CN102458153A - 含有甘油的高纤维营养乳剂 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了具有高纤维含量的营养水性乳剂。水性乳剂包含脂肪、蛋白质和碳水化合物，其包含约0.5%至约9.0%重量的奶蛋白质浓缩物、约2.0%至约6.0%重量的甘油、约2.3%至约9.0%重量的纤维、以及果糖和至少约0.15%重量的明串珠菌二糖，果糖与明串珠菌二糖的重量比是至少2:1，其中所述水性乳剂在20℃下具有小于约300厘泊的粘度。这些高纤维乳剂是稳定的，并且递送期望的感觉、流变学、钝化的升糖概况和胃肠道耐受性。这些高纤维乳剂提供有益的特征，包括稳定性、期望的感觉、流变学和产品性能中的一种或多种，包括钝化的升糖反应概况和/或最小或者没有的胃肠道不耐受性。

Description

含有甘油的高纤维营养乳剂
本申请参考于2009年4月14日提交的美国临时专利申请号61/169,027并要求其优先权。
技术领域
本发明涉及具有低粘度和高纤维浓度的营养乳剂。
背景技术
存在适于作为单独营养源或补充营养源口服施用给人的许多不同类型的基于奶或蛋白质的乳剂。一般将这些乳剂制备成包含脂肪、蛋白质、碳水化合物、维生素和矿物质的水包油乳剂。这种乳剂的实例包括可得自Abbott Laboratories, Columbus, Ohio USA的ENSURE® Nutritional Liquid和GLUCERNA® Shake。
这些营养乳剂中的许多添加纤维而制备，以提供许多益处中的任一种。认为纤维的适当摄入降低发生各种病症如心脏病、糖尿病、憩室病和便秘的风险。常常将纤维配制到营养乳剂中以帮助降低含碳水化合物乳剂的升糖指数（glycemic index），这可对许多个体有益，包括糖尿病患者以及对与更加受调节的升糖反应相关的许多益处感兴趣的个体。
鉴于高纤维膳食的许多益处，常常建议儿童和成人每天消费至少20克的膳食纤维。实际上，个体每天消费的卡路里越多，他或她对于健康膳食需要的纤维越多。例如，青少年和成年男性每天可需要30-35克纤维或更多的纤维，这取决于他们的具体膳食摄入。
虽然在大多数膳食中需要相对高的纤维含量，但是美国人平均每天仅消费约15克的纤维，尽管许多食物用添加的纤维来强化。因此，存在对营养产品如基于蛋白质或奶的乳剂的需求，其以相对高纤维浓度制备以更好地满足普通消费者的营养需要。
然而，具有较高纤维浓度的营养乳剂配方常常产生许多问题，其中一些问题对于基于乳剂的基质是独特的。高纤维含量可以损害乳剂稳定性，使对苛刻加工温度的需求成为必须，降低胃肠道耐受性，并且产生不期望的感觉（hedonics）如口感差、砂状感、风味改变等。
因此，存在对下列营养乳剂的需要，其包含较高的纤维浓度，但也具有相对低并且因而可饮用的粘度，但是没有以往与高纤维乳剂有关的负面因素中的一些或全部。
发明内容
高纤维营养乳剂的第一实施方案包含脂肪、蛋白质和碳水化合物，并且包含约0.5%至约9.0%重量的奶蛋白质浓缩物、约2.0%至约6.0%重量的甘油、约2.3%至约9.0%重量的纤维、以及果糖和至少约0.15%的明串珠菌二糖，果糖与明串珠菌二糖的重量比为至少2:1，其中该乳剂具有小于约300 cps的粘度。
高纤维营养乳剂的第二实施方案包含脂肪、蛋白质和碳水化合物，并且包含约0.5%至约9.0%重量的奶蛋白质浓缩物、约2.0%至约6.0%重量的甘油、约2.3%至约9.0%重量的纤维、以及果糖和至少约0.15%的明串珠菌二糖，果糖与明串珠菌二糖的重量比为至少2:1，其中该水性乳剂包含小于约2.1%重量的糖，并且其中该乳剂也可具有至少约5:1的总碳水化合物与糖的重量比、和/或大于约1:1的总膳食纤维与糖的重量比。
这些营养组合物是水性乳剂，其尽管纤维含量高，但具有在各种条件下期望的物理和化学稳定性、以及期望的感觉、流变学和产品性能，包括钝化的升糖反应概况（blunted glycemic response profile）和/或最小或没有的胃肠道不耐受性。当容纳于具有与营养乳剂接触的大部分内表面（该表面是塑料而不是金属、玻璃或其它非塑料表面）的包装中时，该乳剂尤其有用。
附图说明
图1是来自研究I的图，其举例说明在用补充以A1、A2和A3配方的膳食饲养的Zucker fa/fa大鼠中第0、14和28天的空腹血浆胰岛素浓度(mmole/L)。
图2是来自研究I的图，其举例说明对补充以A1、A2和A3配方的Zucker fa/fa大鼠，如通过胰岛素耐量试验所测定的胰岛素敏感性(在强饲后规定时间的血糖变化)中的差异。
图3是来自研究I的图，其举例说明在用补充以A1、A2或A3配方的膳食饲养的Zucker fa/fa大鼠中第0和28天的糖化血红蛋白(%)。第0天至第28天的糖化血红蛋白变化由各图示棒的上部指示。
图4是来自研究II的图，其举例说明在用研究膳食或者自愿补充以A1配方的研究膳食饲养的Zucker fa/fa大鼠中第0、14和28天的空腹血浆胰岛素浓度(pmol/L)。该图显示A1配方的自愿消费减弱在对照组中看到的血浆胰岛素的升高(*: p<0.05)。
图5是来自研究II的图，其举例说明在用研究膳食或者自愿补充以A1配方的研究膳食饲养的Zucker fa/fa大鼠中于胰岛素注射后0、30、60、90和120分钟的血糖(mg/dl)水平(p<0.05)。
图6是来自研究II的图，其举例说明在其中用研究膳食或者自愿补充以A1配方的膳食饲养大鼠的研究的第0天和第28天，在Zucker fa/fa大鼠中的糖化血红蛋白(%)。棒的上部是从研究的第0天至第28天糖化血红蛋白的变化。A1配方的自愿消费减弱在未补充组中所看到的糖化血红蛋白升高。
图7是来自研究III的图，其显示用对照食物或者半纯化膳食(研究膳食)饲养的Zucker fa/fa大鼠的总食物摄入(千卡)，提示对更可口的研究膳食的偏好。
