Жидкая пищевая композиция и способ снижения аппетита у человека - RU2313259C2
Код документа: RU2313259C2
Чертежи
Описание
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к способу лечения и/или предотвращения избыточного веса, причем такой способ включает введение млекопитающим с одним желудком (monogastric) жидкой композиции, содержащей пектин и/или альгинат.
Описание уровня техники
Фактической причиной избыточного веса млекопитающих является избыточное потребление калорий. Избыточные калории могут поступать в организм в результате потребления высококалорийной пищи. Известно несколько путей уменьшения потребления калорий. Такие пути включают, например, замену высококалорийной пищи низкокалорийными продуктами (например, заменителями на основе круп) или прием медикаментов, уменьшающих всасывание высококалорийных компонентов пищи (например, ингибиторов липазы).
В настоящее время основной вклад в количество ежедневно потребляемых калорий вносят безалкогольные напитки. Так, например, в США потребление сахаров из безалкогольных напитков составляет 36,2 г в день для подростков женского пола и 57,7 г для подростков мужского пола. Указанные значения приближаются или превосходят суточные пределы общего потребления сахара, рекомендованные USDA. Таким образом, потребление безалкогольных напитков связано с ожирением, особенно у школьников.
В соответствии с рекомендациями US National Institute of Health человеку, желающему снизить или контролировать свой вес, следует пить воду вместо безалкогольных напитков, содержащих сахар. Однако потребление воды остается минимальным даже в том случае, когда субъекты страдают от избыточного веса.
Другой низкокалорийной альтернативой сахарсодержащих безалкогольных напитков служат так называемые «диетические» или «легкие» безалкогольные напитки. Несмотря на то, что такой подход является интересной альтернативой сахарсодержащим безалкогольным напиткам, недостатком «легких» и «диетических» безалкогольных напитков является их плохая воспринимаемость. Кроме этого, такие напитки обычно содержат значительные количества фосфорной кислоты. Высокое содержание фосфорной кислоты в таких «диетических» безалкогольных напитках может давать нежелательные побочные эффекты. Фосфорная кислота способна взаимодействовать с кальцием и магнием в кишечнике и приводить к потере этих жизненно важных минералов. Такое действие особенно нежелательно, если напиток потребляется субъектом, проводящим профилактику или снижение избыточного веса, поскольку кальций вносит заметный вклад в поддержание здорового веса тела (Zemel et al; J Am Coll Nutr 2002 Apr; 21(2): 146S-151S). Кроме этого, уменьшение биодоступности кальция особенно нежелательно для подростков по очевидным причинам.
В US 6248390 (Stillmann) описывается водная композиция, содержащая растворимое трудноперевариваемое волокно. Такая водная композиция содержит 0,1-10 мас.% водно-растворимого трудноперевариваемого волокна, в результате чего при употреблении такой композиции в ходе обмена веществ потребляется менее 10 калорий на 100 мл напитка. Растворимое волокно может быть выбрано из группы, состоящей из растительной слизи, растительных смол, декстринов, мальтодекстринов, галактоманнанов, арабаногалактанов, бетаглюканов, эфиров целлюлозы, пектинов, пектиновых материалов, водно-растворимой гемицеллюлозы, инулина, альгинатов, агара, карагенана, псиллиума, гуаровой смолы, смолы траганта, смолы каури, смолы эвкалипта, аравийской камеди, продуктов их неполного гидролиза и их смесей.
ЕР 493265 (Iwata et al.) относится к альгинсодержащему пищевому продукту или напитку, включающему низкомолекулярный альгин со средневесовой молекулярной массой в интервале 10000 - 900000, все еще выполняющему функции диетического волокна и оказывающего полезное действие на здоровье.
Недостатком всех современных низкокалорийных напитков является то, что они недостаточно имитируют физиологическое действие сахарсодержащих безалкогольных напитков. Это приводит к низкому потребительскому спросу на такие продукты у большой группы потребителей безалкогольных напитков, имеющих избыточный вес. Следовательно, имеется насущная потребность в низкокалорийных напитках, которые могли бы с успехом использоваться для замены сахарсодержащих безалкогольных напитков, обеспечивая физиологический эффект, очень похожий на физиологический эффект сахарсодержащих безалкогольных напитков, например, в том, что касается их способности вызывать чувство насыщения.
Подходящие для замены безалкогольных напитков низкокалорийные напитки в идеальном случае должны удовлетворять ряду следующих критериев:
- Заменитель безалкогольных напитков должен иметь низкокалорийную плотность, обеспечивающую его пригодность для лечения или профилактики избыточного веса.
- Кроме этого, такой напиток должен обладать низкой вязкостью. Низкая вязкость является важным фактором, определяющим спрос на продукт. Дополнительное значение низкой вязкости состоит в возможности потребления больших количеств продукта.
- Кроме этого, заменитель безалкогольного напитка должен обладать хорошими вкусовыми свойствами. Низкие вкусовые качества понижают спрос на такой продукт, уменьшая эффективность его применения в способе снижения или профилактики избыточного веса.
- Предпочтительный заменитель безалкогольного напитка должен обеспечивать вкусовые ощущения, аналогичные вкусовым характеристикам сахарсодержащего безалкогольного напитка.
- Наконец, заменитель безалкогольного напитка должен хорошо утолять жажду.
Краткое изложение сущности изобретения
Авторы настоящего изобретения разработали жидкую композицию, которая может использоваться в качестве заменителя безалкогольного напитка. Следовательно, разработанная жидкая композиция может применяться в способе лечения или профилактики избыточного веса. Установлено, что низкокалорийный напиток, содержащий 0,01-5 мас.% пектина и/или альгината и 0,01-3 мас.% нерастворимой соли кальция, представляет собой напиток приемлемой вязкости, обладает хорошими вкусовыми свойствами, хорошо утоляет жажду и обладает низкой калорийной плотностью. Простое добавление кальция в пектинсодержащий напиток непригодно, поскольку приводит к неприемлемо высокой вязкости состава. Так, например, напиток, описанный в JP 11206351, содержит как пектин, так и кальций, однако его вязкость составляет 800-3000 mPas. Столь высокая вязкость приводит к низкому спросу на такой продукт, не обеспечивает приемлемые вкусовые свойства и уменьшает пополнение жидкостью. Неожиданно было установлено, что жидкая композиция настоящего изобретения способна уменьшать аппетит. Этот факт является удивительным. Имеются сведения о том, что напитки, содержащие пектин и кальций, а также значительные количества глюкозы снижают среднее максимальное количество серологической глюкозы после приема пищи (Wolf et al. 2002; Nutrition 18:621-626). В литературе имеются сведения о том, что низкокалорийные напитки, содержащие пектин и кальций, могут служить носителями медикаментов (WO 9959542). Однако все имеющиеся сведения не позволяют сделать вывод о том, что жидкий низкокалорийный состав настоящего изобретения обладает свойством снижать аппетит.
