CN101909468A - 具有低蛋白比容的液体肠营养组合物 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及液体肠营养组合物，其包含具有低比容以允许制备具有高蛋白和高能含量的营养物的完整蛋白，所述液体肠营养组合物对于处于疾病状态中或正从疾病状态中恢复的人，营养不良的人，或者男运动员和女运动员以及活跃的老年人特别有益。

Description

具有低蛋白比容的液体肠营养组合物
发明领域
本发明涉及液体肠营养组合物的领域。
发明背景
本发明总体涉及用于提供营养作为补充剂或作为全面营养物的耐贮液体肠组合物，该组合物包含在溶液中具有低比容的完整蛋白。优选地，所述完整蛋白为植物蛋白或乳蛋白。
某些患者需要最小体积的液体中的营养作为补充剂或作为全面营养物。
这些患者可能是患有晚期AIDS、癌症或癌症治疗、诸如COPD(慢性阻塞性肺疾病)、肺结核和其它传染病的重症肺系疾病的恶病患者或人，或者历经严重手术或诸如烧伤的创伤的人。而且，患有诸如食道癌或口炎的咽喉或口中的病症的人和具有吞咽问题的人如吞咽困难的人需要特殊的液体小体积营养物。此外，正在经受食欲减退或味觉缺失的人也会从小体积，优选为液体的食物中获益。
这些患者也可能是老年人，特别是虚弱的老年人和具有变得虚弱的危险的老年人。在这方面，尽管老年人的能量需求可能会降低，但他们摄取食物的能力可能也会降低。例如，由于譬如吞咽困难或由于他们需要摄取以满足每日营养摄入的食物的量太大，他们在摄取食物方面可能有困难。因此，顺应性不是最佳的，并且通常摄入不是最佳的，导致提供营养不是最佳的，并最终导致营养不良。
在这方面，在本申请的上下文中主张，老年人为50岁或超过50岁的人，特别是55岁或超过55岁的人，更特别是60岁或超过60岁的人，更特别是65岁或超过65岁的人。这个相当宽泛的定义考虑了不同种族之间、在不同大陆上等平均年龄不同的事实。大多数发达国家已经接受了65岁的实足年龄作为老年人或老人的定义(与可以开始接受退休金福利时的年龄有关)，但是像许多西方化的概念一样，这不适合例如非洲的情况。目前，没有联合国(UN)标准数值准则，但是UN认可在西方世界中老年人群的界限是60+岁。取决于环境、区域和国家，老人或老年人的更传统的非洲定义与50至65岁的实足年龄相关。
前述的患者类群可能对食物粘稠度和诸如粘性、口感、味道、气味和颜色的食物的器官感觉特性极其敏感。而且，诸如恶病患者的病人通常极度虚弱，这经常阻止他们直立坐着以及从纸杯中饮用食物或甚至从吸管中吮吸食物。这些患者很好地得益于具有高含量的营养、特别是蛋白的液体低体积肠组合物。
然而，在营养液体组合物中增加热量和/或蛋白可提高组合物的总体粘度。这能够使液体营养组合物难以摄取或给予，并且还能够使营养组合物的味道变差。而且，在制备稳定的，特别是耐贮的具有高蛋白含量的营养液体组合物中存在技术困难。
因此，本发明潜在的问题是提供用于提供营养作为补充剂或作为全面营养物的耐贮液体肠组合物，其包含在溶液中具有低比容的完整蛋白作为最小的液体体积中的主要蛋白来源，并且其在上述的不同患者类群，特别是老年人或病人中维持营养和健康。
在制备这样的具有高含量的蛋白，特别是完整蛋白的耐贮液体肠营养组合物中存在主要的技术困难。
例如，与普通乳相比，增加蛋白量导致蛋白以及诸如脂质和可消化的碳水化合物的其它成分的沉淀和沉降，影响营养摄入。
浓缩液体还增加了成分之间降低稳定性的不期望的相互作用的机会，特别是在加热和长期贮存过程中的稳定性。耐贮的定义为在正常的贮存条件，即18℃至25℃的环境温度和标准大气压下在架上具有超过6个月的稳定性。
而且，在营养液体组合物中增加蛋白含量可提高组合物的总体粘度。这能够使液体营养组合物难以摄取或给予，并且还能够使营养组合物的味道变差。这些现象通常遵循非线性动力学并且当将成分的浓度增加至28重量％以上时，问题的数量迅速增加。因此，目前可以得到的许多可商购耐贮液体产品在每100ml产品中的完整蛋白水平为低于约9g。
对于如何将蛋白含量增加至更高的水平而不赋予粘度的问题的已知解决方法为用肽或游离氨基酸来代替部分的总蛋白。然而，这严重降低了味道品位，并因此减少患者类群对营养组合物的自愿摄入。
另一方面，诸如浓缩乳的许多浓缩物的缺点在于营养谱不全面、乳糖水平太高、口感粘、粘度高、极甜和渗透值高，这不能令消费者满意并且摄取后迅速增加饱胀和饱腹感。这使得一旦已经摄取少量的该产品，摄取更多体积的强烈愿望迅速减退。
现有技术
WO 02/098242A1(Nestlé，2002年12月12日)公开了基于大豆分离蛋白/酪蛋白酸盐(60∶40)混合物的热量密集的液体口服补充剂(2.25kcal/ml)，其具有9g/100ml(16En％)的蛋白水平、12,25g/100ml的脂肪(49En％)和19.7g/100ml的可消化的碳水化合物(35En％)。
可商购的产品
Figure BPA00001184043700031
2.0为来自Novartis的基于酪蛋白酸钙和酪蛋白酸钠的混合物作为蛋白来源的高热量产品(2kcal/ml)，其包含9g/100ml的蛋白(18En％)、8.7g/100ml的脂肪(39En％)和21.4g/100ml的可消化的碳水化合物(43En％)，并且以237ml单位剂量来提供。
可商购的产品
Figure BPA00001184043700032
2.25为来自Nestlé的基于酪蛋白酸钙和酪蛋白酸钾的混合物以及大豆分离蛋白作为蛋白来源的高热量产品(2.25kcal/ml)，其包含9g/100ml的蛋白(16En％)、12g/100ml的脂肪(48En％)和19.7g/100ml的可消化的碳水化合物(35En％)，并且以250ml单位剂量来提供。
可商购的产品
Figure BPA00001184043700033
2.0为来自Fresenius的基于乳蛋白作为蛋白来源的高热量产品(2kcal/ml)，其包含10g/100ml的蛋白(20En％)、7.8g/100ml的脂肪(35En％)和22.5g/100ml的可消化的碳水化合物(45En％)，并且以200ml单位剂量来提供。
可商购的产品PRO-CAL
Figure BPA00001184043700034
为来自Vitaflo International Ltd的基于脱脂乳粉和酪蛋白酸钠作为蛋白来源的高热量产品(3.34kcal/ml)，其包含6.7g/100ml的蛋白(8En％)、28.2g/100ml的脂肪(76En％)和13.4g/100ml的可消化的碳水化合物(16En％)，并且以250ml单位剂量来提供。
可商购的产品HN为来自Abbott Laboratories(Ross Nutrition)的基于酪蛋白酸钠和酪蛋白酸钙作为蛋白来源的高热量产品(2kcal/ml)，其包含8.4g/100ml的蛋白(16.7En％)、8.9g/100ml的脂肪(40.1En％)和21.6g/100ml的可消化的碳水化合物(43.2En％)，并且以237ml单位剂量来提供。
Ferreira et al.，Journal of Food Science，60(1)：92，1995公开了由不同蛋白的溶液制成的许多蛋白泡沫(搅拌的蛋白溶液)的比容。在所述出版物中所用的比容的概念是指搅拌后溶液本身的体积/重量比，并且与本发明所定义的比容无关，根据本发明，比容是指在营养组合物中单位蛋白所占的体积。
Monkos，Journal of Biological Physics 31：219-232，2005公开了许多水合的人蛋白(IgG，人血清白蛋白(HSA)，卵清蛋白和溶菌酶)和牛血清白蛋白以及它们在溶液中的比容。这样的蛋白明显不预期也不可用作适于制备肠营养组合物的蛋白的来源，而且所列举的这些蛋白的比容值不是在热处理(灭菌或巴氏杀菌)后获得的，与本发明的比容值相反。