图8是来自研究III的图，其显示用单独的研究膳食或者补充以A1配方的研究膳食饲养的Zucker fa/fa大鼠的累积食物摄入(千卡)。该图显示动物大鼠选择减少对可口、优选的研究膳食的消费，以抵偿它们作为A1配方消费的卡路里(p<0.05)。
具体实施方式
高纤维营养乳剂可包含：二酰甘油油、纤维、果糖和明串珠菌二糖、奶蛋白质浓缩物和甘油、以及其它任选的或另外的成分的各种组合。下面对该营养乳剂的基本特征以及许多任选变型中的一些进行详细描述。
除非另外指出，本文中使用的术语“营养乳剂”意味着适于对人口服施用且包含脂肪、蛋白质、碳水化合物的水性乳剂。
除非另外指出，本文中使用的术语“脂肪”和“油”可互换地使用，以指代从植物或动物衍生或加工的脂类物质。
除非另外指出，本文中使用的术语“高纤维”意味着按重量计为营养乳剂的约1.5%至约9%、更典型地约2.3%至约9%的纤维浓度。
除非另外指出，本文中使用的术语“感觉”可指代营养乳剂的下列特性中的一种或多种：香味、口感、质地、味道、以及颜色或物理外观。
本文中使用的术语“流变学”可指代营养乳剂的期望的粘弹性质，包括在各种条件、例如增加或降低的储存温度下的粘弹性质，以反映营养乳剂的增加的乳剂和/或悬浮剂稳定性及其它特征。
除非另外指出，本文中使用的术语“产品性能”可指本文所述包装营养乳剂的期望的益处，其中这种益处包括以下中的一个或多个：胃肠道耐受性增加、在不同时间以及在指定情况下期望地钝化的升糖反应、胰岛素敏感性增加、对膳食的钝化的升糖反应、以及期望的产品包装相互作用。
除非另外指出，本文引用的所有粘度值是利用具有62心轴的Brookfield粘度计(DV-II+型)在室温(20℃)下或者在如此指定的温度下获得的。通过在为能够获得刻度上读数的最高速度的心轴速度下操作粘度计来测量粘度。测量的粘度值代表剪切应力与剪切速率的比，其表示为达因-秒/cm2或者泊，或者更典型地表示为厘泊(cps)或者百分之一泊。
除非另外指出，本文中采用的所有百分比、份数和比都是按总组合物重量计。属于所列成分时的所有这种重量都基于活性水平，并且因此不包括市售材料中可能包含的溶剂或副产物，除非另外指出。
如本文中应用的，对单个特性或特征的任何提及应包括相应的复数特性或特征，反之亦然，除非另外指出。
除非另外指出，本文所采用的方法或加工步骤的任意组合可以按任意顺序执行。
营养乳剂的各种实施方案可以基本上不含本文中所描述的任何具体成分，条件是剩余的营养乳剂包含本文中所述的所有基本限制。在本上下文中，术语“基本上不含”意味着组合物包含小于功能量的本文公开的确定成分，典型地小于约1.0%、包括小于大约0.5%、也包括小于约0.1%、并且也包括0 %重量的确定成分。
营养乳剂的各种实施方案可包含本文所述基本特征或成分中的任一个、以及可用于营养乳剂的本文或另外描述的任何另外或者任选的特征或成分，由所述特征或成分组成或基本上由所述特征或成分组成。
本文中采用的数值范围意图包括该范围内包含的每个数值以及数值的子集，无论其是否被具体公开。此外，这些数值范围应当被解释为对涉及该范围内的任意数值或数值子集的权利要求提供支持。例如，从1至10的公开内容应当被解释成支持2至8、3至7、5至6、1至9、3.6至4.6、3.5至9.9等的范围。
产品形式
营养乳剂是水包油、油包水或复合乳剂形式的水性系统，尽管最典型地，乳剂是具有连续水相和不连续油相的水包油乳剂。水含量在各乳剂间变化，但最典型地，范围是按重量计该乳剂的约70%至约90%、更典型地约75%至约85%。
营养乳剂在室温下和/或在消费前被冷冻时具有可饮用的粘度。因此，乳剂可具有在室温(20℃)下测量的小于约300 cps、典型地约10 cps至约160 cps、并且更典型地约20 cps至约70 cps的粘度。
可将营养乳剂用足够种类及量的营养素配制，以提供唯一的、主要的或补充的营养源，或者提供用于患有特定疾病或病症如例如糖尿病或者其它葡萄糖耐量异常病症的个体的专用营养乳剂。
这些营养乳剂也可具有大于约1.055 g/mL的产品密度，包括1.06 g/mL至1.08 g/mL。
可将营养乳剂高压釜杀菌或无菌包装在适当的玻璃、塑料、金属、或者其它容器中，尽管已发现有利的是用具有与乳剂接触的塑料内表面的塑料或其它非金属和非玻璃容器或包装配制，该塑料内表面占容器或包装的内表面区域的大部分。当用于乳剂并且经历高压釜杀菌（retort sterilization）和包装时，这些包装尤其有用。
二酰甘油
营养乳剂可包含如本文中定义的二酰甘油油。这种二酰甘油油的浓度范围为按重量计乳剂的至少约1%，包括约1.75%至约4%，并且也包括约1.8%至约3%，并且也包括约1.9%至约2.7%。
术语“二酰甘油油（diacylglycerol oil）”是本领域公认的术语，并且如本文所用是指包含按重量计约60%至100%、包括约70%至约85%的甘油二酯的加工油。二酰甘油油可占按重量计乳剂中脂肪的约10%至100%、包括约40%至约80%、并且还包括约50%至约70%。
二酰甘油油在营养领域是众所周知的，并且一般包括甘油一酯、甘油二酯和甘油三酯的掺合物，其中甘油二酯占其中甘油酯的大部分。这些油一般是加工的植物油如大豆油和/或可可油，其包含按重量计大约80%的甘油二酯以及按重量计大约20%的其它甘油酯，即甘油三酯和甘油一酯。甘油二酯可包括C16-24脂肪酸酯，包括C16-20脂肪酸酯，最典型地油酸、亚油酸和/或亚麻酸的酯。适用于本文的二酰甘油油的非限制性实例是可得自Kao Health和Nutrition, Itasca, Illinois, USA的Enova® Oil。
尽管营养乳剂可包含多种天然油中的任一种，天然油的大部分或者全部含有少量的二酰甘油酯(甘油二酯)，但这些天然油不包含足够相对量的、代表本文乳剂的二酰甘油油成分的甘油二酯。
营养乳剂可进一步包含与二酰甘油油组合的卵磷脂。卵磷脂浓度可为按重量计乳剂的至少约0.1%、包括约0.16%至约0.5%的范围。