Как было установлено, жидкая композиция настоящего изобретения имитирует физиологические и органолептические свойства сахарсодержащих безалкогольных напитков. Поскольку напиток настоящего изобретения имеет низкую вязкость, он имитирует органолептические свойства воды и безалкогольных напитков, что обеспечивает достаточные гидратационные свойства и хороший спрос. Однако после проглатывания напиток попадает в желудок, где он образует матрицу в кислотных условиях желудочной среды. Не ограничиваясь конкретной теорией, авторы изобретения полагают, что образование вязкой матрицы в желудке приводит к повышенному выделению холецистокинина (ССК), в результате чего наступает ощущение насыщения. Таким образом, напиток настоящего изобретения представляет собой значительное усовершенствование известных напитков, что позволяет использовать его для замены сахарсодержащих безалкогольных напитков.
Кроме этого, неожиданно было установлено, что напиток настоящего изобретения обладает хорошими свойствами в утолении жажды. Хороший жажду утоляющий эффект играет важную роль в обеспечении потребительского спроса на безалкогольные напитки и заменители таких безалкогольных напитков.
Подробное описание изобретения
Настоящее изобретение относится к способу лечения или предотвращения избыточного веса у млекопитающих с одним желудком, заключающемуся в применении на млекопитающем жидкой пищевой композиции с рН выше 5, вязкостью ниже 50mPas при скорости сдвига порядка 100 с-1 и 20°С и вязкостью, составляющей, по меньшей мере, 125% от указанного значения при рН 3 и температуре 37°С, причем калорийность указанной композиции составляет 0-500 ккал/литр и композиция содержит:
а) 0,01-5 мас.% пектина и/или альгината; и
b) 0,01-3 мас.% кальция
Пектин
Пектины представляют собой углеводы, получаемые из разбавленных кислотных экстрактов цитрусовой или яблочной мякоти. Они также присутствуют в клеточных стенках овощей и фруктов. Пектины также обнаруживают в корневых культурах, например в моркови и свекле, а также в клубневых культурах, например в картофеле. При промышленном производстве это вещество экстрагируют из кожуры цитрусовых плодов, яблочной мезги и свекловичной пульпы. Типичная пектиновая молекула содержит 200-1000 звеньев галактуроновой кислоты, связанных в линейную цепочку. Напиток, используемый в способе настоящего изобретения, предпочтительно содержит растворимый в воде пектин.
Существует две основных категории пектина: высокометоксилированный пектин (далее в тексте НМ пектин), который характеризуется степенью метоксилирования более 50% и низкометоксилированный пектин (далее в тексте LM пектин) со степенью метоксилирования менее 50%. Используемый в тексте термин «степень метоксилирования» (на который также ссылаются, как на DE или «степень этерификации») относится к степени этерификации (например, путем метилирования) свободных карбоксильных групп в цепи полигалактуроновой кислоты.
LM-пектины могут быть дополнительно подразделены на две группы: низкометоксилированные амидированные продукты и низкометоксилированные обычные продукты. Используемый в тексте термин «степень амидации» (DA) относится к степени превращения сложноэфирных групп, содержащихся в цепи полигалактуроновой кислоты, в амидные группы, например, по реакции с гидроксидом аммония в растворе.
В настоящем изобретении предпочтительно использовать LM-пектины. LM-пектины характеризуются степенью метоксилирования менее 50%, предпочтительно 5-45%, более предпочтительно 10-40% и еще более предпочтительно 15-35%. В соответствии с еще одним предпочтительным воплощением LM-пектины являются амидированными веществами, причем степень амидирования предпочтительно составляет менее 30%, предпочтительно менее 25% и еще более предпочтительно менее 20%. Предпочтительный нижний предел степени амидирования составляет 5%, более предпочтительно 10%. Выгодно использовать LM-пектины, поскольку в комбинации с кальцием эти вещества способны образовывать достаточно жесткую матрицу при значениях рН, существующих в желудочной среде здорового человека, например при рН 3. Однако пектин нельзя вводить в напиток без всяких ограничений, поскольку при его высоких концентрациях композиция приобретает неприемлемо высокую вязкость. В связи с этим жидкая композиция, используемая в способе настоящего изобретения, содержит менее 5 мас.%, предпочтительно менее 4 мас.%, более предпочтительно менее 2,5 мас.%, еще более предпочтительно менее 1,5 мас.% и наиболее предпочтительно менее 1 мас.% пектина в расчете на общую массу жидкой композиции.
С другой стороны, значительные концентрации пектина требуются для стимуляции эффекта насыщения. В связи с этим обстоятельством жидкая композиция настоящего изобретения предпочтительно содержит, по меньшей мере, 0,01 мас.%, предпочтительно, по меньшей мере, 0,1 мас.%, более предпочтительно, по меньшей мере, 0,25 мас.% пектина и еще более предпочтительно, по меньшей мере, 0,5 мас.% пектина в расчете на общую массу жидкой композиции.
Альгинат
Альгинаты представляют собой линейные неразветвленные полимеры, содержащие остатки β-(1→4)-связанной D-маннуроновой кислоты и α-(1→4)-связанной L-гулуроновой кислоты с широким интервалом средней молекулярной массы (100-100000 остатков). Подходящими источниками альгината являются морские водоросли и бактерии. Предпочтительными источниками альгината являются альгинат натрия и альгинат калия.
