ЦЕЛЬНОЗЕРНОВЫЕ РИСОВЫЕ КОМПОЗИЦИИ И СПОСОБЫ НАНЕСЕНИЯ ПОКРЫТИЯ
WHOLE-GRAIN RICE COMPOSITIONS AND COATING APPLICATION METHODS

Настоящее изобретение имеет приоритет патентной заявки США Сер. №11/951246, поданной 5 декабря 2007 года, описание которой включено сюда путем ссылки в полном объеме.
Настоящее изобретение относится к зерну белого шлифованного риса (сухому и прошедшему варку) с более высокой питательной ценностью по сравнению с обычным белым рисом и, в частности, с рисовым зерном, покрытым отрубями и другими материалами, которые среди прочего повышают содержание пищевых волокон в рисовом зерне по сравнению с традиционным белым рисом.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Рис является одной из ведущих продовольственных культур в мире, и вторым после пшеницы по годовому объему производства для пищевых применений. Он является основным пищевым продуктом для около 60% мирового населения. Рис представляет собой полуводную однолетнюю культуру, растущую в широком спектре климатических условий. Основными частями необрушенного рисового зерна являются шелуха, перикарп, семенная оболочка, нуцеллус, зародыш, алейроновый слой и эндосперм. Шелуха представляет собой внешнее покрытие зерновки (коричневый рис). Шелуха включает около 18-20 вес.% от необрушенного рисового зерна и защищает от поражения насекомыми и воздействия окружающей среды. Удаление шелухи с необрушенного обрушением обнажает зерновку. Зерновка включает четыре отдельных слоя. Они включают перикарп, семенную оболочку, нуцеллус и алейрон. Наряду с большей частью зародышей, эти слои представляют собой отруби рисового зерна. Отруби составляют 5-8% коричневого риса по массе и являются самой питательной частью зерновки.
Рис потребляют в двух формах, коричневый рис и белый рис. В обеих формах с рисового зерна обрушиванием удаляют шелуху с получением коричневого риса. Однако белый рис получают удалением части отрубей коричневого риса с использованием, так называемого процесса «шлифовки». Коричневый рис имеет очень высокую питательную ценность. Потребление коричневого риса делает рацион более полным и помогает предотвратить такие заболевания, как высокий уровень холестерина, заболевания сердца и диабет. Также коричневый рис обладает привлекательным вкусом и ароматом. Однако коричневый рис имеет некоторые недостатки. Например, коричневый рис имеет жесткую текстуру, которая является более трудной для переваривания по сравнению с белым рисом, и он требует более длительной варки. Дополнительно, коричневый рис имеет низкий срок хранения; поскольку коричневый рис содержит зародыш рисового зерна вместе с эфирными маслами, если коричневый рис оставить при комнатной температуре в течение длительного периода времени, зародыш и эфирные масла могут окислиться, что ведет к появление прогорклого вкуса и запаха.
Белый рис имеет некоторые преимущества по сравнению с коричневым рисом. Белый рис предпочтителен для большинства потребителей из-за внешнего вида, текстуры и более короткого времени тепловой обработки по сравнению с коричневым рисом. Также белый рис имеет более высокий срок хранения, поскольку из него в процессе шлифовки удалены зародыш и эфирные масла. При этом белый рис имеет некоторые недостатки. Во-первых, вкус белого риса более слабый, чем вкус коричневого риса. Что еще более важно, белый рис гораздо менее питательный, чем коричневый рис, поскольку основная часть питательной ценности риса сосредоточена в отрубях. Например, белый рис содержит только около пятой части пищевых волокон от содержания таковых в коричневом рисе и значительно более низкую концентрацию витаминов B и важных минеральных веществ и имеет по существу более низкое содержание эфирных масел.
Высокая питательная ценность коричневого риса предпочтительна для большей части мира, потребляющей рис, как основной продукт питания, но за счет длительного времени варки и менее привлекательного внешнего вида и его пищевые характеристики он менее предпочтителен для потребителей. Дополнительно, коричневый рис имеет более низкий срок хранения и может представлять собой серьезную проблему для дистрибьюции и применения. Следовательно, более стабильный продукт, такой как белый рис, считается более востребованным. Однако в тех местах, где рис не является основным пищевым продуктом и его низкий срок хранения не является столь значимой, таких как Соединенные Штаты, превосходная питательная ценность коричневого риса является более подходящим выбором для здорового образа жизни. При этом в таких местах белый рис все еще более предпочитаем за счет его внешнего вида, текстуры и более короткого времени тепловой обработки.
Были предприняты усилия для разработки продукта, обладающего повышенной питательной ценностью белого риса, такой как повышенное содержание пищевых волокон, витаминов и минеральных веществ. Эти усилия по производству рисового зерна с желательными свойствами белого риса, но также содержащего количество нутриентов, сравнимое с таковым коричневого риса, не достигли цели.
Например, Squire и другие (США 2007/0054029) описывают способ введения пищевых волокон в рисовое зерно для применения в злаковых продуктах на основе риса. В этом способе растворимые волокна входят в состав раствора для варки риса. Полученное в результате зерно насыщено пищевыми волокнами, но не содержит отрубей. Дополнительно, материал, повышающий содержание пищевых волокон, ограничен растворимыми пищевыми волокнами.
Satake (JP 2000-245364) описывает рисовое зерно, покрытое покрытием, содержащим отруби. Зерно перемешивают в растворе, содержащем отруби, и затем сушат. Во время варки покрытие отрубей может легко отделиться от зерна, поскольку отруби являются растворимыми. Следовательно, покрытие зерна отрубями, в большем количестве, чем описано, бесполезно, поскольку покрытие легко отделяется от рисового зерна в процессе варки.
В попытке разрешить эту проблему покрытия Satake (JP 2003-061595) дополнительно разработал способ покрытия рисового зерна осахаренными отрубями. Перед нанесением покрытия отруби ферментативно осахаривают с получением вязкого раствора, который может быть нанесен на рисовое зерно. Однако даже при такой технологии, концентрация осахаренных отрубей, наносимых на рисовое зерно, составляет только 2 вес.%. Дополнительно, материал покрытия не включает пищевые волокна и содержит только ферментативно измененные отруби.
