含有人乳寡糖的谷物组合物的制作方法

含有人乳寡糖的谷物组合物
发明领域
1.本发明涉及谷物组合物。更具体而言，本发明涉及可以通过添加液体进行即时制备的谷物组合物。


背景技术：

2.婴儿最初几个月的良好营养对于他们的最佳发育、成长和身体健康至关重要。孩子2岁后，很难逆转早先发生的发育迟缓(martorell等人，1994年)。在这方面，研究表明，这是生长迟缓、某些微量营养素缺乏和常见儿童疾病(例如腹泻)的高峰年龄。
3.世界卫生组织(who)表示，作为全球公共卫生建议，在婴儿生命的最初6个月内，应给婴儿喂食人乳，这不仅可以保护婴儿免受感染和其他疾病的侵害，还可以为他们的健康成长和发育提供必需的营养。此后，在6个月后，为了满足他们逐渐提高的营养需求，婴儿应在持续母乳喂养至2岁或更长时间的同时获得营养充足且安全的补充食品。大约在6月龄时，婴儿对能量和营养的需求开始超过母乳所能够提供的能量和营养，因此需要辅食来满足这些需求。这个年龄的婴儿在发育上也为其他食物做好了准备。如果在约6月龄时没有添加辅食，或者喂食不当，婴儿的生长可能会停滞不前。
4.在仅添加液体即可即时制备的辅食中，所述液体可以是水、牛奶和/或果汁。这些即时制备的食品中包括那些含有谷物的食品。由于这是幼小个体(young individual)第一次体验固体食品的味道和口感，因此这种即时制备的食品含有易于耐受和消化的成分，同时为幼小个体带来营养是重要的。
5.众所周知，谷物是一种极好的能量来源，婴儿需要增加他们的能量摄入以满足他们逐渐提高的营养需求，尤其是在母乳喂养减少或者不再提供母乳喂养的情况下。谷物还含有大量的碳水化合物和蛋白质，并且是维生素和矿物质的良好来源。在这方面，谷物也是用于铁强化的良好来源。食用婴儿谷类食品的婴儿和幼儿，相较于非使用者，具有更高的铁摄入量(finn等人，2017年)。谷物提供非消化性碳水化合物，这些碳水化合物主要负责通过增加拟杆菌(bacteroides)菌群的数量来形成“类成人”微生物群。在断奶期间，在体外测试中，将小麦、高粱、大米或燕麦添加到大肠中，可以观察到婴儿肠道微生物群的明显变化，并且已经表明，在婴儿谷物食品中具有较高比例的复合碳水化合物会导致6至10月龄婴儿体内的肠道微生物群的发酵活性更高(klerks等人,nutrients.2019feb；11(2):473infant cereals:current status,challenges,and future opportunities for whole grains)。
6.人乳中含有大量的碳水化合物。存在于人乳中的碳水化合物包括单糖(例如l-岩藻糖和n-乙酰神经氨酸)、二糖乳糖和高达20g/l的寡糖，即所谓的“人乳寡糖(hmo)”。hmo是人乳中第三丰富的成分。据推测，人乳中存在超过150种结构不同的寡糖。所选择的hmo示于表1。约10至13种的这些hmo中的每一种都存在于人乳中，浓度为每升几百毫克到几百克(thurl等人(2017),nutrition reviews 75(11)920-933)。在hmo中，中性hmo以及含有至少一个n-乙酰神经氨酸(neuac)部分的酸性hmo是已知的。这些寡糖的结构复杂性和丰度在人乳中是独一无二的，并且在其他哺乳动物(例如驯养的产奶动物)的乳汁中没有发现。
