способ получения прозрачного и растворимого зернового экстракта

Формула изобретения

1. Способ получения концентрированного зернового экстракта, включающий стадии:

- получения смеси сусла и стабилизирующего агента;

- подвергания указанной смеси термической обработке;

- подвергания термообработанного сусла стадии холодной стабилизации, на которой сусло охлаждают, и от охлажденного сусла отделяют сухие вещества с получением осветленного сусла;

- подвергания осветленного сусла стадии концентрирования, на которой в сусле повышают содержание сухих веществ до по меньшей мере 30 вес.% с получением концентрата;

- подвергания концентрата стадии горячей фильтрации при температуре 30-90°C с получением концентрированного зернового экстракта.

2. Способ по п.1, в котором указанная термообработка включает повышение температуры сусла, по меньшей мере, до 60°C, такой как, по меньшей мере, 70°C, такой как, по меньшей мере, 80°C, такой как, по меньшей мере, 90°C, такой как, по меньшей мере, 100°C, такой как, по меньшей мере, 110°C, такой как, по меньшей мере, 120°C, такой как, по меньшей мере, 130°C, включая, по меньшей мере, 140°C, причем указанную термообработку проводят в течение 1-120 мин.

3. Способ по п.1, в котором стадия холодной стабилизации включает следующие стадии:

- подвергания сусла стадии охлаждения;

- подвергания охлажденного сусла центрифугированию и/или фильтрации;

- обработки охлажденного сусла стабилизирующим агентом;

- подвергания полученного охлажденного сусла стадии осветления посредством отделения сухих веществ осаждением от указанного охлажденного сусла, причем стадию осаждения проводят посредством выдержки охлажденного сусла в течение периода, составляющего, по меньшей мере, 12 ч, включая, по меньшей мере, 1 день, 2 дня, 3 дня, 4 дня или 5 дней.

4. Способ по п.3, в котором после подвергания охлажденного сусла центрифугированию и/или фильтрации полученное сусло подвергают стадии второго охлаждения полученного сусла.

5. Способ по п.1, в котором указанный стабилизирующий агент выбирают из группы, состоящей из препаратов силикагеля, силиказоля, поливинилполипирралидона (PVPP), бентонита, желатина, агара, каррагенана, ферментов и их смесей.

6. Способ по п.3, в котором указанный стабилизирующий агент выбирают из группы, состоящей из препаратов силикагеля, силиказоля, поливинилполипирралидона (PVPP), бентонита, желатина, агара, каррагенана, ферментов и их смесей.

7. Способ по п.1, в котором стадия холодной стабилизации включает следующие стадии:

- подвергания сусла стадии охлаждения;

- подвергания полученного охлажденного сусла стадии осветления посредством отделения сухих веществ от указанного охлажденного сусла посредством ультрафильтрации.

8. Способ по п.7, в котором сусло перед ультрафильтрацией подвергают предварительной обработке центрифугированием и/или фильтрацией.

9. Способ по п.1, в котором сусло охлаждают до температуры от -2 до 15°C, от -2 до 10°C, от -2 до 5°C.

10. Способ по п.1, в котором осветленное сусло перед стадией концентрирования обрабатывают ионным обменом, таким как анионный обмен или комбинация анионного обмена и катионного обмена.

11. Способ по п.1, в котором прозрачность полученного концентрированного зернового экстракта составляет менее чем 1,3 ЕВС с углом измерения 90° при длине волны рассеянного света 860 нм в растворе с 7° Брикса.

12. Способ по п.1, в котором регулируют сладость концентрированного зернового экстракта, в частности, добавлением фермента, причем pH концентрированного зернового экстракта регулируют перед добавлением фермента.

13. Способ п.1, в котором концентрированный зерновой экстракт подвергают стадии последующего концентрирования, и, если требуется, придают экстракту форму сиропа, порошка или гранул.

14. Способ по п.1, в котором сусло обрабатывают одним или более ферментом перед термообработкой, и, если требуется, pH термообработанного сусла и/или содержание кальция регулируют перед холодной стабилизацией.

15. Способ по п.1, в котором способ перед термообработкой включает следующие стадии:

(a) получения измельченного материала злаков, причем указанный материал злаков представляет осоложенные злаки, неосоложенные злаки или их смесь;

(b) суспендирования измельченных злаков в водной жидкости и получение водного экстракта затиранием, причем pH водной жидкости предпочтительно регулируют до pH от 4,0 до 8,0, такой как pH от 4,0 до 6,0, при этом стадия (b) дополнительно включает добавление ферментов, которые выбирают из группы, состоящей из протеаз, целлюлаз (ЕС 3.2.1.4); бета-глюканаз, включая глюкан-1,3 бета-глюкозидазы (экзо-1,3 бета-глюканазы, ЕС 3.2.1.58), 1,4-бета-целлобиогидролазу (ЕС 3.2.1.91) и эндо-1,3(4)-бета-глюканазы (ЕС 3.2.1.6); ксиланаз, включая эндо-1,4-бета-ксиланазы (ЕС 3.2.1.8) и ксилан 1,4-бета-ксилозидазу (ЕС 3.2.1.37); пектиназ (ЕС 3.2.1.15); альфа-глюкуронидаз, альфа-L-арабинофуранозидаз (ЕС 3.2.1.55), ацетилэстераз (ЕС 3.1.1.-), ацетилксиланэстераз (ЕС 3.1.1.72), альфа-амилаз (ЕС 3.2.1.1), бета-амилаз (ЕС 3.2.1.2), глюкоамилаз (ЕС 3.2.1.3), пуллуланаз (ЕС 3.2.1.41), бета-глюканаз (ЕС 3.2.1.73), геммицеллюлаз, арабинозидаз, маннаназ, включая маннан эндо-1,4-бета-маннозидазу (ЕС 3.2.1.78) и маннан эндо-1,6-альфа-маннозидазу (ЕС 3.2.1.101), пектингидролаз, полигалактуроназ (ЕС 3.2.1.15), экзополигалактуроназ (ЕС 3.2.1.67) и пектатлиаз (ЕС 4.2.2.10);

(c) отделение сухих веществ и сусла от полученной суспензии;

(e) сбор сусла.

16. Концентрированный экстракт на основе злаков, полученный способом по любому из пп.1-15, в котором сусло концентрировано до содержания сухих веществ, по меньшей мере, 30 вес.%.

17. Способ получения пищевого продукта, такого как напиток, включающий стадию добавления концентрированного зернового экстракта по п.16.

18. Способ получения концентрированного зернового экстракта, включающий стадии:

- подвергания сусла термической обработке со стабилизирующим агентом;

- подвергания термообработанного сусла стадии охлаждения;

- подвергания охлажденного сусла центрифугированию и/или фильтрации;

- обработки охлажденного сусла стабилизирующим агентом;

- подвергания полученного охлажденного сусла стадии осветления посредством отделения сухих веществ осаждением из указанного охлажденного сусла;

- удаления осажденного материала с получением осветленного сусла;

- обработки осветленного сусла центрифугированием и/или фильтрацией, если требуется, с фильтрующим агентом;

- подвергания полученного сусла стадии концентрирования, на которой содержание сухих веществ в сусле повышают, и сбор полученного концентрата;

- подвергания концентрата стадии горячей фильтрации с получением концентрированного зернового экстракта.

19. Способ по п.18, в котором pH термообработанного сусла регулируют перед охлаждением.

20. Способ по п.18, в котором охлажденное сусло подвергают второму охлаждению после центрифугирования и/или фильтрации.

21. Способ по п.18, в котором сусло концентрируют до содержания сухих веществ, по меньшей мере, 30 вес.%; такое как 40 вес.%; такое как 50 вес.%; такое как, по меньшей мере, 60 вес.%; такое как, по меньшей мере, 70 вес.%, включая, по меньшей мере, 80 вес.%.

22. Способ по п.18, в котором прозрачность полученного концентрированного зернового экстракта составляет менее чем 1,3 ЕВС с углом измерения 90° при длине волны рассеянного света 860 нм в растворе с 7° Брикса.

23. Концентрированный экстракт на основе злаков, полученный способом по любому из пп.18-22, в котором сусло концентрируют до содержания сухих веществ, по меньшей мере, 30 вес.%.

24. Способ получения пищевого продукта, такого как напиток, включающий стадию добавления концентрированного зернового экстракта по п.23.

25. Способ получения концентрированного зернового экстракта, включающий стадии:

- подвергания сусла термической обработке со стабилизирующим агентом;

- подвергания термообработанного сусла стадии охлаждения;

- подвергания охлажденного сусла центрифугированию и/или фильтрации;

- подвергания полученного охлажденного сусла стадии осветления посредством отделения сухих веществ ультрафильтрацией от указанного охлажденного сусла;

- подвергания прошедшего ультрафильтрацию сусла одной или более стадий ионного обмена;

- подвергания полученного сусла стадии концентрирования, на которой повышают содержание сухих веществ в сусле, и сбора полученного концентрата;

- подвергания концентрата стадии горячей фильтрации с получением концентрированного зернового экстракта.

