Жидкая энтеральная питательная композиция с высоким содержанием белка

Жидкая энтеральная питательная композиция с высоким содержанием белка

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение относится к способу тепловой обработки негидролизованного глобулярного белка, негидролизованному прошедшему тепловую обработку глобулярному белку как таковому, стабильной при длительном хранении жидкой энтеральной питательной композиции с высоким содержанием негидролизованного глобулярного белка в качестве основного источника белка, способам получения и применения указанной жидкой энтеральной питательной композиции для лечения пациентов, нуждающихся в нем.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Клиническая проблема

Некоторые пациенты нуждаются в питании в очень малом объеме жидкости, как в качестве пищевой добавки, так и в качестве сбалансированного питания.

Эти пациенты могут быть пациентами с истощением или индивидуумами, страдающими от последней стадии СПИДа, рака или при лечении рака, тяжелых легочных заболеваний, таких как ХОЗЛ (хроническое обструктивное заболевание легких), туберкулез и других инфекционных заболеваний, или индивидуумами после сложных хирургических вмешательств или травмы, такой как ожоги. Кроме того, индивидуумы, страдающие от заболеваний горла или ротовой полости, таких как рак пищевода или стоматиты, и индивидуумы с проблемами с глотанием, такие как страдающие от дисфагии, нуждающиеся в специальном жидком питании малого объема. Положительный эффект от использования предпочтительно жидкого пищевого продукта с низким объемом получат также индивидуумы, страдающие от пониженного аппетита или потери вкуса.

Эти пациенты также могут быть пожилыми, в частности ослабленными пожилыми и пожилыми с риском ослабления. При этом, хотя потребности пожилых в энергии могут быть более низкими, их способность потреблять продукты также может быть снижена. Например, они могут иметь трудности с потреблением продуктов, например, из-за трудностей при глотании или из-за слишком большого количества продуктов, которые им нужно потребить, чтобы получить дневную норму потребления нутриентов. Когда соответствие стандартам не оптимальное и при этом потребление недостаточное, это приводит к недостаточному питанию, и, в конечном итоге, к истощению.

В контексте настоящей заявки понятие «пожилой» относится к возрасту 50 лет или более, в частности к возрасту 55 лет, предпочтительно к возрасту 60 лет или более и более предпочтительно к возрасту 65 лет или более. Это достаточно широкое определение, принимающее во внимание тот факт, что средний возраст варьирует в зависимости от популяций на различных континентах и тому подобного. В наиболее развитых странах мира принят хронологический возраст 65 лет для определения «пожилой» или лица старшего возраста (связано с возрастом, в котором производят пенсионные выплаты), но аналогично многим западным концепциям это не подходит, например, к ситуации в Африке. В данный момент это не является стандартом возрастного критерия Организации Объединенных Наций (ООН), но ООН определяет его как 60+ лет в отношении популяции западного мира. Более традиционное определение для Африки «пожилой» или лицо старшего возраста коррелирует с хронологическим возрастом от 50 до 65 лет, в зависимости от устоявшихся норм, области и страны.

Указанные группы пациентов могут быть очень чувствительны к консистенции пищевого продукта и органолептическим свойствам продукта, таким как, например, вязкость, ощущение во рту при потреблении, вкус, запах и цвет. Также пациенты, такие как пациенты с истощением, как правило, страдают от сильной слабости, которая часто не позволяет им находиться в вертикальном положении и пить пищевой продукт из картонных упаковок или даже через трубочку. Эти пациенты получают положительный эффект от потребления жидких энтеральных композиций с низким объемом и высоким содержанием нутриентов.

Следовательно, задачей настоящего изобретения является обеспечение стабильной при длительном хранении жидкой энтеральной композиции для обеспечения питания как в качестве пищевой добавки, так и в качестве сбалансированного питания с высоким содержанием негидролизованного глобулярного белка в качестве основного источника белка, в частности белка молочной сыворотки, в очень малом объеме жидкости, которая поддерживает питание и хорошее самочувствие указанных выше различных групп пациентов.

В контексте настоящего изобретения «энтеральная» означает любую форму введения, которая включает любую часть желудочно-кишечного тракта, то есть через рот (орально), через желудочный зонд, дуоденальный желудочный зонд или гастрономию, ректально.

