RÜLICKE BURKHARD (DE)
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"Terminology for membranes and membrane processes", JOURNAL OF MEMBRANE SCIENCE, vol. 120, 1996, pages 149 - 159
| Ansprüche 1. PulverfÖrmiger Fortifier erhältlich aus der Verarbeitung von Muttermilch oder tierischer Milch ausgewählt aus einer Gruppe von Fortifiem bestehend aus Fortifiem i, ii, iii, iv: i. Einer Fettfraktion in einer Menge von 28,1 wt/wt % bis 31 , 1 wt/wt %, einer Zuckerfraktion in einer Menge von 42,9 wt/wt % bis 45,9 wt/wt % und einer Proteinfraktion in einer Menge von 24,4 wt/wt % bis 27,4 wt/wt % ii. Einer Fettfraktion in einer Menge von 12,1 wt/wt % bis 15,1 wt/wt %, einer Zuckerfraktion in einer Menge von 53 wt/wt % bis 56 wt/wt % und einer Proteinfraktion in einer Menge von 30,3 wt/wt % bis 33,3 wt/wt % iii. Einer Fettfraktion in einer Menge von 42,7 wt/wt % bis 45,6 wt/wt %, einer Zuckerfraktion in einer Menge von 33,8 wt/wt % bis 36,8 wt/wt % und einer Proteinfraktion in einer Menge von 19,1 wt/wt % bis 22,1 wt/wt % iv. Einer Fettfraktion in einer Menge von 23,5 wt/wt % bis 26,5 wt/wt %, einer Zuckerfraktion in einer Menge von 61 wt/wt % bis 64 wt/wt % und einer Proteinfraktion in einer Menge von 11 wt/wt % bis 14 wt/wt %. 2. PulverfÖrmiger Fortifier erhältlich aus der Verarbeitung von Mutermilch oder tierischer Milch nach Anspruch 1 ausgewählt aus einer Gruppe von Fortifiem bestehend aus Fortifiem i, ii, iii, iv: i. Einer Fetfraktion in einer Menge von 29,6 wt/wt %, einer Zuckerfraktion in einer Menge von 44,4 wt/wt % und einer Proteinfraktion in einer Menge von 25,9 wt/wt % ii. Einer Fetfraktion in einer Menge von 13,6 wt/wt %, einer Zuckerfraktion in einer Menge von 54,5 wt/wt % und einer Proteinfraktion in einer Menge von 31,8 wt/wt % iii. Einer Fetfraktion in einer Menge von 44,1 wt/wt %, einer Zuckerfraktion in einer Menge von 35,3 wt/wt % und einer Proteinfraktion in einer Menge von 20,6 wt/wt %. iv. Einer Fetfraktion in einer Menge von 25 wt/wt %, einer Zuckerfraktion in einer Menge von 62,5 wt/wt % und einer Proteinfraktion in einer Menge von 12,5 wt/wt % 3. PulverfÖrmiger Fortifier erhältlich aus der Verarbeitung von Mutermilch oder tierischer Milch nach Anspruch 1 ausgewählt aus einer Gruppe von Fortifiem bestehend aus Fortifiem i, ii, iii: i. Einer Fetfraktion in einer Menge von 28, 1 wt/wt % bis 31 , 1 wt/wt %, einer Zuckerfraktion in einer Menge von 42,9 wt/wt % bis 45,9 wt/wt % und einer Proteinfraktion in einer Menge von 24,4 wt/wt % bis 27,4 wt/wt % ii. Einer Fettfraktion in einer Menge von 12,1 wt/wt % bis 15,1 wt/wt %, einer Zuckerfraktion in einer Menge von 53 wt/wt % bis 56 wt/wt % und einer Proteinfraktion in einer Menge von 30,3 wt/wt % bis 33,3 wt/wt % iii. Einer Fettfraktion in einer Menge von 42,7 wt/wt % bis 45,6 wt/wt %, einer Zuckerfraktion in einer Menge von 33,8 wt/wt % bis 36,8 wt/wt % und einer Proteinfraktion in einer Menge von 19,1 wt/wt % bis 22,1 wt/wt %. 4. Pulverförmiger Fortifier erhältlich aus der Verarbeitung von Muttermilch oder tierischer Milch nach Anspruch 1 oder 2 ausgewählt aus einer Gruppe von Fortifiem bestehend aus Fortifiem i, ii, iii: i. Einer Fettfraktion in einer Menge von 29,6 wt/wt %, einer Zuckerfraktion in einer Menge von 44,4 wt/wt % und einer Proteinfraktion in einer Menge von 25,9 wt/wt % ii. Einer Fettfraktion in einer Menge von 13,6 wt/wt %, einer Zuckerfraktion in einer Menge von 54,5 wt/wt % und einer Proteinfraktion in einer Menge von 31,8 wt/wt % iii. Einer Fettfraktion in einer Menge von 44, 1 wt/wt %, einer Zuckerfraktion in einer Menge von 35,3 wt/wt % und einer Proteinfraktion in einer Menge von 20,6 wt/wt %. 5. Pulverformiger Fortifier erhältlich aus der Verarbeitung von Muttermilch oder tierischer Milch nach einem der Ansprüche 1 bis 4 bestimmt zur Zugabe zu 100 ml Muttermilch ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus: i. Einer Fettfraktion in einer Menge von 1,54 g bis 1,71 g, einer Zuckerfraktion in einer Menge von 2,36 g bis 2,52 g und einer Proteinfraktion in einer Menge von 1,34 g bis 1,5 g ii. Einer Fettfraktion in einer Menge von 0,54 g bis 0,67 g, einer Zuckerfraktion in einer Menge von 2,33 g bis 2,46 g und einer Proteinfraktion in einer Menge von 1,33 g bis 1,47 g iii. Einer F ettfraktion in einer Menge von 2,9 gbis 3,l g, einer Zuckerfraktion in einer Menge von 2,3 g bis 2,5 g und einer Proteinfraktion in einer Menge von 1,3 g bis 1,5 g iv. Einer Fettfraktion in einer Menge von 0,74 g bis 0,84 g, einer Zuckerfraktion in einer Menge von 1,92 g bis 2,04 g und einer Proteinfraktion in einer Menge von 0,36 g bis 0,44 g· 6. Pulverformiger Fortifier erhältlich aus der Verarbeitung von Muttermilch oder tierischer Milch nach einem der Ansprüche 1 bis 5 bestimmt zur Zugabe zu 100 ml Muttermilch ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus: i. Einer Fetfraktion in einer Menge von 1,6 g, einer Zuckerfraktion in einer Menge von 2,4 g und einer Proteinfraktion in einer Menge von 1 ,4 g ii. Einer Fetfraktion in einer Menge von 0,6 g, einer Zuckerfraktion in einer Menge von 2,4 g und einer Proteinfraktion in einer Menge von 1 ,4 g iii. Einer Fetfraktion in einer Menge von 3 g, einer Zuckerfraktion in einer Menge von 2,4 g und einer Proteinfraktion in einer Menge von 1,4 g iv. Einer Fetfraktion in einer Menge von 0,8 g, einer Zuckerfraktion in einer Menge 2 g und einer Proteinfraktion in einer Menge von 0,4 g. 7. Pulverformiger Fortifier erhältlich aus der Verarbeitung von Mutermilch oder tierischer Milch nach einem der Ansprüche 1 bis 5 bestimmt zur Zugabe zu 100 ml Mutermilch ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus: i. Einer Fetfraktion in einer Menge von 1,54 g bis 1,71 g, einer Zuckerfraktion in einer Menge von 2,36 g bis 2,52 g und einer Proteinfraktion in einer Menge von 1,34 g bis 1,5 g ii. Einer Fetfraktion in einer Menge von 0,54 g bis 0,67 g, einer Zuckerfraktion in einer Menge von 2,33 g bis 2,46 g und einer Proteinfraktion in einer Menge von 1,33 g bis 1,47 g iii. Einer Fetfraktion in einer Menge von 2,9 g bis 3, 1 g, einer Zuckerfraktion in einer Menge von 2,3 g bis 2,5 g und einer Proteinfraktion in einer Menge von 1,3 g bis 1,5 g. 8. Pulverformiger Fortifier erhältlich aus der Verarbeitung von Mutermilch oder tierischer Milch nach einem der Ansprüche 1 bis 7 bestimmt zur Zugabe zu 100 ml Mutermilch ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus: i. Einer Fetfraktion in einer Menge von 1,6 g, einer Zuckerfraktion in einer Menge von 2,4 g und einer Proteinfraktion in einer Menge von 1,4 g ii. Einer Fetfraktion in einer Menge von 0,6 g, einer Zuckerfraktion in einer Menge von 2,4 g und einer Proteinfraktion in einer Menge von 1,4 g iii. Einer Fetfraktion in einer Menge von 3 g, einer Zuckerfraktion in einer Menge von 2,4 g und einer Proteinfraktion in einer Menge von 1,4 g. 9. Verwendung eines der pulverförmigen Fortifiers für die Herstellung einer Zubereitung von angereicherter Mutermilch oder angereicherter tierischer Milch für Säuglinge durch Hinzufügen eines der Fortifiers gemäß den Ansprüchen 1 bis 8 zu Mutermilch oder tierischer Milch, wobei eine Target-Fortifizierung des Säuglings wie folgt ermöglicht wird: Säugling mit Gewicht weniger als 1000 g: Fett 4,8 - 6,6 g pro kg Säugling pro Tag, insbesondere 5,7 g pro kg Säugling pro Tag; Zucker 11,6 -13,2 g pro kg Säugling pro Tag, insbesondere 12,4 g pro kg Säugling pro Tag, Protein 4 -4,5 g pro kg Säugling pro Tag, insbesondere 4,25 g pro kg Säugling pro Tag Säugling mit Gewicht weniger als 1000 g: Fett 4,8 - 6,6 g pro kg Säugling pro Tag, insbesondere 5,7 g pro kg Säugling pro Tag; Zucker 11,6 -13,2 g pro kg Säugling pro Tag, insbesondere 12,4 g pro kg Säugling pro Tag, Protein 3,5 -4,0 g pro kg Säugling pro Tag, insbesondere 3,75 g pro kg Säugling pro Tag. 10. Verwendung des pulverförmigen Fortifiers nach den Ansprüchen 1 bis 8 zur Target-Fortifizierung eines Säuglings wobei einer der Fortifier i, ii, iii, iv ausgewählt wird, der bei Zugabe zu jeweils 300 ml Muttermilch oder tierischer Milch, je nach Gehalt der Muttermilch oder tierischen Milch oder Gehalt der tierischen Milch und je nach Geburtsgewicht des Säuglings eine Target- Fortifizierung wie folgt ermöglicht wird: Säugling mit Gewicht weniger als 1000 g: Fett 4,8 - 6,6 g pro kg Säugling pro Tag, insbesondere 5,7 g pro kg Säugling pro Tag; Zucker 11,6 -13,2 g pro kg Säugling pro Tag, insbesondere 12,4 g pro kg Säugling pro Tag, Protein 4 -4,5 g pro kg Säugling pro Tag, insbesondere 4,25 g pro kg Säugling pro Tag Säugling mit Gewicht weniger als 1000 g: Fett 4,8 - 6,6 g pro kg Säugling pro Tag, insbesondere 5,7 g pro kg Säugling pro Tag; Zucker 11,6 -13,2 g pro kg Säugling pro Tag, insbesondere 12,4 g pro kg Säugling pro Tag, Protein 3,5 -4,0 g pro kg Säugling pro Tag, insbesondere 3,75 g pro kg Säugling pro Tag, wobei die durch 300 ml durch Fortifier angereicherte Muttermilch oder tierischer Milch in mehreren Portionen verabreicht werden kann. 11. Verfahren zum Herstellen eines pulverförmigen Fortifiers gemäß einem der Ansprüche 1-8, das die folgenden Schritte umfasst: a) Bereitstellen von Muttermilch einer humanen oder tierischen Spenderin und b) Fraktionierung der Muttermilch aus a) in eine Fett-, Protein- und Zuckerfraktion und c) Wärmebehandlung der Fett-, Protein- und Zuckerfraktion, wobei Schritt b) und c) in beliebiger Reihenfolge durchgeführt werden können und d) Trocknen der wärmebehandelten und fraktionierten Fett-, Protein- und Zuckerfraktion und wobei der pulverförmige Fortifier eine aus der Fraktionierung gewonnene Fett-, Protein- und Zuckerfraktion gemäß einer der Ansprüche 1 bis 8 umfasst. 12. Verfahren nach Anspruch 11 zum Herstellen eines pulverförmigen Fortifiers gemäß einem der Ansprüche 1-8, wobei die Fraktionierung der Muttermilch die folgenden Schritte umfasst: i) Abtrennen der Fettfraktion durch Entrahmen, wobei eine entfettete Humanmilchfraktion mit einem Fettgehalt von kleiner als 0,1% und eine Fettfraktion mit einem Fettgehalt von >1,6% entsteht ii) Filtrieren der entfetteten Humanmilchfraktion aus i), wobei eine Protein- und Zuckerfraktion gewonnen wird. 13. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmebehandlung in c) der Protein- und Zuckerfraktionen bei einer Temperatur von 30°C bis 200°C, bevorzugt 37°C bis 180°C, mehr bevorzugt 50°C bis 160°C, meist bevorzugt von 56°C bis 80°C oder von 65°C bis 150°C für 1 bis 60 Sekunden, bevorzugt 2 bis 30 Sekunden, mehr bevorzugt 2 bis 15 Sekunden, meist bevorzugt 2 bis 12 Sekunden, sowie eine Wärmebehandlung der Fettfraktion bei 40 °C bis 150 °C, bevorzugt bei 50 °C bis 120 °C, mehr bevorzugt bei 60 °C bis 100 °C und meist bevorzugt bei 70 °C bis 90 °C für 5 bis 120 Minuten, bevorzugt 20 bis 100 Minuten, mehr bevorzugt 40 bis 80 Minuten und meist bevorzugt 50 bis 70 Minuten, erfolgt. 14. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, wobei das Trocken Sprühtrocknen, Gefriertrocknen oder Walzentrocknung ist. 15. Verfahren nach Anspruch 14, wobei die Fett-, Protein- und Zuckerfraktionen im Falle des Sprühtrocknens die Fett-, Protein- und Zuckerfraktion oder Muttermilch zunächst bei 68 bis 74 °C und für 8-12 Sekunden erhitzt wird und dann anschließend bei 140-180 °C für 0,5 bis 4 Sekunden sprühgetrocknet wird. 16. Verfahren nach Anspruch 14, wobei die Fett-, Protein- und Zuckerfraktionen im Falle des Gefriertrocknens die Fett-, Protein- und Zuckerfraktion oder Muttermilch zunächst bei -20 bis - 50 °C eingefroren wird und dann anschließend gefriertrocknet wird. 17. Verfahren nach Anspruch 14, wobei die Fett-, Protein- und Zuckerfraktionen im Falle des Walzentrocknens die Fett-, Protein- und Zuckerfraktion oder Muttermilch zunächst bei 68 bis 74 °C und für 8-12 Sekunden erhitzt wird und dann bei 120-150 °C für 1 bis 4 Sekunden walzengetrocknet wird. 18. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Fettfraktion separat wärmebehandelt und getrocknet wird. 19. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass optional eine Entkeimungsfiltration und/oder Sterilfiltration der Fett-, Protein- und Zuckerfraktion durchgefuhrt wird. |
Beschreibung
Die vorliegende Erfindung betrifft einen pulverförmigen Muttermilch-Fortifier, der als pulverisierter Muttermilch-Fortifier und als Alleinnahrungsmittel erstmals aus rein humaner Milch gewonnen wird. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Anreicherung der Muttermilch für einen Säugling und die Verabreichung derselben. Die Erfindung stellt ferner neben der Förderung des Wachstums eines Frühgeborenen auch durch das Ausgangsprodukt „menschliche Milch“ eine Tierallergen-freie Emährungsverstärkung zur Verfügung. Die Erfindung betrifft auch das Verfahren zur Aufbereitung und Trocknung einzelner Bestandteile um sie haltbar und bei Normaltemperatur distribuierbar zu machen.
Hintergrund
Muttermilch ist unstreitbar auf Grund der idealen Zusammensetzung und der immunologischen Gegebenheiten die beste Nahrung für Frühgeborene. Die Hauptbestandteile der Muttermilch sind Fette, Eiweiße und Kohlenhydrate, wobei reife Muttermilch üblicherweise einen niedrigen Gehalt an Proteinen und einen hohen Gehalt an Kohlenhydraten hat. Zudem enthält Muttermilch neben allen essentiellen Nährstoffen, Wachstumsfaktoren, Hormonen Mikronährstoffen, Vitaminen, Enzymen und Spurenelementen, die für das Wachstum des Säuglings erforderlich sind, auch Bestandteile, die eine positive Wirkung auf den Darm haben. Weiterhin zeichnen sich die in der Muttermilch enthaltenden Nährstoffe durch eine gute Bioverfügbarkeit und eine geringe Allergenität aus. Trotz der vielen Vorteile von Muttermilch wird diese dem Bedarf des Säuglings nicht immer gerecht. Dies trifft insbesondere bei Frühgeborenen zu, da Mütter frühgeborener Kinder zunächst die eigene Muttermilchbildung anregen müssen und die Muttermilch, die dann von der Mutter produziert wird, natürlicherweise auf die Ernährung eines reif geborenen Kindes ausgerichtet ist. Zudem ist seit langem bekannt, dass die Zusammensetzung der Muttermilch nicht ausreicht, da in der geringen Trinkmenge, welche die frühgeborenen Kinder zu sich nehmen können, nicht genug Nährwert enthalten ist. Die notwendige Energieaufnahme eines frühgeborenen, untergewichtigen Säuglings wird mit etwa 120 kcal/kg/Tag angenommen. Der genaue Verbrauch eines solchen Säuglings unterliegt jedoch Schwankungen die unter anderen vom basalen Energieverbrauch des Kindes, der Effizienz seiner Nährstoffaufhahme, den Aktivitäten körperlicher Art und der Krankheit unter der diese Kinder häufig leiden, abhängig ist. Dazu kommen interindividuelle und tageszeitliche Schwankungen der Zusammensetzung der Muttermilch in Bezug auf Protein- und Lipidgehalt.
