DE60222491T2 - Lebensmittel mit verlängerter Energiefreisetzung - Google Patents

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine insbesondere für Sportler bestimmte Nährstoffrezeptur (Nährstoffzusammensetzung), die fähig ist, eine langanhaltende Energiezufuhr darzustellen. Genauer gesagt, ist das Ziel der Erfindung eine Nährstoffrezeptur mit langanhaltender Energiefreisetzung, die ein spezielles Saccharid enthält. Ein Ziel der Erfindung ist auch ein Nahrungsmittel, welches diese Nährstoffrezeptur enthält.
  • Die Fähigkeit zu lang andauernden (sportlichen) Übungen ist durch den Glykogengehalt des Muskels begrenzt. Tatsächlich besteht eine lineare Beziehung zwischen diesem Gehalt in den unteren Körpergliedern und dem Zeitraum bis zur Erschöpfung bei Übungen, die von einigen Minuten bis zu einigen Stunden dauern. Daher finden sich bei den Zielen des Trainings und der Ernährungsvorbereitung von Sportlern eine Vergrößerung der Glykogenreserven in den Muskeln vor dem Wettkampf, die durch die Übung angeregt wird, und ein sparsamer Umgang mit dem in den Muskeln gespeicherten Glykogen während des Wettkampfs. Es wurde gezeigt, dass eine kohlenhydrathaltige Ernährung vor, während und nach der Übung bestimmend für die Verwaltung der Glykogenreserven in den Muskeln ist. Die Ernährungsstrategien bei der Vorbereitung, während des Verlaufs und bei der Erholungsphase intensiver und lang andauernder Wettkämpfe berücksichtigen die Synthesekinetik und die Synthesefaktoren des in den Muskeln enthaltenen Glykogens. Es gibt zahlreiche Strategien, und diese werden fortlaufend weiterentwickelt. Sie beinhalten im Allgemeinen drei Maßnahmen: die Vorbereitung einige Tage vor dem Wettkampf, deren Ziel die optimale Glykogenbefüllung von Muskeln und Leber ist, die Vorbereitung in der Stunde vor dem Wett kampf, deren Ziel darin besteht, das Anlegen einer Glykogenreserve in der Leber fortzusetzen, und die Steuerung der Glykogenolyse in den Muskeln während des Wettkampfs. Die Zufuhren sind unterschiedlich gemäß der in Betracht gezogenen Maßnahme. Was die Zufuhren unmittelbar vor der Belastung (Anstrengung) und während der Belastung betrifft, wobei sich die Erfindung auf diese Zufuhren bezieht, wird allgemein angeraten, Kohlenhydrate zu verzehren, welche die Insulinausschüttung minimal anregen, um die hormonellen Umstellungen, die für die Energiestoffwechselanpassungen zu Beginn der sportlichen Übung erforderlich sind, nicht zu stören. Beispielsweise besteht im Fall einer übermäßigen Glukosezufuhr die Gefahr, dass die Person eine Hyperglykämie ("Überzucker" oder zu hoher Blutzuckerwert) und dann in der ersten halben Stunde der Übung eine als Reaktion darauf erfolgende Hypoglykämie ("Unterzucker" oder zu niedriger Blutzuckerwert) aufgrund Hyperinsulinämie (übermäßiger Insulinausschüttung) erleidet, was einen "Hungerast", eine Müdigkeit bedeutet, die bis zu einem Unwohlsein und der Notwendigkeit führen kann, das Tempo zu verlangsamen oder sogar anzuhalten. Das gleiche Phänomen wurde bei Kohlenhydraten vom Maltodextrin-Typ beobachtet. Im Moment wird eine Fruktoselösung als optimales Getränk zur Einnahme direkt vor der Anstrengung betrachtet, und zwar in einer Lösung bis zu 35 g/l. Fruktose regt die Insulinausschüttung weniger stark an und wird im Verdauungstrakt langsamer resorbiert.
