Изобретение относится к алейроновому продукту, который содержит частицы, состоящие из алейроновых клеток зерновых культур, в частности из алейроновых клеток пшеницы, а также к способу его получения.
Алейрон представляет собой очень ценный с точки зрения физиологии питания компонент зерна и в особой мере - пшеничного зерна. В пшеничном зерне алейрон находится в одноклеточном слое (алейроновый слой) между мучнистым ядром (эндосперм) и оболочкой (перикарпий и теста) пшеничного зерна. Массовая доля алейрона в пшенице составляет в среднем 8,3%.
Алейрон выделяют из отрубей с помощью физических, в частности механически-абразивных, и биологически-ферментативных способов и далее подвергают предварительной обработке. Служащие для этого в качестве исходного материала отруби получают обычным образом на мукомольном заводе. В этой связи следует указать на Международную заявку на патент WO-01/15711-A2 на имя этого же заявителя.
В алейроновых клетках пшеничного зерна содержатся в концентрированной форме самые важные с точки зрения физиологии питания вещества пшеничного зерна, как витамины, минеральные вещества, незаменимые жирные кислоты, клетчатка пищи (пищевые волокна), полноценный белок (альбумин), а также специальные защитные вещества (биоактивные вещества как полифенолы, лигнан, фитин и т.д.). Пшеница, кроме того, уже как несколько тысячелетий представляет собой надежный пищевой продукт для человека и животного.
Высокие содержания витаминов и минеральных веществ способствуют общему состоянию здоровья, а также умственной и физической работоспособности.
Пищевая клетчатка алейрона способствует лучшей перевариваемости в толстой кишке (Prebioticum). Кроме того, за счет ионообменной активности она замедляет резорбцию в тонкой кишке и связывает нежелательные вещества. Тем самым она способствует сохраняющемуся длительное время чувству насыщения и детоксикации.
Биоактивные вещества алейрона, как полифенолы, флавоноиды, лигнан, бета-глюкан и т.д., оказывают защитные действия против ряда болезней цивилизации, как обызвествление артерий и определенные формы рака.
В основу изобретения положена задача использования алейрона и его компонентов для питания человека и животного.
Согласно изобретению это достигается благодаря тому, что указанный вначале алейроновый продукт содержит состоящие из алейроновых клеток зерновых культур тонкоизмельченные частицы, самый большой по длине размер которых находится в пределах от примерно диаметра алейроновых клеток до 500 мкм. В этой тонкоизмельченной форме эти содержащие алейрон частицы, в частности, в качестве добавки к обычным пищевым продуктам, особенно разносторонне используют для питания человека и животного. Предпочтительно, в случае более чем 50% состоящих из алейроновых клеток частиц самый большой по длине размер находится в пределах от диаметра алейроновых клеток до 500 мкм.
Для определенных применений предпочтителен еще более тонкоизмельченный алейроновый продукт. Самый большой по длине размер тогда может составлять величину в пределах от 100 мкм до 300 мкм. Предпочтительно, в случае более чем 50% состоящих из алейроновых клеток частиц самый большой по длине размер составляет величину в пределах от 100 мкм до 300 мкм. Самый большой по длине размер может составлять величину также в пределах от 10 мкм до 100 мкм, причем также здесь в случае более чем 50% состоящих из алейроновых клеток частиц самый большой по длине размер находится в пределах от 10 мкм до 100 мкм.
Согласно изобретению среди состоящих из алейроновых клеток частиц содержатся клеточные комплексы, которые состоят из 1-200 алейроновых клеток, причем, предпочтительно, более чем 50% состоящих из алейроновых клеток частиц являются клеточными комплексами, которые состоят из 1-200 алейроновых клеток.
В случае этого, несколько более тонкоизмельченного алейронового продукта, среди состоящих из алейроновых клеток частиц содержатся клеточные комплексы, которые состоят из 5-100 алейроновых клеток, причем, предпочтительно, более чем 50% состоящих из алейроновых клеток частиц являются клеточными комплексами, которые состоят из 5-100 алейроновых клеток.
Особое свойство предлагаемого согласно изобретению алейронового продукта состоит в том, что самый минимальный размер состоящих из алейроновых клеток зерновых культур частиц соответствует примерно величине отдельной алейроновой клетки. Другими словами, отдельные клетки, как правило, одноклеточного алейронового слоя (пшеница) являются еще целыми. Благодаря тонкому измельчению и последующей сортировке определяют только величину, соответственно, число алейроновых клеток клеточных комплексов, называемых также как кластеры.
Хотя алейрон также содержится в зернах других сортов зерновых культур, предпочтительно используют алейроновые клетки из пшеничных отрубей.
