FI89760C - Anvaendning av jaern(iii)fosfat-foereningar foer jaerntillsats i livsmedel, ett foerfarande foer framstaellning av livsmedel med jaerntillsats - Google Patents

Anvaendning av jaern(iii)fosfat-foereningar foer jaerntillsats i livsmedel, ett foerfarande foer framstaellning av livsmedel med jaerntillsats Download PDF

Info

Publication number
FI89760C
FI89760C FI875632A FI875632A FI89760C FI 89760 C FI89760 C FI 89760C FI 875632 A FI875632 A FI 875632A FI 875632 A FI875632 A FI 875632A FI 89760 C FI89760 C FI 89760C
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
iron
iii
jaerntillsats
livsmedel
compound
Prior art date
Application number
FI875632A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI875632A (fi
FI875632A0 (fi
FI89760B (fi
Inventor
Lars-Gunnar Torstensson
Per-Arne Dahlqvist
Malika Benjelloun
Original Assignee
Eka Nobel Ab
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Eka Nobel Ab filed Critical Eka Nobel Ab
Publication of FI875632A publication Critical patent/FI875632A/fi
Publication of FI875632A0 publication Critical patent/FI875632A0/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI89760B publication Critical patent/FI89760B/fi
Publication of FI89760C publication Critical patent/FI89760C/fi

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A21BAKING; EDIBLE DOUGHS
    • A21DTREATMENT, e.g. PRESERVATION, OF FLOUR OR DOUGH, e.g. BY ADDITION OF MATERIALS; BAKING; BAKERY PRODUCTS; PRESERVATION THEREOF
    • A21D2/00Treatment of flour or dough by adding materials thereto before or during baking
    • A21D2/02Treatment of flour or dough by adding materials thereto before or during baking by adding inorganic substances
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23LFOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
    • A23L33/00Modifying nutritive qualities of foods; Dietetic products; Preparation or treatment thereof
    • A23L33/10Modifying nutritive qualities of foods; Dietetic products; Preparation or treatment thereof using additives
    • A23L33/16Inorganic salts, minerals or trace elements
    • A23L33/165Complexes or chelates
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P7/00Drugs for disorders of the blood or the extracellular fluid
    • A61P7/06Antianaemics
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23VINDEXING SCHEME RELATING TO FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES AND LACTIC OR PROPIONIC ACID BACTERIA USED IN FOODSTUFFS OR FOOD PREPARATION
    • A23V2250/00Food ingredients
    • A23V2250/15Inorganic Compounds
    • A23V2250/156Mineral combination
    • A23V2250/1592Iron
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23VINDEXING SCHEME RELATING TO FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES AND LACTIC OR PROPIONIC ACID BACTERIA USED IN FOODSTUFFS OR FOOD PREPARATION
    • A23V2250/00Food ingredients
    • A23V2250/15Inorganic Compounds
    • A23V2250/156Mineral combination
    • A23V2250/1618Phosphorus

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Nutrition Science (AREA)
  • Mycology (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Diabetes (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Coloring Foods And Improving Nutritive Qualities (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
  • Seeds, Soups, And Other Foods (AREA)
  • Cereal-Derived Products (AREA)
  • Bakery Products And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
  • Noodles (AREA)

