Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к композициям начинки, обогащенным цельным зерном. В частности, настоящее изобретение относится к композициям начинки, которые дополняются гидролизованным цельным зерном без ущерба для вкуса и органолептических свойств композиций начинки.
Уровень техники
В настоящее время имеются многочисленные (полученные главным образом в ходе эпидемиологических исследований) свидетельства того, что ежедневное потребление трех порций цельнозерновых продуктов, т.е. 48 г цельного зерна, позитивно ассоциируется с пониженным риском сердечно-сосудистых заболеваний, повышенной чувствительностью к инсулину и пониженным риском развития диабета 2 типа, ожирения (преимущественно висцерального ожирения) и онкозаболеваний пищеварительной системы. Эти полезные для здоровья преимущества цельных зерен обусловлены, как сообщается, синергистической ролью пищевых волокон и других компонентов, таких как витамины, минералы и биоактивные фотохимические элементы.
Надзорные органы в Швеции, США и Великобритании уже одобрили конкретные требования к охране здоровья сердца, базирующиеся на имеющихся научных доказательствах.
Популярность среди потребителей пищевых продуктов, содержащих пищевые волокна, также растет не только потому, что потребление цельного зерна включено в настоящее время в некоторые национальные рекомендации по питанию, но и потому, что цельнозерновые продукты считаются полезными и натуральными. Рекомендации по потреблению цельного зерна были разработаны правительственными органами и экспертными группами с тем, чтобы побудить потребителей употреблять в пищу цельные зерна. Например, в США рекомендации предусматривают потребление 45-80 г цельного зерна/сутки. Однако данные, приведенные в национальных обзорах по питанию в Великобритании, США и Китае, показывают, что потребление цельного зерна колеблется от 0 до 30 г цельных зерен/сутки.
Дефицит цельнозерновых продуктов, предлагаемых на полках магазинов, и неудовлетворительные органолептические свойства доступных цельнозерновых продуктов идентифицируются в большинстве случаев как препятствие для роста потребления цельного зерна и ограничивают количество цельного зерна, добавляемого, например, в композицию начинки, поскольку при добавлении повышенных количеств цельного зерна физические и органолептические свойства композиции начинки резко изменяются.
Цельные зерна являются также общепризнанным источником пищевых волокон, фитонутриентов, антиоксидантов, витаминов и минералов. Согласно определению, данному Американской ассоциацией специалистов по химии злаков (ААСС), цельные зерна и пищевые продукты, изготовленные из цельных зерен, состоят из цельного семенного зерна. Цельное семенное зерно включает зародыш, эндосперм и зерновую оболочку (отруби). Обычно его обозначают термином зерно. Очищенная мука изготовляется только из эндосперма, в то время как цельнозерновой компонент состоит из всех частей цельного зерна в тех же соотношениях, что и в исходном зерне.
Более того, в последние годы потребители стали уделять больше внимания этикетированию пищевых продуктов, например, композиций начинок, и они рассчитывают на то, что изготовляемые пищевые продукты должны быть по возможности более натуральными и здоровыми. Поэтому желательно разработать технологии обработки пищевых продуктов и напитков и пищевые продукты и напитки, которые ограничивают применение ненатуральных пищевых добавок, даже если применение этих ненатуральных пищевых добавок полностью оправдано органами здравоохранения или органами по проблемам пищевой безопасности. Это растущее желание того, чтобы изготовляемые композиции начинок были по возможности натуральными и здоровыми, предполагает также сокращение количества добавляемых сахаров или других подсластителей без ущерба для вкуса пищевого продукта.
С учетом полезных для здоровья преимуществ цельнозерновых злаков желательно разработать цельнозерновой ингредиент, содержащий как можно больше интактных (неповрежденных) пищевых волокон. Композиции начинок являются хорошим средством для доставки цельного зерна в организм человека. Чтобы увеличить содержание цельного зерна в порции, можно, конечно, увеличить размер порции. Однако это нежелательно, так как может привести к увеличению потребления калорий, если не компенсировать его снижением потребления калорий из других пищевых продуктов. Альтернативным подходом является замена очищенной муки цельнозерновой мукой в продуктах, изготовленных с мукой, или увеличение относительного количества цельнозерновой муки в рецептуре. Трудности, связанные с увеличением содержания цельного зерна в продукте или с заменой очищенной муки цельнозерновой мукой, заключаются в том, что это обычно сказывается на физических свойствах, таких как вкус, текстура и общий внешний вид композиций начинок (органолептические свойства). К тому же замена очищенной муки цельнозерновой мукой или увеличение количества цельнозерновой муки в рецептуре может оказать негативное влияние на технологичность (пригодность для обработки), например, может увеличить вязкость композиции начинки.
Потребитель не желает идти на компромисс в вопросе органолептических свойств композиций начинок только для того, чтобы увеличить свое суточное потребление цельного зерна. Такими органолептическими свойствами являются вкус, текстура и общий внешний вид.
Текстура композиций начинок, изготовленных с цельным зерном, может быть улучшена до некоторой степени за счет микронизации отрубяного компонента цельного зерна или за счет использования рекомбинированного/восстановленного цельного зерна в виде очищенной муки, комбинированной с термообработанными отрубями и зародышем. Однако относительное количество такой цельнозерновой муки, которое может использоваться в композиции начинки без существенного воздействия на ее органолептические свойства, крайне низкое.
Совершенно очевидно, что эффективность работы производственной линии является обязательным требованием в пищевой промышленности. Она включает разгрузку и обработку сырьевых материалов, получение композиций начинок, их упаковку и последующее хранение на складе, полке магазина или в домашних условиях.
US 4282319 относится к способу приготовления гидролизованных продуктов из цельного зерна и к продуктам, изготовленным этим способом. Способ предусматривает ферментативную обработку протеазой и амилазой в водной среде. Полученный продукт может добавляться в различные виды продуктов. US 4282319 описывает полную деградацию белков, присутствующих в цельном зерне.
US 5686123 раскрывает зерновую суспензию, получаемую обработкой как альфа-амилазой, так и бета-амилазой, специфически образующими мальтозные единицы и не имеющими глюканазной активности.
Задачей настоящего изобретения является создание пищевых продуктов, которые богаты цельными зернами и пищевыми волокнами, которые обеспечат потребителю превосходный опыт потребления и которые могут легко изготавливаться в промышленном масштабе при разумных затратах без ущерба для органолептических свойств.
Предпочтительнее было бы предложить пищевые продукты, которые содержат пониженное количество добавленного сахара, не сахарного подсластителя или искусственного подсластителя, в частности, добавленных сахаров и в то же время не показывают ухудшения органолептических свойств продукта, в частности, вкуса.
Сущность изобретения
Таким образом, в первом объекте изобретение относится к композиции начинки, включающей:
- содержание жира более 15 масс.%, предпочтительно - более 20 масс.% композиции начинки;
- гидролизованную цельнозерновую композицию и
- альфа-амилазу или ее фрагмент, в которой альфа-амилаза или ее фрагмент, находясь в активном состоянии, не показывает гидролитической активности по отношению к пищевым волокнам.
Другой объект настоящего изобретения относится к способу приготовления композиции начинки согласно настоящему изобретению, предусматривающему
- приготовление гидролизованной цельнозерновой композиции, включающее стадии:
a) взаимодействия цельнозернового компонента с ферментной композицией в воде, причем ферментная композиция содержит по меньшей мере одну альфа-амилазу, при этом указанная ферментная композиция не показывает гидролитической активности по отношению к пищевым волокнам,
b) создания условий для реакции ферментной композиции с цельнозерновым компонентом с образованием цельнозернового гидролизата,
c) получения гидролизованной цельнозерновой композиции путем инактивирования указанных ферментов по достижении указанным гидролизатом значения вязкости от 50 до 5000 мПа·с,
- приготовление композиции начинки путем смешивания гидролизованной цельнозерновой композиции с жировым содержимым начинки, составляющим более 15 масс.%, предпочтительно - более 20 масс.% композиции начинки.
В следующем объекте изобретение относится к комбинированному продукту, содержащему композицию начинки согласно изобретению.
