公开领域
本公开涉及稳定的、浓缩液体母乳强化剂。更具体地，本公开涉及包含高度水解酪蛋白和含辛烯基琥珀酸酐改性玉米淀粉和低酰基结冷胶的稳定剂体系的长期稳定的、浓缩液体母乳强化剂。在一些实施方案中，所述浓缩液体母乳强化剂为低致敏的。
公开背景
母乳由于它全面的营养组成而通常被公认为是大多数婴儿的理想喂养。通常与商购婴儿配方食品相比，公知并且通常认为母乳提供婴儿独特的免疫益处和发育益处。
然而，对于一些婴儿，特别是早产婴儿，母乳并不总满足完整的营养需求。尽管这些婴儿通常仍受益于母乳，但常期望补充它们的母乳喂养额外的营养素。最初，这些早产婴儿可能比许多它们足月的相对者更迅速地生长，并且加速生长常需要额外的营养，这可能通过使用母乳强化剂结合母乳实现。
文献中描述和商购的大多数母乳强化剂已被配制为可复水粉末而非液体以最小化强化剂对母乳的体积置换。然而，近来，液体母乳强化剂并且特别是高度浓缩母乳强化剂液体作为粉末的替代物受到更多关注。尽管这些高度浓缩母乳强化剂通常置换常规粉末稍多的体积，但液体对于商业无菌具有显著益处，因为在制备过程中能使它们进行充分的热处理，包括无菌制备。
在母乳强化剂中使用水解蛋白质可能是有利的。然而，与完整蛋白质相比，高度水解蛋白质(即，具有约20%或更多的水解程度的蛋白质)倾向于具有差的形成长期稳定的乳液的能力。此外，当结合高度水解蛋白质使用时，高水平的不溶矿物质如钙盐的存在还可能导致许多稳定性问题。因此，已经证实制备包含高度水解蛋白质的长期稳定的液体浓缩母乳强化剂是困难的。
已经使用稳定剂如角叉菜胶制备许多液体母乳强化剂。稳定剂起作用以保持营养素和不溶物长时间在溶液中，因此提高了产品的长期稳定性。尽管通常已经证实稳定剂如角叉菜胶阻止液体营养制剂中许多成分的沉淀，但在世界各地的许多国家这些稳定剂类型在婴儿配方食品和母乳强化剂中是不允许的。当稳定剂不能用于高度浓缩母乳强化剂时，可能非常难于制备长期稳定的高度浓缩母乳强化剂。
因此，亟需包含低致敏蛋白质如高度水解酪蛋白蛋白质的足够长期稳定的高度浓缩液体母乳强化剂。此外，如果能配制高度浓缩母乳强化剂以提供额外的宏量和微量营养素且在储存过程中没有不期望的矿物沉降物则是非常有益的。
公开概述
本公开涉及包含高度水解酪蛋白和含辛烯基琥珀酸酐改性玉米淀粉和低酰基结冷胶的稳定剂体系的长期稳定的浓缩液体母乳强化剂。稳定剂体系允许使用高度水解酪蛋白蛋白质而没有矿物沉降物和差的乳液稳定性的相关问题，并且在一些实施方案中允许强化剂为不含角叉菜胶的。在一些实施方案中，长期稳定的浓缩液体母乳强化剂可为低致敏的。
本公开特别地涉及基于干重包含约5重量%至约50重量%的蛋白质的浓缩液体母乳强化剂。浓缩液体母乳强化剂包含含辛烯基琥珀酸酐改性玉米淀粉和低酰基结冷胶的稳定剂体系。至少一部分蛋白质为高度水解酪蛋白。
本公开还特别地涉及基于干重包含约5重量%至约50重量%的高度水解酪蛋白蛋白质的浓缩液体母乳强化剂。浓缩液体母乳强化剂包含含约0.6重量%至约2.0重量%的辛烯基琥珀酸酐改性玉米淀粉和约125 ppm至约800 ppm的低酰基结冷胶的稳定剂体系。
本公开还特别地涉及基于干重包含约5重量%至约50重量%的高度水解酪蛋白蛋白质的无菌-消毒浓缩液体母乳强化剂。浓缩液体母乳强化剂包含含约0.6重量%至约2.0 重量%的辛烯基琥珀酸酐改性玉米淀粉和约125 ppm至约800 ppm的低酰基结冷胶的稳定剂体系。
意外地发现，能使用包含辛烯基琥珀酸酐改性玉米淀粉以及低酰基结冷胶的协同稳定体系制备稳定的浓缩液体母乳强化剂。当一起使用时，辛烯基琥珀酸酐改性玉米淀粉和低酰基结冷胶提供了乳液稳定和高度抵抗矿物沉降物的稳定的浓缩液体母乳强化剂使得宏量营养素和微量营养素的均匀和精确递送能被递送至母乳，因此被精确递送至早产婴儿。
此外，另外发现，能有利地制备稳定的浓缩液体母乳强化剂以包含低致敏的高度水解酪蛋白蛋白质而不破坏强化剂的长期稳定性或乳液性质。通过使用包含辛烯基琥珀酸酐改性玉米淀粉和低酰基结冷胶的稳定剂体系，浓缩液体母乳强化剂可包含高达100%的高度水解酪蛋白(以蛋白质组分的重量计)同时保持期望的乳液和稳定性质。
附图简述
图1是含有不包含任何OSA-改性玉米淀粉或低酰基结冷胶的浓缩液体母乳强化剂的塑料容器的照片。
图2是含有包含OSA-改性玉米淀粉但不包含低酰基结冷胶的浓缩液体母乳强化剂的塑料容器的照片。
图3是含有包含低酰基结冷胶但不包含OSA-改性玉米淀粉的浓缩液体母乳强化剂的塑料容器的照片。
图4是含有包含OSA-改性玉米淀粉和低酰基结冷胶二者的浓缩液体母乳强化剂的塑料容器的照片。
图5是显示各个液体母乳强化剂样品的弹性模量作为应力函数的图表。
图6显示表明两个具有不同水平的稳定剂的浓缩液体母乳强化剂的弹性模量和粒度分布的两个图表。
图7是显示在不含OSA-改性淀粉和低酰基结冷胶的情况下液体母乳强化剂的动态模量作为频率函数的图表。
