Композиции из сывороточного белка, способы и применение

Композиции из сывороточного белка, способы и применение

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к пригодным для длительного хранения кислым и нейтральным сывороточным композициям с высоким уровнем содержания белка для питательной добавки или напитка, к способам производства таких композиций и к применению таких композиций в производстве функционального продукта питания или в качестве питательной добавки при заболеваниях и до и после хирургического вмешательства. Кроме того, настоящее изобретение относится к питательным композициям, пригодным и применяемым не только для медицинских целей, но также используемым поклонниками спорта и оздоровительного фитнесса.

Уровень техники

Питательные добавки или напитки разработаны, чтобы помочь людям, не получающим достаточного количества питательных веществ из диетически полного рациона. Питательные добавки обеспечиваются для людей, страдающих заболеваниями, выздоравливающих после хирургического вмешательства или противораковой терапии, анорексии, и для пожилых людей. Они также благоприятны и полезны для лиц, занимающихся тяжелой атлетикой, и лиц, ведущих активный образ жизни. Различные формы питательных добавок являются коммерчески доступными, а источниками белка для таких добавок являются казеинаты и изоляты соевых белков, или комбинация казеина и источников сывороточных белков.

Уровень источника белка в коммерческих продуктах с жидкой рецептурой, как приводится в литературе, определяется казеином в форме Ca-, Na- или K-казеината или концентратом молочного белка (КМБ). Также доступны питательные добавки, основанные на других белках, таких как сывороточный белок. Фактически, коммерчески доступны некоторые длительного хранения жидкие рецептуры, основанные на интактном сывороточном белке, например, Novartis' Resource^® и Clinutren Fruit^®.

Для предоставления идеальной питательной добавки, обеспечивающей многие благоприятные и полезные для здоровья эффекты для лечения больных, выздоравливающих и страдающих анорексией пациентов или пожилых людей, важно применять лучший на сегодняшний день, обладающий хорошим качеством белок с наивысшей биологической ценностью (БЦ-100%). Продовольственная и сельскохозяйственная организация ООН/Всемирная организация здравоохранения предложили наилучшее средство идентификации качества белка, называемое «аминокислотным коэффициентом усвояемости белков (PDCAAS)», указывающее, в какой мере конкретный белок обеспечивает необходимые незаменимые аминокислоты. При оценке белки куриного яйца и молока (сывороточный белок и казеин) оказались белками наилучшего качества, как показано использованием чистого белка (NPU; азот, сохраняющийся в организме/потребляемый азот), биологической ценностью (BV; азот, сохраняющийся в организме/азот, абсорбируемый в кишечнике); и коэффициентом эффективности белка (PER; прибавление веса/потребляемый азот). Среди молочных белков, однако, сыворотка имеет наивысшие показатели и обладает доказанным наивысшим качеством, как иллюстрировано ниже. См. Castellanos, D. et al., Nutr. Clin. Practice, 21:485-504 (2006).

Таблица сравнения качества белков
Референсные белки	Аминокислотный коэффициент усвояемости белков (PDCAAS)I	Аминокислотный скор (АС)	Коэффициент эффективности белка (PER)ii	Биологическая ценность (BV)	Усвояемость белка, % (PD)
Концентрат сывороточного белка	1,0	1,14	3,2	104	99
Цельное яйцо	1,0	1,21	3,8	100	98
Казеин	1,0	1,19	2,9	77	99
Концентрат соевых белков	0,99	1,04	2,2	74	95
Говядина	0,92	0,94	2,9	80	98
Глютен пшеницы	0,25	0,47	0,34	54	91
iОценка качества белков, Отчет объединенного совета ФАО/ВОЗ, 1991
iiСправочное руководство по сывороточным продуктам USA, 2-е издание, U.S.Dairy

Выраженная неустойчивость сывороточного белка к нагреванию при стерилизации создает проблему, которая не наблюдается, когда в качестве источника белка используют казеин. Тепловая обработка с помощью стерилизации или пастеризации необходима для обеспечения бактериальной безопасности при хранении в не замороженном состоянии. Однако высокие температуры, необходимые для стерилизации, ведут к денатурации сывороточных белков с последующей агрегацией и желированием. В результате жидкие, длительного хранения рецептуры с нативными сывороточными белками являются редкими или содержат относительно низкие количества сывороточных белков, обычно ниже 8%.

С учетом высокого питательного качества сывороточных белков, применение этого источника белка в рецептурах для энтерального питания, как кажется, является очень важным. Однако из-за индуцированного нагреванием желирования или седиментации невозможно встроить в такие рецептуры существенно более высокую концентрацию сывороточного белка, чем та, что присутствует в коммерческих концентратах молочного белка (в концентрате молочного белка сывороточные белки составляют примерно 20% от общего белка).

