PL243922B1

PL243922B1 - Sposób wytwarzania makaronu o obniżonym indeksie glikemicznym oraz makaron o obniżonym indeksie glikemicznym wytworzony tym sposobem

Info

Publication number: PL243922B1
Application number: PL435737A
Authority: PL
Inventors: Aneta Bobryk-Mamczarz; Edyta Staropiętka; Paweł Głowacki; Maciej Combrzyński
Original assignee: Polskie Zakl Zbozowe Lubella Gmw Spolka Z Ograniczona Odpowiedzialnoscia Spolka Komandytowa
Priority date: 2020-10-20
Filing date: 2020-10-20
Publication date: 2023-10-30
Also published as: PL435737A1

Abstract

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania makaronu o obniżonym indeksie glikemicznym charakteryzujący tym, że obejmuje następujące etapy: a) prowadzenie kiełkowania ziarna obejmujący kolejno: namaczanie ziarna przez 24 - 36 godz., podczas którego przeprowadza się co najmniej jedno napowietrzanie trwające przez 140 - 240 min, następnie przez 6 - 12 godzin prowadzi się odsysanie CO2, po którym następuje faza kiełkowania ziarna przez 48 - 52 godz., przy temperaturze 10 – 20°C; b) suszenie skiełkowanego ziarna obejmujące suszenie wstępne w temperaturze 55 – 70°C przez 10 - 16 godz., suszenie właściwe w temperaturze 80 – 90°C przez 6 - 12 godz., a następnie studzenie przez 16 - 24 godz. do temperatury 26°C; c) mielenie skiełkowanego surowca; d) przesianie zmielonego materiału; e) zdeponowanie przesianego materiału z etapu d) w młynie; f) mieszanie obejmujące kolejno: mieszanie skiełkowanego zmielonego surowca z pełnoziarnistą mąką pszenną w proporcjach od 1: 99% do 50: 50%, transport surowca na linię produkcyjną, gdzie następuje wymieszanie i ujednolicenie surowca w przepływie, oraz mieszanie wstępne mieszanki mącznej z wodą; g) mieszanie główne ciasta w mieszadłach pełnopróżniowych, w czasie 10 - 16 min; h) tłoczenie ciasta przez matrycę w temperaturze wytłaczania w zakresie od 30 do 50°C, gdzie temperatura zastosowanego cylindra wynosi od 30 do 46°C, temperatura głowicy wynosi od 35 do 48°C, a temperatura wody do ciasta wynosi od 32 do 50°C; i) cięcie wyrobu; j) podsuszanie wstępne przez 1 - 50 minut w temperaturze nieprzekraczającej 90°C; k) suszenie właściwe przez 150 - 600 minut w temperaturze nieprzekraczającej 95°C, do wilgotności nie przekraczającej 12,5%; l) schładzanie produktu do temperatury nieprzekraczającej 28°C; m) konfekcjonowanie produktu. Kolejnym przedmiotem wynalazku jest makaron o obniżonym indeksie glikemicznym zawierający mąkę ze skiełkowanych ziaren pszenicy i wytworzony sposobem według wynalazku, który charakteryzuje się tym, że zawiera mąkę ze skiełkowanych ziaren pszenicy zmieszaną z pełnoziarnistą mąką pszenną w proporcjach od 1: 90% do 50: 50%.

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania makaronu o obniżonym indeksie glikemicznym oraz makaron o obniżonym indeksie glikemicznym wytworzony tym sposobem.

Ze stanu techniki znane są różne sposoby produkcji żywności o obniżonym indeksie glikemicznym.

Z dokumentu US2013129891 AA znany jest proces produkcji specjalnej żywności o niskim wpływie na glikemię dla diabetyków i/lub do diet zmniejszających wagę, który zapewnia ochronę złożonej struktury molekularnej (amylozy i amylopektyny) w warzywach (tj. dyni) i skrobiowych korzeniach lub bulwach (tj. ziemniakach) poprzez ograniczenie ich czasu transferu ciepła podczas gotowania oraz poprzez wykorzystanie szczególnych geometrii oraz rozmiarów produktów przetwarzanych przez frakcjonowanie: cięcie ich na małe kawałki lub plastry lu b nawet tarcie, oraz szybkie gotowanie w celu przyspieszenia procesów kontrolowanego ogrzewania i chłodzenia. Korzystnie ujawniony sposób obejmuje ponadto gwałtowne, krótkoterminowe, starannie kontrolowane gotowanie i chłodzenie wspomnianych produktów przy minimalizacji czasu ogrzewania /lub chłodzenia (poniżej 14 minut) zgodne z teksturą produktu. Korzystnie ujawniony sposób obejmuje ponadto szybkie hartowanie szybko gotowanych produktów.

Natomiast z dokumentu WO2006067824 A1 znany jest proces produkcji makaronów spożywczych o ulepszonych właściwościach strawności i indeksie glikemicznym z ciasta na bazie mącznej, który charakteryzuje się tym, że ciasto jest przetwarzane po dodaniu do niego izo -flawonów (korzystnie w ilości od 10 do 1000 mg/kg suchej substancji mącznej).

Odnośnie produkcji mąki, z dokumentu US2509418 A znany jest proces wytwarzania mąki z ziarniaków pszenicy, który obejmuje wybranie ziarniaków dojrzewających co najmniej dziewięćdziesiąt dni poza polem i temperowanie ziarniaków wodą przez 4 d o 6 godzin w temperaturze od 60 do 80°F (15,5-26,7°C), następnie ziarniaki w temperaturze poniżej około 85°F (29,4°C) są napowietrzane i przepuszczane przez wiele walców rozbijających i redukujących.

