ВКУСОАРОМАТИЧЕСКАЯ КОМПОЗИЦИЯ Российский патент 2023 года по МПК A23L27/20 A23L3/3472 A23L7/00 A21D13/02 A21D2/36 

Область применения изобретения

Настоящее изобретение относится, по существу, к улучшению свойств полезных ингредиентов, применяемых в пищевых продуктах и напитках. В частности, настоящее изобретение относится к применению отрубей для повышения ценности пищевых продуктов и напитков и придания им привлекательных органолептических свойств, таких как улучшенный вкус. В частности, настоящее изобретение относится к способам, включающим термическую обработку отрубей, таких как зерновые отруби, для получения вкусоароматических композиций, имеющих свойства, замедляющие появление прогорклых посторонних привкусов в пищевом продукте, а также к применениям полученных таким образом композиций в пищевых продуктах и напитках.

Предпосылки создания изобретения

Отруби, наружный слой злаковых зерен, особенно богаты пищевыми волокнами и незаменимыми жирными кислотами. Кроме того, отруби содержат крахмал, белок, витамины, пищевые минеральные вещества, в том числе фитиновую кислоту, которая представляет собой антинутриент, т.е. вещество, препятствующее усвоению питательных веществ. Высокое содержание масла в некоторых отрубях способствует их подверженности прогорканию.

Таблица 1. Композиция отрубей различных злаков (помимо прочего “Bran”, Wikipedia, 2016; “Corn chemistry and technology”, Watson and Ramstad ed., 1987).

Питательное вещество (мас.%) Ячмень Кукуруза Овес Рис Рожь Пшеница Углеводы (за исключением крахмала) 70–80 80–90 16–34 18–23 50–70 45–50 Крахмал 8–11 5–10 18–45 18–30 12–15 13–18 Белок 11–15 7–10 13–20 15–18 8–9 15–18 Жир 1–2 0,9–3 6–11 18–23 4–5 4–5

Отруби являются недорогим отходным материалом или побочным продуктом различных зерноперерабатывающих отраслей. Например, кукурузные отруби представляют собой побочный продукт промышленного производства кукурузной муки и кукурузного крахмала (Kamboj and Rana, 2014). В настоящее время отруби используют, главным образом, в качестве корма для животных.

Однако известно, что отруби имеют высокую питательную ценность. Они является источником незаменимых цельнозерновых элементов (например, пищевых волокон, фенольных соединений) и важных предшественников ароматизаторов (например, пяти моносахаридов с углеродными цепями), которые могут представлять большой интерес для дальнейшего использования в пищевой промышленности. Например, отруби вызывают интерес в качестве ингредиента продуктов, поскольку содержат полисахариды с пищевыми волокнами, включая арабиноксиланы. Арабиноксилановые цепи состоят из 1,4-связанных единиц ксилозы. Единицы ксилозы могут быть замещены 2-, 3- или 2,3-связанными остатками арабинозы.

Использование отрубей в пищевой промышленности в настоящее время весьма ограничено. Некоторые промышленные производители пищевых продуктов используют отруби в качестве наполнителя в своих пищевых продуктах для снижения калорийности снеков. В некоторых случаях отруби используют для обогащения хлеба (в частности, маффинов) и зерновых завтраков, особенно для тех, кто желает увеличить потребление пищевых волокон. Рисовые отруби, в частности, находят много применения в традиционной японской кухне, в том числе для маринования, ферментации и т.п. В Румынии и Молдавии ферментированные пшеничные отруби традиционно используют при приготовлении борща. В Мексике древняя практика «никстамализации», представляющая собой вид варки в щелочных растворах, позволила в максимальной степени использовать преимущества маиса, который являлся одним из основных пищевых продуктов в этом регионе.

В частности, крайне высокое содержание пищевых волокон и фенольной кислоты в кукурузных отрубях делает их наиболее предпочтительным сырьем. В настоящее время их применение в качестве источника пищевых волокон в пищевых продуктах по-прежнему ограничено, поскольку они по большей части используются в качестве корма для рогатого скота, хотя в литературе сообщалось о повышении их ценности для производства топливного этанола и фармацевтических добавок. Что касается пользы для здоровья, кукурузные отруби можно классифицировать как традиционные нерастворимые пищевые волокна с высоким эффектом разбухания, которые, в отличие от растворимых волокон, более интенсивно ферментируются в кишечнике. Непосредственную добавку кукурузных отрубей в пищевые продукты для повышения питательной ценности оценивали посредством приготовления и оценки пирогов, капкейков, маффинов и хлеба. Сообщалось (Sharma et al., 2012) о производстве приемлемых продуктов посредством экструзии и перемешивания продуктов, производимых совместно с кукурузными отрубями (кукурузные отруби, обезжиренные зародыши и клейковина), с кукурузной семолиной в количестве до 10%. Однако, как обычно наблюдается при добавлении волокон, органолептические свойства полученных продуктов обычно становятся менее привлекательными.

Чтобы максимально эффективно использовать кукурузные отруби в качестве полезного для здоровья пищевого ингредиента, применяемые в настоящее время способы включают в себя модификацию их структуры или экстракцию из них ценных соединений в виде кукурузных волокон, обработанных модифицированной ксиланазой (XMF) (Hu et al., 2010, 2008, 2008). Тем не менее, обширное присутствие внутри- и внемолекулярных поперечных связей, а также присутствие сложных боковых цепей делают структуру клеточных стенок кукурузных отрубей труднодоступной для ферментов. Более популярным подходом является выделение фрагментов гемицеллюлозы (т.е. (арабино)ксилоолигосахаридов) из кукурузных отрубей химическими (щелочными, кислотными и метаноловыми растворами) или физическими методами. Кукурузные отруби также могут иметь повышенную ценность в качестве модификатора текстуры. Была проделана большая работа по экстракции камеди кукурузных волокон (CFG), которая считается эффективным заменителем аравийской камеди в качестве эмульгирующего агента (Yadav et al., 2007; 2007). Термохимическое производство ксилоолигосахаридов из древесины и растительных источников является еще одним широко освещенным в литературе направлением деятельности и обычно осуществляется с использованием пара, разбавленных минеральных кислот или разбавленных щелочных растворов. Одностадийное производство, осуществляемое с использованием реакции с паром или водой посредством разложения ксиланов, катализируемого ионами гидроксония, известно как автогидролиз при воздействии СВЧ-излучения и является альтернативой ферментативной обработке. Однако ни один из этих подходов не предназначен для применения в пищевой промышленности.

В качестве соответствующей методики для включения богатых пищевыми волокнами компонентов, таких как кукурузные отруби, можно рассматривать экструзию, хотя повышение содержания пищевых волокон при сохранении вкусовых характеристик продуктов всегда является сложной задачей. Было обнаружено, что увеличение концентрации пищевых волокон в составах почти во всех случаях снижает объем расширения экструдированного пищевого продукта. Полученные продукты становятся плотными, жесткими и нехрустящими (Pai et al., 2009). В то время как нерастворимые пищевые волокна часто снижают объем расширения и делают текстуру менее предпочтительной для потребителей, растворимые пищевые волокна (например, инулин, полидекстроза, пектины), по-видимому, оказывают более умеренное воздействие на текстуру экструдатов (Robin et al., 2012). Однако они являются менее экономичным решением, чем нерастворимые пищевые волокна, которые более доступны и пока остаются недооцененными в рационе питания человека.

Недостатки материала, богатого нерастворимыми пищевыми волокнами, такого как кукурузные отруби, можно преодолеть путем модификации их характеристик перед введением их в пищевой продукт. В более общем смысле любой процесс, способный повысить технологическую универсальность пищевых волокон, может оказывать значительное влияние на их применение в пищевой промышленности (Redgwell and Fischer, 2005).

В качестве подхода к изменению функциональных возможностей пищевых волокон рассматривался способ экструзионной варки. В US 4,500,558 сообщается о модификации функциональных возможностей кукурузных отрубей путем применения высокой температуры и высоких сдвиговых усилий во время экструзии. В другом варианте нерастворимые пищевые волокна перед экструзией также могут быть подвергнуты физической (например, размалыванию или СВЧ-обработке) или химической (например, щелочной или кислотной) обработке.

В US 2003/0104103 описано, как уменьшить непопулярный горький вкус, связанный с отрубями. Данная процедура основана на подкислении отрубей кислотой (pH 4–6) и их обработке средой с низким содержанием озона для окисления присущей им горькой составляющей, феруловой кислоты, предпочтительно до ванилина, с получением отрубей, имеющих лучшие вкусоароматические свойства. Утверждается, что во время обработки концентрация феруловой кислоты уменьшается, тогда как концентрация ванилина увеличивается с коэффициентом по меньшей мере 50% в обоих случаях.

Дополнительные патентные документы, относящиеся к предпосылкам создания настоящего изобретения, включают в себя: US 4,435,430, который относится к способу получения полностью натурального осахаренного ферментом злака, полученного из цельных зерен, WO 2014/149810, описывающий непрерывные процессы для улучшения вкусоароматических свойств и текстуры компонентов отрубей и зародышей, и EP 1 393 634, относящийся к переработке зерен овса для преобразования в пищевой продукт и улучшенным способам для обеспечения овсяной крупы вкусоароматическими свойствами поджаристости за счет улучшения реакций Майяра.

В WO 2012/126972 описан способ получения экстракта на основе цельнозерновой крупы, причем способ основан на перемалывании, гидролизе макромолекулярных элементов и отделении нерастворимой фракции, которая затем подвергается второму перемалыванию и/или ферментативной модификации с получением фракции, имеющей улучшенные свойства суспензии. Затем эту фракцию встраивают в растворимую фракцию, таким образом получая экстракт на основе цельнозерновой крупы.

WO 2006/127922 содержит описание стабилизированной цельнозерновой кукурузной муки, обладающей повышенной стабильностью при хранении и модифицированными функциональными свойствами, а также к способам ее получения. В WO 2007/011685 описано мокрое размалывание суспензии из цельных зерен риса и пшеницы для высвобождения всех компонентов белка, жира, волокон и крахмала, что приводит к получению суспензии, которую можно нагревать для загустевания крахмала, а последующий продукт может быть высушен. Нагретую суспензию можно обрабатывать с помощью ферментативного гидролиза посредством процесса разжижения и необязательно осахаривания с получением рисовых молочных продуктов из цельнозернового риса, имеющих различные углеводные композиции.

