Зерновые продукты для детей младшего возраста, содержащие гидролизованное цельное зерно
Иллюстрации
Показать всеНастоящее изобретение относится к зерновому продукту для детей младшего возраста. Зерновой продукт включает гидролизованную цельнозерновую композицию, альфа-амилазу или ее фрагмент, влагосодержание менее 5 масс.%, обогащение витаминами и минералами. При этом альфа-амилаза или ее фрагмент находятся в активном состоянии и не показывают гидролитической активности по отношению к пищевым волокнам. Способ изготовления зернового продукта предусматривает приготовление гидролизованной цельнозерновой композиции, включающее стадии: a) взаимодействия цельнозернового компонента с ферментной композицией в воде, причем ферментная композиция включает по меньшей мере одну альфа-амилазу, при этом указанная ферментная композиция не проявляет 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, приготовление зернового продукта смешиванием гидролизованной цельнозерновой композиции с витаминно-минеральным премиксом. Изобретение позволяет получить зерновой продукт для детей младшего возраста с увеличенным содержанием цельного зерна и пищевых волокон с одновременным сохранением низкого потребления калорий без нарушения органолептических свойств. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 4 ил., 7 пр.
Реферат
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к зерновым продуктам для детей младшего возраста, дополненным цельным зерном. В частности, настоящее изобретение относится к зерновым продуктам для детей младшего возраста, которые дополняются гидролизованным цельным зерном без ущерба для вкуса или вязкости, либо органолептических свойств зернового продукта для детей младшего возраста.
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, положительно 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 у 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 в день. Однако данные, приведенные в национальных обзорах по питанию в Великобритании, США и Китае, показывают, что потребление цельного зерна колеблется от 0 до 30 г цельных зерен в день.
Дефицит цельнозерновых продуктов, предлагаемых на полках магазинов, и неудовлетворительные органолептические свойства имеющихся цельнозерновых продуктов идентифицируются в большинстве случаев как препятствие для роста потребления цельного зерна и ограничивают количество цельного зерна, добавляемого, например, в зерновой продукт для детей младшего возраста, поскольку при добавлении повышенных количеств цельного зерна физические и органолептические свойства зернового продукта для детей младшего возраста 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 просто термином «зерно».
Более того, в последние годы потребители стали уделять больше внимания этикетке пищевых продуктов, например, зернового продукта для детей младшего возраста, и они рассчитывают на то, что изготовляемые пищевые продукты являются 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.
С учетом полезных для здоровья преимуществ цельного зерна злаков желательно создать цельнозерновой ингредиент, содержащий как можно больше интактных (целостных, неповрежденных) пищевых волокон. Зерновые продукты для детей младшего возраста является хорошим средством для доставки цельного зерна в организм ребенка. Чтобы увеличить содержание цельного зерна в продукте или порции, можно, конечно, увеличить размер порции. Однако это нежелательно, так как приводит к увеличению потребления калорий. Другая трудность, связанная с увеличением содержания цельного зерна в продукте, заключается в том, что это обычно сказывается на физических свойствах, таких как вкус, текстура и общий внешний вид зерновых продуктов для детей младшего возраста (органолептические свойства), а также на их технологичности (пригодности для обработки).
Потребитель не желает идти на компромисс в вопросе органолептических свойств зерновых продуктов для детей младшего возраста только с той целью, чтобы увеличить свое ежедневное потребление цельного зерна. Такими органолептическими свойствами являются вкус, структура и общий внешний вид.
Совершенно очевидно, что эффективность работы производственной линии является обязательным требованием в пищевой промышленности. Она включает разгрузку и обработку сырьевых материалов, изготовление зерновых продуктов для детей младшего возраста, их упаковку и последующее хранение на складе, полке магазина или в домашних условиях.
US 4282319 относится к способу получения гидролизованных продуктов из цельного зерна и к продуктам, изготовленным этим способом. Способ предусматривает ферментативную обработку протеазой и амилазой в водной среде. Полученный продукт может добавляться в различные виды продуктов. US 4282319 описывает полную деградацию белков, присутствующих в цельном зерне.
US 5686123 раскрывает зерновую суспензию, полученную обработкой и альфа-амилазой, и бета-амилазой, специфически образующими мальтозные единицы и не имеющими глюканазной активности.
Поэтому целью настоящего изобретения является создание зерновых продуктов для детей младшего возраста, которые богаты цельными зернами и пищевыми волокнами и одновременно поддерживают низкое потребление калорий, которые обеспечат потребителю превосходный опыт потребления и производство которых можно легко организовать в промышленном масштабе при разумных затратах без ущерба для органолептических параметров.
