CN103281907A - 改良的营养片剂 - Google Patents
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Abstract
为改善包含蛋白质、脂肪和碳水化合物的营养片剂的溶解性和溶解速度，在所述营养片剂中包括了膳食纤维。
Description
技术领域
本发明属于用于溶解后饮用的固体形式的营养物的领域。
背景技术
固体形式尤其是片剂形式的营养物具有易于被消费者使用的优势。例如，在制备婴儿乳配方物时用匙舀取粉剂是困难的，可能导致配量错误和/或粉剂洒出。因此，需要不是即用喂养形式的营养配方物的片剂。因为片剂也是方便产品，所述片剂应该便于使用。这意味着所述片剂应该足够坚固以在盒或包装物中运输并被消费者操作，而同时所述片剂应溶解足够快，即与相应的粉剂配方物相当。当用营养组合物制备片剂时，问题是达到片剂的硬度和脆碎度与片剂的溶解性之间的平衡。
在本领域中，总的来说对于片剂，溶解速率已经通过使用可帮助迅速溶解片剂的泡腾系统例如碳酸氢盐而解决。但是，这种系统不能用于食物组合物，因为这会导致许多实用问题，例如泡沫形成，盐含量增加等。其他方式使用了特定的粉剂特征例如疏松密度，和特定的游离脂肪含量以及压缩条件。弊端是用于制造片剂的加工可能性显著受限，可能导致成本价增加。
EP1048216公开了片剂，包括基于婴儿配方物的片剂。
EP1769682公开了有特定孔隙度和游离脂肪含量的片剂，其中所述片剂含有乳蛋白质。
US3,241,975公开了由乳制品制备的片剂。
因此，本发明人尝试找到制备营养片剂的替代方案。
发明内容
本领域中已知，制造包含营养组合物——所述营养组合物包含乳蛋白质和脂肪——的片剂是困难的。本发明人在制造片剂形式的压缩婴儿配方物和医食物时遇到的问题是，所述片剂需要迅速并完全溶解，但另一方面所述片剂应足够硬，具有高的断裂强度，以承受在包装或包装物中的正常操作而不分离或断裂。因此，当制备具有营养组合物——尤其是包含蛋白质、脂肪和碳水化合物作为主要成分——的片剂时，问题是找到片剂强度和片剂溶解性之间的平衡。
惊奇地，发明人发现，膳食纤维可被用作营养上可接受的成分以改善包含蛋白质、脂肪和碳水化合物的营养片剂的溶解性和溶解速度。因此，当膳食纤维被用于制备片剂形式的营养组合物时，所述片剂的溶解性被改善，同时具有足够的硬度。
具体实施方式
因此，本发明涉及一种包含脂肪、蛋白质和碳水化合物的组合物，其中所述碳水化合物包含膳食纤维，并且其中所述组合物被压缩为片剂形式，所述片剂当在以2mm/s的恒定测试速度在所述片剂上水平地施加力的硬度试验器中测试时硬度为15N-250N。在下文中，这也被称为片剂形式的（本发明的）组合物。
在代表性的实施例1中可以看出，与完全相同的不含膳食纤维的配方物相比，用膳食纤维制备的配方物具有改善的溶解性。
同时，其他的实施例还显示，膳食纤维改善了压缩粉剂的溶解性。
在一个优选实施方案中，本发明片剂形式的组合物包含蛋白质、脂肪和碳水化合物，其中以所述组合物的总重量计，所述碳水化合物包含至少1重量%（wt%）的膳食纤维。优选地，所述片剂形式的组合物包含占所述总组合物1-15wt%的膳食纤维。
如上所述，尤其对于婴儿配方物来说，父母惯于溶解粉剂产品来制备瓶装配方物，溶解时间非常重要，优选在与所述粉剂产品相似的范围内。优选地，所述溶解时间在开始摇动后不多于60秒。因此，本发明尤其优选用于营养配方物，尤其是制备片剂形式的婴儿配方物或片剂形式的医用食物。在一个实施方案中，本发明的片剂形式的组合物为婴儿配方物。在一个实施方案中，本发明的片剂形式的组合物为医用食物。
本发明还涉及片剂形式的本发明的组合物用于0-36个月婴儿生长的膳食管理的用途。这还可表述为一种用于0-36个月婴儿生长的膳食管理的方法，包括给予片剂形式的本发明的组合物。这还可表述为用于0-36个月婴儿生长的膳食管理的片剂形式的本发明的组合物。本发明还可表述为包含脂肪、蛋白质和碳水化合物的组合物用于制备片剂形式的营养组合物的用途，其中所述碳水化合物包含膳食纤维，所述片剂在以2mm/s的恒定测试速度在所述片剂上水平地施加力的硬度试验器中测试时硬度为15N-250N。
