SE503134C2 - Stärkelse av dextrintyp, sätt att framställa denna samt dess användning som energipreparat - Google Patents

Description

15 20 25 30 beräknas gå fortare.

Vid förberedelse inför större fysisk aktivitet, såsom längre löp- och skidtävlingar, är det vanligt att den tävlande någon eller några dagar före laddar upp glykogendepåema genom att intaga avsevärda mängder kolhydratrik kost, såsom ris eller pasta. Som- framhållits ovan, erfordrar dock en sådan uppladdning att avsevärda mängder kolhydratrik föda intages, i det ovan nämnda exemplet ca _l kg kokt pasta på ett dygn. Det är inte alltid så lätt eller behagligt för en person att intaga sådana mängder. Oftast inställer sig en obehaglig övermättnadskänsla.

Dessa problem skulle kunna undanröjas, om man kunde intaga en motsvarande mängd kolhydrater i form av en dryck. I sådana fall blir intagandet lättare, och en obehaglig övermättnadskänsla uppkommer inte, eftersom produkten snabbt passerar magsäcken och vätskefasen snabbt elimineras genom urinen. Den snabba tömníngen leder till att pro- dukten snabbare kommer ut i tunntarmen, där den tages upp, samt att magsäcken blir tom.

Detta förlopp styres av osmolaliteten, vilken är beroende av molvikten. Vidare skulle de använda kolhydratema kunna anpassas för att speciellt främja glykogensyntesen, _sá att en större totalmängd glykogen skulle kunna laddas upp.

Genom föreliggande uppfinning uppnås nu de angivna syftemålen och tillhandahålles en typ av stärkelse, som speciellt gynnar bildningen av glykogen. Denna stärkelse är av dextrintyp, och har en molvikt mellan ca 15 000 och 10 000 000, och är isin molekyl starkt förgrenad. Företiädesvis har stärkelsederivatet en molvikt av upp till ca 720 000.

Stärkelsen är synnerligen stabil i lösning, och lämpar sig väl för framställning av vätske- formiga beredningar, som kan konsumeras inom ett dygn.

Från litteraturen är kända ett stort antal beredningar, som är avsedda att tillhandahålla energi i lämplig form vid fysisk aktivitet. Se exempelvis WO 91/ 12734, WO 91/09358 och EP-A2-0 264 117, samt US-A-4 312 856 och US-A-4 649 051, vilka innehåller hänvisningar till ett avsevärt antal ytterligare referenser. De tidigare kända beredningama innehåller dock främst kolhydrater med låg till medelhög molvikt, såsom mono-, di- och oligosackarider, exempelvis, glukos, fruktos och sackaros, samt maltodextrin som exempel på kolhydrat med medelhög molvikt. Dessa beredningar är avsedda att intagas omedelbart före och under den fysiska aktiviteten, och skall ge ett nära momentant 10 15 20 25 30 f» \/\._Z :ß 3 energitillskott. De är icke lämpade för en uppbyggnad av glykogendepåer som förbe- redelser inför den fysiska aktiviteten, och är icke heller avsedda för detta. Detta drag utgör en väsentlig skillnad gentemot stärkelsetypen enligt föreliggande uppfinning. En sådan stärkelse utgör en ny produkt, som icke finnes tidigare beskriven i litteraturen eller på annat sätt tillhör teknikens ståndpunkt.

Stärkelsen enligt uppfinningen har den allmänna formeln (C6H,005),,, där n betecknar antalet återkommande glukosenheter, och alltså polymerisationsgraden. Detta värde bestämmer även molvikten, så att molviktsområdet från ca 15 000 till ca 10 000 000 motsvarar ett värde på n från ca 90 till ca 65 000. Molvikten och dess fördelning kan bestämmas medelst gelkromatografi på i och för sig känt sätt, varvid retentionstiderna jämföres med dem hos kalibreringsstandarder av stärkelsetyper med känd molvikt. Vid grafisk presentation av det erhållna kromatogrammet ger areoma under de erhållna topparna ett kvantitativt mått på andelama av fraktioner med olika molvikt.

