CZ301501B6

CZ301501B6 - Zpusob výroby fermentované potravinové kompozice

Info

Publication number: CZ301501B6
Application number: CZ20013814A
Authority: CZ
Inventors: Ostermann@Elsa; Pora@Bernard; Boursier@Bernard; Defretin@Sophie
Original assignee: Roquette Freres
Priority date: 2000-10-30
Filing date: 2001-10-24
Publication date: 2010-03-24
Also published as: KR20020033567A; NO20015255D0; EP1201133A3; EP1201133B1; ATE306499T1; EP1201133A2; PL204428B1; AU784920B2; CA2359436C; JP2002186421A; HUP0104564A3; CA2359436A1; ES2250326T3; DE60113941T2; HU0104564D0; JP3953777B2; CZ20013814A3; US6737090B2; PL350441A1; AU8365701A

Abstract

Zpusob výroby fermentované potravinové kompozice, kdy se v prubehu kvašení pridá prísada s obsahem uhlíku obsahující vetvené maltodextriny s 15 až 35 % glukosidové vazby 1--> 6, obsahem redukujících cukru nižším než 20 %, index polymolekularity menší než 5 a strední molekulovou hmotnost Mn nanejvýš rovnu 4500 g/mol a spolu s ní se pridají standardní maltodextriny.

Description

Způsob výroby fermentované potravinové kompozice

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu výroby fermentované potravinové kompozice, která obsahuje potravinové fermenty, a to mléčné a/nebo bifidální s obsahem větvených maltodextrinů. Vynález se rovněž týká výrobků fermentovaných potravinových kompozic za přítomnosti nebo s obsahem uvedené přísady s obsahem uhlíku.

Potravinové fermentace, které jsou cílem tohoto vynálezu, jsou fermentace pomocí grampozítiv* nich bakterií, mezi které se počítají mléčné bakterie, vyznačující se značnou produkcí kyseliny mléčné a bifidální bakterie, které jsou podobné mléčným bakteriím a které se vyznačují smíšenou fermentaci, tj. mléčným kysáním a octovým kvašením.

Mléčné bakterie obsahuji následující rody: Lactobacillus, Lactococcus, Streptococcus, Enterococcus, Leuconostoc, Pediococcus. Bifidální bakterie jsou reprezentovány rodem Rifidobacterium.

2» Tyto bakterie se nacházejí zpravidla ve spojení s jinými mikroorganismy v četných přirozeně kvašených živočišných a rostlinných výrobcích, jako jsou kvašené mléčné výrobky jako např. sýry či jogurty, fermentovaná masa jako jsou různé salámy či šunka), alkoholické nápoje na bázi ovoce jako vína, mošty, piva, kvašená zelenina a ovoce jako jsou kysané zelí, olivy, naložené okurky, kvašené obilniny jako jsou různé druhy enieba, fermentované krmivo známé ze silážová25 ní.

Tyto bakterie, které jsou sdruženy pod názvem „potravinářské fermenty“. jsou z nutričního hlediska považovány za nej žádanější skupinu bakterií. (La technique laitiére č. 979, 1983 - str. 4147).

Dosavadní stav techniky

Na základě studia různých prostředí růstu pro potravinové fermenty, a zejména různých použitel35 ných výrobků s obsahem uhlíku, bylo konstatováno, že přidání určitých větvených maltodextrinů mělo prospěšný vliv způsobem překvapivým a neočekávaným na růst potravinových fermentů a následně na rychlost okyselení prostředí růstu. To je zejména překvapivé, neboť je známo, že zdroje uhlíku menší molekulové hmotnosti jako zejména laktózy jsou přednostně metabol i zo vány mléčnými bakteriemi. Podle vynálezu přidání větvených maltodextrinů do prostředí růstu nebo do fermentovaného výrobku umožňuje:

- snížení doby latence bakteriálního růstu

- rychlejší acidifikaci se ziskem nezbytného času fermentace při získání hodnoty' pH 4,4

- 2 až 4 krát početnější, bakteriální populace a vykazující zvýšenou životaschopnost.

