FI130458B - Tyydyttymätöntä rasvaa ja beetaglukaania sisältävä elintarvikerasvakomponentti, sen valmistus ja käyttö - Google Patents

Abstract

Esillä oleva keksintö koskee elintarvikerasvakomponenttia, joka kykenee ehkäisemään rasvahappojen hapettumista ja on terveydelle erityisen edullinen. Erityisesti esillä oleva keksintö soveltuu lisäämään kuidun ja terveydelle edullisen beetaglukaanin pitoisuutta tuotteissa sekä tuottamaan tuotteisiin halutun rasvaprofiilin ja estämään tyydyttymättömien rasvahappojen hapettumista tuotteiden prosessoinnin ja säilytyksen aikana. Siten elintarvikerasvakomponentti sopii yleisesti käytettäväksi erityisesti elintarviketuotteiden valmistuksessa parantaen niiden terveydellisiä ja aistinvaraisia ominaisuuksia. Käytännönläheisinä elintarviketeollisuuden esimerkkeinä voidaan mainita muun muassa seuraavat käyttökohteet: leipomotuotteet ja muut viljatuotteet, lihatuotteet, maitotuotteet, erilaiset einestuotteet, välipala- ja aamupalatyyppiset tuotteet.

Description

TYYDYTTYMÄTÖNTÄ RASVAA JA BEETAGLUKAANIA SISÄLTÄVÄ ELIN-

TARVIKERASVAKOMPONENTTI, SEN VALMISTUS JA KÄYTTÖ

Keksinnön taustaa

Keksinnön ala

Esillä oleva keksintö koskee elintarvikerasvakomponenttia, joka kykenee ehkäisemään ras- vahappojen hapettumista ja samalla parantamaan sekä tuotteen ravintokoostumusta että aistinvaraisia ominaisuuksia, ja johon on lisätty terveydelle edullista beetaglukaania. Eri- tyisesti esillä olevan keksinnön mukainen komponentti soveltuu monipuolistamaan tuottei- den ravintokoostumusta ja terveysvaikutuksia. Keksintö koskee myös menetelmää, joka soveltuu tällaisen tuotteen valmistamiseksi, sekä tällaisella menetelmällä valmistettuja tuotteita.

Tällainen elintarvikerasvakomponentti soveltuu moneen eri käyttöön. Sitä voidaan hyö- dyntää muun muassa aamupala- ja välipalatuotteissa ja se soveltuu näiden lisäksi lisära- vinne-, rohdos-, lääke- ja kosmetiikkateollisuuteen parantamaan tuotteiden koostumuksia.

Tekniikan taso

Beetaglukaanit ovat pitkäketjuisia polysakkarideja, jotka muodostuvat glukoosiyksiköistä (Hu ym. 2015; Maheshwari ym. 2017). Beetaglukaania on viljoissa, kuten kaurassa, oh-

N rassa, rukiissa ja vehnässä, sekä sienissä, hiivoissa, bakteereissa ja levissä (Ahmad ym.

S 2012; Maheshwari ym. 2017). Eri lähteistä peräisin olevan beetaglukaanin rakenne ja bio- se logiset aktiivisuudet eroavat (Zhu ym. 2016). Viljan beetaglukaani on rakenteeltaan lineaa- o rinen ja haarautumaton. Viljojen beetaglukaanissa glukoosiyksiköiden välillä on B-(1,3)- ja z B-(1,4)-glykosidisia sidoksia. B-(1,3)- ja B-(1,4)-sidosten suhteet vaikuttavat beetaglukaa- a en nin ominaisuuksiin, kuten liukoisuuteen. >

S Beetaglukaani toimii viljoissa soluseinän rakennekomponenttina ja kuuluu viljan liukoisiin

N ravintokuituihin. Ravintokuidulla tarkoitetaan suolistossa hajoamattomia ja siten imeyty- mättömiä hiilihydraattipolymeerejä. Paksusuolen mikrobit kykenevät fermentoimaan ra- vintokuitua. Viljoissa beetaglukaania on eniten kaurassa ja ohrassa (Hu ym. 2015). Kaura sisältää beetaglukaania noin 3-8 % ja ohra 2-20 % kuivapainosta (Maheshwari ym. 2017).

Kauraleseessä on beetaglukaania noin 6-12 % (Sibakov ym. 2012). Vaikka ohra sisältää kauraa enemmän beetaglukaania, kauran beetaglukaanista suurempi osa on liukoista (Ma- heshwari ym. 2017).

Beetaglukaanin teknologisia ominaisuuksia ovat muun muassa hyvä vedensidontakyky ja geeliytyminen (Hu ym. 2015). Beetaglukaani sitoo tehokkaasti vettä muodostaen viskoosin vesiliuoksen. Beetaglukaanin viskositeettiin vaikuttavat sen konsentraatio, liukoisuus ja molekyylipaino (Ahmad ym. 2012). Muita beetaglukaanin viskositeettiin ja muihin toimin- nallisiin ominaisuuksiin vaikuttavia tekijöitä ovat esimerkiksi lämpötila ja pH.

Beetaglukaanilla on potentiaalisia käyttömahdollisuuksia elintarvike-, rehu-, kosmetiikka-, lääke-, eläinlääke- ja kemianteollisuudessa (Zhu ym. 2016). Viljan beetaglukaanin käyt- töön elintarvikesovelluksissa on kiinnostusta johtuen erityisesti beetaglukaanin funktionaa- lisista, ravintokuituna toimimiseen liittyvistä ominaisuuksista. Ravintokuidun lähteenä toi- mimisen lisäksi beetaglukaania voidaan hyödyntää elintarviketeollisuudessa sen teknolo- gisten ominaisuuksien perusteella. Sitä voidaan käyttää elintarvikkeissa stabiloijana, veden sitojana, öljyn sitojana, rasvan korvaajissa tai emulgoivana stabiloijana ja reologisten omi- naisuuksien parantajana (Ahmad ym. 2012). Beetaglukaanin käyttöä on tutkittu elintarvi- kesovelluksista esimerkiksi lihatuotteiden, leipomotuotteiden, maitotuotteiden, juomien ja ekstrudoitujen välipalatyyppisten tuotteiden ainesosana parantamaan muun muassa tuottei- den ravitsemuksellisia, aistinvaraisia ja rakenteellisia ominaisuuksia (Ahmad ym. 2012;

