DE1906763B2 - Wohlschmeckendes, lagerungsstabiles, wasserlösliches Vollnahrungsmittel für den Menschen - Google Patents

Description

Mengen von Linolsäure oder Arachidonsäure oder Kombinationen der beiden oder durch Linolensäure in Kombination mit ausreichenden Mengen von einer oder beiden der zwei anderen Säuren erfüllt werden. Der Abbau der Fette vor der Absorption durch den Gastrointestinaltrakt wird durch die enzymatische Wirkung der Lipasen des Gastrointestinaltrakts erreicht, durch deren enzymatische Wirkupg freie Fettsäuren gebildet werden.

Tierische Organismen benötigen bestimmte Aoionen und Kationen von anorganischen Salzen, und es sind die Mineralbedürfnisse in Hinblick auf bestimmte der verschiedenen Anionen und Kationen festgestellt worden. Zu den in größter Menge benödgten Ionen gehören Natrium-, Kalium-, KaLaum-, Magbesium- und Cbloridionen, während andere benötigte Ionen (die als Spurenelemente bekannt sind), wie Eisen-, Mangan-, Kobalt-, Kupfer-, Molybdän-, Zink- und Jodidionen, in geringeren Mengen erforderlich sind. Mineralstoffe werden in einem natürlichen Nahrungsmittelsystem in der Hauptsache in der dissoziierten Form geliefert (beispielsweise Natriumchlorid als Natrium- und Chloridionen), sie können jedoch in dem Nahrungsmittel auch in kovalenter Bindung mit organischen Molekülen auftreten (beispielsweise Kobalt im Vitamin B-12 und Eisen im Hämoglobin).

Für bestimmte Vitamine, sowohl wasserlöslicher als auch fettlöslicher Art, sind Mindestbedürfnisse festgestellt worden, von denen man weiß, daß sie für normale physiologische Funktion notwendig sind. Vitamine treten in natürlichen Nanrungsmitteisystemen entweder in freier Form oder gebunden mit anderen chemischen Gruppen auf. Zu den wasserlöslichen Vitaminen gehören Ascorbinsäure, Thiamin, Riboflavin, Vitamin B-6, Vitamin B-12, Pantothensäure, Biotin, Inosit, Cholin, p-Aminobenzoesäure, während zu den fettlöslichen Vitaminen Vitamin A, Vitamin D, Methylnaphthochinon und Tokopherol gehören.

Es sind bereits verschiedene Versuche gemacht worden, um synthetische Nahrungsmittel für den menschlichen Verbrauch zu formulieren, die alle Bedürfnisse in Hinblick auf die essentiellen Aminosäuren und auf den Stickstoff erfüllen, die für Wachstum und Aufrechterhaltung von normaler physiologischer Aktivität erforderlich sind. Bei der Formulierung derartiger synthetischer Nahrungsmittel bestand das angewendete Prinzip darin, die Proteine in den natürlichen Nahrungsmitteln durch ihre Aminosäurebestandteile zu ersetzen. Jedoch waren die Versuche bisher erfolglos, Aminosäuremischungen zu formulieren, die nahrungsmäßig geeignet und gleichzeitig beim menschlichen Verbrauch wohlschmeckend sind. Es sind zwar nahrungsmäßig geeignete Aminosäuremischungen, die außerdem Kohlenhydrate, Fette, Miivr..·., offe und Vitamins enthalten, formuliert und in Stoffwechsel- und Ernährungsuntersuchungen mit Versuchstieren und Menschen erfolgreich verwendet worden, die lang andauernde Verabreichung von definierten Nahrungsmitteln an Menschen ist jedoch durch den unschmackhaften Charakter der Nahrungsmittel vereitelt worden. Aminosäuren sind in derartigen definierten Nahrungsmitteln im wesentlichen in zwei Formen vorgesehen worden, entweder als Mischungen von einzelnen kristallinen Aminosäuren oder als Mischungen von Aminosäuren, die durch Hydrolyse von Proteinen erhalten worden sind. Derartige Mischungen können vom Menschen zwar aufgenommen werden, der Geschmack solcher Mischungen war jedoch derart, daß diese dadurch dem Verbraucher verleidet wurden.

Derartige geschmacklich unannehmbare synthetische Nahrungsmittel sind bereits vorgeschlagen wojden. So betrifft die GB-PS 7 80511 eine sterilisierte Zusammensetzung, welche mindestens eine Aminosäure bzw. ein Salz oder einen Ester davon und Hexit oder Pentit enthält; diese Zusammensetzung ist jedoch unter anderem wegen ihres unangenehmen Geschmacks als alleiniges Nahrungsmittel für den Menschen über längere Zeiträume nicht geeignet Die GB-PS 913 790 betrifft ein Nahrungszusatzmittel vorzugsweise zur intravenösen Verabfolgung, welches die normale Nahrung bezüglich den erforderlichen

is essentiellen Aminosäuren ergänzen soll und welches sich hinsichtlich seiner Zusammensetzung nach dem Aminosäuregehalt im Plasms richtet; es handelt sich hier daher nicht um ein für den Menschen bestimmtes synthetisches Vollnahrungsmittel zur oralen Einnahme.

so Aus Zeitschrift für Lebensmitteluntersuchung und Forschung, Bd. 129, Heft 3, März 1966, S. 133 bis 139, ist schließlich bekannt, daß Fruchtsäfte durch einen Cysteingehalt von mehr als 15 bis 20 mg/kg ungenießbar werden; doch auch daraus kann ein Fachmann

»5 nicht entnehmen, wie er ein wohlschmeckendes, synthetisches Vollnahrungsmittel von naturgemäß sehr komplexer Zusammensetzung herstellen kann.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein synthetisches Vollnahrungsmittel für den Menschen zu schaffen, das sich durch Lagerungsstabilität, Wasserlöslichkeit und einen angenehmen Geschmack auszeichnet, wobei auch die Ernährung über längere Zeiträume unter Raumfahrtbedingungen ermöglicht wird.

Gegenstand der Erfindung ist somit die Schaffung eines wahlschmeckenden, lagerungsstabilen, wasserlöslichen Vollnahrungsmittels für den Menschen, das alle essentiellen Aminosäuren oder einfache Vorläufer davon, die durch die Stoffwechselvorgänge des menschlichen Körpers in freie Aminosäuren umgewandelt werden, entbehrliche Aminosäuren oder deren Vorläufer, Kohlenhydrate, Fette, Vitamine und Mineralstoffe in fester oder gelöster Form in bedarfsdeckender Menge enthält, das dadurch gekennzeichnet ist, daß eine wäßrige Lösung dieses Vollnahrungsmittels

a) einen pH-Wert zwischen etwa 3 und etwa 5,7 besitzt,

b) höchstens etwa 15 mg/1 Methylmercaptan bei einem pH-Wert von etwa 3,7 bzw. höchstens etwa 7,5 mg/1 Methylmercaptan bei einem pH-Wert von etwa 5,7,

c) höchstens etwa 0,038 g/l Sulfhydrylgruppen bei einem pH-Wert von etwa 3,7 bzw. höchstens

etwa 0,05 g/l Sulfhydrylgruppen bei einem pH-Wert von etwa 5,7 und

d) höchstens etwa 1,43 g/l Glutaminsäure enthält

Es wird angenommen, daß der unangenehme Geschmack von bisherigen chemisch definierten Nahrungsmittelformulierungen drei Gründe oder Hauptursachen hat, nämlich

(1) das Vorliegen von Aminosäuren oder im wesentliehen einfachen Aminosäurederivaten in der Formulierung, die SH-Sulfhydrylgruppen (beispielsweise Cystein, Homocystein) oder andere Gruppen enthalten, die in Sulfhydrylgruppen

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umwandelbar sind (beispielsweise Cystin, Homo- die Aminosäuren ebenfalls verwendet werden können,

cystin), ohne ihie Ernährungsverwertung zu beeinträchtigen.