  • Das Dokument US 6 114 379 offenbart Energieriegel, die 5% Maltodextrine (10 D.E.) und 12% kristalline Fruktose, oder 8% Maltodextrin (10 D.E.) und 13% kristalline Fruktose, oder 6% Maltodextrin (10 D.E.) und 15% kristalline Fruktose enthalten (siehe Beispiel 2).
  • Das Dokument US 6 159 943 offenbart Rezepturen für langanhaltende Energiefreisetzung, die Maltodextrin und Fruktose enthalten und die auch Ribose enthalten können.
  • Geht man von dieser Erkenntnis des Standes der Technik aus und versucht, eine energieliefernde Rezeptur zum Zuführen direkt vor und während der Belastung bereitzustellen, hat die Anmelderin nach umfangreichen Forschungen gefunden, dass es möglich war, dieses Ziel zu erreichen, sofern die energieliefernde Rezeptur ein spezielles Saccharid enthielt, das ohne jegliche Wartezeit für eine langanhaltende Energiezufuhr sorgen kann, d.h. ab dem Zeitpunkt des Verzehrs und während der gesamten Belastungsdauer, ohne dass es den Nachteil aufweist, dass es einen raschen Anstieg des Blutzuckerspiegels bewirkt, gefolgt von einer heftigen Hypoglykämie.
  • Das Ziel der Erfindung ist daher die Verwendung einer Nährstoffrezeptur mit langanhaltender Energiefreisetzung, dadurch gekennzeichnet, dass sie verzweigte Maltodextrine enthält, die zwischen 15 und 35% 1,6-glykosidische Bindungen, einen Gehalt an reduzierenden Zuckern von weniger als 20%, einem Polymolekularitätsindex von weniger als 5 und eine mittlere Molekülmassenzahl Mn von höchsten 4500 g/Mol aufweist, so dass bei Einnahme durch eine Person für eine langanhaltende Energiezufuhr gesorgt wird, ohne dass ein Zeitraum einer Hypoglykämie hervorgerufen wird. Unter verzweigten Maltodextrinen versteht man im Sinne der Erfindung Maltodextrine, die in der Patentanmeldung EP 1.006.128 beschrieben sind, deren Inhaberin die Anmelderin der vorliegenden Erfindung ist. Diese verzweigten Maltodextrine weisen eine Unverdaulichkeitseigenschaft auf, was zur Folge hat, dass das Energielieferungsvermögen verringert wird, und zwar dadurch, dass die Aufnahme im Dünndarm verhindert wird. Ihr geringer Gehalt an Molekülen von geringem Polymerisationsgrad ("DP") trägt gleichermaßen zu ihrem geringen Energielieferungsvermögen bei. Ihr Gehalt an 1,6-glykosidischen Bindungen, der zwischen 22 und 35% liegt, hat zur Folge, dass ihre Karies fördernde Eigenschaft verringert wird, und zwar durch Verringerung ihrer Aufnahme durch Mikroorganismen in der Mundhöhle. Dieser hohe Anteil an 1,6-Bindungen verleiht diesen auch ganz spezielle präbiotische Eigenschaften:
    Es wurde gefunden, dass die Bakterien des Blinddarms und des Kolon (Grimmdarm) beim Menschen und bei Tieren, beispielsweise butyrogene Bakterien, Milchsäure- oder Propionsäurebakterien, stark verzweigte Verbindungen verstoffwechseln. Andererseits begünstigen diese verzweigten Maltodextrine die Entwicklung von bifidogenen Bakterien zum Nachteil von unerwünschten Bakterien. Daraus ergeben sich äußerst nützliche Eigenschaften für die Gesundheit des Verbrauchers. Diese verzweigten Maltodextrine weisen außerdem einen relativ hohen Gehalt an 1,4-glykosidischen Restebindungen auf. Dieser Gehalt kann zwischen 42 und 50% liegen, ein Gehalt, der, der Kenntnis der Anmelderin nach, bisher noch nicht in Verbindung mit einem zwischen 22 und 35% liegenden Gehalt an 1,6-Bindungen beschrieben wurde. Die verzweigten Maltodextrine weisen daher ein Verhältnis von 1,6-/1,4-Bindungen von ungefähr 0,6 auf.
