膳食補充劑的制作方法
【專利摘要】從甘蔗中提取的食用纖維材料在制造被配制用以改善糖尿病狀況的食品中的用途。
【專利說明】膳食補充劑

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及商業(yè)食品補充劑制造領域。特別地，本發(fā)明涉及一種膳食補充劑、該補充劑在個人飲食中的用途、以及該補充劑的制造方法。

【背景技術】
[0002]糖尿病在全世界人口中正在愈發(fā)流行。盡管在人類中發(fā)現(xiàn)了所有三種類型的糖尿病(糖尿病(Mellitus)、尿崩癥、妊娠性糖尿病)，但僅糖尿病(mellitus)和妊娠性糖尿病與胰島素和血糖水平有關系。
[0003]當身體由于喪失胰臟生成胰島素能力(I型)或對身體生成的胰島素不敏感(2型)而喪失調節(jié)血糖能力時，會導致糖尿病。在很多個體中，I型和2型糖尿病同時發(fā)生；更近年來，術語“成人隱匿性自身免疫性糖尿病”已經用于描述在成人人群中具有I型和2型組成部分的糖尿病。
[0004]在妊娠性糖尿病的情況中，孕婦由于妊娠胎兒造成的荷爾蒙失衡而喪失了調節(jié)血糖的能力。在孩子出生之后通常再次獲得正常調節(jié)，然而在該個體懷孕期間這種情況必須加以管理，嚴重的并發(fā)癥偶爾也會發(fā)生。此外，妊娠性糖尿病能夠對孩子造成多種不利影響，例如隨后一生中對2型糖尿病的易染病體質。妊娠性糖尿病與營養(yǎng)具有顯著關系已經變得被大家接受，因此已經建議很多妊娠性糖尿病的病例可以用營養(yǎng)補充劑治療。
[0005]糖尿病的原因尚未得到很好的認識，但文獻中指出的最常見的風險因素是肥胖、高血脂(由高脂肪飲食造成的)、遺傳傾向性和自身免疫性疾病。
[0006]根據(jù)各病例的類型和嚴重程度，糖尿病以三種方式之一治療。飲食控制用于高風險人群和輕度患者中的那些人，口服藥物可用于中度情形；皮下注射重組胰島素用于最嚴重的情形(因為I型糖尿病是由喪失胰島素生成功能造成的，因此幾乎總是采取胰島素替代療法)。
[0007]在2007-2008年，澳大利亞診斷糖尿病病例數(shù)量記錄為898，800件，這些病例中幾乎90 %都是2型糖尿病。還觀察到性別、區(qū)域和社會經濟學的因素并不重要，盡管年齡似乎確實是一個因素(96%的患者都超過35歲)。
[0008]由于肥胖是主要的作用因素而且人口正在老化，因此這些統(tǒng)計數(shù)據(jù)預測將會逐年升高。該疾病的治療對公立和私立醫(yī)療資源都大量資源耗盡，且找到對于每個個體都起作用的治療方案是復雜的，任何降低風險和/或緩解癥狀的方法對患者和更廣泛的人群都具有顯著的價值。
[0009]在糖尿病的治療中的復雜因素是糖尿病患者已經被發(fā)現(xiàn)具有比一般人群更高的其他慢性疾病發(fā)病率。這意味著可能的食物變應反應的存在在選擇糖尿病個體的飲食控制中扮演著主要的角色。已經報道了關于小麥、牛奶、大豆和燕麥(還有其它食物)的糖尿病的常見食物變應反應和不耐受性。估計總人口的2%患有食物變應反應，而糖尿病者具有比這高高達40%的變應反應發(fā)病率?，F(xiàn)在都已接受藥物本身不足以治療糖尿病，通常指定全生活方式方案與口服和注射的藥物相結合。多種種族特點和生活方式的大規(guī)模群組研究顯示無論其他因素(例如遺傳傾向性和體重)如何，“健康的”飲食對糖尿病本身和次生相關疾病的結果具有統(tǒng)計學顯著的改善。
[0010]因此患有食物變應反應的糖尿病患者的比例是值得關注的，且低變應原性治療將會是優(yōu)選的。目前與飲食相關的糖尿病治療方法包括高纖維食物，然而，這種纖維最通常是源自小麥和/或燕麥的。還已知不是所有高纖維飲食都能有效控制血糖水平。近來，高纖維對血糖控制這一重要主張的真實性已經受到了質疑。一些人建議，這種矛盾是由于基本上沒有添加營養(yǎng)價值的高精纖維不會提供保護作用或優(yōu)點所造成的，需要”全植物的”或”食物總纖維的”。食物總纖維具有可溶和不溶組分，且來自包含微量營養(yǎng)素(例如抗氧化劑)的來源。因此，監(jiān)管機構和醫(yī)療團體都正在回顧關于所謂”高纖維”飲食的法規(guī)和術語解釋。
