PL204435B1

PL204435B1 - Zawiesina rozdrobnionego owsa z modyfikowaną skrobią w wodzie i sposób enzymatycznej obróbki owsa do wytwarzania zawiesiny zawierającej owies ze zmodyfikowaną skrobią w wodzie

Info

Publication number: PL204435B1
Application number: PL374492A
Authority: PL
Inventors: Jan Nilsson; Bo Funeteg; Cecilia Lingerud
Original assignee: Raisio Plc
Priority date: 2002-03-13
Filing date: 2003-03-11
Publication date: 2010-01-29
Also published as: ATE556603T1; RU2004130447A; DK1482813T3; EP1482813A1; ES2387671T3; PL374492A1; AU2003210100A1; WO2003075683A1; EP1482813B1; SE0200735D0; NO327618B1; RU2323590C2; NO20044200L

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest zawiesina rozdrobnionego owsa z modyfikowaną skrobią w wodzie i sposób enzymatycznej obróbki owsa do wytwarzania zawiesiny zawierającej owies ze zmodyfikowaną skrobią w wodzie.

Wyroby zawierające produkty zbożowe mają szerokie zastosowanie i opisano wiele sposobów przetwarzania produktów zbożowych w różne materiały odpowiednie do wytwarzania innych produktów, takich jak produkty żywnościowe.

Zainteresowanie produktami zbożowymi, a zwłaszcza owsem, zwiększyło się w ostatnich latach i opracowano szereg sposobów wytwarzania zawiesin produktów zbożowych, gdzie opisano między innymi odpowiedni podukład. Produkty zbożowe do różnych celów i przeznaczeń traktuje się na ogół enzymami w celu rozerwania chemicznych części składowych składników zbożowych na mniejsze jednostki w celu otrzymania produktów zbożowych o różnych jakościach, odpowiednich do różnych celów.

Opisano szereg sposobów, w których zarówno skrobię, jak i proteiny zawarte w produktach zbożowych poddaje się jednocześnie rozkładowi i w dowolnej kolejności drogą enzymatycznej obróbki surowca. Te procesy pociągają za sobą często niekontrolowaną reakcję na skutek dodanych enzymów, co daje w wyniku produkt końcowy, który ma nieokreślony i zmienny skład.

Z europejskiego opisu patentowego nr EP 231 729 jest znany sposób enzymatycznego rozkładu całej mąki do ziarna produktów zbożowych zawierających skrobię. Mąkę poddaje się obróbce α-amylazą w temperaturze 80-95°C albo w temperaturze 100-110°C i obróbce β-amylazą w temperaturze 55-60°C. Enzymy inaktywuje się przez dodanie kwasu chlorowodorowego do pH 4,5 i ogrzewanie do temperatury 90-95°C.

Z europejskiego opisu patentowego nr EP 731 646 jest znany sposób wytwarzania jednorodnej i trwałej zawiesiny produktów zbożowych, w którym mąkę owsianą traktuje się β- i α-amylazą.

Z amerykańskiego opisu patentowego nr US 4 996 063 jest znany sposób wytwarzania rozpuszczalnej w wodzie kompozycji włókien dietetycznych drogą traktowania mąki owsianej albo otrąb owsianych α-amylazą w celu rozkładu skrobi owsianej.

Z japońskiego opisu patentowego nr JP 3236787 jest znany sposób wytwarzania kompozycji cukrowej, w którym skrobię ziemniaczaną poddaje się obróbce α-amylazą z rodzaju Bacillus albo enzymem usuwającym rozgałęzienia, pullulanazą, w temperaturze 50-70°C w ciągu 3-50 godzin. Następnie enzym inaktywuje się, a skrobię ziemniaczaną poddaje dalej obróbce β-amylazą w temperaturze 50-70°C w ciągu 3-50 godzin.

Z amerykańskiego opisu patentowego nr US 5 458 893 jest znany sposób wytwarzania potraktowanej β-glukanazą, rozpuszczalnej w wodzie kompozycji włókien dietetycznych, polegający na tym, że przed obróbką rozpuszczalnej frakcji za pomocą β-glukanazy poddaje się obróbce α-amylazą wodną dyspersję ziarna zawierającego β-glukany.

Ze zgłoszenia patentowego nr WO 00/22938 jest znany sposób wytwarzania modyfikowanej enzymatycznie zawiesiny produktów zbożowych, obejmujący traktowanie zawiesiny substratu zbożowego preparatem enzymatycznym, który zawiera co najmniej jedną hydrolazę, która może hydrolizować wiązania β-glikozydowe i nie wykazuje żadnego efektu glukanazy i proteinazy.

Wymienione wyżej sposoby dają różne produkty skrobiowe, które modyfikowano stosując jeden albo więcej enzymów, które rozkładają skrobię i/lub glukan w różny sposób, otrzymując przez to różne produkty o różnych cechach charakterystycznych. Enzymy łączy się z różnymi sposobami podejścia do obróbki stosując różne temperatury i różne okresy inkubacji.

