JP5421769B2 - ナトリウムを高濃度で含む液状栄養組成物およびその製造方法 - Google Patents

ナトリウムを高濃度で含む液状栄養組成物およびその製造方法 Download PDF

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Description

関連出願の参照
本願は、先行する日本国特許出願である特願2007−090052号(出願日:2007年3月30日)に基づくものであって、その優先権の利益を主張するものであり、その開示内容全体は参照することにより、ここに組み込まれる。
発明の背景
発明の分野
本発明は、流動食や医療食などに好適に用いることができる、ナトリウムを高濃度で含む液状栄養組成物に関する。より詳しくは本発明は、タンパク質とナトリウムとを高濃度で含む一方で、ゲル化や凝集などを起こさない、熱安定性や物性が良好な液状栄養組成物に関する。
背景技術
市販されている液状栄養食品(通常の流動食・医療食、経腸栄養剤など)においては、通常、そのナトリウム(Na)濃度は低く設定されている。例えば、典型的な液状栄養食品では、ナトリウム濃度は高い場合であっても、1mg/ml程度である。このとき、液状栄養食品の熱量(カロリーまたはエネルギー値)は1kcal/ml以上、例えば、1〜2kcal/ml程度である。
病院や施設などの医療現場では、このような通常の液状栄養食品を飲用している患者が低ナトリウム血症となることがある。このため、医療現場では、患者が摂取する直前に、通常の液状栄養食品へ食塩を添加して使用することが行われている。例えば、文献(静脈経腸栄養、Vol.19 増刊号、P.79(2004))には、液状栄養食品などによる経腸栄養の期間が20日以上に及ぶような重症患者では、その殆どが食塩(ナトリウム)の補充(平均で5.1g±2.8g/日)を必要としたという報告がある。ここでは、通常の液状栄養食品に、摂取直前に食塩を添加して、患者へ摂取させている。
このように、医療現場などでは、ナトリウムを高濃度で含む液状栄養食品(例えば、ナトリウムの含量の高い流動食および医療食など)の必要性および要望は高いといえる。
ナトリウムを比較的高濃度で含む液状栄養食品としては、実際に、熱量1kcal/mlの食品において、ナトリウムが2mg/ml(食塩に換算して5.1mg/ml)含まれている液状栄養食品が市販されている。また例えば、特開2004−97116号公報には、リン酸ナトリウムおよびクエン酸ナトリウムを含む液状飲食品が記載されている。
しかしながら、これら従来の食品のナトリウム濃度では、重症患者へ積極的にナトリウムを補給する必要性を考慮すると、まだ十分とは言えない。
一方で、ナトリウムを2mg/mlよりも高濃度で含む液状栄養食品は、本発明者の知る限り、製品として、これまで存在していなかった。これは、タンパク質を高濃度で含む水溶液に、ナトリウム塩を高濃度となるように添加すると、通常、タンパク質が変性してしまうため、製品としてナトリウムを高濃度で含む液状栄養食品を製造し維持することが困難であったからと考えられる。すなわち、流動食などのようにタンパク質を高濃度で含む水溶液に、高濃度となるよう食塩などのナトリウム塩を加えると、タンパク質がゲル化して水溶液の粘度が増加してしまったり、タンパク質が凝集して沈殿してしまったりする現象が起こり、製品の安定性や特性上、問題となる。
このようなタンパク質のゲル化や凝集を防ぐ手段として、食塩などのナトリウム塩を添加する代わりに、ナトリウムカゼイネートを使用することが考えられる。しかしながら、ナトリウムカゼイネートを多量に含む水溶液(調合液など)では、その水溶液自体の粘度が極端に増加してしまい、結果として、製品の良好な熱安定性(耐熱性)および物性を確保するのが困難となる。
このため、依然として、ナトリウムを従来よりも高濃度で含む液状栄養食品の開発が望まれていた。
発明の概要
