Полужидкий пищевой продукт, содержащий волокна бета-глюкана
Полужидкий термически обработанный водосодержащий раствор содержит от 3 до 12 масс.% от общей массы раствора волокон β-глюкана, от 5 до 30 масс.% от общей массы раствора, по меньшей мере, одного вещества, понижающего вязкость: мальтодекстрины с максимальным декстрозным эквивалентом (DE) 18, по меньшей мере частично гидролизованная гуаровая камедь, инулин и фрукто-олигосахариды. Вязкость раствора составляет менее 10000 мПа·с. Способ приготовления раствора включает этап медленного охлаждения со скоростью, максимально составляющей 2°С/мин, при сдвиге термически обработанной дисперсии, содержащей воду, вещество, понижающее вязкость, и волокон β-глюкана, до температуры, составляющей от 4 до 30°С. Полужидкий пищевой продукт приготовлен с использованием раствора. Функциональный продукт питания, по существу, представляет собой раствор или полужидкий пищевой продукт. Способ профилактики сердечно-сосудистых заболеваний, диабета, ожирения, профилактики избыточного веса и способ снижения уровня холестерина в крови и/или снижения постпрандиального уровня инсулина включает введение раствора или полужидкого пищевого продукта. Группа изобретений позволяет получить продукт, обладающий стабильностью в течение срока хранения, растворы не увеличивают вязкость среды, синерезис не наблюдается. 6 н. и 13 з.п. ф-лы, 8 табл., 6 пр., 1 ил.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к введению волокон β-глюкана в молочные продукты.
ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Волокна β-глюкана, извлеченные из злаковых культур, известны своим благотворным влиянием на здоровье. В частности:
- начиная с дозы, составляющей 0,75 г β-глюкана, они позволяют снизить уровень холестерина в крови;
- также в дозах, составляющих приблизительно 4 г, они могут обеспечить снижение постпрандиального уровня инсулина (инсулиновый ответ) с возможным оказанием благотворного влияния на регулирование веса.
Коммерчески доступными являются обогащенные β-глюканом экстракты овса или ячменя, содержащие от 20 до 50% β-глюкана. Однако эти продукты трудно применять в охлажденных молочных продуктах, в особенности из-за необходимости введения больших доз и образования сильных злаковых привкусов.
Компания Cargill предлагает очищенный экстракт β-глюкана ячменя, содержащий более 70% β-глюкана, под торговым названием Barliv. Этот продукт имеет более нейтральный вкус, но его трудно ввести в ферментированные молочные продукты.
Кроме того, добавление волокон β-глюкана в молочную смесь перед ферментацией нарушает формирование молочного геля, и после ферментации получают сыворотку низкого качества и значительно различающиеся фазы.
Также, введение значительных количеств указанного экстракта в водосодержащий продукт, например в продукт из плодов, приводит к получению сильно структурированного продукта, который, кроме того, желируется при выдерживании через несколько часов.
Термическая обработка водосодержащего продукта дополнительно затрудняет введение указанного ингредиента.
Способы, позволяющие упростить введение структурированных (т.е. вызывающих повышение вязкости среды, в которую их вводят) волокон в молочные продукты, уже известны. Например, международная заявка на патент WO 00/67592 описывает добавление вещества, понижающего вязкость (мальтодекстрина, гидролизованной гуаровой камеди, инулина), в смесь, содержащую глюкоманнан.
Однако помимо значительной структурирующей способности волокна β-глюкана обладают значительной желирующей способностью. Таким образом, простое добавление вещества, понижающего вязкость, не позволяет избежать желирования (схватывания), вызванного волокнами β-глюкана.
До настоящего времени для одновременного обеспечения потребителя молочным продуктом и волокнами β-глюкана предлагали продукты в упаковке, содержащей два отделения, причем одно отделение содержало молочный продукт, а другое отделение содержало хлопья, богатые волокнами β-глюкана, предназначенные для добавления в молочный продукт перед употреблением. Кроме высокой стоимости указанных продуктов в упаковке с двумя отделениями, указанные продукты не обладают удовлетворительными органолептическими свойствами. В действительности, хлопья являются или слишком жесткими, если смешанный продукт употребляют немедленно, либо вязкими, если употребление задерживается.
Таким образом, приготовление ферментированных молочных продуктов, содержащих значительные дозы β-глюкана и имеющих приемлемые органолептические свойства, связано с трудностями, не преодоленными до настоящего времени.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Авторы настоящего изобретения неожиданно обнаружили, что можно приготовить полужидкий термически обработанный водосодержащий раствор, содержащий значительное количество волокон β-глюкана, путем добавления вещества, понижающего вязкость, в сочетании с применением способа медленного охлаждения при сдвиге.