[0011]因此，本發(fā)明的目的是提高將高質量食物總纖維加入到有糖尿病風險的個體的飲食中，它可以對上述確定的現(xiàn)有技術的缺點有所改善。


【發(fā)明內容】

[0012]依照本發(fā)明的一個方面，它提供了從甘蔗中提取的食用纖維材料在制造被配制用以改善糖尿病狀況的食品中的用途。
[0013]優(yōu)選地，該甘蔗纖維是通過包括以下步驟的方法制備的:將甘蔗材料經過至少一個濕法擴散步驟以將糖與殘余的纖維材料分離，同時保持營養(yǎng)成分；并將殘余的纖維材料經過快速低熱干燥處理，由此保留纖維中的生物活性分子，并提高該殘余的纖維制品的保水性質。
[0014]使用以上述方式從甘蔗中提取的食用纖維材料具有多個優(yōu)點。首先，對該來源尚未記載任何不利的變應作用(allergic effects)。而且,該纖維來源已經被證實與其他纖維來源相比可以改善腸內膜健康。其包含了溶解纖維和不溶纖維二者的優(yōu)點，而且具有與其他產品相比更精確表現(xiàn)天然食物的纖維比。其還富含其他微量營養(yǎng)素，例如鐵，且能夠保護抗氧化劑。
[0015]從例如甘蔗的禾本科中分離出的纖維與不完整的(非全部的)植物纖維(例如糠、歐車前果殼和菊粉)相比具有幾個有利的性質。該纖維是真木質素、半木質素和纖維素的組合，例如在很多植物中所見的食物總纖維。此外，即使使用標準的化學分類方法，甘蔗纖維歸類為幾乎完全不溶的纖維，但其也具有很多可溶纖維的性質，例如其具有高水結合能力(以重量計高達8-10倍)和益生作用。而且盡管已知不溶纖維對血糖水平具有很小的影響或沒有影響，但已經發(fā)現(xiàn)在正確制備時，甘蔗纖維對餐后血糖水平具有顯著的益處。這非常可能是以下事實的組合:纖維中的半纖維素部分具有可溶組分，其在消化過程中會釋放出來；在正確制備時，該纖維素保留了大量的生物活性分子。
[0016]該纖維不僅具有降低餐后血糖水平和降低失誤的血糖指數(shù)(GI)的作用，而且在正確制備和配制時還能夠用于制備對空腹葡萄糖水平和長期減少與多糖癥相關的并發(fā)癥的持續(xù)有益的作用。本發(fā)明的有益作用并不限于降低高血糖水平，其還可以用于降低在高能食物中包括的多糖癥的風險，用于改善對糖尿病和前期糖尿病個體的BGL的總體控制。
[0017]此外，當該纖維來源是通過本文所述方法制備的時，由于纖維中生物活性分子的保留，纖維容易以更高的程度保持其與糖尿病相關的功能。該纖維來源還提供了在大多數(shù)人群中解決該疾病的正確的飲食纖維水平。
[0018]本發(fā)明還可以開發(fā)更靈活的產品形式，特別可使患有糖尿病的個體以其自身的方式解決缺陷，在以相對容易使用的形式提供正確類型的纖維時尤其如此。個體不再必須依賴食品制造商生產其能夠食用的高纖維食品。
[0019]優(yōu)選地，該濕法提取步驟是擴散提取，其在較低剪切條件下進行的。最佳濕法提取步驟的溫度在25°C -70°C范圍內。
[0020]依照本發(fā)明的另一方面，它提供了一種被配制用以改善糖尿病的食品，該食品包含從甘蔗中提取的食用纖維材料，該食用纖維材料優(yōu)選是依照上面限定的步驟制備的。
[0021]依照本發(fā)明的另一方面，它提供了一種治療個體糖尿病的方法，該方法為個體服用其中加入有從甘蔗中提取出的食用纖維材料的食品。該食用纖維材料優(yōu)選是依照如上限定的方法制備的。
[0022]現(xiàn)在將通過特別的非限制實施例的方式描述本發(fā)明的優(yōu)選實施方案。

【具體實施方式】
[0023]本發(fā)明以使生活活性分子最大化地保留和最小化地破壞的方式利用了由甘蔗制備的食用纖維分離物的性質。
