JP5742224B2 - 炭水化物の摂取効率が高いゲル状食品 - Google Patents

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Description

本発明は、運動の間又は後の炭水化物の効率的な摂取を実現できる、グミなどのゲル状食品に関する。
スポーツマン及びスポーツウーマンへ栄養物及びエネルギーを最適に供給することは、多くの市販品の目的である。これらの多くは、従来の栄養に関する考えに基づき、果物、シリアル、砂糖、蜂蜜、食物繊維及びチョコレートなどの従来の原料を基にしている。いくつかのスポーツ用食品はより精巧な製品であり、運動の間又は後にプラスの生理学的効果を有することが分かっている。その中で重要な領域は、体の水分(再)補給、運動中に汗となって失われるミネラルの補充、及びエネルギーの供給である。スポーツマン及びウーマンへのエネルギー供給は、多くの方法で行うことができる。多くの種類の栄養物が、適切な基質中に相当なカロリー量をもたらすことができる。脂肪、タンパク質及び炭水化物は全て、人体にエネルギーをもたらすことができる。しかし、筋肉へのエネルギーの生物学的利用性の速さは、スポーツマン及びウーマンにとって特に重要である。速く効率的に体の筋肉にエネルギーを送達することは、依然としてスポーツ用食物の鍵となる難題である。エネルギーをすぐに利用できるようにしなければならず、エネルギー性栄養素の消化、吸収及び輸送自体には、最小量のエネルギーを消費すべきである。
スポーツマン及びウーマンは、運動の間又は直後に消費する食物の形態、包装及び量の制約が強いられる特定の状況に直面する。例えば、スポーツ用食物は、(運動中に動いているときに消費するために)便利に包装されていなければならないだけでなく、1回の供給当たりの量は、スポーツマン又はウーマンが運動中に持ち運び、消費できる量、及び彼らの体が実際に必要とし、特定の時間内に吸収できる量の両方に適合しなければならない。過度に多い1人分では、持ち運ぶのに不便なだけでなく、体の要求に全く適さない。過度に少ない1人分では、十分な栄養素又はエネルギーが体にもたらされないことになる。ある比エネルギー密度(食物1グラム当たりのkCal)が必要とされる。
研究により、人体へのエネルギー及び水分の補充は、実質的に連続的に行われるときが最も好ましいことも示されている。多数回の少量の水分摂取による水分再補給により、運動中の体のバランスがより良くなる。同様に、運動中、多数回の比較的少量のエネルギー性食物を摂取することにより、人体のバランスを強化できるため、全体としてのパフォーマンスを向上させることができる。
最後だが大事なことに、スポーツ用食物の全体としての食感及び味は、実際のバランスの取れた摂取に肝要である。運動中に味の良くない又は不適当な食感の食物を、実際に繰り返し消費するスポーツマン又はウーマンはいないであろう。何らかのスポーツにおける特定の状況でも、ある種の不適当な形態の製品(例えば、高い標高又は低い温度の屋外スポーツで、水主体の食物、すなわち凍結しやすい食物)の消費は妨げられる。この場合の官能的性質は、体への最適なカロリー補充を実際に実現することになる製品を送達するように、栄養物組成に対応する。その意味で、スポーツ用栄養では、運動中の栄養摂取が最適になるように、スポーツマンが製品を本能的に利用することを確実にするために、栄養素組成と相乗的に、味、大きさ、食感、視覚的魅力などの、スポーツ用製品の非組成的パラメータを使用することが肝要である。
食感及び生理学的効果の間の相乗効果は、噛みごたえある食感を有する製品で最も良く実証されている。(ガムなどの)製品を噛むための比較的長い咀嚼により、口腔内の唾液分泌の増加が引き起こされる。次に、比較的多量の唾液が存在することにより、炭水化物を血流中により良好に、より速く吸収させるようにでき、糖質がより素早く筋肉で使用できるようになる。そうしたものとして製品を正しい形態で送達できなければ、運動中のスポーツマン又はウーマンのバランスの取れた栄養摂取を深刻に損なうであろう。