Однако альгинат не может вводиться в композицию без всяких ограничений, поскольку при его высоких концентрациях композиция приобретает неприемлемо высокую вязкость. В связи с этим жидкая композиция, используемая в способе настоящего изобретения, содержит менее 5 мас.%, предпочтительно менее 4 мас.%, более предпочтительно 2,5 мас.%, еще более предпочтительно менее 1,5 мас.%, наиболее предпочтительно менее чем 1 мас.% альгината в расчете на общую массу жидкой композиции. С другой стороны, значительные концентрации альгината необходимы для стимуляции эффекта насыщения. В связи с этим обстоятельством жидкая композиция настоящего изобретения предпочтительно содержит, по меньшей мере, 0,01 мас.%, предпочтительно, по меньшей мере, 0,1 мас.%, более предпочтительно, по меньшей мере, 0,25 мас.% и еще более предпочтительно, по меньшей мере, 0,5 мас.% альгината в расчете на общую массу жидкой композиции.
В соответствии с предпочтительным воплощением композиция настоящего изобретения содержит пектин, еще более предпочтительно LM-пектин.
Кальций
Кальций является необходимым диетическим компонентом и имеет ключевое отношение к предотвращению и/или лечению избыточного веса (см. Zemel et al. 2002, J Am Coll Nutr Apr; 21(2): 146S-151S). Кроме этого, дефицит кальция может быть причиной остеопороза, мышечных судорог, экземы, заболеваний суставов, повышенного уровня холестерина, ревматоидного артрита и разрушения зубов. Однако при приведении в контакт в растворе кальций и пектин образуют жесткую матрицу. Следует отметить, что у специалиста не имеется мотивации для использования кальция в комбинации с пектином и/или альгинатом, в особенности с низкометоксилированным пектином, в напитке, предназначенном для замены безалкогольных напитков.
Композиция настоящего изобретения содержит соль кальция, которая значительно менее растворима в воде при 20°С и рН композиции настоящего изобретения, чем при 37°С и рН ниже 5. При присутствии в композиции такой кальциевой соли в количестве, превосходящем максимальную растворимость, эта соль будет растворяться в желудочной среде под влиянием уменьшения рН и/или повышения окружающей температуры. Вследствие этого происходит увеличение концентрации ионов кальция в композиции, что автоматически стимулирует протекание гелеобразования пектина и/или альгината.
Поскольку ионы кальция оказывают индуцирующий эффект на гелеобразование, концентрация таких ионов в жидкой композиции настоящего изобретения (практически при нейтральном значении рН) предпочтительно должна быть достаточно низкой. Ограниченное присутствие (растворенных) ионов кальция при окружающем нейтральном значении рН предотвращает образование гелеобразной матрицы, которая может быть ответственной за неприемлемо высокую вязкость. В соответствии с предпочтительным воплощением кальциевые соли, используемые в настоящем изобретении, имеют растворимость ниже 0,15, более предпочтительно ниже 0,1, еще более предпочтительно менее 0,06 г на 100 мл (деминерализованной) воды при 20°С и рН 7. Предпочтительно, чтобы кальциевая соль обеспечивала наличие 0,2 г растворенного кальция на 100 мл воды при рН ниже 5 и температуре 37°С, более предпочтительно более 0,5 г на 100 мл воды в указанных условиях. Растворимость кальциевой соли при рН ниже 5 и при 37°С не является верхним пределом, однако обычно она составляет менее 500 г соли на 100 мл воды.
Соль кальция предпочтительно выбирают из группы, состоящей из фосфата кальция (например, трехосновного, двухосновного или пентакальцийтрифосфата), карбоната кальция, сульфата кальция, оксида кальция, цитрата кальция (например, монокальцийцитрата или трикальцийцитрата), кальциевой соли, покрытой веществом, обладающим ограниченной растворимостью в воде при рН 7 и являющимся растворимым при рН ниже 5 (далее в тексте - кальциевые соли с покрытием) и их смесей. Примеры покрытий и способы получения кальциевых солей с покрытием приведены в WO 0038829, на содержание которого ссылаются в настоящем описании.
Более предпочтительную кальциевую соль выбирают из группы, состоящей из кальциевой соли с покрытием, карбоната кальция и их смесей. Еще более предпочтительно, когда 50 мас.% и 100 мас.% кальциевой соли используется в виде карбоната кальция.
Для обеспечения оптимальных гелеобразующих характеристик без существенного влияния на вкусовые свойства композиции настоящего изобретения последняя предпочтительно содержит менее 3 мас.% соли кальция, более предпочтительно менее 1 мас.% соли кальция, еще более предпочтительно менее 0,5 мас.% соли кальция, наиболее предпочтительно менее 0,2 мас.% соли кальция в расчете на общую массу напитка. Согласно другому предпочтительному воплощению жидкая композиция настоящего изобретения содержит, по меньшей мере, 0,005 мас.% кальциевой соли, более предпочтительно, по меньшей мере, 0,01 мас.% кальциевой соли, еще более предпочтительно, по меньшей мере, 0,02 мас.% соли кальция, наиболее предпочтительно, по меньшей мере, 0,05 мас.% кальциевой соли, в особенности, по меньшей мере, 0,1 мас.% соли кальция.
Жидкая композиция предпочтительно содержит, по меньшей мере, 25 мг Са на литр. Предпочтительно, когда концентрация кальция превышает 50 мг Са на литр, более предпочтительно 100 мг Са на литр, наиболее предпочтительно, когда она превышает 150 мг Са на литр. При этом концентрация кальция в композиции не должна превышать 15 г Са на литр, более предпочтительно не должна превышать 5 г Са на литр и еще более предпочтительно 3 г Са на литр.
Концентрация кальция в композиции может быть установлена путем полного его растворения с последующим определением концентрации. Большая часть кальция будет присутствовать в напитке в виде кальциевого комплекса и/или нерастворимой соли кальция в том случае, когда композиция имеет нейтральное значение рН, и в этом случае она недоступна для формирования вязкой матрицы с LM-пектинами. При значениях рН в интервале 1-5 кальций в основном находится в растворенном состоянии и/или в виде пектинкальциевого комплекса. Для определения содержания кальция в напитке настоящего изобретения следует учитывать весь кальций, т.е. растворенный, нерастворенный и присутствующий в виде комплекса.
