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CN121057507A - 乳制品和方法 - Google Patents

乳制品和方法

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Publication number
CN121057507A
CN121057507A CN202480014278.6A CN202480014278A CN121057507A CN 121057507 A CN121057507 A CN 121057507A CN 202480014278 A CN202480014278 A CN 202480014278A CN 121057507 A CN121057507 A CN 121057507A
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CN
China
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protein
volume
composition
less
weight
Prior art date
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Pending
Application number
CN202480014278.6A
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English (en)
Inventor
E·卡基尔富勒
C-C·庄
A·梅赫拉巴蒂
M·普里查德
D·F·埃尔加
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fonterra Cooperative Group Ltd
Original Assignee
Fonterra Cooperative Group Ltd
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
Priority claimed from AU2023900455A external-priority patent/AU2023900455A0/en
Application filed by Fonterra Cooperative Group Ltd filed Critical Fonterra Cooperative Group Ltd
Publication of CN121057507A publication Critical patent/CN121057507A/zh
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

本发明涉及包含乳清蛋白和酪蛋白的热稳定蛋白组合物，以及用于生产此类热稳定蛋白组合物的方法。本发明还涉及包含该热稳定蛋白组合物的营养组合物，以及用于生产此类营养组合物的方法。

Description

乳制品和方法
发明领域
本发明涉及包含乳清蛋白和酪蛋白的热稳定蛋白组合物，以及用于生产此类热稳定蛋白组合物的方法。本发明还涉及包含该热稳定蛋白组合物的营养组合物、生产此类营养组合物的方法以及用于向有需要的受试者提供营养的方法。
本文所描述的热稳定蛋白组合物具有抗沉降和热诱导凝固或凝胶化的特性。其中包含的蛋白颗粒在热处理和/或储存后表现出最小的粒径变化。因此，本文所描述的组合物特别适用于经过热处理并长时间储存的高蛋白耐贮存饮料。
发明背景
高蛋白食品和饮料可以使用具有高蛋白含量的成分制成。具有高蛋白含量的成分的理想特性包括热稳定性，以便进行诸如蒸煮或超高温(UHT)加工等后续热处理，从而确保产品安全性和延长贮存期，特别是对于饮料应用而言，还包括悬浮性，同时沉降最小或基本上没有沉降。
微粒化乳清蛋白浓缩物(WPC)成分已被食品行业所熟知并用于增加各种应用的蛋白含量，这些应用包括培养饮料和即饮饮料以及食品产品，包括营养棒和凝固型酸奶或搅拌型酸奶。
乳清蛋白微粒化是用于生产乳清蛋白颗粒的先进技术。乳清蛋白颗粒的粒径对于提供所需的口感至关重要；0.1μm至3μm的颗粒提供奶油般的口感，而>3μm的颗粒会产生粉状甚至沙砾感，而具有0.1μm粒径的颗粒会产生水般的口感。事实上，已知小于0.1μm范围内的粒径会产生油腻的口感，如果这种油腻的口感被视为主要的触觉特征，则会令人反感。
乳清蛋白颗粒形成的主要机制涉及两个步骤：首先，乳清蛋白在加热过程中展开(变性)；其次，未展开的蛋白分子主要通过二硫键和疏水相互作用聚集。诸如温度、加热时间、pH值和剪切应力等处理条件决定了反应动力学以及颗粒的物理和化学性质。
传统的微粒化工艺结合剪切或湍流来限制乳清蛋白颗粒的粒径。然而，在使用高乳清蛋白浓度来制造蛋白颗粒的情况下，由于高分子(蛋白)密度和高碰撞效率，微粒化/聚集反应可能发生得非常迅速。尽管这些技术可以有效地防止形成非常大的微粒/聚集体，但是传统微粒化过程中产生的蛋白颗粒的平均粒径范围为1微米至10微米，其中大多数颗粒的直径大于1微米。在产品的贮存期内，该粒径范围仍然容易在液体应用中引起沉降或沉淀，在低粘度液体应用中尤为如此。由于存在较大颗粒，因此它们还可能具有不想要的沙砾质地。现有的组合物还可能表现出低热稳定性，在高蛋白浓度下尤为如此，这可能使这些产品不适用于高蛋白UHT处理或蒸煮食品/饮料产品。例如，现有的组合物在UHT或蒸煮处理后可能容易导致粒径增大、粘度增加或凝胶化。此外，在确保所有未展开的蛋白形成稳定微粒的同时减小蛋白粒径是无法实现的。
制备微粒化变性乳清蛋白组合物的各种方法是本领域已知的。例如，McCarthy(US5,350,590)制备了包含乳清蛋白和酪蛋白的“松散结合”附聚物，其体积平均粒径通常为约3.0微米至约15微米。McCarthy报告称，这些附聚物相对松散地形成，并且“只需采用例如均质处理等常规乳品加工，即可轻松破碎成更小、感官体验更佳的粒径”。
仍然需要具有合适的感官特性(即没有砂砾或粉状口感)的蛋白组合物(其在暴露于二次热处理时是稳定的)，尤其是在暴露于二次热处理时基本上不表现出凝胶化和/或粒径分布基本上没有变化的组合物(尤其是对于UHT或蒸煮食品/饮料产品)和/或在低粘度饮料中表现出低沉降或无沉降的组合物。
本发明的目的是提供改进的或另选的热稳定蛋白组合物、其制备方法、包括热稳定蛋白组合物的营养组合物和/或用于制备营养组合物的方法，或者至少为公众提供有用的选择。
本发明的其他目的可以从仅以示例方式给出的以下描述中变得显而易见。
在本说明书中，已经参考外部信息源，包括专利说明书和其他文献，这通常是为了提供用于讨论本发明的特征的上下文。除非另有说明，否则在任何管辖范围内对此类信息源的参考不应被解释为承认此类信息源是现有技术或形成本领域公知常识的一部分。
发明内容
在第一方面，本发明提供了一种包含乳清蛋白和酪蛋白的热稳定蛋白组合物，其中
该组合物包含重量比为约1.6:1至约5:1的β-乳球蛋白和酪蛋白；
该乳清蛋白包含变性至少约65％(w/w)的可变性乳清蛋白；
该组合物中至少约40％(w/w)的总β-乳球蛋白发生共价聚集；并且
该组合物包含蛋白颗粒，其中
至少40体积％的该蛋白颗粒的粒径小于1μm；并且
至少一部分的该蛋白颗粒包含变性乳清蛋白和酪蛋白的共聚集体。
在第二方面，本发明提供了一种用于制备热稳定蛋白组合物的方法，该方法包括：
a.提供pH值为5.5至6.8的水性组合物，该水性组合物包含：
i.至少约18g/100g该水性组合物的总乳清蛋白含量；
ii.至少约9g/100g该水性组合物的β-乳球蛋白含量；
iii.至少约20g/100g该水性组合物的总蛋白含量；和
iv.重量比为约1.6:1至约5:1的β-乳球蛋白和酪蛋白；以及
b.将该水性组合物热处理至至少约70℃，持续时间足以使蛋白变性发生；该热处理包括在高剪切应力下加热该水性组合物以提供该热稳定蛋白组合物。
在第三方面，本发明提供了一种用于制备热稳定蛋白组合物的方法，该方法包括：
a.使乳清蛋白源与氧化剂和催化剂(诸如酶催化剂或化学催化剂，优选地为过氧化物酶)组合接触；
b.使该乳清蛋白源和酪蛋白源接触以提供pH值为5.5至6.8的水性组合物，该水性组合物包含：
i.至少约14g/100g该水性组合物的总乳清蛋白含量；
ii.至少约4g/100g该水性组合物的总β-乳球蛋白含量；
iii.至少约15g/100g该水性组合物的总蛋白含量；和
iv.重量比为约1.6:1至约5:1的β-乳球蛋白和酪蛋白；以及
c.将该水性组合物热处理至至少约70℃，持续时间足以使蛋白变性发生；该热处理包括在高剪切应力下加热该水性组合物以提供该热稳定蛋白组合物。
在第四方面，本发明提供了一种用于制备热稳定蛋白组合物的方法，该方法包括：
a.提供pH值为5.5至6.8的水性组合物，该水性组合物包含：
i.至少约14g/100g该水性组合物的总乳清蛋白含量；
ii.至少约4g/100g该水性组合物的β-乳球蛋白含量；
iii.至少约15g/100g该水性组合物的总蛋白含量；和
iv.重量比为约1.6:1至约5:1的β-乳球蛋白和酪蛋白；
b.使该水性组合物与氧化剂和催化剂(诸如酶催化剂或化学催化剂，优选地为过氧化物酶)组合接触；以及
c.将该水性组合物热处理至至少约70℃，持续时间足以使蛋白变性发生；该热处理包括在高剪切应力下加热该水性组合物以提供该热稳定蛋白组合物。
在第五方面，本发明提供了一种通过根据第二方面、第三方面或第四方面所述的方法生产的热稳定蛋白组合物。
在第六方面，本发明提供了一种营养组合物，该营养组合物包含根据第一方面或第五方面所述的热稳定蛋白组合物。
在第七方面，本发明提供了一种液体组合物，该液体组合物包含根据第一方面或第五方面所述的热稳定蛋白组合物。
在第八方面，本发明提供了一种经灭菌和/或巴氏灭菌的耐贮存液体营养组合物，该经灭菌和/或巴氏灭菌的耐贮存液体营养组合物包含根据第一方面或第五方面所述的热稳定蛋白组合物。
在第九方面，本发明提供了一种食品产品，该食品产品包含根据第一方面或第五方面所述的热稳定蛋白组合物。
在另一方面，本发明提供了根据第一方面或第五方面所述的热稳定蛋白质组合物在制备营养组合物中的用途。
在另一方面，本发明提供了一种向有需要的受试者提供营养的方法，该方法包括向该受试者施用根据第六方面至第九方面中任一项所述的营养组合物、液体组合物、经灭菌和/或巴氏灭菌的耐贮存液体营养组合物和/或食品产品。
在另一方面，本发明提供了一种用于制备营养组合物的方法，该方法包括接触：
a.根据第一方面或第五方面所述的热稳定蛋白组合物；和
b.一种或多种附加成分。
在另一方面，本发明提供了一种用于制备液体组合物的方法，该方法包括接触：
a.根据第一方面或第五方面所述的热稳定蛋白组合物；和
b.一种或多种附加成分。
以下实施方案和优选方案可以单独地或以任何两个或更多个的任何组合涉及上述方面中的任何方面。
在一些实施方案中，该酪蛋白包括非胶束酪蛋白、基本上由非胶束酪蛋白组成或由非胶束酪蛋白组成。在一些实施方案中，该组合物包含重量比为约1.6:1至约5:1的β-乳球蛋白和非胶束酪蛋白。在一些实施方案中，至少一部分的该蛋白颗粒包含变性乳清蛋白和非胶束酪蛋白的共聚集体。在一些实施方案中，该组合物包含重量比为约1.6:1至约5:1的β-乳球蛋白和非胶束酪蛋白，并且至少一部分的该蛋白颗粒包含变性乳清蛋白和非胶束酪蛋白的共聚集体。
在一些实施方案中，至少约40体积％，诸如至少约45体积％、至少约50体积％、至少约55体积％、至少约60体积％、至少约65体积％、至少约70体积％、至少约75体积％、至少约80体积％、至少约85体积％、至少约90体积％、至少约95体积％或约100体积％的该蛋白颗粒的粒径小于1μm，并且可用范围可以选自这些值中的任何值之间(例如，约40体积％至约100体积％、约40体积％至约95体积％、约40体积％至约90体积％、约40体积％至约85体积％、约40体积％至约80体积％、约45体积％至约100体积％、约45体积％至约95体积％、约45体积％至约90体积％、约45体积％至约85体积％、约45体积％至约80体积％、约50体积％至约100体积％、约50体积％至约95体积％、约50体积％至约90体积％、约50体积％至约85体积％或约50体积％至约80体积％)。
在一些实施方案中，至少约40体积％，诸如至少约45体积％、至少约50体积％、至少约55体积％、至少约60体积％、至少约65体积％、至少约70体积％、至少约75体积％、至少约80体积％、至少约85体积％、至少约90体积％、至少约95体积％或约100体积％的该蛋白颗粒的粒径为0.1μm至1μm，并且可用范围可以选自这些值中的任何值之间(例如，约40体积％至约100体积％、约40体积％至约95体积％、约40体积％至约90体积％、约40体积％至约85体积％、约40体积％至约80体积％、约45体积％至约100体积％、约45体积％至约95体积％、约45体积％至约90体积％、约45体积％至约85体积％、约45体积％至约80体积％、约50体积％至约100体积％、约50体积％至约95体积％、约50体积％至约90体积％、约50体积％至约85体积％或约50体积％至约80体积％)。
在一些实施方案中，小于约55体积％，诸如小于约50体积％、小于约45体积％、小于约40体积％、小于约35体积％、小于约30体积％或小于约25体积％的该蛋白颗粒的粒径为1μm至5μm，并且可用范围可以选自这些值中的任何值之间(例如，25体积％至55体积％、25体积％至50体积％、25体积％至45体积％、25体积％至40体积％、25体积％至35体积％、25体积％至30体积％、30体积％至55体积％、35体积％至55体积％、40体积％至55体积％或45体积％至55体积％)。
在一些实施方案中，小于约5体积％，诸如小于约4体积％、小于约3体积％、小于约2体积％、小于约1体积％或约0体积％的该蛋白颗粒的粒径为至少5μm，并且可用范围可以选自这些值中的任何值之间(例如，0体积％至5体积％、0体积％至4体积％、0体积％至3体积％、0体积％至2体积％或0体积％至1体积％)。
在一些实施方案中，至少约65％(w/w)，诸如至少约70％(w/w)、至少约75％(w/w)、至少约80％(w/w)、至少约85％(w/w)、至少约90％(w/w)、至少约95％(w/w)或约100％(w/w)的该可变性乳清蛋白变性，并且可用范围可以选自这些值中的任何值之间(例如，65％(w/w)至100％(w/w)、65％(w/w)至95％(w/w)、65％(w/w)至90％(w/w)、70％(w/w)至100％(w/w)、70％(w/w)至95％(w/w)、70％(w/w)至90％(w/w)、75％(w/w)至100％(w/w)、75％(w/w)至95％(w/w)、75％(w/w)至90％(w/w)、80％(w/w)至100％(w/w)、80％(w/w)至95％(w/w)、80％(w/w)至90％(w/w)、85％(w/w)至100％(w/w)、85％(w/w)至95％(w/w)、85％(w/w)至90％(w/w)、90％(w/w)至100％(w/w)或90％(w/w)至95％(w/w))。
在一些实施方案中，该组合物中至少约40％(w/w)，诸如至少约45％(w/w)、50％(w/w)、55％(w/w)、60％(w/w)、65％(w/w)、70％(w/w)、75％(w/w)或至少约80％(w/w)的总β-乳球蛋白发生共价聚集，并且可用范围可以选自这些值中的任何值之间(例如，40％(w/w)至80％(w/w)、50％(w/w)至80％(w/w)、60％(w/w)至80％(w/w)、70％(w/w)至80％(w/w)、40％(w/w)至70％(w/w)、50％(w/w)至70％(w/w)、60％(w/w)至70％(w/w)或55％(w/w)至65％(w/w))。
在一些实施方案中，该组合物包含重量比为至少约3:1，诸如至少约4:1、至少约4.1:1、至少约4.2:1、至少约4.3:1、至少约4.4:1、至少约4.5:1、至少约5:1、至少约5.5:1、至少约6:1、至少约7:1、至少约8:1、至少约9:1或约10:1的总乳清蛋白和酪蛋白，并且可用范围可以选自这些值中的任何值之间(例如，3:1至10:1、3:1至9:1、3:1至8:1、3:1至7:1、3:1至6:1、3:1至5:1、4:1至10:1、4:1至9:1、4:1至8:1、4:1至7:1、4:1至6:1、4:1至5:1、4.5:1至10:1、4.5:1至9:1、4.5:1至8:1、4.5:1至7:1、4.5:1至6:1、4.5:1至5:1、5:1至10:1、5:1至9:1、5:1至8:1、5:1至7:1或5:1至6:1)。
在一些实施方案中，该组合物中至少约70％w/w，诸如至少约75％w/w、80％w/w、85％w/w或至少约90％w/w的总蛋白为乳清蛋白，并且可用范围可以选自这些值中的任何值之间(例如，50％w/w至90％w/w、60％w/w至90％w/w、70％w/w至90％w/w、75％w/w至90％w/w或80％w/w至90％w/w)。
在一些实施方案中，该组合物中至少约35％w/w，诸如至少约36％w/w、37％w/w、38％w/w、39％w/w、40％w/w、42％w/w、44％w/w、46％w/w、48％w/w、50％w/w、52％w/w、54％w/w、56％w/w、58％w/w或至少约60％w/w的总蛋白为β-乳球蛋白，并且可用范围可以选自这些值中的任何值之间(例如，35％w/w至60％w/w、35％w/w至56％w/w、35％w/w至52％w/w、35％w/w至50％w/w、38％w/w至60％w/w、38％w/w至56％、38％w/w至50％w/w、40％w/w至60％w/w、40％w/w至56％w/w、40％w/w至54％w/w、40％w/w至52％w/w或40％w/w至50％w/w)。
在一些实施方案中，该组合物中小于约30％w/w，诸如小于约25％w/w、20％w/w、15％w/w或小于约10％w/w的总蛋白为酪蛋白，并且可用范围可以选自这些值中的任何值之间(例如，10％w/w至30％w/w、10％w/w至25％w/w、10％w/w至20％w/w、10％w/w至15％w/w、15％w/w至30％w/w、15％w/w至25％w/w或15％w/w至20％w/w)。
在一些实施方案中，该组合物中约80％w/w至约90％w/w的总蛋白为乳清蛋白，并且该组合物中约10％w/w至约20％w/w的总蛋白为酪蛋白。
在一些实施方案中，该组合物包含重量比为至少约1.6:1，诸如至少约1.8:1、至少约2:1、至少约2.2:1、至少约2.4:1、至少约2.6:1、至少约2.8:1、至少约3:1、至少约3.2:1、至少约3.4:1、至少约3.6:1、至少约3.8:1、至少约4:1、至少约4.2:1、至少约4.4:1、至少约4.6:1、至少约4.8:1或至少约5:1的β-乳球蛋白和酪蛋白，并且可用范围可以选自这些值中的任何值之间(例如，1.6:1至5:1、1.6:1至4:1、1.6:1至3.5:1、1.6:1至3:1、1.8:1至5:1、1.8:1至4:1、1.8:1至3.5:1、1.8:1至3:1、2:1至5:1、2:1至4:1、2:1至3.5:1、2:1至3:1、2.2:1至5:1、2.2:1至4:1、2.2:1至3.5:1、2.2:1至3:1、2.4:1至5:1、2.4:1至4:1、2.4:1至3.5:1、2.4:1至3:1、2.6:1至5:1、2.6:1至4:1、2.6:1至3.5:1或2.6:1至3:1)。
在一些实施方案中，包含足量的该热稳定蛋白组合物以提供15％w/w的总蛋白含量的水性组合物在120℃下进行二次热处理4分钟后包含蛋白颗粒，至少约40体积％，诸如至少约41体积％、至少约42体积％、至少约43体积％、至少约44体积％、至少约45体积％、至少约46体积％、至少约47体积％、至少约48体积％、至少约49体积％、至少约50体积％、至少约51体积％、至少约52体积％或至少约53体积％的该蛋白颗粒的粒径为0.1μm至1μm，并且可用范围可以选自这些值中的任何值之间(例如，40体积％至53体积％、40体积％至52体积％、40体积％至51体积％、40体积％至50体积％、41体积％至53体积％、41体积％至52体积％、41体积％至51体积％、41体积％至50体积％、42体积％至53体积％、42体积％至52体积％、42体积％至51体积％、42体积％至50体积％、43体积％至53体积％、43体积％至52体积％、43体积％至51体积％、43体积％至50体积％、44体积％至53体积％、44体积％至52体积％、44体积％至51体积％、44体积％至50体积％、45体积％至53体积％、45体积％至52体积％、45体积％至51体积％、45体积％至50体积％、46体积％至53体积％、46体积％至52体积％、46体积％至51体积％、46体积％至50体积％、47体积％至53体积％、47体积％至52体积％、47体积％至51体积％、47体积％至50体积％、48体积％至53体积％、48体积％至52体积％、48体积％至51体积％、48体积％至50体积％、49体积％至53体积％、49体积％至52体积％、49体积％至51体积％、49体积％至50体积％、50体积％至53体积％、50体积％至52体积％或50体积％至51体积％)。
在一些实施方案中，包含足量的该热稳定蛋白组合物以提供15％w/w的总蛋白含量的水性组合物在120℃下进行二次热处理4分钟后包含蛋白颗粒，小于约60体积％，诸如小于约58体积％、小于约56体积％、小于约55体积％、小于约54体积％、小于约52体积％、小于约50体积％、小于约48体积％、小于约46体积％、小于约44体积％、小于约42体积％或小于约40体积％的该蛋白颗粒的粒径为1μm至5μm，并且可用范围可以选自这些值中的任何值之间(例如，40体积％至60体积％、40体积％至58体积％、40体积％至56体积％、40体积％至54体积％、44体积％至60体积％、44体积％至58体积％、44体积％至56体积％、44体积％至54体积％、46体积％至60体积％、46体积％至58体积％、46体积％至56体积％、46体积％至54体积％、48体积％至60体积％、48体积％至58体积％、48体积％至56体积％或48体积％至54体积％)。
在一些实施方案中，包含足量的该热稳定蛋白组合物以提供15％w/w的总蛋白含量的水性组合物在120℃下进行二次热处理4分钟后包含蛋白颗粒，小于约10体积％，诸如小于约9体积％、小于约8体积％、小于约7体积％、小于约6体积％、小于约5体积％、小于约4体积％、小于约3体积％、小于约2体积％、小于约1体积％或约0体积％的该蛋白颗粒的粒径为至少5μm，并且可用范围可以选自这些值中的任何值之间(例如，约0体积％至约10体积％、约0体积％至约9体积％、约0体积％至约8体积％、约0体积％至约7体积％、约0体积％至约6体积％、约0体积％至约5体积％、从约0体积％至约4体积％、约0体积％至约3体积％、约0体积％至约2体积％、约0体积％至约1体积％、约1体积％至约10体积％、约1体积％至约9体积％、约1体积％至约8体积％、约1体积％至约7体积％、约1体积％至约6体积％、约1体积％至约5体积％、约1体积％至约4体积％、约1体积％至约3体积％、约2体积％至约10体积％、约2体积％至约9体积％、约2体积％至约8体积％、约2体积％至约7体积％、约2体积％至约6体积％、约2体积％至约5体积％、约2体积％至约4体积％或约2体积％至约3体积％)。
在一些实施方案中，包含足量的该热稳定蛋白组合物以提供15％w/w的总蛋白含量的水性组合物在120℃下进行二次热处理4分钟后包含D[4,3]小于约5，诸如小于约4、小于约3、小于约2、小于约1.8、小于约1.6、小于约1.4、小于约1.2、小于约1.0或约0.9的蛋白颗粒，并且可用范围可以选自这些值中的任何值之间(例如，约0.9至约5、约0.9至约4、约0.9至约3、约0.9至约2、约0.9至约1.8、约0.9至约1.6、约0.9至约1.4、约0.9至约1.2或约0.9至约1.0)。
在一些实施方案中，包含足量的该热稳定蛋白组合物以提供15％w/w的总蛋白含量的水性组合物在120℃下进行二次热处理4分钟后以100s-1测量的粘度小于约100mPa.s，诸如小于约90mPa.s、小于约80mPa.s、小于约70mPa.s、小于约60mPa.s、小于约50mPa.s、小于约40mPa.s、小于约30mPa.s、小于约20mPa.s、小于约10mPa.s或小于约5mPa.s，并且可用范围可以选自这些值中的任何值之间(例如，5mPa.s至100mPa.s、5mPa.s至80mPa.s、5mPa.s至70mPa.s、5mPa.s至60mPa.s、5mPa.s至50mPa.s、5mPa.s至40mPa.s、5mPa.s至30mPa.s、10mPa.s至100mPa.s、10mPa.s至80mPa.s、10mPa.s至70mPa.s、10mPa.s至60mPa.s、10mPa.s至50mPa.s、10mPa.s至40mPa.s或10mPa.s至30mPa.s)。
在一些实施方案中，该方法包括：使乳清蛋白源和酪蛋白源接触以提供步骤a)中的该水性组合物。
在一些实施方案中，该乳清蛋白源包括乳清蛋白浓缩物(WPC)、乳清蛋白分离物(WPI)或它们的组合，或者由乳清蛋白浓缩物(WPC)、乳清蛋白分离物(WPI)或它们的组合组成。
在一些实施方案中，该酪蛋白源包括非胶束酪蛋白或酪蛋白-钙-钠/钾-磷酸复合物、基本上由非胶束酪蛋白或酪蛋白-钙-钠/钾-磷酸复合物组成或由非胶束酪蛋白或酪蛋白-钙-钠/钾-磷酸复合物组成。在一些实施方案中，该酪蛋白源包括酪蛋白酸盐、富含β-酪蛋白的级分、富含κ-酪蛋白的级分、脱钙奶蛋白浓缩物(MPC)、脱钙胶束酪蛋白浓缩物(MCC)、总奶蛋白(TMP)或这些项中的任两项或更多项的组合，或者由酪蛋白酸盐、富含β-酪蛋白的级分、富含κ-酪蛋白的级分、脱钙奶蛋白浓缩物(MPC)、脱钙胶束酪蛋白浓缩物(MCC)、总奶蛋白(TMP)或这些项中的任两项或更多项的组合组成。在一些实施方案中，该酪蛋白源包括酪蛋白酸盐，或者由酪蛋白酸盐组成。在一些实施方案中，该酪蛋白源包括脱钙奶蛋白浓缩物(MPC)，或者由脱钙奶蛋白浓缩物(MPC)组成。
在一些实施方案中，该方法还包括：使该乳清蛋白源与氧化剂和催化剂(诸如酶催化剂或化学催化剂，优选地为过氧化物酶)组合接触，并且优选地在步骤a)之前进行。
在一些实施方案中，该方法还包括：使该水性组合物与氧化剂和催化剂(诸如酶催化剂或化学催化剂，优选地为过氧化物酶)组合接触，并且优选地在步骤b)之前进行。
在一些实施方案中，该催化剂为酶催化剂，例如微生物过氧化物酶(诸如(DSM Food Specialties))或染料脱色(DyP型)过氧化物酶(诸如来自大肠杆菌O157的EfeB/YcdB、来自约斯特红球菌RHA1的DyPB或来自拟无枝酸菌属75iv2的DyP2)。在一些实施方案中，该催化剂为化学催化剂，诸如铜、铁、锌或锰。
