Пищевые продукты, содержащие гидролизованное цельное зерно - RU2579498C2

Чертежи

Описание

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к пищевым продуктам, обогащенным цельным зерном. В частности, настоящее изобретение относится к пищевым продуктам, которые дополняются гидролизованным цельным зерном без ущерба для вкуса и органолептических свойств пищевых продуктов.

Уровень техники

В настоящее время имеются многочисленные (полученные главным образом в ходе эпидемиологических исследований) свидетельства того, что ежедневное потребление трех порций цельнозерновых продуктов, т.е. 48 г цельного зерна, позитивно ассоциируется с пониженным риском сердечно-сосудистых заболеваний, повышенной чувствительностью к инсулину и пониженным риском развития диабета 2 типа, ожирения (преимущественно висцерального ожирения) и онкозаболеваний пищеварительной системы. Эти полезные для здоровья преимущества цельных зерен обусловлены, как сообщается, синергетической ролью пищевых волокон и других компонентов, таких как витамины, минералы и биоактивные фитохимические элементы.

Надзорные органы в Швеции, США и Великобритании уже одобрили конкретные требования к охране здоровья сердца, базирующиеся на имеющихся научных доказательствах.

Популярность среди потребителей пищевых продуктов, содержащих пищевые волокна, также растет не только потому, что потребление цельного зерна включено в настоящее время в некоторые национальные рекомендации по питанию, но и потому, что цельнозерновые продукты считаются полезными и натуральными. Рекомендации по потреблению цельного зерна были разработаны правительственными органами и экспертными группами с тем, чтобы побудить потребителей употреблять в пищу цельные зерна. Например, в США рекомендации предусматривают потребление 45-80 г цельного зерна/сутки. Однако данные, приведенные в национальных обзорах по питанию в Великобритании, США и Китае, показывают, что потребление цельного зерна варьируется от 0 до 30 г цельных зерен/сутки.

Дефицит цельнозерновых продуктов, предлагаемых на полках магазинов, и неудовлетворительные органолептические свойства доступных цельнозерновых продуктов идентифицируются в большинстве случаев как препятствие для роста потребления цельного зерна и ограничивают количество цельного зерна, добавляемого в пищевой продукт, поскольку при добавлении повышенных количеств цельного зерна физические и органолептические свойства пищевых продуктов резко изменяются.

Цельные зерна являются также общепризнанным источником пищевых волокон, фитонутриентов, антиоксидантов, витаминов и минералов. Согласно определению, данному Американской ассоциацией специалистов по химии злаков (ААСС), цельные зерна и пищевые продукты, изготовленные из цельных зерен, состоят из цельного семенного зерна. Цельное семенное зерно включает зародыш, эндосперм и зерновую оболочку (отруби). Обычно его обозначают термином ″зерно″. Очищенная мука изготовляется только из эндосперма, в то время как цельнозерновой компонент состоит из всех частей цельного зерна в тех же соотношениях, что и в исходном зерне.

Более того, в последние годы потребители стали уделять больше внимания этикетированию пищевых продуктов, и они рассчитывают на то, что изготовляемые пищевые продукты должны быть по возможности натуральными и здоровыми. Поэтому желательно разработать технологии обработки пищевых продуктов и напитков и пищевые продукты и напитки, которые ограничивают использование не натуральных пищевых добавок, даже если применение этих не натуральных пищевых добавок полностью оправдано органами здравоохранения или органами по проблемам пищевой безопасности. Это растущее желание того, чтобы изготовляемые пищевые продукты были по возможности натуральными и здоровыми, делает также желательной возможность сокращения количества добавляемых сахаров или других подсластителей без ущерба для вкуса пищевого продукта.

С учетом полезных для здоровья преимуществ цельнозерновых злаков требуется создать цельнозерновой ингредиент, содержащий как можно больше интактных (неповрежденных) пищевых волокон. Пищевые продукты являются хорошим средством доставки цельного зерна в организм человека. Чтобы увеличить содержание цельного зерна в порции, можно, конечно, увеличить размер порции. Однако это нежелательно, так как может привести к увеличению потребления калорий, если не компенсировать его снижением потребления калорий из других пищевых продуктов. Альтернативным подходом является замена очищенной муки цельнозерновой мукой в продуктах, изготовленных с мукой, или увеличение относительного количества цельнозерновой муки в рецептуре. Трудности, связанные с увеличением содержания цельного зерна в продукте или с заменой очищенной муки цельнозерновой мукой, заключаются в том, что это обычно сказывается на физических свойствах, таких как вкус, текстура и общий внешний вид пищевых продуктов (органолептические свойства). К тому же замена очищенной муки цельнозерновой мукой или увеличение количества цельнозерновой муки в рецептуре может оказать негативное влияние на технологичность (пригодность для обработки), например может увеличить вязкость взбитого жидкого теста.

Потребитель не желает идти на компромисс в вопросе органолептических свойств пищевых продуктов только для того, чтобы увеличить свое суточное потребление цельного зерна. Такими органолептическими свойствами являются вкус, текстура и общий внешний вид.

Текстуру пищевых продуктов, изготовленных с цельным зерном, можно улучшить до некоторой степени за счет микронизации отрубяного компонента цельного зерна или за счет использования рекомбинированного/восстановленного цельного зерна в виде очищенной муки, комбинированной с термообработанными отрубями и зародышем. Однако относительное количество такой цельнозерновой муки, которое может использоваться в пищевом продукте без существенного воздействия на ее органолептические свойства, крайне низкое.

US 4282319 относится к способу приготовления гидролизованных продуктов из цельного зерна и к продуктам, изготовленным этим способом. Способ предусматривает ферментативную обработку протеазой и амилазой в водной среде. US 4282319 описывает полную деградацию белков, присутствующих в цельном зерне.

US 5686123 раскрывает зерновую суспензию, полученную обработкой и альфа-амилазой, и бета-амилазой, которые специфически генерируют мальтозные единицы и не проявляют глюканазного эффекта.

Совершенно очевидно, что эффективность работы производственной линии является обязательным требованием в пищевой промышленности. Она включает разгрузку и обработку сырьевых материалов, изготовление пищевых продуктов, их упаковку и последующее хранение на складе, полке магазина или в домашних условиях.

Целью настоящего изобретения является создание пищевых продуктов, которые богаты цельными зернами и пищевыми волокнами, которые обеспечат потребителю превосходный опыт потребления и которые могут легко изготавливаться в промышленном масштабе при разумных затратах без ущерба для органолептических свойств.

Предпочтительнее было бы предложить пищевые продукты, которые содержат пониженное количество добавленного сахара, не сахарного подсластителя или искусственного подсластителя, в частности добавленных сахаров, и в то же время не показывают ухудшения органолептических свойств, в частности вкуса продукта.

Сущность изобретения

Соответственно в первом объекте изобретение относится к пищевому продукту, включающему

- разрыхлитель,

- влагосодержание менее 10 масс.% пищевого продукта,

- гидролизованную цельнозерновую композицию и

- альфа-амилазу или ее фрагмент, в котором альфа-амилаза или ее фрагмент, находясь в активном состоянии, не показывает гидролитической активности по отношению к пищевым волокнам.

Другой объект настоящего изобретения относится к способу изготовления пищевого продукта согласно настоящему изобретению, предусматривающему

1) приготовление цельнозерновой композиции, включающее стадии:

a) взаимодействия цельнозернового компонента с ферментной композицией в воде, причем ферментная композиция содержит по меньшей мере одну альфа-амилазу, при этом указанная ферментная композиция не показывает гидролитической активности по отношению к пищевым волокнам,

b) создания условий для реакции ферментной композиции с цельнозерновым компонентом с образованием цельнозернового гидролизата,

c) получения гидролизованной цельнозерновой композиции путем инактивирования указанных ферментов по достижении указанным гидролизатом значения вязкости в диапазоне от 50 до 5000 мПа·с, измеренной при 65°C;

2) смешивание гидролизованной цельнозерновой композиции с пищевыми ингредиентами, включающими разрыхлитель;

3) получение пищевого продукта последующей кулинарной обработкой пищевого продукта.