スポーツ用製品は、通常、高温又は低温のストレス条件下で運ばれて保管され、運動中の機械的ストレス(すなわち、ポケット、バックパック又はスポーツバッグ中での運搬)により、完全な状態の食品に損傷が生じ得る。複雑な製品、特に均質ではない製品(層状の製品、液体中央部など)は、明らかに、かかるストレスの影響をより受けやすい。
したがって、最も効率的且つ迅速に、筋肉にエネルギーを送達するスポーツ用食品が必要である。
スポーツをする状況で消費するために、最適なエネルギーを送達する一方、味が良く、適切な食感を有する製品が必要である。
運動中の反復使用を確保することなどのために、視覚的にも魅力的であると思われる製品が必要である。
運動中に簡単に消費でき、速く、エネルギー効率的に最適な量のエネルギーを筋肉に送達する製品が必要である。
筋肉にエネルギーを効率的に送達する一方、高いストレスの運動中に、消化過程の通常の減速によって損なわれない製品が必要である。
より具体的には、運動中にスポーツマンが簡単に消費でき、最も効率的にエネルギーが筋肉に送達される、噛みごたえある、又はゲル状の食品を送達させる必要がある。
一般的には、上記の利点を実現させるか、上記の欠点を軽減させる一方、ストレス条件下でさえエイジングにより影響を受けることなく、長時間安定している食品が必要である。より具体的には、経時的に、融解、漏出又は硬化しない食品が必要である。
本発明は、実質的に液体からなる液体中央部及びゲル状シェルを含むゲル状食品に関する。ゲル状食品は、フルクトース生成炭水化物及びグルコース生成の炭水化物を含む。第1の態様では、ゲル状シェル(以下に定義)のグルコース生成/フルクトース生成比は、1.5〜2.5の間の規定範囲内であり、1.8〜2.2の間が最適である。さらに、ゲル状シェルは、少なくとも5%のゼラチン(総乾物のw/w)を含む。
特許請求された食品は、パフォーマンスを強化し、パフォーマンスを持続させる製品に適用でき、好ましくは、運動の間又は後に簡単で便利に消費でき、強化された安定性を有する、比較的小さい「一口サイズ」の噛みごたえある製品として消費できるものである。
別の態様では、本発明は、カフェイン、メントール、清涼香味料、刺激性香味料、ビタミンなどの他の機能的原料も含む。
本発明によるゲル状食品の概略図を示す図である。
定義:本明細書では、下記の用語は下記の意味を有する。
フルクトース生成炭水化物とは、フルクトース単量体を含む構造を有する炭水化物を意味する。
グルコース生成炭水化物とは、グルコース単量体を含む構造を有する炭水化物を意味する。
注目すべきは、上記炭水化物には、グルコース生成及びフルクトース生成の両方が可能な炭水化物も含まれることである(例えば、スクロース)。
ゲル状製品は、周囲温度(すなわち、およそ10〜40℃の範囲)で実質的に固体である製品である。ゲル状製品は、比較的柔らかく、噛みごたえある食感を有することを特徴とする。典型的なゲル状製品には、ゼラチンベースの製品、並びにこれに限定されないが、カラギーナン、アルギン酸、デンプン、寒天、ジェランガム、ペクチン及びセルロース化合物が挙げられるあるタイプの親水コロイドをベースにした製品が挙げられる。
シェルとは、食品の外側の構造を意味する。
言及する全てのパーセンテージは、別に記載がない限り、(乾物の)重量によるパーセンテージである。
本発明は、実質的に液体からなる液体中央部及びゲル状シェルを含むゲル状食品に関する。上記液体中央部は、通常の室温、好ましくは10〜40℃の間、より好ましくは15〜30℃の間、最も好ましくは20℃で、液体又は疑似液体になろう。2相(2区画)を有する均質でないゲル状食品は、菓子類、例えばキャンディで知られている。液体中央部は、ゲル状シェルで囲まれる。液体中央部及びゲル状シェルは、例えば香味料の観点から異なる組成を有し得る。これにより、香味及び感覚的効果の2段階の送達が実現する。又、かかる構造により、異なる作用の送達が可能になり、特定の基質からそれぞれ利点が得られよう。シェルにより、十分な機械的抵抗を確保し、これにより液体中央部の漏出を回避することによって、製品の完全な状態が可能になる。