发明简述
本发明提供了液体肠营养组合物，其包含在溶液中具有低比容的完整蛋白，其旨在满足有需要的人，特别是老年人和具有某些疾病状态的患者的营养需求。该组合物在每单位体积中提供了增加的能量，同时提供足够低的粘度使得该组合物容易被口服摄取或通过管给予。此外，该组合物的味道没有变差。
为此，在本发明的第一方面中，提供了液体肠营养组合物，其包含在所述组合物中比容小于3.30ml/g的完整蛋白。
更优选地，提供了液体肠营养组合物，其包含在所述组合物中比容小于3.25ml/g的完整蛋白。
甚至更优选地，提供了液体肠营养组合物，其包含在所述组合物中比容小于3.20ml/g的完整蛋白。
根据另外的实施方案，提供了液体肠营养组合物，其包含在所述组合物中比容小于3.15ml/g、小于3.10ml/g、小于3.00ml/g、小于2.95ml/g、小于2.90ml/g、小于2.85ml/g、小于2.80ml/g、小于2.75ml/g、小于2.70ml/g、小于2.65ml/g、小于2.60ml/g、小于2.55ml/g、小于2.50ml/g、小于2.45ml/g、小于2.40ml/g、小于2.35ml/g、小于2.30ml/g、小于2.25ml/g、小于2.20ml/g、小于2.15ml/g、小于2.10ml/g、小于2.05ml/g或小于2.00ml/g的完整蛋白。
在本发明的一实施方案中，完整蛋白优选为乳蛋白。
在另一方面中，本发明涉及对有需要的人提供营养的方法，其包括对所述人给予本发明的营养组合物的步骤。
在本发明的上下文中，术语“至少”还包括开放范围的起始点。例如“至少95重量％”的量是指任何等于或高于95重量％的量。
在本发明的上下文中，肠的(enteral)是指口服或管饲。
在本发明的上下文中，总能量的百分数还被缩写成En％；因此En％为能量百分数的略写并且表示组分对组合物总热量值的贡献的相对量。
在本发明的上下文中，术语“约”表示允许所列举的值有一定的偏差，其幅度特别通过测定方法的准确度来确定。通常这样的偏差为10％。
在本发明的上下文中，“非水解的”蛋白等同于“完整”蛋白，其是指蛋白不曾经历或基本不曾经历水解过程。然而，诸如另外的氨基酸的较少量的水解蛋白可存在于非水解的蛋白的来源中或被加入制剂中，所述另外的氨基酸例如支链氨基酸，如亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸等。在该上下文中，“较少”应被理解成基于总蛋白约10重量％或更少的量。
现在将通过描述本发明优选的实施方案进一步更详细地解释本发明。
发明详述
基于乳品或类乳品体系的营养组合物的体积分数能够由公式(f1)来描述，该营养组合物包含完整蛋白和任选的可消化的碳水化合物、膳食纤维和脂肪之一，
φn＝Cp.vp+Cc.vc+Cd.vd+Cf.vf        (f1)
其中
角标n、p、c、d和f分别代表营养组合物(n)、完整蛋白(p)、可消化的碳水化合物(c)、膳食纤维(d)和脂肪(f)；
φ为体积分数(无量纲)；
C为原料的绝对浓度；并且
v为比容，即单位质量的原料占有的体积；
能够利用文献值对每种乳品体系进行计算或能够通过例如测定粘度来测量(参见例如Journal of Dairy Science Vol.56，No.6，1972)。本领域已知包含蛋白、可消化的碳水化合物和脂肪的乳品体系的最大体积分数φmax为约0.79。在本发明的上下文中，假定仅蛋白、可消化的碳水化合物、膳食纤维和脂肪对体积分数有贡献。
而且，利用Eilers方程式(f2)(Eilers，H.1941，Kolloid Z.97：313，Eilers，H.1942，Kolloid Z.102：154和Snoeren et al.NIZO-nieuws 1983，nr.1)，
ηn＝η溶剂{1+1.25φn/[(φmax-φn)/φmax]}2   (f2)
其显示了营养组合物的粘度ηn(通常表示为mPa.s)与乳品体系的体积分数φn之间的关系，其中η溶剂为1mPa.s，其为水的粘度，且φmax为0.79，能够显示出对于约0.73的体积分数，所述乳品体系的粘度变得太高以至于乳品体系不再是本文所定义的液体。在此将约200mPa.s的值定义为经验粘度上限，高于该值，液体体系具有不可接受的高粘度以致不容易饮用。在本发明的上下文中，应当理解，“液体”是指水基组合物，例如在20℃下、在剪切速率为100s-1的旋转流变仪中测定的粘度为200mPa.s或更低的溶液或悬浮液。
本发明的目的是向人特别是老年人或病人提供稳定的、有吸引力的、容易饮用的、具有高能含量的液体肠组合物，用于作为补充剂或作为全面营养物提供营养。
为此，本发明人已经发现，如果降低蛋白的比容(vp)，就能够提供这样的组合物。因此，能够在基于乳品的营养组合物中引入更多的蛋白，以相同的粘度得到更高的蛋白浓度、蛋白能含量和更高的总能含量。
因此，本发明提供了液体肠营养组合物，其包含在所述组合物中比容小于3.30ml/g的完整蛋白。目前已知的现有技术中，肠营养制剂中完整蛋白的比容等于或大于3.30ml/g。
比容的测定
在本发明的上下文中，利用方程式(f1)和(f2)，基于液体营养产品的粘度来计算任选地包含可消化的碳水化合物、膳食纤维和脂肪中的一种或多种的液体肠营养组合物中的完整蛋白的比容，其中首先利用(f2)来计算体积分数，接下来利用(f1)来计算蛋白的比容。为此，按照下文的进一步描述来测量产品的粘度。该方法由于其能够测定完整蛋白的比容而不改变复合液体营养产品的总组成，因此是优选的。
此外，也可以利用公式(f3)来计算液体肠营养组合物的能含量：
Enn＝Cp.Ep+Cc.Ec+Cf.Ef        (f3)
其中
角标n、p、c和f分别代表营养组合物(n)、完整蛋白(p)、可消化的碳水化合物(c)和脂肪(f)；
C为原料的绝对浓度；
En为液体肠营养组合物的能含量；并且
E为原料的能量值。
根据该模型的描述，表明膳食纤维对组合物总能量的贡献是最小的，并且可以如在公式(f3)中那样忽略不计。然而，膳食纤维对粘度的影响，并由此对体积分数的影响是不可忽略的，其被包括在公式(f1)中。
实际上，下述值是合适的：Ep＝4kcal/g、Ec＝4kcal/g；Ef＝9kcal/g；vc＝1.05ml/g；vd＝1.05ml/g和vf＝1.12ml/g。这些值取自Nutricia Vademecum，Elsevier，Maarssen，1998。vp通常的现有技术值为3.30ml/g。
因此，公式(f1)和(f3)简化为
0.73＝Cp.3.30+Cc.1.05+Cd.1.05+Cf.1.12        (f4)
Enn＝Cp.4+Cc.4+Cf.9                          (f5)
并且对于每一脂肪浓度Cf.，能够解出确定组合物的Enn和Cp。Cp处于某些(实际)值之间的一组溶液显示在图la-k中。例如，对于包含30En％脂肪的组合物，本发明提供了能含量值和蛋白含量值落在所述曲线上方的组合物，即包含比容小于3.30ml/g的完整蛋白的组合物。在例示的溶液中，取膳食纤维的量为零。为了使体积分数φ无量纲，(f4)中的浓度C表示为g/ml。
在本发明的另一方面中，提供了本发明的液体肠营养组合物，其包含完整蛋白以及任选的可消化的碳水化合物、膳食纤维和脂肪中的一种或多种，其中完整蛋白、可消化的碳水化合物、膳食纤维和脂肪与体积分数之间的关系通过公式(f6)来描述：
[Cp.vp’+Cc.1.05+Cd.1.05+Cf.1.12]/φn＞1    (f6)