Краткое описание фигур
Фиг.1 показывает анализ тонкослойной хроматографией различных ферментов, приводимых в контакт с пищевыми волокнами. Расшифровка для разных линий следующая:
A0: пятно чистого арабиноксилана (холостая проба)
β0: пятно чистого бета-глюкана (холостая проба)
A: пятно арабиноксилана после инкубации с ферментом, обнаруженное ниже линии (ферментные препараты BAN, Validase HT 425L и Alcalase AF 2.4L)
β: пятно бета-глюкана после инкубации с ферментом, обнаруженное ниже трека (BAN, Validase НТ 425L и Alcalase AF 2.4L)
E0: пятно фермента (холостая проба).
Фиг.2 показывает эксклюзионную хроматографию (SEC) молекулярно-массовых профилей β-глюкана и арабиноксилана без добавления фермента (сплошная линия) и после инкубации с Alcalase 2.4L (пунктирная линия). A) β-глюкан овса; B) арабиноксилан пшеницы.
Фиг.3 показывает эксклюзионную хроматографию (SEC) молекулярно-массовых профилей β-глюкана и арабиноксилана без добавления фермента (сплошная линия) и после инкубации с Validase НТ 425L (пунктирная линия). A) β-глюкан овса; B) арабиноксилан пшеницы.
Фиг.4 показывает эксклюзионную хроматографию (SEC) молекулярно-массовых профилей β-глюкана и арабиноксилана без добавления фермента (сплошная линия) и после инкубации с ферментным препаратом MATS L (пунктирная линия). A) β-глюкан овса; B) арабиноксилан пшеницы.
Раскрытие изобретения
Авторами настоящего изобретения неожиданно было установлено, что обработка цельнозернового компонента альфа-амилазой и необязательно протеазой делает возможным добавление в композицию начинки повышенного количества цельных зерен по сравнению с использованием не обработанных ферментами цельных зерен. Кроме того, обработка альфа-амилазой может также привести к снижению потребности в добавлении подсластителя, такого как сахароза, к композиции начинки. Эти полезные преимущества могут достигаться без ущерба для органолептических свойств композиции начинки.
Таким образом, в первом объекте изобретение относится к композиции начинки, включающей:
- содержание жира более 15 масс.%, предпочтительно - более 20 масс.% композиции начинки;
- гидролизованную цельнозерновую композицию и
- альфа-амилазу или ее фрагмент, в которой альфа-амилаза или ее фрагмент, находясь в активном состоянии, не показывает гидролитической активности по отношению к пищевым волокнам.
Использование начинки, содержащей гидролизованную цельнозерновую композицию согласно изобретению, может дать ряд преимуществ.
I. Возможность повышения содержания цельного зерна и пищевых волокон в готовом продукте, причем в основном без ущерба для органолептических свойств продукта.
II. Возможность обеспечения сохранности пищевых волокон из цельного зерна и поддержания, тем самым, полезных для здоровья свойств цельного зерна без негативного воздействия на органолептические свойства композиций начинок.
III. Замедление переваривания и усиление ощущения сытости без воздействия на органолептические свойства продукта. В настоящее время существуют ограничения в обогащении композиций начинок цельным зерном из-за зернистой текстуры и проблем со вкусом. Однако применение гидролизованной цельнозерновой композиции по настоящему изобретению в композициях начинок позволяет обеспечить однородную текстуру, минимальное воздействие на вкус и дополнительное повышение питательной ценности для здоровья и хорошего самочувствия.
IV. Дополнительным преимуществом может стать снижение количества добавляемого извне (внешнего) сахара в композицию начинки за счет замены всех или только части традиционных добавляемых извне подсластителей, таких как глюкозный сироп, высокофруктозная кукурузная патока, инвертный сироп, мальтодекстрин, сахароза, концентрат пищевых волокон, инулин и др.
В настоящем контексте термин "композиция начинки" относится к предварительно приготовленной композиции, которая может использоваться как часть комбинированного продукта. Начинка и другая(-ие) часть(-и) комбинированного продукта состоят из разных компонентов. Предпочтительно начинка окружена другой(-ими) частью(-ями) комбинированного продукта.
Цельнозерновой компонент может быть получен из различных источников. Примерами источников цельного зерна являются крупка (мука), рисовая или кукурузная мука для подсыпки тестовых заготовок, крупа, мука и микронизированное зерно (микронизированная мука). Цельные зерна могут быть смолоты (раздроблены) предпочтительно сухим способом помола. Такой помол предпочтительно проводится до взаимодействия цельнозернового компонента с ферментной композицией по изобретению.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения цельнозерновой компонент может подвергаться тепловой обработке в целях ограничения прогорклости и бактериальной обсемененности.
Цельные зерна - это необработанные хлебные злаки, однодольные растения семейства Poaceae (семейство злаков), возделываемые из-за их съедобных крахмальных зерен. Примеры цельнозерновых злаков включают ячмень, рис, черный рис, коричневый рис, дикий рис, кукурузу, просо, овес, сорго, спельту, тритикале, рожь, пшеницу, тефф, канареечник канарский, кукушкины слезки и фонио. Виды растений, не относящиеся к семейству злаков, но также дающие крахмальные семена или плоды, которые могут использоваться таким же путем, что и хлебные злаки, называются псевдозлаками. Примеры псевдозлаков включают амарант, гречиху, гречиху татарскую и квиноа (просообразное растение). Если упоминается термин "злаки", то он подразумевает и злаки и псевдозлаки.
Таким образом, цельнозерновой компонент по изобретению может происходить из злака или псевдозлака. Так, в одном варианте изобретения гидролизованную цельнозерновую композицию получают из растения, выбранного из группы, включающей ячмень, рис, коричневый рис, дикий рис, черный рис, гречиху, булгур, кукурузу, просо, овес, сорго, спельту, тритикале, рожь, пшеницу, пшеницу в зерне, тефф, канареечник канарский, кукушкины слезки, фонио, амарант, гречиху, гречиху татарскую, квиноа, другие виды злаков и псевдозлаков и смеси перечисленного. Вообще источник зерна, используемый в рецептуре, зависит от желательного вида продукта, поскольку каждый злак обеспечивает присущий ему вкусовой профиль и технологические характеристики.
Цельнозерновые компоненты - это компоненты, полученные из неочищенных зерен злаков. Цельнозерновые компоненты включают все съедобные части зерна, т.е. зародыш, эндосперм и отруби. Цельнозерновые компоненты могут быть в различном виде, например, они могут быть тонкомолотыми, в виде хлопьев, крупнодроблеными или могут иметь другие формы, известные в мукомольной промышленности.
В настоящем контексте выражение "гидролизованная цельнозерновая композиция" относится к ферментативно расщепленным цельнозерновым компонентам или к цельнозерновому компоненту, расщепленному с помощью по меньшей мере одной альфа-амилазы, в котором альфа-амилаза, находясь в активном состоянии, не показывает гидролитической активности по отношению к пищевым волокнам. Гидролизованная цельнозерновая композиция может также расщепляться с помощью протеазы, которая, находясь в активном состоянии, не показывает гидролитической активности по отношению к пищевым волокнам.
В настоящем контексте следует также иметь в виду, что выражение "гидролизованная цельнозерновая композиция" относится и к ферментативной обработке муки и последующему восстановлению цельного зерна путем смешивания муки, отрубей и зародыша. Необходимо также иметь в виду, что восстановление может проводиться до использования в готовом продукте или в процессе примешивания в готовый продукт. Таким образом, восстановление цельных зерен после обработки одной или более отдельных частей цельного зерна также составляет часть настоящего изобретения.
После размола цельного зерна цельнозерновой компонент может подвергаться гидролитической обработке с тем, чтобы разрушить полисахаридную структуру и необязательно белковую структуру цельнозернового компонента.
Гидролизованная цельнозерновая композиция может быть в виде жидкости, концентрата, порошка, сока или пюре. Если используется более одного вида ферментов, то следует иметь в виду, что ферментативная обработка цельных зерен может осуществляться путем последовательного добавления ферментов или с использованием ферментной композиции, содержащей более одного вида ферментов.
В настоящем контексте выражение "фермент, находясь в активном состоянии, не показывает гидролитической активности по отношению к пищевым волокнам" следует понимать как относящееся и к ферментной смеси, из которой происходит фермент. Например, протеазы, амилазы, глюкозоизомераза и амилоглюкозидаза, описанные в настоящем контексте, могут сохраняться до своего применения в виде ферментной смеси, которая может быть не полностью очищенной и, в силу этого, может включать ферментативную активность по отношению, например, к пищевым волокнам. Однако активность по отношению к пищевым волокнам может также исходить из каждого конкретного фермента смеси, особенно если он является многофункциональным. В рамках изобретения применяются ферменты (или ферментные смеси), которые лишены гидролитической активности по отношению к пищевым волокнам.
