CH621048A5

CH621048A5 -

Info

Publication number: CH621048A5
Application number: CH521677A
Authority: CH
Inventors: Hans Rudolf Mueller; Marie-Christine Secretin
Original assignee: Nestle Sa
Priority date: 1977-04-27
Filing date: 1977-04-27
Publication date: 1981-01-15
Also published as: NO781386L; DE2818645A1; SE7804725L; US4216236A; CA1106221A; AU517213B2; FR2388503B1; GR64462B; PH15588A; NL183920B; NO145366B; FR2388503A1; ES469151A1; IT1156703B; DE2818645C2; IT7848969A0; NO145366C; ZA781980B; GB1581900A; NL183920C

Description

La présente invention concerne un aliment lacté pour nourrissons de faible poids de naissance, c'est-à-dire des nouveau-nés simplement fragiles, dysmatures ou prématurés.

De nombreux efforts ont été faits pour fabriquer des produits diététiques à partir de lait animal, susceptibles de remplacer le lait maternel. Le lait des femelles laitières, en particulier le lait de vache, se distingue fréquemment du lait maternel par une teneur nettement plus élevée en protéines et en cendres, ainsi qu'une teneur plus faible en lactose. Cela a pour conséquence une inadaptation du lait animal aux possibilités et aux besoins des nourrissons. En particulier, la charge osmolaire est beaucoup trop élevée à cause de la forte teneur en cendres. D'autre part, l'apport énergétique est insuffisant par suite de la faible teneur en sucre.

Ainsi, on a développé divers procédés permettant, notamment, à partir de lait de vache, de fabriquer des produits adaptés ou humanisés, dont la composition se rapproche le plus possible de celle du lait maternel.

Selon une méthode, un lait humanisé est préparé par déminéralisation partielle de petit-lait sur résines échangeuses d'ions et adjonction à celui-ci de lait enrichi de matières grasses, de sels minéraux et de vitamines.

Selon une autre méthode, on procède à l'électrodialyse séparée du lactosérum et du lait écrémé, on combine les deux produits obtenus dans un rapport déterminé et, en ajoutant du lactose, de la matière grasse et des sels minéraux, on obtient un lait de composition pratiquement identique à celle du lait de femme.

D'autres développements se sont attachés à résoudre des problèmes plus spécifiques. On a proposé, par exemple, un aliment liquide pour nourrissons, en particulier prématurés ou enfants de mère diabétique, susceptible de satisfaire à leurs besoins énergétiques sans provoquer d'hyperglycémie, à base de solution de maltosaccharides.

Ces travaux concernant la physiologie nutritionnelle, en particulier l'adaptation de l'aliment au lait maternel. Un autre aspect est l'adaptation du point de vue immunobiologique au lait maternel. On a ainsi décrit une méthode générale de conception d'un produit diététique pour nouveau-nés et nourrissons comprenant l'incorporation âu lait de facteurs immunisants devant permettre, par ingestion orale, le transfert dans le sang du nourrisson de ces facteurs, sans toutefois indiquer les modalités et les résultats d'une telle immunisation passive.

Toutes ces tentatives n'ont cependant pas conduit à un aliment complet susceptible de couvrir tous les besoins des nourrissons de faible poids de naissance. En effet, le lait n'est pas l'aliment idéal du prématuré, principalement par suite de sa forte teneur en lactose, et les laits humanisés ne sont pas non plus exactement adaptés à cette situation physiologique particulière. De plus, si le

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lait maternel contient en abondance des principes immunisants contre les bactéries et virus entéropathogènes, par exemple les bactéries Gram négatives du genre Escherichia coli responsables de gastro-entérites accompagnées de fortes diarrhées avec déshydratation chez le nouveau-né, en particulier les IgA secrétaires, les laits de vache maternisés connus ne contiennent pas d'immuno-globulines dont l'activité a été préservée au cours du processus technologique, et ne permettent donc pas de protéger le nouveau-né particulièrement fragile dans les premiers mois.

L'aliment selon l'invention se propose de satisfaire de façon optimale les besoins du nourrisson sur le plan nutritionnel tout en ménageant sa fonction rénale. Dans une forme d'exécution, il fournit au nouveau-né une immunisation passive contre les enté-robactéries pathogènes du tractus intestinal.

