DE4411414C1 - Produkt zur enteralen Versorgung mit Fettsäuren und/oder Aminosäuren sowie Verfahren zur Herstellung eines derartigen Produktes - Google Patents

Produkt zur enteralen Versorgung mit Fettsäuren und/oder Aminosäuren sowie Verfahren zur Herstellung eines derartigen Produktes

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Description

Die Erfindung betrifft ein Produkt zur enteralen Versorgung mit Fettsäuren und/oder Aminosäuren, bei dem diese maskiert vorliegen. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Produktes für die enterale Ernährung.
Lebensmittelinhaltsstoffe, die in der üblichen Ernährung nicht oder nur in geringer Menge vorkommen, können zur Vorbeugung von Krankheiten in Nahrungsmittel angereichert werden (sogenannte "functional foods"). Ein Beispiel für solche Stoffe sind hochungesättigte Fettsäuren wie die in pflanzlichen Ölen oder im Fischöl vorkommenden ω₃-Fett­ säuren. Diese können bei der Einnahme Widerwillen oder sogar Unbekömmlichkeitserscheinungen auslösen, so daß eine Zufuhr über längere Zeit nicht durchführbar sein kann. Es wird daher nach Möglichkeiten gesucht, diese Stoffe derart zu maskieren, daß sie sensorisch nicht wahrnehmbar sind. Weiterhin sollte zur Vermeidung von intestinalen Unverträg­ lichkeitserscheinungen der aufzunehmende Stoff durch Bindung an einen Trägerstoff möglichst fein verteilt sein. Gelatine, Gummiarabicum und Hydrocolloide haben sich für diesen Zweck als unwirksam erwiesen.
Als vielversprechend für manche relativ kurzkettigen Lipide mit gestreckter Molekülstruktur hat sich die gemeinsame Extrusion mit Stärke erwiesen. Dabei wird ausgenutzt, daß eines der Stärkepolymere, nämlich die Amylose, in einer Helixform erscheint. Das Innere der Helix ist lipophil, was eine Einlagerung von Lipiden in die Amylose-Helix begün­ stigt. Diese Verbindungen sind als Inklusionskomplexe bekannt. Es ist aber bisher davon ausgegangen worden, daß ein derartiger Komplex beispielsweise zwischen Fettsäuren, denen die langgestreckte Struktur fehlt, und der Amylose- Helix nicht oder nur in unzureichendem Maße stattfinden kann.
Auch Aminosäuren können auf die oben beschriebene Weise nicht maskiert werden.
Der Aufsatz "DSC-Untersuchungen an Stärken, Teil II: Unter­ suchungen an Stärke-Lipid-Komplexen, in: Starch/Stärke 1983, S. 340 bis 347, von R. Stute et al. betrifft Unter­ suchungen an Stärke-Lipid-Komplexen in nativen Stärken, wie es bereits in der Zusammenfassung erwähnt ist. Dabei ist auf Seite 341, linke Spalte, herausgestellt, daß es sich bei diesen Komplexen um helikale Strukturen handelt, bei denen der Einschlußpartner, also das Lipid bzw. die Fettsäure oder auch andere Substanzen, die hier jedoch nicht von Interesse sind, im lipophilen Innenraum der Amylosehelix gebunden wird. Weitere Einbindungsmechanismen sind in der Entgegen­ haltung nicht offenbart und sind für den Zweck des Aufsatzes wohl auch nicht interessant, denn es sollen ganz offenbar die thermischen Eigenschaften von Stärke-Lipid-Komplexen untersucht werden, was zwangsläufig eine Desintegration der Einbindungen nach sich zieht, nicht aber Einschlußmechanis­ men, wie sie für den Gegenstand dieser Anmeldung wichtig sind.
Der Aufsatz mit Titel "Einfluß der hydrothermischen Be­ handlung auf die physiko-chemischen Eigenschaften des Roggenkorns" von J. Michniewicz et al. betrifft die Wechsel­ wirkung der Eiweiß- und Kohlenhydratkomplexe, die mit Hilfe von Modellen untersucht werden soll. Dabei werden in diesen Modelluntersuchungen lediglich bereits lange bekannte Zusammenhänge bestätigt. Auf Seite 105, rechte Spalte, letzter Absatz, wird berichtet, daß ein Komplex aus Gluten­ proteinen und Stärke in Weizenmehl gebildet wird, ohne darauf einzugehen, welcher Art diese Komplexe sind und wie genau die Einschlußmechanismen ablaufen. An derselben Zitatstelle wird hervorgehoben, daß Pentosane einen Einfluß auf die Komplexbildung haben.
