УСОВЕРШЕНСТВОВАННАЯ ПИТАТЕЛЬНАЯ ТАБЛЕТКА
IMPROVED NUTRITIONAL TABLET

Область изобретения
Настоящее изобретение относится к области питания в твердой форме, которое после растворения представляет собой напиток.
Уровень техники
Питание в твердой форме, в частности в форме таблетки, обладает тем преимуществом, что является легким при использовании потребителями. Например, при подготовке состава молока для детского питания зачерпывание порошков является сложным, потенциально ведущим к ошибкам дозирования и/или просыпанию порошка. Поэтому существует необходимость в таблетках для питательного состава, которые не готовы к пищевому формату. Поскольку таблетки также представляют собой пищевые полуфабрикаты быстрого приготовления, таблетки должны быть удобны для использования. Это означает, что таблетки должны быть достаточно прочными для транспортировки в коробке или расходуемой упаковке и обращения потребителем, и в то же время таблетки следует растворять достаточно быстро, т.е. сопоставимо по времени с соответствующим порошковым составом. При подготовке таблетки с питательной композицией проблема состоит в том, чтобы установить баланс между жесткостью и рыхлостью таблетки и растворимостью таблетки.
В данной области, при рассмотрении таблеток в целом, скорость растворения регулируется при помощи системы, бурно выделяющей газ, например, бикарбоната, которая способствует быстрому растворению таблетки. Однако такие системы не могут быть использованы в пищевой композиции, поскольку это привело бы к большому количеству практических вопросов, таких как образование пены, увеличение содержания соли и др. Другие подходы используют специфические свойства порошка, такие как насыпная плотность и содержание специфического свободного жира и условия прессования. Недостатками являются существенно ограниченные возможности обработки при изготовлении таблеток, что потенциально приводит к увеличению себестоимости.
EP 1048216 раскрывает таблетки, в том числе таблетки на основе состава для младенцев.
EP 1769682 раскрывает таблетки с определенной пористостью и содержанием свободного жира, где таблетки содержат молочные белки.
US 3241975 раскрывает таблетки, подготовленные из молочных продуктов.
Авторы настоящего изобретения, поэтому, попытались найти альтернативу для подготовки питательной таблетки.
Сущность изобретения
В рассматриваемой области известно, что трудно изготовить таблетку, содержащую питательную композицию, включающую молочный белок и жир. Авторы настоящего изобретения при изготовлении прессованного состава для питания младенцев и медицинских продуктов в форме таблетки столкнулись с проблемой, что таблетки необходимо растворять быстро и полностью, при этом, с другой стороны, таблетки должны быть достаточно жесткими, с высокой прочностью, чтобы выдерживать обычное обращение при нахождении в пакете или расходуемой упаковке без распада на части или разрушения. Таким образом, при подготовке таблетки с питательной композицией, особенно содержащей в качестве основных ингредиентов белки, жиры и углеводы, проблема состоит в том, чтобы найти баланс между прочностью таблетки и растворимостью таблетки.
Авторы изобретения с удивлением установили, что пищевые волокна можно использовать в качестве ингредиентов, приемлемых применительно к питанию, для улучшения растворимости и увеличения скорости растворения питательных таблеток, содержащих белки, жиры и углеводы. Таким образом, при использовании пищевых волокон для подготовки питательных композиций в форме таблетки растворимость таблетки улучшается при сохранении достаточной прочности.
Подробное описание изобретения
Изобретение, таким образом, относится к композиции, содержащей жиры, белки и углеводы, где углеводы включают в себя пищевые волокна, и где композицию прессуют в форме таблетки с прочностью от 15 N (Ньютон) до 250 N (Ньютон), при тестировании в приборе для определения прочности, в котором к таблетке горизонтально прикладывается усилие с постоянной скоростью тестирования 2 мм/сек. Далее композиция также называется как (настоящая) композиция в форме таблетки.
Из репрезентативного примера 1 видно, что состав, подготовленный с использованием пищевых волокон, обладает улучшенной растворимостью по сравнению с точно таким же составом, в котором пищевые волокна отсутствуют.