Man kann daher davon ausgehen, dass die durchschnittliche Muttermilch etwa 70kcal/100 ml enthält. Um dann 120 kcal/kg/Tag aufzunehmen, müsste ein frühgeborenes Kind etwa 180 ml dieser Milch/kg/Tag konsumieren, was aus Erfahrung häufig nicht möglich ist oder zumindest nicht vertragen wird. Die Fütterungsvolumina dieser frühgeborenen Kinder liegen etwa bei 100 -150 ml/kg/Tag, sodass in diesem Volumen auch die ausreichende Kalorienmenge und ein ausgewogener und auf die vorhandene Muttermilch abgestimmter Gehalt der Inhaltsstoffe (Fett, Kohlenhydrate und Eiweisse) enthalten sein muss, da es ansonsten zu einer Volumenüberbelastung bei dem frühgeborenen Säugling kommt. Das vorgegebene Fütterungsvolumen macht deshalb eine Anreicherung der Muttermilch mit sogenannten Muttermilchverstärkem („Fortifiem“) notwendig.
Die höhere Wachstumsgeschwindigkeit von Frühgeborenen bedingt den im Vergleich zu Reifgeborenen höheren Bedarf an Energie, Nährstoffen, Vitaminen, Spurenelementen und Mineralstoffen. Als Reaktion auf diesen beschriebenen Bedarf gibt es inzwischen hauptsächlich pulverförmige Fortifier auf den Markt, bei denen der Zuckeranteil bzw. Proteinanteil mit wenigen Ausnahmen aus tierischen und pflanzlichen Ursprüngen stammt. Zusätzlich werden die Fortifier meist künstlich mit Nährstoffen, Vitaminen wie Vitamin A, Vitamin D, Vitamin E und Vitamin K, Spurenelementen wie Eisen, Kupfer, Mangan, Selen und Zink und Mineralstoffen wie Kalzium, Phosphat und Magnesium angereichert. Dabei ist jedoch zu beachten, dass Proteinen (z.B. Kuhmilch und Soja) aus künstlicher Nahrung eine geringere Bioverfugbarkeit und ein anderes Aminosäurespektrum im Vergleich zu Muttermilch aufweisen. Weiterhin sind die industriell hergestellten Fortifier standardisiert in ihrer Zusammensetzung und berücksichtigen in aller Regel nicht die Zusammensetzung der Muttermilch, der sie zugegeben werden. Eine auf die individuellen Bedürfnisse des Säuglings angesetzte Zusammensetzung ist bislang nicht möglich.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung offenbart eine Zusammensetzung aus Bestandteilen humaner Milch, ein Verfahren zu deren Herstellung, sowie die Verwendung dieser Bestandteile. Im Folgenden wird das Sekret als Milch bezeichnet, das von den weiblichen Milchdrüsen produziert wird und aus verschiedenen Komponenten besteht.
Auch, wenn die Mutter- bzw. Frauenmilch viele Vorteile für die Ernährung von Frühgeborenen bietet, ist ihre Zusammensetzung jedoch oft nicht ausreichend, um den bis zu dreifach höheren Bedarf Frühgeborener im Vergleich zu Reifgeborenen an Energie und Nährstoffen zu decken. Grund dafür ist, dass die notwendigen Bedürfnisse des Frühgeborenen Kindes eigentlich noch auf eine intrauterine Ernährung eingestellt sind. Neben dem reinen Kalorienbedarf haben diese Kinder auch einen erhöhten Bedarf an Calcium und Phosphor sowie vor allen Dingen an Eiweißen, bzw. Proteinen. Bisher wird dieser erhöhte Bedarf zum Beispiel durch die Zugabe von pulverisierten Milchverstärkem erreicht, die jedoch alle aus tierischer oder aus pflanzlicher Produktion, oder einer sonstigen Mischung aus beiden stammt. Altemativprodukte aus menschlicher Milch werden jedoch häufig nur in flüssiger oder respektive gefrorener Form angeboten, sodass sich hier das für das Kind aufzunehmende Volumen deutlich erhöht. Die erhöhte Volumenbelastung ist bei den sehr frühgeborenen Kindern ein physiologisches Problem, da nur durch eine Konzentration der benötigten Nährstoffe in der Menge Milch die das Kind aufhehmen kann möglich ist. Dies ist eines der Probleme, das durch die vorliegende Erfindung gelöst werden soll. Durch die vorliegende Erfindung soll die Ernährung Frühgeborener maximal optimiert werden in dem einerseits die Zusammensetzung der Milch der eigenen Mutter analysiert wird, und dann mit Fortifiem so angereichert wird, dass den Bedürfnissen des Kindes nach heutigen Erkenntnis optimal Rechnung getragen wird. Da diese verstärkt in pulverisierter Form angeboten werden, wird das Volumen der aufzunehmenden Trinkmenge an Milch nicht erhöht. Dabei können die Fortifier zu der Muttermilch einer stillenden Mutter hinzugegeben werden und somit den Nährwert entsprechend dem Bedarfs des Säuglings anzupassen oder alternativ können die Fortifier vorher in einer wässrigen Lösung aufgelöst und verdünnt werden. Hiermit können etwa 85% aller zur Verfügung stehenden Muttermilch-Zusammensetzungen so angereichert werden, dass sie den Vorgaben der ESPGHAN-Empfehlung gerecht werden.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Herstellen eines pulverformigen proteinreichen Fortifiers, das die folgenden Schritte umfasst: a) Bereitstellen von Muttermilch einer humanen oder tierischen Spenderin und b) Fraktionierung der Muttermilch aus a) in eine Fett-, Protein- und Zuckerfraktion und c) Wärmebehandlung der Fett-, Protein- und Zuckerfraktion, wobei Schritt b) und c) in beliebiger Reihenfolge durchgeführt werden können und d) Trocknen der wärmebehandelten und fraktionierten Fett-, Protein- und Zuckerfraktion und wobei der pulverförmige Fortifier eine aus der Fraktionierung gewonnene Fett-, Protein- und Zuckerfraktion umfasst und die Proteinfraktion in einer Menge von 30 wt/wt % bis 70 wt/wt %, , bevorzugt 35 wt/wt % bis 65 wt/wt %, mehr bevorzugt 36 wt/wt % bis 60 wt/wt %, mehr bevorzugt 40 wt/wt % bis 55 wt/wt %, meist bevorzugt 41 wt/wt % bis 47 wt/wt % des pulverformigen Fortifiers vorhanden ist.
In einer weiteren Ausführungsform umfasst der pulverförmige Fortifier eine aus der Fraktionierung gewonnene Fett-, Protein- und Zuckerfraktion wobei die Proteinfraktion in einer Menge von 30 wt/wt % bis 70 wt/wt %, bevorzugt 25 wt/wt % bis 29 wt/wt %, mehr bevorzugt 30 wt/wt % bis 34 wt/wt %, bevorzugt 35 wt/wt % bis 40 wt/wt %, bevorzugt 41 wt/wt % bis 47 wt/wt % meist bevorzugt 47 wt/wt % bis 70 wt/wt % des pulverformigen Fortifiers vorhanden ist. Dabei können die vorher genannten sowie die folgenden Verfahrensschritte in der angegeben oder in beliebiger Reihenfolge durchgefuhrt werden oder jeweils als optionaler Verfahrensschritt betrachtet werden.
Zunächst wird die Milch von humanen und/oder tierischen Spenderinnen bereitgestellt, gepoolt und einer mikrobiologischen Kontrolle unterworfen. Dabei wird die Milch auf das Vorkommen von Viren wie z.B. Humanes Immundefizienz Virus 1 (HIV 1) und 2, Humanes T-lymphotropes Virus 1 (HTLV I) und II, Hepatitis-B-Virus (HBV), Hepatitis-C-Virus (HCV) und Syphilis, aber auch prokaryotische Pathoge wie z.B. B. cerens, E. coli, Salmonella, Pseudomonas und Hefen geprüft. Diese Prüfung wird anhand genetischer Screenings durch gängige Methoden wie z.B. PCR durchgeführt, dem Fachmann sind jedoch auch weitere Screening Methoden bekannt. Weitere Screening Methoden beinhalten das Testen der Milch auf Drogen wie Kokain, Opiate, synthetische Opoide wie Oxycodon, etc. und Alkohol durch gängige Verfahren. Nachdem sichergestellt wurde, dass die Milch der korrekten Spenderin zugeordnet wurde und die Screenings so ausgefallen sind, dass die Milch die gesetzlich vorgegebenen Grenzen einer Säuglingserstnahrung einhalten, wird die Milch weiterverarbeitet. In einer anderen Ausführungsform wird die Milch bis zur weiteren Verarbeitung eingefroren und bei Bedarf aufgetaut.
Nachdem die Milch gepoolt und gescreent wurde, kann die Milch weiterverarbeitet werden.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren, wobei die Fraktionierung der Muttermilch die folgenden Schritte umfasst: i) Abtrennen der Fettfraktion durch Entrahmen, wobei eine entfettete Humanmilchfraktion mit einem Fettgehalt von kleiner als 0,1% und eine Fettfraktion mit einem Fettgehalt von >1,6% entsteht ii) Filtrieren der entfetteten Humanmilchfraktion aus i), wobei eine Protein- und Zuckerfraktion gewonnen wird
Gegenstand der Erfindung ist, dass die Fettfraktion in einer Menge von 1 wt/wt % bis 35 wt/wt % des pulverformigen Fortifiers vorhanden ist.
Gegenstand der Erfindung ist, dass die Zuckerfraktion in einer Menge von 5 wt/wt % bis 65 wt/wt % des pulverformigen Fortifiers vorhanden ist.
In einem weiteren Verfahrensschritt wird der Fettgehalt der Milch durch Entrahmen eingestellt (siehe Abbildung 1). Nach dem Abtrennen der Fettfraktion liegt eine magere Humanmilchfraktion mit einem Fettgehalt von <0,1%, sowie eine Fettfraktion mit einem Fettgehalt von > 1,6 % vor. In einer bevorzugten Ausfuhrungsform wird die Milch bei 5°C aufgetaut und mit Warmwasser auf mindestens 37°C erhitzt, da durch das Erwärmen der Milch die Trennschärfe zwischen der leichten (Fettphase) und schweren (Magermilch) Phase die Milch erhöht wird. In einer bevorzugten Ausführungsform hat das Warmwasser eine Temperatur von 25°C bis 65°C, mehr bevorzugt 30°C bis 50°C, am meisten bevorzugt 35°C bis 40°C.
Gegenstand der Erfindung ist, dass das Entrahmen in Schritt i durch Zentrifugation erreicht wird.
In einer besonderen Ausführungsform wird die Milch bei einer Temperatur von 20°C bis 50°C, bevorzugt 25°C -40°C, meist bevorzugt 32°C bis 37°C in dem Separator wie z.B. einer Zentrifuge aufgetrennt und die magere Milch, bzw. die entfettete Milch durch einen Wärmetauscher anschließend mit Kalt- und Eiswasser abgekühlt um mikrobiologisches Wachstum zu vermeiden. In einer weiteren Ausführungsform hat das Kaltwasser eine Temperatur von 6°C bis 14°C und das Eiswasser eine Temperatur von 0°C bis 5°C. In einer anderen Ausführungsform wird der Nährstoffgehalt der Fettfraktion und der Magermilch bestimmt, die Methoden zum Bestimmen des Nährstoffgehalts sind in einschlägiger Literatur beschrieben. Optional kann nach dem Bestimmen des Nährstoffgehalts der Magermilch und der Fettfraktion die Magermilch wieder mit der Fettfraktion angereichert werden und somit der gewünschte Nährstoffgehalt eingestellt werden. Weiterhin können hier bei Bedarf Zusätze wie Spurenelemente, Mineralien, Vitamine, etc. zugegeben werden.
In einer besonderen Ausführungsform wird die Milch direkt weiterverarbeitet oder alternativ bis zur weiteren Verarbeitung eingefroren.
Gegenstand der Erfindung ist, dass das Filtrieren in Schritt ii) Ultrafiltration und/oder Mikrofiltration und/oder Nanofiltration ist und/oder durch eine Umkehrosmosemembran erfolgt.
Im nächsten Verfahrensschritt (Schritt ii) werden jeweils die Protein- und Zuckerfraktion durch verschiedene Filtrationsschritte gewonnen (siehe Abbildung 2). In einer besonderen Ausführungsform werden zunächst die in der Milch enthaltende Proteine mittels Filtration zurückgehalten (Retentate). Das Permeat, welches Zucker wie z.B. Lactose und Oligosaccharide, sowie Salze und gegebenenfalls Proteine enthält, wird in einer zweiten Stufe filtriert, um somit die Menge an Proteinen, Zuckern und Salzen zu erhöhen und die einzelnen Fraktionen weiter zu konzentrieren. In einer anderen Ausführungsform wird das Filtrations- Retentate und/oder -Permeat nach der ersten Filtration wiederholt filtriert. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Filtration Mikrofiltration und/oder Ultrafiltration und/oder Nanofiltration und/oder erfolgt durch eine Umkehrosmosemembran. Die Ausschlussgrenzen der einzelnen Filtrationen sind dem Fachmann aus der Literatur bekannt (Terminology for membranes and membrane processes, Journal of Membrane Science, 120, 149-159, 1996). Weiterhin haben die Membranen, die bei den verschiedenen Filtrationen verwendet werden, eine Porengrößenverteilung von typischerweise 150 Dalton (Da) bis 500 kD, je nach Bedarf kann der Fachmann auch andere Porengrößen wählen. In der Milch enthaltene Proteine, die durch die Filtration im Retentate zurückgehalten werden, beinhalten unter anderem Immunglobuline (>100 kDa), Albumin (~65 kDa), Casein (~23 kDa) und Lactalbumin (~14 kDa). Die in einem weiteren Filtrationsschritt zurückgehaltenen Zucker beinhalten unter anderem Laktose und Oligosaccharide wie z.B. 2'- Fucosyllactose, 3-Fucosyllactose, Lacto-N-neotetraose, Difucosyllactose, 6'-Sialyllactose und weitere. Typischerweise werden bei den oben genannten Filtrationen synthetische Filter oder Keramikfilter verwendet, andere Materialien sind jedoch denkbar und dem Fachmann bekannt. Um die Filtration zu erleichtern wird üblicherweise ein Druckgefalle verwendet, da somit ein gewünschter Filterdurchfluss durch die Membran aufrechterhalten wird.
Dieser Prozess führt zu einem Aufkonzentrieren der Nährstoffe in der Protein- und Zuckerfraktion und die Fraktionen je nach Bedarf mehrfach filtriert werden können. Weiterhin ermöglichen es die verschiedenen Filtrationsverfahren wie z.B. die Ultrafiltration unter anderem den Proteingehalt der Proteinfraktion individuell festzulegen und den Proteingehalt speziell auf die verschiedenen Fortifier anzupassen. Ebenfalls ermöglicht dieser Verfahrensschritt eine gleichbleibende Qualität der Fortifier zu gewährleisten.
Gegenstand der Erfindung ist ebenfalls, dass die Proteinlraktion nach Schritt ii) noch weiter in eine Caseinfraktion und Molkeproteinfraktion aufgetrennt wird. In einer bevorzugten Ausführungsform wird die Proteinfraktion in Molkenproteine und Caseine aufgetrennt. In einer anderen Ausführungsform wird das Kasein durch Mikrofiltration gewonnen, dem Fachmann ist sind jedoch auch weitere Filtrationsverfahren, sowie die zu verwendenden Porengröße der Membranen bekannt. In einer anderen Ausführungsform wird das Casein durch Säurefällung von der gefilterten Proteinfraktion abgetrennt und durch basische Laugen umfassend Calciumhydroxid, Kaliumhydroxid oder Natronlauge neutralisiert. Durch Filtration oder Zentrifugation wird anschließend das Casein abgetrennt. In einer anderen Ausfuhrungsform wird das Molkenprotein durch Filtrationsverfahren wie Ultra- oder Mikrofiltration gewonnen, dem Fachmann ist sind jedoch auch weitere Filtrationsverfahren, sowie die zu verwendenden Porengröße der Membranen bekannt. Alternativ kann das Molkenprotein auch mittels Ionenaustauschverfahren aufgetrennt und dann eluiert werden. In einer anderen Ausfuhrungsform besteht die Proteinfraktion aus den Caseinen wie aSl -Casein, Casein S2a-like A, ß-Casein, y-Kasein und k-Casein und Molkenproteinen wie Albuminen und Globulinen.
Anschließend werden die Fett-, Protein und Zuckerfraktion weiterverarbeitet.
Gegenstand der Erfindung ist, dass die Fett-, Protein- und Zuckerfraktion oder die Muttermilch homogenisiert und/oder konzentriert werden. Unter dem Prozess des Homogenisierens versteht der Fachmann das Verkleinern der Fettkügelchen in der Milch auf einen gleichmäßigen Durchmesser von typischerweise 0,5 bis 1 mih. Dabei wird die Milch üblicherweise bei einem Druck von 50 bis 400 bar und einer Temperatur von 35°C bis 70°C in einem geeigneten Behälter wie z.B. einem Tank durch enge Spalten geleitet. In einer besonderen Ausführungsform wird die Milch bei 36°C bis 42°C homogenisiert. Unter dem Prozess des Konzentrierens versteht der Fachmann einen Prozess bei dem der Milch Wasser entzogen wird. Typischerweise erfolgt dies mittels eines Filtrationsverfahrens wie z.B. Ultrafiltration, Nanofiltration, Mikrofiltration oder dem Filtrieren durch eine Umkehrosmosemembran. Die Ausschlussgrenzen der einzelnen Filtrationen sind dem Fachmann aus der Literatur bekannt (Terminology for membranes and membrane processes, Journal of Membrane Science, 120, 149-159, 1996).
