DE69105697T2

DE69105697T2 - Nährungszusammensetzung und Verfahren zu ihrer Herstellung.

Info

Publication number: DE69105697T2
Application number: DE69105697T
Authority: DE
Inventors: Gerard Masson
Original assignee: Clintec Nutrition Co
Current assignee: Clintec Nutrition Co
Priority date: 1990-10-26
Filing date: 1991-09-14
Publication date: 1995-04-13
Anticipated expiration: 2011-09-15
Also published as: US5192577A; CH681343A5; CN1029541C; IE67776B1; JPH0747544B2; NO914164D0; KR920007571A; CA2052988A1; CN1060948A; DE69105697D1; AU635447B2; EP0482345A1; FI914988A0; NZ240011A; AU8484891A; EP0482345B1; NO914164L; ATE114933T1; PT99329A; IE913326A1

Description

Die Erfindung betrifft eine sterilisierbare Nährmittelzusammensetzung, die für die enterale Ernährung bestimmt ist und in Form einer Öl-in-Wasser-Emulsion vorliegt, sowie ein Verfahren zu ihrer Herstellung.
Beispielsweise aus der Patentschrift US 3697287 ist es bekannt, Nährmittelzusammensetzungen herzustellen, die die essentiellen Nährstoffe, die der menschliche Körper verlangt, liefern können und Aminosäuren und/oder eine Aminosäurenquelle wie Proteine, Kohlenhydrate und Lipide sowie einen Emulgator und ggf. Vitamine und Mineralsalze enthalten. Obwohl diese Zusammensetzungen einen hohen Nährwert besitzen und als Ergänzung oder als Ersatzprodukt für Nahrungsmittel bei gesunden Menschen-verwendbar sind, sind sie hauptsächlich für die Behandlung von Patienten vor und/oder nach Operationen oder für Patienten mit Verdauungsschwierigkeiten bestimmt. Da diese Zusammensetzungen im allgemeinen für die enterale Verabreichung insbesondere mit Hilfe einer Nasen-Magen-Sonde bestimmt sind, ist es wichtig, daß sie in homogener und stabiler Form vorliegen. Nun besteht eines der Hauptprobleme bei dieser Zusammensetzung darin, daß sie ungeeignet dafür sind, für eine längere Zeit und insbesondere nach Sterilisierung stabile wässrige Emulsionen zu bilden, selbst wenn ein Emulgator zur Hilfe genommen wird.
Eine Lösung für dieses Problem wurde von dem Patent US 4497800 vorgeschlagen und besteht darin, daß eine Emulsion gebildet wird, die, abgesehen von einer Proteinenquelle, Lipiden und Kohlenhydraten, einen Stabilisator enthält, der aus einer besonderen Mischung von Diacetyltartrat von Mono- und Diglyzeriden und Carrageenan besteht. Diese Emulsion wird beispielsweise bei 90-140ºC während 10 Sekunden sterilisiert und kann ihre physikalischen und Ernährungseigenschaften für eine lange Zeit konservieren. Ein Nachteil dieses Verfahrens ist jedoch die Verwendung von synthetischen Stabilisatoren.
Die Anmelderin hat sich die Aufgabe gestellt, auf industriellem Weg eine Zusammensetzung mit noch hohem Nährgehalt herzustellen, die ihre Stabilitätseigenschaften sowohl in physikalischer und chemischer Hinsicht als auch in Bezug auf die Ernährung, und zwar auch nach Sterilisierung, für eine lange Zeit beibehält, ohne daß synthetische Stabilisatoren verwendet werden müssen.
Von physikalischer Stabilität spricht man bei einer Zusammensetzung, deren Struktur und Textur homogen erscheint und die nach Lagerung bei Raumtemperatur über eine lange Zeit keine Aufrahmung, keine Ausflockung, keine Sedimentation, keine Koagulation, keine Serumbildung und keine Färbung zeigt.
Wenn es sich um die Verwendung von Stabilisatoren natürlichen Ursprungs in Öl-in-Wasser-Emulsionen handelt, schlägt die Schrift JP-A-56102766 die Verwendung von Verdickungsmitteln wie Xanthangummi, Johannisbrotkernmehl, hydrogenierte Dextrine, Carboxymethylcellulose oder Carrageenan vor. Einschlägige Emulsionen sind aromatisierende Zusammensetzungen auf der Basis von Fleischextrakt mit starken Salzanteilen. Derartige Emulsionen werden keiner Sterilisierung unterzogen.