  • Der Polymolekularitätsindex ist durch den Quotienten aus Molekulargewicht und Molekülmassenzahl gegeben, wobei letztere beispielsweise mittels Gelpermeationschromatographie gemessen wird.
  • Die verzweigten Maltodextrine weisen einen Polymolekularitätsindex von weniger als 5 auf, bei einer Molekülmassenzahl (Mn) von 500 bis 4500 g/Mol.
  • Ihr Molekulargewicht (MW) liegt daher ungefähr zwischen 2000 und 6000 g/Mol.
  • Dextrine von großem Molekulargewicht (720000 g/Mol), die ein Verhältnis der 1,6/1,4-Bindungen von 0,02 bis 0,08 aufweisen, wurden im Dokument WO 95/22562 für die Vorbereitung von Sportlern vor und während der Belastung vorgeschlagen. Diese Dextrine dienen tatsächlich dazu, die Glykogenspeicherung einige Tage vor der Belastung zu fördern, in gleicher Weise wie Nahrungsmittel, die komplexe Kohlenhydrate enthalten (Teigwaren, Reis).
  • Da die verzweigen Maltodextrine gemäß der Erfindung im Dünndarm kaum verdaut werden, liefern sie der diese verzehrenden Person Energie in Form von Glukose in langsamer Weise. Diese Glukose tritt im Blutkreislauf langsam in Erscheinung, wobei Glukose den Baustein der verzweigten Maltodextrine darstellt, was nach der Nahrungsaufnahme keine Hypoglykämie nach sich zieht. Die Energiezufuhr erfolgt im Dickdarm, wo die verzweigten Maltodextrine zu kurzkettigen Fettsäuren (die als flüchtige Fettsäuren bezeichnet werden) vergoren werden, welche zum Energiestoffwechsel beitragen. Dies ist bei Glukose und anderen einfachen Kohlenhydraten nicht der Fall, welche im Dünndarm vollständig absorbiert werden.
  • Gemäß einer bevorzugten Variante der Erfindung weisen die verzweigten Maltodextrine einen Gehalt an reduzierenden Zuckern zwischen 2 und 5% und einem Mn-Wert zwischen 2000 und 3000 g/Mol auf.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Variante der Erfindung ist die Gesamtheit oder ein Teil der verzweigten Maltodextrine hydriert.
  • Die Nährstoffrezeptur gemäß der Erfindung ist an erster Stelle für Ausdauersport praktizierende Sportler bestimmt, jedoch ist sie gleichermaßen für die langanhaltende Energiezufuhr für jede Person, einschließlich Kindern, geeignet, die diese Energiequelle bei unterschiedlichen Gelegenheiten benötigen.
  • Die Nährstoffrezeptur gemäß der Erfindung kann auf verschiedene Weisen eingenommen werden. Und zwar kann sie in Pulverform in Beuteln vorliegen, und es können ihr eventuell Zusatzstoffe, wie beispielsweise Mineralsalze, Vitamine, Aromastoffe, Farbstoffe zugesetzt sein, im Hinblick darauf, dass sie in unveränderter Form eingenommen wird oder sich sofort in einem Getränk auflöst. Sie kann auch in Form von gebrauchsfertigem Sirup vorliegen.
  • Der Gehalt an verzweigten Maltodextrinen der Nährstoffrezeptur liegt zwischen 50 und 99,9 Gew.-%, vorzugsweise zwischen 60 und 99,9%, und noch bevorzugter zwischen 70 und 99,9 Gew.-%.
