SE461497B - Kosttillaegg i glassform foer sjukvaardsaendamaal samt foerfarande foer framstaellning av saadant - Google Patents

Description

461 497 §Ãn vanlig glass. Glass håller normalt en fetthalt av mellan 9 och 13%, vilket i många fall, speciellt inom sjukvården, betraktas som oacceptabelt högt. Vanlig glass har också alltför låg halt av sådana näringsämnen och mineraler som krävs för ett acceptabelt kosttillägg för sjukvårdsändamål. Det är sannolikt också så, att kroppen kan tolerera ett högre osmotiskt tryck hos en glassprodukt än hos en motsvarande flytande produkt. Detta beror på att kroppsvätskorna under förtärandet av glassen får en viss tid på sig att späda ut den smältande glassen och därmed att sänka det osmotiska trycket, vilket leder till att det därmed är mindre risk att patienten blir illamående.

Försök har gjorts att minska fetthalten i glass samtidigt som man ökat närings- och energihalten, men detta har givit en helt oacceptabel produkt. Antingen har man inte lyckats få en stabil emulsion, eller så har produkten fått en ovanlig eller mindre behaglig konsistens eller smak, och produkten kan uppfattas vattnig eller isig, samtidig som den såväl under som efter intagning kan kännas tung eller stabbig, på grund av att sådan glass inte får sådan volymökning på grund av luftinblandning som hos vanlig glass. Många gånger kan det också vara nödvändigt att frysa glassen på speciellt sätt för att den skall minska de nämnda olägenheterna.

Ofta kan det också inträffa att de i glassen tillsatta salterna eller mineralerna utfälls i olöslig form, t ex i form av fosfater, så att produkten får en grynig eller sandig textur. Vissa mineraler, framför allt två- och trevärda katjoner, såsom kalcium och magnesium har stor förmåga att destabilisera proteiner, vilket leder till att proteinerna fälls ut eller förtjockas. Detta är särskilt påtagligt vid värmebehandling såsom pastörisering eller sterili- sering. Mineralerna kan även utfällas i sådan form, speciellt vid värmebehandling, att de blir helt olösliga och därmed otillgängliga för kroppen.

Kosttillägget bör också vara värmebehandlat så att dels alla tänkbara skadliga bakterier är avdödade, dels att produkten är mikrobiologiskt stabil genom att produktförstörande bakterier är avdödade eller skadade. Värmebehandlingen kan t ex göras genom att -1- Ä .Pm \J) \ J produkten pastöriseras eller steriliseras före frysning. Enligt svensk lag skall för övrigt all glass som saluförs vara värmebe- handlad minst till pastöriseringstemperatur.

Till grund för uppfinningen har därför legat problemet att åstadkomma ett kosttillägg, speciellt i glassform, vilket - har relativt låg fetthalt, - har hög halt av salter och mineraler, - har hög halt av näringsrika proteiner, - har hög halt av många olika vitaminer, - har sådan specifik sammansättning som krävs ur medicinsk synpunkt, - har relativt lågt osmotiskt tryck, - kan tillverkas utan att salter och mineraler faller ut som olösliga föreningar, - kan tillverkas till relativt låg kostnad, - kan värmebehandlas genom t ex pastörisering eller sterilisering (autoklavsterilisering, UHT-sterilisering mm) utan att proteinerna destabiliseras påtagligt, - kan frysas medelst konventionell frysteknik i vanliga frysanläggningar, - ger en behaglig konsistens och smak, företrädesvis samma konsistens och smak som hos vanlig glass.

Det har nu förvånande visat sig att det varit möjligt att uppfylla alla de ovan angivna kraven på en god glassprodukt, som är mycket väl lämpad som kosttillägg inom sjukvården.

