專利名稱：穩定的固體細菌組合物的制作方法
技術領域：
本發明涉及基本上干燥，可存活的細菌組合物，含有此組合物的營養補充劑和穩定干燥可存活的細菌方法。
背景技術：
活的細菌可提供人類和動物許多的營養益處。特別是乳桿菌(Lactobacilli)屬細菌，它是在人類和動物腸道和糞便有機體中被發現的主要一群細菌，并且被認為賦與人類和動物某些健康利益。乳桿菌對于健康和營養的利益，以及特別是嗜酸乳桿菌(Lactobacillus acidophilus)的優點已廣為人知。(參考如Speck，M.L.和Katz，R.L.，″ACDPI Status PaperNutritive and Health Values of cultured DairyFoods，″Cult.Dairy Prod.J.，15(10)4(1980))。被發現存在于人體腸道的乳桿菌包括嗜酸乳桿菌，植物乳桿菌(Lactobacillus plantatum)和纖維二糖乳桿菌(Lactobacillus cellobiosus)。
乳桿菌的營養好處有許多方面。此乳桿菌屬已知可藉由增加營養素含量，以及可獲性，消化性和吸收性而改善食物的營養價值。此項好處由乳桿菌發酵食物，如蛋白質。脂肪或醣類而達到。它可使此種食物先行消化，換言之，利用乳桿菌的作用使蛋白質，脂肪和蛋白質在哺乳類體內成為更容易吸收和消化的形式。(Friend，B.，Shahani，K.，J.Applied Nutrition，362(1984)。結果使得營養素被身體更有效地利用。
已知可被乳桿菌先行消化的一種化合物是乳糖。許多人具有乳糖不耐癥，即無法代謝乳糖(牛乳糖)，這是因為缺乏可代謝乳糖的β-半乳糖苷酶(也稱為乳糖酶)。缺乏此種酶的人類假如食用含有乳糖的產品，他們可能會經歷嚴重胃腸問題之苦。此營養問題可通過嗜酸乳桿菌的發酵作用而克服，因為此菌種可制造β-半乳糖苷酶而將攝入的乳制品中代謝掉大部分的乳糖，因此預防因攝入乳制品而產生的胃部并發癥。(Kilara，A.，Shahani，K.，J.Dairy Sci.612031(1976)。
乳桿菌也被認為參與維生素的合成。特別是，根據細菌培養的條件，據報道，乳桿菌的發酵作用可合成葉酸，煙酸，維生素B12和維生素B6。(Friend andShahani，如上所引述)。乳桿菌也被認為可破壞某些抗營養化合物。一些蛋白質來源。如生黃豆，具有抗營養因子，如胰蛋白酶抑制劑，植酸鹽或腸道氣脹物(flatulena)。利用乳桿菌進行的黃豆發酵作用被認為可降低或消除這些因子。(Friend and Shahani，如上所引述)。
每天補充嗜酸乳桿菌已顯示可做為某些腸道狀況，包括抗生素誘導的胃腸道微生物不平衡，高膽固醇血癥，大腸桿菌感染，慢性肉芽腫病和乳糖不耐癥的可行治療。(參考如Shanss，″Method of Action，Clinical Application，and ToxicityData，″J.Advancement Med.，3163(1990))此外，乳桿菌合成許多抗微生物物質包括乳酸，醋酸，苯甲酸和過氧化氫。(Friend and Shahani，如上所引述)。通過協助某些食物前消化作用，每天補充劑乳桿菌培養物可能可協助預防細胞過度增生。特別是，含有高的動物脂肪，蛋白質或油炸食物的飲食，具有增加某些種類癌癥，如直腸和乳癌的危險性。通過協助脂肪和蛋白質的先行消化，乳桿菌可能涉及抑制因消化這些種類食物而在胃腸道中存在的化學前致癌物的產生。(Friendand Shahan，如上所引述)。
乳桿菌在食物保存上起重要作用，因為它的使用已知可確保極易腐敗食物的保存，特別是在缺乏冰藏庫之地。本發明組成物的食物保存活性是來自于包含的活的穩定的細菌，它可在食物中繁殖，因此預防可能對食物有不利影響的他細菌的過度生長。
