CN105307500A

CN105307500A - 制备干乳配方物的方法和系统

Info

Publication number: CN105307500A
Application number: CN201480031943.9A
Authority: CN
Inventors: J·托宾; J·奇亚拉纳伊帕尼奇; R·E·M·韦迪尔芒; A·H·詹森; O·B·拉巴坦; R·C·J·慕恩; M·J·范德胡芬
Original assignee: Nutricia NV
Current assignee: Nutricia NV
Priority date: 2013-04-03
Filing date: 2014-04-03
Publication date: 2016-02-03
Also published as: BR112015025157A2; EP2988604A1; AU2014250178B2; WO2014163486A1; RU2692612C2; US20160044933A1; RU2015146983A; WO2014163494A1; PL2988604T3; BR112015025157B1; EP2988604B1; AU2014250178A1; US10021890B2; DK2988604T3; ES2644021T3; NZ712768A

Abstract

本发明涉及用于处理动物脱脂乳和甜乳清和/或酸乳清的方法，其包括：(a)在分子量截留值为2.5-25kDa的第一超滤膜上，使用1.5-6的体积浓缩因子，对包含动物脱脂乳的第一液体组合物进行超滤(UF1)，以获得截留物(UFR1)和渗透物(UFP1)，所述动物脱脂乳含有以总蛋白计70-90重量％的酪蛋白和10-30重量％的乳清蛋白；(b)在分子量截留值为2.5-25kDa的第二超滤膜上，使用2-15的体积浓缩因子，对包含甜乳清和/或酸乳清的第二液体组合物进行超滤(UF2)，以获得截留物(UFR2)和渗透物(UFP2)；以及(c)将来自步骤(a)的UF截留物与来自步骤(b)的UF截留物混合，以获得UF截留物的混合物。

Description

制备干乳配方物的方法和系统

技术领域

本发明涉及用于生产乳制品、优选用于生产干乳配方物例如婴儿乳配方物和其他婴儿营养产品的先进方法，还涉及可由所述方法获得的中间产品、所述中间产品的用途以及用于实施所述方法的系统。

背景技术

人乳被认为是婴儿营养的“黄金标准”。将动物乳，例如牛乳，加工为更类似于人乳的组成，这在本领域中是已知的。这样的加工在本领域中称为“人源化”动物乳。人源化动物乳的方法包括将动物乳中发现的酪蛋白:乳清蛋白的比例(例如，牛乳中约为80:20)改变为人乳中发现的婴儿营养所需的比例(优选75:25至30:70)。此外，动物乳中的矿物质含量通常高于人乳中所发现的含量。因此，人源化动物乳需要降低矿物质含量。

制备适合用于婴儿营养物的产品通常包括以适当的比例混合各种单独纯化的或湿或干的成分。目前的生产工艺需要多种来自中间供应商的乳品原料，包括脱脂乳或其浓缩物(包括脱脂乳粉)、去除矿物质的乳清或其浓缩物(包括去除矿物质的乳清粉)、乳清蛋白浓缩物或分离物(通常为粉状)，以及纯级乳糖(通常为粉状形式)，以配制营养均衡的婴儿配方物。

WO96/08155描述了用于处理脱脂乳用于生产奶酪和乳粉的方法，其中通过微滤和包括超滤的其他处理从脱脂乳中去除乳清蛋白。

US5,503,865公开了用于处理脱脂乳的方法，其包括微滤或超滤。为了使其适合用于婴儿产品，可通过例如离子交换和/或电渗析去除其渗透物中的矿物质。

US4497836公开了一种方法，其中对乳清进行超滤，并且对其渗透物进行电渗析或离子交换。

WO2001/93689公开了一种方法，其中对乳清进行超滤，并且对其渗透物进行渗滤。将超滤截留物与渗滤截留物合并用于通过将合并的产物与乳粉混合而制备婴儿乳配方物。

EP1133238描述了一种方法，其中通过孔隙率为0.1-0.2微米的膜对动物乳进行微滤，然后通过电渗析去除含有乳清蛋白的微滤渗透物中的矿物质。经过电渗析的微滤渗透物中的矿物质含量非常低，随后需要采用矿物质和微量元素进行强化以获得婴儿配方物。

发明内容

本发明人已设计了一种用于生产乳制品、特别是用于生产干(乳)粉、优选用于婴儿营养配方的干(乳)粉的改进的方法，在此方法中更优化的使用了过滤和分离技术。在此方法中，首先通过超滤对包含以总蛋白计70-90重量％的酪蛋白和10-30重量％的乳清蛋白的第一液体组合物(优选为动物脱脂乳)和包含甜乳清和/或酸乳清的第二液体组合物进行分离，从而降低对从含有酪蛋白和/或乳清蛋白的液体组合物中去除(大量的)多价和/或单价离子的需求。因此，优选地，本发明涉及用于处理动物脱脂乳和乳清的方法，其包括对动物脱脂乳进行超滤和对乳清进行超滤的步骤，优选与软化富含乳糖的超滤渗透物料流并从中去除单价离子相结合，并将所获得的渗透物和截留物料流合并。

目前，干粉(婴儿)营养组合物的制造商主要依赖于高度纯化的成分例如纯化的乳糖、去除矿物质的乳清蛋白和酪蛋白的供应和使用，通过混合所述成分来生产所述组合物。本发明人已设计了一种处理动物脱脂乳和乳清用于生产干(乳)粉的方法，其大大避免了从第三方购买这种高等级的纯的成分。本发明的方法相对于现有的这种生产干(乳)粉的方法具有很多优势；例如，减少了乳糖在脱脂乳和乳清加工过程中的损失，减少了与膜的污垢有关的问题，减少了(额外添加的)化学品的使用，并且在本方法中废水在很大程度上是回收利用的，因此总的来说本方法对环境的影响更小。更特别地，在用于生产营养粉的常规纯化方法中，乳糖产量在83-85％左右，而在本发明的方法中产量可提高至90％以上。

更特别地，本发明涉及一种用于处理动物脱脂乳和乳清的方法，优选用于生产干粉，例如这样的干粉：其可被进一步加工为婴儿乳配方物和其他婴儿营养产品。本方法包括对动物脱脂乳进行超滤和对乳清进行超滤，然后将分别富含乳蛋白和乳清蛋白的超滤截留物混合。向动物脱脂乳中添加乳清改变脱脂乳的蛋白质组成，使得将脱脂乳人源化为更类似于人乳的蛋白质组成。动物脱脂乳和乳清通常都含有太高水平的多价离子，其含量需要被降低以使动物脱脂乳成为可用于哺育人类婴儿的合适的营养来源。

本发明的方法采用超滤用于从动物脱脂乳和乳清中去除所述多价离子。因此，动物脱脂乳和乳清都不需要被软化至本领域通常软化的程度。本发明的方法通过对动物脱脂乳和乳清进行超滤，避免了对使用(显著)软化的和/或去除矿物质的乳清蛋白的需求，所述乳清蛋白用于生产适于制备婴儿营养物的干粉配方物。在一个尤其优选的实施方案中，作为超滤渗透物而从脱脂乳和乳清两者中去除的乳糖被软化或者甚至被去除矿物质，意味着与进料物质相比，多价离子和单价离子的量降低，然后，通过在将超滤截留物混合之前、之中或之后添加所述被去除矿物质的乳糖，而将所述渗透物用于增补得到的干粉配方物。因此，所得配方物的矿物质含量足够低从而能够根据监管机构的规定(例如欧盟导则91/321/EEC或欧盟导则2006/141/EC，美国食品与药品管理局21CFRCh1第107部分)制备婴儿营养物。

更特别地，本发明涉及一种用于处理动物脱脂乳和甜乳清和/或酸乳清的方法，其包括：

(a)在分子量截留值为2.5-25kDa的第一超滤膜上，使用1.5-6的体积浓缩因子，对包含动物脱脂乳的第一液体组合物进行超滤(UF1)，以获得截留物(UFR1)和渗透物(UFP1)，所述动物脱脂乳含有以总蛋白计70-90重量％的酪蛋白和10-30重量％的乳清蛋白；

(b)在分子量截留值为2.5-25kDa的第二超滤膜上，使用2-15的体积浓缩因子，对包含甜乳清和/或酸乳清的第二液体组合物进行超滤(UF2)，以获得截留物(UFR2)和渗透物(UFP2)；以及

(c)将来自步骤(a)的UF截留物与来自步骤(b)的UF截留物混合，以获得UF截留物的混合物。

替代地，本发明涉及一种用于处理动物脱脂乳和甜乳清和/或酸乳清的方法，其包括：

(a)在分子量截留值为2.5-25kDa的第一超滤膜上，对包含动物脱脂乳的第一液体组合物进行超滤(UF1)，以获得包含以干重计35-65重量％蛋白质和20-50重量％乳糖的截留物(UFR1)，和包含以干重计0-5重量％蛋白质和70-98重量％乳糖的渗透物(UFP1)，所述动物脱脂乳含有以总蛋白计70-90重量％的酪蛋白和10-30重量％的乳清蛋白；

(b)在分子量截留值为2.5-25kDa的第二超滤膜上，对包含甜乳清和/或酸乳清的第二液体组合物进行超滤(UF2)，以获得包含以干重计15-55重量％蛋白质和35-65重量％乳糖的截留物(UFR2)，和包含以干重计0-5重量％蛋白质和70-98重量％乳糖的渗透物(UFP2)；以及

在一个优选的实施方案中，本发明的方法还包括：

(d)从来自步骤(a)的UF渗透物，和/或来自步骤(b)的UF渗透物，或来自步骤(a)和(b)的UF渗透物的混合物中去除多价离子，以获得软化的UF渗透物，以及

(e)将来自(d)的软化的UF渗透物与来自步骤(a)的UF截留物，和/或来自步骤(b)的UF截留物，或来自步骤(c)的UF截留物的混合物混合，优选与来自步骤(c)的UF截留物的混合物混合。优选地，通过一个多价离子去除步骤获得UF渗透物，其中钙、镁和磷酸盐被去除，优选在很大程度上被去除。优选通过纳滤、盐沉淀、超滤和电渗析的组合去除多价离子，最优选按纳滤、盐沉淀、超滤和电渗析的顺序进行。

在一个优选的实施方案中，将来自步骤(a)的UF渗透物和来自步骤(b)的UF渗透物以10:1至1:20、优选5:1至1:15、更优选1:1至1:10、最优选1:2至1:6的体积比合并或混合。所述合并或混合可在软化之前或之后进行，但优选在软化之前进行。

在一个优选的实施方案中，步骤(c)中的混合包括将UFR1和UFR2以20:1至1:20、优选10:1至1:10、更优选6:1至1:6、最优选3:1至1:3的体积比混合，或其中将浓缩的UFR1(来自步骤j1))与浓缩的UFR2(来自步骤(j1))以20:1至1:20、优选10:1至1:10、更优选6:1至1:6、最优选3:1至1:3的体积比合并或混合。

在一个优选的实施方案中，本发明的方法还包括：

(f)从步骤(d)的至少一种软化的UF渗透物中去除单价离子，优选在步骤(e)中的混合之前进行。优选地，对软化的UF渗透物进行最多一个或最多两个单价离子去除步骤，其中钠、氯和钾被去除，优选在很大程度上被去除。优选地，对所有(d)的软化的UF渗透物进行单价离子的去除。最优选地，首先将步骤(a)和(b)的UF渗透物混合为单一的UF渗透物组合物，然后对所述组合物进行软化和单价离子的去除。

在一个优选的实施方案中，本发明的方法还包括：

(g)对(d)的至少一种软化的UF渗透物进行浓缩步骤，优选通过反渗透和/或纳滤进行，优选在步骤(e)中的混合之前进行。优选地，对所述UF渗透物进行最多一个或最多两个浓缩步骤。

在一个优选的实施方案中，通过电渗析、离子交换和/或盐沉淀实现多价离子的去除，并通过纳滤或渗滤实现单价离子的去除。更优选地，通过纳滤、盐沉淀、超滤和电渗析的组合去除多价离子，最优选地，按纳滤、盐沉淀、超滤和电渗析的顺序进行。

在一个优选的实施方案中，本发明的方法还包括：

(h)对来自步骤(a)的UF截留物、来自步骤(b)的UF截留物或来自步骤(c)的UF截留物的混合物进行干燥，以获得干粉，所述干燥优选在与步骤(a)中的软化的UF渗透物混合之后进行。优选地，在干燥之前，对来自步骤(a)和/或(b)或(c)的UF截留物进行浓缩步骤和/或单价离子去除步骤。该干燥步骤优选在与软化的UFP1渗透物(可对其进行单价离子去除步骤)、软化的UFP2渗透物(可对其进行单价离子去除步骤)或软化的UFP1/UFP2合并的渗透物(可对其进行单价离子去除步骤)混合之后进行，以获得干粉。在一个优选的实施方案中，步骤h)的干燥发生在混合步骤(e)之后。

在一个优选的实施方案中，所述干燥发生在混合步骤(c)之后。更优选地，干燥包括对来自步骤(a)和(b)的软化的UF渗透物组合物进行干燥，所述组合物与来自(c)的UF截留物混合，其中对所述UF截留物进行单价离子去除和/或浓缩步骤。最优选地，在将它们混合之前，对UF截留物进行单价离子去除和/或浓缩步骤，然后与来自步骤(a)和(b)的软化的UF渗透物组合物混合。

在一个优选的实施方案中，本发明的方法还包括：

(i)对来自步骤(c)的UF截留物的混合物进行加热灭菌或巴氏灭菌步骤，优选在步骤(e)之后且在步骤(h)之前进行。优选地，所述加热灭菌包括直接蒸汽注入(DSI)步骤。

在一个优选的实施方案中，本发明的方法还包括：

(j1)在步骤(c)、(e)或(h)之前，对来自步骤(a)的UF截留物和/或来自步骤(b)的UF截留物进行单价离子去除和/或浓缩，优选通过反渗透和/或纳滤进行；或

(j2)在步骤(h)之前，对来自步骤(c)的UF截留物的混合物进行单价离子去除和/或浓缩，优选通过反渗透和/或纳滤进行。优选地，对步骤(j1)或(j2)的至少一种或优选所有的UF截留物进行最多一个或最多两个单价离子和/或浓缩步骤。

在一个优选的实施方案中，将来自步骤(c)的UF截留物的混合物进一步加工为为婴儿提供营养的营养产品。在另一个优选的实施方案中，在步骤(c)之前、之后或之中，或在步骤(e)之前、之后或之中，或在步骤(h)之前、之后或之中加入其他成分。所述其他成分优选包括(合适量的)油、维生素、矿物质、碳水化合物(例如乳糖或麦芽糖糊精，在需要时)、膳食纤维(例如低聚半乳糖和/或低聚果糖)。

在一个优选的实施方案中，在步骤(c)中将一定量的来自步骤(b)的UF截留物与来自步骤(b)的UF截留物混合，使得来自步骤(c)的UF截留物的混合物的特征是，酪蛋白和乳清蛋白的重量比为75:25至30:70。优选地，此比率为70:30至36:64，更优选地，为65:35至45:55。