图8是显示包含OSA-改性淀粉的液体母乳强化剂的动态模量作为频率函数的图表。
图9是显示包含低酰基结冷胶的液体母乳强化剂的动态模量作为频率函数的图表。
图10是显示包含OSA-改性淀粉和低酰基结冷胶的液体母乳强化剂的动态模量作为频率函数的图表。
公开详述
本公开的浓缩液体母乳强化剂组合物通常包含蛋白质、脂肪、碳水化合物OSA-改性淀粉和低酰基结冷胶。本公开的浓缩液体和方法的这些和其它必需或任选元素或限制在下文进行详细描述。
术语“蒸煮包装”和“蒸煮消毒”在本文可交换使用，并且除非另外规定是指使用营养液体填充容器的一般做法，最通常是金属罐或其它类似包装，然后使液体填充的包装进行必要的热消毒步骤以形成消毒的、蒸煮包装的营养液体产品。
本文使用的术语“无菌包装”，除非另外规定是指包装产品的制备不依赖上述蒸煮包装步骤，其中在填充之前单独消毒营养液体和包装，然后在消毒或无菌加工条件下组合以形成消毒的、无菌包装的营养液体产品。
本文使用的术语“婴儿”通常是指实际或修正年龄小于约1岁的个体。
本文使用的术语“早产”是指在小于37周妊娠时出生，出生体重小于2500 gm或二者的那些婴儿。
除非另外规定，术语“强化剂固体”或“总固体”在本文可交换使用并且是指本公开组合物的所有物质成分，较少的水。
本文使用的术语“低致敏的”是指与非低致敏的强化剂相比，浓缩液体母乳强化剂具有减少的诱发早产或足月婴儿过敏反应的倾向。
本文使用的术语“稳定的”是指浓缩液体母乳强化剂在制备之后至少三个月并且优选至少六个月的时间抵抗分离和沉淀。
除非另外规定，本文使用的所有百分比、份和比例都以总组合物的重量计。当它们涉及列举的成分时，所有这样的重量都基于活性水平，因此除非另外规定，不包括商购物质中可能包含的溶剂或副产品。
本文使用的数值范围意图包括所述范围内的每个数字和数字的子集，不论是否具体公开。此外，这些数值范围应被解释为对涉及所述范围的任何数字或数字的子集的要求提供支持。例如，1至10的公开应被解释为支持2至8、3至7、5至6、1至9、3.6至4.6、3.5至9.9等的范围。
除非另外规定或由其中进行引用的上下文清楚暗示相反的情况，对本公开单数特征或界限的所有引用应包括相应复数特征或界限并且反之亦然。
除非另外规定或由其中进行引用组合的上下文清楚暗示相反的情况，能以任何顺序进行本文使用的方法或加工步骤的所有组合。
本公开浓缩液体母乳强化剂的各个实施方案还可基本上没有本文描述的任何任选或选择的必需成分或特征，只要剩余的浓缩液体母乳强化剂仍包含所有本文描述的必需成分或特征。在该上下文中，并且除非另外规定，术语“基本上没有”是指选择的浓缩液体母乳强化剂包含小于功能量的任选成分，通常小于0.1重量%，并且还包含0重量%的这种任选或选择的必需成分。
本公开的浓缩液体母乳强化剂和相应的制备方法能包括、由下列组成或基本上由下列组成：本文描述的内容的必需元素和限制以及本文描述或另外用于浓缩液体母乳强化剂的任何额外或任选成分、组分或限制。
产品形式
本公开的浓缩液体母乳强化剂具有至少约20%或甚至至少约25%的固体含量，包括约25%至约45%，并且还包括约29%至约32%。浓缩液体母乳强化剂为能够从包含它们的包装中被直接倒入母乳或配方食品中的液体。
通常，配制浓缩液体母乳强化剂以具有至少约1.25 kcal/ml(37 kcal/fl oz)的热量密度，包括约1.4 kcal/ml(42 kcal/fl oz)至约5 kcal/ml(149 kcal/fl oz)，并且还包括约1.5 kcal/ml(44 kcal/fl oz)至约2.5 kcal/ml(74 kcal/fl oz)，并且还包括约1.9 kcal/ml(56 kcal/fl oz)至约2.0 kcal/ml(59 kcal/fl oz)。
浓缩液体母乳强化剂包含包装组合物，所述包装组合物还包括适当单位剂量包装或容器。这些单位剂量包装为一次性容器，其单独或与其它单位剂量包装组合提供足够的母乳强化剂以补充母乳用于立即使用，例如优选在与母乳混合的8-24小时内，更优选0-4小时内。
各个单位剂量包装中浓缩液体母乳强化剂的量或体积包括其中所述包装包含适于制备婴儿下次喂养的量的那些实施方案。这些单位剂量包装通常包含足够的强化剂以提供约0.5 g至约10 g的强化剂固体，更通常约0.8 g至约7.5 g的强化剂固体，并且甚至更通常约0.85 g至约6.0 g的强化剂固体。
优选配制本公开的浓缩液体母乳强化剂以提供具有小于约500 mOsm/kg水，优选约300 mOsm/kg水至约400 mOsm/kg水的渗透压的强化母乳。基于本文的公开，本领域技术人员能容易地配制具有合适的碳水化合物源和相应的DE(葡萄糖当量)值的浓缩液体母乳强化剂以在与母乳混合时获得或另外提供母乳强化剂的目标渗透压。