Техническая проблема

Основные технические трудности существуют в обеспечении такой стабильной при длительном хранении жидкой энтеральной питательной композиции с высоким содержанием негидролизованного глобулярного белка, в частности, негидролизованного белка молочной сыворотки.

Например, повышение содержания белка ведет к преципитации и осаждению белка и других ингредиентов, таких как липиды и углеводы, обеспечивающих потребление нутриентов.

Концентрирование липидов также увеличивает риск не желательного взаимодействия с ингредиентами, что снижает стабильность, в частности, в процессе нагревания и длительного хранения.

Дополнительно, увеличение содержания белка в питательной жидкой композиции может повысить общую вязкость композиции. Это может сделать жидкую композицию трудной для потребления или введения и также может ухудшить вкус питательной композиции. Эти феномены часто сопровождаются не линейной кинетикой и проблемами быстрого повышения магнитуды при концентрации ингредиентов выше 28 вес.%. Следовательно, многие из коммерчески доступных стабильных при длительном хранении жидких продуктов, доступных в настоящий момент, имеют содержание интактного белка ниже около 9 г на 100 мл продукта.

Известным решением проблемы повышения содержания белка до более высокого уровня, без оказания воздействия на вязкость, является замена части общего белка пептидами или свободными аминокислотами. Однако это серьезно ухудшает вкус и, следовательно, желание потреблять питательную композицию пациентами.

С другой стороны, многие концентраты, такие как сгущенное молоко, имеют неполный питательный профиль, слишком высокое содержание лактозы, создают ощущение липкости во рту при потреблении, имеют чрезмерную сладость и высокий показатель осмолярности, что не нравится потребителям и быстро повышает чувство наполнения и насыщения после потребления. Это приводит к тому, что после потребления небольшого количества продукта скорость потребления снижается, что затрудняет потребление большого объема.

В EP 0486425 A2 (Sandoz Nutrition, опубликованной 20 мая 1992 г.) описывается жидкая питательная композиция, включающая 3,9 вес.% WPC (концентрата белка молочной сыворотки) с калорийностью 1,0 ккал/мл.

В EP 0747395 (Nestle S.A, опубликованной 11 декабря 1996 г.) описывается продукт для лечения пациентов с проблемами почек с калорийностью 1,6-2,25 ккал/мл и включающий свободные аминокислоты и белок молочной сыворотки, причем соотношение незаменимых аминокислот к аминокислотам составляет 2-4:1. За счет использования свободных аминокислот композиция аминокислот улучшена, без повышения вязкости. Однако вкус не приемлем для пациентов с истощением или для других пациентов, испытывающих трудности при потреблении должного объема пищи. Содержание белка составляет от около 3 до 4 г/100 мл продукта.

В EP 1314361 (Nestec S.A., опубликованной 28 мая 2005 г., также опубликованной как US 2003/099761) описана питательно сбалансированная калорийная смесь для детского питания, включающая максимально 8 г/100 мл интактного белка с использованием WPI (изолята белка молочной сыворотки) в качестве источника сывороточных белков (пример 1). Промежуточная композиция содержит 9,2 вес.% белка молочной сыворотки, подкисленного до pH 3,0, прошедшая УВТ обработку при температуре 148°C в течение 5 секунд с последующим разведением основанием до pH 6,8. Раствор последовательно смешивают с традиционными ингредиентами (липидами, углеводами, минеральными веществами) с получением питательной композиции.

В WO 2007/110411 и WO 2007/110421 (Nestec S.A., опубликованной 4 октября 2007 г.) описываются термообработанные мицеллы белка молочной сыворотки, полученные способом, включающим регулирование pH и тепловую обработку от 70°C до 95°C.

В EP 1787528 (Kraft Foods Holdings Inc, опубликованной 23 мая 2007 г.) описывается способ удаления вкуса и аромата белка молочной сыворотки с использованием мембранного электродиализа. Белок молочной сыворотки с удаленным вкусом и ароматом подходит для применения в молочных и не молочных напитках, фруктовых напитках, сырах, аналогах сыров, молочных и не молочных йогуртах, мясных продуктах и аналогах мяса, зерновых, хлебобулочных изделиях, снэках и тому подобном. В документе упоминается применение белка молочной сыворотки с удаленным вкусом и ароматом в жидких пищевых продуктах с обеспечением содержания белка от около 2,5 до около 30 г белка молочной сыворотки на одну порцию жидкого продукта от около 100 до около 300 мл. Однако в документе не указывается, как получают жидкие пищевые продукты с высокой концентрацией белка, стабильные во время стерилизации и пастеризации. Без принятия соответствующих мер невозможно получить стерилизованные или пастеризованные жидкие пищевые продукты с высокой концентрацией белка молочной сыворотки, например, 30 г на 100 мл.