在一些实施方案中，该氧化剂为过氧化氢或过氧化苯甲酰，并且/或者该催化剂为过氧化物酶。
在一些实施方案中，该氧化剂为任何食品级氧化剂。在一些实施方案中，该氧化剂为氧气(O2)、臭氧、过氧化物(包括烷基氢过氧化物)、超氧化物、过氧亚硝酸盐、过氧二硫酸或乳过氧化物酶。
在一些实施方案中，该氧化剂为过氧化物，优选地为有机过氧化物。在一些实施方案中，该过氧化物为金属过氧化物(例如，碱金属过氧化物，诸如过氧化钠；碱土金属过氧化物，诸如过氧化镁或过氧化钙；或过渡金属过氧化物，诸如过氧化锌)、过氧化氢或过氧化苯甲酰。在一些实施方案中，该氧化剂为过硼酸盐，诸如过硼酸钠。
在一些此类实施方案中，该氧化剂为过氧化苯甲酰或过氧化氢。在一些实施方案中，该过氧化氢为食品级。
在一些实施方案中，该氧化剂的含量小于300ppm或小于200ppm，或者该氧化剂与β-乳球蛋白的摩尔比小于2，优选地小于1，或者为约0.1至约0.85。
在一些实施方案中，该水性组合物包含至少约14g/100g，诸如至少约15g/100g、16g/100g、17g/100g或至少约18g/100g该水性组合物的总乳清蛋白含量。
在一些实施方案中，该水性组合物包含至少约4g/100g，诸如至少约5g/100g、6g/100g、7g/100g、8g/100g或至少约9g/100g该水性组合物的总β-乳球蛋白含量。
在一些实施方案中，该水性组合物包含至少约15g/100g，诸如至少约16g/100g、17g/100g、18g/100g、19g/100g或至少约20g/100g该水性组合物的总蛋白含量。
在一些实施方案中，该乳清蛋白源和/或该酪蛋白源为粉末形式。在一些实施方案中，该方法包括：重新配制该粉末以提供该水性组合物。
在一些实施方案中，该方法还包括：将该水性组合物均质化，优选地在约200/50bar下进行。在一些实施方案中，该方法包括：在步骤b)之前将该水性组合物均质化，优选地在约200/50bar下进行。
在一些实施方案中，该方法还包括：将该水性组合物的该pH值调节至5.5至6.8的pH值。
在一些实施方案中，该方法还包括：在步骤b)之前浓缩该水性组合物，优选地通过蒸发进行。
在一些实施方案中，该乳清蛋白包括可变性乳清蛋白，并且步骤b)包括对该水性组合物进行热处理，持续时间足以使该水性组合物中至少约65％(w/w)，诸如至少约70％(w/w)、至少约75％(w/w)、至少约80％(w/w)、至少约85％(w/w)、至少约90％(w/w)、至少约95％(w/w)或约100％(w/w)的该可变性乳清蛋白变性，并且可用范围可以选自这些值中的任何值之间(例如，65％(w/w)至100％(w/w)、65％(w/w)至95％(w/w)、65％(w/w)至90％(w/w)、70％(w/w)至100％(w/w)、70％(w/w)至95％(w/w)、70％(w/w)至90％(w/w)、75％(w/w)至100％(w/w)、75％(w/w)至95％(w/w)、75％(w/w)至90％(w/w)、80％(w/w)至100％(w/w)、80％(w/w)至95％(w/w)、80％(w/w)至90％(w/w)、85％(w/w)至100％(w/w)、85％(w/w)至95％(w/w)、85％(w/w)至90％(w/w)、90％(w/w)至100％(w/w)或90％(w/w)至95％(w/w))。
在一些实施方案中，在步骤b)之前，该水性组合物中小于约10％(w/w)，优选地小于约9％(w/w)、小于约8％(w/w)、小于约7％(w/w)、小于约6％(w/w)、小于约5％(w/w)、小于约4％(w/w)、小于约3％(w/w)、小于约2％(w/w)或小于约1％(w/w)的总可变性乳清蛋白变性，并且可用范围可以选自这些值中的任何值之间(例如，1％(w/w)至10％(w/w)、1％(w/w)至8％(w/w)、1％(w/w)至5％(w/w)或1％(w/w)至4％(w/w))。
在一些实施方案中，该热稳定蛋白组合物包含蛋白颗粒，至少约40体积％，诸如至少约45体积％、至少约50体积％、至少约55体积％、至少约60体积％、至少约65体积％、至少约70体积％、至少约75体积％、至少约80体积％、至少约85体积％、至少约90体积％、至少约95体积％或约100体积％的该蛋白颗粒的粒径小于1μm，并且可用范围可以选自这些值中的任何值之间(例如，约40体积％至约100体积％、约40体积％至约95体积％、约40体积％至约90体积％、约40体积％至约85体积％、约40体积％至约80体积％、约45体积％至约100体积％、约45体积％至约95体积％、约45体积％至约90体积％、约45体积％至约85体积％、约45体积％至约80体积％、约50体积％至约100体积％、约50体积％至约95体积％、约50体积％至约90体积％、约50体积％至约85体积％或约50体积％至约80体积％)。
在一些实施方案中，步骤b)包括将水溶液热处理至约70℃至约150℃的温度。
在一些实施方案中，该热稳定蛋白组合物包含相对于该组合物中的总蛋白至少约70％w/w，优选地约70％w/w至约90％w/w的乳清蛋白。在一些实施方案中，该热稳定蛋白组合物包含相对于该组合物中的总蛋白至少约80％w/w，优选地约80％w/w至约90％w/w的乳清蛋白。在一些实施方案中，该热稳定蛋白组合物包含相对于该组合物中的总蛋白至少约35％w/w，优选地约40％w/w至约60％w/w的β-乳球蛋白。在一些实施方案中，该热稳定蛋白组合物包含相对于该组合物中的总蛋白小于约30％w/w，优选地约10％w/w至约20％w/w的酪蛋白。在一些实施方案中，该热稳定蛋白组合物包含相对于该组合物中的总蛋白至少约70％w/w的乳清蛋白和相对于该组合物中的总蛋白小于约30％w/w的酪蛋白。
在一些实施方案中，该方法还包括以下步骤：对该热稳定蛋白组合物进行干燥。
在一些实施方案中，除了将液体转化为液滴以促进干燥之外，该热稳定蛋白组合物在干燥之前不会经历机械剪切过程。
在一些实施方案中，步骤b)包括在以下条件下加热该溶液：
i.在雷诺数为至少约2000的湍流条件下；
ii.在壁面剪切速率为至少约1000s-1的高壁面剪切条件下；或者
iii.在机械剪切，优选地由均质器、胶体磨、高压泵、刮面式热交换器和/或高剪切混合器产生的机械剪切条件下。
在一些实施方案中，该方法产生根据第一方面所述的热稳定蛋白组合物。
在一些实施方案中，该营养组合物包含以干重计至少约1重量％、至少约2重量％、至少约3重量％、至少约4重量％、至少约5重量％、至少约6重量％、至少约7重量％、至少约8重量％、至少约9重量％、至少约10重量％、至少约11重量％、至少约12重量％、至少约13重量％、至少约14重量％、至少约15重量％、至少约16重量％、至少约17重量％、至少约18重量％、至少约19重量％、至少约20重量％、至少约30重量％、至少约40重量％或至少约50重量％的总蛋白，并且可用范围可以选自这些值中的任何值之间(例如，约1重量％至约40重量％、或约1重量％至约30重量％、或约1重量％至约20重量％、或约1重量％至约16重量％、1重量％至约15重量％、1重量％至约14重量％、或约1重量％至约12重量％、或约1重量％至约10重量％、或约2重量％至约50重量％、或约2重量％至约40重量％、或约2重量％至约30重量％、或约2重量％至约20重量％、或约2重量％至约16重量％、2重量％至约15重量％、2重量％至约14重量％、或约2重量％至约12重量％、或约2重量％至约10重量％、约4重量％至约50重量％、或约4重量％至约40重量％、或约4重量％至约30重量％、或约4重量％至约20重量％、或约4重量％至约16重量％、4重量％至约15重量％、4重量％至约14重量％、或约4重量％至约12重量％、或约4重量％至约10重量％、约5重量％至约50重量％、或约5重量％至约40重量％、或约5重量％至约30重量％、或约5重量％至约20重量％、或约5重量％至约16重量％、5重量％至约15重量％、5重量％至约14重量％、或约5重量％至约12重量％、或约5重量％至约10重量％)。
在一些实施方案中，该营养组合物包含以干重计至少约1重量％、至少约2重量％、至少约3重量％、至少约4重量％、至少约5重量％、至少约6重量％、至少约7重量％、至少约8重量％、至少约9重量％、至少约10重量％、至少约11重量％、至少约12重量％、至少约13重量％、至少约14重量％、至少约15重量％、至少约16重量％、至少约17重量％、至少约18重量％、至少约19重量％、至少约20重量％、至少约30重量％、至少约40重量％或至少约50重量％的变性乳清蛋白，并且可用范围可以选自这些值中的任何值之间(例如，约1重量％至约40重量％、或约1重量％至约30重量％、或约1重量％至约20重量％、或约1重量％至约16重量％、1重量％至约15重量％、1重量％至约14重量％、或约1重量％至约12重量％、或约1重量％至约10重量％、或约2重量％至约50重量％、或约2重量％至约40重量％、或约2重量％至约30重量％、或约2重量％至约20重量％、或约2重量％至约16重量％、2重量％至约15重量％、2重量％至约14重量％、或约2重量％至约12重量％、或约2重量％至约10重量％、约4重量％至约50重量％、或约4重量％至约40重量％、或约4重量％至约30重量％、或约4重量％至约20重量％、或约4重量％至约16重量％、4重量％至约15重量％、4重量％至约14重量％、或约4重量％至约12重量％、或约4重量％至约10重量％、约5重量％至约50重量％、或约5重量％至约40重量％、或约5重量％至约30重量％、或约5重量％至约20重量％、或约5重量％至约16重量％、5重量％至约15重量％、5重量％至约14重量％、或约5重量％至约12重量％、或约5重量％至约10重量％)。
在一些实施方案中，该营养组合物中至少约50％(w/w)，诸如至少约55％(w/w)、至少约60％(w/w)、至少约65％(w/w)、至少约70％(w/w)、至少约75％(w/w)、至少约80％(w/w)、至少约85％(w/w)、至少约90％(w/w)或至少约95％(w/w)的总蛋白为变性乳清蛋白，并且可用范围可以选自这些值中的任何值之间(例如，50％(w/w)至95％(w/w)、50％(w/w)至90％(w/w)、50％(w/w)至85％(w/w)、50％(w/w)至80％(w/w)、55％(w/w)至95％(w/w)、55％(w/w)至90％(w/w)、55％(w/w)至85％(w/w)、55％(w/w)至80％(w/w)、60％(w/w)至95％(w/w)、60％(w/w)至90％(w/w)、60％(w/w)至85％(w/w)、60％(w/w)至80％(w/w)、65％(w/w)至95％(w/w)、65％(w/w)至90％(w/w)、65％(w/w)至85％(w/w)、65％(w/w)至80％(w/w)、70％(w/w)至95％(w/w)、70％(w/w)至90％(w/w)、70％(w/w)至85％(w/w)、70％(w/w)至80％(w/w)、75％(w/w)至95％(w/w)、75％(w/w)至90％(w/w)、75％(w/w)至85％(w/w)、75％(w/w)至80％(w/w)、80％(w/w)至95％(w/w)、80％(w/w)至90％(w/w)或80％(w/w)至85％(w/w)。
在一些实施方案中，该营养组合物中至少约50％(w/w)，诸如至少约55％(w/w)、至少约60％(w/w)、至少约65％(w/w)、至少约70％(w/w)、至少约75％(w/w)、至少约80％(w/w)、至少约85％(w/w)、至少约90％(w/w)、至少约95％(w/w)或约100％(w/w)的总蛋白由该热稳定蛋白组合物提供，并且可用范围可以选自这些值中的任何值之间(例如，50％(w/w)至100％(w/w)、50％(w/w)至95％(w/w)、50％(w/w)至90％(w/w)、50％(w/w)至85％(w/w)、50％(w/w)至80％(w/w)、50％(w/w)至75％(w/w)、55％(w/w)至100％(w/w)、55％(w/w)至95％(w/w)、55％(w/w)至90％(w/w)、55％(w/w)至85％(w/w)、55％(w/w)至80％(w/w)、55％(w/w)至75％(w/w)、60％(w/w)至100％(w/w)、60％(w/w)至95％(w/w)、60％(w/w)至90％(w/w)、60％(w/w)至85％(w/w)、60％(w/w)至80％(w/w)、60％(w/w)至75％(w/w)、65％(w/w)至100％(w/w)、65％(w/w)至95％(w/w)、65％(w/w)至90％(w/w)、65％(w/w)至85％(w/w)、65％(w/w)至80％(w/w)、65％(w/w)至75％(w/w)、70％(w/w)至100％(w/w)、70％(w/w)至95％(w/w)、70％(w/w)至90％(w/w)、70％(w/w)至85％(w/w)、70％(w/w)至80％(w/w)、70％(w/w)至75％(w/w)、75％(w/w)至100％(w/w)、75％(w/w)至95％(w/w)、75％(w/w)至90％(w/w)、75％(w/w)至85％(w/w)或75％(w/w)至80％(w/w))。
在一些实施方案中，该营养组合物中至少约40体积％，诸如至少约45体积％、至少约50体积％、至少约55体积％、至少约60体积％、至少约65体积％、至少约70体积％、至少约75体积％、至少约80体积％、至少约85体积％、至少约90体积％、至少约95体积％或约100体积％的该蛋白颗粒的粒径小于1μm，并且可用范围可以选自这些值中的任何值之间(例如，40体积％至100体积％、40体积％至95体积％、40体积％至90体积％、40体积％至85体积％、40体积％至80体积％、45体积％至100体积％、45体积％至95体积％、45体积％至90体积％、45体积％至85体积％、45体积％至80体积％、50体积％至100体积％、50体积％至95体积％、50体积％至90体积％、50体积％至85体积％或50体积％至80体积％)。
在一些实施方案中，该营养组合物中至少约40体积％，诸如至少约45体积％、至少约50体积％、至少约55体积％、至少约60体积％、至少约65体积％、至少约70体积％、至少约75体积％、至少约80体积％、至少约85体积％、至少约90体积％、至少约95体积％或约100体积％的该蛋白颗粒的粒径为0.1μm至1μm，并且可用范围可以选自这些值中的任何值之间(例如，40体积％至100体积％、40体积％至95体积％、40体积％至90体积％、40体积％至85体积％、40体积％至80体积％、45体积％至100体积％、45体积％至95体积％、45体积％至90体积％、45体积％至85体积％、45体积％至80体积％、50体积％至100体积％、50体积％至95体积％、50体积％至90体积％、50体积％至85体积％或50体积％至80体积％)。
在一些实施方案中，该营养组合物中小于约60体积％，诸如小于约55体积％、小于约50体积％、小于约45体积％、小于约40体积％、小于约35体积％、小于约30体积％或小于约25体积％的该蛋白颗粒的粒径为1μm至5μm，并且可用范围可以选自这些值中的任何值之间(例如，25体积％至60体积％、25体积％至55体积％、25体积％至50体积％、25体积％至45体积％、25体积％至40体积％、25体积％至35体积％、25体积％至30体积％、30体积％至60体积％、30体积％至55体积％、35体积％至55体积％、40体积％至55体积％或45体积％至55体积％)。
在一些实施方案中，该营养组合物中小于约10体积％，诸如小于约9体积％、小于约8体积％、小于约7体积％、小于约6体积％、小于约5体积％、小于约4体积％、小于约3体积％、小于约2体积％、小于约1体积％或约0体积％的该蛋白颗粒的粒径为至少5μm，并且可用范围可以选自这些值中的任何值之间(例如，0体积％至10体积％、0体积％至9体积％、0体积％至8体积％、0体积％至7体积％、0体积％至6体积％、0体积％至5体积％、0体积％至4体积％、0体积％至3体积％、0体积％至2体积％或0体积％至1体积％)。
在一些实施方案中，该营养组合物已进行二次热处理，优选地为灭菌和/或巴氏灭菌。在一些实施方案中，该营养组合物为经灭菌和/或巴氏灭菌的营养组合物。优选地，该经灭菌和/或巴氏灭菌的营养组合物在约20℃至约25℃的温度下延长储存至少2个月、至少3个月、至少6个月或至少12个月之后进行无菌包装时表现出可忽略不计的细菌生长。
在一些实施方案中，该营养组合物为食品产品。
在一些实施方案中，该食品产品为烘焙食品产品、营养棒、凝固型酸奶或搅拌型酸奶、凝固型凝胶或半固体食品产品。
在一些实施方案中，该食品产品为凝固型酸奶或搅拌型酸奶。在一些实施方案中，该凝固型酸奶或该搅拌型酸奶包含约6％(w/v)至约20％(w/v)的总蛋白。
在一些实施方案中，该凝固型酸奶或该搅拌型酸奶与对照酸奶产品相比表现出减小的体积加权平均粒径，所述对照酸奶产品具有相同成分组成和相同总蛋白含量，不同之处在于，该对照酸奶产品不包含根据第一方面或第三方面所述的热稳定蛋白组合物。
在一些实施方案中，该食品产品为经热处理的高蛋白凝固型凝胶。在一些实施方案中，该经热处理的高蛋白凝固型凝胶包含至少约10％(w/v)或至少约15％(w/v)的总蛋白。
在一些实施方案中，该食品产品为经热处理的高蛋白半固体食品产品。在一些实施方案中，该经热处理的高蛋白半固体食品产品包含至少约10％(w/v)或至少约15％(w/v)的总蛋白。
在一些实施方案中，该食品产品在20℃下以50s-1测量的粘度小于约1000mPa.s、小于约800mPa.s、小于约600mPa.s或小于约400mPa.s。
在一些实施方案中，该营养组合物为液体组合物，诸如液体营养组合物。在一些实施方案中，该营养组合物为液体营养组合物。
在一些实施方案中，该液体组合物在20℃下以100s-1测量的粘度小于约400mPa.s，诸如小于约350mPa.s、小于约300mPa.s、小于约250mPa.s、小于约200mPa.s、小于约150mPa.s、小于约100mPa.s、小于约90mPa.s、小于约80mPa.s、小于约70mPa.s、小于约60mPa.s、小于约50mPa.s、小于约40mPa.s、小于约30mPa.s、小于约20mPa.s、小于约10mPa.s、小于约8mPa.s、小于约6mPa.s、小于约5mPa.s、约4mPa.s、约3mPa.s或约2mPa.s，并且可用范围可以选自这些值中的任何值之间(例如，2mPa.s至400mPa.s、2mPa.s至300mPa.s、2mPa.s至200mPa.s、2mPa.s至100mPa.s、4mPa.s至400mPa.s、4mPa.s至300mPa.s、4mPa.s至200mPa.s、4mPa.s至100mPa.s、6mPa.s至400mPa.s、6mPa.s至300mPa.s、6mPa.s至200mPa.s或6mPa.s至100mPa.s)。
在一些实施方案中，该液体组合物在以下操作后表现出小于约10％的沉降，诸如小于约9％的沉降、小于约8％的沉降、小于约7％的沉降、小于约6％的沉降、小于约5％的沉降、小于约4％的沉降、小于约3％的沉降、小于约2％的沉降、小于约1％的沉降或约0％的沉降：(a)在约20℃至约25℃的温度下储存至少6周；(b)在约20℃至约25℃的温度下储存至少3个月；和/或(c)以1540×g进行离心5分钟，并且可用范围可以选自这些值中的任何值之间(例如，0％至10％的沉降、0％至9％的沉降、0％至8％的沉降、0％至7％的沉降、0％至6％的沉降、0％至5％的沉降、1％至10％的沉降、1％至9％的沉降、1％至8％的沉降、1％至7％的沉降、1％至6％的沉降、1％至5％的沉降、2％至10％的沉降、2％至9％的沉降、2％至8％的沉降、2％至7％的沉降、2％至6％的沉降、2％至5％的沉降、3％至10％的沉降、3％至9％的沉降、3％至8％的沉降、3％至7％的沉降、3％至6％的沉降、3％至5％的沉降、4％至10％的沉降、4％至9％的沉降、4％至8％的沉降、4％至7％的沉降、4％至6％的沉降、4％至5％的沉降、5％至10％的沉降、5％至9％的沉降、5％至8％的沉降、5％至7％的沉降或5％至6％的沉降)。
在一些实施方案中，该液体组合物还包含：
a.约0.1％(w/v)至约30％(w/v)的脂质；
b.约0.1％(w/v)至约40％(w/v)的碳水化合物，优选地约0.1％(w/v)至约30％(w/v)的碳水化合物；
c.至少一种单价阳离子；
d.至少一种二价金属阳离子，优选地Ca2+，任选地以至少约30mg/100mL、至少约50mg/100mL或至少约100mg/100mL的量存在；或者
e.(a)至(d)中的任两项或更多项的任何组合。
在一些实施方案中，该液体组合物包含至少约0.1％w/v，诸如至少约1％w/v、2％w/v、3％w/v、4％w/v、5％w/v、6％w/v、7％w/v、8％w/v、9％w/v、10％w/v、15％w/v、20％w/v、25％w/v、30％w/v、35％w/v或至少约40％w/v的碳水化合物，并且可用范围可以选自这些值中的任何值之间(例如，约0.1％w/v至约40％w/v、约0.1％w/v至约30％w/v、约0.1％w/v至约20％w/v、约0.1％w/v至约10％w/v、约1％w/v至约40％w/v、约1％w/v至约30％w/v、约1％w/v至约20％w/v、约1％w/v至约10％w/v、约10％w/v至约40％w/v、约10％w/v至约30％w/v、约10％w/v至约20％w/v、约20％w/v至约40％w/v、约20％w/v至约30％w/v或约30％w/v至约40％w/v)。
在一些实施方案中，该液体组合物的能量密度为至少约0.5kcal/mL，诸如至少约1.0kcal/mL、至少约1.5kcal/mL或至少约2.0kcal/mL，并且可用范围可以选自这些值中的任何值之间(例如，0.5kcal/mL至2.0kcal/mL、1.0kcal/mL至2.0kcal/mL、1.5kcal/mL至2.0kcal/mL、0.5kcal/mL至1.5kcal/mL或1.0kcal/mL至1.5kcal/mL)。
在一些实施方案中，该液体组合物为经热处理的耐贮存液体营养组合物。
在一些实施方案中，该液体组合物为高蛋白饮料或医疗食品。
在一些实施方案中，该液体组合物为饮用酸奶。在一些实施方案中，该饮用酸奶在20℃下以50s-1测量的粘度小于约400mPa.s、小于约300mPa.s、小于约200mPa.s或小于约100mPa.s，并且可用范围可以选自这些值中的任何值之间(例如，100mPa.s至400mPa.s、100mPa.s至300mPa.s或100mPa.s至200mPa.s)。
在一些实施方案中，该液体组合物为酸性饮料。在一些实施方案中，该酸性饮料的pH值为约2至约4.8。在一些实施方案中，该液体组合物为中性饮料。在一些实施方案中，该中性饮料的pH值为约6.5至约7.5。在一些实施方案中，该酸性饮料或该中性饮料在20℃下以100s-1测量的粘度小于约400mPa.s、小于约300mPa.s、小于约200mPa.s或小于约100mPa.s，并且可用范围可以选自这些值中的任何值之间(例如，100mPa.s至400mPa.s、100mPa.s至300mPa.s或100mPa.s至200mPa.s)。
在一些实施方案中，该热稳定蛋白质组合物的用途是用于制备根据第四方面所述的营养组合物。
在一些实施方案中，该一种或多种附加成分包括：一种或多种脂质；一种或多种碳水化合物；一种或多种蛋白；一种或多种维生素；一种或多种矿物质；一种或多种乳制品；水；一种或多种食品添加剂；一种或多种多元醇；一种或多种着色剂；一种或多种水果制剂；或这些成分中的任两项或更多项的任何组合。
在一些实施方案中，该一种或多种脂质包括一种或多种植物脂质和/或一种或多种乳脂质。
在一些实施方案中，该一种或多种碳水化合物包括一种或多种单糖、二糖、寡糖、多糖或这些项中的任两项或更多项的任何组合。
在一些实施方案中，该一种或多种额外蛋白源来源于奶、乳清、酪蛋白、酪蛋白酸盐、蛋、蛋清、蛋黄、蔬菜、植物、苜蓿、三叶草、豌豆、豆、芸豆、大豆、小扁豆、羽扇豆、可可豆、角豆、坚果、花生、黑麦、谷类、全麦、稻米、麦麸、真菌或藻类蛋白、其蛋白浓缩物、其蛋白分离物、其水解物或这些项中的任两项或更多项的任何组合。
在一些实施方案中，该一种或多种维生素包括维生素C、维生素A、维生素E、维生素B12、维生素K、核黄素、烟酸、维生素D、维生素B6、叶酸、吡哆醇、硫胺素、泛酸、维生素H、或其任何盐、衍生物或代谢物或这些项中的任两项或更多项的任何组合。
在一些实施方案中，该一种或多种矿物质包括氯化物、钠、钙、铁、铬、铜、碘、锌、镁、磷或钾或这些项中的任两项或更多项的任何组合。
在一些实施方案中，该一种或多种食品添加剂包括一种或多种乳化剂，优选地为卵磷脂、单甘油酯和双甘油酯、聚甘油酯、奶磷脂、柠檬酸酯(CITREM)、聚山梨醇酯60、单硬脂酸甘油酯、DATEM或这些项中的任两项或更多项的任何组合。
在一些实施方案中，该一种或多种食品添加剂包括一种或多种稳定剂，优选地为角叉菜胶、胶菜胶、果胶、瓜尔胶、罗望子胶、羧甲基纤维素、藻酸盐、琼脂、燕麦胶、黄蓍胶、阿拉伯胶、黄原胶、刺梧桐树胶、塔拉胶、淀粉和改性淀粉以及微晶纤维素、明胶或这些项中的任两项或更多项的任何组合。
在一些实施方案中，该营养组合物或该液体组合物是根据第四方面所述的营养组合物。
本发明还可以被广义地描述为存在于本申请的说明书中单独地或共同地提及或指示的部分、元件和特征，以及所述部分、元件或特征中的任两项或更多项的任何或所有组合中，并且在本文中提及具有本发明所涉及的领域中的已知等效物的特定整体的情况下，此类已知等效物被认为如同单独阐述一样并入本文。
本文公开的数值范围(例如，1至10)的引用也包括该范围内的所有有理数(例如，1、1.1、2、3、3.9、4、5、6、6.5、7、8、9和10)以及该范围内的任何有理数范围(例如，2至8、1.5至5.5和3.1至4.7)，因此，本文明确公开的所有范围的所有子范围在此明确公开。这些仅是具体意图的示例，并且所列举的最低值与最高值之间的所有可能的数值组合将被认为在本申请中以类似方式明确说明。
尽管本发明如上广义定义，但是本领域技术人员将理解，本发明不限于此，并且本发明还包括以下描述给出示例的实施例。
附图说明
现在将仅通过示例并参考附图来描述本发明，在附图中：
图1示出了包含总固体含量为10％、pH值为7.0的对比变性乳清蛋白组合物(样品4)的水溶液在加热之前(十字形)、在加热之后(三角形)以及在蒸发至总固体含量为19％之后(菱形)的粘度变化，如实施例1中描述。
图2示出了图1中所示的水溶液在加热之前(圆圈)、在加热之后(正方形)、在蒸发至总固体含量为19％之后(三角形)以及在喷雾干燥成粉末并在水中以总固体含量为10％重新配制该粉末之后(菱形)的粒径分布(按体积密度)变化，如实施例1中描述。
