CN103987265B - 减少细菌污染的人乳微滤 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种对人乳原料进行处理以制备具有不可检测水平的细菌的经处理的人乳的方法。使所述乳脱脂以制备脱脂人乳，然后历经微滤以获得滤液，所述滤液具有不可检测水平的细菌，包括蜡状芽孢杆菌。所得人乳可被进一步加工、使用和/或销售。

Description

减少细菌污染的人乳微滤
相关申请的交叉引用
本申请要求2011年8月3日提交的美国临时专利申请No.61/514,673的权益，其通过引用整体并入本文。
技术领域
本发明涉及人乳制品。具体而言，本发明涉及用于制备与人乳原料相比具有较低细菌含量(包括蜡状芽孢杆菌(Bacillus cereus)的人乳制品的方法。
背景
人乳和基于人乳的产品为早产婴儿的优选食品。因为早产婴儿的免疫系统相对为未充分发育的，所以重要的是基于人乳的产品不含显著水平的细菌，包括蜡状芽孢杆菌。同时，重要的是使人乳中脂肪和蛋白含量的任何改变最小化，因为这些组分对于早产婴儿的健康和发育至关重要。
熟知的巴氏消毒方法已经用了几十年以杀灭人乳中的细菌。蜡状芽孢杆菌为产芽孢杆菌且通常为在巴氏消毒的人乳中发现的优势菌，因为它可以在典型的巴氏消毒方法中存活。典型的巴氏消毒方法(如，低或中等温度下约30分钟)一般不能使产芽孢杆菌，诸如蜡状芽孢杆菌灭活。遗憾的是，在巴氏消毒方法中灭活芽孢杆菌诸如蜡状芽孢杆菌需要的超高温和高压不利地影响人乳中脂肪和蛋白的组成，特别是结构。
通过使用过滤来制备具有较低细菌计数的非人乳的各种方法在本领域为已知的，然而发现没有一种方法得到广泛接受。现有技术方法通常具有不良流速使得该方法在大规模上是不经济的，或不利地影响非人乳的质量使得消费者不能接受该产品。
瑞典专利公开No.380,422公开了一种方法，其中通过微滤将非人全乳分离成滤液和浓缩级分。通过过滤器孔(孔径可为从0.1微米至10微米的宽范围)的滤液由具有大量减少的脂肪含量的非人乳和浓缩物组成，所述浓缩液为过滤器表面所保留的级分，由乳脂组成。不但细菌而且脂肪球被过滤器大量保留。
美国专利No5,064,674涉及通过超滤方法使用膜制备低过敏原性非人乳的方法，所述膜将允许分子量小于或等于约5kDa的分子通过。被膜截留的排除组分包括乳蛋白、活性或非活性细菌、细菌蛋白抗原和乳脂。由超滤方法收集的滤液因此不但不含细菌和细菌蛋白抗原，而且不含脂肪和乳蛋白，使得该产品本身不适合用作非人乳。
因此，在本领域使用以从乳成分中过滤细菌同时有效地对乳灭菌的过滤器的孔也将去除脂肪和至少一些蛋白。此类过滤器被截留物质迅速地堵塞；因此，通过过滤器的流速快速下降并且此类无效方法通常具有成本抑制性。此外，由于过滤器保留脂肪和蛋白，所以乳的质量也受到不利影响。
因此，需要一种改进的乳过滤加工方法，所述方法可以提供无菌的或几乎无菌的产品同时保持人乳或基于人乳的产品的营养含量。
发明概述
现已发现人乳的微滤可以通过使用多孔颗粒助滤剂诸如硅藻土成功地实现，而没有人乳质量的降解、过早过滤器堵塞和不足的细菌去除的现有技术问题。
根据本发明将人乳分离成脱脂和乳脂部分以制备具有约1.0%至约0.1%的脂肪含量的人脱脂乳。一旦分离人乳，就将多孔的颗粒助滤剂添加至人脱脂乳。通过首先进行人乳的分离，所述乳的脂肪球的数量和粒度显著降低。加入助滤剂允许人乳的微滤。
人乳为脂肪和蛋白颗粒在水中的乳液。将人乳分离成乳脂和脱脂提供了去除乳液中高百分比的大脂肪颗粒的方法。然后，加入有效地防止可压缩固体形成将堵塞过滤器的不可渗透的团块的助滤剂，以允许人乳通过适当大小的微孔膜以保持细菌(包括蜡状芽孢杆菌)包含于其中，而不存在乳的蛋白含量的不需要的去除。
在将人乳分离成乳脂和脱脂之后，将助滤剂添加至脱脂人乳中以防止可压缩固体在过滤过程期间形成将堵塞过滤器的不可渗透的团块。因此，本发明提供了不需要高温巴氏消毒而用于制备具有较低细菌含量(包括蜡状芽孢杆菌)的人乳制品的方法。
因此，在一个方面，本发明提供了对人乳原料进行处理以制备具有比人乳原料低的细菌含量(包括蜡状芽孢杆菌)的经处理的人乳的方法。所述方法包括获取具有潜在细菌含量(例如蜡状芽孢杆菌)的人乳原料并将所述人乳原料分离成乳脂和脱脂级分，其中脱脂级分含有约1.0%至约0.1%的脂肪。将助滤剂添加至脱脂级分然后将乳通过使乳通过具有足以减少流经其的乳的细菌含量的平均孔径的一系列微滤器经历微滤，获得具有比初始人乳原料低的细菌含量的滤液和具有比初始人乳原料高的细菌含量的浓缩液。所得脱脂人乳具有非常低的细菌含量，诸如，平均约101个细菌/毫升或更低，其中蜡状芽孢杆菌的含量的平均值小于约100(即，小于约1)个/毫升。此产品可被进一步加工、使用和/或以脱脂人乳销售(参见如图1)。
在另一实施方案中，本发明提供了对人乳原料进行处理以制备具有比人乳原料低的细菌含量(例如，蜡状芽孢杆菌)的经处理的人乳的方法。所述方法包括获取具有潜在细菌含量(例如蜡状芽孢杆菌)的人乳原料并将所述人乳原料分离成乳脂和脱脂级分，其中脱脂级分含有约1.0%至约0.1%的脂肪。将助滤剂添加至脱脂级分，通过将乳通过平均孔径足以减少流经其的乳的细菌含量的一系列微滤器来使所述混物物历经微滤，从而获得具有比初始人乳原料低的细菌含量的滤液和具有比初始人乳原料高的细菌含量的浓缩液。所得脱脂人乳具有非常低的细菌含量，诸如约101个细菌/毫升或更低，蜡样芽孢杆菌含量平均小于约100(即，小于约1)个/毫升。然后，发现具有低水平的蜡状芽孢杆菌的人乳乳脂级分可以与过滤的脱脂人乳混合以产生具有非常低的细菌含量的全人乳制品，包括小于100/毫升的蜡状芽孢杆菌。此产品可被进一步加工、使用和/或以全人乳销售。(参见如图2和3)。
在另一实施方案中，本发明提供了对人乳原料进行处以制备具有比人乳原料较低细菌含量(例如蜡状芽孢杆菌)的经处理的人乳理的方法。所述方法包括获取具有潜在细菌含量(例如蜡状芽孢杆菌)的人乳原料并将所述人乳原料分离成乳脂和脱脂级分，其中脱脂级分含有约1.0%至约0.1%的脂肪。将助滤剂添加至脱脂级分，通过将乳通过平均孔径足以减少流经其的乳的细菌含量的一系列微滤器来使所述混物物历经微滤，从而获得具有比初始人乳原料低的细菌含量的滤液和具有比初始人乳原料高的细菌含量的浓缩液。所得脱脂人乳具有非常低的细菌含量，诸如约101个细菌/毫升或更低，蜡样芽孢杆菌含量平均小于约100(即，小于约1)个/毫升。接着，将过滤的脱脂人乳经由如例如在美国申请公布2008/0124430中公开的超滤进行浓缩，其通过引用整体并入本文，以获得约5%至约15%的蛋白含量。然后，发现具有低水平的蜡状芽孢杆菌的人乳乳脂级分可以与过滤的脱脂人乳混合以产生具有非常低的细菌含量，包括小于约100(即，小于约1)/毫升的蜡状芽孢杆菌的人乳基强化剂产品。本产品可被进一步加工、使用和/或以人乳基强化剂销售(参见如图4和5)。
附图简述
图1示出根据本发明由未过滤的脱脂制备过滤的脱脂乳级分的代表性方法。
图2示出根据本发明由过滤的脱脂乳级分制备全乳的代表性方法。
图3示出根据本发明由过滤的脱脂乳级分制备标准化全乳的代表性方法。
图4示出根据本发明由正常脱脂制备强化剂的代表性方法。
图5示出根据本发明由过滤的脱脂乳级分制备强化剂的代表性方法。
图6描述了根据本发明用于过滤脱脂乳级分的代表性方法。
发明详述
本文所有出版物、专利和专利申请，包括任何附图及附录以引用的方式并入，其程度如同每个单独的出版物或专利申请具体地和单独地被指示为以引用的方式并入。
除非上下文另有明确规定，否则在本文和所附权利要求中使用的单数形式“一个”、“一种”和“所述”包括复数个指示物。因此，例如，提及“一种样品”包括多个这样的样品，而提及“所述蛋白”包括提及本领域技术人员已知的一种或多种蛋白等。
除非另有定义，否则本文使用的所有技术和科技术语具有与本发明所属领域的普通技术人员通常所理解的相同含义。尽管在实践本发明方法和组合物中可使用与本文描述的那些方法和材料相似或相等的方法和材料，但本文描述了示例性方法、装置和材料。
可压缩固体，如本文所述，可包括脂肪、蛋白和/或通常存在于人乳中的其它营养物。可压缩固体也可包括细菌、细菌碎片、孢子、其它微生物(如，酵母等)和/或脱落的皮肤和/或皮肤细胞(如，来自产乳妇女)。
除非另有说明，否则本文所有涉及的“乳”是指人乳。
人乳因其营养组成和免疫益处而以长期来已被认为是早产婴儿和足月婴儿的理想的食物。人乳为此类营养和免疫益处的最理想的来源。然而，供体乳的营养价值不同并且存在对供体乳的细菌、病毒和其它污染的关注。对于婴儿，特别是早产婴儿，理想的营养情况包括生母的乳。可选地或另外地，母亲可以使用吸乳器挤乳并将其储存以备后用。虽然对于母乳哺育存在一些禁忌，一些禁忌包括具有半乳糖血症的婴儿并且其中母亲具有活动性结核病，为HTLV I或II阳性，正施用放射性同位素、抗代谢物或化疗或为药物滥用的受试者。关于HIV感染，情况更复杂并且受益的其余风险必须进行专业评估。