Другие примеры также показали, что пищевые волокна улучшают растворимость прессованных порошков.
В предпочтительном варианте выполнения композиция в форме таблетки, в соответствии с настоящим изобретением, состоит из белков, жиров и углеводов, где углеводы составляют не менее 1 вес.% пищевых волокон из расчета на общий вес композиции. Предпочтительно композиция в форме таблетки включает пищевые волокна в количестве от 1 до 15 вес.% от всей композиции.
Как было отмечено ранее, особенно для состава для младенцев, в случае, когда родители используют для растворения порошковые продукты для приготовления бутылочки с составом, очень важным является время растворения, и предпочтительно оно находится в пределах диапазона, сходного с таковым для порошкового продукта. Предпочтительно время растворения составляет не более 60 секунд после встряхивания. Поэтому настоящее изобретение является особенно предпочтительным для пищевых составов и, в частности, для приготовления состава для младенцев в форме таблетки или лечебного питания в форме таблетки. В одном варианте выполнения композиция в форме таблетки по настоящему изобретению является составом для младенцев. В одном варианте выполнения композиция в форме таблетки, в соответствии с настоящим изобретением, представляет собой лечебное питание.
Настоящее изобретение также относится к применению настоящей композиции в форме таблетки для диетотерапии роста грудных детей в возрасте от 0 до 36 месяцев. Его также можно сформулировать в качестве способа диетотерапии грудных детей в возрасте от 0 и 36 месяцев, включающего введение настоящей композиции в форме таблетки. Его также можно сформулировать как настоящую композицию в форме таблетки для применения при диетотерапии роста грудных детей в возрасте от 0 до 36 месяцев. Изобретение также можно сформулировать как применение композиции, содержащей жир, белок и углеводы, где углеводы составляют пищевые волокна, для подготовки питательной композиции в форме таблетки с прочностью от 15 N до 250 N при тестировании в приборе для определения прочности, в котором к таблетке горизонтально прикладывается усилие с постоянной скоростью тестирования 2 мм/сек, для применения при диетотерапии роста грудных детей в возрасте от 0 до 36 месяцев.
Изобретение также относится к применению пищевых волокон для уменьшения времени растворения спрессованных порошков, содержащих жир, белок и углеводы, где углеводы содержат пищевые волокна в пределах диапазона от 1 до 15 вес.% всей композиции.
Прочность или прочность при разрушении
Стандартный способ, используемый для контроля прочности таблетки, представляет собой сжатие. Таблетку помещают между двумя колодками, чтобы раздавить таблетку. Измеряют силу, приложенную к таблетке, и детектируют ее при раздроблении таблетки. Предпочтительно таблетка в соответствии с настоящим изобретением обладает прочностью от 15 N до 250 N, определяемой с помощью измерителя прочности Schleuniger. Таблетки помещают горизонтально на подложку измерителя прочности Schleuniger, и к таблетке горизонтально прикладывается сила с постоянной для тестирования скоростью 2 мм/сек. В предпочтительном варианте выполнения таблетка содержит, по крайней мере, 1 вес.% пищевого волокна и обладает прочностью в пределах диапазона от 20 N до 250 N. Поскольку применение пищевых волокон приводит к уменьшению времени растворения, можно изготавливать более твердые таблетки. Более твердые таблетки являются предпочтительными, поскольку они более стабильны во время транспортировки и при обращении с таблетками. Поэтому более предпочтительная прочность таблеток находится в пределах диапазона от 25 N до 250 N и даже более предпочтительная - от 30 N до 250 N при тестировании в приборе для определения прочности, в котором к таблетке горизонтально прикладывается усилие с постоянной скоростью тестирования 2 мм/сек.
Способы подготовки таблеток как таковые известны. Композицию в форме таблетки в соответствии с настоящим изобретением предпочтительно подготавливают путем прессования порошка. Подготовка таблеток путем прессования порошка представляет собой обычную практику для любого специалиста в рассматриваемой области, с учетом требуемой прочности таблетки в отношении степени сжатия.
