CH714189A1 - Verfahren zur Herstellung von L-Leucin und Molkenprotein L-Leucin zur Nahrungsanreicherung und dessen Anwendung. - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von L-Leucin und Molkenprotein L-Leucin zur Nahrungsanreicherung und dessen Anwendung. Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer pulverförmigen Proteinmischung zur Nahrungsanreicherung sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Anreicherungsmittels zur Anreicherung von kohlenhydrathaltigen und/oder fetthaltigen Lebensmitteln mit Protein. Die Verfahren verwenden eine L-Leucin-Komponente und optional ein Molkenproteinisolat oder ein Molkenproteinhydrolysat, wobei eine für die Mischung erforderliche Menge der L-Leucin-Komponente in Abhängigkeit vom L-Leucin-Gehalt des Molkenproteinisolats oder Molkenproteinhydrolysats bestimmt wird. Es werden Verabreichungsvarianten für die pulverförmige Proteinmischung in Form von Darreichungseinheiten, Konfiserieartikeln und Milchprodukten vorgestellt.

Description

Beschreibung [0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer L-Leucin-Nahrungsanreicherung und deren Anwendung, insbesondere ein Herstellungsverfahren für eine pulverförmige Proteinmischung aus Molkenproteinisolat oder Molkenproteinhydrolysat und wenigstens einer L-Leucin-Komponente und ein Verfahren zur Herstellung eines Mittels zur Anreicherung von kohlenhydrathaltigen und/oder fetthaltigen Lebensmitteln mit L-Leucin, wie etwa Molkenprotein-L-Leucin, und den Einsatz der Verfahren für eine Darreichungseinheit, in Milchprodukten und Konfiserieartikeln, wie etwa Gebäck, Riegel, Pralinen, Schokoladekonfekt etc.
[0002] Wissenschaftliche Studien liefern speziell bei älteren Menschen zunehmende Beweise für einen signifikant verbesserten Gesundheitszustand durch erhöhte Aufnahme von qualitativ hochwertigem Protein, wie zum Beispiel Molkenprotein mit einem hohen L-Leucin-Anteil. Die positiven Auswirkungen auf den menschlichen Körper beinhalten nicht abschliessend gesundes Altern, Appetit- und Gewichtsmanagement und Prävention von krankheits- oder altersbedingtem Muskelschwund. Muskelschwund kann durch Inaktivität, Immobilisierung, Bettlägerigkeit und verschiedene Krankheiten bedingt werden. Dazu zählen zum Beispiel Kachexie als Folge von Krebserkrankungen, die zu den häufigsten letztendlichen Todesursachen bei Krebspatienten zählt. Muskelschwund kann zudem das Risiko erhöhen, am Metabolischem Syndrom, Diabetes Typ 2 und kardiovaskulär zu erkranken.
[0003] Des Weiteren führt eine erhöhte Proteineinnahme im Alter zu einer verbesserten körperlichen Leistungsfähigkeit einhergehend mit einer erhöhten Autonomie und führt somit zu erhöhter Lebensqualität und einer Senkung der Gesundheitskosten.
[0004] Die Grundlage der positiven Auswirkungen einer erhöhten Protein-, resp. L-Leucinaufnahme im Alter liegt darin begründet, dass im Alter die Muskelzellen im Vergleich zu Jungen eine reduzierte Sensitivität gegenüber einer Stimulation durch essentielle Aminosäuren aufweisen (anabole Resistenz) und diese Resistenz über erhöhte Einnahmemengen kompensiert werden kann.
[0005] Daher gehen Experten davon aus, dass die tägliche Proteinzufuhr bei älteren Menschen bei 1,2-2,0 g/kg/d liegen sollte, während die empfohlene tägliche Proteindosis für gesunde Erwachsene nur 0,8 g/kg/d beträgt. Dem widersprechend zeigen Studien, dass 10-35% der älteren Erwachsenen nicht einmal die momentan empfohlene Tagesmenge von 0,8 g/kg/d erreichen.
[0006] Beim Schliessen dieser Lücke kann eine Supplementierung mit Molkenproteinisolat und/oder L-Leucin Abhilfe leisten, da durch eine Steigerung der L-Leucin Dosis unabhängig von der Proteinaufnahme die maximale Stimulation der myo-fibrillären Proteinsyntheserate erreicht werden kann. Anreicherung mit L-Leucin kann zudem zu geringe Proteinmengen in Bezug auf die Steigerung der Muskelproteinsyntheserate kompensieren. L-Leucin muss mit der Nahrung aufgenommen werden und ist vor allem in Fleisch, Fisch, Milchprodukten, Soja und Nüssen enthalten. Jedoch reicht der bisher empfohlene Tagesbedarf von 42 mg/kg/d nicht aus, um pro Mahlzeit die L-Leucin Schwelle zu überschreiten. Höhere Dosen sind notwendig, um die Vorteile von L-Leucin vollkommen auszuschöpfen. Mengen bis zu 500 mg/kg/d werden nach heutigem Wissenstand als unbedenklich eingestuft. L-Leucin für die Nahrungsanreicherung istz.B. aus der US 5 242 697 A bekannt.
[0007] Im klinischen Umfeld (speziell in der Geriatrie) wird heute für bestimmte Indikationen Molkenprotein verabreicht. Die Verabreichung erfolgt entweder durch Anreicherung der für die Patienten vorbereiteten Speisen durch die Spital- oder Heimküche oder durch Supplementierung auf Krankenstationen, indem die Pflegemitarbeitenden Getränke entweder individuell portioniert oder in Grossmengen durch Entnahme eines Proteinpulvers aus Grosspackungen und anschliessendem Anrühren zubereiten. Alternativ werden auch portionierte Sachets für die Zubereitung verwendet, welche in Shaker umgefüllt und mit einer Flüssigkeit gemischt werden. Sowohl die Entnahme aus Grosspackungen, als auch die Verwendung von Sachets erfolgt zusätzlich zum betreuten Umfeld durch sich selbst versorgende Menschen, die noch zu Hause wohnen und ihre Speisen selbständig zubereiten. Speziell bei der Zubereitung nach Entnahme aus Grosspackungen besteht bei diesen Zubereitungsformen die Gefahr einer Kontamination. Zudem besteht das Risiko, dass die Grosspackungen nicht mehr luftdicht verschlossen werden können, was zu einer Qualitätsminderung des Pulvers führt. Verunreinigungen und Qualitätsverluste durch unsachgemässe Anwendung müssen im klinischen Umfeld zwingend vermieden werden. Weiter ist sowohl bei Grosspackungen, als auch bei Sachets die Anwenderfreundlichkeit eingeschränkt, sodass die Einnahme der Proteine herausgezögert oder gar vergessen wird.
[0008] Beispielsweise ist es erwiesen, dass das Aufreissen von Sachets für ältere Menschen eine Hürde darstellen kann. Weiter ist das Abfüllen und Zubereiten von Pulver in Schüttelbecher mit Aufwand verbunden und birgt Einschränkungen bezüglich der Praxistauglichkeit sowie auch Risiken in Bezug auf die Hygiene, wie etwa die Reinigung der Schüttelbecher.
[0009] Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung eines L-Leucin-angereicher-ten Proteinpulvers, bzw. eines Proteinanreicherungsmittels sowie verschiedene Anwendungsarten davon bereitzustellen, welche eine einfache Produktion des Proteinpulvers und eine einfache Zubereitung bei Anwendungsarten erlauben, eine hygienische Verabreichung ermöglichen, eine ausreichende Versorgung mit Protein sicherstellen und die Einnahme von Protein, insbesondere L-Leucin, erleichtern. Somit macht es sich die Erfindung zur Aufgabe, die oben beschriebenen Herausforderungen und Risiken, welche eine Proteinsupplementation im klinischen, insbesondere geriatrischen Umfeld mit sich bringt, erfolgreich zu überwinden.
