Сублимированный закусочный продукт, содержащий гидролизованное цельное зерно
Иллюстрации
Показать всеИзобретение относится к сублимированному закусочному продукту с добавлением цельного зерна, который в особенности предназначен для детей младшего возраста. Сублимированный закусочный продукт содержит пищевой компонент, выбранный из молочного компонента, овощного компонента, фруктового компонента или их смесей, композицию из гидролизованного цельного зерна, альфа-амилазу или ее фрагмент, где альфа-амилаза или ее фрагмент в активном состоянии не обладают гидролитической активностью в отношении пищевых волокон, и эмульгирующий компонент. Изобретение позволяет получить продукт, легко растворимый в полости рта, при этом в дополнение к удобной форме важным для потребителя является диетическая доставка пищевых волокон и снижение потребности в добавлении подсластителя. 11 з.п. ф-лы, 4 ил., 4 табл., 5 пр.
Реферат
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к сублимированному закусочному продукту с добавлением цельного зерна для детей младшего возраста. В частности, настоящее изобретение относится к сублимированному закусочному продукту, где в сублимированные закусочные продукты добавлено гидролизованное цельное зерно, и при этом не нарушен ни вкус, ни вязкость, ни органолептические свойства сублимированного закусочного продукта.
Уровень техники
В настоящее время имеются многочисленные данные, в основном, по результатам эпидемиологических исследований, свидетельствующие о том, что суточное потребление трех порций цельнозерновых продуктов, т.е. 48 г цельного зерна, благоприятно влияет на снижение риска сердечно-сосудистых заболеваний, повышает чувствительность к инсулину, и снижает риск развития диабета 2 типа, ожирения (главным образом, висцерального ожирения), и рака пищеварительной системы. Отмечается, что эти благоприятные для здоровья эффекты цельного зерна обусловлены синергетической ролью пищевых волокон и других компонентов, таких как витамины, минералы и биоактивные фитохимические (растительные) вещества.
Административные органы в Швеции, США и Соединенном Королевстве уже утвердили специфические требования по профилактике заболеваний сердца на основе имеющихся научных доказательств.
Продукты питания, содержащие пищевые волокна, также пользуются все большей популярностью у потребителей, не только потому, что потребление цельного зерна в настоящее время включено в некоторые национальные диетические рекомендации, но также потому, что цельнозерновые продукты считаются полезными и натуральными. Рекомендации по потреблению были установлены органами управления и экспертными группами для привлечения потребителей к использованию цельного зерна. Например, в США рекомендовано употреблять 45-80 г цельного зерна в сутки. Однако данные, приведенные по национальным диетическим опросам в Соединенном Королевстве, США и Китае, показали, что потребление цельного зерна составляет от 0 до 30 г цельного зерна в сутки.
Отсутствие цельнозерновых продуктов в продаже и плохие органолептические свойства доступных цельнозерновых продуктов в целом считаются препятствием для потребления цельного зерна, и ограничивают количество цельного зерна для добавления, например, в закусочные продукты/снэки для детей младшего возраста, поскольку при повышении количества добавленного цельного зерна резко изменяются физические и органолептические свойства сублимированного закусочного продукта питания.
Цельное зерно также является признанным источником пищевых волокон, фитонутриентов, антиоксидантов, витаминов и минералов. В соответствии с определением, данным Американской ассоциацией химиков по переработке зерновых продуктов (ААСС), цельное зерно, и продукты питания, приготовленные из цельного зерна, состоят из цельного семени злака. Цельное семя злака содержит зародыш, эндосперм и отруби. Обычно оно обозначается как зерновка.
Далее, в последние годы возросло внимание потребителей к маркировке продуктов питания для детей младшего возраста, и они считают, что произведенные продукты питания должны быть как можно более натуральными и полезными для здоровья. Таким образом, необходимо разработать технологии производства продуктов питания и напитков, и продукты питания и напитки, с ограничением применения не натуральных пищевых добавок, даже когда такие не натуральные пищевые добавки полностью разрешены органами здравоохранения или контроля за безопасностью продуктов питания.
Учитывая полезные для здоровья эффекты цельных злаков, необходимо обеспечить цельнозерновой ингредиент, содержащий как можно больше интактных пищевых волокон. Сублимированный закусочный продукт является хорошим источником для обеспечения цельного зерна, и для повышения содержания цельного зерна в продукте или порции, конечно, можно повысить размер порции. Но это нежелательно, поскольку приводит к увеличению потребления калорий. Другой проблемой является то, что простое повышение содержания цельных злаков в продукте обычно ухудшает физические свойства, такие как вкус, консистенция и общий внешний вид сублимированного закусочного продукта (органолептические свойства), а также способность к обработке.