Przy tym jednak wciąż istnieje potrzeba opracowania nowych lepszych sposobów, które dają w wyniku nowe produkty oparte na rozłożonej skrobi, takie jak produkty oparte na rozłożonych produktach zbożowych, sposobów, które można odtwarzać bez jakiejkolwiek zmiany końcowego produktu rozkładu skrobi na skutek jednego albo więcej niekontrolowanych etapów w czasie procesu, sposobów, które są wydajnym i ekonomicznym sposobem wytwarzania produktów rozkładu skrobi, o dobrze określonym, trwałym i kontrolowanym składzie.

Na Fig. 1 przedstawiono schematycznie rysunek pokazujący wytwarzanie zawiesiny zawierającej owies sposobem według wynalazku.

Przedmiotem wynalazku jest zawiesina rozdrobnionego owsa z modyfikowaną skrobią w wodzie, która zawiera glukozę w ilości od 2 g/100 g do 4 g/100 g suchej substancji stałej, β-glukan w ilości od 4 g/100 g do 5,5 g/100 g suchej substancji stałej, sacharozę w ilości od 0,5 g/100 g do

PL 204 435 B1

1,5 g/100 g suchej substancji stałej i maltozę w ilości od 30 g/100 g do 40 g/100 g suchej substancji stałej.

Zawiesina korzystnie ma lepkość w zakresie od 0,018 Pa^s do 0,025 Pa^s.

Przedmiotem wynalazku jest sposób enzymatycznej obróbki owsa do wytwarzania zawiesiny zawierającej owies ze zmodyfikowaną skrobią w wodzie, który obejmuje etapy

a) przygotowania owsa i ewentualnie mielenia go na sucho albo na mokro,

b) zawieszania owsa w wodzie z wytworzeniem zawiesiny o zawartości owsa w ilości od 5% do 30% wagowych suchej masy,

c) dodawania do zawiesiny jednej albo więcej karbohydraz i/lub jednej albo więcej α-amylaz i inkubacji w temperaturze od 55°C do 70°C,

d) poddawania zawiesiny pierwszemu etapowi eliminacji aktywności enzymatycznej poprzez obróbkę cieplną w temperaturze od 80°C do 90°C,

e) dodawania jednej albo więcej β-amylaz i inkubacji w temperaturze od 60°C do 70°C oraz

f) poddawania zawiesiny drugiemu etapowi eliminacji aktywności enzymatycznej w temperaturze od 70°C do 140°C z wytworzeniem cieczy zawierającej owies ze zmodyfikowaną skrobią.

Korzystnie jedną albo więcej karbohydraz dodaje się do zawiesiny w oddzielnym etapie pomiędzy etapem b) i c) i prowadzi się inkubację w temperaturze od 55 do 70°C, a następnie etap eliminacji aktywności enzymatycznej w temperaturze od 80°C do 90°C.

Korzystnie w etapie (c) jedną albo więcej α-amylaz dodaje się w dwóch etapach w proporcjach 50% w etapie pierwszym i 50% w etapie drugim, 40% w etapie pierwszym i 60% w etapie drugim albo 70% w etapie pierwszym i 30% w etapie drugim; albo w więcej etapach.

Korzystnie w etapie (e) jedną albo więcej β-amylaz dodaje się w dwóch albo więcej etapach.

Korzystnie temperatura w drugim etapie eliminacji aktywności enzymatycznej wynosi 140°C dla eliminacji aktywności enzymu i sterylizacji zawiesiny.

Sposób według wynalazku korzystnie obejmuje jeden albo więcej dodatkowych etapów wybranych z dekantacji i homogenizacji.

Zawiesinę zawierającą owies ze modyfikowaną skrobią suszy się do produktu owsa ze modyfikowaną skrobią.

Za pomocą sposobu według wynalazku możliwe jest stosowanie enzymów w ich optymalnych temperaturach, co zapewnia bardziej stały wynik i sposób, który jest wydajny i ekonomiczny.

Przez stosowanie specyficznych enzymów w optymalnych temperaturach uzyskuje się ponadto mniej lub bardziej specyficzną aktywność enzymatyczną, która występuje często w niespecyficznych warunkach.

Ponadto, dzięki obecności etapu inaktywacji po zakończeniu obróbki enzymatycznej, pomija się niekontrolowaną niespecyficzną aktywność enzymatyczną, ponieważ aktywność enzymu eliminuje się w etapie inaktywacji.

Co więcej, sposób jest elastyczny w tym sensie, że łatwo jest regulować każdy etap oddzielnie.