虽然母乳哺育具有证据充分的积极效果，但是在美国目前住院起始率仅为64%且在产后6个月的持续率为约29%。母乳哺育的替代品为使用人供体乳、配制成供应至人乳的补充剂和仅仅婴儿食品。对挤乳进行强化适用于许多极低出生体重的婴儿。
儿科学会政策宣言表明库人乳可为婴儿的合适的喂养替代物，所述婴儿的母亲不能或不愿意(例如出于社会原因)提供其自己的乳。
早产婴儿通常由专门设计用于这些婴儿的市售婴儿配方奶粉或他们自己的母亲的乳喂养。关于这些婴儿的营养需求研究还在进行中。然而，许多研究已证明未补充的早产乳和库存乳(banked term milk)不能提供足够量的若干营养物以满足这些婴儿的需要(Davies,D.P.,"Adequacy of expressed breast milk for early growth of preterminfants,"ARCHIVES OF DISEASE IN CHILDHOOD,52,第296-301页,1997).低出生体重婴儿生长的估计的能量需求约为120Cal/kg/天，虽然任何单个婴儿的确切的能量需求可变化因为活性的差异、基础的能量消耗的差异、营养吸收的效果、疾病和利用能量进行组织合成的能力。约50%的能量摄入消耗在基础的新陈代谢需求、活性和维持体温。约12.5%用于合成新组织并且25%被储存。剩余的12.5%被排出。早产人乳通常特定缺乏营养方面。例如，早产人乳通常缺乏钙、磷和蛋白。因此，已经建议当用早产人乳喂养早产婴儿时，应强化人乳以更好地满足早产婴儿的营养需求。
Similac Natural和Human Milk Fortifier是市售的人乳强化剂。强化剂在其形式、成分来源和能量以及营养组成方面是不同的。另外，这些产品实质上为人造的。在新生儿重症监护病房(NICU)中需要液体和粉末人乳强化剂两者。理想地，最佳强化剂为人源的，诸如美国专利申请2008/0124430和PCT申请WO2008/027572中描述的那些，其均通过引用整体并入本文。
由人类女性乳腺分泌的流体包括多种组分，以下简称为乳。挤出的乳并非通常无菌的且即使当在无菌条件下获得时也含有细菌。乳也可被来自环境中的微生物(空气、挤出装置、接触手或其它未经灭菌的对象、贮乳罐或容器等)非常迅速地污染并且特定病原体诸如蜡状芽孢杆菌即使在巴氏消毒乳中也可迅速繁殖。
乳为许多细菌的优异的生长培养基，并且它们可以在数量上迅速增加除非乳得到适当地加工。细菌生长可破坏乳或如果存在病原细菌甚至造成严重的健康危害。可以通过乳传播的疾病包括但不限于肺结核(结核分枝杆菌(Mycobacterium tuberculosis))、波状热(流产布鲁杆菌(Brucella abortus))、伤寒和Q热(伯内特考克斯体(Coxiellaburnetii))。污染可来自乳供体、来自处理乳的人、来自环境或来自容器。可见于污染乳中的其它微生物包括但不限于葡萄球菌属(Staphylococcus spp.)(如，金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)，A组β-溶血金黄色酿脓葡萄球菌(Staphylococcuspyogenes))，链球菌属(Streptococcus spp)(如，肺炎链球菌(Streptococcuspneumoniae))、志贺氏菌属(Shigella spp.)(如，索氏志贺氏菌(Shigella sonnei)、弗氏志贺氏菌(Shigella flexneri)、鲍氏志贺氏菌(Shigella boydii)和痢疾志贺氏菌(Shigella dysenteriae))，经典肠病原性大肠杆菌A、B和C、肠侵袭性大肠杆菌A和B，芽孢杆菌属(Bacillus spp.)(如，蜡状芽孢杆菌、棒状芽孢杆菌(Baccilus coryneform))，假单胞菌属(Pseudomonas spp.)(如，铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa))、微球菌属(Micrococcus spp.)，链球菌属(Streptococcus spp.)(如α-γ-溶血链球菌属)，克雷伯氏菌属(Klebsiella spp.)(如，肺炎克雷伯氏菌(Klebsiella pneumoniae)和产酸克雷伯氏菌(Klebsiella oxytoca))，肠杆菌属(Enterobacter spp.)(如，阴沟肠杆菌(Enterobacter cloacae)、产气肠杆菌(Enterobacter aerogenes))，变形杆菌属(Proteusspp.)(如，奇异变形杆菌(Proteus mirabilis))，柠檬酸杆菌属(Citrobacter spp.)(如，弗氏柠檬酸杆菌(Citrobacter freundii))，沙雷菌属(Serratia spp.)，奈瑟菌属(Neisseria spp.)，念珠菌属(Candida spp.)，肠球菌属(Enterococcus spp.)(如，组D肠球菌属(Enterococcus))，嗜血菌属(Haemophilus spp.)，色杆菌属(Chromobacteriumspp.)(如，青紫色素杆菌(Chromobacterium violaceum))，西地西菌属(Cedecea spp.)，寡养单胞菌属(Stenotrophomonas spp.)(如，嗜麦芽寡养单胞菌(Stenotrophomonasmaltophilia))，沙门菌属(Salmonella spp.)，嗜温菌细菌、耐热细菌和嗜冷细菌。乳细菌污染的更详细内容讨论于Cairo等(Braz J Infect Dis第12卷，第3期，Salvador2008年6月)、Ruediger(The Journal of Infectious Diseases第19卷，第4期，1916年10月)、Surjono等(Journal of Tropical Pediatrics,26(2):58-61,1980)、Pirraed WB等(Am JPerinatol.1991年1月；8(1):25-7)和Burrow(Public Health1931年6月，第52卷第6期，234-252)。
芽孢杆菌属为革兰氏阳性杆状细菌属且厚壁菌门(Firmicutes)的成员。芽孢杆菌属种可以为专性需氧菌或兼性厌氧菌，且对过氧化氢酶测试为阳性的。在自然界中普遍存在的芽孢杆菌属包括自由生存的和病原菌种类。在严格环境条件下，芽孢杆菌属细胞产生长时间保持休眠的椭圆形芽孢。两个芽孢杆菌属种被认为医学上重要的：其引起炭疽病的炭疽芽孢杆菌(B.anthracis)，和其引起类似于葡萄球菌属的食源性疾病蜡状芽孢杆菌的。第三个种，苏云金芽孢杆菌(B.thuringiensis)为重要的昆虫病原体且有时被用于控制昆虫害虫。枯草芽孢杆菌(B.subtilis)为值得注意的,食物损坏者，在面包和相关食品中产生粘性。凝结芽孢杆菌(B.coagulans)也引起食品腐败。芽孢杆菌属的非限制性实例包括嗜碱芽孢杆菌(B.alcalophilus)、蜂房芽孢杆菌(B.alvei)、嗜胺芽孢杆菌(B.aminovorans)、解淀粉芽孢杆菌(B.amyloliquefaciens)、解硫胺溶硫胺素芽孢杆菌(B.aneurinolyticus)、炭疽芽孢杆菌、海水芽孢杆菌(B.aquaemaris)、短芽孢杆菌(B.brevis)、热溶芽孢杆菌(B.caldolyticus)、中孢短芽孢杆菌(B.centrosporus)、蜡状芽孢杆菌、环状芽孢杆菌(B.circulans)、凝结芽孢杆菌、坚强芽孢杆菌(B.firmus)、黄热芽孢杆菌(B.flavothermus)、梭状芽孢杆菌(B.fusiformis)、球形芽孢杆菌(B.globigii)、下层芽孢杆菌(B.infernus)、幼虫芽孢杆菌(B.larvae)、侧孢芽孢杆菌(B.laterosporus)、缓慢芽孢杆菌(B.lentus)、地衣芽孢杆菌(B.licheniformis)、巨大芽孢杆菌(B.megaterium)、肠膜芽孢杆菌(B.mesentericus)、胶质芽孢杆菌(B.mucilaginosus)、蕈状芽孢杆菌(B.mycoides)、纳豆芽孢杆菌(B.natto)、泛酸芽孢杆菌(B.pantothenticus)、多粘类芽孢杆菌(B.polymyxa)、假炭疽杆菌(B.pseudoanthracis)、短小芽孢杆菌(B.pumilus)、施氏芽孢杆菌(B.schlegelii)、球形芽孢杆菌(B.sphaericus)、嗜热芽孢杆菌(B.sporothermodurans)、嗜热脂肪芽孢杆菌(B.stearothermophilus)、枯草芽孢杆菌、热葡糖苷酶芽胞杆菌(B.thermoglucosidasius)、苏云金芽孢杆菌、普通类杆菌(B.vulgatis)和韦氏芽孢杆菌(B.weihenstephanensis)。
