NL9102003A

NL9102003A - Werkwijze voor de bereiding van een melkfractie met een hoog gehalte aan alfa-lactalbumine en een produkt dat zulks bevat.

Info

Publication number: NL9102003A
Application number: NL9102003A
Authority: NL
Original assignee: Snow Brand Milk Prod Co Ltd
Priority date: 1990-11-30
Filing date: 1991-11-29
Publication date: 1992-06-16
Also published as: AU651148B2; FR2669810A1; NL194998C; AU8823691A; NZ240725A; FR2669810B1

Description

Titel van de uitvinding

Werkwijze voor de bereiding van een melkfractie met een hoog gehalte aan alfa-lactalbumine en een produkt dat zulks bevat.

Achtergrond van de uitvinding

Gebied van de uitvinding:

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor de bereiding van een fractie met een gehalte aan alfa-lactalbumine uit melk en op een produkt dat een dergelijke fractie bevat.

Beschrijving van de stand van de techniek:

Melkserumproteïne heeft in het algemeen een betere voedingswaarde en wordt efficiënter benut door levende organismen dan caseïne en sojaproteïne. Op grond hiervan wordt het gebruikt als een vervangingsmiddel voor moedermelk en als een proteïnebron voor voedzame voedselsamenstellingen voor mensen en dieren. Wanneer het in het bijzonder als een vervangingsmiddel voor moedermelk wordt toegediend verdient het gebruik van melkserumproteïne met een verlaagd β-lactoglobuline (hierna afgekort tot β-Lg) gehalte en een verrijkt a-lactalbumine (hierna afgekort als α-La) gehalte aanbeveling aangezien β-Lg dat een hoofdbestanddeel is van melkserumproteïne niet in moedermelk voorkomt en als een allergeen voor kinderallergie werkt.

Op grond hiervan is een methode voorgesteld voor het bereiden van melkserumproteïne als vervangingsmiddel voor moedermelk uit wei door het β-lggehalte daarvan te verlagen en het α-La gehalte te verhogen teneinde een effectieve benutting van weiproteïne, dat een bijprodukt van de kaasproduktie is, te verzekeren.

Voor het afscheiden en winnen van fracties met een hoog a-La gehalte uit wei zijn een aantal pogingen gedaan om de verschillen in fysische en chemische eigenschappen van verschillende melkserumproteïnen te benutten. Bij de tot nu toe voorgestelde methoden treden echter problemen op zoals de noodzaak van gecompliceerde processen, een groot energieverbruik, een lage opbrengst, irreversibele veranderingen van de proteïne-eigenschappen. Geen van de voorgestelde methoden is bruikbaar gebleken als een produktieproces op industriële schaal. Meer recent zijn processen met toepassing van ultrafilters (hierna afgekort als UF) voorgesteld door Peter Harris (ter inzage gelegde Japanse octrooiaanvrage (kokai) nr. 118758/1982), J.L. Maubois (ter inzage gelegde Japanse octrooiaanvrage (kokai) nr. 36494/1981) en R.C. Bottomley (ter inzage gelegde de Japanse octrooiaanvrage (kokai) nr. 165343/1989) waarbij in alle gevallen wei als uitgangsmateriaal wordt gebruikt. Onderzoekingen over feitelijke toepassingen van deze processen hebben echter de moeilijkheden geopenbaard bij de nauwkeurige scheiding van α-La van β-Lg vanwege de zeer weinig verschillende molecuulgewichten van α-La en β-Lg; 14.000 Da (α-La) en 36.000 Da dimeer (β-Lg) en vanwege de fluctuaties in de poriëngrootte van in de handel verkrijgbare UF-membranen. Alle tot nu toe voorgestelde werkwijzen benutten wei als grondstof; er is geen werkwijze voor de scheiding en winning van fracties met een hoog a-La gehalte uit melk.

Anderzijds wordt de UF technologie thans in de melkindustrie gebruikt voor de produktie van weiproteïneconcentraat (WPC) en totaal melkproteïne (TMP) en voor de concentratie van kaasmelk; de commerciële toepassing is wezenlijk beperkt tot de scheiding van lactose en as van proteïnen. Met betrekking tot microfiltratie (hierna afgekort als MF) anderzijds is de toepassing daarvan in het totale filtratiesysteem beperkt tot de behandeling van drab en de verwijdering van neerslagen aangezien in het totale filtratiesysteem de behandelingscapaciteit een neiging vertoont tot afname ten gevolge van verstopping van de filters hetgeen de inherente eigenschappen van het membraan verstoort. De recente ontwikkeling van het dwars-stroomsysteem waarbij de nadelen van het totale filtreersysteem worden uitgeschakeld heeft de mogelijkheden geschapen van toepassing van MF technieken in de melkindustrie; er zijn onderzoeken verricht betreffende de verwijdering van bacteriën uit melk; de concentratie van melkzuurbacteriën, de verwijdering van vet uit wei en dergelijke. Er zijn echter geen studies opgezet met betrekking tot scheiding en de winning van melkserumproteïnen, in het bijzonder die met een hoog α-La gehalte uit melk door middel van MF technologie.