Zhu ym. 2016). ™

S Kauran tai ohran beetaglukaanille on raportoitu lukuisia suotuisia terveysvaikutuksia, ku- se ten veren kolesterolipitoisuuden alentaminen, veren glukoosi- ja insuliinitasojen tasaami- o nen, hyödyllisten suolistomikrobien kasvun edistäminen, ummetuksen helpottaminen, kyl- z läisyyden tunteen lisääminen sekä suolistosyöpien ja diabeteksen riskin pienentäminen

N (Mälkki ym. 2001; Hu ym. 2015). Beetaglukaanin monet suotuisat terveysvaikutukset joh- = tuvat siitä, että beetaglukaani muodostaa suolistossa viskoosin hyytelömäisen massan. Esi- = merkiksi beetaglukaanin suotuisten vaikutusten hiilihydraatti- ja lipidimetaboliaan katso-

N taan johtuvan siitä, että ruokasulan viskositeetin lisäys hidastaa ravintoaineiden pilkkoutu- mista ja imeytymistä. Glukoosin imeytymisen hidastuminen ehkäisee verensokerin heilah-

teluja. Euroopan elintarvikeviranomaisen (EFSA 2011b) hyväksymän terveysväitteen mu- kaan kauran ja ohran beetaglukaanin on osoitettu pienentävän aterianjälkeisen verensoke- rin nousua. Väitettä voidaan käyttää elintarvikkeista, jotka sisältävät vähintään 4 g annok- sen kaurasta tai ohrasta peräisin olevaa beetaglukaania jokaista 30 imeytyvää hiilihydraat- tigrammaa kohden osana ateriaa.

Beetaglukaanin ohutsuolessa muodostama viskoosi geeli ehkäisee ravinnon kolesterolin imeytymistä. Beetaglukaanigeeli myös sitoo itseensä sappihappoja. Kolesterolia tarvitaan sappihappojen synteesiin, joten veren kolesterolitaso laskee, kun elimistön kolesterolia käytetään sappihappojen muodostukseen poistuneiden tilalle.

Euroopan elintarvikeviranomaisen (EFSA 2010; EFSA 2011a) hyväksymien terveysväit- teiden mukaan sekä kauran että ohran beetaglukaanin on osoitettu vähentävän veren kole- sterolipitoisuutta, mikä voi pienentää sydän- ja verisuonitautien riskiä. Riittävä annos suo- tuisan vaikutuksen saavuttamiseksi on 3 g kauran tai ohran beetaglukaania päivässä. Ter- veysväitettä voidaan käyttää tuotteissa, joissa on kauran tai ohran beetaglukaania vähintään 1 g/annos. Myös esimerkiksi Yhdysvaltain elintarvike- ja lääkevirasto (FDA 1997) on hy- väksynyt kauran ja ohran beetaglukaania ja sydän- ja verisuonitautien riskiä koskevan ter- veysväitteen, joka liittyy vähintään 3 g:n päivittäiseen beetaglukaanin saantiin ravinnosta.

Väitteen käytön edellytyksenä on, että elintarvike sisältää beetaglukaania vähintään 0,75 g/annos.

Veren kolesterolitasoihin vaikuttaa ravinnon rasvahappokoostumus. Trans-rasvahappojen en ja tyydyttyneen rasvan runsas saanti tyydyttymättömiin rasvahappoihin verrattuna on sy-

S dän- ja verisuonitautien riskitekijä (Farvid ym. 2014). Mensinkin ym. (2003) meta-analyy- se sissa todettiin, että tyydyttyneiden rasvahappojen korvaaminen tyydyttymättömillä rasva- o hapoilla paransi seerumin kokonaiskolesterolin ja HDL-kolesterolin suhdetta. Tehokkain z vaikutus havaittiin öljyillä, jotka sisältävät runsaasti cis-tyydyttymättömiä rasvahappoja,

N kuten rypsi-, soija-, auringonkukka- ja oliiviöljyllä. >

R MUN

S Patenttihakemuksessa CN101999430 (A) on esitetty funktionaalinen keksikoostumus,

N jonka kuvataan alentavan veren sokeri- ja rasvapitoisuutta. Keksin valmistusprosessissa sii- hen lisätään kuitupitoista ohrajauhetta, beetaglukaania, kasvisterolia ja tattarin fla- vonoideja. Patenttihakemuksessa CN106472641 (A) on esitetty pihvihampurilainen, jonka glykeeminen indeksi on matala. Patenttihakemuksen mukaiseen koostumukseen sisältyy 1— % kauran beetaglukaania, 2x105—1x10* % kromihiivaa, 5-20 % valkoinen kid- neypapu -uutetta, 5-20 % perunauutetta, 30-50 % gluteenipitoista jauhoa, 3-20 % oliiviöl- jyä tai 1-2 % hiivajauhetta.

Patentissa EP2346361 (B1) on esitetty luonnollisesti makeutettu, vähäkalorinen juoma, jolla kuvataan olevan edullinen vaikutus sydän- ja verisuoniterveyteen. Patentinmukaiset juomatuotteet koostuvat ainakin yhdestä hedelmämehusta, yhdestä luontaisesta vähäenergi- sestä makeutusaineesta, homogenoidusta hedelmälihasta sekä beetaglukaanista. Tietyissä sovellutusmuodoissa patentin mukainen koostumus sisältää kaurasta, ohrasta tai molem- mista peräisin olevaa beetaglukaania noin 0,3—1,0 paino-%. Beetaglukaanin lisäyksen ku- vataan parantavan juoman suutuntumaa lisäämällä viskositeettia sekä tuovan tuotteeseen kolesterolia alentavaa vaikutusta.

Patentissa EP1976393 (B1) kuvataan viljapohjainen elintarvikesuspensio, jonka beetaglu- kaanipitoisuus on vähintään 0,25 g/100 g, edullisesti vähintään 0,5 g/100g. Elintarvikesus- pensio valmistetaan lämpökäsittelemällä beetaglukaanipitoisen viljamateriaalin ja veden seos, jolloin viljamateriaalin tärkkelys geeliytyy ja muodostuu suspensio, jäähdyttämällä lämpökäsitelty suspensio sekä käsittelemällä jäähdytettyä suspensiota mekaanisesti, jolloin muodostuu stabiili elintarvikesuspensio. Viljamateriaalilla tarkoitetaan esimerkiksi kauraa, ohraa, vehnää, ruista, riisiä, maissia, hirssiä tai näiden mitä tahansa yhdistelmää. Viljama- teriaali on muodoltaan lese, jauho, hiutale, kokojyvä, kuiturikaste tai mikä tahansa yhdis- telmä näistä.

