КОМПОЗИЦИИ И СПОСОБЫ ДЛЯ СТАБИЛЬНОСТИ РЕАКЦИОННОСПОСОБНЫХ АМИНОКИСЛОТ В ПИЩЕВОМ МАТРИКСЕ
COMPOSITIONS AND METHODS FOR STABILITY OF REACTIVE AMINO ACIDS IN FOOD MATRIX

Настоящее изобретение относится в основном к питанию и здоровью. Более конкретно, настоящее изобретение относится к питательным композициям или продуктам, содержащим стабилизированные функциональные аминокислоты в пищевом матриксе и к способам их получения. Предлагаются также способы повышения стабильности аминокислот в пищевых матриксах.
Уровень техники
В настоящее время в продаже имеется множество различных питательных композиций. Питательные композиции могут быть предназначены для определенных групп населения или потребителей: например, для молодых людей, для пожилых, для спортсменов и др. - в зависимости от конкретного пищевого продукта и/или других ингредиентов питательной композиции. Спортсменам особенно важно располагать должным питанием, так как они испытывают высокую физическую нагрузку, интенсивно тренируясь более 24 часов в месяц. Одним из путей для обеспечения спортсменов адекватным для их потребностей питанием является предоставление им питательных композиций, содержащих определенные функциональные аминокислоты, которые метаболизируются в организме таким образом, что способствуют нейтрализации кислоты, образующейся в мышцах. В самом деле, потребление спортсменом продуктов, содержащих определенные аминокислоты, которые нейтрализуют эффекты накопления кислоты в работающих мышцах (болезненные ощущения и истощение работоспособности мышц), должно помочь ему тренироваться дольше и интенсивнее, с большей нагрузкой.
Однако присутствие в пищевых продуктах аминокислот чревато рядом проблем. Например, потребление некоторых аминокислот может приводить к побочному эффекту умеренной парестезии: ощущениям покалывания, пощипывания, «мурашек», появлению красноты в области носа и в конечностях. Кроме того, аминокислоты, как правило, взаимодействуют с восстанавливающими сахарами с образованием соединений, вызывающими потемнение продукта, и возможна потеря активных веществ.
Одной из задач поддержки спортсменов питанием является обеспечение их адекватными питательными композициями, которые удовлетворяют специфические потребности организма, обусловленные интенсивной физической нагрузкой, без негативных побочных эффектов и потери активных веществ.
Сущность изобретения
Предлагаются питательные композиции или продукты и способы получения этих питательных композиций или продуктов. Также предлагаются способы повышения стабильности функциональных/реакционноспособных аминокислот в пищевом матриксе. В одном из воплощений данного изобретения предлагается твердый пищевой продукт, который включает источник бета-глюканов и реакционноспособные аминокислоты в связующем материале, практически не содержащем каких-либо восстанавливающих сахаров.
В другом воплощении данного изобретения предлагаются способы повышения стабильности реакционноспособных аминокислот в твердом пищевом продукте. Эти способы предполагают включение в продукт источника бета-глюканов, причем в число других ингредиентов входят воздушный/хрустящий рис, плющеная овсяная крупа, кусочки фруктов, а реакционноспособные аминокислоты находятся в связующем материале, практически не содержащем каких-либо восстанавливающих Сахаров, и смешивание источника бета-глюканов и реакционноспособных аминокислот в связующем материале, так что образуется твердый пищевой продукт с повышенной стабильностью реакционноспособных аминокислот.
В другом воплощении данного изобретения предлагаются способы повышения стабильности реакционноспособных аминокислот в твердом пищевом продукте. Эти способы предполагают включение в продукт источника бета-глюканов, в том числе бета-глюкановых хлопьев, реакционноспособных аминокислот в связующем материале, практически не содержащем каких-либо восстанавливающих Сахаров, и смешивание источника бета-глюканов и реакционноспособных аминокислот в связующем материале, так что образуется твердый пищевой продукт с повышенной стабильностью реакционноспособных аминокислот.
В другом воплощении данного изобретения предлагаются способы повышения стабильности реакционноспособных аминокислот в твердом пищевом продукте. Эти способы предполагают включение в продукт источника бета-глюканов, в том числе бета-глюкановых хлопьев им других твердых ингредиентов, включая воздушный рис, плющеную овсяную крупу и кусочки фруктов, реакционноспособных аминокислот в связующем материале, практически не содержащем каких-либо восстанавливающих Сахаров, и смешивание источника бета-глюканов и реакционноспособных аминокислот в связующем материале, так что образуется твердый пищевой продукт с повышенной стабильностью реакционноспособных аминокислот.
В одном из воплощений данного изобретения реакционноспособные аминокислоты выбирают из группы, состоящей из аланина, аргинина, аспарагина, аспарагиновой кислоты (аспартата), цитруллина, цистеина, глутаминовой кислоты (глутамата), глутамина, глицина, гистидина, гидроксипролина, гидроксисерина, гидрокситирозина, гидроксилизина, изолейцина, лейцина, лизина, метионина, фенилаланина, пролина, серина, таурина, треонина, триптофана, тирозина, валина или их сочетаний. В одном из воплощений данного изобретения реакционноспособная аминокислота является бета-аланином.
В другом воплощении данного изобретения предлагаются способы получения твердого пищевого продукта с повышенной стабильностью реакционноспособных аминокислот. Эти способы также включают использование других ингредиентов, например воздушного риса, плющеной овсяной крупы и кусочков фруктов или их комбинаций.
В одном из воплощений данного изобретения предлагаемый твердый пищевой продукт обладает хорошей стабильностью реакционноспособных аминокислот через около 12 месяцев.
В одном из воплощений данного изобретения источник бета-глюканов выбирают из группы, состоящей из овса, овсяных отрубей, ячменя, ячменных отрубей, ржи, пшеницы, круп, воздушных зерен или их сочетаний. В одном из воплощений данного изобретения источником бета-глюканов является овес.
В одном из воплощений данного изобретения предлагаемый твердый пищевой продукт представляет собой твердый питательный батончик. Размер порции такого твердого питательного батончика может быть от 30 до 90 граммов. Одна порция указанного твердого питательного батончика может включать от около 1,0 г до около 3,5 г реакционноспособной аминокислоты. В одном из воплощений данного изобретения одна порция указанного твердого питательного батончика содержит 1,6 г реакционноспособной аминокислоты.
В одном из воплощений данного изобретения предлагаемый твердый пищевой продукт представляет собой твердый питательный батончик. Размер порции такого твердого питательного батончика может быть от 40 до 60 граммов. Одна порция указанного твердого питательного батончика может включать от около 1,4 г до около 1,75 г реакционноспособной аминокислоты. В одном из воплощений данного изобретения одна порция указанного твердого питательного батончика содержит 1,6 г реакционноспособной аминокислоты.
В одном из воплощений данного изобретения реакционноспособная аминокислота находится в кристаллической форме. Или же реакционноспособная аминокислота может быть в виде порошка.
В одном из воплощений данного изобретения связующий материал состоит в основном из мальтитного сиропа. Или же связующий материал состоит в основном из сахарозного сиропа. Связующий материал может также состоять в основном из смеси мальтитного и сахарозного сиропов.
В еще одном воплощении данного изобретения предлагаются твердые пищевые продукты, включающие источник бета-глюканов и композицию, содержащую реакционноспособную аминокислоту в связующем материале, состоящем в основном из мальтитного сиропа, либо сахарозного сиропа либо смеси мальтитного и сахарозного сиропов.
В другом воплощении данного изобретения предлагаются способы повышения стабильности аминокислот в твердом пищевом продукте. Эти способы включают введение в состав продукта источника бета-глюканов, композиции, содержащей реакционноспособную аминокислоту в связующем материале, состоящем в основном из мальтитного сиропа либо сахарозного сиропа либо смеси мальтитного и сахарозного сиропов, и смешивание этих источника бета-глюканов и композиции, включающей реакционноспособную аминокислоту в связующем материале, для получения твердого пищевого продукта с повышенной стабильностью этой реакционноспособной аминокислоты.
В еще одном воплощении данного изобретения предлагаются способы получения твердого пищевого продукта с повышенной стабильностью реакционноспособной аминокислоты. Эти способы включают объединение реакционноспособной аминокислоты со связующим материалом, состоящим в основном из мальтитного сиропа, либо сахарозного сиропа, либо смеси мальтитного и сахарозного сиропов, для получения связующей композиции и смешивание этой связующей композиции с источником бета-глюканов для получения твердого пищевого продукта с повышенной стабильностью реакционноспособной аминокислоты.
В одном из воплощений данного изобретения реакционноспособную аминокислоту выбирают из группы, состоящей из аланина, аргинина, аспарагина, аспарагиновой кислоты (аспартата), цитруллина, цистеина, глутаминовой кислоты (глутамата), глутамина, глицина, гистидина, гидроксипролина, гидроксисерина, гидрокситирозина, гидроксилизина, изолейцина, лейцина, лизина, метионина, фенилаланина, пролина, серина, таурина, треонина, триптофана, тирозина, валина или их сочетаний. В одном из воплощений данного изобретения реакционноспособная аминокислота является бета-аланином.
В одном из воплощений данного изобретения предлагаемый твердый пищевой продукт обладает хорошей стабильностью реакционноспособной аминокислоты через около 12 месяцев.
В одном из воплощений данного изобретения источник бета-глюканов выбирают из группы, состоящей из овса, овсяных отрубей, ячменя, ячменных отрубей, ржи, пшеницы, круп, воздушных зерен, кусочков фруктов или их сочетаний. В одном из воплощений данного изобретения источником бета-глюканов является овес.
В одном из воплощений данного изобретения предлагаемый твердый пищевой продукт представляет собой твердый питательный батончик. Размер порции такого твердого питательного батончика может быть от 30 до 90 граммов. Одна порция указанного твердого питательного батончика может содержать от около 1,0 г до около 3,5 г реакционноспособной аминокислоты. В одном из воплощений данного изобретения одна порция указанного твердого питательного батончика содержит около 1,6 г реакционноспособной аминокислоты.
В одном из воплощений данного изобретения предлагаемый твердый пищевой продукт представляет собой твердый питательный батончик. Размер порции такого твердого питательного батончика может быть от 40 до 60 граммов. Одна порция указанного твердого питательного батончика может включать от около 1,4 г до около 1,75 г реакционноспособной аминокислоты. В одном из воплощений данного изобретения одна порция указанного твердого питательного батончика содержит около 1,6 г реакционноспособной аминокислоты.