СУЩЕСТВО ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение относится к стабильной при длительном хранении жидкой энтеральной питательной композиции для обеспечения питания как в качестве пищевой добавки, так и в качестве сбалансированного питания с высоким содержанием негидролизованного глобулярного белка, в частности белка молочной сыворотки.

В одном варианте воплощения настоящее изобретение относится к стабильной при длительном хранении жидкой энтеральной питательной композиции по существу на основе негидролизованного глобулярного белка, отвечающей потребностям питания индивидуумов, нуждающихся в ней, в частности, пожилых и пациентов с определенными болезненными состояниями и пациентов с истощением. Композиция обеспечивает повышенную энергию на единицу объема, при этом обеспечивая достаточно низкую вязкость, что позволяет легко потреблять композицию перорально или вводить через зонд. Дополнительно, вкус композиции не ухудшен по сравнению с менее концентрированными композициями на основе негидролизованного белка молочной сыворотки.

Следовательно, в первом аспекте настоящее изобретение относится к жидкой энтеральной питательной композиции, а именно, стерилизованной или пастеризованной жидкой энтеральной питательной композиции, включающей: i) от 9 до 20 г негидролизованного глобулярного белка на 100 мл композиции с pH>3 и ≤8; ii) от 10 до 20 г негидролизованного глобулярного белка на 100 мл композиции; iii) от 9 до 20 г негидролизованного глобулярного белка на 100 мл композиции, при условии, что УВТ-стерилизованная композиция включает 9,2 вес.% белка молочной сыворотки с pH=3. В частности, указанный глобулярный белок представляет собой белок молочной сыворотки.

Во втором аспекте настоящее изобретение относится к способу обеспечения питания индивидуума, нуждающегося в нем, в частности, пожилых, пациентов, выздоравливающих от определенных болезненных состояний, и пациентов с истощением, включающему стадии введения указанному индивидууму питательной композиции по изобретению.

В третьем аспекте настоящее изобретение относится к способу тепловой обработки негидролизованного глобулярного белка с получением прошедшего тепловую обработку негидролизованного глобулярного белка с уникальными свойствами. В частности, указанный прошедший тепловую обработку негидролизованный глобулярный белок представляет собой белок молочной сыворотки.

Уникальные свойства позволяют не только получать питательную композицию, включающую от 9 до 20 г прошедшего тепловую обработку негидролизованного глобулярного белка на 100 мл композиции, но и уникальный термообработанный негидролизованный глобулярный белок, подходящий для применения в любой питательной композиции, включающей этот уникальный прошедший тепловую обработку негидролизованный глобулярный белок в качестве источника белка в любой концентрации. Следовательно, в четвертом аспекте настоящее изобретение относится к уникальному прошедшему тепловую обработку негидролизованному глобулярному белку как таковому, получаемому способом по изобретению, и любому продукту, рецептурному составу или композиции, включающей указанный прошедший тепловую обработку глобулярный белок, а именно, белок молочной сыворотки.

Далее настоящее изобретение будет описано более детально со ссылкой на предпочтительные варианты воплощения настоящего изобретения.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Глобулярный белок

По существу настоящее изобретение относится к глобулярному белку. Глобулярные белки могут иметь одинарные цепи, двойные цепи или большее количество цепей, взаимодействующих обычным способом, или могут иметь часть цепей со спиральными структурами, гофрированными структурами или с полностью хаотичными структурами. Глобулярные белки имеют относительно сферическую форму, что отражено в названии. Они присутствуют как в тканях растений, так и в тканях животных. Например, альбумины могут быть обнаружены в крови (сывороточный альбумин), молоке (лактальбумин), яичном белке (овальбумин), чечевице (легумелин), фасоли (фазеолин) и пшенице (лейкозин). Глобулины могут быть обнаружены в крови (сывороточные глобулины), в мышцах (миозин), картофеле (туберин), бразильском орехе (эксцельзин), конопле (эдестин), сыворотке (лактоглобулины, иммуноглобулины и лактоферрины), горохе и бобовых (легумин, вицилин) и сое. Также глобулярными белками являются большое количество ферментов и других растительных белков.

