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Die
vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung einer Mischung, die
Coffein und einen löslichen
Ballaststoff umfasst, bei der Herstellung eines Lebensmittelprodukts,
um kurzzeitige Coffeinspitzen im Serum zu vermeiden. Sie betrifft
außerdem
ein Lebensmittelprodukt, das einen löslichen Ballaststoff und Coffein
umfasst.
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Die
Erfindung betrifft ferner eine konsumierbare Packung, die ein flüssiges und
ein festes Produkt umfasst, sowie die Verwendung des flüssigen und
des festen Produkts bei der Herstellung einer konsumierbaren Packung
zum raschem Erreichen einer hohen Serumkonzentration von Coffein
und zur Aufrechterhaltung dieser hohen Konzentration über eine
ausgedehnte Zeit.
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Technischer Hintergrund
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Die
zeitliche Verteilung von Substanzen, die aufgrund der Verdauung
und Absorption von Lebensmitteln in den Körperfluiden von Menschen und
Tieren erscheinen, ist schwierig zu steuern. Die Konzentration einiger
dieser Substanzen im Blut, beispielsweise von Glucose, kann innerhalb
eines bestimmten Bereichs bei gesunden Personen durch den Körper geregelt
werden. Diese Regelung garantiert eine konstante und ausreichende
Zufuhr von Glucose zu allen Teilen des Körpers. Die Konzentration von
Glucose im Blut wird sorgfältig
durch die konzertierte Aktion von unterschiedlichen Organen gesteuert,
einschließlich
der Freisetzung von Hormonen mit spezifischen Aktivitäten. Wenn
ihre Konzentration im Blut nach einer Mahlzeit dazu neigt, anzusteigen,
wird Glucose in der Leber oder in Muskeln in einer polymerisierten
Form als Glycogen gespeichert. Wenn andererseits die Konzentration
von Glucose im Blut abnimmt, wird sie aus der Leber in den Blutstrom
freigesetzt, mit dem Ergebnis, dass ein mehr oder weniger konstanter
Glucosespiegel im Blut erreicht wird und die Homeostase des gesamten
Körpers
aufrechterhalten werden kann. Wie im Falle der Glucose existiert
irgendeine Art von biochemischem Mechanismus zur Kontrolle der Konzentration
im Blut auch für
andere Substanzen, beispielsweise Lipide, usw.
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Dem
menschlichen oder tierischen Körper fehlt
jedoch ein regulatorisches System für viele andere Substanzen,
die durch den Magen-Darm-Trakt in den Körper gelangen. Viele derartige
Substanzen können
nicht gespeichert oder resynthetisiert werden. Selbstverständlich umfassen
diese Substanzen eine endlose Vielzahl von chemischen Klasse, und sie
können
(oder auch nicht) eine vergleichbar riesige Vielzahl von Funktionen
oder Wirkungen im Körper auslösen. Viele
von ihnen sind essentielle Substanzen, beispielsweise Vitamine.
Wenn man diese Substanzen nicht regelmäßig konsumiert, reagiert der Körper mit
Mangelsymptomen. Andere exogene Substanzen werden oral verabreicht,
um einen spezifischen pharmakologischen Effekt zu erreichen. Beispielsweise
wird Fluoxetine, eine Substanz, die die Serotonin-Aufnahme-Aktivität in die
Synapsen von Menschen inhibiert, verabreicht, um Schmerz zu lindern.
Andere exogene Substanzen haben weniger ausgeprägte oder keine physiologischen
Wirkungen.
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Ein
weiteres Beispiel ist Coffein, ein mildes Stimulans des zentralen
Nervensystems, das natürlich
in mehr als 60 Pflanzenarten in verschiedenen Teilen der Welt vorkommt,
wie beispielsweise in der Kakaobohne oder im Teeblatt, in den Samen
der Kakaopflanze und in der Guarana-Wurzel.
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Wenn
Coffein oral konsumiert wird, wird es aus dem Magen-Darm-Trakt absorbiert
und erreicht die Blutzirkulation. Sein Spiegel im Blut ist direkt
der Menge proportio nal, die konsumiert wurde. Wenn beispielsweise
eine Tasse Kaffee konsumiert wird, tritt üblicherweise nach etwa 1 Stunde
ein Peak des Coffeinspiegels im Blut auf, der mit der Menge korreliert,
die konsumiert wurde. Der Körper
eliminiert Coffein durch eine hepatische Biotransformation (die Hauptmenge
des Coffeins wird in der Leber zu Paraxanthin metabolisiert) und
durch Nierenexkretion von Coffein oder Metaboliten. Die Halbwertszeit
von Coffein in Erwachsenen beträgt
etwa 3 bis 7 Stunden. Wie daraus folgt, ist die Konzentration einer
exogenen Substanz, wie beispielsweise Coffein im Blut, über die
Zeit durch einen schnellen Anstieg der Substanz kurz nach deren
Konsum charakterisiert sowie ein relativ langsames Verschwinden
nach diesem Peak. Folglich hat der Körper nicht, wie im Falle von Glucose,
die Fähigkeit,
eine konstante Konzentration der Substanz im Blut über einen
längeren
Zeitraum aufrechtzuerhalten.
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Eine
Menge spezifischer Probleme sind eng mit dem obigen allgemeinen
Problem verknüpft.
Wiederum kann Coffein als Beispiel dienen. Es weist eine Anzahl
von Wirkungen auf, die eng mit der Blutkonzentration verknüpft sind.
Beispielsweise weist Coffein psychostimulatorische Eigenschaften
auf, offensichtlich aufgrund seiner Wirkungen auf alle Teile des zentralen
Nervensystems. Außerdem
erhöht
es die Atemfrequenz, die Herzfrequenz, den Blutdruck und die Sekretion
von Stress- und anderen Hormonen. Coffein wird dabei bei Erwachsenen
als ein mildes Stimulans des zentralen Nervensystems verwendet, das
dazu beiträgt,
die geistige Fitness oder Wachheit wieder herzustellen, wenn man
eine Müdigkeit
oder Schläfrigkeit
spürt.
Diese Wirkungen gehen sogar bis zu einem Glücksgefühl, einer guten Laune oder
anderen positiven Erfahrungen, weshalb Coffein als Psychostimulans
angesehen wird. In noch größeren Dosen
treten Nebeneffekte von Coffein auf, wie Schwindelgefühle, schneller
Herzschlag, Nervosität, Schlafstörungen.