纤维
营养乳剂以占按重量计乳剂的至少大约1.5%、包括约2.3%至约9%、并且也包括约2.5%至约6%、并且也包括约2.9%至约4.3%的水平含有纤维。纤维可占按重量计乳剂中总碳水化合物的约10%至100%、包括约12%至约40%、并且也包括约15%至约25%。
用于本文的纤维一般是指不被机体吸收或者不被人消化道中的酶另外分解成小分子并且然后被吸收的营养产品中的那些成分。纤维可包括营养产品中适于口服施用的任何已知纤维或纤维源，包括可溶性和/或不溶性、可发酵或不可发酵的纤维或其来源，或者其组合或变体。
基于在规定pH值下纤维溶解于缓冲液中的能力，用于本文的纤维可分为可溶型和不溶型。各纤维源在它们包含的可溶性和不溶性纤维的量方面是不同的。除非另外指出，如本文所用的可溶性和不溶性纤维名称及其浓度或量、并且包含总纤维浓度是利用Association of Official Analytical Chemists (AOAC) Method 991.43确定的。
用于本文的可溶性膳食纤维或纤维来源的非限制性实例包括：阿拉伯胶、羧甲基纤维素钠、瓜尔胶、柑橘果胶、低甲氧基和高甲氧基果胶、燕麦葡聚糖和大麦葡聚糖、角叉藻聚糖和欧车前（psyllium）。可溶性膳食纤维的众多商业来源是可得的。例如，阿拉伯胶、水解羧甲基纤维素、瓜尔胶、果胶、以及低甲氧基果胶和高甲氧基果胶可得自TIC Gums, Inc., Belcamp, Maryland。燕麦葡聚糖和大麦葡聚糖可得自Mountain Lake Specialty Ingredients, Inc., Omaha, Nebraska。欧车前可得自Meer Corporation, North Bergen, New Jersey，而角叉藻聚糖可得自FMC Corporation, Philadelphia, Pennsylvania。
用于本文的不溶性膳食纤维或者纤维来源的非限制性实例包括：燕麦皮纤维、豌豆皮纤维、大豆皮纤维、大豆子叶纤维、甜菜纤维、纤维素和玉米麸。不溶性膳食纤维的众多来源也是可得的。例如，玉米麸可得自Quaker Oats, Chicago, Illinois；燕麦皮纤维可得自Canadian Harvest, Cambridge, Minnesota；豌豆皮纤维可得自Woodstone Foods, Winnipeg, Canada；大豆皮纤维和燕麦皮纤维可得自The Fibrad Group, LaVale, Maryland；大豆子叶纤维可得自Protein Technologies International, St. Louis, Missouri；甜菜纤维可得自Delta Fiber Foods, Minneapolis, Minnesota；并且纤维素可得自James River Corp., Saddle Brook, New Jersey。
用于本文的纤维也可包括：低聚果糖(FOS)，包括聚合度为2至10、最典型地3至7的低聚果糖；和/或菊粉，包括聚合度为至少10、包括约20至约50的菊粉；和/或葡萄寡糖(GOS)。FOS、GOS和/或菊粉可占按重量计营养乳剂中纤维的0至约50%、包括约5%至约30%、包括约10%至约20%。如本文所用的，FOS的纤维含量可根据Association of Official Analytical Chemists (AOAC) Method 997.08确定，或者另外假设为按重量计FOS的约96%。
适用于本文的一个商业纤维源是Fibersol-2™，其为包含大约37%重量的膳食纤维的可溶性纤维源，其可得自ADM Company, Decatur, Illinois, USA。
营养乳剂也可包含至少约1.20:1、包括约1.23:1至约5:1、并且也包括约1.24:1至约1.8:1的纤维与二酰甘油油的重量比。
糖
营养乳剂可包含相对低的糖浓度，其范围为按重量计乳剂的0至约2.1%、包括约0.5%至约1.8%、并且也包括约0.9%至约1.7%。如此，乳剂也可具有大于约1:1的高纤维/糖比，包括从约20:1至约1:1、并且也包括从约3:1至约1.4:1。
在本上下文中，术语“糖”指乳剂中单糖与二糖的总和。
营养乳剂中总碳水化合物与糖的比可为至少约5:1、包括约5.5:1至约20:1、包括约6:1至约10:1、并且也包括约7:1至约9:1的范围。
营养乳剂可进一步包含人造甜味剂，例如糖精、阿斯巴甜、三氯蔗糖、纽甜(neotame)、丁磺氨钾或者其组合。人造甜味剂与糖的比可为至少约0.0060:1、包括约0.0070:1至约0.0300:1、包括约0.0080:1至约0.0095:1的范围。
营养乳剂还可包含甘油作为甜味剂，其可与糖(在本文所述的低糖浓度下)以及人造甜味剂以本文所述的人造甜味剂/糖比组合应用。
奶蛋白质浓缩物（milk protein concentrate）
营养乳剂可包含奶蛋白质浓缩物(MPC)，该浓缩物可占乳剂中的蛋白质的一些或全部。乳剂可包含按重量计乳剂的至少约0.5%、包括约1%至约9%、并且也包括约2%至约6%的浓度的MPC。
用于本文的合适的奶蛋白质浓缩物包括适用于口服营养产品的任何这种浓缩物。在本上下文中，术语“奶蛋白质浓缩物”是指牛奶产品，其具有一般占按重量计该奶产品的约40%至约88%、包括约60%至约80%、并且还包括约65%至约75%的蛋白质含量。奶蛋白质浓缩物一般还包含少量的乳糖和乳脂。
甘油
营养乳剂可包含甘油，其浓度可占按重量计营养乳剂的约2.0%至约6.0%、包括约2.1%至约4.0%、并且也包括约2.2%至约3.0%。
合适的甘油来源包括适用于口服营养产品的任何甘油产品。
果糖和明串珠菌二糖
