Хлеб с повышенным содержанием олигосахаридов арабиноксиланов

Хлеб с повышенным содержанием олигосахаридов арабиноксиланов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область изобретения

Изобретение относится к способам и средствам повышения содержания водорастворимых арабиноксилановых олигосахаридов в выпечных изделиях, включая применение в рецептуре добавляемых из внешнего источника ферментов, для получения выпечных изделий, обладающих большими преимуществами для здоровья. Кроме того, настоящее изобретение относится к выпечным изделиям, обогащенным водорастворимыми арабиноксилановыми олигосахаридами.

Предшествующий уровень техники

Хлеб и мучные кондитерские изделия изготавливают на основе злаков и фракций злаков, которые перемалывают в муку и смешивают с дрожжами или химическим разрыхлителем, солью и водой в качестве ключевых ингредиентов. Другие ингредиенты, такие как сахар, жир, молоко, оксиданты, эмульгаторы и ферменты можно добавлять для облегчения обработки и/или улучшения вкуса или структуры выпечного изделия и/или его срока годности. Процесс можно разделить на три основные стадии, а именно: 1) смешивание и формирование вязко-эластичного теста путем замешивания, 2) разрыхление теста под действием дрожжей или химических рахрыхлителей и 3) выпекание (Hoseney, 1994).

Арабиноксилан (АК), который также называют пентозаном, является основным компонентом зерен злаковых, составляя 5-10% сухой массы зерен злаковых. АК можно разделить на экстрагируемые водой АК (ЭВ-АК) и не экстрагируемые водой АК (НВ-АК), причем и те, и другие обладают одинаковой структурой, но различаются уровнем перекрестного сшивания с другими природными полимерами. В общем, АК злаковых состоит из скелета бета-(1-4)-связанных остатков D-ксилопиранозы (ксилозы), некоторые из них моно- или дизамещены альфа-L-арабинофуранозильными остатками (арабинозой). Кроме того, с некоторыми ксилозными и/или арабинозными остатками АК связаны и другие заместители, такие как феруловая кислота, кумаровая кислота, уксусная кислота или (метил)глюкуроновая кислота.

Признано, что АК важен для изготовления хлеба и мучных кондитерских изделий. По оценкам, АК из муки эндосперма пшеницы (приблизительно 2% от сухой массы муки) связывает 23% всей воды в тесте из пшеничной муки (Bushuk, 1966). Добавление увеличенных количеств ЭВ-АК или НВ-АК увеличивает время образования теста и консистенцию теста, а абсорбция воды сохраняется постоянной. Уплотнение консистенции теста больше в случае НВ-АК, чем при использовании ЭВ-АК, тогда как увеличение времени образования теста больше при добавлении ЭВ-АК (Michniewicz et al., 1991). И ЭВ-АК, и НВ-АК увеличивают фаринографическую абсорбцию воды (Michniewicz et al., 1991). На фаринографическую абсорбцию воды также влияет молекулярная масса (ММ) АК. При одинаковых концентрациях АК фракции АК с высокой молекулярной массой (ВММ) обладают большим действием на значения фаринографической абсорбции воды, чем фракции АК с низкой молекулярной массой (НММ) (Michniewicz et al., 1991; Biliaderis et al., 1995; Courtin et al., 1998). Добавление ЭВ-АК в пшеничную муку увеличивает объем буханки хлеба, тогда как добавление НВ-АК снижает его (Michniewicz et al., 1992; Courtin et al., 1999).

Эндоксиланазы гидролизуют внутренние связи в цепи АК, тем самым влияя на структуру и физико-химические свойства АК. Оптимальные количества правильного типа эндоксиланаз улучшают характеристики теста и хлеба (McCleary, 1986; Rouau et al., 1994), в связи с чем некоторые эндоксиланазы в настоящее время имеются в продаже в качестве улучшающих агентов для выпечных изделий. Добавление эндоксиланаз в оптимальных количествах в процессе производства хлеба приводит к следующим желательным эффектам (Rouau et al., 1994):

- повышенной вязкости и эластичности теста;

- повышенным объемом буханки после выпекания;

- более мягкой структуре мякиша (уменьшенной плотности мякиша).

Благоприятный эффект добавления эндоксиланазы в процессе производства хлеба возникает благодаря превращению НВ-АК в ферментативно солюбилизированный АК (ФС-АК, т.е., фракцию АК, которая становится экстрагируемой водой под действием на изначально присутствующий НВ-АК добавленных из внешнего источника эндоксиланаз). Гипотетически причины влияния повышенных уровней ФС-АК или пониженных уровней НВ-АК на вышеупомянутое улучшение характеристик теста и хлеба включают следующее (Rouau et al., 1994; Courtin and Delcour, 2002):

- снижение способности НВ-АК связывать воду, приводящее к перераспределению воды, до этого связанной компонентами теста, такими как глютен, что улучшает формирование клейковинного каркаса и, следовательно, расширение теста;

- снижение уровней НВ-АК, которые дестабилизируют структуру теста, т.к. могут образовывать физические барьеры для клейковинного каркаса и могут перфорировать газовые пузыри, что приводит к слипанию и сниженному удерживанию газа;

- повышенную вязкость водной фазы теста благодаря более высоким уровням ФС-АК, что приводит к стабилизированию водных пленок в газовых пузырях во время ферментации теста;

- замедление уровня диффузии углекислого газа из замешиваемой массы вследствие улучшенной механической прочности или сниженной газовой проницаемости жидких пленок теста, что приводит к повышенному удержанию газа во время ферментации теста и, таким образом, к большему объему буханки после выпекания.

