專利名稱：掩蔽營養(yǎng)素味道的組合物及其制備方法
掩蔽營養(yǎng)素味道的組合物及其制備方法
背景技術(shù)：
本發(fā)明一般性涉及健康和營養(yǎng)。更特別地，本發(fā)明涉及具有乳清蛋白質(zhì)微膠粒(micelles)和至少一種氨基酸的營養(yǎng)組合物，以及制備和應(yīng)用該營養(yǎng)組合物以優(yōu)化組合物的風味特征和物理性質(zhì)從而改善患者健康的方法。目前在市場上有許多類型的營養(yǎng)組合物?；跔I養(yǎng)組合物的特定成分，營養(yǎng)組合物能夠針對某些消費者類型，例如青年人、老年人、運動員等。也能夠基于營養(yǎng)組合物所要治療或改善的某些生理條件或者可以基于營養(yǎng)組合物的所需要的物理或感官性質(zhì)來配制營養(yǎng)組合物。營養(yǎng)支持的一個目標是為了增加營養(yǎng)組合物中所提供的營養(yǎng)素的量從而向消費者提供足夠量的營養(yǎng)素以獲得特定的生物學結(jié)果。然而，為了向消費者提供特定營養(yǎng)益處 的營養(yǎng)組合物中所使用的許多營養(yǎng)素卻賦予組合物令人不悅的味道或氣味，這使其沒有食用的吸引力。因此，當因其感官性質(zhì)差而使消費者拒絕攝入組合物時，就無法獲得需要的生物學結(jié)果。因此，需要提供具有增加量的營養(yǎng)素、同時又提供可容忍的物理和感官性質(zhì)的營養(yǎng)組合物。發(fā)明概沭提供營養(yǎng)組合物以及制備和應(yīng)用營養(yǎng)組合物的方法。在一般的實施方案中，本發(fā)明提供具有乳清蛋白質(zhì)微膠粒和亮氨酸的營養(yǎng)組合物。該營養(yǎng)組合物提供足夠量的亮氨酸從而改善人體內(nèi)的蛋白合成，同時也保持低粘度的流體基質(zhì)和可接受的感官性質(zhì)。在一種實施方案中，提供營養(yǎng)組合物，并且營養(yǎng)組合物包括含有乳清蛋白質(zhì)微膠粒和亮氨酸的乳清蛋白質(zhì)粉末，其中組合物中的總亮氨酸按干重計占20%-40%之間。在另一種實施方案中，提供營養(yǎng)組合物，并且營養(yǎng)組合物包括含有乳清蛋白質(zhì)微膠粒和加入的亮氨酸的乳清蛋白質(zhì)粉末，其中加入的亮氨酸與乳清蛋白質(zhì)微膠粒的干重比是從約1:2至約1:3。在一種實施方案中，加入的亮氨酸與乳清蛋白質(zhì)微膠粒的干重比是約1:2.6。在一種實施方案中，乳清蛋白質(zhì)粉末包括至少約20%乳清蛋白質(zhì)微膠粒。乳清蛋白質(zhì)也可以包括至少50%乳清蛋白質(zhì)微膠粒。乳清蛋白質(zhì)也可以包括至少80%乳清蛋白質(zhì)微膠粒。在一種實施方案中，組合物是粉末組合物。在一種實施方案中，通過噴霧干燥或冷凍干燥乳清蛋白質(zhì)微膠粒濃縮物來得到乳清蛋白質(zhì)粉末。在一種實施方案中，乳清蛋白質(zhì)粉末具有至少50%的水結(jié)合容量。乳清蛋白質(zhì)粉末也可以具有至少90%的水結(jié)合容量。乳清蛋白質(zhì)粉末也可以具有至少100%的水結(jié)合容量。在一種實施方案中，乳清蛋白質(zhì)粉末具有至少50%的甘油結(jié)合容量。在一種實施方案中，乳清蛋白質(zhì)粉末具有至少50%的乙醇結(jié)合容量。在一種實施方案中，乳清蛋白質(zhì)粉末具有至少30%的油結(jié)合容量。
在一種實施方案中，乳清蛋白質(zhì)粉末用亮氨酸填充。在一種實施方案中，乳清蛋白質(zhì)粉末包括重量比為約30:1至約1:100的乳清蛋白質(zhì)微膠粒和亮氨酸。在一種實施方案中，乳清蛋白質(zhì)粉末通過與亮氨酸一起進行的噴霧干燥或冷凍干燥而得到。在一種實施方案中，乳清蛋白質(zhì)粉末具有小于35°的休止角。在一種實施方案中，制備乳清蛋白質(zhì)粉末以便用作流動劑。在一種實施方案中，乳清蛋白質(zhì)微膠粒具有小于I微米的尺寸。在一種實施方案中，乳清蛋白質(zhì)微膠粒用包衣進行包衣。所述包衣可以選自由 乳化劑、蛋白質(zhì)、肽、蛋白水解物、樹膠或其組合組成的組。所述蛋白質(zhì)可以選自由魚精蛋白、乳鐵蛋白、大米蛋白或其組合組成的組。所述蛋白水解物可以是選自由魚精蛋白，乳鐵蛋白、大米、酪蛋白、乳清蛋白、小麥、大豆蛋白或其組合組成的組的水解物。所述乳化劑可以是選自由硫酸化的油酸丁酯、甘油一酯和甘油二酯的二乙酰酒石酸酯、甘油一酯的檸檬酸酯、硬脂酰乳酸鹽(stearoyl Iactylates)或其組合組成的組。在一種實施方案中，組合物是完全營養(yǎng)的來源?；蛘撸M合物可以是不完全營養(yǎng)的來源。組合物也可以是管飼組合物，或者可以用于短期給藥或長期給藥。