S

S Patenttihakemuksessa JP2002306064 (A) on esitetty emulgoitu öljy- ja rasvakoostumus, se joka sisältää viljaperäistä beetaglukaania. Patentissa JP4698038 (B2) kuvataan viljaperäistä o beetaglukaania sisältävä öljy- ja rasvakoostumus, kun taas patentissa JP4274748 (B2) ku- z vataan mikrobi- tai sieniperäistä beetaglukaania sisältävä öljy- ja rasvakoostumus. Patentti-

N hakemuksessa WO2014020734 (A1) on kuvattu kiinteä öljy- ja rasvamainen koostumus, = jota voidaan käyttää rasvaa sisältävässä elintarvikkeessa osittain tai kokonaan rasvan kor- = vaajana. Koostumus sisältää p-1,3-glukaania, joka on edullisesti mikrobiperäistä, öljyjä ja

N rasvoja ja gelatiinia.

Patentissa EP1361264 (B1) kuvataan viljaperäistä beetaglukaania sisältävä rasva- ja öljy- koostumus. Beetaglukaani sekoitetaan rasva- ja öljymatriisiin ja kuumentamalla seosta muodostetaan koostumus, jossa beetaglukaani saadaan dispergoitumaan tasaisemmin tuot- teeseen kuin, jos beetaglukaani lisättäisiin suoraan tuotteeseen. Keksinnöllä kuvataan ole- van suotuisia vaikutuksia tekstuuri- ja flavoriominaisuuksiin verrattuna suoraan beetaglu- kaanin lisäykseen. Patentissa kuvataan myös beetaglukaania sisältävä emulgoitu rasva- ja öljykoostumus, jossa beetaglukaani lisätään vesi- ja/tai öljyfaasiin ja vesi- ja öljyfaasi emulgoidaan. Keksinnön mukaisten koostumusten valmistuksessa voidaan käyttää erilaisia lisäaineita, kuten stabilointi- ja emulgointiaineita.

Patentissa CN101999475 (B) on esitetty jauhemainen rasva- tai öljykoostumus, joka sisél- tää jotakin glukaania, erityisesti beetaglukaania. Patentissa rasva tai öljy on kapseloitu käyttäen kapselointimateriaalina glukaania. Mikrokapseloitu koostumus kuivataan jau- heeksi. Patentinmukaisessa menetelmässä erittäin hienojakoiseksi jauheeksi pulveroitu glu- kaani liuotetaan veteen ja lämmitetään 60—100 *C:een, lisätään hydrofiilinen emulgointi- aine ja sekoitetaan. Rasva lämmitetään 69-90 *C:een, lisätään lipofiilinen emulgointiaine ja sekoitetaan. Glukaani- ja rasvamateriaalit yhdistetään, lisätään stabilointiaine ja sekoite- taan. Seuraavaksi koostumus hienonnetaan kahdesti kolloidimyllyllä ja homogenoidaan kahdesti korkeapainehomogenisaattorilla. Muodostunut emulsio spray-kuivataan. Käyttö- kohteiksi mainitaan muun muassa elintarvikesovellukset ja lääketieteen sovellukset.

Patenttihakemuksessa US2005064068 (A1) kuvataan emulgoitu nestemäinen leivontaras- vakoostumus, jonka ainesosia ovat ravintokuitugeeli, vesi ja rasva. Ravintokuitugeeli voi-

JN daan mikropartikuloida homogenoimalla. Ravintokuitu sekoitetaan veden ja rasvan kanssa

S ja seos voidaan emulgoida esimerkiksi kolloidimyllyllä, homogenoinnilla tai ultraäänikä- se sittelyllä käyttäen emulgointiaineita. Emulgoitu seos voidaan pastöroida. Koostumuksessa o voidaan käyttää terveysvaikutteisia komponentteja, kuten omega-3- ja omega-6-rasvahap- z poja ja beetaglukaania. a

O

5 Beetaglukaania sisältäviä rasvakoostumuksia on kuvattu myös patenttijulkaisuissa WO 3 2006093459 (A1), EP 1533382 (A2) ja CN 105361141 (A).

Keksinnön kuvaus

Esillä oleva keksintö on määritelty itsenäisissä patenttivaatimuksissa. Tietyt sovellutus- muodot on määritelty epäitsenäisissä patenttivaatimuksissa.

Ensimmäisen näkökulman mukaan esillä oleva keksintö koskee elintarvikerasvakompo- nenttia, joka kykenee ehkäisemään rasvahappojen hapettumista ja monipuolistamaan sitä sisältävien tuotteiden ravintokoostumusta ja terveysvaikutuksia.

Toisen näkökulman mukaan esillä oleva keksintö koskee elintarvikerasvakomponenttia, joka sisältää terveydelle edullista liukoista ravintokuitua, beetaglukaania, sekä tyydyttymä- töntä rasvaa.

Kolmannen näkökulman mukaan esillä oleva keksintö koskee tuotetta, jossa on käytetty edellä kuvatun mukaista elintarvikerasvakomponenttia parantamaan tuotteen ravitsemuk- sellisuutta sekä teknologisia ja aistinvaraisia ominaisuuksia.

Neljännen näkökulman mukaan esillä oleva keksintö koskee menetelmää edellä kuvatun elintarvikerasvakomponentin tai tuotteen valmistamiseksi.

Viidennen näkökulman mukaan esillä oleva keksintö koskee keksinnön mukaisen elintarvi- kerasvakomponentin tai tuotteen käyttöä.

