БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНАЯ ДОБАВКА И СПОСОБ ЕЕ ПРОИЗВОДСТВА Российский патент 1998 года по МПК A23L1/30 A23L1/10 

Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть использовано при производстве диетических и лечебно-профилактических пищевых продуктов, а также при производстве кормов и парфюмерно-косметической продукции.

В настоящее время для повышения пищевой и биологической ценности пищевых продуктов широко используют различные добавки с повышенным содержанием белка и незаменимых аминокислот.

Перспективным с этой точки зрения является использование зерновых зародышей, в частности пшеничных, которые содержат ценные натуральные пищевые и биологически активные вещества: витамины группы B, PP, токоферолы, полиненасыщенные жирные кислоты, растительные белки, микроэлементы. Зерновые зародыши следует рассматривать как наиболее эффективные источники натуральных витаминов и микроэлементов при создании новых продуктов детского питания, специальных сортов хлебобулочных, макаронных и кондитерских изделий, а также для витаминизации пищевых продуктов на основе рационального и сбалансированного питания.

Наиболее близким техническим решением является способ производства биологически активной добавки, где полученные зерновые зародыши в виде хлопьев термически обрабатывают и охлаждают.

Недостатками известного способа являются: длительность процесса, энергоемкость и низкая стерильность получаемой добавки, что приводит к снижению срока хранения, а сама добавка имеет недостаточно высокую биологическую активность и неудобна в применении.

Технической задачей изобретения является снижение энергоемкости и сокращение длительности процесса снижения уровня микробиологической обсемененности и влажности получаемой добавки с одновременным повышением ее биологической активности и пищевой ценности за счет воздействия на крахмалосодержащую часть, имеющуюся в зародыше, что позволяет значительно повысить сроки ее сохранности, а также получение добавки не только в удобной форме для перорального применения, но и при производстве пищевых продуктов, кормов и парфюмерно-косметической продукции.

Поставленная задача достигается за счет того, что в качестве зерновых зародышей используют зародыши пшеницы и/или ржи, после термической обработки осуществляют гранулирование зерновых зародышей, а термическую обработку ведут в экструдере, имеющем по меньшей мере 2 шнека, при этом длина экструдера составляет не менее 16 диаметров шнека, который разделен по меньшей мере на три температурные зоны, причем температура в начальной зоне составляет не более 45^oC, в последующей зоне постепенно повышают температуру не более чем до 190^oC, в последней зоне температуру снижают не более чем до 150^oC, а скорость вращения шнеков составляет 110-160 об/мин, время обработки в экструдере составляет 30-60 с, причем после охлаждения могут осуществлять измельчение полученных гранул, а биологически активная добавка (в качестве зерновых зародышей) содержит зародыши пшеницы и/или ржи, которые подвергнуты экструзионной обработке до деструкции биополимеров в них, с получением гранул плотностью более 1,1 г/см³, причем массовая доля водорастворимого протеина (в пересчете на абсолютно сухое вещество) составляет 7-11%, массовая доля растворимых углеводов (в пересчете на абсолютно сухое вещество) 51-62%, содержание фосфоросодержащих веществ (в пересчете на стеароолеолецитин) 3-6%, гранулы диаметром 2-4 мм и длиной 5-30 мм, причем гранулированный продукт может быть использован после дробления в порошкообразном виде для использования при производстве пищевых продуктов, кормов и парфюмерно-косметической продукции.

Использование экструзионной обработки при производстве биологической активной добавки из зерновых зародышей позволяет крахмал, содержащийся в зародыше, перевести в усвояемую форму, что значительно повышает ее пищевую и биологическую ценность, а также обеспечивает ее стерилизацию и инактивацию микрофлоры. Известно, что зародышевые хлопья отличаются высоким содержанием жирных ненасыщенных кислот (до 82%), имеют высокую ферментативную активность и богаты витаминами группы B и PP.

Высокое содержание токоферолов, особенно одного из его изомеров - витамина F, свидетельствует о большой биологической ценности зародышевых хлопьев. Содержание токоферолов в зародышевых хлопьях в 30 раз превосходит наличие их в зерне пшеницы.

Физиологическое значение витамина E заключается в антиокислительном действии на внутриклеточные липиды, что предотвращает образование токсичных и ненасыщенных жирных кислот. Токоферол необходим для реакции обмена белка, тонизирует мышечную систему, влияет на функцию размножения.

Белки зародыша сравнимы по своим свойствам с физиологически активными белками животного происхождения, в них преобладают хорошо усвояемые водорастворимые фракции. В составе белка зародыша их 18, в том числе 10 незаменимых аминокислот. Это позволяет использовать зародыши не только в питании здоровых людей, но и как ценный лекарственный препарат для людей, страдающих нарушениями обмена веществ, болезнями сердечно-сосудистой и пищеварительной систем. Однако из уровня техники известно использование зерновых зародышей в основном только в виде хлопьев, что является неудобным при производстве детских и диетических пищевых продуктов, а также при использовании их в парфюмерно-косметической промышленности. А также известные пшеничные зародышевые хлопья имеют короткий срок хранения, что ограничивает их область применения.

Поэтому в целях более широкого использования зерновых зародышей, а также увеличения срока их хранения за счет снижения уровня микробиологической обсемененности был разработан способ экструзионной обработки зародышевых хлопьев с получением биологически активной добавки в виде гранул или порошка с определенными показателями.