Известным решением этой проблемы стабильности является частичный гидролиз сывороточных белков протеазами, перед введением материала в композицию, подвергаемую стерилизации тепловой обработкой.

Примером коммерческой энтеральной рецептуры, содержащей 40 г/л частично гидролизованного сывороточного белка, является PEPTAMEN^®, белок, частично гидролизованный трипсином и поэтому остающийся стабильным при стерилизации тепловой обработкой. Также можно объединить гидролизаты сывороточных белков и гидролизаты казеина или казеинаты для приготовления рецептуры на белковой основе. Пример такого подхода раскрыт в патенте US 5,821,217 (описывающем энтеральную рецептуру, содержащую гидролизаты белков) или в патенте US 5,549,905 (описывающем рецептуру для педиатрических пациентов, содержащую 12% калорий в форме гидролизованного сывороточного белка).

Применение частично гидролизованного (сывороточного) белка может быть возможным подходом; однако неотъемлемым недостатком такого применения является горький вкус, возникающий при встраивании частично гидролизованного белка в такие рецептуры. В то время как горький вкус не является существенной проблемой при питании через зонд, он становится серьезной проблемой для рецептуры, предназначенной для перорального приема.

Для достижения мягкого вкуса энтеральной рецептуры на основе сывороточного белка с длительным хранением в незамороженном состоянии нужно найти иные подходы для стабилизации белка, чем гидролиз, иначе рецептура будет неприятной на вкус.

В этом направлении недавно проводились две разработки, но они не достигают стерильности и устойчивости при хранении, применяя известную устойчивость сывороточного белка к кислоте. ЕР 0486425 описывает получение рецептуры на основе сывороточного белка (по меньшей мере 60% сывороточного белка) с pH от 3,5 до 3,9 и содержанием белка примерно 3,88% (9,81 г в 237 мл). Низкое значение pH рецептуры обеспечивается добавлением лимонной и фосфорной кислоты. Рецептуру подвергают пастеризации тепловой обработкой при 95,6°С в течение 4,3 секунд. В Международной патентной публикации WO 99/56563 (соответствующей патенту US 6,475,539) описана энтеральная рецептура с низким значением pH (3,0-4,6), при этом в качестве стабилизатора белков используют высокометоксилированный пектин (0,6-1,25%). Количество концентрата сывороточного белка, применяемое в рецептуре кислого напитка, как описано, составляет от 0,70 г/100 г до 0,75 г/100 г. Сывороточные белки, добавляемые в рецептуру кислого напитка, могут быть в форме концентрата сывороточного белка, изолятов сывороточного белка или частично гидролизованного сывороточного белка. Частный вариант этой рецептуры содержит интактный сывороточный белок в качестве источника белка; итоговый pH рецептуры составляет 4,0-4,35, а тепловую обработку рецептуры осуществляют при 102-104°C в течение 18 секунд.

На основе вышеприведенного обсуждения необходимо получить коммерчески стерильную, пригодную для длительного хранения жидкую сывороточную композицию, в форме кислой или нейтральной жидкой рецептуры, где весь белок или основная часть белка, т.е. в диапазоне от выше 60% до 100%, представлена интактным (не гидролизованным) сывороточным белком. Кроме того, также имеется потребность в получении пригодных для длительного хранения, пероральных и питьевых жидких продуктов из сывороточного белка, обладающих привлекательными органолептическими свойствами (хорошей структурой и вкусом, например, нежным и сливочным приятным вкусом без песчанистости и горечи). Кроме того, имеется ощутимая потребность в получении коммерчески стерильной, длительного хранения сывороточной жидкой композиции, содержащей «постный» белок превосходного или хорошего качества, такой как сывороточный белок, который может обеспечить многочисленные полезные эффекты для пациента, нуждающегося в таком лечении.

Способы и средства достижения вышеописанных и других задач станут понятными из подробного описания.

Сущность изобретения

Настоящее изобретение обеспечивает различные длительного хранения жидкие или желеобразные композиции с высоким содержанием белка и способы приготовления таких композиций.