Tento úkaz je velmi zajímavý při potravinových fermentacích, zejména typu jogurtu, neboť bylo ještě ke všem výše uvedeným výhodám konstatováno, že vzrostla viskozita jogurtu a přispěla tím k reologii konečného výrobku. Toto zvýšení viskozity umožní na druhé straně výhodně snížit obsah činidel textury v produktu, jako zejména proteinů.

Podstata vynálezu

Výše uvedené nedostatky odstraňuje způsob výroby fermentované potravinové kompozice podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že v průběhu kvašení se přidá přísada s obsahem uhlíku obsahující větvené maltodextriny s 15 až 35 % glukosidové vazby 1—*6. s obsahem redukujících cukrů nižším než 20 %, indexem polymolekularity menší než 5 a střední molekulovou hmotností Mn nanejvýš rovnu 4500 g/mol, a spolu s ní se přidají standardní maltodextriny.

^ς Ukazatelem polymolekularity se rozumí poměr Mp/Mn. kde znamená Mp molekulová hmotnost váhově a Mn je molekulová hmotnost v počtu.

Větvenými maltodextriny se rozumí maltodextriny popsané ve francouzské přihlášce vynálezu FR-A-2786775, podané přihlašovatelem předkládaného vynálezu. Tyto maltodextriny se vyznalo čují tím, že mají obsah glukosidových vazeb 1 —>6 vyšší, než standardní maltodextriny.

Standardní maltodextriny ve smyslu vynálezu jsou vyráběny klasicky kyselou nebo enzymatickou hydrolýzou škrobu a jsou charakteristické svou schopností redukce vyjádřenou v ekvivalentu dextrózy (neboli D.E.) nižší než 20.

Ve výhodném provedení mají větvené maltodextriny obsah redukujících cukrů v rozmezí 2 až 5 % a střední molekulovou hmotnost v rozmezí 2000 až 3000 g/mol.

Ve výhodném provedení přísada s obsahem uhlíku obsahuje alespoň 0,1 % hmotn. větvených maltodextrinu.

Přísada s obsahem uhlíku podle vynálezu obsahuje s výhodou 2 až 90 % hmotn. větvených maltodextrinů a s výhodou 5 až 75 % standardních maltodextrinů.

Na jedné straně pokud jde o hodnoty od 0,1 % hmotn. maltodextrinů v prostředí fermentace, není kladný účinek dostatečný, aby byl zřejmý. Na druhé straně od 30 % hmotn. maltodextrinů v tomto prostředí je pozorován nepříznivý účinek, způsobený příliš silným osmotickým tlakem.

Podle jednoho výhodného provedení jsou všechny větvené maltodextriny nebo jejich část hydro3o genovány.

Přísada s obsahem uhlíku může mimo to obsahovat silná sladidla taková jako je například aspartam nebo acesulfam K.

Přísada $ obsahem uhlíku podle vynálezu může být přidávána do prostředí fermentace ve formě prášku nebo pasty, suspenze nebo roztoku; samotná nebo v kombinaci s ostatními produkty upravujícími prostředí fermentace nebo s fermenty.

Fermentované potravinové kompozice použité u způsobu podle vynálezu obsahují bud' celou to přísadu s obsahem uhlíku nebo její část. Ve skutečnosti maltodextrinová složka, podle toho jak je větvená, větvená hydrogenovaná nebo standardní, není v podstatě fermentovaná nebo částečně fermentovaná a znovu se ocitá téměř celá nebo zčásti ve finální potravinové kompozici. V případě jogurtů nebo fermentovaného mléka, přidává se přísada s obsahem uhlíku přímo do mléka, které má být fermentováno. Fermentované potravinové kompozice mohou být původně živočišné nebo rostlinné a mohou být rovněž určeny k výživě zvířat, zejména jako silážované kompozice.

Způsobem podle vynálezu je možné získat různé potravinové produkty s větší účinností fermentace, ve kterých přítomnost přísady s obsahem uhlíku přináší další výhody technologické a organoleptické. Zejména však větvené maltodextriny, použité podle vynálezu dodávají potravinovým výrobkům účinek vlákniny. Přihlašovatel skutečně dokázal, že tyto maltodextriny podporovaly vývoj mikroorganismů, které jsou / hlediska zdravotního výhodné pro lidi i zvířata takové, jako je bifidogenní Hóra, mléčná flóra atd. Rovněž se hovoří o prebiotickém účinku větvených maltodextrinů. Takto potravinová kompozice obsahující přísadu s obsahem uhlíku bude mít ještě další výhodu v tom, že bude bifidogenní. Přísada s obsahem uhlíku použitá u způsobu podle vynálezu může takto podporovat růst in vivo lidské mléčné flóry a zvířecí mléčné flóry.