JP-A-58047463 beschreibt ebenfalls die Verwendung von Carrageenanen und/oder Xanthangummis als Stabilisatoren für Öl-in- Wasser-Speiseemulsionen, insbesondere pikante Saucen beispielsweise vom Typ Mayonnaise. Diese Emulsionen unterscheiden sich von den erfindungsgemäßen Nährmittelzusammensetzungen durch ihre Zusammensetzung (beispielsweise Fehlen von Aminosäuren), durch ihren Verwendungszweck und durch die Tatsache, daß sie keiner Sterilisierung unterzogen werden.
Ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist deshalb eine sterilisierbare Nährmittelzusammensetzung, die für die enterale Ernährung bestimmt ist und in Form einer Öl-in-Wasser-Emulsion vorliegt, gemäß Anspruch 1.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung dieser Nährmittelzusammensetzung.
Die so hergestellte Zusammensetzung kann nun sterilisiert und dann aseptisch verpackt werden. Die Zusammensetzung kann auch zuerst verpackt und dann sterilisiert werden. Es ist auch möglich, die Emulsion und die kolloidale Lösung vor ihrer Mischung getrennt zu sterilisieren und sie dann zu mischen und aseptisch zu verpacken.
Die Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung, in der die Anteile und Prozentsätze sich auf das Gewicht beziehen.
Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine Öl-in-Wasser-Emulsion hergestellt, die aus einer Mischung einer wässrigen Phase und einer Lipidphase besteht.
Die Lipidphase kann aus Speiseölen pflanzlichen Ursprungs wie Palm-, Oliven- und Sonnenblumenöl oder tierischen Ursprungs wie Butteröl oder einer Mischung aus diesen verschiedenen Ölen bestehen, wobei die an mehrfach ungesättigten Fettsäuren reichen Öle bevorzugt werden. Man kann der Lipidphase lipidlösliche Vitamine wie die Vitamine A, D, E und K sowie beispielsweise von Ei oder von Soja stammende Lecithine beigeben.
Die wässrige Phase besteht hauptsächlich aus vorzugsweise destilliertem oder entmineralisiertem Wasser, dem man Kohlenhydrate beigeben kann.
Man hat festgestellt, daß die Osmolalitäten der Öl-in-Wasser- Emulsion und der kolloidalen Lösung, um die Stabilität der Nährmittel-Endzusammensetzung korrekt zu halten, vorzugsweise einander sehr nahe sind, so daß man eine Endzusammensetzung erhält, deren Osmolalität vorzugsweise 250 bis 1000 mOsm/kg beträgt.
Unter Osmolalität versteht man in der vorliegenden Beschreibung die Anzahl von osmotisch aktiven Molen pro Kilogramm des als Bezug genommenen Produkts, im vorliegenden Fall pro Kilogramm Wasser (Einheit Osm/kg Wasser).
Die in der Nährmittel-Endzusammensetzung gewünschte Gesamtmenge an Kohlenhydraten ist also auf die wässrige Phase der Emulsion und die kolloidale Lösung so verteilt, daß die Osmolalitäten dieser beiden Lösungen nahe beieinander gehalten werden und dadurch die Stabilität der Endzusammensetzung verstärkt wird.
Man wählt die Kohlenhydrate aus einer Gruppe, die besteht aus den Mono- oder Polysacchariden wie Saccharose, Maltose, Fructose oder Glucose, den Maltodextrinen, deren Dextroseeinheit (DE) 10 bis 50 beträgt und vorzugsweise nahe 45 ist, und den Polyalkoholen wie Glyzerol, Sorbitol oder Xylitol.