在一種實施方案中，組合物可以包括抗氧化劑，其選自由胡蘿卜素、維生素C、維生素Ε、硒或其組合組成的組。在一種實施方案中，組合物可以包括維生素，其選自由維生素Α、維生素BI、維生素Β2、維生素Β3、維生素Β5、維生素Β6、維生素Β7、維生素Β9和維生素Β12、維生素C、維生素D、維生素Ε、維生素K、葉酸、生物素或其組合組成的組。在一種實施方案中，組合物可以包括礦物質(zhì)，其選自由硼、鈣、鉻、銅、碘、鐵、鎂、錳、鑰、鎳、磷、鉀、硒、硅、錫、釩、鋅或其組合組成的組。在另一種實施方案中，提供營養(yǎng)組合物并且其包括乳清蛋白質(zhì)微膠粒、亮氨酸和液體，其中組合物中的亮氨酸的總量小于約2. 5g/100g液體。在一種實施方案中，亮氨酸的量以從約Ig至約2g的量存在。在另一種實施方案中，提供營養(yǎng)組合物并且其包括乳清蛋白質(zhì)微膠粒和亮氨酸，其中組合物中的亮氨酸的總量小于約25g/l升液體。在一種實施方案中，所述液體選自由水、基于水的飲料、果汁、乳或其組合組成的組。在一種實施方案中，亮氨酸以約24g的量存在。在一種實施方案中，組合物是管飼組合物。在另一種實施方案中，提供營養(yǎng)組合物并且其包括含有乳清蛋白質(zhì)微膠粒和加入的亮氨酸的乳清蛋白質(zhì)粉末，其中加入的亮氨酸的總干重是乳清蛋白質(zhì)微膠粒的總干重的約30%至約40%。在一種實施方案中，加入的亮氨酸的總干重是乳清蛋白質(zhì)微膠粒的總干重的約37%。在一種實施方案中，組合物是粉末組合物。在一種實施方案中，乳清蛋白質(zhì)微膠粒是變性的乳清蛋白質(zhì)的球形團塊。乳清蛋白質(zhì)可以以這種方式排列蛋白質(zhì)的親水部分朝向團塊的外部并且蛋白質(zhì)的疏水部分朝向所述的微膠粒的內(nèi)核。在另一種實施方案中，提供制備乳清蛋白質(zhì)微膠粒濃縮物的方法。該方法包括步驟(a )調(diào)節(jié)乳清蛋白質(zhì)水溶液的pH值至3.0和8.0之間，(b)使水溶液的溫度達到70-95°C之間，(c)濃縮步驟(b)中所得到的分散液，(d)向分散液中加入亮氨酸，和(e)對含有亮氨酸的乳清蛋白質(zhì)微膠粒濃縮物進行噴霧干燥或冷凍干燥。步驟(a)的調(diào)節(jié)要非常精確地完成，以便將PH調(diào)節(jié)至±0. 05pH單位。在一種實施方案中，乳清蛋白質(zhì)溶液的礦物質(zhì)含量低于2. 5%。乳清蛋白質(zhì)也可以進行去礦質(zhì)化。在一種實施方案中，將乳清蛋白質(zhì)溶液的pH調(diào)節(jié)至5. 8和6. 6之間。也可以將pH調(diào)節(jié)至3. 8和4. 5之間。在一種實施方案中，乳清蛋白質(zhì)水溶液的濃度低于12%。濃度也可以低于4%。在一種實施方案中，所述加熱進行10秒至2小時。水溶液也可以加熱15分鐘?？梢杂梦⒉ㄟM行加熱。在一種實施方案中，濃縮前的微膠粒的產(chǎn)率為至少35%。濃縮前的微膠粒的產(chǎn)率也可以為至少50%。濃縮前的微膠粒的產(chǎn)率也可以為至少80%。在一種實施方案中，微膠粒的平均粒徑小于I微米。微膠粒的平均粒徑可以是100-900nm。平均粒徑在IOOnm和700nm之間的微膠粒的比例可以大于80%。在一種實施方案中，采用選自由蒸發(fā)、離心、沉降、超濾、微量過濾或其組合組成的組的方法進行濃縮?？梢栽谒峄罰H4. 5之后進行離心?？梢栽趐H4. 5進行自然沉降。沉降時間可以大于12小時。在另一種實施方案中，提供制備營養(yǎng)產(chǎn)品的方法。該方法包括步驟(a)調(diào)節(jié)乳清蛋白質(zhì)水溶液的PH值至3. O和8. O之間，(b)使水溶液的溫度達到70-95°C之間，(c)濃縮步驟(b)中所得到的分散液，(d)向分散液中加入亮氨酸，和(e)對含有亮氨酸的乳清蛋白質(zhì)微膠粒濃縮物進行噴霧干燥或冷凍干燥，和(f)將含有亮氨酸的乳清蛋白質(zhì)微膠粒濃縮物加入到組合物中從而制得產(chǎn)品。在另一種實施方案中，提供可食用的產(chǎn)品的制備方法，其包括混合含有加入的亮氨酸的乳清蛋白質(zhì)微膠粒、其濃縮物或其粉末從而得到混合物，并且加工該混合物從而形成可食用的產(chǎn)品?？墒秤玫漠a(chǎn)品中的亮氨酸的總量按干重計在20%_40%之間。加工可以包括使混合物經(jīng)歷加熱、壓縮、酸性或堿性條件、剪切、冷卻、或其組合。在另一種實施方案中，提供可食用的產(chǎn)品的制備方法，其包括將乳清蛋白質(zhì)微膠粒溶液或濃縮物與加入的亮氨酸進行共干燥從而形成加入的亮氨酸與乳清蛋白質(zhì)微膠粒的干重比為約1:2至約1:3的粉末，并將粉末加入到產(chǎn)品中。共干燥選自由噴霧干燥、冷凍干燥、或其組合組成的組。在另一種實施方案中，提供掩蔽組合物中的營養(yǎng)素異味的方法。該方法包括步驟將乳清蛋白質(zhì)微膠粒粉末和多達2. 5g加入的亮氨酸進行混合從而形成混合物，并且將混合物加入到IOOg液體載體中從而形成組合物。本發(fā)明的優(yōu)點是提供改進的營養(yǎng)組合物。本發(fā)明的另一個優(yōu)點是提供具有增加量的營養(yǎng)素的營養(yǎng)組合物。