Produkten enligt uppfinningen är närings- och energität och skall innehålla fem olika huvudbeståndsdelar, nämligen fett, proteiner, mineraler, kolhydrater och vitaminer, och därjämte mindre tillsatser av smakämnen, konsistensgivare, eventuell emulgator, godkända färgämnen mm, och den kännetecknas huvudsakligen av att emulsionen har en halt proteiner av mellan 5 och 10% valda bland animala proteiner, vegetabiliska proteiner, mjölkproteiner eller blandningar därav, och av att den innehåller en relativt hög halt mineraler eller mineralsalter, företrädesvis om upp till 1%, som till stor del valts bland mineraler som ger 2- eller 3-värda katjoner, 461 497 huvudsakligen bundna i kolloidal och lättresorberbar form till fosfater, citrater och proteiner, och valda bland gruppen mineraler omfattande kalcium, magnesium, järn, koppar och zink, och den kan, om så önskas, innehålla en andel medicinskt värdefulla mikroorganismer.

Fett: Produkten skall ha en fetthalt som är lägre än för vanlig glass, t ex en fetthalt av mellan 0,5 och 9%, företrädesvis mellan 4 och 7% fetthalt. Typen av fett kan varieras beroende på respektive patientgrupps speciella brister och behov, och fetterna kan vara animaliska fetter, mölkfett eller vegetabiliska fetter av i och för sig kända typer. Det är oftast väsentligt att fettdelen på känt sätt innefattar en hög andel fleromättade fetter.

Proteiner: Proteiner bör förekomma i en halt av mellan 5 och 10%, och de kan utgöras av kända och accepterade livsmedelsproteiner såsom mjölkproteiner, sojaproteiner och proteiner från andra leguminoser, potatisprotein, gluten, rapsprotein, köttproteiner, blodplasma, äggprotein, mm. En lägre proteinhalt än 5% anses för låg för att ge den medicinska funktion som avses. Vid en proteinhalt över 10% blir produkten för tjockflytande eller gelformad, och högre proteinhalter än 10% är dessutom sällan medicinskt motiverade.

Mineraler (salter): Det är av stor vikt att kosttillägget har lämplig salt- och mineralbalans och innehåller en, i förhållande till konventionell glass, relativt hög halt av mineraler, upp till 1% av produktens vikt, och att produkten ur denna synpunkt uppfyller t ex de krav som uppställts av Expertgruppen för Samordning av Sjukhuskosten (ESS- gruppen) vid Statens Livsmedelsverk. Typen och mängden av mineraler bör vara eller kan beroende på speciella förhållanden väljas bland följande: Kalcium 0,05 - 0,20 % Fosfor 0,05 - 0,20 % 4'\l1 5 Natrium 0,02 - 0,15 % Kalium 0,10 - 0,50 % Magnesium 0,005 - 0,10 % Järn 0,001 - 0,003 % Klorider av olika slag 0,05 - 0,20 % samt mindre mängder av Koppar, Jod och Zink Det framgår att mineraler som bildar 2-värda katjoner utgör en stor andel bland mineralerna. Det är också väsentligt att salterna är av en typ som är lätt resorberbar för kroppen, t ex att järnet är lätt resorbertbart, så att det inte utfaller som olösligt järnfosfat.

Det är även viktigt att salterna finns i en sådan form att proteinerna inte fälls ut under tillverkningsprocessen, vilket kan leda till en förtjockning av produkten och att den känns grynig eller sandig. Detta kan medföra att patienten inte accepterar produkten.

Kolhydrater: Kolhydraterna utgör en viktig del av produkten och förekommer i en halt av mellan 15 och 35%, eller företrädesvis mellan 15 och 25% av den färdiga produkten. Den huvudsakliga delen av kolhydraterna är sockerarter. Kolhydraterna utgör en viktig närings- och energikälla i produkten. En tillsats kolhydrat av mindre än 15% ger ur medicinsk synpunkt för lågt energiinnehåll i produkten, en tillsats av mer än 35% kan å andra sidan i vissa fall ge för hög kolhydrathalt. För att styra osmolaliteten hos produkten tillsätter man hydrolyserad stärkelse (även kallade glukospolymerer), vilka karakteriseras av låg söthetsgrad och ett i förhållande till sockerarter lågt osmotiskt tryck. I de fall att patienterna tål den höga osmolaliteten hos t ex vanlig glass kan man givetvis utesluta tillsatsen av glukospolymerer.