本文使用的术语“单位剂量”是指包含一定量的能用于婴儿喂养制剂的母乳强化剂的浓缩液体母乳强化剂的单独、一次性包装。为早产婴儿制备的强化母乳的量例如，通常为25 ml至150 ml每天。因此，一个单位剂量为合适量的强化剂固体以强化25 ml制剂。多重包装能用于制备较大喂养体积，尤其用于足月婴儿。
高度水解酪蛋白蛋白质
本公开的浓缩液体母乳强化剂包含低致敏的高度水解酪蛋白作为蛋白质源。通常，以浓缩母乳强化剂中蛋白质的总重量计，浓缩液体母乳强化剂包含至少约35%，包含至少约50%，包含至少约60%，包含至少约75%，包含至少约90%并且还包含约100%的高度水解酪蛋白。在本公开一个期望的实施方案中，以浓缩母乳强化剂中蛋白质的总重量计，浓缩液体母乳强化剂包含100%的高度水解酪蛋白。在该期望的实施方案中，浓缩液体母乳强化剂为低致敏的。在一些实施方案中，以浓缩母乳强化剂中蛋白质的总重量计，浓缩液体母乳强化剂包含约35%至100%，包含约50%至100%，还包含约75%至100%的高度水解酪蛋白。如下文进一步讨论的，在本公开的一些实施方案中，除了高度水解酪蛋白蛋白质之外，本公开的浓缩液体母乳强化剂可任选包含其它低致敏或非低致敏的蛋白质。
适用于本公开的浓缩液体母乳强化剂的高度水解酪蛋白蛋白质包括具有约10%至约70%，包括约30%至约60%，并且还包括约40%至约60%的水解程度的那些。通常，高度水解酪蛋白具有约0.2 AN至1.0 TN至约0.4 AN至约0.8 TN的总氨基氮(AN)与总氮(TN)的比例。合适的商购高度水解酪蛋白通常在成分中具有的蛋白质水平为约50%至约95%, 包括约70%至约90%。一种合适的商购高度水解酪蛋白为Dellac CE90，其为喷雾干燥的粉末酪蛋白水解产物(Friesland Campina Domo，Amersfoort，The Netherlands)。
稳定剂体系
本公开的浓缩液体母乳强化剂包含协同两组分稳定剂体系。第一组分为辛烯基琥珀酸酐(OSA)改性淀粉如辛烯基琥珀酸酐(OSA)改性玉米淀粉。第二组分为低酰基结冷胶。这两种组分以协同方式起作用以使浓缩液体母乳强化剂乳液稳定并阻止来自其中的营养素沉淀。
通常通过用1-辛烯基琥珀酸酐酯化糊精化、未胶化蜡状玉米淀粉制备包括期望的OSA-改性玉米淀粉的OSA-改性淀粉。该类型的方法是本领域熟知的。一种合适的商购OSA-改性玉米淀粉为N-CREAMER? 46(National Starch Food Innovation，Bridgewater，New Jersey)。
OSA-改性淀粉以约0.1%至约3.5%，包括约0.6%至约2.0%，包括约0.8%至约1.5%并且还包括约1.2%的量存在于浓缩液体母乳强化剂中，以浓缩液体母乳强化剂的重量计。
低酰基结冷胶(还称为并且通常称为去酰基结冷胶)可为通过发酵Sphingomonas elodea.的纯培养物制备的水溶性多糖。本文使用的，“低酰基”是指与形成软、非常有弹性、非脆性凝胶的“高酰基”相比，经处理的结冷胶使得它形成热稳定的坚固、非弹性、脆性凝胶。一种合适的商购低酰基结冷胶为Kelcogel F(CP Kelco U.S. Inc.，Atlanta Georgia)。
低酰基结冷胶以大于125 ppm至约800 ppm，包括约150 ppm至约400 ppm，包括约200 ppm至约300 ppm并且还包括约200 ppm的量存在于浓缩液体母乳强化剂中。
宏量营养素
本公开的浓缩液体母乳强化剂包含足够类型和量的碳水化合物、脂肪和蛋白质宏量营养素，当结合母乳或其它婴儿喂养配方食品使用时，它们帮助满足婴儿，特别是早产婴儿的营养需要。这些宏量营养素在本公开各个实施方案中的浓度包括下文描述的范围。
蛋白质
本公开的浓缩液体母乳强化剂包含适用于婴儿，特别是早产婴儿的蛋白质，浓度基于干重为约5%至约50%，包括约20%至约40%，包括约5%至约30%，包括约10%至约25%，并且还包括约15%至约25%。在一些实施方案中，蛋白质可处于基于干重小于10%的浓度。在一些期望的实施方案中蛋白质浓度可为约7克至约15克，包括约9克至约12克的蛋白质每100克的最终液体产品。
如上所述，本公开浓缩液体母乳强化剂的蛋白质组分至少部分由高度水解酪蛋白组成。在本公开特别期望的实施方案中，浓缩母乳强化剂的蛋白质组分完全由高度水解酪蛋白组成。在其中除了高度水解酪蛋白之外的额外的蛋白质源(即，除了高度水解蛋白质源之外的一种或多种蛋白质源)被用于浓缩液体母乳强化剂的实施方案中(即，浓缩母乳强化剂蛋白质组分不是100%的高度水解酪蛋白)，通过包含另外的低致敏的蛋白质如大豆蛋白质水解物、乳清蛋白质水解物、大米蛋白质水解物、马铃薯蛋白质水解物、鱼蛋白质水解物、蛋清水解物、明胶蛋白质水解物、豌豆蛋白质水解物、豆蛋白质水解物、动物和植物蛋白质水解物的组合及其组合仍可使强化剂为低致敏的。
