Быстрорастворимые сухие напитки, содержащие гидролизованное цельное зерно

Быстрорастворимые сухие напитки, содержащие гидролизованное цельное зерно

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники

Настоящее изобретение относится к быстрорастворимым сухим напиткам, обогащенным цельным зерном. В частности, настоящее изобретение относится к быстрорастворимым сухим напиткам, обогащенным гидролизованным цельным зерном, при этом ни вкус, ни вязкость, ни органолептические свойства таких быстрорастворимых сухих напитков не ухудшаются.

Уровень техники

В настоящее время имеется большое количество доказательств, полученных главным образом из эпидемиологических исследований, того, что ежедневный прием трех порций продуктов из цельного зерна, то есть 48 г цельного зерна, положительно ассоциируется со снижением риска сердечно-сосудистых заболеваний, увеличением чувствительности к инсулину и уменьшением риска развития диабета типа 2, ожирения (главным образом висцерального ожирения) и рака органов пищеварительной системы. Сообщается, что эти полезные для здоровья эффекты цельных зерен обуславливаются синергетической ролью пищевых волокон и других компонентов, таких как витамины, минеральные вещества и биологически активные фитохимические соединения.

Контрольно-надзорные органы в Швеции, США и Великобритании уже одобрили особое заявление об их полезности для здоровья сердца, базирующееся на имеющемся научном обосновании.

Но популярность пищевых продуктов, содержащих пищевые волокна, увеличивается среди потребителей не только потому, что потребление цельного зерна в настоящее время включено в ряд национальных диетических рекомендаций, но также и потому, что продукты из цельного зерна считаются натуральными и полезными. Правительственными органами и экспертными группами были разработаны рекомендации по употреблению цельного зерна для поощрения использования потребителями цельного зерна в качестве пищевого продукта. Например, в США рекомендуется употреблять 45-80 г цельного зерна в сутки. Однако данные, представленные национальными службами по контролю за пищевыми рационами в Великобритании, США и Китае показывают, что потребление цельного зерна варьирует между 0 и 30 г цельного зерна в сутки.

Небольшое количество предлагаемых на прилавках продуктов из цельного зерна и недостаточные органолептические качества доступных продуктов из цельного зерна в целом определяются как барьеры для потребления цельного зерна и ограничивают количество цельного зерна, которое может добавляться к, например, быстрорастворимому сухому напитку, поскольку при увеличении количеств добавленного цельного зерна физические и органолептические свойства такого быстрорастворимого сухого напитка могут изменяться очень резко.

Цельное зерно также является признанным источником пищевых волокон, фитонутриентов, антиоксидантов, витаминов и минеральных веществ. Согласно определению, данному Американской ассоциацией специалистов по химии злаков (American Association of Cereal Chemists, AACC), цельное зерно и пищевые продукты, изготавливаемые из цельного зерна, включают все семя злака полностью. Цельное семя злака содержит зародыш, эндосперм и отруби. Обычно оно именуется зерном.

Кроме того, в последние годы у потребителей повысилось внимание к этикетам на пищевых продуктах, например, на быстрорастворимых сухих напитках, и они ожидают, что предлагаемые пищевой промышленностью продукты будут настолько натуральными и здоровыми, насколько это возможно. Поэтому желательно разработать технологию производства пищевых продуктов и напитков и обеспечить пищевые продукты и напитки с ограниченным использованием ненатуральных пищевых добавок, даже когда такие ненатуральные пищевые добавки являются полностью одобренными органами здравоохранения или обеспечения безопасности пищевых продуктов.

Учитывая пользу для здоровья крупяных продуктов из цельного зерна, желательно предоставление ингредиента из цельного зерна, содержащего настолько много интактных пищевых волокон, насколько это возможно. Быстрорастворимые сухие напитки являются хорошим средством доставки для снабжения цельным зерном и повышения содержания цельного зерна в продукте или в порции, что, разумеется, может быть достигнуто посредством увеличения размера порции. Но это не является желательным, поскольку приводит к большему потреблению калорий. Другая сложность, связанная лишь с увеличением содержания цельного зерна в продукте, состоит в том, что это обычно влияет на физические свойства быстрорастворимых сухих напитков, такие как вкус, текстура и общий внешний вид (органолептические свойства), а также на их пригодность к переработке.