Пищевое волокно
В соответствии с настоящим изобретением не все сахара способны обеспечивать повышение растворимости прессованных пищевых порошков. Это видно из примера 1, где молочный состав для младенцев с GOS и lcFOS сравнивают с точно таким же продуктом, включающим лактозу. Из этого эксперимента видно, что пищевые волокна GOS и lcFOS могут приводить к уменьшению времени растворения таблетки. Предпочтительно настоящая композиция содержит, по крайней мере, одно пищевое волокно, выбранное из группы, включающей галактоолигосахариды (GOS), трансгалактоолигосахариды, фруктаны, фруктоолигосахариды, длинноцепочечные фруктоолигосахариды (lcFOS, например, инулин), короткоцепочечные фруктоолигосахариды (scFOS), ксилоолигосахариды, палатинозолигосахарид, олигосахарид сои, пектин, пектан, альгинат, сиалогликаны, фукоидан, фукоолигосахариды и/или продукты разложения клетчатки. Более предпочтительно композиция в соответствии с настоящим изобретением состоит из смеси галактоолигосахарида и фруктанов.
Белок
Настоящая композиция в форме таблетки содержит белок. В композиции в форме таблетки, в соответствии с настоящим изобретением, можно использовать любой белок. Одинаково эффективны растительный белок, белок животного происхождения или их смеси. Предпочтительным белком, тем не менее, является сывороточный белок в количестве не менее 20 вес.%, более предпочтительно 50 вес.% из расчета на общий вес белка, даже более предпочтительно, по меньшей мере, 55 вес.% и даже более предпочтительно от 55 до 75 вес.% из расчета на общий вес белка. Белок включает все источники азота, такие как свободные аминокислоты, гидролизаты и интактный белок.
В предпочтительном варианте выполнения изобретения композиция в форме таблетки содержит относительно высокое количество белка, предпочтительно не менее 8% в пересчете на общее количество калорий, более предпочтительно от 8 до 70% белка в пересчете на общую калорийность композиции в форме таблетки. В наиболее предпочтительном варианте выполнения белок представляет собой быстро усваиваемый белок, такой как бычий сывороточный белок, или гидролизаты белка. Настоящая композиция в форме таблетки предпочтительно содержит от 7 до 25 вес.% белка, более предпочтительно от 8 до 10 вес.%.
Питательные композиции
Состав для младенцев в таблетированной форме
Термин «состав для младенцев», в соответствии с настоящим изобретением, подразумевает включение молочных смесей для младенцев и последующие детские смеси для обеспечения полных ежедневных потребностей в питании человеческого субъекта в возрасте менее 36 месяцев, более предпочтительно человека-младенца.
Настоящая композиция в форме таблетки представляет собой питательную композицию и предпочтительно содержит легкоусвояемые углеводы. Предпочтительные легкоусвояемые углеводы представляют собой лактозу, глюкозу, сахарозу, фруктозу, галактозу, мальтозу, крахмал и мальтодекстрин. Лактоза является основным легкоусвояемым углеводом, содержащимся в грудном молоке. Настоящая композиция в форме таблетки предпочтительно содержит лактозу. Настоящая композиция в форме таблетки предпочтительно содержит от 30 до 70 вес.%, более предпочтительно от 40 до 65 вес.% легкоусвояемых углеводов. Настоящая питательная композиция в форме таблетки предпочтительно содержит легкоусвояемые углеводы, где, по меньшей мере, 35 вес.%, более предпочтительно, по меньшей мере, 50 вес.%, более предпочтительно, по меньшей мере, 70 вес.% легкоусвояемых углеводов представляет собой лактоза. Настоящая композиция в форме таблетки предпочтительно содержит, по меньшей мере, 30 вес.% лактозы, предпочтительно, по меньшей мере, 40 вес.%. Исходя из общего количества калорий, композиция предпочтительно содержит от 30 до 60% калорий, полученных из легкоусвояемых углеводов, более предпочтительно от 40 до 60%.