Термин "не показывающие гидролитической активности" или "лишенные гидролитической активности по отношению к пищевым волокнам" может охватывать уровни деградации пищевых волокон до 5%, например, до 3%, например, до 2% или, например, до 1%. Такой уровень деградации может быть неизбежным, если применяются высокие количестве или длительный период инкубации.
Термин "в активном состоянии" относится к способности фермента или ферментной смеси проявлять гидролитическую активность и означает состояние фермента до того, как он инактивируется. Инактивирование может достигаться как деградацией, так и денатурацией.
В большинстве случаев процентное содержание по всему тексту заявки приводится в массовых процентах масс.% в пересчете на сухие вещества, если не оговаривается что-либо иное.
Композиция начинки по изобретению может включать протеазу, которая, находясь в активном состоянии, не показывает гидролитической активности по отношению к пищевым волокнам. Преимущество добавления протеазы согласно изобретению состоит в том, что вязкость гидролизованного цельного зерна может еще более снизиться, что может также привести к снижению вязкости готовых композиций начинок. Так, в одном варианте осуществления изобретения композиция начинки содержит протеазу или ее фрагмент в количестве от 0,0001% до 5 масс.% общего содержания цельного зерна, например, от 0,01% до 3%, например, от 0,01% до 1%, например, от 0,05% до 1%, например, от 0,1% до 1%, например, от 0,1% до 0,7% или, например, от 0,1% до 0,5%. Оптимальное количество добавляемых протеаз зависит от нескольких факторов. Поскольку было установлено, что добавление протеазы в процессе приготовления гидролизованного цельного зерна может привести к появлению привкуса горечи, то добавление протеазы можно рассматривать как компромисс между снижением вязкости и посторонним привкусом. К тому же количество протеазы также может зависеть от времени инкубации в ходе производства гидролизованного цельного зерна. Например, если время инкубации увеличивается, то может применяться пониженное количество протеазы.
Протеазы - это ферменты, вызывающие гидролиз белка. Они могут использоваться для снижения вязкости гидролизованной цельнозерновой композиции. Примером подходящего фермента является препарат Alcalase 2.4L (EC 3.4.21.62) от Novozymes.
В зависимости от времени инкубации и количестве протеазы определенное количество белков из гидролизованного цельнозернового компонента может подвергаться гидролизу до аминокислотных и пептидных фрагментов. Так, в одном варианте осуществления изобретения гидролизуются от 1% до 10% белков из цельнозерновой композиции, например, от 2% до 8%, к примеру от 3% до 6%, от 10% до 99%, например, от 30% до 99%, например, от 40% до 99%, например, от 50% до 99%, например, от 60% до 99%, например, от 70% до 99%, например, от 80% до 99%, например, от 90% до 99% или, например, от 10% до 40%, от 40% до 70% и от 60% до 99%. Деградация белков опять же может привести к снижению вязкости и улучшению органолептических свойств.
В настоящем контексте выражение "содержание гидролизованного белка" относится к содержанию гидролизованного белка из цельнозерновой композиции, если не оговаривается что-либо иное. Белок может расщепляться на крупные или мелкие пептидные единицы либо даже на аминокислотные компоненты. Специалисту известно, что в процессе обработки и хранения имеет место незначительный уровень деградации, которая не является деградацией под действием добавленных извне ферментов.
Вообще следует иметь в виду, что ферменты, применяемые для приготовления гидролизованной цельнозерновой композиции (и, следовательно, также присутствующие в готовом продукте), отличаются от соответствующих ферментов, содержащихся от природы в цельнозерновом компоненте.
Поскольку композиция начинки по изобретению может также содержать белки из других источников, отличающихся от гидролизованного цельнозернового компонента, которые не претерпевают деградации, то может быть уместно оценивать деградацию белков на более специфических белках, присутствующих в цельнозерновой композиции. Так, в одном варианте осуществления изобретения деградированные белки являются белками цельного зерна, такими как белки клейковины, глобулины, альбумины и гликопротеины.
Амилаза (EC 3.2.1.1) - это фермент, классифицируемый как сахаридаза, т.е. фермент, расщепляющий полисахариды. Она является преимущественно компонентом панкреатического сока и слюны, который необходим для расщепления длинноцепочечных углеводов, например, крахмала на более мелкие единицы. В настоящем изобретении альфа-амилаза используется для гидролиза клейстеризованного крахмала с тем, чтобы снизить вязкость гидролизованной цельнозерновой композиции. Ферментные препараты Validase НТ 425L, Validase RA от Valley Research, Fungamyl от Novozymes и MATS от DSM служат примерами альфа-амилаз, пригодных для настоящего изобретения. Эти ферменты не показывают активности по отношению к пищевым волокнам в применяемых условиях обработки (продолжительность, количестве ферментов). В отличие от них, препарат BAN (от Novozymes), например, расщепляет, помимо крахмала, и пищевые волокна на низкомолекулярные волокна или олигосахариды (см. также пример 3).
В одном варианте осуществления настоящего изобретения ферменты не показывают активности по отношению к пищевым волокнам, если количество ферментов составляет менее 5 масс.%, например, ниже 3 масс.%, например, ниже 1 масс.%, например, ниже 0,75 масс.%, например, ниже 0,5 масс.%.
Некоторые альфа-амилазы генерируют мальтозные единицы как самые мелкие структурные элементы углеводов, в то время как другие способны также продуцировать фракцию глюкозных единиц. Так, в одном варианте изобретения альфа-амилаза или ее фрагменты представляет собой альфа-амилазу, продуцирующую смеси сахаров, которая в активном состоянии содержит глюкозопродуцирующую активность. Установлено, что некоторые альфа-амилазы содержат глюкозопродуцирующую активность и в то же время, находясь в активном состоянии, не показывают гидролитической активности по отношению к пищевым волокнам. Используя альфа-амилазу, содержащую глюкозопродуцирующую активность, можно достигнуть увеличения сладости, поскольку сладость глюкозы почти в два раза превышает сладость мальтозы. В одном варианте осуществления настоящего изобретения, в котором используется гидролизованная цельнозерновая композиция по настоящему изобретению, требуется отдельно добавлять в композицию начинки пониженное количество внешнего источника сахара. Если в ферментной композиции используется альфа-амилаза, содержащая глюкозопродуцирующую активность, то может стать возможным обойтись без или по меньшей мере сократить использование других внешних источников сахара или несахарных подсластителей.
В настоящем контексте термин ″внешний (добавляемый извне) источник сахара″ относится к сахарам, несахарным подсластителям и искусственным подсластителям, первоначально не присутствовавшим или первоначально не генерировавшимся в гидролизованной цельнозерновой композиции. Примерами такого внешнего источника сахаров может быть сахароза, фруктоза, глюкоза, лактоза, мед, высокофруктозная кукурузная патока и искусственные подсластители или полиолы.
Амилоглюкозидаза (EC 3.2.1.3) - это фермент, способный высвобождать глюкозные остатки из крахмала, мальтодекстринов и мальтозы путем гидролитического расщепления глюкозных единиц с нередуцированного конца полисахаридной цепи. Сладость препарата увеличивается с увеличением количества высвобождаемой глюкозы. Поэтому в одном варианте осуществления изобретения композиция начинки дополнительно включает амилоглюкозидазу или ее фрагменты. Может быть выгодным добавление амилоглюкозидазы в производство гидролизованной цельнозерновой композиции, поскольку сладость препарата увеличивается с увеличением количества высвобождаемой глюкозы. Может быть также выгодным, если эта амилоглюкозидаза не будет оказывать прямого или косвенного воздействия на полезные для здоровья свойства цельных зерен. Так, в одном варианте изобретения амилоглюкозидаза, находясь в активном состоянии, не показывает гидролитической активности по отношению к пищевым волокнам. Преимущество изобретения и, в частности, способа изготовления композиции начинки по изобретению заключается в том, что оно позволяет снизить содержание сахаров (например, сахарозы) в композиции начинки по сравнению с продуктами, описанными в предшествующем уровне техники. При использовании амилоглюкозидазы в ферментной композиции может стать возможным обойтись без других внешних источников сахаров, например, без добавления сахарозы.
