Способ получения жидкого эмульсионного продукта для энтерального питания, содержащего диетические волокна
Изобретение относится к пищевой промышленности и медицине, а именно к продуктам зондового и других видов энтерального питания. Процесс состоит из получения водной и масляной фаз, их смешивания, гомогенизации и стерилизации полученной эмульсии. В качестве белкового компонента используют смесь соевых изолятов в виде протеинатов кальция и натрия, в качестве диетических волокон - смесь растворимых и нерастворимых полисахаридов, мальдекстрин используют с декстрозным эквивалентом DE=15-20, дополнительно вносят фруктозу, глицерин, каррагинан, аскорбилпальмитат и гептамолибдат аммония, а кальций вносят в виде протеината. Водную фазу эмульсии получают, внося в воду смесь каррагинана с мальтодекстрином в соотношении 1:10-15, а затем соли Na2НРО42Н2О, К3Cit
Н2О, КСl, затем смесь, состоящую из соевых протеинатов кальция и натрия, а также диетических волокон с последующим нагревом полученного белкового модуля не ниже 85oС и охлаждением не выше 30oС. В полученный белковый модуль вносят оставшийся мальтодекстрин, фруктозу, глицерин, растворы водорастворимых витаминов и солей микроэлементов и раствор MgCl2. В качестве жирового компонента используют растительные масла или их смесь, а также смесь растительных масел с молочным жиром. Жирорастворимые витамины вносят в жировую фазу эмульсии. Изобретение позволяет получить готовую к применению физически устойчивую низковязкую стерилизованную эмульсию, содержащую диетические волокна, имеющую сбалансированный состав и длительные сроки хранения. 5 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.
Изобретение относится к пищевой промышленности и медицине, а именно к продуктам зондового и других видов энтерального питания.
Известны способы получения эмульсионных продуктов для энтерального питания. К ним относится способ получения питательной смеси для энтерального искусственного питания больных с печеночной недостаточностью и печеночной энцефалопатией /1/. Продукт получают последовательным растворением в воде протаминов осетровых, аминокислот, карамельной патоки, фруктового сиропа, рафинозы, минеральных веществ, водорастворимых витаминов, ароматической эссенции, внесением смеси жирорастворимых витаминов в растительном масле, гомогенизацией, а затем сушкой полученной эмульсии на распылительной сушилке. Способу присущ ряд недостатков. Продукт, полученный предложенным способом, перед использованием необходимо восстанавливать в кипяченой воде, охлажденной до комнатной температуры. Это требует определенных затрат времени от медицинского персонала, что особенно важно при использовании продукта в условиях полевых госпиталей. Кроме того, в технологическом процессе не предусматривается тепловая обработка водной фазы эмульсии или самой эмульсии перед распылительной сушкой, что в условиях реального производства неизбежно. Продукт не содержит диетических волокон, наличие которых является обязательным при энтеральном питании продолжительностью более 10 дней (если нет специальных ограничений). Это обусловлено тем, что диетические волокна оказывают существенное влияние на гомеостаз: прохождение химуса по кишечнику, всасывание воды, усвоение белков, углеводов, витаминов и минеральных веществ, печеночно-кишечную циркуляцию желчных кислот, обмен холестерина, эвакуацию токсичных веществ из организма человека, и, таким образом, оказывают профилактическое и лечебное действие при атеросклерозе, ишемической болезни сердца, желчекаменной болезни, раке кишечника и диабете /2, 3,/. Минеральный состав продукта подобран таким образом, что в 1 литре водной фазы эмульсии содержится 0,6 г кальция и 0,2 мг магния, в присутствие которых белок, входящий в состав продукта, может коагулировать, особенно при повышенных температурах. Известен способ получения продукта для энтерального питания больных с высоким метаболическим стрессом /4/. Продукт получают последовательным растворением в воде белков, аминокислот, углеводов, минеральных веществ, водорастворимых витаминов, ароматизаторов, внесением жирового компонента с растворенными в нем жирорастворимыми витаминами, гомогенизацией, сушкой полученной эмульсии на распылительной сушилке. В качестве источника белка используется казеинат натрия, белок молочной сыворотки, яичный белок, кристаллические аминокислоты или их смеси. В качестве источника углеводов используется гидролизованный кукурузный крахмал, патока карамельная, патока низкоосахаренная, сироп. В качестве жирового компонента используется растительные масла: подсолнечное, кукурузное, конопляное, хлопковое, соевое или их смеси. Кроме того, продукт содержит минеральные соли, а также витамины и микроэлементы. Способу присущ ряд недостатков. Конечная форма продукта - высушенная эмульсия имеет недостатки в применении, аналогичные предыдущему продукту. Продукт не содержит диетических волокон, что также является недостатком аналогичным предыдущему продукту. В качестве одного из источников молочного белка предлагается использовать концентрат сывороточный белковый ультрафильтрационный с содержанием белка 55%. Поскольку этот компонент содержит значительное количество лактозы, то использование его в продуктах энтерального питания не желательно. В продукте предполагается использование яичного белка, коммерчесие препараты