In einer besonderen Ausführungsform wird nach der Entrahmung eine Entkeimungsfiltration der mageren Milch durchgeführt. In einer anderen Ausführungsform wird eine Entkeimungsfiltration durch standardisierte Filtrations verfahren wie Mikro- oder Ultrafiltration durchgeführt, wobei die maximale Porengröße der Filter typischerweise bei < 0,2 pm liegt und die Keimzahl vermindert wird. In einer bevorzugten Ausführungsform wird die Magermilch mehrfach filtriert. In einer meist bevorzugten Ausfuhrungsform wird die Magermilch zwei Mal filtriert, wobei der erste Filter eine Porengröße von > lpm und der zweite Filter eine Porengröße von <1 pm hat. In einer bevorzugten Ausführungsform hat die Milch eine Temperatur von 25°C bis 38°C.
Gegenstand der Erfindung ist, dass die Wärmebehandlung in c) der Protein- und Zuckerfraktionen bei einer Temperatur von 30°C bis 200°C, bevorzugt 37°C bis 180°C, mehr bevorzugt 50°C bis 160°C, meist bevorzugt von 56°C bis 80°C oder von 65°C bis 150°C für 1 bis 60 Sekunden, bevorzugt 2 bis 30 Sekunden, mehr bevorzugt 2 bis 15 Sekunden, meist bevorzugt 2 bis 12 Sekunden, sowie dass eine Wärmebehandlung der Fettfraktion bei 40 °C bis 150 °C, bevorzugt bei 50 °C bis 120 °C, mehr bevorzugt bei 60 °C bis 100 °C und meist bevorzugt bei 70 °C bis 90 °C für 5 bis 120 Minuten, bevorzugt 20 bis 100 Minuten, mehr bevorzugt 40 bis 80 Minuten und meist bevorzugt 50 bis 70 Minuten, erfolgt.
Gegenstand der Erfindung ist das Trocken der Fett-, Protein und Zuckerfraktion und/oder Milch mittels Sprühtrocknen, Gefriertrocknen oder Walzentrocknung.
Gegenstand der Erfindung ist, dass die Fett-, Protein und Zuckerfraktion vor der Trocknung bei einer Temperatur von 90°C bis 200°C, bevorzugt 110°Cbis 180°C, mehr bevorzugt von 120°Cbis 150°C oder von 140°C bis 180°C für 0,1 bis 30 Sekunden, bevorzugt 0,2 bis 15 Sekunden, mehr bevorzugt 0,3 bis 8 Sekunden, meist bevorzugt 0,5 bis 4 Sekunden erhitzt werden.
Gegenstand der Erfindung ist ebenfalls, dass die Fett-, Protein- und Zuckerfraktionen im Falle des Sprühtrocknens die Fett-, Protein- und Zuckerfraktion oder Muttermilch zunächst bei 68 bis 74 °C und für 8-12 Sekunden erhitzt wird und dann anschließend bei 140-180 °C für 0,5 bis 4 Sekunden sprühgetrocknet wird
Gegenstand der Erfindung ist, dass die Fett-, Protein- und Zuckerfraktionen im Falle des
Gefriertrocknens die Fett-, Protein- und Zuckerfraktion oder Muttermilch zunächst bei -20 bis -50 °C eingefroren wird und dann anschließend gefriertrocknet wird. In einer bevorzugten Ausführungsform werden die Fett-, Protein- und Zuckerfraktionen im Falle des Gefriertrocknens die Fett-, Protein- und Zuckerfraktion oder Muttermilch typischerweise unter Atmosphärendruck eingefroren und komplett durchgefroren. Anschließend werden die Fett-, Protein- und Zuckerfraktion gefriertrocknet und in der Primärtrocknung das Wasser per Sublimation entfernt. In der zweiten Phase, der Sekundärtrocknung, wird das übrige Wasser per Desorption entfernt. Der gesamte Prozess erfolgt typischerweise im Vakuum.
Gegenstand der Erfindung ist, dass die Fett-, Protein- und Zuckerfraktionen im Falle des
Walzentrocknens die Fett-, Protein- und Zuckerfraktion oder Muttermilch zunächst bei 68 bis 74 °C und für 8-12 Sekunden erhitzt wird und dann bei 120-150 °C für 1 bis 4 Sekunden walzengetrocknet wird.
Gegenstand der Erfindung ist, dass die Fettfraktion separat wärmebehandelt und getrocknet wird. In einer bevorzugten Ausführungsform werden die Protein- und Zuckerfraktion zusammen wärmebehandelt und getrocknet. In einer anderen Ausführungsform werden die Protein- und Zuckerfraktion separat wärmebehandelt und getrocknet. In einer weiteren Ausführungsform werden die Protein-, Zucker, und Fettfraktion zusammen wärmebehandelt und getrocknet.
Gegenstand der Erfindung ist, dass optional eine Entkeimungsfiltration der Fett-, Protein- und Zuckerfraktion durchgeführt wird. In einer anderen Ausführungsform wird die Proteinfraktion sterilfiltriert· In einer bevorzugten Ausführungsform werden die Molkenproteine sterilfiltriert· Unter Sterilfiltration versteht der Fachmann ein mechanisches Verfahren bei welchem Mikroorgansimen eliminiert werden. Typischerweise werden bei der Sterilfilatration Membranen mit einer Porengröße von 0,1 bis 0,22 pm verwendet.
Die resultierende getrocknete Fett-, Protein- und Zuckerfraktion wird entweder nach der Wärmebehandlung oder nach der Trocknung aseptisch behandelt.
Anschließend werden die Fett-, Protein- und Zuckerfraktion und/oder die Milch in Behälter mit verschiedenen Volumina gefüllt. In einer besonderen Ausführung werden die Fett-, Protein- und Zuckerfraktion je nach Fortifier individuell gemischt. Je nach Zusammensetzung der Muttermilch der stillenden Mutter können unterschiedliche Fortifier mit entsprechender Zusammensetzung verabreicht werden. In einer besonderen Ausfuhrungsform werden die Fett-, Protein- und Zuckerfraktion zu einem Fortifier mit unterschiedlichem Fettanteil also einem Fortifier mit geringem Fettanteil, einem Fortifier mit mittlerem Fettanteil und einem Fortifier mit hohen Fettanteil zusammengemischt, die Protein- und Zuckerkomponente bleiben jeweils unverändert. Weiterhin werden die Fett-, Protein- und Zuckerfraktion zu einem Fortifier mit hohem Protein- oder Zuckeranteil zusammengemischt.
Ebenfalls Bestandteil der Erfindung ist es ein Set aus verschieden zusammengesetzten Fortifiem bereitzustellen, sodass es möglich wird kind- und muttermilchgerecht so aufzustärken, dass in nahezu allen Fällen ein Kind mit eigener Muttermilch oder Spendermilch und humanen Muttermilchverstärkem orientiert an den Forderungen der ESPHGAN ernährt werden kann. Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist, dass die vorliegende Erfindung ein Set aus verschiedenzusammengesetzten Fortifiem bereitstellt und die Möglichkeit besteht das Set so zu gestalten, dass es ggf. auch aus nicht menschlicher Milch aufgebaut werden kann, wenn die Verhältnisse die entsprechenden Grundstoffe humaner Milch nicht gewinnen lassen, eine solche gezielte Fortifizierung dennoch für das Kind notwendig erscheint.
In einer weiteren Ausfiihrungsform werden der Fett-, Protein- und Zuckerfraktion sowie der Milch Proben entnommen und der Nährstoffgehalt und die Keimbelastung bestimmt, die Methoden sind in einschlägiger Literatur beschrieben und dem Fachmann bekannt. Dabei wird der Nährstoffgehalt der Fortifier pro Behälter bestimmt. Bei der Bestimmung der Gesamtkeimzahl wird die Anzahl an aeroben Bakterien wie B. cereus, E. coli, Salmonella, Staphylokokkus, Hefe und Pilzen wie Schimmelpilzen, etc. bestimmt. Methoden zur Bestimmung der Gesamtkeimzahl beinhalten genetische Screening wie PCR, andere Methoden sind dem Fachmann ebenfalls bekannt und in der Literatur beschrieben. Anschließend wird das fertige Produkt verpackt und kann ausgeliefert werden.
Humane Muttermilchverstärker
Gegenstand der Erfindung ist ein pulverförmiger Fortifier, welcher im Wesentlichen folgendes umfasst: a) Eine Proteinfraktion, die in einer Menge von 30 wt/wt % bis 70 wt/wt % des pulverförmigen Fortifiers vorhanden ist b) Eine Fettfraktion, die in einer Menge von 1 wt/wt % bis 35 wt/wt % des pulverförmigen Fortifiers vorhanden ist c) Eine Zuckerfraktion, die in einer Menge von 5 wt/wt % bis 65 wt/wt % des pulverförmigen Fortifiers vorhanden ist
Die Zusammensetzung, die in der vorliegenden Erfindung beschrieben wird, beinhaltet verschiedene Mengen an Nährstoffen. Weiterhin ist diese Zusammensetzung das Resultat des oben beschriebenen Verfahrens und es entsteht dabei ein pulverförmiger Fortifier, welcher die folgenden Bestandteile beinhaltet: Eine Proteinfraktion, die in einer Menge von 30 wt/wt % bis 70 wt/wt % des pulverförmigen Fortifiers vorhanden ist, sowie eine Fettfraktion, die in einer Menge von 1 wt/wt % bis 35 wt/wt % des pulverförmigen Fortifiers vorhanden ist und eine Zuckerfraktion, die in einer Menge von 5 wt/wt % bis 65 wt/wt % des pulverförmigen Fortifiers vorhanden ist.
Ebenfalls Gegenstand der Erfindung ist ein pulverförmiger Fortifier erhältlich aus der Verarbeitung von Muttermilch oder tierischer Milch ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus: i. Einer Fettfraktion in einer Menge von 28,1 wt/wt % bis 31 , 1 wt/wt %, einer Zuckerfraktion in einer Menge von 42,9 wt/wt % bis 45,9 wt/wt % und einer Proteinfraktion in einer Menge von 24,4 wt/wt % bis 27,4 wt/wt % ii. Einer Fettfraktion in einer Menge von 12,1 wt/wt % bis 15,1 wt/wt %, einer Zuckerfraktion in einer Menge von 53 wt/wt % bis 56 wt/wt % und einer Proteinfraktion in einer Menge von 30,3 wt/wt % bis 33,3 wt/wt % iii. Einer Fettfraktion in einer Menge von 42,7 wt/wt % bis 45,6 wt/wt %, einer Zuckerfraktion in einer Menge von 33,8 wt/wt % bis 36,8 wt/wt % und einer Proteinfraktion in einer Menge von 19,1 wt/wt % bis 22,1 wt/wt %. iv. Einer Fettfraktion in einer Menge von 23,5 wt/wt % bis 26,5 wt/wt %, einer Zuckerfraktion in einer Menge von 61 wt/wt % bis 64 wt/wt % und einer Proteinfraktion in einer Menge von 11 wt/wt % bis 14 wt/wt %.
Eine besondere Ausfuhrungsform der vorliegenden Erfindung ist ein pulverförmiger Fortifier erhältlich aus der Verarbeitung von Muttermilch oder tierischer Milch ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus: i. Einer Fettfraktion in einer Menge von 29,6 wt/wt %, einer Zuckerfraktion in einer Menge von 44,4 wt/wt % und einer Proteinfraktion in einer Menge von 25,9 wt/wt % ii. Einer Fettfraktion in einer Menge von 13,6 wt/wt %, einer Zuckerfraktion in einer Menge von 54,5 wt/wt % und einer Proteinfraktion in einer Menge von 31,8 wt/wt % iii. Einer Fettfraktion in einer Menge von 44,1 wt/wt %, einer Zuckerfraktion in einer Menge von 35,3 wt/wt % und einer Proteinfraktion in einer Menge von 20,6 wt/wt %. iv. Einer Fettfraktion in einer Menge von 25 wt/wt %, einer Zuckerfraktion in einer Menge von 62,5 wt/wt % und einer Proteinfraktion in einer Menge von 12,5 wt/wt %
Eine weitere besondere Ausfiihrungsform der vorliegenden Erfindung ist ein pulverförmiger Fortifier erhältlich aus der Verarbeitung von Muttermilch oder tierischer Milch ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus: i. Einer Fettfraktion in einer Menge von 28,1 wt/wt % bis 31 , 1 wt/wt %, einer Zuckerfraktion in einer Menge von 42,9 wt/wt % bis 45,9 wt/wt % und einer Proteinfraktion in einer Menge von 24,4 wt/wt % bis 27,4 wt/wt % ii. Einer Fettfraktion in einer Menge von 12,1 wt/wt % bis 15,1 wt/wt %, einer Zuckerfraktion in einer Menge von 53 wt/wt % bis 56 wt/wt % und einer Proteinfraktion in einer Menge von 30,3 wt/wt % bis 33,3 wt/wt % iii. Einer Fettfraktion in einer Menge von 42,7 wt/wt % bis 45,6 wt/wt %, einer Zuckerfraktion in einer Menge von 33,8 wt/wt % bis 36,8 wt/wt % und einer Proteinfraktion in einer Menge von 19,1 wt/wt % bis 22,1 wt/wt %.
Eine andere besondere Ausfuhrungsform der vorliegenden Erfindung ist ein pulverformiger Fortifier erhältlich aus der Verarbeitung von Muttermilch oder tierischer Milch ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus: i. Einer Fettfraktion in einer Menge von 29,6 wt/wt %, einer Zuckerfraktion in einer Menge von 44,4 wt/wt % und einer Proteinfraktion in einer Menge von 25,9 wt/wt % ii. Einer Fettfraktion in einer Menge von 13,6 wt/wt %, einer Zuckerfraktion in einer Menge von 54,5 wt/wt % und einer Proteinfraktion in einer Menge von 31,8 wt/wt % iii. Einer Fettfraktion in einer Menge von 44, 1 wt/wt %, einer Zuckerfraktion in einer Menge von 35,3 wt/wt % und einer Proteinfraktion in einer Menge von 20,6 wt/wt %.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein pulverformiger Fortifier erhältlich aus der Verarbeitung von Muttermilch oder tierischer Milch bestimmt zur Zugabe von 100ml Muttermilch ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus: i. Einer Fettfraktion in einer Menge von 1,54 g bis 1,71 g, einer Zuckerfraktion in einer Menge von 2,36 g bis 2,52 g und einer Proteinfraktion in einer Menge von 1,34 g bis 1,5 g ii. Einer Fettfraktion in einer Menge von 0,54 g bis 0,67 g, einer Zuckerfraktion in einer Menge von 2,33 g bis 2,46 g und einer Proteinfraktion in einer Menge von 1,33 g bis 1,47 g iii. Einer F ettfraktion in einer Menge von 2,9 gbis 3,l g, einer Zuckerfraktion in einer Menge von 2,3 g bis 2,5 g und einer Proteinfraktion in einer Menge von 1,3 g bis 1,5 g. iv. Einer Fettfraktion in einer Menge von 0,74 g bis 0,84 g, einer Zuckerfraktion in einer Menge von 1,92 g bis 2,04 g und einer Proteinfraktion in einer Menge von 0,36 g bis 0,44 g
Eine besondere Ausfuhrungsform der vorliegenden Erfindung ist ein pulverformiger Fortifier erhältlich aus der Verarbeitung von Muttermilch oder tierischer Milch ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus: i. Einer Fettfraktion in einer Menge von 1,6 g, einer Zuckerfraktion in einer Menge von 2,4 g und einer Proteinfraktion in einer Menge von 1 ,4 g ii. Einer Fettfraktion in einer Menge von 0,6 g, einer Zuckerfraktion in einer Menge von 2,4 g und einer Proteinfraktion in einer Menge von 1 ,4 g iii. Einer Fettfraktion in einer Menge von 3 g, einer Zuckerfraktion in einer Menge von 2,4 g und einer Proteinfraktion in einer Menge von 1,4 g iv. Einer Fettfraktion in einer Menge von 0,8 g, einer Zuckerfraktion in einer Menge 2 g und einer Proteinfraktion in einer Menge von 0,4 g.
Eine weitere besondere Ausfuhrungsform der vorliegenden Erfindung ist ein pulverförmiger Fortifier erhältlich aus der Verarbeitung von Muttermilch oder tierischer Milch bestimmt zur Zugabe von 100ml Muttermilch ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus: i. Einer Fettfraktion in einer Menge von 1,54 g bis 1,71 g, einer Zuckerfraktion in einer Menge von 2,36 g bis 2,52 g und einer Proteinfraktion in einer Menge von 1,34 g bis 1,5 g ii. Einer Fettfraktion in einer Menge von 0,54 g bis 0,67 g, einer Zuckerfraktion in einer Menge von 2,33 g bis 2,46 g und einer Proteinfraktion in einer Menge von 1,33 g bis 1,47 g iii. Einer Fettfraktion in einer Menge von 2,9 g bis 3, 1 g, einer Zuckerfraktion in einer Menge von 2,3 g bis 2,5 g und einer Proteinfraktion in einer Menge von 1,3 g bis 1,5 g.