Таким образом, настоящее изобретение относится к полужидкому термически обработанному водосодержащему раствору, содержащему волокна β-глюкана, отличающемуся тем, что он содержит:
а. От 3 до 12 масс.% от общей массы раствора волокон β-глюкана, и
b. Достаточное количество, составляющее от 5 до 30 масс.% от общей массы раствора, по меньшей мере, одного вещества, понижающего вязкость, выбранного из группы, состоящей из мальтодекстринов с максимальным декстрозным эквивалентом (DE) 18, по меньшей мере, частично гидролизованной гуаровой камеди, инулина и фрукто-олигосахаридов (ФОС).
В соответствии с настоящим изобретением веществом, понижающим вязкость, предпочтительно является гуаровая камедь, по меньшей мере, частично гидролизованная.
Под «термической обработкой» следует понимать «термическую обработку для устранения микробиологических загрязнений». Эта обработка может представлять собой пастеризацию, стерилизацию или любой другой способ термической обработки.
Под «полужидким» следует понимать раствор, вязкость которого (измеренная при температуре 10°С) составляет менее 10000 мПа·с.
Волокна β-глюкана представляют собой растворимые элементарные волокна, которые встречаются в злаковых культурах, в частности в ячмене и овсе. Волокна β-глюкана также можно извлекать из клеточной стенки зеленых растений и из некоторых водорослей и грибов (маитаке и шиитаке). В соответствии с настоящим изобретением волокна β-глюкана являются цельными волокнами, т.е. они не подвергались предварительной модификации с помощью химической или ферментной обработки, такой как применение экзогенных целлюлаз. Чаще всего молекулярная масса цельных волокон β-глюкана составляет приблизительно 220000 Da ± 10000 Da (молекулярная масса, измеренная с помощью хроматографии путем внедрения в гель).
Источником волокон β-глюкана чаще всего является экстракт овса или ячменя, обогащенный указанными волокнами. Такие экстракты являются коммерчески доступными. В частности, компания Cargill предлагает очищенный экстракт β-глюкана ячменя с содержанием β-глюкана более 70% (под коммерческим названием Barliv™).
Мальтодекстрины представляют собой продукты, полученные путем гидролиза крахмала. В соответствии с настоящим изобретением применяют мальтодекстрины со степенью гидролиза (DE) менее 18. В действительности, авторы изобретения установили, что только слабогидролизованные мальтодекстрины позволяют снизить вязкость водосодержащего раствора и исключить его желирование.
Степень гидролиза характеризует степень полимеризации мальтодекстринов: мальтодекстрины с низким DE являются слабогидролизованными, также называемыми мальтодекстринами с длинной цепью.
В соответствии с настоящим изобретением молекулярная масса по меньшей мере частично гидролизованной гуаровой камеди, предпочтительно составляет от 10000 до 100000 Da (дальтон), более предпочтительно от 10000 до 50000 Da, еще более предпочтительно от 10000 до 30000 Da. В частности, молекулярная масса гуаровой камеди, по меньшей мере, частично гидролизованной, может составлять приблизительно 20000 Da.
Гуаровую камедь, по меньшей мере, частично гидролизованную, предпочтительно получают путем ферментного гидролиза гуаровой камеди.
Инулины представляют собой натуральные олигосахариды (главным образом растительного происхождения), содержащие фруктозные единицы. Они встречаются главным образом в цикории (основном источнике продуктов на рынке в настоящее время), луке, груше, чесноке, бананах, спарже и артишоке.
В соответствии с настоящим изобретением молекулярная масса инулинов предпочтительно составляет от 1000 до 5000 Da.
Под фрукто-олигосахаридами (ФОС) следует понимать олигосахариды с короткой цепью, содержащие единицы D-фруктозы и D-глюкозы, обычно содержащие от 3 до 5 моносахаридных единиц.
В соответствии с настоящим изобретением молекулярная масса фрукто-олигосахаридов предпочтительно составляет от 500 до 1000 Da.
Все эти вещества, понижающие вязкость, являются растворимыми соединениями со слабой структурирующей способностью. В частности, установлено, что их молекулярная масса предпочтительно меньше 50000 Da, более предпочтительно меньше 30000 Da. Указанные вещества, понижающие вязкость, обладают способностью формирования непрерывной фазы, имеющей умеренную вязкость (ограниченную). Волокна β-глюкана формируют дисперсную фазу, которая включается в непрерывную фазу.
В соответствии с настоящим изобретением под «слабой структурирующей способностью» подразумевается, что вязкость веществ, понижающих вязкость, на 10% меньше чем 1000 мПа·с.
Предпочтительно в качестве вещества, понижающего вязкость, применяют гуаровую камедь, по меньшей мере, частично гидролизованную, которая не вызывает проблем, связанных с переносимостью, и является низкокалорийной, в отличие от мальтодекстринов, калорийность которых может считаться слишком высокой для некоторых случаев применения, или от инулинов, которые могут вызывать проблемы, связанные с пищевой переносимостью.
Содержание волокон β-глюкана в водосодержащем растворе в соответствии с настоящим изобретением варьируется от 3 до 12 масс.% от общей массы раствора. Содержание, составляющее менее 3 масс.%, не представляет большого интереса в питательном отношении. В то же время, водосодержащий раствор, содержащий более 12 масс.% волокон β-глюкана, трудно получить.