7.人乳中存在这些复杂的寡糖早已为人所知，并且对于这些寡糖的生理功能已经进行了数十年的医学研究(gura,t.(2014)nature’s first functional food.science 345(6198)747-749)。对于一些更丰富的人乳寡糖，已经确定了它们的特定功能(bode,l.(2012)human milk oligosaccharides:every baby needs a sugar mama.glycobiology 22(9),1147-1162.；bode l,jantscher-krenn e(2012)structure-function relationships of human milk oligosaccharides.adv nutr 3(3)383s-391s；morrow al,ruiz-palacios gm,altaye m,jiang x,guerrero ml,meinzen-derr jk,farkas t,chaturvedi p,pickering lk,newburg ds(2004)human milk oligosaccharides are associated with protection against diarrhea in breast-fed infants.j pediatr 145(3)297-303)。
8.由于hmo不被人类消化，因此对于这些糖类的生理作用已经研究了几十年。早在100多年前就发现了hmo的益生元效应。食用后，hmo能够通过支持有益细菌的生长来调节人体肠道微生物组的组成。
9.[0010][0011]
表1：人母乳中值得注意的寡糖的结构。
[0012]
在过去的几年中，hmo的一些其他功能效果被揭示出来，尤其是它们对新生儿发育的影响。众所周知，hmo可充当诱饵，以降低粘附在人细胞上的细菌和病毒病原体感染的风险，所述细菌和病毒病原体通过结合这些细胞的表面糖蛋白来粘附在人细胞上。此外，各种hmo具有抗炎作用并充当免疫调节剂。因此，有人提出hmo可降低发生食物过敏的风险。针对唾液酸化hmo对新生儿中枢神经系统发育的积极影响也进行了激烈讨论(综述于"prebiotics and probiotics in human milk,origins and functions of milk-borne oligosaccharides and bacteria",academic press(2017)editors:mcguire m.,mcguire m.,and bode l.)。
[0013]
为了利用hmo的有益效果，人们努力将单独的hmo添加到营养组合物中，特别是添加到婴儿配方食品中。然而，包含不同hmo的结合的补充营养组合物会更好，因为这些组合物更接近hmo的天然来源(即人乳)，并且比仅含有单一种类的hmo的组合物更有可能对人的健康和发育产生更好的影响。
[0014]
考虑到hmo的有益效果，并且为了继续向约4月龄以后的幼小个体补充hmo，已发现食品工业需要含有一种或多种人乳寡糖的谷物组合物，特别是需要含有一种或多种人乳寡糖的干谷物组合物，所述谷物组合物可以通过添加液体进行即时制备。


技术实现要素：

[0015]
本发明涉及一种谷物组合物，其含有一种或多种人乳寡糖(hmo)和幼小个体的健康生长和发育必需的其他成分。
[0016]
更具体地，本发明涉及一种新的谷物组合物，其含有一种或多种谷物、一种或多种人乳寡糖以及其他组分，所述谷物组合物可以通过添加液体进行即时制备。
[0017]
此外，本发明的一个目的是为幼小个体提供一种谷物组合物，所述谷物组合物包含至少0.05重量％的一种或多种人乳寡糖，基于谷物组合物干重计。
[0018]
本发明的另一个目的是提供一种含有至少五种结构不同的人乳寡糖的谷物组合物。
[0019]
本发明的另一个目的是提供一种含有至少七种结构不同的人乳寡糖的谷物组合物。
[0020]