Andere Symptome einer Überdosis sind
Bauch- oder Magenschmerzen,
Unruhe, Nervosität,
Muskelzittern. Versuche mit Hunden haben ergeben, dass es sogar
zu einem Tod kommen kann, wenn 100 mg/kg/d (Coffein/Körpergewicht/Tag)
für mehr
als 3 Tage konsumiert werden. Obwohl diese Liste an positiven und
schädlichen
Wirkungen von Coffein in keiner Weise erschöpfend ist, wird es klar, dass
es einen idealen oder wünschenswerten
Bereich für
die Coffeinkonzentration in Blut gibt. Für Coffein ist der Schwellenwert
für eine
Stimulation etwa 2 mg/l Blutplasma, während das obere Ende des erwünschten
Bereichs auf etwa 20 mg/l Blutplasma angesetzt werden kann. Wenn
beispielsweise eine Tasse Kaffee konsumiert wird, wird nach einer Stunde
ein Peak des Blut-Coffein-Spiegels
erreicht, was zu den entsprechenden Wirkungen führt. Nach einer kurzen Periode
von etwa 3 Stunden nehmen die Wirkungen dieser exogenen Substanzen
ab und hören
auf, weil der Schwellenwert von 2 mg/l Blutplasma unterschritten
wird. Wenn jedoch eine weitere Tasse Kaffee konsumiert wird, wird
nicht nur der Schwellenwert rasch überschritten, sondern es können sogar
die ersten Nebeneffekte auftauchen, weil die Coffeinkonzentration
das obere Niveau des Idealbereiches überschritten hat. Der Peak
der Coffein-Blutkonzentration
der zweiten (oder einer weiteren) Tasse kann zu Symptomen führen wie
Zittern, Übelkeit,
Reizung des Magen-Darm-Trakts, häufiges Urinieren,
Kopfweh, Asthenie usw.
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Es
besteht daher ein Bedarf nach der Verabreichung oder zur Zufuhr
von Coffein auf eine solche Weise, dass dessen Konzentration im
Blut des Konsumenten über
einen verlängerten
Zeitraum konstant bleibt.
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Es
besteht auch ein Bedarf nach der Verabreichung von Coffein auf eine
solche Weise, dass ein "Peak" vermieden wird,
d.h. eine vorübergehend
zu hohe Konzentration der Substanz im Blut. Das ist umso mehr ein
Problem, als Nebenwirkungen bei hohen Konzentrationen zu erwarten
sind.
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Darüber hinaus
besteht ein Bedarf nach konsumierbaren Produkten, die eine adäquate Konzentration
einer ausgewählten
Substanz im Blut im Bereich ihrer Wirksamkeit aufrechterhalten.
Mit anderen Worten muss die Blutkonzentration nicht nur aufrechterhalten
werden, sondern auf einem nützlichen Konzentrationwert
gehalten werden.
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Natürlich muss,
wenn ein Mechanismus gefunden wird, der geeignet ist, die oben erläuterten Probleme
zu mildern, dieser Mechanismus ohne negative Auswirkungen auf den
Verbraucher bleiben, und sollte darüber hinaus vorzugsweise nicht
mit dem Coffein Wechselwirken. Es wäre vorteilhaft, wenn ein Mechanismus,
der diese Probleme angeht, auf natürlichen Substanzen beruhen
würde,
deren Toleranz kein Thema ist und nicht bewiesen werden muss.
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Es
besteht ein allgemeiner Bedarf nach Lebensmittelprodukten, einschließlich Getränken, die Coffein über einen
längeren
Zeitraum liefern.
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Genauer
gesagt, besteht ein Bedarf nach der Verhinderung eines unannehmbar
hohen Coffein-Peaks im Blut nach dem Konsum eines Coffein-enthaltenden
Lebensmittelprodukts oder Getränks.
Es besteht jedoch gleichermaßen
ein Bedürfnis
nach einer Coffeinkonzentration, die über einen längeren Zeitraum im Stimulationsbereich
bleibt.
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Es
ist weithin bekannt, dass die Absorption von Arzneimitteln im Verdauungstrakt
verlangsamt wird, vermindert wird oder im Gegenteil beschleunigt wird,
wenn das Arzneimittel nach oder zusammen mit einer Mahlzeit eingenommen
wird. In diesem Fall kann ein Arzneimittel jedoch nicht zu irgendeinem
gewünschten
Zeitpunkt konsumiert werden, sondern nur nach einer Mahlzeit. Außerdem können die
Bestandteile der Mahlzeit stark auf eine solche Weise variieren,
dass keine Voraussage bezüglich
des Auftretens des Arzneimittels im Blut gemacht werden kann.
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Außerdem kann
bisher, wenn gewünscht wird,
eine Substanz zu verabreichen, die auf eine solche Weise pharmakologisch
aktiv ist, dass sie konstant im Blut auftritt, diese Substanz durch
Infusion über
mehrere Stunden injiziert werden. Infusionen sind jedoch von einer
Anzahl von Nachteilen begleitet, die vermieden werden können.
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In
DE 19 841 209 (GOENING
R) werden Coffeintabletten beschrieben, die durch direkte Verpressung
von coffeinhaltigen Pflanzenmaterialien oder -extrakten hergestellt
werden. Indem man die Tabletten lutscht, kommt es zu einer langsamen
Freisetzung von Coffein im Magen-Darm-Trakt. Die Tabletten sind
jedoch üblicherweise
innerhalb eines kurzen Zeitraums (beispielsweise von 5 Minuten)
verbraucht, und das Coffein, das in dieser Zeit freigesetzt wird,
erscheint rasch im Blut.
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In
FR 2 345 938 (CHOAY P) wird
ein Kaugummi beschrieben, der Xanthin-Stimulantien oder Mischungen
davon enthält,
einschließlich
Pflanzenextrakte wie z.B. Tee- und Kaffee-Extrakte. Der Kaugummi enthält auch
ein Absorptionsmittel für
eine langsame Freisetzung des Stimulans, wie beispielsweise Kieselsäure und
Kationenaustauschharze. Als Vorteil dauern die Wirkungen der Stimulantien
an, nachdem der Verwender ihn weggeworfen hat. Die Verabreichung
von Coffein auf diese Weise erfordert jedoch eine langdauernde Kauzeit.
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Verschiedene
Patente offenbaren unterschiedliche Formulierungen, die einen löslichen
Ballaststoff und Coffein enthalten. Beispielsweise beschreibt
JP-A-2001 169 753 eine
Zusammensetzung, die u.a., ein Xanthin-Derivat wie Coffein und einen
Ballaststoff wie Pektin oder Guargummi enthält, für die angegeben wird, dass
sie wirksam im Hinblick auf die Kontrolle der Blutcholesterinspiegel
ist.
JP-A-2000 316
478 beschreibt ein funktionelles Kaffeegetränk, das
Dextrin enthält
und für
das angegeben wird, dass es postprandiale Anstiege der Blut-Glucose-Spiegel
inhibiert.
JP-A-07
147 919 beschreibt eine Kaffee-Schleimsuppe, die Kaffee,
Milch und ein verdauliches Kohlenhydrat wie Reis enthält. Diese
Schleimsuppe liefert einen Drink mit Kaffeearoma, dessen Verzehr
auch die Makronährstoffe, Protein,
Fett und Kohlenhydrat liefert.