Enzymy stosowane w sposobie według wynalazku mogą pochodzić ze źródła naturalnego, takiego jak produkty zbożowe, i źródeł drobnoustrojowych, takich jak bakterie, grzyby i drożdże. Enzymy można wytwarzać także drogą rekombinacji z komórek bakterii, grzybów i drożdży. Enzymy można stosować ponadto w postaci enzymów wolnych albo enzymów związanych. Do wiązania enzymów można stosować także różne materiały w fazie stałej, dobrze znane w tej dziedzinie. Przy tym jednak jedna z powszechnych cech charakterystycznych enzymów stosowanych w ramach sposobu polega na tym, że są one wrażliwe na ciepło, co stwarza możliwość eliminowania ich aktywności przez wprowadzenie etapu ogrzewania, co daje także możliwość pominięcia niepożądanych etapów inaktywacji, w których stosuje się chemikalia. Dzięki temu powtarzalny jest sposób, końcowa modyfikowana skrobia i zawiesina zawierająca produkty zbożowe z modyfikowaną skrobią. Ważna jest także możliwość stosowania produktu zbożowego z modyfikowaną skrobią i zawiesiny zawierającej produkty zbożowe z modyfikowaną skrobią w przemyśle żywnościowym przy wytwarzaniu produktów żywnościowych, które mają te same własności niezależnie od sytuacji produkcyjnych. Modyfikowana skrobia została polepszona w taki sposób, że zawiera większą ilość glukozy, co oznacza, że uzyskuje się większą słodkość oraz większą zawartość β-glukanu. Do innych ważnych ustalonych cech charakterystycznych należy całkowity skład cukrowy, lepkość i właściwości organoleptyczne, takie jak odczuwanie w ustach. Są to cechy charakterystyczne, które są konieczne dla stworzenia możliwości stosowania modyfikowanej skrobi w przemyśle żywnościowym z wytwarzaniem nowych produktów zbożowych

PL 204 435 B1 z wyż ej wspomnianymi ulepszeniami, a także w celu stworzenia możliwoś ci ponownego powtarzania procesu i otrzymywania wciąż tego samego produktu.

Wynalazek dotyczy modyfikacji skrobi w produktach zbożowych, takich jak owies, przy czym skrobię modyfikuje się stosując w procesie specyficzne połączenie enzymów, takich jak wymienione niżej.

Owies z modyfikowaną skrobią ma większą zawartość glukozy w porównaniu z konwencjonalnym owsem albo owsem wytwarzanym dobrze znanymi sposobami, takimi jak sposób podany w Przykładzie 3. Owies z modyfikowaną skrobią zawiera co najmniej 2 g/100 g DS (na przykład co najmniej 2,5) (substancje stałe) glukozy i ma zawartość β-glukanu co najmniej 4 g/100 g DS (na przykład co najmniej 4,5). Zawartość glukozy może wynosić od 2,0 albo 2,5 g/100 g DS do 3, 3,5 albo 4 g/100 g DS, a zawartość β-glukanu od 4,0 g/100 g DS albo 4,5 do 5,0 albo 5,5 g/100 g DS.

Ponadto owies z modyfikowaną skrobią ma zawartość sacharozy co najmniej 0,5 g/100 g DS albo 0,8, 1,0 albo więcej. Na przykład zawartość sacharozy wynosi od 0,5 g/100 g DS do 0,8 albo

1,5 g/100 g DS. Owies z modyfikowaną skrobią ma zawartość maltozy co najmniej 30 g/100 g DS, taką jak od 30 g/100 g DS do 40 g/100 g/DS. Ta unikalna modyfikacja skrobi w owsie daje w wyniku wzrost słodkości samego owsa i stwarza możliwość wytwarzania słodkich produktów żywnościowych. Owies z modyfikowaną skrobią można stosować w postaci proszku, który można stosować do wytwarzania różnych produktów żywnościowych. Ponadto owies ze zmodyfikowaną skrobią może mieć postać zawiesiny zawierającej owies, która ma lepkość co najmniej 18 mPa^s albo od 18 do 25 mPa^s.

Sposób enzymatycznej obróbki produktów zbożowych prowadzi do wytwarzania zawiesiny zawierającej produkty zbożowe z modyfikowaną skrobią, takiej jak zawiesina zawierająca owies z modyfikowaną skrobią.

Sposób enzymatycznej obróbki materiału zawierającego produkty zbożowe do produkcji zawiesiny zawierającej produkty zbożowe z modyfikowaną skrobią obejmuje etapy przygotowania produktów zbożowych, takich jak produkty zbożowe wybrane spośród owsa, jęczmienia, żyta, pszenicy, ryżu, kukurydzy, sorgo, prosa, pszenżyta, itp., a zwłaszcza owsa. Produkty zbożowe miele się na mokro albo na sucho i zawiesza w cieczy otrzymując zawiesinę.