[0010] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch ein Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 17 sowie durch mit einer L-Leucin-Komponente angereicherte Proteinprodukte nach den Ansprüchen 6, 11 und 14 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und unterschiedliche Ausführungsformen der Erfindung gehen aus den unter- und nebengeordneten Ansprüchen hervor.
[0011] Bei einem Verfahren zur Herstellung einer pulverförmigen Proteinmischung aus Molkenproteinisolat oder Molkenproteinhydrolysat und wenigstens einer L-Leucin-Komponente, vorzugsweise einer Molkenprotein-L-Leucin-Komponen-te, zur Nahrungsanreicherung nach der vorliegenden Erfindung wird ein L-Leucin-Gehalt des Molkenproteinisolats oder Molkenproteinhydrolysats ermittelt. Beispielhaft kann der Gehalt durch eine Analyse des Aminosäurenprofils des Molkenproteinisolats oder Molkenproteinhydrolysats festgestellt werden. Weiter wird eine für die Proteinmischung erforderliche Menge der L-Leucin-Komponente in Abhängigkeit vom L-Leucin-Gehalt des Molkenproteinisolats oder Molkenproteinhydrolysats derart bestimmt, dass die Proteinmischung wenigstens 20% L-Leucin enthält. Eine festgelegte Menge des Molkenproteinisolats oder Molkenproteinhydrolysats und der L-Leucin-Komponente können dann in herkömmlicher Weise vermischt werden.
[0012] Es wird betont, dass die pulverförmige Proteinmischung keine Kohlenhydrat- und/oder Fettquelle enthalten muss und bevorzugt ohne eine solche Quelle auskommt. Ferner kann die Proteinmischung auch Molkenproteinisolat und Molkenproteinhydrolysat aufweisen. Die Verwendung einer dieser Molkenproteinquellen ist jedoch ausreichend, sodass nachfolgend von auf «Molkenproteinisolat oder Molkenproteinhydrolysat» Bezug genommen wird.
[0013] Vorzugweise besteht die L-Leucin-Komponente aus freiem oder peptidgebundenem L-Leucin oder aus einem L-Leucin-Salz. Vorzugsweise soll die L-Leucin-Komponente zur Verkleinerung der Partikel mikronisiert werden, sodass vorzugsweise rund 50% der Partikel einen Durchmesser von 140-190 pm, bevorzugt 149-177 pm, rund 20% einen Durchmesser von 120-160 pm, bevorzugt 125-149 pm, und rund 10% einen Durchmesser von < 130 pm, bevorzugt < 125 pm, aufweisen. In verschiedenen Varianten können der L-Leucin-Komponente Aroma-, Süss- und/oder Farbstoffe beigemischt werden bis eine homogene Durchmischung in Bezug auf das Mischverhältnis der Partikel vorliegt. In einer Variante des Herstellungsverfahrens wird die Proteinmischung mit Mono- und/oder Diglyceriden aus Fettsäuren versetzt, insbesondere mit 0,05 bis 5,0%, bevorzugt mit 0,1 bis 3,0%, Mono- und/oder Diglyceriden.
[0014] Bei einer Ausführungsart des Herstellungsverfahrens wird nach Feststellung des L-Leucingehalts des verwendeten Molkenproteinisolats oder Molkenproteinhydrolysats (z.B. durch Analyse des Aminosäurenprofils), unter Berücksichtigung des effektiven Proteingehalts eines Molkenproteinisolat- oder Molkenproteinhydrolysatpulvers, die Menge an beizufügendem freiem oder peptidgebundenem L-Leucin oder L-Leucin-Salz (bei einer Ausgangsmenge von 18-20 g Molkenproteinisolat oder Molkenproteinhydrolysat) berechnet, um pro Portion Proteinmischung eine finale Gesamtmenge von 4,5-5,5 g L-Leucin zu erhalten. Danach erfolgt die Mikronisierung des L-Leucins bis auf eine Partikelgrösse von maximal 190 pm, bevorzugt maximal 177 pm, in Bezug auf rund 80% der Partikel, wobei die Mikronisierung entfallen kann, falls das L-Leucin bereits die geforderte Partikelgrösse aufweist. Eine entsprechende Partikelgrösse ist wichtig, da dadurch ein optimales Verhältnis der Partikelgrössen der einzelnen Rohstoffe im Endprodukt erreicht wird. Dies führt zu einem besseren Geschmack und zu einer besseren Löslichkeit als bei herkömmlichen L-Leucin-angereicherten Produkten, wie experimentell ermittelt wurde.
[0015] In der Folge wird das L-Leucin mit einer Mischung aus Aromen und Süssstoffen (allenfalls auch Farbstoffen oder färbenden Lebensmitteln) natürlichen oder synthetischen Ursprungs so lange vermischt, bis eine möglichst homogene Durchmischung in Bezug auf das Mischverhältnis der Partikel vorliegt. Im nächsten Schritt wird das aromatisierte und ge-süsste L-Leucin mit dem Molkenproteinisolat oder Molkenproteinhydrolysat gemischt, wobei das Molkenproteinisolat oder Molkenproteinhydrolysat «instant» vorliegen kann und optional bei der Herstellung etwa mit 0,1-3,0% Lecithin versetzt wurde. Zur Verbesserung der Löslichkeit kann die Proteinmischung zusätzlich mit Mono- und Diglyceriden aus Fettsäuren versetzt werden.
[0016] Für eine einfache Einnahme von L-Leucin alleine oder in Kombination mit Molkenproteinisolat oder Molkenproteinhydrolysat zur Nahrungsanreicherung sieht die Erfindung verschiedene erfinderische Verabreichungsmöglichkeiten vor.
[0017] In einer ersten Verabreichungsvariante ist eine Darreichungseinheit vorgesehen, die eine pulverförmige Mischung aus Molkenproteinisolat oder Molkenproteinhydrolysat, das mit einer L-Leucin-Komponente angereichert ist, und ein Verabreichungsbehältnis umfasst. Die Mischung ist vorportioniert und unmittelbar im Verabreichungsbehältnis untergebracht und das Verabreichungsbehältnis weist einen abnehmbaren, dichten Verschluss auf. Das Volumen des Verabreichungsbehältnisses ist ausreichend gross, sodass Flüssigkeit zu der Mischung im Behälter hinzugefügt und die Mischung in der Flüssigkeit gelöst werden kann. So kann die Proteinmischung direkt aus dem Behälter eingenommen, bzw. zugeführt werden und alle Portionierungs- und Reinigungsschritte entfallen.
[0018] Vorteilhaft wird als Verabreichungsbehältnis ein Einweg-Behälter, bevorzugt aus rezyklierbarem Material verwendet. Die pulverförmige Mischung wird in einer gewünschten Portionierung in das Behältnis abgefüllt und das Behältnis anschliessend verschlossen. Der Verschluss weist vorteilhaft eine Einrichtung für eine Erstöffnungsgarantie auf, wie es aus dem Stand der Technik bekannt ist. Nach dem Öffnen des Behältnisses wird eine gewünschte Menge Flüssigkeit in das Behältnis gegeben und die Mischung kann z.B. durch Schütteln oder Schwenken aufgelöst werden.
[0019] In einer Ausführungsform beträgt ein Gesamtanteil von L-Leucin in dem Verabreichungsbehälter 4,5-5,5 g. Das Verabreichungsbehältnis weist vorzugsweise ein Volumen von 150 ml bis 250 ml, vorteilhaft maximal 300 ml, auf. Eine Portion der Proteinmischung in dem Verabreichungsbehältnis beträgt vorteilhaft minimal 15 g und maximal 30 g, vorzugsweise 20 g-25 g.