Содержание волокон β-глюкана в водосодержащем растворе в соответствии с настоящим изобретением предпочтительно варьируется от 3 до 10 масс.%, более предпочтительно от 3 до 8 масс.%, еще более предпочтительно от 3 до 7 масс.%, и еще более предпочтительно от 3 до 6,5 масс.% от общей массы раствора. Однако удовлетворительные результаты можно получить также при более высоком содержании волокон β-глюкана, т.е. приблизительно от 8 до 10 масс.% от общей массы раствора (ср. примеры 4 и 6).
Содержание вещества, понижающего вязкость, в водосодержащем растворе в соответствии с настоящим изобретением варьируется от 5 до 30 масс.% от общей массы раствора.
Содержание вещества, понижающего вязкость, зависит, с одной стороны, от содержания волокон β-глюкана и, с другой стороны, от кинетики скорости охлаждения при осуществлении способа получения.
Чем выше содержание в растворе β-глюкана, тем больше требуется вещества, понижающего вязкость. Также, чем медленнее кинетика охлаждения при осуществлении способа получения, тем меньше требуется вещества, понижающего вязкость.
Способ определения минимального содержания добавляемого вещества, понижающего вязкость, будет описан в примере 3.
В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения водосодержащий раствор содержит от 3 до 5 масс.% волокон β-глюкана, и от 5 до 20 масс.%, более предпочтительно от 8 до 15 масс.%, вещества, понижающего вязкость, от общей массы раствора.
В соответствии с другим предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения водосодержащий раствор содержит от 5 до 8 масс.% волокон β-глюкана, и от 7 до 20 масс.%, более предпочтительно от 12 до 15 масс.%, вещества, понижающего вязкость, от общей массы раствора.
В соответствии с еще одним предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения водосодержащий раствор содержит от 8 до 12 масс.%, предпочтительно от 8 до 10 масс.%, волокон β-глюкана, и от 10 до 30 масс.% вещества, понижающего вязкость, от общей массы раствора.
Указанные значения содержания вещества, понижающего вязкость, соответствуют значениям, необходимым для того, чтобы макромолекулярные соединения играли роль вещества, понижающего вязкость. Его можно вводить в более значительных количествах. Так, можно добавлять более 30 масс.% по меньшей мере, частично гидролизованной гуаровой камеди, которая, в таком случае, с одной стороны, играет роль вещества, понижающего вязкость, а, с другой стороны, вносит волокна в готовый продукт.
Водосодержащий раствор в соответствии с настоящим изобретением может также содержать концентрат сока плодов, концентрированное плодовое пюре и/или кусочки плодов.
Также настоящее изобретение относится к способу приготовления термически обработанного водосодержащего раствора в соответствии с настоящим изобретением.
Указанный способ включает в себя этап медленного охлаждения при сдвиге термически обработанной дисперсии, содержащей:
- воду;
- по меньшей мере, одно вещество, понижающее вязкость, и
- волокна β-глюкана,
до температуры, составляющей от 4 до 30°С.
В частности, способ включает в себя следующие последовательные этапы:
а. Диспергирование вещества, понижающего вязкость, и волокон β-глюкана в воде;
b. Нагрев дисперсии, полученной на предыдущем этапе, до температуры выдерживания и выдерживание дисперсии при указанной температуре выдерживания;
с. Медленное охлаждение при сдвиге дисперсии, полученной на этапе b, до температуры, составляющей от 4 до 30°С.
Авторы изобретения установили, что помимо добавления вещества, понижающего вязкость, этап медленного охлаждения при сдвиге является необходимым для введения волокон β-глюкана в водосодержащий раствор, исключая как слишком сильное повышение вязкости, так и схватывание (желирование). В действительности, установлено, что при резком охлаждении происходит желирование полученного раствора. Это также наблюдается при статическом охлаждении (т.е. без сдвига).
Дисперсии, имеющие вязкость более 10000 мПа·с, создают значительные трудности при перекачивании. В соответствии с настоящим изобретением полужидкая дисперсия представляет собой дисперсию, имеющую вязкость (измеренную при 10°С) менее 10000 мПа·с.
Охлаждение предпочтительно осуществляют с максимальной скоростью, составляющей 2°С/мин.
При фиксированном содержании вещества, понижающего вязкость, более медленная кинетика охлаждения позволяет ввести больше волокон β-глюкана.
В экономическом отношении трудно представить себе охлаждение, продолжающееся более одного дня. Таким образом, предпочтительно охлаждение осуществляют со скоростью от 0,15 до 1°С/мин.
При охлаждении скорость сдвига обычно составляет от 10 до 800 с-1, предпочтительно от 50 до 500 с-1, более предпочтительно от 50 до 300 с-1. Казалось бы, скорость сдвига не оказывает заметного воздействия на вязкость и схватывание полученного полужидкого водосодержащего раствора. Однако сдвиг при охлаждении является абсолютно необходимым.