Компромисс в пользу увеличения ежедневного потребления цельного зерна, достигаемый за счет органолептических свойств быстрорастворимых сухих напитков, для потребителя не желателен. Такими органолептическими качествами являются вкус, текстура и общий внешний вид.

Очевидно, что эффективность функционирования производственных линий является в пищевой промышленности обязательным требованием. Это включает манипулирование и обработку сырья, образование быстрорастворимых сухих напитков, упаковку и дальнейшее хранение на складах, на магазинных полках или в домашних условиях.

Патент US 4282319 относится к способу приготовления гидролизованных продуктов из цельного зерна и к получаемым таким образом продуктам. Данный способ включает ферментативную обработку протеазой и амилазой в водной среде. Полученный продукт может добавляться к продуктам различным типов. Патент US 4282319 описывает полное разрушение присутствующих в цельном зерне белков.

Патент US 5686123 раскрывает зерновую суспензию, полученную обработкой одновременно альфа-амилазой и бета-амилазой, обе из которых приводят к специфическому образованию мальтозных единиц и не проявляют никакого эффекта глюканазы.

Таким образом, задачей настоящего изобретения является обеспечение быстрорастворимых сухих напитков, которые являются богатыми цельным зерном и пищевыми волокнами при поддержании низкого уровня потребления калорий, которые обеспечивают превосходное восприятие при употреблении потребителем и которые могут быть легко введены в промышленное производство с приемлемыми затратами без ухудшения органолептических показателей.

Сущность изобретения

Соответственно, в первом объекте изобретение относится к быстрорастворимому сухому напитку, содержащему:

- первичный ингредиент из частиц или агломерированных частиц, имеющих размер менее 500 мкм;

- композицию гидролизованного цельного зерна;

- альфа-амилазу или ее фрагмент, при этом такая альфа-амилаза или ее фрагмент не проявляют никакой гидролитической активности по отношению к пищевым волокнам при нахождении в активном состоянии; и

- влагу в количестве не более 5 масс.% от массы быстрорастворимого сухого напитка.

Другой объект настоящего изобретения относится к способу приготовления быстрорастворимого сухого напитка согласно настоящему изобретению, при этом указанный способ предусматривает:

1) приготовление композиции гидролизованного цельного зерна, включающее стадии:

a) взаимодействие цельнозернового компонента с ферментной композицией в воде, при этом такая ферментная композиция содержит по меньшей мере одну альфа-амилазу и указанная ферментная композиция не демонстрирует никакой гидролитической активности по отношению к пищевым волокнам,

b) самопроизвольное реагирование ферментной композиции с компонентом цельного зерна для получения продукта гидролиза цельного зерна,

c) получение композиции гидролизованного цельного зерна путем инактивации указанных ферментов после достижения указанным продуктом гидролиза вязкости, находящейся при измерениях при 65°C между 50 и 5000 МПа·с,

2) обеспечение быстрорастворимого сухого напитка посредством смешивания композиции гидролизованного цельного зерна с первичным ингредиентом из частиц или агломерированных частиц, имеющих размер менее 5 мм.

Следующий объект относится к напитку быстрого приготовления, содержащему быстрорастворимый сухой напиток согласно настоящему изобретению, ресуспендируемый в жидком компоненте.

Краткое описание чертежей

Фигура 1 представляет результаты тонкослойного хроматографического анализа различных ферментов, взаимодействующих с пищевыми волокнами. Легенда для различных дорожек:

А0: пятно чистого арабиноксилана (холостая проба);

β0: пятно чистого бета-глюкана (холостая проба);

А: пятно арабиноксилана после инкубации с ферментом, отмеченное ниже дорожки (BAN, валидаза НТ 425L и алкалаза AF 2.4L);

β: пятно бета-глюкана после инкубации с ферментом, отмеченное ниже дорожки (BAN, валидаза НТ 425L и алкалаза AF 2.4L);

Е0: пятно фермента (холостая проба).

Фигура 2 показывает полученные эксклюзионной хроматографией (SEC) молекулярно-массовые профили β-глюкана и арабиноксилана без добавления фермента (простая линия) и после инкубации с алкалазой 2.4L (пунктирная линия). A) - β-глюкан овса; B) - арабиноксилан пшеницы.

Фигура 3 показывает полученные эксклюзионной хроматографией (SEC) молекулярно-массовые профили β-глюкана и арабиноксилана без добавления фермента (простая линия) и после инкубации с валидазой НТ 425L (пунктирная линия). А) - β-глюкан овса; В) - арабиноксилан пшеницы.

