(57)【要約】  乳児用調製粉乳および成人用粉末栄養製品を含む粉末栄養製品を、押出法を使用して製造する方法が開示される。この方法は、製造中押出機において超音波エネルギーを利用することを含む。押出機への超音波エネルギーの適用は、原材料中に存在する脂肪小球が、供給ストリームに存在する水和タンパク質によって効率的に乳化されるため、生成した押出粉末製品は、少ない遊離脂肪量を有し、酸化および酸敗を受けにくく、実質的な脂肪分離なしに再溶解できる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
押し出された粉末栄養製品を製造する方法であって、
タンパク質と炭水化物を含む乾燥混合物、および水と脂肪とを含む液体を準備するステップ、
乾燥混合物および液体を接触させて、スラリーを生成するステップ、
スラリーを超音波支援押出機中へ送り込んで、脂肪を水和タンパク質で乳化させるステップ、
スラリーを押し出して、ペレットを製造するステップ、ならびに
ペレットを乾燥させ粉砕して、粉末栄養製品を製造するステップ
を含み、粉末栄養製品が、粉末栄養製品の重量に対して５％未満の遊離脂肪量を含む、
方法。
【請求項２】
超音波支援押出機が、約３０キロヘルツ未満、約２０キロヘルツ未満、および約１５キロヘルツ未満からなる群から選択された周波数を有する超音波エネルギーを受ける、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
１種または複数の追加成分が、乾燥および粉砕の前に、押し出されたペレット中へ混合される、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
１種または複数の成分が、プロバイオティクス、プレバイオティクス、ビタミンおよびこれらの組合せから選択される、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
乾燥混合物が、さらにミネラルを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
乳児用調製粉乳の重量に対して５％未満の遊離脂肪量を有する押し出された乳児用調製粉乳を製造する方法であって、
タンパク質と炭水化物を含む乾燥混合物をプレコンディショナー中へ導入するステップ、
水と脂肪とを含む液体を前記プレコンディショナー中へ導入するステップ、
乾燥混合物および液体を接触させて、スラリーを生成するステップ、
スラリーを超音波支援押出機中へ送り込んで、脂肪を水和タンパク質で乳化させるステップ、
スラリーを押し出して、ペレットを製造するステップ、ならびに
ペレットを乾燥させ粉砕して、乳児用調製粉乳を製造するステップ
を含み、乳児用調製粉乳が、約１０％から約３５％の脂肪、約５％から約３５％のタンパク質、約３０％から約８５％の炭水化物、および約２％から約５％の水を、いずれも乳児用調製粉乳の重量に対して含む、
方法。
【請求項７】
乳児用調製粉乳における遊離脂肪量が、乳児用調製粉乳の重量に対して約１％から約３％である、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
乳児用調製粉乳が、約２５％から約３０％の脂肪、約８％から約１２％のタンパク質、約４５％から約６０％の炭水化物、および約２％から約５％の水を、いずれも乳児用調製粉乳の重量に対して含む、請求項６に記載の方法。
【請求項９】
超音波支援押出機が、約３０キロヘルツ未満、約２０キロヘルツ未満、および約１５キロヘルツ未満からなる群から選択された周波数を有する超音波エネルギーを受ける、請求項６に記載の方法。
【請求項１０】
１種または複数の追加成分が、乾燥および粉砕の後に、押し出されたペレット中に混合される、請求項６に記載の方法。
【請求項１１】
乳児用調製粉乳が、１から６までの粒スケール上で４以下の粒レベルを有する、請求項６に記載の方法。
【請求項１２】
成人用粉末栄養製品の重量に対して５％未満の遊離脂肪量を有する成人用粉末栄養製品を製造する方法であって、
タンパク質と炭水化物を含む乾燥混合物をプレコンディショナー中へ導入するステップ、
水と脂肪とを含む液体を前記プレコンディショナー中へ導入するステップ、
乾燥混合物および液体を接触させて、スラリーを生成するステップ、
スラリーを超音波支援押出機中へ送り込んで、脂肪を水和タンパク質で乳化するステップ、
スラリーを押し出して、ペレットを製造するステップ、ならびに
ペレットを乾燥させ粉砕して、成人用粉末栄養製品を製造するステップ
を含み、成人用粉末栄養製品が、約０．５％から約２０％の脂肪、約１０％から約９０％のタンパク質、約５％から約４０％の炭水化物、および約２％から約５％の水を、いずれも成人用粉末栄養製品の重量に対して含む、
方法。
【請求項１３】
成人用粉末栄養製品における遊離脂肪量が、成人用粉末栄養製品の重量に対して約１％から約２％である、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
成人用粉末栄養製品が、約２％から約５％の脂肪、約４０％から約７５％のタンパク質、約１０％から約２５％の炭水化物、および約２％から約５％の水を、いずれも成人用粉末栄養製品の重量に対して含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
成人用粉末栄養製品が、１から６までの粒スケール上で４以下の粒レベルを有する、請求項１２に記載の方法。
【請求項１６】