[0020] Die Darreichungseinheit nach der Erfindung stellte eine Art Ready-to-Shake Produkt dar. Sie löst sowohl die Hygiene-, als auch die Abfallproblematik und garantiert eine hohe Anwenderfreundlichkeit: Die hygienische und vorportionierte Abfüllung in den Verabreichungsbehälter, z.B. eine rezyklierbare Kunststoff- oder Glasflasche, garantiert Hygiene, Umweltverträglichkeit und einfacher Handhabung bei der Entsorgung. Zudem ist die Zubereitung denkbar einfach und garantiert so eine hohe Einnahmetreue bei der Heimanwendung. Nicht zuletzt kann durch die neue Darreichungsform eine Fehldosierung, bei gleichzeitiger Garantie der Verabreichung der permissiven Dosis, nahezu ausgeschlossen werden. [0021] Entsprechend wird die unvermeidbare Varianz bei der Dosierung mit Messlöffeln umgangen.
[0022] In einer zweiten Verabreichungsvariante ist ein Konfiserieartikel, z.B. Gebäck, Riegel, Pralinen, Schokoladekonfekt etc., vorgesehen, der eine pulverförmige Mischung aus Molkenproteinisolat oder Molkenproteinhydrolysat und aus einer L-Leucin-Komponente wie oben beschrieben beinhaltet. In dem Konfiserieartikel ist ein Gesamtanteil von L-Leucin von wenigstens 4,5 g vorgesehen, vorzugsweise beträgt der Gesamtanteil zwischen 4,5 g und 5,5 g.
[0023] Der Konfiserieartikel nach der vorliegenden Erfindung dient der Vorbeugung oder Behandlung von Protein-Malnutrition. Es enthält eine physiologisch wirksame Kombination aus Molkenproteinisolat oder Molkenproteinhydrolysat und freiem, salz- oder peptidgebundenem L-Leucin oder L-Leucin-Salzen. Eine Portion von 50 g enthält Menge von 4,5 bis 5,5 g L-Leucin und stellt somit eine vollständige und gleichzeitig innovative Darreichungsform für Molkenprotein und L-Leucin dar. Mit dem erfindungsgemässen Konfiserieartikel kann Patienten in Spitälern oder (älteren) Personen, die sich nicht in Spitalbehandlung befinden, zur Vorbeugung oder Behandlung von Protein-Malnutrition, L-Leucin-verdichtetes Molkenproteinisolat oder Molkenproteinhydrolysat vordosiert, komfortabel und ohne das Risiko einer Über- oder Unterdosierung in wohlschmeckender Form verabreicht werden.
[0024] Vorteilhaft wird die für den Konfiserieartikel verwendete pulverförmige Proteinmischung gemäss dem oben beschriebenen Herstellungsverfahren hergestellt.
[0025] Zur Verarbeitung der Proteinmischung im Konfiserieartikel und zur Herstellung des Konfiserieartikels wird wie folgt vorgegangen. Geschmeidige Butter und Zucker werden mit einem Butterbesen leicht schaumig geschlagen. Es können Rahm, Butteraroma und Zitronenpaste beigegeben und eingemischt werden. Auf Wunsch können in einem nächsten Schritt Aromen dazugegeben und eingemischt werden. Die Masse bildet eine Paste. Danach wird die pulverförmige Proteinmischung hergenommen und nach Bedarf Salz, Vanille und Backpulver zugefügt, so dass eine Pulverkomponente bereitsteht. Diese Pulverkomponente wird erneut gemischt und danach zur Paste hinzugegeben. Paste und Pulverkomponente werden nun zu einem homogenen teigartigen Masse zusammengeführt. Diese wird z.B. auf einer glatten Oberfläche ausgerollt und Einzelstücke in der gewünschten Grösse und Form ausgestochen. Diese werden auf einem Blech abgesetzt und bei niedriger Temperatur vorzugsweise mit Heissluft gebacken. Nach dem Abkühlen auf Raumtemperatur kann der Konfiserieartikel nach Bedarf trempiert oder ganz oder teilweise mit einer weiteren Komponente, z.B. Schokolade, vorzugsweise zuckerfreie und/oder fettreduzierte Schokolade, ummantelt werden. Als Rohstoffe werden für den Konfiserieartikel z.B. folgende Stoffe verwendet: Molkenproteinisolat oder Molkenproteinhydrolysat, L-Leucin frei oder peptidgebunden oder in Salzform, Butter, Rohrzucker, Rahm, Mehl, Butteraroma und weitere Aromen, Zitronenpaste, Salz, Vanille und Backpulver.
[0026] Der erfindungsgemässe Konfiserieartikel stellt eine einfache und schmackhafte Möglichkeit zur Molkenprotein und L-Leucin-Versorgung der Bevölkerung dar. Gerade bei Menschen mit kognitiven Beeinträchtigungen wie Demenz ist das Essverhalten der Patienten verändert und die Einnahmetreue bei verordneten nutritioneilen Therapiemassnahmen niedrig. Der Konfiserieartikel löst dieses Problem, indem es die Patienten und Patientinnen sensorisch und emotional anspricht. Aufgrund der Darreichungsform des Konfiserieartikels und des sensorischen Erlebnisses wird er nicht als Therapie, sondern als Genuss wahrgenommen.
[0027] Für die Verabreichungsvarianten nach der vorliegenden Erfindung lässt sich folgendes zusammenfassen: Gemäss der aktuellen wissenschaftlichen Datenlage liegt die zur maximalen Steigerung der myofibrillären Muskelproteinsyntheserate notwendige Molkenproteinmenge in der Geriatrie bei rund 0,60 g/kg Körpermasse. Bei einer 70 kg schweren Person liegt somit der Molkenproteinbedarf pro Portion dementsprechend bei 42 g. Ähnlich liegt die benötigte Menge Molkenprotein bei muskuloskelettalen physiotherapeutischen Massnahmen in der Geriatrie oder einem Muskeltraining bei > 40 g Molkenprotein pro Portion. Wichtig ist zu betonen, dass aufgrund der sehr schnellen Verdauungsgeschwindigkeit von Molkenprotein und der resultierenden hohen Resorptionsgeschwindigkeit der entsprechenden Aminosäuren und kleinen Peptiden sowie des molkenproteinspezifischen Aminosäurenprofils Molkenprotein allen anderen Proteinarten in Bezug auf die Steigerung der myofibrillären Muskelproteinsyntheserate überlegen ist und so den klinischen Standard festlegt.
[0028] Die herkömmlichen, verfügbaren nutritioneilen Therapieansätze werden diesen Tatsachen (Proteinmenge und Qualität der Proteinquelle) aus drei verschiedenen Gründen nicht gerecht: Erstens setzen verschiedene Hersteller Proteinprodukte ein, welche zusätzlich zu Molkenprotein andere Proteinquellen enthalten, welche die Verdauungs- und Resorptionsgeschwindigkeit beeinträchtigen und vom optimalen Aminosäurenprofil abweichen. Dies hat zur Folge, dass bei diesen Produkten keine maximal schnelle Resorption der Aminosäuren erfolgt und zudem aufgrund der suboptimalen Menge an essentiellen Aminosäuren, insb. L-Leucin, zu wenig hohe Blutplasmakonzentrationen erreicht werden (kein Überschreiten der L-Leucin Schwelle und somit keine maximale Stimulation der myofibrillären Muskelproteinsyntheserate). Zweitens bedingen Proteinmengen von > 40 g pro Portion Flüssigkeitsmengen von > 400 ml abhängig von der Löslichkeit des Proteinpulvers und der Viskosität des Getränks. Solch grosse Trinkmengen werden von geriatrischen Patienten nicht akzeptiert und sind daher in der geriatrischen Praxis nicht einsetzbar. Drittens führen solche Mengen von Molkenprotein bei der herkömmlichen Integration in feste Lebensmittel zu unangenehmem Aroma und weiteren sensorischen Nachteilen wie sandiger Konsistenz oder verstärkter Mundtrockenheit, was den Einsatz in der Geriatrie aufgrund der ohnehin verminderten Speichelproduktion der älteren Menschen verunmöglicht. Viertens liegt bei herkömmlichen vorportionierten Proteinprodukten der Proteingehalt bei 15-20 g pro Portion, was aufgrund der verdoppelten Dosierung (zwei Portionen pro Darreichung notwendig) die praktische Anwendung erschwert, die Einnahmetreue erniedrigt und somit auch die Therapiekosten erhöht. Nicht zuletzt wirkt sich eine Doppeldosierung auch negativ auf die Umweltverträglichkeit (doppelte Verpackung) aus.