WO 2016/091952 касается способа получения отрубянистого продукта, подвергнутого влажной обработке, а также непосредственно отрубянистого продукта, подвергнутого влажной обработке. Этот процесс обеспечивает отрубянистый продукт, подвергнутый влажной обработке, имеющий малый размер частиц и улучшенные способности к расширению.

В US 2015/0359232 A1 описан продукт переработки пшеничных отрубей, который имеет степень клейстеризации от 45% до 100%, содержание липидов 3,8 мас.% или менее, содержание влаги 2,5 мас.% или более и размер зерен 0,1 мм или более. Продукт получают путем нагревания суспензии пшеничных отрубей до температуры от 60°C до 150°C. Суспензия пшеничных отрубей содержит от 100 до 300 частей в расчете на массу воды на 100 частей в расчете на массу пшеничных отрубей. Предпочтительно обезжиривать пшеничные отруби посредством обработки в гексане в течение ночи. Из описания не ясно, какой параметр способа вносит вклад в достижение целевой клейстеризации и содержания липидов.

В KR 2017/0077880 A описан способ экструзии, применяемый к смеси, содержащей отруби и 15% влаги при 100°C. Экструдированные отруби смешивают с водой, масса которой в 10 раз превышает их собственную массу, а затем нагревают при температуре 121°C в течение 1 часа при высоком давлении. После охлаждения суспензию гидролизуют с помощью целлюлозы.

В WO 2014/149810 A1 описан способ улучшения вкусоароматических свойств отрубей и зародышей. В NL 6613978 A описан способ получения пшеничных отрубей со вкусом и запахом ореха, а также способ приготовления хлеба. В WO 2017/064172 A1 описан способ изготовления текстурированного пищевого продукта.

Ramezanzadeh et al. (1999) сообщают о влиянии микроволнового нагрева, температуры упаковки и хранения на выработку свободных жирных кислот в рисовых отрубях. Ertaş (2015) сообщает о влиянии способов стабилизации пшеничных отрубей на пищевые и физико-механические характеристики печенья.

Rose DJ и Inglett GE (2010) сообщают о производстве ферулоилированных арабиноксилоолигосахаридов (AXOS) из кукурузных отрубей посредством гидролиза при воздействии СВЧ. В этой статье не рассматривается получение вкусоароматических композиций.

Rose DJ et al. (2010 г.) рассматривают использование кукурузных отрубей и кукурузных волокон в производстве потенциально более ценных пищевых компонентов. Кукурузные отруби и кукурузные волокна содержат потенциально полезные компоненты, которые могут быть извлечены физическими, химическими или ферментативными способами для производства пищевых ингредиентов или добавок, включая масло из кукурузных волокон, жевательную резинку из кукурузных волокон, гели из целлюлозных волокон, ксилоолигосахариды и феруловую кислоту. Компоненты кукурузных отрубей и кукурузных волокон также могут быть преобразованы в пищевые химические вещества, такие как ванилин и ксилит.

Однако потенциал отрубей с точки зрения превращения в полезный и коммерчески ценный пищевой ингредиент еще не использован в полной мере. А именно, его возможности с точки зрения вкусоароматических свойств и срока хранения еще не использованы.

Таким образом, было бы желательно предложить способы, повышающие ценность отрубей.

Любую ссылку на документы предшествующего уровня техники в данном описании не следует рассматривать как признание того, что такой предшествующий уровень техники является широко известным или составляет часть общеизвестных знаний в данной области.

Изложение сущности изобретения

Цель настоящего изобретения заключается в улучшении существующего уровня техники и, в частности, в обеспечении композиций и способов, преодолевающих недостатки существующего уровня техники и удовлетворяющих потребности, изложенные выше, или по меньшей мере обеспечить подходящую альтернативу. Таким образом, предложены способы обработки отрубей для получения вкусоароматических композиций и композиций, обладающих свойствами, замедляющими появление прогорклых посторонних привкусов в пищевом продукте, подверженном прогорканию.

Авторы изобретения неожиданно обнаружили, что цель настоящего изобретения может быть достигнута с помощью объекта изобретения, представленного в независимых пунктах формулы изобретения. В зависимых пунктах формулы изобретения идея настоящего изобретения получает дополнительное развитие.

Соответственно, в первом аспекте изобретение относится к способу получения вкусоароматической композиции, включающему следующие стадии:

(a) получение суспензии отрубей, содержащей отруби и воду или состоящей из них, причем суспензия отрубей содержит 1–40 мас.% отрубей и имеет содержание воды по меньшей мере 20%, предпочтительно по меньшей мере 25 мас.% в пересчете на массу суспензии отрубей;

(b) подвергание суспензии отрубей, полученной на стадии (а), термообработке при температуре от 155°C до 200°C в течение времени выдержки от 5 до 180 мин; и

(c) получение термообработанной суспензии отрубей, полученной на стадии (b), в качестве вкусоароматической композиции.

Способ по первому аспекту может дополнительно включать стадии (d) фильтрования термообработанной суспензии отрубей для получения фильтрата и остаточных твердых веществ, необязательно сушки фильтрата и/или остаточных твердых веществ, необязательно перетирания высушенного фильтрата и/или высушенных остаточных твердых веществ.

В альтернативном варианте осуществления способ в соответствии с первым аспектом может дополнительно включать стадии (e) сушки термообработанной суспензии отрубей с получением высушенных термообработанных отрубей и необязательно перетирания высушенных термообработанных отрубей.

В одном варианте осуществления отруби получают в форме измельченных отрубей. Например, отруби представляют собой отруби из зерновых культур, выбранных из группы, состоящей из ячменя, кукурузы, пшена, овса, риса, ржи, сорго, спельты или пшеницы, или из псевдозерновых культур, выбранных из группы, состоящей из гречихи или кинвы.

В одном варианте осуществления термообработку выполняют посредством СВЧ-обработки, автоклавирования, прямого впрыска пара, обработки в трубчатом теплообменнике или обработки в скребковом теплообменнике.

Дополнительный аспект изобретения относится к способу изготовления ароматизированного пищевого продукта, включающему следующие стадии:

(a) обеспечение вкусоароматической композиции, которая может быть получена или которую получают способом по первому аспекту;

(b) смешивание указанной вкусоароматической композиции с пищевой матрицей;

(c) необязательно подвергание смеси, полученной на стадии (b), технологической операции по обработке пищевых продуктов, выбранной из группы, состоящей из экструзионной варки, сушки, вальцовой сушки, распылительной сушки, выпекания, автоклавирования или поджаривания; и

(d) получение ароматизированного пищевого продукта.

Третий аспект настоящего изобретения относится к вкусоароматической композиции, содержащей термообработанные отруби, которые могут быть получены или получают способом по первому аспекту, причем вкусоароматическая композиция обладает свойствами, замедляющими появление прогорклых посторонних привкусов в пищевом продукте, подверженном прогорканию.

В одном варианте осуществления вкусоароматическая композиция содержит увеличенное количество вкусоароматического соединения, выбранного из группы, состоящей из 2,3-бутандиона, 2-ацетилтиазола, гваякола, 4-винилгваякола, ванилина, фурфурола, 4-гидрокси-2,5-диметил-3(2Н)-фуранона, 2-ацетил-1-пирролина, 2,3,5-триметилпиразина, 2-фурилметантиола и 2-метил-3-фурантиола, по сравнению с композицией, содержащей отруби, не прошедшие термообработку.

В одном варианте осуществления вкусоароматическая композиция демонстрирует вкусоароматический оттенок, выбранный из группы, состоящей из карамели, гренок, хлеба, ванили, дыма, мяса, пряностей и специй.

Следующий аспект настоящего изобретения относится к применению вкусоароматической композиции в соответствии с третьим аспектом в качестве вкусоароматического ингредиента в пищевом продукте.

Следующий аспект настоящего изобретения относится к применению вкусоароматической композиции в соответствии с третьим аспектом в качестве ингредиента, замедляющего появление прогорклых посторонних привкусов в пищевом продукте, подверженном прогорканию.

Следующий аспект настоящего изобретения относится к способу ароматизации и/или замедления появления прогорклых посторонних привкусов в пищевом продукте, причем указанный способ включает применение вкусоароматической композиции по третьему аспекту.

Следующий аспект настоящего изобретения относится к пищевому продукту, содержащему вкусоароматическую композицию по третьему аспекту. В одном варианте осуществления пищевой продукт может быть получен или получают способом по второму аспекту. Например, пищевой продукт или ароматизированный пищевой продукт представляет собой зерновой продукт, высушенный вальцовой сушкой, брикет или экструдированный продукт.

Эти и другие аспекты, особенности и преимущества изобретения станут более очевидными для специалистов в данной области из подробного описания вариантов осуществления изобретения в сочетании с прилагаемыми графическими материалами.

Подробное описание изобретения

В изобретении предложены способы, повышающие ценность зерновых отрубей путем термообработки. Авторы изобретения полагают, что термообработка может привести к частичному гидролизу отрубей, в результате чего они могут приобретать антиоксидантные свойства и могут высвобождать некоторых предшественников, которые затем могут вступать в дополнительные реакции, приводящие к формированию ароматических соединений. Термообработанные отруби демонстрируют несколько преимуществ, в частности (1) улучшенные вкусоароматические свойства и (2) свойства, замедляющие появление прогорклых посторонних привкусов.

Помимо вкуса, безопасности и пищевой ценности, для многих потребителей, которые часто сообщают, что предпочитают натуральные продукты, и считают, что продукты на основе натуральных ингредиентов без добавок являются более полезными для здоровья, ключевое значение приобретает информация на этикетке продукта (Cheung et al. 2016). Действительно, интерес к подробной информации в отношении пищевых добавок значительно вырос (Carocho et al. 2014). В обратной пропорции снизилось доверие к учреждениям по контролю за продуктами питания, и потребителей стало больше заботить, какие именно пищевые продукты они едят. Различные опросы показывают, что потребители испытывают беспокойство по поводу пищевых добавок и не считают себя хорошо информированными относительно их роли в пищевых продуктах, несмотря на их необходимость (Carocho et al. 2014). Таким образом, в настоящее время сложилась общая тенденция к выбору продуктов, ингредиентов и добавок натурального происхождения (Paradiso et al. 2008). На фоне спроса на натуральные продукты потребители выбирают те этикетки, на которых отсутствуют названия соединений, напоминающие названия химических или синтетических веществ (Carocho et al. 2014).