乳児用調製粉乳の重量に対して５％未満の遊離脂肪量を有する押し出された乳児用調製粉乳を製造する方法であって、
タンパク質および水をプレコンディショナー中へ導入するステップ、
脂肪をプレコンディショナー中へ導入するステップ、
０重量％から約８０重量％の炭水化物を前記プレコンディショナー中へ導入するステップ、
タンパク質、水、脂肪および炭水化物を接触させて、スラリーを生成するステップ、
スラリーを第１の超音波支援押出機中へ送り込んで、脂肪を水和タンパク質で乳化するステップ、
残余の炭水化物、ビタミンおよびミネラルを、第１の超音波支援押出機の放出物を送り込む第２のプレコンディショナー中へ導入して、第２のスラリーを生成するステップ、
第２のスラリーを超音波により押し出してペレットを製造するステップ、ならびに
ペレットを乾燥させ粉砕して、乳児用調製粉乳を製造するステップ
を含み、乳児用調製粉乳が、約１０％から約３５％の脂肪、約５％から約３５％のタンパク質、約３０％から約８５％の炭水化物、および約２％から約５％の水を、いずれも乳児用調製粉乳の重量に対して含む、
方法。
【請求項１７】
乳児用調製粉乳が、約２５％から約３０％の脂肪、約８％から約１２％のタンパク質、約４５％から約６０％の炭水化物、および約２％から約５％の水を、いずれも乳児用調製粉乳の重量に対して含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
乳児用調製粉乳が、１から６までの粒スケール上で４以下の粒レベルを有する、請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
乳児用調製粉乳が、ビタミンおよびミネラルを含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項２０】
押し出された粉末栄養製品を製造する方法であって、
タンパク質と炭水化物を含む乾燥混合物、および水と脂肪とを含む液体を用意するステップ、
乾燥混合物および液体を接触させて、スラリーを生成するステップ、
スラリーを超音波支援押出機中へ送り込んで、脂肪を水和タンパク質で乳化するステップ、
スラリーを押し出して、ペレットを製造するステップ、ならびに
ペレットを乾燥させ粉砕して、乳児用調製粉乳を製造するステップ
を含み、粉末栄養製品が、粉末栄養製品の重量に対して５％未満の遊離脂肪量を含む、
方法。
【請求項２１】
タンパク質と炭水化物を含む乾燥混合物をプレコンディショナー中へ導入するステップ、および水と脂肪とを含む液体を前記プレコンディショナー中へ導入するステップとをさらに含む、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
超音波支援押出機が、３０キロヘルツ未満、２０キロヘルツ未満、および１５キロヘルツ未満からなる群から選択された周波数を有する超音波エネルギーを受ける、請求項２０および２１に記載の方法。
【請求項２３】
１種または複数の追加成分が、乾燥および粉砕の前に、押し出されたペレット中へ混合される、請求項２０から２２に記載の方法。
【請求項２４】
１種または複数の成分が、プロバイオティクス、プレバイオティクス、ビタミンおよびこれらの組合せから選択される、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
粉末栄養製品が、１から６までの粒スケール上で４以下の粒レベルを有する、請求項２０から２４に記載の方法。
【請求項２６】
粉末栄養製品における遊離脂肪量が、粉末栄養製品の重量に対して約１％から約５％である、請求項２０から２５に記載の方法。
【請求項２７】
粉末栄養製品における遊離脂肪量が、粉末栄養製品の重量に対して約１％から約３％である、請求項２０から２６に記載の方法。
【請求項２８】
粉末栄養製品が、約１０％から約３５％の脂肪、約５％から約３５％のタンパク質、約３０％から約８５％の炭水化物、および約２％から約５％の水を、いずれも粉末栄養製品の重量に対して含む、請求項２０から２７に記載の方法。
【請求項２９】
粉末栄養製品が、約２５％から約３０％の脂肪、約８％から約１２％のタンパク質、約４５％から約６０％の炭水化物、および約２％から約５％の水を、いずれも粉末栄養製品の重量に対して含む、請求項２０から２７に記載の方法。
【請求項３０】
粉末栄養製品が、約２６％から約２８％の脂肪、約１０％から約１２％のタンパク質、約５０％から約５５％の炭水化物、および約２％から約５％の水を、いずれも粉末栄養製品の重量に対して含む、請求項２０から２７に記載の方法。
【請求項３１】
粉末栄養製品が、約０．５％から約２０％の脂肪、約１０％から約９０％のタンパク質、約５％から約４０％の炭水化物、および約２％から約５％の水を、いずれも粉末栄養製品の重量に対して含む、請求項２０から２７に記載の方法。
【請求項３２】
粉末栄養製品が、約１％から約１０％の脂肪、約３０％から約８０％のタンパク質、約７％から約３０％の炭水化物、および約２％から約５％の水を、いずれも粉末栄養製品の重量に対して含む、請求項２０から２７に記載の方法。
【請求項３３】
粉末栄養製品が、約２％から約５％の脂肪、約４０％から約７５％のタンパク質、約１０％から約２５％の炭水化物、および約２％から約５％の水を、いずれも粉末栄養製品の重量に対して含む、請求項２０から２７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、粉末栄養製品を製造するための超音波支援押出法に関する。より詳細には、本開示は、超音波支援押出法を用いた、乳児用調製粉乳および成人用粉末栄養製品の双方を含む粉末栄養製品を製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
