Способ обработки импульсным электрическим полем и молочный продукт, содержащий биоактивные молекулы, получаемые данным способом

Способ обработки импульсным электрическим полем и молочный продукт, содержащий биоактивные молекулы, получаемые данным способом

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Настоящее изобретение относится к способу снижения микробной нагрузки в жидкой или вязкой композиции, который включает обработку импульсным электрическим полем (PEF).

Уровень техники и проблемы, решаемые изобретением

Микробиологическая безопасность является самым важным требованием к пищевым продуктам. Микроорганизмы, которые могут быть найдены в пищевых продуктах, могут вызывать разнообразные болезни, такие как, например, листериоз. Высокая пищевая, функциональная ценность, а также хороший вкус являются дальнейшими важными требованиями к пищевым продуктам. Традиционные способы производства и консервации гарантируют микробиологическую безопасность, но негативным образом влияют на вкус и пищевую ценность. Следовательно, необходимо разработать новые способы, чтобы привести к минимуму влияние способа на питательные и полезные для здоровья компоненты. Кроме того, требования к новым способам заключаются в том, чтобы они были экологически и экономически оправданными.

Молоко по своим питательным свойствам является ценным пищевым продуктом, содержащим кроме основных макронутриентов витамины и также биоактивные молекулы с полезными для здоровья свойствами или активностью, которые различными способами оказываются полезными для потребителя. Традиционно и в крупномасштабных способах микробиологическая безопасность молока обеспечивается термической пастеризацией или ультравысокотемпературной обработкой (UHT). Оба способа приводят к существенной деградации биоактивных молекул, которые естественным образом присутствуют в молоке, что неоднократно отмечалось в литературе. В частности, многие витамины и биологически активные белки, которые естественным образом присутствуют в молоке, чувствительны к тепловому воздействию. Кроме того, способы консервации, которые используют нагревание для консервации пищевых продуктов, неблагоприятно влияют на вкус пищи.

Таким образом, требуются новые способы, которые предпочтительно не используют нагревание для консервации. Одним из возможных способов нетермической консервации является применение импульсных электрических полей (PEF). Данный способ использует электрический ток для инактивации микроорганизмов и сохранения

микробиологической безопасности пищевых продуктов. Ингредиенты и вкус в основном не затрагиваются данным способом. Механизм, лежащий в основе способа инактивации микроорганизмов, называется электропорацией. Благодаря переменному электрическому полю высокого напряжения клеточная мембрана становится проницаемой, и в результате происходит лизис клетки.

М. Walkling-Ribeiro et al., Int. J. Food Microbiol. 144 (2011) 379-386 сравнивают и суммируют эффективность PEF-обработки, микрофильтрации и традиционной термической пастеризации на микробную инактивацию. В данной публикации не обсуждается потеря биоактивных молекул, связанная с различными обработками, и в самом деле, условия, использованные для PEF-обработки молока в данной публикации, делают маловероятным сохранение активности биоактивных молекул в ходе способа.

В патенте US 2008/0317823 предложен способ обработки под давлением биоактивной композиции в целях повышения ее сохранности (срока хранения). Способы обработки под давлением, описанные в данном документе, являются энергетически и финансово затратными. Кроме того, обработка под давлением является периодическим процессом, и было бы предпочтительно иметь непрерывную обработку для повышения микробиологической безопасности продуктов на молочной основе.

Toepfl, S., Heinz, V. und Knorr, D. (2006) описывают существующие знания в области применения технологи импульсного электрического поля для пищевой промышленности в: Pulsed Electric Field Treatment of Foods, Ed: Raso, J. und Heinz, V., p. 197-221, Elsevier, Oxford, UK.

Учитывая вышесказанное, задачей настоящего изобретения является предложить способ понижения микробной нагрузки в жидком или вязком пищевом продукте, содержащем биоактивные молекулы, одновременно сохраняя активность и функциональность биоактивных молекул, присутствующих в пищевом продукте.

Иначе говоря, задачей является предложить способ повышения или обеспечения микробиологической безопасности жидкой или вязкой композиции, содержащей биоактивные молекулы, при этом указанный способ не уменьшает или не уменьшает в значительной степени активность или содержание биоактивных молекул, присутствующих в пищевом продукте.

