RU2311798C2 - Method for regulating the content of glucose and providing its regulated supply and dietary product for its implementation - Google Patents

Method for regulating the content of glucose and providing its regulated supply and dietary product for its implementation Download PDF

Info

Publication number
RU2311798C2
RU2311798C2 RU2005123958/13A RU2005123958A RU2311798C2 RU 2311798 C2 RU2311798 C2 RU 2311798C2 RU 2005123958/13 A RU2005123958/13 A RU 2005123958/13A RU 2005123958 A RU2005123958 A RU 2005123958A RU 2311798 C2 RU2311798 C2 RU 2311798C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
starch
glucose
minutes
product according
digestion
Prior art date
Application number
RU2005123958/13A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2005123958A (en
Inventor
Ян БРАУН (US)
Ян БРАУН
Моника К. ОКОНИЕВСКА (US)
Моника К. ОКОНИЕВСКА
Роберт Л. БИЛЛМЕРС (US)
Роберт Л. БИЛЛМЕРС
Роберт А. СКОРДЖ (US)
Роберт А. СКОРДЖ
Original Assignee
Нэшнл Старч Энд Кемикал Инвестмент Холдинг Корпорейшн
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 Нэшнл Старч Энд Кемикал Инвестмент Холдинг Корпорейшн filed Critical Нэшнл Старч Энд Кемикал Инвестмент Холдинг Корпорейшн
Publication of RU2005123958A publication Critical patent/RU2005123958A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2311798C2 publication Critical patent/RU2311798C2/en

Links

Images

Classifications

    • 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
    • A23L29/00Foods or foodstuffs containing additives; Preparation or treatment thereof
    • A23L29/20Foods or foodstuffs containing additives; Preparation or treatment thereof containing gelling or thickening agents
    • A23L29/206Foods or foodstuffs containing additives; Preparation or treatment thereof containing gelling or thickening agents of vegetable origin
    • A23L29/212Starch; Modified starch; Starch derivatives, e.g. esters or ethers
    • 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
    • A23L29/00Foods or foodstuffs containing additives; Preparation or treatment thereof
    • A23L29/30Foods or foodstuffs containing additives; Preparation or treatment thereof containing carbohydrate syrups; containing sugars; containing sugar alcohols, e.g. xylitol; containing starch hydrolysates, e.g. dextrin
    • 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
    • A23L29/00Foods or foodstuffs containing additives; Preparation or treatment thereof
    • A23L29/30Foods or foodstuffs containing additives; Preparation or treatment thereof containing carbohydrate syrups; containing sugars; containing sugar alcohols, e.g. xylitol; containing starch hydrolysates, e.g. dextrin
    • A23L29/35Degradation products of starch, e.g. hydrolysates, dextrins; Enzymatically modified starches

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Nutrition Science (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Coloring Foods And Improving Nutritive Qualities (AREA)
  • Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
  • Jellies, Jams, And Syrups (AREA)
  • Grain Derivatives (AREA)

Abstract

FIELD: dietology.
SUBSTANCE: the suggested dietary product contains inhibited starch with supplemented bound phosphorus at the quantity ranged 0.10-0.35%. Starch provides digestion of under 25% starch/20 min, 30-70%/120 min and above 60%/240 min at measuring according Englist's technique, moreover, it contains under 40% amylose. Such starches being the constituents of dietary products provide a consumer with glucose for prolonged period of time and at more constant level .
EFFECT: higher efficiency of regulation.
15 cl, 2 dwg, 4 ex, 3 tbl

Description

Данная заявка имеет приоритет заявки США Сер. № 60/591997, поданной 29 июля 2004 г.This application has priority application US Ser. No. 60/591997, filed July 29, 2004

Настоящее изобретение относится к применению (поперечно-) сшитого или ингибированного крахмала для контроля и/или регулирования уровня глюкозы в крови. Такие крахмалы контролируют и/или регулируют уровень содержания глюкозы в крови у млекопитающих при их использовании в качестве пищевого или кормового источника путем изменения времени и скорости всасывания после потребления.The present invention relates to the use of (cross-linked) cross-linked or inhibited starch for controlling and / or regulating blood glucose levels. Such starches control and / or regulate the level of glucose in the blood of mammals when they are used as a food or feed source by changing the time and rate of absorption after consumption.

Крахмал является основным источником энергии в типичной западной диете. Рафинированные крахмалы (см. описание рафинированных крахмалов, сделанное Imberty et al. Die Starke, 43 (10), 375-84 (1991)), главным образом потребляют в приготовленном виде, обычно вызывающем высокий и резкий подъем уровня глюкозы в крови в результате быстрого и полного переваривания. Однако некоторые рафинированные крахмалы способны противостоять ферментативному гидролизу в тонком кишечнике таким образом, что крахмал по существу не расщепляется до тех пор, пока не достигнет толстого кишечника, где он утилизируется постоянными микроорганизмами (такой крахмал называют резистентным крахмалом или RS). Englyst (Englyst, H.N.; et al. Eur. J. Clin. Nutr. 46 (suppl.2): S33-S50, 1992) определили три различные категории резистентных крахмалов на основании источника их получения и свойств резистентности. Позднее Brown описал четвертый вид RS (Brown et al. Food Australia, 43(6), 272-75 (1995)), включающий химически модифицированные крахмалы, содержащие простые эфиры, сложные эфиры и сшитые крахмалы, резистентные к ферментативному перевариванию.Starch is the main source of energy in a typical Western diet. Refined starches (see the description of refined starches made by Imberty et al. Die Starke, 43 (10), 375-84 (1991)) are mainly consumed in cooked form, usually causing a high and sharp rise in blood glucose levels as a result of rapid and complete digestion. However, some refined starches are able to withstand enzymatic hydrolysis in the small intestine in such a way that the starch is essentially not broken down until it reaches the large intestine, where it is utilized by permanent microorganisms (such starch is called resistant starch or RS). Englyst (Englyst, H.N .; et al. Eur. J. Clin. Nutr. 46 (suppl.2): S33-S50, 1992) identified three different categories of resistant starches based on their source and resistance properties. Brown later described the fourth type of RS (Brown et al. Food Australia, 43 (6), 272-75 (1995)), including chemically modified starches containing ethers, esters and crosslinked enzymes that are resistant to enzymatic digestion.

Термин «доступный углевод» означает общее количество углеводов в пище минус количество неусваиваемых углеводов. Неусваиваемые углеводы включают пищевое волокно, сахарные спирты и неперевариваемые сахара. Широкий класс пищевых волокон включает группу вышеупомянутых крахмалов, описанных Энглистом и Брауном (RS1-4). Согласно некоторым опубликованным примерам резистентный крахмал измеряют или определяют количественно как пищевое волокно (e.g. Chui et al. US Pat # 5902410), применяя стандартные способы определения (см. АОАС 985.29 и 991.42), при этом упомянутый крахмал не вызывает или вызывает образование небольшого или нулевого количества всасываемой потребленной глюкозы, ферментируемой в толстом кишечнике. Кроме того, присутствие резистентного крахмала влияет на количество доступных углеводов в пище, играя такую же роль, как и пищевое волокно (e.g. целлюлоза, инулин, psylium и отруби), и влияя на количество доступных углеводов.The term “available carbohydrate” means the total amount of carbohydrates in food minus the amount of non-digestible carbohydrates. Non-digestible carbohydrates include dietary fiber, sugar alcohols and indigestible sugars. A wide class of dietary fiber includes a group of the aforementioned starches described by Anglist and Brown (RS1-4). According to some published examples, resistant starch is measured or quantified as dietary fiber (eg Chui et al. US Pat # 5902410) using standard methods of determination (see AOAC 985.29 and 991.42), while the starch does not cause or causes the formation of small or zero the amount of absorbed consumed glucose fermented in the colon. In addition, the presence of resistant starch affects the amount of available carbohydrates in food, playing the same role as dietary fiber (e.g. cellulose, inulin, psylium and bran), and affecting the amount of available carbohydrates.

Гликемическая реакция (GR) относится к влиянию разных продуктов на уровень содержания глюкозы в крови в течение периода времени от 0 до 120 минут (NIH Publication Number 99-3892, 1999). Ее измеряют как постепенно увеличивающуюся площадь под кривой содержания глюкозы в крови у отдельного субъекта в ответ на определенный образец продукта в конкретный день. Объем и продолжительность гликемической реакции на различные виды продуктов отражает вариабельность скорости и уровня переваривания и всасывания содержащих глюкозу компонентов, таких как крахмал. Упомянутый способ применяют для определения объема реакции на сахар после приема определенного продукта, а также для сравнения (относительная гликемическая реакция) разных продуктов с использованием одинакового образца или объема. Он применим для определения влияния на содержание глюкозы в крови различных продуктов, потребляемых людьми и животными.Glycemic reaction (GR) refers to the effect of different products on blood glucose levels over a period of time from 0 to 120 minutes (NIH Publication Number 99-3892, 1999). It is measured as a gradually increasing area under the curve of blood glucose in an individual subject in response to a specific product sample on a particular day. The volume and duration of the glycemic reaction to various types of products reflects the variability of the speed and level of digestion and absorption of glucose-containing components such as starch. The mentioned method is used to determine the reaction volume for sugar after taking a certain product, as well as to compare (relative glycemic reaction) of different products using the same sample or volume. It is applicable to determine the effect on blood glucose of various foods consumed by humans and animals.

Согласно данной заявке, гликемический индекс (GI) (Jenkins, D.J.A. et al., Am. J. Clin. Nutr. 34(3): 362-66, 1981) определяют «как постепенно увеличивающуюся площадь под кривой содержания глюкозы в крови в ответ на 50 г порцию доступных углеводов в исследуемом продукте и выражаемой в виде процентной величины реакции на такое же количество доступных углеводов в стандартной порции продукта, потребленного этим же субъектом». За стандартную порцию продукта была принята произвольная величина 100, которая может представлять собой либо 50 г глюкозы, либо 50 г белого хлеба.According to this application, the glycemic index (GI) (Jenkins, DJA et al., Am. J. Clin. Nutr. 34 (3): 362-66, 1981) is defined as “a gradually increasing area under the curve of blood glucose in response 50 g portion of available carbohydrates in the test product and expressed as a percentage of the reaction to the same amount of available carbohydrates in a standard portion of the product consumed by the same subject. " For a standard portion of the product, an arbitrary value of 100 was taken, which can be either 50 g of glucose or 50 g of white bread.

GI способствует количественному определению взаимодействия различных ингредиентов продукта и их роли в переваривании источника углеводов и всасывании глюкозы. Чтобы обеспечить указанное количество доступных углеводов (50 г) в исследуемом продукте, требуется съесть больше (иногда гораздо больше) исследуемого продукта. Иными словами, потребленная порция продукта, богатого жирами, белком или клетчаткой, должна быть больше, чтобы обеспечить прием необходимых 50 г доступных углеводов.GI helps to quantify the interaction of various product ingredients and their role in digesting the carbohydrate source and glucose absorption. To provide the indicated amount of available carbohydrates (50 g) in the test product, you need to eat more (sometimes much more) of the test product. In other words, the consumed portion of a product rich in fats, protein or fiber should be larger in order to ensure the intake of the necessary 50 g of available carbohydrates.