Description

Rauta(III)fosfaattiyhdisteiden käyttö elintarvikkeiden raudan lisäykseen, menetelmä raudalla täydennettyjen elin tarvikkeiden valmistamiseksi 39760 Tämä keksintö koskee tiettyjen rauta(III)fosfaattien käyttöä elintarvikkeiden raudan lisäykseen, erityisesti viljatuotteiden. Tällöin tulevat kysymykseen varsinkin jauho ja jauhotuotteet, aamiaismurot ja -hiutaleet, maitopohjaiset juomat, keitot, riisi ja käymistietä valmistetut elintarvikkeet kuten leipä.
Kansainvälisesti katsottuna raudanpuutos on eräs yleisimmistä puutostaudeista, jota esiintyy useimmissa kehitysmaissa ja joka on myös huomattavin puutostauti teollisuusmaissa. Raudanpuutostila on ongelmana ennen kaikkea hedelmällisessä iässä olevilla naisilla, mutta sitä tavataan myös lapsilla ja nuorilla.
Raudan lisäys tiettyihin elintarvikkeisiin on eräs tapa estää raudanpuutoksen esiintyminen. Koska viljatuotteet ovat tärkeä kulutushyödyke ja ne ovat suhteellisen halpoja, valitaan ne tavallisesti rautalisäaineiden kohteeksi.
Sopivan rautalisäaineen on täytettävä useita vaatimuksia. Ensiksikin sen tulee olla ihmiselle vaaraton. Lisäksi sen tulee olla veteen liukenematon neutraalissa tai lievän happamassa ympäristössä, mikä on ratkaisevaa hyvien varas-tointiominaisuuksien kannalta. Sillä tulee edelleen olla hyvä absorboituvuus ihmisruumiiseen, ts. hyvä biosaatavuus, mikä tarkoittaa hyvää liukoisuutta ruuansulatuseli-missä pH-arvossa noin 1 (joka vastaa 0,1 M HC1). Sen on oltava myös kemiallisesti määriteltävissä ja valmistettavissa toistettavalla tavalla, ts. sen ominaisuuksien on oltava ehdottoman vakioita ja kontrolloitavia.
M 9 7 ή Π 2 ' ^
Esimerkkejä rautalisäaineina käytetyistä aineista ovat rautajauhe (pelkistetty rauta), rauta(III)fosfaatti, rauta(III)difosfaatti, rauta(III)natriumdifosfaatti, rauta(II)-sulfaatti ja liukoiset orgaaniset rauta(II)yh-disteet. Liukoisten rauta(II)yhdisteiden (esim. rauta(ll)_ sulfaatin) biosaatavuus ihmisruumiissa on hyvä.
Koska ne liukenevat helposti, niiden haittana on kuitenkin se, että ne aiheuttavat värittymistä ja maunmuutoksia niillä täydennetyissä tuotteissa, kun ne reagoivat ruuan muiden komponenttien kanssa, jolloin muodostuu värillisiä kompleksiyhdisteitä ja hapettumistuotteita, jotka eltaannuttavat ruuan. Veteen liukenemattomat rautalähteet (esim. rautajauhe, rauta(III)fosfaatti) ovat suhteellisen inert-tejä eivätkä mainittavissa määrin vaikuta elintarvikkeeseen. Näiden aineiden pienempään liukoisuuteen veteen liittyy kuitenkin tavallisesti pieni liukoisuus matalassa pH:ssa, ja sen seurauksena niiden biosaatavuus on pienempi kuin liukoisien rautasuolojen. Tähän päivään mennessä ei ole ollut mahdollista löytää rautalisäainetta, jossa suotuisalla tavalla yhdistyisivät vaatimukset alhaisesta liukoisuudesta veteen ja vastaavasti liukoisuudesta ruuansu-latuselimissä (ts. pienessä pH:ssa).
Jauhon ja jauhotuotteiden raudan lisäyksen suhteen voidaan viitata esimerkiksi US-patenttiin 3 803 292, jossa kuvataan raudan lisäystä jauhoon käyttäen rauta(II)sulfaatti-yhdistelmävalmistetta. Siinä näytetään onnistuneen yhdistämään rauta(II)sulfaatin hyvä biosaatavuus pitkään varastointi- ikään, mikä on aikaansaatu käyttämällä rauta(II) sulfaattimonohydraattipartikkeleita, joissa on rauta(II)-sulfaattiheptahydraattipäällyste. Minkäänlaisia biosaata-vuustestejä ei kuitenkaan ole esitetty, ainoastaan stabii-lisuustestejä.
3
»976 O
Kanadalaisessa patenttijulkaisussa 1 044 945 kuvataan lisäksi raudalla täydennettyä lasten hedelmäpuurojauhetta, jossa täydennysrauta on elektrolyyttistä rautaa (hiukkas-kooltaan pientä rauta jauhetta). Mitään biosaatavuustestejä ei ole esitetty.
Vielä voidaan viitata US-patenttiin 3 876 813, jossa kuvataan rauta(III)polyfosfaatin biosaatavuusetuja rauta(Il)-sulfaattiin verrattuna. Nämä tulokset eivät kuitenkaan ole relevantteja ihmiskäyttöön, koska ne perustuvat pelkästään eläin- (rotta-) kokeisiin. Eläimillä, kuten esimerkiksi rotilla, raudan absorptio on noin 100 kertaa suurempi kuin ihmisillä painoyksikköä kohti laskettuna, ja lisäksi esiintyy huomattavia eroja erilaisten rautayhdisteiden ab-sorptiokyvyn suhteen. Relevanttia arviointia varten tarvitaan siten biosaatavuustutkimuksia ihmisillä.
"Handbook of Food Additives", 2. Ed., T.E. Furia, Cleveland, Ohio (1972) toteaa sivulla 660, että muun muassa rauta(III)ortofosfaatti ja natriumrautapyrofosfaatti eivät elintarvikkeiden lisäaineina aiheuta elintarvikkeen eltaantumista, mutta että niiden arvo lisäaineina on kyseenalainen raudan biosaatavuuden suhteen.
Lisäksi artikkelissa S. Rao ja N. Rao, Nutrition Reports International, Voi. 29, No. 5, 1984, s. 1101-1106, kuvataan elintarvikkeiden täydennystä natriumtripolyfosfaati1-la, joka kelaattisitoutumisella raudan kansa voi lisätä raudan absorptiota ihmisruumiiseen.