Celui-ci est caractérisé en ce qu'il contient pour 100 parties pondérales de matière sèche les substances suivantes :

21-27 parties de lipides comprenant de la graisse végétale et des triglycérides à chaîne moyenne, ces derniers représentant 30-50% en poids du mélange gras,

13-16 parties de protéines dont au moins 50% en poids de protéines solubles,

50-63 parties d'hydrates de carbone dont au plus 75% en poids de lactose,

1,5 à 2 parties de sels minéraux, et 1-3 parties d'eau.

De préférence, il contient pour 100 g de matière sèche:

au moins 320 mg de calcium,

au plus 500 mg de potassium,

au plus 150 mg de sodium,

une quantité de phosphore telle que le support pondéral calcium/phosphore soit au moins 1,4,

ainsi que les quantités minimales des vitamines et oligo-éléments ci-après :

fer

6,0 mg cuivre

0,3 mg zinc

1,8 mg iode

25 Hg acide folique

80 ng vitamine C

200 mg vitamine A

1300 UI

vitamine E

10 mg vitamine Bi

0,35 mg vitamine B2

0,5 mg vitamine Bö

0,9 mg vitamine B12

1.7 Hg vitamine pp

5,2 mg pantothénate de calcium

2,6 mg

Le mélange de graisses comprend de préférence en valeur pondérale 45-55% de graisse lactique, 9-15% d'une huile végétale, par exemple l'huile de maïs et 35-45% de triglycérides à chaîne moyenne, l'acide linoléique représentant 8-13% des acides gras totaux. Ce mélange permet une excellente résorption, au moins équivalente à celle du lait maternel.

Le taux et la nature des protéines sont choisis de préférence pour présenter une valeur nutritive élevée, tout en tenant compte de l'immaturité de la fonction rénale chez le nouveau-né, en particulier chez le prématuré, car les protéines ont une contribution importante dans la charge osmolaire rénale. Ainsi le taux de protéines est avantageusement inférieur à 15 parties en poids et le mélange protéique contient en valeur pondérale 27-33 parties de caséine pour 67-73 parties de protéines solubles. L'apport, d'environ 3 g de protéines/100 cal, est optimal pour la croissance pondérale (en moyenne 7,5-12 g/kg/j) et staturale et pour la normalisation du taux de protéines sériques chez les prématurés. Contrairement aux laits humanisés qui donnent des valeurs semblables à

celles observées dans les états de pré-kwashiorkor, l'index de Whitehead et le rapport alanine/valine se normalisent rapidement. Les protéines solubles qui sont essentiellement dans un état non dénaturé ont une valeur nutritionnelle élevée (Protein Efficiency 5 Ratio compris entre 3,4 et 3,8) grâce à leur composition en acides aminés et, en particulier, l'apport en cystine, qui assure une utilisation optimale de celles-ci, ainsi qu'en témoignent le taux élevé d'albumine plasmatique (plus élevé que celui d'un lait plus riche en protéines, mais dont les protéines sont celles d'un lait de io vache non modifié) et le coefficient de rétention azotée.

Le taux de protéines est parfaitement compatible avec les fonctions rénales et métaboliques du prématuré ainsi qu'en témoignent l'absence d'hypertyrosinémie, même sans enrichissement du régime en vitamine C, l'osmolarité urinaire qui se situe aux envi-15 rons de 200 mosmoles/1 ainsi que l'équilibre basique, le pH sanguin, par exemple, se maintenant entre 7,3 et 7,5.

Selon une forme d'exécution particulière, une partie des protéines solubles est constituée d'un concentré d'immunoglobu-lines actives (IgG) non dénaturées. Celles-ci proviennent de 20 préférence de lait de femelle laitière ayant été hyperimmunisée par toute méthode convenable. Puisque la vache sert comme animal de production, ce sont principalement des IgG (spécialement des IgGi), cependant que les Ig du lait maternel se composent essentiellement de IgA.

25 Toutes sortes d'anticorps peuvent être ainsi produits et incorporés à l'aliment, par exemple sous forme de concentré protéique riche en Ig obtenu selon la demande de brevet suisse N° 4679/77. On utilise de préférence des anticorps actifs contre les entérobac-téries pathogènes, en particulier contre Escherichia coli. L'aliment 30 est avantageusement enrichi en Ig actives anti Escherichia coli à un niveau correspondant à 0,8-6 g, de préférence 1-3 g de concentré Ig, pour 100 g de matière sèche.

Il est certain qu'on peut ajouter les anticorps dans la poudre avant conditionnement ou en variante, dans le lait reconstitué 35 avant usage.