Vidare skall Stärkelsen enligt uppfinningen vara starkt förgrenad. Den molekyläia förgre- ningsgraden kan uttryckas som %. Procenttalet uttrycker mängdförhållandet mellan a- l,6-bindningar och a-lA-bindningar, och är i nativ potatisstärkelse ca 3,1 %. Det kan bestämmas medelst kärnmagnetisk resonansmätning (NMR) på deutererade stärkelsepro- ver. Vid sådan analys av stärkelse enligt uppfinningen finner man att nya bindningstyper har uppkommit som inte traditionellt föreligger i nativ stärkelse. Det har påvisats såväl ß- 1,4- förgreningsgraden vara från ca 2 % till ca 8 %, 7 %. som ß-Ló-bindningar, liksom även en ny a-bindning. I föreliggande-stärkelse skall och företrädesvis då från ca 3 % till ca De angivna värdena på molvikt, polymerisationsgrad och förgreningsgrad är icke att . - betrakta som kritiska gränsvärden, men synes innefatta de lämpligaste utföringsformerna av uppfinningen.

Stärkelsen enligt föreliggande uppfinning kan framställas genom syrabehandling av nativ stärkelse, speciellt då potatisstärkelse, i värme vid l10-l40°C och under en tid av 1 - 15 räknat räknat timmar. Som syra kan användas klorvätesyra i en koncentration upp till ca 0,15 %, på stärkelsens tonvikt, eller ortofosforsyra i en koncentration upp till ca 0,17 %, på stärkelsens torrvikt. Vatten skall tillsättas i en mängd som är erforderlig för att ge en u 10 15 20 25 30 (fl Ûf; _. _ vu .xlf 4 lämpligt homogen blandning. Behandlingstiden är företrädesvis 6-14 timmar. Omsätt- ningen till den önskade stärkelsen kan följas genom att prov uttages vid lämpliga tid- punkter och analyseras med avseende på molvikt och förgreningsgrad.

Som utgångsmateiial kan användas nativ stärkelse av olika ursprung, härrörande från potatis, majs, ris, vete och andra sädesslag, samt olika baljväxter och rotknölar. Vidare kan användas stärkelse som förbehandlats på olika sätt, såsom hydrolyserad eller oxiderad stärkelse. Valet av utgångsmaterial är icke kritiskt för uppfinningen.

Enligt ett ytterligare drag i uppfinningen tillhandahålles en beredning för tillförsel av energi till människa som förberedelse inför eller efter fysisk aktivitet, varvid denna be- redning kännetecknas av att den innehåller minst en stärkelsetyp enligt uppfinningen.

Beredningen innehåller även ytterligare, gängse tillsatser, såsom smakämnen, konsistens- givare, pH-reglerande medel och/eller antioxidanter. Vidare kan även andra energigivande komponenter ingå, såsom mono-, di- eller oligosackarider, vilka kan ge ett omedelbart energitillskott, samt även bidrager till att ge beredningen en söt smak. Ytterligare kan även ingå salter och elektrolyter, vilka dock icke utgör nödvändiga komponenter, eftersom beredningen främst är avsedd att intagas en väsentlig tid före den fysiska aktiviteten.

Salter och elektrolyter är huvudsakligen avsedda att ersätta kroppens förluster av dessa material med transpirationen under utövandet av den fysiska aktiviteten, och skall alltså främst intagas omedelbart fore eller under denna.

Beredningen kan tillhandahållas som en drickfardig vattenlösning, eller i form av ett vätskeformigt koncentrat eller en torr blandning, som är avsedd att försättas med vatten till en koncentration, lämplig för intagande. En konsumtionsfärdig vattenlösning av be- redningen innehåller lämpligen stärkelsen enligt uppfinningen i.en halt av 100 till 250 gíl, van/id den ingående mängden är beroende av den konsistens som önskas hos den färdiga beredningen.