Esillä olevan keksinnön mukaisella menetelmällä ja sen avulla valmistetulla komponentilla

S saadaan muodostettua edullisesti ravintokoostumukseltaan suotuisia tuotteita, jotka sisältä-

O

N vät terveydelle edullista beetaglukaania sekä tyydyttymättömiä rasvahappoja. Esillä olevan 0 ? keksinnön mukaisella menetelmällä ja sen avulla valmistetulla komponentilla elintarvik-

O

N keen liukoista rasvaa suojataan hapettumiselta ja lisäksi komponenttiin lisätty beetaglu-

I

& kaani parantaa komponentin terveydellisiä vaikutuksia. Keksinnön mukaista elintarvike- 3 komponenttia voidaan käyttää elintarviketuotteissa siten, että tuotteet täyttävät esimerkiksi

R Euroopan elintarvikeviranomaisen beetaglukaanin kolesterolipitoisuutta alentavan terveys-

O s MUUN

N väitteen kriteerit.

Esillä olevan keksinnön mukaisella menetelmällä ja sen avulla valmistetulla komponentilla liukoista rasvaa voidaan suojata hapettumiselta. Kyseisessä keksinnössä rasvahappojen ha- pettumisen estäminen perustuu fysikaaliseen esteeseen ja raaka-aineiden mahdollisesti si- sältämiin antioksidantteihin. Keksinnön mukaisella menetelmällä saadaan säilytettyä liu- koisten rasvojen ravitsemuksellinen laatu parempana ja ehkäistyä primäärihapettumista ja siten edullisesti parannettua rasvahappojen laatua tuotteissa verrattuna normaaleihin liu- koista rasvaa sisältäviin suun kautta nautittaviin tuotteisiin.

Esillä olevan keksinnön avulla saavutetaan useita hyötyjä. Ensinnäkin keksintö helpottaa teollista valmistusta ja tuottaa lisä- ja uutuusarvoa liukoisten rasvojen ja beetaglukaania si- sältävän biomateriaalin käyttöön teollisuuden prosesseissa ja keksinnön kuvaamaa kompo- nenttia sisältävien tuotteiden käyttöyhteydessä parantaen tuotteen säilyvyyttä ja nautitta- vuutta. Keksinnön mukaisella koostumuksella saadaan lisättyä tuotteisiin terveydelle edul- lista liukoista kuitua, beetaglukaania, sekä voidaan vaikuttaa haluttuihin aistinvaraisiin ominaisuuksiin ja rakenneominaisuuksiin, kuten tuotteen viskositeettiin.

Keksinnössä on yllättäen todettu, että rasvan hapettumista ehkäisevä elintarvikerasvakom- ponentti toimii edullisena koostumuksena beetaglukaanille, jolla on ominaisuutena pilk- koutua herkästi jalostuneemmissa elintarvikkeissa.

Vastaavaa koostumusta, jossa vähän hapettuvaan homogenaattikoostumukseen yhdistyy beetaglukaanirikas biomateriaali, ei ole aikaisemmin kuvattu. en Keksinnön sovellutusmuodot

S se Esillä oleva keksintö koskee elintarvikerasvakomponenttia, joka kykenee ehkäisemään ras- o vahappojen hapettumista ja, joka lisäksi sisältää terveysvaikutteista ravintokuitua, bee- z taglukaania. a = Esillä olevan keksinnön mukainen komponentti soveltuu erityisesti parantamaan tuotteiden = ravitsemuksellisia ominaisuuksia, ja sillä voidaan vaikuttaa suotuisasti myös keksinnön

N mukaisten tuotteiden teknologisiin ja aistinvaraisiin ominaisuuksiin.

Yhden sovellutusmuodon mukaan esillä olevan keksinnön mukainen elintarvikerasvakom- ponentti perustuu patenttihakemuksessa FI20175435 esitettyyn elintarvikerasvakompo- nenttiin, johon on lisätty beetaglukaania.

Tyypillisesti, keksinnön mukainen elintarvikerasvakomponentti sisältää 10-70 paino-% öl- jyrasvaa, 10-70 paino-% biomateriaalia ja 1-40 paino-%, edullisesti 1-30 paino-% proteii- nia. Lisäksi komponentti sisältää vettä ja elektrolyyttiä. Elektrolyytteinä voidaan käyttää esimerkiksi suoloja. Vettä on valmiissa elintarvikekomponentissa tyypillisesti 0,1 — 90 paino-%:a. Vesipitoisuuteen vaikuttaa mahdollinen öljyrasvan dehydraus, mikä esillä ole- vassa keksinnössä on valinnaista. Vesi voi olla puhtaan veden tai muun vesipitoisen nes- teen muodossa. Maito, kasvipohjaiset maidon kaltaiset juomat ja vihannes- ja hedelmäme- hut ovat tyypillisesti tähän tarkoitukseen hyvin soveltuvia nesteitä.

Keksinnön mukaisen elintarvikerasvakomponentin valmistuksessa biomateriaalina käyte- tään tyypillisesti runsaasti beetaglukaania sisältävää biomateriaalia. Esimerkkinä voidaan mainita erilaisin yleisesti tunnetuin teollisin menetelmin konsentroitu beetaglukaanijauhe, kaura- ja ohrajauhot, -leseet ja -suurimot. Keksinnön mukaisen biomateriaalin beetaglukaa- nin lähdettä tai muotoa ei ole rajattu.

Yhden sovellutusmuodon mukaan elintarvikerasvakomponentin sisältämä biomateriaali si- sältää vähintään 2 paino-% beetaglukaania.

Toisen sovellutusmuodon mukaan elintarvikerasvakomponentin beetaglukaania sisältävä

N biomateriaali sisältää beetaglukaania 2-70 paino-%, edullisemmin 10-60 paino-%, esimer-

S kiksi 20-50 paino-%. 8 o Beetaglukaania sisältävän biomateriaalin lisäksi voidaan käyttää muita biomateriaaleja. z Muuna biomateriaalina voidaan käyttää hiilihydraatteja sisältävää, mutta myös proteiineja

N ja rasvoja sisältävää biomateriaalia. Esimerkkeinä voidaan mainita viljajauhot, -suurimot = tai -hiutaleet (kuten vehnä, ruis, speltti, hirssi, maissi, riisi tai durra); valeviljajauhot, -suu- = rimot tai -hiutaleet (kuten tattari, amarantti tai kvinoa); palkokasvit (soijat, herneet, kahvi-

N herneet, pavut, linssit, lupiinit) tai härkäpavut. Osa edellä mainituista viljoista sisältää myös beetaglukaania, mutta pienemmissä määrin kuin kaurassa tai ohrassa.

