растворимое пищевое волокно из овсяного и ячменного зерна, способ получения фракции, богатой бета-глюканом, и применение этой фракции в пищевых, фармацевтических и косметических продуктах

Формула изобретения

1. Способ экстракции комплекса растворимых пищевых волокон из овсяного или ячменного зерна с использованием ферментативной гидролизной обработки, отличающийся тем, что не подвергавшееся тепловой обработке зерно размалывают и любые его фракции с пониженным содержанием эндосперма, богатые -глюканами, повторно объединяют без какой-либо дополнительной тепловой обработки, диспергируют в воде при температуре 95°С, а затем подвергают при 75°С ферментативной обработке разлагающими крахмал ферментами, свободными от -глюканазы, с последующей возможной стадией инактивирования ферментов посредством влажной тепловой обработки, при этом смесь гидролизата, которая самопроизвольно формирует по меньшей мере одну вязкую, водную фракцию верхнего слоя поверх второго водного слоя, подвергают процессу разделения для выделения указанной по меньшей мере одной вязкой, водной фракции верхнего слоя, содержащей комплекс растворимых пищевых волокон, содержащего более 20% -глюканов по сухому веществу.

2. Способ по п.1, в котором выделяют второй водный слой, по существу свободный от -глюканов, и по меньшей мере третий слой, содержащий большую часть белка и масла, вместе с нерастворимым волокнистым материалом из размолотого зерна.

3. Способ по п.1, в котором размолотые фракции зерна зерновых культур обрабатывают ферментами, разлагающими крахмал, в последовательности, использующей сначала -амилазу, а затем фермент амилоглюкозидазу, свободный от побочных активностей -глюканазы.

4. Способ по п.1, в котором размолотые фракции зерна зерновых культур обрабатывают ферментами, разлагающими крахмал, в последовательности, использующей сначала -амилазу, а затем фермент амилоглюкозидазу, свободный от побочных активностей -глюканазы, при этом фермент амилоглюкозидаза используется в течение 40 мин или меньше, при температуре, превышающей 55°С.

5. Способ по п.1, в котором размолотые фракции зерна зерновых культур обрабатывают ферментами, разлагающими крахмал, в последовательности, использующей сначала -амилазу, а затем фермент амилоглюкозидазу, при этом фермент амилоглюкозидаза является по существу очищенным от побочных активностей -глюканазы перед использованием, в двухстадийной процедуре, с использованием анионного обмена, с последующей хроматографией гидрофобных взаимодействий, при этом главная полоса белков, элюируемая из колонки для хроматографии гидрофобных взаимодействий, используется в качестве очищенного фермента.

6. Способ по любому из пп.1-5, в котором отделенная фракция верхнего слоя, богатая растворимыми пищевыми волокнами, дополнительно обрабатывается во влажном состоянии, после возможного дополнительного разбавления водой, с помощью одного или сочетания более одного из следующих ферментов типа: ксиланаз, аминоглюкозидаз, пуллуланаз, целлюлаз.

7. Способ по любому из пп.1-5, в котором отделенная фракция верхнего слоя, богатая растворимыми пищевыми волокнами, дополнительно обрабатывается во влажном состоянии, после возможного дополнительного разбавления водой, с помощью фермента амилоглюкозидазы, при этом фермент амилоглюкозидаза является по существу очищенным от побочных активностей -глюканазы перед использованием, в двухстадийной процедуре, с использованием анионного обмена, с последующей хроматографией гидрофобных взаимодействий, с выделением главной полосы белков, элюирующихся из колонки для хроматографии гидрофобных взаимодействий, используемых в качестве очищенного фермента.

8. Фракция верхнего слоя, богатая растворимыми пищевыми волокнами, в частности -глюканами средней молекулярной массы, и полученная способом по любому из пп.1-7, причем указанная фракция содержит по меньшей мере 20% и не более 40% -глюканов (по сухому веществу) с молекулярной массой по меньшей мере 800000 Да, и содержащая менее 10% белка, предпочтительно менее 7% белка, более предпочтительно менее 5% белка и менее 2,5% масла, предпочтительно менее 2,0%, более предпочтительно менее 1,5%, еще более предпочтительно менее 1,0%.

9. Фракция верхнего слоя, богатая растворимыми пищевыми волокнами, в частности -глюканами средней молекулярной массы, и полученная по пп.1-7, причем указанная фракция содержит по меньшей мере 40% -глюканов (по сухому веществу) с молекулярной массой по меньшей мере 800000 Да и содержит менее 10% белка, предпочтительно менее 7% белка, более предпочтительно менее 5% белка, и менее 2,5% масла, предпочтительно менее 2,0%, более предпочтительно менее 1,5%, еще более предпочтительно менее 1,0%.

10. Применение фракции верхнего слоя, богатой -глюканом, полученной способом по любому из пп.1-7, или фракции, содержащей -глюканы, по п.8 или 9, в качестве добавки для пищевых, кормовых, фармацевтических и косметических продуктов.

11. Применение по п.10, в котором указанная фракция содержит по меньшей мере 20% и не более 40% растворимых пищевых волокон -глюканов, не более 10% белка, предпочтительно менее 7% белка, более предпочтительно менее 5% белка и менее 2,5% масла, по сухому веществу, а -глюкановый компонент имеет молекулярную массу по меньшей мере 800000 Да, в качестве добавки для йогуртов, молочных напитков и других жидких препаратов ферментированного молока.

12. Применение по п.10, в котором указанная фракция содержит по меньшей мере 40% растворимых пищевых волокон -глюканов, не более 10% белка, предпочтительно менее 7% белка, более предпочтительно менее 5% белка и менее 2,5% масла, по сухому веществу, и с компонентом -глюканов, имеющим молекулярную массу по меньшей мере 800000 Да, в качестве добавки для йогуртов, молочных напитков и других жидких препаратов ферментированного молока.

13. Применение по п.10, в котором указанная фракция содержит по меньшей мере 20% и не более 40% растворимых пищевых волокон -глюканов, не более 10% белка, предпочтительно менее 7% белка, более предпочтительно менее 5% белка и менее 2,5% масла, по сухому веществу, и с компонентом -глюканов, имеющим молекулярную массу по меньшей мере 800000 Да, в качестве добавки для мороженого и замороженных десертов.

14. Применение по п.10, в котором указанная фракция содержит по меньшей мере 40% растворимых пищевых волокон -глюканов, не более 10% белка, предпочтительно менее 7% белка, более предпочтительно менее 5% белка и менее 2,5% масла, по сухому веществу, и с компонентом -глюканов, имеющим молекулярную массу по меньшей мере 800000 Да, в качестве добавки для мороженого и замороженных десертов.

15. Применение по п.10, в котором указанная фракция содержит по меньшей мере 20% и не более 40% растворимых пищевых волокон -глюканов, не более 10% белка, предпочтительно менее 7% белка, более предпочтительно менее 5% белка и менее 2,5% масла, по сухому веществу, и с компонентом -глюканов, имеющим молекулярную массу по меньшей мере 800000 Да, в качестве добавки для намазывающихся продуктов на основе масла, пасты и маргарина, функционирующей в качестве агента, модулирующего уровень холестерина в крови, и/или модулирующего уровень глюкозы в крови, и/или пребиотического агента.

16. Применение по п.10, в котором указанная фракция содержит по меньшей мере 40% растворимых пищевых волокон -глюканов, не более 10% белка, предпочтительно менее 7% белка, более предпочтительно менее 5% белка и менее 2,5% масла, по сухому веществу, и с компонентом -глюканов, имеющим молекулярную массу по меньшей мере 800000 Да, в качестве добавки для намазывающихся продуктов на основе масла, пасты и маргарина, функционирующей в качестве агента, модулирующего уровень холестерина в крови, и/или модулирующего уровень глюкозы в крови, и/или пребиотического агента.

17. Применение по п.10, в котором указанная фракция содержит по меньшей мере 20% и не более 40% растворимых пищевых волокон -глюканов, не более 10% белка, предпочтительно менее 7% белка, более предпочтительно менее 5% белка и менее 2,5% масла, по сухому веществу, и с компонентом -глюканов, имеющим молекулярную массу по меньшей мере 800000 Да, в качестве добавки для сыров.

18. Применение по п.10, в котором указанная фракция содержит по меньшей мере 40% растворимых пищевых волокон -глюканов, не более 10% белка, предпочтительно менее 7% белка, более предпочтительно менее 5% белка и менее 2,5% масла, по сухому веществу, и с компонентом -глюканов, имеющим молекулярную массу по меньшей мере 800000 Да, в качестве добавки для сыров.

19. Применение по п.10, в котором указанная фракция содержит по меньшей мере 20% и не более 40% растворимых пищевых волокон -глюканов, не более 10% белка, предпочтительно менее 7% белка, более предпочтительно менее 5% белка и менее 2,5% масла, по сухому веществу, и с компонентом -глюканов, имеющим молекулярную массу по меньшей мере 800000 Да, в качестве добавки для продуктов из переработанного мяса, таких как гамбургеры, тефтели, сосиски, салями, паштеты и пасты, в качестве текстурирующего и/или удерживающего влажность агента, и/или пребиотического агента, и/или агента, модулирующего уровень глюкозы в крови.

20. Применение по п.10, в котором указанная фракция содержит по меньшей мере 40% растворимых пищевых волокон -глюканов, не более 10% белка, предпочтительно менее 7% белка, более предпочтительно менее 5% белка и менее 2,5% масла, по сухому веществу, и с компонентом -глюканов, имеющим молекулярную массу по меньшей мере 800000 Да, в качестве добавки для продуктов из переработанного мяса, таких как гамбургеры, тефтели, сосиски, салями, паштеты и пасты, в качестве текстурирующего и/или удерживающего влажность агента, и/или пребиотического агента, и/или агента, модулирующего уровень глюкозы в крови.

21. Применение по п.10, в котором указанная фракция содержит по меньшей мере 20% и не более 40% растворимых пищевых волокон -глюканов, не более 10% белка, предпочтительно менее 7% белка, более предпочтительно менее 5% белка и менее 2,5% масла, по сухому веществу, и с компонентом -глюканов, имеющим молекулярную массу по меньшей мере 800000 Да, в качестве добавки для хлебопекарных изделий, таких как различные виды хлеба и кондитерских изделий, в качестве текстурирующего и/или удерживающего влажность агента, и/или агента, модулирующего уровень глюкозы в крови, и/или агента, модулирующего уровень холестерина в сыворотке крови, и/или пребиотического агента.

22. Применение по п.10, в котором указанная фракция содержит по меньшей мере 40% растворимых пищевых волокон -глюканов, не более 10% белка, предпочтительно менее 7% белка, более предпочтительно менее 5% белка и менее 2,5% масла, по сухому веществу, и с компонентом -глюканов имеющим молекулярную массу по меньшей мере 800000 Да, в качестве добавки для хлебопекарных изделий, таких как различные виды хлеба и кондитерских изделий в качестве текстурирующего и/или удерживающего влажность агента, и/или агента, модулирующего уровень глюкозы в крови, и/или агента, модулирующего уровень холестерина в сыворотке крови, и/или пребиотического агента.

23. Применение по п.10, в котором указанная фракция содержит по меньшей мере 20% и не более 40% растворимых пищевых волокон -глюканов, не более 10% белка, предпочтительно менее 7% белка, более предпочтительно менее 5% белка и менее 2,5% масла, по сухому веществу, и с компонентом -глюканов, имеющим молекулярную массу по меньшей мере 800000 Да, в качестве функциональной добавки для косметических продуктов, таких как мази, кремы, умягчители для кожи.

24. Применение по п.10, в котором указанная фракция содержит по меньшей мере 40% растворимых пищевых волокон -глюканов, не более 10% белка, предпочтительно менее 7% белка, более предпочтительно менее 5% белка и менее 2,5% масла, по сухому веществу, и с компонентом -глюканов, имеющим молекулярную массу по меньшей мере 800000 Да, в качестве функциональной добавки для косметических продуктов, таких как мази, кремы, умягчители для кожи.

25. Применение по п.10, в котором указанная фракция содержит по меньшей мере 20% и не более 40% растворимых пищевых волокон -глюканов, не более 10% белка, предпочтительно менее 7% белка, более предпочтительно менее 5% белка и менее 2,5% масла, по сухому веществу, и с компонентом -глюканов, имеющим молекулярную массу по меньшей мере 800000 Да, в качестве компонента препарата пилюли или капсулы, в качестве пребиотического агента и/или агента, модулирующего уровень глюкозы в крови, и/или агента, модулирующего уровень холестерина в сыворотке крови.

26. Применение по п.10, в котором указанная фракция содержит по меньшей мере 40% растворимых пищевых волокон -глюканов, не более 10% белка, предпочтительно менее 7% белка, более предпочтительно менее 5% белка и менее 2,5% масла, по сухому веществу, и с компонентом -глюканов, имеющим молекулярную массу по меньшей мере 800000 Да, в качестве компонента препарата пилюли или капсулы, в качестве пребиотического агента и/или агента, модулирующего уровень глюкозы в крови, и/или агента, модулирующего уровень холестерина в сыворотке крови.

27. Применение по п.10, в котором указанная фракция содержит по меньшей мере 20% и не более 40% растворимых пищевых волокон -глюканов, не более 10% белка, предпочтительно менее 7% белка, более предпочтительно менее 5% белка и менее 2,5% масла, по сухому веществу, и с компонентом -глюканов, имеющим молекулярную массу по меньшей мере 800000 Да, в качестве компонента в устройствах с замедленным и/или контролируемым высвобождением для фармацевтических применений.

28. Применение по п.10, в котором указанная фракция содержит по меньшей мере 40% растворимых пищевых волокон -глюканов, не более 10% белка, предпочтительно менее 7% белка, более предпочтительно менее 5% белка и менее 2,5% масла, по сухому веществу, и с компонентом -глюканов, имеющим молекулярную массу по меньшей мере 800000 Да, в качестве компонента в устройствах с замедленным и/или контролируемым высвобождением для фармацевтических применений.

Описание изобретения к патенту

Настоящее изобретение относится к способу экономичной экстракции высокомолекулярных растворимых пищевых волокон и функциональных полисахаридов, иных, чем крахмалы, из овсяного и ячменного зерна и к последующему обогащению и использованию этих материалов. Описывается новая методология производства -глюканов с высокой и средней молекулярной массой, контролируемой экономичным образом.

Имеются признанные преимущества для людей, для их здоровья и питания, при увеличении ежедневного потребления растворимых пищевых волокон из овсяного и ячменного зерна. В частности, компонент -глюканов этих зерновых культур взаимосвязан и связан непосредственно с рядом полезных воздействий, например, с продемонстрированным уменьшением уровней холестерина в сыворотке крови, вместе с улучшениями отношений HDL/LDL (липопротеинов высокой и низкой плотности) в крови, воздействием сильно коррелирующим с улучшением состояния сердечно-сосудистой системы у людей [Bell et al., Critical Reviews in Food Science and Nutrition, Vol 39, 2, 1999]. В дополнение к этому очень вязкие (и обычно высокомолекулярные) полисахариды, иные, чем крахмал, присутствующие в цельных зернах зерновых культур, могут быть вовлеченными в механизмы, регулирующие уровень глюкозы в крови, с выраженным полезным воздействием при долговременном предотвращении диабета 2 типа [Foster-Powell and Brand Miller, Am 3, Clin. J. Nutr., 62, 871S - 893S, 1995]. Кроме того, важно то, что растворимые пищевые волокна, присутствующие в овсе и ячмене не перевариваются в тонком кишечнике человека и по этой причине переходят в толстую кишку, в которой они являются доступными для микробной ферментации и, как таковые, представляют собой эффективные пребиотические материалы.

Кроме того, растворимые -глюканы из овса и ячменя представляют большой интерес в качестве функциональных ингредиентов в пищевых продуктах, поскольку они демонстрируют гелеобразующее поведение, стабилизирующие свойства, связывание воды и пережевывание продуктов. Высокомолекулярные -глюканы обладают потенциалом в качестве модификаторов вязкости, коллоидных стабилизаторов, текстурирующих агентов, и тому подобное, в пищевых продуктах.

Для множества применений в лечебном питании и функциональных применений является критичным поддержание высоких молекулярных масс в компоненте -глюканов растворимых волокон и выделение растворимых волокон, экономично, с разумно высокой концентрацией -глюканов в изоляте. Этот "двойной вызов" находит ответ в настоящем изобретении. В дополнение к этому выделение разумно чистой фракции растворимых пищевых волокон, содержащих высокомолекулярные -глюканы в заметных концентрациях, упрощает дальнейшую экономичную обработку материала, с получением препаратов с очень высокими концентрациями высокомолекулярных -глюканов, и для регулировки молекулярной массы материалов контролируемым образом, для "подбора" свойств конечного продукта. Эта задача также решается в настоящем изобретении. Наконец, чтобы растворимые пищевые волокна из овса и ячменя оказали значительное влияние на рынке пищевых продуктов, способ их производства должен быть экономичным и способным доставлять материалы с разумной стоимостью, уже принятой для ингредиентов пищевых продуктов различных классов. Настоящее изобретение также способствует этому.

До настоящего изобретения уже существовал неэкономичный способ, способный, в промышленном масштабе, производить высокомолекулярные, концентрированные препараты растворимых пищевых волокон из овса и ячменя, которые могут использоваться непосредственно в качестве ингредиентов пищевых продуктов. В дополнение к этому не существует способа, который может поставлять продукты -глюканов с заданными распределениями молекулярных масс, необходимые для обеспечения правильного функционирования продуктов в целевых конечных применениях.

Например, Inglett в двух заявках на патенты (патент США № 4996063 и заявка на Международный патент WO 92/10106) описывает способы производства водорастворимых композиций из пищевых волокон из размолотой, подвергнутой тепловой обработке овсяной муки и размолотой ячменной муки, посредством обработки ферментами -амилазами, для деградации компонентов крахмалов, и последующего центрифугирования, для удаления нерастворимых материалов из смеси гидролизата. Продукты имеют относительно низкое содержание растворимых пищевых волокон, и нет упоминаний относительно молекулярной массы компонентов -глюканов. Только один тип фермента используется в описанных способах. Нет описания способа дальнейшего обогащения содержания -глюканов в материале или отделения отдельного слоя, богатого высокомолекулярными -глюканами.

Lennart et al. (патент США № 5686123) сообщает о способах производства растворимых суспензий зерновых продуктов из овса. Основу изобретения представляет собой обработка подвергнутого ранее тепловой обработке размолотого овса ферментом класса -амилазы, в то время, когда он суспендирован в воде. Возможно может включаться вторая стадия с использованием -амилазы для дополнительного разрушения крахмала. Никакого выделения компонента, богатого растворимыми пищевыми волокнами, в изобретении не описывается. Полученная суспензия содержит большую часть белка и масла, присутствующих в исходном материале.

Triantafyllon, в заявке на Международный патент WO 00/24270, описывает способ производства растворимых пищевых волокон -глюканов из подвергнутой тепловой обработке овсяной муки, используя фермент -амилазу для гидролиза крахмала на более низкомолекулярные фрагменты, возможно включающий в себя применение -амилазы и/или протеазы на второй стадии гидролиза, после чего твердые продукты отделяются с помощью центрифугирования, оставляя единственную растворимую фазу, содержащую перед сушкой примерно до 2% -глюканов. В этом способе нет описания или предложения выделения фракции, богатой растворимыми пищевыми волокнами, отличной от слоя водного сиропа, и нет продукта, который может иметь особенно высокое содержание -глюканов, который получают с помощью непосредственной сушки выделенного супернатанта. Отсутствие отдельного отличающегося по свойствам вязкого верхнего слоя, расположенного поверх объемного водного слоя, говорит о том, что имеется некоторая деградация -глюканов на более низкомолекулярные фракции.

В самом деле, большая часть способов, заявляющих о производстве композиций, содержащих высокие концентрации растворимых пищевых волокон из овсяного и ячменного зерна, основывается не на ферментативной экстракции, но скорее на щелочной экстракции либо из размолотого цельного зерна, либо просеянной фракции (Fisher et al., патент США № 6323338), либо даже на экстракции горячей водой, которая дает более низкомолекулярные растворимые -глюканы (Roxdale Foods Ltd and Morgan; заявка на Международный патент WO 02/02645 Al).

В настоящее время обнаружена прецизионная методология, которая соответствует проблемам, обсуждаемым выше, и решает их. Настоящее изобретение делает возможным экономичное производство препаратов растворимых пищевых волокон из овса и ячменя, содержащих высокомолекулярные -глюканы, при концентрациях, как правило, 20-30%. При осуществлении способа фракция, содержащая компонент высокомолекулярных растворимых пищевых волокон (20-30% сухого вещества), выделяется в виде отдельного вязкого верхнего слоя, расположенного поверх другого отдельного водного слоя, содержащего водорастворимые компоненты. Фракция является относительно свободной от белков и масел, встречающихся обычно при осуществлении способов, описанных выше. Чистая фракция может затем отделяться очень экономично от других компонентов и сушиться непосредственно как растворимый белый порошок с очень слабым вкусом зерновых. Это, разумеется, сильно облегчает дальнейшую обработку этой фракции, содержащей растворимые пищевые волокна, с этими характеристиками и при этих пропорциях, так что дополнительное обогащение (до более 60% -глюканов, по отношению к сухой массе) становится возможным экономически и технически. Это является большим шагом вперед в обработке овса и ячменя.

Основные задачи настоящего изобретения

1. Создание эффективного экономичного промышленного способа экстракции и получения из овсяного и ячменного зерна высокомолекулярных (>1300000 Дальтон) и имеющих среднюю молекулярную массу (>800000 Дальтон) комплексов растворимых пищевых волокон, содержащих компоненты -глюканов, и возможно, сочетания следующих: компонентов арабиноксиланов, крахмала и/или фрагментов крахмала, таких как декстрины, сахаров, включая глюкозу, и относительно низких уровней примеси масла (<2,5%) и белка (<7%). Содержание компонента -глюканов экстракта равно по меньшей мере 20% по сухому веществу. Молекулярная масса относится к явно -глюкановой части комплекса. При определенных обстоятельствах может быть желательным получение фракции -глюканов, имеющей меньшую молекулярную массу, например, свыше 400000 Дальтон.

2. Обеспечение того, что фракция, богатая высокомолекулярными растворимыми пищевыми волокнами, отделяется от других растворимых и суспендируемых в воде компонентов и от нерастворимых материалов, как отдельная фракция, с низкой примесью белка (<7%) и масла (<2,5%).

3. Получение эффективного экономичного способа повышения качества фракции, богатой растворимыми пищевыми волокнами по п.1, выше, и для регулировки свойств, таких как свойства молекулярной массы и структуры, содержания -глюканов, функциональности, растворимости и гидратирования.

4. Получение эффективного экономичного промышленного способа экстракции и получения физиологически активных материалов, содержащих -глюканы, пригодных для использования для модулирования уровня глюкозы в крови, контроля холестерина в сыворотке крови и других применений в области лечебного питания.

5. Объединение использования сухого помола и сухого фракционирования размолотого зерна, с использованием последующей ферментативной обработки, возможно объединенной с влажным помолом, чтобы сделать возможным эффективную экстракцию комплексов растворимых пищевых волокон.

6. Максимальное увеличение количества высокомолекулярных растворимых пищевых волокон в (верхнем слое) фракции, отделяемой после стадий способа ферментативного гидролиза.

Обнаружено, что для экономичного производства материала, содержащего относительно высокие концентрации растворимых высокомолекулярных -глюканов, является преимущественным:

i. Помол лущеного овса или ячменя для удаления избыточного крахмалистого материала эндосперма и удерживания примерно 50% размолотого зерна, которое представляет собой более крупную фракцию.

ii. Отсутствие тепловой обработки размолотых фракций, что является новым для овса, где является общей практикой тепловая обработка размолотых овсов.

iii. Суспендирование размолотых фракций в воде и обработка в точной последовательности, сначала, ферментом -амилазой, а затем либо ферментом типа амилоглюкозидазы, и/либо ферментом пуллуланазой, на отдельной второй стадии. Смесь может проходить через влажный помол во время ферментативной обработки.

iv. Дезактивирование ферментов посредством тепловой обработки и предоставление смеси гидролизата возможности для осаждения.

Эта последовательность критически облегчает выделение отдельной фракции, например образование верхнего слоя, в суспензии гидролизата, который лежит выше водного слоя, при этом дополнительный отдельный нижний слой содержит белки и масла вместе с нерастворимой волокнистой частью размолотого зерна. Верхний слой является особенно богатым высокомолекулярным растворимым пищевым волокном, в основном, -глюканами, с некоторым количеством арабиноксилана, вместе с мальтодекстринами и некоторым количеством сахара в форме глюкозы. Это представляет собой четкое отделение нативного комплекса -глюканов от других компонентов зерна, при этом предполагается, что компонент -глюканов является близким к его исходной форме в зерне. Чтобы -глюканы не деградировались во время процесса ферментативной обработки, главным является начать с размолотых фракций овсов, которые не подвергались тепловой обработке, и использовать препарат фермента амилоглюкозидазы, который очищен от побочных активностей -глюканазы. Поддержание интактной структуры -глюканов представляет собой критический фактор при формировании отдельного верхнего слоя, поскольку отдельный верхний слой не формируется, если -глюканы разлагаются.

Это разделение является самопроизвольным, при котором этот компонент, богатый растворимыми пищевыми волокнами, выделяется в отдельный верхний слой, если суспензия гидролизата остается без встряхивания или перемешивания после завершения ферментативных стадий. Разумеется, центрифугирование ускоряет формирование этого верхнего слоя, и использование 3-фазного декантатора делает возможным эффективное отделение этого верхнего слоя от оставшейся маточной жидкости гидролизата.

Когда он отделяется, верхний слой содержит, как правило, 20-30% (по сухому веществу), чаще 24-27%, высокомолекулярных -глюканов, с низким количеством примесей белков и масел. Этот слой легко сушится замораживанием или сушится распылением до порошка белого - кремового цвета.

Разумеется экстракция такой богатой -глюканами фракции с использованием такой экономичной технологии делает ее экономически и технически оправданной для дальнейшего улучшения качества материала, либо для увеличения содержания -глюканов по отношению к мальтодекстринам, либо для модулирования молекулярной массы -глюканов контролируемым образом, либо как для того, так и для другого, перед конечной сушкой фракции. Это может достигаться двумя главными путями, либо посредством комбинированного применения двух методологий:

i. Обработки выделенного верхнего слоя чистым ферментом амилоглюкозидазой (AMG) или использования промышленного фермента амилоглюкозидазы, который очищают от побочных активностей -глюканазы с помощью двухстадийной процедуры, с использованием анионного обмена, с последующей хроматографией гидрофобных взаимодействий, при этом главная полоса белка, элюирующаяся после стадии хроматографии гидрофобных взаимодействий, используется в качестве очищенного фермента. AMG, свободная от побочных активностей -глюканазы, по существу дополнительно разлагает декстрины и мальтодекстрины до низкомолекулярных олигомеров и глюкозы, в то же время оставляя компоненты растворимых пищевых волокон непреобразованными/недеградированными, облегчая простое разделение посредством ультрафильтрования или осаждения в смеси 50% этанола/50% воды, причем сахара остаются растворенными в жидкой фазе, а осажденные полимерные углеводы могут удаляться перед сушкой посредством центрифугирования. Используя такой способ можно производить материал, содержащий до 70% -глюканов, по сухому веществу.

ii. Обработки выделенного верхнего слоя с помощью одного из следующих типов ферментов или их сочетания: лихеназы, ксиланазы, целлюлазы. Таким образом, молекулярная масса комплекса растворимых волокон -глюканов может уменьшаться контролируемым образом с получением продуктов с предсказуемыми свойствами.

iii. Сочетания i и ii, выше.

В соответствии с настоящим изобретением предусматривается эффективный, экономичный промышленный способ экстракции ценной фракции из размолотого овсяного и ячменного зерна, которая обогащена растворимым пищевым волокном, но является относительно свободной от примесей белков и масел.

Настоящее изобретение отличается тем, что не подвергавшееся ранее тепловой обработке лущеное овсяное и/или ячменное зерно сначала подвергают сухому помолу до фракции муки, богатой эндоспермом - крахмалом, и более крупной фракции с пониженным содержанием эндосперма. Фракция с пониженным содержанием эндосперма содержит в пределах между 45% и 55% размолотого зерна и затем используется в дальнейшем без какой-либо дополнительной тепловой обработки, которая обычно применяется во время обработки и помола овса. Размолотое зерно добавляется в воду и обрабатывается последовательно ферментом -амилазой, разлагающим крахмал, с последующей второй стадией гидролиза, с использованием фермента или сочетания ферментов из группы амилоглюкозидаз и пуллуланаз. Ферментативная обработка возможно осуществляется в сочетании с влажным помолом в воде. Следующая стадия представляет собой инактивирование фермента посредством влажной тепловой обработки, с последующим разделением смеси гидролизата, самопроизвольного или с помощью центрифуги, на верхний слой, богатый растворимыми пищевыми волокнами, в основном -глюканами, водный слой и нижний слой, содержащий белки, масла и нерастворимую волокнистую часть зерна.

В частности, настоящее изобретение относится к способу экстракции комплекса растворимых пищевых волокон из овсяного и ячменного зерна с использованием ферментативной гидролизной обработки, который отличается тем, что не подвергавшееся тепловой обработке зерно размалывают, и любые его фракции с пониженным содержанием эндосперма, богатые -глюканами, повторно объединяют без какой-либо дополнительной тепловой обработки, диспергируют в воде, а затем подвергают ферментативной обработке с помощью ферментов, разлагающих крахмал, свободных от -глюканазы, с последующей возможной стадией инактивирования фермента посредством влажной тепловой обработки, при этом смесь гидролизата, которая самопроизвольно формирует по меньшей мере один вязкий водный верхний слой поверх второго водного слоя, подвергают процессу выделения указанного по меньшей мере одного вязкого, водного верхнего слоя, содержащего комплекс растворимых пищевых волокон, содержащего более 20% -глюканов, по сухому веществу.

В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения отделяют второй слой водной фракции, по существу свободный от -глюканов, и по меньшей мере третий слой фракции, содержащий большую часть белка и масла, вместе с нерастворимым волокнистым материалом из размолотого зерна.

В соответствии с еще одним предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения выделенные -глюканы имеют молекулярную массу по меньшей мере 400000 Дальтон.

В соответствии с другим предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения выделенные -глюканы имеют молекулярную массу по меньшей мере 800000 Дальтон.

В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения выделенные -глюканы имеют молекулярную массу по меньшей мере 1300000 Дальтон.

Отдельный верхний слой может удаляться в 3-фазном декантаторе или другом соответствующем устройстве, с получением растворимой фракции, содержащей по меньшей мере 20% (по сухому веществу) растворимых пищевых волокон -глюканов, которые имеют молекулярную массу от высокой молекулярной массы (>1300000 Дальтон) до средней молекулярной массы (>800000 Дальтон), вместе с мальтодекстринами, арабиноксиланами, сахарами и относительно малыми количествами белка (<7%) и масел (<2,5%).

Выделенный верхний слой, богатый растворимыми пищевыми волокнами, затем может дополнительно обрабатываться перед сушкой с использованием дополнительного ферментативного гидролиза посредством пост-обработки, с использованием ферментов следующих типов или сочетаний этих ферментов: лихеназы, целлюлазы, ксиланазы. Это делает возможным уменьшение молекулярной массы компонента -глюканов маточной жидкости и/или тонкую регулировку их свойств контролируемым образом.

В предпочтительном варианте осуществления исходный материал представляет собой лущеный овес или ячменное зерно, которые подвергают сухому помолу для удаления избыточно крахмалистого эндосперма. В пределах 45-55% размолотого зерна удерживают и используют в влажном способе, включая более крупную фракцию. Ее не подвергают тепловой обработке в сухом состоянии перед использованием.

В предпочтительном варианте осуществления фракции размолотого зерна добавляют к воде, а затем обрабатывают ферментами, разлагающими крахмал, в конкретной последовательности, причем первая стадия включает в себя обработку ферментом типа амилазы, возможно, с одновременным влажным помолом, с последующей второй стадией, с использованием фермента группы амилоглюкозидазы и/или пуллуланазы, с возможным одновременным влажным помолом, при этом время составляет до 40 минут и обработка в течение второй стадии производится при температурах 55°C или больше.

В предпочтительном варианте осуществления размолотые фракции зерна зерновых культур добавляют к воде, а затем обрабатывают ферментами, разлагающими крахмал, в последовательности, когда используются, сначала -амилаза, а затем фермент амилоглюкозидаза, при этом фермент амилоглюкозидаза является по существу очищенным от побочных активностей -глюканазы перед использованием, в двухстадийной процедуре, с использованием анионного обмена, с последующей хроматографией гидрофобных взаимодействий, при этом главная полоса белков, элюирующаяся из колонки для хроматографии гидрофобных взаимодействий, используется в качестве очищенного фермента.

В предпочтительном варианте осуществления гидролизат самопроизвольно разделяется или, возможно, разделяется с помощью центрифуги на 3 различных слоя, верхний слой, который обогащен растворимыми пищевыми волокнами, в частности -глюканами, но содержащий малое количество масла (<2,5%) или белка (<7%), средний водный слой и нижнюю фазу, содержащую большую часть белка, масла и нерастворимого волокнистого материала из размолотого зерна.

В предпочтительном варианте осуществления верхний слой, в котором концентрируются растворимые пищевые волокна, подвергают дополнительной обработке во влажном состоянии с использованием одного фермента или их сочетания типа: лихеназы, целлюлазы, ксиланазы. После обработки материал нагревают для инактивирования ферментов, а затем либо сушат замораживанием, либо сушат распылением с получением порошка.

В предпочтительном варианте осуществления выделенный верхний слой, богатый растворимыми пищевыми волокнами, дополнительно обрабатывают в влажном состоянии, возможно, после дополнительного разбавления водой, с помощью фермента амилоглюкозидазы, при этом фермент амилоглюкозидаза является по существу очищенным от побочных активностей -глюканазы перед использованием, в двухстадийной процедуре, с использованием анионного обмена, с последующей хроматографией гидрофобных взаимодействий, выделением главной полосы белков, элюирующейся из колонки для хроматографии гидрофобных взаимодействий и использованием указанной главной полосы белков в качестве AMG, свободной от побочных активностей -глюканазы, в качестве очищенного фермента, выделением фракции, богатой -глюканами, и возможной ее очисткой от какого-либо содержания мальтозы и/или глюкозы; то есть посредством использования ультрафильтрования и/или осаждения.

Выделенные -глюканы могут использоваться в сухом состоянии, а также во влажном состоянии.

В предпочтительном варианте осуществления указанная фракция содержит по меньшей мере 20% и не более 40% растворимых пищевых волокон -глюканов, не более 10% белка, предпочтительно, менее 7% белка, более предпочтительно, менее 5% белка, и менее 2,5% масла, предпочтительно, менее 2,0%, более предпочтительно, менее 1,5%, еще более предпочтительно, менее 1,0%, по сухому веществу. Компонент -глюканов имеет молекулярную массу по меньшей мере 800000 Дальтон.

В предпочтительном варианте осуществления указанная фракция содержит по меньшей мере 20% и не более 40% растворимых пищевых волокон -глюканов, не более 10% белка, предпочтительно, менее 7% белка, более предпочтительно, менее 5% белка, и менее 2,5% масла, предпочтительно, менее 2,0%, более предпочтительно, менее 1,5%, еще более предпочтительно, менее 1,0%, по сухому веществу. Компонент -глюканов имеет молекулярную массу по меньшей мере 1300000 Дальтон.

В предпочтительном варианте осуществления указанная фракция содержит по меньшей мере 40% растворимых пищевых волокон -глюканов, не более 10% белка, предпочтительно, менее 7% белка, более предпочтительно, менее 5% белка, и менее 2,5% масла, предпочтительно, менее 2,0%, более предпочтительно, менее 1,5%, еще более предпочтительно, менее 1,0%, по сухому веществу. Компонент -глюканов имеет молекулярную массу по меньшей мере 800000 Дальтон.

В предпочтительном варианте осуществления указанная фракция содержит по меньшей мере 40% растворимых пищевых волокон -глюканов, не более 10% белка, предпочтительно, менее 7% белка, более предпочтительно, менее 5% белка, и менее 2,5% масла, предпочтительно, менее 2,0%, более предпочтительно, менее 1,5%, еще более предпочтительно, менее 1,0%, по сухому веществу. Компонент -глюканов имеет молекулярную массу по меньшей мере 1300000 Дальтон.

В предпочтительном варианте осуществления каждая из фракций, богатых растворимыми пищевыми волокнами, описанных выше, используется в качестве добавки для пищевых продуктов, кормов, фармацевтических продуктов и косметических продуктов.

В предпочтительном варианте осуществления указанная фракция, которая содержит по меньшей мере 20% и не более 40% растворимых пищевых волокон -глюканов, не более, чем 10% белка, предпочтительно, менее 7% белка, более предпочтительно, менее 5% белка, и менее 2,5% масла, предпочтительно, менее 2,0%, более предпочтительно, менее 1,5%, еще более предпочтительно, менее 1,0%, и которая имеет компонент -глюканов с молекулярной массой по меньшей мере 800000 Дальтон, используется в качестве добавки для фруктового сока и/или напитков на основе воды.

В предпочтительном варианте осуществления указанная фракция, которая содержит по меньшей мере 20% и не более 40% растворимых пищевых волокон -глюканов, не более 10% белка, предпочтительно, менее 7% белка, более предпочтительно, менее 5% белка, и менее 2,5% масла, предпочтительно, менее 2,0%, более предпочтительно, менее 1,5%, еще более предпочтительно, менее 1,0%, и которая имеет компонент -глюканов с молекулярной массой по меньшей мере 1300000 Дальтон, используется в качестве добавки для фруктового сока и/или напитков на основе воды.

В предпочтительном варианте осуществления указанная фракция, которая содержит по меньшей мере 40% растворимых пищевых волокон -глюканов, не более 10% белка, предпочтительно, менее 7% белка, более предпочтительно, менее 5% белка, и менее 2,5% масла, предпочтительно, менее 2,0%, более предпочтительно, менее 1,5%, еще более предпочтительно, менее 1,0%, и которая имеет компонент -глюканов с молекулярной массой по меньшей мере 800000 Дальтон, используется в качестве добавки для фруктового сока и/или напитков на основе воды.

В предпочтительном варианте осуществления, указанная фракция, которая содержит по меньшей мере 40% растворимых пищевых волокон -глюканов, не более 10% белка, предпочтительно, менее 7% белка, более предпочтительно, менее 5% белка, и менее 2,5% масла, предпочтительно, менее 2,0%, более предпочтительно, менее 1,5%, еще более предпочтительно, менее 1,0%, и которая имеет компонент -глюканов с молекулярной массой по меньшей мере 1300000 Дальтон, используется в качестве добавки для фруктового сока и/или напитков на основе воды.

Дополнительный аспект настоящего изобретения относится к использованию указанной фракции, содержащей по меньшей мере 20% и не более 40% растворимых пищевых волокон -глюканов, не более 10% белка, предпочтительно, менее 7% белка, более предпочтительно, менее 5% белка, и менее 2,5% масла, предпочтительно, менее 2,0%, более предпочтительно, менее 1,5%, еще более предпочтительно, менее 1,0%, по сухому веществу, и с компонентом -глюканов, имеющим молекулярную массу по меньшей мере 800000 Дальтон, в качестве добавки для йогуртов, молочных напитков и других жидких препаратов ферментированного молока.

Дополнительный аспект настоящего изобретения относится к использованию указанной фракции, содержащей по меньшей мере 20% и не более 40% растворимых пищевых волокон -глюканов, не более 10% белка, предпочтительно, менее 7% белка, более предпочтительно, менее 5% белка, и менее 2,5% масла, предпочтительно, менее 2,0%, более предпочтительно, менее 1,5%, еще более предпочтительно, менее 1,0%, по сухому веществу, и с компонентом -глюканов, имеющим молекулярную массу по меньшей мере 1300000 Дальтон, в качестве добавки для йогуртов, молочных напитков и других жидких препаратов ферментированного молока.

Дополнительный аспект настоящего изобретения относится к использованию указанной фракции, содержащей по меньшей мере 40% растворимых пищевых волокон -глюканов, не более 10% белка, предпочтительно, менее 7% белка, более предпочтительно, менее 5% белка, и менее 2,5% масла, предпочтительно, менее 2,0%, более предпочтительно, менее 1,5%, еще более предпочтительно, менее 1,0%, по сухому веществу, и с компонентом -глюканов, имеющим молекулярную массу по меньшей мере 800000 Дальтон, в качестве добавки для йогуртов, молочных напитков и других жидких препаратов ферментированного молока.

Дополнительный аспект настоящего изобретения относится к использованию указанной фракции, содержащей по меньшей мере 40% растворимых пищевых волокон -глюканов, не более 10% белка, предпочтительно, менее 7% белка, более предпочтительно, менее 5% белка, и менее 2,5% масла, предпочтительно, менее 2,0%, более предпочтительно, менее 1,5%, еще более предпочтительно, менее 1,0%, по сухому веществу, и с компонентом -глюканов, имеющим молекулярную массу не менее 1300000 Дальтон, в качестве добавки для йогуртов, молочных напитков и других жидких препаратов ферментированного молока.

Дополнительный аспект настоящего изобретения относится к использованию указанной фракции, содержащей по меньшей мере 20% и не более 40% растворимых пищевых волокон -глюканов, не более 10% белка, предпочтительно, менее 7% белка, более предпочтительно, менее 5% белка, и менее 2,5% масла, предпочтительно, менее 2,0%, более предпочтительно, менее 1,5%, еще более предпочтительно, менее 1,0%, по сухому веществу, и с компонентом -глюканов, имеющим молекулярную массу по меньшей мере 800000 Дальтон, в качестве добавки для мороженого и замороженных десертов.

Дополнительный аспект настоящего изобретения относится к использованию указанной фракции, содержащей по меньшей мере 20% и не более 40% растворимых пищевых волокон -глюканов, не более 10% белка, предпочтительно, менее 7% белка, более предпочтительно, менее 5% белка, и менее 2,5% масла, предпочтительно, менее 2,0%, более предпочтительно, менее 1,5%, еще более предпочтительно, менее 1,0%, по сухому веществу, и с компонентом -глюканов, имеющим молекулярную массу по меньшей мере 1300000 Дальтон, в качестве добавки для мороженого и замороженных десертов.

Дополнительный аспект настоящего изобретения относится к использованию указанной фракции содержащей по меньшей мере 40% растворимых пищевых волокон -глюканов, не более 10% белка, предпочтительно, менее 7% белка, более предпочтительно, менее 5% белка, и менее 2,5% масла, предпочтительно, менее 2,0%, более предпочтительно, менее 1,5%, еще более предпочтительно, менее 1,0%, по сухому веществу, и с компонентом -глюканов, имеющим молекулярную массу по меньшей мере 800000 Дальтон, в качестве добавки для мороженого и замороженных десертов.

Дополнительный аспект настоящего изобретения относится к использованию указанной фракции, содержащей по меньшей мере 40% растворимых пищевых волокон -глюканов, не более 10% белка, предпочтительно, менее 7% белка, более предпочтительно, менее 5% белка, и менее 2,5% масла, предпочтительно, менее 2,0%, более предпочтительно, менее 1,5%, еще более предпочтительно, менее 1,0%, по сухому веществу, и с компонентом -глюканов, имеющим молекулярную массу по меньшей мере 1300000 Дальтон, в качестве добавки для мороженого и замороженных десертов.

Дополнительный аспект настоящего изобретения относится к использованию указанной фракции содержащей по меньшей мере 20% и не более 40% растворимых пищевых волокон -глюканов, не более 10% белка, предпочтительно, менее 7% белка, более предпочтительно, менее 5% белка, и менее 2,5% масла, предпочтительно, менее 2,0%, более предпочтительно, менее 1,5%, еще более предпочтительно, менее 1,0%, по сухому веществу, и с компонентом -глюканов, имеющим молекулярную массу по меньшей мере 800000 Дальтон, в качестве добавки для намазывающихся продуктов на основе масла, пасты и маргарина, функционирующей в качестве агента, модулирующего уровень холестерина в крови и/или модулирующего уровень глюкозы в крови, и/или пребиотического агента.

Дополнительный аспект настоящего изобретения относится к использованию указанной фракции, содержащей по меньшей мере 20% и не более 40% растворимых пищевых волокон -глюканов, не более 10% белка, предпочтительно, менее 7% белка, более предпочтительно, менее 5% белка, и менее 2,5% масла, предпочтительно, менее 2,0%, более предпочтительно, менее 1,5%, еще более предпочтительно, менее 1,0%, по сухому веществу, и с компонентом -глюканов, имеющим молекулярную массу по меньшей мере 1300000 Дальтон, в качестве добавки для намазывающихся продуктов на основе масла, пасты и маргарина, функционирующей в качестве агента, модулирующего уровень холестерина в крови и/или модулирующего уровень глюкозы в крови, и/или пребиотического агента.

Дополнительный аспект настоящего изобретения относится к использованию указанной фракции, содержащей по меньшей мере 40% растворимых пищевых волокон -глюканов, не более 10% белка, предпочтительно, менее 7% белка, более предпочтительно, менее 5% белка, и менее 2,5% масла, предпочтительно, менее 2,0%, более предпочтительно, менее 1,5%, еще более предпочтительно, менее 1,0%, по сухому веществу, и с компонентом -глюканов, имеющим молекулярную массу по меньшей мере 800000 Дальтон, в качестве добавки для намазывающихся продуктов на основе масла, пасты и маргарина, функционирующей в качестве агента, модулирующего уровень холестерина в крови и/или модулирующего уровень глюкозы в крови, и/или пребиотического агента.

Дополнительный аспект настоящего изобретения относится к использованию указанной фракции, содержащей по меньшей мере 40% растворимых пищевых волокон -глюканов, не более 10% белка, предпочтительно, менее 7% белка, более предпочтительно, менее 5% белка, и менее 2,5% масла, предпочтительно, менее 2,0%, более предпочтительно, менее 1,5%, еще более предпочтительно, менее 1,0%, по сухому веществу, и с компонентом -глюканов, имеющим молекулярную массу по меньшей мере 1300000 Дальтон, в качестве добавки для намазывающихся продуктов на основе масла, пасты и маргарина, функционирующей в качестве агента, модулирующего уровень холестерина в крови и/или модулирующего уровень глюкозы в крови, и/или пребиотического агента.

Дополнительный аспект настоящего изобретения относится к использованию указанной фракции, содержащей по меньшей мере 20% и не более 40% растворимых пищевых волокон -глюканов, не более 10% белка, предпочтительно, менее 7% белка, более предпочтительно, менее 5% белка, и менее 2,5% масла, предпочтительно, менее 2,0%, более предпочтительно, менее 1,5%, еще более предпочтительно, менее 1,0%, по сухому веществу, и с компонентом -глюканов, имеющим молекулярную массу по меньшей мере 800000 Дальтон, в качестве добавки для сыров.

Дополнительный аспект настоящего изобретения относится к использованию указанной фракции, содержащей по меньшей мере 20% и не более 40% растворимых пищевых волокон -глюканов, не более 10% белка, предпочтительно, менее 7% белка, более предпочтительно, менее 5% белка, и менее 2,5% масла, предпочтительно, менее 2,0%, более предпочтительно, менее 1,5%, еще более предпочтительно, менее 1,0%, по сухому веществу, и с компонентом -глюканов, имеющим молекулярную массу по меньшей мере 1300000 Дальтон, в качестве добавки для сыров.

Дополнительный аспект настоящего изобретения относится к использованию указанной фракции, содержащей по меньшей мере 40% растворимых пищевых волокон -глюканов, не более 10% белка, предпочтительно, менее 7% белка, более предпочтительно, менее 5% белка, и менее 2,5% масла, предпочтительно, менее 2,0%, более предпочтительно, менее 1,5%, еще более предпочтительно, менее 1,0%, по сухому веществу, и с компонентом -глюканов, имеющим молекулярную массу по меньшей мере 800000 Дальтон, в качестве добавки для сыров.

Дополнительный аспект настоящего изобретения относится к использованию указанной фракции, содержащей по меньшей мере 40% растворимых пищевых волокон -глюканов, не более 10% белка, предпочтительно, менее 7% белка, более предпочтительно, менее 5% белка, и менее 2,5% масла, предпочтительно, менее 2,0%, более предпочтительно, менее 1,5%, еще более предпочтительно, менее 1,0%, по сухому веществу, и с компонентом -глюканов, имеющим молекулярную массу по меньшей мере 1300000 Дальтон, в качестве добавки для сыров.

Еще один дополнительный аспект настоящего изобретения относится к использованию указанной фракции, содержащей по меньшей мере 20% и не более 40% растворимых пищевых волокон -глюканов, не более 10% белка, предпочтительно, менее 7% белка, более предпочтительно, менее 5% белка, и менее 2,5% масла, предпочтительно, менее 2,0%, более предпочтительно, менее 1,5%, еще более предпочтительно, менее 1,0%, по сухому веществу, и с компонентом -глюканов, имеющим молекулярную массу по меньшей мере 800000 Дальтон, в качестве добавки для продуктов из переработанного мяса, таких как гамбургеры, тефтели, сосиски, салями, паштеты и пасты, в качестве текстурирующего и/или удерживающего влажность агента, и/или пребиотического агента, и/или агента, модулирующего уровень глюкозы в крови.

Еще один дополнительный аспект настоящего изобретения относится к использованию указанной фракции, содержащей по меньшей мере 20% и не более 40% растворимых пищевых волокон -глюканов, не более 10% белка, предпочтительно, менее 7% белка, более предпочтительно, менее 5% белка, и менее 2,5% масла, предпочтительно, менее 2,0%, более предпочтительно, менее 1,5%, еще более предпочтительно, менее 1,0%, по сухому веществу, и с компонентом -глюканов, имеющим молекулярную массу по меньшей мере 1300000 Дальтон, в качестве добавки для продуктов из переработанного мяса, таких как гамбургеры, тефтели, сосиски, салями, паштеты и пасты, в качестве текстурирующего и/или удерживающего влажность агента, и/или пребиотического агента, и/или агента, модулирующего уровень глюкозы в крови.

Еще один дополнительный аспект настоящего изобретения относится к использованию указанной фракции, содержащей по меньшей мере 40% растворимых пищевых волокон -глюканов, не более 10% белка, предпочтительно, менее 7% белка, более предпочтительно, менее 5% белка, и менее 2,5% масла, предпочтительно, менее 2,0%, более предпочтительно, менее 1,5%, еще более предпочтительно, менее 1,0%, по сухому веществу, и с компонентом -глюканов, имеющим молекулярную массу по меньшей мере 800000 Дальтон, в качестве добавки для продуктов из переработанного мяса, таких как гамбургеры, тефтели, сосиски, салями, паштеты и пасты, в качестве текстурирующего и/или удерживающего влажность агента, и/или пребиотического агента, и/или агента, модулирующего уровень глюкозы в крови.

Еще один дополнительный аспект настоящего изобретения относится к использованию указанной фракции, содержащей по меньшей мере 40% растворимых пищевых волокон -глюканов, не более 10% белка, предпочтительно, менее 7% белка, более предпочтительно, менее 5% белка, и менее 2,5% масла, предпочтительно, менее 2,0%, более предпочтительно, менее 1,5%, еще более предпочтительно, менее 1,0%, по сухому веществу, и с компонентом -глюканов, имеющим молекулярную массу по меньшей мере 1300000 Дальтон, в качестве добавки для продуктов из переработанного мяса, таких как гамбургеры, тефтели, сосиски, салями, паштеты и пасты, в качестве текстурирующего и/или удерживающего влажность агента, и/или пребиотического агента, и/или агента, модулирующего уровень глюкозы в крови.

Еще один дополнительный аспект настоящего изобретения относится к использованию указанной фракции, содержащей по меньшей мере 20% и не более 40% растворимых пищевых волокон -глюканов, не более 10% белка, предпочтительно, менее 7% белка, более предпочтительно, менее 5% белка, и менее 2,5% масла, предпочтительно, менее 2,0%, более предпочтительно, менее 1,5%, еще более предпочтительно, менее 1,0%, по сухому веществу, и с компонентом -глюканов, имеющим молекулярную массу по меньшей мере 800000 Дальтон, в качестве добавки для хлебопекарных изделий, таких как различные виды хлеба и кондитерских изделий, в качестве текстурирующего и/или удерживающего влажность агента, и/или агента против очерствения, и/или агента, модулирующего уровень глюкозы в крови, и/или агента, модулирующего уровень холестерина в сыворотке крови, и/или пребиотического агента.

Еще один дополнительный аспект настоящего изобретения относится к использованию указанной фракции, содержащей по меньшей мере 20% и не более 40% растворимых пищевых волокон -глюканов, не более 10% белка, предпочтительно, менее 7% белка, более предпочтительно, менее 5% белка, и менее 2,5% масла, предпочтительно, менее 2,0%, более предпочтительно, менее 1,5%, еще более предпочтительно, менее 1,0%, по сухому веществу, и с компонентом -глюканов, имеющим молекулярную массу не менее 1300000 Дальтон, в качестве добавки для хлебопекарных изделий, таких как различные виды хлеба и кондитерских изделий, в качестве текстурирующего и/или удерживающего влажность агента, и/или агента против очерствения, и/или агента, модулирующего уровень глюкозы в крови, и/или агента, модулирующего уровень холестерина в сыворотке крови, и/или пребиотического агента.

Еще один дополнительный аспект настоящего изобретения относится к использованию указанной фракции, содержащей по меньшей мере 40% растворимых пищевых волокон -глюканов, не более 10% белка, предпочтительно, менее 7% белка, более предпочтительно, менее 5% белка, и менее 2,5% масла, предпочтительно, менее 2,0%, более предпочтительно, менее 1,5%, еще более предпочтительно, менее 1,0%, по сухому веществу, и с компонентом -глюканов, имеющим молекулярную массу по меньшей мере 800000 Дальтон, в качестве добавки для хлебопекарных изделий, таких как различные виды хлеба и кондитерских изделий, в качестве текстурирующего и/или удерживающего влажность агента, и/или агента против очерствения, и/или агента, модулирующего уровень глюкозы в крови, и/или агента, модулирующего уровень холестерина в сыворотке крови, и/или пребиотического агента.

Еще один дополнительный аспект настоящего изобретения относится к использованию указанной фракции, содержащей по меньшей мере 40% растворимых пищевых волокон -глюканов, не более 10% белка, предпочтительно, менее 7% белка, более предпочтительно, менее 5% белка, и менее 2,5% масла, предпочтительно, менее 2,0%, более предпочтительно, менее 1,5%, еще более предпочтительно, менее 1,0%, по сухому веществу, и с компонентом -глюканов, имеющим молекулярную массу не менее 1300000 Дальтон, в качестве добавки для хлебопекарных изделий, таких как различные виды хлеба и кондитерских изделий, в качестве текстурирующего и/или удерживающего влажность агента, и/или агента против очерствения, и/или агента, модулирующего уровень глюкозы в крови, и/или агента, модулирующего уровень холестерина в сыворотке крови, и/или пребиотического агента.

Еще один дополнительный аспект настоящего изобретения относится к использованию указанной фракции, содержащей по меньшей мере 20% и не более 40% растворимых пищевых волокон -глюканов, не более 10% белка, предпочтительно, менее 7% белка, более предпочтительно, менее 5% белка, и менее 2,5% масла, предпочтительно, менее 2,0%, более предпочтительно, менее 1,5%, еще более предпочтительно, менее 1,0%, по сухому веществу, и с компонентом -глюканов, имеющим молекулярную массу по меньшей мере 800000 Дальтон, в качестве функциональной добавки для косметических продуктов, таких как мази, кремы, умягчители для кожи.

Еще один дополнительный аспект настоящего изобретения относится к использованию указанной фракции, содержащей по меньшей мере 20% и не более 40% растворимых пищевых волокон -глюканов, не более 10% белка, предпочтительно, менее 7% белка, более предпочтительно, менее 5% белка, и менее 2,5% масла, предпочтительно, менее 2,0%, более предпочтительно, менее 1,5%, еще более предпочтительно, менее 1,0%, по сухому веществу, и с компонентом -глюканов, имеющим молекулярную массу по меньшей мере 1300000 Дальтон, в качестве функциональной добавки для косметических продуктов, таких как мази, кремы, умягчители для кожи.

Еще один дополнительный аспект настоящего изобретения относится к использованию указанной фракции, содержащей по меньшей мере 40% растворимых пищевых волокон -глюканов, не более 10% белка, предпочтительно, менее 7% белка, более предпочтительно, менее 5% белка, и менее 2,5% масла, предпочтительно, менее 2,0%, более предпочтительно, менее 1,5%, еще более предпочтительно, менее 1,0%, по сухому веществу, и с компонентом -глюканов, имеющим молекулярную массу по меньшей мере 800000 Дальтон, в качестве функциональной добавки для косметических продуктов, таких как мази, кремы, умягчители для кожи.

Еще один дополнительный аспект настоящего изобретения относится к использованию указанной фракции, содержащей по меньшей мере 40% растворимых пищевых волокон -глюканов, не более 10% белка, предпочтительно, менее 7% белка, более предпочтительно, менее 5% белка, и менее 2,5% масла, предпочтительно, менее 2,0%, более предпочтительно, менее 1,5%, еще более предпочтительно, менее 1,0%, по сухому веществу, и с компонентом -глюканов, имеющим молекулярную массу по меньшей мере 1300000 Дальтон, в качестве функциональной добавки для косметических продуктов, таких как мази, кремы, умягчители для кожи.

Еще один дополнительный аспект настоящего изобретения относится к использованию указанной фракции, содержащей по меньшей мере 20% и не более 40% растворимых пищевых волокон -глюканов, не более 10% белка, предпочтительно, менее 7% белка, более предпочтительно, менее 5% белка, и менее 2,5% масла, предпочтительно, менее 2,0%, более предпочтительно, менее 1,5%, еще более предпочтительно, менее 1,0%, по сухому веществу, и с компонентом -глюканов, имеющим молекулярную массу по меньшей мере 800000 Дальтон, в качестве компонента препарата пилюли или капсулы, в качестве пребиотического агента и/или агента, модулирующего уровень глюкозы в крови, и/или агента, модулирующего уровень холестерина в сыворотке крови.

Еще один дополнительный аспект настоящего изобретения относится к использованию указанной фракции, содержащей по меньшей мере 20% и не более 40% растворимых пищевых волокон -глюканов, не более 10% белка, предпочтительно, менее 7% белка, более предпочтительно, менее 5% белка, и менее 2,5% масла, предпочтительно, менее 2,0%, более предпочтительно, менее 1,5%, еще более предпочтительно, менее 1,0%, по сухому веществу, и с компонентом -глюканов, имеющим молекулярную массу по меньшей мере 1300000 Дальтон, в качестве компонента препарата пилюли или капсулы, в качестве пребиотического агента и/или агента, модулирующего уровень глюкозы в крови, и/или агента, модулирующего уровень холестерина в сыворотке крови.

Еще один дополнительный аспект настоящего изобретения относится к использованию указанной фракции, содержащей по меньшей мере 40% растворимых пищевых волокон -глюканов, не более 10% белка, предпочтительно, менее 7% белка, более предпочтительно, менее 5% белка, и менее 2,5% масла, предпочтительно, менее 2,0%, более предпочтительно, менее 1,5%, еще более предпочтительно, менее 1,0%, по сухому веществу, и с компонентом -глюканов, имеющим молекулярную массу по меньшей мере 800000 Дальтон, в качестве компонента препарата пилюли или капсулы, в качестве пребиотического агента и/или агента, модулирующего уровень глюкозы в крови, и/или агента, модулирующего уровень холестерина в сыворотке крови.

Еще один дополнительный аспект настоящего изобретения относится к использованию указанной фракции, содержащей по меньшей мере 40% растворимых пищевых волокон -глюканов, не более 10% белка, предпочтительно, менее 7% белка, более предпочтительно, менее 5% белка, и менее 2,5% масла, предпочтительно, менее 2,0%, более предпочтительно, менее 1,5%, еще более предпочтительно, менее 1,0%, по сухому веществу, и с компонентом -глюканов, имеющим молекулярную массу по меньшей мере 1300000 Дальтон, в качестве компонента препарата пилюли или капсулы, в качестве пребиотического агента и/или агента, модулирующего уровень глюкозы в крови, и/или агента, модулирующего уровень холестерина в сыворотке крови.

Еще один дополнительный аспект настоящего изобретения относится к использованию указанной фракции, содержащей по меньшей мере 20% и не более 40% растворимых пищевых волокон -глюканов, не более 10% белка, предпочтительно, менее 7% белка, более предпочтительно, менее 5% белка, и менее 2,5% масла, предпочтительно, менее 2,0%, более предпочтительно, менее 1,5%, еще более предпочтительно, менее 1,0%, по сухому веществу, и с компонентом -глюканов, имеющим молекулярную массу по меньшей мере 800000 Дальтон, в качестве компонента в устройствах с замедленным и/или контролируемым высвобождением для фармацевтических применений.

Еще один дополнительный аспект настоящего изобретения относится к использованию указанной фракции, содержащей по меньшей мере 20% и не более 40% растворимых пищевых волокон -глюканов, не более 10% белка, предпочтительно, менее 7% белка, более предпочтительно, менее 5% белка, и менее 2,5% масла, предпочтительно, менее 2,0%, более предпочтительно, менее 1,5%, еще более предпочтительно, менее 1,0%, по сухому веществу, и с компонентом -глюканов, имеющим молекулярную массу по меньшей мере 1300000 Дальтон, в качестве компонента в устройствах с замедленным и/или контролируемым высвобождением для фармацевтических применений.

Еще один дополнительный аспект настоящего изобретения относится к использованию указанной фракции, содержащей по меньшей мере 40% растворимых пищевых волокон -глюканов, не более 10% белка, предпочтительно, менее 7% белка, более предпочтительно, менее 5% белка, и менее 2,5% масла, предпочтительно, менее 2,0%, более предпочтительно, менее 1,5%, еще более предпочтительно, менее 1,0%, по сухому веществу, и с компонентом -глюканов, имеющим молекулярную массу по меньшей мере 800000 Дальтон, в качестве компонента в устройствах с замедленным и/или контролируемым высвобождением для фармацевтических применений.

Еще один дополнительный аспект настоящего изобретения относится к использованию указанной фракции, содержащей по меньшей мере 40% растворимых пищевых волокон -глюканов, не более 10% белка, предпочтительно, менее 7% белка, более предпочтительно, менее 5% белка, и менее 2,5% масла, предпочтительно, менее 2,0%, более предпочтительно, менее 1,5%, еще более предпочтительно, менее 1,0%, по сухому веществу, и с компонентом -глюканов, имеющим молекулярную массу по меньшей мере 1300000 Дальтон, в качестве компонента в устройствах с замедленным и/или контролируемым высвобождением для фармацевтических применений.

Описание предпочтительных вариантов осуществления

Пример 1:

Исходный материал получают следующим образом. Овсяное зерно сначала лущат, и лущеные зерна подвергают сухому помолу, и 50% масс зерна удерживается в качестве более крупной фракции. 575 г этого материала суспендируют в 4 литрах воды, при температуре 95°C, в 5-литровой реакционной емкости, соединенной с механической мешалкой. Фермент -амилазу (35 единиц) добавляют к суспензии, и смесь инкубируют с перемешиванием и влажным помолом, попеременно, в течение 1 часа. После этого времени pH понижают до 4,5, температуру понижают до 75°C, и добавляют фермент амилоглюкозидазу (AMG) (35 единиц), смесь инкубируют в течение 15 минут с перемешиванием. Затем ферменты полностью дезактивируются посредством нагрева суспензии в автоклаве, при 140°C в течение нескольких минут.

Затем полученную суспензию центрифугируют с получением четырех различных слоев, которые разделяют и собирают: вязкого верхнего слоя, богатого растворимыми пищевыми волокнами, в частности, -глюканами, водного слоя, содержащего декстрины и сахара, в частности, мальтозу и мальтотриозу, < 1% жира и < 3% белков, слоя, богатого белками-маслом, и нижнего слоя, содержащего нерастворимую волокнистую часть размолотого овса. Верхний слой и слой белков-масла сушат замораживанием перед анализом. Волокнистый слой сушат при 60°C в печи.

Значения выходов верхнего слоя, фракции белков-масла и фракции волокон составляют 15%, 15% и 20,0% соответственно (по сухому веществу). Остаток представляет собой в основном растворимые сахара и декстрины.

Верхний слой дополнительно анализируют на содержание -глюканов, остаточных белков и жира, и тому подобное, со следующими результатами:

-глюканы: 24,5%, белок: 5,0%, жир: 1,8%.

Затем часть образца высушенного материала верхнего слоя растворяют в 0,05 M растворе хлорида натрия до концентрации 0,1%, и молекулярную массу полимерных компонентов оценивают с использованием HPSEC (High Performance Size Exclusion Chromatography - высокоэффективной эксклюзионной хроматографии) на объединенной системе колонок Ultragel GPC, с использованием пуллуланов в качестве стандартов. Среднюю молекулярную массу пика компонента -глюканов материала оценивают как >1,3 миллиона Дальтон, по сравнению с используемой калибровкой пуллуланового стандарта.

Пример 2:

Ячменное зерно подвергают сухому помолу для удаления избыточного материала эндосперма, и 50% размолотого зерна, представляющего более крупную фракцию, используют в качестве исходного материала для анализа.

575 г этого материала суспендируют в 4 литрах воды, при температуре 95°C, в 5-литровой реакционной емкости, соединенной с механической мешалкой. Фермент -амилазу (35 единиц) добавляют к суспензии, и смесь инкубируют, с перемешиванием и влажным помолом, попеременно, в течение 1 часа. После этого времени pH понижают до 4,5, температуру понижают до 75°C и добавляют фермент амилоглюкозидазу (AMG) (35 единиц), смесь инкубируют в течение 15 минут с перемешиванием. Затем ферменты полностью дезактивируются посредством нагрева суспензии в автоклаве, при 140°C, в течение нескольких минут.

Затем полученную суспензию центрифугируют с получением четырех различных слоев, которые разделяют и собирают: вязкого верхнего слоя, богатого растворимыми пищевыми волокнами, в частности, -глюканами, водного слоя, слоя, богатого белками - маслом, и нижнего слоя, содержащего нерастворимую волокнистую часть размолотого овса. Верхний слой и слой белков-масла сушат замораживанием перед анализом. Волокнистый слой сушат при 60°C в печи.

Значения выходов верхнего слоя, фракции белок-масло и фракции волокон составляют 15%, 15,4% и 21,4% соответственно.

Верхний слой дополнительно анализируют на содержание -глюканов, остаточного белка и тому подобное, со следующими результатами:

-глюканы: 24,7%, белок: 5,1%, жир: 0,4%.

Затем часть образца высушенного материала верхнего слоя растворяют в 0,05 M растворе хлорида натрия до концентрации 0,1% и молекулярную массу полимерных компонентов оценивают с использованием HPSEC (High Performance Size Exclusion Chromatography - высокоэффективной эксклюзионной хроматографии) на объединенной системе колонок Ultragel GPC, с использованием пуллуланов в качестве стандартов. Среднюю молекулярную массу пика компонента -глюканов материала оценивают как >1,3 миллиона Дальтон.

Пример 3:

Такой же исходный материал, как получают в примере 1, используют в настоящем исследовании. 150 кг этого материала добавляют к 1050 литрам воды при 95°C в 2000 литровом танке, соединенном с механической мешалкой.

К суспензии добавляют фермент -амилазу (9100 единиц) и смесь инкубируют с перемешиванием и влажным помолом, попеременно, в течение 1 часа. После этого времени pH понижают до 4,5 с использованием 84% ортофосфорной кислоты, температуру понижают до 75°C, и добавляют фермент амилоглюкозидазу (AMG) (9000 единиц), смесь инкубируют в течение 15 минут с перемешиванием. Затем ферменты полностью дезактивируют посредством нагрева полученной суспензии путем пропускания через трубчатый теплообменник при 140°C. Затем частично охлажденная суспензия гидролизата закачивается в 3-фазный декантатор, и получают три фракции: вязкий верхний слой, богатый растворимыми пищевыми волокнами, водную фракцию и фракцию, содержащую большую часть белка, жира и нерастворимых волокон из размолотого овсяного зерна.

Значения выходов верхнего слоя и фракции белок-масло-волокна составляют 15,6% и 35,7% соответственно.

Затем отделенный верхний слой дополнительно разбавляют водой (1 часть на 5 частей воды), перемешивают, а затем избыток белка удаляют с помощью центрифуги. Затем очищенный материал сушат распылением до порошка светло-кремового цвета.

Высушенный верхний слой дополнительно анализируют на содержание -глюканов, сахара, остаточного белка и масла, и тому подобное, со следующими результатами:

-глюканы: 24,8%, белок: 5,3%, жир: 1,6%.

Затем часть образца высушенного материала верхнего слоя растворяют в 0,05 M растворе хлорида натрия до концентрации 0,1%, и молекулярную массу полимерных компонентов оценивают с использованием HPSEC (High Performance Size Exclusion Chromatography - высокоэффективной эксклюзионной хроматографии) на объединенной системе колонок Ultragel GPC, с использованием пуллуланов в качестве стандартов. Среднюю молекулярную массу пика компонента -глюканов материала оценивают как >1,3 миллиона Дальтон.

Пример 4:

Анализ, эквивалентный тому, который описан в примере 1, осуществляют с добавлением к процедуре двух дополнительных стадий. Отделенный верхний слой не сушат немедленно замораживанием, но разбавляют водой (1 часть на 5 частей воды), и избыток оставшегося белка удаляют с помощью центрифуги. Затем полученную смесь пропускают через Ultra Filter, содержащий 0,1 мкм мембрану, для удаления компонентов с более низкими молекулярными массами, то есть сахаров, таких как мальтодекстрины и глюкоза. Удерживаемый остаток затем собирают и сушат замораживанием. Анализ высушенной фракции дает следующие результаты, показывающие содержание -глюканов 38,4% (по сухому веществу), при 4,6% белка.

Анализ продукта с помощью GPC (ГПХ, гельпроникающей хроматографии) после повторного растворения в 0,05 M растворе хлорида натрия, показывает пик -глюканов с молекулярной массой 1200500, оцениваемой по сравнению с пуллулановыми стандартами.

Пример 5:

Исходный материал получают следующим образом. Овсяное зерно сначала лущат, и лущеные зерна подвергают сухому помолу, и 50% масс зерна удерживается в качестве более крупной фракции. 575 г этого материала суспендируют в 4 литрах воды, при температуре 95°C, в 5-литровой реакционной емкости, соединенной с механической мешалкой. Фермент -амилазу (35 единиц) добавляют к суспензии, и смесь инкубируют, с перемешиванием и влажным помолом, попеременно, в течение 1 часа. После этого времени pH понижают до 5,3, температуру понижают до 65°C, и добавляют фермент пуллуланазу (AMG) (35 единиц), смесь инкубируют в течение 30 минут с перемешиванием. Затем ферменты полностью дезактивируются посредством нагрева суспензии в автоклаве, при 140°C, в течение нескольких минут.

Затем полученную суспензию центрифугируют с получением четырех различных слоев, которые разделяют и собирают: вязкого верхнего слоя, богатого растворимыми пищевыми волокнами, в частности, -глюканами, водного слоя, слоя, богатого белками-маслом, и нижнего слоя, содержащего нерастворимую волокнистую часть размолотого овса. Верхний слой и слой белков-масла сушат замораживанием перед анализом. Волокнистый слой сушат в печи при 60°C.

Значения выходов верхнего слоя фракции белок-масло и фракции волокон составляют 10,3%, 15,1% и 15,6% соответственно по сухому веществу.

Верхний слой дополнительно анализируют на содержание -глюканов, остаточного белка и масла, и тому подобное, со следующими результатами:

-глюканы: 18,2%, белок: 3,9%, жир: 0,1%.

Затем часть образца высушенного материала верхнего слоя растворяют в 0,05 M растворе хлорида натрия до концентрации 0,1%, и молекулярную массу полимерных компонентов оценивают с использованием HPSEC (High Performance Size Exclusion Chromatography - высокоэффективной эксклюзионной хроматографии) на объединенной системе колонок Ultragel GPC с использованием пуллуланов в качестве стандартов. Среднюю молекулярную массу пика компонента -глюканов материала оценивают как >1,3 миллиона Дальтон.

Пример 6:

Верхний слой, выделенный из овса в примере 1, дополнительно обрабатывают с использованием препарата фермента амилоглюкозидазы, который очищают от побочных активностей -глюканазы следующим образом. 2 мл AMG сначала пропускают через колонку, содержащую анионообменную смолу (Bio-Rad AG 1-X4), уравновешенную в 25 мМ фосфатном буфере, pH 5,8. Затем связанный белок элюируют из колонки посредством нанесения линейного градиента хлорида натрия, от 0 до 1 M. Главную полосу белков собирают и повторно концентрируют до 2 мл с использованием ультрафильтра 1000 Дальтон. Затем частично очищенный фермент пропускают на колонку, содержащую материал набивки для хроматографии гидрофобных взаимодействий (Bio-Rad Macro-Prep t-Butyl HIC Support), уравновешенную с использованием 50 мМ фосфатного буфера, pH 6,0, содержащего 1,5 M сульфат аммония. Затем связанный фермент элюируют из колонки посредством нанесения линейно уменьшающегося градиента сульфата аммония от 1,5 M до 0. Главная полоса белка, элюируемая из колонки, собирается, концентрируется до 2 мл с использованием ультрафильтра 1000 Дальтон, а затем используется в качестве очищенной AMG, как описано ниже.

100 мл верхнего слоя, содержащего, в целом, 24,5% -глюканов (по сухому веществу) и 6% сухого вещества, разбавляют до 200 мл с помощью деионизованной воды в химическом стакане Pyrex®, устанавливая pH 4,6. Образец помещают на водяную баню при 60°C, с магнитной мешалкой, и к смеси добавляют 100 мкл очищенной AMG. Инкубирование осуществляют в течение двух часов, после этого времени образец нагревают до 120°C в автоклаве для дезактивирования фермента.

Часть образца (0,5 мл) удаляют из емкости и анализируют с использованием ГПХ на распределение молекулярных масс растворенных компонентов, как описано в примере 1, выше. Средняя молекулярная масса компонентов -глюканов в материале измеряется как >1,3 миллиона Дальтон. Пик, вызываемый более высокомолекулярными декстринами, наблюдаемый в профиле ГПХ продукта из примера 1, исчезает, и отмечается новый пик при очень низкой молекулярной массе из-за гидролиза декстрина.

Остаток образца осаждают в смеси 1:1 воды и этанола (500 мл), и наблюдается осаждение -глюканов в виде "струн", которые легко отфильтровываются из жидкости. Затем они подвергаются центрифугированию для удаления избытка маточной жидкости, и белые хлопья сушат замораживанием, получая кремовый порошок.

Анализ продукта дает следующие композиционные результаты: -глюканы: 62,8%, белок 4,2%, жир 0,1%. Остаток представляет собой в основном мальтозу, мальтотриозу и глюкозу.

Дополнительный анализ ГПХ осуществляют затем на высушенном продукте, после повторного растворения в 0,05 M растворе хлорида натрия. Это дает эквивалентные результаты, с точки зрения средней молекулярной массы пика компонента -глюканов продукта, по сравнению с анализом, осуществляемом перед сушкой.

Пример 7:

Осуществляют процедуру, эквивалентную той, которая описана в примере 6, используя такой же исходный материал. Однако вместо продукта гидролиза, который осаждают после 2 часов инкубирования, маточную жидкость подвергают ультрафильтрованию через 0,1 мкм мембрану, а удерживаемый продукт впоследствии сушат замораживанием.

Анализ продукта дает следующие композиционные результаты: -глюканы: 44,6%, белок: 4,3%, жир: 0,4%. Остаток представляет собой в основном мальтозу, мальтотриозу и глюкозу.

Анализ GPC продукта после повторного растворения в 0,05 M растворе хлорида натрия, показывает пик -глюканов со средней молекулярной массой 1130500 Дальтон, оцениваемой по сравнению с пуллулановыми стандартами.

Пример 8:

Осуществляют процедуру, в большинстве аспектов эквивалентную той, которая описана в примере 6, с использованием того же исходного материала, с дополнительным добавлением препарата фермента ксиланазы (50 мкл) к раствору за 15 минут до конца периода инкубирования (то есть через 105 минут).

После инактивирования фермента (выдерживание в автоклаве при 120°C), образец осаждают в смеси воды и этанола (500 мл) 1:1, и наблюдается осаждение -глюканов в виде "струн", которые легко отфильтровываются от жидкости. Затем их центрифугируют для удаления избытка маточной жидкости, и белые хлопья подвергают сушке замораживанием с получением кремового порошка.

Анализ продукта дает следующие композиционные результаты: -глюканы: 64,4%, белок: 4,0%, жир: 0,2%. Остаток представляет собой в основном мальтозу, мальтотриозу и глюкозу.

Анализ с помощью ГПХ продукта после повторного растворения в 0,05 M растворе хлорида натрия показывает пик -глюканов со средней молекулярной массой 810600 Дальтон, оцениваемой по сравнению с пуллулановыми стандартами.

Пример 9:

Для оценки качества -глюканов, образовавшихся в процедуре, описанной в патенте США 6592914 Bl и в заявке на Международный патент WO 00/24270, Triantafyllon, осуществляют сравнительный эксперимент в соответствии со способом, описанным в примере Triantafyllon. Овсяные отруби, полученные от помола овсяного зерна, подвергнутого тепловой обработке, содержащего 6,4% -глюканов, как определяется посредством метода McLeery, используют в эксперименте. 50 г этого образца медленно добавляют в химический стакан, помещенный на термостатируемую водяную баню, которая содержит 360 г деионизованной воды, 0,5 г фермента -амилазы (получена от Genencor), предварительно нагретой до 55°C. Смесь постоянно перемешивают с использованием механической мешалки верхнего расположения, соединенной со смесителем "пропеллером", во время добавления овсяных отрубей, которое занимает десять минут. Химический стакан и его содержимое затем выдерживают на 55°C водяной бане в течение 2 часов, при непрерывном механическом перемешивании. После этого времени химический стакан переносят на пятнадцать минут в кипящую водяную баню для дезактивирования фермента.

Затем все содержимое химического стакана декантируют в центрифужный стакан и позволяют материалу охладиться, а затем центрифугируют при 5000 об/мин в течение 10 минут. Волокнистые твердые продукты и сероватый слой белка четко отделяется в нижней части пробирки от единого слоя водного супернатанта, содержащего растворимые и солюбилизированные компоненты от обработанной овсяной муки крупного помола. Никакого вязкого верхнего слоя, отличного от второго водного слоя, не наблюдается.

Водную фазу декантируют от твердых продуктов и анализируют. После осторожной сушки замораживанием получают 16,1 г порошка, цветом от кремового до светло-коричневого, который содержит примерно 1,5 г -глюканов, как определяется с использованием ферментативного способа Mcleery. Это представляет собой содержание -глюканов в пределах между 9 и 10% в выделенном сухом твердом продукте.

Как сухой твердый продукт, так и малая часть образца супернатанта, удержанная перед сушкой, анализируются с использованием HPSEC (High Performance Size Exclusion Chromatography - высокоэффективной эксклюзионной хроматографии) на объединенной системе колонок Ultragel GPC, с использованием пуллуланов в качестве стандартов. Никаких высокомолекулярных пиков свыше 200000 Дальтон не наблюдалось ни в одном образце, указывая на то, что нативные -глюканы в муке крупного помола разлагают во время обработки. Как предполагается, это является главной причиной того, что отдельного вязкого, богатого -глюканами верхнего слоя не наблюдается. Для такого явления, компонент -глюканов, который является солюбилизированным, должен поддерживаться при молекулярных массах по меньшей мере 1-1,5 миллионов Дальтон.

Пример 10:

Осуществляют дополнительный эксперимент, который является точно таким, как описан выше в примере 9, за исключением того, что фермент пуллулан, 0,2 г, (получен от Novo Nordisk), добавляют вместе с -амилазой.

Получают очень сходные результаты, и опять же, не наблюдается отделения отдельного вязкого верхнего слоя. Анализ ГПХ подтверждает отсутствие особенно высокомолекулярного пика для -глюканов.

Пример 11:

Затем осуществляют конечный эксперимент. 5 г порошка, богатого -глюканами, полученного, как описано в примере 1, который содержит 24,5% -глюканов с измеренной молекулярной массой пика, большей, чем 1,3 миллиона Дальтон, растворяют в 50 г деионизованной воды, в химическом стакане, который помещают на водяную баню, термостатированную при 55°C. Образуется вязкий раствор. 0,1 г такого же фермента -амилазы, поставляемого Genencor (пример 9), добавляют к смеси, которую затем осторожно перемешивают с помощью магнитной мешалки в течение 2 часов при 55°C. Вязкость раствора, как отмечено, значительно уменьшается, и часть образца удаляется через 2 часа для анализа с помощью HPSEC с использованием системы, описанной выше. Пик -глюканов с высокой молекулярной массой исчезает, и новый, низкомолекулярный пик (менее 150000 Дальтон) появляется на хроматограмме. Это четко показывает, что используемая ферментативная обработка разлагает молекулу -глюкана, вероятно, из-за побочной активности в препарате. Такое деградирование, происходящее во время обработки овсяной муки крупного помола, разумеется, предотвращало бы критичным образом формирование отдельного вязкого верхнего слоя в соответствии с наблюдениями авторов.

Таким образом, сравнительные примеры показывают, что отдельная фаза, содержащая увеличенное количество -глюканов, не будет формироваться. Сравнительные примеры также показывают, что -глюканы будут иметь гораздо меньшую молекулярную массу, чем -глюканы, выделенные в соответствии с настоящим изобретением.

Таким образом, смесь гидролизата патента США № 6592914 B1 и заявки на Международный патент WO 00/24270 Triantafyllon не могут использоваться для тех же целей, что и фракции -глюканов по настоящему изобретению.

Описание фигур

Фиг.1 и 2 показывают блок-схему установки, необходимой для промышленного способа, причем установка содержит две части, а именно часть сухого способа и часть влажного способа.

Сухая часть (фиг.1) состоит из бункера 1 для хранения овса или ячменя перед использованием. Зерно транспортируется посредством транспортного шнека 2 в средства 10 для промывки и, возможно, в дозирующую емкость 3 для взвешивания на выходе зерна, которое переносится в устройство 4 для лущения, где шелуха отделяется посредством сепаратора 5. Лущеное зерно переносится через бункер 6 в мельницу, содержащую жернова и сита, обозначаемую в общем 7, из которой мука удерживается в емкости 8, а более крупная фракция переносится в бункер 9 и содержится в нем для дальнейшей обработки.

Теперь более крупная фракция переносится во влажную часть (фиг.2), где она поступает в реакционную емкость 11, вместе с используемыми ферментами и водой, с получением суспензии. Сенсор для контроля pH (не показан) применяется в реакционной емкости, также как и нагревательный кожух или другие средства для контроля температуры (не показаны). Прореагировавшая смесь переносится в мельницу 18 влажного помола и теплообменник 12, в сепаратор 13 в форме декантатора, где верхняя фракция/слой переносится в дополнительную реакционную емкость 14, где верхний слой смешивается с водой для промывки продукта посредством отделения какого-либо захваченного белка, который удаляется в декантаторе 15, при этом фракция -глюканов испаряется с получением порошка -глюканов в сушилках 16 и 17. Промежуточный слой удаляется как водная фаза 19, и слой, содержащий твердые продукты в форме волокон, белка и жира, удаляется как слой 20 твердых продуктов.

Примеры получения, пищевых продуктов и напитков с фракцией, богатой бета-глюканами

Пример 1-п

Напиток пониженной жирности из пахты со сливочной консистенцией

Обогащенную бета-глюканом фракцию, полученную по примерам 1, 3 и 4, превратили распылительной сушкой в мелкий порошок с 35%-ным содержанием овсяного бета-глюкана и использовали в качестве загустителя и стабилизатора, и для придания сливочного вкуса готовому напитку. К 255-граммовой порции напитка этот порошок добавляли в количестве для обеспечения 1,5 г бета-глюкана в порции. Это позволило указывать в этикетке продукта, что он содействует поддержанию низких уровней холестерина. Пахта, являющаяся кислым побочным продуктом, получаемым при производстве масла, потребляется как напиток во многих странах. Поскольку она представляет собой прекрасную основу для обогащения бета-глюканом, пахту использовали в данном примере в качестве упомянутого напитка.

Состав продукта был следующим:

Пахта (0,5% жира)	250 мл
Порошок с 35% бета-глюкана	4,2 г

Указанный порошок примешивали непосредственно в пахту с использованием механического смесителя, такого как Silverson.

Фрукты, ароматизаторы, подсластители и другие добавки вносили в продукт по желанию. Продукт после получения охлаждали. Разделения продукта при этом не происходило. В результате был получен молочный напиток с консистенцией молочного коктейля или йогурта с приятным вкусом и ощущением во рту.

Пример 2-п

Молочный дессерт с консистенцией мусса или сливочного йогурта

Обогащенную бета-глюканом фракцию, полученную по примерам 1, 3 и 4, превратили распылительной сушкой в мелкий порошок с 35% овсяного бета-глюкана и использовали как загуститель и стабилизатор - для придания сливочного вкуса готовому десерту. К 106-граммовой порции десерта этот порошок добавляли в количестве для обеспечения 1,4 г бета-глюкана в порции. Это позволило указывать в этикетке продукта, что он содействует поддержанию низких уровней холестерина.

Состав продукт был следующим:

Цельное молоко (3,5% жира)	100 мл
Порошок с 35% бета-глюкана	4 г
Фруктовый или сливочный ароматизатор	0,2 г
Сахар или другой подсластитель	2 г

Сначала смешивали вместе сухие ингредиенты, а затем эту смесь примешивали в молоко с использованием смесителя Silverson с лопастью. Фрукты или другие вкусовые добавки вносили по желанию.

Также получали вариант данного продукта с пониженной жирностью (1,5% жира), используя полуснятое молоко. Затем полученный продукт охлаждали в холодильнике.

Полученный густой, зачерпываемый ложкой десерт имел хороший вкус и сливочность при содержании жира ниже 3,5% и даже 1,5%.

Пример 3-п

Невзбиваемые текучие сливки

Фракцию, полученную по примерам 1, 3 и 4, превратили распылительной сушкой в мелкий порошок с 35% бета-глюкана и использовали как загуститель и стабилизатор для придания сливочного вкуса готовому продукту.

Состав продукта:

Цельное молоко (3,5% жира)	100 мл
Порошок с 35% бета-глюкана	2 г

Указанный порошок просто смешивали с молоком и использованием лопастного смесителя Silverson. Полученную смесь охлаждали в холодильнике.

Сливки могли проявлять разделение через 24 часа хранения вследствие флоккуляции казеина, но при легком встряхивании восстанавливали прежнюю форму.

Продукт дополнительно стабилизировали 0,1-0,2 ксантановой камеди. При жировом содержании ниже 3,5% продукт демонстрировал внешний вид, текучесть и вкус как у жирных сливок (38% жира).

Пример 4-п

Намазываемое масло пониженной жирности

Стандартное несоленое сливочное масло в количестве 47,5% объединяли с 47,5% воды, и рецептуру доводили до 100% добавлением порошка из фракции, обогащенной бета-глюканом, полученной по примерам 1, 3 и 4. Был получен стабильный, гладкий намазываемый продукт, содержащий лишь 40% молочного жира. Это содержание могло быть еще снижено путем частичной замены молочного жира на оливковое масло или рапсовое масло холодного отжима. По вкусу в продукт могла быть добавлена соль.

Состав на 1 кг масла:

Сливочное масло	475 г
Порошок с 35% бета-глюкана	50 г
Вода	475 г

Сливочное масло (475 г) сначала размягчили на водной бане (35°С), а затем в нее при медленном перемешивании на обычном смесителе добавляли порошок бета-глюкана (50 г) до получения равномерной дисперсии. Затем добавляли 475 г воды при температуре около 35°С и медленно перемешивали на обычном смесителе. Бета-глюкановый порошок набухал и стабилизировал смесь за короткий период перемешивания (от 30 с до 1 мин) Продукт охлаждали при перемешивании на холодной водяной или ледяной бане.

Полученный продукт имел прекрасную текстуру и ощущение во рту, и при этом имел хорошую намазываемость даже при температуре холодильника.

Пример 5-п

Заправка к салату типа майонеза 30% жирности

Фракцию, полученную по примерам 1, 3 и 4, превратили распылительной сушкой в мелкий порошок с 35% бета-глюкана и использовали как загуститель и стабилизатор в "майонезной" заправке для салата.

Состав заправки для салата (на 100 г):

30 г подсолнечного масла или рапсового масла

45 г порошка с бета-глюканом

возможно 1-1,5 г порошкообразного обезжиренного молока

возможно 1 г яичного желтка

1,5 сахара

2 г уксусной кислоты (по вкусу, если недостаточно)

1,5 г соли (по вкусу, если недостаточно)

59 г воды.

Бета-глюкановый порошок сначала размешивали в масле с использованием обычного смесителя для получения дисперсии. Затем добавляли воду при температуре около 30°С при медленном перемешивании. Бета-глюкановый порошок набухал и стабилизировал смесь за период от 30 с до 1 мин. Остальные ингредиенты добавляли к стабилизированной смеси, используя смеситель на низкой скорости. Затем добавляли необязательный яичный желток, в качестве последнего ингредиента.

Была получена стабильная, кремовая заправка для салата, подобная майонезу, имеющая хороший вкус, ощущение во рту и текстуру, несмотря на низкое содержание жира.

Пример 6-п

Сливочный сыр с пониженной вдвое жирностью

Фракцию, полученную по примерам 1, 3 и 4, превратили распылительной сушкой в мелкий порошок с 35% бета-глюкана и использовали как загуститель и стабилизатор в сливочном сыре.

Состав сыра

Сливочный сыр с полным содержанием жира	47 г
Порошок с бета-глюканом	5 г
Вода	47 г
Соль	1 г

Сначала смешивали бета-глюкановый порошок с солью. Затем сухую смесь интенсивно примешивали к сливочному сыру, используя высокоскоростной смеситель (кухонный блендер). Затем медленно добавили воду при перемешивании и получили однородную смесь. Продукт охлаждали в холодильнике. Полученный продукт представлял собой стабильный, вкусный сливочный сыр с прекрасной текстурой и намазываемостью, при жировом содержании около 11%.

Пример 7-п

Печеночный паштет пониженной жирности

Фракцию, полученную по примерам 1, 3 и 4, превратили распылительной сушкой в мелкий порошок с 35% бета-глюкана и использовали как загуститель и стабилизатор в печеночном паштете.

Состав паштета:

Свежеизмельченная печень (свиная или говяжья)	78 г
Порошок с 35% бета-глюкана	2,5 г
Картофельное пищевое волокно	2 г
Вода	15 г
Жир	3 г
Приправы	1 г

Бета-глюкановый порошок примешивали вместе с приправами в расплавленный жир. Печень, картофельное пищевое волокно и воду смешивали отдельно в блендере, а затем в эту смесь добавляли смесь бета-глюкана и приправ и перемешивали в блендере до получения однородной консистенции.

Продукт выпекали в печи при 180°С в течение 35 минут.

Полученный паштет имел прекрасную консистенцию и вкус, с ощущением во рту, как у продукта полной жирности.

Пример 8-п

Белый хлеб с бета-глюканом

Батоны белого хлеба производили по стандарту CCFRA экспериментальным способом TES-BCP-352.

Производили стандартные батоны хлеба, а также хлеб, содержащий 2,5% бета-глюкана, посредством добавления в тесто порошка, содержащего 35% бета-глюкана и полученного распылительной сушкой из обогащенной бета-глюканом фракции, полученной по примерам 1, 3 и 4.

Стандартная рецептура хлеба была следующей:

Мука	1000 г
Дрожжи	25 г
Соль	20 г
Жир	10 г
Аскорбиновая кислота	0,1 г
DATA эфиры	3,3 г
Вода	612 г

В исследуемых батонах хлеба дополнительно использовали бета-глюкановый порошок для получения 2,5%-ного содержания бета-глюкана в хлебе. Бета-глюкановый порошок примешивали непосредственно к муке перед изготовлением теста.

Полученные батоны хлеба подвергали различным исследованиям.

1. Объем батонов. Существенных различий не выявлено.

2. Цвет. Цвет батонов по оценкам белизна-желтизна был одинаков у контрольных и исследуемых образцов.

3. Текстура/твердость. Оценка твердости была одинаковой или сходной у контрольных и исследуемых образцов через 1 день и 5 дней.

4. Содержание влаги: Контроль 46%, исследуемые образцы 45%. В целом, хлеб с 2,5% бета-глюкана имел те же органолептические свойства и прочие характеристики качества, что и обычный хлеб.

Пример 9-п

Гель для душа

Фракцию, полученную по примерам 1, 3 и 4, превратили распылительной сушкой в мелкий порошок с 35% бета-глюкана и использовали в рецептуре геля для душа в качестве средства для ухода за кожей, в частности для сухой, чувствительной и стареющей кожи.

Состав эмульсии:

Деионизированная вода (75-80°С)	56 г
Масло сладкого миндаля	40 г
Порошок с 35% бета-глюкана	4 г

Бета-глюкановый порошок добавляли к маслу сладкого миндаля при перемешивании до получения гладкой дисперсии. Затем добавляли воду и смешивали на смесителе Silverson. Также добавляли консервант Euxyl K702 в количестве 0,6% и pH смеси отрегулировали до 5,0-5,5.

20 г полученной эмульсии, а также ароматическое масло добавляли к 80 г обычного геля для душа.

Полученный продукт имел гладкий кремовый внешний вид и оказывал прекрасное действие на кожу с приятным ощущением после использования.

Пример 10-п

Сухие порошкообразные пищевые добавки, содержащие бета-глюкан

Использовали фракцию, полученную по примерам 1, 3 и 4, и в порошок с 35% бета-глюкана, или фракцию по примеру 6, превращенную в порошок с 60% бета-глюкана. Эти порошки добавляли в рецептуры энергетического напитка в качестве источника полезного для здоровья пищевого волокна.

1-я рецептура напитка:

Соевый белковый изолят	36 г
Сухое обезжиренное молоко	30 г
Нерастворимое пшеничное или
овсяное пищевое волокно	16 г
Мальтодекстрин/сахар	12 г
Порошок с 35% бета-глюкана	6,4 г

2-я рецептура напитка:

Соевый белковый изолят	37 г
Сухое обезжиренное молоко	32 г
Нерастворимое пшеничное или
овсяное пищевое волокно	16 г
Мальтодекстрин/сахар	12 г
Порошок с 60% бета-глюкана	3,7 г

Сухие ингредиенты тщательно смешивали вместе, а затем добавляли масло с получением сухой порошкообразной смеси.

Полученную смесь разделили на 3 порции по 33 г для пакетиков. Каждая порция поставляет 0,75 г бета-глюкана для снижения уровня холестерина в крови.

Эти 33 г порции добавляют в 200 мл воды в шейкере и смесь встряхивают до получения однородной консистенции энергетического напитка. Состав смеси обеспечивает потребителю белки, жиры и углеводы для замены обычной пищи, но также могут быть добавлены витамины и минеральные вещества.

Пример 11-п

Порции для усиления продуктов питания бета-глюканом

Использовали фракцию, полученную по примерам 1, 3 и 4, и в порошок с 35% бета-глюкана, или фракцию по примеру 6, превращенную в порошок с 60% бета-глюкана, для изготовления порций для доставки растворимого пищевого волокна (бета-глюканов) потребителю.

Состав смеси: 1-й вариант:

Соевый белковый изолят	11 г
Сухое обезжиренное молоко	20 г
Нерастворимое пшеничное или
овсяное пищевое волокно	8 г
Мальтодекстрин/сахар	2 г
Порошок с 35% бета-глюкана	7 г

2-й вариант:

Соевый белковый изолят	12 г
Сухое обезжиренное молоко	22 г
Нерастворимое пшеничное или
овсяное пищевое волокно	8 г
Мальтодекстрин/сахар	2 г
Порошок с 60% бета-глюкана	4,2 г

Полученные 48 грамм смеси разделяли на три порции по 16 г. Этот порошок можно добавлять в 125-200 мл воды и получить в шейкере напиток с гладким вкусом. Каждая порция напитка содержит 0,75 бета-глюкана для снижения уровня холестерина.