LV14071B - Augļu, ogu sulu un sīrupu bagātināšanas paņēmiens ar dīgstošo graudu bioloģiski aktīviem komponentiem un inulīnu - Google Patents

Description

Tehnikas joma

Izgudrojums attiecas uz pārtikas rūpniecību, konkrēti, uz bezalkoholisko dzērienu ražošanu no augļu un ogu izejvielām.

Tehnikas līmenis

Bioloģiski aktīvās vielas ievada dabīgos pārtikas produktos ar nolūku pozitīvi ietekmēt vienu vai vairākas fizioloģiskās funkcijas cilvēka organismā, nelietojot ķīmiskās vielas. Šādi bagātinātu produktu sistemātiska lietošana samazina saslimšanas risku ar vairākām izplatītām hroniskām slimībām.

Ir zināma dzērienu kompozīcija (EP1245578A „Fibre-Enriched beverings”, SPK C08B30/18, publicēts 02.10.2002.), kas ietver maltodekstrīnu preparātu ar noteiktu molekulas sazarojuma daudzumu pie 1-6 glikozīda saites (15-35%), mazāku par 5 maltodekstrīna molekulas polimerizācijas pakāpi un molekulmasu līdz 4500. Kompozīcija papildus ietver cukuru, sintētiskus saldinātājus (atsevišķi vai maisījumā), citronskābi, fosforskābi vai askorbīnskābi (atsevišķas skābes vai to maisījumus), nātrija benzoātu un aromatizatoru. Tiek piedāvāts lietot maltodekstrīnu preparātu maisījuma formā ar vienu vai vairākām vielām no sekojošas vielu grupas: glikoze, fruktoze, ksiloze, laktuloze, eritroze maltitols, ksilitols, eritrols, izomalts. Šo šķidro kompozīciju ievada dzērienā kopā ar dažādiem cukuriem ar aprēķinu, ka dzēriens var saturēt 1.5 - 90 g maltodekstrīnu litrā. Tātad, minētā izgudrojuma būtība ir mākslīgas vielu kompozīcijas - šķidra vielu koncentrāta sastādīšana no individuālām, atsevišķi saražotām vielām to ievadīšanai dabīgā produktā (minerālūdeņos, augļu - ogu vai dārzeņu sulās, tomātu pastā un tml. produktos), ar nolūku bagātināt produktu ar prebiotiķi maltodekstrīnu.

Izgudrojuma atklāsme

Izgudrojuma mērķis ir izveidot paņēmienu augļu un/vai ogu sulas bagātināšanai ar dīgušo graudu vērtīgiem komponentiem, apvienojot sulas un iesala ekstraktvielas un šādi veidojot jaunus funkcionālas nozīmes dzērienus.

Piedāvātais izgudrojums paredz veidot funkcionālas dabas atspirdzinošu dzērienu no dabīgiem komponentiem: augļu-ogu sulām un dabīgiem dīgstošu graudu bioloģiski aktīvām vielām, kuru lielākā fizioloģiski aktīvā daļa ir maltodekstrīns. Par dīgušo graudu maltodekstrīna nesēju izmanto alus iesalu, no kura vāra alus vai maizes kvasa misu. Apiņus šajā misā neizmanto. Vārīšanas laikā maltodekstrīns un citas fizioloģiski svarīgas vielas (vitamīni, neaizstājamās aminoskābes, glikozamīns) no dīgušiem graudiem pāriet šķidrajā fāzē - misā.

Salejot sulu ar misu, veidojas dzēriens, kura sastāvā ir gan sulas, gan misas fizioloģiski nozīmīgas vielas. Kopā ar sastāvu mainās arī dzēriena skābums. Skābuma rādītājs - pH, salīdzinājumā ar sulas rādītāju, palielinās. Dzēriena palielinātais pH rādītājs veicina bioloģiski nozīmīgu vielu labāku saglabāšanos dzēriena termiskās apstrādes procesā, piemēram, pasterizācijā.

Sulas un dīgušo graudu ekstraktvielu maisījumā, prebiotisko īpašību palielināšanai, pievieno prebiotiķa inulīna nesējus - topinambūra miltus, tīru inulīnu vai citus tā preparātus. Rezultātā veidojas dzēriens ar vērtīgām uzturvielām un polifunkcionāla uzturlīdzekļa īpašībām, jo sulas bagātas ar ogļhidrātiem (glikoze, fruktoze, saharoze), skābēm, minerālvielām (K, Fe, Zn), satur ari vitamīnus. Savukārt, dīgušo graudu - iesala ekstraktvielas satur tādas vērtīgas vielas kā maltoze, prebiotiķis maltodekstrīns, B grupas u.c. vitamīni, minerālvielas (Si, K,Mg, P). Inulīna klātbūtne veicinātu lipīdu vielmaiņu, Ca absorbciju, probiotisko baktēriju attīstību zarnās u.c.