Natomiast znany z dokumentu US2007031564 AA proces produkcji makaronu obejmuje kolejno następujące etapy: przesiewanie składników stanowiących suchy proszek (tj. 50-90% wag. naturalnie bezglutenowego surowego źródła skrobi, 2-60% wag. bezglutenowej mąki i/lub 0,5-30% wag. bezglutenowego źródła białka, 0,1-5% wag. bezglutenowego emulgatora); przesiane składniki są napowietrzane poprzez mieszanie; przeniesienie powstałej mieszanki do żeliwnego zbiornika mieszającego, wstępnie ogrzanego i utrzymywanego w temperaturze 40-70°C; mieszanie mieszanki z wodą w stosunku wagowym 1,7:1-2,3: 1, z mieszaniem; żelowanie powstałej mieszaniny w ciągu 5-12 min. tak, że co najmniej 7% wag. skrobi jest żelatynizowane (korzystnie w temp. 100-135°C); wytłaczanie ciasta pod próżnią pod ciśnieniem 40-140 barów, w ten sposób otrzymując makaron.

Znane rozwiązania nie zaspokajają kompleksowych potrzeb konsumenta.

Celem wynalazku jest opracowanie nowego sposobu wytwarzania makaronu o obniżonym indeksie glikemicznym.

Istotą wynalazku jest sposób wytwarzania makaronu o obniżonym indeksie glik emicznym charakteryzujący się tym, że obejmuje następujące etapy:

a) prowadzenie kiełkowania ziarna obejmujący kolejno: namaczanie ziarna przez 24-36 godz., podczas którego przeprowadza się co najmniej jedno napowietrzanie trwające przez 140-240 min; następnie przez 6-12 godz. prowadzi się odsysanie CO2, po którym następuje faza kiełkowania ziarna prowadzony przez 48-52 godz. w temperaturze 10-20^eC;

b) suszenie skiełkowanego ziarna obejmujące suszenie wstępne w temperaturze 55-70°C przez 10-16 godz., suszenie właściwe w temperaturze 80-90°C przez 6-12 godz., a następnie studzenie przez 16-24 godz. do temperatury 26°C;

c) mielenie skiełkowanego surowca;

d) przesianie zmielonego materiału;

e) zdeponowanie przesianego materiału z etapu d) w młynie;

f) mieszanie wstępne obejmujące kolejno: mieszanie skiełkowanego zmielonego surowca z pełnoziarnistą mąką pszenną w proporcjach od 1 : 99% do 50 : 50%; transport surowca na linię produkcyjną, gdzie następuje wymieszanie i ujednolicenie surowca w przepływie; oraz mieszanie wstępne mieszanki mącznej z wodą;

g) mieszanie główne ciasta w mieszadłach pełnopróżniowych, w czasie 10-16 min.;

h) tłoczenie ciasta przez matrycę w temperaturze wytłaczania w zakresie od 30 do 50°C, gdzie temperatura zastosowanego cylindra wynosi od 30 do 46°C, temperatura głowicy wynosi od 35 do 48°C, a temperatura wody do ciasta wynosi od 32 do 50°C;

i) cięcie wyrobu;

j) podsuszanie wstępne przez 1-50 minut w temperaturze nieprzekraczającej 90°C;

k) suszenie właściwe przez 150-600 minut w temperaturze nieprzekraczającej 95°C do wilgotności nieprzekraczającej 12,5%;

l) schładzanie produktu do temperatury nieprzekraczającej 28°C;

m) konfekcjonowanie produktu.

Korzystnie w etapie a) kiełkowanie obejmuje jedno 24-godzinne namaczanie oraz jedno napowietrzanie, które trwa 160 minut.

Korzystnie w etapie f) skiełkowany surowiec jest mieszany z pełnozia rnistą mąką pszenną z pszenicą durum w proporcjach 20:80%.

Korzystnie w etapie j) tłoczona jest forma krótka wyrobu.

Korzystnie po etapie l) schłodzony produkt jest przesiewany na sitach kalibracyjnych.

Korzystnie w etapie j) tłoczona jest forma długa wyrobu.

Korzystnie po etapie a) otrzymuje się skiełkowany surowiec o poziomie wilgotności wynoszącym 32-40%.

Kolejną istotą wynalazku jest makaron o obniżonym indeksie glikemicznym zawierający mąkę ze skiełkowanych ziaren pszenicy i wytworzony sposobem według wynalazku, charakteryzujący się tym, że zawiera mąkę ze skiełkowanych ziaren pszenicy zmieszaną z pełnozia rnistą mąką pszenną w proporcjach od 1 : 99% do 50 : 50%, przy czym wspomniana mąka ze skiełkowanych ziaren pszenicy jest wytwarzana poprzez kiełkowanie ziarna, suszenie oraz mielenie skiełkowanego ziarna, przy czy wspomniane kiełkowanie ziarna obejmuje kolejno namaczanie ziarna przez 24-36 godz., podczas którego przez z czego w tym 14 0-240 min prowadzi się stanowi napowietrzanie; następnie przez 6-12 godz. prowadzi się odsysanie CO 2, 6-12 godz., po którym następuje etap oraz kiełkowania ziarna prowadzony przez 48-52 godz. przy w temperaturze 10-20°C; natomiast suszenie skiełkowanego ziarna obejmujące suszenie wstępne w temperaturze 55-70°C przez 10-16 godz., suszenie właściwe w temperaturze 80-90°C przez 6-12 godz., a następnie studzenie przez 16-24 godz. do temperatury 26°C.