其中，φn如公式(f1)中所定义，并且能够利用实验测定值和vp’等于3.30ml/g，vp.的通常现有技术值来计算。据我们所知，现有技术没有公开vp值低于3.30ml/g的任何液体肠营养组合物。然而，如果现有技术公开了vp值低于3.30ml/g，在本发明的另一方面中，提供了本发明的液体肠营养组合物，其包含完整蛋白以及任选的可消化的碳水化合物、膳食纤维和脂肪中的一种或多种，其中完整蛋白、可消化的碳水化合物、膳食纤维和脂肪与体积分数之间的关系通过公式(f6)来描述，并且其中vp’为现有技术所列举的最低值，例如3.25ml/g、3.20ml/g、3.15ml/g、3.10ml/g、3.00ml/g、2.95ml/g、2.90ml/g、2.85ml/g、2.80ml/g、2.75ml/g、2.70ml/g、2.65ml/g、2.60ml/g、2.55ml/g、2.50ml/g、2.45ml/g、2.40ml/g、2.35ml/g、2.30ml/g、2.25ml/g、2.20ml/g、2.15ml/g、2.10ml/g、2.05ml/g或2.00ml/g。
完整蛋白
优选地，完整蛋白包含完整乳蛋白或由完整乳蛋白组成。根据本发明，将完整乳蛋白定义为源自乳的天然状态的乳蛋白。根据本发明的一实施方案，所述完整蛋白包含胶束酪蛋白。根据本发明的另一实施方案，所述完整蛋白包含乳清蛋白。可以理解的是，当涉及完整乳蛋白时，基本上所有的乳蛋白都是完整的。在另一实施方案中，完整乳蛋白包含乳蛋白浓缩物(MPC)和/或乳蛋白分离物(MPI)。
尽管本发明的包含完整蛋白的组合物优选为优选在小体积中具有高量蛋白的组合物，但是对可在组合物中存在的蛋白的量没有限制。该量可以从低至1g/100ml或更低的非常低的量变化至高至20g/100ml或更高的非常高的量，这取决于例如组合物所需的能含量。
完整蛋白也可以是植物来源的蛋白，例如豌豆蛋白或大豆蛋白。
营养组合物
将本发明的组合物设计成补充人的饮食或提供全面营养支持。因此，本发明的组合物还可包含至少一种如下的组分：脂肪、可消化的碳水化合物、膳食纤维、维生素、矿物质等。优选地，本发明的组合物为营养全面的组合物。
脂肪
在一实施方案中，本发明的液体肠营养组合物还包含脂肪。相对于组合物的总能含量，脂肪的量可以为5En％至95En％，优选为10En％至70En％，更优选为20En％至40En％。
关于脂肪的类型，只要该脂肪具有食品品质，能够广泛地选择。
脂肪可以是动物脂肪或植物脂肪或者两者皆有。尽管诸如猪油或黄油的动物脂肪基本上具有相等的热量值和营养值，并且能够互换使用，但是植物油由于容易购买、容易配制、无胆固醇以及饱和脂肪酸浓度较低，因此在本发明的实践中是非常优选的。在一实施方案中，本发明的组合物包含油菜籽油、玉米油和/或葵花油。
脂肪可包括中链脂肪酸的来源如中链甘油三酯(MCT，主要8至10个碳原子长)，长链脂肪酸的来源如长链甘油三酯(LCT)和诸如结合磷脂的EPA或DHA的结合磷脂的脂肪酸，或者两种类型来源的任意组合。MCT由于在代谢受压的患者中容易被吸收和代谢，因此是有益的。而且，使用MCT会降低营养吸收障碍的风险。由于已知LCT可调节人体中的免疫应答，因此诸如芥花籽油、油菜籽油、葵花油、大豆油、橄榄油、椰油、棕榈油、亚麻籽油、海洋油或玉米油的LCT来源是有益的。
在一具体实施方案中，基于组合物的总脂肪，脂肪包含30重量％至60重量％的动物脂肪、海藻脂肪或真菌脂肪，40重量％至70重量％的植物脂肪和任选的0重量％至20重量％的MCT。优选地，动物脂肪包含低量的乳脂肪，即基于总脂肪，低于6重量％，特别低于3重量％的乳脂肪。特别是，使用玉米油、蛋黄油和/或芥花籽油的混合物及特定量的海洋油。蛋黄油、鱼油和海藻油是优选的非植物脂肪的来源。特别是对于口服摄取的组合物来说，为了避免制剂脱味并降低腥余味，推荐选择二十二碳六烯酸(DHA)较低的成分，即基于总脂肪，小于6重量％，优选小于4重量％的成分。优选地，基于总脂肪，存在于本发明组合物中的含有DHA的海洋油的量低于25重量％，优选低于15重量％。另一方面，为了获得最高的健康效果，包含二十碳五烯酸(EPA)是非常期望的。因此，在另一实施方案中，基于总脂肪，EPA的量可为4重量％至15重量％，更优选为8重量％至13重量％。EPA∶DHA重量比有利地为至少6∶4，例如2∶1至10∶1。在另一实施方案中，EPA的量很低，例如基于总脂肪，0.1重量％至1重量％，优选0.3重量％或0.6重量％。
而且，本发明的液体营养组合物可有利地包含乳化剂。可使用公知的乳化剂，并且通常乳化剂对所述组合物中的脂肪的能含量有贡献。
可消化的碳水化合物
在一实施方案中，本发明的液体肠营养组合物还包含可消化的碳水化合物。优选地，所述可消化的碳水化合物提供组合物的总能含量的30％至60％。可消化的碳水化合物可包括简单或复杂的碳水化合物或者其任意混合物。适合用于本发明的是葡萄糖、果糖、蔗糖、乳糖、海藻糖、帕拉金糖、玉米糖浆、麦芽、麦芽糖、异麦芽糖、部分水解的玉米淀粉、麦芽糖糊精、葡萄糖低聚糖和多糖。优选地，可消化的碳水化合物的组成使得高粘度、过度的甜度、过度的着褐色(麦拉德反应(Maillard reaction))和过度的渗透度被避免。可通过将可消化的碳水化合物的平均链长(平均聚合度，DP)调节为1.5至6，优选1.8至4，获得可接受的粘度和渗透度。为了避免过度的甜度，蔗糖和果糖的总水平小于可消化的碳水化合物重量的52％，优选小于可消化的碳水化合物重量的40％。还可以存在长链可消化的碳水化合物，例如淀粉、淀粉部分及温和的淀粉水解产物(DP≥6、DE＜20)，其量优选小于可消化的碳水化合物的25重量％，特别小于可消化的碳水化合物的15重量％，并且小于6g/100ml的本发明液体肠组合物，优选小于4g/100ml的本发明液体肠组合物。
在本发明的一实施方案中，可消化的碳水化合物包括具有高DE(右旋糖当量)的麦芽糖右旋糖(maltodextrose)。在一实施方案中，可消化的碳水化合物包括DE＞20，优选＞30或甚至＞40的麦芽糖右旋糖，例如DE为约47的麦芽糖右旋糖。令人惊讶的是，麦芽糖右旋糖的使用使得加热时很少有或没有麦拉德反应产物。不局限于任何解释，这种效果可归功于胶束酪蛋白的致密胶束结构为麦拉德反应提供了很少的赖氨酸反应部位。在本发明的一实施方案中，可消化的碳水化合物包括具有高DE的麦芽糖右旋糖，其量为可消化的碳水化合物的至少35重量％，优选为可消化的碳水化合物的至少50重量％，优选为可消化的碳水化合物的至少65重量％，优选为可消化的碳水化合物的至少90重量％。在本发明的一实施方案中，可消化的碳水化合物包括DE为2至20的低DE的麦芽糖右旋糖。在本发明的一实施方案中，可消化的碳水化合物包括DE为2至10的低DE的麦芽糖右旋糖，优选DE为约2的低DE的麦芽糖右旋糖。在本发明的一实施方案中，可消化的碳水化合物包括具有低DE的麦芽糖右旋糖，其量小于可消化的碳水化合物的35重量％，优选小于可消化的碳水化合物的20重量％，优选小于可消化的碳水化合物的10重量％。具有低DE的麦芽糖右旋糖也可称为麦芽糖糊精。在本发明另一实施方案中，可消化的碳水化合物包括与具有低DE的，优选低DE为2至20，更优选低DE为2至10，最优选低DE为约2的麦芽糖右旋糖组合的具有高DE的，优选DE＞20，优选DE＞30或甚至DE＞40，最优选DE为约47的麦芽糖右旋糖。已知，具有诸如约2的低DE的麦芽糖右旋糖引起高粘度，具有诸如约47的高DE的麦芽糖右旋糖引起低粘度，但是其非常甜。两种麦芽糖右旋糖的组合优化了甜度和粘度之间的平衡。在本发明的一实施方案中，基于总可消化的碳水化合物，可消化的碳水化合物包含至少65重量％，优选至少90重量％的DE＞40、优选DE为约47的麦芽糖右旋糖，以及0重量％至10重量％的DE为2至10、优选DE为约2的麦芽糖右旋糖。