Zgodnie z jednym z rozwiązań do zawiesiny dodaje się jedną albo więcej α-amylaz i zawiesinę poddaje inkubacji w temperaturze 50-70°C, 55-70°C albo 55-65°C, takiej jak w przybliżeniu temperatura 50, 55, 60, 65 albo 70°C. Inkubację prowadzi się typowo od 45 minut do 90 minut ze stałym mieszaniem. α-Amylazy wybiera się z grupy obejmującej α-amylazy wrażliwe na temperaturę, takie jak Fungamyl® 800 L dostępny w firmie Novozymes A/S. Dzięki stosowaniu enzymu wrażliwego na temperaturę możliwa jest inaktywacja/eliminacja aktywności przez zastosowanie etapu inaktywacji cieplnej przed inkubacją z innym enzymem. W ten sposób metoda daje w wyniku ciecz zawierającą produkty zbożowe z modyfikowaną skrobią, którą łatwo można odtwarzać i nie zachowuje się w niej żadna aktywność poprzednio stosowanego enzymu i która w czasie dodatkowych inkubacji może dać w wyniku niespecyficzną aktywność enzymatyczną tego poprzednio zastosowanego enzymu, ponieważ później inkubacje optymalizują się pod kątem później zastosowanych enzymów. α-Amylazy można dodawać w dwóch albo więcej etapach w stosunkach 50/50% (etap I/etap II), 40/60% albo 70/30%. Dzięki takiemu sposobowi podejścia utrzymuje się niską lepkość w czasie inkubacji i minimalizuje czas inkubacji. α-Amylazy poddaje się etapowi inaktywacji drogą zwiększania temperatury powyżej 80°C, takiej jak temperatura 80-90°C.

Zgodnie z innym rozwiązaniem jedną albo więcej karbohydraz dodaje się albo do zawiesiny produktów zbożowych albo inaktywnych zawiesin i poddaje inkubacji w temperaturze 55-70°C, 55-70°C albo 55-65°C, takiej jak w przybliżeniu temperatura 50, 55, 60, 65 albo 70°C, w celu umożliwienia karbohydrazom przejawiania ich aktywności. Po inaktywacji może następować etap inaktywacji w temperaturze powyżej 80°C, takiej jak temperatura 80-90°C. Przykłady odpowiednich enzymów obejmują β-glukanazy, takie jak Cereflo® dostępny w firmie Novozymes A/S.

Zgodnie z innym rozwiązaniem jedną albo więcej β-amylaz dodaje się albo do zawiesiny produktów zbożowych albo do inaktywowanej zawiesiny i poddaje inkubacji w temperaturze 60-70°C, takiej jak w przybliżeniu 60, 65 albo 70°C. Przykłady odpowiednich enzymów obejmują Spezyme® BBA 1500 dostępny w firmie Genencor International, Inc., albo inny enzym, który ma te same cechy charakterystyczne, co i Spezyme®BBA 1500. Zawiesinę poddaje się drugiemu etapowi inaktywacji w temperaturze powyżej 80°C, takiej jak temperatura 140°C, w ciągu 5-10 sekund, na przykład 8 sekund, w celu stworzenia możliwości wyeliminowania całej aktywności β-amylazy.

PL 204 435 B1

Opisany sposób zapewnia jednorodną zawiesinę zawierającą produkty zbożowe z modyfikowaną skrobią, jest stabilny i można go odtwarzać bez znacznej zmiany wytworzonego produktu (patrz Przykład 1 i Tabela 1 w przypadku wyników).

Powyższe opisane rozwiązania mogą obejmować jeden albo więcej dodatkowych etapów wybranych z listy obejmującej dekantację i homogenizację. Wytworzony produkt zbożowy zawierający modyfikowaną skrobię można suszyć otrzymując produkt zbożowy z modyfikowaną skrobią.

Zawiesina zawierająca produkty zbożowe z modyfikowaną skrobią albo produkt zbożowy z modyfikowaną skrobią otrzymywany wyżej opisanym sposobem można stosować do wytwarzania różnych kompozycji żywnościowych i paszowych. Przykłady produktów obejmują różne produkty mleczne, różne produkty kremowe, lody, krem margarynowy, środki do smarowania, itp.

Jedno z rozwiązań z zastosowaniem owsa poniżej opisano w odniesieniu do Fig. 1.

Walcowany owies 1 doprowadza się do ślimaka dozującego 2, a następnie do urządzeń mielących 3 i 4. Środki do dozowania i mielenia mogą być jakimikolwiek dostępnymi w handlu środkami znanymi specjaliście w tej dziedzinie. Zatem mielenie można prowadzić drogą wszelkiego rodzaju frakcjonowania, drogą mielenia na sucho albo na mokro. Przykłady urządzeń mielących obejmują młyn kołkowy, młyn młotkowy i młyn walcowy. Do innych odpowiednich urządzeń mielących należy na przykład młyn z perforowaną tarczą i młyn koloidowy, a samo mielenie można prowadzić w jednym albo kilku etapach w celu uzyskania wymaganego stopnia zmielenia walcowanego owsa. Walcowany owies miele się na mąkę owsianą drogą mielenia na sucho albo na mokro. Przy mieleniu na sucho mąkę owsianą zawiesza się w wodzie, która ma korzystnie temperaturę 50-60°C. Przy mieleniu na mokro, jak w przypadku przedstawionym na Fig. 1, stosowana woda ma także korzystnie temperaturę 50-60°C. W szczególnym rozwiązaniu stosowana woda jest wodą odmineralizowaną.