在一个优选的实施方案中，将来自浓缩步骤的水或来自步骤(a)的UF渗透物和/或来自步骤(b)的UF渗透物或软化的UF渗透物的水加入第一液体组合物和/或第二液体组合物中，优选地，所述来自浓缩步骤的水是通过对来自步骤(a)的UF截留物、来自步骤(b)的UF截留物、来自步骤(c)的UF截留物的混合物进行反渗透和/或纳滤得到的。这样将来自浓缩步骤的水循环利用降低了对添加外部供水的需求。例如，所述获得自浓缩步骤的水可用于将动物脱脂乳和/或乳清粉复原为液体组合物，随后可对所述液体组合物进行本发明的超滤。

在一个优选的实施方案中，步骤(b)的第二液体组合物包含总乳清以总重量计至少50重量％的甜乳清，优选至少60重量％，更优选至少70重量％或80重量％，最优选至少90重量％。

在一个优选的实施方案中，本发明涉及一种用于处理动物脱脂乳和动物乳清用于生产乳制品的方法，所述乳制品优选为干配方物，更优选干婴儿乳粉和其他婴儿营养产品。

在一个优选的实施方案中，本发明的方法优选每小时进料干物质为500-2500kg、更优选800-1800kg、最优选1000-1400kg的第一液体组合物、优选动物脱脂乳。本发明的方法优选每小时进料干物质为1500-5000kg、更优选2200-4000kg、最优选2600-3000kg的第二液体组合物、优选动物乳清。本发明的方法优选每小时处理750-4000kg、更优选1000-3000kg、最优选1500-2000kgUF截留物，所述UF截留物获自两种合并的进料物流的超滤。本发明的方法优选每小时处理1000-5000kg、更优选1500-4000kg、最优选2000-2500kgUF渗透物，所述UF渗透物获自两种合并的进料物流的超滤。

具体实施方式

本发明的方法

本发明涉及一种用于处理动物脱脂乳和甜乳清和/或酸乳清的方法，其包括：

本发明的方法使用至少两种来源的蛋白质；第一种是包含具有以总蛋白计70-90重量％酪蛋白和10-30重量％乳清蛋白的动物脱脂乳的第一液体组合物。优选地，所述第一液体组合物包含或是酪蛋白和乳清蛋白的含量比为80:20的动物脱脂乳。优选地，所述第二液体组合物包含或是甜乳清和/或酸乳清。更优选地，所述第二液体组合物包含或是甜乳清。

在本发明的方法中，对第一液体组合物和第二液体组合物各自进行超滤(UF，步骤(a)和(b))，以获得两种UF截留物(UFR1和UFR2)和两种UF渗透物(UFP1和UFP2)。在一个优选的实施方案中，在获得最终的乳制品之前，可对第一液体组合物、第二液体组合物和来自第一和第二液体组合物的UF的UF截留物的混合物进行多个加工步骤。

在一个优选的实施方案中，在进行步骤(d)中的多价离子去除之前，首先将来自步骤(a)的UFP1渗透物与来自步骤(b)的UFP2渗透物混合(例如通过在单个收集器/储罐中收集)。随后将软化的UFP1/UFP2合并的渗透物(即来自UF1/UF2步骤的混合的UFP1/UFP2渗透物，其包含降低的多价离子水平)与来自UF1的UFR1截留物、来自UF2的UFR2截留物、或优选与步骤(c)的UF截留物的混合物混合。在一个更优选的选择中，首先对来自(a)的UFR1截留物、来自(b)的UFR2截留物、或优选步骤(c)的UF截留物的混合物进行浓缩步骤，优选通过反渗透或纳滤进行，之后，将这些更浓的液体组合物与软化的UFP1/UFP2合并的渗透物合并。首先将来自UF1的UFP1渗透物与来自UF2的UFP2渗透物混合的优势在于从单个液体组合物(即所述UFP1/UFP2渗透物混合物)中去除多价离子，而不是从两个单独的液体组合物中去除多价离子。

在又一个优选的实施方案中，本发明的方法包括步骤(j1)或(j2)。本文优选在步骤(c)、(e)或(h)之前，对来自步骤(a)的UF截留物和/或来自步骤(b)的UF截留物进行单价离子去除和/或浓缩步骤，优选通过反渗透和/或纳滤进行。优选地，单独地对所述UF截留物进行所述步骤。或者，在步骤(h)之前，对来自步骤(c)的UF截留物的混合物进行单价离子去除和/或浓缩，优选通过反渗透和/或纳滤进行。优选地，对步骤(a)和(b)的至少一种或两种UF截留物或步骤(c)的UF截留物进行最多一个或最多两个单价离子和/或浓缩步骤。

在另一个优选的实施方案中，来自UF1的UFR1截留物富含酪蛋白和乳清蛋白，来自UF2的UFR2截留物富含乳清蛋白，步骤(c)的UF截留物的混合物富含酪蛋白和乳清蛋白，分别来自UF1和UF2的UFP1和UFP2渗透物富含乳糖。此外，步骤(c)的UF截留物的混合物的特征是，酪蛋白:乳清蛋白的比率，从在牛脱脂乳中观察到的80:20的重量比向更高乳清蛋白水平的方向转变。优选地，其酪蛋白:乳清蛋白的重量比为75:35至30:70。

本发明的方法通过步骤(a)和(b)的超滤以及任选地步骤(d)的软化，提供了多价离子和优选地单价离子的充分去除，使所有矿物质都处于婴儿营养所需水平或低于婴儿营养所需水平。如果某矿物质的含量低于所需水平，优选添加该矿物质。由于动物脱脂乳中磷酸盐和钠的水平特别高，本发明的方法被设计为将磷酸盐和钠的含量降至足够低以便能够制备婴儿营养物。可在更大程度上去除其他离子，并优选再次向终产品中增补。

在一个优选的实施方案中，本发明涉及用于获得婴儿配方物的方法，其中，不论是否将来自步骤(d)的软化的UF渗透物中的乳糖与任何来自步骤(a)和(b)的UF截留物合并，可能都希望额外地增补乳糖用于满足婴儿营养物的需求。

超滤步骤(a)和(b)

在本发明的方法中，对第一和第二液体组合物进行超滤步骤(a)和(b)，其中液体和小分子溶质透过膜并终止于UF渗透物(UFP1/UFP2)中，而UF截留物(UFR1/UFR2)基本上包含了所有蛋白质，其体积相比于进料液体组合物有所减小。

超滤可使用本领域已知的任何超滤方法容易地进行，包括陶瓷膜、管状和有机螺旋缠绕膜，优选地，UF膜是有机螺旋缠绕膜。所采用的UF膜的分子量截留值(MWCO)能够使蛋白质(例如乳清蛋白和酪蛋白)停留在截留物中，并使小分子溶质(例如分子量最大为25kDa、优选最大为10kDa的溶质)透过膜。优选地，采用MWCO最大为25kDa、更优选最大为10kDa且优选最小为2.5kDa、更优选最小为5kDa的UF膜进行UF。步骤(a)的UF优选采用1.5-6、更优选1.6-3、最优选1.7-2.5的体积浓缩因子(VCF)进行。步骤(b)的UF优选采用2-15、更优选3-10、最优选4-7的VCF进行。UF优选在40℃以下进行，更优选在3-30℃，甚至更优选在5-20℃，最优选在8-14℃进行。

使用这样的工艺参数，步骤(a)的UF截留物(UFR1)通常包含以UFR1的总干重计35-65重量％、优选40-60重量％、更优选45-55重量％的蛋白质。优选地，UFR1的蛋白含量相对于进料的第一液体组合物没有变化。因此，优选UFR1包含以总蛋白计70-90重量％酪蛋白和10-30重量％乳清蛋白。UFR1的总固体含量优选为5-20％、更优选8-17％、最优选10-15％。UFR1包含乳糖，优选20-50重量％的乳糖、更优选30-42重量％的乳糖。UFR1包含单价离子和多价离子。通常，UFR1包含0.1-1重量％、优选0.2-0.5重量％的钠，0.5-2.5重量％、优选1.2-1.8重量％的钾，0.2-1.5重量％、优选0.4-1重量％的氯，0.4-2.5重量％、优选0.8-1.8重量％的磷，0.5-3重量％、优选1.2-2重量％的钙，以及0.01-0.5重量％、优选0.05-0.2重量％的镁，所有都以UFR1的总干重计。UFR1的总灰分含量优选为2-15重量％，更优选6-10重量％，以UFR1的总干重计。

使用这样的工艺参数，步骤(a)的UF渗透物(UFP1)通常主要包含乳糖、优选70-98重量％的乳糖、更优选80-92重量％的乳糖。UFP1通常包含0-5重量％、优选0-1重量％的蛋白质，以UFP1的总干重计。UFP1的总固体含量优选为2-15％、更优选3.5-10％、最优选4.5-6％。UFP1包含单价离子和多价离子。通常，UFP1包含0.2-2重量％、优选0.5-1重量％的钠，1-5重量％、优选2-3.5重量％的钾，0.5-3.5重量％、优选1.2-2.5重量％的氯，0.2-2.0重量％、优选0.5-1.5重量％的磷，0.1-2重量％、优选0.25-1重量％的钙，以及0.01-0.5重量％、优选0.05-0.2重量％的镁，所有都以UFP1的总干重计。UFP1的总灰分含量优选为4-17重量％、更优选7-12重量％，以UFP1的总干重计。在一个优选的实施方案中，选择步骤(a)的UF的VCF以产生具有上述特征的UFR1和UFP1。

使用这样的工艺参数，步骤(b)的UF截留物(UFR2)通常包含以UFR2的总干重计15-55重量％、优选25-45重量％、更优选30-40重量％的乳清蛋白。优选地，UFR2的蛋白质含量相对于进料的第二液体组合物没有变化。因此，优选UFR2包含最多10重量％、优选0-2重量％的酪蛋白和至少90重量％、优选98-100重量％的乳清蛋白，以总蛋白计。UFR2的总固体含量优选为3-18％、更优选6-14％、最优选8-11％。UFR2包含乳糖，优选35-65重量％、更优选45-55重量％的乳糖。UFR2包含单价离子和多价离子。通常，UFR2包含0.1-1.5重量％、优选0.3-0.8重量％的钠，0.5-4重量％、优选1.5-2.5重量％的钾，0.2-2.5重量％、优选0.6-1.3重量％的氯，0.1-1.5重量％、优选0.4-0.8重量％的磷，0.2-1.5重量％、优选0.4-1重量％的钙，以及0.01-0.5重量％、优选0.05-0.2重量％的镁，所有都以UFR2的总干重计。UFR2的总灰分含量优选为1-15重量％、更优选5-9重量％，以UFR2的总干重计。

使用这样的工艺参数，步骤(b)的UF渗透物(UFP2)通常主要包含乳糖，优选70-98重量％的乳糖、更优选80-92重量％的乳糖。UFP2主要包含以UFP2的总干重计0-5重量％、优选0-1重量％的蛋白质。UFP2的总固体含量优选为2-15％、更优选3.5-10％、最优选4.5-6％。UFP2包含单价离子和多价离子。通常，UFP1包含0.2-2重量％、优选0.5-1重量％的钠，1-5重量％、优选2-3.5重量％的钾，0.5-3.5重量％、优选1.2-2.5重量％的氯，0.2-2.0重量％、优选0.5-1.5重量％的磷，0.1-2重量％、优选0.25-1重量％的钙，以及0.01-0.5重量％、优选0.05-0.2重量％的镁，所有都以UFP2的总干重计。UFP2的总灰分含量优选为4-17重量％、更优选7-12重量％，以UFP2的总干重计。在一个优选的实施方案中，选择步骤(b)的UF的VCF以产生具有上述特征的UFR2和UFP2。

具有以上特征的UFR1和UFR2尤其适于被合并，因为所述合并形成这样的组合物，其具有大多数成分，尤其是处于婴儿营养所需水平或低于婴儿营养所需水平的矿物质(单价和多价离子)，所述组合物用于制备按照政府规定的适于为婴儿提供营养的营养产品。

两种UFP都富含乳糖，乳糖是可用于多种目的的有价值的产品，例如它可任选地在稍后的阶段以软化的形式被再次引入本方法中，也可对所述软化的形式进行单价离子去除步骤。在一个尤其优选的实施方案中，将包含乳糖的UF渗透物与来自步骤(a)的UF的UF截留物、与来自步骤(b)的UF的UF截留物或与来自步骤(a)和(b)的UF的UF截留物的混合物合并。

混合步骤(c)

在本发明的方法中，将来自步骤(a)的UF的UF截留物与来自步骤(b)的UF的UF截留物合并和/或混合。

来自步骤(a)的UF截留物——优选包含来自动物脱脂乳的蛋白质物质——与来自步骤(b)的包含乳清蛋白的UF截留物混合的(重量或体积)比率取决于进料的第一液体组合物的蛋白质组成(例如，动物乳是天然产品，其组成可随季节或饲喂给动物的食物而有少量变化)，但主要是由所得乳制品中期望的蛋白质组成来决定的。技术人员能够通过本领域已知的方法，例如通过FT001/IDF20-3(总蛋白，N*6.38)、IDF29-1/ISO17997-1:2004(酪蛋白)和FT003(乳清、NCN、非酪蛋白氮*6.38)的方法，确定进料的动物脱脂乳的蛋白质组成和浓度。

在一个优选的实施方案中，来自步骤(a)的UF截留物与来自步骤(b)的UF截留物的混合或合并的(重量或体积)比率为10:1至1:10，更优选地

在一个特别优选的实施方案中，将干(乳)配方物进一步加工成用于人类婴儿的营养产品，例如婴儿配方物、断奶婴儿配方物、后续(followup)乳或配方物、成长乳、幼儿(toddler)乳。在这方面，将来自步骤(a)和(b)的UF截留物混合后得到的酪蛋白:乳清蛋白的重量比优选为75:25至30:70、更优选70:30至36:64、最优选65:35至45:55。

可对液体物流进行步骤(c)的混合；例如，可将来自步骤(a)的液体UF截留物与来自步骤(b)的液体UF截留物混合，得到包含酪蛋白和乳清蛋白的液体UF截留物的混合物。或者，在步骤(c)的混合之前，对来自步骤(a)和(b)的一种或两种UF截留物进行干燥，并将液体和固体组合物混合(例如通过将固体溶解在液体中)，得到液体混合物流，或将两种固体物流混合(例如通过干混)，得到固体混合物流。如果在混合之前进行干燥，优选在混合之前对脱脂乳UFR1截留物物流和包含酪蛋白、甜乳清和/或酸乳清的混合物的截留物物流两者进行干燥，并对得到的固体进行干混。优选地，所述干物流为粉末。在一个尤其优选的实施方案中，在混合过程中，两种截留物物流都是液体，并且在混合步骤之后，对混合的截留物物流进行干燥步骤。