图3示出了本发明的蛋白含量为14％、pH值为6.8的热稳定蛋白组合物的实施方案(样品1)在加热之前(圆圈)以及在120℃下加热10分钟之后(正方形)的粒径分布(按体积密度计)变化，如实施例1中描述。
图4示出了用于生产热稳定蛋白组合物的方法的实施方案的流程图。乳清蛋白源可以包括乳清渗余物、乳清蛋白粉或它们的混合物。
图5示出了用于生产包含热稳定蛋白组合物的液体营养组合物的方法的实施方案的流程图。
具体实施方式
本发明涉及包含蛋白颗粒的热稳定蛋白组合物，这些蛋白颗粒含有乳清蛋白和酪蛋白。这些蛋白颗粒的粒径具有抗沉降的特性，并且可以提供良好口感(即无砂砾感或粉状感)。在制造之后，这些蛋白颗粒无需额外的机械剪切即可进一步破碎至所需粒径，并且不易破碎。这些蛋白颗粒在热处理和/或储存后还表现出最小的粒径变化。这些蛋白组合物具有抗热诱导凝固或凝胶化的特性。这些蛋白组合物还具有良好的风味特征，例如与全乳清组合物相比，其“蛋”风味减少而“奶”风味增加。
1.定义
除非另有说明，否则单数形式“一”、“一个”和“该”包括复数含义。
如本文所使用的术语“约”通常是指本领域技术人员认为等同于所列举的值的数值范围(例如，所列举的值的±5％至±10％)。范围在本文中可以表示为从“约”一个特定值和/或到“约”另一特定值。当表示此类范围时，该范围包含所列举的值。
如本文所使用，术语“和/或”意指“和”或“或”，或两者。
短语“脱钙”在本文中用于指组合物，诸如奶蛋白浓缩物(MPC)，其中结合到酪蛋白的钙的浓度已经降低并且低于对应的未消耗组合物中结合到酪蛋白的钙的浓度。此类组合物还可以消耗其他二价阳离子，因此与对应的未消耗组合物相比，结合到酪蛋白的二价阳离子(例如，镁)的浓度较低。类似地，提及酪蛋白中的钙是指结合的钙，即由该酪蛋白结合的钙。
如本文所使用的术语“变性乳清蛋白和酪蛋白的共聚集体”是指包含变性乳清蛋白和酪蛋白两者的聚集体。
如本说明书中使用的术语“包含”是指“至少部分地由……组成”。当解释本说明书中包括该术语的语句时，在每个语句中以该术语开头的特征都需要存在，也可以存在其他特征。相关术语诸如“包含(comprise)”和“包含(comprised)”将以相同的方式解释。
如本文所使用的术语“酪蛋白”包括α(s1)-酪蛋白和α(s2)-酪蛋白、β-酪蛋白、κ-酪蛋白及其混合物，也包括酪蛋白酸盐，诸如酪蛋白酸钠、酪蛋白酸钙、酪蛋白酸镁、酪蛋白酸钾和酪蛋白酸铵。
术语“酪蛋白酸盐”是指酪蛋白和金属离子的化合物，其通过酸沉淀酪蛋白，然后用包括该金属离子的碱再溶解而产生。包含钠、钙、镁、钾或铵的氢氧化物溶液可以用于生产酪蛋白酸钠、酪蛋白酸钙、酪蛋白酸镁、酪蛋白酸钾或酪蛋白酸铵。在Fox&McSweeney(2003年)和乳品加工手册(2003年)中描述了酪蛋白酸盐和生产适合于本文使用的酪蛋白酸盐的方法。
如本文所使用的术语“共价聚集”及其相关术语(诸如“共价聚集体”)是指变性β-乳球蛋白分子，该变性β-乳球蛋白分子含有与另一蛋白分子的至少一个分子间共价键。此类共价键的一个示例是在两个巯基(诸如两个半胱氨酸氨基酸的侧链中的巯基)之间形成的二硫键。
如本文所使用的术语“可变性乳清蛋白”是指能够变性的乳清蛋白的总和。某些乳清蛋白源(诸如干酪乳清)可能含有蛋白(其为酪蛋白相关蛋白)，诸如糖巨肽(GMP)和示蛋白胨5(pp5)。热处理会导致牛血清白蛋白(BSA)、α-乳白蛋白、β-乳球蛋白、乳铁蛋白和免疫球蛋白变性。相比之下，GMP和pp5是不可变性的。因此，术语“可变性乳清蛋白”不包括GMP和pp5。总可变性乳清蛋白可以如实施例1的第1.1节中描述的那样计算。
如本文所使用的术语“干重计”是指在去除产品中的水分之后组合物或产品中物质的百分比。这可以通过应用校正以考虑产品中残留的水分来计算。
如本文所使用的术语“热稳定”是指在二次热处理后具有抗不良变化(诸如粘度增加、凝胶化和/或粒径分布变化)的特性的组合物。热稳定性通常如第7节中描述的那样进行评估。非热稳定组合物在进行二次热处理时可能会凝胶化或表现出粘度增加，并且可能会表现出粒径分布增加(例如，粒径为至少5μm的颗粒比例增加、粒径为1μm至5μm的颗粒比例增加和/或粒径为0.1μm至1μm的颗粒比例减少)。在一些实施方案中，当热稳定组合物在进行二次热处理时，热稳定组合物表现出最小或基本上没有凝胶化，粘度不会显著增加，粒径为1μm至5μm和/或至少5μm的蛋白颗粒的比例不会显著增加，并且/或者粒径为0.1μm至1μm的蛋白颗粒的比例不会显著减少。
术语“液体营养组合物”是指施用于受试者的胃肠道的水性组合物。该施用优选地为口服施用，或者可以通过其他方式施用，诸如通过管饲，包括鼻胃饲和胃饲。术语“液体营养组合物”包括医疗食品、肠内营养、用于特殊医疗目的的食品、液体膳食替代品和补充剂。本文所描述的液体营养组合物可以提供大量的蛋白质和碳水化合物，通常还提供脂质。它们还可以包括维生素和矿物质。在各种实施方案中，需要营养的受试者可能患有或易患某种疾病或病症，或者可能正在接受或已经接受某种疾病或病症的治疗，可以是老年人、正在从某种疾病或病症中恢复的人或营养不良的人。在其他实施方案中，受试者也可以是健康个体，包括但不限于运动员或活跃的老年人，包括具有特殊营养需求的人。
如本文所使用的术语“机械剪切过程”是指使用机械装置(诸如均质器、胶体磨、高压泵、刮面式热交换器、高剪切混合器、超声波发生器、微流化器等)来混合溶液或破碎其中颗粒的过程。
如本文所使用的术语“非乳蛋白”是指任何蛋白(其非奶蛋白)(即非来源于动物奶的任何蛋白)。非乳蛋白包括植物源性蛋白、真菌蛋白和藻类蛋白。
术语“非变性”和“天然”是指未经变性的蛋白。这包括可变性蛋白和非可变性蛋白两者。
如本文所使用的术语“非乳清蛋白”是指任何蛋白(其非乳清蛋白)，并且包括酪蛋白和来源于一种或多种非乳源的蛋白。
如本文所使用的术语“营养组合物”意指供人类或动物消耗的组合物，包括食品和饮料。消耗可以通过食用或饮用进行。在各种实施方案中，本文所提供的食品产品满足美国食品和药物管理局(FDA)、美国农业部、欧洲食品安全机构和/或其他州或地区食品管理机构要求的食品安全标准。该术语包括可以与其他成分组合或加入到其他成分中以制备可以被人类或动物摄取的组合物的组合物。
如本文所使用的术语“一次加热”和“一次热处理”是指在制备本发明的热稳定蛋白组合物的过程中用于使蛋白变性的热处理。在一些实施方案中，一次热处理可以包括多个加热和/或保温步骤。例如，在一些实施方案中，一次热处理包括在第一温度下预热，然后在第二温度下加热。术语“一次热处理”旨在涵盖在制备本发明的热稳定蛋白组合物的过程中用于使蛋白变性的所有此类加热步骤。
如本文所使用的术语“蛋白颗粒”是指不溶于水溶液(诸如水)的蛋白的聚集体。此类颗粒可以通过变性(例如，通过加热)结合剪切(诸如通过机械剪切过程)形成。不溶于水溶液的蛋白颗粒能够通过离心(例如，在25℃下以20,000×g进行离心1小时)从水溶液中分离。如果包含蛋白颗粒的组合物含有酪蛋白，则应在中性pH下进行离心，以避免酪蛋白沉淀。
术语“残留非变性”和“残留天然”是指在变性处理之后未经变性的蛋白。这包括未经变性的可变性蛋白和非变性蛋白两者。
如本文所使用的术语“渗余物”是指在乳清或乳清源、奶或脱脂奶超滤之后保留的级分。与起始材料相比，此类级分的蛋白含量占总固体含量的比例较高，而乳糖含量占总固体含量的比例较低。
如本文所使用，名词前面“一个或多个”意指该名词的复数和/或单数形式。
如本文所使用的术语“二次加热”和“二次热处理”是指在制备本发明的热稳定蛋白组合物的过程中用于使蛋白变性的热处理之后进行的任何附加的加热步骤。例如，在一些实施方案中，本发明的热稳定蛋白组合物用于生产营养组合物，该营养组合物随后进行二次热处理。二次热处理的一些非限制性示例包括高温巴氏灭菌、超高温(UHT)处理和蒸煮加热。在一些实施方案中，对本发明的热稳定蛋白组合物的样品进行如实施例1的第1.4节中描述的一次颗粒生长测试。一次颗粒生长测试包括二次热处理。在一些实施方案中，二次热处理包括加热至至少80℃，诸如至少90℃、至少110℃、至少120℃、至少135℃或至少140℃。在一些实施方案中，二次热处理包括加热至80℃至85℃的温度并持续20分钟至30分钟，或者加热至90℃至95℃的温度并持续5分钟，或者加热至135℃至150℃并持续4秒至10秒，或者加热至110℃至130℃并持续10分钟至20分钟。在一些实施方案中，二次热处理包括加热至约90℃并持续约10分钟，或者加热至约120℃并持续约4分钟，或者加热至约140℃并持续约2分钟。
如本文所使用的术语“耐贮存”是指能够在室温(例如，约20℃至约25℃)下长时间(例如，至少2个月、至少3个月、至少6个月或至少12个月)储存而不会发生不良变化的组合物(例如，液体组合物，诸如液体营养组合物)。例如，在一些实施方案中，在约20℃至约25℃的温度下储存至少2个月、至少3个月、至少6个月或至少12个月之后，耐贮存组合物表现出最小或基本上没有沉降、凝胶化、聚集、絮凝、凝固、粘度增加、粒径为0.1μm至1μm的蛋白颗粒体积比例减少、粒径为1μm至5μm的蛋白颗粒体积比例增加和/或粒径为至少5μm的蛋白颗粒体积比例增加。在一些实施方案中，耐贮存组合物表现出最小或基本上没有粉状感或砂砾感。为了减少细菌生长，耐贮存组合物通常进行热处理(例如，通过灭菌和/或高温巴氏灭菌)，并进行无菌包装。在一些实施方案中，耐贮存组合物(例如，经灭菌和/或巴氏灭菌的耐贮存组合物)在约20℃至约25℃的温度下延长储存至少2个月、至少3个月、至少6个月或至少12个月之后表现出可忽略不计的细菌生长。
如本文所使用的术语“受试者”包括人类和其他灵长类动物以及其他哺乳类动物，诸如农场动物、运动动物和宠物。在某些实施方案中，该受试者是人类。在一些此类实施方案中，该受试者是人类婴儿、人类幼儿、人类儿童或人类成人。在某些实施方案中，该受试者需要营养支持。
如本文所使用的“可变性乳清蛋白的总量”是指可变性血清白蛋白、可变性α-乳白蛋白、可变性β-乳球蛋白、可变性乳铁蛋白和可变性免疫球蛋白(IgG)的量的总和。本文中的“可变性”是指变性蛋白和能够变性的非变性蛋白的总和，但不包括无法变性的非变性蛋白。可变性乳清蛋白的总量可以如实施例1的第1.1节中描述的那样进行测定。
如本文所使用的术语“变性乳清蛋白”是指变性血清白蛋白、变性α-乳白蛋白、变性β-乳球蛋白、变性乳铁蛋白和变性免疫球蛋白(IgG)。变性乳清蛋白的总量可以如实施例1的第1.1节中描述的那样进行测定。
如本文所使用的术语“总蛋白”是指通过测定组合物的总氮含量，然后乘以6.38而不减去非蛋白氮含量来测定的组合物的蛋白的总量。样品的总蛋白含量可以通过如ISO8968-1:2014中描述的凯氏定氮法来测定。
如本文所使用的术语“乳清”是指在从奶中去除酪蛋白之后留下的液体组合物。这可以通过凝乳酶(诸如用于制作干酪的酶)的作用来实现，所得乳清被称为“甜乳清”或“干酪乳清”。另选地，可以通过酸沉淀(例如，通过将奶的pH值降低至4.6以下)来去除酪蛋白。使用该方法生产的乳清被称为“酸乳清”或“酸性乳清”。另选地，可以通过微滤或本领域已知的任何其他合适方法来去除酪蛋白。所有此类乳清都被考虑用于本发明。
如本文所使用的术语“乳清蛋白浓缩物”或“WPC”是指乳清的级分，其中至少部分去除了乳糖，从而使蛋白含量增加到至少20重量％。在某些实施方案中，WPC中至少65重量％、至少70重量％、至少75重量％或至少80重量％的总固体(TS)含量为乳清蛋白。在一些示例中，乳清蛋白的比例相对于WPC来源于其中的乳清的比例基本保持不变。在各种实施方案中，WPC是蒸发后的乳清蛋白渗余物。出于本说明书的目的，在上下文允许的情况下，术语“WPC”包括乳清蛋白分离物(WPI)。
如本文所使用的“乳清蛋白分离物”或“WPI”是指至少90％的TS含量为乳清蛋白的WPC。
如本文所使用的“酸奶”是指由乳制品制备的酸性或发酵食品或饮料产品，其中含有活微生物或化学酸化剂或两者。术语“酸奶”包括凝固型酸奶或搅拌型酸奶以及饮用酸奶，并且还包括常温酸奶。
2.热稳定蛋白组合物
在第一方面，本发明提供了一种包含乳清蛋白和酪蛋白的热稳定蛋白组合物，其中
该组合物包含重量比为约1.6:1至约5:1的β-乳球蛋白和酪蛋白；
该乳清蛋白包含变性至少约65％(w/w)的可变性乳清蛋白；
该组合物中至少约40％(w/w)的总β-乳球蛋白发生共价聚集；并且
该组合物包含蛋白颗粒，其中
至少约40体积％的该蛋白颗粒的粒径小于1μm；并且
至少一部分的该蛋白颗粒包含变性乳清蛋白和酪蛋白的共聚集体。
在某些实施方案中，该热稳定蛋白组合物包含以干重计至少约60重量％、至少约65重量％、至少约70重量％、至少约75重量％、至少约80重量％、至少约85重量％、至少约90重量％或至少约95重量％的总蛋白，并且可用范围可以选自这些值中的任何值之间(例如，60重量％至95重量％、65重量％至95重量％、70重量％至95重量％、75重量％至90重量％、80重量％至85重量％)。
在各种实施方案中，该组合物中至少约70％w/w，诸如至少约75％w/w、至少约80％w/w、至少约85％w/w或约90％w/w的总蛋白为乳清蛋白，并且可用范围可以选自这些值中的任何值之间(例如，70％w/w至90％w/w、75％w/w至90％w/w或80％w/w至90％w/w)。
在各种实施方案中，该组合物中小于30％w/w，诸如小于约25％w/w、小于约20％w/w、小于约15％w/w或约10％w/w的总蛋白为酪蛋白，并且可用范围可以选自这些值中的任何值之间(例如，10％w/w至30％w/w、10％w/w至25％w/w、10％w/w至20％w/w、10％w/w至15％w/w、15％w/w至30％w/w、15％w/w至25％w/w或15％w/w至20％w/w)。在一个实施方案中，约80％w/w至约90％w/w的总蛋白为乳清蛋白，并且约10％w/w至约20％w/w的总蛋白为酪蛋白。
本发明的组合物中β-乳球蛋白和酪蛋白的相对重量可以使用重量比来描述。本文所描述的β-乳球蛋白与酪蛋白的比例通常以“x:1”的格式表示。这意味着每1个重量单位的酪蛋白对应存在“x”个重量单位的β-乳球蛋白。例如，β-乳球蛋白与酪蛋白的重量比为5:1意味着每1g酪蛋白含有5gβ-乳球蛋白，而重量比为1.6:1意味着每1g酪蛋白含有1.6gβ-乳球蛋白。类似地，β-乳球蛋白与酪蛋白的重量比为1.6:1至5:1意味着每1g酪蛋白含有1.6gβ-乳球蛋白至5gβ-乳球蛋白。
组合物的以“x:1”格式表示的β-乳球蛋白与酪蛋白的重量比可以通过将存在的β-乳球蛋白的重量除以存在的酪蛋白的重量来计算，以测定“x”的值。
β-乳球蛋白与酪蛋白的比例可以通过在组合物中包含不同量的β-乳球蛋白源(诸如乳清蛋白源)和酪蛋白源(诸如酪蛋白酸盐)来调节。在各种实施方案中，该组合物包含重量比为约1.6:1至约5:1，诸如约1.6:1至约4:1、约1.6:1至约3.5:1、约1.6:1至约3:1、约2:1至约5:1、约2:1至约4:1、约2:1至约3.5:1、约2:1至约3:1、约2.1:1至约5:1、约2.1:1至约4:1、约2.1:1至约3.5:1、约2.1:1至约3:1、约2.2:1至约5:1、约2.2:1至约4:1、约2.2:1至约3.5:1或约2.2:1至约3:1的β-乳球蛋白和酪蛋白。在各种实施方案中，该组合物包含重量比为至少约1.6:1，诸如至少约2:1、至少约2.1:1、至少约2.2:1、至少约2.4:1、至少约2.6:1、至少约2.8:1或至少约2.9:1的β-乳球蛋白和酪蛋白。
在各种实施方案中，该组合物包含重量比为至少3:1、至少4:1、至少4.1:1、至少4.2:1、至少4.3:1、至少4.4:1、至少4.5:1、至少5:1、至少5.5:1、至少6:1、至少7:1、至少8:1或至少9:1的总乳清蛋白和酪蛋白。在各种实施方案中，该组合物包含重量比为3:1至10:1、3:1至9:1、3:1至8:1、3:1至7:1、3:1至6:1、3:1至5:1、4:1至10:1、4:1至9:1、4:1至8:1、4:1至7:1、4:1至6:1、4:1至5:1、4.5:1至10:1、4.5:1至9:1、4.5:1至8:1、4.5:1至7:1、4.5:1至6:1、4.5:1至5:1、5:1至10:1、5:1至9:1、5:1至8:1、5:1至7:1或5:1至6:1的总乳清蛋白和酪蛋白。
在一些实施方案中，该组合物为液体组合物。在其他实施方案中，该组合物为粉末，例如水分含量小于约5％的粉末。
3.蛋白源
在一些实施方案中，该蛋白源包含乳清和酪蛋白两者(诸如脱钙MPC)。在一些实施方案中，使用单独的乳清蛋白源和酪蛋白源。在一些实施方案中，将包含乳清和酪蛋白两者的一种或多种蛋白源与一种或多种乳清蛋白源和/或酪蛋白源一起使用。这可以用于例如调节总蛋白含量、乳清蛋白总量、酪蛋白总量、总乳清蛋白与酪蛋白的重量比和/或β-乳球蛋白与酪蛋白的重量比。
3.1乳清蛋白源
用于热稳定蛋白组合物的乳清蛋白源可以是提供一种或多种乳清蛋白的任何源，诸如甜乳清或酸性酪蛋白乳清或奶乳清(通过微滤脱脂奶作为渗透相获得)或它们的组合。示例性乳清蛋白源包括但不限于凝乳酶乳清或干酪乳清、乳酸乳清、矿物酸乳清、酪蛋白乳清和微滤脱脂奶乳清。在某些实施方案中，用于热稳定蛋白组合物的乳清蛋白源为乳清蛋白浓缩物(WPC)或乳清蛋白分离物(WPI)。乳清蛋白组合物(包括WPC和WPI)可以来源于酸性酪蛋白乳清或干酪乳清。用于热稳定蛋白组合物的另选乳清蛋白源包括富含单个乳清蛋白的组合物(例如，富含β-乳球蛋白的组合物或富含α-乳白蛋白的组合物)。
WPC富含乳清蛋白，但是还含有其他组分，诸如脂质、乳糖、矿物质/灰分以及(在干酪乳清基WPC的情况下)糖巨肽(GMP)，该糖巨肽(GMP)是一种非可变性酪蛋白相关非球状蛋白。乳清蛋白浓缩物的典型生产方法利用膜过滤。
WPC通常以“WPC”后附加乳清蛋白的百分比(w/w)的形式进行描述。例如，WPC80是含有80重量％乳清蛋白的WPC。
乳清蛋白可以来源于任何哺乳动物物种，诸如例如牛、绵羊、山羊、马、水牛、鹿和骆驼。优选地，乳清蛋白为牛乳清蛋白。
在某些实施方案中，乳清蛋白源可以粉末(优选地，WPC粉末或WPI粉末)形式获得。
热稳定蛋白组合物可以由干酪和/或酸性WPC和/或WPI的混合物或由蛋白的混合物制备。在某些实施方案中，乳清蛋白源为或包含WPC和/或WPI。在某些实施方案中，乳清蛋白源为或包含WPC和/或WPI以及任选地包含乳清蛋白和/或非乳清蛋白的一种或多种成分的混合物。
在某些实施方案中，乳清蛋白源为干酪乳清或由干酪乳清制备的WPC。在一些此类实施方案中，在干酪制作过程中使用着色剂。例如，干酪制造商可能会使用胭脂树红为彩色干酪(诸如切达干酪、莱斯特干酪、格洛斯特干酪等)提供橙黄色。胭脂树红着色剂来源于胭脂树(Bixa orellana，又称achiote)——一种原产于中美洲的灌木的种子。这些种子含有类胡萝卜素色素，包括胭脂素、降胭脂树素和胭脂树红素。在一些此类实施方案中，乳清蛋白源包含着色剂。
3.2酪蛋白源
用于热稳定蛋白组合物的酪蛋白源可以是提供一种或多种酪蛋白的任何源。优选地，酪蛋白为非胶束酪蛋白。优选地，酪蛋白源为非胶束酪蛋白源。示例性非胶束酪蛋白源包括但不限于酪蛋白酸盐，诸如酪蛋白酸钠、酪蛋白酸钾、酪蛋白酸钙和/或酪蛋白酸镁；脱钙奶蛋白浓缩物(MPC)；总奶蛋白(TMP)；或这些项中的任两项或更多项的任何组合。
在一些实施方案中，热稳定蛋白组合物中至少约50％，诸如至少约55％、至少约60％、至少约65％、至少约70％、至少约75％、至少约80％、至少约85％、至少约90％、至少约95％或约100％的酪蛋白为非胶束酪蛋白，并且可用范围可以选自这些值中的任何值之间(例如，50％至100％、50％至90％、60％至100％、60％至90％、70％至100％、70％至90％、80％至100％、80％至90％或90％至100％)。
在一些实施方案中，酪蛋白可以富含β-酪蛋白和/或κ-酪蛋白。例如，在一些实施方案中，酪蛋白源为富含β-酪蛋白和/或κ-酪蛋白的级分。在各种实施方案中，至少约15％、20％、25％、30％、35％、40％、45％、50％、55％、60％、65％、70％、75％、80％、90％、95％、99％或100％的总酪蛋白由富含β-酪蛋白和/或κ-酪蛋白的酪蛋白提供，并且各种范围可以选自这些值中的任何两个值之间。
如本文所使用的术语“富含β-酪蛋白的级分”等是指β-酪蛋白与α-酪蛋白的比例高于脱脂奶的酪蛋白级分。如本文所使用的术语“富含κ-酪蛋白的级分”等是指κ-酪蛋白与α-酪蛋白的比例高于脱脂奶的酪蛋白级分。酪蛋白比例可以通过聚丙烯酰胺凝胶电泳，然后通过考马斯蓝染色和光密度测定法来测量。其他合适的分析方法也是本领域技术人员已知的。优选地，β-酪蛋白与α-酪蛋白的比例高于1:1，更优选地高于1.2:1，更优选地高于1.4:1，更优选地高于1.5:1，更优选地高于1.6:1，最优选地高于1.7:1。优选地，κ-酪蛋白与α-酪蛋白的比例高于0.2:1，更优选地高于0.25:1，更优选地高于0.3:1，更优选地高于0.35:1，最优选地高于0.4:1。相对于其制备酪蛋白源(通常是牛奶)中的酪蛋白，富含β-酪蛋白的级分和富含κ-酪蛋白的级分分别富含β-酪蛋白和κ-酪蛋白。
4.蛋白颗粒
本发明提供了一种包含蛋白颗粒的热稳定蛋白组合物，其中这些蛋白颗粒中的至少部分蛋白颗粒包含变性乳清蛋白和酪蛋白的共聚集体。
本发明的组合物中存在的蛋白颗粒中大比例的颗粒具有小粒径(例如，在一些实施方案中，小于1μm)，并且具有热稳定性。不溶性蛋白的较大颗粒，尤其是>3μm的颗粒，通常不太理想，因为它们在某些应用中会导致令人不快的砂砾口感或沙质口感。较大颗粒在液体组合物中也容易沉降，尤其是在低粘度液体组合物(例如，在20℃下以100s-1测量的粘度小于约400mPa.s的组合物)中。不具有热稳定性的颗粒在二次热处理(例如，在巴氏灭菌、超高温(UHT)处理或蒸煮加热期间)时会凝胶化，从而导致产品具有高粘度。发明人发现，变性乳清蛋白和酪蛋白的共聚集体具有小粒径(例如，在一些实施方案中小于1μm)，与单独的变性乳清蛋白的聚集体相比，具有改进的热稳定性。本发明的热稳定蛋白组合物可以用于生产高蛋白、热稳定营养组合物，包括食品产品和低粘度、低沉降饮料。
本发明的热稳定蛋白组合物的蛋白颗粒的粒径分布特征基于包含该热稳定蛋白组合物的水性组合物的粒径分布。在一些实施方案中，热稳定蛋白组合物为水性组合物，诸如通过本发明的方法制备的干燥前的组合物。在这些实施方案中，粒径分布特征可以直接测量。在其他实施方案中，例如，当热稳定蛋白组合物为粉末时，需要先在液体中重新配制该粉末，然后再测量粒径。粒径可以使用Malvern Mastersizer 2000或3000来测定，如实施例1的第1.3节中描述。其他合适的粒径测定方法对于本领域技术人员来说将是显而易见的。
在各种实施方案中，热稳定蛋白组合物的蛋白颗粒的粒径分布基本上是单峰的。单峰性可以通过本领域已知的各种方法，例如使用Dip检验(Hartigan和Hartigan，1985年，《统计年鉴》，第13卷第1期，第70-84页)来评估。在一些实施方案中，粒径分布的p值小于0.10(如通过Dip检验测定的)，优选地p值小于0.05。
在各种实施方案中，该组合物中至少40体积％的蛋白颗粒的粒径小于约1μm、或至少45体积％、或至少50体积％、或至少55体积％、或至少60体积％、或至少65体积％、或至少70体积％、或至少75体积％、或至少80体积％、或至少85体积％、或至少90体积％、或至少95体积％或100体积％的蛋白颗粒的粒径小于约1μm，并且可用范围可以选自这些值中的任何值之间(例如，40体积％至100体积％、45体积％至100体积％、45体积％至95体积％、45体积％至90体积％、45体积％至85体积％、45体积％至80体积％、50体积％至100体积％、50体积％至95体积％、50体积％至90体积％、50体积％至85体积％或50体积％至80体积％)。
在各种实施方案中，该组合物中至少40体积％的蛋白颗粒的粒径为约0.1μm至约1μm、或至少45体积％、或至少50体积％、或至少55体积％、或至少60体积％、或至少65体积％、或至少70体积％、或至少75体积％、或至少80体积％、或至少85体积％、或至少90体积％、或至少95体积％或100体积％的蛋白颗粒的粒径为约0.1μm至约1μm，并且可用范围可以选自这些值中的任何值之间(例如，40体积％至100体积％、40体积％至95体积％、40体积％至90体积％、40体积％至85体积％、40体积％至80体积％、45体积％至100体积％、45体积％至95体积％、45体积％至90体积％、45体积％至85体积％、45体积％至80体积％、50体积％至100体积％、50体积％至95体积％、50体积％至90体积％、50体积％至85体积％或50体积％至80体积％)。
在各种实施方案中，该组合物中小于约55体积％的蛋白颗粒的粒径为约1μm至约5μm、或小于约50体积％、或小于约45体积％、或小于约40体积％、或小于约35体积％、或小于约30体积％、或小于约25体积％的蛋白颗粒的粒径为约1μm至约5μm，并且可用范围可以选自这些值中的任何值之间(例如，25体积％至55体积％、25体积％至50体积％、25体积％至45体积％、25体积％至40体积％、25体积％至35体积％、25体积％至30体积％、30体积％至55体积％、35体积％至55体积％、40体积％至55体积％或45体积％至55体积％)。
在各种实施方案中，该组合物中小于5体积％的蛋白颗粒的粒径为至少约5μm、或小于4体积％、或小于3体积％、或小于2体积％、或小于1体积％或约0％的蛋白颗粒的粒径为至少约5μm，并且可用范围可以选自这些值中的任何值之间(例如，0体积％至5体积％、0体积％至4体积％、0体积％至3体积％、0体积％至2体积％或0体积％至1体积％)。
粒径也可以表示为体积加权平均直径(D[4,3])。用于测定D[4,3]的方法是本领域已知的。简而言之，基于颗粒的体积来计算D[4,3]，其中假设颗粒是球形的，所基于的计算原理是不同粒径的颗粒以不同角度散射光——较大的颗粒以较小的角度散射光。使用适当的仪器来测量角散射强度数据，并且利用米氏理论，使用该角散射强度数据来计算颗粒的粒径。在各种实施方案中，该组合物中颗粒的D[4,3]粒径分布小于约5μm，诸如小于约4μm、小于约3μm、小于约2μm、小于约1.5μm、小于约1.2μm、小于约1.1μm、小于约1.0μm或小于约0.9μm，并且可用范围可以选自这些值中的任何值之间(例如，0.9μm至5μm、0.9μm至4μm、0.9μm至3μm、0.9μm至2μm、0.9μm至1.5μm、0.9μm至1.2μm、1.0μm至5μm、1.0μm至4μm、1.0μm至3μm、1.0μm至2μm、1.0μm至1.5μm或1.0μm至1.2μm)。
该组合物还包含未结合在颗粒中的可溶性酪蛋白，并且还可以包含未结合在颗粒中的乳清蛋白(例如，非变性乳清蛋白)。
5.变性