营养乳剂可包含果糖与明串珠菌二糖的组合，其中明串珠菌二糖占按重量计营养乳剂的至少约0.15%、包括约0.15%至约1.0%、并且也包括按重量计营养乳剂的约0.30%至约0.40%，其中果糖与明串珠菌二糖的重量比为至少约1.5:1、包括约2:1至约20:1、并且也包括约2.8:1至约8:1。
可个别地或者组合地将果糖与明串珠菌二糖添加到营养乳剂中。一个这种组合的商业来源可作为Cargill’s Sucromalt SM05糖浆得自Cargill Sweetener Solutions, Minneapolis, Minnesota, USA，其在干重基础上包含大约37%的果糖、13%的明串珠菌二糖、48%的糖以及2%的其它二糖。
吡啶甲酸铬
营养乳剂可在适于口服施用的浓度下包含吡啶甲酸铬。这种浓度可以是按重量计乳剂的至少约0.002%、包括约0.0020%至约0.00010%、并且也包括约0.0010%至约0.00040%、并且也包括约0.00090%至约0.00060%的范围。
可将吡啶甲酸铬配制到本文所述的营养乳剂中，以在与本文所述其它营养素组合使用时协助血糖控制。
常量营养素（macronutrients）
营养乳剂包含脂肪、蛋白质和碳水化合物。一般地，已知的或者另外适用于口服营养产品的脂肪、蛋白质和碳水化合物的任何来源也适于在本文中应用，条件是这种营养素也与配方中的其它经选择成分相容。
尽管脂肪、蛋白质和碳水化合物的总浓度或量可根据意图使用者的营养需要而变化，但是这种浓度或量最典型地落在下面具体化范围中的一个范围内，包括如本文所述的其它必需的脂肪、蛋白质和/或碳水化合物成分。
碳水化合物浓度最典型地是按重量计营养乳剂的约5%至约40%、包括约7%至约30%、包括约10%至约25%的范围；脂肪浓度最典型地是按重量计营养乳剂的约2%至约30%、包括约3%至约15%、并且也包括约5%至约10%的范围；并且，蛋白质浓度最典型地是按重量计营养乳剂的约0.5%至约30%、包括约1%至约15%、并且还包括约2%至约10%的范围。
本文所述的用于营养乳剂的合适脂肪或其来源的非限制性实例包括：如本文所述的二酰甘油油、如本文所述的卵磷脂、椰子油、分馏椰子油、大豆油、玉米油、橄榄油、红花油、高油酸红花油、MCT油(中链甘油三酯)、葵花油、高油酸葵花油、棕榈油和棕榈仁油、棕榈油精、低芥酸菜子油、船用油（marine oil）、棉籽油及其组合。
用于本文所述营养乳剂的适当碳水化合物或其来源的非限制性实例可包括：麦芽糖糊精、水解或改性的淀粉或玉米淀粉、葡萄糖聚合物、玉米糖浆、固体玉米糖浆、稻衍生的碳水化合物、葡萄糖、果糖、乳糖、高果糖玉米糖浆、蜂蜜、糖醇(例如，麦芽糖醇、赤藓糖醇、山梨糖醇)及其组合。
用于营养乳剂的合适蛋白质或其来源的非限制性实例包括：水解、部分水解或非水解的蛋白质或者蛋白质源，其可衍生于任何已知的或者另外合适的来源，例如奶(如，酪蛋白、乳清)、动物(如，肉、鱼)、谷物(如，稻、玉米)、蔬菜(如，大豆)或其组合。这种蛋白质的非限制性实例包括：奶蛋白质分离物、如本文所述的奶蛋白质浓缩物、酪蛋白蛋白质分离物、乳清蛋白质、酪蛋白酸盐、全牛奶、部分或完全脱脂奶、大豆蛋白质分离物、大豆蛋白质浓缩物等。
任选成分
营养乳剂可进一步包含可改变产品的物理、化学、感觉或加工特性或者在用于目标群体时充当药物或另外的营养成分的其它任选成分。许多这种任选成分是已知的或者另外适用于其它营养产品并且也可用于本文中所述的营养乳剂，条件是这种任选成分对于口服施用是安全和有效的、并且与所选择产品形式中的必需成分及其它成分相容。
这种任选成分的非限制性实例包括：防腐剂、抗氧化剂、乳化剂、缓冲剂、药物活性成分、本文所述的另外的营养素、着色剂、调味剂（flavor）、增稠剂和稳定剂(例如，角叉藻聚糖、微晶纤维素)、固醇、植物固醇、姜黄、润滑剂等。
营养乳剂可进一步包含维生素或者相关的营养素，其非限制性实例包括：维生素A、维生素D、维生素E、维生素K、硫胺素、核黄素、吡哆醇、维生素B12、类胡萝卜素、烟酸、叶酸、泛酸、生物素、维生素C、胆碱、肌醇、盐、及其衍生物及其组合。
营养乳剂可进一步包含矿物质，其非限制性实例包括：钙、磷、镁、铁、锌、锰、铜、钠、钾、钼、铬、硒、氯化物及其组合。
制备方法
营养乳剂可通过用于制备营养乳剂、最典型地是用于制备营养水性乳剂或者基于奶的乳剂的任何常规方法或者另外已知方法制备。
在一种合适的常规制备方法中，制备2种或更多种单独的浆体，其中一种浆体是基本上无脂肪的水性浆体。一种或多种另外的浆体可包含：蛋白质的脂肪/油浆体(例如，蛋白质、脂肪、乳化剂或表面活性剂等)、蛋白质的水浆体(例如，水中的蛋白质)、以及另外的碳水化合物-矿物质浆体。最后，在掺合罐中将多个浆体结合在一起，经历超高温处理，匀浆，注入添加的维生素、矿物质或其它任选成分，并按需要用水稀释。
该制备工艺可进一步包括将所得到的营养乳剂包装于适当的容器中，该容器可以是例如金属、玻璃或塑料的，并且可以是可重新封闭的。该方法也可进一步包括将包装的营养乳剂暴露于高压釜杀菌以制备高压釜杀菌包装的（retort packaged）营养乳剂。高压釜杀菌是制剂领域普通技术人员所熟知的加工步骤，其一般涉及包装液体营养物的高温处理。营养乳剂也可进行无菌包装而不是高压釜杀菌。
营养乳剂的制备工艺不是关键性的，并且在不背离本发明精神和范围的情况下可采用除本文所述方法以外的其它方法来实施。因此，本发明的实施方案在所有方面都被认为是说明性的而不是限制性的，并且所有的变化和等价物也在本发明的描述内。
令人惊讶地，现在已发现本文所公开和描述的成分的某些组合可为高纤维营养乳剂提供出乎意料的益处。这些出乎意料的益处中的一个或多个可以是本文中所述2种或更多种成分的协同组合的结果。与常规营养乳剂相比，本文中所述特定成分的一种或更多种组合可为高纤维乳剂赋予改善的和出乎意料的特性。在一个实施方案中，高纤维乳剂中的成分的组合可提供改善的升糖反应连同较高的卡路里含量。在另一个实施方案中，高纤维乳剂中的成分的组合可提供可以利用更期望的低温加工制备的高度稳定的高纤维乳剂，尽管具有高纤维含量。在又一个实施方案中，高纤维乳剂的成分可提供改善的感觉和改善的胃肠道耐受性，同时提供高纤维、较高卡路里以及改善的钝化升糖反应。