В настоящее время существует общая тенденция, обусловленная восприятием потребителей, которая направлена на устранение или замену искусственных вкусоароматических ингредиентов. В данных обстоятельствах вкусоароматические свойства можно получить либо с помощью натуральных вкусоароматических добавок, либо в идеале путем применения решений, подходящих под определение «чистой этикетки». Последний и предпочтительный альтернативный вариант осуществления заключается в создании вкусоароматических свойств во время обработки только из основных ингредиентов. Более того, применение вкусоароматических добавок в продуктах некоторых категорий, таких как, например, питание для младенцев, ограничено. В рамках настоящего изобретения возможно создание насыщенного и желательного вкуса, который предпочтителен для потребителей, без применения вкусоароматического ингредиента.

Помимо вкусоароматических добавок, негативное восприятие потребителей распространяется на другие функциональные ингредиенты, такие как антиоксиданты. Антиоксиданты необходимы для предотвращения появления прогорклых посторонних привкусов в пищевом продукте, особенно в тех пищевых продуктах, которые содержат компоненты или ингредиенты, подверженные окислению. Таким образом, необходимы альтернативные решения для обеспечения пищевых ингредиентов свойствами, замедляющими появление прогорклых посторонних привкусов в пищевом продукте, подверженном прогорканию.

Замена промышленно выпускаемых антиоксидантов термически обработанными отрубями также может привести к экономии за счет повышения ценности побочного продукта, который до сих пор требует отдельной обработки. И, наконец, благодаря повышению ценности отрубей в процессе обработки пищевых продуктов способы настоящего изобретения способствуют улучшению ситуации, связанной с окружающей средой и уменьшению воздействия на окружающую среду, связанного с производством пищевого продукта.

Определения

Термины «термообработка» или «термическая обработка» рассматриваются как имеющие одно и то же значение.

Термин «вкусоароматическая композиция» относится к композиции, которая демонстрирует по меньшей мере один вкусоароматический оттенок и/или которая содержит по меньшей мере одно вкусоароматическое соединение. «Вкусоароматическое соединение», в настоящем документе также называемое «ароматическим соединением» или «одорантом», обнаруживают с помощью технических или аналитических средств. «Вкусоароматический оттенок» относится к вкусоароматической композиции или соединению и обнаруживается путем органолептической оценки, например путем обонятельной или вкусовой дегустации. «Вкусоароматический ингредиент» относится к вкусоароматической композиции или к одному или более вкусоароматическим соединениям.

Выражение «свойства, замедляющие появление прогорклых посторонних привкусов» в настоящем документе относится к свойствам некоторых пищевых ингредиентов улучшать сохранность пищевого продукта, в который они введены, и оно относится к увеличению срока хранения продуктов или к стабильности продуктов при хранении. Таким образом, композиция или соединение, имеющее «свойства, замедляющие появление прогорклых посторонних привкусов», рассматривается как пищевой консервант или консервирующий пищевой ингредиент, в частности предотвращающий или замедляющий окисление липидов. Окисление липидов может привести к появлению прогорклых посторонних привкусов. Появление прогорклых посторонних привкусов в пищевом продукте может называться «прогорканием» пищевого продукта.

Термин «растворимая фракция термообработанных отрубей» в настоящем документе также называется «раствором» или «фильтратом».

Термин «отруби, не прошедшие термообработку», в настоящем документе также именуемые «нативные отруби» или «оригинальные отруби», относится к отрубям, полученным от поставщика и не прошедшим термообработку. Кроме того, нативные отруби не подвергаются химической обработке, такой как обезжиривание растворителем.

Используемый в настоящем документе термин «пищевой продукт» относится к пищевым продуктам и напиткам, подходящим для употребления в пищу людьми, а также к кормовым продуктам («корм»), подходящим для употребления в пищу животными, в частности домашними животными, такими как кошки и собаки.

Как говорилось выше, один из аспектов изобретения представляет собой способ получения вкусоароматической композиции. В этом способе для обработки отрубей используется влаготепловая обработка. Например, влаготепловую обработку отрубей выполняют путем автоклавирования в реакторе периодического действия, СВЧ-нагревания, нагревания в трубчатом теплообменнике или в скребковом теплообменнике. В частности, в настоящем изобретении применяются две процедуры обработки отрубей, т.е. СВЧ-обработка и автоклавирование.

Отруби представляют собой отруби зерновой культуры. Отруби могут представлять собой зерновые отруби или псевдозерновые отруби. Предпочтительно отруби представляют собой нативные отруби. Примеры зерновых отрубей включают в себя ячменные отруби, кукурузные отруби, пшенные отруби, овсяные отруби, рисовые отруби, ржаные отруби, отруби сорго, отруби спельты или пшеничные отруби. Примеры псевдозерновых отрубей включают в себя отруби гречихи или отруби кинвы. Можно также включить в рассмотрение смеси зерновых отрубей, псевдозерновых отрубей или зерновых и псевдозерновых отрубей. Предпочтительно отруби представляют собой зерновые отруби, выбранные из группы, содержащей ячменные отруби, кукурузные отруби пшенные отруби, овсяные отруби, рисовые отруби, ржаные отруби, отруби сорго, отруби спельты или пшеничные отруби или состоящей из них. Более предпочтительно отруби представляют собой зерновые отруби, выбранные из группы, содержащей пшеничные отруби, кукурузные отруби, ячменные отруби или отруби спельты или состоящей из них. В другом предпочтительном варианте осуществления отруби представляют собой зерновые отруби, выбранные из группы, содержащей отруби гречихи или отруби кинвы или состоящей из них. Наиболее предпочтительно отруби представляют собой кукурузные отруби, пшеничные отруби или отруби гречихи. Выбор отрубей конкретной зерновой культуры может зависеть от вкусоароматических оттенков, которые могут быть получены из отрубей данной зерновой культуры. Примеры вкусоароматических оттенков, полученных из различных отрубей, приведены в примерах ниже.

В одном варианте осуществления содержание отрубей в суспензии отрубей составляет 1–40 мас.%, предпочтительно 1–35 мас.%. Содержание отрубей в суспензии отрубей может составлять 5–40 мас.%, предпочтительно 5–35 мас.%. Предпочтительно, чтобы содержание отрубей в суспензии отрубей составляло 1–30 мас.%, более предпочтительно 5–30 мас.%, более предпочтительно 8–30 мас.%, еще более предпочтительно 8–27 мас.%. Наиболее предпочтительно, чтобы содержание отрубей в суспензии отрубей составляло 10–30 мас.%.

В одном варианте осуществления содержание воды в суспензии отрубей составляет по меньшей мере 20%, 25% 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80% или 90% в расчете на массу суспензии отрубей.

В одном варианте осуществления содержание воды в суспензии отрубей составляет 20–99 мас.%, предпочтительно 25–95 мас.%, предпочтительно 30–95 мас.%, более предпочтительно 40–90 мас.%, еще более предпочтительно 50–80 мас.% в расчете на массу суспензии отрубей.

В одном варианте осуществления содержание воды в суспензии отрубей составляет 80–99 мас.%, предпочтительно 85–95 мас.%, более предпочтительно 88%–92 мас.%, еще более предпочтительно 89–91 мас.% в расчете на массу суспензии отрубей.

Таким образом, в предпочтительном варианте осуществления суспензия отрубей содержит 50 мас.% воды и 10–20 мас.% отрубей. В другом предпочтительном варианте осуществления суспензия отрубей содержит 20–50 мас.% воды и 30–40 мас.% отрубей в расчете на массу суспензии отрубей. В одном варианте осуществления суспензия отрубей состоит, по существу, из отрубей и воды.

В другом варианте осуществления суспензия отрубей содержит по меньшей мере 50 мас.% воды и 10–20 мас.% отрубей, а также дополнительные ингредиенты, такие как жиры, источники белка или углеводы. В другом предпочтительном варианте осуществления суспензия отрубей содержит 20–50 мас.% воды и 30–40 мас.% отрубей в расчете на массу суспензии отрубей, а также дополнительные ингредиенты, такие как жиры, источники белка или углеводы.

Суспензия отрубей может быть получена путем смешивания отрубей и воды, а также необязательных дополнительных ингредиентов, упомянутых выше. Предпочтительно отруби могут быть размолоты, измельчены или микронизированы. Предпочтительно отруби представляют собой измельченные отруби. Размер частиц молотых или измельченных отрубей составляет около 500 мкм. Например, размер частиц молотых или измельченных отрубей находится в диапазоне от 50 мкм до 800 мкм. Размер частиц микронизированных отрубей составляет менее 10 мкм, например менее 1 мкм. Для получения суспензии отрубей можно непосредственно использовать измельченные отруби. В альтернативном варианте осуществления для получения суспензии отрубей можно использовать нативные отруби. В таком случае суспензия отрубей может проходить стадию размалывания для размалывания или измельчения нативных отрубей. Стадия размалывания также может применяться, если исходным материалом отрубей являются измельченные отруби. Это может быть полезно для дополнительного уменьшения размера частиц измельченных отрубей.

После получения суспензию отрубей подвергают термообработке. В одном варианте осуществления термообработку выполняют при температуре от 155°C до 200°C в течение времени выдержки 5–180 мин, предпочтительно от 155°C до 200°C в течение 5–30 мин, более предпочтительно от 155°C до 195°C в течение 5–20 мин или от 175°C до 200°С в течение 5–15 мин, еще более предпочтительно от 160°C до 190°С в течение 5–15 мин, или от 160°C до 175°C в течение 5–15 мин, или от 180°C до 200°C в течение 5–10 мин. Наиболее предпочтительно термообработку проводят при температуре 180°C в течение времени выдержки 10 мин, или 160°C в течение 5–10 мин, или при 200°C в течение 5 мин.

Авторы изобретения обнаружили, что термообработка суспензии отрубей, как описано выше, при температуре от 155°C до 200°C в течение времени выдержки от 5 до 180 мин обеспечивает вкусоароматический ингредиент, который также подходит для замедления появления прогорклых посторонних привкусов в пищевых продуктах, подверженных прогорканию. Это показано на примерах.

В альтернативном варианте осуществления термообработку можно выполнять путем прямого впрыска пара, обработки в трубчатом теплообменнике или обработки в скребковом теплообменнике.