可通过本领域已知的任何方法实现步骤(c)的混合，例如“管混”(即通过将两个进料管连入一个单个的出料管)、(平衡)槽或容器中混合、在搅拌的容器中或通过本领域已知的任何工业混合器或搅拌器混合。如果混合两种液体物流，可采用动态混合或静态混合。如果混合两种干物流(例如两种粉末)，可采用干混器如带式混合器、桨式混合器、滚筒混合器和垂直混合器。优选地，对两种液体物流进行混合步骤，优选“管混”或平衡槽中混合。可便利地通过控制进料组合物的流速来影响来自步骤(a)的UF截留物和来自步骤(b)的UF截留物的混合比率。

在步骤(c)的混合之前或之后对UF截留物进行的任选的其他加工步骤

在步骤(c)的混合之前，可对步骤(a)和(b)中获得的各UF截留物进行其他加工步骤，更优选在对其进行步骤(c)的混合之前，对步骤(a)和(b)中获得的各UF截留物进行其他加工步骤。所述其他加工步骤包括并优选地限于：在步骤(g)中浓缩液体组合物(即提高蛋白质/水的重量比，例如通过(部分)蒸发或过滤技术如纳滤或反渗透)、在步骤(h)中干燥液体组合物、步骤(i)中热处理(例如巴氏灭菌(如HTST、ESL或UHT)或灭菌(干热法或湿热法))和/或增补额外的水或其他成分。尤其优选地，对步骤(a)和(b)中获得的各UF截留物进行的任选的其他加工步骤限于在步骤(g)中浓缩液体组合物(即提高蛋白质/水的重量比，例如通过(部分)蒸发或过滤技术如纳滤或反渗透)。

在一个优选的实施方案中，在实施步骤(c)、(e)和/或(h)之前，使用反渗透(RO)或纳滤(NF)、优选纳滤，在步骤(j1)和(j2)中分别对来自步骤(a)和/或(b)或步骤(c)的UF截留物进行浓缩。步骤(j1)的浓缩通常在分子量截留值最大为500Da、优选最大为300Da且最小为100Da、优选最小为150Da的NF膜上进行，并且通常采用1.5-5、优选1.8-3的VCF进行。或者，优选地，选择步骤(j1)的NF的VCF以使NFR的总固体含量为5-30％、更优选10-25％、最优选16-20％。步骤(j1)的浓缩优选在40℃以下、更优选在3-30℃、甚至更优选在5-20℃进行。可采用渗滤增强纳滤，即向如此处理的渗透物中添加至少一次额外体积的水，并对此稀释的渗透物再次进行NF。

来自步骤(a)的动物脱脂乳组合物的步骤(j1)的浓缩产生的NF或RO截留物、优选NF截留物，是液体组合物，其通常包含30-70重量％的蛋白质(优选40-65重量％、更优选45-60重量％)、20-50重量％的乳糖(优选30-38重量％)、0.1-0.5重量％的钠(优选0.15-0.4重量％)、0.3-2重量％的钾(优选0.7-1.2重量％)、0.01-0.5重量％的镁(优选0.05-0.2重量％)、0.5-3重量％的钙(优选1.2-2重量％)、0.05-1重量％的氯(优选0.1-0.4重量％)、0.4-2.5重量％的磷酸盐(优选0.8-1.8重量％)，以所述组合物的总干重计，总灰分含量优选为2-13重量％、更优选5-9重量％，以所述组合物的总干重计，并且总固体含量为5-30％、更优选10-25％、最优选16-20％。

来自步骤(b)的乳清组合物的步骤(j1)的浓缩产生的NF或RO截留物、优选NF截留物，是液体组合物，其通常包含15-55重量％的蛋白质(优选25-45重量％、更优选30-40重量％)、35-65重量％的乳糖(优选45-55重量％)、0.1-1重量％的钠(优选0.15-0.5重量％)、0.3-2重量％的钾(优选0.6-1重量％)、0.01-0.5重量％的镁(优选0.05-0.2重量％)、0.2-3重量％的钙(优选1.2-2重量％)、0.05-1重量％的氯(优选0.1-0.4重量％)、0.1-1.5重量％的磷酸盐(优选0.4-0.8重量％)，以所述组合物的总干重计，总灰分含量优选为1-13重量％、更优选5-9重量％，以所述组合物的总干重计，并且总固体含量为5-30％、更优选10-25％、最优选16-20％。

在一个尤其优选的实施方案中，在步骤(c)的混合和任选地步骤(h)的干燥之前，对来自步骤(a)的UF截留物和来自步骤(b)的UF截留物两者进行浓缩步骤(j1)。也可以在步骤(j2)中对来自步骤(c)的UF截留物的混合物进行浓缩。

优选地，在超滤之后，对来自步骤(a)、(b)和/或(c)的UF截留物进行多价离子去除步骤。优选地，不对这些UF截留物进行电渗析、离子交换和/或盐沉淀，因为足够量的多价离子被转移至UF渗透物中。

在步骤(c)的混合之前，任选地在步骤(j1)或(j2)的浓缩之后，还可对步骤(a)、(b)和/或(c)中获得的至少一种UF截留物在步骤(h)中进行干燥。因此，对来自步骤(a)的UF截留物和来自步骤(b)的UF截留物分别进行干燥，二者优选地被干燥为粉末。或者，在步骤(c)的混合之前，也可只对UF截留物中的一种进行干燥，随后将干燥的UF截留物(优选为粉末形式)与未干燥的UF截留物混合。在后者的情况中，优选需要额外的干燥步骤来干燥来自步骤(c)的UF截留物的混合物，以获得干(乳)配方物。

在一个优选的实施方案中，在步骤(h)中对来自步骤(c)的UF截留物的混合物进行干燥，并且在步骤(c)的混合之前，不对来自步骤(a)的UF截留物和来自步骤(b)的UF截留物进行干燥。优选地，步骤(h)的干燥将来自步骤(c)的UF截留物的混合物干燥为粉末，优选通过喷雾干燥进行。当步骤(h)的干燥在步骤(c)的混合之后发生时，需要最少数量的干燥步骤；即仅涉及对来自步骤(c)的UF截留物的混合物进行干燥。

作为干燥的替代方式，任选地在浓缩和/或稀释之后，来自步骤(c)的UF截留物的混合物可保持为液体。这种液体混合产品也可被进一步加工为液体营养产品，优选为适于哺育婴儿的产品，例如即用型婴儿配方物。

在步骤(c)的混合和任选地步骤(h)的干燥之后，本发明的方法得到乳制品，优选干(乳)配方物，优选为粉末形式。优选地，这种干(乳)配方物被进一步加工为适于为人类婴儿、特别是0-36月龄的婴儿提供营养的营养产品。进一步加工通常包括向所述乳制品中添加本领域已知的其他成分，特别是一种或多种选自维生素、矿物质、脂类、益生元、益生菌、乳糖的成分。如果合适，也可将这些成分加入液体组合物(或在步骤(h)的干燥之前，或在不进行干燥步骤的情况下)中，例如，来自步骤(a)和(b)的UF截留物中的任一种，并且任选地加入来自步骤(d)的软化的UF渗透物中，或者甚至加入进料的第一和第二液体组合物中的任一种中。技术人员很了解用于婴儿营养物的有益成分以及如何以最好的方式将其与蛋白质级分混合。

可通过本领域已知的任何方法实现步骤(h)的干燥，例如喷雾干燥、(流化)床干燥、转鼓式干燥、冷冻干燥、滚筒干燥等。在一个尤其优选的实施方案中，使用喷雾干燥实现干燥，任选地在此之前部分地蒸发液体(例如通过纳滤、反渗透、蒸发)。

对UF渗透物的任选的其他加工步骤

步骤(a)中对第一液体组合物超滤和步骤(b)中对第二液体组合物超滤得到了两种各自包含乳糖的超滤渗透物(UFP1和UFP2)。在一个优选的实施方案中，对这些UF截留物中的至少一种、优选两种进行进一步加工，并在步骤(e)中与来自步骤(a)或(b)的UF截留物中的一种、或与来自步骤(c)的UF截留物的混合物合并。可在进一步加工之前将来自步骤(a)和来自步骤(b)的UF渗透物合并，或者只对其中一种UF渗透物进行进一步加工，或对所述渗透物分别各自进行进一步加工。优选地，首先将来自步骤(a)和(b)的UF渗透物合并，然后对所述合并的UF渗透物(称为“合并的UFP1/UFP2”)进行本文所述的进一步加工。

优选地，在与来自步骤(a)和/或(b)的UF截留物、或来自步骤(c)的UF截留物的混合物混合之前，对来自步骤(a)、(b)的UF渗透物和/或合并的UFP1/UFP2进行其他处理。优选地，所述其他处理包括在任选的步骤(d)中对这些渗透物中的任一种进行软化或多价离子去除。对渗透物中的任一种进行软化得到软化的UF渗透物。这里应当注意的是，所述“软化的UF渗透物”是指包含乳糖(优选富含乳糖)的组合物，其作为渗透物来自于步骤(a)和/或(b)的UF并且其多价离子和任选地单价离子已经被去除，例如通过步骤(f)。

对来自步骤(a)和/或(b)的UF渗透物中的至少一种进行的软化优选伴随着或紧接着进行单价离子的去除。如果通过本发明的方法获得的乳制品被进一步加工为适合用于婴儿营养物的营养产品，则尤其优选对来自步骤(a)和/或(b)的UF渗透物中的至少一种进行单价离子去除。

多价离子去除、单价离子去除和/或浓缩(例如步骤(d)、(f)、(g)和(j1)/(j2))可使用本领域已知的任何技术实现，例如电渗析、离子交换、盐沉淀、乳糖结晶、膜过滤技术例如纳滤(任选地用渗滤增强)、或其结合。在本发明的上下文中，多价离子去除——任选地与单价离子去除结合——还包括使乳糖从来自步骤(a)和/或(b)的液体UF渗透物中结晶出来，并同时使(显著量的)多价离子和优选地(显著量的)单价离子保留在溶液中。在本发明的上下文中，所获得的结晶乳糖被认为是软化的UF渗透物，因为它来自步骤(a)的UF，并且已去除了(显著量的)多价离子。

在一个尤其优选的实施方案中，通过包括纳滤、盐沉淀和沉淀物去除的步骤的组合来进行步骤(d)的多价离子去除、步骤(f)的单价离子去除和步骤(g)的浓缩。优选地，步骤的该组合还包括电渗析。更优选地，以下列顺序进行多价离子的去除：纳滤、盐沉淀和沉淀物去除。优选地，沉淀物去除之后进行另一个纳滤步骤(优选用渗滤增强)、或进行电渗析，最优选在沉淀物去除之后进行电渗析。因此，优选地，本发明的方法包括以下步骤：对来自步骤(a)、(b)的UF渗透物和/或合并的UFP1/UFP2进行纳滤，对纳滤截留物进行盐沉淀并随后从其中去除沉淀物(优选通过超滤去除)，以及对不含沉淀物的组合物进行电渗析(优选用渗滤增强)。或者，优选地，本发明的方法包括以下步骤：对来自步骤(a)、(b)的UF渗透物和/或合并的UFP1/UFP2进行纳滤，对纳滤截留物进行盐沉淀并随后从其中去除沉淀物(优选通过超滤去除)，以及对不含沉淀物的组合物进行另一个纳滤步骤(优选用渗滤增强)。

对来自步骤(a)的UF渗透物、和/或来自步骤(b)的UF渗透物、或来自步骤(a)和(b)的UF渗透物的混合物进行纳滤的步骤，作为本实施方案的一部分，主要实现了单价离子去除和浓缩。因此，纳滤可被认为是步骤(f)的单价离子去除与步骤(g)的浓缩的组合。优选使用至少一个NF膜进行纳滤，更优选用至少一个螺旋缠绕膜进行纳滤，其中所述膜的分子量截留值优选为10-600Da、更优选100-400Da，同时通常选择VCF使NF截留物的总固体含量在15-35重量％范围内、优选在20-25重量％范围内、最优选为约22重量％。优选在2-8、更优选3-6的VCF下进行NF。步骤(d1)的NF优选在40℃以下、更优选在3-30℃、甚至更优选在5-20℃的范围内进行。

随后对NF截留物进行盐沉淀，其目的主要在于去除多价离子，特别是磷酸盐离子例如磷酸钙。当使用本发明的方法生产婴儿营养物或婴儿营养物的基础材料时，尤其希望降低进料的动物脱脂乳和动物乳清中的磷酸盐含量。因此，盐沉淀可被认为是步骤(d)的多价离子去除的一部分，并可通过创造合适的条件来实现，在所述条件下，多价离子从富含乳糖的液体中沉淀下来。这些条件包括添加强碱(例如氢氧化钠)、调节pH至中性pH(例如6-9，优选6.8-9.0)、以及升高温度至70-90℃并优选随后降低温度至5-30℃。优选地，通过将NF截留物加热至70-90℃、优选75-88℃、最优选80-85℃的温度来实现盐沉淀。在这样的温度下，至少部分磷酸钙发生沉淀，其作为白色沉淀物是可见的。更高的温度通常是不合适的，因为它们可能引起不希望的酶促褐变。可通过本领域已知的任何方法进行加热，优选通过将蒸汽注入NF截留物中或通过使用热交换器(例如板式热交换器)来实现。通过将加热的NF截留物的pH升高至6.5以上、优选6.8-9.0、更优选6.8-7.4的值，和/或通过添加其他钙盐例如氯化钙，可增强磷酸钙沉淀，意味着可使更大级分的磷酸钙发生沉淀。通常NF截留物的pH为6.0-6.5，通过添加碱、优选金属氢氧化物——例如氢氧化钠、氢氧化钾和/或氢氧化钙——的水溶液，可将其pH升高至6.5以上、优选在6.8-9.0范围内、更优选在6.8-7.4范围内。优选地，使用浓缩的氢氧化钠溶液，更优选20-35％(w/v)的NaOH水溶液。仅需要少许的碱溶液，因为可作为缓冲液的组分通过NF被去除。作为指导原则，通常使用约0.1-1重量％(以NF截留物的总重量计)、优选0.3-0.5重量％(以NF截留物的总重量计)的约30％(w/v)的NaOH水溶液。技术人员能够根据NF截留物的pH变化、不同类型的碱和不同浓度调整这个值。由于不必将来自步骤(a)的UF渗透物、和/或来自步骤(b)的UF渗透物或来自步骤(a)和(b)的UF渗透物的混合物的钙含量降低至如磷酸盐含量那么低，为了制备钙和磷酸盐均处于或低于所需水平的婴儿营养物，可将一些额外的钙加入加热的NF截留物中，这引起更多的磷酸钙沉淀，所述额外的钙优选为氯化钙、柠檬酸钙、乳酸钙、氢氧化钙或其混合物的形式，优选氯化钙。优选使用氢氧化钙同时实现pH升高和钙盐添加，但其适用性因其低溶解度而略微受限。因此，在一个优选的实施方案中，将氯化钙和氢氧化钠的混合物加入NF截留物中以增强磷酸钙沉淀。因此，软化的UFP的磷酸盐含量与钙含量相比将被进一步降低。适当地，随后，在从UF截留物中去除沉淀物之前，先将NF截留物降低至30℃以下的温度、优选在5-30℃范围内、更优选在8-25℃范围内、最优选在8-15℃范围内。尤其优选迅速冷却NF截留物以降低不想要的细菌生长的机会，并使磷酸钙的再增溶作用最小化。虽然不太优选，但也可在升高的温度——例如在25℃以上的温度——下从NF截留物中去除沉淀物。