После потребления продукта на содержащуюся в крови глюкозу действуют два основных механизма. Первый механизм представляет собой скорость всасывания глюкозы в кровоток по мере переваривания продукта. Второй механизм представляет собой скорость всасывания глюкозы из крови в ткани организма. Несмотря на такое упрощенное описание двух упомянутых механизмов, специалисту в данной области понятна сложная и многосторонняя природа задействованных механизмов, реакций и процессов. Организм нормальных здоровых особей имеет механизмы, регулирующие уровень глюкозы в крови в определенных рамках (American Diabetes Association, Diabetes Care, 24 (suppl), 1-9 (2001) устанавливает содержание глюкозы в плазме натощак от 3,9 до 6,1 ммол/л). Например, повышение содержания глюкозы в крови стимулирует выработку инсулина, который среди прочих функций облегчает всасывание глюкозы в ткань, а также играет главную роль в метаболизме жиров и белков. Поэтому продукт, вызывающий резкое повышение концентрации глюкозы в крови, вызывает быстрый (но сдвинутый по времени) подъем содержания инсулина в сыворотке, что ведет к поглощению, накоплению и использованию глюкозы клетками мышц, жировой тканью и печенью, тем самым регулируя концентрацию глюкозы в крови в «нормальном» диапазоне.After consumption of the product, two main mechanisms act on the glucose contained in the blood. The first mechanism is the rate of absorption of glucose into the bloodstream as the product is digested. The second mechanism is the rate of absorption of glucose from blood into body tissues. Despite such a simplified description of the two mechanisms mentioned, one skilled in the art understands the complex and multifaceted nature of the mechanisms, reactions, and processes involved. The body of normal healthy individuals has mechanisms that regulate blood glucose in a certain framework (American Diabetes Association, Diabetes Care, 24 (suppl), 1-9 (2001) sets fasting plasma glucose from 3.9 to 6.1 mmol / l). For example, an increase in blood glucose stimulates the production of insulin, which, among other functions, facilitates the absorption of glucose into the tissue, and also plays a major role in the metabolism of fats and proteins. Therefore, a product that causes a sharp increase in blood glucose concentration causes a rapid (but time-shifted) increase in serum insulin, which leads to the absorption, accumulation and use of glucose by muscle cells, adipose tissue and the liver, thereby regulating the concentration of glucose in the blood “Normal” range.

Глюкоза, всасываемая тканями, может быть превращена в гликоген в качестве средства хранения в мышцах. Гликоген расходуется во время физической активности и восполняется во время отдыха. Спортсмены используют углеводную нагрузку для увеличения запаса энергии (в виде гликогена) в мускулах перед спортивными состязаниями. Это - «стратегия, при которой изменения в тренировках и питании могут обеспечить максимальный запас гликогена в мышцах перед соревнованием на выносливость» (Michelle Minehan, AIS Sports Nutrition Program, 2003). Гликоген также может быть транспортирован из мышц в кровь для повышения содержания глюкозы в крови при его падении ниже определенного уровня.Tissue-absorbed glucose can be converted to glycogen as a storage medium in muscles. Glycogen is consumed during physical activity and replenished during rest. Athletes use a carbohydrate load to increase energy reserves (in the form of glycogen) in the muscles before sports. This is “a strategy in which changes in training and nutrition can maximize muscle glycogen storage before endurance competition” (Michelle Minehan, AIS Sports Nutrition Program, 2003). Glycogen can also be transported from muscle to the blood to increase blood glucose when it falls below a certain level.

Ряд состояний связан с избыточной/недостаточной выработкой инсулина или реакцией клеток в организме на действия, обычно инициируемые инсулином. Резистентность к инсулину (IR) представляет собой состояние, при котором ткань организма становится менее восприимчивой к инсулину и требует его в большем количестве для такого же физиологического действия. Основное действие IR было определено как пониженный уровень использования глюкозы клетками организма, приводящий к повышенной мобилизации жиров в местах накопления жиров и к уменьшению количества белка в тканях организма (Guyton, A.C. "Textbook of Medical Physiology" (7th Ed.), W.B. Saunders Company: Philadelphia, Pa. 923-36). Другие состояния, возникающие в результате избыточной/недостаточной выработки инсулина, включают гипогликемию, гипергликемию, ухудшение регулирования глюкозы, синдром резистентности к инсулину, гиперинсулинемию, дислипидемию, дисфибринолиз, метаболический синдром, синдром Х и сахарный диабет (тип II, также известный как инсулиннезависимый сахарный диабет (NIDDM), а также вызываемые ими физиологические состояния, такие как сердечно-сосудистые заболевания, ретинопатия, нефропатия, периферическая нейропатия и сексуальная дисфункция.A number of conditions are associated with excessive / insufficient production of insulin or the reaction of cells in the body to actions usually initiated by insulin. Insulin resistance (IR) is a condition in which body tissue becomes less susceptible to insulin and requires more in order to have the same physiological effect. The primary effect of IR has been defined as a decreased level of glucose utilization by body cells, leading to increased mobilization of fats in fat accumulation sites and a decrease in protein in body tissues (Guyton, AC "Textbook of Medical Physiology" (7 th Ed.), WB Saunders Company : Philadelphia, Pa. 923-36). Other conditions resulting from excessive / insufficient insulin production include hypoglycemia, hyperglycemia, poor glucose regulation, insulin resistance syndrome, hyperinsulinemia, dyslipidemia, dysfibrinolysis, metabolic syndrome, X syndrome and diabetes mellitus (type II, also known as non-insulin-dependent diabetes mellitus (NIDDM), as well as the physiological conditions they cause, such as cardiovascular disease, retinopathy, nephropathy, peripheral neuropathy, and sexual dysfunction.

Другим результатом, часто ассоциируемым с быстрым подъемом и резкими колебаниями содержания глюкозы в крови, является неспособность контролировать и сохранять массу тела. Инсулин, который выполняет много функций в организме, также активен при превращении глюкозы в жир (Anfisen et al. опубликованная заявка США №2004/0043106). Предполагается, что резистентность к инсулину, вызывая необходимость высокого содержания инсулина в сыворотке, является причиной прибавления в весе, поскольку повышенное содержание инсулина способствует излишнему накоплению жира. Специалисты давно рекомендуют потреблять пищу небольшими порциями в течение дня, чтобы регулировать содержание глюкозы в крови (и соответствующий запас энергии) на постоянном и равномерном уровне. Кроме того, было установлено, что быстро падающее содержание глюкозы в крови (которое обычно происходит после резкого подъема) стимулирует аппетит (голод) у здоровых взрослых людей. Альтернативно, исследования показывают, что высвобождение глюкозы в течение длительного периода времени дает конкретные преимущества, которые могут включать более высокую степень насыщения в течение более длительных периодов времени (регулирование веса, такое как потеря веса и его долговременная стабилизация), пролонгированное высвобождение энергии (усиленная спортивная деятельность, включая тренировки), а также улучшение умственной концентрации и памяти.Another result often associated with a rapid rise and sharp fluctuations in blood glucose is the inability to control and maintain body weight. Insulin, which has many functions in the body, is also active in converting glucose to fat (Anfisen et al. US Published Application No. 2004/0043106). It is believed that insulin resistance, necessitating a high serum insulin content, is the reason for gaining weight, since increased insulin levels contribute to excessive fat accumulation. Specialists have long been recommending consuming food in small portions throughout the day to regulate blood glucose (and the corresponding energy supply) at a constant and uniform level. In addition, it was found that the rapidly falling blood glucose (which usually occurs after a sharp rise) stimulates appetite (hunger) in healthy adults. Alternatively, studies show that glucose release over a long period of time provides specific benefits, which may include a higher degree of saturation for longer periods of time (weight regulation such as weight loss and its long-term stabilization), prolonged energy release (enhanced sports activities, including training), as well as improving mental concentration and memory.

Крахмал или богатый крахмалом материал, который может обеспечивать кровь глюкозой в течение длительного периода времени, служит для поддержания нормального/здорового уровня содержания глюкозы в крови (т.е. нормогликемия) и снижения/предотвращения быстрых изменений уровня содержания глюкозы в крови. Он является очень хорошим источником углеводов при профилактике и лечении любого из вышеописанных состояний. Здоровые люди, желающие контролировать высвобождение глюкозы или регулировать высвобождение энергии из пищи, а также обеспечивать профилактику или лечение многих заболеваний, связанных с изменением содержания глюкозы и инсулина в крови, могут употреблять пищу, содержащую такие крахмалы.Starch or a starch-rich material that can provide blood with glucose for an extended period of time serves to maintain a normal / healthy blood glucose level (i.e., normoglycemia) and reduce / prevent rapid changes in blood glucose levels. It is a very good source of carbohydrates in the prevention and treatment of any of the above conditions. Healthy people who want to control the release of glucose or regulate the release of energy from food, as well as to prevent or treat many diseases associated with changes in blood glucose and insulin levels, can eat foods containing such starches.

Неожиданно было обнаружено, что сшитые или ингибированные крахмалы способны контролировать и/или регулировать содержание глюкозы в крови млекопитающих после их потребления и последующего всасывания. Было также обнаружено, что такие сшитые или ингибированные крахмалы, соответствующим образом включенные в состав пищевых продуктов или используемые в качестве добавки, могут обеспечить контролируемое и/или регулируемое содержание глюкозы в крови потребителя в течение длительного периода времени.Surprisingly, crosslinked or inhibited starches have been found to be able to control and / or regulate the blood glucose of mammals after their consumption and subsequent absorption. It has also been found that such crosslinked or inhibited starches, appropriately included in food products or used as additives, can provide controlled and / or controlled glucose levels in the blood of a consumer over a long period of time.

Настоящее изобретение касается применения сшитого или ингибированного крахмала для контроля и/или регулирования содержания глюкозы из продуктов или пищевых добавок после их потребления (т.е. после их всасывания). Такие крахмалы включают крахмалы, получаемые в результате обработки природного крахмала или богатых крахмалом материалов, таких как мука или крупы, с применением известных в данной области способов сшивания или ингибирования крахмала, например, крахмала, обработанного триметафосфатом натрия и/или триполифосфатом натрия. Такие сшитые или ингибированные крахмалы способны снижать первоначальное резкое повышение содержания глюкозы в крови и, соответствующим образом включенные в состав пищевых продуктов, могут обеспечить потребителя контролируемым/регулируемым содержанием глюкозы в крови в течение длительного периода времени, а также способствовать обеспечению нормального/здорового содержания глюкозы в крови даже у особей с резистентностью к инсулину.The present invention relates to the use of crosslinked or inhibited starch for controlling and / or regulating glucose content from foods or food additives after their consumption (i.e., after their absorption). Such starches include starches obtained by processing natural starch or starch-rich materials, such as flour or cereals, using methods known in the art for crosslinking or inhibiting starch, for example, starch treated with sodium trimetaphosphate and / or sodium tripolyphosphate. Such crosslinked or inhibited starches can reduce the initial sharp increase in blood glucose and, appropriately included in food products, can provide consumers with controlled / regulated blood glucose levels over an extended period of time, as well as contribute to a normal / healthy glucose content in blood even in individuals with insulin resistance.

В данном описании термин «зернистый» означает нежелатинизированный или диспергированный любым химическим или физическим способом. Зернистые крахмалы могут быть определены при помощи микроскопии по наличию двойного лучепреломления (мальтийский крест) под поляризованным светом. Зернистые крахмалы также не являются по существу растворимыми в воде ниже температуры их желатинизации. Незернистые крахмалы - это крахмалы, обработанные с целью придания им высокой растворимости в воде (CWS) ниже температуры их желатинизации (как правило, около 65°С). Некоторые крахмалы могут быть обработаны для придания им растворимости, а затем возвращены в первоначальное состояние (подвергнуты ретроградации) таким образом, чтобы получить частицы (кристаллиты), которые более не растворяются в воде при температуре ниже 100°С, но также и не являются зернистыми. Согласно одному из вариантов данного изобретения используют зернистую форму крахмала.As used herein, the term “granular” means non-gelatinized or dispersed by any chemical or physical method. Granular starches can be determined by microscopy by the presence of birefringence (Maltese cross) under polarized light. Granular starches are also not substantially soluble in water below their gelatinization temperature. Non-granular starches are starches processed to give them a high solubility in water (CWS) below their gelatinization temperature (typically around 65 ° C). Some starches can be processed to give them solubility, and then returned to their original state (subjected to retrograde) so as to obtain particles (crystallites) that no longer dissolve in water at temperatures below 100 ° C, but are also not granular. In one embodiment of the invention, a granular form of starch is used.