Задачей настоящего изобретения - обеспечить длительного хранения кислые сывороточные композиции с высоким содержанием сывороточного белка и pH в диапазоне от 3,5 до 4,3, полезные и пригодные для различных целей. Длительного хранения кислые сывороточные композиции в соответствии с настоящим изобретением, в жидкой или желеобразной форме, могут иметь (1) общее содержание белка в диапазоне примерно от 9 г/100 г белка до 13,5 г/100 г белка, на основе общей массы композиций, и обеспечивать общую потребляемую калорийность 14-54%; и (2) общее содержание энергии в диапазоне по меньшей мере примерно 100-264 ккал/100 г. Кроме того, длительного хранения кислые сывороточные композиции могут включать по меньшей мере один макронутриент, например, по меньшей мере один источник углеводов и/или источник жира или липидов. Источник жира или липидов может составлять по меньшей мере примерно 0-12 г/100 г (0-12%) к общей массе композиций, и обеспечивать по меньшей мере примерно 0-41% общей потребляемой калорийности. Например, источник жира может составлять по меньшей мере примерно 0; 0,25; 0,5; 0,7; 0,9; 1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10; 11; или 12 г/100 г на основе общей массы композиции, которая в свою очередь может обеспечить общее содержание энергии по меньшей мере примерно 0%; 0,5%, 0,7%, 1,0%, 2,5%, 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 32%, 35%, 37%, 39%, 40% или 41%. В одном воплощении источник жира в одной кислой сывороточной композиции может составлять 0%.

Источник углеводов может составлять по меньшей мере примерно 12-55 г/100 г к общей массе композиций. Например, источник углеводов может обеспечивать по меньшей мере примерно 12-20, 12-26; 15-30; 15-55 г/100 г, к общей массе композиций, что в свою очередь обеспечивает по меньшей мере примерно 39-85% от общей потребляемой калорийности. Например, источник углеводов в кислых сывороточных композициях может обеспечить содержание энергии в диапазоне по меньшей мере примерно 39%-46%, 45%-64%, 51%-70%, 57%-76% или 60%-85%.

Длительного хранения кислые сывороточные композиции, как описано ниже, могут быть в форме жидкости или геля, в зависимости от общего содержания сывороточного белка и общего содержания энергии в композициях.

Композиции настоящего изобретения могут обеспечивать содержание белка по меньшей мере примерно от 8 г/100 г до 13,5 г/100 г, где общее содержание белка представлено по меньшей мере примерно на 60-100% сывороточным белком. Например, общее содержание белка может быть представлено по меньшей мере примерно на 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95% или 100% сывороточным белком. Предпочтительно, общее содержание белка может быть в диапазоне по меньшей мере примерно 80-100%; 85-100%, 90%-100%, или по меньшей мере примерно 95%-100% сывороточного белка. Более предпочтительно, общее содержание белка может быть представлено по меньшей примерно на 95%, 96%, 97%, 98%, 99% или 100% сывороточным белком.

Сывороточный белок может быть негидролизованным или гидролизованным сывороточным белком. Содержание белка может составлять по меньшей мере примерно 8 г/100 г; 8,5 г/100 г; 9 г/100 г; 9,5 г/100 г; 10 г/100 г; 10,5 г/100 г; 11 г/100 г; 11,5 г/100 г; 12 г/100 г; 12,5 г/100 г; 13 г/100 г или 13,5 г/100 г сывороточного белка; в форме концентрата сывороточного белка; изолятов сывороточного белка, мицелл сывороточного белка и гидролизатов сывороточного белка, или любой их комбинации. Содержание сывороточного белка может составлять по меньшей мере примерно 8 г/100 г, или по меньшей мере примерно 13,5 г/100 г.

В одном воплощении настоящее изобретение обеспечивает длительного хранения кислые сывороточные композиции с содержанием энергии по меньшей мере 100-264 ккал/100 г и содержанием белка по меньшей мере примерно 13,5 г/100 г, в которых содержание белка представлено по меньшей мере примерно на 90%-100% сывороточным белком, в негидролизованной или гидролизованной интактных формах. Диапазон pH этих композиций при комнатной температуре, в соответствии с изобретением, может составлять по меньшей мере примерно 3,5-4,3. Диапазон pH может также составлять по меньшей мере примерно 3,9-4,1. В этой композиции общее содержание белка может быть представлено по меньшей мере примерно на 90%-100%, по меньшей мере примерно на 95%-100%, по меньшей мере примерно на 95% или по меньшей мере примерно на 100% сывороточным белком, который может весь быть в форме (1) нативной сыворотки, например, мицелл сывороточного белка, концентрата сывороточного белка и изолятов сывороточного белка; и (2) гидролизатов сывороточного белка. Композиции в соответствии с изобретением обладают органолептическими свойствами, т.е. гладкой структурой и сливочной текстурой. Композиции могут обеспечивать содержание энергии в диапазоне по меньшей мере примерно от 100 ккал/100 г до 264 ккал/100 г, например, по меньшей мере примерно 100-120, 120-130, 130-140, 140-150, 150-160, 160-180, 180-200, 200-220, 220-240, 240-264 ккал/110 г, предпочтительно, по меньшей мере примерно 185 ккал/100 г или примерно 260 ккал/100 г. Кроме того, отношение мицелл сывороточного белка или концентрата сывороточного белка или изолятов сывороточного белка к гидролизатам сывороточного белка в композиции может быть в диапазоне по меньшей мере примерно от 46:60 до 100:0, от 40:60 до 60:40, от 50:50 до 80:20, предпочтительно, с отношением по меньшей мере примерно 70:30.