Vertailevaa tutkimusta biosaatavuudesta ihmisillä on suoritettu kaupallisesti yleisimpiin rautalisäaineisiin liittyen, jollaisia ovat rauta(II)sulfaatti, rautajauhe ja rautafIII)fosfaatti, kts. Cook et ai, "Absorption of fortification iron in bread", American Journal of Clinical 4 U- 9 Ί O Li
Nutrition 26, s. 861-872, August 1973, ja tällöin rauta- (II)sulfaattia on pidetty absorptiokyvyltään suurimpana (s. 864, sarake 2, ensimm. täydell. kappale). Näihin vertailuihin käytettiin isotooppiinittaustekniikkaa vastaavasti merkatun lisäraudan absorption mittaamiseen ihmisruumiissa, tekniikkaa, jota sittemmin on yksityiskohtaisemmin kuvattu seuraavissa lähteissä: Hallberg, "Food Iron Absorption", Method in Hematology, 1980, s. 116-133, ja Hallberg et ai., "Low bioavailability of carbonyl iron in man: studies on iron fortification of wheat flour", the American Journal of Clinical Nutrition, 43, s. 59-67, January 1986. Tätä tekniikkaa kuvataan yksityiskohtaisemmin jäljempänä olevissa esimerkeissä.
Alalla on siten ongelmana sellaisen elintarvikkeiden rau-talisäaineen löytäminen, jonka biosaatavuus ihmisellä olisi hyvä, ja joka samalla ei merkittävästi vaikuttaisi täydennetyn elintarvikkeen ulkonäköön, makuun eikä säilytys-ominaisuuksiin. Tällöin toivotun tuotteen tulee olla veteen liukenematon siten että elintarvike ei värjäänny eikä eltaannu, mutta sen on kuitenkin oltava riittävän liukoinen ruuansulatusnesteisiin, jotta sille saataisiin hyvä biosaatavuus. Yleiset kaupallisesti käytetyt rautayhdis-teet ovat osoittautuneet joko riittävän vesiliukoisiksi aiheuttaakseen teknillisiä ongelmia tai niin vaikealiukoisiksi, että niiden absorptiokyky ihmisruumiiseen on pieni.
On havaittu, että tähän asti kaupallisesti käytetyillä tavallisilla rauta(III)fosfaattiyhdisteillä on hyvin alhainen liukoisuus pH-arvossa 1. "Tavallisilla" tarkoitetaan tässä niitä rauta(III)fosfaatteja, jotka Food Chemicals Codex, FCC, luettelee kaupallisesti lisäainetarkoituksiin käytettäväksi.
Nyt olemme havainneet, että kompleksisilla rauta(III)-fosfaattiyhdisteillä, jotka sisältävät monovalenttisia ka- i 5 ‘ ' '} n tioneja, on suurempi liukoisuus pH-arvossa 1. Liukoisuutta on lisätty siten että rautatIII)ortofosfaattiin on lisätty NH4+ , h+ ja/tai Na+ ja K+. Nämä yhdisteet sisältyvät nimitykseen rauta(III)fosfaatit, mutta ne eroavat FCC:ssä luetelluista tavallisista rauta( lii) fosfaateista , FePC>4 x NH2O, pääasiassa johtuen fosfaatin ja raudan välisestä erilaisesta moolisuhteestä, joka vaikuttaa liukoisuuteen. Suoritettuamme laajoja systemaattisia tutkimuksia olemme edelleen löytäneet tietyn tyyppisen kompleksisen rauta- (111)fosfaattiyhdisteen, jolla on hyvin määritelty rönt-genkristallografinen rakenne. Tällä tyypillä on odottamatta erinomaiset ominaisuudet suhteessa liukoisuuteen pH-arvossa 1. Sen biosaatavuus, erityisesti jauhotuotteissa, osoittautui myös odottamattoman korkeaksi, samalla kun sillä on samat edulliset ominaisuudet kuin puhtailla rauta(III)fosfaattiyhdisteillä mitä tulee sopivuuteen rau-talisäaineena, ts. se on lähes väritön ja sillä on alhainen reaktiivisuus elintarvikkeissa.
Keksintö koskee siten kompleksisten rauta(III)fosfaatti-yhdisteiden käyttöä elintarvikkeiden raudan lisäykseen, jolloin käytetyillä yhdisteillä on kaava Z [FeM3y_3(P04)y] * XH20 jossa M on yksi ioneista H+, Na+, K+, NH4+ tai niiden jokin yhdistelmä, 1,5 < y < 3,0, X > 0 ja Z on kokonaisluku 1 ja siitä ylöspäin, jolloin Z ♦ y on kokonaisluku. Suositeltavasti Z on kokonaisluku 1-5.
Jos tämän keksinnön mukaisesti käytettyjen rauta(III)fos-faattiyhdisteiden kemiallinen kaava kirjoitetaan siten, että kaavayksikköä kohti otetaan vain yksi rauta-atomi, se voidaan kirjoittaa
FeM3y_3(P°4)y · XH20
Keksintö koskee myös menetelmää raudalla täydennettyjen 6 ' -r ,
• I
elintarvikkeiden valmistamiseksi.
Keksinnön mukaisesti käytettyjen rauta(III)fosfaattien liukoisuutta on lisätty siten, että fosfaatin mooliosuutta suhteessa rautaan on lisätty. Lisääntynyttä negatiivista varausta kompensoimassa yhdiste sisältää siten myös mono-valenttisia kationeja.
Edellä mainitut yhdisteet ovat sinänsä tunnettuja, muun muassa lähteestä J. F. Hasemän, J. R. Lehr ja J. P. Smith, Mineralogical Character of some iron and aluminium phosphates containing potassium and ammonium, Soil Science Society Proceedings 15(1951), s. 76-84. Edelliset yhdisteet eroavat rautadIDortofosfaateista, -difosfaateista ja -polyfosfaateista, jotka aikaisemmin ovat tulleet tunnetuiksi lisäaineina, siinä, että niillä on täysin erilainen rakenteellinen koostumus.
