Способ обработки овса для получения овса с повышенным содержанием авенантрамидов
Изобретение относится к получению растворимой цельнозерновой овсяной муки с повышенным содержанием авенантрамидов. Предложена растворимая цельнозерновая овсяная мука, содержащая авенантрамидов в сумме в концентрации по массе по меньшей мере на 20% больше, чем концентрация по массе авенантрамидов в натуральной цельнозерновой овсяной муке. Также предложена растворимая цельнозерновая овсяная мука, полученная с использованием следующего способа: соединение первоначальной смеси цельнозерновой овсяной муки с водным ферментным раствором с образованием ферментной первоначальной смеси, имеющей содержание влаги от 20 до 40 мас.%; нагревание ферментной первоначальной смеси до температуры между 48,9°С (120°F) и 93,3°С (200°F); добавление нагретой первоначальной смеси в экструдер и экструдирование смеси, пока температура смеси не повысится до 126,7°С-148,9°С (260°F-300°F), при этом фермент деактивируется с образованием растворимой цельнозерновой овсяной муки, где растворимая цельнозерновая овсяная мука содержит авенантрамидов в концентрации по массе в сумме по меньшей мере на 20% больше, чем концентрация по массе авенантрамидов в натуральной цельнозерновой овсяной муке. Изобретение позволяет получить растворимую цельнозерновую овсяную муку с повышенным уровнем авенантрамидов. 2 н. и 21 з.п. ф-лы, 7 ил., 16 табл., 3 пр.
ССЫЛКА НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ
[001] Данная заявка испрашивает приоритет заявки США серийный № 13/784255, поданной 4 марта 2013 года, содержание которой специально включено в данную заявку посредством ссылки во всей своей полноте.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
[002] Представленное изобретение в общем относится к цельнозерновой овсяной муке, имеющей растворимые составные элементы (здесь и далее «растворимая овсяная мука»). Более конкретно, представленное изобретение относится к способам получения растворимой овсяной муки с повышенным содержанием авенантрамидов.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[003] Овсянка в течение многих лет была одним из основных продуктов питания человека вследствие ее пользы для здоровья. Например, многочисленные исследования показывают, что поедание овсяной каши на ежедневной основе может помочь в снижении холестерина в крови, уменьшении риска сердечного заболевания, содействовать здоровой циркуляции крови, а также поддерживать здоровые уровни кровяного давления. Дополнительно, овсянка имеет высокое содержание сложных углеводов и волокон, что облегчает медленное расщепление и стабильные уровни глюкозы крови.
[004] Авенантрамиды представляют собой антиоксиданты, однозначно обнаруженные в овсе. С их первого выделения в 1980 году было охарактеризовано более чем 30 родственных соединений, и наиболее распространенными авенантрамидами в овсе являются 2p, 2f и 2c. Данные полифенолы демонстрируют потенциальные антиоксидантные, противовоспалительные и антиатеросклеротические свойства и могут быть полезными для людей с хроническими воспалительными заболеваниями, аллергией и сердечно-сосудистым заболеванием. Также была хорошо документально зафиксирована польза от авенантрамидов за пределами пищевой промышленности. Траниласт, аналог авенантрамидов, был апробирован для лечения связанного с воспалением заболевания, и средство по уходу за кожей Aveeno™ основано на доказанной пользе авенантрамидов.
[005] Для того, чтобы добиться полезного влияния на здоровье человека, авенантрамиды должны усваиваться в достаточном количестве. В исследовании Университета Тафтса 1999 года было подтверждено, что авенантрамиды являются биодоступными и остаются биоактивными у людей после приема внутрь. После потребления 60 или 120 мг максимальные концентрации общего авенантрамида в плазме составляли 168 и 560 нмоль, соответственно. Более современное исследование, проведенное Университетом Миннесоты, показало, что потребление авенантрамидов в дозах всего лишь 0,4 или 9,2 мг/день в течение 8 недель повышало общую активность антиоксидантов плазмы и обладало дозозависимым эффектом на несколько антиокислительных и противовоспалительных параметров. Возможно, данные эффекты обусловлены накоплением и высокой концентрацией авенантрамидов в различных тканях и органах.
[006] Содержание авенантрамидов в зернах овса варьирует на основании сортов и способов обработки пищи. Например, термообработка обычно уменьшает авенантрамид 2f, 2c, и более сильно 2p. Способы обработки, которые увеличивают содержание авенантрамидов, имеют большое значение, чтобы помочь людям достичь пользы для здоровья через регулярное потребление овсяных продуктов.
[007] Ядерный фактор каппа-В (NF-kB) представляет собой семейство факторов транскрипции эукариотических ядер, которые регулируют транскрипцию ДНК и вовлечены в активацию генов, связанных с воспалительными и иммунными реакциями. Регулирование воспалительной реакции NF-kB происходит посредством усиления экспрессии генов, кодирующих прововоспалительные цитокины, такие как фактор некроза опухолей (TNF)-a, интерлейкин (IL)-6 и интерлейкин (IL)-ip. Активация NF-kB приводит к воспалению, которое, в свою очередь, задействовано в патогенезе многих заболеваний, таких как астма, ревматоидные артриты и воспалительное заболевание кишечника, и по меньшей мере частично несет ответственность за такие заболевания, как атеросклероз и болезнь Альцгеймера. Супрессия NF-kB, регулятора иммунной реакции на инфекцию, является ключевой в ограничении пролиферации раковых клеток и уменьшении уровня воспаления. Исследования показывают, что авенантрамиды ингибируют активацию NF-kB.
[008] В сегодняшнем беспокойном ритме жизни потребители требуют удобства, такого как портативность и легкость приготовления. Потребители желают овсянку из различных источников питания, включая напитки и полуфабрикаты, такие как батончики, печенья, крекеры, коктейли и тому подобное.
[009] Необходимо получить цельнозерновой овсяный продукт, который имеет достаточное количество растворимого волокна для соответствия пороговому значению Управления по контролю за качеством пищевых продуктов и лекарственных препаратов, необходимого, чтобы подтвердить утверждение о полезности для здоровья. Например, цельнозерновой овсяный продукт должен иметь 0,75 г растворимого волокна бета-глюкана на порцию пищи. Для приготовления овсяного напитка, который содержит по меньшей мере 0,75 г растворимого овсяного волокна на порцию (приблизительно 18 г цельнозернового овса), должна использоваться высокорастворимая овсяная мука. Традиционно высокорастворимую муку получают с использованием таких ферментов, как α-амилаза. Затем обработанную ферментом овсяную муку сушат в барабанной или распылительной сушке. Данный способ проходит по меньшей мере в две стадии и традиционно является дорогим и производит растворимую овсяную муку с низкой скоростью. Например, порцию раствора получают из муки (овсяной) и воды (содержание влаги 70-90%). Затем в раствор добавляют фермент (ферменты) и содержат в оптимальных условиях ферментативной реакции с последующим процессом деактивации фермента. Затем раствор переносят либо в распылительную, либо в барабанную сушилку.
[010] В данной области существует потребность в овсяной муке, которая является высокодиспергируемой в жидкой или полутвердой среде, поддерживает свой уровень идентичности как цельного зерна, и богата антиоксидантами.
КРАТКАЯ СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[011] Аспекты изобретения относятся к растворимой овсяной муке, имеющей повышенное содержание авенантрамидов. Продуктом из растворимой овсяной муки является цельнозерновая овсяная мука, которая таким образом имеет характеристики цельнозернового овса.
[012] Аспекты представленного изобретения относятся к использованию растворимой овсяной муки в различных напитках и пищевых продуктах для того, чтобы обеспечить повышенную пользу для здоровья.
