과는 수회 반복 실시될 수 있는데, 매 주기마다 이전 주기의 여과유물보다 유청 단백질의 함량이 더 낮은 여과유물이 제공된다.
이해될 바와 같이, 이러한 여과 단계들은 회분 공정에서 차례차례 실행되는 별도의 단계들일 수 있거나, 아니면 연속 공정에서 동시에 실행될 수 있다.
MF-투석 여과는 처음 공급물 중 유청 단백질 대부분을 씻어낼 수 있으므로, 이 MF-투석 여과가 사용되는 것이 유리하다. 뿐만 아니라, MF-투석 여과는 비교적 낮은 점도에서 수행될 수 있어서, 카제인 미셀들이 과도한 전단력에 노출되지 않으므로, MF-투석 여과가 유리하다.
MF 및 MF-투석 여과는 통상 낮은 압력, 예를 들어 5 bar 이하, 바람직하게는 4 bar 이하의 압력이 사용되어 수행된다. 예를 들어, MF 및 MF-투석 여과는 3 bar 이하의 압력이 사용되어 수행될 수 있다. 대안적으로, MF 및 MF-투석 여과는 2 bar 이하의 압력이 사용되어 수행될 수 있다. 본 발명의 바람직한 구현예들에서, MF 및 MF-투석 여과는 1 bar 이하, 예를 들어 0.5 bar 이하의 압력이 사용되어 수행된다.
MF-투석 여과용 필터는 온 밀크의 처음 MF용 필터와 동일하거나 유사한 것일 수 있다.
MF-투석 여과 공급물 및 추후 생성 여과유물의 온도는, 바람직하게 MF-투석 여과의 적어도 일부 과정과, 예를 들어 전체 MF-투석 여과 과정 동안 온난한 온도 범위 내로 유지된다. 이로써 단계 c)의 투석 여과 동안 여과유물로부터 베타-카제인이 씻기는 것이 방지된다.
본 발명의 몇몇 바람직한 구현예들에서, MF-투석 여과의 적어도 일부 과정은, Ca2+ 농도가 0.01 g/㎏ 이상인 제1 희석제를 사용하는 것을 수반한다. 예를 들어, 제1 희석제의 Ca2+ 농도는 0.02 g/㎏ 이상일 수 있다. 대안적으로, 제1 희석제의 Ca2+ 농도는 0.04 g/㎏ 이상일 수 있다. 제1 희석제의 Ca2+ 농도는 0.1 g/㎏ 이상일 수 있다.
상당한 양의 칼슘 이온들을 함유하는 희석제들의 사용은 온 MF/MF-투석 여과 단계 동안 베타-카제인이 씻기는 것을 줄여주고, 공정의 베타-카제인 전체 수율을 개선시키는 것으로 보인다.
제1 희석제의 pH는, 예를 들어 5 내지 9의 범위, 바람직하게는 6 내지 8의 범위일 수 있다. 예를 들어, 제1 희석제의 pH는 약 7일 수 있다. 제1 희석제는 바람직하게 단백질을 함유하지 않거나 또는 적어도 매우 낮은 함량으로 함유한다.
본 발명의 몇몇 구현예들에서, 제1 희석제는 밀크 또는 유청의 한외 여과(UF) 투과물을 포함하거나, 또는 심지어 밀크 또는 유청의 한외 여과(UF) 투과물로 이루어져 있다.
대안적으로, 제1 희석제는 탈염수 또는 수돗물일 수 있다.
온 MF 및 MF-투석 여과 동안 사용되는 온도, 즉 TwMF는 20℃ 이상이다. 예를 들어, TwMF는 30℃ 이상이다. 대안적으로, TwMF는 40℃ 이상일 수 있다. TwMF는, 예를 들어 45℃ 이상일 수 있다.
온 MF 및 MF-투석 여과 동안 훨씬 더 높은 온도가 바람직할 수 있으므로, TwMF는 50℃ 이상일 수 있다. 예를 들어, TwMF는 55℃ 이상일 수 있다. 대안적으로, TwMF는 60℃ 이상일 수 있다.
본 발명의 몇몇 구현예들에서, TwMF는 20℃ 내지 65℃의 범위에 있다. 예를 들어, TwMF는 30℃ 내지 60℃의 범위에 있을 수 있다. 대안적으로, TwMF는 35℃ 내지 55℃의 범위에 있을 수 있다. 몇몇 구현예에서, TwMF는 40℃ 내지 55℃의 범위에 있다.
온 MF 및 선택적인 온 MF-투석 여과의 지속 기간, 즉 twMF는 바람직하게 가능한 한 짧게 유지된다. 그러므로, twMF는 바람직하게 12 시간 이하이다. 예를 들어, twMF는 5 시간 이하일 수 있다. 대안적으로, twMF는 2 시간 이하일 수 있다. twMF는 1 시간 이하일 수 있다. 예를 들어, twMF는 0.5 시간 이하일 수 있다. 대안적으로, twMF는 0.1 시간 이하일 수 있다.
여과유물이 MF-투석 여과 유닛을 통과할 때, 또는 만일 투석 여과가 사용되지 않았다면 여과유물이 MF 유닛을 통과할 때, 상기 여과유물은 바람직하게 20℃ 미만의 온도까지 냉각된다.
전술된 바와 같이, 단계 d)는, 제1 MF 여과유물로부터 유래하는 제1 조성물의 온도를 0℃ 내지 15℃ 범위의 한랭한 온도(Tcold)로 조정한 다음, 상기 제1 조성물의 온도를 상기 온도 범위로 0.5 시간 이상의 지속 기간(tcold) 동안 유지시켜, 냉각된 제1 조성물을 얻는 것을 수반한다.
상기 제1 조성물은 바람직하게 액체 수성 조성물이다. 상기 제1 조성물은, 제1 조성물의 카제인 미셀들 50%(w/w) 이상이 제1 MF 여과유물 및/또는 이의 MF-투석 여과 여과유물로부터 기원한다는 의미에서, 제1 MF 여과유물로부터 유래한 것이다.
예를 들어, 제1 조성물의 카제인 미셀들 75%(w/w) 이상은 제1 MF 여과유물 및/또는 이의 MF-투석 여과 여과유물로부터 기원할 수 있다. 바람직하게, 제1 조성물의 카제인 미셀들 90%(w/w) 이상은 제1 MF 여과유물 및/또는 이의 MF-투석 여과 여과유물로부터 기원한다. 훨씬 더 바람직하게, 제1 조성물의 카제인 미셀들 95%(w/w) 이상, 예를 들어 실질적으로 카제인 미셀들 전부는 제1 MF 여과유물 및/또는 이의 MF-투석 여과 여과유물로부터 기원한다.
본 발명의 몇몇 바람직한 구현예들에서, 제1 조성물은 제1 MF 여과유물 및/또는 이의 MF-투석 여과 여과유물이다.
그러나, 본 발명의 다른 구현예들에서, 제1 MF 여과유물 및/또는 이의 MF-투석 여과 여과유물은 제1 조성물이 형성되는 추가 공정 단계 1 개 이상을 거치게 될 수 있다. 이와 같은 추가 공정 단계들은, 예를 들어 온도 조정, 농축, 희석, 탈염화 및/또는 pH 조정을 수반할 수 있다.
본 발명의 몇몇 구현예들에서, 제1 조성물의 제공은 제1 MF 여과유물 및/또는 이의 MF-투석 여과 여과유물을 농축하는 것을 수반한다.
본 발명의 몇몇 바람직한 구현예들에서, 제1 조성물은 카제인 전체를 제1 조성물의 단백질 총량 기준 90%(w/w) 이상의 양으로 포함한다. 예를 들어, 제1 조성물은 카제인 전체를 제1 조성물의 단백질 총량 기준 92%(w/w) 이상의 양으로 포함할 수 있다. 대안적으로, 제1 조성물은 카제인 전체를 제1 조성물의 단백질 총량 기준 94%(w/w) 이상의 양으로 포함할 수 있다. 제1 조성물은 카제인 전체를 제1 조성물의 단백질 총량 기준 96%(w/w) 이상, 예를 들어 약 98%(w/w)의 양으로 포함할 수 있다.
제1 조성물은 통상 유청 단백질 전체를 제1 조성물의 단백질 총량 기준 10%(w/w) 이하의 양으로 포함한다. 예를 들어, 제1 조성물은 유청 단백질 전체를 제1 조성물의 단백질 총량 기준 8%(w/w) 이하의 양으로 포함할 수 있다. 대안적으로, 제1 조성물은 유청 단백질 전체를 제1 조성물의 단백질 총량 기준 6%(w/w) 이하의 양으로 포함할 수 있다. 제1 조성물은, 예를 들어 유청 단백질 전체를 제1 조성물의 단백질 총량 기준 4%(w/w) 이하의 양으로 포함할 수 있다.
본 발명의 몇몇 구현예들에서, 제1 조성물은 단백질 전체를 제1 조성물의 총 중량 기준 0.1%(w/w) 이상의 양으로 포함한다. 예를 들어, 제1 조성물은 단백질 전체를 제1 조성물의 총 중량 기준 0.5%(w/w) 이상의 양으로 포함할 수 있다. 제1 조성물은, 예를 들어 단백질 전체를 제1 조성물의 총 중량 기준 1%(w/w) 이상의 양으로 포함할 수 있다. 대안적으로, 제1 조성물은 단백질 전체를 제1 조성물의 총 중량 기준 2%(w/w) 이상의 양으로 포함할 수 있다.
본 발명의 몇몇 구현예들에서, 제1 조성물은 단백질 전체를 제1 조성물의 총 중량 기준 0.1% 내지 20%(w/w) 범위의 양으로 포함한다. 예를 들어, 제1 조성물은 단백질 전체를 제1 조성물의 총 중량 기준 0.5% 내지 10%(w/w) 범위의 양으로 포함할 수 있다. 제1 조성물은, 예를 들어 단백질 전체를 제1 조성물의 총 중량 기준 1% 내지 7%(w/w) 범위의 양으로 포함할 수 있다. 대안적으로, 제1 조성물은 단백질 전체를 제1 조성물의 총 중량 기준 2% 내지 6%(w/w)의 범위, 예를 들어 3% 내지 4%(w/w) 범위의 양으로 포함할 수 있다.
본 발명의 몇몇 구현예들에서, 제1 조성물은 베타-카제인 전체를 단백질의 총량 기준 1%(w/w) 이상의 양으로 포함한다. 예를 들어, 제1 조성물은 베타-카제인 전체를 단백질의 총량 기준 10%(w/w) 이상의 양으로 포함할 수 있다. 제1 조성물은 베타-카제인 전체를 단백질의 총량 기준 20%(w/w) 이상의 양으로 포함할 수 있다. 대안적으로, 제1 조성물은 베타-카제인 전체를 단백질의 총량 기준 30%(w/w) 이상의 양으로 포함할 수 있다.