Eine andere besondere Ausfuhrungsform der vorliegenden Erfindung ist ein pulverförmiger Fortifier erhältlich aus der Verarbeitung von Muttermilch oder tierischer Milch ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus: i. Einer Fettfraktion in einer Menge von 1,6 g, einer Zuckerfraktion in einer Menge von 2,4 g und einer Proteinfraktion in einer Menge von 1,4 g ii. Einer Fettfraktion in einer Menge von 0,6 g, einer Zuckerfraktion in einer Menge von 2,4 g und einer Proteinfraktion in einer Menge von 1,4 g iii. Einer Fettfraktion in einer Menge von 3 g, einer Zuckerfraktion in einer Menge von 2,4 g und einer Proteinfraktion in einer Menge von 1,4 g
Die folgende Tabelle veranschaulicht die vier verschiedenen Fortifier gemäß der vorliegenden Erfindung:
Der oben dargestellte Fortifier AF S50 entspricht dem anspruchsgemäßen Fortifier iv. Der oben dargestellte Fortifier AF M50 entspricht dem anspruchsgemäßen Fortifier i. Der oben dargestellte Fortifier AF L50 entspricht dem anspruchsgemäßen Fortifier ii. Der oben dargestellte Fortifier AF H50 entspricht dem anspruchsgemäßen Fortifier iii. Bei der zielgerechten Verwendung der oben dargestellten Fortifier, welche das Geburtsgewicht und den Gehalt der abgepumpten Milch berücksichtigt, werden signifikant bessere Fortschritte erzielt als mit den Emährungstechniken und Fortifiem des Standes der Technik. Erfindungsgemäß nehmen die Säuglinge schneller zu.
Daher ist ebenfalls Gegenstand der vorliegenden Erfindung die Verwendung eines der erfindungsgemäßen pulverförmigen Fortifiers für die Herstellung einer Zubereitung von angereicherter Muttermilch oder angereicherter tierischer Milch für Säuglinge durch Hinzufügen eines der erfindungsgemäßen Fortifiers zu Muttermilch oder tierischer Milch, wobei eine Target-Fortifizierung des Säuglings wie folgt ermöglicht wird:
Säugling mit Gewicht weniger als 1000 g: Fett 4,8 - 6,6 g pro kg Säugling pro Tag, insbesondere 5,7 g pro kg Säugling pro Tag; Zucker 11,6 -13,2 g pro kg Säugling pro Tag, insbesondere 12,4 g pro kg Säugling pro Tag, Protein 4 -4,5 g pro kg Säugling pro Tag, insbesondere 4,25 g pro kg Säugling pro Tag
Säugling mit Gewicht weniger als 1000 g: Fett 4,8 - 6,6 g pro kg Säugling pro Tag, insbesondere 5,7 g pro kg Säugling pro Tag; Zucker 11,6 -13,2 g pro kg Säugling pro Tag, insbesondere 12,4 g pro kg Säugling pro Tag, Protein 3,5 -4,0 g pro kg Säugling pro Tag, insbesondere 3,75 g pro kg Säugling pro Tag.
Durch die Verwendung der erfindungsgemäßen Fortifier kann es zu geringen Abweichungen zu der oben aufgeführten Zielemährung kommen. Der Arzt wählt dann den erfindungsgemäßen Fortifier aus, der der Zielemährung nach den ESPHGAN Richtlinien am nächsten kommt. Bei größeren Abweichungen wählt der Arzt den erfindungsgemäßen Fortifier zunächst nach der gemessenen Menge an Fett der Mutter- oder Spendermilch aus, wenn die in Frage kommenden Fortifier gleichermaßen nicht an die ESPHGAN Richtlinien herankommen, ist das nächste Entscheidungskriterium der gemessenen Menge an Protein der Mutter- oder Spendermilch. Ziel der Fortifizierung durch die Verwendungen der erfindungsgemäßen Fortifier ist es die ESPHGAN Vorgaben vollständig zu erfüllen oder möglichst nahe an diese Vorgaben heranzukommen.
Die mit einem der Fortifier angereicherte Milch wird oral oder enteral verabreicht.
Daher ist ebenfalls Gegenstand der vorliegenden Erfindung die Verwendung eines der erfindungsgemäßen pulverförmigen Fortifiers zur Target-Fortifizierung eines Säuglings wobei einer der Fortifier i, ii, iii, iv ausgewählt wird, der bei Zugabe zu jeweils 300 ml Muttermilch oder tierischer Milch, je nach Gehalt der Muttermilch oder Gehalt der tierischen Milch und je nach Geburtsgewicht des Säuglings eine Target-Fortifizierung wie folgt ermöglicht wird: Säugling mit Gewicht weniger als 1000 g: Fett 4,8 - 6,6 g pro kg Säugling pro Tag, insbesondere 5,7 g pro kg Säugling pro Tag; Zucker 11,6 -13,2 g pro kg Säugling pro Tag, insbesondere 12,4 g pro kg Säugling pro Tag, Protein 4 -4,5 g pro kg Säugling pro Tag, insbesondere 4,25 g pro kg Säugling pro Tag
Säugling mit Gewicht weniger als 1000 g: Fett 4,8 - 6,6 g pro kg Säugling pro Tag, insbesondere 5,7 g pro kg Säugling pro Tag; Zucker 11,6 -13,2 g pro kg Säugling pro Tag, insbesondere 12,4 g pro kg Säugling pro Tag, Protein 3,5 -4,0 g pro kg Säugling pro Tag, insbesondere 3,75 g pro kg Säugling pro Tag, wobei die durch 300 ml durch Fortifier angereicherte Muttermilch oder tierischer Milch in mehreren Portionen verabreicht werden kann.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Herstellen eines der erfindungsgemäßen pulverförmigen Fortifiers, das die folgenden Schritte umfasst: a) Bereitstellen von Muttermilch einer humanen oder tierischen Spenderin und b) Fraktionierung der Muttermilch aus a) in eine Fett-, Protein- und Zuckerfraktion und c) Wärmebehandlung der Fett-, Protein- und Zuckerfraktion, wobei Schritt b) und c) in beliebiger Reihenfolge durchgefiihrt werden können und d) Trocknen der wärmebehandelten und fraktionierten Fett-, Protein- und Zuckerfraktion und wobei der pulverförmige Fortifier eine aus der Fraktionierung gewonnene Fett-, Protein- und Zuckerfraktion gemäß einer der Ansprüche 1 bis 8 umfasst.
Ebenfalls Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Herstellen eines der erfindungsgemäßen pulverförmigen Fortifiers,, wobei die Fraktionierung der Muttermilch die folgenden Schritte umfasst: i) Abtrennen der Fettfraktion durch Entrahmen, wobei eine entfettete Humanmilchfraktion mit einem Fettgehalt von kleiner als 0,1% und eine Fettfraktion mit einem Fettgehalt von >1,6% entsteht ii) Filtrieren der entfetteten Humanmilchfraktion aus i), wobei eine Protein- und Zuckerfraktion gewonnen wird.
Die erfindungsgemäßen Verfahren können dadurch gekennzeichnet sein, dass die Wärmebehandlung in c) der Protein- und Zuckerfraktionen bei einer Temperatur von 30°C bis 200°C, bevorzugt 37°C bis 180°C, mehr bevorzugt 50°C bis 160°C, meist bevorzugt von 56°C bis 80°C oder von 65°C bis 150°C für 1 bis 60 Sekunden, bevorzugt 2 bis 30 Sekunden, mehr bevorzugt 2 bis 15 Sekunden, meist bevorzugt 2 bis 12 Sekunden, sowie eine Wärmebehandlung der Fettfraktion bei 40 °C bis 150 °C, bevorzugt bei 50 °C bis 120 °C, mehr bevorzugt bei 60 °C bis 100 °C und meist bevorzugt bei 70 °C bis 90 °C für 5 bis 120 Minuten, bevorzugt 20 bis 100 Minuten, mehr bevorzugt 40 bis 80 Minuten und meist bevorzugt 50 bis 70 Minuten, erfolgt.
In den erfindungsgemäßen Verfahren kann das Trocken Sprühtrocknen, Gefriertrocknen oder Walzentrocknung sein.
In den erfindungsgemäßen Verfahren kann im Falle des Sprühtrocknens die Fett-, Protein- und Zuckerfraktion oder Muttermilch zunächst bei 68 bis 74 °C und für 8-12 Sekunden erhitzt werden und dann anschließend bei 140-180 °C für 0,5 bis 4 Sekunden sprühgetrocknet werden.
In den erfindungsgemäßen Verfahren kann im Falle des Gefriertrocknens die Fett-, Protein- und Zuckerfraktion oder Muttermilch zunächst bei -20 bis -50 °C eingefroren werden und dann anschließend gefriertrocknet werden.
In den erfindungsgemäßen Verfahren kann im Falle des Walzentrocknens die Fett-, Protein- und Zuckerfraktion oder Muttermilch zunächst bei 68 bis 74 °C und für 8-12 Sekunden erhitzt werden und dann bei 120-150 °C für 1 bis 4 Sekunden walzengetrocknet werden.
In den erfindungsgemäßen Verfahren kann die Fettfraktion separat wärmebehandelt und getrocknet werden.
In den erfindungsgemäßen Verfahren kann optional eine Entkeimungsfiltration und/oder Sterilfiltration der Fett-, Protein- und Zuckerfraktion durchgeführt werden.
Zuckerfraktion ist synonym benutz mit Kohlenhydratfraktion, abgekürzt KH in der gesamten Offenbarung.
Die vorliegenden Fortifier werden nach den vorher genannten Anteilen der einzelnen Fraktionen unter sterilen Bedingungen gemischt.
In einer besonderen Ausführungsform kann der pulverformige Fortifier weitere Nährstoffe wie Vitamin A, Vitamin Bl, Vitamin B2, Vitamin B6, Vitamin Bl 2, Vitamin C, Vitamin D, Vitamin E, Vitamin K, Biotin, Folsäure, Pantothensäure, Niacin, M-Inositol, Calcium, Phosphor, Magnesium, Zink, Mangan, Kupfer, Natrium, Kalium, Chlorid, Eisen, Selen, Chrom, Molybdän, Camitin und Taurin, sowie Nukleotide und Mineralien wie Calcium, Phosphor, Immunglobuline wie IgA, IgM, und IgG, Laktoferrin, Linolsäure und Wachstumsfaktoren, die in der Muttermilch enthalten sind, beinhalten. Die hier beschriebenen Fortifier können zu Milch, welche einen unterschiedlichen Nährwert also einen unterschiedlichen Protein-, Fett- und Zuckergehalt haben, hinzugegeben werden. Hierbei ist auf die Zusammensetzung der Muttermilch und die Bedürfnisse des Kindes zu achten. In einer besonderen Ausführungsform wird die Zusammensetzung der Muttermilch vor Zugabe des Fortifiers bestimmt. Um jedoch genauer auf die Bedürfnisse des Säuglings einzugehen, stellt die vorliegende Erfindung ein Spektrum an verschiedenen Fortifiem bereit. Ein wichtiger Bestandteil der Zusammensetzungen und Fortifier sind Proteine. Proteine spielen im Körper bei vielen lebenswichtigen Prozessen eine essentielle Rolle, da sie z.B. für das Wachstum und die Synthese von Enzymen und Hormonen bei Stoffwechselreaktionen lebenswichtig sind. Weiterhin muss ein Verlust der Proteine durch Ausscheidungen wie Urin usw. ausgeglichen werden. Je nachdem welche metabolischen Prozesse in welchem Umfang ablaufen, werden unterschiedliche Mengen an Proteinen benötigt. Welche Mengen und Form an Proteinen für die Ernährung eines Säuglings adäquat sind, kann anhand verschiedener Faktoren bestimmt werden. Dazu zählen das Messen des Wachstums, die Absorption und Speicherung von Stickstoff und die Konzentration von Aminosäuren im Plasma. Ein weiterer wichtiger Bestandteil der Fortifier ist Fett, da Fett dem Körper grundsätzlich als Energiequelle dient, eine hohe kalorische Dichte, sowie eine niedrige osmotische Aktivität in Lösung besitzt. Fett ist daher ein wichtiger Bestandteil der vorliegenden Fortifier. Ein weiterer wichtiger Bestanteil sind Zucker, bzw. Oligosacchariden. Die Konzentration von Oligosacchariden variiert über den Zeitraum der Stillzeit und ist individuell bei jeder Mutter anders. Für den Säugling sind sie unverdauliche Ballaststoffe, dienen als Nahrung für Darmbakterien wie z.B. Bifidobakterien und sorgen dadurch für eine gesunde Darmflora. Eine Dominanz von Darmbakterien wie Bifidobakterien verringert das Risiko einer Fehlbesiedlung des Darms durch pathogene Bakterien (Probiose) und sorgen dabei für die Entstehung und das Bestehen einer gesunden Darmflora, bzw. eines Darm-Mikrobioms. Weiterhin wird das Risiko gefährlicher Darminfektionen gesenkt.
Gegenstand der Erfindung ist ein pulverförmiger Fortifier, der dadurch gekennzeichnet ist, dass die Fettfraktion 1,5-11 wt/wt%, die Proteinfraktion 40- 47 wt/wt% und die Zuckerfraktion 48-55 wt/wt% beinhalten (Fortifier I).
Gegenstand der Erfindung ist ebenfalls ein pulverförmiger Fortifier, der dadurch gekennzeichnet ist, dass die Fettfraktion 13-25 wt/wt%, die Proteinfraktion 35- 40 wt/wt% und die Zuckerfraktion 40-46 wt/wt% beinhalten (Fortifier II).
Gegenstand der Erfindung ist auch ein pulverförmiger Fortifier, der dadurch gekennzeichnet ist, dass die Fettfraktion 29-35 wt/wt%, die Proteinfraktion 30- 34 wt/wt% und die Zuckerfraktion 35-39 wt/wt% beinhalten (Fortifier III).
Die ersten drei Fortifier zeichnen sich dadurch aus, dass sie jeweils eine Fett-, Protein- und Zuckerfraktionen enthalten und jeweils die Proteinfraktion zwischen 30-47 wt/wt % liegt und die Zuckerfraktion zwischen 35-55 wt/wt % der Fortifier bleibt, jedoch Unterschiede in der Fettfraktion bestehen. Die Unterschiede liegen in der Konzentration der Fettfraktion und es werden Fortifier mit einer geringen, mittleren und hohen Fettfraktion bereitgestellt. In einer bevorzugten Ausfuhrungsform beinhaltet ein pulverförmiger Fortifier (Fortifier I) eine Fettfraktion von 1,5-11 wt/wt%, eine Proteinfraktion von 40- 47 wt/wt% und eine Zuckerfraktion von 48-55 wt/wt%. In einer weiteren Ausfuhrungsform beinhaltet ein anderer pulverförmiger Fortifier (Fortifier II) eine Fettfraktion von 13- 25 wt/wt%, eine Proteinfraktion von 35-40 wt/wt% und eine Zuckerfraktion von 40-46 wt/wt%. In einer anderen Ausfuhrungsform beinhaltet ein pulverförmiger Fortifier eine Fettfraktion von 29-35 wt/wt%, eine Proteinfraktion von 30- 34 wt/wt% und eine Zuckerfraktion 35-39 wt/wt% (Fortifier III).
Gegenstand der Erfindung ist weiterhin ein pulverförmiger Fortifier, der dadurch gekennzeichnet ist, dass die Fettfraktion 12-16 wt/wt%, die Proteinfraktion 25- 29 wt/wt% und die Zuckerfraktion 56-65 wt/wt% beinhalten (Fortifier IV).
Gegenstand der Erfindung ist ebenfalls ein pulverförmiger Fortifier, der dadurch gekennzeichnet ist, dass die Fettfraktion 26-29 wt/wt%, die Proteinfraktion 46- 70 wt/wt% und die Zuckerfraktion 5-34 wt/wt% beinhalten (Fortifier V).
Die Erfindung beinhaltet weitere Fortifier die jeweils einen hohen Proteinanteil und/oder einen hohen Zuckeranteil haben. In einer besonderen Ausfuhrungsform beinhaltet der Fortifier mit einem hohen Proteinanteil eine Fettfraktion von 26-29 wt/wt%, eine Proteinfraktion von 46- 70 wt/wt% und eine Zuckerfraktion von 5-34 wt/wt%. In einer weiteren besonderen Ausfuhrungsform beinhaltet der Fortifier mit einem hohen Zuckeranteil eine Fettfraktion von 12-16 wt/wt%, eine Proteinfraktion von 25- 29 wt/wt% und eine Zuckerfraktion 56-65 wt/wt%. Die vorliegenden Fortifier werden nach den vorher genannten Anteilen der einzelnen Fraktionen unter sterilen Bedingungen gemischt.
Je nach Bedarf des Säuglings können die Fraktionen jeweils auch einzeln verabreicht werden. In einer besonderen Ausfuhrungsform wird eine Fortifier, welcher nur eine Proteinfraktion enthält, verabreicht. In einer weiteren besonderen Ausfuhrungsform ist die Proteinfraktion in einer Menge von 30 wt/wt % bis 70 wt/wt % des pulverförmigen Fortifiers vorhanden. In einer besonderen Ausfuhrungsform wird eine Fortifier, welcher nur eine Fettfraktion enthält, verabreicht. In einer anderen Ausfuhrungsform ist die Fettfraktion in einer Menge von 1 wt/wt % bis 35 wt/wt % des pulverförmigen Fortifiers vorhanden. In einer besonderen Ausfuhrungsform wird eine Fortifier, welcher nur eine Zuckerfraktion enthält, verabreicht. In einer weiteren Ausfuhrungsform ist die Zuckerfraktion in einer Menge von 5 wt/wt % bis 65 wt/wt % des pulverförmigen Fortifiers vorhanden. In einer weiteren Ausführungsform können allen vorher genannten Fortifiem Zusätze wie Vitamine, Spurenelemente, Mineralien, etc. hinzugegeben werden. Die Art des Zusatzes richtet sich hierbei nach den Bedürfnissen des Säuglings soweit den Instruktionen des Fachmanns.
Verwendung der humanen Fortifier
Gegenstand der Erfindung ist ebenfalls die Verwendung eines pulverförmigen Fortifiers für die Herstellung einer Zubereitung zum Bereitstellen von Ergänzungsnährstoffen für Säuglinge durch Hinzufügen des Fortifiers zu Mutermilch und durch Verabreichen der angereicherten Mutermilch an einen Säugling.