在本发明的另一实施方案中，可消化的碳水化合物包括海藻糖。如以上所示，本发明的主要目的之一是提供具有低粘度的营养组合物。蔗糖非常适合用于这样的目的，但是其导致通常不受消费者喜欢的非常甜的组合物。由于海藻糖引起低粘度、没有不期望的麦拉德反应并且其甜度大约为蔗糖的一半，因此其是可消化的碳水化合物的优选的选择。在本发明的一实施方案中，可消化的碳水化合物包含海藻糖，其量为可消化的碳水化合物重量的20％至60％，为可消化的碳水化合物重量的20％至45％，更优选为25％至45％。
维生素和矿物质
本发明的组合物可含有各种维生素和矿物质。总的来说，本发明的组合物在一升的部分中优选包含美国建议每日摄取量(USRDA)的至少100％的维生素和矿物质。
在本发明的一实施方案中，本发明的组合物提供了所有必需的维生素和矿物质。例如，本发明的组合物优选在每100ml的组合物中提供6mg的锌，其对康复患者的组织修复是有益的。优选地，本发明的组合物(还)在每100ml的组合物中提供25mg的维生素C以帮助有更严峻的康复需求的患者。此外，优选地，本发明的组合物(还)在每100ml的组合物中提供2.25mg的铁。铁对维持老年患者的体液和循环系统功能是有益的。
在本发明的另一实施方案中，二价离子的量为170mg/100ml至230mg/100ml，并且优选为180mg/100ml至220mg/100ml。优选地，钙的量为155mg/100ml至185mg/100ml，并且优选为160mg/100ml至180mg/100ml。在每克蛋白中磷的含量能够高于10mg，同时钙与磷的重量比为1.0至2.0，优选为1.1至1.7。有利地，肉碱可以8mg/100ml组合物至1000mg/100ml组合物，优选10mg/100ml组合物至100mg/100ml组合物的量存在；它的形式可以为肉碱、烷基肉碱、酰基香石竹或其混合物。优选地，有机酸以0.1g/100ml至0.6g/100ml，特别是0.25g/100ml至0.5g/100ml的水平存在。这些酸包括诸如乙酸的短链脂肪酸，诸如乳酸、葡糖酸的羟基酸，以及优选地，诸如苹果酸和柠檬酸的多价羟基酸。在本发明的一实施方案中，该组合物还包含柠檬酸。
不消化的碳水化合物
可任选地使用诸如低聚果糖或菊糖的不消化的碳水化合物(膳食纤维)来强化本发明的液体肠营养组合物。在本发明的一实施方案中，本发明的组合物包含0.5g/100ml至6g/100ml的不消化的碳水化合物。膳食纤维包括DP为2至20，优选为2至10的不消化的低聚糖。更优选地，这些低聚糖不合有在这些DP范围外的基本量(小于5重量％)的糖类，并且它们是可溶的。这些低聚糖可包括低聚果糖(FOS)、反式低聚半乳糖(TOS)、低聚木糖(XOS)、大豆低聚糖等。任选地，本发明的组合物还可包含高分子量的化合物，例如菊糖、大豆多糖、阿拉伯树胶多糖(阿拉伯树胶纤维或阿拉伯树胶)、纤维素、抗性淀粉等。诸如纤维素的不溶纤维的量优选低于本发明组合物的膳食纤维部分的20重量％，和/或低于0.6g/100ml。优选地，诸如角叉菜聚糖、黄原胶、果胶、半乳甘露聚糖和其它高分子量(DP＞50)的不消化的多糖的增稠多糖的量是低的，即小于纤维部分重量的20％，或小于1g/100ml。相反，能够有利地包含诸如水解果胶和水解半乳甘露聚糖的水解多糖。
优选的纤维组分为链长(DP)为2至10的不消化的低聚糖，例如
Figure BPA00001184043700141
(抗性低聚葡萄糖)、特别是氢化的
Figure BPA00001184043700142
或者诸如低聚果糖或低聚半乳糖的DP为2至10的低聚糖的混合物，该纤维组分还可包含少量更高的糖类(例如DP为11至20)。这样的低聚糖优选占纤维部分的50重量％至90重量％，或者本发明组合物的0.5g/100ml至3g/100ml。其它合适的纤维组分包括仅具有部分可消化性的糖类。
在具体的实施方案中，本发明的组合物包含低聚果糖、菊糖、阿拉伯树胶多糖、大豆多糖、纤维素和抗性淀粉中的一种或多种。
在本发明的另一实施方案中，本发明的组合物可包含如在WO2005/039597(N.V.Nutricia)中公开的中性和酸性低聚糖的混合物，该文献通过引用被整体并入本文。更具体来说，酸性低聚糖的聚合度(DP)为1至5000，优选为1至1000，更优选为2至250，甚至更优选为2至50，最优选为2至10。如果使用具有不同聚合度的酸性低聚糖的混合物，则酸性低聚糖混合物的平均DP优选为2至1000，更优选为3至250，甚至更优选为3至50。酸性低聚糖可以是均相或多相碳水化合物。可以由果胶、果胶酸盐、藻酸盐、软骨素、透明质酸、肝素、类肝素、细菌碳水化合物、唾液酸聚糖(sialoglycan)、褐藻糖胶、低聚岩藻糖(fucooligosaccharide)或角叉菜聚糖来制备酸性低聚糖，并且优选由果胶或藻酸盐来制备。可以通过WO 01/60378中描述的方法来制备酸性低聚糖，该文献在此通过引用被并入本文。优选地，由高度甲氧基化的果胶来制备酸性低聚糖，该高度甲氧基化的果胶的特征是甲氧基化度为50％以上。本文所使用的“甲氧基化度”(也称为DE或“酯化度”)意指多聚半乳糖醛酸链中所含的游离羧酸基团已经被酯化(例如通过甲基化)的程度。优选地，酸性低聚糖的特征为甲氧基化度为20％以上，优选为50％以上，甚至更优选为70％以上。优选地，酸性低聚糖的甲基化度为20％以上，优选为50％以上，甚至更优选为70％以上。优选地，以每天10mg至100克，优选每天100mg至50克，甚至更优选每天0.5克至20克的量给予酸性低聚糖。
本发明所使用的术语中性低聚糖是指单糖单元的聚合度超过2，更优选超过3，甚至更优选超过4，最优选超过10的糖类，该中性低聚糖在肠中不消化或者通过存在于人上消化道(小肠和胃)中的酸或消化酶的作用仅部分消化，但是它们被人肠道菌群发酵并优选缺乏酸性基团。中性低聚糖与酸性低聚糖结构(化学)不同。优选地，本发明所用的术语中性低聚糖是指低聚糖的聚合度低于60个单糖单元，优选低于40个单糖单元，甚至更优选低于20个单糖单元，最优选低于10个单糖单元的糖类。术语单糖单元是指具有闭环结构的单元，优选为己糖，例如吡喃糖或呋喃糖的形式。优选地，基于中性低聚糖中所含的单糖单元的总数来计算，中性低聚糖包含至少90％、更优选至少95％的单糖单元，所述单糖单元选自甘露糖、阿拉伯糖、果糖、岩藻糖、鼠李糖、半乳糖、β-D-吡喃半乳糖、核糖、葡萄糖、木糖及其衍生物。合适的中性低聚糖优选被肠道菌群发酵。