Следующий объект изобретения относится к комбинированному продукту, содержащему пищевой продукт согласно изобретению.

Краткое описание фигур

Фиг.1 показывает анализ тонкослойной хроматографией различных ферментов, приводимых в контакт с пищевыми волокнами. Расшифровка для разных линий следующая:

А0: пятно чистого арабиноксилана (холостая проба)

β0: пятно чистого бета-глюкана (холостая проба)

А: пятно арабиноксилана после инкубации с ферментом, обнаруженное ниже трека (ферментные препараты BAN, Validase HT 425L и Alcalase AF 2.4L)

β: пятно бета-глюкана после инкубации с ферментом, обнаруженное ниже линии (BAN, Validase HT 425L и Alcalase AF 2.4L)

Е0: пятно фермента (холостая проба).

Фиг.2 показывает эксклюзионную хроматографию (SEC) молекулярно-массовых профилей β-глюкана и арабиноксилана без добавления фермента (сплошная линия) и после инкубации с Alcalase 2.4L (пунктирная линия). А) β-глюкан овса; В) арабиноксилан пшеницы.

Фиг.3 показывает эксклюзионную хроматографию (SEC) молекулярно-массовых профилей β-глюкана и арабиноксилана без добавления фермента (сплошная линия) и после инкубации с Validase HT 425L (пунктирная линия). А) β-глюкан овса; В) арабиноксилан пшеницы.

Фиг.4 показывает эксклюзионную хроматографию (SEC) молекулярно-массовых профилей β-глюкана и арабиноксилана без добавления фермента (сплошная линия) и после инкубации с ферментным препаратом MATS L (пунктирная линия). А) β-глюкан овса; В) арабиноксилан пшеницы.

Фиг.5 показывает сравнение двух пищевых продуктов, подвергнутых микроволновой кулинарной обработке. Слева: хлебный продукт, приготовленный без использования гидролизованной цельнозерновой композиции. Справа: продукт, содержащий гидролизованную цельнозерновую композицию согласно настоящему изобретению.

Раскрытие изобретения

Авторами настоящего изобретения неожиданно было установлено, что путем обработки цельнозернового компонента альфа-амилазой и необязательно протеазой можно уменьшить вязкость цельного зерна и значительно облегчить последующее вмешивание его в пищевой продукт. Это делает возможным увеличение количества цельных зерен в продукте по сравнению с использованием не обработанных ферментами цельных зерен. Кроме того, обработка альфа-амилазой может привести и к снижению потребности в добавлении сахара, не сахарного подсластителя или искусственного подсластителя в пищевой продукт.

Таким образом, в первом объекте изобретение относится к пищевому продукту, включающему:

- разрыхлитель,

- влагосодержание менее 10 масс.% пищевого продукта,

- гидролизованную цельнозерновую композицию и

- альфа-амилазу или ее фрагмент, в котором альфа-амилаза или ее фрагмент, находясь в активном состоянии, не показывает гидролитической активности по отношению к пищевым волокнам.

Использование гидролизованного цельнозернового компонента по изобретению в пищевом продукте может дать ряд преимуществ.

I. Возможность увеличения содержания цельного зерна и пищевых волокон в готовом продукте без ущерба, в основном, для органолептических свойств продукта.

II. Возможность обеспечения сохранности пищевых волокон из цельного зерна и поддержания тем самым полезных для здоровья свойств цельного зерна без негативного воздействия на органолептические свойства пищевого продукта.

III. Замедление переваривания и усиление ощущения сытости без воздействия, в основном, на органолептические свойства продукта. В настоящее время существуют ограничения в обогащении пищевых продуктов цельным зерном из-за зернистой текстуры и проблем со вкусом. Однако применение гидролизованного цельного зерна по настоящему изобретению в пищевых продуктах позволяет обеспечить однородную текстуру, минимальное воздействие на вкус и дополнительное повышение питательной ценности для здоровья и хорошего самочувствия.

IV. Дополнительным преимуществом может стать снижение количества добавляемых подсластителей в пищевой продукт за счет замены всех или только части традиционных добавляемых извне (внешних) подсластителей, таких как глюкозный сироп, высокофруктозная кукурузная патока, инвертный сироп, мальтодекстрин, сахароза, концентрат пищевых волокон, инулин и др.

В настоящем контексте термин "пищевой продукт" относится к подвергнутым кулинарной обработке или выпекаемым пищевым продуктам и может относиться к таким продуктам, как сухое печенье, сухое печенье с покрытием, крекеры, печенье (домашнее), вафли или основа в многокомпонентном пищевом продукте. Поэтому в одном варианте осуществления изобретения пищевой продукт выбирается из сухого печенья, сухого печенья с покрытием, крекера, печенья (домашнего), вафель или основы в многокомпонентном пищевом продукте.

Объединяет перечисленные продукты то, что все они могут изготовляться с использованием разрыхлителя. Разрыхлители могут быть как химическими, так и биологическими. Поэтому в одном варианте осуществления изобретения разрыхлитель выбирается из группы, включающей

- химические разрыхлители, такие как пекарский порошок, сода пищевая (бикарбонат натрия), монокальцийфосфат, алюмофосфат натрия (SALP), кислый пирофосфат натрия (SAPP), бикарбонат аммония (нюхательная соль, пекарский аммоний), бикарбонат калия (поташ), битартрат калия (винный камень), карбонат калия (разновидность поташа) и пероксид водорода,

- биологические разрыхлители, такие как пекарские дрожжи, Saccharomyces cerevisiae, молочнокислые бактерии (лактобациллы) или уксуснокислые бактерии (ацетобациллы), и

- ингредиент, облегчающий взбивание, например яичный белок.

Объединяет вышеперечисленные продукты также то, что все они могут иметь влагосодержание ниже 10%. Поэтому в другом варианте осуществления изобретения влагосодержание пищевого продукта составляет ниже 10 масс.% пищевого продукта, например максимум 5%. Влагосодержание может варьироваться в зависимости от конкретного вида продукта и от того, каким способом он был обработан. Примерами других факторов, влияющих на содержание сухих веществ, могут быть количество гидролизованной цельнозерновой композиции и степень гидролиза в этой композиции. В настоящем контексте "общее содержание сухих веществ" равняется 100 минус "влагосодержание" (%) продукта.

Цельнозерновой компонент может быть получен из различных источников. Примерами источников цельного зерна являются крупка (мука), рисовая или кукурузная мука для подсыпки тестовых заготовок, крупа, мука и микронизированное зерно (микронизированная мука). Цельные зерна могут быть смолоты (раздроблены) предпочтительно сухим способом помола. Такой помол предпочтительно проводится до взаимодействия цельнозернового компонента с ферментной композицией по изобретению.

В одном варианте осуществления настоящего изобретения цельнозерновой компонент может подвергаться тепловой обработке с целью ограничения прогорклости и бактериальной обсемененности.

Цельные зерна - это необработанные хлебные злаки, однодольные растения семейства Роасеае (семейство злаков), возделываемые из-за их съедобных крахмальных зерен. Примеры цельнозерновых злаков включают ячмень, рис, черный рис, коричневый рис, дикий рис, кукурузу (маис), просо, овес, сорго, спельту, тритикале, рожь, пшеницу, тефф, канареечник канарский, кукушкины слезки и фонио. Виды растений, не относящиеся к семейству злаков, но также дающие крахмальные семена или плоды, которые могут использоваться таким же путем, что и хлебные злаки, называются псевдозлаками. Примеры псевдозлаков включают амарант, гречиху, гречиху татарскую и квиноа. Если упоминается термин ″злаки″, то он подразумевает как злаки, так и псевдозлаки.