(2) das Vorliegen von Aminosäuren oder im wesent- Schmackhafte Amir-osäuremischungen für den liehen einfachen Aminosäurederivaten in der menschlichen Verbrauch können in einem VoIl-Farmulierung, deren Geschmack mit dem Ge- 5 nahrungsmittel mit Kohlenhydraten, Fetten, Vitaminen schmack der Mischung der anderen Bestandteile und Mineralstoffen formuliert und verwendet werden, (beispielsweise Glutaminsäure oder ttren Alkali- wobei die Mischungen entweder im wesentlichen reine metallsalzen, wie Natriumglutamat), unverträg- Aminosäuren oder Aminosäuren in Form von Pro-Jich ist, und teinhydrolysaten sein können, wie sie beispielsweise

(3) die Verwendung von Aminosäuren oder im we- ίο aus der Hydrolyse von Kasein erhalten werden können, sentlichen einfachen Aminosäurederivaten, die Wie oben bereits erwähnt, liegt einer der Schlüsselnicht ausreichend rein sind. Als Derivate werden punkte für die Herstellung einer wohlschmeckenden Produkte betrachtet, die durch Zersetzung der Formulierung in der Beschränkung der Menge der Aminosäure oder durch chemische Umwandlung SH-Sulfhydrylgruppen und/oder der Disulfidverknüpvon Aminosäuren in andere einzelständige ehe- 15 fungen in den Aminosäurekomponenten in der Formische Körper entstehen. mulierung. Wenn die kritischen Grenzen überschritten

werden, hat das sich ergebende Produkt in hohem

Der durch die Sulfhydrylgruppe von Aminosäuren Maß unangenehmen Schwefefgeschmack und ist für oder von einfachen Aminosäurevorläufern verursachte alle praktischen Zwecke ungenießbar und für menschunangenehme Geschmack wird vermieden, wenn die 20 liehen Verbrauch nicht geeignet. Es soll festgehalten Konzentration derartiger Aminosäuren, die die SuIf- werden, daß der Geschmack von Natur aus einer hydrylgruppe enthalten oder die Gruppen enthalten, subjektiven Definition unterliegt, und im Rahmen der die in die Sulfhydrylgruppe umwandelbar sind, in dem vorliegenden Erfindung wird ein Produkt als uneenieß-Nahrungsmittel begrenzt wird. Im allgemeinen werden bar betrachtet, wenn es von mindestens etwa 75 "£ der die Aminosäuren als Wasserlösung zusammen mit 25 Personen zurückgewiesen wird, die seinen Geschmack einem Kohlenhydrat, beispielsweise Glucose, und prüfen. Wenn eine Zusammensetzung die obenverschiedenen wesentlichen Mineralstoffen konsu- erwähnte kritische Konzentration bei der anfänglichen miert. und es wurde gefunden, daß die Menpe an SuIf- Formulierung überschreitet, so verschlechtert sich hydrylgruppen, die toleriert werden kann, keine außerdem der Geschmack bei der Lagerung für eine absolute Zah! ist, sondern von dem pH der Lösung 30 merkliche Zeitspanne, und das Produkt wird für Geanhängt. Ein K'ahrungsmittelprodukt dieses auge- schmack und Geruch vollkommen widerlich, meinen Typs mit einem ziemlich hohen Kohlenhydrat- Von den sich von Proteinen ableitenden Aminogehalt hat normalerweise einen pH innerhalb des Be- säuren, die von der vorliegenden Erfindung umfaßt reiches von etwa 3 bis etwa 7,5, und in Hinblick auf sind, enthalten Cystein, Cystin und Methionin den Geschmack wird der pH der Nahrungsmittel- 35 Schwefel. Methionin ist die einzige essentielle Aminozusammensetzung vorzugsweise zwischen etwa 3,4 säure der drei genannten Säuren und kann die Erzeu- und etwa 5,7 gehalten. Um Schmackhaftigkeit in einer gung von Methylmercaptan verursachen, das nachderartigen Lösung mit einem pH von etwa 5,7 oder folgend getrennv abgehandelt wird. Obwohl Cystin größer sicherzustellen, sollen Sulfhydrylgruppen nicht und Cystein sogenannte entbehrliche Aminosäuren in einer Menge über etwa 0,05 g pro Liter vorhanden 40 sind, können sie jeweils einen Teil der benötigten sein, bezogen auf das Gewicht der Sulfhydrylgruppen Menge an Methionin ersetzen. Im Fall von Nahrungsallein. Es ist jedoch gefunden worden, daß die Schmack- mittelzusammensetzungen, die aus im wesentlichen haftigkeit einer derartigen Lösung mit einem niedrige- reinen Aminosäuren formuliert sind, wird die Minge ren pH in Hinblick auf die Menge der vorhandenen an SH-Gruppen und an Disulfidverknüpfungen (die Sulfhydrylgruppen noch empfindlicher ist und daß die 45 bei der Reduktion in Lösung durch andere Kompotolerierbare Konzentration an Sulfhydrylgruppen auf nenten, beispielsweise Ascorbinsäure, SH-Gruppen einen Wert von 0,038 g/l vermindert wird, wenn der bilden) in dem Nahrungsmittel reguliert, indem die pH der Lösung etwa 3_λ7 beträgt. In der Mitte des Menge dieser Gruppen begrenzt wird, die der FormupH-Bereiches ist die Änderung in der Toleranz- lierung in Form von Cystin, das eine Disulfidverkonzentration der Sulfhydrylgruppen im allgemeinen 50 knüpfung enthält, Cystein, das eine SH-Gruppe: entder pH-Änderung direkt proportional, wobei die hält, oder in Form von einfachen Vorläufern von Toleranz für Sulfhydrylgruppen für jede Abnahme Cystin oder Cystein zugesetzt wird, des pH-Wertes von etwa 0,5 um etwa 0,003 g/l ab- Praktisch alle Proteine enthalten Cystin und nimmt. Cystein, so daß bei jeder Herstellung von Protein-Die Aminosäuren können in dem erfindungs- 55 hydrolysaten aus derartigen Proteinen jede dieser gemäßen Vollnahrungsmittel entweder als freie Amino· Komponenten vorliegt. Wenn Proteinhydrolysate als säuren oder als geeignete einfache Vorläufer davon Quelle für Aminosäuren verwendet werden sollen, (beispielsweise gereinigte Peptone und Peptide), die wird die Menge der Komponenten, die die SH-Gruppen durch die Stoffwechselprozesse des menschlichen und/oder Disulfidverknüpfungen tragen, selektiv verKörpers in freie Aminosäuren umgewandelt werden, 60 ringert, oder diese werden aus der Hydrolysatmischung oder als Mischungen der genannten Gruppen vor- entfernt, wobei geeignete Arbeitsweisen Anwendung gesehen werden. Außerdem sollen bei der Beschrei- finden (beispielsweise Ionenaustauschchromatographie, bung der vorliegenden Erfindung die Ausdrücke fraktionierte Kristallisation oder Fällung als Schwer- »Aminosäure« oder »freie Aminosäure« oder die mit metallsalze). Wenn die selektive Entfernung der Kom-Namen bezeichnete Aminosäure auch das einfache 65 ponenten, die diese Sulfhydrylgruppen und Disulfid-Reaktionsprodukt der Aminosäure und einer anderen Verknüpfungen tragen, aus Proteinhydrolysaten die chemischen Verbindung (beispielsweise Ester, Amide Konzentration der ernährungsmäßig wesentlichen und Salze von Aminosäuren) umfassen, in deren Form schwefelhaltigen Nährctnffv» untpr λ;» »r,.,.·;«,.,,^*»

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nahrungsmäßig geeignete Konzentration verringert, umgekehrt proportional. Bei einem pH von etwa 3,'

so wird die gewünschte Schwefelkonzentration in der oder weniger ist ein Nahrungsmittelprodukt mit meh

