CN117915776A - 使用外源性矿物质与液体形式的乳酪蛋白的原位络合的组合物和方法 - Google Patents
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Classifications
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Abstract
本发明涉及将外源性矿物质与液体形式的乳酪蛋白原位络合而以提高的外源性矿物质生物利用度强化乳制品的方法。该方法包括将外源性磷和该外源性矿物质添加到含有该乳酪蛋白的至少一种材料,诸如含有该乳酪蛋白的哺乳动物乳中,以形成含有可溶性络合物的组合物。在该将该外源性磷和该外源性矿物质添加到该至少一种材料中以形成含有该可溶性络合物的该组合物期间存在至少一种附加成分。该可溶性络合物含有(i)该外源性矿物质的至少一部分,(ii)该乳酪蛋白的至少一部分,和(iii)该外源性磷的至少一部分;并且该可溶性络合物具有胶束结构。
Description
背景技术
必需金属(在营养科学中也称为“矿物质”)铁、锌、铜、锰、镁、硒、铬是许多身体功能所需要的,并且身体需要足够的量以满足其需求以便维持最佳健康。根据该产品的来源(即,来自谷物产品的镁、来自红色动物肌肉组织的铁和锌等)和生产位置(即,高或低硒土壤),这些矿物质在不同食物中以不同水平存在。经济的、宗教的和伦理的限制或简单的个人食物偏好可能导致某些人群或个体食用不提供足够水平的某些必需矿物质以达到最佳健康的饮食。
强化技术提供了将必需矿物质添加到通常不是重要矿物质来源的产品中的机会。这意味着更广泛范围的食物产品可以有助于矿物质的总膳食摄入,并且因此为消费者提供实现最佳健康所需的摄入的替代手段。然而,向食物中添加矿物质可能在技术上具有挑战性,尤其是倾向于容易与其他食物组分(诸如铁)相互作用的矿物质。这种挑战在液体食物形式中特别困难,其中涉及加工步骤,诸如加热。目前,用生理学相关水平的生物可利用铁强化食物或饮料而不产生不期望的味道(金属)和外观(在加工或储存期间可能发生的颜色变化)是一个重大挑战。
饮食中铁的天然形式是血红素和非血红素。血红素铁是血红蛋白的成分,血红蛋白是负责携带大多数动物血液中的氧的分子。由于这个原因,它仅仅是动物来源的,并且在肉类(诸如牛肉、羊肉和猪肉)中以显著水平被发现。由于其在十二指肠和空肠的碱性条件下的溶解性(West和Oates,2008),其是高度生物可利用的,这使得其易于被身体吸收。然而,尽管其生物利用度高,但其动物来源对素食和素食群体存在困难。
非血红素铁以亚铁或三价铁形式天然存在于植物来源中,并且由于在肠pH下的低溶解度而具有较低的生物利用度。亚铁形式的铁在氧的存在下可容易地氧化成其三价铁状态,如在加工条件下通常遇到的。铁的三价铁盐在pH>3时沉淀为氢氧化铁,使得它们不能在十二指肠中吸收(Conrad和Umbreit,2002)。
液体和半固体食物(特别是乳及乳制品)的铁强化的普遍困境一直是产品稳定性问题。传统的强化剂(如硫酸亚铁或元素铁)由于缺乏物理-化学相容性而不适用于一系列食物产品的大量铁强化。涉及铁强化的营养计划(其针对幼童和妇女)已经尝试强化乳及乳制品,这是由于它们的高营养价值。
然而,可溶性(生物可利用的)铁源与液体乳中的成分(乳中的酪蛋白、脂肪和钙)的反应性在过去已经显示出降低了铁在体外和体内的生物可利用度(Edmondson,1971)。铁源的反应性也可转化为不可口的产品,这是另一个缺点。这个原因是使用乳作为铁强化的媒介物的主要障碍。
通常的共识是,在十二指肠pH(即pH 6.6-6.9的硫酸亚铁)下溶解度增加但同时与产品基质强烈相互作用的铁成分具有更高的生物利用度。溶解性差的化合物(如焦磷酸铁)已被用于强化干燥乳及乳制品,因为它们不干扰产品基质。然而,其报道的生物利用度是高度可变的,并且总体上显著低于硫酸亚铁(Hurrell,2002)。