Таким образом, цельнозерновой компонент по изобретению может происходить из злака или псевдозлака. Так, в одном варианте осуществления изобретения гидролизованную цельнозерновую композицию получают из растения, выбранного из группы, включающей ячмень, рис, коричневый рис, дикий рис, черный рис, гречиху, булгур, кукурузу, просо, овес, сорго, спельту, тритикале, рожь, пшеницу, пшеницу в зерне, тефф, канареечник канарский, кукушкины слезки, фонио, амарант, гречиху, гречиху татарскую, квиноа, другие виды злаков и псевдозлаков и смеси перечисленного. Вообще источник зерна, используемый в рецептуре, зависит от желательного вида продукта, поскольку каждый злак обеспечивает присущий ему вкусовой профиль и технологические характеристики.

Цельнозерновые компоненты - это компоненты, полученные из неочищенных зерен злаков. Цельнозерновые компоненты включают все съедобные части зерна, т.е. зародыш, эндосперм и отруби. Цельнозерновые компоненты могут быть получены в различном виде, например, они могут быть тонкомолотыми, в виде хлопьев, крупнодроблеными или могут иметь другие формы, известные в мукомольной промышленности.

В настоящем контексте выражение "гидролизованная цельнозерновая композиция" относится к ферментативно расщепленным цельнозерновым компонентам или к цельнозерновому компоненту, расщепленному с помощью по меньшей мере одной альфа-амилазы, в котором альфа-амилаза, находясь в активном состоянии, не показывает гидролитической активности по отношению к пищевым волокнам. Гидролизованная цельнозерновая композиция может также расщепляться с помощью протеазы, которая, находясь в активном состоянии, не показывает гидролитической активности по отношению к пищевым волокнам.

В настоящем контексте необходимо также иметь в виду, что выражение "гидролизованная цельнозерновая композиция" относится и к ферментативной обработке муки и последующему восстановлению цельного зерна путем смешивания муки, отрубей и зародыша. Следует также иметь в виду, что восстановление может проводиться до использования в готовом продукте или в процессе вмешивания в готовый продукт. Таким образом, восстановление цельных зерен после обработки одной или более отдельных частей цельного зерна также составляет часть настоящего изобретения.

После размола цельного зерна цельнозерновой компонент может подвергаться гидролитической обработке для разрушения полисахаридной структуры и необязательно белковой структуры цельнозернового компонента.

Гидролизованная цельнозерновая композиция может быть в виде жидкости, концентрата, порошка, сока или пюре. Если используется более одного вида ферментов, то следует иметь в виду, что ферментативная обработка цельных зерен может осуществляться путем последовательного добавления ферментов или с использованием ферментной композиции, содержащей более одного вида ферментов.

В настоящем контексте выражение "фермент, находясь в активном состоянии, не показывает гидролитической активности по отношению к пищевым волокнам" следует понимать, как относящееся и к ферментной смеси, из которой происходит фермент. Например, протеазы, амилазы, глюкозоизомераза и амилоглюкозидаза, описанные в настоящем контексте, могут храниться до применения как смесь ферментов, которая может быть не полностью очищенной и поэтому может включать ферментативную активность по отношению, например, к пищевым волокнам. Однако активность по отношению к пищевым волокнам может также происходить из каждого конкретного фермента смеси, особенно если фермент является многофункциональным. В рамках изобретения применяются ферменты (или ферментные смеси), лишенные гидролитической активности по отношению к пищевым волокнам.

Термин "не показывают гидролитической активности" или "лишенные гидролитической активности по отношению к пищевым волокнам" может охватывать уровни деградации пищевых волокон до 5%, например, до 3%, например, до 2% или, например, до 1%. Такой уровень деградации может быть неизбежным, если применяются высокие количестве или длительное время инкубации.

Термин "в активном состоянии" относится к способности фермента или ферментной смеси проявлять гидролитическую активность и означает состояние фермента до того, как он инактивируется. Инактивирование может достигаться как деградацией, так и денатурацией.

В большинстве случаев процентное содержание по всему тексту заявки дается в процентах по массе (масс.%) в пересчете на сухие вещества, если не оговаривается что-либо иное.

Пищевой продукт по изобретению может содержать протеазу, которая, находясь в активном состоянии, не показывает гидролитической активности по отношению к пищевым волокнам. Преимущество добавления протеазы согласно изобретению заключается в том, что вязкость гидролизованного цельного зерна еще больше можно снизить, а это может привести к уменьшению вязкости не подвергнутого кулинарной обработке взбитого жидкого теста, например взбитого жидкого теста для вафель. Поэтому в одном варианте осуществления изобретения пищевой продукт содержит указанную протеазу или ее фрагмент в количестве от 0,0001 масс.% до 5 масс.% общего содержания цельного зерна, например, от 0,01% до 3%, например, от 0,01% до 1%, например, от 0,05% до 1%, например, от 0,1% до 1%, например, от 0,1% до 0,7% или, например, от 0,1% до 0,5%. Оптимальная концентрация добавляемых протеаз зависит от нескольких факторов. Поскольку было установлено, что добавление протеазы в процессе приготовления гидролизованного цельного зерна может привести к появлению привкуса горечи, постольку добавление протеазы можно рассматривать как компромисс между снижением вязкости и посторонним привкусом. К тому же количество протеазы также может зависеть от времени инкубации при производстве гидролизованного цельного зерна. Например, если время инкубации увеличивается, то может применяться пониженная концентрация протеазы.

Протеазы - это ферменты, вызывающие гидролиз белков. Они могут использоваться для снижения вязкости гидролизованной цельнозерновой композиции. Примером подходящего фермента является препарат Alcalase 2.4L (ЕС 3.4.21.62) от Novozymes.

В зависимости от времени инкубации и количества протеазы определенное количество белков из гидролизованного цельнозернового компонента может подвергаться гидролизу до аминокислотных и пептидных фрагментов. Так, в одном варианте осуществления изобретения гидролизуются от 1% до 10% белков из цельнозерновой композиции, например, от 2% до 8%, к примеру от 3% до 6%, от 10% до 99%, например, от 30% до 99%, например, от 40% до 99%, например, от 50% до 99%, например, от 60% до 99%, например, от 70% до 99%, например, от 80% до 99%, например, от 90% до 99% или, например, от 10% до 40%, от 40% до 70% и от 60% до 99%. Деградация белков также может привести к снижению вязкости и улучшению органолептических свойств.

В настоящем контексте выражение "содержание гидролизованного белка" относится к содержанию гидролизованного белка из цельнозерновой композиции, если не оговаривается что-либо иное. Белок может расщепляться на крупные или мелкие пептидные единицы либо даже на аминокислотные компоненты. Специалисту известно, что в процессе обработки и хранения имеет место незначительный уровень деградации, которая не является деградацией под действием добавленных извне (внешних) ферментов.

Вообще следует иметь в виду, что ферменты, применяемые для приготовления гидролизованной цельнозерновой композиции (и, следовательно, также присутствующие в готовом продукте), отличаются от соответствующих ферментов, от природы содержащихся в цельнозерновом компоненте.

Поскольку пищевые продукты по изобретению могут также включать белки из других источников, отличающихся от гидролизованного цельнозернового компонента, которые не претерпевают деградации, то может быть уместным проводить оценку деградации белков на более специфических белках, присутствующих в цельнозерновой композиции. Так, в одном варианте осуществления изобретения деградированные белки являются белками цельного зерна, такими как белки клейковины, глобулины, альбумины и гликопротеины.

Амилаза (ЕС 3.2.1.1) - это фермент, классифицируемый как сахаридаза, т.е. фермент, который расщепляет полисахариды. Она является преимущественно составной частью панкреатического сока и слюны и необходима для расщепления длинноцепочечных углеводов, например крахмала, на более мелкие единицы. В рамках изобретения альфа-амилаза применяется для гидролиза клейстеризованного крахмала в целях уменьшения вязкости гидролизованной цельнозерновой композиции. Ферментные препараты Validase HT 425L, Validase RA от Valley Research, Fungamyi от Novozymes и MATS от DSM являются примерами альфа-амилаз, пригодных для настоящего изобретения. Эти ферменты не показывают активности по отношению к пищевым волокнам в применяемых условиях обработки (продолжительность, количестве ферментов). В отличие от них, ферментный препарат BAN (от Novozymes), например, расщепляет, помимо крахмала, и пищевые волокна на низкомолекулярные волокна или олигосахариды (см. также пример 3).

