СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ЧАЯ ЗЕРНОВОГО
GRAIN TEA PRODUCTION METHOD

Предлагаемое изобретение относится к пищевой промышленности, касается приготовления горячих напитков - чая из зерновых.
Известен способ приготовления чайного напитка из гречихи. Способ предусматривает увлажнение зерна в водной среде при температуре 35…45°С в течение 6…24 часов до его прорастания, обработку паром высокого давления, сушку до влажности не более 10%, поджаривание при температуре 180…190°С, измельчение и размягчение паром высокого давления с целью получения горячего экстракта, используемого в дальнейшем в качестве чайного напитка (см. патент Японии №6071417 В4, МПК A23L 2/38, 16.09.94).
Недостатком данного способа производства заменителя чая является энергоемкость, так как в ходе выполнения способа используется энергозатратный процесс: пропаривание гречихи при высоких давлениях. Готовый продукт представляет собой однокомпонентный горячий экстракт, характеризующийся низкой биологической и пищевой ценностью.
Наиболее близким по технической сущности к заявленному изобретению является способ получения заменителя чая из зерновых, предусматривающий увлажнение зерна ячменя до влажности 22-26%, отволаживание в течение 5-12 часов, обжаривание при температуре 200-220°С в течение 2-3 минут, шелушение для отделения зерна от плодовых и цветочных оболочек, измельчение выделенного ядра до крупности не более 0,38 мм, смешивание мучнистого продукта с сухим молочным продуктом и с солью поваренной пищевой в соотношении 2:(0,3…0,5):0,1. Для употребления смесь заливают горячим кипятком в количестве, не превышающем массу продукта в 15…20 раз (см. RU №2245063 C1, A23F 3/34, 27.01.2005).
Недостатком данного способа производства заменителя чая является то, что в качестве зернового сырья используют нативное зерно ячменя. Для получения зернового чая зерно проходит кратковременное увлажнение, отволаживание, шелушение и измельчение. Ферменты в нативном зерне находятся в неактивном связанном с белками состоянии. Поэтому зерновой ингредиент, включаемый в чай, имеет низкие показатели по содержанию декстринов, экстрактивных и водорастворимых веществ, что снижает биологическую ценность готового продукта.
Таким образом, задача, поставленная в предлагаемом изобретении, состоит в том, чтобы получить чай зерновой с повышенной биологической ценностью и усвояемостью, расширить ассортимент выпускаемых продуктов из зерновых культур.
Технический результат изобретения заключается в увеличении количества легкоусвояемых продуктов гидролиза крахмала, повышении биологической ценности продукта.
Указанный технический результат достигается тем, что в способе приготовления чая зернового, включающем увлажнение зерна, выдержку, обжаривание, отделение оболочек зерна от ядра, измельчение и смешивание его с сухим молочным продуктом и солью, согласно изобретению в качестве зерна используют зерно пшеницы или зерно ячменя, увлажнение зерна осуществляют путем замачивания его водой в емкости в течение 4…5 часов, выдержку проводят в воздушной среде, уложив тонким слоем зерно на решетчатой поверхности, в течение 19…20 часов, после чего операции замачивания и выдержки повторяют 2 раза для зерна пшеницы и 3 раза для зерна ячменя, затем зерно сушат до влажности 22…24% в течение 10…12 часов в условиях медленного нарастания температуры от 40 до 80°С.
Отличительными признаками заявляемого способа являются новые условия осуществления операций увлажнения и выдержки зерна, а именно: увлажнение путем замачивания водой в течение 4…5 часов и выдержка в воздушной среде в течение 19…20 часов.
При увлажнении зерна в течение длительного времени происходит биоактивация всего зерна, связанная с активацией ферментной системы. Белки под действием протеолитических ферментов расщепляются, и связанные с ними ферменты переходят в свободное, активное состояние. С течением времени количество ферментов возрастает, способствуя биохимическим реакциям с превращением высокомолекулярных веществ в низкомолекулярные продукты расщепления. Это связано с тем, что при замачивании зерна оживляется зародыш, который для своей жизнедеятельности использует сначала растворимые и усвояемые вещества. В щитке зерна активизируются гидролитические ферменты, из щитка они диффундируют в эндосперм, где начинается гидролиз части высокомолекулярных веществ и превращение их в растворимые соединения. Находящиеся в эндосперме запасные питательные вещества, главным образом крахмал и белок, переходят под воздействием ферментов в растворимое состояние. В течение 2-3 суток под действием амилолитических ферментов зерна α-амилазы и β-амилазы гидролизуется около 10% крахмала, однако и негидролизованный крахмал изменяется физически и химически в такой степени, что при температуре 70°С легко превращается в декстрины и простые сахара. В связи с этим биоактивированное зерно является ингредиентом, обладающим большей усвояемостью, чем нативное зерно.
