本发明的主题是一种以纤维为基础的营养组合物。
根据一个美国专家委员会的观点(Pilch S.M.,Physiological effects and health consequences of dietary fiber- F.B.A,223,84,2059-Bethesda,MD Federation of American Societies for Experimental Bio1.,1987),在健康人日常食物定 额中,饮食纤维的数量应该在27到40克之间。
饮食纤维可以,尤其是,根据它们的性质和它们的化学和物理结 构,根据它们在胃肠运输期间的可消化性或根据它们在胃肠运输期间 的生理性质进行分类。
在化学上,饮食纤维是由多糖或木质素组成的。这些化合物在胃 肠运输过程中不被内源分泌物水解(T.Schweizer et al.,The Physiological and nutritional importance of dietary fibres,Exprientia,44,P 182-186,1991)。
这些饮食纤维的多糖组分可以是植物膜多糖,尤其是纤维素、半 纤维素或果胶,或其它不被消化酶水解的细胞间多糖,例如抗性淀粉, 半乳甘露聚糖或菊粉(Quemener et al.,Determination of inulins and oligofructoses in food products and integration in the AOAC methods for measurement of total dietary fibres, Lebensm.Wiss.u.Technol.,27,P 125-132,1994)。
按照其生物学和物理化学性质,饮食纤维被分成两类,不溶性纤 维和可溶性纤维。
不溶性纤维,例如纤维素,玉米纤维或不溶性大豆纤维,基本上 具有一种机械作用。它们通常仅稍微地被肠道菌群酵解并且有助于减 少肠道运输的持续时间(Scheppach et al.,Addition of dietary fiber to liguid formula diets,JPEN,14,P 202-209,1990)。
可溶性纤维,例如果胶,菊粉或抗性淀粉,是肠道菌群非常好的 发酵底物。这种发酵的结果是脂肪酸的释放,尤其是结肠中的短链脂 肪酸,它具有降低结肠中的pH值和控制结肠中致病细菌的生长和发展 的效果。
EP0 591267描述了一个营养产品的纤维系统,包括按其质量比5 -50%的阿拉伯胶,5-25%的羧甲基纤维素钠和45-80%的蒸麦外 壳纤维。
而且,已经证明经过肠道途径服用不具饮食纤维的组合物会在病 人中引起肠道紊乱,例如腹泻或便秘(Palacio et al.,Nutrition in Clincal Practice,5,P 99-106,1990)。
因而,EP 756 828描述了一种以纤维为基础的组合物,尤其为肠 营养设计,使帮助维持良好的肠道功能成为可能。此组合物可以是液 体形态或干粉形态,每2000Kcal含有15-50%可溶性饮食纤维多 糖,15-45%不溶性饮食纤维多糖和8-70%寡糖或抗性淀粉。它也 可以含有碳水化合物和/或脂肪和/或蛋白质物质。
本发明的目的是提供一种以纤维为基础的营养组合物,它在可溶 性纤维和不溶性纤维的比例上具有良好的平衡,具有有利的粘度和良 好的贮存稳定性。而且,本发明中的组合物试图作用于完整的胃肠系 统,在胃、小肠和结肠的水平上。
为达到此结果,本发明中的纤维为基础的营养组合物包括至少一 种由豌豆内部纤维(pea internal fibers),豌豆外壳纤维(Pea external envelope fibres)和菊粉(inulin)组成的纤维混合物。