Nahrungsmittelformulierung entweder durch Zugabe als etwa 15 mg pro Liter an Methylmercaptan unge

von gereinigtem Cystin, Cystein oder einer Kombi- niißbar./Für Nahrungsmittelprodukte mit höherer

nation von beiden bis zu einer Konzentration unter- 5 pH-Werten nimmt die tolerierbare Konzentration ii

halb des obenerwähnten gereinigten Methionin ge- einer Menge ab, die im allgemeinen 1,5 mg/I für jed<

schaffen. pH-Erhöhung von etwa 0,4 beträgt, so daß für eir

Bestimmte andere Aminosäuren oder ihre ein- Nahrungsmittelprodukt mit einem pH von etwa 5,1 fachen Reaktionsprodukte (beispielsweise Glutamin- (dem ungefähren oberen Ende des bevorzugten Berei· säure, Natriumglutamat) besitzen selbst starken cha- 10 ches) die Methylmercaptankonzentration etwa 7,5mg/ rakteristischen Geschmack, der mit dem Geschmack nicht übersteigen soll, um Schmackhaftigkeii Von anderen Bestandteilen von chemisch definierten sicherzustellen. Wie außerdem in Hinblick auf die Nahrungsmittelformulierungen für den menschlichen Sulfhydrylkonzentration bereits erwähnt, verschlech Verbrauch unverträglich ist. Es wurde gefunden, daß tert sich der Geschmack bei der Lagerung für eine bei der Einarbeitung von Glutaminsäure (als freie 15 merkliche Zeitspanne, wobei das Produkt für Ge Säure oder in Form einer äquivalenten Menge des schmack und Geruch völlig widerlich wird, wenn bei Natriumsalzes) in die Aminosäureformulierung in einer Zusammensetzung die genannte Mercaptan Mengen über etwa 1,43 g Glutaminsäure pro Liter konzentration bei der anfänglichen Formulierung wässerige Lösung (was etwa 1,64 g Natriumglutamat überschritten wird,
pro Liter äquivalent ist) die Nahrungsmittelformulie- 20 Für die Konzentrationsgrenzen von verschiedener rung einen unangenehmen Geschmack hat, der sie für chemischen Gruppen sind vorstehend für schmack menschlichen Verbrauch ungenießbar macht. Wenn hafte Nahrungsmittelzusammensetzungen für den ein nahrungsmäßig ausgewogenes Nahrungsmittel menschlichen Verbrauch bestimmte Grenzen anentweder Glutaminsäure oder sein nahrungsmäßiges gegeben. Diese Grenzen betreffen die Gesamtkonzen Äquivalent benötigt, so kann das Problem hinsichtlich 25 trationen dieser Gruppen in der Nahrungsmittel des unangenehmen Geschmacks vermieden werden, zusammensetzung, unabhängig von der Quelle dieser indem eine äquimolare Menge des nahrungsmäßigen Gruppen, also unabhängig davon, ob die Quelle eine Äquivalents, nämlich des Glutamins, an Stelle der ge- gegebene Komponente, irgendeine andere Komponente samten Glutaminsäure oder an Stelle eines wesent- oder ihre Erzeugung als Derivate während der Milichen Teiles davon vorgesehen wird. Wenn beispiels- 30 schung oder Lagerung ist.
weise ein spezielles Proteinhydrolysat Glutaminsäure Wie oben bereits erwähnt, werden die Aminosäure- und/oder Natriumglutamat in einer solchen Menge komponenten eines Nahrungsmittels so ausgewählt, enthält, daß die gewünschte Endlösung mehr als etwa daß sie die normalen Stoffwechselbedürfnisse der je-1,43 g Glutaminsäure pro Liter enthält, so wird ein weiligen Person erfüllen und das gewünschte Stickunangenehmer Geschmack vermieden, indem zumin- 35 stoff-Gleichgewicht aufrechterhalten. In chemisch de dest ein Teil der Glutaminsäure entfernt und durch finierten Nahrungsmitteln werden die Aminosäure eine ausreichende Menge an Glutamin ersetzt wird, komponenten in Form von freien essentiellen und so daß die Konzentration der Glutaminsäure (und/oder nicht essentiellen Aminosäuren oder geeigneten Vor des Natriumglutamats) unter etwa 1,43 g Glutamin- läufern davon, wie Peptiden, in Gesamtkonzentra säure pro Liter zu liegen kommt. Augenscheinlich ist 40 tionen vorgesehen, die ausreichen, um die normalen die Tolerenz hinsichtlich Glutaminsäure in dem inter- physiologischen Stickstoffbedürfnisse zu erfüllen. Demessierenden pH-Bereich unabhängig vom pH. zufolge wird das Verhältnis unter den verschiedenen

Eine weitere mögliche Ursache von unangenehmem Aminosäuren so ausgewählt daß die normalen Stoff-Geschmack in chemisch definierten Nahrungsmittel- Wechselbedürfnisse des Menschen erfüllt sind und daß zusammensetzungen ist die Anwesenheit von Verun- 45 das gewünschte Stickstoffgleichgewicht aufrechterhalreinigungen in den einzelnen Aminosäuren (oder ein- ten wird. Auf Grund der starken gegenseitigen Abfachen Vorläufern). Eine der Hauptverunreinigungen, hängigkeiten zwischen der erforderlichen Konzendie unangenehmen Geschmack verursachen kann, ist tration einer gegebenen Aminosäure und der Konzenein Niedrigalkylmercaptan, wie Methylmercaptan, tration an einer oder an mehreren der anderen Aminowelches eine Verunreinigung der meisten handeis- 5° säuren, die in dem Nahrungsmittel vorliegen, ist es üblichen eßbaren Methioninqualitäten darstellt. Die nicht gangbar, einen genauen Konzentrationsbereich Entfernung der einfachen Mercaptanverunreinigungen für jede Aminosäure festzustellen. Im allgemeinen kann erreicht werden, indem das Methionin unmittel- sollen die Verhältnisse der Konzentration der Aminobar vor dem Einbringen in eine Nahrungsmittel- säuren in den Nahrungsmitteln ungefähr den Verhältmischung gereinigt wird. Die Reinigung kann durch 55 nassen eines Proteins hoher Qualität entsprechen, wie Umkristallisation aus Wasser, aus einer Wasser- beispielsweise Fleisch, Eiern oder Milch.
Äthanol-Mischung oder aus anderen geeigneten Lö- Experimentell sind jedoch bevorzugte Konzensungsmitteln oder Mischungen von Lösungsmitteln trationen der essentiellen Aminosäuren festgestellt erreicht werden. Der durch einfache Mercaptoverun- worden, die als ausgezeichnet geeignet betrachtet reinigungen verursachte unangenehme Geschmack 60 werden, um die Stoffwechselbedürfnisse des Menschen wird vermieden, indem die Konzentration der ein- zu erfüllen. In der nachfolgenden Tabelle ist eine fachen Mercaptane in einer Nahrungsmittelzusammen- Zusammensetzung angegeben, worin die essentiellen setzung für den menschlichen Verbrauch begrenzt wird. Aminosäuren in diesen Konzentrationen unterein-Es wurde gefunden, daß die tolerierbare Konzen- ander verwendet werden. Eine Abweichung in der tration an Mercaptan pH-abhängig ist, wie es ebenso 65 Menge bei jeder speziellen Säure der essentiellen mit der Toleranz hinsichtlich Sulfhydrylgruppen der Aminosäuren, bezogen auf die anderen, soll nicht Fall ist, was oben beschrieben wurde. Jedoch ist die mehr als etwa plus oder minus S Gewichtsprozent be-Mercaptankonzentration im allgemeines zum pH tragen.

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Thiamin · HCI 1,2 mg

Cyanocobalamin 5,0 γ

Kohlenhydrate

Glucono-a-lacton 6,31 g

Glucose 400,5 g

Fette und fettlösliche Vitamine

Safloröl**) 1,33 g

Vitamin-A-acetat 1,72 mg

Vitamin-D_? 10,0 γ

a-TocopheroIacetat 20,0 mg

Polysorbat 80 (Emulgiermittel) 66,7 mg

Geschmacksstoffe

♦) Die angegebenen Vitaminmengen stellen die Mengen dar,

die im Endprodukt vorliegen sollen; •*)oder eine gleiche Menge von Linolsaureäthylester.