В настоящее время покрытие риса ограничено небольшим количеством отрубей, поскольку в процессе варки отруби легко отделяются от рисового зерна. Дополнительно, нанесение на белый рис отрубей с получением продукта - белого риса, аналогичного по питательной ценности коричневому рису, противоречит здравому смыслу, поскольку отруби обеспечивают аналогичные нежелательные пищевые характеристики, свойственные коричневому рису (такие, как жесткость) и более темный цвет. Следовательно, желательно получение белого риса, который после варки имеет питательную ценность, аналогичную таковой коричневого риса или более высокую, обеспечивая при этом пищевые характеристики и характеристики при варке, аналогичные таковым белого риса, без связанных с этим недостатков.
СУЩЕСТВО ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение относится к композициям веществ, химически или механически связанных между собой, включающим рисовое зерно, которое, по меньшей мере, прошло частичную шлифовку, и на поверхности рисового зерна нанесено покрытие, включающее отруби, материал, повышающий содержание пищевых волокон в композиции, или их комбинацию. Отруби, используемые для покрытия по изобретению, могут представлять собой отруби злаков. Предпочтительно отруби представляют собой отруби риса. В одном варианте изобретения отруби стабилизированы.
В определенных вариантах изобретения повышающий содержание пищевых волокон материал представляет собой пищевые волокна риса, пищевые волокна кукурузы, пищевые волокна овса, пищевые волокна цикория (инулиновые пищевые волокна), олигофруктозу, пищевые волокна бобов, пищевые волокна яблок, пищевые волокна отрубей, пищевые волокна ячменя, пищевые волокна цитрусовых, пищевые волокна пшеницы, пищевые волокна свеклы, пищевые волокна банана, пищевые волокна лука, пищевые волокна алоэ вера, карбоксиметилцеллюлозу, целлюлозы, пищевые волокна растений, пищевые волокна бамбука, пищевые волокна морских водорослей, пищевые волокна кактуса или их смеси. Предпочтительно материал, повышающий содержание пищевых волокон, представляет собой инулиновые пищевые волокна. В конкретных вариантах изобретения инулиновые пищевые волокна составляют от около 1 вес.% по сухому веществу до около 10 вес.% по сухому веществу композиции.
Рисовое зерно композиции по настоящему изобретению может быть подвергнуто пропариванию с последующей шлифовкой. Рисовое зерно может быть, по меньшей мере, частично пропарено перед шлифовкой. В конкретных вариантах изобретения шлифовкой удаляют от около 82 вес.% по сухому веществу до около 92 вес.% по сухому веществу отрубей и зародышей рисового зерна. Шлифовкой можно удалить по существу полностью отруби и зародыши рисового зерна. Общее содержание отрубей может составлять более чем около 3 вес.% по сухому веществу композиций. Предпочтительно общий вес отрубей составляет более чем около 7 вес.% по сухому веществу композиций. Отруби, включаемые в покрытие, могут быть измельчены. В одном варианте изобретения отруби могут иметь средний размер частиц менее около 150 мкм. Отруби могут быть подвергнуты тепловой обработке и/или обработке, по меньшей мере, одним агентом для контроля pH или окисления. Отруби также могут быть подвергнуты обработке отбеливающим агентом, отвечающим требования FDA (Федеральное управление США по контролю качества пищевых продуктов, напитков и лекарственных средств). Дополнительно, отруби могут быть обезжирены.
В одном варианте изобретения покрытие может включать связующее. Предпочтительно связующее составляет от около 0,05 вес.% по сухому веществу до около 3,0 вес.% по сухому веществу композиций. Предпочтительно покрытие представляет собой суспензию. В одном варианте изобретения рисовое зерно перед покрытием прошло обработку с получением воздушного риса или подвергнуто специальной обработке для получения продукта быстрого приготовления.
Дополнительно, композиции включают композиции в виде частиц, включающие, по меньшей мере, одну приправу, ароматизатор, усилитель вкуса, краситель, пищевое волокно, травы, витамины, минеральные вещества, фитонутриенты и их комбинации. Приправы могут составлять, по меньшей мере, от 0,1% вплоть до 5 вес.% по сухому веществу композиции. Дополнительно, композиции могут включать отруби в виде частиц.
Дополнительно настоящее изобретение относится к способам получения композиций цельнозернового риса. Способы могут включать, по меньшей мере, частичную шлифовку рисового зерна и нанесение покрытия, содержащего отруби, материал, повышающий содержание пищевых волокон в композиции цельнозернового риса, или их комбинацию.
ВАРИАНТЫ ВЫПОЛНЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Указанные выше и другие аспекты настоящего изобретения будут лучше понятны из нижеследующего подробного описания со ссылкой на прилагаемые иллюстрации, на которых представлены предпочтительные варианты выполнения настоящего изобретения, однако следует понимать, что настоящее изобретение не ограничено конкретными примерами или описанными техническими средствами.
Фиг.1 - трехмерное, объемное изображение приведенного в качестве примера рисового зерна с покрытием;
Фиг.2 - блок-схема приведенного в качестве примера способа получения указанного рисового зерна;
Фиг.3 - блок-схема приведенного в качестве примера способа получения указанного рисового зерна, подходящего для настоящего изобретения;
Фиг.4 - блок-схема приведенного в качестве примера способа получения приведенного в качестве покрытия, подходящего для настоящего изобретения; и
Фиг.5 - график сравнения показателей L* различных рисовых зерен.
Настоящее изобретение относится к композициям веществ, химически или механически связанных между собой, включающим рисовое зерно, которое, по меньшей мере, прошло частичную шлифовку, и на поверхности рисового зерна нанесено покрытие, включающее отруби, материал, повышающий содержание пищевых волокон в композиции, или их комбинацию.