乳児用調製粉乳および成人用粉末栄養製品の双方を含む粉末栄養製品は、広く市販されており、これらの使用は年々着実に伸びている。こうした製品は、典型的に、脂肪、炭水化物、タンパク質、ビタミンおよびミネラルを含有し、潜在的に、他の栄養上利益のある成分を含有している。使用に先立ち、粉末の調合品または製品は、すぐ飲める液体を生成するために、所定の比で水に再溶解される。
【０００３】
乳児用調製粉乳および成人用粉末栄養製品の双方を含む粉末栄養製品は、約０．５％から約３５％（重量比）の脂肪を一般に含有している。最終製品が安定に（すなわち著しい酸化および酸敗を受けずに）包装され、再溶解されるときに著しい脂肪分離がないように、製造中、脂肪成分は、約０．１ミクロンから２０ミクロンの間の寸法を有する小球へ一般にせん断され、一方、同時に、せん断された脂肪小球を、水和タンパク質および他の追加乳化剤で乳化させる。
【０００４】
このせん断および乳化は、高固型分の水スラリー（すなわち総固型分３０％から６０％）を用意するステップと、このスラリーを、高圧ホモジナイザーを通して、２０００ｐｓｉｇから４５００ｐｓｉｇの間の均質化圧で圧送するステップとによって従来達成されていた。次いでスラリーは、典型的に、総固型分約４５％から６０％になるまで蒸発され、噴霧乾燥される。このことが、貯蔵中に著しい酸化を受けない、再溶解させやすい、安定な脂肪を一般に生成する。
【０００５】
押出法は、必要とされる水およびエネルギーの量を著しく最小限に抑え、乾燥させて粉末材料へと粉砕できるペレットを生成することができる、きわめて効率的な方法として知られているが、押出法は、安定な脂肪のエマルションを伴う最終粉末を製造できないため、乳児用調製粉乳および成人用粉末栄養製品を製造するためには今まで一般に使用されなかった。押出法は、タンパク質を、押出中に使用可能な限られた量の水で適切に水和して、脂肪の小球がこの水和タンパク質で十分乳化されるようにすることが一般にできなかった。押出の前に脂肪小球の適切な乳化がなければ、脂肪は、貯蔵中に酸化および酸敗を受けやすく、再溶解中に脂肪分離が起きやすい。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
したがって、当技術分野に、粉末栄養製品を製造するための効率的な押出法への必要性が存在する。粉末栄養製品が、貯蔵中に酸化および酸敗に抵抗し、再溶解時に脂肪分離に抵抗するのに十分乳化された脂肪を含んでいれば有利である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（発明の要旨）
本開示は、５重量％未満の遊離脂肪量を有する押し出された乳児用調製粉乳を製造する方法に関する。この方法は、タンパク質と炭水化物を含む乾燥混合物をプレコンディショナー中へ導入するステップと、水と脂肪とを含む液体をプレコンディショナー中へ導入するステップと、乾燥混合物および液体を接触させてスラリーを生成するステップと、スラリーを超音波支援押出機中へ送り込んで脂肪を水和タンパク質で乳化するステップと、スラリーを押し出してペレットを製造するステップと、ペレットを乾燥させ粉砕して乳児用調製粉乳を製造するステップとを含む。乳児用調製粉乳は、約１０％から約３５％の脂肪、約５％から約３５％のタンパク質、約３０％から約８５％の炭水化物、および約２％から約３％の水を含み、いずれも乳児用調製粉乳の重量比による。
【０００８】
本開示は、成人用粉末栄養製品の重量に対して５％未満の遊離脂肪量を有する成人用粉末栄養製品を製造する方法にさらに関する。この方法は、タンパク質と炭水化物を含む乾燥混合物をプレコンディショナー中へ導入するステップと、水と脂肪とを含む液体をこのプレコンディショナー中へ導入するステップと、乾燥混合物および液体を接触させてスラリーを生成するステップと、スラリーを超音波支援押出機中へ送り込んで脂肪を水和タンパク質で乳化するステップと、スラリーを押し出してペレットを製造するステップと、ペレットを乾燥させ粉砕して成人用粉末栄養製品を製造するステップとを含む。成人用粉末栄養製品は、約０．５％から約２５％の脂肪、約１０％から約９０％のタンパク質、約５％から約６０％の炭水化物、および約２％から約５％の水を含み、いずれも成人用粉末栄養製品の重量比による。
【０００９】
優れた再溶解性および貯蔵中の酸化安定性のために十分乳化された脂肪を有する乳児用調製粉乳および成人用粉末栄養製品は、超音波エネルギーを押出機へ組み込んだ押出法を利用して調製できることが、予想外にも発見された。超音波支援押出機は、押出物の所望の低温殺菌を達成するために、混合して適切な内部熱発生をもたらす押出機内の適切な背圧を依然として可能にする少ない水分量を使用して適切に水和されたタンパク質で、脂肪成分を十分乳化させる、押出装置内部の適正なエネルギーを提供する。
【００１０】
