用于对人乳进行巴氏消毒的设备和方法技术

本发明专利技术涉及用于通过使乳制品暴露于UV并赋予乳制品以旋涡流动来灭活人乳制品中的生物污染物的方法和设备。所述暴露灭活乳制品中的污染物或降低其量；并且乳制品中存在的生物活性成分的活性不显著降低。所述污染物可选自包含以下的组：大肠杆菌(E.coli)、葡萄球菌属(Staphylococcus spp.)、链球菌属(Streptococcus spp.)、芽孢杆菌属(Bacillus spp.)、肠球菌属(Enterococcus spp.)和肠杆菌属(Enterobacter spp.)、巨细胞病毒、人免疫缺陷病毒或嗜人T淋巴细胞病毒。所述生物活性成分可以是碳水化合物、脂质、蛋白质、脂肪酸、酶、抗体、生长因子、细胞因子、趋化因子、激素、抗微生物化合物或代谢物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于对人乳进行巴氏消毒的设备和方法
本专利技术涉及用于灭活人乳制品中的生物污染物的方法和设备。
技术介绍
巴氏消毒是指杀死或灭活食品(通常是液体)中存在的微生物以防止食品因食品中微生物的生长而腐败的方法。巴氏消毒通过将食品加热至特定的温度并持续特定的时间段以减少食品中的存活微生物数目来进行。这种方法被称为热巴氏消毒法。牛乳的热巴氏消毒法已使用了一百多年。两种常见的热巴氏消毒法包括使乳短时间暴露于高温，之后立即冷却。第一种热巴氏消毒法被称为高温短时(HighTemperatureShortTime，HTST)，其中使乳暴露于约72℃的温度15秒至20秒。第二种热巴氏消毒法被称为低温长时(lowtemperaturelongtime，LTLT)或“保温”(“Holder”)巴氏消毒法，其中将乳加热至62.5℃并保持30分钟。只有这些是得到普遍认可的技术。目前，热巴氏消毒法是唯一用于人乳的巴氏消毒法，并且目前被应用于建立乳库，在所述乳库中，乳被捐赠、筛选以及当不能从婴儿母亲获得乳时供应给婴儿。人乳极少是无菌的。目前，多个乳库中收集的乳有约15％因其含有病原性细菌而不得不丢弃，所述病原性细菌例如金黄色葡萄球菌(S.aureus)、肠杆菌科(Enterobacteriaceae)和肠球菌(Enterococci)。约6％因细菌总数超过100,000菌落形成单位(CFU/ml)而不得不丢弃。此外，人免疫缺陷病毒(HIV)、巨细胞病毒(CMV)、嗜人T淋巴细胞病毒(HLTV)以及另一些病毒可通过人乳传播并引起感染和疾病。再者，在经历热巴氏消毒后仍存活的耐热性孢子也可介导疾病的传播。可通过HTST或LTLT方法对人乳进行巴氏消毒。保温巴氏消毒法能够引起人乳中的多种细菌物种减少5-log10，这些细菌物种包括大肠杆菌(Escherichiacoli)、表皮葡萄球菌(Staphylococcusepidermidis)、阴沟肠杆菌(Enterobactercloacae)、蜡样芽胞杆菌(Bacilluscereus)和金黄色葡萄球菌(Staphylococcusaureus)(CzankC，等，PediatricResearch2009；66：374-379)。因此，热巴氏消毒法使经由人乳传播疾病的风险最小化。然而，重要的是，当对人乳进行热巴氏消毒时，其中存在的热不稳定性生物活性成分可被改变或者从乳中损失。因此，需要提供改进的人乳的巴氏消毒方法，所述方法足以灭活生物污染物而不改变或灭活重要的生物活性成分。紫外(UV)光处理已被应用于对饮用水、啤酒、酒和果汁、切开的和完整的果实进行巴氏消毒和去污，并且还被应用于净化空气和包装新鲜食品。物质的UV暴露或UV处理被归类为非热灭菌法。本领域中的某些人将这种方法称为“UV巴氏消毒法”或“低温巴氏消毒法(ColdPasteurization)”。紫外光被定义为波长短于可见光但长于X-射线的电磁辐射。对液体而言，有效进行巴氏消毒的UV处理需要足够的剂量，即将生物污染物充分地暴露于UV。UV穿透液体的程度取决于该液体的溶解度、密度和浊度。此前的研究已证明UV处理可用于降低不透明液体的微生物负荷。然而，乳难以用UV进行处理，因为其在254nm的波长下具有300cm-1的高吸收系数，而相比之下饮用水和啤酒的吸收系数分别为0.1cm-1和20cm-1。实际上，已开发了多种流通式反应器以确保在需要处理大体积液体时以及当待处理的液体是混浊的并且光穿透受到限制时实现充分的UV暴露。这样的流通式反应器被设计成将液体铺成薄层或膜，或者可替选地，赋予液体湍流从而使其围绕UV源流动，由此使生物污染物暴露于不透明液体与光子源之间界面处的光子。美国专利5,675,153、5,567,616、6,540,967和6,576,201以及WO01/37675中对这样的设备进行了描述。然而，仍然存在很多与用于对牛乳或果汁进行巴氏消毒之现有方法和设备有关的缺点，这些缺点导致它们不能应用于对人乳进行巴氏消毒。首先，现有的方法针对于处理大体积乳，而这需要将其从来源泵送至UV反应器，并随后使其再循环或通过多个反应器。人乳只能以小体积进行收集，而这样的小体积可能在这些大反应器中损失。其次，与需要泵送乳通过反应器有关的其他问题包括：乳在设备的某些区域中停滞，其允许生物污染物集合和生长；乳固体沉积在反应器的表面上，其可导致UV穿透的阻抗和难以清洁该设备；以及乳被赋予不期望的特性，例如因向乳施加湍流而导致由乳脂肪球的聚结形成黄油。