Согласно большинству исследователей и публикаций для измерения перевариваемости углеводов выбирают два периода времени. Эти периоды составляют 20 и 120 минут после их проглатывания или после начала ферментативного переваривания для способов in vitro, но не отражают точно их всасывание в желудке и тонком кишечнике. Для данной заявки переваривание различных образцов измеряли через 20, 120 и 240 минут с целью лучшего понимания истинного физиологического действия, производимого данными образцами в пищеварительной системе млекопитающих.According to most researchers and publications, two time periods are chosen to measure carbohydrate digestibility. These periods are 20 and 120 minutes after ingestion or after the start of enzymatic digestion for in vitro methods, but do not accurately reflect their absorption in the stomach and small intestine. For this application, the digestion of various samples was measured after 20, 120 and 240 minutes in order to better understand the true physiological effect produced by these samples in the digestive system of mammals.

В данном описании термин «быстроперевариваемый крахмал» означает крахмал или его части, полностью всасываемые в течение первых 20 минут после их потребления и определяемые по резкому повышению концентрации глюкозы в крови (Englyst et al., Eur. J. Nutr. 46 (suppl.2), s33-s50).As used herein, the term “rapidly digestible starch” means starch, or parts thereof, that are completely absorbed within the first 20 minutes of their consumption and determined by a sharp increase in blood glucose concentration (Englyst et al., Eur. J. Nutr. 46 (suppl.2 ), s33-s50).

В данном описании термин «резистентный крахмал» означает крахмал или его часть, не перевариваемую в тонком кишечнике.As used herein, the term “resistant starch” means starch or a portion thereof that is not digestible in the small intestine.

Термин «медленно перевариваемый крахмал» означает крахмал или его часть, который не является ни быстроперевариваемым крахмалом, ни резистентным крахмалом. Иными словами, медленно перевариваемый крахмал - это любой крахмал, отдающий существенную часть своей глюкозы организму млекопитающего на всем протяжении его желудка и тонкого кишечника (у людей, как правило, в течение от 20 до 240 минут). Более подробно такие крахмалы описаны Englyst et al., European Journal of Clinical Nutrition, 1992, 46, S33-S50. (Примечание: Энглист описывает медленно перевариваемые крахмалы как крахмалы, выделяющие глюкозу в течение 20-120 минут, а не 20-240 минут).The term “slowly digestible starch” means starch or part thereof, which is neither fast-digesting starch nor resistant starch. In other words, slowly digestible starch is any starch that gives a substantial part of its glucose to the body of a mammal throughout its stomach and small intestine (in humans, as a rule, within 20 to 240 minutes). Such starches are described in more detail by Englyst et al., European Journal of Clinical Nutrition, 1992, 46, S33-S50. (Note: An Englist describes slowly digestible starches as starches that release glucose for 20-120 minutes, not 20-240 minutes).

В данном описании термин «связанный фосфор» относится к связанному фосфору, определяемому при помощи теста, описанного в разделе «Примеры», а фраза «добавленный связанный фосфор» означает связанный фосфор, не присутствующий в крахмале естественным образом, а добавляемый химическими или иными способами. Поэтому количество добавляемого фосфора определяют, вычитая количество связанного фосфора немодифицированной основы крахмала из количества модифицированного крахмала.As used herein, the term “bound phosphorus” refers to bound phosphorus as determined by the test described in the Examples section, and the phrase “added bound phosphorus” means bound phosphorus not naturally present in starch but added by chemical or other means. Therefore, the amount of added phosphorus is determined by subtracting the amount of phosphorus bound from the unmodified starch base from the amount of modified starch.

Фиг.1 - график идеального медленного выделения глюкозы по сравнению с нормальными крахмалами, а также идеального выделения глюкозы из продукта, содержащего такие крахмалы.Figure 1 is a graph of the ideal slow release of glucose compared to normal starches, as well as the ideal release of glucose from a product containing such starches.

Фиг.2 - график действительного выделения глюкозы сырых кукурузных крахмалов, сшитых в различной степени при помощи STPP/STMP.Figure 2 is a graph of the actual glucose release of raw corn starches crosslinked to varying degrees using STPP / STMP.

Настоящее изобретение касается применения сшитого или ингибированного крахмала для контроля и/или регулирования уровня содержания глюкозы в крови млекопитающих и ее последующего всасывания. Такие крахмалы получают путем обработки природного крахмала или богатых крахмалом материалов, таких как мука или крупы, с применением известных в данной области способов сшивания или ингибирования крахмала, например, триметафосфатом натрия (STMP) и/или триполифосфатом натрия (STPP). Такие сшитые или ингибированные крахмалы, соответствующим образом включенные в состав пищевых продуктов или принимаемые в виде пищевой добавки, могут использоваться для получения более постоянного уровня глюкозы в крови потребителя (для предотвращения или сведения к минимуму резкого повышения) в течение длительного периода времени (соответствующего периоду, в течение которого материал находится в желудке/тонком кишечнике), чем уровень, обеспечиваемый другими видами крахмалов. Такие крахмалы и виды продуктов, содержащих упомянутые крахмалы, помогают потребителю регулировать и поддерживать нормальный и здоровый уровень глюкозы в крови.The present invention relates to the use of crosslinked or inhibited starch for controlling and / or regulating the level of glucose in the blood of mammals and its subsequent absorption. Such starches are obtained by treating natural starch or starch-rich materials, such as flour or cereals, using methods known in the art for crosslinking or inhibiting starch, for example, sodium trimetaphosphate (STMP) and / or sodium tripolyphosphate (STPP). Such crosslinked or inhibited starches, appropriately included in food or taken as a dietary supplement, can be used to produce a more constant level of glucose in the blood of the consumer (to prevent or minimize a sharp increase) over a long period of time (corresponding to the period during which the material is in the stomach / small intestine) than the level provided by other types of starches. Such starches and types of products containing the above-mentioned starches help the consumer regulate and maintain a normal and healthy blood glucose level.

В данном описании термин «крахмал» означает все виды крахмала, муки и крахмалосодержащих материалов, полученных из клубней, зерен, бобов и семян или какого-либо иного природного источника, каждый из которых подходит для использования в настоящем изобретении. Термин «натуральный крахмал» в данном изобретении означает крахмал, существующий в природе. Также пригодны крахмалы, полученные из растения, выращенного с использованием стандартной селекции, включая гибридизацию, транслокацию, инверсию, трансформацию или какой-либо иной способ генетической или хромосомной инженерии, в том числе их разновидности, обычно называемые генетически модифицированными организмами (GMO). Кроме того, крахмал, полученный из растения, выращенного в результате искусственных мутаций (включая растения, выращенные из химических мутагенов) и вариантов вышеописанного родового состава, который может быть получен известными стандартными способами мутационной селекции, также может быть использован в данном изобретении.As used herein, the term “starch” means all kinds of starch, flour and starch-containing materials obtained from tubers, grains, beans and seeds or any other natural source, each of which is suitable for use in the present invention. The term "natural starch" in this invention means starch that exists in nature. Also suitable are starches obtained from a plant grown using standard selection, including hybridization, translocation, inversion, transformation, or some other method of genetic or chromosome engineering, including their varieties, commonly called genetically modified organisms (GMOs). In addition, starch obtained from a plant grown as a result of artificial mutations (including plants grown from chemical mutagens) and variants of the above generic composition, which can be obtained by known standard methods of mutational selection, can also be used in this invention.

Обычными источниками крахмалов являются зерновые, клубни, корни, бобы и фрукты. Природным источником может служить кукуруза (маис), горох, картофель, сладкий картофель, бананы, ячмень, пшеница, рис, овес, саго, амарант, тапиока (кассава), арроурут, канна, тритикале и сорго, а также восковидные (низкоамилозные) их разновидности. Особенно применяемые источники включают маис, картофель, кассаву и рис. В данном описании термин «восковидный» или «низкоамилозный» означает крахмал, содержащий не более чем около 10%, конкретно - не более чем около 5%, наиболее конкретно - не более чем около 2 мас.% амилозы. Описываемое изобретение касается всех видов крахмалов и включает все источники крахмалов, в том числе природные, генетически измененные или полученные в результате гибридной селекции. Однако высокоамилозные крахмалы, т.е. крахмалы, содержащие более 40% амилозы, непригодны в данном изобретении.Common sources of starches are cereals, tubers, roots, beans and fruits. A natural source can be corn (maize), peas, potatoes, sweet potatoes, bananas, barley, wheat, rice, oats, sago, amaranth, tapioca (cassava), arrowurut, canna, triticale and sorghum, as well as waxy (low amyloid) them varieties. Particularly useful sources include maize, potatoes, cassava and rice. As used herein, the term “waxy” or “low amylose” means starch containing not more than about 10%, specifically not more than about 5%, most specifically not more than about 2 wt.% Amylose. The described invention relates to all types of starches and includes all sources of starches, including natural, genetically modified or obtained as a result of hybrid selection. However, high amylose starches, i.e. starches containing more than 40% amylose are not suitable in the present invention.

Крахмал по данному изобретению может быть получен путем обработки природного крахмала или богатых крахмалом материалов многофункциональными (т.е. бифункциональными) сшивающими агентами или в результате воздействия на крахмал способом, вызывающим ингибирование. В соответствии с одним из вариантов реагент выбирают из группы, включающей триметафосфат натрия, триполифосфат натрия и их комбинации. Такие сшитые модификации известны в данной области техники и описаны, например, в Modified Starches: Properties and Uses, Ed. Wurzburg, CRC Press, Inc., Florida (1986). Специалисту в данной области техники понятно, что путем варьирования реакционных условий и реагентов можно варьировать уровень и соотношение дизамещения и монозамещения. То, как данное соотношение влияет на скорость переваривания и всасывания в организм, зависит от многих факторов, включая вид крахмала, содержание амилозы и зернистый состав/конформацию, а также тип реагента и реакционные условия. Скорость переваривания также зависит от способа приготовления пищи и реакции особи на такую пищу, включая различия в биохимии и физиологии каждой особи.The starch of this invention can be obtained by treating natural starch or starch-rich materials with multifunctional (i.e., bifunctional) crosslinking agents, or by exposing the starch to an inhibition process. In one embodiment, the reagent is selected from the group consisting of sodium trimetaphosphate, sodium tripolyphosphate, and combinations thereof. Such crosslinked modifications are known in the art and are described, for example, in Modified Starches: Properties and Uses, Ed. Wurzburg, CRC Press, Inc., Florida (1986). One skilled in the art will recognize that by varying reaction conditions and reagents, the level and ratio of disubstitution and monosubstitution can be varied. How this ratio affects the rate of digestion and absorption into the body depends on many factors, including the type of starch, the amylose content and the granular composition / conformation, as well as the type of reagent and reaction conditions. The rate of digestion also depends on the method of cooking and the individual’s reaction to such food, including differences in the biochemistry and physiology of each individual.

Степень сшивания зависит, помимо прочего, от крахмала, сшивающего агента и от того, как потребляют крахмал - в приготовленном или в сыром виде. При использовании такого сшивающего агента, как STMP, степень сшивания измеряют содержанием связанного фосфора, который согласно изобретению присутствует в медленно перевариваемом эффективном количестве. Согласно одному из вариантов количество связанного фосфора составляет от 0,10 до 0,35%. При использовании других способов ингибирования крахмала необходимо применять альтернативные способы определения эффективности реакции и уровня ингибирования.The degree of crosslinking depends, among other things, on starch, a crosslinking agent, and how starch is consumed — whether cooked or raw. When using a crosslinking agent such as STMP, the degree of crosslinking is measured by the content of bound phosphorus, which according to the invention is present in a slowly digestible effective amount. In one embodiment, the amount of bound phosphorus is from 0.10 to 0.35%. When using other methods of inhibiting starch, alternative methods must be used to determine the effectiveness of the reaction and the level of inhibition.