Задачей настоящего изобретения является, в частности, сохранить биологическую активность биоактивных молекул, которые присутствуют естественным образом в молоке. Тем не менее, количество микроорганизмов, в частности жизнеспособных микроорганизмов, которые могут присутствовать в молоке, должно быть существенно сокращено, предпочтительно ниже предела обнаружения.

Одной из задач изобретения является предложить способ нетермической пастеризации, который так же эффективен, как и термическая пастеризация, с точки зрения увеличения безопасности пищевого продукта и снижения микробного числа, но не имеет недостатков термической пастеризации. Такими недостатками являются денатурация белка и потеря биоактивных молекул, потеря биологической активности молекул, присутствующих в молоке, изменение вкуса и иногда изменение цвета.

В частности, настоящее изобретение решает проблему инактивации биологически активных компонентов в молоке в ходе термической пастеризации или консервации. Термическую пастеризацию обычно проводят с жидким молоком. Температуры составляют около 72°С в течение не менее 15 секунд выдерживания (Kessler 2006, International Dairy Federation, стр. 175), что является слишком высокой интенсивностью процесса для биологически активных компонентов, в частности биологически активных белков, таких как лактоферрин, IgA, IgG, TGF-β1 и 2.

Настоящее изобретение также решает проблему получения композиции, в частности молока, которая имеет пониженную микробную нагрузку по сравнению с необработанной композицией, или которая имеет микробную нагрузку, которая не влияет на безопасность и/или срок хранения продукта.

Изобретение также решает проблему получения жидкой или сухой форм композиций, таких как композиции на основе молока или содержащих молоко компонентов, включая сухое молоко, сухую молочную сыворотку, сухой казеин, сухой молочный протеин и тому подобное, в которых биоактивные молекулы, естественным образом присутствующие в молоке, остаются активными в сухих, в частности высушенных распылением композициях. Процессы сублимационной сушки или распылительной сушки при низких температурах могут проводиться без разрушения активности биоактивных молекул, или без ее полного разрушения.

Настоящее изобретение направлено на достижение вышеуказанных задач и обеспечивает способы, применения и композицию для получения преимуществ, изложенных выше. Задачи и проблемы, решаемые настоящим изобретением, являются частью настоящего изобретения.

Сущность изобретения

Настоящее изобретение основано на обнаружении того, что обработка импульсным электрическим полем (PEF) может эффективным образом использоваться для устранения даже устойчивых штаммов микроорганизмов, которые могут быть найдены в молоке. Интересно заметить, что можно определить технологические параметры, при которых активность биоактивных молекул, естественным образом присутствующих в молоке, в частности в сыром молоке, может в значительной степени сохраняться.

Способ изобретения особенно предпочтителен по сравнению с термической пастеризацией в отношении целостности белков и активности витаминов, которые присутствуют естественным образом в молоке. Белки, содержащиеся в композиции изобретения, сохраняют в значительной степени свое нативное состояние и, таким образом, в значительной степени проявляют свою биологическую активность. Таким образом, изобретение предлагает также PEF-обработанную композицию, содержащую один или несколько определенных белков, присутствующих естественным образом в молоке, в которой значительное количество указанного белка содержится в нативной форме.

В одном аспекте настоящее изобретение предлагает способ получения композиции, которая является в пищевом и/или микробиологическом отношении безопасной и которая содержит биоактивные молекулы, присутствующие в сыром молоке в активной форме, и/или которая дает преимущества для здоровья, связанные с биоактивными молекулами, присутствующими в сыром молоке.

В одном аспекте настоящее изобретение предлагает способ получения композиции, которая содержит биоактивные белки, присутствующие в сыром молоке в нативной форме, и/или которое дает преимущества для здоровья, связанные с нативными белками, присутствующими в сыром молоке.

Согласно одному аспекту изобретение относится к способу повышения и/или обеспечения безопасности композиции, причем способ включает стадию подвергания указанной композиции PEF-обработке.

Согласно одному аспекту изобретение относится к способу повышения срока хранения композиции, в частности в охлажденном состоянии, причем способ включает стадию подвергания указанной композиции PEF-обработке.

