專利名稱：糖尿病人的營養(yǎng)物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及為糖尿病人而設(shè)計(jì)的固體基質(zhì)營養(yǎng)物。該固體基質(zhì)營養(yǎng)物含有雙組分碳水化合物體系，該體系能使飯后的血糖反應(yīng)鈍化?？梢越o糖尿病患者服用麥片、面包、小甜點(diǎn)、松餅、百吉圈、餅干、脆點(diǎn)心和條形式的固體基質(zhì)營養(yǎng)物。特別地，本發(fā)明涉及為糖尿病人而設(shè)計(jì)的營養(yǎng)物條，其含有雙組分碳水化合物體系。本發(fā)明還涉及為糖尿病人供應(yīng)營養(yǎng)的方法。
背景用于對葡萄糖無耐受力的最初治療是嚴(yán)格遵守限定飲食以使飯后的葡萄糖反應(yīng)最小化，并且在很多情況下使用藥物治療(胰島素或口服降血糖藥)。
在1921年之前，饑餓療法是治療與營養(yǎng)不良有關(guān)的糖尿病(DM)的唯一公認(rèn)治療方法。自從發(fā)現(xiàn)外源的胰島素以來，節(jié)食已經(jīng)是治療的主要焦點(diǎn)。在過去75年中，關(guān)于來自碳水化合物和脂肪的熱量分布的建議已經(jīng)發(fā)生改變。基于當(dāng)時(shí)的見解，促進(jìn)代謝控制的最好調(diào)配是列在以下表1中的調(diào)配。
表1對DM患者建議的熱量分布的歷史
*基于營養(yǎng)評價(jià)^＜10％的飽和脂肪早期建議限制飲食的碳水化合物，因?yàn)椴捎眠@種食物療法通常會更好地控制血糖。然而，這些年來，研究人員發(fā)現(xiàn)低碳水化合物、高脂肪的飲食會伴有異常脂血癥和心血管疾病，因?yàn)樵诠I(yè)化國家消耗最多的高脂肪飲食中飽和脂肪含量很高。在1950年，美國糖尿病學(xué)會(ADA)建議增加由碳水化合物提供的熱量比例以降低對心血管的危險(xiǎn)。盡管采用這一策略也許能減小心血管疾病的危險(xiǎn)，但是研究表明不是所有的DM患者都能對代謝控制產(chǎn)生有利的反應(yīng)。另外，消耗的飽和脂肪仍舊對心血管產(chǎn)生危險(xiǎn)。ADA建議限制脂肪總量而不考慮脂肪的類型，這一建議在80年代后期受到國家衛(wèi)生研究所(NationalInstitutes of Health)(NIH)協(xié)商會議(Consensus DevelopmentConference)的調(diào)查者和參加者對2DM型病人的飲食和鍛煉方面的質(zhì)疑。對所有DM患者推薦富含碳水化合物的飲食也受到批評，因?yàn)橛捎诓痪哂姓f服力的證據(jù)使人們不接受碳水化合物含量高的飲食會改善血糖控制和胰島素敏感性的理論。NIH會議導(dǎo)致了對其它飲食療法的調(diào)查，這導(dǎo)致1994年的ADA營養(yǎng)建議發(fā)生根本改變。新的ADA指南強(qiáng)調(diào)飲食策略的個(gè)性化。目的是通過改變大量營養(yǎng)物提供的熱量比例來達(dá)到最佳的血糖和代謝控制。這一比例的選擇取決于對于血糖控制、飲食偏愛和對飲食的反應(yīng)的目標(biāo)。
美國糖尿病學(xué)會(ADA)目前建議的飲食中蛋白質(zhì)與普通人飲食的蛋白質(zhì)相同，占總熱量的10-20％。由于蛋白質(zhì)占總熱量的10-20％，總熱量的80-90％留待在碳水化合物和脂肪之間分配。根據(jù)飲食的偏愛、治療目標(biāo)、代謝控制和存在的其它醫(yī)療情況，要個(gè)別地加以考慮碳水化合物/脂肪調(diào)配。然而，ADA建議在飲食中有各種類型的脂肪。具體地說，飽和脂肪提供的熱量少于總熱量的10％，聚不飽和脂肪提供的熱量至多是總熱量的10％。其余的脂肪熱量來自單不飽和脂肪，并且應(yīng)該將每日攝入的膽固醇限制為少于300mg。建議纖維攝取量與普通人的纖維攝取量相同，即大約20-35g/天的來自各種食物源的膳食纖維。通過消耗RDIs所建議的數(shù)量有可能滿足在其它方面健康的DM患者對微量營養(yǎng)素的需要。無機(jī)鉻和鎂與治療DM之間的關(guān)系已經(jīng)成為許多研究的焦點(diǎn)。應(yīng)該評價(jià)被認(rèn)為處于缺乏微量營養(yǎng)素的危險(xiǎn)之中的個(gè)人，以確定是否需要補(bǔ)充。
在市場上可買到的為糖尿病患者設(shè)計(jì)的作為營養(yǎng)物的產(chǎn)品。這些營養(yǎng)產(chǎn)品一般是液體或固態(tài)，如營養(yǎng)條和烘焙的食品。固態(tài)營養(yǎng)物優(yōu)于液體營養(yǎng)物，因?yàn)楣虘B(tài)不會象液體那樣快速地通過胃。因此，可以減少固態(tài)的脂肪含量，因?yàn)椴灰笾狙舆t營養(yǎng)物從胃中通過。另外，市售的營養(yǎng)條含有多種復(fù)合的多組分碳水化合物體系，它們以不同的速率被消化，因此能鈍化餐后碳水化合物的吸收曲線。
EnsureGlucerna營養(yǎng)條(Abbott Laboratories的Ross產(chǎn)品部，哥倫布，俄亥俄州)是專為糖尿病人設(shè)計(jì)的完全、平衡的營養(yǎng)物。大豆蛋白質(zhì)、酪蛋白酸鈣和谷類蛋白質(zhì)作為蛋白質(zhì)占總熱量的14％；高果糖的玉米糖漿、蜂蜜、微囊包封的瓜爾膠、松脆的稻米、麥芽糖糊精、大豆多糖、蔗糖、甘油、聚葡萄糖和燕麥麩皮作為碳水化合物占總熱量的61％；部分氫化的大豆和棉籽油、高油酸的紅花油、低芥酸菜籽油和大豆卵磷脂作為脂肪占總熱量的25％。每一個(gè)1.34盎司的條，微囊包封的瓜爾膠、大豆多糖、可可粉和燕麥麩皮提供總計(jì)4g的膳食纖維。一個(gè)條提供的24種主要維生素和礦物質(zhì)至少為RDIs的15％。該產(chǎn)品也含有超痕量的無機(jī)硒、鉻和鉬。
Choice dm條(Mead Johnson & Company，Evansville，印第安納州)是專用于糖尿病人的營養(yǎng)條，其含有纖維、抗氧化劑和24種必需維生素和礦物質(zhì)。酪蛋白酸鈣、大豆蛋白質(zhì)分離物、乳清蛋白濃縮物、烤黃豆、大豆牛軋?zhí)?大豆蛋白質(zhì)分離物、米粉、麥芽、鹽)和花生醬作為蛋白質(zhì)占總熱量的17.1％；乳糖、果糖、蔗糖、右旋糖、蜂蜜、麥芽糖糊精、稻米糖漿、山梨糖醇和花生粉作為碳水化合物占總熱量的54.3％；棕櫚仁油和canola油作為脂肪占總熱量的28.9％。
Gluc-O-Bar(Amoun Pharmaceutical Industries Co.，Westmont，伊利諾州)是為糖尿病的飲食治療用途所設(shè)計(jì)的醫(yī)藥食品。大豆蛋白質(zhì)分離物、脫脂奶粉和花生粉作為蛋白質(zhì)占總熱量的23％；麥芽糖糊精、玉米淀粉、山梨糖醇、麥芽糖醇、聚葡萄糖和松脆的稻米作為碳水化合物占總熱量的70％；巧克力乳酪(巧克力漿、部分氫化的黃豆和棉子油、黃豆油)和低芥酸菜籽油作為脂肪占總熱量的7％。
Cashmere等人的美國專利4,921,877描述了一種營養(yǎng)完全的液體配方，它的組成是總熱值的20-37％來自由玉米淀粉、果糖和大豆多糖組成的碳水化合物混合物；總熱值的40-60％來自脂肪混合物，其中少于總熱量的10％來自飽和脂肪酸，高達(dá)總熱量的10％來自聚不飽和脂肪酸并且余量的脂肪熱量來自單不飽和脂肪酸；總熱值的8-25％是蛋白質(zhì)；至少是US RDA規(guī)定的維生素和礦物質(zhì)的最小值；有效量的超痕量無機(jī)鉻、硒和鉬；有效量的肉毒堿、?；撬岷图〈?，該配方用于對葡萄糖無耐受力的人的飲食治療。
Behr等人的美國專利5,545,414描述了一種含有蛋白質(zhì)、脂肪和碳水化合物的營養(yǎng)條。該碳水化合物體系的主要組分是玉米蛋白包封的膳食纖維，已知其能降低人的血清膽固醇。
Wibert等人的美國專利5,776,887描述了一種用于糖尿病患者飲食治療的組合物，其含有總熱量1-50％的蛋白質(zhì)；總熱量0-45％的脂肪，總熱量5-90％的碳水化合物體系和纖維。該碳水化合物體系含有能被快速吸收的部分如葡萄糖或蔗糖，能被中速吸收的部分如某些烹調(diào)的淀粉或果糖，以及能被慢慢吸收的部分如粗玉米淀粉。