蜡状芽孢杆菌为特有的、土壤生、革兰氏阳性、杆状、形成芽孢、兼性好氧和β溶血细菌。蜡状芽孢杆菌为嗜中温的，在20℃至40℃之间的温度下最适生长且能够适应宽范围的环境条件。它在自然界中分布广泛且通常以腐生生物见于土壤中。一些菌株对人体有害且引起食源性疾病，而其它菌株可以益生菌而有益于动物(Ryan KJ;Ray CG(编辑)(2004).Sherris Medical Microbiology(第4版).McGraw Hill)。其为“炒饭综合征(Fried RiceSyndrome)的起因。
蜡状芽孢杆菌细菌为需氧菌和像芽孢杆菌属的其它成员可产生保护性芽孢且因此不易受常规的巴氏消毒技术的影响。蜡状芽孢杆菌是少数食源性疾病(2-5%)的原因，造成严重的恶心、呕吐和腹泻。当对食物进行不适当地烹调时，由于细菌芽孢的存活发生芽孢杆菌食源性疾病。小于或等于100℃(212℉)的烹饪温度)允许一些蜡状芽孢杆菌芽孢存活。然后当对食物进行不适当地冷冻时，允许芽孢萌发，本问题变得复杂化。烹饪的食物并不意指立即食用或快速冷却且冷冻应保持在高于60℃(140℉)下。萌发和生长一般发生在10-50℃(50-122℉)之间。细菌生长导致产生肠毒素，其中一种肠毒素对热和2至11的pH高度耐受；摄入导致两种类型的疾病，腹泻和催吐(呕吐)综合征。
蜡状芽孢杆菌感染对新生婴儿为特别危险的且在感染婴儿中导致特别高的死亡率(Hilliard,等.(2003)J.Clin.Microbiol.,41(7):3441-3444和Lequin等(2005)Am.J.Neuroradiol.,26:2137-2143)。如上所述，蜡状芽孢杆菌为不能通过巴氏消毒灭活的致病性产孢菌，如在人乳中发现的大多数其它细菌的情形。虽然在喂养新生婴儿的营养品中不存在对于蜡状芽孢杆菌的可接受水平的政府指导，但是由于在新生婴儿中与蜡状芽孢杆菌感染相关的高的死亡率，出于必要的谨慎，我们已经对于我们最终的人乳制品设定了小于1CFU/ml的限制。
术语“早期”、“早产”和“低-出生-体重(LBW)”婴儿可互换使用且是指胎龄小于37周和/或与出生体重小于2500克出生的婴儿。早产婴儿的需要特别灵敏。极低-出生-体重婴儿(<1500g)，1岁之前的死亡率为是25%。对于低-出生-体重婴儿(<2500g)，1年死亡率为2%；仍然显著高于正常-出生-体重婴儿(>2500g)的0.25%的数字。
在一个方面，本发明提供了用于获得和加工来自供体或供体的集合的人乳的方法。本发明的方法包括在强化制备中降低细菌含量同时保持营养价值的方法。通常所述方法包括测量以识别和验证合适的供体。个体通常由其个人医师推荐为供体。其它原因除外，这有助于确保供体没有慢性疾病。用于验证和监测乳收集和分散的方法和系统描述于美国专利申请2010/0268658。
通过询问以及生物样品加工进行筛选处理。筛选生物样品用于病毒(如，HIV1和2、HTLV I和II、HBV和HCV)和梅毒以及其它原核病原体(例，蜡状芽孢杆菌)并丢弃测试为阳性的捐赠。
将在筛选中发现呈阳性的任何潜在样品从加工中去除并且除掉供体的另外捐赠。进行的另一测量包括测试针对药物滥用的供体样品或混合乳。
可对供体定期进行重新鉴定。例如，可能需要供体通过如在其初始鉴定中使用的相同的方案每四个月经历一次筛选。将未重新鉴定或未通过鉴定的供体延迟直至到时对其进行适当地重新鉴定。在某些情况下，如果由重新鉴定筛选的结果保证，那么供体被永久地延迟。如果发生后者情况，那么由该供体提供的所有剩余乳从库存移除且销毁。
合格的供体可以在指定机构(如，在乳库办公室)或典型地在家挤乳进行捐赠。在一个方面，合格的供体提供了通过带回家的乳库或直接来自乳加工器(乳库和加工器可为相同的或不同的实体)来收集、储存和运输挤乳所需的供给物。供给物在容器上通常将包括计算机可读代码(如，条形码-标签)且可进一步包括吸乳器。然后供体可在家吸取并冷冻乳，优选在-20℃的温度下。在一个方面，接受供体乳条件是在最后访问供体乳中心之后10-14天，血液测试结果为满意的；如果满意此种结果，那么对于供体在中心取乳或在家收集进行预约。对乳和容器的状态进行检查并且对条码信息核对数据库。如果满意，那么将单元放置在供体乳中心或加工中心冷冻(-20℃)直至准备进一步测试和加工。
在另一方面，乳由供体在其家中挤出然后在乳库设备中收集，其中该过程涉及对取样的每个供体的乳进行标记以保证该乳真实地来自登记的供体。这需要确保乳来自在被送至加工器且非亲自收集的乳样品上指示的供体。此类受试者标识技术在本领域为已知的(参见如PCT申请WO2007/035870，其在别处通常通过引用并入但其通过引用明确地并入本文)。可以对乳进行储存(如，在-20℃下)和隔离直至收到测试结果。在整个上述方法中，丢弃任何非符合的乳样本。如献血中心的情况，访问关于供者的所有保密信息，包括血液测试数据，受到紧紧地控制。然后将收集、批准(如通过风险因子试验)的乳通过本发明的方法进行过滤。
“乳原料”意指由母亲挤出的乳，该乳未经加工。
“全乳”意指没有脂肪从其中去除的乳。
“脱脂”或“脱脂乳”意指小于所有或部分脂肪含量的全乳。因此，可以理解”脱脂乳”包括如“低脂乳”这样的变体，其中“低脂乳低于基本上所有的脂肪含量被除去。
“乳脂”或“脂肪部分”意指从脱脂乳中分离的全乳的部分。通常，该乳脂包含高于由相同制备获得的脱脂乳的脂肪酸浓度的长链、中链和短链脂肪酸。
在本发明的一个方面，全人乳分离成脱脂和乳脂(即脂肪)。通过常规方法诸如离心将牛奶脱脂成脱脂乳。在一个方面，将混合乳泵入离心机以将脂肪(乳脂)从其余乳中分离，这将脱脂乳转移至加工罐，于此脱脂乳保持在2-8℃直至过滤步骤。在离心之后，乳脂流入小的不锈钢容器中。在一个方面，将所述乳脂进行巴氏消毒然后对热量、蛋白和脂肪含量进行定量。在另一个方面，在完成分离之后，测定乳脂的体积、蛋白和脂肪含量并将一部分乳脂加回至脱脂乳以实现针对制备特定产品的热量、蛋白和脂肪含量。在过滤步骤之前或之后可以加入矿物质。
虽然不是必须的，但是可以认识到本发明的人乳组合物可用非天然存在的或异源的/不均匀的组分修改或补充。例如，可用适于人类食用的氮源调节或修改蛋白含量。此类蛋白被本领域技术人员所熟知且当制备此类组合物时可以很容易地选定。可以加入的合适的蛋白组分的实例包括酪蛋白、乳清、脱脂炼乳、脱脂乳、大豆、豌豆、稻、玉米、水解蛋白、游离氨基酸、在具有蛋白的胶态悬浮液中含有钙的蛋白源及其混合物。
本发明乳组合物的另一组分包含脂肪源。脂肪通常为低出生体重(LBW)儿的能源，不但因为其高的热量密度，而且因为其在溶液中的低渗透活性。再次，虽然不是必须的，本发明的乳组合物可以补充脂肪组分。此类异源的或不均匀的脂肪组分包括高油酸红花油、豆油、分馏椰子油(中链甘油三酯、MCT油)、高油酸向日葵油、玉米油、芥花油、椰子油、棕榈油、棕榈仁油、鱼油、棉籽油和特定的脂肪酸诸如二十二碳六烯酸(DHA)和花生四烯酸。
二十二碳六烯酸(DHA)为ω-3脂肪酸。DHA为人乳中最丰富的20碳ω-3PUFA。然而，人乳DHA含量根据母亲的饮食将变化很大。如果母亲经常吃富含DHA的鱼，那么她的乳将含有较高的DHA水平，而在进食较少鱼的母乳中将具有较低的DHA水平。因此，人乳可能需要DHA补充以保证早产儿接受足够量的DHA。DHA补充通常伴有花生四烯酸补充。Kyle等的美国专利No.5,492,938描述了从鞭毛藻类获得DHA的方法及其在药物组合物和食品补充剂中的用途。
碳水化合物为本发明组合物的另一组分。碳水化合物提供了易于获得的能源，所述能源有助于生长并降低导致营养不良发展迅速的婴儿的组织代谢的风险。在人乳和最标准的乳基婴儿配方中，主要的碳水化合物为乳糖。LBW婴儿可能不能完全消化乳糖因为在胎儿肠中乳糖酶活性未完全形成直至妊娠期后期(36至40周)。在另一方面，蔗糖酶活性在妊娠32周达最大而消化玉米糖浆固体(葡萄糖聚合物)的葡糖淀粉酶活性在孕晚期(thirdtrimester)与乳糖酶活性一样快速地增加两倍。本发明的人乳组合物可补充有碳水化合物。可用于补充本发明人乳组合物的碳水化合物的实例包括但不限于水解的玉米淀粉、麦芽糖糊精、葡萄糖聚合物、蔗糖、玉米糖浆、玉米糖浆固体、大米糖浆、葡萄糖、果糖、乳糖、高果糖玉米糖浆以及难消化的寡糖诸如低聚果糖(FOS)。
维生素和矿物质对于婴儿的适当营养和发育为重要的。早产儿或LBW婴儿需要电解质诸如钠、钾和氯以维持生长和酸碱平衡。这些电解质的足够摄取也是替代从尿液、粪便以及从皮肤丧失的电解质所需的。钙、磷和镁为正常骨矿化所需的。对于骨生长，在喂食食物中必须存在足够量的这些矿物质。