Согласно одному аспекту изобретение относится к способу понижения микробной нагрузки в композиции, причем способ включает стадию подвергания указанной композиции PEF-обработке.

Согласно одному аспекту изобретение относится к способу существенного понижения микробного числа в композиции, причем способ включает стадию подвергания указанной композиции PEF-обработке.

Согласно одному аспекту изобретение относится к способу инактивации микроорганизмов в композиции в случае или в той степени, в которой они присутствуют в указанной композиции, причем способ включает стадию подвергания указанной композиции PEF-обработке. Таким образом, способ предпочтительно осуществляют в качестве меры предосторожности, даже если не ожидается, что в композиции могут присутствовать микроорганизмы, в частности патогенные микроорганизмы.

Настоящее изобретение предлагает способ понижения микробной нагрузки жидкой или вязкой композиции, содержащей один или несколько типов биоактивных молекул, встречающихся естественным образом в молоке, причем способ включает стадии подвергания указанной композиции обработке импульсным электрическим полем (PEF), в которых при указанной PEF-обработке указанная композиция подвергается воздействию удельной энергии 400 кДж на кг композиции или менее, и в которых указанная композиция подвергается воздействию PEF с напряженностью поля 10-20 кВ/см, причем PEF-обработку применяют в одной или нескольких колинеарных камерах обработки, имеющих канал, при этом композицию непрерывно направляют через канал камеры обработки, где в канале предусмотрен внутренний элемент, таким образом, что в камере обработки композицию направляют вокруг внутреннего элемента, который является инертным и неэлектропроводящим.

В одном аспекте настоящее изобретение относится к композиции, обработанную импульсным электрическим полем (PEF), которая является микробиологически безопасной и которая содержит один или несколько типов биоактивных молекул, естественным образом встречающихся в молоке, при этом по меньшей мере 30% соответствующих молекул находится в активной форме. Указанные биоактивные молекулы предпочтительно выбирают из: белков, выбранных из антимикробных факторов, иммуноглобулинов, факторов роста, цитокинов и/или про/противовоспалительных факторов, хемокинов, ферментов, в том числе пищеварительных ферментов, гормонов и транспортеров, гликомакропептида, β-лактоглобулина, α-лактальбумина, белков мембран жировых глобул молока и сочетаний из двух или более вышеупомянутых веществ; одного или нескольких биоактивных липидов, которые присутствуют естественным образом в молоке, таких как бутират, сфинголипиды, фосфолипиды, мембраны жировых глобул молока, длинноцепочечные полиненасыщенные жирные кислоты; одного или нескольких витаминов, которые естественным образом присутствуют в молоке, таких, как витамин A, B1, В2, В3, В5, В6, В7, В9, В12, С, D и K; сиаловой кислоты, нуклеиновых кислот, олигосахаридов, аминокислот и; таурина, при этом указанная композиция имеет микробную нагрузку, которая в достаточной степени снижена, чтобы быть безопасной для потребления человеком, в которой по меньшей мере 30%, более предпочтительно по меньшей мере 35%, предпочтительно по меньшей мере 40% указанных выбранных молекул присутствует в активной и/или нативной форме.

В одном аспекте настоящее изобретение относится к композиции, в частности PEF-обработанной композиции, которая является безопасной в микробиологическом и/или пищевом отношении и которая содержит биоактивные молекулы, присутствующие в сыром молоке в активной форме, и/или которая создает преимущества для здоровья, связанные с биоактивными молекулами, присутствующими в сыром молоке.

В одном аспекте настоящее изобретение относится к композиции, в частности PEF-обработанной композиции, которая является безопасной в микробиологическом и/или пищевом отношении и которая содержит один или несколько белков, встречающихся естественным образом в молоке, в которой по меньшей мере часть указанного белка присутствует в нативной форме, и/или где композиция обеспечивает одно или несколько преимуществ для здоровья сырого молока и/или нативных белков.

В одном аспекте настоящее изобретение относится к композиции, обработанной импульсным электрическим полем (PEF), содержащую по меньшей мере один белок, имеющий последовательность аминокислот, соответствующую последовательности аминокислот белка, встречающегося естественным образом в молоке, в которой по меньшей мере 30% указанного белка присутствует в нативной форме.