Další výhody jasně vyplynou z popisu výhodných příkladů provedení a jednoho výkresu s grafy, které jsou připojeny, které však slouží výhradně pro ilustraci. Rozsah vynálezu se pouze na né však neomezuje.

Přehled obrázku na výkrese

Vynález bude dále přiblížen pomocí výkresu, na kterém obr. 1 představuje grafy představující kinetickou acidifikace v závislost: na čase, z kterých jasně vvnlývá pozitivní účinek větvených maltodextrinu.

Příklady provedení vynálezu

Příklad 1:

Příprava karbovaných mléčných specialit

Cílem je ozřejmit vliv přísady s obsahem uhlíku podle vynálezu na texturu, chuť a kinetiku fermentace mléčných sladkých specialit při 0% hmot. tuku. Ktomu účelu řešení zcela nahrazuje sacharózu větvenými maltodextrinv a umělými sladidly s různými fermenty:

„tradičním fermentem, vyvážená směs obvyklých kmenů jogurtu (Streptococcus thermophiius, Laciobaciiius dtdbrueckii sp. bulgaricus},

- „moderním“ fermentem, tvořeným stejnými kmeny po přizpůsobení současnému očekávání spotřebitele (menší kyselost, větší hladkost),

- bifidogenním fermentem, tvořeným výhradně Bifidobacterium lactis.

- Připraví se jogurty podle níže uvedeného postupu a receptury.

Ingredience	srovnávací jogurt	jogurt podle vynálezu
Voda	81 %	80,96 %
Práškové odstředěné mléko	9%	9%
Sacharóza	10%
Větvené maltodextriny*		10,%
Aspartam		0,024 %
Acésulfam K		0,016%
Fermenty (viz dále)

Použité větvené maltodextriny mají následující vlastnosti; Ekvivalent dextrózy: 6

Sušina : > 95 %

Molekulární množství Mn: 2900.

Kalorická hodnota; 2 kcal/g

-3 CZ 301501 B6

Fermenty dodává společnost CHR HAN SEN v lyofilizované formě, určené k přímému očkování.

Dávka fermentu pro použití závisí na typu fermentu. Používá se asi 4.8 g tradičních nebo moderních fermentu na 100 I mléka a 2 g na 100 1 mléka s bifidálnítni fermenty.

- tradiční ferment: zn. YC-380

- moderní ferment: zn. YC-x 11

- bifídální ferment: zn. BB12

Postup:

- práškové odstředěné mléko se sloučí s vodou během 3 5 minut míchání (80 ot./min.)

- přidá se saeharóza nebo větvené maltodextriny a míchá se 7 minut při otáčkách 500 ot./min.

načež se roztok pasterizuje v hadu, ponořeném do varné vodní lázně, doba pobytu mléka v hadu: 7 minut

- potom se nechá mléko vystydnout na 44 °C. V této chvíli se přidají sladidla, předem rozpuštěná na 10% ve sterilní vodě a rozpuštěné fermenty. Pro fermenty tradiční a moderní, které zahrnují směs kmenů je důležité rozpustit alespoň 50 % lyofilizátu v pasterizovaném mléee několik minut před naočkováním, aby se zajistily správné proporce každého kmene.

- Potom se mléko uloží do sušárny při 44 °C a sleduje se pH až do hodnoty 4,4.

- Načež se zastaví fermentace: jogurt se 1 minutu míchá při 500 ot./min. a nalévá se do skleněných nádob a skladuje při 4 °C.

U jogurtu byly měřeny následující parametry: Brookfieldova viskozita po fermentaci, před a po míchání, kyselost v Domic stupních před a po fermentaci, kyselost měřená sledováním pH v průběhu fermentace. Smyslová analýza ve dnech následujících po výrobě umožnila posouzení vnímání získané textury a příchuti.