Zur Herstellung der Öl-in-Wasser-Einulsion bei gleichzeitiger Verbesserung ihrer physikalisch-chemischen Stabilität kann man die wässrige Phase und die Lipidphase getrennt bis zu einer Temperatur von 40 bis 55ºC unter konstantem Rühren erwärmen, wobei die Erwärmung vorzugsweise unter Inertgas, beispielsweise unter Stickstoff, durchgeführt wird, so daß eventuelle Verunreinigungen oder die Oxidation der Fette vermieden werden.
Nun kann man die beiden Phasen beispielsweise durch Beigabe von 10 bis 45 Teilen Lipidphase auf 100 Teilen wassriger Phase mischen, wobei konstant gerührt wird und die Temperatur auf einem Wert von 40 bis 55ºC gehalten wird.
Zur Verbesserung der Stabilität der erhaltenen Emulsion kann man die Größe der Tröpfen der Lipidphase beispielsweise durch Homogenisierung verkleinern.
Zu diesem Zweck kann man die Emulsion unter einem Druck von 15 bis 25 bar vorhomogenisieren, um eine mittlere Größe der Tropfen von etwa 1,5 bis 2,5 um zu erhalten, und dann die Emulsion beispielsweise in einem Homogenisierapparat unter hohem Druck von etwa 200 bis 800 bar homogenisieren.
Dieser letzte Schritt kann mehrere Male wiederholt werden, um eine Emulsion zu erhalten, deren mittlere Größe der Tröpfchen der Lipidphase etwa 0,15 bis 0,35 um beträgt.
Die Homogenisierung wird vorzugsweise bei 40 bis 55ºC durchgeführt. Die homogenisierte Emulsion wird anschließend unter Inertgas wie Stickstoff konstant gerührt.
Nach Homogenisierung läßt man die Emulsion bis auf Raumtemperatur abkühlen und neutralisiert sie dann beispielsweise durch Beigabe von Natriumhydroxid, um einen pH von 7 bis 7,4 zu erhalten.
Parallel zur Herstellung der Emulsion kann man eine kolloidale Lösung herstellen, die eine Aminosäurenquelle und eine Kohlenhydratequelle enthält.
Bei einer besonderen Ausführungsform stellt man eine erste wässrige Lösung, die eine Aminosäurenquelle enthält, eine zweite wässrige Lösung, die die Kohlenhydratequelle enthält, und ggf. eine dritte wässrige Lösung her, die Vitamine und Mineralsalze enthält, und mischt dann diese Lösungen.
Die kolloidale Lösung enthält also eine Aminosäurenquelle, vorzugsweise gelöst in destilliertem oder entmineralisiertem Wasser.
Die Aminosäurenquelle kann aus Aminosäuren, Peptiden, denaturierten oder hydrolysierten Proteinen oder einer Mischung dieser Verbindungen bestehen.
Die kolloidale Lösung enthält auch eine Kohlenhydratequelle. Diese Kohlenhydrate können Mono- oder Polysaccharide wie Saccharose, Maltose, Fructose oder Glucose, Maltodextrine, deren Dextroseeinheit 10 bis 50 beträgt und vorzugsweise nahe bei 45 liegt, Polyalkohole, oder eine Mischung dieser Verbindungen sein.
Die der kolloidalen Lösung beigegebene Kohlenhydratemenge ist, wie oben erwähnt wurde, mit der Menge der in der Emulsion vorhandenen Kohlenhydrate verbunden.
Dann können der kolloidalen Lösung Mineralsalze, Vitamine und/oder Spurenelemente vorzugsweise in wässriger Lösung beigegeben werden. Der kolloidalen Lösung können auch Geschmacksstoffe beigegeben werden.
Die vorliegende Nährmittelzusammensetzung ist besonders dadurch gekennzeichnet, daß sie pro Teil wenigstens 0,6.10&supmin;³ Teile kappa-Carrageenan und mindestens 0,1.10&supmin;³ Teile Xanthangummi enthält.
Carrageenan ist ein Polysaccharid, das aus einer komplexen Mischung von Polymeren besteht, insbesondere das kappa-Carrageenan der Formel
Xanthangummi ist ein Polysaccharid, welches aus einer Cellulosekette besteht, an die Oligosaccharide gebunden sind, und hat die Formel:
Man hat nämlich festgestellt, daß das Vorhandensein dieser Bestandteile in einer Zusammensetzung, die die Form einer Öl- in-Wasser-Emulsion hat, dieser Zusammensetzung eine gute physikalische Stabilität verleiht, selbst wenn sie beispielsweise große Mengen Aminosäuren enthält und/oder wenn sie später sterilisiert wird. Im vorliegenden Fall gestattet die Zugabe dieser Bestandteile zu der kolloidalen Lösung oder zu der Mischung der Emulsion und der kolloidalen Lösung eine Verbesserung der physikalischen Stabilität der Endzusammensetzung, indem ihr ein nichtnewtonsches und rheofluidisierendes Verhalten verliehen wird.
Es ist möglich, daß diese besonderen Bestandteile die sterische Stabilität der Zusammensetzung verbessern, indem die Lipidtröpfchen in einem Netz eingeschlossen werden, das aus Peptidketten und Molekülen der Polysaccharide kappa-Carrageenan und Xanthangummi besteht.
Man gibt deshalb kappa-Carrageenan und Xanthangummi so bei, daß man eine Endzusammensetzung erhält, die pro Teil wenigstens 0,6.10&supmin;³ Teile kappa-Carrageenan und wenigstens 0,1.10&supmin;³ Teile Xanthangummi enthält.
Um der Endzusammensetzung eine geeignete Viskosität zu verleihen, gibt man pro Teil Endzusammensetzung nicht mehr als 1.10&supmin;³ Teile jedes Bestandteils bei.
Man gibt diese Bestandteile vorzugsweise in wässriger Lösung zusammen oder nacheinander bei. Man kann sie beispielsweise der kolloidalen Lösung beigeben, bevor diese mit der Emulsion gemischt wird; man kann sie auch der aus der Emulsion und der kolloidalen Lösung bestehenden Mischung beigeben.
Diese Mischung enthält vorzugsweise 10 bis 45 % Öl-in-Wasser- Emulsion mit pH 7-7,4 und 55-90 % kolloidale Lösung mit pH 6,7-8,7.
Man erhält auf diese Weise eine Zusammensetzung mit einem physiologisch akzeptablen pH-Wert und einer korrekten Viskosität, die das Fließen und die Verabreichung dieser Zusammensetzung gestattet, vorzugsweise eine Viskosität von etwa 30-50 mPa.s (Schergeschwindigkeit 50 s&supmin;¹).
Bei einer besonderen Form der Herstellung der sterilisierten Zusammensetzung kann man zunächst die Emulsion und die kolloidale Lösung, die das kappa-Carrageenan und den Xanthangummi enthält, mischen, indem man sie beispielsweise unter Inertgas auf 40-50ºC erwärmt und dann etwa 30 Minuten lang unter konstantem Rühren hält, um die gebildeten Zusammensetzung zu homogenisieren.
Dann kann man die Zusammensetzung beispielsweise durch UHT- Behandlung sterilisieren, und dann in Dosen, Ziegeln oder Flaschen aseptisch verpacken. Man kann auch zunächst die Zusammensetzung in Dosen, Ziegelpackungen oder Flaschen verpacken und sie anschließend auf geeignete Weise sterilisieren.
Bei einer anderen besonderen Form der Herstellung der vorliegenden Zusammensetzung kann man zunächst getrennt die Emulsion und die kolloidale Lösung beispielsweise durch UHT-Behandlung sterilisieren und sie dann aseptisch mischen und schließlich entweder aseptisch oder halbaseptisch verpacken, was eine darauffolgende Sterilisierung der Dosen, Ziegeln oder Flaschen erfordert.
Man erhält auf diese Weise eine Nährmittelzusammensetzung in Form einer Emulsion, die ihre Stabilität über einen langen Zeitraum beibehalten kann.
Die Nährmittelzusammensetzung hat vorzugsweise die Form einer Öl-in-Wasser-Emulsion, die auf einen Teil einer Aminosäurenquelle 0,5-7,5 Teile einer Kohlenhydratequelle und 0,4-1,2 Teile einer Lipidquelle enthält, einen Trockenmassegehalt von 12-38 % besitzt, und außerdem pro Teil wenigstens 0,6.10&supmin;³ kappa-Carrageenan und wenigstens 0,1.10&supmin;³ Teile Xanthangummi enthält.
Die vorliegende Erfindung wird ausführlicher in den nachfolgenden Beispielen beschrieben, in denen die Messungen auf folgende Weise durchgeführt werden:

1) Viskositätsmessung

Durchgeführt mit Hilfe eines Strömungsmessers VOR Bohlin unter folgenden Bedingungen:
. Meßsystem Zylinder C.14
. Torsionsstab 0,24 g.cm und 19,8 g.cm
. Anfangswartezeit 60 s
. Meßzeit 20 s bei konstanter Verformung
. Integrationszeit 10 s
. Schergeschwindigkeit 50 s&supmin;¹ oder 150 s&supmin;¹

2) Osmolalitätsmessung

Durchgeführt mit Hilfe eines Osmometers Roebling durch Messung der kryoskopischen Senkung der Lösung, wobei reines Wasser als Bezug genommen wird.

3) Messung des Fettgehalts

Man bestimmt den Fettgehalt der Zusammensetzung durch Messung der Lipidmenge auf folgende Weise:
- man entnimmt eine genaue Menge zwischen 10 und 20 g der zu analysierenden Flüssigkeit,
- man verdünnt diese Flüssigkeit mit 30 ml einer wässrigen 10 %igen NaCl-Lösung,
- man stellt das pH durch Beigabe einer wässrigen 0,1 N HCl- Lösung auf 3 ein,
- man extrahiert viermal die Lipide mit 50 ml einer Lösung, die drei Teile n-Hexan und zwei Teile Isopropanol enthält,
- man wäscht die erhaltene organische Phase mit 30 ml 10 %igem NaCl und die erhaltene wässrige Phase mit 30 ml n-Hexan,
- die organischen Phasen werden vereinigt und auf wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet und dann gefiltert.
Die organischen Lösungsmittel werden dann unter vermindertem Druck eingedampft, und man erhält durch Wiegen die Lipidmenge.
Den in Prozenten ausgedrückten Fettgehalt T erhält man, indem man das Verhältnis zwischen dieser gewogenen Lipidmenge und der anfangs entnommenen Flüssigkeitsmenge ermittelt.