Для потребителя нежелательно нарушать органолептические свойства продукта при повышении суточного потребления цельного зерна. Такими органолептическими свойствами являются вкус, текстура и общий внешний вид.
Очевидно, что эффективность производственной линии является обязательным требованием в пищевой промышленности. Она включает транспортировку и обработку сырьевых материалов, формирование сублимированного закусочного продукта, упаковку и последующее хранение на складах, в магазинах или в домашних условиях.
US 4,282,319 относится к способу приготовления гидролизованных продуктов из цельного зерна, и к полученным таким способом продуктам. Способ включает ферментативную обработку в водной среде протеазой и амилазой. Полученный продукт можно добавить в различные типы продуктов. US 4,282,319 описывает полную деградацию белков, присутствующих в цельном зерне.
US 5,686,123 раскрывает суспензию из злаков, полученную путем обработки альфа-амилазой и бета-амилазой, со специфической генерацией мальтозных единиц, без глюканазного эффекта.
Таким образом, задачей настоящего изобретения является обеспечение сублимированного закусочного продукта, с большим содержанием цельного зерна и пищевых волокон, предоставляющего отличное качество для потребителя, который можно легко получить в промышленном масштабе при рациональных затратах, без нарушения органолептических свойств.
Сущность изобретения
Соответственно, в первом аспекте изобретение относится к сублимированному закусочному продукту, содержащему:
- пищевой компонент, выбранный из молочного компонента, овощного компонента, фруктового компонента, или их смесей;
- композицию из гидролизованного цельного зерна;
- альфа-амилазу или ее фрагмент, где альфа-амилаза или ее фрагмент в активном состоянии не обладают гидролитической активностью по отношению к пищевым волокнам; и
- эмульгирующий компонент.
Краткое описание чертежей
Фигура 1 показывает результаты анализа с помощью тонкослойной хроматографии различных ферментов при контакте с пищевыми волокнами. Подписи под различными дорожками указывают следующее:
A0: пятно чистого арабиноксилана (контроль)
β0: пятно чистого бета-глюкана (контроль)
A: пятно арабиноксилана после инкубации с ферментом, указанным под дорожкой (BAN, Validase HT 425 L и Alcalase AF 2.4 L)
β: пятно бета-глюкана после инкубации с ферментом, указанным под дорожкой (BAN, Validase HT 425 L и Alcalase AF 2.4 L)
E0: пятно фермента (контроль)
На Фигуре 2 показан профиль молекулярной массы при гельпроникающей хроматографии (ГПХ) для бета-глюкана и арабиноксилана без добавления фермента (однородная линия), и после инкубации с Alcalase 2.4 L (пунктирная линия). A) бета-глюкан овса; B) арабиноксилан пшеницы.
На Фигуре 3 показан профиль молекулярной массы при гельпроникающей хроматографии (ГПХ) для бета-глюкана и арабиноксилана без добавления фермента (однородная линия) и после инкубации с Validase HT 425 L (пунктирная линия). A) бета-глюкан овса; B) арабиноксилан пшеницы.
На Фигуре 4 показан профиль молекулярной массы при гельпроникающей хроматографии (ГПХ) для бета-глюкана и арабиноксилана без добавления фермента (однородная линия) и после инкубации с MATS L (пунктирная линия). A) бета-глюкан овса; B) арабиноксилан пшеницы.
Раскрытие изобретения
Авторы настоящего изобретения, неожиданно, установили, что путем обработки цельнозернового компонента альфа-амилазой, и факультативно, протеазой, цельное зерно становится менее вязким, а последующее смешивание с получением композиции для приготовления сублимированного закусочного продукта упрощается. Это обеспечивает возможность повышения количества цельного зерна в продукте. Кроме того, обработка альфа-амилазой также приводит к снижению потребности в добавлении подсластителя, такого как сахароза, к лиофилизированным закусочным продуктам питания.
Таким образом, в первом аспекте настоящее изобретение относится к сублимированному продукту питания, содержащему:
- пищевой компонент, выбранный из молочного компонента, овощного компонента, фруктового компонента, или их смесей;
- композицию из гидролизованного цельного зерна;
- альфа-амилазу или ее фрагмент, где альфа-амилаза или ее фрагмент не обладают гидролитической активностью по отношению к пищевым волокнам в активном состоянии; и
- эмульгирующий компонент.