Die in der Tabelle angegebene erfindui.gsgemäße Nahrungsmittelformulierung ist mit »Nahrungsmittelgrundlage« bezeichnet, da dann, wenn sie für eine bedeutende Zeitspanne, beispielsweise länger als etwa 2 Wochen, verabreicht werden sollen, eine Quelle für Kobalt- und Molybdänionen zugegeben wird und Folsäure und Methylnaphthochinon (Vitamin K) in höheren Konzentrationen vorgesehen werden.

Die Kalorienwerte derartiger Vollnahrungsmittel variieren mit der Konzentration des Nahrungsmittelsystems, jedoch ist bei typischen flüssigen Formen ausreichend Wasser zugesetzt, um einen Kalorienwert von etwa 0,5 bis 2,5 Kalorien pro Milliliter zu erzeugen. Kalorienwerte unter etwa 0,5 Kalorien pro Milliliter erscheinen für wäßrige Lösungen nicht gangbar, da die jeweilige Person zu große Wassermengen aufnehmen müßte, um die täglichen Nahrungsbedürfnisse

^{ZU StiIlen}' ^Ef ^werden synthetische Geschmacksstoffe plus Wasser

plus 12,12 g Zitronensäure zugesetzt. •0 Die relativen Mengen der verschiedenen Komponenten des Nahrungsmittels können innerhalb ziemlich weiter Grenzen variiert werden. Die Kohlenhydrat-, Vitamin- und Mineralkomponenten sind natürlich so gewählt daß sie jeweils geeigneten Kalorienwert lieas fern und in geeigneter Weise die notwendigen täglichen M.nimalbedürfnisse für diese Komponenten erfüllen. Uie r-ettkomponente kann ein Fett, d. h. ein GIycerinester einer Fettsäure mit zwischen 12 und 24 Kohlenstoffatomen, oder ein Fettersatz sein, beispielsweise ein einfacher Alkylester einer Fettsäure mit zwischen U und 24 Kohlenstoffatomen, wobei die Alkylgruppe 6 oder weniger Kohlenstoffatome enthält, beispielsweise Linolsaureäthylester. Die Fettkomponente wird Dei Konzentrationen gehalten, die ausreichen, um die Bedürfnisse der normalen physiologischen Funktion zu erlullen. Em gereinigtes, natürlich auftretendes hett wie gereinigtes Safloröl oder Maisöl, kann verwendet werden. Es ist festgestellt worden, daß eine

. fto<£^0n2el^{tratl0n VOn} °»2 Gewichtsprozent (Festjoffbasis) bei einem im übrigen in angemessener Weise definierten Nahrungsmittel ausreicht, um für eine

Essigsäure 5 95 _m» £}f Τίί?^pa?"^{e normale} Gesundheit aufrechtzuer-

KaJumchlorid."2H₂o''. Y.'/. V. V. V. ill T J££. Snn ⁸^ ^{Mengen an Fett verwendet}

KupferdD-acetat -H₂O 6 12 mg 45 wehe bet odT' Z^ ί* ^FettkomP°nente vorzugs-

EisendD-ammoniumsulfat · 6 H₂O 0,126 g --'·- ° ^{etWas oberhalb dieser} Konzentration

Magnesiumoxyd 0,258 g

Mangan(II)-acetat · 4 H₂O 12*49 mg

Kaliumchlorid 2,33 g

Kaiiumhydroxyd 1*27 g

Kaliumiodid o)l9 mg

Natriumchlorid 1,21 g

Natriumglycerphosphat · 5,5 H₂O $,13 g

Natriumhydroxyd l_t13 g

Zinkchlorid 0\85 mg

Sorbinsäure 0,90 g

Wasserlösliche Vitamine*)

p-Aminobenzoesäure (K-SaIz) 354,9 mg

Ascorbinsäure 70,0 mg

d-Biotin 0,20mg

d-Kaiznnnpantothenat 10,0 mg

Cholinchlorid 85 0 mg

Folsäure 0,10 mg

i^nosJt 116,5 mg

Niacinamid πι™.

Tabelle

Nahmngsmittelformulierung I (Grundlage) Aminosäuren

L-Alanin 1,76 g

L-Arginin · HCl 3,89 g

L-Asparaginsäure 3,75 g

L-Glutamin 6,19 g

Glycin 2,87 g

L-HistiJin · HCl · H₂O 1,08 g

L-Isoleucin 1,65 g

L-Leucin 2,61 g

L-Lysin-HCl 2,45 g

L-Methionin 1,69 g

L-Phenylalanin 1,88 g

L-Prolin 2,35 g

L-Serin 1,21 g

L-Threonin 1,65 g

L-Tryptophan 0,51 g

L-Tyrosinäthylester · HCl 2,80 g

L-Valin 1,82 g

Mineralstoffe

„_, Vorzugsweise macht die Fettkomponente weniger als etwa 1 Gewichtsprozent der Nahrungsmittelzusammensetzung aus

,,„ .u i. Z^Snete Mineralsalze verwendet, um unentbehrlichen Mineralstoffe zu liefern. Es wird Magnesmmsalz verwendet _worin das Kation in

der
und /«aS

wässeriger Lösung organisch

und im menschlichen Stoff-

sowie für den Menschen nicht

wie

werden. Es
Kation in
der

oder toxische

lesiumoxalat, sollen nicht verwendet ein KaJiumsalz zugeführt, worin das Lösung das Kaliumion ist und Teil in wässeriger Lösung oranorganisch und im menschlichen S"!S?^?^ar."?^wie f^ör den Menschen Kaliumbicarbonat und

Lösung

organisch und/oder anorganisch ist und im menschlichen Stoffwechsel umwandelbar sowie für den Menschen nicht toxisch ist, Beispiele sind Eisen(ll)-chlorid, Eisen(ll)-gluconat, Eiscn(U)-ammoniumsulfat, Eisen(Il)-acetat und Eisen(ll)-citral. Es wird ein Phosphatsalz eingebracht, worin das Anion in wässeriger Lösung ein organisch gebundenes Phosphation ist, das im menschlichen Stoffwechsel umwandelbar und für den Menschen nicht toxisch ist, und worin der kationische Teil anorganisch ist, Beispiele sind Nairiumglycerophosphat und Natriumfructose- 1,6-diphosphat. Es wird ein Kal/iumsalz zugeführt, worin das Kation in wässeriger Lösung das Kalziumion ist und worin der anionische Teil organisch und/oder anorganisch ist und im menschlichen Stoffwechsel umwandelbar sowie für den Menschen nicht toxisch ist, Beispiele sind Kalziumchlorid, Kalziumacetat, Kalziumcitrat und Kalziumcorbonat. Es wird ein Jodsalz vorgesehen, worin das Anion das Jodion isi und worin das Kation im menschlichen Stoffwechsel umwandelbar sowie für den Menschen nicht toxisch ist, Beispiele sind Natriumiodid, Kaliumjodid, Magnesiumjodid und MangandO-jodid. Es wird ein Mangansalz verwendet, worin das Kation in wässeriger uösung das Mangan(Il)-ion ist und worin das Anion ein organisches und/oder anorganisches lon ist, das im menschlichen Stoffwechsel umwandelbar sowie für den Menschen nicht toxisch ist, Beispiele sind Mangan! 11)-chlorid und Mangan(Il)-acetat. Es wird ein Zinksalz zugeführt, worin das Kation in wässeriger Lösung das Zinkion ist und worin das Anion ein organisches und/ oder anorganisches Ion ist, das im menschlichen Stoffwechsel umwandelbar und für den Menschen nicht toxisch ist, Beispiele sind Zinkchlorid und Zinkacetat. Es wird ein Kupfersalz verwendet, worin das Kation in wässeriger Lösung das Kupfer(II)-ion ist und worin das Anion ein organisches und/oder anorganisches Ion ist, das im menschlichen Stoffwechsel umwandelbar und für den Menschen nicht toxisch ist, ein Beispiel ist Kupfer(II)-acetat · 4 H₂O. Es wird ein Natriumsalz verwendet, worin das Kation in wässeriger Lösung das Natriumion ist und worin der anionische Teil organisch und/oder anorganisch ist und im menschlichen Stoßwechsel umwandelbar sowie für den Menschen nicht torisch ist, ein Beispiel ist Natriumchlorid.