Краткое изложение сущности изобретения

В соответствии с настоящим изобретением, предложен способ увеличения в выпечном изделии после выпекания содержания водорастворимого арабиноксилана, имеющего среднюю степень полимеризации в диапазоне от 5 до 50, предпочтительно от 5 до 35, более предпочтительно от 5 до 25, включающий следующие стадии:

- приготовление теста для выпечного изделия с использованием муки или смеси разной муки, в которой суммарное содержание арабиноксилана составляет, по меньшей мере, 2,5 мас.% (от массы сухого вещества), и

- добавление в указанное тесто ферментного препарата, содержащего, по меньшей мере, одну термофильную эндоксиланазу в количестве, которое по меньшей мере, в 2 раза больше, предпочтительно по меньшей мере в 3-6 раз больше, или даже в 10 раз больше, чем количество, обеспечивающее 90% от максимального увеличения объема хлеба, достигаемого путем добавления такого ферментного препарата в рецептуру указанного выпечного изделия.

В соответствии с настоящим изобретением, также предложен способ увеличения в выпечном изделии после выпекания содержания водорастворимого арабиноксилана, имеющего среднюю степень полимеризации в диапазоне от 5 до 50, предпочтительно от 5 до 35, более предпочтительно от 5 до 25, включающий следующие стадии:

- приготовление теста для выпечного изделия с использованием смеси одной или более чем одной фракции помола, содержащей, по меньшей мере, 40 мас.%, предпочтительно по меньшей мере 50%, более предпочтительно по меньшей мере 60%, наиболее предпочтительно по меньшей мере 70% пшеничной муки, где указанная смесь имеет суммарное содержание арабиноксилана, по меньшей мере, 2,5 мас.% (от массы сухого вещества), и

- добавление в указанное тесто ферментного препарата, содержащего, по меньшей мере, одну термофильную эндоксиланазу в количестве, по меньшей мере, в 2 раза большем, предпочтительно, по меньшей мере, от 3 до 6 раз большем, или даже в 10 раз большем, чем количество, обеспечивающее 90% от максимального увеличения объема хлеба, достигаемого путем добавления ферментативного препарата в рецептуру указанного выпечного изделия.

Предпочтительно, в способе по изобретению тесто готовят с использованием смеси одной или более фракций помола, причем указанная смесь имеет суммарное содержание арабиноксилана, по меньшей мере, 2 мас.% (от массы сухого вещества), и дополнительно к указанному ферментному препарату, содержащему по меньшей мере одну термофильную эндоксиланазу, в указанное тесто добавляют, по меньшей мере, одну эндоксиланазу, высокоселективную по отношению к НВ-АК.

Предпочтительно, в способе по изобретению указанное количество указанной термофильной эндоксиланазы представляет собой количество, достаточное для обеспечения в указанном выпечном изделии после выпекания содержания указанных водорастворимых арабиноксиланов, по меньшей мере, от 1,56 г / 100 г сухого вещества до 7 г / 100 г сухого вещества, более предпочтительно, по меньшей мере от 1,7 г / 100 г сухого вещества до 7 г / 100 г сухого вещества, еще более предпочтительно - от по меньшей мере 1,8, 1,9 или даже 2,0 г / 100 г сухого вещества до 7 г / 100 г сухого вещества.

Предпочтительно, в способе по изобретению, указанная эндоксиланаза представляет собой термофильную эндоксиланазу Trichoderma longibrachiatum, Aspergillus aculeatus, Thermomyces lanuginosus и/или Thermotoga maritima, более предпочтительно, термофильную эндоксиланазу Trichoderma longibrachiatum, Thermomyces lanuginosus и/или Thermotoga maritima.

Предпочтительно, в способе по изобретению указанный ферментный препарат дополнительно содержит, по меньшей мере, одну эндоксиланазу, высокоселективную по отношению к НВ-АК.

Указанную по меньшей мере одну эндоксиланазу, высокоселективную по отношению к НВ-АК, можно добавлять непосредственно в тесто.

Предпочтительно, в способе по изобретению, указанный ферментативный препарат дополнительно содержит, по меньшей мере, один фермент, выбранный из группы, состоящей из альфа-L-арабинофуранозидаз, метилглюкуронидаз, ферулоилэстераз, бета-глюканаз и целлюлаз.