В частности, такой сублимированный закусочный продукт может быть приспособлен для детей младшего возраста, особенно с точки зрения диетических потребностей, таких как обогащение витаминами и минералами.
Некоторые преимущества сублимированного закусочного продукта, содержащего гидролизованный цельнозерновой компонент в соответствии с настоящим изобретением, могут заключаться в следующем:
I. Можно обеспечить повышение содержания цельного зерна и пищевых волокон в готовом продукте, без существенного нарушения органолептических параметров продукта;
II. Можно сохранить пищевые волокна из цельного зерна;
III. Обеспечивается большее ощущение сытости, по существу без влияния на органолептические свойства продукта, и замедленное расщепление. В настоящее время имеются ограничения для обогащения сублимированных закусочных продуктов цельным зерном из-за не текучей вязкости, зернистой текстуры, и вкусовых проблем. Однако, применение гидролизованного цельного зерна в соответствии с настоящим изобретением в сублимированных закусочных продуктах позволяет обеспечить необходимую вязкость, однородную текстуру, минимальное влияние на вкус и аромат, и дополнительные благоприятные для здоровья и самочувствия эффекты;
IV. Дополнительным преимуществом может быть улучшение углеводного профиля сублимированных закусочных продуктов путем замены традиционных добавленных извне подсластителей, таких как глюкозный сироп, кукурузный сироп с высоким содержанием фруктозы, инвертный сироп, мальтодекстрин, сахароза, концентрат волокон, инулин, и т.д., более полезным источником подсластителей.
Настоящее изобретение позволяет обеспечить для потребителей, особенно детей младшего возраста, удобный путь потребления источника пищевых волокон. Сублимационная сушка и аэрированная текстура продукта позволяют обеспечить продукт, легко растворимый в полости рта. В дополнение к удобной форме, важным полезным эффектом для потребителя является диетическая доставка пищевых волокон. Этот источник пищевых волокон дополняет питательную ценность, обеспеченную молочным, фруктовым или овощным источником.
«Сублимационная сушка» является способом обезвоживания, который осуществляется путем замораживания материала с последующим снижением окружающего давления для обеспечения сублимации замороженной воды, содержащейся в материале, непосредственно из твердой фазы в газ.
«Аэрация» является способом введения воздуха для повышения концентрации газа в жидкостях. Аэрацию можно проводить путем продувки газа через жидкость, распыления жидкости в газ, или перемешивания жидкости для повышения поверхностной абсорбции.
«Растворимость» определяется как изменение твердости продукта при переходе из сухого во влажное состояние.
«Твердость» определяется как пиковая нагрузка перед разломом материала. Применяли Универсальный анализатор твердости, модель 4465 с ячейкой для статической нагрузки 100 Н, производство Instron, Кэнтон, Массачусетс. Для анализа применяли компрессионную наковальню №2830-11 в качестве датчика. Исходно устанавливали скорость датчика 1 мм/сек для примерно 90% сжатия. Скорость была основана на данных статьи из J. Texture Studies, 36 (2005), p.p.157-173, «Effects of Sample Thickness of Bite Force for Raw Carrots and Fish Gels» («Влияние толщины образца на силу надкусывания для сырой моркови и рыбного желе»). Анализ повторяли на 10-15 повторных образцах для каждой переменной.
В контексте настоящего изобретения термин «ребенок младшего возраста» относится к возрастной группе младше 3 лет. Он охватывает определения Кодекса «грудной ребенок» и «ребенок раннего возраста».
Параметром качества сублимированного закусочного продукта, и важным параметром с точки зрения обрабатываемости продукта является вязкость композиции из гидролизованного цельного зерна. В контексте настоящего изобретения термин «вязкость» является мерой «плотности» или текучести жидкости. Таким образом, вязкость является мерой сопротивления жидкости, деформируемой под действием сдвигового усилия или растягивающего напряжения. Если не указано иное, вязкость приведена в мПа·с.
«Вязкость» определяется как мера сопротивления вещества потоку. Вязкость измеряли с применением вискозиметра Брукфильда со штативом Helipath(R) со стойкой F-Т перед аэрацией композиции. Вязкость позволяет удерживать форму вещества при аэрации и осаждении.