Особенность изобретения заключается в том, что при биоактивации зерна (замачивании и выдержке) происходит разрушение ее структуры, с образованием продуктов расщепления, составляющих само зерно - декстринов и сахаров, которые в крахмалосодержащихся продуктах являются важной характеристикой степени повреждения крахмала. Их образование способствует повышению усвояемости продукта.
В ходе экспериментальных исследований были установлены оптимальные режимы биоактивации зерна: замачивание в воде в течение 4…5 часов и выдержка в течение 19…20 часов. При замачивании зерна в воде менее 4 часов и выдержке менее 19 часов уменьшается содержание продуктов гидролиза крахмала, так как в зерне не успевают активизироваться ферменты, расщепляющие высокомолекулярные вещества. При замачивании зерна более 5 часов и выдержке более 20 часов снижаются технологические свойства зерна из-за ухудшения сыпучести зерна, а также частичной потери массы. Сушка биоактивированного зерна в течение 10…12 часов в условиях медленного нарастания температуры обеспечивает снижение влажности до оптимальных значении 22…24%, обеспечивая эффективную термооработку.
Полученный заявляемым способом чай зерновой характеризуется повышенной усвояемостью, обладает приятным вкусом обжаренного зерна, тонизирующим эффектом.
Сравнение предлагаемого способа с другими, известными из уровня техники, техническими решениями позволило установить, что авторами не выявлены решения, включающие совокупность признаков, сходных или эквивалентных заявляемым.
Были проведены медико-биологические испытания чая зернового на белых крысах линии Wistar обоего пола с исходной массой 100-115 г. Животные были подразделены на контрольную и две экспериментальные группы:
1 - употреблявшие стандартный комбикорм (контрольная группа);
2 - употреблявшие чай зерновой пшеничный + стандартный комбикорм;
3 - употреблявшие чай зерновой ячменный + стандартный комбикорм.
Эксперимент длился 21 день. Расход чая зернового на одного животного составлял 10 г в сутки, при употреблении его в смеси с комбикормом в соотношении 1:1. Дополнительно животные получали молоко, капусту, морковь и воду свободным доступом. В конце опыта определили прирост массы тела, уровень сахара в крови. Данные представлены в таблице 1.
В результате эксперимента выявлено, что оба вида чая зернового способствуют повышению прироста массы тела животных. У крыс 2-й группы, употреблявших чай зерновой пшеничный, среднесуточный прирост массы тела за 21 день на 29,8% выше, чем у контрольных животных, употреблявших стандартный комбикорм. У крыс 3-й группы среднесуточный прирост массы тела на 46,8% выше, чем у контроля. Среднесуточный прирост массы на 1 голову составил у 2-й и 3-й групп животных соответственно 2,90 и 3,28 г, у контрольной группы - 2,24 г.
Таблица 1
Влияние чая зернового на прирост массы тела и содержание сахара в крови у белых крыс
Показатели
Контроль (комбикорм)
2 группа (чай зерновой пшеничный)
3 группа (чай зерновой ячменный)
Средний прирост массы за 21 день, г
47±0,4
61±2,7
69±4,7
Среднесуточный прирост на 1 голову, г
2,24
2,90
3,28
Глюкоза, моль/л
5,26±0,23
4,88±0,18
4,84±0,16
При определении содержания сахара в крови установлено, что у животных 2-й группы, употреблявших чай зерновой пшеничный, содержание сахара в крови по сравнению с животными контрольной группы, употреблявшими стандартный комбикорм, ниже на 7,2%. У животных 3-й группы данный показатель ниже на 8,0%, по сравнению с контролем.
Это позволяет сделать вывод о том, что оба вида чая зернового благоприятно влияют на углеводный обмен, обладают высокой биологической ценностью и антидиабетическими свойствами.
Данные исследования по влиянию чая зернового на биохимические показатели сыворотки крови белых крыс представлены в таблице 2.