Длительного хранения кислые сывороточные жидкие композиции с содержанием энергии в диапазоне по меньшей мере примерно от 100 ккал/100 г до 264 ккал/100 г и содержанием белка по меньшей мере примерно 13,5 г/100 г, в соответствии с настоящим изобретением, обеспечивают (1) источник белка с общей потребляемой калорийностью по меньшей мере примерно 20-54%; (2) источник жира по меньшей мере примерно 0-12 г/100 г к общей массе композиции, обеспечивающий по меньшей мере примерно 0-41% общей потребляемой калорийности; и (3) по меньшей мере один источник углеводов по меньшей мере примерно 12-26 г/100 г к общей массе композиции, обеспечивающий по меньшей мере примерно 39-46% общей потребляемой калорийности.

В другом воплощении настоящее изобретение дополнительно обеспечивает длительного хранения кислые сывороточные композиции, обеспечивающие по меньшей мере примерно 100 ккал/100 г-264 ккал/100 г общей потребляемой калорийности, pH в диапазоне по меньшей мере примерно 3,5-4,3 и содержание сывороточного белка по меньшей мере примерно 9 г/100 г. Общее содержание белка в данной композиции может составлять по меньшей мере примерно 90%-100%, по меньшей мере примерно 95%-100%, по меньшей мере примерно 95% или по меньшей мере примерно 100% сывороточного белка. Такие композиции, как описано здесь, могут обеспечивать содержание энергии в диапазоне по меньшей мере примерно 100 ккал/100 г-264 ккал/100 г, например, по меньшей мере примерно 100-120, 120-130, 130-140, 140-150, 150-160, 160-180, 180-200, 200-220, 220-240, 240-264 ккал/100 г, предпочтительно, по меньшей мере примерно 185 ккал/100 г или по меньшей мере примерно 260 ккал/100 г. Кроме того, отношение изолятов сывороточного белка или концентрата сывороточного белка или мицелл сывороточного белка к гидролизатам сывороточного белка в таких композициях может быть в диапазоне по меньшей мере примерно от 46:60 до 100:0, от 40:60 до 60:40, от 50:50 до 80:20, предпочтительно, с отношением по меньшей мере примерно 70:30.

Длительного хранения кислая сывороточная композиция с содержанием энергии по меньшей мере примерно от 100 ккал/100 г до 264 ккал/100 г и содержанием белка по меньшей мере примерно 9 г/100 г обеспечивает общую потребляемую калорийность из источника белка по меньшей мере 14-36%, по меньшей мере один источник жира по меньшей мере примерно 0-12 г/100 г к общей массы композиции обеспечивает по меньшей мере примерно 0-41% общей потребляемой калорийности; и по меньшей мере один источник углеводов по меньшей мере примерно 16-30 г/100 г к общей массе композиции обеспечивает по меньшей мереи примерно 45-64% общей потребляемой калорийности.

Для длительного хранения кислых композиций с общим содержанием сывороточного белка по меньшей мере примерно 10 г/100 г и общим содержанием энергии по меньшей мере примерно 100 ккал/100 г-260 ккал/100 г отношение изолятов сывороточного белка или концентрата сывороточного белка или мицелл сывороточного белка к гидролизатам сывороточного белка составляет по меньшей мере примерно от 40:60 до 100:0, от 40:60 до 60:40, от 50:50 до 80:20, предпочтительно, с отношением по меньшей мере примерно 60:40. Общая потребляемая калорийность, обеспеченная источником белка, составляет по меньшей мере примерно 15-40%. Содержание источника углеводов в таких композициях составляет по меньшей мере примерно 15-55 г/100 г, на основе общей массы композиций, обеспечивая по меньшей мере примерно 60-85% общей потребляемой калорийности. Источник жиров или липидов может составлять 0%.

Для получения вышеупомянутых длительного хранения кислых сывороточных композиций в жидкой или желеобразной форме настоящее изобретение также обеспечивает некоторые способы производства различных длительного хранения кислых сывороточных композиций с общим содержанием белка в диапазоне по меньшей мере примерно 9-13,5 г/100 г и общим содержанием энергии по меньшей мере примерно 100-264 ккал/100 г.