微量矿物质与细胞分裂、免疫功能和生长相关。因此，婴儿生长和发育需要为其提供足量的微量矿物质。重要的微量矿物质包括铜、镁和铁(其对于血红蛋白、肌红蛋白和含铁酶的合成至关重要)。锌是生长、多种酶的活性以及DNA、RNA和蛋白合成所需的。铜对于若干重要酶的活性是必要的。锰为骨和软骨的发育所需的，并且在多糖和糖蛋白的合成中至关重要。因此，可以为本发明的人乳和强化剂组合物补充维生素和矿物质。
维生素A为生长、细胞分化、视觉和免疫系统所必需的一种脂溶性维生素。维生素D对于钙的吸收以及骨的发育起重要作用，对于磷的吸收影响较小。维生素E(生育酚)防止细胞中多不饱和脂肪酸的过氧化，因此防止组织损伤。叶酸在氨基酸和核苷酸代谢中起重要作用。已经示出在低叶酸摄取的LBW婴儿中，血清叶酸浓度在2周龄后下降至低于正常水平。此外，若干B族维生素在早产儿母乳中以低浓度存在。
如上所述，人乳维生素和矿物质浓度的可变性以及早产儿增加的需要要求最小的强化以保证发育中的婴儿接受足够量的维生素和矿物质。在本发明的人乳组合物和强化剂中补充的维生素和矿物质的实例包括维生素A、维生素B1、维生素B2、维生素B6、维生素B12、维生素C、维生素D、维生素E、维生素K、生物素、叶酸、泛酸、烟酸、m-肌醇、钙、磷、镁、锌、锰、铜、钠、钾、氯、铁和硒。也需要补充另外的营养物质：铬、钼、碘、牛磺酸、肉碱和胆碱。
本发明提供了不含或基本上不含细菌污染的无菌组合物，包括但不限于不含或基本上不含蜡状芽孢杆菌，包括67Kcal/dL(20卡路里/盎司)全乳制品和80Kcal/dL(24卡路里/盎司)全乳制品以及人乳强化剂。根据特定的上下文环境，当菌落形成单位/毫升(CFU/ml)的数目为<1或≤1、或≤2、或≤3、或≤4、或≤5、或≤10、或≤20、或≤30、或≤40、≤50或≤100时，本发明的组合物被认为是基本上不含细菌或基本上不含细菌的特定属、种(如，蜡状芽孢杆菌)或菌株。乳强化剂组合物包括约20-70mg/ml蛋白、约35-85mg/ml脂肪、约70-115mg/ml碳水化合物并含有人IgA。使用本发明的方法可以获得各种热量组合物。示例性的组合物为24卡路里乳组合物和强化乳组合物。
示例性的全乳组合物包含以下组分：人乳、甘油磷酸钙、柠檬酸钾、葡糖酸钙、碳酸钙、磷酸镁、氯化钠、柠檬酸钠、硫酸锌、硫酸铜和硫酸锰。
强化剂组合物包含以下组分：人乳、碳酸钙、磷酸钾、磷酸钙、甘油磷酸钙、葡萄糖酸钙、柠檬酸钠、氯化镁、氯化钙、磷酸镁、硫酸锌、硫酸铜和硫酸锰。在一些实施方案中，强化剂还含有约35-85mg/ml人蛋白、约60-110mg/ml脂肪和约60-140mg/ml碳水化合物。在一个实施方案中，强化剂含有约90mg/ml脂肪、约60-90mg/ml碳水化合物和约60mg/ml的人蛋白。
本发明的人乳组合物和强化剂的同渗容摩对于组合物的吸附、吸收和消化为重要的。不当的同渗容摩可导致婴儿的腹胀和呕吐。本发明的人乳组合物和强化剂(一旦与乳混合)的同渗容摩通常为小于约400mOsm/Kg H2O。典型地同渗容摩为约310mOsm/kg水至约380mOsm/kg水。在本发明的组合物中补充有碳水化合物或脂肪组分时，应调节组合物的同渗容摩。例如，组分的类型(如，碳水化合物或脂肪)影响强化人乳的同渗容摩。碳水化合物水解越多，渗透活性越高。此外，当与人乳重组时由于人乳淀粉酶的进一步水解，部分水解的碳水化合物源可进一步增加同渗容摩。本领域技术人员可以容易地选择碳水化合物或碳水化合物的组合，其将产生重组强化剂/人乳组合物所需的同渗容摩。
通常将强化剂与人乳混合以增加4卡路里/盎司。典型地这为乳原料:强化剂的80:20混合物(如，8ml乳和2ml强化剂)。虽然任何和所有相关比率或量的乳与强化剂均包含在本发明中，但是其它典型的混合物包括70∶30、60∶40和50∶50。
强化剂典型地置于注射器或瓶子中。可以包括带有注射器的瓶子。在注射器套件(如，注射器和瓶子)或瓶子的情况中，其可包含刻度标记(即，指示器、线等)以助于正确稀释。例如，可测试母乳以确定该乳的营养价值。典型的乳平均包含1.1％蛋白质、4.2％脂肪、7.0％乳糖(糖)，并且提供每100克70kcal的能量。可以检测母乳的营养价值，然后使用本发明的强化剂组合物调节以使母乳原料增加4卡路里/盎司。
“单位剂量”是指含有用于婴儿乳制品的量的强化剂的强化剂的单独包装。准备用于早产儿的强化的人乳的量典型在每天25ml至150ml范围内。因此，单一的单位剂量为强化8至40ml乳制品的适量强化剂。对于较大的体积，可以加入额外的单位剂量。因此，单位剂量为2ml强化剂/8ml乳原料或10ml强化剂/40ml乳。在一个方面，所述单位剂量包含10ml注射器，且可包含2ml足以制备多种乳制品的刻度标记。
通常，制备的人乳的量基于需要提供给婴儿的24小时营养供应的乳的量。例如，1500gm的婴儿每天喂食150ml乳。如果使用冷冻的乳，那么将该冷冻的乳置于温水浴中直至完全解冻。在强化剂中混合要特别注意。需要轻轻混合以避免破坏乳脂肪球，该乳脂肪球的破坏可增加乳脂肪粘附在喂食容器的侧壁上，导致脂肪(能量)的显著丧失。用注射器抽取指定量的强化乳并用标识加以标记。当乳制品完成时，将标记的等份喂食食物交给婴儿室并置于冰箱中以便于护理人员方便取用。通常，在喂食之前将冷藏的强化乳加温。例如，在干燥加热实验室培养箱中在约35-45℃范围内将强化乳加温约15分钟。这使得该强化乳的温度达到室温。可以将该强化乳通过批次喂食(bolus feeding)方式或通过注射器输液泵持续喂食方式给予婴儿。如果使用输液泵，将注射器针头垂直放置以使得脂肪持续注入，并且将注射器直接附于喂食管上以降低脂肪和免疫成分可能粘附的潜在表面积。
本发明提供了非异种的人乳及强化剂组合物并且提供了经证实促进免疫学进展和婴儿生长的人蛋白质。此外，本发明的人乳和强化剂组合物为耐受性良好的且使得人乳的健康益处最大化，同时解决了人乳作为能量、蛋白质、钙、磷、钠及其它微量营养物的来源的变异性。
在散装时典型使用单独的单位剂量规格包装。由于在每天喂养期间给予早产儿的乳的体积较小，因此制备小体积的强化人乳。已经重复开启、等分和储存的散装容器中的无菌性在医院环境中总是一个担忧。单独的单位剂量使得可以向人乳中加入少量强化剂但是不存在污染剩余强化剂的可能性。
本领域技术人员易于获得并已知许多类型的容器。可用于本发明的方法和组合物中的容器的类型的实例包括瓶子、注射器和罐子(如金属、玻璃或塑料罐)。
如上所述，本发明还涉及通过将本发明的强化剂加入人乳中以调节人乳原料达到希望的营养含量并且将此强化的人乳给予早产儿以为早产儿提供营养的方法。本发明进一步提供了通过给予早产儿强化的人乳以促进早产儿生长的方法。
获得的脱脂乳部分无细菌、真菌和孢子。然后将过滤的脱脂乳单独储存或与过滤后的脂肪部分再次组合。在脱脂乳单独储存的情况中，随后可以在食用之前将其与脂肪部分再次组合。或，可以食用该脱脂乳部分。所述脱脂乳和/或再次组合的乳可以长期储存，优选在低于室温下储存，更优选在4℃储存。
可用于本发明的示例性的设备(在此也称为装置)示于图6。将连接至冷乙二醇系统以保持容器的温度的夹套式加工容器(100)填充人乳原料。将该夹套式加工容器(100)连接至泵(200)，所述泵与乳分离器(300)连接。将乳分离器(300)的脱脂口连接至接纳夹套式加工容器(400)。将接纳夹套式加工容器(400)连接至冷乙二醇系统以保持容器的温度。用泵(200)将人乳原料从夹套式加工容器(100)泵出通过乳分离器(300)，脱脂级分流向接纳夹套式加工容器(400)。结果，接纳夹套式加工容器(400)保留人乳原料的脱脂级分。
如本文使用和根据特定的上下文，设备可以是指单独组件或设备，或一起是指两个或多个不同的组件或设备，或是指在本发明的工艺中使用的所有组件或设备。本设备的各种组件可以在单个生产设备内以连续的、连接系统进行直接物理接触，或设备的一个或多个单独组件或设备可以根据需要进行物理上分离。因此，在一些实施方案中，示于图中的所有示例性设备可以一起在相同或不同的室，无论它们是否直接连接。在一些实施方案中，一个或多个组件或设备可位于相同或不同的建筑物中，无论它们是否直接连接。在其它实施方案中，一个或多个组件或设备可以位于相同或不同的地理位置。因此，本发明的方法和系统包括具有物理上分离的或在不同室之间的不同组件或设备并且需要乳和乳制品物理转移至系统中的下一个组件或设备中。没有对本说明书进行限制使得需要本文示出和描述的设备和系统以任何特定的物理顺序或排列只要本发明的步骤如本文描述来实现。本领域技术人员将理解为可能实现本发明的设备的各种排列。
助滤剂加工容器(500)连接至接纳夹套式加工容器(400)并且助滤剂加工容器(500)填充助滤剂。将助滤剂从助滤剂加工容器(500)转移至接纳夹套式加工容器(400)。在加工期间，在接纳夹套式加工容器(400)中保持恒定混合。