Verder is met het voortschrijden van de membraanvervaardigingstechnologieën een grote verscheidenheid aan membranen geproduceerd; bijvoorbeeld zijn die waarmee fracties met lage tot hoge molecuulgewichten kunnen worden gescheiden in de handel verkrijgbaar. Een dergelijke vooruitgang deed de mogelijkheid toenemen van toepassingen van UF membranen voor de scheiding van melkcomponenten die met toepassing van gebruikelijke membranen niet zijn gescheiden.

Samenvatting van de uitvinding

De onderhavige uitvinding heeft ten doel een nieuwe werkwijze te verschaffen voor het efficiënt scheiden en winnen van een fractie met een hoog α-La gehalte uit melk.

Een ander doel van de onderhavige uitvinding is een nieuwe industriële werkwijze voor het scheiden en winnen van een fractie met een hoog α-La gehalte uit melk.

Een verder doel van de onderhavige uitvinding is de fractie met een hoog α-La gehalte die met de bovengenoemde werkwijze wordt verkregen en een voedzame samenstelling die een dergelijke fractie bevat.

Het hiervoor genoemde eerste doel wordt volgens de onderhavige uitvinding verwezenlijkt door een werkwijze waarbij melk die aan een warmtebehandeling is of wordt onderworpen aan een dwars-stroom MF behandeling of een UF behandeling wordt onderworpen waarbij een fractie met een hoog α-lactalbuminegehalte wordt afgescheiden en als filtraat wordt gewonnen.

Het tweede doel wordt volgens de onderhavige uitvinding bereikt door een werkwijze waarbij het bij die dwarsstroom MF of die UF-behandeling verkregen tegengehouden produkt op een diafilter (hierna afgekort als DF) wordt behandeld en waarbij het zo verkregen filtraat gecombineerd wordt met het filtraat dat verkregen is bij de dwarsstroom MF of UF behandeling.

Het derde doel wordt volgens de onderhavige uitvinding verwezenlijkt door het verschaffen van een melkpoeder met een hoog a-La gehalte door die melkfractie met een hoog α-La gehalte tot poeder te verwerken alsmede het verschaffen van een voedingssamenstelling die genoemde fractie tezamen met voedsel of voedingsmateriaal bevat.

Andere en verdere doeleinden, kenmerken en voordelen van de onderhavige uitvinding zullen vollediger blijken uit de volgende beschrijving.

Gedetailleerde beschrijving van de uitvinding en voorkeursuitvoeringsvormen

De onderhavige uitvinding is voltooid op basis van de vondst dat verwarmde melk complexen vormt tussen kappa-caseïne en β-Lg en dat een dwarsstroom MF behandeling of een UF behandeling van de verwarmde melk het mogelijk maakt om de complexen met een groter molecuulgewicht aan de retentiekant van het membraan te houden waarbij alleen α-La met een kleiner molecuulgewicht naar de filtraatkant kan gaan. Zo kan volgens de onderhavige uitvinding een wei proteïnefractie met een hoog α-La gehalte op industriële schaal bereid worden. De zo bereide α-La fractie kan gebruikt worden als een vervangingsmiddel voor moedermelk en als een voedingssamenstelling voor mensen en dieren.

De onderhavige uitvinding heeft specifiek betrekking op een werkwijze voor de bereiding van een melkfractie met een hoog α-La gehalte door afscheiding en winning van een dergelijke fractie uit door verwarming behandelde melk door behandeling met een dwarsstroom MF membraan of een UF membraan met een groter fractioneel molecuulgewicht.

De warmtebehandeling van melk kan volgens de werkwijze volgens de onderhavige uitvinding worden uitgevoerd terwijl de melk over een membraan behandeld wordt. Zoals hiervoor vermeld bevat melk α-La en β-Lg en de molecuulgewichten bijvoorbeeld in koemelk zijn 14.000 Da (α-La) en 36.000 Da (β-Lg) als dimeer. Gewoonlijk kunnen twee verbindingen met het molecuulgewichtverschil in dit gebied moeizaam met een membraan gescheiden worden. β-Lg is een warmtegevoelige proteïne en vormt koppelingen tussen de moleculen of vormt een complex met kappa-caseïne in caseïnemicellen [Dairy Sci. Abst., 23 (1963); J. Dairy Sci., 48, ll6l (1965)]. De onderhavige uitvinders hebben succes gehad bij het scheiden van α-La van β-Lg door de gecombineerde toepassing van dit kenmerk van melk en de membraanscheidingstechnologie die de afgelopen jaren opvallend is voortgeschreden; d.w.z. door vergroting van het quasi molecuulgewicht van β-Lg om het verschil in de molecuulgewichten van α-La en β-Lg te vergroten en door behandeling van de melk met een dwars-stroom MF membraan of een UF membraan met een groter fractioneel molecuulgewicht. Ten gevolge daarvan kon α-La met goede efficiëntie worden geproduceerd.