В одном варианте осуществления настоящего изобретения ферменты не показывают активности по отношению к пищевым волокнам, если концентрация фермента составляет ниже 5 масс.%, например, ниже 3 масс.%, например, ниже 1 масс.%, например, ниже 0,75 масс.%, например, ниже 0,5 масс.%.

Некоторые альфа-амилазы генерируют мальтозные единицы как самые мелкие структурные элементы углеводов, в то время как другие способны также продуцировать фракцию глюкозных единиц. Так, в одном варианте изобретения альфа-амилаза или ее фрагмент является альфа-амилазои, продуцирующей смесь сахаров, которая в активном состоянии включает глюкозопродуцирующую активность. Установлено, что некоторые альфа-амилазы включают глюкозопродуцирующую активность и в то же время, находясь в активном состоянии, не показывают гидролитической активности по отношению к пищевым волокнам. Используя альфа-амилазу, включающую глюкозопродуцирующую активность, можно достигнуть повышения сладости, поскольку сладость глюкозы почти в два раза превышает сладость мальтозы. В одном варианте осуществления настоящего изобретения при использовании в пищевом продукте гидролизованной цельнозерновой композиции по настоящему изобретению требуется отдельно добавлять в продукт пониженное количество внешнего источника сахара. Если в ферментной композиции используется альфа-амилаза, содержащая глюкозопродуцирующую активность, то может стать возможным обойтись без или по меньшей мере сократить использование других внешних источников сахаров или несахарных подсластителей.

В настоящем контексте термин "внешний (добавляемый извне) источник сахара" относится к сахарам, несахарному подсластителю или искусственному подсластителю, первоначально не присутствовавшим или первоначально не продуцированным в гидролизованной цельнозерновой композиции. Примерами такого внешнего источника сахаров может быть сахароза, фруктоза, глюкоза, лактоза, мед, высокофруктозная кукурузная патока и искусственные подсластители.

Амилоглюкозидаза (ЕС 3.2.1.3) - это фермент, способный высвобождать глюкозные остатки из крахмала, мальтодекстринов и мальтозы путем гидролитического расщепления глюкозных единиц с нередуцированного конца полисахаридной цепи. Сладость препарата увеличивается с увеличением количества высвобождаемой глюкозы. Поэтому в одном варианте осуществления изобретения пищевой продукт дополнительно включает амилоглюкозидазу или ее фрагмент. Может быть выгодным добавлять амилоглюкозидазу в производство гидролизованной цельнозерновой композиции, поскольку сладость препарата увеличивается с увеличением количестве высвобождаемой глюкозы. Может быть также выгодным, если эта амилоглюкозидаза не будет оказывать прямого или косвенного воздействия на полезные для здоровья свойства цельных зерен. Поэтому в одном варианте изобретения амилоглюкозидаза, находясь в активном состоянии, не показывает гидролитической активности по отношению к пищевым волокнам. Преимущество изобретения и, в частности, способа приготовления пищевого продукта по изобретению состоит в том, что оно позволяет снизить содержание сахаров (например, сахарозы) в пищевом продукте по сравнению с продуктами, описанными в предшествующем уровне техники. При использовании амилоглюкозидазы в ферментной композиции может стать возможным обойтись без других внешних источников сахаров, например без добавления сахарозы.

Однако, как упоминалось выше, некоторые альфа-амилазы способны генерировать глюкозные единицы, которые могут добавлять достаточно сладости продукту, что исключает необходимость применения амилоглюкозидазы. Кроме того, применение амилоглюкозидазы повышает производственные затраты на изготовление пищевого продукта и, следовательно, может быть желательным ограничить использование амилоглюкозидаз. Так, в еще одном варианте пищевой продукт по изобретению не содержит амилоглюкозидазу, например экзогенную амилоглюкозидазу.

Глюкозоизомераза (D-глюкозокетоизомераза) вызывает изомеризацию глюкозы в фруктозу. Поэтому в одном варианте осуществления настоящего изобретения пищевой продукт дополнительно содержит глюкозоизомеразу или ее фрагмент, при этом глюкозоизомераза или ее фрагмент, находясь в активном состоянии, не показывает гидролитической активности по отношению к пищевым волокнам. Сладость глюкозы составляет 70%-75% сладости сахарозы, в то время как сладость фруктозы почти в два раза выше сладости сахарозы. Поэтому процессы образования фруктозы представляют значительный интерес, поскольку сладость продукта может существенно увеличиться без добавления извне источника сахаров (например, сахарозы или искусственных подсластителей).

Для производства гидролизованной цельнозерновой композиции по изобретению может использоваться большое число специфических ферментов или ферментных смесей. Требование к ним одно - они не должны в основном проявлять гидролитическую активность по отношению к пищевым волокнам в применяемых условиях способа. Так, в одном варианте осуществления изобретения альфа-амилаза может выбираться из Validase НТ 425L и Validase RA от Valley Research, Fungarnyl от Novozymes и MATS от DSM; протеаза может выбираться из группы, включающей Alcalase, iZyme В и iZyme G (Novozymes).

Концентрация ферментов согласно изобретению в пищевом продукте может влиять на органолептические свойства пищевого продукта. Концентрацию ферментов можно регулировать, изменяя свойства, такие как температура и время инкубации. Так, в одном варианте осуществления изобретения пищевой продукт содержит от 0,0001 масс.% до 5 масс.% общего содержания цельного зерна в пищевом продукте по меньшей мере одного из:

- альфа-амилазы или ее фрагмента, при этом альфа-амилаза или ее фрагмент, находясь в активном состоянии, не показывает гидролитической активности по отношению к пищевым волокнам,

- амилоглюкозидазы или ее фрагмента, при этом амилоглюкозидаза, находясь в активном состоянии, не показывает гидролитической активности по отношению к пищевым волокнам, и

- глюкозоизомеразы или ее фрагмента, при этом глюкозоизомераза, находясь в активном состоянии, не показывает гидролитической активности по отношению к пищевым волокнам.

В другом варианте пищевой продукт содержит от 0,001 масс.% до 3 масс.% альфа-амилазы в пересчете на общее содержание цельного зерна в пищевом продукте, например, от 0,01% до %, например, от 0,01% до 0,1%, например, от 0,01% до 0,5%, например, от 0,01% до 0,1%, например, от 0,03% до 0,1%, например, от 0,04% до 0,1%. В еще одном варианте пищевой продукт содержит от 0,001 масс.% до 3 масс.% амилоглюкозидазы в пересчете на общее содержание цельного зерна в пищевом продукте, например, от 0,001% до 3%, например, от 0,01% до 1%, например, от 0,01% до 0,5%, например, от 0,01% до 0,5%, например, от 0,01% до 0,1%, например, от 0,03% до 0,1%, например, от 0,04% до 0,1%. В следующем варианте пищевой продукт содержит от 0,001 масс.% до 3 масс.% глюкозоизомеразы в пересчете на общее содержание цельного зерна в пищевом продукте, например, от 0,001% до 3%, например, от 0,01% до 1%, например, от 0,01% до 0,5%, например, от 0,01% до 0,5%, например, от 0,01% до 0,1%, например, от 0,03% до 0,1%, например, от 0,04% до 0,1%.

Бета-амилазы - это ферменты, которые также расщепляют сахариды, однако бета-амилазы образуют в основном мальтозу как самый мелкий генерируемый структурный элемент углеводов. Поэтому в одном варианте осуществления изобретения пищевой продукт по изобретению не содержит бета-амалазы, например экзогенной бета-амилазы. В отсутствие бета-амилазы более крупная фракция крахмалов гидролизуется до глюкозных единиц, поскольку альфа-амилазы конкурируют с бета-амилазами за субстраты. За счет этого может достигаться улучшенный профиль сахаров. Это противоречит US 5686123, в котором раскрывается зерновая суспензия, получаемая путем обработки как альфа-амилазои, так и бета-амилазой.