Крахмал может быть дополнительно модификацирован для получения желаемых текстурных и/или физических свойств. Дополнительная модификация может быть осуществлена до или после сшивания/ингибирования в зависимости от вида дополнительной модификации. Специалисту в данной области известно, какие сочетания возможны и в каком порядке может быть осуществлена такая модификация. Дополнительные модификации могут включать снижение молекулярного веса, такие как кислотное превращение или ферментативная обработка, замещение пропипленоксидом (РО), этиленоксидом (ЕО), октенил-янтарным ангидридом (OSA), ацетилирование, окисление и декстринизация.Starch can be further modified to obtain the desired texture and / or physical properties. Additional modification may be carried out before or after crosslinking / inhibition, depending on the type of additional modification. The person skilled in the art knows what combinations are possible and in what order such a modification can be implemented. Additional modifications may include molecular weight reduction such as acid conversion or enzymatic treatment, substitution with propylene oxide (PO), ethylene oxide (EO), octenyl succinic anhydride (OSA), acetylation, oxidation and dextrinization.

Вышеописанные модификации обычно осуществляют в водной среде, каким-либо образом контролируя или регулируя ее рН. Опытный практик легко подберет различные материалы и оборудование для осуществления подобных реакций. Обзор условий для таких реакций приведен в Modified Starches: Properties and Uses, Ed. Wurzburg, CRC Press, Inc., Florida (1986), chapter 4. Могут также использоваться другие реакционные среды и условия, обеспечивающие получение материалов, входящих в объем данного изобретения. Такие реакции и условия включают, но не ограничиваются ими, реакции с применением сухого тепла, растворителей, суперкритических жидкостей и реакции в газовой атмосфере.The above modifications are usually carried out in an aqueous medium, in some way controlling or adjusting its pH. An experienced practitioner will easily pick up various materials and equipment for carrying out such reactions. An overview of the conditions for such reactions is given in Modified Starches: Properties and Uses, Ed. Wurzburg, CRC Press, Inc., Florida (1986), chapter 4. Other reaction media and conditions may also be used to provide materials within the scope of this invention. Such reactions and conditions include, but are not limited to, reactions using dry heat, solvents, supercritical fluids, and reactions in a gaseous atmosphere.

Крахмалы могут быть модифицированы в зернистом состоянии или после желатинизации с применением известных в данной области техники способов. Такие способы включают способы, описанные, например, в патентах США №№ 4465702, 5037929, 5131953 и 514999. См. также Chapter XXII- "Production and Use of Pregelatinized Starch", Starch: Chemistry and Technology, Vol.III- Industrial Aspects, R.L. Whistler and E.F. Paschall, Editors, Academic Press, New York 1967.Starches can be modified in a granular state or after gelation using methods known in the art. Such methods include methods described, for example, in US patent No. 4465702, 5037929, 5131953 and 514999. See also Chapter XXII- "Production and Use of Pregelatinized Starch", Starch: Chemistry and Technology, Vol.III-Industrial Aspects, RL Whistler and E.F. Paschall, Editors, Academic Press, New York 1967.

Крахмалы по изобретению могут быть подвергнуты превращению, например, текучие или жидкокипящие крахмалы, полученные окислением, кислотным гидролизом, ферментативным гидролизом, тепловой и/или кислотной декстринизацией. Такие способы хорошо известны в данной области.The starches of the invention can be converted, for example, fluid or liquid boiling starches obtained by oxidation, acid hydrolysis, enzymatic hydrolysis, thermal and / or acid dextrinization. Such methods are well known in the art.

Крахмал может быть очищен любым способом, известным в данной области для избавления его от запахов, красок, устранения микробного загрязнения, обеспечивая безопасность пищевого продукта или других нежелательных компонентов, присущих крахмалу или образующихся во время обработки. Подходящие способы очистки при обработке крахмалов описаны в семействе патентов, представленных ЕР 554818 (Kasica et al.). Могут быть также использованы способы промывания щелочью, описанные в семействе патентов, представленных в патентах США 4477480 (Seidel) и 5187272 (Bertalan et al). Крахмал может быть очищен путем ферментативного удаления белков. Реакционные загрязнители и побочные продукты могут быть удалены диализом, фильтрацией, центрифугированием или любым другим способом, применяемым в данной области для выделения и концентрации крахмальных составов. Крахмал может быть промыт с применением известных способов удаления растворимых, низкомолекулярных фракций, таких как моно- и ди-сахариды и/или олигосахариды.Starch can be cleaned by any method known in the art to rid it of odors, paints, eliminate microbial contamination, ensuring the safety of a food product or other undesirable components inherent in starch or formed during processing. Suitable purification methods in the processing of starches are described in the patent family presented by EP 554818 (Kasica et al.). The alkali washing methods described in the patent family of US Pat. Nos. 4,477,480 (Seidel) and 5,187,272 (Bertalan et al) may also be used. Starch can be purified by enzymatic removal of proteins. Reaction contaminants and by-products can be removed by dialysis, filtration, centrifugation, or any other method used in the art to isolate and concentrate starch formulations. Starch can be washed using known methods of removing soluble, low molecular weight fractions, such as mono- and di-saccharides and / or oligosaccharides.

рН полученного крахмала обычно доводят до желаемого уровня в соответствии с его предполагаемым конечным использованием. Обычно рН доводят до уровня от 3,0 до около 6,0. Согласно одному из вариантов рН доводят до уровня от 3,5 до около 4,5, применяя способы, известные в данной области.The pH of the resulting starch is usually adjusted to the desired level in accordance with its intended end use. Typically, the pH is adjusted to a level of from 3.0 to about 6.0. In one embodiment, the pH is adjusted to a level of from 3.5 to about 4.5 using methods known in the art.

Крахмал может быть регенерирован при помощи известных способов, включая, без ограничения, фильтрацию или сушку, в том числе сушку распылением, сушку вымораживанием, сушку в потоке горячего воздуха или естественную сушку.Starch can be regenerated using known methods, including, without limitation, filtration or drying, including spray drying, freeze-drying, drying in a stream of hot air or natural drying.

Полученный крахмал имеет измененный профиль переваривания таким образом, что менее 25% крахмала переваривается в течение первых 20 минут, согласно другому варианту переваривается менее 20% крахмала. Согласно одному из вариантов крахмал переваривается менее чем на 20%, а согласно другому варианту - менее чем на 10%, в течение первых 20 минут.The resulting starch has an altered digestion profile such that less than 25% of the starch is digested within the first 20 minutes, according to another embodiment, less than 20% of the starch is digested. In one embodiment, starch is digested by less than 20%, and in another embodiment, less than 10% in the first 20 minutes.

Кроме того, получаемый крахмал переваривается на 30-70% в течение 120 минут после проглатывания. Согласно одному из вариантов крахмал переваривается по меньшей мере на 40-60% в течение 120 минут после проглатывания, а согласно другому варианту - по меньшей мере на 45-55% в течение 120 минут.In addition, the resulting starch is digested by 30-70% within 120 minutes after ingestion. In one embodiment, the starch is digested at least 40-60% within 120 minutes after ingestion, and in another embodiment, at least 45-55% within 120 minutes.

Кроме того, получаемый крахмал переваривается по меньшей мере на 60% в течение 240 минут после проглатывания. Согласно одному из вариантов крахмал переваривается по меньшей мере на 70% в течение 240 минут после проглатывания; согласно другому варианту крахмал переваривается по меньшей мере на 80% в течение 240 минут, а согласно очередному варианту крахмал переваривается по меньшей мере на 90% в течение 240 минут.In addition, the resulting starch is digested at least 60% within 240 minutes after ingestion. In one embodiment, the starch is digested at least 70% within 240 minutes after ingestion; in another embodiment, the starch is digested by at least 80% within 240 minutes, and according to another embodiment, the starch is digested by at least 90% within 240 minutes.

Специалисту в данной области техники очевидно, что варка крахмала влияет на перевариваемость и скорость всасывания глюкозы в кровь. Обзор результатов варки описан Brown, M.A., et al. British Journal of Nutrition, 90, 823-27 (2003).One skilled in the art will appreciate that cooking starch affects the digestibility and rate of absorption of glucose into the blood. An overview of the cooking results is described by Brown, M.A., et al. British Journal of Nutrition, 90, 823-27 (2003).

Согласно недавней патентной заявке Brown et al., US 2003/0045504 А1, опубликованной 6 марта 2003 г. и включенной сюда путем ссылки, связь между резистентным крахмалом и другими компонентами продуктов, такими как различные липиды, оказывает влияние на перевариваемость, гликемический индекс (GI), гликемическую реакцию (GR) и уровень содержания глюкозы в крови.According to a recent patent application by Brown et al., US 2003/0045504 A1, published March 6, 2003 and incorporated herein by reference, the relationship between resistant starch and other components of the products, such as various lipids, affects the digestibility, glycemic index (GI ), glycemic reaction (GR) and blood glucose level.

Крахмал редко потребляют как таковой, его обычно потребляют в качестве ингредиента пищевого продукта. Такой пищевой продукт может быть составлен с целью получения желаемых кривых выделения глюкозы. Согласно одному из вариантов продукт выполняют так, чтобы получить кривую выделения глюкозы по существу нулевого порядка, чтобы обеспечить по существу постоянную и поддерживаемую скорость выделения глюкозы.Starch is rarely consumed as such; it is usually consumed as an ingredient in a food product. Such a food product may be formulated with the aim of obtaining the desired glucose release curves. In one embodiment, the product is designed to produce a substantially zero order glucose release curve to provide a substantially constant and maintained glucose release rate.

Крахмал или богатые крахмалом материалы, такие как мука, можно потреблять в сыром виде, но обычно их потребляют после кулинарной и/или другой обработки. Поэтому предполагается, что данное изобретение включает такие крахмалы, которые после добавления к продукту и кулинарной обработки способны изменять кривую выделения глюкозы. Согласно одному из вариантов продукт, содержащий обработанный крахмал, способствует получению кривой выделения глюкозы по существу нулевого порядка, обеспечивая по существу постоянную и поддерживаемую скорость выделения глюкозы. Такие виды продуктов смоделированы способами, описанными в разделе «Примеры», ниже.Starch or starch-rich materials, such as flour, can be consumed raw, but are usually consumed after cooking and / or other processing. Therefore, it is contemplated that the present invention includes such starches that, after being added to the product and cooked, are capable of altering the glucose release curve. In one embodiment, the processed starch containing product contributes to a substantially zero order glucose release curve, providing a substantially constant and sustained glucose release rate. These types of products are modeled by the methods described in the Examples section below.

Сшитый крахмал по изобретению не вызывает сильного и быстрого повышения уровня содержания глюкозы в крови, характерного для крахмалов с высоким гликемическим индексом, таких как большая часть природных крахмалов, а, напротив, обеспечивает более умеренное повышение над базовой линией, которое сохраняется в течение длительного периода времени. Он также хорошо переносит обработку, не вызывая сильного и быстрого повышения уровня содержания глюкозы в крови после проглатывания продукта, содержащего такой крахмал, при этом выделение глюкозы из приготовленного и/или обработанного продукта по существу является постоянным.Crosslinked starch according to the invention does not cause a strong and rapid increase in blood glucose levels characteristic of starches with a high glycemic index, such as most natural starches, but, on the contrary, provides a more moderate increase over the baseline, which lasts for a long period of time . It also tolerates processing well, without causing a strong and rapid increase in blood glucose levels after ingestion of a product containing such starch, while the release of glucose from the prepared and / or processed product is essentially constant.

Сшитый или ингибированный крахмал по изобретению может использоваться в самых различных пищевых продуктах, включая, без ограничения: выпечные изделия, в том числе крекеры, различные виды хлеба, сдобные булки, баранки, бисквиты, печенье, пироги и кексы; зерновые изделия, батончики, пиццу, лапшу, соусы, в том числе текучие соусы и соусы, накладываемые ложкой, начинки для пирогов, включая фруктовые и кремовые начинки; подливки, включая белые подливки и молочные подливки, такие как сырная подливка, мясные подливки, легкие сиропы; пудинги; заварные кремы; йогурты; сметана; напитки, включая напитки на основе молока, глазури; приправы; кондитерские изделия и жевательные резинки; а также супы.Crosslinked or inhibited starch according to the invention can be used in a wide variety of food products, including, without limitation: baked goods, including crackers, various types of bread, pastries, bagels, biscuits, cookies, pies and muffins; cereals, bars, pizza, noodles, sauces, including fluid sauces and sauces, topped with a spoon, pie fillings, including fruit and cream toppings; gravy, including white gravy and dairy gravy, such as cheese sauce, meat gravy, light syrups; puddings; custards; yoghurts; sour cream; drinks, including drinks based on milk, glaze; seasonings; confectionery and chewing gums; as well as soups.

