乳来源高复合脂质含量粉末的制作方法

专利名称：乳来源高复合脂质含量粉末的制作方法
技术领域：
本发明涉及乳来源高复合脂质含量粉末。更加详细地说，本发明涉及含有高浓度乳来源磷脂和乳来源神经节苷脂的高复合脂质含量粉末。本发明得到的乳来源高复合脂质含量粉末可广泛作为功能性食品、母乳替代品或医药品的原料使用。
背景技术：
大豆卵磷脂、卵黄卵磷脂作为来自天然物质的磷脂粗制物，在食品制造中作为乳化剂等被广泛使用，但近年来报道，磷脂酰丝氨酸、磷脂酰胆碱、神经鞘磷脂类乳来源磷脂具有多种生理功能，并受到关注。报告称，磷脂酰丝氨酸、磷脂酰胆碱与神经功能、运动功能的发育 保持紧密相关， 此外，神经鞘磷脂具有使乳幼儿的肠道成熟的功能。神经鞘磷脂约占牛奶中磷脂的30%，具有在含有神经鞘氨醇和脂肪酸的神经酰胺骨架上结合有磷酸胆碱的结构。神经鞘磷脂在脑、神经组织中大量存在，但在大豆磷脂、卵黄磷脂中仅含有少量。此外，乳来源神经节苷脂，具有在含有神经鞘氨醇和脂肪酸的神经酰胺骨架上通过糖结合唾液酸的结构，主要含有GD3和GM3，广泛分布于牛脑、牛奶中。近年来，有关乳来源神经节苷脂的生物化学研究在不断进步，已证明其具有细胞分化·神经功能·预防病毒感染等生理功能。另一方面，奶油乳清是指将通过分离器分离生鲜奶时得到的脂肪成分为40 50%的奶油再次用分离器分离后得到的脂肪成分为60%以上的高脂肪奶油进行加热处理或剪切处理，高脂肪奶油发生相转移时排出的水相成分或加热溶解黄油时分离的水相成分，与制造黄油过程中作为副产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，构成脂肪球皮膜成分的磷脂、糖脂等复合脂质含量丰富。已知奶油乳清中含有的乳来源复合脂质的含量为每单位固体成分5重量％以上，是酪乳中含有的乳来源复合脂质的含量每单位固体成分0.5重量％的10倍以上。作为制备含乳来源复合脂质的材料的方法，将酪乳或酪乳粉还原液调整到酸性范围，除去通过等电点沉淀生成的蛋白质沉淀，将用精密过滤膜处理上清后得到的浓缩液进行干燥，从而得到高磷脂含量粉末的方法(专利文献I)。此外，还有用三氯甲烷/甲醇/水(4/8/3)的溶剂、丙酮等有机溶剂提取酪乳粉、 脱脂奶粉和乳制品的方法(专利文献2)。但是，专利文献I的方法，虽然没有使用有机溶剂，但因为使用酪乳或酪乳还原液作初始原料，所以只能将磷脂含量浓缩到15重量％，存在生产成本问题。这是因为使用专利文献I的方法进行制造时，原料中含有的脂质中的复合脂质的比率，与最终得到的粉末中含有的脂质中的复合脂质比率相同。此外有人指出，因为仅仅通过将PH调整到酸性范围来除去酪蛋白蛋白质，酪蛋白蛋白质会残留在上清中，这可能是牛奶过敏的原因之一。此外，专利文献2的方法，虽然能够将磷脂浓缩到90 %以上的高纯度，但因为是使用三氯甲烷、二乙基醚、甲醇等制备食品材料时未得到批准的有机溶剂的方法，所以难于在食品中利用，并且还存在成本高的问题。另一方面，作为神经节苷脂的制造方法，已知有从酪乳中得到脂肪球皮膜的方法 (专利文献3)、使用离子交换树脂的方法(专利文献4)。但是，专利文献3的方法，极难于以工业规模制造高神经节苷脂含量组合物。此外，专利文献4的方法，因为使用离子交换树脂，所以存在不适合工业上大量制备的问题。本发明者为了解决以往技术课题，首先，作为简便的高神经节苷脂含量材料的制造方法，提出了使用乙醇的方法(专利文献5)。但是，该方法虽然能够大量制造高神经节苷脂含量材料，但因为要使用乙醇，所以需要包括防爆设备在内的大量复杂的设备·工序，并且从最终产物中完全除去乙醇气味极其困难，因此存在作为食品材料利用难的问题。专利文献I日本专利第3103218号专利文献2日本特开平3-47192号公报专利文献3日本特开昭60-72819号公报专利文献4日本特开平2-207090号公报专利文献5日本特开平9-291094号公报

发明内容