Zīmējumu īss apraksts

Fig.l parādīta augļu-ogu sulu bagātināšanas tehnoloģijas shēma ar alus bezapiņu misas vai kvasa misas funkcionāli nozīmīgām vielām un prebiotiķu preparātiem;

Fig.2 ir parādīta ar bezapiņu alus misas vai kvasa misas funkcionāli nozīmīgiem komponentiem un prebiotiķu preparātiem bagātinātā augļu - ogu sulu sīrupa ieguves tehnoloģijas shēma.

Augļu - ogu sulu un sīrupu bagātināšana ar dīgstošu graudu bioloģiski aktīvām vielām un prebiotiķiem, piemērām, inulīnu, notiek šādi (Fig. 1): no alus iesala ar pazīstamām metodēm, bet izslēdzot no receptūras apiņus, kuri veido alum raksturīgo rūgteno garšu, kas var bojāt augļu - ogu sulu dzēriena garšu, pagatavo misu un sajauc to ar augļu vai ogu sulu izvēlētā proporcijā, piem., sula pret misu: 1:1; 1:0.5; 0.5:1; 0.8:0.2 vai citādi, atkarībā no tirgus prasībām. Izveidotam sulu un bezapiņu misas maisījumam pievieno topinambūra bumbuļu miltus vai citu inulīna vai citu prebiotiķu preparātu. Prebiotiķa deva receptūras maisījumā var būt dažāda, atkarībā no fizioloģiskās dienas normas. Racionāli prebiotiķa piedevu noteikt ap 1-2 g uz 100 g dzēriena. Izveidoto receptūras maisījumu iztur 50° C temperatūrā 20-30 min. inulīna vai cita prebiotiķa pilnīgākai ekstrahēšanai un vieglākai šķīšanai. Pēc izturēšanas receptūras maisījumu dzidrina centrifugējot vai filtrējot, vai secīgi izpildot abas operācijas. Dzidrinātu šķidrumu pilda pudelēs un pasterizē tuneļa pasterizatorā, pudeles 15 min. izturot 60° C temperatūrā. Dzidrinātu produktu var pasterizēt ari plūsmā, uzsildot līdz 80° C un izturot šajā temperatūrā 20 sek. Pēc šādas pasterizācijas produktu aseptiski pilda sterilās pudelēs. Bagātinātu sīrupu iegūšanai misas un sulas maisījumu ietvaicē līdz sīrupa konsistencei (līdz 60% no sausnes) un 5 - 10 minūtes pirms ietvaices beigām vārošā šķidrumā ievada bioloģiski aktīvo vielu preparātu, piem., topinambūra bumbuļu koncentrātu vai tīru inulīnu, vai citu preparātu. Šī procesa shēma parādīta Fig. 2.

Piedāvātais dzēriena sastāvs papildus atspirdzinošai iedarbībai veic arī funkcionālu iedarbi, veicinot pilnīgāku kalcija asimilēšanu, zarnu trakta darbības normalizēšanu, trigliceridu maiņas uzlabošanu, holesterīna līmeņa normalizēšanu, imūnās sistēmas nostiprināšanu u.c. No Latvijā audzētām ābolu šķirņu „Safrāna pepiņš”, „Mičurina bezsēklu”, „Trebu” un „Rudens svītrotais” maisījuma iegūtās (2007.g. raža) pasterizētās sulas dažu ķīmisko vielu saturs parādīts 1. tabulā.

1. tabula. Ābolu sulas ķīmiskais sastāvs

Sulas blīvums 1.031 g/ml

Komponenti	Sulā	Sausnē, %
Reducējošie cukuri, %	6.53	66.29
Kopējie ogļhidrāti, %	7.81	79.29
Proteīns, %	0.30	3.00
Sausne, %	9.85	100.00
pH	3.53
Kopējās skābes, %	0.76	7.72
Citronskābe, mg/ml	0.064	0.063

mg/g	0.062
Dzintarskābe, mg/ml	1.622	1.597
mg/g	1.573
Pienskābe, mg/ml	0.302	0.300
mg/g	0.293
Etiķskābe, mg/ml	0.300	0.295
mg/g	0.291
Ābolskābe, mg/ml	5.311	5.230
mg/g	5.151
Ogļhidrātu un skābju attiecība -10:1

Vitamīnu saturs augļu - ogu sulās ir svārstīgs lielums, jo atkarīgs no šķirnes augsnes, klimatiskiem un meteoroloģiskiem apstākļiem. Ābolu sulas vitamīnu satura raksturošanai ņemti dati no literatūras (2.tabula).