В одном из воплощений данного изобретения реакционноспособная аминокислота находится в кристаллической форме. Или же реакционноспособная аминокислота может быть в виде порошка.
В одном из воплощений данного изобретения связующий материал состоит в основном из мальтитного сиропа. Или же связующий материал состоит в основном из сахарозного сиропа. Связующий материал может также состоять в основном из смеси мальтитного и сахарозного сиропов.
В еще одном воплощении данного изобретения предлагаются твердые пищевые продукты. Эти твердые пищевые продукты включают источник белка с низким содержанием восстанавливающих сахаров и реакционноспособную аминокислоту в связующем материале, в котором практически нет восстанавливающих сахаров.
В другом воплощении данного изобретения предлагаются способы повышения стабильности реакционноспособной аминокислоты в твердом пищевом продукте. Эти способы включают заготовление источника белка с низким содержанием восстанавливающих Сахаров, заготовление реакционноспособной аминокислоты в связующем материале, практически не содержащем восстанавливающих Сахаров, и смешивание указанных источника белка и реакционноспособной аминокислоты в связующем материале для получения твердого пищевого продукта с повышенной стабильностью указанной реакционноспособной аминокислоты.
В другом воплощении данного изобретения предлагаются способы получения твердого пищевого продукта с повышенной стабильностью реакционноспособной аминокислоты. Эти способы включают объединение реакционноспособной аминокислоты со связующим материалом, практически не содержащем каких-либо восстанавливающих Сахаров, для образования связующей композиции и смешивание полученной композиции с источником белка, в котором очень мало восстанавливающих Сахаров, для получения твердого пищевого продукта с повышенной стабильностью указанной реакционноспособной аминокислоты.
В одном из воплощений данного изобретения реакционноспособную аминокислоту выбирают из группы, состоящей из аланина, аргинина, аспарагина, аспарагиновой кислоты (аспартата), цитруллина, цистеина, глутаминовой кислоты (глутамата), глутамина, глицина, гистидина, гидроксипролина, гидроксисерина, гидрокситирозина, гидроксилизина, изолейцина, лейцина, лизина, метионина, фенилаланина, пролина, серина, таурина, треонина, триптофана, тирозина, валина или их сочетаний. В одном из воплощений данного изобретения реакционноспособная аминокислота является бета-аланином.
В одном из воплощений данного изобретения предлагаемый твердый пищевой продукт обладает хорошей стабильностью реакционноспособной аминокислоты через около 6 месяцев.
В одном из воплощений данного изобретения источник белка является источником, который выбирают из группы, состоящей из источников животного происхождения, источников растительного происхождения, источников молочного происхождения, искусственных источников или их сочетаний. Этот белок может быть казеинатом кальция или сывороточным белком, или изолятом соевого белка, или белком молока. В одном из воплощений данного изобретения источник белка содержит менее чем около 0,2% лактозы.
В одном из воплощений данного изобретения источник белка представлен в форме порошка.
В одном из воплощений данного изобретения предлагаемый твердый пищевой продукт является твердым питательным батончиком. Порционный размер этого твердого питательного батончика может оставлять от около 30 г до около 90 г. Одна порция этого твердого питательного батончика может содержать от около 1,0 г до около 3,5 г реакционноспособной аминокислоты. В одном из воплощений данного изобретения одна порция указанного твердого питательного батончика содержит около 1,6 г реакционнноспособной аминокислоты.
В одном из воплощений данного изобретения предлагаемый твердый пищевой продукт является твердым питательным батончиком. Порционный размер этого твердого питательного батончика может оставлять от около 40 г до около 60 г. Одна порция этого твердого питательного батончика может содержать от около 1,4 г до около 1,75 г реакционноспособной аминокислоты. В одном из воплощений данного изобретения одна порция указанного твердого питательного батончика содержит около 1,6 г реакционноспособной аминокислоты.
В одном из воплощений данного изобретения реакционноспособная аминокислота представлена в кристаллической форме. Или же реакционноспособная аминокислота может быть в форме порошка.
В одном из воплощений данного изобретения связующий материал состоит в основном из мальтитного сиропа. Или же связующий материал состоит в основном из сахарозного сиропа. Связующий материал может также состоять в основном из смеси мальтитного и сахарозного сиропов.
В еще одном воплощении данного изобретения предлагаются твердые пищевые продукты, которые включают источник белка с низким содержанием восстанавливающих Сахаров и реакционноспособную аминокислоту в связующем материале.
В еще одном воплощении данного изобретения предлагаются твердые пищевые продукты, которые включают источник белка с низким содержанием восстанавливающих Сахаров и реакционноспособную аминокислоту в связующем материале, состоящем в основном из мальтитного сиропа, либо сахарозного сиропа, либо смеси мальтитного и сахарозного сиропов.
В другом воплощении данного изобретения предлагаются способы повышения стабильности реакционноспособной аминокислоты в твердом пищевом продукте. Эти способы включают заготовление источника белка с низким содержанием восстанавливающих Сахаров, заготовление реакционноспособной аминокислоты в связующем материале, состоящем в основном из мальтитного сиропа, либо сахарозного сиропа, либо смеси мальтитного и сахарозного сиропов, и смешивание указанных источника белка и реакционноспособной аминокислоты в связующем материале для получения твердого пищевого продукта с повышенной стабильностью реакционноспособной аминокислоты.
В другом воплощении данного изобретения предлагаются способы получения твердого пищевого продукта с повышенной стабильностью реакционноспособной аминокислоты. Эти способы включают объединение реакционноспособной аминокислоты со связующим материалом, состоящим в основном из мальтитного сиропа, либо сахарозного сиропа, либо смеси мальтитного и сахарозного сиропов, для образования связующей композиции и смешивание полученной связующей композиции с источником белка, в котором очень мало восстанавливающих Сахаров, для получения твердого пищевого продукта с повышенной стабильностью реакционноспособной аминокислоты.
В одном из воплощений данного изобретения реакционноспособную аминокислоту выбирают из группы, состоящей из аланина, аргинина, аспарагина, аспарагиновой кислоты (аспартата), цитруллина, цистеина, глутаминовой кислоты (глутамата), глутамина, глицина, гистидина, гидроксипролина, гидроксисерина, гидрокситирозина, гидроксилизина, изолейцина, лейцина, лизина, метионина, фенилаланина, пролина, серина, таурина, треонина, триптофана, тирозина, валина или их сочетаний. В одном из воплощений данного изобретения реакционноспособная аминокислота является бета-аланином.
В одном из воплощений данного изобретения предлагаемый твердый пищевой продукт обладает хорошей стабильностью реакционноспособной аминокислоты через около 6 месяцев.
В одном из воплощений данного изобретения источник белка является источником, который выбирают из группы, состоящей из источников животного происхождения, источников растительного происхождения, источников молочного происхождения, искусственных источников или их сочетаний. Этот белок может быть казеинатом кальция или сывороточным белком, или изолятом соевого белка, или белком молока.
В одном из воплощений данного изобретения источник белка содержит менее чем около 0,2% лактозы.
В одном из воплощений данного изобретения источник белка представлен в форме порошка.
В одном из воплощений данного изобретения предлагаемый твердый пищевой продукт является твердым питательным батончиком. Порционный размер этого твердого питательного батончика может составлять от около 30 г до около 90 г. Одна порция этого твердого питательного батончика может содержать от около 1,0 г до около 3,5 г реакционноспособной аминокислоты. В одном из воплощений данного изобретения одна порция указанного твердого питательного батончика содержит около 1,6 г реакционноспособной аминокислоты.
В одном из воплощений данного изобретения предлагаемый твердый пищевой продукт является твердым питательным батончиком. Порционный размер этого твердого питательного батончика может оставлять от около 40 г до около 60 г. Одна порция этого твердого питательного батончика может содержать от около 1,4 г до около 1,75 г реакционноспособной аминокислоты. В одном из воплощений данного изобретения одна порция указанного твердого питательного батончика содержит около 1,6 г реакционноспособной аминокислоты.
В одном из воплощений данного изобретения реакционноспособная аминокислота представлена в кристаллической форме. Или же реакционноспособная аминокислота может быть в форме порошка.
В одном из воплощений данного изобретения связующий материал состоит в основном из мальтитного сиропа. Или же связующий материал состоит в основном из сахарозного сиропа. Связующий материал может также состоять в основном из смеси мальтитного и сахарозного сиропов.
В другом воплощении данного изобретения предлагаются жидкие пищевые продукты, которые содержат реакционноспособную аминокислоту в количестве от около 1,0 г до около 3,5 г на около 200-500 мл жидкости, причем рН этого жидкого пищевого продукта составляет от около 3 до около 5.
В другом воплощении данного изобретения предлагаются жидкие пищевые продукты, которые содержат реакционноспособную аминокислоту в количестве от около 1,4 г до около 1,75 г на около 300-500 мл жидкости, причем рН этого жидкого пищевого продукта составляет от около 3 до около 5.
В другом воплощении данного изобретения предлагаются способы повышения стабильности реакционноспособной аминокислоты в жидком пищевом продукте. Эти способы включают растворение от около 1,4 г до около 1,75 г рекакционноспособной аминокислоты в от около 300 мл до около 500 мл жидкости для получения жидкого пищевого продукта с повышенной стабильностью реакционноспособной аминокислоты, причем рН получаемого жидкого пищевого продукта составляет от около 3 до около 5.
В другом воплощении данного изобретения предлагаются жидкие пищевые продукты, которые содержат реакционноспособную аминокислоту в количестве от около 1,0 г до около 3,5 г на около 200-500 мл жидкости, причем рН этого жидкого пищевого продукта составляет от около 3 до около 5.
В другом воплощении данного изобретения предлагаются способы получения жидкого пищевого продукта с повышенной стабильностью реакционноспособной аминокислоты. Эти способы включают растворение от около 1,4 г до около 1,75 г рекакционноспособной аминокислоты в от около 300 мл до около 500 мл жидкости для получения жидкого пищевого продукта с повышенной стабильностью реакционноспособной аминокислоты, причем рН получаемого жидкого пищевого продукта составляет от около 3 до около 5.
