IT201900010110A1

IT201900010110A1 - Alimento funzionale

Info

Publication number: IT201900010110A1
Application number: IT102019000010110A
Authority: IT
Inventors: Roberto Battoia; Del Valle Maria Josè Martinez
Original assignee: Roberto Battoia; Martinez Del Valle Maria Jose
Priority date: 2019-06-26
Filing date: 2019-06-26
Publication date: 2020-12-26
Also published as: EP3989743A1; US20220330558A1; WO2020261132A1; JP2022538871A

Description

DESCRIZIONE

Annessa a domanda di brevetto per INVENZIONE INDUSTRIALE avente per titolo

“ALIMENTO FUNZIONALE”

La presente invenzione ha per oggetto una miscela alimentare comprendente idrossitirosolo, oleuropeina e fibre solubili.

STATO DELL’ARTE

La dieta mediterranea è caratterizzata da un elevato consumo di prodotti derivati dai cereali, quali pasta, pane e, più in generale, i prodotti da forno. Contenendo una elevata quantità di carboidrati, questi prodotti hanno di norma un indice glicemico elevato, ovvero causano un elevato innalzamento della glicemia post-prandiale.

I fenomeni iperglicemici post-prandiali possono causare danni a soggetti con diabete manifesto o in uno stato di ridotta tolleranza al glucosio. Ad esempio, l’iperglicemia postprandiale è stata messa in relazione con lo sviluppo delle complicanze del diabete quali le patologie degenerative a carico di occhi, reni, sistema cardiovascolare e sistema nervoso. Per questo motivo, nel trattamento del diabete sta assumendo sempre maggiore importanza il raggiungimento di un controllo glicemico ottimale, volto a ridurre le escursioni glicemiche postprandiali, attraverso ad esempio l’adozione di una dieta chetogenica o low carb.

Questi tipi di diete vengono tuttavia utilizzate anche da soggetti non affetti da diabete o da ridotta tolleranza al glucosio, poiché il ridotto apporto di carboidrati con la dieta forza l'organismo a produrre corpi chetonici e l’organismo, il cervello in particolare, utilizzano i corpi chetonici come fonte di energia, con conseguente aumento del consumo energetico dei grassi contenuti nel tessuto adiposo. Messe a punto inizialmente per il trattamento dell’epilessia farmaco-resistente, le diete chetogeniche sono oggi largamente impiegate per favorire il dimagrimento e, più recentemente, nell’ambito dell’alimentazione sportiva.

I corpi chetonici hanno inoltre un elevato potenziale antiinfiammatorio, e le diete chetogeniche si prestano ad essere utilizzate come terapie nutrizionali preventive e/o protettive coadiuvanti nei confronti delle malattie neurologiche e reumatiche.

Purtroppo, si registra nel medio/lungo termine una percentuale molto bassa di adesione a questi tipi di diete che richiedono uno sforzo notevole di concentrazione, disciplina e sacrificio.

In questo contesto, è sentita nel settore l’esigenza di disporre di alimenti che combinano un basso indice glicemico ad un’attività antinfiammatoria, che possano quindi essere utilizzati non solo nel contesto di una dieta chetogenica ma anche di quella Mediterranea, una dieta di più facile adesione e con la quale le possibilità di successo sono quindi migliorate.

DESCRIZIONE DELL’INVENZIONE

In un suo primo aspetto, l’invenzione riguarda una miscela alimentare, preferibilmente ma non esclusivamente per uso nella preparazione di prodotti alimentari quali pasta o prodotti da forno, comprendente:

- una frazione (a) che comprende fibre solubili;

- una frazione in polvere (b) che comprende idrossitirosolo almeno 100 mg/kg e oleuropeina almeno 250 mg/kg dove dette quantità sono in riferimento a detta frazione in polvere (b).

In un suo ulteriore aspetto l’invenzione riguarda un prodotto alimentare comprendente la miscela alimentare, dove detto prodotto è selezionato tra: una farina o miscela di farine e loro derivati, quali prodotti da forno e pasta, succhi di frutta, composte e marmellate, gelati, bibite e birre.

In un suo ulteriore aspetto, l’invenzione riguarda la miscela alimentare o il prodotto alimentare per uso nella riduzione della glicemia postprandiale in mammiferi sani, e/o nel trattamento e/o nella prevenzione dell’infiammazione.

DESCRIZIONE DELLE FIGURE

Figura 1: Variazione della glicemia (mg/dl) nel tempo dopo l’assunzione degli alimenti indicati. Linea tratteggiata = glucosio, linea punteggiata = pane bianco, linea continua = pane che comprende la miscela alimentare secondo la presente invenzione.