Сублимированный закусочный продукт в соответствии с настоящим изобретением может быть обогащен более чем одним минералом и/или витамином. Таким образом, в одном варианте осуществления сублимированный закусочный продукт обогащают по меньшей мере двумя, по меньшей мере тремя, по меньшей мере четырьмя, и по меньшей мере пятью минералами и/или витаминами, выбранными из группы, состоящей из кальция, витамина A, витамина D, цинка и железа в повышенной концентрации, или любой их комбинации.
Концентрация минералов и витаминов может варьировать в зависимости от специфической возрастной группы и типа продукта. Таким образом, в одном варианте осуществления сублимированный закусочный продукт обогащен по меньшей мере одним компонентом, выбранным из группы, состоящей из витамина A в диапазоне концентрации 20-200 мкг ретинолового эквивалента/100 г, витамина D в диапазоне концентрации 0,1-5 мкг/100 г, цинка в диапазоне концентрации 0,2-2 мг/100 г, и железа в диапазоне концентрации 0,5-5 мг/100 г.
Поскольку продукт из настоящего изобретения предназначен для детей младшего возраста, может быть предпочтительным минимизировать количество синтетических консервантов и синтетических красителей. Таким образом, в одном варианте осуществления сублимированный продукт не содержит синтетических консервантов или синтетических красителей.
Цельнозерновой компонент может быть получен из различных источников. Примерами цельнозерновых источников являются манная крупа, гранулы из муки, крупа, мука и микронизированная крупа (микронизированная мука). Цельное зерно может быть измельчено, предпочтительно путем сухого помола. Такое измельчение можно проводить до или после обработки цельнозернового компонента с ферментной композицией в соответствии с настоящим изобретением.
В одном варианте настоящего изобретения цельнозерновой компонент может быть подвергнут тепловой обработке для ограничения прогоркания и содержания микроорганизмов.
Цельное зерно является зерном однодольных растений семейства Роасеае (семейства злаков), культивируемых благодаря их съедобным, крахмалистым семенам. Примеры цельнозерновых семян включают ячмень, рис, черный рис, коричневый рис, дикий рис, гречиху, булгур, кукурузу, просо, овес, сорго, полбу, тритикале, рожь, пшеницу, ядра пшеничного зерна, тэфф, канареечник канарский, бусенник обыкновенный (слезы Иова), и фонио. Виды растений, не принадлежащие к семейству злаков, также дающие крахмалистые семена или плоды, которые можно применять таким же способом, как семена злаков, называются псевдо-злаками. Примеры псевдо-злаков включают амарант, гречиху, татарскую гречиху, и лебеду киноа. Под термином «злаки» подразумеваются как собственно злаки, так и псевдо-злаки.
Таким образом, цельнозерновой компонент в соответствии с настоящим изобретением может происходить из злаков или псевдо-злаков. Таким образом, в одном варианте осуществления композицию из гидролизованных цельных зерен получают из растения, выбранного из группы, состоящей из ячменя, риса, коричневого риса, дикого риса, черного риса, гречихи, булгура, кукурузы, проса, овса, сорго, полбы, тритикале, ржи, пшеницы, ядра пшеничного зерна, тефф, канареечника канарского, бусенника обыкновенного (слез Иова), фонио, амаранта, гречихи, татарской гречихи, лебеды киноа, других видов злаков и псевдо-злаков, и их смесей. В целом, источник зерен зависит от типа продукта, поскольку каждое зерно обеспечивает собственный вкусовой профиль.
Цельнозерновые компоненты являются компонентами, изготовленными из неочищенных семян злаков. Цельнозерновые компоненты содержат все съедобные части зерна, т.е. зародыш, эндосперм и отруби. Цельнозерновые компоненты могут быть обеспечены во множестве различных форм, таких как молотые, хлопьевидные, дробленые, или другие формы, как общеизвестно в мукомольной промышленности.
В контексте настоящего изобретения выражение «композиция из гидролизованного цельного зерна» и «гидролизованный цельнозерновой компонент» относится к цельнозерновым компонентам, подвергнутыми ферментативной обработке, или к цельнозерновому компоненту, обработанному по меньшей мере альфа-амилазой, где альфа-амилаза в активном состоянии не обладает гидролитической активностью по отношению к пищевым волокнам. Композиция из гидролизованных цельных зерен может быть подвергнута дополнительной обработке протеазой, где протеаза в активном состоянии не обладает гидролитической активностью в отношении пищевых волокон.