Vitaminer: Halten vitaminer kan vara upp till cirka 0,5% och kan innefatta följande mängd vitaminer räknat per 100 ml av produkten: Vitamin A retinol upp till 0,10 mg Vitamin D upp till 0,001 mg Vitamin E upp till 2,0 mg 461-497 6 Tiamin upp till 0,15 mg Riboflavin upp till 0,15 mg Vitamin B6 upp till 0,15 mg Niacin upp till 1,5 mg Folsyra upp till 0,03 mg Pantotensyra upp till 0,20 mg Vitamin C upp till 50 mg Övrigt: Utöver de angivna fem huvudbeståndsdelarna tillsätts företrä- desvis smakämnen såsom fruksyror, kroppsnyttiga fibrer i olika form, bakteriekoncentrat, starterkulturer, konsistensgivare såsom guar- gummi, alginat, lokust böngummi, karragenan eller liknande.

Torrsubstanshalten i produkten kan lämpligen hållas vid 30-40%. Den höga mineralhalten, främst mineraler som bildar tvåvärda katjoner, i kombination med hög proteinhalt, kan ge problem med hög viskositet, vilket kan leda till kylnings- och pumpningsproblem. Viskositets- problemet, som företrädesvis uppkommer vid värmebehandlingen, undviks om man noga följer det patentsökta förfarandet. Även andra förfaran- den är tänkbara utan att själva grundidén med kosttillägget i glassform påverkas.

Tillsats av bakterier eller bakteriekoncentrat, t ex acidophilus-kultur måste göras i ett förfarandesteg mellan värmebe- handlingen och frysningen av produkten för att acidophilus-bakteri- erna inte skall avdödas.

Tillverkningen av produkten sker genom att salterna inblandas och löses i vatten i sådan ordning att salterna kan bindas i kolloi- dal form till främst fosfat, citrat och proteiner. Inblandningen av salterna kan ske antingen vid lågt eller vid högt pH beroende på inom vilket pH-område som de aktuella salterna är lösliga och vilken produkttyp eller smak man önskar. pH-området kan väljas mellan pH 12 och pH 3. Därefter tillsätts proteinerna, kolhydraterna och vitaminerna under snabb inblandning, och omedelbart därefter, eller i samband därmed justeras pH-värdet till önskad nivå. Det är möjligt ._ a -Cs vb so att arbeta inom ett intervall inom området mellan pH 3,5 och 8. För närvarande observeras vissa problem med att erhålla en god produkt då pH ligger mellan pH 4,5 och 6, vilket beror på att de flesta användbara kommersiella livsmedelsproteiner har sin isoelektriska punkt inom detta pH-omrâde och därmed är extra känsliga för värmedenaturering. Man väljer därför företrädesvis att arbeta inom intervallet pH 4,5-5 och pH 6-8. pH-intervallet väljs beroende på vilka proteiner som ingår i produkten med hänsyn till de aktuella proteinernas bästa löslighet och minsta fällningsbenägenhet. Salterna fälls delvis ut lösta och i kolloidal form bundna till fosfater, citrater och proteiner. Den färdiga blandningen homogeniseras, värmebehandlas och kyls. Värmebehandlingen görs på i och för sig känt sätt genom pastörisering eller sterilisering, företrädesvis UHT- steriliering. Om så önskas kan härefter lämplig bakteriekultur eller bakteriekoncentrat inblandas. Den färdiga emulsionen fryses på konventionellt sätt i vanlig frysutrustning. Det visar sig att produkten får god konsistens och smak, att den har mycket liten tendens att bli isig, att den känns behaglig och har rätt smidighet i munnen, och den har lågt osmotiskt tryck och accepteras mycket bra även av känsliga personer.

EXEMPEL l (basprodukt utan smaksättning) 10 g kalciumhydroxid, 2 g magnesiumklorid och 5 g kaliumhydroxid löstes i 6,5 l kallt vattenÅ 16 g surt kalciumdivätefosfat tillsattes löst i 0,5 l vatten, varefter, under en snabb process, 0,4 kg sojaproteinisolat och 0,50 kg vassleproteinpulver (65% protein) inblandades. Efter cirka 5 minuters omröring tillsattes 2 g natriumcitrat och 10 g kaliumcitrat löst i 0,5 l vatten. pH på blandningen uppmättes till 7,5. Därefter tillsatten 1,5 kg glukossirap (DE 40) samt 200 g hydrolyserad majsstärkelse, 20 g guargummi och 3 g natriumalginat.