Es ist bevorzugt, zusätzlich zu den vorstehenden Stoffen ein Kobaltsalz einzubringen, worin das Kation in wässeriger Lösung das Kobalt(II)-ion ist und worin das Anion ein organisches und/oder anorganisches Ion ist, das im menschlichen Stoffwechsel umwandelbar und für den Menschen nicht toxisch ist, und es ist auch bevorzugt, ein Molybdänsalz einzubringen, worin das Anion in wässeriger Lösung Molybdat ist und worin das Kation Natrium, Kalium, Ammonium oder ein anderes anorganisches Kation ist, das im menschlichen Stoffwechsel umwandelbar und für den Menschen nicht toxisch ist. Zu Beispielen der Salze gehören Kobalt(Il)-acetat · 4 H₂O, Natriummolybdat und Katiummolybdat.

In Hinblick auf die vorstehenden Mineralstoffe wird es für wichtig erachtet, daß die Nahrungsmittelzusammensetzung, die als Hauptquelle der Nahrungszuführung gedacht ist, Natrium, Magnesium, Kalium, Eisen, Kalzium, Chlorid und Phosphor in nahrungsmäßig bedeutenden Mengen enthält, die als Mengen definiert werden können, die wesentlichen Einfluß auf die physiologischen Funktionen des menschlichen Körpers haben. Da die zur Lieferung der festgestellten täglichen Mindestbedürfnisse in eine gegebene Zusammensetzung einzubringende Menge an speziellen Mineralstoffen notwendigerweise von der Menge der Zusammensetzung abhängt, die eine Person jeden Tag verbrauchen soll, ist es schwierig, Mindestgrenzen anzugeben. Es wird jedoch angenommen, daß ein praktisches Maximum etwa 3¹I₂ 1 wässerige Lösung pro Tag beträgt, wobei eine Menge nicht über etwa 2 1 bevorzugt ist. Auf der Basis dieser Überlegungen wird angenommen, daß eine schmackhafte Nahrungsmittelzusammensetzung mindestens etwa die folgenden spezifizierten Mengen pro Liter Lösung enthält: 57 mg Natrium, 28,5 mg Magnesium, 285 mg Kalium, 2,85 mg Eisen, 140 mg Kalzium, 200 mg Chlorid und 140 mg Phosphor.

Zur Schaffung einer Geschmacksauswahl für eine vollständige tägliche Ernährung, wie sie die vorliegende Erfindung liefern kann, sind sich geschmacklich unterscheidende Versionen des chemischen Nahrungsmittels

so entwickelt worden. Es wurde gefunden, daß bestimmte Geschmacksstoffe, insbesondere die Citrusgeschmacksstoffe und andere Fruchtgeschmacksstoffe, mit dem Nahrungsmittel durch den hohen Glucosegehalt verliehenen Süße und mit den anderen Merkmalen des Nahrungsmittels am verträglichsten sind. Zwei vollständig befriedigende Geschmacksstoffe, Orange und Pfirsich, haben einen strengen Geschmackstest durch eine Gruppe in Hinblick auf ihre Eignung erfolgreich überstanden. In der Nahrungsformulierung I ist untei

der Überschrift Geschmacksstoffe eine Menge an Zitronensäure angegeben, und es werden zur Ergänzung die synthetischen Geschmacksstoffe verwendet, um einen echten Fruchtgeschmack zu erzeugen. Andere organische Säuren, wie Weinsäure, Apfelsäure und Fumarsäure, können ebenfalls verwendet werden Wenn bei der Herstellung- der chemisch definierten Nahrungsmittelzusammensetzungen für den menschliehen Verbrauch unreines Methionin verwendet wird und/oder wenn ein Verfahren zur Herstellung diesel Nahrungsmittelzusammensetzungen verwendet wird, das einen Abbau der Methioninkomponente oder von einer oder mehreren anderen schwefelhaltigen Kornponenten der Nahrungsmittelzusammensetzung verursacht, dann kann der Gesamtmercaptangehalt dei Nahrungsmittelzusammensetzung leicht die tolerier bare Konzentration überschreiten. Das Überschreiter der Grenze für den Mercaptangehalt in der Nahrungsmitlelzusammensetzung wird vermieden, wenn frisch, um kristallisiertes Methionin und ein Formulierungsverfahren angewendet werden, das zu keinem über- mäßigen thermischen Abbau der schwefelhaltige! Aminosäuren führt

Wenngleich das Nahrungsmittel allgemein als ir Form einer wässerigen Lösung oder einer Emulsioi vorliegend beschrieben worden ist, so kann das Nah rangsmittel doch auch in trockener Form oder in Fora eines Gelees vorgesehea werden. Beispielsweise kam die Nahrungsmittelformulierung mit den Komponentei in Lösung durchgeführt werden, und dann kann in ge eigneter Weise getrocknet werden, beispielsweise durd Sprühtrocknung oder durch Gefriertrocknung, am eh trockenes Produkt herzustellen, das in Wasser seh leicht aufgelöst wird. Vorzugsweise soll das trocken Produkt einen Feuchtigkeitsgehalt unter etwa 5% auf

weisen. Es wird angenommen, daß bei einem derartigei Trocknungsverfahren stabile Komplexe gebildet wer den, die rasche Wiederauflösung and begleitend! Wiederherstellung von Emulsionen erlauben.

Da angenommen wird, daß ein derartiges trockenes Produkt nicht in trockener Form verbraucht wird, sondern statt dessen in Wasser aufgelöst wird, sind die oben angegebenen Betrachtungen bezüglich der Komponentenkonzentrationen zur Erreichung von Schmackhaftigkeit ebenso anzuwenden. Es wird jedoch für ■ möglich gehalten, gewisse Richtlinien für die (Jehaltmengen eines derartigen trockenen Produkts zu schaffen, wenn in Betracht gezogen wird, daß es als Ganzes in Wasser löslich sein soll und daß es eine angemessene Ausgewogenheit seiner Komponenten für die menschliche Ernährung aufweisen soll. Da das verunreinigende Methylmercaptan im allgemeinen die unentbehrlichen Aminosäuren begleitet und unter der Voraussetzung, daß in der Praxis ein wässeriges Nahrungsmittel als Hauptquelle der gesamten Ernährung mindestens etwa 3 g unentbehrliche Aminosäure pro Liter enthalten soll, soll das vorhandene Mercaptan so begrenzt werden, daß die Konzentration nach der beabsichtigten Abschlußverdünnung zu einer wässerigen Lösung mit einem pH zwischen etwa 3 und 4 unter etwa 15 mg pro Liter liegt. Gleichfalls wird, da der Kaloriengehalt in der Hauptsache durch das Kohlenhydrat geschaffen wird, das Kohlenhydrat in einer Menge vorgesehen, die mindestens etwa das Doppelte des Gewichts der essentiellen Aminosäuren beträgt, und im allgemeinen wird das Kohlenhydrat in einem Produkt, das als ein Vollnahrungsmittel gedacht ist, in einer Menge vorgesehen, die etwa 10- bis 30mal das Gewicht der Aminosäure ausmacht.

E>ie Ausgewogenheit der Aminosäuren in einem nahrungsmäßig ausgewogenen Produkt kann auch auf einer der Aminosäuren aufgebaut werden, da sie untereinander in Wechselbeziehung stehen. Die relativen Gewichtsprozentmengen werden zweckmäßigerweise auf Valin bezogen. Wie oben in Hinblick auf Methionin angegeben, kann ein Teil der erforderlichen essentiellen Aminosäuren durch nicht essentielle Aminosäuren ersetzt werden. Beispielsweise kann ein Teil der benötigten Menge des Phenylalanine durch Tyrosin ersetzt werden, wobei in diesem Fall die angegebenen relativen Gewichtsprozentmengen zwischen diesen beiden etwas abweichen können, jedoch soll die Gesamtmenge der beiden der Menge von Gesamttyrosin plus Phenylalanin äquimolar sein. Die bevorzugten Mengen der essentiellen Aminosäuren in einer derartigen Nahrungsmittelzusammensetzung für den menschlichen Verbrauch, bezogen auf das Valingewicht, plus oder minus etwa 5%, sind folgende: 177% Arginin, 91% Isoleucin, 103% Lysin, 103% Phenylalanin, 44% Histidin, 143% Leucin, 93% Methionin, 91 % Threonin und 28% Tryptophan.