2. tabula. Dažu vitamīnu saturs ābolu sula [7]

Vitamīna nosaukums	Saturs, mg/lOOg	Cilvēka dienas deva, mg
Vitamīns B]	0.01	1.1-1.6
Vitamīns B2	0.01	1.5-1.8
Vitamīns B3 (pantotenskābe)	0.05	20
Vitamīns C (askorbīnskābe)	2	90

No 1. un 2. tabulas redzams, ka ābolu sulas sausne dominē ogļhidrāti, kuros galveno masu sastāda brīvie reducējošie cukuri - glikoze un fruktoze. Otrs lielākais sausnes komponents ir organiskās skābes, no kurām visvairāk ir ābolskābes - 5.23%. Bioloģiski vērtīgā dzintarskābe sausnē arī ir ievērojamā daudzumā - 1.597%.

Sulā esošās skābes nosaka tās skābuma vērtību pH 3.53 līmenī, kas veicina sulas kā tādas saglabāšanos. Ogļhidrātu un skābju attiecība šajā sulā ir apmēram 10:1. Nav noteikts pektīnu un minerālvielu saturs, kas kopā sastāda apmēram 10% no sausnas.

Papildinot tādu sulu ar proteīniem, dažiem vitamīniem, diētiskām šķiedrām, prebiotiķiem un/vai probiotiķiem, var celt tās bioloģisko vērtību.

Vērtīgas funkcionālas dabas vielas atrodas dīgstošos labības, t.sk. miežu graudos.

Diedzēšanas laikā graudos intensīvi norit bioķīmiskie procesi, kas paaugstina graudu 10 bioloģisko vērtību, jo palielina niacīna, B2 un E vitamīna, kopcukuru, šķiedrvielu, glikozamīna saturu, vienlaikus sintezējas C vitamīns un veidojas neaizstājamās aminoskābes [6]. Ekstrahējot šīs vielas ar ūdeni, alus rūpniecībā un kvasu ražošanā iegūst starpproduktu/pusfabrikātu, ko sauc par misu [4], Misu var ietvaicēt līdz sīrupa konsistencei, iegūstot tā saucamo „iesala ekstraktu”, kuru izmanto pārtikas ražošanā uztura līdzekļu barības vērtības celšanai un garšas uzlabošanai [5], Alus misas ķīmiskais sastāvs parādīts 3. tabulā.

3. tabula. Ekstraktvielu saturs alus misa, % [2],

Komponenti	Saturs
Maltoze	60-70
Nepārraudzējamie dekstrīni (maltodekstrins)	15-26
Glikoze un fruktozē	6-9
Saharoze	2-6
Fruktozāni	0.3-0.5
Gumivielas	līdz 0.2
Pentozāni	3.2-3.5
Uz olbaltumvielām pārrēķināts slāpeklis	3.1-5.6
Miecvielas	1-2
Rūgtvielas	1-2
Minerālvielas	1-2
Brīvās skābes, pārskaitītas uz pienskābi	1.5-2
Vitamīni Bj, B2, Ββ	Nelielos daudzumos
PH	5.50-5.88

Šķidrajā bezapiņu misā sausnas saturs ir 14 - 18%. Iesala ekstrakta ogļhidrātu sastavs parādīts 4. tabulā. Dati iegūti LU Mikrobioloģijas un biotehnoloģijas institūtā.

4. tabula. Iesala ekstrakta ogļhidrātu sastāvs

Komponenta nosaukums	Daudzums, % no sausnas
pH	5.6
Sausna	70
Ogļhidrāti bez hidrolizēs	38.64
Fruktoze	1.27
Glikoze	6.99
Saharoze	1.08
Maltoze	29.7
Ogļhidrāti pēc hidrolizēs Glikoze	57.7
Dekstrīni	19.1

No šim tabulam redzams, ka dīgušo graudu ekstraktvielās atrodas 15-26% dekstrīnu.