Настоящее изобретение относится к композициям, обладающим преимуществами традиционного белого риса, то есть мягким вкусом во рту при потреблении, коротким временем варки, легким перевариванием, белым внешним видом, хорошим сроком хранения, с преимуществами коричневого риса, то есть высокой питательной ценностью и более выраженным вкусом и ароматом. Это может быть достигнуто нанесением покрытия на рисовое зерно, включающим отруби (с зародышами или без них) и материал, повышающий содержание пищевых волокон в композиции. Покрытие может включать дополнительные нутриенты, такие как витамины, минеральные вещества или фитонутриенты. Также покрытие может включать ароматизаторы и/или приправы. В одном варианте изобретения используют процесс нанесения покрытия для повышения концентраций отрубей, которые будут оставаться на рисовых зернах во время варки. Конечно, в некоторых вариантах изобретения питательная ценность композиции по настоящему изобретению может быть равной или выше таковой у цельно-зернового коричневого риса. Дополнительно, внешний вид (например, цвет, форма и размер) могут быть такими, как у белого риса.
Фиг.1 - трехмерное объемное изображение приведенного в качестве примера рисового зерна с покрытием 100 по настоящему изобретению. Рисовое зерно с покрытием 100 включает рисовое зерно 10 и покрытие 20. Для настоящего изобретения подходят различные формы рисового зерна. Фиг.2 - общий вид обработки приведенного в качестве примера рисового зерна для применения в некоторых вариантах изобретения. Они включают, среди прочего, например, пропаренный коричневый рис 10a и 10f, обычный коричневый рис 10b, пропаренный белый рис 10c, обычный шлифованный белый рис 10d и пропаренный белый рис 10e. Используемый здесь термин «коричневый рис» относится к любому рису полностью или частично покрытому отрубями, прикрепленными к рисовому зерну.
Сначала рисовое зерно - сырец 9 собирают и проводят удаление шелухи 90 с использованием обрушения. Обычный коричневый рис 10b получают удалением шелухи с риса-сырца 90. Шлифованный белый рис 10d получают удалением отрубей 205 с обычного коричневого риса 10b. Шлифованный белый рис 10d многоцелевой. Он может быть использован для различных типов блюд. Также шлифованный белый рис 10d имеет нейтральный вкус. Недостатком шлифованного белого риса 10d является возможность потери рисом вкуса и текстуры при избыточной варке, что ведет к получению менее желательного готового продукта. Дополнительно, шлифованный белый рис 10d имеет гораздо меньшую питательную ценность, чем коричневый рис.
Обычный коричневый рис 10b может быть пропарен 202 перед шлифовкой 205. В случае, когда коричневый рис пропаривают 10f перед шлифовкой, полученное в результате рисовое зерно указано, как пропаренный белый рис 10e. Значительным преимуществом пропаренного белого риса 10e является короткое время приготовления. Пропаренный белый рис 10e может быть приготовлен менее за 10 минут. Как правило, прошедший предварительную варку пропаренный белый рис 10e может быть расфасован в перфорированные пакеты. Затем такой пакет может быть погружен в кипящую воду для варки риса. Как правило, такой продукт называют «рисом в пакетике».
Рис-сырец 9 может быть пропарен 202 перед обрушением. В случае, когда рис-сырец пропаривают перед обрушением, полученное в результате зерно указано, как пропаренный коричневый рис 10a. Затем от пропаренного коричневого риса могут быть удалены 205 отруби с получением пропаренного белого риса 10c. Пропаренный белый рис 10c имеет твердую, рассыпчатую текстуру, хорошо выдерживающую обработку и идеален для различных применений. Пропаренный белый рис 10c не такой питательный, как коричневый рис.
Фиг.3 - блок-схема приведенного в качестве примера способа получения приведенного в качестве примера рисового зерна 10, подходящего для применения по настоящему изобретению. Рис-сырец 9 может быть обрушен для удаления оболочки 90. Рис-сырец может быть пропарен 202 перед обрушением. В конкретных вариантах изобретения рисовое зерно может быть гидратировано 201. Подходящие способы гидратации включают гидратацию под вакуумом, гидратацию под давлением и гидратацию при атмосферном давлении. В одном варианте изобретения зерно гидратируют при атмосферном давлении. Предпочтительно время гидратации составляет от около 0,5 часа до 4 часов. Более предпочтительно время гидратации составляет от около 1,5 часа до 2,5 часов. Предпочтительно температура гидратации составляет от около 60 до около 70°C. Более предпочтительно температура гидратации составляет от около 65°C до около 70°C. В конкретных вариантах изобретения % гидратации рисового зерна составляет от около 28% до около 35%. Предпочтительно процент гидратации составляет от около 31% до около 34%.
Рисовое зерно может быть пропарено 202. Пропаривание может происходить после гидратации, после шлифовки или перед шлифовкой. В конкретных вариантах изобретения рисовое зерно частично пропарено до около 50% желатинизации крахмала. В других вариантах изобретения рисовое зерно по существу пропарено полностью. Используемый здесь термин «по существу полностью пропаренный» может быть определен, как рис, желатинизация крахмала которого составляет более, чем около 90%.
Подходящие способы пропаривания включают пропаривание горячим воздухом, горячим песком, микроволновым излучением и пропаривание паром. В предпочтительных вариантах изобретения зерно пропарено паром 202a. Пропаривание паром 202a может происходить при высокой температуре. Используемый здесь термин высокая температура может быть определен, как температура выше, чем около 100°C. Пропаривание паром 202a также может происходить в течение более короткого периода времени. Используемый здесь термин более короткий период времени может быть определен, как менее около 15 минут. В предпочтительном варианте изобретения пропаривание паром 202a происходит при температуре более чем около 105°C. В более предпочтительном варианте изобретения температура составляет более чем около 110°C. В предпочтительном варианте изобретения длительность пропаривания паром 202a может составлять от около 1 минуты до около 10 минут. В более предпочтительном варианте изобретения длительность пропаривания паром 202a может составлять от около 1 минуты до около 1,5 минут. В одном варианте изобретения пропаривание паром может происходить при давлении выше атмосферного. В предпочтительном варианте изобретения давление может составлять более чем около 10 фунтов на квадратный дюйм (68,94 кПа). В более предпочтительном варианте изобретения давление составляет более чем около 18 фунтов на квадратный дюйм (124,9 кПа).