Laughlin等人的美國專利5,470,839描述了一種組合物以及用于向糖尿病患者提供營養(yǎng)的方法。該組合物含蛋白質(zhì)源、包含能被慢慢消化的高級直鏈淀粉的碳水化合物源、包含中鏈甘油三酯的脂肪源，其n-6∶n-3比不超過10。
Linscott的美國專利4,871,557描述了一種含補(bǔ)充的膳食纖維的格蘭諾拉燕麥條，將所述膳食纖維以壓縮薄片的形式加入該格蘭諾拉燕麥條。
Kaufaman的美國專利5,843,921和5,605,893描述了一種治療食品組合物和利用該治療食品組合物減小血糖量波動(dòng)并防止低血糖癥發(fā)作的方法。該組合物包含能被慢慢吸收的復(fù)合碳水化合物、能被更快吸收的復(fù)合碳水化合物、蛋白質(zhì)、脂肪和最少一種甜味劑。
現(xiàn)有技術(shù)描述的復(fù)合多組分碳水化合物體系通過要求三種或三種以上能以不同速率被吸收的碳水化合物源而鈍化血糖反應(yīng)。這些復(fù)合多組分碳水化合物體系具有的物理特性使得難以將該多組分碳水化合物體系加入固體基質(zhì)營養(yǎng)物。另外，這些復(fù)合碳水化合物體系經(jīng)常具有令人無法接受的感官特性，并且不是很能令人容忍。例如，瓜爾膠的作用是在胃中提供粘度，因而減慢營養(yǎng)物向小腸的釋放。瓜爾膠是包封的，以防止可溶性纖維與水分接觸，這種導(dǎo)致條堅(jiān)硬得令人不能接受。然而，在咀嚼時(shí)，包封的瓜爾膠就塞在牙齒中間、在口腔中溶脹，并且在吞咽時(shí)會在咽喉中截留。
另外，為獲得預(yù)期效果所要求的多組分碳水化合物體系的量通常不是很能令人容忍。例如，增加可發(fā)酵的纖維含量可能使許多人感到令人無法接受的腫脹和脹氣。
因而，在本領(lǐng)域中產(chǎn)生了這樣一個(gè)需要需要能在餐后鈍化碳水化合物吸收曲線的簡單雙組分碳水化合物體系，其要能被很好地容忍并且易于將其加入固體基質(zhì)營養(yǎng)物。特別地，在本領(lǐng)域中產(chǎn)生了這樣一個(gè)需要需要能為糖尿病人提供營養(yǎng)物的味道好的營養(yǎng)條。
發(fā)明概述本發(fā)明涉及為糖尿病人設(shè)計(jì)的固體基質(zhì)營養(yǎng)物，其能解決與現(xiàn)有技術(shù)有關(guān)的許多問題。因?yàn)橹委熖悄虿〉哪康氖欠乐寡窃谝惶熘谐霈F(xiàn)大的波動(dòng)，所以建議糖尿病患者選擇能使飯后血糖偏移減到最少的碳水化合物食品?，F(xiàn)有技術(shù)指出應(yīng)該使用復(fù)合多組分的碳水化合物體系。這些體系含有以不同速率被消化并吸收的不同碳水化合物源。雖然這些體系能改善餐后的血糖含量，但是其難以大量制造。天然材料如粗玉米淀粉的固有差異性更進(jìn)一步加劇制造的困難。
已經(jīng)開發(fā)出用于為糖尿病患者食用而設(shè)計(jì)的固體基質(zhì)營養(yǎng)物的新雙組分碳水化合物體系。這一雙組分體系是果糖或果糖源以及至少一種不吸收的碳水化合物。出人意料地，我們發(fā)現(xiàn)這一雙組分體系產(chǎn)生的血糖反應(yīng)與先有技術(shù)的更復(fù)雜的多組分碳水化合物體系產(chǎn)生的血糖反應(yīng)相當(dāng)。另外，這一雙組分體系比現(xiàn)有技術(shù)的那些體系更容易加入固體基質(zhì)營養(yǎng)物，而且味道好。固體基質(zhì)營養(yǎng)物的形式可以是麥片、面包、小甜點(diǎn)、松餅、百吉圈、餅干、脆點(diǎn)心和條。
固體基質(zhì)營養(yǎng)物也可以包含膳食纖維和難消化的低聚糖，因此增加了排泄物的數(shù)量，改變了營養(yǎng)物經(jīng)由消化道的通行時(shí)間，并且向消化道的有益菌群提供了營養(yǎng)，這些都對消化道的健康有利。
特別地，本發(fā)明涉及為糖尿病人而設(shè)計(jì)的營養(yǎng)物條，其含有上述雙組分碳水化合物體系。
本發(fā)明也涉及向糖尿病人供應(yīng)營養(yǎng)的方法，該方法是給糖尿病人喂食固體基質(zhì)營養(yǎng)物，如條或烘焙的食品，其含有本發(fā)明的雙組分碳水化合物體系。
發(fā)明詳述如本申請所用a.將試驗(yàn)食品的曲線以下的血糖增量面積(AUC)除以參考食品的血糖AUC然后乘以100，計(jì)算出“血糖指數(shù)”(GI)，其中試驗(yàn)食品和參考食品的碳水化合物含量一樣。參考食品一般是具有標(biāo)準(zhǔn)GI值100的葡萄糖或白面包。
b.術(shù)語“總膳食纖維”或“膳食纖維”指的是可溶性纖維和不可溶性纖維的總和。這些食品組分不會被人的消化酶分解成能吸收到血液中的小分子。
c.“可溶性”和“不可溶性”膳食纖維使用美國谷物化學(xué)家協(xié)會(AACC)方法32-07確定?！翱扇苄浴鄙攀忱w維源是指通過AACC方法32-07確定其中至少60％的膳食纖維是可溶性膳食纖維的纖維源，而“不可溶性”膳食纖維源是指通過AACC方法32-07確定其中至少60％的膳食纖維是不可溶性膳食纖維的纖維源，d.“可發(fā)酵的”和“不可發(fā)酵的”膳食纖維通過描述在美國臨床營養(yǎng)期刊(AMERICAN JOURNAL CLINICAL NUTRITION)，1991年；531418-1424中的“不同纖維源被人類糞便桿菌在體外發(fā)酵的能力”(Fermentability of Various Fiber Sources by Human FecalBacteriaIn Vitro)中的方法來確定。這一方法也描述在Garleb等人的美國專利5,085,883中?！安豢砂l(fā)酵的膳食纖維”是指具有小于40重量％、優(yōu)選小于30重量％的相對低的發(fā)酵性的膳食纖維，而“可發(fā)酵的膳食纖維”是指具有大于60重量％、優(yōu)選大于70重量％的相對高的發(fā)酵性的膳食纖維。
e.術(shù)語“難消化的低聚糖”是指聚合度小于或等于約20和/或分子量小于或等于約3,600的小的碳水化合物部分，其能耐受人體內(nèi)上消化道的內(nèi)源消化作用。
f.術(shù)語“不吸收的碳水化合物”是指聚合度大于約20和/或分子量大于約3,600的碳水化合物部分，其能耐受人體內(nèi)上消化道的內(nèi)源消化作用。不吸收的碳水化合物具有許多總膳食纖維的特征。然而，它們不能通過用于纖維的MCC方法32-07來計(jì)量，因此在本發(fā)明的總膳食纖維數(shù)值中不包括它們。
g.術(shù)語“總熱量”是指確定重量的成品營養(yǎng)產(chǎn)品的總熱量。
h.術(shù)語“每日攝入的參考量或RDI”是指基于對必需維生素和礦物質(zhì)的推薦飲食容許量的一套飲食參考。推薦飲食容許量是國家科學(xué)院建立的一套估算的營養(yǎng)容許量，其定期更新以反映當(dāng)前的科學(xué)知識。
i.術(shù)語“果糖”和“果糖源”可交換使用，是指碳水化合物源中實(shí)際的果糖成分。
j.“無蔗糖”是指蔗糖含量小于固體基質(zhì)營養(yǎng)物的0.5重量/重量％。
本發(fā)明的一個(gè)方面是固體基質(zhì)營養(yǎng)物，其被設(shè)計(jì)含有象現(xiàn)有技術(shù)的復(fù)合多組分碳水化合物體系一樣能鈍化血糖反應(yīng)的雙組分碳水化合物體系。本發(fā)明的固體基質(zhì)營養(yǎng)物基本上無蔗糖并且設(shè)計(jì)用來作為DM患者的食物替代品或營養(yǎng)增補(bǔ)劑。該固體基質(zhì)營養(yǎng)物包含其數(shù)量足以補(bǔ)充糖尿病患者正常飲食的蛋白質(zhì)源、脂肪源、碳水化合物源、維生素和礦物質(zhì)。所用的這些量都是本領(lǐng)域的技術(shù)人員所熟知的，并且在制備這樣的產(chǎn)品時(shí)可以容易地計(jì)算出來。
不打算以任何方式限制本發(fā)明，而僅僅起普通指南的作用，本發(fā)明的固體基質(zhì)營養(yǎng)物一般會提供表2中所述的熱量分布。
表2固體基質(zhì)營養(yǎng)組分范圍
本發(fā)明固體基質(zhì)營養(yǎng)物的第一個(gè)組分是雙組分碳水化合物體系。本發(fā)明的雙組分碳水化合物體系含有果糖源以及至少一種不吸收的碳水化合物。該雙組分碳水化合物體系的組分范圍描述在表3中，是基于干物質(zhì)計(jì)算的。