Однако, как упоминалось выше, определенные альфа-амилазы способны генерировать глюкозные единицы, которые могут добавлять достаточно сладости продукту, что исключает необходимость использования амилоглюкозидазы. Кроме того, применение амилоглюкозидазы повышает производственные затраты на изготовление композиции начинки и, следовательно, может быть желательно ограничить применение амилоглюкозидаз. Поэтому в еще одном варианте изобретения композиция начинки по изобретению не содержит амилоглюкозидазы, например, экзогенной амилоглюкозидазы.
Глюкозоизомераза (D-глюкозокетоизомераза) вызывает изомеризацию глюкозы в фруктозу. Поэтому в одном варианте осуществления настоящего изобретения композиция начинки содержит также глюкозоизомеразу или ее фрагменты, при этом глюкозоизомераза или ее фрагменты, находясь в активном состоянии, не показывают гидролитической активности по отношению к пищевым волокнам. Сладость глюкозы составляет 70-75% сладости сахарозы, в то время как сладость фруктозы почти в два раза выше сладости сахарозы. Таким образом, процессы получения фруктозы представляют значительный интерес, поскольку сладость продукта может существенно увеличиться без добавления извне источника сахаров (например, сахарозы или искусственных подсластителей).
Для производства гидролизованной цельнозерновой композиции по изобретению можно использовать большое число специфических ферментов или ферментных смесей. Требование к ним одно - они не должны в основном проявлять гидролитическую активность по отношению к пищевым волокнам в применяемых условиях способа. Так, в одном варианте изобретения альфа-амилаза может выбираться из Validase НТ 425L и Validase RA от Valley Research, Fungamyl от Novozymes и MATS от DSM; протеаза может выбираться из группы, включающей Alcalase, iZyme B и iZyme G (Novozymes).
Количество ферментов согласно изобретению в композиции начинки может влиять на органолептические свойства композиции начинки. Количество ферментов можно регулировать, изменяя параметры, такие как температура и время инкубации. Так, в одном варианте осуществления изобретения композиция начинки содержит от 0,0001 масс.% до 5 масс.% общего содержания цельного зерна в композиции начинки по меньшей мере одного из:
- альфа-амилазы или ее фрагментов, при этом альфа-амилаза или ее фрагменты, находясь в активном состоянии, не показывают гидролитической активности по отношению к пищевым волокнам,
- амилоглюкозидазы или ее фрагментов, при этом амилоглюкозидаза, находясь в активном состоянии, не показывает гидролитической активности по отношению к пищевым волокнам, и
- глюкозоизомеразы или ее фрагментов, при этом глюкозоизомераза, находясь в активном состоянии, не показывает гидролитической активности по отношению к пищевым волокнам.
В другом варианте осуществления изобретения композиция начинки содержит от 0,001 масс.% до 3 масс.% альфа-амилазы от общего содержания цельного зерна в композиции начинки, например, от 0,01 до 3%, например, от 0,01 до 0,1%, например, от 0,01 до 0,5%, например, от 0,01 до 0,1%, например, от 0,03 до 0,1%, например, от 0,04 до 0,1%. В еще одном варианте композиция начинки содержит от 0,001 масс.% до 3 масс.% амилоглюкозидазы от общего содержания цельного зерна в композиции начинки, например, от 0,001 до 3%, например, от 0,01 до 1%, например, от 0,01 до 0,5%, например, от 0,01 до 0,5%, например, от 0,01 до 0,1%, например, от 0,03 до 0,1%, например, от 0,04 до 0,1%. В следующем варианте композиция начинки содержит от 0,001 до 3% глюкозоизомеразы от общего содержания цельного зерна в композиции начинки, например, от 0,001 до 3%, например, от 0,01 до 1%, например, от 0,01 до 0,5%, например, от 0,01 до 0,5%, например, от 0,01 до 0,1%, например, от 0,03 до 0,1%, например, от 0,04 до 0,1%.
Бета-амилазы - это ферменты, которые также расщепляют сахариды, однако бета-амилазы образуют в основном мальтозу в качестве самой мелкой продуцируемой углеводной единицы. Поэтому в одном варианте осуществления изобретения композиция начинки по изобретению не содержит бета-амилазы, например, экзогенной бета-амилазы. В отсутствие бета-амилазы более крупная фракция крахмалов гидролизуется до глюкозных единиц, поскольку альфа-амилазы конкурируют с бета-амилазами за субстраты. За счет этого может достигаться улучшенный профиль Сахаров. Это противоречит US 5686123, в котором раскрывается зерновая суспензия, получаемая путем обработки как альфа-амилазой, так и бета-амилазой.
В некоторых случаях нет необходимости в действии протеазы для обеспечения достаточно низкой вязкости. Поэтому в одном варианте изобретения композиция начинки не содержит протеазы, например, экзогенной протеазы. Как описывалось выше, добавление протеазы может стать причиной появления привкуса горечи, которого в некоторых случаях желательно избегать. Это противоречит US 4282319, в котором раскрывается способ, включающий ферментативную обработку протеазой и амилазой.
Вообще ферменты, применяемые согласно настоящему изобретению для приготовления гидролизованной цельнозерновой композиции, не показывают, находясь в активном состоянии, гидролитической активности по отношению к пищевым волокнам. Поэтому в другом варианте изобретения гидролизованная цельнозерновая композиция имеет в основном интактную бета-глюкановую структуру относительно исходного материала. В еще одном варианте изобретения гидролизованная цельнозерновая композиция имеет в основном интактную арабиноксилановую структуру относительно исходного материала. Используя один или более ферментов по изобретению для производства гидролизованной цельнозерновой композиции, можно поддерживать в основном интактные бета-глюкановую и арабиноксилановую структуры. Степень деградации бета-глюкановой и арабиноксилановой структур можно определить эксклюзионной хроматографией (SEC). SEC-метод подробно описан в материале "Determination of beta-Glucan Molecular Weight Using SEC with Calcofluor Detection in Cereal Extracts // Lena Rimsten, Tove Stenberg, Roger Andersson, Annica Andersson, and Per Åman. Cereal Chem. 80(4): 485-490", который включен в настоящую заявку в виде ссылки.
В настоящем контексте выражение "в основном интактная структура" следует понимать как структуру, являющуюся большей частью интактной (неповрежденной). Однако вследствие естественной деградации в любом натуральном продукте часть структуры (например, бета-глюкановой структуры или арабиноксилановой структуры) может расщепляться, хотя это расщепление не может быть вызвано добавленными ферментами. Поэтому под "в основном интактной структурой" следует понимать структуру, которая является интактной по меньшей мере на 95%, например, по меньшей мере на 97%, например, по меньшей мере на 98% или, например, по меньшей мере на 99%.
В настоящем контексте ферменты, такие как протеазы, амилазы, глюкозоизомеразы и амилоглюкозидазы, относятся к ферментам, которые были предварительно полностью или частично очищены. Такие белки/ферменты могут продуцироваться бактериями, грибами или дрожжами, однако они могут также быть растительного происхождения. Вообще такие продуцируемые ферменты подпадают в настоящем контексте под категорию "экзогенные ферменты". Эти ферменты могут добавляться в продукт в процессе его производства с тем, чтобы добавить определенное ферментативное действие на вещество. Равным образом, в настоящем контексте, если какой-либо фермент исключается как объект притязаний из настоящего изобретения, то это исключаемый фермент относится к экзогенным ферментам. В настоящем контексте с помощью таких ферментов, например, обеспечивается ферментативная деградация крахмала и белков, чтобы снизить вязкость. Применительно к способу изобретения следует понимать, что такие ферменты могут быть либо в растворе, либо закреплены на поверхности, например, иммобилизованные ферменты. В последнем методе белки не могут служить частью готового продукта.
Как упоминалось ранее, действие альфа-амилазы приводит к полезному профилю сахаров, который может влиять на вкус и позволяет сократить количество добавляемого извне (внешнего) сахара или подсластителя в готовый продукт.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения гидролизованная цельнозерновая композиция имеет содержание глюкозы по меньшей мере 0,25 масс.% гидролизованной цельнозерновой композиции в пересчете на сухое вещество, например, по меньшей мере 0,35%, например, по меньшей мере 0,5%.