Частично пропаренное рисовое зерно может быть обработано, по меньшей мере, одним агентом для контроля pH или окисления (не показано). Подходящие агенты включают лимонную кислоту, адипиновую кислоту, аскорбиновую кислоту, яблочную кислоту, уксусную кислоту или их смеси. В предпочтительном варианте изобретения агент для контроля pH или окисления представляет собой аскорбиновую кислоту.
После пропаривания рисовое зерно может быть высушено. Подходящие способы сушки среди прочего включают сушку в кипящем слое, сушку в ленточной сушилке, сушку в шахтной сушке, туннельную сушку. Сушка может быть проведена как в одну стадию, так и в несколько стадий. В одном варианте изобретения сушку проводят в одну стадию. В предпочтительном варианте изобретения сушку проводят в несколько стадий.
В предпочтительном варианте изобретения после пропаривания рисовое зерно может быть высушено прохождением через сушилку с кипящем слоем 203 при температуре от около 60°C до около 90°C и в течение периода времени от около 15 секунд до около 20 минут. В более предпочтительном варианте изобретения зерно проходит через сушилку с кипящим слоем 203 дважды. В конкретных вариантах изобретения степень сушки рисового зерна составляет от около 16% до около 26%. Предпочтительно процент степень сушки составляет от около 22% до около 24%.
Рисовое зерно может быть отшлифовано 205 с удалением различных количеств отрубей. Подходящие способы шлифовки включают фрикционную шлифовку 205a или абразивную шлифовку 205b. Шлифовка 205 может быть проведена в несколько стадий и/или с использованием сухого или влажного риса. В альтернативном варианте изобретения шлифовка может быть проведена на повторно увлажненном рисе. В одном варианте изобретения шлифовку 205a проводят на рисовом зерне с удалением от около 2% вплоть до 12% (по сухому веществу) от общей массы продукта. В предпочтительном варианте изобретения шлифовку 205a проводят с удалением от около 2% вплоть до 4% (по сухому веществу) от общей массы продукта. В предпочтительном варианте изобретения плющение с использованием вальцов 205b проводят после влажной шлифовки 205a. Предпочтительно плющение с использованием вальцов 205b проводят с зазором между вальцами от около 0,2 мм до 0,9 мм, причем зазор представляет собой расстояние между двумя вальцами.
Рисовое зерно может быть высушено после шлифовки. В предпочтительном варианте изобретения рисовое зерно сушат с использованием шахтной сушилки 203b. В одном варианте изобретения рисовое зерно имеет содержание влаги от около 11% до 14%. В предпочтительном варианте изобретения рисовое зерно имеет содержание влаги около 12,5%.
Затем рисовое зерно перед нанесением покрытия может быть подвергнуто обработке с получением воздушного риса или подвергнуто специальной обработке для получения продукта быстрого приготовления (не показано). Используемый здесь термин прошедший специальную обработку для получения продукта быстрого приготовления относится к способу, включающему водно-тепловую обработку шлифованного риса до содержания влаги от около 40% до около 70% по влажному веществу, и затем рис подвергают тепловой обработке при высокой скорости воздушного потока с получением сухого риса с воздушной пористой структурой, которая способствует быстрому приготовлению, по меньшей мере, около половины времени варки по сравнению с оригинальным сухим рисом. В одном варианте изобретения воздушное рисовое зерно может быть подвергнуто обработке под вакуумом, при этом материал покрытия подвергается только воздействию вакуума или в комбинации с повышенной температурой.
Затем на рисовое зерно 10 может быть нанесено покрытие 20. Покрытие 20 может включать отруби 302 и материал, повышающий содержание пищевых волокон в композиции 311. Фиг.4 - блок-схема приведенного в качестве примера способа получения приведенного в качестве покрытия 20, включающего отруби 302 и материал, повышающий содержание пищевых волокон в композиции 311. Отруби могут быть получены «на месте» при шлифовке коричневого риса до белого риса в процессе получения рисового зерна 301. Например, отруби, удаленные в процессе получения рисового зерна, как приведено в качестве примера на Фиг.3, могут быть использованы для получения покрытия 20. Также для настоящего изобретения могут использоваться отруби из других источников. Подходящие отруби могут включать отруби пшеницы, ячменя, овса, кукурузы, сорго, пшена и риса. Предпочтительно, композиция покрытия включает отруби, удаленные с коричневого риса в процессе получения рисового зерна 301. В одном варианте изобретения покрытие 20 по меньшей мере, частично включает отруби, удаленные с риса в процессе влажной шлифовки 302.
Покрытие 20 может включать дополнительные обогащающие ингредиенты, такие как один или более витамин и/или минеральное вещество. Подходящие дополнительные ингредиенты могут включать тиамин, рибофлавин, ниацин, фолиевую кислоту и соединения железа, такие как ортофосфат. Наиболее подходящим обогащающим ингредиентом является гамма-аминомасляная кислота (ГАМК (GABA)). ГАМК изначально присутствует в отрубях или зародышах риса и присутствует в повышенном количестве при прорастании. ГАМК может быть добавлена в покрытие по настоящему изобретению, или для получения покрытия могут использоваться отруби с высоким содержанием ГАМК, полученной при прорастании риса или рисовых зародышей или других злаков. В любом случае количество ГАМК в продуктах по этим вариантам изобретения предпочтительно составляет, по меньшей мере, около 20 мг/кг от общей массы продукта, например, от около 50 мг/кг до около 200 мг/кг.