Šie dekstrīni ir cietes hidrolizēs produkti ar samērā īsām glikozes ķēdēm. Šos produktus sauc par maltodekstrīniem [2] un tiem ir prebiotiskas īpašības, jo tie stimulē bifidobaktēriju attīstību. Maltodekstrini veicina arī insulīna izstrādi organismā.

Piedāvātā izgudrojuma augļu - ogu sulu un sīrupu bagātināšanas metode ar dīgstošu graudu bioloģiski aktīviem komponentiem paredz augļu - ogu sulu un bezapiņu alus misas vai kvasa misas sajaukšanu savā starpā proporcijās, kuras dod vislabāko sensoro efektu, parasti 1:0.5; 1:0.2. Šim maisījumam pievieno prebiotiķu preparātu, pamatā topinambūra miltu vai tīrā inulīna preparāta veidā. Šādi izveidoto receptūras maisījumu 2030 min. iztur 50° C temperatūrā. Šī tehnoloģiskā pauze nepieciešama prebiotiķu pilnīgākai ekstrahēšanai vai šķīšanai. Ja paredzēts ražot dzidru dzērienu, pauzei seko dzidrināšana.

Šajā procesā no šķidruma atdala cietās daļiņas, tās nofūgojot vai nofiltrējot, jeb secīgi veicot abas operācijas. Dzidrināto dzērienu pilda pudelēs un pasterizē sulu pasterizācijas režīmā. Ar iesala bioloģiski aktīvajām vielām bagātināto sīrupu gatavo, sulu - misas maisījumu ietvaicējot līdz sīrupa konsistencei (līdz sausnes saturam 60%), pie kam prebiotiķi ienes ietvaicējamā vidē 5-10 min pirms ietvaicēšanas beigām.

Izgudrojuma īstenošanas piemēri .Piemērs. Nefiltrētu pasterizētu ābolu sulu sajauc ar bezapiņu alus misu proporcijā 100:20 un pieliek 4% inulīna preparāta Raftilīns. Inulīna saturs šķidrumā - 3.09%. Maisījumu 20 min pasterizē pie 60° C. Iegūtajam produktam ir patīkama saldi-skāba garša ar maigu miežu iesala ekstrakta piegaršu. Iegūtā dzēriena inulīna saglabāšanās noteikšanai, glabāšanas laikā dzērienu sadala sešos paraugos un noliek uz 14,30 un 90 dienām istabas temperatūrā (20-22 °C) un paralēli ledusskapī (temperatūra 5-6 °C). Inulīna saturs noteikts pēc AOAC 999.03 (AACC 32.32) metodes. Metodes pieļaujamā kļūda - 5-7%.

Glabāšanas apstākļi un rezultāti parādīti 5. tabulā.

5. tabula

Paraugs	Uzglabašanas ilgums, dienas	PH	Uzglabašanas temperatūra, °C	Inulīna saturs, %	Novirzes lielums % un virziens (+ vai -)
Sākumparaugs	0	3.41	20 -22	3.09	-
1.	14	3.39	20-22	3.34	+ 8.0
2.	14	3.48	5-6	3.48	+12.6
3.	30	3.46	20-22	3.13	+ 12.9
4.	30	3.45	5-6	3.43	+ 11.0
5.	90	-	20-22	2.32	-25.0
6.	90	-	5-6	3.39	+ 9.7

Inulīna satura pieaugums dzērienu glabāšanas laikā izskaidrojams ar zināmu dzēriena izžūšanu. Iegūtie dati liecina, ka inulīns dzērienā saglabājas labi, izņemot tā glabāšanu telpā 90 dienu garumā, kad šī prebiotiķa masa samazinās par 25%.

2, Piemērs. Nefiltrētai pasterizētai ābolu sulai pievieno bezapiņu alus misu, veidojot maisījumu ar proporciju 100:50. Raftilīna piedeva ir 4% no masas un inulīna saturs maisījumā ir 3.43%. Maisījumu glabā tāpat, kā 1. piemērā. Inulīna zudumi konstatēti tikai 90 dienas telpā glabātajā paraugā. Tie bija 6.4% lieli.

3.Piemērs. 1. un 2. piemērā sagatavotie maisījumi ar 3.34 un 3.48% inulīna saturu ir ietvaicēti attiecīgi līdz 65.3% un 71.3% sausnas saturam. Inulīna saturs pirmā gadījumā ir 8.7%, otrā-10.5%.