表3碳水化合物體系范圍(占碳水化合物體系的重量/重量％)
本發(fā)明雙組分碳水化合物體系的第一個(gè)組分是果糖源。該果糖源提供甜味，其血糖指數(shù)很好(GI＝30)。在本發(fā)明中可以使用任何適用于人類消費(fèi)的果糖源。典型果糖源的例子包括高果糖玉米糖漿、蜂蜜和液體果糖以及粉末果糖。如表3所示，雙組分碳水化合物體系中果糖的典型含量是該雙組分碳水化合物體系的約65-100重量/重量％，優(yōu)選是該雙組分碳水化合物體系的約70-90重量/重量％，更優(yōu)選是該雙組分碳水化合物體系的約70-80重量/重量％。
在水果和蜂蜜中發(fā)現(xiàn)天然果糖。更一般地，市售的果糖是通過將糖類用酶轉(zhuǎn)化為果糖來制造的。不同源的果糖含量列在表4中。
表4若干果糖源的碳水化合物分布*
*果糖和玉米糖漿的數(shù)據(jù)來自Cargill，Minneapolis，Minnesota產(chǎn)品資料單，蜂蜜數(shù)值來自國家蜂蜜委員會(National Honey Board)，San Francisco，California市售的高果糖玉米糖漿的果糖含量各不相同。列在表4中的高果糖玉米糖漿分布代表兩個(gè)市售果糖源，其果糖含量分別是占玉米糖漿的42％和55％。在本申請中任何對果糖數(shù)量的參考應(yīng)該被理解為對碳水化合物源內(nèi)部實(shí)際果糖含量的參考。例如，表4中100gm的蜂蜜將提供49gm的果糖。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以容易地計(jì)算出應(yīng)該在固體基質(zhì)營養(yǎng)產(chǎn)品中加入多少碳水化合物源以供應(yīng)所希望數(shù)量的果糖。
商售的果糖源容易得到并且對本領(lǐng)域的技術(shù)人員是已知的。例如，可以從Minneapolis，Minnesota的Cargil得到各種高果糖玉米糖漿。從Decatur Illinois的A.E.Staley得到果糖，從Fort Lee，New Jersey的De Zaan Inc.得到蜂蜜。
所述雙組分碳水化合物體系的第二個(gè)組分是不吸收的碳水化合物，其占該雙組分碳水化合物體系的小于或等于約35重量/重量％，優(yōu)選占該雙組分碳水化合物體系的約10-30重量/重量％，更優(yōu)選占該雙組分碳水化合物體系的約20-30重量/重量％。
本發(fā)明不吸收的碳水化合物源的例子一般包括化學(xué)改性淀粉如FibersolTM2(E)和菊粉。
不吸收的碳水化合物具有許多纖維的特征，但是不能如總膳食纖維用AACC方法來量化。淀粉的化學(xué)改性可能最終影響其在小腸被消化的速率和程度。使用酸和熱進(jìn)行的淀粉部分水解導(dǎo)致淀粉分子的分子重排，因此除現(xiàn)有的α-(1，4)和-(1，6)鍵再組合成β鍵之外還形成α和β-(1，2)和-(1，3)鍵合。例如，用鹽酸、淀粉酶和熱處理過的玉米淀粉生產(chǎn)出低分子量難消化的糊精(Matsutani ChemicalIndustry，Hyogo Japan分銷，產(chǎn)品名稱為FibersolTM2(E))，其發(fā)酵速度慢。因此，所述不吸收的碳水化合物更可能到達(dá)大腸的下部并且被固有的微生物群所利用。
菊粉一般是從植物如菊苣、洋姜、韭和蘆筍中提煉出來的。已經(jīng)報(bào)告了提取菊粉的各種方法。一般這些步驟包括將植物切碎并提取菊粉。
商售的不吸收的碳水化合物源容易得到并且對本領(lǐng)域的技術(shù)人員是已知的。例如，從Matsutani Chemical Industry，Hyogo Japan得到FibersolTM2(E)，而從Rhone-Poulenc，Inc，Cranbury，NewJersey得到菊粉。
本發(fā)明固體基質(zhì)營養(yǎng)產(chǎn)品的第二個(gè)組分是蛋白質(zhì)?？捎糜诒景l(fā)明固體基質(zhì)營養(yǎng)產(chǎn)品的蛋白質(zhì)包括任何適用于人類消費(fèi)的蛋白質(zhì)。這些蛋白質(zhì)都是本領(lǐng)域的技術(shù)人員所熟知的，并且在制備這樣的產(chǎn)品時(shí)可以容易地進(jìn)行選擇。可以使用的適合蛋白質(zhì)的例子一般包括酪蛋白、乳清、乳蛋白、大豆蛋白、豌豆蛋白、稻米蛋白、谷類蛋白、水解蛋白及其混合物。如表2中所示，營養(yǎng)條中蛋白質(zhì)的一般數(shù)量為總熱量的約10-25％，優(yōu)選為總熱量的約10-20％，更優(yōu)選為總熱量的約15-20％。
優(yōu)選的蛋白質(zhì)組分一般含有約100重量/重量％大豆蛋白質(zhì)作為蛋白質(zhì)組分。
商售的蛋白質(zhì)源容易得到并且對本領(lǐng)域的技術(shù)人員是已知的。例如，酪蛋白酸鹽、乳清、水解酪蛋白酸鹽、水解乳清和乳蛋白可從SantaRosa，California的New Zealand Milk Products獲得。大豆蛋白和水解大豆蛋白可從Saint Louis，Missouri的ProteinTechnologies International獲得。豌豆蛋白可從Lodi，Ohio的Feinkost Ingredients Company獲得。稻米蛋白可從Lathrop，California的California Natural Products獲得。谷類蛋白從Keokuk，Iowa的EnerGenetics Inc.獲得。
本發(fā)明固體基質(zhì)營養(yǎng)物的第三個(gè)組分是脂肪。如上所述，本發(fā)明的脂肪源一般提供的熱量小于總熱量的約30％，優(yōu)選是總熱量的約10-30％，更優(yōu)選是總熱量的約20-30％。本發(fā)明的脂肪源可以是任何能提供所希望含量的飽和脂肪酸(小于10％千卡)、聚不飽和脂肪酸(高達(dá)10％千卡)和單不飽和脂肪酸(10-15％千卡)的脂肪源或脂肪源混合物。食品級脂肪的例子在本領(lǐng)域是公知的，其一般包括大豆油、橄欖油、海獸油、向日葵油、高油酸向日葵油、紅花油、高油酸紅花油、分餾椰子油(MCT油)、棉籽油、玉米油、低芥酸菜籽油、棕櫚仁油、棕櫚油及其混合物。
優(yōu)選的脂肪組分一般含有約66重量/重量％高油酸紅花油作為脂肪，約27重量/重量％低芥酸菜籽油作為脂肪，以及約7重量/重量％大豆卵磷脂作為脂肪。
商售的許多脂肪源容易得到并且對本領(lǐng)域的技術(shù)人員是已知的。例如，大豆油和低芥酸菜籽油可從Decatur，Illinois的ArcherDaniels Midland得。谷類油、椰子油、棕櫚油和棕櫚仁油可從Portland，Organ的Premier Edible Oils Corporation獲得。分餾椰子油(MCT油)可從LaGrange，Illinois的Henkel Corporation獲得。高油酸紅花油和高油酸向日葵油可從Eastlake，Ohio的SVOSpecialty Products獲得。海獸油可從Tokyo，Japan的MochidaInternational獲得。橄欖油可從North Humberside，United Kingdom的Anglia Oils獲得。向日葵油和棉籽油可從Minneapolis，Minnesota的Cargil獲得。紅花油可從Richmond，California的California Oils Corporation獲得。
可以在固體基質(zhì)營養(yǎng)物中加入任選的成分、膳食纖維和難消化的低聚糖。一般每向所述配方加入一克膳食纖維和難消化的低聚糖，就要除去一克雙組分碳水化合物體系。一般可除去高達(dá)約25％的雙組分碳水化合物體系，并用膳食纖維和難消化的低聚糖代替。
固體基質(zhì)營養(yǎng)物的任選組分是膳食纖維，其占該固體基質(zhì)營養(yǎng)物的小于或等于約30重量/重量％，優(yōu)選占該固體基質(zhì)物的約5-20重量/重量％，更優(yōu)選占該固體基質(zhì)營養(yǎng)物的約10-20重量/重量％。