-4CZ 301501 R6

Hodnoty naměřené jeden den po výrobě jsou zaznamenány v následující tabulce;

	Srovnávací jogurt	Jogurt podle vynálezu
tradiční ferment
Počáteční viskozita (mPa.s)	10	20
Viskozita po fermentací (mPa.s)	11000	14000
Viskozita po vaření (mPa.s)	290	410
Počáteční kyselost (°D)	16	16,5
Výsledná kyselost (°D)	.. .. 73	«fi ..
moderní ferment
Viskozita po fermentací (mPa.s)	18000	20000
Viskozita po vaření (mPa.s)	440	590
Počáteční kyselost (°D)	14,5	12,5
Výsledná kyselost (°D)	80	84
ferment bifidus
Viskozita po fermentací (mPa.s)	19000	26000
Viskozita po vaření (mPa.s)	560	870
Počáteční kyselost (°D)	13	15
Výsledná kyselost (’D)	101	86,5

Lze konstatovat výrazné zvýšení viskozity jogurtu, nehledě na to, který ferment byl použit. Měření počáteční viskozity ukazuje, že viskózní vlastnosti větvených maltodextrinu samy o sobě nestačí k vysvětlení konstatovaných odchylek.

Kinetika kyselosti je nakreslena na grafu na obr. 1, který' ukazuje pozitivní vliv větvených maltold dextrinů na rychlost zkysnutí.

Příklad 2;

Mikrobiologická studie.

Připraví se jogurt za stejných podmínek jako v příkladu 1 za použití tradičních fermentň a pak se sleduje fermeritace při měření odchylek impedance prostředí během inkubační doby (přístroj BACTOMETER*, B1OMERIEUX) a kvantitativním a kvalitativním určením mikrobiální popu20 láce cytometrií toku (CHEM F LOW*, CHEMUNEX). Zařízení BACTOMETER* je zařízení pro rychlou mikrobiální detekci, je spolehlivé a citlivé a zcela automatické, spočívající na základech mikrobiologie podle impedance. Rozumí se tím pro detekci impedančních změn způsobených metabolickou aktivitou mikroorganismů při jejich růstu. Čas měřené detekce je současně funkcí

-5 CZ 301501 B6 kinetiky růstu, doby latcnce a koncentrace mikroorganismů vdaném vzorku. Výsledky jsou vyjádřeny v TD (doba detekce). Studuje se vliv různých sacharidů na růst mléčných fermentů.

Prostředí růstu má objem 1 ml a složení: 9 % mléka. 10 % saeharózy a/nebo 10 % sacharidů ve zkumavce. Mléko se připraví rehydratací ve sterilní vodě, není pasterizováno. Sacharidy ve zkumavce jsou sterilizovány filtrací.

Suspenze mléčných fermentů se připraví ve sterilní vodě, aby byla získána počáteční populace 2 10⁶ UFC/ml mléčného prostředí.

Inkubace se odehrává při 44 °C po dobu 24 hodin. Odchylka impedance prostředí se měří kontinuálně a vyjádřena v % odchylky.

Negativní prostředí je prostředí stejného složení jako prostředí studované, ale není naočkováno. Výsledky jsou uvedeny v následující tabulce:

Přidané sacharidy	koncentrace v %	doba detekce v hod.
žádné		4,6
Sacharóza	10	4,6
Glukóza	................ 10	............. 14,8
Větvené maltodextriny	10	4,1

Cílem tohoto měření bylo ukázat, že pozitivní výsledek větvených maltodextrinu není úměrný snížení osmotického tlaku, protože doba detekce je stejná jako u kontrolního vzorku bez přídavného výrobku s obsahem uhlíku v laktóze nebo mléce.

Snížení doby detekce odpovídající snížení doby latence bylo pozorováno u vzorků, kde byla sacharóza nahrazena větvenými maltodextriny.

Příklad 3:

Určení bakteriální koncentrace

Mléčné fermenty byly použity na prostředí popsaném v předešlém příkladě (mléko 9 % a sacharóza 10 % nebo větvené maltodextriny 10 %).

Inkubace byla provedena při 44 ^ŮC ve dvoulitrovém reaktoru s následnou kinetickou aeidifikaeí. Odebírání vzorků se provádělo během ťermentacc pro určení pomocí analyzátoru CHEMFLOW*- koncentrace bakterií celkem a životaschopnosti této populace.

io Fermentace byla zastavena jakmile pil dosáhlo hodnoty 4,4.