[013] Данные и другие аспекты наряду с преимуществами и признаками представленного изобретения, раскрытого в данной заявке, станут понятны с помощью ссылки на следующее описание и сопровождающие чертежи. Кроме того, должно быть понятно, что признаки различных вариантов осуществления, описанных в данной заявке, не являются взаимоисключающими и могут существовать в различных комбинациях и перестановках.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[014] Фигура 1A сравнивает уровни авенантрамидов (2C, 2P, 2F и общий уровень данных авенантрамидов), обнаруженных в цельнозерновой овсяной муке, полученной с использованием способов, описанных в данной заявке («SoluOats»).
[015] Фигура 1B сравнивает уровни авенантрамидов (2C, 2P, 2F и общий уровень данных авенантрамидов), обнаруженных в цельнозерновой овсяной муке, полученной с использованием способов, описанных в данной заявке («SoluOats»).
[016] Фигура 2 сравнивает количество авенантрамида, идентифицированного в овсяной муке, в результате различных условий обработки, изложенных в таблице в параграфе [0064].
[017] Фигура 3 показывает процентное изменение ингибирующей активности в отношении NF-kB между цельнозерновой овсяной мукой, способами, описанными в данной заявке («SoluOats»), и контролем.
[018] Фигура 4 показывает приблизительный состав необработанной и обработанной цельнозерновой овсяной муки.
[019] Фигура 5 показывает процентную долю влаги, крахмала, белка, жира, β-глюкана и TDF, содержащихся в SoluOats, SoluOat 100, SoluOat микроизмельченном и в SoluOat 100 микроизмельченном.
[020] Фигура 6 показывает вязкость овсяной муки при изготовлении в соответствии с различными аспектами представленного раскрытия по сравнению с негидролизованной цельнозерновой овсяной мукой или цельнозерновой овсяной мукой, которую подвергают микроизмельчению.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[021] Представленное изобретение относится к растворимой овсяной муке, имеющей повышенный уровень авенантрамидов по сравнению с растворимой овсяной мукой, полученной в соответствии с прежде известными способами. Растворимую овсяную муку получают с использованием экструдера или другого подходящего варочного котла непрерывного действия. Способ является более легким, менее дорогим и менее трудоемким, чем способы предшествующего уровня техники.
[022] Растворимая цельнозерновая овсяная мука, изготовленная в соответствии со способами, описанными в данной заявке, сохраняет стандарт своей идентичности как цельнозерновой на протяжении всей обработки. «Цельнозерновой» или «стандарт идентичности как цельнозерновой» должно означать, что зерно злаков, в данном случае овса, «состоит из целой, раздробленной треснувшей или хлопьевидной зерновки, все основные анатомические составные элементы - крахмалсодержащий эндосперм, зародыш и высевки - присутствуют в тех же самых относительных пропорциях, как они существуют в целой зерновке - следует рассматривать цельнозерновой пищей». Как показано на фигуре 4, обработанная овсяная мука, изготовленная в соответствии с настоящим раскрытием, сохраняет такие же уровни содержания крахмала, белка, жира, TDF, β-глюкана, сахара и мальтозы, что и уровни необработанной овсяной муки.
[023] Термин «растворимая овсяная мука» или «растворимая цельнозерновая овсяная мука» относится к муке, которая сохраняет растворимые составные элементы, такие как бета-глюкан, но также является высокодиспергируемой в жидкостях, таких как вода. Диспергируемость муки измеряли в воде, наблюдая образование комка и размер комков вверху и внизу воды после встряхивания в течение пяти (5) секунд. Вследствие этого, «высокодиспергируемый» означает отсутствие комков, присутствующих или образованных после встряхивания смеси в течение приблизительно 5 секунд. Как должен признать квалифицированный специалист, встряхивание также может быть заменено покачиванием или каким-либо другим специфическим движением, чтобы включить или смешать муку с жидкостью.
[024] Первоначально, обработанную ферментом овсяную муку получают посредством соединения начальной смеси цельнозерновой овсяной муки и подходящего ферментного раствора в миксере (иногда называемом предкондиционер), а затем нагревая смесь. Затем обработанную ферментом смесь подвергают процессу экструзии для гидролиза, желатинизации и приготовления смеси овсяной муки.
[025] Подходящую начальную смесь получают посредством соединения цельнозерновой овсяной муки с другими необходимыми Ингредиентами. Например, обычная начальная смесь содержит цельнозерновую овсяную муку и гранулированный сахар. Также может быть добавлен мальтодекстрин и/или по меньшей мере один антиоксидант.
[026] Цельнозерновая овсяная мука присутствует в количестве от приблизительно 50% до приблизительно 100% по массе от общей массы первоначального состава. В дополнительных аспектах цельнозерновая овсяная мука присутствует в количествах от приблизительно 80% до приблизительно 95% по массе или от приблизительно 90% до приблизительно 95% по массе.
[027] Сахаром может быть любой подходящий сахар, известный квалифицированным специалистам в данной области. Неограничивающие примеры сахаров включают сахарозу, фруктозу, декстрозу, другие сахара, известные в данной области, и их комбинации. Обычно сахар присутствует в количестве от приблизительно 1% до приблизительно 15% по массе или от приблизительно 3% до приблизительно 15% по массе от общей массы первоначального состава. В дополнительных аспектах сахар присутствует в количествах от приблизительно 3% до приблизительно 7% по массе.
[028] Мальтодекстрин может присутствовать в количестве от приблизительно 0% до приблизительно 15% по массе от общей массы первоначального состава. В дополнительных аспектах мальтодекстрин присутствует в количествах от приблизительно 3% до приблизительно 7% по массе.
[029] Антиоксидантом может быть любой подходящий антиоксидант, такой как смесь натуральных токоферолов, или искусственный антиоксидант, такой как BHT и BHA. Антиоксидант присутствует в количестве от 0,1% до 2% по массе. В дополнительных аспектах антиоксидант присутствует в количествах от приблизительно 0,25% до приблизительно 0,75% по массе.
[030] Подходящая формула мучной смеси для процесса экструзии.
| Ингредиент | % |
| Цельнозерновая овсяная мука | 89,35 |
| Сахар | 5,00 |
| Мальтодекстрин | 5,00 |
| Смесь токоферолов | 0,50 |
| α-амилаза | 0,15 |
| Общая | 100,00 |
[031] Ферментом может быть любой подходящий фермент, чтобы гидролизовать крахмал в овсяной муке и не изменять или негативно влиять на бета-глюкан, который присутствует в овсяной муке. Подходящие ферменты включают α-амилазу в диапазоне приблизительно 0,01-0,5%, например приблизительно 0,1-0,2%. В одном аспекте представленного раскрытия используемой α-амилазой может быть Валидаз 1000L, имеющий приблизительно 1000000 MWU/г (MWU - Модифицированная единица Вольгемута). Изменился ли бета-глюкан за счет гидролиза, может быть определено посредством любого подходящего способа, например, посредством анализа структуры бета-глюкана. Это может быть сделано посредством масс-спектроскопии лазерного светорассеяния. Фермент добавляют в воду с образованием ферментного водного раствора. Затем ферментный водный раствор объединяют с начальной смесью в предкондиционере.
[032] Начальную смесь и ферментный раствор нагревают до между приблизительно 120°F и приблизительно 200°F, в частности до между приблизительно 140°F и приблизительно 180°F, например, 73,89°C в течение приблизительно 3-5 минут, чтобы инициировать желатинизацию крахмала. Затем фермент вступает в реакцию с желатинизированным крахмалом, разделяя некоторые из высокомолекулярных фракций амилопектинового крахмала (имеющих среднюю молекулярную массу 5,8-6,2 × 106 Дальтон) на низкомолекулярные фракции амилопектинового крахмала (имеющие среднюю молекулярную массу 1,7-2,0 × 106 Дальтон).