本發(fā)明膳食纖維源的例子一般包括阿拉伯樹膠、羧甲基纖維素、瓜爾膠、潔冷膠、金合歡樹膠、柑桔果膠、低和高甲氧基果膠、改性纖維素、燕麥和大麥葡聚糖、鹿角菜膠、車前草、大豆多糖、燕麥皮纖維、豌豆殼纖維、大豆殼纖維、大豆子葉纖維、甜菜纖維、纖維素、玉米麩和所列纖維的水解形式、所列纖維的包封形式以及其任何組合。
對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員，已知并可獲得許多種膳食纖維。纖維的化學(xué)組成和物理結(jié)構(gòu)千差萬別，因此它們的生理功能也千差萬別。用于本發(fā)明的膳食纖維源可用術(shù)語溶解能力和發(fā)酵能力來表征。對于溶解能力，可將纖維分成可溶性纖維和不可溶性纖維，各纖維源含的可溶性纖維和不可溶性纖維的量各不相同。
優(yōu)選的膳食纖維組分含有約62重量/重量％大豆多糖作纖維組分，約21重量/重量％包封瓜爾膠作纖維組分，以及約17重量/重量％如微晶纖維素作纖維組分。
可溶性膳食纖維源的代表是阿拉伯樹膠、羧甲基纖維素鈉、瓜爾膠、潔冷膠、柑桔果膠、低甲氧基果膠和高甲氧基果膠、燕麥和大麥葡萄糖、鹿角菜膠和車前草。許多商售的可溶性膳食纖維源容易得到并且對本領(lǐng)域的技術(shù)人員是已知的。例如，阿拉伯樹膠、水解羧甲基纖維素、瓜爾膠、果膠和低甲氧基果膠以及高甲氧基果膠可從Belcamp，Maryland的TIC Gums，Inc.獲得。燕麥和大麥葡聚糖可從Omaha，Nebraska的Mountain Lake Specialty Ingredients，Inc.獲得。車前草可從North Bergen，New Jersey的Meer Corporation獲得，而鹿角菜膠可從Philadelphia，Pennsylvania的FMCCorporation獲得。
難于將許多可溶性膳食纖維加入固體基質(zhì)營養(yǎng)物，這是由于它們與結(jié)合水的親合性會使得食品成品變得堅(jiān)硬?？扇苄岳w維的包封便于將它們加入固體基質(zhì)營養(yǎng)物。美國專利5,545,414介紹了如何將膳食纖維用玉米蛋白包封。
不可溶性膳食纖維的代表是燕麥皮纖維、豌豆殼纖維、大豆殼纖維、大豆子葉纖維、甜菜纖維、纖維素和玉米麩。許多商售的不可溶性膳食纖維源容易得到并且對本領(lǐng)域的技術(shù)人員是已知的。例如，玉米麩可從Chicago，Illinois的Quaker Oats獲得；燕麥皮纖維可從Cambridge，Minnesota的Canadian Harvest獲得；豌豆殼纖維可從Winnipeg，Canada的Woodstone Foods獲得；大豆殼纖維和燕麥皮纖維可從LaVale，Maryland的The Fibrad Group獲得；大豆子葉纖維可從St.Louis，Missouri的Protein TechnologiesInternational獲得；甜菜纖維可從Minneapolis，Minnesota的Delta Fiber Foods獲得，而纖維素可從Saddle Brook，New Jersey的James River Corp.獲得。
膳食纖維還可以被分成可發(fā)酵的和不可發(fā)酵的類型。纖維的這一性質(zhì)是指被存在于人類大腸中的厭氧菌發(fā)酵的能力。膳食纖維的發(fā)酵能力差異顯著。
可發(fā)酵的膳食纖維源的代表是阿拉伯樹膠和瓜爾膠。商售的可發(fā)酵的膳食纖維源容易得到并且對本領(lǐng)域的技術(shù)人員是已知的。例如，阿拉伯樹膠和瓜爾膠可從Belcamp，Maryland的TIC Gums，Inc.獲得。
不可發(fā)酵的膳食纖維源的代表是羧甲基纖維素(CMC)、車前草、燕麥皮纖維和玉米麩。許多商售的不可發(fā)酵的膳食纖維源容易得到并且對本領(lǐng)域的技術(shù)人員是已知的。例如，羧甲基纖維素可從Belcamp，Maryland的TIC Gums，Inc.獲得。玉米麩可從Chicago，Illinois的Quaker Oats獲得，而燕麥皮纖維可從Cambridge，Minnesota的Canadian Harvest獲得。車前草可從North Bergen，New Jersey的Meer Corporation獲得。
固體基質(zhì)營養(yǎng)物的第二種任選組分是難消化的低聚糖，其占該固體基質(zhì)營養(yǎng)物的小于或等于約2.5重量/重量％。
本發(fā)明難消化的低聚糖源的例子一般包括果糖低聚糖(FOS)、木糖低聚糖(XOS)、α葡萄糖低聚糖(GOS)、反式半乳糖低聚糖(TOS)、大豆低聚糖、乳蔗糖、水解菊粉和聚葡萄糖。
難消化的低聚糖如果糖低聚糖(FOS)能被寄居于大腸的厭氧微生物快速并充分地發(fā)酵成短鏈脂肪酸，這增加了近側(cè)結(jié)腸上皮粘膜中的細(xì)胞繁殖。另外的，F(xiàn)OS是大多數(shù)雙歧桿菌屬(Bifidobacterium)菌種的優(yōu)選能源，但是它不能被潛在病原生物體如產(chǎn)氣莢膜梭狀芽孢桿菌(Clostridium perfingens)、艱難梭菌(C.Difficile)或大腸桿菌(E.Coli)利用。因而，在本發(fā)明的營養(yǎng)產(chǎn)品中加入FOS能遴選有益細(xì)菌如雙歧桿菌，但是抗?jié)撛诓≡w如產(chǎn)氣莢膜梭狀芽孢桿菌和腐敗細(xì)菌。
優(yōu)選的難消化的低聚糖組分一般含有約100重量/重量％的FOS作為難消化的低聚糖。
許多商售的難消化的低聚糖源容易得到并且對本領(lǐng)域的技術(shù)人員是已知的。例如，F(xiàn)OS可從Golden，Colorado的Golden TechnologiesCompany獲得，而XOS可從Osaka，Japan的Suntory Limited獲得。GOS可從Solabia，Pantin Cedex，F(xiàn)rance獲得。TOS可從YakultHonsha Co.，Tokyo，Japan獲得。大豆低聚糖可從Calpis Corporation獲得，由Ajinomoto U.S.A.Inc.，Teaneck，New Jersey分銷。水解菊粉可從Rhone-Poulenc，Inc，Cranbury，New Jersey獲得，而聚葡萄糖可從Decatur Illinois的A.E.Staley獲得。
本發(fā)明的固體基質(zhì)營養(yǎng)組合物理想地含有維生素和礦物質(zhì)。據(jù)了解，維生素和礦物質(zhì)被認(rèn)為是每日飲食所必需的。本領(lǐng)域的技術(shù)人員知道，對于某些已知為正常生理功能所必需的維生素和礦物質(zhì)已經(jīng)確定了最小需要量。專業(yè)人員也理解，需要在營養(yǎng)組合物中適當(dāng)增加維生素和礦物質(zhì)成分的數(shù)量，以補(bǔ)償在這種組合物的加工和貯存過程中損失的一些維生素和礦物質(zhì)。另外，專業(yè)人員理解，某些微量營養(yǎng)素(如鉻、肉毒堿、?；撬岷途S生素E)對糖尿病人也許具有潛在的益處，而且對某些微量營養(yǎng)素如抗壞血酸的飲食需要量可能更高，這是由于在2型糖尿病人體內(nèi)的轉(zhuǎn)換量更高。
用作營養(yǎng)增補(bǔ)劑的固體基質(zhì)營養(yǎng)物用的維生素和礦物質(zhì)體系的例子一般包括至少RDI的10％，優(yōu)選至少RDI的15％的維生素A、B1、B2、B6、B12、C、D、E、K、β-胡蘿卜素、維生素H、葉酸、泛酸和煙酸；無機(jī)鈣、鎂、鉀、鈉、磷和氯化物；痕量的無機(jī)鐵、鋅、錳、銅和碘；超痕量的無機(jī)鉻、鉬、硒；以及有條件地必需的營養(yǎng)素如間肌醇，其熱量為約76-228卡。
也可以向本發(fā)明的固體基質(zhì)營養(yǎng)物中加入人工甜味劑以提高該營養(yǎng)物的感官質(zhì)量。適合的人工甜味劑的例子一般包括糖精、天冬甜素、丁磺氨K和三氯半乳蔗糖。本發(fā)明的固體基質(zhì)營養(yǎng)物也理想地包含涂層、調(diào)味品和/或著色劑，以向該營養(yǎng)產(chǎn)品提供對于口服具有吸引力的外觀和可接受的口味。例如，本發(fā)明實(shí)施例I和II的營養(yǎng)條分別用無糖白色糖果涂層和無糖深色糖果涂層包衣。適合的涂層的例子一般包括復(fù)合糖果涂層、奶油巧克力涂層、糖衣、蟲膠、無糖復(fù)合糖果涂層、無糖糖衣和無糖蟲膠。用于該固體基質(zhì)營養(yǎng)物的調(diào)味品的例子一般包括，例如巧克力、黃油山核桃、草莓、櫻桃、桔子、花生醬、全麥面粉和檸檬。
