Способ получения готовых к употреблению цельнозерновых напитков высокой кислотности

Способ получения готовых к употреблению цельнозерновых напитков высокой кислотности

Реферат

Настоящая заявка имеет приоритет заявки США серийный 61/454,726 от 21 марта 2011 года, которая включена сюда путем ссылки и составляет часть настоящего описания.

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение в целом относится к приготовлению цельнозерновых напитков. В частности, настоящее изобретение относится к способу получения низковязкой цельнозерновой мучной суспензии путем ферментативной обработки и использованию этой суспензии в готовых к употреблению (RTD) цельнозерновых напитках высокой кислотности.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

В связи с проблемами, касающимися высокого уровня холестерина, ожирения и заболеваний сердца, многие потребители заинтересованы в оздоровлении их питания. По этой причине существует необходимость в обеспечении потребителей цельнозерновыми продуктами с низким содержанием холестерина. Однако в связи с быстро изменяющимся ритмом жизни достаточно сложно создать для потребителей здоровую пищу или закуски. Следовательно, существует также необходимость обеспечить потребителя готовыми к употреблению питательными продуктами.

Хотя другие авторы делали попытки по созданию готовых к употреблению цельнозерновых продуктов, текстура и свойства, такие как жирность, высокая вязкость и вкусовое ощущение во рту конечных продуктов, оставались неприемлемыми. Эти неприемлемые свойства по большому счету связаны с высокой вязкостью цельнозерновых суспензий, используемых в приготовлении таких продуктов. Следовательно, существует необходимость в создании низковязкой цельнозерновой мучной суспензии и способа его получения.

Традиционно способы, используемые для снижения вязкости цельнозерновых мучных суспензий, включают обработку мучной суспензии с помощью коллоидной мельницы или добавление фермента к цельнозерновой мучной суспензии. Оба этих способа имеют свои существенные недостатки. Например, использование коллоидной мельницы для снижения вязкости цельнозерновой мучной суспензии является достаточно длительным процессом, поскольку суспензия должна быть обработана на коллоидной мельнице в течение, по меньшей мере, 45 минут. Добавление фермента к водно-мучной суспензии для снижения вязкости также имеет существенные недостатки, т.к. эти ферменты должны быть закуплены или произведены с учетом отдельных значительных денежных затрат. Более того, ферментативный гидролиз мучного крахмала приводит к изменениям структуры муки, которые ведут к потере стандартного определения «цельного зерна». Если мука потеряет стандартное определение «цельного зерна», то она не сможет быть одобрена Федеральным управлением США по контролю качества продуктов питания, напитков и лекарственных препаратов, как продукт здорового питания.

Настоящее изобретение относится к удовлетворению потребностей, существующих в отрасли, по созданию экономически выгодного и с минимальными затратами времени способа получения низковязкой цельнозерновой мучной суспензии. Настоящее изобретение снижает вязкость цельнозерновой водно-мучной смеси, по меньшей мере, в десять раз. В дополнение к этому в случае использования в напитке цельнозерновая суспензия с пониженной вязкостью обеспечит потребителей здоровым и легко потребляемым продуктом с улучшенной текстурой и питьевыми свойствами.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение относится к способу получения низковязкой цельнозерновой мучной суспензии. Цельнозерновая мучная суспензия с низкой вязкостью используется во многих областях, в частности, в производстве напитков, таких как готовые к употреблению напитки высокой кислотности.

В одном аспекте настоящего изобретения готовят водно-мучную смесь, которую затем нагревают, охлаждают, проводят ферментативную обработку для снижения вязкости и затем подкисляют для снижения рН и инактивации фермента, чтобы получить низковязкий цельнозерновой мучной замес.

В другом аспекте настоящего изобретения цельнозерновая мука пониженной вязкости может быть добавлена к напитку.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение относится к цельнозерновым мучным замесам. В частности, настоящее изобретение относится к способу получения низковязкой цельнозерновой мучной суспензии путем нагревания водно-мучной суспензии, его охлаждения, ферментативной обработки замеса, затем подкисления замеса для инактивации фермента.