优选地，低聚糖选自：纤维二糖(4-O-β-D-吡喃葡萄糖基-D-葡萄糖)，纤维糊精((4-O-β-D-吡喃葡萄糖基)n-D-葡萄糖)，B-环糊精(α-1-4-连接的D-葡萄糖的环状分子；α-环糊精-六聚物、β-环糊精-七聚物和γ-环糊精-八聚物)，难消化的糊精，低聚龙胆糖(β-1-6连接的葡萄糖残基的混合物、某些1-4键)，低聚葡萄糖(α-D-葡萄糖的混合物)，异麦芽低聚糖(具有某些1-4键的线性α-1-6连接的葡萄糖残基)，异麦芽糖(6-O-α-D-吡喃葡萄糖基-D-葡萄糖)；异麦芽三糖(6-O-α-D-吡喃葡萄糖基-(1-6)-α-D-吡喃葡萄糖基-D-葡萄糖)、潘糖(6-O-α-D-吡喃葡萄糖基-(1-6)-α-D-吡喃葡萄糖基-(1-4)-D-葡萄糖)，明串珠菌二糖(5-O-α-D-吡喃葡萄糖基-D-吡喃果糖苷)，帕拉金糖或异麦芽酮糖(6-O-α-D-吡喃葡萄糖基-D-果糖)，theanderose(O-α-D-吡喃葡萄糖基-(1-6)-O-α-D-吡喃葡萄糖基-(1-2)-B-D-呋喃果糖苷)，D-琼脂糖，D-塔格糖，低聚乳果糖(O-β-D-吡喃半乳糖基-(1-4)-O-α-D-吡喃葡萄糖基-(1-2)-β-D-呋喃果糖苷)，包括棉子糖、水苏糖和其它大豆低聚糖的α-低聚半乳糖(O-α-D-吡喃半乳糖基-(1-6)-α-D-吡喃葡萄糖基-β-D-呋喃果糖苷)，β-低聚半乳糖或反式低聚半乳糖(β-D-吡喃半乳糖基-(1-6)-[β-D-吡喃葡萄糖基]n-(1-4)α-D葡萄糖)，乳酮糖(4-O-β-D-吡喃半乳糖基-D-果糖)，4’-半乳糖基乳糖(O-D-吡喃半乳糖基-(1-4)-O-β-D-吡喃葡萄糖基-(1-4)-D-吡喃葡萄糖)、合成低聚半乳糖(新半乳二糖(neogalactobiose)，异半乳二糖(isogalactobiose)，半乳蔗糖(galsucrose)，异乳糖Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ)，果聚糖-左聚糖-型(β-D-(2→6)-呋喃果糖基)nα-D-吡喃葡萄糖苷)，果聚糖-菊糖-型(β-D-((2→1)-呋喃果糖基)nα-D-吡喃葡萄糖苷)，1f-β-果呋喃基耐斯糖(β-D-((2→1)-呋喃果糖基)nB-D-呋喃果糖苷)，低聚木糖(B-D-((1→4)-木糖)n，lafinose，低聚乳果糖和低聚阿拉伯糖。
根据另一优选的实施方案，中性低聚糖选自果聚糖、低聚果糖、难消化的糊精、低聚半乳糖(包括反式低聚半乳糖)、低聚木糖、低聚阿拉伯糖、低聚葡萄糖、低聚甘露糖、低聚岩藻糖及其混合物。最优选地，中性低聚糖选自低聚果糖、低聚半乳糖和反式低聚半乳糖。
在Laere K.J.M.(Laere，K.J.M.，Degradation of structurally different non-digestible oligosaccharides by intestinal bacteria：glycosylhydrolases of Bi.Adolescentis(通过肠细菌来降解结构不同的不消化的低聚糖：青春双歧杆菌的糖基水解酶).PhD-thesis(2000)，Wageningen Agricultural University，Wageningen，荷兰)中进一步描述了合适的低聚糖以及它们的制备方法，该文献的整个内容在此通过引用被并入本文。例如，以商标VivinalTM(Borculo Domo Ingredients，荷兰)出售反式低聚半乳糖(TOS)。可通过玉米淀粉的热解制备的难消化的糊精包含如在天然淀粉中存在的α(1→4)和α(1→6)糖苷键，并包含1→2和1→3键以及左旋葡聚糖。由于这些结构特性，难消化的糊精包含发育良好的被人消化酶部分水解的接枝粒子。对于技术人员来说，难消化的低聚糖的许多其它商购来源是容易获得的并且是已知的。例如，反式低聚半乳糖可购自日本东京的Yakult Honsha Co.。大豆低聚糖可购自Ajinomoto U.S.A.Inc.，Teaneck，N.J的分公司Calpis Corporation。
在另一优选的实施方案中，本发明的组合物包含DP为2至250的由果胶、藻酸盐及其混合物制备的酸性低聚糖；以及中性低聚糖，该中性低聚糖选自果聚糖、低聚果糖、难消化的糊精、包括反式低聚半乳糖的低聚半乳糖、低聚木糖、低聚阿拉伯糖、低聚葡萄糖、低聚甘露糖、低聚岩藻糖及其混合物。
在另一优选的实施方案中，本发明的组合物包含两种化学上完全不同的中性低聚糖。发现给予与两种化学上完全不同的中性低聚糖组合的酸性低聚糖提供了最佳的协同免疫刺激作用。
优选地，本发明的组合物包含：
-如上定义的酸性低聚糖；
-基于半乳糖的中性低聚糖(其中超过50％的单糖单元为半乳糖单元)，其优选选自低聚半乳糖和反式半乳低聚糖；以及
-基于果糖和/或葡萄糖的中性低聚糖(其中超过50％的单糖单元为果糖和/或葡萄糖单元，优选为果糖单元)，优选为菊糖、果聚糖和/或低聚果糖，最优选为长链低聚果糖(平均DP为10至60)。
优选地，以每天10mg至100克，优选每天100mg至25克，甚至更优选每天0.5克至20克的量给予酸性低聚糖与中性低聚糖的混合物。
粘度和渗透度
在本发明的上下文中，在利用锥板结构的旋转流变仪中，在20℃下以100s-1的剪切速率来测量粘度。
在本发明的一实施方案中，液体肠营养组合物的粘度小于约200mPa.s，优选小于150mPa.s，优选小于120mPa.s。其它优选的实施方案显示粘度小于或等于80mPas.s，优选小于70mPa.s，更优选小于50mPa.s，甚至更优选小于40mPa.s，最优选等于约20mPa.s，或优选20mPa.s至45mPa.s。后者对于口服给予本发明的液体肠营养组合物是理想的，因为人可容易地摄取具有如本发明所示的低粘度的食物。这对于管饲的单位剂量也是理想的。
在本发明的一实施方案中，组合物的渗透度优选低于900mOsm/l，更优选低于800mOsm/l，最优选低于700mOsm/l。
在本发明的一实施方案中，组合物的密度为0.90g/ml至1.20g/ml，优选为1.05g/ml至1.20g/ml，特别是1.10g/ml至1.18g/ml。
剂量单位
本发明的液体肠营养组合物可具有全面食物的形式，即它能够满足使用者所有的营养需求。就这点而言，它优选在每日剂量中包含1200kcal至2500kcal。对于2000kcal的日能量供应，将日剂量的量给予体重为70kg的健康成年人。对于不同状况和不同体重的人来说，应相应调节水平。可以理解的是平均日能量摄入优选为约2000kcal。利用2.0kcal/ml的本发明的液体肠营养组合物，全面食物能够以诸如每天4(250ml/单位)、每天8(125ml/单位)、每天10(100ml/单位)至每天20(50ml/单位)的多剂量单位的形式用于2000kcal/天的能量供应。
液体肠营养组合物还能够是食物补充剂，例如在非医疗食物之外使用。优选地，作为补充剂，液体肠营养组合物在每日剂量中包含小于1500kcal，特别是作为补充剂，液体肠营养组合物在每日剂量中包含400kcal至1000kcal。利用2.0kcal/ml的本发明的液体肠营养组合物，食物补充剂能够为诸如每天2(250ml/单位)，每天4(125ml/单位)至每天10(50ml/单位)的多剂量单位的形式用于1000kcal/天的能量供应。
在本发明的一实施方案中，单位剂量包含本发明的液体肠营养组合物，该组合物为10ml至250ml的任意量，包括该范围的端值，优选为25ml至200ml的任意量，包括该范围的端值，更优选为50ml至150ml的任意量，包括该范围的端值，最优选为约125ml。例如，用2.0kcal/ml的本发明的液体肠营养组合物，能够对接受50ml单位剂量的人每天给予10单位剂量以提供营养支持。或者，用2.0kcal/ml的本发明的液体肠营养组合物，能够对接受125ml单位剂量的人每天给予4或5或6或7或8单位剂量以提供营养支持。由于顺应性较好，这样的小剂量单位是优选的。
在本发明的一实施方案中，以即用型液体形式提供组合物，并且该组合物不需要在使用前重构或混合。能够将本发明的组合物进行管饲或口服给予。例如，能够将本发明的组合物提供在罐中、在针尖上(on spike)和手提包中。然而，可以以粉末的形式对有需要的人提供组合物，该粉末形式适合用水溶液或水重构从而制备本发明的组合物。因此，在本发明的一实施方案中，该组合物为附随说明书的粉末形式以在含水组合物或水中溶解或重构来形成本发明的液体营养肠组合物。在本发明的一实施方案中，可以通过优选在含水组合物特别是水中溶解或重构粉末来由此获得该液体营养肠组合物。