Korzystnie makaron zawiera mąkę ze skiełkowanych ziaren pszenicy zmieszaną z pełnoziarnistą mąką pszenną w stosunku wynoszącym 20 : 80%.

Przedmiotowy wynalazek dostarcza następujących korzyści:

• sposób według wynalazku zapewnia minimalizację stopnia przetworzenia żywności oraz możliwie pełnego zachowania składników odżywczych i korzystnych substancji bioaktywnych, przy jednoczesnej maksymalizacji udziału naturalnych surowców w produkcie końcowym;

• sposób według wynalazku dostarcza wyrób makaronowy na bazie pszenicy du rum o indeksie glikemicznym obniżonym o min. 20% w porównaniu do linii standardowych wyrobów makaronowych z pełnego ziarna pszenicy du rum dostępnych na rynku. Funkcjonalność ta jest uzyskana dzięki optymalizacji składu surowcowego oraz technologii wytwarzania według wynalazku;

• sposób według wynalazku dostarcza wyrób makaronowy na bazie pszenicy durum z zachowaniem cennych pod względem żywieniowym, składników odżywczych, takich jak błonnik, a także >15% RWS witamin z grupy B (B1, B3), składniki mineralne (fosfor, żelazo, cynk, miedź, mangan) - tj. zachowano funkcjonalność wyrobu dzięki optymalizacji procesu słodowania w oparciu o zidentyfikowane właściwości skiełkowanych ziaren zbóż oraz technologię wytwarzania makaronu według wynalazku;

Wynalazek przedstawiono w przykładach wykonania i na rysunku, na któ rym fig. 1 przedstawia etap a) i b) sposobu według wynalazku w wariancie z jednokrotnym napowietrzaniem ziaren podczas ich namaczania według wynalazku; fig. 2 schematycznie przedstawia wszystkie etapy sposobu wytwarzania makaronu według wynalazku rozpoczynając od etapu mielenia; fig. 3 przedstawia etap a) i b) sposobu według wynalazku w wariancie z dwukrotnym napowietrzaniem ziaren podczas ich namaczania.

Przykład 1

Sposób wytwarzania makaronu

Typowanie pszenic do produkcji makaronu według wynalazku sposobem według wynalazku

Pszenice do produkcji makaronu według wynalazku muszą spełniać określone kryteria głównie w aspekcie technologicznym, ale i odżywczym, w szczególności odnośnie:

a) zawartości białka - nie mniej niż 12,5-13,0%

Im wyższa zawartość białka, a szczególnie glutenu o dobrych właściwościach reologicznych tym lepsza odporność makaronu na rozgotowanie i mniejsza tendencja do tworzenia zlepów. Niska zawartość białka powoduje kruchość i łamliwość makaronu, miękką konsystencję po ugotowaniu.

b) jakość białek w układzie tworzącym gluten (gliadyny, gluteniny) - wydajność glutenu mokrego na poziomie min. 30%, mocny, a zarazem rozciągliwy i plastyczny; rozpływalność nie więcej niż 13 mm

c) liczba opadania - powyżej 250 s

Na podstawie liczby opadania można określić, czy mamy do czynienia z produktem pochodzącym z ziarna o podwyższonej aktywności enzymatycznej, wynikającej często z ukrytego procesu porastania ziarna, czy też ze zdrowego ziarna, którego aktywność enzymatyczna jest w normie. Chociaż liczba opadania charakteryzuje przede wszystkim aktywność enzymu alfa-amylazy, to w oparciu o nią można wnioskować o stanie aktywności i innych enzymów, głównie hydrolitycznych. Semolina ze zdrowego ziarna pszenicy charakteryzuje się liczbą opadania 350-450 s i powyżej. Liczba opadania poniżej 250 s dla produktów z pszenicy durum wskazuje, że mogą one pochodzić z ziarna uszkodzonego przez porost.

d) szklistość - określająca charakter bielma w pszenicy, wymagana na poziomie minimum 75% dla pszenic durum (im wyższa szklistość tym większa wydajność kaszek w przemiale)

e) barwa - preferowana jest barwa bursztynowa, zalecany parametr „b” w ocenie kolorymetrycznej dla pszenicy durum to min. 22

f) wyrównanie ziarna - frakcje ziarna o grubości ponad 2,5 mm dla pszenicy durum, wyrównanie min. 70%

g) gęstość, czyli ciężar objętościowy, nie mniej niż: 75 kg/hl dla pszenicy durum, h) wygląd i kondycja ziarniaków - wyłącznie ziarna zdrowe nieuszkodzone

Gdzie: ziarna niezdrowe do 0,5%, porażone przez Fusarium do 0,5%, uszkodzone przez pluskwę pszeniczną do 0,4%.

i) zawartość popiołu (składników mineralnych) - zawartość popiołu wynika z naturalnego składu ziarna i jest bardzo korzystna z punktu widzenia żywieniowego.

Większość tych paramentów jakościowych podlega rutynowym badaniom na etapie przyjęcia dostaw pszenicy lub monitoringowi zgodnie z ustalonym programem kontroli i badań.