Указанный, по меньшей мере, один фермент, выбранный из группы, состоящей из альфа-L-арабинофуранозидаз, метилглюкуронидаз, ферулоилэстераз, бета-глюканаз и целлюлаз, можно добавлять непосредственно в тесто.

Предпочтительно, в способе по изобретению указанная мука представляет собой муку из эндосперма пшеницы, муку из цельных зерен пшеницы или смесь муки из цельных зерен пшеницы и муки из эндосперма пшеницы.

Предпочтительно, в способе по изобретению указанная смесь одной или более фракций помола дополнительно содержит отруби в количестве менее 25 мас.%, более предпочтительно, в количестве менее 20 мас.%.

Указанные отруби предпочтительно выбраны из группы, состоящей из пшеничных отрубей, обогащенных алейроном; ржаных отрубей, обогащенных алейроном; ржаных отрубей, пшеничных отрубей, ячменных отрубей, кукурузных отрубей и/или рисовых отрубей; более предпочтительно, из группы, состоящей из пшеницы, пшеничных отрубей, обогащенных алейроном, ржаных отрубей, обогащенных алейроном, и/или ржаных отрубей.

Предпочтительно, в способе по изобретению указанная смесь одной или более фракций помола дополнительно содержит муку, полученную из ржи, в количестве меньше 50 мас.%, более предпочтительно меньше 40 мас.%, наиболее предпочтительно - меньше 30 мас.%.

Указанная мука, полученная из ржи, предпочтительно представляет собой муку из эндосперма ржи, муку из цельных зерен ржи и/или смесь муки из цельных зерен ржи и муки из эндосперма ржи.

Предпочтительно, в способе по изобретению в тесто дополнительно вводят ингредиент, содержащий водорастворимый арабиноксилан со средней степенью полимеризации в диапазоне от 5 до 50, более предпочтительно, в диапазоне от 5 до 35, еще более предпочтительно - в диапазоне от 5 до 25.

В соответствии с настоящим изобретением, предложен также способ увеличения в выпечном изделии после выпекания содержания водорастворимого арабиноксилана со средней степенью полимеризации в диапазоне от 5 до 50, предпочтительно от 5 до 35, более предпочтительно от 5 до 25, до содержания более 1,56 г / 100 г сухого вещества, более 1,7 г / 100 г сухого вещества, более 1,75 г / 100 г сухого вещества, предпочтительно до содержания, по меньшей мере, 1,9 г / 100 г сухого вещества, где указанный способ включает следующие стадии:

- приготовление теста для выпечного изделия с использованием смеси одной или более фракций помола, содержащей, по меньшей мере, 40 мас.%, предпочтительно по меньшей мере 50%, более предпочтительно по меньшей мере 60%, наиболее предпочтительно по меньшей мере 70% муки, полученной из пшеницы,

- добавление в указанное тесто форменного препарата, содержащего по меньшей мере одну эндоксиланазу, в количестве, по меньшей мере, в 2 раза большем, предпочтительно, по меньшей мере, в 3-6 раз большем или даже в 10 раз большем, чем количество, обеспечивающее 90% от максимального повышения объема хлеба, достигаемого путем добавления такого ферментного препарата в рецептуру указанного выпечного изделия, а также ингредиента, содержащего по меньшей мере 8 мас.% (от общей массы) водорастворимого арабиноксилана, имеющего среднюю степень полимеризации в диапазоне от 5 до 50, предпочтительно от 5 до 35, более предпочтительно от 5 до 25.

Предпочтительно, в способе по изобретению указанная эндоксиланаза представляет собой термофильную эндоксиланазу, предпочтительно, термофильную эндоксиланазу Trichoderma longibrachiatum, Aspergillus aculeatus, Thermomyces lanuginosus и/или Thermotoga maritima. Более предпочтительно, указанная эндоксиланаза представляет собой термофильную эндоксиланазу Trichoderma longibrachiatum, Thermomyces lanuginosus и/или Thermotoga maritima.

В способе по изобретению по меньшей мере одна эндоксиланаза, высокоселективная по отношению к НВ-АК, может содержаться в указанном ферментативном препарате или ее можно добавлять непосредственно в тесто.

Согласно настоящему изобретению, также предлагается выпечное изделие с содержанием водорастворимого арабиноксилана, по меньшей мере, 1,56 г / 100 г сухого вещества, предпочтительно, 1,7 г / 100 г сухого вещества, более предпочтительно, по меньшей мере 1,75 г / 100 г сухого вещества и до 7 г / 100 г сухого вещества, имеющего среднюю степень полимеризации в диапазоне от 5 до 50, предпочтительно в диапазоне от 5 до 35, более предпочтительно в диапазоне от 5 до 25, причем указанное изделие может быть получено способом по изобретению.