螯合形式的铁已经成为一种方便的选择,因为它们在生理pH下是可溶的,因此可被体内吸收。由于铁与配体结合,其与食物基质中存在的其他化合物的相互作用大大减少。然而,尽管从功能和生物利用度的角度来看,螯合物(诸如铁依地酸钠和双甘氨酸亚铁)是有益的,但由于它们在高温下的反应性(特别是在多酚的存在下)以及原材料的高成本,目前还没有被用作质量强化剂。
发明内容
本公开提供了将外源性矿物质与液体形式的乳酪蛋白原位络合而以提高的外源性矿物质生物利用度强化乳制品的方法。
该方法包括:将外源性磷和外源性矿物质添加到至少一种材料中以形成包含可溶性络合物的组合物,该至少一种材料选自:(i)包含乳酪蛋白的乳,其中乳酪蛋白处于来自哺乳动物的胶束结构中,(ii)包含乳酪蛋白的乳衍生物,其中乳酪蛋白处于来自哺乳动物的胶束结构中,(iii)包含乳酪蛋白的酪蛋白分离物,和(iv)包含乳酪蛋白的酪蛋白浓缩物。在将外源性磷和外源性矿物质添加到至少一种材料中以形成包含可溶性络合物的组合物期间存在至少一种附加成分。该可溶性络合物包含(i)外源性矿物质的至少一部分,(ii)乳酪蛋白的至少一部分,和(iii)外源性磷的至少一部分;并且该可溶性络合物具有胶束结构。
在pH 6.5-7.3和5℃至70℃,优选5℃至25℃,更优选8℃至25℃,甚至更优选8℃至15℃的温度下将外源性磷和外源性矿物质优选地添加到含酪蛋白的组合物中。
该至少一种附加成分优选包含脂质、维生素或矿物质中的至少一种,更优选维生素C、维生素D、维生素A、维生素E、钙、锌或镁中的至少一种。
该方法优选地不包括在将外源性磷和外源性矿物质添加到至少一种材料中之后长时间搅拌组合物,或该方法包括搅拌组合物少于三十分钟,诸如少于二十五分钟、少于二十分钟、少于十五分钟、少于十分钟或少于五分钟。在一个实施方案中,搅拌可以是温和混合。
该方法优选地不包括在将外源性磷和外源性矿物质添加到至少一种材料中之后的澄清步骤,并且更优选该方法不包括任何澄清步骤。
本公开还提供通过这些方法制备的组合物。这种组合物的非限制性示例包含钙、矿物质和蛋白质,该蛋白质包含乳清和酪蛋白,该组合物包含可溶性络合物,该络合物包含(i)酪蛋白的至少一部分,(ii)矿物质的至少一部分和(iii)磷,其中该组合物具有小于45∶1、优选介于40∶1与10∶1之间、最优选介于35∶1与20∶1之间的蛋白质与钙的重量比。
由本公开提供的一个或多个实施方案的优点是在没有加热-冷却-加热循环的情况下进行矿物质-蛋白质络合。
此外,由本公开提供的一个或多个实施方案的优点是使用乳作为起始材料,其由此建立期望的pH而不需要pH调节剂或缓冲剂。
此外,由本公开提供的一个或多个实施方案的优点是使用较少的加工步骤实现矿物质-蛋白质络合。
更进一步,由本公开提供的一个或多个实施方案的优点是在矿物质-蛋白质络合期间包括最终产品的其他成分,诸如维生素和附加矿物质,使得在络合之后不需要将其他成分添加到络合物中。
此外,由本公开提供的一个或多个实施方案的优点是矿物质强化而不改变产品的感官属性。
由本公开提供的一个或多个实施方案的另一个优点是增加的矿物质生物利用度。
此外,由本公开提供的一个或多个实施方案的优点是在比已知方法更高的温度下形成矿物质-蛋白质络合物,从而实现能量和时间节省(例如,加热后更少的冷却)。
此外,由本公开提供的一个或多个实施方案的优点是使用稀释系统来实现矿物质-蛋白质络合并由此最小化或避免特定设备。
另外的特征和优点在本文中有所描述,并且将从以下附图和具体实施方式中显而易见。
附图说明
图1是根据本公开提供的一个实施方案,外源性矿物质与液体形式的乳酪蛋白原位络合而以提高的外源性矿物质生物利用度强化乳制品的示例性方法的流程图。
图2是显示在经验证的CaCo2细胞模型中体外铁生物可接近性的图。