[0029] Die erfindungsgemässen Verabreichungsvarianten werden diesen vier bisher ungelösten Herausforderungen gerecht. Erstens besteht die Proteinkomponente der Proteinmischung ausschliesslich aus Molkenprotein und L-Leucin. Somit verfügt die Verabreichung mit einer erfindungsgemässen Darreichungseinheit über eine ausserordentlich schnelle Magenpassage, wird genauso schnell wie Molkenprotein verdaut und in der Folge schnell resorbiert. Aufgrund des erhöhten L-Leucin-Anteils wird nach der Einnahme aus der Darreichungseinheit eine signifikant höhere Plasma-L-Leucin-Konzen-tration als bei Molkenprotein alleine erreicht. Gemäss der aktuellen wissenschaftlichen Datenlage erreichen «suboptimale Molkenproteinmengen» durch ausreichende L-Leucin Anreicherung den für die maximale Steigerung der myofibrillären Muskelproteinsyntheserate notwendigen L-Leucin-Schwellenwert (Churchward-Venne et al. 2014, Devries et al. 2015) und steigern in der Folge die myofibrilläre Muskelproteinsyntheserate maximal (Churchward-Venne et al. 2014). So kann z.B. durch eine Anreicherung von 6,15 g Molkenprotein mit 4,25 g L-Leucin (total 5 g L-Leucin) wie nach einer Gabe von 25 g Molkenprotein eine Maximierung der myofibrillären Muskelproteinsyntheserate erreicht werden. Diese Mengen sind mit dem Gehalt in einer Darreichungseinheit und einer Portion des Konfiserieartikels nach der Erfindung vergleichbar. Eine Verabreichung mit einer erfindungsgemässen Darreichungseinheit oder durch einen erfindungsgemässen Konfiserieartikel erreicht somit mit einer vergleichbar kleinen Molkenproteinmenge eine maximale Steigerung der myofibrillären Muskelproteinsyntheserate. Auf der Basis des L-Leucin-Gehalts von Protein-L-Leucin-Gemischen mit gleichen Verdauungseigenschaften wie Molkenprotein können sogenannte Molkenprotein-Äquivalente berechnet werden. Diese beziehen sich auf den L-Leucin-Gehalt im Vergleich zu demjenigen von nicht angereichertem Molkenprotein. Mit 4,5-5,5 g L-Leucin pro Portion entspricht eine Portion der Proteinmischung, wie sie in der Darreichungseinheit und dem Konfiserieartikel vorliegt, in Bezug auf den L-Leucin-Gehalt somit 40-50 g Molkenprotein, was ausreicht, um bei der Mehrheit der älteren Menschen mit einer Körpermasse von 67-83 kg die myofibrilläre Muskelproteinsyntheserate zu maximieren, wie z.B. bei Bettlägerigkeit und nach einer muskuloskelettalen Physiotherapie.
[0030] Murphy et al. (2016) haben den Effekt einer chronischen, L-Leucin-Supplementierung von 3 Portionen ä 5 g pro Tag auf den Muskelproteinstoffwechsel bei älteren Menschen untersucht. Es wurde aufgezeigt, dass durch die L-Leucin-Gabe die Muskelproteinsyntheserate von chronisch proteinunterversorgten älteren Menschen auf das Niveau von ausreichend Proteinversorgten angehoben werden konnte. Somit kann durch die L-Leucin-Verabreichung mit den erfindungsgemässen Verabreichungsvarianten die Muskelproteinsyntheserate von chronisch proteinunterversorgten älteren Menschen auf das Niveau von ausreichend Proteinversorgten angehoben werden. Durch den L-Leucin-Gehalt von 5 g pro Portion pulverförmiger Proteinmischung in der Darreichungseinheit oder dem Konfiserieartikel werden diese daher auch diesen Anforderungen gerecht und eignen sich bei dreimal täglicher Einnahme als Massnahme zur L-Leucin-Anreicherung der täglichen Ernährung.
[0031] Zweitens beträgt die Trinkmenge bei der Darreichungseinheit circa 200 ml, was in der Geriatrie ohne Weiteres toleriert wird. Die Verabreichung der Proteinmischung mit der erfindungsgemässen Darreichungseinheit verfügt somit über eine mehr als doppelte Wirkungsdichte als die herkömmlichen nutritioneilen Therapieansätze. Beim Konfiserieartikel ist die Lebensmittelmenge aufgrund der hohen Protein- und L-Leucin-Konzentration klein. Somit verfügt der Konfiserieartikel über eine mehr als doppelte Wirkstoffdichte als die herkömmlichen nutritioneilen Therapieansätze.
[0032] Drittens verfügen feste Lebensmittel mit der erfindungsgemässen Proteinkomponente über ein äusserst angenehmes Aroma und führen nicht zu einer sandigen Konsistenz und Mundtrockenheit. Somit empfehlen sie sich speziell für den geriatrischen Einsatz und berücksichtigen die verschiedenen geriatrische Herausforderungen wie Mundtrockenheit und veränderte Essmotivation, wie z.B. bei kognitiv eingeschränkten Personen (Demenzpatienten).
[0033] Viertens werden wie bereits dargelegt mit nur einer einzigen Darreichungseinheit oder einem Konfiserieartikel die physiologischen Bedürfnisse eines älteren Menschen abgedeckt. Zudem wird die praktische Anwendung vereinfacht und die Kosten somit so niedrig wie möglich gehalten.
[0034] Für eine hohe Einnahmetreue bei nutritioneilen Interventionen bei der Heimanwendung von sich selbständig versorgenden Personen und Patienten sind vor allem guter Geschmack, Verträglichkeit, Trinkmenge und Einfachheit der Anwendung massgebend. Die Darreichungseinheit und der Konfiserieartikel nach der Erfindung werden diesen Anforderungen gerecht. Die Trinkmenge von circa 200 ml und die Portionengrösse des Konfiserieartikels ist optimal auf die Geriatrie abgestimmt und erprobt. Zudem garantiert die Einfachheit der Darreichungsform eine sichere und unkomplizierte Anwen- düng, was gerade bei Personen mit kognitiven Beeinträchtigungen äusserst wichtig ist. In Bezug auf den guten Geschmack gelingt es mit den erfinderischen Verabreichungsvarianten dank des ausgeklügelten Herstellungsverfahrens mit Abstimmung der Partikelgrössen von L-Leucin und den Aromakomponenten sowie der vorgegebenen Mischungsreihenfolge im Herstellungsverfahren der Proteinmischung, den typischen, bitteren Geschmack von L-Leucin komplett zu maskieren. Bisher erfolgte eine L-Leucin-Supplementierung aufgrund der Bitterkeit von L-Leucin ausschliesslich über Kapseln. Schlussendlich ist die Proteinmischung aufgrund des Fehlens von Laktose und Gluten äusserst gut verträglich und kann aufgrund des tiefen Kohlenhydratgehalts gemäss heutigem Kenntnisstand bedenkenlos bei Diabetikern eingesetzt werden.