ゲル状シェルは、フルクトース生成炭水化物及びグルコース生成炭水化物を含む。ゲル状シェルは、様々な糖質化合物を含むことができる。一実施形態では、ゲル状シェルは、1つの単一炭水化物を含む。別の実施形態では、ゲル状シェルは、2又は3又は4種の様々な炭水化物の混合物を含む。好ましい炭水化物は、エネルギー源の容易な同化、及び優れた官能的性質の両方を実現するものである。スクロース、グルコースシロップ、グルコース及びフルクトースは、この中に含まれる。
ゲル状シェルの炭水化物組成は、規定されたグルコース生成/フルクトース生成比を有することを特徴とする。計算方法及びグルコース生成/フルクトース生成比の計算例を以下に示す。
本発明者等は、グルコース生成/フルクトース生成比が、1.5〜2.5の間で含まれるとき、最適であることを発見した。比が記載の範囲内のとき、本発明者等は、筋肉に対する(炭水化物からの)エネルギーの利用可能性が最適であることを発見した。炭水化物のエネルギー源は、消化管を通ってすぐに吸収され、筋肉に運ばれる。理論にこだわらないが、かかる比が、グルコース(フルクトースそれぞれ)の受容体及び輸送体の最適な利用を可能にすると考えられる。両吸収経路(グルコース及びフルクトース)が最適に利用されるとき、筋肉へのエネルギー源の利用可能性において、有益な効果が観察されている。又、吸収して筋肉に分子を輸送するのに必要なエネルギーは、比較的少ないと推測される。
本発明の一実施形態では、グルコース生成/フルクトース生成比は、1.7〜2.3の間である。別の実施形態では、1.8〜2.2の間、又は1.9〜2.1の間である。本発明の一実施形態では、比率は2.0又は約2.0である。本発明の一実施形態では、シェルはかかるグルコース生成/フルクトース生成比を示す。別の実施形態では、シェル及び液体中央部は両方ともかかる比を示す。
従来のゲル状製品は、通常、グルコースシロップ及びスクロースから作られる。これらは、通常、グルコース生成/フルクトース生成比が約3〜7の間、最も高頻度には5超を示す。従来のゲル状製品と比較して、本発明の望ましい比は、ゲル状製品の組成において、比較的高い%のフルクトース生成炭水化物をもたらす。かかる比較的高い%のフルクトース生成炭水化物は、グルコースシロップに加えて、相当量のスクロースを組成物に組み込むことにより送達することができる。しかし、スクロースは、他の多くの糖と同じように、結晶化する傾向がある。スクロース(又は他の任意の化合物)の結晶化は、組成物中に存在する他の化合物に高度に依存する。ゲル状基質は、完全な固体基質より糖の結晶化の影響を受けやすい。グルコース生成/フルクトース生成比の特許請求の範囲を示すゲル状基質は、さらに結晶化の影響を受けやすい。
本発明者等は、スクロース又は他の糖の結晶化が、ゲル状食品の質に有害な影響を与えることを発見した。第1に、結晶化はゲル状基質の硬化を引き起こし、この硬化は製品の味及び食感の両方に有害である。結晶化は又、製品の安定性にマイナスの影響を及ぼす。シェルは経時的に硬く壊れやすくなる。このことは、多くの関連する欠陥とともに液体中央部の漏洩を引き起こし得るため、液体中央部を有するゲル状製品に関して、重大なマイナスである。又、結晶化は、ゲル状製品の食感及び視覚的外観にマイナスの変化を引き起こし得る。ひいてはこれにより、製品の魅力が損なわれ、運動中に適切な頻度で消費して栄養の最大限の有益性を実現する可能性が技術的に低くなる。