Настоящая композиция в форме таблетки содержит жир. Предпочтительно жир настоящей композиции в форме таблетки обеспечивает от 35 до 60% от общей калорийности композиции, предпочтительно жир обеспечивает от 40 до 50% от общего количества калорий. Настоящая композиция в форме таблетки предпочтительно содержит от 10 до 40 вес.%, предпочтительно от 12,5 до 30 вес.% жира, более предпочтительно от 15 до 25 вес.% или более предпочтительно от 19 до 25 вес.%.
Предпочтительно жир содержит незаменимые жирные кислоты: альфа-линоленовую кислоту (ALA), линолевую кислоту (LA) и/или длинноцепочечные полиненасыщенные жирные кислоты (LC-PUFA). LC-PUFA, LA и/или ALA может предоставляться в форме свободных жирных кислот, в форме триглицеридов, в форме диглицеридов, в форме моноглицеридов, в форме фосфолипидов или в форме смеси одного или более из вышеперечисленных. Предпочтительно настоящая композиция в форме таблетки включает, по крайней мере, один, предпочтительно, по крайней мере, два источника липидов, выбранных из группы, состоящей из масла семян рапса (такого как сурепное масло, масло семян рапса с низким содержанием эруковой кислоты и масло канолы), подсолнечного масла с высоким содержанием олеиновой кислоты, оливкового масла, жира морских животных, масел микроорганизмов, кокосового масла, масла ядер кокосового ореха и молочного жира.
Настоящая композиция в форме таблетки предпочтительно содержит жир, белок и легкоусвояемый углевод в пределах диапазонов, как описано выше. Настоящая композиция в форме таблетки предпочтительно содержит другие фракции, такие как витамины, минералы, микроэлементы и другие питательные микроэлементы, чтобы сделать ее полной питательной композицией. Предпочтительно композицию в форме таблетки выбирают из группы, включающей состав для питания младенцев, последующий состав для питания детей в возрасте от 1 года до 3 лет, молочную смесь для детей ясельного возраста или молочную смесь для детей в возрасте от 1 года до 3 лет, более предпочтительно из группы, состоящей из состава для питания младенцев и последующего состава для питания детей в возрасте от 1 года до 3 лет. Смеси для младенцев и детей в возрасте от 1 года до 3 лет включают в себя витамины, минералы, микроэлементы и другие питательные микроэлементы в соответствии с международными директивами.
Предпочтительно жир обеспечивает от 35 до 60% от общего количества калорий, белок обеспечивает от 5 до 15% от общего количества калорий, и легкоусвояемый углевод обеспечивает от 30 до 60% общей калорийности композиции в форме таблетки. Предпочтительно настоящая композиция в форме таблетки содержит липиды, обеспечивающие от 40 до 50% от общего количества калорий, белок, обеспечивающий от 6 до 12% от общего количества калорий, и легкоусвояемые углеводы, обеспечивающие от 40 до 60% общей калорийности композиции. Общее количество калорий определяется суммой калорий, полученных из белков, жиров и легкоусвояемых углеводов.
Предпочтительно композиция в форме таблетки, в соответствии с изобретением, содержит от 7 до 25 вес.% белка, от 30 до 70 вес.% углеводов и от 10 до 30 вес.% жира из расчета на общий вес композиции. Предпочтительно, композиция в форме таблетки, в соответствии с изобретением, включает в себя от 8 до 10 вес.% белка, от 55 до 65 вес.% углеводов и от 15 до 25 вес.% жира из расчета на общий вес композиции.
Лечебное питание в таблетированной форме
Другим предпочтительным вариантом выполнения является лечебное питание в форме таблетки. Лечебное питание может представлять собой полные пищевые продукты, содержащие жир, углевод, белок, витамины и минералы. Пищевые добавки, включающие ингредиенты в пониженных или несбалансированных количествах, также являются частью изобретения.