Následující tabulka ukazuje koncentraci všech buněk a koncentraci buněk živých, přičemž poměr těchto dvou hodnot dává životaschopnost buněk. Analýzy posledních odběrů odpovídajících vzorků na konci fcrmentací byly prováděny po promíchání jogurtů. Hodnoty jsou vyjádřeny v počtu buněk na ml kvasu.

-6CZ 301501 B6

Doba v hod. sacharóza	Větvené maltodextriny
Buňky celkem/buňky živé
0	1,89 10® 1,46 10’	1,67 10’ 1,3310⁸
1	3,28 10⁸	3,64 10⁸
	2,6 i íu^ft	Λ ΙΊ 4fl6 t 1 V
2	3,1410’ 2,54 10⁸	6,2410’ 4,88 10’
3	5,81 10“ 4,1710⁸	12,9 10’ 10,510’
4	7,8 10’ 6,3 10⁸	33,8 10’ 23,3 10⁸
4,25	-	34,110’ 22,2 10’ (budiž 65 % při pK = 4,4)
5	10,5 10’ 7,210’ (budiž 68% při pH = 4,4)	-1----------1-^í \|

Životaschopnost každého prostředí je shodná.

Celková populace a živá populace jsou větší pro větvené maltodextriny, než pro sacharózu.

Podle přidaného sacharidového aktivátoru jsou koncentrace živých buněk větší, než u srovnávacího roztoku saeharózy, přičemž větvené maltodextriny jsou sacharidy, které jsou největšími ío aktivátory růstu.

Příklad 4:

Odchylky obsahu sacharidů i5 Vzorky byly provedeny ve stejných podmínkách jako v předešlém příkladu, ale se směsí větvených maltodextrinu a standardních maltodextrinu, stejně jako odchylky obsahu maltodextrinů. Použitý standardní maltodextrin je GLUCIDEX^ó dodávaný přihlašovatelem.

větvený maltodextrin	standardní maltodextrin	Čas detekce (hodiny)
(%)	(%)
6	4	4,1
to	0	4,2

-7CZ 301501 B6

Použití směsí větvených a standardních maltodextrinů umožňuje zachovat pozitivní účinek větvených maltodextrinu na mléčnou fermentaci při zlepšení nutričních vlastností mléčného výrobku (účinek vlákniny). Standardní maltodextríny se zdají mít synergický účinek s větvenými malto5 dextríny.

Závěrem lze říci, že způsob podle vynálezu s použitím přísady s obsahem uhlíku přináší pro jogurty několik velkých výhod:

- obohacení vlákninou io - zvětšení hladkosti, které umožňuje uspořit mléčné proteiny.

- zvýšení rychlosti acidiťikace a

- zvětšení mikrobiální koncentrace.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

20 1. Způsob výroby fermentované potravinové kompozice, vyznačující se tím, že v průběhu kvašení se přidá přísada s obsahem uhlíku obsahující větvené maltodextríny s 15 až 35 % glukosidové vazby 1—>6, s obsahem redukujících cukrů nižším než 20%, indexem polymolekularity menší než 5 a střední molekulovou hmotností v Mn nanejvýš rovnu 4500 g/mol, a spolu s ní se přidají standardní maltodextríny.
2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že přísada s obsahem uhlíku obsahuje alespoň OJ % hmotn. větvených maltodextrinů.
3. Způsob podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že větvené maltodextríny io obsahují redukující cukry v rozmezí 2 až 5 % a střední molekulová hmotnost Mn se pohybuje v rozmezí 2000 a 3000 g/mol.
4. Způsob podle nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že standardní maltodextríny obsahují 2 až 90% hmotn. větvených maltodextrinů a 5 až 75 % hmotn. standardních maltodextrinů.
5. Způsob podle nároků I až 4, vyznačující se tím, že všechny nebo část větvených maltodextrinů je hydrogenovanýeh.

40
6. Způsob podle nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že fermentovaná potravinová kompozice je vytvořena jako mléčná specialita.
7. Způsob podle nároků 1 až 6, vyznačující se tím, že fermentovaná potravinová kompozice je vytvořena jako fermentované mléko.