СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СОДЕРЖАЩЕЙ БЕЛКИ КОМПОЗИЦИИ С УМЕНЬШЕННОЙ КОАГУЛЯЦИЕЙ В ПИЩЕВАРИТЕЛЬНОМ ТРАКТЕ
PRODUCTION METHOD OF ALBUMINOUS COMPOSITION WITH REDUCED COAGULATION IN DIGESTIVE TRACT

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к области пищевых композиций, содержащих белок. В частности, настоящее изобретение относится к коагуляции таких композиций в верхних отделах желудочно-кишечного тракта, более конкретно в желудке. Настоящее изобретение направлено на модулирование коагуляции белков в пищеварительном тракте и желудочного пищеварения посредством регулирования способа получения пищевых композиций.
Уровень техники
Коагуляция белков в верхних отделах желудочно-кишечного тракта, в частности в желудке, предположительно задерживает эвакуацию содержимого желудка. Это может привести к осложнениям в верхних отделах желудочно-кишечного тракта, таким как рефлюкс, ощущение дискомфорта в желудочно-кишечном тракте, аспирационная пневмония, но и придавать также чувство насыщения и наполненного желудка, когда этого еще не должно быть. Пищевые композиции, которые главным образом содержат казеины, востребованы благодаря своей пищевой ценности, но эти композиции, в частности, имеют склонность к свертыванию в кислой среде, присутствующей в желудке.
Один из путей обеспечения поддержки пищеварения у субъектов, нуждающихся в этом, состоит в назначении питания, которое приводит к более низким уровням коагуляции в желудке. Возможность снижения коагуляции в пищеварительном тракте предпочтительна для субъектов, страдающих нарушениями функции верхних отделов желудочно-кишечного тракта, такими как дискомфорт в кишечнике, рефлюкс, аспирационная пневмония, высокий остаточный объем желудочного содержимого (ОЖС), рвота, тошнота, вздутие и задержка эвакуации содержимого желудка. Кроме того, облегчение перевариваемости желательно в случае стремления повысить комфорт в пищеварительном тракте, уменьшить желудочно-кишечные спазмы или колики. С другой стороны, если предполагается более медленная эвакуация содержимого желудка, замедленная абсорбция питательных веществ, некоторый уровень ощущения наполненности или насыщения, может быть желателен определенный уровень коагуляции пищевых композиций в желудке. Поэтому может быть желательным наличие способности влиять на уровни коагуляции в желудке.
Известны пищевые композиции, содержащие казеин, в частности казеинат натрия, и растительные белки, такие как соевый и/или гороховый белок.
Например, в US 2003/0104033 описываются энтеральные композиции, содержащие 40-95% по весу казеината и 5-60% по весу стабилизирующего белка, выбранного из группы белка молочной сыворотки и одного или более растительных белков, выбранных из группы сои, кукурузы, картофеля, риса и гороха, причем наиболее предпочтительным растительным белком является соевый белок. Документ относится к уменьшению расслоения энтеральных смесей, при этом в нем ничего не говорится о коагуляционных свойствах композиции.
Другим примером является EP 1972346 (WO 2007/063142), в которой раскрыта смесь на основе горохового белка, включающая 50% по весу казеината, 25% по весу белков молочной сыворотки и 25% по весу горохового белка. В документе ничего не говорится о коагуляционных свойствах композиции.
Другим примером является WO 2010/131952, в которой раскрыт способ уменьшения коагуляции белков в пищеварительном тракте. В данном документе описано, что комбинирование коагулирующих и антикоагулирующих белков в пищевых композициях уменьшает эффекты желудочной коагуляции.
Сущность изобретения
Авторы настоящего изобретения обнаружили, что коагуляцию в желудке данной белковой композиции, которая содержит коагулирующий белок, можно модулировать, регулируя процесс получения пищевой композиции. Например, наблюдали, что уменьшение коагуляции было намного выше ожидаемого с учетом отношения коагулирующих и антикоагулирующих белков, которые были включены в композицию. Таким образом, при отдельной термостерилизации коагулирующего белка и антикоагулирующего белка можно влиять на коагуляцию в пищеварительном тракте белковой фракции пищевой композиции, чтобы достичь желаемо низких уровней коагуляции.
Таким образом, настоящее изобретение относится к способу получения композиции, предпочтительно пищевой композиции, содержащей смесь двух различных белков, по меньшей мере один из которых является коагулирующим белком, и по меньшей мере один - антикоагулирующим белком, включающему следующие стадии:
a) термостерилизацию первого жидкого компонента, содержащего указанный коагулирующий белок,
b) термостерилизацию второго жидкого компонента, содержащего указанный антикоагулирующий белок, и
c) смешивание указанного первого компонента с указанным вторым компонентом, с получением смеси указанных по меньшей мере двух различных белков.
Предпочтительно указанная смесь содержит эффективное количество антикоагулирующего белка, благодаря чему коагуляция указанного коагулирующего белка снижается в желудке субъекта. В связи с этим в указанной смеси весовое отношение указанного коагулирующего белка к указанному антикоагулирующему белку предпочтительно имеет любое значение от 20:1 до 1:3. Предпочтительно эта смесь является частью пищевой композиции.
Предпочтительно указанный первый и/или указанный второй жидкий компонент дополнительно содержит указанный липид, предпочтительно выбранный из растительного масла, микробного масла (включая водорослевое масло), животного жира или рыбьего жира.
Кроме того, изобретение относится к способу получения композиции, содержащей смесь коагулирующих и антикоагулирующих белков, предпочтительно в весовом отношении от 20:1 до 1:3, для снижения или, предпочтительно, предотвращения коагуляции в верхних отделах желудочно-кишечного тракта.
Способ изобретения включает стадию a), которая включает термостерилизацию указанного первого жидкого компонента, который содержит указанный коагулирующий белок, предпочтительно казеин, и включает стадию b), которая включает термостерилизацию указанного второго жидкого компонента, который содержит указанный антикоагулирующий белок, предпочтительно гороховый белок, соевый белок, белок молочной сыворотки или их комбинацию, с последующим смешиванием двух указанных компонентов, в результате чего получают композицию, которая включает смесь коагулирующих и антикоагулирующих белков в весовом отношении, которое составляет от 20:1 до 1:1.
Предпочтительные коагулирующие белки, используемые в способе изобретения, включают казеины (или предпочтительно состоят из казеинов). Предпочтительные антикоагулирующие белки включают (или предпочтительно состоят из) белки бобовых (в особенности гороха и/или сои) и могут дополнительно включать белки молочной сыворотки. Способ настоящего изобретения может быть выполнен таким образом, что получают композицию, которая включает смесь коагулирующих белков, предпочтительно казеинов, таких как казеин и/или казеинат, и антикоагулирующего белка, предпочтительно горохового белка или соевого белка, или белка молочной сыворотки, или их комбинации, с весовым отношением коагулирующих к антикоагулирующим белкам, которое изменяется в пределах от 20:1 до 1:1, предпочтительно от 19:1 до 1:1, более предпочтительно от 16:1 до 1:1, наиболее предпочтительно от 10:1 до 1:1.
Кроме того, способ изобретения может дополнительно включать стадию сушки для получения сухой композиции, например, в форме порошка. Если требуется стадия сушки, она может быть включена после термостерилизации первого и/или второго жидких компонентов стадий a) и b), но перед их смешиванием на стадии c), при этом смешивание выполняют, по меньшей мере, с высушенным термостерилизованным первым компонентом и высушенным термостерилизованным вторым компонентом. В альтернативе такую стадию сушки выполняют после смешивания термостерилизованного первого жидкого компонента с термостерилизованным вторым жидким компонентом на стадии c), в результате смешивание на стадии c) выполняют с жидкой смесью термостерилизованных коагулирующих и антикоагулирующих белков, которую затем сушат, например, с получением порошка.
Предпочтительно стадия c), как указано в настоящем описании, включает смешивание термостерилизованного первого жидкого компонента с термостерилизованным вторым жидким компонентом, с получением жидкой смеси коагулирующих и антикоагулирующих белков.
Другой аспект изобретения относится к композиции, получаемой с применением способа настоящего изобретения. Указанная композиция содержит по меньшей мере два различных белка, по меньшей мере один из которых является коагулирующим белком, предпочтительно включающим или состоящим из казеина, и по меньшей мере один из которых является антикоагулирующим белком, предпочтительно включающим или состоящим из горохового, соевого белка или их комбинации, или их комбинации с белком молочной сыворотки. Указанная композиция предпочтительно в содержит смесь коагулирующих с антикоагулирующими белками с весовым отношением, которое изменяется в пределах от 20:1 до 1:1. Способ изобретения выполняют таким образом, что коагулирующий белок и антикоагулирующий белок отдельно подвергают термостерилизации, т.е. не будучи смешанными друг с другом до стадий термостерилизации. Неожиданно композиция, получаемая с применением способа изобретения, которая содержит указанную смесь коагулирующих и антикоагулирующих белков, отличается тем, что обладает свойствами сниженной коагуляции при употреблении.
Предпочтительно указанная смесь антикоагулирующих и коагулирующих белков согласно настоящему изобретению составляет, в жидкой форме, от 1 до 20% (вес./об.), предпочтительно от 2 до 15% (вес./об.), более предпочтительно от 4 до 12% (вес./об.), наиболее предпочтительно от 5 до 10% (вес./об.) композиции. Предпочтительно указанная композиция является жидкой пищевой композицией, подходящей для энтерального питания.