Условия термической обработки соответствуют обычно применяемым в пищевой промышленности. Так, температура выдерживания предпочтительно составляет от 80 до 95°С. Продолжительность выдерживания предпочтительно варьируется от 2 до 20 минут.
Способ может включать в себя после этапа а) и перед этапом b) этап добавления в полученную дисперсию концентрата сока плодов, концентрированного плодового пюре, кусочков плодов и/или сахара.
На этапе с) водосодержащий раствор охлаждают до температуры применения или выдерживания/хранения. В пищевой промышленности обычная температура хранения составляет 10°С.
Для осуществления указанного способа не требуется жестких рабочих условий, таких как работа под давлением. Температуры обработки являются самыми обычными. Таким образом, способ легко применять в промышленных условиях.
Еще одним объектом изобретения является полужидкий пищевой продукт, содержащий пастеризованный водосодержащий раствор согласно изобретению.
Полужидкий пищевой продукт является пищевым продуктом с активностью воды (AW) менее 0,90. Активность воды представляет собой отношение давления водяного пара над продуктом к давлению водяного пара над чистой водой при той же температуре.
Указанный пищевой продукт предпочтительно содержит от 0,5 до 5 масс.% общей массы продукта волокон β-глюкана.
Пищевой продукт предпочтительно выбирают из группы, состоящей из продуктов на основе сои, на основе плодов и/или овощей, начинок для зерновых продуктов и молочных продуктов.
В частности, молочные продукты являются ферментированными молочными продуктами.
Под «ферментированными молочными продуктами», в частности, подразумевают ферментированные молочные продукты, готовые к потреблению человеком, т.е. ферментированные молочные продукты питания. В настоящей заявке под этим термином, в частности, подразумеваются ферментированные молочные изделия и йогурты. В качестве альтернативы ферментированные молочные продукты питания могут являться творогами или «petits-suisses» (мягкими творожными сырками).
Термины «ферментированное молоко» и «йогурты» имеют обычные для молочной промышленности значения, т.е. продукты, предназначенные для потребления человеком и полученные посредством молочнокислого ферментирования молочного субстрата. Эти продукты могут содержать вторичные ингредиенты, такие как плоды, овощи, сахар и т.д. Можно, например, обратиться к Постановлению Французской республики №88-1203 от 30 декабря 1988, опубл. в Официальном Журнале Французской республики 31 декабря 1988, о ферментированном молоке и йогурте.
Также можно обратиться к «Кодекс Алиментариус» (подготовленный Комиссией Кодекс Алиментариус и опубликованный Информационным Отделом Продовольственной и сельскохозяйственной организации ООН (ФАО), доступный в режиме онлайн по адресу http://www.codexalimentarius.net: более конкретно, том №12 Кодекс Алиментариус «Стандарт кодекса на молоко и молочные продукты» и стандарт «CODEX STAN А-1 1(а)-1975»).
Под термином «ферментированное молоко» в контексте настоящей заявки подразумевается молочный продукт, приготовленный из молочного субстрата, подвергшегося обработке, по меньшей мере, эквивалентной пастеризации, засеянный культурами микроорганизмов, принадлежащих к виду или видам, характерным для каждого продукта. «Ферментированное молоко» не подвергалось никакой обработке, позволяющей изъять составной элемент применяемого молочного субстрата, и, в особенности, не подвергалось обезвоживанию коагулята. Коагуляция «ферментированного молока» не должна осуществляться никакими другими средствами, кроме тех, которые происходят от активности применяемых микроорганизмов.
Что касается термина «йогурт», он относится к ферментированному молоку, полученному в соответствии с локальными и постоянными обычаями, путем развития особых термофильных молочных бактерий, а именно Lactobacillus bulgaricus и Streptococcus thermophilus, которые должны содержаться живыми в готовом продукте в количестве, по меньшей мере, 10 миллионов бактерий на один грамм по отношению к молочной части.
В некоторых странах законодательство разрешает добавление других молочных бактерий при производстве йогурта, и в особенности дополнительное применение штаммов Bifidobacterium и/или Lactobacillus acidophilus и/или Lactobacillus casei.
Эти дополнительные молочные штаммы предназначены для придания готовому продукту различных свойств, таких как содействие равновесию кишечной флоры или модулирование иммунной системы.
На практике термин «ферментированное молоко» обычно употребляется для обозначения ферментированных молочных изделий, отличных от йогурта, и ферментированное молоко может в зависимости от страны называться, например, «кефир», «кумыс», «Lassi», «Dahi», «Leben», «Filmjôlk», «Villi», «ацидофилин».
Количество свободной молочной кислоты, содержащейся в ферментированном молочном субстрате, при продаже потребителю не должно составлять меньше 0,6 г на 100 г, а содержание белков по отношению к молочной части не должно быть меньше, чем в нормальном молоке.
Под термином «творог» или «мягкий творожный сырок» («petit-suisse») в контексте настоящей заявки подразумевается невыдержанный, несоленый сыр, подвергавшийся ферментации только молочными бактериями (никакой другой ферментации, кроме молочной).