上述以往的技术方法，不可能制造出含有高浓度乳来源磷脂和乳来源神经节苷脂的高复合脂质含量材料。但是，为了解决上述以往技术的问题点，本发明的课题是提供含有高浓度磷脂和神经节苷脂，可作为功能性食品、母乳替代品或医药品的原料使用的乳来源高复合脂质含量粉末。S卩、在本发明中能够得到干燥物中含有蛋白质15 35重量％、脂质45 60重量％、其中的乳来源复合脂质在干燥物中含有20重量％以上的乳来源高复合脂质含量粉末。本发明者以有效利用乳来源复合脂质为目的，对提高磷脂等复合脂质的回收率和制造高浓度含有该物质的材料的方法进行了精心研究。其结果，通过使用奶油乳清或奶油乳清粉还原液作原料，添加氯化钙后使原料中的主要蛋白质酪蛋白在其等电点凝集沉淀， 由此得到的上清通过超滤或精密过滤，将残留的其他蛋白质、乳糖、矿物质大部分除去，并浓缩复合脂质，最终通过干燥能够制备出目标粉末。得到的粉末的干燥物中，含有蛋白质 15 35重量％、脂质45 60重量％、其中的乳来源复合脂质在干燥物中含有20重量％以上。本发明的乳来源高复合脂质含量粉末，通过控制使用超滤膜、精密过滤膜的处理条件，通过控制酪蛋白的除去条件，可以将蛋白质的含量控制为15 35重量％和脂质含量控制为45 60重量％。但另一方面，因为脂质中含有的复合脂质的比率，受原料奶油乳清或奶油乳清粉还原液中含有的脂质的含量和该脂质组成的影响，所以制造时，对于原料奶油乳清或奶油乳清粉还原液，优选预先掌握脂质含量和该脂质组成。此外，在本发明的乳来源复合脂质中，磷脂含量为20重量％以上时，神经鞘磷脂含量为4重量％，神经节苷脂等糖脂的含量为O. 3重量％。本发明提供乳来源复合脂质，其为通过将奶油乳清或奶油乳清粉还原液的pH调整到4. O 5. O,最高效地除去使其等电点沉淀生成的酪蛋白沉淀,对超滤或精密过滤上清而得到的浓缩液进行干燥后得到的干燥物中含有蛋白质15 35重量％、脂质45 60重量％、且其中的乳来源复合脂质在干燥物中含有20重量％以上的乳来源高复合脂质含量粉末，所以使酪蛋白在其等电点沉淀并除去的工序中，通过添加总量的O. 01 O. I重量％ 的氯化钙，促进沉淀形成，仅通过静置就能够高效除去酪蛋白沉淀。此外，得到的乳来源高复合脂质含量粉末，可作为功能性食品、母乳替代品或医药品的原料使用。
具体实施例方式以下对本发明的制造乳来源高复合脂质含量粉末的方法进行说明。奶油乳清粉中的复合脂质(磷脂、糖脂)的含量为5重量％，与酪乳粉中的0.5重量％相比高10倍。此外,该奶油乳清作为制造AMF(Anhydrous Milk Fat,无水奶油)中的副产物，价格低廉，所以最适合作本发明的原料。因此，将奶油乳清或奶油乳清粉作原料，使用奶油乳清粉时，使其在水中溶解还原，成为10重量％左右的浓度后，首先，使作为主要蛋白质的酪蛋白在等电点(pH4. O 5. O)凝集沉淀,将沉淀分离除去。此时,通过添加总量的
O.01 O. 05重量％的氯化钙，进一步促进酪蛋白凝集，高效分离酪蛋白。分离沉淀时，其方法没有特别限定，优选使用离心分离、压滤机、倾析等。离心分离的优选条件，可在离心加速度为400G以上的条件下进行分离。通过添加氯化钙，促进酪蛋白的凝集沉淀，可进行使用离心分离的连续式制造。进行上述操作后，用SDS-PAGE电泳分析上清的蛋白质组成，结果证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质、乳糖、矿物质以及作为目标的含有复合脂质的脂质。在本发明中，应用膜分离技术来进一步浓缩复合脂质。上清中含有的脂质以外的成分是分子量约18，000的乳清蛋白质，另一方面，已知脂质在上清中以乳浊液的形式存在， 特别是复合脂质作为分子集合体而进行分散。因此，优选使用超滤膜(截留分子量5kDa以上)或精密过滤膜(截留粒径O. I I. 4 μ m)，对上清中的复合脂质进行浓缩。得到的浓缩液的固体成分中脂质成分所占的比例高为45 60重量％，利用食品工业中通常使用的喷雾干燥装置能够容易地制成粉末，能够得到复合脂质含量为20重量％以上的粉末。此外，通过将pH调整到酸性范围并添加氯化钙，可将酪蛋白作为沉淀除去，但因为上清中残留有乳清蛋白质、乳糖、矿物质等，所以优选使用截留分子量为5kDa以上的超滤膜进行处理，尽可能地将上清中存在的乳清蛋白质、乳糖、矿物质等除去，并且尽可能地将脂质组分留在浓缩液一侧。