Цельнозерновая мука может быть получена из овса, ячменя, пшеницы, киноа, кукурузы или смеси этих видов зерновых, хотя специалисту в данной области будет понятно, что мука может быть получена и из других видов цельного зерна, которые также могут быть использованы в настоящем изобретении. «Низковязкий» в настоящем изобретении означает вязкость менее 200 сП, измеренную при температуре 158°F.

В одном аспекте настоящего изобретения может быть использована овсяная мука. Обычно овсяная мучная суспензия имеет размер частиц в диапазоне от 0,02 до 2000 микрон и около 50% мучной суспензии имеет размер частиц менее 91 микрона. Специалисту в данной области будет понятно, что могут использоваться также частицы других размеров.

В соответствии с одним аспектом настоящего изобретения цельнозерновую муку добавляют к воде и смешивают до тех пор, пока мука полностью не будет гидратирована и диспергирована в воде. Температуру воды поддерживают на уровне, подходящем для гидратации муки, обычно от 190 до 210°F (от 87 до 99°С), например 195°F (91°С). Воду и муку обычно смешивают в течение, по меньшей мере, 15 минут, например в течение 20 минут. Эта водно-мучная смесь может быть смешана при нагревании. В частности, смеситель высокого сдвига Скотта может быть использован одновременно для смешивания и нагревания водно-мучной смеси. Эта смесь смешивается до тех пор, пока ее вязкость не будет составлять 500-700 сП, измеренная при температуре 70°С.

Для получения водно-мучной смеси мука с водой могут быть использованы в соотношении от 1:1 до 1:50. Например, соотношение муки с водой может составлять от 1:8 до 1:20 или 1:12. Любые подходящие количества муки и воды используют, но обычно от 1 до 50% цельнозерновой муки может быть добавлено к 50-99% воды. В частности, от 5 до 11% цельнозерновой муки может быть добавлено к 89-95% воды. В одном аспекте 8% цельнозерновой муки может быть добавлено к 92% воды.

В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения смесь разных видов цельнозерновой муки может быть добавлена к воде для образования водно-мучной смеси. Например, смесь овсяной, кукурузной, киноа, пшеничной и ячменной видов муки может быть использована. В соответствии с настоящим изобретением разные виды муки могут присутствовать в разных комбинациях и разных количествах.

При последующей гидратации муки в воде температуру снижают до 120-160°F (49-71°С), обычно до 120-140°F (49-60°С) или 125-135°F (52-57°С) или 130°F (54°С).

Фермент добавляют в суспензию для снижения ее вязкости до 40-60 сП. Обычно этот процесс занимает 15 минут. Вязкость измеряют при температуре 70°С. Ферментом может быть любой фермент, подходящий для гидролиза крахмала овсяной или ячменной муки и не изменяющий или не оказывающий отрицательного воздействия на бета-глюкан, который содержится в овсяной или ячменной муке. Подходящие ферменты включают альфа-амилазу.

Как только желаемая вязкость достигнута, в водно-мучную смесь добавляют подкислитель для инактивации фермента. Подкислитель должен снижать рН водно-мучной смеси до уровня ниже 5, например до рН 2-4,5 или 2,5-4, в частности до рН 3-3,5.

Подкислитель может быть выбран из одного или более подходящих пищевых подкислителей. Эти пищевые подкислители могут включать фосфорную кислоту, лимонную кислоту, молочную кислоту, яблочную кислоту и винную кислоту. Специалисту в данной области будет понятно, что любые другие пищевые окислители также могут использоваться в настоящем изобретении. Кроме того, или в дополнение к этому, при подкислении водно-мучной смеси с использованием пищевых подкислителей в их качестве могут использоваться фруктовые соки. Примеры фруктовых соков, которые могут быть использованы в настоящем изобретении, включают, но не ограничиваются яблочным, виноградным, грушевым или цитрусовыми соками в общем.