Фигура 4 показывает полученные эксклюзионной хроматографией (SEC) молекулярно-массовые профили β-глюкана и арабиноксилана без добавления фермента (простая линия) и после инкубации с MATS L (пунктирная линия). A) - β-глюкан овса; B) - арабиноксилан пшеницы.

Раскрытие изобретения

Авторы настоящего изобретения неожиданно обнаружили, что в результате обработки компонента из цельного зерна альфа-амилазой и необязательно протеазой цельное зерно становится менее вязким и его последующее примешивание к быстрорастворимому сухому напитку может быть упрощено. Это приводит к возможности увеличения количества цельного зерна в продукте. Кроме того, обработка альфа-амилазой также приводит к снижению необходимости добавления к продуктам в форме быстрорастворимых сухих напитков подслащивающего вещества, такого как сахароза.

Таким образом, в первом объекте изобретение относится к быстрорастворимому сухому напитку, содержащему:

- первичный ингредиент из частиц или агломерированных частиц, имеющих размер менее 500 мкм;

- композицию гидролизованного цельного зерна;

- альфа-амилазу или ее фрагменты, при этом такая альфа-амилаза или ее фрагменты не проявляют никакой гидролитической активности по отношению к пищевым волокнам при нахождении в активном состоянии; и

- влагу в количестве не более 5 масс.% от массы быстрорастворимого сухого напитка.

Имеется несколько преимуществ наличия быстрорастворимого сухого напитка, содержащего гидролизованный цельнозерновой компонент согласно настоящему изобретению:

I. Может быть обеспечено увеличение содержания в конечном продукте цельного зерна и волокон притом, что органолептические показатели продукта по существу не затрагиваются.

II. Могут быть сохранены пищевые волокна из цельного зерна.

III. Усиливается ощущение чувства сытости по существу без воздействия на органолептические показатели продукта и происходит более медленное переваривание. В настоящее время существуют ограничения в отношении обогащения быстрорастворимых сухих напитков цельным зерном из-за вязкости, которая не обеспечивает текучести, из-за зернистой текстуры и проблем со вкусом. Однако применение в быстрорастворимых сухих напитках гидролизованного цельного зерна согласно настоящему изобретению делает возможным обеспечение желательной вязкости, гладкой текстуры, минимального воздействия на вкусоароматические свойства и увеличение питательной ценности в отношении здоровья и хорошего самочувствия.

IV. Дополнительное преимущество может состоять в улучшении углеводного профиля быстрорастворимого сухого напитка вследствие замены традиционно вносимых извне подслащивающих веществ, таких как крахмальная патока, кукурузная патока с высоким содержанием фруктозы, инвертный сироп, мальтодекстрин, сахароза, концентрат волокон, инулин и т.д. на более полезный источник подслащивания.

В данном контексте термин «быстрорастворимый сухой напиток» относится к порошкам, содержащим по меньшей мере один первичный ингредиент, предназначенный для ресуспендирования в жидкости, такой как молоко или вода. Примерами первичного ингредиента являются чайная смесь, смесь фруктов, кофейная смесь, смесь цикория, смесь какао, забеливающая смесь или суповая смесь.

Таким образом, в одном воплощении быстрорастворимый сухой напиток предназначается для ресуспендирования в жидком компоненте перед употреблением. В следующем воплощении жидкий компонент является водой, молоком, молочными компонентами или их смесями. Следует понимать, что жидкость может быть горячей или холодной.

Показателем качества быстрорастворимого сухого напитка и важным параметром в отношении пригодности продукта к переработке является вязкость композиции гидролизованного цельного зерна. В данном контексте термин «вязкость» является мерой «густоты» или текучести жидкости. Таким образом, вязкость является мерой резистентности жидкости при ее деформировании под действием сдвигового напряжения или растягивающего усилия. Если не указывается иного, вязкость представляется в МПа·с.

Вязкость может измеряться с помощью устройства Rapid Visco Analyser производства Newport Scientific. Rapid Visco Analyser измеряет сопротивление продукта действию перемешивающей лопасти. Вязкость измеряется после перемешивания в течение 10 минут при 65°C и на скорости 50 об/мин.