[0035] Zusammengefasst vereinen die erfindungsgemässen Verabreichungsvarianten somit eine bisher unerreichte klinische Wirksamkeit, eine einfache, sichere und hygienische Darreichungsform sowie hervorragenden Geschmack.
[0036] Als eine dritte Verabreichungsvariante wird von der vorliegenden Erfindung ein Milchprodukt vorgestellt, das eine pulverförmige Mischung aus Molkenproteinisolat oder Molkenproteinhydrolysat mit einer L-Leucin-Komponente oder ausschliesslich eine L-Leucin-Komponente beinhaltet. Vorteilhaft ist die Mischung wie oben dargelegt hergestellt. In einer vorteilhaften Ausführungsform beinhaltet das Milchprodukt pro 100 ml Milch 1,0 g bis 2,3 g L-Leucin.
[0037] Das erfindungsgemässe Milchprodukt dient der Vorbeugung oder Behandlung von Protein-Malnutrition. Es besteht vorzugsweise aus tierischer Milch, die mit freiem oder peptidgebundenem L-Leucin oder L-Leucin-Salz angereichert ist. Es kann Milch von allen Arten von Säugetieren verwendet werden. Vorzugsweise wird das Milchprodukt zur Verlängerung der Haltbarkeit durch Erhitzung, Filtration oder Bestrahlung behandelt, wobei die Lagerung gekühlt oder bei Raumtemperatur erfolgen kann. Das Milchprodukt kann z.B. in Form von aromatisierten und/oder gesüssten Milchdrinks, Käse, Joghurt oder Saucen Anwendung finden.
[0038] Das erfindungsgemässe Milchprodukt beinhaltet eine pulverförmige Proteinmischung mit L-Leucin oder eine pulverförmige Proteinmischung aus mit einer L-Leucin-Komponente angereichertem Molkenproteinisolat oder Molkenproteinhydrolysat.
[0039] Das Milchprodukt kann eine pulverförmige Proteinmischung enthalten, die wie oben beschrieben hergestellt wurde. Ferner kann das Milchprodukt hergestellt werden, indem freies oder peptidgebundenes L-Leucin oder L-Leucin-Salz mikronisiert wird, sodass vorzugsweise rund 50% der Partikel einen Durchmesser von 140-190 pm, bevorzugt 149-177 pm, rund 20% einen Durchmesser von 120-160 pm, bevorzugt 125-149 pm, und rund 10% einen Durchmesser von <130 pm, bevorzugt < 125 pm, aufweisen. Die Mikronisierung kann entfallen, falls das L-Leucin bereits die geforderte Verteilung von Partikelgrössen aufweist. Das L-Leucin wird nun zur Geschmacksoptimierung fakultativ mit anderen Aminosäuren (z.B. L-Glycin) sowie Geschmacksverstärkern wie z.B. Mononatrium-L-Glutamat angereichert. Eine entsprechende L-Leucin-Partikelgrössen-Verteilung ist wichtig, da dadurch im Endprodukt ein besserer Geschmack als bei herkömmlichen L-Leu-cin-Produkten erreicht wird. Danach erfolgt die Mischung des Pulvers mit circa 25-41 °C warmer Milch, wobei diese im Vorfeld bereits konserviert worden sein und teilentrahmt vorliegen kann. Zudem kann die Laktose enzymatisch gespalten worden sein. Das Mischverhältnis liegt bei 1,00-2,30 g L-Leucin pro 100 ml Milch, was bei einer Portion von 200-300 ml des Milchprodukts einer totalen L-Leucin-Menge von 4,5-5,5 g entspricht. Im Anschluss an die Mischung kann das Milchprodukt bei Bedarf via Erhitzung oder anderen geeigneten Verfahren haltbar gemacht werden.
[0040] Eine Weiterverarbeitung zu anderen Milchprodukten ist möglich. Das erfindungsgemässe Milchprodukt kann z.B. zur L-Leucin-Anreicherung als Rohstoff für Milchprodukte wie Milchdrinks, Käse, Joghurt, etc. eingesetzt werden. Zusätzlich kann das erfindungsgemässe Milchprodukt zur L-Leucin-Anreicherung als Milchersatz überall dort eingesetzt werden, wo Milch zur Zubereitung von Speisen und Lebensmitteln eingesetzt wird. Auch nicht weiterverarbeitet und als Getränk eingesetzt eignet sich das erfindungsgemässe Milchprodukt zur Verabreichung von ausreichend hohen L-Leucin-Mengen. Hierzu sind 3 x täglich 200-300 ml notwendig. Dies entspricht z.B. je einem Glas zu jeder Hauptmahlzeit.
[0041] Milch ist eines der mengenmässig am meisten konsumierten Lebensmittel weltweit. L-Leucin angereicherte Milch eignet sich daher hervorragend, um die Grundversorgung der Bevölkerung mit L-Leucin sicherzustellen. Die Versorgung der Bevölkerung kann direkt über das erfindungsgemässe Milchprodukt als Getränk oder indirekt über die Weiterverarbeitung des Milchprodukts, resp. den Einsatz des Milchprodukts bei der Zubereitung von Speisen erfolgen.
[0042] Mit dem erfindungsgemässen Milchprodukt stellt sich die Frage der «ausdrücklichen Medikation» nicht mehr zwingend. Auch Personen mit kognitiven Beeinträchtigungen oder Menschen, die subjektiv als künstlich wahrgenommene Lebensmittel ablehnen, werden ausreichend mit Protein und/oder L-Leucin versorgt. Somit kann mit dem erfindungsgemässen Milchprodukt eine wichtige Versorgungslücke geschlossen werden. Ob das Milchprodukt durch Spital- oder Heimküchen, resp. in der Gastronomie, durch Integration in Milchprodukte oder im Heimgebrauch eingesetzt wird, ist irrelevant.
[0043] Weiter stellt die vorliegende Erfindung ein Herstellungsverfahren zum Herstellen einer Anreicherungskomponente, bzw. eines Anreicherungsmittels, zur Anreicherung von kohlenhydrathaltigen und/oder fetthaltigen Lebensmitteln mit Protein bereit. Bei dem Herstellungsverfahren für die Anreicherungskomponente wird pro Portion eine Gesamtmenge von 4,5-5,5 g L-Leucin pro Portion bereitgestellt. Weiter wird eine Trägerkomponente in einem Verhältnis zwischen 1:9 und 9:1 relativ zur L-Leucin-Gesamtmenge bereitgestellt. Die Trägerkomponente wird wenigstens bis zum Schmelzpunkt erhitzt. Dann wird die L-Leucin-Gesamtmenge der Trägerkomponente beigefügt und zu einem Proteingemisch unter Beibehalten der Temperatur vermischt. Das Proteingemisch wird abgekühlt und stellt die Anreicherungskomponente, bzw. das Anreicherungsmittel dar.
[0044] Bei dem Herstellungsverfahren wird vorzugsweise L-Leucin in Form von freiem oder peptidgebundenem L-Leucin oder als L-Leucin-Salz und/oder als L-Leucin-Anteil eines Molkenproteinisolats oder Molkenproteinhydrolysats verwendet. Weiter wird bei der Verwendung von Molkenproteinisolat oder Molkenproteinhydrolysat zur Bereitstellung von L-Leucin vorzugsweise der L-Leucingehalt des Molkenproteinisolats oder Molkenproteinhydrolysats durch Analyse des Aminosäureprofils des Molkenproteinisolats oder Molkenproteinhydrolysats ermittelt. Es können künstliche oder natürliche Aroma-, Gewürz- und/oder Süssstoffe beigemischt werden. Vorzugsweise wird bei dem Herstellungsverfahren für die Anreicherungskomponente eine pulverförmige Mischung aus Molkenproteinisolat und/oder Molkenproteinhydrolysat und mindestens einer L-Leucin-Komponente verwendet, die wie oben beschrieben hergestellt wurde.