Предполагается, что пищевые продукты также включают полезные продукты и напитки, включающие пищевые добавки, диабетические продукты, продукты длительного высвобождения энергии, такие как спортивные напитки, питательные батончики и энергетические плитки.It is contemplated that food products also include wholesome foods and beverages, including nutritional supplements, diabetic foods, sustained release foods such as sports drinks, nutrition bars, and energy bars.

Сшитый или ингибированный крахмал может также использоваться в различных кормовых продуктах для животных, в кормовых составах для молодняка, обеспечивающих желаемый рост и развитие таких животных, в фармацевтических составах, питательных продуктах, препаратах, отпускаемых без рецепта (ОТС), таблетках, капсулах и других известных наполнителях для доставки лекарственных препаратов, предназначенных для людей и/или животных, и/или для каких-либо иных целей, достижение которых может быть обеспечено путем постоянного высвобождения глюкозы из состава продукта.Crosslinked or inhibited starch can also be used in various animal feed products, in young animal feed formulations providing the desired growth and development of such animals, in pharmaceutical formulations, nutritional products, over-the-counter (OTC) preparations, tablets, capsules, and other known excipients for the delivery of drugs intended for humans and / or animals, and / or for any other purpose, the achievement of which can be achieved by the continuous release of glucose and h the composition of the product.

Сшитый или ингибированный крахмал может добавляться в любом желаемом или необходимом количестве, обеспечивающем функциональность композиции. Согласно одному из вариантов крахмал может быть добавлен в количестве от 0,01% до 99% от веса композиции. Согласно другому варианту крахмал добавляют в количестве от 1 до 50% от веса композиции. Такой крахмал может быть добавлен к пищевому продукту или напитку таким же образом, как и любой другой крахмал, обычно путем непосредственного смешивания с продуктом или добавления к нему в виде золя. Пищевой продукт может содержать дополнительные компоненты, например воду.Crosslinked or inhibited starch may be added in any desired or necessary amount to ensure the functionality of the composition. In one embodiment, starch may be added in an amount of from 0.01% to 99% by weight of the composition. In another embodiment, starch is added in an amount of from 1 to 50% by weight of the composition. Such starch can be added to the food product or drink in the same way as any other starch, usually by directly mixing with the product or adding to it in the form of Zola. The food product may contain additional components, such as water.

Пищевые продукты могут быть приготовлены с применением сшитого или ингибированного крахмала по изобретению для достижения скорости выделения глюкозы по существу нулевого порядка. Такие продукты способны обеспечивать потребителя глюкозой в течение длительного периода времени и более постоянный уровень глюкозы в крови.Food products can be prepared using the crosslinked or inhibited starch of the invention to achieve a substantially zero order glucose release rate. Such products are able to provide consumers with glucose for a long period of time and a more constant level of glucose in the blood.

Продукты, контролирующие и/или регулирующие скорость и объем всасывания глюкозы, способны обеспечить насыщение в течение более длительных периодов времени и, таким образом, способствовать регулированию веса. Они также способны обеспечивать пролонгированное высвобождение энергии и, таким образом, улучшать спортивные результаты, включая тренировки, а также способствовать улучшению концентрации внимания и памяти.Products that control and / or regulate the rate and volume of glucose absorption can saturate for longer periods of time and thus contribute to weight control. They are also able to provide a sustained release of energy and thus improve athletic performance, including training, as well as help improve concentration and memory.

Такие продукты также могут оказывать фармацевтические действие, включая снижение риска развития диабета, лечение ожирения, снижением или регулированием веса, а также обеспечивать профилактику или лечение гипергликемии, резистентности к инсулину, гиперинсулинемии, дислипидемии и дисфибринолиза.Such products may also have pharmaceutical effects, including reducing the risk of developing diabetes, treating obesity, reducing or regulating weight, and providing prophylaxis or treatment for hyperglycemia, insulin resistance, hyperinsulinemia, dyslipidemia, and dysphibrinolysis.

ПРИМЕРЫEXAMPLES

Следующие примеры предназначены для дальнейшей иллюстрации и объяснения настоящего изобретения и никоим образом не должны рассматриваться как ограничивающие. Все процентные величины приведены на весовой основе (вес./вес.).The following examples are intended to further illustrate and explain the present invention and should in no way be construed as limiting. All percentages are given on a weight basis (w / w).

В следующих примерах использованы следующие методики исследования:In the following examples, the following research methods were used:

Имитация переваривания - (Englyst et al., European Journal of Clinical Nutrition, 1991, 46, S33-S50)Imitation of digestion - (Englyst et al., European Journal of Clinical Nutrition, 1991, 46, S33-S50)

Образцы продуктов измельчали/перемалывали, как при пережевывании. Образцы порошкового крахмала просеивали до размера частиц 250 микрон или менее. 500-600 мг±0,1 мг образца взвешивали и помещали в пробирку для образца. В каждую пробирку добавляли 10 мл пепсина (0,5%), гуаровую смолу (0,5%) и раствор HCl (0,005 М).Product samples were ground / milled, as if chewing. Samples of powder starch were sieved to a particle size of 250 microns or less. 500-600 mg ± 0.1 mg of the sample was weighed and placed in a sample tube. 10 ml pepsin (0.5%), guar gum (0.5%) and HCl solution (0.005 M) were added to each tube.

Приготавливали пробирки с контрольным раствором и со стандартным раствором глюкозы. Контрольный раствор представлял собой 20 мл буферного раствора, содержащего 0,25 М ацетата натрия и 0,02% хлорида кальция. Стандартные растворы глюкозы готовили, смешивая 10 мл буфера из ацетата натрия (описано выше) и 10 мл 50 мг/мл раствора глюкозы. Стандартные растворы готовили в двух экземплярах.Tubes with control solution and standard glucose solution were prepared. The control solution was 20 ml of a buffer solution containing 0.25 M sodium acetate and 0.02% calcium chloride. Standard glucose solutions were prepared by mixing 10 ml of sodium acetate buffer (described above) and 10 ml of a 50 mg / ml glucose solution. Standard solutions were prepared in duplicate.

Смесь ферментов получали, добавляя 18 г свиного панкреатина (Sigma Р-7545) к 120 мл деионизированной воды, хорошо перемешивали, а затем центрифугировали при 3000 g в течение 10 минут. Надосадочную жидкость собирали и добавляли к ней 48 мг сухой инвертазы (Sigma I-4504) и 0,5 мл AMG E (Novo Nordisk).A mixture of enzymes was obtained by adding 18 g of pork pancreatin (Sigma P-7545) to 120 ml of deionized water, mixed well, and then centrifuged at 3000 g for 10 minutes. The supernatant was collected and 48 mg dry invertase (Sigma I-4504) and 0.5 ml AMG E (Novo Nordisk) were added to it.

Пробирки с образцами подвергали предварительному инкубированию при 37°С в течение 30 минут, а затем удаляли с бани и добавляли 10 мл буфера из ацетата натрия вместе со стеклянными/мраморными шариками (для улучшения физического разрушения образца во время встряхивания).Sample tubes were preincubated at 37 ° C for 30 minutes, then removed from the bath and 10 ml of sodium acetate buffer was added along with glass / marble beads (to improve physical destruction of the sample during shaking).

К образцам, контрольному раствору и стандартным растворам добавляли 5 мл смеси ферментов. Пробирки встряхивали в горизонтальном положении на водяной бане при 37°С с частотой приблизительно 180 ударов/мин. Время «ноль» представляет собой время первого добавления смеси ферментов в первую пробирку.To the samples, control solution and standard solutions was added 5 ml of a mixture of enzymes. The tubes were shaken horizontally in a water bath at 37 ° C with a frequency of approximately 180 beats / min. The time "zero" represents the time the first addition of the mixture of enzymes in the first tube.

Через 20, 120 и 240 минут 0,5-мл аликвотные доли отбирали от инкубируемых образцов и помещали в отдельную пробирку с 20 мл 66% этанола (для прекращения реакции). Через час аликвотную долю центрифугировали при 3000 g в течение 10 минут.After 20, 120 and 240 minutes, 0.5 ml aliquots were taken from incubated samples and placed in a separate tube with 20 ml of 66% ethanol (to terminate the reaction). After an hour, an aliquot was centrifuged at 3000 g for 10 minutes.

Содержание глюкозы в каждой пробирке измеряли, применяя способ с использованием глюкозооксидазы/пероксидазы (Megazyme Glucose Assay Procedure GLC 9/96). Данный способ является колориметрическим.The glucose content in each tube was measured using the glucose oxidase / peroxidase method (Megazyme Glucose Assay Procedure GLC 9/96). This method is colorimetric.

Степень переваривания крахмала определяли, подсчитывая содержание глюкозы против стандартов глюкозы при помощи коэффициента превращения 0,9. Результаты представлены в виде «% переваренного крахмала» (в расчете на сухую массу) через 20, 120 и 240 минут. Экспериментальная погрешность данного теста была определена как ±4.The degree of digestion of starch was determined by calculating the glucose content against glucose standards using a conversion coefficient of 0.9. The results are presented as “% digested starch” (calculated on dry weight) after 20, 120 and 240 minutes. The experimental error of this test was defined as ± 4.

Каждая партия анализов образца включала сравнительный образец из сырого кукурузного крахмала. Принятый диапазон % величин переваривания кукурузного крахмала был следующим:Each batch of sample analyzes included a comparative sample of raw corn starch. The accepted range of% digestion of corn starch was as follows:

Время (минуты)Time (minutes) 20twenty 120120 240240 Образец 1 (контроль)1 Sample 1 (control) 1 18±418 ± 4 80±480 ± 4 90±490 ± 4 1Крахмал Melogel® - кукурузный крахмал, производимый фирмой National Starch and Chemical Company, Bridgewater, NJ, USA. 1 Melogel® Starch is a corn starch manufactured by National Starch and Chemical Company, Bridgewater, NJ, USA.

Анализ на связанный фосфорAssociated Phosphorus Analysis

Готовили 1,7% суспензию крахмала в 5% растворе ЭДТА, перемешивали в течение 5 минут и фильтровали. Четырежды промывали образец на фильтре 200 мл деионизированной воды. Сушили образец при комнатной температуре. Количественно готовили 3% суспензию крахмала в 4н HCl, добавляли варочные камни, кипятили образец в течение 7 минут, охлаждали до комнатной температуры, количественно разбавляли деионизированной водой и центрифугировали, удаляя любые возможные микрочастицы. Затем образец анализировали на фосфор при помощи спектрометрии плазмы с индуктивной связью (ICP), применяя стандартный метод анализа для получения общего количества связанного фосфора. Добавленное количество связанного фосфора определяли, вычитая общее количество связанного фосфора из количества модифицированного фосфора.A 1.7% suspension of starch in a 5% EDTA solution was prepared, mixed for 5 minutes and filtered. The sample was washed four times on a filter with 200 ml of deionized water. Dry the sample at room temperature. A 3% suspension of starch in 4N HCl was quantitatively prepared, cooking stones were added, the sample was boiled for 7 minutes, cooled to room temperature, quantitatively diluted with deionized water and centrifuged to remove any possible microparticles. The sample was then analyzed for phosphorus using inductively coupled plasma spectrometry (ICP), using a standard analysis method to obtain the total amount of bound phosphorus. The added amount of bound phosphorus was determined by subtracting the total amount of bound phosphorus from the amount of modified phosphorus.

Модель пищевой системы печенье/бисквитCookies / biscuit food system model

Описанную ниже методику применяли для моделирования процесса получения печенья.The technique described below was used to simulate the process of obtaining cookies.