EP
524 484 beschreibt ein Kaffeegetränk, das einen löslichen
Ballaststoff enthält,
der aus Kaffeebohnen erhalten wird, und ein Verfahren zur Gewinnung
eines derartigen Ballaststoffs aus Kaffeebohnen, wohingegen
EP 524 484 ein Instant-Getränkepulver
beschreibt, das ein Konzentrat von Tee oder Tee-Ersatzstoffen auf
einem Substrat enthält,
das Inulin umfasst. Keines dieser Dokumente des Standes der Technik
betrifft jedoch die anhaltende Zuführung von Coffein über einen
längeren
Zeitraum.
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Die
vorliegende Erfindung befasst sich mit den oben erläuterten
Problemen.
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Kurzdarstellung der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung basiert auf der überraschenden Entdeckung, dass
ein löslicher
Ballaststoff, wenn er zusammen mit Coffein konsumiert wird, in der
Lage ist, die Freisetzung und Absorption von Coffein aus dem Verdauungstrakt
auf eine solche Weise zu verlangsamen, dass dessen Konzentration im
Serum über
einen verlängerten
Zeitraum oberhalb eines gegebenen Wertes bleibt.
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Bemerkenswerterweise
wurde auch gefunden, dass durch Kombination eines festen Lebensmittelprodukts
mit einem Getränk,
von denen beiden Coffein umfassen, wobei das feste Produkte außerdem einen
löslichen
Ballaststoff umfasst, rasch eine hohe Konzentration von Coffein
im Serum erreicht wird und für
einen verlängerten
Zeitraum erhalten bleibt.
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Demgemäß sieht
die vorliegende Erfindung in einem ersten Aspekt die nicht-therapeutische
Verwendung einer Mischung von Coffein und löslichem Ballaststoff in ausreichenden
Mengen in einem Lebensmittelprodukt vor, um kurzzei tige Peaks des
Coffeins im Plasma zu vermeiden und/oder um die Plasmakonzentration
des Coffeins über
einen verlängerten
Zeitraum aufrechtzuerhalten. Die Erfindung erstreckt sich ferner
auf die Verwendung einer Mischung von Coffein und einem löslichen
Ballaststoff in ausreichenden Mengen bei der Herstellung eines therapeutischen
Lebensmittelprodukts zur Vermeidung unerwünschter Nebenwirkungen von
kurzzeitigen Coffein-Peaks im Plasma.
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Gemäß einem
zweiten Aspekt sieht die vorliegende Erfindung die nicht-therapeutische
Verwendung einer Mischung aus Coffein und einem löslichen Ballaststoff
in ausreichenden Mengen in einem Lebensmittelprodukt vor, um die
Absorptionsgeschwindigkeit des Coffeins im Magen-Darm-Trakt zu verlangsamen.
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Gemäß einem
dritten Aspekt sieht die vorliegende Erfindung ein Lebensmittelprodukt
vor, das von 2 bis 40 Gew.-% eines viskosen löslichen Ballaststoffs und von
200 bis 400 mg Coffein umfasst.
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Gemäß einem
vierten Aspekt sieht die vorliegende Erfindung eine konsumierbare
Packung vor, die ein flüssiges
und eines festes Produkt umfasst, wobei das feste Produkt das Lebensmittelprodukt nach
irgendeinem der Ansprüche
7 bis 9 ist, und das flüssige
Produkt ebenfalls Coffein umfasst.
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Ein
Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass sie einen
hohen und kurzzeitigen Peak der Coffeinkonzentration im Blut vermeidet.
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Ein
weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass
ein hoher Peak, der mit unerwünschten
Nebenwirkungen des Coffeins einhergeht, vermieden wird.
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Noch
ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist der, dass sie
eine anhaltende Konzentration von Coffein im Blut gewährleistet.
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Noch
ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass
sie eine Coffein-Konzentration im Serum gewährleistet, die im optimalen Bereich
der Wirksamkeit der genannten Substanz liegt.
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Ein
weiterer Vorteil ist der, dass viele lösliche Ballaststoffe als Lebensmittelbestandteile
seit langer Zeit bekannt sind, und dass sie daher verwendet werden
können,
ohne das die Toleranz in Menschen oder Tieren getestet wird.
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Ein
großer
Vorteil besteht in der Tatsache, dass ein löslicher Ballaststoff eine vorteilhafte
Wirkung auf den Konsumenten hat. Beispielsweise kann er ein Präbiotikum
sein und/oder kann er über
eine längere
Zeit Energie liefern, wenn in einem Lebensmittelprodukt auch Glucose
vorhanden ist. Somit werden zwei sehr unterschiedliche Wirkungen
dadurch erreicht, dass man explizit einen löslichen Ballaststoff in einem
Lebensmittelprodukt verwendet.
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Darüber hinaus
ist es ein Vorteil, dass der lösliche
Ballaststoff nicht isoliert werden muss, damit er die oben beschriebene
erwünschte
Wirkung ausübt.
Naturprodukte, die einen löslichen
Ballaststoff enthalten, beispielsweise Gemüse und Getreideprodukte, beispielsweise
Hafer und Gerste und deren Kleie, sind beispielsweise leicht verfügbar und
können
direkt verwendet werden.
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In
den Figuren zeigt
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1 die
Coffein-Plasmaspiegel über
die Zeit (3 Stunden) in menschlichen Patienten, die Coffein mit
und ohne löslichen
Ballaststoff konsumierten. Coffein wurde in Form einer Tasse eines
löslichen Kaffees
konsumiert (NG(WB), eines Kaffees, der mit Weißbrot konsumiert wurde (NG/WB),
in einem Riegel, der Haferkleie und grünen Tee enthielt (OBC-GT), Haferkleie und
Guarana-Pulver (OBC-Gu) sowie Haferkleie und Guarana, wobei letzteres
dem Sirup bei der Herstellung des Riegels zugegeben wurde (OBC-GS).
Haferkleie ist reich an löslichem
Ballaststoff (β-Glucan).
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2 zeigt
modellierte Coffein-Plasma-Spiegel über einen verlängerten
Zeitraum (8 Stunden) auf der Basis von Coffein-Plasma- und Speichel-Spiegeln
in menschlichen Personen, die Coffein mit und ohne löslichen
Ballaststoff konsumierten. Die Werte wurden rechnerisch an die Niveaus
angepasst, die im Blut erscheinen würden. Einzelheiten sind in
Beispiel 2 angegeben. Es wurden die gleichen Symbole wie in 1 verwendet.
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3 zeigt
eine Simulation des gleichzeitigen Konsums einer Tasse Kaffee und
eines Riegels, die jeweils 100 mg Coffein enthalten, wobei der Riegel
außerdem
einen löslichen
Ballaststoff umfasst. Es ist zu erkennen, dass eine Serumkonzentration
an Coffein rasch erreicht wird, und dass die hohe Konzentration über einen
verlängerten
Zeitraum erhalten bleibt.
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Detaillierte Beschreibung der Erfindung
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Im
Kontext dieser Beschreibung wird das Wort "umfasst" so benutzt, dass es bedeutet "schließt ein neben
anderen Dingen".
Es soll nicht ausgelegt werden als "besteht nur aus".