Содержание сухого вещества в творогах может быть снижено до 15 или 10 г на 100 г творога в соответствии с содержанием жиров, которое составляет или на 25% больше 20 г, или всего 20 г на 100 г творога после полного обезвоживания. Содержание сухого вещества в твороге составляет от 13 до 20%. Содержание же сухого вещества в мягком творожном сырке не ниже 23 г на 100 г продукта. Обычно оно составляет от 25 до 30%. Твороги и мягкие творожные сырки обычно входят в группу продуктов под названием «свежие сыры», обычно применяемых в области техники, к которой относится настоящее изобретение.
Настоящее изобретение также относится к применению термически обработанного полужидкого водосодержащего раствора или содержащего его продукта питания в качестве функционального продукта питания.
Под термином «функциональный продукт питания» в контексте настоящей заявки подразумеваются продукты питания, способные оказывать благотворное влияние на функции организма, улучшая самочувствие и здоровье и снижая риск заболеваний (определение ILSI (Международный институт наук о жизни): Concepts of functional food. - M. Ashwell - 2002).
В частности, применение функционального продукта питания имеет следующие терапевтические цели: профилактика сердечно-сосудистых заболеваний, диабета, ожирения и профилактика или лечение избыточного веса.
Функциональный продукт питания может, в частности, применяться в рамках режима питания с целью похудания или регулирования веса.
Указанный раствор или продукт питания может применяться в диетическом питании, в частности, для снижения уровня холестерина в крови или для снижения постпрандиального уровня инсулина.
Ниже будут приведены примеры, иллюстрирующие настоящее изобретение.
ОПИСАНИЕ ПРИМЕРОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Пример 1 Приготовление полужидких растворов, содержащих 5% β-глюкана
Приготавливали водосодержащие растворы, содержащие 5 масс.% волокон β-глюкана (7,15% Barliv™), и:
- не содержащие вещества, понижающего вязкость (контрольный образец);
- содержащие 10 масс.% мальтодекстрина DE6;
- содержащие 10 масс.% гидролизованной гуаровой камеди (PHGG).
Применяли мальтодекстрин Glucidex® 6 (Roquette). Применяли гидролизованную гуаровую камедь Sunfiber® R (Taiyo Kagaku).
Испытания проводили в лаборатории или вискозиметрической камере при следующих условиях:
- диспергирование порошков (волокон β-глюкана, мальтодекстрина, PHGG) в холодной воде;
- нагрев смеси при перемешивании;
- выдерживание в течение нескольких минут при температуре 90 или 95°С;
- статическое или динамическое (со сдвигом) охлаждение до 10°С и измерение вязкости при скорости сдвига 64 с-1;
- выдерживание полученного раствора при 10°С и контроль возможного схватывания геля.
Как правило, β-глюкан легко диспергируется при перемешивании в холодной воде. Таким образом, получают слабовязкий раствор, в котором растворен либо только β-глюкан, либо β-глюкан с веществом, понижающим вязкость. Повышение вязкости наблюдается при нагреве до 60°С (вязкость 0,15 Па·с при 60°С и скорости сдвига 150 с-1), соответствующем гидратации β-глюкана.
Результаты, полученные для различных смесей, приведены в таблице 1, где фиксированная продолжительность охлаждения составляет 120 минут, а фиксированная скорость сдвига составляет 150 с-1.
| Таблица 1 | |||
| Охлаждение | Вязкость 10°С Д0 (мПа·с) | Схватывание геля 10°С Д+1 | |
| 5% β-глюкан | статическое | 5900 | да |
| динамическое | 5900 | да | |
| 5% β-глюкан + 10% мальтодекстрин DE6 | статическое | Гель | да |
| динамическое | 5450 | нет | |
| 5% β-глюкан + 10% PHGG | статическое | 2900 | да |
| динамическое | 1200 | нет |
Установлено, что добавление 10% PHGG позволяет значительно снизить вязкость, появившуюся после термической обработки. Однако такое добавление не исключает желирование системы, которое осуществляется через несколько часов при статическом охлаждении.
Единственная комбинация - добавление вещества, понижающего вязкость, + динамическое охлаждение - позволяет приготавливать растворы, содержащие 5% β-глюкана, обладающие пониженной вязкостью, которые не желируются при выдерживании при 10°С.
В то же время, продолжительность охлаждения является параметром, обуславливающим конечную вязкость и желирование системы.
Быстрое охлаждение (от нескольких десятков секунд до нескольких минут) не позволяет получить желаемый результат, тогда как более медленное охлаждение (от нескольких десятков минут до нескольких часов) оказывается более предпочтительным.