Измеряли влагу в исследуемом крахмале гравиметрическим способом.Measured moisture in the studied starch by gravimetric method.

Рассчитывали количество дополнительной воды, необходимое для доведения содержания влаги в крахмале до 25% (вес./вес.), что является типичным содержанием влаги для теста, предназначенного для выпечки печенья и бисквита.The amount of additional water required to bring the moisture content in the starch to 25% (w / w) was calculated, which is a typical moisture content for a dough intended for baking cookies and biscuit.

Отвешивали 50 г крахмала в чашу смесителя Sunbeam Mixmaster, опускали смесительные лопасти в чашу и включали «смешивание».50 g of starch was weighed into the bowl of the Sunbeam Mixmaster, the mixing blades were lowered into the bowl and the “mixing” was turned on.

Начинали добавлять заранее установленное количество воды, разбрызгивая воду на крахмал с одновременным перемешиванием с целью равномерного распределения влаги. В течение 5 минут завершали добавление воды; продолжали смешивание с той же скоростью, пока крахмал не переставал приставать к стенкам миски. Общее время перемешивания составляло 8-10 минут.They began to add a predetermined amount of water by spraying water on starch while stirring to evenly distribute moisture. Within 5 minutes, the addition of water was completed; continued mixing at the same speed until the starch ceased to adhere to the walls of the bowl. The total mixing time was 8-10 minutes.

Переносили 50 г гидратированного крахмала в алюминиевую емкость (145 мм × 120 мм × 50 мм) и равномерно распределяли таким образом, чтобы было покрыто все дно емкости.Transferred 50 g of hydrated starch to an aluminum container (145 mm × 120 mm × 50 mm) and evenly distributed so that the entire bottom of the container was covered.

Предварительно нагревали печь до 190°С.The furnace was preheated to 190 ° C.

Нагревали гидратированный крахмал при 190°С в течение 120 минут.The hydrated starch was heated at 190 ° C. for 120 minutes.

Вынимали крахмал из печи, сразу же помещали в пластиковую емкость объемом 4 унции (118,3 мл) и закрывали крышкой.Starch was removed from the oven, immediately placed in a plastic container with a volume of 4 ounces (118.3 ml) and covered with a lid.

Охлаждали крахмал до комнатной температуры и гравиметрическим способом определяли содержание влаги в приготовленном крахмале. Содержание влаги в приготовленном крахмале составляло 5-8% (вес./вес.), что является обычным для печенья и бисквитов.The starch was cooled to room temperature and the moisture content in the prepared starch was determined by gravimetric method. The moisture content in the prepared starch was 5-8% (wt./weight.), Which is common for cookies and biscuits.

Сразу же определяли уровень выделения глюкозы из крахмала или сохраняли его в герметичном контейнере для проведения теста на следующий день.The level of glucose release from starch was immediately determined or stored in an airtight container for testing the next day.

Пример 1 - Получение сшитых крахмаловExample 1 - Preparation of Crosslinked Starches

Образец 1 - контрольный кукурузный крахмал - крахмал Melogel®, производимый фирмой National Starch and Chemical Company, Bridgewater, NJ, USA.Sample 1 - control corn starch - Melogel® starch manufactured by National Starch and Chemical Company, Bridgewater, NJ, USA.

Образец 2 - 3000 мл водопроводной воды отмеряли в реакционный сосуд. При перемешивании добавляли 100 г Na2SO4 и перемешивали до растворения. При энергичном перемешивании добавляли 2000 г кукурузного крахмала, а затем к суспензии по каплям добавляли необходимое количество 3% NaOH для получения 40 мл щелочности (фактически 667 г NaOH для 44,00 мл щелочности). Суспензию перемешивали в течение часа и записывали рН (рН 11,71). Температуру устанавливали на уровне 42°С. Добавляли 160 г 99/1 смеси STMP/STP и продолжали взаимодействие в течение 4 часов. Записывали конечные рН и температуру (рН 11,02 и 42°С). рН доводили до 5,5 используя 3:1 HCl (рН 5,49 после добавления 164,99 г HCl). Полученный крахмальный осадок фильтровали и дважды промывали 3000 мл водопроводной воды. Осадок дробили и сушили на открытом воздухе.Sample 2 - 3000 ml of tap water was measured in a reaction vessel. With stirring, 100 g of Na 2 SO 4 was added and stirred until dissolved. With vigorous stirring, 2000 g of corn starch was added, and then the required amount of 3% NaOH was added dropwise to the suspension to obtain 40 ml of alkalinity (in fact 667 g of NaOH for 44.00 ml of alkalinity). The suspension was stirred for one hour and the pH was recorded (pH 11.71). The temperature was set at 42 ° C. 160 g of 99/1 STMP / STP mixture was added and reaction continued for 4 hours. The final pH and temperature were recorded (pH 11.02 and 42 ° C). The pH was adjusted to 5.5 using 3: 1 HCl (pH 5.49 after adding 164.99 g of HCl). The resulting starch precipitate was filtered and washed twice with 3000 ml of tap water. The precipitate was crushed and dried in the open.

Образец 3 - В реакционный сосуд отмеряли 3000 мл водопроводной воды. При перемешивании добавляли 100 г Na2SO4 и перемешивали до растворения. При энергичном перемешивании добавляли 2000 г кукурузного крахмала, а затем к суспензии по каплям добавляли нужное количество 3% NaOH для получения 40 мл щелочности (667 г NaOH для 44,00 мл щелочности). Суспензию перемешивали в течение часа и записывали рН (рН 11,69). Температуру доводили до 42°С. Добавляли 160 г 99/1 смеси STMP/STPP и продолжали взаимодействие в течение 17 часов. Записывали конечные рН и температуру (рН 11,32 и 42°С). рН доводили до 5,5, используя 3:1 HCl (рН 5,57 после добавления 146,88 г HCl). Полученный крахмальный осадок фильтровали и дважды промывали 3000 мл водопроводной воды. Осадок дробили и сушили на открытом воздухе.Sample 3 - 3000 ml of tap water was measured into a reaction vessel. With stirring, 100 g of Na 2 SO 4 was added and stirred until dissolved. With vigorous stirring, 2000 g of corn starch was added, and then the desired amount of 3% NaOH was added dropwise to the suspension to obtain 40 ml of alkalinity (667 g of NaOH for 44.00 ml of alkalinity). The suspension was stirred for one hour and the pH was recorded (pH 11.69). The temperature was brought to 42 ° C. 160 g of a 99/1 STMP / STPP mixture was added and reaction continued for 17 hours. The final pH and temperature were recorded (pH 11.32 and 42 ° C). The pH was adjusted to 5.5 using 3: 1 HCl (pH 5.57 after adding 146.88 g of HCl). The resulting starch precipitate was filtered and washed twice with 3000 ml of tap water. The precipitate was crushed and dried in the open.

Образец 4 - 3300 мл водопроводной воды отмеряли в реакционный сосуд. При перемешивании добавляли 110 г Na2SO4 и перемешивали до растворения. При энергичном перемешивании добавляли 2200 г кукурузного крахмала, а затем к суспензии по каплям добавляли нужное количество 3% NaOH для получения 40 мл щелочности (733 г NaOH для 44,14 мл щелочности). Суспензию перемешивали в течение часа и записывали рН (рН 11,71). Температуру доводили до 42°С. Добавляли 220 г 99/1 смеси STMP/STPP и продолжали взаимодействие в течение 17 часов. рН поддерживали при помощи контроллера и 3% NaOH (расход составил 556,6 г). Записывали конечные рН и температуру (рН 11,19 и 42°С). рН доводили до 5,5, используя 3:1 HCl (рН 5,49 после добавления 285,38 г HCl). Полученный крахмальный осадок фильтровали и дважды промывали 3300 мл водопроводной воды. Осадок дробили и сушили на открытом воздухе.Sample 4 - 3300 ml of tap water was measured in the reaction vessel. With stirring, 110 g of Na 2 SO 4 was added and stirred until dissolved. With vigorous stirring, 2200 g of corn starch was added, and then the desired amount of 3% NaOH was added dropwise to the suspension to obtain 40 ml of alkalinity (733 g of NaOH for 44.14 ml of alkalinity). The suspension was stirred for one hour and the pH was recorded (pH 11.71). The temperature was brought to 42 ° C. 220 g of 99/1 STMP / STPP mixture was added and reaction continued for 17 hours. The pH was maintained using a controller and 3% NaOH (consumption was 556.6 g). The final pH and temperature were recorded (pH 11.19 and 42 ° C). The pH was adjusted to 5.5 using 3: 1 HCl (pH 5.49 after adding 285.38 g of HCl). The resulting starch precipitate was filtered and washed twice with 3300 ml of tap water. The precipitate was crushed and dried in the open.

Образец 5 - 2500 фунтов (1134 кг) водопроводной воды отмеряли в реакционный сосуд. При перемешивании добавляли 100 фунтов (45,4 кг) Na2SO4 и перемешивали до растворения. При энергичном перемешивании добавляли 2000 фунтов (907,2 кг) кукурузного крахмала. Затем к суспензии добавляли необходимое количество 3% NaOH со скоростью 4 фунта/мин (1,8 кг/мин) для получения 40 мл щелочности (около 600 фунтов (272,2 кг) NaOH для 46 мл щелочности). Смесь перемешивали в течение часа и записывали рН (рН 11,6). Температуру доводили до 108°F (42°С). Добавляли 200 фунтов (90,7 кг) 99/1 смеси STMP/STPP и продолжали взаимодействие в течение 17 часов. Записывали конечные рН и температуру (рН 11,4 и 108°F (42°С)). рН доводили до нужной величины 5,5, используя 3:1 HCl (рН 5,4 после добавления 75 фунтов (34 кг) HCl). Крахмал промывали, центрифугировали на центрифуге Merco и сушили в потоке горячего воздуха.Sample 5 - 2500 pounds (1134 kg) of tap water was measured in the reaction vessel. With stirring, 100 pounds (45.4 kg) of Na 2 SO 4 was added and stirred until dissolved. With vigorous stirring, 2000 pounds (907.2 kg) of corn starch was added. Then, the required amount of 3% NaOH was added to the suspension at a rate of 4 lbs / min (1.8 kg / min) to obtain 40 ml of alkalinity (about 600 pounds (272.2 kg) of NaOH for 46 ml of alkalinity). The mixture was stirred for one hour and the pH was recorded (pH 11.6). The temperature was adjusted to 108 ° F (42 ° C). 200 pounds (90.7 kg) of 99/1 STMP / STPP was added and reaction continued for 17 hours. The final pH and temperature were recorded (pH 11.4 and 108 ° F (42 ° C)). The pH was adjusted to 5.5 using 3: 1 HCl (pH 5.4 after adding 75 pounds (34 kg) of HCl). The starch was washed, centrifuged in a Merco centrifuge and dried in a stream of hot air.

Образцы 8, 9, 11, 13, 14, 15 и 16 получали, используя такую же методику, как и в разделе «Образец 3». Количество 99/1 смеси STMP/STPP корректировали, чтобы получить желаемое количество связанного фосфора.Samples 8, 9, 11, 13, 14, 15, and 16 were prepared using the same procedure as in the Sample 3 section. The 99/1 amount of the STMP / STPP mixture was adjusted to obtain the desired amount of bound phosphorus.