本發(fā)明的另一個優(yōu)點是提供具有可接受的感官性質(zhì)的營養(yǎng)組合物。本發(fā)明的另一個優(yōu)點是提供具有可接受的物理性質(zhì)的營養(yǎng)組合物。本發(fā)明的另一個優(yōu)點是提供具有低粘度的營養(yǎng)組合物。本發(fā)明的優(yōu)點是提供刺激人體內(nèi)蛋白質(zhì)合成的營養(yǎng)組合物。本發(fā)明的另一個優(yōu)點是提供促進肌肉生長的營養(yǎng)組合物。本發(fā)明的另一個優(yōu)點是提供掩蔽營養(yǎng)組合物中的營養(yǎng)素異味的營養(yǎng)組合物。 本發(fā)明的另一個優(yōu)點是提供制備包含增加量的營養(yǎng)素的組合物的方法。本發(fā)明的另一個優(yōu)點是提供施用營養(yǎng)組合物的方法。本文還記載了其他的特征和優(yōu)點，這些特征和優(yōu)點根據(jù)以下發(fā)明詳述將是很明顯的。


圖I顯示根據(jù)本發(fā)明的實施方案的乳清蛋白質(zhì)微膠粒的高度示意結(jié)構(gòu)。圖2顯示根據(jù)本發(fā)明的實施方案的在不同pH的乳清蛋白質(zhì)微膠粒的溶解度曲線。發(fā)明詳沭如本文所使用的，“約”優(yōu)選地理解為數(shù)字范圍的數(shù)字。而且，本文的全部數(shù)字范圍應(yīng)當理解為包括范圍內(nèi)的全部整數(shù)、整體或分數(shù)。如本文所使用的，“有效量”優(yōu)選是在個體中預防缺陷、治療疾病或醫(yī)療狀況或者更普遍是減少癥狀、控制疾病的進程或為個體提供營養(yǎng)的、生理的或醫(yī)療的益處的量。治療能夠是與患者或醫(yī)生相關(guān)的。如本文所使用的，術(shù)語“治療”、“處理”和“緩解”優(yōu)選地涉及預防性的治療(預防和/或減慢所針對的病理狀況或病癥的發(fā)展)和治愈性的、治療性的或緩解疾病的治療，其包括治愈、減慢、減少診斷的病理狀況或病癥的癥狀和/或阻止診斷的病理狀況或病癥的發(fā)展的治療措施；和治療有患病風險或懷疑患病的患者以及生病的或已經(jīng)被診斷為患有疾病或醫(yī)療狀況的患者。該術(shù)語不是必需表示對個體進行治療直至完全恢復。術(shù)語“治療”和“處理”也指維持和/或促進未患病、但易于發(fā)生不健康狀況(例如氮不平衡或肌肉流失)的個體的健康。術(shù)語“治療”、“處理”和“緩解”也包括增強或提高一種或多個基本的預防或治療措施。術(shù)語“治療”、“處理”和“緩解”還包括疾病或病癥的飲食管理或者用于預防疾病或病癥的飲食管理。如本文所使用的術(shù)語“患者”優(yōu)選地理解為包括正在接受治療、可能受益于治療或打算接受治療的動物，特別是哺乳動物，更特別地是人。如本文所使用的，“動物”非限制性地包括哺乳動物，其非限制性地包括嚙齒類、水生哺乳動物、馴養(yǎng)動物(例如狗和貓)、農(nóng)場動物(例如綿羊、豬、牛和馬)、和人。其中使用術(shù)語動物或哺乳動物或其復數(shù)時，其也適用于能夠?qū)崿F(xiàn)由本段內(nèi)容所展現(xiàn)或意欲展現(xiàn)的效果的任意動物。如本文所使用的，“哺乳動物”非限制性地包括嚙齒類、水生哺乳動物、馴養(yǎng)動物(例如狗和貓)、農(nóng)場動物(例如綿羊、豬、牛和馬)、和人。其中使用術(shù)語哺乳動物時，其也適用于能夠?qū)崿F(xiàn)由哺乳動物所展現(xiàn)或意欲展現(xiàn)的效果的其他動物。本文所使用的術(shù)語“蛋白質(zhì)”、“肽”、“寡肽”或“多肽”優(yōu)選地理解為包括由肽鍵連接的2個或多個氨基酸(二肽、三肽或多肽)、膠原、其前體、同系物、類似物、模擬物、鹽、前藥、代謝物或片段或組合的任意的組合物。為了清楚起見，除非另有說明，任意以上術(shù)語的使用是可互換的。應(yīng)當理解，多肽(或肽或蛋白質(zhì)或寡肽)通常含有除通常稱為20種天然存在的氨基酸的20種氨基酸之外的氨基酸，和在給定的多肽中的許多氨基酸(包括末端氨基酸)可以通過自然過程(例如糖基化和其他的其他翻譯后修飾)或通過本領(lǐng)域熟知的化學修飾技術(shù)進行修飾?？梢栽诒景l(fā)明的多肽中存在的已知的修飾非限制性地包括乙酰化、?