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Im
Kontext der vorliegenden Erfindung ist der Begriff "ausreichende Mengen" einer Substanz ein Parameter,
der stark von der Art der Substanz abhängt, die verwendet wird, sowie
von der Person, die die Substanz zu konsumieren beabsichtigt. Ausreichende
Werte für
Coffein wurden oben diskutiert. Der Fachmann kennt üblicherweise
die Menge einer Substanz, die benötigt wird, um einen erwünschten
physiologischen Effekt zu erreichen.
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Im
Kontext der vorliegenden Erfindung soll der Begriff "Lebensmittelprodukt" irgendein Produkt beinhalten,
das oral konsumiert wird. Es ist jedoch nicht beabsichtigt, Produkte
einzuschließen,
die nur gekaut werden oder im Mund nur allmählich verbraucht oder geschmolzen
werden, wie beispiels weise Kaugummis, Lutscher oder Süßigkeiten,
die beispielsweise auf diese Weise konsumiert werden. Ferner soll
der Begriff nicht Pillen, Kapseln oder Tabletten einschließen, die
einfach verschluckt werden.
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Im
Kontext der vorliegenden Erfindung bedeutet der Begriff "löslicher Ballaststoff", dass der Ballaststoff
zu wenigstens 50% löslich
ist, und zwar nach dem Verfahren von L. Prosky et al., J. Assoc. Off.
Anal. Chem. 71, 1017-1023 (1988). Beispiele schließen ein
Inulin, Pektin, β-Glucan,
Gummi arabicum, Tragant-Schleimstoffe, Guar und Johannisbrotkernmehl,
Agar, Carageenane, Alginane, Xanthan und dergl.
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Bei
einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist der lösliche Ballaststoff ein viskoser
löslicher
Ballaststoff. Der viskose lösliche
Ballaststoff kann irgendein geeigneter löslicher Ballaststoff sein, der
in der Lage ist, die Viskosität
des Mageninhalts und des Inhalts des Dünndarms zu erhöhen. Beispiele
sind β-Glucan,
Gummen wie beispielsweise Guar-Gummi, Xanthan-Gummi und Gummi arabicum, Pektin
und/oder Mischungen davon. β-Glucan
ist besonders bevorzugt.
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Das
Lebensmittelprodukt gemäß der vorliegenden
Erfindung umfasst, in Gewichtsprozent, 2 bis 40% viskosen löslichen
Ballaststoff. Vorzugsweise umfasst es 3 bis 30%, stärker bevorzugt
5 bis 20% des viskosen löslichen
Ballaststoffs. Beispielsweise kann das Lebensmittelprodukt 7 bis
16% viskosen löslichen
Ballaststoff umfassen.
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Gemäß einer
weiteren Ausführungsform
umfasst das Lebensmittelprodukt gemäß der vorliegenden Erfindung,
in Gewichtsprozent der Rohbestandteile, 20 bis 80% Haferkleiekonzentrat.
Vorzugsweise umfasst es 30 bis 70%, stärker bevorzugt 40 bis 60% Haferkleiekonzentrat.
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Bei
einer noch weiteren Ausführungsform umfasst
das Lebensmittelprodukt gemäß der vorliegenden
Erfindung, in Ge wichtsprozent, 5 bis 20% Protein, 1 bis 10% Fette
und/oder Öle
und 40 bis 70% Kohlenhydrate. Vorzugsweise umfasst das Produkt 10
bis 15% Protein, 2 bis 7% Fette und/oder Öle und 50 bis 60% Kohlenhydrate.
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Das
Protein, die Fette und die Kohlenhydrate können irgendeines pflanzlichen
oder tierischen Ursprungs sein. Beispielsweise können sie im Wesentlichen enthalten
sein in Getreideprodukten oder anderen Bestandteilen, die bei der
Herstellung des Lebensmittelprodukts verwendet werden (vergleiche weiter
unten), beispielsweise in Haferkleiekonzentrat.
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Gemäß einer
Ausführungsform
der Verwendung gemäß der vorliegenden
Erfindung ist das Lebensmittelprodukt geeignet für Athleten, Sportler oder physisch
aktive Leute.
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Bei
einer Ausführungsform
der konsumierbaren Packung gemäß der vorliegenden
Erfindung ist das feste Produkt ein Riegel und das flüssige Produkt ein
Getränk.
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Der
lösliche
Ballaststoff kann sich von irgendeiner natürlichen Quelle ableiten und
ist kommerziell erhältlich.
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Das β-Glucan kann
sich aus irgendeiner Quelle ableiten, für die bekannt ist, dass sie β-Glucan beisteuert.
Im Allgemeinen können
auch faserhaltige Getreideprodukte verwendet werden. Ein solches Getreideprodukt
könnte
auch als Quelle für
Kohlenhydrate verwendet werden, wenn das gewünscht ist. Vorzugsweise enthält das ballaststoffreiche
Getreideprodukt wenigstens etwa 6 bis 10% β-Glucan und wenigstens etwa
20 bis 25 Gew.-% Gesamt-Ballaststoffe. Das ballaststoffreiche Getreideprodukt
ist vorzugsweise ein Haferkleiekonzentrat oder ein Gerstenmehl;
stärker
bevorzugt eine entfettete Haferkleie oder Gerstenmehl.
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In
dieser Beschreibung kann ein "entfettetes Weizenkleiekonzentrat" eine Weizenkleiefraktion sein,
die einen β-Glucan-Gehalt
von mehr als 10 Gew.-% aufweist und die einer Lösemittelextraktion unterzogen
wurde, um der Fraktion wenigstens teilweise Öl und Fette zu entziehen. Gewöhnlich weisen Haferkleiekonzentrate
einen Fett- oder Öl-Gehalt
von mehr als etwa 5 Gew.-% auf. Entfettete Haferkleiekonzentrate
weisen einen Ölgehalt
von weniger als 7 Gew.-% auf; üblichererweise
von etwa 4 bis etwa 6 Gew.-%. Entfettete Haferkleiekonzentrate bieten
den Vorteil einer besseren Stabilität des Lebensmittelprodukts,
einer leichteren Verarbeitung und Verbessern die Textur und die
organoleptischen Eigenschaften des Lebensmittelprodukts.
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Entfettete
Haferkleiekonzentrate dieses Typs sind kommerziell erhältlich;
beispielsweise können geeignete
Haferkleiekonzentrate erworben werden von Swedish Protein AB, Väröbacka, Schweden.
Alternativ kann das Haferkleiekonzentrat hergestellt werden, indem
man trockene Haferkörner
mahlt und dann sorgfältig
das Fasermaterial von den Stärkebestandteilen
der Haferkörner
absiebt. Das faserreiche Material kann dann Lösemittelextraktionstechniken unterzogen
werden, um Öle
und Fette aus dem Material zu entfernen. Eine geeignete Arbeitsweise
zur Extraktion von Ölen
und Fetten ist beschrieben im
britischen
Patent 1 526 553 . Die Lösemittelextraktionsstufe
kann auch gewünschtenfalls
vor dem Absieben durchgeführt
werden. Diese Absieb- und Extraktionsprozedur wäre geeignet zur Herstellung
von Haferkleiekonzentraten mit Fasergehalten am unteren Ende des
Bereichs, beispielsweise eines Haferkleiekonzentrats mit einem maximalen β-Glucan-Gehalt von etwa 15
Gew.-%.