Den färdiga blandningen värmdes till 70°C och blandades med 0,4 kg av en fettfas bestående av 0,35 kg palmolja och 0.05 kg sojaolja 461 4.97 och 30 g av en kommersiell monoglycerid-emulgator (smältpunkt 65°C) Hela fettblandningens smältpunkt var cirka 35°C. Efter blandning homogeniserades den färdiga blandningen i tryckhomogenisator av laboratoriemodell vid ett tryck av 250 bar och kyldes därefter till 8°C. Efter ett dygn i kylskåp frystes blandningen i en mjukglass- maskin. Härvid erhölls en slät produkt med ett luftinnehåll av omkring 50%. Smaken var ren och bedömdes som mycket lämplig bas för smaksättning med olika smaker.

En analys av produkten visade följande: fett 4,2%, protein 6,2%, kolhydrat 16,6% och vatten 71,6%.

EXEMPEL 2 (smaksatt produkt) 10 g Ca(0H)2, 2,5 g Mg(0H)2 och 6 g KOH löstes i 6 l kallt vatten, varefter 20 g Ca(H2P04)2H20 löst i 100 ml vatten tillsattes under omrörning. Omedelbart därefter inblandades snabbt 0,6 kg torkat skummjölksproteinkoncentrat och 0,4 kg vassleproteinpulver, och vidare inblandades 15 g Na-citrat, 2 g citronsyra, 0,3 g ZnS04, 1 g FeS04.7H20 och 8 g KCl löst i 0,5 l vatten. Därefter tillsattes 1,6 kg glukossirap, 0,3 kg fruktos, 0,5 g guargummi samt 1 g natrium- alginat under kraftig omröring, samt slutligen en vitaminblandning, varefter blandingen värmdes och en fettfas med samma sammansättning som i exempel 1 tillsattes. pH uppmättes i detta fall till 7,0.

Emulsionen frystes, och efter 1 dygn i frys provsmakades produkten och befanns ha en mycket ren gräddsmak och en slät, lättsmältande konsistens utan tendens till sandighet eller kristallbildning.

Produkten visade sig även, genom sin frihet från bismaker, vara lätt att smaksätta med olika kommersiella aromer.Den tillsatta vitamin- blandningen beräknades ge en sluthalt per 100 g av 5 mg C-vitamin, 0,02 mg A-vitamin, 3 g E-vitamin, 0,02 mg vitamin B1, 0,1 mg vitamin BZ, 0,06 mg vitamin 86, 0,4 mg Niacin och 0,2 g pantotensyra.

Vid analys befanns vitaminhalterna vara de förväntade. Efter 6 månader i frys befanns halterna vitaminer vara oförändrade undantaget nn I I -1 en viss sänkning i C-vitaminhalt till 3 mg. Lufthalten hos produkten var cirka 30% av volymen.

Analys visade följande: Fett 4,4%, protein 7,0% kolhydrat 19%.

EXEMPEL 3 Samma förfarande upprepades som i exempel 2 men med den skillnaden att mjölkproteinkoncentratet blandades torrt med fosfatet och tillsattes kontinuerligt i ett flöde av hydroxidlösning och pumpades kontinuerligt genom en mixer. Produkten hade identiskt samma egenskaper, smak och konsistens som produkten i exempel 2.

EXEMPEL 4 Samma förfarande upprepades som i exempel 3 men med den skillnaden att mjölkproteinerna byttes ut mot soja protein-isolat. En produkt med lätt sojasmak erhölls, vilken visade sig vara särskilt lämplig att smaksätta med kakao och/eller kaffearom.