которого имеют плохие микробиологические показатели. Кроме того, сывороточный и молочный белки коагулируют при термообработке особенно в присутствие ионов магния и кальция. Наиболее близким к заявляемому является способ получения эмульсионного продукта для энтерального питания, имеющего сбалансированный состав /5/. Продукт получают последовательным растворением в воде при перемешивании минеральных солей, белков, метионина, углеводов, витаминов, добавлением жировой фазы, нагреванием полученной смеси до 75oС, двухступенчатой гомогенизацией, распылительной сушкой полученной эмульсии. В качестве белкового компонента используют смесь гидролизата изолированного соевого белка, обогащенного метионином в соотношении 53:1, с белками плазмы крови. Компоненты для получения продукта используют в сбалансированных количествах, обеспечивающих соотношение носителей энергии, адекватно отражающее потребности организма и обусловливающее возможность использования продукта в течение длительного времени в качестве единственного источника питания. В качестве источников жиров используют растительные масла (кукурузное, подсолнечное, кубанское, оливковое) или их смеси. В качестве источника углеводов используют низкоосахаренную патоку кислотного или ферментативного гидролиза. Витамины вводят в продукт в виде смесей или поливитаминных препаратов "Гендевит" и "Ундевит", дополненных отдельными витаминами до содержания, удовлетворяющего суточную потребность. Способу присущ ряд недостатков. Конечная форма продукта - высушенная эмульсия имеет недостатки в применении, аналогичные предыдущим продуктам. Продукт не содержит диетических волокон, что также является недостатком аналогичным предыдущим продуктам. В качестве источника белка используют белки плазмы крови, к недостаткам которых относят плохие микробиологические характеристики, а также способность коагулировать при тепловой обработке. Использование поливитаминных препаратов "Гендевит" и "Ундевит" предполагает их предварительный помол, который усложняет технологический процесс. Кроме того, с этими препаратами дополнительно вносятся сахар, краситель, другие вещества. Поскольку авторы не оговаривают численное значение степени гидролиза соевого белка, то существует возможность получения продукта горького вкуса. Целью изобретения является способ получения жидкой стерилизованной эмульсии, имеющей сбалансированный состав, содержащей диетические волокна, представляющую собой готовый для использования продукт, который может быть расфасован порционно, что дает максимальные удобства и безопасность при его использовании. Компонентный состав продукта и способ его получения должен обеспечивать физическую устойчивость эмульсии к условиям высокотемпературной стерилизации, а также физическую и микробиологическую устойчивость при длительном хранении. Цель достигается подбором компонентов продукта и способом введения компонентов в состав продукта. По медико-биологическим требованиям продукт должен содержать диетические волокна из расчета их потребления 15-40 г в сутки. С точки зрения химии, подавляющее большинство диетических волокон представляют собой растворимые или нерастворимые полисахариды. Растворимые полисахариды (пектин, альгинат, гуммиарабик и т.д.) в условиях водной среды, соответствующих условиям водной фазы эмульсий для энтерального питания (рН, ионная сила, ионный состав, температура, концентрация и количественное соотношение белков и полисахаридов), находятся в состоянии термодинамической нессовместимости с белками. Это приводит резкому ухудшению устойчивости низковязких эмульсий /7, 8/. Одним из способов, благодаря которому можно избежать взаимодействия белков и полисахаридов в эмульсиях для энтерального питания, является использование нерастворимых диетических волокон или композиций, состоящих из нерастворимых и растворимых диетических волокон. По медико-биологическим требованиям продукт должен содержать кальций и магний в количестве 450-500 и 120-150 мг, соответственно, на литр готового продукта. Введение указанных количеств этих элементов в виде растворимых минеральных солей невозможно, поскольку белки в их присутствии коагулируют особенно при термообработке. Применение нерастворимых солей приводит к образованию осадка при хранении продукта. Таким образом, основной задачей является предотвращение взаимодействия ионов кальция и магния с белками, которое может приводить к коагуляции белков. Поэтому кальций в продукт вводится в виде протеината соевого белка и, таким образом, общая концентрация ионов кальция и магния снижается. Современные технологии соевых белков дают возможность получать их в виде протеинатов кальция, которые являются плохо растворимыми в воде, но хорошо диспергируются и дают при этом седиментационно устойчивые дисперсии. Кроме того, при термообработке вязкость дисперсий соевых протеинатов кальция повышается в меньшей степени по сравнению с протеинатами натрия. Таким образом, готовый продукт имеет достаточно низкую вязкость, поэтому применение насосов при зондовом питании можно полностью исключить. В качестве углеводного компонента в продукте используется мальтодекстрин с декстрозным эквивалентом (DE) от 15 до 20. Выбор мальтодекстрина обусловлен возможностью использования углеводного компонента, имеющего общую обсемененность менее 1000 колоний на 10 г. Кроме того, величина DE в