本发明的又一个目的是提供一种谷物组合物，其含有至少七种结构不同的人乳寡糖和至少一种选自唾液酸和l-岩藻糖的单糖。
具体实施方式
[0021]
根据本发明，提供了一种谷物组合物，其含有一种或多种人乳寡糖(hmo)和幼小个体健康生长和发育必需的其他成分，并且所述谷物组合物可以通过添加液体进行即时制备。
[0022]
如本文所使用的，“幼小个体”是指婴儿、幼儿或儿童。除非单独使用术语“婴儿”、“幼儿”或“儿童”，否则这三个全部都被认为并且包含在术语“幼小个体”中。如本文所使用的，术语“婴儿”是指约4至12月龄的个体。如本文所使用的，术语“幼儿”是指年龄在约1至3岁的个体。如本文所使用的，术语“儿童”是指年龄在约3至11岁的个体。
[0023]
众所周知，在现有技术中给予幼小个体的谷物组合物需要根据他们年龄的营养需求来进行调整。热量含量、蛋白质、碳水化合物和脂质必须根据幼小个体的发育阶段和他们年龄的需求来进行调整。
[0024]
为了满足处于不同发育阶段和年龄的幼小个体所需的营养，本发明提供了一种可调节的谷物组合物，其可以通过添加液体来进行即时制备。此类谷物组合物包含一种或多种以下组分：
[0025]-10至90重量％的谷物成分，基于谷物组合物的干重计，
[0026]-1至40重量％的纤维素，基于谷物组合物的干重计，
[0027]-4至30重量％的蛋白质，基于谷物组合物的干重计，
[0028]-1至10重量％的脂肪，基于谷物组合物的干重计，
[0029]-2至15重量％的干水果和干蔬菜，基于谷物组合物的干重计，
[0030]-1至10重量％的微量营养素，基于谷物组合物的干重计，
[0031]-0.5至10重量％的添加剂，基于谷物组合物的干重计。
[0032]
该组合物还包含最大量为15重量％的至少一种人乳寡糖或人乳寡糖的混合物，基于谷物组合物的干重计。
[0033]
在本发明的一个实施方案中，谷物组合物还包含至少0.01重量％、0.02重量％、0.03重量％、0.04重量％、0.05％的一种或多种人乳寡糖，基于谷物组合物的干重计。
[0034]
在本发明的另一个实施方案中，谷物组合物包含最大量为11重量％、12重量％、13重量％、14重量％、15重量％的一种或多种人乳寡糖，基于谷物组合物的干重计。
[0035]
在本发明的一个实施方案中，谷物组合物还可包含10至50重量％的乳成分，基于谷物组合物的干重计。这种乳成分优选选自乳清粉、脱脂奶粉、全脂奶粉和酸奶粉中一种或多种。
[0036]
本发明的谷物组合物可以以选自粉末、颗粒、薄片、丸粒的形式和至少两种所述形式的混合物的形式存在。通常，根据本发明制备的谷物组合物必须与液体混合，直到获得所需的稠度，然后由幼小个体食用。用于即时制备本发明的谷物组合物的液体优选选自水、牛奶和果汁。
[0037]
本发明的谷物成分优选以选自谷物粉、压碎的谷物、粉碎的谷物、磨碎的谷物的形式和至少两种所述形式的混合物的形式。谷物成分优选选自大麦、燕麦、小麦、稻米、黑麦、小米、高粱和玉米中的一种或多种。
[0038]
本发明的谷物组合物中所含的水果和蔬菜是可以以粉末或薄片形式存在的干水果和干蔬菜。此类干水果优选选自香蕉、覆盆子、蓝莓、黑醋栗、桃、杏、苹果和梨中的一种或多种。本发明的谷物组合物中的干蔬菜优选选自马铃薯、番茄和绿叶蔬菜中的一种或多种。
[0039]
本发明的谷物组合物含有微量营养素，其有助于降低幼小个体的贫血率。本发明的微量营养素优选选自铁、锌、硒、钙和维生素中的一种或多种。
[0040]
本发明的谷物组合物中所含的添加剂优选选自低聚果糖(fos)、低聚半乳糖(gos)、麦芽糖糊精、着色剂和甜味剂中的一种或多种。
[0041]
