乳來源高複合脂質含量粉末的製作方法

2023-09-10 22:03:30 1

專利名稱：乳來源高複合脂質含量粉末的製作方法
技術領域：
本發明涉及乳來源高複合脂質含量粉末。更加詳細地說，本發明涉及含有高濃度乳來源磷脂和乳來源神經節苷脂的高複合脂質含量粉末。本發明得到的乳來源高複合脂質含量粉末可廣泛作為功能性食品、母乳替代品或醫藥品的原料使用。
背景技術：
大豆卵磷脂、卵黃卵磷脂作為來自天然物質的磷脂粗製物，在食品製造中作為乳化劑等被廣泛使用，但近年來報導，磷脂醯絲氨酸、磷脂醯膽鹼、神經鞘磷脂類乳來源磷脂具有多種生理功能，並受到關注。報告稱，磷脂醯絲氨酸、磷脂醯膽鹼與神經功能、運動功能的發育 保持緊密相關， 此外，神經鞘磷脂具有使乳幼兒的腸道成熟的功能。神經鞘磷脂約佔牛奶中磷脂的30%，具有在含有神經鞘氨醇和脂肪酸的神經醯胺骨架上結合有磷酸膽鹼的結構。神經鞘磷脂在腦、神經組織中大量存在，但在大豆磷脂、卵黃磷脂中僅含有少量。此外，乳來源神經節苷脂，具有在含有神經鞘氨醇和脂肪酸的神經醯胺骨架上通過糖結合唾液酸的結構，主要含有GD3和GM3，廣泛分布於牛腦、牛奶中。近年來，有關乳來源神經節苷脂的生物化學研究在不斷進步，已證明其具有細胞分化·神經功能·預防病毒感染等生理功能。另一方面，奶油乳清是指將通過分離器分離生鮮奶時得到的脂肪成分為40 50%的奶油再次用分離器分離後得到的脂肪成分為60%以上的高脂肪奶油進行加熱處理或剪切處理，高脂肪奶油發生相轉移時排出的水相成分或加熱溶解黃油時分離的水相成分，與製造黃油過程中作為副產物的水相成分酪乳不同。已知奶油乳清中大量含有乳中的脂肪球皮膜成分，構成脂肪球皮膜成分的磷脂、糖脂等複合脂質含量豐富。已知奶油乳清中含有的乳來源複合脂質的含量為每單位固體成分5重量％以上，是酪乳中含有的乳來源複合脂質的含量每單位固體成分0.5重量％的10倍以上。作為製備含乳來源複合脂質的材料的方法，將酪乳或酪乳粉還原液調整到酸性範圍，除去通過等電點沉澱生成的蛋白質沉澱，將用精密過濾膜處理上清後得到的濃縮液進行乾燥，從而得到高磷脂含量粉末的方法(專利文獻I)。此外，還有用三氯甲烷/甲醇/水(4/8/3)的溶劑、丙酮等有機溶劑提取酪乳粉、 脫脂奶粉和乳製品的方法(專利文獻2)。但是，專利文獻I的方法，雖然沒有使用有機溶劑，但因為使用酪乳或酪乳還原液作初始原料，所以只能將磷脂含量濃縮到15重量％，存在生產成本問題。這是因為使用專利文獻I的方法進行製造時，原料中含有的脂質中的複合脂質的比率，與最終得到的粉末中含有的脂質中的複合脂質比率相同。此外有人指出，因為僅僅通過將PH調整到酸性範圍來除去酪蛋白蛋白質，酪蛋白蛋白質會殘留在上清中，這可能是牛奶過敏的原因之一。此外，專利文獻2的方法，雖然能夠將磷脂濃縮到90 %以上的高純度，但因為是使用三氯甲烷、二乙基醚、甲醇等製備食品材料時未得到批准的有機溶劑的方法，所以難於在食品中利用，並且還存在成本高的問題。另一方面，作為神經節苷脂的製造方法，已知有從酪乳中得到脂肪球皮膜的方法 (專利文獻3)、使用離子交換樹脂的方法(專利文獻4)。但是，專利文獻3的方法，極難於以工業規模製造高神經節苷脂含量組合物。此外，專利文獻4的方法，因為使用離子交換樹脂，所以存在不適合工業上大量製備的問題。