Figura 2: livelli di IL6 nel siero prima (before) e dopo (after) l’assunzione per 5 giorni consecutivi di pane che comprende la miscela secondo la presente invenzione.

Nel contesto della presente descrizione e nelle rivendicazioni allegate, il termine (pseudo)cereali si riferisce a piante erbacee che producono frutti i quali, macinati, danno farina da farne pasta o prodotti da forno. Possono essere (pseudo)cereali le piante monocotiledoni appartenenti alla famiglia delle Graminacee (eg. mais) e piante non appartenenti a tale famiglia (eg. appartenenti alla famiglia delle Polygonacee).

Nel contesto della presente descrizione e delle rivendicazioni allegate, il termine prodotto da forno indica un prodotto della panetteria, della pasticceria o della biscotteria.

Con fibre solubili, si intendono quelle fibre scelte nel gruppo costituito da polisaccaridi a basso peso molecolare, oligosaccaridi, galattooligosaccaridi, fruttooligosaccaridi, beta-glucani, pectine, inulina, amido resistente, mucillagini e loro miscele, principalmente fibre costituite da catene polisaccaridiche di arabinoxilani appartenenti alla famiglia dei pentosani ed acido ferulico, una molecola antiossidante.

In un suo primo aspetto, il trovato riguarda una miscela alimentare, preferibilmente ma non esclusivamente, per uso nella preparazione di prodotti alimentari quali pasta o prodotti da forno, comprendente:

- una frazione (a) che comprende fibre solubili;

In una forma preferita, la frazione (a) comprende fino a 30 mg di betaglucani e fino a 300 mg di pentosani aventi un peso molecolare medio numerico non superiore a 30 kDa, per grammo di detta frazione (a9 essiccata.

Ancor più preferibilmente, la frazione (a) comprende fino a 25 mg di betaglucani e fino a 250 mg di pentosani aventi un peso molecolare medio numerico non superiore a 30 kDa, per grammo di detta frazione (a) essiccata.

In una forma preferita, la frazione (a) comprende altresì acido ferulico, preferibilmente fino a 0,5 mg per grammo di detta frazione (a) essiccata. In una forma preferita, la frazione (a) comprende altresì fino a 8 mg di proteine, per grammo di detta frazione (a) essiccata.

In una forma preferita, la frazione (a) è ottenuta da trebbie di birra, un sottoprodotto dell’industria della birra, dove con trebbie di birra si intende il residuo dell'estrazione a caldo del cereale maltato: comprendono gli involucri esterni della granella e le frazioni che non hanno subito solubilizzazione nel processo di maltaggio e ammostamento, come pure quantità variabili di amido e di destrine non saccarificati.

In una forma di attuazione particolarmente preferita, la frazione (a) è un idrolizzato da trebbie di birra.

Preferibilmente, la frazione (a) è ottenuta in accordo con il procedimento descritto nella domanda di brevetto italiano 102019000005588, detto procedimento comprendendo le fasi di:

i) miscelare trebbie di birra ed acqua, in rapporto in peso da 1:1 a 1:5,

ii) aggiungere alla miscela così ottenuta fino a 2% in peso, sul peso della miscela, di un enzima consistente in xilanasi, e lasciare reagire per 1-6 ore ad una temperatura di 45-65°C e ad un pH di 4-6,

iii) disattivare l’enzima della fase ii), incrementando la temperatura a 80-90°C per almeno 5 minuti, e

iv) separare la componente liquida dalla componente solida ottenute al termine della fase iii), conservando la componente liquida, ossia l’idrolizzato da trebbie di birra.

Preferibilmente, detta xilanasi è endo-1,4-beta-xilanasi.

In alcune forme di realizzazione preferite, nella fase i), trebbie di birra ed acqua sono in rapporto in peso da 1:1,5 a 1:3.

In altre forme di realizzazione preferite, nella fase ii), l’enzima è aggiunto in quantità fino a 1% in peso, sul peso della miscela. In forme di realizzazione più preferite, nella fase ii), l’enzima è aggiunto in quantità di 0,1-0,7% in peso, sul peso della miscela.

In ulteriori forme di realizzazione preferite, nella fase ii) la miscela è lasciata reagire per 2-4 ore a 58-62°C.

Nella fase iii), l’enzima viene disattivato mediante trattamento termico, ossia innalzando la temperatura. Preferibilmente, la disattivazione avviene a circa 85°C per circa 15 minuti.