本发明还涉及膳食纤维用于改善包含脂肪、蛋白质和碳水化合物的压缩粉剂的溶解时间的用途，其中所述碳水化合物包含所述总组合物1-15wt%的膳食纤维。
硬度或断裂强度
用于测试片剂硬度的标准方法是压缩。将片剂置于压碎所述片剂的两钳口（jaws）之间。测量施加到所述片剂的力并在所述片剂断裂时检测该力。优选地，使用Schleuniger硬度试验器，本发明的片剂具有15N-250N的硬度。将所述片剂水平地置于Schleuniger硬度试验器的支架上，以2mm/s的恒定测试速度在所述片剂上水平地施加力。在优选实施方案中，所述片剂包含至少1wt%的膳食纤维并具有20N-250N的硬度范围。因为使用膳食纤维缩短了溶解时间，所以可以制造更硬的片剂。更硬的片剂是优选的，因为它们在片剂运输和操作过程中更稳定。因此，在以2mm/s的恒定测试速度在所述片剂上水平地施加力的硬度试验器中测试，更优选的片剂硬度为25N-250N，甚至更优选为30N-250N的范围。
制备片剂的方法本身是已知的。本发明的片剂形式的组合物优选通过压缩粉剂来制备。考虑与压缩度有关的所需片剂强度，通过压缩粉剂来制备片剂是本领域技术人员的常规实践。
膳食纤维
根据本发明，并非所有糖都能够改善所述压缩营养粉剂的溶解性。从实施例1可以看出，其中将含有GOS和lcFOS的婴儿乳配方物与包含乳糖的完全相同的产品相比较。从该实验可以看出，膳食纤维GOS和lcFOS可以改善所述片剂的溶解时间。优选地，本发明组合物包含至少一种选自以下的膳食纤维：半乳寡糖、反式半乳寡糖、果聚糖、果寡糖、长链果寡糖（lcFOS，例如菊粉）、短链果寡糖（scFOS）、木寡糖、帕拉金寡糖、大豆寡糖、果胶、果胶酸盐、藻酸盐、sialoglycan、岩藻聚糖、岩藻寡糖（fucooligosaccharides）和/或膳食纤维的降解产物。更优选地，本发明组合物包含半乳寡糖和果聚糖的混合物。
蛋白质
片剂形式的本发明的组合物包含蛋白质。任何蛋白质均可用于本发明的片剂形式的组合物。植物蛋白质、动物蛋白质或其混合物是等效的。但是，优选的蛋白质是乳清蛋白，以蛋白质总重量计，乳清蛋白的量为至少20wt%，更优选50wt%，甚至更优选至少55重量%（wt%），以蛋白质总重量计，甚至更优选55-75wt%。蛋白质包括所有氮源，例如游离氨基酸、水解产物和完整蛋白质。
在本发明的优选实施方案中，片剂形式的本发明的组合物包含相对高含量的蛋白质，优选以所述片剂形式的组合物的总热量计至少8%，更优选以总热量计8-70%来自蛋白质。在最优选的实施方案中，所述蛋白质为快速吸收蛋白质例如牛乳清蛋白或蛋白水解产物。片剂形式的本发明的组合物优选包含7-25wt.%，更优选8-10wt.%的蛋白质。
营养组合物
片剂形式的婴儿配方物
本发明的术语婴儿配方物意指包括，为年龄小于36个月的人受试者，更优选人婴儿，提供完全每日营养需求的成长乳和追赶配方物。
片剂形式的本发明的组合物是营养组合物并优选包含消化性碳水化合物。优选的消化性碳水化合物为乳糖、葡萄糖、蔗糖、果糖、半乳糖、麦芽糖、淀粉和麦芽糖糊精。乳糖是存在于人乳中的主要消化性碳水化合物。片剂形式的本发明的组合物优选包含乳糖。片剂形式的本发明的组合物优选包含30-70wt.%，更优选40-65wt.%的消化性碳水化合物。片剂形式的本发明的营养组合物优选包含消化性碳水化合物，其中至少35wt.%，更优选至少50wt.%，更优选至少70wt.%的消化性碳水化合物为乳糖。片剂形式的本发明的组合物优选包含至少30wt.%，优选至少40wt.%，的乳糖。以总热量计，所述组合物优选包含30-60%，更优选40-60%，的源自消化性碳水化合物的热量。
片剂形式的本发明的组合物包含脂肪。优选地，片剂形式的本发明的组合物的脂肪提供35-60%的所述组合物总热量，优选地，所述脂肪提供40-50%的所述组合物总热量。片剂形式的本发明的组合物优选包含10-40wt.%，优选12.5-30wt.%的脂肪，更优选15-25wt.%或更优选19-25wt.%的脂肪。