惊奇地观察到有以天然饮食纤维为基础这一优势的本发明中的组 合物,一方面具有良好的机械特性例如尤其是减少胃肠运输的持续时 间,另一方面具有良好的营养和生物特性例如尤其是释放短链脂肪 酸,使尤其是在肠道粘膜水平上保持细菌平衡和避免致病菌的生长和 发展成为可能。
本发明中的纤维混合物可以含有20-50%豌豆内部纤维,20-40 %豌豆外壳纤维和20-60%菊粉。
豌豆内部纤维是由15%纤维素,45%半纤维素和40%果胶组成的 纤维。占不溶性部分的66%豌豆内部纤维,一方面具有一种作用于胃 肠运输持续时间的机械作用,另一方面具有营养和生物作用,因为这 些纤维被肠道菌群酵解并使短链脂肪酸得到释放。这些短链脂肪酸的 释放导致了结肠中pH值的降低,因而导致了结肠中致病菌株的生长和 发展的减少。脂肪酸的释放对于弥补抗生素的副作用是非常重要的, 因为在抗生素治疗过程中肠道菌群不再履行其功能,而含有可溶性部 发的高纤维食物使克服这一问题成为可能。而且,短链脂肪酸的释放, 例如丁酸,引起结肠中水分和钠离子的吸收,使增加抗腹泻作用成为 可能。再者,丁酸是结肠细胞的高能量底物。
豌豆外壳纤维由68%纤维素,25%半纤维素和7%木质素组成。 它们构成了10%可溶性部分和90%不溶性部分。它们一方面在肠道中 具有保持水分的作用,另一方面在胃肠运输过程中具有机械作用。
菊粉纤维是可溶性纤维,存在于多种植物中例如芦笋,菜蓟,洋 葱,小麦或菊苣。菊粉纤维不在小肠中消化。它们在结肠中被酵解。 菊粉纤维在消化系统中的主要作用是,例如,减少肠道运输的持续时 间,降低血糖水平,降低血液中脂类的含量,降低结肠中的pH值,减 少便秘现象和双裂效果(bifidogenic effect)。因而,菊粉纤维可 被双歧杆菌酵解,结果增加了这些细菌在肠道菌群中的浓度并且减低 了肠道菌群中的肠细菌,尤其是梭状芽胞杆菌的浓度。
本发明中的组合物可以包括,例如,1-5%纤维混合物,15-30 %蛋白质,40-65%碳水化合物,15-20%脂类,1-2%维生素和/ 或0.5-0.8%矿物盐。
在本发明的组合物中,菊粉可以被寡糖或寡糖混合物代替。寡糖 可以是,例如,半乳糖-寡糖,果糖-寡糖,木糖-寡糖或淀粉的寡 聚衍生物。
此组合物可被试图用于,例如,肠营养。它具有可溶性饮食纤维 和不溶性饮食纤维之间的良好的平衡。而且,此组合物可以容易地通 过肠途径给药,或通过重力,利用适于良好营养服用的稳定的流速, 或通过泵系统。事实上,一方面如果流速太慢,构成肠营养组合物的 食物产品的增效作用会失去,而另一方面如果流速太高,会引起吸收 和耐受性紊乱。
试图用于肠营养此组合物可以是一种组合物,它包括一种具有, 例如,45-55%比例的可溶性部分和45-55%的不溶性部分的纤维混 合物。此比例使最大限度地利用这两部分各自的优势成为可能。
再者,为肠营养设计的此组合物可以具有低于例如12cp的粘度, 例如在Rheomate型粘度计的帮助下可以测定出剪切力,从而由此数值 计算出粘度水平。
本发明中的营养组合物在以下的物理化学数据和以下的应用实例 的帮助下,进行了更加详细的描述。
试验1:一种以豌豆内部纤维,豌豆外壳纤维和菊粉为基础的营 养组合物的物理化学分析
制备一种本发明中的以纤维为基础的营养组合物。
为此目的,将5g/l的豌豆内部纤维,5g/l的豌豆外壳纤维和5g/l 的菊粉于65-70℃混合在脱矿质水中。
将此混合物打散5分钟,通过一个胶体磨后贮存于搅拦的罐中。
同时,通过将39g/l的脂类混合物与1.4g/l的乳化剂硬脂酸甘油 混合起来制备一种前制乳浊液。