В частности, настоящее изобретение относится к гороховому, соевому и сывороточному белку, предпочтительно сывороточному белку.

Белок молочной сыворотки

Одним из самых ценных пищевых белков является белок молочной сыворотки. Он известен своим превосходным аминокислотным профилем, высоким содержанием цистеина, быстрым усвоением и интересующими биоактивными белками (лактоглобулины, иммуноглобулины и лактоферрины). С точки зрения питания белок молочной сыворотки известен как полноценный натуральный белок, поскольку он содержит все незаменимые аминокислоты, необходимые для ежедневного питания. Также он является одним из богатейших источников разветвленных аминокислот (BCAA, в частности, лейцина), играющих важную роль в синтезе мышечного белка. Кроме того, некоторые из отдельных компонентов белка молочной сыворотки обладают профилактическим действием против вирусной и бактериальной инфекции и модулируют иммунитет у животных. Белок молочной сыворотки является предпочтительным выбором белка для лечения индивидуумов, страдающих от сакропении, а также подходит для здоровых индивидуумов, таких как спортсмены и активные индивидуумы пожилого возраста.

В качестве источника белка молочной сыворотки по изобретению может быть использован любой коммерчески доступный источник белка молочной сыворотки, то есть сыворотка, полученная любым способом, известным из предшествующего уровня техники, наряду с фракциями белка молочной сыворотки, полученными из нее, или белки, которые составляют основную часть сывороточных белков, представляющие собой β-лактоглобулин, α-лактальбумин и сывороточный альбумин, такой как жидкая сыворотка или сыворотка в форме порошка, такие как изолят белка молочной сыворотки (WPI) или концентрат белка молочной сыворотки (WPC). Концентрат белка молочной сыворотки богат сывороточными белками, а также содержит другие компоненты, такие как жир, лактоза и гликомакропротеины (GMP), относящийся к казеину неглобулярный белок. Как правило, концентрат белка молочной сыворотки получают при использовании мембранной фильтрации. С другой стороны, изолят белка молочной сыворотки состоит, главным образом, из сывороточных белков с минимальным количеством жира и лактозы. Как правило, изолят белка молочной сыворотки требует более тщательного процесса отделения, такого как комбинация микрофильтрации и ультрафильтрации или ионообменной хроматографии. Как правило, термин «изолят белка молочной сыворотки» относится к смеси, по меньшей мере, 90 вес.% сухих веществ которой представляют собой сывороточные белки. Термин «концентрат белка молочной сыворотки» относится к процентному содержанию белка молочной сыворотки между начальным количеством в побочном продукте (около 12 вес.%) и изолятом белка молочной сыворотки. В частности, в качестве источника глобулярного белка молочной сыворотки может быть использована сладкая сыворотка, полученная как побочный продукт при получении сыра, кислая сыворотка, полученная как побочный продукт при получении кислотного казеина, нативная сыворотка, полученная микрофильтрацией молока, или сычужная сыворотка, полученная как побочный продукт при получении сычужного казеина, как одна, так и в комбинации.

Дополнительно, белок молочной сыворотки может быть получен от всех видов млекопитающих, таких как, например, коровы, овцы, козы, лошади, буйволы и верблюды. Предпочтительно белок молочной сыворотки представляет собой полученный от крупного рогатого скота.

Предпочтительно белок молочной сыворотки доступен в форме порошка, предпочтительно источником белка молочной сыворотки являются WPC или WPI.

Изолят белка молочной сыворотки, главным образом, состоит из смеси β-лактоглобулина (около 65 вес.%), α-лактальбумина (около 25 вес.%) и сывороточного альбумина (около 8 вес.%). Эти белки представляют собой глобулярные белки, которые чувствительны к агрегации в денатурированном состоянии. Температура денатурации β-лактоглобулина pH-зависима; при pH 6,7 происходит необратимая денатурация при нагревании белка до температуры выше 65°C. В денатурированном состоянии доступна свободная тиоловая группа. Свободная тиоловая группа может инициировать внутрибелковое дисульфидное взаимодействие, приводящее к реакции полимеризации, что в результате ведет к образованию агрегата. Также считается, что важную роль играют два дисульфидных мостика, присутствующие в нативном β-лактоглобулине, вовлеченные в реакцию полимеризации, а также другие серосодержащие группы, включая цистеиновые остатки.

α-лактальбумин также имеет температуру денатурации около 65°C. Поскольку α-лактальбумин не имеет свободной тиоловой группы (только четыре дисульфидных мостика), растворы чистого α-лактальбумина необратимо денатурируют в подавляющем большинстве условий обработки. Однако в присутствии β-лактоглобулина, как в случае, например, концентрата или изолята белка молочной сыворотки, α-лактальбумин более чувствителен к необратимой денатурации за счет образования комплексов α-лактальбумин/β-лактоглобулин, в которых также дисульфидные мостики в β-лактоглобулине и α-лактальбумине вовлечены в обменные реакции. Также считается, что из-за того факта, что α-лактальбумин содержит остатки цистеина, он вносит свой вклад в определенную чувствительность к необратимой денатурации.

Как денатурированный β-лактоглобулин, так и α-лактальбумин, оба чувствительны к кальцию; в частности, в случае, когда pH составляет от около 5 до около 8, причем белок несет заряд от нейтрального до результирующего отрицательного заряда. При pH 4 белок несет результирующий положительный заряд и менее чувствителен к кальцийиндуцированной агрегации.

Размер, форма и плотность белковых агрегатов зависят от условий окружающей среды и параметров технологической обработки, включая температуру, скорость нагревания, давление, сдвиговое усилие, pH и ионную силу. В зависимости от комбинации этих параметров агрегаты могут образовывать заполненную сеть (гель), фибриллы или компактные микрочастицы. Например, сыворотка с микрочастицами может быть получена в условиях специфической ионной силы и сдвигового усилия. Эти частицы имеют компактную структуру, высокую приведенную вязкость и низкий специфический объем. Дополнительно, известно, что существует взаимосвязь между размером агрегатов и температурой нагревания сыворотки с микрочастицами, полученной в условиях сдвигового усилия. В последнее время большой интерес вызывает белок молочной сыворотки в виде микрочастиц для применения его в качестве заменителя жира или усилителя вязкости для йогурта.

Одной из основных проблем при получении жидких готовых к потреблению композиций, содержащих глобулярный белок и белок молочной сыворотки, в частности, является его ограниченная пригодность для технологической обработки и термочувствительность. При нагревании этих белков выше температуры их денатурации в процессе стерилизации они развертываются, переходят в реактивное состояние, полимеризуются в агрегаты или гели. В результате прошедшая тепловую обработку жидкая композиция имеет нежелательные сенсорные свойства, такие как меловой привкус, песчанистость, комковатость. Кроме того, лежкоспособность этих продуктов ограниченна из-за осадка и/или отстоя сливок, образующегося вскоре после получения. В композиции с высоким содержанием глобулярного белка, в частности сывороточного, эта нестабильность проявляется в еще большей степени и в результате проводит к получению продуктов с нежелательно высокой вязкостью и сильному засорению и блокировке устройства для УВТ тепловой обработки.

Неожиданно авторы настоящего изобретения обнаружили, что можно получить пастеризованную или стерилизованную жидкую энтеральную питательную композицию с длительным сроком хранения при использовании способа, в котором композиция включает по существу глобулярный белок в качестве источника белка, в частности белок молочной сыворотки, подвергающийся специфической тепловой обработке, включающей стадии превращения композиции в аэрозоль и быструю тепловую обработку, и охлаждение указанного аэрозоля с получением композиции с уникальным, прошедшим тепловую обработку глобулярным белком, в частности сывороточным белком. Следовательно, настоящее изобретение относится к пастеризованной или стерилизованной жидкой энтеральной питательной композиции. Также настоящее изобретение относится к способу получения пастеризованной или стерилизованной жидкой энтеральной питательной композиции, включающему тепловую обработку негидролизованного глобулярного белка, в частности белка молочной сыворотки, как приведено ниже.

