DE69729282T2

DE69729282T2 - Nahrhafte Zusammensetzung

Info

Publication number: DE69729282T2
Application number: DE69729282T
Authority: DE
Inventors: Dominique Brassart; Veronique Jaussan; Thomas Schweizer; Thierry Brun
Original assignee: Societe des Produits Nestle SA; Nestle SA
Current assignee: Societe des Produits Nestle SA; Nestle SA
Priority date: 1997-06-23
Filing date: 1997-06-23
Publication date: 2005-06-02
Anticipated expiration: 2017-06-24
Also published as: PT887024E; EP0887024B1; ATE267529T1; JPH1169955A; BR9802202B1; MY119814A; US5972415A; AU732654B2; AU7311998A; CA2235722A1; DE69729282D1; JP3937002B2; BR9802202A; CN1203036A; EP0887024A1; CA2235722C; DK0887024T3; ZA985430B; ES2221014T3; MX9805036A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine nahrhafte Zusammensetzung auf Basis von Fasern.
Nach einem Komitee amerikanischer Experten (Pilch S. M, Phisiological effects and health consequences of dietary fiber – F.B. A, 223, 84, 2059 – Bethesda, MD Federation of American Societies for Experimental Biol., 1987) soll eine gesunde Person täglich 27–40 g Fasern mit der Nahrung zu sich nehmen.
Die Nahrungsfasern können insbesondere aufgrund ihren spezifischen Eigenschaften und ihrer chemischen sowie physischen Struktur, nach ihrer Verdaulichkeit während des Durchgangs durch den Magen-Darm Trakt, oder nach ihren physiologischen Eigenschaften während Durchgangs durch den Magen-Darm-Trakt aufgeteilt werden.
In chemischer Hinsicht bestehen Nahrungsfasern aus Polysacchariden oder Lignin. Diese Komponenten werden während des Magen-Darm Durchgangs durch endogene Sekretionen nicht hydrolysiert. (T. Schweizer et al., The physiological and nutritional importance of dietary fibers, Experientia, 44, pp 182–186, 1991).
Die Polysaccharide, aus denen diese Fasern bestehen, können Polysaccharide von Pflanzenmembranen sein, wie Cellulose, Hemicellulose oder Pektin, oder andere nicht von Verdauungsenzymen hydrolasierte, intrazelluläre Polysaccharide, wie resistente Stärke, Galactomannanen oder Inulin (Quermener et al., Determination of inuline and oligofructoses in food products and integration in the ADAC methods for measurement of total dietary fibres, Lebensm. Wiss. u. Technol., 27, p 125–132, 1994).
Gemäß ihrer biologischen und physikalisch-chemischen Eigenschaften, sind die Nahrungsfasern in zwei Kategorien aufgeteilt, die unlöslichen und die löslichen Fasern. Die unlöslichen Fasern, wie die Cellulose, Maisfasern oder unlöslichen Sojafasern, spielen lediglich eine mechanische Rolle. Sie werden von der Darmflora im Allgemeinen nur in sehr geringem Umfang fermentiert und helfen die Dauer des Darmdurchgangs zu verkürzen (Scheppach et al., Addition of dietary fibres to liquid formula diets, JPEN, 14, p 202–209, 1990).
Die löslichen Fasern, wie das Pektin, das Inulin oder die resistente Stärke, sind dagegen ausgezeichnete Fermentierungs-Substrate für die Darmflora. Das Ergebnis dieser Fermentation besteht in einer Freisetzung von Fettsäuren, insbesondere von kurzkettigen Fettsäuren im Dickdarm, die den pH-Wert im Dickdarm verringern und die die Kontrolle des Wachstums und der Entwicklung von pathogenen Bakterien im Dickdarm ermöglichen.
EP 0591267 beschreibt ein System von Fasern für Nahrungsmittel, die als Menge 5–50% Gummiarabikum, 5–25% Natrium-Carboxymethylcellulose und 45–80% Fasern der Hafer flockenhülle enthalten.