В контексте настоящего изобретения также необходимо понять, что выражения «композиция из гидролизованных цельных зерен» и «гидролизованный цельнозерновой компонент» также относятся к ферментативной обработке муки и последующему восстановлению цельного зерна путем смешивания муки, отруби и зародыша. Также необходимо понять, что восстановление может быть выполнено перед применением в готовом продукте или во время смешивания в готовом продукте. Таким образом, восстановление цельного зерна после обработки одной или нескольких индивидуальных частей цельного зерна также является частью настоящего изобретения.
До или после измельчения цельного зерна, цельнозерновой компонент можно подвергнуть гидролитической обработке для разрушения полисахаридной структуры и факультативно белковой структуры цельнозернового компонента.
Композиция из гидролизованного цельного зерна может быть обеспечена в форме жидкости, концентрата, порошка, сока или пюре. Если применяют более одного типа ферментов, то необходимо понять, что ферментативную обработку цельного зерна можно проводить путем последовательного добавления ферментов, или путем обеспечения ферментной композиции, содержащей более одного типа ферментов.
В контексте настоящего изобретения выражение «фермент, не обладающий в активной форме гидролитической активностью по отношению к пищевым волокнам» необходимо понимать, как охватывающее также ферментную смесь, из которой произошли ферменты. Например, протеазы, амилазы, глюкозоизомераза и амилоглюкозидаза, описанные в контексте настоящего изобретения, могут быть обеспечены как ферментная смесь, которая не полностью очищена перед применением, и поэтому обладает ферментативной активностью, например, по отношению к пищевым волокнам. Однако, активность по отношению к пищевым волокнам может также быть связана со специфическим ферментом, если фермент является многофункциональным. Как применяется здесь, ферменты (или смеси ферментов) не обладают гидролитической активностью по отношению к пищевым волокнам.
Термин «не обладающий гидролитической активностью» или «лишенный гидролитической активности по отношению к пищевым волокнам» может включать 5% разрушение пищевых волокон, такое как до 3%, такое как до 2%, и такое, как разрушение до 1%. Такое разрушение может быть неизбежным, если применяют высокие концентрации или продолжительное время инкубации.
Термин «в активном состоянии» относится к способности фермента или смеси ферментов выполнять гидролитическую функцию, и является состоянием фермента до его инактивации. Инактивация может происходить за счет деградации и денатурации.
В целом, массовые проценты в заявке являются процентами на основе массы сухого вещества, если не указано иное.
Сублимированный закусочный продукт в соответствии с изобретением может содержать протеазу, не обладающую в активном состоянии гидролитической активностью в отношении пищевых волокон. Преимущество добавления протеазы в соответствии с настоящим изобретением состоит в том, что вязкость гидролизованного цельного зерна можно дополнительно снизить, что также может привести к снижению вязкости готового продукта. Таким образом, в одном варианте осуществления в соответствии с настоящим изобретением сублимированный закусочный продукт содержит указанную протеазу или ее фрагмент в концентрации от 0,0001 до 5 масс.% от общей массы цельного зерна, такой как 0,01-3%, такой как 0,01-1%, такой как 0,05-1%, такой как 0,1-1%, такой как 0,1-0,7%, или такой как 0,1-0,5%. Оптимальная концентрация добавленных протеаз зависит от нескольких факторов. Поскольку было установлено, что добавление протеаз при производстве гидролизованного цельного зерна может приводить к горькому привкусу, то добавление протеазы можно считать компромиссом между низкой вязкостью и побочным привкусом. Кроме того, добавленное количество протеазы может также зависеть от времени инкубации при производстве гидролизованного цельного зерна. Например, можно применять более низкую концентрацию протеазы, если повышается время инкубации.
Протеазы являются ферментами, обеспечивающими гидролиз белков. Их можно применять для снижения вязкости композиции из гидролизованного цельного зерна. Примером подходящего фермента является Alcalase 2.4 L (EC 3,4,21,62) от Novozymes.
В зависимости от времени инкубации и концентрации протеазы, определенное количество белков из гидролизованного цельнозернового компонента может быть гидролизовано до аминокислот и пептидных фрагментов. Таким образом, в одном варианте осуществления гидролизовано 1-10% белков из цельнозерновой композиции, такое количество, как 2-8%, например, 3-6%, 10-99%, такое как 30-99%, такое как 40-99%, такое как 50-99%, такое как 60-99%, такое как 70-99%, такое как 80-99%, такое как 90-99%, или такое как 10-40%, 40-70%, и 60-99%. Вновь, деградация белка может приводить к снижению вязкости и улучшению органолептических свойств.
