Пищевые продукты, содержащие гидролизованное цельное зерно

Пищевые продукты, содержащие гидролизованное цельное зерно

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

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

Уровень техники

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Сущность изобретения

Соответственно в первом объекте изобретение относится к пищевому продукту, включающему

- разрыхлитель,

- влагосодержание менее 10 масс.% пищевого продукта,

- гидролизованную цельнозерновую композицию и

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

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

1) приготовление цельнозерновой композиции, включающее стадии:

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

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

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

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

3) получение пищевого продукта последующей кулинарной обработкой пищевого продукта.

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

Краткое описание фигур

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

А0: пятно чистого арабиноксилана (холостая проба)

β0: пятно чистого бета-глюкана (холостая проба)

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

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

Е0: пятно фермента (холостая проба).

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

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

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

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

Раскрытие изобретения

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

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

- разрыхлитель,

- влагосодержание менее 10 масс.% пищевого продукта,

- гидролизованную цельнозерновую композицию и

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

- ингредиент, облегчающий взбивание, например яичный белок.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

В настоящем контексте ферменты, такие как протеазы, амилазы, глюкозоизомеразы и амилоглюкозидазы, относятся к ферментам, которые были предварительно полностью или частично очищены. Такие белки/ферменты могут продуцироваться бактериями, грибами или дрожжами, однако они могут также быть растительного происхождения. В большинстве случаев такие продуцируемые ферменты подпадают в настоящем контексте под категорию "экзогенные ферменты". Эти ферменты могут добавляться в продукт в процессе его производства с тем, чтобы добавить определенное ферментативное де