随后，可通过本领域已知的任何技术去除沉淀物(例如离心分离、在沉淀池中倾析、过滤如微滤或超滤)。优选通过过滤、更优选通过超滤进行沉淀物去除步骤，其透过乳糖和可溶性矿物质并截留主要包含磷酸钙的沉淀物。因此，该沉淀物去除的主要目的是去除沉淀物并且不分离任何其他物质，因此可被认为是步骤(d)的多价离子去除的一部分。可使用本领域已知的任何UF膜，但也可使用UF床。优选地，使用至少一种分子量截留值优选为1-50kDa、更优选5-20kDa的UF膜。优选在5-40、更优选7-35、最优选10-30的VCF下进行UF。使用约为10的VCF可获得好的结果，但是通过将VCF增加至最大为40可进一步提高流出的软化的UFP中的乳糖收率，而不降低本方法的效率。因此，所述UF渗透物基本上包含最初存在于来自步骤(a)和/或(b)的进料的UF渗透物中的所有乳糖。在本实施方案的上下文中，已经经过沉淀物去除的NF截留物(例如UF渗透物)被称为不含沉淀物的UF渗透物。

优选对得到的不含沉淀物的UF渗透物在另一个纳滤步骤和/或电渗析步骤、最优选在电渗析步骤中进一步脱盐。作为本实施方案的一部分，电渗析(ED)步骤可被认为是步骤(d)的多价离子去除的一部分和步骤(f)的单价离子去除的一部分，并优选对固体含量为18-24％w/w的进料流进行电渗析。优选进行ED直至流出液(富含乳糖)的导电率达到4mS以下、优选2mS以下、甚至更优选1mS以下的值，和/或直至灰分含量达到3重量％以下、更优选2重量％以下、最优选1重量％以下的值，以流出液的总重量计。技术人员理解如何调节电渗析设置以实现此目标。如果采用另一个纳滤步骤，优选使用如上所述用于来自步骤(a)和/或(b)的进料UF渗透物的NF步骤的参数(即膜类型和孔隙率、VCF和温度)进行NF。优选地，用渗滤增强NF，即至少一次将额外体积的水加入NF渗透物中并对如此稀释处理过的渗透物再次进行NF。优选进行NF使得NF截留物的总固体含量为16-28重量％、优选18-22重量％。

对组合的步骤(d)的多价离子去除、步骤(f)的单价离子去除和步骤(g)的浓缩的该优选的步骤顺序得到的富含乳糖的流出液，即在沉淀物去除步骤中获得的不含沉淀物的UF渗透物(优选作为UF渗透物获得)、ED步骤中获得的流出液或另一个NF步骤中获得的NF截留物，优选ED步骤的流出液，被称为在步骤(d)中的软化的UF渗透物并可用于步骤(e)中。

步骤(d)的多价离子去除能够去除显著量的多价离子。优选至少50重量％、更优选至少70重量％或至少80重量％、最优选至少90重量％的多价离子被去除。通过将步骤(b)之后存在的多价离子的总重量与步骤(d)之前存在的多价离子的总重量相比来确定多价离子去除的重量百分比(wt％)。同样地，单价离子去除步骤能够去除显著量的单价离子。优选至少20重量％的单价离子被去除、更优选至少35重量％或至少50重量％、最优选至少60重量％的单价离子被去除。因此，与来自步骤(a)的进料UF渗透物相比，软化的UF渗透物优选包含的单价离子至少低20重量％，优选至少低35重量％，更优选至少低50重量％，最优选至少低60重量％。

在进行步骤(d)的多价离子去除之前，可对来自步骤(a)和(b)的UF的各UF渗透物分别、或作为混合物进行其他加工步骤。这样的任选的其他加工步骤包括，优选限于，通过本领域已知的任何合适的方法(例如通过(部分)蒸发或过滤技术如反渗透)对液体物流进行浓缩(即增加乳糖/水的重量比)、热处理(例如巴氏灭菌(如HTST、ESL或UHT)或灭菌(干热法或湿热法))和/或增补额外的水或其他组分。也可在去除单价离子的过程中实现浓缩，例如在纳滤过程中，任选地用渗滤增强。

在一个尤其优选的实施方案中，对来自步骤(a)和/或(b)的UF渗透物、或合并的UFP1/UPF2的单价离子去除是通过纳滤(NF)对任何来自步骤(d)的软化的渗透物进行的。使用这个步骤顺序，纳滤截留物(NFR)被认为是软化的UF渗透物(因为它富含乳糖)，随后可将其与步骤(e)中的任何UF截留物合并。在步骤(d)的离子交换过程中，多价离子(例如Mg²⁺、Ca²⁺、PO₄ ^3-)被单价离子(通常为Na⁺、K⁺、Cl^-)替换，并且在纳滤过程中这些单价离子透过纳滤膜。优选用渗滤增强纳滤，即至少一次将额外体积的水加入此渗透物，并对该如此稀释处理过的渗透物再次进行NF。便利地，包含单价离子且基本不含乳糖的NF渗透物可用于使离子交换柱再生。

可使用分子量截留值最大为500Da、优选最大为300Da，且最小为100Da、优选最小为150Da的螺旋缠绕膜，对来自步骤(a)和/或步骤(b)的(软化的)UF渗透物、或合并的UFP1/UFP2进行纳滤。通常采用1.1-5、优选1.2-4、更优选1.4-3的VCF进行NF步骤。或者，优选选择NF步骤的VCF使NFR的总固体含量为14-35％、更优选20-30％。优选NF步骤在40℃以下、优选3-30℃、甚至更优选5-20℃下进行。

优选地，用渗滤增强纳滤。将一份或多份额外体积的水，通常为NF步骤的进料物流(离子交换步骤的出料物流)体积的50-100体积％、优选60-80体积％的水加入NFR中，随后，水和NFR中残留的单价离子一起穿过NF膜。优选地，将至少两份额外体积的水加入NFR中。使用NF的另一优势是，大量的水可通过这种低成本的膜过滤技术去除，而无需蒸发。

来自步骤(a)的UF渗透物和/或来自步骤(b)的UF渗透物的组成、或合并的UFP1/UFP2的组成，可根据所述第一液体组合物的确切组成(例如使用何种类型的动物脱脂乳、何种动物、季节变化)而在有限的范围内变化。例如，与季节后期的牛乳相比，新季节的牛乳含有略高水平的钠。通常，来自步骤(a)的UF渗透物和/或来自步骤(b)的UF渗透物、或合并的UFP1/UFP2在软化之前是液体组合物，其通常包含70-98重量％的乳糖(优选80-92重量％)、0.2-2重量％的钠(优选0.5-1重量％)、1-5重量％的钾(优选2-3.5重量％)、0.01-0.5重量％的镁(优选0.05-0.2重量％)、0.1-2重量％的钙(优选0.25-1重量％)、0.5-3.5重量％的氯(优选1.2-2.5重量％)、0.2-2重量％的磷(优选0.5-1.5重量％)，以所述组合物的总干重计，其总灰分含量优选为4-17重量％、更优选7-12重量％，以所述组合物的总干重计，并且优选其总固体含量为2-15％、更优选3.5-10％、最优选4.5-6％。除乳糖和矿物质外，来自步骤(a)的UF渗透物和/或来自步骤(b)的UF渗透物、或合并的UFP1/UFP2物流的组合物可包含一些小蛋白样物质(例如多肽)、有机酸(例如柠檬酸、乳酸)和非蛋白氮物质(NPN)。

在步骤(d)的软化之后，软化的UF渗透物优选包含软化之前存在的乳糖的至少90％、优选至少95％。软化之后、或优选在单价离子去除之后、最优选在步骤(d)的离子交换和随后的纳滤之后获得的软化的UF渗透物是液体组合物，其通常包含75-100重量％的乳糖(优选90-100重量％、更优选95-99重量％)、最多1.5重量％的钠(优选0.2-0.7重量％)、最多1重量％的钾(优选0.1-0.5重量％)、最多0.1重量％的镁(优选最多0.02重量％)、最多0.2重量％的钙(优选最多0.1重量％)、最多1.5重量％的氯(优选0.3-1重量％)、最多0.5重量％的磷酸盐(优选最多0.3重量％)，以所述组合物的总干重计，优选其总灰分含量为最多5重量％、更优选1-4重量％，以所述组合物的总干重计，并且优选其总固体含量为7-35％、更优选10-30％、最优选18-28％。优选地，在软化或单价离子去除之后，这些软化的UF渗透物中基本不存在在此提及的各离子。

如果任何软化的UF渗透物的总固体含量相对较低，例如低于10％或低于15％，在将其在步骤(e)中合并之前，可对软化的UF渗透物进行浓缩以实现总固体含量优选为10-30％、更优选为18-28％。可通过本领域已知的任何方法实现浓缩。优选地，使用反渗透实现浓缩。

如果软化的UF渗透物是通过步骤(d)的离子交换和纳滤获得的，则NF渗透物是液体组合物，其通常包含最多25重量％的乳糖(优选最多15重量％)、10-50重量％的钠(优选20-30重量％)、5-30重量％的钾(优选8-12重量％)、0-10重量％的镁(优选0.1-5重量％)、0-10重量％的钙(优选0.1-5重量％)、20-70重量％的氯(优选35-55重量％)、0-10重量％的磷酸盐(优选0.1-5重量％)，以所述组合物的总干重计，其总灰分含量优选为至少50重量％、更优选65-85重量％，以所述组合物的总干重计，并且优选其总固体含量为7-35％、更优选10-30％、最优选18-28％。

具有以上特征的来自步骤(d)的软化的UF渗透物，理想地适于加入来自步骤(a)的UF截留物和/或来自步骤(b)的UF截留物、或优选地加入来自步骤(c)的UF截留物的混合物，用于制备乳制品、优选(干)乳配方物，特别是用于制备为婴儿提供营养的营养产品。因此，在本发明方法的一个优选的实施方案中，在步骤(e)中将来自步骤(d)的软化的UF渗透物与来自步骤(a)的UF截留物和/或来自步骤(b)的UF截留物、或来自步骤(c)的UF截留物的混合物合并。最优选地，在步骤(e)中将来自步骤(d)的软化的UF渗透物在步骤(c)的混合过程中与在步骤(c)中的UF截留物的混合物合并，或在步骤(c)的混合之后与来自步骤(c)的UF截留物的混合物合并。

在一个优选的实施方案中，将在来自步骤(a)和(b)的UF渗透物中获得的乳糖的至少80重量％、更优选至少90重量％、或甚至至少95重量％、最优选至少98重量％在步骤(e)中与来自步骤(a)和(b)的UF截留物合并。技术人员可容易地确定液体组合物中的乳糖含量，例如通过酶的方法或通过HPLC。

本发明的方法在若干点产生了残留水，例如从干燥步骤中，其任选地作为纳滤渗透物和/或反渗透渗透物。在一个优选的实施方案中，此残留水，任选地在通过例如反渗透的进一步纯化之后，在本发明的方法中被回收，例如用于稀释或复原所述第一液体组合物(优选动物脱脂乳)和/或包含甜乳清和/或酸乳清原材料的第二液体组合物，或作为渗滤水。

定义

本文中的术语“甜乳清”指奶酪生产工业的液体(含有乳清蛋白)副产品，其利用酶形成奶酪凝块(例如基于使用凝乳酶的酪蛋白沉淀)，其材料易于在商业市场上获得。通常，存在于甜乳清中的乳清蛋白包括，例如，β-乳球蛋白、α-乳清蛋白、牛血清白蛋白、免疫球蛋白、乳铁蛋白、乳过氧化物酶和糖巨蛋白(glycomacroprotein)。

相反，本文中的术语“酸乳清”指奶酪生产工业的液体(含有乳清蛋白)副产品，其利用(可食用的)酸形成奶酪凝块(例如基于使用酸如柠檬酸的酪蛋白沉淀)，其材料易于在商业市场上获得。通常，存在于酸乳清中的乳清蛋白包括，例如，β-乳球蛋白、α-乳清蛋白、牛血清白蛋白、免疫球蛋白、乳铁蛋白和乳过氧化物酶。

本文中的术语“酪蛋白”指在动物脱脂乳如牛科动物的脱脂乳——更具体地说是牛脱脂乳——中发现的酪蛋白或酪蛋白酸盐蛋白质。优选地，酪蛋白或酪蛋白酸盐基本上是完整的非水解形式。

本文所使用的术语“多价离子”指具有两个以上的正或负电荷的离子。更具体地，该术语指Mg²⁺、Ca²⁺和多价磷酸根阴离子(例如HPO₄ ^2-、PO₄ ^3-)。术语“单价离子”指具有一个正或负电荷的离子，特别是Na⁺、K⁺、Cl^-。

术语“去除多价离子”是指从进行多价离子去除步骤(步骤(d))的UF渗透物组合物中去除所述多价离子。优选地，术语“去除多价离子”表示存在于所述UF渗透物(以其干重计)中的多价离子的至少10或20重量％、优选至少50重量％、60重量％，更优选70重量％或至少80重量％、最优选至少90重量％被去除。通过比较步骤(c)之后存在的多价离子的总重量与步骤(c)之前存在的多价离子的总重量，来确定多价离子去除的重量百分比(重量％)。同样地，使用术语“软化”表示多价离子的去除。因此，在本文中“软化”和“去除多价离子”可相互交换使用。类似地，使用术语“软化的”指已去除多价离子的组合物。“显著的多价离子去除”表示去除至少70重量％的多价离子，优选至少85重量％、更优选至少95重量％、甚至至少99重量％的多价离子。多价离子的去除或软化可伴随着单价离子去除，可在相同的步骤或分开的步骤中进行。优选地，多价离子去除指去除至少或全部的钙、镁和/或磷酸盐类，其去除程度如本段所定义。

术语“去除单价离子”是指从进行单价离子去除步骤的组合物(优选软化的UF渗透物和/或任意UF截留物)中去除所述单价离子。如果未另作说明，优选从进行单价离子去除步骤的组合物中去除至少10或20重量％(以干重计)、更优选至少35重量％或50重量％、最优选至少60重量％的单价离子。如果本发明的方法旨在生产旨在用作婴儿营养物的干粉配方物，则特别优选去除单价离子。“显著的单价离子去除”表示去除至少70重量％的单价离子，优选至少85重量％、更优选至少95重量％、甚至至少99重量％的单价离子。优选地，单价离子去除是指去除至少或全部的钠、钾和/或氯，其去除程度如本段所定义。