W rozwiązaniu przedstawionym na Fig. 1 wodę procesową ze zbiornika bilansowego 18 dodaje się przez wymiennik ciepła 19 doprowadzając wodę do temperatury 50-60°C w czasie jednego z etapów mielenia i miesza wodę procesową z mąką owsianą otrzymując zawiesinę owsianą.

Zawiesina może mieć stosunek wagowy mąki do wody w granicach odpowiadających zawartości substancji stałych 5-30% wagowo, specyficznie 10-25% wagowo, korzystnie 10-20% wagowo, a zwł aszcza 10-15% wagowo. Zawiesina mo ż e mie ć oboję tny odczyn pH, taki jak 6-6,5.

W etapie 5 zawiesinę odpowietrza się .

W etapie 6 obróbki enzymatycznej wprowadza się α-amylazę albo α-amylazy. Ilość dodanego enzymu zależy na przykład od rodzaju i ilości materiału zawierającego skrobię i może ją określić specjalista w tej dziedzinie. Temperaturę wyznacza specyficzny zastosowany enzym. Czas trwania reakcji zależy także od rodzaju i ilości zastosowanego materiału zawierającego skrobię oraz zastosowanego enzymu. Czas reakcji przy obróbce α-amylazą wynosi typowo od 45 minut do 1,5 godziny, a typowa temperatura reakcji wynosi, jak wspomniano wyżej, od 50° do 70°C.

W dalszym rozwiązaniu α-amylazę albo α-amylazy można dodawać w dwóch albo więcej etapach utrzymując niską lepkość w czasie inkubacji, a przez to minimalizując czas inkubacji. Różne porcje α-amylazy można dodawać w różnych etapach w czasie pompowania zawiesiny produktów zbożowych do zbiornika. W jednym z przykładów 50% kompozycji α-amylazy dodaje się w czasie pompowania zawiesiny owsianej do zbiornika inkubacyjnego 6. Pozostałe 50% dodaje się wtedy, gdy do zbiornika zostało przepompowane 50% zawiesiny owsianej. Stosować można także i inne stosunki kompozycji enzymatycznej, takie jak początkowa zawartość 40%, a po niej 60%, albo początkowa zawartość 30%, a po niej 70%.

Ponadto czas, w którym dodaje się dwa albo więcej dodatków, może zmieniać się i być różnie dobierany, taki jak czas, gdy 30, 40 albo 60% zawiesiny owsianej zostało przepompowane do zbiornika inkubacyjnego.

Po pierwszej reakcji enzymatycznej zawiesinę produktów zbożowych potraktowanych enzymem poddaje się pierwszemu etapowi inaktywacji 7, który jest obróbką cieplną mającą na celu inaktywację α-amylazy, taką jak wstrzykiwanie pary. Temperatura inaktywacji wynosi 80-90°C, na przykład 85°C. Po inaktywacyjnej obróbce α-amylazy zawiesinę można poddawać etapowi odparowania rzutowego 8 i etapowi dekantacji 9, jak przedstawiono na Fig. 1. W etapie dekantacji nierozpuszczalne włókna można oddzielić od zawiesiny, a włókna rozpuszczalne wciąż pozostają w zawiesinie.

Inaktywną zawiesinę traktuje się następnie β-amylazą albo mieszaniną β-amylaz w zbiorniku do mieszania 10. Czas obróbki β-amylazą zależy od końcowej lepkości wymaganego produktu.

Analogicznie do obróbki α-amylazą β-amylazę można dodawać w dwóch albo więcej etapach. I ponownie różne porcje β-amylazy można dodawać w różnych etapach w czasie pompowania zawie6

PL 204 435 B1 siny owsianej do zbiornika do mieszania albo do innego odpowiedniego zbiornika. Stosować można różne stosunki kompozycji β-amylazy, takie jak początkowa zawartość 40%, a po niej 60%, albo początkowa zawartość 30%, a po niej 70%, i dodawać, gdy różne ilości zawiesiny owsianej, takie jak 30, 40, 50 albo 60%, zostały przepompowane do wymienionego zbiornika do mieszania.