Еще один аспект изобретения относится к применению композиции, получаемой способом согласно изобретению, для лечения субъекта или пациента, имеющего проблемы с желудком, связанные с коагуляцией в верхних отделах желудочно-кишечного тракта, в особенности желудка, посредством введения композиции, получаемой способом согласно настоящему изобретению, указанному субъекту. Композиция, применяемая с этой целью, предпочтительно содержит антикоагулирующий белок, выбранный из белков бобовых и белка молочной сыворотки, в особенности из горохового, соевого белка и белка молочной сыворотки.
Опять же, другой аспект настоящего изобретения относится к способу ослабления проблем с желудком посредством введения или предоставления композиции, получаемой способом согласно настоящему изобретению, субъекту. Употребление композиции служит для уменьшения размера частиц коагулята и/или уменьшения количества частиц коагулята в желудке указанного субъекта или пациента. Как ожидается, это улучшит желудочное пищеварение и эвакуацию содержимого желудка у указанного субъекта или пациента. Таким образом, изобретение также относится к применению композиции, получаемой способом согласно настоящему изобретению, в снижении или, предпочтительно, предотвращении коагуляции в верхних отделах желудочно-кишечного тракта, в особенности желудка, субъекта или пациента. Применяемая композиция предпочтительно содержит антикоагулирующий белок, выбранный из белков бобовых и белка молочной сыворотки, в особенности из горохового, соевого белка и белка молочной сыворотки.
Изобретение также относится к получению композиции согласно настоящему изобретению, которая обладает улучшенными свойствами в отношении снижения или, предпочтительно, предотвращения коагуляции в желудке субъекта или пациента.
Еще один аспект настоящего изобретения относится к набору компонентов, включающему первый контейнер, содержащий термически обработанный коагулирующий белок, получаемый на стадии a), и второй контейнер, содержащий термически обработанный антикоагулирующий белок, получаемый на стадии b). Указанный первый контейнер включает указанный коагулирующий белок либо в жидкой форме, либо в сухой форме. В другом случае указанный второй контейнер включает указанный антикоагулирующий белок либо в жидкой, либо в сухой форме.
Подробное описание изобретения
Способ согласно изобретению
Настоящее изобретение направлено на уменьшение коагуляции белков в пищеварительном тракте посредством предоставления улучшенного способа получения пищевых белоксодержащих композиций.
Настоящее изобретение, таким образом, относится к способу получения композиции, содержащей смесь по меньшей мере двух различных белков, первый белок из которых является коагулирующим белком, а второй белок из которых является антикоагулирующим белком, включающему следующие стадии:
a) термостерилизацию первого жидкого компонента, содержащего указанный коагулирующий белок,
b) термостерилизацию второго жидкого компонента, содержащего указанный антикоагулирующий белок, и
c) смешивание указанного первого компонента с указанным вторым компонентом, с получением смеси указанных по меньшей мере двух различных белков.
Предпочтительно указанная смесь имеет весовое отношение указанного коагулирующего белка к указанному антикоагулирующему белку от 20:1 до 1:3.
Предпочтительно первый жидкий компонент включает указанный коагулирующий белок в количестве по меньшей мере 85% по весу от полного содержания белка в первом компоненте.
Предпочтительно указанная смесь коагулирующих и антикоагулирующих белков является частью пищевой композиции.
Предпочтительно смешивание, согласно стадии c), коагулирующего белка с антикоагулирующим белком приводит к получению смеси коагулирующего белка (предпочтительно казеина) и антикоагулирующего белка (предпочтительно горохового или соевого белка, или комбинации 2 или 3 из них) с весовым отношением коагулирующего к антикоагулирующему белку от 20:1 до 1:3.
Следует понимать, что в рамках настоящего изобретения указанные стадии термостерилизации a) и b) способа изобретения выполняют таким образом, что первый жидкий компонент и второй жидкий компонент не смешивают друг с другом в процессе стадий нагревания a) и b). Чтобы гарантировать, что эти компоненты остаются отдельными, как предполагается, указанный первый и второй жидкие компоненты обычно подвергают термостерилизации в отдельных контейнерах, емкостях или любых других подходящих приспособлениях.
Кроме того, предпочтительно второй жидкий компонент по существу не содержит коагулирующего белка. В рамках настоящего изобретения фразу "по существу не содержит" следует понимать так, что второй жидкий компонент стадии b) может включать только небольшое количество коагулирующего белка, такое как, предпочтительно, 4% по весу или меньше (или меньше 3%, 2%, 1,5%, 1%, 0,5% или даже меньше 0,1%) относительно общего количества белка, присутствующего во втором жидком компоненте.
Кроме того, предпочтительно второй жидкий компонент включает меньше 30% по весу, предпочтительно меньше 15% по весу, более предпочтительно меньше 8% по весу или наиболее предпочтительно меньше приблизительно 5% по весу коагулирующего белка, в частности казеина, в расчете на полное содержание белка во втором компоненте, и, наиболее предпочтительно, по существу не содержит коагулирующего белка, такого как казеин.
Термостерилизованные жидкие компоненты, используемые на стадиях a) и b), предпочтительно являются водными растворами, эмульсиями или дисперсиями, содержащими указанные белки в концентрации 0,1-20% по весу (вес./об.) (т.е. 1-200 г/л), предпочтительно 1-20% по весу, более предпочтительно 2-15% по весу, наиболее предпочтительно 4-12% по весу или даже 5-10% по весу. Предпочтительно их pH находится в диапазоне 5-9, более предпочтительно 6-8.
Количества антикоагулирующих и коагулирующих белков, используемых на стадиях a) и b), предпочтительно выбраны так, что получаемая смесь характеризуется весовым отношением коагулирующего белка к антикоагулирующим в пределах от 20:1 до 1:3, предпочтительно от 19:1 до 1:2, более предпочтительно от 16:1 до 1:1, наиболее предпочтительно от 10:1 до 1:1.
В одном варианте осуществления количество коагулирующего белка в первом жидком компоненте составляет 0,5-19% по весу, предпочтительно 1-14% по весу, более предпочтительно 2-11% по весу, наиболее предпочтительно 3-9% по весу, тогда как количество антикоагулирующего белка во втором жидком компоненте составляет 0,05-10% по весу, предпочтительно 0,1-8% по весу, более предпочтительно 0,2-6% по весу, наиболее предпочтительно 0,3-5% по весу. Другие значения могут быть вычислены на основе предпочтительной смеси коагулирующих и антикоагулирующих белков и их количеств, используемых в композиции.
Как следствие отдельной термостерилизации указанных коагулирующих и антикоагулирующих белков на стадиях a) и b) способа изобретения, стадию смешивания c) выполняют с термостерилизованными коагулирующими и антикоагулирующими белками, которые не были в контакте друг с другом до указанного смешивания в способе изобретения. Указанное смешивание на стадии c) предпочтительно включает смешивание двух жидких компонентов, включающих указанную смесь коагулирующих и антикоагулирующих белков. Предпочтительно pH получаемой смешанной жидкости находится в пределах 5-9, более предпочтительно 6-8. В случае, если стадия сушки включена в способ изобретения до указанного смешивания на стадии c), указанное смешивание на стадии c) предпочтительно включает смешивание сухих первого и второго компонентов с получением сухой композиции, например, порошка. В другом варианте осуществления сухой первый компонент, содержащий коагулирующий белок, смешивают с указанным жидким вторым компонентом, содержащим указанный антикоагулирующий белок, или жидкий первый компонент смешивают с сухим вторым компонентом.
В способе настоящего изобретения термостерилизацию первого и второго жидких компонентов на стадиях a) и b) выполняют любым подходящим методом, таким как стерилизация в автоклаве, ультравысокотемпературная (УВТ) обработка или прямая подача пара (DSI). Термостерилизация включает нагрев до температуры по меньшей мере 80°C, предпочтительно по меньшей мере 100°C, наиболее предпочтительно по меньшей мере 110°C. Предпочтительно указанную температуру поддерживают в течение достаточного времени, чтобы достичь стерилизации, например, по меньшей мере 1 минуты, в частности по меньшей мере 5 минут при 100°C, или короче или дольше, в зависимости от температуры.
Термостерилизации первого и/или второго жидких компонентов на стадии a) и/или b) способа согласно настоящему изобретению может предшествовать или сопровождать стадия гомогенизации. Гомогенизация указанных жидких компонентов может быть выполнена специалистом при использовании известных ему методов, таких как встряхивание, перемешивание, переворачивание или перемешивание на вортексе жидких компонентов при подходящей температуре в течение подходящего промежутка времени, в результате чего получают гомогенизированную жидкость. Таким образом, в предпочтительном варианте осуществления изобретения термостерилизация указанных первого и/или второго жидких компонентов включает термостерилизацию гомогенизированного первого и/или гомогенизированного второго жидких компонентов, которых затем смешивают на стадии c). В альтернативном варианте осуществления первый и/или второй жидкие компоненты сначала подвергают термостерилизации согласно стадии a) и/или b), с последующей стадией гомогенизации указанных жидких компонентов, после которой выполняют стадию c). В другом альтернативном варианте осуществления первый и/или второй жидкие компоненты сначала подвергают термостерилизации согласно стадии a) и/или b), с последующим смешиванием согласно стадии c), после чего композицию подвергают стадии гомогенизации указанных жидких компонентов.