Вязкость
Обычно вязкость жидкой композиции настоящего способа имеет значение менее 50 mPas, более предпочтительно менее 40 mPas, еще более предпочтительно менее 25 mPas, более предпочтительно менее 10 mPas и наиболее предпочтительно менее 5 mPas при скорости сдвига 100 с-1 и 20°С. При рН 3 и температуре 37°С вязкость композиции составляет, по меньшей мере, 125% от указанного выше значения при близком к нейтральному значению рН, более предпочтительно выше 150%. Согласно еще одному предпочтительному воплощению жидкая пищевая композиция с рН 3 и при 37°С имеет вязкость, по меньшей мере, вдвое большую вязкости композиции при рН 7 и 20°С, предпочтительно, по меньшей мере, втрое более высокую вязкость. Предпочтительно, чтобы жидкая композиция настоящего изобретения имела вязкость при рН 3 и температуре 37°С, превышающую 100 mPas, более предпочтительно превышающую 250 mPas, наиболее предпочтительно превышающую 1000 mPas при скорости сдвига 100 с-1. Предпочтительно вязкость композиции при рН 3 и 37°С не превышает 100000 mPas при скорости сдвига 100 с-1.
В тех случаях, когда в тексте используется термин «вязкость», он относится к физическому параметру, определяемому следующим методом:
Вязкость можно определять с использованием Carri-Med CSL реометра. Используется конфигурация конической формы (6 см конус с углом в 2 градуса) с зазором между пластиной и конфигурацией 55 мкм. В течение 20 секунд используют скорость сдвига по линейной наклонной плоскости в интервале 0-150 с-1. Реометр термостатируют при соответствующей температуре (например, 20 или 37°С). Для определения вязкости при кислотных значениях рН (рН 3) вначале достаточное количество 1М HCI однородно смешивают (прикапывая кислоту при осторожном перемешивании в течение 20 секунд для предотвращения разрушения геля) с жидкой композицией для установления рН композиции на значении 3. После этого композицию выстаивают в течение 10 минут при 20°С. Далее полученную таким образом композицию используют для определения вязкости при рН 3, следуя описанной выше методике.
Калорийность
Существенным отличительным признаком настоящего изобретения является тот факт, что жидкая композиция, используемая в способе изобретения, содержит 0-500 ккал на литр. Обычно калорийность жидкой композиции имеет значение менее 400 ккал/л, более предпочтительно менее 250 ккал/л, наиболее предпочтительно менее 50 ккал/л, в особенности менее 25 ккал/л.
Стандартная доза напитка настоящего изобретения имеет калорийность 0-100 ккал, более предпочтительно 0-50 ккал, еще более предпочтительно 0-40 ккал, наиболее предпочтительно 0-25 ккал, в особенности 0-10 ккал.
Калорийность пищевой композиции может быть рассчитана путем умножения калорийной плотности, в расчете на грамм ингредиента, на массу ингредиента, входящего в состав композиции. Совокупное значение определяет калорийность пищевой композиции. Калорийность белка составляет примерно 4 ккал/г, жир содержит примерно 7 ккал/г, перевариваемый углевод содержит примерно 4 ккал на г, а трудноперевариваемый, способный к брожению (ферментации) ингредиент содержит около 1,5 ккал/г.
Разбавители
Для понижения вязкости композиции настоящего изобретения (при значении рН, близком к нейтральному) полезно добавлять полиолы. Предпочтительные полиолы выбирают из группы, состоящей из ксилита, сорбита, мальтита, маннита, эритрита и их смесей. Согласно предпочтительному воплощению используют маннит. Предпочтительно добавлять ингредиенты, понижающие вязкость, в количестве 0,5-3 мас.% в расчете на общую массу напитка. Подходящие примеры применения полиолов в настоящем напитке приведены в WO 0038829 и полное содержание этого документа включено в настоящее описание в качестве ссылки.
В соответствии с другим воплощением настоящего изобретения композиция может дополнительно включать анион, выбранный из группы, состоящей из цитрата, фосфата и их смесей. Такие анионы образуют комплекс или нерастворимую соль кальция при рН 7. Однако введение анионов, например, в результате добавления растворимой (минеральной) соли понижает вкусовые качества напитка. Следовательно, напиток предпочтительно должен содержать менее 2 мас.%, предпочтительно менее 1 мас.%, более предпочтительно менее 0,5 мас.%, наиболее предпочтительно менее 0,1 мас.% соли, выбранной из группы, состоящей из цитрата или фосфата калия или натрия.
Проблемой напитков, содержащих пектин и кальций, является ограниченный срок годности таких продуктов. Неожиданно было обнаружено, что композиция настоящего изобретения обладает хорошим сроком годности. Согласно предпочтительному воплощению вязкость жидкой пищевой композиции после ее инкубации в течение 60 дней (при 20°С) составляет менее 300% от исходной вязкости, более предпочтительно менее 200%, еще более предпочтительно менее 150%. Исходную вязкость можно определять до достижения напитком равновесия, например непосредственно после производства жидкой композиции. Было установлено, что полезные характеристики напитка настоящего изобретения не изменяются в значительной мере в ходе стерилизации. Следовательно, преимущество способа настоящего изобретения заключается в применении стерилизованной жидкой композиции напитка.
Твердые/жидкие формы
Преимуществом является тот факт, что напиток настоящего изобретения может быть получен растворением порошка, таблетки или концентрированной жидкости, которые содержат пектин и/или альгинат и соль кальция, в результате смешивания способного к восстановлению препарата с определенным количеством воды. С другой стороны, композиция изобретения может также выпускаться в виде напитка, готового к употреблению (т.е. в жидком виде), для употребления которого не требуется использование дополнительных препаратов, т.е. не требуется добавление жидкости перед питьем.