Nella fase iv), la separazione della componente liquida può essere effettuata tramite tecniche note di filtrazione, centrifugazione oppure entrambe. Sono opzionalmente possibili anche eventuali ulteriori lavaggi con acqua.

Opzionalmente, ma preferibilmente, il procedimento può ulteriormente comprendere una fase v) di essiccazione della componente liquida proveniente dalla fase iv), ottenendo in tal modo un idrolizzato secco da trebbie di birra. La fase v) di essiccazione è preferibilmente effettuata a temperature non superiori a 65°C. Tale fase v) di essiccazione può essere effettuata mediante liofilizzazione.

La frazione (a) che comprende fibre solubili può essere liquida o solida, in particolare in polvere. In una forma di attuazione, la frazione (a) può essere un idrolizzato da trebbie di birra liquido o secco

In una forma di attuazione preferita, la frazione (a) che comprende fibre solubili è una polvere, preferibilmente un idrolizzato secco da trebbie di birra.

Con l’espressione “idrolizzato secco”, si intende un idrolizzato sottoposto ad essiccazione. Si ritiene secco un idrolizzato che presenta fino ad un contenuto residuo di acqua non superiore ad 1% in peso, sul peso dell’idrolizzato secco.

In una forma di realizzazione, la frazione in polvere (b) comprende inoltre una quantità minore o uguale a 45 mg/Kg di almeno un triterpene naturale e/o una quantità minore o uguale a 10 mg/Kg di squalene.

In una forma preferita, la frazione in polvere (b) comprende idrossitirosolo almeno 110 mg/kg, o 119 mg/kg e oleuropeina almeno 260 mg/kg, o 264 mg/kg dove dette quantità sono in riferimento a detta frazione in polvere (b).

In una forma preferita, la frazione in polvere (b) comprende altresì una quantità minore o uguale a 1000 mg/Kg, preferibilmente minore o uguale a 500 mg/Kg di acidi grassi omega-3 e/o omega-6, preferibilmente circa 200-500 mg/Kg, ancor più preferibilmente circa 300-400 mg/Kg.

In una forma preferita, gli acidi grassi possono essere acidi grassi omega-3, più preferibilmente possono essere scelti tra acido eicosapentaenoico (EPA) e/o acido docosaesaenoico (DHA).

In una forma di realizzazione preferita, la frazione in polvere (b) è ottenuta dalla macinazione dei noccioli delle olive, ancor più preferibilmente dalla macinazione dei semi contenuti nei noccioli delle olive. La frazione in polvere (b) può essere ottenuta dal procedimento descritto nella domanda di brevetto ES2389820, qui richiamato nella sua interezza.

I noccioli di oliva interi ottenuti da un qualsiasi sistema di snocciolatura vengono rotti senza danneggiare il seme e successivamente i semi vengono preferibilmente separati meccanicamente dai gusci.

I semi vengono essiccati per eliminare l’umidità residua, pressati a freddo preferibilmente in una pressa continua. La torta ottenuta dalla pressa viene macinata e micronizzata per ottenere una polvere con le caratteristiche desiderate, preferibilmente con una dimensione delle particelle minore o uguale a 500 µm.

Preferibilmente, la miscela alimentare comprende tutti i componenti sopra indicati.

La miscela alimentare comprende preferibilmente 10-30% in peso della frazione (a) e 70-90% in peso della frazione in polvere (b), dove le quantità di (a) e (b) sono riferite al peso della miscela alimentare.

Formano ulteriore oggetto della presente invenzione prodotti alimentari che comprendono la miscela alimentare secondo la presente invenzione. A titolo esemplificativo e non limitativo, detti prodotti alimentari sono selezionati tra una farina o miscela di farine e loro derivati, quali prodotti da forno e pasta, succhi di frutta, composte e marmellate, gelati, bibite e birre.

In un suo ulteriore aspetto, la presente invenzione riguarda una farina alimentare o una miscela di farine alimentari di almeno un (pseudo)cereale, dove la farina alimentare comprende una quantità minore o uguale a 15% in peso, preferibilmente 3-10% in peso, più preferibilmente 5-7% in peso, della miscela alimentare come sopra descritta in dettaglio, dove dette quantità sono in riferimento al peso complessivo della farina alimentare comprendente la miscela alimentare. Preferibilmente, lo (pseudo)cereale può essere scelto nel gruppo costituito da frumento, segale, grano saraceno, orzo, avena, mais, riso, e loro combinazioni.

La farina alimentare può essere una farina di tipo 2, tipo 1, tipo 0, tipo 00 e loro combinazioni, preferibilmente può essere una farina di tipo 0 o di tipo 00, a seconda del tipo di prodotto da realizzare.