現有技術通過口服培養的細菌培養物，包括嗜酸乳桿菌的人類飲食營養補充作用已為人所知。與在包含補充作用中使用細菌培養物有關主要問題是活細菌的有限貯藏壽命，即當細菌是以干燥形式和非冷藏貯存時，經過一段時間后，細菌將死亡。雖然許多增加人類飲食補充劑中細菌貯存壽命的方法為人所多，但并沒有一個方法已成功維持細菌含量經過180天后仍和其起初含量相似，并且沒有一個已知方法在超過這一段期間可確實增加細菌含量，而且，無機化合物如二氧化硅聚合材料已被假設可穩定干燥細菌培養物。(參考，如De Silva等，″Lactic Acid Bacteria onAnhydrous Silica gel For Three Yeats，″J.of Food Protection.46699-701(1983)。然而，此方法并不適宜在超過180天時有效地穩定細菌。換言之，由于活的嗜酸乳桿菌培養物固有的不穩定性，此種營養補充劑的效能被降低。經過一段時間，此種培養物死亡并且因此效能降低。
例如，U.S.專利No.5,531,988描述一種營養組合物，其包含嗜酸乳桿菌和濃縮的免疫活性免疫球蛋白。此免疫球蛋白具有與有害胃腸道健康的抗原結合并使其失去活性的能力。然而此專利并未提供證據證實經過一段時間后，細菌的生存力有增加的現象。此外，U.S.專利No.5,50l,857描述一種家畜使用的口服營養補充劑，它包括“不相容的”活的微生物培養物，如嗜酸乳桿菌，和必需與之物理性分開的維生素和礦物質組合物。如本專利所描述，此不相容成分假如與其他成分相結合，它就會有有害反應發生。雖然此專利描述一種將維生素和礦物質成分與嗜酸乳桿菌培養物分開，以增加細菌貯藏壽命的方法，然經過幾個月，細菌的存活力顯現出明顯的減少。
業已提出了其他含有嗜酸乳桿菌的固體組合物。含有細菌結合選擇性載體的各種組合物被報導可輔助增加干燥細菌的貯藏壽命。參考如U.S.專利Nos.3,677,898，3898,132，4,229,544，4,205,132，4,518,696，4,115,199，3,616,236和1,957,555。每一個所述的方法用來處理干燥細菌組合物以增加其貯藏壽命。然而，這些專利揭示的每個方法中，細菌在經過180天或更長時間后，其含量都有實質地減少。U.S.Patent No 4,956,295是努力增加干燥細菌培養物穩定性的一個例證，并且也許多提供做為本領域中目前最好的實施例。此專利發表的干燥細菌組合物系使二氧化硅粒子載體與無機鹽混合以增加細菌貯藏壽命。然而，從此專利的證據顯示，嗜酸乳桿菌的貯藏壽命在超過180天后，其細菌含量減少幾乎100倍。此外，即使應用的所揭示的方法，其他細菌培養物在其細菌數量上都明顯地降低。
因此，本技術領域中仍然有需要制造一種含有嗜酸乳桿菌在經過長時間置放于室溫下，仍能穩定且適合人類和動物攝食的固體，干燥細菌培養物組合物。
發明概述本發明通過提供新的細菌組合物，特別是干燥細菌組合物混合特殊營養素使細菌的貯藏壽命實際增加，以克服現有技術的缺點。本發明提供的新型細菌組合物，其實際的細菌含量在經過室溫狀態下一段時間后，并無實質上地降低(并且反而可能增加)使得細菌在室溫條件下經過幾年，而非幾天或幾個月，更穩定。
因此本發明的一個目的是提供做為哺乳類飲食補充之用的組合物，其含有干燥細菌，如嗜酸乳桿菌，并且在室溫貯藏環境下穩定存在。
本發明的另一個目的是提供含有活的嗜酸乳桿菌培養物的組合物，它可有效運用于商業活性食物或食物補充產品的制備。
本發明另一目的是提供含有活的細菌，如嗜酸乳桿菌的組合物，它可有效運用于食品制造和加工和飲食食物補充產品。
本發明其他目的是提供含有活的細菌培養物，如嗜酸乳桿菌的組合物，它可有效運用于食物保存。
本發明另一目的是提供含有活的嗜酸乳桿菌培養物的組合物，它可做為人類飲食的營養補充劑，有效地促進人們健康和具有乳糖不耐癥人們的幸福。
本發明的進一步目的是提供制造穩定化干燥細菌培養物的方法。
發明詳述以上所提及的本發明目的，可通過提供一組合物做為飲食補充劑以促進胃腸道健康而達到，其包含(1)有效量的干燥細菌，如嗜酸乳桿菌；和(2)有效量的非活的，干燥酵母，做為糖類，維生素和礦物質來源；和(3)有效量的蛋白質。當以干燥狀態混合這些有效量的成分成為組合物時，在室溫條件下，細菌的壽命是實在的，并且從幾個月至幾年都具有穩定性。
因此，一種做為制備穩定化，干燥細菌培養物，如嗜酸乳桿菌的方法，其包含混合一含有糖類，維生素和礦物質的有效量酵母，和蛋白質與干燥細菌，因此所形成的混合物含有這些成分。