在该上下文中，术语“蛋白质水解物”或“水解的蛋白质”在本文可交换使用并且包括高度水解蛋白质，其中水解程度最通常为至少约10%，包括约10%至约80%，并且还包括约30%至约80%，甚至更优选为约40%至约60%。水解程度是通过水解方法破坏肽键的程度。出于表征这些实施方案的高度水解蛋白质组分的目的，蛋白质水解程度容易由制剂领域的一般技术人员通过定量选择的制剂的蛋白质组分的氨基氮与总氮比例(AN/TN)确定。通过用于测定氨基氮含量的USP滴定法定量氨基氮组分，同时通过Tecator Kjeldahl方法测定总氮组分，其所有都是分析化学领域的一般技术人员熟知的方法。
在本公开的其它实施方案中，除了高度水解蛋白质之外，浓缩液体母乳强化剂可包含另外的非低致敏的蛋白质源，包括例如，部分水解或非水解(完整)蛋白质，并能来源于任何已知或另外合适的来源，例如乳(例如，酪蛋白、乳清蛋白、无乳糖乳蛋白质分离物)、动物(例如，肉、鱼)、谷类(例如，大米、玉米)、植物(例如，大豆、豌豆、豆)或其组合。蛋白质能包括，或被已知或另外适用于营养产品的游离氨基酸完全或部分代替，其非限制性实例包括游离氨基酸的非限制性包括L-丙氨酸、L-精氨酸、L-天冬酰胺、L-天冬氨酸、L-肉碱、L-胱氨酸、L-谷氨酸、L-谷氨酰胺、甘氨酸、L-组氨酸、L-异亮氨酸、L-亮氨酸、L-赖氨酸、L-蛋氨酸、L-苯丙氨酸、L-脯氨酸、L-丝氨酸、L-牛磺酸、L-苏氨酸、L-色氨酸、L-酪氨酸、L-缬氨酸及其组合。
碳水化合物
本公开的浓缩液体母乳强化剂包含适用于婴儿，尤其是早产婴儿的碳水化合物，浓度基于干重最通常为高达约75重量%，包括基于干重约5重量%至约50重量%，并且还包括约20重量%至约40重量%。
适用于浓缩液体母乳强化剂的碳水化合物可包含蜡状或非蜡状形式的源自玉米、木薯、大米或马铃薯的水解或完整的、天然和/或化学改性的淀粉。合适的碳水化合物源的其它非限制性实例包括水解玉米淀粉、麦芽糖糊精(即，具有小于20的DE值的非甜味、营养多糖)、玉米麦芽糖糊精、葡萄糖聚合物、蔗糖、玉米糖浆、玉米糖浆固体(即，具有大于20的DE值的多糖)、葡萄糖、大米糖浆、果糖、高果糖玉米糖浆、难消化低聚糖如低聚果糖(FOS)，及其组合。碳水化合物可包含乳糖或能基本上没有乳糖。
本公开的一个实施方案包括非还原碳水化合物组分，以浓缩液体母乳强化剂中总碳水化合物的重量计，其可代表约10%至100%，包括约80%至100%并且还包括100%。非还原碳水化合物的选择可提高产品稳定性并且通常被婴儿尤其是早产婴儿更好地耐受。非还原碳水化合物的非限制性实例包括蔗糖或不容易氧化或与Tollen、Benedict或Fehling试剂反应的其它碳水化合物。因此，本发明包括包含碳水化合物组分的那些实施方案，其中所述碳水化合物组分包含单糖和/或二糖使得至少约50%，包括约80%至100%并且还包括100%的单糖和/或二糖为非还原碳水化合物。
脂肪
本公开的浓缩液体母乳强化剂还包含适用于婴儿，尤其是早产婴儿的脂肪组分，浓度基于干重更通常为高达约40重量%，基于干重包括约10重量%至约40重量%，并且还包括约15重量%至约37重量%，并且还包括约18重量%至约30重量%。
适用于本公开浓缩液体母乳强化剂的脂肪可包括椰子油、大豆油、玉米油、橄榄油、红花油、高油酸红花油、MCT油(中链甘油三脂)、向日葵油、高油酸向日葵油、结构甘油三酯、棕榈油和棕榈仁油、棕榈油精、芥花油、海洋油、棉籽油及其组合。
用于浓缩液体母乳强化剂的合适的脂肪包括乳化剂以在与母乳混合时帮助各个强化剂组分容易地分散。合适的乳化剂的非限制性实例包括大豆卵磷脂、聚氧乙烯硬脂酸酯、聚氧乙烯山梨糖醇酐单油酸酯、聚氧乙烯山梨糖醇酐单棕榈酸酯、聚氧乙烯山梨糖醇酐单硬脂酸酯、磷脂酸铵、聚氧乙烯山梨糖醇酐单月桂酸酯、脂肪酸甘油单脂和甘油二脂的柠檬酸酯、脂肪酸甘油单脂和甘油二脂的酒石酸酯，及其组合。天然大豆卵磷脂特别适用于该方面。
因此，浓缩液体母乳强化剂的脂肪组分可任选包含适用于婴儿营养产品的任何乳化剂。以总脂肪组分的重量计，这些产品中的乳化剂浓度可高达约10%，包括约1%至约10%，甚至更通常约1.5%至约5%。
本公开的另一方面包括其中浓缩液体母乳强化剂中脂肪与蛋白质的重量比为至少约0.3，包括约0.4至约5，并且还包括约2至约4的那些实施方案。这些比例可有助于进一步稳定浓缩液体母乳强化剂。
本公开的浓缩液体母乳强化剂还包括那些实施方案，其包括单独地或另外与亚油酸、亚麻酸或二者结合的作为脂肪组分一部分的花生四烯酸、二十二碳六烯酸或其组合的一种或多种。
维生素和矿物质
本公开的浓缩液体母乳强化剂还可包含多种维生素中的任一种，其非限制性实例包括维生素A、维生素D、维生素E、维生素K、硫胺素、核黄素、维生素B6、维生素B12、烟酸、叶酸、泛酸、生物素、维生素C、胆碱、肌醇、其盐和衍生物，及其组合。
浓缩液体母乳强化剂还可进一步包含多种已知或另外适用于婴儿或其它营养配方食品的矿物质中的任一种，其非限制性实例包括磷、镁、如上文所述的钙、锌、锰、铜、碘、钠、钾、氯、硒及其组合。