[0045] Das erfindungsgemässe Anreicherungsmittel dient der Protein- und/oder der L-Leucin-Anreicherung von Lebensmitteln und Speisen zur Vorbeugung und Behandlung von Protein-Malnutrition von stationären und ambulanten Patienten und insbesondere von Personen ab einem Lebensalter von ungefähr 50 Jahren, die nicht in ärztlicher Behandlung sind (Gesunde und Asymptomatische). Das Anreicherungsmittel ermöglicht Köchen, Privatpersonen und Lebensmittelherstellern, Lebensmittel und Speisen entweder mit einer physiologisch wirksamen Kombination aus Molkenproteinisolat oder Molkenproteinhydrolysat und freiem, resp. peptidgebundenem L-Leucin oder L-Leucin-Salz anzureichern oder direkt freies, resp. peptidgebundenes L-Leucin oder L-Leucin-Salz zuzuführen und so die Molkenprotein-L-Leucin-Supplementie-rung auf natürliche und schmackhafte Art und Weise in die alltägliche Ernährung zu integrieren.
[0046] Es wird betont, dass das nach dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellte Anreicherungsmittel nicht geliert, da es aus Hydrolisat oder modifiziertem Isolat besteht. Im Gegensatz dazu gelieren herkömmliche aus Molkenprotein hergestellte L-Leucin-Gemische. Dies ist jedoch nicht für alle Anwendungen einer L-Leucin-Anreicherung gewünscht. Das erfindungsgemässe Anreicherungsmittel enthält in seiner Basisvariante keine Gelierkomponente und erweitert daher den Anwendungsbereich für mit L-Leucin angereicherte Speisen.
[0047] In einer Version des Herstellungsverfahrens für das Anreicherungsmittel, insbesondere für kohlenhydrathaltige Lebensmitteln, wird als Trägerkomponente eine Kohlenhydratkomponente verwendet. Beim Abkühlen wird das Proteingemisch ausgehärtet. Dieses ausgehärtete Gemisch wird anschliessend zu einem stückigen Anreicherungsmittel mit Stückchen in einem Durchmesser zwischen 0,5 mm und 5 mm zerkleinert. Das zerkleinerte Anreicherungsmittel kann in einfacher Weise für kohlenhydrathaltige Lebensmittel verwendet werden.
[0048] Vorzugsweise liegt bei dieser Version des Herstellungsverfahrens die Kohlenhydratkomponente in Form von Mono-und/oder Disacchariden vor. Für bestimmte kohlenhydrathaltige Lebensmittel, wie z.B. Süssspeisen, wird die Kohlenhydratkomponente vorzugsweise bis zum Karamellisieren erhitzt. Weiter wird das ausgehärtete Gemisch des Anreichungs-mittels zu Stückchen in Form von Splittern, Streusel, Krümeln oder Flocken zerkleinert und kann so unterschiedliche Anforderungen der kohlenhydrathaltigen Lebensmittel gerecht werden.
[0049] Ein Anreicherungsmittel-Herstellungsverfahren, das insbesondere für kohlenhydrathaltige Lebensmittel geeignet ist, kann z.B. wie folgt erfolgen. Freies oder peptidgebundenes L-Leucin oder L-Leucin-Salz wird abgewogen. Fakultativ kann das L-Leucin künstlich oder natürlich aromatisiert oder gesüsst werden. Danach werden Mono- oder Disaccharide bereitgestellt, wobei diese in reiner Form oder in einem beliebigen Verhältnis vermischt vorliegen können. Als Mono- und Disaccharide kommen alle Zucker und Zuckeraustauschstoffe in Frage, die in Lebensmitteln zugelassen sind. Werden mehrere Mono- und/oder Disaccharide eingesetzt, werden diese nun im gewünschten Verhältnis vermischt. Anschliessend erfolgt das Abwiegen der Mono-und/oder Disaccharide, so dass sie als Kohlenhydratkomponente gegenüber dem L-Leucin in einem Verhältnis von 1:9 bis 9:1 vorliegen. Die Kohlenhydratkomponente wird nun langsam auf die Temperatur erhitzt, welche dem Schmelzpunkt entspricht. Fakultativ erfolgt eine weitere Erhitzung bis zum Karamellisieren. Danach wird unter strenger Kontrolle der Temperatur das L-Leucin beigefügt und die gesamte Masse sofort miteinander vermengt. Zum Abkühlen, resp. Aushärten kann die Masse in ein separates, allenfalls formgebendes Gefäss abgefüllt werden. Nachdem das Gemisch aus L-Leucin- und Kohlenhydratkomponente Raumtemperatur erlangt hat, wird es bei Bedarf mithilfe eines Crushers zu Stückchen mit einem Durchmesser von 0,5-5 mm zerkleinert. Vorteilhaft werden diese dann gesiebt.
[0050] In einer Variante dieses Anreicherungsmittel-Herstellungsverfahren wird neben dem L-Leucin auch ein Molkenproteinisolat oder Molkenproteinhydrolysat verwendet. Nach Feststellung des L-Leucingehalts des verwendeten Molkenproteinisolats (z.B. durch Analyse des Aminosäurenprofils) wird, unter Berücksichtigung des effektiven Proteingehalts des Molkenproteinisolats oder Molkenproteinhydrolysats, die Menge an beizufügendem freiem oder peptidgebundenem L-Leucin oder L-Leucin-Salz berechnet, um in der Proteinkomponente des Anreicherungsmittels einen L-Leucin Anteil von 20-30% zu erhalten. Anschliessend werden Molkenproteinisolat oder Molkenproteinhydrolysat und L-Leucin gemischt, bis eine homogene Mischung als Proteinkomponente für die Herstellung des Anreicherungsmittels vorliegt. Fakultativ kann die Mischung künstlich oder natürlich aromatisiert und/oder gesüsst werden.
[0051] Wie vorher beschrieben werden Mono- und/oder Disaccharide derart ergänzt, dass sie als Kohlenhydratkomponente gegenüber der Proteinkomponente in einem Verhältnis von 1:9 bis 9:1 vorliegen. Die Kohlenhydratkomponente wird wiederum langsam auf die Temperatur erhitzt, welche dem Schmelzpunkt der Komponente entspricht und fakultativ kann ein Karamellisieren erfolgen. Nach dem Vermischen und Abkühlen, wird das ausgehärtete Gemisch wie vorher zu Stückchen zerkleinert und diese dann gesiebt.
[0052] Die Einsatzbereiche des Anreicherungsmittels für kohlenhydrathaltige Lebensmittel sind vielfältig. Es kann in alle beliebigen kohlenhydrathaltigen Speisen eingearbeitet werden, wobei berücksichtigt sein sollte, dass vorzugsweise pro Portion des Lebensmittels, resp. der Speise 4,5-5,5 g L-Leucin enthalten sind. Denkbar sind beispielsweise und nicht abschliessend folgende Einsatzbereiche: Anreicherung von Müeslis, Riegeln und Backwaren, Toppings auf Konfisseriewaren oder Desserts, Bestandteil von Schokolade oder Süsswaren, Bestandteil von Brotaufstrich und/oder Milchprodukten oder Mehlspeisen.