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Coffein
kann aus einer Vielzahl von Quellen erhalten oder verwendet werden.
Beispielsweise kann ein Extrakt aus Guarana, Kaffee, Mate, schwarzem
Tee oder grünem
Tee verwendet werden.
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Die
optimalen Coffein-Mengen wurden bereits bestimmt, und der optimale
Konzentrationsbereich ist bekannt. Es wird empfohlen, nicht mehr
als 1 g pro Tag zu konsumieren und eine Dosis von 200 mg bis 400
mg nicht häufiger
zu wiederholen als nach drei oder vier Stunden, je nach Bedarf.
Die optimale Plasma-Konzentration des Coffeins liegt zwischen 1,5
bis 10 mg/l, vorzugsweise zwischen 2 bis 6 mg/l Plasma. Der Schwellenwert
für die
Stimulation liegt bei 2 mg/l Plasma.
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Es
besteht keine allgemeine Regel, wie die Kombination eines löslichen
Ballaststoffs mit dem Coffein erhalten werden muss, um ein Lebensmittelprodukt
gemäß der Erfindung
zu erhalten.
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Es
ist möglich,
ein Lebensmittelprodukt herzustellen, das flüssig oder fest sein kann, und
die Kombination aus löslichem
Ballaststoff und Coffein umfasst. Ein derartiges Lebensmittelprodukt
kann ein fester oder weicher Riegel sein. Das konsumierbare Produkt
kann auch in Form eines Plätzchens,
eines Kekses, eines Snacks, eines Crackers, eines Brots oder eines
brotartigen Produkts vorliegen. Es ist auf ähnliche Weise möglich, das
Coffein und den löslichen
Ballaststoff anderen Lebensmittelprodukten zuzusetzen, wie beispielsweise
Molkereiprodukten, Eiscreme, Süßwaren oder
Getränken.
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Beispielsweise
können
ausreichende Mengen Coffein einem Vollkornhafermehl zugesetzt werden,
das mit entfetteter Haferkleie angereichert ist, um eine ausreichende
Menge an löslichem
Ballaststoff sicherzustellen. Die Mischung kann in Form eines Brotteigs
verwendet werden.
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Wenn
das konsumierbare Produkt gemäß der vorliegenden
Erfindung ein Riegel sein soll, bestehen eine Vielzahl von Möglichkeiten,
um das Coffein und den löslichen
Ballaststoff in einen Riegel einzuarbeiten. In
US 4 871 557 ist ein Verfahren zur
Gewinnung eines Riegels mit einem ergänzenden Ballaststoff beschrieben.
Der Riegel gemäß diesem
Referenzdokument wird hergestellt durch Extrudieren einer Ballaststoffmischung,
die Apfelfaser, Maiskleie, Wasser und Reismehl (wobei das Letztere
die Funktion eines Bindemittels erfüllt) umfasst, welche hinterher
auf eine Teilchengröße ge bracht
wird, d.h. geschrotet oder gemahlen, um Flocken zu erhalten. Diese
ballaststoffreichen Flocken werden dann den herkömmlichen Bestandteilen des
Riegels zugesetzt. Konkreter wird die Fasermischung den anderen
trockenen Bestandteilen wie Körnern
(z.B. getoastetem gewalzten Hafer oder geröstetem Reis), Nüssen, Früchten und/oder
Schokoladesplittern zugegeben. Diese trockenen Bestandteile werden
mit den extrudierten und geschroteten Ballaststoffflocken vermischt,
und es wird eine (flüssige)
Sirupmischung zugesetzt. Es können
weitere Bestandteile zugesetzt werden, und die Mischung wird einer
herkömmlichen Riegelbildungslinie
zugeführt,
wo die Mischung einer Formungs-, Erhitzungs- und Schneidprozedur
unterzogen wird, um einen Riegel zu erhalten.
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Dieses
Verfahren kann leicht modifiziert werden, um das Lebensmittelprodukt
gemäß der vorliegenden
Erfindung zu erhalten. Beispielsweise kann β-Glucan in Form von Haferkleiekonzentrat
zu den Getreideprodukten vor der Extrusion zugesetzt werden. Das
Coffein kann gleichzeitig oder später zugesetzt werden. Beispielsweise
kann das Coffein dem Sirup zugesetzt werden.
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Ein
Riegel kann auch hergestellt werden durch Mischen von trockenen
Bestandteilen, die, neben dem löslichen
Ballaststoff, beispielsweise Getreideprodukte, Nüsse, Früchte, Schokolade, Beeren, Milchfeststoffe
sein können.
Die trockenen Bestandteile eines Riegels können später mit einem Bindemittel vermischt
werden, der normalerweise ein Sirup ist. Die trockene Mischung eines
Riegels bildet üblicherweise
40 bis 90 Gew.-%, vorzugsweise 60 bis 80 Gew.-% des Gesamtrezepts,
während
das Bindemittel den Rest davon ausmacht (60 bis 30 Gew.-%, vorzugsweise
50 bis 40 Gew.-%).
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Getreideprodukte
können
einfach Mehl sein, das der trockenen Mischung des Riegels zugesetzt wird.
Getreideprodukte können
jedoch auch in der Form von Crispies, Flocken, Puffprodukten (ofen- oder
kanonengepufft) verwendet werden, wobei extrudierte und/oder extrudierte-expandierte
Getreideprodukte als Beispiel dienen können. Getreideprodukte sind
Weizen, Mais, Gerste, Hafer, Reis, Hafer, Hirse und dgl. Somit umfassen
die Getreideprodukte beispielsweise Reis- oder Mais-Crispies, Puffreis oder
-Hafer, irgendeine Sorte von Flocken, gebackene und komprimierte
und geflockte Getreideprodukte usw. In Abhängigkeit von der Dichte des
Endriegels können
die Getreideprodukte entsprechend ausgewählt werden. Wenn beispielsweise
ein leichter Riegel bevorzugt ist, ist es besser, Crispies und/oder
gepuffte Materialien als Getreideprodukte zu verwenden, während dann,
wenn ein dichter Riegel bevorzugt ist, es besser sein kann, Flocken
oder gebackene und gepresste Getreideprodukte oder einfach Mehl,
wie Reismehl, beispielsweise, zu verwenden.
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Wenn
hohe Mengen an Haferkleie und/oder Haferkleiekonzentrat (um β-Glucan zu
liefern) zur Herstellung einer Trockenmischung für einen Riegel verwendet werden,
können
andere Getreideprodukte vollständig
fehlen.
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Die
Trockenmischung kann beispielsweise auch Nüsse und Früchte umfassen. Beispiele sind Haselnüsse, Walnüsse, Pekannüsse, Cashew-Nüsse, Mandeln,
Kokosnuss, Kastanien, Macadamia-Nüsse oder Mischungen davon.