本發明者為了解決以往技術課題，首先，作為簡便的高神經節苷脂含量材料的製造方法，提出了使用乙醇的方法(專利文獻5)。但是，該方法雖然能夠大量製造高神經節苷脂含量材料，但因為要使用乙醇，所以需要包括防爆設備在內的大量複雜的設備·工序，並且從最終產物中完全除去乙醇氣味極其困難，因此存在作為食品材料利用難的問題。專利文獻I日本專利第3103218號專利文獻2日本特開平3-47192號公報專利文獻3日本特開昭60-72819號公報專利文獻4日本特開平2-207090號公報專利文獻5日本特開平9-291094號公報

發明內容
上述以往的技術方法，不可能製造出含有高濃度乳來源磷脂和乳來源神經節苷脂的高複合脂質含量材料。但是，為了解決上述以往技術的問題點，本發明的課題是提供含有高濃度磷脂和神經節苷脂，可作為功能性食品、母乳替代品或醫藥品的原料使用的乳來源高複合脂質含量粉末。S卩、在本發明中能夠得到乾燥物中含有蛋白質15 35重量％、脂質45 60重量％、其中的乳來源複合脂質在乾燥物中含有20重量％以上的乳來源高複合脂質含量粉末。本發明者以有效利用乳來源複合脂質為目的，對提高磷脂等複合脂質的回收率和製造高濃度含有該物質的材料的方法進行了精心研究。其結果，通過使用奶油乳清或奶油乳清粉還原液作原料，添加氯化鈣後使原料中的主要蛋白質酪蛋白在其等電點凝集沉澱， 由此得到的上清通過超濾或精密過濾，將殘留的其他蛋白質、乳糖、礦物質大部分除去，並濃縮複合脂質，最終通過乾燥能夠製備出目標粉末。得到的粉末的乾燥物中，含有蛋白質 15 35重量％、脂質45 60重量％、其中的乳來源複合脂質在乾燥物中含有20重量％以上。本發明的乳來源高複合脂質含量粉末，通過控制使用超濾膜、精密過濾膜的處理條件，通過控制酪蛋白的除去條件，可以將蛋白質的含量控制為15 35重量％和脂質含量控制為45 60重量％。但另一方面，因為脂質中含有的複合脂質的比率，受原料奶油乳清或奶油乳清粉還原液中含有的脂質的含量和該脂質組成的影響，所以製造時，對於原料奶油乳清或奶油乳清粉還原液，優選預先掌握脂質含量和該脂質組成。此外，在本發明的乳來源複合脂質中，磷脂含量為20重量％以上時，神經鞘磷脂含量為4重量％，神經節苷脂等糖脂的含量為O. 3重量％。本發明提供乳來源複合脂質，其為通過將奶油乳清或奶油乳清粉還原液的pH調整到4. O 5. O,最高效地除去使其等電點沉澱生成的酪蛋白沉澱,對超濾或精密過濾上清而得到的濃縮液進行乾燥後得到的乾燥物中含有蛋白質15 35重量％、脂質45 60重量％、且其中的乳來源複合脂質在乾燥物中含有20重量％以上的乳來源高複合脂質含量粉末，所以使酪蛋白在其等電點沉澱並除去的工序中，通過添加總量的O. 01 O. I重量％ 的氯化鈣，促進沉澱形成，僅通過靜置就能夠高效除去酪蛋白沉澱。此外，得到的乳來源高複合脂質含量粉末，可作為功能性食品、母乳替代品或醫藥品的原料使用。
具體實施例方式以下對本發明的製造乳來源高複合脂質含量粉末的方法進行說明。奶油乳清粉中的複合脂質(磷脂、糖脂)的含量為5重量％，與酪乳粉中的0.5重量％相比高10倍。此外,該奶油乳清作為製造AMF(Anhydrous Milk Fat,無水奶油)中的副產物，價格低廉，所以最適合作本發明的原料。因此，將奶油乳清或奶油乳清粉作原料，使用奶油乳清粉時，使其在水中溶解還原，成為10重量％左右的濃度後，首先，使作為主要蛋白質的酪蛋白在等電點(pH4. O 5. O)凝集沉澱,將沉澱分離除去。此時,通過添加總量的