超音波支援押出機を利用して製造された、乳児用調製粉乳および成人用粉末栄養製品の双方を含む粉末栄養製品は、優れた貯蔵寿命（すなわち安定性）を有し、酸敗へと進む脂肪の酸化に抵抗する。さらに、粉末は、望ましくない脂肪分離を伴う水に、再溶解されやすい。さらに、超音波支援押出機は制御しやすく、タンパク質成分が著しく変性しないため、生成した粉末は１から６のスケール上で４を超えない粒レベルを有する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本開示の方法における使用に適当な超音波支援押出装置を示す略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本開示の乳児用調製粉乳および成人用粉末栄養製品、ならびに対応する製造方法は、十分にタンパク質成分を水和させて脂肪成分を乳化するために超音波エネルギーを組み込んだ押出法を利用して調製された粉末に関する。本開示の粉末および方法の、これらの、および他の、必須または場合による要素または制限は、本明細書において後で詳細に記載する。
【００１３】
用語「粉末栄養製品」は、本明細書で使用する場合、乳児用調製粉乳、成人用粉末栄養製品の双方を含み、粉末栄養製品を一般に含む。
【００１４】
用語「乳児用調製粉乳」は、本明細書で使用する場合、乳児用調製粉乳および幼児用調製粉乳の双方を含み、乳児用調製粉乳は年齢約１歳までの乳児が意図され、幼児用調製粉乳は年齢約１歳から約１０歳までの子どもが意図される。
【００１５】
用語「成人用粉末栄養製品」は、本明細書で使用する場合、成人の健康を一般に維持または改善する調合品を含み、血糖をコントロールする必要がある成人のために設計された調合品を含む。
【００１６】
用語「遊離脂肪量」は、本明細書で使用する場合、乳児用調製粉乳または成人用粉末栄養製品の重量比による、乳化された形態にない脂肪の量を指す。
【００１７】
用語「貯蔵寿命」は、本明細書で使用する場合、これを過ぎると、製品が、販売および／または摂取に適合しないまたは望ましくない、製品の、商業上存続できる生存期間を指す。
【００１８】
すべてのパーセント、部および比は、本明細書で使用する場合、他に特定されない限り、総配合物の重量に対する。すべてのこうした重量は、列挙された成分に関する場合、活性量に基づいており、したがって、他に特定されない限り、市販の材料に含まれていることがある溶媒または副生成物は含まない。
【００１９】
数値範囲は、本明細書で使用する場合、具体的な記載の有無にかかわらず、その範囲内のすべての数字および数字の部分集合を含む。さらに、これらの数的な範囲は、その範囲内のすべての数字および数字の部分集合に関する請求を支持すると理解されるべきである。例えば、１から１０という開示は、２から８、３から７、５から６、１から９、３．６から４．６、３．５から９．９などの範囲を支持すると理解されるべきである。
【００２０】
本開示の、単数の特徴または制限への言及のすべては、その言及がなされた文脈により他に特定されない限り、または明らかに逆の示唆がない限り、対応する複数の特徴または制限を含み、逆もまた然りである。
【００２１】
方法または工程ステップのすべての組合せは、本明細書で使用する場合、言及された組合せがなされた文脈により他に特定されない限り、または明らかに逆の示唆がない限り、任意の順序で行うことができる。
【００２２】
本開示の粉末の様々な実施形態はまた、残余の粉末が、本発明に記載されたすべての必要とされた成分または特徴を依然として含有しているならば、本明細書に記載された任意の、場合による、または選択された必須成分もしくは特徴が実質的になくてもよい。この文脈において、他に特定されない限り、用語「実質的にない」は、選択された粉末が、場合による成分が機能する量よりも少ない量、典型的には０．１重量％未満を含有し、また、こうした、場合によるまたは選択された必須成分の０重量％も含むことを意味する。
【００２３】
本開示の粉末栄養製品および対応する製造方法は、本明細書に記載された本開示の必須要素および制限、ならびに本明細書に記載された、またはさもなければ粉末栄養用途において有用な、任意の、追加または場合による成分、構成要素または制限を、含むことができ、これらからなることができ、またはこれらから実質的になることができる。
【００２４】
製品の形態
本開示の超音波支援押出法を利用して製造された製品は、粉末栄養製品である。これらの製品は、一般に、使用に先立ち、水または他の液体と混合されて再溶解される。
【００２５】
本開示の製品は、約２％から約５％（重量比）、またはさらに約２％から約４％（重量比）、またはさらに約２％から約３％（重量比）、またはさらに約２．５％から約３％（重量比）の含水量を一般に有する。
【００２６】
本開示の粉末製品は、粉末栄養製品の重量に対して、約５％未満の遊離脂肪量を有し、約１％から約５％、またはさらに約１％から約３％、またはさらに約１％から約２％を含む。粉末製品の遊離脂肪量を限定することにより、製品は酸敗を受けにくくなるため、貯蔵寿命が延長される。さらに、粉末製品の遊離脂肪量を限定することにより、製品は、著しい脂肪分離なしに再溶解されやすくなる。
【００２７】
本開示の製品は、少なくとも約３か月、またはさらに少なくとも約４か月、またはさらに少なくとも約５か月もしくはさらに約１２か月、またはさらに１８か月の貯蔵寿命を一般に有し、６か月から１８か月までを含む。
【００２８】
本開示の製品は、単一の、主要な、または補助的な栄養源を提供するために、または特定の疾患または症状に罹患している人の使用のための特別な栄養配合物を提供するために、十分な種類および量の栄養素と共に配合されることができる。
【００２９】
主要栄養素
本開示の粉末製品は、少なくとも脂肪、タンパク質および炭水化物を含む。一般に、公知の、またはさもなければ粉末栄養製品における使用に適当な、脂肪、タンパク質および炭水化物の任意の源は、こうした主要栄養素が、本明細書で定義された栄養配合物の必須要素とも適合するならば、本明細書での使用にも適当であることができる。
【００３０】