Nüsse können in
Mengen bis zu 15 Gew.-%, vorzugsweise bis zu 10 Gew.-% der Trockenmischung
vorhanden sein. Früchte
wie beispielsweise Apfel, Pfirsich, Birne, Aprikose, Banane, Orange
oder Ananas und/oder Beeren wie beispielsweise Himbeeren, Erdbeeren, schwarze
Johannisbeeren, Heidelbeeren und dgl. können ebenfalls der trockenen
Mischung zugesetzt werden.
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Das
Bindemittel, das der trockenen Mischung zugesetzt werden soll, kann
ein Sirup sein. Beispielsweise ein Glucose-Sirup, der eine Mischung aus
Glucose und/oder seinen Polymeren umfasst, der durch partielle Hydrolyse
von Stärke
erhalten wurde, einen DE (Dextrose-Äquivalenz)-Wert von etwa 30
bis 50 und einen Wassergehalt von etwa 15 bis 25 Gew.-% des Bindemittels
aufweist. Im Allgemeinen kann das Bindemittel Invertzucker, Glucose-Zucker
und/oder beispielsweise Fructose-reichen Maissirup umfassen.
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Das
Bindemittel kann Milchfeststoffe umfassen, die in Form von Milchpulver
und/oder Frischmilch zugesetzt werden. Im letzteren Fall kann die Zugabe
von Wasser wenigstens teilweise durch die Zugabe von Milch ersetzt
werden.
WO 0056171 beschreibt
ein Bindemittel in diesem Sinne, das umfasst 10 bis 70 Teile Zucker,
0,5 bis 5 Teile eines Bindemittels (ein Polysaccharid wie einen
Gummi), bis zu 15 Teile Glycerin, bis zu 60 Teile Fruchtmus oder
Fruchtkonzentrat, bis zu 10 Teile Kakaopulver sowie zugesetztes
Wasser bis zu einem Wassergehalt von beispielsweise 10 bis 30%.
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Das
Bindemittel kann 0 bis 15%, vorzugsweise 0,5 bis 5% Glycerin umfassen.
Glycerin wird manchmal Riegeln zugesetzt, um ein feuchtes Mundgefühl zu erhalten,
während
der Wassergehalt im Allgemeinen niedrig bleiben muss, um eine ausgedehnte
Lagerung bei Raumtemperatur zu gewährleisten.
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Bei
einem Grundansatz ist das Bindemittel einfach ein Sirup, der Wasser
(10 bis 20 Gew.-% des Bindemittels) und Zucker umfasst und der ggf.
außer dem
Fett (0 bis 15%, vorzugsweise 2 bis 10%), Lecithin (0 bis 1%, vorzugsweise
0,01 bis 0,2%) und/oder Aromastoffe umfasst, der erhalten wird durch
Erhitzen des Wassers auf 70 bis 90 °C und dann durch Zugabe und
Auflösen
der Zucker unter Rühren.
Sirupe mit einem Wassergehalt von etwa 15 bis 20 Gew.-% sind auch
kommerziell erhältlich.
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Das
Coffein kann dem Bindemittel zugesetzt werden, oder alternativ kann
es beispielsweise gemeinsam mit dem löslichen Ballaststoff der trockenen Mischung
zugesetzt werden.
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Indem
man die trockene Mischung und das Bindemittel in den oben erwähnten Mengen
vermischt, wird eine Grundmasse für den Riegel erhalten. Diese
Stufe kann in irgendeiner ge eigneten Mischapparatur, wie beispielsweise
einem Schneckenmischer vom Schraubenfedertyp, durchgeführt werden,
mit einer axialen Streudüse
oder beispielsweise einer Beschichtungstrommel.
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Die
Grundmasse kann in eine geeignete Form- oder Pressapparatur überführt werden,
um den Riegel zu formen. Beispielsweise kann eine Bepex-Hutt Roller
Press, Typ DP, verwendet werden, die die Grundmasse durch eine Tafeldüse oder
eine Strangdüse
drückt,
und zwar unter einem Druck von bis zu 12 bar, vorzugsweise von 5
bis 10 bar. Eine andere geeignete Apparatur ist der Bepex-Hutt Roller Slab
Former, Typ GP, bei dem keine derartig hohen Drücke zur Anwendung kommen und
der daher eine flache Paste mit einem niedrigeren spezifischen Gewicht
liefert.
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Die
endgültigen
Riegel können
jedoch auch auf andere Weise erhalten werden. Im Allgemeinen kann
der weitere Prozess nach dem Bilden der Grundmasse aus dem Bindemittel
und der trockenen Mischung einschließen das Formwalzen, das Druckwalzen,
die Überführung auf
ein Druckband, das Vorkühlen
(10 bis 20 °C),
das Schneiden der endgültigen Form
mit beispielsweise einem Schlitzmesser oder eine Guillotin-Schneidvorrichtung
(von Sollich oder Rademaker), ein zweites Kühlen (4 bis 15 °C) und schließlich ein
endgültiges
Verpacken des Riegels.
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Wenn
beispielsweise das gekochte Getreideprodukt gemäß
WO 9631128 in geeigneter Weise mit
Coffein angereichert ist, kann das ein ausreichendes Verfahren sein,
um das Lebensmittelprodukt gemäß der vorliegenden
Erfindung zu erhalten.
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Die
konsumierbare Packung gemäß der vorliegenden
Erfindung, die ein flüssiges
und ein festes konsumierbares Produkt umfasst, wobei beide Bestandteile
Coffein aufweisen, kann auf irgendeine geeignete Weise erhalten
werden.
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Beispielsweise
kann das feste konsumierbare Produkt ein Riegel sein, der so hergestellt
wurde, dass er die nötige
Menge an löslichem
Ballaststoff umfasst. Der flüssige
Bestandteil kann beispielsweise ein Kaffee oder Tee sein.
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Alternativ
dazu kann das flüssige
Produkt irgendein Getränk
sein, das mit natürlichen
Coffein-Extrakten aus Pflanzen angereichert ist. Beispielsweise
kann das flüssige
Produkt ein Getränk
sein, das Guarana-Pulver, Tee oder Kaffee-Extrakte und dgl. umfasst.
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Zusammengefasst
ist die Form der Verabreichung des Lebensmittelprodukts oder der
Packung gemäß der vorliegenden
Erfindung irrelevant, solange ein löslicher Ballaststoff zusammen
mit Coffein vorgesehen ist.
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Ohne
durch eine Theorie gebunden sein zu wollen, wird postuliert, dass
der lösliche
Ballaststoff an Moleküle
bindet und auf diese Weise ihr Erscheinen im Blutstrom verzögert. Eine
weitere Theorie besteht darin, dass der lösliche Ballaststoff eine Schicht auf
den Innenwänden
des Darms ausbildet, die in der Lage ist, die rasche Absorption
von Coffein zu verhindern.