본 발명의 몇몇 구현예들에서, 제1 조성물은 베타-카제인 전체를 단백질의 총량 기준 1% 내지 50%(w/w) 범위의 양으로 포함한다. 예를 들어, 제1 조성물은 베타-카제인 전체를 단백질의 총량 기준 10% 내지 45%(w/w) 범위의 양으로 포함할 수 있다. 제1 조성물은 베타-카제인 전체를 단백질의 총량 기준 20% 내지 45%(w/w) 범위의 양으로 포함할 수 있다. 대안적으로, 제1 조성물은 베타-카제인 전체를 단백질의 총량 기준 30% 내지 40%(w/w) 범위의 양으로 포함할 수 있다.
베타-카제인의 총량은 Bobe 등의 문헌[Bobe 등; J Agric Food Chem, 1998 Feb 16; 46(2):458-463]에 따라서 측정될 수 있다.
카제인 총량은 ISO 17997-1:2004[Milk - Determination of casein-nitrogen content - Part 1:Indirect method(Reference method)]에 따라서 측정될 수 있다.
본 발명의 몇몇 구현예들에서, 제1 조성물은 베타-카제인 전체를 카제인 총량 기준 20%(w/w) 이상의 양으로 포함한다. 예를 들어, 제1 조성물은 베타-카제인 전체를 카제인 총량 기준 25%(w/w) 이상의 양으로 포함할 수 있다. 제1 조성물은, 예를 들어 베타-카제인 전체를 카제인 총량 기준 30%(w/w) 이상의 양으로 포함할 수 있다. 대안적으로, 제1 조성물은 베타-카제인 전체를 카제인 총량 기준 35%(w/w) 이상의 양으로 포함할 수 있다.
본 발명의 몇몇 구현예들에서, 제1 조성물은 베타-카제인 전체를 카제인 총량 기준 20% 내지 50%(w/w) 범위의 양으로 포함한다. 예를 들어, 제1 조성물은 베타-카제인 전체를 카제인 총량 기준 25% 내지 45%(w/w) 범위의 양으로 포함할 수 있다. 제1 조성물은, 예를 들어 베타-카제인 전체를 카제인 총량 기준 30% 내지 45%(w/w) 범위의 양으로 포함할 수 있다. 대안적으로, 제1 조성물은 베타-카제인 전체를 카제인 총량 기준 35% 내지 40%(w/w) 범위의 양으로 포함할 수 있다.
본 발명의 몇몇 바람직한 구현예들에서, 본 발명의 방법은 단계 c)를 포함하며, 제1 조성물은 투석 여과 여과유물 또는 이의 단백질 농축물을 포함하거나, 또는 심지어 투석 여과 여과유물 또는 이의 단백질 농축물로 이루어져 있다.
본 발명의 내용에 있어서, 액체의 단백질 농축물은 액체 자체보다는 단백질을 더 높은 농도로 함유하지만, 개별 단백질들간 몰비는 실질적으로 동일하다. 단백질 농축물은, 예를 들어 상기 액체를 대상으로 한외 여과, 역삼투압법 또는 용매 증발을 수행함으로써 얻어질 수 있다.
제1 조성물의 온도는 0℃ 내지 15℃의 한랭한 온도 범위의 온도, 즉 Tcold로 조정되어, 카제인 미셀 결합 베타-카제인이 카제인 미셀들로부터 해리될 수 있다. 제1 조성물은 직접적으로 냉각될 수 있거나, 또는 본원에 전술된 바와 같이 이미 냉각된 성분들로부터 제조될 수 있다.
한랭한 온도 범위는, 예를 들어 1℃ 내지 12℃일 수 있다. 예를 들어, 한랭한 온도 범위는 2℃ 내지 10℃일 수 있다. 한랭한 온도 범위는, 예를 들어 3℃ 내지 7℃, 예를 들어 약 5℃일 수 있다.
제1 조성물은, 바람직하게 단계 e)가 진행되기 전에 0.5 시간 이상의 지속 기간(tcold) 동안 한랭한 온도 범위 내로 유지된다.
본 발명의 몇몇 바람직한 구현예들에서, 제1 조성물은, 단계 e)가 진행되기 전에 1 시간 이상의 지속 기간(tcold) 동안 한랭한 온도 범위 내로 유지된다. 예를 들어, tcold는 2 시간 이상일 수 있다. 대안적으로, tcold는 3 시간 이상, 예를 들어 4 시간 이상일 수 있다. 이보다 훨씬 더 긴 시간들이 사용될 수 있으므로, 제1 조성물은, 예를 들어 단계 e)가 진행되기 전에 15 시간 이상의 지속 기간(tcold) 동안 한랭한 온도 범위 내로 유지될 수 있다. 예를 들어, tcold는 30 시간 이상일 수 있다. 대안적으로, tcold는 60 시간 이상, 예를 들어 80 시간 이상일 수 있다.
제1 조성물은 또한 포유 동물의 밀크 중에서 발견되는 통상의 소분자들, 예를 들어 탄수화물 및 무기물을 포함할 수도 있다.
단계 e)는 냉각된 제1 조성물을 MF시키는 것과, 이에 의하여 제2 여과유물과, 베타-카제인에 대하여 농축된 제2 투과물을 얻는 것을 수반한다.
제2 투과물은, 이것이 카제인 총량을 기준으로, 냉각된 제1 조성물 중 베타-카제인보다 더 높은 중량%의 베타-카제인을 함유한다는 의미에서, 베타-카제인에 대하여 농축된 것이다.
단계 e)의 정밀 여과는, 예를 들어 온 밀크의 정밀 여과에 사용되었던 것과 동일한 정밀 여과 시스템, 예를 들어 MF 필터를 사용할 수 있다.
냉각된 제1 조성물 및 생성된 여과유물의 온도는 단계 e)의 냉 MF 동안 한랭한 온도 범위 내로 유지되는 것이 바람직하다.
그러나, 본 발명의 몇몇 구현예들에서, 냉각된 제1 조성물의 온도는 제2 정밀 여과 직전에 상승된다. 본 발명자들은, 냉각된 제1 조성물의 온도가 제2 정밀 여과 단계 직전에 15℃ 내지 60℃ 범위의 온도까지 상승되면 정밀 여과 유닛의 용적이 증가하고, 이로써 베타-카제인 수율의 상당한 손실 없이 공정의 에너지 소모량이 줄어든다는 이점이 있다는 증거들을 확인하였다. 그러므로 본 발명의 몇몇 바람직한 구현예들에서, Tcold는 0℃ 내지 15℃의 온도 범위에 있으며, TcMF는 15℃ 내지 60℃의 범위에 있다. 예를 들어, Tcold는 0℃ 내지 15℃의 온도 범위에 있을 수 있으며, TcMF는 15℃ 내지 50℃의 범위에 있을 수 있다. 대안적으로, Tcold는 0℃ 내지 15℃의 온도 범위에 있을 수 있으며, TcMF는 15℃ 내지 30℃의 범위에 있을 수 있다.
본 발명의 내용 중 용어 "제2 정밀 여과 직전"이란, 제1 조성물과, 제2 정밀 여과를 실행 중인 여과 유닛의 막이 접촉하기 10 분 이하 전, 바람직하게는 5 분 이하 전, 훨씬 더 바람직하게는 2 분 이하 전, 예를 들어 1 분 이하 전을 의미한다.
본 발명의 몇몇 바람직한 구현예들에서, 본 발명의 방법은 단계 f), 즉 제2 여과유물을 MF-투석 여과시켜, 더 많은 양의 베타-카제인을 씻어내는 단계를 포함한다.
본 발명자들은, 제2 정밀 여과 단계 후 투석 여과가 실행되면 제2 MF 여과유물로부터 더 많은 양의 베타-카제인이 씻기게 되고, 이에 의하여 밀크 공급물 1 ㎏당 베타-카제인 수율이 증가되므로, 이와 같이 제2 정밀 여과 단계 후 투석 여과가 실행되는 것이 유리하다는 것을 발견하였다.
단계 f)의 MF-투석 여과는, 제2 여과유물을 제2 희석제로 희석하고, 이와 같이 희석된 제2 여과유물을 정밀 여과시켜, 투석 여과 여과유물 및 투석 여과 투과물을 얻는 것을 수반할 수 있다. 카제인 미셀들은 여전히 MF 필터에 의해 체류되는 반면에, 해리된 베타-카제인은 정밀 여과 필터를 통과하여 투석 여과 투과물로 이동하게 된다. 투석 여과 여과유물의 희석과 후속 정밀 여과는 수회 반복 실시될 수 있는데, 매 주기마다 이전 주기의 여과유물보다 베타-카제인의 함량이 더 낮은 여과유물이 제공된다.
제2 희석제의 pH는 통상 5 내지 9의 범위, 바람직하게는 6 내지 8의 범위이다. 예를 들어, 제2 희석제의 pH는 약 7일 수 있다. 제2 희석제는 바람직하게 단백질을 전혀 함유하지 않거나 단지 매우 낮은 함량으로만 함유한다.
본 발명의 몇몇 구현예들에서, 제2 희석제는 밀크나 유청의 한외 여과(UF) 투과물을 포함하거나, 심지어 밀크나 유청의 한외 여과(UF) 투과물로 이루어져 있다.
대안적으로, 제2 희석제는 탈염수 또는 수돗물일 수 있다. 본 발명자들은, 제2 MF-투석 여과 단계에서 제2 희석제로서 물이 사용되면, 제2 MF-투석 여과 동안 카제인 미셀들로부터 방출되는 베타-카제인의 양이 증가하게 되고, 이로써 밀크 공급물 1 ㎏당 베타-카제인의 전체 수율도 증가하는 것으로 보이는 증거들을 확인하였다.
단계 f)의 투석 여과 투과물(들)은 유리 베타-카제인을 함유하며, 제2 투과물과 함께 풀링(pooling)될 수 있다.
제2 투과물 또는 풀링된 제2 투과물, 그리고 추후 생성된 냉 MF-투석 여과 투과물은 본 발명의 베타-카제인 조성물로서 사용될 수 있다.
여과유물들의 온도는 단계 e)의 냉 MF 동안, 그리고 또한 만일 저온 MF-투석 여과가 본 공정에 포함되면 단계 f)의 냉 MF-투석 여과 동안 한랭한 온도 범위 내에 유지되는 것이 바람직하다.
냉 MF 및 냉 MF-투석 여과는 통상적으로 저압, 예를 들어 5 bar 이하, 바람직하게는 4 bar 이하의 압력이 사용되며 수행된다. 예를 들어, MF 및 MF-투석 여과는 3 bar 이하의 압력이 사용되며 수행될 수 있다. 대안적으로, MF 및 MF-투석 여과는 2 bar 이하의 압력이 사용되며 수행될 수 있다. MF 및 MF-투석 여과는 1 bar 이하, 예를 들어 0.5 bar 이하의 압력이 사용되며 수행될 수 있다.
냉 MF 및 선택적인 냉 MF-투석 여과의 지속 기간, 즉 tcMF는 바람직하게 가능한 한 짧게 유지된다. 그러므로 tcMF는 바람직하게 12 시간 이하이다. 예를 들어, tcMF는 5 시간 이하일 수 있다. 대안적으로, tcMF는 2 시간 이하일 수 있다. tcMF는 1 시간 이하일 수 있다. 예를 들어, tcMF는 0.5 시간 이하일 수 있다. 대안적으로, tcMF는 0.1 시간 이하일 수 있다.