Определенной проблемой, связанной с лечебным питанием, являются сравнительно большие количества ненасыщенных жирных кислот, которые оно содержит. Эти жирные кислоты, как известно, окисляются из-за присутствия кислорода в композиции и/или при высокой температуре, необходимой для стерилизации композиции. В целом окисление является проблемой в пищевой промышленности, в значительной степени определяющей годность продукции. Окисление полиненасыщенных жирных кислот также снижает питательную ценность жирных кислот. Известно, что окисление жирных кислот производит свободные радикалы, которые, как полагают, играют определенную роль в развитии рака и других дегенеративных заболеваний. Авторы настоящего изобретения обнаружили, что в случае, когда пищевые продукты содержат жир, где жир содержит, по крайней мере, частично полиненасыщенные жирные кислоты: линолевую кислоту, EPA (эйкозопентаеновая кислота), DHA (докозагексаеновая кислота) или АА (арахидоновая кислота), окисления этих жирных кислот в значительной степени удается избежать, если композиция находится в форме таблетки. Поэтому предпочтительная композиция в форме таблетки, в соответствии с настоящим изобретением, содержит полиненасыщенные жирные кислоты (PUFA). Предпочтительно композиция в форме таблетки содержит как минимум 1 вес.% полиненасыщенных жирных кислот. В частности, EPA и DHA являются очень чувствительными к окислению. Поэтому в предпочтительном варианте выполнения композиция в форме таблетки содержит не менее 0,1 вес.% DHA и EPA или смеси этого из расчета на общий вес композиции, даже более предпочтительно от 0,1 до 5 вес.% из расчета на общий вес композиции.
Было установлено, что окисление PUFA становится, в частности, проблемой вкуса, когда, по крайней мере, 1 вес.% жирных кислот присутствует в качестве EPA или DHA или смеси этого. Коммерческие препараты EPA или DHA часто защищены от окисления путем добавления витамина Е. Рыбный привкус пищевых продуктов, содержащих DHA или EPA, особенно плох в случае, когда композиция содержит более 1 вес.% DHA или EPA от общего сухого веса композиции. В предпочтительном варианте выполнения композиция в форме таблетки, следовательно, содержит белок, жир и углеводы, где жир составляет, по меньшей мере, 1 вес.% DHA или EPA или и того, и другого из расчета на общий вес композиции, более предпочтительно, по меньшей мере, 1,2 вес.% и даже более предпочтительно, по меньшей мере, 1,5 вес.% и предпочтительно не более 5 вес.% DHA или EPA или смеси этого из расчета на общий вес композиции. В случае, когда таблетка покрыта, например, с использованием технологий пленочного покрытия, известных в рассматриваемой области, проникновение кислорода из воздуха, вероятно, также должно быть снижено, что в результате приводит даже к меньшему окислению ненасыщенных жирных кислот. Поэтому в предпочтительном варианте выполнения композиция в форме таблетки, в соответствии с настоящим изобретением, предоставляется с покрытием. Покрытия, которые пригодны для пищевых таблеток, известны специалистам в рассматриваемой области.
Примеры
Пример 1
В этом примере при определенном времени растворения определяли восстановление композиции в форме таблетки, в соответствии с изобретением: (актива) по сравнению с контролем. Актив представлял собой молочную смесь для питания младенцев, содержащую 7,9 вес.% пищевого волокна, которая представляла собой смесь, содержащую галактоолигосахариды и длинноцепочечные фруктоолигосахариды (GOS/lcFOS), а контроль представлял собой тот же состав, в котором GOS/lcFOS отсутствуют.
Таблетки были подготовлены следующим образом. Форму помещают на инструмент для взвешивания и помещают на аналитические весы и заранее определенное количество порошка (актив - 5,0 г, контроль - 4,6 г) отмеряют в форму. При добавлении достаточного количества порошка крышку формы помещали в верхней части формы. Форму переворачивали, и на перфоратор оказывалось некоторое давление до тех пор, пока ощущалось сопротивление порошка. Форму помещали в ручной пресс для таблеток. Факельный ключ устанавливали на нужное количество прикладываемого усилия в ньютонметрах (Нм) и помещали поверх ручного пресса для таблеток. В этом примере прикладываемое усилие составляло 12 ньютонметров. С помощью факельного ключа перфоратор опускали до момента, когда будет приложена заранее определенная величина усилия. Винт пресса для таблеток поворачивали в обратном направлении, чтобы можно было удалить форму. Форму переворачивали вверх дном и снимали крышку. Таблетка освобождалась при помощи надавливания на поршень внутри.