Сущность изобретения
Соответственно в первом аспекте изобретение относится к зерновому продукту для детей младшего возраста, включающему
- гидролизованную цельнозерновую композицию,
- альфа-амилазу или ее фрагмент, при этом альфа-амилаза или ее фрагмент, находясь в активном состоянии, не проявляет гидролитической активности по отношению к пищевым волокнам,
- влагосодержание ниже 5 масс.%,
- обогащение витаминами и минералами.
Другой аспект настоящего изобретения относится к способу изготовления зернового продукта для детей младшего возраста по изобретению, который предусматривает:
1) приготовление гидролизованной цельнозерновой композиции, включающее стадии: a) взаимодействия цельнозернового компонента с ферментной композицией в воде, причем ферментная композиция включает по меньшей мере одну альфа-амилазу, при этом указанная ферментная композиция не проявляет 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) получение зернового продукта для детей младшего возраста смешиванием гидролизованной цельнозерновой композиции с витаминно-минеральным премиксом.
Краткое описание фигур
Фиг.1 демонстрирует анализ тонкослойной хроматографией различных ферментов, взаимодействующих с пищевыми волокнами. Легенда для разных треков следующая:
A0: | пятно чистого арабиноксилана (холостая проба) |
β0: | пятно чистого бета-глюкана (холостая проба) |
A: | пятно арабиноксилана после инкубации с ферментом, обнаруженное ниже |
трека (ферментные препараты BAN, Validase НТ 425L и Alcalase AF 2.4L) | |
β: | пятно бета-глюкана после инкубации с ферментом, обнаруженное ниже трека (BAN, Validase НТ 425L и Alcalase AF 2.4L) |
E0: | пятно фермента (холостая проба). |
Фиг.2 демонстрирует эксклюзионную хроматографию (SEC) молекулярно-массовых профилей β-глюкана и арабиноксилана без добавления фермента (сплошная линия) и после инкубации с Alcalase 2.4L (пунктирная линия). A) β-глюкан овса; B) арабиноксилан пшеницы.
Фиг.3 демонстрирует эксклюзионную хроматографию (SEC) молекулярно-массовых профилей β-глюкана и арабиноксилана без добавления фермента (сплошная линия) и после инкубации с Validase НТ 425L (пунктирная линия). A) β-глюкан овса; B) арабиноксилан пшеницы.
Фиг.4 демонстрирует 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). A) β-глюкан овса; B) арабиноксилан пшеницы.
Раскрытие изобретения
Авторам настоящего изобретения неожиданно удалось установить, что в результате обработки цельнозернового компонента альфа-тппазой и необязательно протеазой цельное зерно становится менее вязким и последующее вмешивание его в зерновой продукт для детей младшего возраста значительно облегчается. Это делает возможным увеличение количества цельных зерен в продукте. Кроме того, обработка альфа-амилазой приводит также к снижению потребности в добавлении подсластителя, такого как сахароза, в зерновой продукт для детей младшего возраста.
Таким образом, в первом аспекте изобретение относится к зерновому продукту для детей младшего возраста, включающему:
- гидролизованную цельнозерновую композицию,
- альфа-амилазу или ее фрагмент, при этом альфа-амилаза или ее фрагмент, находясь в активном состоянии, не проявляет гидролитической активности по отношению к пищевым волокнам,
- влагосодержание ниже 5 масс.%,
- обогащение витаминами и минералами.
Необязательно зерновой продукт для детей младшего возраста может содержать пробиотические микроорганизмы.
Зерновой продукт для детей младшего возраста, содержащий гидролизованный цельнозерновой компонент согласно изобретению, может дать ряд преимуществ.
I. Возможность повышения содержания цельного зерна и пищевых волокон в готовом продукте без ущерба, в основном, для органолептических параметров продукта.
II. Возможность обеспечения сохранности пищевых волокон из цельного зерна.
III. Усиление ощущения сытости, в основном, без отрицательного воздействия на органолептические свойства продукта и замедление переваривания. В настоящее время существуют ограничения в обогащении зерновых продуктов для детей младшего возраста цельным зерном по причине неньютоновской вязкости, зернистой структуры и проблем со вкусом. Однако применение гидролизованного цельного зерна по настоящему изобретению в зерновых продуктах для детей младшего возраста позволяет обеспечить требуемую вязкость, однородную текстуру, минимальное воздействие на вкус и дополнительное повышение питательной ценности для здоровья и хорошего самочувствия.