用于测定乳清蛋白变性程度的方法是本领域众所周知的。实施例1的第1.1节中给出了一种示例性方法。其他适用方法包括依赖于Agilent 2100Bioanalyzer(AgilentTechnologies,Inc.2000,2001-2007，德国瓦尔德布龙)和微流控芯片并且利用Agilent2100Expert软件(例如，Anema，(2009年)《国际乳品杂志》，第19卷第4期，第198-204页)和聚丙烯酰胺凝胶电泳(例如，Patel等人，(2007年)《Le Lait》，第87卷，第251-268页)的方法。
当有变性前样品(即热处理步骤之前的蛋白组合物的样品)时，优选实施例1的第1.1节中给出的方法。
当没有变性前样品时，可以使用以下方法来估计乳清蛋白的变性程度：
如有必要，在0.1M NaCl中以3％蛋白含量重新配制该样品。然后，将该样品分成三个级分。
对于级分1，使用凯氏定氮法来测量总粗蛋白，即总氮×6.38。该测量值包括酪蛋白、变性乳清蛋白聚集体和可溶性未变性乳清蛋白。
将级分2以7,000×g进行离心20分钟，无需调节pH值。该步骤会去除乳清蛋白聚集体，而可溶性未变性乳清蛋白和酪蛋白则留在溶液中。收集上清液，并且再次使用凯氏定氮法来测量蛋白含量，即总氮×6.38。该测量值包括酪蛋白和可溶性未变性乳清蛋白。
用15％乙酸将级分3酸化至pH值4.6，记录所加入的体积以校正由此引起的稀释效应。再次将该级分以7,000×g进行离心20分钟。该步骤会去除酪蛋白和乳清蛋白聚集体，而可溶性未变性蛋白则留在溶液中。收集上清液，并且再次使用凯氏定氮法来测量蛋白含量，即总氮×6.38，并根据加入乙酸引起的稀释效应进行调节。该测量值仅包括可溶性未变性乳清蛋白。
酪蛋白含量可以计算为级分2－级分3；变性乳清蛋白聚集体含量可以计算为级分1－级分2；总乳清蛋白含量可以计算为(级分1－级分2)+级分3。
可溶性蛋白级分可以通过HPLC测试级分1和级分3来表征，以确定可能混合了哪些蛋白源。
然后，可以使用以下公式来计算乳清蛋白变性百分比：
在各种实施方案中，乳清蛋白包括可变性乳清蛋白，其中至少约65％(w/w)、或至少约70％(w/w)、或至少约75％(w/w)、或至少约80％(w/w)、或至少约85％(w/w)、或至少约90％(w/w)、或至少约95％(w/w)、或约100％(w/w)变性，并且可用范围可以选自这些值中的任何值之间(例如，约65％(w/w)至约100％(w/w)、约70％(w/w)至约100％(w/w)、约75％(w/w)至约100％(w/w)、约80％(w/w)至约100％(w/w)、约85％(w/w)至约100％(w/w)、约90％(w/w)至约100％(w/w)、约65％(w/w)至约95％(w/w)、约70％(w/w)至约95％(w/w)、约75％(w/w)至约95％(w/w)、约80％(w/w)至约95％(w/w)、约85％(w/w)至约95％(w/w)、约90％(w/w)至约95％(w/w)、约65％(w/w)至约90％(w/w)、约70％(w/w)至约90％(w/w)、约75％(w/w)至约90％(w/w)、约80％(w/w)至约90％(w/w)、约85％(w/w)至约90％(w/w)、约65％(w/w)至约85％(w/w)、约70％(w/w)至约85％(w/w)、约75％(w/w)至约85％(w/w)或约80％(w/w)至约85％(w/w))。
在某些实施方案中，该组合物中小于约20％w/w，诸如小于约18％w/w、小于约16％w/w、或小于约14％w/w或小于约12％w/w的总蛋白为残留可变性乳清蛋白，并且可用范围可以选自这些值中的任何值之间(例如，12％w/w至20％w/w、12％w/w至18％w/w、12％w/w至16％w/w或12％w/w至14％w/w)。实施例1的第1.1节中给出了一种用于测定残留可变性乳清蛋白的量的示例性方法。
6.共价聚集
在加热含有乳清蛋白的组合物期间形成的键包括共价键和非共价键，诸如氢键、离子键、疏水键和范德华键相互作用。不受理论的束缚，人们认为共价相互作用使乳清蛋白发生不可逆聚集。
加热的乳清组合物中的共价键包括通过巯基-二硫键交换或巯基氧化反应形成的分子间和分子内二硫键(Havea，2006年，《国际乳品杂志》，第16卷第5期，第415-422页)。α-乳白蛋白、β-乳球蛋白、κ-酪蛋白和αs2-酪蛋白可以参与巯基-二硫键相互作用(Anema和McKenna，1996年，《农业与食品化学杂志》，第44卷，第422-428页)。β-乳球蛋白含有两个分子内二硫键(SS)基团和一个游离的SH基团，使其对共价聚集具有高度反应性。BSA含有17个SS键和一个SH基团，这也使其能够引发共价聚集。α-乳白蛋白含有4个SS键，但是没有游离的SH基团作为共价聚集的起点。
本发明的蛋白颗粒中的共价聚集体可以含有在任何蛋白之间形成的共价键，这些蛋白含有半胱氨酸氨基酸。与非共价相互作用相比，共价键具有更高的键强度。可以使用强还原剂(诸如2-巯基乙醇、二硫苏糖醇(DTT)或三(2-羧乙基)膦(TCEP))来破坏共价键。
非共价聚集的蛋白可以例如通过疏水相互作用(Glani和Apenten，1999年，《国际食品科学杂志》，第34卷第5-6期，第467-476页)或通过钙桥连的蛋白-蛋白相互作用(Anema和McKenna，1996年，《农业与食品化学杂志》，第44卷第2期，第422-428页)形成。
在本发明的蛋白颗粒中，相同蛋白的两个不同分子之间(例如，两个β-乳球蛋白分子之间)和/或两种不同蛋白之间(例如，β-乳球蛋白与以下任一者之间：乳清蛋白中的α-乳白蛋白和BSA以及酪蛋白中的αS2-酪蛋白和k-酪蛋白)可以形成一个或多个共价键。在酪蛋白中，只有αS2-酪蛋白和k-酪蛋白能够与乳清蛋白形成共价键。αS2-酪蛋白和κ-酪蛋白约占本文所描述的组合物中酪蛋白的20％。
不受理论的束缚，人们认为在存在酪蛋白分子的情况下，共价聚集的β-乳球蛋白比例越高，热稳定颗粒的粒径越小(例如，颗粒小于1μm)。
由于本发明的组合物含有乳清蛋白，并且β-乳球蛋白是含量最高的乳清蛋白，因此可以方便地根据发生共价聚集的变性β-乳球蛋白的重量来测定共价聚集的水平。不受理论的束缚，预计这将指示该组合物中能够进行共价聚集的所有蛋白的总体共价聚集水平。
在各种实施方案中，变性乳清蛋白包含变性β-乳球蛋白。在一些实施方案中，该组合物中至少约40％(w/w)的总β-乳球蛋白发生共价聚集、或者该组合物中至少约50％(w/w)、或至少约55％(w/w)、或至少约60％(w/w)、或至少约65％(w/w)、或至少约70％(w/w)、或至少约75％(w/w)、或至少约80％(w/w)的总β-乳球蛋白发生共价聚集，并且可用范围可以选自这些值中的任何值之间(例如，40％(w/w)至80％(w/w)、50％(w/w)至80％(w/w)、60％(w/w)至80％(w/w)、70％(w/w)至80％(w/w)、40％(w/w)至70％(w/w)、50％(w/w)至70％(w/w)、60％(w/w)至70％(w/w)或55％(w/w)至65％(w/w))。
用于测定发生共价聚集的以重量计的β-乳球蛋白的量(百分比)的方法是本领域众所周知的。本文所使用的一种示例性方法依赖于使用Bioanalyzer，采用Anema(2009年，《国际乳品杂志》，第19卷第4期，第198-204页)的方法，并如实施例1的第1.2节中描述的那样进行修改。
7.热稳定性
用于评估热稳定性的方法是本领域已知的。在某些实施方案中，通过对样品进行二次热处理来评估热稳定性，例如，如实施例1的第1.4节中描述的一次颗粒生长测试。粒径分布可以在一次颗粒生长测试之后进行评估，如第1.3节中描述。粒径分布可以直接针对一次颗粒生长测试样品进行评估，也可以与对照样品的粒径分布进行比较。对照样品是用于一次颗粒生长测试、未经二次热处理的组合物的样品。
一次颗粒生长测试通常对包含待测试蛋白组合物的水性组合物进行。优选地，使用包含足量的待测试蛋白组合物以提供15％(w/w)的总蛋白含量的水性组合物。然后，对该水性组合物进行二次热处理。
在一些实施方案中，一次颗粒生长测试包括在以下条件下对包含足量的热稳定蛋白组合物以提供15％(w/w)的总蛋白含量的水性组合物进行二次热处理：(a)在90℃下，持续10分钟；(b)在120℃下，持续4分钟；或者(c)在140℃下，持续2分钟。
在一些实施方案中，当进行一次颗粒生长测试时，热稳定蛋白组合物的蛋白颗粒的粒径分布特征基本上不会改变。
在一些实施方案中，当进行一次颗粒生长测试时，粒径为0.1μm至1μm的蛋白颗粒的比例基本上不会减少。在一些实施方案中，在一次颗粒生长测试之后，粒径为0.1μm至1μm的蛋白颗粒的体积比例为对照样品的体积比例的至少约70％，诸如至少约75％、至少约80％、至少约85％、至少约90％、至少约95％、至少约97％、至少约98％或至少约99％，并且可用范围可以选自这些值中的任何值之间(例如，70％至99％、75％至99％、80％至99％、85％至99％、90％至99％、70％至95％、75％至95％、80％至95％、85％至95％、90％至95％、70％至90％、75％至90％、80％至90％或85％至90％)。
在一些实施方案中，在一次颗粒生长测试之后，该水性组合物中至少约40体积％，诸如至少约42体积％、至少约44体积％、至少约45体积％、至少约46体积％、至少约48体积％、至少约50体积％、至少约52体积％、至少约54体积％或约55体积％的蛋白颗粒的粒径为0.1μm至1μm，并且可用范围可以选自这些值中的任何值之间(例如，40体积％至55体积％、42体积％至55体积％、44体积％至55体积％、46体积％至55体积％、48体积％至55体积％、50体积％至55体积％、52体积％至55体积％、40体积％至50体积％、42体积％至50体积％、44体积％至50体积％、46体积％至50体积％或48体积％至50体积％)。
在一个具体设想的实施方案中，包含足量的热稳定蛋白组合物以提供15％w/w的总蛋白含量的水性组合物在120℃下进行二次热处理4分钟后包含蛋白颗粒，至少约40体积％，优选地至少约45体积％，更优选地至少约50体积％的该蛋白颗粒的粒径为0.1μm至1μm。
在一些实施方案中，当进行一次颗粒生长测试时，粒径为1μm至5μm的蛋白颗粒的体积比例基本上不会增加。在一些实施方案中，在一次颗粒生长测试之后，粒径为1μm至5μm的蛋白颗粒的体积比例是对照样品的体积比例的小于约130％，诸如对照样品的体积比例的小于约125％、小于约120％、小于约115％、小于约110％、小于约105％、小于约103％、小于约102％或小于约101％。
在一些实施方案中，该水性组合物中小于约60体积％，诸如小于约58体积％、小于约56体积％、小于约55体积％、小于约54体积％、小于约53体积％、小于约52体积％、小于约51体积％、小于约50体积％、小于约49体积％、小于约48体积％、小于约47体积％、小于约46体积％或约45体积％的蛋白颗粒的粒径为1μm至5μm，并且可用范围可以选自这些值中的任何值之间(例如，45体积％至60体积％、45体积％至56体积％、45体积％至55体积％、45体积％至52体积％或45体积％至50体积％)。
在一个具体设想的实施方案中，包含足量的热稳定蛋白组合物以提供15％w/w的总蛋白含量的水性组合物在120℃下进行二次热处理4分钟后包含蛋白颗粒，小于约60体积％，优选地小于约55体积％，更优选地小于约50体积％的该蛋白颗粒的粒径为1μm至5μm。
在一些实施方案中，当进行一次颗粒生长测试时，粒径为至少5μm的蛋白颗粒的比例基本上不会增加。在一些实施方案中，在一次颗粒生长测试之后，粒径为至少5μm的蛋白颗粒的体积比例是对照样品的体积比例的小于约130％，诸如对照样品的体积比例的小于约125％、小于约120％、小于约115％、小于约110％、小于约105％、小于约103％、小于约102％或小于约101％。
在一些实施方案中，粒径为至少5μm的蛋白颗粒的体积比例小于约10％，诸如小于约9％、小于约8％、小于约7％、小于约6％、小于约5％、小于约4％、小于约3％、小于约2％、小于约1％或约0％，并且可用范围可以选自这些值中的任何值之间(例如，0％至10％、0％至8％、0％至6％、0％至4％、0％至2％、1％至10％、1％至8％、1％至6％、1％至4％或1％至2％)。
在一个具体设想的实施方案中，包含足量的热稳定蛋白组合物以提供15％w/w的总蛋白含量的水性组合物在120℃下进行二次热处理4分钟后包含蛋白颗粒，小于约10体积％，优选地小于约5体积％，更优选地小于约2体积％，最优选地小于约1体积％的该蛋白颗粒的粒径为至少5μm。
在一些实施方案中，当进行一次颗粒生长测试时，蛋白颗粒的D[4,3]基本上不会增加。在一些实施方案中，在一次颗粒生长测试之后，D[4,3]为对照样品的D[4,3]的小于约140％，诸如为对照样品的D[4,3]的小于约135％、小于约130％、小于约120％、小于约110％、小于约105％、小于约103％、小于约102％或小于约101％。
在一些实施方案中，蛋白颗粒的D[4,3]小于约5μm，诸如小于约4μm、小于约3μm、小于约2.5μm、小于约2μm、小于约1.5μm、或小于约1μm或约0.9μm，并且可用范围可以选自这些值中的任何值之间(例如，0.9μm至5μm、0.9μm至4μm、0.9μm至3μm、0.9μm至2μm、0.9μm至1.5μm或0.9μm至1μm)。
在一些实施方案中，在一次颗粒生长测试之后，粒径为0.1μm至1μm的蛋白颗粒的体积比例为未加热样品的体积比例的至少约80％，并且粒径为1μm至5μm的蛋白颗粒的体积比例为未加热样品的体积比例的小于约105％。在一些实施方案中，在一次颗粒生长测试之后，至少约40％的蛋白颗粒的粒径为0.1μm至1μm，小于约55％的蛋白颗粒的粒径为1μm至5μm，并且小于约3％的蛋白颗粒的粒径为至少5μm。
热稳定性还可以通过在一次颗粒生长测试之后水溶液的状态来评估。在一些实施方案中，在一次颗粒生长测试之后，包含热稳定蛋白组合物的水溶液表现出最小或基本上没有凝胶化、沉降或聚集。液体组合物的凝胶化被认为是状态从液体变为柔软固体再变为坚硬固体的变化。如果溶液在加热后不再流动，则被认为已经凝胶化。
在一些实施方案中，包含足量的热稳定蛋白组合物以提供15％w/w的总蛋白含量的水性组合物在90℃下进行二次热处理10分钟或在120℃下进行二次热处理4分钟后表现出最小或基本上没有凝胶化或凝固。
在某些实施方案中，热稳定蛋白组合物的粒径分布在二次热处理(例如，高温巴氏灭菌、UHT处理或蒸煮加热)后是稳定的。高温巴氏灭菌要求80℃至85℃的温度并持续20分钟至30分钟，或者要求90℃至95℃的温度并持续5分钟。UHT处理通常涉及将组合物置于高于135℃(诸如135℃至150℃)的温度下以实现灭菌。UHT的典型保持时间为4秒至10秒(或更长)。蒸煮过程通常涉及将组合物在密封罐中置于110℃至130℃的温度下10分钟至20分钟以实现灭菌。
热稳定性还可以通过在一次颗粒生长测试之后水溶液的粘度来评估。样品的粘度可以通过本领域已知的方法(诸如实施例1的第1.6节中给出的方法)来测量。
在一些实施方案中，在一次颗粒生长测试之后，包含热稳定蛋白组合物的水溶液表现出最小或基本上没有粘度增加。在一些实施方案中，在一次颗粒生长测试之后，包含热稳定蛋白组合物的15％(w/w)蛋白含量水溶液的粘度在20℃下在100s-1的剪切速率下小于约100mPa.s，诸如在20℃下在100s-1的剪切速率下小于约90mPa.s、小于约80mPa.s、小于约70mPa.s、小于约60mPa.s、小于约50mPa.s、小于约40mPa.s、小于约30mPa.s、小于约20mPa.s、小于约15mPa.s、小于约10mPa.s、小于约5mPa.s或约4mPa.s，并且可用范围可以选自这些值中的任何值之间(例如，4mPa.s至100mPa.s、4mPa.s至80mPa.s、4mPa.s至60mPa.s、4mPa.s至50mPa.s、4mPa.s至20mPa.s、4mPa.s至15mPa.s、4mPa.s至10mPa.s、5mPa.s至100mPa.s、5mPa.s至80mPa.s、5mPa.s至60mPa.s、5mPa.s至50mPa.s、5mPa.s至20mPa.s、5mPa.s至15mPa.s或5mPa.s至10mPa.s)。
在一些实施方案中，热稳定性可以通过测定热凝固时间(HCT)来评估。例如，高热稳定性可以通过长热凝固时间来指示。
用于测定热凝固时间(HCT)的方法是本领域已知的。实施例1的第1.5节中给出了一种用于测定HCT的示例性方法。
申请人认为，不受任何理论的束缚，在140℃下热凝固时间小于60秒的任何液体组合物都存在对UHT加热设备造成大面积结垢和堵塞的高风险，而在140℃下HCT为65秒至80秒的任何液体组合物都存在潜在的结垢风险。如本文所描述，热凝固时间高于80秒的液体组合物被认为在140℃下进行UHT热处理5秒后是稳定的。另选地或附加地，在油浴中在120℃下加热后，HCT小于3分钟的样品在蒸煮罐中存在凝胶化和聚集的高风险。
在一些实施方案中，包含足量的热稳定蛋白组合物以提供10％w/w的总蛋白含量的水性组合物的HCT为至少约60秒，诸如至少约70秒、80秒、90秒、100秒、110秒、120秒、130秒、140秒、150秒、160秒、170秒、180秒、190秒、200秒、210秒、220秒、230秒、240秒、250秒或至少约260秒，并且可用范围可以选自这些值中的任何值之间(例如，60秒至260秒、80秒至260秒、80秒至220秒、100秒至260秒、100秒至220秒、120秒至260秒或100秒至220秒)。
在一些实施方案中，包含足量的热稳定蛋白组合物以提供15％(w/w)的总蛋白含量的水性组合物在90℃下进行二次热处理10分钟、在120℃下进行二次热处理4分钟或在140℃下进行二次热处理2分钟后没有表现出可见的凝胶化迹象。
8.用于制备热稳定蛋白组合物的方法
申请人意外地发现，通过在高剪切应力条件下对包含高浓度乳清蛋白和酪蛋白的水溶液进行热处理，可以生产包含变性乳清蛋白和酪蛋白以及高百分比共价聚集的变性β-乳球蛋白的蛋白颗粒。这些颗粒具有小粒径(例如，在一些实施方案中小于1μm)和热稳定性，并且不需要机械剪切过程来进一步破碎这些颗粒。
不受理论的束缚，人们认为至少约18g/100g水性组合物的总乳清蛋白浓度、至少约9g/100g水性组合物的β-乳球蛋白浓度和至少约20g/100g水性组合物的总蛋白浓度，与约1.6:1至约5:1的β-乳球蛋白与酪蛋白的重量比相结合，有利于形成小颗粒(例如，至少40体积％的蛋白颗粒的粒径小于1μm)，其中高百分比的总β-乳球蛋白发生共价聚集(例如，至少40重量％的总β-乳球蛋白发生共价聚集)。
有利地，此类蛋白组合物具有热稳定性。当进行二次热处理时，此类组合物在组合物中的颗粒的粒径方面表现出最小或没有增加。
在各种实施方案中，当蛋白组合物进行二次热处理时，
a)蛋白组合物中粒径为0.1μm至1μm的颗粒的体积百分比存在最小或没有减少(例如，蛋白组合物中粒径为0.1μm至1μm的蛋白颗粒的体积比例可以为未进行二次热处理的对照样品的体积比例的至少70％)；
b)蛋白组合物中粒径为1μm至5μm的颗粒的体积百分比存在最小或没有增加(例如，粒径为1μm至5μm的蛋白颗粒的体积比例可以为未进行二次热处理的对照样品的体积比例的小于130％)；并且/或者
c)蛋白组合物中粒径为至少5μm的颗粒的体积百分比存在最小或没有增加(例如，粒径为至少5μm的蛋白颗粒的体积比例可以为未进行二次热处理的对照样品的体积比例的小于130％)。
在二次热处理之后，此类组合物可能包含蛋白颗粒，至少约40体积％的该蛋白颗粒的粒径为0.1μm至1μm，小于约60体积％的该蛋白颗粒的粒径为1μm至5μm，并且/或者小于10体积％的该蛋白颗粒的粒径为至少5μm。当进行二次热处理时，此类组合物还可以表现出最小或没有粘度增加。当进行二次热处理时，此类组合物还可以表现出最小或基本上没有凝胶化或凝固。
因此，在一个方面，本发明提供了一种用于制备热稳定蛋白组合物的方法，该方法包括：
a.提供pH值为5.5至6.8的水性组合物，该水性组合物包含：
i.至少约18g/100g该水性组合物的总乳清蛋白含量；
ii.至少约9g/100g该水性组合物的总β-乳球蛋白含量；
iii.至少约20g/100g该水性组合物的总蛋白含量；和
iv.重量比为约1.6:1至约5:1的β-乳球蛋白和酪蛋白；以及
b.将该水性组合物热处理至至少约70℃，持续时间足以使蛋白变性发生；该热处理包括在高剪切应力下加热该水性组合物以提供该热稳定蛋白组合物。
在另一方面，本发明提供了一种用于制备热稳定蛋白组合物的方法，该方法包括：
a.使乳清蛋白源与氧化剂和催化剂(诸如酶催化剂或化学催化剂，优选地为过氧化物酶)组合接触；
b.使该乳清蛋白源和酪蛋白源接触以提供pH值为5.5至6.8的水性组合物，该水性组合物包含：
i.至少约14g/100g该水性组合物的总乳清蛋白含量；
ii.至少约4g/100g该水性组合物的β-乳球蛋白含量；
iii.至少约15g/100g该水性组合物的总蛋白含量；和
iv.重量比为约1.6:1至约5:1的β-乳球蛋白和酪蛋白；以及
c.将该水性组合物热处理至至少约70℃，持续时间足以使蛋白变性发生；该热处理包括在高剪切应力下加热该水性组合物以提供该热稳定蛋白组合物。
在另一方面，本发明提供了一种用于制备热稳定蛋白组合物的方法，该方法包括：
a.提供pH值为5.5至6.8的水性组合物，该水性组合物包含：
i.至少约14g/100g该水性组合物的总乳清蛋白含量；
ii.至少约4g/100g该水性组合物的β-乳球蛋白含量；
iii.至少约15g/100g该水性组合物的总蛋白含量；和
iv.重量比为约1.6:1至约5:1的β-乳球蛋白和酪蛋白；
b.使该水性组合物与氧化剂和催化剂(诸如酶催化剂或化学催化剂，优选地为过氧化物酶)组合接触；以及
c.将该水性组合物热处理至至少约70℃，持续时间足以使蛋白变性发生；该热处理包括在高剪切应力下加热该水性组合物以提供该热稳定蛋白组合物。
在一些实施方案中，通过该方法制备的热稳定蛋白组合物为根据第一方面所述的组合物。
图4中示出了用于制备热稳定蛋白组合物的示例性方法。对该方法进行实现本文所描述的热稳定蛋白组合物的合适改变对于本领域技术人员来说将是显而易见的。
如图4所示，在一些实施方案中，该方法包括：使乳清蛋白源与酪蛋白源接触以提供步骤a)中的该水性组合物(例如，通过混合)。该乳清蛋白源和/或该酪蛋白源可以为本文所描述的任何合适源。在一些实施方案中，该乳清蛋白源包括乳清蛋白浓缩物(WPC)、乳清蛋白分离物(WPI)或它们的组合，或者由乳清蛋白浓缩物(WPC)、乳清蛋白分离物(WPI)或它们的组合组成。在一些实施方案中，该酪蛋白源包括酪蛋白酸盐、脱钙奶蛋白浓缩物(MPC)、总奶蛋白(TMP)或这些项中的任两项或更多项的组合，或者由酪蛋白酸盐、脱钙奶蛋白浓缩物(MPC)、总奶蛋白(TMP)或这些项中的任两项或更多项的组合组成。酪蛋白酸盐的示例包括酪蛋白酸钠、酪蛋白酸钾、酪蛋白酸钙和/或酪蛋白酸镁。另选地或附加地，可以使用任何其他非胶束酪蛋白源。另选地或附加地，可以使用包含乳清和酪蛋白(诸如脱钙MPC或总奶蛋白(TMP))两者的蛋白源。
在一些实施方案中，该乳清蛋白源和/或该酪蛋白源为粉末形式。当该乳清蛋白源和/或该酪蛋白源为粉末形式时，通常需要重新配制该粉末以提供步骤a)中的该水性组合物。因此，在一些此类实施方案中，该方法包括：重新配制该粉末以提供该水性组合物，例如，在水中重新配制该粉末。
在一些实施方案中，该重新配制包括：搅拌足够的时间以使该粉末完全水合，例如，搅拌60分钟。在一些实施方案中，该搅拌可以在高温下(诸如在50℃下)进行。另选地或附加地，可以使用均质处理来重新配制该粉末。在一些实施方案中，该方法还包括：将该水性组合物均质化，优选地在约200/50bar下进行均质处理，并且优选地在步骤b)之前进行。
在各种实施方案中，在水中加入足够用量的该粉末以提供所需的浓度。应当理解，通过重新配制不同量的乳清蛋白源和/或酪蛋白源，可以实现不同浓度的总乳清蛋白、β-乳球蛋白和总蛋白。还应当理解，通过改变所使用的乳清蛋白源和酪蛋白源的相对量，可以实现β-乳球蛋白与酪蛋白的不同重量比。
在一些实施方案中，该乳清蛋白源和/或该酪蛋白源采用溶液形式。例如，该乳清蛋白源可以包含乳清渗余物。
在一个示例性实施方案中，该方法包括：提供乳清蛋白源，诸如干酪乳清；对该干酪乳清进行澄清、分离和/或热处理(巴氏灭菌)以产生乳清蛋白溶液；对该乳清蛋白溶液进行超滤和/或渗滤以产生乳清蛋白渗余物；以及使该乳清蛋白渗余物与酪蛋白源接触以产生步骤a)中的该水溶液。
对在干酪制造之后收集的干酪乳清进行澄清并热处理(巴氏灭菌)以提供微生物控制，并使干酪制作中剩余的凝乳酶和发酵剂中的任一项失活。
热处理(巴氏灭菌)的一般条件是本领域已知的，并且包括但不限于约63℃并持续30分钟(也称为批次保持方法)、约72℃并持续15秒(也称为高温短时(HTST)方法)、约89℃并持续1秒或具有与上述处理相当的灭菌效果的任何另选热处理和非热处理。
可以对该乳清蛋白溶液进行微滤和/或超滤，任选地进行渗滤以获得渗余物。在某些实施方案中，该乳清蛋白渗余物的总固体(TS)含量为约10％至约40％。在一些此类实施方案中，该乳清蛋白渗余物的TS含量为约13％至约38％、约18％至约33％或约23％至约30％。在一些此类实施方案中，该乳清蛋白渗余物的TS含量为至少18％、至少20％、至少22％或至少24％。
在某些实施方案中，进行过滤步骤以提供具有约65重量％至约95重量％的总蛋白的渗余物。在一些此类实施方案中，该乳清蛋白渗余物的总蛋白含量为约75重量％至约90重量％或约80重量％至约85重量％。在一些此类实施方案中，该乳清蛋白渗余物的总蛋白含量为至少65重量％、至少70重量％、至少75重量％或至少80重量％。
在该阶段，尤其是在热化期间，可能需要确保该乳清蛋白溶液和/或该乳清蛋白渗余物保持基本上未变性(例如，变性小于10％)。不受理论的束缚，不受控制地形成变性聚集体可能导致在热变性步骤期间形成与所需聚集体更大的聚集体。
在一些此类实施方案中，在步骤b)之前，该乳清蛋白源和/或该乳清蛋白渗余物具有低变性水平。例如，在步骤b)之前，该乳清蛋白源和/或该乳清蛋白渗余物的变性水平可以小于10％，诸如约3％至约8％。另选地，在变性热处理步骤之前，该乳清蛋白源和/或该乳清蛋白渗余物的变性水平可以小于9％、小于8％、小于7％、小于6％或小于5％。在一些此类实施方案中，在步骤b)之前，该乳清蛋白源和/或该乳清蛋白渗余物的变性水平为约5％、约4％、约3％、约2％或约1％。