Не желая быть ограниченными какой-либо теорией, авторы настоящего изобретения считают, что быстрое повышение температуры до температуры значительно выше температуры денатурации белка молочной сыворотки ведет к денатурации белка молочной сыворотки. Тиоловая группа β-лактоглобулина, главного составляющего белка молочной сыворотки, доступна и обрывает реакции образования дисульфидных мостиков, доминирующие изначально после нагревания. В результате образуются маленькие компактные частицы белка молочной сыворотки, которые в значительной степени инертны при любой дополнительной тепловой обработке. На самом деле при тепловой обработке выше температуры денатурации белка молочной сыворотки реакция агрегации ограничена скоростью разворачивания белка, что ведет к обширной полимеризации и многочисленным агрегатам белка. Также при нагревании сыворотки до высокой температуры (то есть выше температуры денатурации белка, например, 110°C) в процессе медленного нагревания, то есть в процессе, в котором температура раствора белка поднимается постепенно, например, от 0,1 до 2°C в секунду, при использовании, например, автоклава, пластинчатого или трубчатого теплообменника, в сыворотке происходит обширная полимеризация в процессе нагревания, когда температура процесса проходит температурное окно выше температуры денатурации белка молочной сыворотки. В результате у продукта наблюдается излишняя густота, комковатость, песчанистость и сильное загрязнение устройства для тепловой обработки.

Таким образом, неожиданно было установлено, что время, затрачиваемое на воздействие на белок молочной сыворотки при температурном окне выше температуры денатурации, должно быть минимизировано.

Способ тепловой обработки

Негидролизованный глобулярный белок, в частности белок молочной сыворотки, подвергают тепловой обработке, включающей последовательные стадии:

a) регулирования pH водной композиции, включающей негидролизованные глобулярные белки, до показателя от около 2 до 8;

b) превращения композиции, включающей негидролизованные глобулярные белки, полученные на стадии a), в аэрозоль;

c) подвергания аэрозоля, полученного на стадии b), воздействию температуры от 100 до 190°C в течение от около 30 и до около 300 миллисекунд;

d) мгновенного охлаждения термообработанного аэрозоля, полученного на стадии c), до температуры ниже 85°C с получением водного раствора, включающего термообработанные глобулярные белки.

Следует отметить, что водная композиция, включающая негидролизованные глобулярные белки, может содержать наряду с негидролизованными глобулярными белками, в частности сывороточными белками, любые другие питательные ингредиенты, такие как другие белки, аминокислоты, жир, усвояемые углеводы, пищевые волокна, минеральные вещества, витамины и тому подобное, и эти ингредиенты могут присутствовать при обработке водной композиции способом по изобретению, в частности, на стадии b).

В одном варианте воплощения настоящего изобретения pH водной композиции негидролизованных глобулярных белков на стадии a) составляет >3 и ≤8.

В одном варианте воплощения настоящего изобретения pH водной композиции негидролизованных глобулярных белков на стадии a) составляет от около 2 до 5. Более предпочтительно pH водной композиции негидролизованных глобулярных белков на стадии a) составляет около 4.

В другом варианте воплощения настоящего изобретения pH водной композиции негидролизованных глобулярных белков на стадии a) составляет от около 6 до 8. Более предпочтительно pH водной композиции негидролизованных глобулярных белков на стадии a) составляет около 7.

Предпочтительно указанный глобулярный белок представляет собой белок молочной сыворотки.

В одном варианте воплощения настоящего изобретения на стадии c) аэрозоль подвергают обработке при температуре от 100 до 190°C в течение, по меньшей мере, 30 или около 40, около 50, около 60, около 70, около 80, около 90 или около 100 миллисекунд, максимально до около 280, около 260, около 240, около 220, около 200, около 190, около 180, около 170, около 160 или около 150 миллисекунд.

В одном варианте воплощения настоящего изобретения на стадии c) аэрозоль подвергают обработке при температуре, по меньшей мере, около 110, около 120, около 130, около 140, около 150, около 160, около 170 или около 180°C.