本發(fā)明的固體基質(zhì)營養(yǎng)物也理想地包含改善質(zhì)地的各種成分，以增強(qiáng)該固體基質(zhì)營養(yǎng)物的口感。例如，在本發(fā)明實(shí)施例I和II中加入了占營養(yǎng)條約6.5重量/重量％的松脆稻米?？稍黾淤|(zhì)地的其它適合成分的例子一般包括堅(jiān)果、大豆牛軋?zhí)?、烘烤的燕麥和水果塊。
可以使用本領(lǐng)域已知的冷擠壓技術(shù)制造該固體基質(zhì)營養(yǎng)組合物。為了制備這種組合物，一般將所有粉末成分干燥混合到一起。這樣的成分一般包括蛋白質(zhì)、維生素預(yù)混合物、某些碳水化合物等。然后將脂溶性成分混合到一起，并與上述粉末預(yù)混合物混合。最后，向該組合物中混入所有液體成分，形成塑性的組合物或面團(tuán)。
上述步驟是用來得到一種可塑性物質(zhì)，然后將其通過稱為冷成形或擠壓法加工成形，而不會發(fā)生另外的物理或化學(xué)變化。在這種方法中，以相對低的壓力將可塑性物質(zhì)沖壓過一個(gè)壓出板，壓出板使其具有所希望的形狀，然后將得到的壓出物在適當(dāng)?shù)奈恢们袛?，得到所希望重量的產(chǎn)品。
該物質(zhì)可以，例如被沖壓過橫截面小的壓出板形成帶狀物，用以預(yù)定速率移動(dòng)的傳送帶傳送該帶狀物從定期運(yùn)作的鍘刀型切斷機(jī)下通過。在這種情況下，切斷機(jī)通常由一個(gè)鋒利的刀鋒組成，將刀鋒調(diào)整使得它能切斷所述帶狀物而不會切斷下面的皮帶，但是切斷機(jī)也可以由金屬絲組成。在這兩種情況下，原理是一樣的；切斷過程每隔一段時(shí)間進(jìn)行，這使得移動(dòng)的帶狀物被切成重量和尺寸相等的部分。通常，通過調(diào)節(jié)切割行程并將皮帶轉(zhuǎn)速保持在適當(dāng)?shù)乃絹硗瓿?，但是也存在?jì)算機(jī)控制型的這種機(jī)械，它具有更多的用途。另一選擇是，可以將該物質(zhì)沖壓過一個(gè)橫截面大的壓出板，然后在模具齊平處通過一個(gè)振動(dòng)的刀具或金屬絲將其切成薄片，這些薄片落到運(yùn)送帶上并這樣被走。該物質(zhì)也可以被擠壓成片狀，然后用壓印型切斷機(jī)切成適當(dāng)?shù)男螤?，如甜餅型切斷機(jī)。最后，也可以將該物質(zhì)推入裝有偏心輪的旋轉(zhuǎn)模具上的容器，偏心輪促使這樣形成的物料在旋轉(zhuǎn)的圓柱狀模具上的某個(gè)點(diǎn)離開所述容器。
加工成形后，通過傳送帶或其它類型的物料輸送器將形成的產(chǎn)品送到可以對其進(jìn)行進(jìn)一步加工或簡單包裝的區(qū)域。通常，用一種材料將所述類型的營養(yǎng)條包衣(涂層)，所述物料可以是巧克力、復(fù)合巧克力涂層或一些其它類型的涂層材料。在所有這類情況下，涂層材料由在室溫下是固體而在超過例如31℃的溫度下是液體的脂肪和其它帶來感官愉悅特性的物料組成。將所述條通過下降的液體涂層簾，同時(shí)從盤或滾筒上通過以使涂層施用于該條的下表面，過量的涂層用空氣射流吹掉，這樣將熔化的涂層施用到該條上。最后，包衣的條通過一個(gè)冷卻通道，在那里用冷卻空氣流除去熱量并使涂層固化。
與上述固體基質(zhì)營養(yǎng)物的冷擠壓制造法相反，本發(fā)明的固體基質(zhì)營養(yǎng)物也可以通過應(yīng)用烘焙或熱擠壓法來制造，生產(chǎn)麥片、甜餅和餅干。具有本領(lǐng)域知識的人能夠從現(xiàn)有的許多制造法中選擇一個(gè)來生產(chǎn)所希望的成品。
例如，可以通過將各種干成分與各種液體成分在擠壓機(jī)的一部分內(nèi)(其溫度低于各成分的烹調(diào)或凝膠化溫度)混合來制備面團(tuán)。另一選擇是，也可以以間歇法進(jìn)行混合或在連續(xù)操作的和面機(jī)中進(jìn)行混合，然后將其送入擠壓機(jī)，這取決于所希望的成品?？梢栽谘刂鴶D壓機(jī)料筒長度方向的任何適當(dāng)位置向面團(tuán)基質(zhì)中加入其它成分，如糖漿或甜味劑、調(diào)味劑、強(qiáng)化劑如纖維、蛋白質(zhì)、維生素和礦物質(zhì)、嵌入物(包括水果和堅(jiān)果)、淀粉改性物如乳化劑等。
然后，面團(tuán)進(jìn)入擠壓機(jī)的烹調(diào)或加熱部分，在那里將其加熱，加熱的時(shí)間、溫度和壓力能有效地將該面團(tuán)的溫度增高到足以引發(fā)淀粉膠凝和蛋白質(zhì)變性的溫度。在擠壓機(jī)內(nèi)將面團(tuán)加熱達(dá)到的溫度范圍是約100-149℃。這些溫度是引發(fā)膠凝和變性步驟所必需的。將擠壓機(jī)內(nèi)的溫度保持足夠高，以便在與由摩擦能產(chǎn)生的熱相結(jié)合時(shí)應(yīng)用的熱導(dǎo)致從該擠壓機(jī)形成的壓出物的溫度是約100-149℃，壓力是約0-500psig。
將加熱后的面團(tuán)從擠壓機(jī)排出，使其進(jìn)入一個(gè)中空的附屬裝置。該附屬裝置的長度影響烹調(diào)的程度，而它是促進(jìn)香味形成、完成淀粉膠凝、溶脹顆粒組分(尤其是麩皮)、增強(qiáng)由于焦糖化和美拉德反應(yīng)而產(chǎn)生的顯色、促進(jìn)結(jié)構(gòu)上的改進(jìn)以及控制揮發(fā)性香味組分的損失所必需的。面團(tuán)在中空的附屬裝置中停留的時(shí)間長短也是影響成品特性的因素。中空附屬裝置的長度和擠壓機(jī)的進(jìn)口給料速度通常決定了在該中空附屬裝置內(nèi)的停留時(shí)間，因此決定了所達(dá)到的烹調(diào)程度。在中空附屬裝置內(nèi)的停留時(shí)間通常是約3-100分鐘。一般地，該中空附屬裝置的長度至少是擠壓機(jī)卸料口橫截面最長邊的3倍。然而，所述長度可以是擠壓機(jī)卸料口橫截面最長邊的3倍到約1000倍。
面團(tuán)的溫度和含水量在面團(tuán)通過該中空附屬裝置時(shí)保持不變。從所述附屬裝置出來的產(chǎn)品通常的溫度是約113-135℃，水分含量是約14-22％。
根據(jù)所希望的成品，可以在該中空附屬裝置的卸料口處附裝一個(gè)任選的帶孔口的模板。存在模板可能使該中空附屬裝置內(nèi)的背壓增加約50-2000psig。從?？壮鰜淼漠a(chǎn)品通常是繩狀，隨后將其切成所希望的尺寸用于下一工序。?？椎男螤钸€可以根據(jù)所希望的最終產(chǎn)品而改變。
將烹調(diào)過的物質(zhì)從該中空附屬裝置排出并冷卻到10℃～93℃。對于薄片產(chǎn)品，將烹調(diào)過、冷卻過的物質(zhì)減小到適合于壓片的大小。如果使用壓出板，可以直接在壓模工作面切斷顆粒狀物，或者可以生產(chǎn)繩狀物然后形成顆粒狀物。冷卻后的水分含量是約8-20％。
然后根據(jù)所希望的成品將冷卻的物質(zhì)加工成形。一般地，通過粉碎壓榨機(jī)或者通過其它設(shè)備，如切細(xì)并磨碎的滾筒機(jī)、壓塊設(shè)備、成粒機(jī)、壓片滾筒機(jī)等來完成加工成形。然后可以將加工成形的麥片或餅干產(chǎn)品烘烤或干燥到水分含量是約2-10％，這取決于所希望的成品。
也可以將上述的加熱擠壓步驟用于制造具有類似甜餅的團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的固體基質(zhì)營養(yǎng)物。部分烘焙的面團(tuán)在約54℃從擠壓機(jī)出來。立即將該面團(tuán)轉(zhuǎn)入螺旋給料金屬絲切削機(jī)，并且趁熱將其切成直徑1英寸的切片。然后將部分烹調(diào)的面團(tuán)切片在微波爐中烹調(diào)約70秒鐘，生產(chǎn)出顯然發(fā)酵了的小甜餅，它是褐色的并且具有碎屑狀結(jié)構(gòu)和碎屑狀質(zhì)地。
本發(fā)明也涉及通過供給固體基質(zhì)營養(yǎng)物來向糖尿病人供應(yīng)營養(yǎng)的方法，所述固體基質(zhì)營養(yǎng)物含有上述雙組分碳水化合物體系。