[033] Начальную смесь и ферментный раствор можно перемешивать в любом подходящем сосуде, таком как высокоскоростной миксер, который обеспечивает возможность добавления жидкости в легкосыпучую муку. На выходе получается легкосыпучая смесь смоченной муки, имеющей содержание влаги от приблизительно 20 до приблизительно 40%, и в одном аспекте от приблизительно 24 до приблизительно 28% или в другом аспекте 28-32%. временем выдерживания является время, достаточное для получения необходимого результата, которое обычно составляет 1-5 мин.
[034] Обработанную ферментом смесь после этого добавляют в экструдер (варочный котел непрерывного действия) для гидролиза, желатинизации и приготовления крахмала. Смесь остается в экструдере в течение времени, достаточного для желатинизации и приготовления крахмала, но не настолько долгого, чтобы декстринизировать или модифицировать крахмал иным образом, избегая цельнозернового аспекта, в общем по меньшей мере 1 минуту, обычно, от приблизительно 1 до приблизительно 1,5 минуты. В общем, материал нагревают от первоначальной температуры на входе до итоговой температуры на выходе для того, чтобы обеспечить энергию для желатинизации крахмала.
[035] Желатинизация крахмала требует воды и тепла. Температурный диапазон желатинизации для овса составляет 127°F-138°F (53-59°C). Если влага составляет менее чем приблизительно 60%, то требуются более высокие температуры.
[036] Тепло может подаваться через стенку цилиндра экструдера, например, с помощью рубашки вокруг цилиндра, по которой циркулирует горячая среда, наподобие пара, воды или масла, или электрических нагревателей, заделанных в цилиндр. Обычно экструзия происходит при температуре цилиндра между 140°F и 350°F, например, между 175°F и 340°F, более конкретно приблизительно при 180°F-300°F.
[037] Также за счет рассеяния механической энергии в экструдере внутри материала, когда он перемещается внутри экструдера, за счет трения генерируется тепло, которое для ньютоновской текучей среды равно произведению вязкости и квадрата скорости сдвига. Сдвиг регулируют с помощью конструкции шнека (шнеков) экструдера и скорости шнека. Вязкость является функцией структуры крахмала, температуры, содержания влаги, содержания жира и сдвига. Температура теста повышается в экструдере приблизительно до 212°F и 300°F.
[038] К смеси в экструдере применяют малый сдвиг. Для данного процесса не требуется большой сдвиг, так как фермент предварительно обрабатывает крахмал. Большой сдвиг может декстринизировать крахмал, слишком сильно уменьшая его молекулярную массу. Он также может чрезмерно увеличивать температуру теста, что может перегревать его, приводя к аромату слишком сильно пережаренного зерна. Необходимо заметить, что температура цилиндра и температура теста могут быть разными.
[039] Процесс уравновешивает ограничение температуры теста, чтобы избежать аромата слишком сильно пережаренного зерна и сохранить фермент активным. Процесс уравновешивают таким образом, что температура теста повышается до величины температуры, достаточной для деактивации фермента. Подобные температуры составляют по меньшей мере 280°F, обычно 212°F-300°F. Процесс экструзии с малым сдвигом отличается относительно экструзии с большим сдвигом высокой влажностью и конструкцией шнека для малого сдвига по сравнению с низкой влажностью и конструкцией шнека для большого сдвига.
[040] Может быть использован любой подходящий экструдер, включая подходящий одношнековый или двухшнековый экструдеры. Обычная, но без ограничения, скорость шнеков составляет 200-350 об/мин.
[041] Полученный в результате продукт может быть гранулирован с использованием формующего экструдера и высушен обычно до содержания влаги от приблизительно 1,5 до приблизительно 10%, например, до 6,5-8,5%. В альтернативном аспекте гранулы могут формироваться с помощью матрицы на выходе из варочного экструдера, что может приводить к слегка вздутым гранулам, что, в свою очередь, может сокращать время сушки. Гранулы можно гранулировать максимально до 5% через решето US 40. Размер частиц полученного в результате гранулированного продукта составляет приблизительно 10-500 микрон, например, приблизительно 1-450 микрон, более точно приблизительно 30-420 микрон.
[042] Для измельчения гранул, полученных в соответствии с аспектами представленного раскрытия, может быть использован размол на струйной мельнице. Размол на струйной мельнице создает ультратонкие частицы. В частности, размол на струйной мельнице уменьшает размер частиц гранулированной растворимой овсяной муки до менее чем приблизительно 90 микрон, например, менее чем приблизительно 50 микрон, например, приблизительно 46 микрон. Как должно быть понятно рядовому специалисту в данной области, для уменьшения размера частиц или микронизации муки до 0,5-50 микрон, например, между 10 и 50 микрон, могут использоваться альтернативные способы измельчения, включая, без ограничения, мельницу с длинными зазорами и мельницу с пневмосортировкой.
[043] Полученная в результате растворимая овсяная мука содержит растворимое волокно бета-глюкан, например, бета-1,3-глюкан, бета-1,6-глюкан или бета-1,4-глюкан или их смеси. В дополнение к бета-глюкану, имеющемуся в природе в овсе, бета-глюкан также может быть добавлен, как подтверждено FDA. В некоторых вариантах осуществления овсяная мука предпочтительно содержит по меньшей мере приблизительно 3%-5% или приблизительно 3,7%-4% бета-глюкана. В некоторых вариантах осуществления содержащий овсяную муку жидкий продукт содержит от 0,1% до приблизительно 1,5% бета-глюкана или приблизительно 0,8%-1,3% бета-глюкана. Также полезны другие количества бета-глюкана.
[044] Водопоглощающая способность и индекс водорастворимости растворимой овсяной муки были определены согласно Anderson et al. (Anderson et al., A.J. 1970. Gelatinization of com grits by roll cooking, extrusion cooking and steaming. Staerke 22:130-135). Образец имеет относительно высокую водопоглощающую способность и индекс водорастворимости. Индекс водорастворимости и водопоглощающей способности являются значительно более высокими, чем у 100% овсяной муки. Это обусловлено желатинизацией крахмала и действием фермента во время процесса изготовления растворимой овсяной муки.
[045] Когда крахмал желатинизируется, гранулы крахмала диспергируются и становятся более доступными для воды. В дополнение α-амилаза расщепляет молекулы крахмала и уменьшает размер молекул крахмала, что делает муку более растворимой. Комбинация желатинизации и действия фермента приводит к повышенной водопоглощающей способности и растворимости SoluOats. Как используется в данной заявке, «SoluOat», «мука SoluOat», «SoluOat 90» или «regular SoluOat», в единственном ли или множественном числе, должно означать 90% цельнозерновой овсяной муки, 5% сахара, 4,5% мальтодекстрина и 0,5% смешанного токоферола при изготовлении в соответствии со способами, изложенными в представленном раскрытии.
| Образец | Индекс водопоглощающой способности (г)* | Индекс водорастворимости (%)** |
| SoluOats 1 | 4,57 | 19,73 |
| SoluOats 2 | 4,67 | 20,00 |
| Исходная Овсяная мука | 2,32 | 4,40 |
| * Индекс водопоглощающой способности (WAI) представляет собой массу геля, полученного на грамм образца. ** Индекс водорастворимости (WSI) процентное содержание растворимого сухого твердого вещества в образце. |
[046] Естественную овсяную муку и муку SoluOat добавляли в воду с уровнями цельного зерна 2%, 4% и 8%, и муку диспергировали в различных условиях, описанных в таблице ниже. Вязкость раствора измеряли с использованием вискозиметра Брукфильда с предусмотренным техническими условиями шпинделем. Все измерения вязкости в таблице ниже идентифицированы в cP.
| Естественная овсяная мука | SoluOat | |||||
| Обработка | 2% | 4% | 8% | 2,22% | 4,44% | 8,89% |
| Дисперсия в воде при 4°С-шпиндель#2 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 20 |
| 4 | 4 | 6 | 4 | 2 | 18 | |
| Дисперсия в воде при 20-25°С-шпиндель#2 | 2 | 2 | 4 | 4 | 4 | 28 |
| 4 | 4 | 4 | 2 | 4 | 28 | |
| Дисперсия в кипящей воде-шпиндель#2 | 2 | 2 | 26 | 4 | 4 | 75 |
| 2 | 4 | 29 | 2 | 8 | 75 | |
| Дисперсия при комнатной температуре, кипение в течение 5 минут, охлаждение до 4°С-шпиндель#62 | 0 | 1150 | 17850 | 0 | 0 | 800 |
| 0 | 1150 | 15200 | 0 | 0 | 600 |
[047] Вязкость растворов, содержащих SoluOat при 4% и 8%, существенно уменьшалась по сравнению с вязкостью естественной овсяной муки для образцов, кипевших в течение 5 мин.