В контексте настоящего изобретения выражение «содержание гидролизованного белка» относится к содержанию гидролизованного белка из цельнозерновой композиции, если не указано иное. Белок может быть разрушен на большие или малые пептидные единицы, или даже на аминокислотные компоненты. Специалистам в данной области техники известно, что при обработке и хранении возникает небольшая степень деградации, не обусловленная внешней ферментативной деградацией.
В целом, необходимо понять, что ферменты, используемые при производстве композиции из гидролизованного цельного зерна (и таким образом, также присутствующие в готовом продукте), отличаются от соответствующих ферментов, натурально присутствующих в цельнозерновом компоненте.
Поскольку сублимированный закусочный продукт в соответствии с настоящим изобретением может также содержать белки из источников, отличающихся от гидролизованного цельнозернового компонента, которые не деградированы, может быть уместным оценить деградацию белка по более специфическим белкам, присутствующим в цельнозерновой композиции. Таким образом, в одном варианте осуществления деградированные белки являются белками из цельного зерна, такими как глютеновые белки, глобулины, альбумины, и гликопротеины.
Амилаза (EC 3,2,1,1) является ферментом, классифицированным как сахаридаза - фермент, разрушающий полисахариды. Она главным образом является компонентом панкреатического сока и слюны, необходимым для разрушения углеводов с длинной цепью, таких как крахмал, на единицы меньшего размера. Здесь альфа-амилазу применяют для гидролиза желатинизированного крахмала для снижения вязкости композиции из гидролизованного цельного зерна. Примерами альфа-амилазы, пригодной для настоящего изобретения, являются Validase HT 425L, Validase RA от Valley Research, Fungamyi от Novozymes и MATS от DSM. Эти ферменты не обладают активностью по отношению к пищевым волокнам в используемых условиях обработки (продолжительность, концентрация фермента). Напротив, например, BAN от Novozymes разрушает пищевые волокна помимо крахмала, на волокна с низкой молекулярной массой или олигосахариды, см. также пример 3.
В варианте осуществления настоящего изобретения ферменты не обладают активностью по отношению к пищевым волокнам, когда концентрация фермента составляет менее 5 масс.%, такая как менее 3 масс.%, например, ниже 1 масс.%, такая как ниже 0,75 масс.%, например, ниже 0,5 масс.%.
Некоторые альфа-амилазы генерируют мальтозные единицы в виде наименьших углеводных соединений, в то время как другие также способны производить фракцию глюкозных единиц. Таким образом, в одном варианте осуществления альфа-амилаза или ее фрагменты являются альфа-амилазой, продуцирующей смешанные сахара, включая глюкозо-продуцирующую активность, в активном состоянии. Было установлено, что некоторые альфа-амилазы обладают глюкозо-продуцирующей активностью, но не обладают гидролитической активностью в отношении пищевых волокон в активном состоянии. Используя альфа-амилазу, обладающую глюкозо-продуцирующей активностью, можно получить повышенную сладость, поскольку глюкоза почти в два раза слаще мальтозы. В одном варианте осуществления настоящего изобретения требуется уменьшенное количество внешнего источника сахара для добавления в сублимированный закусочный продукт, если применяют композицию из гидролизованного цельного зерна в соответствии с настоящим изобретением. Когда альфа-амилазу, обладающую глюкозо-продуцирующей активностью, применяют в композиции из ферментов, можно отменить или по меньшей мере уменьшить применение других внешних источников сахара или несахарных подсластителей.
В контексте настоящего изобретения термин «внешний источник сахара или не сахарного подсластителя» относится к сахарам или не сахарным подсластителям, исходно не присутствующим, или исходно не вырабатываемым в композиции из гидролизованного цельного зерна. Примерами таких внешних Сахаров или не-сахарных подсластителей могут быть сахароза, лактоза и искусственные подсластители.