；DP-核糖基化、酰胺化、黃酮類或血紅素部分的共價連接、多核苷酸或多核苷酸衍生物的共價連接、多酚的共價連接、脂類或脂類衍生物的共價連接、磷脂酰肌醇的共價連接、交聯(lián)、環(huán)化、二硫鍵形成、脫甲基化、共價交聯(lián)的形成、胱氨酸的形成、焦谷氨酸的形成、甲?；-羧化、糖化、糖基化、糖基磷脂酰肌醇(GPI)膜固著點形成、羥基化、碘化、甲基化、豆蘧?；⒀趸?、蛋白酶解加工、磷酸化、異戍烯化、外消旋化、硒?；?seIenoylation)、硫酸化、轉(zhuǎn)運RNA介導的氨基酸向多肽的加成，例如精氨酰化和泛素化。術(shù)語“蛋白質(zhì)”也包括“人工蛋白質(zhì)”，其是指由交替重復的肽組成的線性或非線性的多肽。營養(yǎng)產(chǎn)品和組合物優(yōu)選地理解為還包括任意數(shù)量的任選的添加成分，其包括常規(guī)的食品添加劑，例如I種或多種酸化劑、添加的增稠劑、緩沖劑或PH調(diào)節(jié)劑、螯合劑、著色 劑、乳化劑、賦形劑、調(diào)味劑、礦物質(zhì)、等滲劑、可藥用的載體、防腐劑、穩(wěn)定劑、糖、甜味劑、組織形成劑和/或維生素。能夠以任意的合適的量加入任選的成分。 例如，本發(fā)明的組合物和產(chǎn)品也可以包括例如抗氧化劑、維生素和礦物質(zhì)。如本文所用的術(shù)語“抗氧化劑”優(yōu)選地理解為包括I種或多種抑制氧化或抑制由活性氧類(ROS)和其他的自由基類和非自由基類引發(fā)的反應(yīng)的各種物質(zhì)(如β-胡蘿卜素(維生素A前體)、維生素C、維生素E和硒)。此外，抗氧化劑是能夠減緩或防止其他分子的氧化的分子。如本文所用的術(shù)語“維生素”優(yōu)選地理解為包括身體的正常生長和活動所必需的微量的并且從植物和動物食品天然獲得的或合成的任意的各種脂溶的或水溶的有機物、維生素原、衍生物、類似物。維生素的非限制性的實例包括維生素Α、維生素BI (硫胺素)、維生素Β2 (核黃素)、維生素Β3 (煙酸或煙酰胺)、維生素Β5 (泛酸)、維生素Β6 (吡哆醇、吡哆醛或吡哆胺、或鹽酸吡哆醇)、維生素Β7 (生物素)、維生素Β9 (葉酸)和維生素Β12 (各種鈷胺素；在維生素補充劑中通常是氰鈷胺素)、維生素C、維生素D、維生素Ε、維生素K、葉酸和生物素。如本文所用的術(shù)語“礦物質(zhì)”優(yōu)選地理解為包括硼、鈣、鉻、銅、碘、鐵、鎂、錳、鑰、
鎳、磷、鉀、硒、娃、錫、銀、鋅及其組合。乳清蛋白質(zhì)微膠粒是通過天然乳清蛋白質(zhì)在非常特定的pH下在熱處理期間自動組裝所得到的球狀的(接近于天然的酪蛋白微膠粒的常規(guī)形狀)單分散的微凝膠。乳清蛋白質(zhì)微膠粒具有獨特的特征和性質(zhì)，其包括例如直徑在100和900nm之間的窄粒徑分布和在O. 2以下的多分散性指數(shù)、在500nm測量的濁度值(對于4%蛋白質(zhì)溶液在20和50吸光度單位之間)穩(wěn)定10分鐘、和通過TEM顯微術(shù)所成像的球形。乳清蛋白質(zhì)微膠粒聚集體的最終結(jié)構(gòu)賦予例如乳化、微膠粒酪蛋白取代、增白、起泡、卷曲變形和/或填充劑的性質(zhì)。乳清蛋白質(zhì)微膠粒是具有獨特的物理特性(大小、電荷、密度、粒徑分布)的30%乳清蛋白質(zhì)濃度的微凝膠，其賦予的獨特物理特性包括例如對加入鹽穩(wěn)定、在高濃度的低粘度、在pH4和5之間膠凝和對用于巴氏殺菌或滅菌的熱處理具有聞穩(wěn)定性。通過對調(diào)節(jié)至特定的和精確的pH的天然乳清蛋白質(zhì)溶液進行熱處理得到乳清蛋白質(zhì)微膠粒，在該PH下凈電荷(負或正)誘導通過自動組裝進行的該特定的聚集。這些聚集體處于特定的有組織的狀態(tài)，這由與疏水性相互作用相關(guān)的和與蛋白質(zhì)表面存在的電荷的不對稱分配相關(guān)的排斥和吸引的靜電力之間的平衡造成。對于純β_乳球蛋白，該現(xiàn)象發(fā)生在等電點以上或以下O. 7ρΗ單位(即對于5. I的IEP，pH 4. 3和5. 8)。膠粒形成在室溫下不會發(fā)生，這是因為乳清蛋白質(zhì)疏水性被埋藏在天然蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)中。為了誘導膠粒形成(通過自動組裝形成球形的單分散的蛋白質(zhì)微凝膠)，需要蛋白質(zhì)構(gòu)象改變。該改變由熱處理引發(fā)；在微膠粒形成的第一早期。該自動組裝現(xiàn)象是可逆的，通過在達到最佳溫度(即85 °C )后在pH2. O進行酸化。該強酸性pH阻斷硫醇/ 二硫化物交 換并且不穩(wěn)定的微膠粒結(jié)構(gòu)被迅速拆開。