Sposób wytwarzania makaronu o obniżonym indeksie glikemicznym według wynalazku obejmuje następujące etapy:

Etap a - kiełkowanie ziarna

Pierwszym etapem sposobu według wynalazku jest prowadzenie kiełkowania ziarna, które jak wskazano na fig. 1 obejmuje kolejno fazy:

• namaczania ziarna przez 24 godziny podczas którego, po 10 godzinach ziarno jest jednokrotnie napowietrzane przez 140 minut, a następnie namaczanie ziarna jest kontynuowane przez 11 godzin i 40 min.;

• faza odsysania CO2 przez 6 godzin;

• faza kiełkowania ziarna przy temperaturze 20°C przez 48 godzin.

Przy czym, przy czym podczas procesu kiełkowania temperatura samego surowca nie przekraczała 18°C, a wilgotność względna powietrza utrzymywana była powyżej 50%. Schemat moczenia ziarna pszenicy zapewniający odpowiedni stopień zawartości wody, obejmuje czas namaczania dobrany tak, żeby wilgotność ziarna osiągnęła: poziom do 32-40%. W tym przykładzie wykonania wilgotność wyniosła 40%.

Etap b - Suszenie skiełkowanego ziarna

Jak wskazano na fig. 1, etap suszenia skiełkowanego ziarna obejmuje suszenie wstępne, suszenie właściwe oraz studzenie. Przy czym, w tym nieograniczającym przykładzie wykonania suszenie wstępne prowadzono w temperaturze 57°C przez 15 godzin, suszenie właściwe prowadzono w temperaturze 82°C przez 6 godzin, natomiast studzenie ziarna przez 24 godziny do t emperatury 26°C. Po etapie suszenia skiełkowane ziarno charakteryzowało się maksymalną wilgotnością na poziomie 6%. Sposób według wynalazku schematycznie przedstawiono na fig. 2.

Etap c - Mielenie skiełkowanego surowca

Mielenie skiełkowanego surowca prowadzone na śrutowniku bijakowym o średnicy oczek sita równej 6 mm. W tym przykładzie wykonania równolegle mielony jest nieskiełkowany surowiec (tj. pszenica durum). Natomiast w sposobie według wynalazku można zastosować już gotową zmieloną i przesianą mąkę pszenną.

Etap d - Przesianie zmielonego materiału

Przesianie surowca skiełkowanego i nieskiełkowanego na przesiewaczu, do dalszych etapów wykorzystywana jest frakcja ziaren o wielkości poniżej 500 pm

Etap e - Zdeponowanie przesianego materiału z etapu w młynie

Po procesie rozdrobnienia, półprodukt skiełkowany zostaje zdeponowany w młynie i w odpowiednich proporcjach wymieszany z pełnoziarnistą mąką pszenną. W tym przykładzie wykonania wychodziliśmy bezpośrednio z pszenicy durum. Dlatego nieskiełkowany surowiec był mielony i przesiewany równolegle ze skiełkowanym surowcem. Natomiast w sposobie według wynalazku można zastosować już gotową zmieloną i przesianą mąkę pszenną.

Etap f - Mieszanie wstępne

Etap mieszania wstępnego obejmuje kolejno następujące fa zy:

• mieszanie skiełkowanego surowca z pełnoziarnistą mąką pszenną. W tym nieograniczającym przykładzie wykonania skiełkowany surowiec jest mieszany z pełnozia rnistą mąką pszenną w ustalonych proporcjach. Przy czym, w tym nieograniczającym przykładzie wykonania skiełkowany surowiec jest mieszany z pełnoziarnistą mąką pszenną w proporcjach 50:50%.

• transport surowca na linię produkcyjną, gdzie następuje wymieszanie i ujednolicenie surowca w przepływie • mieszanie wstępne: mieszanka mączna i woda.

Mieszanie wstępne prowadzone jest w celu wytworzenia płaszcza wodnego, okalającego poszczególne cząstki surowca. Ma ono również za zadanie, rozproszenie cząstek ciasta i zapobieżenie tworzenia się aglomeratów przed głównym etapem mieszania. W tym przykładzie wykonania temperatura dodawanej wody wynosi 45°C, a jej ilość zapewnia osiągnięcie ciasta o wilgotności 32%.

Etap g - Mieszanie główne ciasta

Mieszanie główne ciasta jest prowadzone w mieszadłach próżniowych. Na tym etapie następuje kształtowanie się siatki białkowej, okalającej spęczniałe ziarna skrobi, która w dalszym etapie procesu produkcyjnego będzie odpowiadać za jakość wyrobu gotowego. W tym przykładzie wykonania mieszanie jest prowadzone przez 16 min.

Etap h - Tłoczenie ciasta

Z komory mieszadła głównego, ciasto trafia do ślimaka sprężającego (tłoczenie ciasta). Ciasto poddane jest tłoczeniu przez matrycę, elementy formujące w matrycy nadają makaronowi odpowiedni kształt, po którym bezpośrednio następuje cięcie wyrobu.