В другом воплощении данного изобретения предлагаются способы получения жидкого пищевого продукта с повышенной стабильностью реакционноспособной аминокислоты. Эти способы включают растворение от около 1,0 г до около 3,5 г рекакционноспособной аминокислоты в от около 200 мл до около 500 мл жидкости для получения жидкого пищевого продукта с повышенной стабильностью реакционноспособной аминокислоты, причем рН получаемого жидкого пищевого продукта составляет от около 3 до около 5.
В одном из воплощений данного изобретения реакционноспособную аминокислоту выбирают из группы, состоящей из аланина, аргинина, аспарагина, аспарагиновой кислоты (аспартата), цитруллина, цистеина, глутаминовой кислоты (глутамата), глутамина, глицина, гистидина, гидроксипролина, гидроксисерина, гидрокситирозина, гидроксилизина, изолейцина, лейцина, лизина, метионина, фенилаланина, пролина, серина, таурина, треонина, триптофана, тирозина, валина или их сочетаний. В одном из воплощений данного изобретения реакционноспособная аминокислота является бета-аланином.
В одном из воплощений данного изобретения в предлагаемом жидком пищевом продукте реакционноспособная аминокислота обладает хорошей стабильностью после нагревания этого жидкого пищевого продукта при температуре от около 70°C до около 90°C в течение промежутка времени от около 45 минут до около 75 минут. В одном из воплощений данного изобретения в предлагаемом жидком пищевом продукте реакционноспособная аминокислота обладает хорошей стабильностью после нагревания этого жидкого пищевого продукта при температуре около 80°C в течение промежутка около 60 минут.
В одном из воплощений данного изобретения реакционноспособная аминокислота присутствует в количестве 1,6 г.
В одном из воплощений данного изобретения реакционноспособная аминокислота включается в 400 мл жидкости.
В одном из воплощений данного изобретения рН жидкого пищевого продукта составляет около 4.
В одном из воплощений данного изобретения жидкий пищевой продукт представляет собой готовую к употреблению композицию.
В другом воплощении данного изобретения предлагаются жидкие пищевые продукты, которые включают реакционноспособную аминокислоту в количестве от около 5 г до около 6,5 г на от около 100 мл до около 300 мл жидкости, причем рН этого жидкого пищевого продукта составляет от около 3 до около 5.
В другом воплощении данного изобретения предлагаются способы повышения стабильности реакционноспособной аминокислоты в жидком пищевом продукте. Эти способы включают растворение от около 5 г до около 6,5 г рекакционноспособной аминокислоты в от около 100 мл до около 300 мл жидкости для получения жидкого пищевого продукта с повышенной стабильностью реакционноспособной аминокислоты, причем рН получаемого жидкого пищевого продукта составляет от около 3 до около 5.
В другом воплощении данного изобретения предлагаются способы получения жидкого пищевого продукта с повышенной стабильностью реакционноспособной аминокислоты. Эти способы включают растворение от около 5 г до около 6,5 г рекакционноспособной аминокислоты в от около 100 мл до около 300 мл жидкости для получения жидкого пищевого продукта с повышенной стабильностью реакционноспособной аминокислоты, причем рН получаемого жидкого пищевого продукта составляет от около 3 до около 5.
В одном из воплощений данного изобретения реакционноспособную аминокислоту выбирают из группы, состоящей из аланина, аргинина, аспарагина, аспарагиновой кислоты (аспартата), цитруллина, цистеина, глутаминовой кислоты (глутамата), глутамина, глицина, гистидина, гидроксипролина, гидроксисерина, гидрокситирозина, гидроксилизина, изолейцина, лейцина, лизина, метионина, фенилаланина, пролина, серина, таурина, треонина, триптофана, тирозина, валина или их сочетаний. В одном из воплощений данного изобретения реакционноспособная амнокислота является карнозином.
В одном из воплощений данного изобретения реакционноспособная аминокислота присутствует в количестве 5,7 г.
В одном из воплощений данного изобретения реакционноспособная аминокислота включается в 200 мл жидкости.
В одном из воплощений данного изобретения рН жидкого пищевого продукта составляет около 4.
В одном из воплощений данного изобретения жидкий пищевой продукт представляет собой готовую к употреблению композицию.
Преимуществом настоящего описания является то, что предлагаются усовершенствованные питательные продукты и композиции.
Другим преимуществом настоящего описания является то, что предлагаются пищевые продукты с повышенной стабильностью аминокислот.
Еще одним преимуществом настоящего описания является то, что предлагаются пищевые продукты, содержащие аминокислоты, но не вызывающие побочных эффектов типа парестезии.
Еще одним преимуществом настоящего описания является то, что предлагаются пищевые продукты, содержащие аминокислоты, меньше подверженные реакциям Майяра.
К преимуществам настоящего описания относится и то, что предлагаются функциональные аминокислоты, стабилизированные в пищевых матриксах.
Также преимущество настоящего описания состоит в том, что предлагаются продукты, способные у спортсменов обеспечить мускулатуру функциональными аминокислотами с буферными свойствами.
В настоящем документе описаны дополнительные признаки и преимущества, которые станут ясны из приведенного ниже раздела «Раскрытие изобретения» и прилагаемых фигур.
Краткое описание фигур
Фиг. 1 изображает три пищевых продукта, содержащих 1,6 г бета-аланина на порцию, через 3 месяца хранения при температуре 4°C, 20°C и 30°C соответственно (слева направо).
Фиг. 2 изображает среднее содержание бета-аланина в пищевых продуктах, представленных на фиг. 1, при разных условиях хранения.
Фиг. 3 изображает пищевой продукт с пониженным содержанием восстанавливающих сахаров.
Фиг. 4 представляет изменение концентрации бета-аланина в пищевом продукте с пониженным содержанием восстанавливающих сахаров в процессе хранения при температуре 20°C и 30°C.
Фиг. 5 изображает пищевые продукты, содержащие 1,6 г бета-аланина и различные источники бета-глюканов.
Фиг. 6 изображает пищевые продукты, содержащие 1,6 г бета-аланина и различные источники бета-глюканов.
Фиг. 7 изображает различные пищевые продукты, содержащие бета-аланин и мальтитный или сахарозный сироп в качестве связующего материала после хранения в течение одного месяца при разных температурах.
Фиг. 8 изображает различные пищевые продукты, содержащие бета-аланин, мальтитный или сахарозный сироп в качестве связующего материала и белковые ингредиенты с низким содержанием лактозы после хранения в течение 6 месяцев при разных температурах.
Фиг. 9 представляет среднее содержание бета-аланина (в процентах от исходного) в белковых батончиках, содержащих мальтитный или сахарозный сироп в качестве связующего материала и белковые ингредиенты с низким содержанием лактозы после хранения в течение 6 месяцев при разных температурах.
Фиг. 10 представляет содержание бета-аланина в напитках после нагревания в течение 1 часа при температуре 80°C.
Раскрытие изобретения
В настоящем документе употребление слов в единственном числе подразумевает также множественное число, если только из контекста не следует смысл исключительно единственного числа. Так, например, «полипептид» подразумевает смесь двух или более полипептидов и т.п.
В настоящем документе предлог «около» при числе означает, что речь идет о некотором численном диапазоне. Кроме того, все приведенные в настоящем документе численные диапазоны подразумевают, что в них входят все целые или дробные числа в пределах данного диапазона.
В настоящем документе термин «аминокислота» включает одну или более аминокислот. Аминокислота может быть, например, аланином, аргинином, аспарагином, аспарагиновой кислотой (аспартатом), цитруллином, цистеином, глутаминовой кислотой (глутаматом), глутамином, глицином, гистидином, гидроксипролином, гидроксисерином, гидрокситирозином, гидроксилизином, изолейцином, лейцином, лизином, метионином, фенилаланином, пролином, серином, таурином, треонином, триптофаном, тирозином, валином или их сочетаниями.
10
1
6
12
В настоящем документе термин «антиоксидант» включает какое-либо одно или более из ряда различных веществ, а именно, например, бета-каротина (предшественника витамина А), витамина С, витамина Е и селена, которые подавляют окисление или реакции, вызываемыми активными формами кислорода (ROS) и другими радикальными и не радикальными соединениями. Кроме этого, антиоксидантами являются вещества, способные замедлять или предотвращать окисление других веществ. Примеры антиоксидантов (не имеющие ограничительного характера) включают каротиноиды, кофермент Q, флавоноиды, глутатион, ягоды годжи, геспередин, молочный препарат ягод годжи, лигнан, лютеин, ликопин, полифенолы, селен, витамин А, витамин B, витамин В, витамин В, витамин С, витамин D, витамин Е, зеаксантин или их сочетания.
В настоящем документе термин «углеводы» включает моносахариды, в том числе триозы, например кетотриозы (например, дигидроксиацетон), альдотриозы (глицеральдегид); тетрозы, в том числе кетотетрозу (например, эритрулозу) и альдотетрозы (например, эритрозу, треозу); пентозы, в том числе кетопентозу (например, рибулозу, ксилозу), альдопентозы (например, рибозу, арабинозу, ксилозу, ликсозу), дезоксисахара (например, дезоксирибозу); гексозы, включая кетогексозы (например, псикозу, фруктозу, сорбозу, тагатозу), альдогексозы (например, аллозу, альтрозу, глюкозу, маннозу, гулозу, идозу, галактозу, талозу), дезоксисахара (например, фукозу, фукулозу, рамнозу); гептозы (например, седогептулозу); октозы; нонозы (например, нейраминовую кислоту); дисахариды, включая сахарозу; лактозу; мальтозу; трегалозу; туранозу; целлобиозу; койибиозу; нигерозу; изомальтозу и палатинозу; трисахариды, включая мелезитозу и мальтотриозу; олигосахариды, включая кукурузный сироп и мальто декстрин; полисахариды, включая глюканы (например, декстрин, декстран, бета-глюкан), гликоген, маннан, галактан и крахмал (например, кукурузный, пшеничный, тапиоковый, рисовый, картофельный), в том числе амилозу и амилопектин (крахмал может быть природным либо модифицированным, либо желатинизированным); или их сочетания. Углеводы также включают источники сладких агентов, например мед, кленовый сироп, глюкозу (декстрозу), кукурузный сироп, сухую кукурузную патоку, кукурузный сироп с высоким содержанием фруктозы, кристаллическую фруктозу, концентраты соков и кристаллизованные соки.