Предпочтительно, указанное выпечное изделие содержит, по меньшей мере, одну термофильную эндоксиланазу и имеет содержание водорастворимого арабиноксилана, по меньшей мере, 1,56 г / 100 г сухого вещества, по меньшей мере, 1,7 г / 100 г сухого вещества и до 7 г / 100 г сухого вещества, со средней степенью полимеризации (СП) в диапазоне от 5 до 50, предпочтительно в диапазоне от 5 до 35, наиболее предпочтительно в диапазоне от 5 до 25.

В выпечном изделии по изобретению основная часть указанного водорастворимого арабиноксилана может быть получена из арабиноксилана, присутствующего в рецептуре выпечного изделия.

Предпочтительно, в выпечном изделии по изобретению все количество указанного водорастворимого арабиноксилана получено из арабиноксилана, присутствующего в рецепте выпечного изделия.

В соответствии с настоящим изобретением, также предложена композиция, пригодная для приготовления выпечного изделия по изобретению, содержащая по меньшей мере одну термофильную эндоксиланазу и дополнительно содержащая по меньшей мере один, предпочтительно, по меньшей мере 2 ингредиента, выбранных из группы, состоящей из глютена, крахмала, добавок, таких как эмульгаторы (например, моноглицериды, диглицериды, эфиры моноглицеридов и диацетилтартаровой кислоты (DATEM), стеароиллактилаты, лецитин и т.п.), ферменты (например, ксиланазы, альфа-амилазы, липазы, оксидоредуктазы, протеазы), восстановители (например, цистеин), окислители (например, аскорбиновая кислота, азодикарбонамид и бромат), гидроколлоиды и пребиотики (например, галактоолигосахариды, арабиноолигосахариды, ксилоолигосахариды, фруктоолигосахариды, инулин, резистентный крахмал, резистентные декстрины…).

Указанную композицию по изобретению можно использовать в качестве композиции-улучшителя в жидкой или порошкообразной форме, или в готовой оптимизированной смеси.

Указанная композиция может дополнительно содержать, по меньшей мере, один фермент, выбранный из группы, состоящей из альфа-L-арабинофуранозидаз, метилглюкоронидаз, ферулоилэстераз, бета-глюканаз, целлюлаз и эндоксиланаз, высокоселективных по отношению к НВ-АК.

В соответствии с настоящим изобретением, также предложено тесто для выпечного изделия, содержащее смесь одной или более фракций помола, содержащую по меньшей мере 40 мас.%, предпочтительно по меньшей мере 50%, более предпочтительно, по меньшей мере 60%, наиболее предпочтительно по меньшей мере 70% муки, полученной из пшеницы, причем указанная смесь имеет суммарное содержание арабиноксилана, по меньшей мере, 2,0% и, предпочтительно, по меньшей мере, 2,5% (мас./мас.), и указанное тесто содержит по меньшей мере, одну термофильную эндоксиланазу в количестве, достаточном для получения после выпекания выпечного изделия с содержанием водорастворимого арабиноксилана, имеющего среднюю степень полимеризации в диапазоне от 5 до 50, предпочтительно в диапазоне от 5 до 35, более предпочтительно в диапазоне от 5 до 25, которое по меньшей мере равно, а предпочтительно превышает 1,56 г / 100 г сухого вещества, 1,7 г / 100 г сухого вещества и до 7 г / 100 г сухого вещества.

Тесто по изобретению может дополнительно содержать, по меньшей мере, один фермент, выбранный из группы, состоящей из альфа-L-арабинофуранозидаз, метилглюкоронидаз, ферулоилэстераз, бета-глюканаз, целлюлаз и эндоксиланаз, высокоселективных по отношению к НВ-АК.

В тесте по изобретению указанная смесь фракций помола может быть такой, как прописано в способе по изобретению.

В соответствии с настоящим изобретением, также предложено выпечное изделие, изготовленное из теста по изобретению.

Тесто по изобретению можно применять для приготовления хлеба или мучных кондитерских изделий с повышенным содержанием водорастворимого арабиноксилана, имеющего среднюю степень полимеризации в диапазоне от 5 до 50, предпочтительно в диапазоне от 5 до 35, более предпочтительно в диапазоне от 5 до 25.