В другой вариант осуществления способа изобретения включена по меньшей мере одна стадия сушки. Предпочтительно такая стадия сушки проходит перед смешиванием на стадии c), при этом горячий первый жидкий компонент и горячий второй жидкий компонент сушат, например, с получением порошка, после чего эти компоненты смешивают или соединяют в сухом виде. В этом варианте осуществления стадия c) включает смешивание сухих или высушенных первого и второго компонентов с получением их сухой смеси. Этот порошок, таким образом, представляет собой смесь по меньшей мере одного липида и отдельно термостерилизованных и высушенных коагулирующих и антикоагулирующих белков, смесь которых в сухом виде имеет весовое отношение указанного коагулирующего белка к указанному антикоагулирующему белку в пределах от 20:1 до 1:3.
В альтернативе стадию сушки способа согласно изобретению включают после смешивания на стадии c), где указанную жидкую смесь первого и второго жидких компонентов сушат, например, с получением порошка. Этот порошок, таким образом, представляет собой высушенную смесь отдельно термостерилизованных коагулирующих и антикоагулирующих белков, смесь которых в сухом виде имеет весовое отношение указанного коагулирующего белка к указанному антикоагулирующему белку в пределах от 20:1 до 1:3. В качестве другой альтернативы предварительная стадий сушки, в результате которой получают частично высушенные смеси, может предшествовать стадии смешивания c), а затем последующая стадия сушки может приводить к порошку.
В другом варианте осуществления способа изобретения смешивание на стадии c) выполняют в стерильных условиях. В предпочтительном варианте осуществления способ изобретения дополнительно включает стадию d) после стадии c), где жидким продуктом в асептических условиях заполняют контейнер. Такое заполнение в асептических условиях позволяет сохранять срок годности жидкого продукта в течение подходящего периода времени.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения дополнительные пищевые компоненты добавляют до, во время или после выполнения любой из стадий a), b) и/или c). Такие дополнительные пищевые компоненты могут быть добавлены к термостерилизованному первому и/или термостерилизованному второму жидким компонентам, которые затем смешивают, или добавлены после смешивания первого и второго компонентов на стадии c), которая предпочтительно сопровождает стадию гомогенизации. Предпочтительно указанные дополнительные пищевые компоненты добавляют в пищевом качестве (что означает то, что их стерилизуют, пастеризуют или фильтруют), что устраняет необходимость подвергать композицию дополнительным стадиям обработки, которые могут снижать качество, срок годности или стабильность и т.д. композиции.
Предпочтительно указанный первый и/или второй жидкий компонент дополнительно включает липид, предпочтительно выбранный из растительного масла, животного жира или рыбьего жира. Более предпочтительно указанный второй жидкий компонент стадии b) включает указанный липид.
Такие предпочтительные липиды включают соединения, содержащие жирные кислоты, такие как свободные жирные кислоты, их сложные эфиры, моноглицериды, диглицериды, триглицериды и фосфатиды моно- и диглицеридов (фосфолипиды). Предпочтительно по меньшей мере 50% по весу, более предпочтительно по меньшей мере 80% по весу липидов составляют триглицериды. Жирные кислоты включают насыщенные жирные кислоты, мононенасыщенные жирные кислоты и полиненасыщенные жирные кислоты. Липиды могут включать рыбий жир, растительное масло и/или животные жиры, более предпочтительно рыбий жир и/или растительное масло, такое как пальмовое масло, масло канолы и подсолнечное масло. Предпочтительные рыбьи жиры включают длинноцепочечные омега-3 жирные кислоты, такие как эйкозапентаеновую кислоту (EPA), докозагексаеновую кислоту (DHA). Предпочтительно липиды включают 5-35% по весу полиненасыщенных жирных кислот, включающих 0,5-10% по весу альфа-линоленовой кислоты (ALA).
В предпочтительном варианте осуществления указанный липид составляет от 1 до 30% по весу (вес./об.) второго жидкого компонента стадии b), более предпочтительно от 3 до 20% по весу, наиболее предпочтительно от 4 до 15% по весу.
В том же или другом варианте осуществления первый жидкий компонент содержит от 0 до 80% по весу, предпочтительно от 0 до 30% по весу, более предпочтительно от 0 до 10% по весу липидов от сухого вещества, в частности он по существу не содержит липидов. В том же или другом варианте осуществления второй компонент содержит от 10 до 90% по весу, предпочтительно от 20 до 80% по весу, более предпочтительно от 30 до 75% по весу липидов от сухого вещества. Предпочтительно весовое отношение липидов к белкам в первом жидком компоненте составляет от 0 до 4, предпочтительно от 0 до 1, наиболее предпочтительно ниже 0,2. Предпочтительно весовое отношение липидов к белкам во втором жидком компоненте составляет от 0,4 до 5, предпочтительно от 0,6 до 4, наиболее предпочтительно от 1 до 3.
Дополнительные пищевые компоненты, как правило, включают обычные пищевые компоненты или элементы, такие как усваиваемые углеводы, жиры, волокна, витамины, минеральные вещества, свободные аминокислоты, дипептиды, трипептиды и олигопептиды. В предпочтительном варианте осуществления дополнительные пищевые компоненты выбраны по меньшей мере из 1% по весу, предпочтительно по меньшей мере из 3% до, например, 18% по весу липидов, предпочтительно по меньшей мере из 4% по весу, до, например, 20% по весу усваиваемых углеводов, и по меньшей мере из 0,1% по весу, предпочтительно по меньшей мере 0,5% по весу пищевых волокон, до, например, 3% по весу, в расчете на полный вес первого и/или второго жидкого компонента. В альтернативе дополнительные пищевые компоненты выбраны по меньшей мере из 1% по весу, предпочтительно по меньшей мере из 10% по весу, до, например, 200% по весу липидов, из 1% по весу, предпочтительно по меньшей мере из 10% по весу, до, например, 250% по весу усваиваемых углеводов и по меньшей мере из 0,1% по весу, предпочтительно по меньшей мере 1% по весу, до, например, 25% по весу пищевых волокон, в расчете на полный вес смеси белков, получаемой после стадии c).
В другом варианте осуществления изобретения дополнительный белок, такой, как определено ниже, добавляют в способ изобретения. Предпочтительно количество указанного дополнительного белка ниже, чем уровень коагулирующего белка. Более предпочтительно количество указанного дополнительного белка ниже, чем уровень коагулирующего белка и чем уровень антикоагулирующего белка. В случае присутствия, указанный дополнительный белок может подвергаться термостерилизации вместе с коагулирующим белком на стадии a) или вместе с антикоагулирующим белком на стадии b), или вместе с обоими. В альтернативе дополнительный белок, если таковой вообще присутствует, могут отдельно подвергать термостерилизации и добавлять на стадии c) в качестве третьего компонента. Такой дополнительный белок служит для иной цели, нежели влияние на статус коагуляции указанной смеси, например, и при необходимости, предоставляет источник аминокислот, дополнительных к антикоагулирующим и коагулирующим белкам, для улучшения органолептических свойств или изменения вязкости пищевой композиции.
Продукт, получаемый согласно способу изобретения
Изобретение также относится к термостерилизованной смеси коагулирующих и антикоагулирующих белков в качестве продукта, получаемого согласно способу изобретения. В варианте осуществления указанную смесь составляет композиция, в особенности пищевая композиция. Предпочтительно указанная смесь имеет весовое отношение коагулирующего белка (предпочтительно включающего или состоящего из казеина, такого как казеин или казеинат, или их комбинации) к антикоагулирующему белку (предпочтительно включающему или состоящему из горохового или соевого белка, или их комбинации) от 20:1 до 1:1, или любое промежуточное отношение, как указано в настоящем описании. Предпочтительно указанная композиция находится в жидкой форме (в виде водного раствора, эмульсии или дисперсии); впрочем, указанная композиция также может находиться в сухой форме, например, в форме порошка. Композиция, содержащая указанную смесь, в особенности пищевая композиция, предпочтительно является термически обработанной, в частности стерилизованной или пастеризованной, или ее подвергают (ультра)фильтрации.
Кроме того, если указанная композиция находится в жидкой форме, ее pH предпочтительно находится в диапазоне 5-9, более предпочтительно 6-8.
В предпочтительном варианте осуществления термостерилизация жидких компонентов на стадиях a) и b) является заключительной термической обработкой или стадией стерилизации, прежде чем композицией в асептических условиях наполняют по меньшей мере один контейнер.
В предпочтительном варианте осуществления смесь, получаемая согласно способу настоящего изобретения, является частью композиции, которая содержит дополнительные пищевые компоненты. Такие дополнительные пищевые компоненты предпочтительно присутствуют в пищевом качестве, что означает то, что они термически обработаны (например, пастеризованы или стерилизованы) и/или подвергнуты (ультра)фильтрации. Дополнительные пищевые компоненты, как правило, включают обычные пищевые ингредиенты или элементы, такие как усваиваемые углеводы, волокна, витамины, минеральные вещества, свободные аминокислоты, дипептиды, трипептиды и олигопептиды. В предпочтительном варианте осуществления дополнительные пищевые компоненты выбраны по меньшей мере из 1% по весу усваиваемых углеводов и по меньшей мере 0,1% по весу пищевых волокон в расчете на полный вес указанной смеси коагулирующих и антикоагулирующих белков, входящих в состав указанной композиции.