В одном варианте воплощения настоящего изобретения аэрозоль, полученный на стадии b), подвергают обработке при температуре от 110 до 180°C в течение от около 30 до 200 миллисекунд, более предпочтительно в течение от 40 до 150 миллисекунд, еще более предпочтительно в течение от 80 до 120 миллисекунд. В другом варианте воплощения настоящего изобретения аэрозоль, полученный на стадии b), подвергают обработке при температуре 110°C в течение от около 30 до 200 миллисекунд, более предпочтительно в течение от 40 до 150 миллисекунд, еще более предпочтительно в течение от 80 до 120 миллисекунд. В другом варианте воплощения настоящего изобретения аэрозоль, полученный на стадии b), подвергают обработке при температуре 170°C в течение от около 30 до 200 миллисекунд, более предпочтительно в течение от 40 до 150 миллисекунд, еще более предпочтительно в течение от 80 до 120 миллисекунд.

В одном варианте воплощения настоящего изобретения на стадии a) pH водной композиции негидролизованных сывороточных белков регулируют до показателя около 4 (кислый раствор белка молочной сыворотки), и аэрозоль, полученный на стадии b), подвергают обработке при температуре 110°C в течение от около 30 до 200 миллисекунд, более предпочтительно в течение от 40 до 150 миллисекунд, еще более предпочтительно в течение от 80 до 120 миллисекунд.

В другом варианте воплощения настоящего изобретения на стадии a) pH водной композиции негидролизованных сывороточных белков регулируют до показателя около 7 (нейтральный раствор белка молочной сыворотки), и аэрозоль, полученный на стадии b), подвергают обработке при температуре 170°C в течение от около 20 до 200 миллисекунд, более предпочтительно в течение от 40 до 150 миллисекунд, еще более предпочтительно в течение от 80 до 120 миллисекунд.

В одном варианте воплощения настоящего изобретения на стадии c) превращения в аэрозоль композиции негидролизованных глобулярных белков, полученных на стадии a), проводят с использованием распылительной форсунки, как описано детально ниже.

В одном варианте воплощения настоящего изобретения стадию d) проводят, подавая аэрозоль в вакуумную камеру (мгновенное охлаждение) для удаления воды испарением в количестве, эквивалентном используемому пару, и продукт охлаждают непрямым охлаждением до температуры менее чем около 85°C, предпочтительно менее чем около 60°C. Этот способ позволяет проводить быстрое охлаждение и быстро удалять летучие вещества (то есть испарение). Предпочтительно охлаждение происходит почти мгновенно, то есть во временном окне миллисекунд. В одном варианте воплощения настоящего изобретения водный раствор, включающий прошедший тепловую обработку глобулярный белок, полученный на стадии d), вводят в жидкую питательную композицию по изобретению. Следовательно, в одном варианте воплощения настоящего изобретения водный раствор, включающий прошедший тепловую обработку глобулярный белок, полученный на стадии d), включает количество воды, эквивалентное количеству воды, полученному на стадии a).

Разумеется, что любые указанные выше предпочтительные показатели (pH, температура и время) и их пределы для каждой стадии a), b), c) и d) могут быть рационально скомбинированы, не выходя за рамки настоящего изобретения.

Аналогичный способ, хотя и отличающийся по назначению, описан в EP 1351587 (Nutricia N.V, также опубликованной как US 2004/0057867). В этом документе описывается способ стерилизации или пастеризации термочувствительных белков, таких как белок молочной сыворотки. В способе описывается использование распылительной камеры для тепловой обработки, в котором жидкий продукт подвергается воздействию перегретого пара. Время нагревания составляет менее 20 миллисекунд. Такой период времени является достаточным для инактивации микроорганизмов до заданной степени. Способ, описанный в этом документе, в частности, создан для получения порошков в процессе распылительной сушки в колонне с распылительным орошением. В этом документе не описывается или не предлагается собирать жидкую водную питательную композицию. Хотя аналогичное устройство используют в примерах настоящей патентной заявки, устройство эксплуатируют иным образом, первое основное отличие состоит в том, что получают жидкую водную композицию, и второе существенное отличие состоит в том, что аэрозоль подвергают нагреванию в течение длительного периода времени. Согласно способу по изобретению необходим более длительный период нагревания. Очевидно, что достаточный период времени требуется для образования маленьких, компактных сывороточных белков, что позволяет получать стерилизованные или пастеризованные жидкие энтеральные питательные композиции с высокой концентрацией белка молочной сыворотки.