В одном варианте осуществления термообработка представляет собой СВЧ-обработку, предпочтительно осуществляемую при температуре 180°C в течение 10 мин. СВЧ-обработка также необязательно включает период нагрева в течение 15–25 минут до достижения температуры от 180°C до 200°C, начиная с температуры от 15°C до 30°C. Например, СВЧ-обработку можно проводить при 1600 Вт при 100% мощности СВЧ-реактора, предпочтительно при мощности, соответствующей 100% мощности лабораторного реакционный сосуда с СВЧ-нагревателем MARS (реакционный сосуд с СВЧ-нагревателем, CEM). Необязательно СВЧ-обработка создает внутри сосуда, содержащего суспензию отрубей, давление около 7,5 бар. Полагают, что помимо эффекта нагревания СВЧ-излучение также оказывает физическое воздействие на компоненты отрубей, что облегчает их гидролиз.

В альтернативном варианте осуществления термообработку выполняют с помощью автоклавирования, предпочтительно осуществляемого при температуре 160°C в течение 5–10 мин. Автоклавирование необязательно включает период нагревания 15–150 мин до достижения температуры 160°C, начиная с температуры от 15°C до 30°C. Период нагревания зависит, в частности, от типа оборудования, размера партии и общего содержания твердых веществ в суспензии отрубей.

В одном варианте осуществления термообработку выполняют в закрытом сосуде. Это позволяет повышать давление и осуществлять нагрев до температуры, превышающей температуру кипения воды. Если термообработка выполняется порционно, суспензия отрубей может быть помещена в закрытый сосуд для обработки. Если термообработка выполняется непрерывно, устройство для непрерывной термообработки содержит регуляторы давления, обеспечивающие выполнение термообработки под давлением.

Термообработанная суспензия отрубей, предпочтительно полученная путем СВЧ-обработки или автоклавирования, может быть подвергнута дополнительной обработке перед применением для приготовления ароматизированных пищевых продуктов. Термообработанная суспензия отрубей может быть отфильтрована для получения растворимой фракции термообработанной суспензии отрубей или раствора (фильтрата), с одной стороны, и остаточных твердых веществ, с другой стороны. Перед фильтрованием термообработанную суспензию отрубей предпочтительно охлаждают до температуры окружающей среды. Фильтрат и остаточные твердые вещества сохраняют определенные вкусоароматические оттенки. Фильтрат содержит в основном растворимые компоненты. Остаточные твердые вещества содержат в основном нерастворимые компоненты.

Термообработанная суспензия отрубей или фильтрат могут быть подвергнуты концентрированию. Фильтрат и остаточные твердые вещества могут быть высушены. В альтернативном варианте осуществления термообработанная суспензия отрубей может быть высушена. Сушку можно выполнять, например, посредством вакуумной сушки, вальцовой сушки или распылительной сушки. Специалист в данной области может выбрать подходящий способ сушки. Затем высушенную термообработанную суспензию отрубей, высушенный фильтрат или высушенные остаточные твердые вещества можно растолочь, размолоть или измельчить для уменьшения размера частиц.

В другом варианте осуществления термообработанная суспензия отрубей, фильтрат или остаточные твердые вещества могут быть высушены сублимационной сушкой. В другом варианте осуществления термообработанная суспензия отрубей, фильтрат или остаточные твердые вещества могут быть заморожены и храниться при низких температурах, например при -80°C. Необязательно высушенная сублимационной сушкой или замороженная термообработанная суспензия отрубей, фильтрат или остаточные твердые вещества могут быть размолоты или измельчены для уменьшения размера частиц.

Термообработанная суспензия отрубей, фильтрат и остаточные твердые вещества, высушенные или не высушенные, могут быть использованы в качестве вкусоароматической композиции для ароматизирования пищевых продуктов или напитков. Термообработанная суспензия отрубей, фильтрат и остаточные твердые вещества имеют вкусоароматические оттенки, отсутствовавшие в суспензии отрубей до их термообработки.

Другой аспект настоящего изобретения представляет собой способ изготовления ароматизированного пищевого продукта. Способ включает в себя стадию получения вкусоароматической композиции, как описано выше, т.е. добавки, которую можно получить или получают способом изготовления вкусоароматической композиции по первому аспекту настоящего изобретения. Таким образом, вкусоароматическая композиция может представлять собой термообработанную суспензию отрубей, полученный из нее фильтрат или остаточные твердые вещества, полученные после фильтрации термообработанной суспензии отрубей.

Один аспект настоящего изобретения также включает применение термообработанной суспензии отрубей в качестве вкусоароматического ингредиента в пищевом продукте. Фильтрат, полученный путем фильтрации указанной термообработанной суспензии отрубей, или остаточные твердые вещества, полученные путем фильтрации указанной термообработанной суспензии отрубей, также могут быть использованы в качестве вкусоароматического ингредиента в пищевом продукте.

Примеры пищевых продуктов включают в себя без ограничений кулинарные изделия, зерновые продукты, хлебопекарные изделия, молочные продукты, продукты, подобные молочным, снеки, кондитерские изделия или соусы. Примеры зерновых продуктов включают в себя без ограничений каши для младенцев, готовые завтраки, мучные кондитерские изделия, блюда из овсяной крупы, вафли, тесто, жидкое тесто для кондитерских полуфабрикатов, рожки для мороженого, печенье, пирожные или хлебобулочные изделия. Примеры хлебопекарных изделий включают в себя без ограничений хлеб, тесто, сдобное тесто и т.п. Примеры кондитерских изделий включают в себя без ограничений шоколад, шоколадные батончики или вафельные батончики. Примеры молочных продуктов включают в себя без ограничений охлажденные десерты, ферментированные молочные продукты, такие как йогурт, неферментированные молочные продукты, десертные муссы, сухое молоко, сгущенное молоко, топленое молоко или сливки. Примеры напитков включают в себя без ограничений сухие напитки, такие как растворимые сухие напитки, растворимые кофейные напитки, растворимые какао-напитки, растворимые солодовые напитки или готовые к употреблению напитки, такие как зерновые коктейли, молочные коктейли, кофейные коктейли, какао-напитки, молочные напитки, растительные напитки или спортивные напитки. Примеры кормовых продуктов включают в себя без ограничений сухие кормовые продукты и влажные кормовые продукты, которые могут быть изготовлены на основе овощей, зерновых или животных белков. Пищевой продукт предпочтительно представляет собой вафлю, зерновой продукт, высушенный вальцовой сушкой, или экструдированный зерновой продукт.

В одном варианте осуществления пищевой продукт содержит по меньшей мере 25% сухой массы растительного материала, такого как материалы, выбранные из зерновых, псевдозерновых, бобовых и зернобобовых культур. Пищевой продукт может также содержать смеси указанных растительных материалов.

Первая стадия получения ароматизированного пищевого продукта включает в себя смешивание вкусоароматической композиции и пищевой матрицы. Примеры пищевых матриц включают в себя сухие смеси, тесто, растворы или дисперсии в жидкости на водной или на жировой основе или эмульсии. По существу, пищевые матрицы содержат стандартные ингредиенты, применимые для получения пищевого продукта. Например, пищевые матрицы могут представлять собой молочную композицию, зерновую композицию, овощную композицию, белковую композицию, такую как композиции на основе мяса или рыбы, или композицию на жировой основе. Пищевая матрица может быть сухой, жирной или влажной.

При смешивании высушенной вкусоароматической композиции с сухой пищевой матрицей можно непосредственно получить ароматизированную сухую смесь. Например, ароматизированный готовый к применению зерновой продукт можно получить путем смешивания готовых к применению зерновых продуктов, таких как зерновые продукты, высушенные вальцовой сушкой, с высушенной вкусоароматической композицией.

Необязательно смесь вкусоароматической композиции с пищевой матрицей подвергают дополнительной технологической операции (операциям) по обработке пищевых продуктов, такой как без ограничений экструзионная варка, сушка, вальцовая сушка, распылительная сушка, выпекание, автоклавирование или поджаривание. Предпочтительно технологическая операция по обработке пищевых продуктов представляет собой вальцовую сушку, экструзионную варку или выпекание. Это хорошо известные технологические операции по обработке пищевых продуктов.

Например, вкусоароматическую композицию смешивают с мукой. Мука может представлять собой цельнозерновую муку, рафинированную муку, псевдозерновую муку или муку из других овощей, таких как зернобобовые культуры (зерна бобовых культур). Соотношение термообработанных (сухих) отрубей и (цельнозерновой) муки может находиться в диапазоне от 1 : 5 (мас.) до 1 : 3 (мас.). Предпочтительно соотношение термообработанных (сухих) отрубей и (цельнозерновой) муки составляет 1 : 4 (мас.). Затем смесь можно смешать с водой или другими жидкостями и подвергнуть стандартной для теста обработке.

В одном варианте осуществления технологическая операция по обработке пищевых продуктов представляет собой экструзионную варку. Экструзионную варку предпочтительно осуществляют при температуре от 100°C до 150°C, предпочтительно от 120°C до 140°C, более предпочтительно от 125°C до 135°C. Экструзионную варку можно осуществлять при влажности 22%, температуре 130°C и частоте вращения 400 об/мин, предпочтительно при частоте вращения, соответствующей частоте вращения 400 об/мин лабораторного экструдера Eurolab 16 (Thermo Fischer).

В другом варианте осуществления технологическая операция по обработке пищевых продуктов представляет собой выпекание вафель. Предпочтительно выпекание вафель осуществляют при температуре от 120°C до 170°C, более предпочтительно при температуре 160°C в течение 110 с.

В другом варианте осуществления технологическая операция по обработке пищевых продуктов представляет собой мокрое смешивание. Термообработанная суспензия отрубей, или предпочтительно концентрированный фильтрат, или высушенная термообработанная суспензия отрубей, или высушенный фильтрат, или высушенные остаточные твердые вещества могут смешиваться при стандартном способе получения готового к употреблению напитка.

В другом варианте осуществления технологическая операция по обработке пищевых продуктов представляет собой сухое смешивание. Высушенную термообработанную суспензию отрубей, или высушенный фильтрат, или высушенные остаточные твердые вещества можно смешивать при стандартном способе получения растворимого сухого напитка или композиции каши для младенцев.

Следующий аспект настоящего изобретения представляет собой вкусоароматическую композицию, содержащую термообработанные отруби, которые можно получить или получают способом по первому аспекту. Как будет объяснено ниже, вкусоароматическая композиция, содержащая термообработанные отруби, обладает свойствами, замедляющими появление прогорклых посторонних привкусов в пищевом продукте, подверженном прогорканию. Таким образом, вкусоароматическую композицию можно применять для увеличения срока хранения пищевого продукта. Вкусоароматическая композиция, содержащая термообработанные отруби, может рассматриваться в качестве натурального пищевого консерванта.