In un suo ulteriore aspetto, la presente invenzione riguarda la miscela alimentare e i prodotti alimentari che la comprendono per l’uso nella riduzione della glicemia, in particolare della glicemia postprandiale di mammiferi sani, e/o per uso nella prevenzione e/o nel trattamento dell’infiammazione, in particolare nella prevenzione e/o nel trattamento dell’infiammazione associata a patologie infiammatorie del colon-retto, preferibilmente morbo di Crohn, colon irritabile e colite.

ESEMPI

I seguenti metodi analitici sono utilizzati per la determinazione delle proprietà riportate nella descrizione e negli esempi.

Determinazione dei pentosani: la determinazione dei pentosani si basa su un metodo colorimetrico rapido e riproducibile a base di floroglucinolo (S.G. Douglas, “A rapid method for the determination of pentosans in wheat flour”, Food Chemistry, 7, 1981, 139-145) usando come standard di riferimento D-xilosio, a 510-552 nm. Poiché il metodo prevede un’idrolisi acida ad alte temperature, tutti i pentosani sono conteggiati indipendentemente dal loro grado di polimerizzazione. Per le finalità della presente invenzione, il peso molecolare medio numerico (Mn) dei pentosani nell’idrolizzato è misurato tramite diafiltrazione su setacci a diversi cut-off molecolari: 50 kDa, 30 kDa, 10 kDa e 5 kDa.

Preparazione della frazione (a):

È stato preparato un idrolizzato da trebbie di birra, utilizzando i seguenti parametri di processo:

i) 40% in peso di trebbie ed acqua sono state miscelate;

ii) l’enzima endo-1,4-beta-xilanasi è stato aggiunto in quantità di 0,2% in peso, ad un pH di 5, portando la temperatura a 60°C, per un tempo di 4 ore,

iii) l’enzima è stato poi disattivato, scaldando a 85°C per 15 minuti, iv) l’idrolizzato liquido risultante è stato separato per filtrazione dai residui solidi;

v) l’idrolizzato liquido è stato liofilizzato.

L’idrolizzato secco presentava la composizione riportata in tabella 1:

Tabella 1

La distribuzione dei pesi molecolari degli arabinoxilani dell’idrolizzato secco, ottenuta su membrane a cut-off, è la seguente:

Esempio 1: Valutazione dell’attività antiinfiammatoria e dell’indice glicemico di un pane che comprende la miscela alimentare.

Sono stati selezionati 6 soggetti, 3 uomini e 3 donne.

L'indice glicemico è stato valutato tramite il dispositivo Glucomen Menarini Diagnostic tramite prelievo di sangue capillare in punta di dito.

Ogni soggetto ha ingerito, in tre momenti differenti 50 g di glucosio, 70 g di pane bianco convenzionale, 80 g di pane preparato con una farina che comprendeva il 15% in peso della miscela alimentare secondo la presente invenzione, in cui la miscela alimentare conteneva 10% in peso di frazione in polvere (b) contenente 119,12 mg/Kg di idrossitirosolo e 263,98 mg/Kg di oleuropeina e 90% in peso di frazione (a) consistente di un idrolizzato secco da trebbie di birra come sopra riportato.

I quantitativi sono stati calibrati così da avere, in ciascuna somministrazione, uno stesso quantitativo di carboidrati.

Sono stati effettuati prelievi prima di assumere l'alimento, poi a 30, 45, 60, 90 e 120 minuti di distanza. La figura 1 riporta il grafico della variazione della glicemia nel tempo dei soggetti. La risposta glicemica e, quindi, l'indice glicemico sono più bassi nel tempo in seguito alla somministrazione di pane che comprende la miscela secondo la presente invenzione.

L'indice glicemico calcolato facendo il rapporto tra l'area sottesa alla curva del glucosio e quella sottesa alla curva del pane con la miscela alimentare secondo la presente invenzione è circa 46, collocandosi in una zona di indice glicemico basso (inferiore a IG55). E’ rilevante notare che lo stesso tipo di utilizzo di un pane prodotto con la stessa farina ma in assenza della miscela secondo la presente invenzione, porta ad un indice glicemico di circa 76, quindi ben maggiore quanto osservato con il pane che comprende la miscela alimentare secondo la presente invenzione.

In un giorno differente delle tre prove, ma sugli stessi soggetti, è stato prelevato il sangue venoso. Gli stessi soggetti, senza cambiare nient'altro nelle abitudini alimentari o nello stile di vita se non l’assunzione quotidiana per 5 giorni consecutivi di 100 g di pane che comprende la miscela secondo la presente invenzione, sono stati sottoposti ad ulteriore prelievo venoso dopo detti 5 giorni.