用于本文中所述高纤维乳剂的新成分掺合物可包含以下成分中任意2、3、4、5或更多种的任何组合，所述成分可各自个别地或组合地(甚至协同组合地)促成上述高纤维乳剂的令人惊讶的益处：二酰甘油油、奶蛋白质浓缩物、sucromalt、纤维、低聚果糖、不溶性纤维、姜黄、甘油、吡啶甲酸铬、具有16-24个碳原子的单不饱和脂肪酸类、明串珠菌二糖和果糖。即，这些成分中的任一种可与其它成分中的任一种或更多种组合，并且可为所得到的高纤维乳剂提供令人惊讶的益处。
实施例
以下的实施例说明了营养乳剂的具体实施方案和/或特征。所给出的实施例只是为了说明的目的而不被解释成是限制，因为在不脱离本发明精神和范围的情况下本发明可以有许多变化。
实施例1-4
这些实施例说明了本公开的营养实施方案，其成分列于下表中。除非另外指出，所有成分的量以“kg/1000 kg批产品”列出。配方是贮存稳定的水性乳剂。
配方通过常规方法通过将适当成分组合到单独的碳水化合物-矿物质浆体、单独的蛋白质的水浆体、和单独的蛋白质的油浆体中而制备。对于各个别的浆体，在适合于所选材料的温度和剪切力下将各成分混合在一起，然后在掺合罐中将不同的浆体组合，经超高温处理(UHT)，并且然后在大约3000 psi下匀浆。随后，将维生素、调味剂和其它热敏材料添加到匀浆混合物中。根据需要，将所得到的混合物用水稀释，以获得期望的浓度和密度(约1.0628 g/mL)。然后，对所得到的营养乳剂进行灭菌和高压釜杀菌包装到8 oz（盎司）的塑料瓶中。所选择的瓶具有从较宽的包装主要部分延伸1-5 cm的狭窄颈部。
该示例性组合物在包装时提供期望的特征，包括一种或多种期望的特征，例如物理或化学或乳剂稳定性、期望的感觉、有利的流变性或粘弹特征、以及本文所定义的产品性能。该配方在包装和于20℃下储存高达18个月时是物理上稳定的，并且提供钝化的升糖反应并具有最小的或没有胃肠道不耐受性，特别是在用于糖尿病患者或者这种钝化升糖反应对其将是有益的其他个体时。
成分 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4
水 QS QS QS QS
Fibersol-2TM1 52.6 68.6 137.2 205.7
奶蛋白质浓缩物 38.5 38.5 38.5 38.5
Sucromalt2 36.4 36.4 36.4 36.4
甘油 22.0 22.0 22.0 22.0
EnovaTM油3 18.6 18.6 18.6 18.6
大豆蛋白质浓缩物 18 18 18 18
MALTRIN®M1004 10.6 10.6 10.6 10.6
低芥酸菜子油 7.8 7.8 7.8 7.8
低聚果糖 5.0 6.5 13.0 19.6
植物固醇酯 3.2 3.2 3.2 3.2
高油酸红花油 3.1 3.1 3.1 3.1
磷酸镁 2.4 2.4 2.4 2.4
调味剂 3.3 3.3 3.3 3.3
柠檬酸钾 2.0 2.0 2.0 2.0
柠檬酸钠 2.0 2.0 2.0 2.0
大豆卵磷脂(5%OB)，溶于大豆油 1.6 1.6 1.6 1.6
氯化钾 0.900 0.900 0.900 0.900
磷酸钙 0.670 0.670 0.670 0.670
氯化胆碱 0.6515 0.6515 0.6515 0.6515
氯化钠 0.650 0.650 0.650 0.650
抗坏血酸 0.5841 0.5841 0.5841 0.5841
氯化镁 0.5000 0.5000 0.5000 0.5000
Viscarin SA-3595 0.4500 0.4500 0.4500 0.4500
45%KOH溶液 0.4181 0.4181 0.4181 0.4181
UTM/TM/WSV 0.2717 0.2717 0.2717 0.2717
液体三氯蔗糖(25%) 0.1600 0.1600 0.1600 0.1600
丁磺氨钾 0.0940 0.0940 0.0940 0.0940
姜黄浓缩物 0.0750 0.0750 0.0750 0.0750
维生素DEK预混物 0.0651 0.0651 0.0651 0.0651
Vit. A Palm.(54%油) 0.0091 0.0091 0.0091 0.0091
碘化钾 220 mg 220 mg 220 mg 220 mg
维生素B12 16 mg 16 mg 16 mg 16 mg
(总纤维) 2.3% 3.0% 6.0% 9.0%
1. 可溶性纤维源：37%重量的膳食纤维；ADM Company, Decatur, Illinois USA
2. Sucromalt SM05糖浆，具有37%果糖、13%明串珠菌二糖(干重)；Cargill, Minneapolis, MN, USA
3. 二酰甘油油：Kao Health and Nutrition, Itasca, IL USA
4. 麦芽糖糊精DE 9-12；Grain Processing Corporation, Muscatine Iowa
5. 角叉藻聚糖：FMC Biopolymer, Philadelphia, Pennsylvania, USA。
实施例5-8
这些实施例说明了本公开的营养实施方案，其成分列于下表中。除非另外指明，所有成分量以“kg/1000 kg批产品”列出。该配方是贮存稳定的水性乳剂，其依照实施例1-4中所描述的方法制备和包装。
成分 实施例5 实施例6 实施例7 实施例8
水 QS QS QS QS
Fibersol 2 52.6 52.6 52.6 52.6
奶蛋白质浓缩物 38.5 38.5 38.5 38.5