Описание изобретения

Потенциал эндоксиланаз в отношении улучшения хлеба связан с соотношением их активности растворения НВ-АК и активности разрушения ЭВ-АК и ФС-АК и, таким образом, с их субстратной селективностью (Courtin et al., 1999, Courtin et al., 2001). В правильной дозировке добавление в рецептуру эндоксиланазы с высокой селективностью по отношению к НВ-АК приводит к растворению НВ-АК, повышает вязкость водной фазы теста через образование ФС-АК и благотворно влияет на удерживание газа. Эндоксиланазы, которые предпочтительно гидролизуют ЭВ-АК и ФС-АК, снижают вязкость, что приводит к меньшей стабильности теста и повышенной слипаемости газовых пузырей, и, таким образом, к уменьшению объемов буханки (Rouau et al., 1994; Hilhorst et al., 1999; Courtin et al., 2001; Courtin and Delcour, 2002). Все имеющиеся в настоящее время в продаже эндоксиланазы, применяемые в качестве улучшителей хлеба, представляют собой ферменты с высокой селективностью в отношении растворения НВ-АК. В рецептурах хлеба рекомендуется применять ферменты эндоксиланазы, которые предпочтительно гидролизуют ЭВ-АК и ФС-АК до низкомолекулярных арабиноксилановых олигосахаридов (АКОС). В общем, эндоксиланазы семейства гликозидгидролаз (GH) 11 (классификация согласно http://afmb.cnrs-mrs.fr/CAZY/) обладают высокой селективностью по отношению к НВ-АК, тогда как эндоксиланазы GH10 (классификация согласно http://afmb.cnrs-mrs.fr/CAZY/) предпочтительно гидролизуют ЭВ-АК и растворенный арабиноксилан, но слабо действуют на НВ-АК (Moers et al., 2005).

Наряду с селективностью эндоксиланаз важную роль играет количество. При избыточном количестве эндоксиланазы большая доля воды, которая в норме связывается АК (23% от всей воды в тесте), высвобождается и больше не может находиться в составе теста. Тесто при этом становится очень влажным и липким во время ферментации и расстойки и имеет тенденцию к свисанию через края форм для выпечки. Получившиеся буханки хлеба имеют крошащиеся мякиш и корку, а также демонстрируют схлопывание воздушных пузырьков (McCleary, 1986). Эти эффекты обусловлены избыточным растворением НВ-АК и разрушением ФС-АК и ЭВ-АК до низкомолекулярных АКОС. Этот эффект можно частично уменьшить путем снижения содержания воды в тесте (Rouau and Moreau, 1993; Rouau et al., 1994; Courtin et al., 2001). Например, Courtin et al. (2001) приготовил хлеб из белозерной пшеничной муки с большим количеством эндоксиланазы Bacillus subtilis или эндоксиланазы Aspergillus aculeatus. Хотя хлеб с подходящей структурой мог получаться при высоком содержании эндоксиланаз, это оказалось возможным только за счет снижения содержания воды в тесте по сравнению с рецептурой без эндоксиланазы, и даже тогда тесто с большими количествами эндоксиланазы Aspergillus aculeatus обладало очень плохими технологическими характеристиками. Снижение содержания воды в рецептах теста нежелательно с технологической точки зрения, поскольку это может привести к плохой гидратации составляющих муки в начале замешивания, и экономически нежелательно для пекаря, поскольку получающийся хлеб более сухой и, следовательно, на килограмм хлеба требуется больше муки. Добавление гидроколлоидов представляет собой другой способ преодоления отрицательного влияния избыточного высвобождения воды (McCleary, 1986). Однако, это дорогое и, следовательно, экономически непривлекательное решение. Таким образом, передозировка эндоксиланаз не рекомендуется в данной области. Например, Novozymes, коммерческий производитель ферментов для пекарен, рекомендует следующие дозировки для улучшающих хлеб продуктов, содержащих эндоксиланазы: Pentopan Mono BG, 20-120 мг/кг муки; Pentopan Plus BG, 30-70 мг/кг муки; Pentopan 500 BG, 20-180 мг/кг муки. Кроме того, прямо указывается, что "передозировка приводит к липкости теста" (Novozymes, Cereal Food Apptication Sheet. Dough Conditioning. 2003-33195-04). Следовательно, можно заключить, что в предшествующем уровне техники не рекомендуется применять большие количества эндоксиланаз для производства хлеба.

Не только количество и селективность эндоксиланаз, но и температурный профиль эндоксиланаз имеет значение. Общепризнано, что эндоксиланаза, предназначенная для применения в производстве хлеба, в оптимальном технологическом процессе должна проявлять свою основную активность на стадии замешивания теста (Qi Si et al., 1993). Таким образом, вредное влияние НВ-АК на образование клейковины во время замешивания минимизируется, и достигается оптимальное распределение ФС-АК в тесте (Courtin and Delcour, 2002). Это значит, что мезофильные эндоксиланазы, т.е., эндоксиланазы, оптимальные температуры которых находятся в области приблизительно 40°С, являются предпочтительными эндоксиланазами для применения в производстве хлеба. К этому классу ферментов принадлежит большинство имеющихся в продаже эндоксиланаз для производства хлеба. Термофильные эндоксиланазы, т.е. эндоксиланазы, которые стабильны и могут оптимально действовать при температуре 65°С или выше и не так активны при температурах на стадии замешивания теста, т.е. в диапазоне от 20°С до 30°С, в отношении их эффективности не являются предпочтительными эндоксиланазами для применения в производстве хлеба.