在各种实施方案中，在步骤b)之前，该水性组合物具有低变性水平。在各种实施方案中，在步骤b)之前，该水性组合物中小于约10％(w/w)，诸如小于约9％(w/w)、小于约8％(w/w)、小于约7％(w/w)、小于约6％(w/w)、小于约5％(w/w)、小于约4％(w/w)、小于约3％(w/w)、小于约2％(w/w)或小于约1％(w/w)的总可变性乳清蛋白变性，并且可用范围可以选自这些值中的任何值之间(例如，1％(w/w)至10％(w/w)、1％(w/w)至9％(w/w)、1％(w/w)至8％(w/w)、1％(w/w)至7％(w/w)、1％(w/w)至6％(w/w)、1％(w/w)至5％(w/w)、1％(w/w)至4％(w/w)、1％(w/w)至3％(w/w)或1％(w/w)至2％(w/w))。在一些实施方案中，在步骤b)之前，该水性组合物中约5％，诸如约4％、约3％、约2％或约1％的总可变性乳清蛋白变性。
在各种实施方案中，步骤a)的该水性组合物包含至少约18g/100g该水性组合物、或至少约20g/100g该水性组合物、或至少约22g/100g该水性组合物、或至少约24g/100g该水性组合物或至少约26g/100g该水性组合物的总乳清蛋白含量，并且可用范围可以选自这些值中的任何值之间(例如，约18g/100g至约26g/100g、约18g/100g至约24g/100g、约18g/100g至约22g/100g、约20g/100g至约26g/100g、约20g/100g至约24g/100g或约20g/100g至约22g/100g)。
在各种实施方案中，步骤a)的该水性组合物包含至少约9g/100g该水性组合物、或至少约10g/100g该水性组合物、或至少约11g/100g该水性组合物、或至少约12g/100g该水性组合物、或至少约13g/100g该水性组合物的β-乳球蛋白含量，并且可用范围可以选自这些值中的任何值之间(例如，约9g/100g至约13g/100g、约9g/100g至约12g/100g、约10g/100g至约13g/100g或约10g/100g至约12g/100g)。
在各种实施方案中，步骤a)的该水性组合物包含至少约20g/100g该水性组合物、或至少约22g/100g该水性组合物、或至少约24g/100g该水性组合物、或至少约26g/100g该水性组合物、或至少约28g/100g该水性组合物、或至少约30g/100g该水性组合物或至少约32g/100g该水性组合物的总蛋白含量，并且可用范围可以选自这些值中的任何值之间(例如，约20g/100g至约32g/100g、约20g/100g至约30g/100g、约20g/100g至约28g/100g、约22g/100g至约32g/100g、约22g/100g至约30g/100g、约22g/100g至约28g/100g、约24g/100g至约32g/100g、约24g/100g至约30g/100g、约24g/100g至约28g/100g、约26g/100g至约32g/100g、约26g/100g至约30g/100g或约26g/100g至约28g/100g)。
在各种实施方案中，步骤a)的该水性组合物包含重量比为约1.6:1至约5:1，诸如约1.6:1至约4:1、约1.6:1至约3.5:1、约1.6:1至约3:1、约2:1至约5:1、约2:1至约4:1、约2:1至约3.5:1、约2:1至约3:1、约2.1:1至约5:1、约2.1:1至约4:1、约2.1:1至约3.5:1、约2.1:1至约3:1、约2.2:1至约5:1、约2.2:1至约4:1、约2.2:1至约3.5:1或约2.2:1至约3:1的β-乳球蛋白和酪蛋白。在各种实施方案中，步骤a)的该水溶液包含重量比为至少约1.6:1，诸如至少约2:1、至少约2.1:1、至少约2.2:1、至少约2.4:1、至少约2.6:1、至少约2.8:1、或至少约2.9:1、或至少约3:1、或至少约3.5:1、或至少约4:1、或至少约4.5:1、或至少约5:1的β-乳球蛋白和酪蛋白。
在一些实施方案中，该方法还包括：使该乳清蛋白源与氧化剂和催化剂(诸如酶催化剂或化学催化剂，优选地为过氧化物酶)组合接触，并且优选地在步骤a)之前进行。
在一些实施方案中，该方法还包括：使该水性组合物与氧化剂和催化剂(诸如酶催化剂或化学催化剂，优选地为过氧化物酶)组合接触，并且优选地在步骤b)之前进行。
在一些实施方案中，该氧化剂为过氧化物，诸如过氧化氢，并且该方法包括：使该水性组合物或该乳清蛋白源与该过氧化物以及过氧化物酶接触。
在某些实施方案中，氧化剂的量小于300ppm，诸如约5ppm至约250ppm，诸如约5ppm至约200ppm或约10ppm至约150ppm或约20ppm至约120ppm；约10ppm至约200ppm，诸如约40ppm至约190ppm或约140ppm至约190ppm；或者约20ppm至约220ppm，诸如约20ppm至约120ppm或约30ppm至约100ppm。
在某些实施方案中，氧化剂的量小于1200×10-6kg/kg乳清蛋白，诸如约20×10- 6kg/kg乳清蛋白至约900×10-6kg/kg乳清蛋白、约40×10-6kg/kg乳清蛋白至约800×10- 6kg/kg乳清蛋白或约60×10-6kg/kg乳清蛋白至约700×10-6kg/kg乳清蛋白，诸如约80×10-6kg/kg乳清蛋白至约600×10-6kg/kg乳清蛋白，诸如约100×10-6kg/kg乳清蛋白至约400×10-6kg/kg乳清蛋白。
在某些实施方案中，氧化剂的量小于2000×10-6kg/kg可变性乳清蛋白，诸如约30×10-6kg/kg可变性乳清蛋白至约1400×10-6kg/kg可变性乳清蛋白、约60×10-6kg/kg可变性乳清蛋白至约1200×10-6kg/kg可变性乳清蛋白或约90×10-6kg/kg可变性乳清蛋白至约1000×10-6kg/kg可变性乳清蛋白，诸如约120×10-6kg/kg可变性乳清蛋白至约800×10- 6kg/kg可变性乳清蛋白，诸如约150×10-6kg/kg可变性乳清蛋白至约600×10-6kg/kg可变性乳清蛋白。
在某些实施方案中，氧化剂的量小于2400×10-6kg/kgβ-乳球蛋白，诸如约40×10-6kg/kgβ-乳球蛋白至约1800×10-6kg/kgβ-乳球蛋白、约80×10-6kg/kgβ-乳球蛋白至约1600×10-6kg/kgβ-乳球蛋白或约120×10-6kg/kgβ-乳球蛋白至约1400×10-6kg/kgβ-乳球蛋白，诸如约160×10-6kg/kgβ-乳球蛋白至约1200×10-6kg/kgβ-乳球蛋白，诸如约200×10-6kg/kgβ-乳球蛋白至约800×10-6kg/kgβ-乳球蛋白。
在某些实施方案中，氧化剂与β-乳球蛋白的摩尔比小于2，诸如约0.04至约1.8、约0.08至约1.5、约0.12至约1.2、约0.16至约0.9、约0.2至约0.7、约0.24至约0.6、约0.28至约0.5。
在某些实施方案中，在一个步骤中加入一定量的氧化剂。更优选地，为了避免催化剂抑制和失活，在多于一个步骤中(例如，在2个、3个、4个、5个或更多个步骤中)加入总量的过氧化物。更优选地，连续加入一定量的过氧化物。本领域技术人员可以根据催化剂/酶活性和水溶液或乳清蛋白源中的蛋白浓度来测定最佳氧化剂加入速率。
在一些实施方案中，该氧化剂为任何食品级氧化剂。在一些此类实施方案中，该氧化剂为氧气(O2)、臭氧、过氧化物(包括烷基氢过氧化物)、超氧化物、过氧亚硝酸盐、过氧二硫酸或乳过氧化物酶。
在一些实施方案中，该氧化剂为过氧化物，优选地为有机过氧化物。示例性过氧化物包括但不限于金属过氧化物(例如，碱金属过氧化物，诸如过氧化钠；碱土金属过氧化物，诸如过氧化镁或过氧化钙；或过渡金属过氧化物，诸如过氧化锌)、过氧化氢和过氧化苯甲酰。在一些实施方案中，该氧化剂为过硼酸盐，诸如过硼酸钠。
在一些实施方案中，该氧化剂为过氧化苯甲酰或过氧化氢。可以获得各种浓度和纯度的过氧化氢。在一个实施方案中，该过氧化氢为食品级。
在一些实施方案中，该氧化剂与催化剂一起使用，该催化剂可以为酶催化剂或化学催化剂。在一些实施方案中，该氧化剂与催化剂酶(诸如例如微生物过氧化物酶)一起使用。一种示例性真菌过氧化物酶为(DSM Food Specialties)。其他示例性微生物过氧化物酶包括染料脱色(DyP型)过氧化物酶(诸如来自大肠杆菌O157的EfeB/YcdB、来自约斯特红球菌RHA1的DyPB和来自拟无枝酸菌属75iv2的DyP2)。示例性化学催化剂包括但不限于铜、铁、锌或锰。
在一些实施方案中，在一段时间内加入该氧化剂。例如，可以先加入初始量的氧化剂，然后可以随着该初始量被消耗加入后续量的氧化剂。因此，可以在多于一个步骤中(例如，在2个、3个、4个、5个或更多个步骤中)加入，或者在一段时间内连续加入总量的氧化剂。
包括过氧化氢的示例性氧化剂先前已在乳制品行业中用于漂白乳清。
过氧化氢(H2O2)是一种透明无色液体，略带刺激性气味。过氧化氢是美国目前批准用于漂白乳清的两种漂白剂中的一种漂白剂，用于对由含有胭脂树红的干酪制备的乳清组合物进行脱色。
在一些实施方案中，该氧化剂任选地在步骤(b)之前被灭活、去除或消耗，因此，在步骤(b)的热处理期间，该水性组合物可能基本上不含该氧化剂。在某些实施方案中，在步骤(b)的热处理期间，该水性组合物基本上不含该氧化剂，其中无需采取任何主动步骤来灭活、去除或消耗该氧化剂。例如，该氧化剂的含量(例如，＜10ppm)使得无需去除或消耗该氧化剂。
在某些实施方案中，该氧化剂与催化酶(诸如例如微生物过氧化物酶)一起使用，并且该氧化剂和过氧化物酶的用量使得该氧化剂被该酶完全消耗。另选地，当该氧化剂为过氧化氢时，可以使用过氧化氢酶来催化过氧化氢分解为水和氧气。在某些实施方案中，不使用过氧化氢酶。
可以对该水性组合物进行取样，以确认其基本上个不含该氧化剂。例如，可以对该水性组合物进行取样，并且使用可购自Merck/MilliporeSigma的过氧化物测试条来测试可检测的过氧化物。
如图4所示，在一些实施方案中，该方法还包括：将该水性组合物的该pH值调节至5.5至6.8的pH值。可以通过加入食品级酸或碱来执行该pH值调节，以达到所需的pH值。在各种实施方案中，使用NaOH、KOH和/或HCl来调节该pH值。
在各种实施方案中，该方法还包括：将该水性组合物的该pH值调节至5.5至6.8、或5.6至6.7、或5.7至6.6、或5.8至6.5、或5.9至6.4、或6.0至6.3、或6.1至6.3的pH值。优选地，该方法包括：将该水性组合物的该pH值调节至6.1至6.3的pH值。
在一些实施方案中，该方法包括：在步骤b)之前浓缩该水性组合物，优选地通过蒸发进行。
如图4所示，对该水性组合物进行热处理。应用热处理以赋予所需的变性。
步骤b)的该热处理具有足够的温度和持续时间，以使一定比例的乳清蛋白变性为不溶性聚集体。在一些实施方案中，步骤b)包括对该水性组合物进行热处理，持续时间足以使该水性组合物中至少约65％(w/w)，诸如至少约70％(w/w)、或至少约75％(w/w)、或至少约80％(w/w)、或至少约85％(w/w)、或至少约90％(w/w)、或至少约95％(w/w)、或约100％(w/w)的可变性乳清蛋白变性，并且可用范围可以选自这些值中的任何值之间(例如，约65％(w/w)至约100％(w/w)、约70％(w/w)至约100％(w/w)、约75％(w/w)至约100％(w/w)、约80％(w/w)至约100％(w/w)、约85％(w/w)至约100％(w/w)、约90％(w/w)至约100％(w/w)、约65％(w/w)至约95％(w/w)、约70％(w/w)至约95％(w/w)、约75％(w/w)至约95％(w/w)、约80％(w/w)至约95％(w/w)、约85％(w/w)至约95％(w/w)、约90％(w/w)至约95％(w/w)、约65％(w/w)至约90％(w/w)、约70％(w/w)至约90％(w/w)、约75％(w/w)至约90％(w/w)、约80％(w/w)至约90％(w/w)、约85％(w/w)至约90％(w/w)、约65％(w/w)至约85％(w/w)、约70％(w/w)至约85％(w/w)、约75％(w/w)至约85％(w/w)或约80％(w/w)至约85％(w/w))。
可以根据所需的蛋白变性水平来改变温度和时间。如果使用较高的温度，则较短的时间可能足以提供与将较低的温度持续较长的时间相同的变性水平。
在各种实施方案中，步骤b)包括将该水性组合物热处理至至少约70℃、或至少约75℃、或至少约80℃、或至少约85℃或至少约90℃的温度。在各种实施方案中，步骤b)包括将该溶液热处理至以下温度：约70℃至约150℃、或约70℃至约140℃、或约70℃至约130℃、或约70℃至约120℃、或约70℃至约110℃、或约70℃至约100℃、或约70℃至约90℃、或约70℃至约85℃、或约70℃至约80℃、或约75℃至约150℃、或约75℃至约140℃、或约75℃至约130℃、或约75℃至约120℃、或约75℃至约110℃、或约75℃至约100℃、或约75℃至约90℃、或约80℃至约150℃、或约80℃至约140℃、或约80℃至约130℃、或约80℃至约120℃、或约80℃至约110℃、或约80℃至约100℃、或约80℃至约90℃。优选地，步骤b)包括将溶液热处理至约80℃至约90℃的温度。
在各种实施方案中，步骤b)包括对该水性组合物进行热处理，持续时间为约1秒至约30分钟、或约1秒至约20分钟、或约1秒至约15分钟、或约1秒至约10分钟、或约1秒至约5分钟、或约1秒至约1分钟、或约1秒至约45秒、或约1秒至约30秒、或约1秒至约15秒、或约1秒至约5秒、或约5秒至约30分钟、或约5秒至约20分钟、或约5秒至约15分钟、或约5秒至约10分钟、或约5秒至约5分钟、或约5秒至约1分钟、或约5秒至约45秒、或约5秒至约30秒、或约5秒至约15秒、或约5秒至约10秒、或约10秒至约30分钟、或约10秒至约20分钟、或约10秒至约15分钟、或约10秒至约10分钟、或约10秒至约5分钟、或约10秒至约1分钟、或约10秒至约45秒、或约10秒至约30秒、或约10秒至约15秒。优选地，步骤b)包括对该水性组合物进行热处理，持续时间为约10秒至约30秒。
在各种实施方案中，步骤b)包括预热至55℃，然后在85℃下加热10秒至15秒。
步骤b)包括在高剪切应力条件下加热该水性组合物。剪切应力可以通过本领域已知的多种方法产生。例如，在某些实施方案中，在通过增加血清粘度或壁面剪切速率、或将流动模式改变为湍流、或应用机械剪切过程或它们的任何组合产生的高剪切应力的条件下执行步骤b)。
在某些实施方案中，步骤b)包括将该水性组合物热处理至至少约70℃，同时保持高壁面剪切速率，任选地在层流下，例如，保持至少约1000s-1的壁面剪切速率。在一些此类实施方案中，该壁面剪切速率为约1000s-1至约10000s-1、或约1500s-1至约5000s-1、或约1500s-1至约4000s-1、或约2000s-1至约3000s-1。
在某些实施方案中，步骤b)包括在湍流条件下(例如，雷诺数为至少约2000的情况下)将该水性组合物热处理至至少70℃。在一些此类实施方案中，雷诺数为约2000至约20,000、约2000至约10,000或约2000至约5000。在一些此类实施方案中，雷诺数为约2000至约2500或约2100至约2300。
湍流被定义为在加热管中具有足够的质量流速，以提供至少2000的雷诺数(称为Re)。此类雷诺数是湍流的特征，并且在流体动力学领域是已知的。Re的测定取决于流体的质量速度及其在目标加热温度下的最高粘度，该最高粘度被定义为使用哈根-泊肃叶方程、通过在经热处理的流体被干燥之前，在恒定温度下，以经热处理的流体的已知流速测量沿着具有已知均匀圆形截面的水平管道的已知长度的压力降而测定的标称粘度。为了计算给定过程的Re，可以使用牛顿流体的公式，但要使用目标温度下经热处理的流体的最高粘度。这意味着Re在所有其他粘度(即较低粘度)下会更高，并且会落入湍流区。
在某些实施方案中，步骤b)包括在机械剪切条件下将该水性组合物热处理至至少约70℃。在一些此类实施方案中，机械剪切由均质器、胶体磨、高压泵、刮面式热交换器、高剪切混合器等产生。
在某些实施方案中，步骤b)包括将该水性组合物热处理至约70℃至约90℃，该热处理在由增加的血清粘度、高壁面剪切速率、湍流、机械剪切或这些项中的两项或更多项的组合引起的高剪切应力条件下进行。在一些此类实施方案中，步骤b)包括在pH值6.1至pH值6.3下将溶液加热至约80℃至约90℃的温度，该加热在由增加的血清粘度、高壁面剪切速率、湍流、机械剪切或两项或更多项的组合引起的足够高的剪切应力条件下进行。
本领域技术人员应当理解，加热可以通过多种方式完成。US20120114795A1中描述了一些示例性加热方式，该参考文献通过引用并入本文。在优选实施方案中，使用长管式热反应器。通常，热反应器的长度基于其标称保持时间介于1秒至1000秒之间。
反应器末端的水性组合物的温度可以介于约70℃至约150℃之间，优选地介于约75℃至约120℃之间，更优选地介于约80℃至约90℃之间。
在步骤b)之后，可以干燥该热稳定蛋白组合物。用于干燥水性组合物的方法是本领域众所周知的，并且包括喷雾干燥、冷冻干燥、滚筒干燥和流化床干燥。
目前优选喷雾干燥。优选地，热处理区直接联接到配备有喷嘴或喷嘴组或旋转雾化器或超声波雾化器的喷雾干燥器，以产生液滴流。
在各种实施方案中，除了将液体转化为液滴以促进干燥之外，该蛋白组合物在干燥之前不会经历机械剪切过程。
在一些实施方案中，该蛋白组合物可以直接用于制备高蛋白产品而无需干燥。在一些实施方案中，离开流动路径的产物用作制备食品产品的配料。
在某些实施方案中，该蛋白组合物不进行粒径减小或粒径选择过程(诸如进一步微滤)，以实现本文所描述的粒径分布。
在各种实施方案中，经热处理的材料在干燥之前不进行粒径减小过程。在各种实施方案中，经热处理的材料在干燥之前进行粒径减小过程。
在一些实施方案中，该方法还包括冷却经热处理的水性组合物的步骤。冷却可以采用任何合适的方法，诸如通过制冷、热交换器或冷却水浴。
9.营养组合物
本发明的热稳定蛋白组合物可以用于生产各种营养组合物。
因此，在一个方面，本发明提供了一种营养组合物，该营养组合物包含根据第一方面或第三方面所述的热稳定蛋白组合物。
在一些实施方案中，与全乳清组合物相比，该营养组合物具有改善的风味。例如，与全乳清组合物相比，该组合物的“奶”风味可以增加，并且/或者“蛋”风味可以减少。
在各种实施方案中，该营养组合物可以包含一种或多种脂质。在各种实施方案中，该营养组合物可以包含一种或多种碳水化合物。在各种实施方案中，该营养组合物可以包含一种或多种脂质和一种或多种碳水化合物。
在各种实施方案中，该营养组合物可以包含以干重计至少约1重量％、2重量％、3重量％、4重量％、5重量％、6重量％、7重量％、8重量％、9重量％、10重量％、11重量％、12重量％、13重量％、14重量％、15重量％、16重量％、17重量％、18重量％、19重量％、20重量％、30重量％、40重量％或至少约50重量％的总蛋白，并且可用范围可以选自这些值中的任何值之间(例如，约1重量％至约40重量％、或约1重量％至约30重量％、或约1重量％至约20重量％、或约1重量％至约16重量％、1重量％至约15重量％、1重量％至约14重量％、或约1重量％至约12重量％、或约1重量％至约10重量％、或约2重量％至约50重量％、或约2重量％至约40重量％、或约2重量％至约30重量％、或约2重量％至约20重量％、或约2重量％至约16重量％、2重量％至约15重量％、2重量％至约14重量％、或约2重量％至约12重量％、或约2重量％至约10重量％、约4重量％至约50重量％、或约4重量％至约40重量％、或约4重量％至约30重量％、或约4重量％至约20重量％、或约4重量％至约16重量％、4重量％至约15重量％、4重量％至约14重量％、或约4重量％至约12重量％、或约4重量％至约10重量％、约5重量％至约50重量％、或约5重量％至约40重量％、或约5重量％至约30重量％、或约5重量％至约20重量％、或约5重量％至约16重量％、5重量％至约15重量％、5重量％至约14重量％、或约5重量％至约12重量％、或约5重量％至约10重量％)。
在各种实施方案中，该营养组合物可以包含以干重计至少约1重量％、2重量％、3重量％、4重量％、5重量％、6重量％、7重量％、8重量％、9重量％、10重量％、11重量％、12重量％、13重量％、14重量％、15重量％、16重量％、17重量％、18重量％、19重量％、20重量％、30重量％、40重量％或至少约50重量％的变性乳清蛋白，并且可用范围可以选自这些值中的任何值之间(例如，约1重量％至约40重量％、或约1重量％至约30重量％、或约1重量％至约20重量％、或约1重量％至约16重量％、1重量％至约15重量％、1重量％至约14重量％、或约1重量％至约12重量％、或约1重量％至约10重量％、或约2重量％至约50重量％、或约2重量％至约40重量％、或约2重量％至约30重量％、或约2重量％至约20重量％、或约2重量％至约16重量％、2重量％至约15重量％、2重量％至约14重量％、或约2重量％至约12重量％、或约2重量％至约10重量％、约4重量％至约50重量％、或约4重量％至约40重量％、或约4重量％至约30重量％、或约4重量％至约20重量％、或约4重量％至约16重量％、4重量％至约15重量％、4重量％至约14重量％、或约4重量％至约12重量％、或约4重量％至约10重量％、约5重量％至约50重量％、或约5重量％至约40重量％、或约5重量％至约30重量％、或约5重量％至约20重量％、或约5重量％至约16重量％、5重量％至约15重量％、5重量％至约14重量％、或约5重量％至约12重量％、或约5重量％至约10重量％)。
在各种实施方案中，该营养组合物中至少约50％(w/w)，诸如至少约55％(w/w)、至少约60％(w/w)、至少约65％(w/w)、至少约70％(w/w)、至少约75％(w/w)或至少约80％(w/w)的总蛋白为变性乳清蛋白，并且可用范围可以选自这些值中的任何值之间(例如，约50％(w/w)至约80％(w/w)、约50％(w/w)至约70％(w/w)、约50％(w/w)至约60％(w/w)、约60％(w/w)至约80％(w/w)、约60％(w/w)至约70％(w/w)或约70％(w/w)至约80％(w/w))。
在各种实施方案中，该营养组合物中至少约50％(w/w)、至少约55％(w/w)、至少约60％(w/w)、至少约65％(w/w)、至少约70％(w/w)、至少约75％(w/w)、至少约80％(w/w)、至少约85％(w/w)、至少约90％(w/w)、至少约95％(w/w)或约100％(w/w)的总蛋白由该热稳定蛋白组合物提供，并且可用范围可以选自这些值中的任何值之间(例如，约50％(w/w)至约100％(w/w)、约50％(w/w)至约90％(w/w)、约50％(w/w)至约80％(w/w)、约50％(w/w)至约70％(w/w)、约50％(w/w)至约60％(w/w)、约60％(w/w)至约100％(w/w)、约60％(w/w)至约90％(w/w)、约60％(w/w)至约80％(w/w)、约60％(w/w)至约70％(w/w)、约70％(w/w)至约100％(w/w)、约70％(w/w)至约90％(w/w)、约70％(w/w)至约80％(w/w)、约80％(w/w)至约100％(w/w)、约80％(w/w)至约90％(w/w)或约90％(w/w)至约100％(w/w))。
在各种实施方案中，该营养组合物中至少约40体积％、或至少约45体积％、或至少约50体积％、或至少约55体积％、或至少约60体积％、或至少约65体积％、或至少约70体积％、或至少约75体积％、或至少约80体积％、或至少约85体积％、或至少约90体积％、或至少约95体积％或约100体积％的蛋白颗粒的粒径小于约1μm，并且可用范围可以选自这些值中的任何值之间(例如，40体积％至100体积％、45体积％至100体积％、45体积％至95体积％、45体积％至90体积％、45体积％至85体积％、45体积％至80体积％、50体积％至100体积％、50体积％至95体积％、50体积％至90体积％、50体积％至85体积％或50体积％至80体积％)。
在各种实施方案中，该营养组合物中至少约40体积％、或至少约45体积％、或至少约50体积％、或至少约55体积％、或至少约60体积％、或至少约65体积％、或至少约70体积％、或至少约75体积％、或至少约80体积％、或至少约85体积％、或至少约90体积％、或至少约95体积％或约100体积％的蛋白颗粒的粒径为约0.1μm至约1μm，并且可用范围可以选自这些值中的任何值之间(例如，40体积％至100体积％、40体积％至95体积％、40体积％至90体积％、40体积％至85体积％、40体积％至80体积％、45体积％至100体积％、45体积％至95体积％、45体积％至90体积％、45体积％至85体积％、45体积％至80体积％、50体积％至100体积％、50体积％至95体积％、50体积％至90体积％、50体积％至85体积％或50体积％至80体积％)。
在各种实施方案中，该营养组合物中小于约55体积％、或小于约50体积％、或小于约45体积％、或小于约40体积％、或小于约35体积％、或小于约30体积％、或小于约25体积％的蛋白颗粒的粒径为约1μm至约5μm，并且可用范围可以选自这些值中的任何值之间(例如，25体积％至55体积％、25体积％至50体积％、25体积％至45体积％、25体积％至40体积％、25体积％至35体积％、25体积％至30体积％、30体积％至55体积％、35体积％至55体积％、40体积％至55体积％或45体积％至55体积％)。
在各种实施方案中，该营养组合物中小于约5体积％、或小于约4体积％、或小于约3体积％、或小于约2体积％、或小于约1体积％或约0％的蛋白颗粒的粒径为至少约5μm，并且可用范围可以选自这些值中的任何值之间(例如，0体积％至5体积％、0体积％至4体积％、0体积％至3体积％、0体积％至2体积％或0体积％至1体积％)。
在各种实施方案中，该营养组合物可以包含以干重计至少约0.1重量％的脂质，诸如以干重计约0.1重量％、约0.2重量％、或约0.5重量％、或约1重量％、或约3重量％、或约5重量％、或约10重量％的脂质。在各种实施方案中，该营养组合物可以包含以干重计约0.1重量％至40重量％的脂质，并且可用范围可以选自这些值中的任何值之间(例如，约0.1重量％至约40重量％、或约0.5重量％至约40重量％、或约1重量％至约40重量％、或约3重量％至约40重量％、或约5重量％至约40重量％、或约10重量％至约40重量％、或约15重量％至约40重量％、或约20重量％至约40重量％、或约0.1重量％至约35重量％、或约0.5重量％至约35重量％、或约1重量％至约35重量％、或约3重量％至约35重量％、或约5重量％至约35重量％、或约10重量％至约35重量％、或约15重量％至约35重量％、或约20重量％至约35重量％、或约0.1重量％至约30重量％、或约0.5重量％至约30重量％、或约1重量％至约30重量％、或约3重量％至约30重量％、或约5重量％至约30重量％、或约10重量％至约30重量％、或约15重量％至约30重量％、或约20重量％至约30重量％、或约0.1重量％至约20重量％、或约0.5重量％至约20重量％、或约1重量％至约20重量％、或约3重量％至约20重量％、或约5重量％至约20重量％、或约10重量％至约20重量％、或约15重量％至约20重量％)。