Rautafosfaatit muodostuvat rautaioneista, divalenttisista tai trivalenttisista, ja fosfaatti-ioneista. Fosfaatti-ionit ja myös fosfaatti-ionien ja rautaionin välinen sitoutuminen voivat olla luonteeltaan hyvinkin erilaisia. Yleisimmän tyyppinen rautafosfaatti on rautaortofosfaatti. Nämä fosfaatit sisältävät ryhmän PO^- erillisenä yksikkönä. Tyypillinen tämäntyyppinen yhdiste on FePC>4 · 2H20/ jota mineraalina kutsutaan vivianiitiksi.
Difosfaatit tai pyrofosfaatit sisältävät ryhmän Ρ2θ7^-* jossa kaksi fosfaattitetraedria jakavat kulman. Rauta(III) dif osf aatilla on kaava Fe4(P2C>7)3 · 9H20·
Polyfosfaatit sisältävät P04"tetraedrien ketjuja tai renkaita. Ketjun pituus voi vaihdella huomattavastikin. Yleensä yhdisteet ovat ei-kiteisiä ja eri tavoin muodostu- 7 ", ’ \
Li neita. Polyfosfaatit muodostavat vahvoja sidoksia rauta- (Ill)ionien kanssa.
Kompleksiset rautafosfaatit sisältävät raudan lisäksi myös muita kationeja. Tämän keksinnön mukaisesti käytetyt yhdisteet muodostuvat ortofosfaateista ja sisältävät yhden tai useamman kationeista H+, Na+, K+ ja NH4+. Tavallisessa rautafosfaatissa kaikki ortofosfaattiryhmien happiatomit ovat sitoutuneet raudan kanssa, kun taas kompleksiset rau-tafosfaatit sisältävät happiatomeja, jotka eivät ole rautaan sitoutuneita. Jos yhdiste sisältää H+-ioneja, ne ovat sitoutuneet näiden happiatomien kanssa. Koska kompleksiset fosfaatit sisältävät raudan lisäksi muita kationeja, on fosfaatin ja raudan välinen moolisuhde suurempi kuin puhtaassa rautafosfaatissa. Fosfaatin ja raudan välinen moolisuhde sekä muiden kationien koostumus ovat hyvin tärkeitä yhdisteiden kemiallisten ominaisuuksien kannalta.
Kuvat 1 ja 2 esittävät erilaisia avaruusrakenteita eri tyyppisille fosfaatti-ioneille, jotka kaikki perustuvat tetraetriyksikköön. Kuvat 3 ja 4 esittävät atomimalleja tavalliselle fosfaattiyhdisteelle ja keksinnön mukaiselle yhdisteelle, jossa tällaiset fosfaatti-ionitetraedrit sijoittuvat avaruushilaan.
Kuvien 3 ja 4 perusteella on selvää, että keksinnön mukaiset kompleksiyhdisteet eroavat olennaisesti niistä tavallisista fosfaateista, jotka aikaisemmin ovat tulleet tunnetuiksi lisäaineina.
On mahdollista valmistaa hyvin monia sellaisia aineita, joilla on edellä mainittu yleinen kaava (kts. seuraava taulukko). Niiden liukoisuuteen ja stabiilisuuteen vaikuttavat tietyssä määrin y:n arvo ja rakenteen kationien koostumus. Useimmat näistä yhdisteistä ovat hyvin stabiileja huoneen lämmössä eivätkä ne ole hygroskooppisia.
8 !,:>7S0
Taulukko. Esimerkkejä tämän keksinnön mukaisista yhdisteistä
y - 1.5; Z - 2 Fe2Na3(P04)3* 3 HjO, Fe2Na3(P04)3 · 4 HjO
y 1.8; Z * 5 Fe5HgNa4(P04)9 · IOHjO
y = 2.0; Z = 1 FeH3(P04>2 · 2 H20
FeH2Na(P04)2 FeH2Na(P04)2 · 0.5 H20 FeH2Na(P04)2 · H20 FeH2Na(P04)2 · 3 H20 FeNa3(P04)2*H20 Z = 3 Fe3H8K(P04)6 · 6 H20
FeH2K(P04)2 FeH2K(P04)2 · H20
Z - 3 Fe3Hg(NH4)(P04)6 · 6 HjO
FeH2(NH4)(P04)2 FeH2(NH4)(P04)2 · 0.5 HjO
y - 2.67; Z = 3 Fe3Hi4K(P04}8 · 4 HjO
y * 3.0; Z » 1 FeHgtPO^
FeHgNa(P04)3 · H20 FeH4Na2(PÖ4)3 · 3 HjO
Kaikki taulukon rauta(III)fosfaatit ovat liukoisia 0,1 M HCltään. Liukenemismäärään vaikuttaa enemminkin hiukkasko-ko kuin koostumus. Edellisen taulukon edustavien yhdisteiden liukoisuustutkimukset on esitetty selityksen kokeellisessa osassa, ja suositelluimmille yhdisteille on suoritettu myös laaja absorptio- ja biosaatavuustesti.
9 ' -'U
Keksinnön mukaisesti käytetyt yhdisteet valmistetaan rauta (III)suolojen ja HgPC^rn välisellä reaktiolla NH4+:n, Na+:n tai K+:n läsnäollessa.
Keksinnön mukaisesti käytetyt rauta (III)fosfaatit voidaan lisätä rautalisäaineena esim. jauhoon tavalliseen tapaan, minkä jälkeen jauhoa voidaan käyttää leivän leivontaan.
Se seikka, että kun lisäainetta käytetään ei-käyttämällä valmistetuissa tuotteissa, saadan arvoltaan vastaavia lisäys- ja absorptiotuloksia, on osoitettu vastaavissa testeissä, joissa täydennetystä jauhosta on valmistettu puuroa. Analysoitaessa biosaatavuutta ihmisissä käytetään käytetyn rauta(III)yhdisteen synteesissä radioaktiivista rautaa merkkiaineena.
Biosaatavuuden tutkiminen
Tutkimus suoritettiin tekniikalla, jota on kuvattu edellä mainitussa Hallberg et alin artikkelissa.
Testattava rautayhdiste merkataan radioaktiivisella raudalla, 55Fe, käytetyn rautayhdisteen synteesissä. Tämä rauta lisätään jauhoon, josta valmistetaan sämpylöitä tavanomaiseen tapaan, esim. seuraavasti:
Aineosat paino-osia vehnäjauho 100 sokeri 3,5 suola 1,0 hiiva 6,5 vesi 83 raudanlähde 6,5 * 10“^
Luonnostaan esiintyvä rauta (luonnonrauta) vehnäjauhossa merkataan lisäämällä merkkiainemääriä 5^Fe-merkattu rauta
10 · / J
(IIDkloridia. Sämpylät valmistetaan siten jauhosta, joka on merkattu kahdella erilaisella radioaktiivisella isotoopilla.