4) Bestimmung der physikalischen Stabilität

Zur quantitativen Kennzeichnung der physikalischen Stabilität der hergestellten Nährmittelzusammensetzungen bestimmt man ihren Stabilitätsindex (IS) auf folgende Weise:
- man entnimmt eine erste Probe der hergestellten Zusammensetzung und bestimmt ihren Fettgehalt T 1;
- man entnimmt eine zweite Probe, die bei 25ºC mit 1000 U/min 15 Minuten lang zentrifugiert wird;
- es findet im allgemeinen eine Trennung in zwei mehr oder weniger verschiedene Phasen statt;
- man bestimmt den Fettgehalt T 2 des unteren Teils der zentrifugierten Probe;
- man erhält den Stabilitätsindex IS (in %), indem man das Verhältnis
ermittelt.

Beispiel 1

Man stellt eine Öl-in-Wasser-Emulsion her, indem man eine flüssige Phase, die 20 g in 110 ml entmineralisiertem Wasser gelöste Saccharose enthält, und eine Lipidphase, die 6,5 g Maisöl, 9,5 g Milchfett, 16 g mittelkettige Triglyzeride und 2,0 g Sojalecithin enthält, mischt.
Die beiden Phasen werden zuvor auf 45 bis 50ºC erwärmt und ihre Mischung wird unter Stickstoff vorgenommen, indem konstant gerührt wird.
Die auf diese Weise gebildete Emulsion wird in einem geeigneten Gerät unter einem Druck von 20 bar und mit einer Temperatur von 50ºC etwa 30 Minuten lang vorhomogenisiert, so daß die Tröpfchen der Lipidphase eine mittlere Größe von etwa 1,5-2,5 um erhalten.
Die vorhomogenisierte Emulsion wird anschließend durch ein Homogenisiergerät mit zwei Stufen mit einem Gesamtdruck von etwa 500 bar bei 50ºC geleitet.
Man kann diesen Schritt mehrere Male wiederholen, bis die Tröpfchen der Lipidphase eine mittlere Größe von etwa 0,2- 0,3 um erhalten.
Die Emulsion wird dann bis auf pH 7,4 durch Beigabe einer wässrigen 0,5 N Natriumhydroxidlösung neutralisiert.
Parallel hierzu stellt man eine erste Lösung her, die 47 g Maltodextrin von DE 11, kappa-Carrageenan und Xanthangummi als Stabilisatoren in den nachstehenden Mengen und 270 ml entmineralisiertes Wasser enthält.
Man stellt ferner eine zweite Lösung her, die 30 g denaturiertes Lactalbumin und 470 ml entmineralisiertes Wasser enthält; diese Lösung kann einige Minuten auf 50-80ºC erwärmt werden, um die Auflösung der Proteine zu erleichtern.
Man stellt schließlich eine dritte Lösung her, die etwa 4,0 g einer ausgeglichenen Mineralsalzmischung mit Kalzium-, Magnesium-, Natrium- und Kaliumionen in 25 ml entmineralisiertem Wasser enthält.
Man mischt die drei auf diese Weise hergestellten Lösungen unter Stickstoff und rührt weiter mit einer konstanten Geschwindigkeit, wobei die gebildete kolloidale Lösung 30 Minuten lang leicht erwärmt wird, und zwar auf eine Temperatur von etwa 45ºC, so daß die Stabilisatoren ihre Aufgabe vollständig erfüllen können.
Nun gibt man die zuvor auf 45ºC erwärmte Emulsion mit einer Osmolalität von 605 mOsm/kg der kolloidalen Lösung mit einer Osmolalität von 243 mOsm/kg und einem pH von 6,7 unter Stickstoff bei, indem man die Temperatur auf 45ºC hält und 30 Minuten lang mit 750 U/min rührt.
Man erhält so eine Nährmittelzusammensetzung mit einem Trokkensubstanzgehalt von 13-14 %, die anschließend 3-5 Sekunden lang bei 140-145ºC durch UHT-Behandlung sterilisiert wird und dann aseptisch in Flaschen abgepackt wird.
Je nach den in der Endzusammensetzung enthaltenen Mengen an kappa-Carrageenan und Xanthangummi erhält man die folgenden Viskositäts-, Osmolalitäts- und pH-Messungen, die an der sterilisierten Zusammensetzung 15 Stunden nach ihrer Herstellung bei 20ºC durchgeführt wurden: kappa-Carrageenan (g) Xanthangummi (g) Viskosität b. s&supmin;¹ (mPa.s) pH Osmolalität (mOsm/kg)
Die so hergestellten Nährmittelzusammensetzungen bleiben stabil und weisen nach 15 Stunden Lagerung bei einer Raumtemperatur (22-25ºC) keine Spuren einer Phasentrennung auf.
Zum Vergleich stellt man auf ähnliche Weise eine Nährmittelzusammensetzung her, die folgendes enthält:
- Zusammensetzung A: 1,0 g Xanthangummi
0 g kappa-Carrageenan
- Zusammensetzung B: 0 g Xanthangummi
1,0 g kappa-Carrageenan
- Zusammensetzung C: 1,0 g Xanthangummi
1,0 g einer Mischung von iota-, lambda-, my- und ny-Carrageenan
Man stellt nach Herstellung der Zusammensetzung und vor jeder Sterilisierung bei diesen drei Zusammensetzungen A, B und C eine Trennung der wässrigen Phase und der Lipidphase fest. Damit die Nährmittelzusammensetzung auch nach Sterilisierung während mindestens 15 Stunden stabil bleibt, muß sie mindestens einen Xanthangummi und ein kappa-Carrageenan enthalten.
Zur Quantifizierung der physikalischen Stabilität der hergestellten Zusammensetzungen bestimmt man ihren Stabilitätsindex IS.
Man erhält die folgenden Ergebnisse: kappa-Carrageenan (g) Xanthangummi (g) IS %)
Außerdem stellt man nach Sterilisierung bei den drei ersten Zusammensetzungen eine Trennung der wässrigen Phase und der Lipidphase fest, während die beiden letzten stabil bleiben. Die physikalische Stabilität dieser beiden letzten Zusammensetzungen bestätigt sich bei ihrer Lagerung bei 22-25ºC während 27 Wochen, während der man keine Spur einer Phasentrennung beobachtet.