Биодоступность содержащихся в алейроновых клетках упомянутых вначале веществ решающим образом зависит от состояния стенок алейроновых клеток в предлагаемых согласно изобретению клеточных комплексах.
Согласно особому варианту осуществления, клеточные стенки всех алейроновых клеток частиц являются неповрежденными. Этого можно достигать путем щадящего тонкого измельчения. Это имеет преимущество в том, что содержимое алейроновых клеток сохраняется в течение длительного периода времени. Прежде всего, предотвращается окисление компонентов клетки.
Согласно альтернативному варианту осуществления, часть алейроновых клеток частиц обладает поврежденными стенками клеток. Предпочтительно, менее чем 50% алейроновых клеток частиц имеют поврежденные стенки клеток. Это делает ценные ингредиенты алейроновых клеток, состоящих преимущественно из арабиноксиланов, при переваривании более доступными, чем в случае целых алейроновых клеток. Для предотвращения преждевременного окисления содержимого клеток при необходимости к предлагаемому согласно изобретению алейроновому продукту можно добавлять различные антиоксиданты.
По меньшей мере, частичное повреждение или ослабление стенок алейроновых клеток можно осуществлять ферментативно, химически, механически или термически. Возможна также комбинация этих мер, например, механически-ферментативное или механически-термическое ослабление стенок клеток. В зависимости от степени повреждения/ослабления стенок алейроновых клеток человек или животное во время переваривания может поглощать быстрее, соответственно, полнее или медленнее и менее полно указанные вначале ценные с точки зрения физиологии питания вещества, причем во втором случае доминирует предбиотическое действие только за счет имеющихся в пищеварительном тракте клеток. Благодаря такому целенаправленному регулированию степени повреждения алейроновых клеток можно целенаправленно устанавливать скорость выделения ценных с точки зрения физиологии питания веществ. Сильно ослабленные алейроновые клетки приводят к быстрому и практически полному переваривариванию содержимого клеток, в то время как переваривание (ферментация) слабо поврежденных алейроновых клеток требует больше времени.
Согласно специальному варианту осуществления, алейроновый продукт представляет собой смесь из первого стандартного алейронового продукта и второго стандартного алейронового продукта, причем, предпочтительно, первый стандартный алейроновый продукт обладает преимущественно неповрежденными алейроновыми клетками, а второй стандартный алейроновый продукт содержит преимущественно поврежденные алейроновые клетки. Это позволяет получать "перешиваемый по массе" алейроновый продукт, который можно приспосабливать к физиологическим потребностям конкретных индивидуумов (человек или животное).
Второй стандартный алейроновый продукт обладает преимущественно разрушенными алейроновыми клетками, соответственно, преимущественно состоит из обломков алейроновых клеток.
Предлагаемый согласно изобретению алейроновый продукт предпочтительно имеет следующий состав: 10-30 мас.% белка, 5-15 мас.% золы, 2-8 мас.% жира и 30-60 мас.% неусвояемой или только частично усвояемой клетчатки.
Существенное достижение настоящего изобретения состоит в том, что предлагаемый согласно изобретению алейроновый продукт содержит более чем 90 мас.% алейрона, в частности, более чем 95 мас.% алейрона. Также можно получать согласно изобретению практически чистый "алейроновый порошок". В предлагаемом согласно изобретению продукте на основе пшеничных отрубей практически более не содержатся никакие частицы внешних оболочек, которые вызвали бы потемнение продукта. Напротив, этот "алейроновый порошок" высокой степени чистоты согласно настоящему изобретению почти белого цвета или, соответственно, от желтоватого до белого цвета, и в нем практически не обнаруживают никаких коричневато-темных отрубянистых частиц.
Согласно другому варианту осуществления предлагаемый согласно изобретению алейроновый продукт, однако, наряду с комплексами из алейроновых клеток, сверх того, также может содержать еще происходящие от первоначальных отрубей частицы оболочек. Этот продукт можно получать с несколько меньшими издержками на приготовление.
Предлагаемый согласно изобретению способ получения алейронового продукта включает следующие стадии:
а) получение отрубей, в частности пшеничных отрубей, которые состоят из алейроновых компонентов и неалейроновых компонентов;
b) отделение алейроновых компонентов от неалейроновых компонентов, так что образуется смесь, состоящая из алейроновых компонентов и неалейроновых компонентов;
с) регулирование влажности смеси до значения 10-20 мас.% воды;
d) тонкое измельчение смеси с помощью терочного вальцового измельчителя, по меньшей мере, с одной парой вальцов, вальцы которого движутся с различными поверхностными скоростями и прижимаются друг к другу, так что алейроновые компоненты подвергаются силам сжатия и срезающим усилиям.