Weiterhin wurde dargestellt, dass die enterale Verabreichung von Zusammensetzungen ohne Nahrungsmittelfasern, bei den Patienten Darmstörungen, wie Durchfall oder Verstopfung, hervorrief (Palacio et al., Nutrition in clinical practice, 5, p 99–106, 1990).
Schließlich beschreibt EP 756828 eine auf Nahrungsmittelfasern basierende Zusammensetzung, die insbesondere für die enterale Ernährung bestimmt ist, und welche es erlaubt dem Beibehalten einer normalen Darmfunktion beizutragen. Diese Zusammensetzung, die in flüssiger oder in trockener Form vorliegt, enthält pro 2000 kcal, 15–50% lösliche Nahrungsfasern aus Polysacchariden, 14–45% unlösliche Nahrungsfasern von Polysacchariden und 8–70% Oligosaccharide oder resistente Stärke. Sie kann ebenfalls Kohlenhydrate und/oder Fett- und/oder Eiweißmaterial enthalten.
Die vorliegende Erfindung hat als Aufgabe, eine nahrhafte Zusammensetzung auf Basis von Fasern vorzuschlagen, welche ein gutes Gleichgewicht hinsichtlich der Verhältnisse von löslichen und unlöslichen Faser darstellt und eine interessante Viskosität sowie eine gute Aufbewahrungsstabilität aufweist. Die erfindungsgemäße Zusammensetzung hat außerdem die Aufgabe, auf das gesamte Magen-Darmsystem, d. h. Magen, Dünn- und Dickdarm zu wirken.
Deshalb enthält die auf Nahrungsmittelfasern basierende erfindungsgemäße Zusammensetzung mindestens eine Mischung aus Fasern, die aus inneren Erbsenfasern, Fasern des äußeren Erbsenhülle und Inulin besteht.
Mit großer Überraschung wurde festgestellt, dass diese erfindungsgemäße Zusammensetzung, deren Vorteil ist, auf natürlichen Nahrungsmittelfasern zu beruhen, einerseits gute mechanische Eigenschaften und insbesondere eine verkürzte Dauer des Magen-Darmdurchgangs und andererseits gute nahrhafte und biologische Eigenschaften aufweist, wie beispielsweise das Freisetzen von kurzkettigen Fettsäuren, die insbesondere das bakterielle Gleichgewicht im Dünndarmschleimhaut aufrechterhalten und das Wachstum und die Entwicklung von pathogenen Bakterien verhindern.
Die erfindungsgemäße Zusammensetzung der Fasern beinhaltet 20–50% innere Erbsenfasern, 20–40% Fasern von der äußeren Erbsenhülle sowie 20–60% Inulin.
Bei den inneren Erbsenfasern handelt es ich um Fasern, die aus 15% Cellulose, 45% Hemicellulose und 40% Pektin bestehen. Die 66%, welche die unlösliche Fraktion der inneren Erbsenfasern darstellen, weisen einerseits einen mechanischen Effekt auf, indem sie auf die Dauer des Magen-Darmdurchgangs wirken, und andererseits einen nahrhaften und biologischen Effekt, da die Fasern von der Darmflora fermentiert werden, was zum Freisetzen kurzkettiger Fettsäuren führt. Das Freisetzen von kurzkettigen Fettsäuren verursacht das Erniedrigen des pH-Wertes im Dickdarm und aus diesem Grund eine Verringerung des Wachstums und der Entwicklung der pathogenen Stämme im Dickdarm. Das Freisetzen der Fettsäuren hat einen großen Einfluss auf die Komplementierung mit Antibiotika, da die Darmflora ihre Funktionen bei einer Behandlung mit Antibiotika nicht mehr ausführen kann und es eine faserreiche Nahrungsaufnahme mit löslichen Fraktionen erlaubt, dieses Problem zu lindern. Übrigens verursacht das Freisetzen von kurzkettigen Fettsäuren, wie dem Butyrat, die Absorption von Wasser, die mit einer Absorption von Natriumionen im Dickdarm verbunden ist, wodurch der Antidiarrhöe-Effekt verstärkt wird. Außerdem ist das Butyrat ein Energiesubstrat der Kolonocyten.