В одном аспекте настоящее изобретение относится к PEF-обработанной композиции, которая является микробиологически безопасной и которая содержит один или несколько белков, естественным образом встречающихся в молоке, в которой по меньшей мере 30% соответствующего белка находится в нативной форме.

В одном аспекте настоящее изобретение относится к композиции, обработанной импульсным электрическим полем (PEF), содержащую один или несколько белков, обладающих биологической активностью, в которой указанная активность соответствует по меньшей мере 30% активности, обнаруживаемой в необработанном стандарте, и/или в которой по меньшей мере 30% указанного белка присутствует в нативной форме.

Способы изобретения имеют преимущество в том, что они не инактивируют или инактивируют только в сравнительно низкой степени биологические молекулы, которые присутствуют в композиции.

Дополнительные аспекты и предпочтительные варианты осуществления изобретения представлены в прилагаемой формуле изобретения и изложены более подробно в описании ниже.

Краткое описание чертежей

На фиг. 1 схематически показано строение или обобщенная конструкция коллинеарной камеры PEF-обработки, которая используется в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления способа изобретения.

На фиг. 2 схематически показана электрическая схема цепи, которая может использоваться для создания электрических импульсов для проведения PEF-обработки в соответствии с данным изобретением.

На фиг. 3 схематически показан пример PEF-установки для PEF-обработки жидких или вязких композиций в соответствии с изобретением.

На фиг. 4 показана пара камер обработки, используемых в PEF-установке, представленной на фиг. 2.

На фиг. 5 представлен вид сбоку коллинеарной камеры обработки, содержащей вставку в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления способа изобретения.

На фиг. 6 представлен вид в продольном разрезе камеры обработки, показанной на фиг. 5.

На фиг. 7 А и 7В показано влияние начальной температуры сырого молока и удельной энергии, примененной при PEF-обработке, на инактивацию добавленных соответственно E. coli и L. innocua. При начальной температуре 30°С для достижения инактивации необходимо меньшее количество удельной энергии.

На фиг. 8 показана PEF-инактивация микробного числа E. coli и L. innocua в инокулированном сыром молоке в зависимости удельной энергии. Температуру сырого молока приводили к 30°С перед PEF-обработкой и использовали пару коллинеарных камер обработки со вставкой, как показано на фиг. 6. На фиг. 8 показано, что при 244 кДж/кг была достигнута максимальная микробная инактивация.

На фиг. 9 А и 9В показано влияние конструкции камеры обработки и удельной энергии, примененной при PEF-обработке, на инактивацию в числах КОЕ, соответственно, E. coli и L. innocua, добавленных в сырое молоко, имеющее начальную температуру 30°С. Конструкция, использующая коллинеарную камеру обработки со вставкой «торпеда» (фиг. 6), требует меньшего количества удельной энергии для достижения инактивации.

На фиг. 10 А и В показано влияние конструкции камеры обработки и конечной температуры PEF-обработанной композиции на инактивацию в числах КОЕ, соответственно, E. coli и L. innocua, добавленных в композицию (сырое молоко). Использование коллинеарной камеры обработки со вставкой («торпеда») является наиболее предпочтительным, поскольку повышение температуры вследствие PEF-обработки остается более низким для данной микробной инактивации.

На фиг. 11 показано присутствие лактоферрина в молоке после PEF-обработки сырого молока при повышении удельной энергии. Активность/целостность биоактивных молекул (лактоферрина) измеряют методом ИФА с использованием пары антител, специфичных к нативному лактоферрину. При удельной энергии 244 кДж/кг большая часть лактоферрина по-прежнему остается нативной.

Фиг. 12 аналогична фиг. 11, с тем отличием, что биоактивной молекулой является IgA.

Фиг. 13 аналогична фиг. 11, с тем отличием, что биоактивной молекулой является IgG.

Фиг. 14 аналогична фиг. 11, с тем отличием, что биоактивной молекулой является TGF-β1.

Фиг. 15 аналогична фиг. 11, с тем отличием, что биоактивной молекулой является TGF-β2.