В одном воплощении настоящее изобретение обеспечивает способ получения длительного хранения кислых сывороточных композиций с содержанием сывороточного белка по меньшей мере примерно 9-13,5 г/100 г, где общее содержание белка представлено по меньшей мере примерно на 90%-100% сывороточным белком, а содержание энергии составляет по меньшей мере примерно 100-260 ккал/100 г, где способ включает:

(a) смешивание воды по меньшей мере одного эмульгатора и по меньшей мере одного сывороточного белка с общей потребляемой калорийностью по меньшей мере примерно 14-54% до образования первой смеси при температуре по меньшей мере примерно 30-55°C в течение примерно 10 минут;

(b) смешивание первой смеси по меньшей мере с одним источником углеводов по меньшей мере примерно 12-30% и по меньшей мере с одним источником жира по меньшей мере примерно 0-12% до получения второй смеси;

(c) установление pH по меньшей мере примерно до 3,5-4,3 путем добавления раствора кислоты или щелочи пищевого качества до получения кислой сывороточной смеси;

(d) предварительное нагревание указанной кислой сывороточной смеси до температуры в диапазоне примерно 60-80°C в течение примерно 1-10 секунд;

(e) нагревание кислой сывороточной смеси в температурном диапазоне примерно 120°C в течение примерно 11 секунд прямой инжекцией пара, с последующим мгновенным охлаждением до температуры примерно 60-80°C до получения длительного хранения кислой сывороточной композиции;

(f) гомогенизацию указанной длительного хранения кислой сывороточной композиции под давлением 100-240 бар;

(g) факультативно, охлаждение указанной длительного хранения кислой сывороточной композиции до температурного диапазона примерно 20°С-30°C; и

(h) перенос указанной длительного хранения кислой сывороточной композиции в стерильный контейнер.

В еще одном воплощении обеспечивается длительного хранения кислая сывороточная композиция с содержанием белка по меньшей мере примерно 9 г/100 г-13,5 г/100 г, произведенная с помощью способа, описанного выше.

В еще одном воплощении обеспечивается длительного хранения кислая сывороточная композиция с содержанием энергии примерно от 100 ккал/100 г до 260 ккал/100 г и содержанием белка по меньшей мере примерно 10 г/100 г, где общее содержание белка представлено по меньшей мере примерно на 90-100% сывороточным белком. Сывороточный белок, как применяется здесь, может быть в форме негидролизованного или гидролизованного интактного сывороточного белка. Источник сывороточного белка может происходить из нативной сыворотки, например, мицелл сывороточного белка, концентрата сывороточного белка или изолятов сывороточного белка, и гидролизатов сывороточного белка. Подобно вышеупомянутым композициям, длительного хранения кислые сывороточные жидкие композиции обеспечивают приемлемые органолептические свойства и имеют содержание энергии в диапазоне по меньшей мере примерно 100 ккал/100 г-260 ккал/100 г, например, по меньшей мере примерно 100-120, 120-130, 130-140, 140-150, 150-160, 160-180, 180-200, 200-220, 220-240, 240-264 ккал/100 г. Кроме того, отношение изолятов сывороточного белка к гидролизатам сывороточного белка в таких композициях может составлять по меньшей мере примерно 40:60-100:0; 40:60-60:40; 50:50-80:20, предпочтительно, отношение составляет по меньшей мере примерно 70:30. Источник сывороточного белка в таких композициях обеспечивает по меньшей мере примерно 15-40% от общей потребляемой калорийности. Здесь нет доступного источника жира или липидов, однако, в отношении источника углеводов, имеется по меньшей мере примерно 15-55 г/100 г к общей массе композиции, что обеспечивает примерно 60-85% общей потребляемой калорийности. Значение pH композиции при комнатной температуре, в соответствии с изобретением, составляет от 3,5 до 4,3. В одном воплощении pH кислой сывороточной композиции, как описано здесь, может составлять по меньшей мере примерно 3,9-4,1.