Proces mieszania i tłoczenia jest w pełni kontrolowany. Aby uzyskać odpowiednią wilgotność ciasta, przepływ wody w kontynuacyjnym procesie mieszania jest ustalany i mierzony. Jest to szczególnie ważne przy dozowaniu surowca typu sprouted (tj. skiełkowanego), który ma wilgotność znacznie niższą niż mąka, która nie przeszła obróbki termicznej jak surowiec skiełkowany. Ponadto podczas procesu są monitorowane: temperatura obróbki w czasie tłocznia, ciśnienie i obciążenie urządzeń. W tym nieograniczającym przykładzie wykonania tłoczona jest forma krótka (np. świder), a tłoczenie ciasta przez matrycę prowadzone jest przy następujących parametrach:

• temperatura wytłaczania wynosi 50°C, • temperatura cylindra wynosi 46°C, • temperatura głowicy wynosi 48°C, • temperatura wody do ciasta wynosi 50°C.

Etap i - Cięcie wyrobu - w którym wytłoczony w etapie h) wyrób (tj. makaron) jest cięty na matrycy za pomocą noża obrotowego, którego prędkość obrotowa determinuje długość uzyskanego makaronu.

Etap j - Podsuszanie wstępne

Wyrób po uformowaniu i pocięciu na odpowiednią długość jest transportowany do podsuszacza (suszenie wstępne) gdzie makaron zostaje poddany intensywnej obróbce termicznej w krótkim czasie. Ten etap początkujący proces suszenia makaronu, ma za zadanie odebrać z makaronu znaczną część zawartej w nim wody, osuszyć powierzchniowo w celu utrwalenia pożądanego kształtu i uniknięcia sklejania się w kolejnym etapie suszenia. Ma również za zadanie znaczne podniesienie temperatury produktu, zahamowanie procesów enzymatycznych i zachowanie barwy makaronu. W tym nieograniczającym przykładzie wykonania podsuszanie jest prowadzone przez 50 minut w temperaturze 70°C.

Etap k - Suszenie właściwe

Główny proces suszenia odbywa się w suszarni, gdzie produkt przemieszcza się z jednej strefy do drugiej, przechodząc przez fazy suszenia i stabilizacji, gdzie panują odpowiednie warunki temperatury i wilgotności, kontrolowane za pomocą sond. W tym nieograniczającym przykładzie wykonania, podczas produkcji makaronu z dodatkiem surowca skiełkowanego, maksymalna temperatura w suszarni nie przekraczała 95°C, natomiast całkowity czas suszenia wynosił 150 minut. Takie warunki zapewniły otrzymanie produktu o wilgotności nieprzekraczającej 12,5%.

Etap 1 - Schładzanie produktu

Produkt opuszczający strefę suszenia ma wysoką temperaturę. W cel u konfekcjonowania, w wybrane formaty opakowania, należy go schłodzić do temperatury otoczenia. Proces ten odbywa się w strefie schładzania, gdzie gotowy produkt jest chłodzony strumieniem powietrza, jak również na przenośnikach transportujących do temperatury nieprzekraczającej 28°C.

W tym nieograniczającym przykładzie wykonania, po schłodzeniu w etapie l) schłodzony makaron trafia na sita kalibrujące, rafę z siatką 30x30 mm i sito o oczkach 5 mm odsiewające duże i małe cząstki z linii produkcyjnej.

Etap m - Konfekcjonowanie produktu

Wyrób po opuszczeniu linii technologicznej jest kierowany na strefę pakowania - konfekcjonowania, w której jest odważana porcja produktu, a następnie kierowana do automatu pakującego. Dalsza kontrola już zapakowanego wyrobu to sprawdzanie obecności metalu (każda paczka przechodzi przez detektor metalu) oraz sprawdzanie nominalnej masy opakowania. Zapaczkowany makaron jest pakowany w kartony, które są układane na palecie.

Przykład 2

Sposób wytwarzania makaronu o obniżonym indeksie glikemicznym według przykładu 1, z tym, że w etapie a) namaczanie ziarna prowadzone jest przez 36 godzin podczas którego, po 20 godzinach ziarno jest jednokrotnie napowietrzane przez 240 minut, a następnie namaczanie ziarna jest kontynuowane przez 12 godzin.

W etapie b) suszenie wstępne prowadzono w temperaturze 55°C przez 16 godzin, suszenie właściwe prowadzono w temperaturze 80°C przez 12 godzin, natomiast studzenie ziarna prowadzono przez 16 godziny do temperatury 26°C.

W etapie f) (tj. etap mieszania wstępnego) skiełkowany surowiec jest mieszany z pełnozia rnistą mąką pszenną w proporcji 1: 99%.

Z kolei w etapie g) mieszanie główne ciasta prowadzono przez 10 minut.

Natomiast w etapie h) tłoczenie ciasta przez matrycę prowadzone jest przy następujących parametrach:

• temperatura wytłaczania nie wynosi 30°C;

• temperatura cylindra wynosi 30°C, • temperatura głowicy wynosi 35°C, • temperatura wody do ciasta wynosi 32°C.

Z kolei w etapie j) wyrób po uformowaniu i pocięciu na odpowiednią długość jest transport owany do podsuszacza, gdzie prowadzono przez 1 minutę w temperaturze 90°C prowadzono suszenie wstępne.

Natomiast w etapie k) suszenie właściwe prowadzono w suszarni, a maksymalna temperatura w suszarni nie przekraczała 86°C, a całkowity czas suszenia wynosił 600 minut. Takie warunki zapewniły otrzymanie produktu o wilgotności nieprzekraczającej 12,5%.