Ainesosat sekoitetaan, ja taikinan annetaan nousta 30 minuuttia. Tavanomaisen vaivaamisen jälkeen taikina pannaan pieniin alumiinivuokiin, joissa taikinan annetaan nousta vielä 30 minuuttia. Vuoissa olevat taikinat paistetaan sitten 250°C:ssa 10 minuuttia.
Nämä kaksoismerkatut sämpylät tarjotaan testiryhmälle aamiaiseksi kahvin, margariinin ja marmeladin kanssa kahtena peräkkäisenä aamuna yön paaston jälkeen. Kaikki ruoka ja juoma on kielletty kolme tuntia aamiaisen jälkeen. Kaksi viikkoa viimeisen aamiaisen jälkeen suoritetaan verikokeet 55pe:n ja ^Fe:n mittaamiseksi verestä. Lisäksi mitataan nk. kokokeholaskurilla kehoon absorboitunut 59Fe:n kokonaismäärä. Verinäytteiden ^Fe/ij^Fe-suhteesta voidaan määrittää myös absorboitunut ^^Fe:n kokonaismäärä.
Tämän jälkeen annetaan referenssiliuos, joka sisältää 59Fe-merkattua rauta(III)sulfaattia ja askorbiinihappoa, kahdella peräkkäisellä aamiaisella yön paaston jälkeen. Kaikki ruoka ja juoma on kielletty kolmen tunnin ajan sen jälkeen. Jälleen kahden viikon kuluttua suoritetaan uusi kokokehomittaus referenssiannoksen absorption mittaamiseksi. Referenssiliuos annetaan sen vuoksi, että voitaisiin suorittaa korjaukset suhteessa eri testihenkilöiden eroavuuksiin raudanabsorptiokyvyssä.
59peCl3:na vehnäjauhoon lisätty 59pe;n määrä isotooppi-merkkaa nk. isotooppivaihdolla kaiken biologisesti käytettävissä olevan ei-veriraudan analysoiduissa aterioissa, ts. toisaalta luonnonraudan ja toisaalta liuenneen osuuden lisäraudasta. Se osa lisäraudasta, joka ei liukene i n . ; , : • u ruuansulatuselimissä, ei kuitenkaan merkkaannu. Koska leipään lisätty lisärauta on merkattu toisella isotoopilla (=55pe) , ^Fe-osuuden suhde ^Fe-osuuteen absorboituneena on suora mitta sille osuudelle tutkitusta, 55Fe-merkatusta rautayhdisteestä, joka on absorboitunut nk. ei-veriraudan poolissa ruuansulatuselimissä, ja joka siten on potentiaalisesti käytettävissä absorptioon. Tämä osuus on mitta tutkitun rautayhdisteen biosaatavuudelle suhteessa helposti liukenevaan rautayhdisteeseen, kuten rauta(II)sulfaattiin. Kun rautatII)sulfaattia lisätään rautalisäaineena, se sekoittuu itse asiassa kokonaan ei-veriraudan pooliin. Näin saadaan mitta biosaatavuudesta suhteessa tunnettuun, helposti saatavaan yhdisteeseen, nimittäin 55Fe:n suhde 59pe:hen tai suhteellinen biosaatavuus.
Selityksenä edellä käytettyyn terminologiaan voidaan mainita, että nk. verirauta, joka esiintyy lihassa ja verituotteissa hemoglobiinin ja myoglobiinin muodossa, muodostaa suhteellisen pienen osan ruuan mukana saadusta raudan kokonaismäärästä. Nk. ei-verirauta, joka pääasiassa esiintyy leivässä ja muissa viljatuotteissa, hedelmissä ja vihanneksissa, muodostaa pääosan ruuan raudasta. Voidaan mainita, että aterian koostumus on erittäin tärkeä asia ei-veriraudan absorptiolle kehoon.
Seuraavassa esimerkissä 1 selitetään keksinnön mukaisen yhdisteen Fe3Ha(NH4)(· 6H2O biosaatavuuden tutkimista, koska tämä yhdiste voidaan toistettavasti valmistaa kidemuodossa hyvin pienessä hiukkaskoossa. Tämän tietyn yhdisteen valinta ei kuitenkaan ole millään tavalla rajoittava, koska aivan yhtä hyvin olisi voitu tutkia jotakin muuta mainittua yhdistettä, jonka kaava on FeM3y_3(P04)y XH2O.
Vertailuesimerkissä 1 kuvataan rautajauheen analogista tutkimista, joka nykyään on yleisimmin käytetty lisäraudan
12 ' ·Ί J
r tyyppi- Useilla rautajauhetyypeillä on kuitenkin hyvin pieni absorptoitumiskyky, ja vain riittävän pienellä hiuk-kaskoolla voidaan saavuttaa suhteellisen hyviä absorptio-arvoja. Seuraavissa vertailuesimerkeissä mitataan nk. kar-bonyyliraudan absorptiota, jota pidetään parhaimpiin kuuluvana rautajauheena. Sen hiukkaskoko oli 1-10 /um.
Vertailuesimerkissä 2 kuvataan tavallisen rauta(III)fosfaatin analogista tutkimista.
Koska täydellinen biosaatavuustesti ihmisillä on hyvin monimutkainen ja aikaa vievä, on muiden keksinnön mukaisten yhdisteiden biosaatavuutta testattu kaaviomaisesti liukoi-suustutkimuksina keinotekoisessa ruuansulatusympäristössä (esimerkit 2-6), jolloin esimerkissä 1 tutkittu yhdiste palvelee referenssiaineena. Tällöin on suoritettu liukoi-suustestejä myös joillekin kaupallisesti käytetyille rauta ( III ) fosfaateille.
Esimerkki 1
Jauhosta, jossa oli ^!>Fe:tä yhdisteestä Fe3Hg(NH4) (PO^g · 6H2O ja ->^Fe:tä FeCl3:sta, valmistettiin 40 g:n painoisia sämpylöitä edellä kuvatulla tavalla. Kukin sämpylä sisälsi 0,2 mg luonnon rautaa ja 2,2 mg lisärautaa.
Sen jälkeen kun mittaukset oli suoritettu edellä kuvatulla tavalla kymmenen hengen testiryhmälle, annetun referenssi-liuoksen käsittäessä 10 ml 0,01 M HCl, joka sisälsi 3 mg ^Fe:tä FeS04:n muodossa ja 30 mg askorbiinihappoa, saatiin seuraavassa taulukossa esitetyt tulokset.
- »7 s 13 * ·>ϋ TAULUKKO 1