Die US-A 4,562,082, betrifft die Herstellung eines Krab­ benimitates, das aus Pflanzenprotein und einem Stärkekomplex extrudiert wird. Dabei soll auch eine Komplexbildung der Amylosefraktion mit einem Lipid erfolgen. Die Extrusion soll dazu dienen, das Proteinmaterial in eine ausgerichtete faserige Form zu bringen, die die Textur des Fleisches natürlicher Schalentiere simuliert. Die Mischung, die zu extrudieren ist, enthält maximal 15 Prozent amylosehaltige Stärke und 2 Prozent komplexbildendes Lipid, wie es der Tabelle in Spalte 2 der Patentschrift aufgeführt ist.
Die Erfindung hat sich zum Ziel gesetzt, Fettsäuren, insbesondere ungesättigte Fettsäuren, wie die ω₃-Fettsäuren, und auch Aminosäuren derart zu verkapseln, daß sie senso­ risch nicht wahrnehmbar sind.
Überraschenderweise gelingt dies durch innige Vermischung der Fettsäuren oder Aminosäuren mit stärkehaltigem Material, beispielsweise durch gemeinsame Extrusion, wobei auch die winkligen Moleküle der ungesättigten Fettsäuren zum Teil in die Amylose-Helix zumindest abschnittsweise eingeschlossen werden. Es hat sich erwiesen, daß es unerheblich ist, daß dieser Einschluß nicht vollständig ist, da weiter erfin­ dungsgemäß vorgesehen ist, daß die nicht komplexierten Moleküle der Fettsäuren weitgehend in der plastifiziert erkalteten Stärkematrix physikalisch fixiert und auch fein dispergiert gebunden sind, so daß eine vollständige Verkap­ selung erreicht wird.
Gleiches gilt für gesättigte Fettsäuren und auch für Aminosäuren, bei denen der vollständige Einbau in die Amylose-Helix für die Maskierung nicht wesentlich ist, wenn nur die physikalische Fixierung in der Stärkematrix vorge­ nommen wird.
Neben der sensorischen Maskierung erreicht man zunächst ohne weiteres durch die Vorgehensweise gemäß der Erfindung, daß die Aufschlußgeschwindigkeit und damit der Resorptionsort im Magen-Darm-Trakt beeinflußbar sind, wobei die Freisetzung der als unangenehm empfundenen Stoffe nach der Aufnahme durch die Verkapselung jedenfalls erst erfolgt, wenn sie keine Aversionsreaktionen mehr hervorrufen können.
Nach einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Fettsäure eine ω₃-Fettsäure. Mit einem derartigen Produkt kann Stoffwechselstörungen vorgebeugt werden bzw. sie können damit behandelt werden, ohne daß es zu physischen oder psychischen Abwehrreaktionen des Patienten kommt. Gleichermaßen vorteilhaft kann die Fettsäure eine kurzketti­ ge Fettsäure sein. Als Aminosäuren werden bevorzugt essen­ tielle Aminosäuren eingesetzt.
Vorteilhaft kann das Produkt nach der Erfindung einen oder mehrere Aromastoffe und/oder Farbstoffe, fettlösliche Substanzen, antioxidativ wirkende Substanzen, pharmako­ logisch wirkende Substanzen oder dergleichen enthalten.
Der Stärketräger kann eine Stärke aus Getreide, Knollen oder Leguminosen oder ein Getreidemahlerzeugnis oder ein Mehl aus Kartoffel, Tapioka oder Leguminosen sein. Falls die Bildung von Inklusionskomplexen begünstigt werden soll, wird bevor­ zugt eine Stärke mit erhöhtem Amylosegehalt verwendet.