另外，同样优选使用截留粒径为O. I I. 4 μ m的精密过滤膜。在本发明中，作为干燥手段除使用喷雾干燥之外,还可使用冷冻干燥、真空干燥、热风干燥等适当的手段。上述得到的本发明的粉末的蛋白质和糖类含量低，干燥物中含有脂质45 60重量％，且脂质中的复合脂质在乾燥物中含有20重量％以上。实施例以下例举实施例，对本发明具体说明。实施例I在原料奶油乳清粉(SM2、Corman公司)20kg中，加入加温到5(TC的水80kg,通过搅拌 溶解，调制出固体成分为20重量％的奶油乳清粉还原液。在该奶油乳清粉还原液中添加10%盐酸，调整pH为4. 4。同时添加总量的O. 02重量％的氯化钙，接着在50°C保持 30分钟使酪蛋白凝集。生成的酪蛋白沉淀通过用Quark分离器(Quark separate)处理完全除去，得到上清。对于该上清，用截留粒径O. I μπι的精密过滤膜进行处理，回收浓缩液， 通过冷冻干燥处理进行干燥，得到本发明的乳来源高复合脂质含量粉末。得到的粉末中含有的脂质含量,用罗兹-哥特里法(Rose-Gottlieb Method)测定，结果含有50重量％的脂质。进一步测定脂质中含有的磷脂含量和神经节苷脂含量，结果含有27重量％的磷脂和I. O重量％的神经节苷脂⑶3。[比较例I]在原料酪乳粉(雪印乳业公司)20kg中，加入加温到50°C的水80kg，通过搅拌 溶解，调制出固体成分为20重量％的酪乳粉还原液。在该酪乳粉还原液中添加10%盐酸，调整pH为4. 4。同时添加总量的O. 02重量％的氯化钙，接着在50°C保持30分钟使酪蛋白凝集。生成的酪蛋白沉淀通过用Quark分离器处理完全除去，得到上清。对于上清，用截留粒径O. I μ m的精密过滤膜进行处理，回收浓缩液，通过冷冻干燥处理进行干燥，得到粉末。得到的粉末中含有的脂质含量,用罗兹-哥特里法(Rose-Gottlieb Method)测定，结果含有40重量％的脂质。但是，测定脂质中含有的磷脂含量和神经节苷脂含量，结果仅含有13重量％的磷脂和O. 3重量％的神经节苷脂⑶3。实施例2在原料奶油乳清(Uelzena公司)IOOkg (固体成分20重量％ )中，添加3N盐酸， 调整pH为4. 4。同时添加总量的O. 03重量％的氯化钙，接着在50°C保持30分钟使酪蛋白凝集。生成的酪蛋白的沉淀通过用Quark分离器处理完全除去，得到上清。对于该上清，用截留粒径O. I μ m的精密过滤膜进行处理，回收浓缩液，通过喷雾干燥处理进行干燥，得到本发明的乳来源高复合脂质含量粉末。得到的粉末中含有的脂质含量,用罗兹-哥特里法(Rose-Gottlieb Method)测定，结果含有50重量％的脂质。进一步测定脂质中含有的磷脂含量和神经节苷脂含量，结果含有30重量％的磷脂和I. O重量％的神经节苷脂⑶3。[比较例2]在原料奶油乳清(Uelzena公司)IOOkg (固体成分20重量％ )中，添加3N盐酸， 调整PH为4. 4。接着，在50°C保持30分钟使酪蛋白凝集。试验用Quark分离器来分离生成的酪蛋白凝集物，但因为酪蛋白凝集进行不充分，因此上清中还残留一部分酪蛋白。对于该上清，用截留粒径O. I μ m的精密过滤膜进行处理，回收浓缩液，通过喷雾干燥处理进行干燥，得到粉末。得到的粉末中含有的脂质含量用罗兹-哥特里法(Rose-Gottlieb Method)测定,