Таблица 2, в которой приведены результаты измерений, осуществленных с системой 5% β-глюкан + 10% PHGG при охлаждении со скоростью сдвига 150 с-1, резюмирует эти наблюдения.
| Таблица 2 | ||
| Продолжительность охлаждения (мин) | Вязкость 10°С Д0 (мПа·с) | Схватывание геля 10°С Д+1 |
| 1 | 2500 | Да |
| 5 | 2460 | Да |
| 30 | 2400 | Да |
| 60 | 1800 | Нет |
| 120 | 1200 | Нет |
При достаточно большой продолжительности охлаждения (более часа) никакого схватывания геля не наблюдалось при хранении раствора в течение 28 дней при температуре 10°С.
Пример 2
Приготовление полужидких растворов, содержащих 5,7% β-глюкана
Приготавливали водосодержащие растворы, содержащие 5,7 масс.% волокон β-глюкана (8,14% Bariiv™) и 10 масс.%, 12,5 масс.% и 15 масс.% гидролизованной гуаровой камеди (PHGG; Sunfiber® R (Taiyo Kagaku)).
Ингредиенты смешивали, затем диспергировали при перемешивании с помощью ротора дефлокуляционного типа при частоте вращения 800 об/мин, в течение, по меньшей мере, одного часа. Смесь термически обрабатывали в резервуаре с двойной обшивкой при температуре 95°С в течение 10 минут. Охлаждение осуществляли при сдвиге (приблизительно 100 с-1) в течение двух часов для предотвращения сильного схватывания геля.
Получили следующие растворы.
| Таблица 3 | ||||
| Barilv™ | PHGG | Вода | Белая масса/Раствор | |
| Раствор А | 8,14% (5,7% β-глюкана) | 10% | 81,86% | 60/40 |
| Раствор В | 12,5% | 73,3% | ||
| Раствор С | 15% | 68,3% |
Ни в одном из приготовленных растворов не происходило повторного структурирования. Растворы были стабильными во времени, при хранении в течение 21 дня при температуре 10°С отделения фазы не наблюдалось.
Каждый из растворов вводили в пюреобразную белую массу (массовое отношение белая масса/раствор: 60/40), рекомендованная вязкость белой массы составляла от 1100 до 1200 мПа·с. В таблице 4 приведены результаты измерения вязкости готовых продуктов.
| Таблица 4 | ||||
| Вязкость йогуртов с нарушенным сгустком при 64 с-1, 10 с при холодном выдерживании (10°С) | ||||
| Вязкость при скорости сдвига 64 с-1 (мПа·с)/Состояние | ||||
| Д+1 | Д+7 | Д+14 | Д+28 | |
| Смесь раствора В | 1178 Не желируется |
1141 Не желируется |
1159 Не желируется |
1153 Не желируется |
| Смесь раствора С | 1580 Не желируется |
1575 Не желируется |
1588 Не желируется |
1596 Не желируется |
Вязкость готовых продуктов представляет большой интерес, поскольку после смешивания растворы существенно не увеличивают вязкость среды, как это происходит при применении только гуаровой камеди. Готовые продукты являются стабильными в течение Д+28, никакого синерезиса не наблюдается.
Пример 3
Получение продукта на основе сока плодов, содержащего 6,4% β-глюкана
β-глюкан и гидролизованную гуаровую камедь (Sunfiber® R, Taiyo Kagaku) растворяли путем диспергирования в холодном состоянии в воде, в которую затем добавляли концентрированный сок плодов. Затем добавляли сахарную пудру и сироп глюкозы, затем раствор подкисляли перед применением условий термической обработки, описанной в примере 1. Для диспергирования ингредиентов можно применять обычные системы перемешивания.
Были приготовлены продукты на основе сока плодов, содержащие 9% Barliv™ или 6,4% β-глюкана.
Результаты приведены в таблице 5, где фиксированная продолжительность охлаждения составляет 120 минут при скорости сдвига 150 с-1.
| Таблица 5 | |||
| Охлаждение | Вязкость 10°С Д0 (мПа·с) | Схватывание геля 10°С Д+1 | |
| 6,4% β-глюкана + 10% PHGG | Динамическое | 4600 | нет |
Пример 4
Определение оптимальных концентраций β-глюкана и частично гидролизованной гуаровой камеди, позволяющих получить раствор в соответствии с настоящим изобретением
Определенное количество частично гидролизованной гуаровой камеди (PHGG: Sunfiber® R - Taiyo Kagaku - Fiderstadt, Germany) и волокна β-глюкана (Barliv™ - Cargill - Minneapolis, MN, USA) диспергировали в воде. Затем эту дисперсию нагревали до 95°С и выдерживали при этой температуре. Наконец, дисперсию медленно охлаждали (в течение 120 минут) при сдвиге (150 с-1) до 10°С.
Вязкость полученного раствора (измеренную с помощью реометра PHYSICA UDS 200 - Anton Paar) измеряли сразу после изготовления (Д0) и через день после указанного изготовления (Д+1).
Затем состояние полученного раствора оценивали в Д+1. Образцом для сравнения при этой оценке являлось состояние продукта, который не подвергался сдвигу, но подвергался такой же термической обработке.