本文使用的术语“富含”是指在加工步骤之后(液体)组合物中某种成分的量(以干重计，重量％)高于在所述加工步骤之前(液体)组合物中相同成分的含量的情况。优选地，富含的成分在从加工步骤输出的物流中的含量的干重百分比为至少110％，更优选至少125％、最优选至少150％，以所述加工步骤的进料物流中所述成分的干重百分比计。实例为动物脱脂乳的超滤，其中乳蛋白被保留在截留物中，而水和小分子溶质透过超滤膜。因此，任何UF截留物都富含酪蛋白和乳清蛋白，因为其在截留物中的含量(以组合物的干重计，重量％)与其在脱脂乳中的重量％相比增大，因为存在更少的小分子溶质。同样地，渗透物富含小分子溶质(例如富含乳糖)，因为渗透物中蛋白质的量显著降低，且乳糖构成渗透物干重的最大部分。

液体组合物的“总固体含量”是指存在于组合物中的固体的重量百分比，以所述组合物的总重量计。固体包括所有的非挥发物，通常为除水以外的所有物质。

“体积浓缩因子”或“VCF”是过滤时液体组合物被浓缩的因子，即不考虑总固体含量，过滤前进料物流的总体积除以过滤后截留物的总体积。因此，当5L的液体组合物在超滤膜上被分离为4L的渗透物和1L的截留物时，该UF过程的VCF为5/1＝5。

“来自……的UF截留物”是指(直接)从超滤步骤(a)和(b)获得的液体截留物组合物。该术语还指在步骤(c)中混合以获得UF截留物的混合物的UF截留物。不管是否在从步骤(a)和(b)获得UF截留物和步骤(c)或步骤(e)的混合或步骤(h)的干燥之间，对所述UF截留物进行浓缩步骤(例如反渗透或纳滤)，术语UF截留物仍适用于该UF级分。因此，术语UF截留物是指根据从超滤步骤直至其与UF渗透物(再)合并的本发明的步骤加工的(富含蛋白质的)级分。

类似地，本文中术语“来自……的UF渗透物”是指(直接)从超滤步骤(a)和(b)获得的液体渗透物组合物。所述术语还指这样的UF渗透物，它们作为(液体)组合物从超滤步骤被输送至多价离子去除模块用于实施步骤(d)、或被输送至单价离子去除模块用于实施步骤(f)和/或任何任选的浓缩步骤或模块以最终获得步骤(e)的合并的渗透物/截留物产物或获得步骤(h)的干粉。不管是否在从步骤(a)和(b)获得UF渗透物和步骤(e)的混合或步骤(h)的干燥之间，对所述UF渗透物进行加工步骤(例如多价离子去除步骤、浓缩步骤、反渗透和/或纳滤)，在本发明的上下文中，术语UF渗透物仍适用于该UF级分。因此，术语UF渗透物是指根据从超滤步骤直至其与UF截留物(再)合并的点之间的本发明的步骤加工的(富含乳糖的)级分。

在本发明的上下文中，干配方物的水含量为最多6重量％、优选1-4重量％、更优选2-3重量％，以组合物的总重量计。干配方物可被进一步加工为营养产品，优选适于哺育人类婴儿的产品。

优选的本发明的第一和第二液体组合物

第一液体组合物包含动物脱脂乳，其包含乳蛋白和乳糖。所述组合物包含动物脱脂乳典型量的矿物质。其蛋白质级分包含70-90重量％的酪蛋白和10-30重量％的乳清蛋白，优选75-85重量％的酪蛋白和15-25重量％的乳清蛋白，以蛋白质级分的总干重计。优选地，其包含20-60重量％的蛋白质，更优选25-50重量％的蛋白质，以第一液体组合物的总干重计。优选地，第一液体组合物包含25-75重量％的乳糖，更优选40-60重量％的乳糖，以第一液体组合物的总干重计。优选地，第一液体组合物包含3-15重量％的矿物质，更优选5-10重量％的矿物质，以第一液体组合物的总干重计。优选地，第一液体组合物包含25-75重量％的单价离子，更优选30-60重量％的单价离子，以及25-75重量％的多价离子，更优选40-70重量％的多价离子，以矿物质的总干重计。优选地，所述第一液体组合物的总固体含量为3-15％、更优选6-11％、最优选7.5-10％。动物脱脂乳的脂肪含量为动物脱脂乳的典型脂肪含量，并且远低于非脱脂乳的脂肪含量。特别地，所述脂肪含量低于3重量％(g/100g动物脱脂乳)，优选低于2重量％，更优选低于1重量％，最优选低于0.5重量％。

在一个尤其优选的实施方案中，第一液体组合物包含动物脱脂乳或是动物脱脂乳。动物脱脂乳(即非人脱脂乳)优选来自牛科动物，并且可以稀释或浓缩的形式、作为(任选稀释的)脱脂乳浓缩物或作为复原的脱脂乳粉末使用。最优选地，第一液体组合物是牛脱脂乳。在进行本发明的方法之前可对动物脱脂乳进行预处理。所述预处理包括热处理步骤(例如巴氏灭菌)和/或过滤步骤以降低动物脱脂乳的细菌载量(load)，或由上述步骤组成。优选地，不对动物脱脂乳进行以改变矿物质含量或其分布(profile)为目的的预处理。特别地，在动物脱脂乳进入本超滤方法之前，优选不对其进行(显著的)软化或单价离子去除。

本发明的第二液体组合物是包含甜乳清和/或酸乳清的组合物，其包含蛋白质、乳糖和对这类乳清而言典型量的矿物质(单价或多价离子的形式)。所述液体乳清组合物的蛋白质级分包含0-25重量％的酪蛋白和75-100重量％的乳清蛋白，优选0-10重量％的酪蛋白和90-100重量％的乳清蛋白，最优选0-5重量％的酪蛋白和95-100重量％的乳清蛋白，以所述蛋白质级分的总干重计。优选地，第二组合物包含5-40重量％的蛋白质，更优选7-17重量％的蛋白质，以第二液体组合物的总干重计。优选地，其包含40-90重量％的乳糖，更优选60-80重量％的乳糖，以第二液体组合物的总干重计。优选地，第二液体组合物包含3-15重量％的矿物质，更优选6-12重量％的矿物质，以第二液体组合物的总干重计。优选地，第二组合物包含40-90重量％的单价离子，更优选60-85重量％的单价离子，以及10-60重量％的多价离子，更优选15-40重量％的多价离子，以矿物质的总干重计。优选地，其总固体含量为1-15％、更优选3-10％、最优选4-8％。

在一个尤其优选的实施方案中，第二液体组合物是甜乳清和/或酸乳清。所述甜乳清和/或酸乳清可以原样使用、以稀释或浓缩形式使用、作为(任选稀释的)乳清浓缩物或作为从粉末复原的乳清来使用。甜乳清和酸乳清两者都适合作为液体动物乳清组合物用于本发明。最优选地，第二液体组合物是甜乳清。在进行本发明方法的超滤步骤之前可对所使用的动物乳清进行预处理。动物乳清的预处理包括热处理(优选巴氏灭菌)和/或过滤以降低动物乳清的细菌载量，或由上述步骤组成。优选地，不对动物乳清进行以改变矿物质含量或其分布为目的的预处理。特别地，在动物乳清进入本发明的方法之前，不对动物乳清进行(显著的)软化或单价离子去除。

优选地，第二液体组合物包含甜乳清，或其中存在的乳清由甜乳清组成，或所述乳清包含总乳清的至少20重量％的甜乳清(以第二液体组合物中存在的乳清的总重量计)，或包含至少40重量％的甜乳清，或至少60重量％的甜乳清，或至少80重量％的甜乳清，或甚至至少90重量％的甜乳清。在这样的情况下，剩余的乳清包含酸乳清。

实施方法过程中可获得的中间产品

本发明还涉及在实施本发明方法的过程中获得的中间产品。

在第一方面，本发明的中间产品涉及通过对来自对步骤(j1)的第一液体组合物进行UF的UF截留物进行纳滤可获得的液体组合物，即通过对来自对动物脱脂乳组合物进行UF的UF截留物进行NF而获得的纳滤截留物。此第一方面的液体组合物包含：

(a)30-75重量％的蛋白质，优选40-65重量％的蛋白质，更优选45-60重量％的蛋白质，以所述组合物的总干重计，

(b)20-50重量％的乳糖，优选30-38重量％的乳糖，以所述组合物的总干重计，以及

(c)单价和多价离子形式的矿物质。

所述蛋白质级分(a)优选地相对于动物脱脂乳中存在的蛋白质级分未改变。因此，所述蛋白质级分(a)优选包含70-90重量％的酪蛋白和10-30重量％的乳清蛋白，优选75-85重量％的酪蛋白和15-25重量％的乳清蛋白，以总蛋白计。级分(c)的单价离子优选包含钠，更优选0.1-0.5重量％的钠，最优选0.15-0.4重量％的钠，以所述组合物的总干重计。级分(c)的单价离子优选包含钾，更优选0.3-2重量％的钾，最优选0.7-1.2重量％的钾，以所述组合物的总干重计。级分(c)的单价离子优选包含氯，更优选0.05-1重量％的氯，最优选0.1-0.4重量％的氯，以所述组合物的总干重计。级分(c)的多价离子优选包含镁，更优选0.01-0.5重量％的镁，最优选0.05-0.2重量％的镁，以所述组合物的总干重计。级分(c)的多价离子优选包含钙，更优选0.5-3重量％的钙，最优选1.2-2重量％的钙，以所述组合物的总干重计。级分(c)的多价离子优选包含磷酸盐，更优选0.4-2.5重量％的磷酸盐，最优选0.8-1.8重量％的磷酸盐，以所述组合物的总干重计。级分(c)的总矿物质含量优选合计达总灰分含量为2-13重量％、更优选5-9重量％，以所述组合物的总干重计。所述组合物的总固体含量优选为5-30％、更优选10-25％、最优选16-20％。

在第二方面，本发明的中间产品涉及通过对来自对步骤(j1)的包含甜乳清和/或酸乳清的组合物进行UF的UF截留物进行纳滤可获得的液体组合物，即通过对来自对第二液体组合物进行UF的UF截留物进行NF而获得的纳滤截留物。此第二方面的所述液体组合物包含：

(a)15-55重量％的蛋白质，优选25-45重量％的蛋白质，更优选30-40重量％的蛋白质，以所述组合物的总干重计，

(b)35-65重量％的乳糖，优选45-55重量％的乳糖，以所述组合物的总干重计，以及

(c)单价和多价离子形式的矿物质。

所述蛋白质级分(a)优选地相对于甜乳清和/或酸乳清中存在的蛋白质级分未改变。因此，所述蛋白质级分(a)优选包含0-25重量％的酪蛋白和75-100重量％的乳清蛋白，优选0-10重量％的酪蛋白和90-100重量％的乳清蛋白，最优选0-5重量％的酪蛋白和95-100重量％的乳清蛋白。级分(c)的单价离子优选包含钠，更优选0.1-1重量％的钠，最优选0.15-0.5重量％的钠，以所述组合物的总干重计。级分(c)的单价离子优选包含钾，更优选0.3-2重量％的钾，最优选0.6-1重量％的钾，以所述组合物的总干重计。级分(c)的单价离子优选包含氯，更优选0.05-1重量％的氯，最优选0.1-0.4重量％的氯，以所述组合物的总干重计。级分(c)的多价离子优选包含镁，更优选0.01-0.5重量％的镁，最优选0.05-0.2重量％的镁，以所述组合物的总干重计。级分(c)的多价离子优选包含钙，更优选0.2-1.5重量％的钙，最优选0.4-1重量％的钙，以所述组合物的总干重计。级分(c)的多价离子优选包含磷酸盐，更优选0.1-1.5重量％的磷酸盐，最优选0.4-0.8重量％的磷酸盐，以所述组合物的总干重计。级分(c)的总矿物质含量优选合计达总灰分含量为1-13重量％、更优选5-9重量％，以所述组合物的总干重计。所述组合物的总固体含量优选为5-30％、更优选10-25％、最优选16-20％。

在第三方面，本发明的中间产品涉及通过步骤(j2)的纳滤可获得的液体组合物，即通过对来自第一和第二液体组合物的合并的UF渗透物的软化的UF渗透物进行NF而获得的纳滤截留物。此第三方面的液体组合物包含：

(a)最多5重量％的蛋白质，优选最多1重量％的蛋白质，以所述组合物的总干重计，

(b)75-100重量％的乳糖，优选90-100重量％的乳糖，最优选95-99重量％的乳糖，以所述组合物的总干重计，以及

(c)最多5重量％的单价和多价离子形式的矿物质，优选最多1重量％的矿物质，以所述组合物的总干重计。

优选地，所述组合物基本不含多价离子，即所述组合物优选包含最多1重量％的多价离子，更优选最多0.5重量％的多价离子，最优选最多0.35重量％的多价离子。级分(c)的单价离子优选包含最多1.5重量％的钠，更优选0.2-0.7重量％的钠，以所述组合物的总干重计。级分(c)的单价离子优选包含最多1重量％的钾，更优选0.1-0.5重量％的钾，以所述组合物的总干重计。级分(c)的单价离子优选包含最多1.5重量％的氯，更优选0.3-1重量％的氯，以所述组合物的总干重计。级分(c)的多价离子优选包含最多0.1重量％的镁，更优选最多0.02重量％的镁，以所述组合物的总干重计。级分(c)的多价离子优选包含最多0.2重量％的钙，更优选最多0.1重量％的钙，以所述组合物的总干重计。级分(c)的多价离子优选包含最多0.5重量％的磷酸盐，更优选最多0.3重量％的磷酸盐，以所述组合物的总干重计。级分(c)的总矿物质含量优选合计最多达总灰分含量为5重量％、更优选1-4重量％，以所述组合物的总干重计。所述组合物的总固体含量优选为7-35％、更优选10-30％、最优选18-28％。

在第四方面，本发明的中间产品涉及通过步骤(c)的混合可获得的液体组合物，即通过对第一和第二液体组合物进行UF而获得的UF截留物的混合物。此第四方面的所述液体组合物包含：含量为40-52重量％的蛋白质，其中酪蛋白和乳清存在的重量比为70:30至30:70，35-50重量％的乳糖；以及以下矿物质：0.01-0.30重量％的镁，0.80-1.70重量％的钙，0.60-1.50重量％的磷，0.10-0.60重量％的钠，0.05-0.60重量％的氯，以及0.60-1.50重量％的钾，所有均以所述中间产品的干重计。

在第五方面，本发明的中间产品涉及通过步骤(e)的合并可获得的液体组合物，即通过对第一和第二液体组合物和来自第一和第二液体组合物的合并的UF渗透物的软化的UF渗透物进行UF而获得的UF截留物的混合物。此第五方面的液体组合物包含：含量为16-24重量％的蛋白质，其中酪蛋白和乳清存在的重量比为70:30至30:70，65-80重量％的乳糖；以及以下矿物质：0.01-0.25重量％的镁，0.20-0.80重量％的钙，0.40-0.80重量％的磷，0.20-0.80重量％的钠，0.30-0.90重量％的氯，以及0.30-0.90重量％的钾。