图3和图4是显示本文所公开的实施例4的照片的图。
图5A和图5B是显示通过尺寸排阻色谱法分析本文公开的实施例4的渗透物的图。
图6是通过具有UV检测的尺寸排阻色谱法(SEC)得到的可溶性络合物的色谱曲线
图7是显示可溶性络合物样品1的输入样品的图,指示铁结合在3组分可溶性络合物中(在蛋白质聚集物、蛋白质和肽级分中)
图8是显示可溶性络合物样品2的输入样品的图,指示铁结合在3组分可溶性络合物中(在蛋白质聚集物、蛋白质和肽级分中)。
图9是显示可溶性络合物样品1的流通(F/T)样品的图,指示铁结合在3组分可溶性络合物中(仅在肽级分中)。
图10是显示可溶性络合物样品2的流通(F/T)样品的图,指示铁结合在3组分可溶性络合物中(仅在肽级分中)。
图11是显示在增加的铁浓度下可溶性络合物的稳定颜色的图。
图12是显示与乳品标准物(含硫酸亚铁的全脂乳粉末)和乳品参照物(含焦磷酸铁的全脂乳粉末)相比具有相似或更好的铁生物可接近性的含可溶性络合物的乳制品的图表。
图13是显示与杂合标准物(含有硫酸亚铁的杂合粉末)和杂合参照物(含有焦磷酸铁的杂合粉末)相比,含有可溶性络合物的杂合粉末(含有全脂乳粉末、大豆粉、大豆卵磷脂)具有相似或更好的铁生物利用度的图表。
图14是显示与标准可可乳饮料(含有硫酸亚铁)相比,具有可溶性络合物的可可乳饮料具有类似或更好的铁生物利用度的图表。
具体实施方式
定义
下文提供了一些定义。然而,定义可位于下文的“实施方案”部分,并且以上标题“定义”并不表示“实施方案”部分中的此类公开不是定义。
如在本公开和所附权利要求中所用,单数形式“一个”、“一种”和“所述(该)”包括复数指代物,除非上下文另外明确规定。因此,例如,提及“一种矿物质”或“该矿物质”涵盖具有单一矿物质的实施方案和具有两种或更多种矿物质的实施方案。
词语“包括/包含”都将被解释为包含性的而非排他性的。同样地,术语“包括/包含”和“或”都应当视为包含性的,除非上下文明确禁止这一解释。然而,本文所公开的组合物可不含本文未具体公开的任何要素。因此,使用术语“包括/包含”的实施方案的公开内容包括“基本上由所指明的组分组成”的实施方案和“由所指明的组分组成”的实施方案的公开内容。
在“X或Y中的至少一个”和“X和/或Y”的相应上下文中使用的术语“......中的至少一个”和“和/或”应被解释为“X”或“Y”或“X和Y”。例如,“维生素或矿物质中的至少一种”和“维生素和/或矿物质”应被解释为“维生素,没有矿物质”或“矿物质,没有维生素”或“维生素和矿物质两者”。
在本文中使用的情况下,术语“示例”和“诸如”(尤其后跟术语的列表时)仅为示例性和例示性,而不应被视为排他性的或全面的。如本文所用,一种病症与另一种病症“相关联”或“有联系”是指病症同时发生,优选意指病症由相同的潜在病症引起,并且最优选意指所鉴定的病症之一由另一个所鉴定的病症引起。
“受试者”或“个体”是哺乳动物,优选人。
本文中表示的所有百分数均以占组合物的总重量的重量计,除非另有表示。如本文所用,“约”或“大约”是指某一数值范围内的数字,例如该所提及数字的-10%至+10%的范围,优选在该所提及数字的-5%至+5%的范围内,更优选在该所提及数字的-1%至+1%的范围内,最优选在该所提及数字的-0.1%至+0.1%的范围内。
实施方案
图1总体上示出将外源性矿物质与液体形式的乳酪蛋白原位络合而以提高的外源性矿物质生物利用度强化乳制品的方法100的非限制性实施方案。乳制品优选被配制用于口服施用给个体,例如作为饮料。在一些实施方案中,方法100可省略图中所示的一个或多个步骤和/或可包括除图中所示的那些步骤之外的一个或多个附加步骤;并且本文公开的方法不限于图中所示的具体实施方案。
在步骤102中,包含乳酪蛋白的至少一种材料可以进行水合和溶解,例如在高于室温的加热温度下,诸如95℃。包含乳酪蛋白的至少一种材料可以是液体或粉末形式的哺乳动物乳,其没有经历钙去除并且不经历钙去除。