В настоящем документе термин «пищевые микроорганизмы» означает микроорганизмы, которые используются в пищевых продуктах и которые считаются безопасными при таком применении.
В настоящем документе термин «индивид/пациент/больной» часто употребляется применительно к человеку, но данное изобретение этим не ограничивается. Соответственно, термины «индивид», «пациент», «больной» относятся к любому животному, млекопитающему или человеческому существу, для которого есть риск такого медицинского состояния, когда может быть полезно предлагаемое согласно данному изобретению лечение.
В настоящем документе источники омега-3-жирных кислот, например альфа-линоленовой (ALA), докозагексаеновой (DHA) и эйкозапентаеной кислоты (ЕРА), включают (не имея ограничительного характера) рыбий жир, криль, птицу, яйца и растительные источники, включая орехи (например, льняное семя, грецкие орехи, миндаль), а также водоросли, модифицированные растения и прочее.
В настоящем документе термин «микроорганизмы» включает бактерий, дрожжи и/или грибы, культуральные среды с микроорганизмами или культуральные среды, в которых культивировались микроорганизмы.
В настоящем документе термин «минеральные вещества» включает бор, кальций, хром, медь, йод, железо, марганец молибден, никель, фосфор, калий, селен, кремний, олово, ванадий, цинк или их сочетания.
В настоящем документе термин «не реплицирующийся микроорганизм» означает, что обычными методами посева жизнеспособные клетки и/или колониеобразующие единицы не выявляются. Такие методы изложены, например, в работе James Monroe Jay, et al., "Modern food microbiology," 7th edition, Springer Science, New York, N. Y. p. 790 (2005). В типичном случае отсутствие жизнеспособных клеток демонстрируется тем, что нет видимых глазом колоний на чашках Петри с агаром или не увеличивается мутность в жидкой культуральной среде после введения в нее различных концентраций бактериальных препаратов (не реплицирующиеся образцы) и инкубации в соответствующих условиях (аэробных и/или анаэробных в течение по меньшей мере 24 часов). Например, такие бифидобактерии, как Bifidobacterium longum, Bifidobacterium lactis и Bifidobacterium breve или такие лактобациллы, как Lactobacillus paracasei или Lactobacillus rhamnosus, можно превратить в не реплицирующиеся путем тепловой обработки, в частности продолжительной тепловой обработки, или путем воздействия низкой температуры.
В настоящем документе термин «нуклеотид» подразумевает мономер дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК) или рибонуклеиновой кислоты (РНК). Это органическое соединение, состоящее из азотистого основания, остатка фосфорной кислоты и молекулы сахара (дезкосирибозы в ДНК и рибозы в РНК). В полимерной молекуле нуклеиновой кислоты мономеры-нуклеотиды соединены друг с другом в длинную линейную цепочку. Экзогенные нуклеотиды поступают в организм специально принимаемые как пищевая добавка. Экзогенные нуклеотиды могут быть в форме мономеров, как, например, 5′-аденозинмонофосфат (5′-АМР), 5′-гуанозинмонофосфат (5′-GMP), 5′-цитидинмонофосфат (5′-СМР), 5′-уридинмонофосфат (5′-UMP), 5′-инозинмонофосфат (5′-IMP), 5′-тимидинмонофосфат (5′-ТМР), или их сочетаний. Экзогенные нуклеотиды могут также поступать в организм в форме полимеров, например в виде интактной РНК. Существует множество источников полимерных форм, например дрожжевая РНК.
В настоящем документе термины «питательные композиции» или «питательные продукты» включают любое число полезных для здоровья пищевых ингредиентов и при необходимости могут включать дополнительные ингредиенты в зависимости от функциональных задач продукта и в соответствии со всеми принятыми установлениями. Ингредиенты, добавляемые при необходимости, включают (но не ограничиваются перечисленным здесь) обычные пищевые добавки, например один или более подкисляющих агентов, дополнительных загустителей, забуферивающих агентов или агентов для подведения рН, хелирующих агентов, красителей, эмульгирующих агентов, эксипиентов, ароматизаторов, минеральных веществ, агентов, регулирующих осмотическое давление, фармацевтически приемлемых носителей, консервантов, стабилизирующих агентов, Сахаров, подсластителей, агентов, влияющих на текстуру, и/или витаминов. Эти необязательные ингредиенты можно добавлять в любых подходящих количествах.
В настоящем документе термины «фитохимикаты» или «фитонутриенты» означают не являющиеся питательными вещества растительного происхождения, содержащиеся во многих продуктах питания, которые имеют функциональное значение, будучи полезными для здоровья помимо собственно питательной ценности. Эти термины относятся к любому образующемуся в растениях веществу, которое в организме потребляющего его индивида вызывает один или более полезных для здоровья эффектов. Примеры фитохимикатов и фитонутриентов (не имеющие ограничительного характера) включают следующие вещества:
i) фенольные соединения, включая монофенолы (например, апиол, карнозол, карвакрол, диллапиол, розмаринол); флавоноиды (полифенолы) включая флавонолы (например, кверцетин, фингерол, кемпферол, мирицетин, рутин, изорамнетин), флаваноны (например, фесперидин, нарингенин, силибин, эриодиктиол), флавоны (например, апигенин, тангерин, лютеолин), флаван-3-олы (например, катехины, (+)-катехины, (+)-галлокатехин, (-)-эпикатехин, (-)-эпигаллокатехин, (-)-эпигаллокатехингаллат (EGCG), (-)-эпикатехин-3-галлат, теафлавин, теафлавин-3-галлат, теафлавин-3′-галлат, теафлавин-3,3′-дигаллат, теарубигины), антоцианины (флавоналы) и антоцианидины (например, пеларгонидин, пеонидин, цианидин, дельфинидин, мальвидин, петунидин), изофлавоны (фитоэстрогены) (например, даидзеин (формононетин), генистеин (биоханин А), глицитеин), дигидрофлавонолы, хальконы, куместаны (фитоэстрогены) и куместрол; фенольные кислоты (например, эллаговая кислота, галловая кислота, дубильная кислота, ванилин, куркумин); гидроксикоричные кислоты (например, кофейная кислота, хлорогеновая кислота, коричная кислота, феруловая кислота, кумарин); лигнаны (фитоэстрогены), силимарин, секоизоларицирезинол, пинорезинодл и ларицирезинол); тирозоловые эфиры (например, тирозол, гидрокситирозол, олеокантал, олеуропеин); стильбеноиды (например, ресвератрол, птеростильбен, пицеатаннол) и пуникалагины;
ii) терпены (изопреноиды), которые включают каротиноиды (тетратерпеноиды), в том числе каротины (например, альфа-каротин, бета-каротин, гамма-каротин, дельта-каротин, ликопин, нейроспорин, фитофлюин, фитоин) и ксантофиллы (например, кантаксантин, криптоксантин, зеаксантин, астаксантин, лютеин, рубиксантин); монотерпены (например, лимонен, периллиловый спирт); сапонины; липиды, в том числе: фитостеролы (например, кампестерол, бета-ситостерол, гамма-ситостерол, стигмастерол), токоферолы (витамин Е) и омеге-3-, омега-6- и омега-9-жирные кислоты (например, гамма-линоленовая кислота); тритерпеноиды (например, олеаноловая кислота, урсоловая кислота, бетулиновая кислота, мороновая кислота);
iii) беталаины, включая бетацианины (например, бетанин, изобетанин, пробетанин, необетанин) и бетаксантины (не гликозидные), например индиксантин и вульгаксантин;
iv) органические сульфиды, включая, например, дитиолтионы (изотиоцианаты), например сульфорафан), и тиосульфонаты (соединения, содержащиеся в чесноке), например аллилметилтрисульфид и диаллилсульфид, индолы, глюкозинолаты, в том числе, например, индол-3-карбинол; сульфорафан; 3,3′-дииндолилметан; синигрин; аллицин; аллиин; аллилизотиоцианат; пиперин; синпропантиал-3-оксид;
v) ингибиторы белков, включая, например, ингибиторы протеаз;
vi) другие органические кислоты, включая, например, щавелевую кислоту, фитиновую кислоту (инозитгексафосфат); винную кислоту и анакардовую кислоту; или
vii) их сочетания.
В настоящем документе термин "пребиотик» относится к пищевым веществам, которые избирательно способствуют росту полезных бактерий в кишечнике или подавляет рост или адгезию к слизистой оболочке кишечника патогенных бактерий. Такое вещество не инактивируется в желудке и/или тонком кишечнике или не всасывается в желудочно-кишечном тракте поглотившего его индивида, а подвергается ферментативным превращениям, осуществляемым микрофлорой желудка и кишечника и/или пробиотиками. Определение пребиотиков дано, например, в работе Glenn R. Gibson, Marcel В. Roberfroid, "Dietary Modulation of the Human Colonic Microbiota: Introducing the Concept of Prebiotics," J. Nutr. 1995 125: 1401-1412. Примеры пребиотиков (не имеющие ограничительного характера) включают аравийскую камедь, альфа-глюкан, арабиногалактаны, бета-глюкан, декстраны, фруктоолигосахариды, фукозиллактозу, галактоолигосахариды, галактоманнаны, гентиоолигосахариды, гуаровую камедь, инулин, изомальтоолигосахариды, лактонеотетраозу, лактосахарозу, лактулозу, леван, мальтодекстрины, олигосахариды молока, частично гидролизованную гуаровую камедь, пектоолигосахариды, крахмал, устойчивый к действию пищеварительных ферментов, ретроградированный крахмал, сиалоолигосахариды, сиалиллактозу, соеолигосахариды, сахарные спирты, ксилоолигосахариды или их гидролизаты, или их сочетания.