通过本发明方法可获得的中间产品的用途

本发明还涉及在实施如上所述的方法过程中可获得的本发明的中间产品的用途，尤其涉及这些产品在制备适于哺育人类婴儿的营养产品中的用途或在制备这类营养产品的基础材料中的用途。同样地，本发明还涉及使用在实施如上所述的方法过程中可获得的本发明的一种或多种中间产品制备适于哺育人类婴儿的营养产品或这类营养产品的基础材料的方法。

在本发明的上下文中，适于哺育人类婴儿的营养产品的基础材料是指乳制品，优选粉末，其中所有组分都处于或低于婴儿营养对其所需的水平。一些所需的或有益的成分，例如脂类、益生元、维生素和矿物质，可能低于所需水平，需要向基础材料中增补这些成分，以制备适于哺育人类婴儿的营养产品。技术人员知道适于哺育人类婴儿的营养产品的基础材料，并知道哪些成分可能需要增补以及如何实现这样的增补。

具体地，本发明涉及用于制备从中间产品可获得的婴儿营养物或婴儿营养物的基础材料的方法，其包括：

(I)将第一方面的所述液体组合物与乳糖源——优选第三方面的所述液体组合物——以及乳清蛋白源——优选第二方面的所述液体组合物——混合；或

(II)将第四方面的所述液体组合物与乳糖源——优选第三个方面的所述液体组合物——混合；或

(III)提供第五方面的所述液体组合物；以及

(IV)任选地添加其他成分至步骤(I)、(II)或(III)的(混合的)产物中，或至步骤(V)的干燥产物中，

(V)干燥步骤(I)、(II)、(III)或(IV)的产物。

可在步骤(IV)中添加的其他成分是本领域已知的，优选包括、更优选选自：脂类、维生素、矿物质、益生元、益生菌和/或额外的乳糖。

附图说明

在此以及下面的附图中描述了本发明的系统的若干实施方案。参考所包含的附图，对本发明的系统作如下描述。

用于实施本发明的方法的系统

本发明还涉及特别设计用来实施本发明的方法的设备或系统。本发明的系统优选为模块系统，其中，三个以上的模块相互之间具有液体连通性。在本文中，每个模块可以是单独的单元，或可将两个以上的模块整合为单个单元。优选地，每个模块是单独的单元并且在系统中本身是可区分的。

本发明的系统被设置为接收两种进料液体组合物(例如动物脱脂乳，以及包含甜乳清和/或酸乳清的液体组合物)，并输出固体组合物。此外，所述系统可接收或输出其他液体和/或固体组合物。

本发明的系统包括第一超滤模块(1)，其包括超滤膜(1b)。第一模块被设计为通过第一入口(1a)接收第一液体组合物(特别是动物脱脂乳)至UF膜(1b)的第一侧面。为了实施本发明的方法，所述第一液体组合物优选为本文所示的动物脱脂乳。此外，所述第一模块(1)包括第一出口(1c)和第二出口(1d)，所述第一出口(1c)用于从UF膜(1b)的第一侧面输出超滤截留物(UFR1)，所述第二出口(1d)用于从UF膜(1b)的第二侧面输出超滤渗透物(UFP1)。UF膜(1b)有两个侧面，一个用于接收进料的第一液体组合物和输出UFR1，一个用于输出UFP1。因此，UFP1仅包括已经透过UF膜(1b)的物质。第一模块(1)中采用的UF膜(1b)可以是本领域已知的任何UF膜，包括陶瓷膜和有机螺旋缠绕膜。UF膜(1b)具有的分子量截留值能使蛋白质(例如乳清蛋白和酪蛋白)停留在截留物中。优选地，所述分子量截留值最大为25kDa，更优选最大为10kDa，并且优选最小为2.5kDa，更优选最小为5kDa。

本发明的系统包括第二超滤模块(2)，其包括超滤膜(2b)。第二超滤模块(2)被设计为通过第一入口(2a)接收包含甜乳清和/或酸乳清的第二液体组合物至第二UF膜(2b)的第一侧面。此外，所述第二超滤模块(2)包括第一出口(2c)和第二出口(2d)，所述第一出口(2c)用于从第二UF膜(2b)的第一侧面输出超滤截留物(UFR2)，所述第二出口(2d)用于从第二UF膜(2b)的第二侧面输出超滤渗透物(UFP2)。超滤模块(2)中采用的UF膜(2b)可以是本领域已知的任何UF膜，包括陶瓷膜和有机螺旋缠绕膜，优选地，UF膜(2b)是有机螺旋缠绕膜。UF膜(2b)具有的分子量截留值能够使蛋白质(例如乳清蛋白和酪蛋白)停留在截留物中。优选地，所述分子量截留值最大为25kDa，更优选最大为10kDa，并且优选最小为2.5kDa，更优选最小为5kDa。

本发明的系统包括混合模块(3)，其用于混合至少两种液体物流、至少两种固体物流(例如粉末)、或至少一种液体物流和至少一种固体物流，优选用于混合至少两种液体物流。优选地，所述混合模块(3)能够混合来自超滤模块(1)的UF截留物、来自超滤模块(2)的UF截留物和任选地来自多价离子去除单元(5)的软化的UFP。

混合模块(3)被设计为通过第一入口(3a)接收来自超滤模块(1)的UF截留物，并通过第二入口(3b)接收来自超滤模块(2)的UF截留物。所述第二模块包括出口(3c)用于输出UF截留物的混合物。在一个优选的实施方案中，所述混合模块(3)包括第三入口(3d)和出口(3c)，所述第三入口(3d)被设计为接收来自多价离子去除单元(5)的软化的UFP，所述出口(3c)用于输出UF截留物的混合物和软化的UFP(称为合并的产物)。或者，来自混合模块(3)的UF截留物的混合物与来自多价离子去除单元(5)的软化的UFP的混合可在单独的混合模块——其被设计为输出合并的产物——中完成。

可以仅通过将两种或三种进料组合物合来完成混合，但优选所述混合模块(3)还包括混合装置(3d)。所述混合装置(3d)可以是本领域已知的适于混合两种或三种组合物的任何装置，例如“管混”(即将两个或三个进料管连入一个单个的出料管)、(平衡)槽或容器、搅拌槽、或本领域已知的任何工业混合器或搅拌器。适合的混合装置包括用于混合两种或三种液体组合物的装置，例如动态混合或静态混合，或用于混合两种或三种固体组合物(例如两种粉末)的装置，例如干混器如带式混合器、桨式混合器、滚筒混合器和垂直混合器，或用于混合至少一种液体组合物和至少一种固体混合物的装置，优选用于混合两种或三种液体组合物的装置。在一个尤其优选的实施方案中，所述混合装置是“管混”或平衡槽。

在系统中将混合模块(3)设置在第一超滤模块(1)和第二超滤模块(2)之后。第一超滤模块(1)的出口(1c)与混合模块(3)的入口(3a)具有液体连通性，并且第二超滤模块(2)的出口(2c)与混合模块(3)的入口(3b)具有液体连通性。

如下所述，本发明的系统可包括其他模块或其他特征。

优选地，本发明的系统包括干燥模块(4)，其用于干燥至少一种液体组合物，优选用于干燥合并的产物。干燥模块(4)被设计为通过入口(4a)接收液体组合物(例如合并的产物)至干燥装置(4b)，并通过出口(4c)从干燥装置(4b)输出固体组合物。干燥装置(4b)可以是本领域已知的适于干燥液体组合物的任何装置，例如喷雾干燥器、(流化)床干燥器、转鼓式干燥器、冷冻干燥器、滚筒干燥器等。在一个尤其优选的实施方案中，干燥装置(4b)是喷雾干燥器。

在系统中可将干燥模块(4)设置在混合模块(3)之前或混合模块(3)之后，只要将其设置在第一超滤模块(1)和第二超滤模块(2)之后即可。如果将干燥模块(4)设置在第一超滤模块(1)和/或第二超滤模块(2)与混合模块(3)之间，则在混合之前将至少一种来自超滤模块(1)和/或(2)的超滤截留物干燥。如果将第三模块设置在混合模块(3)之后，则首先混合超滤截留物，然后对来自混合模块(3)的UF截留物的混合物进行干燥。

任选地，本发明的系统包括其他干燥模块，每个模块用于干燥至少一种液体物流。每个干燥模块被设计为通过入口接收液体组合物至干燥装置，并通过出口从干燥装置中输出固体组合物。所述干燥装置可以是本领域已知的适于干燥液体组合物的任何装置，例如喷雾干燥器、(流化)床干燥器、转鼓式干燥器、冷冻干燥器、滚筒干燥器等。在一个尤其优选的实施方案中，所述干燥装置是喷雾干燥器。在系统中可将其他干燥模块设置在混合模块(3)之前和第二超滤模块(2)之后，优选的情况是将第一干燥模块(4)设置在混合模块(3)之前和第一超滤模块(1)之后。因此，从两个超滤模块(1)和(10)输出的超滤截留物先被干燥，然后在混合模块(3)中混合。

在一个优选的实施方案中，本发明的系统包括多价离子去除模块(5)，其用于从一种或多种超滤渗透物(UFP)中去除多价离子。多价离子去除模块(5)包括入口(5a)、多价离子去除单元(5b)和出口(5c)，所述入口(5a)用于接收一种或多种UFP，所述出口(5c)用于输出软化的UFP。多价离子去除单元(5b)可包括用于去除(显著量的)多价离子(即具有两个以上的正或负电荷的离子)，和任选地用于去除(显著量的)单价离子的装置。用于去除(显著量的)单价离子的装置可与多价离子去除单元(5b)结合，或可存在于单独的单价离子去除模块(6)中。如果存在去除(显著量的)多价离子的装置和去除(显著量的)单价离子的装置，这些装置可以是能够同时去除多价和单价离子的单一装置，或优选为两个单独的所述单元，一个能够去除多价离子，一个能够去除单价离子。优选地，这两个单独的所述单元存在于两个不同的模块中——多价离子去除模块(5)和单价离子去除模块(6)，其中多价离子去除模块(5)的出口(5c)与单价离子去除模块(6)的入口(6a)具有液体连通性。单价离子去除模块(6)包括入口(6a)、单价离子去除单元(6b)和出口(6c)，所述入口(6a)用于接收软化的UFP，所述出口(6c)用于输出软化的UFP，通过单价离子去除模块去除单价离子。

本领域已知的用于去除多价和用于去除单价离子的任何技术都可用作去除多价离子的装置(5b)和去除单价离子的装置(6b)。便利地，单价离子去除单元选自电渗析装置(包括离子交换膜和用于施加电势差的装置)、离子交换装置(包括至少一种填充有阴离子和/或阳离子树脂的柱)、盐沉淀装置、纳滤膜或渗滤膜，或其结合。在一个优选的实施方案中，多价离子去除模块(5)包括至少一种包含阴离子和/或阳离子交换树脂的离子交换柱作为多价离子去除单元(5b)，并且单价离子去除模块(6)包括纳滤膜作为单价离子去除单元(6b)。如果单价离子去除模块(6)包括纳滤膜作为单价离子去除单元(6b)，则单价离子去除模块(6)被设计为通过第一入口(6a)接收软化的UFP至NF膜(6b)的第一侧面。此外，单价离子去除模块(6)包括第一出口(6c)和第二出口(6d)，所述第一出口(6c)用于从NF膜(6b)的第一侧面输出纳滤截留物，所述第二出口(6d)用于从NF膜(6b)的第二侧面输出纳滤渗透物。单价离子去除模块(6)中所使用的NF膜(6b)可以是本领域已知的任何NF膜。通常使用分子量截留值最大为500Da、优选最大300Da且最小为100Da、优选最小为150Da的螺旋缠绕膜。优选地，单价离子去除模块(6)包括用于采用渗滤增强纳滤的装置，优选地，此装置是一个额外的入口(6e)，其用于接收渗滤水。

在一个尤其优选的实施方案中，多价离子去除模块(5)和单价离子去除模块(6)总共包括三个或优选四个模块，即包括纳滤模块(6-i)作为单价离子去除模块(6)，盐沉淀模块(5-i)和沉淀物去除模块(5-ii)作为多价离子去除模块(5)，并且优选包括第二纳滤模块(6-ii)和/或电渗析模块(5-iii)，更优选包括电渗析模块(5-iii)。优选地，以这样的方式设置这些模块：

-纳滤模块(6-i)能够接收一种或多种UFP、通过纳滤膜过滤去除单价离子并输出纳滤渗透物至盐沉淀模块(5-i)；

-盐沉淀模块(5-i)能够接收来自模块(6-i)的纳滤渗透物、引起盐(特别是包含多价离子的盐)沉淀并输出含有沉淀物的液体物流至沉淀物去除模块(5-ii)；

-沉淀物去除模块(5-ii)能够接收来自模块(5-i)的含有沉淀物的液体物流、去除沉淀物——优选通过超滤膜过滤去除沉淀物——并且输出软化的UFP——优选输出至电渗析模块(5-iii)；

-以及优选地电渗析模块(5-iii)能够接收来自模块(5-ii)的软化的UFP、从软化的UFP中去除单价和/或多价离子并输出软化的UFP。

盐沉淀模块(5-i)包括引起盐——特别是含有多价离子的盐——沉淀的装置。本领域已知的任何技术都可用作引起盐沉淀的装置。优选地，用于引起盐沉淀的技术选自：添加强碱(例如氢氧化钠)、调节pH至中性pH(例如调节至6-8)以及升高温度至70-90℃随后降低温度至5-30℃。技术人员知道如何设置盐沉淀模块(5-i)以实施这些技术。优选地，沉淀物去除模块(5-ii)是超滤模块，其能够通过超滤从液体物流中去除沉淀物，其中软化的UFP可被输出作为超滤渗透物。电渗析模块(5-iii)可包括本领域已知的任何电渗析装置。在本实施方案的上下文中，可用第二纳滤模块(6-ii)代替电渗析模块((5-iii)，所述第二纳滤模块(6-ii)能够接收来自模块(5-ii)的软化的UFP、从软化的UFP中去除单价离子并输出软化的UFP。优选地，用于从模块(5-ii)、(5-iii)或(6-ii)输出软化的UFP的出口与混合模块(3)的入口(3d)在具有液体连通性。

在本发明的系统中，优选将多价离子去除模块(5)设置在第一超滤模块(1)和/或第二超滤模块(2)和混合模块(3)之间，更优选将多价离子去除模块(5)设置在第一超滤模块(1)和/或第二超滤模块(2)和单价离子去除模块(6)之间，并且将单价离子去除模块(6)设置在多价离子去除模块(5)和混合模块(3)之间。第一超滤模块(1)的出口(1d)和第二超滤模块(2)的出口(2d)与多价离子去除单元(5)的入口(5a)具有液体连通性，并且多价离子去除单元(5)的出口(5c)与混合模块(3)的入口(3d)具有液体连通性，或更优选地，多价离子去除单元(5)的出口(5c)与单价离子去除模块(6)的入口(6a)具有液体连通性，并且单价离子去除模块(6)的出口(6c)与混合模块(3)的入口(3d)具有液体连通性。