Przykład 3

Sposób wytwarzania makaronu o obniżonym indeksie glikemicznym według przykładu 1, z tym, że w etapie a) namaczanie ziarna prowadzone jest przez 36 godzin podczas którego, po 24 godzinach ziarno jest napowietrzane przez 200 minut, a następnie poddane ponownemu moczeniu przez 8 godzin, po czym następuje drugie napowietrzanie, które trwa 40 minut, jak przedstawiono na fig. 3. Odsysanie CO2 prowadzono przez 12 godzin, a kiełkowanie prowadzono przez 52 godz. w temperaturze 10°C. Schemat moczenia ziarna pszenicy zapewniający odpowiedni stopień zawartości wody, obejmuje czas namaczania dobrany tak, żeby wilgotność ziarna osiągnęła: poziom do 32-40%.

W tym przykładzie wykonania wilgotność wyniosła 32%. Natomiast w etapie b) suszenie wstępne prowadzono w temperaturze 70°C przez 10 godzin, suszenie właściwe prowadzono w temperaturze 90°C przez 6 godzin, natomiast studzenie ziarna prowadzono przez 20 godzin do te mperatury 26°C.

Przykład 4

Sposób wytwarzania makaronu o obniżonym indeksie glikemicznym według wynalazku z wytworzeniem formy krótkiej makaronu - np. typu Świder. Etapy od a) do e) przeprowadzono analogicznie jak w przykładzie 1.

Etap f - Mieszanie wstępne

Etap mieszania wstępnego obejmuje kolejno następujące fazy:

• mieszanie skiełkowanego surowca z pełnoziarnistą mąką pszenną w proporcjach 20 : 80%.

• transport surowca na linię produkcyjną - wymieszanie i ujednolicenie surowca w przepływie • mieszanie wstępne: mieszanka mączna i woda.

W tym nieograniczającym przykładzie wykonania temperatura dodawanej wody wynosi 50°C, a jej ilość zapewnia osiągnięcie ciasta o wilgotności 28%.

Etap g - Mieszanie główne ciasta

Mieszanie główne w mieszadle próżniowym przeprowadzono analogicznie jak w przykładzie 1, z tym że mieszanie prowadzono w czasie 14 minut.

Etap h - Tłoczenie ciasta

W etapie h) tłoczenie ciasta przez matrycę prowadzono analogicznie jak w przykładzie 1, z tym że zastosowano następujące parametry:

• temperatura wytłaczania nie przekracza 50°C, • temperatura cylindra wynosi 34°C, • temperatura głowicy wynosi 46°C, • temperatura wody do ciasta wynosi 35°C.

Etap i - Cięcie wyrobu

Wyrób (makaron) jest cięty na matrycy za pomocą noża obrotowego, którego prędkość obrotowa determinuje długość uzyskanego makaronu.

Etap j - Suszenie wstępne

Wyrób po uformowaniu i pocięciu na odpowiednią długość jest transportowany do podsuszacza, gdzie prowadzone jest suszenie wstępne. W tym nieograniczającym przykładzie w ykonania suszenie wstępne prowadzone jest przez 4 minuty w temperaturze 90°C.

Etap k - Suszenie właściwe

Główny proces suszenia odbywa się w suszarni, gdzie produkt przemieszcza się z jednej strefy do drugiej, przechodząc przez fazy suszenia i stabilizacji, gdzie panują odpowiednie warunki temperatury i wilgotności, kontrolowane za pomocą sond. W tym przykładzie wykonania podczas produkcji makaronu z dodatkiem surowca skiełkowanego maksymalna temperatura w suszarni wynosiła 84°C, natomiast całkowity czas suszenia wynosił 200 minut.

Etap l - Schładzanie produktu

Produkt opuszczający strefę suszenia ma wysoką temperaturę. W celu konfekcjonowania, w wybrane formaty opakowania, należy go schłodzić do temperatury otoczenia. Proces ten odbywa się w strefie schładzania, gdzie gotowy produkt jest chłodzony strumieniem powietrza, jak również na przenośnikach transportujących do temperatury 28°C.

Etap m - Konfekcjonowanie produktu

Przykład 5

Sposób wytwarzania makaronu o obniżonym indeksie glikemicznym według wynalazku z wytworzeniem formy długiej - Spaghetti. Przy czym, etapy od a) do e) przeprowadzono analogicznie jak w przykładzie 1.

Etap f - Mieszanie wstępne

Etap mieszania wstępnego obejmuje kolejno następujące fazy:

• mieszanie skiełkowanego surowca z pełnoziarnistą mąką pszenną, w proporcjach 20 : 80%.

• transport surowca na linię produkcyjną - wymieszanie i ujednolicenie surowca w przepływie • mieszanie wstępne: mieszanka mączna i woda

Etap g - Mieszanie główne ciasta

Mieszanie główne w mieszadle próżniowym przeprowadzono analogicznie jak w przykładzie 1, z tym że mieszanie prowadzono w czasie 12 minut.

Etap h - Tłoczenie ciasta

W etapie h), tłoczenie ciasta przez matrycę prowadzono analogicznie jak w przykładzie 1, z tym że zastosowano następujące parametry: temperatura wytłaczania nie przekracza 50°C, temperatura cylindra wynosi 34°C, temperatura głowicy wynosi 46°C, a temperatura wody do ciasta wynosi 35°C.

Etap i - Cięcie wyrobu

Etap j - Suszenie wstępne

Wyrób po uformowaniu i cięciu jest transportowany do podsuszacza, gdzie prowadzone jest suszenie wstępne. W tym nieograniczającym przykładzie wykonania suszenie wstępne prowadzone jest przez 50 minut, w temperaturze 75°C.