优选地，所述脂肪包含必需脂肪酸α-亚麻酸（ALA）、亚油酸（LA）和/或长链多不饱和脂肪酸（LC-PUFA）。可作为游离脂肪酸、以甘油三酯形式、以甘油二酯形式、以甘油一酯形式、以磷脂形式或作为上述一种或多种的混合物来提供LC-PUFA、LA和/或ALA。优选地，片剂形式的本发明的组合物包含至少一种、优选至少两种选自菜籽油（例如油菜子油、低芥酸菜籽油和芥花籽油）、高油酸葵花油、高油酸红花油、橄榄油、海产油（marine oil）、微生物油、椰子油、棕榈仁油和乳脂的脂质源。
片剂形式的本发明的组合物优选包含上文所述范围的脂肪、蛋白质和消化性碳水化合物。片剂形式的本发明的组合物优选包含其他级分，例如维生素、矿物质、微量元素和其他微量营养素，以使其成为完全营养组合物。优选地，所述片剂形式的组合物选自婴儿配方物、追赶配方物、幼儿乳品或配方物以及成长乳，更优选选自婴儿配方物和追赶配方物。根据国际指示，婴儿配方物和追赶配方物包含维生素、矿物质、微量元素和其他微量营养素。
优选地，所述脂肪提供35-60%的总热量，所述蛋白质提供5-15%的总热量，所述消化性碳水化合物提供30-60%的所述片剂形式的组合物总热量。优选地，片剂形式的本发明的组合物包含提供40-50%的所述组合物总热量的脂质、提供6-12%的所述组合物总热量的蛋白质以及提供40-60%的所述组合物总热量的消化性碳水化合物。所述总热量的量由源自蛋白质、脂质和消化性碳水化合物的热量的总和确定。
优选地，以所述组合物总重量计，本发明的片剂形式的组合物包含7-25wt%的蛋白质，30-70wt%的碳水化合物和10-30wt%的脂肪。优选地，以所述组合物总重量计，本发明的片剂形式的组合物包含8-10wt%的蛋白质，55-65wt%的碳水化合物和15-25wt%的脂肪。
片剂形式的医用食物
另一个优选实施方案是片剂形式的医用食物。医食物可以是包含脂肪、碳水化合物、蛋白质和维生素以及矿物质的完全营养产品。包含较低或不平衡量的成分的食物补充物也是本发明的一部分。
与医用食物相关的具体问题是它们含有相对大量的不饱和脂肪酸。由于所述组合物中存在氧和/或灭菌所述组合物需要高温，已知这些脂肪酸会氧化。氧化通常是食品工业中在很大程度上决定产品储存期的问题。多不饱和脂肪酸的氧化还会降低所述脂肪酸的营养价值。已知脂肪酸的氧化会产生自由基，自由基被认为在癌症和其他退行性疾病的发生中起作用。本发明人发现，当营养产品包含脂肪时，其中所述脂肪包含至少部分多不饱和脂肪酸例如亚油酸、EPA、DHA或AA，当所述组合物为片剂形式时，这些脂肪酸的氧化被大大阻止。因此，本发明的优选的片剂形式的组合物包含多不饱和脂肪酸（PUFA）。优选地，所述片剂形式的组合物包含至少1wt.%的多不饱和脂肪酸。特别地，EPA和DHA对氧化非常敏感。因此，在本发明的优选的实施方案中，以所述组合物总重量计，所述片剂形式的组合物包含至少0.1wt%的EPA、DHA或其混合物，甚至更优选以所述组合物总重量计0.1-5wt%。
已经发现，当至少1wt%的脂肪酸作为EPA、DHA或其混合物存在时，PUFA的氧化尤其会成为口味问题。EPA或DHA的商业制剂经常通过加入维生素E来避免被氧化。当以所述组合物的总干重计，所述组合物含有多于约1wt%的EPA或DHA时，含有EPA或DHA的营养产品的鱼腥后味尤其不好。因此，在本发明优选实施方案中，所述片剂形式的组合物包含蛋白质、脂肪和碳水化合物，其中以所述组合物总重量计，所述脂肪包含至少1wt%，以所述组合物的总重量计，更优选至少1.2wt%，甚至更优选至少1.5wt%并且优选不多于5wt%的EPA、DHA或其混合物。当例如通过本领域已知的薄膜包衣技术将所述片剂包覆时，从空气中渗入的氧气很可能会进一步减少，使得所述不饱和脂肪酸的氧化甚至更少。因此，在优选实施方案中，本发明的片剂形式的组合物以包衣形式提供。适合用于营养片剂的包衣是本领域技术人员已知的。
实施例
实施例1
在该实施例中，在具体的溶解时间下测量了本发明的片剂形式的组合物（活性物）对比对照的复原（reconstitution）。所述活性物为包含7.9wt.%膳食纤维的婴儿乳配方物，所述膳食纤维为包含半乳寡糖和长链果寡糖（GOS/lcFOS）的混合物，所述对照为其中不含GOS/lcFOS的相同配方物。