在另一个优选的实施方案中，本发明的系统包括一个或多个浓缩模块，其用于浓缩液体物流，优选包括至少两个浓缩模块，一个浓缩模块(7)用于浓缩来自第一超滤模块(1)的UF截留物，一个浓缩模块(8)用于浓缩来自第二超滤模块(2)的UF截留物。

浓缩模块(7)包括入口(7a)、浓缩装置(7b)和出口(7c)，所述入口(7a)用于接收来自第一超滤模块(1)的UF截留物至浓缩装置(7b)，所述出口(7c)用于输出浓缩的UF截留物。本领域已知的任何浓缩技术都可用作浓缩装置(7b)。便利地，浓缩装置(7b)选自蒸发装置(例如通过升高温度和/或降低压力)或膜过滤装置(例如反渗透膜或纳滤膜)，最优选地，浓缩装置(7b)是纳滤膜。如果浓缩模块(7)包括纳滤膜作为浓缩装置(7b)，则浓缩模块(7)被设计为通过第一入口(7a)接收UF截留物至NF膜(7b)的第一侧面。此外，浓缩模块(7)包括第一出口(7c)和第二出口(7d)，所述第一出口(7c)用于从NF膜(7b)的第一侧面输出作为NF截留物的浓缩的UF截留物，所述第二出口(7d)用于从NF膜(7b)的第二侧面输出纳滤渗透物。浓缩模块(7)中所使用的NF膜(7b)可以是本领域已知的任何NF膜。通常，使用分子量截留值最大为500Da、优选最大为300Da且最小为100Da、优选最小为150Da的螺旋缠绕膜。

浓缩模块(8)包括入口(8a)、浓缩装置(8b)和出口(8c)，所述入口(8a)用于接收来自第二超滤模块(2)的UF截留物至浓缩装置(8b)，所述出口(8c)用于输出浓缩的UF截留物。本领域已知的任何浓缩技术都可用作浓缩装置(8b)。便利地，浓缩装置(8b)选自蒸发装置(例如通过升高温度和/或降低压力)或膜过滤装置(例如反渗透膜或纳滤膜)，最优选地，浓缩装置(8b)是纳滤膜。如果浓缩模块(8)包括纳滤膜作为浓缩装置(8b)，则浓缩模块(8)被设计为通过第一入口(8a)接收UF截留物至NF膜(8b)的第一侧面。此外，浓缩模块(8)包括第一出口(8c)和第二出口(8d)，所述第一出口(8c)用于从NF膜(8b)的第一侧面输出作为NF截留物的浓缩的UF截留物，所述第二出口(8d)用于从NF膜(8b)的第二侧面输出纳滤渗透物。浓缩模块(8)中所使用的NF膜(8b)可以是本领域已知的任何NF膜。通常，使用分子量截留值最大为500Da、优选最大为300Da且最小为100Da、优选最小为150Da的螺旋缠绕膜。

在另一个优选的实施方案中，本发明的系统包括将来自出料物流的(残留)水再循环至进料物流的装置。残留水可获自干燥模块(4)、单价离子去除模块(6)(例如作为纳滤渗透物)和各个浓缩模块(7)和(8)(例如作为纳滤渗透物)。优选地，干燥模块(4)、单价离子去除模块(6)和浓缩模块(7)和(8)中的至少一个还包括(额外的)出口用于从模块中输出水，更优选地，浓缩模块(7)和(8)中的至少一个包括这样的出口。最优选地，干燥模块(4)、单价离子去除模块(6)和浓缩模块(7)和(8)各自包括这样的出口。残留水可用于稀释任何进料液体组合物，例如第一液体组合物和/或第二液体组合物，或可用作渗滤水，例如在单价离子去除模块(6)中。优选地，第一超滤模块(1)和/或第二超滤模块(2)和/或单价离子去除模块(6)还包括额外的入口用于接收残留水。技术人员了解，用于输出残留水的出口与用于接收残留水的入口通过导管而具有液体连通性，其中任选地整合一个或多个收集槽或其他纯化装置(例如，反渗透膜)。

在另一个优选的实施方案中，本发明的系统包括用于热处理液体组合物的装置(9)和(10)。使用本领域已知的任何热处理技术，可对导入本发明的系统的任何液体组合物适当地进行热处理。便利地，本发明的系统包括至少一个用于热处理液体组合物的第八模块。这样的热处理模块包括入口、热处理装置和出口，所述入口用于接收液体组合物至热处理装置(9)，所述出口用于输出热处理过的液体组合物。本领域已知的任何热处理技术都可用作热处理装置，例如巴氏灭菌或灭菌装置。优选地，板式热交换器(9，PHE)和/或直接蒸汽注入/输注(10，DSI)被用作热处理装置。用于热处理来自混合模块(3)的合并的产物的装置(13)被安装在干燥模块(4)之前，其能够对来自混合模块(3)的合并的产物进行热处理。优选地，热处理装置(13)是在约120℃的温度下操作的直接蒸汽注入器。

本发明的系统还可包括制冷装置，优选地，其能够使所述系统在40℃以下的温度、更优选在3-30℃、最优选在5-20℃下运行。每个模块可具有单独的制冷装置，或可安装中央制冷装置以调节整个系统的温度。优选地，制冷装置选自冷却塔、热交换器(板式或管状的，优选与用于热处理的PHE连接)、通过冷却剂(热交换液体)冷却、可泵送冰的技术。

将用于对来自第一浓缩模块(7)的纳滤截留物进行制冷的装置(11)安装在混合模块(3)之前，其能够对来自第一浓缩模块(7)的纳滤截留物进行制冷。优选地，制冷装置(11)是在约为4℃的温度下操作的板式热交换器。将用于对来自第二浓缩模块(8)的纳滤截留物进行制冷的装置(12)安装在混合模块(3)之前，其能够对来自第二浓缩模块(8)的纳滤截留物进行制冷。优选地，制冷装置(12)是在约为4℃的温度下操作的板式热交换器。高度优选的是，用作热处理装置的板式热交换器(例如其在约80℃的温度下操作)与用作制冷装置的板式热交换器(例如其在约4℃的温度下操作)具有热连通性。

纳滤和渗滤都需要纳滤膜的存在。为了实现渗滤，所述模块需要额外的入口用于接收水至纳滤膜的第一侧面，从而能够实现纳滤截留物的稀释和再过滤。

优选地，所有过滤模块都包括促使溶剂和任选的小分子溶质透过膜的装置。可使用本领域已知的任何装置以实现容易的渗透，例如使用重力或施加跨膜压(TMP)。可通过对膜的第一侧面(即截留物侧)加压或通过对膜的第二侧面(即渗透物侧)减压而实现TMP。适当地，使用利用流体静压力对膜的第一侧面加压的泵和/或在膜的第二侧面产生吸力的泵。适合的泵包括离心泵和正排量泵，优选使用离心泵。

在本发明的系统中，不同的模块相互连接，即一个模块的出口与另一个模块的入口具有液体连通性，优选使用导管连通。

优选地，本发明的系统每小时进料干物质为500-2500kg、更优选800-1800kg、最优选1000-1400kg的第一液体组合物，优选动物脱脂乳。优选地，本发明的系统每小时进料干物质为1500-5000kg、更优选2200-4000kg、最优选2600-3000kg的第二液体组合物，优选动物乳清。优选地，本发明的系统每小时处理750-4000kg、更优选1000-3000kg、最优选1500-2000kg的UF截留物，所述UF截留物从超滤模块输出，来自两种合并的进料物流。优选地，本发明的系统每小时处理1000-5000kg、更优选1500-4000kg、最优选2000-2500kg的UF渗透物，所述UF渗透物从超滤模块输出，来自两种合并的进料物流。

将通过若干实施例来说明本发明，所述实施例不意图以任何方式限制本发明。

实施例

实施例1

在MWCO为10kDa的SynderST3838UF膜上，对400kg经过巴氏灭菌的牛脱脂乳进行超滤，所述脱脂乳中酪蛋白:乳清蛋白的重量比为80:20。在8-10℃的温度下进行超滤，跨膜压为2bar，VCF约为2。以最高达260L/h的流率收集渗透物。获得208kgUF渗透物(UFP1)和211kgUF截留物(UFR1)。表1给出了进料脱脂乳和超滤产物的组成。与进料脱脂乳相比，终产物(UFR1和UFP1)总重量的少许增加可归因于设备冲洗期间从产物转变为水的过程中设备死体积的稀释。从表1的数据中可看出，UF截留物富含蛋白质，而UF渗透物中富含乳糖。

表1：实施例1的组成(以总干重计，重量％)

实施例2

在MWCO为10kDa的SynderST3838UF膜上，对1000kg经过巴氏灭菌的甜乳清进行超滤，在所述甜乳清中乳清蛋白是唯一的蛋白质源。在10-12℃的温度下进行超滤，跨膜压为2bar，VCF约为5。以最高达400L/h的流速收集渗透物。获得818kgUF渗透物(UFP2)和195kgUF截留物(UFR2)。表2给出了进料甜乳清和超滤产物的组成。与进料甜乳清相比，终产物(UFR1和UFP1)总重量的少许增加可归因于设备冲洗期间从产物转变为水的过程中设备死体积的稀释。

表2：实施例2的组成(以总干重计，重量％)

实施例3

以20/80的重量比将实施例1的UFP1和实施例2的UFP2合并，获得799kg合并的UFP。对合并的UFP进行离子交换以产生软化的UFP，随后进行纳滤(用渗滤增强)。离子交换利用含有氯离子的阴离子树脂和含有钠离子的阳离子树脂，以将多价离子交换为钠和氯。在2.4-4.3的pH和5-10℃的温度下进行离子交换。纳滤使用MWCO为150-300Da的SynderNFX3838NF膜，在8-22℃下进行，跨膜压为2bar。以最高达400L/h的流速收集渗透物。当截留物的总固体含量达到20％时，依次加入两份渗滤体积为200L的水。将软化的UFP浓缩至最终总固体含量为约20％。获得178kg作为纳滤截留物(NFR1)的软化的UFP浓缩物，以及1225kg纳滤渗透物(NFP1)。表3中给出了进料合并的UFP和纳滤产物的组成。在离子交换过程中去除了大多数多价离子，大多数单价离子终止在NFP1中。软化的UFP浓缩物(NFR1)几乎只包含乳糖。

表3：实施例3的组成(以总干重计，重量％)

实施例4

对实施例1的UFR1进行浓缩，并通过在MWCO为150-300Da的SynderNFX3838NF膜上进行纳滤而去除单价离子。在8-20℃的温度下进行纳滤，跨膜压为2bar，VCF约为2。以最高达220L/h的流速收集渗透物。获得108kg作为纳滤截留物(NFR2)的UFR1浓缩物，以及149kg纳滤渗透物(NFP2)。使用纳滤，将UFR1浓缩至总固体含量为约18％。表4中给出了纳滤的NFR2产物的组成。

表4：实施例4的组成(以总干重计，重量％)

实施例5

对实施例2的UFR2进行浓缩，并通过在MWCO为150-300Da的SynderNFX3838NF膜进行纳滤而去除单价离子。在8-20℃的温度下进行纳滤，跨膜压为2bar。以最高达400L/h的流速收集渗透物。获得73kg作为纳滤截留物(NFR3)的UFR2浓缩物，以及148kg纳滤渗透物(NFP3)。使用纳滤，将UFR2浓缩至总固体含量为约18％。表5中给出了纳滤的NFR3产物的组成。

表5：实施例5的组成(以总干重计，重量％)

实施例6

目的是产生酪蛋白:乳清比例为40:60的混合物。为此目的，分别以59kg:87.62kg(以液体组合物计)的重量比或以10.59kg:16.45kg(以干组合物计)的重量比将实施例4的UFR1浓缩物(NFR2)与实施例5的UFR2浓缩物(NFR3)混合，产生UFR1和UFR2的混合物。除表6中提及的成分外，NFR2/NFR3混合物包含2.82重量％的NPN和3.08重量％的脂肪。

表6：实施例6的组成(以总干重计，重量％)

以另一种所选择的重量比将实施例4的UFR1浓缩物(NFR2)与实施例5的UFR2浓缩物(NFR3)结合，获得包括期望比率的酪蛋白和乳清蛋白的混合物，所述期望比率落入所要求保护的范围内。添加软化的和任选地浓缩的UF渗透物(其基本上不含蛋白质)使乳糖的量提高至所需水平。可将获得的混合物喷雾干燥成干乳配方物。例如，在需要时，添加适量的所需营养物和矿物质，获得酪蛋白与乳清蛋白比率为40:60的成长配方物。制备UFR1和UFR2的替代混合物，以产生酪蛋白与乳清蛋白比率为50:50和60:40的UFR1和UFR2的其他混合物。

实施例7

将软化的UFP浓缩物与UFR1和UFR2的混合物再合并以产生酪蛋白与乳清蛋白比率为60:40的组合物。将软化的UFP浓缩物与UFR1和UFR2的混合物合并。分别以88.51kg:43.81kg:188.77kg(以液体组合物计)的重量比或以15.88kg:8.23kg:38.57kg(以干组合物计)的重量比将实施例4的UFR1浓缩物(NFR2)、实施例5的UFR2浓缩物(NFR3)与实施例3的软化的UFP浓缩物(NFR1)混合，以产生UFR1、UFR2和软化的UFP的混合物。

除表7中提及的成分外，所述NFR1/NFR2/NFR3混合物包括1.67重量％的NPN和1.01重量％的脂肪。

表7：实施例7的组成(以总干重计，重量％)

以其他所选择的重量比将软化的UFP浓缩物与UFR1和UFR2的混合物合并，获得包括期望比率的酪蛋白和乳清蛋白的混合物，所述期望比率落入所要求保护的范围内。添加软化的和任选地浓缩的UF渗透物(其基本上不含蛋白质)使乳糖的量提高至所示的更高水平。可将获得的混合物喷雾干燥成干乳配方物。例如，在需要时，添加适量的所需营养物和矿物质，获得酪蛋白与乳清蛋白比率为60:40的成长配方物。以相同方式制备替代混合物，以获得酪蛋白与乳清蛋白比率为50:50和40:60的组合物。