Благодаря механической нагрузке алейроновых частиц на стадии d) ценные с точки зрения физиологии питания ингредиенты алейроновых клеток становятся более доступными для переваривания у индивидуума, а также происходит изменение состава (обезвоживание) и вкуса (устранение горечи) алейронового продукта.
Предпочтительно, на стадии с) устанавливают влажность, соответствующую 14-16 мас.% воды. Регулирование влажности отделенных алейроновых компонентов до значения 10-20 мас.%, и, в частности, 14-16 мас.% воды оказывает положительное влияние, так как в сочетании с последующим тонким измельчением оно неожиданно приводит к улучшению вкуса алейрона, прежде всего, к устранению горечи.
Особенно предпочтительно, когда перед стадией d) осуществляют стадию отделения алейроновых компонентов от смеси. А именно, когда в подводимой для тонкого измельчения смеси содержится слишком много неалейроновых компонентов, как, в частности, частиц оболочек, тонкое измельчение затрудняется за счет относительно твердых чужеродных частиц, которые действуют практически как "распорка" между терочными вальцами и, таким образом, защищают собственно алейроновые частицы (= комплексы из алейроновых клеток) от измельчения вальцами.
Это отделение предпочтительно осуществляют электростатически, а именно, предпочтительно, перед стадией с). Электростатическое отделение алейроновых компонентов позволяет получать не только практически чистый "алейроновый порошок", который может лучше подвергаться тонкому измельчению, но и в визуальном отношении чистый порошок желтовато-белого цвета выглядит привлекательнее, чем загрязненный частицами оболочек коричневатый тонкоизмельченный продукт.
Более целесообразно при тонком измельчении для многократного терочного измельчения алейроновые компоненты многократно пропускать через пару вальцов или для многократного терочного измельчения алейроновые компоненты пропускать через несколько следующих друг за другом пар вальцов, причем зазор между вальцами устанавливают практически равным нулю, и вальцы прижимаются друг к другу.
Предпочтительно, до стадии тонкого измельчения осуществляют другую стадию отделения, предпочтительно, с помощью способа разделения в мокром состоянии тонкоизмельченных (микроизмельченных) алейроновых частиц. Благодаря этому можно получать, например, указанные фракции в пределах 50-500 мкм, в пределах 100-300 мкм или в пределах 10-100 мкм.
Дальнейшие приеимущества, признаки и возможности применения изобретения следуют из приводимых далее, не ограничивающих объема охраны изобретения, предпочтительных примеров осуществления в отношении предлагаемого согласно изобретению алейронового продукта, с привлечением чертежей, причем:
на Фиг.1 представлен полученный с помощью микроскопа снимок предлагаемых согласно изобретению, преимущественно неповрежденных комплексов из алейроновых клеток;
на Фиг.2 представлен полученный с помощью электронного микроскопа снимок преимущественно неповрежденных комплексов из алейроновых клеток, изображенных на Фиг.1, при большем разрешении;
на Фиг.3 представлен макроскопический снимок, на котором показана предлагаемая согласно изобретению смесь из преимущественно неповрежденных комплексов из алейроновых клеток ("алейроновые частицы") и частиц оболочек;
на Фиг.4 представлен макроскопический снимок, на котором показана предлагаемая согласно изобретению смесь из почти неповрежденных комплексов из алейроновых клеток ("алейроновые частицы"), но преимущественно из поврежденных комплексов из алейроновых клеток ("алейроновая каша").
На Фиг.1 представлен полученный с помощью микроскопа снимок преимущественно неповрежденных комплексов 1 из алейроновых клеток, которые обычно имеются после стадии b) предлагаемого согласно изобретению способа. Показанные в этом случае комплексы 1 из алейроновых клеток состоят, соответственно, из одноклеточного слоя из алейроновых клеток 2 (см. Фиг.2). Эти комплексы представляют собой, соответственно, обломки, которые происходят от одноклеточного алейронового слоя между оболочкой и мучнистым ядром пшеничного зерна. На изображении представлена фракция, в случае которой самый большой по длине размер комплексов 1 из алейроновых клеток составляет величину в пределах от примерно 100 мкм до 300 мкм.