В некоторых случаях нет необходимости в действии протеазы для обеспечения достаточно низкой вязкости. Поэтому в одном варианте осуществления изобретения пищевой продукт не содержит протеазы, например экзогенной протеазы. Как описывалось выше, добавление протеазы может стать причиной появления привкуса горечи, которого в некоторых случаях желательно избегать. Это противоречит US 4282319, в котором раскрывается способ, включающий ферментативную обработку протеазой и амилазой.

Вообще говоря, ферменты, применяемые согласно настоящему изобретению для получения гидролизованной цельнозерновой композиции, не показывают, находясь в активном состоянии, гидролитической активности по отношению к пищевым волокнам. Так, в другом варианте осуществления изобретения гидролизованная цельнозерновая композиция имеет в основном интактную бета-глюкановую структуру относительно исходного материала. В еще одном варианте гидролизованная цельнозерновая композиция имеет в основном интактную арабиноксилановую структуру относительно исходного материала. Используя один или более ферментов по изобретению для производства гидролизованной цельнозерновой композиции, можно поддерживать в основном интактные бета-глюкановую и арабиноксилановую структуры. Степень деградации бета-глюкановои и арабиноксилановой структур можно определить эксклюзионной хроматографией (SEC). SEC-метод подробно описан в материале "Determination of beta-Glucan Molecular Weight Using SEC with Calcofluor Detection in Cereal Extracts // Lena Rimsten, Tove Stenberg, Roger Andersson, Annica Andersson, and Per Aman. Cereal Chem. 80(4):485-490", который включен в настоящую заявку в виде ссылки.

В настоящем контексте выражение "в основном интактная структура" следует понимать как структуру, большая часть которой является интактной (неповрежденной). Однако вследствие естественной деградации в любом натуральном продукте часть структуры (например, бета-глюкановой структуры или арабиноксилановой структуры) может расщепляться, хотя это расщепление не может быть вызвано добавленными ферментами. Поэтому под "в основном интактной структурой" следует понимать структуру, которая является интактной по меньшей мере на 95%, например, по меньшей мере на 97%, например, по меньшей мере на 98% или, например, по меньшей мере на 99%.

В настоящем контексте ферменты, такие как протеазы, амилазы, глюкозоизомеразы и амилоглюкозидазы, относятся к ферментам, которые были предварительно полностью или частично очищены. Такие белки/ферменты могут продуцироваться бактериями, грибами или дрожжами, однако они могут также быть растительного происхождения. В большинстве случаев такие продуцируемые ферменты подпадают в настоящем контексте под категорию "экзогенные ферменты". Эти ферменты могут добавляться в продукт в процессе его производства с тем, чтобы добавить определенное ферментативное действие на вещество. Равным образом, в настоящем контексте, если какой-либо фермент исключается как объект притязаний из настоящего изобретения, то этот исключаемый фермент относится к экзогенным ферментам. В настоящем контексте такие ферменты, например, обеспечивают ферментативную деградацию крахмала и белков, что снижает вязкость. Применительно к способу изобретения следует понимать, что указанные ферменты могут быть либо в растворе, либо закреплены на поверхности, например иммобилизованные ферменты. В последнем способе белки не могут быть частью готового продукта.

Как упоминалось ранее, действие альфа-амилазы приводит к полезному профилю сахаров, который может влиять на вкус и позволяет сократить количество добавляемого извне (внешнего) сахара или подсластителя в готовый продукт.

В зависимости от применяемых конкретных ферментов профиль сахаров готового продукта может изменяться. Так, в одном варианте осуществления изобретения пищевой продукт имеет соотношение мальтозы к глюкозе ниже 144:1 в пересчете на массу продукта, например, ниже 120:1, например, ниже 100:1, например, ниже 50:1, например, ниже 30:1, например, ниже 20:1 или, например, ниже 10:1.

Если фермент, используемый только для обработки крахмала, является альфа-амилазой, генерирующей глюкозу, то большая часть готового продукта будет в форме глюкозы по сравнению с применением альфа-амилазы, специфически генерирующей мальтозные единицы. Поскольку глюкоза имеет более высокую сладость, чем мальтоза, это может привести к тому, что можно будет обойтись без добавления дополнительного источника сахаров (например, сахарозы). Это преимущество может быть более выраженным, если указанное соотношение уменьшится вследствие конверсии мальтозы, присутствующей в гидролизованном цельном зерне, в глюкозу (конверсия одной мальтозной единицы дает две глюкозные единицы).

Соотношение мальтозы к глюкозе можно дополнительно снизить, если включить в ферментную композицию амилоглюкозидазу, поскольку этот фермент также генерирует глюкозные единицы.

Если ферментная композиция включает глюкозоизомеразу, то часть глюкозы изменится в фруктозу, которая обладает большей сладостью, чем глюкоза. Так, в одном варианте осуществления изобретения пищевой продукт имеет соотношение мальтозы к (глюкоза+фруктоза) ниже 144:1 в пересчете на массу продукта, например, ниже 120:1, например, ниже 100:1, например, ниже 50:1, например, ниже 30:1, например, ниже 20:1 или, например, ниже 10:1.

Кроме того, в одном варианте осуществления настоящего изобретения пищевой продукт может иметь соотношение мальтозы к фруктозе ниже 230:1 в пересчете на массу продукта, например, ниже 144:1, например, ниже 120:1, например, ниже 100:1, например, ниже 50:1, например, ниже 30:1, например, ниже 20:1 или, например, ниже 10:1.

В настоящем контексте выражение "общее содержание цельного зерна" следует понимать как комбинацию содержания "гидролизованной цельнозерновой композиции" и "содержания твердого (негидролизованного) цельного зерна". Если не указано что-либо иное, то "общее содержание цельного зерна" приводится в масс.% готового продукта. В одном варианте пищевой продукт имеет общее содержание цельного зерна по меньшей мере 0,5 масс.% пищевого продукта, например, по меньшей мере 10 масс.% пищевого продукта, например, по меньшей мере 15 масс.% пищевого продукта, например, в диапазоне от 0,5% до 70%, например, от 5% до 50% и, например, от 15% до 30%.

В настоящем контексте выражение "содержание гидролизованной цельнозерновой композиции" следует понимать как содержание в масс.% в пересчете на сухие вещества готового продукта, изготовленного из цельных зерен, подвергнутых гидролизу. Содержание гидролизованной цельнозерновой композиции является частью общего содержания цельнозерновой композиции. Так, в одном варианте осуществления изобретения пищевой продукт по изобретению имеет содержание гидролизованной цельнозерновой композиции от 0,1 масс.% до 50 масс.% пищевого продукта, например, от 1% до 30%, например, от 1 до 20%, например, от 1% до 10% и, например, от 1% до 5%. Количество гидролизованной цельнозерновой композиции в готовом продукте может зависеть от вида продукта. Использование гидролизованной цельнозерновой композиции по изобретению в пищевом продукте делает возможным добавление повышенного количества гидролизованных цельных зерен (по сравнению с негидролизованной цельнозерновой композицией) в основном без негативного влияния на органолептические свойства продукта вследствие повышенного количества растворимых пищевых волокон в гидролизованном цельном зерне.

Предпочтительнее иметь пищевой продукт, включающий высокое содержание пищевых волокон без ущерба для органолептических свойств продукта. Поэтому в еще одном варианте пищевой продукт имеет содержание пищевых волокон от 0,1 масс.% до 20 масс.% пищевого продукта, например, от 1% до 10%, например, от 10% до 25% и, например, от 15% до 20%. Пищевой продукт по изобретению с высоким содержанием пищевых волокон можно получить, добавив в него гидролизованный цельнозерновой компонент, предлагаемый настоящим изобретением. Это может быть сделано благодаря уникальной схеме способа по настоящему изобретению.