片剂按如下制备。将模具置于称重工具上并置于分析天平上，将预先确定量的粉剂（活性物为5.0g，对照为4.6g）称重加入所述模具。当加入足够粉剂时，将所述模具的盖子置于模具上部。将所述模具上下翻转，在穿孔器（puncher）上施加一些压力直到感觉到所述粉剂的阻力。将所述模具置于手动压片机中。对扭力扳手（torch wrench）设定以牛顿米（Nm）表示的正确施加能量的量，并置于手动压片机的顶部。在该实施例中，所施加的能量为12牛顿米。在扭力扳手的帮助下，将穿孔器降低，直到施加预先确定的量的能量的力矩。向相反方向转动压片机的螺钉，使得可以移动所述模具。将所述模具上下翻转并除去盖子。通过推动所述模具内部的活塞，释放所述片剂。
使用如下方法以确定所述复原：
·将90ml40℃的水装入240ml的瓶中
·将3个片剂置于所述瓶中并封闭瓶
·将所述瓶置于瓶摇床中并摇动指定的时间（10-60秒）
·将所述瓶的内容物筛过目径为600μm的筛子
·收集所述乳品用于进一步分析
·将所述瓶用180ml40℃的水冲洗2次并倾倒通过所述筛子，丢弃通过所述筛子的流体
·对每个筛子拍照
以40℃的水和10-60秒的不同摇动时间测试每个样品。用所收集（第一次）的乳品确定干物质含量。
干物质：
借助“Monjonier”方法分析所述干物质含量。用如下公式计算复原程度：
复原（%）=（筛过的乳的干物质含量%/完全分散样品的干物质含量%）*100。
图1示出了片剂中膳食纤维对复原的影响。
从结果中可以清楚地看出，使用Schleuniger硬度试验器并以2mm/s的恒定测试速度在所述片剂上水平地施加力测量时具有15N-30N硬度并含有所述膳食纤维比不含膳食纤维的组合物具有更短的溶解时间和更好的复原。95%复原被认为是充分溶解的。
实施例2.含膳食纤维和不含膳食纤维的医用食物粉剂的复原比较
如实施例1所述制备的片剂，其中所述食物为医用食物。除所述纤维外，所有成分保持不变。所述片剂硬度为16N。该组合物中的纤维包含大豆多糖、抗性淀粉、菊粉、阿拉伯胶纤维素和果寡糖。从结果可以看出，20秒时的复原在含纤维产品中大大高于对照产品。同样，在60秒时，有相关的差异，活性物的复原为98%，对照产品的复原为91%。
实施例3.含有以及不含半乳寡糖和菊粉的婴儿乳配方物的复原比较。
如实施例1所述制备片剂。所述片剂硬度为15-16N。在该实例中，当在含有以及不含GOS/菊粉的婴儿配方物中比较时，测量到了特别强烈的对溶解的影响。同样，在60秒时，活性物的溶解为97%，而对照仅为82%。
Claims (10)
1.一种包含脂肪、蛋白质和碳水化合物的片剂形式的组合物，其中所述碳水化合物包含所述总组合物1-15wt%的膳食纤维，所述片剂当在以2mm/s的恒定测试速度在所述片剂上水平地施加力的硬度试验器中测试时硬度为15N-250N。
2.权利要求1的组合物，其在40摄氏度下在少于35秒内溶解95%。
3.前述权利要求任一项的组合物，以所述组合物总重量计，其包含7-25wt%的蛋白质、30-70wt%的碳水化合物和10-30wt%的脂肪。
4.前述权利要求的组合物，以所述组合物总重量计，其包含8-10wt%的蛋白质、55-65wt%的碳水化合物和15-25wt%的脂肪。
5.前述权利要求任一项的组合物，其中所述脂肪包含多不饱和脂肪酸。
6.前述权利要求任一项的组合物，其中以所述组合物总重量计，所述脂肪包含至少1wt%的多不饱和脂肪酸。
7.前述权利要求任一项的组合物，其中以所述组合物总重量计，所述脂肪包含至少0.1wt%的EPA、DHA或其混合物。
8.前述权利要求任一项的组合物，其中以所述组合物总重量计，所述脂肪包含1-5wt%的EPA、DHA或其混合物。
9.前述权利要求任一项的组合物用于0-36个月婴儿生长的膳食管理的用途。
10.膳食纤维用于改善包含脂肪、蛋白质和碳水化合物的压缩粉剂的溶解时间的用途，其中所述碳水化合物包含所述总组合物1-15wt%的膳食纤维。
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