В настоящем документе термин «пробиотические микроорганизмы» (далее - «пробиотики») - это пищевой кондиции (безопасные при потреблении внутрь) микроорганизмы (живые, включая частично жизнеспособных или ослабленных и/или не реплицирующихся), метаболиты, препараты микробных клеток или компоненты микробных клеток, которые при потреблении их в адекватном количестве могут приносить пользу здоровью организма-хозяина, более конкретно - благотворно влиять на организм-хозяин, улучшая состав кишечной микрофлоры и вызывая положительные эффекты в отношении здоровья и самочувствия организма-хозяина (см., например, Salminen S, Ouwehand A. Benno Y. et al., "Probiotics: how should they be defined?," Trends Food Sci. Technol., 1999:10, 107-10). Вообще, считается, что пробиотические микроорганизмы подавляют рост и/или метаболизм патогенных бактерий в кишечном тракте или влияют на них. Пробиотики могут также активировать иммунную функцию организма-хозяина. Поэтому предлагалось множество различных подходов, направленных на то, чтобы включать пробиотики в пищевые продукты. Примеры (не имеющие ограничительного характера) пробиотиков включают Aerococcus, Aspergillus, Bacillus, Bacteroides, Bifidobacterium, Candida, Clostridium, Debaromyces, Enterococcus, Fusobacterium, Lactobacillus, Lactococcus, Leuconostoc, Melissococcus, Micrococcus, Mucor, Oenococcus, Pediococcus, Penicillium, Peptostrepococcus, Pichia, Propionibacterium, Pseudocatenulatum, Rhizopus, Saccharomyces, Staphylococcus, Streptococcus, Torulopsis, Weissella или их сочетания.
В настоящем документе термины «белок», «пептид», олигопептид» или «полипептид» относятся к любому соединению из отдельных аминокислот (мономеров), в котором два или более аминокислотных остатков соединены друг с другом пептидной связью (дипептиды, трипептиды или полипептиды), коллагену, предшественнику, гомологу, аналогу, имитации (миметику), соли, неактивной форме, метаболиту или их фрагменту, или их сочетаниям. Для ясности отметим, что здесь все эти термины взаимозаменяемы, если только не оговорено иного. Важно, что полипептиды (или пептиды, или белки, или олигопептиды) часто содержат аминокислоты, не входящие, в число тех двадцати аминокислот, которые обычно считаются встречающимися в природе, а также то, что многие аминокислоты, включая концевые аминокислотные остатки данного полипептида, могут быть модифицированы как путем естественного (происходящего в природе) процесса, например гликозилирования или иных посттрансляционных модификаций, так и известными в данной области техники химическими методами. В число известных модификаций, которые возможны для полипептидов по данному изобретению, входят (но не ограничиваются перечисленным здесь) ацетилирование, ацилирование, АДФ-рибозилирование, амидирование, ковалентное присоединение флавоноидной или гемовой группировки, ковалентное присоединение полинуклеотида или производного полинуклеотида, ковалентное присоединение липидов или их производных, ковалентное присоединение фосфатидилинозита, поперечное сшивание, циклизация, образование дисульфидных мостиков, деметилирование, образование ковалентной поперечной сшивки, образование цистина, образование пироглутамата, формилирование, гамма-карбоксилирование, гликирование, гликозилирование, образование мембранных «якорей» с участием гликозилфосафтидилинозита (GPI), гидроксилирование, йодирование, метилирование, миристоилирование, окисление, протеолитический процессинг, фосфорилирование, пренилирование, рацемизация, селеноилирование, сульфирование, присоединение аминокислотных остатков к полипептидной цепи посредством транспортных РНК, например аргинилирование, и убиквитинилирование. Термин «белок» также включает искусственные белки, что относится к неразветвленным и разветвленным полипептидам, состоящим из чередующихся повторяющихся пептидов.
Примеры белков (не имеющие ограничительного характера) включают белки, происходящие из молочных продуктов, белки растительного происхождения, белки животного происхождения и искусственные белки. Белки, происходящие из молочных продуктов, включают, например, казеин, казеинаты (все формы, включая казеинаты натрия, кальция, калия), гидролизаты казеина, сыворотку (все формы, включая концентрат, изолят, деминерализованную сыворотку), гидролизаты сыворотки, концентрат молочного белка и изолят молочного белка. Белки растительного происхождения включают, например, соевый белок (все формы, включая концентрат и изолят), гороховый белок (все формы, включая концентрат и изолят), рапсовый белок (все формы, включая концентрат и изолят), другие растительные белки, которые имеются в продаже - пшеничный белок и фракционированный пшеничный белок, кукурузный белок и фракционированный кукурузный белок, включая зеин, белок риса, овса, картофеля, арахиса, гороховую муку, бобовую муку и любые белки, происходящие из бобов, чечевицы и других зернобобовых. Источники белков животного происхождения можно выбирать из группы, состоящей из говядины, мяса птицы, рыбы, баранины, морепродуктов или их сочетаний.
В настоящем документе термин «синбиотик» означает диетическую добавку, содержащую как пребиотик, так и пробиотик, которые действуют совместно для улучшения микрофлоры кишечника.
1
2
3
5
6
7
9
12
В настоящем документе термин «витамин» подразумевает любой из множества различных жирорастворимых или водорастворимых органических веществ (не имеющие ограничительного характера примеры таких веществ включают витамин А; витамин B, или тиамин; витамин В, или рибофлавин; витамин В, или никотиновую кислоту/никотинамид; витамин B, или пантотеновую кислоту; витамин В, или пиридоксин/пиридоксаль/пиридоксамин/пиридоксина гидрохлорид; витамин B, или биотин; витамин В, или фолиевую кислоту; витамин В, или различные кобаламины (в витаминных препаратах обычно цианкобаламин); витамин С; витамин D; витамин Е; витамин К), которые в очень малых количествах критически необходимы для нормального роста и активности организма, получающего их естественным путем из растительной и животной пищи или в виде синтетических препаратов, провитаминов, производных, аналогов.
В одном из воплощений данного изобретения источник витаминов и минеральных веществ может включать по меньшей мере два источника или две формы данного нутриента. Тем самым воспроизводится смесь источников витаминов и минеральных веществ, свойственная смешанному рациону. Также смесь может иметь защитное значение, если у индивида имеются проблемы с всасыванием той или иной формы, а смесь создает возможность поглощения посредством различных транспортных систем (например, цинка, селена) или дает какой-то специфический положительный эффект в отношении здоровья индивида. Например, существует несколько форм витамина Е, среди которых наиболее часто потребляемыми и исследованными являются токоферолы (альфа-, бета-, гамма- и дельта-токоферолы) и, в меньшей степени, токотриенолы (альфа-, бета-, гамма- и дельта-токотриенолы), различающиеся по биологической активности. Между этими формами имеются структурные различия, обусловливающие то, что токотриенолы более свободно перемещаются в клеточной мембране; в ряде работ сообщается о различных полезных для здоровья эффектах, связанных с уровнем холестерина, иммунной защитой и пониженным риском развития рака. Смесь токотриенолов и токоферолов должна охватывать весь диапазон этих биологических активностей.
Спортсменам хорошо знакомо специфическое болезненное ощущение в мышцах, похожее на жжение, которое возникает при значительных по интенсивности или продолжительности физических нагрузках. Из-за этой боли приходится прекращать или замедлять связанную с ней деятельность гораздо раньше, чем хотелось бы. Поэтому интенсивно тренирующимся спортсменам очень помогли бы способы задержать возникновение этого мышечного жжения, чтобы можно было продлить и усилить физическую нагрузку. По данным проведенного заявителем опроса потребителей, интенсивно тренировавшихся более 24 часов в месяц, на втором месте по баллам потребительской оценки положительных эффектов была возможность «проделать больше интенсивной работы в результате задержки накопления молочной кислоты в мышцах». Заявителем было также обнаружено, что потребительская привлекательность продукта возрастает, если функциональные ингредиенты, способные дать желаемые положительные эффекты, включены в знакомую, пользующуюся доверием потребителя форму, например в «энергетические» батончики.
В пищевой промышленности многие аминокислоты используются как функциональные ингредиенты, добавляемые с целью принести ту или иную пользу для здоровья потребителя. К сожалению, применение аминокислот в пищевых продуктов имеет свои недостатки. Например, в процессе обработки и хранения аминокислоты обычно разлагаются в результате взаимодействия с восстанавливающими сахарами. Как правило, аминокислоты (например, бета-аланин) взаимодействуют с восстанавливающими сахарами (например, с мономерными глюкозой или фруктозой, лактозой) с образованием соединений, которые обусловливают потемнение продукта. Эта неферментативная реакция известна под названием реакции Майяра. Помимо возникновения бурого окрашивания, такие реакции могут приводить к потере активных веществ.
Известны основные факторы, от которых зависят реакции Майяра (например, наличие аминогрупп, восстанавливающих Сахаров, рН, содержание воды, температура и др.), и для ослабления потемнения пищевого продукта возможно принять ряд мер. Эти меры включают: (i) удаление восстанавливающих Сахаров, что может быть затруднительным в случае пищевых матриксов, содержащих зерновые компоненты (например, с различными углеводами) или компоненты молочных белков (например, присутствие лактозы); (ii) снижение рН, что может быть затруднительным в твердых пищевых матриксах, например в зерновых или белковых батончиках; (iii) снижение температуры хранения, что невозможно для продуктов длительного хранения; (iv) снижение активности воды, которую невозможно существенно уменьшить без значительного затвердения продукта.
Кроме того, хотя имеются веские научные доказательства в пользу роли аминокислоты бета-аланина в забуферивании кислоты (Н+) в мышцах, способствующем выполнению высокоинтенсивной физической работы, известно, что потребление некоторых аминокислот, в том числе бета-аланина, вызывает такие побочные эффекты, как умеренная парестезия. Эти побочные эффекты считаются неприемлемыми для пищевых продуктов, предназначенных для широкой продажи и массового потребления. Стабильность аминокислот или соединений, которые могут служить биологическими источниками аминокислот, в пищевом матриксе помогла бы ослабить такие негативные побочные эффекты, смягчая повышение концентрации бета-аланина в плазме крови и обеспечивая возможность безопасного и эффективного усиления биосинтеза карнозина в мышцах и ослабления метаболического ацидоза и усталости мышц в ходе анаэробной активности.