实施例8

使用单元操作组合，对本发明复原的脱脂乳粉(SMP)和复原的甜乳清粉(SWP)进行分级以制备三种类型的婴儿营养基础产品。各自对复原的SMP和复原的SWP进行UF(步骤1)，对截留物(UFR)进行NF(步骤2)并对渗透物(UFP)进行多价和单价离子去除(步骤3)。随后，使来自步骤2的NF截留物(NFR)和来自步骤3的软化的UFP在步骤4中合并。表8中给出了SMP和SWP的组成。所述方法的每一步骤在稳态条件下进行4-10h，在整个生产程序中实现可接受的平均通量。膜过滤步骤的浓缩因子以“质量浓缩因子”(MCF)表示，其计算方式与VCF相同，但是使用重量而非体积。可以假定MCF＝VCF，因为所有的密度都接近水的密度(1000kg/m³)并且所有存在于进料物流中的固体终止于截留物和渗透物物流中。随时间观察到MCF的微小变化。以下给出了MCF的范围，或与给定值的偏差始终小于10％。

表8：SMP和SWP的组成(每100g粉末)

步骤1：在10℃下，使用两个串联的383810kDa超滤膜(SynderFiltration)对复原的SMP和复原的SWP进行分级以将进料分离成富含蛋白质的截留物和富含乳糖/乳盐的渗透物。使用2的质量浓缩因子对复原的脱脂乳进料(约2800kg)进行分级，其总固体含量为8.64％w/w固体，5.8℃时pH为6.9；使用5.5的质量浓缩因子对复原的甜乳清进料(约3500kg)进行分级，其总固体含量为6.1％w/w固体，6.8℃时pH为6.63。表9所示为来自UF1和UF2的液体截留物和渗透物物流中常量营养物和矿物质分布。以10.54kg/m²/h(对于SM)和20.21kg/m²/h(对于SW)的平均通量收集渗透物。

表9：UFR和UFP的组成(每100g)

步骤2：在对复原的脱脂乳和甜乳清粉物流进行超滤之后，随后使用3838150-300Da纳滤(NF)膜(GEAFiltration,Denmark)对截留物UFR1和UFR2进行浓缩并去除部分矿物质。对于将～500kgUFR1(6℃时pH为6.82)浓缩并去除矿物质至26％w/w固体含量，NF1使用两个串联的NF膜；而对于将～640kgUFR2(6.5℃时pH为5.88)浓缩并去除矿物质至28％w/w固体含量，在NF2中使用单一NF膜。在质量浓缩因子为1.8-2.2的范围内进行NF1，在质量浓缩因子为2.6-3的范围内进行NF2。在13-14℃的温度范围内进行NF1和NF2。以1.64kg/m²/h(对于UFR1)和9.64kg/m²/h(对于UFR2)的平均通量收集渗透物。表10所示为来自NF1和NF2的液体截留物和渗透物物流中常量营养物和矿物质分布。所述方法分别得到NFR1和NFR2乳蛋白浓缩物(MPC50)和乳清蛋白浓缩物(WPC35)粉末。

表10：NFR和NFP的组成(每100g)

步骤3：使用两个串联的3838150-300Da纳滤(NF)膜(GEAFiltration,Denmark)通过NF3独立地对分别来自UF1和UF2的乳和乳清渗透物进行浓缩和去除部分矿物质。为了浓缩和去除矿物质，将～1000kgUFP1(6.9℃时pH为5.9)浓缩至22％w/w固体含量。为了浓缩和去除矿物质，将～1000kgUFP2(6℃时pH为5.6)浓缩至22％w/w固体含量。为了浓缩UFP1和UFP2两者，在10℃下、在质量浓缩因子为3.5-4的范围内进行NF3。平均渗透物通量为9.73kg/m²/h(对于UFP1)和10.9kg/m²/h(对于UFP2)。表11所示为来自NF3的液体截留物和渗透物物流中常量营养物和矿物质分布。

通过NF3对UFP1和UFP2进行浓缩和去除矿物质之后，随后使用间接板式热交换器将两种截留物间接加热至82℃，进料至250L加套的不锈钢容器。一旦来自NF3的截留物进入贮存容器中，使用30％w/w的NaOH溶液调节pH至7.2(82℃)，使钙盐(主要是磷酸钙和柠檬酸钙)沉淀。使沉淀溶液保持在82℃下持续20分钟以使沉淀反应最大化，然后使用间接板式热交换器冷却至20℃，进料至第二个250L加套的不锈钢容器。使用两个串联的383810kDa超滤膜(SynderFiltration)通过UF3从NF3截留物物流(沉淀之后)中除去沉淀的物质。在温度为20℃、质量浓缩因子为10的条件下进行UF3。表12所示为来自UF3的液体截留物物流中常量营养物和矿物质分布。与UFP1和UFP2相比，本发明的方法从UF3截留物中去除～50％的矿物质(以干物质计)。

在40℃下，将来自UF3的液体截留物物流在不锈钢容器中合并。混合的批次(总质量65kg)由质量比为20:80的来自脱脂乳的UFR3和来自甜乳清的UFR3组成。随后使用试验性电渗析设备(P1EDR-Y,MemBrain)从所述批次中去除矿物质。基于去除矿物质的乳糖的导电率和其中灰分含量之间的关系确定去除矿物质的终点(终点：导电率<1mS；灰分含量<0.75重量％(以干物质计))。一旦到达去除矿物质的终点，将去除矿物质的乳糖浓缩物物流冷却至5℃，然后确定ED产物的总固体含量为16.62％w/w。

表11：NFR3和NFP3的组成(每100g)

表12：UFR3和UFP3的组成(每100g)

步骤4：所述方法的最终阶段是使用在前述步骤(1-3)中制备的物质生产营养均衡的婴儿/幼儿营养物。将步骤3中制备的乳糖浓缩溶液(ED产物)用作液体物流，向其中加入NFR1和NFR2，得到一段婴儿乳(IF)、后续乳(FO)和成长乳(GUM)所需的(法律上所需的)蛋白质(酪蛋白/乳清)和乳糖含量和比例。以表13中提及的比例混合物流。在这一阶段，将包括去除矿物质的乳糖(来自ED产物)、MPC(来自NFR1)和WPC(来自NFR2)的液体浓缩物物流预加热至50℃，然后加入油和GOS以满足营养需求。然后在间接管式热交换器(Mircothermics)中在85℃下对液体浓缩婴儿配方物物流进行热处理5分钟，分别在125和25bar(60℃)的第一和第二阶段压力下在热处理的下游进行均质化处理，然后在55℃下在单效降膜蒸发器中蒸发至55％w/w固体含量；使用配有2个液体雾化喷嘴的单级喷雾干燥器进行喷雾干燥，干燥器入口和出口的操作温度分别为175℃和90℃。表14中概述了制备的IF、FO和GUM粉末的营养组成。

应注意，除脂肪和部分碳水化合物(GOS)外，表14中提及的所有组分均来自脱脂乳和甜乳清原料。表14中的所有组分在那种成分的可接受范围内，或低于那些可接受的范围。对于那些含量低于可接受范围的组分，需要强化以将其含量提高至可接受的范围内。重要的是应注意，所提及的组分、甚至多价离子都以不超过其可接受范围存在，超过可接受的范围是不可接受的，因为不可能去除，而添加一种或几种组分可直接进行。可制备全部符合法定标准的不同的婴儿营养产品，表明了本发明的方法的通用性(versatility)和灵活性。

表13：每100kg干粉的液体浓缩物的混合比例(以kg计)

表14：IF、FO和GUM粉末的组成(每100g)

Claims

1.用于处理动物脱脂乳和甜乳清和/或酸乳清的方法，其包括：

(a)在分子量截留值为2.5-25kDa的第一超滤膜上，使用1.5-6的体积浓缩因子，对包含动物脱脂乳的第一液体组合物进行超滤(UF1)，以获得截留物(UFR1)和渗透物(UFP1)，所述动物脱脂乳含有70-90重量％的酪蛋白和10-30重量％的乳清蛋白，以总蛋白计；

2.用于处理动物脱脂乳和甜乳清和/或酸乳清的方法，其包括：

(a)在分子量截留值为2.5-25kDa的第一超滤膜上，对包含动物脱脂乳的第一液体组合物进行超滤(UF1)，以获得包含以干重计35-65重量％蛋白质和20-50重量％乳糖的截留物(UFR1)，和包含以干重计0-5重量％蛋白质和70-98重量％乳糖的渗透物(UFP1)，所述动物脱脂乳含有70-90重量％的酪蛋白和10-30重量％的乳清蛋白，以总蛋白计；

3.权利要求1或2的方法，其中所述第一液体组合物的动物脱脂乳包含以总蛋白计75-85重量％酪蛋白和15-25重量％乳清蛋白，优选包含约80重量％酪蛋白和20重量％乳清蛋白，更优选所述动物脱脂乳组合物包含或是动物脱脂乳。

4.权利要求1-3中任一项的方法，其中所述第二液体组合物的甜和/或酸乳清组合物包含以总蛋白计0-20重量％酪蛋白和80-100重量％乳清蛋白，优选包含0-10重量％酪蛋白和90-100重量％乳清蛋白，更优选包含0-5重量％酪蛋白和95-100重量％乳清蛋白，最优选所述乳清组合物包含或是甜乳清和/或酸乳清。

5.权利要求1-4中任一项的方法，其还包括：

(d)从来自步骤(a)的UFP1渗透物、来自步骤(b)的UFP2渗透物或来自步骤(a)和(b)的UF渗透物的混合物中去除多价离子，以获得至少一种软化的UF渗透物，以及

(e)将来自(d)的至少一种软化的UF渗透物与来自步骤(a)的UFR1截留物和/或来自步骤(b)的UFR2截留物或来自步骤(c)的UF截留物的混合物混合，优选与来自步骤(c)的UF截留物的混合物混合。

6.权利要求5的方法，其还包括：

(f)从步骤(d)的至少一种软化的UF渗透物中去除单价离子，优选在步骤(e)中的混合之前进行。

7.权利要求5或6的方法，其还包括：

(g)对(d)的至少一种软化的UF渗透物进行浓缩步骤，优选通过反渗透和/或纳滤进行，优选在步骤(e)中的混合之前进行。

8.权利要求5-7中任一项的方法，其中多价离子的去除通过电渗析、离子交换和/或盐沉淀实现，并且单价离子的去除通过纳滤或渗滤实现。

9.权利要求1-8中任一项的方法，其还包括：

(h)对来自步骤(a)的UFR1截留物、来自步骤(b)的UFR2截留物或来自步骤(c)的UF截留物的混合物进行干燥，以获得干粉，所述干燥任选在与步骤(e)的软化的UF渗透物混合之前、之中或之后进行。

10.权利要求9的方法，其中所述干燥在步骤(c)的混合之前、之中或优选之后进行。

11.权利要求1-10中任一项的方法，其还包括：

(i)对来自步骤(c)的UF截留物的混合物进行(加热)灭菌或巴氏灭菌的步骤，其优选在步骤(e)之后且在步骤(h)之前进行。

12.权利要求1-11中任一项的方法，其还包括：

(j1)在步骤(c)、(e)或(h)之前，对来自步骤(a)的UFR1截留物和/或来自步骤(b)的UFR2截留物进行单价离子去除和/或浓缩，优选通过反渗透和/或纳滤进行；或

(j2)在步骤(h)之前，对来自步骤(c)的UF截留物的混合物进行单价离子去除和/或浓缩，优选通过反渗透和/或纳滤进行。

13.权利要求1-10中任一项的方法，其中来自步骤(c)的UF截留物的混合物被进一步加工为向婴儿提供营养的营养产品。

14.权利要求1-13中任一项的方法，其中，在步骤(c)中，将一定量的来自步骤(a)的UFR1截留物与来自步骤(b)的UFR2截留物混合，使得步骤(c)的UF截留物的混合物的特征在于，酪蛋白和乳清蛋白的重量比为75:25至30:70。

15.权利要求5-14中任一项的方法，其中，将来自浓缩步骤的水或者来自步骤(a)的UFP1渗透物和/或来自步骤(b)的UFP2渗透物或软化的UF渗透物的水加入所述第一液体组合物和/或第二液体组合物中，优选地，所述浓缩步骤是对来自步骤(a)的UFR1截留物、来自步骤(b)的UFR2截留物、来自步骤(c)的UF截留物的混合物进行反渗透和/或纳滤。

16.权利要求5-15中任一项的方法，其中步骤(d)的所述软化的UF渗透物包含以干重计小于40％的来自步骤(a)的UFP1渗透物和/或来自步骤(b)的UFP2渗透物的多价离子，优选小于30％、更优选小于20％、最优选小于10％。

17.权利要求5-16中任一项的方法，其中，步骤(d)的软化的UF渗透物包含以干重计小于80％的来自步骤(a)的UFP1渗透物和/或来自步骤(b)的UFP2渗透物的单价离子，优选小于70％、更优选小于60％、最优选小于50％，和/或所述UFR1截留物包含以干重计小于80％的来自步骤(a)的UFR1截留物和/或来自步骤(b)的UFR2截留物的单价离子，优选小于70％、更优选小于60％、最优选小于50％。

18.权利要求1-17中任一项的方法，其中，所述第二液体组合物包含总乳清的以总重量计至少50重量％的甜乳清、优选至少60重量％、更优选至少70重量％或80重量％、最优选至少90重量％。

19.一种模块系统，其包括：

(1)第一超滤(UF)模块，其包括

(1a)入口，其用于接收第一液体组合物至第一超滤膜的第一侧面，所述第一液体组合物包含以总蛋白计70-90重量％的酪蛋白和10-30重量％的乳清蛋白，

(1b)第一超滤膜

(1c)第一出口，其用于从第一超滤膜的第一侧面输出超滤截留物(UFR1)，以及

(1d)第二出口，其用于从第一超滤膜的第二侧面输出超滤渗透物(UFP1)；

(2)第二超滤(UF)模块，其包括

(2a)入口，其用于接收第二液体组合物至第二超滤膜的第一侧面，所述第二液体组合物包含甜乳清和/或酸乳清，

(2b)第二超滤膜，

(2c)第一出口，其用于从第二超滤膜的第一侧面输出超滤截留物(UFR)，以及

(2d)第二出口，其用于从第二超滤膜的第二侧面输出超滤渗透物(UFP)；

(3)混合模块，其包括

(3a)第一入口，其用于接收来自第一超滤模块(1)的UF截留物，

(3b)第二入口，其用于接收来自第二超滤模块(2)的UF截留物，以及

(3c)出口，其用于输出UF截留物的混合物。

20.权利要求19的模块系统，其还包括：

(5)多价离子去除模块，其包括

(5a)入口，其用于接收来自超滤模块(1)的UFP、接收来自超滤模块(2)的UFP、或其混合物，

(5b)用于去除多价离子的装置，以及

(5c)出口，其用于输出软化的UF渗透物，以及

(6)单价离子去除模块，其包括

(6a)入口，其用于接收来自多价离子去除模块(5)的软化的UFP至纳滤膜的第一侧面，

(6b)纳滤膜，

(6c)第一出口，其用于从纳滤膜的第一侧面输出纳滤截留物(NFR)，以及

(6d)第二出口，其用于从纳滤膜的第二侧面输出纳滤渗透物(NFP)；

其中，所述混合模块(3)还包括第三出口(3d)，其用于接收来自单价离子去除模块(6)的NF截留物。