В целях облегчения производства и/или для удобства потребителя при обращении с продуктом (например, в целях уменьшения массы продукта) напиток может выпускаться в виде препарата для растворения, более предпочтительно в виде препарата, подлежащего растворению, снабженного инструкцией для разбавления препарата подходящей жидкостью, предпочтительно водой, перед потреблением. Используемый в тексте термин «препарат, подлежащий растворению» относится к препарату, в который перед его потреблением необходимо добавлять подходящую жидкость.
Способ настоящего изобретения предпочтительно включает введение стандартной дозы напитка. Обычно стандартная доза жидкой композиции имеет объем, по меньшей мере, 25 мл, более предпочтительно, по меньшей мере, 50 мл, еще более предпочтительно, по меньшей мере, 100 мл композиции. Предпочтительная стандартная доза не должна превышать 2000 мл, более предпочтительно 1000 мл, еще более предпочтительно 500 мл и наиболее предпочтительно она не должна превышать 400 мл. Таким образом, стандартная доза может представлять собой упаковку жидкого напитка, имеющую объем в одном или более из указанных выше интервалов, или восстановленный препарат, объем которого соответствует одному из указанных интервалов. Для удобства потребителя к подлежащему разбавлению препарату прилагаются инструкции по смешиванию определенного количества порошка, таблеток или подлежащей разбавлению жидкости с определенным объемом жидкости. Предпочтительно способ настоящего изобретения включает применение формулы, готовой к питью. Используемый в тексте термин «готовый к питью» относится к упакованному препарату, не нуждающемуся в смешивании с жидкостью перед потреблением.
Если подлежащий разбавлению препарат или состав, готовый для питья, находятся в упаковке, содержащей множество стандартных доз, такой продукт предпочтительно снабжается указателем, в котором описывается способ отделения одной стандартной дозы от массы, и/или средствами идентификации порции, например измерительными устройствами для определения размера дозы.
В том случае, когда композиция изобретения поставляется в виде порошка, продукт предпочтительно снабжается инструкцией для потребления продукта в течение 60 минут, предпочтительно в течение 30 минут после разбавления.
Ограниченные количества других ингредиентов
Для того чтобы жидкая композиция настоящего изобретения объединяла низкую вязкость с низкой калорийностью и высокой прозрачностью, предпочтительно вводить в ее состав ограниченное количество других ингредиентов. Таким образом, предпочтительная композиция настоящего изобретения содержит:
- менее 1 мас.% белка в расчете на общую массу напитка, предпочтительно менее 0,1 мас.%, более предпочтительно менее 0,01 мас.%; и/или
- менее 1 мас.% глицеридов (т.е. три-, ди- и/или моноглицеридов) и/или жирных кислот в расчете на общую массу напитка, предпочтительно менее 0,1 мас.%, более предпочтительно менее 0,01 мас.%; и/или
- менее 3 мас.% перевариваемых углеводов в расчете на общую массу напитка, предпочтительно менее 1 мас.%, более предпочтительно менее 0,5 мас.%.
Повышенная прозрачность продукта вносит соответствующий вклад в приемлемость напитка для потребителя.
Предпочтительно, чтобы содержание сухого остатка в напитке не превышало 100 г на литр, предпочтительно, чтобы оно не превышало 75 г/л, более предпочтительно 50 г/л, еще более предпочтительно 25 г/л. Согласно особенно предпочтительному воплощению, по меньшей мере, 25 мас.%, предпочтительно, по меньшей мере, 50 мас.%, еще более предпочтительно, по меньшей мере, 75 мас.% сухого остатка жидкой композиции представляет собой водорастворимое трудноперевариваемое волокно, предпочтительно водно-растворимое трудноперевариваемое волокно, выбранное из группы, состоящей из пектина, альгината, трудноперевариваемых водно-растворимых олигосахаридов и их смесей, предпочтительно пектина.
В соответствии с еще одним предпочтительным воплощением, по меньшей мере, 95 мас.%, предпочтительно, по меньшей мере, 96,5 мас.%, еще более предпочтительно, по меньшей мере, 98 мас.%, наиболее предпочтительно, по меньшей мере, 99 мас.% жидкой композиции составляет вода, пектин и/или альгинат, соль кальция и в случае его наличия трудноперевариваемый, сбраживаемый ингредиент.
Низкокалорийное подслащивающее и ароматизирующее вещество
С целью улучшения вкусовых качеств жидкой композиции настоящего изобретения без существенного повышения калорийности композиции в композицию добавляют калорийное подслащивающее и/или ароматизирующее вещество. Композиция предпочтительно содержит, по меньшей мере, один ароматизатор пищевого сорта, предпочтительно цитрусовый ароматизатор.
В соответствии с предпочтительным воплощением жидкая пищевая композиция настоящего изобретения содержит низкокалорийное подслащивающее вещество. Низкокалорийное подслащивающее вещество предпочтительно обладает калорийной плотностью менее 3 ккал/г, предпочтительно менее 2 ккал/г, еще более предпочтительно менее 1 ккал/г. Низкокалорийное подслащивающее вещество предпочтительно выбирают из группы, состоящей из трудноперевариваемых олигосахаридов, полиолов, аспартама, сукралозы, ацесульфама калия, алитама, цикламата, сахарина, тагатозы и их смесей. Предпочтительное низкокалорийное подслащивающее вещество обеспечивает менее 10 ккал, более предпочтительно менее 5 ккал, еще более предпочтительно менее 2 ккал на литр напитка настоящего изобретения. Желательно, чтобы напиток настоящего изобретения содержал менее 1 мас.%, еще более предпочтительно менее 0,5 мас.% низкокалорийного подслащивающего агента, наиболее предпочтительно менее 0,1 мас.% низкокалорийного подслащивающего агента.
Для достижения хорошего потребительского признания жидкая композиция предпочтительно имеет значение сахарозного эквивалента (SEV), по меньшей мере, 0,2, предпочтительно, по меньшей мере, 0,5, еще более предпочтительно, по меньшей мере, 1SEV. Предпочтительное значение SEV составляет менее 25, более предпочтительно менее 10, еще более предпочтительно менее 5.