Процесс подкисления водно-мучной смеси может проводиться при одновременном перемешивании. Для перемешивания может быть использован смеситель высокого сдвига. В дополнение к этому смесь может быть перемешана в течение времени, достаточного для инактивации фермента, обычно в течение, по меньшей мере, 15 минут, например 20 минут.

В настоящем изобретении также могут быть использованы дополнительные пищевые ингредиенты. Например, красители, ароматизаторы, консерванты, буферные растворы, белки, сахара, стабилизаторы и подсластители могут быть добавлены к низковязкой цельнозерновой мучной суспензии. Кроме того, камеди, такие как карбоксиметилцеллюлоза (КМЦ), геллановая камедь, ксантановая камедь, пектин, гуаровая камедь, камедь рожкового дерева, ксантановая камедь или их смесь, могут быть введены в напиток.

Специалисту в данной области будет понятно, что список пищевых ингредиентов не ограничивается вышеперечисленными и любые другие пищевые ингредиенты также могут быть использованы в настоящем изобретении.

В другом аспекте настоящего изобретения цельнозерновую мучную суспензию пониженной вязкости добавляют к напиткам, таким как, но, не ограничивая этот список, готовые к употреблению напитки, фруктовые соки, молочные напитки и газированные безалкогольные напитки. Этот список не ограничивается вышеперечисленными напитками, и специалисту в данной области будет понятно, что суспензия может добавляться и к другим видам напитков в соответствии с настоящим изобретением.

Преимуществами настоящего изобретения являются значительное снижение временных и денежных затрат для получения низковязкой цельнозерновой мучной суспензии и значительное снижение вязкости этой суспензии по сравнению с традиционными способами снижения вязкости цельнозерновых суспензий из овсяной муки. Более того, в соответствии с настоящим изобретением путем подкисления водно-мучной смеси получают низковязкую цельнозерновую мучную суспензию, а муку легче переработать и при этом исключается необходимость проведения помола цельного зерна. Низковязкая цельнозерновая мучная суспензия, полученная по настоящему изобретению, также имеет желаемые текстурные свойства, такие как пониженная жирность и/или обезжиренность, гладкость, и полное улучшенное вкусовое ощущение во рту и текстура, которые делают его эффективным и оздоровительным при добавлении в напиток.

Пример

Клубника Банан		Порция, гал
Ингредиенты	%	100
Овсяная суспензия	43,0	171,67 кг
Сахароза	7,0	27,95 кг
Клубничный ароматизатор	0,3	1,36 кг
Банановый ароматизатор	0,2	1,01 кг
Яблочный сок низкой кислотности	5	19,96 кг
Красный краситель 926	0,1	0,3993 кг
Стабилизатор	0,025	0,0998 кг
	0	0,799 кг
	0	0,100 кг
Вода	44,06	175,90 кг
Итого	100	399,256 кг

Овсяный раствор готовят из 923 кг воды и 77 кг овса сорта Квакер #36 путем:

1) Нагревания воды до кипения;

2) Диспергирования овсяной муки в кипящей воде при перемешивании при высоком усилии сдвига;

3) Поддержания температуры гидратации на уровне 200°F в течение 20 минут;

4) Контроля вязкости, рН и сухих веществ;

5) Охлаждения раствора до температуры 130°F после 20- минутного гидратирования;

6) Добавления фермента в количестве 0,5% от массы овсяной муки;

7) Перемешивания в течение 15 минут;

8) Контроля вязкости, рН и сухих веществ;

9) Добавления 0,2% фосфорной кислоты (85%-ного раствора) от массы овсяной муки;

10) Дальнейшего перемешивания в течение дополнительных 15 минут;

11) Контроля вязкости, рН и сухих веществ.

Раствор камеди готовят путем добавления 42 гал воды с температурой 145°F в котел с камедью и дальнейшего перемешивания раствора камеди при высоком усилии сдвига в течение 15 минут. Камеди могут быть выбраны из одной или более, таких как карбоксиметилцеллюлоза (КМЦ), геллановой камеди, ксантановой камеди, пектина, гуаровой камеди, камеди рожкового дерева и ксантановой камеди. В одном частном случае 0,2% КМЦ, 0,025% ксантановой и 0,25% геллановой камеди добавляют к конечному продукту.