[0053] Beispielsweise sind Müesli bisher primär Lebensmittel zur Energieversorgung durch Kohlenhydrate. Durch die Ergänzung mit dem Anreicherungsmittel können sie zusätzlich auch zu Proteinquellen werden. Pro Portion können Müesli so eine Mahlzeitenportion Protein (rund 20 g) liefern, wenn sie z.B. durch das mit Molkenproteinisolat hergestellte Anreicherungsmittel angereichert werden, wobei diese Menge dank dem hohen L-Leucin-Gehalt die physiologische Wirkung von 40-50 g Molkenprotein entfaltet. Durch eine Anreicherung mit L-Leucin ohne Molkenproteinisolat hergestelltem Anreicherungsmittel kann pro Portion Müesli ohne Weiteres eine vorteilhafte Menge von 5 g L-Leucin verabreicht werden.
[0054] In einer anderen Version des Herstellungsverfahrens für das Anreicherungsmittel, das insbesondere für fetthaltige Lebensmittel vorgesehen ist, wird als Trägerkomponente eine Fettkomponente aus pflanzlichen und/oder tierischen Fetten verwendet. Vorteilhaft kann die Fettkomponente aus mehreren Fetten zusammengesetzt werden, wobei die mehreren Fette zu einem Fettgemisch gemischt werden. Das Fettgemisch wird über den Schmelzpunkt des Fettgemischs erhitzt und das erhitzte Fettgemisch während mindestens 60 Sekunden bei mindestens 120 Umdrehungen pro Minute vermischt. Nach dem Abkühlen des Fettgemischs wird dieses als Fettkomponente des Anreicherungsmittels bereitgestellt.
[0055] Wie vorher erwähnt, beinhaltet das Anreichungsmittel, das gemäss der Erfindung hergestellt wurde, keine gelierenden Komponenten. Vorteilhaft kann der Mischung aber wahlweise ein Verdickungsmittel beigemischt werden. Anschliessend wird das Gemisch derart abgekühlt, dass es zu einem festen oder pasten-oder cremeförmigen Anreicherungsmittels auskühlt.
[0056] Ein Anreicherungsmittel-Herstellungsverfahren, das insbesondere für fetthaltige Lebensmittel geeignet ist, kann z.B. wie folgt erfolgen: Freies oder peptidgebundenes L-Leucin oder L-Leucin-Salz wird abgewogen. Danach werden pflanzliche oder tierische Fette bereitgestellt, wobei diese in reiner Form oder in einem beliebigen Verhältnis vermischt vorliegen können. Werden mehrere Fette eingesetzt, werden diese nun im gewünschten Verhältnis vermischt und bis leicht über den Schmelzpunkt des Fettgemischs erhitzt sowie anschliessend während vorzugsweise 60 s bei vorzugsweise 120 Umdrehungen/min vermischt. Nach dem Abkühlen des Fettgemischs auf Raumtemperatur erfolgt das Abwiegen der Fette, sodass sie als Fettkomponente gegenüber dem L-Leucin in einem Verhältnis von 1:9 bis 9:1 vorliegen. Ist im Endprodukt, in dem das Anreicherungsmittel verwendet wird, eine feste Konsistenz erwünscht, kann ein Verdickungsmittel (z.B. Guarkernmehl) beigefügt werden. Alternativ oder ergänzend können auch Gewürze und/oder Aromen beigemischt werden. Die Fettkomponente wird nun langsam erneut auf die Temperatur erhitzt, welche dem Schmelzpunkt der Komponente entspricht. Danach wird unter strenger Kontrolle der Temperatur das L-Leucin beigefügt, die gesamte Masse sofort miteinander vermengt und zum Abkühlen, resp. Aushärten in ein separates Gefäss gefüllt.
[0057] Auch hier kann in einer Variante dieses Anreicherungsmittel-Herstellungsverfahren neben dem L-Leucin auch ein Molkenproteinisolat oder Molkenproteinhydrolysat verwendet werden, wobei wie vorher beschrieben vorgegangen wird.
[0058] Das derart hergestellte Anreicherungsmittel kann in alle beliebigen fetthaltigen Speisen eingearbeitet werden, wobei berücksichtigt werden sollte, dass pro Portion des Lebensmittels, resp. der Speise, vorzugsweise 4,5-5,5 g L-Leucin enthalten sind. Denkbar sind beispielsweise und nicht abschliessend folgende Einsatzbereiche: Anreicherung von Wurstwaren, Brät, Saucen für kalte oder warme Küche, Brotaufstrichen, salzigen Backwaren, Fleischgerichten wie z.B. Pasteten und Hackbraten und Mehlspeisen, bzw. Teigwaren wie Spätzle, Käse, Frischkäse, Butter. Wurstwaren werden durch das Anreicherungsmittel nutritioneil aufgewertet und zu in Bezug auf den Effekt auf die Muskelproteinsynthese qualitativ hochwertigen Lebensmitteln.
[0059] Mit einem Anreicherungsmittel nach einem der vorgestellten Herstellungsverfahren kann Molkenprotein und/oder L-Leucin in konventionelle Lebensmittel integriert werden, wodurch diese mit L-Leucin und/oder Molkenprotein so angereichert werden, dass sie zur Vorbeugung und Therapie von Protein-Malnutrition eingesetzt werden können. Bisher erfolgte eine L-Leucin-Gabe (wenn überhaupt) ausschliesslich über Kapseln. Molkenprotein wurde in Getränkeform verabreicht oder die Anreicherung erfolgte über das Einarbeiten von Proteinpulvern in Speisen (z.B. Suppen oder Desserts). Durch das erfindungsgemässe Herstellungsverfahren kommt die Nahrungsmittelindustrie in den Besitz komplett neuer Möglichkeiten, wie etwa die Verwendung von Crisps, Flakes, Karamellspänen, Pasten, Fettklümpchen für die Verabreichung von L-Leucin.
[0060] Dadurch entstehen in der Prävention und Therapie komplett neue Möglichkeiten und die Proteine können vereinfacht in die Grundernährung integriert werden. Mit den Anreicherungsmitteln angereicherte Lebensmittel verbessern die Protein- und L-Leucin-Versorgung der alternden Bevölkerung auf einfache und effiziente, resp. effektive Art und Weise: Patienten und gesunde ältere Personen können ohne Verzicht auf gewohnte Lebensmittel versorgt werden. Da die Verfahren den bitteren Geschmack von L-Leucin komplett neutralisieren, ermöglichen sie ein angenehmes Geschmackserlebnis.
[0061] Durch die Integration der Anreicherungsmittel in konventionelle Lebensmittel wird eine höchstmögliche Einnahmetreue erreicht. Patienten/-innen und Anwender/-innen sind nicht mehr ausschliesslich auf Speziallebensmittel, die Proteine enthalten, angewiesen, sondern werden über die alltägliche Ernährung ausreichend mit den Proteinen inkl. ausreichen den Mengen an L-Leucin versorgt. Auch Personen mit kognitiven Beeinträchtigungen oder Menschen, die subjektiv als künstlich wahrgenommene Lebensmittel ablehnen, werden ausreichend mit Protein und/oder L-Leucin versorgt. Somit wird eine wichtige Versorgungslücke geschlossen.

Claims (30)

  1. Patentansprüche
    1. Verfahren zur Herstellung einer pulverförmigen Proteinmischung aus Molkenproteinisolat oder Molkenproteinhydrolysat und mindestens einer L-Leucin-Komponente zur Nahrungsanreicherung, wobei - ein L-Leucin-Gehalt des Molkenproteinisolats oder Molkenproteinhydrolysats ermittelt wird und - eine für die Mischung erforderliche Menge der L-Leucin-Komponente in Abhängigkeit vom L-Leucin-Gehalt des Molkenproteinisolats oder Molkenproteinhydrolysats derart bestimmt wird, dass die Proteinmischung wenigstens 20% L-Leucin enthält.
  2. 2. Herstellungsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die L-Leucin-Komponente aus freiem oder peptidgebundenem L-Leucin oder aus einem L-Leucin-Salz besteht.