本発明者は今般、タンパク質を高濃度で含む水溶液へ加えるナトリウムの主要なナトリウム供給源として、有機酸のナトリウム塩を用いることにより、タンパク質とナトリウムとが高濃度で共存する状態であっても、ゲル化や凝集などを起こすことなく、良好な熱安定性や物性を維持できることに、予想外にも成功した。本発明は、かかる知見に基づくものである。
よって本発明は、タンパク質とナトリウムとを高濃度で含むと同時に、タンパク質のゲル化や凝集などを起こさず、良好な熱安定性や物性を有する液状栄養組成物を提供することを目的とする。
本発明による液状栄養組成物は、タンパク質と、脂質と、糖質とを含んでなり、かつ、組成物の熱量が1kcal/ml以上である、液状栄養組成物であって、組成物中のタンパク質濃度が30〜100mg/mlであり、かつ、組成物のナトリウム濃度が2mg/mlよりも高いことを特徴とするものである。
本発明の好ましい態様によれば、本発明による液状栄養組成物は、タンパク質と、脂質と、糖質と、有機酸のナトリウム塩とを含んでなるものである。より好ましくは、有機酸のナトリウム塩は、クエン酸、リンゴ酸もしくはグルコン酸のナトリウム塩、またはそれらの混合物である。
本発明の一つの好ましい態様によれば、本発明による液状栄養組成物の熱量は、1〜3kcal/mlである。
本発明の一つのより好ましい態様によれば、本発明による液状栄養組成物はさらに、脂質を20〜100mg/ml、かつ、糖質を50〜350mg/mlで含む。
本発明の別の好ましい態様によれば、本発明による液状栄養組成物は、食品として提供される。本発明の別のより好ましい態様によれば、本発明による液状栄養組成物は、流動食、医療食、経腸栄養剤、または栄養補給飲食品として提供される。
本発明による前記液状栄養組成物の製造方法は、タンパク質と、脂質と、糖質とを含む水溶液に、有機酸のナトリウム塩を加えることによって、液状栄養組成物中のナトリウム濃度を2mg/mlより高い濃度とすることを含んでなる。
本発明の別の態様によれば、本発明による液状栄養食品は、熱量が1kcal/ml以上で、タンパク質、脂質、糖質を含み、ナトリウムを2mg/mlよりも高濃度で含むことを特徴とする液状栄養食品である。このとき主要なナトリウム供給源として、有機酸のナトリウム塩を用いることが好ましい。また、このとき、該液状栄養食品は、タンパク質を30〜100mg/ml、脂質を20〜100mg/ml、および、糖質を50〜350mg/mlを含む。
本発明によれば、タンパク質とナトリウムを高濃度で含みながら、ゲル化や凝集などを起こさず、良好な熱安定性や物性を有する液状栄養組成物を提供することができる。従来、要介護者など患者が流動食を飲用する直前に、液状栄養食品へナトリウム塩を添加して調製していたが、この際、ゲル化や凝集などを完全には避けることはできなかった。本発明においては、液状栄養食品へ予めナトリウムが高濃度で含まれているため、ゲル化や凝集の発生など、流動食摂取における危険因子を予め排除することができる。このため、安全かつ安心して使用することができる。また、本発明による液状栄養組成物を、臨床現場などで用いることで、流動食などへナトリウム塩を添加する現場での作業が不要となり、介護者の作業性を飛躍的に向上することができる。さらにナトリウムの補給は、夏期に頻繁に実施されることが多いため、これら臨床現場における、介護者の作業負担を大幅に軽減できる。
発明の具体的説明
液状栄養組成物
本発明による液状栄養組成物は、前記したように、タンパク質と、脂質と、糖質とを含んでなり、かつ、組成物の熱量が1kcal/ml以上である、液状栄養組成物であって、組成物のナトリウム濃度が2mg/mlよりも高いことを特徴とするものである。ここで、液状とは、本発明による組成物が、水を主成分とし、かつ、タンパク質、脂質、糖質、ナトリウムが水に溶解している水溶液であることを意味する。
本発明による液状栄養組成物は、主として栄養補給を目的としたものであり、単独で、そのまま食品として摂取する他、市販の流動食などの栄養食品もしくは栄養補給剤と任意の割合で混合して、熱量(カロリー)や濃度を調節しながら、患者もしくは健常者向けに推奨される、タンパク質、脂質、糖質、ビタミン類、およびミネラル類の摂取量の範囲を維持しつつ、個々の使用者(もしくは患者)向けの食品または栄養補給剤(流動食、医療食、経腸栄養剤など)とし摂取することができる。