Образец 18 - 750 мл воды отмеряли в реакционный сосуд. При перемешивании добавляли 2,5 г NaCl и перемешивали до растворения. К солевому раствору добавляли 500 г крахмала. К суспензии при энергичном перемешивании по каплям добавляли необходимое количество 3% NaOH для получения рН 11-11,5. Суспензию перемешивали в течение часа и записывали рН (рН 11,43). Добавляли 20 г POCl3 и продолжали взаимодействие в течение 30 минут при перемешивании при комнатной температуре. рН доводили до 5,5, используя 3:1 HCl. Полученный крахмальный осадок фильтровали и дважды промывали 750 мл водопроводной воды. Осадок дробили и сушили на открытом воздухе.A sample of 18 - 750 ml of water was measured in the reaction vessel. While stirring, 2.5 g of NaCl was added and stirred until dissolved. To the saline was added 500 g of starch. The necessary amount of 3% NaOH was added dropwise to the suspension with vigorous stirring to obtain a pH of 11-11.5. The suspension was stirred for one hour and the pH was recorded (pH 11.43). 20 g of POCl 3 was added and reaction continued for 30 minutes with stirring at room temperature. The pH was adjusted to 5.5 using 3: 1 HCl. The resulting starch precipitate was filtered and washed twice with 750 ml of tap water. The precipitate was crushed and dried in the open.

Количество связанного фосфора и количество выделенной глюкозы определяли для каждого из образцов сырого крахмала. Результаты представлены ниже в таблице I. The amount of phosphorus bound and the amount of glucose released were determined for each of the raw starch samples. The results are presented below in table I.

Таблица ITable I Основа крахмалаStarch base № образцаSample No. STMP/STPPSTMP / STPP Связанный фосфорBound phosphorus Выделение глюкозы O/T (%)Glucose O / T (%) (% в крахмале)(% in starch) (%)(%) 20 мин20 minutes 120 мин120 min 240 мин240 min Зерно кукурузыCorn grain 1one ПриродныйNatural 0,040.04 1717 7575 8585 Зерно кукурузы Corn grain 22 88 0,120.12 1717 7171 8080 Зерно кукурузыCorn grain 33 88 0,210.21 99 4848 6262 Зерно кукурузыCorn grain 4four 1010 0,310.31 1one 88 15fifteen Зерно кукурузыCorn grain 55 1212 0,400.40 00 22 4four

Как следует из таблицы I, образец 3 показывает, что крахмал может быть подвергнут сшиванию с использованием комбинации STMP и STPP для изменения кривой переваривания согласно данному изобретению. Кривые переваривания таких крахмалов представлены на фиг.2.As follows from table I, sample 3 shows that starch can be crosslinked using a combination of STMP and STPP to change the digestion curve according to this invention. The digestion curves of such starches are presented in figure 2.

Пример 2 - Выделение глюкозы в моделях пищевых системExample 2 - Isolation of glucose in food system models

Различные основные крахмалы модифицировали STMP/STPP в соответствии с общей методикой, описанной в примере 1, для получения различных общих количеств связанного фосфора. Определяли перевариваемость таких крахмалов как таковых или в моделях пищевых систем.Various basic starches modified STMP / STPP in accordance with the General procedure described in example 1, to obtain various total amounts of bound phosphorus. The digestibility of such starches as such or in food system models was determined.

Результаты представлены ниже в таблице II.The results are presented below in table II.

№ ОбразцаSample No. Основной крахмалMain starch Общее количество связанного фосфора(%)Total amount of bound phosphorus (%) МодельModel Т=20 минT = 20 min Т=120 минT = 120 min Т=240 минT = 240 min 1one ЗерноCorn Отсутств.Absent. Отсутств.Absent. 18eighteen 8080 8585 22 ЗерноCorn Отсутств.Absent. ПеченьеBiscuits 2929th 7373 8080 33 ЗерноCorn 0,240.24 Отсутств.Absent. 1one 2727 6060 4four ЗерноCorn 0,120.12 ПеченьеBiscuits 1919 6565 7575 55 ЗерноCorn 0,140.14 ПеченьеBiscuits 14fourteen 4747 5656 66 Высокое (~70%) содержание амилозыHigh (~ 70%) amylose content Отсутств.Absent. Отсутств.Absent. 11eleven 2626 30thirty 77 Высокое (~70%) содержание амилозыHigh (~ 70%) amylose content Отсутств.Absent. ПеченьеBiscuits 99 2323 2727 88 Высокое (~70%) содержание амилозыHigh (~ 70%) amylose content 0,230.23 Отсутств.Absent. 66 1313 1616 99 Высокое (~70%) содержание амилозыHigh (~ 70%) amylose content 0,250.25 ПеченьеBiscuits 77 1616 18eighteen 1010 ТапиокаTapioca Отсутств.Absent. Отсутств.Absent. 99 4242 5252 11eleven ТапиокаTapioca 0,150.15 ПеченьеBiscuits 14fourteen 4646 5858 1212 Восковидная кукурузаWaxy corn Отсутств.Absent. Отсутств.Absent. 3535 9494 100one hundred 1313 Восковидная кукурузаWaxy corn 0,310.31 ПеченьеBiscuits 1717 50fifty 6060 14fourteen Восковидная кукурузаWaxy corn 0,410.41 ПеченьеBiscuits 1212 3131 3636 15fifteen РисRice 0,170.17 Отсутств.Absent. 1717 5555 6868 1616 ПшеницаWheat 0,210.21 Отсутств.Absent. 2222 6969 8282

Как следует из таблицы II, различные основы крахмалов могут быть сшиты с использованием комбинации STMP и STPP с получением измененной кривой переваривания согласно данному изобретению в модели пищевой системы.As follows from table II, various starch bases can be crosslinked using a combination of STMP and STPP to produce an altered digestion curve according to the invention in a food system model.

Пример 3 - Сравнение сшитых агентовExample 3 - Comparison of Crosslinked Agents

Переваривание кукурузы, модифицированной STMP/STPP, сравнивают с перевариванием кукурузы, модифицированной оксихлоридом фосфора. Результаты представлены ниже в таблице III. The digestion of corn modified with STMP / STPP is compared with the digestion of corn modified with phosphorus oxychloride. The results are presented below in table III.

Таблица IIITable III № ОбразцаSample No. ОбразецSample Связанный Р (%)Associated P (%) Т=20 (% GR)T = 20 (% GR) T=120 (% GR)T = 120 (% GR) T=240 (% GR)T = 240 (% GR) ЗЕРНИСТЫЙ КРАХМАЛGRAIN STARCH 1one Зерно кукурузыCorn grain ОтсутствуетAbsent 18eighteen 8080 9090 1717 Зерно кукурузы STMP/STPPCorn Grain STMP / STPP 0,260.26 1one 2727 5858 18eighteen Зерно кукурузы POCl3 Corn Grain POCl 3 0,270.27 00 22 22 МОДЕЛЬ ПОЛУЧЕНИЯ ПЕЧЕНЬЯCOOKING MODEL 1919 Зерно кукурузы STMP/STPPCorn Grain STMP / STPP 0,260.26 55 3939 6363 20twenty Зерно кукурузы POCl3 Corn Grain POCl 3 0,270.27 33 11eleven 1616

Как следует из таблицы III, продукт из кукурузного зерна как таковой или в модели получения печенья не дает кривые переваривания согласно настоящему изобретению при модификации оксихлоридом фосфора в заявленном диапазоне связанного фосфора.As follows from table III, the product of corn grain as such or in the model for producing cookies does not give the digestion curves according to the present invention when modified with phosphorus oxychloride in the claimed range of bound phosphorus.

Пример 4 - Пищевые продукты, содержащие крахмалExample 4 - Food Products Containing Starch

Образцы крахмала из примера 1 добавляли в количестве 5-40% с целью замещения муки или других углеводных ингредиентов в шести различных пищевых продуктах. Все ингредиенты представлены в вес.% от общего веса композиции.Samples of starch from example 1 were added in an amount of 5-40% in order to replace flour or other carbohydrate ingredients in six different foods. All ingredients are presented in wt.% Of the total weight of the composition.

1) Белый формовой хлеб1) White molded bread

2) Лапша из муки «семолина»2) Semolina flour noodles

3) Питательная плитка3) Nutrient tile

4) Ароматизированный питьевой йогурт4) Flavored Drinking Yogurt

5) Бисквит для чая5) Tea biscuit

6) Изделия из зерновых культур6) Products from grain crops

1) Белый формовой хлеб 1) White molded bread

Запатентованная мукаPatented flour 55,655.6 Белый гранулированный сахарGranulated white sugar 4,34.3 ЖирFat 2,82,8 Йодированная сольIodized salt 1,11,1 Активные сухие дрожжиActive dry yeast 0,60.6 Кондиционер для тестаConditioner for dough 35,035.0 ВодаWater 0,60.6 Всего:Total: 100,0100.0

Приготовление:Cooking:

Объединяли все ингредиенты и воду в смесителе Хобарта. Перемешивали с малой скоростью в течение 2 минут. Перемешивали со средней скоростью в течение 14 минут. Оставляли тесто на 5 минут. С помощью весов делили тесто на части (по 510 г для 1/2-кг порций). Оставляли тесто на 5 минут. Формуют порции в форме для теста Glimek. Расстаивали при 90% RH (относительная влажность) и 80°С. Выпекали при 210°С в течение 22 минут.All ingredients and water were combined in a Hobart mixer. Stirred at low speed for 2 minutes. Stirred at medium speed for 14 minutes. Leave the dough for 5 minutes. Using the scales, the dough was divided into parts (510 g for 1/2 kg servings). Leave the dough for 5 minutes. Serves are shaped into a Glimek test dish. They were separated at 90% RH (relative humidity) and 80 ° C. Bake at 210 ° C for 22 minutes.

2) Лапша из муки «семолина»2) Semolina flour noodles

Мука «семолина»Semolina flour 74,174.1 ВодаWater 23,323.3 Сухие яичные белкиDry egg whites 1,51,5 Кондиционер для тестаConditioner for dough 1,11,1 Всего:Total: 100,0100.0

Приготовление:Cooking:

Объединяли все ингредиенты и воду в смесителе Хобарта. Перемешивали с малой скоростью в течение 10 минут. Помещали в раскатыватель для получения лапши. Варили, помещая лапшу в кипящую воду на 5-10 минут при помешивании. Сливают воду.All ingredients and water were combined in a Hobart mixer. Stirred at low speed for 10 minutes. Placed in a roll to get noodles. Cooked by placing the noodles in boiling water for 5-10 minutes with stirring. Drain the water.

3) Питательный батончик3) Nutrition bar

Белковый порошокProtein powder 33,633.6 Сироп из коричневого рисаBrown Rice Syrup 21,321.3 Сухой овесDry oats 10,510.5 МедHoney 9,09.0 Обезжиренное сухое молокоSkimmed milk powder 9,79.7 Соевое маслоSoybean oil 2,82,8 Арахисовая мукаPeanut flour 5,35.3 Яблочный соус или паста из изюмаApple Sauce or Raisin Paste 7,87.8 Всего:Total: 100one hundred

Приготовление:Cooking:

Объединяли все сухие ингредиенты (за исключением овса) в смесителе Хобарта. Смешивали с малой скоростью в течение 5 минут или до полного перемешивания. Продолжали перемешивание, добавляя жидкие ингредиенты. Добавляли овес, продолжая перемешивать с малой скоростью. Формуют плитки желаемой формы прессованием в форме.All dry ingredients (except oats) were combined in a Hobart mixer. Mixed at low speed for 5 minutes or until completely mixed. Stirring was continued by adding liquid ingredients. Oats were added while stirring at low speed. Tiles of the desired shape are molded by compression molding.

4) Ароматизированный питьевой йогурт4) Flavored Drinking Yogurt

Цельное молокоWhole milk до 100,0up to 100.0 Закваска (Danisco's Jo-mix 1-20)Sourdough (Danisco's Jo-mix 1-20) Обезжиренное сухое молокоSkimmed milk powder необязательноnot necessary Всего:Total: 100,0100.0

Приготовление йогурта:Cooking yogurt:

Предварительно нагревали молоко до 65°С. Гомогенизировали при 10,34 МПа, а затем выдерживали в течение 2 минут при 93°С. Охлаждали смесь до 44°С. Инокулировали закваской. Инкубировали до рН 4,5, а затем охлаждали до 4,5°С. Йогурт мог иметь консистенцию гладкого творога.Pre-heated milk to 65 ° C. Homogenized at 10.34 MPa, and then kept for 2 minutes at 93 ° C. The mixture was cooled to 44 ° C. Inoculated with leaven. Incubated to pH 4.5, and then cooled to 4.5 ° C. Yogurt could have the consistency of smooth cottage cheese.