Из таблицы 2 видно, что содержание общего белка у всех групп животных примерно одинаковое.
У экспериментальных групп по сравнению с контрольной выявлено снижение уровня в сыворотке крови трансаминаз: АлТ на 4,7 и АсТ на 2,0 ед/л для 2-й группы, соответственно на 17,3 и 11,0 ед/л для 3-й группы.
Таблица 2
Влияние чая зернового на биохимические показатели сыворотки крови у белых крыс
Показатели
Контроль (комбикорм)
2 группа (чай зерновой пшеничный)
3 группа (чай зерновой ячменный)
Общий белок, г/л
69,3±2,3
69,8±2,2
69,4±1,1*
АлТ, ед/л
100,3±14,2
95,6±8,3
83,0±7,0
АсТ, ед/л
66,3±5,9
65,0±6,0
59,0±6,9
Холестерин, ммоль/л
2,02±0,17
2,14±0,29
1,45±0,17
Триацилглицериды, ммоль/л
0,66±0,01
0,77±0,02
0,76±0,07
ЛПВП, моль/л
1,64±0,10
1,74±0,17
1,41±0,11
ЛПНП, моль/л
0,08±0,007
0,05±0,003
0,0
Содержание холестерина в сыворотке крови у животных 3-й группы ниже по сравнению с контролем на 28,2%. У 2-й группы, употреблявших чай зерновой из пшеницы, содержание холестерина не снижается.
Результаты испытаний по липопротеидной плотности показывают, что у животных 2-й группы липопротеиды высокой плотности (ЛПВП) повышаются на 6,1%, а у 3-й группы уменьшаются на 14,0% по сравнению с контролем. Содержание липопротеидов низкой плотности (ЛПНП) у 2-й группы животных ниже, чем у контрольной группы на 0,03 моль/л. В сыворотке крови 3-й группы животных липопротеиды низкой плотности отсутствуют.
Полученные данные свидетельствуют о проявлении испытуемыми продуктами антиатеросклеротического и антиатерогенного свойств.
Вследствие деструкции макромолекул крахмала происходит образование декстринов и восстанавливающих сахаров, что указывает на высокую усвояемость продуктов. Данные исследований представлены в таблице 3.
Таблица 3
Содержание декстринов и восстанавливающих сахаров в зерновом ингредиенте напитка
Содержание декстринов, %
Содержание восстанавливающих сахаров, %
Ядро пшеницы (контроль)
0,6
0,13
Ядро ячменя (контроль)
0,7
0,12
Ядро пшеницы, биоактивированное заявляемым способом
15,6
0,42
Ядро ячменя, биоактивированное заявляемым способом
5,1
0,61
Из данных таблицы 3 видно, что содержание декстринов значительно возрастает у зерна пшеницы, биоактивированного заявляемым способом, с 0,6 до 15,6%, ячменя - с 0,7 до 5,1%. Содержание восстанавливающих сахаров увеличивается на 0,3% у зерна пшеницы и на 0,5% у зерна ячменя, биоактивированного заявляемым способом.
Таким образом, выявленные отличительные признаки заявляемого способа обеспечивают достижение технического результата, заключающегося в повышении биологической ценности продукта, увеличении количества легкоусвояемых продуктов гидролиза крахмала (декстринов, восстанавливающих сахаров).
Предлагаемый способ получения зернового чая осуществляют следующим образом.
Зерно пшеницы или ячменя замачивают в емкости водопроводной водой комнатной температуры в течение 4…5 часов, затем для биоактивации помещают на решетчатую поверхность тонким слоем в 5-6 зерен и выдерживают в течение 19…20 часов, что составляет одни сутки. На вторые сутки повторяют те же операции (замачивание, выдержка). Общая продолжительность биоактивации для зерна пшеницы составляет 48 часов. Зерно ячменя подвергают биоактивации при тех же режимах, в течение 3 суток. После биоактивации, сопровождающейся прорастанием зерна, осуществляют сушку зерна до влажности 22-24%, в течение 10…12 часов в условиях медленного нарастания температуры от 40 до 80°С. После сушки зерно обжаривают в обжарочном аппарате при температуре: для зерна пшеницы 210…220°С, зерна ячменя 190…200°С. После отделения оболочек зерна от ядра производят измельчение ядра до крупности не более 0,38 мм. Полученный таким образом зерновой мучнистый продукт, сухой молочный продукт и соль поваренную пищевую дозируют согласно рецептуре и смешивают.