Донная седиментация
Желательно, чтобы напиток содержал ингредиент, способный уменьшать донную седиментацию. Наличие донного осадка нежелательно, поскольку он ухудшает вкусовые свойства напитка и понижает аппетит. Предпочтительный ингредиент, способный уменьшать количество донных осадков, выбирают из группы, состоящей из каррагенана, аравийской камеди, ксантановой смолы и их смесей. Наиболее предпочтительно использовать каррагенан. Поскольку такие ингредиенты способствуют повышению вязкости, напиток настоящего изобретения предпочтительно содержит 0-0,1 мас.%, более предпочтительно 0,005-0,1 мас.% рассматриваемого ингредиента, способного уменьшать количество донных осадков в расчете на общую массу напитка.
Прозрачность
Желательно, чтобы напиток настоящего изобретения имел спектральную поглощательную способность менее 0,5, предпочтительно менее 0,25, еще более предпочтительно менее 0,2, наиболее предпочтительно менее 0,17 при измерении с использованием спектрофотометра при длине волны 620 нм (толщина оптической ячейки 1 см). Оптическая плотность воды в качестве стандарта принимается равной 0. Понижение оптической плотности (т.е. повышение прозрачности) напитка способствует повышению признания напитка потребителем.
Трудноперевариваемый, способный к брожению ингредиент
Жидкая композиция настоящего изобретения может быть дополнительно усовершенствована, что делает ее особенно пригодной для использования в способе лечения или предотвращения избыточного веса в результате увеличения биологической доступности кальция в напитке согласно изобретению. Авторы настоящего изобретения установили, что биологическая доступность кальция из напитка изобретения может быть повышена в результате совместного применения трудноперевариваемого, способного к брожению ингредиента.
Авторы изобретения установили, что разработанные композиции обеспечивают эффект насыщения в результате того, что гелеобразование пектина и/или альгината значительно уменьшает поглощение кальция или его биологическую доступность. Авторы изобретения также обнаружили, что ингибирующее действие пектинов и/или альгината (в особенности низкометоксилированных пектинов), присутствующих в напитке на поглощение кальция, может быть эффективно снижено в результате совместного применения трудноперевариваемого ингредиента, который способен ферментироваться под действием кишечных бактерий.
Не ограничиваясь конкретной теорией, авторы изобретения предполагают, что трудноперевариваемый, способный к брожению ингредиент обеспечивает легкометаболизируемый субстрат для кишечной флоры. Потребление трудноперевариваемых, способных к брожению ингредиентов приводит к увеличению массы кишечных бактерий (в особенности бифидобактерий и/или lactobacilli) и/или повышает активность таких бактерий, что стимулирует деградацию пектиновой матрицы. В результате стимуляции распада пектиновой и/или альгинатной матрицы в тонких кишках и толстой кишке биодоступность кальция увеличивается за счет высвобождения кальция, связанного с пектином. Кроме этого, пектины и/или альгинаты обеспечивают желаемый эффект стимуляции состояния насыщенности в результате образования вязкой матрицы в желудке и/или кишечнике.
Кроме этого, в результате брожения трудноперевариваемого ферментируемого ингредиента с помощью кишечных бактерий образуется лактат и/или короткоцепочечные жирные кислоты (SCFA), включающие бутират, пропионат и ацетат, что приводит к уменьшению рН в толстой кишке и повышает растворимость минералов, вследствие чего повышается концентрация ионов кальция и ускоряется пассивная диффузия кальция. Кроме этого, SCFA могут быть ответственны за увеличение кровотока в слепой кишке и, соответственно, за повышение поглощения минералов.
Трудноперевариваемый, способный к брожению ингредиент способен стимулировать транспорт кальция в кишках за счет гипертрофии стенки слепой кишки, в результате чего увеличивается площадь поверхности, на которой происходит минеральный обмен, что приводит к усилению поглощения кальция.
Таким образом, способ настоящего изобретения охватывает применение жидкой композиции, содержащей трудноперевариваемый, способный к брожению ингредиент, отличный от пектина и/или альгината, более предпочтительно трудноперевариваемое волокно, отличное от пектина и/или альгината, еще более предпочтительно водно-растворимое трудноперевариваемое волокно, отличное от пектина и/или альгината. Предпочтительный трудноперевариваемый, способный к брожению ингредиент выбирают из группы, состоящей из трудноперевариваемых олигосахаридов, полиолов и их смесей. Трудноперевариваемые олигосахариды представляют собой предпочтительное водно-растворимое трудноперевариваемое, способное к брожению волокно. Используемый в тексте настоящего изобретения термин «трудноперевариваемые олигосахариды» относится к сахаридам со степенью полимеризации монозных звеньев более 2, более предпочтительно превышающей 3, наиболее предпочтительно превышающей 4, которые не только частично перевариваются в кишечнике под действием кислот или переваривающих ферментов, присутствующих в верхнем пищеварительном тракте человека (тонкие кишки и желудок), но и подвергаются ферментации под действием человеческой кишечной флоры. Степень полимеризации олигосахарида составляет менее 60 монозных звеньев, предпочтительно менее 40, еще более предпочтительно менее 20, наиболее предпочтительно менее 10. Термин «монозные звенья» относится к звеньям с замкнутой кольцевой структурой, предпочтительно к гексозе, в особенности к пиранозной или фуранозной формам. В соответствии с предпочтительным воплощением олигосахарид выбирают из группы, состоящей из фруктанов, фруктоолигосахаридов, трудноусвояемых декстринов, галактоолигосахаридов (включая трансгалактоолигосахариды), ксилоолигосахаридов, соевых олигосахаридов, арабиноолигосахаридов, глюкоолигосахаридов, манноолигосахаридов, фукоолигосахаридов и их смесей.
Термин «полиолы» относится к химическим производным сахаров, отличающихся от родительских соединений тем, что альдегидные группы (СНО) заменены на спиртовую группу (СН2ОН). На полиолы обычно ссылаются, как на сахарные спирты. Предпочтительный полиол выбирают из группы, состоящей из сорбита, эритрита, маннита, изомальта, ксилита и их смесей.