O.01 O. 05重量％的氯化鈣，進一步促進酪蛋白凝集，高效分離酪蛋白。分離沉澱時，其方法沒有特別限定，優選使用離心分離、壓濾機、傾析等。離心分離的優選條件，可在離心加速度為400G以上的條件下進行分離。通過添加氯化鈣，促進酪蛋白的凝集沉澱，可進行使用離心分離的連續式製造。進行上述操作後，用SDS-PAGE電泳分析上清的蛋白質組成，結果證明上清中酪蛋白已被完全除去。上述得到的上清中有乳清蛋白質、乳糖、礦物質以及作為目標的含有複合脂質的脂質。在本發明中，應用膜分離技術來進一步濃縮複合脂質。上清中含有的脂質以外的成分是分子量約18，000的乳清蛋白質，另一方面，已知脂質在上清中以乳濁液的形式存在， 特別是複合脂質作為分子集合體而進行分散。因此，優選使用超濾膜(截留分子量5kDa以上)或精密過濾膜(截留粒徑O. I I. 4 μ m)，對上清中的複合脂質進行濃縮。得到的濃縮液的固體成分中脂質成分所佔的比例高為45 60重量％，利用食品工業中通常使用的噴霧乾燥裝置能夠容易地製成粉末，能夠得到複合脂質含量為20重量％以上的粉末。此外，通過將pH調整到酸性範圍並添加氯化鈣，可將酪蛋白作為沉澱除去，但因為上清中殘留有乳清蛋白質、乳糖、礦物質等，所以優選使用截留分子量為5kDa以上的超濾膜進行處理，儘可能地將上清中存在的乳清蛋白質、乳糖、礦物質等除去，並且儘可能地將脂質組分留在濃縮液一側。另外，同樣優選使用截留粒徑為O. I I. 4 μ m的精密過濾膜。在本發明中，作為乾燥手段除使用噴霧乾燥之外,還可使用冷凍乾燥、真空乾燥、熱風乾燥等適當的手段。上述得到的本發明的粉末的蛋白質和糖類含量低，乾燥物中含有脂質45 60重量％，且脂質中的複合脂質在乾燥物中含有20重量％以上。實施例以下例舉實施例，對本發明具體說明。實施例I在原料奶油乳清粉(SM2、Corman公司)20kg中，加入加溫到5(TC的水80kg,通過攪拌 溶解，調製出固體成分為20重量％的奶油乳清粉還原液。在該奶油乳清粉還原液中添加10%鹽酸，調整pH為4. 4。同時添加總量的O. 02重量％的氯化鈣，接著在50°C保持 30分鐘使酪蛋白凝集。生成的酪蛋白沉澱通過用Quark分離器(Quark separate)處理完全除去，得到上清。對於該上清，用截留粒徑O. I μπι的精密過濾膜進行處理，回收濃縮液， 通過冷凍乾燥處理進行乾燥，得到本發明的乳來源高複合脂質含量粉末。得到的粉末中含有的脂質含量,用羅茲-哥特裡法(Rose-Gottlieb Method)測定，結果含有50重量％的脂質。進一步測定脂質中含有的磷脂含量和神經節苷脂含量，結果含有27重量％的磷脂和I. O重量％的神經節苷脂⑶3。[比較例I]在原料酪乳粉(雪印乳業公司)20kg中，加入加溫到50°C的水80kg，通過攪拌 溶解，調製出固體成分為20重量％的酪乳粉還原液。在該酪乳粉還原液中添加10%鹽酸，調整pH為4. 4。同時添加總量的O. 