EXEMPEL 5 Samma process upprepades som i exempel 2 men med den skillnaden att fettfasen bestod av 0,6 kg av en fettblandning av 60% palmolja, 20% sojaolja och 20% kokosolja, samt 25 g av en kommersiell mono- glycerid med en smältpunkt av 60°C. Resultatet var analogt med det i exempel 2, men smaken uppfattades som mer gräddliknande.

EXEMPEL 6 Samma process upprepades som i exempel 2 men i detta fall tillsattes som sista steg före frysningen 200 g av ett koncentrat av 461 497 10 levande Acidophilus-bakterier. Produkten hade slät konsistens och en behaglig smak. Produkten testades efter 3 månader i frys och visade sig då ha ofärändrad smak och konsistens, och den befanns fortfarande innehålla en stor mängd levande bakterier. Den är därför lämpad för att kurera patienter med magstörningar, vilka ofta uppkommer efter behandling med bredspektrumantibiotika.

EXEMPEL 7 I detta exempel blandades 2,8 kg apelsinjuicekoncentrat, 100 g citronsyra, 10 g MgCl2.6H20, 38 g Ca(H2P04)2H20 och 20 g ClCl2 med 12 l kallt vatten. I detta inblandades 2 kg pulver av vassleproteinkoncentrat (65%) protein) som var torrblandad med 100 g natriumcitrat, 100 g pektin och 20 g guargummi. Man justerade pH till 4,0 med 1 m Na0H-lösning. 2,5 kg glukossirap tillsattes och blandningen värmdes till 69°C, varefter 0,6 kg av en fettblandning enligt exempel 1 tillsattes. Blandningen homogeniserades vid 70 bar, varefter den färdiga mixen kyldes till 8°C och fick vila i kylrum över en natt. Mixen frystes sedan i en konventionell glassfrysare med en luftinblandning av 30%. En sorbetliknande slät glass med frisk apelsinsmak erhölls. Ingen tendens till sandighet eller flockbildning kunde iakttagas.

EXEMPEL 8 Samma förfarande genomfördes som i exempel 7 men med den skillnaden att salterna tillsattes efter proteinerna. Det visade sig att produkten blev grynig, tjock och instabil, och att produkten var svår att frysa. 461 497 11 EXEMPEL 9 Samma process genomfördes som i exempel 7, men omedelbart före frysningen inblandades 400 g av ett koncentrat av levande Acido- philus-bakterier, varefter emulsionen frystes. Bakterierna visade god överlevnad under fryslagring, och produkten kan därför tänkas få stor terapeutisk betydelse för kurering av magstörningar hos patienter och samtidig extra närings- och energitillförsel till patienten.

EXEMPEL 10 En produkt med samma sammansättning som i exempel 1 framställdes, men i detta fall tillsattes proteinet före saltupplösningen. Man erhöll en grynig och oacceptabel produkt som efter frysning kändes sandig i munnen. Det kunde därmed fastställas att proteinet måste tillsättas genom en snabb inblandning efter upplösningen av salterna.

EXEMPEL 11 Ett antal exempel genomfördes med fetthalter varierande från 0,5% till 9% räknat på den slutliga emulsionen. Det visade sig att det var möjligt att framställa en produkt med så låga fetthalter som ned till O,5%. Denna produkt uppfattades dock som tunn, vattnig och något isig, och en produkt av fullgod kvalitet uppnäddes först vid en fetthalt av omkring 4%.Gränsen uppåt för fetthalten bestäms av medicinska skäl till icke överstigande 9% och företrädesvis inte överstigande 7%. 4 ßi 497 12 EXEMPEL 12 På motsvarande sätt genomfördes ett antal försök med produkter innehållande protein i en halt om meHan 7 och 15%. Det visade sig att en proteinhait om mer än cirka 10% gav en tjockfiytande eHer geiformad produkt som var tekniskt ohanteriig, och det kunde faststäilas att en proteinhaït av cirka 10% av tekniska skäï utgör den övre gränsen för en produkt enïigt uppfinningen.