Цельнозерновой компонент может быть получен из различных источников. Примерами источников цельного зерна являются крупа, мука для подсыпки, зерно грубого помола, мука и микронизированное зерно (мука тонкого помола). Цельное зерно может быть измельчено, предпочтительно способом сухого помола. Такое измельчение может выполняться до или после того, как цельнозерновой компонент приводится в контакт с ферментной композицией согласно изобретению. Цельное зерно может быть измельченным/молотым до величины частиц, характеризующихся медианным диаметром частиц (объемное распределение) X₅₀ в диапазоне 1-500 мкм, таким как 50-500 мкм, таким как в диапазоне 100-300 мкм, например, в диапазоне 150-250 мкм.

В одном воплощении настоящего изобретения цельнозерновой компонент может быть подвергнут тепловой обработке с целью ограничения появления прогорклости и микробного числа.

Цельное зерно является зерновым продуктом из однодольных растений семейства Poaceae (злаки), культивируемых благодаря их пригодным к употреблению в пищу, крахмалистым зернам. Примеры крупяных продуктов из цельного зерна включают перловую, рисовую крупу, черный рис, неочищенный рис, дикий рис, гречиху, вареную и высушенную пшеничную крупу («булгур»), кукурузу, просо, овес, сорго, пшеницу спельта, тритикале, рожь, пшеницу, ядро пшеничного зерна, тефф, канареечник, бусенник («Иовлевы слезы») и фонио. Виды растений, которые не принадлежат к семейству злаков, но также вырабатывают крахмалистые семена или плоды, которые могут использоваться таким же образом, как и зерна хлебных злаков, называются псевдозерновыми культурами. Примеры псевдозерновых культур включают амарант, гречиху, гречиху татарскую и лебеду квиноа. При определении зерновых культур они будет включать как зерновые, так и псевдозерновые культуры.

Таким образом, цельнозерновой компонент согласно изобретению может иметь происхождение из зерновой или псевдозерновой культуры. Так, в одном воплощении композицию гидролизованного цельного зерна получают из растения, выбранного из группы, состоящей из ячменя, риса, коричневого риса, дикого риса, черного риса, гречихи, булгура, кукурузы, проса, овса, сорго, пшеницы спельта, тритикале, ржи, ядра пшеничного зерна, теффа, канареечника, бусенника, фонио, амаранта, гречихи, гречихи татарской, лебеды квиноа, других видов зерновых и псевдозерновых культур и их смесей. В общем случае источник зерна зависит от типа продукта, так как каждый вид зерна обеспечивает его собственный вкусовой профиль.

Цельнозерновые компоненты являются компонентами, изготавливаемыми из неочищенных зерен зерновых культур. Цельнозерновые компоненты содержат все съедобные части зерна, то есть зародыш, эндосперм и отруби. Цельнозерновые компоненты могут обеспечиваться в различных формах, таких как молотая форма, в виде хлопьев, дробленого зерна или в других формах, широко известных в мукомольной промышленности.

В данном контексте выражение «композиция гидролизованного цельного зерна» относится к ферментативно переработанным цельнозерновым компонентам или цельнозерновому компоненту, переработанному с применением по меньшей мере альфа-амилазы, которая является альфа-амилазой, не проявляющей в активном состоянии никакой гидролитической активности по отношению к пищевым волокнам. Композиция гидролизованного цельного зерна может быть, кроме того, переработана с помощью протеазы, которая является протеазой, не проявляющей в активном состоянии никакой гидролитической активности по отношению к пищевым волокнам.

В данном контексте подразумевается, что понятие «композиция гидролизованного цельного зерна» также касается ферментативной обработки муки и последующего восстановления цельного зерна посредством смешивания муки, отрубей и зародыша. Следует также понимать, что восстановление может быть выполнено перед применением в конечном продукте или в процессе примешивания к конечному продукту. Таким образом, восстановление цельного зерна после обработки одной или нескольких отдельных частей цельного зерна также является частью настоящего изобретения.

До или после измельчения цельного зерна цельнозерновой компонент может быть подвергнут гидролитической обработке с тем, чтобы разрушить полисахаридную структуру и при необходимости белковую структуру цельнозернового компонента.

Композиция гидролизованного цельного зерна может обеспечиваться в форме жидкости, концентрата, порошка, сока или пюре. Если применяется более одного типа ферментов, следует понимать, что ферментативная обработка цельного зерна может быть выполнена последовательным добавлением ферментов или обеспечением ферментной композиции, содержащей более одного типа ферментов.