在正常情況下，沒有在PH2. O繼續(xù)進行酸化，由于硫醇被熱處理活化，在孵育期間在恒溫下(在85°C 15分鐘)快速交聯(lián)使微膠粒穩(wěn)定，該孵育時間可被延長至45分鐘或120分鐘。在孵育之后，膠粒形成不是自發(fā)可逆的。需要離解劑和還原劑來恢復蛋白質(zhì)單元。乳清蛋白質(zhì)是支鏈氨基酸(亮氨酸、異亮氨酸和纈氨酸)的最豐富的天然來源之一。因為乳清蛋白質(zhì)的營養(yǎng)特性屬于這些氨基酸的最佳來源，所以其非常適合用于營養(yǎng)組合物。更特別地，作為雀巢公司的專利申請中所述的技術(shù)的產(chǎn)品，乳清蛋白質(zhì)微膠粒使乳清蛋白質(zhì)濃縮超出了使用標準處理方法通?？蓪崿F(xiàn)的范圍，但仍保持液體形式。記載該乳清蛋白質(zhì)微膠粒技術(shù)的雀巢公司的待決專利申請包括2007年3月26日提交的國際申請PCT/EP2007/052877 ;2007 年 3 月 27 日提交的國際申請 PCT/EP2007/052900 ;和 2008 年 8 月 21日提交的美國系列申請?zhí)?2 / 280，244，它們的全部內(nèi)容引入本文作為參考。由上述的方法中記載的技術(shù)制備的微膠粒所提供的一個益處是能夠含有高濃度的乳清蛋白質(zhì)、但仍保持低粘度的液體基質(zhì)。此外，在上述的申請中所述的制備過程中，也保持了乳清蛋白質(zhì)源的氨基酸特性，這提供與乳清蛋白相同的營養(yǎng)價值。支鏈氨基酸是那些具有非線性的脂肪族側(cè)鏈的氨基酸。這3種必需氨基酸的組合占據(jù)了人體內(nèi)骨骼肌的大約I / 3，并且其在蛋白質(zhì)合成中發(fā)揮重要作用。支鏈氨基酸也可以用于輔助燒傷患者的恢復以及力量性運動員的補充。因為亮氨酸、異亮氨酸和纈氨酸是必需氨基酸，身體不能合成這些氨基酸，所以必需攝入這些氨基酸。作為食品添加物，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在老年大鼠中亮氨酸通過增加肌肉蛋白的合成來減緩肌肉組織的降解。乳清蛋白質(zhì)是亮氨酸的最豐富的天然來源(按總氨基酸的重量計為12-15%)，在乳清蛋白質(zhì)中每IOg乳清蛋白質(zhì)微膠粒包括約Ig亮氨酸。然而，有報道稱顯著改善人體內(nèi)蛋白質(zhì)合成所需的亮氨酸的量是一份(serving)遞送大約3g或更多。因此，為了達到3g亮氨酸，需要提供大于30g的乳清蛋白質(zhì)。然而，當亮氨酸包含在有效刺激人體內(nèi)蛋白質(zhì)合成的劑量中時，亮氨酸的味道通常是令人不愉快的。實際上，亮氨酸的感官性質(zhì)包括令消費者不愉快的苦味口感。因此，風味特性已經(jīng)限制了口服營養(yǎng)產(chǎn)品遞送有效量的支鏈氨基酸的能力。此外，乳清蛋白質(zhì)當在中性PH條件下加熱時具有膠凝的性質(zhì)。因此，極大地限制了支鏈氨基酸的飲料應(yīng)用。而且，由于所施用的劑量(一次3+g)，支鏈氨基酸的片劑和丸劑遞送也不方便。申請人:令人驚訝地發(fā)現(xiàn)可將乳清蛋白質(zhì)微膠粒與游離氨基酸亮氨酸結(jié)合從而得到用于支持肌肉生長的組合物(例如飲料)。特別地，該組合物包括乳清蛋白質(zhì)微膠粒和大量的亮氨酸，但沒有通常有效刺激人體內(nèi)蛋白質(zhì)合成的亮氨酸的劑量所帶來的苦味或異味。因此，申請人令人驚訝地發(fā)現(xiàn)乳清蛋白質(zhì)微膠粒能夠用作掩蔽物來抵消飲料和其他口服營養(yǎng)產(chǎn)品中異味氨基酸的苦味。雖然本發(fā)明涉及乳清蛋白質(zhì)微膠粒和亮氨酸的使用，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠馬上理解，其他支鏈氨基酸(例如異亮氨酸和纈氨酸)也可以用于相似的用途。實際上，申請人已經(jīng) 發(fā)現(xiàn)能夠?qū)⑷榍宓鞍踪|(zhì)微膠粒和亮氨酸的組合加入到營養(yǎng)組合物(例如飲料)中，其濃度為乳清蛋白質(zhì)和補充的亮氨酸給消費者帶來益處但沒有之前所遇到的感官限制。例如，現(xiàn)有技術(shù)中的飲料因乳清蛋白質(zhì)或亮氨酸的加入而受到限制，乳清蛋白質(zhì)的加入提供不可接受的粘度，亮氨酸的加入提供不可接受的感官性質(zhì)。通過將微膠粒蛋白質(zhì)與有困難的營養(yǎng)素進行組合至少解決了這兩個限制。不希望受限于任何理論，相信蛋白質(zhì)微膠粒的結(jié)構(gòu)及其與亮氨酸(或其他異味營養(yǎng)素)的相互作用防止消費者感受到令人不愉快的苦味。