IV. Дополнительным преимуществом может быть улучшение углеводного профиля зерновых продуктов для детей младшего возраста за счет замены традиционных добавляемых извне подсластителей, таких как глюкозный сироп, высокофруктозная кукурузная патока, инвертный сироп, мальтодекстрин, сахароза, концентрат пищевых волокон, инулин и др., более полезным для здоровья подслащивающим источником.
В настоящем контексте термин ″зерновой продукт для детей младшего возраста″ относится к зерновому продукту, специально созданному для детей младшего возраста с тем, чтобы обеспечить требуемую питательную поддержку ребенку.
Термин ″дети младшего возраста″ относится к возрастной группе(ам) от 4 до 36 месяцев.
″Пробиотик″ означает (в контексте бактериальных штаммов) препараты микробных клеток или компоненты микробных клеток с полезным действием на здоровье или самочувствие хозяина (Salminen S, Ouwehand A. Benno Y. et al ″Probiotics: how should they be defined″ Trend Food Sci. Technol. 1999:10 107-10).
В одном варианте осуществления изобретения зерновой продукт для детей младшего возраста имеет размер частиц, характеризуемый усредненным диаметром частиц (объемное распределение) Х50 в диапазоне от 50 до 500 мкм, например, от 100 до 300 мкм, например, от 150 до 250 мкм.
Параметром качества зернового продукта для детей младшего возраста и важным параметром, характеризующим технологичность продукта, является вязкость гидролизованной цельнозерновой композиции. В настоящем контексте термин ″вязкость″ является мерой ″густоты″ или текучести жидкости. Поэтому вязкость служит 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. Прибор Rapid Visco Analyser измеряет сопротивление продукта перемешивающему действию лопасти. Вязкость измеряется спустя 10 минут перемешивания при 65°C и 50 об./мин.
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 можно смолоть предпочтительно сухим способом помола. Такой помол может проводиться перед или после взаимодействия цельнозернового компонента с ферментной композицией согласно изобретению.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения цельнозерновой компонент может подвергаться тепловой обработке с целью ограничения прогорклости и бактериальной обсемененности.
Цельные зерна - это 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, булгур, кукурузу, просо, овес, сорго, спельту, тритикале, рожь, пшеницу, пшеницу в зерне, 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 псевдо-злака. 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 псевдо-злаков и смеси перечисленного. Вообще выбор источника зерна зависит от вида продукта, поскольку каждое зерно придает присущий ему вкусовой профиль.
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 в разных видах, 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 проявляет гидролитической активности по отношению к пищевым волокнам. Гидролизованная цельнозерновая композиция может также расщепляться с помощью протеазы, которая, находясь в активном состоянии, не проявляет 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.
До или 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 необходимо 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 проявляет гидролитической активности по отношению к пищевым волокнам ″ следует понимать как относящееся также и к ферментной смеси, из которой происходит фермент. Например, протеазы, амилазы, глюкозоизомераза и амилоглюкозидаза, описанные в настоящем контексте, могут сохраняться до использования в виде ферментной смеси, которая может быть не полностью очищенной и, в силу этого, может включать ферментативную активность по отношению, например, к пищевым волокнам. Однако активность по отношению к пищевым волокнам может также исходить от каждого конкретного фермента смеси, особенно если этот фермент является многофункциональным. В рамках изобретения используются ферменты (или ферментные смеси), которые лишены гидролитической активности по отношению к пищевым волокнам.
Термин ″не проявляет гидролитической активности″ или ″лишен 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 концентрации или длительный период 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 приводится в массовых процентах (масс.%) в пересчете на сухое вещество, если не оговаривается что-либо иное.
Зерновой продукт для детей младшего возраста по изобретению может содержать протеазу, которая, находясь в активном состоянии, не проявляет гидролитической активности по отношению к пищевым волокнам. Преимущество добавления протеазы согласно изобретению состоит в том, что вязкость гидролизованного цельного зерна может еще более снизиться, что, в свою очередь, может привести к снижению вязкости готового продукта. Так, в одном варианте осуществления изобретения зерновой продукт для детей младшего возраста содержит указанную протеазу или ее фрагмент в количестве от 0,0001% до 5 масс.% от 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. Как было установлено, добавление протеазы в процессе производства гидролизованного цельного зерна может привести к появлению привкуса горечи, поэтому добавление протеазы можно рассматривать как компромисс между пониженной вязкостью и посторонним привкусом. К тому же, количество протеазы также может зависеть от продолжительности инкубации в ходе производства гидролизованного цельного зерна. Например, если продолжительность 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 продолжительности инкубации и концентрации протеазы определенное количество белков из гидролизованного цельнозернового компонента может подвергнуться 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%. С другой стороны, деградация белков может привести к пониженной вязкости и улучшенным органолептическим параметрам.