Die vorliegenden Fortifier, welche durch das zuvor beschriebene Verfahren gewonnen wurden, können als Nahrungsergänzungsmittel oder Lebensmitel für besondere medizinische Zwecke, sowie zum Aufstärken von Mutermilch verwendet werden. Die vorliegende Erfindung offenbart Fortifier, die den Fet-, Protein- oder Zuckergehalts der menschlichen Milch je nach Bedarf des Säuglings auf ein gewünschtes Niveau erhöhen und dann zur Behandlung von Säuglingen verwendet werden können. In einer bevorzugten Ausfuhrungsform sind die Säuglinge Früh- oder Frühstgeborene.
Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung eines pulverförmigen Fortifiers für die Herstellung einer Zubereitung zum Bereitstellen von Ergänzungsnährstoffen für Säuglinge durch Hinzufügen des Fortifiers zu Mutermilch und durch Verabreichen der angereicherten Mutermilch an einen Säugling wobei der Fortifier oral oder enteral verabreicht wird.
In einer besonderen Ausführungsform können die hier beschriebenen humanen Fortifier enteral durch geeignete Sonden oder oral z.B. durch Flaschenemährung verabreicht werden.
Gegenstand der Erfindung ist ebenfalls die Verwendung des pulverförmigen Fortifiers zur Target- Fortifizierung eines Säuglings.
Menschliche Mutermilch wird oft enteral an Frühgeborenen auf der Neugeborenen-Intensivstation verabreicht. Die enterale Ernährung kann in Form der Sondenemährung oder nasogastrisch, transpylorisch, und perkutan (z.B. Pechsonde) erfolgen. Mutermilch einer Muter die zu früh geboren hat (z. B. die eigene Mutermilch oder Spendermilch) ist oft unterkalorisch und reicht oft nicht aus, um den Kalorienbedarf eines Säuglings zu decken. Daher wird in einer bevorzugten Ausfuhrungsform die vorliegenden Fortifier der Muttermilch zugesetzt, wodurch je nach Bedarf der Fet-, Protein- oder Zuckergehalts der Mutermilch erhöht wird und somit eine optimale Ernährung des Säuglings mit Humanmilch gewährleistet. In einer anderen Ausführungsform werden die Fortifier in einer wässrigen Lösung verdünnt und dann dem Säugling verabreicht. In einer weiteren Ausführungsform wird die enterale Ernährung mit den in der Erfindung beschriebenen Fortifiem für ein Frühgeborenes oder einen LBW-Säugling optimiert.
In einer weiteren Ausfuhrungsform wird durch das Aufstärken von Muttermilch durch die hier beschriebenen Fortifier einer nekrotisierenden Enterokolitis, sowie gastrointestinalen Symptomen wie blutigem Stuhl, Erbrechen und abdominalen Blähungen, sowie Apnoe-Anfallen und Keuchen Atemwegserkrankungen vorgebeugt.
Verabreichung der humanen Fortifier
Gegenstand der Erfindung ist eine Einheitsdosis des pulverförmigen Fortifiers, die folgendes umfasst: a. einen Behälter, und b. den pulverförmigen Fortifier
In einer weiteren Ausfuhrungsform wird der Fortifier in einer definierten Menge abgefiillt und im Format von Einzeldosen verpackt.
Gegenstand der Erfindung ist weiterhin eine Einheitsdosis des pulverförmigen Fortifiers worin der pulverförmige Fortifier in der Menge von 0,4g bis 20g pro Einheitsdosis vorhanden ist. In einer weiteren Ausfuhrungsform werden 0,4g des pulverförmigen Fortifiers in 10ml Muttermilch oder einer wässrigen Lösung gelöst. In einer anderen Ausfuhrungsform werden 20g des pulverförmigen Fortifiers in 500ml Muttermilch oder einer wässrigen Lösung gelöst.
Aufgrund der geringen Milchmengen, die Frühgeborenen im Laufe eines Tages verabreicht werden, müssen häufig nur kleine Mengen an angereicherter Humanmilch zubereitet werden. Hinzu kommt, dass die Sterilität bzw. eine unkontrollierte Keimbelastung eines Fortifiers nicht gewährleistet werden kann, wenn der Großbehälter wiederholt geöffnet, das Pulver herausgeschöpft, wiedergewonnen und gelagert werden muss. Einzelne Einheitsdosen ermöglichen die Zugabe kleiner Pulvermengen zur Humanmilch. Somit kann eine Kontamination des restlichen Pulvers vermieden werden, da das gesamte Pulver in einer einzigen Zubereitung verwendet wird. In einer besonderen Ausführungsform werden je nach Volumen einer Tagesfütterung etwa 1 bis etwa 4 Einheitsdosen auf etwa 25 ml bis etwa 100 ml zugegeben.
Dem Fachmann sind zahlreiche Arten von Behältern bekannt und umfassen typischerweise Pakete oder Beutel, die aus Papier, Folie und Kunststofffolie, sowie Folie und Kunststoff hergestellt sein können. Alternativ können diese auch in Form von filmbeschichtetem Papier und Ampullen vorliegen, die aus Kunststoff, verstärktem Papier und Glas hergestellt werden.
Gegenstand der Erfindung ist, dass dem Säugling 0,4g bis 20g pulverförmiger Fortifier pro Tag verabreicht werden. In einer weiteren Ausfuhrungsform werden dem Säugling 0,4g bis 20g pulverförmiger Fortifier pro 100 ml Muttermilch und Tag verabreicht werden.
In bestimmten Ausfuhrungsformen, betrifft die vorliegende Erfindung die Gegenstände, die in den folgenden Punkten aufgezählt sind:
1. Verfahren zum Herstellen eines pulverförmigen proteinreichen Fortifiers, das die folgenden Schritte umfasst: a) Bereitstellen von Muttermilch einer humanen oder tierischen Spenderin und b) Fraktionierung der Muttermilch aus a) in eine Fett-, Protein- und Zuckerfraktion und c) Wärmebehandlung der Fett-, Protein- und Zuckerfraktion, wobei Schritt b) und c) in beliebiger Reihenfolge durchgefuhrt werden können und d) Trocknen der wärmebehandelten und fraktionierten Fett-, Protein- und Zuckerffaktion und wobei der pulverförmige Fortifier eine aus der Fraktionierung gewonnene Fett-, Protein- und Zuckerffaktion umfasst und die Proteinffaktion in einer Menge von 30 wt/wt % bis 70 wt/wt % , bevorzugt 35 wt/wt % bis 65 wt/wt %, mehr bevorzugt 36 wt/wt % bis 60 wt/wt %, bevorzugt 40 wt/wt % bis 55 wt/wt %, meist bevorzugt 41 wt/wt % bis 47 wt/wt % des pulverförmigen Fortifiers vorhanden ist.
2. Verfahren nach Punkt 1, wobei die Fraktionierung der Muttermilch die folgenden Schritte umfasst: i) Abtrennen der Fettfraktion durch Entrahmen, wobei eine entfettete Humanmilchfraktion mit einem Fettgehalt von kleiner als 0,1% und eine Fettfraktion mit einem Fettgehalt von >1,6% entsteht ii) Filtrieren der entfetteten Humanmilchfraktion aus i), wobei eine Protein- und Zuckerffaktion gewonnen wird.
3. Verfahren nach Punkt 1 oder 2, wobei die Fettfraktion in einer Menge von 1 wt/wt % bis 35 wt/wt % des pulverförmigen Fortifiers vorhanden ist.
4. Verfahren nach einem der Punkte 1 bis 3, wobei die Zuckerfraktion in einer Menge von 5 wt/wt % bis 65 wt/wt % des pulverförmigen Fortifiers vorhanden ist. 5. Verfahren nach einem der Punkte 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Entrahmen in Schritt i) durch Zentrifugation erreicht wird.
6. Verfahren nach einem der Punkte 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Filtrieren in Schritt ii) Ultrafiltration und/oder Mikrofiltration und/oder Nanofiltration ist und/oder durch eine Umkehrosmosemembran erfolgt.
7. Verfahren nach einem der Punkte 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmebehandlung in c) der Protein- und Zuckerfraktionen bei einer Temperatur von 30°C bis 200°C, bevorzugt 37°C bis 180°C, mehr bevorzugt 50°C bis 160°C, meist bevorzugt von 56°C bis 80°C oder von 65°C bis 150°C für 1 bis 60 Sekunden, bevorzugt 2 bis 30 Sekunden, mehr bevorzugt 2 bis 15 Sekunden, meist bevorzugt 2 bis 12 Sekunden, sowie eine Wärmebehandlung der Fettfraktion bei 40 °C bis 150 °C, bevorzugt bei 50 °C bis 120 °C, mehr bevorzugt bei 60 °C bis 100 °C und meist bevorzugt bei 70 °C bis 90 °C für 5 bis 120 Minuten, bevorzugt 20 bis 100 Minuten, mehr bevorzugt 40 bis 80 Minuten und meist bevorzugt 50 bis 70 Minuten, erfolgt.
8. Verfahren nach einem der Punkte 1 bis 7, wobei das Trocken Sprühtrocknen, Gefriertrocknen oder Walzentrocknung ist.
9. Verfahren nach einem der Punkte 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Fett-, Protein und Zuckerfraktion vor dem Trocknen bei einer Temperatur von 90°C bis 200°C, bevorzugt 110°C bis 180°C, mehr bevorzugt von 120°C bis 150°C oder von 140°C bis 180°C für 0,1 bis 30 Sekunden, bevorzugt 0,2 bis 15 Sekunden, mehr bevorzugt 0,3 bis 8 Sekunden, meist bevorzugt 0,5 bis 4 Sekunden erhitzt werden.
10. Verfahren nach Punkt 9, wobei die Fett-, Protein- und Zuckerfraktionen im Falle des Sprühtrocknens die Fett-, Protein- und Zuckerfraktion oder Muttermilch zunächst bei 68 bis 74 °C und für 8-12 Sekunden erhitzt wird und dann anschließend bei 140-180 °C für 0,5 bis 4 Sekunden sprühgetrocknet wird.
11. Verfahren nach Punkt 9, wobei die Fett-, Protein- und Zuckerfraktionen im Falle des Gefriertrocknens die Fett-, Protein- und Zuckerfraktion oder Muttermilch zunächst bei -20 bis -50 °C eingefroren wird und dann anschließend gefriertrocknet wird.
12. Verfahren nach Punkt 9, wobei die Fett-, Protein- und Zuckerfraktionen im Falle des Walzentrocknens die Fett-, Protein- und Zuckerfraktion oder Muttermilch zunächst bei 68 bis 74 °C und für 8-12 Sekunden erhitzt wird und dann bei 120-150 °C für 1 bis 4 Sekunden walzengetrocknet wird. 13. Verfahren nach einem der Punkte 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Fettfraktion separat wärmebehandelt und getrocknet wird.
14. Verfahren nach einem der Punkte 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass optional eine Entkeimungsfiltration und/oder Sterilfiltration der Fett-, Protein- und Zuckerfraktion durchgeführt wird.
15. PulverfÖrmiger Fortifier, welcher im Wesentlichen folgendes umfasst: a) Eine Proteinfraktion, die in einer Menge von 30 wt/wt % bis 70 wt/wt % des pulverformigen Fortifiers vorhanden ist b) Eine Fettfraktion, die in einer Menge von 1 wt/wt % bis 35 wt/wt % des pulverformigen Fortifiers vorhanden ist c) Eine Zuckerfraktion, die in einer Menge von 5 wt/wt % bis 65 wt/wt % des pulverformigen Fortifiers vorhanden ist.
16. Ein pulverformiger Fortifier nach Punkt 15 dadurch gekennzeichnet, dass die Fettfraktion 1,5- 11 wt/wt%, die Proteinfraktion 41- 47 wt/wt% und die Zuckerfraktion 48-55 wt/wt% beinhalten (Fortifier I).
17. Ein pulverformiger Fortifier nach Punkt 15 dadurch gekennzeichnet, dass die Fettfraktion 13- 25 wt/wt%, die Proteinfraktion 35- 40 wt/wt% und die Zuckerfraktion 40-46 wt/wt% beinhalten (Fortifier II).
18. Ein pulverformiger Fortifier nach Punkt 15 dadurch gekennzeichnet, dass die Fettfraktion 29- 35 wt/wt%, die Proteinfraktion 30- 34 wt/wt% und die Zuckerfraktion 35-39 wt/wt% beinhalten (Fortifier III).
19. Ein pulverformiger Fortifier nach Punkt 15 dadurch gekennzeichnet, dass die Fettfraktion 12- 16 wt/wt%, die Proteinfraktion 25- 29 wt/wt% und die Zuckerfraktion 56-65 wt/wt% beinhalten (Fortifier IV).
20. Ein pulverformiger Fortifier nach Punkt 15 dadurch gekennzeichnet, dass die Fettfraktion 26- 29 wt/wt%, die Proteinfraktion 46- 70 wt/wt% und die Zuckerfraktion 5-34 wt/wt% beinhalten (Fortifier V).
21. Eine Einheitsdosis des pulverformigen Fortifiers, die folgendes umfasst: a. einen Behälter, und b. den pulverförmigen Fortifier nach den Punkten 15-20.
22. Die Einheitsdosis des pulverförmigen Fortifiers nach Punkt 21 worin der pulverförmige Fortifier in der Menge von 0,4g bis 20g pro Einheitsdosis vorhanden ist.
23. Verwendung eines pulverförmigen Fortifiers für die Herstellung einer Zubereitung zum Bereitstellen von Ergänzungsnährstoffen für Säuglinge durch Hinzufügen des Fortifiers zu Muttermilch und durch Verabreichen der angereicherten Muttermilch an einen Säugling umfassend den Fortifier nach den Punkten 15- 20.
24. Verwendung eines pulverförmigen Fortifiers für die Herstellung einer Zubereitung zum Bereitstellen von Ergänzungsnährstoffen für Säuglinge durch Hinzufügen des Fortifiers zu Muttermilch und durch Verabreichen der angereicherten Muttermilch an einen Säugling umfassend den Fortifier nach den Punkten 15- 20, wobei der Fortifier oral oder enteral verabreicht wird.
