ПРОДУКТ ОВСЯНЫЙ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ (ВАРИАНТЫ) Российский патент 2020 года по МПК A23L7/104 A23L33/135 

Изобретение относится к молочной и медицинской промышленности, касается производства продуктов функционального назначения.

ПРОДУКТ ОВСЯНЫЙ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ (варианты) на основе овса и его производных, обогащенный биологически активными соединениями (БАС) предназначен для питания различных контингентов лиц с целью повышения иммуннорезистентности организма человека.

Основным компонентом продукта является овсяное сырье (овсяная сортовая мука ТУ 8-22-384) с нормированным содержанием пищевых волокон овса -1,3-1,4 pD-глюкана, прошедшее процесс предварительной переработки (ферментации) при помощи лиофилизированной DVS культуры FD DVS ABY-серия-Probio-Тес (с определенной комбинацией штаммов микроорганизмов: Lactobacillus acidophilus LA-5, Bifidobacterium BB-12, Streptocooccus thermophilus и Lactobacillus delbrueckii subsp. Bulgaricus) в результате которой образуются высокомолекулярные растворимые пищевые волокна овса в виде 1,3-1,4 pD-глюкана.

Ферментация - биохимический процесс, происходящий под воздействием штаммов микроорганизмов: Streptococcus thermophilus и Lactobacillus bulgaricus, а также продуктов их жизнедеятельности (метаболитов), повышающий биодоступность, усвояемость предлагаемого продукта. Под «биодоступностью» понимается присутствие в продукте экстрагированного, гидратированного высокомолекулярного 1,3-1,4 pD-глюкана образующего с другими компонентами целевого продукта комплексы, способствующие обволакиванию пробиотических микроорганизмов Streptococcus thermophilus и Lactobacillus bulgaricus и др., что препятствует повреждению штаммов микроорганизмов в верхних отделах желудочно-кишечного тракта (ЖКТ) (фиг. 1.) и способствует нормализации микробиоты кишечника; за счет наличия антиоксидантов снижает последствия синглетного кислорода (окислительный стресс в организме человека), предотвращая развитие рака толстого кишечника [Функциональные продукты питания. Современное состояние и перспективы./ Под ред. В.А. Апешкина. Сборник материалов международной конференции. - М., 2-4 июня 2004 г., с. 111-112.; Банникова А.В. Новые технологические решения по созданию йогуртов с пищевыми волокнами// Техника и технология пищевых производств. - 2014. - №3. - С. 5-10.; Оробинская В.Н., Писаренко О.Н. Развитие науки функциональных пищевых продуктов в странах европейского сообщества. Новый ингредиент для производства функциональных продуктов питания// Перспективы науки. - 2015. - №1 (64). - С. 83-88.; Донченко Л.В., Лимарева Н.С. Инновационные напитки на основе овощных соков функционального назначения// Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. 2014. №95. С. 1.].

Пребиотики - соединения растительного происхождения, способствующие селективной стимуляции роста или усиление метаболической активности нормальной микрофлоры кишечника. Пребиотики в данном симбиотическом овсяном продукте представлены растворимыми и полурастворимыми пищевыми волокнами овса (ПВ), способными подвергаться быстрой гидратации молекулами воды и высокой усвояемости; водорастворимый полисахаридный комплекс (ВРПСК) проростков пшеницы, содержащийся в овсяном продукте функционального назначения (варианты), обладает иммуномодулирующим действием (табл. 1) [Банникова А.В. Новые технологические решения по созданию йогуртов с пищевыми волокнами// Техника и технология пищевых производств. - 2014. - №3. - С. 5-10.].

Пробиотики - культуры микроорганизмов, поступающие с функциональными продуктами питания, воздействующие на физиологические, биохимические и иммунные реакции организма человека через стабилизацию и оптимизацию функции его нормальной микрофлоры [Функциональные продукты питания. Современное состояние и перспективы./ Под ред. В.А. Апешкина. Сборник материалов международной конференции. - М., 2-4 июня 2004 г., с. 111-112.; Банникова А.В. Новые технологические решения по созданию йогуртов с пищевыми волокнами// Техника и технология пищевых производств. - 2014. - №3. - С. 5-10.].