Таким образом, настоятельно требуется найти способ обеспечения стабильности аминокислот в пищевых матриксах; это открыло бы новые пути усовершенствования пищевых продуктов. Например, аминокислота бета-аланин используется в спортивном питании для забуферивания молочной кислоты, что уменьшает мышечную боль, обусловленную физической нагрузкой. Обеспечение стабильности аминокислот в пищевом матриксе позволило бы разнообразить и варьировать способы поступления этих соединений в организм потребителя и создало бы новые возможности в пищевой промышленности. Конкретнее, создание пищевых продуктов, содержащих стабилизированный бета-аланин, помогло бы потребителям выдерживать более продолжительную и более интенсивную физическую нагрузку благодаря забуфериванию образующейся в работающих мышцах кислоты и задержке возникновения болезненных ощущений в мускулатуре и ее утомления; таким образом, указанный подход актуален в данной проблематике.
Хотя настоящее описание относится к повышению стабильности всех аминокислот в пищевых матриксах и описанные композиции и продукты содержат все аминокислоты в предлагаемых связующих композициях, в данном документе речь идет об определенной аминокислоте - бета-аланине. Также, как будет показано ниже в Примерах, испытанные заявителем прототипы включают конкретно бета-аланин.
В организме человека и животных бета-аланин и его метилированные аналоги образуют дипептиды. Эти образуемые с участием бета-аланина дипептиды включают карнозин, анзерин или баленин; все они участвуют в регуляции внутриклеточного кислотно-щелочного равновесия в процессе мышечного сокращения и тем самым играют роль в утомлении мышц. Эти дипептиды создают эффективный способ накопления чувствительных к рН остатков гистидина внутри клетки. Таким образом, увеличение количества таких дипептидов в мышцах положительно влияет на выполнение физической работы и объем физической нагрузки, который может быть освоен мышцами.
3
+
Бета-аланин может образоваться в организме или же поступить с содержащей его пищей. В процессе интенсивной физической работы из-за накопления гидроксоний-иона (НО), образующегося в ходе гликолиза, и накопления лактата в ходе анаэробного метаболизма рН внутри клеток может существенно снижаться, что ухудшает функционирование системы креатин-креатинфосфат. Снижение внутриклеточного рН может также влиять на другие клеточные функции, в том числе на функционирование сократительных белков в мышечных волокнах. Введение бета-аланина в организм может повысить концентрацию пептидов, образованных бета-аланином и гистидином, в мышцах и тем самым увеличить внутримышечную буферную емкость.
Соответственно, одним из способов ослабления метаболического ацидоза, вызванного интенсивной физической работой, является обеспечение организма бета-аланином или соединением, которое служит биологическим источником бета-аланина (например, карнозином, анзерином или баланином, или их солями и производными), задерживающее наступление мышечного утомления при анаэробной физической нагрузке. Биологическими источниками бета-аланина являются соединения, которые, любым путем (например, парентерально, перорально, местно и проч.) попав в организм, в результате одной или более химически или ферментативно катализируемых реакций превращаются в бета-аланин. Образовавшийся бета-аланин затем попадает в кровь, плазму или сыворотку и может поступать в мышцы и другие ткани.
Настоящее изобретение направлено на разработку продуктов, обеспечивающих спортсменам доставку в мышцы буферных аминокислотных соединений. Более конкретно, цель воплощений данного изобретения состоит в том, чтобы предложить пищевые продукты, содержащие стабилизированный бета-аланин в связующей композиции с низким содержанием или практически не содержащей восстанавливающих Сахаров. Настоящее описание демонстрирует технические решения проблемы стабилизации бета-аланина в твердом матриксе питательного батончика без деградации и потемнения продукта из-за реакций Майяра в процессе обработки/хранения.
В настоящем описании обсуждаются в основном твердые пищевые матркисы, как, например, в «энергетических» батончиках, однако исследовались также другие композиции и формы продукта, обеспечивающие стабильность бета-аланина. Настоящее описание предлагает решение проблемы обеспечения стабильности бета-аланина в злаковом или белковом матриксе питательных батончиков или в готовых к употреблению напитках.
Для определения стабильности бета-аланина в пищевых продуктах были разработаны прототипы различных форм продуктов, содержащие бета-аланин, и предложены технические решения (например, удаление восстанавливающих Сахаров и снижение рН), обеспечивающие хорошую или приемлемую стабильность этого активного вещества. Заявителем обнаружено, что: (i) в прототипном злаковом батончике (например, из гранолы) через около 12 месяцев хранения при температуре 20°C содержится приблизительно 78% бета-аланина, а через около 6 месяцев хранения при температуре 30°C - приблизительно 79%; (ii) в прототипном белковом батончике через 6 месяцев хранения при 30°C содержится 97% бета-аланина; (iii) в случае композиции готового к употреблению (RTD) напитка не наблюдалось потери бета-аланина (1,6 г/200 мл) после продолжительного нагревания (в течение 1 часа при температуре 80°C).
В первом воплощении данного изобретения приготавливали прототипные зерновые батончики (гранолы) и включали в них порошок бета-аланина, смешанный со связующим материалом. Известно, что обычно используемые в данной области техники связующие материалы содержат восстанавливающие сахара. И действительно, первые изготовленные заявителем зерновые или белковые батончики, содержавшие бета-аланин и включавшие обычные связующие материалы, всего через несколько месяцев хранения при умеренной температуре темнели. Поэтому прототипы, испытание которых представлено в настоящем описании, получали с использованием только таких связующих материалов, которые содержали очень мало или практически не содержали восстанавливающих Сахаров (например, мальтитный сироп "Lycasin 75/75" и/или сахарозный сироп). Заявителем было обнаружено, что при использовании таких связующих агентов бета-аланин остается частично отделенным от зерновых зерен/хлопьев, содержащих восстанавливающие сахара. В ходе испытаний способности указанных продуктов сохранять свойства при хранении были проведены лабораторные анализы, которые продемонстрировали на удивление высокую стабильность бета-аланина внутри описанных выше батончиков. Потемнение этих батончиков не было существенно сильнее, чем изготовленных для сравнения контрольных батончиков, не содержавших бета-аланина.
Во втором воплощении данного изобретения изготавливали прототипные белковые батончики и включали в них бета-аланин в связующем материале, практически не содержавшем восстанавливающих сахаров (например, в мальтитном и/или сахарозном сиропе), причем белковые ингредиенты тоже содержали очень мало восстанавливающих сахаров. Например, в изолятах соевого белка содержание восстанавливающих сахаров естественным образом очень низкое. В одном из воплощений данного изобретения включенные в состав прототипных белковых батончиков молочные белки содержали 0,2% лактозы или меньше. Результаты лабораторных исследований в процессе хранения этого продукта показали, что через 6 месяцев хранения при температуре 30°C в нем сохранялось 97% бета-аланина, о чем говорилось выше.
Вообще говоря, композиции и продукты согласно настоящему изобретению могут содержать любую аминокислоту в связующей композиции. Примеры (не имеющие ограничительного характера) этих аминокислот включают изолейцин, аланин, лейцин, аспарагин, лизин, аспарагиновую кислоту (аспартат), метионин, цистеин, фенилаланин, глутаминовую кислоту (глутамат), треонин, глутамин, триптофан, глицин, валин, пролин, серии, тирозин, аргинин, цитруллин, гистидин или их комбинации. В одном из воплощений данного изобретения аминокислота является бета-аланином. Композиции и продукты по настоящему описанию могут также включать биологические источники аминокислот. Например, указанные композиции и продукты могут включать биологический источник бета-аланина, в том числе, например, карнозин, анзерин, баланин, их соли и химические производные. Указанные аминокислоты или их биологические источники могут быть представлены в любой форме, включая, например, порошок, кристаллы и др.
Аминокислоты могут быть включены в композиции по данному изобретению в количестве от около 1 масс. % до около 20 масс.%, или от около 2 масс.% до около 10 масс.%, или около 4 масс.%. В одном из воплощений данного изобретения аминокислоты включены в композиции в количестве около 4 масс.%. В других воплощениях данного изобретения аминокислоты могут быть включены в композиции в количестве от около 1 г до около 5 г на порционный размер композиции или от около 2 г, или около 3 г на порционный размер композиции. В одном из воплощений данного изобретения аминокислоты включены в композиции в количестве около 1,6 г на порционный размер композиции. В другом воплощении данного изобретения аминокислоты могут быть включены в композиции в количестве около 3,2 г на порционный размер композиции. Порционный размер композиции может составлять от около 30 г до около 90 г или около 50 г. Рекомендуемая суточная доза для начальной загрузочной фазы составляет 3,2 г бета-аланина в сутки в течение 4 недель. Соответственно, в одном из воплощений данного изобретения представленные в настоящем описании продукты включают около 1,6 г бета-аланина на порцию.
Аминокислоты могут быть включены в композиции по данному изобретению в количестве от около 10 масс.% до около 50 масс.% или от около 20 масс.% до около 40 масс.%, или около 30 масс.%. В одном из воплощений данного изобретения аминокислоты включены в композиции в количестве около 12-13 масс.%. В другом воплощении данного изобретения аминокислоты включены в композиции в количестве от около 35-40 масс.% или около 37,5 масс.%. В других воплощениях данного изобретения аминокислоты могут быть включены в композиции в количестве от около 1 г до около 5 г на порционный размер композиции, или около 2 г, или около 3 г на порционный размер композиции. В одном из воплощений данного изобретения аминокислоты могут быть включены в композиции в количестве около 1,6 г на порционный размер композиции. В другом воплощении данного изобретения аминокислоты могут быть включены в композиции в количестве около 3,2 г на порционный размер композиции. Порционный размер композиции может составлять от около 40 г до около 60 г или около 50 г. Рекомендуемая суточная доза для начальной загрузочной фазы составляет 3,2 г бета-аланина в сутки в течение 4 недель. Соответственно, в одном из воплощений данного изобретения представленные в настоящем описании продукты включают около 1,6 г бета-аланина на порцию.
В настоящем описании фигурируют связующие материалы, содержащие очень мало или практически не содержащие восстанавливающих сахаров, например мономерной глюкозы, мономерной фруктозы, лактозы и др. Примеры связующих материалов, которые можно использовать согласно настоящему описанию, включают, например, мальтитный сироп, сахарозный сироп и смеси сахарозного и мальтитного сиропов. В одном из воплощений данного изобретения связующий материал состоит в основном из мальтитного сиропа. В другом воплощении данного изобретения связующий материал состоит в основном из сахарозного сиропа. В еще одном воплощении данного изобретения связующий материал состоит в основном из смеси сахарозного и мальтитного сиропов. В результате того, что согласно настоящему описанию аминокислоты включаются в связующий материал, они некоторым образом защищены или отделены от дополнительных ингредиентов, которые могут быть добавлены в композиции или продукты по данному изобретению. Благодаря этому сокращаются всяческие реакции с участием аминокислот и тем самым потеря их активности, потемнение продуктов и прочее.