Сырье - отруби 303 могут быть стабилизированы 308 с использованием различных способов, известных из уровня техники специалисту в данной области. Подходящие способы стабилизации отрубей включают стабилизацию нагреванием посредством экструзионной варки и кислотной стабилизации. Применение стабилизированных отрубей в покрытии 20 обеспечивает более высокий срок хранения готового продукта по сравнению с нестабилизированными отрубями. В стабилизированные отруби могут быть добавлены добавки, усиливающие определенные характеристики. Эти добавки могут включать кислоты 305 для контроля pH, антиоксиданты 306 и отбеливающие агенты 307. Подходящие кислоты включают лимонную кислоту, адипиновую кислоту, аскорбиновую кислоту, яблочную кислоту, уксусную кислоту или их смеси. В отруби могут быть добавлены антиоксиданты 306 для снижения окисления покрытия и/или рисового зерна. Подходящие антиоксиданты могут включать лимонную кислоту, адипиновую кислоту, аскорбиновую кислоту, яблочную кислоту, уксусную кислоту, токоферол, экстракт розмарина или их комбинации. Для осветления отрубей в них могут быть добавлены отбеливающие агенты 307. В одном варианте изобретения в отруби добавляют отбеливающий агент 307, отвечающий требованиям FDA (Федеральное управление США по контролю качества пищевых продуктов, напитков и лекарственных средств). Подходящие отбеливающие агенты 307, отвечающие требованиям FDA (Федеральное управление США по контролю качества пищевых продуктов, напитков и лекарственных средств), могут включать озон, хлор, перекись или ферменты, способные повышать индекс белизны. Предпочтительно индекс белизны отрубей составляет, по меньшей мере, около 55.
В конкретных вариантах изобретения размер частиц отрубей может быть уменьшен 309. Подходящие способы снижения размера частиц отрубей включают сухую шлифовку и влажную шлифовку. В одном варианте изобретения размер частиц отрубей снижают с использованием сухой шлифовки. В предпочтительном варианте изобретения средний размер частиц отрубей составляет менее около 200 мкм. В другом варианте изобретения средний размер частиц отрубей составляет менее около 100 мкм. В другом варианте изобретения средний размер частиц отрубей составляет менее около 50 мкм. Подходящие способы измерения среднего размера частиц отрубей включают просеивание, способ с использованием воды или метод светорассеяния.
Отруби могут быть обезжирены (не показано). Подходящие способы обезжиривания отрубей включают экстракцию растворителем или экстракцию диоксидом углерода. В одном варианте изобретения содержание жира в отрубях составляет от около 10 до около 35 вес.% отрубей.
В отруби может быть добавлен материал, повышающий содержание пищевых волокон в композиции 311. Подходящие материалы, повышающие содержание пищевых волокон 311, включают пищевые волокна цикория (инулиновые пищевые волокна), олигофруктозу, пищевые волокна риса, пищевые волокна кукурузы, пищевые волокна овса, пищевые волокна бобов, пищевые волокна яблок, пищевые волокна отрубей, пищевые волокна ячменя, пищевые волокна цитрусовых, пищевые волокна пшеницы, пищевые волокна свеклы, пищевые волокна банана, пищевые волокна лука, пищевые волокна алоэ вера, карбоксиметилцеллюлозу, целлюлозу, пищевые волокна растений, пищевые волокна бамбука, пищевые волокна морских водорослей, пищевые волокна кактуса, пищевые волокна гороха, гуаровую камедь, камедь акации, каррагенан, камедь рожкового дерева, пектин, альгинат или их смеси. В предпочтительном варианте изобретения материал, повышающий содержание пищевых волокон 311, представляет собой инулиновые пищевые волокна. В одном варианте изобретения количество материала, повышающего содержание пищевых волокон в композиции, составляет от около 1 до около 10 вес.% композиции. Предпочтительно количество материала, повышающего содержание пищевых волокон в композиции, составляет от около 4 до около 7 вес.% композиции.
Для получения покрытия в отруби может быть добавлено, по меньшей мере, одно связующее 312. Подходящие связующие 312 включают камедь, крахмал, белок, гель или их смеси. Подходящие камеди включают гуаровую камедь, камедь акации, камедь рожкового дерева, каррагенан или их смеси. Подходящие крахмалы включают рисовый крахмал, крахмал тапиоки, мальтодекстрин, пуллалан, картофельный крахмал, крахмал лотоса или их смеси. Подходящие белки включают соевый белок, молочный белок, белок бобовых, белок пшеницы, белок злаков и другие, включая ферментативно модифицированные. Подходящие гели включают желатин, альгинат или их смеси.
Покрытие с отрубями может быть получено в виде суспензии 310. Для получения суспензии 310 в смесь с отрубями может быть добавлен растворитель 313. Подходящие растворители 313 включают воду. В одном варианте изобретения суспензия 310 включает от около 50% до около 80 вес.% воды.
Композиция покрытия 20 может быть нанесена 400 на рисовое зерно 10. Для нанесения покрытия на рисовое зерно могут быть использованы различные способы. Подходящие способы включают псевдоожижение в вибрирующем слое, псевдоожижение пневматическими средствами и нанесение покрытия в барабане периодического действия 400. Предпочтительно рисовое зерно 10 и композицию покрытия 20 добавляют в барабан периодического действия 400. Барабан периодического действия 400 может работать со скоростью от около 20 оборотов в минуту до около 80 оборотов в минуту в течение периода времени от около 5 минут до около 60 минут и при температуре от около 25°C до около 70°C. В барабан периодического действия может быть подан нагретый воздух 501. Предпочтительно температура нагретого воздуха 501 составляет, по меньшей мере, около 50-80°C. Подача нагретого воздуха 501 в барабан периодического действия 400 облегчает сушку покрытия 20 на рисовом зерне 10 в процессе нанесения покрытия. Одновременное нанесение покрытия и сушка в результате приводит к получению более прочного покрытия с более высокой концентрацией отрубей, оставшихся на рисовом зерне. Предпочтительно процедура нанесения покрытия может включать термическую сушку периодического действия. Например, покрытие на рисовое зерно 10 может быть нанесено в барабане периодического действия в течение от около 2 до около 10 минут без нагревания и в течение от около 2 до около 10 минут с нагреванием. Предпочтительно нанесение покрытия на рисовое зерно 10 в барабане периодического действия составляет от около 4 до около 6 минут без нагревания и от около 4 до около 6 минут с нагреванием. В предпочтительном варианте изобретения композицию покрытия 20 наносят на рисовое зерно 10, по меньшей мере, более чем один раз. В одном варианте изобретения композицию покрытия 20 наносят на рисовое зерно 10 три раза. В другом варианте изобретения композицию покрытия 20 наносят на рисовое зерно 10 четыре раза.