На фиг. 16 представлена столбчатая диаграмма, резюмирующая результаты, показанные на фиг. 10-14, полученные при PEF-обработке с удельной энергией 244 кДж/кг. Как показано, содержания определенных биоактивных молекул сравниваются с содержаниями в сыром молоке (необработанный стандарт).

На фиг. 17 представлены числа КОЕ молока, обработанного PEF при разных значениях удельной энергии (0 (сырое молоко), 65, 210, 244, 314 кДж/кг молока) на 0, 2, 4, 6, 8, 11 и 14 день после PEF-обработки и при хранении при 4°С. При обработке в соответствии с настоящим изобретением молоко пригодно для хранения в течение 14 суток, с числом КОЕ, остающимся существенно ниже 10⁵ КОЕ.

Раскрытие изобретения

Настоящее изобретение относится к способу, включающему стадию подвергания композиции обработке одним или несколькими импульсными электрическими полями (PEF), в частности в камере обработки.

Для задач настоящего описания термин «содержащий» означает «включает среди прочего». Он не означает «состоит только из».

Композиция предпочтительно является годной к потреблению пищевой композицией, предназначенной для потребления человеком или для потребления животным. Композиция предназначена для перорального введения и/или потребления. В этом отношении композиция содержит и предпочтительно состоит из пищевых компонентов и/или веществ. Композиция таким образом предпочтительно не содержит каких-либо токсичных и/или опасных для здоровья веществ, которые не предназначены или не подходят для перорального введения человеку или животному. Композиция по настоящему изобретению является безопасной в пищевом и/или микробиологическом отношении, в частности после PEF-обработки в соответствии с изобретением.

Композиция, которая подвергается воздействию PEF-обработки, предпочтительно является жидкой или вязкой композицией. В частности, композиция предпочтительно обладает свойствами жидкостей, такими как вязкость. Композиция может, таким образом, быть суспензией, взвесью, раствором и т.п. Композиция может содержать твердые вещества, например, суспендированные и/или растворенные в композиции.

Предпочтительно, чтобы перед применением указанного способа изобретения композиция имела вязкость при комнатной температуре (25°С) менее (<) 10 Паскаль в секунду (Па·с), предпочтительно <5 Па·с, еще более предпочтительно <3 Па·с, <1 Па·с, <0,5 Па·с, <0,3 Па·с, еще более предпочтительно <0,1 Па·с, <0,05 Па·с, и наиболее предпочтительно <0,01 Па·с. Следует отметить, что изобретение особенно целесообразно применять при вязкости 0,0001-0,5 Па·с, в частности 0,001-0,1 Па·с, которая включает вязкость молока (0,0017 Па·с) и сливок. Вязкость, в частности маловязких жидкостей, имеющих вязкость в диапазоне 1-10000 мПа·с, может определяться с помощью капиллярного вискозиметра Rheotest® LK (от компании Rheotest Messgeräte Medingen GmbH, Оттендорф-Окрилла, Германия), используя основной вариант комплектации без футляра термостатирования (для пива и сусла, молока, питьевого йогурта и т.д.). Используются различные капилляры, охватывающие разные диапазоны вязкости. Объем образца составляет примерно 25 мл.

В соответствии с вариантом осуществления вязкость композиции находится в диапазоне от 0,0005 до 3,5 Па·с, предпочтительно 0,001-3 Па·с, который охватывает продукты на молочной основе, такие как молоко и йогурт (0,5-3 Па·с). В соответствии с вариантом осуществления вязкость композиции находится в диапазоне от 0,001 до 1 Па·с.

В соответствии с вариантом осуществления композиция содержит питательные вещества. Таким образом, композиция предпочтительно является питательной композицией и/или пищевой композицией.

В соответствии с вариантом осуществления композиция содержит, состоит главным образом или состоит из одного или нескольких молочных ингредиентов. Например, композиция может содержать одно или несколько веществ, выбранных из молочного белка, молочного жира, мембран жировых глобул молока, лактозы, кроме того витамины и другие питательные вещества, содержащиеся в молоке. Например, композиция может содержать казеин и/или белок молочной сыворотки. Белок молочной сыворотки может быть сладкой или кислой сывороткой. Молочный ингредиент может присутствовать в виде порошкообразного восстановленного ингредиента, например, сухого молока, восстановленного в воде.