[048] Гранулированный продукт может быть использован в напитках, таких как готовые для питья напитки, фруктовые соки, молочные напитки и газированные безалкогольные напитки и различные пищевые продукты, такие как батончики, хлопья, пудинги, коктейли, напитки на муке, печенья, крекеры и тому подобное. Растворимая овсяная мука также может использоваться для получения мягких пищевых продуктов, таких как мороженое и мягкий йогурт. Данный список не включает все, и квалифицированный специалист в данной области должен осознавать, что растворимая овсяная мука может быть добавлена в другие напитки и пищевые продукты в соответствии с изобретением.
[049] Напиток, например, содержит от приблизительно 1% до приблизительно 25% растворимой овсяной муки и от приблизительно 70% до приблизительно 95% общего количества воды, обычно от приблизительно 75% до приблизительно 90% общего количества воды на основании массы общего количества годного для питья напитка. Оставшаяся часть может содержать подсластители, ароматизаторы, фрукты и другие материалы по необходимости.
[050] Вода должны быть подходящей для использования в пище. Общее количество воды может быть предоставлено частично или целиком из других частей годной для питья пищи, особенно если используются молоко, соки или другие содержащие воду составные элементы. Например, молоко может быть молочного происхождения (например, цельным, 2%, 1%, или обезжиренным) или немолочным (например, соевым). Молоко также может быть получено из порошкового молока и воды.
[051] Напиток также может содержать фруктовый компонент. Фруктовый компонент может содержать фруктовый сок, содержащий фрукты йогурт, фруктовое пюре; свежие фрукты, фруктовые консервы, фруктовое мороженое, фруктовый шербет, высушенный фруктовый порошок и их комбинации. Обычно фруктовый компонент имеет частицы, достаточно небольшие, чтобы составной элемент можно было безопасно проглатывать, не пережевывая. Фруктовый компонент и/или добавленный подкислитель может быть отрегулирован для достижения необходимого pH, например, pH, равного менее чем приблизительно 4,6.
[052] Пищевые продукты могут содержать хлопья и готовые к употреблению снековые батончики. В пищевую смесь добавляют подходящее количество гранулированного продукта.
[053] В напиток и пищевые продукты могут быть добавлены дополнительные ингредиенты. Подобные ингредиенты могут включать ингредиенты не на основе зерна. Например, могут содержаться ароматизирующие средства, окрашивающие средства, подсластители, соль, а также витамины и минералы. В одном варианте осуществления изобретения для усиления вкуса продукта добавляют ароматизирующие средства, такие как клубничный, шоколадный или коричный ароматизатор. Другие фруктовые ароматизирующие средства также могут быть полезными для предоставления пищевому продукту различных вкусов, например, клубничного, манго, бананового и их смесей. Могут использоваться специи, в частности, корица. В дополнение, может использоваться любой необходимый ароматизатор или ароматизаторы. Для предоставления необходимой сладости в пищевой продукт могут быть добавлены подходящие подсластители - искусственные или натуральные. Например, может использоваться коричневый сахар, кленовый сахар или фруктовый сахар. Пищевой компонент не на основе зерна может быть добавлен в диапазоне от приблизительно 10 до 75 м% от общей массы продукта.
[054] Другие необязательные ингредиенты могут включать, но без ограничения, соль, гидроколлоиды, полисахариды, загустители, кофеин, молочные продукты, сухие вещества кофе, сухие вещества чая, травы, нутрицевтические соединения, электролиты, витамины, минералы, аминокислоты, консерванты, спирт, красители, эмульсификаторы и масла, которые известны в данной области.
[055] Рецепт крекеров обычно составляют из цельнозерной муки или пшеничной клейковины. Вместо этого для улучшения питательной ценности (сердечного здоровья), а также обеспечения адекватных структурно-механических свойств теста, подлежащего раскатыванию и нарезанию на крекеры, рецепт должен быть заменен данной растворимой овсяной мукой. Рецепт должен содержать:
| Ингредиент | % |
| Модифицированный кукурузный крахмал | 10,00 |
| Овсяная мука, Гидролизованная | 48,00 |
| Овсяные хлопья, традиционные | 17,00 |
| Коричневый сахар, легкосыпучий | 12,00 |
| Солодовый порошок, Briess #10001 | 4,00 |
| Лецитин, порошковый, Centrolex F | 2,00 |
| Фосфат алюминия-натрия | 0,80 |
| Бикарбонат натрия | 0,70 |
| Соль, мука | 0,60 |
| Кукурузное Масло, с TBHQ, ADM | 5,00 |
| Итого | 100,00 |
[056] Рецепт овсяного мороженого должен содержать, например,
| Ингредиент | % |
| 2% Молоко | 87,0 |
| Овсяная мука, гидролизованная | 6,5 |
| Сахар | 5,4 |
| Какао порошок | 0,8 |
| Ароматизатор | 0,2 |
| Модифицированный крахмал | 0,1 |
| Итого | 100,0 |
[057] Овсяная мука, изготовленная в соответствии со способами, описанными в данной заявке, содержит повышенный уровень авенантрамида по сравнению с необработанным овсом или естественной овсяной мукой. В частности, естественная овсяная мука содержит приблизительно 0,0002-0,03% общих авенантрамидов. Авенантрамиды представляют собой полифенолы, обнаруженные только в овсе. Было показано, что авенантрамиды обладают значительной антиоксидантной активностью и связаны со многими полезными для здоровья функциями вследствие их потенциальной антиокислительной активности. Тестирование in vivo показало, что антиоксидантная способность авенантрамидов обеспечивает пользу для здоровья, например, уменьшенную скорость окисления LDL, защищая таким образом против рака и сердечного заболевания. Ниже показана структура авенантрамида 2c:
[058] Заявители обнаружили, что уровни трех основных авенантрамидов, присутствующих в овсе - 2c, 2p и 2f - все повышены в результате способов, описанных в данной заявке. В частности, общий уровень авенантрамидов (включая 2c, 2p и 2f) повышен приблизительно на 20-35% по сравнению с натуральной цельнозерновой овсяной мукой с помощью способов, используемых для получения растворимой овсяной муки, описанных выше.
[059] Пример 1
[060] Уровни авенантрамидов полученной в результате растворимой овсяной муки измеряли с использованием обращенно-фазовой ВЭЖХ. Быстро очищенное зерно экстрагировали, сушили и ресуспендировали в аликвотах. Аликвоты анализировали посредством ВЭЖХ с помощью C-18 колонки с использованием диодно-матричного спектрофотометрического детектора с детектированием при 340 нм. Пики количественно определяли посредством сравнения со стандартными кривыми аутентичных авенантрамидов. Результаты данного тестирования проиллюстрированы на фигуре 1A и Фигуре 1B. также было обнаружено, что содержание авенантрамидов в растворимой овсяной муке при изготовлении в соответствии со способами, описанными в данной заявке, является более высоким, чем содержание авенантрамидов в овсяной муке, обработанной с использованием только экструзии (без ферментов).