在本发明的一实施方案中，包装本发明的组合物。该包装可具有任意合适的形式，例如诸如用吸管吸尽的块状纸盒；具有可移除的盖子的纸盒或塑料杯；诸如80ml至200ml大的小号瓶子，以及诸如10ml至30ml大的小杯子。另一种合适的包装方式为将小体积的液体(例如10ml至20ml)加入诸如明胶样罩等的可食用固体或半固体壳或胶囊。另一种合适的包装方式为优选带有说明书的在诸如小袋的容器中的粉末以在含水组合物或水中溶解或重构。
本发明的实施方案
在下文中，给出了许多新的组合物，其包含在溶液中具有低比容的完整蛋白。所述具体的实施方案为共同待审的申请PCT/NL2007/050626和PCT/NL2008/050141的主题，文献的内容在此通过引用被并入本文。
1.胶束酪蛋白和酪蛋白酸盐
在第一实施方案中，液体肠营养组合物包含胶束酪蛋白和酪蛋白酸盐。
胶束酪蛋白，又称天然胶束酪蛋白，是高品质的乳蛋白并且以约2.6g/100ml的浓度自然产生于乳中(Dairy Science and Technology，Walstra et al.，CRC Press，2006)。通过不使酪蛋白变性或基本上不使酪蛋白变性的方法来将其浓缩，并以胶束酪蛋白分离物(MCI)来销售。以与用来浓缩乳清蛋白相同的方法，将新鲜的脱脂乳进行过滤处理以制备纯净的基本上未变性的具有其天然结构的乳蛋白。所得到的原料含有超过95重量％的胶束酪蛋白，余下的主要是乳清蛋白和其它非蛋白的氮和其它组分，如乳糖。它具有固有的低粘度，因此包含所述MCI的液体组合物容易饮用。
相比之下，如在本发明的上下文中所用的酪蛋白是指已经失去其天然胶束结构的凝乳形式的酪蛋白。
在本发明的上下文中，可以理解的是胶束酪蛋白也可以由其它乳蛋白来源提供，例如基本上保持酪蛋白与乳清的天然80∶20的比例的来源，如乳蛋白浓缩物(MPC)，其为通常通过超滤制备的平均蛋白含量为约80重量％的粉末产品，乳蛋白分离物(MPI)，其为通常通过沉淀制备的平均蛋白含量超过85重量％的粉末产品，以及脱脂浓缩乳。
尽管本发明实施方案的组合物不应包含大量的除胶束酪蛋白和酪蛋白酸盐以外的蛋白，但是基于总蛋白，本发明实施方案的组合物可包含高达约30重量％，特别是高达约15重量％的乳清蛋白而基本上不影响粘度和储存稳定性，甚至在巴氏杀菌和/或灭菌后。
令人惊讶的是，使用胶束酪蛋白与酪蛋白酸盐的混合物没有像一定量的胶束酪蛋白被相同量的酪蛋白酸盐代替所能够预期的那样增加最终组合物的粘度，并且因此在热处理后获得仍然具有低粘度的组合物，该组合物仍然非常容易饮用或通过管形材料给予。热处理是指技术人员已知的在营养组合物的生产中对本发明的组合物进行巴氏杀菌或灭菌的任何常见的处理。
根据本发明的一实施方案，提供了液体营养组合物，其包含约4g/100ml至约20g/100ml，优选约6g/100ml至约16g/100ml的蛋白，所述蛋白包含胶束酪蛋白和酪蛋白酸盐。具体的量为例如约7.5g/100ml、8.0g/100ml、9.6g/100ml和12.5g/100ml。
根据本发明的一实施方案，本发明的液体营养组合物中的胶束酪蛋白和酪蛋白酸盐的组合量为在液体营养组合物中存在的总蛋白的至少85重量％，更优选至少90重量％，更优选至少95重量％。
如前所述，优选地，本发明的该实施方案中的组合物不含大量的除胶束酪蛋白和酪蛋白酸盐以外的蛋白。在本发明的另一实施方案中，基于液体营养组合物中存在的总蛋白，组合物可包含高达约15重量％的乳清蛋白，优选小于或等于10重量％的乳清蛋白，更优选小于或等于5重量％的乳清蛋白。
在本发明的一实施方案中，酪蛋白酸钠、酪蛋白酸镁、酪蛋白酸钾或其任意混合物或者其组合，例如将酪蛋白酸钠/酪蛋白酸钾和酪蛋白酸钠/酪蛋白酸镁被用作酪蛋白酸盐的来源。由于胶束酪蛋白已经含有足够量的钙，因此优选不使用酪蛋白酸钙或含钙的酪蛋白酸盐，并且优选地，避免另外的钙晶体和其它含钙沉淀物的形成。
根据本发明的一实施方案，胶束酪蛋白与酪蛋白酸盐的重量比为90∶10至50∶50。优选地，胶束酪蛋白与酪蛋白酸盐的重量比等于60∶40。
可通过首先制备液体蛋白组合物来制备前述的本发明液体肠营养组合物。这可以通过依次或同时在水中溶解粉末形式的胶束酪蛋白和粉末形式的酪蛋白酸盐来完成。也能够使用直接由乳制备的潮湿形式的胶束酪蛋白。甚至可以有利地作为制备本发明组合物的连续过程的一部分来制备胶束酪蛋白。后者可以在与制备本发明组合物的相同的生产设备中进行。
此外，如果液体肠营养组合物含有另外的组分，则营养产品可以按如下顺序制备：将可消化的碳水化合物加入蛋白组合物中，之后在一个或两个阶段中加入水溶性维生素和其它组分，混合，调节所得到的组合物至期望的粘度，加入脂肪，包括可溶于脂肪的维生素，均质化、对所得到的溶液进行热处理(巴氏杀菌、灭菌)以及将所得到的产品包装。在这方面，应当注意，在热处理过程中组合物的酸度非常重要。对于巴氏杀菌和灭菌，pH值应为约6.0至7.2。通常巴氏杀菌的时间/温度的组合为80℃下15秒至135℃下2分钟。通常灭菌的时间/温度的组合为124℃下4分钟。
将前述的本发明组合物设计成补充人的饮食或提供全面的营养支持。因此，本发明的组合物还可包含至少脂肪和/或可消化的碳水化合物和/或维生素和矿物质的来源和/或益生元的来源。优选地，本发明的组合物为营养全面的组合物。
2.球状蛋白
在本发明的实施方案中，提供了液体肠营养组合物，其包含一定量的热处理的非水解的球状蛋白，其中非水解的球状蛋白特别是乳清蛋白通过热处理获得，该热处理包括如下的连续步骤：
a)将包含非水解的球状蛋白的含水组合物的pH值调节至约2至8；
b)将在步骤a)中获得的包含非水解的球状蛋白的组合物转化成气溶胶；
c)使在步骤b)中获得的气溶胶在约10毫秒至300毫秒的时间内经历100℃至190℃的温度；
d)将在步骤c)中获得的热处理的气溶胶闪蒸冷却至低于85℃的温度以获得包含热处理的球状蛋白的水溶液。
在一实施方案中，球状蛋白包括选自乳清蛋白、豌豆蛋白、大豆蛋白及其任意混合物的蛋白。具体来说，所述球状蛋白包括乳清蛋白。在一实施方案中，乳清蛋白选自β-乳球蛋白、α-乳白蛋白、血清白蛋白或其任意的混合物。在一实施方案中，乳清蛋白包括乳清蛋白浓缩物(WPC)、乳清蛋白分离物(WPI)或其任意的混合物。
应当注意，仅次于热处理的非水解的球状蛋白，特别是乳清蛋白，包含热处理的非水解的球状蛋白的含水组合物可包含任何其它的营养成分，例如其它蛋白、氨基酸、脂肪、可消化的碳水化合物、纤维素、矿物质、维生素等，并且当本发明的方法特别是步骤b)使用含水组合物时，这些成分可以存在。
在一实施方案中，步骤a)中的非水解的球状蛋白的含水组合物的pH值为约2至5。更优选地，步骤a)中的非水解的球状蛋白的含水组合物的pH值为约4。
在另一实施方案中，步骤a)中的非水解的球状蛋白的含水组合物的pH值为约6至8。更优选地，步骤a)中的非水解的球状蛋白的含水组合物的pH值为约7。
在一实施方案中，使步骤b)中获得的气溶胶在约20毫秒至200毫秒，更优选40毫秒至150毫秒，更优选80毫秒至120毫秒的时间内经历110℃至180℃的温度。在另一实施方案中，使步骤b)中所获得的气溶胶在约20毫秒至200毫秒，更优选40毫秒至150毫秒，更优选80毫秒至120毫秒的时间内经历110℃的温度。在另一实施方案中，使步骤b)中所获得的气溶胶在约20毫秒至200毫秒，更优选40毫秒至150毫秒，更优选80毫秒至120毫秒的时间内经历170℃的温度。
在一实施方案中，在步骤a)中，将非水解的乳清蛋白的含水组合物的pH值调节为约4(酸性乳清蛋白溶液)，并且使步骤b)中获得的气溶胶在约20毫秒至200毫秒，更优选40毫秒至150毫秒，更优选80毫秒至120毫秒的时间内经历110℃的温度。