본 발명의 몇몇 바람직한 구현예들에서, 본 방법은 단계 g), 즉 제2 투과물로부터 유래하는 제2 조성물을 대상으로 1 개 이상의 추가 가공 단계, 예를 들어 추가 정제 및/또는 농축 단계들을 실시하는 단계를 포함한다.
제2 조성물은 바람직하게 액체 수성 조성물이다. 제2 조성물의 베타-카제인 50%(w/w) 이상은 단계 f)로부터 얻어진 추가의 투과물(들) 및/또는 제2 MF 투과물로부터 기원한다는 의미에서, 제2 조성물은 제2 MF 투과물로부터 유래한다.
예를 들어, 제2 조성물의 베타-카제인 75%(w/w) 이상은 단계 f)의 MF-투석 여과로부터 얻어진 추가의 투과물(들) 및/또는 제2 MF 투과물로부터 기원할 수 있다. 바람직하게, 제2 조성물의 베타-카제인 90%(w/w) 이상은 단계 f)의 MF-투석 여과로부터 얻어진 추가의 투과물(들) 및/또는 제2 MF 투과물로부터 기원한다. 훨씬 더 바람직하게, 제2 조성물의 베타-카제인 95%(w/w) 이상, 예를 들어 실질적으로 베타-카제인 전부는 단계 f)의 MF-투석 여과로부터 얻어진 추가의 투과물(들) 및/또는 제2 MF 투과물로부터 기원한다.
본 발명의 몇몇 바람직한 구현예들에서, 제2 조성물은 단계 f)의 MF-투석 여과로부터 얻어진 추가의 투과물(들) 및/또는 제2 MF 투과물이다. 대안적으로, 제2 조성물은 단계 f)의 MF-투석 여과로부터 얻어진 추가의 투과물(들) 및/또는 제2 MF 투과물의 단백질 농축물일 수 있다.
그러나, 본 발명의 다른 구현예들에서, 단계 f)의 MF-투석 여과로부터 얻어진 추가의 투과물(들) 및/또는 제2 MF 투과물은 추가의 공정 단계들을 거치면서 제2 조성물로 형성될 수 있다. 이와 같은 추가의 공정 단계들은, 예를 들어 온도 조정, 농축, 희석, 탈염화 및/또는 pH 조정을 수반할 수 있다.
본 발명의 몇몇 구현예에서, 제2 조성물의 제공은 단계 f)의 MF-투석 여과로부터 얻어진 추가의 투과물(들) 및/또는 제2 MF 투과물을 농축하는 것을 수반한다.
본 발명의 몇몇 구현예들에서, 단계 g)의 농축 과정은, 제2 조성물을, 베타-카제인 하위 미셀이 형성되기에 충분한 지속 기간 동안 특정 온도까지 가열한 다음, 베타-카제인 하위 미셀을 함유하는 제2 조성물을, 여과유물 중에 베타-카제인 하위 미셀들을 체류시키고, 혈청 단백질들을 투과물로 통과시킬 수 있는 조건 하에서 한외 여과 및 정밀 여과시키는 것을 수반한다.
한외 여과에 사용되는 막의 공칭 분자량 컷-오프(nominal molecular weight cut-off)는, 예를 들어 50 kDa 내지 750 kDa의 범위, 바람직하게는 75 kDa 내지 400 kDa의 범위, 예를 들어 100 kDa 내지 300 kDa의 범위에 있을 수 있다.
본 발명의 몇몇 구현예들에서, 단계 g)의 농축 과정은 제2 조성물 중 베타-카제인의 중량%를 건조 중량을 기준으로 50%(w/w) 이상으로 증가시킨다.
본 발명의 몇몇 구현예들에서, 단계 g)의 농축 과정은 제2 조성물 중 베타-카제인의 중량%를 건조 중량을 기준으로 50% 내지 85%(w/w)로 증가시킨다.
본 발명의 몇몇 구현예들에서, 단계 g)의 농축 과정은 제2 조성물의 고체 함량을 5%(w/w) 이상으로 증가시킨다. 예를 들어, 단계 g)의 농축 과정은 제2 조성물의 고체 함량을 10%(w/w) 이상으로 증가시킬 수 있다. 대안적으로, 단계 g)의 농축 과정은 제2 조성물의 고체 함량을 15%(w/w) 이상, 예를 들어 20%(w/w) 이상으로 증가시킬 수 있다.
단계 g)의 농축 과정은, 예를 들어 한외 여과, 나노 여과, 역 삼투압법, 증발, 분사 건조 및 동결 건조로 이루어진 군으로부터 선택되는 공정들 1 개 이상을 수반할 수 있다. 예를 들어, 단계 g)의 농축 과정은, 예를 들어 한외 여과, 나노 여과, 역 삼투압법, 증발, 분사 건조 및 동결 건조로 이루어진 군으로부터 선택되는 공정들 2 개 이상을 수반할 수 있다.
본 방법은, 예를 들어 회분식 방법 또는 연속 방법으로서 이행될 수 있다. 각각의 단계는 별도의 회분으로서 이행될 수 있다. 대안적으로, 단계들의 군들은 연속 하위 공정으로서 이행될 수 있다. 예를 들어 단계 b) 및 c)는 연속 하위 공정으로서 이행될 수 있다. 대안적으로, 또는 부가적으로, 단계 e) 및 f)는 연속 하위 공정으로서 이행될 수 있다.
MF 및/또는 MF-투석 여과 단계들에서 사용된 MF 시스템들은, 바람직하게 예를 들어 수가열(water-heating) 또는 수냉각(water-cooling)에 의해 공급물 및 여과유액 흐름의 온도를 제어할 수 있는 시스템들이다.
본 방법 중 다양한 단계들의 온도와 지속 기간 둘 다를 제어하는 것이 바람직하다. 도 2 및 도 3은, 이와 같은 방법 동안의 타이밍(timing)과 온도 프로필에 관한 비제한적 예 2 가지를 예시한다.
도 2 및 도 3에 사용된 부호들은 다음과 같은 의미를 가진다.:
Tpre = 예열 동안 밀크가 가열되는 온도
tpre = 예열 동안 Tpre의 원하는 구간 내에서 밀크가 보류되는 지속 기간
TwMF = 온 MF 동안 밀크의 온도. 만일 온 MF 이후에 온 MF-투석 여과가 수행되면, 여과유물 흐름의 온도 또한 바람직하게 TwMF이거나, 또는 TwMF에 대하여 원하는 구간 내에 있음.
twMF = 온 MF의 지속 기간. 만일 온 MF 이후에 온 MF-투석 여과가 수행되면, twMF는 온 MF의 지속 기간 및 온 MF-투석 여과의 지속 기간을 합한 기간임.
twarm = 공정 동안 카제인 미셀이 20℃ 이상의 온도로 유지되는 시간의 평균 길이.
tcooling = TwMF으로부터, Tcold에 대하여 원하는 구간 내에 포함되는 온도까지의, 여과유물 냉각 지속 기간.
Tcold = 냉 보관 단계 동안과, 냉 MF/MF-투석 여과 동안의 제1 조성물의 온도.
tcold = 냉 보관 단계의 지속 기간.
tcMF = 저온 MF/MF-투석 여과의 지속 기간.
만일 본 방법이 연속 공정으로서 이행되면, 밀크 또는 카제인-미셀 함유 여과유물들의 가공 조건들 또는 특이 조건들과 관련된 지속 기간들은, 카제인-미셀을 대상으로 언급된 가공 또는 특이 조건이 적용되는 평균 시간이다.
Tpre가 TwMF보다 상당히 높다는 점에서 도 2는 도 3과 상이하다. 도 3에 따른 방법에서, Tpre는 TwMF와 거의 동일하다.
비교적 높은 예열 온도에서 단기간 예열을 사용한 다음, 더 낮은 TwMF에서 온 MF/MF-투석 여과가 수행되는 것은, 플라스민에 의해 유발되는 베타-카제인 분해를 줄여주는 것으로 보이므로, 이와 같은 방식으로 수행되는 것은 흥미로운 구현예를 나타낸다.
본 발명의 방법은 온도와 타이밍이 엄격하게 제어되며 이행되는 것이 바람직하겠지만, Tpre, TwMF, Tcold가 본원에 언급된 구간 내에 있는 한 약간의 온도 변화는 허용될 수 있다.
밀크와 관련 카제인-미셀 함유 흐름들이 고온에 보류되는 시간은 최소한으로 유지되는 것이 바람직하다. 그러므로 본 발명의 몇몇 구현예들에서, 카제인-미셀이 20℃ 이상의 온도로 유지되는 평균 시간(twarm)은 6 시간 이하이다.
예를 들어, 카제인-미셀이 20℃ 이상의 온도로 유지되는 평균 시간, 즉 twarm은 3 시간 이하일 수 있다. 카제인-미셀이 20℃ 이상의 온도로 유지되는 평균 시간, 즉 twarm은 예를 들어 1 시간 이하일 수 있다. 대안적으로, 카제인-미셀이 20℃ 이상의 온도로 유지되는 평균 시간, 즉 twarm은 0.5 시간 이하일 수 있다. 가공은 이보다 훨씬 더 빨리 이루어질 수 있으므로, 카제인-미셀이 20℃ 이상의 온도로 유지되는 평균 시간, 즉 twarm은 0.1 시간 이하일 수 있다.
고온에서의 평균 시간이 줄어들면, 베타-카제인의 플라스민 분해 수준이 낮아지고, 이에 의하여 베타-카제인 수율이 개선되는 것으로 보인다.
본 발명의 몇몇 바람직한 구현예들에서, 단계 b) 또는 c)로부터 생성된 여과유물을 대상으로 플라스민 불활성화 단계, 예를 들어 열 불활성화 단계가 수행된다. 열 불활성화 단계는, 예를 들어 여과유물의 온도를, 70℃ 내지 100℃ 범위의 온도로 조정하고, 밀크 관련 공급물의 온도를, 10 초 내지 500 초 범위의 기간 동안 상기 온도 범위로 유지시키는 것을 수반할 수 있다. 열 불활성화 단계는, 예를 들어 여과유물의 온도를, 85℃ 내지 95℃ 범위의 온도로 조정하고, 밀크 관련 공급물의 온도를, 10 초 내지 100 초 범위의 기간 동안 상기 온도 범위로 유지시키는 것을 수반할 수 있다.
유청 단백질들은 카제인들보다 더 쉽게 열 변성되는 경향이 있으므로, 유청 단백질들이 적어도 부분적으로 온 MF/MF-투석 여과에 의해 제거된 다음 플라스민을 불활성화시키는 것이 특히 유리한 것으로 보인다.
플라스민의 불활성화는 또한 베타-카제인의 플라스민 분해 수준의 감소를 초래하고, 이에 의하여 베타-카제인 수율이 개선된다.