Ilv-

Claims (6)

4> Gl 4:. \!> rs! 13 P a t e n t k r a v

1. En närings- och energität emulsion, vilken är lämpad som kosttillägg vid sjukvård, vilken efter värmebehandling och frysning tillhandhålls och äts i fryst tillstånd i form av glass, och vilken som huvudsakliga beståndsdelar innehåller fett, proteiner och kolhy- drater och vitaminer, kännetecknad av att emulsionen har en halt proteiner av mellan 5 och 10% valda bland animala proteiner, vegetabiliska proteiner, mjölkproteiner eller blandningar därav, och av att den innehåller en relativt hög halt mineraler eller mineralsalter, företrädesvis om upp till 1%, som till stor del valts bland mineraler som ger 2- eller 3-värda katjoner, huvudsakligen bundna i kolloidal och lättresorberbar form till fosfater, citrater och proteiner, och valda bland gruppen mineraler omfattande kalcium, magnesium, järn, koppar och zink, och av att den, om så önskas, kan innehålla en andel medicinskt värdefulla mikroorganismer.

2. Emulsion enligt krav 1, kännetecknad av att den har en fetthalt av mellan 0,5 och 9% eller företrädesvis 4-7%, huvudparten av fettandelen i form av fleromättade fetter.

3. Emulsion enligt krav 1 eller 2, kännetecknad av att den vidare innehåller: kolhydrater i en halt av upp till 35%, eller företrädesvis mellan 15 och 25%, huvudsakligen bestående av olika sockerarter, utöver socker en glukospolymer, företrädesvis framställd genom hydrolys av stärkelse, i en halt av 0-5 % för att styra osmolaliteten i produkten till lämplig nivå, en halt vitaminer om upp till O,5%, samt en halt av grampositiva, icke sporbildande bakterier, företrädesvis av släktena Bifidobacterium, Lactobacillus och Streptococcus. 461 #97 14

4. Förfarande för framställning av en närings- och energität emulsion enligt något av föregående patentkrav lämpad som som kost- tillägg i glassform och med relativt låg fetthalt och relativt hög halt av salter och mineraler, proteiner och vitaminer, kännetecknat av - att olika typer av salter och metaller lösas i vatten, - att fosfater i vattenlösning därefter tillsätts, - att citrater och proteiner hastigt och under omröring tillsätts till saltlösningen, - att därefter stärkelse och andra kolhydrater samt vitaminer tillsätts, - att en fettfas jämte någon andel emulgator inblandas, - att blandningen värmebehandlas, t ex genom pastörisering eller sterilisering, - att, om så önskas, medicinskt värdefulla mikroorganismer tillsätts, - varefter den bildade emulsionen homogeniseras, kyls, eventuellt mellanlagras och fryses till glassform.

5.Förfarande enligt krav 4, kännetecknat av att salterna väljs bland kalcium, fosfor, natrium, kalium, magnesium, järn, koppar, zink och klorider av olika slag och förekommer i en halt upp till 1% av produktens vikt, att proteinerna väljs bland mjölkproteiner, animaliska proteiner, vegetabiliska proteiner och blandningar därav och tillsätts i en halt av mellan 5 och 10%, och av att fettet tillsätts i flytande form i en halt av mellan 0,5-9% eller företrädesvis 4-7%.

6.Förfarande enligt krav 5, kännetecknat av att mineralerna till stor del väljs bland sådana som bildar 2- eller 3-värda katjoner, som huvudsakligen binds i kolloidal och lättresorberbar form till fosfater, citrater och proteiner i produkten. L Förfarande enligt krav 4 eller 5, kännetecknat av att viskositeten justeras genom en tillsats av glykospolymer framställd genom hydrolys av stärkelse. Ch .. .x .fx xD \.1 15

8. Förfarande enligt något av kraven 4-7, kännetecknad av att en glukospolymer tillsätts i en halt av 0~5% för att styra produktens osmolalitet.

9. Förfarande enligt något av kraven 4-8, kännetecknat av att de medicinskt värdefulla mikroorganismerna, vilka tillsätts efter värmebehandlingen men före den slutliga frysningen av produkten, speciellt utgörs av grampositiva, icke sporbildande bakterier, företrädesvis av släktena Bifidobacterium, Lactobacillus och Streptococcus.