В зависимости от применяемых специфических ферментов профиль сахаров готового продукта может изменяться. Так, в одном варианте осуществления изобретения композиция начинки имеет соотношение мальтозы к глюкозе ниже 144:1 в пересчете на массу продукта, например, ниже 120:1, например, ниже 100:1, например, ниже 50:1, например, ниже 30:1, например, ниже 20:1 или, например, ниже 10:1.
Если фермент, применяемый для обработки крахмала, является альфа-амилазой, генерирующей глюкозу, то большая часть конечного продукта будет в форме глюкозы по сравнению с применением альфа-амилазы, специфически генерирующей мальтозные единицы. Поскольку глюкоза имеет более высокую сладость, чем мальтоза, это может привести к тому, что можно будет обойтись без добавления дополнительного источника сахаров (например, сахарозы). Это преимущество может быть более выраженным, если указанное соотношение уменьшится вследствие конверсии мальтозы, присутствующей в гидролизованном цельном зерне, в глюкозу (конверсия одной мальтозной единицы дает две глюкозные единицы).
Соотношение мальтозы к глюкозе можно дополнительно понизить, если включить в ферментную композицию амилоглюкозидазу, поскольку этот фермент также генерирует глюкозные единицы.
Если ферментная композиция включает глюкозоизомеразу, то часть глюкозы изменится в фруктозу, которая обладает большей сладостью, чем глюкоза. Так, в одном варианте изобретения композиция начинки имеет соотношение мальтозы к (глюкоза + фруктоза) менее 144:1 в пересчете на массу продукта, например, ниже 120:1, например, ниже 100:1, например, ниже 50:1, например, ниже 30:1, например, ниже 20:1 или, например, ниже 10:1.
Кроме того, в одном варианте осуществления настоящего изобретения композиция начинки может иметь соотношение мальтозы к фруктозе менее 230:1 в пересчете на массу продукта, например, ниже 144:1, например, ниже 120:1, например, ниже 100:1, например, ниже 50:1, например, ниже 30:1, например, ниже 20:1 или, например, ниже 10:1.
В данном контексте выражение "общее содержание цельного зерна" следует понимать как комбинацию содержания "гидролизованной цельнозерновой композиции" и "содержания твердого (негидролизованного) цельного зерна". Если не указано что-либо иное, то "общее содержание цельного зерна" приводится в масс.% готового продукта. В одном варианте композиция начинки имеет общее содержание цельного зерна от 0,1 масс.% до 40 масс.% композиции начинки, например, от 1 до 40%, например, от 5 до 40%, например, от 5 до 30%, например, от 5 до 20%, например, от 5 до 15%.
В данном контексте выражение "содержание гидролизованной цельнозерновой композиции" следует понимать как содержание в масс.% в пересчете на сухие вещества готового продукта, изготовленного из цельных зерен, подвергнутых гидролизу. Содержание гидролизованной цельнозерновой композиции является частью общего содержания цельнозерновой композиции. Так, в одном варианте композиция начинки по изобретению имеет содержание гидролизованной цельнозерновой композиции от 1 масс.% до 30 масс.% композиции начинки, например, от 1 до 20%, например, от 1 до 10% и, например, от 1 до 5%. Количество гидролизованной цельнозерновой композиции в готовом продукте может зависеть от вида продукта. Использование гидролизованной цельнозерновой композиции по изобретению в композиции начинки делает возможным добавление повышенного количества гидролизованных цельных зерен (по сравнению с негидролизованной цельнозерновой композицией) в основном без негативного влияния на органолептические свойства продукта вследствие повышенного количества растворимых пищевых волокон в гидролизованном цельном зерне.
Предпочтительнее иметь композицию начинки, включающую высокое содержание пищевых волокон без ущерба для органолептических свойств продукта. Поэтому в еще одном варианте композиция начинки имеет содержание пищевых волокон от 0,1 масс.% до 10 масс.% композиции начинки, предпочтительно - от 0,5% до 4%, более предпочтительно - от 1% до 2%. Композицию начинки по изобретению с высоким содержанием пищевых волокон можно получить, добавив в нее гидролизованный цельнозерновой компонент, предлагаемый настоящим изобретением. Это может осуществляться благодаря уникальной схеме способа по настоящему изобретению.
Пищевые волокна - это съедобные части растений, которые не расщепляются пищеварительными ферментами. Пищевые волокна ферментируются микрофлорой в толстой кишке человека. Существуют два типа волокон - растворимые волокна и нерастворимые волокна. И растворимые, и нерастворимые пищевые волокна могут содействовать ряду позитивных физиологических эффектов, включая ощущение сытости или нормальное прохождение через кишечник, что помогает предупредить запоры. Органы здравоохранения рекомендуют потреблять от 20 до 35 г пищевых волокон/сутки в зависимости от массы тела, пола, возраста и потребления энергии.
Растворимые волокна - это пищевые волокна, которые подвергаются полной или частичной ферментации в толстой кишке. Примеры растворимых волокон из злаков включают бета-глюканы, арабиноксиланы, арабиногалактаны, резистентный крахмал 2 и 3 типов и олигосахариды, являющиеся дериватами последних. Растворимые волокна из других источников включают, например, пектины, камедь акации, камеди, альгинат, агар, полидекстрозу, инулины и галактоолигосахариды. Некоторые растворимые волокна называются пребиотиками, поскольку они являются источником энергии для полезных бактерий (например, бифидобактерий и лактобацилл), присутствующих в толстой кишке. Другие полезные для здоровья преимущества растворимых волокон включают контроль сахара в крови, что важно в профилактике диабета, контроль холестерина или снижение риска сердечно-сосудистых заболеваний.
Нерастворимые волокна - это пищевые волокна, которые не ферментируются в толстой кишке или лишь медленно перевариваются под действием кишечной микрофлоры. Примеры нерастворимых волокон включают целлюлозы, гемицеллюлозы, резистентный крахмал 1 типа и лигнины. Полезные для здоровья преимущества нерастворимых волокон включают улучшение функции кишечника за счет стимуляции перистальтики, что заставляет мышцы толстой кишки работать более интенсивно, становиться крепче и лучше функционировать. Имеются также данные о том, что потребление нерастворимых волокон может быть связано с пониженным риском рака кишечника.
Общее влагосодержание композиции начинки по изобретению может варьироваться. Так, в другом варианте осуществления изобретения общее влагосодержание составляет от 0,5% до 29% воды, например, от 0,5% до 20%, например, от 0,5% до 10%, например, от 0,5% до 5% или, например, от 0,5% до 1,5%. Примерами факторов, влияющих на влагосодержание, могут быть количество гидролизованной цельнозерновой композиции и степень гидролиза в этой композиции. В настоящем контексте "общее содержание сухого вещества" равняется 100 минус влагосодержание (%) продукта.
Предпочтительнее иметь композицию начинки с хорошими органолептическими параметрами, такими как сладость, которую можно получить без добавления извне больших количеств подслащивающих источников. Так, в другом варианте изобретения композиция начинки имеет содержание сахара, не сахарного подсластителя или искусственного подсластителя менее 40 масс.% композиции начинки, например, менее 35%, например, менее 30%, например, менее 25%, например, менее 20%, например, менее 15%, например, менее 10%, менее 7%, менее 5%, менее 3% или даже менее 1%. Поскольку гидролизованная цельнозерновая композиция дополняет композицию начинки источником углеводов, таких как глюкоза и мальтоза, композиция начинки также подслащивается и натуральным источником сахаров, отличающимся от добавляемого извне источника сахаров. Поэтому количество добавляемого извне подсластителя можно ограничить.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения добавляемый извне подсластитель может быть сахаром, не сахарным подсластителем, искусственным подсластителем или их комбинацией.
Некоторые сахарозаменители является натуральными, а некоторые - синтетическими. Те сахарозаменители, которые не являются натуральными, можно назвать искусственными подсластителями. Искусственные подсластители включают, но не ограничиваются, стевию, аспартам, сукралозу, неотам, ацесульфам калия и сахарин.
Несахарные подсластители могут быть, например, полиолами, также известными как "сахарные спирты". В большинстве случаев они имеют меньшую сладость, чем сахароза, но показывают сходные с ней насыпные свойства.