脂肪、タンパク質および炭水化物の総濃度または総量は、対象使用者の栄養上の必要性によって様々となり得るが、本明細書で記載された任意の他の必須の脂肪、タンパク質および／または炭水化物成分を含む、こうした濃度または量は、以下に具体化した範囲内の１つに一般に収まる。
【００３１】
炭水化物
本開示の粉末栄養製品は、炭水化物源を含むことができる。
【００３２】
超音波支援押出製品が乳児用調製粉乳である場合、炭水化物成分は、乳児用調製粉乳の重量に対して、約３０％から約８５％の量で存在し、約４５％から約６０％を含み、約５０％から約５５％を含む。炭水化物源は、選択された製品形態において、経口投与に安全であり効果的な、必須および他の成分と適合する、公知の、またはさもなければ適当な任意の源であることができる。
【００３３】
超音波支援押出製品が成人用粉末栄養製品である場合、炭水化物成分は、成人用粉末栄養製品の重量に対して、約５％から約６０％の量で存在し、約７％から約３０％を含み、約１０％から約２５％を含む。炭水化物源は、選択された製品形態において、経口投与に安全であり効果的な、必須および他の成分と適合する、公知の、またはさもなければ適当な任意の源であることができる。
【００３４】
粉末栄養製品における使用に適当な炭水化物または炭水化物源は、グリセリン、スクロース、デキストリン、マルトデキストリン、タピオカマルトデキストリン、コーンシロップ、タピオカシロップ、イソマルツロース、ラクトース、フルクトース、非加水分解、部分加水分解双方のゴム、アカシアゴムとしても知られるアラビアゴム、キサンタンゴム、トラガカントゴム、ならびにグアーガム、グリセリン、植物繊維、グルコース、マルトース、調理されたおよび調理されていない蝋様および蝋様でないコーンスターチ、調理されたおよび調理されていない蝋様および蝋様でないタピオカスターチ、調理されたおよび調理されていない蝋様および蝋様でないコメデンプン、タガトース、ガラクトオリゴ糖（ＧＯＳ）、短鎖、中鎖長および長鎖のフルクトオリゴ糖を含むフルクトオリゴ糖（ＦＯＳ）、α−ラクトース、β−ラクトース、ポリデキストロース、ならびにこれらの組合せを含む。
【００３５】
他の適当な炭水化物は、任意の食物繊維または繊維源を含み、これらの非制限的な例には、エンバク外皮繊維、エンドウ豆外皮繊維、大豆外皮繊維、大豆子葉繊維、サトウダイコン繊維、セルロース、コーンふすま、およびこれらの組合せなどの不溶性食物繊維源が挙げられる。
【００３６】
したがって、栄養配合物における使用のための炭水化物は、可溶性および／または不溶性の繊維、または他の複合炭水化物を含み、好ましくは約４０未満のＤＥ（ブドウ糖当量）値を有し、２０未満を含み、また１から１０も含む。
【００３７】
脂肪
本開示の粉末栄養製品は、脂肪または脂肪源を含むことができる。
【００３８】
超音波支援押出製品が乳児用調製粉乳である場合、脂肪成分は、乳児用調製粉乳の重量に対して、約１０％から約３５％の量で存在し、約２５％から約３０％を含み、約２６％から約２８％を含む。脂肪は、選択された製品形態において、経口投与に安全であり効果的な、必須および他の成分と適合する、公知の、またはさもなければ適当な任意の源であることができる。
【００３９】
超音波支援押出製品が成人用粉末栄養製品である場合、脂肪成分は、成人用粉末栄養製品の重量に対して、約０．５％から約２０％の量で存在し、約１％から約１０％を含み、また約２％から約５％も含む。脂肪は、選択された製品形態において、経口投与に安全であり効果的な、必須および他の成分と適合する、公知の、またはさもなければ適当な任意の源であることができる。
【００４０】
適当な脂肪または脂肪源は、ココナツ油、大豆油、高オレイン酸ベニバナ油またはヒマワリ油、ベニバナ油、ヒマワリ油、コーン油、ヤシ油、パーム核油、菜種油、トリヘプタン酸、バターを含む乳脂肪、任意の動物性脂肪またはこの画分、ドコサヘキサエン酸（ＤＨＡ）および／またはエイコサペンタエン酸（ＥＰＡ）を含有する魚類または甲殻類の油、ドコサヘキサエン酸（ＤＨＡ）および／またはエイコサペンタエン酸（ＥＰＡ）を含有する魚類または甲殻類からのリン脂質、海産物、植物または真菌源からのＤＨＡおよび／またはＥＰＡ濃縮物、真菌または他の源からのアラキドン酸（ＡＲＡ）濃縮物、α−リノレン酸濃縮物（ＡＬＡ）、亜麻仁油、部分的に加水分解されたおよび加水分解されていない双方の、大豆レシチンおよび卵黄レシチンを含むリン脂質およびこの画分、植物および動物双方の源からのモノグリセリドおよび／またはジグリセリド、ならびに植物ステロールおよび植物ステロールを含有する化合物、モノおよびジグリセリド（ＤＡＴＥＭ）のジアセチルタルタリ酸、ならびにこれらの組合せを含む。
【００４１】
タンパク質
本開示の粉末栄養製品は、タンパク質またはタンパク質源を含むことができる。
【００４２】
超音波支援押出製品が乳児用調製粉乳である場合、タンパク質成分は、乳児用調製粉乳の重量に対して、約５％から約３５％の量で存在し、約８％から約１２％を含み、および約１０％から約１２％を含む。タンパク質は、選択された製品形態において、経口投与に安全であり効果的な、必須および他の成分と適合する、公知の、またはさもなければ適当な任意の源であることができる。
【００４３】
超音波支援押出製品が成人用粉末栄養製品である場合、タンパク質成分は、成人用粉末栄養製品の重量に対して、約１０％から約９０％の量で存在し、約３０％から約８０％を含み、また約４０％から約７５％も含む。タンパク質は、選択された製品形態において、経口投与に安全であり効果的な、必須および他の成分と適合する、公知の、またはさもなければ適当な任意の源であることができる。