Пищевые волокна - это съедобные части растений, которые не расщепляются пищеварительными ферментами. Пищевые волокна ферментируются микрофлорой в толстой кишке человека. Существуют два типа волокон - растворимые волокна и нерастворимые волокна. И растворимые, и нерастворимые пищевые волокна могут содействовать ряду позитивных физиологических эффектов, включая ощущение сытости или нормальное прохождение через кишечник, что помогает предупредить запоры. Органы здравоохранения рекомендуют потреблять от 20 до 35 г пищевых волокон/сутки в зависимости от массы тела, пола, возраста и потребления калорий.

Растворимые волокна - это пищевые волокна, которые подвергаются полной или частичной ферментации в толстой кишке. Примеры растворимых волокон из злаков включают бета-тлюканы, арабиноксиланы, арабиногалактаны, резистентный крахмал 2 и 3 типов и олигосахариды, являющиеся дериватами последних. Растворимые волокна из других источников включают, например, пектины, камедь акации, камеди, альгинат, агар, полидекстрозу, инулины и галактоолигосахариды. Некоторые растворимые волокна называются пребиотиками, поскольку они являются источником энергии для полезных бактерий (например, бифидобактерий и лактобацилл), присутствующих в толстой кишке. Другими полезными для здоровья свойствами растворимых волокон являются контроль сахара в крови, что важно в профилактике диабета, контроль холестерина или снижение риска сердечно-сосудистых заболеваний.

Нерастворимые волокна - это пищевые волокна, которые не ферментируются в толстой кишке либо лишь медленно перевариваются под действием кишечной микрофлоры. Примеры нерастворимых волокон включают целлюлозы, гемицеллюлозы, резистентный крахмал 1 типа и лигнины. Полезные для здоровья свойства нерастворимых волокон включают улучшение функции кишечника за счет стимуляции перистальтики, что заставляет мышцы толстой кишки работать более интенсивно, становиться крепче и лучше функционировать. Имеются также данные о том, что потребление нерастворимых волокон может быть связано с пониженным риском рака кишечника.

Предпочтительнее иметь пищевой продукт с хорошими органолептическими параметрами, такими как сладость, без добавления больших количеств внешних источников сахаров. Так, в другом варианте осуществления пищевой продукт по изобретению содержит также сахар, не сахарный подсластитель или искусственный подсластитель в количестве менее 50 масс.% пищевого продукта, например, менее 30%, например, менее 15%, например, менее 10%, менее 7%, менее 5%, менее 3% или менее 1%. Поскольку гидролизованная цельнозерновая композиция дополняет пищевой продукт источником углеводов, таких как глюкоза и мальтоза, то пищевой продукт также подслащивается из этого натурального источника сахаров, отличающегося от внешнего источника подсластителей. Поэтому количество добавляемого извне подсластителя можно ограничить.

В одном варианте осуществления изобретения сахар является моносахаридом, дисахаридом или их комбинацией. В еще одном варианте моносахарид представлен глюкозой, галактозой, декстрозой, фруктозой или любой их комбинацией. В следующем варианте дисахарид представлен мальтозой, сахарозой, лактозой или любой их комбинацией. Сахароза является широко используемым подсластителем в пищевых продуктах. Поэтому в одном варианте изобретения сахар представлен сахарозой. Однако могут использоваться также и другие сахара.

Некоторые сахарозаменители являются натуральными, а некоторые - синтетическими. Те сахарозаменители, которые не являются натуральными, могут в большинстве случаев называться искусственными подсластителями. Искусственные подсластители включают стевию, аспартам, сукралозу, неотам, ацесульфам калия и сахарин.

Несахарные подсластители могут быть, например, полиолами, известными так же, как "сахарные спирты". Они в большинстве своем являются менее сладкими, чем сахароза, но показывают сходные насыпные свойства.

Увлажнители часто добавляются в те продукты, которые должны быть в сухом или полусухом состоянии. Так, в одном варианте осуществления изобретения пищевой продукт не содержит увлажнителя. Дополнительные ингредиенты пищевого продукта включают витамины и минералы, консерванты, такие как токоферол, эмульгаторы, такие как лецитин, сухие белки, сухие вещества какао, алкилрезорцинолы, фенольные соединения и другие активные ингредиенты, такие как докозагексаеновая кислота (DHA), кофеин и пребиотики.

В следующем варианте пищевой продукт имеет содержание жира от 0 до 20 масс.% пищевого продукта, например, от 2% до 17%. В некоторых вариантах осуществления изобретения пищевой продукт может иметь содержание жира от 0 до 10 масс.% пищевого продукта, например, от 2% до 7%. В некоторых вариантах пищевой продукт может иметь содержание жира примерно от 5 масс.% до 15 масс.% пищевого продукта, например, от 7% до 12%. Количество жира может колебаться в зависимости от вида продукта. Жировые компоненты предпочтительно являются растительными жирами, такими как какао-масло, рапсовое масло, подсолнечное масло или пальмовое масло, предпочтительно негидрогенизированными.

В еще одном варианте осуществления изобретения пищевой продукт может иметь содержание соли в диапазоне от 0 до 2 масс.% пищевого продукта. В более конкретном варианте соль является хлоридом натрия.

В зависимости от конкретного вида пищевого продукта могут добавляться различные ароматизирующие компоненты для обеспечения желательного вкуса. Так, в одном варианте осуществления изобретения пищевой продукт содержит ароматизирующий компонент. В другом варианте по меньшей мере один ароматизирующий компонент выбирается из ванили, меда, сыра, шоколада, карамели, ореха, такого как фундук, или фруктов, таких как земляника (клубника), голубика (черника), ежевика, малина или персик.

Пищевой продукт по изобретению может также содержать источник крахмала, например муку, который влияет на содержание крахмала в пищевом продукте. Так, в одном варианте осуществления изобретения пищевой продукт имеет содержание крахмала по меньшей мере 5 масс.% пищевого продукта, например, по меньшей мере 35%, например, по меньшей мере 50%, например, по меньшей мере 55%, например, по меньшей мере 60%, например, по меньшей мере, 65% и, например, по меньшей мере 70%. Концентрация крахмала может также варьироваться в зависимости от конкретного вида продукта.

Для получения продукта по настоящему изобретению предлагается способ изготовления пищевого продукта, предусматривающий

1) приготовление гидролизованной цельнозерновой композиции, включающее стадии:

a) взаимодействия цельнозернового компонента с ферментной композицией в воде, причем ферментная композиция содержит по меньшей мере одну альфа-амилазу, при этом указанная ферментная композиция не показывает гидролитической активности по отношению к пищевым волокнам,

b) создания условий для реакции ферментной композиции с цельнозерновым компонентом с образованием цельнозернового гидролизата,

c) получения гидролизованной цельнозерновой композиции путем инактивирования указанных ферментов по достижении указанным гидролизатом значения вязкости в диапазоне от 50 до 5000 мПа·с, измеренной при 65°С;

2) смешивание гидролизованной цельнозерновой композиции с пищевым ингредиентом, включающим разрыхлитель,

3) получение пищевого продукта последующей кулинарной обработкой пищевого продукта.

В одном варианте осуществления изобретения ферментная композиция содержит протеазу или ее фрагмент, при этом протеаза или ее фрагмент, находясь в активном состоянии, не показывает гидролитической активности по отношению к пищевым волокнам. Равным образом, ферментная композиция может включать амилоглюкозидазу и/или глюкозоизомеразу согласно настоящему изобретению.

Параметром качества пищевого продукта и важным параметром, характеризующим технологичность продукта, является вязкость гидролизованной цельнозерновой композиции. В настоящем контексте термин "вязкость" служит мерой "густоты" или текучести жидкости. Поэтому вязкость является мерой сопротивления жидкости усилию деформации под действием либо напряжения сдвига, либо напряжения растяжения. Если не указывается что-либо иное, то вязкость выражается в миллипаскаль·секундах (мПа·с).