Etap k - Suszenie właściwe

Główny proces suszenia odbywa się w suszarni, gdzie produkt przemieszcza się z jednej strefy do drugiej, przechodząc przez fazy suszenia i stabilizacji, gdzie panują odpowiednie warunki temperatury i wilgotności, kontrolowane za pomocą sond. Podczas produkcji makaronu z do datkiem surowca skiełkowanego maksymalna temperatura w suszarni wynosiła 75°C, natomiast całkowity czas suszenia wynosił 400 minut.

Etap l - Schładzanie produktu

Etap m - Konfekcjonowanie produktu

Przykład 6

Analiza właściwości makaronu według wynalazku wytworzonego sposobem według wynalazku.

a) Analiza indeksu glikemicznego

Do analizy indeksu glikemicznego (GI) wykorzystano makaron według wynalazku zawierający mąkę ze skiełkowanych ziaren pszenicy zmieszaną z pełnozia rnistą mąką pszenną w proporcjach 20 : 80%. Makaron badany był gotowany 11 minut. Próbę kontrolną stanowił makaron pełnozia rnisty niezawierający mąki ze skiełkowanych ziaren bez dodatku skiełkowanego surowca. Makaron kontrolny był gotowany 11 minut.

Badania prowadzono na grupie 30 ochotników, których podzielono na grupę kontrolną liczącą 15 osób i grupę badaną liczącą 15 osób, przy czym w obu grupach zachowano zbliżone proporcje płci uczestników. Wiek badanych mieścił się w przedziale 19-35 lat, BMI pomiędzy 19 a 25. Z badania wykluczono osoby palące papierosy lub zażywające leki wpływające na metabolizm węglowodanów.

Doświadczenie rozpoczęto od wyznaczenia wzorcowej krzywej cukrowej dla każdego z 30 uczestników badania. W tym celu każdy z 30 uczestników badania spożył 50 g glukozy, po czym za pomocą glukometru dokonywano pomiarów glukozy we krwi kapilarnej z opuszka palca w następujących przedziałach czasowych: 0, 15, 30, 45, 60, 90 i 120 min. Na podstawie dokonanych pomiarów wyznaczono wzorcową krzywą cukrową dla każdego uczestnika. Dalsze anali zy prowadzono przy zachowaniu co najmniej tygodniowego odstępu od daty spożycia glukozy przez uczestnika badania. W tym momencie uczestników podzielono na dwie 15-osobowe grupy, gdzie grupę kontrolną stanowiła spożywająca makaron pełnoziarnisty, natomiast grupa badana spożywała makaron według wynalazku.

Po spożyciu makaronu danego typu, u każdego z uczestników badania, za pomocą glukometru dokonywano pomiarów glukozy we krwi kapilarnej z opuszka palca w następujących przedziałach czasowych: 0, 15, 30, 45, 60, 90 i 120 min. Na podstawie tych pomiarów wyznaczono krzywe cukrowe odpowiednio dla kontrolnego makaronu pełnoziarnistego oraz dla makaronu według wynalazku. Następnie porównywano pola powierzchni pod krzywą dla danego produktu i dla glukozy, dla którego obliczono indeks glikemiczny. W wyniku przeprowadzonych testów stwierdzono następująca wartość indeksu glikemicznego (IG) dla poszczególnych produktów:

• Kontrola: makaron pełnoziarnisty bez dodatku surowca sprouted (czas gotowania 11 minut) charakteryzuje się IG = 61,83 • Makaron według wynalazku: makaron pełnoziarnisty wzbogacony materiałem sprouted 20% (czas gotowania 11 minut) charakteryzuje się IG = 46,35.

Zgodnie z powyższym, przeprowadzona analiza wykazała, że makaron według wynalazku wykazuje niższy IG niż makaron pełnoziarnisty bez dodatku sprouted. Przy czym, w przypadku zastosowania makaronu pełnoziarnistego wzbogaconego materiałem sprouted 20% (przy czasie gotowania 11 minut) indeks glikemiczny jest o 25% niższy niż indeks glikemiczny makaronu kontrolnego.

b) Analiza zawartości odżywczych, witamin i składników mineralnych w makaronie według wynalazku

Do badań zawartości składników odżywczych, witamin i składników mineralnych w makaronie według wynalazku wykorzystano makaron według wynalazku zawierający mąkę ze skiełkowanych ziaren pszenicy zmieszaną z pełnozia rnistą mąką pszenną w proporcjach 20 : 80%. Makaron badany był gotowany 11 minut.

Badania przeprowadzono zgodnie z obowiązującymi normami:

• dla witamin: DIN EN 14122:2014-08 (mod.)(KI), USP 34, metoda 441:2011 (mod.)(KI) • dla składników mineralnych PN-EN 13805:2014-11 • dla składników pokarmowych: DIN 10758:1997-5(mod.)(KI), PN-ISO-712:2002, PN-EN ISO 2171:2010, PN-A-04018:1975 +Az3:2002, PN-A-79011-4:1998, AOAC Official Methods of Analaysis Suppelement march 1995

Przeprowadzone analizy wykazały, że makaron według wynalazku zawiera:

• Witaminy [mg/100g]: tiamina (B1) - 0,203 (18% RWS), niacyna (B3) - 3,21 (20% RWS) • Składniki mineralne [mg/100 g]: fosfor - 152,8 (22% RWS), magnez - 55 (15% RWS), żelazo - 2,34 (17% RWS), cynk - 1,58 (16% RWS), miedź - 0,223 (22% RWS), mangan - 0,93 (47% RWS) • Składniki pokarmowe [mg/100g]: błonnik pokarmowy - 4,42, białko - 7,9

Przeprowadzone analizy wykazały, że makaron według wynalazku zachowuje cenne pod względem żywieniowym witaminy z grupy B (B1, B3) i składniki mineralne (fosfor, żelazo, cynk, miedź, mangan) oraz składniki odżywcze z grupy obejmującej m.in. białko oraz błonnik.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób wytwarzania makaronu o obniżonym indeksie glikemicznym znamienny tym, że obejmuje następujące etapy:

a) prowadzenie kiełkowania ziarna obejmujący kolejno: namaczanie ziarna przez 24-36 godz., podczas którego przeprowadza się co najmniej jedno napowietrzanie trwające przez 140-240 min; następnie przez 6-12 godz. prowadzi się odsysanie CO2, po którym następuje faza kiełkowania ziarna prowadzony przez 48-52 godz. w temperaturze 10-20°C;

b) suszenie skiełkowanego ziarna obejmujące suszenie wstępne w temperaturze 55-70°C przez 10-16 godz., suszenie właściwe w temperaturz e 80-90°C przez 6-12 godz., a następnie studzenie przez 16-24 godz. do temperatury 26°C;

c) mielenie skiełkowanego surowca;

d) przesianie zmielonego materiału;

e) zdeponowanie przesianego materiału z etapu d) w młynie;

f) mieszanie wstępne obejmujące kolejno: mieszanie skiełkowanego zmielonego surowca z pełnoziarnistą mąką pszenną w proporcjach od 1 : 99% do 50 : 50%; transport surowca na linię produkcyjną, gdzie następuje wymieszanie i ujednolicenie surowca w przepływie; oraz mieszanie wstępne mieszanki mącznej z wodą;

g) mieszanie główne ciasta w mieszadłach pełnopróżniowych, w czasie 10-16 min.;

h) tłoczenie ciasta przez matrycę w temperaturze wytłaczania w zakresie od 30 do 50°C, gdzie temperatura zastosowanego cylindra wynosi od 30 do 46°C, temperatura głowicy wynosi od 35 do 48°C, a temperatura wody do ciasta wynosi od 32 do 50°C;

i) cięcie wyrobu;

j) podsuszanie wstępne przez 1-50 minut w temperaturze nieprzekraczającej 90°C;

k) suszenie właściwe przez 150-600 minut w temperaturze nieprzekraczającej 95°C do wilgotności nieprzekraczającej 12,5%;

l) schładzanie produktu do temperatury nieprzekraczającej 28°C;

m) konfekcjonowanie produktu.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że w etapie a) kiełkowanie obejmuje jedno 24-godzinne namaczanie oraz jedno napowietrzanie, które trwa 160 min ut.
3. Sposób według zastrz. 1 albo 2 znamienny tym, że w etapie f) skiełkowany surowiec jest mieszany z pełnoziarnistą mąką pszenną z pszenicą durum w proporcjach 20 : 80%.
4. Sposób według dowolnego z poprzednich zastrz. od 1 do 3, znamienny tym, że w etapie j) tłoczona jest forma krótka wyrobu.
5. Sposób według zastrz. 4, znamienny tym, że po etapie l) schłodzony produkt jest przesiewany na sitach kalibracyjnych.
6. Sposób według dowolnego z poprzednich zastrz. od 1 do 3, znamienny tym że w etapie j) tłoczona jest forma długa wyrobu.

PL 243922 Β1
7. Sposób według dowolnego z poprzednich zastrzeżeń od 1 do 6, znamienny tym, że po etapie a) otrzymuje się skiełkowany surowiec o poziomie wilgotności wynoszącym 32-40%.
8. Makaron o obniżonym indeksie glikemicznym zawierający mąkę ze skiełkowanych ziaren pszenicy i wytworzony sposobem według dowolnego z poprzednich zastrz. od 1 do 7 znamienny tym, że zawiera mąkę ze skiełkowanych ziaren pszenicy zmieszaną z pełnoziarnistą mąką pszenną w proporcjach od 1 : 99% do 50 : 50%, przy czym wspomniana mąka ze skiełkowanych ziaren pszenicy jest wytwarzana poprzez kiełkowanie ziarna, suszenie oraz mielenie skiełkowanego ziarna, przy czy wspomniane kiełkowanie ziarna obejmuje kolejno namaczanie ziarna przez 24-36 godz., podczas którego przez z czego w tym 140-240 min prowadzi się stanowi napowietrzanie; następnie przez 6-12 godz. prowadzi się odsysanie CO2, 6-12 godz. po którym następuje etap oraz kiełkowania ziarna prowadzony przez 48-52 godz. przy w temperaturze 10-20°C; natomiast suszenie skiełkowanego ziarna obejmujące suszenie wstępne w temperaturze 55-70°C przez 10-16 godz., suszenie właściwe w temperaturze 80-90°C przez 6-12 godz., a następnie studzenie przez 16-24 godz. do temperatury 26°C.
9. Makaron według zastrz. 8, znamienny tym, że zawiera mąkę ze skiełkowanych ziaren pszenicy zmieszaną z pełnoziarnistą mąką pszenną w stosunku wynoszącym 20 : 80%.