Elke melksoort kan in het kader van de onderhavige uitvinding worden gebruikt zoals melk van koeien, geiten, schapen, buffels, enz., ongeacht hun vetgehalten.

Melk die volgens de onderhavige uitvinding een warmtebehandeling heeft ondergaan is melk die van tevoren een warmtegeschiedenis heeft ervaren bijvoorbeeld gepasteuriseerde melk, gereduceerde melk (melk die bereid is door oplossen van door verwarming geconcentreerde poedermelk in water), voorverwarmde verse melk (met inbegrip van verse tapte melk) en hierdoor wordt ook melk omvat die een hoge temperatuurbehandeling heeft ondergaan voor de membraanbehandeling. De warmtebehandeling wordt bij voorkeur uitgevoerd bij een temperatuur boven 70°C waarbij β-Lg associeert of polymeriseert of een complex met kappa-caseïne vormt.

Dwarsstroom MF membraanbehandeling is een technologie die in recente jaren opvallende vooruitgang heeft geboekt. Verschillend van het gebruikelijke totale filtratiesysteem bestaat de dwarsstroombehandeling uit een systeem waarbij de voeding langs het membraan wordt gevoerd loodrecht op de richting waarin het filtraat stroomt. Het systeem is in staat tot het behouden van een hoge behandelingscapaciteit en een goed fractioneergedrag op het membraan. MF membranen anderzijds zijn gericht op de scheiding van deeltjes en derhalve zijn de porïengrootten van de membranen nauwkeurig bepaalld. Normaal is de poriëngrootte tussen 0,01 pm en verscheidene pm en de membranen zijn vervaardigd van keramische materialen of van polymeren. In het kader van de onderhavige uitvinding geniet het gebruik van membranen met een poriëngrootte van 0,05 tot 1,0 pm de voorkeur. Zowel α-La als β-Lg kunnen moeilijk door een membraan gaan met een poriëngrootte die kleiner is dan 0,05 pm zodat de fractionering daarvan onmogelijk is. Wanneer de poriëngrootte groter is dan 1,0 pm kan β-Lg met een verhoogd quasi molecuulgewicht door het membraan gaan tezamen met α-La. Een deel van caseïnemicellen gaat ook door het membraan. Derhalve kan α-La met een dergelijk membraan niet gefractioneerd worden. Bij het bedrijven van het dwarsstroom MF membraan apparaat geniet een drukverschil over het membraan van minder dan 0,5 MPa en een stroomsnelheid langs het membraan van meer dan 0,5 m/sec de voorkeur voor een efficiënte scheiding van α-La van β-Lg.

Zoals hiervoor vermeld worden UF-membranen thans in de melkindustrie gebruikt voor de produktie van wei proteïneconcentraat (WPC) en totaal melk proteïne (TMP) en voor de concentratie van kaasmelk; hun toepassing is in wezen beperkt tot de scheiding van lactose en as van proteïnen. Allen UF membranen met een fractioneel molecuulgewicht van 8.000-20.000 Da worden in de industrie gebruikt.

Volgens de onderhavige uitvinding wordt α-La in melk selectief door een UF-membraan doorgelaten door een membraan te gebruiken met een fractioneel molecuulgewicht van meer dan 5.000 Da, bij voorkeur 50.000 tot 1.500.000 Da en met meer voorkeur 50.000 tot 1.000.000 Da. Het drukverschil over het membraan van minder dan 0,5 MPa en de stroomsnelheid over het membraan van minder dan 0,5 m/sec zijn voorkeursbedrijfsomstandigheden voor de efficiënte scheiding van α-La van β-Lg met dergelijk UF membranen.

De werkwijze volgens de onderhavige uitvinding wordt verduidelijkt aan de hand van het volgende processchema.

J

Wanneer melksoorten zoals taptemelk of volle melk geen warmtebehandeling hebben ondergaan en dan als grondstof worden gebruikt wordt de melk aan een warmtebehandeling op een temperatuur boven 70°C onderworpen, gekoeld en behandeld met een dwarsstroom MF membraan of een UF membraan bij een gewone temperatuur. Wanneer de rauwe melk niet van tevoren wordt verwarmd wordt deze onderworpen aan de dwarsstroom MF behandeling of UF behandeling bij verhoogde temperatuur om de vorming van complexen van β-Lg en kappa-caseïne te bewerkstelligen terwijl de melk op het membraan wordt behandeld. Wanneer ingediktetapte melk of ingedikte volle melk die een warmtebehandeling heeft ondergaan als grondstof wordt gebruikt wordt deze met een MF membraan bij gewone temperatuur behandeld. α-La kan bij dergelijke behandelingen door de membranen gaan waarbij a-La fracties met een hoog α-La gehalte worden verkregen. Het daarbij verkregen filtraat bevat gewoonlijk ongeveer 0,1% α-La evenals lactose en as.