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, вызванной добавленными извне (внешними) ферментами.
Вообще следует иметь в виду, что ферменты, применяемые в производстве гидролизованной цельнозерновой композиции (и, следовательно, присутствующие и в готовом продукте), отличаются от соответствующих ферментов, от природы содержащихся в цельнозерновом компоненте.
Поскольку зерновые продукты для детей младшего возраста по изобретению могут также содержать белки из источников, отличающихся от гидролизованного цельнозернового компонента, которые не являются деградированными, 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, расщепляющий полисахариды. Она является преимущественно компонентом панкреатического сока и слюны, необходимым для расщепления длинноцепочечных углеводов, например, крахмала, на более мелкие единицы. В настоящем изобретении альфа-амилаза используется для гидролиза клейстеризованного крахмала с тем, чтобы снизить вязкость гидролизованной цельнозерновой композиции. Ферментные препараты Validase НТ 425L, Validase RA от Valley Research, Fungamyl от Novozymes и MATS от DSM служат примерами альфа-амилаз, пригодных для настоящего изобретения. Эти ферменты не показывают активности по отношению к пищевым волокнам в применяемых условиях обработки (продолжительность, концентрации 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 наиболее 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 представляет собой альфа-амилазу, продуцирующую смешанные сахара, которая, находясь в активном состоянии, включает и глюкозопродуцирующую активность. Установлено, что некоторые альфа-амилазы содержат 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 повышенной сладости, поскольку сладость глюкозы почти в два раза превышает сладость мальтозы. В одном варианте осуществления настоящего изобретения необходимо добавлять пониженное количество внешнего подсластителя отдельно в смесь для покрытия [зернового продукта для детей младшего возраста], если в продукте используется гидролизованная цельнозерновая композиция по настоящему изобретению. Если в ферментную композицию входит альфа-амилаза, содержащая глюкозопродуцирующую активность, то может стать возможным обойтись без или по меньшей мере сократить использование других добавляемых извне (внешних) подсластителей, например, искусственных подсластителей и/или несахарных подсластителей. В настоящем контексте термин ″подсластитель″ относится к натуральному подсластителю и добавляемому извне подсластителю.
Гидролизованная цельнозерновая композиция включает различные углеводы, которые придают смеси для покрытия натуральную сладость. Таким образом, гидролизованная цельнозерновая композиция имеет натуральный подсластитель, а углеводами, обнаруженными в гидролизованной цельнозерновой композиции, являются преимущественно глюкоза и мальтоза. Натуральный подсластитель может отличаться от добавляемого извне подсластителя.
В настоящем контексте термин ″внешний (т.е. добавляемый извне) подсластитель″ относится к сахарам, первоначально не присутствовавшим или первоначально не генерировавшимся в гидролизованной цельнозерновой композиции. Примерами таких внешних подсластителей могут служить сахароза, лактоза или 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 повышается с увеличением концентрации высвобождаемой глюкозы. Поэтому в одном варианте осуществления изобретения зерновой продукт для детей младшего возраста дополнительно содержит амилоглюкозидазу или ее фрагмент. Может быть выгодным добавлять амилоглюкозидазу в производство гидролизованной цельнозерновой композиции, поскольку сладость препарата повышается с увеличением концентрации высвобождаемой глюкозы. Может быть также выгодным, если эта амилоглюкозидаза не будет оказывать прямого или косвенного воздействия на полезные для здоровья свойства цельных зерен. Так, в одном варианте осуществления изобретения амилоглюкозидаза, находясь в активном состоянии, не проявляет гидролитической активности по отношению к пищевым волокнам. Выгодное преимущество изобретения и, в частности, способа изготовления зернового продукта для детей младшего возраста по изобретению заключается в том, что оно позволяет снизить содержание Сахаров (например, сахарозы) в зерновом продукте для детей младшего возраста по сравнению с продуктами, описанными в предшествующем уровне техники. При использовании амилоглюкозидазы в ферментной композиции может стать возможным обойтись без других внешних подсластителей, например, без добавления сахарозы, как упоминалось выше.
Однако, как упоминалось выше, некоторые альфа-амилазы способны генерировать глюкозные единицы, которые могут добавлять достаточно сладости продукту, исключая, тем самым, необходимость использования амилоглюкозидазы. Кроме того, применение амилоглюкозидазы повышает также производственные затраты на изготовление зернового продукта для детей младшего возраста, и, следовательно, может быть желательным ограничить использование амилоглюкозидаз. Так, в еще одном варианте осуществления изобретения зерновой продукт для детей младшего возраста по изобретению не содержит амилоглюкозидазы, например, экзогенной амилоглюкозидазы.