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Die
nachfolgenden Beispiele werden nur zu Zwecken der Illustration angeführt, und
sind in keiner Weise auszulegen als Einschränkung des Gegenstands der vorliegenden
Anmeldung. Prozentangaben und Teile erfolgen in Gewicht, es sei
denn, es ist etwas anderes angegeben.
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Beispiel 1: Herstellung eines Riegels,
der einen löslichen
Ballaststoff und Coffein enthält
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Es
werden drei unterschiedliche Arten von Riegeln hergestellt, wobei
200 mg Coffein entweder in Form eines Grüntee-Extrakts oder als Guarana-Pulvers zugesetzt
wurden.
- OBC-GT: Haferkleie-Cerealien-Riegel, angereichert mit
Grüntee-Extrakten
im Extrudat.
- OBC-Gu: Haferkleie-Cerealien-Riegel, angereichert mit Guarana
im Extrudat.
- OBC-GuS: Haferkleie-Cerealien-Riegel, angereichert mit Guarana,
das dem Sirup zugesetzt wurde.
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Die
Riegel wurden wie folgt hergestellt:
Zuerst wurden expandierte
Crisps durch Kochextrusion erhalten. Bei den Riegeln OBC-GT und OBC-Gu,
jedoch nicht bei OBC-GuS, wurde das Coffein der Trockenmischung
zugesetzt, die extrudiert wurde, und die außerdem etwa 78,0% Haferkleiekonzentrat,
etwa 10,0% Reismehl, etwa 9,0% Weizenmehl, etwa 2% pulverisiertem
Malzextrakt sowie geringere Mengen an Salzen und Färbemitteln
enthielt. Das Haferkleiekonzentrat wird erhalten von Swedish Protein
AB, Väröbacka, Schweden
und enthält
etwa 35% Ballaststoffe insgesamt und etwa 17% lösliche Ballaststoffe, im Wesentlichen β-Glucan.
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Die
Trockenmischung wird einem Clextral BC-45H-Extruder (Durchmesser
der Schnecke 55 mm und Länge
600 mm) in einer Zugabemenge von etwa 79,6 kg/h zugeführt. Wasser
wird dem Extruder in einer Zugabemenge von etwa 8,4 kg/h zugegeben. Die
Extruder-Schnecken rotieren mit 270 U/min. Die Temperatur der drei
Zonen des Extruders sind 18 °C, 69 °C und 149 °C. Die Temperatur
am Ausgang des Extruders beträgt
184 °C.
Der Druck im Extruder erreicht 137 bar. Das Produkt, das die Extruder-Öffnungen
verlässt,
wird in Stücke
einer Länge
von etwa 2 bis 3 mm geschnitten, und man lässt die Stücke expandieren.
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Die
Stücke
des expandierten Produkts werden auf einen Feuchtigkeitsgehalt von
etwa 1,6% unter Verwendung von Luft von etwa 120 °C luftgetrocknet.
Die getrockneten Stücke
weisen eine knusprige, angenehme Textur des Mundgefühls auf.
Der β-Glucan-Gehalt
beträgt
etwa 13%.
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Als
Zweites wurden Cerealien-Flocken ebenfalls durch Extrusion hergestellt,
d.h. durch Mischen von etwa 97% Haferkleiekonzentrats (siehe oben), etwa
2% pulverisierten Malzextrakt und geringeren Mengen an Salzen und
Färbemitteln.
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Die
Flockenmischung wird wie oben beschrieben, einem Clextral BC-45H-Extruder
zugeführt.
Die Zugabemenge, mit der die Mischung zugegeben wird, beträgt etwa
65,5 kg/h. Wasser wird dem Extruder in einer Zugabemenge von etwa
16,2 kg/h zugeführt,
und eine Mischung genießbaren Öls wird in
einer Zugabemenge von 0,47 kg/h zugeführt. Die Extruder-Schrauben
rotieren bei 300 U/min. Die Temperatur der drei Zonen des Extruders
beträgt
18 °C, 74 °C und 103 °C. Die Temperatur
am Ausgang des Extruders beträgt
122 °C.
Der Druck im Extruder erreicht 126 bar. Das Produkt, das die Extruder-Öffnungen
verlässt,
wird in Stücke
einer Länge
von etwa 2 bis 3 mm geschnitten. Die Stücke werden dann in einer Flockenbildungsapparatur
(erhältlich
von Bühler AG,
Schweiz) geflockt, und die Flocken werden dann wie oben die knusprigen
Kugeln getrocknet. Die Flocken weisen einen Wassergehalt von 2,3%
auf. Die getrockneten Flocken weisen eine knusprige, angenehme Textur
auf, einen Gehalt von etwa 29% an Ballaststoffen und einen Gehalt
an löslichen
Ballaststoffen von etwa 14,5%. Die Flocken weisen ein gutes Mundgefühl auf.
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Als
Drittes werden die Riegel dadurch hergestellt, dass man 13 kg der
Crisps (die im Falle der Riegel OBC-GT und OBC-Gu Coffein enthielten)
mit 15 kg des Getreideflockenprodukts und 15 kg getrockneten Rosinen
vermischte. Ein Fructosesirup wird hergestellt aus Fruktose, Gummi
arabicum und Wasser. Im Falle des Riegels OBC-GuS wurde das Coffein
am Ende dem Sirup zugegeben, und der Sirup wird mit den Crisp-Kugeln, den Flocken
und den Rosinen kombiniert. Die Mischung wird zu Riegeln geformt,
abgekühlt
und in 20 g Portionen geschnitten, alles auf herkömmliche
Weise.
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Die
Riegel umfassen jeweils 200 mg Coffein, sie weisen darüber hinaus
einen β-Glucan-Gehalt von
etwa 8 Gew.-%, einen Protein-Gehalt von etwa 12 Gew.-%, einen Fettgehalt
von etwa 4,5 Gew.-% und einen Kohlenhydratgehalt von etwa 56 Gew.-% auf.
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Beispiel 2: Vergleich der Coffein-Absorption
von Coffein in einem Riegel, der einen löslichen Ballaststoff aufweist,
gegenübergestellt
Coffein ohne löslichen Ballaststoff.
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VERFAHREN UND TESTPERSONEN
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Acht
männliche,
gesunde und nicht-rauchende Testpersonen von 20 bis 40 Jahren wurden
nach Kriterien ausgewählt,
die Variable, die die Kinetik von Coffein stören können (Körpergewicht, usw.), minimal
halten.
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Es
wurden fünf
Produkte getestet.
- 1. Nescafé Gold® (NG)
- 2. Nescafé Gold® mit
Weißbrot
(62 g) (NG-WB)
- 3. Haferkleie-Cerealien-Riegel, angereichert mit grünem Tee
(OBC-GT)
- 4. Haferkleie-Cerealien-Riegel, angereichert mit Guarana (OBC-Gu)
- 5. Haferkleie-Cerealien-Riegel, angereichert mit Guarana, das
dem Sirup zugesetzt wurde (OBC-GuS).
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Die
Produkte 3 bis 5 entsprechen den Riegeln von Beispiel 1.