25. Die Verwendung gemäß Punkt 23, worin dem Säugling 0,4g bis 20g pulverförmiger Fortifier pro Tag verabreicht werden.
In bestimmten Ausführungsformen, betrifft die vorliegende Erfindung weiterhin die Gegenstände, die in den folgenden Punkten aufgezählt sind:
1. Pulverförmiger Fortifier erhältlich aus der Verarbeitung von Muttermilch oder tierischer Milch ausgewählt aus einer Gruppe von Fortifiem bestehend aus Fortifiem i, ii, iii, iv: i. Einer Fettfraktion in einer Menge von 28,1 wt/wt % bis 31 , 1 wt/wt %, einer Zuckerfraktion in einer Menge von 42,9 wt/wt % bis 45,9 wt/wt % und einer Proteinfraktion in einer Menge von 24,4 wt/wt % bis 27,4 wt/wt % ii. Einer Fettfraktion in einer Menge von 12,1 wt/wt % bis 15,1 wt/wt %, einer Zuckerfraktion in einer Menge von 53 wt/wt % bis 56 wt/wt % und einer Proteinfraktion in einer Menge von 30,3 wt/wt % bis 33,3 wt/wt % iii. Einer Fettfraktion in einer Menge von 42,7 wt/wt % bis 45,6 wt/wt %, einer Zuckerfraktion in einer Menge von 33,8 wt/wt % bis 36,8 wt/wt % und einer Proteinfraktion in einer Menge von 19,1 wt/wt % bis 22,1 wt/wt % iv. Einer Fettfraktion in einer Menge von 23,5 wt/wt % bis 26,5 wt/wt %, einer Zuckerfraktion in einer Menge von 61 wt/wt % bis 64 wt/wt % und einer Proteinfraktion in einer Menge von 11 wt/wt % bis 14 wt/wt %. Pulverförmiger Fortifier erhältlich aus der Verarbeitung von Muttermilch oder tierischer Milch nach Punkt 1 ausgewählt aus einer Gruppe von Fortifiem bestehend aus Fortifiem i, ii, iii, iv: i. Einer Fettfraktion in einer Menge von 29,6 wt/wt %, einer Zuckerfraktion in einer Menge von 44,4 wt/wt % und einer Proteinfraktion in einer Menge von 25,9 wt/wt % ii. Einer Fettfraktion in einer Menge von 13,6 wt/wt %, einer Zuckerfraktion in einer Menge von 54,5 wt/wt % und einer Proteinfraktion in einer Menge von 31,8 wt/wt % iii. Einer Fettfraktion in einer Menge von 44,1 wt/wt %, einer Zuckerfraktion in einer Menge von 35,3 wt/wt % und einer Proteinfraktion in einer Menge von 20,6 wt/wt %. iv. Einer Fettfraktion in einer Menge von 25 wt/wt %, einer Zuckerfraktion in einer Menge von 62,5 wt/wt % und einer Proteinfraktion in einer Menge von 12,5 wt/wt % Pulverförmiger Fortifier erhältlich aus der Verarbeitung von Muttermilch oder tierischer Milch nach Punkt 1 ausgewählt aus einer Gruppe von Fortifiem bestehend aus Fortifiem i, ii, iii: i. Einer Fettfraktion in einer Menge von 28,1 wt/wt % bis 31 , 1 wt/wt %, einer Zuckerfraktion in einer Menge von 42,9 wt/wt % bis 45,9 wt/wt % und einer Proteinfraktion in einer Menge von 24,4 wt/wt % bis 27,4 wt/wt % ii. Einer Fettfraktion in einer Menge von 12,1 wt/wt % bis 15,1 wt/wt %, einer Zuckerfraktion in einer Menge von 53 wt/wt % bis 56 wt/wt % und einer Proteinfraktion in einer Menge von 30,3 wt/wt % bis 33,3 wt/wt % iii. Einer Fettfraktion in einer Menge von 42,7 wt/wt % bis 45,6 wt/wt %, einer Zuckerfraktion in einer Menge von 33,8 wt/wt % bis 36,8 wt/wt % und einer Proteinfraktion in einer Menge von 19,1 wt/wt % bis 22,1 wt/wt %. Pulverförmiger Fortifier erhältlich aus der Verarbeitung von Muttermilch oder tierischer Milch nach Punkt 1 oder 2 ausgewählt aus einer Gruppe von Fortifiem bestehend aus Fortifiem i, ii, iii: i. Einer Fettfraktion in einer Menge von 29,6 wt/wt %, einer Zuckerfraktion in einer Menge von 44,4 wt/wt % und einer Proteinfraktion in einer Menge von 25,9 wt/wt % ii. Einer Fettfraktion in einer Menge von 13,6 wt/wt %, einer Zuckerfraktion in einer Menge von 54,5 wt/wt % und einer Proteinfraktion in einer Menge von 31,8 wt/wt % iii. Einer Fettfraktion in einer Menge von 44, 1 wt/wt %, einer Zuckerfraktion in einer Menge von 35,3 wt/wt % und einer Proteinfraktion in einer Menge von 20,6 wt/wt %. Pulverförmiger Fortifier erhältlich aus der Verarbeitung von Muttermilch oder tierischer Milch nach einem der Punkte 1 bis 4 bestimmt zur Zugabe zu 100 ml Muttermilch ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus: i. Einer Fettfraktion in einer Menge von 1,54 g bis 1,71 g, einer Zuckerfraktion in einer Menge von 2,36 g bis 2,52 g und einer Proteinfraktion in einer Menge von 1,34 g bis 1,5 g ii. Einer Fettfraktion in einer Menge von 0,54 g bis 0,67 g, einer Zuckerfraktion in einer Menge von 2,33 g bis 2,46 g und einer Proteinfraktion in einer Menge von 1,33 g bis 1,47 g iii. Einer F ettfraktion in einer Menge von 2,9 gbis 3,l g, einer Zuckerfraktion in einer Menge von 2,3 g bis 2,5 g und einer Proteinfraktion in einer Menge von 1,3 g bis 1,5 g iv. Einer Fettfraktion in einer Menge von 0,74 g bis 0,84 g, einer Zuckerfraktion in einer Menge von 1,92 g bis 2,04 g und einer Proteinfraktion in einer Menge von 0,36 g bis 0,44 g· PulverfÖrmiger Fortifier erhältlich aus der Verarbeitung von Muttermilch oder tierischer Milch nach einem der Punkte 1 bis 5 bestimmt zur Zugabe zu 100 ml Muttermilch ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus: i. Einer Fettfraktion in einer Menge von 1,6 g, einer Zuckerfraktion in einer Menge von 2,4 g und einer Proteinfraktion in einer Menge von 1 ,4 g ii. Einer Fettfraktion in einer Menge von 0,6 g, einer Zuckerfraktion in einer Menge von 2,4 g und einer Proteinfraktion in einer Menge von 1 ,4 g iii. Einer Fettfraktion in einer Menge von 3 g, einer Zuckerfraktion in einer Menge von 2,4 g und einer Proteinfraktion in einer Menge von 1,4 g iv. Einer Fettfraktion in einer Menge von 0,8 g, einer Zuckerfraktion in einer Menge 2 g und einer Proteinfraktion in einer Menge von 0,4 g. PulverfÖrmiger Fortifier erhältlich aus der Verarbeitung von Muttermilch oder tierischer Milch nach einem der Punkte 1 bis 5 bestimmt zur Zugabe zu 100 ml Muttermilch ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus: i. Einer Fettfraktion in einer Menge von 1,54 g bis 1,71 g, einer Zuckerfraktion in einer Menge von 2,36 g bis 2,52 g und einer Proteinfraktion in einer Menge von 1,34 g bis 1,5 g ii. Einer Fettfraktion in einer Menge von 0,54 g bis 0,67 g, einer Zuckerfraktion in einer Menge von 2,33 g bis 2,46 g und einer Proteinfraktion in einer Menge von 1,33 g bis 1,47 g iii. Einer Fettfraktion in einer Menge von 2,9 g bis 3,1 g, einer Zuckerfraktion in einer Menge von 2,3 g bis 2,5 g und einer Proteinfraktion in einer Menge von 1,3 g bis 1,5 g. PulverfÖrmiger Fortifier erhältlich aus der Verarbeitung von Muttermilch oder tierischer Milch nach einem der Punkte 1 bis 7 bestimmt zur Zugabe zu 100 ml Muttermilch ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus: i. Einer Fettfraktion in einer Menge von 1,6 g, einer Zuckerfraktion in einer Menge von 2,4 g und einer Proteinfraktion in einer Menge von 1,4 g ii. Einer Fettfraktion in einer Menge von 0,6 g, einer Zuckerfraktion in einer Menge von 2,4 g und einer Proteinfraktion in einer Menge von 1,4 g iii. Einer Fettfraktion in einer Menge von 3 g, einer Zuckerfraktion in einer Menge von 2,4 g und einer Proteinfraktion in einer Menge von 1,4 g. Verwendung eines der pulverformigen Fortifiers für die Herstellung einer Zubereitung von angereicherter Muttermilch oder angereicherter tierischer Milch für Säuglinge durch Hinzufügen eines der Fortifiers gemäß den Punkten 1 bis 8 zu Muttermilch oder tierischer Milch, wobei eine Target-Fortifizierung des Säuglings wie folgt ermöglicht wird:
Säugling mit Gewicht weniger als 1000 g: Fett 4,8 - 6,6 g pro kg Säugling pro Tag, insbesondere
5,7 g pro kg Säugling pro Tag; Zucker 11,6 -13,2 g pro kg Säugling pro Tag, insbesondere 12,4 g pro kg Säugling pro Tag, Protein 4 -4,5 g pro kg Säugling pro Tag, insbesondere 4,25 g pro kg Säugling pro Tag
Säugling mit Gewicht weniger als 1000 g: Fett 4,8 - 6,6 g pro kg Säugling pro Tag, insbesondere
5,7 g pro kg Säugling pro Tag; Zucker 11,6 -13,2 g pro kg Säugling pro Tag, insbesondere 12,4 g pro kg Säugling pro Tag, Protein 3,5 -4,0 g pro kg Säugling pro Tag, insbesondere 3,75 g pro kg Säugling pro Tag. Verwendung des pulverformigen Fortifiers nach den Punkten 1 bis 8 zur Target-Fortifizierung eines Säuglings wobei einer der Fortifier i, ii, iii, iv ausgewählt wird, der bei Zugabe zu jeweils 300 ml Muttermilch oder tierischer Milch, je nach Gehalt der Muttermilch oder tierischen Milch oder Gehalt der tierischen Milch und je nach Geburtsgewicht des Säuglings eine Target-Fortifizierung wie folgt ermöglicht wird:
Säugling mit Gewicht weniger als 1000 g: Fett 4,8 - 6,6 g pro kg Säugling pro Tag, insbesondere
5,7 g pro kg Säugling pro Tag; Zucker 11,6 -13,2 g pro kg Säugling pro Tag, insbesondere 12,4 g pro kg Säugling pro Tag, Protein 4 -4,5 g pro kg Säugling pro Tag, insbesondere 4,25 g pro kg Säugling pro Tag
Säugling mit Gewicht weniger als 1000 g: Fett 4,8 - 6,6 g pro kg Säugling pro Tag, insbesondere
5,7 g pro kg Säugling pro Tag; Zucker 11,6 -13,2 g pro kg Säugling pro Tag, insbesondere 12,4 g pro kg Säugling pro Tag, Protein 3,5 -4,0 g pro kg Säugling pro Tag, insbesondere 3,75 g pro kg Säugling pro Tag, wobei die durch 300 ml durch Fortifier angereicherte Muttermilch oder tierischer Milch in mehreren Portionen verabreicht werden kann.
11. Verfahren zum Herstellen eines pulverförmigen Fortifiers gemäß einem der Punkte 1-8, das die folgenden Schritte umfasst: a) Bereitstellen von Muttermilch einer humanen oder tierischen Spenderin und b) Fraktionierung der Muttermilch aus a) in eine Fett-, Protein- und Zuckerfraktion und c) Wärmebehandlung der Fett-, Protein- und Zuckerfraktion, wobei Schritt b) und c) in beliebiger Reihenfolge durchgeführt werden können und d) Trocknen der wärmebehandelten und fraktionierten Fett-, Protein- und Zuckerfraktion und wobei der pulverförmige Fortifier eine aus der Fraktionierung gewonnene Fett-, Protein- und Zuckerfraktion gemäß einer der Punkte 1 bis 8 umfasst.
12. Verfahren nach Punkt 11 zum Herstellen eines pulverförmigen Fortifiers gemäß einem der Punkte 1-8, wobei die Fraktionierung der Muttermilch die folgenden Schritte umfasst: i) Abtrennen der Fettfraktion durch Entrahmen, wobei eine entfettete Humanmilchfraktion mit einem Fettgehalt von kleiner als 0,1% und eine Fettfraktion mit einem Fettgehalt von >1,6% entsteht ii) Filtrieren der entfetteten Humanmilchfraktion aus i), wobei eine Protein- und Zuckerfraktion gewonnen wird.
13. Verfahren nach einem der Punkte 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmebehandlung in c) der Protein- und Zuckerfraktionen bei einer Temperatur von 30°C bis 200°C, bevorzugt 37°C bis 180°C, mehr bevorzugt 50°C bis 160°C, meist bevorzugt von 56°C bis 80°C oder von 65°C bis 150°C für 1 bis 60 Sekunden, bevorzugt 2 bis 30 Sekunden, mehr bevorzugt 2 bis 15 Sekunden, meist bevorzugt 2 bis 12 Sekunden, sowie eine Wärmebehandlung der Fettfraktion bei 40 °C bis 150 °C, bevorzugt bei 50 °C bis 120 °C, mehr bevorzugt bei 60 °C bis 100 °C und meist bevorzugt bei 70 °C bis 90 °C für 5 bis 120 Minuten, bevorzugt 20 bis 100 Minuten, mehr bevorzugt 40 bis 80 Minuten und meist bevorzugt 50 bis 70 Minuten, erfolgt.
14. Verfahren nach einem der Punkte 11 bis 13, wobei das Trocken Sprühtrocknen, Gefriertrocknen oder Walzentrocknung ist.
15. Verfahren nach Punkt 14, wobei die Fett-, Protein- und Zuckerfraktionen im Falle des Sprühtrocknens die Fett-, Protein- und Zuckerfraktion oder Muttermilch zunächst bei 68 bis 74 °C und für 8-12 Sekunden erhitzt wird und dann anschließend bei 140-180 °C für 0,5 bis 4 Sekunden sprühgetrocknet wird. 16. Verfahren nach Punkt 14, wobei die Fett-, Protein- und Zuckerfraktionen im Falle des Gefriertrocknens die Fett-, Protein- und Zuckerfraktion oder Muttermilch zunächst bei -20 bis -50 °C eingefroren wird und dann anschließend gefriertrocknet wird.
17. Verfahren nach Punkt 14, wobei die Fett-, Protein- und Zuckerfraktionen im Falle des Walzentrocknens die Fett-, Protein- und Zuckerfraktion oder Muttermilch zunächst bei 68 bis 74 °C und für 8-12 Sekunden erhitzt wird und dann bei 120-150 °C für 1 bis 4 Sekunden walzengetrocknet wird.
18. Verfahren nach einem der Punkte 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Fettfraktion separat wärmebehandelt und getrocknet wird.
19. Verfahren nach einem der Punkte 13 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass optional eine Entkeimungsfiltration und/oder Sterilfiltration der Fett-, Protein- und Zuckerfraktion durchgefuhrt wird.
Definitionen
Pulverförmiger Fortifier
Ein durch Trocknung gewonnenes Milchpulver aus Frauenspendermilch, dem lediglich das Wasser entzogen wurde. Es kann somit durch die Zugabe von Wasser und/oder Muttermilch wieder rekonstituiert werden.
Säugling
Die Bezeichnung Säugling umfasst in dieser Erfindung sowohl reifgeborene Kinder wie auch Frühgeborene. Das in dieser Erfindung als Frühgeborenes bezeichnete Kind hat p.D. weniger als 2500 g Geburtsgewicht und weniger als 37 intrauterine Schwangerschaftswochen mitgemacht. In dieser Gruppe muss man jedoch nochmals zwischen Frühstgeborenen und Frühgeborenen unterscheiden, wobei die sog. frühstgeborenen Kinder, für die es keine ganz genaue Definition gibt, in aller Regel mindestens 23 oder 24 Schwangerschaftswochen intrauterin erlebt haben und mindestens 500 g oder mehr wiegen. Immer wieder gibt es Einzelbeschreibungen noch früher geborener Kinder mit noch geringerem Geburtsgewicht die dennoch bis zur Lebensfähigkeit gebracht werden konnten.
Poolen der Muttermilch
Poolen bedeutet das Mischen von Muttermilch verschiedener Spenderinnen in einem Batch.
Entrahmen der Muttermilch (Zentrifugation und/oder Mikrofiltration) Entrahmen der Milch beschreibt das Abtrennen des fettreichen Teils der Milch, welcher sich aufgrund der geringen Dichte an der Oberfläche absetzt. Das Entrahmen der Milch wird typischerweise durch Zentrifugation durchgeführt, da Milch durch Zentrifugation in die Komponenten Rahm (=Fettfraktion) und Magermilch (= bestehend überwiegend aus Wasser, Zucker und Proteine) aufgetrennt werden kann.
Konzentrieren der Protein- und Zuckerfraktion: Unter dem Konzentrieren der Protein-und Zuckerfraktion versteht man das Anreichem der jeweiligen Fraktionen durch die verschiedenen Filtrationsverfahren, sodass sich deren Konzentration erhöht.
Wärmebehandlung
Wärmebehandlung bezeichnet ein Verfahren bei dem die Milch erhitzt wird, somit Keime abgetötet werden und die Milch haltbar gemacht wird. Dem Fachmann sind verschiedene Verfahren bekannt, welche unter anderem die Pasteurisierung und das Ultrahocherhitzen der Milch beinhalten.
Trocknen bzw. Trocknungsverfahren:
Gefriertrocknung
Der gesamte Gefriertrocknungsprozess besteht aus vier Schritten: Vorbehandlung, Gefrieren, Primärtrocknung und Sekundärtrocknung. Dabei wird das Milchkonzentrat durch gängige Methoden zunächst eingefroren. Im nächsten Verfahrensschritt wird das Milchpulver unter den Tripelpunkt abgekühlt und dabei möglichst langsam eingefroren wird. Darauf folgt die primäre Trocknungsphase, in welcher der Dmck auf einige Millibar gesenkt wird und dann Wärme zugeführt wird, sodass das Eis sublimieren kann. Als Resultat wird der Großteil des Wassers im Milchpulver sublimiert. Andere Gefriertrocknungsvorgänge sind dem Fachmann bekannt und beinhalten z.B. die Gefriertrocknung in einer sich drehenden, entsprechend gekühlten und/oder trichterförmigen Walze.
Walzentrocknung
Die Walzentrocknung beschreibt ein Trocknungsverfahren für Milchpulver. Bei diesem Trocknungsverfahren wird das Milchkonzentrat in dünner Schicht auf die sich drehenden Trocknungswalzen aufgetragen. Typischerweise werden die Trocknungswalzen an ihrer Innenseite mit Dampf, der eine Temperatur von 115°C bis zu 145°C hat, beheizt. Dabei wird innerhalb weniger Sekunden ein Restwassergehalt von nur 4% erzielt und die getrocknete Milch kann von den Trocknungswalzen gelöst werden. Der resultierende Trockenmilchfilm (0,1 -0,5mm Dicke) wird zerrieben und kann anschließend in einer Hammermühle zerkleinert, gekühlt, gesiebt und dann verpackt werden. Sprühtrocknung
Unter Sprühtrocknung versteht der Fachmann ebenfalls eine Trocknungsmethode für Milchpulver. Hierbei wird das Milchkonzentrat in einer Sprühtrocknungsanlage in einem hohen Trocknungsturm mittels Düsen oder drehenden Tellern in kleine Tröpfchen mit einem Durchmesser von 50-80pm versprüht. Weiterhin wird im Trocknungsturm filtrierte heiße Luft mit einer Temperatur von 150-250°C zugefuhrt. Die große Oberfläche der Tröpfchen fuhrt dazu, dass das Milchpulver schnell trocknet. Die für die Verdunstung benötigte Energie wird der Luft entzogen, sodass sich sowohl die Luft als auch die Partikel schnell abkühlen und eine schonende Trocknung gewährleistet wird. Anschließend wird das Pulver z.B. in einem Fließbetttrockner nachgetrocknet und mit kalter Luft gekühlt.
Proteinfraktion
Die in der Frauenmilch enthaltenen Proteine werden zusammen als „Proteinkomponente“ bezeichnet.
Fettfraktion
Die in der Frauenmilch enthaltenen Fette werden zusammen als „Fettkomponente“ bezeichnet. Typischerweise beinhaltet die Fraktion langkettige, mittelkettige und kurzkettige Fettsäuren, die in einer höheren Konzentration als in der Magermilch vorliegen.
Zuckerfraktion
Die in der Frauenmilch enthaltenen Zucker, bzw. Kohlenhydrate, die auch die enthaltenen Oligosaccharide umfassen werden zusammen als „Kohlenhydratkomponente“ bezeichnet. Darunter zählen insbesondere Laktose und die aus Monosacchariden wie Glukose, Galaktose, N- Acetylglucosamin, Fucose und Sialinsäuren bestehenden Oligosaccharide.