Дополнительные сведения и описание, относящиеся к пищевым продуктам и способам по данному изобретению, даются ниже в разделе «Примеры».
Пищевые продукты согласно данному изобретению могут представлять собой питательные композиции или продукты и могут содержать благотворно влияющие или функциональные ингредиенты. Например, в состав пищевых продуктов по данному изобретению может входить источник белка с низким содержанием восстанавливающих Сахаров. Этот источник белка может быть белком пищи, включая (но не ограничиваясь перечисленным здесь) животный белок (например, белок мяса или яиц), молочный белок (например, казеин, казеинаты - все формы, включая казеинаты натрия, кальция, калия; гидролизаты казеина; сыворотку - все формы, включая концентраты, изоляты, деминерализованную сыворотку; гидролизаты сыворотки; концентраты молочного белка и изоляты молочного белка), растительный белок (например, белок сои, пшеницы, риса и гороха) или их сочетания. В одном из воплощений данного изобретения источник белка выбирают из группы, состоящей из казеината кальция, сывороточного белка, изолятов соевого белка, молочных белков или их сочетаний. Выбранный белок может быть в виде порошка.
В одном из воплощений данного изобретения предлагаемые пищевые продукты также содержат один или более пребиотиков, в которых нет восстанавливающих Сахаров. Эти пребиотики можно выбирать из группы, состоящей из аравийской камеди, альфа-глюкана, арабиногалактанов, бета-глюкана, декстранов, фруктоолигосахаридов, галактоолигосахаридов, галактоманнанов, гентиоолигосахаридов, глюкоолигосахаридов, гуаровой камеди, инулина, изомальтоолигосахаридов, лактосахарозы, лактулозы, левана, мальтодекстринов, частично гидролизованной гуаровой камеди, пектоолигосахаридов, ретроградированного крахмала, соеолигосахаридов, сахарных спиртов, ксилоолигосахаридов или их сочетаний.
В одном из воплощений данного изобретения пребиотики не содержат восстанавливающих сахаров.
В одном из воплощений данного изобретения предлагаемые пищевые продукты также содержат один или более пробиотиков, выбираемых из группы, состоящей из Aerococcus, Aspergillus, Bacteroides, Bifidobacterium, Candida, Clostridium, Debaromyces, Enterococcus, Fusobacterium, Lactobacillus, Lactococcus, Leuconostoc, Melissococcus, Micrococcus, Mucor, Oenococcus, Pediococcus, Penicillium, Peptostrepococcus, Pichia, Propionibacterium, Pseudocatenulatum, Rhizopus, Saccharomyces, Staphylococcus, Streptococcus, Torulopsis, Weissella или их сочетаний.
Пищевые продукты согласно данному изобретению могут также содержать пищевые волокна, их источник или сочетание волокон различных типов. Указанное сочетание может включать смесь растворимых и нерастворимых волокон. Растворимые волокна могут включать, например, фруктоолигосахариды, аравийскую камедь, инулин и проч. Нерастворимые волокна могут включать, например, волокна наружной семенной оболочки гороха.
В одном из воплощений данного изобретения пищевые волокна не содержат восстанавливающих сахаров.
В одном из воплощений данного изобретения предлагаемые пищевые продукты содержат также источник углеводов. В питательных композициях по данному изобретению можно использовать любые подходящие углеводы, включая (но не ограничиваясь перечисленным здесь) сахарозу, модифицированный крахмал, амилозу, тапиоковый крахмал, кукурузный крахмал и варианты лактозы, глюкозы, фруктозы, сухое вещество кукурузного сиропа, мальтодекстрин, не содержащие восстанавливающих Сахаров, или их сочетания.
В одном из воплощений данного изобретения предлагаемые пищевые продукты содержат также источник жиров. Этот источник жиров может включать любой подходящий жир или смесь жиров. Например, указанный жир может включать (не ограничиваясь перечисленным здесь) растительный жир (например, оливковое масло, кукурузное масло, подсолнечное масло, рапсовое масло, ореховое масло, соевое масло, пальмовое масло, кокосовое масло, улучшенное рапсовое масло, лецитины и прочее) и животные жиры (например, молочный жир).
10
1
6
12
В одном из воплощений данного изобретения предлагаемые пищевые продукты содержат также один или более синбиотиков, пищевых веществ растительного происхождения (фитонутриентов) и/или антиоксидантов. Антиоксиданты для пищевых продуктов по данному изобретению можно выбирать из группы, состоящей из каротиноидов, кофермента Q, флавоноидов, глутатиона, ягод годжи, геспередина, молочный препарат ягод годжи, лигнана, лютеина, ликопина, полифенолов, селена, витамина А, витамина B, витамина В, витамина B, витамина С, витамина D, витамина Е или их сочетаний.
1
2
6
12
В одном из воплощений данного изобретения предлагаемые пищевые продукты содержат также один или более витаминов или минеральных веществ. Примеры (не имеющие ограничительного характера) витаминов включают витамин А, витамины группы В (например, B, В, В и В), витамины С, D, Е и К, никотиновую кислоту/никотинамид, пантотеновую кислоту, фолиевую кислоту, биотин или их сочетания. Примеры (не имеющие ограничительного характера) минеральных веществ включают кальций, железо, цинк, магний, йод, медь, фосфор, марганец, калий, хром, молибден, селен, никель, олово, кремний, ванадий, бор или их сочетания.
В одном из воплощений данного изобретения предлагаемые пищевые продукты содержат также один или более источник омега-3-жирных кислот. Этими источниками могут быть, например, рыбий жир, криль, растительные источники омега-3-жирных кислот, льняное семя, грецкие орехи и водоросли. Примеры омега-3-жирных кислот включают, например, альфа-линоленовую кислоту (ALA), докозагексаеновую кислоту (DHA), эйкозапентаеновую кислоту (ЕРА) или их сочетания.
В другом воплощении данного изобретения предлагаемые пищевые продукты могут содержать по меньшей мере один нуклеотид.
При необходимости в пищевые продукты по данному изобретению можно добавлять другие ингредиенты, чтобы они были достаточно вкусными. Например, пищевые продукты по данному изобретению при необходимости включают обычные пищевые добавки, например какие-либо подкисляющие агенты, дополнительные загустители, забуферивающие агенты или вещества для подведения рН, хелирующие агенты, красители, эмульгирующие агенты, эксипиенты, ароматизаторы, минеральные вещества, агенты для подведения осмотического давления, фармацевтически приемлемые носители, консерванты, стабилизирующие агенты, сахара, подсластители, текстуризаторы или их сочетания. Такие ингредиенты можно добавлять в любых подходящих количествах.
Нижеследующие примеры, представляющие различные воплощения данного изобретения согласно настоящему описанию являются иллюстративными и не ограничивают объем изобретения. Указанные в них составы и процедуры приведены только для примера, и специалист в данной области техники может их изменять нужным ему образом в зависимости от желаемых конкретных признаков.
Примеры
Предварительное понимание потребителя/Потребительские испытания
Спортсмены нередко жалуются на болезненные ощущения в мышцах, особенно у тех, кто испытывает продолжительную физическую нагрузку. Мышечная боль вынуждает прекратить или замедлить нагрузку раньше, чем того бы желал спортсмен. В предварительном анализе потребительских запросов выявлена заинтересованность потенциальных потребителей в возможности путем приема внутрь природных аминокислот задержать возникновение мышечной боли и тренироваться дольше и интенсивнее. В потребительской шкале приоритетов «достижение большего объема более интенсивной физической нагрузки путем задержки накопления в мышцах молочной кислоты» заняло второе место. Проведенное заявителем качественное исследование выявило также, что привлекательность для потребителя функциональных или благотворно влияющих на здоровье ингредиентов возрастает, если эти ингредиенты представлены в знакомой потребителям и вызывающей у них доверие форме, например в виде твердых питательных батончиков.
Осуществление изобретения
Имеются веские научные доказательства роли аминокислоты бета-аланина в нейтрализации образующейся в работающих мышцах кислоты (ТГ^), а такая нейтрализация способствует высокоинтенсивной физической нагрузке. Заявителем были изготовлены и испытаны несколько прототипных пищевых продуктов с целью определить, возможно ли обеспечить организм достаточным содержанием бета-аланина для того, чтобы стимулировать образование в мышцах карнозина с последующим забуфериванием внутримышечной среды и положительным эффектом в отношении выполнения физической нагрузки.
Заявителем были разработаны и испытаны прототипы различных форм пищевых продуктов, содержащих реакционноспособную аминокислоту (бета-аланин) Для обеспечения стабильности бета-аланина в этих пищевых продуктах процесс создания различных их форм включал удаление восстанавливающих Сахаров и снижение рН продукта.
Кроме того, понимание потребителя нужно для того, чтобы оценить потребительскую привлекательность содержащего бета-аланин пищевого продукта. Как свидетельствуют предварительные данные, когда образование карнозина в мышцах уже стимулировано, для поддержания его мышечного содержания достаточно 1,6 г бета-аланина в сутки, что достижимо при использовании содержащих его пищевых продуктов. Таким образом, в будущем потребитель сможет, подняв уровень карнозина в мышцах за 4 недели с помощью бета-аланина в дозе 3,2 г/сут в форме таблеток с замедленным высвобождением активного вещества, затем поддерживать его эффективный уровень путем потребления содержащих бета-аланин пищевых продуктов, описанных ниже.
Пример 1. Батончики гранолы
В первом испытании исследовались энергетические батончики с целью определить оптимальный для эффекта бета-аланина режим потребления. Были изготовлены батончики гранолы с порционным размером от около 40 г до около 60 г, содержащие 1,6 г бета-аланина. Однако обычные энергетические батончики содержат сравнительно много восстанавливающих сахаров (например, глюкозы, фруктозы), которые в присутствии свободных аминокислот участвуют в реакциях Майяра. Восстанавливающие сахара (например, глюкозно-фруктозные сиропы, рисовый сироп) находятся в основном в связующем материале, в дегидратированных кусочках фруктов и, в меньшей степени, в воздушных зернах/хлопьях зерновых.
