[发明专利]用于供应矿质营养素的食品添加剂

说明书

本发明涉及用于给人类代谢供应矿质营养素(mineral nutrients)的食品添加剂。

对人体而言，矿质营养素是生存所需的无机营养素。由于生物体自身不能产生这些营养素，所以它们必须从我们所食用的食物中供应。但是，正如维生素类那样，矿质营养素不是能源，这就意味着它们基本上不涉及能量代谢。

大多数矿质营养素是所谓的构建物质(building substances)或调节物质(regulator substances)。构建物质包括钙、磷和镁，调节物质包括碘、钠、钾、铁和氯。仅有少数矿质营养素同时具有上述两种性质。例如，磷在构建骨骼和牙齿中起作用，同时还在调节酸/碱平衡中起作用。

在人类有机体中，矿质营养素对于许多功能而言是必不可少的组分。对身体物质例如骨骼、牙齿和肌肉的发育而言，矿质营养素提供了强度和弹性。体液基本必需的性质受到作为电解质的溶解的矿质营养素的影响。其包括例如维持渗透压。

矿质营养素也是体内有机化合物的必需组分。碘是甲状腺激素的组分。钴包含在维生素B12中，血液的着色剂血红蛋白需要铁。

根据德国营养学会(Deutsche Gesellschaft für )的推荐，青少年和成人根据其年龄和性别，每天需要至少1000-1200mg钙、700-1250mg磷、350-400mg镁、12-15mg铁、150-200mg碘、7-10mg锌以及少量的其它矿质营养素(所谓的痕量元素)。人类有机体在其数千个世代的发展过程中已经适应了包含至少2/3植物组分的膳食。由K.Gedrich和G.Karg在德国慕尼黑工业大学(Munich University of Technology)进行的最新研究显示，德国实际膳食在充足供应矿质方面完全偏离了最佳的营养学：与推荐量相比，实际消耗的水果和蔬菜降低至一半，并且谷类产品和马铃薯降至2/3。在女性中，蔬菜的消耗量甚至降至1/3，然而在另一方面，肉、鱼和蛋的消耗量上升到推荐量的1.3倍。它们的地位已经被在厨房加工的或通过工业加工方式制备的食品取代。这些方式导致矿质营养素和痕量元素(经常是显著的)损失。这造成居民的矿质营养素平均供应急剧下降。

现有技术中已知有多种试图补救上述缺陷的食品添加剂。但是它们具有许多缺点。根据专利文件DE 10349050A1，将可键合的钙和磷酸盐引入食品中，例如水果味的橡皮糖(gummi candy)、明胶产品或其它糖果。缺点在于：当添加了推荐量的含有矿质营养素的添加剂后，它们在工业加工过程中沉淀成晶体，而且以难以接受的方式造成产品暗淡。如果蒸发浓缩混合物到晶体不再形成的量，则矿质营养素含量过低以至于所期望的效果降至近乎无意义的水平。

在上述方法中，不期望的结晶问题可以通过使用来自所述化合物或混合物的反应活性的钙供体来降低，其中可以另外加入酸和不同水平的钙复合物。但是该方法造成下述缺点，即，溶液中过高的含水量再次限制了可达到的钙浓度并因此再次将效能降至无意义的水平。

Jarcho在美国专利4,097,935中描述了可选择的推荐溶液。他建议将过饱和的羟磷灰石溶液作为漱口剂。对此，同样，可达到的浓度过低以至于仅能采用非常长时间地和不切实际地频繁冲洗来达到所期望的效果。

在美国专利4,080,440中，Digiulio描述了钙和磷酸根的低pH亚稳溶液。预期的作用机制是在pH升高后，钙和磷酸根沉淀在牙釉质的脱矿质的孔中，尤其是与起催化作用的氟离子一起使用时。此处的危险是牙釉质在预期效果之前已经由于低pH而变得脱矿化，并且将引起组织损伤。

根据美国专利4,606,912，Rudy尝试了应用含有钙离子来源和用于钙离子的螯合试剂的水性溶液。但是，由于难以控制螯合试剂，这是一种不切实际的方法。

在不同的变通方法中，Tung(美国专利5,037,639和5,268,167和5,437,857以及5,460,803)建议了包含钙盐、磷酸盐和碳酸盐的粉末。在溶于唾液后，该粉末沉淀为无定形的磷酸钙。但是其稳定性存在疑问。

普遍来说，牙釉质再矿质化的实例说明关于供应矿质营养素的添加剂的主要问题并未解决。在所讨论的实例中，三个最重要的缺点如下：

实际达到的钙离子和磷酸根离子的浓度对于有效作用而言过低，或

溶液水分过多并因此在很大程度上无效，或

pH显著偏离4.5的生理pH，损伤口腔、咽喉、胃和消化道的粘膜，和/或造成其非常难于掺入食品。

本发明的目的是通过生产含有可容易吸收形式的矿质营养素的食品添加剂来提供这些矿质营养素和痕量元素的充足供应。