因此，申請人已經(jīng)令人驚訝地發(fā)現(xiàn)乳清蛋白質(zhì)微膠粒能夠作為掩蔽物質(zhì)，通過掩蔽舌表面上的苦味受體從而阻止特定的營養(yǎng)素的令人不愉快的苦味感覺。如NoriaoIshibashi模型所展示的，苦味是令人不愉快的味覺感知，其經(jīng)常引發(fā)食物拒絕。作為每一個特定的人的函數(shù)，對苦味的敏感度從I至500。參見Ishibashi, N.等人，A Mechanismfor Bitter Taste Sensibility in Peptides, Agr. Biol. Chem. · 52，819-827(1988)。除了乳清蛋白質(zhì)微膠粒，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解微膠粒酪蛋白以及任意的潛在的植物蛋白質(zhì)也可以用作掩蔽由亮氨酸或其他類似的營養(yǎng)素為營養(yǎng)組合物帶來的苦味或異味的蛋白質(zhì)組分。在一種實施方案中，乳清蛋白質(zhì)微膠粒和亮氨酸可以是完全營養(yǎng)產(chǎn)品的一部分。如本文所用的，“完全營養(yǎng)”產(chǎn)品優(yōu)選地是含有足以作為施用的動物的唯一營養(yǎng)來源的充足類型和水平的大量營養(yǎng)素(蛋白質(zhì)、脂肪和碳水化合物)和微量營養(yǎng)素的營養(yǎng)產(chǎn)品。患者能夠從該完全營養(yǎng)組合物獲取100%的其營養(yǎng)需求?；蛘?，乳清蛋白質(zhì)微膠粒和亮氨酸可以是不完全營養(yǎng)產(chǎn)品的一部分。如本文所用的，“不完全營養(yǎng)”產(chǎn)品優(yōu)選地是不含有足以作為施用的動物的唯一營養(yǎng)來源的充足類型和水平的大量營養(yǎng)素(蛋白質(zhì)、脂肪和碳水化合物)和微量營養(yǎng)素的營養(yǎng)產(chǎn)品。部分或不完全營養(yǎng)組合物能夠用作營養(yǎng)補充劑。類似地，乳清蛋白質(zhì)微膠粒和亮氨酸可以包含于管飼組合物中。如本文所用的，“管飼”優(yōu)選地是向動物的胃腸系統(tǒng)施用、而不是通過口服的完全或不完全營養(yǎng)產(chǎn)品，其非限制性地包括經(jīng)鼻胃管、經(jīng)口胃管、胃管、空腸造口術(shù)管(J-管)、經(jīng)皮內(nèi)鏡胃造瘺術(shù)(PEG)、開孔，例如提供通向胃、空腸的通道的胸壁孔和其他合適的進入孔。在一種實施方案中，乳清蛋白質(zhì)微膠粒和亮氨酸可以用于短期施用的組合物。如本文所用的，“短期施用”優(yōu)選地是連續(xù)施用少于6周?；蛘撸榍宓鞍踪|(zhì)微膠粒和亮氨酸可以用于長期施用的組合物。如本文所用的，“長期施用”優(yōu)選地是連續(xù)施用超過6周。圖I表示本發(fā)明中所用的微膠粒的圖示，其中乳清蛋白質(zhì)以這種方式排列蛋白質(zhì)的親水部分朝向聚集體的外部并且蛋白質(zhì)的疏水部分朝向微膠粒的內(nèi)“核”。名稱“乳清蛋白質(zhì)微膠粒”表示基于以下標準的與酪蛋白微膠粒同源的現(xiàn)象形狀、大小和增白性，并且乳清蛋白質(zhì)微膠粒是變性的乳清蛋白質(zhì)的球形乳清蛋白質(zhì)微凝膠。乳清蛋白質(zhì)微凝膠或乳清蛋白質(zhì)微膠粒涉及物理和化學的相互作用。在圖I中，S*表示來自半胱氨酸的可接近的硫醇/活化的硫醇，S-S表示使乳清蛋白質(zhì)微膠粒穩(wěn)定的二硫橋鍵。在親水環(huán)境中，這種在能量方面有利的構(gòu)型為這些結(jié)構(gòu)提供了良好的穩(wěn)定性。就其本身而言，微膠?；旧嫌勺冃缘娜榍宓鞍踪|(zhì)的球形聚集體組成。微膠粒的特征特別是在于其規(guī)則的球形形狀。 由于其雙重性(親水和疏水)，蛋白質(zhì)的這種變性狀態(tài)似乎導致與疏水相(例如脂肪滴或空氣)和親水相的相互作用。因此，乳清蛋白質(zhì)微膠粒具有完美的乳化性和起泡性。本發(fā)明的微膠粒可能具有極其狹窄的粒徑分布，以致于超過80%的所產(chǎn)生的微膠粒的粒徑小于I微米，優(yōu)選在IOOnm和900nm之間，更優(yōu)選在100_770nm，最優(yōu)選在200和400nm之間。不希望受限于任何理論，認為在微膠粒形成期間，微膠粒達到“最大”粒徑，這是由于微膠粒的總靜電荷排斥任何附加的蛋白質(zhì)分子，以致微膠粒的粒徑不能再增大。這解釋了目前觀察到的狹窄的粒徑分布。如上所述，通過2007年3月26日提交的國際申請PCT/EP2007/052877 ；2007 年 3 月 27 日提交的國際申請PCT/EP2007/052900 ;和2008年8月21日提交的美國系列申請?zhí)?2 / 280，244中所述的方法可以制備本發(fā)明的乳清蛋白質(zhì)微膠粒，其全部內(nèi)容引入本文作為參考。