Предпочтительно продукт, получаемый согласно способу настоящего изобретения, дополнительно включает липид, предпочтительно выбранный из растительного масла, животного жира или рыбьего жира.
Такие предпочтительные липиды включают соединения, включающие жирные кислоты, как определено выше. Таким образом, липид может включать насыщенные жирные кислоты, мононенасыщенные жирные кислоты (MUFA), полиненасыщенные жирные кислоты (PUFA), длинноцепочечные полиненасыщенные жирные кислоты (lcPUFA), такие как EPA и DHA, и может быть предоставлен рыбьим жиром, растительным маслом и/или животными жирами, более предпочтительно рыбьим жиром и/или растительным маслом, таким как пальмовое масло, масло канолы и подсолнечное масло.
В предпочтительном варианте осуществления указанный липид составляет от 1 до 30% по весу (вес./об.), более предпочтительно от 3 до 20% по весу, наиболее предпочтительно от 4 до 15% по весу жидкой композиции.
Предпочтительно указанная смесь антикоагулирующих и коагулирующих белков составляет, в жидкой форме, от 1 до 20% (вес./об.), предпочтительно от 2 до 15% (вес./об.), более предпочтительно от 4 до 12% (вес./об.), наиболее предпочтительно от 5 до 10% (вес./об.) композиции, с или без дополнительных пищевых компонентов, предпочтительно с дополнительными пищевыми компонентами. Более предпочтительно указанная композиция является пищевой композицией, наиболее предпочтительно указанная композиция является жидкой энтеральной пищевой композицией.
Предпочтительно коагулирующий белок является казеином, который присутствует в количестве по меньшей мере 85% по весу от общего содержания белка в первом жидком компоненте. Предпочтительно коагулирующий белок присутствует в количестве по меньшей мере 50%, более предпочтительно 60-90% по весу общего количества белка в композиции, получаемой согласно способу изобретения.
В сухой форме, вклад смеси антикоагулирующих и коагулирующих белков в процентах от полного веса композиции зависит от присутствия дополнительных пищевых компонентов, как указано в настоящей заявке. Смесь антикоагулирующих и коагулирующих белков может использоваться в целом ряде пищевых композиций, таких как, без ограничения, энтеральное питание, зондовое питание, жидкое питание или лечебное питание, или использоваться в качестве промежуточного продукта для изготовления такого питания или пищи. Таким образом, если сухая форма включает дополнительные пищевые компоненты, как указано в настоящем описании, количество смеси антикоагулирующих и коагулирующих белков составляет от 1 до 99% по весу в расчете на полный сухой вес композиции. В зависимости от типа выбранного питания или пищи, или ее применения в качестве промежуточного продукта, количество смеси антикоагулирующих и коагулирующих белков изменяется в пределах 5-95% по весу, 8-90% по весу, 10-70% по весу, 12-60% по весу, 13-50% по весу, 14-40% по весу, 15-30% по весу, в расчете на полный сухой вес композиции.
Относительные количества белков, усваиваемых углеводов, жиров и волокон, входящих в состав композиции, получаемой согласно изобретению, могут изменяться в соответствии с определенным применением и в зависимости от того, является ли это полноценным питанием или пищевой добавкой. Их белковая часть, включающая, в частности, указанную смесь согласно изобретению, в энергетическом выражении (4 ккал/г) может, например, составлять 8-100 эн.%. В полноценном питании указанная белковая часть предпочтительно составляет 8-40 эн.%, более предпочтительно 12-32 эн.%, наиболее предпочтительно 15-25 эн.%.
В другом варианте осуществления изобретения дополнительный белок, такой, как определено ниже, охвачен смесью коагулирующего и антикоагулирующего белков, входящих в состав пищевой композиции. Предпочтительно количество указанного дополнительного белка в указанной композиции ниже, чем уровень коагулирующего белка. Более предпочтительно количество указанного дополнительного белка в указанной композиции ниже, чем уровень коагулирующего белка и чем уровень антикоагулирующего белка.
Набор компонентов
Изобретение, кроме того, относится к набору компонентов, который включает первый контейнер, содержащий термостерилизованный коагулирующий белок, получаемый на стадии a), и второй контейнер, содержащий термостерилизованный антикоагулирующий белок, получаемый на стадии b). Предпочтительно термостерилизованный первый компонент и/или термостерилизованный второй компонент находятся в сухой форме, предпочтительно в виде порошка. Будет очевидно, что в случае получения композиции в сухой форме, способ изобретения включает стадию сушки, как указано в настоящем описании. В альтернативе термостерилизованный первый компонент и/или термостерилизованный второй компонент находятся в жидкой форме.
Предпочтительно коагулирующий белок, присутствующий в первом контейнере, является казеином, который присутствует в количестве по меньшей мере 85% по весу от полного содержания белка в первом контейнере.
Предпочтительно первый или второй контейнер дополнительно включают липид, предпочтительно выбранный из растительного масла, животного жира или рыбьего жира. Предпочтительно липид содержится во втором контейнере.
Такие предпочтительные липиды включают содержащие жирные кислоты соединения, жирные кислоты, полиненасыщенные жирные кислоты, рыбий жир, растительное масло и/или животные жиры, более предпочтительно рыбий жир и/или растительное масло, такое как пальмовое масло, масло канолы и подсолнечное масло. Предпочтительные рыбьи жиры включают длинноцепочечные омега-3 жирные кислоты, такие как эйкозапентаеновую кислоту (EPA), докозагексаеновую кислоту (DHA), альфа-линоленовую кислоту (ALA).
В предпочтительном варианте осуществления указанный липид составляет 1-30% по весу (вес./об.), более предпочтительно 3-20% по весу, наиболее предпочтительно 4-15% по весу.
Содержимое первого контейнера и содержимое второго контейнера может быть смешано так, что будет получена смесь, которая имеет весовое отношение коагулирующего белка (предпочтительно включающего или состоящего из казеина, такого как казеин, казеинат и/или их комбинация) к антикоагулирующему белку (предпочтительно включающему или состоящему из горохового, соевого белка или, необязательно, белка молочной сыворотки, или их комбинации) в пределах 20:1 - 1:3, предпочтительно 19:1 - 1:2, более предпочтительно 16:1 - 1:1, наиболее предпочтительно 10:1 - 1:1. Содержимое первого и второго контейнера указанного набора компонентов может быть получено при выполнении стадий a) и b) способа согласно изобретению.
Первый контейнер, содержащий термически обработанный коагулирующий белок, получаемый на стадии a), предпочтительно по существу не содержит антикоагулирующий белок, а второй контейнер, содержащий термически обработанный антикоагулирующий белок, получаемый на стадии b), предпочтительно по существу не содержит коагулирующего белка.
Предпочтительно содержимое первого контейнера, который включает какие-либо коагулирующие белки, как и содержимое второго контейнера, который включает какие-либо антикоагулирующие белки, является стерильным.
Предпочтительно указанный первый и/или указанный второй контейнер включает по меньшей мере 1% по весу углеводов и/или 0,1% по весу пищевых волокон. Витамины и/или минеральные вещества также могут быть включены в первый и/или второй контейнер.
В случае, если содержимое первого и/или второго контейнера(ов) находится в жидкой форме, полное содержание белка в них составляет 1-20% (вес./об.), предпочтительно 2-15% (вес./об.), более предпочтительно 4-12% (вес./об.), наиболее предпочтительно 5-10% (вес./об.).
В случае, если содержимое первого и/или второго контейнера(ов) находится в сухой форме, количество смеси антикоагулирующего и коагулирующего белка составляет 1-99% по весу в расчете на полный сухой вес композиции, содержащейся в отдельных контейнерах или содержащейся в двух контейнерах в целом. Более предпочтительно количество смеси антикоагулирующих и коагулирующих белков изменяется в пределах 5-95% по весу, 8-90% по весу, 10-70% по весу, 12-60% по весу, 13-50% по весу, 14-40% по весу, 15-30% по весу, в расчете на полный сухой вес композиции.
В предпочтительном варианте осуществления первый и/или второй контейнер набора компонентов включает дополнительные пищевые компоненты. Такие дополнительные пищевые компоненты предпочтительно присутствуют в пищевом качестве, что означает то, что они термически обработаны (например, пастеризованы или стерилизованы) и/или подвергнуты (ультра)фильтрации. Дополнительные пищевые компоненты, как правило, включают обычные пищевые ингредиенты или элементы, такие как усваиваемые углеводы, жиры, волокна, витамины, минеральные вещества, свободные аминокислоты, дипептиды, трипептиды и олигопептиды. В предпочтительном варианте осуществления дополнительные пищевые компоненты выбраны по меньшей мере из 1% по весу жира, по меньшей мере 1% по весу усваиваемых углеводов и по меньшей мере 1% по весу пищевых волокон, в расчете на полный вес указанной смеси коагулирующих и антикоагулирующих белков, входящих в состав указанной композиции.