Пробиотики в данном продукте вводятся в виде лиофилизированной DVS культуры FD DVS ABY-серия-Probio-Тес (с определенной комбинацией штаммов, включают Lactobacillus acidophilus LA-5,

Bifidobacterium BB-12, Streptocooccus thermophilus и Lactobacillus delbrueckii subsp. Bulgaricus) данная культура вводится в определенном соотношении (табл. 2).

Основой данного продукта является овес и его производные, ферментированные при помощи лиофилизированной DVS культуры FD DVS ABY-серия-Probio-Тес, с определенной комбинацией штаммов, включают Lactobacillus acidophilus LA-5, Bifidobacterium BB-12, Streptocooccus thermophilus и Lactobacillus delbrueckii subsp. Bulgaricus), концентрация которых в живом состоянии на конец срока годности продукта составляет не менее 10⁸ КОЕ в 1 мл продукта, данная композиция кроме пребиотиков в виде ПВ и ВРПСК, дополнительно содержит фитогормоны проростков пшеницы (табл. 3).

Все компоненты овсяного симбиотического продукта синергетически усиливают иммуномодулирующие свойства Lactobacillus acidophilus LA-5, Bifidobacterium BB-12, Streptocooccus thermophilus и Lactobacillus delbrueckii subsp. Bulgaricus.

ГШ связывают и выводят из организма желчные кислоты, нейтральные стероиды, в том числе холестерин и уменьшают резорбцию холестерина и липопротеидов высокой плотности (ЛПВП) в тонком кишечнике, способствуя предотвращению ряда заболеваний, путем нормализации обмена веществ и иммунных реакций организма [Банникова А.В. Новые технологические решения по созданию йогуртов с пищевыми волокнами// Техника и технология пищевых производств. - 2014. - №3. - С. 5-10.; Оробинская В.Н., Писаренко О.Н. Развитие науки функциональных пищевых продуктов в странах европейского сообщества. Новый ингредиент для производства функциональных продуктов питания// Перспективы науки. - 2015. - №1 (64). - С. 83-88.; Донченко Л.В., Лимарева Н.С. Инновационные напитки на основе овощных соков функционального назначения// Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. 2014. №95. С. 1.; Барашкина Е.В., Барашкин Д.А., Лимарева Н.С., Зайко Г.М. Применение жидких пектинсодержащих продуктов в производстве каш лечебно-профилактического назначения// депонированная рукопись №№1179 - В 2001 07.05.2001].

Фитогармоны (гибберилин и ауксин) проростков пшеницы являются биорегуляторами небелковой природы; способны под действием экзогенного кислорода, ферментов и других факторов превращаться в жировых клетках в антиоксиданты. Данные соединения (гибберилин и ауксин) были определены при помощи метода тонкослойной хроматографии (ТСХ) с использованием свидетелей (табл 3.).

Аналог предлагаемому продукту биологически активный пищевой продукт (патент РФ на изобретение 2189153), в технологическом процессе производства данного продукта используются пищевые волокна злаковых отрубей или измельченных зерен злаков, с их последующей ферментацией (сквашивании) при помощи штаммов микроорганизмов лактобактерий.

Недостатком данного способа получения биологически активного пищевого продукта является сложность воспроизводства данного продукта в промышленности и в обеспечении стабильного качества получаемого продукта [Щинов А.И. Способ приготовления биологически активного пищевого продукта патент РФ 2189153.Опубликовано 20.09.2002 Бюл. №26].