與本領(lǐng)域中已知的常規(guī)方法不同，使用這些申請中所述的方法的優(yōu)點是相應(yīng)地制得的乳清蛋白質(zhì)微膠粒在形成期間未承受任何導致粒徑降低的機械應(yīng)力。實際上，這些方法在熱處理期間在不存在剪切力的情況下誘發(fā)乳清蛋白質(zhì)的自發(fā)的膠粒化。然而，技術(shù)人員能夠理解，可以通過除上述的申請中所述方法之外的其他方法制備微膠粒。任何商業(yè)購買的乳清蛋白質(zhì)分離物或濃縮物都可以用于本發(fā)明。例如，通過本領(lǐng)域中已知的乳清蛋白質(zhì)的制備方法所獲得的乳清蛋白質(zhì)，以及由其制得的乳清蛋白質(zhì)部分(fractions)或蛋白質(zhì)如β-乳球蛋白、α -乳白蛋白和血清白蛋白。特別地,作為奶酪制造中的副產(chǎn)物而獲得的甜乳清、作為酸酪蛋白制造中的副產(chǎn)物而獲得的酸乳清、通過乳微量過濾而獲得的天然乳清蛋白、或者作為為凝乳酶酪蛋白制造中的副產(chǎn)物而獲得的凝乳酶乳清可以用作乳清蛋白質(zhì)。乳清蛋白質(zhì)可以是單一來源的或者來自任意來源的混合物。優(yōu)選乳清蛋白質(zhì)在微膠粒形成之前未經(jīng)歷任何水解步驟。因此，乳清蛋白質(zhì)在膠?；拔唇?jīng)歷任何的酶處理。然而，根據(jù)本發(fā)明，重要的是乳清蛋白質(zhì)而不是其水解產(chǎn)物用于微膠粒形成過程。本發(fā)明不限于來源于牛的乳清蛋白質(zhì)分離物，而且涉及來自所有哺乳動物種類的乳清蛋白質(zhì)分離物，例如來自于綿羊、山羊、馬和駱駝。此外，根據(jù)本發(fā)明的方法適用于礦物質(zhì)化的、去礦質(zhì)化的或輕微礦物質(zhì)化的乳清蛋白質(zhì)制備物。“輕微礦物質(zhì)化的”是指，例如在除去可透析的游離礦物質(zhì)之后，但是在乳清蛋白質(zhì)濃縮物或分離物的制備之后仍保留通過天然礦物質(zhì)化與之結(jié)合的礦物質(zhì)的任何乳清蛋白質(zhì)制備物。這些“輕微礦物質(zhì)化的”乳清蛋白質(zhì)制備物不具有特定的礦物質(zhì)富集。乳清蛋白質(zhì)是必需氨基酸的良好來源(例如按重量計約45%)。例如，與酪蛋白(含有O. 3g半胱氨酸/IOOg蛋白質(zhì))相比，甜乳清含有多7倍的半胱氨酸，酸乳清含有多10倍的半胱氨酸。半胱氨酸是谷胱甘肽合成的限速氨基酸，由谷氨酸半胱氨酸和甘氨酸組成的三肽，其在應(yīng)激情況下身體的防衛(wèi)中發(fā)揮主要作用。在應(yīng)激情況下和在年長的人群中，對這些氨基酸的需求可能增加。此外，已經(jīng)表明使用乳清蛋白質(zhì)的谷胱甘肽口服補充提高了 HIV感染患者的血漿谷胱甘肽水平。參見Eur. J. Clin. Invest. 31，171-178 (2001)。由乳清蛋白質(zhì)所提供的其他的健康益處包括增強兒童、成人或年長人群的肌肉發(fā)育和構(gòu)建以及肌肉維持，提高免疫功能，改善認知功能，控制血糖以致其適合于糖尿病人，體重管理和飽腹感，抗炎作用，傷口愈合和皮膚修復，降低血壓等。此外，例如與酪蛋白(PER=IOO)相比，乳清蛋白質(zhì)具有較好的蛋白效率比(PER=IlS)。PER是通過測定該蛋白質(zhì)支持體重增加情況來評價蛋白質(zhì)質(zhì)量的指標。其能夠由下式計算得到PER=體重增加(g) /蛋白質(zhì)攝入重量(g)
權(quán)利要求
1.營養(yǎng)組合物，其包含含有乳清蛋白質(zhì)微膠粒和亮氨酸的乳清蛋白質(zhì)粉末，其中組合物中的亮氨酸總量按干物質(zhì)重量計包含約20%至約40%。
2.根據(jù)權(quán)利要求I的組合物，其中乳清蛋白質(zhì)粉末包含至少約20%至至少約80%乳清蛋白質(zhì)微膠粒。
3.根據(jù)權(quán)利要求I的組合物，其中乳清蛋白質(zhì)粉末包含至少約50%乳清蛋白質(zhì)微膠粒。
4.根據(jù)權(quán)利要求I的組合物，其中乳清蛋白質(zhì)粉末具有至少約50%至約100%的水結(jié)合容量。
5.根據(jù)權(quán)利要求I的組合物，其中乳清蛋白質(zhì)粉末包含重量比為約30:1至約1:100的乳清蛋白質(zhì)微膠粒和亮氨酸。
6.根據(jù)權(quán)利要求I的組合物，其中所加入的亮氨酸與乳清蛋白質(zhì)微膠粒的干重比為約1:2 至約 1:3。
7.根據(jù)權(quán)利要求I的組合物，其中乳清蛋白質(zhì)粉末通過用乳清蛋白質(zhì)微膠粒和亮氨酸進行的噴霧干燥或冷凍干燥的方法而得到。