Рисовое зерно с покрытием может быть высушено 500. Подходящие способы сушки рисового зерна с покрытием включают сушку микроволновым излучением, сушку инфракрасным излучением и туннельную сушку 500. Нагретый воздух 501 может быть подан в туннельную сушилку 500. Предпочтительно температура нагретого воздуха 501 составляет, по меньшей мере, около 50°C.
Рисовое зерно с покрытием 100 может включать, по меньшей мере, около 3% отрубей. В другом варианте изобретения рисовое зерно с покрытием 100 включает, по меньшей мере, около 8% отрубей. Рисовое зерно с покрытием 100 может включать, по меньшей мере, около 1% материала, повышающего содержание пищевых волокон. В другом варианте изобретения рисовое зерно с покрытием 100 может включать, по меньшей мере, около 7% материала, повышающего содержание пищевых волокон. Рисовое зерно с покрытием 100 может включать от около 0,05% до около 3,0% связующего. Предпочтительно, рисовое зерно с покрытием 100 может включать от около 0,05% до около 1% связующего.
Композиция по настоящему изобретению дополнительно может включать композицию в виде частиц, включающую, по меньшей мере, одну приправу, ароматизатор, усилитель вкуса, краситель, пищевое волокно и их комбинации. Подходящие приправы включают травы, специи, семена и соль. Подходящие ароматизаторы включают искусственные и натуральные экстракты. Подходящие усилители вкуса включают соль, натрий, мононатрия глютамат или их смеси. Подходящие красители включают красители, отвечающие требованиям FDA (Федеральное управление США по контролю качества пищевых продуктов, напитков и лекарственных средств). Подходящие пищевые волокна включают пищевые волокна риса, пищевые волокна кукурузы, пищевые волокна овса, пищевые волокна цикория (инулиновые пищевые волокна), олигофруктозу, пищевые волокна бобов, пищевые волокна яблок, пищевые волокна отрубей, пищевые волокна ячменя, пищевые волокна цитрусовых, пищевые волокна пшеницы, пищевые волокна свеклы, пищевые волокна банана, пищевые волокна лука, пищевые волокна алоэ вера, карбоксиметилцеллюлозу, целлюлозу, пищевые волокна растений, пищевые волокна бамбука, пищевые волокна морских водорослей, пищевые волокна кактуса или их смеси. В других вариантах изобретения композиция по настоящему изобретению также может включать отруби в виде частиц.
В одном варианте воплощения настоящее изобретение относится к способам получения композиции цельно-зернового риса. Способы могут включать, по меньшей мере, частичную шлифовку рисового зерна и нанесение покрытия на поверхность рисового зерна, покрытие содержит отруби, материал, повышающий содержание пищевых волокон в композиции цельно-зернового риса, или их комбинацию. В одном варианте изобретения способ может включать нанесение покрытия на рисовое зерно несколько раз. Например, рисовое зерно может быть покрыто, по меньшей мере, три раза. В другом варианте изобретения рисовое зерно может быть покрыто, по меньшей мере, четыре раза. Основной способ получения композиции цельно-зернового риса включает комбинирование сухого частично шлифованного риса с композицией покрытия (как правило, суспензия на основе воды, содержащая измельченные отруби и/или материал, повышающий содержание пищевых волокон, и связующее) с последующей стадией сушки. Перед ее нанесением на сухой частично шлифованный рис, композиция покрытия может включать от 45 вес.% до 65 вес.% воды и от 35 вес.% до 55 вес.% сухих веществ. Сухие вещества, содержащиеся в композиции покрытия, могут включать отруби, материал, повышающий содержание пищевых волокон, и связующее. Дополнительно, композиция покрытия может включать в пределах, по меньшей мере, от 0,3% вплоть до 16,2 вес.% приправ, ароматизаторов, усилителей вкуса, красителей, пищевых волокон, трав, витаминов, минеральных веществ, фитонутриентов и их комбинаций. В одном варианте изобретения композиция покрытия включает от около 45% до около 65 вес.% воды, от около 13% до около 41 вес.% отрубей, от около 9% до около 29 вес.% материала, повышающего содержание пищевых волокон, от около 0,4% до около 6,0 вес.% связующего. Сразу после сушки композиция покрытия имеет содержание влаги от около 11% до 14%. В предпочтительном варианте изобретения высушенная композиция покрытия имеет содержание влаги около 12,5%. Покрытие наносят от около 0,5% (по сухому веществу) от общей массы композиции до около 20% (по сухому веществу). Предпочтительно покрытие наносят от около 10% (по сухому веществу) до около 16% (по сухому веществу) от общей массы композиции.
ПРИМЕРЫ
Следующие примеры иллюстрируют без ограничения конкретные варианты изобретения.
ПРИМЕР 1: Получение частично шлифованного рисового зерна
Частично шлифованное рисовое зерно получают из сырья - коричневого не пропаренного рисового зерна (промежуточное соединение амилоза). Рисовое зерно гидратируют с использованием атмосферной гидратации в избытке воды в варочном котле со шнековой подачей в течение 2 часов при температуре 68°C. Гидратированное рисовое зерно пропаривают паром в вертикальном пропаривателе с приложением давления (собственная разработка). Пропаривание паром проводят в течение 1,5 минут при давлении 18 фунтов на квадратный дюйм (124,9 кПа) и температуре 110°C. После пропаривания паром рисовое зерно последовательно сушат с использованием двух сушилок: с кипящим слоем и сушилки ленточного типа. Сушилки с кипящим слоем (Food Engineering Corporation Controlled Residence Time Fluid Bed Dryer) работают при температуре нижнего слоя от 70°C до 85°C в течение периода времени от 10 минут до 14 минут. Рисовое зерно проходит две сушилки с кипящим слоем при пониженной температуре и в течение равного периода времени. Затем зерно пропускают через ленточную сушилку (Food Engineering Corporation 3 Pass Dryer/Cooler) при комнатной температуре в течение 28 минут. Эту стадию главным образом используют, как стадию темперирования. Поток воздуха регулируют для поддержания влажности ниже насыщения, при этом температура второстепенна. Как правило, температура продукта при выгрузке составляет 40°C. После сушки рисовое зерно шлифуют для удаления части отрубей и зародышей. Первую стадию шлифовки проводят при использовании устройства для влажной шлифовки (Satake model VTAl 5A), работающего при 2% степени шлифовки 24% по сухому веществу, с удалением 88% отрубей с рисового зерна. После влажной шлифовки рисовое зерно плющат с использованием устройства с прижимными вальцами (Ferrell Ross Flaking Mill) с диаметром вальцов 18×36 дюймов (45,72×91,44 см) и работающего со скоростью 400 оборотов в минуту. Зазор между вальцами составляет 0,2 мм. Затем рисовое зерно сушат с использованием шахтовой сушилки (Aeroglide на газу, 30 тонн, вертикальная). Рисовое зерно сушат в течение 480 минут при температуре от 35°C до 40°C. Конечное содержание влаги в рисовом зерне составляет 12%.