[061] В частности, Фигура 1A показывает уровни авенантрамида 2c, авенантрамида 2p, авенантрамида 2f и авенантрамидов всего (2c+2p+2f) в образцах натуральной цельнозерновой овсяной муки, экструдированной муки и муки SoluOat 100 при изготовлении в соответствии с настоящими изобретениями. Как используется в данной заявке, «SoluOat 100», или «мука SoluOat 100» в единственном ли или множественном числе, должно означать 99,5% цельнозерновой овсяной муки и 0,5% смешанного токоферола, полученного в соответствии со способами, изложенными в представленном раскрытии.
[062] Как показано на фигуре 1A, наивысший уровень авенантрамидов 2c, 2p и 2f и общее содержание авенантрамидов было обнаружено в муке SoluOat 100. В частности, было обнаружено, что натуральная цельнозерновая овсяная мука содержит приблизительно 35 миллионных долей авенантрамидов всего, тогда как было обнаружено, что мука SoluOat 100 содержит свыше 40 миллионных долей авенантрамидов всего, результатом чего является 20% увеличение уровня авенантрамидов в муке SoluOat 100 по сравнению с натуральной цельнозерновой овсяной мукой. На фигуре 1B был проведен аналогичный тест, тестирующий содержание авенантрамидов натуральной цельнозерновой овсяной муки и муки SoluOat 100 при изготовлении в соответствии с настоящим изобретением. Как показано на фигуре 1B, было обнаружено, что натуральная цельнозерновая овсяная мука имеет приблизительно 35 миллионных долей авенантрамидов всего, тогда как мука SoluOat 100 содержала приблизительно 45 миллионных долей авенантрамидов всего. Таким образом, мука SoluOat 100 продемонстрировала 35% увеличение уровня авенантрамидов всего по сравнению с натуральной цельнозерновой овсяной мукой.
[063] Повышенное содержание авенантрамидов растворимой овсяной муки, полученной с помощью вариантов осуществления, описанных в данной заявке, является неожиданным, поскольку данный антиоксидант является некрахмальным питательным веществом у растений. Однако ферментативный процесс, описанный выше, используют для улучшения диспергируемости и растворимости муки.
[064] Следующий анализ также был проведен для определения различия количеств конкретных авенантрамидов, тестируемых в различных условиях обработки, и уровней авенантрамидов, обнаруженных после обработки. Таблица ниже идентифицирует различные тестируемые условия обработки:
| Условие обработки | Экструзия | Уровень Фермента | Уровень Влажности |
| 1 | Нет | 0% | Не контролировали |
| 2 | Да | 0% | 30% |
| 3 | Да | Деактивирован | 30% |
| 4 | Да | 0,1% | 28% |
| 5 | Да | 0,1% | 30% |
| 6 | Да | 0,1% | 32% |
| 7 | Да | 0,12% | 32% |
| 8 | Да | 0,20% | 32% |
[065] Таблица ниже идентифицирует уровень авенантрамидов, обнаруженных в овсяной муке в различных условиях обработки, наряду с увеличением содержания авенантрамидов. Все образцы в таблице, которые были экструдированы и гидролизованы в соответствии с представленным раскрытием, представляют собой SoluOat 100, по определению выше.
| Ave 2c | Ave 5p | Ave2p | Ave2f | Ave всего | |
| (мг/кг) | |||||
| WOF | 5,01 | 1,24 | 4,93 | 10,32 | 21,50 |
| WOF+EXT | 5,13 | 0,87 | 6,3 | 10 | 22,30 |
| WOF+EXT+ DE | 5 | 0,89 | 5,89 | 9,6 | 21,38 |
| WOF+EXT+0,1% E+28% M | 5,1 | 0,85 | 6,61 | 10,33 | 22,89 |
| WOF+EXT+0,1% E+30% M | 5,45 | 0,85 | 7,23 | 11,25 | 24,78 |
| WOF+EXT+0,1% E+32% M | 5,76 | 0,95 | 7,41 | 12,21 | 26,33 |
| WOF+EXT+0,12%E+32%M | 5,21 | 0,73 | 6,32 | 10,62 | 22,88 |
| WOF+EXT+0,2% E+32% M | 5,04 | 0,77 | 6,45 | 10,33 | 22,59 |
| Увеличение Ave (%) | |||||
| WOF | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| WOF+EXT | 2,40 | -29,84 | 27,79 | -3,10 | 3,72 |
| WOF+EXT+ DE | -0,20 | -28,23 | 19,47 | -6,98 | -0,56 |
| WOF+EXT+0,1% E+28% M | 1,80 | -31,45 | 34,08 | 0,10 | 6,47 |
| WOF+EXT+0,1% E+30% M | 8,78 | -31,45 | 46,65 | 9,01 | 15,26 |
| WOF+EXT+0,1% E+32% M | 14,97 | -23,39 | 50,30 | 18,31 | 22,47 |
| WOF+EXT+0,12% E+32% M | 3,99 | -41,13 | 28,19 | 2,91 | 6,42 |
| WOF+EXT+0,2% E+32% M | 0,60 | -37,90 | 30,83 | 0,10 | 5,07 |
| WOF: цельнозерновая овсяная мука (негидролизованная); EXT: экструзия; E: Фермент; DE: деактивированный фермент; M: влажность; Ave: авенантрамид |
[066] В соответствии с результатами, показанными в таблице выше, а также на Фигуре 2, Авенантрамид 2c обладает наивысшей антиоксидантной активностью in vitro среди трех главных авенантрамидов (2c, 2 p, 2f). Что касается активности in vivo, авенантрамид 2p обладает наивысшей биодоступностью. Только экструзия немного повышает общее содержание авенантрамидов (3,72%), но существенно повышает содержание авенантрамида 2p (27,79%). Ферментативное расщепление повышало общее и индивидуальное содержание авенантрамидов, включая содержание 2c, 2p и 2f. При фиксированной концентрации ферментов (0,1%) уровни влажности, равные 28%, 30% и 32%, повышали общее содержание авенантрамидов на 6,47%, 15,26%, и 22,47%, соответственно, по сравнению с цельнозерновой овсяной мукой. Содержание влаги или уровни влажности измеряли, когда смесь поступала в экструдер. При фиксированном уровне влажности, равном 32%, концентрации ферментов, составляющие 0,12% и 0,20%, не увеличивали содержание авенантрамидов по сравнению с концентрацией ферментов, равной 0,1%.
[067] Кроме того, растворимая овсяная мука, изготовленная в соответствии с настоящими способами, также продемонстрировала способность супрессировать NF-kB. NF-kB является триггером иммунной реакции/воспаления. В частности, уменьшенный NF-kB клинически связан с уменьшенным хроническим воспалением. Противовоспалительную активность измеряли посредством ингибиторного анализа NF-kB. Человеческие клетки 293T культивировали в течение ночи в стандартной среде с фетальной бычьей сывороткой и антибиотиками с последующим 4-часовым периодом без сыворотки для «истощения». Как должно быть понятно рядовому специалисту в данной области, «истощенными» клетками являются клетки, имеющие не содержащую сыворотку среду для устранения действия фетальной бычьей сыворотки, и вследствие этого клетки являются более чувствительными к обработкам TNF. Впоследствии клетки обрабатывали TNF-α (100 нг/мл), и тестируемый образец экстрагировали в течение одного часа при 37°C с CO2. Все клеточные белки экстрагировали, а уровни NF-kB измеряли с использованием набора TransAM NF-kB ELISA. Таблица ниже показывает результаты тестирования, сравнивая цельнозерновую овсяную муку с SoluOats 90 и контролем. Как используется в данной заявке «SoluOat», «мука SoluOat», «SoluOat 90» или «обычный SoluOat», в единственном ли или во множественном числе, должно означать 90% цельнозерновой овсяной муки, 5% сахара, 4,5% мальтодекстрина и 0,5% смешанного токоферола, полученного в соответствии со способами, изложенными в представленном раскрытии.
| Описание | Выход NF-kB | % ингибирования* |
| Цельнозерновая овсяная мука, мука | 170 | Не определяли |
| SoluOat 90**, мука | 125 | 26,59 |
| Контроль | 171 | N/A |
| * % ингибирования рассчитывали относительно соответствующего контроля ** SoluOat 90 означает, что 90% SoluOat составляет цельнозерную овсяную муку + все образцы тестировали в концентрации, равной 2 мг/мл ++ не применимо |
[068] Фигура 3 иллюстрирует процентное значение ингибирования NF-kB в образцах.