В следующем варианте сахар является моносахаридом, дисахаридом или их комбинацией. В другом варианте моносахарид является глюкозой, галактозой, декстрозой, фруктозой или любой их комбинацией. В еще одном варианте дисахарид является мальтозой, сахарозой, лактозой или любой их комбинацией.
Активность воды композиции начинки может варьироваться. Так, в одном варианте композиция начинки имеет активность воды ниже 0,6, например, ниже 0,4, например, ниже 0,3 или, например, от 0,1 до 0,3. Поскольку активность воды отражает содержание воды, она часто отражает и вязкость продуктов. Таким образом, повышенная активность воды может привести к пониженной вязкости. Активность воды, или aw, является мерой содержания воды. Она определяется как давление паров жидкости, деленное на давление паров чистой воды при той же температуре; следовательно, чистая дистиллированная воды имеет активность воды ровно 1. С повышением температуры aw обычно возрастает, за исключением некоторых продуктов с кристаллической солью или сахаром. При значениях aw выше 0,65 хрустящие продукты традиционно теряют свою хрустящесть. Вещества с повышенными значениями aw поддерживают, как правило, больше микроорганизмов, которые могут разрушить продукт. Бактерии обычно требуют значения aw по меньшей мере 0,91, грибы - по меньшей мере 0,7. Активность воды измеряется АОАС-методом 978.18; измерения проводятся при 25°C после достижения равновесия с помощью прибора HygroLab от Rotronic.
Увлажнители часто добавляются в те продукты, которые должны быть в сухом или полусухом состоянии. Поэтому в одном варианте осуществления изобретения композиция начинки не содержит увлажнителя. Дополняющие композицию начинки ингредиенты включают витамины и минералы, консерванты, такие как токоферол, эмульгаторы, такие как лецитин, сухие белки, какао-порошок, алкилрезорцинолы, фенольные соединения и другие активные ингредиенты, например, докозагексаеновая кислота (DHA), кофеин и пребиотики.
В следующем варианте композиция начинки имеет содержание жира от 15% до 60 масс.%, например, от 20% до 60 масс.%, например, от 25% до 50 масс.%, например, от 20% до 40 масс.%, например, от 30% до 40 масс.% или, например, от 25% до 35 масс.% композиции начинки. Количество жира может колебаться в зависимости от вида продукта. Жировые компоненты предпочтительно являются растительными жирами, такими как какао-масло, рапсовое масло, подсолнечное масло или пальмовое масло, предпочтительно негидрогенизированными.
В еще одном варианте композиция начинки может иметь содержание соли от 0% до 2 масс.% композиции начинки. В более конкретном варианте соль является хлоридом натрия.
В зависимости от конкретного вида композиции начинки в нее могут добавляться различные виды ингредиентов. Так, в одном варианте композиция начинки содержит также молочный компонент, ароматический компонент, сырный компонент, цельнозерновой компонент, фруктовую пульпу, фруктовое пюре, сахарный сироп, цельные зерна или любую комбинацию перечисленного. В следующем варианте ароматический компонент выбирается из группы, включающей ваниль, мед или фрукты/ягоды, такие как земляника (клубника), голубика (черника), ежевика, малина или персик, измельченные или целые орехи, например, фундук или арахис, шоколад, какао и карамель.
В еще одном варианте молоко выбирается из группы, включающей цельное молоко, фракции молочной сыворотки, казеин, соевое молоко и любую комбинацию перечисленного. Добавление молочного компонента может улучшить такие характеристики, как вкус, вязкость и питательный профиль.
Для реализации объекта, касающегося производства продукта по настоящему изобретению, предлагается способ приготовления композиции начинки, который предусматривает
- приготовление гидролизованной цельнозерновой композиции, включающее стадии:
а) взаимодействия цельнозернового компонента с ферментной композицией в воде, причем ферментная композиция содержит по меньшей мере одну альфа-амилазу, при этом указанная ферментная композиция не показывает гидролитической активности по отношению к пищевым волокнам,
б) создания условий для реакции ферментной композиции с цельнозерновым компонентом с образованием цельнозернового гидролизата,
в) получение гидролизованной цельнозерновой композиции путем инактивирования указанных ферментов по достижении указанным гидролизатом значения вязкости в диапазоне от 50 до 5000 мПа.с;
- получение композиции начинки смешиванием гидролизованной цельнозерновой композиции с жировым содержимым начинки, составляющим более 20 масс.% композиции начинки.
В одном варианте осуществления изобретения ферментная композиция содержит также протеазу или ее фрагмент, при этом протеаза или ее фрагмент, находясь в активном состоянии, не показывает гидролитической активности по отношению к пищевым волокнам. Равным образом, ферментная композиция может включать амилоглюкозидазу и/или глюкозоизомеразу по настоящему изобретению.
Возможно регулирование нескольких свойств способа изготовления композиции начинки согласно изобретению. Так, в одном варианте осуществления способа стадия 1b) осуществляется при температуре от 30 до 100°C, предпочтительно - от 50 до 85°C. В другом варианте стадия 1b) выполняется в течение периода времени от 1 минуты до 24 часов, например, от 1 минуты до 12 часов, например, от 1 минуты до 6 часов, например, от 5 минут до 120 минут. В еще одном варианте стадия 1b) проводится при температуре от 30 до 100°C в течение от 5 до 120 минут.
В следующем варианте стадия 1c) может осуществляться при температуре от 70 до 150°C в течение по меньшей мере 1 секунды, например, в течение от 1 до 5 минут, например, от 5 до 120 минут, например, от 5 до 60 минут. В дополнительном варианте стадия 1c) выполняется путем нагревания до температуры по меньшей мере 90°C в течение от 5 до 30 минут.
Параметром качества композиции начинки и важным параметром, характеризующим технологичность продукта, является вязкость гидролизованной цельнозерновой композиции. В настоящем контексте термин "вязкость" служит мерой "густоты" или текучести жидкости. Поэтому вязкость является мерой сопротивления жидкости усилию деформации под действием либо напряжения сдвига, либо напряжения растяжения. Если не указывается что-либо иное, то вязкость приводится в миллипаскаль-секундах (мПа·с).
Вязкость можно измерить с помощью анализатора для быстрого определения вязкости Rapid Visco Analyser от Newport Scientific. Rapid Visco Analyser измеряет сопротивление продукта перемешивающему действию лопасти. Вязкость измеряется спустя 10 минут перемешивания при 65°C и 50 об./мин.
В одном варианте гидролизованная цельнозерновая композиция получается на стадии 1), когда указанный гидролизат достигает значения вязкости в диапазоне от 50 до 4000 мПа·с, например, от 50 до 3000 мПа·с, например, от 50 до 1000 мПа·с, например, от 50 до 500 мПа·с. В дополнительном варианте вязкость измеряется при общем содержании сухих веществ 50%.
В другом варианте гидролизованная цельнозерновая композиция получается на стадии 1), когда указанный гидролизат достигает общего содержания сухих веществ от 25% до 60%. За счет регулирования вязкости и содержания сухих веществ можно обеспечить получение гидролизованной цельнозерновой композиции в различном виде.
В дополнительном варианте гидролизованный цельнозерновой компонент на стадии 1c) обеспечивается в виде жидкости, концентрата, порошка, сока или пюре. Преимущество получения гидролизованной цельнозерновой композиции в различном виде заключается в том, что это позволяет избежать разбавления пищевого продукта при использовании композиции в сухом или полусухом виде. Равным образом, если желателен более влажный продукт, то можно использовать гидролизованную цельнозерновую композицию в жидком состоянии.
Вышеупомянутые свойства можно регулировать в целях регулирования степени деградации крахмала, профиля сахаров, общего содержания сухих веществ и общих органолептических свойств готового продукта.
Для улучшения ферментативной обработки цельнозернового компонента может быть выгодной обработка зерен перед ферментативной обработкой.
Измельчение зерен делает большую часть их поверхности доступной для ферментов, ускоряя, тем самым, процесс. К тому же, использование более мелких по размеру частиц зерен позволяет улучшить органолептические свойства. В дополнительном варианте до или после ферментативной обработки цельные зерна подвергаются обжарке или поджариванию. Обжарка и поджаривание могут улучшить вкус готового продукта.