Жидкая или вязкая композиция, обработанная способом согласно изобретению, содержит биоактивные молекулы, которые естественным образом присутствуют в сыром молоке.

В соответствии с вариантом осуществления композиция содержит, состоит главным образом или состоит из молока или компонента молока.

В соответствии с вариантом осуществления, композиция изобретения содержит, состоит главным образом или состоит из молочного продукта и/или продукта на молочной основе.

Композиция до и/или после осуществления способа изобретения может содержать, состоять главным образом или состоять из одного или нескольких веществ, выбранных из группы цельного молока, полуобезжиренного молока, обезжиренного молока, молозива, молока с пониженным содержанием жира, молока с низким содержанием жира, не содержащего жира молока, молочной сыворотки (молочной плазмы), например, сладкой сыворотки или кислой сыворотки, напитка на молочной основе, йогурта, замороженного йогурта, питьевого йогурта, мороженого, сливок, сливочного масла, свежего сыра, творога и сыра, порошков или иным образом высушенных форм любого из вышеупомянутых веществ, и композиций, содержащих сочетания двух или более из вышеупомянутых веществ.

В соответствии с одним из вариантов композиция до осуществления способа изобретения может содержать, состоять главным образом или состоять из одного или нескольких веществ, выбранных из группы сырого молока, цельного молока, полуобезжиренного молока, обезжиренного молока, молозива, молока с пониженным содержанием жира, молока с низким содержанием жира, не содержащего жира молока, молочной сыворотки (молочной плазмы), например сладкой сыворотки или кислой сыворотки, и сочетаний вышеупомянутых веществ.

Композиция может содержать, состоять главным образом или состоять из одного или нескольких веществ, выбранных из группы цельного молока, молока с пониженным содержанием жира, молока с низким содержанием жира, не содержащего жира молока и/или порошков любого из вышеупомянутых веществ. Цельное молоко обычно имеет содержание молочного жира от примерно 3 до 3,8 масс. %, молоко с пониженным содержанием жира - 2-3 масс. %, молоко с низким содержанием жира - 0,5-2 масс. %, не содержащее жира молоко - 0,5 масс. % или менее.

Полуобезжиренное молоко включает молоко, из которого удален весь молочный жир, и после этого добавлено требуемое или желаемое количество молочного жира. Как правило, не содержащее жира молоко является обезжиренным молоком, в то время как молоко с пониженным содержанием жира и молоко с низким содержанием жира, как правило, являются полуобезжиренным молоком. Тем не менее, для задач настоящего изобретения не исключено, что молоко с пониженным содержанием жира, молоко с низким содержанием жира и не содержащее жира молоко получают иным образом, кроме обезжиривания цельного молока.

В соответствии с вариантом осуществления композиция содержит, состоит главным образом или состоит из сырого молока или компонента сырого молока. Например, композиция содержит цельное сырое молоко. «Сырое молоко» в целях настоящего описания представляет собой молоко, которое производится секрецией молочных желез человека или животных, в частности не относящихся к человеку млекопитающих, как описано в другом месте данного описания, при этом молоко не нагревали выше 40°С или не подвергали какой-либо обработке, которая оказывает аналогичное действие. Предпочтительно, сырое молоко представляет собой молоко, которое не подвергалось какой-либо гомогенизационной обработке. Предпочтительно, сырое молоко представляет собой молоко, которое не подвергалось какой-либо термической пастеризации и/или ультравысокотемпературной обработке (UHT).

Сырое и/или цельное молоко имеет содержание сухого вещества около 11-13,5 масс. %, например, около 12,8 масс. %. По содержанию сухого вещества содержание активных молекул на сухое вещество может быть определено исходя из содержаний, приведенных в другом месте данного описания.

Для задач настоящего описания предполагается, что сырое молоко имеет плотность 1,030 кг/л. Предполагается, что композиция перед и после PEF-обработки в соответствии с изобретением имеет одинаковый удельный вес 1,030 кг/л. При данном значении содержание биоактивных молекул на кг композиции может быть определено по значениям, указанным в единицах массы на объем (например, мг/л, мкг/л и нг/л и т.п.). Кроме того, можно определить содержание биоактивных молекул в высушенной композиции, например, в высушенной распылением порошковой композиции (см. выше содержание сухого вещества, присутствующего в молоке). Для целей настоящего описания высушенная распылением композиция на основе молочного компонента или содержащая молочный компонент (например, высушенное распылением цельное молоко), как полагают, имеет остаточную влажность около 3 масс. %. Активность воды (Aw) такой композиции, как полагают, составляет 0,2-0,3.