當(dāng)然，可以以不同于在這里提出的那些方式的其它方式來實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的實(shí)施方案，而不背離本發(fā)明的宗旨和范圍。因此應(yīng)該認(rèn)為本發(fā)明的實(shí)施方案在各個(gè)方面都是舉例說明性的而不是限制性的，并且所有改變和等同方案也落在本發(fā)明的說明范圍內(nèi)。用以下非限制性實(shí)施例進(jìn)一步舉例說明本發(fā)明。
本發(fā)明的實(shí)施例I以下詳細(xì)描述了使用表5的材料單來制造1千克本發(fā)明的檸檬味營養(yǎng)條的方法。
表5檸檬味營養(yǎng)條的成分明細(xì)表
維生素/礦物質(zhì)預(yù)混物(每克預(yù)混物)1219 IU維生素A，90 IU維生素D3，38 IU維生素E，19.8mcg維生素K1，90mg維生素C，4.9mg煙酰胺，2.33mg泛酸鈣，0.187mg葉酸，0.377mg硝酸硫胺，0.645mg核黃素，0.457mg鹽酸吡哆素，2.91mcg氰鈷胺，74.65mg生物素，2.77mg鋅，3.3mg鐵，0.797mg錳，0.33mg銅，35.1mcg碘，35.9mcg鉻，24.3mcg鉬，24.6mcg硒酸鹽，227mg鈣，56.5gm鎂和120.3mg磷將干燥的預(yù)混合物分兩級混合，加入液體預(yù)混合物，隨后加入低芥酸菜籽油，這樣制備出條芯。在螺帶混合機(jī)中將要求數(shù)量的大豆蛋白(Protein Technologies International，St.Louis，Missouri分銷)、果糖低聚糖(Golden，Colorado的Golden TechnologiesCompany分銷)、間-肌醇和大豆多糖(Protein TechnologiesInternational，St.Louis，Missouri分銷，商品名為FibrimTM1450)混合10分鐘，這樣制備出干燥的預(yù)混合物。將要求數(shù)量的以下各成分加入該螺帶混合機(jī)微晶纖維素、檸檬酸和FibersolTM2(E)(Matsutani Chemical Industry Co.，Hyogo，Japan分銷)，并再混合20分鐘。從該混合器的底部移出25千克混合物并且再從混合器的頂部加回，然后再混合5分鐘。將干燥的預(yù)混合物儲存在桶中。
將要求數(shù)量的上述干燥預(yù)混合物與要求數(shù)量的檸檬精調(diào)料(Givaudan Roure，Cincinnati，Ohio分銷，商品名為NA檸檬精)、維生素/礦物質(zhì)預(yù)混合物(Fortitech，Schenectady，New York分銷)、微囊包封的瓜爾膠(Coating Place，Verona，Wisconsin分銷)以及稻米松脆物(Weetabix，Clinton，Massachusetts分銷，商品名為Densifeid Crisp Rice，無糖、鹽或麥芽)一起加入和面機(jī)，用該和面機(jī)混合200個(gè)沖程。
在Hobart混合器中加入要求數(shù)量的高果糖玉米糖漿(ADM CornProcessing分銷，商品名為CornsweetTM95)、蜂蜜、甘油、結(jié)晶果糖、高油酸紅花油(California Oils，Richmond，California分銷)以及漂白的卵磷脂，混合5分鐘，制備出液體預(yù)混合物。
在最初的60個(gè)沖程內(nèi)將所有液體預(yù)混合物加入和面機(jī)中的干燥預(yù)混合物?？偟幕旌蠒r(shí)間設(shè)定為500沖程。在100-150沖程時(shí)將要求數(shù)量的低芥酸菜籽油加入和面機(jī)。
將混合料從和面機(jī)移入擠壓機(jī)。調(diào)節(jié)擠壓機(jī)以便生產(chǎn)出33.3-37.3gm的條芯，目標(biāo)重量設(shè)定為35.3gm。將擠壓的條芯經(jīng)由設(shè)定的目標(biāo)溫度為8-12℃的冷卻通道運(yùn)送。
將條芯用如下制備的麥芽糖醇白色糖果涂層包衣。在46-48℃的溫度下熔化該涂層。熔化器中的溫度不允許超過50℃。一旦熔化，就將該涂層在46-48℃保持30分鐘，以確保將所有不穩(wěn)定的晶體破壞。
將擠壓條芯經(jīng)過浸掛糖衣機(jī)。在41-48℃的溫度下將該涂層施用到該條上。浸掛糖衣機(jī)中的涂布溫度不允許超過50℃。目標(biāo)涂布百分率是16.3％，19％是涂布百分率的最大值。
在浸掛糖衣機(jī)之后，將涂施涂層的條經(jīng)由設(shè)定為10℃的冷卻道運(yùn)送，冷卻幅度是8-13℃。在包裝之前，將條通過金屬檢測機(jī)。將冷卻的條包裝在箔包裝紙里。
本發(fā)明的實(shí)施例II以下詳細(xì)描述了使用表6的材料單來制造1千克本發(fā)明的巧克力全麥面粉味營養(yǎng)條的方法。
表6巧克力全麥面粉味營養(yǎng)條的成分明細(xì)表
維生素/礦物質(zhì)預(yù)混物(每克預(yù)混物)1219 IU維生素A，90 IU維生素D3，38 IU維生素E，19.8mcg維生素K1，90mg維生素C，4.9mg煙酰胺，2.33mg泛酸鈣，0.187mg葉酸，0.377mg硝酸硫胺，0.645mg核黃素，0.457mg鹽酸吡哆素，2.91mcg氰鈷胺，74.65mg生物素，2.77mg鋅，3.3mg鐵，0.797mg錳，0.33mg銅，35.1mcg碘，35.9mcg鉻，24.3mcg鉬，24.6mcg硒酸鹽，227mg鈣，56.5gm鎂和120.3mg磷將干燥的預(yù)混合物分兩級混合，加入液體預(yù)混合物，隨后加入低芥酸菜籽油，這樣制備出條芯。在螺帶混合機(jī)中將要求數(shù)量的大豆蛋白(Protein Technologies International，St.Louis，Missouri分銷)、果糖低聚糖(Golden，Colorado的Golden TechnologiesCompany分銷)、間-肌醇和大豆多糖(Protein TechnologiesInternational，St.Louis，Missouri分銷，商品名為FibrimTM1450)混合10分鐘，這樣制備出干燥的預(yù)混合物。將要求數(shù)量的以下各成分加入該螺帶混合機(jī)微晶纖維素和FibersolTM2(E)(MatsutaniChemical Industry Co.，Hyogo分銷)，并再混合20分鐘。從該混合器的底部移出25千克混合物并且再從混合器的頂部加回，然后再混合5分鐘。將干燥的預(yù)混合物儲存在桶中。
將要求數(shù)量的上述干燥預(yù)混合物與要求數(shù)量的維生素/礦物質(zhì)預(yù)混合物(Fortitech，Schenectady，New York分銷)、微囊包封的瓜爾膠(Coating Place，Verona，Wisconsin分銷)以及稻米松脆物(Weetabix，Clinton，Massachusetts分銷，商品名為DensifeidCrisp Rice，無糖、鹽或麥芽)一起加入和面機(jī)，并且用和面機(jī)混合200個(gè)沖程。
在Hobart混合器中加入要求數(shù)量的高果糖玉米糖漿(ADM CornProcessing分銷，商品名為CornsweetTM95)、蜂蜜、甘油、結(jié)晶果糖、高油酸紅花油(California Oils，Richmond，California分銷)、漂白的卵磷脂、全麥面粉餅干調(diào)料(Firmenich，Plainsboro，NewJersey分銷，商品名為人造全麥面粉餅干)、全麥面粉調(diào)料(SBI，Langhorn，Pennsylvania分銷，商品名為人造全麥面粉)以及香草調(diào)料(Ottens，Philadelphia，Pennsylvania分銷，商品名為人造奶油香草)，混合5分鐘，制備出液體預(yù)混合物。
在最初的60個(gè)沖程內(nèi)將所有液體預(yù)混合物加入和面機(jī)中的干燥預(yù)混合物?？偟幕旌蠒r(shí)間設(shè)定為500沖程。在100-150沖程時(shí)將要求數(shù)量的低芥酸菜籽油加入和面機(jī)。