Einheitsdosis
Der Begriff „Einheitsdosis“ bezieht sich auf einzelne Packungen, welche eine definierte Menge des Fortifiers beinhalten und die in einer Zubereitung verwendet werden. Dabei wird die Menge in der Packung so kalkuliert, dass die gesamte Menge des in der Packung vorhanden Fortifiers komplett verwendet wird und keine Reste gelagert werden müssen. Die Menge an angereicherter Humanmilch, die für ein Frühgeborenes zubereitet wird, liegt typischerweise zwischen 25 ml und 150 ml pro Tag. Folglich ist eine Einzeldosis die geeignete Menge an Pulver zur Anreicherung einer 25 oder 50 ml- Zubereitung. Mehrere Packungen können Zubereitungen mit größerem Volumen zugesetzt werden.
Angereicherte Muttermilch
Angereicherte Muttermilch bezieht sich auf Milch, die abgepumpt und mit einem definierten Fortifier versetzt wurde. Legende der Figuren
Fig. 1: Abtrennung der Fettfraktion der Milch mittels Zentrifugation
Fig. 2: Trennung von Proteinen und Zuckern aus der Magermilch
Fig. 3: Wärmebehandlung in Anhängigkeit von den einzelnen Trocknungsverfahren
Fig. 4: Schematische Darstellung des Herstellungsprozesses für einen Fortifier (Fortifier AF S50)
Fig. 5: Gewichtszunahme der Säuglinge in 28 Tagen nach Fortifizierung mit einem Standard Fortifier oder Target Fortifizierung mit den anspruchsgemäßen Fortifiem, die Zahlen an den Grafen stehen für die Säuglinge 1-12..
Beispiel 1
Die vorliegenden Fortifier wurden in den folgenden Schritten hergestellt:
1. Poolen der Spendermilch
Interessierte Spenderinnen melden sich zu Spende. Voraussetzung ist unter anderem, dass Sie das eigene Kind voll stillen und bereit sind, überschüssige Milch gegen eine Aufwandentschädigung zu spenden. Als nächster Schritt wird ein Interview mit der interessierten Spenderin durchgeführt in dem sie über die hygienischen Abnahmebedingungen aufgeklärt werden und bei Notwendigkeit Unterstützung durch eine Hebamme oder Laktationsberaterin erhalten. Weiterhin wird den Spenderinnen das notwendige Abpumpinstrumentarium wird zur Verfügung gestellt. Als nächsten Schritt frieren die Spenderinnen die Milch zu Hause im Tiefkühler idealerweise bei -20°C in Portionen zu etwa 50- 150 ml in gelieferten Gefrierbehältem ein. Die eingefrorene Milch wird innerhalb von etwa vier Wochen mit transportablen Gefrierbehältem abgeholt und in ein Sammeldepot gebracht. Alternativ kann die Spende der Milch auch in einer geeigneten Einrichtung wie z.B. eine Muttermilchbank erfolgen. Der große Vorteil des Poolens ist es, auf diese Art und Weise eine fast standardisierte Zusammensetzung des Milchsammelpools zu erreichen, obwohl die einzelnen Spenderinnen eine deutliche Varianz der Inhaltsstoffe zeigen. Untersuchungen haben ergeben, dass die Schwankungen im Proteinbereich bis zum 1,2-fachen eines niedrigsten von uns gemessen Wertes im Bereich von 1 ,0 ansteigen können, der Laktosegehalt (inkl. der Oligosaccharide) bis zum 1,3-fachen eines niedrigsten von uns gemessen Wertes im Bereich von 4,5 ansteigen kann. Beim Fett liegt der Multiplikationsfaktor beim 1,55-fachen eines niedrigsten von uns gemessen Wertes im Bereich von 3,0. Nach dem Bestimmen des Nährwerts lag Muttermilch mit folgenden Konzentrationen an Proteinen, Zuckern und Fetten pro 100ml Muttermilch vor:
Kohlenhydrate: 7,0g Proteine: 1,2g Fett: 4,0g 2. Mikrobiologische Kontrolle der Spendermilch
Von jeder Milchspende wird pro 20 Spendebeutel ein Beutel per Zufall ausgewählt und mittels Polymerase Chain Reaction (PCR) einer mikrobiologischen Kontrolle unterworfen. Dabei wird die Probe auf gängige Viren wie HIV-1, HBV und HCV, Bakterien wie B. cereus, E. coli gescreent.
3. Auftrennen der Milch
In diesem Schritt wird die Milch, welche im gefrorenen Zustand in einer Portionsgröße von 50ml vorliegt, bei 4°C in einem 50 Liter Tank aufgetaut, mit Heißwasser auf eine Temperatur von 36°C erwärmt und dann in einem Separator bei 35 °C mittels Zentrifugation in Magermilch und in eine Fettfraktion aufgetrennt (siehe Abbildung 1).
Bei Bedarf kann wieder die Fettfraktionen in definierten Mengen zu der Magermilch gegeben werden, um den gewünschten Nährwert zu erhalten. Dieser variiert je nach Fortifier und wird individuell angepasst.
4. Filtrieren der Magermilch
Ziel dieses Verfahrensschrittes ist es die Magermilch weiter in eine Proteinfraktion und in eine Zuckerfraktion aufzutrennen und die beiden Fraktionen aufzukonzentrieren (Siehe Abbildung 2). Dafür wird die Magermilch durch eine Membran mit einer Porengröße von 0,1 pm ultrafiltriert. Durch die Ultrafiltration wird die Proteinfraktion (Retentate) aufkonzentriert und das Permeat anschließend durch eine Membran mit einer Porengröße von 0,0 lpm weiter nanofiltriert. Durch die Filtration des Permeats wird die Zuckerfraktion weiter konzentriert. Wiederholtes Filtrieren des Retentats und des Permeats fuhrt zu einer weiteren Konzentrierung der Protein- und Zuckerfraktion. Für Fortifier 1 entfällt dieser Verfahrensschritt (Siehe Abbildung 4).
5. Entkeimungs- oder Sterilfiltration der Protein- und Zuckerfraktion
Im nächsten Verfahrensschritt werden die Protein- und Zuckerfraktion einer Entkeimungsfiltration unterzogen. Typischerweise werden hier Filter mit einer Porengröße von < 0,2 pm verwendet, andere Porengrößen sind jedoch denkbar. Ziel dieser Filtration ist es die Keimzahl in den Fraktionen zu reduzieren, da Bakterien in dem Filter zurückgehalten werden.
6. Wärmebehandlung der Fett-, Protein- und Zuckerfraktion
Nach den verschiedenen Filtrationen werden die Fett-, Zucker- und Proteinfraktion in einem weiteren Verfahrensschritt bei 120°C bis 150°C für 2 bis 6 Sekunden in einem Röhrenerhitzer wärmebehandelt (Siehe Abbildung 3 und 4). Anschließend wird die Fett-, Zucker- und Proteinfraktion in einem Röhrenkühler mit Eiswasser auf 4 °C heruntergekühlt. 7. Trocknen der Fett-, Protein- und Zuckerfraktion
Nach der Wärmebehandlung wird die Fett-, Protein- und Zuckerfraktion bei -20 bis -50°C in entsprechenden Formen in Platten mit einer Höhe von bis zu 2 cm eingefroren und komplett durchgefroren. Alternativ können die jeweiligen Fraktionen auch Schockgefrostet werden. Im nächsten Verfahrensschritt werden die jeweiligen Fraktionen in einer Vakuumkammer durch die Zugabe der nötigen Sublimationswärme getrocknet. Im letzten Verfahrensschritt der Gefriertrocknung wird der Restfeuchtegehalt in einer finalen Trocknungsphase weiter reduziert, sodass die Fett-, Protein- und Zuckerfraktion im getrockneten Zustand als Pulver vorliegen.
8. Mischen der Fett-, Protein- und Zuckerfraktion
Die jeweiligen Fraktionen werden dann unter aseptischen Bedingungen (nach Bedarf des entsprechenden Fortifiers) der Menge nach so wieder zusammengefugt, dass nach Gefriertrocknung die folgenden Fortifier vorliegen.
9. Zusammensetzung der Fortifier
Die Fortifier, die Gegenstand dieser Erfindung sind, können als standardisierte Fortifier in fertig vorgegebenen Mengen von 1,6 g Pulvermasse oder in anderen Maßen einzeln abgepackt oder in nicht dosierter Form abgegeben werden, und liegen in Formen von angereicherten Einzelbestandteilen als besonders fettreich oder besonders fettarm oder zeichnen sich durch einen mittleren Fettgehalt aus. Die Besonderheit welche die humanen Fortifier zudem noch aufweisen besteht darin, dass sie mit sogenannten Oligosacchariden einen Bestandteil in der Muttermilch haben, der nicht für die Ernährung des Kindes gedacht ist, sondern zur Stoffwechselung der mikrobiologischen Gegebenheiten im kindlichen Darm dient, dem Aufbau und Erhalt einer guten Darmflora. Diese Oligosaccharide können inzwischen auch künstlich hergestellt werden und werden gelegentlich den Fortifiem hinzugefugt.
Zunächst wird ein Set von 3 Fortifiem Zur Verfügung gestellt:
Fortifier 1 : 2. lg Zucker, 1 9g Protein und 0. l-0.4g Fett pro 100 ml Fertigprodukt (Fettarm)
Fortifier 2: 2.1g Zucker, 1.9g Protein und 0.8-0.9g Fett pro 100 ml Fertigprodukt (Mittlerer
Fettgehalt)
Fortifier 3: 2.1g Zucker, 1.9g Protein und 1.6g Fett pro 100 ml Fertigprodukt (Hoher Fettgehalt)
Diese 3 Fortifier unterscheiden sich hauptsächlich durch den Fettgehalt. Es wird deswegen möglich, mit den vorliegenden Grundbestandteilen einen fettarmen Fortifier mit 0.1 -0.4g Fett, einen mittleren fetthaltigen Fortifier mit 0.8-0.9g Fett und mit 1.6g Fett einen besonders fettreichen Fortifier herzustellen. Diese drei verschiedenen Fortifier, werden dann jeweils 100 ml abgepumpter Milch zugeführt. Um im Alltag entsprechend kleinere Milchmengen fortifizieren zu können, wird der Fortifier so produziert, dass er in Abpackungen für jeweils 25ml eigener Muttermilch so dosiert ist das man bei größeren Mengen von 50/75/oder 100 ml jeweils zwei, drei oder vier Abpackmengen zur Muttermilch hinzugeben muss.
10. Zuletzt können die verschiedenen Fortifier verpackt und an die jeweiligen Kliniken oder Praxen verschickt werden.
Beispiel 2
Die vorliegenden Fortifier wurden in den folgenden Schritten hergestellt:
1. Poolen der Spendermilch
Interessierte Spenderinnen melden sich zu Spende. Voraussetzung ist unter anderem, dass Sie das eigene Kind voll stillen und bereit sind, überschüssige Milch gegen eine Aufwandentschädigung zu spenden. Als nächster Schritt wird ein Interview mit der interessierten Spenderin durchgeführt in dem sie über die hygienischen Abnahmebedingungen aufgeklärt werden und bei Notwendigkeit Unterstützung durch eine Hebamme oder Laktationsberaterin erhalten. Weiterhin wird den Spenderinnen das notwendige Abpumpinstrumentarium wird zur Verfügung gestellt. Als nächsten Schritt frieren die Spenderinnen die Milch zu Hause im Tiefkühler idealerweise bei -20°C in Portionen zu etwa 50-150 ml in gelieferten Gefrierbehältem ein. Die eingefrorene Milch wird innerhalb von etwa vier Wochen mit transportablen Gefrierbehältem abgeholt und in ein Sammeldepot gebracht. Alternativ kann die Spende der Milch auch in einer geeigneten Einrichtung wie z.B. eine Muttermilchbank erfolgen. Der große Vorteil des Poolens ist es, auf diese Art und Weise eine fast standardisierte Zusammensetzung des Milchsammelpools zu erreichen, obwohl die einzelnen Spenderinnen eine deutliche Varianz der Inhaltsstoffe zeigen. Untersuchungen haben ergeben, dass die Schwankungen im Proteinbereich bis zum 1,2-fachen eines niedrigsten von uns gemessen Wertes im Bereich von 1 ,0 ansteigen können, der Laktosegehalt (inkl. der Oligosaccharide) bis zum 1,3-fachen eines niedrigsten von uns gemessen Wertes im Bereich von 4,5 ansteigen kann. Beim Fett liegt der Multiplikationsfaktor beim 1,55-fachen eines niedrigsten von uns gemessen Wertes im Bereich von 3,0.
Nach dem Bestimmen des Nährwerts lagen die folgenden Konzentrationen an Proteinen, Zuckern und Fetten in 100ml Muttermilch vor:
Kohlenhydrate (Laktose): 5.5g Proteine: 1,6g Fett: 3,8g
2. Mikrobiologische Kontrolle der Spendermilch
Von jeder Milchspende wird pro 20 Spendebeutel ein Beutel per Zufall ausgewählt und mittels Polymerase Chain Reaction (PCR) einer mikrobiologischen Kontrolle unterworfen. Dabei wird die Probe auf gängige Viren wie HIV-1, HBV und HCV, Bakterien wie B. cereus, E. coli gescreent.
3. Auftrennen der Milch
In diesem Schritt wird die Milch, welche im gefrorenen Zustand in einer Portionsgröße von 50ml vorliegt, bei 4°C in einem 50 Liter Tank aufgetaut, mit Heißwasser auf einer Temperatur von 36°C erwärmt und dann in einem Separator bei 35 °C mittels Zentrifugation in Magermilch und in eine Fettfraktion aufgetrennt (Siehe Abbildung 1).
Bei Bedarf kann wieder die Fettfraktionen in definierten Mengen zu der Magermilch gegeben werden, um den gewünschten Nährwert zu erhalten. Dieser variiert je nach Fortifier und wird individuell angepasst.
4. Filtrieren der Magermilch
Ziel dieses Verfahrensschrittes ist es die Magermilch weiter in eine Proteinfraktion und in eine Zuckerfraktion aufzutrennen und die beiden Fraktionen aufzukonzentrieren (Siehe Abbildung 2). Dafür wird die Magermilch durch eine Membran mit einer Porengröße von 0,1 pm ultrafiltriert. Durch die Ultrafiltration wird die Proteinfraktion (Retentate) aufkonzentriert und das Permeat anschließend durch eine Membran mit einer Porengröße von 0,01 pm weiter nanofiltriert. Durch die Filtration des Permeats wird die Zuckerfraktion weiter konzentriert. Wiederholtes Filtrieren des Retentats und des Permeats fuhrt zu einer weiteren Konzentrierung der Protein- und Zuckerfraktion.
5. Entkeimungs- oder Sterilfiltration der Protein- und Zuckerfraktion
Im nächsten Verfahrensschritt werden die Protein- und Zuckerfraktion einer Entkeimungsfiltration unterzogen. Typischerweise werden hier Filter mit einer Porengröße von < 0,2 pm verwendet, andere Porengrößen sind jedoch denkbar. Ziel dieser Filtration ist es die Keimzahl in den Fraktionen zu reduzieren, da Bakterien in dem Filter zurückgehalten werden.
6. Wärmebehandlung der Fett-, Protein- und Zuckerfraktion
Nach den verschiedenen Filtrationen werden die Fett-, Zucker- und Proteinfraktion in einem weiteren Verfahrensschritt bei 120°C bis 150°C für 2 bis 6 Sekunden in einem Röhrenerhitzer wärmebehandelt (Siehe Abbildung 3). Anschließend wird die Fett-, Zucker- und Proteinfraktion in einem Röhrenkühler mit Eiswasser auf 4 °C heruntergekühlt.
7. Trocknen der Fett-, Protein- und Zuckerfraktion
Nach der Wärmebehandlung wird die Fett-, Protein- und Zuckerfraktion bei -20 bis -50°C in entsprechenden Formen in Platten mit einer Höhe von bis zu 2 cm eingefroren und komplett nötigen Sublimationswärme die einzelnen Fraktionen getrocknet. Im letzten Verfahrensschritt der Gefriertrocknung wird der Restfeuchtegehalt in einer finalen Trocknungsphase weiter reduziert, sodass die Fett-, Protein- und Zuckerfraktion im getrockneten Zustand als Pulver vorliegen.
8. Mischen der Fett-, Protein- und Zuckerfraktion
Die jeweiligen Fraktionen werden dann unter aseptischen Bedingungen (nach Bedarf des entsprechenden Fortifiers) der Menge nach so wieder zusammengefugt, dass nach Gefriertrocknung der folgende Fortifier vorliegt.
9. Zusammensetzung der Fortifier
Der Fortifier, der Gegenstand dieser Erfindung ist, kann als standardisierte Fortifier in fertig vorgegebenen Mengen von 1,6 g Pulvermasse oder in anderen Maßen einzeln abgepackt oder in nicht dosierter Form abgegeben werden, oder liegt in Form von angereicherten Einzelbestandteilen als besonders zuckerreich und proteinarm vor. Die Besonderheit, welche der humanen Fortifier zudem noch aufweist besteht darin, dass er mit sogenannten Oligosacchariden einen Bestandteil in der Muttermilch hat, der nicht für die Ernährung des Kindes gedacht ist, sondern zur Stoffwechselung der mikrobiologischen Gegebenheiten im kindlichen Darm gedacht ist. Dieser Bestandteil dient dem Aufbau und Erhalt einer guten Darmflora. Diese Oligosaccharide können auch künstlich hergestellt werden und können gelegentlich den Fortifiem hinzugefugt werden.
Im Folgenden wird ein Fortifier mit den folgenden Bestandteilen zur Verfügung gestellt:
Fortifier 4: 3.0g Zucker (Laktose), 1.4g Protein, 0.6g Fett
Dieser Fortifier unterscheidet sich hauptsächlich durch den Zucker- und Proteingehalt, wobei der Fettgehalt im fettarmen Bereich liegt. Es wird deswegen möglich, mit den vorliegenden Grundbestandteilen einen zuckerreichen und proteinarmen Fortifier mit 0.6g Fett, 3.0g Zucker (Laktose) und 1.4g Protein herzustellen. Dieser Fortifier wird dann zu 100 ml abgepumpter Milch zugeführt. Um im Alltag entsprechend kleinere Milchmengen fortifizieren zu können, wird der Fortifier so produziert, dass er in Abpackungen für jeweils 25ml eigener Muttermilch so dosiert ist das man bei größeren Mengen von 50/75/oder 100 ml jeweils zwei, drei oder vier Abpackmengen zur Mutermilch hinzugeben muss.