[069] Пример 2
[070] Муку SoluOat и цельнозерновую овсяную муку получали в традиционной вальцовой мельнице, создающей частицы со средним размером, равным 150 микрон. Муку SoluOat применяли для различных типов пищи и напитков. Варианты применения включали настоящий вариант применения муки, сухой ингредиент в выпечке и переработку на йогурт и варианты применения готовых для питья (RTD) напитков. В некоторых вариантах применения итоговых продуктов, содержащих SoluOats, наблюдали зернистую консистенцию. Есть основания полагать, что размер частиц муки SoluOat был основным определяющим фактором для наблюдаемой зернистой консистенции. Как используется в данной заявке, «SoluOat», «мука SoluOat», «SoluOat 90» или «обычный SoluOat», в единственном ли или во множественном числе, должно означать 90% цельнозерновой овсяной муки, 5% сахара, 4,5% мальтодекстрина и 0,5% смешанного токоферола при изготовлении в соответствии со способами, изложенными в представленном раскрытии.
[071] Размолотую муку SoluOat микронизировали с использованием мельницы Fluid Energy Micro-Jet Series 8 (струйной мельницы) с рукавом, установленным на выходе для сбора размолотой (микронизированной) муки. Объемный шнековый загрузочный аппарат Brabender с винтовым шнеком диаметра 1” дозировал подаваемый материал в мельницу. Рабочие условия струйной мельницы показаны в таблице ниже:
| Материал | Скорость подачи, Ф/ч |
| Мука SoluOat | 10 |
| Мука SoluOat 100 | 10 |
| Цельнозерновая овсяная мука | NA |
[072] Провели химический анализ муки SoluOats перед и после процесса струйного размола, и анализировали воздействие процесса струйного размола на вязкость и размер частиц. Процесс микроразмола не влиял на состав питательных веществ муки SoluOats. Отмечалось уменьшение влаги в микронизированной муке SoluOats, вероятно вследствие большого объема потока воздуха во время обработки. Таблица ниже, а также фигура 5 показывают приблизительный состав муки SoluOats. Как используется в данной заявке, «SoluOat», «мука SoluOat», «SoluOat 90» или «обычный SoluOat», в единственном ли или во множественном числе, должно означать 90% цельнозерновой овсяной муки, 5% сахара, 4,5% мальтодекстрина и 0,5% смешанного токоферола при изготовлении в соответствии со способами, изложенными в представленном раскрытии. «SoluOat 100», в единственном ли или во множественном числе, должно означать 99,5% цельнозерновой овсяной муки и 0,5% смешанного токоферола при изготовлении в соответствии со способами, изложенными в представленном раскрытии.
| Описание | Влага,% | Крахмал, % | Белок, % | Жир, % | β-Глюкан, % | Всего Пищевых волокон (TDF),% |
| Мука SoluOat | 7,68 | 53,00 | 11,81 | 6,11 | 3,59 | 8,56 |
| Мука SoluOat, микронизированная | 6,04 | 54,21 | 12,64 | 6,38 | 3,54 | 7,97 |
| Мука SoluOat 100 | 7,86 | 55,71 | 13,71 | 6,71 | 3,91 | 9,91 |
| Мука SoluOat 100, микронизированная | 6,39 | 55,78 | 13,86 | 6,83 | 4,28 | 9,71 |
[073] Размер частиц муки SoluOats измеряли посредством анализа размера частиц Malvern. В таблице ниже средний размер частиц в микронах (мкм) для образца приведен на основе объема. Значения d(0,1), d(0,5) и d(0,9) представляют наибольший размер частиц для 10-го, 50-го и 90-го процентилей, соответственно. Это означает, что для муки SoluOat, 10% частиц равны 104 микрон или менее, 50% равны 190 микрон или менее, а 90% равны 317 микрон или менее. Средний размер частиц муки SoluOat уменьшился с 200 микрон до 46 микрон, а средний размер частиц SoluOat 100 уменьшился с 282 микрон до 89 микрон. Таким образом, было обнаружено, что процесс струйного размола является эффективным для уменьшения размера частиц для муки SoluOats.
| Описание Образца | Средний размер частиц (мкм) | d (0,1) | d (0,5) | d (0,9) |
| SoluOat | 200 | 104 | 190 | 317 |
| SoluOat микронизированная | 46 | 4 | 17 | 147 |
| SoluOat 100 | 282 | 126 | 262 | 477 |
| SoluOat 100 микронизированная | 89 | 6 | 31 | 260 |
| Цельнозерновая овсяная мука | 305 | 15 | 277 | 668 |
| Цельнозерновая овсяная мука, микронизированная | 105 | 6 | 31 | 348 |
[074] Также оценивали вязкость мелкодисперсной растворимой овсяной муки при изготовлении в соответствии с представленным раскрытием. Фигура 6 показывает профиль вязкости для растворимой овсяной муки и цельнозерновой овсяной муки перед и после процесса размола на струйной мельнице. В таблице ниже представлены максимальная, итоговая и минимальная вязкости. Максимальная вязкость микронизированной растворимой овсяной муки (SoluOat и SoluOat 100) уменьшилась приблизительно на 10% по сравнению с немикронизированной мукой SoluOat и мукой SoluOat 100. Однако итоговая вязкость и минимальная вязкость микронизированной растворимой овсяной муки (SoluOat и SoluOat 100) были аналогичны образцам немикронизированной растворимой овсяной муки (SoluOat и SoluOat 100). В легенде фигуры 6 «M» обозначает «микронизированной», а «WOF» обозначает «цельнозерновая овсяная мука».
[075] Таблица ниже идентифицирует RVA вязкость для муки SoluOats (SoluOat и SoluOat 100) (изготовленной с использованием стандартного процесса размола) перед и после процесса микронизации, изложенного в некоторых аспектах представленного раскрытия.
| Макс Вязкость (0-8 мин) | Итоговая Вязкость | Мин Вязкость (5-10 мин) | |
| SoluOat | 586 | 192 | 75 |
| SoluOat микронизированная | 418 | 188 | 66 |
| SoluOat 100 | 1158 | 254 | 85 |
| SoluOat 100 микронизированная | 1051 | 269 | 86 |
| Цельнозерновая овсяная мука | 4492 | 5296 | 1435 |
| Цельнозерновая овсяная мука, микронизированная | 4486 | 5240 | 1318 |
[076] Следующие рецепты представляют собой рецепты для йогуртовых продуктов, содержащих растворимую овсяную муку, изготовленную в соответствии с представленным раскрытием и с использованием стандартного процесса помола, упоминаемого далее как «SoluOat», и муку, изготовленную в соответствии с процессом микронизации, упоминаемую далее как «SoluOat M».
| Ингредиент | SoluOat, % | SoluOat M*,% |
| Обезжиренное молоко | 78,03 | 78,03 |
| Сливки 36% жирности | 2,29 | 2,29 |
| Обезжиренное сухое молоко | 0,5 | 0,5 |
| Концентрат молочного белка | 3,24 | 3,24 |
| Кукурузный крахмал | 0,63 | 0,63 |
| SoluOats | 5,29 | 0 |
| SoluOats, микронизированная | 0 | 5,29 |
| Перемешанный ягодный Фруктовый Prep | 10 | 10 |
| Сорбат калия | 0,02 | 0,02 |
[077] Йогуртные продукты, содержащие растворимую овсяную муку, получали следующим образом. Сухие ингредиенты, содержащие муку SoluOat, диспергировали в обезжиренное молоко при 50°F с использованием лопастной мешалки. Добавляли сливки для регулирования содержания жира. Перемешанные молочные жидкости подвергали процессу гомогенизации при давлении 750/2500 фунтов на квадратный дюйм при 130-140°F с последующей термообработкой при 200°F в течение 5 минут. Жидкое молоко засевали культурой при 110°F. В заключение, продукт охлаждали до 68°F для пакетирования и холодного хранения.