È stata quindi valutata l'interleukina 6 (lL6), una citochina infiammatoria, tramite test ELISA. I dati sono riportati in figura 2. La riduzione nei livelli di IL6 dopo 5 giorni di assunzione del pane che comprende la miscela alimentare secondo la presente invenzione è statisticamente significativa. I dati dimostrano l'azione antiinfiammatoria del pane che comprende la miscela secondo la presente invenzione. Il risultato è da ritenersi particolarmnete significativo laddove ottenuto in soggetti sani, che non presentano patologie conclamate né stati infiammatori evidenti, dunque l'azione è efficace nel diminuire l'infiammazione dovuta alla normale condotta di vita. L’impatto è tanto più elevato in soggetti che presentano situazioni infiammatorie croniche, quali ad esempio soggetti obesi, diabetici o affetti da patologie croniche.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Una miscela alimentare, preferibilmente, ma non esclusivamente, per uso nella preparazione di prodotti alimentari quali pasta o prodotti da forno, comprendente: - una frazione (a) che comprende fibre solubili; - una frazione in polvere (b) che comprende idrossitirosolo almeno 100 mg/kg, preferibilmente almeno 110 mg/kg, o 119 mg/kg e oleuropeina almeno 250 mg/kg, preferibilmente almeno 260 mg/Kg o 264 mg/Kg, dove dette quantità sono in riferimento a detta frazione in polvere (b).
2. La miscela alimentare secondo la rivendicazione 1, dove la frazione (a) comprende fino a 30 mg di beta-glucani, preferibilmente fino al 25 mg, e fino a 300 mg di pentosani, preferibilmente fino a 250 mg, aventi un peso molecolare medio numerico non superiore a 30 kDa, per grammo di detta frazione (a) essiccata.
3. La miscela alimentare secondo la rivendicazione 1 o 2, dove la frazione (a) comprende altresì acido ferulico, preferibilmente fino a 0,5 mg per grammo di detta frazione (a) essiccata.
4. La miscela alimentare secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 3, dove la frazione (a) è ottenuta da trebbie di birra.
5. La miscela alimentare secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 4, dove la frazione (a) è in forma di polvere, preferibilmente è un idrolizzato secco da trebbie di birra.
6. La miscela alimentare secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 5, dove la frazione in polvere (b) comprende una quantità minore o uguale a 45 mg/Kg di almeno un triterpene naturale e/o una quantità minore o uguale a 10 mg/Kg di squalene.
7. La miscela alimentare secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 6, dove la frazione in polvere (b) comprende altresì una quantità minore o uguale a 1000 mg/Kg, preferibilmente minore o uguale a 500 mg/Kg di acidi grassi omega-3 e/o omega-6, preferibilmente circa 200-500 mg/Kg, ancor più preferibilmente circa 300-400 mg/Kg.
8. La miscela alimentare secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 7, dove la frazione in polvere (b) è ottenuta dalla macinazione dei noccioli delle olive, preferibilmente dei semi contenuti in detti noccioli.
9. La miscela alimentare secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 8 comprendente 10-30% in peso della frazione (a) e 70-90% in peso della frazione in polvere (b), dove le quantità di (a) e (b) sono riferite al peso della miscela alimentare.
10. Un prodotto alimentare che comprende la miscela alimentare secondo una delle rivendicazioni da 1 a 9, dove detto prodotto è selezionato tra: una farina o miscela di farine e loro derivati, quali prodotti da forno e pasta, succhi di frutta, composte e marmellate, gelati, bibite e birre.
11. Il prodotto alimentare secondo la rivendicazione 10, dove il prodotto è una farina alimentare o una miscela di farine alimentari che comprende una quantità minore o uguale al 15% in peso, preferibilmente 3-10% in peso, più preferibilmente 5-7% in peso, della miscela alimentare secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 9.
12. Una miscela alimentare come definita in una qualsiasi delle rivendicazioni 1-9 o un prodotto alimentare come descritto nella rivendicazione 10 o 11 per uso nella riduzione della glicemia postprandiale in mammiferi sani, e/o nel trattamento e/o nella prevenzione dell’infiammazione.
13. La miscela alimentare come definita in una qualsiasi delle rivendicazioni 1-9 o il prodotto alimentare come descritto nella rivendicazione 10 o 11 per uso secondo la rivendicazione 12, in cui l’infiammazione è associata a patologie infiammatorie del colon-retto, preferibilmente morbo di Crohn, colon irritabile e colite.