接纳夹套式加工容器(400)连接至泵(600)，然后该泵连接至预滤器壳体(700)的输入口。预滤器壳体(700)中的过滤器容纳有孔径为1至10微米的过滤器。预滤器壳体(700)的输出口连接至微滤器壳体(800)的输入口。在微滤器壳体(800)中的过滤器容纳有孔径为0.2至1微米的过滤器。微滤器壳体(800)的输出口连接至过滤的脱脂夹套式加工容器(900)，夹套式加工容器(900)连接至冷乙二醇系统以保持容器所需的温度。
用泵(600)将在接纳夹套式加工容器(400)中与助滤剂混合的人乳的脱脂级分泵出通预滤器壳体(700)，预滤器壳体(700)含有1至10微米孔径的过滤器。滤液，通过过滤器的人乳脱脂级分的部分，接着通过微滤器壳体(800)。来自该操作的滤液在过滤的脱脂夹套式加工容器(900)中被捕获。该过滤的脱脂人乳不含或含有较低细菌含量(相对于微滤之前的乳)，而在脂肪和蛋白质含量中具有最小的变化。然后可以直接使用滤液级分以制备其它产品，诸如由100%人乳制备的人脱脂乳、人全乳或人乳强化剂。
滤液级分优于通过将会杀灭产孢子和嗜冷细菌像蜡状芽孢杆菌的常规巴氏消毒技术(超高温和压力)获得的人乳，因为这些巴氏消毒技术也改变人乳脂肪和蛋白的形式和功能。此外，根据本发明获得的人乳更安全，因为细菌，诸如嗜冷细菌，特别为蜡状芽孢杆菌，可以通过本发明去除。
第一浓缩物级分由具有增加细菌含量的人乳和在夹套式加工容器(400)中添加至人乳级分的助滤剂组成，所述第一浓缩物级分为人脱脂乳级分的部分，所述人脱脂乳级分由预滤器(700)的保留膜表面保留并回收。因此，由于其增加的细菌含量和助滤剂含量，随后丢弃浓缩物级分。
第二浓缩物级分也由具有增加的细菌含量的人乳组成且因此随后也丢弃，所述第二浓缩物级分为人脱脂乳级分的部分，所述人脱脂乳由微滤器(800)的保留膜表面保留并回收。
所得滤液不含助滤剂和含有(如果存在的话)可忽略水平的细菌。在某些实施方案中，将所得滤液在进一步加工步骤中于低温下进行至少30分钟的巴氏消毒以杀灭任何残留的细菌。
过滤
在本发明中，过滤以两步进行：具有助滤剂的预过滤和微滤。膜的特定物理形式不是关键的。因此，膜介质可以为例如盘或圆柱体形式。通常，预滤器和微滤器包括膜。使用泵，例如蠕动泵将人乳级分推动通过过滤器以迫使产物通过过滤器的膜。
预过滤用于从人乳级分过滤出大颗粒，然后将产物通过微滤器过滤。这是必需的，因为每单位体积的人乳级分具有太多大颗粒并将阻塞微滤器。然而，即使使用预过滤步骤(孔径在1.0至10微米之间)，人乳级分也可堵塞预滤器。这是由人乳中可压缩固体引起的，形成将堵塞过滤器的不可渗透的团块。为了补救由可压缩固体引起的这个情况，将助滤剂与人乳级分混合。
过滤器
本文描述的在过滤和/或微滤过程中使用的过滤器可包括基本上任何市售的过滤材料和/或过滤器组件。通常的过滤材料可基本上不反应的(如，它们不会与通过其的物质发生化学反应和/或修饰通过其的物质)且一般不与材料发生相互作用(如吸收或吸附)，所述材料小到足以通过过滤材料中的孔。在市售过滤器和/或过滤组件中使用且可适用于本过滤和/或微滤过程的示例性的过滤材料为聚四氟乙烯(PTFE)，尽管许多其它等价聚合物过滤材料为市售的且可用于本过滤和/或微滤方法。例如，其它合适的过滤材料可包括尼龙、聚丙烯、聚四氟乙烯(PTFE)和玻璃微纤维。此外，如本文所述的过滤材料可显示出不同程度的亲水性或疏水性，因此，可以选择过滤材料以使与乳级分中待过滤固体的静电相互作用最小化。
可以选择孔径用于所需的过滤结果(如，过滤之后目标蜡状芽孢杆菌CFU计数)。过滤器孔径可小于约5μm(如，小于约4μm、小于约3μm、小于约2μm、小于约1μm、小于约0.9μm、小于约0.8μm、小于约0.7μm,小于约0.6μm、小于约0.5μm、小于约0.4μm、小于约0.3μm、小于约0.2μm、小于约0.1μm或其中任何其它值或值范围内或范围以下)。
助滤剂
本文使用的术语“助滤剂”是指通常具有高孔隙率和低密度的颗粒物质。示例性的助滤剂可包括硅藻土，通常被称为Celite或keiselguhr或由许多专有商标名称已知，在所述商标下销售各种未处理的和处理的硅藻土品种。助滤剂、Celite和硅藻土(及其语法变体或其各种专有商品名)在本文中可互换使用。
硅藻土包括矽藻(一类有硬壳的藻类)的腐化的残留物。这些腐化的残留物为高度可渗透的且多孔的，因此适用于过滤应用。然而，也可使用合成产生的材料(如聚合物材料等)条件是所述材料未以不期望的方式化学修饰该乳或与该乳进行化学反应。可用助滤剂的实例包括二氧化硅、木纤维素和珍珠岩。另外，天然或合成助滤剂应该具有足够的孔隙率以使脱脂乳制品自由地流动同时在过滤过程期间形成的助滤剂垫中有效地保留乳脂和/或其它固体。
助滤剂可具有约1μm至约100μm(如约1μm、约2μm、约5μm、约10μm、约15μm、约20μm、约30μm、约40μm、约50μm、约75μm、约100μm或其中任何其它值或值范围)的平均粒径。通常选择粒度大于滤液将通过的过滤器的孔的助滤剂。颗粒助滤剂可具有相对均匀的粒度，或可具有一系列粒度(如，如上所述)。助滤剂可为无菌的且可任选地进一步化学处理或修饰(如，其pH可为酸性或碱性的，材料可为煅烧的等)。此类化学处理或修饰可有助于去除乳制品中的某些组分(如，可以在接触酸性或碱性助滤剂时沉淀的那些)。或，诸如煅烧的处理可硬化助滤剂颗粒，为助滤剂提供另外的机械强度使其在过滤过程的压力下未压缩或机械变形。
可以以悬浮液可通过的“垫”或层的形式使用助滤剂以去除和/或保留悬浮的颗粒物质。然而，由于助滤剂为高度多孔材料且也为高度吸附剂，所以它们可在待过滤的液体(如脱脂乳)中悬浮，吸收来自待过滤的混合物的液体并形成浆料。在混合形成包括助滤剂的浆料之后，然后可将该浆液通过传统的过滤或微滤(如，如本文描述)。该过滤在溶液中保留助滤剂和夹带的固体(即，保留物或浓缩液)，以及当悬浮液通过时且过滤和滤液通过时，助滤剂累积成含有夹带固体的“垫”，其本身继续充当过滤器，有效地形成了三维过滤，其继续截留和去除固体同时仍然允许液体或非常细小的颗粒物质通过。由于助滤剂为高度多孔的，所以该垫可以继续积累而不会堵塞滤液通过的过滤器和助滤剂垫。
在本过滤过程和方法中，可以约10克至约100克的助滤剂/500ml乳(如约20克至约60克、约30克至约50克或其中任何其它值或值范围内)范围内的量加入助滤剂。可以选择助滤剂的量以最大化过滤和/或最小化过滤器堵塞同时最小化所需的助滤剂的量。在一些实施方案中，助滤剂以约20g/L、约25g/L、约30g/L、约35g/L、约40g/L、约45g/L或约50g/L存在。
在本过滤过程和方法中，可以选择具有渗透性的助滤剂使得可堵塞下游过滤器的固体或不需要的固体(如，细菌)通过助滤剂去除同时允许其它所需固体(如，蛋白)通过助滤剂。本文使用的“渗透性”是指测量多孔材料允许液体通过其的能力。因此，适合用于本方法的助滤剂可具有约0.100至约1.000、约0.200至约0.800、约0.300至约0.700、或约0.400至约0.600范围内的渗透性(达西)。或，助滤剂可具有约0.100、约0.200、约0.300、约0.400、约0.500、约0.600、约0.700、约0.800、约0.900或约1.000的渗透性。因此，在某些实施方案中，可以选择具有渗透性的助滤剂以便截留更大的固体同时允许蛋白通过，最小化蛋白损失。
在一些实施方案中，助滤剂具有约0.100至约0.500的渗透性且在约25g/L至约50g/L的负载(即，在乳级分中的浓度)下使用。在其它实施方案中，助滤剂具有约0.300至约0.400的渗透性且在约30g/L至约45g/L的负载下使用。在又其它实施方案中，助滤剂具有约0.300至约0.400的渗透性且在约35g/L至约40g/L的负载下使用。在某些实施方案中，助滤剂具有约0.300的渗透性且在约25g/L至约50g/L的负载下使用。在其它实施方案中，助滤剂具有约0.300的渗透性且在约50g/L的负载下使用。
如上所述，助滤剂防止可压缩固体形成将堵塞传统过滤器的不可渗透的团块。在预滤器的浓缩液中截留这些可压缩固体连同细菌含量和全部助滤剂。所得滤液含有最少量的可压缩固体、很少量的细菌含量且无助滤剂。将来自预过滤过程的滤液(具有在浓缩液中截留的可压缩固体)通过孔径在0.2至1.0微米之间的微滤器。
微滤
将微滤用于来自预过滤步骤的滤液。对于在预过滤步骤中截留的几乎所有可压缩固体，滤液可流过孔径为约0.2至约1.0微米的微滤器，最小可压缩固体堵塞微滤器。微滤步骤的浓缩液将含有来自预过滤步骤的剩余的可压缩固体和细菌含量，包括蜡状芽孢杆菌。所得滤液将基本上含有无细菌污染的人乳。
超滤
在一些实施方案中，将微滤乳进一步超滤。根据一个实施方案，用于过滤微滤的脱脂乳的超滤膜进行尺寸调整以防止分子量大于40kDa的任何物质通过。此类排除的物质包括但不限于：乳蛋白和乳脂。或，也可使用防止分子量大于1-40kDa和其中任意范围的任何物质通过的超滤膜。通常可使用包括约0.45μm或更小(如，约0.2μm)的过滤器。通常将使用0.2μm的过滤器。在一些实施方案中，可以使用分级过滤(如，在约0.45μm下的第一过滤和在约0.3μm下的第二过滤和在约0.2μm下的第三过滤或其任意组合)。从脱脂中分离脂肪导致易于过滤。灭菌可以使用合适的深度过滤器或膜过滤器通过已知方法，诸如过滤或切向过滤进行。