На Фиг.2 представлен полученный с помощью электронного микроскопа снимок преимущественно неповрежденных комплексов 1 алейроновых клеток, изображенных на Фиг.1, при большем разрешении. Теперь также можно отчетливо распознать отдельные алейроновые клетки 2 и стенки 3 клеток. В целом немногие поврежденные алейроновые клетки 2 концентрируются на краю плоскообразных комплексов 1 алейроновых клеток, где первоначальный связный одноклеточный алейроновый слой пшеничного зерна обычно разламывается на стадиях а) и b). Стенки 3 алейроновых клеток состоят преимущественно из арабиноксиланов и во время переваривания в организме человека, а также многих животных могут разрушаться только с трудом или вообще не могут разрушаться, соответственно, "раскалываться". Однако за счет бактерий в пищеварительном тракте они медленно подвергаются ферментации. Указанные вначале, а также другие, ценные с точки зрения физиологии питания компоненты поэтому в организме переваривающего пищу человека или животного доступны в ограниченном объеме.
На Фиг.3 представлен макроскопический снимок, на котором показана предлагаемая согласно изобретению смесь из преимущественно неповрежденных комплексов из алейроновых клеток ("алейроновые частицы") и частиц оболочек. Наряду, в целом, с пятью комплексами 1 из алейроновых клеток видна также частица оболочки 4.
На Фиг.4 представлен макроскопический снимок, на котором показана предлагаемая согласно изобретению смесь из едва еще неповрежденных комплексов из алейроновых клеток ("алейроновые частицы"), а также преимущественно из поврежденных комплексов алейроновых клеток ("алейроновая каша"). Поврежденные комплексы 5 из алейроновых клеток, в случае которых большая часть алейроновых клеток 2 (см. Фиг.2) вскрыта, соответственно, разорвана, и содержимое клеток которых отчасти "вытекло", теперь образуют "алейроновую кашу", то есть смесь из нескольких немногих клеточных комплексов 1 с, соответственно, только еще очень немногими алейроновыми клетками 2, из отдельных алейроновых клеток 2, из поврежденных клеточных комплексов и поврежденных алейроновых клеток, а также из "вытекшего" содержимого клеток ("алейроновый сок") поврежденных алейроновых клеток. Состоящие преимущественно из арабиноксиланов, поврежденные или разрушенные стенки 3 алейроновых клеток 2 высвобождают теперь гораздо большую часть указанных вначале, а также других, ценных с точки зрения физиологии питания компонентов алейроновых клеток, так что они теперь доступны для переваривания в организме человека, а также многих животных, без потери при этом предбиотического действия собственных стенок клеток в толстой кишке (ферментация арабиноксиланов).
Биодоступность ценных с точки зрения физиологии питания компонентов пшеничного зерна постепенно повышается в случае следующих форм введения:
- целое пшеничное зерно (недробленое зерно);
- отделенная от пшеничного зерна оболочка с прилипшим алейроновым слоем (целые отруби);
- смесь из "алейроновых частиц" и частиц оболочек (измельченные отруби);
- выделенные "алейроновые частицы" (только еще комплексы 1 из алейроновых клеток);
- тонкоизмельченные алейроновые частицы ("алейроновая каша").
В то время как повышение биодоступности от 1) к 2), от 2) к 3) и от 3) к 4) является только относительно незначительным, с помощью предлагаемого согласно изобретению тонкого измельчения можно достигать значительного повышения биодоступности.
Это представлено в Таблице 1: LEURON®, в которой приведено количественное сравнение между формами введения алейрона 3), 4) и 5).
Пояснение:
3) смесь из алейроновых частиц и частиц оболочек;
4) чистый порошок из алейроновых частиц;
5) тонкоизмельченные алейроновые частицы.
Другие типичные составы предлагаемых согласно изобретению алейроновых композиций представлены в Таблице 2.
Типичные составы алейроновых композиций
Микроволновая минерализация +AAS
- В1 (тиамин)
Пояснение:
DM: сухое вещество; н.о.: не обнаружено.
ASP-1: алейроновый продукт, который получают следующим образом:
Исходят из пшеничных отрубей, которые содержат алейроновые компоненты и неалейроновые компоненты.
Алейроновые компоненты механически отделяют от неалейроновых компонентов, так что получают смесь из алейроновых компонентов и неалейроновых компонентов. Затем регулируют влажность смеси до значения 10-20 мас.% воды. Таким образом подготовленную смесь подвергают тонкому измельчению (микроизмельчение) с помощью терочного вальцового измельчителя, по меньшей мере, с одной парой вальцов. Вальцы движутся с различными поверхностными скоростями и прижаты друг к другу.
Таким образом полученный продукт ASP-1, наряду с алейроновыми частицами (комплексы из алейроновых клеток), содержит также еще частицы оболочек.
ASP-2: алейроновый продукт, который получают следующим образом:
Исходят из ASP-1.