在各种实施方案中，该营养组合物可以包含以干重计至少约0.1重量％的碳水化合物，诸如以干重计约0.1重量％、或约0.5重量％、或约1重量％、或约3重量％、或约5重量％或约10重量％的碳水化合物。在各种实施方案中，该营养组合物可以包含以干重计约0.1重量％至40重量％或约0.1重量％至约80重量％的碳水化合物，并且可用范围可以选自这些值中的任何值之间(例如，约0.1重量％至约80重量％、约0.1重量％至约70重量％、约0.1重量％至约65重量％、约0.1重量％至约60重量％、约0.1重量％至约50重量％、约0.1重量％至约40重量％、或约0.5重量％至约40重量％、或约1重量％至约40重量％、或约3重量％至约40重量％、或约5重量％至约40重量％、约10重量％至约80重量％、约10重量％至约70重量％、约10重量％至约65重量％、约10重量％至约60重量％、约10重量％至约50重量％、或约10重量％至约40重量％、或约15重量％至约40重量％、约20重量％至约80重量％、约20重量％至约70重量％、约20重量％至约65重量％、约20重量％至约60重量％、约20重量％至约50重量％、或约20重量％至约40重量％、约30重量％至约80重量％、约30重量％至约70重量％、约30重量％至约65重量％、约30重量％至约60重量％、约30重量％至约50重量％、约40重量％至约80重量％、约40重量％至约70重量％、约40重量％至约65重量％、约40重量％至约60重量％、约40重量％至约50重量％、约50重量％至约80重量％、约50重量％至约70重量％、约50重量％至约65重量％、约50重量％至约60重量％、或约0.1重量％至约35重量％、或约0.5重量％至约35重量％、或约1重量％至约35重量％、或约3重量％至约35重量％、或约5重量％至约35重量％、或约10重量％至约35重量％、或约15重量％至约35重量％、或约20重量％至约35重量％、或约0.1重量％至约30重量％、或约0.5重量％至约30重量％、或约1重量％至约30重量％、或约3重量％至约30重量％、或约5重量％至约30重量％、或约10重量％至约30重量％、或约15重量％至约30重量％、或约20重量％至约30重量％、或约0.1重量％至约20重量％、或约0.5重量％至约20重量％、或约1重量％至约20重量％、或约3重量％至约20重量％、或约5重量％至约20重量％、或约10重量％至约20重量％、或约15重量％至约20重量％)。
在各种实施方案中，该营养组合物可以包含以干重计至少约20重量％，诸如至少约25重量％、30重量％、35重量％、40重量％、45重量％、50重量％、55重量％、60重量％、65重量％、70重量％、75重量％或至少约80重量％的乳糖，并且可用范围可以选自这些值中的任何值之间(例如，约20重量％至约80重量％、约20重量％至约70重量％、约20重量％至约60重量％、约20重量％至约55重量％、约20重量％至约50重量％、约30重量％至约80重量％、约30重量％至约70重量％、约30重量％至约60重量％、约30重量％至约55重量％、约30重量％至约50重量％、约40重量％至约80重量％、约40重量％至约70重量％、约40重量％至约60重量％、约40重量％至约55重量％、约40重量％至约50重量％、约45重量％至约80重量％、约45重量％至约70重量％、约45重量％至约60重量％或约45重量％至约55重量％)。
在各种实施方案中，将该热稳定蛋白组合物配制成粉末形式的营养组合物，该粉末适合通过与液体(诸如蛋白粉、奶昔混合物或补充剂)组合而重新制成饮料。
在各种实施方案中，将该热稳定蛋白组合物通过湿混配制成营养组合物。在各种实施方案中，该营养组合物为湿混营养组合物，例如湿混代餐组合物、湿混婴儿配方奶粉或湿混医疗食品。
在各种实施方案中，该营养组合物可以包含至少约30mg/100g，诸如至少约40mg/100g、至少约50mg/100g、至少约60mg/100g、至少约75mg/100g或至少约100mg/100g二价阳离子(诸如Ca2+)。在各种实施方案中，该营养组合物可以包含至少约30mg/100ml，诸如至少约40mg/100ml、至少约50mg/100ml、至少约60mg/100ml、至少约75mg/100ml或至少约100mg/100ml二价阳离子(诸如Ca2+)。
在某些实施方案中，该营养组合物为医疗食品。仅举例而言，美国联邦法律和美国食品药品监督管理局(FDA)法规将医疗食品定义为“一种配制成在医师监督下肠内摄取或施用并且旨在用于对通过医学评估确定了基于公认的科学原理的特殊营养需求的疾病或病状进行特定饮食管理的食品”(《1988年孤儿药法案》第5(b)条(21U.S.C.360ee(b)(3))和FDA法规21CFR 101.9(j)(8))。
本文描述了一种用于向受试者提供营养支持的方法，该方法包括：向该受试者肠内施用包含本发明的热稳定蛋白组合物的营养组合物。在某些实施方案中，该受试者是需要营养支持的受试者。因此，本文所描述的营养组合物在用于向有需要的受试者提供营养支持的方法中使用。在一些实施方案中，该受试者是人类。在一些实施方案中，该受试者是人类婴儿或幼儿。在其他实施方案中，该受试者是人类成人。在一些实施方案中，该受试者是怀孕的女性。肠内施用可以口服施用或通过管(例如，鼻胃饲或胃饲)施用。
在某些实施方案中，将该营养组合物肠内施用于受试者，以维持或增加肌肉蛋白合成、维持或增加肌肉质量、预防或减少肌肉质量损失、维持或促进生长、预防或减少肌肉分解代谢、预防或治疗恶病质、预防或治疗肌肉减少症、提高糖原再合成速率、调节血糖水平、增强胰岛素对血糖升高的反应、降低饱腹感、降低饱足感、增加食物摄入量、增加热量摄入量、改善葡萄糖代谢、提高术后恢复速度、提高术前或化疗前的康复效果、提高损伤后恢复速度、提高运动后恢复速度、提高运动表现和/或提供营养。肠内施用可以口服施用或通过管(例如，鼻胃饲或胃饲)施用。
在某些实施方案中，包含本发明的热稳定蛋白组合物的该营养组合物用于维持或增加肌肉蛋白合成、维持或增加肌肉质量、预防或减少肌肉质量损失、维持或促进生长、预防或减少肌肉分解代谢、预防或治疗恶病质、预防或治疗肌肉减少症、提高糖原再合成速率、调节血糖水平、增强胰岛素对血糖升高的反应、降低饱腹感、降低饱足感、增加食物摄入量、增加热量摄入量、改善葡萄糖代谢、提高术后恢复速度、提高术前或化疗前的康复效果、提高损伤后恢复速度、提高运动后恢复速度、提高运动表现和/或提供营养。
在某些实施方案中，该营养组合物以适合商业应用的方式进行灭菌和/或巴氏灭菌。在一些实施方案中，该灭菌和/或该巴氏灭菌包括二次热处理。在其他实施方案中，该灭菌和/或该巴氏灭菌包括非热处理。用于灭菌和/或巴氏灭菌的示例性技术包括但不限于二次热处理，诸如高温巴氏灭菌、超高温(UHT)处理和蒸煮热处理。
在另一方面，本发明提供了一种用于制备营养组合物的方法，该方法包括接触：
a)本发明的热稳定蛋白组合物；和
b)一种或多种附加成分。
用于制备并包装营养组合物的其他步骤将取决于待生产的该营养组合物，并且是技术人员已知的。
在各种实施方案中，该一种或多种附加成分包括一种或多种脂质、一种或多种碳水化合物、一种或多种单价阳离子和/或一种或多种二价金属阳离子。
在各种实施方案中，该方法可以包括：提供包含该热稳定蛋白组合物的水性组合物。在一些实施方案中，该方法可以包括：任选地与一种或多种附加干成分组合重新配制粉末状热稳定蛋白组合物以产生水性组合物。在其他实施方案中，粉末状热稳定蛋白组合物无需重新配制即可使用。
本发明的热稳定蛋白组合物可以用于制造粉末状或即食混合物组合物，尤其是湿混组合物、湿混代餐组合物、湿混婴儿配方奶粉和/或湿混医疗食品。湿混组合物为使用湿混步骤制备的组合物，其中将两种或更多种成分组合成水溶液，随后任选地干燥成粉末。例如，对于需要湿混步骤以将脂肪源掺入组合物中的即食混合物营养组合物，可能需要湿混。
本发明的热稳定蛋白组合物特别适用于湿混应用，因为这些组合物的低粘度可以使得能够在蒸发期间实现高总固体含量。当蒸发步骤可以实现高总固体含量时，喷雾干燥期间必须去除更少的水分，从而相应地减少能源消耗。此外，本发明的组合物的热稳定性可以减少蒸发和干燥期间的管线结垢，从而相应地减少生产停机时间，并提高工厂生产量和产品产量。
用于制备湿混组合物的方法是技术人员已知的。简而言之，用于制备湿混组合物的方法可以包括将两种或更多种成分组合以形成水溶液的步骤。该水溶液可以任选地进行一个或多个附加步骤，诸如均质处理、标准化、热处理(例如，巴氏灭菌和/或UHT处理)、均质化、蒸发和/或喷雾干燥。该水溶液可以包含本发明的热稳定蛋白组合物和一种或多种附加成分，该一种或多种附加成分任选地选自一种或多种脂质、一种或多种碳水化合物、一种或多种如本文所描述的附加成分或这些项的任何组合。
9.1食品产品
在一些实施方案中，该营养组合物为食品产品。
在各种实施方案中，该食品产品可以为冰淇淋、发酵产品、酪乳、干酪、加工干酪、干酪类似物、低脂凝乳、布丁、冷冻甜点、咖啡增白剂、凝胶、营养棒或烘焙品。
与具有与本发明的食品产品相同的成分组成和蛋白含量的对照食品产品相比，除了该对照食品产品不包含本发明的热稳定蛋白组合物之外，使用本发明的热稳定蛋白组合物制备的食品产品可以表现出可忽略不计的、甚至没有增加的不希望的风味(例如，苦味、咸味或蛋味)。
9.2液体组合物
本发明的热稳定蛋白组合物可以用于制造液体组合物，尤其是液体营养组合物，诸如高蛋白饮料。在此类组合物中，本发明的蛋白组合物可以提供高蛋白含量，同时在二次热处理之后不易发生粒径变化，并表现出减少的沉降和良好的口感(例如，通过低水平的砂砾感或粉状感)，同时保持可接受的粘度。在一些实施方案中，与全乳清组合物相比，该液体组合物还具有改善的风味，诸如“奶”风味增加以及/或者“蛋”风味减少。
因此，在一个方面，本发明提供了一种液体组合物，该液体组合物包含本发明的热稳定蛋白组合物。在一些实施方案中，该液体组合物为液体营养组合物。
合适的液体组合物的示例包括但不限于高蛋白饮料，诸如即饮(RTD)饮料以及可以稀释的水性液体(例如，浓缩物)。在某些实施方案中，该液体组合物为奶昔、冰沙、奶饮料、UHT奶、奶粉、运动饮料(包括基于乳制品和非乳制品的运动饮料)、蛋白饮料、果汁、医疗食品或配方奶粉(诸如婴儿配方奶粉、较大婴儿配方奶粉或成长配方奶粉)。在某些实施方案中，该液体组合物为中性高蛋白饮料。在某些实施方案中，该液体组合物为酸性高蛋白饮料。
示例性液体组合物为运动饮料。运动饮料通常包含高蛋白含量、低脂肪含量，并且加入了维生素和矿物质、调味剂、甜味剂、稳定剂和/或盐。
在一些实施方案中，该液体组合物包含按该液体组合物的重量计至少约6％(w/w)的总蛋白，诸如至少约7％(w/w)、至少约8％(w/w)、至少约9％(w/w)、至少约10％(w/w)、至少约11％(w/w)、至少约12％(w/w)、至少约13％(w/w)、至少约14％(w/w)、至少约15％(w/w)、至少约16％(w/w)、至少约17％(w/w)、至少约18％(w/w)、至少约19％(w/w)、至少约20％(w/w)、至少约21％(w/w)、至少约22％(w/w)、至少约24％(w/w)、至少约26％(w/w)、至少约28％(w/w)或至少约30％(w/w)的总蛋白，并且可用范围可以选自这些值中的任何值之间(例如，6％(w/w)至30％(w/w)、7％(w/w)至28％(w/w)、8％(w/w)至26％(w/w)或10％(w/w)至24％(w/w))。该液体组合物中的总蛋白是由该组合物中所有含蛋白成分贡献的所有蛋白的总和。例如，在该液体组合物包含热稳定蛋白组合物以及来源于例如脱脂奶粉(SMP)或奶蛋白浓缩物(MPC)的其他非乳蛋白和/或乳蛋白的实施方案中，该液体组合物中的总蛋白是该热稳定蛋白组合物以及SMP和/或MPC中总蛋白含量的总和。
在一些实施方案中，该液体组合物包含按该液体组合物的重量计至少约6％(w/w)的变性乳清蛋白，诸如至少约7％(w/w)、至少约8％(w/w)、至少约9％(w/w)、至少约10％(w/w)、至少约11％(w/w)、至少约12％(w/w)、至少约13％(w/w)、至少约14％(w/w)、至少约15％(w/w)、至少约16％(w/w)、至少约17％(w/w)、至少约18％(w/w)、至少约19％(w/w)、至少约20％(w/w)、至少约21％(w/w)、至少约22％(w/w)、至少约24％(w/w)、至少约26％(w/w)、至少约28％(w/w)或至少约30％(w/w)的变性乳清蛋白，并且可用范围可以选自这些值中的任何值之间(例如，6％(w/w)至30％(w/w)、7％(w/w)至28％(w/w)、8％(w/w)至26％(w/w)或10％(w/w)至24％(w/w))。
在一些实施方案中，该液体组合物中至少约50％、至少约60％、至少约70％、至少约80％、至少约85％、至少约90％或至少约95％的总蛋白为变性乳清蛋白，并且可用范围可以选自这些值中的任何值之间(例如，50％至95％、60％至90％或70％至85％)。在一些实施方案中，该液体组合物包含其他乳蛋白和/或非乳蛋白。在一些实施方案中，该液体组合物包含来自两种或更多种源的乳清蛋白，该两种或更多种源诸如本发明的热稳定蛋白组合物、变性乳清蛋白组合物、非变性乳清蛋白组合物、乳清蛋白水解物或包含乳清和酪蛋白两者的成分(诸如MPC)。在此类实施方案中，该组合物中的总乳清蛋白是本发明的热稳定蛋白组合物、变性乳清蛋白组合物、非变性乳清蛋白组合物、乳清蛋白水解物和/或MPC中的总乳清蛋白含量的总和。
在某些实施方案中，该液体组合物在易于沉降的条件下表现出最小或基本上没有沉降。可以通过将该液体组合物储存在约20℃至约25℃的温度下，以进行1个月、6周、3个月、6个月或12个月贮存期的贮存期测试来评估沉降情况。为了测试沉积物，将产物倒置3次并小心倒出。将器皿倒置放置30分钟；记录器皿加上沉淀物的重量；减去空器皿重量即可计算沉淀物的量。然后，通过沉淀物的重量与器皿中产物总重量的比率来计算沉淀物的百分比(％)。
在一些实施方案中，该液体组合物(例如，在20℃下以100s-1测量的粘度小于约400mPa.s的组合物)在约20℃至约25℃的温度下储存至少6周，诸如至少3个月、至少6个月或至少12个月之后表现出小于约10％的沉降。在一些实施方案中，该液体组合物(例如，在20℃下以100s-1测量的粘度小于约400mPa.s的组合物)在约20℃至约25℃的温度下储存3个月之后表现出小于约10％，诸如小于约9％、小于约8％、小于约7％、小于约6％、小于约5％、小于约4％、小于约3％、小于约2％、小于约1％的沉降或基本上没有沉降。
在各种实施方案中，该液体组合物具有热稳定性，例如，该组合物处于液态，在二次热处理之后，在该液态下在该组合物中观察到基本上没有凝胶化、絮凝、聚集、凝固、沉降、粘度增加、粒径为0.1μm至1μm的蛋白颗粒体积比例减少、粒径为1μm至5μm的蛋白颗粒体积比例增加或粒径至少为5μm的蛋白颗粒体积比例增加。
在各种实施方案中，该液体组合物具有耐贮存性，例如，该组合物处于液态，在约20℃的温度下延长储存例如至少3个月、或优选地至少6个月或12个月之后，在该液态下在该组合物中观察到基本上没有凝胶化、絮凝、聚集、凝固、沉降、粘度增加、粒径为0.1μm至1μm的蛋白颗粒体积比例减少、粒径为1μm至5μm的蛋白颗粒体积比例增加或粒径为至少5μm的蛋白颗粒体积比例增加。
液体组合物的凝胶化被认为是状态从液体变为柔软固体再变为坚硬固体的变化。如果溶液不再流动，则被认为已经凝胶化。
在某些实施方案中，该液体组合物以适合商业应用的方式进行灭菌和/或巴氏灭菌。在一些实施方案中，该灭菌和/或该巴氏灭菌包括二次热处理。在其他实施方案中，该灭菌和/或该巴氏灭菌包括非热处理。用于灭菌和/或巴氏灭菌的示例性技术包括但不限于二次热处理，诸如高温巴氏灭菌、超高温(UHT)处理和蒸煮热处理。
二次热处理(例如，灭菌和/或巴氏灭菌)可以用于提供具有耐贮存性并且能够在室温下长期储存的液体组合物。
在一些实施方案中，该液体组合物在二次热处理(例如，灭菌和/或巴氏灭菌)之后具有耐贮存性。在一些实施方案中，该液体组合物在二次热处理(例如，灭菌和/或巴氏灭菌)之后表现出最小或基本上没有沉降、凝胶化、聚集、凝固、粘度增加、粒径为0.1μm至1μm的蛋白颗粒体积比例减少、粒径为1μm至5μm的蛋白颗粒体积比例增加或粒径为至少5μm的蛋白颗粒体积比例增加。在一些实施方案中，该经灭菌和/或巴氏灭菌的液体组合物在约20℃至约25℃的温度下延长储存至少2个月、至少3个月、至少6个月或至少12个月之后进行无菌包装时表现出可忽略不计的细菌生长。在一些此类实施方案中，该液体组合物表现出最小或基本上没有粉状感或砂砾感。因此，例如，该液体组合物可以为经热处理的耐贮存液体组合物。
在一些实施方案中，该液体组合物中粒径为0.1μm至1μm的蛋白颗粒的体积比例在二次热处理(诸如灭菌和/或巴氏灭菌)之后不会减少。在一些实施方案中，在二次热处理之后，粒径为0.1μm至1μm的蛋白颗粒的体积比例为在二次热处理之前该组合物的体积比例的至少70％，诸如为在二次热处理之前该组合物的体积比例的至少75％、至少80％、至少85％、至少90％、至少95％、至少97％、至少98％或至少99％。
在一些实施方案中，该经热处理的液体组合物中至少约40体积％，诸如至少约42体积％、至少约44体积％、至少约45体积％、至少约46体积％、至少约48体积％、至少约50体积％、或至少约52体积％、或至少约54体积％或约55体积％的蛋白颗粒的粒径为0.1μm至1μm，并且可用范围可以选自这些值中的任何值之间(例如，40体积％至55体积％、42体积％至55体积％、44体积％至55体积％、46体积％至55体积％、48体积％至55体积％或50体积％至55体积％)。
在一些实施方案中，该液体组合物中粒径为1μm至5μm的蛋白颗粒的体积比例在二次热处理(诸如灭菌和/或巴氏灭菌)之后基本上没有增加。例如，在一些实施方案中，在二次热处理之后，该液体组合物中粒径为1μm至5μm的蛋白颗粒的体积比例为在二次热处理之前该组合物的体积比例的小于130％，诸如为在二次热处理之前该组合物的体积比例的小于125％、小于120％、小于115％、小于110％、小于105％、小于103％、小于102％或小于101％。
在一些实施方案中，该经热处理的液体组合物中小于60体积％，诸如小于约58体积％、小于约56体积％、小于约55体积％、小于约54体积％、小于约53体积％、小于约52体积％、小于约51体积％、小于约50体积％、小于约49体积％、小于约48体积％、小于约47体积％、小于约46体积％或约45体积％的蛋白颗粒的粒径为1μm至5μm，并且可用范围可以选自这些值中的任何值之间(例如，45体积％至60体积％、45体积％至58体积％、45体积％至56体积％、45体积％至54体积％或45体积％至52体积％)。
在一些实施方案中，该液体组合物中粒径为至少5μm的蛋白颗粒的体积比例在二次热处理(诸如灭菌和/或巴氏灭菌)之后基本上没有增加。例如，在一些实施方案中，在二次热处理之后，该液体组合物中粒径为至少5μm的蛋白颗粒的体积比例为在二次热处理之前该组合物的体积比例的小于130％，诸如为在二次热处理之前该组合物的体积比例的小于125％、小于120％、小于115％、小于110％、小于105％、小于103％、小于102％或小于101％。
在一些实施方案中，该经热处理的液体组合物中小于约10体积％，诸如小于约9体积％、小于约8体积％、小于约7体积％、小于约6体积％、小于约5体积％、小于约4体积％、小于约3体积％、小于约2体积％、小于约1体积％或约0体积％的该蛋白颗粒的粒径为至少5μm，并且可用范围可以选自这些值中的任何值之间(例如，0体积％至10体积％、0体积％至8体积％、0体积％至6体积％、0体积％至4体积％、0体积％至2体积％、1体积％至10体积％、1体积％至8体积％、1体积％至6体积％、1体积％至4体积％或1体积％至2体积％)。
在一些实施方案中，该液体组合物中蛋白颗粒的D[4,3]在二次热处理(诸如灭菌和/或巴氏灭菌)之后基本上没有增加。在一些实施方案中，在二次热处理之后，D[4,3]为在二次热处理之前该组合物的D[4,3]的小于170％，诸如为在二次热处理之前该组合物的D[4,3]的小于160％、小于150％、小于140％、小于130％、小于120％、小于110％、小于105％、小于103％、小于102％或小于101％。
在一些实施方案中，该经热处理的液体组合物中蛋白颗粒的D[4,3]小于约20μm，诸如小于约15μm、小于约10μm、小于约5μm、小于约4μm、小于约3μm、小于约2.5μm、小于约2μm、小于约1.5μm、小于约1μm或约0.9μm。
在一些实施方案中，该经热处理的液体组合物的粘度在20℃下在100s-1的剪切速率下小于约400mPa.s，诸如在20℃下在100s-1的剪切速率下小于约350mPa.s、小于约300mPa.s、小于约250mPa.s、小于约200mPa.s、小于约180mPa.s、小于约160mPa.s、小于约140mPa.s、小于约120mPa.s、小于约100mPa.s、小于约80mPa.s、小于约60mPa.s、小于约50mPa.s、小于约40mPa.s、小于约30mPa.s、小于约20mPa.s、小于约15mPa.s、小于约10mPa.s或小于约5mPa.s。
在一些实施方案中，当该液体组合物为中性高蛋白饮料时，其粘度在20℃下在100s-1的剪切速率下小于约200mPa.s。在一些实施方案中，当该液体组合物为酸性高蛋白饮料(例如，饮用酸奶)时，其粘度在20℃下在100s-1的剪切速率下小于约400mPa.s。
在一些实施方案中，在二次热处理(诸如灭菌和/或巴氏灭菌)之后，该液体组合物中粒径为0.1μm至1μm的蛋白颗粒的比例为在二次热处理之前该组合物的蛋白颗粒的比例的至少约80％，并且该液体组合物中粒径为1μm至5μm的蛋白颗粒的比例为在二次热处理之前该组合物的蛋白颗粒的比例的小于约105％。在一些实施方案中，该经热处理的液体组合物中至少约40％的蛋白颗粒的粒径为0.1μm至1μm，该经热处理的液体组合物中小于约55％的蛋白颗粒的粒径为1μm至5μm，并且该经热处理的液体组合物中小于约3％的蛋白颗粒的粒径为至少5μm。
高温对微生物的致死效应取决于温度和保持时间，众所周知，随着温度升高，杀死相同数量的微生物所需的时间会减少。在特定温度下，将初始微生物数量减少特定量所需的时间通常称为“F值”。F0值是指在特定温度下达到与121℃相同的热致死率所需的等效时间(分钟)。如相关领域所知，酸性产品通常比在中性pH下加工的产品需要更低的F0值才能实现商业无菌性。
在某些实施方案中，除了本发明的热稳定蛋白组合物之外，该液体组合物还包含非乳清蛋白和/或非乳蛋白。非乳清蛋白的示例性源包括但不限于脱脂奶粉(SMP)、全脂奶粉、奶蛋白浓缩物(MPC)、奶蛋白分离物(MPI)和胶束酪蛋白浓缩物(MCC)。又如，可以采用酪蛋白酸钠、酪蛋白酸钾、酪蛋白酸钙或酪蛋白酸镁的形式将额外的酪蛋白包含在该液体组合物中。
在某些实施方案中，该液体组合物包含一种或多种非乳蛋白、两种或更多种非乳蛋白、或三种或更多种非乳蛋白。适合包含在该液体组合物中的非乳蛋白包括藻类蛋白、真菌蛋白(例如，菌蛋白)、植物蛋白和动物蛋白及其水解形式。在一些此类实施方案中，该液体组合物包含大豆蛋白、大米蛋白和/或豌豆蛋白。
此外，该液体组合物可以包含来自两种或更多种源的乳清蛋白。例如，该液体组合物可以包含WPC和WPI的混合物，其中一者或两者均已热变性。又如，该液体组合物可以包含以不同方式制备或具有不同特性的WPC的混合物。
除了本文所公开的方法之外，PCT国际申请PCT/NZ2007/000059(公开为WO2007/108709)、PCT/NZ2010/000072(公开为WO2010/120199)和PCT国际申请PCT/IB2012/056103(公开为WO2013/065014)中提供了用于制备适用于液体组合物的热变性乳清蛋白组合物的示例性方法，其中每一者全文以引用方式并入本文。
在某些实施方案中，可以对蛋白成分(例如，该热稳定蛋白组合物或该液体组合物)中的一种或多种蛋白成分进行处理以降低乳糖含量。在一些此类实施方案中，使用酶(诸如β-半乳糖苷酶)对该热稳定蛋白组合物或该液体组合物进行处理，或者进行过滤以去除乳糖。用于降低乳糖含量的合适的酶处理和过滤方案对于本领域技术人员来说将是显而易见的。
在某些实施方案中，该液体组合物包含按该液体组合物的重量计小于约10％(w/w)的乳糖，诸如小于约9％(w/w)、小于约8％(w/w)、小于约7％(w/w)、小于约6％(w/w)、小于约5％(w/w)、小于约4％(w/w)、小于约3％(w/w)、小于约2％(w/w)、小于约1％(w/w)或小于约0.1％(w/w)的乳糖，并且可用范围可以选自这些值中的任何值之间(例如，0.1％(w/w)至10％(w/w)、0.1％(w/w)至8％(w/w)、0.1％(w/w)至6％(w/w)、0.1％(w/w)至4％(w/w)、0.1％(w/w)至2％(w/w)、1％(w/w)至10％(w/w)、1％(w/w)至8％(w/w)、1％(w/w)至6％(w/w)、1％(w/w)至4％(w/w)或1％(w/w)至2％(w/w))。在一些此类实施方案中，该液体组合物具有按该液体组合物的重量计最多10％(w/w)、最多8％(w/w)、最多6％(w/w)或最多4％(w/w)的乳糖含量。
在另一方面，本发明提供了一种用于制备液体组合物的方法，该方法包括接触：
a)本发明的热稳定蛋白组合物；和
b)一种或多种附加成分。
在各种实施方案中，该一种或多种附加成分包括：一种或多种额外蛋白源；一种或多种脂质；一种或多种碳水化合物；一种或多种维生素；一种或多种矿物质；一种或多种食品添加剂，该一种或多种食品添加剂包括一种或多种乳化剂；一种或多种食品添加剂，该一种或多种食品添加剂包括一种或多种稳定剂；或这些项中的任两项或更多项的任何组合。在一些实施方案中，矿物组分包含单价阳离子和/或二价金属阳离子。
显而易见的是，确切的方法将根据待生产的高蛋白饮料而有所不同。此类变化对于本领域技术人员而言将是显而易见的。图5中示出了一种生产高蛋白饮料的示例性方法。
如图5所示，在一个实施方案中(例如，当该液体组合物为酸性饮料时)，该一种或多种附加成分可以包含果胶。在此类实施方案中，该方法可以包括：在高温下在水溶液中水合该果胶，持续足以水合该果胶的一段时间。在一个实施方案中，该方法包括：在约80℃下水合果胶。
在一些实施方案中，该一种或多种附加成分包括干成分(诸如粉末)，例如蛋白组分、碳水化合物组分、矿物质组分、酸度调节剂、稳定剂和/或乳化剂。在一些实施方案中，该热稳定蛋白组合物为干成分(诸如粉末)。在一些实施方案中，该方法包括：接触并/或混合两种或更多种干成分(诸如该热稳定蛋白组合物)和一种或多种附加成分。