Как показано на фиг. 1, у первых батончиков через 3 месяца хранения наблюдалось потемнение/почернение, причем, как показано на фиг. 2, даже при умеренной температуре происходила значительная деградации бета-аланина в присутствии восстанавливающих Сахаров. Батончики гранолы, представленные на фиг. 1, содержали 1,6 г бета-аланина на порцию; их хранили в течение 3 месяцев при температуре 4°C, 20°C и 30°C (на фиг. 1 соответственно слева направо). На фиг. 2 изображено среднее содержание бета-аланина в батончиках гранолы при различных условиях хранения.
Для количественного определения бета-аланина в приведенных в настоящем описании примерах применялся следующий метод.
Получение образцов
Все образцы (батончики и готовые к употреблению напитки) дублировали. В процессе изготовления добавлялся внутренний стандарт (L-цистеиновая кислота).
Для выделения добавленного в образец бета-аланина весь батончик гомогенизировали с деионизованной водой в 1-литровой мерной колбе. Раствор последовательно разбавляли и фильтровали, после чего проводили анализ.
Анализ
Во всех случаях (батончики и напитки) определение бета-аланина проводили с помощью аминокислотного анализатора (Biochrom 30, производство Biochrom Ltd, Кембридж, Великобритания), используя колонки PEEK Li (Laborservice Onken GmbH, Грюндау, Германия). После прохождения образца через колонку проводилась обработка нингидрином: аминокислоты, включая бета-аланин, смешивали с нинигидрином, что делало возможной детекцию в видимой части спектра и тем самым количественное определение.
По предварительным данным проведенных заявителем испытаний на людях выведение креатина с мочой (то есть потери креатина) значительно сокращается, если креатин поступал в организм в матриксе, содержащем бета-глюканы. Чтобы имитировать такое «контролируемое высвобождение» в состав гранольных батончиков включали бета-глюкановые хлопья.
В описанных ниже прототипах восстанавливающие сахара (например, глюкоза. фруктоза) были в основном исключены путем использования в качестве связующего материала мальтитного сиропа (например, Lycasin 75/75) или сахарозного сиропа. Рецептура гранольных батончиков дана ниже в таблицах 1-2. В испытании 1 табл.2 продукт включал около 22% бета-глюкановых хлопьев (например, экструдированных отрубей), а в испытании 2 табл. 22 продукт не содержал бета-глюкановых хлопьев.
Испытание способности продукта сохранять свойства при хранении продемонстрировало относительно хорошую стабильность: через 12 месяцев хранения при температуре 20°C сохранялось приблизительно 78% бета-аланина, через 6 месяцев хранения при температуре 30°C сохранялось приблизительно 79% бета-аланина (см. фиг. 3-4). На фиг. 4 показано изменение концентрации бета-аланина в батончиках гранолы с пониженным содержанием восстанавливающих Сахаров в ходе хранения при температуре 20°C и 30°C. Для двух батончиков определяли средние значения и стандартное отклонение (в двух повторах для каждого батончика). Содержание бета-аланина в этих батончиках исходно составляло 1,6 г на порцию (40 г). Исходя из полученных данных, через год хранения нужно потреблять на 25% больше данного продукта (если позволяет индивидуальная переносимость), тогда получаемое количество бета-аланина будет соответствовать начальному его содержанию в продукте.
Известно, что реакции Майяра замедляются при понижении рН. Поэтому заявителем были разработаны варианты батончиков по данному изобретению с бисульфатом натрия для снижения рН связующего материала. В этих дополнительных испытаниях не обязательно получалась повышенная стабильность и детектируемое содержание (или потери) бета-аланина были примерно такие же, как в случае батончиков с нейтральным рН.
Использовавшиеся в разработанных прототипах бета-глюкановые хлопья оказались слишком жесткими. Поэтому были изготовлены дополнительные батончики с другими хлопьями или вообще без хлопьев. Таким образом, три различных варианта батончиков, исследованных заявителем, включали следующие составы:
вариант #1 - бета-глюкановые хлопья (36% пищевых волокон, 18% бета-глюкана);
вариант #1 - отрубная соломка с высоким содержанием пищевых волокон (33% пищевых волокон), что соответствует составу испытания 1 в табл. 2 (см. выше).
вариант #3 - без бета-глюкановых хлопьев (вместо них брали плющеную овсяную крупу и воздушный рис), что соответствует составу испытания 2 в табл. 2 (см. выше).
На фиг. 5-6 представлены гранольные батончики, содержащие 1,6 г бета-аланина и, слева направо, бета-глюкановые хлопья, отрубную соломку с высоким содержанием пищевых волокон и без бета-глюкановых хлопьев. В этих трех вариантах содержалось 1,6 г бета-аланина ±8% на порцию (40 г), что было подтверждено результатами количественного определения бета-аланина в каждом варианте.
Пример 2. Белковые батончики
Были разработаны лабораторные прототипы белковых батончиков с бета-аланином и мальтитным/сахарозным сиропом в качестве связующего материала. Однако уже через 1 месяц хранения при температуре 30°C наблюдалось их потемнение, что показано на фиг. 7. Заявитель полагает, что это быстрое потемнение обусловлено, скорее всего, наличием лактозы в белковых ингредиентах.
Соответственно, были разработаны дополнительные прототипы, в которых присутствие лактозы сводилось к минимуму путем использования белковых порошков с низким содержанием лактозы (например, менее 0,2% лактозы). В результате через 6 месяцев хранения при температуре 30°C наблюдалось лишь ограниченное потемнение (вариант с сахарозным сиропом в качестве связующего материала) или вообще никакого потемнения не происходило (вариант с мальтитным сиропом в качестве связующего материала), что показано на фиг. 8.
Примеры рецептуры белковых батончиков представлены ниже в табл. 3. Количественное определение бета-аланина в этих белковых батончиках подтвердило замечательно низкие его потери через 6 месяцев хранения: в варианте с мальтитным сиропом в качестве связующего материала обнаруживалось 99% бета-аланина в случае хранения при температуре 20°C и 97% при 30°C; в варианте с сахарозным сиропом в качестве связующего материала обнаруживалось 96% в случае хранения при температуре 20°C и 92% при 30°C. В батончиках, содержавших бета-глюканы, потери бета-аланина были больше: после хранения при температуре 20°C в них обнаруживалось 80% бета-аланина, при 30°C - 75%. Эти результаты показаны на фиг. 9, где изображены средние значения содержания бета-аланина в белковых батончиках, включающих мальтитный/сахарозный сироп в качестве связующего материала и белковые ингредиенты с низким содержанием лактозы.
В этом эксперименте также было обнаружено, что бета-глюкановые хлопья, содержавшиеся в вариантах батончиков с бета-глюканами, чересчур жесткие и их можно заменить другими (например, отрубной соломкой с высоким содержанием пищевых волокон).
По данным предварительно проведенного заявителем испытания на людях выведение креатина с мочой (потери) в случае белкового матрикса меньше, чем в случае раствора. Кроме того, обнадеживающие результаты, а именно отсутствие потемнения продукта, были получены при включении бета-аланина в стружку белого шоколада, которую потом добавляли в белковые батончики.
Пример 3. Готовые к употреблению напитки
Как альтернативу батончикам заявитель изготовил и исследовал готовые к употреблению напитки (RTD) с бета-аланином. При этом использовались имеющиеся в настоящее время в продаже питьевые продукты Clinutren Fruit и Resource Fruit.
Добавление бета-аланина в готовые к употреблению напитки имеет различные преимущества: (i) в напиток обычно можно добавить больше бета-аланина, который хорошо растворим в воде, без изменения вкуса продукта; (ii) благодаря кислой среде напитка (рН~4) стабильность бета-аланина выше; и (iii) представленный сейчас в продаже продукт содержит такую питательную композицию, которую можно в дальнейшем приспособить для питания, влияющего на выполнение физической нагрузки.
Были изготовлены следующие прототипы: (i) Clinutren Fruit с 1,6 г бета-аланина на 200 мл; (ii) Clinutren Fruit с 1,6 г бета-аланина на 400 мл; (ш) Clinutren Fruit с 5,7 г карнозина на 200 мл (что дает 1,6 г бета-аланина после гидролиза в печени).
Карнозин использовали потому, что его метаболизм несколько медленнее, так что получается естественное замедленное высвобождение активного вещества (см. Harris et al., "The absorption of orally supplied beta-alanine and its effect on muscle camosine synthesis in human vastus lateralis," Ammo Acids, vol. 30: 279-289 (2006)).
Чтобы оценить тепловую стабильность бета-аланина в таких композициях RTD, указанные прототипы были подвергнуты продолжительному нагреванию (например, при температуре 80°C в течение 1 часа). В случае напитка, содержавшего 1,6 г бета-аланина на 200 мл потери бета-аланина не наблюдалось, а в случае напитка, содержавшего 3,2 г бета-аланина на 200 мл терялось только 6% бета-аланина (см. фиг. 10). Чтобы проверить эти весьма обнадеживающие результаты, нужны заводские испытания, включающие проверку сохранения свойств продукта в процессе хранения.
Наконец, заявителем были проведены исследования для оценки безопасности предлагаемых продуктов, в результате которых был сделан вывод, что бета-аланин из таблеток с контролируемым высвобождением активного вещества в начальной загрузочной дозе 3,2 г/сут в течение 4 недель и затем в поддерживающей дозе 1,6 г/сут в течение 4 недель или в дозе 1,6 г/сут в течение 8 недель никак не влияет на исследованные параметры, характеризующие безопасность.
Итак, заявителем были разработаны и исследованы прототипы продуктов различных форм, содержащие бета-аланин. Эти различные формы включали гранольные батончики, белковые батончики и питательные композиции готовых к употреблению напитков. Предложены технические решения для обеспечения хорошей или приемлемой стабильности бета-аланина в указанных продуктах. В целом результаты проведенных испытаний представляются заявителю весьма положительными.
Следует отметить, что специалистам в данной области техники должны быть очевидны различные изменения и модификации представленных в настоящем описании предпочтительных воплощений данного изобретения. Такие изменения и модификации возможны без отступления от существа и объема данного изобретения и без сокращения его предполагаемых преимуществ. Подразумевается, что такие изменения и модификации охватываются прилагаемой формулой изобретения.