Пребиотики представляют собой пищевые ингредиенты, которые не расщепляются ферментами верхней части желудочно-кишечного тракта хозяина и которые благотворно влияют на хозяина путем выборочной стимуляции роста и/или активности ограниченного числа полезных бактерий, таких как бифидобактерии и Lactobacilli, в нижней части желудочно-кишечного тракта (Gibson and Roberfroid, 1995). Польза для здоровья, приписываемая пребиотикам, включает повышенную растворимость и биодоступность минеральных веществ кальция и магния, подавление потенциально патогенных бактерий в кишечнике, снижение уровней триглециридов в крови, стимуляцию чувства сытости и сниженный риск рака кишечника (Macfarlane et al., 2006; Delzenne et al., 2007). Было показано, что арабиноксилановые олигосахариды (АКОС) со средней степенью полимеризации (СП) 3-4 обладают свойствами пребиотиков (Yamada et al., 1993). Эксперименты, описанные в WO 2006/002495, подтверждают, что АКОС с промежуточной средней СП, находящейся в диапазоне от 5 до 50, обладают лучшими пребиотическими свойствами, чем АКОС с более низкой СП или более высокой средней СП. Добавление таких препаратов АКОС в рацион питания вызывает значительное увеличение числа бифидобактерий в слепой кишке цыплят, слепой кишке крыс и в экскрементах у людей. У людей желаемые физиологические эффекты, такие как снижение экскреции аммония с мочой и повышенная экскреция с экскрементами, наблюдали при применении доз 2,21 г/день или даже ниже (W02006/002495).

Поставленная техническая задача заключалась в том, чтобы разработать выпечные изделия с высоким содержанием водорастворимых АКОС со средней СП между 5 и 50 с помощью ферментативно опосредованного гидролиза НВ-АК при сохранении приемлемых технологических характеристик и структуры продукта, при том что на оба указанные фактора, как известно, избыточный гидролиз НВ-АК влияет отрицательно.

АКОС (арабиноксилановые олигосахариды) можно получать действием эндоксиланаз на арабиноксиланы (АК), такие как АК злаковых, присутствующий в ингредиентах хлеба и мучных кондитерских изделий (выпечных изделий). Получение АКОС путем воздействия эндоксиланазы на АК в ограниченной степени осуществляется и в настоящее время при коммерческом производстве хлеба и мучных кондитерских изделий (выпечных изделий), где эндоксиланазы добавляют на стадии смешивания. Однако, по причине использования небольших количеств эндоксиланаз в коммерческом производстве хлеба и кондитерских изделий, содержание АКОС в хлебных и кондитерских изделиях, выпускаемых в настоящее время, недостаточно высоко для того, чтобы при съедании обычной порции такого продукта проявлялись полезные пребиотические эффекты, и кроме того, средняя СП слишком высока, чтобы АКОС проявляли свой оптимальный пребиотический эффект.

Чтобы обеспечить полезные эффекты, описанные в WO 2006/002495, ежедневное потребление АКОС со средней СП между 5 и 50, должно было бы составлять, по меньшей мере, 2,21 г. Стояла задача разработать способ производства хлеба, который позволял бы получить 2,21 г АКОС в порции хлеба, соответствующей среднему ежедневно потребляемому количеству хлеба. В Бельгии среднее потребление хлеба составляет 193 г в день (Euromonitor, database extract on 12/12/2006; www.euromonitor.com), что соответствует 126 г сухого вещества хлеба в день при среднем содержании сухого вещества (СВ) 65,5%. Следовательно, при помощи нового типа хлеба, благотворно влияющего на здоровье, для обеспечения желаемого суточного потребления 2,21 г АКОС при средней СП от 5 до 50, уровень такого АКОС в таком хлебе предпочтительно должен составлять по меньшей мере 1,7 г /100 г СВ.

В данной области не предлагаются способы получения выпечных изделий, содержащих водорастворимые АКОС со средней СП между 5 и 50 на уровне, равном и, предпочтительно, превышающем 1,56 или 1,6 г/100 г СВ, преимущественно равном и, предпочтительно, превышающем 1,7 г/100 г СВ с путем добавления эндоксиланаз в рецептуру.

В соответствии с настоящим изобретением, предложены способы и средства, которые позволяют получить после выпекания выпечные изделия с содержанием водорастворимого АК, имеющего среднюю СП в диапазоне от 5 до 50, предпочтительно от 5 до 35, наиболее предпочтительно от 5 до 25, составляющим по меньшей мере 1,56, 1,6 г / 100 г сухого вещества (СВ), преимущественно по меньшей мере 1,7 г / 100 г сухого вещества (СВ), как, например, 1,75 г / 100 г СВ, 1,8 г / 100 г СВ, 1,9 г / 100 г СВ или 2,0 г / 100 г СВ и до 7 г / 100 г сухого вещества.

В способах и средствах по изобретению используется добавление больших количеств эндоксиланаз.