このとき、タンパク質、脂質、および糖質などの前記摂取量を決定する目的で、例えば、「日本人の食事摂取基準」(日本国厚生労働省による)などのような、健康や保健の観点から各国の政府機関や公的機関、学術機関などが公表または推奨している基準を適宜参照することができる。
本発明による液状栄養組成物はまた、従来品においては含有量が少ないナトリウムについて、ナトリウムの補給を目的としたものでもある。このため、本発明による液状栄養組成物を単独で、そのまま摂取する他、市販の流動食など栄養食品もしくは栄養補給剤と任意の割合で混合することにより、ナトリウム濃度を調節しながら、個々の使用者(もしくは患者)向けの食品または栄養補給剤とし摂取することができる。
熱量
本発明の液状栄養組成物の熱量としては、好ましくは1〜3kcal/ml、より好ましくは1〜2.5kcal/ml、さらに好ましくは1〜2kcal/ml、さらにより好ましくは1.5〜2kcal/mlである。一般的に、液状栄養組成物の熱量が高いと、タンパク質等の成分の濃度が高くなるため、ゲル化や凝集が起こり易くなる。すなわち、液状栄養組成物の熱量が高すぎると、本発明の効果や作用が発揮されても、ゲル化や凝集を完全に抑制することは困難となる。一方、液状栄養組成物の熱量が低いと、ゲル化や凝集は起こり難くなるものの、本発明において望まれる効果や作用が発揮され難くなる。このため、液状栄養組成物の熱量を適切なレベルに調整することが望ましいと言える。
本発明の組成物が上記熱量を達成するためには、例えば、組成物中において、例えば、タンパク質を30〜100mg/ml、脂質を20〜100mg/ml、および糖質を50〜350mg/mlの各範囲となるように調整することが好ましい。
タンパク質
本発明において用いられるタンパク質は、食品用途に使用可能なものであれば特に限定されず、いずれのものであっても良い。このようなタンパク質の具体例としては、乳タンパク質、肉タンパク質などの動物性タンパク質;大豆タンパク質などの植物性タンパク質;ペプチドやアミノ酸を含む動物性もしくは植物性のタンパク質の酵素分解物などが挙げられる。これらは、単独で使用しても、任意に組み合わせて使用しても良い。
なお、タンパク質の液状栄養組成物に占める熱量(エネルギー量)は、全エネルギー量の3〜10重量%であることが好ましい。
本発明において、組成物中におけるタンパク質の濃度は、好ましくは30〜90mg/ml、より好ましくは35〜80mg/ml、さらに好ましくは40〜75mg/mlである。
脂質
本発明において用いられる脂質は、食品用途に使用可能なものであれば特に限定されず、いずれのものであっても良い。このような脂質の具体例としては、大豆油、コーン油、綿実油、シソ油、ヤシ油、菜種油などの植物油;牛脂、豚脂、魚油などの動物油;合成トリグリセリドなどが挙げられる。これらは、単独で使用しても、任意に組み合わせて使用しても良い。
なお、脂質の液状栄養組成物に占めるエネルギー量は、全エネルギー量の2〜10重量%であることが好ましい。
本発明において、組成物中における脂質の濃度は、好ましくは20〜90mg/ml、より好ましくは20〜80mg/ml、さらに好ましくは25〜75mg/mlである。
糖質
本発明において用いられる糖質は、食品用途に使用可能なものであれば特に限定されず、いずれのものであっても良い。このような糖質の具体例としては、ブドウ糖、果糖などの単糖類;デンプン、デキストリンなどの多糖類;マルトース、乳糖などの二糖類を含むオリゴ糖類などが挙げられる。これらは、単独で使用しても、任意に組み合わせて使用しても良い。
なお、糖質の液状栄養組成物に占めるエネルギー量は、全エネルギー量の5〜35重量%であることが好ましい。
本発明において、組成物中における糖質の濃度は、好ましくは80〜320mg/ml、より好ましくは100〜300mg/ml、さらに好ましくは120〜280mg/mlである。