Stärkelsen enligt uppfinningen är främst avsedd att intagas för energitillförsel som förbe- redelse inför fysisk aktivitet, t.ex. idrott, under någon eller några dagar före denna aktivitet. Den intages då i form av en lämplig beredning enligt ovan, och är avsedd som komplement till en kolhydratuppladdning av gängse typ. Härvid kan då alltså större mängder av glykogen laddas upp i depåema utan att så stora mängder av kolhydrathaltig 10 15 20 25 30 5 Dow) iQ föda, t.ex. kokt pasta eller ris, behöver intagas.

En beredning enligt uppfinningen kan framställas genom att stärkelsen utröres i kallt vatten och fär stä och svälla under ca 15 minuter. För att en konsistens som dryck skall erhållas, bör man använda ca 180 gram stärkelse per liter kallt vatten. En tillsats av ca 210 gram stärkelse per liter ger en konsistens som soppa, medan en tillsats av ca 240 gram per liter ger en konsistens som kräm. Ytterligare beredningskomponenter, såsom de ovan nämnda, kan sättas till den framställda beredningen, eller kan blandas med stärkelsen innan den röres ut med vattnet. På detta sätt kan beredningen tillhandahållas i portionssat- ser, vilka endast behöver röras ut med en lämplig mängd vatten för att ge en konsumtions- fárdig portion.

För en maximal uppladdning av en elitidrottsman erfordras, förutom normal kost, en tillförsel av ca 100-450 g stärkelse enligt uppfinningen. Den lämpliga mängden är beroende av personens vikt och av hur pass ansträngande idrottsaktivitet som förutses.

I en undersökning har osmolaliteten hos en stärkelse enligt uppfinningen jämförts med kända kolhydrater. Osmolaliteten utgör ett mått på fryspunktsnedsättningen av en. vatten- lösning. En hög osmolalitet innebär att lågmolekylära ämnen binder vatten till sig, så att transporten av vatten och däri lösta näringsämnen in i cellema försvåras. Blodets osmolali- tet är ca 300 mOsm/l, och för att transporten av näringsämnen skall underlättas är det önskvärt att den intagna beredningen ligger klan under detta värde.

Vid undersökningen har använts en stärkelse enligt uppfinningen med en medelmolvikt av ca 720 000 och en törgreningsgrad av ca 4 %. Följande resultat erhölls: Osmolalitet (mOsm/kg lösn.) Typ av kolhydrat Druvsocker (DE = 100) 950 Maltodextrin (DE = ca 20) 170 Maltodextrin (DE = ca 10) 90 Maltodextrin (DE = ca 5) 40 Enligt uppfinningen 20 Med "DE" avses dextrosekvivalenter. Detta värde blir alltså 100 för druvsocker (ren I o 1 C 6 dextros). Eftersom produkten enligt uppfinningen inte innehåller lägre sockerarter, har inget DE-vârde angivits.

Jämförande försök har gjorts, van/id prestanda har jämförts hos idrottsmän, som vid en kolhydratuppladdning före en krävande fysisk aktivitet endast intagit gängse kolhydrathal- tig föda, och hos sådana, där denna föda har kompletterats med stärkelse enligt före- liggande uppfinning. Det visade sig då, att i den grupp som erhållit komplettering med kolhydrat enligt uppfinningen erhölls signifikant bättre resultat.

Claims (6)

ån C.) _...\ Ca Patentkrav

1. Stärkelse av dextrintyp för tillförsel av energi till människa eller däggdjur som förberedelse inför eller efter fysisk aktivitet, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att den har en molvikt mellan 15 000 och 10 000 000, och har en molekylär förgreningsgrad av 2 till 8 %.

2. Stärkelse enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att den har en molvikt upp till cirka 720 000.

3. Sätt att framställa en stärkelse enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a t' d ä r a v, att nativ eller förbehandlad stärkelse behandlas med syra vid en temperatur av 110-140°C under 1-15 timmar.

4. Sätt enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a t d ä r a v, att den nativa stärkelsen utgöres av potatisstärkelse.

5. Beredning för tillförsel av energi till människa eller däggdjur som förberedelse inför eller efter fysisk aktivitet, k ä n n n e t e c k n a d d ä r a v, att den innehåller en stärkelse enligt krav 1 eller 2.

6. Beredning enligt krav 5, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att den innehåller stärkel- sen i form av en vattenlösning.