Sucromalt 36.4 36.4 36.4 36.4
甘油 22.0 22.0 22.0 22.0
EnovaTM油 20.0 25.0 30.0 40.0
大豆蛋白质浓缩物 18 18 18 18
Maltrin M 100 10.6 10.6 10.6 10.6
低芥酸菜子油 7.8 7.8 7.8 7.8
低聚果糖 5.0 5.0 5.0 5.0
植物固醇酯 3.2 3.2 3.2 3.2
高油酸红花油 3.1 3.1 3.1 3.1
磷酸镁 2.4 2.4 2.4 2.4
调味剂 3.3 3.3 3.3 3.3
柠檬酸钾 2.0 2.0 2.0 2.0
柠檬酸钠 2.0 2.0 2.0 2.0
大豆卵磷脂(5%OB)，溶于大豆油 1.6 1.6 1.6 1.6
氯化钾 0.900 0.900 0.900 0.900
磷酸钙 0.670 0.670 0.670 0.670
氯化胆碱 0.6515 0.6515 0.6515 0.6515
氯化钠 0.650 0.650 0.650 0.650
抗坏血酸 0.5841 0.5841 0.5841 0.5841
氯化镁 0.5000 0.5000 0.5000 0.5000
Viscarin SA-359 0.4500 0.4500 0.4500 0.4500
45%KOH溶液 0.4181 0.4181 0.4181 0.4181
UTM/TM/WSV 0.2717 0.2717 0.2717 0.2717
液体三氯蔗糖(25%) 0.1600 0.1600 0.1600 0.1600
丁磺氨钾 0.0940 0.0940 0.0940 0.0940
姜黄浓缩物 0.0750 0.0750 0.0750 0.0750
维生素DEK预混物 0.0651 0.0651 0.0651 0.0651
Vit. A Palm.(54%油) 0.0091 0.0091 0.0091 0.0091
碘化钾 220 mg 220 mg 220 mg 220 mg
维生素B12 16 mg 16 mg 16 mg 16 mg
(总纤维) 2.3% 2.3% 2.3% 2.3%
实施例9-12
这些实施例说明了本公开的营养实施方案，其成分列于下表中。除非另外指明，所有成分量以“kg/1000 kg批产品”列出。该配方是贮存稳定的水性乳剂，其依照实施例1-4中所描述的方法制备和包装。
成分 实施例9 实施例10 实施例11 实施例12
水 QS QS QS QS
Fibersol 2 52.6 52.6 52.6 52.6
奶蛋白质浓缩物 10 30 60 90
Sucromalt 36.4 36.4 36.4 36.4
甘油 22.0 22.0 22.0 22.0
EnovaTM油 18.6 18.6 18.6 18.6
大豆蛋白质浓缩物 18 18 18 18
Maltrin M 100 10.6 10.6 10.6 10.6
低芥酸菜子油 7.8 7.8 7.8 7.8
低聚果糖 5.0 5.0 5.0 5.0
植物固醇酯 3.2 3.2 3.2 3.2
高油酸红花油 3.1 3.1 3.1 3.1
磷酸镁 2.4 2.4 2.4 2.4
调味剂 3.3 3.3 3.3 3.3
柠檬酸钾 2.0 2.0 2.0 2.0
柠檬酸钠 2.0 2.0 2.0 2.0
大豆卵磷脂(5%OB)，溶于大豆油 1.6 1.6 1.6 1.6
氯化钾 0.900 0.900 0.900 0.900
磷酸钙 0.670 0.670 0.670 0.670
氯化胆碱 0.6515 0.6515 0.6515 0.6515
氯化钠 0.650 0.650 0.650 0.650
抗坏血酸 0.5841 0.5841 0.5841 0.5841
氯化镁 0.5000 0.5000 0.5000 0.5000
Viscarin SA-359 0.4500 0.4500 0.4500 0.4500
45%KOH溶液 0.4181 0.4181 0.4181 0.4181
UTM/TM/WSV 0.2717 0.2717 0.2717 0.2717
液体三氯蔗糖(25%) 0.1600 0.1600 0.1600 0.1600
丁磺氨钾 0.0940 0.0940 0.0940 0.0940
姜黄浓缩物 0.0750 0.0750 0.0750 0.0750
维生素DEK预混物 0.0651 0.0651 0.0651 0.0651
Vit. A Palm.(54%油) 0.0091 0.0091 0.0091 0.0091
碘化钾 220 mg 220 mg 220 mg 220 mg
维生素B12 16 mg 16 mg 16 mg 16 mg
(总纤维) 2.3% 2.3 2.3 2.3
实施例13-16
这些实施例说明了本公开的营养实施方案，其成分列于下表中。除非另外指明，所有成分量以“kg/1000 kg批产品”列出。该配方是贮存稳定的水性乳剂，其依照实施例1-4中所描述的方法制备和包装。
成分 实施例13 实施例14 实施例15 实施例16
水 QS QS QS QS
Fibersol 2 52.6 52.6 52.6 52.6
奶蛋白质浓缩物 38.5 38.5 38.5 38.5
Sucromalt 36.4 36.4 36.4 36.4
甘油 25.0 30.0 35.0 40.0
EnovaTM油 18.6 18.6 18.6 18.6
大豆蛋白质浓缩物 18 18 18 18
Maltrin M 100 10.6 10.6 10.6 10.6
低芥酸菜子油 7.8 7.8 7.8 7.8
低聚果糖 5.0 5.0 5.0 5.0
植物固醇酯 3.2 3.2 3.2 3.2
高油酸红花油 3.1 3.1 3.1 3.1
磷酸镁 2.4 2.4 2.4 2.4