В способах по изобретению преимущественно осуществляют добавление больших количеств термофильных эндоксиланаз. Комбинация большого количества и термофильных эндоксиланаз способствует достижению высокого содержания АКОС без ухудшения технологических характеристик промежуточных продуктов или технологического качества конечного продукта. Не желая быть связанными теорией, авторы изобретения полагают, что с применением термофильных эндоксиланаз вместо мезофильных эндоксиланаз ксиланолитическая активность, требующаяся для получения АКОС, смещается, по меньшей мере, частично, со стадии замешивания и стадии разрыхления на стадию выпекания, позволяя таким образом применять большие количества, при этом отсутствуют негативные эффекты ксиланазной активности, превышающей оптимальную, на тесто и структуру буханки, вызываемые чрезмерным высвобождением воды, связанной АК в процессе замешивания и разрыхления.

Термин "выпечное изделие" в контексте настоящего изобретения относится к бездрожжевому, дрожжевому выпечному изделию или выпечному изделию, изготовленному с использованием химических разрыхлителей, основным ингредиентом которого является мука, полученная из зерен злаковых, и которое также может содержать жир или заменитель жира, сахар, яйца, глютен, крахмал, гидроколлоиды, ферменты, эмульгаторы, окислители или восстанавители, соединения-пребиотики и/или улучшитель.

Термин "улучшитель" является хорошо известным среди пекарей понятием и в контексте настоящего изобретения относится к смеси, по меньшей мере, двух активных ингредиентов, таких как ферменты, эмульгаторы, окислители и соединения-пребиотики (например галактоолигосахариды, фруктоолигосахариды, ксилоолигосахариды, арабиноксилановые олигосахариды, резистентный крахмал, резистентный декстрин…), которые смешаны с обычными для производства выпечных изделий ингредиентами. Улучшитель обычно включает в себя, в дополнение к активным ингредиентам, вещество-носитель. Эти вещества-носители могут представлять собой пшеничную муку, соевую муку, кукурузную муку, крахмал или другой пищевой продукт, кроме того, улучшители используются и в форме порошков. В жидких улучшителях носителем может быть масло или вода. В жидкие улучшители также принято добавлять полисахариды микробного или растительного происхождения для стабилизации такого жидкого улучшителя.

Примеры выпечных изделий включают, без ограничений, хлеб, плоский, багет, хлеб для тостов, хлеб в буханках, чиабатту, пиццу, питу, булочки для гамбургеров, бриошь, твердые рулеты, мягкие рулеты, пирожное, бисквит, имбирные пряники, изделия из слоеного теста, дрожжевое слоеное тесто, тесто для пирогов и печенье.

Термин "зерно" в контексте настоящего изобретения относится к семени растения, например злака, но не ограниченного им, с остаточными плодами или без них и с остаточными цветками или без них.

Термин "злак" в контексте настоящего изобретения относится к растениям ботанического семейства Роасеае (Злаки), включая, но не ограничиваясь ими, такие рода, как пшеница, ячмень, овес, пшеница спельта, рожь, сорго, кукуруза и рис.

Термин" фракция помола" в контексте настоящего изобретения относится ко всем или к части фракций, полученным в результате механического уменьшения размера зерен путем, например, но не ограничиваясь этим: разрезания, дробления, истолчения, размалывания или перемалывания, с фракционированием или без фракционирования, осуществляемого, например, но без ограничения, просеиванием, отбором, отсеиванием, продуванием, аспирацией, просеиванием с помощью центрифугирования, просеиванием в потоке воздуха, электростатическим разделением или разделением в электрическом поле.

Термин "отруби" в контексте данного изобретения обозначает фракцию помола зерна, обогащенную какими-либо или всеми из следующих тканей: алейрон, перикарпий, чашелистики, лепестки и оболочки семени, по сравнению с целым семенем. Отруби, применяемые в изобретении, также можно экструдировать или гранулировать с последующим перемалыванием или другим видом физической гомогенизации.

Термин "мука" в контексте настоящего изобретения относится к сухому порошкообразному продукту, получаемому путем перемалывания зерен злаков или зерновых фракций.

Термин "мука из эндосперма" в контексте настоящего изобретения относится к порошку, полученному путем перемалывания зерна злаков после удаления части или всех отрубей и семенных фракций, который, таким образом, содержит в основном эндоспермовую фракцию зерна. Содержание минералов (зольный остаток) в муке из эндосперма обычно составляет от 0,3% до 1,4% (мас./мас., от СВ), что определяется взвешиванием массы золы, которая остается после сжигания образца в печи при температуре, обычно составляющей от 550°С до 900°С.

Термин "мука из цельного зерна" в контексте настоящего изобретения относится к порошку, полученному помолом зерна злаков с удалением чашелистиков и лепестков и/или без этого, с удалением части внешнего слоя перикарпия или без этого, и с удалением зародыша или без этого. Мука из цельного зерна обычно содержит минеральные вещества (зольный остаток) в количестве более 1,4% (мас./мас., от СВ), определяемый путем взвешивания массы золы, которая осталась после сжигания образца в печи, обычно при температуре от 550°С до 900°С.