ПРИМЕР 2: Получение композиции покрытия A.
Получают композицию покрытия для нанесения на рисовое зерно. Коммерчески доступные стабилизированные отруби (N1050) с размером частиц (D [4,3]) 148,77 мкм от Nutracea (El Dorado Hills, California). Композицию покрытия получают, комбинируя 80 грамм стабилизированных отрубей (Nutracea N 1050), 20 грамм инулиновых пищевых волокон (Beneo ST от Orafti), 1 грамм гуаровой камеди в качестве связующего и 101 грамм пищевой воды с получением 202 г композиции покрытия.
ПРИМЕР 3: Получение композиции покрытия B
Получают композицию покрытия для нанесения на рисовое зерно. Используют коммерчески доступные стабилизированные отруби (N1000) с размером частиц (D [4,3]) 150,59 мкм от Nutracea (El Dorado Hills, California). Для уменьшения размера частиц отрубей и получения жидкой суспензии отрубей проводят влажное шлифование следующим образом:
Стадия 1. Партии 318 кг (705 фунта, ~84 галлонов) с 14,2% рисовых отрубей смешивают в ожижителе с высоким сдвиговым усилием периодического действия APV.
Стадия 2. Гомогенизационная петля, состоящая из ожижителя APV, миксера с высоким сдвиговым усилием Silverson (модель 312/450MS), массового расходомера Micro-Motion и гомогенизатора APV (работает при 9000 фунтов на квадратный дюйм (6252,8 кПа)). Эта петля работает при средней скорости 188 кг/час (414 фунтов/час). Квадратные отверстия двух статоров в миксере с высоким сдвиговым усилием Silverson около 2 мм × 2 мм.
Средний размер частиц (D [4,3]) жидкой суспензии отрубей составляет 46,00 мкм.
Композицию покрытия получают, комбинируя 563 г жидкой суспензии отрубей (содержащей 80 грамм отрубей, 483 г воды), 20 грамм пищевых волокон инулина (Beneo ST от Orafti) и 1 грамм гуаровой камеди в качестве связующего.
ПРИМЕР 4: Получение композиции покрытия C
Получают композицию покрытия для нанесения на рисовое зерно. Используют коммерчески доступные стабилизированные отруби (N1050) с размером частиц (D [4,3]) 148,77 мкм от Nutracea (El Dorado Hills, California). Композицию покрытия получают, комбинируя 100 грамм стабилизированных отрубей (Nutracea N 1050) и 100 грамм пищевой воды.
ПРИМЕР 5: Получение рисового зерна с покрытием A.
Получают рисовое зерно с покрытием. Частично шлифованное рисовое зерно (899 грамм) по Примеру 1 помещают в дражировочный котел 18" Tulip. Также в дражировочный котел добавляют композицию покрытия A по Примеру 2. Дражировочный котел работает со скоростью 20 оборотов в минуту. Покрытие на рисовое зерно наносят с использованием многостадийного нанесения. Каждая стадия включает добавление суспензии в дражировочный котел с последующей периодической термической сушкой, включающей работу дражировочного котла в течение пяти минут для нагревания, с последующей работой дражировочного котла в течение пяти минут при температуре 60°С. После первой стадии нанесения покрытия, в дражировочный котел добавляют дополнительную композицию суспензии покрытия. Дражировочный котел снова включают на пять минут для нагревания и затем в течение пяти минут при температуре 60°C. После второй стадии нанесения покрытия оставшуюся суспензию композиции покрытия добавляют в дражировочный котел. Общий вес использованной суспензии композиции покрытия оставляет 202 грамма. Дражировочный котел снова включают на пять минут для нагревания и затем в течение пяти минут при температуре 60°C. Полученное в результате рисовое зерно с покрытием включает 89,9% (по сухому веществу) частично шлифованного риса, 8% (по сухому веществу) стабилизированных отрубей, 2% (по сухому веществу) пищевых волокон инулина и 0,1% (по сухому веществу) гуаровой камеди в качестве связующего.
ПРИМЕР 6: Получение рисового зерна с покрытием B
Получают рисовое зерно с покрытием. Полностью шлифованное рисовое зерно (899 грамм) по Примеру 1 помещают в дражировочный котел 18" Tulip. Также в дражировочный котел добавляют композицию покрытия B по Примеру 3. Покрытие на рисовое зерно наносят с использованием одностадийного нанесения. Дражировочный котел работает со скоростью 20 оборотов в минуту. После стадии нанесения покрытия котел включают на скорость вращения 80 оборотов в минуту и сушат при температуре 60°С нагреванием в течение 60 минут до достижения готовым продуктом - рисом с покрытием содержания влаги 12%. Полученное в результате рисовое зерно с покрытием включает 89,9% (по сухому веществу) полностью шлифованного риса, 8% (по сухому веществу) стабилизированных отрубей, 2% (по сухому веществу) пищевых волокон инулина и 0,1% (по сухому веществу) гуаровой камеди в качестве связующего.