ゼラチンを含むゲル状食品に関して、本発明者等は、少なくとも5%のゼラチン%含有量により、比較的高いフルクトース生成炭水化物又はスクロース含有量のマイナスの影響が軽減できることを発見した。本発明の実施形態では、ゼラチン含有量は、少なくとも6%、少なくとも7%、少なくとも8%、少なくとも9%である。別の実施形態では、ゼラチン含有量は、少なくとも12%である。一実施形態では、シェルは、かかるいずれかのゼラチン含有量を示す。別の実施形態では、シェル及び液体中央部の両方が、かかるいずれかのゼラチン含有量を示す(液体中央部は、液体又は実質上の液体を維持しなければならないが)。
理論にこだわらないが、本発明者等は、かかる高いゼラチン含有量により、糖分子及びゼラチン基質間の相互作用が変化とすると考えている。糖分子の流動性はかなり低下するため、糖分子の結晶化の速さは減速する。高いゼラチン含有量を有するゼラチン基質の粘性増加は、影響を及ぼし得る。別のモデルでは、まだ推測だが、発明者等は、水分子、ゼラチン基質及び糖分子間の相互作用が影響を受けていると考えている。
液体中央部を有するゲル状製品の状況は、本発明において特に大事である。実際、液体中央部は、結晶化し得る糖を一般的に含む。液体中央部の液体基質により、ゲル状シェルに向かう糖の流動性が速くなり得る。したがって、液体中央部は、糖の結晶化を増強させる傾向があるため、上述の難点をより深刻にさせる。特許請求のシェルのゼラチン含有量により、糖の結晶化における液体中央部のマイナスの影響が軽減されると考えられる。
食品の食感及び噛みごたえある性質は、ゼラチン含有量に大いに影響を受ける。「ゲル状食品」の目的により、ゼラチン含有量の上限において、固有の制限が生じ得る。本発明のいくつかの実施形態では、シェルの最大ゼラチン含有量は、30%未満か、20%未満か、10%未満である。そうしたものとして、本発明のゲル状製品は、炭水化物の最も効率的な吸収を促進する最適な食感(すなわち、口内で特定の硬さ及び持続性がある、噛みごたえある食感)を実現させる。ひいては、食感は特定の使用様式(咀嚼時間、口内での融解など)をもたらす。食感、咀嚼時間、唾液産生、液体中央部の存在、シェルの硬さ、糖の組成及びゼラチン濃度全てが相乗的に働き、炭水化物の効率的な摂取が強化される。この効率的な摂取により、運動中/後のパフォーマンス及び回復が強化されやすくなる。
本発明の一実施形態では、ゲル状食品における総炭水化物%は、40%〜95%の間であり、好ましくは50%〜65%の間、最も好ましくは58%〜86%の間である。エネルギー密度は、製品1グラム当たり2〜5kCalの間であってよく、好ましくは製品1グラム当たり2.8〜3.6Kcalの間にすることができる。本発明の一実施形態では、かかる値は、液体中央部及びシェルの両方について妥当である。別の実施形態では、これらの値は、シェルについてのみである。一実施形態では、製品は、総重量が2〜20gの間、より好ましくは5g〜10gの間、最も好ましくは6g〜8gの間である「一口サイズ」の製品である。この大きさは、使用頻度を高めながら(連続的なエネルギー供給)、所与の時間での最も良好なエネルギー量を送達させ、消化のためのエネルギーコストを軽減させる。
ゲル状シェルは、通常、比較的柔らかく、噛みごたえある食感を有する。シェルはいかなる色であってもよい。好ましい実施形態では、シェルは半透明であり、より好ましくは実質的に透明である。本発明者等は、半透明のゼラチン基質中の糖の結晶化が、非常によく見え、シェルの視覚的性質の劣化を引き起こす(すなわち、シェルの半透明性が失われていく)ことを観察した。本発明者等は又、糖の結晶化により、食品の魅力が減少することを発見した。このことは、ゲル状シェルの硬化と関連し得る。長時間にわたり安定であり、硬化しないゲル状食品を実現することによって、本発明者等は、咀嚼又は味の利便性を損なうことなく、エネルギーの損失を最小にしながら(硬い製品の咀嚼のため)、運動中に製品の反復使用を実際に高めるための方法を発見した。したがって、スポーツマン及びスポーツウーマンの運動中のエネルギー摂取を、実際に強化することができる。