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Alle
Produkte weisen 200 mg Coffein auf.
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Jeder
Testperson wurden alle 5 Produkte in einem Überkreuz-Muster verabreicht,
und zwar gemäß einem
Randomisierungsplan von 7 Behandlungen. Das "Auswaschen" (nach jeder Behandlungsphase) betrug
wenigstens eine Woche. Die Produkte wurden zusammen mit 150 ml Flüssigkeit
(Kaffee oder Wasser) auf leeren Magen konsumiert, ohne Milch und
Zucker.
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Blutproben
wurden direkt vor der Verabreichung (Zeit = 0) und dann zu den folgenden
Zeitpunkten (Minuten) nach der Verabreichung genommen: 15, 30, 45,
60, 90, 120, 150, 180 (9 Blutproben pro Testperson). Speichelproben
wurden über
einen verlängerten
Zeitraum genommen: 0, 15, 30, 45, 60, 90, 120, 150, 180, 210, 240,
300, 360, 480 Minuten nach der Verabreichung.
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Für jede Testperson
und jedes Produkt wurde die Absorptionsgeschwindigkeit des Coffeins
nach pharmakokinetischen Verfahren bestimmt. Die Plasma- und Speichelkinetik
von Coffein nach der Verabreichung wurde errechnet und modelliert
nach einem Modell (Absorption der ersten Ordnung) gemäß der Bateman-Funktion
(Bonai et al., 1982, Zylber-Katz et al., 1984). Tatsächlich ist
Coffein ein Lipid-lösliches Molekül, das rasch
und vollständig
auf dem Magen-Darm-Niveau absorbiert wird.
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Die
Pharmakokinetiken wurden verwendet, um Coffein-Plasma-Spiegel zu modellieren, basierend
auf den Daten für
die Blut- und Speichel-Proben. Im Allgemeinen sind Plasmawerte höher als
für Speichel,
wobei es jedoch das konstante Verhältnis zwischen diesen gestattet,
Pharmakokinetiken von Plasma-Coffein von 0 bis 480 Minuten zu ermitteln, indem
man die Plasmawerte jenseits von 180 Minuten errechnet.
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Für jede Testperson
und jedes Produkt wurde das Modell für die Coffein-Kinetik aus den
Messdaten errechnet. Für
jedes errechnete Modell wurde die Absorptionsgeschwindigkeit im
Hinblick auf die Zeit (Tmax) der höchsten Konzentration
(Cmax) errechnet. Außerdem wurden die Eliminierungskonstante (Kel) und die Oberfläche der Konzentrationskurven (AUC(0-t)) von Plasma und Speichel errechnet.
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ERGEBNISSE
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Die
Ergebnisse der Plasmaproben sind in 1 gezeigt.
Alle Produkte, die Coffein und β-Glucan
aufwiesen, zeigen eine langsamere Absorptionsgeschwindigkeit und
erreichen üblicherweise
einen Peaks sehr viel später
als die Produkte, die nur Kaffee oder Kaffee und Brot umfassen.
Die maximale Coffein-Konzentration (Peak) ist üblicherweise bei Produkten
ohne OBC höher
und wird in diesen Proben auch sehr schnell erreicht. Bei allen
Produkten, die Haferkleie umfassten, wurde das Coffein langsam absorbiert.
Bei diesen Proben stiegen die Coffein-Spiegel langsam und konstant
an, ohne plötzliche Veränderung.
Nach 3 Stunden waren die Coffein-Spiegel
bei den Proben, bei denen Coffein gemeinsam mit einem löslichen
Ballaststoff konsumiert wurde, üblicherweise
höher.
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2 zeigt
Modellkurven, basierend auf den Pharmakokinetiken der Plasma- und
Speichelproben. Mit Ausnahme der OBC-GuS-Probe waren die Coffein-Spiegel
2 ½ Stunden
bis 8 Stunden nach der Verabreichung höher, wenn Coffein gemeinsam
mit einem löslichen
Ballaststoff verabreicht wurde. Höhere Werte wurden über eine
längere
Zeit aufrechterhalten, wenn mit Coffein verglichen wird, das in
Form von löslichem
Kaffee konsumiert wurde. Über
den gesamten Zeitraum von 30 Minuten bis 8 Stunden blieben die Coffein-Spiegel
in allen Proben, bei denen Coffein und ein löslicher Ballaststoff gemeinsam konsumiert
wurden, konstanter.
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SCHLUSSFOLGERUNG
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Lebensmittelprodukte,
die einen löslichen Ballaststoff
gemeinsam mit Coffein enthalten, sind in der Lage, anhaltende, längerdauernde
und konstant relativ hohe Werte von Coffein in Plasma und Speichel
zu erreichen. Nach einer ausgedehnten Zeit bleiben die Coffein-Werte
hoch, selbst bis zu 8 Stunden. Andererseits wird ein hoher Peak
kurz nach der Verabreichung vermieden, wodurch auch die Nebeneffekte
aufgrund rascher und hoher Konzentrationen von Coffein im Blut vermieden
werden. Im Allgemeinen ist die Konzentration des Coffeins im Blut
oder im Speichel konstanter und über
die Zeit ausbalancierter. Die besten Ergebnisse werden erreicht,
wenn das Coffein direkt mit dem löslichen Ballaststoff vermischt wird,
wenn ein Lebensmittelprodukt hergestellt wird.
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Beispiel 3: Konsumierbare Packung, die
aus einem flüssigen
und einem festen Produkt besteht, die Coffein umfassen.
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Dieses
Beispiel geht von der Annahme aus, dass es unter spezifischen Umständen erwünscht ist, eine
sofortige hohe Serumkonzentration von Coffein zu erhalten, und dass
zusätzlich
die hohe Konzentration über
eine verlängerte
Zeit aufrechterhalten werden soll.
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Somit
wird die Blutkonzentration von Coffein dadurch simuliert, dass man
die Daten des Konsums eines Coffeinhaltigen Getränks (löslicher Kaffee) mit den Daten
kombiniert, die beim Konsum des Riegels gemäß Beispiel 1 (Coffein und löslicher
Ballaststoff) erhalten werden. Der Riegel und der Kaffee sind so gewählt, dass
ein Beispiel für
eine konsumierbare Packung gemäß der vorliegenden
Erfindung gebildet wird.
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Das
Ergebnis kann aus 3 abgeleitet werden. Ein hoher
Coffein-Peak wird rasch nach dem Konsum der konsumierbaren Packung
erreicht. Diese hohe Serumkonzentration bleibt für mehr als 3 Stunden konstant
hoch, und nimmt dann nur langsam ab.
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Schließlich wird
für nahezu
6 Stunden ein Schwellenwert von 2 mg Coffein/l Serum überschritten.
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Es
ergibt sich, dass die konsumierbare Packung, die aus einem flüssigen und
einem festen Bestandteil besteht, in der Lage ist, rasch eine hohe
Serumkonzentration von Coffein zu erzeugen, und die hohe Konzentration über einen
verlängerten
Zeitraum aufrecht zu erhalten.