В данном контексте фраза «фермент, не проявляющий никакой гидролитической активности по отношению к пищевым волокнам при нахождении в активном состоянии» должна пониматься как также касающаяся ферментной смеси, из которой происходит данный фермент. Например, описанные в данном контексте протеазы, амилазы, глюкоизомераза и амилоглюкозидаза могут обеспечиваться перед применением в виде ферментной смеси, которая не является полностью очищенной и, таким образом, обладающей ферментативной активностью по отношению, например, к пищевым волокнам. Однако активность к пищевым волокнам может также обеспечиваться специфическим ферментом, если такой фермент является многофункциональным. Для целей данного изобретения ферменты (или ферментные смеси) лишены гидролитической активности к пищевым волокнам.

Выражение «никакой гидролитической активности» или «лишенный гидролитической активности по отношению к пищевым волокнам» может охватывать разложение вплоть до 5% пищевых волокон, такое как вплоть до 3%, такое как вплоть до 2% и такое как разложение вплоть до 1%. Такое разрушение может являться неизбежным в случаях, когда применяются высокие концентрации или инкубация в течение длительного времени.

Термин «в активном состоянии» относится к способности фермента или ферментной смеси осуществлять гидролитическую активность и является состоянием фермента до его инактивации. Инактивация может происходить как при разложении, так и при денатурации.

В целом повсюду в данной заявке, если не указывается иного, массовые проценты приводятся как массовые проценты в расчете на сухую массу.

Быстрорастворимый сухой напиток согласно данному изобретению может содержать протеазу, которая не проявляет никакой гидролитической активности к пищевым волокнам при нахождении в активном состоянии. Преимущество добавления протеазы согласно изобретению состоит в том, что может быть дополнительно снижена вязкость гидролизованного цельного зерна, что также может приводить к уменьшению вязкости конечного продукта. Таким образом, в одном воплощении согласно изобретению быстрорастворимый сухой напиток содержит указанную протеазу или ее фрагмент в количестве от 0,0001 до 5 масс.% от общего содержания цельного зерна, такой как 0,01-3 масс.%, такой как 0,01-1 масс.%, такой как 0,05-1 масс.%, такой как 0,1-1 масс.%, такой как 0,1-0,7 масс.% или такой как 0,1-0,5 масс.%. Оптимальное количество добавления протеаз зависит от нескольких факторов. Поскольку было обнаружено, что добавление протеазы в ходе получения гидролизованного цельного зерна может приводить к постороннему горькому привкусу, добавление протеазы может рассматриваться как компромисс между более низкой вязкостью и посторонним привкусом. Кроме того, количество протеазы может также зависеть от времени инкубации в ходе получения гидролизованного цельного зерна. Например, может использоваться более низкая концентрация протеазы при увеличенном времени инкубации.

Протеазы являются ферментами, обеспечивающими возможность гидролиза белков. Они могут применяться для уменьшения вязкости композиции гидролизованного цельного зерна. Примером такого подходящего фермента является алкалаза 2.4L (ЕС 3.4.21.62) от Novozymes.

В зависимости от времени инкубации и концентрации протеазы определенное количество белков гидролизованного цельнозернового компонента может быть гидролизовано до пептидных и аминокислотных фрагментов. Так, в одном воплощении гидролизуются 1-10% белков композиции цельного зерна, такие как 2-8%, например, 3-6%, 10-99%, такие как 30-99%, такие как 40-99%, такие как 50-99%, такие как 60-99%, такие как 70-99%, такие как 80-99%, такие как 90-99% или такие как 10-40%, 40-70% и 60-99%. И в этом случае разрушение белка сможет приводить к сниженной вязкости и улучшенным органолептическим показателям.

В данном контексте понятие «содержание гидролизованного белка», если не определяется иным образом, обращается к содержанию гидролизованного белка в композиции цельного зерна. Белок может быть расщеплен на более крупные или менее крупные пептидные единицы или даже на аминокислотные компоненты. Специалисту в данной области понятно, что в ходе обработки и хранения будет происходить разложение в небольшой степени, причиной которого не будет являться внешнее ферментативное разложение.

В целом следует понимать, что ферменты, применяемые при получении композиции гидролизованного цельного зерна (и поэтому также присутствующие в конечном продукте), отличаются от соответствующих ферментов, представленных в цельнозерновом компоненте естественным образом.