Beispiel 2

Man stellt auf gleiche Weise wie in Beispiel 1 zwei Zusammensetzungen her, die 0,75 g kappa-Carrageenan und 0,25 g Xanthangummi enthalten.
Bei der Herstellung der ersten Zusammensetzung (A) gibt man das kappa-Carrageenan und den Xanthangummi in wässriger Lösung der kolloidalen Lösung bei und mischt dann diese kolloidale Lösung und die Emulsion.
Bei der Herstellung der zweiten Zusammensetzung (B) gibt man das kappa-Carrageenan und den Xanthangummi in wässriger Lösung der Emulsion bei und mischt dann diese Emulsion und die kolloidale Lösung.
Man erhält die folgenden Ergebnisse: Zusammensetzung Viskosität bei s&supmin;¹ (mPa.s) pH Osmolalität (mOsm/kg) Stabilitätsindex (%)
Man stellt bei der Zusammensetzung B eine irreversible Trennung der wässrigen Phase und der Lipidphase fest, während die Zusammensetzung A selbst nach Sterilisation während mindestens 15 Stunden stabil bleibt.

Beispiel 3

Man stellt eine Emulsion her, indem man unter Stickstoff bei 45ºC eine Lipidphase, die 15 g mittelkettige Triglyzeride, 5,0 g Rapsöl, 1,0 g Sojalecithin und etwa 0,03 g lipidlösliche Vitamine A, D, E und K enthält, und 75 ml entmineralisiertes Wasser, das 20 g Saccharose enthält, mischt.
Die Emulsion wird auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 homogenisiert und dann auf pH 7,4 neutralisiert.
Dann sterilisiert man die Emulsion durch UHT-Behandlung bei 140-145ºC während 3-5 Sekunden.
Parallel stellt man eine kolloidale Lösung her, indem man eine erste Lösung mit 45ºC, die 42 g essentielle Aminosäuren, und zwar hauptsächlich Leucin, Isoleucin, Valin, Leusin und Arginin, 1,0 g Vitamine, und zwar u.a. die Vitamine C und PP, und 300 ml entmineralisiertes Wasser enthält, und eine zweite Lösung von 45ºC mischt, die 275 g Maltose-Dextrin von DE 50, kappa-Carrageenan und Xanthangummi in den im nachstehenden angegebenen Mengen, 15 g Mineralsalze, die Ca, Mg, K, Na und P in ionischer Form enthalten, und 250 ml entmineralisiertes Wasser enthält.
Die so gebildete kolloidale Lösung wird 30 Minuten lang mit konstanter Geschwindigkeit bei 45ºC gerührt und dann 3-5 Sekunden lang bei 140-145ºC durch UHT-Behandlung sterilisiert.
Man gibt nun die sterilisierte kolloidale Lösung mit pH 8,6 und einer Osmolalität von 1500 mOsm/kg aseptisch der sterilisierten Emulsion mit einer Osmolalität von 605 mOsm/kg unter Stickstoff bei, indem man die Temperatur auf 45ºC hält und 30 Minuten mit 750 U/min rührt.
Die Nährmittelzusammensetzung kann nun aseptisch in Flaschen abgefüllt werden.
Man erhält eine stabile und sterilisierte Nährmittelzusammensetzung, die einen Trockensubstanzgehalt von 37-38 % und die folgenden Merkmale besitzt, die nach 15 h Lagerung bei Raumtemperatur an der sterilisierten Zusammensetzung bei 20ºC gemessen wurden: kappa-Carrageenan (g) Xanthangummi (g) Viskosität b. s&supmin;¹ (mPa.s) pH Osmolalität (mOsm/kg)
Man stellt in diesem Fall fest, daß die Osmolalität der Endzusammensetzung relativ hoch ist, und zwar etwa 960 mOsm/kg, was darauf zurückzuführen ist, daß diese Zusammensetzung eine große Anzahl von osmotisch aktiven Teilchen enthält.
Die Bestimmung des Stabilitätsindex der auf diese Weise hergestellten Zusammensetzungen ergibt die folgenden Ergebnisse: kappa-Carrageenan (g) Xanthangummi (g) IS (%)

Beispiel 4

Man stellt eine Emulsion her, indem man eine wässrige Phase, die 35 g Maltose-Dextrin von DE 11 und 250 ml entmineralisiertes Wasser enthält, und eine Lipidphase mischt, die 15 g einer Mischung von Palm-, Kokos- und Safloröl und 1,0 g Sojalecithin enthält.
Die Emulsion wird ähnlich wie in Beispiel 1 homogenisiert und dann auf pH 7,4 neutralisiert.
Dann sterilisiert man die Emulsion durch UHT-Behandlung bei 140-145ºC während 3-5 Sekunden.
Parallel stellt man die kolloidale Lösung her, indem man 60 g hydrolysiertes Lactalbuminpermeat, 2,5 g Mineralsalze, kappa- Carrageenan und Xanthangummi wie im nachstehenden angegeben, und 640 ml entmineralisiertes Wasser mischt.
Die kolloidale Lösung wird bei 45ºC 30 Minuten lang gerührt und dann während 3-5 Sekunden durch UHT-Behandlung bei 140- 145ºC sterilisiert.
Man gibt die Emulsion mit der Osmolalität von 357 mOsm/kg und die kolloidale Lösung mit pH 6,9 und einer Osmolalität von 294 mOsm/kg aseptisch bei, indem man die Temperatur bei 45ºC hält und 30 Minuten lang mit 750 U/min rührt.
Die Nährmittelzusammensetzung kann halbaseptisch abgepackt werden, und dann können die Flaschen während etwa 1 Minute bei 120-122ºC nachsterilisiert werden.
Man erhält eine stabile und sterilisierte Nährmittelzusammensetzung, die einen Trockensubstanzgehalt von 12-13 % und die folgenden Merkmale besitzt, die nach 15 h Lagerung bei Raumtemperatur an der sterilisierten Zusammensetzung bei 20ºC gemessen wurden: kappa-Carrageenan (g) Xanthangummi (g) Viskosität b. s&supmin;¹ (mPa.s) pH Osmolalität (mOsm/kg) IS (%)
Die beiden ersten Zusammensetzungen zeigen nach Sterilisierung eine Trennung der wässrigen Phase und der Lipidphase, während die beiden letzten Zusammensetzungen nach Sterilisierung während einer Lagerung von mindestens 27 Wochen bei 22-25ºC stabil bleiben.