Известен пищевой продукт (международная заявка WO 9117672, опубликованная 28 ноября 1991 года), полученный ферментацией овсяных отрубей микроорганизмами. Этот пищевой продукт состоит в основном из отрубей злаков (ячменя, пшеницы, риса и проса), или частично из злаковых отрубей, которые ферментируются как водная смесь с использованием живых микроорганизмов, в качестве которых используют лактобациллы, в частности используют такие виды, как Lactobacillus или другие молочно-кислые бактерии, пропионово-кислые бактерии, или смесь таких бактерий, или других аналогичных бактерий: Lactobacillus GG, Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus is burglarious, Lactobacillus sp.(или другой вид Lactobacillus), Streptococcus sp., или смесь микроорганизмов, имеющих два или более следующих микроорганизмов, используемых для ферментации: Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus bulgaricus, Lactobacillus thermophlus и Lactobacillus casei. Пищевой продукт, описанный в WO 9117672, имеет pH от 3.5-5-5 и характеризуется основной композицией, содержащей сухое вещество 5-5-25%; молочную кислоту 0.3-И.0%; энергетическую ценность 50-И 50 kJ/100 g; диетическую клетчатку 10-5-30 g/100 g (в пересчете на сухое вещество); Lactobacilli 10Е5 CFU/g. В пищевом продукте, основанном на овсяных отрубях и приготовленном согласно способу, описанному в WO 9117672, возможно извлечь 1,3-1,4 pD-глюкан из отрубей и перевести их в продукт только из крайних поврежденных клеток частиц отрубей и с их поверхности. В связи, с чем массовая доля 1,3-1,4 pD-глюкана, его коллоидные свойства и биодоступность не будут стабильными как по качеству, так и количеству. При производстве продукта согласно способу, описанному в WO 9117672, сырье нагревают обычным способом до 100°С, в результате происходит декстринизация молекул крахмала, что блокирует выход 1,3-1,4 pD-глюкана из клеточных структур и препятствует максимальной гидратации и коллоидизации его молекул, способствующих достижению нормируемой вязкости готового продукта, усиливающего симбиотический эффект целевого продукта. Пищевой продукт, описанный в WO 9117672, может расслаиваться в процессе хранения, что свидетельствует о несовершенной коллоидной системе продукта, и неоднозначном уровне его пищевой и биологической ценности [WO 9117672].

Известен способ приготовления овсяного концентрата, из которого получают кисель, включающий измельчение овсяный крупы, заливку холодной кипяченой водой и кефиром в соотношении воды и кефира 20:1 с получением взвеси, ее молочно-кислое брожение при 28-32°С в течение 12:16 часов, фильтрацию, промывку взвеси водой, отстаивание фильтрата в течение 16-18 ч, сливание верхнего слоя, использование полученного концентрата для получения киселя.

Недостатками способа являются сложность и длительность изготовления, связанные с проведением длительной операции брожения и последующей длительной обработкой для получения концентрата [Изотов В.К., Изотов С.В. Способ приготовления овсяного концентрата патент РФ №2007092. Опубликовано: 15.02.1994.].

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому способу является способ получения овсяного киселя, включающий измельчение зерна овса с оболочками, заливку водой до образования взвеси, введение во взвесь дополнительно ацидофильных бактерий (lactobacillus acidophilus) в соотношении не менее 1 дозы бактерий на 3 л воды при 30-37°С. Полученную взвесь разделяют на две фракции, из одной, содержащей оболочки, готовят отвар, а другую с дробленым зерном нагревают до загустения и смешивают с отваром оболочек при 90-100°С до получения киселя. Недостатком способа является сложность и длительность изготовления продукта, связанная с длительной операцией брожения с последующим разделением на фракции из оболочек зерна и оставшейся взвеси для приготовления киселя [Якин А.Н., Молохова Е.И. Способ получения овсяного киселя патент РФ 2204265. Опубликовано: 20.05.2003 Бюл. №14.].

Задачей изобретения является упрощение технологии, сокращение времени изготовления продукта овсяного функционального назначения (варианты) на основе натурального сырья без использования консервантов.

Поставленная задача достигается тем, что в продукт овсяный функционального назначения (варианты) вносится лиофилизированная DVS культура штаммов пробиотиков, биологически активных соединений проросших злаковых, стевии, фруктово-ягодных композитов.

Таким образом, технологическая схема состоит из нескольких этапов (фиг. 2).