本发明的谷物组合物还含有寡糖，特别是人乳寡糖(hmo)。已经表明，人乳寡糖影响肠道微生物组的发育，从而对婴儿健康产生积极影响。研究还表明，它们可以保护新生儿免受病毒和细菌感染，降低过敏和炎症的风险，并促进大脑发育和神经元活动。考虑到对幼小个体的所有这些积极影响以及对于这种即时制备的含有谷物成分的谷物组合物的需求，已经将一种或多种hmo包括在本发明的谷物组合物中。
[0042]
本发明的谷物组合物中的至少一种或多种hmo可以通过微生物发酵产生，其中能够合成hmo的基因工程微生物在培养基(发酵液)中，并且在所述基因工程微生物可以合成所述hmo的条件下培养。所述至少一种人乳寡糖优选选自乙酰-n-乳糖胺、唾液酸化寡糖和岩藻糖基化寡糖。
[0043]
至少一种或多种乙酰基-n-乳糖胺优选选自乳-n-四糖(lnt)、乳-n-新四糖(lnnt)和乳-n-岩藻五糖i(lnpfi)中的一种或多种。
[0044]
至少一种或多种唾液酸化寡糖优选选自3
’‑
唾液酸乳糖(3
’‑
sl)、6
’‑
唾液酸乳糖
(6
’‑
sl)、唾液酸乳-n-四糖a(lst-a)、唾液酸乳-n-四糖b(lst-b)、唾液酸乳-n-四糖c(lst-c)和二唾液酸乳-n-四糖(dslnt)中的一种或多种。
[0045]
至少一种或多种岩藻糖基化寡糖优选选自2
’‑
岩藻糖基乳糖(2
’‑
fl)和3-岩藻糖基乳糖(3-fl)中的一种或多种。
[0046]
在本发明的一个实施方案中，谷物组合物可以含有至少五种结构不同的人乳寡糖的混合物。这五种结构不同的人乳寡糖优选选自2
’‑
岩藻糖基乳糖(2
’‑
fl)、3-岩藻糖基乳糖(3-fl)、乳-n-四糖(lnt)、3
’‑
唾液酸乳糖(3
’‑
sl)和6
’‑
唾液酸乳糖(6
’‑
sl)。在所述混合物的示例性的组成中，五种结构不同的hmo以表2中指定的量存在于混合物中。应当理解，表2中指定的混合物中的每种成分的量代表平均量，并且相对于表2中指定的每种成分的量，混合物中每种给定成分的量可以在约
±
10％，优选约
±
5％的范围内变化。
[0047]
hmo重量％2
’‑
fl52.23-fl13.0lnt26.13
’‑
sl3.56
’‑
sl5.2总量100.0
[0048]
表2：由五种结构不同的hmo组成的示例性混合物的组成。
[0049]
在本发明的另外的和/或替代的实施方案中，谷物组合物可以含有至少七种结构不同的人乳寡糖的混合物。这七种结构不同的人乳寡糖优选选自2
’‑
岩藻糖基乳糖(2
’‑
fl)、3-岩藻糖基乳糖(3-fl)、乳-n-四糖(lnt)、乳-n-新四糖(lnnt)、乳-n-岩藻五糖i(lnpfi)、3
’‑
唾液酸乳糖(3
’‑
sl)和6
’‑
唾液酸乳糖(6
’‑
sl)。在所述混合物的示例性的组成中，七种结构不同的hmo以表3中指定的量存在于混合物中。应当理解，表3中指定的混合物中的每种成分的量代表平均量，并且相对于表3中指定的每种成分的量，混合物中每种给定成分的量可以在约
±
10％，优选约
±
5％的范围内变化。
[0050]
hmo重量％2
’‑
fl39.03-fl12.0lnt23.0lnnt2.0lnfpi16.03
’‑
sl3.06
’‑
sl5.0总量100.0
[0051]
表3：由七种结构不同的hmo组成的示例性混合物的组成
[0052]
在本发明的另外的和/或替代的实施方案中，谷物组合物可以含有至少七种结构不同的人乳寡糖的混合物和至少一种选自唾液酸和l-岩藻糖的单糖。这七种结构不同的人乳寡糖优选选自2
’‑
岩藻糖基乳糖(2
’‑
fl)、3-岩藻糖基乳糖(3-fl)、乳-n-四糖(lnt)、乳-n-新四糖(lnnt)、乳-n-岩藻五糖i(lnpfi)、3
