обогащенные волокном, покрытые белком зерновые продукты

Формула изобретения

1. Зерновой продукт, включающий зерновые ядра, которые по меньшей мере частично шлифованы и покрыты слоем покрытия, причем указанный слой покрытия включает белковую матрицу с диспергированными в ней частицами пищевого волокнистого ингредиента, причем указанный пищевой волокнистый ингредиент содержит порошкообразные отруби злаков, и указанный слой покрытия содержит от 3 вес.% до 10 вес.% указанного пищевого волокнистого ингредиента, из расчета по сухому весу зерновых ядер с покрытием.

2. Зерновой продукт по п.1, в котором слой покрытия включает от 1 вес.% до 3 вес.% белка из расчета по сухому весу зерновых ядер с покрытием.

3. Зерновой продукт по п.1, в котором слой покрытия включает от 4 вес.% до 8 вес.% указанного пищевого волокнистого ингредиента из расчета по сухому весу зерновых ядер с покрытием.

4. Зерновой продукт по любому из пп.1-3, в котором зерновые ядра содержат шлифованные рисовые ядра.

5. Зерновой продукт по любому из пп.1-3, имеющий общее содержание влаги от 8 вес.% до 15 вес.%.

6. Зерновой продукт по любому из пп.1-3, в котором пищевой волокнистый ингредиент состоит в основном из порошкообразных стабилизированных отрубей злаков.

7. Зерновой продукт по любому из пп.1-3, в котором указанные зерна являются зернами риса, а общее содержание пищевого волокна в продукте составляет от 1,6 вес.% до 4 вес.%.

8. Зерновой продукт по любому из пп.1-3, в котором белковая матрица содержит белки молочной сыворотки.

9. Зерновой продукт по любому из пп.1-3, в котором покрытие содержит гамма-аминомасляную кислоту (ГАМК (GABA)) в количестве, достаточном для повышения содержания ГАМК в продукте до, по меньшей мере, 20 мг/кг.

10. Способ получения обогащенного пищевыми волокнами сухого зернового продукта по любому из пп.1-9, включающий:

покрытие по меньшей мере частично шлифованных зерновых ядер частицами пищевого волокнистого ингредиента и водной дисперсией, содержащей белок, и последующую сушку покрытых зерновых ядер.

11. Способ по п.10, включающий стадии получения высушенных шлифованных зерновых ядер, добавления воды при перемешивании для увлажнения высушенных шлифованных зерновых ядер, добавления порошкообразных отрубей злаков при перемешивании для покрытия влажных зерновых ядер, затем нанесения на зерновые ядра водной дисперсии, содержащей белок, и сушки зерновых ядер с покрытием.

12. Пакетик из проницаемого для жидкости пленочного материала, содержащий зерновой продукт по любому из пп.1-9.

Описание изобретения к патенту

Настоящее изобретение относится к зерновым продуктам, обогащенным пищевыми волокнами, и способам получения таких продуктов.

Множество полезных веществ таких цельнозерновых продуктов, как рис и пшеница, находятся во внешнем слое, покрывающем ядро (то есть в отрубях). Обычно отруби (вместе с пищевыми волокнами и нутриентами) удаляют в процессе шлифовки перед использованием зерновых ядер для получения коммерческих пищевых продуктов. Такие прошедшие шлифовку зерновые ядра обычно содержат менее чем около 1 процента общих пищевых волокон (включая растворимые и нерастворимые пищевые волокна). Следовательно, шлифованные зерновые ядра обычно не является хорошим источником пищевых волокон.

Нешлифованный рис (коричневый рис) является более богатым источником нутриентов по сравнению с шлифованным белым рисом. В частности, коричневый рис имеет высокое содержание пищевых волокон, витаминов группы B_n и витамина E. К сожалению, отруби коричневого риса препятствуют проникновению тепла и абсорбции воды при варке коричневого риса за обычное время варки (например, от 10 до 20 минут), в результате чего его крахмал не желатинизируется в достаточной степени и структура внешнего слоя не смягчается или не разрушается в достаточной степени. По этим причинам коричневый рис, прошедший обычную варку, твердый и сухой и, следовательно, имеет гораздо меньшую вкусовую привлекательность по сравнению с полированным белым рисом после варки. Для решения этой проблемы коричневый рис обычно варят в течение более длительного времени (то есть от 20 до 40 минут). Однако более длительное время варки ведет к частичному разрушению при высокой температуре витаминов и некоторых других нутриентов, и нагревание до момента смягчения внешнего слоя коричневого риса приводит к желатинизации других частей риса. В результате трудно обеспечить высококачественный коричневый рис с хорошим ощущением во рту при потреблении и внешним видом после варки.

Следовательно, продолжает существовать необходимость в продуктах и способах, комбинирующих питательные преимущества нешлифованных зерновых ядер, таких как коричневый рис, с вкусовой привлекательностью шлифованных зерновых ядер, таких как белый рис.

В США-A-2007054029 описывается способ, в котором частично гидратированный шлифованный рис смешивают с растворимыми волокнами с получением гомогенной смеси частично вареного риса и растворимых пищевых волокон. Затем гомогенную смесь дополнительно варят до полной гидратации риса с получением вареного риса с содержанием влаги от около 28 до около 42 процентов, насыщенного растворимыми пищевыми волокнами. Затем насыщенный пищевыми растворимыми волокнами рис сушат.

В JP-A-2004321014 описывается покрытие риса в ротационном барабане для нанесения покрытия растворимыми пищевыми волокнами и/или другими водорастворимыми питательными компонентами.

В JP-A-2000245364 описывает рисовые зерна, покрытые покрытием, содержащим отруби. Зерна перемешивают в растворе, содержащем отруби, и затем сушат. Во время варки содержащее отруби покрытие может легко отделиться от зерна, поскольку отруби являются растворимыми. Следовательно, покрытие зерна отрубями в большем количестве, чем описано, бесполезно, поскольку покрытие легко отделяется от рисового зерна в процессе варки.

В JP-A-2003061595 дополнительно разработан способ покрытия рисового зерна осахаренными отрубями. Перед нанесением покрытия отруби ферментативно осахаривают с получением вязкого раствора, который может быть нанесен на рисовое зерно. Однако даже при такой технологии концентрация осахаренных отрубей, наносимых на рисовое зерно, составляет только 2 вес.%. Дополнительно, материал покрытия не включает пищевые волокна и содержит только ферментативно модифицированные отруби.

В KR-A-20040062704 описывается покрытие риса пищевыми волокнами путем замачивания риса с последующим нанесением на рис пищевых волокон.

Все вышеуказанные обогащенные пищевыми волокнами продукты из уровня техники имеют недостаток, заключающийся в том, что пищевые волокна во время традиционной варки в избыточном количестве воды в значительной степени вымываются из риса, обогащенного пищевыми волокнами.

В WO-A-2006076781 описывается покрытие пищевого продукта субстратами с отдельными видимыми частицами добавленных ингредиентов, где частицы связаны с субстратом прозрачной пленкой из белка, и/или крахмала, и/или желатина. Субстрат может включать рис или предварительно сваренную пшеницу. Отсутствует упоминание о покрытии пищевыми волокнами, и не упоминаются свойства продуктов при варке.

В WO 03/092408 описывается применение пленок из гельобразующих белков для прикрепления частиц к поверхности пищевых продуктов, в частности, хлебобулочных изделий.

В США-A-5705207 и США-A-6174559 описывается применение покрытий из глютеновой пленки на пищевые субстраты. Пленки могут быть использованы для прикрепления пищевых частиц к пищевым субстратам.

В США-A-4765996 описывается покрытие риса последовательно слоем нутриентов, слоем желатина и слоем крахмала.

В первом аспекте настоящее изобретение относится к зерновому продукту, включающему зерновые ядра, которые по меньшей мере частично шлифованы и покрыты слоем покрытия, указанный слой покрытия включает белковую матрицу с частицами пищевого волокнистого ингредиента, диспергированными в ней.

Во втором аспекте настоящее изобретение относится к способу получения обогащенного пищевыми волокнами сухого зернового продукта, включающему стадии: нанесения, по меньшей мере, на частично шлифованные зерновые ядра покрытия с частицами пищевого волокнистого ингредиента и водной дисперсии, содержащей белок; последующей сушки зерновых ядер с покрытием.

Было установлено, что вымывание добавленных пищевых волокон при нормальных условиях варки по существу предотвращено связыванием пищевых волокон белковым слоем покрытия. Следовательно, настоящее изобретение предлагает композицию для получения широкого ряда обогащенных пищевыми волокнами и других питательно обогащенных прошедших шлифовку зерновых продуктов. Следовательно, могут быть оптимизированы питательные свойства при сохранении, по меньшей мере, некоторых преимуществ варки, вкуса и ощущения во рту при потреблении прошедших шлифовку зерновых ядер.

Предпочтительно количество белка в слое покрытия составляет от около 0,5 вес.% до около 5 вес.% из расчета по сухому весу зерновых ядер с покрытием, например, от около 1 вес.% до около 3 вес.%.

Шлифованные зерновые ядра представляют собой предпочтительно рисовые или пшеничные ядра. Предпочтительно зерновые ядра представляют собой рисовые ядра. Необязательно зерновые ядра могут быть частично пропарены. Следует отметить, что ядра могут быть подвергнуты обработке водой и теплом с использованием любого традиционного способа пропаривания, по меньшей мере, до частичной желатинизации крахмала в нем с последующей сушкой. Предпочтительно ядра пропарены. Предпочтительно шлифованные зерновые ядра включают или по существу состоят из шлифованных рисовых ядер. Предпочтительно ядра являются по существу цельными ядрами, но также могут включать дробленые ядра, такие как дробленые ядра пшеничных зерен. Используемый здесь термин «по меньшей мере, частично шлифованный» относится к ядрам, с которых частично или полностью удалены исходно присутствовавшие отруби, удаляемые с ядер в процессе шлифовки. Предпочтительно, по меньшей мере, около 50% исходно присутствовавших отрубей удалено в процессе шлифовки, более предпочтительно по существу все исходно присутствующие отруби удалены в процессе шлифовки с получением по существу полностью отшлифованных ядер.

Слой покрытия содержит пищевой волокнистый ингредиент, равномерно диспергированный в слое покрытия. Используемый здесь термин «пищевой волокнистый ингредиент» означает пищевой ингредиент, богатый пищевыми волокнами. Предпочтительно этот ингредиент содержит, по меньшей мере, около 5 вес.% пищевых волокон, более предпочтительно, по меньшей мере, 10 или 20 вес.% пищевых волокон. Пищевой волокнистый ингредиент может включать растворимые пищевые волокна и/или нерастворимые пищевые волокна. Предпочтительно пищевой волокнистый ингредиент может включать или состоять по существу из порошкообразного волокнистого ингредиента, то есть ингредиента, имеющего максимальный размер частиц (по размерам ячеек сита) менее чем около 200 микрометров, предпочтительно менее чем около 100 микрометров, например менее чем около 50 микрометров.

Предпочтительно пищевой волокнистый ингредиент включает или состоит по существу из порошкообразных отрубей. Отруби могут быть получены от того же зерна и/или от других видов зерна. Подходящие отруби могут включать отруби пшеницы, ячменя, овса, кукурузы, сорго, пшена, подорожника и риса. Предпочтительно композиция покрытия включает отруби, удаленные с зерна в процессе шлифовки.

Исходные отруби могут быть стабилизированы с использованием различных способов, известных из уровня техники в области, к которой относится настоящее изобретение. Подходящие способы стабилизации отрубей включают стабилизацию нагреванием посредством экструзионной варки и кислотную стабилизацию. Применение стабилизированных отрубей в покрытии обеспечивает более высокую лежкоспособность готового продукта по сравнению с нестабилизированными отрубями. В стабилизированные отруби могут быть добавлены добавки, усиливающие определенные характеристики. Эти добавки могут включать кислоты для контроля pH, атниоксиданты и отбеливающие агенты. Подходящие кислоты включают лимонную кислоту, адипиновую кислоту, аскорбиновую кислоту, яблочную кислоту, уксусную кислоту и их смеси. В отруби могут быть добавлены антиоксиданты для снижения окисления покрытия и/или рисового зерна. Подходящие антиоксиданты могут включать лимонную кислоту, адипиновую кислоту, аскорбиновую кислоту, яблочную кислоту, уксусную кислоту, токоферол, экстракт розмарина или их комбинации. Для осветления отрубей в них могут быть добавлены отбеливающие агенты. В одном варианте изобретения в отруби добавляют отбеливающий агент, отвечающий требованиям FDA (Федеральное управление США по контролю качества пищевых продуктов, напитков и лекарственных средств). Подходящие отбеливающие агенты, отвечающие требованиям FDA (Федеральное управление США по контролю качества пищевых продуктов, напитков и лекарственных средств), могут включать озон, хлор, перекись или ферменты, способные повышать индекс белизны. Предпочтительно индекс белизны отрубей составляет, по меньшей мере, около 55.

В других вариантах воплощения настоящего изобретения пищевой волокнистый ингредиент может быть получен из других растительных источников, таких как сухая порошкообразная пульпа сахарной свеклы. В случае рисовых продуктов с покрытием пищевой волокнистый ингредиент предпочтительно включает или состоит по существу из порошкообразных рисовых отрубей. В любом случае размер частиц пищевого волокнистого ингредиента предпочтительно значительно меньше, таким образом, что отдельные частицы не различимы невооруженным глазом.

Вследствие этого покрытие на зернах имеет однородный внешний вид и может быть слабо окрашено, например, светло-желтовато-коричневый цвет.

Пищевой волокнистый ингредиент (например, отруби) обычно присутствует в покрытии от около 3 вес.% до около 10 вес.% из расчета по сухому весу покрытого продукта, например, от около 4 вес.% до около 8 вес.%.

Содержание пищевых волокон в полностью отшлифованных непокрытых рисовых ядрах обычно составляет около 1 вес.%. Содержание пищевых волокон в отрубях обычно составляет от около 20% до около 30%. Следовательно, общее содержание пищевых волокон в рисовом продукте по изобретению предпочтительно составляет от около 1,6 вес.% до около 4 вес.%, например от около 1,8 вес.% до около 3,4 вес.%. Для сравнения, содержание пищевых волокон в нешлифованном коричневом рисе обычно составляет около 3,2%. Содержание волокон включает общее содержание растворимых и не растворимых пищевых волокон, как определено с использованием Официального Метода AOAC 991.43 (32.1.17), ферментативно-гравиметрического метода, MES-TRIS буфера.

Средняя толщина покрытия на зернах обычно составляет от около 5 микрометров до около 100 микрометров, например от около 10 микрометров до около 50 микрометров. Зерновые продукты по изобретению предпочтительно представляют собой сухие зерновые продукты и могут представлять собой расфасованные сухие зерновые продукты. Используемый здесь термин «сухие зерновые продукты» относится к продукту, высушенному до микробиологической стабильности, то есть зерновому продукту с общим содержанием влаги от около 8 вес.% до около 15 вес.%, например от около 10 вес.% до около 14 вес.%.

Смесь покрытия может включать дополнительные обогащающие ингредиенты, такие как один или более витамин и/или минеральное вещество. Подходящие дополнительные ингредиенты могут включать тиамин, рибофлавин, ниацин, фолиевую кислоту и соединения железа, такие как ортофосфат железа. Наиболее подходящим обогащающим ингредиентом является гамма-аминомасляная кислота (ГАМК (GABA)). ГАМК исходно присутствует в отрубях или зародышах риса и присутствует в повышенном количестве при прорастании. ГАМК может быть добавлена в покрытие по изобретению, или для получения оболочки могут быть использованы отруби с высоким содержанием ГАМК, полученной во время прорастания риса или других злаков. В любом случае количество ГАМК в продуктах по этим вариантам воплощения настоящего изобретения предпочтительно составляет, по меньшей мере, около 20 мг/кг от общего веса продукта, например от около 50 мг/кг до около 200 мг/кг.

Предпочтительно белок может быть коагулирован нагреванием, например, горячей водой с температурой в пределах 90-100°C, следовательно, белок коагулирует в условиях обычной варки злаков, при этом удерживает на поверхности злаков пищевые волокна и другие нутриенты, такие как ГАМК.

Предпочтительно белковая матрица включает или состоит в основном из белков молочной сыворотки. Например, белковая матрица может включать или по существу состоять из изолята белка молочной сыворотки. Другие подходящие для использования в настоящем изобретении пищевые белки могут включать яичный альбумин, казеины, желатины, пшеничный белок (глютен) и рисовый белок. Также могут быть использованы смеси белков.

Дополнительно материал покрытия может включать один или более компонент крахмала или модифицированного крахмала. Предпочтительно количество крахмала в материале покрытия составляет менее, чем количество белка.

Предпочтительно способы по изобретению осуществляют, по меньшей мере, с частично шлифованными ядрами зерен с начальным содержанием влаги менее, чем около 15 вес.%. Предпочтительно стадию начального увлажнения проводят увлажнением зерновых ядер водой. Затем зерно покрывают водной дисперсией покрытия из связывающего белка с последующим добавлением пищевых волокон при перемешивании для покрытия зерна пищевыми волокнами. Белок диспергируют в воде с получением дисперсии покрытия. Концентрация дисперсии покрытия обычно составляет от около 10% до около 50% белка, например от около 20% до около 30% белка. Пищевые волокна могут быть добавлены в дисперсию, но предпочтительно пищевые волокна наносят на зерновых ядер после нанесения покрытия белковой дисперсии, как указано выше. Белковую дисперсию наносят на зерновые ядра с использованием традиционного устройства для нанесения покрытия при перемешивании, например, распылением дисперсии во вращающемся барабане или во вращающемся дражеровочном котле при температуре воздуха от около 20°C до около 100°C. В качестве альтернативы, на стадиях нанесения покрытия белковой дисперсии и отрубей может быть нанесено множество слоев. Например, может быть проведено два, три или четыре цикла нанесения покрытия белковой дисперсии с последующим нанесением отрубей.

Предпочтительно способы по изобретению применяют для получения продукта по изобретению. Предпочтительно любой из указанных выше признаков может быть применен к способам по изобретению.

Как указанно выше, было обнаружено, что вымывание добавленных пищевых волокон в условиях обычной варки по существу предотвращено связыванием пищевых волокон белковым слоем покрытия. Следовательно, продукты по изобретению по существу подходят для варки в избыточном количестве воды (в противоположность варке до полной абсорбции воды).

Следовательно, в дополнительном аспекте настоящее изобретение относится к зерновому продукту, включающему зерновые ядра, которые, по меньшей мере, частично шлифованы и покрыты слоем покрытия, включающего белок и пищевые волокна, причем продукт удерживает основную часть указанных пищевых волокон после варки в избыточном количестве воды и осушения. Предпочтительно продукты по этому аспекту настоящего изобретения находятся, как указано выше, во взаимосвязи с первым аспектом настоящего изобретения.

Например, продукты могут сохранять, по меньшей мере, около 50%, например по меньшей мере, около 70% от содержания пищевых волокон (измерено, как описано здесь) при варке в двукратном избытке воды (то есть 300 вес.% общей влаги от общего веса продукта) при температуре 100°C до 150 вес.% поглощения воды с последующим осушением.

Следовательно, продукты по любому аспекту настоящего изобретения по существу подходят для расфасовки в формате варка-в-пакетике, поскольку это формат варки в избыточном количестве воды.

Еще один объект изобретения относится к пакетику («саше») из проницаемого для жидкости пленочного материала, содержащему вышеописанный зерновой продукт по изобретению. Предпочтительно этот пакетик содержит от около 25 г до около 250 г зернового продукта.

Ниже описаны примерные варианты выполнения изобретения.

ПРИМЕР 1

Пропаренный шлифованный длиннозерный рис с содержанием влаги около 14 вес.% (1 кг) помещают во вращающийся дражеровочный котел и увлажняют 50 мл воды. Дисперсию белка, полученную диспергированием 17,16 г порошкообразного изолята белка молочной сыворотки (PROLACTA ^® 80 от Lactalis Industrie) в 52,83 г воды, полностью распыляют при перемешивании на рис в дражеровочном котле. Затем в рис при перемешивании добавляют 50 г отрубей риса (полученных при шлифовке того же самого риса) с последующей сушкой с получением риса, покрытого отрубями.

Продукт имеет однородный цвет без отдельных видимых невооруженных глазом частиц отрубей. Внешний вид - промежуточный между таковым белого риса и коричневого риса. Однако как свойства при варке, так и пищевые характеристики значительно превосходят таковые у обычного коричневого риса. Дополнительно, большая часть отрубей удерживается на рисе после варки в избыточном количестве воды (см., Процедуру 1 ниже).

КОНТРОЛЬНЫЙ ПРИМЕР 2

Повторяют процедуру по Примеру 1, но не добавляют белковую дисперсию. Рис, покрытый отрубями, просто сушат.

Полученный в результате рис с покрытием демонстрирует существенную потерю пищевых волокон после варки в избыточном количестве воды (см., Процедуру 1 ниже).

КОНТРОЛЬНЫЙ ПРИМЕР 3

Повторяют процедуру по Примеру 1, но заменяют белковую дисперсию на дисперсию крахмала восковой кукурузы (N-Tack от National Starch) 4,8 г в 11,2 г воды. N-Tack указан как подходящий для адгезии пищевых частиц.

Полученный в результате рис с покрытием демонстрирует существенную потерю пищевых волокон после варки в избыточном количестве воды (см., Процедуру 1 ниже).

Процедура 1: Измерение содержания пищевых волокон после варки.

Общее содержание растворимых и нерастворимых пищевых волокон определяют с использованием Официального Метода AOAC 991.43 (32.1.17), ферментативно-гравиметрического метода, MES-TRIS буфера. Ошибка при измерении может составить 30%. Для вареных продуктов из риса содержание пищевых волокон в вес.% определяют из расчета по сухому весу от общего веса исходного материала для прямого сравнения с содержанием пищевых волокон в исходном материале.

Продукты из риса по указанному выше примеру и по контрольным примерам оценивают вместе с образцами традиционного (нешлифованного) коричневого риса. Образцы варят тремя различными способами следующим образом. Первый способ варки до полной абсорбции воды, то есть с избыточным количеством волы, иным, чем требуется для гидратации риса. Второй способ варки, по меньшей мере, в двукратном, избыточном количестве воды в пакетиках для варки, такого типа, как описано в EP-A-0947444, с последующим осушением избыточной воды из риса. Третий способ варки риса без пакетика, по меньшей мере, в двукратном, избыточном количестве воды с последующим осушением воды из риса. В каждом способе поглощение воды вареным рисом составляет около 150% от общего веса не вареного риса. Измеренное содержание пищевых волокон приведено в Таблице 1.

Таблица 1
	вес.% пищевых волокон не вареного продукта	вес.% пищевых волокон при способе полной абсорбции	вес.% пищевых волокон при способе избыточного количества воды, варка в пакетике	вес.% пищевых волокон при способе избыточного количества воды, варка без пакетика
Коричневый рис	3,2	3,0	3,6	3,6
Пример 1	3,4	2,2	3,2	2,8
Контрольный Пример 2	3,3	2,8	Ниже порога опреде-ления	Ниже порога опреде-ления
Контрольный Пример 3	2,6	3,3	Ниже порога опреде-ления	Ниже порога опреде-ления

Видно, что пищевые волокна по существу остались на нешлифованном коричневом рисе при всех способах варки. Это ожидаемо, поскольку слой отрубей прочно соединен с зернами нешлифованного риса. Также видно, что рис по Примеру 1 по изобретению также демонстрирует хорошее удержание покрытия отрубей даже после варки в избыточном количестве воды. С другой стороны, слой пищевых волокон по Контрольным Примерам явно удаляется при варке в избыточном количестве воды.

Приведенный выше пример приведен только для иллюстрации и не ограничивает объем изобретения. Многие другие примеры входят в объем притязаний настоящего изобретения, определяемого прилагаемой формулой, и будут понятны специалисту в области настоящего изобретения.