Keksinnön mukainen yhdiste | Ei-veriraudan pitoi-j Absorptio | Suhteell. biosaata- | | suus_|_| vuus_| j Luonnon| Lisä | Yht | Luonnon | Lisä | 55Fe/59Fe | | (mg) | (mg) | (mg) | (%) | ( %) [_| 0,2 | 2,2 1 2,4 | 5,2 | 3,3 |__0,63 ± 0,04
Vertailuesimerkki 1
Jauhosta, jossa oli ^Fe:tä karbonyyliraudasta ja ^^Fe:tä FeCl3:sta, valmistettiin 60 g:n painoisia sämpylöitä edellä kuvatulla tavalla. Kukin sämpylä sisälsi 0,4 mg luonnon rautaa ja 1 mg lisärautaa.
Sen jälkeen kun oli suoritettu mittaukset edellä kuvatulla tavalla kymmenen hengen testiryhmälle, annetun referenssi-liuoksen ollessa sama kuin edellä, saatiin seuraavassa taulukossa esitetyt tulokset.
TAULUKKO II Karbonyylirauta | Ei-veriraudan pitoi) Absorptio | Suhteell. biosaata- | [snus_|_|_| I Luonnonj Lisä | Yht | Luonnon Lisä | 55Fe/59Fe | 1 (mg) 1 (mg) | (mg)| (%)_(%) |_| 0,4 | 1 [ 1,4 | 5,6 1,0 |_0,20 ± 0,3_
Kuva 5 on pylväskaavio, jossa on esitetty vertailu karbo-nyyliraudan ja keksinnön mukaisten rautalisäaineiden suhteellisen biosaatavuuden välillä, kun raudalla täydennettyä leipää oli mukana erilaisissa ateriayhdistelmissä, nimittäin I: lientä ja leipää; II: aamiainen leivällä ja maidolla (vaihtoehtoisesti leipää, piimää, muroja ja kahvia); ja III: aamiainen leivällä ja kahvilla.
* ' / O U
1 4
Vertailuesimerkki 2
Jauhosta, jossa oli tavallisesta rauta(III)fosfaa tista ja S^Fettä ja FeCl3:sta, valmistettiin edellä kuvatulla tavalla 60 g:n painoisia sämpylöitä. Kukin sämpylä sisälsi 0,5 mg luonnon rautaa ja 3 mg lisärautaa.
Sen jälkeen kun oli suoritettu mittaukset edellä kuvatulla tavalla kymmenen hengen testiryhmälle, annetun referenssi-liuoksen ollessa sama kuin edellä, saatiin seuraavassa taulukossa esitetyt tulokset.
TAULUKKO III
Tavallinen rauta(III)fosfaatti | Ei-veriraudan pitoi-| Absorptio | Suhteell. biosaata- j | suus_|_ | vuus__| | Luonnon) Lisä | Yht | Luonnon | Lisä j 55Fe/59Fe j ) (mg) | (mg) | (mg) | (%) | (%) |_| 0,5 | 3 | 3.5 | 3,6 j 1,1 |_0,31_
Edellisten esimerkkien perusteella on selvää, että keksinnön mukaisesti käytetyn yhdisteen biosaatavuus on selvästi parempi kuin sekä nykyään useimmiten käytetyllä kaupallisella lisäaineella, ts. rauta jauheella, että tunnetulla kaupallisella lisäaineella, joka rakenteellisessa mielessä on sille läheistä sukua, ts. tavallisella rauta(III)fosfaatilla. Mitä tulee niiden vaikutukseen täydennettyjen elintarvikkeiden varastointikestävyyteen, ulkonäköön ja makuun, ovat kolme tutkittua tuotetta suurinpiirtein samanarvoisia .
Λ O
15
Esimerkit 2-6
Eräiden edustavien keksinnön mukaisten yhdisteiden suhteellista liukoisuutta aikayksikköä kohti mitattiin keinotekoisessa ruuansulatusympäristössä (0,1 M HCl? pH = 1; 37°C). Referenssiaineena mitattiin myös esimerkissä 1 tutkittu yhdiste (yhdiste A).
Tutkitut yhdisteet olivat:
Yhdiste A: Fe3Hg(NH4)(PO4)g · 6H20
Yhdiste B: FeH5Na(P04>3 · H2O
Yhdiste C: FesHgNa^(PO4)9 · IOH2O
Yhdiste D: FeH2N(P04>2 * 0,5H2O
Yhdiste E: Fe3HgK(P04)6 · 6H2O
Yhdisteen E suhteen voidaan huomauttaa, että testiä varten valmistetun yhdisteen rakenne ei täysin vastannut muiden yhdisteiden mikrokiteisyyttä, mikä jossain määrin selittää sen poikkeavia liukoisuusarvoja.
Vertailun vuoksi testattiin myös joitakin Food Chemicals Codexissa (FCC) lueteltuja rautayhdisteitä, nimittäin amorfista FeP04:ää ja mikrokiteistä FePC>4:ää, samalla tavalla niiden liukoisuuden suhteen.
Tulokset on esitetty seuraavassa taulukossa IV ja graafisesti myös kuvassa 6.
" ' 0 1 6
TAULUKKO IV
I Esim. no. | Yhdiste _% liukoisuus_ I_l__10 min__30 min__60 min
| 2 | A | 86 | 100 | 100 I
| 3 I B I 82 j 97 | 100 | | 4 | C I 70 I 93 | 100 | I 5 j D | 61 | 92 I 100 j I_6__I_5_I_5_1_39_|_72_| | kontrolli | amorfinen j 1 | 12 | 22 | I I FeP°4 III! | kontrolli | mikrokitei- | | | | | | nen FeP04 | 0 | 0 j 0 j
Taulukosta ilmenee, että yhdisteillä B, C ja D, jotka sisältävät natriumia, on suurinpiirtein samat hyvät liukoi-suusominaisuudet kuin ammoniumia sisältävällä yhdisteellä A, jonka biosaatavuus on testattu. Kaliumia sisältävällä yhdisteellä E on alhainen alkuliukoisuus, mutta jonkin ajan kuluttua se saavutti suhteellisen hyvät arvot.
Tunnetuilla rautafosfaateilla on samoissa testioloissa hyvin alhaiset arvot. Rautalisäaineena käytetään useimmiten amorfista yhdistettä, koska rakenteeltaan amorfinen yhdiste on yleensä helpommin liukeneva sen suuremmasta pinnasta johtuen. Vertailu myös mikrokiteiseen yhdisteeseen on kuitenkin myös tarpeellinen, koska tämän keksinnön mukaisesti käytetyt yhdisteet ovat läsnä mikrokidemuodossa toistettavan ja hyvin määritellyn kiderakenteen aikaansaamiseksi.
Keksinnön mukaisesti käytetyillä yhdisteillä on siten yllättävät ja erittäin arvokkaat ominaisuudet niiden liukoisuutta ruuansulatusmpäristössä ajatellen.