【００４４】
適当なタンパク質またはタンパク質源は、未処理のもの、部分的に加水分解されたものもしくは完全に加水分解されたもののいずれか、またはこれらの組合せを含み、ラクテート処理無脂肪粉乳、乳タンパク質単離物、乳タンパク質濃縮物、乳清タンパク質濃縮物、グリコマクロペプチド、乳清タンパク質単離物、カゼインナトリウム、カゼインカルシウム、または任意のミネラルのカゼイン塩の任意の組合せなどの乳カゼイン、大豆タンパク質濃縮物、大豆タンパク質単離物、大豆タンパク質粉、エンドウ豆タンパク質単離物、エンドウ豆タンパク質濃縮物、任意の単子葉もしくは双子葉のタンパク質単離物もしくはタンパク質濃縮物、動物性コラーゲン、ゼラチン、すべてのアミノ酸、タウリン、乳タンパク質ペプチド、乳清タンパク質ペプチド、ウシ初乳、ヒト初乳、他の哺乳類の初乳、インターロイキンタンパク質、加水分解された動物性コラーゲン、加水分解されたイーストおよびこれらの組合せなどの、しかしこれらに限定されない、初乳中および哺乳類の乳中に発見された遺伝子コミュニケーションタンパク質を含む。
【００４５】
主要栄養素の特性
本開示の乳児用調製粉乳または成人用粉末製品における、脂肪、炭水化物およびタンパク質の総量または濃度は、選択された配合物、および対象使用者の食事上または医療上の必要性により相当様々であることができる。主要栄養素の濃度のさらなる適当な実施例を下に説明する。この文脈において、総量または濃度は、粉末製品におけるすべての脂肪、炭水化物およびタンパク質源を指す。乳児用調製粉乳については、こうした総量または濃度は、もっとも典型的で好ましくは、以下の表中に記載された任意の実施形態の範囲内で配合される（すべての数字はこれらの前に「約」が付く）。
【００４６】
【表１】
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【００４７】
成人用粉末栄養製品については、こうした総量または濃度は、もっとも典型的で好ましくは、以下の表中に記載された任意の実施形態の範囲内で配合される（すべての数字はこれらの前に「約」が付く）。
【００４８】
【表２】
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【００４９】
場合による成分
本開示の粉末栄養製品は、製品の物理的、化学的、美的または加工上の特性を修正することができ、または対象とした人々において使用されるとき、医薬としての、もしくは追加栄養成分として役立つ、他の、場合による成分をさらに含むことができる。多くの、このような、場合による成分は、公知、またはさもなければ医療食品または他の栄養製品または医薬剤の形態での使用に適当であり、こうした、場合による成分が、選択された製品形態において、経口投与に安全であり効果的で、必須および他の成分と適合するならば、本明細書の配合物において使用されることができる。
【００５０】
こうした、場合による成分の非制限的な例には、本明細書に記載された、保存料、抗酸化剤、乳化剤、緩衝剤、医薬活性剤、追加栄養素が挙げられ、本明細書に記載されたものに加えて、ビタミン、ミネラル、人工甘味料（例えばサッカリン、アスパルテーム、アセスルファムＫ、ステビア抽出物およびスクラロース）を含む甘味料、着色剤、香料が挙げられ、膨張剤および安定剤、乳化剤、潤滑剤、プロバイオティクス（アシドフィロスおよび／またはビフィダスバクテリアなどであり、双方が生存しており不活性）、プレバイオティクス、β−ヒドロキシβ−メチルブチレート（ＨＭＢ）、アルギニン、グルタミンなどが挙げられる。
【００５１】
本明細書における使用に適当なミネラルの非制限的な例には、リン、ナトリウム、塩化物、マグネシウム、マンガン、鉄、銅、亜鉛、ヨウ素、カルシウム、カリウム、クロム、モリブデン、セレンおよびこれらの組合せが挙げられる。
【００５２】
本明細書における使用に適当なビタミンの非制限的な例には、カロテノイド（例えばβ−カロテノイド、ゼアキサンチン、ルテイン、リコピン）、ビオチン、コリン、イノシトール、葉酸、パントテン酸、コリン、ビタミンＡ、チアミン（ビタミンＢ１）、リボフラビン（ビタミンＢ２）、ナイアシン（ビタミンＢ３）、ピリドキシン（ビタミンＢ６）、シアノコバラミン（ビタミンＢ１２）、アスコルビン酸（ビタミンＣ）、ビタミンＤ、ビタミンＥ、ビタミンＫ、および様々な、塩、エステルまたは他のこれらの誘導体、およびこれらの組合せが挙げられる。
【００５３】
製造
本開示の粉末栄養製品は、押出物を形成するのに利用される押出機が、本明細書に記載された製造工程中に超音波エネルギーを受けるのである限り、公知の、またはさもなければ他の効果的な、任意の押出法によって調製されることができる。
【００５４】
超音波エネルギーを押出機中に組み込んだ本開示の方法は、押出機中へ導入された原材料において、脂肪成分の改善された乳化、およびタンパク質成分の改善された水和をもたらす。タンパク質成分の水和を高めることにより、タンパク質は、生成した製品が酸化を著しく受けにくく、脂肪分離なしに優れた再溶解をもたらし得るのに十分なほど、脂肪成分を乳化することができる。
【００５５】
本明細書に記載された超音波エネルギーを含む任意の適当な押出機は、例えば１軸スクリュー、複数軸スクリュー、環状スクリュー、遊星歯車押出機などを含む本開示における使用に適当であることができる。一般に、押出は、少なくとも約７０℃の温度で行われ、約７０℃から約１２０℃を含む。
【００５６】