При употреблении зерновой чай заливают горячим кипятком в количестве, не превышающем массу продукта в 15…20 раз.
Пример 1.
Зерно пшеницы для биоактивации замачивают в водопроводной воде в течение 4 часов, помещают тонким слоем на решетчатую поверхность, выдерживают в течение 20 часов, что составляет одни сутки, на вторые сутки повторяют те же операции. В итоге продолжительность биоактивации составляет 48 часов. Затем зерно сушат до влажности 22%, обжаривают при температуре 200°С в течение 15 минут, шлифуют, измельчают до крупности 0,37 мм. Для получения чая зернового дозируют зерновую основу, молоко сухое цельное, соль поваренную пищевую в соотношении 70:25:5 и смешивают до однородного состояния. Для потребления чай зерновой пшеничный заливают горячим кипятком в количестве, не превышающем массу продукта в 15 раз.
Пример 2.
Зерно пшеницы для биоактивации замачивают в водопроводной воде в течение 5 часов, помещают тонким слоем на решетчатую поверхность, выдерживают течение в 19 часов, что составляет одни сутки, на вторые сутки повторяют те же операции. В итоге продолжительность биоактивации составляет 48 часов. Затем зерно сушат до влажности 24%, обжаривают при температуре 210°С в течение 10 минут, шлифуют, измельчают до крупности 0,38 мм. Для получения чая зернового дозируют зерновую основу, сухие сливки животного происхождения, соль поваренную пищевую в соотношении 75:20:5 и смешивают до однородного состояния. Для потребления чай зерновой пшеничный заливают горячим кипятком в количестве, не превышающем массу продукта в 20 раз.
Пример 3.
Зерно ячменя для биоактивации замачивают в водопроводной воде в течение 4 часов, помещают на решетчатую поверхность, выдерживают в течение 20 часов. Тех же режимов придерживаются в течение 3 суток. Затем зерно сушат до влажности 22%, обжаривают при температуре 220°С в течение 10 минут, шелушат, измельчают до крупности 0,38 мм. Для получения чая зернового зерновую основу, молоко сухое цельное, соль поваренную пищевую дозируют в соотношении 70:25:5 смешивают до однородного состояния. Для получения чая зернового ячменного заливают горячим кипятком в количестве, не превышающем массу продукта в 15 раз.
Пример 4.
Зерно ячменя для биоактивации замачивают в водопроводной воде в течение 5 часов, помещают на решетчатую поверхность, выдерживают в течение 19 часов. Тех же режимов придерживаются в течение 3 суток. Затем зерно сушат до влажности 24%, обжаривают при температуре 210°С в течение 15 минут, шелушат, измельчают до крупности 0,38 мм. Для получения чая зернового зерновую основу, сухие сливки растительного происхождения, соль поваренную пищевую дозируют в соотношении 75:20:5 смешивают до однородного состояния. Для получения чая зернового ячменного заливают горячим кипятком в количестве, не превышающем массу продукта в 20 раз.
В таблице 4, 5 представлены показатели пищевой и энергетической ценности продукта.
Таблица 4
Показатели пищевой и энергетической ценности зернового напитка из биоактивированного зерна ячменя
Показатели
С сухим цельным молоком
С сухими сливками животного происхождения
С сухими сливками растительного происхождения
Углеводы, %
51,4
50,8
55,75
Белок, %
14,45
13,9
9,3
Жиры, %
7,7
7,8
2,3
Энергетическая ценность, ккал
332,7
328,6
280,5
Таблица 5
Показатели пищевой и энергетической ценности зернового напитка из биоактивированного зерна пшеницы
Показатели
С сухим цельным молоком
С сухими сливками животного происхождения
С сухими сливками растительного происхождения
Углеводы, %
60,4
54,4
64,2
Белок, %
14,9
14,1
9,7
Жиры, %
7,2
7,0
2,0
Энергетическая ценность, ккал
341,6
339,1
284,3
Использование заявляемого способа позволит расширить ассортимент зерновых продуктов быстрого приготовления, с сохранением всего потенциала зерна, повысить его усвояемость, пищевую и энергетическую ценность.
Осуществление способа не требует специального оборудования, и он может быть реализован с минимальным расходом на организацию производства.