结果仅含有40重量％。进一步测定脂质中含有的磷脂含量和神经节苷脂含量，结果仅含有15重量％的磷脂和O. 5重量％的神经节苷脂⑶3。认为这是因为没有添加氯化钙，所以酪蛋白凝集进行不充分，结果膜处理时的浓缩液一侧残留有酪蛋白。实施例3在原料奶油乳清粉(SM2、Corman公司)20kg中，加入加温到5(TC的水80kg,通过搅拌 溶解，调制出固体成分为20重量％的奶油乳清粉还原液。在该奶油乳清粉还原液中添加10%盐酸，调整pH为4. 4。同时添加总量的O. 05重量％的氯化钙，接着在50°C保持30 分钟，使酪蛋白凝集。生成的酪蛋白沉淀通过用压滤机处理完全除去，得到上清。对于该上清，用截留粒径O. I μ m的精密过滤膜进行处理，回收浓缩液，通过喷雾干燥处理进行干燥， 得到本发明的乳来源高复合脂质含量粉末。得到的粉末中含有的脂质含量,用罗兹-哥特里法(Rose-Gottlieb Method)测定，结果含有55重量％的脂质。进一步测定脂质中含有的磷脂含量和神经节苷脂含量，结果含有27重量％的磷脂和I. O重量％的神经节苷脂⑶3。比较例3在原料奶油乳清粉(SM2、Corman公司)20kg中，加入加温到5(TC的水80kg,通过搅拌 溶解，调制出固体成分为20重量％的奶油乳清粉还原液。在该奶油乳清粉还原液中添加10%盐酸，调整pH为4. 4。同时添加总量的0. 05重量％的氯化钙，接着在50°C保持30 分钟使酪蛋白凝集。生成的酪蛋白沉淀通过用压滤机处理完全除去，得到上清。对于该上清，用截留粒径2. O μ m的精密过滤膜进行处理，回收浓缩液，通过喷雾干燥处理进行干燥， 得到粉末。得到的粉末中含有的脂质含量,用罗兹-哥特里法(Rose-Gottlieb Method)测定，结果仅含有35重量％。进一步测定脂质中含有的磷脂含量和神经节苷脂含量，结果仅含有15重量％的磷脂和0. 3重量％的神经节苷脂⑶3。认为这是因为进行精密过滤膜处理时使用的膜的孔径大为2. O μ m，脂质组分流到了滤液一侧。实施例4在原料奶油乳清(Uelzena公司)IOOkg (固体成分20重量％)中，添加15%盐酸， 调整pH为4. 5。同时添加总量的0. 03重量％的氯化钙，接着在60°C保持30分钟使酪蛋白凝集。生成的酪蛋白沉淀通过用喷嘴分离机处理完全除去，得到上清。对于该上清，用截留分子量IOkDa的超滤膜进行处理，回收浓缩液，通过冷冻干燥处理进行干燥，得到本发明的乳来源高复合脂质含量粉末。
得到的粉末中含有的脂质含量用罗兹-哥特里法(Rose-Gottlieb Method)测定, 结果含有55重量％的脂质。进一步测定脂质中含有的磷脂含量和神经节苷脂含量，结果含有30重量％的磷脂和O. 8重量％的神经节苷脂⑶3。
权利要求
1.乳来源高复合脂质含量粉末，其特征在于，干燥物中含有蛋白质15 35重量％、脂质45 60重量％，其中的乳来源复合脂质在干燥物中含有20重量％以上。
2.如权利要求I所述的乳来源高复合脂质含量粉末，其特征在于，在干燥物中含有20 重量％以上的磷脂及O. 3重量％以上的糖脂。
3.如权利要求I或2所述的乳来源高复合脂质含量粉末，其特征在于，通过将奶油乳清或奶油乳清粉还原液调整到pH4. O 5. O,添加氯化|丐，除去生成的沉淀,对超滤或精密过滤上清而得到的浓缩液进行干燥后，得到乳来源高复合脂质含量粉末。
4.如权利要求3所述的乳来源高复合脂质含量粉末，其特征在于，添加占总量的O.01 O. 05重量％的氯化钙。
5.如权利要求3 4任意一项所述的乳来源高复合脂质含量粉末，其特征在于，以截留分子量为5kDa以上进行超滤。
6.如权利要求3 5任意一项所述的乳来源高复合脂质含量粉末，其特征在于，以截留粒径为O. I I. 4 μ m进行精密过滤。
7.如权利要求I 6任意一项所述的乳来源高复合脂质含量粉末，其特征在于，作为功能性食品、母乳替代品或医药品的原料使用。
全文摘要
通过将奶油乳清或奶油乳清粉还原液调整到pH4.0～5.0，添加氯化钙促进蛋白质凝集，除去生成的沉淀，对超滤或精密过滤上清而得到的浓缩液进行干燥后得到的干燥物中含有蛋白质15～35重量％、脂质45～60重量％、其中的乳来源复合脂质在干燥物中含有20重量％以上，制造可作为功能性食品、母乳替代品、或医药品的原料使用的含有高浓度乳来源磷脂和乳来源神经节苷脂的乳来源高复合脂质含量粉末。
文档编号A23C21/00GK102578302SQ20121005943
公开日2012年7月18日 申请日期2006年9月27日 优先权日2005年9月30日
发明者三浦晋, 中埜拓, 加藤健, 吉冈俊满, 富泽章, 小岛贤次 申请人:雪印惠乳业株式会社