Смесь для сока: Mix for juice:

ВодаWater 47,547.5 Клубничный конц. (40-60 Брикс)Strawberry Conc. (40-60 Brix) 40,040,0 ФруктозаFructose 10,010.0 ПектинPectin 2,52,5 Всего:Total: 100,0100.0

Приготовление сока:Juice preparation:

Смешивали фруктозу и пектин в сухом виде. Сухую смесь, воду и клубничный концентрат загружали в смеситель. Перемешивали, пока фруктоза и пектин не диспергировались. Выдерживали смесь для сока на горячей водяной бане при 80°С в течение 15 минут. Охлаждали до 4,5°С.Fructose and pectin were mixed in dry form. The dry mixture, water and strawberry concentrate were loaded into the mixer. Stirred until fructose and pectin were dispersed. The juice mixture was kept in a hot water bath at 80 ° C for 15 minutes. Cooled to 4.5 ° C.

Приготовление готового продукта:Preparation of the finished product:

Смешивали йогурт и смесь для сока в пропорции 9:1. Совместно гомогенизировали при 17,3/3,5 МПа (две стадии). Готовый продукт хранили при 4,5°С.The yogurt and juice mixture were mixed in a 9: 1 ratio. Co-homogenized at 17.3 / 3.5 MPa (two stages). The finished product was stored at 4.5 ° C.

5) Бисквит для чая5) Tea biscuit

Пшеничная мукаWheat flour 48,048.0 Белый гранулированный сахарGranulated white sugar 20,520.5 Порошок молочной сывороткиWhey powder 1,31.3 Пекарный порошокBaking powder 1,21,2 СольSalt 0,60.6 ЖирFat 9,69.6 Яичные желткиEgg yolks 2,02.0 ВодаWater 16,816.8 Всего:Total: 100,0100.0

Соединяли все сухие ингредиенты и жир в смесителе Хобарта. Перемешивали с малой скоростью в течение 5 минут. Добавляли яичные желтки и воду. Перемешивали с малой скоростью в течение 5 минут. Формовали или раскатывали тесто и нарезали бисквиты. Выпекали при 176°С в течение 12-15 минут.All dry ingredients and fat were combined in a Hobart mixer. Stirred at low speed for 5 minutes. Egg yolks and water were added. Stirred at low speed for 5 minutes. They molded or rolled out the dough and cut the biscuits. Baked at 176 ° C for 12-15 minutes.

6) Изделия из зерновых культур6) Products from grain crops

а) Экструдированный зерновой продукт (на основе маиса) a) Extruded grain product (based on maize)

Модифицированный маисовый крахмал или мукаModified Maize Starch or Flour 40,0%40.0% Маисовая полентаTortilla polenta 45,0%45.0% СахарSugar 10,0%10.0% СольSalt 2,0%2.0% СолодMalt 3,0%3.0% 100,0%100.0% b) Экструдированный зерновой продукт (многозерновой)b) Extruded cereal product (multi-grain) Модифицированный маисовый крахмал или мукаModified Maize Starch or Flour 43,0%43.0% Рисовая мукаRice flour 11,5%11.5% Овсяная мукаOat flour 11,5%11.5% Пшеничная мукаWheat flour 20,4%20.4% СахарSugar 9,0%9.0% СолодMalt 2,6%2.6% СольSalt 2,0%2.0% 100,0%100.0%

Приготовление:Cooking:

Зерновые продукты готовили, применяя способы, известные в данной области. Их экструдировали, получали хлопья и обжаривали либо экструдировали и расширяли (вспучивали). Затем при необходимости полученные изделия сушили до конечного содержания влаги менее 3%.Cereal products were prepared using methods known in the art. They were extruded, flakes were obtained and fried or extruded and expanded (expanded). Then, if necessary, the resulting product was dried to a final moisture content of less than 3%.

Полученные виды пищи переваривали, применяя способ переваривания Энглиста, и выделение глюкозы определяли через 20, 120 и 240 минут. Выделение глюкозы было линейным на протяжении всего времени переваривания.The resulting foods were digested using the Englist digestion method, and glucose release was determined after 20, 120 and 240 minutes. Glucose release was linear throughout the duration of digestion.

Claims (15)

1. Пищевой продукт, включающий сшитый крахмал с добавленным связанным фосфором в количестве от 0,10 до 0,35%, причем указанный крахмал обеспечивает переваривание менее 25% крахмала за 20 мин, 30-70% за 120 мин и более 60% за 240 мин при измерении по методу Энглиста, при этом указанный крахмал содержит менее 40% амилозы.1. A food product comprising crosslinked starch with added bound phosphorus in an amount of from 0.10 to 0.35%, said starch providing digestion of less than 25% of starch in 20 minutes, 30-70% in 120 minutes and more than 60% in 240 min when measured by the method of Englista, while the specified starch contains less than 40% amylose. 2. Продукт по п.1, в котором крахмал обеспечивает менее чем 20%-ное переваривание крахмала за 20 мин.2. The product according to claim 1, in which starch provides less than 20% digestion of starch in 20 minutes 3. Продукт по п.1, в котором крахмал обеспечивает менее чем 10%-ное переваривание крахмала за 20 мин.3. The product according to claim 1, in which starch provides less than 10% digestion of starch in 20 minutes 4. Продукт по п.1, в котором крахмал обеспечивает 40-60%-ное переваривание крахмала за 120 мин.4. The product according to claim 1, in which starch provides 40-60% digestion of starch in 120 minutes 5. Продукт по п.1, в котором крахмал обеспечивает 45-55%-ное переваривание крахмала за 120 мин.5. The product according to claim 1, in which starch provides 45-55% digestion of starch in 120 minutes 6. Продукт по п.1, в котором крахмал обеспечивает более чем 70%-ное переваривание крахмала за 240 мин.6. The product according to claim 1, in which starch provides more than 70% digestion of starch in 240 minutes 7. Продукт по п.1, в котором крахмал обеспечивает более чем 80%-ное переваривание крахмала за 240 мин.7. The product according to claim 1, in which starch provides more than 80% digestion of starch in 240 minutes 8. Продукт по п.1, в котором крахмал обеспечивает более чем 90%-ное переваривание крахмала за 240 мин.8. The product according to claim 1, in which starch provides more than 90% digestion of starch in 240 minutes 9. Продукт по п.1, в котором крахмал сшит с использованием реагента, выбранного из триметафосфата натрия, триполифосфата натрия и их комбинации.9. The product according to claim 1, in which the starch is crosslinked using a reagent selected from sodium trimetaphosphate, sodium tripolyphosphate, and combinations thereof. 10. Продукт по п.1, в котором крахмал декстринизирован.10. The product according to claim 1, in which the starch is dextrinized. 11. Продукт по п.1, в котором крахмал окислен.11. The product according to claim 1, in which the starch is oxidized. 12. Продукт по п.1, в котором крахмал присутствует в количестве 5-40% из расчета на сухой вес.12. The product according to claim 1, in which starch is present in an amount of 5-40% based on dry weight. 13. Продукт по п.1, в котором скорость выделения глюкозы является по существу постоянной в течение первых 240 мин.13. The product according to claim 1, in which the rate of glucose release is essentially constant during the first 240 minutes 14. Способ регулирования содержания глюкозы в крови млекопитающего, предусматривающий потребление продукта по п.1.14. A method of regulating the glucose content in the blood of a mammal, comprising the consumption of a product according to claim 1. 15. Способ обеспечения регулируемой доставки глюкозы млекопитающему, предусматривающий потребление продукта по п.1.15. A method of providing controlled delivery of glucose to a mammal, comprising consuming the product of claim 1.
RU2005123958/13A 2004-07-29 2005-07-27 Method for regulating the content of glucose and providing its regulated supply and dietary product for its implementation RU2311798C2 (en)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US59199704P 2004-07-29 2004-07-29
US60/591,997 2004-07-29
US17564105P 2005-07-06 2005-07-06
US11/175,641 2005-07-06

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2005123958A RU2005123958A (en) 2007-02-10
RU2311798C2 true RU2311798C2 (en) 2007-12-10

Family

ID=36047026

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2005123958/13A RU2311798C2 (en) 2004-07-29 2005-07-27 Method for regulating the content of glucose and providing its regulated supply and dietary product for its implementation

Country Status (6)

Country Link
JP (1) JP2006068000A (en)
KR (1) KR101226580B1 (en)
AU (1) AU2005203299A1 (en)
BR (1) BRPI0503983A (en)
DE (1) DE602005007664D1 (en)
RU (1) RU2311798C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2454086C2 (en) * 2008-03-03 2012-06-27 Нестек С.А. Carbohydrate gel for sport alimentation and gel application

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3474484D1 (en) * 1984-06-01 1988-11-10 Philips Patentverwaltung Projection cathode ray tube
US5855946A (en) 1997-06-06 1999-01-05 Kansas State University Research Foundation Food grade starch resistant to α-amylase and method of preparing the same
KR100415308B1 (en) * 2001-03-02 2004-01-16 대한민국 Cross-linked resistant starch and process for preparation thereof

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ENGLYST H.N. et al. Classification and measurement of nutritionally important starch fractions. Eur. J. Clin. Nutr. 1992 Oct; 46 Suppl 2: S33-50. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2454086C2 (en) * 2008-03-03 2012-06-27 Нестек С.А. Carbohydrate gel for sport alimentation and gel application
US8937049B2 (en) 2008-03-03 2015-01-20 Premier Nutrition Corporation Carbohydrate gel

Also Published As

Publication number Publication date
AU2005203299A1 (en) 2006-02-16
RU2005123958A (en) 2007-02-10
KR101226580B1 (en) 2013-02-05
KR20060092849A (en) 2006-08-23
DE602005007664D1 (en) 2008-08-07
JP2006068000A (en) 2006-03-16
BRPI0503983A (en) 2006-04-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1629728B1 (en) Use of chemically modified starch product
Homayouni et al. Resistant starch in food industry: A changing outlook for consumer and producer
Aparicio-Saguilán et al. Slowly digestible cookies prepared from resistant starch-rich lintnerized banana starch
EP1648237B1 (en) High protein, reduced-carbohydrate bakery and other food products
EP2269464B1 (en) Gluten-free bakery products
US6890571B2 (en) Slowly digestible starch product
JP2004131682A (en) Slowly digestive starch product
RU2318403C2 (en) Method for controlling glucose level and providing its regulated delivery for mammal
WO2012076911A2 (en) Low carbohydrate flours for the food industry and use thereof in semi-finished and final food products
EP1264882A2 (en) Cereal grains with high total dietary fiber and/or resistant starch content and their preparation thereof
EP1629729B1 (en) Use of a crosslinked starch product
Bai et al. A review of the design and architecture of starch-based dietary foods
Hager Cereal products for specific dietary requirements. Evaluation and improvement of technological and nutritional properties of gluten free raw materials and end products
Hager et al. Formulating breads for specific dietary requirements
US20220322685A1 (en) Flour- and meal-based food products comprising insoluble alpha-1,3-glucan
US20130158133A1 (en) Method of treating carbohydrate rich foods for reducing their glycemic indicies
Bello-Perez et al. Development of foods high in slowly digestible and resistant starch
RU2311798C2 (en) Method for regulating the content of glucose and providing its regulated supply and dietary product for its implementation
ZA200506018B (en) Fully mechanized mining technique of longwall mining method
Ketnawa et al. Sweet potato microstructure, starch digestion, and glycemic index
KR20230087248A (en) Ready-to-eat sweet pumpkin powder containing high resistant starch and increased beta-carotene content and manufacturing method thereof
Ajeigbe et al. Hand book on recipes of sorghum and sorghum based foods in Nigeria
CN113993383A (en) Bread mixture for household
Rohlfing Thermal characterization of corn starch mutants and textural effects on tortillas
CN1736245A (en) Use of a crosslinked or inhibited starch product

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20080728