优选地,该至少一种材料不包括任何酪蛋白酸盐。在一些实施方案中,包含乳酪蛋白的至少一种材料选自:(i)包含乳酪蛋白的乳,其中乳酪蛋白处于来自哺乳动物的胶束结构中,(ii)包含乳酪蛋白的乳衍生物,其中乳酪蛋白处于来自哺乳动物的胶束结构中,(iii)包含乳酪蛋白的酪蛋白分离物,和(iv)包含乳酪蛋白的酪蛋白浓缩物。优选地,该至少一种材料选自:全脂乳、脱脂乳、低乳糖乳、超滤渗余物、浓缩乳及其混合物。
在一些实施方案中,该至少一种材料是包含乳酪蛋白的乳;该乳包含蛋白质和钙;该蛋白质包含乳清和乳酪蛋白;并且该乳具有小于45∶1、优选介于40∶1与10∶1之间、更优选介于35∶1与25∶1之间、最优选30∶1的蛋白质与钙的重量比。
在步骤104中,可以对通过步骤102获得的组合物进行高剪切混合和均化。在一些实施方案中,在其高剪切混合和均化之前和/或期间,将脂肪或油中的至少一种添加到通过步骤102获得的组合物中。
在步骤106中,通过步骤104获得的组合物可以在经受高剪切混合和均化之后冷却至较低温度,例如冷却至5℃至25℃,优选8℃至25℃,更优选8℃至15℃的温度。
在步骤108中,可以对通过步骤106获得的组合物进行高剪切混合。在优选的实施方案中,在其高剪切混合之前和/或期间,将至少一种附加成分添加到通过步骤106获得的组合物中,例如脂质、维生素或非铁矿物质中的至少一种,优选维生素C、维生素D、维生素A、维生素E、钙、锌或镁中的至少一种。
在步骤110中,例如在pH 6.5-7.3和在5℃至70℃,优选5℃至25℃,更优选8℃至25℃,甚至更优选8℃至15℃的温度下,将外源性磷和外源性矿物质添加至通过步骤108获得的组合物中以形成络合组合物。
术语“外源性”是指磷和矿物质是外部添加的,而不是由包含乳酪蛋白的材料内源提供的。
在一些实施方案中,外源性矿物质是铁,其优选地作为可溶性三价铁(诸如氯化铁和/或硫酸铁)添加。在一些实施方案中,外源性磷作为无机磷酸盐添加。优选地,外源性磷的至少一部分是磷酸氢二钾。至少一种附加成分(例如,脂质、维生素和/或非铁矿物质,诸如维生素C、维生素D、维生素A、维生素E、钙、锌和/或镁)可以在添加外源性磷和外源性矿物质期间或之后添加。
在一些实施方案中,矿物质包含铁,优选三价铁盐,并且优选浓度为0.005重量%至1重量%的络合组合物;优选磷与铁的重量比介于1∶1与50∶1之间,更优选介于1∶1与20∶1之间。
优选地,络合组合物不包含任何酪蛋白酸盐。优选地,该方法不包括将pH调节剂添加到至少一种材料中,和/或络合组合物不包含pH调节剂。
在一些实施方案中,该方法包括搅拌络合组合物少于三十分钟,例如少于二十五分钟、少于二十分钟、少于十五分钟、少于十分钟或少于五分钟的时间段。在一些实施方案中,该方法不包括搅拌络合组合物。这样的实施方案有利地避免了对反应槽的需要。在一些实施方案中,该方法不包括在络合之后的澄清步骤,并且更优选地不包括任何澄清步骤。
步骤110中的络合形成可溶性络合物,其包含(i)外源性矿物质的至少一部分,(ii)乳酪蛋白的至少一部分,和(iii)外源性磷的至少一部分;并且该可溶性络合物具有胶束结构。在一些实施方案中,外源性矿物质为至少0.1重量%的可溶性络合物,优选至少1.0重量%的可溶性络合物。
在步骤112中,可以对通过步骤110获得的组合物进行蒸发。在步骤114中,可以对通过步骤112获得的组合物进行喷雾干燥。
优选地,可溶性络合物用于强化产品,例如营养饮料产品、食物产品、治疗/药物组合物或动物饲料组合物。在本发明的一些实施方案中,矿物质-蛋白质络合物原位整合到食物产品和饮料产品中,或用作任何口服消费产品的基础,以提供必需矿物质的来源。饮料中广泛的矿物质(例如,铁)强化是可能的,而不影响味道、颜色和贮存期限。