Die Fasern der äußeren Erbsenhülle bestehen zu 68% aus Cellulose, 25% Hemicellulose und 7% Lignin. Sie bestehen zu 10% aus einer löslichen Fraktion und zu 90% aus einer unlöslichen Fraktion. Sie weisen einerseits einen Einfluss auf das Zurückhalten von Wasser im Darm auf, andererseits einen mechanischen Einfluss während des Magen-Darmdurchgangs.
Bei den Inulinfasern handelt es sich um lösliche Fasern, die in zahlreichen Pflanzen wie beispielsweise dem Spargel, den Artischocken, den Zwiebeln, dem Getreide oder dem Chicoree vorhanden sind. Die Inulinfasern werden nicht im Dünndarm verdaut. Sie werden im Dickdarm fermentiert. Der Haupteffekt der Inulinfasern auf das Verdauungssystem besteht beispielsweise in dem Verkürzen der Dauer des Darmdurchgangs, Verringern des glykämischen Spiegels, Verringern des Lipidgehalts im Blut, Verringern des pHs im Dickdarm, Verringern des Phänomens der Verstopfung und in einem bifidogenen Effekt. Somit können die Inulinfasern von den Bifidobakterien fermentiert werden, was zur Konzentrationserhöhung dieser Bakterien in der Darmflora und zur Konzentrationserniedrigung der Enterobakterien, insbesondere der Clostridien, in der Darmflora führt.
Die Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung umfasst 1–5% Fasergemisch, 15–30% Proteine, 40–65% Kohlenhydrate, 15–20% Lipide, 1–2% Vitamine und/oder 0,3–5% Mineralsalze.
Diese Zusammensetzung kann beispielsweise zur enteralen Ernährung dienen. Sie stellt ein gutes Gleichgewicht zwischen löslichen und unlöslichen Nahrungsfasern dar. Außerdem kann diese Zusammensetzung einfach enteral entweder mittels Schwerkraft oder mit einer gleichmäßigen Flussrate, die an eine gute Aufnahme der Nahrungsmittel angepasst ist, über ein Pumpensystem verabreicht werden. Somit verliert man einerseits, falls die Verabreichung zu langsam erfolgt, die Synergie der Nahrungsmittel, die die Zusammensetzung zur enteralen Ernährung beinhaltet, und bei zu schneller Verabreichung andererseits werden Störungen der Absorption und der Toleranz hervorgerufen.
Diese Zusammensetzung, die für die enterale Ernährung bestimmt ist, kann eine Mischung aus Fasern enthalten, die beispielsweise in einem Verhältnis von 45–55% löslicher und 45–55% unlöslicher Fraktionen vorliegen. Durch dieses Verhältnis können die die größten Vorteile aus jeder der beiden Fraktionen gezogen werden.
Außerdem kann diese Zusammensetzung, welche für die enterale Ernährung bestimmt ist, beispielsweise eine Viskosität unter 12 cp aufweisen. Man kann die Scheerkraft mit Hilfe eines Viskosimeters des Typs Rheomat bestimmen und anschließend beispielsweise von diesem Wert ausgehend den Wert der Viskosität berechnen.
Die erfindungsgemäße Nahrungsmittelzusammensetzung wird mittels der physisch-chemischen Daten nachstehend detaillierter beschrieben und gibt einige Anwendungs-beispiele.
Test 1: Physisch-chemische Analyse einer Nahrungsmittelzusammensetzung basierend auf inneren Erbsenfasern, Fasern der äußeren Erbsenhülle und Inulin
Man bereitet eine erfindungsgemäße nahrhafte Zusammensetzung auf Basis der Fasern zu.