Напиток готовят путем добавления 171,67 кг овсяного раствора к раствору камеди, внесения оставшихся ингредиентов, поддержания рН на уровне 3,8, если необходимо, гомогенизации 3000-500 при температуре 165°F и, если необходимо, дальнейшей обработки.

Как описано выше, настоящее изобретение предусматривает способ получения низковязкой цельнозерновой мучной суспензии с полезными свойствами и различными применениями в пищевой отрасли и других отраслях промышленности.

Настоящее изобретение может быть осуществлено в других его формах без отхода от его сущности или существенных признаков. Таким образом, вышеприведенные варианты осуществления изобретения должны рассматриваться как иллюстративные, а не ограничивающие изобретение, описанное в данном документе. Область применения изобретения, таким образом, определяется прилагаемой формулой изобретения, а не предшествующим описанием, и все изменения, которые подпадают под значение и диапазон эквивалентности формулы изобретения, должны быть охвачены в нем.

1. Способ получения низковязкой цельнозерновой мучной суспензии, включающий:а) диспергирование цельнозерновой муки в воде в соотношении от 1:1 до 1:50 при температуре 87-99°С с получением водно-мучной смеси;b) снижение температуры водно-мучной смеси до 49-71°С;c) добавление фермента для снижения вязкости водно-мучной смеси до 40-60 сП при температуре около 54°С; иd) подкисление водно-мучной смеси для снижения рН водно-мучной смеси до уровня ниже 5 и получение низковязкой цельнозерновой мучной суспензии.

2. Способ получения напитка, включающий добавление к напитку низковязкой цельнозерновой мучной суспензии, приготовленного путем:а) диспергирования цельнозерновой муки в воде в соотношении от 1:1 до 1:50 при температуре 87-99°С с получением водно-мучной смеси;b) снижение температуры водно-мучной смеси до 49-71°С;c) добавление фермента для снижения вязкости водно-мучной смеси до 40-60 сП при температуре 70°С; иd) подкисление водно-мучной смеси для снижения рН водно-мучной смеси до менее чем 5 и получение низковязкой цельнозерновой мучной суспензии.

3. Способ по п. 1 или 2, в котором рН водно-мучной смеси снижают до 2-4,5.

4. Способ по п. 1 или 2, в котором водно-мучную смесь диспергируют в смесителе высокого сдвига.

5. Способ по п. 1 или 2, в котором водно-мучную смесь подкисляют с использованием по меньшей мере одного пищевого подкислителя, по меньшей мере одного фруктового сока или их смеси.

6. Способ по п. 5, в котором водно-мучную смесь подкисляют с использованием по меньшей мере одного пищевого подкислителя, выбранного из группы, включающей фосфорную кислоту, лимонную кислоту, молочную кислоту, яблочную кислоту, винную кислоту или их смеси.

7. Способ по п. 1 или 2, дополнительно включающий стадию:e) добавления по меньшей мере одного пищевого ингредиента к низковязкой цельнозерновой мучной суспензии, причем по меньшей мере один пищевой ингредиент выбран из группы, включающей подсластители, стабилизаторы, консерванты, сахара, белки, красители, ароматизаторы или их смесь.

8. Способ по п. 1 или 2, в котором цельнозерновая мука полностью диспергирована в воде в соотношении от 1:8 до 1:20.

9. Способ по п. 1 или 2, в котором цельнозерновая мука полностью диспергирована в воде в соотношении 1:12.

10. Способ по п. 1 или 2, в котором цельнозерновая мука является смесью разных видов цельнозерновой муки.

11. Способ по п. 10, в котором смесь разных видов цельнозерновой муки выбрана из группы, включающей овес, пшеницу, ячмень, кукурузу и киноа.

12. Способ по п. 2, в котором напиток выбран из группы, включающей фруктовые соки, молочные напитки и газированные безалкогольные напитки.