Предпочтительно «сырое молоко» не подвергали предварительно какой-либо обработке, направленной на понижение бактериальной нагрузки или увеличение срока хранения композиции, в том числе, например, одной или нескольким обработкам, выбранным из обработки под высоким давлением или микрофильтрации.

Выражения «сырое молоко», иногда также называемое «свежее молоко», рассматриваются и используются как равноценные для целей настоящего описания.

«Молоко» для целей настоящего описания может быть молоком, полученным от крупного рогатого скота, как, например, молоко коров, буйволиц, овец и коз, но также, например, от кобыл и верблюдиц. Изобретение также предусматривает, что композиция содержит биоактивные молекулы, которые присутствуют естественным образом в женском молоке. Возможно так же обрабатывать женское молоко в соответствии с настоящим изобретением.

Настоящее изобретение относится к способу обработки композиции, содержащей биоактивные молекулы, такие как биоактивные молекулы, встречающиеся естественным образом в молоке, как описано в другом месте данного описания.

Способ изобретения подходит для получения композиции изобретения, которая также может называться как «PEF-обработанная композиция» или «вторичная композиция». Как подробно описано в другом месте данного описания композиция изобретения может опять же быть жидкой или вязкой, или, в качестве альтернативы, может быть получена в результате дальнейшей обработки, такой как, например, сушка, в частности распылительная сушка.

Композиция перед PEF-обработкой в соответствии с изобретением может называться «первичная композиция» или «необработанный стандарт (композиция)». Например, необработанный стандарт представляет собой сырое молоко. В соответствии с вариантом осуществления «первичная композиция» не подвергалась какой-либо термической или другой обработке, направленной на снижение бактериальной нагрузки. Содержание любых определенных биоактивных молекул в «необработанном стандарте» или первичной композиции считается общим содержанием (100 масс. % или мол. %) указанных определенных молекул в композиции. В случае биологически активных белков, содержание нативного белка в упомянутой первой композиции предпочтительно считается общим содержанием (100%) указанного определенного белка.

В соответствии с вариантом осуществления композиция перед указанной PEF-обработкой является первичной композицией и/или необработанным стандартом, при этом указанная композиция после указанной PEF-обработки является вторичной композицией и/или PEF-обработанной композицией, при этом указанная PEF-обработанная композиция содержит по меньшей мере 30%, предпочтительно по меньшей мере 40% указанной биоактивной молекулы в активной и/или нативной форме относительно указанного необработанного стандарта. Предпочтительные типы биоактивных молекул и предпочтительные содержания указанных молекул в активной и/или нативной форме подробно описаны в другом месте данного описания.

В соответствии с вариантом осуществления композиция перед указанной PEF-обработкой является первичной композицией и/или необработанным стандартом, при этом указанная композиция после указанной PEF-обработки является вторичной композицией и/или PEF-обработанной композицией, при этом указанная PEF-обработанная композиция содержит по меньшей мере 30%, предпочтительно по меньшей мере 40% определенного белка в нативной форме. В качестве логического следствия композиция предпочтительно содержит относительно общего содержания указанного определенного белка и/или менее 70%, предпочтительно менее 60%, соответственно, указанного белка в денатурированной и/или деградированной форме.

В соответствии с вариантом осуществления способ изобретения направлен на уменьшение количества микроорганизмов, таких как бактерии, микобактерии и грибки, такие как дрожжевые грибки, которые могут присутствовать в сыром молоке. Выражение «уменьшение количества микроорганизмов» обычно относится к уменьшению колониеобразующих единиц (КОЕ) в случае микроорганизмов, которые могут быть культивированы на подходящей среде, например в чашках Петри. В частности, способ подходит для уменьшения количества размножающихся и/или вегетативных микроорганизмов, предпочтительно микроорганизмов, которые могут присутствовать в молоке. Таким образом, изобретение подходит для уменьшения количества микроорганизмов, которые находятся в фазе вегетативного роста, например, митоза и/или размножения в жизненном цикле микроорганизма.