Для приготовления длительного хранения кислых сывороточных композиций с общим содержанием белка по меньшей мере примерно 10 г/100 г к общей массе композиции, и содержанием энергии в диапазоне по меньшей мере примерно 100 ккал/10 г-260 ккал/100 г, и значением pH по меньшей мере примерно 3,5-4,3, предпочтительно, от 3,9 до 4,1, настоящее изобретение также обеспечивает способ приготовления таких композиций, включающий:

(a) смешивание воды по меньшей мере одного эмульгатора и по меньшей мере одного сывороточного белка с общей потребляемой калорийностью по меньшей мере примерно 15-40% до образования первой смеси при температуре по меньшей мере примерно 30-55°C, предпочтительно, примерно 50°C, в течение примерно 10 минут;

(b) смешивание первой смеси по меньшей мере с одним источником углеводов по меньшей мере примерно 15-55% до получения второй смеси;

(c) установление pH второй смеси по меньшей мере примерно до 3,5-4,3 путем добавления раствора кислоты или щелочи пищевого качества до получения кислой сывороточной смеси;

(d) предварительное нагревание указанной кислой сывороточной смеси до температуры в диапазоне примерно 60-80°C в течение примерно 1-10 секунд;

(e) нагревание указанной кислой сывороточной смеси в температурном диапазоне примерно 90°C в течение примерно 11-15 секунд прямой инжекцией пара, с последующим мгновенным охлаждением до температуры примерно 60-80°C до получения длительного хранения кислой сывороточной композиции;

(f) гомогенизацию указанной длительного хранения кислой сывороточной композиции под давлением 100-240 бар;

(g) перенос указанной длительного хранения кислой сывороточной композиции в стерильный контейнер; и

(h) охлаждение указанной длительного хранения кислой сывороточной композиции до температуры в диапазоне примерно 20°C-30°C.

В одном воплощении настоящее изобретение обеспечивает длительного хранения кислую сывороточную жидкую композицию с содержанием энергии в диапазоне по меньшей мере примерно 100-260 ккал/100 г и содержанием белка примерно 10 г/100 г, произведенную с помощью способа, как описано выше.

В другом воплощении по меньшей мере один дополнительный ингредиент может применяться в способе, как описано в настоящей заявке на патент, который может быть выбран из группы, состоящей из витамина, минерала, микроэлемента, буферного агента, загустителя, подсластителя, ароматизатора, красителя, волокон, крахмала, пребиотика, аминокислоты, нуклеозида и растительного сырья, и экстрактов из фруктов и овощей.

В другом воплощении настоящее изобретение обеспечивает нейтральную длительного хранения энтеральную нежелеобразную жидкую композицию с содержанием белка по меньшей мере примерно от 8 г/100 г до 13,5 г/100 г или по меньшей мере примерно от 90 г/л до 143 г/л, где общее содержание белка представлено по меньшей мере примерно на 60-100% негидролизованной интактной сывороткой. В одном воплощении общее содержание белка может быть представлено по меньшей мере примерно на 90%-100%; по меньшей мере примерно на 95%-100%, по меньшей мере примерно на 95% или по меньшей мере примерно на 100% негидролизованной интактной сывороткой.

В другом воплощении источник сывороточного белка происходит из негидролизованной сыворотки, например, концентрата сывороточного белка, мицелл сывороточного белка или изолятов сывороточного белка, и из гидролизатов сывороточного белка. Источник сывороточного белка также может быть комбинацией концентрата сывороточного белка и изолятов сывороточного белка или гидролизатов сывороточного белка. В еще одном воплощении источник сывороточного белка может быть представлен на 100% концентратом сывороточного белка или 100% мицеллами сывороточного белка, где общее содержание белка составляет по меньшей мере примерно от 8 г/100 г до 10 г/100 г (для концентрата сывороточного белка) или по меньшей мере примерно от 8 г/100 г до 13 г/100 г (для мицелл сывороточного белка) соответственно. Мицеллы сывороточного белка могут быть в жидкой или в порошковой форме.

Преимуществом настоящего изобретения является то, что композиция имеет pH в диапазоне по меньшей мере примерно 6,5-7,5 и может не содержать лактозы. Она может дополнительно содержать лейцин, цистеин или другую аминокислоту. Композицию можно применять для перорального употребления, кормления через зонд или энтерального применения.

Другим преимуществом настоящего изобретения является то, что композиция обеспечивает хорошие структурные и органолептические свойства и имеет вязкость ниже 200 мПа·с при температуре ниже или равной 20°C.

Другим преимуществом нейтральной, длительного хранения, энтеральной нежелеобразной жидкой композиции в соответствии с изобретением является то, что она может иметь содержание энергии в диапазоне по меньшей мере примерно от 110 ккал/100 г до 200 ккал/100 г, например, по меньшей мере примерно 110-120 ккал/100 г, 110-130 ккал/100 г, 110-140 ккал/100 г, 120-140 ккал/100 г, 140-160 ккал/100 г, 160-180 или 180-200 ккал/100 г; по меньшей мере примерно 140 ккал/100 г или по меньшей мере примерно 180 ккал/100 г, предпочтительно, с содержанием энергии по меньшей мере примерно от 140 до 160 ккал/100 г. В одном воплощении нейтральная длительного хранения энтеральная нежелеобразная жидкая композиция может иметь содержание энергии по меньшей мере выше 140 ккал/100 г.