Устройство

Устройство для воплощения настоящего изобретения может быть выбрано специалистом в области техники, к которой относится настоящее изобретение, основываясь на стадиях, описанных выше. По существу устройство для воплощения настоящего изобретения включает форсунку для распыления композиции (стадия b), камеру для нагревания аэрозоля (стадия c) и камеру для охлаждения нагретого аэрозоля (стадия d). Предпочтительно нагревание проводят смешиванием аэрозоля с паром с определенной температурой (и при определенном давлении пара). При использовании пара устройство может включать форсунку и камеру для смешивания. Как правило, камера для смешивания включает одно или более впускных отверстий для потоков пара и для потоков продукта, в котором поток продукта, если требуется, может быть предварительно смешан с частью пара. Может быть предпочтительно выбрана такая камера для смешивания, что только один поток продукта распыляется с одним потоком пара, поскольку это упрощает очистку камеры для смешивания после использования.

Схематическое изображение подходящей форсунки для распыления по изобретению приведено в EP 1351587 на фиг.1, на которой показана форсунка с камерой для смешивания. Указанная фиг.1 введена здесь ссылкой. Выяснилось, что форсунка с камерой для смешивания может быть очень эффективно использована для тепловой обработки продукта. Подходящая камера для смешивания, как правило, характеризуется тем, что пар и распыленный продукт обрабатываются смешиванием, при этом объем расхода пара значительно выше, чем таковой обрабатываемого распыленного продукта, и время выдержки распыленного продукта достаточно для получения заданного прошедшего тепловую обработку глобулярного белка. Объемное соотношение между потоком пара и потоком продукта может составлять в пределах, например, от около 20:1 до 150:1. Важно, чтобы давление в камере для смешивания было выше, чем в окружающем пространстве, в которое проходит распыленный продукт.

Форма и размер впускных отверстий для потока пара (1) и для потока продукта в жидкой форме (2) в камере для смешивания и их соответственная позиция выбраны таким образом, чтобы происходило интенсивное смешивание продукта и пара. Следует отметить, что впускные отверстия могут быть размещены таким образом, что поток пара и продукта входит в камеру для смешивания по существу в параллельном направлении. Это может происходить горизонтально, вертикально и диагонально. Однако также возможно, что поток пара и поток продукта входят в камеру для смешивания под различными углами, например, вертикальный поток пара и горизонтальный поток продукта. Впускные отверстия дополнительно оснащены таким образом, что продукт распыляется маленькими капельками, которые после короткого времени выдержки в камере смешивания (4) покидают камеру для смешивания через выходное отверстие (5), например, в камеру для охлаждения (6). Впускное отверстие(я) для потока пара предпочтительно содержит парораспределительную пластину (3). За счет корректировки изменения размеров камеры для смешивания и/или выходного отверстия(й) способом, известным специалисту в области техники, к которой относится настоящее изобретение, может варьировать среднее время выдержки и размер частиц распыленных капель. Установление подходящего времени выдержки в камере для смешивания является для специалиста в области техники, к которой относится настоящее изобретение, просто оптимизацией и зависит, по меньшей мере, от температуры и давления в камере для смешивания.

Смешивание предпочтительно проводят контактированием потока распыленного продукта и потока пара близко к впускному отверстию продукта в камере для смешивания и подачей пара на высокой скорости вокруг распыленного продукта. В предпочтительном варианте воплощения настоящего изобретения такое смешивание имеет место в камере для смешивания путем подачи пара рядом с продуктом концентрически вокруг впускного отверстия для распыленного продукта. Соотношение потока продукта к потоку пара может варьировать от 1,6 до 10 кг продукта в жидкой форме на кг пара. Очень хорошие результаты получены при соотношении потока влажного продукта к потоку пара от 2,4 до 8 кг продукта в жидкой форме на кг пара.

В принципе подходит любой тип камеры для смешивания, в которой пар и продукт могут быть смешены и распылены. Очень подходит для смешивания и распыления смеси продукт-пар по изобретению форсунка, такая как форсунка типа «двухжидкостной», например, описанная в EP 0438783 на фиг.1, которая введена здесь ссылкой. Эта форсунка содержит маленькую камеру в конце продуктопровода, в которой пар и продук