Für die nicht essentiellen Aminosäuren ist ebenfalls ein ähnlicher bevorzugter Zusammenhang festgestellt worden. Bezogen auf das Valingewicht, werden die nicht essentiellen Aminosäuren in den folgenden Mengen, plus oder minus 5%, vorgesehen: 97% Alanin, 206% Asparaginsäure, 157% Glycin, 340% Glutamin, 129% Prolin, 66% Serin und 113 % Tyrosin.

Ein zusätzlicher Vorteil der in der Tabelle gezeigten Nahrungsmittelformulierung besteht darin, daß sie auch gefrierstabil ist, d. h. daß sie nach dem Auftauen wieder in Form einer stabilen Lösung oder Emulsion vorliegt Ein halbfestes Gel, das mit dem Löffel verzehrt werden kann, kann leicht gebildet werden, indem der Emulsion oder Lösung eine ausreichende Menge eines eßbaren Gelatinierungsmittels zugesetzt wird. Da ein derartiges Gel ebenfalls eine Lösung bleibt, gelten gleichfalls die vorstehenden Kriterien bezüglich der Sehmackhaftigkeit.

Erfindungsgemäß ist es möglich, nahrungsmäßig angemessene chemische Nahrungsmittelzüsammin-Setzungen zu erzeugen, die sich vollständig aus vorbestimmten Mischungen von reinen Aminosäuren Glucose, Fettsäuren, kristallinen Vitaminen und Salzen zusammensetzen, für die menschliche Zunge wohlschmeckend sind und auf Grund der relativ einfachen Natur der Nahrungsmittelkomponenten in der Lage sind, alle Verdauungsfunktionen zu umgehen. Da im wesentlichen alle Aminosäuren in Form des L-Isonwren verwendet werden, werden sie vom Körpergewebe leicht aufgenommen. Außerdem ist es mäglich, eine derartige flüssige Zusammensetzung in hoch konzentrierter Form, beispielsweise als 75%ige Lösung in Wasser, herzustellen, so daß ein Volumen von 28.3 dm³ eine Person mit der gesamten täglichen Nahrung versorgt, die in einer Zeitspanne von nahezu 1 Monat benötigt wird. Es ist erfindungsgemäß auch möglich, diese chemischen NahrungsmittelzusammenseUungen zu variieren, um für die menschliche Zunge schmackhafte Nahrungsmittelzusammensetzungen zu erzeugen, die spezielle Ernährungsbedürfnisse erfüllen. Für derartige Spezialbedürfnisse ist lediglich erforderlich, daß die Mengen von einer oder von mehreren Komponenten der Zusammensetzung erhöht oder vermindert, daß eine oder mehrere derartige Komponenten weggelassen oder daß eine oder mehrere andere gewünschte Komponenten zugegeben werden. Es steht somit ein sehr flexibles Mahrung-.-mittelsystem zur Verfugung, das Speztalbeiürfnissen angepaßt werden kann. Es wird angenommen, daß der ausnahmslos sehr unangenehme Geschmack von bisherigen Nahrungsmitteln auf Aminosäure^asis irrtümlicherweise den Aminosäuren selbst zugeschrieben worden ist, während nun gefunden worden ist, daß dies nicht der Fall ist und daß schmackhafte Zusammensetzungen formuliert werden kennen.

Das erfindungsgemäße Vollnahrungsmittel für den Menschen ist lagerungsstabil, wasserlöslich und überraschenderweise auch wohlschmeckend. Es kann als alleiniges Nahrungsmittel über längere 7'.eiträume vom Menschen eingenommen werden. Dabei werden alle Verdauungsfunktionen umgangen, d.h.,alle Bestandteile des Voünahrungsmittels der Erfindung werden direkt im Darm resorbiert. Das erfindungsgemäße Vollnahrungsmittel wird als einzige vollsynthetische Zusammensetzung dieser An in der amerikanischen Raumfahrt praktisch verwendet. So reichen 301 einer 75%igen wäßrigen Lösung des

erfindungsgemäßen Vollnahrungsmittels aus, um eine Person einen Monat vollständig zn ernähren

Die Beispiele, die auf partielle und vollständige Nahrungsmitteiformulierungen gerichtet sind, erläutern die Erfindung.

Beispiel 1

Es wird eine Zusammensetzimg formuliert, die die folgenden essentiellen und nicht essentiellen Aminosäuren enthält.

L-LysinHa 3,58 g

L-Leocio 3,83 g

L-lsoleucin 2,42 g

L-VaUn .. .· '.. 2,67 g

L-Phenvialanin 1,75 g

!.-Arginin · Ha 2,58 g

KiI

L-Histidm - HCl· H₂O 1,58g

L-Alanin 2,58 g

t-Methionin 1,75 g

Natrium-L-asparaginat 6,40 g

L-Threonin 2,42 g

L'ProUn 10,33 g

Glycin 1,67g

!■-Serin 5,33 g

L-Tyrosinäthylester - HCl 6,83 g

L-Tryptophan 0,75 g

L-Glutamin 9,07 g

Jede der oben angegebenen Aminosäuren wird zuerst aus Wasser oder Wasser-Äthanol oder einer anderen geeigneten Lösungsmittelmischung in Gegenwart von Aktivkohle umkristallisiert Die gereinigten Aminosäuren werden dann in den oben angegebenen Mengen aufeinanderfolgend in 500 ml destilliertem oder entionisiertem Wasser bei einer Temperatur von 90 C aufgelöst. Die Zusammensetzung der rest- ao liehen Formulierung ist mit der in Tabelle I gezeigten identisch. Die Glucosekomponente wird der Aminosäurelösung bei dieser Temperatur zugesetzt und aufgelöst. Die Mineralkomponenten werden entweder als einzelne trockene Salze oder in Form der nachfolgend beschriebenen wässerigen Vorlösungen zugegeben. Vorlösung A besteht aus den in Wasser gelösten Komponenten Kaliumhydroxyd, Magnesiumoxyd und Glucono-a-lacton. Vorlösung B besteht aus den in Wasser gelösten Spurenmineralsalzen. Nach Abkühlen der Charge auf 30°C werden dann die wasserlöslichen Vitamine entweder einzeln oder als Vormischung zugegeben. Dann wird ein Pfirsichgeschmacksstoff plus die angegebenen Zitronensäure zugefügt, die den pH der Lösung auf etwa 3,7 stellt.

Das auf diese Weise hergestellte chemische Nahrungsmittel hat sich in Gruppen-Geschmackstests als wohlschmeckend und für den menschlichen Verbrauch sehr geeignet erwiesen.

Beispiel 2 (Vergleich)

40

Es wird eine Zusammensetzung der nachfolgenden essentiellen und nicht essentiellen Aminosäuren hergestellt, indem diese in den spezifizierten Mengen in 500 ml destilliertem Wasser aufgelöst werden:

L-Lysin -HCl 3,58 g

L-Leucin 3,83 g

L-Isoleucin 2,42 g

L-Valin 2,67 g

L-Phenylalanin 1,75 g

L-Arginin · HCl 2,58 g

L-Histidin · HCl · H₂O 1,58 g

L-Methionin 1,75 g

L-Alanin 2,58 g

Natrium-L-asparaginat 6 40 g ^ss

L-Threonin 2,42 g

L-Prolin 10,33 g

Glycin 1 67 g

L-Serin 5,33 g

L-Tyrosinäthylester · HCl 6,83 g

L-Tryptophan 0,75 g

L-Glutämin 9,07 g

L-Cysteinäthylester · HCl 0,92 g

Die Vorbereitungsverfahren zur Reinigung der Aminosäuren und die Reihenfolge sowie die Bedingungen der Zugabe der Aminosäuren, Kohlenhydrate, Mineralstoffe, Vitamine Und Geschtnacksstoffe für das vorliegende Beispiel sind mit den im Beispiel 1 angegebenen identisch. Die Zusammensetzung von Beispiel 2 unterscheidet sich von der von Beispiel 1 lediglich darin, daß in Beispiel 2 0,92 g L-Cysteinäthylesterbydrochlorid eingebracht werden. Die Gesanrtverdünnung von jeder dieser Zusammensetzungen ist derart, daß die endgültige wässerige Lösung etwa 2,51 ausmacht Diese Menge an Cysteinäthylesterhydrochlorid ist etwa 0,37 g pro Liter äquivalent