ナトリウム
本発明による液状栄養組成物のナトリウム濃度としては、好ましくは2.2〜8mg/ml、より好ましくは2.4〜7mg/ml、さらに好ましくは3〜7mg/ml、さらにより好ましくは3〜6mg/mlである。一般的に、タンパク質を高濃度で含む液状栄養組成物において、ナトリウム濃度を高くすると、ゲル化や凝集が起こり易くなる。すなわち、該栄養組成物のナトリウム濃度が高すぎると、本発明の効果や作用が発揮されても、ゲル化や凝集を完全に抑制することは困難となる。一方、該栄養組成物のナトリウム濃度が低いと、ゲル化や凝集は起こり難くなるものの、本発明において望まれる効果や作用が発揮され難くなる。このため、液状栄養組成物のナトリウム濃度を、タンパク質の濃度との関係を考慮しつつ、適切なレベルに調整することが望ましいと言える。
本発明において、液状栄養組成物のナトリウム濃度は、該組成物のタンパク質の濃度との比において、決定しても良い。例えば、組成物中に含まれるタンパク質1mgに対し、ナトリウム量が0.02mg、好ましくは0.02〜0.07mgの範囲であることができる。
本発明において、液状栄養組成物のナトリウム濃度は、熱量との関係で一定の割合となっていることが望ましい。すなわち、本発明では、熱量あたりのナトリウム濃度が2mg/kcalより高いであることが好ましい。より好ましくは2.2〜8mg/kcalであることができる。したがって、例えば熱量が1.5kcal/mlである場合、ナトリウム濃度は3mg/mlより高いことが好ましい。
本発明による液状栄養組成物は、従来の液状栄養食品(例えば、流動食)に比べて、ナトリウムを強化するために、主要なナトリウム供給源として、有機酸のナトリウム塩を用いる。すなわち、本発明によるナトリウムを高濃度で含む組成物において、ナトリウムの高濃度化は、有機酸のナトリウム塩を添加することによって達成する。
ここで、前記の有機酸としては、分子内にカルボキシル基を有するもの、例えば、クエン酸、リンゴ酸、グルコン酸などが挙げられる。これらの有機酸は水溶液で、各種のミネラルイオンに対し、キレート効果を持っている。本発明では、このキレート効果により、タンパク質とミネラルイオン(ナトリウムなど)との相互作用を最小限にし、ゲル化や凝集などを抑制していると考えるが、これら説明は仮定であって本発明を限定するものではない。
よって、本発明においては、前記有機酸のナトリウム塩として、クエン酸、リンゴ酸、グルコン酸のナトリウム塩を用いることが好ましく、これらの有機酸は分子内にカルボキシル基を1個以上、2個以上、3個以上などで有するものである。本発明においてはこれらの混合物を使用しても良い。有機酸のナトリウム塩の具体例としては、クエン酸三ナトリウム、リンゴ酸二ナトリウム、グルコン酸ナトリウムなどが挙げられる。
他の成分
本発明による液状栄養組成物には、前記した以外の他の成分として、例えば、食物繊維、ビタミン類(例えば、ビタミンC、ビタミンE)、ミネラル類(例えば、亜鉛、鉄、銅、マンガンなど)、有機酸、有機塩基、果汁、フレーバー類などを単独で添加するか、または組み合わせて添加して使用することができる。また必要に応じて、さらに添加剤として、例えば、安定剤、防腐剤、湿潤剤、乳化剤、甘味料、着色料、酸化防止剤、pH調整剤などを使用しても良い。
さらに本発明の栄養組成物が医薬品用途で使用される場合には、例えば、生薬、核酸、ペプチド類、抗生物質などの併用可能な補助的有効成分を加えても良い。
本発明による液状栄養組成物において、「液状」とは、本発明による組成物が、水を主成分とし、かつ、タンパク質、脂質、糖質、ナトリウムが水に溶解している水溶液であることを意味する。
本発明による液状栄養組成物は、必要により、その平均粒径を調整しても良く、例えば、好ましい平均粒子径としては2μm以下であり、より好ましくは1.5μm以下であり、さらに好ましくは1μm以下である。