本發明的細菌成分可選自于乳桿菌株，嗜酸乳桿菌是最合適的乳桿菌株。本發明中也可使用的乳桿菌株包括保加利亞乳桿菌(Lactobacillus bulgaricus)，干酪乳桿菌(Lactobacillus casei)，胚乳桿菌(Lactobacillus germentum)，瑞士乳桿菌(Lactobacillus helveticus)，兩歧乳桿菌(Lactobacillus bifidus)，乳酸乳桿菌(Lactobacillus lactis)，德氏乳桿菌(Lactobacillus delbrueckii)，嗜熱乳桿菌(Lactobacillus thermophilus)，發酵乳桿菌(Lactobacillus fermetti)，棒狀乳桿菌(Lactobacillus coryniformis)，彎曲乳桿菌(Lactobacillus curvatus)，布氏乳桿菌(Lactobacillus buchneri)，發酵乳桿菌(Lactobacillus fermentum)，綠色乳桿菌(Lactobacillus virdescens)，淀粉乳桿菌(Lactobacillus amylovorus)，嗜淀粉乳桿菌(Lactobacillus amylophilus)，戊糖乳桿菌(Lactobacillus pentosaceus)，唾液乳桿菌(Lactobacillus salivaroes)，短乳桿菌(Lactobacillus brevis)，萊氏乳桿菌(Lactobacillus leichmannii)，植物乳桿菌(Lactobacillus plnntarum)和纖維絲二糖乳桿菌(Lactobacillus cellobiosus)。這種菌株已商品化，其他細菌屬，包括(但不限于)鏈球菌株(Streptococci)，片球菌株(Pedicocci)，明串珠菌株(Leuconostoc)，以及休門氏丙酸桿菌(Propionibacterium shermanni)也可利用本發明方法穩定化，因此也包括做為本發明組成物的細菌成分。更特定的是，如鏈球菌株包括乳酸鏈球菌(Streptococcus lactis)，乳脂鏈球菌(Streptococcus cremoris)，二乙酰乳酸鏈球菌(Streptococcus diacetylactis)，嗜熱鏈球菌(Streptococcus thermophilus)，屎鏈球菌(Streptococcus faecium)和糞鏈球菌(Streptococcus faecalis)。可用于本發明組合物和方法的片球菌株包括啤酒片鏈球菌(Pediococcus cerevisia)，乳酸片球菌(Pediococcus acidilactici)和戊糖片球菌(Pediococcus pentosaceus)。可用于本發明組合物和方法的明串珠菌株包括乳脂明串珠菌(Leuconostoc cremoris)，葡聚糖明串珠菌(Leuconostoc dextranicum)和腸膜明串珠菌(Leuconostoc mesenteriodes)。
本發明中，細菌含量范圍占混合物組合物總重量的約0.1％～10％，宜為約0.25％～5％，最好約0.35％～0.75％。
本發明組合物的酵母成分可選自非活的，干燥啤酒或面包酵母。此二種酵母是糖類，維生素和礦物質的來源，即使它們是干燥狀態，細菌也可依賴它們而衍生滋養品。通過提供做為酵母的滋養品來源，酵母成分可預防隨著時間延長而減少的細菌數量，因此協助細菌培養物獲得穩定性。此種干燥酵母可由商品獲得，并且最適合的酵母是啤酒去苦味粉末(Miller Brewing Co.)。
本發明中所使用的酵母含量范圍占本發明組合物總重量的約2.5％～20％，宜為約3.0％～12.5％，最好是約4.0％～7.5％。
蛋白質來源也可選自本技術領域公知的許多蛋白質來源，包括乳清蛋白濃縮物，動物蛋白濃縮物，或最適宜的黃豆蛋白濃縮物。本發明組合物的蛋白質成分包括許多商業上可獲得的蛋白質濃縮物。[Protein Technology，Centra Soya，L.A.]。
本發明中所使用的蛋白質濃縮物含量占本發明組合物總重量的約25％～98％，宜為約50％～97％，最好是約75％～96％。
當混合時，本發明組合物的干燥細菌，酵母和蛋白質成分是以固體，顆粒形式存在。此形式在混合時并不會形成團塊或粘附于機器上，因此可幫助加工過程的進行。顆粒固體可自由地分離，流動，干燥并且相當容易地操控。此外，此形式使得不需要使用賦形劑以賦與所想要的物理特征如錠劑性，可壓縮性和其他相似特性。