已经发现根据本发明和如本文所述的组合物具有可溶性络合物,其体外生物利用度等于硫酸亚铁或比硫酸亚铁高100%至200%的相对生物利用度。此外还发现,由于良好的生物利用度、最小的感官影响(例如,质地),可溶性络合物是特别有益的。此外,与非可溶性络合物或非可溶性铁源相比,可溶性络合物允许良好的可加工性。
实施例
以下非限制性实施例支持本文公开的发明概念。
实施例1:酪蛋白铁络合物对含有铁的强化乳粉末的感官的影响。
用标准乳加工程序制备含有铁、钙、维生素A、维生素D3和维生素C的强化乳粉末。具体地说,在添加维生素和矿物质之前,将鲜乳和脱脂乳粉末在60℃至65℃下溶解,用植物油乳化并冷却至10℃至25℃。通过双效蒸发接着喷雾干燥进一步浓缩乳乳液。所得的强化乳粉末在环境贮存期(25℃至30℃)下储存在密封包装中。制备两种类型的强化乳粉末:含有焦磷酸铁的乳粉末(参照物)和含有酪蛋白铁和磷酸盐的原位络合的乳粉末。焦磷酸铁是不溶性铁源(在中性pH下)并且由于其与敏感成分(例如油和维生素)的最小相互作用导致中性感官(无异味)而被选择作为参照物。
感官属性和异味(诸如金属味和酸败味)由有经验的小组(>6人)以0至5的等级进行评价(0:与参照物无差异/无异味,1:仅可察觉的异味,2:轻微异味,3:轻微确定异味,4:确定异味,5:确定强烈异味)。感官评分为4或更高的样品被认为是不可接受的。4个月的贮存期(25℃-30℃)显示与参照物没有差异并且没有发现异味。这表明原位铁酪蛋白络合物制剂具有与焦磷酸铁(参照物)相同的感官性能。
储存时间(月) | 1 | 2 | 3 | 4 |
含有焦磷酸铁的强化乳粉末(参照物) | 0 | 0 | 0 | 0 |
含有酪蛋白铁络合物的强化乳粉末 | 0 | 0 | 0 | 0 |
实施例2:与硫酸亚铁(黄金标准)和焦磷酸铁相比,酪蛋白铁络合物的体外铁生物 可接近性。
缺铁仍然是一个主要的全球健康问题,影响着大约20亿人。高度可溶性铁化合物(诸如硫酸亚铁(相对生物利用度100%))是理想的食物强化剂,但由于感官问题而不能用于许多食物媒介物中。因此,通常在食品强化中使用潜在的不太好吸收形式的铁,例如焦磷酸铁(Hurrell等人,Int J Vitam Nutr Res.2004年11月;74(6)387-40)。
图2显示体外铁生物可接近性(经验证的CaCo2细胞模型);Glahn等人CornellUniversity,02/2021,未公开。根据本公开的原位酪蛋白-铁络合物(在图2中呈现并标记为ICC的三个批次)显示具有与硫酸亚铁(FeSO4)类似的体外生物可接近性,并且在不存在和存在抗坏血酸(增强强化铁的吸收的已知元素)的情况下比焦磷酸铁(FePP)高得多。根据本公开的原位酪蛋白-铁络合物允许与硫酸亚铁类似的生物利用度的组合,而没有感官偏差的代价。
实施例3:酪蛋白-铁络合物中的铁以螯合形式存在,通过试剂测试、超滤和尺寸排 阻色谱法证明没有离子或扩散性铁(例如,Fe2+或Fe3+)。
如图3和图4中所示,用0.1M铁氰化钾K3[Fe(CN)6]评价具有原位酪蛋白-铁络合物的强化乳。铁氰化钾更常用作将通过深蓝色或褐色显示的亚铁离子或三价铁离子存在的确证测试。在这种情况下,在蒸发和喷雾干燥之前,将几滴0.1M K3[Fe(CN)6]添加到含有酪蛋白铁络合物的强化乳中,并且添加到复原的喷雾干燥的乳粉末中。没有观察到着色,这表明所有铁都是络合/螯合的。作为对照,将含有硫酸亚铁的乳与几滴0.1M K3[Fe(CN)6]一起添加,这导致深蓝色着色。
酪蛋白-铁络合物也通过超滤表征。具体地说,用180ml 40℃纯水复原26g含有酪蛋白-铁络合物的强化乳粉末。将溶液填充到具有10kDa孔径的超滤管(具有Supor膜的Macrosep Advance离心装置)中,随后在20℃下以500G离心(Beckman Coultre固定角度转子JA-30.50)45分钟。在不稀释的情况下收集渗透物并进行铁含量的ICP-AES分析。渗透物中铁的含量为0-1mg Fe/100g(代表高达5%的总铁含量)。