本公开的浓缩液体母乳强化剂包括包含下列的一种或多种每100 kcal的强化剂固体的那些实施方案：维生素A(约250 IU至约6500 IU)、维生素D(约40 IU至约1200 IU)、维生素K、维生素E(至少约0.3 IU)、维生素C(至少约8 mg)、硫胺素、维生素B12、烟酸、叶酸、泛酸、生物素、胆碱(至少约7 mg)和肌醇(至少约2 mg)。
浓缩液体母乳强化剂还包括包含下列的一种或多种每100 kcal的强化剂固体的那些实施方案：钙(至少约50 mg)、磷(至少约25 mg)、镁(至少约6 mg)、碘、锌(至少约0.5 mg)、铜、锰、钠(约20 mg至约60 mg)、钾(约80 mg至约200 mg)、氯(约55 mg至约150 mg)和硒(至少约0.5 mcg)。
其它任选成分
本公开的浓缩液体母乳强化剂还可任选包含可改变配方食品的物理、化学、美学或加工特性或当用于目标人群时充当药物或附加营养组分的其它成分。已知许多这种任选成分适用于食品和营养产品，包括婴儿配方食品，并且还可用于本公开的浓缩液体母乳强化剂，只要这种任选物质与本文描述的必需物质相容，并且对于它们的预期用途是安全和有效的，并且不另外过度损害产品性能。
这种任选成分的非限制性实例包括防腐剂、抗氧化剂、各种药物、缓冲剂、类胡萝卜素、着色剂、调味剂、核苷酸和核苷、增稠剂、益生元、益生菌、含唾液酸的物质和其它赋形剂或加工助剂。
无菌包装
本公开的浓缩液体母乳强化剂可为消毒和无菌包装的。能使用制剂领域一般技术人员熟知的多种技术的任一种完成无菌包装，只要热处理足以实现浓缩液体的长期储存稳定性。在一个具体实例中，使用包括高温短时间(HTST)加工步骤(即，约74℃时间达约16秒)或超高温(UHT)加工步骤(即，约292℃达约5秒)的无菌工艺。
本公开的典型无菌工艺包括从一种或多种可包含水和下列物质的一种或多种的流体组合制备浆料：碳水化合物、高度水解酪蛋白蛋白质、脂肪、维生素和矿物质。通常，将该浆料乳化、脱气、均质化和冷却以形成消毒配方食品，然后无菌包装以形成消毒的无菌包装浓缩液体母乳强化剂。可在加工之前、期间或之后的大多数任何时间将各种其它溶液加入至浆料。
合适的无菌包装技术包括用于制备营养制剂的制剂领域公开的任何熟知无菌包装方法，其全部一般涉及密封或填充消毒液体至消毒、气密性容器中。存在许多基础方法的变体并对于制剂领域的一般技术人员而言是熟知的，其非限制性实例在第6,096,358号美国专利(Murdick等人)；第6,227,261号美国专利(Das等人)和第6,371,319号美国专利(Yeaton等人)中进行描述，其描述通过引用并入本文。
本公开的无菌包装的实施方案可包括适用于液体母乳强化剂的任何容器或包装并且还能够耐受无菌工艺条件(例如，高温消毒)。这种容器的非限制性实例包括一次性或重复使用包、塑料瓶或容器、袋、金属罐、玻璃瓶、箔或其它软包装、注射器、小瓶或满足上述标准的任何其它容器。
通常在用其消毒内容物填充之前将用于这些实施方案的无菌包装容器消毒。最通常通过将过氧化氢或其它合适的消毒剂应用于容器内表面将容器消毒。常以雾化的雾形式应用过氧化氢或其它消毒剂。在应用消毒剂之后，可沿着传送系统传送容器，在该时间过程中可使容器进行一种或多种热消毒空气喷雾，优选热的、消毒的、干燥的空气。然后，优选将氮气注入容器。然后，用消毒产品无菌填充无菌制备的容器并密封。
对于无菌包装，通常使用高温短时间(HTST)工艺或超高温(UHT)工艺热处理浓缩液体母乳强化剂以充分减少生物负载从而允许产品在超过约12个月的最终产品的延长保质期期间内保持商业无菌。然后，在1000 psi或更高下将处理的配方食品均质化并无菌包装。
在替代实施方案中，还可使用本领域已知的常规方法将本公开的浓缩母乳强化剂消毒并蒸煮包装。
使用方法
结合母乳或其它合适的婴儿配方食品使用本公开的浓缩液体母乳强化剂，其中产生的强化母乳或强化婴儿配方食品具有适用于口服给予婴儿的渗透压。如上所述，渗透压最通常小于约500 mOsm/kg水，更通常为约300 mOsm/kg水至约400 mOsm/kg水。
可按照约1:3至约1:9，包括约1:3.5至约1:7，并且还包括约1:4至约1:6的体积与体积比将本公开的浓缩液体母乳强化剂直接加入至母乳。主要基于浓缩液体母乳强化剂的成分和渗透压并根据婴儿的特殊营养需求而最终选择该比例。可将浓缩液体母乳强化剂直接加入至每次喂养或加入至足够次数的喂养(例如，每天一次或两次)以根据婴儿的特殊营养需求提供最佳的营养。
在使用浓缩液体母乳强化剂强化之后，母乳或其它婴儿配方食品最通常具有约19 kcal/fl oz(0.64 kcal/ml)至约26.7 kcal/fl oz(0.9 kcal/ml)的热量密度，22-25 kcal/fl oz配方食品(0.74-0.84 kcal/ml)更适用于早产婴儿，并且19-21 kcal/fl oz(0.64-0.71 kcal/ml)配方食品更适用于足月婴儿。