Так как быстрорастворимый сухой напиток согласно изобретению может также содержать белки из источников, отличных от гидролизованного цельнозернового компонента, которые не являются разрушенными, адекватная оценка степени разложения белка может быть выполнена на более специфических белках, присутствующих в композиции цельного зерна. Таким образом, в одном воплощении разрушенные белки являются белками цельного зерна, такими как белки клейковины, глобулины, альбумины и гликопротеиды.

Амилаза (ЕС 3.2.1.1) является ферментом, классифицируемым как сахаридаза - фермент, который расщепляет полисахариды. Главным образом она является составной частью панкреатического сока и слюны, необходимой для расщепления длинноцепочечных углеводов, таких как крахмал, на более мелкие единицы. Здесь альфа-амилаза применяется для гидролиза клейстеризованного крахмала с целью уменьшения вязкости композиции гидролизованного цельного зерна. Валидаза НТ 425L, валидаза RA от Valley Research, фунгамил от Novozymes и MATS от DSM представляют примеры альфа-амилаз, подходящих для настоящего изобретения. Эти ферменты не демонстрируют никакой активности по отношению к пищевым волокнам при используемом режиме обработки (продолжительность, концентрации ферментов). Напротив, например, BAN от Novozymes расщепляет пищевые волокна, помимо крахмала, на низкомолекулярные волокна или олигосахариды (см. также пример 3).

В одном воплощении настоящего изобретения ферменты не показывают никакой активности по отношению к пищевым волокнам, когда количество ферментов составляет менее 5 масс.%, такую как менее 3 масс.%, например, ниже 1 масс.%, такую как менее 0,75 масс.%, например, менее 0,5 масс.%.

Некоторые альфа-амилазы в качестве наименьших углеводных образований производят мальтозные единицы, тогда как другие способны также производить фракцию глюкозных остатков. Таким образом, в одном воплощении альфа-амилаза или ее фрагменты являются альфа-амилазой, вырабатывающей смесь Сахаров и включающей способность производить при нахождении в активном состоянии глюкозу. Было обнаружено, что некоторые альфа-амилазы обладают при нахождении в активном состоянии как способностью вырабатывать глюкозу, так и отсутствием какой-либо гидролитической активности по отношению к пищевым волокнам. Благодаря наличию альфа-амилазы, которая обладает способностью вырабатывать глюкозу, может быть достигнуто увеличение сладости, так как сладость глюкозы почти вдвое превышает сладость мальтозы. В одном воплощении настоящего изобретения при использовании гидролизованной композиции цельного зерна согласно настоящему изобретению необходимо добавление к быстрорастворимому сухому напитку уменьшенных количеств внешнего источника сахара. Когда в ферментной композиции используется альфа-амилаза, обладающая способностью вырабатывать глюкозу, становится возможным исключить или по меньшей мере сократить использование других внешних источников сахара или несахарных подслащивающих веществ.

В данном контексте термин «внешний источник сахара» относится к сахарам, не присутствующим исходно или исходно не вырабатываемым в композиции гидролизованного цельного зерна. Примерами такого внешнего источника Сахаров могут быть сахароза, лактоза и искусственные подслащивающие вещества.

Амилоглюкозидаза (ЕС 3.2.1.3) является ферментом, способным высвобождать глюкозные остатки из крахмала, мальтодекстринов и мальтозы, гидролизуя глюкозные остатки с невосстановленного конца полисахаридной цепи. Сладость препарата увеличивается с увеличением концентрации высвободившейся глюкозы. Таким образом, в одном воплощении быстрорастворимый сухой напиток содержит, кроме того, амилоглюкозидазу или ее фрагменты. Может быть предпочтительным добавление амилоглюкозидазы к получению композиции гидролизованного цельного зерна, поскольку сладость препарата возрастает с увеличением концентрации высвобожденной глюкозы. Это также может быть предпочтительным с условием того, что амилоглюкозидаза не влияет на полезные для здоровья свойства цельного зерна, прямо или косвенно. Таким образом, в одном воплощении амилоглюкозидаза не проявляет никакой гидролитической активности по отношению к пищевым волокнам при нахождении в активном состоянии. Значение изобретения и, в частности, способа приготовления быстрорастворимых сухих напитков согласно изобретению состоит в том, что оно делает возможным снижение содержания в быстрорастворимых сухих напитках сахара (например, сахарозы) по сравнению с другими описанными на текущем уровне техники продуктами. Когда в ферментной композиции используется амилоглюкозидаза, становится возможным обойтись без других внешних источников сахара, например, без добавок сахарозы.