Hoofdbestanddelen van het niet doorgelaten materiaal dat bij de membraanbehandeling wordt verkregen zijn β-Lg en caseïne met een restgehalte aan α-La. Volgens een voorkeursuitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de onderhavige uitvinding kan een vloeistof die geen αία bevat aan het niet doorgelaten materiaal worden toegevoegd en de verdunning worden behandeld met een DF membraan om resterend α-La daar doorheen te laten gaan. Het filtraat wordt verenigd met het filtraat dat verkregen is bij de MF behandeling.

Het zo verkregen filtraat bevat lactose en as naast α-La. Volgens de onderhavige uitvinding kan een dergelijk filtraat met een UF membraan worden behandeld waardoorheen geen α-La kan gaan, waardoor a-La gefractioneerd wordt als niet doorgelaten materiaal. Het voor dit doel gebruikte UF membraan dient een fractioneel molecuulgewicht te bezitten van minder dan 14.000 Da, aangezien α-La zelf een fractioneel molecuulgewicht heeft van 14.000 Da. Het zo verkregen door het UF membraan niet doorgelaten materiaal wordt gedroogd door sproeidrogen, vriesdrogen of dergelijke methoden waarbij een poeder wordt verkregen.

Het poeder wordt toegevoegd aan poedermelk voor kinderen om als een vervanging van moedermelk te worden gebruikt of wordt gebruikt als een component van een voedingssamenstelling voor mensen of dieren.

Volgens de onderhavige uitvinding kunnen melkfracties met een hoog α-La gehalte met hoge opbrengsten worden afgescheiden en uit melk worden gewonnen door toepassing van de dwarsstroom MF membraanbehandeling of de UF behandeling waarbij een membraan met een hoog fractioneel molgewicht wordt gebruikt.

Het droge poeder van de melkfractie dat zo verkregen wordt of de produkten die bereid worden door de toevoeging van een dergelijke melkfractie, bijvoorbeeld poedermelk voor kinderen, zijn zeer voedzaam en verzekeren een sterk efficiënte proteïnebenutting.

Andere kenmerken van de uitvinding zullen duidelijk worden in het verloop van de volgende beschrijving van de als voorbeeld beschreven uitvoeringsvormen die verstrekt zijn ter illustratie van de uitvinding en die niet beogen de uitvinding te beperken.

Voorbeelden

In de onderstaande voorbeelden wordt "concentratiefactor" gedefinieerd als de verhouding van het volume van de verse voeding tot het volume van het niet doorgelaten materiaal dat overblijft bij voltooiing van een membraanbehandeling.

Voorbeeld 1

Taptemelkpoeder geproduceerd door Snow Brand Milk Products Co.,

Ltd. werd als grondstof gebruikt. De poedervormige taptemelk werd gedurende ten minste 15 minuten verwarmd op 75°C waarbij taptemelk werd gecondenseerd en gedroogd.

Het taptemelkpoeder wordt aangelengd met gedeïoniseerd water om ingedikte taptemelk te verkrijgen met de volgende analytische gegevens (gew. %)

Totaal vaste stoffen 7.5

Proteïnen (Nx6,38) 3.1 a-La/jï-Lg 0,34

Vetten 0,05

Suikers 3,68

As 0,67 pH 6,5 20 kg van de ingedikte tapte melk werd onderworpen aan een dwarsstroom MF behandeling over een keramisch (a-aluminiumoxide) membraan, Monilith type~948F (handelsmerk, vervaardigd door NGK Insulators Co.) met een membraanoppervlak van 0,35 m2 en een poriegrootte van 0,1 pm welke behandeling uitgevoerd werd bij 12°C, onder een gemiddeld drukverschil van 0,1 MPa en met een stroomsnelheid van 1,6 m/sec. Ten gevolge van de behandeling bij een concentratiefactor van 2 werden 10 kg niet doorgelaten materiaal en 10 kg filtraat verkregen. De verhouding van a-La/^-Lg in het filtraat bleek 2,43 te zijn in vergelijking met 0,34 in de taptemelk.

De 10 kg niet doorgelaten materiaal werd dan onderworpen aan een DF membraanbehandeling waarbij gedeïoniseerd water werd toegevoegd om de hoeveelheid van het niet doorgelaten materiaal op 10 kg te houden. De DF behandeling werd beëindigd wanneer de hoeveelheid filtraat die equivalent is aan de hoeveelheid toegevoegd gedeïoniseerd water 10 kg bedroeg. 22,8% α-La en 2,9# β-Lg in het tegengehouden materiaal waren door de DF behandeling overgegaan in de 10 kg filtraat. De verhouding α-La/fi-Lg in het filtraat bleek 2,51 te zijn hetgeen een hoge α-La verhouding in het filtraat is.