因此，本公开的方法包括向婴儿，尤其是早产婴儿提供营养的方法，所述方法包括将浓缩液体母乳强化剂添加至母乳或其它婴儿喂养组合物，随后将强化母乳或喂养组合物给予婴儿。
本公开的方法还包括降低足月或早产婴儿喂养组合物的微生物污染风险的方法，所述微生物污染包括阪崎肠杆菌(Cronobacter (Enterobacter) sakazakii)污染，所述方法包括将浓缩液体母乳强化剂直接添加至母乳或其它婴儿喂养组合物，随后将强化组合物给予婴儿。
制备
可根据下文描述的方法制备本公开的浓缩液体母乳强化剂，结合示例性实施方案描述该方法(参见实施例)。
在一个实施方案中，通过溶解并结合/混合成分进入均匀水性混合物制备浓缩液体母乳强化剂，所述水性混合物进行充分的热处理和无菌填充以获得长期的物理和微生物储存稳定性。
为了开始制备过程，将宏量营养素(碳水化合物、蛋白质、脂肪和矿物质)与若干浆料和水混合在一起。使该混合物进行初始热处理，然后测试以验证合适的营养水平。关于该过程的另外细节在下面段落中提供。
通过加热适量的水制备中间体水性碳水化合物-矿物质(CHO-MIN)浆料。伴随搅拌，添加下列可溶成分：麦芽糖糊精、柠檬酸钾、氯化镁、氯化钾、氯化钠和氯化胆碱。在搅拌下，在高温下保持碳水化合物-矿物质浆料直至加入至混合物。
通过加热MCT油和椰子油至高温，然后伴随搅拌添加蒸馏的甘油单酯达最低10分钟以使成分溶解来制备中间体油浆料。然后，伴随搅拌将大豆油、维生素A棕榈酸酯、维生素D3、二-α-生育酚-乙酸酯、叶绿醌、ARA、DHA和混合类胡萝卜素加入至油混合物。将不溶矿物钙源、超微粒化磷酸三钙加入至油。然后，伴随适当搅拌，将结冷胶和OSA-改性淀粉加入至油混合物。在搅拌下，将油混合物浆料保持在高温下直至加入至混合物。
通过混合成分水、酪蛋白水解物、所有CHO-MIN浆料和全部油混合物浆料制备混合物。在进一步加工之前，将混合物保持在120℉不超过2小时。
然后，在1000 psig-4000 psig的压力下使用一个或多个线上均质机将混合物均质化（有或没有100 psig-500 psig的第二阶段均质化），随后使用UHTST(超高温短时间，292-297℉，时间为1-30秒)工艺进行热处理。在适当热处理后，在板式冷却器中将所述批次冷却至33-45℉，然后转移至冷冻的储料箱，在那里使其进行分析试验。
制备过程的下一步骤包括添加维生素、微量矿物质和水以达到最终目标总固体和维生素/矿物质含量。在无菌条件下将最终批次填充至合适的容器或使用终端消毒工艺处理以使产品在室温下稳定达延长的保质期。关于该过程的另外细节在下面段落中提供。
通过将水加热至80-100℉并伴随搅拌添加下列成分制备微量矿物质/维生素/营养素溶液(STD1)：柠檬酸钾、硫酸亚铁、硫酸锌、硫酸铜、硫酸锰、硒酸钠、盐酸维生素B6、核黄素、盐酸硫胺素、维生素B12、叶酸、泛酸钙、烟酰胺、生物素、m-肌醇、核苷酸/胆碱预混合物、L-肉碱、L-亮氨酸和L-酪氨酸。
通过在搅拌下将抗坏血酸加入至水溶液制备维生素C溶液(STD2)。
然后，伴随搅拌将所有STD1和STD2溶液加入至冷冻批次。然后，将合适量的成分水稀释液加入至该批次以获得28.0-32.0%的目标总固体水平。然后，使最终批次进行合适的热处理并在无菌条件和工艺下填充至合适的容器。
当然，在不违背本公开实质和范围的前提下，可通过本文未具体描述或示出的其它已知或另外合适的技术制备本公开的浓缩液体母乳强化剂。因此，认为本实施方案在所有方面都为例示性的而不是限制性的并且所有改变和等效物也在本公开的描述范围内。下列非限制性实施例进一步例示本公开的制剂和方法。
实施例
下列实施例例示本公开浓缩液体母乳强化剂产品的具体实施方案和/或特征。给出实施例仅出于例示性目的并且不应解释为本公开的限制，因为在不违背本公开实质和范围前提下其许多变型是可能的。除非另外规定，所有实施例的量都是基于制剂总重量的重量百分比。
实施例1-4
在实施例1-4中，根据本公开制备浓缩液体母乳强化剂。浓缩液体母乳强化剂的成分在下列表格中示出。
成分(每1000 Kg) 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 水 Q.S. Q.S. Q.S. Q.S. 