Esillä olevassa keksinnössä käytettäväksi öljyrasvaksi soveltuu mikä tahansa rasva, joka on ainakin lämmitettäessä öljymäinen. Keksinnön mukaiseen komponentin valmistukseen voi- daankin käyttää useita erilaisia rasvoja tai rasvayhdisteitä, eli menetelmän avulla voidaan erilaisiin suunkautta nautittaviin rasvaa sisältäviin biomatriiseihin tuottaa erilaisia rasva- profiileja. Tyypillisesti öljyrasvana käytetään kasvirasvaa tai -öljyä, kuten rypsi- tai pal- muöljyä, sheavoita, tai jotain näiden yhdistelmää. Omega-rasvahapot ovat erityisen hyö- dyllisiä.

Keksinnössä käytettäviä proteiinilähteitä ei ole rajattu. Keksinnössä voidaan käyttää mitä tahansa eliökunnasta saatavaa proteiinia.

Edullisen sovellutusmuodon mukaan elintarvikerasvakomponentin sisältämä proteiini on jo- kin kananmunan sisältämä proteiini, kuten avidiini, ovalbumiini, konalbumiini tai ly- sotsyymi tai soijaproteiini, tai useampi näistä yhtäaikaisesti.

Edullisen sovellutusmuodon mukaan keksinnön mukaisessa menetelmässä rasvan kapse- lointi tehdään ilman lisättyjä stabilointi- tai emulgointiaineita, toisin kuin useissa jo paten- toiduissa rasvahappojen mikrokapselointimenetelmissä. Edullisesti käytetty proteiinilähde toimii siis itsessään emulgoijana, kuten kananmunan tapauksessa. Yhden sovellutusmuo- don mukaan voidaan kuitenkin käyttää myös erillistä emulgointiainetta. Vegaanisia tuot- teita valmistettaessa voidaan käyttää esimerkiksi lesitiiniä.

Komponentin ainesosat muodostavat öljy-vedessä emulsion, jossa proteiini ja biomateriaali 2 muodostavat voimakkaan homogenisoinnin seurauksena stabiilin rakenteen emulsion raja-

N pinnoille. &

N Yhden sovellutusmuodon mukaan emulsiota voidaan dehydrata, jolloin saadaan jauhe-

E maista kiinteää ainetta.

O

O Edullisen sovellutusmuodon mukaan elintarvikekomponentin sisältämä öljyrasva sisältää > antioksidantteja. Antioksidantteja voidaan kuitenkin lisätä myös erikseen, kuten myös muita hapettumista estäviä lisäaineita. Lisäaineina voidaan käyttää esimerkiksi joitakin vi- tamiineja ja hivenaineita, kuten E- tai C-vitamiinia, seleeniä tai L-viinihappoa.

Esillä oleva keksintö koskee myös tuotetta, jossa keksinnön mukaista elintarvikekompo- nenttia on hyödynnetty. Tyypillisesti tuote on elintarvike- tai kosmetiikkatuote, tai lääke.

Elintarvikekomponenttia voidaan lisätä seokseen tai sillä voidaan korvata osittain tai koko- naan jokin tyypillisesti käytetty rasva-, proteiini- tai hiilihydraattipohjainen ainesosa. Kek- sinnön kuvailemaa elintarvikekomponenttia voidaan käyttää myös itsenäisenä ainesosana edellä mainituissa sovellutuksissa.

Keksinnön mukaista elintarvikekomponenttia voidaan käyttää myös terveydenhuollon lait- teiden valmistamisessa.

Yhdessä sovellutusmuodossa keksinnön mukainen elintarvikerasvakomponentti, sisältää yhteensä 1-90 paino-% öljyrasvaa, proteiinia ja biomateriaalia. Tuotteessa on tyypillisesti 10—70 paino-%, edullisesti 10-60 paino-%, sekä öljyrasvaa että biomateriaalia, ja proteii- nia tyypillisesti 2-60 paino-%, edullisesti 2-50 paino-%. Proteiinin määrällä on vaikutus, suutuntuman, maun ja ravintoarvojen lisäksi, muun muassa tuotteen paistoväriin. Proteiinin määrän lisääntyessä paistoväri vahvistuu.

Edullisen sovellutusmuodon mukaan keksinnön mukaisen tuotteen käyttöön kuuluu tuot- teen kypsentäminen tai kuumentaminen siten, että tapahtuu Maillard-reaktio.

Yhden sovellutusmuodon mukaan keksinnön mukaista elintarvikekomponenttia tai tuotetta voidaan käyttää kantajamatriisina erilaisille ainesosille.

S

S Keksinnön mukaisessa menetelmässä veteen lisätään rasvafaasi ja suola vesipitoisuuteen se 20-80 paino-%, edullisesti 30-70 paino-%, ja näin saatua seosta sekoitetaan alle 60 *C:ssa, o edullisesti alle 50 *C:ssa, alle 10 min. Viimeistään tämän kuumennuksen seurauksena käy- z tetty rasva on öljymäisessä muodossa ja on muodostunut öljyä-vedessä-seos. Seokseen li-

N sätään proteiinia, ja jatketaan tämän jälkeen mekaanista sekoittamista. Loppuvaiheessa = käytetään voimakasta homogenoivaa käsittelyä alle 10 min, edullisesti alle 3 min, kunnes = seos koostuu homogeenisesta faasista tai faaseista. Proteiini lisätään lämpötilan ollessa alle

N 100 °C, edullisesti 0-70 °C proteiinilähteestä riippuen. Tarvittaessa seokseen voidaan li-

säksi lisätä elektrolyyttiä, tyypillisesti suoloja. Seoksen homogenisointi suoritetaan ylei- sesti tunnetulla mekaanisella menetelmällä, joka soveltuu halutun seoksen viskositeettiin.

Edullisesti homogenointi suoritetaan mekaanisesti leikkaavilla terillä.

Seuraavassa vaiheessa seos yhdistetään beetaglukaania sisältävään biomateriaaliin, jolloin saadaan keksinnön mukainen elintarvikerasvakomponentti. Yhdistäminen tapahtuu ylei- sesti tunnetuilla mekaanisilla käsittelyillä, kuten jauhamalla, sekoittamalla, korkean pai- neen käsittelyllä, leikkaavalla käsittelyllä tai jollain näiden yhdistelmällä. Biomateriaalin on oltava hygieenisesti puhdas ja täytettävä yleisesti hyväksyttävien standardien vaatimuk- set. Lopputuloksena saadaan homogeeninen massa, seos tai suspensio.