In nachfolgenden Gruppen-Geschmackstests wurde gefunden, daß das gemäß Beispiel 2 hergestellte chemische Nahrungsmittel für menschlichen Geschmack ungenießbar ist

Beispiel 3

Eine Zusammensetzung der nachfolgenden umkristallisierten essentiellen und nicht essentiellen Aminosäuren wird hergestellt indem diese bei 90°C in den spezifizierten Mengen in 11 destilliertem Wasser aufgelöst werden:

L-Lysin KCl 3,58 g

LLeucin 3,83 g

L-Isoleucin 2,42 g

L-Valin 2,67 g

!.-Phenylalanin 2,75 g

L-Arginin -HCl 5,70g

L-Histidin · HCl · H₈O 1,58 g

L-Methionin 1,75 g

L-Alanin 2,58 g

L-Asparaginsäure 5,50 g

L-Threonin 2,42 g

L-Prolin 3,42 g

Glycin 4,20 g

L-Serin 1,77 g

L-Tyrosinäthylester · HCl 4,10 g

L-Tryptophan 0,75 g

L-Glutamin 9,07 g

Mit dieser Aminosäurelösung werden durch einen Ausschuß Geschmackstests durchgeführt, und die Ergebnisse sind nachfolgend im Vergleich mit den Ergebnissen für die im Beispiel 4 formulierten Aminosäurelösung angegeben.

Beispiel 4 (Vergleich)

Es wird eine Zusammensetzung aus den nachfolgenden Mengen von umkristallisierten Aminosäuren auf identische Weise, wie im Beispiel 3 beschrieben, hergestellt:

L-Lysin · HCl 3,58 g

L-Leucin 3,83 g

L-Isoleucin 2,42 g

L-Valin 2,67 g

L-Phenylalanin 2,75 g

L-Arginin · HCl 5,70 g

L-Histidin -HCl-H₈O 1,38 g

L-Methionin 1,75 g

L-Alanin 2,58 g

L-Asparaginsäure 5,50 g

L-Threonin 2,42 g

L-Prolin 3,42 g

Glycin 4,20 g

L-Serin · - 1,77 g

L-Tyrosinäthylester · HCl 4,10 g

L-Tryptophan P.7-Sβ

L-Glutamin ..... 9,07 g

L-Cysteinäthylester · HCl 0,<)2 g

Gruppen-Oeschmackstests zeigen, daß die in der L-Tyrosinäthylester -HCl 4,10 g

unmittelbar vorstehenden Weise formulierte Amino- !.-Tryptophan 0,75 g

säurelösung einen sehr unangenehmen und ungenieß- Natrium-L-glutamat 2,04 g

baren Geschmack besitzt, verglichen mit der im Bei- L-Glutamin 7,26 g

spiel 3 formulierten Aminosäurelösung. Beide Lö- 5

sungsn haben einen pH zwischen etwa 4 und 5. Der Die Formulierung der oben angegebenen esseneinzige Unterschied zwischen den beiden Zusammen- tiellen und rieht essentiellen umknstallisierten Aminosetzungen ist die Anwesenheit von L-Cysteinäthyl- säuren plus 585 g Glucose wird in identischer Weise ester -HCl in einer Menge, die etwa 0,16 g SuIf- wie im Beispiel 5 hergestellt. .

hydrylgruppen in 11 wässeriger Lösung äquivalent io Gruppen-Geschmackstests mit den im Beispiel 5 ist. und 6 hergestellten Zusammensetzungen zeigen, daß

. der Geschmack der Zusammensetzung von Beispiel 6

Beispiel 5 außerordentlich unangenehm und für den mensch-

Es wird eine Zusammensetzung, die die nach- liehen Verbrauch ungenießbar ist, im Gegensatz zu folgend angegebenen essentiellen und nicht essentiellen 15 dem angenehmen Geschmack der Zusammensetzung umkristaUisierten Aminosäuren und 585 g Glucose von Beispiel 5. Die im Beispiel 6 hergestellte Zusamenthält, durch Auflösen in Wasser formuliert. mensetzung unterscheidet sich von der im Beispiel 5

hergestellten Zusammensetzung nur darin, daß sie

L-Lysin · HCl 3,58 g 2,04 g Natrium-L-glutamat pro Liter wässerige Lösung

L-Leucin 3,83 g 20 an Stelle einer äquimolaren Menge an L-Glutamin ent-

L-Isoleucin 2,42 g hält. Weitere Gruppen-Geschmackstests zeigen, daß

L-Valin 2,67 g der unangenehme Geschmack vermieden wird, wenn

L-Phenylalanin 2,75 g der Giutaminsäuregehalt auf maximal 1,43 g pro Liter

L-Arginin · HCl 5,70 g wässerige Lösung beschränkt wird, was einem maxi-

L-Histidin · HCl · H₂O 1,58 g 25 malen Natrium-L-glutamatgehalt von etwa 1,64 g pro

L-Methionin 1,75 g Liter äquivalent ist.

L-Alanin 2,58 g _ . . . ₇

L-Asparaginsäure 5,50g Beispiel

L-Threonin 2,42 g Die vollständige Nahrungsmittelformulierung von

L-Prolin 3,42 g 30 der Tabelle wird in identischer Weise wie im Beispiel 1

Glycin 4,20 g hergestellt, mit der Ausnahme, daß vor der abschließen-

L-Serin 1,77 g den Verdünnung das Fett, das Emulgiermittel und die

L-Tyrosinäthylester · HCl 4,10 g fettlöslichen Vitamine eingearbeitet werden, wobei

L-Tryptophan 0,75 g eine geeignete Emulgiervorrichtung verwendet wird.

Glutamin 9,07 g 35 Nach der Emulgierung wird das Gesamtvolumen mit

destilliertem oder entionisiertem Wasser auf 2,5 1 ge-

Die Zugabeweise der Aminosäuren und der Glucose bracht. Der pH der Lösung ist etwa 3,7.
dieser Zusammensetzung ist mit der im Beispiel 1 be- Die so hergestellte Nahrungslösung wird durch

schriebenen identisch. Bei der Schlußstufe wird destil- einen Geschmacksausschuß bewertet und mit der im liertes oder entionisiertes Wasser zugegeben, um das 40 Beispiel 8 hergestllten Nahrungslösung verglichen.
Volumen auf 1,001 zu bringen. . . . „ ... ....

Die Gruppen-Geschmacksuntersuchung dieser Zu- Beispiel» (Vergleich)

sammensetzung wird in Verbindung mit der Ge- Zu einem 100-ml-Tei' der im Beispiel 7 hergestellten schmacksuntersuchung des im Beispiel 6 formulierten Nahrungszusammensetzung werden 6 mg Methyl-Produkts durchgeführt, und die Ergebnisse sind nach- 45 mercaptan gegeben (was 60 mg pro Liter äquivalent folgend angegeben. ist).