Dafür werden in 5 g/l inneren Erbsenfasern, 5 g/l Fasern der äußeren Erbsenhülle und 5 g/l Inulin in demineralisiertem Wasser bei 65–70°C gemischt.
Man lässt diese Mischung 5 Min. dispergieren, passiert sie durch eine kolloidale Mühle und bewahrt sie in einer Schüssel ohne zu rühren auf.
Gleichzeitig bereitet man eine Vor-Emulsion vor, indem man 39 g/l einer Lipid-Mischung mit 1,4 g/l Emulgator, dem Glycerolstearat, mischt.
Danach mischt man diese Vor-Emulsion mit dem Fasergemisch, indem man sie durch die kolloidale Mühle passiert.
Man erhält so eine Emulsion die auf 60°C abgekühlt wird.
Nach diesem Emulgationsschritt gibt man 37,5 g/l einer Proteinmischung, 125 g/l Kohlenhydrate, sowie 300 mg/l einer Mischung aus verschiedenen Mineralsalzen derart dazu, um eine homogene Zubereitung zu erhalten.
Man bereitet eine wässrige Lösung aus Vitaminen, indem man 2 g/l Vitamine in demineralisiertem Wasser bei 25°C mischt.
Diese wässrige Vitaminlösung gibt man zu der Präparation.
Man erhält eine erfindungsgemäße nahrhafte Zusammensetzung bei der der pH auf 7,1 reingestellt wird.
Diese nahrhafte Zusammensetzung wird für 6 Sekunden bei 150°C thermisch behandelt. Danach wird sie bei 6°C aufbewahrt.
Nach einer einmonatigen Aufbewahrung bei Raumtemperatur bestimmt man die Granulometrie, Viskosität, Textur, sowie Stabilität der nahrhaften Zusammensetzung. Außerdem führt man eine organoleptische Bewertung der nahrhaften Zusammensetzung durch.
Alle Messungen sind in der nachstehenden Tabelle I aufgeführt.
Tabelle I
Die in der Tabelle 1 enthaltenen Messungen zeigen ganz klar die Tatsache auf, dass die erfindungsgemäße Zusammensetzung hochinteressante Charakteristika für die Benutzung im Bereich der enteralen Ernährung aufweist. Die in der Tat niedrige Viskosität dieser Zusammensetzung erlaubt eine gute Nutzung mittels Schwerkraft. Außerdem weist diese Zusammensetzung eine sehr hohe Stabilität auf. Nach einer Lagerung von einem Monat bei Raumtemperatur wurde das Vorhandensein von Ablagerungen nicht festgestellt.
Beispiel 1
Man bereitet eine erfindungsgemäße nahrhafte Zusammensetzung für die enterale Ernährung vor.
Dazu wird eine Zusammensetzung auf der im Test 1 beschriebenen Art vorbereitet.
Man verteilt diese Zusammensetzung bei Raumtemperatur unter sterilen Bedingungen in 200 ml Plastikbeutel, die hermetisch verschlossen werden, bevor sie bei 10°C aufbewahrt werden.
Die Zusammensetzung in diesen Beuteln wird danach enteral mittels Schwerkraft dem Patienten verabreicht. Aufgrund ihrer angepasste Viskosität bietet diese Zusammensetzung eine gleichmäßige Flussrate, die an eine gute Verabreichung der Nahrungsmittel angepasst ist.
Beispiel 2
Zubereitung eines mit Fasern angereicherten Cremedesserts
Dafür gibt man unter Rühren in einem Mischer mit 20 l demineralisiertem Wasser bei 70°C eine Fasermischung, bestehend aus 1,03 kg inneren Erbsenfasern, 0,55 kg Fasern der äußeren Erbsenhülle und 0,55 kg Inulin. Unter Rühren lässt man diese Fasermischung für etwa 5 Min. hydratisieren. Danach bewahrt man diese Mischung bei Raumtemperatur auf.
Dann bereitet man in einem Mischer eine Zusammensetzung bestehend aus 10 Litern demineralisiertem Wasser bei 70°C, 0,3 kg Glycerolstearat, 2,13 kg Butteröl und 5.95 kg magerem Milchpulver vor.