ПРИМЕР 7: Получение рисового зерна с покрытием C
Получают рисовое зерно с покрытием. Полностью шлифованное рисовое зерно (900 грамм) помещают в дражировочный котел 18" Tulip. Также в дражировочный котел добавляют композицию покрытия C (200 грамм) по Примеру 4. Покрытие на рисовое зерно наносят с использованием одностадийного нанесения. Дражировочный котел работает со скоростью 20 оборотов в минуту в течение 60 минут до момента абсорбции на рисе всей суспензии. После стадии нанесения покрытия котел включают на скорость вращения 80 оборотов в минуту и сушат при температуре 60°С нагреванием в течение 60 минут до достижения готовым продуктом - рисом с покрытием содержания влаги 12%. Полученное в результате рисовое зерно с покрытием включает 90% (по сухому веществу) частично шлифованного риса, 10% (по сухому веществу) стабилизированных отрубей.
В таблице приведено сравнение характеристик и поведения пропаренного белого риса, пропаренного цельнозернового (коричневого) риса и риса с покрытием с использованием полностью или частично шлифованного риса, отрубей с различным размером частиц и с использованием как одностадийного, так и многостадийного процесса нанесения по примерам 5, 6 и 7. Все образцы подверглись варке после полной абсорбции воды следующим способом. Комбинируют 1/2 чашки риса и 1 чашку воды (1 1/3 для риса без покрытия) в кастрюле, доводят до кипения, понижают нагрев до умеренно низкого и варят на медленном огне в течение указанного времени. Перед измерением цвета вареных образцов их остужают. Следуя приведенным выше инструкциям по варке, получают, как правило, 300 г вареного риса.
Измерение цвета проводят двумя способами как визуально, так и с использованием колориметра (Chroma Meter CR-400, Konica Minolta, NJ). Цвет измеряют, как L*, a* и b* цветовое пространство. L* - яркость от бледного (0) до яркого (100); a* красный-зеленый цвет: с плюсом a* указывает степень красного и с минусом a* указывает степень зеленого; b* желтый-синий: с плюсом b* указывает степень желтого и с минусом b* указывает степень синего.
Ожидается, что образцы более темного риса будут иметь более высокие показатели L*, при этом более светлые образцы будут иметь более низкий показатель L*. Как указано на Фиг.5, образцы риса с покрытием A, B и C более светлые, чем коричневый рис (то есть более высокий числовой показатель L*), как у вареного, так и у невареного риса. В целом цвет вареных образцов более темный, чем цвет невареных образцов. Как правило, это видно, как для белого, так и для коричневого риса, и считается, что это имеет место из-за образования цветовых соединений в процессе варки.
MIUB-0009
Сравнение продуктов
Продукт
Цвет нева-реного (ви-зуальная и показатели L*, a*, b*)
Цвет варе-ного (ви-зуальная и показатели L*, a*, b*)
Время варки (мин)
Содержание отрубей (% по сухому веществу)
Содержание пищевых волокон (% по сухому веществу)<sup>†</sup>
Поведение вареного продукта
Количество и частота появления остатка крахмала и отрубей в дражировочном котле
Полностью шлифованный пропаренный рис
Белый (60,57; 2,4; 16,48)
Белый (71,41;-0,34; 11,68)
10
<0,1
1,2
Белый с оттенком, мягкая текстура
остаток в дражировочном котле минимальный, наблюдается не часто
Цельнозерновой пропаренный рис
Светло-коричневый (48,06; 5,73; 13,87)
Светло-коричневый (60,46; 2,71; 13,16)
30
9
4,1
Долгожующаяся текстура, более темный цвет, жесткий при укусе
остаток в дражировочном котле минимальный, наблюдается периодически
Рис с покрытием A (частично шлифованный, многостадийное нанесение покрытия, отруби 150 мкм)
Более светло-коричневый (54,2; 3,01; 14,04)
Более светло-коричневый (63, 61; 1,08; 13,65)
10
8
5,4
Кремовый белый, мягкая текстура, слабый ореховый вкус, большее насыщение
остаток в дражировочном котле небольшой, наблюдается периодически
Рис с покрытием B (полностью шлифованный, одностадийное нанесение покрытия, отруби <50 мкм)
Более светло-коричневый (55,19; 3,24; 14,21)
Более светло-коричневый (65,37; 0,94; 13,64)
10
8
5,2
Кремовый белый, мягкая текстура, слабый ореховый вкус, большее насыщение
Некоторый остаток в дражировочном котле, наблюдается периодически
Рис с покрытием C (полностью шлифованный, одностадийное нанесение покрытия, отруби 150 мкм)
Более светло-коричневый (58,5; 2,31; 14,16)
Более светло-коричневый (66,77; 0,43; 14,16)
10
10
3,0
Кремовый белый, мягкая текстура, слабый ореховый вкус, большее насыщение
Более значительный остаток в дражировочном котле, наблюдается часто
AOAC Метод 985.29<sup>†</sup>
Как видно из таблицы и на фиг.5, композиции риса с покрытием A, B и C имеют значительно более короткое время варки по сравнению со временем варки коричневого риса, кремово-белый цвет ближе к цвету белого риса и с более мягкой, более легкой для жевания текстурой по сравнению с коричневым рисом. Все образцы риса с покрытием (A, B и C) имеют более высокий показатель питательности (то есть содержания пищевых волокон) по сравнению с полностью шлифованным белым рисом, при этом образцы риса с покрытием A и B имеют более высокий показатель питательности, по сравнению с традиционным коричневым рисом. Дополнительно, количество и частота появления остатка крахмала и отрубей в дражировочном котле ниже при многостадийном нанесении покрытия, использованном (Рис с покрытием B) вместо одностадийного нанесения (Рис с покрытием C). Дополнительно, наличие связующего (Рис с покрытием A и B) вносит свой вклад в снижение количества остающегося крахмала и отрубей по сравнению с Рисом с покрытием C, который не содержит связующее.
Специалисту в области техники, к которой относится настоящее изобретение, следует понимать, что в предпочтительных вариантах изобретения могут быть сделаны многочисленные изменения и модификации, не выходящие за рамки настоящего изобретения. Следовательно, все эквивалентные варианты входят в объем притязаний настоящего изобретения, изложенный в приложенной формуле изобретения.