Глюкозоизомераза (D-глюкозокетоизомераза) вызывает изомеризацию глюкозы в фруктозу. Так, в одном варианте осуществления настоящего изобретения зерновой продукт для детей младшего возраста дополнительно содержит глюкозоизомеразу или ее фрагмент, при этом глюкозоизомераза или ее фрагмент, находясь в активном состоянии, не проявляет 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. Таким образом, способы производства фруктозы представляют значительный интерес, поскольку сладость продукта может существенно повыситься и без добавления извне подсластителя (например, сахарозы или искусственных подсластителей).
Для производства гидролизованной цельнозерновой композиции по изобретению может применяться большое число специфических ферментов или ферментных смесей. Требование к ним одно - они не должны в основном проявлять гидролитическую активность в применяемых условиях способа по отношению к пищевым волокнам. Так, в одном варианте осуществления изобретения альфа-амилаза может выбираться из Validase НТ 425L и Validase RA от Valley Research, Fungamyl от Novozymes и MATS от DSM; протеаза может выбираться из группы, включающей Alcalase, iZyme В и iZyme G (Novozymes).
Концентрация ферментов согласно изобретению в зерновом продукте для детей младшего возраста может влиять на органолептические свойства зернового продукта для детей младшего возраста. К тому же концентрацию ферментов можно регулировать, изменяя свойства, такие как температура и продолжительность инкубации. Так, в одном варианте осуществления изобретения зерновой продукт для детей младшего возраста содержит от 0,0001 масс.% до 5 масс.% от общего содержания цельного зерна в зерновом продукте для детей младшего возраста по меньшей мере одного из:
- альфа-амилазы или ее фрагмента, при этом альфа-амилаза или ее фрагмент, находясь в активном состоянии, не проявляет гидролитической активности по отношению к пищевым волокнам,
- амилоглюкозидазы или ее фрагмента, при этом амилоглюкозидаза, находясь в активном состоянии, не проявляет гидролитической активности по отношению к пищевым волокнам, и
- глюкозоизомеразы или ее фрагмента, при этом глюкозоизомераза, находясь в активном состоянии, не проявляет гидролитической активности по отношению к пищевым волокнам.
В другом варианте осуществления изобретения зерновой продукт для детей младшего возраста содержит от 0,001 масс.% до 3 масс.% альфа-амилазы от общего содержания цельного зерна в зерновом продукте для детей младшего возраста, например, от 0,01% до 3%, например, от 0,01% до 0,1%, например, от 0,01% до 0,5%, например, от 0,01%о до 0,1%), например, от 0,03% до 0,1%, например, от 0,04% до 0,1%. В еще одном варианте зерновой продукт для детей младшего возраста содержит от 0,001 масс.%» до 3 масс.% амилоглюкозидазы от общего содержания цельного зерна в зерновом продукте для детей младшего возраста, 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 зерновой продукт для детей младшего возраста содержит от 0,001 масс.% до 3 масс.% глюкозоизомеразы от общего содержания цельного зерна в зерновом продукте для детей младшего возраста, 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 расщепляют также сахариды, однако бета-амилазы образуют в основном мальтозу как наименьший генерируемый структурный элемент углеводов. Так, в одном варианте осуществления изобретения зерновой продукт для детей младшего возраста по изобретению не содержит бета-амилазы, 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-амилазой, так и бета-амилазой.
В некоторых случаях действие протеазы не является необходимым для обеспечения достаточно низкой вязкости. Поэтому в одном варианте осуществления изобретения зерновой продукт для детей младшего возраста не содержит протеазы, например, экзогенной протеазы. Как описывалось ранее, добавление протеазы может спровоцировать посторонний привкус 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. Поэтому 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 получения гидролизованной цельнозерновой композиции, можно поддерживать в основном интактные бета-глюкановую и арабиноксилановую структуры. Степень деградации бета-глюкановой 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 (целостной). Однако вследствие естественной деградации в любом натуральном продукте часть структуры (например, бета-глюкановой структуры или арабиноксилановой структуры) может подвергнуться деградации, хотя эта деградация не может быть вызвана 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 эти продуцируемые ферменты подпадают в настоящем контексте под категорию ″экзогенные ферменты″. Такие 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 иметь в виду, что такие ферменты могут быть либо в растворе, либо закреплены на поверхности, например, иммобилизованные ферменты. В последнем методе белки не могут быть частью готового