ゲル状食品は、他の原料、より好ましくは、相乗的に作用して、製品の経時的安定性を促進し、又はエネルギー送達効率を促進する、1つ又は複数の原料を含むことができる。他の原料は以下のリスト:カフェイン、メントール、ビタミン、香味料、刺激性香味料(山椒の実の抽出物又は桂皮アルデヒドなど)、清涼香味料、保存料、及びキサンタン、カラギーナン、アルギン酸、デンプン、寒天、イナゴマメガム、ジェランガム、ペクチン、セルロース化合物などの食品増粘剤又はこれらの混合物から選択することができる。例えば、カフェインは、代謝率及び注意力への機能的効果を有するため、一般に筋肉へのエネルギー送達及び/又はパフォーマンスに影響を与え得る。かかる追加の原料は、特にこれらが製品の安定性を強化するとき、製品のシェル中及び/又は液体中央部中に存在し得る。
いくつかの態様により、本発明は、炭水化物の最適な摂取を実現させ、運動の間及び後に利用するための記載のゲル状食品の使用に関する。肉体運動により、エネルギーを速く運び、吸収させる緊急の必要性が増す。上記の食品組成を提案することによって、本発明者等は、便利で経時的に安定で魅力的な形式で、エネルギーを筋肉へ高効率で送達し、かかる送達の予想される難点を軽減させる新規な方法を特定した。
「グルコース生成/フルクトース生成比」の定義及び計算。グルコース生成/フルクトース生成比とは、組成物中に存在する全炭水化物を理論上完全に単糖に加水分解したときに、グルコース分子の総数をフルクトース分子の総数で割ることにより得られる比である。
例えば、以下から成る混合物の上記比は以下の通りである。
80%[純グルコース]
20%[純フルクトース]
グルコース生成/フルクトース生成の比=80/20=4
果糖ブドウ糖液糖100%(果糖ブドウ糖液糖55はグルコース45%及びフルクトース55%を含む)
グルコース生成/フルクトース生成の比=45/55=0.8
スクロース100%=フルクトース50%及びグルコース50%
グルコース生成/フルクトース生成の比=50/50=1
スクロース50%
コーンシロップ50%[グルコース生成炭水化物100%]
グルコース生成/フルクトース生成の比=(50+100)/50=3:1
本発明は、以下の実施例を参照することにより下記にさらに説明する。
実施例1
以下の組成を有する本発明のゲル状食品を提案する。図1は、本発明によるゲル状食品を例示したものであり、実質的に液体の中央部を囲むゼラチンを含むゲル状シェルを示す。図1は、実施例1の製品の例示となり得るもので、この製品の組成を以下に詳述する。
実施例1のゲル状食品の組成:
(乾物の%w/w)
シェル (最終製品の92%)
スクロース 56%
グルコースシロップ 33%
香味料 1%未満
ゼラチン 8%
クエン酸 2%未満
ワックス(食品等級) 1%未満
液体中央部 (最終製品の8%)
スクロース 41%
グルコースシロップ 39%
グリセロール 10%
カラギーナン 3%
酸 2%
クエン酸三ナトリウム 2%
香味料 1%
着色料 2%
ゲル状食品は、半透明で噛みごたえある、液体中央部(液滴の形態)を有する約6.5gの実質的に卵形の製品である。これは、グルコース生成/フルクトース生成比2.2を示す。これは、3.25Kcal/gを有する。これは、シェルの硬さを変化させることなく、漏洩することなく、半透明性又は味を変化させることなく、12カ月より長い間安定性を示した。
全原料は、従来の食品等級原料である。特にゼラチンは、純粋な豚皮ゼラチンタイプA(ルスロ(Rousselot)(登録商標)275PS)であり、ルスロSAS(Avenue de l’arche 10、F−92419 Courbevoie、フランス)から調達し、糖は、Nord Zucker(Cukrovarska 311/9 SK−91411 Trencianska Tepla、スロバキア)及びCargill(Cargill Germany GmbH、Montplaisir Str22、39249 Barby、ドイツ)から調達する。