在另一实施方案中，在步骤a)中，将非水解的乳清蛋白的含水组合物的pH值调节为约7(中性乳清蛋白溶液)，并且使步骤b)中获得的气溶胶在约20毫秒至200毫秒，更优选40毫秒至150毫秒，更优选80毫秒至120毫秒的时间内经历170℃的温度。
在一实施方案中，在步骤c)中，使用如下文详细描述的喷嘴来完成步骤a)中获得的非水解的球状蛋白的组合物向气溶胶的转化。
在一实施方案中，通过将气溶胶输送至真空室中(闪蒸冷却)以通过蒸发除去等于所用蒸汽量的一定量的水来进行步骤d)，并且通过间接冷却将产品冷却至低于约85℃，优选低于约60℃的温度。该方法使挥发物(即蒸汽)快速冷却并快速除去。优选地，冷却几乎瞬间发生，即优选在毫秒的时间窗内发生。
不言而喻，对于每个步骤a)、b)、c)和d)，可以将任何前述的优选值(pH、温度和时间)及其范围以智能的方式组合，而不偏离本发明的范围。
基于上述步骤，技术人员可以选择实施该具体实施方案的装置。基本上，实施本发明的装置包括用于将组合物雾化(步骤b)的喷嘴、加热气溶胶(步骤c)的室和冷却加热的气溶胶(步骤d)的室。优选地，通过将气溶胶与特定温度(并且在特定蒸汽压力下)的蒸汽混合来进行加热。当使用蒸汽时，装置可包括喷嘴和混合室。混合室通常包括一个或多个用于蒸汽流和产物流的流入口，其中可任选将产物流与部分蒸汽预混合。可优选选择混合室使得用一种蒸汽流仅将一种产物流雾化，因为这简化了使用后混合室的清洗。
用于本发明的雾化的合适喷嘴的示意图显示在EP 1351587的图1中，其中显示了具有混合室的喷嘴。所述图1在此通过引用被并入本文。结果表明具有混合室的喷嘴能够非常有效地用于产品的热处理。通常，合适的混合室的特征在于将蒸汽与待处理的雾化产品混合，虽然蒸汽的体积通过量会比待处理的雾化产物的体积通过量大得多，并且雾化产物的停留时间足以获得期望的热处理的球状蛋白。例如，蒸汽流与产物流之间的体积比可为约20∶1至150∶1。重要的是混合室中的压力高于雾化产物被输送到达的区域中的压力。
选择混合室中的用于蒸汽流(1)和流体形式的产物流(2)的流入口的形式和大小以及它们的相对位置，使产物和蒸汽之间发生彻底混合。应当注意，能够放置流入口，使得蒸汽流和产物流在基本平行的方向上进入混合室。这可以水平、垂直和倾斜的方式进行。然而，还能够是蒸汽流和产物流以不同角度进入混合室，例如垂直的蒸汽流和水平的产物流。进一步放置流入口，使得产物被雾化为小滴，所述小滴在混合室(4)中短时间停留后通过流出口(5)离开混合室，进入例如冷却室(6)。优选地，蒸汽流的流入口包括蒸汽分配板(3)。通过以本领域技术人员已知的方式改变混合室和/或流出口的尺寸，能够改变雾化滴的平均停留时间和粒子大小。设置在混合室中的合适停留时间对于技术人员来说是简单的最优化方式，并且至少取决于混合室中的温度和压力。
优选地，通过使雾化的产物流与靠近产物流入口的蒸汽流在混合室中接触，并且将高速蒸汽带到雾化产物的周围来进行混合。在优选的实施方案中，通过将产物附近的蒸汽同中心地带到混合室中雾化产物流入口的周围来进行这样的混合。产物流与蒸汽流的比率能够为每kg蒸汽中1.6kg至10kg液体形式的产物。潮湿产物流与蒸汽流的比率为每kg蒸汽中2.4kg至8kg液体形式的产物时获得了非常好的结果。
原则上，能够将蒸汽和产物在其中混合并雾化的任何类型的混合室都是合适的。用于混合并雾化本发明的产物-蒸汽混合物的非常合适的喷嘴为例如“双流体”型喷嘴，在EP 0438783的图1中描述了其实例，该文献通过引用被并入本文。该喷嘴在产物线的末端包括小室，蒸汽和产物在该小室中混合。为了增加容量，能够平行排列使用多个喷嘴。
优选地，在本发明的方法中，供应的饱和或过热的蒸汽的温度为100℃至190℃，更优选为100℃至180℃，甚至更优选为100℃至170℃。总的来说，混合室中的温度会通过蒸汽被维持在期望的水平，尽管还能够通过其它的热源来加热混合室自身。
在约1cm至20cm长的混合室中，当在1.5巴至10巴的蒸汽压力，特别是1.8巴至8.2巴的蒸汽压力下将蒸汽引入混合室中时，获得了良好的结果。优选地，在临通过喷嘴将蒸汽引入混合室中之前测量该压力。
优选地，闪蒸冷却的气溶胶(在步骤d中获得)的粒度(聚集体尺寸)小于约30μm，更优选小于约10μm，甚至更优选小于5μm，以及最优选小于1μm。在粒径超过30μm的情况下，营养组合物可开始感觉含砂，这是不利的。
取决于温度/时间的组合，本发明的方法可不提供充分的巴氏杀菌或灭菌。例如，110℃下100毫秒未对中性产物提供充分的微生物灭菌。然而，170℃下100毫秒会提供充分的灭菌。
在一实施方案中，利用诸如板式或管式热交换器、刮面热交换器或蒸馏甑的常规仪器将步骤d)中获得的产物进行进一步的巴氏杀菌以得到最终的产物。当使用板式热交换器时获得最优异的结果。因此，本发明还涉及上述本发明的方法，其包括步骤a)、b)、c)和d)，随后包括利用板式热交换器的巴氏杀菌步骤。优选地，在92℃下将板式热交换器运行30秒。
在另一实施方案中，从步骤d)或从上述随后的巴氏杀菌步骤中获得无菌产物，在进一步的处理步骤中，能够将该无菌产物无菌地装在无菌容器中。
在本发明组合物的另一实施方案中，在每100ml的组合物中非水解的球状蛋白的量为约9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19或20克，或者为前述值之间的任意值。
在本发明组合物的一实施方案中，液体肠营养组合物的pH值为约2至约8，优选为约4至约7。在本发明组合物的另一实施方案中，pH值为约2、3、4、5、6、7或8，或者为前述值之间的任意值。
在一实施方案中，液体肠营养组合物的能量密度为至少1.5kcal/ml，优选为至少2.0kcal/ml。在本发明组合物的具体实施方案中，组合物是酸性的(类似酸乳酪或类似汁液)，其pH为约4。可通过技术人员的已知的任何方法实现酸化，例如加入酸(例如乳酸、柠檬酸、磷酸)或通过发酵。由此获得的组合物具有舒适温和的酸性口味，该口味能够用水果调味剂完美地调味。
在本发明的另一具体的实施方案中，组合物具有中性pH值(即pH值为约7)。由此获得的组合物具有舒适的口味，该口味可以任选地用诸如香草、巧克力、焦糖、香蕉、草莓调味。
在一实施方案中，本发明液体营养组合物中的非水解的球状蛋白，优选乳清蛋白的量为该液体营养组合物中存在的，总蛋白的至少85重量％，更优选为至少90重量％，更优选为至少95重量％。
在本发明的另一实施方案中，组合物还包含非球状蛋白。在一实施方案中，非球状蛋白选自酪蛋白、酪蛋白酸盐、胶束酪蛋白分离物等，以及其任意的混合物。在一实施方案中，组合物包含液体营养组合物中存在的总蛋白的高达约40重量％的非球状蛋白，例如酪蛋白、酪蛋白酸盐、胶束酪蛋白分离物等，以及其任意的混合物，优选小于或等于20重量％，更优选小于或等于10重量％。
在本发明的一实施方案中，组合物可包含高达5g/100ml，更优选小于2g/100ml，更优选小于1g/100ml，最优选小于0.5g/100ml的游离氨基酸或游离氨基酸的混合物。
有效性
本发明还涉及对有需要的人提供营养的方法，其包括对所述人给予本发明的营养组合物的步骤。所述人可以是老年人、处于疾病状态中的人、从疾病状态中恢复的人或营养不良的人。
所述人也可以是健康的人，例如男运动员或女运动员，或者活跃的老年人。
现在，本发明将通过若干实施例来进一步解释，但不受其限制。
实施例
A1-A4.基于胶束酪蛋白和酪蛋白酸盐的组合物
已经制备了下述的本发明组合物(表1)。以诸如通过将成分混合的本身已知的方式来无困难地制备该组合物，该组合物耐贮，具有期望的器官感觉特性，具有非常高的营养密度，并且对有需要的人是有效的。