如图5A和图5B中所示,通过使用尺寸排阻色谱法分离来分析渗透物。进行洗脱,然后检测蛋白质和铁,以观察流过液中存在的铁是游离的还是与蛋白质/肽级分结合。该图显示在10kDa超滤后在流过液(渗透物)中发现的铁与蛋白质级分/多肽结合。大部分铁与渗余物部分中的蛋白质聚集物结合,并且渗余物中的铁与蛋白质聚集物结合。
实施例4:可溶性络合物(酪蛋白-铁络合物)的表征
图6显示了可溶性络合物的色谱曲线(通过具有UV检测器的尺寸排阻色谱法)。在图6中,S1(或样品1)是含有2.5mM铁的可溶性络合物,并且S2(或样品2)是含有1.9mM铁的可溶性络合物。
可溶性络合物的特征在于通过尺寸排阻色谱法在输入级分(在10kDa超滤之前)和流过液级分(F/T)(在10kDa超滤之后)中蛋白质和肽以及铁和磷酸盐的共洗脱。
将样品悬浮于40℃milliQ水中的1%(w/w)蛋白质中,并且在20℃下通过10-kDa截留过滤器以5000×g离心45分钟。将输入和流过液(F/T)级分调节至50mM乙酸铵并在室温下以16000×g离心10分钟。在两个不同的仪器上使用相同的柱、缓冲液通过天然尺寸排阻色谱法分析澄清的上清液。通过UV检测蛋白质聚集物、蛋白质和肽。通过元素ICP-MS测量铁和磷。在那些色谱条件下,蛋白质聚集物在2.5分钟与3.5分钟之间洗脱,并且蛋白质在3.5分钟与7.0分钟之间洗脱,肽在7分钟与8.5分钟之间洗脱。游离氨基酸和游离铁在8.5分钟与10.5分钟之间洗脱。
图7显示在可溶性络合物样品1的输入样品中检测到所有蛋白质聚集物、蛋白质和肽。铁和磷与所有三个区域相关,从而指示铁结合在3组分可溶性络合物中。Y轴显示归一化值(归一化为最大值)。
图8显示在可溶性络合物样品2的输入样品中检测到所有蛋白质聚集物、蛋白质和肽。铁和磷与所有三个区域相关,从而指示铁结合在3组分可溶性络合物中。Y轴显示归一化值(归一化为最大值)。
此外,在图9中,我们看到在可溶性络合物样品1的流过液样品中仅检测到肽。肽、铁和磷共洗脱,从而指示铁结合在流过液样品中的3组分可溶性络合物中。Y轴显示归一化值(归一化为最大值)。
此外,在图10中,我们看到在可溶性络合物样品2的流过液样品中仅检测到肽。肽、铁和磷共洗脱,从而指示铁结合在流过液样品中的3组分可溶性络合物中。Y轴显示归一化值(归一化为最大值)。
元素物种分析证实来自F/T的这种铁在游离离子铁之前洗脱。分子物种分析证实,观察到的可溶性络合物流过液(F/T)的保留时间在肽区域内,从而表明检测到的铁可能结合到小肽。总之,这显示在10kDa超滤后在F/T中发现的铁结合到多肽。
表1显示可溶性络合物的特征在于在含铁的乳或酪蛋白的12.5%(w/w)溶液中的低浓度(<1mg Fe/100g)可扩散铁。可扩散铁在本文中定义为通过ICP-MS作为10kDa超滤的渗透物(或流过液)测量的铁的量。
产品 | Fe(mg/100g) |
可溶性络合物批次1 | 0.16 |
可溶性络合物批次2 | 0.17 |
可溶性络合物批次3 | 0.16 |
可溶性络合物批次4 | 0.16 |
可溶性络合物批次5 | 0.15 |
可溶性络合物批次6 | 0.16 |
实施例5:可溶性络合物(酪蛋白-铁络合物)的颜色和感官稳定性
可溶性络合物具有类似于乳的米色,并且随着铁浓度的增加没有观察到颜色的差异(没有变暗/变黄)。
图11显示在增加的铁浓度下可溶性络合物的稳定颜色。使用色度计通过L*a*b*参数一式三份地评价每个样品的颜色。L*是颜色亮度(对于黑色L*=0,并且对于白色L*=100),a*是绿(-)/红(+)轴,并且b*是蓝(-)/黄(+)轴。ΔL*、Δa*和Δb*由样品值与对照之间的差值计算。