ここで図１を参照すると、図１には本開示の方法における使用に適当な押出装置１が示されている。押出装置１は、乾燥成分用にフィーダー３（これは、場合によって内部に１つまたは複数の撹拌装置を含むことができ、図示されていない。）を、また液体成分用にフィーディングスクリュー４および液体添加剤用開口部５を有する。フィーダー３および液体添加剤用開口部５は、双方とも、プレコンディショナー７へ送り込み、これは、混合アーム９、１１、１３および１５を有する。プレコンディショナー７は、スクリュー１９（複数のスクリューも使用できるが、図示していない。）を備える押出機１７中に、成形型２１を通して、押し出すために、乾燥成分と液体成分の混合物を供給する。押出機１７には、ホーン２３が接続されており、超音波エネルギーを押出機１７へ供給する。ホーン２３はブースター２５に接続されており、ブースターは、超音波エネルギーを発生するコンバーター２７に接続されている。超音波用電源２９および電力計３１もまた図示されている。
【００５７】
本開示の一実施形態において、粉末栄養製品は、まず「乾燥」成分を一緒にブレンドするステップと、この乾燥成分ブレンドをフィーダー３へ導入するステップとにより調製される。「乾燥」成分は、例えばタンパク質、炭水化物、ミネラル、ビタミン、加工補助剤、場合により乾燥構成要素などを含むことができる。ブレンドされた乾燥供給物は、バッチドライブレンダーで調製することにより、乾燥成分ブレンドを、バッチ式でフィーダー３へ導入してもよく、または乾燥成分ブレンドは、連続ミキサーで連続的に作製し、連続的にフィーダー３へ送り込んでもよい。液体添加剤用開口部５には、脂肪と水との混合物（水は、すべての原材料の重量に対して、約１０％から約２５％の量で、または約１０％から約２０％、または約１０％から約１５％で一般に存在する。）が導入され、押し出される最終粉末材料中へ組み入れることが望ましい、他の液体成分を場合により含むことができる。フィーダー３からの乾燥成分ブレンド、および液体添加剤用開口部５からの脂肪／水の液体ブレンドは、プレコンディショナー７において一緒になり、接触して混合され、これが、乾燥成分ブレンドおよび液体ブレンドの混合物（一般にスラリーと称する）を押出機９へ送り込み、この押出機は、ブースター２５およびコンバーター２７を介してホーン２３により超音波支援される。
【００５８】
形成されるペレット（図示されていない）は、成形型２１を通って押し出される。ペレットは、押出物の、断片、塊、層または任意の他の形態でもよい。成形型２１を通る押出に続いて、ペレットは、従来の乾燥および粉砕手段を用いて、乾燥し、場合により所望の寸法に粉砕することができる。
【００５９】
本明細書の開示に基づいて当業者に認められるとおり、フィーディングスクリュー４を有するフィーダー３、および液体添加剤用開口部５は、所望の粉末製品を製造するために、原材料（すなわち乾燥成分ブレンドおよび液体の水／脂肪ブレンド）の、プレコンディショナー７への、所望の量での連続流をもたらすように設定される。本明細書においてはフィーダー３および液体添加剤用開口部５を有するとして一般に検討されているが、フィーダー３を「乾燥」成分用に使用すること、および水／脂肪混合物をプレコンディショナー７の全長にわたる１つまたは複数のポート（図示されていない）において、または押出機１７の開始点においてプレコンディショナー７に添加することは、本発明の範囲内である。どのように水／脂肪混合物をプレコンディショナー７または押出機１７へ導入するにしても、実質上均質な押出ペレットを製造するためには、すべての原材料（すなわちスラリー）の、押出機への一定流量を確立することが望ましい。いくつかの好ましい実施形態において、水／脂肪混合物および／または乾燥成分の流量は、流量計（図示されていない）により制御される。
【００６０】
本開示のいくつかの実施形態において、超音波エネルギーを含む押出装置は、装置の的確な設定次第では、２つ以上のプレコンディショナーおよび／または２つ以上の超音波押出機を含むことができる。いくつかの実施形態において、製品は複数回押し出された製品であってもよく、すなわち、押出装置により製造された最終製品は、超音波エネルギーで、２回、３回、４回またはそれ以上、次に続く各押出の前に追加成分を添加されながら押し出しされたものであってもよい。
【００６１】
複数回押出についての特定の実施例において、すべての炭水化物成分は、押出の前に、様々な量で複数のスラリーに添加されることができ、すなわち、炭水化物成分の一部を押し出されるスラリーに添加し、次いで追加の炭水化物成分を押出済み材料に添加してひき続き２回目の押出をして最終押出物を製造することができる。いくつかの実施形態において、本明細書に記載された炭水化物成分は、スラリーの粘性が、抽出部を通って移動するのに高粘度すぎないように、しかし適当な押出が起きることができないほど薄すぎるまたは水様でないように調整するのに利用される。２つの超音波押出ステップを含む特定の実施形態において、超音波押出を受けさせる第１のスラリーは、総炭水化物成分の重量に対して、約０％から約８０％の炭水化物を含むことができ、約５％から約７０％を含み、約１０％から約５０％を含み、第２の超音波押出を受けさせるスラリーは、総炭水化物成分の重量に対して、約２０％から約１００％の炭水化物を含むことができ、約３０％から約９５％を含み、約５０％から約９０％を含む。
【００６２】