Yhden sovellutusmuodon mukaan saatu massa, seos tai suspensio dehydrataan yleisesti tunnetuilla käytössä olevilla prosessimenetelmillä (esimerkiksi pakkaskuivauksella tai ali- painekuivauksella), edullisesti kuumennuskäsittelyllä. Tyypillisesti kuumennuskäsittely ta- pahtuu alle 250 °C:ssa alle 45 min ajan riippuen seoksen viskositeetista ja prosessoitavan seoksen määrästä. Toisen vaihtoehdon mukaan, massa, seos tai suspensio dehydrataan alle 100 °C:ssa, jolloin käytetään pidempiä (5 tunnista jopa 48 tuntiin), dehydrausaikoja, esi- merkiksi noin 24 h. Dehydrauksella veden määrää tuotteessa saadaan pienennettyä ja tuot- teen säilyvyyttä näin parannettua. Tyypillisesti dehydratun tuotteen vesipitoisuus kui- vausolosuhteista riippuen on noin 0,1-15 paino-%. Käsittelyn seurauksena valmistetun tuotteen fysikaaliset, kemialliset ja/tai aistinvaraisesti havaittavat ominaisuudet voivat muuttua menetelmässä käytetyn paineen ja lämpötilan mukaan. Dehydraus ei ole välttämä- tön vaihe keksinnön mukaisen elintarvikekomponentin valmistamisessa.

S

S Valmistusprosessin aikana pH:n säätö on mahdollista. pH:lla on suuri merkitys proteiinien se toiminnan kannalta, joten sillä voidaan vaikuttaa proteiinien käyttäytymiseen. Suotuisassa o pH:ssa proteiinien toimintakyky on suurimmillaan, jolloin ne sitovat rasvahappoja tehok- z kaasti pieniksi partikkeleiksi ehkäisten niiden hapettumista. pH:n säätelyn avulla voidaan

N siis vaikuttaa rasvahappojen hapettumisasteeseen ja näin tuotteen ravintokoostumukseen. = Useimmille proteiineille suotuisa toiminta pH on noin 7-8. ~ &

Kuten aiemmin mainittiin, yhden sovellutusmuodon mukaan elintarvikerasvakomponent- tiin voidaan lisätä valmistuksen aikana muita erilaisia lisäkomponentteja, kuten antioksi-

dantteja ja vitamiineja (tokoferolit, A-, D-, E- vitamiinit). Lisäkomponentit voivat olla val- misteiden laatua tai terveellisyyttä parantavia. Mahdollisia lisättäviä ainesosia ovat myös esimerkiksi erilaiset mausteet, aromit tai muut makuaineet. Seostamisvaiheessa lisättävät komponentit voivat olla myös aminohappojen kanssa kemiallisesti reagoivia, fysiko-kemi- allisia sidoksia muodostavia tai lähikantaman voimiin (van der Waals) perustuvia kom- ponentteja.

Edullisen sovellutusmuodon mukaan seostamisvaiheessa seokseen mahdollisesti lisättävät komponentit ovat öljyliukoisia.

Seuraavat ei-rajoittavat esimerkit edustavat esillä olevan teknologian sovelluksia.

VALMISTUSESIMERKIT

Valmistusesimerkki 1 — Elintarvikerasvakomponentin valmistus

Keksinnön mukaisessa menetelmässä lisättiin veteen 8 paino-% rypsiöljyä ja suolaa 0,5 paino-%. Seosta sekoitettiin 30 *C lämpötilassa. Öljyä-vedessä-seokseen lisättiin herapro- teiinia 5 paino-% ja sekoituksen loppuvaiheessa käytettiin voimakasta homogenisoivaa mekaanista sekoittamista, kunnes seos oli homogeeninen. Homogenisoituun seokseen se- koitettiin 14 paino-% kaurajauhoa ja 17 paino-% beetaglukaanipitoista biomateriaalia, minkä jälkeen massaa kuumennettiin noin 60 *C:ssa noin 24 h ajan, kunnes massa oli sopi- van kuivaa.

S

S Valmistusesimerkki 2 — Elintarvikerasvakomponentin valmistus 3

S Keksinnön mukaisessa menetelmässä lisättiin veteen 12 paino-% rypsiöljyä ja suolaa 0,5

I paino-%. Seosta sekoitettiin 30 *C lämpötilassa. Öljyä-vedessä seokseen lisättiin herapro-

N teiinia 5 paino-% ja sekoituksen loppuvaiheessa käytettiin voimakasta homogenisoivaa = mekaanista sekoittamista, kunnes seos oli homogeeninen. Homogenisoituun seokseen se- = koitettiin 7 paino-% kaurajauhoa ja 21 paino-% beetaglukaanipitoista biomateriaalia,

N minkä jälkeen massaa kuumennettiin noin 60 *C:ssa noin 24 h ajan, kunnes massa oli sopi- van kuivaa.

Valmistusesimerkki 3 — Elintarvikerasvakomponentin käyttö smoothiessa

Valmistusesimerkin 2 mukaisella menetelmällä valmistettua elintarvikerasvakomponenttia lisättiin 10 paino-% marjoja, hedelmiä ja nestettä sisältävään smoothiepohjaan. Smoothie- pohja sekoitettiin mekaanisesti tasaiseksi massaksi ja valmis tuote pakattiin yleisesti tunne- tuin teollisin menetelmin.

Valmistusesimerkki 4 — Elintarvikerasvakomponentin käyttö myslissä

Valmistusesimerkin 1 mukaisella menetelmällä valmistettua elintarvikerasvakomponenttia lisättiin myslisekoitukseen 40 paino-%. Mysliseos pakattiin yleisesti tunnetuin teollisin menetelmin.

Valmistusesimerkki 5 — Elintarvikerasvakomponentin käyttö levitteessä

Keksinnön mukaisessa menetelmässä vedestä, suolasta ja rypsiöljystä valmistettiin seos, jota ensin homogenoitiin n. 5000-6000 rpm noin 3 min ajan. Seokseen lisättiin herneprote- iinia 10 paino-% ja seoksen homogenointia jatkettiin, kunnes seos oli tasaista. Sen jälkeen seokseen lisättiin kaurajauhoa ja beetaglukaanipitoista biomateriaalia, kunnes rakenne oli sopivan paksun levitteeksi, ja mausteiksi valkosipulia, sitruunamehua ja mustapippuria.