  • Die Nährstoffrezeptur der Erfindung kann in vorteilhafter Weise ein Gemisch der verzweigten Maltodextrine mit jeglichen Typen hypoglykämischer und/oder hypoinsulinämischer Monosaccharide, beispielsweise Fruktose oder Tagatose, beinhalten. Gemäß einer vorteilhaften Variante beinhaltet die Nährstoffrezeptur eine Gemisch aus den verzweigten Maltodextrinen und einer oder mehreren Pentosen, wobei dieses Gemisch in pulverförmiger oder flüssiger Form vorliegen kann, wobei bekannt ist, dass in letzterem Fall die bakteriologische Stabilität der verzweigten Maltodextrine in flüssiger Form in vorteilhafter Weise deutlich verbessert ist. Beispielsweise können Gemische verzweigter Maltodextrine gemäß der Erfindung mit Fruktosesirupen realisiert sein, wie beispielsweise MELIOSE®700, das von der Anmelderin vertrieben wird. Die Gemischanteile variieren in Abhängigkeit von der für das Gemisch vorgesehenen endgültigen Zusammensetzung. Beispielsweise kann man Gemische realisieren, die bis zu 50% Fruktose enthalten, und zwar in Form von Sirupen mit ungefähr 70% Trockenmasse.
  • Die Nährstoffrezeptur der Erfindung kann auch in einem Nahrungsmittel enthalten sein, das insbesondere aus einem Energieriegel, einem Müsliriegel, einem Biskuit, einem Getränk, diätetischer Beikost, einer Frühstücks-Getreiderezeptur, einer Tablette, einer Süßware, einem Joghurt oder einer Dessertcreme besteht. Vorzugsweise ist das Nahrungsmittel ein Riegel, ein Biskuit, ein Getränk, eine Süßigkeit. Das Nahrungsmittel gemäß der Erfindung beinhaltet in vorteilhafter Weise 0,5 bis 75%, und vorzugsweise 0,5 bis 30% dieser Nährstoffrezeptur.
  • Die Nährstoffrezeptur gemäß der Erfindung liefert Energie, was eine Erhöhung des Blutzuckerspiegels nach der Mahlzeit zur Folge hat, ohne dass ein Zeitraum einer Hypoglykämie verursacht wird, wobei diese Energie im Orga nismus in langanhaltender Weise freigesetzt wird, d.h. im Moment des Verzehrs bis lange Zeit später.
  • Anhand der folgenden Beispiele und der dazugehörigen Zeichnungen, die sich beispielhaft und nicht einschränkend verstehen, wird die Erfindung besser verständlich,.
  • BEISPIEL 1: UNTERSUCHUNG DES BLUTZUCKERSPIEGELS UND DER INSULINÄMIE
  • 6 gesunde Personen haben 50 g Glukose erhalten, und zwar 50 g einer Nährstoffrezeptur, die in Trockenmasse 95% verzweigte Maltodextrine enthält, deren Zusammensetzung folgende ist:
    Reduzierende Zucker 2,3
    Mn (g/Mol) 2480
    Mw (g/Mol) 5160
    1,2-Bindung (%) 10
    1,3-Bindung (%) 12
    1,4-Bindung (%) 49
    1,6-Bindung (%) 29
  • Der Blutzucker und die Insulinämie werden vor dem Verzehr der Kohlenhydrate und dann zum Zeitpunkt von 15, 30, 45, 60, 90, 120, 150, 180 und 240 Minuten nach dem Verzehr gemessen. Die Kurven von Blutzuckerspiegel und Insulinämie in Abhängigkeit von der Zeit werden für jedes Kohlenhydrat aufgestellt und sind in 1 dargestellt.
    • – Der maximale Blutzuckerspiegel und die maximale Insulinämie werden 30 Minuten nach der Einnahme des Kohlenhydrates erreicht, unabhängig davon, um welches es sich handelt.
    • – Die Rückkehr des Blutzuckerspiegels und die Insulinämie zur Basis linie erfolgt in 90 Minuten bei den Personen, welche die Nährstoffre zeptur gemäß der Erfindung erhalten haben, gegenüber 120 Minuten bei den Personen, welche die Glukose erhalten haben.