然后将此前制乳浊液与纤维混合物混合。为此目的,将它们通过 胶体磨。
从而获得一种冷却到60℃的乳浊液。
经过乳化阶段后,加入37.5g/l的蛋白质混合物,125g/l的碳水 化合物以及300g/l的各种矿物盐的混合物,以便产生出均质的制备 物。
通过在25℃混合2g/l的维生素到脱矿质水中制备一种维生素的 水溶液。
将此维生素的水溶液加入到制备物中。
获得一种本发明中的营养组合物,其pH值被调至7.1。
此营养组合物在150℃下热处理6秒钟,然后,在6℃贮存。
在室温下贮存一个月后,测定营养组合物的颗粒大小,粘度,质 地及稳定性。此外,对营养组合物的口味进行评价。
所有这些测量值都被列于以下表工中。
表I 测量 颗粒大小 <50μm 粘度(1.5%组合物) 6cp 质地 奶油般的 口味值 中性 稳定性(在室温下贮存一 个月后测其沉淀物) 良好 表I中的测试结果表明本发明中的组合物具备非常适合于在肠营 养领域中使用的特点。事实上,由于其低粘度,此组合物很适合于通 过重力进行作用。而且,此组合物具有非常好的稳定性。在室温下贮 存一个月后,没有发现沉淀物存在。
实施例1
制备一种本发明中的为肠营养设计的营养组合物。
为此目的,按试验1中描述的方式制备一种组合物。
此组合物在无菌环境中被分装到200ml的塑料袋中,密封后在10 ℃贮存。
然后,将这些袋子中中的组合物通过重力由肠途经给病人服用。 因为其合适的粘度,此组合物具有适合于良好的营养服用的均匀流 速。
实施例2
制备一种富含纤维的甜点奶油。
为此目的,一种由1.03kg豌豆内部纤维,0.55kg豌豆外壳纤维 和0.55kg菊粉组成的纤维混合物于70℃在混合器中通过搅拌被混入 20升脱矿质水中。此纤维混合物保持搅拌5分钟使其成为水合物。然 后,此纤维混合物在室温下保存。
然后,在混合器中于70℃制备一种含有10升脱矿质水,0.3kg 硬脂酸甘油,2.13kg黄油和5.95kg脱脂奶粉的组合物。
将此混合物在胶体磨中研磨以产生前制乳浊液。
仍然通过搅拌,将5.95kg脱脂奶粉混入加热至70℃的3升脱矿 质水中,然后合并到事先已加入水合纤维混合物的前制乳浊液中。
通过搅拌将加热至70℃的24升脱矿质水加入到上述整个溶液 中,随后再加入0.12kg角叉藻聚糖,6.5kg蔗糖,0.65kg葡萄糖浆, 1.7kg修饰淀粉,6.25kg牛奶蛋白质,76g氯化镁,5.4g硫酸铁,4g 硫酸锌,55g β-胡萝卜素,0.16kg香草调料,20g维生素混合液, 40g抗坏血酸钠,0.65kg脱水葡萄糖浆和0.66kg磷酸氢二钠。
然后,调至每100g脱矿质水中29g将干提取物回收。
然后,将得到的产物除气至-500mbar并且在管状灭菌器中于150 ℃杀菌7秒钟。如此生产出的甜点奶油随后被冷却至17℃并且包装到 密封的125g装的塑料罐中。
实施例3
制备一种以苹果为基础的,富含纤维的谷物块。
为此目的,将一种含有200g大豆卵磷脂,3.7kg葵花油和3.7kg 豆油的混合物加热至40℃。
一种温度为90℃且含有10.5kg寡果糖浆,9.6kg葡萄糖浆和3kg 果糖的混合物被加入到上述油类混合物中。
从而,整个获得的混合物被混合至温度为75℃。
然后,加入5.7kg牛奶蛋白质,6.25kg豌豆内部纤维,3kg菊粉, 545碳酸钙,1.5kg苹果粉,3kg脱水苹果,145.1g维生素,500g明 胶,1.5kg苹果调料,16g浸出蛋白质混合物,10kg大豆和5kg小麦 胚芽。
然后将此混合物在旋转的带凹槽的滚轴间压紧以便形成连续的条 状产品,将其经过通风冷却通道进行冷却,最后切割成每个13mm厚, 60mm宽和90mm长的棒。
将每个块包装在密封的袋子中。