카제인 함유 흐름들, 예를 들어 밀크 및 후속 생성되는 카제인 함유 여과유물의 pH는 통상 6 내지 8의 범위이고, 바람직하게는 6.5 내지 7.5의 범위이다. 본원에 언급된 pH 값은 달리 진술되지 않는 한 25℃에서 측정된다.
본 발명의 또 다른 양태는
1) 냉각된 카제인 미셀 함유 조성물을 제공하는 단계,
2) 냉각된 카제인 미셀 함유 조성물을 대상으로 정밀 여과(MF)를 수행하여, 카제인 미셀 함유 여과유물과 베타-카제인 농축 투과물을 얻는 단계,
3) 선택적으로 카제인 미셀 함유 여과유물을 대상으로 MF-투석 여과를 수행하는 단계, 및
4) 선택적으로 베타-카제인 농축 투과물로부터 유래하는 제3 조성물을 대상으로 1 개 이상의 추가 가공 단계를 수행하는 단계,
를 포함하며, 이에 의하여 베타-카제인 함유 조성물을 제공하는, 베타-카제인 함유 조성물, 그리고 선택적으로는 또한 유청 단백질 분획과 베타-카제인이 감소된 MCI 분획을 제조하는 방법에 관한 것이다.
베타-카제인 함유 조성물은, 예를 들어 단계 2)의 제3 투과물일 수 있거나, 또는 단계 3)으로부터 생성된 정제 및/또는 농축 제품일 수 있다.
단계 1)은 냉각된 카제인 미셀 함유 조성물을 제공한다. 냉각된 카제인 미셀 함유 조성물은, 바람직하게 냉각된 제1 조성물에 관한 내용에 기술된 특징들 중 1 가지 이상을 가진다. 냉각된 카제인 미셀 함유 조성물은 본원에 기술된 단계 a) 내지 d)에 따라서 제조될 수 있었다. 대안적으로, 냉각된 카제인 미셀 함유 조성물은, 예를 들어 제1 희석제 중에 건조 미셀인 카제인 분리물을 재현탁하고, 이 재현탁된 미셀인 카제인 분리물을 대상으로 단계 d)에 기술된 바와 같이 냉각을 수행함으로써 제조될 수 있었다.
단계 2)는 냉각된 카제인 미셀 함유 조성물을 대상으로 정밀 여과(MF)를 수행하고, 이에 의하여 카제인 미셀 함유 여과유물과 베타-카제인 농축 투과물을 얻는 것을 수반한다. 이 단계 e)는 단계 e)와 유사한 단계일 수 있었으며, 그 결과 베타-카제인에 관하여 농축된 투과물이 생성되었다.
단계 3)은 선택적인 추가의 바람직한 단계로서, 카제인 미셀 함유 여과유물을 대상으로 MF-투석 여과를 수행하는 것을 수반한다. 단계 3)은 단계 f)에 관한 내용에 기술된 특징들 중 임의의 것을 가질 수 있다.
단계 4)는 베타-카제인 농축 투과물로부터 유래하는 제3 조성물을 대상으로 1 개 이상의 추가 가공 단계들, 예를 들어 추가 정제 및/또는 농축 단계를 수행하는 것을 수반한다. 단계 4)는 단계 g)에 관한 내용에 기술된 특징들 중 임의의 것을 가질 수 있다. 본 발명의 또 다른 양태는 전술된 청구항들 중 임의의 것에 따른 방법에 의해 얻어질 수 있는 베타-카제인 함유 조성물에 관한 것이다.
상기 진술된 바와 같이, 본 발명의 베타-카제인 함유 조성물은 바람직하게 베타-카제인을 단백질 총량 기준 30%(w/w) 이상 함유한다. 예를 들어, 베타-카제인 함유 조성물은 베타-카제인을 단백질 총량 기준 50%(w/w) 이상 함유할 수 있다. 베타-카제인 함유 조성물은 베타-카제인을 단백질 총량 기준 60%(w/w) 이상 함유할 수 있다. 대안적으로, 베타-카제인 함유 조성물은 베타-카제인을 단백질 총량 기준 70%(w/w) 이상, 예를 들어 단백질 총량 기준 80%(w/w) 이상 함유할 수 있다.
본 발명의 몇몇 바람직한 구현예들에서, 베타-카제인 함유 조성물은 베타-카제인을 단백질 총량 기준 30% 내지 100%(w/w) 범위의 양으로 함유한다. 예를 들어, 베타-카제인 함유 조성물은 베타-카제인을 단백질 총량 기준 50% 내지 95%(w/w) 범위의 양으로 함유할 수 있다. 베타-카제인 함유 조성물은, 예를 들어 베타-카제인을 단백질 총량 기준 55% 내지 90%(w/w) 범위의 양으로 함유할 수 있다. 대안적으로, 베타-카제인 함유 조성물은 베타-카제인을 단백질 총량 기준 60% 내지 80%(w/w) 범위의 양으로 함유할 수 있다.
본 발명의 베타-카제인 함유 조성물은 바람직하게 베타-카제인을 카제인 총량 기준 50%(w/w) 이상 함유한다. 예를 들어, 베타-카제인 함유 조성물은 베타-카제인을 카제인 총량 기준 70%(w/w) 이상 함유할 수 있다. 베타-카제인 함유 조성물은 베타-카제인을 카제인 총량 기준 80%(w/w) 이상 함유할 수 있다. 대안적으로, 베타-카제인 함유 조성물은 베타-카제인을 카제인 총량 기준 90%(w/w) 이상 함유할 수 있다. 예를 들어, 베타-카제인 함유 조성물은 베타-카제인을 카제인 총량 기준 95%(w/w) 이상, 예를 들어 베타-카제인을 카제인 총량 기준 97%(w/w) 이상 함유할 수 있다.
이상 본 발명은 특정 구현예들을 참고로 하여 기술되어 왔다. 그러나, 상기 기술된 구현예들 이외의 기타 구현예들도 본 발명의 범주 내에서 동일하게 구현 가능하다. 본 발명의 다양한 구현예들과 양태들의 상이한 특징들 및 단계들은, 달리 진술되어 있지 않는 한, 본원에 기술된 방식들 이외의 기타 다른 방식들로 조합될 수 있다.
실시예
실시예 1 - 본 발명에 따른 베타-카제인의 제조
본 발명의 방법에 따라서 베타-카제인 분리물을 제조하였다.
온 정밀 여과/MF-투석 여과:
냉각된 비 저온 살균 탈지유 25 ㎥를 가열-보류 탱크(heat-and-hold tank) 내에서 55℃까지 10 분 동안 예열한 다음, 이를 대상으로 46 mil 스페이서를 가지고 공칭 컷-오프값이 800,000 달톤인 6"의 나선형으로 감긴 막(미국 캘리포니아주 배커빌 소재, 신더 필트레이션(Synder Filtration)사의 FR6338형)들을 사용하여 연속 정밀 여과를 수행하였다. 공급 유속은 4000 ℓ/h였다. 연속 정밀 여과 장치에 4 개의 루프가 존재하였다. 막의 총 면적은 1208 ㎡였다. 여과를 다음과 같은 조건들 하에서 수행하였다: 탈지유를 농축 팩터(concentration factor) 1.3으로 농축하였다. 온도를 50℃에서 유지시켰으며, 공급 압력 0.15 bar일 때 2 개의 필터 부재들을 가로지르는 평균 압력은 0.53 bar로 유지시켰다. 정밀 여과로부터 얻어진 투과물은 병행 한외 여과 공정으로 보냈고, 한외 여과 공정으로부터 얻어진 투과물은 연속해서 다시 정밀 여과 여과유물로 되돌려 보내어 정밀 여과 여과유물의 투석 여과를 수행하였다. 287% 투석 여과가 수행되었는데, 즉 투석 여과에 사용된 한외 여과 투과물의 용적은 정밀 여과 공정에 공급되었던 탈지유 용적의 2.87 배였다. 이때의 평균 유량은 약 17 ℓ/㎡/h였다. 가공된 정밀 여과 여과유물을 대상으로 연속해서 74℃에서 15 초 동안 열처리한 다음, 이를 6℃까지 냉각시키고 나서, 탱크 안에 수집하였다. 정밀 여과 공정 후 MCI(미셀인 카제인 분리물) 용액을 총 18 ㎥ 수집하였다. MCI 용액 중 단백질 함량은 4.1%(용액 100 g당 단백질 g)였다.
온 정밀 여과로부터 얻어진 투과물의 한외 여과:
정밀 여과 공정으로부터 얻어진 투과물을 공급물 탱크 안에 수집하고 나서 연속 한외 여과 공정을 수행하였다. 정밀 여과 공정과 동시에, 31 mil 스페이서를 가지고 공칭 컷-오프값이 5,000 달톤인 6"의 나선형으로 감긴 막(미국 매사츄세츠주 윌밍톤 소재, 코흐 멤브레인 시스템즈(Koch Membrane Systems)사의 HFK-328 6338형)들을 사용하여 한외 여과를 수행하였다. 연속 한외 여과 장치에 2 개의 루프가 존재하였다. 막의 총 면적은 528 ㎡였다. 여과를 다음과 같은 조건들 하에서 수행하였다: 온도를 50℃에서 유지시켰으며, 정밀 여과 공정에 한외 여과 투과물을 공급하기 위한 평균 압력은 3 개의 필터 부재를 가로질러 2.8 bar 내지 3.5 bar로 유지시켰으며, 이때 유속은 정밀 여과 투과물이 정밀 여과 공정으로부터 제거될 때와 동일하였다. 평균 유량은 약 30 ℓ/㎡/h였다.
MCI 용액의 보관:
MCI 용액을 6℃에서 60 시간의 기간 동안 보관하였다.
MCI 용액의 냉 정밀 여과:
보관하여 두었던 MCI 용액 1200 리터를 대상으로 46 mil 스페이서를 가지고 공칭 컷-오프값이 800,000 달톤인 6"의 나선형으로 감긴 막(미국 캘리포니아주 배커빌 소재, 신더 필트레이션사의 FR6338형)들을 사용하여 정밀 여과를 수행하였다. 막의 총 면적은 382 ㎡였다. 여과를 다음과 같은 조건들 하에서 수행하였다: 온도를 약 6℃에서 유지시켰으며, 공급 압력 0.05 bar일 때 2 개의 필터 부재들을 가로지르는 평균 압력은 0.40 bar로 유지시켰다. 정밀 여과로부터 얻어진 투과물은 병행 한외 여과 공정으로 보냈고, 한외 여과 공정으로부터 얻어진 투과물은 연속해서 다시 정밀 여과 여과유물로 되돌려 보내어 정밀 여과 여과유물의 투석 여과를 수행하였다. 500% 투석 여과가 수행되었는데, 즉 투석 여과에 사용된 한외 여과 투과물의 용적은 정밀 여과 공정에 공급되었던 MCI 용액 용적의 5 배였다. 이때의 평균 유량은 5.0 ℓ/㎡/h로 측정되었다.
한외 여과에 의한 냉 MF 투과물의 농축:
냉 정밀 여과 공정으로부터 얻어진 투과물을 공급물 탱크 안에 수집하고 나서 한외 여과 공정을 수행하였다. 냉 정밀 여과 공정과 동시에, 31 mil 스페이서를 가지고 공칭 컷-오프값이 5,000 달톤인 6"의 나선형으로 감긴 막(미국 매사츄세츠주 윌밍톤 소재, 코흐 멤브레인 시스템즈사의 HFK-328 6338형)들을 사용하여 한외 여과를 수행하였다. 막의 총 면적은 176 ㎡였다. 여과를 다음과 같은 조건들 하에서 수행하였다: 온도를 약 6℃에서 유지시켰으며, 정밀 여과 공정에 한외 여과 투과물을 공급하기 위한 평균 압력은 2 개의 필터 부재를 가로질러 1.5 bar 내지 3.0 bar로 유지시켰으며, 이때 유속은 정밀 여과 투과물이 정밀 여과 공정으로부터 제거될 때와 동일하였다. 평균 유량은 약 11 ℓ/㎡/h였다. 여과 공정이 종료된지 3 시간 후, 한외 여과 여과유물 약 400 리터가 수집되었다. 이후 상기 여과유물을 대상으로 투석 여과를 실시하였는데, 이때 락토스를 제거하기 위해서 수돗물 3,000 리터를, 여과물이 제거되는 유속과 동일한 유속으로 첨가하였다. 투석 여과 후, 여과유물 중 단백질 함량이 3%가 될 때까지 여과유물을 농축하였다. 여과유물의 최종 용적은 150 리터였다. 여과 조건들은 상기한 바와 동일하게 하였다.
베타-카제인 함유 UF 투과물의 저온 살균 및 분사 건조:
냉 한외 여과로부터 얻어진 최종 여과유물 약 70 리터를 대상으로 72℃에서 15 초 동안 저온 살균하였다. 저온 살균 후, 공기 유입 온도 180℃ 및 공기 유출 온도 90℃를 비롯한 표준 매개 변수들을 사용하면서 단백질 용액의 1 단 분사 건조를 수행하였다. 분말 2.1 ㎏이 얻어졌다.
분말 중 단백질 함량은 91%(분말 100 g당 단백질 g)로 측정되었으며, 분말 중 건조 물질 함량은 95%(분말 100 g당 건조 물질 g)로 측정되었다. 분말의 베타-카제인 함량은 실시예 3에 기술된 바와 같이 분석하였으며, 75%(단백질 100 g당 베타-카제인 g)로 측정되었다.
아미노산 프롤린의 함량을 실시예 3에 따라서 분석하였으며, 단백질 100 g당 프롤린 13.0 g으로 측정되었다.
실시예 2 - 본 발명에 따른 베타-카제인의 제조
본 발명의 방법에 따라서 다른 베타-카제인 분리물을 제조하였다.
온 정밀 여과/MF-투석 여과:
냉각된 저온 살균 탈지유의 전처리 및 정밀 여과를 본질적으로 실시예 1에 기술된 바와 같이 수행하였는데, 다만 다음과 같은 예외를 두었다: 탈지유 35 ㎥를 사용하였으며, 이 탈지유를 가열-보류 탱크 내에서 55℃까지 7 분 동안 예열하였다. 6" 및 8"의 나선형으로 감긴 막 둘 다를 사용하였으며, 연속 정밀 여과 장치에 5 개의 루프가 존재하였다. 막의 총 면적은 1399 ㎡였다. 공급 유속은 5000 ℓ/h였다. 공급 압력 0.15 bar일 때 2 개의 필터 부재들을 가로지르는 평균 압력은 0.53 bar로 유지시켰다. 327% 투석 여과가 수행되었는데, 즉 투석 여과에 사용된 한외 여과 투과물의 용적은 정밀 여과 공정에 공급되었던 탈지유 용적의 3.27 배였다. 이때의 평균 유량은 16 ℓ/㎡/h으로 측정되었다. 정밀 여과 공정 후 MCI(미셀인 카제인 분리물) 용액을 총 27 ㎥ 수집하였다. MCI 용액 중 단백질 함량은 4.6%(용액 100 g당 단백질 g)였다.
온 정밀 여과로부터 얻어진 투과물의 한외 여과:
한외 여과 공정을 본질적으로 실시예 1에 기술된 바와 같이 수행하였는데, 다만 다음과 같은 예외를 두었다: 31 mil, 46 mil 및 80 mil 스페이서를 가지는 막들을 사용하였다. 연속 한외 여과 장치에 4 개의 루프가 존재하였다. 막의 총 면적은 1331 ㎡였다. 평균 유량은 약 15 ℓ/㎡/h였다.
MCI 용액의 보관:
MCI 용액을 5℃에서 29 시간의 기간 동안 보관하였다.
미셀인 카제인 분리물의 냉 정밀 여과:
보관하여 두었던 MCI 용액 27 ㎥를 대상으로 46 mil 스페이서를 가지고 공칭 컷-오프값이 800,000 달톤인 6" 및 8"의 나선형으로 감긴 막(미국 캘리포니아주 배커빌 소재, 신더 필트레이션사의 FR6338형)들을 사용하여 연속 정밀 여과를 수행하였다. 연속 정밀 여과 장치에는 5 개의 루프가 존재하였다. 막의 총 면적은 1399 ㎡였다. 여과를 다음과 같은 조건들 하에서 수행하였다: 온도를 7℃에서 유지시켰으며, 공급 압력 0.15 bar일 때 2 개의 필터 부재들을 가로지르는 평균 압력은 0.58 bar로 유지시켰다. 정밀 여과로부터 얻어진 투과물은 병행 한외 여과 공정으로 보냈고, 한외 여과 공정으로부터 얻어진 투과물은 연속해서 다시 정밀 여과 여과유물로 되돌려 보내어 정밀 여과 여과유물의 투석 여과를 수행하였다. 469% 투석 여과가 수행되었는데, 즉 투석 여과에 사용된 한외 여과 투과물의 용적은 정밀 여과 공정에 공급되었던 MCI 용액 용적의 4.69 배였다. 이때의 평균 유량은 8 ℓ/㎡/h였다. 가공된 정밀 여과 여과유물을 연속해서 탱크 안에 수집하였다.
한외 여과에 의한 냉 MF 투과물의 농축:
정밀 여과 공정으로부터 얻어진 투과물을 공급물 탱크 안에 수집하고 나서 연속 한외 여과 공정을 수행하였다. 정밀 여과 공정과 동시에, 31 mil, 46 mil 및 80 mil 스페이서를 가지고 공칭 컷-오프값이 5,000 달톤인 6"의 나선형으로 감긴 막(미국 매사츄세츠주 윌밍톤 소재, 코흐 멤브레인 시스템즈사의 HFK-328 6338형)들을 사용하여 한외 여과를 수행하였다. 연속 한외 여과 장치 내에 4 개의 루프가 존재하였다. 막의 총 면적은 1331 ㎡였다. 여과를 다음과 같은 조건들 하에서 수행하였다: 온도를 7℃에서 유지시켰으며, 정밀 여과 공정에 한외 여과 투과물을 공급하기 위한 평균 압력은 3 개의 필터 부재를 가로질러 2.0 bar 내지 5.0 bar로 유지시켰으며, 이때 유속은 정밀 여과 투과물이 정밀 여과 공정으로부터 제거될 때와 동일하였다. 계속해서, 한외 여과 공정으로부터 얻어진 여과유물을 대상으로 탈염수가 사용되는 투석 여과를 수행하였다. 평균 유량은 약 15 ℓ/㎡/h였다. 여과 후 한외 여과 여과유물 1400 리터가 수집되었다.
베타-카제인 함유 UF 투과물의 저온 살균 및 분사 건조:
표준 운영 조건들을 사용하여 역삼투압법(RO)에 의해 한외 여과 여과유물 1400 리터를 농축하였다. RO 농축물 880 리터가 얻어졌는데, RO 여과유물 중 단백질 함량은 12%였다. RO 여과유물을 대상으로 72℃에서 15 초 동안 저온 살균을 실시하였다. 저온 살균 후, 공기 유입 온도 180℃ 및 공기 유출 온도 88℃를 비롯한 표준 매개 변수들을 사용하면서 단백질 용액의 1 단 분사 건조를 수행하였다. 분말 125 ㎏이 얻어졌다.
분말 중 단백질 함량은 83%(분말 100 g당 단백질 g)로 측정되었으며, 분말 중 건조 물질 함량은 96%(분말 100 g당 건조 물질 g)로 측정되었다. 분말의 베타-카제인 함량은 실시예 3에 기술된 바와 같이 분석하였으며, 76%(단백질 100 g당 베타-카제인 g)로 측정되었다.
실시예 3 - 베타-카제인 순도 및 아미노산 프로필 분석
베타-카제인 순도 측정
Bobe 등의 문헌에 개략적으로 기술되어 있는 바와 같이, 워터스 코포레이션(Waters Corporation)사(미국 매사츄세츠주 밀포드 소재)의 C18 컬럼과 물/아세토니트릴 용매계가 사용되는 역상 HPLC에 의해 분말형 제품들 중 베타-카제인 순도를 측정하였다. 변성 및 환원 단백질 용액을 얻기 위해, 분석 전 샘플을 6 M 우레아 및 20 mM 디티오트레이톨 중에 용해하였다.
아미노산 프로필 확인
분말형 제품들의 아미노산 프로필을 표준 아미노산 분석법에 의해 분석하였다.
실시예 4 - 모세관 전기 영동에 의한 분석 및 선행 기술과의 비교
실시예 1에서 제조된 베타-카제인 농축 분말을 시판 중인 베타-카제인 제품과 비교하였다. 이 비교는 모세관 전기 영동에 의한 2 개 제품의 분석을 통해 수행되었다.
얻어진 일렉트로페로그램을 도 4(실시예 1 제품) 및 도 5(선행 기술 제품)에 나타내었으며, 각각의 알려진 피크들을 표 1에 명명하여 두었다.
도 4 및 5에 도시된 피크들의 명명
피크 ID 구성 성분
IS 내부 표준
1 알파-락트알부민
2 베타-락트알부민
3 알파-S2-카제인
4 알파-S1-카제인(변이체 1)
5 알파-S1-카제인(변이체 2)
6 베타-카제인(변이체 1)
7 베타-카제인(변이체 2)
8 베타-카제인(변이체 3)
일반적으로 시판 중인 제품의 일렉트로페로그램 중 피크들은, 실시예 1에 의한 제품의 일렉트로페로그램 피크들보다 그 폭이 훨씬 더 넓었다. 이는, 시판 중인 제품에서 단백질의 상당한 변형이 일어났음을 입증하는 것이다. 실시예 1에 의한 제품의 일렉트로페로그램 피크들은 뾰족하였는데, 이는 변형이 아예 일어나지 않았거나 아니면 무의미한 정도로 일어났음을 입증하는 것이다. 또한 기타 다른 카제인들과 베타-카제인의 비는, 실시예 1에 의한 제품에 비하여 시판 중인 제품이 훨씬 더 컸는데, 이는 시판 중인 제품의 일렉트로페로그램에서 알파-S1-카제인(변이체 1)의 큰 피크에 의해 나타내어진다.

Claims (28)

  1. a) 밀크의 온도를 예열 온도(Tpre)인 20℃ 이상으로 조정하여 밀크를 예열함으로써, 온(warm) 밀크를 제공하는 단계,
    b) 상기 온 밀크를 정밀 여과(MF)시켜, 제1 MF 투과물과 제1 MF 여과유물을 제공하는 단계,
    c) 선택적으로 상기 제1 MF 여과유물을 MF-투석 여과시키는 단계,
    d) 상기 제1 MF 여과유물로부터 유래하는 제1 조성물의 온도를 0℃ 내지 15℃ 범위의 한랭한 온도(Tcold)로 조정하고, 상기 제1 조성물의 온도를 0.5 시간 이상의 지속 기간(tcold) 동안 상기 온도 범위 내로 유지하여, 냉각된 제1 조성물을 얻는 단계,
    e) 상기 냉각된 제1 조성물을 MF시켜, 제2 여과유물과 제2 투과물을 얻고, 이것들 중 제2 투과물을 베타-카제인에 대하여 농축시키는 단계, 및
    f) 선택적으로 상기 제2 MF 여과유물을 MF-투석 여과시키는 단계,
    g) 선택적으로 상기 제2 투과물로부터 유래하는 제2 조성물을 대상으로 1 가지 이상의 추가 가공 단계들, 예를 들어 추가 정제 및/또는 농축 단계들을 진행시키는 단계,
    를 포함하며, 이에 의하여 베타-카제인 함유 조성물을 제공하는, 베타-카제인 함유 조성물을 제조하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 단계 a) 동안 밀크의 온도는 24 시간 이하의 지속 기간(tpre) 동안 예열 온도 범위 내에 있는 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 예열 온도 범위는 40℃ 내지 60℃이고, tpre는 2 시간 이하인 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 온 밀크의 MF용 필터의 공칭 공경은 0.005 마이크로미터 내지 0.3 마이크로미터의 범위인 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 온 밀크의 MF 동안 공급물의 온도는 20℃ 이상의 온도(TwMF)에서 유지되는 방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 방법은 단계 c)를 포함하는 방법.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 MF-투석 여과용 필터는 온 밀크의 처음 MF용 필터와 동일하거나 유사한 방법.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 공급물 및 여과유물 흐름의 온도는 MF-투석 여과의 적어도 일부 과정 동안 온 MF 온도 범위 내로 유지되는 방법.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 MF-투석 여과의 적어도 일부 과정은 Ca2+ 농도가 0.01 g/㎏ 이상인 제1 희석제를 사용하는 것을 수반하는 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 제1 희석제의 pH는 6 내지 8의 범위인 방법.
  11. 제9항 또는 제10항에 있어서, 상기 제1 희석제는 밀크 또는 유청의 한외 여과(UF) 투과물을 포함하는 방법.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 조성물은 카제인 전체를 제1 조성물의 단백질 총량 기준 90%(w/w) 이상의 양으로 포함하는 방법.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 조성물은 유청 단백질 전체를 제1 조성물의 단백질 총량 기준 10%(w/w) 이하의 양으로 포함하는 방법.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 조성물은 단백질 전체를 제1 조성물의 총 중량 기준 0.1%(w/w) 이상의 양으로 포함하는 방법.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 조성물은 베타-카제인 전체를 단백질의 총량 기준 0.1%(w/w) 이상의 양으로 포함하는 방법.
  16. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 조성물은 베타-카제인 전체를 카제인의 총량 기준 20%(w/w) 이상의 양으로 포함하는 방법.
  17. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 방법은 단계 c)를 포함하고, 상기 제1 조성물은 투석 여과 여과유물 또는 이의 단백질 농축물을 포함하거나, 심지어 투석 여과 여과유물 또는 이의 단백질 농축물로 이루어진 방법.
  18. 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 조성물의 온도는 단계 e) 수행 전 1 시간 이상 동안 한랭 온도 범위 내로 유지되는 방법.
  19. 제1항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 냉각된 제1 조성물의 온도는 3℃ 내지 12℃의 범위인 방법.
  20. 제1항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 단계 e)의 냉 MF는 온 밀크의 온 MF에 사용되는 것과 동일한 MF 필터를 사용하는 방법.
  21. 제1항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 방법은 단계 f)를 포함하는 방법.
  22. 제1항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 방법은 단계 g)를 포함하는 방법.
  23. 제1항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서, 단계 g)는 제2 조성물의 베타-카제인의 중량%를 건조 중량을 기준으로 50%(w/w) 이상으로 증가시키는 것을 수반하는 방법.
  24. 제1항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서, 단계 g)는 제2 조성물의 베타-카제인의 중량%를 건조 중량을 기준으로 50% 내지 85%(w/w)로 증가시키는 것을 수반하는 방법.
  25. 제1항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서, 단계 g)는 제2 조성물의 고체 함량을 5%(w/w) 이상으로 증가시키는 것을 수반하는 방법.
  26. 제1항 내지 제25항 중 어느 한 항에 있어서, 단계 g)의 농축 과정은 한외 여과, 나노 여과, 역 삼투압법, 증발, 분사 건조 및 동결 건조로 이루어진 군으로부터 선택되는 공정들 1 개 이상을 수반하는 방법.
  27. 1) 냉각된 카제인 미셀 함유 조성물을 제공하는 단계,
    2) 상기 냉각된 카제인 미셀 함유 조성물을 대상으로 정밀 여과(MF)를 수행하여, 카제인 미셀 함유 여과유물과 베타-카제인 농축 투과물을 얻는 단계,
    3) 선택적으로 상기 카제인 미셀 함유 여과유물을 대상으로 MF-투석 여과를 수행하는 단계, 및
    4) 선택적으로 상기 베타-카제인 농축 투과물로부터 유래하는 제3 조성물을 대상으로 1 개 이상의 추가 가공 단계를 수행하는 단계,
    를 포함하며, 이에 의하여 베타-카제인 함유 조성물을 제공하는, 베타-카제인 함유 조성물을 제조하는 방법.
  28. 제1항 내지 제27항 중 어느 한 항에 따른 방법에 의해 얻어질 수 있는 베타-카제인 함유 조성물.
KR1020157022768A 2013-01-23 2014-01-23 베타-카제인 조성물의 제조 방법 및 관련 제품들 Active KR102268784B1 (ko)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201361755732P 2013-01-23 2013-01-23
EP13152410 2013-01-23
US61/755,732 2013-01-23
EP13152410.0 2013-01-23
PCT/EP2014/051315 WO2014114709A2 (en) 2013-01-23 2014-01-23 Method of producing beta-casein compositions and related products