В другом варианте осуществления изобретения дополнительный белок, такой как определено ниже, охвачен первым и/или вторым контейнером набора компонентов. Предпочтительно количество указанного дополнительного белка в указанном первом и/или втором контейнере ниже, чем уровень коагулирующего белка. Более предпочтительно количество указанного дополнительного белка в указанном первом и/или втором контейнере ниже, чем уровень коагулирующего белка и чем уровень антикоагулирующего белка.
Коагулирующие белки
Как правило, коагуляция означает дестабилизацию или агрегацию белков при уменьшении их электрического заряда до значения изоэлектрической точки под влиянием кислоты и/или ферментов, в результате образуется осадок белка. Коагулирующие белки, которые подходят или предназначены для пищевых композиций, известны специалистам. В рамках способа и продукта, получаемого в соответствии с настоящим изобретением, коагулирующий белок предпочтительно является казеином, таким как казеин и/или казеинат. В данном случае казеин следует рассматривать, как включающий казеин, казеинат, мицеллярный казеин, казеинат натрия, казеинат кальция, казеинат калия и казеинат магния. Предпочтительно указанный казеин является интактным казеином, например, интактным казеином и/или интактным казеинатом. В настоящем описании интактный коагулирующий белок, в частности, означает негидролизуемый коагулирующий белок, т.е. имеющий степень гидролиза меньше 2%.
Далее в отношении казеина в качестве коагулирующих белков, белок является коагулирующим белком, если в тесте желудочного пищеварения, как описано ниже, начиная с 6% (вес./об.) раствора указанного белка, его обнаружимое количество присутствует в виде частиц диаметром больше 0,25 мм. Предпочтительно это количество составляет по меньшей мере 10% по весу или даже 30% по весу указанного белка в частицах диаметром больше 0,25 мм. Более предпочтительно белок является коагулирующим белком, если в тесте желудочного пищеварения, как описано ниже, начиная с 6% (вес./об.) раствора указанного белка, его обнаружимое количество присутствует в виде частиц диаметром больше 1 мм, предпочтительно по меньшей мере 10% по весу или даже 30% по весу таких частиц.
Тест желудочного пищеварения
Для исследования коагуляционных свойств белоксодержащих композиций был разработан тест желудочного пищеварения согласно примеру 1.
Коротко, раствор белка с концентрацией 6% по весу (вес./об.) инкубировали в присутствии искусственной человеческой слюны и искусственного человеческого желудочного сока, как определено в настоящем описании, при физиологически подходящих условиях (т.е. при 37°C с непрерывным перемешиванием в течение 100 минут), регулируя pH так, что нейтральный начальный pH раствора белка (предпочтительно pH 6) снижался до конечного pH 2, после чего коагулят делили на фракции по крупности и определяли влажный вес различных фракций. Влажный вес различных фракций представлял показатель степени коагуляции.
2
2
3
2
2
Искусственный человеческий желудочный сок, как подразумевается в настоящем описании, представляет собой физиологически репрезентативный водный раствор, содержащий 50 мМ NaCl, 15 мМ KCl, 1 мМ CaCl⋅HO, 15 мМ NaHCO, 0,014% (вес./об.) пепсина (например, из свиного желудка, Sigma p7012), 0,019% (вес./об.) липазы (Rhizopus oryzae, DF 15K Amano Pharmaceutical Co, Ltd Nagoya), при pH 4,0, 45 мл которого использовали в тесте желудочного пищеварения. Искусственная человеческая слюна, как подразумевается в настоящем описании, представляет собой физиологически репрезентативный водный раствор, содержащий 100 мМ NaCl, 30 мМ KCl, 2 мМ CaCl⋅HO, 0,065% (вес./об.) амилазы (Sigma А 6211), имеющий pH 6,3.
После инкубирования композицию делили на четыре фракции с различными размерами частиц при использовании сита. Эти четыре фракции характеризовались следующим размером частиц: a) размер частиц 0,25 мм или меньше, b) размер частиц 0,25-1 мм, c) размер частиц 1-2 мм и d) размер частиц больше 2 мм. В особенности коагуляты, имеющие размер больше 1 мм или больше 2 мм, как предполагают, играют роль в задержке эвакуации желудочного содержимого. Впрочем, уменьшение общего количества коагулята, все частицы которого, как подразумевается в настоящем описании, имеют размер больше 0,25 мм, как предполагают, облегчает желудочное пищеварение. Количество индивидуальных фракций влажного веса определяли путем взвешивания каждого индивидуального сита с коагулятом на нем и вычитания веса соответствующего сита.
Снижение коагуляции посредством антикоагулирующих белков
Неожиданно авторы обнаружили, что смесь коагулирующих и антикоагулирующих белков, полученная согласно способу настоящего изобретения, обладает пониженными коагуляционными свойствами в преобладающих условиях верхних отделов желудочно-кишечного тракта, в особенности в кислой среде желудка, по сравнению с той же смесью, которая получена путем сначала смешивания и затем термостерилизации обоих белков.
Следует понимать, что снижение коагуляции коагулирующего белка в желудке означает, что добавление антикоагулирующего белка или их смеси к коагулирующему белку или их смеси приводит к синергическому эффекту в отношении снижения коагуляции, превышающему значение, ожидаемое арифметически.
Антикоагуляция, таким образом, в настоящей заявке означает, что белок вызывает снижение коагуляции коагулирующего белка, с которым его объединяют. Этот эффект снижения коагуляции может быть дополнительно охарактеризован при помощи описанного в настоящей заявке физиологически релевантного теста желудочного пищеварения. В предпочтительном варианте осуществления антикоагулирующий белок характеризуют согласно этому тесту пищеварения и определяют как белок, который при воздействии способа согласно настоящему изобретению синергически уменьшает размер частиц коагулята. Предпочтительно он уменьшает средний размер частиц коагулята коагулирующего белка диаметром 0,25 мм или больше обнаруживаемым образом по сравнению со способом обработки, в котором антикоагулирующий белок не отсутствует в процессе термостерилизации. Предпочтительно такое уменьшение количества частиц с размером 0,25 мм или больше составляет по меньшей мере 10% по весу. Более предпочтительно антикоагулирующий белок уменьшает количество коагулята с частицами 1 мм или больше обнаруживаемым образом или по меньшей мере на 10% по весу.
Эффект снижения коагуляции предпочтительно определяют при использовании теста желудочного пищеварения с 6% (вес./об.) раствором комбинированного коагулирующего белка и казеината натрия в качестве антикоагулирующего белка. Предпочтительно используется весовое отношение казеината натрия к антикоагулирующему белку 70:30 или 60:40.
Антикоагулирующие белки предпочтительно выбирают так, чтобы обеспечивать профиль аминокислот, который соответствует пищевым потребностям людей. В частности, антикоагулирующий белок выбирают так, чтобы он соответствовал рекомендациям аминокислотного профиля ВОЗ по сбалансированному питанию (см. WHO technical report series no. 935 - Protein and amino acid requirements in human nutrition: report of a joint FAO/WHO/UNU expert consultation, 2007). Антикоагулирующие белки, например, выбирают из немолочных белков, предпочтительно из растительных и/или микробных белков и их комбинаций. В рамках настоящего изобретения "растительный" относится к белку из растительного источника, такого как, например, овощи, такие как морковь, горох, нут, зеленый горошек, коровий горох, горох полевой, фасоль, люпин, рис, соя, чечевица, канола, конопля, зеин, маис, кукуруза, ячмень, лен, льняное семя и пшеница. В описании могут использоваться такие эквиваленты, как "овощной" или "растительный". В частности, растительный белок получают из бобовых растений (семейства Fabaceae). Микробные белки, в частности, включают белки грибков или водорослей.
Согласно предпочтительному варианту осуществления антикоагулирующий белок композиции изобретения является немолочным белком. Предпочтительно, немолочный белок выбран из группы, состоящей из растительных белков, грибковых белков и водорослевых белков. Предпочтительные растительные белки включают белки, полученные из злаков, бобов, капустных, крестоцветных, пасленовых, бобовых, моркови, конопли или льняного семени. Грибковые белки включают белки, полученные из грибов или дрожжей.
Более предпочтительно антикоагулирующий или растительный белок является белком бобовых (гороха, бобов) семейства Fabaceae, таким как гороховый или соевый белок, наиболее предпочтительно гороховый белок, как дополнительно определено ниже. Антикоагулирующие белки, применяемые в композиции изобретения, предпочтительно являются интактными, т.е. негидролизованными.
Белок молочной сыворотки является другим подходящим антикоагулирующим белком согласно изобретению, который предпочтительно может быть частью композиции изобретения и ее получения в дополнение к немолочному белку, в особенности к белку бобовых, например, в весовом отношении от 9:1 до 1:9, в частности от 4:1 до 1:4. В случае, если рассматривается применение композиции изобретения для лечения желудочных нарушений, связанных с коагуляцией в верхних отделах желудочно-кишечного тракта, белок молочной сыворотки предпочтительно может быть антикоагулирующим белком.
Также предполагается, что гидролизованный молочный белок, в частности гидролизованный казеин, может действовать в качестве антикоагулирующего белка. Таким образом, в одном варианте осуществления настоящего изобретения антикоагулирующий белок выбран из группы гидролизованного молочного белка, гидролизованного белка молочной сыворотки, гидролизованного казеина, гидролизованного казеината или их комбинаций. Гидролизованный в настоящем описании означает, что гидролизованный белок был подвергнут стадии гидролиза, в частности, со степенью гидролиза по меньшей мере 2%, более конкретно 3-30%. Такие гидролизованные белки общедоступны и также коммерчески присутствуют на рынке.