Erfindungsgemäß werden bei einem Verfahren zur Herstellung eines oben beschriebenen Produktes eine Fettsäure oder eine Fettsäuren enthaltende Substanz in einem Anteil von wenig­ stens 10% im Gemisch und/oder eine Aminosäure oder Amino­ säuren enthaltende Substanz
  • - mit einem stärkehaltigen Material zunächst trocken vorgemischt und anschließend in einen Extruder dosiert, in dem sie innig vermischt, über die Verkleisterungstem­ peratur der Stärke bzw. des stärkehaltigen Materials hinaus erhitzt und plastifiziert werden, wonach sie als plastifizierte Masse aus dem Extruder ausgegeben werden, oder sie werden
  • - mit stärkehaltigem Material als Extrudat einer plastifi­ zierten Stärkemasse zugesetzt und mit dieser vermischt.
Vorteilhaft wird das plastifizierte Gemisch durch eine Düse gepreßt.
Weiter vorteilhaft wird die Masse aus dem Extruder aus einer oder mehreren Extruderöffnungen als kontinuierlicher plastischer Strang ausgegeben.
Die vermischten Komponenten können in eine nicht expandierte plastische Masse überführt werden, die auf Pastillenform geschnitten wird, wobei die Pastillen beispielsweise einen Durchmesser von 4-5 mm haben. Während des Extrudierprozes­ ses wird das Stärkematerial plastifiziert, so daß die Pastillen des Endproduktes einen glasartigen Charakter haben.
Diese Pastillen können direkt oral verabreicht werden.
Gegebenenfalls sollte die Masse getrocknet werden.
Die Masse kann mittels verschiedener Maßnahmen weiterbear­ beitet werden, beispielsweise kann die auf Pastillenform geschnittene oder auf andere Weise geformte Masse durch Hitzeeinwirkung, beispielsweise Beaufschlagen mit heißer Luft, Mikrowellen, heißem Öl oder durch Backen, und/oder Druckabfall aufgebläht werden, die nicht aufgeblähten vermischten Komponenten können granuliert oder auf einen vorgebbaren Feinheitsgrad gemahlen werden. Durch alle diese Maßnahmen bleibt die sensorische Maskierung erhalten. Damit können die Produkte "normalen" Nahrungsmitteln zugesetzt werden, ohne deren typische Eigenschaften und insbesondere deren Geschmack zu beeinflussen.
Dabei liefert der Aufblähprozeß ein getreideähnliches Produkt, das für sich allein oder in Kombination mit anderen Produkten verzehrt werden kann. Das Granulat oder das Mehl können in Gebäck, Brot, Saucen, Suppen, Pasta, Milchspeisen usw. eingemischt werden. Die plastifizierte und gegebenen­ falls getrocknete Masse kann auch flachgedrückt, gewalzt, geprägt, geschnitten und/oder gestanzt oder auf eine andere Weise geformt werden, so daß ein variantenreiches Produkt für die enterale Ernährung zur Verfügung steht.
Die Pastillen sind zudem lagerfähig, insbesondere bei Zusatz antioxidativ wirkender Substanzen, wobei Lagerdauern von mehreren Monaten ohne weiteres möglich sind.
Die durch die weitere Bearbeitung erreichte unterschiedliche Korngrößenverteilung und Struktur ermöglicht eine weiterge­ hende Beeinflussung der Resorptionsgeschwindigkeiten im Organismus.
Beispiel 1
Eine Stärke mit hohem Amyloseanteil wird, mit Wasser und Öl in einem Anteil von 10% oder darüber versetzt, kochextru­ diert. Durch die eingeleitete Energie verkleistert die Stärke und bildet eine plastische Masse. Während der Verkleisterung wird ein Teil der Lipide in die Amylose-Helix eingelagert, der verbleibende Teil wird in der plastifizier­ ten Masse fein dispergiert. Das kontinuierlich als Strang austretende Extrudat wird durch rotierende Schneidemesser zu Pastillen geschnitten, abgekühlt und anschließend getrock­ net. Dabei wird die zunächst weiche, plastische Masse in eine glasartige Matrix überführt. Die Pastillen sind geschmacklich neutral.