Дополнительным преимуществом настоящего изобретения является то, что нейтральная, длительного хранения, энтеральная нежелеобразная жидкая композиция дополнительно содержит дополнительный ингредиент, выбранный из группы, состоящей по меньшей мере из одного источника углеводов, источника липидов, витамина, минерала, микроэлемента, буферного агента, загустителя, подсластителя, ароматизатора, красителя, волокон, крахмала, пребиотика, аминокислоты, нуклеозида, растительного сырья и экстрактов из фруктов и овощей. Витамин, минерал и микроэлемент применяют в количествах в соответствии с Рекомендациями по продуктам питания для специальных медицинских целей.

В другом воплощении по меньшей мере одним источником углеводов является мальтодекстрин и/или сахароза и лактоза в диапазоне примерно от 10 г до 20 г/100 г к общей массе композиции. Кроме того, по меньшей мере один источник липидов выбран из группы, состоящей из кукурузного масла, рапсового масла и соевого масла, при этом по меньшей мере один источник липидов составляет по меньшей мере примерно 0-10 г/100 г или по меньшей мере примерно 4-10 г/100 к общей массе нейтральной, длительного хранения, энтеральной нежелеобразной жидкой композиции.

В еще одном воплощении по меньшей мере один загуститель выбран из группы, состоящей из крахмала и каррагинанов.

Настоящее изобретение обеспечивает способ производства нейтральной, длительного хранения, энтеральной нежелеобразной жидкой композиции с содержанием энергии по меньшей мере примерно от 110 ккал/100 г до 200 ккал/100 г и общим содержанием белка по меньшей мере примерно от 8 г/100 г до 13 г/100 г, или по меньшей мере примерно от 90 г/л до 143 г/л, где способ включает:

(a) смешивание по меньшей мере одного источника сывороточного белка и по меньшей мере одного источника углевода, источника липида и эмульгатора в воде при температуре 30-60°C, предпочтительно 35°C, до получения первой смеси;

(b) добавления в первую смесь по меньшей мере одного минерала, витамина, микроэлемента и загустителя (например, крахмала) и по меньшей мере одного дополнительного ингредиента до получения второй смеси;

(c) установление pH указанной второй смеси по меньшей мере примерно до 6,5-7,5 путем добавления кислоты пищевого качества (например, лимонной кислоты или фосфорной кислоты) или щелочи пищевого качества (например, калия гидроксида или натрия гидроксида) до получения нейтральной жидкой композиции, не являющейся гелем;

(d) предварительное нагревание нейтральной нежелеобразной жидкой композиции до температуры в диапазоне 60-80°C, предпочтительно, до 65°C (с помощью трубчатого теплообменника);

(e) обработку нейтральной нежелеобразной жидкой композиции под действием ультравысокой температуры с применением прямой инжекции пара (можно с последующим мгновенным охлаждением до температуры 60-65°C, предпочтительно, примерно 65°C) в температурном диапазоне 140-145°C, предпочтительно 145°C, с продолжительностью выдержки 7 секунд, до получения нейтральной, длительного хранения, нежелеобразной жидкой композиции;

(f) гомогенизацию нейтральной, длительного хранения, нежелеобразной жидкой композиции в диапазоне температуры 60-80°C, предпочтительно, примерно 65°C, под общим давлением 200 бар;

(g) охлаждение нейтральной, длительного хранения, нежелеобразной жидкой композиции до температуры в диапазоне примерно 20°С-35°C; и

(h) перенос указанной нейтральной, длительного хранения, нежелеобразной жидкой композиции в стерильный контейнер для энтерального применения.

В одном воплощении вышеупомянутый способ дополнительно включает асептическое добавление лактазы к нейтральной, длительного хранения, энтеральной нежелеобразной жидкой композиции, если композиция не является свободной от лактозы.

В другом воплощении нейтральная, длительного хранения, энтеральная нежелеобразная жидкая композиция с содержанием белка в диапазоне по меньшей мере примерно от 8 г/100 г до 13 г/100 г, или по меньшей мере примерно от 90 г/л до 143 г/л производится в соответствии со способом, приведенным выше.