Claims (9)

1. Kompleksisten rauta(III)fosfaattiyhdisteiden käyttö elintarvikkeiden raudan lisäykseen, tunnettu siitä, että sanotuilla yhdisteillä on kaava Z * [FeM3y_3(P04)y] * XH20 jossa M on yksi ioneista H+, Na+, K+, NH4+ tai niiden jokin yhdistelmä, 1,5 < y < 3,0, X > 0 ja Z on kokonaisluku 1 ja siitä ylöspäin, jolloin Z * y on kokonaisluku.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen käyttö, tunnettu siitä, että raudan lisäys koskee viljatuotteita.
3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen käyttö, tunnettu siitä, että raudan lisäys koskee jauhoa ja jau-hotuotteita.
4. Patenttivaatimuksen 1, 2 tai 3 mukainen käyttö, tunnettu siitä, että raudan lisäys koskee käymistietä valmistettuja elintarvikkeita, kuten leipää.
5. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen käyttö, tunnettu siitä, että raudan lisäys koskee aamiaismuroja ja -hiutaleita.
6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen käyttö, tunnettu siitä, että raudan lisäys koskee liemiä ja keittoja.
7. Patenttivaatimuksen 1 mukainen käyttö, tunnettu siitä, että M on H+:n ja NH4+:n yhdistelmä.
8. Patenttivatimuksien 1 ja 7 mukainen käyttö, tunnettu siitä, että käytetty yhdiste on Fe3Hg(NH4) (P04)6 · 6H20.
9. Menetelmä raudalla täydennettyjen elintarvikkeiden valmistamiseksi, tunnettu siitä, että patenttivaati- 18 ' ,'ηΰ muksen 1 mukaista kompleksista rauta(III)fosfaattiyhdis-tettä lisätään tällaiseen elintarvikkeeseen. { 19 , - ·; ,Ί
FI875632A 1986-04-23 1987-12-21 Anvaendning av jaern(iii)fosfat-foereningar foer jaerntillsats i livsmedel, ett foerfarande foer framstaellning av livsmedel med jaerntillsats FI89760C (fi)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE8601880A SE452397B (sv) 1986-04-23 1986-04-23 Anvendning av jern(iii)fosfatforeningar for jernberikning av livsmedelsprodukter, forfarande for framstellning av jernberikade livsmedelsprodukter samt de jernberikade produkterna
SE8601880 1986-04-23
SE8700208 1987-04-22
PCT/SE1987/000208 WO1987006433A1 (en) 1986-04-23 1987-04-22 Use of iron (iii) phosphate compounds for iron fortification of food products, a method of preparing iron-fortified food products and the iron-fortified food products