Полученные результаты приведены в таблице 6.
| Таблица 6 | |||
| Концентрация (масс.%) | Вязкость (мПа·с при 64 с-1) | Состояние | |
| β-глюкан | PHGG | Д0 | Д+1 |
| 3 | 6 | 1870 | Не желируется |
| 3,5 | 5 | 2750 | Желируется |
| 5 | 5 | 7520 | Желируется |
| 5 | 7,5 | 5750 | Очень слабый гель |
| 8 | 15 | 7530 | Не желируется |
Указанные результаты также представлены на фиг.1, на которой содержание (в масс.%) PHGG отложено по оси ординат, а содержание β-глюкана (в масс.%) отложено по оси абсцисс.
Заштрихованная зона над кривой соответствует зоне, в которой дисперсия не желируется (зона «отсутствия желирования»), тогда как зона под кривой соответствует зоне желирования (зона «желирования»).
Полученная кривая показывает минимальное содержание PHGG, необходимое по отношению к желательному содержанию β-глюкана, для кинетики охлаждения.
Минимальные содержания PHGG для других кинетик охлаждения можно легко определить путем воспроизведения примера 3 по отношению к выбранной кинетике.
Пример 5
Приготовление ферментированных молочных продуктов, содержащих β-глюкан
Продукты типа йогуртов с нарушенным сгустком
Продукт, близкий к структурированному йогурту с нарушенным сгустком с плодами, можно получить путем смешивания 50/50 натурального йогурта с нарушенным сгустком (с вязкостью 1050 мПа·с при 10°С) с раствором 6,4% β-глюкана, описанного выше.
Операция смешивания не представляет особых трудностей, и ее можно осуществить с помощью обычных смесителей.
Продукт имеет вязкость 1800 мПа·с при 10°С, обладает приемлемыми органолептическими свойствами и является стабильным при хранении в течение 28 дней при температуре 10°С.
125 г продукта содержит 4 г β-глюкана.
Продукты типа йогурта с нарушенным сгустком
Продукт, близкий к более жидкому йогурту с нарушенным сгустком с плодами, можно получить путем смешивания 81/19 натурального йогурта с нарушенным сгустком (с вязкостью 1050 мПа·с при 10°С) с раствором 6,4% β-глюкана, описанным выше.
Операция смешивания не представляет особых трудностей, и ее можно осуществить с помощью обычных смесителей.
Продукт имеет вязкость 1070 мПа·с при 10°С, обладает приемлемыми органолептическими свойствами и является стабильным при хранении в течение 28 дней при температуре 10°С.
125 г продукта содержит 1,5 г β-глюкана.
Ферментированные молочные напитки
Ферментированный молочный напиток с плодами можно получить путем смешивания 88% натурального питьевого ферментированного молока (с вязкостью 30 мПа·с) и 12% продукта на основе сока плодов, содержащего 6,4% β-глюкана, описанного выше.
Операция смешивания не представляет особых трудностей, и ее можно осуществить с помощью обычных смесителей.
Продукт имеет вязкость 280 мПа·с при 10°С, обладает приемлемыми органолептическими свойствами и является стабильным при хранении в течение 28 дней при температуре 10°С.
100 г напитка содержит 0,75 г β-глюкана.
Пример 6
Приготовление полужидких растворов, содержащих 9.31% β-глюкана
Приготавливали водосодержащие растворы, содержащие 9,31 масс.% волокон β-глюкана (8,14% Barliv™) и 20 масс.% гидролизованной гуаровой камеди (PHGG: Sunfiber® R (Taiyo Kagaku)).
Ингредиенты смешивали, затем диспергировали при перемешивании с помощью ротора дефлокуляционного типа при частоте вращения 800 об/мин, в течение, по меньшей мере, одного часа. Смесь термически обрабатывали в резервуаре с двойной обшивкой при температуре 95°С в течение 10 минут. Охлаждение осуществляли при сдвиге (приблизительно 100 с-1) в течение двух часов для предотвращения сильного схватывания геля.
Получили следующий раствор.
| Таблица 7 | ||||
| Barliv™ | PHGG | Вода | Белая масса/Раствор | |
| Раствор D | 13,3% (9,31% β-глюкана) | 20% | 66,7% | 70/30 |
Раствор не восстановил структуру. Раствор был стабильным во времени, при хранении в течение 21 дня при температуре 10°С отделения фазы не наблюдалось.
Этот раствор вводили в пюреобразную белую массу (массовое отношение белая масса/раствор: 70/30), рекомендованная вязкость белой массы составляла от 1100 до 1200 мПа·с. В таблице 8 приведен контроль вязкости готовых продуктов.
| Таблица 8 | ||||
| Вязкость йогуртов с нарушенным сгустком при 64 с-1, 10 с при холодном выдерживании (10°С) | ||||
| Вязкость при скорости сдвига 64 с-1 (мПа·с) | ||||
| Д+1 | Д+7 | Д+14 | Д+28 | |
| Смесь раствора D | 1604 Не желируется |
1571 Не желируется |
1604 Не желируется |
1598 Не желируется |
Вязкость готовых продуктов представляет большой интерес, поскольку после смешивания растворы существенно не увеличивают вязкость среды, как это происходит при применении только гуаровой камеди. Готовые продукты являются стабильными в течение Д+28, никакого синерезиса не наблюдается. Раствор D позволяет также получить значительное содержание (70 масс.%) белой массы.