8.根據(jù)權(quán)利要求I的組合物，所述的組合物還包含至少一種抗氧化劑、維生素、礦物質(zhì)、植物營養(yǎng)素、益生元或益生菌。
9.根據(jù)權(quán)利要求I的組合物，其還包含液體，其中組合物中亮氨酸的總量小于約2. 5g/100g液體，并且其中所述液體選自水、基于水的飲料、果汁、乳及其組合。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的組合物，所述的組合物還包含至少一種抗氧化劑、維生素、礦物質(zhì)、植物營養(yǎng)素、益生元或益生菌。
11.制備乳清蛋白質(zhì)微膠粒濃縮物的方法，所述的方法包括(a)調(diào)節(jié)乳清蛋白質(zhì)水溶液的PH值至約3. O和約8. O之間；(b)使水溶液的溫度處于約70和約95°C之間大約10秒至約2小時；(c)濃縮步驟(b)中所得到的分散液，(d)將亮氨酸加入到分散液中；和(e)對含有亮氨酸的乳清蛋白質(zhì)微膠粒濃縮物進行噴霧干燥或冷凍干燥，其中乳清蛋白質(zhì)水溶液的濃度小于約12%并且其中在濃縮前微膠粒的產(chǎn)率是至少約35%，且其中通過選自蒸發(fā)、離心、沉降、超濾、微量過濾或其組合的方法進行濃縮。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的方法，其中乳清蛋白質(zhì)溶液的礦物質(zhì)含量小于約2.5%。
13.根據(jù)權(quán)利要求11的方法，其中乳清蛋白質(zhì)進行去礦質(zhì)化。
14.根據(jù)權(quán)利要求11的方法，其中用微波進行加熱。
15.根據(jù)權(quán)利要求11的方法，其還包括將干燥的含有亮氨酸的乳清蛋白質(zhì)微膠粒濃縮物加入到組合物中從而制備營養(yǎng)產(chǎn)品。
16.根據(jù)權(quán)利要求11的方法，所述的方法還包括向組合物中加入至少一種抗氧化劑、維生素、礦物質(zhì)、植物營養(yǎng)素、益生元或益生菌。
17.掩蔽組合物中的亮氨酸的異味的方法，所述的方法包括將乳清蛋白質(zhì)微膠粒粉末和加入的亮氨酸混合從而形成乳清蛋白質(zhì)粉末；并且其中組合物中的亮氨酸總量按干物質(zhì)重量計包含約20%至約40%。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的方法，其中乳清蛋白質(zhì)粉末包含至少約20%至至少約80%乳清蛋白質(zhì)微膠粒。
19.根據(jù)權(quán)利要求17的方法，其中乳清蛋白質(zhì)粉末包含至少約50%乳清蛋白質(zhì)微膠粒。
20.根據(jù)權(quán)利要求17的方法，其中乳清蛋白質(zhì)粉末具有至少約50%至約100%的水結(jié)合容量。
21.根據(jù)權(quán)利要求17的方法，其中乳清蛋白質(zhì)粉末包含重量比為約30:1至約1:100的乳清蛋白質(zhì)微膠粒和亮氨酸。
22.根據(jù)權(quán)利要求17的方法，其中所加入的亮氨酸與乳清蛋白質(zhì)微膠粒的干重比為約1:2 至約 1:3。
23.根據(jù)權(quán)利要求17的方法，其中乳清蛋白質(zhì)粉末由噴霧干燥或冷凍干燥的方法得到。
24.根據(jù)權(quán)利要求17的方法，所述的組合物還包含至少一種抗氧化劑、維生素、礦物質(zhì)、植物營養(yǎng)素、益生元或益生菌。
25.根據(jù)權(quán)利要求17的方法，其還包含液體，其中組合物中亮氨酸的總量小于約2. 5g/100g液體，并且其中所述液體選自水、基于水的飲料、果汁、乳及其組合。
26.根據(jù)權(quán)利要求25的方法，所述的組合物還包含至少一種抗氧化劑、維生素、礦物質(zhì)、植物營養(yǎng)素、益生元或益生菌。
全文摘要
本發(fā)明提供了營養(yǎng)組合物以及制備和應(yīng)用營養(yǎng)組合物的方法。在一般的實施方案中，本發(fā)明提供含有乳清蛋白質(zhì)微膠粒和亮氨酸的營養(yǎng)組合物。所述營養(yǎng)組合物提供足夠量的亮氨酸從而改善人體內(nèi)的蛋白質(zhì)合成，同時也維持低粘度的流體基質(zhì)和可接受的感官性質(zhì)。
文檔編號A61K31/198GK102917604SQ201180023339
公開日2013年2月6日 申請日期2011年3月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月12日
發(fā)明者凱文·布爾克·米勒, 坎迪斯·黛安娜·夸默, 特倫特·斯泰林沃爾夫, 萊昂內(nèi)爾·簡·勒內(nèi)·博韋托 申請人:雀巢產(chǎn)品技術(shù)援助有限公司