указанных пределах дает возможность при термообработке получать низковязкие растворы, с одной стороны, и относительно низкую осмолярность, с другой. В состав углеводного компонента входит фруктоза, которая улучшает вкусовые качества продукта. Кроме того, фруктоза только на 70% метаболизируется с участием инсулина /10/. В состав углеводного компонента также входит глицерин, который является источником энергии, придает дополнительную сладость продукту, но вместе с тем при его метаболизме в организме человека исключаются инсулинзависимые этапы. Таким образом, пониженное содержание легко усваиваемых углеводов в продукте и присутствие диетических волокон дает возможность применять его при инсулинзависимом диабете. Жировой компонент продукта представляет собой растительные масла: подсолнечное, высокоолеиновое подсолнечное, кукурузное, соевое, оливковое, каноловое, кокосовое, пальмовое, и молочный жир. Это позволяет варьировать соотношение полиненасыщенных, мононенасыщенных и насыщенных жирных кислот в широком диапазоне, в том числе оптимального 1:1:2, соответственно. В продукт вводят каррагинан, растворы которого обладают тиксотропными свойствами: имеют высокую вязкость при низких скоростях сдвига, которая резко падает при увеличении скорости сдвига. Он обеспечивает высокую седиментационную устойчивость дисперсной системы, с одной стороны, и свободно истекает через зонды малого диаметра, с другой. Кроме того, использование именно каррагинана помогает избегать взаимодействия с белком, которое в условиях водной среды, присущей данному продукту, приводит к дестабилизации эмульсии. В состав продукта входит аскорбилпальмитат, который в сочетании с лецитином и витамином Е образует синергическую композицию, которая обладает антиокислительными свойствами. Это позволяет хранить стерилизованный продукт более 6 месяцев без изменения пероксидного числа, жирнокислотного состава и образования токсичных веществ. Продукт готовят следующим образом Процесс приготовления продукта состоит из получения масляной и водной фаз эмульсии, гомогенизации, стерилизации и фасовки. Схема получения продукта представлена на чертеже. Масляную фазу эмульсии готовят следующим образом. В небольшом количестве подогретого до 50-60oС растительного масла при перемешивании растворяют жирорастворимые витамины (А, Е, Д, K1) и аскорбилпальмитат и перемешивают не менее 15 мин - раствор 11 (Р-11). В резервуар-смеситель при перемешивании вносят растительные масла, лецитин, нагретый до 60-65oС, Р-11 и перемешивают не менее 15 мин. Водную фазу эмульсии готовят следующим образом. В аппарате для сухого смешения смешивают стабилизатор и мальтодекстрин в соотношении 1:10-15 - смесь 1 (С-1). В аппарате для сухого смешения смешивают белки и диетические волокна - смесь 2 (С-2). В питьевой воде растворяют аскорбиновую кислоту и в полученный раствор вносят водорастворимые витамины B1, B2, В3, B6, B9, B12, PP. Смесь витаминов тщательно перемешивают до полного растворения - раствор 2 (Р-2). Отдельно в питьевой воде с температурой 10-20oС растворяют холин - раствор 3 (Р-3). Сульфат железа растворяют в 0,5-1,0% в растворе лимонной кислоты при 15-20oС. Соотношение сульфата железа и лимонной кислоты составляет 10:1. Перемешивают до полного растворения, выдерживают не менее 15 мин - раствор 4 (Р-4). Сульфат цинка, сульфат марганца и сульфат меди растворяют в питьевой воде при 15-20oС до получения раствора с массовой долей солей 2-3%, перемешивают не менее 1 мин - раствор 5 (Р-5). Фторид и иодид натрия растворяют в питьевой воде при 15-20oС до получения раствора с массовой долей соли 10%, перемешивают не менее 5 мин - раствор 6 (Р-6). Селенит натрия растворяют в питьевой воде при 15-20oС до получения раствора с массовой долей соли 3-5%, перемешивают не менее 5 мин - раствор 7 (Р-7). Гептамолибдат аммония растворяют в питьевой воде при 15-20oС до получения раствора с массовой долей соли 2-3%, перемешивают не менее 5 мин - раствор 8 (Р-8). Хлорид хрома растворяют в питьевой воде при 15-20oС до получения раствора с массовой долей соли 4-5%, перемешивают не менее 5 мин - раствор 9 (Р-9). Хлорид магния растворяют в питьевой воде при 15-20oС до получения раствора с массовой долей соли 15-20% - раствор 10 (Р-10). Готовят белковый модуль, который получают в следующей последовательности. В резурвуар-смеситель, снабженный роторно-пульсационным аппаратом, подают расчетное количество питьевой воды с температурой 45-50oС, при перемешивании вносят С-1 и перемешивают не менее 15 мин. Затем последовательно вносят гидрофосфат натрия, трикалия цитрат, хлорид калия и перемешивают не менее 5 минут. В полученный раствор солей последовательно при циркуляции вносят С-2 и выдерживают при перемешивании в течение не менее 10 мин. Полученный таким образом белковый модуль нагревают до температуры не ниже 85oС, выдерживают не менее 7 с и охлаждают до 25-40oС. В готовый белковый модуль, при циркуляции последовательно вносят Р2-Р9, и перемешивают в течение не менее 10 мин. Затем вносят расчетное количество мальтодекстрина, фруктозы, глицерина и перемешивают не менее 10 мин. Затем вносят Р-10 и выдерживают при перемешивании не менее 10 мин. Полученную водную фазу нормализуют до рН 6,8-7,2. Для нормализации по рН используют 10%-ный раствор лимонной кислоты или 10%-ный раствор едкого натра. Водную фазу нагревают до (95