Les hydrates de carbone sont composés de lactose et d'un donneur de glucose, c'est-à-dire d'une matière susceptible de se métaboliser rapidement en glucose, le glucose étant préféré. Ce mélange comprend, de préférence en valeur pondérale, 25-29% de 40 glucose pour 71-75% de lactose. Il tient compte de l'intolérance transitoire au lactose chez le prématuré, le glucose fournissant un apport énergétique immédiat.

Le taux de sels minéraux responsables d'une part importante de la charge rénale est maintenu aussi faible que possible, l'osmo-45 larité urinaire étant très faible, par exemple 18-22 mosmoles/kg/j, le calcium représentant cependant une part élevée des sels minéraux présents.

Parmi les vitamines, l'apport en vitamine C est ajusté pour prévenir tout risque d'hypertyrosinémie, tandis que l'adjonction 50 d'acide folique permet d'augmenter la teneur de celui-ci dans le sang. L'aliment peut également contenir, en plus des vitamines déjà mentionnées, de la vitamine D à raison de 1500 à 2000 UI par 100 g de poudre.

D'autres oligo-éléments, par exemple le zinc, peuvent y être 55 incorporés.

L'invention concerne également un procédé de préparation de l'aliment lacté défini ci-dessus à partir de lait frais, graisse lactique, graisses non lactiques, petit-lait déminéralisé, protéines de ,petit-lait ultrafiltré, sels minéraux, vitamines et oligo-éléments, 60 caractérisé par les étapes suivantes :

on clarifie du lait frais et on le standardise par addition de graisse lactique,

on y ajoute un mélange de graisses non lactiques,

on pasteurise, on concentre, on homogénéise le mélange 65 obtenu, on le refroidit, on y ajoute du petit-lait pratiquement déminéralisé, des protéines solubles essentiellement non dénaturées obtenues par ultrafiltration de petit-lait, on procède au préchauffage et au séchage du mélange dans des conditions

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permettant d'éviter la dénaturation des protéines, on mélange à sec la poudre obtenue avec un donneur de glucose anhydre et on conditionne le produit à l'abri de l'oxygène.

Les différentes étapes du procédé sont représentées par le schéma du dessin annexé.

Bien qu'on préfère ajouter les vitamines hydrosolubles et le calcium après adjonction du petit-lait déminéralisé et des protéines UF, on peut, en variante, les ajouter avant pasteurisation.

Si nécessaire, au cas où le lait frais ne contient pas assez de calcium, on l'ajoute avantageusement sous forme de citrate ou carbonate, le citrate étant préféré.

Les vitamines liposolubles sont ajoutées avantageusement dans le mélange des graisses non lactiques.

Le petit-lait pratiquement déminéralisé est tel qu'il contient les protéines solubles dans un état essentiellement non dénaturé et il est débarrassé de la plupart des électrolytes. On l'utilise avantageusement sous forme de poudre obtenue à partir de petit-lait doux ayant subi une déminéralisation poussée, par exemple par résines échangeuses d'ions, osmose inverse ou électrodialyse (l'échange d'ions et d'électrodialyse étant préférés), une concentration et un séchage dans des conditions ménageant les protéines et permettant l'obtention d'une poudre bactériologiquement acceptable et non hygroscopique.

Les protéines solubles sont obtenues par ultrafiltration de petit-lait, sous pression généralement inférieure à 7 bars sur membrane ayant une zone de coupure comprise entre 103 et 5 ■ 105 et choisie pour avoir un débit de transfert élevé et être perméable à l'acide lactique, au lactose, aux cendres et chaînes polypepti-diques courtes et imperméable aux protéines solubles. La température choisie évite l'oxydation et la dégradation thermique du produit et diminue les risques de transformations structurales. D'autre part, force ionique et pH demeurent constants dans le concentrât. On peut donc concentrer les protéines solubles sans concentrer le lactose et les cendres. On peut, si nécessaire, laver le concentrât avec de l'eau, c'est-à-dire procéder à une diafiltration et y associer une évaporation. Le produit subit ensuite un traitement thermique et un séchage dans des conditions permettant de ménager les protéines et d'éliminer les levures, moisissures et bactéries coliformes. La poudre obtenue a de préférence les caractéristiques suivantes :

protéines (azote total x 6,38) minimum 80%

humidité maximum 5%

matière grasse maximum 7%

lactose maximum 4%

cendres maximum 2%

taux de dénaturation des protéines maximum 30%.

Il est certain qu'on pourrait modifier les modes d'obtention, l'ordre d'introduction ou les proportions des différents ingrédients entrant dans la composition de l'aliment lacté lors de la mise en œuvre du procédé sans sortir du cadre de l'invention.