[0024]由甘蔗制備該纖維材料的方法與KFSU Pty Ltd的WIPO專利文件號W02011/035381中描述的方法大體上相類似，其通過參考并入此處。然而，依照本發(fā)明的方法可以限定為具有以下基本特征:
[0025]1.甘蔗尺寸降低步驟；
[0026]2.較“溫和的”水提取階段，將纖維與其他蔗糖部分分離開，而不會造成纖維功能的劣化；和
[0027]3.較溫和的干燥步驟，使纖維功能的裂化最小化。
[0028]優(yōu)選該提取步驟是在較中性的pH值時進行的水擴散提取。還優(yōu)選該干燥步驟是快速渦流干燥操作，其可以通過低溫的渦流干燥機(例如日本的Tensei提供的(誦.tense1-j.com))實現(xiàn)。
[0029]認識到足夠的食用纖維對消化系統(tǒng)的健康功能是重要的。還已知食用纖維水平能夠對人類糖尿病的進展可能性具有影響。還認為人的飲食容易缺少食用纖維和/或使用已知會造成過敏癥狀或耐受不良的纖維來源(例如小麥和燕麥)。
[0030]還認識到很多由谷物和其他“不完整的”(即非”全植物的”)來源加工而成的纖維來源不會顯著地幫助血糖水平的飲食控制。進一步認識到很多被認為具有有益效果的纖維來源在最近的研究中已經顯示是無效的或僅能提供短期益處。
[0031]還已經顯示出在很多情況中，已經顯示對糖尿病具有有益作用的微量營養(yǎng)素的提取和純化會喪失其益處或大大降低那些益處。認為這是由于基本輔助因素和協(xié)同效應的喪失所致。因此此處所述的方法的設計用以以保持高活性水平的形式維持這些微量營養(yǎng)素。
[0032]本發(fā)明提供了甘蔗纖維在用于降低糖尿病發(fā)展的風險的食品或飲食的配方中的用途，或者如果需要其能減輕這些疾病的癥狀。在依照本發(fā)明制備時，該纖維來源和加入其的食物與其他纖維來源和食物相比具有多個優(yōu)點，包括以下:
[0033]其是較低變應性的；
[0034]其包含有利于飲食攝入的比例的不溶和可溶纖維；
[0035]其包含多種生物活性分子，該生物活性分子對血糖水平和腸健康的有利影響程度比其他纖維來源更高；
[0036]與來自其他來源(例如化學改性淀粉)的纖維不同，其能夠以”非化學”方式制備，且不含有害的痕量元素；
[0037]其能夠以保持甘蔗的”糖漿”組分中所見的微量營養(yǎng)素和活性分子的方式制備，不需要為了其生物功能而對這些組分進行提取和純化；
[0038]鉻、多酚和某些高質量食用纖維都已經顯示出有助于食物的GI的降低和胰島素敏感性的提高。該產物將所有這三種都組合在經過以保持有益效果和允許協(xié)同作用的方式處理的天然食物中；
[0039]其他發(fā)明尋求分離各種組分，然而該組分的組合效果超過了單一提取物的效果。此外，產物的“全食物”性質限制了副作用并保護不會超劑量。
[0040]還已知飲食中過多的纖維能夠具有幾種不利的副作用，包括但不限于便秘、腹瀉和不良脹氣。在一種實施方案中，在將該纖維產物作為補充劑添加到個體的飲食中時，食用纖維攝入量能夠更容易控制。
[0041]該補充劑也歸類為天然食品，這對很多消費者的重要性越來越高。
[0042]本發(fā)明的實施方案能夠采取多種形式，容易對使用者具有幾個優(yōu)點。
[0043]在本文中:
[0044]“載劑”是用于甘蔗纖維的合意的基體，其可以包含或不包含蛋白質或其他營養(yǎng)素；包括但不限于:水果提取物、肉湯、濃湯、乳制品、烘焙制品，且其可以是固態(tài)或液態(tài)的。
[0045]“惰性填料”是用于提高依照本發(fā)明的纖維的本體尺寸以便使用者容易操作的任何產品。該填料可以包括調味劑或營養(yǎng)素，和其他食用纖維以提高口感，但并不必需有助于本發(fā)明提供的所有益處。
[0046]“顆?！卑ū景l(fā)明的任何壓緊形式，包括但不限于:
[0047]以維生素方式的干丸或藥片