调味剂 3.3 3.3 3.3 3.3
柠檬酸钾 2.0 2.0 2.0 2.0
柠檬酸钠 2.0 2.0 2.0 2.0
大豆卵磷脂(5%OB)，溶于大豆油 1.6 1.6 1.6 1.6
氯化钾 0.900 0.900 0.900 0.900
磷酸钙 0.670 0.670 0.670 0.670
氯化胆碱 0.6515 0.6515 0.6515 0.6515
氯化钠 0.650 0.650 0.650 0.650
抗坏血酸 0.5841 0.5841 0.5841 0.5841
氯化镁 0.5000 0.5000 0.5000 0.5000
Viscarin SA-359 0.4500 0.4500 0.4500 0.4500
45%KOH溶液 0.4181 0.4181 0.4181 0.4181
UTM/TM/WSV 0.2717 0.2717 0.2717 0.2717
液体三氯蔗糖(25%) 0.1600 0.1600 0.1600 0.1600
丁磺氨钾 0.0940 0.0940 0.0940 0.0940
姜黄浓缩物 0.0750 0.0750 0.0750 0.0750
维生素DEK预混物 0.0651 0.0651 0.0651
Vit. A Palm.(54%油) 0.0091 0.0091 0.0091 0.0091
碘化钾 220 mg 220 mg 220 mg 220 mg
维生素B12 16 mg 16 mg 16 mg 16 mg
总纤维 2.3% 2.3 2.3 2.3
实施例17-20
这些实施例说明了本公开的营养实施方案，其成分列于下表中。除非另外指明，所有成分量以“kg/1000 kg批产品”列出。该配方是贮存稳定的水性乳剂，其依照实施例1-4中所描述的方法制备和包装。
成分 实施例17 实施例18 实施例19 实施例20
水 QS QS QS QS
Fibersol 2 52.6 52.6 52.6 52.6
奶蛋白质浓缩物 38.5 38.5 38.5 38.5
Sucromalt 30 35 40 50
甘油 22.0 22.0 22.0 22.0
EnovaTM油 18.6 18.6 18.6 18.6
大豆蛋白质浓缩物 18 18 18 18
Maltrin M 100 10.6 10.6 10.6 10.6
低芥酸菜子油 7.8 7.8 7.8 7.8
低聚果糖 5.0 5.0 5.0 5.0
植物固醇酯 3.2 3.2 3.2 3.2
高油酸红花油 3.1 3.1 3.1 3.1
磷酸镁 2.4 2.4 2.4 2.4
调味剂 3.3 3.3 3.3 3.3
柠檬酸钾 2.0 2.0 2.0 2.0
柠檬酸钠 2.0 2.0 2.0 2.0
大豆卵磷脂(5%OB)，溶于大豆油 1.6 1.6 1.6 1.6
氯化钾 0.900 0.900 0.900 0.900
磷酸钙 0.670 0.670 0.670 0.670
氯化胆碱 0.65 5 0.6515 0.6515 0.6515
氯化钠 0.650 0.650 0.650 0.650
抗坏血酸 0.5841 0.5841 0.5841 0.5841
氯化镁 0.5000 0.5000 0.5000 0.5000
Viscarin SA-359 0.4500 0.4500 0.4500 0.4500
45%KOH溶液 0.4181 0.4181 0.4181 0.4181
UTM/TM/WSV 0.2717 0.2717 0.2717 0.2717
液体三氯蔗糖(25%) 0.1600 0.1600 0.1600 0.1600
丁磺氨钾 0.0940 0.0940 0.0940 0.0940
姜黄浓缩物 0.0750 0.0750 0.0750 0.0750
维生素DEK预混物 0.0651 0.0651 0.0651 0.0651
Vit. A Palm.(54%油) 0.0091 0.0091 0.0091 0.0091
碘化钾 220 mg 220 mg 220 mg 220 mg
维生素B12 16 mg 16 mg 16 mg 16 mg
总纤维 2.3% 2.3% 2.3% 2.3%
研究I
在本研究中，对本发明实施方案(A1)相对于单独的对照(A2和A3)评价胰岛素敏感性益处。A1是本发明的平衡营养配方，并且将A1与配方A2(Carb-铬)和A3(carb-蛋白质-铬)比较，A2和A3配方仅包含A1的选择成分并且不包含本发明所需要的必需平衡配方。
在本实施例的准备中，将32只雄性Zuckerfa/fa大鼠(9周、5天龄，在研究开始时体重为0.423 kg)分成与体重相匹配的三组(n=10-11)。使大鼠可随意得到半纯化颗粒化膳食(“研究膳食”)，其旨在模拟低品质标准美国膳食，因为其富含饱和脂肪和高升糖碳水化合物。此外，使大鼠可得到3种液体补充剂A1、A2或A3中的一种。A1是本发明的平衡营养实施方案。A2是包含A1的功能性碳水化合物和吡啶甲酸铬的溶液。A3是包含A1的功能性碳水化合物、铬和蛋白质的溶液。制备A2和A3 溶液，使得大鼠消费A1配方中见到的功能性碳水化合物(Fibersol、Sucromalt和甘油)(2.83千卡/克)和蛋白质(奶蛋白质浓缩物和大豆蛋白质浓缩物)(3.46千卡/克)水平。
在喂食带有补充或未补充的研究膳食0、14和28天后，采集禁食过夜的血样，进行葡萄糖、胰岛素、糖化血红蛋白分析。在给予大鼠研究膳食之前即刻以及28天喂养后，测定胰岛素抵抗。为了测定胰岛素抵抗，向禁食过夜的大鼠注射普通胰岛素(1 U/kg体重；Humulin®，Eli Lilly Company)。在胰岛素注射之前以及注射后30、60、90和120分钟，从尾尖获取血样。试验结束时恢复供给食物。