Valmistusesimerkki 6 — Elintarvikerasvakomponentin käyttö kasvipohjaisessa juomassa

Keksinnön mukaisessa menetelmässä täysjyväkaurahiutaleista valmistettiin kauramaitoa, ™

S johon lisättiin 1,5 paino-% rypsiöljyä ja suolaa 0,5 paino-%. Seosta sekoitettiin 40 °C läm- se pötilassa. Kauramaito-öljy-seokseen lisättiin soijaproteiinia 3 paino-% ja beetaglukaanipi- o toista biomateriaalia 8 paino-%. Sekoituksen loppuvaiheessa käytettiin voimakasta ho- z mogenisoivaa mekaanista sekoittamista, kunnes seos oli homogeeninen. Kaurapohjaiseen a en maitojuomaan voidaan lisätä makuaineiksi esimerkiksi marjoja tai hedelmiä tai kookosta.

O e

S Valmistusesimerkki 7 — Elintarvikerasvakomponentin käyttö kasvipohjaisessa juomassa

N

Valmistusesimerkin 2 mukaisella menetelmällä valmistettua, pieneen partikkelikokoon jau- hettua elintarvikerasvakomponenttia lisättiin 8 paino-% kauramaitoon, homogenoitiin hetki ja annettiin turvota.

Valmistusesimerkki 8 — Elintarvikerasvakomponentin käyttö uunipuurossa

Valmistusesimerkin 1 mukaisella menetelmällä valmistettua elintarvikerasvakomponenttia käytettiin uunipuuron ainesosana. Uunipuuro valmistettiin sekoittamalla nestettä, kaura- hiutaleita, kuivattuja hedelmiä, suolaa ja 10 paino-% keksinnön mukaista elintarvikerasva- komponenttia. Koostumusta uunikypsennettiin yleisesti tunnetuin menetelmin, kunnes tuotteelle saavutettiin haluttu kypsyysaste.

Valmistusesimerkki 9 — Elintarvikerasvakomponentin käyttö välipalapatukassa

Valmistusesimerkin 2 mukaisella menetelmällä valmistettua elintarvikerasvakomponenttia lisättiin viljapohjaisten välipalapatukoiden valmistuksessa käytettävään valmistusmassaan siten, että elintarvikerasvakomponentin osuus oli 40 % massasta. Valmistusmassa lämpö- käsiteltiin, tasoitettiin, leikattiin välipalapatukoiden muotoon ja pakattiin yleisesti tunne- tuilla teollisilla menetelmillä.

Valmistusesimerkki 10 — Elintarvikerasvakomponentin käyttö muffinityyppisessä leivon- naisessa

Valmistusesimerkin 1 mukaisella menetelmällä valmistettua elintarvikerasvakomponenttia

S lisättiin 30 paino-% muffinitaikinaan. Muffinitaikinan valmistuskomponentit sekoitettiin

N mekaanisesti tasaiseksi massaksi ja muffinitaikina annosteltiin paistovuokiin yleisesti tun-

S netuin teollisin menetelmin. Muffinit uunipaistettiin, jäähdytettiin ja pakattiin yleisesti tun-

N netuin teollisin menetelmin. i & Teollinen käyttökelpoisuus

R

> Esillä olevaa keksintöä voidaan käyttää yleisesti keksinnön mukaista elintarvikerasvakom- ponenttia sisältävän tuotteen valmistamiseen.

Erityisesti esillä oleva keksintö soveltuu käytettäväksi tuotteissa, joiden ravitsemuksellista arvoa, aistinvaraisia ominaisuuksia tai teknologisia ominaisuuksia halutaan parantaa. Esillä oleva keksintö soveltuu lisäämään kuidun ja erityisesti terveydelle edullisen beetaglukaa- nin pitoisuutta tuotteissa sekä tuottamaan tuotteisiin halutun rasvaprofiilin ja estämään tyy- dyttymättömien rasvahappojen hapettumista tuotteiden prosessoinnin ja säilytyksen aikana.

Siten elintarvikerasvakomponentti sopii yleisesti käytettäväksi erityisesti elintarviketuottei- den valmistuksessa parantaen niiden terveydellisiä ja aistinvaraisia ominaisuuksia.

Käytännönläheisinä elintarviketeollisuuden esimerkkeinä voidaan mainita muun muassa seuraavat käyttökohteet: leipomotuotteet ja muut viljatuotteet, lihatuotteet, maitotuotteet, erilaiset einestuotteet, välipala- ja aamupalatyyppiset tuotteet.

Viitejulkaisuluettelo

Patenttikirjallisuus

CN101999430 (A)

CN106472641 (A)

EP2346361 (B1)

EP1976393 (B1)

JP2002306064 (A)

JP4698038 (B2)

JP4274748 (B2) ” W02014020734 (A1)

S EP1361264 (B1) se CN 101999475 (B) o US2005064068 (A1)

I

> Muu kirjallisuus

O

R

S Ahmad A, Anjum FM, Zahoor T, Nawaz H, Dilshad SMR. Beta Glucan: A Valuable Func-

N tional Ingredient in Foods. Crit Rev Food Sci, 2012, 52, 3, 201-212.

EFSA. 2010. Scientific Opinion on the substantiation of a health claim related to oat beta- glucan and lowering blood cholesterol and reduced risk of (coronary) heart disease pursu- ant to Article 14 of Regulation (EC) No 1924/2006. EFSA Journal, 2010, 8, 12, 1885.

EFSA. 2011a. Scientific Opinion on the substantiation of a health claim related to barley beta-glucans and lowering of blood cholesterol and reduced risk of (coronary) heart disease pursuant to Article 14 of Regulation (EC) No 1924/2006. EFSA Journal, 2011, 9, 12, 2471.