’‑
唾液酸乳糖(3
’‑
sl)和6
’‑
唾液酸乳糖(6
’‑
sl)。在所述混合物的示例性的组成中，七种结构不同的hmo和两种单糖以表4中指定的量存在于混合物中。应当理解，表4中指定的混合物中的每种成分的量代表平均量，并且相对于表4中指定的每种成分的量，混合物中每种给定成分的量可以在约
±
10％，优选约
±
5％的范围内变化。
[0053]
hmo重量％2
’‑
fl33.63-fl10.7lnt20.1lnnt2.0lnfpi13.43
’‑
sl2.76
’‑
sl4.0唾液酸8.1l-岩藻糖5.4总量100.0
[0054]
表4：含有hmo和两种单糖的示例性混合物的组成。
[0055]
在本发明的另外的和/或替代的实施方案中，含有五种结构不同的hmo的混合物的组成(根据表5中的第二列)对于补充本发明的谷物组合物特别有利，使得最终的谷物组合物(通过添加液体进行即时制备以供直接食用)可以含有如表5的第三列中的指定浓度的混合物的复合物。应当理解，表5中指定的混合物中的每种成分的量代表平均量，并且相对于表5中指定的每种成分的量，混合物中每种给定成分的量可以在约
±
10％，优选约
±
5％的范围内变化。
[0056][0057]
表5：适用于谷物组合物的含有五种结构不同的hmo的代表性混合物的组成。
[0058]
在本发明的另外的和/或替代的实施方案中，含有七种结构不同的hmo的混合物的组成(根据表6中的第二列)对于补充本发明的谷物组合物特别有利，使得最终的谷物组合物(通过添加液体进行即时制备以供直接食用)可以含有表6的第三列中的指定浓度的混合物的复合物。应当理解，表6中指定的混合物中的每种成分的量代表平均量，并且相对于表6中指定的每种成分的量，混合物中每种给定成分的量可以在约
±
10％，优选约
±
5％的范围内变化。
[0059][0060]
表6：适用于谷物组合物的含有七种结构不同的hmo的代表性混合物的组成。
[0061]
在本发明的另外的和/或替代的实施方案中，含有七种结构不同的hmo和两种单糖的组成(根据表7中的第二列)对于补充本发明的谷物组合物特别有利，使得最终的谷物组合物(通过添加液体进行即时制备以供直接食用)可以含有表7的第三列中的指定浓度的混合物的复合物。应当理解，表7中指定的混合物中的每种成分的量代表平均量，并且相对于表7中指定的每种成分的量，混合物中每种给定成分的量可以在约
±
10％，优选约
±
5％的范围内变化。
[0062][0063]
表7：适用于谷物组合物的含有七种结构不同的hmo和两种单糖的代表性混合物的组成。
[0064]
本发明将针对特定实施方案并参考实施例来进行描述，但本发明不限于此，而仅受权利要求书限定。此外，在说明书和权利要求中的术语第一、第二等用于区分相似的元素并且不一定用于在时间上、空间上、在排序上或以任何其他方式描述顺序。应当理解，如此使用的术语在适当的情况下是可互换的，并且本文描述的本发明的实施方案能够以除了本
文描述或图示之外的其他顺序操作。
[0065]
需要注意的是，权利要求中使用的术语“包含”一词不应被解释为仅限于其后列出的意思；它不排除其他元素或步骤。因此，应将其解释为指定存在所提及的所述特征、整体、步骤或成分，但不排除存在或添加一个或多个其他特征、整体、步骤或成分或其组合。
[0066]
在整个说明书中对“一个(one)实施方案”或“一个(a)实施方案”的引用意指结合实施方案所述的特定的特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施方案中。因此，在整个说明书的多处出现的短语“在一个(one)实施方案中”或“在一个(a)实施方案中”不一定总是指相同的实施方案。此外，在一个或多个实施方案中，特定的特征、结构或特性可以任何合适的方式结合，如本领域普通技术人员从本公开中显而易见的那样。