  3. 3. Herstellungsverfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die L-Leucin-Komponente derart mikronisiert wird, dass vorzugsweise rund 50% der Partikel einen Durchmesser von 140-190 um, bevorzugt 149-177 pm, rund 20% einen Durchmesser von 120-160 pm, bevorzugt 125-149 pm, und rund 10% einen Durchmesser von < 130 pm, bevorzugt < 125 pm, aufweisen.
  4. 4. Herstellungsverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der L-Leucin-Kom-ponente Aroma-, Süss- und/oder Farbstoffe beigemischt werden bis eine homogene Durchmischung in Bezug auf die Partikelgrösse vorliegt.
  5. 5. Herstellungsverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Proteinmischung mit Mono- und/oder Diglyceriden aus Fettsäuren versetzt wird, insbesondere mit 0,05 bis 5,0%, bevorzugt mit 0,1 bis 3,0%, Mono- und/oder Diglyceriden.
  6. 6. Darreichungseinheit zur Verabreichung von mit L-Leucin-angereichertem Molkenproteinisolat oder Molkenproteinhydrolysat als Nahrungsanreicherung umfassend: - eine pulverförmige Proteinmischung aus Molkenproteinisolat oder Molkenproteinhydrolysat und einer L-Leucin-Kom-ponente und - ein Verabreichungsbehältnis, wobei die Proteinmischung vorportioniert und unmittelbar in dem Verabreichungsbehältnis untergebracht ist und das Verabreichungsbehältnis einen abnehmbaren, dichten Verschluss aufweist.
  7. 7. Darreichungseinheit nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Proteinmischung gemäss einem der Ansprüche 1 bis 5 hergestellt ist.
  8. 8. Darreichungseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Gesamtmenge von L-Leucin im Verabreichungsbehältnis 4,5-5,5 g beträgt.
  9. 9. Darreichungseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Verabreichungsbehältnis ein Volumen von maximal 300 ml, vorzugsweise 150 ml bis 250 ml, aufweist.
  10. 10. Darreichungseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Portion der Proteinmischung im Verabreichungsbehältnis minimal 15 g und maximal 30 g, vorzugsweise 20 g-25 g, beträgt.
  11. 11. Konfiserieartikel, welcher eine pulverförmige Proteinmischung mit L-Leucin oder eine pulverförmige Proteinmischung aus mit einer L-Leucin-Komponente angereichertem Molkenproteinisolat oder Molkenproteinhydrolysat beinhaltet.
  12. 12. Konfiserieartikel nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Proteinmischung gemäss einem der Ansprüche 1 bis 5 hergestellt ist.
  13. 13. Konfiserieartikel nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gesamtanteil von L-Leucin im Konfiserieartikel wenigstens 4,5-5,5 g beträgt.
  14. 14. Milchprodukt, das eine pulverförmige Proteinmischung mit L-Leucin oder eine pulverförmige Proteinmischung aus mit einer L-Leucin-Komponente angereichertem Molkenproteinisolat oder Molkenproteinhydrolysat beinhaltet.
  15. 15. Milchprodukt nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Proteinmischung gemäss einem der Ansprüche 1 bis 5 hergestellt ist.
  16. 16. Milchprodukt nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Produkt pro 100 ml Milch 1,0 g bis 2,3 g L-Leucin beinhaltet.
  17. 17. Verfahren zur Herstellung eines Anreicherungsmittels zur Anreicherung von kohlenhydrathaltigen und/oder fetthaltigen Lebensmitteln mit Protein umfassend folgende Schritte: - Bereitstellen einer Gesamtmenge von 4,5-5,5 g L-Leucin pro Portion, - Bereitstellen einer Trägerkomponente in einem Verhältnis zwischen 1:9 und 9:1 relativ zur L-Leucin-Gesamtmenge, - Erhitzen der Trägerkomponente wenigstens bis zum Schmelzpunkt der Trägerkomponente, - Beifügen und Vermischen der L-Leucin-Gesamtmenge mit der Trägerkomponente zu einem Gemisch unter Beibehalten der Temperatur, - Abkühlen des Gemischs, welches als Anreicherungsmittel verwendet werden kann.
  18. 18. Herstellungsverfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass L-Leucin in Form von freiem oder peptidgebundenem L-Leucin oder als L-Leucin-Salz und/oder als L-Leucin-Anteil eines Molkenproteinisolats oder Molkenproteinhydrolysats verwendet wird.
  19. 19. Herstellungsverfahren nach einem der Ansprüche 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Verwendung von Molkenproteinisolat oder Molkenproteinhydrolysat zur Bereitstellung von L-Leucin der L-Leucingehalt des Molkenproteinisolats oder Molkenproteinhydrolysats durch Analyse des Aminosäureprofils des Molkenproteinisolats oder Molkenproteinhydrolysats ermittelt wird.
  20. 20. Herstellungsverfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass künstliche oder natürliche Aroma-, Gewürz- und/oder Süssstoffe beigemischt werden.
  21. 21. Herstellungsverfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass eine pulverförmige Proteinmischung aus Molkenproteinisolat oder Molkenproteinhydrolysat und wenigstens einer L-Leucin-Komponente verwendet wird, die gemäss einem der Ansprüche 1 bis 5 hergestellt ist.
  22. 22. Herstellungsverfahren eines Anreicherungsmittels nach einem der Ansprüche 17 bis 21 zur Anreicherung von kohlenhydrathaltigen Lebensmitteln, - bei dem als Trägerkomponente eine Kohlenhydratkomponente verwendet wird, - das Gemisch beim Abkühlen aushärtet und - das ausgehärtete Gemisch anschliessend zu einem stückigen Anreicherungsmittels mit Stückchen in einem Durchmesser zwischen 0,5 mm und 5 mm zerkleinert wird.
  23. 23. Herstellungsverfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Kohlenhydratkomponente in Form von Mono- und/oder Disacchariden vorliegt.
  24. 24. Herstellungsverfahren nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Kohlenhydratkomponente bis zum Karamelisieren erhitzt wird.
  25. 25. Herstellungsverfahren nach einem der Ansprüche 22 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Verwendung von Molkenproteinisolat oder Molkenproteinhydrolysat zur Bereitstellung von L-Leucin das ausgehärtete Gemisch zu Stückchen mit einem Durchmesser zwischen 1,0 mm und 5 mm zerkleinert wird.
  26. 26. Herstellungsverfahren nach einem der Ansprüche 22 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass das ausgehärtete Gemisch des Anreichungsmittels zu Stückchen in Form von Splittern, Streusel, Krümel oder Flocken zerkleinert wird.
  27. 27. Herstellungsverfahren eines Anreicherungsmittels nach einem der Ansprüche 17 bis 21 zur Anreicherung von fetthaltigen Lebensmitteln, bei dem als Trägerkomponente eine Fettkomponente aus pflanzlichen und/oder tierischen Fetten verwendet wird.
  28. 28. Herstellungsverfahren nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Fettkomponente aus mehreren Fetten zusammengesetzt wird, wobei - die mehreren Fette zu einem Fettgemisch gemischt werden, - das Fettgemisch über den Schmelzpunkt des Fettgemischs erhitzt wird, -das erhitzte Fettgemisch während mindestens 60 Sekunden bei mindestens 120 Umdrehungen pro Minute vermischt wird und - nach dem Abkühlen des Fettgemischs dieses als Fettkomponente des Anreicherungsmittels bereitgestellt wird.
  29. 29. Herstellungsverfahren nach Anspruch 27 oder 28, dadurch gekennzeichnet, dass dem Anreicherungsmittel ein Verdickungsmittel beigemischt wird.
  30. 30. Herstellungsverfahren nach einem der Ansprüche 27 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass das Gemisch beim Abkühlen zu einem festen oder pasten- oder cremeförmigen Anreicherungsmittels auskühlt.
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