De hiervoor beschreven behandelingen dat is de concentratie van het niet doorgelaten materiaal door de dwarsstroom MF behandeling (concentratiefactor: 2) en door de DF behandeling (concentratiefactor: 1) hebben 32,8# α-La en 4,6# β-Lg in het filtraat overgebracht waaruit blijkt dat de overgangsverhouding van α-La groot is in vergelijking met een zeer kleine overgangsverhouding van β-Lg.

Voorbeeld 2

Verse taptemelk met de volgende analytische gegevens (gew.#) werd gebruikt.

Totaal vaste stoffen 8,8l

Proteïnen (Nx6,38) 3*31 a-La/Ê-Lg 0,33

Vetten 0,12

Suikers 4,64

As 0,74 pH 6,6 100 verse taptemelk werd in een tank 10 minuten op 85°C verwarmd en dan behandeld met een dwarsstroom MF met toepassing van een keramisch membraan, Ceraflow (handelsmerk, vervaardigd door Millipore Co.) met een membraanoppervlak van 0,42 m2 en een poriëngrootte van 0,2 pm bij een bedrijfstemperatuur van 50°C een gemiddeld drukverschil van 0,1 MPa en een stroomsnelheid van 2,0 m/sec. De concentratie werd op dezelfde wijze uitgevoerd als in voorbeeld 1 en gevolgd door een op dezelfde wijze als in voorbeeld 1 uitgevoerde DF behandeling.

De mate van overgang van α-La en β-Lg naar het filtraat door de MF behandeling waarbij het niet doorgelaten materiaal met een factor 5 geconcentreerd werd bedroeg 37.2# voor α-La en 5.2# voor β-Lg en de verhouding van a-La/^-Lg in bet filtraat was 2,56 vergeleken met 0,33 van de rauwe taptemelk.

De overgangsverhouding van α-La en β-Lg naar het filtraat door de DF behandeling bedroeg 34,2# voor α-La en 4,4# voor β-Lg en de verhouding van a-La/^-Lg in het filtraat was 2,80 waaruit de produktie blijkt van een fractie met een hoog α-La gehalte.

De hiervoor beschreven behandelingen; met de concentratiefactor 2 van het niet doorgelaten materiaal door de dwarsstroom MF behandeling en met de concentratiefactor 1 door de DF behandeling heeft 58.6# α-La en 9,8# β-Lg in het filtraat doen overgaan waaruit de overgang van een grotere hoeveelheid α-La blijkt in vergelijking met β-Lg op overeenkomstige wijze als in voorbeeld 1.

Voorbeeld 8

Concentratie en zuivering van proteïnen werden uitgevoerd met 150 kg van het aan α-La verrijkte filtraat dat in de voorbeelden 1 en 2 was verkregen. De samenstelling (gew.#) van het filtraat dat behandeld werd was als volgt:

Totaal vaste stof gehalte 4,18

Proteïnen (Nx6,38) 0,39 (Zuivere proteïnen 0,12)

Vetten 0

Suikers 3.47

As 0,32 PH 6,5

Dat filtraat werd geconcentreerd (concentratiefactor: 50) met het UF apparaat Lab-20 (handelsmerk, een produkt van Dow Chemical Co.) waarin UF membraan GR8l PP (handelsmerk, vervaardigd door Dow Chemical Co.) met een fractioneel molecuulgewicht van 6.000 Da en een oppervlak van 0,36 m2was gemonteerd, waarbij 3 kg niet doorgelaten materiaal werd verkregen. De samenstelling (gew.#) van het niet doorgelaten materiaal was als volgt:

Totaal vaste stoffen 20,90

Proteïnen (Νχ6,3δ) 8,94 (Zuivere proteïnen 6,00)

Vetten 0

Suikers 10,38

As 1,58 pH 6,2

De concentraties aan α-La en β-Lg in dit niet doorgelaten materiaal bepaald door middel van SDS-PAGE analyse waren 3*38$ respectievelijk 1,24# waarbij de verhouding van a-La/^-Lg 2,7 is, dezelfde waarde als het filtraat voor de behandeling.

Teneinde de proteïneconcentratie verder te verhogen werd het niet doorgelaten materiaal onderworpen aan een DF behandeling (concentratiefactor: 1) door toevoeging van 9 kg (equivalent aan 3 maal de hoeveelheid niet doorgelaten materiaal) gedeïoniseerd water. Het zo verkregen niet doorgelaten materiaal (3 kg) had de volgende samenstelling (gew.%).

Totaal vaste stoffen 8,89

Proteïnen (Nx6,38) 6,89 (Zuivere proteïnen 6,00)

Vetten 0

Suikers 1,3

As 0,80 pH 6,8

Uit de bovenstaande samenstelling blijkt dat de hoeveelheid proteïnen 77,5% van het totaal vaste stof gehalte was.