Beispiel 2
Es wird Weizenkleie in einem Anteil von 40-45% mit Kartoffelstärke in einem Anteil von ebenfalls 40-45% vermischt. Als Restanteil wird Öl zugesetzt, bevorzugt in einem Anteil von 10% oder darüber. Dann wird wie bei Beispiel 1 verfahren. Auch bei der Mischung nach Beispiel 2 gelingt das Einlagern der Lipide des Öls in die Amylose- Helix und die Stärkemasse von Weizenkleie und Kartoffelstär­ ke zu einem Grad, daß das Extrudat geschmacklich neutral ist.
Vergleichsbeispiel
Analog zum Beispiel 1 wurde ein stärkearmer Ballaststoff mit Öl extrudiert. Sensorische und lebensmittelanalytische Tests zeigten, daß die Einlagerung der Lipide nicht befriedigend gelungen ist.

Claims (18)

1. Produkt zur enteralen Versorgung mit Fettsäuren und/oder Aminosäuren, bei dem diese maskiert vorliegen, dadurch gekennzeichnet, daß eine Fettsäure oder eine Fettsäu­ ren enthaltende Substanz mit einem Anteil von wenigstens 10% im Produkt vorliegt und daß die eine Fettsäure oder eine Fettsäuren enthaltende Substanz und/oder eine Aminosäure oder eine Aminosäuren enthaltende Substanz in einer plastifizierten Stärkematrix fein dispergiert gebunden ist/sind, wobei wenigstens ein Teil der Fettsäure(n) und/oder der Amino­ säure(n) zumindest abschnittsweise in eine Amylose-Helix ein­ geschlossen ist.
2. Produkt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Fettsäure eine ω₃-Fettsäure ist.
3. Produkt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Fettsäure eine kurzkettige Fettsäure ist.
4. Produkt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Aminosäure eine essentielle Aminosäure ist.
5. Produkt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß es Aromastoffe und/oder Farbstoffe enthält.
6. Produkt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß es fettlösliche Substanzen, beispielsweise fett­ lösliche Vitamine, enthält.
7. Produkt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß es eine antioxidativ wirkende Substanz enthält.
8. Produkt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß es zumindest eine pharmakologisch wirksame Substanz enthält.
9. Produkt nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stärke eine Stärke aus Getreide, Knollen oder Leguminosen oder ein Getreidemahl­ erzeugnis oder ein Mehl aus Kartoffel, Tapioka oder Legumi­ nosen ist.
10. Produkt nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stärke eine Stärke mit erhöhtem Amylosegehalt ist.
11. Verfahren zur Herstellung eines Produktes nach Anspruch 1, wobei eine Fettsäure oder eine Fettsäuren enthal­ tende Substanz in einem Anteil von wenigstens 10% im Gemisch und/oder eine Aminosäure oder Aminosäuren enthaltende Substanz
  • - mit einem stärkehaltigen Material zunächst trocken vorgemischt und anschließend in einen Extruder dosiert werden, in dem sie innig vermischt, über die Verkleiste­ rungstemperatur der Stärke bzw. des stärkehaltigen Materials hinaus erhitzt und plastifiziert werden, wonach sie als plastifizierte Masse aus dem Extruder ausgegeben werden, oder
  • - mit stärkehaltigem Material als Extrudat einer plastifi­ zierten Stärkemasse zugesetzt und mit dieser vermischt wird.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Masse aus dem Extruder aus einer oder mehreren Extruder­ öffnungen als kontinuierlicher plastischer Strang ausgegeben wird.
13. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das plastifizierte Gemisch durch eine Düse gepreßt wird.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die vermischten Komponenten in eine nicht expandierte plastische Masse überführt werden, die auf Pastillenform geschnitten wird.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Masse getrocknet wird.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die plastifizierte und gegebenenfalls getrocknete Masse auf einen vorgebbaren Feinheitsgrad gemahlen wird.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die plastifizierte und gegebenenfalls getrocknete Masse granuliert, flachgedrückt, gewalzt, geprägt, geschnitten und/oder gestanzt oder auf eine andere Weise geformt wird.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die auf Pastillenform geschnittene oder weiter bearbeitete Masse durch Hitzeeinwirkung, vorzugsweise Beaufschlagen mit Mikrowellen, und/oder Druckabfall aufge­ bläht wird.
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