    • – Bei den Personen, welche die Nährstoffrezeptur der Erfindung erhalten haben, bleibt der Blutzuckerspiegel vom Zeitpunkt 90 bis zum Zeitpunkt 240 konstant, währenddessen sie im Fall der Glukose weiter absinkt, und erst zum Zeitpunkt 240 wieder ansteigt, ohne die Basislinie erreicht zu haben. Die Insulinämie nimmt im Fall der Glukose noch ab, hingegen bleibt sie im Fall der verzweigten Maltodextrine konstant auf der Basislinie.
  • Diese Ergebnisse zeigen, dass die Einnahme einer Nährstoffrezeptur gemäß der Erfindung eine Erhöhung des Blutzuckerspiegels nach der Mahlzeit bewirkt, welche somit Energie zuführen kann, ohne eine Hypoglykämie hervorzurufen. Was die Insulinämie betrifft, so ist diese deutlich geringer als bei der Glukose.
  • BEISPIEL 2: ZUBEREITUNG VON NAHRUNGSMITTELN, WELCHE DIE NÄHRSTOFFREZEPTUR GEMÄSS BEISPIEL 1 ENTHALTEN.
  • 1) Müsliriegel
  • Rezept des als Bindemittel fungierenden Karamells:
    Benutzte Zutat (Gewicht) Zusammensetzung des fertigen Produktes (%)
    Milchpulver 101 10
    Saccharose 300 32
    Nährstoffrezeptur 126 12,7
    NaCl 4 0,4
    Wasser 40
    NEOSORB 70/70* 118 8,8
    FLOLYS E7081S* 132 11
    pflanzl. Fett** COSE 174 18
    Sojalecithin 5 0,5
    Restfeuchtigkeit 6,6
    Gesamt 1000 100
    • * Vertrieben von der Anmelderin
    • ** pflanzliches Fett
  • Vorgehensweise
    • – Mischen des Vollmilchpulvers mit der Saccharose (M1)
    • – Mischen von Wasser, NEOSORB 70/70 und von FLOLYS E7081S (M2)
    • – Mischen des pflanzlichen Fettes (zuvor bei 50°C geschmolzen), des Lecithins und der verzweigten Maltodextrine (M3)
    • – Hinzufügen des Gemisches M1 zum Gemisch M2 unter Rühren, und dann auf kleiner Flamme bis 110°C erwärmen
    • – wenn die Temperatur von 110°C erreicht ist, nach und nach Gemisch M3 hineingießen
    • – es sind dann ein Temperaturabfall (um ca. 5°C) und eine Viskositätserhöhung des fertigen Gemisches zu beobachten.
    • – bei weiterhin kleiner Flamme und unter starkem Röhren wird das fertige Gemisch bis auf 110°C erwärmt.
    • – Mischen des Karamells mit dem Getreide unter Berücksichtigung der vorgeschriebenen Mengenverhältnisse (75/25).
    • – Ausgießen auf die Formplatte
    • – Erkaltenlassen, Schneiden, Einwickeln.
  • 2) Getränk
  • Es wird ein kohlensäurehaltiges Getränk zubereitet, das die Nährstoffrezeptur der Erfindung enthält, welche 95 Gew.-% verzweigte Maltodextrine enthält. Mengen in Gramm je 1 Liter Getränk:
    Getränk gemäß der Erfindung
    Nährstoffrezeptur 73,68
    Aspartam 0,118
    Acesulfam K 0,118
    Zitronenaroma 0,7
    Zitronensäure (trocken) 1,9
    Kaliumbenzoat (trocken) 0,09
    Wasser von 4°C ad 1 l
    • Aspartam: NUTRASWEET
    • Acesulfam K: HOESCHT
    • Zitronenaroma: AG 31711 (QUEST)
  • Es werden 0,5 Liter kohlensäurehaltiges Wasser zubereitet. Dann werden die Süßungsmittel und die Nährstoffrezeptur gemäß der Erfindung hinzugefügt. Dann wird der übrige Teil der Zutaten hinzugefügt, und Wasser bis zum einem Volumen von 1 Liter hinzugefügt.