Однако, как упоминалось выше, некоторые альфа-амилазы способны вырабатывать глюкозные остатки, которые могут добавлять продукту достаточно сладости, делая применение амилоглюкозидазы не обязательным. Кроме того, применение амилоглюкозидазы также увеличивает стоимость производства быстрорастворимых сухих напитков и, следовательно, может быть желательным ограничение применения амилоглюкозидаз. Таким образом, в еще одном воплощении быстрорастворимый сухой напиток согласно изобретению не содержит амилоглюкозидазу, такую как экзогенная амилоглюкозидаза.

Глюкоизомераза (D-глюкозокетоизомераза) вызывает изомеризацию глюкозы во фруктозу. Таким образом, в одном воплощении настоящего изобретения быстрорастворимый сухой напиток, кроме того, содержит глюкоизомеразу или ее фрагменты, при этом глюкоизомераза или ее фрагменты не проявляют никакой гидролитической активности по отношению к пищевым волокнам при нахождении в активном состоянии. Глюкоза обладает 70-75% сладости сахарозы, тогда как фруктоза вдвое слаще сахарозы. Таким образом, способы производства фруктозы имеют значительную ценность, поскольку сладость продукта может быть значительно увеличена без добавления внешнего источника Сахаров (таких как сахароза или искусственные подслащивающие вещества).

Для получения композиции гидролизованного цельного зерна согласно изобретению может применяться множество различных специфических ферментов или ферментных смесей. Требование к ним состоит в том, чтобы в применяемых условиях процесса они не демонстрировали по существу никакой гидролитической активности по отношению к пищевым волокнам. Так, в одном воплощении альфа-амилаза может выбираться из валидазы НТ 425L и валидазы RA от Valley Research, фунгамила от Novozymes и MATS от DSM, протеаза может выбираться из группы, состоящей из алкалазы, iZyme В и iZyme G (Novozymes).

Согласно изобретению, количество ферментов в продукте в виде быстрорастворимого сухого напитка может влиять на органолептические показатели быстрорастворимого сухого напитка. Кроме того, количество ферментов может также регулироваться изменением таких параметров, как температура и время инкубации. Таким образом, в одном воплощении быстрорастворимый сухой напиток содержит в расчете на общее содержание цельного зерна в быстрорастворимом сухом напитке от 0,0001 до 5 масс.% по меньшей мере одного из:

- альфа-амилазы или ее фрагментов, при этом такая альфа-амилаза или ее фрагмент не проявляют никакой гидролитической активности по отношению к пищевым волокнам при нахождении в активном состоянии;

- амилоглюкозидазы или ее фрагмента, при этом такая амилоглюкозидаза не проявляет никакой гидролитической активности по отношению к пищевым волокнам при нахождении в активном состоянии; и

- глюкоизомеразы или ее фрагмента, при этом такая глюкоизомераза не проявляет никакой гидролитической активности по отношению к пищевым волокнам при нахождении в активном состоянии.

В еще одном воплощении быстрорастворимый сухой напиток содержит по отношению к общему содержанию цельного зерна в быстрорастворимом сухом напитке от 0,001 до 3 масс.% альфа-амилазы, такое как 0,01-3 масс.%, такое как 0,01-0,1 масс.%, такое как 0,01-0,5 масс.%, такое как 0,01-0,1 масс.%, такое как 0,03-0,1 масс.%, такое как 0,04-0,1 масс.%. В еще одном другом воплощении быстрорастворимый сухой напиток содержит по отношению к общему содержанию цельного зерна в быстрорастворимом сухом напитке от 0,001 до 3 масс.% амилоглюкозидазы, такое как 0,01-3 масс.%, такое как 0,01-0,1 масс.%, такое как 0,01-0,5 масс.%, такое как 0,01-0,1 масс.%, такое как 0,03-0,1 масс.%, такое как 0,04-0,1 масс.%. В еще одном другом воплощении быстрорастворимый сухой напиток содержит по отношению к общему содержанию цельного зерна в быстрорастворимом сухом напитке от 0,001 до 3 масс.% глюкоизомеразы, такое как 0,01-3 масс.%, такое как 0,01-0,1 масс.%, такое как 0,01-0,5 масс.%, такое как 0,01-0,1 масс.%, такое как 0,03-0,1 масс.%, такое как 0,04-0,1 масс.%.