Figure BPA00001184043700271
A5-A6.基于热处理的非水解的乳清蛋白的组合物
利用下述方法生产了许多组合物。这些组合物汇总在表2中。
表2
组合物A5：酸性乳清蛋白组合物(16g/100ml)
将蛋白(WPI)(
Figure BPA00001184043700282
Davisco)、碳水化合物和矿物质分散在水中，并用柠檬酸将溶液调至pH值为4.1。将油共混入产物中，并且在40℃下，将预制乳状液在压力为550/50巴的两级均质器中均质化。然后将产物雾化进入喷雾蒸煮(spray-cooking)室中并通过与蒸汽混合立刻升至120℃，并且在该温度下保持约50毫秒。随后，将产物闪蒸冷却至50℃并泵送至贮藏罐中。将产物最终的pH值调节至4.1，并将产物分流成两个批次。然后将一个批次在92℃进行UHT巴氏杀菌30秒并无菌地装入无菌的200ml瓶中。产物为100s-1的剪切速率下粘度为75mPa.s的液体。将另一批次蒸馏(92℃下15分钟)。该产物为100s-1的剪切速率下粘度为162mPa.s的液体。两种产物均具有细腻的口感。这通过粒度分布来证实，表明喷雾蒸煮对粒度影响很小。而且，喷雾蒸煮步骤似乎已经稳定了蛋白聚集体以避免进一步聚集：与喷雾蒸煮的中间产物相比，UHT和蒸馏巴氏杀菌后的粒度几乎不变。均质化(a)、喷雾蒸煮(b)和UHT巴氏杀菌(c)或蒸馏(d)后，由静态光散射(Malvern Mastersizer 2000)获得的平均粒径d[4，3]分别为4.7μm、3.7μm、3.9μm或3.8μm。可以观察到矿物质水平对诸如粒度、粘度和储存期限稳定性的最终产物的特性仅有小的影响。
组合物A6：中性乳清蛋白组合物(16g/100ml)
将乳清蛋白分离物(WPI)(Davisco)和蔗糖分散在去离子水中，并用10％KOH溶液将该溶液调节至pH值为7.5。将油共混入产物中，并且在40℃下，将预制乳状液在压力为550/50巴的两级均质器中均质化。然后将产物雾化进入喷雾蒸煮室中并通过与蒸汽混合立刻升至170℃，并且在该温度下保持约100ms。随后，将产物闪蒸冷却至55℃并无菌地装入无菌的200ml瓶中。产物为100s-1的剪切速率下粘度为97mPa.s的液体。该产物具有细腻的口感。这通过粒度分布来证实，表明喷雾蒸煮对粒度影响很小。如果有，也是粒子在该过程中变得更小。均质化(a)，喷雾蒸煮(b)后，由静态光散射(Malvern Mastersizer 2000)获得的平均粒径d[4，3]分别为0.48μm和0.29μm。
比容和体积分数的计算
对于许多现有技术(比较例)和本发明(实施例A1至A6)的组合物，计算并比较了比容和体积分数。所有的值均是以100ml组合物来计算的(表3)。显然本发明的组合物的比容小于3.30ml/g，而现有技术的组合物的比容大于3.30ml/g。
Figure BPA00001184043700301
根据本发明，营养组合物的能含量(Enn)与蛋白浓度(Cp)之间的关系
图1a-k显示对于不同的脂肪浓度(10En％、20En％、30En％、35En％、40En％、50En％、60En％、70En％、76En％、80En％和90En％)，根据本发明，营养组合物的能含量(Enn)与蛋白的浓度(Cp)之间的关系。可商购的现有技术产品已经显示在图中(黑圆点)。
在图1d中，黑圆点表示比较例3。
在图1e中，黑圆点A表示比较例5，并且黑圆点B表示比较例1。
在图1f中，黑圆点表示比较例2。
在图1i中，黑圆点表示比较例4。
应当理解，对于本领域的技术人员来说，本文所述的目前优选的实施方案的各种变化和修饰是显而易见的。可以进行这样的变化和修饰而不背离本发明的精神和范围，并且不减少它的益处。因此，旨在通过所附的权利要求来包括这样的变化和修饰。

Claims (15)

1.液体肠营养组合物，其包含完整蛋白，在所述组合物中所述完整蛋白的比容小于3.30ml/g，优选小于3.25ml/g，更优选小于3.20ml/g。
2.如权利要求1所述的液体肠营养组合物，其还包含可消化的碳水化合物、膳食纤维和脂肪中的一种或多种。
3.如权利要求1或2所述的液体肠营养组合物，其中利用公式(f1)和(f2)来计算所述完整蛋白的比容vp
φn＝Cp.vp+Cc.vc+Cd.vd+Cf.vf                    (f1)
ηn＝η溶剂{1+1.25φn/[(φmax-φn)/φmax]}2     (f2)
其中
角标n、p、c、d和f分别代表营养组合物(n)、完整蛋白(p)、可消化的碳水化合物(c)、膳食纤维(d)和脂肪(f)；
ηn为测量的以mPa.s为单位的粘度；
η溶剂＝1mPa.s；
φn为体积分数；
φmax＝0.79；
C为原料的绝对浓度；并且
v为比容。
4.液体肠营养组合物，其包含完整蛋白以及任选的可消化的碳水化合物、膳食纤维和脂肪中的一种或多种，其中所述完整蛋白、可消化的碳水化合物、膳食纤维和脂肪与体积分数之间的关系通过公式(f6)来描述：
[Cp.vp’+Cc.1.05+Cd.1.05+Cf.1.12]/φn＞1        (f6)
其中
角标n、p、c、d和f分别代表营养组合物(n)、完整蛋白(p)、可消化的碳水化合物(c)、膳食纤维(d)和脂肪(f)；
φn为体积分数；
C为原料的绝对浓度；
v为比容；
φn如公式(f1)中所定义；并且
vp’等于3.30。
5.如权利要求1至4中任一权利要求所述的液体肠营养组合物，其粘度小于200mPa.s，优选小于80mPa.s，优选小于70mPa.s，更优选为50mPa.s，甚至更优选小于40mPa.s，最优选等于约20mPa.s。
6.如权利要求1至5中任一权利要求所述的液体肠营养组合物，其中所述完整蛋白为完整乳蛋白、完整植物蛋白或其混合物。
7.如权利要求6所述的液体肠营养组合物，其中所述完整乳蛋白选自胶束酪蛋白和乳清蛋白。
8.如权利要求1至7中任一权利要求所述的液体肠营养组合物，其包含胶束酪蛋白和酪蛋白酸盐。
9.如权利要求8所述的液体肠营养组合物，其包含约4g/100ml至约20g/100ml，优选约6g/100ml至约16g/100ml的蛋白。
10.如权利要求8至9中任一权利要求所述的液体肠营养组合物，其中胶束酪蛋白与酪蛋白酸盐的组合量为总蛋白的至少85重量％。
11.如权利要求8至10中任一权利要求所述的液体肠营养组合物，其还包含乳清蛋白。
12.如权利要求1至6中任一权利要求所述的液体肠营养组合物，其包含热处理的非水解的球状蛋白，其中所述非水解的球状蛋白通过热处理来获得，所述热处理包括如下连续步骤：
a)将包含非水解的球状蛋白的含水组合物的pH值调节至约2至8；
b)将在步骤a)中获得的包含非水解的球状蛋白的组合物转化成气溶胶；
c)使在步骤b)中获得的所述气溶胶在约10毫秒至300毫秒的时间内经历100℃至190℃的温度；
d)将在步骤c)中获得的热处理的气溶胶闪蒸冷却至低于85℃的温度以获得包含热处理的球状蛋白的水溶液。
13.如权利要求12所述的液体肠营养组合物，其中所述球状蛋白包括选自以下的蛋白：乳清蛋白，特别是乳清蛋白浓缩物(WPC)、乳清蛋白分离物(WPI)或其任意混合物，豌豆蛋白、大豆蛋白及其混合物。
14.对有需要的人提供营养的方法，其包括对所述人给予权利要求1至30中任一权利要求所述的营养组合物的步骤。
15.如权利要求14所述的方法，其中所述人为老年人、处于疾病状态中的人、正从疾病状态中恢复的人、营养不良的人或者健康的人，例如男运动员或女运动员或活跃的老年人。
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