Do zawiesiny w zbiorniku do mieszania 10 można dodawać dodatkowo substancje mineralne, witaminy i środki aromatyczne. Zawiesinę można następnie homogenizować w 11, a następnie prowadzić etap inaktywacji w 12 przez podniesienie temperatury. W jednym z rozwiązań etap inaktywacji jest obróbką UHT dającą temperaturę 140°C w celu inaktywacji enzymu i sterylizacji zawiesiny. W innym rozwiązaniu etap inaktywacji jest obróbką pasteryzacyjną w celu zarówno inaktywacji enzymu, jak i pasteryzacji zawiesiny. Pasteryzację osiąga się na ogół w granicach temperatur 70-90°C (70-80°C niska pasteryzacja i 80-90°C wysoka pasteryzacja). Jeżeli nie jest wymagana żadna sterylizacja albo pasteryzacja, to temperaturę podnosi się co najmniej do temperatury inaktywacji β-amylazy. Wiele β-amylaz wymaga do inaktywacji temperatury 70-80°C.

Po inaktywacji β-amylazy zawiesinę owsianą można poddawać szeregowi dobrze znanych etapów obróbki w zależności od wytwarzanego produktu końcowego. Na Fig. 1 produkt końcowy jest produktem opartym na cieczy zawierającej owies i w tym celu zawiesinę owsianą poddaje się, po drugiej inaktywacji enzymu, odparowaniu rzutowemu 13, pompowaniu 14, wymianie ciepła 15, chłodzeniu 16 i aseptycznemu przechowywaniu 17.

Jako alternatywę do wody procesowej w 18 można dodawać karbohydrazę, taką jak β-glukanaza, razem z α-amylazą albo po inaktywacji α-amylazy.

Zawiesinę zawierającą modyfikowaną skrobię można stosować jako taką albo jako składnik różnych produktów i kompozycji żywnościowych i paszowych. Zawiesinę zawierającą modyfikowaną skrobię można stosować na przykład jako podstawę produktów, takich jak mleko, krem waniliowy, lody, śmietana, margaryna, środki do smarowania, itp.

P r z y k ł a d 1

Otrzymywanie zawiesiny zawierającej owies z zastosowaniem α-amylazy i β-amylazy kg walcowanego owsa z firmy Frebaco Kvarn AB, Szwecja, wprowadzano do ślimaka dozującego i mielono w dwóch etapach za pomocą młyna z perforowaną tarczą (Fryma, Niemcy), a następnie młyna koloidowego (Fryma, Niemcy). W czasie procesu mielenia dodawano 216 litrów wody w temperaturze 59°C otrzymując zawiesinę owsianą.

Do wymienionej zawiesiny albo szlamu owsianego dodawano 5 ml Fungamyl® 800L w czasie pompowania zawiesiny owsianej do zbiornika inkubacyjnego, a drugi dodatek mieszaniny 5 ml Fungamyl®800L wprowadzono, gdy zbiornik zawierał 125 kg zawiesiny. Całkowity dodatek Fungamyl®800L w tym przykładzie wynosił 0,004% wagowo ciężaru partii.

Z zawiesiny owsianej pobierano 50 ml próbki, gotowano je i chłodzono do temperatury pokojowej. Lepkość próbki oceniano za pomocą urządzenia Bostwicka. Po 15 sekundach wartość powinna wynosić 18 cm albo więcej potwierdzając wymaganą wartość w tym etapie procesu. Obróbkę zawiesiny za pomocą α-amylazy prowadzono w ciągu 55 minut, a w próbie Bostwicka podawano wartość 19,5 cm.

Następnie obróbkę zawiesiny α-amylazą przerywano drogą inaktywacji cieplnej w temperaturze 85°C przez wstrzykiwanie pary. W następnym etapie odparowania rzutowego temperaturę obniżano do 65°C, po czym miało miejsce oddzielenie zawartości nierozpuszczalnych włókien. Fazę ciekłą przenoszono do zbiornika do mieszania, w którym dodawano 37,5 ml Spezyme®BBA 1500, gdy zbiornik do mieszania zawierał 100 kg zawiesiny owsianej. Na koniec dodano tę samą ilość Spezyme®BBA 1500, gdy w zbiorniku do mieszania znajdowało się 175 kg zawiesiny owsianej. Całkowita ilość Spezyme®BBA 1500 wynosiła 0,03% wagowo ciężaru partii. Inkubację prowadzono w ciągu 45 minut.

Następnie zawiesinę homogenizowano na dwóch poziomach, odpowiednio przy 22 MPa i 3 MPa. Na koniec zawiesinę poddawano etapowi UHT (temperatura ultrawysoka) w temperaturze 140°C w ciągu 8 sekund w celu inaktywacji enzymów i otrzymania aseptycznego produktu.

Otrzymaną ciecz owsianą można stosować jako taką albo jako podstawę do otrzymywania różnych produktów.