Бета-амилазы являются ферментами, которые также расщепляют сахариды, однако бета-амилазы в качестве наименьшей получаемой углеводный единицы главным образом подразумевают мальтозу. Таким образом, в еще одном воплощении быстрорастворимый сухой напиток согласно изобретению не содержит бета-амилазу, такую как экзогенная бета-амилаза. При избегании бета-амилаз более значительная доля содержания крахмала будет гидролизоваться до глюкозных остатков, так как альфа-амилазы конкурируют с бета-амилазами за субстраты. Таким образом может быть получен улучшенный профиль сахаров. В этом заключается отличие от патента US 5686123, который раскрывает зерновую суспензию, получаемую обработкой и с альфа-амилазой, и с бета-амилазой.

В некоторых случаях действие протеазы для обеспечения достаточно низкой вязкости необходимым не является. Таким образом, в одном воплощении быстрорастворимый сухой напиток согласно изобретению не содержит протеазу, такую как экзогенная протеаза. Как указывалось ранее, добавление протеазы может привести к появлению постороннего горького привкуса, которого в некоторых случаях желательно избегать. В этом состоит отличие от патента US 4282319, который раскрывает способ, включающий ферментативную обработку протеазой и амилазой.

В целом ферменты, используемые согласно настоящему изобретению для получения композиции гидролизованного цельного зерна, не показывают никакой гидролитической активности по отношению к пищевым волокнам при нахождении в активном состоянии. Таким образом, в следующем воплощении композиция гидролизованного цельного зерна имеет по существу интактную по отношению к исходному материалу структуру бета-глюкана. В еще одном следующем воплощении композиция гидролизованного цельного зерна имеет по отношению к исходному материалу по существу интактную структуру арабиноксилана. При использовании для получения композиции гидролизованного цельного зерна одного или нескольких ферментов согласно изобретению может поддерживаться по существу интактная структура бета-глюкана и арабиноксилана. Степень разрушения структур бета-глюкана и арабиноксилана может быть определена с помощью эксклюзионной хроматографии (SEC). Эта методика SEC более подробно была описана в публикации Lena Rimsten, Tove Stenberg, Roger Andersson, Annica Andersson и Per Åman «Determination of beta-Glucan Molecular Weight Using SEC with Calcofluor Detection in Cereal Extracts» («Определение молекулярной массы бета-глюкана в зерновых экстрактах с помощью SEC»), Cereal Chem. 80(4):485-490, которая включена здесь посредством ссылки.

В данном контексте понятие «по существу интактная структура» должна пониматься так, что большая часть структуры является интактной. Однако из-за протекающего в любом натуральном продукте естественного разложения часть структуры (такой как структура бета-глюкана или структура арабиноксилана) может быть разрушена, хотя такое разложение может происходить не из-за добавленных ферментов. Таким образом, «по существу интактная структура» должна пониматься как структура, являющаяся интактной по меньшей мере на 95%, такой как по меньшей мере на 97%, такой как по меньшей мере на 98% или такой, как интактная по меньшей мере на 99%.

В данном контексте такие ферменты, как протеазы, амилазы, глюкоизомеразы и амилоглюкозидазы относятся к ферментам, которые были предварительно очищены или частично очищены. Такие белки/ферменты могут продуцироваться бактериями, грибами или дрожжами, однако они могут также иметь растительное происхождение. В целом такие продуцируемые ферменты будут в данном контексте подпадать под категорию «экзогенных ферментов». Такие ферменты могут быть добавлены к продукту в ходе его получения для придания материалу некоторого ферментативного эффекта. Аналогичным образом в данном контексте, когда фермент не принимается настоящим изобретением, такой отклоненный фермент относится к экзогенным ферментам. В данном контексте такие ферменты, например, обеспечивают ферментативное расщепление крахмала и белков для уменьшения вязкости. В отношении способа изобретения следует понимать, что такие ферменты могут как находиться в растворе, так и быть присоединенными к поверхности, такими как ферменты на носителе. При последнем способе такие белки могут не являться частью конечного продукта.

Как упоминалось ранее, действие альфа-амилазы приводит к подходящему профилю сахаров, который может воздействовать на вкус и уменьшать количество сахара или подслащивающего вещества, добавляемого к конечному продукту извне.

В одном воплощении настоящего изобретения гидролизованная композиция цельного зерна имеет со