Publications (4)

Publication Number Publication Date
FI875632A FI875632A (fi) 1987-12-21
FI875632A0 FI875632A0 (fi) 1987-12-21
FI89760B FI89760B (fi) 1993-08-13
FI89760C true FI89760C (fi) 1993-11-25

Family

ID=20364319

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI875632A FI89760C (fi) 1986-04-23 1987-12-21 Anvaendning av jaern(iii)fosfat-foereningar foer jaerntillsats i livsmedel, ett foerfarande foer framstaellning av livsmedel med jaerntillsats

Country Status (8)

Country Link
US (1) US4931292A (fi)
EP (1) EP0265505B1 (fi)
JP (1) JPS63501126A (fi)
AU (1) AU588465B2 (fi)
CA (1) CA1295552C (fi)
FI (1) FI89760C (fi)
SE (1) SE452397B (fi)
WO (1) WO1987006433A1 (fi)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09172979A (ja) * 1995-12-27 1997-07-08 Ajinomoto Co Inc 新規リン酸アミノ酸複合塩及び制酸剤を含有する反すう動物用飼料添加組成物
US6207204B1 (en) * 1999-06-18 2001-03-27 Albion International, Inc. Cereal grain kernels fortified with amino acid chelates and method of making
US6344223B1 (en) * 2000-03-10 2002-02-05 Nestec S.A Food fortified with iron
AUPQ660700A0 (en) * 2000-03-31 2000-05-04 Australian Food Industry Science Centre Calcium fortification of milk
US20060037876A1 (en) * 2004-08-20 2006-02-23 Philip Morris Usa Inc. Method of packaging cigarettes and package
US20090124572A1 (en) * 2007-11-09 2009-05-14 Deanna Jean Nelson Iron-containing nutritional supplement
DE102012100128A1 (de) * 2012-01-10 2013-07-11 Chemische Fabrik Budenheim Kg Kondensierte Eisen(III)phosphate
EP2774497B1 (en) * 2013-03-05 2015-01-14 Unilever N.V. Fortified savoury food concentrate
CA3000665C (en) 2015-10-01 2023-10-17 The Governing Council Of The University Of Toronto Iron-fortified tea preparations

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2357069A (en) * 1941-04-07 1944-08-29 Victor Chemical Works Iron fortification of flour
US2385188A (en) * 1943-06-26 1945-09-18 Monsanto Chemicals Process for making alkali metal ferric pyrophosphate
US2550491A (en) * 1947-12-23 1951-04-24 Victor Chemical Works Baking composition
GB921945A (en) * 1959-12-18 1963-03-27 Stauffer Chemical Co Meat additives and meat products containing same
US3803292A (en) * 1971-01-28 1974-04-09 Mallinckrodt Chemical Works Iron enrichment of flour
US3876813A (en) * 1974-01-14 1975-04-08 Us Agriculture Fortification of flour and flour products with ferripolyphosphate
CA1044945A (en) * 1975-06-30 1978-12-26 Gerber Products Company Biologically available reduced iron
JPS57156419A (en) * 1981-03-24 1982-09-27 Kyowa Chem Ind Co Ltd Remedy for sideropenia

Also Published As

Publication number Publication date
WO1987006433A1 (en) 1987-11-05
CA1295552C (en) 1992-02-11
FI875632A (fi) 1987-12-21
AU588465B2 (en) 1989-09-14
EP0265505A1 (en) 1988-05-04
SE8601880L (fi) 1987-10-24
FI875632A0 (fi) 1987-12-21
JPH0352950B2 (fi) 1991-08-13
EP0265505B1 (en) 1990-07-25
FI89760B (fi) 1993-08-13
US4931292A (en) 1990-06-05
SE8601880D0 (sv) 1986-04-23
JPS63501126A (ja) 1988-04-28
SE452397B (sv) 1987-11-30
AU7394187A (en) 1987-11-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Monsen et al. Food iron absorption in human subjects IV. The effects of calcium and phosphate salts on the absorption of nonheme iron
Derman et al. Importance of ascorbic acid in the absorption of iron from infant foods
Cook et al. Iron fortification: an update
Hurrell et al. Ferrous fumarate fortification of a chocolate drink powder
Sandström et al. Effect of protein level and protein source on zinc absorption in humans
Hurrell How to ensure adequate iron absorption from iron-fortified food
Layrisse et al. Iron fortification of food: its measurement by the extrinsic tag method
Davidsson et al. Sodium iron EDTA [NaFe (III) EDTA] as a food fortificant: the effect on the absorption and retention of zinc and calcium in women
Lee et al. Iron sources used in food fortification and their changes due to food processing
FI89760C (fi) Anvaendning av jaern(iii)fosfat-foereningar foer jaerntillsats i livsmedel, ett foerfarande foer framstaellning av livsmedel med jaerntillsats
Lewis et al. Calcium supplements and milk: effects on acid-base balance and on retention of calcium, magnesium, and phosphorus
Narasinga Rao Fortification of salt with iron and iodine to control anaemia and goitre: development of a new formula with good stability and bioavailability of iron and iodine
Hurrell Nonelemental sources
Shilpashree et al. Whey protein-iron or zinc complexation decreases pro-oxidant activity of iron and increases iron and zinc bioavailability
Sharp 13 Minerals and trace elements
van Stuijvenberg et al. The efficacy of ferrous bisglycinate and electrolytic iron as fortificants in bread in iron-deficient school children
Dutra-de-Oliveira et al. Iron from complex salts and its bioavailability to rats
Fritz et al. Application of the animal hemoglobin repletion test to measurement of iron availability in foods
Hallberg et al. Iron fortification of flour with a complex ferric orthophosphate
Eilander et al. High bioavailability from ferric pyrophosphate-fortified bouillon cubes in meals is not increased by sodium pyrophosphate: a stable iron isotope study in young Nigerian women
Ranganathan Fortification of common salt with iron: use of polyphosphate stabilisers
Schricker et al. In vitro estimation of relative iron availability in breads and meals containing different forms of fortification iron
Elwood Bread and other foods of plant origin as a source of iron
Wood et al. Effects of heat and pressure processing on the relative biological value of selected dietary supplemental inorganic iron salts as determined by chick hemoglobin repletion assay
Navas-Carretero et al. Iron bioavailability from pate enriched with encapsulated ferric pyrophosphate or ferrous gluconate in rats

Legal Events

Date Code Title Description
BB Publication of examined application
MM Patent lapsed

Owner name: EKA NOBEL AB