Les exemples suivants, dans lesquels les quantités et proportions sont en poids sauf indication contraire, illustrent la façon dont l'invention peut être mise en œuvre.

Exemple 1 :

On clarifie du lait frais par centrifugation et on le standardise de façon à obtenir une quantité de lait de vache ayant une teneur en graisse lactique de 113 kg pour 145 kg de matières sèches exemptes de graisse. Cette standardisation est opérée en mélangeant des quantités exactes de lait écrémé ou de lait entier et de crème dont la composition a été déterminée préalablement. On ajoute alors directement dans la ligne 24 kg d'huile de maïs contenant les vitamines liposolubles et 96 kg de triglycérides à chaîne moyenne obtenus à partir d'huile de coco, de préférence au moyen d'une pompe à piston. En variante, l'adjonction d'huile et de triglycérides peut être faite dans le tank contenant le lait standardisé, à condition que le brasseur soit assez fort pour éviter une remontée de la matière grasse et assurer une bonne homogénéité de la masse. Le mélange est soumis ensuite à une pasteurisation de courte durée, au maximum 60 s à 110°C à l'aide d'un appareil tubulaire, puis concentré par cuite ou en continu, par 5 exemple dans un évaporateur à flot tombant jusqu'à un taux de matières sèches de 30-34%. Le concentrât est alors transféré dans un tank tampon, puis homogénéisé à une température de 50° C sous une pression de 100-150 kg/cm2 et refroidi dans un tank tampon à tempérautre de 8°C. On procède alors à l'adjonction de io 381 kg de poudre de petit-lait déminéralisé, de 50 kg de protéines de petit-lait ultrafiltrées et des vitamines hydrosolubles.

La dissolution se fait dans une cuve munie d'un turbomixer (1500 t/mn), la poudre de petit-lait déminéralisé et les protéines ultrafiltrées étant introduites au moyen d'un doseur-vibreur ou à 15 vis, de façon à obtenir un mélange final à un taux de matières sèches de 40-45%.

Le petit-lait déminéralisé est obtenu par électrodialyse ou passage sur résine échangeuse d'ions ou encore par jumelage de ces deux techniques, soit électrodialyse suivie d'échanges d'ions 20 puis séchage. La poudre a la composition moyenne suivante pour

100 parties:

eau 3,30

matière grasse 0,80

protéines (azote total x 6,38) 12,00

lactose 83,10

cendres 0,75

citrate de calcium 0,05

Les protéines de petit-lait ultrafiltrées sont obtenues par 30 ultrafiltration du petit-lait et séchage. Elles ont un faible taux de dénaturation et la composition moyenne suivante pour 100 parties:

eau 4,6

matière grasse 6,5

protéines (azote total x 6,38) 81,0

lactose 3,9

cendres 1,6

divers 2,4

On ajoute encore dans la cuve de mélange 5 kg de calcium (sous forme de citrate de calcium colloïdal et éventuellement sous forme de carbonate de calcium) et de faibles quantités de fer (sous forme de citrate de fer ammoniacal), de cuivre (sous forme de 45 complexe cuivre/lysine) et d'iode (sous forme d'iodure de potassium) avec un temps de brassage de 10 à 15mn.

On procède ensuite à la pasteurisation du mélange obtenu dans un appareil tubulaire ou à plaque à une température de 70 à 80° C sans temps d'attente, de façon à dénaturer le moins possible 50 les protéines sériques du petit-lait déminéralisé qui sont très sensibles à la chaleur. On sèche alors le produit par pulvérisation à basse ou à haute pression dans une tour, le liquide à sécher étant dispersé sous forme de fines goutelettes dans un courant d'air chaud à température inférieure à 380° C. On obtient ainsi un 55 taux en matières sèches de 35-45%.

On ajoute, à la poudre refroidie obtenue, 156 kg de glucose anhydre par mélange à sec dans un mélangeur. Le produit est alors conditionné dans des récipients étanches à l'air, gazés au moyen d'azote ou d'un mélange d'azote et de gaz carbonique. 60 On obtient ainsi une poudre dont la composition est la suivante, pour 100 g:

protéines 14,4 g

■dont 4,4 g de caséine et 10,0 g de protéines solubles 65 lipides 24,0 g hydrates de carbone 56,9 g cendres 1,7 g eau 3,0 g

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calcium

350 mg vitamine Bô 0,9 mg phosphore

200 mg vitamine B12 1,7 Hg potassium

370 mg vitamine pp 5,2 mg sodium

103 mg pantothénate de calcium 2,6 mg ainsi que les quantités minimales des vitamines et oligo