酪蛋白水解物 108 Kg 108 Kg 125 Kg 150 Kg 麦芽糖糊精 104 Kg 104 Kg 104 Kg 104 Kg MCT油 17.3 Kg 17.3 Kg 17.3 Kg 17.3 Kg 磷酸三钙 16.0 Kg 16.0 Kg 16.0 Kg 16.0 Kg 大豆油 10.4 Kg 10.4 Kg 10.4 Kg 10.4 Kg OSA-改性淀粉 12.0 Kg 10.0 Kg 35.0 Kg 6.0 Kg 椰子油 6.3 Kg 6.3 Kg 6.3 Kg 6.3 Kg 柠檬酸钾 6.9 Kg 6.9 Kg 6.9 Kg 6.9 Kg 抗坏血酸 2.9 Kg 2.9 Kg 2.9 Kg 2.9 Kg 氯化镁 4.0 Kg 4.0 Kg 4.0 Kg 4.0 Kg M. Alpina油(ARA) 2.6 Kg 2.6 Kg 2.6 Kg 2.6 Kg 亮氨酸 1.8 Kg 1.8 Kg 1.8 Kg 1.8 Kg 隐甲藻油(DHA) 2.1 Kg 2.1 Kg 2.1 Kg 2.1 Kg 氯化钾 1.1 Kg 1.1 Kg 1.1 Kg 1.1 Kg 酪氨酸 1.4 Kg 1.4 Kg 1.4 Kg 1.4 Kg 蒸馏甘油单脂 800 g 800 g 800 g 800 g 混合的类胡萝卜素预混合物 551 g 551 g 551 g 551 g M-肌醇 529 g 529 g 529 g 529 g 氯化钠 861 g 861 g 861 g 861 g L-肉碱 221 g 221 g 221 g 221 g 色氨酸 331 g 331 g 331 g 331 g 硫酸锌 309 g 309 g 309 g 309 g 烟酰胺 320 g 320 g 320 g 320 g dl-α-生育酚乙酸酯 364 g 364 g 364 g 364 g 结冷胶 200 g 300 g 400 g 600 g 硫酸亚铁 106 g 106 g 106 g 106 g 氯化胆碱 353 g 353 g 353 g 353 g 泛酸钙 132 g 132 g 132 g 132 g 维生素A棕榈酸酯 77 g 77 g 77 g 77 g 核黄素 33 g 33 g 33 g 33 g 维生素D3 13 g 13 g 13 g 13 g 硫酸铜 18 g 18 g 18 g 18 g 盐酸维生素B6 20 g 20 g 20 g 20 g 盐酸硫胺素 24 g 24 g 24 g 24 g 叶酸 3.3 g 3.3 g 3.3 g 3.3 g 生物素 2.5 g 2.5 g 2.5 g 2.5 g 硫酸锰 1.8 g 1.8 g 1.8 g 1.8 g 叶绿醌 880 mg 880 mg 880 mg 880 mg 硒酸钠 90 mg 90 mg 90 mg 90 mg 维生素B12 88 mg 88 mg 88 mg 88 mg 氢氧化钾 q.s. q.s. q.s. q.s.
通过溶解并结合/混合成分进入均匀水性混合物制备浓缩液体母乳强化剂，所述水性混合物进行充分的热处理和无菌填充以获得长期的物理和微生物储存稳定性。
为了开始制备过程，将宏量营养素(碳水化合物、蛋白质、脂肪和矿物质)与若干浆料和水混合在一起。使该混合物进行初始热处理，然后测试以验证合适的营养水平。关于该过程的另外细节在下面段落中提供。
通过将适量的水加热至140-160℉制备中间体水性碳水化合物-矿物质(CHO-MIN)浆料。伴随搅拌，添加下列可溶成分：麦芽糖糊精、柠檬酸钾、氯化镁、氯化钾、氯化钠和氯化胆碱。在搅拌下，将碳水化合物-矿物质浆料保持在130-150℉下直至加入至混合物。
通过将MCT油和椰子油加热至150至170℃，然后伴随搅拌添加蒸馏的甘油单酯达最低10分钟以使成分溶解制备中间体油浆料。然后，伴随搅拌将大豆油、维生素A棕榈酸酯、维生素D3、二-α-生育酚-乙酸酯、叶绿醌、含ARA的油、含DHA的油和类胡萝卜素预混合物加入至油混合物。将不溶矿物钙源和超微粒化磷酸三钙加入至油。然后，伴随适当搅拌，将结冷胶和OSA-改性淀粉加入至油混合物。在搅拌下，将油混合物浆料保持在130-150℉下直至加入至混合物。
通过混合成分水、酪蛋白水解物、所有CHO-MIN浆料和全部油混合物浆料制备混合物。在进一步加工之前，将混合物保持在120℉不超过2小时。
然后，在1000 psig-4000 psig的压力下使用一个或多个线上均质机将混合物均质化（有或没有100 psig-500 psig的第二阶段均质化），随后使用UHTST(超高温短时间，292-297℉，时间为5-15秒)工艺进行热处理。在适当热处理后，在板式冷却器中将所述批次冷却至33-45℉，然后转移至冷冻的储料箱，在那里使其进行分析试验。
制备过程的下一步骤包括添加维生素、微量矿物质、其它成分和水以达到最终目标总固体和维生素/矿物质含量。在无菌条件下将最终批次填充至合适的容器或使用末端消毒过程处理以使产品在室温下稳定达延长的保质期。关于该过程的另外细节在下面段落中提供。
通过将水加热至80-100℉并伴随搅拌添加下列成分制备微量矿物质/维生素/营养素溶液(STD1)：柠檬酸钾、硫酸亚铁、硫酸锌、硫酸铜、硫酸锰、硒酸钠、盐酸维生素B6、核黄素、盐酸硫胺素、维生素B12、叶酸、泛酸钙、烟酰胺、生物素、m-肌醇、核苷酸/胆碱预混合物、L-肉碱、L-亮氨酸和L-酪氨酸。