本発明による栄養組成物は、食品として提供されても、医薬品として提供されても良い。医薬品として提供される場合には、例えば、各国の法制により、医療機関において栄養補給用で使用される栄養食品様組成物や栄養補給剤が、医薬品として分類されるような場合などが包含され得る。
本発明の別の好ましい態様によれば、前記したように、本発明による液状栄養組成物は、食品として提供される。すなわち本発明の液状栄養組成物は、液状栄養食品組成物と言うことができる。より好ましくは、本発明による液状栄養組成物は、流動食、医療食、経腸栄養剤、または栄養補給飲食品として提供される。
ここで、流動食とは、患者等が噛まずに飲み込めるような流動性を有する液状の食品のことをいい、例えば、水分含量が60〜85重量%程度であって、栄養チューブでの良好な流動性を有するものをいう。そのような流動性としては、例えば、温度25℃で、落差60cmでの流下速度100ml/時間以上のような条件を満たすものが挙げられる。
医療食とは、医療現場で使用される治療や予防上の観点から、患者に摂取が推奨される食品であり、必ずしも医薬品として分類されるものを意味するものではない。経腸栄養剤は、経管の栄養補給剤をいい、医薬品として分類されるものも、食品として扱われるものも包含する。
栄養補給飲食品には、健康食品、機能性食品、疾病リスク低減表示が付された食品等が含まれる他、病者用食品のような分類の食品も含まれる。これらの食品は、保健上の観点から、各国(例えば我が国)において法上の何らかの制限を受けることがある食品も包含される。また、疾病リスク低減表示とは、疾病リスクを低減する可能性のある食品の表示であって、FAO/WHO合同食品規格委員会(コーデックス委員会)の定める規格に基づいて、またはその規格を参考にして、定められた表示または認められた表示であることができる。
製造方法
本発明による前記液状栄養組成物の製造方法は、前記したように、タンパク質と、脂質と、糖質とを含む水溶液に、有機酸のナトリウム塩を加えることによって、液状栄養組成物中のナトリウム濃度を2mg/mlより高い濃度とすることを含んでなる。この場合、例えば、有機酸のナトリウム塩を加えた後、所望の濃度の食品とするために、さらに蒸留水等を加えて、さらに希釈しても良い。また得られた調合液は、必要に応じて、ホモゲナイザー等により均質化したり、殺菌処理に付した後パッケージングしたりしても良い。
本発明を以下の例によって詳細に説明するが、本発明は、これらに限定されるものではない。
実施例1
市販の流動食(「メイバランス1.5HPZ」、明治乳業株式会社製、1.5kcal/ml)を用意し、これを調合液として用いた。調合液を2分割した後に、それぞれへ蒸留水とクエン酸三ナトリウム水溶液を加えて、熱量が1kcal/mlとなるように希釈した。この時、蒸留水のみを用いて希釈した調合液のナトリウム濃度は1.1mg/ml、であった。またクエン酸三ナトリウム水溶液を用いて希釈した調合液のナトリウム濃度は2.4mg/mlであった。
これらの調合液を殺菌(間接加熱、140℃、2秒間)した後に、均質化(ホモゲナイザー、200kgf/cm+50kgf/cm)し、LLブリック容器(ロング・ライフ・ブリック容器)(200ml)に充填して、2種類の流動食(1kcal/ml)を製造した。
得られた2種類の流動食(製品)を、室温(約20℃)、約1週間で保存した後に、その品質を確認した。
この結果、何れの製品においてもゲル化や凝集は起こらず、品質は良好であった。
液状栄養食品のナトリウムの含量(濃度)を強化するために、クエン酸三ナトリウムを用いた場合には、ナトリウム濃度が2.4mg/mlの流動食が得られたが、この流動食は、一般的な殺菌条件や均質化条件を施すことによって、比較例と同様に製造できた。すなわち、このナトリウムを高濃度で含む流動食の熱安定性や物性は良好であった。
実施例2
市販の流動食(「メイバランス1.5HPZ」、明治乳業株式会社製、1.5kcal/ml)を用意し、これを調合液として用いた。この調合液を、表1に示した数のサンプル用に別々の容器に分けて用意し、それぞれへ蒸留水と、表1に示した各種のナトリウム塩の水溶液を加えて、熱量が1kcal/mlとなるように希釈した。この時、蒸留水のみを用いて希釈した調合液のナトリウム濃度は1.1mg/mlであった。また、各ナトリウム塩の水溶液を用いて希釈した調合液のナトリウム濃度は、表1に示した通りであった。