В одном варианте осуществления вкусоароматическая композиция, содержащая термообработанные отруби, имеет вкусоароматический оттенок, предпочтительно выраженный вкусоароматический оттенок, выбранный из группы, состоящей из карамели, сладости, ванили, гренок, печенья, дыма, мяса, пряностей и специй. Предпочтительно вкусоароматические привкусы обнаруживают путем обонятельной или вкусовой дегустации, более предпочтительно определяют с помощью квалифицированного эксперта.

В одном варианте осуществления вкусоароматическая композиция, содержащая термообработанные отруби, имеет вкусоароматические оттенки, предпочтительно выраженные вкусоароматические оттенки карамели, сладости, ванили, гренок, печенья, дыма и специй. В другом варианте осуществления вкусоароматическая композиция, содержащая термообработанные отруби, имеет вкусоароматические оттенки, предпочтительно выраженные вкусоароматические оттенки мяса и пряностей. Вкусоароматические оттенки зависят от происхождения отрубей. Например, термообработанные кукурузные отруби могут иметь вкусоароматические оттенки карамели, сладости, ванили, гвоздики. Кроме того, например, термообработанные пшеничные отруби могут иметь вкусоароматические оттенки печенья, ванили, гренок. Кроме того, например, термообработанные гречневые отруби могут иметь вкусоароматические оттенки мяса и пряностей.

В одном варианте осуществления вкусоароматическая композиция, содержащая термообработанные отруби, имеет улучшенный вкусоароматический оттенок, выбранный из группы, состоящей из карамели, сладости, ванили, гренок, печенья, дыма и специй, по сравнению с композицией, содержащей не прошедшие термообработку отруби. В другом варианте осуществления вкусоароматическая композиция, содержащая термообработанные отруби, имеет улучшенный вкусоароматический оттенок, выбранный из группы, состоящей из вкусоароматических оттенков мяса и пряностей, по сравнению с композицией, содержащей не прошедшие термообработку отруби.

В одном варианте осуществления вкусоароматическая композиция, содержащая термообработанные отруби, имеет улучшенные вкусоароматические оттенки карамели, сладости, ванили, гренок, печенья, дыма и специй по сравнению с композицией, содержащей не прошедшие термообработку отруби. В другом варианте осуществления вкусоароматическая композиция, содержащая термообработанные отруби, имеет улучшенные вкусоароматические оттенки мяса и пряностей по сравнению с композицией, содержащей не прошедшие термообработку отруби.

В одном варианте осуществления вкусоароматическая композиция, содержащая термообработанные отруби, содержит вкусоароматическое соединение, выбранное из группы, состоящей из 2,3-бутандиона, 2-ацетилтиазола, гваякола, 4-винилгваякола, ванилина, фурфурола, 4-гидрокси-2,5-диметил-3(2H)-фуранона, 2-ацетил-1-пирролина, 2,3,5-триметилпиразина, 2-фурилметантиола и 2-метил-3-фурантиола.

В одном варианте осуществления вкусоароматическая композиция, содержащая термообработанные отруби, содержит вкусоароматические соединения: 2,3-бутандион, 2-ацетилтиазол, гваякол, 4-винилгваякол, ванилин, фурфурол, 4-гидрокси-2,5-диметил-3(2H)-фуранон, 2-ацетил-1-пирролин, 2,3,5-триметилпиразин, 2-фурилметантиол и 2-метил-3-фурантиол.

Вкусоароматические соединения обнаруживают и/или количественно определяют с использованием обычных лабораторных методов, например твердофазной микроэкстракции, газовой хроматографии, тандемной масс-спектрометрией, парофазной твердофазной микроэкстрации с последующей газовой хроматографией и тандемной масс-спектрометрией (ПФ-ТФМЭ-ГХ/МС/МС), анализа методом изотопного разбавления стабильными изотопами (SIDA).

В одном варианте осуществления вкусоароматическая композиция, содержащая термообработанные отруби, содержит повышенные количества вкусоароматического соединения, выбранного из группы, состоящей из 2,3-бутандиона, 2-ацетилтиазола, гваякола, 4-винилгваякола, ванилина, фурфурола, 4-гидрокси-2,5-диметил-3(2H)-фуранона, 2-ацетил-1-пирролина, 2,3,5-триметилпиразина, 2-фурилметантиола и 2-метил-3-фурантиола, по сравнению с композицией, содержащей не прошедшие термообработку отруби (или нативные отруби).

В одном варианте осуществления вкусоароматическая композиция, содержащая термообработанные отруби, при термообработке, выполняемой методом автоклавирования, содержит повышенное количество вкусоароматического соединения, выбранного из 4-гидрокси-2,5-диметил-3(2Н)-фуранона и/или 2-ацетил-1-пирролина, по сравнению с композицией, содержащей не прошедшие термообработку отруби.

В одном варианте осуществления вкусоароматическая композиция, содержащая термообработанные отруби, содержит повышенные количества ванилина по сравнению с композицией, содержащей не прошедшие термообработку отруби. Предпочтительно, чтобы количества ванилина увеличивались по меньшей мере в 5, 10, 15 или 20 раз по сравнению с композицией, содержащей отруби, не прошедшие термическую обработку, или нативные отруби.

После хранения при температуре 40°C в течение продолжительного периода времени, например 30–40 недель, предпочтительно после хранения в течение 33 недель, вкусоароматическая композиция, содержащая термообработанные отруби, не содержит повышенных количеств гексаналя. Предпочтительно, чтобы количества гексаналя были по меньшей мере в 20, 30 или 40 раз меньше по сравнению с композицией, содержащей не прошедшие термообработку отруби или нативные отруби. Наиболее предпочтительно, чтобы количества гексаналя были примерно в 40 раз, например в 36 раз, меньше по сравнению с композицией, содержащей не прошедшие термообработку отруби или нативные отруби.

Вкусоароматическая композиция, содержащая термообработанные отруби, имеет улучшенные органолептические характеристики. В частности, вкусоароматическая композиция, содержащая термообработанные отруби, обладает свойствами, замедляющими появление прогорклых посторонних привкусов в пищевом продукте, подверженном прогорканию. Например, после выдержки, например, при температуре 40°C в течение продолжительного периода времени, такого как 30–40 недель, экструдат, содержащий нативные кукурузные отруби, характеризуется сильным прогорклым привкусом, который отсутствует в экструдате, содержащем термообработанные отруби в соответствии с настоящим изобретением.

Таким образом, вкусоароматическая композиция, которую можно получить или получают способом по первому аспекту настоящего изобретения, может применяться в качестве ингредиента, замедляющего появление прогорклых посторонних привкусов в пищевом продукте, подверженном прогорканию. Это может увеличить срок хранения пищевой композиции, содержащей указанную вкусоароматическую композицию.

Изобретение будет дополнительно проиллюстрировано посредством следующих примеров с учетом прилагаемых фигур:

на фиг. 1 показана относительная концентрация одорантов (%) в кукурузных отрубях после термообработки при воздействии СВЧ-излучения в реакторе MARS (за 100% принято содержание одорантов в оригинальных кукурузных отрубях);

на фиг. 2 показана относительная концентрация одорантов (%) в экструдате, содержащем термообработанные кукурузные отруби, приготовленные посредством термообработки при воздействии СВЧ-излучения в реакторе MARS; за 100% принята концентрация одорантов в экструдате, содержащем оригинальные кукурузные отруби;

на фиг. 3 показана относительная концентрация одорантов (%) в вафле C, приготовленной из растворимой фракции термообработанных кукурузных отрубей; за 100% принята концентрация одорантов в вафле B, приготовленной из экстракта нативных кукурузных отрубей;

на фиг. 4 показана относительная концентрация одорантов (%) в термообработанных пшеничных отрубях, приготовленных в лабораторном автоклаве, по сравнению с нативными пшеничными отрубями, концентрация одорантов в которых принята за 100%;

на фиг. 5 показана относительная концентрация одорантов (%) в вафле A, приготовленной из термообработанных пшеничных отрубей, выраженная относительно принятой за 100% концентрации одорантов в вафле B, приготовленной из нативных (необработанных) пшеничных отрубей;

на фиг. 6 показана динамика изменения концентрации пентана в ходе ускоренного испытания срока хранения в продукте (A) сравнения, продукте (B), содержащем не прошедшие термообработку отруби, и продукте (C), содержащем термообработанные отруби. Продукт представляет собой композицию молочной каши, высушенную вальцовой сушкой. Дополнительные сведения см. в примере 11.

Приведенные ниже примеры предложены только для целей иллюстрации и не предназначены для ограничения объема настоящего изобретения.

Примеры

Пример 1. Аналитические методы

В анализе образцов, описанных далее в примерах, были применены следующие аналитические методы.

Количественный анализ ароматических соединений

Содержание ароматических соединений (таблица 2) определяли с помощью парофазной твердофазной микроэкстрации с последующей газовой хроматографией и тандемной масс-спектрометрией (ПФ-ТФМЭ-ГХ/МС/МС). Количественное определение проводили с помощью анализа методом изотопного разбавления стабильными изотопами (SIDA) для всех одорантов, за исключением 2-фурилметантиола и 2-метил-3-фурантиола, которые определяли с использованием [²H₄]-фурфурола в качестве внутреннего стандарта. Концентрации обоих тиолов рассчитывали с использованием коэффициентов отклика, которые определяли по чистым соединениям сравнения.

Образец (1 г ± 0,002 г) взвешивали в виале объемом 20 мл, имеющей свободное пространство над продуктом. Добавляли сверхчистую воду (10 мл) и раствор метанола в соответствии с внутренними стандартами (20 мкл), а также стержень магнитной мешалки. Для определения 2-фурилметантиола и 2-метил-3-фурантиола к смеси также добавляли 500 мг цистеина, чтобы высвободить оба тиола из дисульфида, связывающего их с матрицей. Виалу закрывали навинчивающейся крышкой и смесь гомогенизировали с помощью вихревой мешалки в течение 5 с, а затем перемешивали в течение 15 минут с помощью магнитной мешалки. Затем смесь центрифугировали при 4000 об/мин в течение 3 мин, переносили аликвоту супернатанта (2 мл) в новую виалу объемом 20 мл, имеющую свободное пространство над продуктом, и анализировали методом ПФ-ТФМЭ-ГХ/МС/МС. Каждый образец готовили дважды в двух независимых испытаниях.