26. Способ по п.25, в котором pH термообработанного сусла регулируют перед охлаждением.

27. Способ по п.25, в котором сладость концентрата регулируют ферментативной обработкой перед стадией горячей фильтрации.

28. Способ по п.25, в котором сусло концентрируют до содержания сухих веществ, по меньшей мере, 30 вес.%; такое как 40 вес.%; такое как 50 вес.%; такое как, по меньшей мере, 60 вес.%; такое как, по меньшей мере, 70 вес.%; включая, по меньшей мере, 80 вес.%.

29. Способ по п.25, в котором прозрачность полученного концентрированного зернового экстракта составляет менее чем 1,3 ЕВС с углом измерения 90° при длине волны рассеянного света 860 нм в растворе с 7° Брикса.

30. Концентрированный экстракт на основе злаков, полученный способом по любому из пп.25-29, в котором сусло концентрируют до содержания сухих веществ, по меньшей мере, 30 вес.%.

31. Способ получения пищевого продукта, такого как напиток, включающий стадию добавления концентрированного зернового экстракта по п.30.

Описание изобретения к патенту

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение относится к способу получения зернового экстракта для получения пищевых продуктов и, в частности, для получения прозрачных и незамутненных зерновых напитков.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

В ближайшие годы ожидается рост такой категории, как зерновые напитки. В частности, высоким рыночным потенциалом обладает Ближний Восток, поскольку там ограничено потребление алкогольных напитков, а зерновые напитки позиционируются на рынке, как безалкогольные. Также потенциал есть и на Западном рынке, поскольку зерновые напитки являются более здоровой альтернативой традиционным безалкогольным напиткам и алкогольным напиткам.

Напитки, в частности, алкогольные ферментированные напитки, например, вино и пиво, часто имеют тенденцию к помутнению, которое может иметь биологическую или физико-химическую природу. Помутнение (или мутность) не желательно, поскольку мутные напитки менее привлекательны по сравнению с прозрачными напитками. Дополнительно, некоторые потребители могут считать, что замутнение является признаком микробиологической порчи.

Экстракты злаков, такие как экстракты солода, часто используют в области получения пищевых продуктов и напитков. Экстракты злаков для пищевой промышленности, как правило, используют в качестве пищевых добавок (например, заменитель сахара, наполнители, усилители вкуса и аромата, красители и агенты, используемые для выпечки) и в качестве основы для получения напитков, таких как безалкогольное пиво, неферментированные напитки и безалкогольные. Экстракты злаков могут быть получены как из осоложенных злаков, так и из неосоложенных злаков. Экстракты злаков, полученные из осоложенных злаков, как правило, получают способом, в котором осоложенные злаки измельчают, смешивают с горячей водой в заторном чане или заторном котле для осахаривания, фильтруют с получением сусла, и, наконец, концентрируют выпариванием и/или сушкой для повышения содержания сухих веществ и получения экстракта злака, например, в форме сиропа, гранул или порошка.

Однако при использовании экстрактов злаков, доступных в настоящее время при получении, например, неферментированных напитков, такие напитки фильтруют или очищают иным образом во избежание замутнения конечного продукта. Следовательно, если не фильтровать такие напитки, полученные из экстрактов злаков, доступных в настоящее время, они менее привлекательны по сравнению с прозрачными напитками и требуется проведение стадий очистки, что приводит к росту себестоимости и является основным недостатком.

Известно множество способов получения экстрактов злаков, например, из WO 0143566, где описывается, как получить водорастворимый экстракт на основе бобов, включающий один или более гликозид изофлавона. Также описывается способ получения такого водорастворимого экстракта на основе бобов.

В WO 2008/024657A описывается способ получения замутненного безалкогольного солодового напитка, включающий получение солодового раствора, содержащего коагулянт и воду, регулирование pH солодового раствора таким образом, что pH солодового раствора составляет менее чем около 4,0, и коагулирование белка из экстракта солода в солодовый раствор. Коагулированный белок из солодового раствора удаляют с получением замутненного безалкогольного солодового напитка.

В CA 325884 описывается способ и устройство для получения солодового экстракта и солодовых напитков, между прочим, включающий применение центрифуги для отделения полученной жидкости от остатков зерна с получением по существу прозрачного экстракта солодового сиропа.

В US 2004/0170726 описывается способ получения злакового пива, полученного из злаков, и продукты, полученные этим способом.

В WO 2005/117616 описывается способ предотвращения или снижения замутнения напитка при использовании обработанных силаном силикагелевых фильтров.

В WO 02/057403 описывается стабилизация напитков от образования замутнения.

В WO GB 2288608 описывается обработка PVPP для удаления нежелательных остаточных материалов.

В WO 2005/070234 описывается способ получения свободных от осадка осветленных фруктовых соков.

Однако продолжает существовать необходимость в улучшенных способах получения концентрированных экстрактов злаков, которые легко растворяются в воде и которые могут быть использованы в качестве ингредиента для получения прозрачных и незамутненных напитков. Следовательно, объект настоящего изобретения относится к способу, позволяющему преодолеть эти недостатки.

В настоящее время установлено, что можно получить легко растворимые концентрированные зерновые экстракты, обеспечивающие получение незамутненных напитков, за счет обработки сусла множеством последовательных стадий обработки, включая, между прочим, стадию термообработки и стадию стабилизации холодом перед концентрированием последующей фильтрацией.

СУЩЕСТВО ИЗОБРЕТЕНИЯ

Следовательно, настоящее изобретение относится к способу получения зерновых экстрактов, по существу используемых для получения прозрачных и незамутненных напитков.

В одном аспекте настоящее изобретение относится к способу, включающему стадии: термообработки сусла со стабилизирующим агентом; холодной стабилизации прошедшего термообработку сусла, где сусло охлаждают и отделяют сухие вещества от указанного охлажденного сусла с получением осветленного сусла; концентрирования осветленного сусла, где содержание сухих веществ в сусле повышают с получением концентрата; и стадию горячей фильтрации концентрата с получением концентрированного зернового экстракта.

В другом аспекте настоящее изобретение относится к способу, включающему стадии: термообработки сусла со стабилизирующим агентом; возможно регулирования pH прошедшего термообработку сусла; охлаждения прошедшего термообработку сусла; центрифугирования и/или фильтрации охлажденного сусла; возможно второго охлаждения полученного сусла; обработки охлажденного сусла стабилизирующим агентом; осветления полученного охлажденного сусла посредством отделения сухих веществ от указанного охлажденного сусла осаждением; удаления осажденного материала с получением осветленного сусла; центрифугирования и/или фильтрации осветленного сусла возможно с фильтрующим агентом; концентрирования полученного сусла, где содержание сухих веществ в сусле повышают, и сбора полученного концентрата; и стадию горячей фильтрации концентрата с получением концентрированного зернового экстракта.

В другом аспекте настоящее изобретение относится к способу, включающему стадии: термообработки сусла со стабилизирующим агентом; возможно регулирования pH прошедшего термообработку сусла; охлаждения прошедшего термообработку сусла; центрифугирования и/или фильтрации охлажденного сусла; осветления полученного охлажденного сусла посредством отделения сухих веществ от указанного охлажденного сусла ультрафильтрацией; одну или более стадию ионного обмена прошедшего ультрафильтрацию сусла, концентрирование сусла, где содержание сухих веществ в сусле повышают и собирают полученный концентрат; возможно регулирование сладости концентрата ферментативной обработкой; горячей фильтрации концентрации с получением концентрированного зернового экстракта.

В другом аспекте настоящее изобретение относится к способу, включающему стадии: получение измельченного материала злаков; суспендирование измельченных злаков в водной жидкости и получение водного экстракта (затор); отделение сухих веществ и сусла (водная фаза) от полученной суспензии; сбор сусла (водная фаза); термообработку сусла со стабилизирующим агентом; охлаждение прошедшего термообработку сусла (водная фаза); обработку охлажденного сусла (водная фаза) стабилизирующим агентом; осветление полученного охлажденного сусла (водная фаза) посредством отделения сухих веществ от указанного охлажденного сусла (водная фаза); концентрирование полученного сусла (водная фаза), где содержание сухих веществ в сусле (водная фаза) повышено; сбор полученной жидкости с получением концентрата и, наконец, горячую фильтрацию с получением концентрированного зернового экстракта.

Дополнительно настоящее изобретение относится к зерновому экстракту, полученному способом по настоящему изобретению, и пищевым продуктам, включая напитки, включающие такой зерновой экстракт.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ФИГУР

Фиг.1 - результаты Примера 3, где тестируют шесть различных стабилизирующих агентов для оценки того, какой агент оказывает самое сильное положительное воздействие на осветление готового концентрата экстракта солода.

Фиг.2 - результаты Примера 4, где тестируют комбинацию и действие двух различных стабилизирующих агентов во время стадии горячей стабилизации для оценки того, какой агент оказывает самое сильное положительное воздействие на осветление готового концентрата экстракта солода.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Как указано выше, настоящее изобретение относится к способу получения зерновых экстрактов для пищевых продуктов, которые по существу используют для получения прозрачных и незамутненных напитков.

В одном аспекте настоящее изобретение относится к способу, включающему стадии: термообработки сусла со стабилизирующим агентом; холодной стабилизации прошедшего термообработку сусла, где сусло охлаждают, и сухие вещества от указанного охлажденного сусла отделяют с получением осветленного сусла; концентрирования осветленного сусла, где содержание сухих веществ в сусле повышают с получением концентрата; и стадию горячей фильтрации концентрата с получением концентрированного зернового экстракта.

Некоторые варианты воплощения настоящего изобретения приведены на Фиг.3.

В одном аспекте настоящее изобретение относится к способу получения концентрированного зернового экстракта, включающему стадии:

- термообработки сусла со стабилизирующим агентом;

- возможное регулирование pH прошедшего термообработку сусла;

- охлаждение прошедшего термообработку сусла;

- центрифугирование и/или фильтрация охлажденного сусла;

- возможное второе охлаждение полученного сусла;

- a) обработку охлажденного сусла стабилизирующим агентом; осветление полученного охлажденного сусла посредством отделения сухих веществ от указанного охлажденного сусла осаждением; удаление осажденного материала с получением осветленного сусла; центрифугирование и/или фильтрацию осветленного сусла, возможно с фильтрующим агентом; или b) осветление охлажденного сусла посредством отделения сухих веществ от указанного охлажденного сусла ультрафильтрацией;

- концентрирование полученного сусла, где содержание сухих веществ в сусле повышают, и сбор полученного концентрата;

- горячей фильтрации концентрата с получением концентрированного зернового экстракта.

В одном аспекте настоящее изобретение относится к способу получения концентрированного зернового экстракта, включающему стадии:

- термообработки сусла со стабилизирующим агентом;

- возможное регулирование pH прошедшего термообработку сусла;

- охлаждение прошедшего термообработку сусла;

- центрифугирование и/или фильтрацию охлажденного сусла;

- возможное второе охлаждение полученного сусла;

- обработку охлажденного сусла стабилизирующим агентом;

- осветление полученного охлажденного сусла посредством отделения сухих веществ от указанного охлажденного сусла осаждением;

- удаление осажденного материала с получением осветленного сусла;

- центрифугирование и/или фильтрацию осветленного сусла, возможно с фильтрующим агентом;

- концентрирование полученного сусла, где содержание сухих веществ в сусле повышают, и сбор полученного концентрата;

- горячей фильтрации концентрата с получением концентрированного зернового экстракта.

Некоторые варианты воплощения настоящего изобретения приведены на Фиг.3.

В другом аспекте настоящее изобретение относится к способу получения концентрированного зернового экстракта, включающему стадии:

- термообработки сусла со стабилизирующим агентом;

- возможное регулирование pH прошедшего термообработку сусла;

- охлаждение прошедшего термообработку сусла;

- центрифугирование и/или фильтрацию охлажденного сусла;

- осветление охлажденного сусла посредством отделения сухих веществ от указанного охлажденного сусла ультрафильтрацией;

- одну или более стадию ионного обмена прошедшего ультрафильтрацию сусла;

- концентрирование полученного сусла, где содержание сухих веществ в сусле повышают, и сбор полученного концентрата;

- возможно регулирование сладости концентрата ферментативной обработкой;

- горячей фильтрации концентрата с получением концентрированного зернового экстракта.

В одном аспекте настоящее изобретение относится к способу получения концентрированного зернового экстракта, включающему следующие стадии:

(a) получение измельченного материала злаков;

(b) суспендирование измельченных злаков в водной жидкости и получение водного экстракта (затор);

(c) отделение сухих веществ и водной фазы от полученной суспензии (сусло);

(d) сбор водной фазы (сусло) и необязательную обработку сусла одним или более протеолитическим ферментом и дальнейшую термообработку сусла со стабилизирующим агентом;

(e) охлаждение водной фазы (сусла);

(f) последующую обработку охлажденной водной фазы (сусла) стабилизирующим агентом;

(g) осветление полученной охлажденной водной фазы (сусла) посредством отделения сухих веществ от указанной охлажденной водной фазы (сусла);

(h) концентрирование полученной водной фазы (сусла), где содержание сухих веществ в водной фазе (сусле) повышено; и

(i) сбор полученной жидкости с получением зернового экстракта.

Используемый в описании настоящей патентной заявки термин «сусло» относится к жидкости, экстрагированной в процессе затирания материала злаков, например, как во время варки пива или виски. Сусло содержит сахара, которые могут быть ферментированы пивными дрожжами с получением спирта. Как правило, сусло получают из осоложенного ячменя с добавлением зерна, такого как ячмень, кукуруза, сорго, рожь или пшеница. Используемый в описании настоящей патентной заявки термин «сусло» и «водная фаза» - взаимозаменяемы.

Используемый в описании настоящей патентной заявки термин «концентрат» относится к суслу, где содержание сухих веществ сусла повышают, например, выпариванием под вакуумом или другим подходящим для концентрирования способом в зависимости от заданного количества сухих веществ в концентрате, который может быть в форме сиропа.

Указанный зерновой экстракт получают проведением первой стадии термообработки сусла со стабилизирующим агентом.

Авторы настоящего изобретения обнаружили, что применение в вариантах воплощения настоящего изобретения холодной стабилизации такой, как осаждение или ультрафильтрация, в комбинации со стадией термообработки может приводить к дополнительному улучшению осветления продуктов, полученных из готового концентрированного зернового экстракта. Следовательно, в соответствии с настоящим изобретением способ включает термообработку сусла (водная фаза) и стадию, где прошедшее термообработку сусло (водная фаза) обрабатывают со стабилизирующим агентом, например, стабилизирующий агент, приведенный ниже. В одном аспекте настоящего изобретения термообработку проводят в присутствии одного или более стабилизирующего агента, то есть стабилизирующего агента, способного абсорбировать соединения, образующие замутнение, такие как белки, танноиды, флаванолы и мономерные и полимерные полифенолы. В предпочтительных вариантах воплощения настоящего изобретения стабилизирующий агент(ы) выбирают из препаратов силикагеля, таких как гидрогели и ксерогели, силиказол, поливинилполипирралидон (PVPP), бентонит, желатин, агар, каррагенан и их смеси.

Предпочтительно термообработка включает повышение температуры сусла (водной фазы) по меньшей мере до температуры около 60°С, такой как по меньшей мере около 70°С, такой как по меньшей мере около 80°С, такой как по меньшей мере около 90°С, такой как по меньшей мере около 100°С, такой как по меньшей мере около 110°С, такой как по меньшей мере около 120°С, такой как по меньшей мере около 130°С, включая по меньшей мере около 140°С. В одном аспекте настоящего изобретения термообработка включает повышение температуры сусла (водной фазы) по меньшей мере до около температуры 60°С, такой как по меньшей мере около 70°С, такой как по меньшей мере около 80°С, такой как по меньшей мере около 90°С, такой как по меньшей мере около 100°С, такой как по меньшей мере около 110°С, такой как по меньшей мере около 120°С, такой как по меньшей мере около 130°С, включая по меньшей мере около 140°С. В некоторых вариантах воплощения настоящего изобретения термообработку проводят в течение около 1-120 минут. В другом варианте воплощения настоящего изобретения термообработку проводят в течение около 30-90 минут. В другом варианте воплощения настоящего изобретения термообработку проводят в течение около 1-120 минут. В другом варианте воплощения настоящего изобретения термообработку проводят в течение около 40-90 минут. В другом варианте воплощения настоящего изобретения термообработку проводят в течение около 50-90 минут. В некоторых вариантах воплощения настоящего изобретения термообработку проводят в течение около 1-120 минут при температуре по меньшей мере около 90°С, такой как по меньшей мере от 95°С до 100°С. В другом варианте воплощения настоящего изобретения термообработку проводят в течение около 30-90 минут при температуре по меньшей мере 90°С, такой как от 95°С до 100°С. В другом варианте воплощения настоящего изобретения термообработку проводят в течение около 40-90 минут при температуре по меньшей мере 90°С, такой как по меньшей мере от 95°С до 100°С. В другом варианте воплощения настоящего изобретения термообработку проводят в течение около 50-90 минут при температуре по меньшей мере 90°С, такой как по меньшей мере от 95°С до 100°С. Стабилизирующий агент может быть добавлен перед термообработкой или в период времени после термообработки, такой как через 20 минут, такой как через 10 минут или такой как через 5 минут.

После указанной выше стадии термообработки следующей стадией способа по настоящему изобретению является холодная стабилизация, на которой сусло подвергают обработке при низкой температуре возможно со стабилизирующим агентом.

Холодная стабилизация известна, например, при получении пива. Когда ферментированное пиво находится в контакте со стабилизирующими агентами, при этом компоненты, вызывающие замутнение пива, адсорбируются и удаляются стабилизирующим агентом.

Самой частой причиной замутнения в ферментированных напитках является взаимодействие белок-полифенол. Ферментированные зерновые напитки, такие как пиво, имеют изначальное содержание обоих: полифенолов и белка. Общее содержание белка злаков является важным фактором, поскольку они разрушаются во время затирания и образуются предшественники замутнения. Белки с областями, богатыми аминокислотой пролин, определяют, как белки-замутнители, поскольку полифенолы могут присоединяться к этой аминокислоте. Полифенолы, находящие в шелухе злаков, экстрагируются в процессе затирания. Материалы полифенолов, обнаруженные в пиве, могут быть классифицированы по трем типам в зависимости от степени окисления и полимеризации: катехин (мономер), флаваноиды (димер) и танноид (полимер). Присутствующие в пиве флаваноиды не вызывают замутнения, поскольку молекулярная масса агломератов полифенол-белок значительно ниже, поэтому они остаются в растворе. Во время созревания пива флавоноиды окисляются, продолжая полимеризацию, и превращаются в танноиды, которые замутняют продукт. Молекулярная масса агломератов танноиды-белок >60 000 Дальтон и они не растворимы в пиве при комнатной температуре, что и приводит к повышению перманентной замутненности. Несколько факторов, оказывающих воздействие на скорость полимеризации полифенола и, следовательно, образование замутненности, включают концентрацию полифенолов, белок-замутнитель, кислород, температуру (нагревание усиливает окисление/полимеризацию), углеводы, ионы металла (Cu и Fe, например, участвуют в окислении флаваноидов до танноидов) и свет. Полимеризация флаваноидов до танноидов ведет к сокращению срока годности напитков, разлитых в конечную тару.

Соответственно разработано множество способов фильтрации и стабилизирующих агентов для удаления из ферментированных напитков веществ, образующих замутнение. Следовательно, например, известно применение стабилизирующих агентов, таких как силикагель с высокой адсорбирующей способностью для удаления белков и перекрестно-сшитого поливинилпирролидона (PVPP), Polyclar, для удаления танноидов, флаванолов и мономерных и полимерных полифенолов, например, из пива.

Однако согласно знаниям авторов настоящего изобретения холодная стабилизация не была описана ранее при получении концентрированных зерновых экстрактов. Как будет ясно из следующих Примеров, неожиданно было обнаружено, что применение стадии холодной стабилизации при получении зерновых экстрактов оказывает значительное воздействие на образование замутнения в готовых напитках, полученных из таких зерновых экстрактов. Как будет ясно из приведенных Примеров, готовые напитки на основе экстрактов злаков, полученных способом по настоящему изобретению, имеют значительно более низкие показатели мутности.

Перед стадией холодной стабилизации (или как первая стадия холодной стабилизации) сусло может быть подвергнуто стадии отделения, такой как центрифугирование или фильтрация. В одном варианте воплощения настоящего изобретения сусло перед стадией отделения охлаждают до температуры от около -2 до 15°С. В одном варианте воплощения настоящего изобретения отделение проводят центрифугированием.

В одном аспекте настоящего изобретения холодная стабилизация включает стадию осветления охлажденного сусла, выбранную из фильтрации, такой как ультрафильтрация, центрифугирование и осаждение.

В одном аспекте настоящего изобретения на стадии холодной стабилизации в способе по настоящему изобретению сусло (водная фаза) обрабатывают со стабилизирующим агентом, способным абсорбировать соединения, образующие замутненность, в частности, соединения с положительным зарядом, такие как белки, танноиды, флаванолы и мономерные и полимерные полифенолы. В предпочтительном варианте воплощения настоящего изобретения стабилизирующие агенты выбирают из препаратов силикагеля, таких как гидрогели и ксерогели, силиказол, поливинилполипирралидон (PVPP), бентонит, желатин, агар, каррагенан, ферменты и их смеси.

В одном аспекте настоящего изобретения стадия холодной стабилизации включает следующие стадии: стадию охлаждения сусла; обработку охлажденного сусла со стабилизирующим агентом; стадию осветления полученного охлажденного сусла посредством отделения сухих веществ от указанного охлажденного сусла осаждением возможно с последующим центрифугированием и/или фильтрацией. В другом аспекте настоящего изобретения стадия холодной стабилизации включает следующие стадии: стадию охлаждения сусла; центрифугирование и/или фильтрацию охлажденного сусла; возможно вторую стадию охлаждения полученного сусла; обработку охлажденного сусла стабилизирующим агентом; стадию осветления полученного охлажденного сусла посредством отделения сухих веществ от указанного охлажденного сусла. В другом аспекте настоящего изобретения стадия холодной стабилизации включает следующие стадии: стадию охлаждения сусла, такую как до температуры <15°C, такую как до температуры <10°C; центрифугирование и/или фильтрацию охлажденного сусла; стадию охлаждения сусла до такой температуры, как <10°C, такой как <5°C для осаждения; обработку охлажденного сусла стабилизирующим агентом; стадию осветления полученного охлажденного сусла посредством отделения сухих веществ от охлажденного сусла осаждением возможно с последующим центрифугированием и/или фильтрацией. Стабилизирующий агент может быть добавлен перед началом процесса осаждения или после процесса осаждения при достижении определенной температуры. В одном аспекте настоящего изобретения осажденный материал удаляют после процесса осаждения с получением осветленного сусла. В другом аспекте настоящего изобретения осветленное сусло дополнительно подвергают фильтрации, возможно с применением фильтрующего агента такого, как указанные ниже.

В одном аспекте настоящего изобретения стадия холодной стабилизации включает следующие стадии: стадию охлаждения сусла; стадию осветления полученного охлажденного сусла посредством отделения ультрафильтрацией сухих веществ из указанного охлажденного сусла. В одном аспекте настоящего изобретения сусло охлаждают до температуры от около -2 до 10°С. В другом аспекте настоящего изобретения стадия холодной стабилизации включает следующие стадии: стадию охлаждения сусла такую, как до температуры <15°C, такую как <10°C; стадию осветления полученного охлажденного сусла посредством отделения ультрафильтрацией сухих веществ от указанного охлажденного сусла. В одном аспекте настоящего изобретения сусло перед ультрафильтрацией предварительно подвергают центрифугированию и/или фильтрации.

В одном аспекте настоящего изобретения стадию холодной стабилизации проводят при низкой температуре, где сусло (водная фаза), возможно обработанное со стабилизирующим агентом, охлаждают до температуры от около -2 до 15°С, включая от -2 до 5°С, включая от -2 до 0°С, такую как от 0 до 2°С, такую как от 2 до 4°С, такую как от 4 до 6°С, включая, такую как от 6 до 8°С, такую как от 8 до 10°С, такую как от 10 до 12°С, включая от 12 до 15°С. В одном аспекте настоящего изобретения стадию холодной стабилизации проводят при низкой температуре, где сусло (водная фаза), возможно обработанное со стабилизирующим агентом, охлаждают до температуры от около -2 до 5°С.

На следующей стадии полученное охлажденное сусло (водная фаза) подвергают стадии осветления, на которой абсорбированные соединения, образующие замутненность, удаляют из сусла (водная фаза). Это может быть осуществлено при использовании любой подходящей процедуры или процедур, или их комбинаций, включая, например, осаждение (при использовании стадии осаждения) абсорбированных соединений, образующих замутненность, и декантирование раствора возможно с последующей стадией фильтрации. Абсорбированные соединения, образующие замутненность, могут быть удалены при использовании физического процесса, который может быть, например, фильтрацией или центрифугированием. В качестве альтернативы, абсорбированные соединения, образующие замутненность, могут быть удалены при использовании химического процесса, такого как использование ионообменных смол. В другом аспекте настоящего изобретения осветление представляет комбинацию стадии осаждения и стадии фильтрации, возможно при использовании фильтрующего агента. Примерами фильтрующих агентов являются, например, поливинилпирролидон (PVPP) (такой как Polyclar). Используемая фильтрационная среда может представлять, например, диатомит.

В одном аспекте настоящего изобретения сусло центрифугируют перед осаждением и затем подвергают фильтрации, такой как при использовании диатомита.

В предпочтительном варианте воплощения настоящего изобретения стадию осаждения проводят посредством выдержки охлажденного сусла (водная фаза) в течение периода, составляющего по меньшей мере около 12 часов, включая по меньшей мере 1 день, 2 дня, 3 дня, 4 дня или 5 дней.

В другом аспекте настоящего изобретения стадия осветления представляет стадию ультрафильтрации. Сусло возможно центрифугируют и/или фильтруют перед стадией ультрафильтрации. В одном аспекте настоящего изобретения сусло центрифугируют перед стадией ультрафильтрации.

Используемый в описании настоящей патентной заявки термин «ультрафильтрация» (UF) относится к мембранной фильтрации, в которой движущей силой является давление, и жидкость проходит под давлением через полупроницаемую мембрану. Суспендированные сухие вещества и растворы с высокой молекулярной массой остаются, в то время как вода и растворы с низкой молекулярной массой проходят через мембрану. Такой процесс отделения используют в промышленности и исследованиях для очистки и концентрирования макромолекулярных (таких как от 10³ -10⁶ Да) растворов, в частности растворов белка. В предпочтительном аспекте настоящего изобретения ультрафильтрацию проводят за счет снижения температуры (<10°C) и в трубчатых керамических мембранных фильтрах.

В одном аспекте настоящего изобретения прошедшее термообработку сусло подвергают стадии охлаждения перед ультрафильтрацией, такому охлаждению сусла как до температуры ниже, чем 10°C. В одном аспекте настоящего изобретения сусло охлаждают до температуры от около -2 до 10°С.

Перед охлаждением сусла может быть отрегулирован pH сусла до pH от 4,0 до 9,0 в зависимости от дальнейшей обработки сусла и конечного применения. В одном аспекте настоящего изобретения pH регулируют до pH от 7,0 до 8,0. Это может быть подходящим в случае, когда сусло обрабатывают ферментом для регулирования сладости. В одном аспекте настоящего изобретения регулируют pH прошедшего термообработку сусла и регулируют содержание кальция перед холодной стабилизацией. В одном аспекте настоящего изобретения pH регулируют добавлением CaO до pH от 7,0 до 8,0. Регулирование pH при использовании CaO может снизить содержание кальция в сусле за счет осаждения и может быть использовано в некоторых вариантах воплощения настоящего изобретения для стандартизации содержания минеральных веществ. В другом аспекте настоящего изобретения pH сусла регулируют до pH от 4,0 до 6,0 добавлением, например, фосфорной кислоты.

В одном аспекте настоящего изобретения сусло подвергают ионному обмену после стадии холодной стабилизации и перед стадией концентрирования. В одном аспекте настоящего изобретения ионный обмен представляет анионный обмен или комбинацию анионного обмена и катионного обмена. В предпочтительном аспекте настоящего изобретения ионный обмен проводят при использовании смешенного анионного и катионного обмена. Сначала содержание минеральных веществ сусла стандартизируют, в частности, снижая содержание кальция обменом кальция на натрий. На второй стадии удаляют компоненты, придающие цвет.

На следующей стадии сусло (водная фаза) концентрируют до содержания сухих веществ по меньшей мере 30 вес.%; такое как 40 вес.%; такое как 50 вес.%; такое как по меньшей мере 60 вес.%; такое как по меньшей мере 70 вес.%; включая по меньшей мере 80 вес.%. Это может быть осуществлено при использовании любого подходящего способа концентрирования, такого как выпаривание (например, выпаривание под вакуумом) или сушка. В одном аспекте настоящего изобретения сусло концентрируют выпариванием под вакуумом. В другом аспекте настоящего изобретения сусло концентрируют выпариванием под вакуумом, при этом после выпаривания под вакуумом следует сушка с получением порошка.

В другом варианте воплощения настоящего изобретения способ по настоящему изобретению дополнительно включает обработку полученного концентрированного зернового экстракта на последующей стадии осветления для удаления примесей и компонентов, образующих замутнение, которые могут образоваться на стадии концентрирования. Эта стадия осветления может быть проведена при использовании любого подходящего способа, такого как способы, указанные выше. В предпочтительных вариантах воплощения настоящего изобретения последующую стадию осветления проводят при использовании способа, выбранного из такой фильтрации, как микрофильтрация, ультрафильтрация, центрифугирование и осаждение. В одном аспекте настоящего изобретения фильтрация представляет микрофильтрацию или фильтрацию с диатомитом. В другом аспекте настоящего изобретения фильтрация представляет фильтрацию с диатомитом. При использовании фильтрации в качестве стадии осветления она может быть преимущественно проведена такой фильтрацией, как стадия горячей фильтрации, поскольку содержание сахара в полученном зерновом экстракте на стадии концентрирования может быть относительно высоким и, следовательно, вязкой при низкой температуре. Следовательно, предпочтительным является проведение стадии горячей фильтрации при повышенной температуре, такой как около 30-90°C, такой как 60-80°C. Следовательно, в предпочтительных вариантах воплощения настоящего изобретения последующую стадию осветления проводят горячей фильтрацией. В одном аспекте настоящего изобретения горячая фильтрация представляет микрофильтрацию или фильтрацию диатомитом. В другом аспекте настоящего изобретения горячая фильтрация представляет фильтрацию диатомитом.

Как указано выше, зерновой экстракт, получаемый способом по настоящему изобретению, обладает выраженными положительными свойствами в отношении образования замутненности. Стандартные способы измерения прозрачности (также указанной, как замутненность или мутность) хорошо известны из предшествующего уровня, и, как правило, равным образом независимы от того, какую конструкцию имеет турбидиметр. Как правило, мутность определяют при проведении оптического измерения рассеянного света в результате взаимодействия падающего света с частицами материала в жидком образце.

Одним из способов измерения мутности является нефелометрический метод, при котором мутность измеряют при использовании белого света с длиной волны 860 нм и углом измерения 90°. Часто используемой единицей для показателя мутности является EBC (EBC=Европейская пивоваренная конвенция (European Brewery Convention)). Показатель EBC составляет вплоть до около 2, что соответствует очень слабой мутности, в то время как показатель EBC от 2 вплоть до 8 EBC указывает на очень высокую мутность. В настоящем изобретении могут быть использованы другие доступные способы измерения мутности, включая использование способов для определения единицы мутности по формазину (FTU) и нефелометрических единиц по формазину (FNU).

В контексте настоящего изобретения прозрачность полученного зернового экстракта предпочтительно составляет менее чем 2,0 EBC, включая менее чем 1,9 EBC, включая менее чем 1,8 EBC, включая менее чем 1,7 EBC, включая менее чем 1,6 EBC, включая менее чем 1,5 EBC, включая менее чем 1,4 EBC, включая менее чем 1,3 EBC, включая менее чем 1,2 EBC, включая менее чем 1,1 EBC, включая менее чем 1,0 EBC при использовании фотометра с углом измерения 90° рассеянного света при длине волны 860 нм в растворе с 7° Брикса. В контексте настоящего изобретения градусы Брикс (Brix) (°Bx) имеют общепринятое в предшествующем уровне техники значение, то есть измерение массового соотношения в жидкости растворенного сахара к воде, следовательно, раствор 7°Bx представляет 7% (масса/масса), 7 грамм сахара на 100 грамм раствора.

Способ по настоящему изобретению может дополнительно включать стадию, на которой полученный зерновой экстракт подвергают дополнительной стадии концентрирования.

В частности, экстракт злаков может быть концентрирован до Брикс от около 65 до 85°Bx с получением концентрата, который может быть высушен с получением сухой смеси, которая может быть позднее восстановлена (например, смесь для напитка). При желании в экстракт злаков могут быть добавлены дополнительные ингредиенты, включая, например, ароматизаторы, консерванты, красители, пенообразующие агенты, агенты против образования пены, гидроколлоиды, полисахариды, соки, антиоксиданты, кофеин, сухие вещества кофе, сухие вещества чая, травы, нутрицевтические соединения, электролиты, витамины, минеральные вещества, аминокислоты и эмульгаторы.

В одном аспекте настоящего изобретения сладость концентрированного зернового экстракта может быть отрегулирована добавлением одного или более фермента. Это может быть осуществлено добавлением фермента после стадии концентрирования. Перед добавлением может быть отрегулирован pH в зависимости от используемого фермента и pH концентрированного зернового экстракта, например, добавлением CaO, и содержание минеральных веществ, например, содержание магния может быть отрегулировано, например, при использовании способов ионного обмена или других подходящих способов. Примеры ферментов, которые могут быть использованы для регулирования сладости, представляют, например, глюкозизомеразу. Основными факторами, оказывающими воздействие на активность фермента, являются содержание минеральных веществ, температура и pH. Повышение температуры увеличивает скорость реакции вплоть до оптимума, который варьирует от фермента к ферменту. Как указано выше, температура оптимальная для расщепления ферментом.

В способе по настоящему изобретению экстракт злаков может быть дополнительно подвергнут стадии приготовления технологической формы, на которой придают форму экстракту, адаптированную для конкретного применения экстракта злаков, и могут быть, например, получены в виде формы сиропа, порошка или гранул.

В дополнительном аспекте настоящее изобретение относится к зерновому экстракту, полученному способом по настоящему изобретению.

Экстракт злаков, полученный способом по настоящему изобретению, подходит для получения пищевых продуктов, включающих зерновой экстракт. Экстракты злаков имеют широкое применение в пищевой промышленности в качестве пищевых добавок, например, в качестве наполнителей, усилителей вкуса и аромата, красителей и агентов, используемых для выпечки. Как указано выше, замутнение (или мутность) экстракта злаков по настоящему изобретению значительно ниже при растворении в воде, и, следовательно, экстракты злаков по настоящему изобретению особенно подходят для применения в качестве основного компонента для получения напитков, таких как пиво и неферментированных напитков, включая безалкогольные напитки. В предпочтительных вариантах воплощения настоящего изобретения экстракт злаков по настоящему изобретению используют для получения безалкогольных напитков. Однако также предполагается, что экстракт злаков по настоящему изобретению может быть с одинаковым успехом использован при получении алкогольных напитков.

Было установлено, что концентрированный зерновой экстракт по настоящему изобретению очень стабилен в отношении, например, прозрачности при проведении термообработки, такой как пастеризация, и/или в отношении кислоты такой, как лимонная кислота, что позволяет использовать экстракт во множестве типов пищевых продуктов, таких как напитки.

В одном аспекте настоящего изобретения сусло, используемое в способе по настоящему изобретению, получают способом, включающим следующие стадии:

(a) получение измельченного материала злаков;

(b) суспендирование измельченных злаков в водной жидкости и получение водного экстракта (затор);

(c) отделение сухих веществ и сусла от полученной суспензии;

(d) сбор сусла.

Материал злаков предпочтительно представляет материал злаков, который был измельчен до подходящего размера частиц, например, до размера частиц от 50 µм до 250 µм, например, при использовании молотковой мельницы.

Материал злаков может представлять любой подходящий злак, предпочтительно шелуху или отруби злаков, полученных из материала злаков, выбранного из ячменя, пшеницы, ржи, риса, маиса, кукурузы, сорго, овса, спельты, пшеницы-двузернянки, пшеницы-однозернянки, камута, тритикале и гречки. В конкретных вариантах воплощения настоящего изобретения преимуществом может являться применение смесей таких материалов злаков.

Зерновые экстракты по настоящему изобретению могут быть получены из обоих, как осоложенных, так и неосоложенных злаков, и в конкретных вариантах воплощения настоящего изобретения могут быть получены из смеси обоих осоложенного и неосоложенного материала злаков. Из предшествующего уровня техники хорошо известно получение осоложенного материала злаков, которое, как правило включает процесс, в котором материал злаков, например, рожь или ячмень проращивают, замачивая в воде в контролируемых условиях, и затем сушат (например, при использовании горячего воздуха). В одном аспекте настоящего изобретения материал злаков представляет осоложенный ячмень.

Водная жидкость, в которой суспендирован измельченный материал злаков, предпочтительно представляет воду, но также может представлять раствор или суспензию других веществ в воде. Предпочтительно суспензия содержит 2-50% (масса/масса) измельченного материала злаков, например, 5-10% (масса/масса). Этот способ известен, как затирание и может быть проведен при использовании так называемого заторного чана или заторного котла, где натуральные ферменты измельченных злаков расщепляют крахмал на сахара, такие как мальтоза и декстрин (стадия осахаривания). Измельченный материал злаков предпочтительно суспендируют в водной жидкости при температуре от около 25 до 85°С, включая от около 35-75°С, также включая от около 25 до 78°С, также включая от около 25 до 65°С. Измельченный материал злаков предпочтительно суспендируют в водной жидкости в течение от около 60 до 360 минут, включая период времени от около 120 до 300 минут.

В зависимости от выбранного материала злаков в конкретных вариантах воплощения настоящего изобретения может быть использовано добавление ферментов в суспензию стадии (b), то есть стадии, на которой измельченный материал злаков суспендируют в водной жидкости. Это может быть, в частности, в случае, когда используют неосоложенный материал злаков, поскольку такой материал злаков может содержать сложные полисахариды, которые в зависимости от готового продукта необходимо расщепить на более простые сахара. Однако также при использовании осоложенного материала злаков может быть использовано добавление ферментов на этой стадии. При традиционном процессе осолаживания, например, ячмень частично проращивают, активизируя ферменты, которые расщепляют сложные сахара на простые сахара. Однако процесс осолаживания в некоторых вариантах воплощения настоящего изобретения может быть не достаточным для получения конечного продукта с заданными свойствами, и процесс осолаживания может быть дорогостоящим и часто с трудом поддается контролю и, следовательно, в конкретных вариантах воплощения настоящего изобретения преимущественно добавляют дополнительные ферменты.

Согласно способу по настоящему изобретению стадия (b) может дополнительно включать добавление ферментов, включая ферменты, выбранные из протеаз, целлюлаз (EC 3.2.1.4); бета-глюканаз, включая глюкан-1,3 бета-глюкозидазы (экзо-1,3 бета-глюканазы, EC 3.2.1.58), 1,4-бета-целлобиогидролазу (EC 3.2.1.91) и эндо-1,3(4)-бета-глюканазы (EC 3.2.1.6); ксиланаз, включая эндо-1,4-бета-ксиланазы (EC 3.2.1.8) и ксилан 1,4-бета-ксилозидазу (EC 3.2.1.37); пектиназ (EC 3.2.1.15); альфа-глюкуронидаз, альфа-L-арабинофуранозидаз (EC 3.2.1.55), ацетилэстераз (EC 3.1.1.-), ацетилксиланэстераз (EC 3.1.1.72), альфа-амилаз (EC 3.2.1.1), бета-амилаз (EC 3.2.1.2), глюкоамилаз (EC 3.2.1.3), пуллуланаз (EC 3.2.1.41), бета-глюканаз (EC 3.2.1.73), геммицеллюлаз, арабинозидаз, маннаназ, включая маннан эндо-1,4-бета-маннозидазу (EC 3.2.1.78) и маннан эндо-1,6-альфа-маннозидазу (EC 3.2.1.101), пектингидролаз, полигалактуроназ (EC 3.2.1.15), экзополигалактуроназ (EC 3.2.1.67) и пектатлиаз (EC 4.2.2.10).

В другом аспекте настоящего изобретения в зависимости от выбранного материала злаков сусло обрабатывают одним или более ферментом перед термообработкой. В одном аспекте настоящего изобретения сусло обрабатывают одним или более протеолитическим ферментом перед термообработкой.

Основными факторами, оказывающими воздействие на активность фермента, являются температура и pH. Повышение температуры увеличивает скорость реакции вплоть до оптимума, который варьирует от фермента к ферменту. Как указано выше, температура оптимальная для расщепления ферментом. Отдельные ферменты также имеют отличающиеся оптимумы пределов pH. Их активность оптимальна в этих пределах и ингибируется при показателях pH выше или ниже этого предела. Ферменты, как правило, разрушаются при показателях pH далеких от оптимального предела. Следовательно, в соответствии с настоящим изобретением стадия (b) дополнительно включает регулирование pH водной жидкости до оптимальной температуры (может быть pH) добавленных ферментов, например, такой как pH от около 4,0 до 8,0, такой как pH от около 4,0 до 7,0, включая от около 4,0 до 6,0, включая от около 4,5 до 6,5. Показатель pH может быть отрегулирован при использовании подходящего пищевого подкислителя, включая лимонную кислоту, яблочную кислоту, фосфорную кислоту и их смеси или гидроксид натрия или CaO и их смеси.

В одном аспекте настоящего изобретения полученную суспензию подвергают стадии фильтрации, на которой сухие вещества и сусло (водная фаза) отделяют от полученной суспензии. Предпочтительно ее проводят при использовании традиционных способов отделения, включая способ, выбранный из фильтрации, центрифугирования и осаждения. Сусло (водная фаза) собирают при использовании подходящих средств, например, танка или емкости.

Варианты воплощения изобретения:

Вариант воплощения изобретения 1. Способ получения зернового экстракта, включающий:

(a) получение измельченного материала злаков;

(b) суспендирование измельченных злаков в водной жидкости;

(c) отделение сухих веществ и сусла (водная фаза) от полученной суспензии;

(e) сбор сусла (водная фаза);

(f) термообработку сусла со стабилизирующим агентом;

(g) осветление полученного охлажденного сусла (водная фаза) посредством отделения сухих веществ от указанного охлажденного сусла (водная фаза);

(h) концентрирование полученного сусла (водная фаза), где содержание сухих веществ в сусле (водная фаза) повышено;

(i) сбор полученной жидкости с получением зернового экстракта.

Вариант воплощения изобретения 2.

Способ по 1 варианту воплощения настоящего изобретения, где на стадии (a) материал злаков выбирают из группы, состоящей из ячменя, пшеницы, ржи, риса, маиса, кукурузы, сорго, овса, спельты, пшеницы-двузернянки, пшеницы-однозернянки, камута, тритикале и гречки.

Вариант воплощения изобретения 3.

Способ по 2 варианту воплощения настоящего изобретения, где указанный материал злаков представляет осоложенные злаки, неосоложенные злаки или их смесь.

Вариант воплощения изобретения 4.

Способ по 1 варианту воплощения настоящего изобретения, где на стадии (b) измельченные злаки суспендируют в водной жидкости при температуре от около 25 до 78°С, такой как от около 25 до 65°С.

Вариант воплощения изобретения 5.

Способ по 1 варианту воплощения настоящего изобретения, где стадию (b) проводят в течение периода, составляющего от около 120 до 300 минут.

Вариант воплощения изобретения 6.

Способ по 1 варианту воплощения настоящего изобретения, где стадия (b) дополнительно включает добавление ферментов.

Вариант воплощения изобретения 7.

Способ по 6 варианту воплощения настоящего изобретения, где ферменты выбирают из группы, состоящей из протеаз, целлюлаз (EC 3.2.1.4); бета-глюканаз, включая глюкан-1,3 бета-глюкозидазы (экзо-1,3 бета-глюканазы, EC 3.2.1.58), 1,4-бета-целлобиогидролазу (EC 3.2.1.91) и эндо-1,3(4)-бета-глюканазы (EC 3.2.1.6); ксиланаз, включая эндо-1,4-бета-ксиланазы (EC 3.2.1.8) и ксилан 1,4-бета-ксилозидазу (EC 3.2.1.37); пектиназ (EC 3.2.1.15); альфа-глюкуронидаз, альфа-L-арабинофуранозидаз (EC 3.2.1.55), ацетилэстераз (EC 3.1.1.-), ацетилксиланэстераз (EC 3.1.1.72), альфа-амилаз (EC 3.2.1.1), бета-амилаз (EC 3.2.1.2), глюкоамилаз (EC 3.2.1.3), пуллуланаз (EC 3.2.1.41), бета-глюканаз (EC 3.2.1.73), геммицеллюлаз, арабинозидаз, маннаназ, включая маннан эндо-1,4-бета-маннозидазу (EC 3.2.1.78) и маннан эндо-1,6-альфа-маннозидазу (EC 3.2.1.101), пектингидролаз, полигалактуроназ (EC 3.2.1.15), экзополигалактуроназ (EC 3.2.1.67) и пектатлиаз (EC 4.2.2.10).

Вариант воплощения изобретения 8.

Способ по 1 варианту воплощения настоящего изобретения, где на стадии (b) pH водной жидкости регулируют до pH от около 4,0 до 6,0.

Вариант воплощения изобретения 9.

Способ по 1 варианту воплощения настоящего изобретения, где на стадии (c) сухие вещества и сусло (водная фаза) отделяют от полученной суспензии способом, выбранным из фильтрации, центрифугирования и осаждения.

Вариант воплощения изобретения 10.

Способ по 1 варианту воплощения настоящего изобретения, где на стадии (e) сусло (водная фаза) обрабатывают стабилизирующим агентом, выбранным из группы, состоящей из препаратов силикагеля (гидрогели, ксерогели), силиказола, поливинилполипирралидона (PVPP), бентонита, желатина, агара, каррагенана, ферментов и их смеси

Вариант воплощения изобретения 11.

Способ по 1 варианту воплощения настоящего изобретения, где на стадии (f) сусло (водная фаза), обработанное стабилизирующим агентом, охлаждают до температуры от около -2 до 15°С, включая от -2 до 5°С.

Вариант воплощения изобретения12.

Способ по 1 варианту воплощения настоящего изобретения, где стадия (d) дополнительно включает термообработку сусла (водная фаза).

Вариант воплощения изобретения 13.

Способ по 12 варианту воплощения настоящего изобретения, где указанная термообработка включает повышение температуры сусла (водной фазы) по меньшей мере до около температуры 60°С, такой как по меньшей мере около 70°С, такой как по меньшей мере около 80°С, такой как по меньшей мере около 90°С, такой как по меньшей мере около 100°С, такой как по меньшей мере около 110°С, такой как по меньшей мере около 120°С, такой как по меньшей мере около 130°С, включая по меньшей мере около 140°С.

Вариант воплощения изобретения 14.

Способ по 12 варианту воплощения настоящего изобретения, где указанную термообработку проводят в течение периода, составляющего около 1-120 минут.

Вариант воплощения изобретения 15.

Способ по 1 варианту воплощения настоящего изобретения, где на стадии (g) охлажденное сусло (водная фаза) подвергают осветлению, выбранному из фильтрации, центрифугирования и осаждения.

Вариант воплощения изобретения 16.

Способ по 15 варианту воплощения настоящего изобретения, где стадию осаждения проводят посредством выдержки охлажденного сусла (водная фаза) в течение периода, составляющего по меньшей мере около 12 часов, включая по меньшей мере 1 день, 2 дня, 3 дня, 4 дня или 5 дней.

Вариант воплощения изобретения 17.

Способ по 1 варианту воплощения настоящего изобретения, где на стадии (h) сусло (водная фаза) концентрируют до содержания сухих веществ по меньшей мере 30 вес.%; такое как 40 вес.%; такое как 50 вес.%; такое как по меньшей мере 60 вес.%; такое как по меньшей мере 70 вес.%; включая по меньшей мере 80 вес.%.

Вариант воплощения изобретения 18.

Способ по 1 варианту воплощения настоящего изобретения, где прозрачность полученного зернового экстракта на стадии (i) составляет менее чем 1,3 EBC с углом измерения 90° при длине волны рассеянного света 860 нм в растворе с 7° Брикса.

Вариант воплощения изобретения 19.

Способ по 1 варианту воплощения настоящего изобретения, где зерновой экстракт на стадии (i) подвергают последующей стадии осветления.

Вариант воплощения изобретения 20.

Способ по 19 варианту воплощения настоящего изобретения, где последующую стадию осветления проводят способом, выбранным из фильтрации, центрифугирования и осаждения.

Вариант воплощения изобретения 21.

Способ по 20 варианту воплощения настоящего изобретения, где указанная стадия осветления представляет стадию горячей фильтрации.

Вариант воплощения изобретения 22.

Способ по 1 варианту воплощения настоящего изобретения, где полученный зерновой экстракт на стадии (i) подвергают последующему концентрированию.

Вариант воплощения изобретения 23.

Способ по 22 варианту воплощения настоящего изобретения, где зерновой экстракт подергают последующей стадии концентрирования, на которой придают форму сиропа, порошка или гранул.

Вариант воплощения изобретения 24.

Зерновой экстракт, полученный способом по настоящему изобретению по любому из вариантов воплощения изобретения 1-23.

Вариант воплощения изобретения 25.

Пищевой продукт, включающий зерновой экстракт, полученный способом по настоящему изобретению по любому из вариантов воплощения изобретения 1-23.

Вариант воплощения изобретения 26.

Пищевой продукт по 25 варианту воплощения настоящего изобретения, где пищевой продукт представляет напиток.

Вариант воплощения изобретения 27.

Пищевой продукт по 26 варианту воплощения настоящего изобретения, где напиток представляет безалкогольный напиток.

ПРИМЕРЫ

Пример 1 (ячменный солод).

Крупку, содержащую 100% измельченного ячменного солода, смешивают с водой в соотношении 5,3 hi (страница 23 оригинала) воды на 100 кг солода при температуре 36-40°C. Процесс экстракции проводят при профиле температуры от 36°C до 78°C в течение от 180 до 220 минут.

Водную суспензию солода фильтруют при использовании Lauter Tun и перемещают в заторный котел. Силиказол (от Stabifix Brauerei-Technik, Germany) добавляют в кипящий экстракт ячменного солода. Затем экстракт ячменного солода подвергают термообработке при температуре от 95°C до 100°C в течение от 60 до 90 минут.

Затем экстракт ячменного солода охлаждают до температуры 10°C и осветляют при использовании центрифуги. Бентонит (от Stabifix Brauerei-Technik, Germany) добавляют в осветленный экстракт ячменного солода в процессе его перемещения в танк для выдержки. После перемещения продукт выдерживают при температуре от 0 до 2°C в течение 48 часов для осаждения твердых примесей. По окончанию процесса осаждения осадок отделяют от экстракта ячменного солода, и полученный экстракт ячменного солода подвергают процессу фильтрации при использовании фильтрации с диатомитом. Наконец, экстракт ячменного солода выпаривают до содержания сухих веществ 60-67% масса/масса.

Концентрат экстракта солода выдерживают в течение 2 дней при температуре 15°C для осаждения оставшихся твердых примесей. После осаждения концентрат экстракта солода фильтруют при использовании фильтрации с диатомитом при температуре от 65 до 75°C. Показатель замутненности готового концентрата экстракта солода измеряют при использовании турбидиметра Haffmans согласно протоколу производителя (Manufactured Haffmans, Germany) в растворе 7 brix. Готовый концентрат экстракта солода имеет показатель замутненности 0,5 EBC, измеренный при разведении 7 brix, как указано выше.

Пример 2 (неосоложенный ячмень).

Крупку, содержащую 100% измельченного неосоложенного ячменя, смешивают с водой в соотношении 5,3 hi (страница 23 оригинала) воды на 100 кг солода при температуре 50-55°C. Процесс экстракции проводят при профиле температуры от 50°C до 78°C в течение от 180 до 220 минут.

Водную суспензию солода фильтруют при использовании фильтра для отделения затора и перемешают в заторный котел. Силиказол (от Stabifix Brauerei-Technik, Germany) добавляют в кипящее сусло. Затем сусло подвергают термообработке при температуре от 95°C до 100°C в течение от 60 до 90 минут с последующим посредством отделения на гидроциклонном сепараторе.

Затем сусло охлаждают до температуры 10°C и осветляют при использовании центрифуги. Бентонит (от Stabifix Brauerei-Technik, Germany) добавляют в осветленное сусло в процессе его перемещения в танк для выдержки. После перемещения продукт выдерживают при температуре от 0 до 2°C в течение 48 часов для осаждения твердых примесей. По окончанию процесса осаждения осадок отделяют от сусла, и полученное сусло подвергают процессу фильтрации при использовании фильтрации с диатомитом. Наконец, сусло выпаривают до содержания сухих веществ 60-67% масса/масса.

Концентрат экстракта солода выдерживают в течение 2 дней при температуре 15°C для осаждения оставшихся твердых примесей. После осаждения концентрат экстракта солода фильтруют при использовании фильтрации с диатомитом при температуре от 65 до 75°C. Показатель замутненности готового концентрата экстракта солода измеряют при использовании турбидиметра Haffmans согласно протоколу производителя (Manufactured Haffmans, Germany) в растворе 7 brix. Готовый концентрат экстракта солода имеет показатель замутненности 0,5 EBC, измеренный при разведении до 7 brix, как указано выше.

Пример 3

Для улучшения стадии холодной стабилизации тестируют шесть различных стабилизирующих агентов для оценки того, какой агент оказывает самое сильное положительное воздействие на осветление готового концентрата экстракта солода.

Экстракт ячменного солода получают при использовании стадий затирания и горячей стабилизации по Примеру 1. Затем экстракт ячменного солода охлаждают до температуры 10°C и осветляют при использовании центрифуги. Экстракт ячменного солода разделяют на 7 различных образцов, которые во время холодной стабилизации обрабатывают следующими стабилизирующими агентами в следующих концентрациях: (1) 0,4 г/л стабисол, (2) 0,5 g г/л бентонит, (3) 0,2 г/л PVPP, (4) 0,8 г/л ксерогель (от Stabifix Brauerei-Technik, Germany), (5) комбинация 0,4 г/л стабисол, 0,2 г/л PVPP, 0,8 г/л ксерогель и 0,5 г/л желатина, (6) 0,5 г/л желатина. Последний образец (7) не обрабатывают никаким стабилизирующим агентом и используют, как контроль.

На стадии холодной стабилизации образцы экстракта ячменного солода выдерживают при температуре от 0 до 2°C в течение 48 часов. По окончанию процесса осаждения осадок удаляют и экстракт ячменного солода подвергают процессу фильтрации при использовании фильтрации с диатомитом и выпаривают до содержания сухих веществ 60-67% масса/масса.

Прозрачность полученного концентрата экстракта солода измеряют при использовании турбидиметра Haffmans согласно протоколу производителя (Manufactured Haffmans, Germany) в растворе 7 brix. Готовый концентрат экстракта солода имеет показатель замутненности 0,05 EBC, измеренный при разведении до 7 brix, как указано выше. Отличие в прозрачности различных образцов приведено на Фиг.1.

При использовании образца 7 в качестве контрольного можно видеть положительное различных стабилизирующих агентов. Все образцы, содержащие стабилизирующий агент, имеют прозрачность менее визуально определяемой 2 EBC.

Конечное применение экстракта является решающим для того, какой будет использован стабилизирующий агент. Следовательно, результаты тестов на прозрачность могут быть использованы в качестве инструкции, какой стабилизирующий агент необходимо использовать для получения заданной прозрачности для конечного применения Hence, the results of the clarity tests may therefore be used as guidelines as to which stabilization agent there is needed to obtain the desired clarity for the final application.

Пример 4

Тестируют комбинацию и действие двух различных стабилизирующих агентов во время стадии горячей стабилизации для оценки того, какой агент оказывает самое сильное положительное воздействие на осветление готового концентрата экстракта солода.

Экстракт ячменного солода получают по Примеру 1. Водную суспензию солода, полученную на стадии затирания, фильтруют при использовании Lauter Tun и делят на четыре различных образца, которые по отдельности перемещают в заторный котел и обрабатывают стабилизирующими агентами следующим образом:

1a. 0,4 г/л стабисол (гидрозоль кремниевой кислоты от Stabifix Brauerei-Technik, Germany) добавляют перед кипячением и 0,2 г/л PVPP (поливинилпирролидона от Stabifix Brauerei-Technik, Germany) и 0,2 г/л Stabiquick NT (от Stabifix Brauerei-Technik, Germany) за 10 минут перед окончанием кипячения.

1b. 0,4 г/л стабисола добавляют перед кипячением.

2a. 0,2 г/л PVPP и 0,2 г/л Stabiquick NT за 10 минут перед окончанием кипячения.

2b. контрольный образец получают без использования какого-либо стабилизирующего агента. Термообработку проводят при температуре от 95°C до 100°C в течение 90 минут. Прозрачность полученного экстракта ячменного солода тестируют измерением смутности в растворе 7 brix при 90° EBC при использовании турбидиметра по Примеру 2.

Результаты этого эксперимента приведены на Фиг.2.

Из этого теста ясно видно положительное воздействие различных стабилизирующих агентов. Как видно из Фиг.2, образец Ib показывает наилучший результат из протестированных стабилизирующих агентов и комбинаций.

Пример 5 (прозрачный экстракт ячменного солода со сладким вкусом).

Крупку, содержащую 100% измельченного неосоложенного ячменя, смешивают с водой в соотношении 5,3 hi (страница 23 оригинала) воды на 100 кг солода при температуре 50-55°C. Процесс экстракции проводят при профиле температуры от 50°C до 78°C в течение от 180 до 220 минут.

Водную суспензию солода фильтруют при использовании фильтра для отделения затора и перемещают в заторный котел. Силиказол (от Stabifix Brauerei-Technik, Germany) добавляют в кипящее сусло. Затем сусло подвергают термообработке при температуре от 95°C до 100°C в течение от 60 до 90 минут с последующим посредством отделения при использовании гидроциклонного сепаратора.

Показатель pH регулируют после кипячения до pH 7,0-8,0 добавлением CaO. После регулирования pH через сусло пропускают CO₂ для снижения содержания кальция в сусле.

Затем сусло охлаждают до температуры 10°C и осветляют при использовании центрифуги. Затем сусло фильтруют ультрафильтрацией при использовании УФ фильтра от GEA, Germany. Осветленное сусло обрабатывают проведением 2 стадий ионного обмена. Первая стадия смягчает сусло за счет снижения содержания кальция. Используемым агентом является гель полистирола сульфоната катионообменной смолы от Purolite. Вторая стадия обесцвечивает за счет использования макропористой обменной смолы поли(винилбензил-триметиламмоний) от Purolite.

Наконец, сусло выпаривают до содержания сухих веществ 60-67% масса/масса.

Концентрированный экстракт солода обрабатывают Sweetzyme от Novozymes A/S, Denmark, для превращения глюкозы во фруктозу в количестве, подходящем для превращения максимум 44% глюкозы во фруктозу. Содержание магния стандартизуют добавлением MgSO₄. Показатель pH стандартизуют добавлением гидроксида натрия до pH 7,0-8,0.

Полученный концентрат экстракта солода выдерживают в течение 2 дней при температуре 15°C для осаждения оставшихся твердых примесей. После осаждения концентрат экстракта солода фильтруют при использовании фильтрации с диатомитом. Показатель замутненности готового концентрата экстракта солода измеряют при использовании турбидиметра Haffmans согласно протоколу производителя (Manufactured Haffmans, Germany) в растворе 7 brix. Готовый концентрат экстракта солода имеет показатель замутненности 0,5 EBC, измеренный при разведении 7 brix, как указано выше.

Пример 6 - получение солодового напитка с ароматизатором.

Для поучения различных типов солодовых напитков используют прозрачный экстракт ячменного солода. В одном варианте применения в прозрачный экстракт ячменного солода добавляют следующие ингредиенты:

Ингредиенты

- Вода

- Кристаллический сахар, Nordic Sugar, Sweeden

- Лимонная кислота, Einar Willumsen, Denmark

- Натуральный ароматизатор, например, ароматизатор лимон от Symrise, Nördlingen, Germany.

Ингредиенты смешивают в танке для смешивания, brix и pH раствора регулируют до следующих:

- Brix: 10-13

- pH 3,5-4,5

- Ароматизатор: Превосходный вкус свежего лимона.

После регулировки солодовые напитки разливают в банки и укупоривают при использовании разливочной линии, например, от Krones AG. После розлива солодовых напитков в банки продукт пастеризуют в туннельном пастеризаторе и затем охлаждают.

После получения продукт тестируют на замутненность (прозрачность), которая предпочтительно составляет менее 1 EBC.