Для решения поставленной задачи и достижения указанного технического результата предложен продукт овсяный функционального назначения (варианты), полученный путем обработки овса и его производных, имеющий pH от 3,0 до 4,4, вязкость в диапазоне от 20000 до 70000 сП и характеризующийся содержанием следующих компонентов:

1,3-1,4-рД-глюкан 0,5-0,7 мас. % Streptococcus thermophilus 10Е7КОЕ/Г Lactobacillus delbrueckii 10Е7КОЕ/Г подвид bulgaricus1 Lactobacillus acidophilus LA-5 10Е7КОЕ/Г Bifidobacterium BB-12 10Е7КОЕ/Г Порошковый композит из 0,7-1 мас. % проростков пшеницы Вода остальное

Температура сквашивания колеблется в диапазоне 36-43°С. в зависимости от используемой пробиотической культуры ((ABY-серии культуры (табл. 4., фиг. 3, 4, 5, 6)), а дозировка вносимой лиофизированной культуры при производстве йогурта, регламентируется из расчета единиц активности культуры по отношению к литрам молока (табл. 2.).

Изобретение иллюстрируется примерами получения продукта овсяного функционального назначения (варианты), а также примерами продукта с пищевым наполнителем.

Пример 1. Получение продукта овсяного функционального назначения (варианты) (с йогуртом без сахара) - продукт антидиабетической направленности.

При изготовлении продукта в качестве сырья используют овес и его производные: овес сырой, овсяная мука грубого помола, характеризующийся содержанием 1,3-1,4 pD-глюкана не менее 10%.

На основе подготовленной (ферментированной) при помощи лиофилизированной DVS культуры овсяной муке (ОМ) грубого помола (процесс ферментации включает следующие стадии: ОМ подвергают термообработке при t=190-195°С, просеивают, охлаждают, соединяют с водой t=40-44°С в соотношении 1:3, t=37 С°, подготавливают закваску DVS культуры, соединяют с ОМ и инакулируют при следующих технологических режимах обработки: t=33-38°С, процесс ферментации осуществляется в течении 24 часов, затем полученную смесь высушивают до влажности 5-6,9% (t=95°C), охлаждают, измельчают до однородной массы, готовят овсяный кисель.

Каждый из перечисленных компонентов сырья перед поступлением в основной технологический процесс проходит проверку компонентов сырья на содержание:

- массовой доли сухих веществ/влаги в соответствии с ГОСТ 36161 ГОСТ 26312.7-88 «Крупа. Метод определения влажности» Метод основан на высушивании овса в сушильном шкафу при температуре 140°С в течение 40 минут;

- нормированное количество растворимых пищевых волокон овса 1,3-1,4 pD-глюкана по методу American Association of Cereal Chemists (AACC) Method 32-23 [Approved Methods of the American Association of Cereal Chemists (AACC) - 10th Edition - Including 2001, 2002 and 2003 Supplements]. Метод (AACC) основан на энзиматическом расщеплении молекул бета-глюкана - энзимом бета-глюкозидазой, с последующим фотометрическим измерением интенсивности окраски раствора;

- кислотность - в соответствии с ГОСТ 26971-86. Метод основан на титровании кислотных веществ водной суспензии овса.

При изготовлении продукта используют:

- воду по Сан-ПиН 2.1.4.559-96 «ПИТЬЕВАЯ ВОДА. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества»; для проверки качества технологической воды используются стандарты: ГОСТ 8.563-96 и ГОСТ 8.556-91, установленные значения показателей погрешности, которых не превышают норм погрешности по ГОСТ 27384-87; при этом вода, очищена в фильтрационной установке от избыточного содержания ионов кальция, железа, алюминия, поскольку экспериментальным путем доказано, что уменьшение содержания данных ионов способствует формированию более пластичной и стабильной коллоидной системы, а отсутствие колиформных бактерий в 100 мл гарантирует гигиенические параметры процесса.

- лиофилизированную DVS культуры FD DVS ABY-серия-Probio-Тес и внесенную в дозах табл 2.

- порошкообразный композит на основе проростков пшеницы, содержащий антиоксиданты (гибберилины и ауксины), вносимый в процессе приготовления овсяной основы.