Предпочтительно напиток настоящего изобретения содержит 0,01-15 мас.%, более предпочтительно 0,1-10 мас.%, еще более предпочтительно 0,5-10 мас.% трудноперевариваемого ферментируемого ингредиента в расчете на общую массу жидкой композиции. Трудноперевариваемый, способный к брожению ингредиент может представлять собой то же вещество, что используется для подслащивания напитка. При определении массового процента трудноперевариваемого, способного к брожению ингредиента в композиции настоящего изобретения следует учитывать массовый процент всех ингредиентов, кроме пектина и/или альгината, которые могут рассматриваться как трудноперевариваемые, способные к брожению ингредиенты, подлежащие добавлению в систему независимо от функциональных групп в структуре ингредиента.
Трудноперевариваемый, способный к брожению ингредиент, используемый в напитке настоящего изобретения, предпочтительно способен значительно повышать общее содержание SCFA в слепой и толстой кишке. Согласно предпочтительному воплощению изобретения при добавлении такого ингредиента в достаточном количестве рассматриваемое вещество способно повышать общее содержание SCFA в слепой кишке, по меньшей мере, на 20% по сравнению с композицией, в которой отсутствует ингредиент, способный к брожению, более предпочтительно, по меньшей мере, на 50%, еще более предпочтительно, по меньшей мере, на 100%, наиболее предпочтительно, по меньшей мере, на 150%. Увеличение общего содержания слепокишечного SCFA может быть определено в соответствии с методом, описанным Campbell et al. (The Journal of Nutrition Vol. 127 No. 1, January 1997, pp. 130-136), причем на содержание цитированной работы ссылаются в настоящем описании.
Содержание волокнистого материала
В соответствии с предпочтительным воплощением способ настоящего изобретения предусматривает применение жидкой композиции, содержащей 10-300 г трудноперевариваемого волокна на литр, предпочтительно 20-150 г трудноперевариваемого волокна на литр. Желательно, чтобы трудноперевариваемое волокно представляло собой водно-растворимое волокно. Использование водно-растворимого волокна обеспечивает раствор приемлемой прозрачности, которая, по-видимому, улучшает потребительские свойства продукта.
Избыточный вес
Используемый в настоящем изобретении термин «избыточный вес» относится к массе тела и/или массе жировой ткани, превышающей желаемую массу тела и/или желаемую массу жировой ткани. Тучные млекопитающие с одним желудком рассматриваются как объекты с избыточным весом. Люди, чей индекс массы тела превышает 25, могут с успехом использовать способ настоящего изобретения. Таким образом, способ настоящего изобретения может использоваться для снижения массы жировой ткани или предотвращения увеличения массы жировой ткани и увеличения соотношения между нежирной массой тела к массе жировой ткани и/или соотношения между массой мускулов и массой жировой ткани.
Способ настоящего изобретения может использоваться как для терапевтического лечения, так и для предотвращения избыточного веса и/или для косметического лечения или профилактики избыточного веса, например для снижения массы тела.
Было установлено, что жидкая композиция настоящего изобретения может использоваться для стимуляции состояния насыщения и таким образом имитировать и даже повышать эффект стимуляции состояния насыщения сахарсодержащих безалкогольных напитков. Следовательно, напиток настоящего изобретения может с успехом использоваться в способе понижения аппетита у людей, причем указанный способ включает применение на людях понижающего аппетит количества описанной выше композиции. Способ настоящего изобретения предпочтительно использовать для профилактики или лечения людей, еще более предпочтительно подростков с избыточным весом.
Кроме этого, композиция настоящего изобретения снижает потребление пищевых калорий в том случае, когда напиток потребляют непосредственно перед приемом пищи или вместе с ней. Таким образом, настоящее изобретение также предусматривает способ уменьшения приема пищевых калорий для предотвращения потребления избыточного количества калорий при приеме пищи и/или регулирования дневного потребления калорий, причем указанный способ заключается во введении человеку эффективного количества жидкого напитка, как описано выше, непосредственно до приема пищи или вместе с ней (например, во время завтрака, позднего завтрака, ленча, раннего плотного ужина с чаем или обеда).
В соответствии с другим предпочтительным воплощением жидкая композиция включает упаковку, инструкции и/или указания, касающиеся применения жидкой композиции для уменьшения веса. Указание или инструкция могут иметь любую форму, например письменную, в которой содержится информация для потребителя о предполагаемом использовании, например, может приводиться название продукта, указывающее потребителю на предназначение продукта, например «диетическая вода» (slimwater), «низкокалорийный напиток» (low caloric drink), «постный напиток» (leandrink). Могут также использоваться картинки или рисунки для привлечения внимания потребителя к предполагаемому назначению, например, могут быть изображены изящные фигуры или весы. Указатели предпочтительно выбирают из группы, состоящей из буквенных указателей, числовых указателей, цветных указателей, графических указателей и их комбинаций.
ПРИМЕРЫ
Рассматриваемый продукт имеет вязкость 3,4 mPas при скорости сдвига 100 с-1 и температуре 20°С и вязкость, по меньшей мере, 1000 mPas при скорости сдвига 100 с-1, рН 3 и температуре 37°С. Калорийность продукта составляет 21 ккал/л.
Пример 2: Эффект стимуляции состояния насыщения, оказываемый напитком настоящего изобретения
Действие напитка настоящего изобретения на подавление аппетита и утоление жажды испытывали на людях. В неконтролируемом слепом рандомизированном кроссоверном исследовании применяли одну стандартную дозу напитка, описанного в примере 1 (напиток А), одну стандартную дозу сахарсодержащего напитка (напиток В) или одну стандартную дозу низкокалорийного напитка (напиток С) (см. Таблицу 1, в которой указаны ингредиенты одной стандартной дозы сахарсодержащего и низкокалорийного напитка). В исследовании принимали участие девять здоровых добровольцев. Исключались субъекты, принимающие медикаменты, способные оказывать влияние на аппетит или состояние насыщения.
Субъекты рандомизированно распределялись в одной из трех групп, на которых проводилось исследование. Каждая группа получала напиток А, В и С в три различных дня, но в различном порядке. Группа 1 (n=3): напиток А в первый день, напиток В во второй день и напиток С на третий день; Группа 2 (n=3): напиток В в первый день, напиток С на второй день и напиток А на 3 день; Группа 3 (n=3): напиток С в первый день, напиток А во второй день и напиток В на 3 день. Аппетит, состояние насыщения и жажду оценивали после потребления каждого из напитков.