Как определено в настоящем описании, дополнительный белок является белком, который не считается коагулирующим белком исходя из теста коагуляции, описанного в настоящей заявке, и не считается антикоагулирующим белком исходя из теста антикоагуляции, описанного в настоящей заявке. Такой белок может присутствовать в композициях согласно изобретению в качестве дополнительного белка на уровне, который не превышает 50% от полного веса коагулирующих и антикоагулирующих белков, предпочтительно составляет меньше 25% от их количества. Такой дополнительный белок может быть добавлен в способе изобретения к компонентам на стадии a) и/или b), или смешан как третий компонент на стадии c). Предпочтительно такие дополнительные белки добавляют отдельно от коагулирующих белков, т.е. после стадии a) способа изобретения, и более предпочтительно также отдельно от антикоагулирующих белков, т.е. после стадии b).
Определенные антикоагулирующие белки
В рамках настоящего изобретения гороховый белок, предпочтительно интактный гороховый белок, является предпочтительным антикоагулирующим белком. Предпочтительно гороховый белок включают в указанную смесь в таком эффективном количестве, что коагуляция указанного коагулирующего белка в желудке субъекта снижается.
Гороховый белок может эффективно использоваться в качестве антикоагулирующего белка согласно способу изобретения и продукта, получаемого с его помощью, в широком диапазоне весовых отношений коагулирующего к антикоагулирующему белку, как указано, например, 20:1 - 1:1 или 16:1 - 1:1, или 10:1 - 1:1, или 4:1 - 1:1, или 3:1 - 1:1, или 10:1 - 1,5:1, или 4:1 - 1,5:1, или 3:1 - 1,5:1. Белок молочной сыворотки также может использоваться в качестве антикоагулирующего белка в указанном способе и продукте, получаемом с его помощью, в частности в дополнение к одному или более немолочным белкам, в особенности белкам бобовых. В случае присутствия, белок молочной сыворотки предпочтительно включают в указанную смесь в таком эффективном количестве, что коагуляция указанного коагулирующего белка в желудке субъекта дополнительно снижается. Более предпочтительно белок молочной сыворотки включают в относительно небольших количествах (например, 10:1 - 1:1 или 4:1 - 1:1, или 3:1 - 1:1, или 10:1 - 1,5:1, или 4:1 - 1,5:1, или 3:1 - 1,5:1), которые уже достаточны, чтобы получить явное снижение желудочной коагуляции. Таким образом, в предпочтительном варианте осуществления антикоагулирующий белок состоит из горохового белка и, необязательно, дополнительного белка молочной сыворотки.
Гороховый белок относительно дешев (в среднем гороховый белок может стоить приблизительно в два раза дешевле казеинатов), и поскольку его добавляют в пищевую композицию, он увеличивает содержание белка, поддерживая затраты на довольно низком уровне. Как правило, гороховый белок хорошо переносится большинством людей, поскольку он не содержит лактозы и не является типичным аллергеном. Гороховый белок имеет очень высокое содержание цистеина и, следовательно, может компенсировать недостаточное содержание цистеина в казеинах. Кроме того, гороховый белок по сравнению с казеином содержит большое количество аргинина, который требуется для мышечного метаболизма и способствует приросту мышечной массы, снижая при этом содержание жира в теле; и большое, по сравнению с растительными белками, особенно полученными из злаковых/зерновых культур, количество лизина, который необходим для строительства мышечного белка и способствует поддержанию безжировой массы тела.
Несколько источников горохового белка легко доступны специалисту, например, от компании Roquette (Lestrem, France), которая выпускает гороховый изолят, полученный из гороха посевного (Pisum sativum), и от Cosucra Groupe Warcoing (Warcoing, Belgium). Другие источники горохового белка могут происходить из зеленого горошка (Pisum sativum), коровьего гороха (Vigna unguiculata), нута (Cicer arietinum) и гороха полевого (Pisum arvense).
В одном варианте осуществления согласно изобретению гороховый белок по существу находится в интактной форме или негидролизованной форме. В другом варианте осуществления согласно изобретению гороховый белок представляет собой ферментированный гороховый белок или гидролизат горохового белка.
В рамках настоящего изобретения "негидролизованный" белок является эквивалентом "интактного" белка, что означает то, что белок не был подвергнут процессу гидролиза. Однако в источнике негидролизованного белка могут присутствовать незначительные количества гидролизованных белков. В данном контексте "незначительный" следует понимать как количество, составляющее 10% по весу или меньше. Термин "приблизительно" следует интерпретировать как отклонение плюс или минус 10% от данного значения.
В рамках настоящего изобретения соевый белок, предпочтительно интактный соевый белок, является другим предпочтительным антикоагулирующим белком. Предпочтительно, соевый белок включают в указанную смесь в таком эффективном количестве, что коагуляция указанного коагулирующего белка в желудке субъекта снижается. Соевый белок может использоваться в способе изобретения и включен в продукт, получаемый с его помощью, в широком диапазоне отношений, как указано в настоящем описании, изменяющихся в пределах 20:1 - 1:1. Предпочтительное отношение коагулирующего белка к соевому белку является таким, что умеренные уровни (например, 10:1 - 1:1 или 4:1 - 1:1, или 3:1 - 1:1, или 10:1 - 1,5:1, или 4:1 - 1,5:1, или 3:1 - 1,5:1) соевого белка обеспечивают наиболее явный антикоагулирующий эффект. В предпочтительном варианте осуществления антикоагулирующий белок состоит из соевого белка или состоит из комбинации с гороховым белком и/или белком молочной сыворотки.
Соевый белок представляет собой растительный белок, который содержит незаменимые аминокислоты в относительно высокой пропорции для здоровья человека. Несколько источников сои легко доступны специалисту, например, от The Solae Company (St. Louis, MO, USA).
В одном варианте осуществления согласно способу или продукту изобретения, соевый белок по существу находится в интактной форме или не гидролизован.
В другом варианте осуществления согласно способу или продукту изобретения, соевый белок является ферментированным соевым белком или гидролизатом соевого белка.
Смесь коагулирующего и антикоагулирующего белка
Смесь антикоагулирующего и коагулирующего белков согласно настоящему изобретению во всех его аспектах (т.е. полученная согласно способу изобретения, охваченная композицией, получаемой согласно способу изобретения, и входящая в состав набора компонентов изобретения) имеет предпочтительное весовое отношение коагулирующего белка к антикоагулирующему белку от 20:1 до 1:3. Предпочтительно, это весовое отношение составляет 19:1 - 1:2, 18:1 - 1:1,5, 17:1 - 1:1,25, 16:1 - 1:1, 15:1 - 1:1, 14:1 - 1:1, 13:1 - 1:1, 12:1 - 1:1, 11:1 - 1:1, 10:1 - 1:1, 9:1 - 1:1, 8:1 - 1:1, 7:1 - 1:1, 6:1 - 1:1, 5:1 - 1:1, 4:1 - 1:1, 3:1 - 1:1, 2:1 - 1:1.
В альтернативе верхний предел данного диапазона указанного коагулирующего белка, в частности казеина (например, казеина или казеината), к указанному антикоагулирующему белку (например, гороховому или соевому белку, или белку молочной сыворотки, или их комбинации), выраженный в весовом отношении, в указанной смеси составляет 20:1, 19:1, 18:1, 17:1, 16:1, 15:1, 14:1, 13:1, 12:1, 10:1, 9:1, 8:1, 7:1, 6:1, 5:1, 4:1, 3:1 или 2:1. С другой стороны, нижний предел данного диапазона указанного коагулирующего белка (например, казеина или казеината) к указанному антикоагулирующему белку (например, гороховому или соевому белку, или белку молочной сыворотки, или их комбинации), выраженный в весовом отношении, в указанной смеси составляет 1:1 или 1,2:1, или 1,5:1, или, 1,8:1, или 2:1, или 2,2:1, или 2,5:1, или 2,8:1, или 3:1. Предпочтительно весовое отношение указанного коагулирующего белка (например, казеина или казеината) к указанному антикоагулирующему белку (например, белку бобовых или белку молочной сыворотки, в частности гороховому или соевому белку или их комбинации, или комбинации с белком молочной сыворотки) в указанной смеси составляет приблизительно 20:1 или приблизительно 19:1, или приблизительно 18:1, или приблизительно 17:1, или приблизительно 16:1, или приблизительно 15:1, или приблизительно 14:1, или приблизительно 13:1, или приблизительно 12:1, или приблизительно 10:1, или приблизительно 9:1, или приблизительно 8:1, или приблизительно 7:1, или приблизительно 6:1, или приблизительно 5:1, или приблизительно 4:1, или приблизительно 3:1, или приблизительно 2:1, или приблизительно 1:1, или приблизительно 1:1,5, или приблизительно 1:2. Установление точного отношения, которое предпочтительно для снижения свойств желудочной коагуляции данного коагулирующего белка, путем подбора количества и типа антикоагулирующего белка с применением теста желудочного пищеварения, как подразумевается в настоящем описании, находится в рамках компетенции квалифицированного специалиста.