これらの調合液をそれぞれソフトバッグ容器(200ml)に充填した後、レトルト殺菌(121℃、9分30秒間)して、表1に示すような16種類の流動食(1kcal/ml)を製造した。
得られた各流動食(製品)について、それぞれの粘度、沈殿率、および、平均粒子径を確認した。
ここで、粘度はB型粘度計(「TVB−10」、東機産業株式会社製)を用いて、室温(25℃程度)の測定条件にて測定した。
沈殿率は、沈殿物の重量を試料の全重量で除して、百分率として表した。具体的には、遠心沈降管へ試料を50gで充填し、遠心分離器(「KUBOTA−5200」、株式会社久保田製作所社製)を用いて、3000rpm、30分間で処理した後に、その沈殿物の重量を試料の全重量で除して求めた。
平均粒子径は、粒度分布計(「SALD−2000」、株式会社島津製作所製)の測定値(メジアン径)であった。
結果は表1に示される通りであった。
Figure 0005421769
液状栄養食品のナトリウムの含量(濃度)を強化するために、ナトリウム塩として、硝酸ナトリウム、酒石酸ナトリウム、エリソルビン酸ナトリウム、アスコルビン酸ナトリウム、およびフマル酸二ナトリウムを用いた場合には、粘度が幾らか増加した。
いずれのナトリウム塩を用いた場合にも、沈殿率に大きな影響はなかった。
ナトリウム塩として、乳酸ナトリウム、グルタミン酸ナトリウム、プロピオン酸ナトリウム、およびコハク酸二ナトリウムを用いた場合には、平均粒子径が幾らか増加した。ナトリウム塩として、硝酸ナトリウム、酒石酸ナトリウム、エリソルビン酸ナトリウム、アスコルビン酸ナトリウム、およびフマル酸二ナトリウムを用いた場合には、平均粒子径がより増加していた。なお、平均粒子径は小さい程、物性は安定していると言える。
液状栄養食品のナトリウムの含量(濃度)を強化するために、クエン酸三ナトリウム、リンゴ酸二ナトリウム、およびグルコン酸ナトリウムを用いた場合には、ナトリウム濃度が3〜6mg/mlの流動食を一般的な殺菌条件などで製造できた。そして、それらのナトリウムを高濃度で含む流動食の熱安定性や物性は良好であった。

Claims (6)

  1. タンパク質と、脂質と、糖質と、有機酸のナトリウム塩とを含んでなり、かつ、組成物の熱量が1kcal/ml以上である、液状栄養組成物であって、
    組成物中のタンパク質濃度が30〜100mg/mlであり、
    有機酸のナトリウム塩が、クエン酸、リンゴ酸もしくはグルコン酸のナトリウム塩、またはそれらの混合物であり
    組成物のナトリウム濃度が2.2〜8mg/mlであり、かつ
    タンパク質と、脂質と、糖質とに、有機酸のナトリウム塩を加えることによって、ナトリウム濃度を2.2〜8mg/mlとしたことを特徴とする、液状栄養組成物。
  2. 脂質を20〜100mg/ml、かつ、糖質を50〜350mg/mlで含む、請求項1に記載の液状栄養組成物。
  3. 組成物の熱量が1〜3kcal/mlである、請求項1または2に記載の液状栄養組成物。
  4. 食品として提供される、請求項1〜3のいずれか一項に記載の液状栄養組成物。
  5. 流動食、医療食、経腸栄養剤、または栄養補給飲食品として提供される、請求項1〜3のいずれか一項に記載の液状栄養組成物。
  6. 請求項1に記載の液状栄養組成物の製造方法であって、
    タンパク質と、脂質と、糖質とを含む水溶液に、有機酸のナトリウム塩を加えることによって、液状栄養組成物中のナトリウム濃度を2.2〜8mg/mlとすることを含んでなり、
    有機酸のナトリウム塩が、クエン酸、リンゴ酸もしくはグルコン酸のナトリウム塩、またはそれらの混合物である、製造方法。

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