Для определения восстановления использовался следующий способ:
- бутылку объемом 240 мл заполняли 90 мл воды при 40°C,
- в бутылку помещали 3 таблетки и бутылку закрывали,
- бутылку помещали в шейкер для бутылок и встряхивали в течение установленного времени (10-60 секунд),
- содержимое бутылки просеивали через сито с размером ячейки 600 мкм,
- молоко собирали для дальнейшего анализа,
- бутылку промывали 2 раза 180 мл воды при 40°C и пропускали через сито и жидкость, которая прошла сито, отбрасывали,
- делали фотографию каждого сита.
Каждый образец проверяли при помощи воды при 40°C и при разных временах встряхивания, от 10 до 60 секунд. Собранное (первое) молоко использовали для определения содержания сухого вещества.
Сухое вещество:
Содержание сухого вещества анализировали при помощи способа «Monjonier». Степень восстановления рассчитывали по следующей формуле:
Восстановление (%) = (% содержания сухого вещества в процеженном молоке/% содержания сухого вещества в полностью диспергированном образце)*100.
Фиг.1 показывает влияние пищевых волокон в таблетках на восстановление.
Результаты ясно свидетельствуют о том, что с прочностью от 15 N до 30 N, которую определяли при помощи измерителя прочности Schleuniger, и усилием, которое горизонтально прикладывали к таблетке с постоянной при тестировании скорости 2 мм/сек, таблетки с пищевыми волокнами обладали намного меньшим временем растворения и лучшим восстановлением, чем композиция пищевых волокон. 95% восстановления считается растворенностью в существенной степени.
Пример 2. Сравнение порошков для лечебного питания в присутствии и при отсутствии пищевых волокон на предмет восстановления
Лечебные порошки
Код
120493
120805
Название
Nutrison-контроль
Nutrison MF - актив
Нутриент (на 100 мл после растворения)
Единица
100 мл
100 мл
Энергия (кДж)
кДж
415
420
Энергия (ккал)
ккал
99
100
ProtEquiPD
г
4,0
4,0
Углевод
г
12,1
12,3
Сахара
г
1,9
1,9
- Глюкоза
г
1,9
1,9
- Лактоза
г
<0,03
<0,03
- Мальтоза
г
1,4
1,3
Полисахарид
г
10,0
10,1
- Крахмал
г
0,0
0,2
- Волокно
г
0,0
1,5 (7,5 вес.%)
- Растворимое
г
0,0
0,9
- Нерастворимое
г
0,0
0,6
Всего жира
г
3,9
3,9
Пористость (%)
77
73
Восстановление за 20 секунд
55%
81%
Таблетки, приготовленные, как описано в примере 1, где питание представляет собой лечебное питание. Все ингредиенты оставались неизменными, за исключением волокон. Прочность таблеток составляла 16 N. Волокна в этой композиции содержат полисахариды сои, резистентный крахмал, инулин, гуммиарабик, целлюлозу и олигофруктозу. Как видно из результата, восстановление за 20 секунд намного выше для продукта, содержащего волокна, по сравнению с контрольным продуктом. Также через 60 секунд наблюдалось значимое различие в восстановлении: 98% для активного и 91% для контрольного продукта.
Пример 3. Сравнение грудного молока, содержащего и не содержащего галактоолигосахариды и инулин, на предмет восстановления
Название
Контроль
Актив
ProtEquiPD
г
1,3
1,3
Углевод
г
8,1
7,9
Волокно
г
0,0
0,62 (5 вес.%)
Всего жира
г
3,5
3,5
Пористость
36
38
Растворение за 20 секунд
50%
70%
Таблетки были подготовлены, как описано в примере 1. Прочность таблеток составляла между 15 и 16 N. В этом примере особенно сильное влияние на растворение было отмечено при сравнении этой детской смеси, содержащей и не содержащей GOS/инулин. Также через 60 секунд растворение актива составляло 97%, тогда как контроля - только 82%.