分析方法
フルクトース生成及びグルコース生成含有量の決定は、適切な任意の従来法により行うことができる。例えば、酸加水分解による糖の総量、その後に、クロマトグラフィによる糖プロファイル分析が続く。上述の実施例1は、具体的には総炭水化物分析「United States Department of agriculture、energy value of food、Agriculture Handbook no.74、pp.2−11(1973)」を用いて分析した。糖のプロファイルは、具体的には、「Mason,B.S.及びSlover H.T.「a gas chromatographic method for the determination of sugars in foods「Journal of agricultural and food chemistry、19(3):551−554(1971)」より決定した。
ゼラチン含有量の決定は、任意の従来法によって行うことができる。例えば、上記の実施例1は、いわゆる「乾式酸化法」:「Official method of analysis of AOAC International、第18版、Methods 968.06及び992.15、AOAC International、Gaitherburg、MD、USA(2005)」を用いて分析した。

Claims (8)

  1. 実質的に液体からなる液体中央部と、フルクトース生成炭水化物及びグルコース生成炭水化物を含んだゲル状シェルとを含むゲル状食品において、前記ゲル状シェルのグルコース生成/フルクトース生成比が、1.8〜2.2の間であり、前記ゲル状シェルが少なくとも5%のゼラチンを含むことを特徴とする、ゲル状食品。
  2. 前記ゲル状シェルが少なくとも7%のゼラチンを含む、請求項1に記載のゲル状食品。
  3. 前記ゲル状シェルが実質的に半透明である、請求項1又は2に記載のゲル状食品。
  4. 前記液体中央部が、カフェイン、メントール、ビタミン、香味料、刺激性香味料(山椒の実の抽出物又は桂皮アルデヒドなど)、清涼香味料、保存料、食品増粘剤又はこれらの混合物を含む、請求項1〜のいずれか一項に記載のゲル状食品。
  5. 前記ゲル状シェルが、カフェイン、メントール、ビタミン、香味料、刺激性香味料(山椒の実の抽出物又は桂皮アルデヒドなど)、清涼香味料、保存料、食品増粘剤又はこれらの混合物を含む、請求項1〜のいずれか一項に記載のゲル状食品。
  6. 前記液体中央部がフルクトース生成炭水化物及びグルコース生成炭水化物を含み、前記液体中央部のグルコース生成/フルクトース生成比が1.5〜2.5の間である、請求項1〜のいずれか一項に記載のゲル状食品。
  7. 実質的に液体からなる液体中央部及びゲル状シェルを含むゲル状食品の使用であって、前記ゲル状シェルがフルクトース生成炭水化物及びグルコース生成炭水化物を含み、前記ゲル状シェルのグルコース生成/フルクトース生成比が1.8〜2.2の間であり、前記ゲル状シェルが少なくとも5%のゼラチンを含む、運動の間又は後の炭水化物の最適な摂取を可能にするための、ゲル状食品の使用(ヒトの治療方法を除く)
  8. 実質的に液体からなる液体中央部及びゲル状シェルを含むゲル状食品の使用であって、前記ゲル状シェルがフルクトース生成炭水化物及びグルコース生成炭水化物を含み、前記ゲル状シェルのグルコース生成/フルクトース生成比が1.8〜2.2の間であり、前記ゲル状シェルが少なくとも5%のゼラチンを含む、スポーツマン又はスポーツウーマンのパフォーマンスを強化するための、ゲル状食品の使用(ヒトの治療方法を除く)
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