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150114968A true KR20150114968A (ko) 2015-10-13
KR102268784B1 KR102268784B1 (ko) 2021-06-24

Family

ID=47603429

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020157022768A Active KR102268784B1 (ko) 2013-01-23 2014-01-23 베타-카제인 조성물의 제조 방법 및 관련 제품들

Country Status (15)

Country Link
US (1) US11470857B2 (ko)
EP (3) EP2947996B2 (ko)
JP (1) JP6426108B2 (ko)
KR (1) KR102268784B1 (ko)
CN (2) CN116869047A (ko)
AU (2) AU2014209964B2 (ko)
BR (1) BR112015017384B1 (ko)
CA (1) CA2897904C (ko)
DK (1) DK2947996T4 (ko)
ES (2) ES2620669T5 (ko)
MX (1) MX373146B (ko)
PL (1) PL3172969T3 (ko)
PT (1) PT2947996T (ko)
RU (2) RU2018132526A (ko)
WO (1) WO2014114709A2 (ko)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2014209964B2 (en) 2013-01-23 2017-04-13 Arla Foods Amba Method of producing beta-casein compositions and related products
FI126179B (en) * 2015-02-12 2016-07-29 Valio Oy Method for producing a milk-based product
FI129567B (en) 2015-08-31 2022-04-29 Valio Oy Method for producing a milk-based product
CN106198692B (zh) * 2016-08-31 2017-12-01 内蒙古蒙牛乳业（集团）股份有限公司 检测牛乳中A1β‑酪蛋白及A2β‑酪蛋白的方法
WO2022008531A1 (en) 2020-07-06 2022-01-13 Arla Foods Amba Method of preparing casein hydrolysate
PL4250939T3 (pl) * 2020-11-27 2025-03-31 Arla Foods Amba Nowa kompozycja lipidów pochodzących z mleka wzbogacona w cholesterol, odpowiednia do żywienia niemowląt, sposób wytwarzania i kompozycje odżywcze zawierające kompozycję lipidów pochodzących z mleka
AU2024359462A1 (en) 2023-10-12 2026-04-16 Arla Foods Amba Novel beta-casein composition, method of production, and uses of the beta-casein composition