以下乳蛋白可被超滤膜(分子量列于括号)：乳白蛋白(-14kDa)；酪蛋白(-23kDa)；乳球蛋白(～37kDa)；白蛋白(-65kDa)和免疫球蛋白(>100kDa)截留。具有3.5kDa或较小分子量拦截的超滤膜可例如，分别从Advanced Membrane Technology,San Diego,Calif和Dow Denmark,Naskov,Denmark获得。也可使用由陶瓷材料制成的超滤膜。陶瓷过滤器优于合成过滤器。陶瓷过滤器可以用流通蒸汽灭菌。
通常将压力梯度施加在整个超滤膜上以促进过滤。通常，调整压力梯度以保持通过膜所需的过滤流量。在一个方面，在开始过滤之前，将超滤膜首先填充少量乳并丢弃渗透液。以此种方式填充的过滤器被认为有利于过滤效率。
概述
在微滤之后，来自预滤器和微滤步骤的浓缩液可以以任何可接受的方式丢弃。
本发明的方法可以有利地用于其中所需终产物为全人乳、标准人乳、人乳强化剂或脱脂人乳。
具有低脂肪含量的人乳通过细菌保持膜的流通率通常高于具有高脂肪含量的人乳通过细菌保持膜的流通率。在某些情况下，通过将过滤的脱脂人乳与巴氏消毒的人乳脂肪级分组合制备具有较高脂肪含量，诸如约3.5%或约9.0%的人乳为更有利的。该脂肪级分可以为具有约10%的最低脂肪含量的乳脂级分。
本发明通过以下实施例进一步说明，所述实施例不应理解为限制。鉴于本公开内容，本领域技术人员应理解，在不脱离本发明的精神和范围的情况下可对公开的具体实施方案进行许多改变并且仍可获得相同或相似的结果。
实施例
材料和方法
方法A：人乳的温度调节
在以下实施例中使用的人乳获得自人乳供体。在连接至乙二醇系统的500L夹套式处理容器中将人乳的温度调节至合适的加工温度(约20℃至约30℃)。
方法B：人乳的乳脂和脱脂级分的分离
将具有人乳原料的夹套式加工容器连接至Westfalia乳分离器。将Westfalia分离器的乳汁和脱脂口连接至类似的加工容器。将约10升的脱脂人乳级分和2升的乳脂乳级分转移至高密度聚乙烯容器中用于过滤。两种级分均储存在冰箱(约2℃至约8℃)中直至准备用于过滤。
方法C：将细菌引入人乳级分
在实验中，使用人乳级分的人工接种来说明本发明可能非常高的效价降低。将细菌接种物，(包括蜡状芽孢杆菌)添加至人乳级分。这通过在恒定混合期间将接种物添加至人乳级分的处理容器中实现。足够的接种物与人乳级分混合以实现最少300个菌落形成单位/毫升(CFU/mL)。
方法D：细菌测定测试
由于用于接种人乳级分的接种物为蜡状芽孢杆菌，所以使用甘露醇-蛋黄-多粘菌素琼脂(MYP琼脂)，因为所述琼脂被设计成对蜡状芽孢杆菌具有选择性和差异性。当测试蜡状芽孢杆菌时，将1mL人乳制品的样品置于三个MYP琼脂板上，每个板含有0.33mL样品。将板在32℃下温育24小时并读取。任何粉红色菌落可以认为是蜡状芽孢杆菌，所述菌落也为卵磷脂酶阳性，菌落周围观察到沉淀区域。
方法E：大量营养元素测定测试
在将乳级分实现过滤工艺之前和之后，需要测量最终滤液的脂肪、蛋白、碳水化合物和总卡路里含量。对于本文的实验，使用由Sterling Instruments,Westfield,NewYork,USA制造的Acudairy红外乳品分析仪测定大量营养元素。
过滤装置
预滤器
在实验中使用的预滤器为Filtrox Filtrodisc BioSD微型囊式过滤器。设计用于细胞分离的这些过滤器为一次性使用的。该过滤器由Filtrox AG,St.Gallen,Switzerland制造。
助滤剂介质
在本实验中使用的助滤剂介质为其由Advanced MineralsCorporation,Goleta,California,USA制造。
微滤器
在本实验中使用的微滤器为Meissner PTFE膜囊式过滤器。Meissner过滤器由Meissner Filtration Products,INC,Camarillo,California,USA制造。
方法F：过滤设置
用四分之一英寸管设置Watson-Marlow蠕动泵。将来自泵的管首先连接FiltroxFiltrodisc BioSD微型囊式过滤器输入。然后将Filtrox Filtrodisc BioSD微型囊式过滤器的输出经由1/4管连接至Meissner PTFE膜囊式过滤器的输入。结果为两个过滤器串联连接，产物预计流动为首先通过Filtrox Filtrodisc BioSD微型囊式过滤器，然后通过Meissner PTFE膜囊式过滤器。使用四分之一英寸管，将Meissner PTFE膜囊式过滤器的输出引导至500mL收集容器。
方法G：乳级分的过滤
过滤器准备
一旦完成过滤设置，必须用去离子(DI)水润湿过滤器，然后乳级分可以通过该过滤器。为了实现过滤器的润湿，将含有DI水的容器连接至在方法F描述的过滤设置中连接至Watson-Marlow蠕动泵的输入管。此时，将至少100mL的DI水泵送通过过滤器以湿润在乳级分的过滤制备中的过滤器。
用于过滤的级分的制备
在乳级分可以流过过滤器之前，必须助滤剂添加至乳级分。对于实验，对于每500mL的乳级分加入约20克至约60克的Celpure助滤剂。
过滤
输入Watson-Marlow蠕动泵(在方法F中描述的过滤设置的起点)连接至含有具有添加的Celpure的乳级分的容器。设置泵以实现约15mL/分钟至约40mL/分钟的流速。当泵启动时，打开每个过滤器上的通风口以在泵送过程的起始使该过滤器准备好且然后当系统准备好时关闭通风口。将具有Celpure的乳级分泵送通过过滤器直至预滤器FiltroxFiltrodisc BioSD微型胶囊充满Celpure(约20克Celpure)。产物通过预滤器和微滤器，产生约167mL至约450mL的最终滤液。
大量营养元素和细菌测量
在完成过滤之后，进行大量营养元素和细菌测量。如方法D和方法E描述进行测量且对初始乳级分、经预滤器之后的滤液和微滤之后的最终滤液进行测量。
实施例I
在室温下，将约500mL乳原料级分与约40g300混合。如在方法C中描述，向该混合物中加入约600CFU/mL的蜡状芽孢杆菌。将混合物以约30mL/min的速率泵出。过滤设置遵循方法F以及过滤遵循方法G。然而，开始泵入产物之后不久进料压力开始增加，表明堵塞预滤器。将大量营养元素和细菌测试的结果记录在表1中。注意：BC CFU/mL=蜡状芽孢杆菌菌落形成单位的数目/毫升。
表1
以上结果表明虽然预过滤全乳有效地降低蜡状芽孢杆菌的浓度，但是产生非常低的流速且由可压缩固体堵塞过滤器。因此，为了大规模制备的目的，优选将乳脂与脱脂和预滤器分离。
实施例II
在室温下，将约500mL脱脂乳级分与约40g300混合。如在方法C中描述，向该混合物中加入约600CFU/mL的蜡状芽孢杆菌。将混合物以约30mL/min的速率泵出。过滤设置遵循方法F以及过滤遵循方法G。微滤器具有约0.2微米的孔径。进料压力在整个过程中保持不变，表明过滤器未堵塞。将大量营养元素和细菌测试的结果记录在表2中。
表2
以上结果表明当在过滤之前将助滤剂诸如硅藻土添加至脱脂乳时，具有约1微米孔径的预滤器不再堵塞。此外，通过经由预滤器和具有约0.2微米的孔径的微滤器过滤脱脂乳，脱脂乳中蜡状芽孢杆菌浓度有效地降低，而在脱脂乳中蛋白和碳水化合物的浓度未受到该工艺的显著影响。
实施例III
在室温下，将约500mL脱脂乳级分与约40g300混合。如在方法C中描述，向该混合物中加入约600CFU/mL的蜡状芽孢杆菌。将混合物以约30mL/min的速率泵出。过滤设置遵循方法F以及过滤遵循方法G。微滤器具有约0.4微米的孔径。进料压力在整个过程中保持不变，表明过滤器未堵塞。得自方法D和方法E的结果记录在表3中。
表3
以上结果表明通过经由预滤器和具有约0.4微米的孔径的微滤器过滤脱脂乳，脱脂乳中蜡状芽孢杆菌浓度有效地降低，而在脱脂乳中蛋白和碳水化合物的浓度未受到该工艺的显著影响。
实施例IV
在室温下，将约500mL脱脂乳级分与约40g300混合。如在方法C中描述，向该混合物中加入约10,000CFU/mL的蜡状芽孢杆菌。将混合物以约30mL/min的速率泵出。过滤设置遵循方法F以及过滤遵循方法G。微滤器具有约0.6微米的孔径。进料压力在整个过程中保持不变，表明过滤器未堵塞。得自方法D和方法E的结果记录在表4中。
表4
*太多而无法计数
以上结果表明通过经由预滤器和具有约0.6微米的孔径的微滤器过滤脱脂乳，脱脂乳中蜡状芽孢杆菌浓度有效地降低，而在脱脂乳中蛋白和碳水化合物的浓度未受到该工艺的显著影响。
实施例V