Для ПФ-ТФМЭ выполняли инкубацию (5 мин) и экстракцию (30 мин) при 70°C. Для экстракции при скорости перемешивания 500 об/мин использовали волокна 2 см (Supelco) с покрытием дивинилбензол/карбоксен/полидиметилсилоксан (DVB-CAR-PDMS). Волокна вводили в прибор ГХ-МС/МС и ароматические соединения десорбировали при температуре 250°C в течение 5 мин в расщепленном режиме (соотношение 5 : 1).

Для ГХ/МС/МС использовали газовый хроматограф Agilent 7890A и тройной квадрупольный масс-спектрометр Agilent 7000 с источником химической ионизации (CI). В качестве газа-реагента использовали метан. Газовые хроматографические разделения были достигнуты на колонке DB-624-UI, 60 м × 0,25 мм (внутр. диам.), толщина пленки 1,4 мкм (J&W Scientific). Температурную программу печи запускали от 50°C; температуру поднимали по 5°C/мин до 200°C, а затем по 30°C/мин до 250°C и поддерживали постоянной в течение 10 мин. В качестве газа-носителя использовали гелий с постоянным потоком 1,0 мл/мин.

Аналиты идентифицировали путем сравнения их времени удерживания и спектра фрагментации с соответствующими стандартами. Концентрации рассчитывали исходя из интенсивностей (площадей пиков) ионов, выбранных для аналитов, и внутренних стандартов, а также из количеств добавленных внутренних стандартов. Количества внутренних стандартов отрегулировали таким образом, чтобы получить соотношение площади пика аналита и стандарта от 0,2 до 5. Ионы (переходы), использованные для количественного определения в анализе методом изотопного разбавления стабильными изотопами, указаны вместе с приведенными значениями энергии соударений в таблице 2.

Таблица 2. Выбранные ионы, используемые для количественного определения ароматических соединений методом изотопного разбавления стабильными изотопами

Соединение
[тривиальное название
(название ИЮПАК)] Ион-предшественник (масса/заряд) Ион-продукт (масса/заряд) Энергия соударений (В) 2,3-бутандион (бутан-2,3-дион) 87 59 15 [¹³C₄]-2,3-бутандион 91 62 15 2-ацетил-1-тиазол 128 86 35 [¹³C₂]-2-ацетил-1-тиазол 130 86 35 гваякол (2-метоксифенол) 125 110 15 [²H₃]-гваякол 128 110 15 4-винилгваякол (4-этенил-2-метоксифенол) 151 91 20 [²H₃]-4-винилгваякол 154 91 20 ванилин (4-гидрокси-3-метоксибензальдегид) 153 137 25 [²H₃]-ванилин 156 137 25 гексаналь 83 55 10 [²H₃]-гексаналь 86 57 10 фурфурол (фуран-2-карбальдегид) 97 69 14 [²H₄]-фурфурол 101 73 14 2,3,5-триметилпиразин 123 42 35 [²H₃]-2,3,5-триметилпиразин 126 42 35 4-гидрокси-2,5-диметил-3(2H)-фуранон (HDMF) 129 43 20 [¹³C₂]-4-гидрокси-2,5-диметил-3(2H)-фуранон 131 45 20 2-ацетил-1-пирролин 112 70 20 [¹³C₂]-2-ацетил-1-пирролин 14 70 20 фурфурилтиол (2-фурилметантиол) 114 81 5 2-метил-3-фурантиол 114 71 15

Анализ пентана

Пентан представляет собой продукт автоокисления линолевой кислоты (C-18:2), которая образуется при гомолитическом β-расщеплении соответствующего 13-гидропероксида. Расщепление 13-гидропероксида, с другой стороны, образует гексаналь, который также часто используется в качестве маркера окисления липидов. В то время как гексаналь является реакционноспособным альдегидом и может вступать в различные реакции с компонентами матрицы, пентан представляет собой стабильный углеводород, который накапливается во время хранения и, таким образом, хорошо показывает степень окисления липидов.

Пентан определяли в свободном пространстве над продуктом в герметичных алюминиевых банках с применением прототипа внутреннего промышленного образца (Nestlé PTC Orbe), соединяющего дозатор проб и газовый хроматограф, в котором в качестве системы детектирования применяется пламенно-ионизационный детектор (ГХ-ПИД, Perkin Elmer Clarus 500). Количественное определение осуществляли при применении газообразного пентана в качестве стандарта.

Пример 2. Термообработка кукурузных отрубей в лабораторном реакционном сосуде с СВЧ-нагревателем (MARS)

В тефлоновых сосудах емкостью 50 мл взвешивали около 2,5 г кукурузных отрубей. Добавляли 25 мл воды и тщательно перемешивали состав перед установкой ячеек в лабораторный реакционный сосуд с СВЧ-нагревателем (MARS). По существу, для одной партии термообработанных кукурузных отрубей готовили 12 ячеек, в день проводили обработку от одной до двух партий. Устанавливали следующие параметры реактора MARS: 180°C, 10 мин и 1600 Вт при 100% мощности. Температуры 180°C достигали при нагреве в течение 20 мин. Давление внутри тефлоновых сосудов достигало величины приблизительно 7,5 бар. Все экстракты, полученные в рамках партии (т.е. 12 ячеек), объединяли и выдерживали при температуре -80°C перед сублимационной сушкой. Всего было получено 9 партий сублимированных термообработанных кукурузных отрубей, после этого порошки сублимационной сушки были объединены и размолоты на сите для уменьшения размера частиц. Таким образом, было получено около 250 г ингредиента.

Было обнаружено значительное различие в аромате между термообработанными и нативными кукурузными отрубями. Аромат термообработанных кукурузных отрубей имел выраженные оттенки карамели, сладости, ванили, дыма и специй по сравнению с ароматом нативных кукурузных отрубей, который воспринимался как достаточно слабый и имел типичные оттенки сена/соломы и сырых зерновых культур.

Анализ ароматических соединений показал, что в термообработанных кукурузных отрубях содержание следующих одорантов было значительно выше по сравнению с оригинальными кукурузными отрубями (коэффициенты концентрации указаны в скобках): 2,3-бутандион (маслянистый, 24), 2-ацетилтиазол (обжарка/попкорн, 30), гваякол (дым, сладость, 73), 4-винилгваякол (гвоздика, 52), ванилин (ваниль, 19) фурфурол (карамель/хлеб, 404), 2,3,5-триметилпиразин (земляной/ореховый, 45). На фиг. 1 показана относительная концентрация одорантов (%) в термообработанных кукурузных отрубях по сравнению с оригинальными кукурузными отрубями, концентрация одорантов в которых произвольным образом была принята за 100%.

Таким образом, термообработка в СВЧ-реакторе приводила к получению ингредиента кукурузных отрубей с улучшенным ароматическими свойствами.

Пример 3. Применение термообработанных кукурузных отрубей при экструзии

Термообработанные кукурузные отруби сублимационной сушки, полученные как описано в примере 2, смешивали с цельнозерновой кукурузной мукой в соотношении 1:5 (мас./мас.) и экструдировали с помощью лабораторного экструдера Eurolab 16 (Thermo Fischer) при влажности 22%, 130°C и 400 об/мин. Экструдат сравнения получали аналогичным образом, но вместо термообработанных кукурузных отрубей применяли нативные (необработанные) кукурузные отруби.

Экструдаты оценивали путем обонятельной дегустации с участием 10 экспертов. Аромат экструдата, содержащего термообработанные кукурузные отруби, существенно улучшился по сравнению с ароматом экструдата, содержащим оригинальные кукурузные отруби. Аромат экструдата, содержащего термообработанные кукурузные отруби, имел оттенки карамели, сладости, ванили, дыма и специй, а аромат экструдата, содержащего нативные кукурузные отруби, был достаточно слабым и имел типичные оттенки сырых зерновых культур.

Анализ ароматических соединений показал, что в экструдате из термообработанных кукурузных отрубей содержание следующих одорантов было значительно выше по сравнению с экструдатом из оригинальных кукурузных отрубей (коэффициенты концентрации указаны в скобках): 2,3-бутандион (маслянистый, 12), 2-ацетилтиазол (обжарка/попкорн, 3), гваякол (дым, сладость, 26), 4-винилгваякол (гвоздика, 18), ванилин (ваниль, 9) фурфурол (карамель/хлеб, 71), 2,3,5-триметилпиразин (земляной/ореховый, 16). На фиг. 2 показана относительная концентрация одорантов (%) в экструдате, содержащем термообработанные кукурузные отруби, по сравнению с экструдатом, содержащим оригинальные кукурузные отруби, концентрация одорантов в которых произвольным образом была принята за 100%.

Пример 4. Испытание на срок хранения экструдата, содержащего термообработанные кукурузные отруби

Экструдаты зерновых культур, полученные как описано в примере 3, подвергали ускоренному испытанию на срок хранения. 1 г размолотого экструдата, содержащего либо нативные кукурузные отруби (отруби сравнения), либо термообработанные кукурузные отруби, помещали в виалу объемом 20 мл, имеющую свободное пространство над продуктом. Виалу закрывали навинчивающейся крышкой и выдерживали в печи при температуре 40°C в течение 33 недель.

После выдержки образцы оценивали путем обонятельной дегустации с участием 10 экспертов. В экструдате, содержащем нативные кукурузные отруби (отруби сравнения), был обнаружен сильный прогорклый аромат, при этом в экструдате, содержащем термообработанные кукурузные отруби, не было выявлено прогорклых ароматов.

Результаты обонятельной дегустации подтверждали количественным анализом гексаналя (маркером окисления липидов). Содержание гексаналя в экструдате, приготовленном из нативных кукурузных отрубей (86,31 мг/кг), было в 36 раз выше, чем в экструдате с термообработанными кукурузными отрубями (2,43 мг/кг).

Пример 5. Термообработка кукурузных отрубей в лабораторном автоклаве (LABMAX) и приготовление экстракта кукурузных отрубей

Кукурузные отруби в количестве 25 г диспергировали в 250 мл кипящей воды и перенесли в лабораторный автоклав с двойной обогревающей рубашкой (LabMax, Mettler Toledo). Смесь нагревали до 160°C в течение 140 минут, затем выдерживали в течение 10 мин и охлаждали до температуры окружающей среды (30 мин). Нерастворимые остатки отфильтровывали с помощью бумажного фильтра и воронки Бюхнера для получения раствора (растворимой фракции).