通过在搅拌下将抗坏血酸加入至水溶液制备维生素C溶液(STD2)。
然后，伴随搅拌将所有STD1和STD2溶液加入至冷冻批次。然后，将合适量的成分水稀释液加入至该批次以获得29.0-32.0%的目标总固体水平。然后，使最终批次进行合适的热处理并在无菌条件和工艺下填充至合适的容器。
实施例5
在该实施例中，制备四个单独的浓缩液体母乳强化剂并在制备后24小时根据每个强化剂的相分离(乳液稳定性)、容器底部的沉淀物和液体顶部的乳状物的量评价整体稳定性。四个测试的浓缩液体母乳强化剂的每一个都基于实施例2的浓缩液体母乳强化剂。
第一个浓缩液体母乳强化剂与实施例2相同，除了它不包含任何OSA-改性玉米淀粉并且不包含任何低酰基结冷胶之外。第二个强化剂与实施例2相同，除了它不包含任何低酰基结冷胶之外。第三个强化剂与实施例2相同，除了它不包含任何OSA-改性玉米淀粉之外。第四个强化剂与实施例2相同。根据实施例1-4的制备方法制备四个强化剂的每一个。
经评价，第一个强化剂(没有OSA-改性玉米淀粉并且没有低酰基结冷胶)显示油相和水相接近完全的相分离，并且显示液体顶部厚重的乳状物和容器底部厚重的沉淀物二者。(参见图1)。
经评价，第二个强化剂(没有低酰基结冷胶)显示液体顶部厚重的乳状物和容器底部厚重的沉淀物二者。(参见图2)。
经评价，第三个强化剂(没有OSA-改性玉米淀粉)显示油相和水相接近完全的相分离。(参见图3)。
经评价，第四个强化剂(包含OSA-改性玉米淀粉和低酰基结冷胶二者)显示没有相分离，没有乳状物并且没有沉淀物。(参见图4)。OSA-改性玉米淀粉和低酰基结冷胶组合的稳定体系显示协同相互作用并且允许制备物理稳定的包含高度水解酪蛋白和高水平的不溶钙盐的浓缩液体母乳强化剂而未产生乳液稳定性和沉淀物沉降的缺点。
实施例6
在该实施例中，在实施例5的四个液体母乳强化剂上进行流变学测量以评价描述液体体特征的宏观测量。进行测量以说明各个液体制剂的乳液和悬浮液特性。在10 rad/s的应力扫描频率下，在ARES G2流变仪(TA Instruments，New Castle，DE)上进行测量。
图5比较了四个浓缩液体母乳强化剂样品的作为应力函数的弹性模量。如数据所示，最稳定的强化剂为包含OSA-改性淀粉和低酰基结冷胶的强化剂。该强化剂显示出没有不稳定性的大量线性范围，因此表明稳定的乳液和悬浮液特征。仅包含低酰基结冷胶的强化剂显示结构破坏和低应力下明显不同的线性范围，这是相分离的代表。仅包含OSA-改性淀粉的制剂在低应力下还显示不稳定性和与非常小的线性范围有关的非常低的弹性模量，因此展现差的乳液和悬浮液特性。不含低酰基结冷胶和OSA-改性淀粉的制剂在低应力下还显示不稳定性以及非常小的线性范围，这是差的乳液和悬浮液特性的标志。
实施例7
在该实施例中，使用LS 13 320 激光衍射粒度分析仪(Beckman Coulter, Inc.，Brea，CA)分析包含不同量的稳定剂的两个浓缩液体母乳强化剂的粒度分布。
第一个浓缩液体母乳强化剂与上述实施例2相同并且第二个浓缩液体母乳强化剂与实施例2相同，除了低酰基结冷胶以125 ppm(低水平)而不是300 ppm(高水平)的量存在之外。
图6显示包含125 ppm水平的低酰基结冷胶的浓缩液体母乳强化剂在表示相分离的低应力下的线性范围内具有不稳定性。此外，与包含300 ppm水平的低酰基结冷胶的浓缩液体母乳强化剂相比，其线性范围更短。图6还显示包含300 ppm的低酰基结冷胶的浓缩母乳强化剂展现没有不稳定性的非常长的线性范围，表明良好的乳液和悬浮液特性。此外，两种样品的粒度分布分析还显示乳液和悬浮液稳定性的差异(使用LS 13 320激光衍射粒度分析仪(Beckman, Coulter, Inc.)获得的粒度分布)。
实施例8
在该实施例中，分析实施例5的四个强化剂，其作为频率函数测量的动态模量并在线性范围内控制温度以表示样品的平衡。现在参考图7，不含OSA-改性淀粉和低酰基结冷胶的强化剂的力学谱显示在1 rad/s的频率下在模量上的交叉，表明该强化剂如同粘弹性凝胶，其能导致相分离。该强化剂的应力扫描谱还显示在低应力下的不稳定性，具有非常小的线性范围，因此进一步证实缺乏乳液和悬浮液稳定性。
现在参考图8，仅包含OSA-改性淀粉的强化剂的力学谱显示非常低的弹性模量，表明非常差的悬浮液稳定性。现在参考图9，仅包含低酰基结冷胶的强化剂的力学谱显示低频率下的可能的交叉，其导致相分离。现在参考图10，包含OSA-改性淀粉和低酰基结冷胶二者的强化剂的力学谱显示强化剂为粘弹性液体从而预期没有凝胶状活动。此外，低频率弹性模量显著大于其它没有缺点的强化剂，显示提高的悬浮液稳定性。此外，高频率弹性模量显著大于其它没有缺点的强化剂，证明良好的乳液特性。
如数据和图表示的，包含OSA淀粉和结冷胶的样品是最稳定的并且具有最佳的悬浮液特性。OSA淀粉和结冷胶似乎一起协同地起作用以提供显著改善的产品。