5 La reconstitution du produit s'obtient par dissolution de 15 g

éléments ci-après:

de poudre dans 90 ml d'eau.

fer

6,0 mg

cuivre

0,3 mg

Exemple 2:

zinc

1,8 mg

■ 10 1 kg de concentré Ig préparé selon l'un des exemples 2 ou 3 de iode

25 Hg la demande de brevet suisse N° 4679/77 est mélangé intimement à

acide folique

80 Hg

15 kg de glucose. On mélange ensuite ce produit avec 84 kg de vitamine C

200 mg poudre obtenue selon l'exemple 1, de façon homogène, et on le vitamine E

10 mg conditionne stérilement. Une alimentation isocalorique vitamine Bi

0,35 mg

15 (120 cal/kg/j) fournit 250 mg de concentré Ig/kg/j, soit une dose vitamine B2

" 0,5 mg prophylactique d'Ig.

R

1 feuille dessins

Claims

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1,8 mg iode

25 p.g acide folique

80 ng vitamines c

200 mg vitamine C

1300 UI

vitamine E

10 mg vitamine Bi

0,35 mg vitamine B2

0,5 mg vitamine Bö

0,9 mg vitamine B12

1J Hg vitamine pp

1,5-2 parties de sels minéraux, et 1-3 parties d'eau.

1. Aliment lacté pour nourrissons de faible poids de naissance, notamment pour prématurés, caractérisé en ce qu'il contient, pour 100 parties pondérales de matière sèche les substances suivantes :

21-27 parties de lipides comprenant de la graisse lactique, de la graisse végétale et des triglycérides àchaîne moyenne, ces derniers représentant 30-50% en poids du mélange gras,

13-16 parties de protéines dont au moins 50% en poids de protéines solubles,

50-63 parties d'hydrates de carbone dont au plus 75% en poids de lactose,

2,6 mg

2. Aliment lacté selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il contient, pour 100 g de matière sèche parmi les sels minéraux:

au moins 320 mg de calcium,

au plus 500 mg de potassium,

au plus 150 mg de sodium, et une quantité de phosphore telle que le rapport pondéral calcium/phosphore soit au moins 1,4,

ainsi que les quantités minimales des vitamines et oligoéléments ci-après :

fer

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REVENDICATIONS

3. Aliment selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le mélange de graisses comprend en valeur pondérale 45-50% de graisse lactique, 9-15% d'une huile végétale, notamment de l'huile de maïs et 35-45% de glycérides à chaîne moyenne, l'acide linoléique représentant 8-13% des acides gras totaux.

4. Aliment selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le taux de protéines est inférieur à 15 parties en poids, et que le mélange protéique contient en valeur pondérale 27-33% de caséine pour 67-73% de protéines solubles.

5. Aliment selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il contient en plus des immunoglobulines actives anticolibacilles sous la forme d'un concentré protéique contenant 25-40% en poids d'Ig à raison de 0,8-6 et, de préférence, 1-3 parties de concentré pour 100 parties de matière sèche.

5,2 mg pantothénate de calcium

6. Aliment selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les hydrates de carbone comprennent en valeur pondérale 25-29% de glucose pour 71-75% de lactose.

6,0 mg cuivre

0,3 mg zinc

7. Aliment selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il contient en plus pour 100 g de matière sèche 1500 à 2000 UI de vitamine D.

8. Procédé de fabrication de l'aliment lacté selon la revendication 1 à partir de lait frais, graisse lactique, graisses non lactiques, petit-lait déminéralisé, protéines de petit-lait ultrafiltrées, sels minéraux, vitamines et oligo-éléments, caractérisé par les étapes suivantes :

on y ajoute un mélange de graisses non lactiques, on pasteurise, on concentre, on homogénéise le mélange obtenu, on le refroidit, on y ajoute du petit-lait pratiquement déminéralisé et des protéines solubles essentiellement non dénaturées obtenues par ultrafiltration de petit-lait,

on procède au préchaufïage et au séchage du mélange dans des conditions permettant d'éviter la dénaturation des protéines, on mélange à sec la poudre obtenue avec un donneur de glucose anhydre et on conditionne le produit à l'abri de l'oxygène.

9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que les vitamines liposolubles sont ajoutées par mise en solution dans le mélange de graisses non lactiques.

10. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que les vitamines hydrosolübles, oligo-éléments et sels minéraux sont ajoutés après adjonction du petit-lait déminéralisé et des protéines ultrafiltrées.