Уменьшение количества микроорганизмов, присутствующих в композиции, в целом повышает устойчивость и/или срок хранения композиции. Таким образом, настоящее изобретение также относится к способу увеличения устойчивости композиции и/или срока хранения композиции.

Уменьшение количества микроорганизмов включает снижение числа патогенных микроорганизмов и, следовательно, изобретение также относится к способу повышения безопасности и/или пользы для здоровья композиции.

Способ настоящего изобретения имеет задачей снижение бактериальной нагрузки и нагрузки других микроорганизмов для задач обеспечения микробиологической безопасности композиции. Кроме того, способ изобретения направлен на поддержание активности здоровых биоактивных молекул, которые естественным образом содержатся в молоке, с задачей обеспечения или повышения питательной ценности, связанной с биоактивными молекулами. Таким образом, настоящее изобретение дополнительно относится к способу PEF-пастеризации, который оставляет такие биоактивные молекулы в неизмененном состоянии и/или активными по меньшей мере до некоторой степени, предпочтительно в большей степени, чем другие известные способы пастеризации.

Как правило, термин «пастеризация» может относиться к различным способам, которые инактивируют вегетативные микроорганизмы, в частности патогены, в жидком или вязком пищевом продукте. Настоящее изобретение, таким образом, можно понимать как способ пастеризации. С другой стороны, настоящее изобретение не относится к «термической пастеризации», которая является промышленным способом существующего уровня техники для уменьшения количества микроорганизмов в жидком пищевом продукте, в частности, путем только одной термической обработки.

Способ изобретения относится к обработке импульсным электрическим полем (PEF) для инактивации вегетативных микроорганизмов, в частности патогенов, и, таким образом, может также называться PEF-пастеризацией. Соответственно, способы изобретения включают стадию подвергания жидкой или вязкой композиции PEF-обработке.

При PEF-обработке композиция подвергается в камере обработки воздействию одного или нескольких электрических полей, которые поддерживаются в течении определенного периода времени (продолжительность импульса). Электрические поля обычно повторяют с определенной частотой, как подробно описано в другом месте данного описания. Сообщается, что PEF-обработка вызывает микробную инактивацию. Не желая останавливаться на теории, считается, что воздействие электрического поля приводит к изменениям в структуре мембраны микроорганизма, которые в дальнейшем приводят к образованию пор и/или повышают проницаемость мембраны. Импульсы электрических полей высокой интенсивности могут вызвать необратимую гибель микроорганизмов.

Композицию обычно подвергают воздействию PEF в камере обработки. PEF генерируют с помощью электродов, которые обычно являются частью камеры обработки или которые примыкают к камере обработки.

PEF-обработку можно проводить в различных типах камер обработки, таких как, например, камеры статической или непрерывной обработки. В соответствии с вариантом осуществления способы настоящего изобретения относятся к непрерывным способам обработки. В частности, изобретение относится к непрерывному способу уменьшения количества микроорганизмов в пищевой композиции. «Непрерывный способ» для задач настоящего описания отличается от периодического способа. В «непрерывном способе» композиция непрерывно подвергается PEF-обработке. Иначе говоря, композицию непрерывно подвергают воздействию указанной PEF-обработки. В частности, композиция непрерывно подводится и отводится из камеры PEF-обработки. В непрерывных способах по изобретению, композиция, подлежащая обработке, непрерывно перемещается в определенном направлении, например, непрерывно прокачивается через одну или несколько камер обработки.

Весь способ изобретения может быть непрерывным, включая, возможно, приведение температуры композиции к конкретным значениям с помощью нагревания и/или охлаждения, и/или необязательную стадию распылительной сушки или сублимационной сушки. В качестве альтернативы, PEF-обработка является непрерывной, в то время как другие стадии, такие как нагревание, охлаждение и распылительная сушка, если они присутствуют, могут проводиться независимо в непрерывном или периодическом режиме.

Существует несколько типов конструкций камер обработки, которые подхо