Вязкость можно измерить с помощью анализатора для быстрого определения вязкости Rapid Visco Analyser от Newport Scientific. Rapid Visco Analyser измеряет сопротивление продукта перемешивающему действию лопасти. Вязкость измеряется спустя 10 минут перемешивания при 65°С и 50 об/мин.

Возможно регулирование нескольких свойств способа изготовления пищевого продукта согласно изобретению. Так, в одном варианте осуществления способа стадия 1b) осуществляется при температуре от 30 до 100°С, предпочтительно - от 50 до 85°С. В другом варианте стадия 1b) выполняется в течение периода времени от 1 минуты до 24 часов, например, от 1 минуты до 12 часов, например, от 1 минуты до 6 часов, например, от 5 минут до 120 минут. В еще одном варианте стадия 1b) проводится при температуре от 30 до 100°С в течение от 5 до 120 минут.

В другом варианте стадия 1c) может осуществляться при температуре от 70 до 150°С в течение по меньшей мере 1 секунды, например, в течение от 1 до 5 минут, например, от 5 до 120 минут, например, от 5 до 60 минут. В дополнительном варианте стадия 1c) выполняется путем нагревания до температуры по меньшей мере 90°С в течение от 5 до 30 минут.

В еще одном варианте реакция на стадии 1c) останавливается, как только гидролизат достигнет значения вязкости в диапазоне от 50 до 4000 мПа·с, например, от 50 до 3000 мПа·с, например, от 50 до 1000 мПа·с, например, от 50 до 500 мПа·с. В дополнительном варианте вязкость измеряется при общем содержании сухих веществ 50%.

В следующем варианте гидролизованную цельнозерновую композицию получают на стадии 1), как только указанный гидролизат достигнет значения вязкости в диапазоне от 50 до 5000 мПа·с и общего содержания сухих веществ от 25% до 60%. За счет регулирования вязкости и содержания сухих веществ можно обеспечить получение гидролизованной цельнозерновой композиции в различных формах.

В дополнительном варианте гидролизованный цельнозерновой компонент получают на стадии 1c) в виде жидкости, концентрата, порошка, сока или пюре. Преимущество получения гидролизованной цельнозерновой композиции в различных видах заключается в том, что это позволяет избежать разбавления пищевого продукта при использовании композиции в сухом или полусухом виде. Равным образом, если желателен более влажный продукт, то можно использовать гидролизованную цельнозерновую композицию в жидком состоянии.

Вышеупомянутые свойства можно контролировать с тем, чтобы регулировать степень деградации крахмала, профиль сахаров, общее содержание сухих веществ и общие органолептические свойства готового продукта.

Термин "кулинарная обработка" может охватывать несколько видов кулинарной обработки. Так, в одном варианте осуществления изобретения способ кулинарной обработки выбирается из группы, включающей нагревание, выпекание, обжаривание, жарение в жире, приготовление на гриле, жарку на открытом огне (барбекю), копчение, отваривание, обработку паром, тушение и микроволновой нагрев.

Неожиданно удалось установить, что пищевые продукты настоящего изобретения могут быть особенно пригодны для микроволновой обработки, поскольку такая обработка позволяет достигнуть повышенной хрустящести и/или зарумянивания поверхности продукта по сравнению с пищевым продуктом, не содержащим цельнозерновой композиции. Таким образом, с помощью микроволновой обработки могут быть получены улучшенные органолептические свойства. Это можно видеть также на фиг.5, где показан эффект зарумянивания хлеба с и без гидролизованной цельнозерновой композиции. Аналогичный эффект может быть достигнут и в случае таких продуктов, как сухое печенье, вафли и другие продукты согласно изобретению.

Для улучшения ферментативной обработки цельнозернового компонента может быть выгодным проведение предварительной обработки зерен перед ферментативной обработкой. За счет размола зерен большая часть их поверхности становится доступной для ферментов, благодаря чему процесс ускоряется. К тому же, использование более мелких по размеру частиц зерен позволяет улучшить органолептические свойства. В дополнительном варианте до или после ферментативной обработки цельные зерна подвергаются обжарке или поджариванию. Обжарка и поджаривание могут улучшить вкус готового продукта.

В одном варианте осуществления изобретения пищевой продукт может представлять собой пищевой продукт кулинарной обработки.

Для продления срока хранения продукта предусмотрено несколько видов обработки. Так, в одном варианте осуществления способ дополнительно включает по меньшей мере один из следующих видов обработки: УВТ(ультравысокотемпературная) обработка, пастеризация, тепловая обработка, автоклавирование и другие виды тепловой или нетепловой обработки, например обработка давлением. В следующем варианте предусматривается герметичное упаковывание пищевого продукта в асептических условиях. В еще одном варианте предусматривается упаковывание пищевого продукта в неасептических условиях вкупе, например, с автоклавированием или выдержкой в горячем состоянии.

В дополнительном аспекте настоящего изобретения изобретение относится к комбинированному продукту, содержащему пищевой продукт по настоящему изобретению.

В одном варианте осуществления изобретения комбинированный продукт выбирается из группы, состоящей из сухого печенья, вафель, мучных кондитерских изделий, хрустящих хлебцев или мороженого в конусных вафельных стаканчиках.

В настоящем контексте термин "комбинированный продукт" относится к продукту, в котором пищевой продукт согласно настоящему изобретению составляет часть готового продукта. Примером комбинированного продукта согласно настоящему изобретению могут быть два сухих печенья или две вафли с прослойкой из начинки (в виде сэндвича), которые образуют комбинированный продукт, составляющий часть комбинированного продукта. Альтернативно комбинированный продукт может быть в виде вафельного конуса, содержащего мороженое.

Такие комбинированные продукты могут также содержать включения. Так, в следующем варианте осуществления изобретения включения выбираются из группы, состоящей из фруктов, шоколада, овощей, соуса и крема. Таким образом, пищевой продукт может составлять часть комбинированного пищевого продукта и обеспечивать источник цельного зерна для указанного комбинированного продукта без ущерба, в основном, для общих органолептических свойств комбинированного продукта.

Даже если настоящее изобретение направлено на комбинированные пищевые продукты, то упомянутые в настоящей заявке конкретные отличительные признаки могут быть действительны и в отношении части сухого печенья в комбинированном сухом печенье или в отношении части вафель в комбинированных вафлях.

Включения, такие как фрукты, шоколад, овощи, соус или крем, могут составлять часть комбинированного продукта и также могут содержать гидролизованную цельнозерновую композицию, однако содержание включений не входит в описанные выше отличительные признаки, определяющие настоящее изобретение.

Следует заметить, что варианты осуществления изобретения и отличительные признаки, описанные в контексте одного из объектов или вариантов настоящего изобретения, применимы также и к другим аспектам изобретения.

Все патенты и не относящиеся к патентам материалы, цитируемые в настоящем описании, включены в полном объеме в настоящую заявку в виде ссылок.

Изобретение более подробно описано в нижеприведенных примерах, не ограничивающих его объем.

Примеры

Пример 1 - Приготовление гидролизованной цельнозерновой композиции

Ферментные композиции, включающие Validase HT 425L (альфа-амилаза) необязательно в комбинации с Alcalase 2,4 L (протеаза), использовали для гидролиза зерна пшеницы, ячменя и овса.

Смешивание можно проводить в варочном котле с двойной рубашкой, хотя может использоваться и другое промышленное оборудование. Скребковая мешалка работает непрерывно и зачищает внутреннюю поверхность смесителя. Это предупреждает пригорание продукта и помогает поддерживать однородную температуру. Тем самым лучше контролируется активность фермента. Для повышения температуры в двойную рубашку может инжектироваться пар, в то время как для понижения температуры используется холодная вода.

В одном варианте ферментная композиция и вода смешиваются вместе при комнатной температуре от 10 до 25°C. При этой низкой температуре ферменты ферментной композиции показывают очень низкую активность. Затем добавляется цельнозерновой компонент, и ингредиенты смешиваются в течение короткого периода времени (обычно менее 20 минут) до получения однородной смеси.