1. Полужидкий термически обработанный водосодержащий раствор, вязкость которого составляет менее 10000 мПа·с, содержащий волокна β-глюкана, отличающийся тем, что он содержит:
а. от 3 до 12 мас.% от общей массы раствора волокон β-глюкана, и
b. достаточное количество, составляющее от 5 до 30 мас.% от общей массы раствора, по меньшей мере, одного вещества, понижающего вязкость, выбранного из группы, состоящей из мальтодекстринов с максимальным декстрозным эквивалентом (DE) 18, по меньшей мере, частично гидролизованной гуаровой камеди, инулина и фрукто-олигосахаридов.
2. Раствор по п.1, отличающийся тем, что он содержит от 3 до 10 мас.%, предпочтительно от 3 до 8 мас.%, более предпочтительно от 3 до 7 мас.% от общей массы раствора волокон β-глюкана.
3. Раствор по п.1, отличающийся тем, что он содержит от 3 до 5 мас.% от общей массы раствора волокон β-глюкана и от 5 до 20 мас.% от общей массы раствора вещества, понижающего вязкость.
4. Раствор по п.1, отличающийся тем, что он содержит от 5 до 8 мас.% от общей массы раствора волокон β-глюкана и от 7 до 20 мас.% от общей массы раствора вещества, понижающего вязкость.
5. Раствор по п.1, отличающийся тем, что он содержит от 8 до 12 мас.%, предпочтительно от 8 до 10 мас.% от общей массы раствора волокон β-глюкана и от 10 до 30 мас.% от общей массы раствора вещества, понижающего вязкость.
6. Раствор по п.1, отличающийся тем, что веществом, понижающим вязкость, является гуаровая камедь, по меньшей мере, частично гидролизованная.
7. Раствор по п.1, отличающийся тем, что он содержит также концентрат сока плодов, концентрированное плодовое пюре и/или кусочки плодов.
8. Способ приготовления термически обработанного водосодержащего раствора по любому из пп.1-7, отличающийся тем, что включает в себя этап медленного охлаждения со скоростью, максимально составляющей 2°С/мин, при сдвиге термически обработанной дисперсии, содержащей воду, по меньшей мере, одно вещество, понижающее вязкость, и волокна β-глюкана, до температуры, составляющей от 4 до 30°С.
9. Способ по п.8, отличающийся тем, что включает в себя следующие последовательные этапы:
а. диспергирование вещества, понижающего вязкость, и волокон β-глюкана в воде;
b. нагревание дисперсии, полученной на предыдущем этапе, до температуры выдерживания, составляющей от 80 до 95°С, и выдерживание этой дисперсии при указанной температуре выдерживания;
с. медленное охлаждение при сдвиге дисперсии, полученной на этапе b, до температуры, составляющей от 4 до 30°С.
10. Способ по любому из пп.8 или 9, отличающийся тем, что охлаждение осуществляют со скоростью от 0,15 до 1°С/мин.
11. Способ по любому из пп.8 или 9, отличающийся тем, что скорость сдвига при охлаждении составляет от 10 с-1 до 800 с-1, предпочтительно от 5 с-1 до 300 с-1.
12. Способ по п.9, отличающийся тем, что продолжительность выдерживания варьируется от 2 до 20 мин.
13. Способ по п.9, отличающийся тем, что включает в себя после этапа а) и перед этапом b) этап добавления в полученную дисперсию концентрата сока плодов, концентрированного плодового пюре, кусочков плодов и/или сахара.
14. Полужидкий пищевой продукт, приготовленный с использованием термически обработанного водосодержащего раствора по любому из пп.1-7.
15. Полужидкий пищевой продукт по п.14, отличающийся тем, что пищевой продукт содержит от 0,5 до 5 мас.% от общей массы продукта волокон β-глюкана.
16. Полужидкий пищевой продукт по любому из пп.14 или 15, отличающийся тем, что пищевой продукт выбран из группы, состоящей из продуктов на основе сои, продуктов на основе плодов и/или овощей, начинок для зерновых продуктов и молочных продуктов.
17. Функциональный продукт питания, по существу, представляющий собой раствор по любому из пп.1-7 или пищевой продукт, определенный в любом из пп.14-16.
18. Способ профилактики сердечнососудистых заболеваний, диабета, ожирения и профилактики избыточного веса, включающий введение раствора по любому из пп.1-7 или пищевого продукта, определенного в любом из пп.14-16.
19. Способ снижения уровня холестерина в крови и/или снижения постпрандиального уровня инсулина, включающий введение раствора по любому из пп.1-7 или пищевого продукта, определенного в любом из пп.14-16.