De concentraties aan α-La en β-Lg in dit niet doorgelaten materiaal bepaald door middel van SDS-PAGE analyse waren 3.36# respectievelijk 1,20# waarbij de verhouding van a-La/6~Lg hetzelfde bleef als in het niet doorgelaten materiaal voor de behandeling.

Voorbeeld 4

Het niet doorgelaten materiaal van voorbeeld 3 (totaal vaste stof gehalte: 20,30%, proteïnen: 8,31]%, vetten: 0%, suikers: 10,38%, as: 1,58%) werd volgens een gebruikelijke wijze ontzouten en in 100,6 kg van het ontzouten niet doorgelaten materiaal (totaal vaste stof gehalte: 18,12%, proteïnen: 8,05%, vetten: 0%, suikers: 9.90%, as: 0,17%) werden 6,4 kg caseïne, 32,6 kg lactose en 2 kg vitaminen en mineralen opgelost. Het mengsel werd gemengd met 27,6 kg plantaardige olie om te homogeniseren. De zo verkregen oplossing werd gesteriliseerd, geconcentreerd en gedroogd volgens gebruikelijke methoden waarbij 100 kg van een vervangingsmiddel voor moedermelk werd verkregen.

Voorbeeld 5 19.3 kg taptemelkpoeder, 32,1 kg lactose en 0,8 kg vitaminen en mineralen werden opgelost in 116,7 kg ontzouten tegengehouden materiaal van voorbeeld 4. Het mengsel werd om het te homogeniseren gemengd met 27,7 kg plantenolie. De zo verkregen oplossing werd gesteriliseerd, geconcentreerd en volgens gebruikelijke methoden gedroogd waarbij 100 kg van een vervangingsmiddel voor moedermelk werd verkregen.

Voorbeeld 6 28,5 kg dextrine en 1,6 kg vitaminen en mineralen werden opgelost in 288 kg van het ontzouten tegengehouden produkt van voorbeeld 4. Het mengsel werd om het te homogeniseren gemengd met 16,4 kg van een plantenolie. De zo verkregen oplossing werd gesteriliseerd, geconcentreerd en volgens gebruikelijke methoden gedroogd waarbij 100 kg voedzame poedervoeding werd verkregen.

Voorbeeld 7 20 kg van dezelfde ingedikte taptemelk als in voorbeeld 1 werd gebruikt werd aan de UF-behandeling onderworpen in de Lab-20 module (een produkt van Dow Chemical Co.) waarin een UF membraan GR40 PP (polysulfon fractioneel molecuulgewicht: 1.000.000 Da: handelsmerk, vervaardigd door Dow Chemical Co.) met eeen oppervlak van 0,36 m2 was gemonteerd. Onder de bedrijfsomstandigheden van 12°C, gemiddelde drukverschil van 0,3 MPa en stroomsnelheid van 1,6 m/sec werd de taptemelk geconcentreerd tot een concentratiefactor van 2 waarbij 10 kg van een tegengehouden produkt en 10 kg filtraat werd verkregen. 6,5# α-La en 0,9# β-Lg die oorspronkelijk in de taptemelk aanwezig waren zijn overgegaan in het filtraat. Ten gevolge van de behandeling is ook de verhouding van α-La/p-Lg die oorspronkelijk 0,34 was vergroot 2,32 hetgeen een sterke concentratie van α-La in het filtraat is.

De 10 kg van het tegengehouden produkt werd dan aan een DF membraanbehandeling onderworpen waarbij gedeïoniseerd water werd toegevoegd om de hoeveelheid tegengehouden produkt op 10 kg te houden. De DF behandeling werd beëindigd wanneer de hoeveelheid filtraat die equivalent is aan de hoeveelheid toegevoegd gedeïoniseerd water een waarde van 10 kg bereikte. 11,4# α-La en 1,5# β-Lg in het tegengehouden produkt bleken door de DF-behandeling overgegaan te zijn in 10 kg van het filtraat. De verhouding α-La/p-Lg in het filtraat bleek 2,30 te zijn, waardoor een hoge α-la verhouding in het filtraat wordt aangetoond.

De bovengenoemde behandelingen; dat is de concentratie van het tegengehouden produkt door de dwarsstroom MF behandeling (concentratiefactor: 2) en de concentratie door de DF behandeling (concentratiefactor: 1) hebben 16,4# α-La en 2,3# P_Lg in het filtraat doen overgaan waardoor de overgang van een grote hoeveelheid α-La in vergelijking met β-Lg wordt aangetoond.