Przykład powtarzano trzy razy, a otrzymane zawiesiny zawierające owies analizowano pod względem lepkości i zawartości maltozy, glukozy, sacharozy i β-glukanów stosując poniższe metody. Wyniki przedstawiono w Tabeli 1. Lepkość oznaczano stosując wiskozymetr Brookfielda LVDV-II⁺, temperatura wynosiła 5°C, wrzeciono nr 61 i szybkość obracania 60 obrotów na minutę.

PL 204 435 B1

Skład cukrowy oznaczano stosując metodę UV dla maltozy, sacharozy i D-glukozy (nr katalog

113 950), uzyskaną z R-Biofarm AG, Dolivostrasse 10, 64293 Darmstadt, Niemcy.

Zawartość β-glukanu oznaczano stosując zestaw nazywany zestawem mixed-linkage do prób β-glukanu, sprzedawany przez Megazyme International Ireland Ltd, Bray Business Park, Bray, Co Wicklow, Irlandia, przy czym sposób jest oparty na metodzie Mc Cleary'ego (Metoden ar baserad pa AACC Method 32-23).

P r z y k ł a d 2

Otrzymywanie zawiesiny zawierającej owies z zastosowaniem α-amylazy, β-glukanazy i β-amylazy kg walcowanego owsa z firmy Frebaco Kvarn AB, Szwecja, wprowadzano do ślimaka dozującego i mielono w dwóch etapach za pomocą młyna z perforowaną tarczą (Fryma, Niemcy), a następnie młyna koloidowego (Fryma, Niemcy). W czasie procesu mielenia dodano 216 litrów wody w temperaturze 59°C otrzymując zawiesinę owsianą. Przed utworzeniem tej zawiesiny owsianej dodano do wody 75 ml Cereflo®. Całkowita ilość Cereflo® wynosiła 0,03% wagowo ciężaru partii. Inkubację prowadzono w ciągu 15 minut, a następnie enzymatyczną obróbkę zawiesiny przerywano drogą cieplnej inaktywacji enzymu w temperaturze 85°C przez wstrzykiwanie pary.

Następnie zawiesinę pompowano do zbiornika inkubacyjnego, w którym 5 ml Fungamyl®800L dodano bezpośrednio w czasie pompowania zawiesiny owsianej do zbiornika inkubacyjnego, a drugi dodatek 5 ml Fungamyl®800 L wprowadzono, gdy zbiornik zawierał 125 kg zawiesiny. Całkowity dodatek Fungamyl®800 L wynosił 0,004% wagowo ciężaru partii.

Z zawiesiny owsianej pobierano 50 ml próbki, gotowano je i ochłodzono do temperatury pokojowej. Lepkość próbki oceniano na urządzeniu Bostwicka. Po 15 sekundach wartość powinna wynosić 18 cm albo więcej, co jest wymagane w tym etapie procesu. Enzymatyczną obróbkę zawiesiny prowadzono w ciągu 50 minut, a w próbie Bostwicka otrzymano wartość 19,8 cm.

Następnie enzymatyczną obróbkę zawiesiny przerywano drogą cieplnej inaktywacji enzymu w temperaturze 85°C przez wstrzykiwanie pary. W następnym etapie odparowania rzutowego temperaturę obniżano do 65°C, a następnie miało miejsce oddzielenie zawartych nierozpuszczalnych włókien. Fazę ciekłą przenoszono do zbiornika do mieszania, w którym dodano 37,5 ml Spezyme®BBA 1500, gdy zbiornik do mieszania zawierał 100 kg zawiesiny owsianej. Na koniec dodano tę samą ilość Spezyme®BBA 1500, gdy w zbiorniku do mieszania znajdowało się 175 kg zawiesiny owsianej. Całkowita ilość Spezyme®BBA 1500 wynosiła 0,03% wagowo ciężaru partii. Inkubację prowadzono w ciągu 45 minut.

Następnie zawiesinę homogenizowano na dwóch poziomach, odpowiednio przy 22 MPa i 3 MPa. Na koniec zawiesinę poddawano etapowi UHT (ultrawysoka temperatura) w temperaturze 140°C w ciągu 8 sekund w celu inaktywacji enzymu i otrzymania aseptycznego produktu.

Otrzymaną zawiesinę owsianą analizowano, a wyniki zebrano w Tabeli 1, stosując metody wymienione w Przykładzie 1.

Otrzymaną zawiesinę owsianą można stosować jako taką albo stosować jako podstawę do otrzymywania różnych produktów.

P r z y k ł a d 3

Otrzymywanie zawiesiny zawierającej owies z jednoczesnym zastosowaniem α-amylazy i β-amylazy kg walcowanego owsa z firmy Frebaco Kvarn AB, Szwecja, doprowadzano do ślimaka dozującego i mielono w dwóch etapach za pomocą młyna z perforowaną tarczą (Fryma, Niemcy), a następnie młyna koloidowego (Fryma, Niemcy). W czasie procesu mielenia dodano 216 litrów wody w temperaturze 59°C otrzymując zawiesinę owsianą.