Исследование на субъектах начиналось утром после голодания в течение ночи. Испытуемые отвечали на вопросы анкеты, касающиеся аппетита, насыщения и жажды в начальный момент времени (t=0). Затем испытуемые в течение 10 минут выпивали стандартную дозу напитка А, В и С. В течение 3 часов после первого употребления напитка регистрировали информацию об аппетите, насыщении и жажде через 10, 20, 30, 45, 60, 90, 120, 150, 180 минут. В течение этих трех часов испытуемые не принимали пищи и не потребляли каких-либо напитков. Описанную процедуру проводили с двумя другими напитками. Испытуемым предлагалось проявлять сравнимую физическую активность каждое утро в течение 3 дней испытания.
Анкетные опросы
Показатели аппетита, насыщения и жажды определяли с использованием визуальных аналоговых шкал (VAS показатели) размером 100 мм с помощью отметок на каждой маркировочной линии. Термин «нисколько» (not at all) соответствовал левой стороне шкалы, а термин «чрезвычайно» - правой стороне шкалы, по которой производилась оценка каждой метки.
Статистический анализ
Средние оценки представлены на Фиг. 1а, 2а, 3а и 4а. С целью установления различий в аппетите, насыщении и эффекте утоления жажды рассчитывали площади под кривыми (AUS) для каждого из вопросов и каждого продукта. Для определения различий в значениях AUS для трех напитков использовали GLM повторный измерительный тест. Предполагалось, что статистически значимые отличия имеют место при р < 0,05. На Фиг. 1b, 2b, 3b и 4b показаны AUS для каждого вопроса и каждого продукта.
Результаты
Полученные результаты представляли как среднее значение ±SEM.
"*" обозначает значительное отличие от напитка С (р<0,05).
Фиг. 1а изображает результаты средних оценок на вопрос «Вы голодны?». Результаты, представленные на фиг. 1а, показывают уменьшение ощущения голода после приема напитка А в сравнении с напитком С, которое наступает сразу после приема напитка. «Ощущение голода» после приема напитка А также уменьшается по сравнению со случаем, когда потреблялся напиток В, в особенности примерно через 1 час после приема напитка.
Фиг. 1b изображает AUS результатов средних оценок, изображенных на фиг. 1а. Значительное уменьшение значения AUS свидетельствует об эффектах понижения аппетита при употреблении напитка настоящего изобретения.
Фиг. 2а изображает результаты средних оценок ответов на вопрос о «Наличии аппетита к приему пищи». Данные фиг. 2 демонстрируют понижение аппетита после потребления напитка А по сравнению с напитками В и С, что свидетельствует о снижающем аппетит эффекте рассматриваемого напитка.
Фиг. 2b изображает AUS результатов средних оценок, изображенных на фиг. 2а. Значительное уменьшение значения AUS свидетельствует об эффектах понижения аппетита при употреблении напитка настоящего изобретения.
Фиг. 3а изображает результаты средних оценок ответов на вопрос «Сколько вы сможете съесть?». Данные, представленные на фиг. 3а, показывают, что средняя отметка после приема напитка А меньше, чем после приема напитка В или С. Фиг. 3b изображает AUS результатов средних оценок, изображенных на фиг. 3а. Значительное уменьшение значения AUS свидетельствует об эффектах понижения аппетита при употреблении напитка настоящего изобретения.
Фиг. 4а изображает результаты средних оценок ответов на вопрос «Испытываете ли вы чувство жажды?» Данные, представленные на фиг. 4а, показывают, что средняя отметка после приема напитка А меньше, чем после приема напитка В или С. Фиг. 4b изображает значения AUS результатов средних оценок, изображенных на фиг. 4b. Полученные результаты свидетельствуют о хороших свойствах напитка настоящего изобретения, касающихся утоления жажды.
рН доводили до 6,3 +0,1 с использованием 2М HCI, после чего полученную среду стерилизовали.
Приготовление фекальной суспензии
В анаэробных условиях человеческие экскременты суспендировали в среде McFarlane при массовом соотношении экскременты: среда McFarlane 1:5. После этого суспензию просеивали с целью удаления твердых компонентов.
Ферментация
15 мл фекальной суспензии смешивали с сухой смесью, состоящей из пектина и кальция или пектина, кальция и олигосахарида (см. Таблицу 2), и полученную смесь инкубировали в течение 24 часов при 37°С в анаэробных условиях. После инкубации твердые вещества удаляли из суспензии путем центрифугирования и концентрацию свободного кальция определяли с помощью кальциевого электрода (модель 720А, ThermoOrion, Beverly, USA). Полученные результаты представлены в Таблице 2.
* Fibersol-2® (Matsutani)
** RaftiloseTM (Orafti Active Food Ingredients)
*** Genu-pectin LM-104 AS (Orffa-Hercules)
Пример 4
Стандартные порции объемом около 100 мл, предназначенные для использования в способе профилактики избыточного веса, содержат:
0,55 г 31% метоксилированного, 17% амидированного яблочного пектина;
154 мг карбоната кальция;
1 г Fibersol-2TM (Matsutani Chemical industry Co., Japan);
Вода до 100 мл (рН устанавливали равным 7 с помощью 10% раствора КОН).
Реферат
Изобретение относится к композиции и способу снижения аппетита человека. Жидкая пищевая композиция включает 0,01-5 мас.% пектина и/или альгината, 0,01-3 мас.% кальция. Композиция имеет при рН более 5 вязкость ниже 50 mPas при скорости сдвига 100 с-1 и 20°С и вязкость, составляющую, по меньшей мере, 125% от указанного выше значения при рН 3 и температуре 37°С. Калорийность композиции составляет 0-500 ккал/л. Способ снижения аппетита у человека предусматривает введение жидкой пищевой композиции и может быть предназначен для лечения или предотвращения избыточного веса. Изобретение обеспечивает снижение аппетита человека, при этом композиция имеет хорошо выраженный жаждоутоляющий эффект. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 4 ил., 2 табл.