[078] Провели сенсорный анализ йогурного продукта, показавший, что продукт с микронизированной SoluOat показал более гладкую консистенцию, чем продукт, содержащий немикронизированную муку SoluOat. Ощущение во рту от йогурных продуктов между немикронизированной и микронизированной SoluOats были различные. Кроме того, продукт с микронизированной SoluOat продемонстрировал более сухую консистенцию, чем продукт, содержащий немикронизированную муку SoluOat.
[079] Следующая таблица содержит рецепты для сокосодержащих продуктов с SoluOat и SoluOat M* (микронизированной мукой SoluOat):
| Ингредиент | SoluOat,% | SoluOat M*,% |
| Яблочный сок | 54,1 | 54,1 |
| Вода | 34,8 | 34,8 |
| Сахар | 3,7 | 3,7 |
| SoluOat | 3,5 | 0 |
| SoluOat 100 | 0 | 3,5 |
| Концентрат апельсинового сока | 3,1 | 3,1 |
| Концентрат клубничного сока | 0,2 | 0,2 |
| Лимонная кислота | 0,2 | 0,2 |
| Бета-каротин | 0,2 | 0,2 |
| CMC камедь | 0,1 | 0,1 |
| Геллановая камедь | 0,025 | 0,025 |
| Клубничный ароматизатор | 0,085 | 0,085 |
| * SoluOat M: SoluOat M, микронизированный |
[080] Сокосодержащие продукты, содержащие муку SoluOat, получали в блоке микротермической обработки. Камеди (CMC и геллановая камедь) диспергировали в воде при окружающей температуре с использованием миксера с большим сдвигом в течение 5 минут. Муку SoluOats гидратировали в яблочном соке в окружающих условиях с использованием мягкого лопастного миксера в течение 45 минут. После этого суспензию SoluOat и яблочного сока добавляли в камедевую дисперсию. Оставшиеся ингредиенты добавляли в раствор SoluOat/камеди с использованием миксера с большим сдвигом. Перемешанную партию термически обрабатывали, например, посредством использования трубчатого теплообменника и процесса гомогенизации.
[081] Провели сенсорную оценку продуктов, полученных с немикронизированной мукой SoluOat и с микронизированной мукой SoluOat. Наблюдали ровную консистенцию продукта с микронизированной SoluOat. В дополнение, продукт с микронизированной SoluOat продемонстрировал менее зерновой аромат и иной профиль аромата, чем у муки SoluOat, полученной с использованием стандартных методик помола. В частности, анализ методом газовой хроматографии-массовой спектрометрии микронизированной SoluOat в режиме полного сканирования продемонстрировал избирательные потери летучих соединений, приблизительно 30%. Летучие соединения содержали 2,4-диметил-1-гептен, α-пинен, 1,3,5-триметил бензен и ундекан.
[082] Коротко, во время обработки процесс микронизации сохранил цельнозерновое состояние муки SoluOat. Уменьшенный размер частиц обеспечил более ровную консистенцию в вариантах применения с полутвердым продуктом и напитком. Есть основания полагать, что различия вкусов, наблюдаемые для микронизированной муки, вызываются удалением зернового вкуса высокообъемным потоком сжатого воздуха, используемого в процессе микронизации на струйной мельнице.
[083] Пример 3
[084] Образцы для тестирования RVA/вязкости получали посредством измельчения образцов для прохождения в сито с отверстием 60. Образец 3,44 грамм на основе сухой массы дозировали и переносили в кювету для образцов. В образец добавляли деионизированную воду до общей массы, равной 29 грамм.
[085] В соответствии с методикой тестирования, образец растворимой овсяной муки встряхивали при 960 об/мин в течение первых 10 секунд, а во время тестирования встряхивание уменьшали до 160 об/мин. Первоначальную температуру образца поддерживали при 50°C в течение 1 минуты, и температуру повышали до 95°C в течение 3 минут 45 секунд. Образец выдерживали при 95°C в течение 2 минут и 30 секунд и охлаждали до 50°C в течение 3 минут 45 секунд, и тест завершали после выдерживания в течение 2 минут.
[086] Пик вязкости образцов показан в таблицах ниже. В частности, максимальная вязкость была идентифицирована между 0 и 8 минутами, а минимальная вязкость между 5 и 10 минутами. Итоговая вязкость была идентифицирована по завершении стадии охлаждения теста RVA.
[087] Ниже показаны результаты теста RVA экструдированной овсяной муки перед и после процесса экструзии с ферментативной обработкой. Как используется в данной заявке «SoluOat», «мука SoluOat», «SoluOat 90» или «обычный SoluOat», в единственном ли или во множественном числе, должно означать 90% цельнозерновой овсяной муки, 5% сахара, 4,5% мальтодекстрина и 0,5% смешанного токоферола при изготовлении в соответствии со способами, изложенными в представленном раскрытии. «SoluOat 100», в единственном ли или во множественном числе, должно означать 99,5% цельнозерновой овсяной муки и 0,5% смешанного токоферола при изготовлении в соответствии со способами, изложенными в представленном раскрытии.
| Описание | Влажное перемешивание % Влажности | % Фермент | RVA вязкость (cP) | ||
| Пик | Мин | Итоговая | |||
| Исходная Овсяная мука | - | 0,0000 | 2,768 | 1,874 | 3,573 |
| Экструдированной Овсяная мука | 29 | 0,0000 | 1,262 | 895 | 2,215 |
| SoluOat 90 | 29 | 0,0675 | 301 | 65 | 160 |
| Исходная Овсяная мука | - | 0,0000 | 4,717 | 1,349 | 5,282 |
| Экструдированной Овсяная мука | 32 | 0,0000 | 2,801 | 226 | 487 |
| SoluOat 100 | 32 | 0,1200 | 540 | 58 | 161 |
[088] Уменьшение вязкости гидролизованной, экструдированной овсяной муки, изготовленной в соответствии с представленным раскрытием («SoluOat»), муки, изготовленной с использованием только экструзии (без ферментов) и исходной овсяной муки (без экструзии или фермента).
| Описание | Влажное перемешивание % Влажности | % Фермент | % уменьшения вязкости | ||
| Пик | Мин | Итоговая | |||
| Исходная Овсяная мука | - | 0,0000 | 0 | 0 | 0 |
| Экструдированной Овсяная мука | 29 | 0,0000 | 54,4 | 52,2 | 38,0 |
| SoluOat 90 | 29 | 0,0675 | 89,1 | 96,5 | 95,5 |
| Исходная Овсяная мука | - | 0,0000 | 0 | 0 | 0 |
| Экструдированной Овсяная мука | 32 | 0,0000 | 40,6 | 83,2 | 90,8 |
| SoluOat 100 | 32 | 0,1200 | 88,6 | 95,7 | 97,0 |
[089] В соответствии с тестированием вязкости, сухая смесь для SoluOat 90 содержала 90% цельнозерновой овсяной муки, 5% сахара, 4,5% мальтодекстрина и 0,5% смешанного токоферола. В сухую смесь добавляли фермент на уровне 0,075% цельнозерновой овсяной муки. Сухая смесь для SoluOat 100 содержала 99,5% цельнозерновой овсяной муки с 0,5% перемешанного токоферола. В сухую смесь добавляли фермент для SoluOat 100 на уровне 0,12% цельнозерновой овсяной муки. Пиковая вязкость исходной овсяной муки варьировала от 2,800 до 4,700 cP. Приблизительно 40%-55% уменьшения пиковой вязкости достигалось за счет процесса экструзии только при одинаковом уровне влажности и механической энергии. Однако приблизительно 90% уменьшения пиковой вязкости достигалось за счет процесса экструзии с ферментативной обработкой.