[0067]
类似地，应当理解，在对本发明的代表性实施方案的描述中，有时将本发明的多个特征在单个实施方案组合在一起，或其描述中，以达到简化公开内容并促进对一个或多个不同创造性方面的理解的目的。这种公开的方法不应被解释为表明所要求保护的发明需要比每个权利要求中明确列出的具有更多特征的意图。相反，如以下权利要求所表明的，创造性方面需要的特征可能比任何前述公开实施方案的全部特征更少。因此，具体实施方式之后的权利要求在此明确地并入到该具体实施方式中，每个权利要求作为本发明的单独实施方案而独立存在。
[0068]
此外，虽然本文描述的一些实施方案包括了在其他实施方案中包括的一些特征，但不包括其他特征，然而不同实施方案的特征的组合在本发明的范围之内，并且构成不同的实施方案，如本领域技术人员能够理解的。例如，在随后的权利要求书中，任何要求保护的实施方案都可以任意组合的方式使用。在本文提供的说明和实施例中，阐述了许多具体细节。然而，应当理解，可以在没有这些具体细节的情况下实践本发明的实施方案。在其他情况下，未详细示出众所周知的方法、结构和技术，以便于促进对本说明的理解。
[0069]
现在将通过对本发明的几个实施方案的详细描述来说明本发明。显然，在不背离本发明的真实精神或技术优点的情形下，根据本领域技术人员的知识能够设置本发明的其他实施方案，本发明仅由所附权利要求的术语来限制。
[0070]
以下实施例仅显示本发明的实施方案，但是本发明并不受限于此。
[0071]
实施例1：
[0072]
根据本发明的一个实施方案制备了以下谷物组合物。
[0073]
用于即时制备的100gr以粉末和薄片形式的谷物组合物，其基于谷物组合物的干重计含有：米粉18.34重量％、小米粉12.34重量％、玉米粉17.6重量％、脱脂奶粉9.20重量％、全脂奶粉7.35重量％、麦芽糖糊精9.96重量％、维生素1.21重量％、铁和锌的混合物1.51重量％、脂肪4.12重量％、香蕉粉8.35重量％、香蕉香精0.82重量％和9.2重量％的hmo的混合物(hmo的混合物包含表5的五种结构不同的hmo)。
[0074]
实施例2：
[0075]
根据本发明的另一个实施方案制备了以下谷物组合物。
[0076]
用于即时制备的100gr以粉末和薄片形式的谷物组合物，其基于谷物组合物的干重计含有：米粉14.62重量％、玉米粉17.62重量％、脱脂奶粉10.47重量％、酸奶粉7.38重量％、乳清粉20.60重量％、麦芽糖糊精10重量％、维生素1.21重量％、铁和锌的混合物1.51重量％、脂肪5.15重量％、黑加仑粉1.54重量％、蓝莓粉1.24重量％、覆盆子粉1.55重量％、
酸奶香精0.06重量％、苹果片1.03重量％和6.02重量％的hmo的混合物(hmo的混合物包含表7的七种结构不同的hmo和2种单糖)。
[0077]
实施例3：
[0078]
根据本发明的一个实施方案制备了以下谷物组合物。
[0079]
用于即时制备的100gr以粉末和薄片形式的谷物组合物，其基于谷物组合物的干重计含有：米粉16.82重量％、小米粉10.82重量％、玉米粉18.34重量％、全脂奶粉1.89重量％、麦芽糖糊精21.18重量％、维生素1.21重量％、铁和锌的混合物1.51重量％、脂肪7.12重量％、罗勒香精0.41重量％、辣椒片2.16重量％、番茄粉4.11重量％、马铃薯片5.15重量％和9.28重量％的hmo的混合物(hmo的混合物包含表6的七种结构不同的hmo)。