Экстракт кукурузных отрубей (отрубей сравнения) готовили путем перемешивания 25 г нативных кукурузных отрубей в 250 мл воды с помощью магнитной мешалки при температуре окружающей среды в течение одного часа. Экстракт отфильтровывали с помощью бумажного фильтра и воронки Бюхнера для получения растворимой фракции.

Аромат растворимой фракции обработанных кукурузных отрубей (раствор) и экстракта кукурузных отрубей оценивали путем обонятельной дегустации (с участием 10 экспертов). Аромат раствора кукурузных отрубей был классифицирован как значительно более интенсивный и намного более приятный по сравнению с ароматом экстракта кукурузных отрубей. Аромат раствора кукурузных отрубей имел оттенки карамели, сладости, ванили, дыма и специй, при этом аромат экстракта кукурузных отрубей был достаточно слабым и имел некоторые оттенки незрелых и сырых зерновых культур.

Пример 6. Применение растворимой фракции термообработанных кукурузных отрубей и экстракта кукурузных отрубей в выпекании вафель

Растворимую фракцию термообработанных кукурузных отрубей (раствор) и растворимую фракцию экстракта кукурузных отрубей, полученные как описано в примере 5, добавляли в вафли для оценки их возможностей с точки зрения модулирования вкусоароматических свойств. Также была приготовлена вафля по стандартному рецепту без добавления кукурузных отрубей. Жидкое тесто готовили согласно следующей рецептуре (таблица 3).

Таблица 3

Ингредиент Вафля А
(г/жидкое тесто) Вафля В (г/жидкое тесто) Вафля C (г/жидкое тесто) Пшеничная мука 48 48 48 Экстракт кукурузных отрубей (растворимая фракция) 25 Растворимая фракция термообработанных кукурузных отрубей 25 Вода 50 25 25 Жир 1,8 1,8 1,8 Бикарбонат натрия 0,12 0,12 0,12 Соль 0,12 0,12 0,12 Всего 100,0 100,0 100,0

Вафли (по 9–11 г каждая) готовили путем выпекания при 160°C в течение 110 с на лабораторном оборудовании для производства вафельных листов (Hebenstreit).

Органолептическая оценка (дегустация) выявила отсутствие значительных вкусоароматических различий между вафлей (A) сравнения и вафлей (B), содержащей экстракт кукурузных отрубей; вкусоароматические свойства обеих вафель описывались как слабые, имеющие оттенки сырых зерновых культур. С другой стороны, вкусоароматические свойства вафли (C), содержащей раствор из обработанных кукурузных отрубей, были описаны как значительно улучшенные и имеющие оттенки карамели, сладости, жженого сахара, дыма, гвоздики и специй. Также оказалось, что вафля, содержащая раствор кукурузных отрубей, была более хрустящей по сравнению с вафлей сравнения или вафлей, содержащей экстракт кукурузных отрубей.

Вафли измельчали с использованием кофемолки (TriStar) и определяли концентрации выбранных одорантов. Анализ ароматических соединений показал, что в вафле (C), содержащей термообработанные кукурузные отруби, содержание следующих одорантов было значительно выше, чем в вафле (B), содержащей экстракт кукурузных отрубей (коэффициенты концентрации указаны в скобках): 2,3-бутандион (маслянистый, 3), гваякол (дым, сладость, 58), 4-винилгваякол (гвоздика, 26), ванилин (ваниль, 190) фурфурол (карамель/хлеб, 182). На фиг. 3 показана относительная концентрация одорантов (%) в вафле C, выраженная относительно принятой за 100% концентрации одорантов в вафле B.

Пример 7. Термообработка пшеничных отрубей в лабораторном автоклаве

Пшеничные отруби в количестве 400 г смешивали с 1,6 л кипящей воды и переносили в лабораторный автоклав (Versoclave типа 3E, 3 л, Büchiglasuster) с предварительно нагретой до 80°C рубашкой. Смесь нагревали при перемешивании до 160°C в течение 30 минут, затем выдерживали в течение 5 мин и охлаждали до температуры окружающей среды в течение 1 часа. Затем смесь переносили в два металлических лотка, замораживали на ночь при температуре -80°C и подвергали сублимационной сушке. Полученную плитку измельчали в порошок с помощью кухонного лопастного блендера (Thermomix).

Аромат порошка оценивали путем обонятельной дегустации (с участием 10 экспертов) и сравнивали с ароматом нативных пшеничных отрубей. Аромат обработанных пшеничных отрубей был классифицирован как значительно более интенсивный и намного более приятный по сравнению с ароматом нативных отрубей. Аромат обработанных отрубей имел оттенки карамели, печенья и специй, при этом аромат нативных отрубей было достаточно слабым и имел некоторые оттенки незрелых, сырых зерновых культур и соломы.

Анализ показал, что в обработанных отрубях содержание следующих одорантов было значительно выше по сравнению с нативными пшеничными отрубями (коэффициенты увеличения указаны в скобках): 2,3-бутандион (маслянистый, 49), 2-ацетил-1-тиазол (обжарка/попкорн, 820), гваякол (дым/сладость, 39), 4-винилгваякол (гвоздика, 17), фурфурол (карамель/хлеб, 67), 4-гидрокси-2,5-диметил-3(2H)-фуранон (HDMF, карамель, 435), 2-ацетил-1-пирролин (попкорн, 177). На фиг. 4 показана относительная концентрация одорантов (%) в обработанных пшеничных отрубях по сравнению с нативными пшеничными отрубями, концентрация одорантов в которых произвольным образом была принята за 100%.

Пример 8. Обработка гречневых отрубей в лабораторном автоклаве

Гречневые отруби обрабатывали в лабораторном автоклаве и подвергали сублимационной сушке аналогично пшеничным отрубям, как описано в примере 7. Аромат полученного порошка оценивали путем обонятельной дегустации (с участием 10 экспертов) и сравнивали с ароматом нативных отрубей гречихи. Аромат обработанных гречневых отрубей был классифицирован как значительно более интенсивный по сравнению с ароматом нативных отрубей. Аромат обработанных отрубей имел выраженные оттенки мяса, пряностей и серы, при этом аромат нативных отрубей был достаточно слабым и имел некоторые оттенки незрелых, сырых зерновых культур и соломы.

Анализ показал, что в обработанных отрубях содержание следующих одорантов было значительно выше по сравнению с нативными отрубями (коэффициенты увеличения указаны в скобках): 2,3-бутандион (маслянистый, 35), 2-ацетил-1-тиазол (обжарка/попкорн, 206), гваякол (дым/сладость, 26), 4-винилгваякол (гвоздика, 29), фурфурол (карамель/хлеб, 66), 4-гидрокси-2,5-диметил-3(2H)-фуранон (HDMF, карамель, 6380). Кроме того, в обработанных отрубях было обнаружено большое количество сернистых одорантов: 2-фурилметантиол (2114 частей на миллиард, кофейный) и 2-метил-3-фурантиол (698 частей на миллиард, мясной), причем в нативных отрубях содержание этих обоих одорантов было ниже предела обнаружения. Оба тиола являются особенно сильными одорантами, которые имеют один из самых низких порогов обнаружения аромата среди всех пищевых одорантов. Их повышенные количества, безусловно, определяет характерный аромат обработанных отрубей.

Пример 9. Применение термообработанных пшеничных отрубей для приготовления вафель

Обработанные пшеничные отруби, полученные как описано в примере 7, применяли для приготовления вафли (вафля D) для оценки их возможностей с точки зрения модулирования вкусоароматических свойств. Также была приготовлена вафля сравнения (вафля E) с добавлением нативных (необработанных) пшеничных отрубей, а также контрольная вафля (вафля F) без отрубей и на основе рафинированной пшеничной муки. Жидкое тесто готовили согласно следующей рецептуре:

Таблица 5

Ингредиент Вафля D
(г/жидкое тесто) Вафля E
(г/жидкое тесто) Вафля F
(г/жидкое тесто) Рафинированная пшеничная мука 61,05 61,05 71,82 Термообработанные пшеничные отруби 10,77 Пшеничные отруби 10,77 Вода 75,00 75,00 75,00 Жир 3,00 3,00 3,00 Бикарбонат натрия 0,18 0,18 0,18 Всего 150,0 150,0 150,0

Соотношение между обработанными пшеничными отрубями и рафинированной пшеничной мукой было намеренно принято равным 15% и 85%, чтобы отразить естественную долю отрубей в цельнозерновой муке. Вафли (по 9–11 г каждая) готовили путем выпекания при 160°C в течение 110 с на лабораторном оборудовании для производства вафельных листов (Hebenstreit).

Органолептическая оценка (дегустация с участием 10 экспертов) показала улучшенный вкус вафли D, приготовленной с обработанными пшеничными отрубями. Вкусоароматические свойства вафли D были классифицированы как более интенсивные и приятные и имеющие оттенки карамели, печенья и специй по сравнению с вкусоароматическими свойствами вафли E, приготовленной с использованием нативных (необработанных) отрубей, которые были достаточно пресными и имели типичный оттенок сырых зерновых культур.

Вафли измельчали с использованием кофемолки (TriStar) и определяли концентрации выбранных одорантов. Анализ показал, что в вафле D содержание следующих одорантов было значительно выше по сравнению с вафлей E (коэффициенты увеличения указаны в скобках): 2,3-бутандион (маслянистый, 4), гваякол (дым, сладость, 5), 4-винилгваякол (гвоздика, 25), ванилин (ваниль, 10) фурфурол (карамель/хлеб, 7), 2-ацетил-1-тиазол (попкорн, 9), 2-ацетил-1-пирролин (попкорн, 3), 4-гидрокси-2,5-диметил-3(2H)-фуранон (HDMF, карамель, 26). На фиг. 5 показана относительная концентрация одорантов (%) в вафле D, выраженная относительно принятой за 100% концентрации одорантов в вафле E.

Измельченные вафли подвергали ускоренному испытанию на срок хранения. Измельченную вафлю в количестве 5 г, помещенную в закрытую бутылку из боросиликатного стекла объемом 50 мл, выдерживали в печи при температуре 40°C в течение 6 месяцев. После выдержки 10 дегустаторов оценивали аромат. Аромат вафли E, приготовленной из оригинальных отрубей, демонстрировал явно выраженный прогорклый посторонний привкус, при этом аромат вафли D, приготовленной из обработанных отрубей, оставался приятным и имел оттенки карамели, печенья и специй. Контрольная вафля F, изготовленная только из рафинированной муки, также имела явно выраженный прогорклый посторонний привкус. Это свидетельствует о том, что добавление отрубей не является единственной причиной прогоркания. Для подтверждения различных степеней прогоркания во всех образцах определяли содержание гексаналя (маркера окисления липидов). Количество гексаналя в вафле D, приготовленной из обработанных отрубей (225 частей на миллиард), было в 4 раза меньше, чем в вафле E, приготовленной из оригинальных отрубей (955 частей на миллиард) и до 30 раз меньше, чем в вафле F, приготовленной только из рафинированной муки (1763 части на миллиард).