Voorbeeld 8 100 kg verse taptemelk zoals gebruikt in voorbeeld 2 werd in een tank 10 minuten op 85°C verwarmd en onderworpen aan de UF-behandeling in de Lab-20 module (een produkt van Dow Chemical Co.) waarin een UF membraan GR-10PP (polysulfon fractioneel molecuulgewicht: 5.000.000 Da; handelsmerk, vervaardigd door Dow Chemical Co.) met een oppervlak van 0,36 m2 was gemonteerd. De concentratie werd uitgevoerd tot de concentratiefactor 5 onder bedrijfsomstandigheden van 50°C, gemiddelde drukverschil van 0,2 MPa en de stroomsnelheid van 1,6 m/sec. De concentratie en de DF behandeling werden op dezelfde wijze als in voorbeeld 7 uitgevoerd. Ten gevolge van de concentratie met een concentratiefactor 5 door middel van de UF behandeling waren de overgangsverhoudingen van α-La en β-Lg in het filtraat 21,8# respectievelijk 3.5# en de verhouding α-La/P-Lg die oorspronkelijk 0,33 was, was toegenomen tot 2,32 waaruit een sterke concentratie van α-La in het filtraat blijkt.

De door de DF behandeling verkregen overgangsverhouding van α-La en β-Lg in het filtraat waren 22,8% respectievelijk 2,9% en de verhouding van a-La/^-Lg was 2,60 waaruit de produktie van een filtraat met een hoge α-La concentratie blijkt.

Concluderende hebben de bovengenoemde behandelingen dat is de UF behandeling met de concentratiefactor 5 en de DF behandeling met concentratiefactor 1 ongeveer 39.1% α-La en 6,5% β-Lg in het filtraat doen overgaan, waaruit de overgang blijkt van een grotere hoeveelheid a-La vergeleken met β-Lg dan in voorbeeld 7·

Voorbeeld 9

Concentratie en zuivering van proteïnen werden uitgevoerd met 150 kg van het aan α-La verrijkte filtraat dat verkregen was volgens de voorbeelden 7 en 8. De samenstelling (gew.%) van het filtraat dat behandeld werd was als volgt:

Totaal vaste stof 4,08

Proteïnen (Nx6,38) 0,29 (Zuivere proteïnen 0,07)

Vetten 0

Suikers 3.^7

As 0,32 pH 6,5

Het bovengenoemde filtraat werd geconcentreerd (concentratiefactor: 50) met het UF apparaat Lab-20 (handelsmerk, een produkt van Dow Chemical Co.) waarin een UF membraan GR 81 PP (handelsmerk, vervaardigd door Dow Chemical Co.) met een fractioneel molecuulgewicht van 6.000 Da en een oppervlak van 0,36 m2 was gemonteerd, waarbij 3 kg niet doorgelaten produkt werd verkregen. De samenstelling (gew.%) van het niet doorgelaten produkt was:

Totaal vaste stof gehalte 17,8

Proteïnen (Nx6,38) 5,22 (Zuivere proteïnen 3,50)

Vetten 0

Suikers 10,38

As 1,58 pH 6,2

De concentraties van α-La en β-Lg in dit niet doorgelaten produkt die bepaald waren door SDS-PAGE analyse waren 2,03# respectievelijk 0,74# met een a-La/^-Lg verhouding die dezelfde was als in het filtraat voor de behandeling.

Teneinde de proteïneconcentratie verder te verhogen werd het niet doorgelaten produkt onderworpen aan een DF behandeling (concentratiefactor: 1) door 9 kg (equivalent met 3 maal de hoeveelheid niet doorgelaten produkt) gedeïoniseerd water toe te voegen. Het daarbij verkregen niet doorgelaten produkt (3 kg) had de volgende samenstelling (gew.#)

Totaal vaste stof gehalte 6,02

Proteïnen (Nx6,38) 4,02 (Zuivere proteïnen 3.50)

Vetten 0

Suikers 1,3

As 0,80 pH 6,8

Uit de bovenstaande samenstelling blijkt dat de hoeveelheid proteïnen in de totale hoeveelheid vaste stoffen 66,8# was.

De concentraties aan α-La en β-Lg in dit tegengehouden produkt zoals bepaald door middel van SDS-PAGE analyse waren waren 2,02# respectievelijk 0,72# waarbij de a-La^-Lg verhouding dezelfde was gebleven als in het tegengehouden produkt voor de behandeling.

Voorbeeld 10

Het volgens voorbeeld 9 verkregen tegengehouden produkt (totaal vaste stoffen: 17,18#, proteïnen: 5,22#, vetten: 0#, suikers: 10,38#, as:1,58#) werd volgens een gebruikelijke methode ontzouten en in 172,3 kg van het ontzouten tegengehouden produkt (totaal vaste stoffen: 14,70#, proteïnen: 4,70#, vetten: 0#, suikers: 9,90#, as: 0,10#) werden 6,4 kg caseïne, 25,1 kg lactose en 2 kg vitaminen en mineralen opgelost. Het mengsel werd met 27,6 kg plantenolie gemengd om het te homogeniseren. De zo verkregen oplossing werd gesteriliseerd, geconcentreerd en op gebruikelijke wijze gedroogd waarbij 100 kg van een vervangingsmiddel voor moedermelk werden verkregen.