02重量％的氯化鈣，接著在50°C保持30分鐘使酪蛋白凝集。生成的酪蛋白沉澱通過用Quark分離器處理完全除去，得到上清。對於上清，用截留粒徑O. I μ m的精密過濾膜進行處理，回收濃縮液，通過冷凍乾燥處理進行乾燥，得到粉末。得到的粉末中含有的脂質含量,用羅茲-哥特裡法(Rose-Gottlieb Method)測定，結果含有40重量％的脂質。但是，測定脂質中含有的磷脂含量和神經節苷脂含量，結果僅含有13重量％的磷脂和O. 3重量％的神經節苷脂⑶3。實施例2在原料奶油乳清(Uelzena公司)IOOkg (固體成分20重量％ )中，添加3N鹽酸， 調整pH為4. 4。同時添加總量的O. 03重量％的氯化鈣，接著在50°C保持30分鐘使酪蛋白凝集。生成的酪蛋白的沉澱通過用Quark分離器處理完全除去，得到上清。對於該上清，用截留粒徑O. I μ m的精密過濾膜進行處理，回收濃縮液，通過噴霧乾燥處理進行乾燥，得到本發明的乳來源高複合脂質含量粉末。得到的粉末中含有的脂質含量,用羅茲-哥特裡法(Rose-Gottlieb Method)測定，結果含有50重量％的脂質。進一步測定脂質中含有的磷脂含量和神經節苷脂含量，結果含有30重量％的磷脂和I. O重量％的神經節苷脂⑶3。[比較例2]在原料奶油乳清(Uelzena公司)IOOkg (固體成分20重量％ )中，添加3N鹽酸， 調整PH為4. 4。接著，在50°C保持30分鐘使酪蛋白凝集。試驗用Quark分離器來分離生成的酪蛋白凝集物，但因為酪蛋白凝集進行不充分，因此上清中還殘留一部分酪蛋白。對於該上清，用截留粒徑O. I μ m的精密過濾膜進行處理，回收濃縮液，通過噴霧乾燥處理進行乾燥，得到粉末。得到的粉末中含有的脂質含量用羅茲-哥特裡法(Rose-Gottlieb Method)測定,
結果僅含有40重量％。進一步測定脂質中含有的磷脂含量和神經節苷脂含量，結果僅含有15重量％的磷脂和O. 5重量％的神經節苷脂⑶3。認為這是因為沒有添加氯化鈣，所以酪蛋白凝集進行不充分，結果膜處理時的濃縮液一側殘留有酪蛋白。實施例3在原料奶油乳清粉(SM2、Corman公司)20kg中，加入加溫到5(TC的水80kg,通過攪拌 溶解，調製出固體成分為20重量％的奶油乳清粉還原液。在該奶油乳清粉還原液中添加10%鹽酸，調整pH為4. 4。同時添加總量的O. 05重量％的氯化鈣，接著在50°C保持30 分鐘，使酪蛋白凝集。生成的酪蛋白沉澱通過用壓濾機處理完全除去，得到上清。對於該上清，用截留粒徑O. I μ m的精密過濾膜進行處理，回收濃縮液，通過噴霧乾燥處理進行乾燥， 得到本發明的乳來源高複合脂質含量粉末。得到的粉末中含有的脂質含量,用羅茲-哥特裡法(Rose-Gottlieb Method)測定，結果含有55重量％的脂質。進一步測定脂質中含有的磷脂含量和神經節苷脂含量，結果含有27重量％的磷脂和I. O重量％的神經節苷脂⑶3。比較例3在原料奶油乳清粉(SM2、Corman公司)20kg中，加入加溫到5(TC的水80kg,通過攪拌 溶解，調製出固體成分為20重量％的奶油乳清粉還原液。在該奶油乳清粉還原液中添加10%鹽酸，調整pH為4. 4。同時添加總量的0. 05重量％的氯化鈣，接著在50°C保持30 分鐘使酪蛋白凝集。