В контексте настоящего изобретения термин "эндоксиланаза" обозначает фермент, который способен гидролизовать внутренние гликозидные связи, соединяющие остатки ксилозы в содержащих ксилозу полисахаридах. Такие гликозидные связи могут представлять собой, например, бета-1,4-гликозидную связь в бета-D-ксилопиранозил-1,4-бета-D-ксилопиранозных единицах таких полисахаридов. Эндоксиланазы можно получить из множества организмов, включая растения, грибы (например, родов Aspergillus, Penicillium, Disporotrichum, Neurospora, Fusarium, Humicola, Trichoderma) или бактерий (например, родов Bacillus, Aeromonas, Steptomeces, Nocardiopsis, Thermomyces, Thermotoga) (см., например, WO 92/17573, WO 92/01793, WO 91/19782, WO 94/21785). Имеющиеся в продаже очищенные или частично очищенные препараты эндоксиланаз включают Frimase™ B210 (Puratos), Shearzyme™ (Novozymes), Biofeed Wheat™ (Novozymes), Pentopan™ Mono BG (Novozymes), Pentopan™ 500 BG (Novozymes), Pulpzyme™ (Novozymes), Ecopulp™ (AB Enzymes), Veron™ 191 (AB Enzymes), Veron™ Special (AB Enzymes), Multifect™ Xylanase (Genencor/Danisco), Multifect™ 720 (Genencor/Danisco), Spezyme™ CP (Genencor/Danisco), Grindamyl™ H640 (Danisco), and Grindamyl™ Powerbake™ (Danisco).

Термин "большое количество" в контексте настоящего изобретения относится к количеству, превышающему, часто сильно превышающему то количество, которое обычно используют для увеличения объема буханки. В контексте изобретения ферментативный препарат, содержащий по меньшей мере одну эндоксиланазу, преимущественно добавляют в рецептуру (выпечного изделия) в количестве, которое, по меньшей мере, в 2 раза больше, например, по меньшей мере, в 2,5 раза больше, предпочтительно, по меньшей мере, в 3-6 раз больше или даже в 10 раз больше, чем количество, обеспечивающее 90% от максимального увеличения объема хлеба, достигаемого путем добавления такого ферментативного препарата в рецептуру указанного выпечного изделия.

В контексте настоящего изобретения эндоксиланазы или ферментативные препараты, содержащие, по меньшей мере, одну эндоксиланазу, предпочтительно добавляют в таком количестве, чтобы уровень водорастворимых арабиноксиланов (Р-АК) со средней степенью полимеризации (срСП) от 5 до 50, предпочтительно от 5 до 35, наиболее предпочтительно от 5 до 25, в выпечных изделиях после выпекания составлял, по меньшей мере, 1,56 г / 100 г сухого вещества (СВ), предпочтительно, по меньшей мере, 1,6 г / 100 г СВ, наиболее предпочтительно, по меньшей мере, 1,7 г / 100 г СВ, например, по меньшей мере, 1,75 г / 100 г СВ, по меньшей мере, 1,8 г / 100 г СВ, по меньшей мере, 1,9 г / 100 г СВ, или, по меньшей мере, 2,0 г / 100 г СВ до 7 г / 100 г СВ. Это количество также называется здесь "достаточным количеством" или "достаточно эффективным количеством".

Термин "термофильная эндоксиланаза" в контексте настоящего изобретения относится к ферменту эндоксиланазе, для которого оптимальная температура для активности составляет, по меньшей мере, 65°С, например между 65°С и 70°С, или между 70°С и 80°С, или между 80°С и 100°С.

Подробное описание изобретения

Настоящее изобретение относится к способам и средствам для повышения содержания водорастворимых арабиноксилановых олигосахаридов в выпечных изделиях.

Согласно первому аспекту, изобретение относится к способу повышения в выпечном изделии, преимущественно после выпекания, содержания водорастворимых арабиноксиланов (Р-АК) со средней степенью полимеризации (срСП) от 5 до 50, предпочтительно от 5 до 35, более предпочтительно от 5 до 25 (называемых "S-АК или арабиноксиланы желаемого типа"), с использованием большого количества добавляемых из внешнего источника эндоксиланаз. Эти эндоксиланазы преимущественно добавляют в состав выпечного изделия, где они оказывают свое действие, приводящее к растворению НВ-АК, присутствующих в рецептуре, а также могут гидролизовать водорастворимые арабиноксиланы (Р-АК).

Эндоксиланазы (ферментативный препарат, содержащий, по меньшей мере, одну эндоксиланазу) добавляют в рецептуру выпечного продукта, преимущественно добавляют в тесто такого продукта, предпочтительно, на стадии смешивания (т.е. их смешивают с мукой, водой и другими ингредиентами теста).

Авторы изобретения обнаружили, что преимущественно тесто готовят с мукой, смесью разной муки или смесью мук