Это позволяет использовать предлагаемую добавку в качестве сырья для приготовления сложных диетических и лекарственных препаратов, а также в качестве ценных добавок к диетическим продуктам, как компонентам, предотвращающим образование холестерина и продукта специальной рецептуры блюд питания спецконтингента, что может найти широкое применение при производстве парфюмерно-косметической продукции.

Использование экструзионной обработки при производстве биологически активной добавки также позволяет сократить процесс во времени и снизить энергоемкость тепловой обработки.

Пример 1. При производстве биологически активной добавки используют зародышевые пшеничные хлопья, которые направляют в 2-шнековый экструдер, имеющий длину 19 диаметров шнека, в начальной зоне температура составляет 20-30^oC, в последующей возрастает до 160^oC, после чего снижается до 140^oC, а скорость вращения шнеков составляет 110-140 об/мин, время обработки в экструдере 45 с. После экструзионной обработки пшеничные зародыши гранулируют и охлаждают, полученные гранулы имеют диаметр 2-4 мм, длину 5-30 мм, плотность 1,2 г/см³, массовая доля водорастворимого протеина (в пересчете на абсолютно сухое вещество) составляет 9%, массовая доля растворимых углеводов (в пересчете на абсолютно сухое вещество 55-57%, содержание фосфоросодержащих веществ (в пересчете на стеароолецитин) 5%. Полученная добавка имеет нужную влажность и высокую стерильность, что позволяет ее хранить в течение длительного времени без изменения пищевой и биологической ценности.

Пример 2. При производстве питательного крема в основу дополнительно вводят пшеничные и ржаные зародыши в порошкообразном виде, полученные путем экструзионной обработки в 2-шнековом экструдере, имеющем длину 21 диаметр шнека, при температуре в начальной зоне 30-40^oC, в последующей -150^oC, а в последней зоне температура снижается до 120-130^oC, скорость вращения шнеков 130-150 об/мин, время обработки 45-60 с, после чего массу гранулируют, охлаждают и измельчают до порошка, массовая доля водорастворимого протеина полученной добавки (в пересчете на абсолютно сухое вещество) составляет 10%, массовая доля растворимых углеводов (в пересчете на абсолютно сухое вещество) 58-60%, содержание фосфоросодержащих веществ (в пересчете на стеароолеолецитин) 5%.

Полученный крем имеет высокую биологическую активность и обладает приятным запахом.

Таким образом предлагаемый способ позволяет получить биологически активную добавку, имеющую высокую пищевую и биологическую ценность, а также наиболее удобный вид в зависимости от области применения.

Изобретение может быть использовано при производстве диетических и лечебно-профилактических пищевых продуктов, а также при производстве кормов и парфюмерно-косметической продукции. При производстве биологически активной добавки пшеничные и/или ржаные зародышевые хлопья подвергают обработке в экструдере, имеющем по меньшей мере 2 шнека и длину не менее 16 диаметров шнека, который разделен на зоны. В начальной зоне температура не более 45^oС, в последующей зоне не более чем 190^oС, а в последней не более 150^oС. Скорость вращения шнеков 110-160 об/мин, а время обработки 30-60 c. После этого осуществляют гранулирование с получением гранул диаметром 2-4 мм, длиной 5-30 мм, плотность более 1,1 г/см, массовой долей водорастворимого протеина (в пересчете на обсолютно сухое вещество) 7-11%, массовой долей растворимых углеродов (в пересчете на обсолютно сухое вещество) 51-62%, с содержанием фосфорсодержащих веществ (в пересчете на стеароолеоцитин) 3-6%. Гранулы могут быть измельчены до порошкообразного состояния. Это позволяет снизить энергоемкость и сократить длительность процесса, снизить уровень микробилогической обсеменености и влажность получаемой добавки. 2 c. и 2 з.п. ф-лы.

1. Биологически активная добавка, содержащая зерновые зародыши, отличающаяся тем, что в качестве зерновых зародышей содержит зародыши пшеницы и/или ржи, которые подвергнуты экструзионной обработке до деструкции биополимеров в них, с получением гранул плотностью более 1,1 г/см³, причем массовая доля водорастворимого протеина (в пересчете на абсолютно-сухое вещество) составляет 7 - 11%, массовая доля растворимых углеводов (в пересчете на абсолютное сухое вещество) 51 - 62%, содержание фосфоросодержащих веществ (в пересчете на стеароолеолецитин) 3 - 6%, а размер гранул составляет в диаметре 2 - 4 мм, в длину 5 - 30 мм. 2. Добавка по п.1, отличающаяся тем, что гранулы подвергают обработке до порошкообразного состояния для использования ее при производстве пищевых продуктов, кормов и парфюмерно-косметической продукции. 3. Способ производства биологически активной добавки, включающий получение зерновых зародышей в виде хлопьев, их термическую обработку и охлаждение, отличающийся тем, что в качестве зерновых зародышей используют зародыши пшеницы и/или ржи, после термической обработки осуществляют гранулирование зерновых зародышей, а термическую обработку ведут в экструдере, имеющем по меньшей мере 2 шнека, при этом длина экструдера составляет не менее 16 диаметров шнека, который разделен по меньшей мере на три температурные зоны, причем температура в начальной зоне составляет не более 45^oC, в последующей зоне постепенно повышают температуру не более чем 190^oC, в последней зоне температуру снижают не более чем 150^oC, а скорость вращения шнеков составляет 110 - 160 об/мин, время обработки в экструдере 30 - 60 с. 4. Способ по п.3, отличающийся тем, что после охлаждения осуществляют измельчение полученных гранул.