  • 3) Biskuit
  • Es werden Biskuits zubereitet, welche die Nährstoffrezeptur gemäß der Erfindung beinhalten, die in Trockenmasse 95% verzweigte Maltodextrine von einer Zusammensetzung ähnlich der von Beispiel 1 enthält. Mengen für 100 g Teig:
    Zutat Biskuit gemäß der Erfindung
    Mehl 55,8
    Fett 12,4
    Saccharose 15,1
    Nährstoffrezeptur 6,2
    Wasser 9,3
    Ammoniumbicarbonat 0,3
    Natronbicarbonat 0,2
    Natronpyrophosphat 0,2
    Salz 0,3
    Vanille 0,1
    Lecithin 0,1
  • Vorgehensmodus:
    • – Abmessen des Wassers, des Ammoniumbicarbonats und des Natronbicarbonats. Mischen für 5 Minuten in einem Hobart-Kneter mit Geschwindigkeit 1.
    • – Hinzufügen von Fett und Sojalecithin, und 1-minütiges Rühren bei Geschwindigkeit 1, und dann 4 Minuten bei Geschwindigkeit 2.
    • – Einwiegen der übrigen pulverförmigen Stoffe (Mehl, Saccharose, Nährstoffrezeptur, Natronpyrophosphatsäure, Salz und Vanillearoma). Diese werden gemischt und dann ebenfalls in den Kneter eingebracht. Rühren für 10 Minuten mit Geschwindigkeit 1, mit Unterbrechung zum Abkratzen der Seiten des Kneters und des Rührblattes.
    • – Ausformen der Biskuits mit einer Drehformeinrichtung, und Anordnen von diesen auf einer Backplatte.
    • – Einbringen in den Drehofen bei 200°C für 10 Minuten.
    • – Abkühlenlassen bei 25°C.
  • 4) Dessertcreme
  • Verwendete Zutaten:
    Zutaten Verwendete Gewichtsanteile
    Magermilchpulver 9
    Nährstoffrezeptur 5,7
    Acesulfam K 0,04
    Stärke* 3
    Carrageen 0,02
    Vanillearoma 0,01
    Wasser 82,23
    Gesamt 100
    • Stärke: CLEARAM®CH3010, vertrieben von der Anmelderin 25 Liter Wasser werden in das Rührgefäß eines Rohrwärmetauschers (VOMATEC B.V.) gegossen, dann wird das Milchpulver hinzugefügt. Man lässt dieses während 20 Minuten im Wasser quellen.
  • Das Gefäß wird auf 40°C erwärmt und der übrige Teil der Zutaten wird hinzugefügt.
  • Nach einer Rührdauer von ca. 20 Minuten wird das Gemisch im Rohrwärmetauscher sterilisiert, wobei es in diesem einer Wärmebehandlung bei 130°C während 1 Minute 30 unterzogen wird.
  • Die Dessertcreme wird am Ausgang des Gerätes in sterilen Töpfen aufgefangen.

Claims (3)

  1. Verwendung einer Nährstoff-Zusammensetzung, die zwischen 50 und 99,9 Gew.-%, vorzugsweise zwischen 60 und 99,9 Gew.-%, noch bevorzugter zwischen 70 und 99,9 Gew.-% an verzweigten Maltodextrinen enthält, die zwischen 15 und 35% glukosidischer Bindungen 1-6, einen Gehalt von reduzierten Zuckern von weniger als 20%, einen Polymolekularitätsindex von weniger als 5 und eine mittlere Molmassezahl Mn von höchstens gleich 4.500 g/Mol aufweisen, zum Zuführen von Energie mit verlängerter Freisetzung ohne Unterzuckerungsperiode, wenn die Zusammensetzung von einem Individuum eingenommen wird.
  2. Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die besagten verzweigten Maltodextrine einen Gehalt an reduzierten Zuckern aufweisen, der zwischen 2 und 5% liegt, und einen Mn-Wert zwischen 2000 und 3000 g/Mol.
  3. Verwendung nach dem einen oder dem anderen der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Mischung der besagten verzweigten Maltodextrine mit mindestens einem Hypoinsulin-Monosaccharid enthält.
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