在室温下，混合1,009.8ml脱脂乳级分。如在方法C中描述，将脱脂乳级分加入约5,000CFU/mL的蜡状芽孢杆菌。1.009.8mL的脱脂乳级分，取9.8mL进行进行营养分析，留下1,000ml脱脂乳级分。向1,000ml脱脂乳级分中加入约22g300。在1,000mL脱脂乳品级分中，使用遵循方法F的过滤设置和遵循方法G的过滤来过滤约135mL脱脂乳级分。微滤器具有约0.6微米的孔径。进料压力在整个过程中保持不变，表明过滤器未堵塞。测试具有<1CFU/mL的蜡状芽孢杆菌且将已知的营养价值以15.4mL的量添加至过滤的脱脂以带来热量、脂肪、蛋白的乳脂可碳水化至在标准化人乳中预期的水平。获得自方法D和方法E的结果记录在表5中。
表5
*太多而无法计数
按比例放大实施例
实施例A
概述
将约30L牛乳与约90L去离子水混合以提供约120L稀释的牛乳，用蜡状芽孢杆菌处理该牛乳，然后置于在约23℃下的500L具有袋内衬的罐中。加入300以提供约50g/L的最终助滤剂/牛乳比率。准备蠕动泵并将管进料通过相同的将袋内衬罐分别连接至第一过滤器和第二过滤器，即“深度过滤器”和“最终过滤器”。在过滤实验之前，将过滤器壳体拆卸并且清洗/消毒。也对两个(2)30”“最终过滤器”壳体进行清洗和消毒。对所有管和组件，如，夹子、垫圈、接头等进行消毒。使用50’的新管来运行。使用由聚醚砜(PES)制得的具有约0.6微米孔径的SMO.6-3F6RS过滤器(Meissner Filtration Products,Inc.)。在深度过滤器或最终过滤器的下游将牛乳收集在消毒桶中。
具有由聚醚砜(PES)制得的SteriLux SMO.6-3F6RS过滤器的Celpure300(渗透性为约0.300)在50g/L浓度下能有效地将蜡状芽孢杆菌从牛乳中过滤至<1CFU/mL的水平。
工序
将牛乳混合并分散在500L袋内衬罐中。将约10英尺的管连接至罐出口并夹紧关闭。将磁力混合器与罐连接并设定在约50RPM下。以一式两份获得牛乳样品。将蜡状芽孢杆菌接种物添加至罐中同时混合。调节RPM以用于最小发泡的混合，并且使牛乳混合大约15分钟。然后以一式两份获得牛乳样品。将300分散至罐中并将混合器设定在约200RPM下。
打开过滤器壳体，并将由聚醚砜(PES)制得的具有约0.6微米孔径的SMO.6-3F6RS30英寸的过滤器置于每个壳体中。固定在所有过滤器上的壳体并在壳体中润湿该过滤器且自流排干。将罐出口连接至深度过滤器的入口。管从过滤器壳体的顶部出口运行至罐的顶部开口用于再循环，如果需要的话。来自罐底部的管运行通过蠕动泵并连接至深度过滤器入口。来自深度过滤器出口的管运行至收集桶。
最终过滤器，将由聚醚砜(PES)制得的具有约0.6微米孔径的SMO.6-3F6RS30英寸的过滤器由收集桶供料。将管连接至最终过滤器的两个入口，并将“T形物(tee)”置于带有夹子的入口管道以把流体选择性地引向任何过滤器。将两个过滤器的管出口进料至收集桶。
打开在罐底部的排水阀/夹子并启动泵。将泵速逐渐增加至约10L/min。观察牛乳填充壳体，并在观察到产物出来之后关闭壳体排气阀。松开再循环管以便使产物返回至罐中。每5分钟记录一次壳体的压力。在再循环之后，打开深度过滤器出口处的夹子。打开壳体出口处的夹子允许产物流至收集桶，并夹紧关闭管至罐的再循环。持续该过程直至来自罐的所有产物得到过滤。获得来自滤液的样品。
将最终滤液润湿并沥干，然后准备好从收集桶至泵的管，打开泵并缓慢地升至约4L/min。在过滤器壳体#1观察窗中观察到产物并打开排气阀直至观察到产物，然后关闭通气口。记录过滤器壳体压力。打开最终过滤器的出口夹子并在收集桶中收集产物直至来自第一过滤的所有产物均被过滤。获得来自第二滤液的样品。
实施例B
概述
在约23℃下将500L具有袋内衬的罐填充约147L蜡状芽孢杆菌处理的脱脂人乳。加入1000以提供约25g/L的最终助滤剂/乳比率。准备蠕动泵并将管进料通过相同的将袋内衬罐分别连接至第一过滤器和第二过滤器，即“深度过滤器”和“最终过滤器”(且对应于以上实施例I-V的预滤器和微滤器)。在过滤实验之前将过滤器壳体拆卸和清洗/消毒，并且对所有管和组件，如，夹子、垫圈、接头等也进行消毒。使用50’的新管。使用由聚醚砜制得的具有约0.6微米孔径的SMO.6-3F6RS过滤器。在深度过滤器或最终过滤器的下游将乳收集在消毒桶中。
在约25g/L下使用1000(渗透性为约1.000)，脱脂人乳通过深度过滤器但是立即堵塞最终过滤器并终止运行。
工序
在本实验中使用与实施例A相同的工序，不同的是本文使用人脱脂乳代替牛乳。将乳解冻并分散在500L袋内衬罐中。将约10英尺的管连接至罐出口并夹紧关闭。将磁力混合器与罐连接并设定在约50RPM下。以一式两份获得乳样品。将蜡状芽孢杆菌接种物添加至罐中同时混合。调节RPM以用于最小发泡的混合，并使乳混合大约15分钟。然后获得两份乳样品。将1000(6kg)分散在罐中并将混合器设定在约200RPM下。
打开过滤器壳体并30英寸的过滤器置于每个壳体中。固定在所有过滤器上的壳体并在壳体中润湿该过滤器且自流排干。将罐出口连接至深度过滤器的入口。管从过滤器壳体的顶部出口运行至罐的顶部开口用于再循环，如果需要的话。来自罐底部的管运行通过蠕动泵并连接至深度过滤器入口。来自深度过滤器出口的管运行至收集桶。
最终过滤器由收集桶供料。将管连接至最终过滤器的两个入口，并将“T形物(tee)”置于带有夹子的入口管道以把流体选择性地引向任何过滤器。将两个过滤器的管出口进料至收集桶。
打开在罐底部的排水阀/夹子并启动泵。将泵速逐渐增加至约10L/min。观察乳填充壳体，并在观察到产物出来之后关闭壳体排气阀。松开再循环管以便使产物返回至罐中。每5分钟记录一次壳体的压力。在再循环之后，打开深度过滤器出口处的夹子。打开壳体出口处的夹子允许产物流至收集桶，并夹紧关闭管至罐的再循环。持续该过程直至来自罐的所有产物得到过滤。获得来自滤液的样品。
将最终滤液润湿并沥干，然后准备好从收集桶至泵的管并打开泵。令人惊奇的是，虽然事实上相同工序在实施例A中得到成功使用，但是在本实施例中的每个最终过滤器在引入乳后立即堵塞并且终止运行。
实施例C
概述
在约23℃下将500L具有袋内衬的罐填充约240L蜡状芽孢杆菌处理的脱脂人乳。加入1000以提供约25g/L的最终助滤剂/乳比率。准备蠕动泵并将管进料通过相同的将袋内衬罐分别连接至第一过滤器和第二过滤器，即“深度过滤器”和“最终过滤器”(且对应于以上实施例I-V的预滤器和微滤器)。在过滤实验之前将过滤器壳体拆卸和清洗/消毒，并且对所有管和组件，如，夹子、垫圈、接头等也进行消毒。使用50’的新管。使用由聚偏氟乙烯(PVDF)(Meissner)制得的Sterilux VMH0.6-3F6RS过滤器。在深度过滤器或最终过滤器的下游将乳收集在消毒桶中。
在约25g/L下使用1000(渗透性为约1.000)，深度过滤器堵塞并终止运行。
工序
将乳解冻并分散在500L袋内衬罐中。将约10英尺的管连接至罐出口并夹紧关闭。将磁力混合器与罐连接并设定在约50RPM下。以一式两份获得乳样品。将蜡状芽孢杆菌接种物添加至罐中同时混合。调节RPM以用于最小发泡的混合，并使乳混合大约15分钟。然后获得两份乳样品。将1000(6kg)分散在罐中并将混合器设定在约200RPM下。
打开过滤器壳体并将SteriluxVMH0.6-3F6RS PVDF30英寸的过滤器置于每个壳体中。固定在所有过滤器上的壳体并在壳体中润湿该过滤器且自流排干。将罐出口连接至深度过滤器的入口。管从过滤器壳体的顶部出口运行至罐的顶部开口用于再循环，如果需要的话。来自罐底部的管运行通过蠕动泵并连接至深度过滤器入口。来自深度过滤器出口的管运行至收集桶。
最终过滤器(Sterilux VMH0.6-3F6RS PVDF)由收集桶供料。将管连接至最终过滤器的两个入口，并将“T形物(tee)”置于带有夹子的入口管道以把流体选择性地引向任何过滤器。将两个过滤器的管出口进料至收集桶。
打开在罐底部的排水阀/夹子并启动泵。将泵速逐渐增加至约10L/min。观察乳填充壳体，并在观察到产物出来之后关闭壳体排气阀。松开再循环管以便使产物返回至罐中。每5分钟记录一次壳体的压力。在再循环之后，打开深度过滤器出口处的夹子。观察到深度过滤器壳体的压力迅速增加，并且深度过滤器堵塞，终止实验
实施例D
概述
在约23℃下将500L具有袋内衬的罐填充约160L蜡状芽孢杆菌处理的脱脂人乳。与实施例B中使用的工序相比，利用1000且提供约25g/L的最终助滤剂/乳导致过滤器堵塞，此处加入300以提供最后约50g/L的最终助滤剂/乳比率。准备蠕动泵并将管进料通过相同的将袋内衬罐分别连接至第一过滤器和第二过滤器，即“深度过滤器”和“最终过滤器”。在过滤实验之前，将过滤器壳体拆卸并且清洗/消毒。也对两个(2)30”“最终过滤器”壳体进行清洗和消毒。对所有管和组件，如，夹子、垫圈、接头等进行消毒。使用50’的新管来运行。代替在实施例B中使用的导致堵塞的Stylux过滤器，使用Sterilux VMH0.6-3F6RS PVDF过滤器。在深度过滤器或最终过滤器的下游将乳收集在消毒桶中。