В альтернативе отношение коагулирующего белка, в частности казеина (например, казеина или казеината), к антикоагулирующему белку (например, бобовому белку или белку молочной сыворотки, в частности гороховому или соевому белку, или их комбинации) в указанной смеси составляет 95:5 - 25:75, при выражении в % по весу коагулирующего белка к % по весу антикоагулирующего белка в смеси, полученной на стадии c). Более предпочтительно данное отношение составляет 90:10 - 33:67, 85:15 - 40:60, 70:30 - 50:50 или 60:40 - 50:50.
Предпочтительно композиция, получаемая согласно способу изобретения, является жидкой композицией, которая включает указанную смесь коагулирующего и антикоагулирующего белка, получаемую на стадии c).
Количество белковой смеси, получаемой на стадии c), при включении в жидкую композицию, составляет от 1 до 20% (вес./об.) указанной жидкой композиции, предпочтительно от 2 до 15% (вес./об.), более предпочтительно от 4 до 12% (вес./об.), наиболее предпочтительно от 5 до 10% (вес./об.) указанной жидкой композиции. Более конкретно, количество белковой смеси, получаемой на стадии c) изобретения, составляет 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19 или 20% (вес./об.) указанной жидкой композиции. Наиболее предпочтительно содержание белка в жидкой композиции составляет 6% (вес./об.).
В случае, если композиция, получаемая согласно способу изобретения, является сухой композицией, например порошком, количество смеси, получаемой на стадии c), как включенной в сухую композицию, составляет по меньшей мере 4% по весу, в расчете на полный сухой вес композиции. Более предпочтительно это количество составляет по меньшей мере 5% по весу, по меньшей мере 6% по весу, по меньшей мере 8% по весу, по меньшей мере 10% по весу, по меньшей мере 15% по весу, по меньшей мере 20% по весу, по меньшей мере 25% по весу, по меньшей мере 30% по весу или по меньшей мере 40% по весу, в расчете на полный сухой вес композиции. Предпочтительно это количество не превышает 95% по весу, в расчете на полный сухой вес композиции, предпочтительно не превышает 90% по весу, предпочтительно не превышает 85% по весу, предпочтительно не превышает 80% по весу, предпочтительно не превышает 75% по весу, предпочтительно не превышает 70% по весу, предпочтительно не превышает 65% по весу и предпочтительно не превышает 60% по весу, в расчете на полный сухой вес композиции.
Применения
Вследствие ряда причин, таких как заболевания, нарушения, недостаточное питание, инвалидность, послеоперационные состояния и тому подобное, пациенты могут быть неспособны получать необходимое питание при употреблении пищи через рот, например, путем приема пищи или питья. Таким образом, известно предоставление медицинского энтерального питания при использовании пищевых добавок или зондового питания. Зондовое питание позволяет обеспечить питание пациентам, которые не могут получать питание через проглатывание, при использовании таких устройств, как трубки для назогастрального питания или назоеюнального питания, или при использовании чрескожной эндоскопической гастростомии (ЧЭГ) или ЧЭГ - еюнальной системы питания. В рамках настоящей заявки, состояние при котором осуществляется питание пищевыми добавками и/или зондовое питание, называют энтеральным питанием, которое включает все указанные выше системы зондового питания, и питание, используемое в питании пищевыми добавками и/или зондовом питании, называют энтеральным питанием. Применение такого энтерального питания может быть временным для лечения острых состояний или пожизненным в случае хронической инвалидности. В последнем случае энтеральное питание изначально создается для длительного применения и содержит все необходимые компоненты.
В одном варианте осуществления композиция, содержащая смесь антикоагулирующего и коагулирующего белка, получаемую согласно способу настоящего изобретения, применяется для снижения, предотвращения или лечения кишечных осложнений в верхних отделах желудочно-кишечного тракта, таких как, например, желудочно-кишечный рефлюкс, дискомфорт в кишечнике, рефлюкс, аспирационная пневмония, высокий остаточный объем желудочного содержимого, рвота, тошнота, вздутие, пищеварительный дискомфорт, желудочно-кишечные спазмы, колики, коагуляция в верхних отделах желудочно-кишечном тракте и/или задержка эвакуации желудочного содержимого, в особенности у чувствительных субъектов, таких как госпитализированные пациенты.
В предпочтительном варианте осуществления указанная композиция, содержащая указанную смесь изобретения, является пищевой композицией, которую вводят людям, предпочтительно людям, которым желательно получать легко усваиваемую пищу, предпочтительно людям с осложнениями в области пищеварительного тракта, предпочтительно людям с нарушениями пищеварения, предпочтительно госпитализированным пациентам, предпочтительно субъекту, который находится в состоянии болезни, субъекту, который восстанавливается после болезни, субъекту, который испытывает недостаток питания, новорожденному ребенку, грудному ребенку и/или ребенку преддошкольного возраста. Предпочтительно указанное введение включает пероральное введение, осуществляемое посредством приема пищи или питья, предпочтительно энтеральное зондовое введение, композиции со смесью настоящего изобретения.
В одном аспекте изобретение относится к применению антикоагулирующего белка в получении пищевой композиции, которая дополнительно содержит коагулирующий белок, для снижения, предотвращения или лечения заболеваний или осложнений в верхних отделах желудочно-кишечного тракта, выбранных из группы рефлюкса, аспирационной пневмонии, высокого остаточного объема желудочного содержимого (ОЖС), рвоты, тошноты, вздутия и задержки эвакуации желудочного содержимого.
В одном аспекте изобретение относится к применению антикоагулирующих белков, предпочтительно одного или более белков бобовых или белка молочной сыворотки, или их комбинации в получении пищевой композиции, которая дополнительно содержит коагулирующий белок, предпочтительно казеин, такой как казеин или казеинат, для применения в предотвращении или снижении коагуляции в желудке указанного коагулирующего белка.
В одном аспекте изобретение относится к применению антикоагулирующих белков, предпочтительно горохового белка, соевого белка, белка молочной сыворотки или их комбинации, в получении пищевой композиции, которая дополнительно содержит коагулирующий белок, предпочтительно казеин, такой как казеинат или казеин, для снижения, предотвращения или лечения осложнений в верхних отделах желудочно-кишечного тракта, таких как, например, желудочно-кишечный рефлюкс, дискомфорт в кишечнике, рефлюкс, аспирационная пневмония, высокий остаточный объем желудочного содержимого, рвота, тошнота, вздутие, пищеварительный дискомфорт, желудочно-кишечные спазмы, колики, коагуляция в верхних отделах желудочно-кишечного тракта и/или задержка эвакуации желудочного содержимого, в особенности у чувствительных субъектов, таких как госпитализированные пациенты.
Другой категорией субъектов, которые могут извлечь выгоду из настоящего способа, являются грудные дети. Таким образом, в одном варианте осуществления согласно настоящему изобретению пищевая композиция является молочной смесью для грудных детей, молочной смесью второго уровня и/или молочной смесью третьего уровня. В одном варианте осуществления согласно настоящему изобретению пищевая композиция находится в подходящей форме для введения новорожденному ребенку, грудному ребенку и/или ребенку преддошкольного возраста.
В одном варианте осуществления согласно настоящему изобретению пищевая композиция направлена на повышение пищеварительного комфорта, уменьшение желудочно-кишечных спазмов и/или уменьшение колик.
Предпочтительно смесь согласно изобретению, входящая в состав (пищевой) композиции, может применяться для частичной или полной замены, или в качестве добавки к типичному ежедневному потреблению субъектом коагулирующих белков (например, казеинов и/или казеинатов), которые получены стандартными способами, т.е. способами, не включающими комбинацию отдельной термостерилизации коагулирующих и антикоагулирующих белков на стадиях a) и b) с их смешиванием на стадии c) согласно настоящему изобретению. Предпочтительно количество смеси изобретения, включенной в питание субъекта, испытывающего желудочные нарушения, связанные с коагуляцией в верхних отделах желудочно-кишечного тракта, в особенности в желудке, является таким, что связанные с коагуляцией нарушения у данного субъекта уменьшаются или, предпочтительно, предотвращаются.
Композиция согласно изобретению, содержащая указанную смесь, предпочтительно имеет форму полноценного питания, т.е. она может удовлетворить все пищевые потребности потребителя. В таком качестве композиция предпочтительно находится в форме жидкости, более предпочтительно жидкой энтеральной композиции согласно изобретению, и в этом качестве предпочтительно содержит 1000-2500 ккал в ежедневной дозировке. В зависимости от состояния пациента, ежедневная доза составляет приблизительно 25-35 ккал/кг массы тела/день. Таким образом, типичная ежедневная доза для субъекта весом 70 кг содержит приблизительно 2000 ккал. Полноценное питание может быть в форме множества единиц дозировки, например, от 8 (250 мл/единица) до 2 единиц (1 л/единица) в день для получения энергии 2000 ккал/день при применении жидкой энтеральной композиции согласно изобретению с энергетической ценностью 1,0 ккал/мл. Предпочтительно композиция приспособлена для зондового питания.