Die Zusammensetzung wird danach in einer kolloidalen Mühle zermahlen, um eine Vor-Emulsion zuzubereiten.
Unter ständigem Rühren vermischt man 5,95 kg mageres Milchpulver in 3 Liter auf 70°C erhitzten demineralisiertes Wasser, wozu man die Vor-Emulsion gibt, in die zuvor die hydratisierte Fasermischung gegeben wurde.
Man fügt dem Ganzen unter Rühren 24 Liter demineralisiertes auf 70°C erhitztes Wasser hinzu, anschließend 0,12 kg Carraghenat, 6,5 kg Saccharose, 0,65 kg Glukosesirup, 1,7 kg modifizierte Stärke, 6,25 kg Milchproteine, 76 g Magnesiumchlorid, 5,4 g Eisensulfat, 4 g Zinksulfat, 55 g β-Carotin, 0,16 kg Vanillearoma, 20 g Vitaminmischung, 40 g Natriumascorbat, 0,65 kg dehydratisierter Glukosesirup und 0,66 kg Dinatriumphosphat.
Man erhält so die Trockenmasse, der man 29 g pro 100 g demineralisiertes Wasser hinzufügt.
Das Produkt wird danach bei –500 mbar entgast und in einem rohrförmigen Sterilisator für 7 Sekunden bei 150°C sterilisiert. Dieses Cremedessert wird anschließend auf 17°C abgekühlt und in 125 g Plastikbecher verpackt und hermetisch verschlossen.
Beispiel 3
Zubereitung eines mit Fasern angereicherten Apfelgetreideriegels
Dafür erhitzt man eine Mischung bestehend aus von 200 g Sojalecithin, 3,7 kg Sonnenblumenöl und 3,7 kg Sojaöl auf 40°C.
Dieser Ölmischung fügt man eine Mischung hinzu, die eine Temperatur von 90°C aufweist und aus 10,5 kg Oligofructosesirup, 9,6 kg Glukosesirup und 3 kg Fructose besteht.
Man mischt die so erhaltene Mischung bis man eine Temperatur von 75°C erreicht.
Danach fügt man 5,7 kg Milchproteine, 6,25 kg innere Erbsenfasern, 3 kg Inulin, 545 g Calciumcarbonat, 1,5 kg Apfelpulver, 3 kg getrocknete Äpfel, 145,1 g Vitamine, 500 g Gelatine, 1,5 kg Apfelaroma, 16 kg Mischung aus extrudierten Proteinen, 10 kg Sojakerne und 5 kg Weizenkeime hinzu.
Diese Mischung wird anschließend zwischen zwei rotierenden kannelierten Rollen zusammengepresst, um ein kontinuierliches Produktband zu erzeugen. Dieses Band wird durch den Durchgang durch einen belüfteten Erkaltungstunnel abgekühlt, um dann in einzelne Riegel von 13 mm Dicke, 60 min Breite und 90 mm Länge geschnitten zu werden.
Jeder Riegel wird in einen Beutel verpackt und hermetisch verschlossen.

Claims

Nahrhafte Zusammensetzung auf Basis von Fasern eine Fasermischung umfassend, die aus inneren Erbsenfasern, Fasern des äußeren Erbsenhülle und Inulin bestehen, worin die Fasermischung 20–50% innere Erbsenfasern, 20–40% Fasern des äußeren Erbsenhülle und 20–60% Inulin enthält, worin die Zusammensetzung 1–5% Fasermischung, 15–30% Proteine, 40–65% Kohlenhydrate, 15–20% Lipide, 1–2% Vitamine und/oder 0,3–5% Mineralsalze umfasst.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich um eine Zusammensetzung handelt, die für die enterale Ernährung bestimmt ist.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasermischung in einem Verhältnis von 45–55% löslicher Fraktion und 45–55% unlöslicher Fraktionen vorliegt.