生成的酪蛋白沉澱通過用壓濾機處理完全除去，得到上清。對於該上清，用截留粒徑2. O μ m的精密過濾膜進行處理，回收濃縮液，通過噴霧乾燥處理進行乾燥， 得到粉末。得到的粉末中含有的脂質含量,用羅茲-哥特裡法(Rose-Gottlieb Method)測定，結果僅含有35重量％。進一步測定脂質中含有的磷脂含量和神經節苷脂含量，結果僅含有15重量％的磷脂和0. 3重量％的神經節苷脂⑶3。認為這是因為進行精密過濾膜處理時使用的膜的孔徑大為2. O μ m，脂質組分流到了濾液一側。實施例4在原料奶油乳清(Uelzena公司)IOOkg (固體成分20重量％)中，添加15%鹽酸， 調整pH為4. 5。同時添加總量的0. 03重量％的氯化鈣，接著在60°C保持30分鐘使酪蛋白凝集。生成的酪蛋白沉澱通過用噴嘴分離機處理完全除去，得到上清。對於該上清，用截留分子量IOkDa的超濾膜進行處理，回收濃縮液，通過冷凍乾燥處理進行乾燥，得到本發明的乳來源高複合脂質含量粉末。
得到的粉末中含有的脂質含量用羅茲-哥特裡法(Rose-Gottlieb Method)測定, 結果含有55重量％的脂質。進一步測定脂質中含有的磷脂含量和神經節苷脂含量，結果含有30重量％的磷脂和O. 8重量％的神經節苷脂⑶3。
權利要求
1.乳來源高複合脂質含量粉末，其特徵在於，乾燥物中含有蛋白質15 35重量％、脂質45 60重量％，其中的乳來源複合脂質在乾燥物中含有20重量％以上。
2.如權利要求I所述的乳來源高複合脂質含量粉末，其特徵在於，在乾燥物中含有20 重量％以上的磷脂及O. 3重量％以上的糖脂。
3.如權利要求I或2所述的乳來源高複合脂質含量粉末，其特徵在於，通過將奶油乳清或奶油乳清粉還原液調整到pH4. O 5. O,添加氯化|丐，除去生成的沉澱,對超濾或精密過濾上清而得到的濃縮液進行乾燥後，得到乳來源高複合脂質含量粉末。
4.如權利要求3所述的乳來源高複合脂質含量粉末，其特徵在於，添加佔總量的O.01 O. 05重量％的氯化鈣。
5.如權利要求3 4任意一項所述的乳來源高複合脂質含量粉末，其特徵在於，以截留分子量為5kDa以上進行超濾。
6.如權利要求3 5任意一項所述的乳來源高複合脂質含量粉末，其特徵在於，以截留粒徑為O. I I. 4 μ m進行精密過濾。
7.如權利要求I 6任意一項所述的乳來源高複合脂質含量粉末，其特徵在於，作為功能性食品、母乳替代品或醫藥品的原料使用。
全文摘要
通過將奶油乳清或奶油乳清粉還原液調整到pH4.0～5.0，添加氯化鈣促進蛋白質凝集，除去生成的沉澱，對超濾或精密過濾上清而得到的濃縮液進行乾燥後得到的乾燥物中含有蛋白質15～35重量％、脂質45～60重量％、其中的乳來源複合脂質在乾燥物中含有20重量％以上，製造可作為功能性食品、母乳替代品、或醫藥品的原料使用的含有高濃度乳來源磷脂和乳來源神經節苷脂的乳來源高複合脂質含量粉末。
文檔編號A23C21/00GK102578302SQ20121005943
公開日2012年7月18日 申請日期2006年9月27日 優先權日2005年9月30日
發明者三浦晉, 中埜拓, 加藤健, 吉岡俊滿, 富澤章, 小島賢次 申請人:雪印惠乳業株式會社