η . . . , _nr .... Die im Beispiel 7 und 8 hergestellten Nahrungs-

Beispielö (Vergleich) _{mittel werden} ^ _der Oruppen-Geschmacksunte--

L-Lysin · HCl 3,58 g suchung verglichen. Es wird gefunden, daß die im

L-Leucin 3,83 g 50 Beispiel 7 hergestellte Nahrungsmittelzusammenset-

L-Isoleucin 2,42 g zung sehr schmackhaft für den menschlichen Verbrauch

L-Valin — 2,67 g ist, während die im Beispiel 8 hergestellte Nahrungs-

L-Phenylanalin 2,75 g mittelzusammensetzung, die das Methylmercaptan

L-Arginin · HCl 5,70 g enthält, einen Geschmack nach »verfaultem Kohl« hat,

L-Histidin · HCl · H₈O 1,58 g 55 der für die menschliche Zunge höchst unangenehm ist.

a L-Methionin 1,75 g Bewertungen von nachfolgenden Formulierungjen der

i|| L-Alanin 2,58 g identischen Grundnahrung, die variierende Mengen

L-Asparaginsäure 5,50 g Methylmercaptan enthalten, zeigen, daß der durch das

L-Threonin 2,42 g Methylmercaptan verursachte unangenehme Ge-

L-Prolin 3,42 g 60 schmack vermieden wird, wenn der Methylmercaptan-

Glycin 4,20 g gehalt der Nahrungsmittellösung auf ein Maximum

L-Serin 1,77 g von 15 mg pro Liter wässerige Lösung begrenzt wird.

Claims (4)

1 2 mittel zu entwickeln, die diese Bestandteile enthalten, Patentansprüche: 'ind derartige Nahrungsmittel sind tatsächlich ent wickelt worden.

1. Wohlschmeckendes, lagerungsstabiles, was- Proteine sind sehr komplizierte Polymere mit

serlösliches Vollnahrungsmittel für den Menschen, 5 hohem Molekulargewicht, die sich aus einer Vielzahl das alle essentiellen Aminosäuren oder einfache von sogenannten essentiellen und nicht essentiellen Vorläufer davon, die durch die Stoffwechselvor- Aminosäuren zusammensetzen. Die Verwertung von gänge des menschlichen Körpers in freie Amino- Protein durch den tierischen Organismus erfordert, säuren umgewandelt werden, entbehrliche Amino- daß das Protein durch die proteolyiischen Enzyme des säuren oder deren Vorläufer, Kohlenhydrate, io Gastrointestinaltrakts zu den einzelnen Aminosäure-Fette, Vitamine und Mineralstoffe in fester oder bestandteilen abgebaut wird, da die Aminosäuien gelöster Form in bedarfsdeckender Menge enthält, durch den Gastrointestinaltrakt nur in der freien, undadurch gekennzeichnet, daß eine gebundenen Form absorbiert werden können. Die wäßrige Lösung dieses Vollnahrungsmittels essentiellen Aminosäuren, von denen angenommen

^a) iss ^H-^{Wert Λη etwa 3 und ctwa 5}-^{7 l} ^iT^k^^^

iss ^^_P

b) höchstens etwa 15 mg/I Methylmercaptan bei ^πίπ· ^Arf »"· ¹^" ™^d "^fstid!ⁿ⁾·. ^si"^d .^{för die} fi einem pH-Wert von etwa 3,7 bzw. höchstens ⁵P^ lebensnotwendig. Damit emNahrungsmuteletwa 7,5 mg/1 Methylmercaptan bei einem system als geeigneter Trager fur alle normakn phys.opH-Wert von etwa 5,7, ^{ao lo}8^ische" Funktionen betrachtet wird, soll es diese

c) höchstens etwa 0,038 g/l Sulfhydrylgruppen essentiellen Aminosäuren in den geeigneten Ronzenbei einem pH-Wert von etwa 3,7 bzw hoch- ^tratI<\^{nen undin} ^i" |T^ ^Ver;^{aItnis um},^erstens etwa 0,05 g/l Sulfhydrylgruppen bei e>nander enthalten Die Wirkung der nicht essentiel en einem pH-Wert von etwa 5,7 und Aminosäuren besteht dann, daß sie eine Quelle fur

d) höchstens etwa 1,43 g/l Glutaminsäure enthält. ^a5 ^wandelbaren Stickstoff hefern, die vom tienschen

Organismus fur die Biosynthese von Proteinen,

2. Nahrungsmittelzusammensetzungen gemäß Purinen, Nucleinsäuren und anderen Stoffwechsel-Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die produkten benötigt wird. Zu Beispielen für nicht Toleranzkonzentration von Methylmercaptan im essentielle Aminosäuren gehören Alanin, Glycin, Prolin, angegebenen pH-Bereich der Änderung des pH- 30 Glutaminsäure, Asparaginsäure und Serin. Eine ge-Wertes umgekehrt proportional ist und bei einer eignete Nahrungsmittelausgewogenheit erfordert, daß Erhöhung des pH-Wertes von etwa 0,4 um etwa diese niclit essentiellen Aminosäuren in lusreichender 1,5 mg/1 abnimmt. Menge und innerhalb eines Bereiches von Verhältnissen

3. Nahrungsmittelzusammensetzungen gemäß untereinander geliefert werden, wobei diese AusAnspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die 35 gewogenheit weniger einschränkend oder kritisch ist Toleranzkonzentration der Sulfhydrylgruppen im als die Ausgewogenheit, die bei den essentiellen angegebenen pH-Bereich der Änderung des pH- Aminosäuren erforderlich ist.

Wertes direkt proportional ist und bei einer Ab- Aminosäuren (mit Ausnahme von Glycin) enthalten

nähme des pH-Wertes von etwa 0,5 um etwa ein oder mehrere Asymmetriezentren und können 0,003 g/l abnimmt. 40 deshalb in zwei oder mehreren Stereoisomerenformen

4. Nahrungsmittelzusammensetzungen gemäß existieren. Erfahrungen auf dem Nahrungsmittel-Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die gebiet haben gezeigt, daß nur das L-Isomcre einer Konzentration von 1,43 g/l Glutaminsäure über- Aminosäure durch den tierischen Organismus versteigende, zur Deckung des Bedarfs erforderliche wertet werden kann und daß der tierische Organismus Menge Glutaminsäure durch eine ausreichende 45 eine nur sehr beschränkte Fähigkeit hat, gewisse Menge Glutamin ersetzt ist. Aminosäuren aus der #-Form enzymatisch in die

L-Form umzuwandeln.

Die Kohlenhydrate werden vom tierischen Orga-

——— nismus als eine Hauptenergiequelle verwendet. Vor

s° der Verwertung durch den tierischen Organismus werden die polymeren oder dimeren Formen der

Die vorliegende Erfindung betrifft ein wohlschmek- Kohlenhydrate durch enzymatische Wirkung im kendes, lagerungsstabiles, wasserlösliches Vollnah- Gastrointestinaltrakt zu den monomeren Bestandrungsmittel für den Menschen, wobei alle essentiellen teilen abgebaut, damit sie durch den Gastrointestinal-Aminosäuren oder einfache Vorläufer davon, die 55 trakt absorbiert werden können, dutch die Stoffwechselvorgänge des menschlichen Lipoide treten in einem natürlichen Nahrungsmittel-Körpers in freie Aminosäuren umgewandelt werden, system typischerweise als Fette und Öle in Form von entbehrliche Aminosäuren oder deren Vorläufer, Triglyceriden von drei Fettsäuremolekülen in Verbin-Kohlenhydrate, Fette, Vitamine und Mineralstoffe in dung mit einem Glycerinmoleköl in Erscheinung. Die fester oder gelöster Form in bedarfsdeckender Menge ⁶" üblichen Fettsäuren in derartigen Triglyceriden haben darin enthalten sind. zwischen 12 und 24 Kohlenstoffatome, wie beispiels-

Vollwertige Nahrungsmittel erfordern das Vorliegen weise Palmitinsäure, Stearinsäure, Myristinsäure, ÖI-von Eiweiß, Vitaminen, Mineralstoffen, Fetten und säure, Linolsäure, Linolensäure und Arachidonsäure. einer Kalorienquelle, im allgemeinen in Form von Von diesen haben sich nur Linolsäure, Linolensäure Kohlenhydraten. Natürliche Nahrungsmittel, wie 65 und Arachidonsäure als unentbehrlich für die normale Fleisch, Obst, Getreide und Blattgemüse, liefern diese physiologische Funktion von tierischen Organismen Bestandteile. Es ist seit langem ein Ziel der Nahrungs- erwiesen. Die Erfordernisse in Hinblick auf unentbehrmittelfachleute, vollständige synthetische Nahrungs- liches Fett können antweder durch