具有SteriluxVMH0.6-3F6RS PVDF过滤器的Celpure300(渗透性为约0.300)在50g/L浓度下能有效地将蜡状芽孢杆菌从人脱脂乳中过滤至<1CFU/mL的水平。
工序
将乳解冻并分散在500L袋内衬罐中。将约10英尺的管连接至罐出口并夹紧关闭。将磁力混合器与罐连接并设定在约50RPM下。以一式两份获得乳样品。将蜡状芽孢杆菌接种物添加至罐中同时混合。调节RPM以用于最小发泡的混合，并使乳混合大约15分钟。然后以一式两份获得乳样品。将300分散至罐中并将混合器设定在约200RPM下。
打开过滤器壳体并将Sterilux30英寸的过滤器置于每个壳体中。固定在所有过滤器上的壳体并在壳体中润湿该过滤器且自流排干。将罐出口连接至深度过滤器的入口。管从过滤器壳体的顶部出口运行至罐的顶部开口用于再循环，如果需要的话。来自罐底部的管运行通过蠕动泵并连接至深度过滤器入口。来自深度过滤器出口的管运行至收集桶。
最终过滤器从收集桶进料。将管连接至最终过滤器的两个入口，并将“T形物(tee)”置于带有夹子的入口管道以把流体选择性地引向任何过滤器。将两个过滤器的管出口进料至收集桶。
打开在罐底部的排水阀/夹子并启动泵。将泵速逐渐增加至约10L/min。观察乳填充壳体，并在观察到产物出来之后关闭壳体排气阀。松开再循环管以便使产物返回至罐中。每5分钟记录一次壳体的压力。在再循环之后，打开深度过滤器出口处的夹子。打开壳体出口处的夹子允许产物流至收集桶，并夹紧关闭管至罐的再循环。持续该过程直至来自罐的所有产物得到过滤。获得来自滤液的样品。
将最终滤液润湿并沥干，然后准备好从收集桶至泵的管，打开泵并缓慢地升至约4L/min。在过滤器壳体#1观察窗中观察到产物并打开排气阀直至观察到产物，然后关闭通气口。记录过滤器壳体压力。打开最终过滤器的出口夹子并在收集桶中收集产物直至来自第一过滤的所有产物均被过滤。获得来自第二滤液的样品。
结果
I.总体积产率为66.5%。
在罐中的起始体积：160L
经深度过滤器之后收集的体积：97L(未洗涤后，过滤器堵塞)
经第一终滤器之后收集的体积：53L
经第二终滤器之后收集的体积：32L
第一终滤器洗涤后：5L
第二终滤器洗涤后：5L
来自终滤器总计：95L
在罐中留下的滞留体积：15L
在深度过滤器入口的滞留体积：30L
在深度过滤器出口的滞留体积：4L
总滞留体积：49L
体积产率=100*(95L/(160L-15L))=65.5%
II.蛋白产率为78.4%。
起始蛋白：0.97%
经深度过滤器之后的蛋白：0.83%
经第一终滤器之后的蛋白：0.78%
经第二终滤器之后的蛋白：0.79%
经洗涤后的蛋白：0.76%
蛋白产率=100*(0.76%/0.97%)=78.4%
III.在最终产物中的蜡状芽孢杆菌水平为<1CFU/mL。
A.24小时的起始蜡状芽孢杆菌负载145CFU/mL
48小时的起始蜡状芽孢杆菌负载500CFU/mL
B.经深度过滤器之后24小时的蜡状芽孢杆菌<1CFU/mL
经深度过滤器之后48小时的蜡状芽孢杆菌<1CFU/mL
C.经终滤器之后24小时的蜡状芽孢杆菌<1CFU/mL
经终滤器之后48小时的蜡状芽孢杆菌<1CFU/mL
D.洗涤后24小时的蜡状芽孢杆菌<1CFU/mL
洗涤后48小时的蜡状芽孢杆菌<1CFU/mL
E.24小时的终产物中的蜡状芽孢杆菌<1CFU/mL
48小时的终产物中的蜡状芽孢杆菌<1CFU/mL
除非另有定义，否则本文的所有技术和科学语具有与本发明所属领域的普通技术人员通常所理解的相同含义。尽管在实践或测试本发明中可使用与本文描述的那些方法和材料相似或相等的任何方法和材料，但是本文描述优选的方法和材料。本文引用的所有出版物、专利和专利公布为了所有目的通过引用整体并入。
本文所论述的公开仅针对它们在本申请提交日之前的公开内容而提供。此处的任何信息都不应解释为承认本发明无权先于现有发明的此类公开。
尽管已经结合其具体的实施方案描述本发明，但应理解本发明能够具有另外的修改，并且本申请旨在涵盖大体上符合本发明原理的、包括虽然不属于本发明所公开内容范围但属于本发明所属领域的公知技术或常用的技术手段并可以应用于上文中阐述和所附权利要求的范围所列出的必要特征中的任何变型、用途或者变更。

Claims (25)

1.一种对人乳原料进行处理以获得与人乳原料相比具有较低细菌含量的微滤人乳的方法，其包括：
(a)提供人乳原料；
(b)将所述乳原料分离成乳脂级分和脱脂乳级分，其中所述脱脂乳级分含有1.0％至0.1％的脂肪含量；
(c)使用助滤剂通过一个或多个预滤器预过滤所述脱脂乳级分以制备预过滤的脱脂乳，其中所述助滤剂以20g/L至50g/L的浓度添加至所述脱脂乳级分，其中所述助滤剂具有0.100D至0.300D的渗透性；并且所述预滤器具有1至10微米的平均孔径，以及
(d)通过一个或多个微滤器将在步骤(c)中获得的预过滤的所述脱脂乳进行微滤以获得微滤的人脱脂乳，其中所述微滤器的平均孔径为0.2至1微米。
2.根据权利要求1所述的方法，其中通过离心将所述乳原料分离成乳脂级分和脱脂级分。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述助滤剂为硅藻土。
4.根据权利要求1所述的方法，其中将所述助滤剂添加至在步骤(b)中获得的所述脱脂乳级分以形成浆液。
5.根据权利要求4所述的方法，其中将所述浆液通过所述预滤器以形成所述预过滤的脱脂乳。
6.根据权利要求1所述的方法，其中将在步骤(d)获得的所述微滤的人脱脂乳进一步浓缩。
7.根据权利要求6所述的方法，其中将在步骤(d)获得的所述微滤的人脱脂乳通过超滤进一步浓缩。
8.根据权利要求7所述的方法，其中所述浓缩的微滤的人脱脂乳具有5％至15％的蛋白含量。
9.根据权利要求1所述的方法，其中所述方法进一步包括将人乳脂添加至所述微滤的人脱脂乳以制备全人乳制品。
10.根据权利要求6所述的方法，其中所述方法进一步包括将乳脂添加至所述超滤的人脱脂乳以制备全人乳制品。
11.根据权利要求9或10所述的方法，其中所述人乳脂为在步骤(b)中获得的所乳脂级分。
12.根据权利要求11所述的方法，其中所述人乳脂级分在添加至所述过滤的脱脂乳之前进行灭菌。
13.根据权利要求1所述的方法，其中所述方法进一步包括(e)对所述微滤的脱脂乳进行巴氏消毒。
14.根据权利要求1所述的方法，其中所述细菌包括芽孢杆菌种。
15.根据权利要求14所述的方法，其中所述芽孢杆菌种为蜡状芽孢杆菌。
16.根据权利要求1所述的方法，其中所述微滤的脱脂乳级分具有不超过100个细菌/毫升。
17.根据权利要求4所述的方法，其中在所述脱脂乳级分中的所述助滤剂为2％w/v至20％w/v。
18.用于权利要求1的方法的一种制备微滤人脱脂乳的装置，所述装置包括：
用于储存人乳原料的夹套式加工容器(100)；
用于将接纳来自所述夹套式加工容器(100)的所述乳原料分离成乳脂级分和脱脂乳级分的乳分离器(300)；
用于储存来自所述乳分离器(300)的所述脱脂乳级分的接纳夹套式加工容器(400)；
用于储存硅藻土助滤剂的硅藻土助滤剂加工容器(500)；
用于预过滤来自所述接纳夹套式加工容器(400)的所述脱脂乳与来自所述硅藻土助滤剂加工容器(500)的所述助滤剂的混合物的预滤器壳体(700)，所述预滤器壳体(700)包括平均孔径为1至10微米的一个或多个过滤器；
用于微滤接纳自所述预滤器壳体(700)的所述预过滤的脱脂乳的微滤器壳体(800)，所述微滤器壳体(800)包括平均孔径为0.2至1微米的一个或多个微滤器；
用于储存接纳自所述微滤器壳体(800)的所述微滤的脱脂乳的脱脂夹套式加工容器(900)。
19.根据权利要求18所述的装置，其中由所述装置制备的微滤脱脂乳具有不超过100个细菌/毫升。
20.根据权利要求18所述的装置，其中由所述装置制备的微滤的人脱脂乳具有不超过100个蜡状芽孢杆菌细胞/毫升。
21.根据权利要求18所述的装置，其中所述接纳夹套式加工容器(400)连接至冷乙二醇系统以保持所述容器的温度。
22.根据权利要求18所述的装置，其中所述脱脂夹套式加工容器(900)连接至冷乙二醇系统以保持所述容器的温度。
23.根据权利要求18所述的装置，其中所述装置进一步包括用于超过滤所述微滤脱脂乳的超-滤壳体。
24.根据权利要求1所述的方法，其中将所述助滤剂以40-50g/L或45-50g/L的浓度添加至所述脱脂乳级分并且所述助滤剂具有0.100D至0.300D的渗透性。
25.根据权利要求1所述的方法，其中将所述助滤剂以50g/L的浓度添加至所述脱脂乳级分并且所述助滤剂具有0.300D的渗透性。
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