Для продления срока хранения продукта предусмотрено несколько видов обработки. Так, в одном варианте осуществления способ дополнительно включает по меньшей мере один из следующих видов обработки: УВТ (ультравысокотемпературная) обработка, пастеризация, тепловая обработка, автоклавирование и другие виды тепловой или нетепловой обработки, например, обработка давлением. В следующем варианте для композиции начинки применяется герметичное упаковывание в асептических условиях. В еще одном варианте для композиции начинки применяется упаковывание в неасептических условиях вкупе с автоклавированием или выдержкой в горячем состоянии.
Композиция начинки по изобретению может быть частью комбинированного пищевого продукта. Таким образом, в дополнительном объекте изобретение относится к комбинированному продукту, содержащему композицию начинки по изобретению. В одном варианте изобретения комбинированный продукт выбирается из группы, включающей комбинированный сэндвич, композитное печенье, комбинированные вафли, комбинированный фруктовый снек и комбинированные мучные кондитерские изделия.
Следует заметить, что варианты осуществления и отличительные признаки, описанные в контексте одного из объектов или вариантов настоящего изобретения, применимы и к остальным объектам изобретения.
Все патенты и не относящиеся к патентам материалы, цитируемые в настоящем описании, включены в полном объеме в настоящую заявку в виде ссылок.
Изобретение более подробно описано в нижеприведенных примерах, не ограничивающих его объем.
Примеры
Пример 1 - Приготовление гидролизованной цельнозерновой композиции
Ферментные композиции, содержащие Validase HT 425L (альфа-амилаза) необязательно в комбинации с Alcalase 2.4L (протеаза), использовали для гидролиза зерна пшеницы, ячменя и овса.
Смешивание можно проводить в варочном котле с двойной рубашкой, хотя может использоваться и другое промышленное оборудование. Скребковая мешалка работает непрерывно и зачищает внутреннюю поверхность смесителя. Это предупреждает пригорание продукта и помогает поддерживать однородную температуру. Благодаря этому лучше контролируется активность фермента. Для повышения температуры в двойную рубашку может инжектироваться пар, в то время как для понижения температуры используется холодная вода.
В одном варианте осуществления изобретения ферментная композиция и вода смешиваются вместе при комнатной температуре от 10 до 25°C. При этой низкой температуре ферменты ферментной композиции показывают очень низкую активность. Затем добавляется цельнозерновой компонент, и ингредиенты перемешиваются в течение короткого периода времени (обычно менее 20 минут) до получения однородной смеси.
Смесь нагревается постепенно или сразу доводится до критической температуры уровня с целью активации ферментов и гидролиза цельнозернового компонента.
Гидролиз приводит к снижению вязкости смеси. Когда цельнозерновой гидролизат достигает значения вязкости от 50 до 5000 мПа·с, измеренной при 65°C, и, например, общего содержания сухих веществ от 25 масс.% до 60 масс.%, ферменты инактивируются путем тепловой обработки гидролизата при температуре выше 100°C, предпочтительно - путем инжекции пара при 120°C.
Ферменты дозируются в зависимости от общего количества цельного зерна. Количества ферментов различны и зависят от вида цельнозернового компонента, поскольку доли белков разные. Соотношение вода/цельнозерновой компонент может адаптироваться в соответствии с требуемой влажностью готового жидкого цельного зерна. Обычно соотношение вода/цельнозерновой компонент составляет 60/40 (в масс.%).
Пример 2 - Профиль сахаров гидролизованной цельнозерновой композиции
Гидролизованные цельнозерновые композиции, содержащие пшеницу, ячмень и овес, получали способом примера 1.
HPAE-анализ углеводов
Гидролизованные цельнозерновые композиции подвергали HPAE-анализу для установления профиля сахаров в гидролизованной цельнозерновой композиции.
Углеводы экстрагировали водой и разделяли ионообменной хроматографией на анионообменной колонке (HPAE). Детектирование элюированных соединений проводили электрохимическим путем с помощью импульсного амперометрического детектора, их количественную оценку - сравнением с площадями пиков внешних стандартов.
Общее содержание пищевых волокон
Дигестию дубликатных образцов (при необходимости подвергнутых обезжириванию) проводили в продолжение 16 часов в условиях, имитирующих пищеварительную систему человека, с использованием 3 ферментов (панкреатической альфа-амилазы, протеазы и амилоглюкозидазы), чтобы удалить крахмал и белок. Для осаждения высокомолекулярного растворимого пищевого волокна добавляли этанол. Полученную смесь фильтровали; остаток от фильтрации высушивали и взвешивали. Белок определяли в остатке одного из дубликатных образцов, золу - в остатке другого. Фильтрат собирали, концентрировали и подвергали ВЭЖХ-анализу для определения количества низкомолекулярного нерастворимого пищевого волокна (LMWSF).
Цельное зерно пшеницы
Цельное зерно овса
Цельное зерно ячменя
Результаты четко свидетельствуют о том, что существенное повышение содержания глюкозы вызвано гидролизом, при этом содержание глюкозы в гидролизованном зерне ячменя составило 0,61 масс.% в пересчете на сухое вещество, содержание глюкозы в гидролизованном зерне овса составило 0,58 масс.% в пересчете на сухое вещество и содержание глюкозы в гидролизованном зерне пшеницы составило 1,43 масс.% в пересчете на сухое вещество.
Кроме того, результаты показывают также, что соотношение мальтоза:глюкоза колеблется примерно от 15:1 до 6:1.
Таким образом, судя по этим результатам, обеспечивается новый профиль сахаров с повышенной сладостью по сравнению с предшествующим уровнем техники.
В заключение необходимо отметить, что повышенного уровня сладости можно достигнуть за счет применения гидролизованной цельнозерновой композиции по изобретению, и, следовательно, в этом случае необходимость в дополнительных подслащивающих источниках может отпасть или может быть ограничена.
К тому же результаты показывают, что содержание пищевых волокон сохраняется неизменным, а соотношение и количество растворимых и нерастворимых волокон в основном одни и те же как в негидролизованном цельном зерне, так и в гидролизованной цельнозерновой композиции.
Пример 3 - Гидролитическая активность по отношению к пищевым волокнам
Ферменты Validase HT 425L (Valley Research), Alcalase 2.4L (Novozymes) и BAN (Novozymes) анализировали тонкослойной хроматографией на активность по отношению к экстрактам арабиноксилановых и бета-глюкановых волокон, т.е. обоих компонентов пищевых волокон цельного зерна.
Результаты анализа тонкослойной хроматографией показали, что амилаза Validase НТ и протеаза Alcalase не проявили гидролитической активности ни по отношению к бета-глюкану, ни по отношению к арабиноксилану, в то время как промышленный препарат альфа-амилазы - BAN - вызвал гидролиз и бета-глюкана, и арабиноксилана (см. фиг.1). См. также пример 4.
Пример 4 - Молекулярно-массовый профиль β-глюкана и арабиноксилана овса после ферментативного гидролиза
Гидролиз
Готовили раствор 0,5% (масса/объем) β-глюкана овса средней вязкости (Megazyme) или арабиноксилана пшеницы средней вязкости (Megazyme) в воде.
Фермент добавляли в соотношении фермент/субстрат (E/S) 0,1% (объем/объем). Реакцию проводили при 50°C в течение 20 минут, затем образец помещали при 85°C на 15 мин для клейстеризации и гидролиза крахмала. В заключение ферменты инактивировали при 95°C, 15 мин. Проводили оценку различных партий следующих ферментов:
Молекулярно-весовой анализ
Гидролизованные образцы фильтровали через шприцевой фильтр (0,22 мкм) и 25 мкл вводили в жидкостной хроматограф высокого давления Agilent 1200 Series, оборудованный 2-мя последовательно расположенными TSKgel-колонками (G3000PWXL 7,8×300 мм), (GMPWXL 7,8×30 мм) и защитной колонкой (PWXL 6×44 мм) (Tosoh Bioscience). В качестве подвижного буфера использовали нитрат натрия: 0,1 М раствор / при 0,5 мл/мин. Детектирование проводилось измерением индекса отражения.
Результаты
На фиг.2-4 представлены графики, построенные как для контроля (без фермента), так и для теста с ферментами. Однако, поскольку между графиками в основном нет различий, отличить один график от другого может быть крайне сложно.