Хотя полноценная пищевая композиция изобретения, в дополнение к белковой смеси согласно изобретению, содержащей по меньшей мере один коагулирующий белок и по меньшей мере один антикоагулирующий белок, может содержать другие источники белков, предпочтительно, что смесь белков изобретения является единственным источником белка. Белковая смесь изобретения предпочтительно вносит от 5 до 40 эн.%, более предпочтительно от 8 до 32 эн.%, наиболее предпочтительно от 15 до 25 эн.% полноценного питания. Ежедневная дозировка белковой смеси изобретения предпочтительно составляет от 3 ккал до 10 ккал на кг массы тела, более предпочтительно от 4 до 8 ккал на кг массы тела или предпочтительно от 0,75 до 2,5 г белковой смеси, предпочтительно от 1 до 2 г на пациента в день, как часть полноценного питания.
Предпочтительно композицию упаковывают, хранят и предоставляют в контейнере, таком как полиэтиленовый пакет или мешок или подобное. Известны различные такие контейнеры, например, из уровня техники известны контейнеры объемом 500 мл, 1000 мл и 1500 мл. Следует отметить, что для упаковки, хранения и предоставления пищевой композиции согласно изобретению может использоваться любой подходящий контейнер.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения композиция предоставлена в готовой для применения жидкой форме и не требует восстановления или смешивания перед применением. Композицию согласно изобретению можно вводить через зонд или вводить перорально. Например, композиция согласно изобретению может быть предоставлена в банке, на игле, и в подвешиваемом пакете. Впрочем, композиция может быть предоставлена субъекту, нуждающемуся в этом, в порошковой форме, подходящей для восстановления, при использовании водного раствора или воды, с получением композиции согласно изобретению. Таким образом, в одном варианте осуществления настоящего изобретения настоящая композиция находится в форме порошка, сопровождаемого инструкциями по растворению или восстановлению в водной композиции или воде с получением жидкой энтеральной композиции согласно настоящему изобретению. В одном варианте осуществления настоящего изобретения настоящая жидкая энтеральная композиция может быть получена, таким образом, путем растворения или восстановления порошка, предпочтительно в водной композиции, в частности в воде.
Далее настоящее изобретение поясняется несколькими неограничивающими примерами.
Чертежи
На фиг. 1 показан абсолютный влажный вес коагулятов размером 0,25-1 мм (нижняя часть, серые столбики), 1-2 мм (средняя часть, незакрашенные столбики) и больше 2 мм (верхняя часть, черные столбики) через 100 минут желудочного пищеварения различных белковых смесей казеината натрия с белком молочной сыворотки (бмс) или гороховым белком. A: Na-каз:бмс = 90:10; термостерилизованная как смесь белков (с предварительным смешиванием), B: то же отношение, термостерилизованные отдельно белки (с последующим смешиванием). C: Na-каз:горох = 70:30; термостерилизованная как смесь белков, D: то же отношение, термостерилизованные отдельно белки. E: Na-каз:горох = 60:40; термостерилизованная как смесь белков, F: то же отношение, термостерилизованные отдельно белки. Измеримое снижение коагуляции, как продемонстрировали, наблюдали в случае предварительного нагрева (с последующим смешиванием) для всех показанных параметров.
ПРИМЕРЫ
Пример 1
Получение смесей казеината, горохового белка, соевого белка и белка молочного сыворотки
Коммерчески доступное масло канолы, казеинат натрия с содержанием белка 88% по весу и гороховый белок с содержанием белка 78% по весу использовали в качестве исходных материалов для получения растворов, приготовленных следующим образом.
Растворы белков с концентрацией белка 6% по весу (вес./об.) и различными весовыми отношениями казеината натрия и горохового белка (70:30, 60:40) приготавливали путем растворения требуемого количества белка в деминерализованной воде. Либо приготавливали один раствор казеината натрия и горохового белка до стерилизации, либо приготавливали два отдельных раствора, которые смешивали после термостерилизации.
После первоначального растворения белков, pH доводили до 8,0 гидроксидом калия. Затем растворы нагревали в течение 30 секунд при 85°C, после чего следовала стадия гомогенизации. После стадии пастеризации, pH снова доводили до pH 8,0 и регулировали содержание сухого вещества, получив конечное содержание белка во всех растворах 6% по весу (вес./об.). Наконец продуктами наполняли стеклянные бутылки объемом 200 мл, которые подвергали стерилизации в автоклаве в течение 16 минут при 121,5°C.
Предварительно перемешанные термостерилизованные белковые растворы использовали без дополнительной обработки в тесте желудочного пищеварения. В альтернативе термостерилизованные белковые растворы, включающие только казеинат натрия или гороховый белок, объединяли после термостерилизации. Перед началом экспериментов по коагуляции, термостерилизованный раствор казеината и термостерилизованный раствор горохового белка объединяли в необходимом соотношении и тщательно смешивали посредством встряхивания.
Аналогичной методики, использованной для горохового белка, придерживались при использовании соевого белка, с содержанием белка 88% по весу, вместо горохового белка. При использовании белка молочной сыворотки использовали исходный материал с содержанием белка 83% по весу.
Тест желудочного пищеварения
Желудочное пищеварение и коагуляцию имитировали в течение 100 минут в субстратной насосной установке с компьютерным управлением (Multifermentor fed-batch; DASGIP AG, Juelich, Germany) при 37°C с непрерывным перемешиванием.
2
2
3
2
2
3
В каждом эксперименте в качестве начального объема использовали 150 мл белкового раствора. В каждом эксперименте добавляли в общей сложности 45 мл искусственного желудочного сока (50 мМ NaCl, 15 мМ KCl, 1 мМ CaCl⋅HO, 15 мМ NaHCO, 0,014% (вес./об.) пепсина (из свиного желудка, Sigma p7012), 0,019% (вес./об.) липазы (Rhizopus oryzae, DF 15K Amano Pharmaceutical Co, Ltd Nagoya); pH 4,0). Желудочный сок добавляли в два стадии с переменным расходом. В первые две минуты использовали расход 225 мл/ч. В остальной части эксперимента расход составил 23 мл/ч. Кроме того, за первые 60 минут эксперимента к раствору с постоянной скоростью непрерывно добавляли в общей сложности 30 мл искусственной слюны (100 мМ NaCl, 30 мМ KCl, 2 мМ CaCl⋅2HO, 15 мМ NaHCO, 0,065% (вес./об.) α-амилазы (Sigma А 6211); pH 6,3).
3
В течение 100 минут pH понижали с pH 6,6 в начале до конечного значения pH 2,0 (pH в начале = 6,6, pH через 8 минут = 5,0, через 15 минут = 4,0, через 42 минуты = 3,0, через 100 минут = 2,0), добавляя 1 М HCl при непрерывном перемешивании. В случае необходимости подкисление автоматически корректировали добавлением щелочного раствора (1М NaHCO, 3М NaOH).
Определение коагулята
После желудочного пищеварения каждый образец вливали в металлическое сито с получением фракций с размером частиц: a) больше 2 мм, b) меньше 2 мм и больше 1 мм, c) меньше 1 мм и больше 0,25 мм и d) меньше предела 0,25 мм. Коротко говоря, влажный вес фракций определяли, взвешивая каждое отдельное соответствующее сито с коагулятом на нем и вычитая вес каждого сита.
Контрольные результаты
Высокие уровни влажного веса коагулята наблюдали через 100 минут желудочного пищеварения при использования казеината натрия в концентрации 6% по весу (вес./об.) в качестве единственного белка (данные не показаны).
Результаты образцов
После обработки образцов, как указано в "Получение смесей казеината, горохового белка, соевого белка и белка молочного сыворотки", следующие результаты были получены после теста желудочного пищеварения.
Белок молочной сыворотки, который был стерилизован термически в виде смеси с казеинатом натрия в весовом отношении 90:10, дал общее количество коагулята, аналогичное образцам, в которых использовался только казеинат натрия (A, фиг.1, данные, где использовался казеинат натрия, не показаны). Однако, когда такую же смесь белка молочной сыворотки с казеинатом натрия в соотношении 90:10 получали путем сначала термостерилизации, а затем смешивания указанных белков, количества коагулята каждой отдельной фракции и общий влажный вес коагулята значительно снизились (B, фиг. 1). Подобные замечания были справедливы для гороха (фиг. 1: C и D, E и F) в качестве антикоагулирующих белков не только в соотношении 90:10, но также и в более широком диапазоне соотношений (70:30 и 60:40). Кроме того, снижение общего количества коагулята от приблизительно 36 до приблизительно 33 было обнаружено при использовании казеина:сои 60:40.
Тест на антикоагулирующие белки
Предполагается, что белок при исследовании является антикоагулирующим согласно настоящему изобретению, если в эксперименте выше (тест желудочного пищеварения примера 1) смесь термостерилизованного белка и отдельно термостерилизованного коагулирующего белка (в частности, казеина) дает влажный вес коагулята во фракции крупнее 0,25 мм по меньшей мере на 10% меньше, чем количество, полученной из той же белковой смеси, приготовленной путем сначала смешивания двух различных белковых компонентов, а затем термостерилизации смешанных белковых компонентов.
Следует понимать, что различные изменения и модификации в представленных предпочтительных вариантах осуществления, описанных в настоящей заявке, будут очевидны специалистам в данной области. Такие изменения и модификации могут быть сделаны без отступления от сущности и объема изобретения и без уменьшения его преимуществ. Таким образом, предполагается, что такие изменения и модификации охвачены в соответствии с прилагаемой формулой изобретения.