在一些实施方案中，在水溶液(例如，水)中水合该热稳定蛋白组合物和/或该一种或多种干成分。在一些实施方案中，该方法包括再水合步骤，该再水合步骤包括：在水溶液(例如，水)中水合该热稳定蛋白组合物和/或该一种或多种干成分，持续足以水合该热稳定蛋白组合物和/或该一种或多种干成分的一段时间。
再水合干成分的要求将根据所使用的干成分而有所不同。此类变化对于本领域技术人员而言将是显而易见的。在一些实施方案中，水合该热稳定蛋白组合物和/或该一种或多种干成分，持续约60分钟。该再水合步骤还可以包括：搅拌该水溶液，这将有助于再水合。在一些实施方案中，使用消泡剂来减少或防止在该再水合步骤期间起泡。例如，在一些实施方案中，该再水合步骤包括：在再水合之前或期间向该水溶液中加入消泡剂。
在一些实施方案中，用于水合该热稳定蛋白组合物和/或该一种或多种干成分的该水溶液处于高温，例如，约55℃。在一些实施方案中，该再水合步骤包括：在再水合之前或期间将水溶液(诸如水)加热至高温(例如，约55℃)。
可以在再水合步骤之前、期间或之后加入一种或多种脂质组分。另选地，如果不使用再水合步骤(例如，当该热稳定蛋白组合物采用水溶液形式时)，则可以向该热稳定蛋白组合物中加入一种或多种脂质组分。
在一些实施方案中，该一种或多种附加成分包括一种或多种维生素和/或一种或多种矿物质。在一些实施方案中，该方法包括：使该热稳定蛋白组合物与维生素和/或矿物质接触。待用于该液体组合物的维生素和/或矿物质的量可以是本领域技术人员已知的代餐产品的典型量。不同人群亚群的微营养需求也是已知的。可以针对不同人群亚群指定维生素和矿物质的推荐日需求量。请参见例如膳食参考摄入量(DRI)：推荐膳食摄入量和适宜摄入量，美国国家科学院、医学研究院、食品与营养委员会(2010年)。
在一些实施方案中，该方法包括pH值调节步骤。在其他实施方案中，可能不需要进行pH值调节。可以通过加入食品级酸或碱来执行该pH值调节，以达到所需的pH值。也可以使用酸度调节剂来控制pH值。所需的pH值将根据待生产的液体组合物而有所不同。在一个实施方案中，该pH值为中性pH值(例如，约6.5至约7.5)。在另一实施方案中，该pH值为酸性pH值(例如，约2至约4.8)。在一个实施方案中，该方法包括：将该pH值调节至约6.8，例如通过加入KOH。
在一些实施方案中，该方法包括剪切步骤。例如，可以用Ultraturrex以7,000rpm的转速剪切该液体组合物，持续3分钟。
在一些实施方案中，该方法包括均质处理步骤。例如，可以将该液体组合物在200/50bar下通过两级均质器一次。
在一些实施方案中，该方法包括冷却步骤。例如，可以使用冰浴来冷却该液体组合物。
在一些实施方案中，该方法包括二次热处理步骤，诸如UHT步骤、巴氏灭菌步骤、灭菌步骤或蒸煮处理步骤。例如，在一些实施方案中，该方法包括UHT处理，然后进行任选的后均质处理，最后进行无菌包装。在一个实施方案中(诸如对于中性组合物)，该方法包括：在约145℃下进行UHT处理，持续约4s。在另一实施方案中(诸如对于酸性组合物)，该方法包括：在约110℃下进行UHT处理，持续约4s。在其他实施方案中，该方法包括：将该液体组合物装入器皿(诸如罐)，然后进行灭菌。在一个实施方案中，灭菌温度为约120℃，持续约15分钟。
用于制备并包装液体组合物(诸如高蛋白饮料)的其他步骤将取决于待生产的该组合物，并且是技术人员已知的。
下面描述了用于生产采用中性和酸性高蛋白饮料形式的液体组合物的一些示例性方法。
中性高蛋白饮料
将所需的蛋白、碳水化合物、矿物质和稳定剂干混，并在加热至55℃的水中水合60分钟，并根据需要加入消泡剂。在该混合物中加入油。使用5％ KOH将该pH值调节至约pH值6.8±0.1。在55℃、150/50bar下对该混合物进行均质处理。这些饮料可以通过以下两种方式中的一种方式进行灭菌：
(1)将该经均质处理的混合物装入蒸煮罐中，并在120℃下热处理15分钟。
(2)将该经均质处理的混合物在145℃下进行UHT灭菌，持续4秒，然后在150/50bar下进行均质处理。该产品采用无菌包装。
酸性高蛋白饮料
酸性高蛋白饮料采用与中性饮料相同的过程，但是在加入蛋白、碳水化合物、矿物质和稳定剂之前，在80℃下制备果胶溶液并将其加入水中。使用15％盐酸将该pH值调节至pH值4.0±0.1。在110℃下进行UHT灭菌，持续4秒，然后在150/50bar下进行均质处理。该产品采用无菌包装。
9.3附加成分
本发明的营养组合物、食品产品和/或液体组合物还可以含有本文所描述的一种或多种附加成分。用于制备营养组合物的方法和/或用于制备液体组合物的方法可以包括接触本发明的热稳定蛋白组合物和本文所描述的一种或多种附加成分。
在各种实施方案中，该一种或多种附加成分可以包括脂质、碳水化合物、附加蛋白、调味剂、维生素、矿物质、奶制品、水、食品添加剂、多元醇、着色剂、水果制剂或这些成分中的任两项或更多项的任何组合。
在各种实施方案中，脂质可以是植物脂质或动物脂质，包括乳脂质。植物油通常是示例性的，因为它们易于配制并且饱和脂肪酸含量较低。示例性植物油包括低芥酸菜子(油菜籽)油、玉米油、向日葵油、橄榄油、大豆油、氢化植物油或sn-2棕榈酰三酰基甘油。
在各种实施方案中，乳脂质可以是奶油、黄油、酥油、无水奶脂(AMF)、酪乳、其水解物、水解和/或非水解组合物的组合、来自奶脂分级分离的一个或多个阶段的硬奶脂提取物(包括硬(H)、软-硬(SH)和软-软-硬(SSH)提取物)、来自奶脂分级分离的一个或多个阶段的软奶脂提取物(包括软(S)、软-软(SS)和软-软-软(SSS)提取物)、硬奶脂提取物的组合、软奶脂提取物的组合、硬奶脂提取物和软奶脂提取物的组合、或其任两项或更多项的任何组合。这些组合物可从全脂奶或初乳，以及全脂奶或初乳的任何衍生物获得，包括奶油、酸性稀奶油和乳清奶油(从乳清获得的奶脂质，包括酸乳清或干酪乳清，优选干酪乳清)。酸性稀奶油是来自全脂奶或初乳的奶油，其已经用产酸微生物，优选乳酸菌发酵。
在各种实施方案中，植物油可以是椰子油、玉米油、棉籽油、卡诺拉油、菜籽油、橄榄油、棕榈油、花生油、花生仁油、红花油、芝麻油、大豆油、向日葵油、榛子油、杏仁油、腰果油、澳洲坚果油、山核桃油、阿月浑子油、胡桃油、来自瓜类和葫芦种子的油、南瓜籽油、杏油、摩洛哥坚果油、鳄梨油、亚麻油、亚麻籽油、葡萄籽油、亚麻籽油、米糠油、麦胚油、或其任两项或更多项的任何组合。在一些实施方案中，植物油可以是氢化椰子油。
在各种实施方案中，碳水化合物可以包括单糖、二糖、寡糖和多糖及其混合物，包括葡萄糖、麦芽糖、海藻糖、糖、蔗糖和三氯蔗糖。许多这些可作为淀粉、改性淀粉、麦芽糖糊精(3-20葡萄糖当量(DE))或用于长链碳水化合物的玉米糖浆(＞20DE)商购获得。还可以包括不可消化的碳水化合物，例如果寡糖、菊粉和低聚半乳糖。在各种实施方案中，碳水化合物可以包括多元醇，例如选自包含甘油(丙三醇)、麦芽糖醇、赤藓糖醇、山梨糖醇及其任两项或更多项的任何组合的组中的多元醇。
在各种实施方案中，附加蛋白可以是乳蛋白或非乳蛋白。在各种实施方案中，附加蛋白可以是奶、乳清、酪蛋白、酪蛋白酸盐、蛋、蛋清、蛋黄、蔬菜、植物、苜蓿、三叶草、豌豆、豆、芸豆、大豆、小扁豆、羽扇豆、可可豆、角豆、坚果、花生、黑麦、谷类、全麦、稻米、麦麸、真菌或藻类蛋白、其蛋白浓缩物、其蛋白分离物、其水解物、或其任两项或更多项的任何组合。
在各种实施方案中，附加蛋白可以是蛋白粉。蛋白粉可以是所描述的蛋白源中的任何蛋白源。蛋白粉可以是非附聚的、附聚的、辊压压实的、冷冻干燥的、转鼓干燥的、喷雾干燥的或泡沫喷雾干燥的蛋白粉。在各种实施方案中，蛋白粉包括乳清蛋白浓缩物(WPC)或乳清蛋白分离物(WPI)。在各种实施方案中，蛋白粉包括全脂奶粉，脱脂奶粉或奶蛋白浓缩物(MPC)。
在各种实施方案中，该一种或多种附加成分可以包括香料，包括但不限于甜味剂、天然香料、天然等同香料、人造香料、草药和香料。
在各种实施方案中，该一种或多种附加成分可以包括坚果和/或种子。
在各种实施方案中，该一种或多种附加成分可以包括维生素。维生素可以包括脂溶性或水溶性维生素。合适的维生素包括但不限于维生素C、维生素A、维生素E、维生素B12、维生素K、核黄素、烟酸、维生素D、维生素B6、叶酸、吡哆醇、硫胺素、泛酸和维生素H。维生素的形式可以包括维生素的盐、维生素的衍生物、具有与维生素相同或相似活性的化合物和维生素的代谢物。
在各种实施方案中，该一种或多种附加成分可以包括矿物质，包括但不限于氯化物、钠、钙、铁、铬、铜、碘、锌、镁、磷、钾和铬。前述矿物质中的任何矿物质的合适形式包括可溶性矿物盐、微溶性矿物盐、不溶性矿物盐、螯合矿物质、矿物络合物、非反应性矿物质(诸如羰基矿物质)和还原矿物质以及它们的组合。
在各种实施方案中，营养组合物、食品产品和/或液体组合物可以包含至少约10％、20％、25％、30％、40％、50％、60％、70％、75％、80％、90％或100％的由欧洲(FSMP)或USDRA法规设定的维生素和矿物质的推荐日摄入量(RDI)，例如100mL、250mL、500mL或1L部分。
在各种实施方案中，该一种或多种附加成分可以为乳制品。在一些实施方案中，该乳制品可以选自粉末状奶蛋白浓缩物、脱脂奶粉、全脂奶粉、乳清蛋白浓缩物、乳清蛋白分离物、酪蛋白酸盐、奶脂、奶油、酶凝酪素、干酪或奶油干酪。在各种实施方案中，该一种或多种附加成分可以包括其他奶制品，诸如粉末状奶蛋白浓缩物、脱脂奶粉、全脂奶粉、乳清蛋白浓缩物、乳清蛋白分离物、酪蛋白酸盐、奶脂或奶油。
在各种实施方案中，该一种或多种附加成分可以包括食品或饮料添加剂，包括但不限于凝乳酶、消泡剂、稳定剂、乳化剂、防腐剂、纤维、益生菌、抗氧化剂、增味剂、着色剂、酸度调节剂或乳化盐。在各种实施方案中，该一种或多种附加成分可以包括食品添加剂，包括但不限于凝乳酶、消泡剂、稳定剂、乳化剂、防腐剂、纤维、益生菌、抗氧化剂、增味剂、着色剂、酸度调节剂。在酸化产品中有用的防腐剂是山梨酸钾。
在各种实施方案中，该一种或多种附加成分可以为多元醇。在一些实施方案中，该多元醇可以选自阿拉伯糖醇、赤藓糖醇、甘油、异麦芽酮糖醇、异麦芽酮糖、乳糖醇、麦芽糖醇、甘露醇、山梨糖醇、木糖醇和氢化淀粉水解物。
在某些实施方案中，该一种或多种附加成分可以包括稳定剂或乳化剂。合适的乳化剂包括卵磷脂、甘油单酯和甘油二酯、聚甘油酯、奶磷脂、柠檬酸酯(CITREM)、聚山梨醇酯60、单硬脂酸甘油酯和DATEM。合适的稳定剂包括但不限于角叉菜胶、胶菜胶、果胶、瓜尔胶、罗望子胶、羧甲基纤维素、藻酸盐、琼脂、燕麦胶、黄蓍胶、阿拉伯胶、黄原胶、刺梧桐树胶、塔拉胶、淀粉和改性淀粉以及微晶纤维素、明胶或它们的组合。本领域技术人员将认识到，除了以上列出的那些之外，许多不同的胶形式适用于本文所公开的液体组合物。
在各种实施方案中，该一种或多种附加成分可以包括盐或酸度调节剂，诸如氯化钠、氯化钾、乙二胺四乙酸(EDTA)盐、乳酸、乙酸、柠檬酸、氢氧化钾、磷酸盐例如磷酸二钾和磷酸氢二钠、柠檬酸盐例如柠檬酸二钠、柠檬酸二钾或柠檬酸三钾。在一些实施方案中，柠檬酸盐可以选自包含柠檬酸二钠、柠檬酸二钾、柠檬酸三钾和柠檬酸三钠的组中。在一些实施方案中，磷酸盐可以选自包含磷酸二钾、磷酸氢二钠、正磷酸盐、二磷酸盐和多磷酸盐的组中。
在各种实施方案中，该一种或多种附加成分可以包括氨基酸、氨基酸前体或氨基酸代谢物或其任两项或更多项的任何组合的源，优选地游离氨基酸、氨基酸前体或氨基酸代谢物。
接触该热稳定蛋白组合物和该一种或多种附加成分以产生营养组合物、食品产品或液体组合物的方法将取决于待形成的营养组合物、食品产品或液体组合物。这些方法是技术人员已知的。
提供以下非限制性实施例以说明本发明，而不以任何方式限制其范围。
实施例
1.实施例1——通用过程
1.1变性测量
本文所使用的方法依赖于HPLC(Elgar等人，(2000年)《色谱法期刊A》，第878卷，第183-196页)。使用两个样品——一个是待测试变性组合物样品(变性样品)，另一个是在热处理步骤之前的组合物样品(未变性样品)。
步骤1：去除酪蛋白和不溶性乳清蛋白聚集体。将这两个样品的pH值降至4.6，以使酪蛋白沉淀。然后，对这些样品进行离心处理，以去除所沉淀的酪蛋白和不溶性乳清蛋白聚集体。
步骤2：对HPLC进行反相处理。使用经反相的HPLC(Elgar等人，2000年)将变性样品中的残留可溶性可变性乳清蛋白测定为Σ(牛血清白蛋白+α-乳白蛋白+β-乳球蛋白+乳铁蛋白+免疫球蛋白)，并且可以将其表示为蛋白克数/100克总固体。
使用步骤1中的未变性样品，通过相同的方法来测定未变性样品中的总可溶性可变性乳清蛋白。
步骤3：计算变性乳清蛋白的百分比(％)。首先，使用每个样品中糖巨肽(GMP)的相对水平对残留可溶性可变性乳清蛋白和总可溶性可变性乳清蛋白的值进行归一化，以考虑处理期间中可能出现的浓度变化。如果样品不含GMP(例如，当乳清蛋白源为酸乳清时)，则在步骤1之前使用两个样品的总固体含量对这些值进行归一化。
然后，可以使用以下公式来计算变性乳清蛋白总量占可变性乳清蛋白总量的百分比：
1.2β-乳球蛋白共价聚集的测量
使用Agilent 2100Bioanalyzer System(Agilent，美国)(其利用微流体SDS电泳技术)来测定发生共价聚集的β-乳球蛋白的重量百分比，采用Anema(2009年，《国际乳品杂志》，第19卷第4期，第198-204页)的方法，并如下面所描述的那样进行修改。
通过将变性乳清蛋白组合物溶解于可解离不同键的缓冲液中，并测定在离心步骤之后可溶性蛋白的变化，测定残留非变性β-乳球蛋白、共价聚集的β-乳球蛋白和非共价聚集的β-乳球蛋白的比例。
为了测定残留非变性β-乳球蛋白含量，将加热前后的样品溶解或稀释至蛋白含量为10％(w/w)的水中。将300mg该样品等分试样溶解于1.2mL醋酸盐缓冲液(0.2M，pH值4.35)中。
为了测定非共价聚集的β-乳球蛋白含量，用0.0281mol的NaH2PO4.2H2O和0.0218mol的Na2HPO4制备0.1M磷酸盐缓冲液(pH值＝6.7)；加入尿素以使最终浓度为8M，并加入十二烷基硫酸钠(SDS)以使最终浓度为2％(w/v)。将300mg样品等分试样溶解于1.2mL磷酸盐/尿素/SDS缓冲液(PSU缓冲液)中。
使用试管振荡器将所制备的样品振荡1小时。
在25℃下以20,000xg对这些样品进行离心1小时。
从每个样品中小心地取出100μL上清液等分试样，根据Anema进行制备，并使用Bioanalyzer System进行分析。通过软件(2100Bioanalyzer Expert软件包)自动对β-乳球蛋白峰的曲线下的面积进行积分。基于如上面所描述的样品制备，使用峰面积来计算键合类型。
该实验中使用的醋酸盐缓冲液沉淀溶液中的任何变性乳清蛋白或残留酪蛋白。预计未加热样品的变性蛋白含量较低。预计加热样品的变性水平较高。将加热样品中的残留非变性β-乳球蛋白计算为未加热(原料)溶液中可溶性β-乳球蛋白的百分比。
尿素能够破坏疏水键，而SDS能够破坏非共价键，诸如氢键和疏水键。将经加热的样品加入含有尿素和SDS的磷酸盐缓冲液中将导致非共价键溶解，并且因此可以计算非共价聚集的β-乳球蛋白占未加热(原料)溶液中的可溶性β-乳球蛋白的百分比，同时考虑残留非变性β-乳球蛋白。
因此，可以将共价聚集的β-乳球蛋白占未加热(原料)溶液中的可溶性β-乳球蛋白的百分比计算为在减去残留非变性β-乳球蛋白之后未被PSU缓冲液溶解的β-乳球蛋白的剩余部分。
共价聚集的βLG＝100％－残留非变性βLG－非共价聚集的βLG
1.3粒径的测量
当待测量组合物为粉末时，在测量粒径之前，在水中重新配制该粉末。使用磁力搅拌器在室温(～20℃)下混合蛋白组合物和去离子水，以制备浓度为10％(w/w)的蛋白溶液。在涡旋混合条件下，将蛋白粉逐渐加入水中，注意避免起泡。在所有粉末分散后，继续水合30分钟，并持续搅拌。在150/50bar下对溶液进行均质处理，并按如下方法测试粒径。
使用Malvern Mastersizer 2000或3000(Malvern Instruments Ltd，英国伍斯特郡)来测定粒径。去离子水(折射率(RI)＝1.33)用于分散样品，并且折射率1.46用于分散相。加入几滴样品直至获得10％至15％的暗度值。将粒径报告为处于测试粒径范围内的颗粒体积百分比(％)。通过对Mastersizer软件报告的原始数据中相关粒径等级求和，测定定义的粒径范围内的颗粒体积％。
1.4一次颗粒生长测试
蛋白组合物或包含蛋白组合物的液体组合物的热稳定性可以通过如本文所描述的一次颗粒生长测试进行测试。
一次颗粒生长测试包括在高温下对包含蛋白组合物的水溶液进行二次热处理并保持一段时间，然后立即冷却该溶液。例如，这可以通过以下方式实现：制备pH值为6.8的包含蛋白组合物的水溶液，将5mL等分试样置于8mL玻璃小瓶中，并将该小瓶置于摇动装置(其插入高温硅油浴中并保持一段时间)中，然后立即在冰水中冷却。如第1.3节中描述的那样进行粒径分析。另选地或附加地，可以测量其他参数，诸如粘度。
在一些实施方案中，包含蛋白组合物的水溶液的蛋白含量为10％(w/w)、14％(w/w)、15％(w/w)、18％(w/w)或20％(w/w)。在一个实施方案中，高温为90℃，并且保持时间为10分钟。在另一实施方案中，高温为120℃，并且保持时间为4分钟。在另一实施方案中，高温为140℃，并且保持时间为2分钟。
例如，在一些实施方案中，一次颗粒生长测试包括将包含蛋白组合物的蛋白含量为14％(w/w)的水溶液加热至120℃并保持10分钟。在一些实施方案中，一次颗粒生长测试包括将包含蛋白组合物的蛋白含量为10％(w/w)、15％(w/w)或18％(w/w)的水溶液加热至90℃并保持10分钟。在一些实施方案中，一次颗粒生长测试包括将包含蛋白组合物的蛋白含量为10％(w/w)、15％(w/w)或18％(w/w)的水溶液加热至120℃并保持4分钟。在一些实施方案中，一次颗粒生长测试包括将包含蛋白组合物的蛋白含量为10％(w/w)或15％(w/w)的水溶液加热至140℃并保持2分钟。
1.5热凝固时间(HCT)的测量
热凝固时间(HCT)可以通过以下方法来测定。
使用室温(～20℃)去离子水和磁力搅拌器，用粉末状蛋白组合物制备10％蛋白(w/w)溶液。在涡旋混合条件下，将粉末逐渐加入水中，注意避免起泡。在所有粉末分散后，继续水合30分钟，并持续搅拌。在150/50bar下对溶液进行均质处理。将1ml蛋白溶液(pH值6.8)等分试样置于玻璃小瓶(其被夹在平台上)中，并通过将其置于恒温控制在140℃、摇动速率缓慢的硅油浴中进行二次热处理。
从将器皿置于油浴中到开始出现可见聚集体之间所经过的时间(以分钟为单位)定义为热凝固时间(Singh H和Creamer LK，(1992年)，《热稳定性的测定》，载于：《高级乳品化学》，Fox PF编著，Elsevier出版)。
1.6粘度的测量
除非另有说明，否则在20℃下使用配备杯锤的流变仪(诸如Anton Paar仪器)在剪切速率100s-1下测量组合物的粘度。应当理解，用于测量或估计粘度的其他方法是本领域众所周知的，并且可以在适当的情况下使用。
2.实施例2
该实施例描述了本发明的热稳定蛋白组合物的制备。
2.1蛋白组合物的制备
使用干酪乳清蛋白浓缩粉作为乳清蛋白源，并且使用酪蛋白酸钠粉作为酪蛋白源。表1中示出了这些成分的组合物。
表1.成分粉末组合物。
通过以下方式如表2中详述的那样重新混合干酪乳清蛋白浓缩物和酪蛋白酸钠成分粉末：将粉末加入50℃的水中，并使用顶置式搅拌器来缓慢地搅拌60分钟，以产生包含30重量％总固体的水性组合物。
在200/50bar下对组合物进行均质处理，以充分水合粉末。在均质处理之后，将样品3、4、5和6稀释至10％总固体或20.15％总固体，如表2所示。
使用NaOH、KOH或HCl将pH值调节至表2所示的最终pH值。
然后，使用两阶段加热器来加热组合物。在第一阶段将进料组合物预热至55℃(管长28.84m，管内径4.5mm)，随后在第二阶段将其加热至85℃(管长15.84m，管内径4.5mm)，然后使其进入保温管(保温管两侧设有毛细管)。进料流量为0.5L/min，并且在第二阶段，产品在目标温度85℃下的停留时间为10秒至15秒。加热器的最大运行压力为42bar。
样品1为本发明的组合物。样品2至6为比较组合物。样品2不含酪蛋白。
表2.一次热处理期间的组合物。
下表3提供了蛋白组合物的特性。
表3.蛋白组合物的特性。
1根据实施例1.1测量。
2根据实施例1.3测量。
3根据实施例1.2测量。
2.2干粉的制备
通过蒸发进一步浓缩样品4的蛋白组合物，以为后续喷雾干燥做准备(需要在喷雾干燥之前浓缩总固体含量为10％的分散体，因为干燥效率太低)。尽管样品4形成的颗粒大部分小于1微米，但是通过蒸发浓缩后，蒸发后产物的粘度显著增加，并在蒸发器中观察到结垢。蒸发后所得产物的总固含量仅为19％。图1中示出了蒸发后产物的粘度。尽管产物在总固体含量为10％下进行初始加热之后的粘度较低(具有牛顿流动特性)，但是在蒸发之后粘度显著增加。
将蒸发后产物喷雾干燥成粉末，并在总固体含量为10％的水中重新配制该粉末。如图2所示，粒径分布发生了显著变化。这表明，在低总固体含量(并且因此在低乳清蛋白浓度)下用酪蛋白制备的颗粒分散体对进一步加工(诸如蒸发或二次热处理)不稳定。
由于蒸发导致样品4的颗粒特性发生不良变化，因此所有经加热的溶液均未浓缩，而是直接被冷冻干燥成粉末。
2.3包含蛋白组合物的液体组合物的热稳定性测试
通过在水中重新配制冷冻干燥后的粉末并将pH值调节至6.8，重新混合这些粉末以获得14％w/w的液体组合物。对5ml样品进行如实施例1的第1.4节中描述的一次颗粒生长测试。简而言之，将溶液置于玻璃小瓶中，并将其浸入设定在120℃的油浴中10分钟进行二次热处理。然后，取出小瓶，并立即用冰水冷却至室温。测量经加热的产物的粒径和粘度。表4中示出了结果。图3中示出了样品1在加热前后的粒径分布。样品1的粒径分布基本上是单峰的，并且在二次热处理之后表现为基本上没有变化。
表4.包含蛋白组合物的液体组合物的热稳定性。
还测试了不同的β-乳球蛋白与酪蛋白的比例。当比例为1.2:1且存在9g/100gβ-乳球蛋白时，所得组合物过于稠密，无法进一步加工。当比例为1.6:1且存在9g/100gβ-乳球蛋白时，所得组合物的特性与样品1类似。
3.实施例3
该实施例描述了本发明的热稳定蛋白组合物在经热处理的高蛋白液体组合物中的用途。
3.1热稳定蛋白组合物的制备。
如针对第2.1节中的样品1描述的那样制备热稳定蛋白组合物，不同之处在于使用的总固体含量为32％w/w。表5中示出了一次热处理期间的组合物。
表5.一次热处理期间的蛋白组合物。
下表6提供了热稳定蛋白组合物的特性的描述。
表6.当以总固体含量24.5％重新混合时热稳定蛋白组合物的特性。
样品 7
在一次热处理之后的外观 均质流体
总变性乳清蛋白占总可变性乳清蛋白的百分比(％)1 78
粒径为0.1μm至1μm的蛋白颗粒的体积％2 54.4
粒径为1μm至5μm的蛋白颗粒的体积％2 34.8
粒径＞5μm的蛋白颗粒的体积％2 0
D[4,3] 0.74
发生共价聚集的变性β-lg的重量％3 56
发生非共价聚集的变性β-lg的重量％3 40
1根据实施例1.1测量。
2根据实施例1.3测量。
3根据实施例1.2测量。
3.2高蛋白液体组合物的制备。
用水稀释热稳定蛋白组合物(样品7)，以获得最终蛋白含量分别为10％蛋白(w/w)、15％蛋白(w/w)和18％蛋白(w/w)的液体组合物。使用NaOH/KOH的混合物将它们调节至最终pH值6.82±0.02，并进行如实施例1的第1.4节中描述的一次颗粒生长测试。简而言之，将液体组合物的5mL样品置于玻璃小瓶中，并将其浸入90℃的油浴中10分钟、120℃的油浴中4分钟或140℃的油浴中2分钟进行二次热处理。在规定时间之后立即从油浴中取出溶液，并用冰水冷却。测量粘度和粒径分布。
表7中示出了高蛋白液体组合物的蛋白含量、热处理条件和特性。
表7.在二次热处理之后高蛋白液体组合物的特性。
1根据实施例1.3测量。
4.实施例4
该实施例描述了使用干酪乳清渗余物和矿物酸乳清蛋白浓缩物的混合物来制备本发明的热稳定蛋白组合物，以及该热稳定蛋白组合物在经热处理的高蛋白液体营养组合物中的用途。
4.1热稳定蛋白组合物的制备
根据如图4所示的的方法制备热稳定蛋白组合物，概述如下。
热稳定蛋白组合物的制备方法如下：首先将干酪乳清渗余物(最终组合物中蛋白含量为60％w/w)、矿物酸乳清渗余物(最终组合物中蛋白含量为24％w/w)和重新混合的酪蛋白酸钠溶液(最终组合物中蛋白含量为16％w/w)混合，以使总固体浓度达到约17％(w/w)。表8详细列出了矿物酸乳清蛋白浓缩物的蛋白组合物。
表8.矿物酸WPC渗余物
组合物 矿物酸乳清蛋白浓缩物
蛋白(g/100g) 81.0
β-lg(％)* 66.8
GMP(％)* 3.0
α-lac(％)* 15.0
PP5(％)* 6.1
IgG(％)* 6.0
BSA(％)* 2.2
乳铁蛋白(％)* 0.9
*总蛋白％。
将pH值调节至pH值6.30。将混合物蒸发至总固体含量为28％，并进行如下一次热处理。使用通过热水加热的热交换器将蛋白组合物预热至55℃。随后，使用WO2010120199中描述的方法使蛋白组合物变性。使用输送压力为250bar至350bar的高压泵，以足够高的流量将蛋白组合物送入两个相同的串联的单管高压蒸汽加热壳管式热交换器中，以使雷诺数≥2100。浓缩物在71℃至73℃下离开第一个高压加热器，并且在80℃至85℃时离开第二个高压加热器。
表9中提供了一次热处理期间的蛋白组合物概要。
表9.一次热处理期间的蛋白组合物
在从第二个加热器中出来之后，热稳定蛋白组合物通过保温管和管道到达喷雾干燥器顶部的喷嘴组，该喷嘴组的管规格与高压加热器类似，这意味着湍流得以维持。通过以下方式来选择保温管的长度，与通往喷嘴组的管道相结合，在喷雾干燥之前，为经加热的流提供额外20秒的停留时间，并且从第二个高压加热器的出口到喷嘴组的整个管道的温度损失＜1℃。这意味着在加热期间、在加热器-反应器系统之后以及在喷雾干燥之前没有使用任何附加机械剪切过程。
在喷雾干燥器处，将热稳定蛋白组合物输送到一组三个喷嘴，并在高于160bar的压力下将其雾化成液滴喷雾。使用～200℃的入口热风温度以及70℃至80℃的出口室温度。进一步干燥粉末，然后在振动流化床中冷却粉末，随后筛分并包装材料，以产生水分含量＜5％的粉末。表10中示出了粉末中颗粒的类型和粒径。
表10.热稳定蛋白组合物的特性
样品 8
总变性乳清蛋白占总可变性乳清蛋白的百分比(％)1 87.50
粒径为0.1μm至1μm的蛋白颗粒的体积％2 52.4
粒径为1μm至5μm的蛋白颗粒的体积％2 45.2
粒径＞5μm的蛋白颗粒的体积％2 2.36
D[4,3] 1.5
发生共价聚集的变性β-lg的重量％3 40