表2显示,可溶性络合物具有在30℃下12个月的产品稳定性研究期间感官特征没有显著变化(没有异味产生)的优点。所评价的感官形态是外观、风味和质地。评分系统基于4℃下储存的参照样品的差异程度(DoD)。低于1的值被认为与参照物没有显著差异。
储存条件 | 外观 | 风味 | 质地 |
3个月/30℃ | 0 | 0.5 | 0 |
6个月/30℃ | 0 | 0.5 | 0 |
9个月/30℃ | 0 | 0.3 | 0 |
12个月/30℃ | 0 | 0.5 | 0 |
差异程度(DoD):
0=无差异
1=只有很小的差异
2=轻微的差异
3=明显的差异
4=大差异
5=非常大的差异
实施例6:可溶性络合物在不同产品基质中的体外生物利用度。
可溶性络合物的特征在于当与硫酸亚铁(100%相对生物利用度)比较时显示类似生物利用度的体外生物利用度结果(与Caco-2细胞模型偶联的模拟消化)。
图12显示当与乳品标准物(含有硫酸亚铁的全脂乳粉末)和乳品参照物(含有焦磷酸铁的全脂乳粉末)相比时,含有可溶性络合物的乳制品(产品1中的可溶性络合物和产品2中的可溶性络合物)具有类似或更好的体外生物利用度。
产品1是含有乳固体、植物脂肪、葡萄糖浆、糖、大豆卵磷脂、稳定剂、矿物质和维生素以及可溶性络合物的乳粉末。铁浓度为11.5mg/100g粉末。其具有如下营养价值:蛋白质:14.5g;脂肪:20g;碳水化合物:55g。
产品2是含有以下的乳粉末:乳固体,包括乳脂;植物脂肪、大豆卵磷脂;矿物质和维生素以及可溶性络合物。铁浓度为9mg/100g粉末。其具有如下营养价值:蛋白质:23g;脂肪:28g;碳水化合物:37.5g。
图13显示当与杂合标准物(含有硫酸亚铁的杂合粉末)和杂合参照物(含有焦磷酸铁的杂合粉末)相比时具有相似或更好的铁生物利用度的具有可溶性络合物的杂合物(含有可溶性络合物的杂合粉末)。杂合粉末由全脂乳粉末、大豆粉和大豆卵磷脂构成。
杂合标准物、杂合参照物和具有可溶性络合物的杂合物含有铁12.7mg/100g粉末并且具有以下营养值:蛋白质:31.9g;脂肪:23.2g;碳水化合物:26.3g;纤维:7.9g
图14显示当与标准可可乳饮料(含有硫酸亚铁的可可乳饮料)相比时具有类似或更好的铁生物利用度的含有可溶性铁络合物的巧克力乳饮料。
巧克力乳饮料由乳、糖、植物油和可可粉构成。蛋白质:2.3g;脂肪:1.1g;碳水化合物:8.7。铁含量为3mg/100g。
应当理解,对本文所述的目前优选的实施方案作出的各种变化和修改对于本领域的技术人员将为显而易见的。可在不脱离本发明主题的实质和范围且不减弱其预期优点的前提下作出这些变化和修改。因此,此类变化和修改旨在由所附权利要求书涵盖。
Claims (16)
1.将外源性矿物质与液体形式的乳酪蛋白原位络合而以提高的外源性矿物质生物利用度强化乳制品的方法,所述方法包括:
将外源性磷和所述外源性矿物质添加到至少一种材料中以形成包含可溶性复合物的组合物,所述至少一种材料选自:(i)包含所述乳酪蛋白的乳,其中所述乳酪蛋白处于来自哺乳动物的胶束结构中,(ii)包含所述乳酪蛋白的乳衍生物,其中所述乳酪蛋白处于来自哺乳动物的胶束结构中,(iii)包含所述乳酪蛋白的酪蛋白分离物,和(iv)包含所述乳酪蛋白的酪蛋白浓缩物,
其中在pH 6.5-7.3和5℃至70℃,优选5℃至25℃,更优选8℃至25℃,甚至更优选8℃至15℃的温度下将所述外源性磷和所述外源性矿物质优选地添加到所述至少一种材料中,
其中在所述将所述外源性磷和所述外源性矿物质添加到所述至少一种材料中以形成包含所述可溶性络合物的所述组合物期间存在至少一种附加成分,其中所述至少一种附加成分优选包含脂质、维生素或矿物质中的至少一种,更优选维生素C、维生素D、维生素A、维生素E、钙、锌或镁中的至少一种,