此外，这些设备难以维护。希望具有可由母乳喂养之母亲、乳库、医院和其他临床环境中方便使用的对小体积人乳制品进行巴氏消毒的方法及用于所述方法的设备。这样的方法和设备提供了放心，因为其表明可方便地对乳进行巴氏消毒。对人乳进行巴氏消毒之现有方法所面临的另一个问题是人乳中存在的多种重要生物活性成分的活性降低和/或丧失。目前，用于对人乳进行巴氏消毒的方法(例如保温巴氏消毒法)旨在降低人乳中的细菌负荷而不考虑使乳中的重要生物活性成分维持在有效水平。人乳的巴氏消毒法以由乳品工业开发的技术为基础。乳品工业的目标是降低牛乳中的酶活性以增加自身的寿命。而在人乳中，需要酶活性来将人乳的全部益处转移至婴儿。已显示，人乳抑制大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和假丝酵母属(Candidasp)的生长。认为人乳的这种抑菌特性主要是由免疫蛋白引起，所述免疫蛋白包括乳铁蛋白、溶菌酶和slgA。乳铁蛋白是一种铁结合蛋白，其降低铁依赖性病原体(例如大肠杆菌)所需之游离铁的可利用性从而抑制其生长并通过与细菌细胞表面上之脂多糖的脂质A部分结合来破坏细菌细胞膜。溶菌酶通过催化N-乙酰葡糖胺与N-乙酰胞壁酸之间的特定键水解来裂解大多数革兰氏阳性细菌(例如金黄色葡萄球菌)的细胞壁。尽管溶菌酶单独是抑菌的，但是体外研究显示在存在乳铁蛋白的情况下，其也是杀菌的并且可杀死一些革兰氏阴性菌。分泌性IgA(slgA)是一种抗体，其响应母亲和婴儿所暴露于的病原体而特异性地分泌，并由此提高婴儿的免疫防御系统。与其他免疫球蛋白相比，slgA因其对蛋白水解酶具有抗性而更能够存留在肠道中。尽管slgA在人乳中没有已知的抗菌活性，但是其增强乳铁蛋白和溶菌酶的抗菌活性并且其在被消化时在婴儿的免疫防御中发挥重要作用。使用热巴氏消毒法可不利地影响这些生物活性成分的活性和保留。因此，需要提供克服了当前所采用方法所面临的问题同时保持了生物活性成分的改进的人乳制品的巴氏消毒方法。对文献、法令、材料、设备、制品等的讨论仅仅是出于提供本专利技术之背景的目的而包括在本说明书内。并非暗示或表明任何或所有这些内容因为其在本申请各项权利要求的优先权日之前就已存在而构成了现有技术基础的一部分或者是本专利技术相关领域中的公知常识。当本说明书(包括权利要求书)中使用术语“包含/包括”时，应将它们解释为说明所述特征、整体、步骤或成分的存在，但不排除一个或更多个其它特征、整体、步骤或成分或其组的存在。
技术实现思路
需要对人乳进行巴氏消毒以降低疾病从乳传播至接受者的风险。此外，需要足以灭活人乳中的生物污染物并同时保护或保留人乳中存在的重要生物活性成分之活性的能力。因此，在本专利技术的一个方面中，提供了灭活人乳制品中存在的生物污染本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于灭活人乳制品中的生物污染物或降低其量的方法，其包括使所述乳暴露于波长为200nm至280nm的紫外光(UV)并赋予所述乳制品旋涡流动以促进污染物暴露于所述UV光；其中所述暴露灭活所述乳制品中的污染物或降低其量；并且其中所述乳制品中存在的生物活性成分的活性不显著降低。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.12.18 AU 2012905577;2013.04.24 AU 20139014381.用于灭活人乳制品中的生物污染物或降低其量的方法，其包括使所述乳暴露于波长为250nm至270nm的紫外光(UV)并赋予所述乳制品旋涡流动以促进污染物暴露于所述UV光；其中所述暴露灭活所述乳制品中的污染物或降低其量；并且其中所述乳制品中存在的生物活性成分的活性不显著降低。2.根据权利要求1所述的方法，其中通过涡旋来赋予所述乳所述旋涡流动。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述UV的波长为254nm。4.根据权利要求1所述的方法，其中使用搅拌装置来赋予所述旋涡流动。5.根据权利要求4所述的方法，其中以足以使所述生物污染物暴露于所述UV光而不显著降低生物成分之活性的速度来赋予所述旋涡流动。6.根据权利要求1所述的方法，其中生物污染物的量被灭活或降低至少1个Log10单位。7.根据权利要求1所述的方法，其中向所述乳施加的UV的剂量为100J/l至10000J/l。8.根据权利要求1所述的方法，其中所述污染物选自包含以下的组：大肠杆菌(E.coli)、葡萄球菌属(Staphylococcusspp.)、链球菌属(Streptococcusspp.)、芽孢杆菌属(Bacillusspp.)、肠球菌属(Enterococcusspp.)和肠杆菌属(Enterobacterspp.)、巨细胞病毒...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢卡斯·克里斯藤，
申请(专利权)人：卡拉格股份公司，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH