RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) 174746 (21) Numer zgłoszenia: 313475 (13) B1 Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (22) Data zgłoszenia: 14.09.1994 (86) Data i numer zgłoszenia międzynarodowego: 14.09.1994, PCT/SE94/00857 (87) Data i numer publikacji zgłoszenia międzynarodowego: 23.03.1995, W095/07628, PCT Gazette nr 13/95 (51) IntCl6: A23L 1/105 ( 5 4 ) Sposób wytwarzania jednorodnej i stabilnej zawiesiny zbożowej (30) Pierwszeństwo: 15.09.1993,SE,9302996-5 (73) Uprawniony z patentu: Lindahl Lennart, Lund, SE Ahldén Inger, Lund, SE Öste Rickard, Lund, SE Sjöholm Ingegerd, Lund, SE (43) Zgłoszenie ogłoszono: 08.07.1996 BUP 14/96 (45) O udzieleniu patentu ogłoszono: 30.09.1998 WUP 09/98 (72) Twórcy wynalazku: Lennart Lindahl, Lund, SE Inger Ahldén, Lund, SE Rickard Öste, Lund, SE Ingegerd Sjöholm, Lund, SE (74) Pełnomocnik: Ponikiewski Andrzej, POLSERVICE PL 174746 B1 (57) 1. Sposób wytwarzania jednorodnej i stabilnej zawiesiny zbożowej zawierającej nienaruszone β-glukany z materiału wyjściowego, o smaku i zapachu naturalnego owsa, znamienny tym, że A) miele się na sucho lub na mokro rozwalcowany owies, bądź też owies poddany obróbce termicznej i wodą, na mąkę, B) zawiesza się mąkę owsianą w wodzie, w przypadku gdy mąka została wytworzona przez mielenie na sucho, C) ewentualnie odwirowuje się lub dekantuje zawiesinę w celu usunięcia grubszych cząstek włóknistych, D) przeprowadza się obróbkę zawiesiny β-amylazą, która specyficznie uwalnia mery maltozy i nie wykazuje działania glukanazy i proteinazy, do uzyskania lepkości 3-0,1 Pa s przy szybkości ścinania w zakresie 10-100 s-1, E) przeprowadza się obróbkę zawiesiny α-amylazą, która specyficznie uwalnia mery maltozy i nie wykazuje działania glukanazy i proteinazy, do uzyskania lepkości < 0,5 Pa s przy szybkości ścinania w zakresie 10-100 s-1, F) homogenizuje się, korzystnie, zawiesinę po obróbce enzymatycznej oraz G) poddaje się zawiesinę obróbce UHT w celu uzyskania sterylnego produktu z równoczesną dezaktywacją dodanych enzymów.
Sposób wytwarzania jednorodnej i stabilnej zaw iesiny zbożowej Zastrzeżenia patentowe 1. Sposób wytwarzania jednorodnej i stabilnej zawiesiny zbożowej zawierającej nienaruszone β-glukany z materiału wyjściowego, o smaku i zapachu naturalnego owsa, znamienny tym, że A) miele się na sucho lub na mokro rozwalcowany owies, bądź też owies poddany obróbce termicznej i wodą, na mąkę, B) zawiesza się mąkę owsianą w wodzie, w przypadku gdy mąka została wytworzona przez mielenie na sucho, C) ewentualnie odwirowuje się lub dekantuje zawiesinę w celu usunięcia grubszych cząstek włóknistych, D) przeprowadza się obróbkę zawiesiny β-amylazą, która specyficznie uwalnia mery maltozy i nie wykazuje działania glukanazy i proteinazy, do uzyskania lepkości 3-0,1 P a s przy szybkości ścinania w zakresie 10-100 s-1, E) przeprowadza się obróbkę zawiesiny α-amylazą, która specyficznie uwalnia mery maltozy i nie wykazuje działania glukanazy i proteinazy, do uzyskania lepkości < 0,5 P a s przy szybkości ścinania w zakresie 10-100 s-1, F) homogenizuje się, korzystnie, zawiesinę po obróbce enzymatycznej oraz G) poddaje się zawiesinę obróbce UHT w celu uzyskania sterylnego produktu z równoczesną dezaktywacją dodanych enzymów. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się wodę dejonizowaną w mieleniu na mokro w etapie A) i do zawieszania w etapie B). 3. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że mąkę owsianą w etapie B) zawiesza się do uzyskania suchej masy 10-15%. 4. Sposób według zastrz. 1, albo 2, znamienny tym, że stosuje się wodę o temperaturze 50-53 C w mieleniu na mokro w etapie A) i do zawieszania w etapie B). 5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że w etapie D) jako β-amylazę stosuje się maltohydrolazę 1,4-α-D-glukanową. 6. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jednorodny i stabilny produkt zbożowy pakuje się w warunkach aseptycznych. * * * Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania jednorodnej i trwałej zawiesiny zbożowej o smaku i zapachu naturalnego owsa. Pod wieloma względami owies różni się od innych zbóż. I tak zawiera on więcej białka i tłuszczu oraz mniej węglowodanów niż inne podobne zboża. W ostatnich latach w zrasta zainteresow anie produktam i żywnościowymi wytworzonymi z owsa. Głównym tego powodem jest to, że stwierdzono iż włókna owsa są zdrowe, gdyż obniżają poziom cholesterolu w surowicy krwi. Innym powodem jest to, że owies zawiera białko o wysokiej wartości odżywczej, a także znaczne ilości wielonienasyconych tłuszczów. Na dodatek owies zawiera wiele podstawowych aminokwasów i składników mineralnych. Znaczną zaletę owsa stanowi to, że pełne ziarno zastosować można do wytwarzania różnych produktów, po usunięciu łusek. W owsie większość substancji odżywczych jest stosunkowo równomiernie rozmieszczona w całym ziarnie. W przypadku innych zbóż substancje odżywcze często skupione są w pewnych częściach ziarna. Owies stosowany jest głównie do wytwarzania płatków owsianych i mąki owsianej, którą dodaje się do kleików i żywności dla dzieci. Owies w różnych postaciach jest
174 746 3 również dodawany do chleba, ciastek, słodyczy, mieszanek do wypieku chleba i ciastek, zdrowej żywności itp. Właściwości użytkowe owsa umożliwiają jego zastosowanie w sosach, zupach i mielonym mięsie. W opisie patentowym USA nr 4 996 063 (G.F. Inglett) ujawniono wytwarzanie rozpuszczalnych w wodzie kompozycji z włóknami dietetycznymi w wyniku obróbki zmielonych produktów owsianych α-amylazami. α-amylaza służy następnie do rozrzedzenia skrobi owsianej, w związku z czym zastosować można dowolne α-amylazy. Uzyskane w ten sposób proszkowe kompozycje z włóknami dietetycznymi, bezbarwne i pozbawione naturalnego aromatu, są wykorzystywane jako dodatki do produktów spożywczych. Takie znane produkty pozbawione są nie tylko niepożądanego zapachu, ale nie wykazują również dopuszczalnego smaku i zapachu charakterystycznego dla naturalnego owsa. Produkty takie stosowane są jako zamienniki tłuszczu. Celem wynalazku jest dostarczenie produktu mlecznego opartego na owsie. Aby można było bezpośrednio pić produkt mleczny, zawiesina musi zachowywać stabilność i jednorodność przez długi okres czasu oraz mieć przyjemny smak i zapach. Ponadto produkt nie powinien zawierać obcych dodatków takich jak stabilizatory oraz sztuczne środki smakowe i zapachowe. Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania jednorodnej i stabilnej zawiesiny zbożowej o smaku i zapachu naturalnego owsa, zawierającej nienaruszone β-glukany z m ateriału wyjściowego. Sposób według wynalazku obejmuje następujące etapy: A) mielenie na sucho lub na mokro rozwalcowanego owsa, bądź też owsa poddanego obróbce termicznej i wodą, na mąkę, B) zawieszenie mąki owsianej w wodzie, w przypadku gdy mąka została wytworzona przez mielenie na sucho, C) ewentualne odwirowanie lub zdekantowanie zawiesiny w celu usunięcia grubszych cząstek włóknistych, D) obróbkę zawiesiny β-amylazą, która specyficznie uwalnia mery maltozy i nie wykazuje działania glukanazy i proteinazy, do uzyskania lepkości 3-0,1 P a s przy szybkości ścinania w zakresie 10-100 s-1, E) obróbkę zawiesiny α-amylazą, która specyficznie uwalnia mery maltozy i nie wykazuje działania glukanazy i proteinazy, do uzyskania lepkości < 0,5 Pa s przy szybkości ścinania w zakresie 10-100 s -1, F) homogenizację, korzystnie, zawiesiny po obróbce enzymatycznej oraz G) poddanie zawiesiny obróbce UHT w celu uzyskania sterylnego produktu z równoczesną dezaktywacją dodanych enzymów. Zawiesinę zbożową według wynalazku stosować można jako zamiennik mleka. Wykazując wyżej wspomniane cechy odżywcze owsa produkt powinien również charakteryzować się takimi właściwościami, aby nadawał się dla ludzi nie tolerujących laktozy. Produkt według wynalazku zastosować można jako podstawę lub dodatek do lodów, kleiku, jogurtu i koktajli mlecznych, a także jako zdrowy napój lub produkt spożywczy między posiłkami. Produkt, który nie zawiera jakichkolwiek dodatków w postaci obcych stabilizatorów, jest jednorodny i stabilny, gdyż zawiera nienaruszone β-glukany ze stosowanego materiału wyjściowego. Dogodnie zawiesinę zbożową według wynalazku wytwarza się w oparciu o produkowany w skali przemysłowej wstępnie żelatynizowany rozwalcowany owies, zachowujący smak i zapach naturalnego owsa. Rozwalcowany owies rozdrabnia się na mąkę owsianą na drodze pełnego mielenia na sucho lub na mokro. W przypadku mielenia na sucho mąkę owsianą zawiesza się w wodzie, korzystnie w temperaturze 50-53 C. Również w przypadku mielenia na mokro korzystnie stosuje się wodę o temperaturze 50-53 C. Szczególnie dobre wyniki uzyskuje się stosując wodę dejonizowaną.
4 174 746 W uzyskanej paście Iub zawiesinie stosunek wagowy mąki do wody wynosi zazwyczaj 1:5-1:8, co odpowiada zawartości suchej masy 10-15%. Zawiesinę miesza się aż do rozpuszczenia mąki i osiągnięcia pożądanego stopnia ekstrakcji. ph zawiesiny powinno wynosić co najmniej 5. W celu usunięcia grubszych cząstek włóknistych zawiesinę można odwirować przy przeciążeniu 350-450 x g przez około 10-15 minut, albo zdekantować. Następnie dodaje się β-amylazę i α-amylazę. β-amylazę powinna stanowić β-amylaza, która specyficznie uwalnia mery maltozy i nie wykazuje działania glukanazy i proteinazy, korzystnie maltohydrolaza 1,4-α-D-glukanowa. α-amylazę powinna stanowić α-amylaza, która specyficznie uwalnia mery maltozy i nie wykazuje działania glukanazy i proteinazy. Ilość enzymu, tem peraturę zawiesiny, czas mieszania i wielkość ph optymalizuje się po żelatynizacji skrobi, aby uzyskać produkt o odpowiedniej lepkości po ogrzewaniu. Na dobór parametrów wpływa szereg czynników takich jak stosowany materiał wyjściowy, dodawany enzym i pożądana lepkość produktu końcowego. Obróbkę β-amylazą przeprowadza się tak, aby uzyskać zawiesinę o lepkości 3-0,1 P a s przy szybkości ścinania 10-100 s-1. Obróbkę α-amylazą przeprowadza się tak, aby uzyskać zawiesinę o lepkości < 0,5 P a s przy tej samej szybkości ścinania. Produkt następnie homogenizuje się, zazwyczaj w tem peraturze 72-75 C pod ciśnieniem 20-25 MPa. Na koniec produkt poddaje się obróbce U H T (Food Engineering and Dairy T e- chnology, H.G,. Kessler, Verlag A. Kessler, 1981, rozdz. 6, str. 139-207) w celu przeprowadzenia sterylizacji produktu z równoczesną dezaktywacją dodanych enzymów. Produkt końcowy pakuje się, dogodnie w warunkach aseptycznych. Maksymalna zawartość suchej masy w produkcie wynosi 10-15%. Lepkość w temperaturze pokojowej wynosi poniżej 0,5 P a s. Zawartość β-glukanu (w przeliczeniu na suchą masę), oznaczana z wykorzystaniem tak zwanego zestawu Biocon, Biocon Pty. Ltd., Australia, jest następująca: Produkt zbożowy nie poddany obróbce enzymatycznej: 6,5% w przeliczeniu na suchą masę Produkt zbożowy + α-amylaza: 5,8% w przeliczeniu na suchą masę. Wynalazek zostanie poniżej dokładniej przedstawiony przy pomocy przykładów. Przykład 1. (bez wirowania). Bezpośrednio przed innymi etapami sposobu według wynalazku rozwalcowany owies poddany obróbce parą wodną miele się na mąkę (100% rozdrobnienia). Pożądane jest dokładne rozdrobnienie mąki, tak aby mogła ona przejść przez sito o oczkach 0,8-1 mm. 1 kg mąki dodaje się z mieszaniem do 6 litrów wody. Tem peratura wody powinna wynosić 50-53 C. W pierwszym etapie obróbki enzymatycznej do uzyskanej zawiesiny dodaje się β-amylazę w warunkach ciągłego mieszania. W pierwszym etapie obróbki enzymatycznej inkubację przeprowadza się w tem peraturze 53-55 C. Pierwszą obróbkę enzymatyczną prowadzi się do momentu, aż lepkość zawiesiny spadnie do 3-0,1 P a s przy szybkości ścinania w zakresie 10-100 s-1. Następnie w drugim etapie obróbki enzymatycznej do zawiesiny dodaje się α- amylazę, która specyficznie uwalnia mery maltozy. W drugim etapie obróbki enzymatycznej inkubację przeprowadza się w temperaturze 55-57 C. Inkubację z α-amylazą prowadzi się do momentu, aż do uzyskania lepkości zawiesiny < 0,5 Pa s przy szybkości ścinania w podanym wyżej zakresie. Następnie zawiesinę homogenizuje się pod ciśnieniem 20 M Pa (homogenizację należy prowadzić pod ciśnieniem w zakresie 16-25 M Pa, w tem peraturze 72-75 C. Uzyskaną zawiesinę natychmiast poddaje się pośredniej obróbce parą wodną o temperaturze 137-138 C przez 3-4 s w celu wysterylizowania produktu (zabicia bakterii i składników tworzących sporę), przed pakowaniem w warunkach aseptycznych. Równocześnie następuje całkowita dezaktywacja dodanych enzymów.
174 746 5 Uzyskana baza owsiana m a następujący skład: % suchej masy 13,4 % białka w stosunku do suchej masy 2,2 % tłuszczu w stosunku do suchej masy 0,8 % włókien w stosunku do suchej masy (całkowity) 0,8 w tym włókna rozpuszczalne 0,34 włókna nierozpuszczalne 0,46 % skrobi w stosunku do suchej masy (w tym cukry) 7,9 * cukry mg/g suchej masy Fruktoza Glukoza 2,2 Sacharoza 11,8 M altoza 316,0 Rafinoza 3,0 M altotrioza 7,8 P r z y k ł a d 2 (z wirowaniem). Przykład 1 powtórzono, ale stosując etap rozdzielania w celu usunięcia grubszych cząstek włóknistych. Rozdzielanie osiągnięto przez wirowanie przy 400 x g przed pierwszą inkubacją enzymatyczną.
174 746 Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 2,00 zł