將混合料從和面機(jī)移入擠壓機(jī)。調(diào)節(jié)擠壓機(jī)以便生產(chǎn)出33.3-37.3gm的條芯，目標(biāo)重量設(shè)定為35.3gm。將擠壓的條芯經(jīng)由設(shè)定的目標(biāo)溫度為8-12℃的冷卻道運(yùn)送。
用如下制備的麥芽糖醇巧克力糖果(Gertrude Hawk Chocolates，Dunmore，Pennsylvania分銷)涂層對條芯包衣。在46-48℃的溫度下熔化該涂層。熔化器中的溫度不允許超過50℃。一旦熔化，就將該涂層在46-48℃保持30分鐘，以確保將所有不穩(wěn)定的晶體破壞。
將擠壓條芯經(jīng)由浸掛糖衣機(jī)運(yùn)送。在41-48℃的溫度下將該涂層施用到條上。浸掛糖衣機(jī)中的涂布溫度不允許超過50℃。目標(biāo)涂布百分率是16.3％，19％是涂布百分率的最大值。
在浸掛糖衣機(jī)之后，將涂施涂層的條經(jīng)由設(shè)定為10℃的冷卻通道運(yùn)送，冷卻幅度是8-13℃。在包裝之前，將條通過金屬檢測機(jī)。將冷卻的條包裝在箔包裝紙里。
表8中列出如上所述生產(chǎn)的包衣的38gm巧克力全麥面粉營養(yǎng)條的典型糖分布。
表7糖分布
果糖和麥芽糖醇在該糖分布中占主體。右旋糖是高果糖玉米糖漿的成分，而麥芽糖醇是無糖深色糖果涂層的成分。也存在數(shù)量可忽略的較少蔗糖、乳糖和麥芽糖。
對比實(shí)施例III多次嘗試制造令人可接受的條基質(zhì)。如下所述的設(shè)計(jì)原型代表了在獲得本發(fā)明實(shí)施例I和II中的令人可接受的條基質(zhì)之前不得不克服的許多加工和感官方面的挑戰(zhàn)。條基質(zhì)設(shè)計(jì)原型2-5每一個(gè)都解決了存在于前一個(gè)設(shè)計(jì)原型中的制法、保存期穩(wěn)定性和味道方面的問題。
表8-12中列出每個(gè)設(shè)計(jì)原型的各種成分，以產(chǎn)品的重量百分?jǐn)?shù)表示。設(shè)計(jì)原型1號是發(fā)明人的出發(fā)點(diǎn)。
表8條基質(zhì)設(shè)計(jì)原型1號的配料
設(shè)計(jì)原型1的碳水化合物體系包含化學(xué)改性淀粉FibersolTM2(E)、原玉米淀粉、高果糖玉米糖漿和果糖。設(shè)計(jì)原型1也包含膳食纖維大豆多糖、包封的瓜爾膠和燕麥麩皮以及難消化的低聚糖果糖低聚糖。如本發(fā)明的實(shí)施例I和II將各成分結(jié)合。然而，最終的混合物仍然是粉末，其不能擠壓。
對比實(shí)施例IV為解決設(shè)計(jì)原型1的制造中出現(xiàn)的問題，將改變設(shè)計(jì)原型2的纖維體系和液體各成分，以獲得可以擠壓的面團(tuán)。具體地說，減少大豆多糖、FibersolTM2(E)和原玉米淀粉的含量并且除去燕麥麩皮。同時(shí)，增加玉米糖漿的量并且在液體成分中加入蜂蜜。
表9條基質(zhì)設(shè)計(jì)原型2號的配料
設(shè)計(jì)原型2的碳水化合物體系包含化學(xué)改性淀粉FibersolTM2(E)、原玉米淀粉、高果糖玉米糖漿、蜂蜜和果糖。設(shè)計(jì)原型2也包含膳食纖維大豆多糖、包封的瓜爾膠和難消化的低聚糖果糖低聚糖。各成分的結(jié)合如本發(fā)明的實(shí)施例I和II。將配料混合在一起形成面團(tuán)，不需要另加蜂蜜或高果糖玉米糖漿。然而，條的纖維狀/粉狀口感特征令人無法接受。
對比實(shí)施例V既然包封的瓜爾膠使設(shè)計(jì)原型2具有令人無法接受的口感，那么就在設(shè)計(jì)原型3號中用原玉米淀粉和燕麥麩皮代替包封的瓜爾膠。另外，用不同水解程度的麥芽糖糊精的復(fù)合物代替FibersolTM2(E)。
表10條基質(zhì)設(shè)計(jì)原型3號的配料
設(shè)計(jì)原型3的碳水化合物體系包含原玉米淀粉、麥芽糖糊精、高果糖玉米糖漿、蜂蜜和果糖。設(shè)計(jì)原型3也包含膳食纖維大豆多糖和燕麥麩皮以及難消化的低聚糖聚葡萄糖。各成分的結(jié)合如本發(fā)明的實(shí)施例I和II。將配料混合在一起制成條。然而，對于該條硬化的質(zhì)地等級超過一定時(shí)間會變得令人無法接受。
對比實(shí)施例VI除去原玉米淀粉、麥芽糖糊精和燕麥麩皮以解決設(shè)計(jì)原型3號的質(zhì)地問題。在設(shè)計(jì)原型4號中用FibersolTM2(E)代替除去的各成分。
表11條基質(zhì)設(shè)計(jì)原型4號的配料
設(shè)計(jì)原型4的碳水化合物體系包含化學(xué)改性淀粉FibersolTM2(E)、高果糖玉米糖漿、蜂蜜和果糖。設(shè)計(jì)原型4也包含膳食纖維大豆多糖和包封的瓜爾膠以及難消化的低聚糖聚葡萄糖。各成分的結(jié)合如本發(fā)明的實(shí)施例I和II。雖然這個(gè)條在保存期自始至終具有可接受的感官等級和條質(zhì)地等級，但該條最初從生產(chǎn)線下來時(shí)太軟，并且不能保持對它們所要求的形狀，導(dǎo)致涂層裂縫。正是因?yàn)闂l芯在剛剛生產(chǎn)后太軟，所以條發(fā)生變形而芯通過有裂縫的涂層滲出。
對比實(shí)施例VII在設(shè)計(jì)原型5號中，通過除去聚葡萄糖并加入微晶纖維素使設(shè)計(jì)原型4號的芯變硬。還加入了FOS。
表12設(shè)計(jì)原型5號的條基質(zhì)配料
設(shè)計(jì)原型5的碳水化合物體系包含化學(xué)改性淀粉FibersolTM2(E)、高果糖玉米糖漿、蜂蜜和果糖。設(shè)計(jì)原型5也包含膳食纖維大豆多糖、包封的瓜爾膠和微晶纖維素以及難消化的低聚糖果糖低聚糖。各成分的結(jié)合如本發(fā)明的實(shí)施例I和II。雖然這些設(shè)計(jì)原型條在保存期自始至終具有可接受的味道等級和條質(zhì)地等級，但是這一配方要求的混合時(shí)間比可接受的混合時(shí)間長得多。本發(fā)明實(shí)施例I和II中所述的配方解決了設(shè)計(jì)原型5號中觀察到的制造問題。
本發(fā)明的實(shí)施例VIII以下詳細(xì)描述了使用表6的材料單來制造1千克本發(fā)明的巧克力全麥面粉味麥片的方法。
將干燥的各成分干燥并用液體預(yù)混合物潤濕。在螺帶混合機(jī)中將要求數(shù)量的大豆蛋白(Protein Technologies International，St.Louis，Missouri分銷)、果糖低聚糖(Golden，Colorado的GoldenTechnologies Company分銷)、肌醇和大豆多糖(ProteinTechnologies International，St.Louis，Missouri分銷，商品名為Fibrim 1450)混合10分鐘，這樣制備出干燥的預(yù)混合物。將要求數(shù)量的以下各成分加入該螺帶混合機(jī)微晶纖維素、檸檬酸和FibersolTM2(E)(Matsutani Chemical Industry Co.，Hyogo，Japan分銷)，并再混合20分鐘。從該混合器的底部移出25千克混合物并且再從混合器的頂部加回，然后再混合5分鐘。加入要求數(shù)量的檸檬精調(diào)料(Givaudan Roure，Cincinnati，Ohio分銷，商品名為NA檸檬精)、維生素/礦物質(zhì)預(yù)混合物(Fortitech，Schenectady，New York分銷)、微囊包封的瓜爾膠(Coating Place，Verona，Wisconsin分銷)以及稻米松脆物(Weetabix，Clinton，Massachusetts分銷，商品名為Densifeid Crisp Rice，無糖、鹽或麥芽)，并再混合10分鐘。
在Hobart混合器中加入要求數(shù)量的高果糖玉米糖漿(ADM CornProcessing分銷，商品名為CornsweetTM95)、蜂蜜、甘油、結(jié)晶果糖、高油酸紅花油(California Oils，Richmond，California分銷)以及漂白的卵磷脂，混合5分鐘，制備出液體預(yù)混合物。
將所有液體預(yù)混合物加入干燥的預(yù)混合物并混合，直到它們結(jié)合起來。將低芥酸菜籽油放入夾套鍋并加熱到65℃，同時(shí)恒定攪拌，這樣來單獨(dú)制備低芥酸菜籽油。