其中所述可溶性络合物包含(i)所述外源性矿物质的至少一部分,(ii)所述乳酪蛋白的至少一部分,和(iii)所述外源性磷的至少一部分,并且其中所述可溶性络合物具有胶束结构,
其中所述方法优选地不包括在所述将所述外源性磷和所述外源性矿物质添加到所述至少一种材料中之后搅拌所述组合物,或包括搅拌所述组合物少于三十分钟,诸如少于;十五分钟、少于二十分钟、少于十五分钟、少于十分钟或少于五分钟,
其中所述方法优选地不包括在所述将所述外源性磷和所述外源性矿物质添加到所述至少一种材料中之后的澄清步骤,并且更优选地不包括任何澄清步骤。
2.根据权利要求1所述的方法,其中所述外源性磷和所述外源性矿物质被添加到的所述至少一种材料是包含所述乳酪蛋白的乳,所述乳包含蛋白质和钙,所述蛋白质包含乳清和所述乳酪蛋白,所述乳具有小于45∶1、优选介于40∶1与10∶1之间、更优选介于35∶1与25∶1之间、最优选30∶1的所述蛋白质与所述钙的重量比。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的方法,其中所述组合物不包含任何酪蛋白酸盐。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法,其中(a)所述方法不包括将pH调节剂添加到所述至少一种材料中,并且/或者(b)所述组合物不包含pH调节剂。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法,其中所述至少一种材料选自:全脂乳、脱脂乳、低乳糖乳、超滤渗余物、浓缩乳及其混合物。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法,其中通过将磷酸氢二钾添加到所述至少一种材料中来将所述外源性磷的至少一部分添加到所述至少一种材料中。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法,其中所述矿物质包含铁,优选三价铁盐,并且优选浓度为0.005重量%至1重量%;优选所述磷与所述铁的重量比介于1:1与50:1之间,更优选介于1∶1与20∶1之间。
8.组合物,所述组合物通过根据权利要求1至7中任一项所述的方法制备。
9.组合物,所述组合物包含钙、矿物质和蛋白质,所述蛋白质包含乳清和酪蛋白,所述组合物包含可溶性络合物,所述络合物包含(i)所述酪蛋白的至少一部分,(ii)所述矿物质的至少一部分和(iii)磷,
其中所述组合物具有小于45∶1、优选介于40∶1与10∶1之间、最优选介于35∶1与20∶1之间的所述蛋白质与所述钙的重量比。
10.根据权利要求9所述的组合物,其中所述酪蛋白是在乳中发现的形式。
11.根据权利要求9或权利要求10所述的组合物,其中所述组合物不包含任何酪蛋白酸盐。
12.根据权利要求9至11中任一项所述的组合物,其中所述组合物不包含pH调节剂。
13.根据权利要求9至12中任一项所述的组合物,所述组合物包含来自哺乳动物的乳,其中所述乳包含所述乳清的至少一部分和所述酪蛋白的至少一部分并且选自:全脂乳、脱脂乳、低乳糖乳、超滤渗余物浓缩乳及其混合物。
14.根据权利要求9至13中任一项所述的组合物,所述组合物包含无机磷酸盐,诸如磷酸氢二钾,所述磷酸氢二钾构成所述磷的至少一部分。
15.根据权利要求9至14中任一项所述的组合物,其中所述矿物质包含铁,优选三价铁;优选所述磷与所述铁的重量比介于5∶1与70∶1之间,更优选介于10∶1与60∶1之间。
16.根据权利要求9至15所述的组合物,其中所述组合物中的所述可溶性络合物的体外生物利用度等于硫酸亚铁或比硫酸亚铁高100%至200%的相对生物利用度。
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