Амилоглюкозидаза (EC 3,2,1,3) является ферментом, способным высвобождать глюкозные остатки из крахмала, мальтодекстринов и мальтозы путем гидролиза глюкозных единиц от невосстановленного конца полисахаридной цепи. Сладость препарата возрастает с увеличением концентрации высвобождаемой глюкозы. Таким образом, в одном варианте сублимированный закусочный продукт дополнительно содержит амилоглюкозидазу или ее фрагменты. Может быть предпочтительным добавлять амилоглюкозидазу при производстве композиции из гидролизованного цельного зерна, поскольку сладость препарата возрастает при повышении концентрации высвобождаемой глюкозы. Также может быть предпочтительным, чтобы амилоглюкозидаза не оказывала влияния на благоприятные свойства цельного зерна, напрямую или опосредованно. Таким образом, в одном варианте амилоглюкозидаза в активном состоянии не демонстрирует гидролитической активности по отношению к пищевым волокнам. Преимуществом изобретения, и в частности, способа приготовления сублимированного закусочного продукта в соответствии с настоящим изобретением, является то, что оно обеспечивает снижение содержания сахара (например, сахарозы) в сублимированном закусочном продукте по сравнению с продуктами, описанными в предшествующем уровне техники. Когда амилоглюкозидазу применяют в композиции из ферментов, становится возможной отмена других внешних источников сахара, например, добавления сахарозы.
Однако, как упоминалось выше, некоторые альфа-амилазы способны генерировать глюкозные единицы, которые могут обеспечить достаточную сладость продукта, делая необязательным применение амилоглюкозидазы. Далее, применение амилоглюкозидазы также повышает затраты на производство сублимированного закусочного продукта, и следовательно, может быть необходимо ограничить применение амилоглюкозидаз. Таким образом, в одном варианте осуществления сублимированный закусочный продукт в соответствии с изобретением не содержит амилоглюкозидазы, такой как экзогенная амилоглюкозидаза.
Глюкозоизомераза (D-глюкозы кетоизомераза) вызывает изомеризацию глюкозы с образованием фруктозы. Таким образом, в одном варианте осуществления настоящего изобретения сублимированный закусочный продукт дополнительно содержит глюкозоизомеразу или ее фрагменты, где глюкозоизомераза или ее фрагменты в активном состоянии не обладают гидролитической активностью по отношению к пищевым волокнам. Глюкоза имеет сладость, составляющую 70-75% от сладкости сахарозы, в то время как фруктоза в два раза слаще сахарозы. Таким образом, способы производства фруктозы имеют большое значение, поскольку сладость продукта может быть существенно увеличена без добавления внешнего источника сахара (такого, как сахароза или искусственные подсластители).
Ряд специфических ферментов или смесей ферментов можно применять для производства композиции из гидролизованного цельного зерна в соответствии с настоящим изобретением. Необходимо, чтобы они по существу не обладали гидролитической активностью в условиях способа в отношении пищевых волокон. Таким образом, в одном варианте осуществления настоящего изобретения альфа-амилаза может быть выбрана из Validase HT 425 L и Validase RA от Valley Research, Fungamyi от Novozymes, и MATS от DSM; протеаза может быть выбрана из группы, состоящей из Alcalase, iZyme В и iZyme G (Novozymes).
Концентрация ферментов в соответствии с настоящим изобретением в сублимированном закусочном продукте может влиять на органолептические свойства сублимированного закусочного продукта. Кроме того, концентрацию ферментов можно также регулировать путем изменения таких параметров, как температура и время инкубации. Таким образом, в одном варианте осуществления сублимированный закусочный продукт содержит от 0,0001 до 5 масс.% от общего содержания цельного зерна в сублимированном закусочном продукте по меньшей мере одного из:
- альфа-амилазы или ее фрагмента, где альфа-амилаза или ее фрагмент в активном состоянии не обладают гидролитической активностью по отношению к пищевым волокнам;
- амилоглюкозидазы или ее фрагмента, где амилоглюкозидаза в активном состоянии не обладает гидролитической активностью по отношению к пищевым волокнам;
- глюкозоизомеразы или ее фрагмента, где глюкозоизомераза в активном состоянии не обладает гидролитической активностью по отношению к пищевым волокнам.
В другом варианте осуществления сублимированный закусочный продукт содержит от 0,001 до 3 масс.% альфа-амилазы от общего содержания цельного злака в сублимированном закусочном продукте, такое количество, как 0,01-3%, такое как 0,01-0,1%, такое как 0,01-0,5%, такое как 0,01-0,1%, такое как 0,03-0,1%, такое как 0,04-0,1%. В другом варианте осуществления сублимированный закусочный продукт содержит от 0,001 до 3 масс.% амилоглюкозидазы от общего содержания цельного зерна в сублимированном закусочном продукте, такое количество, как 0,001-3%, такое как 0,01-0,1%, такое как 0,01-0,5%, такое как 0,01-0,1%, такое как 0,03-0,1%, такое как 0,04-0,1%. В другом варианте осуществления сублимированный закусочный продукт содержит от 0,001 до 3 масс.% глюкозоизомеразы от общего содержания цельного зерна в сублимированном закусочном продукте, такое количество, как 0,001-3%, такое как 0,01-0,1%, такое как 0,01-0,5%, такое как 0,01-0,1%, такое как 0,03-0,1%, такое как 0,04-0,1%.