將一個(gè)包括5個(gè)捏和區(qū)的中度剪切螺旋構(gòu)件放入一個(gè)帶有一個(gè)直徑為8.9厘米的出口的57毫米Werner & Pfleiderer雙螺桿擠壓機(jī)。10個(gè)部分的設(shè)置如下冷水(12℃)在包括進(jìn)料口的第一個(gè)部分中循環(huán)；通過在夾套中循環(huán)的熱油將接下來的5個(gè)部分加熱到121℃；第8個(gè)部分包括一個(gè)排氣孔，并且不將其加熱；使用夾套中的冷水將最后兩個(gè)部分9 & 10冷卻到90℃。將1.2米長的直徑為10厘米的聚四氟乙烯直管(Crane Co的Resistoflex Div.制造的Resistoflex TFE聚四氟乙烯直管)直接連接到擠壓機(jī)出口。將包括6個(gè)直徑為0.4厘米的孔的壓出板連接到該附屬裝置的末尾。
預(yù)濕的各干燥成分使其含水量是30％，將其放入Acrison送料器并且不斷地以32.8kgm/hr的速度送入擠壓機(jī)的進(jìn)料斗。
以12.5kgm/hr的速度不斷地將加熱的低芥酸菜籽油泵送入擠壓機(jī)第二個(gè)部分中的端口。也在相同位置加入補(bǔ)給水，以調(diào)節(jié)成品的含水量。一般地，加入補(bǔ)給水的速度保持在7.3kgm/hr。以200rpm的速度操作擠壓機(jī)，這使得該擠壓機(jī)末端處的扭矩為30％，壓力為350psi。在這種速度下，面團(tuán)在附屬裝置中的停留時(shí)間是15分鐘，離開壓出板的面團(tuán)溫度是115℃。
隨著烹調(diào)的面團(tuán)的細(xì)條在所述附屬裝置的末端離開壓出板，它們被直接放到傳動(dòng)皮帶輸送器上，在那里通過吹氣穿過多孔帶來將它們冷卻到54℃。通過以約130rpm的速度操作送料輥并且以約150rpm的速度操作切割器，使用Conair鋼絞線切割器將冷卻的細(xì)條裁定大小，形成約0.635厘米長的顆粒狀物。
將這些含水量約為18％的顆粒狀物用空氣冷卻到37-49℃，然后直接送入Ferrel Ross壓片滾筒機(jī)。形成約0.025-0.030英寸厚的壓片，然后將其在Jetzone爐中烘烤至含水量為2.5％。
權(quán)利要求
1.一種營養(yǎng)條，其含有a)脂肪源；b)雙組分碳水化合物體系，其基本上由以下物質(zhì)組成i)為所述雙組分碳水化合物體系的約65-100重量/重量％的果糖源，和ii)至少一種不吸收的碳水化合物源，其中所述不吸收的碳水化合物少于該雙組分碳水化合物體系的約35重量/重量％；和c)蛋白質(zhì)源。
2.權(quán)利要求1的營養(yǎng)條，其中所述的營養(yǎng)條還含有少于該營養(yǎng)條約30重量/重量％的膳食纖維，其選自可溶性纖維、不可溶性纖維、可發(fā)酵的纖維、不可發(fā)酵的纖維及其混合物。
3.權(quán)利要求1的營養(yǎng)條，其中所述營養(yǎng)條還含有少于該營養(yǎng)條的約2.5重量/重量％的難消化的低聚糖。
4.權(quán)利要求1的營養(yǎng)條，其中a)所述雙組分碳水化合物體系的熱量占該營養(yǎng)條總熱量的約45-90％；b)所述脂肪源的熱量占該營養(yǎng)條總熱量的少于約30％；并且c)所述蛋白質(zhì)源的熱量占該營養(yǎng)條總熱量的約10-25％。
5.權(quán)利要求1的營養(yǎng)條，其還含有至少一種附加的營養(yǎng)素，其選自維生素A、維生素B1、維生素B2、維生素B6、維生素B12、維生素C、維生素D、維生素E、維生素K、維生素H、肉毒堿、?；撬?、葉酸、泛酸、煙酸、膽堿、鈣、磷、鎂、鋅、錳、銅、鈉、鉀、氯、鐵、硒、鉻和鉬。
6.權(quán)利要求4的營養(yǎng)條，其中所述脂肪源的熱量占該營養(yǎng)條總熱量的約10-30％。
7.權(quán)利要求4的營養(yǎng)條，其中所述蛋白質(zhì)源的熱量占該營養(yǎng)條總熱量的約10-20％。
8.權(quán)利要求4的營養(yǎng)條，其中所述雙組分碳水化合物體系的熱量占該營養(yǎng)條總熱量的約50-80％。
9.一種營養(yǎng)條，其含有a)雙組分碳水化合物體系，其熱量占該營養(yǎng)條總熱量的約45-90％，其中所述雙組分碳水化合物體系基本上由占該雙組分碳水化合物體系約65-100重量/重量％的果糖源和至少一種占該雙組分碳水化合物體系少于約35重量/重量％的不吸收的碳水化合物源組成，b)脂肪源，其熱量占該營養(yǎng)條總熱量的少于約30％，c)蛋白質(zhì)源，其熱量占該營養(yǎng)條總熱量的約10-25％，d)膳食纖維源，其占營養(yǎng)條的少于約30重量/重量％；和e)難消化的低聚糖源，其占營養(yǎng)條的少于約2.5重量/重量％。
10.權(quán)利要求9的營養(yǎng)條，其還含有至少一種附加的營養(yǎng)素，其選自維生素A、維生素B1、維生素B2、維生素B6、維生素B12、維生素C、維生素D、維生素E、維生素K、維生素H、肉毒堿、?；撬?、葉酸、泛酸、煙酸、膽堿、鈣、磷、鎂、鋅、錳、銅、鈉、鉀、氯、鐵、硒、鉻和鉬。
11.權(quán)利要求9的營養(yǎng)條，其中該營養(yǎng)條用至少一種選自以下的涂層包衣復(fù)合糖果涂層、奶油巧克力涂層、糖衣、蟲膠、無糖復(fù)合糖果涂層、無糖糖衣和無糖蟲膠。
12.一種向糖尿病人提供營養(yǎng)的方法，其包括將權(quán)利要求1-11任一項(xiàng)的營養(yǎng)條進(jìn)行腸內(nèi)施用。
13.一種固體基質(zhì)營養(yǎng)物，其含有a)脂肪源；b)雙組分碳水化合物體系，其基本上由以下物質(zhì)組成i)為所述雙組分碳水化合物體系的約65-100重量/重量％的果糖源，ii)至少一種不吸收的碳水化合物，其少于該雙組分碳水化合物體系的約35重量/重量％；和c)蛋白質(zhì)源。
14.權(quán)利要求13的固體基質(zhì)營養(yǎng)物，其形式選自麥片、面包、小甜點(diǎn)、松餅、百吉圈、餅干和脆點(diǎn)心。
15.權(quán)利要求13的固體基質(zhì)營養(yǎng)物，其中所述固體基質(zhì)營養(yǎng)物用至少一種選自以下的涂層包衣復(fù)合糖果涂層、奶油巧克力涂層、糖衣、蟲膠、無糖復(fù)合糖果涂層、無糖糖衣和無糖蟲膠。
16.一種向糖尿病人提供營養(yǎng)的方法，其包括將權(quán)利要求13的固體基質(zhì)營養(yǎng)物進(jìn)行腸內(nèi)施用。
17.一種適用于加入固體基質(zhì)營養(yǎng)物的雙組分碳水化合物體系，其基本上由以下物質(zhì)組成a)為所述雙組分碳水化合物體系的約65-100重量/重量％的果糖源，和b)至少一種不吸收的碳水化合物，其中所述不吸收的碳水化合物少于該雙組分碳水化合物體系的約35重量/重量％。
全文摘要
本發(fā)明涉及專為糖尿病人而設(shè)計(jì)的固體基質(zhì)營養(yǎng)物。本發(fā)明的雙組分碳水化合物體系將果糖源與至少一種不吸收的碳水化合物結(jié)合使用，以達(dá)到與現(xiàn)有技術(shù)的復(fù)合多組分碳水化合物體系相同的效果。這種雙組分碳水化合物體系具有更多的好處其味道好并且可加入固體基質(zhì)營養(yǎng)物。該固體基質(zhì)營養(yǎng)物也可以包含膳食纖維源和難消化的低聚糖源?？梢越o糖尿病患者服用麥片、面包、小甜點(diǎn)、松餅、百吉圈、餅干、脆點(diǎn)心和條形式的固體基質(zhì)營養(yǎng)物。特別地，本發(fā)明涉及為糖尿病人設(shè)計(jì)的營養(yǎng)物條，其含有所述雙組分碳水化合物體系。本發(fā)明也涉及通過供給固體基質(zhì)營養(yǎng)物來向糖尿病人供應(yīng)營養(yǎng)的方法，所述固體基質(zhì)營養(yǎng)物含有所述雙組分碳水化合物體系。
文檔編號A23L1/303GK1416322SQ01806361
公開日2003年5月7日 申請日期2001年2月2日 優(yōu)先權(quán)日2000年3月14日
發(fā)明者B·W·沃爾夫, J·E·瓦爾頓, K·A·加勒布, B·A·青克, S·M·吉勒斯, S·E·尼科爾森 申請人:艾博特公司