賦形劑和香料，流動劑，抗結塊劑和其他在藥物加工過程所使用的一般賦形劑也可選擇性地應用于本發明組合物。
為了制造本發明組合物，將三種成分混合。在混合之前，三種成分宜置于密封的容器中以防止濕氣。此成分可在標準商業規格的攪拌器如500Kg Ribbon攪拌器中組合和混合。將成分置于攪拌器內攪拌一段時間以充分使此三種成分混合均勻，此時間決定于被混合物的含量和攪拌器的尺寸。例如150Kg本發明組合物在500Kg Ribbon攪拌器中約混合3分鐘。
當本發明組成物是以穩定，顆粒形式存在時，它可以水稀釋然后再飲用。對于人類和小動物而言，本發明組合物的適宜劑量范圍將決定于哺乳動物的特殊需要，可能范圍為每天約0.5g～30.0g，宜為每天約7.5g。以其固體顆粒形式，本發明組合物可稀釋于水中，然后再飲用。7.5g的本發明組合物可稀釋于約90ml的水中。或者本發明組合物可散布或與其他食物混合。
以下實施例說明本發明較佳的具體實例，但并不意謂限制本發明。
實施例1此實施例說明一種適合做為人類飲食補充劑的組合物。
成份 含量嗜酸乳桿菌(1×1010/g) 1kg[Brewster Foods，Inc]去苦味啤酒粉末酵母 8kg(Amber 800-40AG)[Miller Brewing Co.]大豆蛋白分離物(90％)(Profam 982)138.5kg{Centra Soya，L.A.}巧克力天然香料#9954 2.5kg[Flavor Producers，Inc.]將成分置于-500kg Ribbon攪拌器混合3分鐘，然后分裝于玻璃瓶并密封。
實施例2此實施例敘述本發明實施例1的細菌培養物的穩定性。這些數值表示本發明足以使細菌具有無比的生命力。在經過18個月后，總細菌量增加。
日期 每克含量4/27/95(制造日期)6.35×1075、25/95 1.10×1077/24/95 8.30×1072/7/96 1.00×10810/21/96 1.50×108本發明的各種修飾作用和變異作用都包含于上述說明書中，并對于熟悉本技術領域的人士而言是顯而易見。本發明也包涵組合物的修飾和改變和方法，以及利用它們以達到所附權利要求所述的范圍的方法和其同等物。
權利要求
1.一種穩定、干燥的細菌組合物，其含有有效量的細菌；干燥非存活酵母；和蛋白質。
2.如權利要求1所述的穩定、干燥的細菌組合物，其中細菌是選自于下列族群保加利亞乳桿菌，干燥乳桿菌，胚乳桿菌，瑞士乳桿菌，兩歧乳桿菌，乳酸乳桿菌，德氏乳桿菌，嗜熱乳桿菌，發酵乳桿菌，棒狀乳桿菌，彎曲乳桿菌，布氏乳桿菌，發酵乳桿菌，綠色乳桿菌，淀粉乳桿菌，嗜淀粉乳桿菌，戊糖乳桿菌，唾乳乳桿菌，短乳桿菌，萊氏乳桿菌，植物乳桿菌，纖維二糖乳桿菌，休門氏丙酸桿菌，乳酸鏈球菌，乳脂鏈球菌，二乙酰乳酸鏈球菌，嗜熱鏈球菌，屎鏈球菌，糞鏈球菌，啤酒片球菌，乳酸片球菌，戊糖片球菌，乳脂明串球菌，葡聚糖明串珠菌和腸膜明串珠菌。
3.如權利要求1所述的穩定，干燥的細菌組合物，其中該細菌成分占組合物總重量的0.1％～10％。
4.如權利要求1所述的穩定，干燥的細菌組合物，其中該酵母選自啤酒和面包酵母。
5.如權利要求1所述的穩定，干燥的細菌組合物，其中該酵母成分占組合物總重量的2.5％～20％。
6.如權利要求1所述的穩定，干燥的細菌組合物，其中該蛋白質成分選自乳清和黃豆蛋白濃縮物。
7.如權利要求1所述的穩定，干燥的細菌組合物，其中該蛋白質成分占組合物總重量的25％～98％。
8.一種營養補充劑，其含有如權利要求1～7任一項所述的穩定，干燥的細菌組合物。
9.一種改善哺乳類健康的方法，包括給予如權利要求8所述的營養補充劑。
10.一種降低人類乳糖不耐癥的方法，包括給予如權利要求8所述的營養補充劑。
11.一種保存食物的方法，包括添加如權利要求1-7項任一項所述的安定，干燥的細菌組合物于食物中。
全文摘要
本發明揭示了穩定、干燥細菌組合物,含有這些組合物的營養補充劑和使用此補充劑以改善哺乳動物健康的方法。這些新穎組合物包含細菌、酵母和蛋白質的緊密混合物。
文檔編號A23L3/3571GK1254256SQ98804729
公開日2000年5月24日 申請日期1998年3月20日 優先權日1997年3月24日
發明者H·S·夏 申請人:維微亞美國交易股份有限公司