Смесь нагревается постепенно или сразу доводится до критической температуры с целью активации ферментов и гидролиза цельнозернового компонента.

Гидролиз приводит к снижению вязкости смеси. Когда цельнозерновой гидролизат достигает вязкости от 50 до 5000 мПа·с, измеренной при 65°C, и, например, общего содержания сухих веществ от 25 масс.% до 60 масс.%, ферменты инактивируются путем тепловой обработки гидролизата при температуре выше 100°C, предпочтительно путем инжекции пара при 120°C.

Ферменты дозируются в зависимости от общего количества цельного зерна. Количества ферментов различны и зависят от вида цельнозернового компонента, поскольку доли белка разные. Соотношение вода/цельнозерновой компонент может адаптироваться в соответствии с требуемой влажностью готового жидкого цельного зерна. Обычно соотношение вода/цельнозерновой компонент составляет 60/40 (в масс.%).

Пример 2 - Профиль сахаров гидролизованной цельнозерновой композиции

Гидролизованные цельнозерновые композиции, содержащие пшеницу, ячмень и овес, получали способом примера 1.

НРАЕ-анализ углеводов

Гидролизованные цельнозерновые композиции подвергали НРАЕ-анализу для установления профиля сахаров гидролизованной цельнозерновой композиции.

Углеводы экстрагировали водой и разделяли ионообменной хроматографией на анионообменной колонке (НРАЕ). Детектирование элюированных соединений проводили электрохимическим путем с помощью импульсного амперометрического детектора, их количественную оценку - сравнением с площадями пиков внешних стандартов.

Общее содержание пищевых волокон

Дигестию дубликатных образцов (при необходимости подвергнутых обезжириванию) проводили в продолжение 16 часов в условиях, имитирующих пищеварительную систему человека, с использованием 3 ферментов (панкреатической альфа-амилазы, протеазы и амилоглюкозидазы), чтобы удалить крахмал и белок. Для осаждения высокомолекулярного растворимого пищевого волокна добавляли этанол. Полученную смесь фильтровали; остаток от фильтрации высушивали и взвешивали. Белок определяли в остатке одного из дубликатных образцов, золу - в остатке другого. Фильтрат собирали, концентрировали и подвергали ВЭЖХ анализу для определения количества низкомолекулярного нерастворимого пищевого волокна (LMWSF).

Цельное зерно пшеницы

Цельное зерно овса

Цельное зерно ячменя

Результаты четко свидетельствуют о том, что существенное повышение содержания глюкозы вызвано гидролизом, при этом содержание глюкозы в гидролизованном зерне ячменя составило 0,61 масс.% в пересчете на сухое вещество, содержание глюкозы в гидролизованном зерне овса составило 0,58 масс.% в пересчете на сухое вещество и содержание глюкозы в гидролизованном зерне пшеницы составило 1,43 масс.% в пересчете на сухое вещество.

Кроме того, результаты также показывают, что соотношение мальтоза:глюкоза колеблется примерно от 15:1 до 6:1.

Таким образом, судя по этим результатам, обеспечивается новый профиль сахаров с повышенной сладостью по сравнению с предшествующим уровнем техники.

В заключение необходимо отметить, что повышенной сладости можно достигнуть за счет применения гидролизованной цельнозерновой композиции по изобретению, и, следовательно, в этом случае необходимость в дополнительных подслащивающих источниках может отпасть или может быть ограничена. К тому же результаты показывают, что содержание пищевых волокон сохраняется неизменным, а соотношение и количество растворимых и нерастворимых волокон в основном одни и те же как в негидролизованном цельном зерне, так и в гидролизованной цельнозерновой композиции.

Пример 3 - Гидролитическая активность по отношению к пищевым волокнам

Ферменты Validase HT 425L (Valley Research), Alcalase 2.4L (Novozymes) и BAN (Novozymes) анализировали тонкослойной хроматографией на активность по отношению к экстрактам арабиноксилановых и бета-глюкановых волокон, т.е. обоих компонентов пищевых волокон цельного зерна.

Результаты анализа тонкослойной хроматографией показали, что амилаза Validase HT и протеаза Alcalase не проявили гидролитической активности ни по отношению к бета-глюкаку, ни по отношению к арабиноксилану, в то время как промышленный препарат альфа-амилазы - BAN - вызвал гидролиз и бета-глюкана, и арабиноксилана (см. фиг.1). См. также пример 4.

Пример 4 - Молекулярно-массовый профиль β-глюкана и арабиноксилана овса после ферментативного гидролиза

Гидролиз

Готовили раствор 0,5% (масса/объем) β-глюкана овса средней вязкости (Megazyme) или арабиноксилана пшеницы средней вязкости (Megazyme) в воде.

Фермент добавляли в соотношении фермент/субстрат (E/S) 0,1% (объем/объем). Реакцию проводили при 50°С в течение 20 минут, затем образец помещали при 85°С на 15 мин для клейстеризации и гидролиза крахмала. В заключение ферменты инактивировали при 95°С, 15 мин. Проводили оценку различных партий следующих ферментов:

Молекулярно-весовой анализ

Гидролизованные образцы фильтровали через шприцевой фильтр (0,22 мкм) и 25 мкл вводили в жидкостной хроматограф высокого давления Agilent 1200 Series, оборудованный 2-мя последовательно расположенными TSKgel-колонками (G3000PWXL 7,8×300 мм), (GMPWXL 7,8×30 мм) и защитной колонкой (PWXL 6×44 мм) (Tosoh Bioscience). В качестве подвижного буфера использовали нитрат натрия: 0,1 М раствор /0,5 мл/мин. Детектирование проводилось измерением индекса отражения.

Результаты

На фиг.2-4 представлены графики, построенные как для контроля (без фермента), так и для теста с ферментами. Однако, поскольку между графиками в основном нет различий, отличить один график от другого может быть крайне сложно.

Выводы

Не наблюдалось сдвига в молекулярно-массовом профиле бета-глюкановых (овес) и арабиноксилановых (пшеница) волокон после гидролиза ферментами Alcalase 2.4 L (фиг.2), Validase HT 425 L (фиг.3) или MATS L (фиг.4).

Пример 5 - Приготовление сухого печенья, содержащего гидролизованную цельнозерновую композицию

В следующем примере гидролизованную цельнозерновую композицию примера 1 смешивали с тестом для кондитерских изделий.

Гидролизованную цельнозерновую композицию можно использовать в жидком виде или в виде порошка взамен муки.

Замена в жидком виде производится в соответствии с содержанием сухого вещества в гидролизованной цельнозерновой композиции, однако некоторую часть воды можно удалить.

Частью гидролизованной цельнозерновой композиции можно также заменить сахар в тесте, но только в случае использования порошкообразной формы композиции. Замена производится в следующем соотношении: одна часть сахара заменяется одной частью гидролизованной цельнозерновой композиции.

Уровень замены может определяться с учетом результатов органолептической оценки изделий, изготовленных по следующей основной рецептуре:

Реферат

Настоящее изобретение относится к пищевым продуктам, обогащенным цельным зерном. Предложен пищевой продукт, включающий разрыхлитель, гидролизованную цельнозерновую композицию и альфа-амилазу или ее фрагмент, причем альфа-амилаза или ее фрагмент, находясь в активном состоянии, не показывает гидролитической активности по отношению к пищевым волокнам, при этом влагосодержание пищевого продукта составляет менее 10 мас.%. Также предложен способ изготовления пищевого продукта и комбинированный продукт, содержащий пищевой продукт, например комбинированное сухое печенье, комбинированные вафли, мучные кондитерские изделия, хрустящие хлебцы и вафельные конические стаканчики с мороженым. Изобретение позволяет получить пищевые продукты, которые дополняются гидролизованным цельным зерном без ущерба для вкуса и органолептических свойств. 3 н. и 47 з.п. ф-лы, 8 ил., 5 табл., 5 пр.

Формула