10. Zuletzt können die verschiedenen Fortifier verpackt und an die jeweiligen Kliniken oder Praxen verschickt werden.
Beispiel 3
Die vorliegenden Fortifier wurden in den folgenden Schriten hergestellt:
1. Poolen der Spendermilch
Interessierte Spenderinnen melden sich zu Spende. Voraussetzung ist unter anderem, dass Sie das eigene Kind voll stillen und bereit sind, überschüssige Milch gegen eine Aufwandentschädigung zu spenden. Als nächster Schrit wird ein Interview mit der interessierten Spenderin durchgefuhrt in dem sie über die hygienischen Abnahmebedingungen aufgeklärt werden und bei Notwendigkeit Unterstützung durch eine Hebamme oder Laktationsberaterin erhalten. Weiterhin wird den Spenderinnen das notwendige Abpumpinstrumentarium wird zur Verfügung gestellt. Als nächsten Schrit frieren die Spenderinnen die Milch zu Hause im Tiefkühler idealerweise bei -20°C in Portionen zu etwa 50- 150 ml in gelieferten Gefrierbehältem ein. Die eingefrorene Milch wird innerhalb von etwa vier Wochen mit transportablen Gefrierbehältem abgeholt und in ein Sammeldepot gebracht. Alternativ kann die Spende der Milch auch in einer geeigneten Einrichtung wie z.B. eine Mutermilchbank erfolgen. Der große Vorteil des Poolens ist es, auf diese Art und Weise eine fast standardisierte Zusammensetzung des Milchsammelpools zu erreichen, obwohl die einzelnen Spenderinnen eine deutliche Varianz der Inhaltsstoffe zeigen. Untersuchungen haben ergeben, dass die Schwankungen im Proteinbereich bis zum 1,2-fachen eines niedrigsten von uns gemessen Wertes im Bereich von 1 ,0 ansteigen können, der Laktosegehalt (inkl. der Oligosaccharide) bis zum 1,3-fachen eines niedrigsten von uns gemessen Wertes im Bereich von 4,5 ansteigen kann. Beim Fet liegt der Multiplikationsfaktor beim 1,55-fachen eines niedrigsten von uns gemessen Wertes im Bereich von 3,0. Nach dem Bestimmen des Nährwerts lagen die folgenden Konzentrationen an Proteinen, Zuckern und Feten in 100ml Mutermilch vor:
Kohlenhydrate: 7.8g Proteine: 0.9g Fet: 3.5g
2. Mikrobiologische Kontrolle der Spendermilch
Von jeder Milchspende wird pro 20 Spendebeutel ein Beutel per Zufall ausgewählt und mitels Polymerase Chain Reaction (PCR) einer mikrobiologischen Kontrolle unterworfen. Dabei wird die Probe auf gängige Viren wie HIV-1, HBV und HCV, Bakterien wie B. cereus, E. coli gescreent. 3. Auftrennen der Milch
In diesem Schritt wird die Milch, welche im gefrorenen Zustand in einer Portionsgröße von 50ml vorliegt, bei 4°C in einem 50 Liter Tank aufgetaut, mit Heißwasser auf eine Temperatur von 36°C erwärmt und dann in einem Separator bei 35 °C mittels Zentrifugation in Magermilch und in eine Fettfraktion aufgetrennt (Siehe Abbildung 1).
Bei Bedarf kann wieder die Fettfraktionen in definierten Mengen zu der Magermilch gegeben werden, um den gewünschten Nährwert zu erhalten. Dieser variiert je nach Fortifier und wird individuell angepasst.
4. Filtrieren der Magermilch
Ziel dieses Verfahrensschrittes ist es die Magermilch weiter in eine Proteinfraktion und in eine Zuckerfraktion aufzutrennen und die beiden Fraktionen aufzukonzentrieren (Siehe Abbildung 2). Dafür wird die Magermilch durch eine Membran mit einer Porengröße von 0,1 pm ultrafiltriert. Durch die Ultrafiltration wird die Proteinfraktion (Retentate) aufkonzentriert und das Permeat anschließend durch eine Membran mit einer Porengröße von 0,01 pm weiter nanofiltriert. Durch die Filtration des Permeats wird die Zuckerfraktion weiter konzentriert. Wiederholtes Filtrieren des Retentats und des Permeats fuhrt zu einer weiteren Konzentrierung der Protein- und Zuckerfraktion.
5. Entkeimungs- oder Sterilfiltration der Protein- und Zuckerfraktion
Im nächsten Verfahrensschritt werden die Protein- und Zuckerfraktion einer Entkeimungsfiltration unterzogen. Typischerweise werden hier Filter mit einer Porengröße von < 0,2 pm verwendet, andere Porengrößen sind jedoch denkbar. Ziel dieser Filtration ist es die Keimzahl in den Fraktionen zu reduzieren, da Bakterien in dem Filter zurückgehalten werden.
6. Wärmebehandlung der Fett-, Protein- und Zuckerfraktion
Nach den verschiedenen Filtrationen werden die Fett-, Zucker- und Proteinfraktion in einem weiteren Verfahrensschritt bei 120°C bis 150°C für 2 bis 6 Sekunden in einem Röhrenerhitzer wärmebehandelt (Siehe Abbildung 3). Anschließend wird die Fett-, Zucker- und Proteinfraktion in einem Röhrenkühler mit Eiswasser auf 4 °C heruntergekühlt.
7. Trocknen der Fett-, Protein- und Zuckerfraktion
Nach der Wärmebehandlung wird die Fett-, Protein- und Zuckerfraktion bei -20 bis -50°C in entsprechenden Formen in Platten mit einer Höhe von bis zu 2 cm eingefroren und komplett durchgefroren. Im nächsten Verfahrensschritt wird in einer Vakuumkammer durch die Zugabe der nötigen Sublimationswärme die einzelnen Fraktionen getrocknet. Im letzten Verfahrensschritt der Gefriertrocknung wird der Restfeuchtegehalt in einer finalen Trocknungsphase weiter reduziert, sodass die Fett-, Protein- und Zuckerfraktion im getrockneten Zustand als Pulver vorliegen.
8. Mischen der Fett-, Protein- und Zuckerfraktion
Die jeweiligen Fraktionen werden dann unter aseptischen Bedingungen (nach Bedarf des entsprechenden Fortifiers) der Menge nach so wieder zusammengefügt, dass nach Gefriertrocknung der folgende Fortifier vorliegt.
9. Zusammensetzung der Fortifier
Der Fortifier, der Gegenstand dieser Erfindung ist, kann als standardisierte Fortifier in fertig vorgegebenen Mengen von 1,6 g Pulvermasse oder in anderen Maßen einzeln abgepackt oder in nicht dosierter Form abgegeben werden, oder liegt in Form von angereicherten Einzelbestandteilen als besonders zuckerarm und proteinreich vor. Die Besonderheit welcher der humanen Fortifier zudem noch aufweist besteht darin, dass er mit sogenannten Oligosacchariden einen Bestandteil in der Muttermilch hat, der nicht für die Ernährung des Kindes gedacht ist, sondern zur Stoffwechselung der mikrobiologischen Gegebenheiten im kindlichen Darm gedacht ist. Dieser Bestandteil dient dem Aufbau und Erhalt einer guten Darmflora. Diese Oligosaccharide können auch künstlich hergestellt werden und können gelegentlich den Fortifiem hinzugefugt werden.
Im Folgenden wird ein Fortifier mit den folgenden Bestandteilen zur Verfügung gestellt:
Fortifier 5: 0.5g Zucker (Laktose), 2.1g Protein, 1.0g Fett
Dieser Fortifier unterscheidet sich hauptsächlich durch den Zucker- und Proteingehalt, der Fettgehalt liegt im mittleren Bereich. Es wird deswegen möglich, mit den vorliegenden Grundbestandteilen einen zuckerarmen-und proteinreichen Fortifier mit 1.0g Fett, 0.5g Zucker (Laktose) und 2.1g Protein herzustellen. Dieser Fortifier wird dann zu 100 ml abgepumpter Milch zugeführt. Um im Alltag entsprechend kleinere Milchmengen fortifizieren zu können, wird der Fortifier so produziert, dass er in Abpackungen für jeweils 25ml eigener Muttermilch so dosiert ist das man bei größeren Mengen von 50/75/oder 100 ml jeweils zwei, drei oder vier Abpackmengen zur Muttermilch hinzugeben muss.
10. Zuletzt können die verschiedenen Fortifier verpackt und an die jeweiligen Kliniken oder Praxen verschickt werden.
Beispiel 4
Der Vorteil des anspruchsgemäßen Sets von spezifischen Fortifiem ist, dass diese das sogenannte „Target-Fortifizierung“ ermöglichen. „Target-Fortifizierung“ zielt darauf ab, Säuglinge mit angereicherter Muttermilch zu versorgen, die den aktuellen klinischen Empfehlungen für die Makronährstoffaufhahme entspricht. Auf der Grundlage tatsächlicher Messungen des Makronährstoffgehalts in nativer Muttermilch werden der standardmäßig angereicherten Muttermilch Einkomponentenmodule aus Eiweiß, Fett oder Kohlenhydraten hinzugefugt, um die angestrebten Makronährstoffinengen zu erreichen.
Studiendesign und Zusammensetzung des Kontroll-Fortifiers sowie der neuen Fortifier Insgesamt wurden 12 klinisch stabile männliche und weibliche Frühgeborene mit einem Gestationsalter von <32 Wochen oder einem Geburtsgewicht von <1800g in die Studie aufgenommen. Zudem wurden die Säuglinge basierend auf ihrem Geburtsgewicht in 2 Gruppen, nämlich < 1000g und > 1000g, unterteilt, sodass jede der beiden Gruppen jeweils 6 Säuglinge beinhaltete. Ausgeschlossen wurden Säuglinge mit einer früheren oder aktuellen systemischen, metabolischen oder
Chromosomenerkrankung, angeborenen Anomalien des Magen-Darm-Trakts (Gl) oder wenn sie während des Studienzeitraums Steroide erhielten. Den Säuglingen in jeder Gruppe wurde nach dem Zufallsprinzip entweder ein herkömmlicher Kontroll-Fortifier (n=3) oder einer der vier anspruchsgemäßen Fortifiem (n=3) für 28 Tage verabreicht und das Gewicht an Tag 1, 7, 14, 21 und 28 bestimmt.
Vorliegend weist der herkömmliche Fortifier des Stande der Technik eine Menge von 0 g Fett, 62,2 g Zucker und 25,2 g Protein auf 100 g Fortifier auf. Hierbei ist jedoch anzumerken, dass der herkömmliche Fortifier üblicherweise aus Kuhmilch gewonnen wird und folglich keine menschlichen Oligosaccharide aufweist.
Das anspruchsgemäße Set an spezifischen Fortifiem wurde mit dem vorher beschriebenen Verfahren hergestellt und resultierte in die folgenden vier Fortifier:
Fortifier AF S50 setzt sich aus einer Fettfraktion in einer Menge 0,4 g, einer Zuckerfraktion in einer Menge 1 g und einer Proteinfraktion in einer Menge von 0,2 g zusammen, Fortifier AF L50 setzt sich aus einer Fettfraktion in einer Menge von 1 ,6 g, einer Zuckerfraktion in einer Menge von 2,4 g und einer Proteinfraktion in einer Menge von 1,4 g zusammen, Fortifier AF M50 setzt sich aus einer Fettfraktion in einer Menge von 0,6 g, einer Zuckerfraktion in einer Menge von 2,4 g und einer Proteinfraktion in einer Menge von 1,4 g zusammen und Fortifier AF H50 setzt sich aus einer Fettfraktion in einer Menge von 3 g, einer Zuckerfraktion in einer Menge von 2,4 g und einer Proteinfraktion in einer Menge von 1,4 zusammen. Die zuvor genannten Fortifier sind bestimmt zur Zugabe von 100 ml Mutter - oder Spendermilch und werden folglich zu der Milch gegeben.
Bestimmen der Makronährstoffe in der Mutter- oder Spendermilch Bei der Verabreichung des herkömmlichen Fortifiers wird davon ausgegangen, dass die Muter- oder Spendermilch 3,5 wt/wt % Fet, 7,2 wt/wt % Zucker und 1,5 wt/wt % aufweist, die genauen Konzentrationen der Muter- oder Spendermilch werden nicht bestimmt.
Hingegen wurde vor dem Verabreichen einer der anspruchsgemäßen Fortifier jeweils eine Probe der Muter- oder Spendermilch der Muter des jeweiligen Säuglings genommen und anschließend die Makronährstoffe, also der Fet-, Zucker- und Proteingehalt der Probe mit einem MIRIS Milchanalysator gemäß den Instruktionen des Herstellers (https://www.mirissolutions.com/our-products/equipment) gemessen.
Auswahl des geeigneten anspruchsgemäßen Fortifiers
Im nächsten Schrit wurde aus dem anspruchsgemäßen Set an Fortifiem individuell bestimmt welcher Fortifier für den Säugling geeignet ist, um ihn mit ausreichend Makronährstoffen gemäß der ESPHGAN Richtlinie zu versorgen und somit das bestmögliche Wachstum zu gewährleisten. Hierbei ist zu beachten, dass der Nährstoffgehalt der Mutermilch sich im ersten Monat nach der Geburt unterschiedet und in drei Phasen unterteilt werden kann: Kolostrum, Übergangsmilch und reife Mutermilch. Das Kolostrum ist besonders proteinreich und weist geringere Mengen an Fet und Kohlenhydraten auf. Im Verlauf des Stillens nimmt der Fet- und Zuckeranteil dann kontinuierlich zu, wohingegen der Proteingehalt der Milch abnimmt. Diese natürliche Änderung des Makronährstoffgehalts der Muter oder Spendermilch erfordert gegebenenfalls eine Anpassung der Fortifizierung der Muttermilch.
Das anspruchsgemäße Set an Fortifiem stellt Fortifier zur Verfügung, die einen konstanten Protein- und Zuckeranteil pro Portion aufweisen und sich maßgeblich im Fetgehalt unterscheiden: Fortifier AF L50 weist einen niedrigen Fetgehalt auf, Fortifier AF M50 einen mitleren Fetgehalt und Fortifier AF H50 einen hohen Fetgehalt. Fortifier AF S50 weist ebenfalls einen niedrigeren Fetgehalt auf.
In der vorliegenden Studie wurde das Gewicht der Säuglinge beider Gruppen an Tag 1 (Tag der Geburt), Tag 7, Tag 14, Tag 21 und Tag 28 bestimmt und im gleichen Zuge die Makronährstoffe der Muter oder Spendermilch gemessen. Des Weiteren wurden neben den gemessenen Makronährstoffen auch die Trinkmenge des Säuglings pro Tag berücksichtigt. Um einen Vergleich zwischen den Säuglingen zu ermöglichen, wurde die Trinkmenge pro Tag in der Studie auf 300 ml festgelegt, pro Mahlzeit bekommen die Säuglinge 100 ml.
Ausgehend von der von ESPHGAN empfohlenen Zielemährung wird nun für jeden Säugling berechnet, welcher der vier Fortifier zu 100 ml der abgepumpten Muttermilch gegeben werden soll, um möglichst nahe an die vorgegebenen Zielwerte zu kommen. Wie oben dargelegt wurden die gemessen Werte der abgepumpten Mutermilch berücksichtigt. Eine Übersicht der Auswahl der Fortifier unter Berücksichtigung der vorher genannten Kriterien für Tag 1, Tag 7, Tag 14, Tag 21 und Tag 28 ist in den Tabellen 1 bis 5 dargestellt, eine detaillierte Übersicht zu der Berechnung für die Wahl des geeignetsten Fortifiers aus dem Set der anspruchsgemäßen Fortifier findet sich in den Tabellen 7 bis 12. Tabelle 1 : Übersicht über gemessene Werte, Trinkmenge und Wahl des Fortifiers am Tag 1 Tabelle 2: Übersicht über gemessene Werte, Trinkmenge und Wahl des Fortifiers am Tag 7 Tabelle 3: Übersicht über gemessene Werte, Trinkmenge und Wahl des Fortifiers am Tag 14 Tabelle 4: Übersicht über gemessene Werte, Trinkmenge und Wahl des Fortifiers am Tag 21 Tabelle 5: Übersicht über gemessene Werte, Trinkmenge und Wahl des Fortifiers am Tag 28 Ergebnisse
Die Ergebnisse in Form von Gewichtzunahme sind in Tabelle 6 dargestellt und graphisch in Figur 5 gezeigt. Tabelle 6: Übersicht der Gewichtszunahme der Säuglinge nach 28 Tagen und Fortifizierung mit Standard Fortifier oder Target Fortifizierung
Aus den Ergebnissen lässt sich ableiten, dass die Fortifizierung der Mutter- oder Spendermilch mit den anspruchsgemäßen Fortifiem zu einer höheren Gewichtszunahme der Säuglinge beider Gruppen (< 1000g und > 1000 g) fuhrt.
10
15
20 Tabellen
Tabelle 7: Berechnung der Wahl des Fortifiers am Tag 1 für Säugling 4 Tabelle 8: Berechnung der Wahl des Fortifiers am Tag 1 für Säugling 5 Tabelle 9: Berechnung der Wahl des Fortifiers am Tag 1 für Säugling 6 Tabelle 10: Berechnung der Wahl des Fortifiers am Tag 1 für Säugling 10 Tabelle 11 : Berechnung der Wahl des Fortifiers am Tag 1 für Säugling 11 Tabelle 12: Berechnung der Wahl des Fortifiers am Tag 1 für Säugling 12