Дополнительным преимуществом настоящего изобретения является обеспечение нейтральной, длительного хранения, энтеральной нежелеобразной жидкой композиции с содержанием белка в диапазоне по меньшей мере примерно от 8 г/100 г до 13 г/100 г, или по меньшей мере примерно от 90 г/л до 143 г/л, pH в диапазоне по меньшей мере примерно от 6,5 до 7,5, и содержанием энергии в диапазоне по меньшей мере примерно от 110 ккал/100 г до 200 ккал/100 г, в которой общее содержание белка представлено по меньшей мере на 60-100% негидролизованной интактной сывороткой.

Применение термина «или» в формуле изобретения означает «и/или», если недвусмысленно не указано иное, в том случае, если варианты являются только альтернативными, или варианты являются взаимно исключающими, хотя описание поддерживает определение, относящееся к единственным вариантам и к «и/или».

На протяжении данной заявки термин «примерно» применяется для указания того, что величина включает среднеквадратическое отклонение ошибки устройства или способа, применяемого для определения величины.

Термин «один» при использовании в сочетании со словом «включающий» в формуле изобретения или в описании обозначает «один» или несколько, если не указано иначе.

Далее приведены подробные ссылки на воплощения изобретения, один или несколько примеров которых установлены ниже. Каждый пример приведен с целью разъяснения изобретения, но не с целью его ограничения. Фактически, специалисту в данной области техники понятно, что в данном изобретении возможны различные модификации и варианты без отделения от объема и сущности изобретения. Например, характеристики, иллюстрированные или описанные как часть одного воплощения, можно применять в другом воплощении для получения еще одного воплощения. Таким образом, подразумевается, что настоящее изобретение охватывает такие модификации и варианты, как находящиеся в пределах объема пунктов формулы и их эквивалентов. Другие задачи, характеристики и аспекты настоящего изобретения раскрываются или становятся очевидными из следующего подробного описания. Специалисту в данной области техники понятно, что настоящее обсуждение является только описанием примерных воплощений и не предназначено для ограничения более широких аспектов настоящего изобретения.

Как применяется здесь, термин «включать» и его варианты, такие как «включающий», «включает» и «включавший», не предназначены для исключения других добавок, компонентов, целых чисел или этапов.

Применяемый здесь термин «млекопитающие» включает без ограничения грызунов, водных млекопитающих, домашних животных, таких как собаки и кошки, сельскохозяйственных животных, таких как овцы, свиньи, коровы и лошади, и людей. Когда применяется термин «млекопитающие», подразумевается, что он также применяется к другим животным, у которых может проявляться эффект, наблюдаемый или предназначенный для проявления у млекопитающих.

Любая ссылка на численный диапазон в настоящей заявке должна подразумеваться как выражающая описание любого числа, конкретно содержащегося в пределах диапазона и каждой подгруппы чисел, содержащейся в пределах данного диапазона. Кроме того, этот диапазон должен подразумеваться как обеспечивающий поддержку пункта, направленного на любое число, или подгруппу чисел в данном диапазоне. Например, описание 1-10 должно рассматриваться как обеспечивающее диапазон 2-8, 3-7, 5, 6, 1-9, 3,6-4,6; 3,5-9,9; 1,1-9,9 и т.д.

Раскрытие изобретения

Настоящее изобретение относится к сывороточным композициям с высоким содержанием белка и к способам приготовления таких сывороточных композиций, в которых все или большая часть от содержания белка представлено на 60-100%, предпочтительно на 100%, источником сывороточного белка. Эти сывороточные композиции находятся в форме кислых или нейтральных жидких рецептур.

В одном воплощении pH длительного хранения кислых сывороточных жидких композиций, в соответствии с настоящим изобретением, при комнатной температуре, при низком или высоком содержании энергии в соответствии с изобретением, может быть между 3,5 и 4,3, предпочтительно, между 3,9 и 4,1. В еще одном воплощении pH асептической длительного хранения нежелеобразной нейтральной сывороточной жидкой композиции находится в диапазоне примерно 6,5-7,5, предпочтительно от 6,8 до 7,2.

Белки молока содержат два основных компонента, а именно казеин и сывороточные белки. Сывороточный белок является частью молока, не содержащей свернувшегося белка, остающейся после производства сыра. Сывороточные белки являются отличным источником незаменимых аминокислот (НЗАК; 45%), обеспечивающих повышенную пользу для здоровья по сравнению с казеином или белками сои. Что касается аминокислот с разветвленной цепью (АКРЦ), сывороточный белок содержит относительно высокий уровень АКРЦ (≈26%, включая лейцин, изолейцин и валин) с ≈11-14% лейцина (Layman D.K. et al., J. Nutr, 134:968S-973S (2004)).

Сыворотка является «постным белком» и содержит наивысшее количество лейцина, ко