Таким образом, использование обработанных пшеничных отрубей для приготовления вафли привело к получению вафли с улучшенными вкусоароматическими свойствами и замедленным появлением прогорклых посторонних привкусов в процессе хранения.

Пример 10. Обработка пшеничных отрубей в трубчатом теплообменнике

Суспензию обработанных пшеничных отрубей получали в полупромышленном объеме путем смешивания нативных пшеничных отрубей и воды при температуре 80°C с помощью смесителя кольцевого типа (Ava drynamix) и добавления 26 частей отрубей на 64 части воды. Затем суспензию отрубей обрабатывали водяным паром до достижения температуры 160°C и выдерживали при этой температуре в течение 18 минут (1090 секунд) путем направления в пучок труб с обогревающими рубашками (трубчатый теплообменник, Nestlé PTC Orbe). Затем пар высвобождали путем испарения и собирали суспензию после ее охлаждения до температуры ниже 60°C. Продукт выдерживали при температуре 4°C в течение 24 часов, после чего вводили в рецептуру, полностью сформированную на основе зерновых культур.

Пример 11. Применение отрубей из примера 10 в рецептуре молочной каши, высушенной вальцовой сушкой

В ходе ускоренного испытания на срок хранения было оценено появление прогорклых посторонних привкусов в рецептуре молочной каши на основе зерновых культур, высушенной вальцовой сушкой. Продукты на основе пшеницы, высушенные вальцовой сушкой, готовили с использованием 15% нативных отрубей (продукт B) или 15% обработанных отрубей из примера 11 (продукт C) в пересчете на сухое вещество и сравнивали с рецептурой сравнения (продукт A), не содержащей отрубей, но содержащей дикальцийфосфат в качестве консерванта. Применялись следующие рецептуры (таблица 6). Значения приведены в массовых процентах в пересчете на сухое вещество.

Таблица 6

Ингредиент Продукт A
(% сухой массы) Продукт B
(% сухой массы) Продукт C
(% сухой массы) Рафинированная пшеничная мука 50 43 43 Сахар 20 20 20 Сухое цельное молоко 7 7 7 Растворимое волокно маиса 7 Термообработанные пшеничные отруби 14 Пшеничные отруби 14 Дикальцийфосфат 0,05 Соль 0,06 0,06 0,06 Вода 103 103 103 Всего 187 187 187

Суспензию высушивали на двухвальцовой сушилке (ANDRYTZ Gouda) при 184°C и 3 об/мин, и высушенную пленку размалывали с помощью сита, имеющего размер ячеек 2 мм. Полученный в результате порошок смешивали с сухим цельным молоком в соотношении зерновой порошок : сухое молоко 87 : 13.

Органолептическая оценка (дегустация с участием 10 экспертов) показала более интенсивный зерновой аромат продукта C, приготовленного из обработанных пшеничных отрубей, по сравнению с продуктом B. Продукт C также оценивали как имеющий более интенсивный аромат гренок, чем продукт B.

Изделия подвергали ускоренному испытанию на срок хранения. По 50 г каждого продукта помещали в жестяные банки объемом 1 л, герметизировали и выдерживали в камере для климатических испытаний при температуре 37°C. Каждый месяц в продуктах анализировали содержание пентана (маркера окисления липидов) и выполняли оценку путем обонятельной дегустации. Обонятельная дегустационная оценка включала в себя оценку продукта на наличие прогорклого аромата по шкале от 0 до 10. Оценка 5 или ниже считалась неприемлемой. На фиг. 6 показано образование пентана в течение 6 месяцев хранения в герметичных жестяных банках при температуре 37°C. У продукта A (реперный продукт с консервантами) уровень образования пентана во время хранения является умеренным, но ощутимым, и некоторые эксперты оценивали его как 5 или ниже уже через 2 месяца хранения. Продукт B с нативными отрубями имел самый высокий уровень образования пентана, и некоторые эксперты оценивали его как 5 или ниже уже через 3 месяца хранения. Продукт C с обработанными отрубями продемонстрировал наименьший уровень образования пентана и ни разу не получал оценок ниже 5.

Таким образом, применение обработанных пшеничных отрубей в рецептуре молочной каши, высушенной вальцовой сушкой, привело к более интенсивному аромату гренок и замедленному появлению прогорклых посторонних привкусов в процессе хранения. Продукт A сравнения имел повышенное содержание маркеров прогорклости (определение пентана и обонятельная дегустационная оценка) даже без добавления к продукту отрубей и несмотря на присутствие консерванта (дикальцийфосфата).

Список справочной литературы

Carocho et al. (2014) Adding molecules to food, pros and cons: A review on synthetic and natural food additives. Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety, 377-399.

Cheung et al. (2016) Consumers’ choice-blindness to ingredient information. Appetite, 106:2-12.

Ertaş (2015) Effect of wheat bran stabilization methods on nutritional and physico-mechanical characteristics of cookies. Journal of Food Quality, 38:184-191.

Hu et al. (2010) Hypolipidemic study of xylanase-modified corn bran fibre in rats. Food Chemistry, 123: 563-567.

Hu et al. (2008) Corn bran dietary fibre modified by xylanase improves the mRNA expression of genes involved in lipid metabolism in rats. Food Chemistry, 109: 499-505.

Hu et al. (2008) Treatment of corn bran dietary fibre with xylanase increases its ability to bind salts, in vitro. Food Chemistry, 106: 113-121.

Kamboj and Rana (2014) Physicochemical rheological and antioxidant potential of corn fiber gum. Food Hydrocolloids, 39: 1-9.

Pai et al. (2009) Importance of extensional rheological properties on fiber-enriched corn extrudates. Journal of Cereal Science, 50: 227-234.

Paradiso et al. (2008) An effort to improve shelf-life of breakfast cereals using natural mixed tocopherols. Journal of Cereal Science, 47:322-330.

Ramezanzadeh et al. (1999) Prevention of hydrolytic rancidity in rice bran during storage. J. Agric. Food Chem., 47:3050-3052

Redgwell and Fisher (2005). Dietary fiber as a versatile food component: an industrial perspective. Mol. Nutr. Food. Res; 49 (6): 521-535.

Robin et al. (2012) Dietary fiber in extruded cereals: Limitations and opportunities. Trends in Food Science and Technology, 28: 23-32.

Sharma et al. (2012) Effect of incorporation of corn byproducts on quality of baked and extruded products from wheat flour and semolina. Journal of Food Science and Technology, 49: 580-586

Yadav et al. (2007) Corn Fiber gum: A potential gum arabic replacer for beverage flavor emulsification. Food Hydrocolloids, 55:1022-1030

Yadav et al. (2007) Phenolic acids, lipids, and proteins associated with purified corn bran arabinoxylans. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 55: 943-947.

Изобретение относится к применению отрубей для улучшения вкуса пищевых продуктов и напитков. Способ получения вкусоароматической композиции включает следующие стадии: получение суспензии отрубей, содержащей отруби и воду или состоящей из них, причем суспензия отрубей содержит 1–40 мас.% отрубей и имеет содержание воды по меньшей мере 60% в пересчете на массу суспензии отрубей; подвергание суспензии отрубей термообработке при температуре от 155°C до 200°C в течение времени выдержки от 5 до 180 мин и получение термообработанной суспензии отрубей в качестве вкусоароматической композиции. Способ производства ароматизированного пищевого продукта предусматривает смешивание вышеуказанной вкусоароматической композиции с пищевой матрицей. Изобретение позволяет получить вкусоароматическую композицию, обладающую улучшенными вкусоароматическими свойствами и способствующую замедлению появления прогорклых посторонних привкусов в пищевом продукте во время хранения. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 6 ил., 6 табл, 11 пр.

1. Способ получения вкусоароматической композиции, включающий следующие стадии:

(a) получение суспензии отрубей, содержащей отруби и воду или состоящей из них, причем суспензия отрубей содержит 1–40 мас.% отрубей и имеет содержание воды по меньшей мере 60% в пересчете на массу суспензии отрубей;

(b) подвергание суспензии отрубей, полученной на стадии (а), термообработке при температуре от 155°C до 200°C в течение времени выдержки от 5 до 180 мин; и

(c) получение термообработанной суспензии отрубей, полученной на стадии (b), в качестве вкусоароматической композиции.

2. Способ по п. 1, дополнительно содержащий стадию:

(d) фильтрования суспензии термообработанных отрубей для получения фильтрата и остаточных твердых веществ, необязательно сушки фильтрата и/или остаточных твердых веществ, необязательно измельчения высушенного фильтрата и/или высушенных остаточных твердых веществ; или

(e) сушки суспензии термообработанных отрубей для получения высушенных термообработанных отрубей и необязательно измельчения высушенных термообработанных отрубей.

3. Способ по любому из пп. 1 или 2, в котором отруби получают в форме измельченных отрубей.

4. Способ по любому из пп. 1–3, в котором отруби представляют собой отруби из зерновых культур, выбранных из группы, состоящей из ячменя, кукурузы, пшена, овса, риса, ржи, сорго, спельты или пшеницы, или из псевдозерновых культур, выбранных из группы, состоящей из гречихи или кинвы.

5. Способ по любому из пп. 1–4, в котором термообработку выполняют посредством СВЧ-обработки, автоклавирования, прямого впрыска пара, обработки в трубчатом теплообменнике или обработки в скребковом теплообменнике.

6. Способ производства ароматизированного пищевого продукта, включающий следующие стадии:

(a) обеспечение вкусоароматической композиции, которая может быть получена или которую получают способом по любому из пп. 1–5;

(b) смешивание указанной вкусоароматической композиции с пищевой матрицей;

(c) необязательно подвергание смеси, полученной на стадии (b), технологической операции по обработке пищевых продуктов, выбранной из группы, состоящей из экструзионной варки, сушки, вальцовой сушки, распылительной сушки, выпекания, автоклавирования или поджаривания; и

(d) получение ароматизированного пищевого продукта.