Voorbeeld 11 19.3 kg taptemelkpoeder, 23,9 kg lactose en 0,8 kg vitaminen en mineralen werden opgelost in 199,9 kg ontzouten tegengehouden produkt van voorbeeld 10. Het mengsel werd gemengd met 27,7 kg plantenolie om het te homogeniseren. De zo verkregen oplossing werd gesteriliseerd, geconcentreerd en volgens gebruikelijke methoden gedroogd waarbij 100 kg van een vervangingsmiddel voor moedermelk werden verkregen.

Voorbeeld 12 8,2 kg dextrine en 1,6 kg vitaminen en mineralen werden opgelost in 493 kg van het ontzouten tegengehouden produkt van voorbeeld 10. Het mengsel werd gemengd met 16,4 kg plantenolie om het te homogeniseren. De zo verkregen oplossing werd gesteriliseerd, geconcentreerd en volgens gebruikelijke methoden gedroogd waarbij 100 kg van een voedzaam voedingspoeder werden verkregen.

Vanzelfsprekend zijn talrijke modificaties en variaties van de onderhavige uitvinding in het licht van de bovenstaande uiteenzettingen mogelijk. Het zal daarom duidelijk zijn dat binnen het kader van de bijbehorende conclusies de uitvoering anders kan worden toegepast dan op de specifiek hierin beschreven wijze.

Claims

1. Werkwijze voor de bereiding van een melkfractie met een hoog a-lactalbumine gehalte die bestaat uit het onderwerpen van melk die een warmtebehandeling heeft ondergaan of ondergaat aan een dwarsstroom microfilterbehandeling of een ultrafilterbehandeling waarbij een membraan wordt toegepast met een fractioneel molecuulgewicht van meer dan 50-000 Da, waardoor als filtraat een melkfractie met een hoog a-Lactalbuminegehalte wordt afgescheiden en gewonnen.

2. Werkwijze volgens conclusie 1 waarbij de melk, die een warmtebehandeling heeft ondergaan, gekozen is uit de groep die bestaat uit gepasteuriseerde melk, ingedikte melk, door verwarmen geconcentreerde melk en voorverwarmde verse melk.

3- werkwijze volgens conclusie 1 waarbij de melk die een warmtebehandeling heeft ondergaan bij 70°C of hoger en gekoeld is tot 69°C of lager, onderworpen wordt aan de dwarsstroommicrofilterbehandeling of de ultrafilterbehandeling.

4. Werkwijze volgens conclusie 1 waarbij de melk onderworpen wordt aan een!, dwarsstroommicrofilterbehandeling met toepassing van een membraan dat bij een temperatuur van 70°C of hoger warmtebestendig is.

5. Werkwijze volgens conclusie 1 waarbij de melk onderworpen wordt aan een ultrafilterbehandeling met een membraan dat bij een temperatuur van 70°C of hoger warmtebestendig is.

6. Werkwijze volgens conclusie 1 waarbij de dwarsstroommicrofilterbehandeling uitgevoerd wordt met een keramisch membraan of een polymeer membraan met een poriëngrootte van 0,05-1,0 pm met een drukverschil over het membraan van minder dan 0,5 MPa met een stroomsnelheid over het membraan van meer dan 0,5 m/sec.

7- Werkwijze volgens conclusie 1 waarbij de ultrafilterbehandeling uitgevoerd wordt met een keramisch membraan of een polymeer membraan onder een drukverschil over het membraan van minder dan 0,5 MPa en met een stroomsnelheid over het membraan van meer dan 0,5 m/sec.

8. Werkwijze voor de bereiding van een melkfractie met een hoog a-lactalbuminegehalte die bestaat uit het onderwerpen van melk die aan een warmtebehandeling is onderworpen of wordt onderworpen, aan een dwarsstroommicrofilterbehandeling of een ultrafilterbehandeling om een niet doorgelaten produkt en een filtraat te verkrijgen, het onderwerpen van het niet doorgelaten produkt aan een dia-filterbehandeling en het bij elkaar voegen van het filtraat van de dia-filterbehandeling en het filtraat dat verkregen is door de dwarsstroommicrofilterbehandeling of de ultrafilterbehandeling.

9· Werkwijze volgens conclusie 8 die verder bestaat uit het onderwerpen van het verenigde filtraat van de dia-filterbehandeling en de dwarsstroommicrofilterbehandeling aan een ultrafilterbehandeling met een membraan met een fractioneel molecuulgewicht van 140.000 Da of minder.

10. Een melkpoederfractie met een hoog α-La gehalte die bereid is door het drogen van een melkfractie die verkregen is volgens een van de werkwijzen volgens de conclusies 1-9 door middel van sproeidrogen of vriesdrogen.

11. Een vervangingsmiddel voor moedermelk of een voedzame samenstelling voor mensen of dieren die de melkfractie bevat die bereid is volgens een van de werkwijzen volgens conclusies 1-9 of de melkpoederfractie volgens conclusie 10, bevat.