В состав рецептуры не входит сахар. Соотношение ингредиентов (рецептура на продукт овсяные функционального назначения (варианты) в кг/1000 кг без учета потерь):

Продукт овсяный функционального назначения (варианты) с йогуртом без сахара

Сырье, количество, кг

Крупа овсяная 25,9 Мука овсяная 12,6 Молоко 3,6% 400 Проростки пшеницы (композит) 10 Вода питьевая 551,5

Соединяют овсяной кисель и йогуртную культуру, гомогенизируют до однородной массы, упаковывают в экологически безопасную тару, согласно требованиям, предъявляемым к упаковочной таре в рамках Европейского сообщества. Технологическая схема производства фиг. 7.

Пример 2. Получение продукта овсяного функционального назначения (варианты) (с йогуртом и натуральным подсластителем на основе стевии (стевиозидом).

Продукт готовят аналогично Примеру 1, при этом используют закваску D DVS YF-L811 - Yo-Flex из культур: Streptococcus thermophilus и Lactobacillus delbrueckii подвид bulgaricus для приготовления йогурта. Готовят овсяный кисель, в процессе приготовления которого вносят измельченную пророщенную пшеницу и стевиозид (технологическая схема производства (фиг. 8.).

Соотношение ингредиентов (рецептура на продукт овсяный функционального назначения (варианты)) в кг/1000 кг без учета потерь):

Продукт овсяный функционального назначения (варианты) с йогуртом и стевией

Сырье, количество, кг

Крупа овсяная 25,9 Мука овсяная 12,6 Молоко 3,6% 400 Стевиозид 0,8 Проростки пшеницы (композит) 10 Вода питьевая 550,7

Соединяют овсяный кисель и йогуртную культуру, гомогенизируют до однородной массы, упаковывают в экологически безопасную тару, согласно требованиям, предъявляемым к упаковочной таре в рамках Европейского сообщества.

В результате получают продукт овсяный функционального назначения (варианты), пищевая ценность и параметры которого приведены в табл. 5.

Пример 3. Получение овсяного пищевого продукта (варианты) (с йогуртом и фруктово-ягодным наполнителем)

Продукт готовят аналогично Примеру 1, в процессе приготовления овсяного киселя вносят измельченную пророщенную пшеницу, обогащенную фитогормонами и биологически активными соединениями антиоксидантного действия (схема производства (фиг. 9.)).

Соединяют овсяный кисель с проростками пшеницы, йогуртную культуру и фруктово-ягодный наполнитель (ФЯН), основным компонентом которого являются ягоды черники, содержащие антиоксидант дегидрокверцетин, обеспечивающий нормализацию работы сердечнососудистой системы, добавляют сахар и модифицированный пектин в качестве стабилизатора), гомогенизируют до однородной массы, упаковывают в экологически безопасную тару, согласно требованиям, предъявляемым к упаковочной таре в рамках Европейского сообщества. Соотношение ингредиентов (рецептура на продукт овсяный функционального назначения (варианты)) в кг/1000 кг без учета потерь:

Продукт овсяный функционального назначения (варианты) с йогуртом и черникой

Сырье, количество, кг

Крупа овсяная 21,0 Мука овсяная 10 Молоко 3,6% 400 ФЯН черника 94 Сахар 30 Стабилизатор 20 Проростки пшеницы (композит) 10 Вода питьевая 415

Пищевая ценность продуктов овсяных функционального назначения (варианты) приведена в табл. 5.

По физико-химическим показателям и показателям безопасности, предъявляемым к функциональным продуктам продукты овсяные функционального назначения соответствуют требованиям, приведенным в таблице 6-7.

По содержанию токсичных элементов, микотоксинов, пестицидов, радионуклидов не превышают допустимых уровней в таблице 8.