在28天饲养期间，补充组合物不影响空腹血糖浓度。令人惊讶地，与A1相比，A3和A2增加血浆胰岛素(参见图1；p<0.01，于第14天，A2与A1比较)。与A1相比，A3显著地使胰岛素敏感性变差(参见图2)。从第0日至第28日，与A1的0.2%相比，A2补充增大糖化血红蛋白的升高0.9%(图3)。
基于上述评估，令人惊讶地发现：与完全A1配方的自愿摄取相比，A1配方的假定功能成分(Fibersol、Sucromalt、甘油、吡啶甲酸铬、奶蛋白质浓缩物和大豆蛋白质浓缩物)的自愿摄取使胰岛素敏感性和代谢控制变差。因此，A1配方的有益效果不能由任何个别成分解释，并且必须在于本文公开的完全平衡配方。
研究II
执行研究，其中针对胰岛素敏感性和糖化血红蛋白评估本发明实施方案。
在研究的准备中，将20只雄性Zuckerfa/fa大鼠(9周龄，研究开始时的体重为0.36千克)分入2组，每组10只，与体重相匹配。给大鼠喂食“研究膳食”，即半纯化颗粒化膳食，其旨在模拟低品质标准美国膳食，因为其富含饱和脂肪和高升糖碳水化合物，包含蔗糖和麦芽糖糊精。给大鼠喂食单独的研究膳食(“无补充”)或者用前述配方A1补充的膳食。
在喂食带有补充或无补充的研究膳食0、14和28天后，采集禁食过夜血样，进行葡萄糖、胰岛素、糖化血红蛋白分析。在给大鼠喂食研究膳食之前即刻和喂食14天之后，测定胰岛素抵抗。大鼠禁食过夜16小时并在0时间从尾尖采集空腹血样。然后立即给大鼠注射普通胰岛素(1 U/kg体重；Humulin®，Eli Lilly Company)。于胰岛素注射后30、60、90和120分钟，从尾尖获取血样。试验结束时恢复供给食物。
用A1配方补充不影响血糖浓度。令人惊讶地，A1的自愿消费降低了血浆胰岛素浓度(参见图4)并且改善胰岛素抵抗(参见图5)。在研究期间，糖化血红蛋白浓度增加2.1%(图6)，但是令人惊讶地，自愿消费Viking 2仅4周限制该增加至仅0.6%。不强制这些实验中的大鼠消费Viking 2。仅使它们除富含脂肪和糖的它们的高度可口膳食以外也可得到该配方。令人惊讶地，这些前驱糖尿病大鼠自愿地消费足够的A1配方以改善其胰岛素敏感性，正如由血浆胰岛素浓度和胰岛素抵抗试验所测定的。此外，令人惊讶的是，在这些前驱糖尿病大鼠中，A1配方自愿摄取仅4周可以显著地限制由高脂肪、高蔗糖研究膳食引起的糖化血红蛋白升高。
研究III
执行研究，其中针对饱腹感效果评估本发明实施方案。
在该研究的准备中，将40只雄性Zuckerfa/fa大鼠(9周龄，在研究开始时体重为0.36千克)分为4组，每组10只。各组与体重相匹配。给大鼠喂食两种固体膳食中的一种。第一种是对照食物Harlan 2018(Harlan-Teklad, Madison, WI)，以及第二种是“研究膳食”，其为半纯化颗粒化膳食，旨在模拟低品质标准美国膳食，因为其富含饱和脂肪和高升糖碳水化合物，包含蔗糖和麦芽糖糊精。给大鼠喂食未经补充的固体膳食(单独的对照食物或者研究膳食)、或者对那些相同固体膳食补充前述配方A1(液体)。
提供实验膳食28天。通过在金属丝笼盖顶部上给予大鼠大约50 g食物而喂食固体颗粒化膳食，并且每天称重剩余食物。考虑溢出的情况（spillage）。通过将瓶子附到笼前部而喂食液体膳食(A1配方)。通过给瓶称重来测量消费量。每天将陈旧膳食丢弃并清洗瓶子，并且提供新鲜的液体和固体膳食。对所有大鼠随意喂食固体和液体膳食。
如预期地，与对照食物相比，研究膳食增加了食物摄入和体重(p<0.05，参见图7)。这表明与普通食物膳食相比，高脂肪、高蔗糖研究膳食是优选的，提示大鼠发现研究膳食高度可口。然而，当使其可得到A1配方时，在研究过程中大鼠自愿消费大约1000千卡。令人惊讶地，大鼠选择减少对可口、优选的研究膳食的消费，以抵偿其作为A1配方消费的卡路里(p<0.05；参见图8)。这提示A1配方是令人惊讶地可口并且有饱足感的，导致大鼠减少对优选固体膳食的摄入。

Claims (14)

1.包含脂肪、蛋白质和碳水化合物的水性乳剂，其包含约0.5%至约9.0%重量的奶蛋白质浓缩物、约2.0%至约6.0%重量的甘油、约2.3%至约9.0%重量的总膳食纤维、以及果糖和至少约0.15%重量的明串珠菌二糖，果糖与明串珠菌二糖的重量比是至少2:1，其中所述乳剂在20℃下具有小于约300厘泊的粘度。
2.权利要求1所述的水性乳剂，其中所述乳剂包含约5%至约40%重量的碳水化合物、约2%至约30%重量的脂肪、以及约1%至约15%重量的蛋白质。
3.权利要求2所述的水性乳剂，其中所述乳剂包含按重量计所述乳剂的约2%至约6%的奶蛋白质浓缩物。
4.权利要求2所述的水性乳剂，其中所述乳剂包含按重量计所述乳剂的约2.1%至约4.0%的甘油。
5.权利要求2所述的水性乳剂，其中所述乳剂包含按重量计所述乳剂的约2.5%至约6%的总膳食纤维。
6.权利要求2所述的水性乳剂，其中所述纤维占按重量计所述乳剂中碳水化合物的约12%至约40%。
7.权利要求2所述的水性乳剂，其中所述纤维包含低聚果糖，所述低聚果糖占按重量计所述乳剂中纤维的约5%至约50%。
8.权利要求2所述的水性乳剂，其中所述果糖与明串珠菌二糖的重量比是2:1至约8:1的范围。
9.权利要求2所述的水性乳剂，其中所述乳剂包含约0.15%至约1.0%重量的明串珠菌二糖。
10.权利要求2所述的水性乳剂，其中所述乳剂包含小于约2.1%重量的糖。
11.权利要求10所述的水性乳剂，其中所述乳剂具有至少约5:1的总碳水化合物与糖的重量比。
12.权利要求10所述的水性乳剂，其中所述乳剂具有大于约1:1的总膳食纤维与糖的重量比。
13.权利要求10所述的水性乳剂，其中所述乳剂以至少约0.0060:1的总人造甜味剂与糖的重量比进一步包含至少一种人造甜味剂。
14.权利要求2所述的水性乳剂，其中所述组合物在20℃下具有约10 厘泊至约160 厘泊的粘度。
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