发生非共价聚集的变性β-lg的重量％3 48
粉末组合物
总蛋白(原样)(g/100g) 81.60
灰分(g/100g) 2.87
1根据实施例1.1测量。
2根据实施例1.3测量。
3根据实施例1.2测量。
4.2热凝固时间(HCT)
根据实施例1的第1.5节，使用140℃的二次热处理温度来测定用粉末状热稳定蛋白组合物制备的10％蛋白(w/w)溶液的HCT。测定的HCT为3分22秒。
4.3高蛋白饮料的制备
使用热稳定蛋白组合物来制备液体营养组合物，该液体营养组合物采用经热处理的高蛋白饮料配方，最终蛋白含量为14％蛋白(w/w)。根据表11中的配方来制备饮料。根据图5中所示的过程来制备饮料，如下面所描述。表12中示出了最终组合物。
表11.包含热稳定蛋白组合物的示例性高蛋白饮料的配方
成分(％w/w) 饮料1
水 81.7
样品8 17.1
纤维素胶 0.2
柠檬酸三钾一水合物 0.06
氯化钠 0.06
卵磷脂 0.05
菜籽油 0.045
胶菜胶 0.04
氢氧化钾(5％) 0.8
消泡剂 0.01
表12.含有样品8粉末的高蛋白液体饮料的营养组合物
成分(％w/w) 饮料1
总固体 16.9
能量(Kcal/100g) 0.7
蛋白 14.0
脂肪 0.88
碳水化合物 1.14
灰分 0.56
过程如下：
1.预先称重并预先混合所有干成分，即氯化钠、柠檬酸三钾一水合物、结冷胶和纤维素胶以及卵磷脂。
2.称出每批装入不锈钢器皿所需的反渗透水，并在水浴中用顶置式搅拌器加热至55℃。
3.向水中加入80％的消泡剂。
4.向水中加入热稳定蛋白组合物。
5.在15分钟的时间段内将干混粉末缓慢加入到不锈钢器皿中，确保在搅拌下产生涡流。
6.向每个器皿中加入油。
7.调节混合速度，确保混合均匀，但不产生涡流。
8.然后将混合物在55℃±2℃下搅拌60分钟。
9.用ultraturrex以7,000rpm的转速剪切混合物，持续3分钟。
10.如果需要，向饮料中加入水以获得最终重量20kg。
11.加入剩余20％的消泡剂。
12.检查产物重量，并根据需要通过水进行调节。
13.将混合物加热至55℃±1℃并以200/50bar(总共250bar)通过两阶段均质器一次。
14.将器皿放入冰水中，从而将产物冷却至～20℃±5℃，以便测量pH值。
15.如有必要，使用5％ KOH将pH值调节至6.8±0.1。
16.将混合物在约146℃下UHT处理6.5秒，然后进行无菌包装。预热温度在85℃之间并且使用板式热交换器实现。将产物在该温度下保持30秒。然后使用直接蒸汽注入(直接热处理)将最终热处理温度升高至146℃。使用闪蒸器将第一阶段冷却调整至80℃，并使用板式热交换器将最终冷却调整至约20℃至25℃。
17.将产物在约24℃至25℃下立即包装到200mL PET瓶中并加盖。
18.然后将产物储存在约25℃下。
高蛋白饮料成功地进行了二次热处理(UHT处理)，未出现结垢现象，这表明经热处理的高蛋白饮料中的蛋白组合物是稳定的。在UHT处理之后，饮料在100s-1下的粘度为28mPa.s。饮料具有可接受的感官特性、奶风味和顺滑口感，没有任何砂砾感或粉状感。
5.实施例5
该实施例描述了使用根据本发明的方法制备包含样品8粉末的示例性高蛋白饮用酸奶。
在10℃的水中重新混合热稳定蛋白组合物(样品8)和脱脂奶粉(SMP)，以产生一种水性组合物，该水性组合物包含15重量％的蛋白，其中12％的蛋白来自热稳定蛋白组合物。对于该批次，重新混合9.2％(w/w)的SMP，并添加15％(w/w)的热稳定蛋白组合物。通过加入水来实现100％的平衡。将混合物搅拌60分钟。将重新混合的混合物预热至60℃，并在150/50下进行均质处理。将混合物在95℃下加热6分40秒，以使该混合物热化。将混合物冷却至43℃，并加入0.02％(w/w)的细菌培养物进行发酵。将接种的混合物在43℃下发酵过夜，使pH值低于pH值4.6。将酸奶冷却至20℃并搅拌均匀。将酸奶包装并冷却至小于4℃，并在4℃下储存以供后续测试。
成功地制造出高蛋白饮用酸奶。在制造之后7天，高蛋白饮用酸奶在50s-1下的粘度为181mPa.s。粒径为0.1μm至1μm的蛋白颗粒的体积比例为41.5％，粒径为1μm至5μm的蛋白颗粒的体积比例为49.5％，粒径大于5μm的蛋白颗粒的体积比例为9％。与使用相同方法和蛋白含量、使用传统微粒化乳清生产的高蛋白饮用酸奶相比，使用本发明组合物制成的饮用酸奶表现出显著更低的沉降。
6.实施例6
该实施例描述了使用过氧化物酶和氧化剂来制备热稳定蛋白组合物。描述了用于生产热稳定蛋白组合物的两种方法(方法A和方法B)，以及用于生产不含酪蛋白的乳清蛋白组合物的比较方法(方法C)。
6.1储备溶液
通过在50℃的水中重新配制未着色的乳制干酪乳清蛋白浓缩物(总固体含量为96.00％w/w，总蛋白含量为79.5％w/w，β-乳球蛋白含量为41.7％)并保持0.5小时，制备总固体含量为31.8％(w/w)的乳清蛋白浓缩物储备溶液。
通过在55℃的水中重新配制酪蛋白酸钠粉末(蛋白含量为93％w/w)并保持1小时，制备总固体含量为11.4％(w/w)的酪蛋白酸钠储备溶液。
6.2方法A
方法A描述了通过以下方式来制备热稳定蛋白组合物：混合乳清蛋白浓缩物和酪蛋白酸钠；使用过氧化物酶和过氧化物进行处理；以及进行以下热处理：
1.以适当比例混合乳清蛋白浓缩物和酪蛋白酸钠的储备溶液，以形成β-乳球蛋白与酪蛋白重量比为2.7:1的混合溶液。
2.用水稀释溶液，使总蛋白含量为21.5g/100g，乳清蛋白含量为18.0g/100g，β-乳球蛋白含量为9.46g/100g。
3.在200/50bar下对溶液进行均质处理。
4.使用KOH和NaOH的浓度为1M的50:50混合物将pH值调节至pH值6.2。
5.将蛋白溶液分成两个样品，即样品1和样品2。如下面的步骤a至步骤c所描述，使用过氧化物酶和氧化剂来处理样品1；不使用过氧化物酶和氧化剂来处理样品2。
a.根据制造商的说明，向样品1中加入来源于黑曲霉的过氧化物酶，并在4℃下以150rpm的转速进行混合。
b.缓慢地向样品1中加入过氧化氢，使其浓度达到75ppm(相当于0.375molH2O2/molβ-乳球蛋白)，以避免酶抑制。
c.使用过氧化物指示剂测试条(Merck过氧化物测试条，灵敏度为0.5mg/L至25mg/L H2O2)对样品1进行测试，以验证其不含有残留过氧化物。
6.在刮面式热交换器中将两个样品预热至55℃。
7.然后，在蒸汽加热管式热交换器中以0.5L/min的流量将两个样品加热至85℃。
8.将两个样品在保温管中在85℃下保温10秒至15秒。
9.冷却并收集样品。
6.3方法B
方法B描述了通过以下方式来制备热稳定蛋白组合物：使用过氧化物酶和过氧化物来处理乳清蛋白浓缩物；与酪蛋白酸钠混合；以及进行以下热处理：
1.直接使用总固体含量为31.8％(w/w)且蛋白含量为26.3/100g的乳清蛋白浓缩物储备溶液。
2.在200/50bar下对溶液进行均质处理。
3.使用KOH和NaOH的浓度为1M的50:50混合物将pH值调节至pH值6.2。
4.根据制造商的说明，向溶液中加入来源于黑曲霉的过氧化物酶，并在4℃下以150rpm的转速进行混合。
5.缓慢地加入过氧化氢，使其浓度达到75ppm(相当于0.375mol H2O2/molβ-乳球蛋白蛋白)，以避免酶抑制。
6.使用过氧化物指示剂测试条(Merck 过氧化物测试条，灵敏度为0.5mg/L至25mg/L H2O2)对溶液进行测试，以验证其不含有残留过氧化物。
7.以适当比例混合乳清溶液和酪蛋白酸钠的储备溶液，以形成总蛋白含量为21.5g/100g、乳清蛋白含量为18.0g/100g、β-乳球蛋白含量为9.46g/100g且β-乳球蛋白与酪蛋白的重量比为2.7:1的混合溶液。
8.如方法A的步骤6至步骤9中所描述对混合溶液进行热处理，以产生热稳定蛋白组合物(样品3)。
6.4方法C
方法C描述了不含酪蛋白的比较样品的制备：
1.用水稀释总固体含量为31.8％(w/w)的乳清蛋白浓缩储备溶液，使其总蛋白含量为21.5g/100g。
2.如方法A的步骤3至步骤9中所描述来处理乳清蛋白溶液，以产生经过氧化物酶和氧化剂处理的组合物(样品4)和未经过氧化物酶和氧化剂处理的组合物(样品5)。
使用β-乳球蛋白与酪蛋白的重量比5:1来重复方法A至方法C，以产生样品6至样品10。
6.5样品的特性
如实施例1中所描述，对样品1至样品5的乳清蛋白变性、β-乳球蛋白的共价聚集、粒径分布、HCT和粘度进行评估。
样品1至样品3以及样品6至样品8包含可变性乳清蛋白，至少约65％(w/w)的可变性乳清蛋白变性；样品1至样品3中至少约40％(w/w)的总β-乳球蛋白发生共价聚集；样品1至样品3以及样品6至样品8包含蛋白颗粒，其中至少约40体积％的蛋白颗粒的粒径小于1μm，并且至少一部分的蛋白颗粒包含变性乳清蛋白和酪蛋白的共聚集体。
制备包含足量的样品以提供15％w/w的总蛋白含量的水性组合物，并在120℃下进行4分钟的二次热处理。
在对包含样品1至样品3以及样品6至样品8的水性组合物进行二次热处理之后，水性组合物中至少约40体积％的蛋白颗粒的粒径为0.1μm至1μm；小于约60体积％的蛋白颗粒的粒径为1μm至5μm；小于约10体积％的蛋白颗粒的粒径为至少5μm；水性组合物中蛋白颗粒的D[4,3]小于约5μm；并且/或者水性组合物的粘度在100s-1下小于约100mPa.s。包含样品1至样品3以及样品6至样品8的水性组合物没有表现出可见的凝胶化迹象。包含足量的样品1至样品3以及样品6至样品8以提供10％w/w的总蛋白含量的水性组合物在140℃下进行至少约60秒的HCT。
样品5和样品10不具有样品1至样品3以及样品6至样品8所表现出的高热稳定性，即样品1至样品3以及样品6至样品8对二次热处理后粒径和粘度增加的抗性。
本文所提及的任何文献(包括但不限于专利、专利申请、期刊论文、书籍等)全文以引用方式并入本文。本文所使用的任何章节标题仅用于组织目的，并且不应被解释为限制所描述的主题。
尽管已经通过示例并参考特定实施方案描述了本发明，但是应当理解，在不脱离本发明的范围或精神的情况下，可以进行修改和/或改进。
7.实施例7
如实施例6中所描述来制备热稳定蛋白组合物和比较样品。通过如第6.2节中所描述的方法A来制备样品1和样品2；通过如第6.3节中所描述的方法B来制备样品3；并且通过如第6.4节中所描述的方法C来制备比较样品4和样品5。
表12中示出了样品概要，并且表13中示出了样品特性。
表12.样品概要。
表13.蛋白组合物的特性。
a根据实施例1.1测量。
b根据实施例1.2测量。
c根据实施例1.3测量。
d在140℃下10％蛋白溶液的热凝固时间(秒)。
工业应用
本文所描述的热稳定蛋白组合物可用于生产具有小颗粒(例如，小于1μm)和良好 热稳定性的营养组合物。此类营养组合物在进行二次热处理(诸如UHT)后不易发生凝胶化、沉降和聚集，并且其粒径和粘度不易增加。

Claims (63)

1.一种包含乳清蛋白和酪蛋白的热稳定蛋白组合物，其中
所述组合物包含重量比为约1.6:1至约5:1的β-乳球蛋白和酪蛋白；
所述乳清蛋白包含变性至少约65％(w/w)的可变性乳清蛋白；
所述组合物中至少约40％(w/w)的总β-乳球蛋白发生共价聚集；并且
所述组合物包含蛋白颗粒，其中
至少约40体积％的所述蛋白颗粒的粒径小于1μm；并且
至少一部分的所述蛋白颗粒包含变性乳清蛋白和酪蛋白的共聚集体。
2.根据权利要求1所述的热稳定蛋白组合物，其中所述组合物包含非胶束酪蛋白。
3.根据权利要求1或2所述的热稳定蛋白组合物，其中：
a.至少约40体积％的所述蛋白颗粒的粒径为0.1μm至1μm；
b.小于约55体积％的所述蛋白颗粒的粒径为1μm至5μm；
c.小于约5体积％的所述蛋白颗粒的粒径为至少5μm；或者
d.(a)至(c)中的任两项或更多项的任何组合。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的热稳定蛋白组合物，其中至少约50重量％的总β-乳球蛋白发生共价聚集，优选地至少约60重量％的总β-乳球蛋白发生共价聚集。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的热稳定蛋白组合物，其中所述组合物包含：
a.重量比为约1.8:1至约5:1，优选地约1.8:1至约4:1，更优选地约2:1至约4:1，最优选地约2:1至约3.5:1的β-乳球蛋白和酪蛋白；和/或
b.重量比为至少约3:1，优选地约3:1至约10:1，更优选地约4:1至约8:1，最优选地约4.5:1至约6:1的总乳清蛋白和酪蛋白。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的热稳定蛋白组合物，其中
a.所述组合物中至少约70％w/w，优选地约80％w/w至约90％w/w的总蛋白为乳清蛋白；
b.所述组合物中至少约35％w/w，优选地约40％w/w至约60％w/w的总蛋白为β-乳球蛋白；
c.所述组合物中约10％w/w至约20％w/w的总蛋白为酪蛋白；或者
d.(a)至(c)中的任两项或更多项的任何组合。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的热稳定蛋白组合物，其中包含足量的所述热稳定蛋白组合物以提供15％w/w的总蛋白含量的水性组合物在120℃下进行二次热处理4分钟后具有以下性质中的任何性质：
a.所述水性组合物中至少约40体积％，优选地至少约45体积％，更优选地至少约50体积％的所述蛋白颗粒的粒径为0.1μm至1μm；
b.所述水性组合物中小于约60体积％，优选地小于约55体积％，更优选地小于约50体积％的所述蛋白颗粒的粒径为1μm至5μm；
c.所述水性组合物中小于约10体积％，优选地小于约5体积％，更优选地小于约2体积％，最优选地小于约1体积％的所述蛋白颗粒的粒径为至少5μm；
d.所述水性组合物中所述蛋白颗粒的D[4,3]小于约5μm，优选地小于约4μm，更优选地小于约3μm，更优选地小于约2μm，最优选地小于约1μm；
e.所述水性组合物的粘度在100s-1下小于约100mPa.s，优选地在100s-1下小于约40mPa.s，更优选地在100s-1下小于约30mPa.s，更优选地在100s-1下小于约20mPa.s；或者
f.(a)至(e)中的任两项或更多项的任何组合。
8.一种用于制备热稳定蛋白组合物的方法，所述方法包括：
a.提供pH值为5.5至6.8的水性组合物，所述水性组合物包含：
i.至少约18g/100g所述水性组合物的总乳清蛋白含量；
ii.至少约9g/100g所述水性组合物的总β-乳球蛋白含量；
iii.至少约20g/100g所述水性组合物的总蛋白含量；和
iv.重量比为约1.6:1至约5:1的β-乳球蛋白和酪蛋白；以及
b.将所述水性组合物热处理至至少约70℃，持续时间足以使蛋白变性发生；所述热处理包括在高剪切应力下加热所述水性组合物以提供所述热稳定蛋白组合物。
9.根据权利要求8所述的方法，其中所述方法包括：使乳清蛋白源和酪蛋白源接触以提供步骤a)中的所述水性组合物。
10.根据权利要求9所述的方法，其中所述乳清蛋白源包括乳清蛋白浓缩物(WPC)、乳清蛋白分离物(WPI)或它们的组合，或者由乳清蛋白浓缩物(WPC)、乳清蛋白分离物(WPI)或它们的组合组成。
11.根据权利要求9或10所述的方法，其中所述酪蛋白源包括酪蛋白酸盐、脱钙奶蛋白浓缩物(MPC)、总奶蛋白(TMP)或这些项中的任两项或更多项的组合，或者由酪蛋白酸盐、脱钙奶蛋白浓缩物(MPC)、总奶蛋白(TMP)或这些项中的任两项或更多项的组合组成。
12.根据权利要求9至11中任一项所述的方法，其中所述方法还包括：使所述乳清蛋白源与氧化剂和催化剂(诸如酶催化剂或化学催化剂，优选地为过氧化物酶)组合接触，并且优选地在步骤a)之前进行。
13.根据权利要求8至11中任一项所述的方法，其中所述方法还包括：使所述水性组合物与氧化剂和催化剂(诸如酶催化剂或化学催化剂，优选地为过氧化物酶)组合接触，并且优选地在步骤b)之前进行。
14.根据权利要求12或13所述的方法，其中所述氧化剂为过氧化氢或过氧化苯甲酰，并且/或者所述催化剂为过氧化物酶。
15.根据权利要求12至14中任一项所述的方法，其中所述氧化剂的含量小于300ppm或小于200ppm，或者所述氧化剂与β-乳球蛋白的摩尔比小于2，优选地小于1，或者为约0.1至约0.85。
16.根据权利要求9至15中任一项所述的方法，其中所述乳清蛋白源和/或所述酪蛋白源为粉末形式，并且其中所述方法包括：重新配制所述粉末以提供所述水性组合物。
17.根据权利要求8至16中任一项所述的方法，其中所述方法还包括：将所述水性组合物均质化，优选地在约200/50bar下进行，并且优选地在步骤b)之前进行。
18.根据权利要求8至17中任一项所述的方法，其中所述方法还包括：将所述水性组合物的所述pH值调节至5.5至6.8的pH值。
19.根据权利要求8至18中任一项所述的方法，其中所述方法还包括：在步骤b)之前浓缩所述水性组合物，优选地通过蒸发进行。
20.根据权利要求8至19中任一项所述的方法，其中所述乳清蛋白包括可变性乳清蛋白，并且其中步骤b)包括对所述水性组合物进行热处理，持续时间足以使所述水性组合物中至少约65％(w/w)的所述可变性乳清蛋白变性。
21.根据权利要求8至20中任一项所述的方法，其中在步骤b)之前，所述水性组合物中小于约10％(w/w)，优选地小于约5％(w/w)的总可变性乳清蛋白变性。
22.根据权利要求8至21中任一项所述的方法，其中所述热稳定蛋白组合物包含蛋白颗粒，至少约40体积％的所述蛋白颗粒的粒径小于1μm。
23.根据权利要求8至22中任一项所述的方法，其中步骤b)包括将溶液热处理至约70℃至约150℃的温度。
24.根据权利要求8至23中任一项所述的方法，其中所述热稳定蛋白组合物包含相对于所述组合物中的总蛋白至少约70％w/w的乳清蛋白和相对于所述组合物中的总蛋白小于约30％w/w的酪蛋白。
25.根据权利要求8至24中任一项所述的方法，所述方法还包括以下步骤：对所述热稳定蛋白组合物进行干燥。
26.根据权利要求25中任一项所述的方法，其中除了将液体转化为液滴以促进干燥之外，所述热稳定蛋白组合物在干燥之前不会经历机械剪切过程。
27.根据权利要求8至26中任一项所述的方法，其中步骤b)包括在以下条件下加热所述溶液：
i.在雷诺数为至少约2000的湍流条件下；
ii.在壁面剪切速率为至少约1000s-1的高壁面剪切条件下；或者
iii.在机械剪切，优选地由均质器、胶体磨、高压泵、刮面式热交换器、超声波发生器、微流化器和/或高剪切混合器产生的机械剪切条件下。
28.根据权利要求8至27中任一项所述的方法，其中所述方法产生根据权利要求1至7中任一项所述的热稳定蛋白组合物。
29.一种通过根据权利要求8至28中任一项所述的方法产生的热稳定蛋白组合物。
30.一种营养组合物，所述营养组合物包含根据权利要求1至7或29中任一项所述的热稳定蛋白组合物。
31.根据权利要求30所述的营养组合物，其中所述营养组合物包含以干重计至少约6％、至少约8％、至少约10％、至少约12％、至少约14％、至少约16％、至少约18％或至少约20％(w/w)的总蛋白。
32.根据权利要求30或31所述的营养组合物，其中所述营养组合物包含以干重计至少约6％、至少约8％、至少约10％、至少约12％、至少约14％、至少约16％、至少约18％或至少约20％(w/w)的变性乳清蛋白。
33.根据权利要求30至32中任一项所述的营养组合物，其中所述营养组合物中至少约50％(w/w)或至少约60％(w/w)的总蛋白为变性乳清蛋白。
34.根据权利要求30至33中任一项所述的营养组合物，其中所述营养组合物中至少约50％(w/w)的总蛋白由所述热稳定蛋白组合物提供。
35.根据权利要求30至34中任一项所述的营养组合物，其中所述营养组合物中至少约40体积％，优选地至少约45体积％或至少约50体积％的所述蛋白颗粒的粒径为0.1μm至1μm。
36.根据权利要求30至35中任一项所述的营养组合物，其中所述营养组合物中小于约60体积％，优选地小于约55体积％或小于约50体积％的所述蛋白颗粒的粒径为1μm至5μm。
37.根据权利要求30至36中任一项所述的营养组合物，其中所述营养组合物中小于约10体积％，优选地小于约5体积％或小于约1体积％的所述蛋白颗粒的粒径为至少5μm。
38.根据权利要求30至37中任一项所述的营养组合物，其中所述营养组合物已进行二次热处理，优选地为灭菌和/或巴氏灭菌。
39.根据权利要求30至38中任一项所述的营养组合物，其中所述营养组合物为食品产品。
40.根据权利要求39所述的营养组合物，其中所述食品产品为烘焙食品产品、营养棒、凝固型酸奶或搅拌型酸奶、凝固型凝胶或半固体食品产品。
41.根据权利要求39或40所述的营养组合物，其中所述食品产品为凝固型酸奶或搅拌型酸奶，任选地包含约6％(w/v)至约20％(w/v)的总蛋白。
42.根据权利要求41所述的营养组合物，其中所述凝固型酸奶或所述搅拌型酸奶与对照酸奶产品相比表现出减小的体积加权平均粒径，所述对照酸奶产品具有相同成分组成和相同总蛋白含量，不同之处在于，所述对照酸奶产品不包含根据权利要求1至7或29中任一项所述的热稳定蛋白组合物。
43.根据权利要求39或40所述的营养组合物，其中所述食品产品为经热处理的高蛋白凝固型凝胶，任选地包含至少约10％(w/v)或至少约15％(w/v)的总蛋白。
44.根据权利要求39或40所述的营养组合物，其中所述食品产品为经热处理的高蛋白半固体食品产品，任选地包含至少约10％(w/v)或至少约15％(w/v)的总蛋白。
45.根据权利要求43或44所述的营养组合物，其中所述食品产品在20℃下以50s-1测量的粘度小于约1000mPa.s、小于约800mPa.s、小于约600mPa.s或小于约400mPa.s。
46.根据权利要求30至38中任一项所述的营养组合物，其中所述营养组合物为液体组合物，优选地为液体营养组合物。
47.根据权利要求46所述的营养组合物，其中所述液体组合物在20℃下以100s-1测量的粘度小于约400mPa.s，优选地小于约200mPa.s。
48.根据权利要求46或47所述的营养组合物，其中所述液体组合物在约20℃至约25℃的温度下储存至少6周后表现出小于约10％的沉降，优选地在约20℃至约25℃的温度下储存至少3个月后表现出小于约10％的沉降。
49.根据权利要求46至48中任一项所述的营养组合物，其中所述液体组合物还包含：
a.约0.1％(w/v)至约30％(w/v)的脂质；
b.约0.1％(w/v)至约40％(w/v)的碳水化合物，优选地约0.1％(w/v)至约30％(w/v)的碳水化合物；
c.至少一种单价阳离子；
d.至少一种二价金属阳离子，优选地Ca2+，任选地以至少约30mg/100mL、至少约50mg/100mL或至少约100mg/100mL的量存在；或者
e.(a)至(d)中的任两项或更多项的任何组合。
50.根据权利要求46至49中任一项所述的营养组合物，其中所述液体组合物的能量密度为至少约0.5kcal/mL，优选地至少约1.0kcal/mL、至少约1.5kcal/mL或至少约2.0kcal/mL。
51.根据权利要求46至50中任一项所述的营养组合物，其中所述液体组合物为经热处理的耐贮存液体营养组合物。
52.根据权利要求46至51中任一项所述的营养组合物，其中所述液体组合物为高蛋白饮料或医疗食品。
53.根据权利要求46至51中任一项所述的营养组合物，其中所述液体组合物为饮用酸奶，优选地在20℃下以50s-1测量的粘度小于约400mPa.s、小于约300mPa.s、小于约200mPa.s或小于约100mPa.s。
54.根据权利要求46至51中任一项所述的营养组合物，其中所述液体组合物为酸性饮料，优选地pH值为约2至约4.8。
55.根据权利要求46至51中任一项所述的组合物，其中所述液体组合物为中性饮料，优选地pH值为约6.5至约7.5。
56.根据权利要求54或55所述的营养组合物，其中所述液体组合物在20℃下以100s-1测量的粘度小于约400mPa.s、小于约300mPa.s、小于约200mPa.s或小于约100mPa.s。
57.根据权利要求1至7或29中任一项所述的热稳定蛋白质组合物在制备营养组合物中的用途。
58.根据权利要求57所述的用途，其中所述营养组合物是根据权利要求30至56中任一项所述的营养组合物。
59.一种用于向有需要的受试者提供营养的方法，所述方法包括：向所述受试者施用根据权利要求30至56中任一项所述的营养组合物。
60.一种用于制备营养组合物的方法，所述方法包括接触：
a.根据权利要求1至7或29中任一项所述的热稳定蛋白组合物；和
b.一种或多种附加成分。
61.一种用于制备液体组合物的方法，所述方法包括接触：
a.根据权利要求1至7或29中任一项所述的热稳定蛋白组合物；和
b.一种或多种附加成分。
62.根据权利要求60或61所述的方法，其中所述一种或多种附加成分包括：
a.一种或多种脂质，优选地为一种或多种植物脂质和/或一种或多种乳脂质；
b.一种或多种碳水化合物，优选地为一种或多种单糖、二糖、寡糖、多糖或这些项中的任两项或更多项的任何组合；
c.一种或多种额外蛋白源，优选地来源于奶、乳清、酪蛋白、酪蛋白酸盐、蛋、蛋清、蛋黄、蔬菜、植物、苜蓿、三叶草、豌豆、豆、芸豆、大豆、小扁豆、羽扇豆、可可豆、角豆、坚果、花生、黑麦、谷类、全麦、稻米、麦麸、真菌或藻类蛋白、其蛋白浓缩物、其蛋白分离物、其水解物或这些项中的任两项或更多项的任何组合；
d.一种或多种维生素，优选地为维生素C、维生素A、维生素E、维生素B12、维生素K、核黄素、烟酸、维生素D、维生素B6、叶酸、吡哆醇、硫胺素、泛酸、维生素H、或其任何盐、衍生物或代谢物或这些项中的任两项或更多项的任何组合；
e.一种或多种矿物质，优选地为氯化物、钠、钙、铁、铬、铜、碘、锌、镁、磷或钾或这些项中的任两项或更多项的任何组合；
f.一种或多种食品添加剂，所述一种或多种食品添加剂包括一种或多种乳化剂，优选地为卵磷脂、单甘油酯、双甘油酯、聚甘油酯、奶磷脂、柠檬酸酯(CITREM)、聚山梨醇酯60、单硬脂酸甘油酯、DATEM或这些项中的任两项或更多项的任何组合；
g.一种或多种食品添加剂，所述一种或多种食品添加剂包括一种或多种稳定剂，优选地角叉菜胶、胶菜胶、果胶、瓜尔胶、罗望子胶、羧甲基纤维素、藻酸盐、琼脂、燕麦胶、黄蓍胶、阿拉伯胶、黄原胶、刺梧桐树胶、塔拉胶、淀粉和改性淀粉以及微晶纤维素、明胶或这些项中的任两项或更多项的任何组合；或
h.(a)至(g)中的任两项或更多项的任何组合。
63.根据权利要求60至62中任一项所述的方法，其中所述营养组合物或所述液体组合物是根据权利要求30至56中任一项所述的营养组合物。
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