Do wymienionego szlamu albo zawiesiny owsianej dodawano natychmiast 5 ml Fungamyl®800L i 37,5 ml Spezyme®BBA 1500 w czasie pompowania zawiesiny owsianej do zbiornika inkubacyjnego, a następnie drugi dodatek mieszaniny 5 ml Fungamyl®800L i 37,5 ml Spezyme®BBA 1500, gdy zbiornik zawierał 125 kg zawiesiny. Całkowity dodatek Fungamyl®800 wynosił w tym przykładzie 0,004% wagowo ciężaru partii, a całkowita ilość Spezyme®BBA 1500 wynosiła 0,03% wagowo ciężaru partii.

Z zawiesiny owsianej pobierano 50 ml próbki, gotowano je i chłodzono do temperatury pokojowej. Lepkość próbki oceniano za pomocą urządzenia Bostwicka. Po 15 sekundach wartość powinna wynosić 18 cm potwierdzając wartość wymaganą w tym etapie procesu. Enzymatyczną obróbkę zawiesiny prowadzono w ciągu 2 godzin, a w próbie Bostwicka podano wartość 18,5 cm.

PL 204 435 B1

Następnie enzymatyczną obróbkę zawiesiny przerywano drogą inaktywacji cieplnej enzymu w temperaturze 85°C przez wstrzykiwanie pary. W następnym etapie odparowania rzutowego temperaturę obniżono do 65°C, a następnie miało miejsce oddzielenie zawartych nierozpuszczalnych włókien.

Otrzymaną zawiesinę owsianą analizowano, a wyniki zebrano w Tabeli 1 stosując metody podane w Przykładzie 1.

Otrzymaną zawiesinę zawierającą owies można stosować jako taką albo stosować jako podstawę do wytwarzania różnych produktów.

T a b e l a 1

	Lepkość (mPa-s)	Maltoza (g/100 g DS)	Sacharoza (g/100 g DS)	Glukoza (g/100 g DS)	β-Glukany (g/100 g DS)
Przykład 1 pierwsza próba	20	36	1,3	3,1	4,5
Przykład 1 druga próba	19	35	1,0	3,0	4,7
Przykład 1 trzecia próba	21	33	1,2	3,0	4,6
Przykład 2	19	37	0,8	2,6	4,8
Przykład 3	< 15	38	1,1	0,0	3,5

Zastrzeżenia patentowe

Claims

1. Zawiesina rozdrobnionego owsa z modyfikowaną skrobią w wodzie, znamienna tym, że zawiera glukozę w ilości od 2 g/100 g do 4 g/100 g suchej substancji stałej, β-glukan w ilości od 4 g/100 g do

5,5 g/100 g suchej substancji stałej, sacharozę w ilości od 0,5 g/100 g do 1,5 g/100 g suchej substancji stałej i maltozę w ilości od 30 g/100 g do 40 g/100 g suchej substancji stałej.

2. Zawiesina według zastrz. 1, znamienna tym, że ma lepkość w zakresie od 0,018 Pa^s do 0,025 Pa^s.

3. Sposób enzymatycznej obróbki owsa do wytwarzania zawiesiny zawierającej owies ze zmodyfikowaną skrobią w wodzie, znamienny tym, że obejmuje etapy

a) przygotowania owsa i ewentualnie mielenia go na sucho albo na mokro,

4. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że jedną albo więcej karbohydraz dodaje się do zawiesiny w oddzielnym etapie pomiędzy etapem b) i c) i prowadzi się inkubację w temperaturze od 55 do 70°C, a następnie etap eliminacji aktywności enzymatycznej w temperaturze od 80°C do 90°C.

5. Sposób według zastrz. 3 albo 4, znamienny tym, że w etapie (c) jedną albo więcej α-amylaz dodaje się w dwóch etapach w proporcjach 50% w etapie pierwszym i 50% w etapie drugim, 40% w etapie pierwszym i 60% w etapie drugim albo 70% w etapie pierwszym i 30% w etapie drugim; albo w więcej etapach.

6. Sposób według zastrz. 3 albo 4, znamienny tym, że w etapie (e) jedną albo więcej β-amylaz dodaje się w dwóch albo więcej etapach.

PL 204 435 B1

7. Sposób według zastrz. 3 albo 4, znamienny tym, że temperatura w drugim etapie eliminacji aktywności enzymatycznej wynosi 140°C dla eliminacji aktywności enzymu i sterylizacji zawiesiny.

8. Sposób według zastrz. 3 albo 4, znamienny tym, że obejmuje jeden albo więcej dodatkowych etapów wybranych z dekantacji i homogenizacji.

9. Sposób według zastrz. 3 albo 4, znamienny tym, że zawiesinę zawierającą owies ze modyfikowaną skrobią suszy się do produktu owsa ze modyfikowaną skrobią.