Бета-амилазы являются ферментами, разрушающими сахариды, однако основной наименьшей углеводной единице, образуемой бета-амилазами, является мальтоза. Таким образом, в одном варианте осуществления сублимированный закусочный продукт в соответствии с настоящим изобретением не содержит бета-амилазы, такой как экзогенная бета-амилаза. При отсутствии бета-амилаз большая часть крахмалов будет гидролизоваться до глюкозных единиц, поскольку альфа-амилазы не будут конкурировать с бета-амилазами за субстраты. Таким образом, можно получить усовершенствованный сахарный профиль. Это отличается от US 5,686,123, где раскрыта суспензия злаков, полученная путем обработки и альфа-амилазой, и бета-амилазой.
В некоторых случаях действие протеазы не является обязательным, чтобы обеспечить достаточно низкую вязкость. Таким образом, в одном варианте осуществления в соответствии с настоящим изобретением сублимированный закусочный продукт не содержит протеазы, такой как экзогенная протеаза. Как описано ранее, добавление протеазы может вызвать побочный горький привкус, чего в некоторых случаях необходимо избежать. Это отличается от US 4,282,319, который раскрывает способ. включающий ферментативную обработку с протеазой и амилазой.
В целом, ферменты, используемые в соответствии с настоящим изобретением для получения композиции из гидролизованного цельного зерна, не обладают гидролитической активностью в активном состоянии по отношению к пищевым волокнам. Таким образом, в другом варианте осуществления композиция из гидролизованного цельного зерна имеет по существу интактную структуру бета-глюкана, по сравнению с исходным материалом. В другом варианте осуществления композиция из гидролизованного цельного зерна имеет по существу интактную структуру арабиноксилана, по сравнению с исходным материалом. С применением одного или нескольких ферментов в соответствии с настоящим изобретением для производства композиции из гидролизованного цельного зерна, можно сохранить по существу интактную структуру бета-глюкана и арабиноксилана. Степень деградации структуры бета-глюкана и арабиноксилана можно определить с помощью гельпроникающей хроматографии (ГПХ). Эта методика ГПХ описана более подробно в статье «Determination of beta-Glucan Molecular Weight Using SEC with Calcofluor Detection in Cereal Extracts» Lena Rimsten, Tove Stenberg, Roger Andersson, Annica Andersson, and Per Åman. Cereal Chem. 80(4): 485-490 («Определение молекулярной массы бета-глюкана с применением ГПХ с детекцией посредством Calcofluor в экстрактах злаков»), включенной посредством ссылки.
В контексте настоящего изобретения выражение «по существу интактная структура» необходимо понимать как то, что основная часть структуры остается интактной. Однако, из-за естественной деградации в любом натуральном продукте, часть структуры (такой как структура бета-глюкана или структура арабиноксилана) может быть разрушена, хотя деградация может не быть обусловлена добавленными ферментами. Таким образом, выражение «по существу интактная структура» нужно понимать так, что структура является нативной по меньшей мере на 95%, по меньшей мере на 97%, по меньшей мере на 98%, или интактна по меньшей мере на 99%.
В контексте настоящего изобретения такие ферменты, как протеазы, амилазы, глюкозоизомеразы и амилоглюкозидазы, означают ферменты, которые были предварительно очищены или частично очищены. Такие белки/ферменты могут вырабатываться бактериями, грибками или дрожжами, однако они могут быть также растительного происхождения. В целом, такие вырабатываемые ферменты в контексте настоящего изобретения относятся к категории «экзогенных ферментов». Такие ферменты можно добавить к продукту при производстве для обеспечения определенного ферментативного эффекта у вещества. Подобным образом, в контексте настоящего изобретения, когда фермент в настоящем изобретении исключается, это относится к экзогенным ферментам. В контексте настоящего изобретения такие ферменты, например, обеспечивают ферментативную деградацию крахмала и белков для снижения вязкости. В связи со способом из настоящего изобретения необходимо понять, что такие ферменты могут находиться в растворе или могут быть присоединены к поверхности, такие как иммобилизованные ферменты. В последнем способе белки могут не являться частью гото