本開示のいくつかの実施形態において、熱感受性の（すなわち、昇温で、劣化、酸化および／または破壊を被る）粉末栄養製品の１種または複数の成分は、連続ミキサーまたは同等の混合装置を使用して、押し出されたペレットの後押出物中へ添加混合することができる。例えば、いくつかの実施形態において、押出機の昇温時に劣化または破壊されるおそれのある特定のビタミン、プロバイオティクスおよび／または油などの熱感受性成分を、連続的混合または類似の装置を経由させてペレットの後押出物中へ添加混合されることができる。
【００６３】
本明細書に記載されている押出法において使用される超音波エネルギーの周波数は、約３０ｋＨｚ未満、または約２０ｋＨｚ未満、または約１０ｋＨｚ未満でさえもよく、いくつかの実施形態において、約１６ｋＨｚから約２４ｋＨｚでもよい。エネルギー密度は、０．０００１Ｗ／ｃｍ３から約３０Ｗ／ｃｍ３の間である。超音波エネルギーの振幅は、約０．１ミクロンから約１５０ミクロンであることができる。押出のために適当な超音波エネルギーの設定は、例えばＷＯ２０１０／０１２０３２およびＵＳ２００７／０１７２５５９において示されており、この双方ともが参照のため本明細書に組み込まれている。
【００６４】
本明細書の本開示に基づき当業者によって認められるように、ペレットにする押出のために押出機へ送り込まれるスラリーの容積（すなわち流量）、およびスラリーの、所望のエネルギー密度での超音波エネルギーへの曝露時間は、この方法を拡張性および再現性に適当であるようにするために考慮されることができる。上記したように、押出機へのスラリーの一定の流量を維持することが一般に望ましい。押出機へのスラリーの適当な流量は、例えば約０．１ｋｇ／分から約１０ｋｇ／分であることができ、約１ｋｇ／分から約７ｋｇ／分を含み、約２ｋｇ／分から約５ｋｇ／分を含む。一定の流量、および超音波エネルギーの一貫した適用は、所与の量のスラリーを加工する強度が一貫性を保つことを可能にし、そのため、再現可能なサンプルが製造されることができ、所望のとおりの寸法とされることができる。
【００６５】
本開示のいくつかの実施形態において、押出機中へ導入される超音波エネルギーレベルは、押し出される材料中に存在するタンパク質が実質的に変性されないレベルに設定される、すなわち、超音波エネルギーレベルは、押し出される材料中のタンパク質が実質的に無変性のままであるレベルに設定される。一般に、超音波エネルギーは、最終粉末が再溶解されるときに１から６のスケール上で粒レベルが４を超えないレベルに設定される。粒スケールは、溶解性が低いことまたは変性タンパク質を含有していることのいずれかのために溶解していない粉末の、見た目の表現である。１というスケールは、清浄なガラススライドを、ビーカー中の適切に混合した粉末−水の溶液に浸したときに、不溶粉末がほとんどないか全くないことである。スケールが大きくなるにつれ、清浄なスライドを、適切に混合した粉末−水の溶液を含むビーカー中に浸したときに、より多くの不溶粉末が観察される。５または６の粒値は、受容できないと見なされ、清浄なスライドを、適切に混合した粉末−水の溶液を含有するビーカー中に浸したときに、著しい量の不溶粉末を含有していることである。
【００６６】
本開示の粉末栄養製品は、本明細書に具体的に記載または表示されていない公知の、さもなくば適当な他の押出技術および超音波設定によっても、押出機が本明細書に記載の超音波エネルギーを受ける限り、本開示の趣旨および範囲から逸脱することなく製造できることは当然のことである。したがって、本実施形態は、あらゆる点で、例示的であって制限的ではなく、すべての変更および等価物も本開示の記載内に入ると見なすべきである。以下の非制限的な実施例は、本発明の配合物および方法をさらに例示する。
【実施例】
【００６７】
以下の実施例は、本開示の粉末栄養製品の、特定の実施形態および／または特徴を例示する。実施例は、例示の目的でのみ与えられるものであり、本開示の制限として理解されるべきではなく、本開示の趣旨および範囲から逸脱することなく、多くのこれらの変形が可能である。すべての例示された量は、他に特定されない限り、配合物の総重量に基づく重量パーセントである。
【００６８】
実施例１−５
実施例１−５は、本開示で記載された超音波エネルギーを含む押出法から製造されることができる乳児用調製粉乳を例示する。実施例１−５の開始成分は、以下の表中に列挙されている。
【００６９】
【表３】
2013534418.tif 000004
【００７０】
乳児用調製粉乳は、最初にすべての乾燥成分を一緒に混合して乾燥成分混合物を生成するステップと、次いですべての液体成分を一緒に混合して液体成分混合物を生成するステップとにより調製することができる。乾燥成分混合物は、図１の超音波支援押出装置のフィーダーと類似のフィーダーへ送り込み、液体材料混合物は、液体添加剤用開口部へ送り込み、乾燥成分混合物および液体成分混合物をプレコンディショナーにおいて一緒にして、ここで一緒に混合し、押出機へ計量供給し、超音波支援押出機を通して、および出口成形型を通して押し出す。超音波エネルギーの周波数は約２０ｋＨｚであることができ、エネルギー密度は約１０Ｗ／ｃｍ３であることができ、超音波エネルギーの振幅は約１００ミクロンであることができる。押出機の温度は約１００℃であることができ、スラリーの流量は約４．６ｋｇ／分であることができる。押し出されたペレットは、従来技術の乾燥および粉砕手段によって乾燥させて粉砕し、乳児用調製粉乳を製造する。
【図１】
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【国際調査報告】
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