Формула изобретения
1. Способ получения эмульсионного продукта для энтерального питания, предусматривающий смешивание в воде при перемешивании белкового компонента, мальтодекстрина, минеральных веществ в виде минеральных солей, кальция, микроэлементов, водорастворимых витаминов, внесение в полученную смесь растительного масла или смеси растительных масел, содержащих жирорастворимые витамины и лецитин или смесь растительных масел, гомогенизацию полученного продукта, отличающийся тем, что после гомогенизации продукт стерилизуют, в качестве белкового компонента используют смесь соевых белков в виде протеинатов кальция и натрия, в качестве диетических волокон - смесь растворимых и нерастворимых полисахаридов, мальтодекстрин используют с декстрозным эквивалентом DЕ = 15-20, дополнительно вносят фруктозу, глицерин, каррагинан, аскорбилпальмитат и гептамолибдат аммония, а кальций вносят в виде протеината, при этом вначале получают белковый модуль, внося в воду смесь каррагинана с мальтодекстрином в соотношении 1: (10-15), затем соли Na2НРО4




CuSO4



Соевый белок в форме протеината натрия - 3,5-4,0
Соевый белок в форме протеината кальция - 1,5-2,2
В том числе кальций - 0,045-0,050
Жировой компонент - 3,5-4,0
Углеводный компонент - 7,4-7,8
В том числе мальтодекстрин DE 15-20 - 4,2-4,8
Фруктоза - 1,4-1,8
Глицерин - 1,4-1,8
Диетические волокна - 0,75-2,0
Лецитин - 0,04-0,10
Каррагинан - 0,005-0,02
Аскорбилпальмитат - 0,0025-0,0035
Минеральные соли - 0,048-0,054
В том числе MgCl2

Na2НРО4

К3Cit

KCl - 0,09-0,15
Соли микроэлементов - 0,0080-0,0095
В том числе FeSO4

ZnSO4

MnSO4

CuSO4

(NH4)6Мо7О24

КI - 0,0000095-0,0000120
NaF - 0,0000190-0,000024
Na2SeO3 - 0,000011-0,000012
СrCl3

Витамины - 0,025-0,029
В том числе А - 0,00005-0,00009
Д - 0,00000005-0,00000012
Е - 0,0010-0,0014
К1 - 0,0000002-0,0000006
С - 0,003-0,007
В1 - 0,00010-0,00015
В2 - 0,00012-0,00014
Пантотеновая кислота - 0,0006-0,0010
В6 - 0,00010-0,00015
В12 - 0,00000010-0,00000017
Фолиевая кислота - 0,000029-0,000035
Биотин - 0,000008-0,000015
РР - 0,0008-0,0015
Холин - 0,01-0,03
Вода - Остальное
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве растительных масел используют каноловое масло, кокосовое масло, высокоолеиновое подсолнечное масло, пальмовое масло. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно вносят молочный жир в соотношении с соевым, кокосовым и кукурузным маслами 5,5: 2,5: 1: 1 соответственно. 4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве диетических волокон используют смесь мелкокристаллической целлюлозы с пектином, и/или альгинатом, и/или гуммиарабиком, и/или гуаровой камедью, и/или камедью рожкового дерева, при этом соотношение растворимых и нерастворимых диетических волокон составляет 1: (5-20) соответственно. 5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве диетических волокон используют коммерческие препараты диетических соевых волокон Fibrim 2000 или Fibrim 1020. 6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что соотношение соевого протеината кальция и соевого протеината натрия составляет 1: (1,5-5) соответственно.
РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3