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к овсяным продуктам функционального назначения. Продукт овсяный функционального назначения получен путем обработки крупы овсяной и муки овсяной грубого помола с содержанием 1,3-1,4-βD-глюкана не менее 10 % лиофилизированной DVS культурой FD DVS ABY-серия-Probio-Tec с определенной комбинацией штаммов микроорганизмов: Lactobacillus acidophilus LA-5, Bifidobacterium BB-12, Streptocooccus thermophilus и Lactobacillus delbrueckii subsp. Bulgaricus. При этом для приготовления продукта используют молоко, композит на основе проростков пшеницы и воду, а готовый продукт содержит 0,5-0,7 мас.% 1,3-1,4-βD-глюкана, имеет рН от 3,0 до 4,4 и вязкость в диапазоне от 20000 до 70000 сП. Как вариант продукт дополнительно содержит стевиозид, йогурт на основе FD DVS YF-L811 - Yo-Flex из культур: Streptococcus thermophilus и Lactobacillus delbrueckii подвид bulg. Как вариант продукт включает композит на основе проростков пшеницы, йогурт на основе FD DVS YF-L811 - Yo-Flex из пробиотических культур: Streptococcus thermophilus и Lactobacillus delbrueckii подвид bulg, фруктово-ягодный наполнитель чернику и пектин. Изобретение позволяет получить новые функциональные продукты со свойствами симбиотического продукта на основе натурального сырья без использования консервантов. 3 н.п. ф-лы, 9 ил., 8 табл., 3 пр.

1. Продукт овсяный функционального назначения, характеризующийся тем, что он получен путем обработки крупы овсяной и муки овсяной грубого помола с содержанием 1,3-1,4-βD-глюкана не менее 10 % лиофилизированной DVS культурой FD DVS ABY-серия-Probio-Tec с определенной комбинацией штаммов микроорганизмов: Lactobacillus acidophilus LA-5, Bifidobacterium BB-12, Streptocooccus thermophilus и Lactobacillus delbrueckii subsp. Bulgaricus, при этом готовый продукт содержит 0,5-0,7 мас.% 1,3-1,4-βD-глюкана, имеет рН от 3,0 до 4,4, вязкость в диапазоне от 20000 до 70000 сП и содержит следующие рецептурные компоненты, кг на 1000 кг без учета потерь:

крупа овсяная 25,9 мука овсяная грубого помола 12,6 молоко 3,6 % 400 композит на основе проростков пшеницы 10 вода питьевая 551,5

2. Продукт овсяный функционального назначения, характеризующийся тем, что он содержит 0,5-0,7 мас.% 1,3-1,4-βD-глюкана, извлеченного в процессе обработки крупы овсяной и муки овсяной грубого помола лиофилизированной DVS культурой FD DVS ABY-серия-Probio-Tec с определенной комбинацией штаммов микроорганизмов: Lactobacillus acidophilus LA-5, Bifidobacterium BB-12, Streptocooccus thermophilus и Lactobacillus delbrueckii subsp. Bulgaricus, а также композит на основе проростков пшеницы, стевиозид, йогурт на основе FD DVS YF-L811 - Yo-Flex из культур: Streptococcus thermophilus и Lactobacillus delbrueckii подвид bulg, при этом продукт имеет рН от 3,0 до 4,3, вязкость в диапазоне от 20000 до 70000 сП.

3. Продукт овсяный функционального назначения, характеризующийся тем, что он получен путем обработки крупы овсяной и муки овсяной грубого помола с содержанием 1,3-1,4-βD-глюкана не менее 10 % лиофилизированной DVS культурой FD DVS ABY-серия-Probio-Tec с определенной комбинацией штаммов микроорганизмов: Lactobacillus acidophilus LA-5, Bifidobacterium BB-12, Streptocooccus thermophilus и Lactobacillus delbrueckii subsp. Bulgaricus, и включает также композит на основе проростков пшеницы, содержащий фитогормоны, йогурт на основе FD DVS YF-L811 - Yo-Flex из пробиотических культур: Streptococcus thermophilus и Lactobacillus delbrueckii подвид bulg, фруктово-ягодный наполнитель чернику и для стабилизации структуры модифицированный пектин, при этом продукт имеет рН от 3,0 до 4,4, вязкость в диапазоне от 20000 до 70000 сП.