Beispiel 5

Man stellt auf dieselbe Weise wie in Beispiel 4 fünf Zusammensetzungen her, in denen das kappa-Carrageenan und der Xanthangummi auf die folgende Weise beigegeben werden:
- Zusammensetzung A: 0,75 g kappa-Carrageenan und 0,25 g Xanthangummi in wässriger Lösung werden der kollidalen Lösung beigegeben
- Zusammensetzung B: 0,75 g kappa-Carrageenan und 0,25 g Xanthangummi in wässriger Lösung werden der aus der kolloidalen Lösung und der Emulsion bestehenden Mischung beigegeben.
- Zusammensetzung C: 1,0 g kappa-Carrageenan und 1,0 g Xanthangummi in wässriger Lösung werden der kolloidalen Lösung beigegeben.
- Zusammensetzung D: 1,0 g kappa-Carrageenan und 1,0 g Xanthangummi in wässriger Lösung werden der aus der kolloidalen Lösung und der Emulsion bestehenden Mischung beigegeben.
- Zusammensetzung E: 1,0 g kappa-Carrageenan und 1,0 g Xanthangummi in fester Form werden der aus der kolloidalen Lösung und der Emulsion bestehenden Mischung beigegeben.
Die Zusammensetzungen werden 30 Minuten lang bei 121ºC sterilisiert. Bei manchen stellt man eine leichte Trennung der wässrigen und der Lipidphase fest, die verschwindet, wenn man die Zusammensetzung nach ihrer Herstellung leicht rührt. Man mißt die folgenden Merkmale bei 20ºC nach 15 h Lagerung bei Raumtemperatur: Zusammensetzung Viskosität bei s&supmin;¹ (mPa.s) pH Osmolalität (mOsm/kg) IS (%)
Man stellt also fest, daß man das kappa-Carrageenan und den Xanthangummi ohne Unterschied der kolloidalen Lösung oder der Mischung aus dieser Lösung und der Emulsion beigeben kann.
Außerdem werden das kappa-Carrageenan und der Xanthangummi vorzugsweise in Form von wässriger Lösung beigegeben.
Die vorhergehenden Beispiele zeigen also, daß es möglich ist, eine sterilisierte und stabile Nährmittelzusammensetzung mit akzeptablen Viskositäts-, pH- und Osmolalitätswerten herzustellen, indem dieser Zusammensetzung pro Teil mindestens 0,6 x 10&supmin;³ Teile kappa-Carrageenan und mindestens 0,1 x 10&supmin;³ Teile Xanthangummi beigegeben werden, und zwar bei verschiedenen Arten von Zusammensetzung.

Claims

1. Sterilisierbare Nährmittelzusammensetzung, die für die enterale Ernährung bestimmt ist und in Form einer Öl-in-Wasser Emulsion vorliegt, gekennzeichnet dadurch, daß sie auf einen Teil einer Aminosäurequelle 0,5-7,5 Teile Kohlenhydrate, 0,4- 1,2 Teile einer Lipidquelle enthält und einen Gehalt an Trokkenmasse von 12 bis 38% aufweist, und daß sie außerdem pro Teil 0,6 x 10&supmin;³ - 1 x 10&supmin;³ Teile kappa-Carrageenan und wenigstens 0,1 X 10&supmin;³ - 1 x 10&supmin;³ Teile Xanthangummi enthält.

2. Nährmittelzusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie sterilisiert ist.

3. Verfahren zur Herstellung einer Nährmittelzusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Öl-in- Wasser Emulsion herstellt, die die Lipidquelle enthält, getrennt davon eine kolloidale Lösung herstellt, die die Aminosäurequelle und die Kohlenhydrate enthält, daß man dieser kolloidalen Lösung ein kappa-Carrageenan und einen Xanthangummi auf eine solche Weise zugibt, daß man eine Endzusammensetzung erhält, die kappa-Carrageenan und Xanthangummi in den im Anspruch 1 angegebenen Anteilen enthält, wonach man die Emulsion und die kolloidale Lösung vermischt.

4. Verfahren zur Herstellung einer Nährmittelzusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Öl-in- Wasser Emulsion herstellt, die die Lipidquelle enthält, getrennt davon eine kolloidale Lösung herstellt, die die Aminosäurequelle und die Kohlenhydrate enthält, daß man die Emulsion und die kolloidale Lösung vermischt, dann dieser Mischung ein kappa-Carrageenan und einen Xanthangummi auf eine solche Weise zugibt, daß man eine Endzusammensetzung erhält, die kappa-Carrageenan und Xanthangummi in den im Anspruch 1 angegebenen Anteilen enthält.

5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß man die Emulsion und die kolloidale Lösung, die kappa- Carrageenan und Xanthangummi enthält, getrennt sterilisiert, wonach man sie vermischt und aseptisch abpackt.

6. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß man die Endzusammensetzung sterilisiert, die durch Vermischen der Emulsion und der kolloidalen Lösung, die kappa- Carrageenan und Xanthangummi enthält, erhalten wurde, und diese auf aseptische Weise abpackt.