Выводы
Не наблюдалось сдвига в молекулярно-массовом профиле бета-глюкановых (овес) и арабиноксилановых (пшеница) волокон после гидролиза ферментами Alcalase 2.4L (фиг.2), Validase НТ 425L (фиг.3) или MATS L (фиг.4).
Пример 5 - Приготовление композиций начинок, содержащих гидролизованную цельнозерновую композицию
Гидролизованную цельнозерновую композицию получали согласно примеру 1.
Гидролизованную цельнозерновую композицию в виде порошка можно использовать для замены сахара: одна часть сахара может быть заменена одной частью гидролизованной цельнозерновой композиции.
Уровень замены определяется согласно органолептической оценке, основанной на следующей основной рецептуре:
| название | год | авторы | номер документа |
|---|---|---|---|
| ПИЩЕВЫЕ ПРОДУКТЫ, СОДЕРЖАЩИЕ ГИДРОЛИЗОВАННОЕ ЦЕЛЬНОЕ ЗЕРНО | 2010 |
|
RU2579498C2 |
| ЗЕРНОВЫЕ ПРОДУКТЫ ДЛЯ ДЕТЕЙ МЛАДШЕГО ВОЗРАСТА, СОДЕРЖАЩИЕ ГИДРОЛИЗОВАННОЕ ЦЕЛЬНОЕ ЗЕРНО | 2010 |
|
RU2550004C2 |
| МОЛОЧНО-ЗЕРНОВОЙ НАПИТОК ДЛЯ ДЕТЕЙ МЛАДШЕГО ВОЗРАСТА, СОДЕРЖАЩИЙ ГИДРОЛИЗОВАННОЕ ЦЕЛЬНОЕ ЗЕРНО | 2010 |
|
RU2549932C2 |
| СУБЛИМИРОВАННЫЙ ЗАКУСОЧНЫЙ ПРОДУКТ, СОДЕРЖАЩИЙ ГИДРОЛИЗОВАННОЕ ЦЕЛЬНОЕ ЗЕРНО | 2010 |
|
RU2545867C2 |
| ПРОДУКТЫ ДЕТСКОГО ПИТАНИЯ, СОДЕРЖАЩИЕ ГИДРОЛИЗОВАННОЕ ЦЕЛЬНОЕ ЗЕРНО | 2010 |
|
RU2536911C1 |
| ЗАМОРОЖЕННЫЕ КОНДИТЕРСКИЕ ПРОДУКТЫ, СОДЕРЖАЩИЕ ГИДРОЛИЗОВАННОЕ ЦЕЛЬНОЕ ЗЕРНО | 2011 |
|
RU2572740C2 |
| КОМПОЗИЦИЯ ИЗ ГИДРОЛИЗОВАННОГО ЦЕЛЬНОГО ЗЕРНА | 2010 |
|
RU2567206C2 |
| БЫСТРОРАСТВОРИМЫЕ СУХИЕ НАПИТКИ, СОДЕРЖАЩИЕ ГИДРОЛИЗОВАННОЕ ЦЕЛЬНОЕ ЗЕРНО | 2011 |
|
RU2597988C2 |
| СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЭКСТРАКТА НА ОСНОВЕ ЦЕЛЬНОГО ЗЕРНА ЗЛАКОВ | 2012 |
|
RU2586152C2 |
| ФЕРМЕНТАТИВНО МОДИФИЦИРОВАННАЯ СУСПЕНЗИЯ ИЗ ЗЕРЕН ОВСА (ВАРИАНТЫ) И СПОСОБ ЕЁ ПОЛУЧЕНИЯ | 1999 |
|
RU2244444C2 |
Изобретение относится к композициям начинки, обогащенным цельным зерном. Предложена композиция начинки, включающая содержание жира более 15 мас.% композиции начинки, гидролизованную цельнозерновую композицию, которая получена из цельнозерновых компонентов, включающих зародыш, эндосперм и отруби, при этом композиция имеет по меньшей мере на 95% интактную бета-глюкановую структуру относительно исходного материала и/или по меньшей мере на 95% интактную арабиноксилановую структуру относительно исходного материала, и альфа-амилазу или ее фрагмент, при этом альфа-амилаза или ее фрагмент, находясь в активном состоянии, не показывает гидролитической активности по отношению к пищевым волокнам. Также предложен способ приготовления композиции начинки и комбинированный продукт, содержащий композицию начинки. Изобретение направлено на создание пищевых продуктов, обогащенных цельным зерном без ущерба для вкуса и органолептических свойств. 3 н. и 6 з.п. ф-лы, 7 ил., 7 табл., 5 пр.
1. Композиция начинки, включающая
содержание жира более 15 мас.% композиции начинки,
гидролизованную цельнозерновую композицию, которая получена из цельнозерновых компонентов, включающих зародыш, эндосперм и отруби, при этом композиция имеет по меньшей мере на 95% интактную бета-глюкановую структуру относительно исходного материала и/или по меньшей мере на 95% интактную арабиноксилановую структуру относительно исходного материала, и
альфа-амилазу или ее фрагмент, при этом альфа-амилаза или ее фрагмент, находясь в активном состоянии, не показывает гидролитической активности по отношению к пищевым волокнам.
2. Композиция начинки по п. 1, включающая также молочный компонент, ароматизирующий компонент, сырный компонент, цельнозерновой компонент, фруктовую пульпу, фруктовое пюре, сахарный сироп, цельные зерна или их любую комбинацию.
3. Композиция начинки по п. 1, которая не содержит бета-амилазы.
4. Композиция начинки по любому из предшествующих пунктов, содержащая также протеазу или ее фрагмент в количестве от 0,001 мас.% до 5 мас.% общего содержания цельного зерна, в которой протеаза или ее фрагмент, находясь в активном состоянии, не показывает гидролитической активности по отношению к пищевым волокнам.
5. Композиция начинки по любому из пп. 1-3, которая не содержит протеазы.
6. Композиция начинки по п. 1 или 2, которая содержит также по меньшей мере одно из амилоглюкозидазы или глюкозоизомеразы либо их фрагментов, в которой амилоглюкозидаза и глюкозоизомераза или их фрагменты, находясь в активном состоянии, не показывают гидролитической активности по отношению к пищевым волокнам.
7. Композиция начинки по п. 1, которая имеет соотношение мальтозы к глюкозе менее 144:1 в пересчете на массу композиции начинки.
8. Способ приготовления композиции начинки по любому из пп. 1-7, который предусматривает
приготовление гидролизованной цельнозерновой композиции, включающее стадии:
a) взаимодействия цельнозернового компонента с ферментной композицией в воде, причем ферментная композиция содержит по меньшей мере одну альфа-амилазу, при этом указанная ферментная композиция не показывает гидролитической активности по отношению к пищевым волокнам,
b) создания условий для реакции ферментной композиции с цельнозерновым компонентом с образованием цельнозернового гидролизата,
c) получения гидролизованной цельнозерновой композиции путем инактивирования указанных ферментов по достижении указанным гидролизатом значения вязкости в диапазоне от 50 до 5000 мПа·с, при этом вязкость измеряют спустя 10 мин перемешивания при 65°C и 50 об/мин, и
приготовление композиции начинки смешиванием гидролизованной цельнозерновой композиции с жировым содержимым начинки, составляющим более 15 мас.% композиции начинки.
9. Комбинированный продукт, содержащий композицию начинки по любому из пп. 1-7.
| ПРОИЗВОДНЫЕ 3-(2-ЗАМЕЩЕННЫЙ ФЕНИЛ)-2-(ЗАМЕЩЕННЫЙ ИМИНО)-ТИАЗОЛИДИНОВ ИЛИ ИХ ФАРМАЦЕВТИЧЕСКИ ПРИЕМЛЕМЫЕ СОЛИ И ФАРМАЦЕВТИЧЕСКАЯ КОМПОЗИЦИЯ, ОБЛАДАЮЩАЯ АНТИАНГИНАЛЬНЫМ И/ИЛИ АНТИНЕВРАЛГИЧЕСКИМ ЭФФЕКТОМ | 1992 |
|
RU2065855C1 |
| US 2010112127 A1, 06.05.2010 | |||
| WO 2009077457 A1, 25.06.2009 | |||
| US 4894242 A, 16.01.1990 | |||
| US 4282319 A, 04.08.1981. | |||