4. Piemērs. Sulas un misas maisījuma attiecība 100:20 sagatavota tāpat kā 1. piemērā, izņemot to, ka inulīna preparātu - raftilīnu aizvietoja ar divkāršu topinambūra miltu devu.

Inulīna saturs maisījumam pirms likšanas glabāšanā bija 3.69%. Maksimālie zudumi bija 2 nedēļas ledusskapī glabātā paraugā, kur inulīna satura samazinājums sasniedza 8.1%. Vienu un trīs mēnešus glabātie paraugi sapelēja.

5. Piemērs. Sulas un misas maisījuma proporcija identiska 2. piemērā izmantotajam maisījumam (100:50). Raftilīna piedeva aizvietota ar divkāršu topinambūra miltu devu.

Glabāšanas apstākļi identiski, pielietotiem 1., 2. un 4. piemērā. Inulīna saturs pirms eksperimenta sākšanas - 3.4%. Zudumi netika konstatēti nevienā paraugā.

6.Piemērs. īetvaicējot 4. un 5. piemērā sagatavotos maisījumus (inulīna saturs attiecīgi 3.69 un 3.4) līdz 76.48 un 70.6%, inulīna saturs paaugstinājās līdz 10.2 un 11.7%.

Izmantotie avoti

1. Latvijas Republikas Patents Nr. 13807. Inulīnu saturošas želējošas masas ieguves paņēmiens no augļu - ogu sulām un topinambūra bumbuļiem. 20.11.2008.

2. Tehnologie sladu a piva. Dil II. Vyroba piva a strojni zarizeni pivovaru, pomocne ukony. Praha, 1954. STATNI NAKLADATELSTVITECHNIKE LITERATURY, 482.

3. Ko3jiobckhh B.H. TonHHaM6yp - προηγκτ 21 - ro BeKa. 5. sadaļa «LļeHHOcTt HHyjiHHa». Raksts Internetā. Adrese : http://www.stgetman.narod.ru/topinambui· 01. html #% c2% 20% f7%e5%ec%20e7%eo%ea%eb%fe%. Skatīts 23.04.2009.

4. MajīBneB Π.Μ. TexHonorM Spoahjibhbk nporoBoņcTB. īlnnienpoMH3ņaT., M. 1960,

521. CTp.

5. MajītneB Π.Μ., 3aņapHaa M.B. TexHOJiorna 6e3ajiKorojibH£rx n cjia6oajiKorojn>H£ix HanHTKOB. M., «nnmeBaa npoMBirajieHHOCTB», 1970, 354 CTp.

6. XnMHnecKHH cocTaB πηιηεΒΒΐχ προηγκτοΒ. M. «īlHnļeBaa npOMi>nwieHHOCTi>», 1979,

246 CTp.

7. Rakčejeva T. Bioloģiski aktivēti graudi kviešu maizes ražošanā (2006). Promocijas darba kopsavilkums inženierzinātņu doktora zinātniskā grāda iegūšanai Pārtikas zinātnes nozarē. Jelgava. Latvijas Lauksaimniecības Universitāte.

Claims (4)

1. Pretenzijas

   1. Augļu, ogu sulu un sīrupu bagātināšanas paņēmiens ar dīgstošu graudu bioloģiski aktīviem komponentiem un prebiotiķi inulīnu, kas paredz augļu un/vai ogu sulas

   5 sajaukšanu ar dīgstošo graudu bioloģiski aktīvām vielām un prebiotiķu inulīnu saturošiem produktiem un kas atšķiras ar to, ka dīgstošo graudu bioloģiski aktīvās vielas pievieno sulām bezapiņu alus misas vai maizes kvasa misas veidā.
2. 2. Paņēmiens saskaņā ar 1 .pretenziju, kas atšķiras ar to, ka iegūto maisījumu 20-30 min. iztur 50 °C temperatūrā.

   10
3. 3. Paņēmiens saskaņā ar 1. vai 2. pretenziju, kas atšķiras ar to, ka sulas un misas maisījumu ietvaicē līdz sīrupa konsistencei un sīrupam 5-10 min pirms ietvaicēšanas beigām pievieno prebiotiķu, piemēram, inulīna preparātus.
4. 4. Paņēmiens saskaņā ar 3. pretenziju, kas atšķiras ar to, ka kopā ar prebiotiķiem sīrupam pievieno citas zināmas bioloģiski aktīvas vielas, piemēram, vitamīnus.