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5169666A (en) * 1991-11-14 1992-12-08 The United States Of America As Represented By The Secretary Of Agriculture Preparation of simulated human milk protein by low temperature microfiltration
US20070104847A1 (en) * 2005-11-09 2007-05-10 O'mahony James A Purification of beta casein from milk
WO2012148269A1 (en) * 2011-04-26 2012-11-01 Friesland Brands B.V. Method of making a milk protein composition

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR6338E (fr) 1905-12-21 1906-10-23 Georges Vuitton Système de boucle, avec anneau et patte de serrage, applicable aux articles de voyage
FR2592769B1 (fr) 1986-01-10 1990-10-12 Agronomique Inst Nat Rech Procede d'obtention d'une matiere enrichie en caseine beta, appareillage pour la mise en oeuvre de ce procede, et application des produits obtenus par ce procede comme aliments, complements alimentaires ou additifs en industrie alimentaire et pharmaceutique ou dans la preparation de peptides a activite physiologique
FR2663637B1 (fr) 1990-06-25 1992-09-18 Eurial Procede et dispositif pour l'obtention de caseine beta.
SU1824700A1 (ru) * 1990-06-28 1996-04-27 Научно-производственное объединение маслодельной и сыродельной промышленности "Углич" Способ получения концентрата молочного сырья
JPH08501688A (ja) 1992-09-22 1996-02-27 ニュージーランド デアリー リサーチ インスティテュート ベータ・カゼイン強化製品の製造方法
WO1994013148A1 (en) * 1992-12-11 1994-06-23 Immunotec Research Corporation Ltd. Process for producing an undernatured whey protein concentrate
FR2809595B1 (fr) * 2000-06-05 2003-10-03 B S A Derive laitier presentant une composition minerale et en acides amines selectivement modifiee, procedes pour sa fabrication, et utilisation.
SE518901C2 (sv) * 2001-03-08 2002-12-03 Tetra Laval Holdings & Finance Metod för förbehandling av mjölk vid mikrofiltrering
US7500982B2 (en) * 2005-06-22 2009-03-10 Futurematrix Interventional, Inc. Balloon dilation catheter having transition from coaxial lumens to non-coaxial multiple lumens
WO2007100264A1 (en) 2005-06-30 2007-09-07 Fonterra Co-Operative Group Limited Dairy product and process
NZ552352A (en) 2006-12-22 2009-07-31 Fonterra Co Operative Group Dairy product produced from milk protein isolate or milk protein concentrate with reduced calcium and phosphate ion concentrations
NL1033698C2 (nl) 2007-04-16 2008-10-20 Friesland Brands Bv Functioneel serumeiwitproduct voor toepassing in kindervoeding en therapeutische samenstellingen, en werkwijzen ter bereiding daarvan.
DK2217079T4 (en) 2007-11-02 2021-08-23 Select Milk Producers Inc Methods for casein production
FI125332B (fi) 2011-11-11 2015-08-31 Valio Oy Menetelmä maitotuotteen valmistamiseksi
AU2014209964B2 (en) 2013-01-23 2017-04-13 Arla Foods Amba Method of producing beta-casein compositions and related products

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5169666A (en) * 1991-11-14 1992-12-08 The United States Of America As Represented By The Secretary Of Agriculture Preparation of simulated human milk protein by low temperature microfiltration
US20070104847A1 (en) * 2005-11-09 2007-05-10 O'mahony James A Purification of beta casein from milk
WO2012148269A1 (en) * 2011-04-26 2012-11-01 Friesland Brands B.V. Method of making a milk protein composition

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Le Berre, O 외, Skimmilk crossflow microfiltration performance versus permeation flux to wall shear stress ratio, Journal of membrane science, v.117, no.1, 1996, pp.261-270. *

Also Published As

Publication number Publication date
AU2017204173A1 (en) 2017-07-13
RU2018132526A (ru) 2019-03-19
AU2014209964A1 (en) 2015-07-23
EP2947996A2 (en) 2015-12-02
KR102268784B1 (ko) 2021-06-24
JP2016503660A (ja) 2016-02-08
CA2897904C (en) 2022-09-06
JP6426108B2 (ja) 2018-11-21
EP3172969A1 (en) 2017-05-31
RU2015134776A (ru) 2017-03-02
DK2947996T4 (da) 2020-03-02
WO2014114709A3 (en) 2014-09-18
EP2947996B1 (en) 2016-12-21
US11470857B2 (en) 2022-10-18
RU2668393C2 (ru) 2018-09-28
BR112015017384B1 (pt) 2020-11-10
US20150359244A1 (en) 2015-12-17
MX2015009390A (es) 2016-04-06
RU2018132526A3 (ko) 2022-04-12
PT2947996T (pt) 2017-03-29
DK2947996T3 (en) 2017-03-27
WO2014114709A2 (en) 2014-07-31
CN116869047A (zh) 2023-10-13
EP2947996B2 (en) 2019-12-25
ES2620669T5 (es) 2020-07-20
EP3172969B1 (en) 2025-03-19
EP4570076A3 (en) 2025-08-06
ES2620669T3 (es) 2017-06-29
BR112015017384A2 (pt) 2017-07-11
ES3025733T3 (en) 2025-06-09
EP3172969C0 (en) 2025-03-19
MX373146B (es) 2020-05-14
CN104981165A (zh) 2015-10-14
EP4570076A2 (en) 2025-06-18
PL3172969T3 (pl) 2025-08-18
CA2897904A1 (en) 2014-07-31
AU2014209964B2 (en) 2017-04-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8889208B2 (en) Purification of beta casein from milk
KR102268784B1 (ko) 베타-카제인 조성물의 제조 방법 및 관련 제품들
JP2622789B2 (ja) ホエーからα−ラクトアルブミン含有量の高い画分を製造する方法及び該画分を含有せしめてなる母乳代替物または栄養組成物
KR20050012242A (ko) 락토오스 무함유 유제품의 제조 방법
KR102524607B1 (ko) 락토오스가 없는 우유를 제조하기 위한 공정
WO2001003515A1 (en) Method of obtaining protein isolates and concentrates from colostrum
US12532895B2 (en) Production and separation of milk fractions with electrodialysis
WO2015079108A1 (en) A method for processing milk
DK2796051T3 (en) Quark matrix with improved flavor properties
CN107920541A (zh) 纤溶酶活性降低的乳制品的制备方法
US20190289868A1 (en) Milk protein concentrates with a reduced ash content
EP3949741A1 (en) Whey production method
JP7372232B2 (ja) κ－カゼイングリコマクロペプチドを含む組成物の製造方法
CN114586847B (zh) 一种鲜奶级母乳化牛乳蛋白基料及其制备方法
JP2900953B2 (ja) α―ラクトアルブミン含有量の高い乳画分の製造法及び該画分を含有する製品
US10806159B2 (en) Quark matrix with improved taste characteristics (I)
JP2019031539A (ja) β−カゼイン組成物および関連製品を製造する方法
WO2010044682A1 (en) Milk processing

Legal Events

Date Code Title Description
PA0105 International application

Patent event date: 20150821

Patent event code: PA01051R01D

Comment text: International Patent Application

PG1501 Laying open of application
A201 Request for examination
AMND Amendment
PA0201 Request for examination

Patent event code: PA02012R01D

Patent event date: 20190117

Comment text: Request for Examination of Application

E902 Notification of reason for refusal
PE0902 Notice of grounds for rejection

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event date: 20200626

Patent event code: PE09021S01D

AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
PE0601 Decision on rejection of patent

Patent event date: 20210125

Comment text: Decision to Refuse Application

Patent event code: PE06012S01D

Patent event date: 20200626

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event code: PE06011S01I

X091 Application refused [patent]
AMND Amendment
PX0901 Re-examination

Patent event code: PX09011S01I

Patent event date: 20210125

Comment text: Decision to Refuse Application

Patent event code: PX09012R01I

Patent event date: 20200925

Comment text: Amendment to Specification, etc.

Patent event code: PX09012R01I

Patent event date: 20190117

Comment text: Amendment to Specification, etc.

PX0701 Decision of registration after re-examination

Patent event date: 20210405

Comment text: Decision to Grant Registration

Patent event code: PX07013S01D

Patent event date: 20210326

Comment text: Amendment to Specification, etc.

Patent event code: PX07012R01I

Patent event date: 20210125

Comment text: Decision to Refuse Application

Patent event code: PX07011S01I

Patent event date: 20200925

Comment text: Amendment to Specification, etc.

Patent event code: PX07012R01I

Patent event date: 20190117

Comment text: Amendment to Specification, etc.

Patent event code: PX07012R01I

X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant
PR0701 Registration of establishment

Comment text: Registration of Establishment

Patent event date: 20210618

Patent event code: PR07011E01D

PR1002 Payment of registration fee

Payment date: 20210618

End annual number: 3

Start annual number: 1

PG1601 Publication of registration
PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20250609

Start annual number: 5

End annual number: 5