[0048]可用作治療或添加到其他食物中的軟棒糖形式的錠劑
[0049]下面的所有實施例都能夠非必要地與其他微生物或生物活性分子或甜味劑(例如甜菊)一起配制。優(yōu)選地，任何添加的營養(yǎng)素都將來自天然成分以使得最終產物能夠維持“天然的”描述語。
[0050]實施例1:
[0051]在本實施例中，將0.5-2.0g活性纖維添加到香味介質中并壓制成片劑。各片劑包含足夠的纖維和生物活性物質以幫助控制血糖水平。該片劑是以使得如果使用者被其醫(yī)生要求高纖維飲食時劑量可以變化的配制水平制備的。然而，如果沒有其他飲食控制，那么該產品本身表示劑量可以提高而不會有副作用。該片劑可以在用餐期間或餐前或餐后立即服用。
[0052]實施例2:
[0053]在本實施例中，將活性纖維與調味飲料(例如果汁或牛奶)混合，并進行巴氏消毒以殺菌(l-5g/100-250ml)。以這種方式制備的飲料是方便隨餐服用的容易服用的產品。
[0054]實施例3:
[0055]在本實施例中，該補充劑是用面粉、穩(wěn)定劑和惰性填料作為容易測量的粉末制備的，特別配置以與水結合。特別地，該活性纖維能夠與干面粉組分和惰性填料混合形成容易使用的顆粒。劑量(l_5g)將會在方便單次服用的小袋中或在多劑量散裝袋中。本實施例最適合幫助減肥(糖尿病中的主要打擊因素)，因為該顆粒能夠與水混合(由此可以每餐食用較少的食物)。
[0056]實施例4:
[0057]在本實施例中，該補充劑是以固體調味餐制備的，例如餅干或食物棒(l_5g/調和食物)。個體能夠食用多個餅干以提供其生活方式所需的特定劑量的養(yǎng)生方法。這與其他服用體系相比具有兩個優(yōu)點:這對食用更像是一種樂事；且其不需要液體，這是具有膀胱控制問題的老年糖尿病者所關心的。特別地，這些食物能夠采取以下兩種形式:
[0058]I)餅干能夠制備以沒有顯著的碳水化合物和糖。這種形式能夠用作用餐補充劑，以提供其本身不會影響血糖水平的劑量。
[0059]2)餅干用限定的糖和碳水化合物劑量配制以提供瞬時和長期能量的組合，在防止低血糖中用作高糖“甜食”的補充。這種形式對甜食的消耗是優(yōu)選的，因為其通常會導致多糖癥，這會擾動個體的胰島素循環(huán)。甘蔗纖維的添加導致血糖水平的維持和較低的強度升高，這是優(yōu)選的結果。
[0060]實施例5:
[0061]在本實施例中，纖維材料作為糖尿病和/或重量控制市場的高纖維食物的其他制造商的組成成分提供。本實施例對潛在的食品制造商/供應商提供了幾個優(yōu)點:
[0062]如果該纖維材料用于替代變應原性纖維(例如小麥或歐車前果殼)，那么該產品可以標記為低變應原性的。
[0063]該纖維材料支持使用食品的“全天然”市場要求。
[0064]該纖維材料與其他纖維來源相比提供了其他健康益處，允許食品制造商可以進行更實質的權利主張。
[0065]如上所述制備的甘蔗的保水能力遠高于大多數(shù)商業(yè)纖維來源。通過在食物中使用活性纖維，制造商能夠降低每kg食物中的卡路里含量。這也可以導致制造商限制的商業(yè)成本降低。
[0066]依照本發(fā)明的食品和方法利用了使用非化學的低熱工序制備的基于甘蔗的作物(特別是全甘蔗)的獨特性質。這樣使其容易方便使用，同時仍將有益的營養(yǎng)素和生物活性分子保留在食物中。
[0067]該產品和方法解決了與纖維食用較差的幾個問題，而且對糖尿病具有有利的影響，同時還有助于消除在對普通纖維來源具有變應反應或不耐受性的個體中不耐受性和吸收不良的潛在問題。該產品也可歸類為全天然食物；這意味著其不具有與很多藥物治療相關的一些問題，包括一些不利的副作用。
[0068]實施例6:
[0069]為了測定將甘蔗纖維添加到液體食物飲料中是否能夠有效降低GI，對多個實驗對象進行了研究。該方法改編自悉尼大學G.1.標準方法。該實驗室在早晨在餐前或運動前進行的。