[090] Изобретение может быть реализовано в других специфических формах без выхода за пределы его сущности и существенных характеристик. Вследствие этого, изложенные выше варианты осуществления необходимо рассматривать во всех отношениях иллюстративными, а не ограничивающими изобретение, описанное в данной заявке. Таким образом, объем правовых притязаний изобретения показан приложенной формулой изобретения, а не внешним описанием, при этом предполагается, что она охватывает все изменения, которые попадают в пределы значения и диапазона эквивалентности формулы изобретения.
1. Растворимая цельнозерновая овсяная мука, содержащая авенантрамидов в сумме в концентрации по массе по меньшей мере на 20% больше, чем концентрация по массе авенантрамидов в натуральной цельнозерновой овсяной муке.
2. Растворимая цельнозерновая овсяная мука по п.1, где растворимая цельнозерновая овсяная мука диспергируется менее чем за 5 секунд при перемешивании в воде при 25°C.
3. Растворимая цельнозерновая овсяная мука, полученная с использованием следующего способа:
a) соединение первоначальной смеси цельнозерновой овсяной муки с водным ферментным раствором с образованием ферментной первоначальной смеси, имеющей содержание влаги от 20 до 40 мас.%;
b) нагревание ферментной первоначальной смеси до температуры между 48,9°С (120°F) и 93,3°С (200°F);
с) добавление нагретой первоначальной смеси в экструдер и экструдирование смеси, пока температура смеси не повысится до 126,7°С - 148,9°С (260°F-300°F), при этом фермент деактивируется с образованием растворимой цельнозерновой овсяной муки;
где растворимая цельнозерновая овсяная мука содержит авенантрамидов в концентрации по массе в сумме по меньшей мере на 20% больше, чем концентрация по массе авенантрамидов в натуральной цельнозерновой овсяной муке.
4. Растворимая цельнозерновая овсяная мука по п. 3, в которой ферментом является α-амилаза.
5. Растворимая цельнозерновая овсяная мука по п. 3, в которой ферментная первоначальная смесь содержит 0,01-0,5 мас.% α-амилазы или ферментная начальная смесь содержит приблизительно 0,15 мас.% α-амилазы.
6. Растворимая цельнозерновая овсяная мука по любому одному из пп. 3-5 и 19, в которой содержание влаги ферментной первоначальной смеси в экструдере составляет 24-32 мас.%, 24-28 мас.% или 28-32 мас.%.
7. Растворимая цельнозерновая овсяная мука по любому одному из пп. 3-5 и 19, дополнительно включающая окомковывание экструдированной муки, а затем необязательно гранулирование гранулированной муки с образованием частиц, имеющих размер 10-500 мкм, или 10-450 мкм, или 30-420 мкм.
8. Растворимая цельнозерновая овсяная мука по любому одному из пп. 3-5 и 19, дополнительно содержащая размалывание экструдированной муки с образованием ультратонких частиц, имеющих размер 0,5-50 мкм.
9. Растворимая цельнозерновая овсяная мука по любому одному из пп. 1-5 и 19, где растворимая цельнозерновая овсяная мука содержит авенантрамидов в концентрации по массе на 20-35% больше, чем в натуральной цельнозерновой овсяной мукой.
10. Растворимая цельнозерновая овсяная мука по любому одному из пп. 1-5 и 19, где растворимая цельнозерновая овсяная мука содержит 1-15 мас.% сахара и 0-15 мас.% мальтодекстрина и/или содержит 0,1-2 мас.% антиоксидантов в расчете на общую массу растворимой цельнозерновой муки.
11. Растворимая цельнозерновая овсяная мука по любому одному из пп. 1-5 и 19, где растворимая цельнозерновая овсяная мука содержит 99,5 мас.% цельнозерновой овсяной муки и 0,5 мас.% перемешанных токоферолов в расчете на общую массу растворимой цельнозерновой овсяной муки.
12. Растворимая цельнозерновая овсяная мука по любому одному из пп. 1-5 и 19, при этом растворимая цельнозерновая овсяная мука содержит 90 мас.% цельнозерновой овсяной муки, 5 мас.% сахара, 4,5 мас.% мальтодекстрина и 0,5 мас.% перемешанных токоферолов в расчете на общую массу растворимой цельнозерновой овсяной муки.
13. Растворимая цельнозерновая овсяная мука по любому одному из пп. 1-5 и 19, где растворимая цельнозерновая овсяная мука содержит крахмалсодержащий эндосперм, зародыш и высевки в тех же самых относительных пропорциях, как они существуют в нетронутом цельнозерновом овсе.
14. Растворимая цельнозерновая овсяная мука по любому одному из пп. 1-5 и 19, где концентрация по массе авенантрамидов в растворимой цельнозерновой овсяной муке составляет приблизительно на 35% больше, чем концентрация по массе авенантрамидов в натуральной цельнозерновой овсяной муке.
15. Растворимая цельнозерновая овсяная мука по любому одному из пп. 1-5 и 19, где растворимая цельнозерновая овсяная мука демонстрирует ингибирование активности ядерного фактора каппа-В, где ингибирование активности в отношении ядерного фактора каппа-В по меньшей мере на 25% больше, чем у натуральной цельнозерновой овсяной муки.
16. Растворимая цельнозерновая овсяная мука по любому одному из пп. 1-5 и 19, где растворимая цельнозерновая овсяная мука содержит авенантрамиды в концентрации по массе равной от 40 до 45 ч./млн по массе.
17. Растворимая цельнозерновая овсяная мука по любому одному из пп. 1-5 и 19, где растворимая цельнозерновая овсяная мука содержит авенантрамиды в концентрации по массе равной по меньшей мере 24,78 мг/кг.
18. Растворимая цельнозерновая овсяная мука по любому одному из пп. 1-5 и 19, где растворимая цельнозерновая овсяная мука содержит авенантрамиды в концентрации по массе равной по меньшей мере 26,33 мг/кг.
19. Растворимая цельнозерновая овсяная мука по п. 3, где растворимая цельнозерновая овсяная мука диспергируется менее чем за 5 секунд при перемешивании в воде при 25°C.
20. Растворимая цельнозерновая овсяная мука по любому одному из пп. 3-5 и 19 дополнительно содержащая размалывание экструдированной муки с образованием ультратонких частиц, имеющих размер 10-50 мкм.
21. Растворимая цельнозерновая овсяная мука по любому одному из пп. 1-5 и 19, где растворимая цельнозерновая овсяная мука содержит сахар, мальтодекстрин и антиоксиданты в весовом соотношении 1-15:0-15:0,1-2.
22. Растворимая цельнозерновая овсяная мука по любому одному из пп. 1-5 и 19, где растворимая цельнозерновая овсяная мука содержит цельнозерновую овсяную муку и токоферолы в весовом соотношении приблизительно 99,5:0,5.
23. Растворимая цельнозерновая овсяная мука по любому одному из пп. 1-5 и 19, где растворимая цельнозерновая овсяная мука содержит цельнозерновую овсяную муку, сахар, мальтодекстрин и токоферолы в весовом соотношении приблизительно 90:5:4,5:0,5.