ASP-1 подвергают обогащению для повышения доли алейроновых частиц.
Необходимое для этой цели отделение от частиц оболочек осуществляют за счет контактно-электрического, соответственно, трибоэлектрического заряда ASP-1 и последующего электростатического отделения частиц оболочек от алейроновых частиц.
Таким образом полученный продукт ASP-2 включает высокую долю алейроновых частиц.
Условные обозначения:
1 - неповрежденный комплекс из алейроновых клеток ("алейроновые частицы").
2 - алейроновая клетка.
3 - стенка клетки.
4 - частицы оболочек.
5 - поврежденный комплекс из алейроновых клеток ("алейроновая каша").
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
Способ отделения отрубянистой оболочки от пшеничных зерен и устройство для его осуществления | 1988 |
|
SU1837965A3 |
ФРАКЦИИ НУТРИЦЕВТИКОВ ИЗ ЗЕРЕН ЗЛАКОВ | 2006 |
|
RU2456081C2 |
МУКА ПШЕНИЧНАЯ И СПОСОБ ЕЕ ПРОИЗВОДСТВА | 2012 |
|
RU2522321C2 |
СПОСОБ ВЛАЖНОГО ФРАКЦИОНИРОВАНИЯ ОТРУБЕЙ ЗЛАКОВ | 2002 |
|
RU2295868C2 |
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ОСНОВЫ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТЕСТА ИЗ ЦЕЛЬНОГО ГИДРОЛИЗОВАННОГО ПРОРОЩЕННОГО ЗЕРНА ПШЕНИЦЫ И СОСТАВ ТЕСТОВОЙ ЗАГОТОВКИ, ПОЛУЧЕННЫЙ УКАЗАННЫМ СПОСОБОМ | 2016 |
|
RU2627560C1 |
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ХЛЕБОПЕКАРНОЙ МУКИ "АЛАНИЯ" ИЗ ЗЕРНА МЯГКОЙ ПШЕНИЦЫ | 1998 |
|
RU2145260C1 |
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫРАБОТКИ СОРТОВОЙ МУКИ ИЗ ЗЕРНОВЫХ КУЛЬТУР | 1998 |
|
RU2156166C2 |
Способ производства зерновых хлебобулочных изделий | 2021 |
|
RU2786539C2 |
СТАБИЛИЗИРОВАННАЯ МУКА ИЗ ЦЕЛЬНОГО ЗЕРНА И СПОСОБ ЕЕ ПОЛУЧЕНИЯ | 2012 |
|
RU2609143C2 |
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ФЕРМЕНТИРОВАННОГО ПРОДУКТА ИЗ ЗЕРНОВОЙ КУЛЬТУРЫ, СОДЕРЖАЩЕГО ПИЩЕВЫЕ ВОЛОКНА | 2016 |
|
RU2611180C1 |
Изобретение относится к способу получения алейронового продукта, который содержит частицы, состоящие из алейроновых клеток зерновых культур, в частности алейроновых клеток пшеницы. Состоящие из алейроновых клеток зерновых культур частицы являются тонкоизмельченными частицами, самый большой размер по длине которых находится в пределах от диаметра алейроновых клеток до 500 мкм. Получение предлагаемого согласно изобретению алейронового продукта осуществляют путем получения отрубей, в особенности пшеничных отрубей, которые состоят из алейроновых компонентов и неалейроновых компонентов; отделения алейроновых компонентов от неалейроновых компонентов, так что остается смесь, состоящая из отдельных алейроновых компонентов и отдельных неалейроновых компонентов, установления влажности смеси 10-20 мас.% воды; и тонкого измельчения (микроизмельчения) смеси с помощью терочного вальцового измельчителя, по меньшей мере, с одной парой вальцов, вальцы которого движутся с различными поверхностными скоростями и прижимаются друг к другу. При этом выделяю фракцию алейроновых частиц зерновых культур, самый большой размер по длине которых находится в диапазоне 10-100 мкм. 2 н. и 24 з.п. ф-лы, 4 ил., 2 табл.
DE 3921023 С, 18.04.1979 | |||
СПОСОБ СТАБИЛИЗАЦИИ ПОЛОЖЕНИЯ ИНСТРУМЕНТА | 1966 |
|
SU215711A1 |
US 4746073 А, 24.05.1988 | |||
Вальцовый измельчитель сыпучих материалов | 1982 |
|
SU1099995A1 |
ИЗМЕЛЬЧИТЕЛЬ ДЛЯ ЗЕРНА | 1991 |
|
RU2017527C1 |
Авторы
Даты
2008-10-10—Публикация
2004-01-13—Подача