EFSA. 2011b. Scientific Opinion on the substantiation of health claims related to beta-glu- cans from oats and barley and maintenance of normal blood LDL-cholesterol concentra- tions (ID 1236, 1299), increase in satiety leading to a reduction in energy intake (ID 851, 852), reduction of post-prandial glycaemic responses (ID 821, 824), and “digestive func- tion” (ID 850) pursuant to Article 13(1) of Regulation (EC) No 1924/2006. FFSA Journal, 2011, 9, 6, 2207.

Farvid MS, Ding M, Pan A, Sun O, Chiuve SE, Steffen LM, Willett WC, Hu FB. Dietary

Linoleic Acid and Risk of Coronary Heart Disease: A Systematic Review and Meta-Analy- sis of Prospective Cohort Studies. Circulation, 2014, 130, 18, 1568-1578.

FDA. U.S. Food and Drug Administration. Health claims: soluble fiber from certain foods and the risk of coronary heart disease (CHD). 1997. Title 21, Chapter I, Subchapter B, Part 101, Subpart E, §101.81. Saatavilla: https://www.ecfr.gov/cgi-bin/text- idx?SID=70afe720157837f4bc7Tead44c8d871fe&mc=true&node=se21.2.101 181&rgn=di v8. Luettu 2.12.2017.

Hu X, Zhao J, Zhao O, Zheng J. Structure and Characteristic of B-Glucan in Cereal: A Re- view. J Food Process Pres, 2015, 39, 6, 3145-3153.

Maheshwari G, Sowrirajan S, Joseph B. Extraction and Isolation of B-Glucan from Grain

Sources — A Review. J Food Sci, 2017, 82, 7, 1535-1545. & Mensink RP, Zock PL, Kester ADM, Katan MB. Effects of dietary fatty acids and carbo-

N hydrates on the ratio of serum total to HDL cholesterol and on serum lipids and apolipo- 3 proteins: a meta-analysis of 60 controlled trials. Am J Clin Nutr, 2003, 77, 5, 1146-1155.

I Mälkki Y, Virtanen E. Gastrointestinal Effects of Oat Bran and Oat Gum: A Review.

E LWT- Food Sci Technol, 2001, 34, 6, 337-347. 2

Sibakov J, Myllymäki O, Holopainen U, Kaukovirta-Norja A, Hietaniemi V, Pihlava JM, = Lehtinen P, Poutanen K. B-Glucan extraction methods from oats. Agro Food Ind Hi Tec, x 2012, 23, 1, 10-12.

Zhu F, Du B, Xu B. A critical review on production and industrial applications of beta-glu- cans. Food Hydrocolloid, 2016, 52, 275-288.

Claims (11)

Patenttivaatimukset

1. Elintarvikerasvakomponentti, tunnettu siitä, että se sisältää 10-70 paino-% öljyrasvaa, joka on mitä tahansa rasvaa, joka on ainakin lämmitettäessä öljymäinen, 1-40 paino-% proteiinia ja 10-70 paino-% konsentroitua beetaglukaanijauhetta, joka sisältää 20-70 paino-% beetaglukaania, sekä suolaa, joka elintarvikerasvakomponentti on valmistettu muodostamalla öljyä-vedessä seos, joka sisältää öljyrasvaa ja suolaa, johon öljyä-ve- dessä seokseen on lisätty ensin proteiinia ja sitten öljyä-vedessä seoksen ja proteiinin homogenoituun seokseen konsentroitua beetaglukaanijauhetta.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen elintarvikerasvakomponentti, jossa konsentroitu bee- taglukaanijauhe sisältää beetaglukaania 20-50 paino-%.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen elintarvikerasvakomponentti, jossa on de- hydrauksen jälkeen 0,1—15 paino-% vettä.

4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen elintarvikerasvakomponentti, joka sisältää öljyrasvaa, joka on kasvirasvaa tai -öljyä, kuten rypsi- tai palmuöljyä, sheavoita, tai kahden tai useamman tällaisen rasvan yhdistelmää, jolloin valmiste sisältää terveydelle edullisia rasvahappoja.

5. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen elintarvikerasvakomponentti, joka sisältää proteiinia, joka on jokin eliökunnasta peräisin oleva proteiini, edullisesti jokin kanan- munan sisältämä proteiini, kuten avidiini, ovalbumiini, konalbumiini tai lysotsyymi tai e) a. . S soijaproteiini, tai useampi näistä yhtäaikaisesti.

J . . . . . . . . .

?

6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-5 mukainen elintarvikerasvakomponentti, joka sisältää N © konsentroidun beetaglukaanijauheen lisäksi muuta biomateriaalia, joka on viljajauhoa, I a. -suurimoita tai -hiutaleita, edullisesti vehnä, ohra, ruis, kaura, speltti, hirssi, maissi, x riisi tai durra; valeviljajauhoja, -suurimoita tai -hiutaleita, edullisesti tattari, amarantti O tai kvinoa; palkokasveja, edullisesti soijat, herneet, kahviherneet, pavut, linssit tai lupii- a nit; härkäpapua; tai eliöperäisiä proteiinilähteitä, edullisesti hyönteiset, merenelävät, selkäjänteiset, nisäkkäät, sienet, levät tai homeet.

7. Jonkin patenttivaatimuksen 1-6 mukainen elintarvikerasvakomponentti, jonka sisäl- tämä öljyrasva sisältää antioksidantteja.

8. Jonkin patenttivaatimuksen 1-7 mukainen elintarvikerasvakomponentti, johon on li- sätty antioksidantteja tai muita hapettumista estäviä lisäaineita, kuten vitamiineja tai hi- venaineita.

9. Tuote, joka sisältää jonkin patenttivaatimusten 1-8 mukaista elintarvikerasvakompo- nenttia.

10. Jonkin patenttivaatimuksen 1-8 mukaisen elintarvikerasvakomponentin, tai patentti- vaatimuksen 9 mukaisen tuotteen, käyttö elintarvike-, lääke- tai kosmetiikkaformulaati- ossa.

11. Menetelmä jonkin patenttivaatimuksen 1-8 mukaisen elintarvikerasvakomponentin, tai patenttivaatimuksen 9 mukaisen tuotteen, valmistamiseksi tunnettu siitä, että suorite- taan vaiheittain mekaaniset käsittelyt, joissa rasva, proteiini, vesi, konsentroitu beetaglu- kaanijauhe ja suola seostetaan homogeeniseksi seokseksi. S N O N K <Q K O I a a ÅN O © N O N