[0070]將葡萄糖(50g)溶解在水(250mL)中后立即服用作為對照樣。在小于10分鐘內服用添加和不添加5g甘蔗纖維(該纖維是依照本文的方法制備的)的商業(yè)上可獲得的早餐飲料-Vitasoy VitaGo variety (437.5mL,相當于50g可用碳水化合物)。
[0071]使用Accu-Chek商業(yè)糖尿病血糖監(jiān)測儀測定血糖水平(BGL)，并提供試驗條(試驗條批次號698，失效日期30-04-2013)。在用餐(t = O)之前立即通過使用包括的穿刺設備刺破手指取基線BGL。使用上述方法在t = 15、30、45、60、90和120分鐘時測定BGL水平。
[0072]在同一時間點進行多次測量(使用液滴，擦拭干凈，然后使用新的液滴)測定該裝置的誤差范圍。
[0073]使用Excel中的梯形法計算曲線下的面積。
[0074]在服用沒有甘蔗纖維的VitaGo時，通過90分鐘，BGL返回到近似t = O時的水平。但在120分鐘時BGL有小的劇增。曲線下面積=136.9mmol/L/分鐘，其是對照樣的49.4%。
[0075]在結果中平均變異系數(shù)(CoV)低至3.67%。15分鐘結果具有最高的CoV，為
8.70%，然而所有其他都接近澳大利亞GI測定標準的容許范圍或在此范圍之內。
[0076]甘蔗與VitaGo的混合似乎對產品并沒有不同的情況。過去對一些基于大豆的飲料曾觀察到差別。
[0077]在服用VitaGo加甘蔗纖維時，BGL通過90分鐘降低到低于t = O時的水平，直至120分鐘都保持穩(wěn)定。曲線下面積=71.6mmol/L/分鐘，其是對照樣的25.9%。結果中的平均CoV非常低，為1.62%，數(shù)值均未變化超過4%。
[0078]從這些結果中，我們總結出甚至在已經具有低GI的產品中，甘蔗纖維也呈現(xiàn)出具有進一步降低GI的顯著作用。
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[0080]圖1:在250mL水中服用的50g葡萄糖、437.5mL VitaGo大豆飲料(=50g可用碳水化合物)和包括5g甘蔗纖維的VitaGo飲料隨時間的平均血糖讀數(shù)曲線圖
[0081]

【權利要求】
1.從甘蔗中提取的食用纖維材料在制造被配制用以改善糖尿病狀況的食品中的用途。
2.如權利要求1所述的方法，其中所述甘蔗纖維是通過包括以下步驟的方法制備的:將甘蔗材料經過至少一個濕法擴散步驟以將糖與殘余的纖維材料分離；并將殘余的纖維材料經過快速低熱干燥處理，由此提高該殘余的纖維材料的保水性質。
3.如權利要求2所述的方法，其中提取液體的pH值保持為6.5-7.5。
4.如權利要求3所述的方法，其中逆流提取步驟是在較低剪切的條件下進行的。
5.如權利要求2所述的方法，其中所述濕法提取步驟是在25°C_70°C的溫度范圍內進行的。
6.如權利要求2所述的方法，其中所述甘蔗纖維材料在100ps1-140psi范圍內的壓力下經過加壓加熱步驟。
7.—種被配制用以改善糖尿病的食品，該食品含有從甘蔗中提取的食用纖維材料。
8.如權利要求7所述的食品，其中所述甘蔗纖維是通過權利要求2-6中任一項所述的方法制備的。
9.如權利要求7或8所述的食品，其中該食品采取能夠被添加到其他食品中的干粉末的形式。
10.如權利要求7或8所述的食品，其中該食品是顆粒的形式。
11.通過使個體服用其中加入有從甘蔗中提取的食用纖維材料的食品，以治療該個體的糖尿病。
12.如權利要求11所述的治療方法，其中所述食品如權利要求7-10中任一項限定。
【文檔編號】A61K31/717GK104168779SQ201380012443
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2013年3月5日 優(yōu)先權日:2012年3月5日
【發(fā)明者】馬爾科姆·巴爾 申請人:格拉圖克技術私人有限公司