Печиво, що містить гуарову камедь

Реферат: Винахід належить до печива, що містить гуарову камедь, причому гуарова камедь являє собою природну гуарову камедь, частинки якої мають форму стрижнів із довжиною в діапазоні від 0,25 мм до 8 мм, шириною в діапазоні від 0,18 мм до 2 мм і середнім співвідношенням довжини до ширини в діапазоні від 1,8 до 6, причому печиво містить від 1 ваг. % до 20 ваг. % гуарової камеді від загальної ваги печива. Винахід також стосується застосування такого печива для покращення регуляції рівня глюкози у здорових людей або у людей з резистентністю до інсуліну або з діабетом, особливо з діабетом типу 2, та/або для активного зниження концентрації легкого холестерину або для підтримки нормальних концентрацій холестерину в крові у здорових людей або у людей, що піддаються ризику серцево-судинних захворювань. Винахід також належить до застосування такого печива для підвищення почуття насичення, та/або для зниження споживання їжі, та/або для сприяння регулюванню ваги тіла. Винахід також належить до способу виготовлення такого печива. UA 107185 C2 (12) UA 107185 C2 UA 107185 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Даний винахід відноситься до сухого печива, що містить гуарову камедь у спеціальній формі, і до застосування такої гуарової камеді в печиві для зниження його глікемічного та/або інсулінемічного індексів. Із часу введення ідеї глікемічного індексу (ГІ) д-ром David J. Jenkins й ін. у їх публікації "Глікемічний індекс харчових продуктів: фізіологічний базис вуглеводного обміну" ("Am. J. Clin. Nutr.", 1981, 34 (3), 362-366), з'являється все більше даних, які підтверджують, що споживання продуктів, які знижують глікемічну реакцію, позитивно діє на цукровий діабет або на індикатори здоров'я, такі як, наприклад, холестерин ("Дієта з низьким глікемічним індексом в організації харчування", Brand Miller і ін., "Diabetes Care"; 26: 2261-2267)). Зниження ГІ споживаної їжі позитивно відображується на здоров'ї: знижується потреба в інсуліні, покращується регуляція вмісту глюкози в крові й знижується концентрація ліпідів у крові. Багатообіцяючі свідчення, одержані в епідеміологічних дослідженнях, дозволяють думати, що дієта на основі продуктів харчування, багатих вуглеводами з низьким рівнем ГІ й високим вмістом клітковини може знижувати ризик цукрового діабету або серцево-судинних захворювань (Riccardi й ін., "Вплив глікемічного індексу й глікемічного навантаження на стан здоров'я при порушеннях метаболізму, що передують діабету, і при діабеті", "Am. J. Clin. Nutr.", 2008; 87 (1): 269S-274S). У літературі також висловлюються припущення про можливий вплив такої дієти на вагу тіла й відчуття насичення. Передбачається, що позитивна дія їжі з низьким рівнем ГІ проявляється тільки в тому випадку, коли дотримуються й інших умов здорового харчування, що означає обмеження жирів або вмісту насичених жирів у їжі. У цьому зв'язку останнім часом були розроблені рецептури печива, яке має хороше сполучення корисних живильних речовин (зокрема, з низьким вмістом жирів і насичених жирів, низьким вмістом цукру, а також високим вмістом клітковини) для забезпечення виконання вимог до живильних властивостей харчових продуктів і забезпечення нормального усмоктування й засвоєння глюкози в системі крові при споживанні таких продуктів. Це стійке усмоктування глюкози особливо цінне для діабетиків і осіб з резистентністю до інсуліну, однак рівною мірою може бути корисне для здорових людей, і може використовуватися як частина здорового харчування. Велика кількість досліджень продемонстрували цікаві властивості клітковини, особливо в'язкої розчинної харчової клітковини, для зниження глікемічної й інсулінемічної реакцій. Загальний аналіз таких досліджень був недавно проведений C.L. Dikeman і G.C. Fahey у їх статті "В'язкість харчової клітковини: огляд" ("Critical Reviews in Food Science and nutrition", 2006, 46, 649-663,), у якій показаний вплив грузлої клітковини на глікемічну й інсулінемічну реакції, а також на концентрацію ліпідів крові (холестерин і тригліцериди). Деякі добре відомі текстуруючі харчові добавки, що використовуються в малих дозах (зазвичай від 0,05 % до 0,2 %) у самих різних харчових продуктах, таких як заправки й соуси, молочні продукти, хлібо-булочні вироби і їм подібні, мають характеристики грузлої дієтичної клітковини. Беручи до уваги дію цих добавок на глікемічну й інсулінемічну реакції, становить інтерес введення такої грузлої харчової клітковини, наприклад, гуарової камеді, у сухе печиво для покращення його живильних і функціональних властивостей, зокрема для одержання продуктів, які забезпечують стійку доставку глюкози при переварюванні такого печива. Однак введення гуарової камеді в сухе печиво викликає серйозні проблеми при промисловому виробництві такого печива, створює неприємне відчуття в роті й ризик непрохідності для споживача. Гуарова камедь поставляється у формі борошна, колір якого варіюється від білого до жовтуватого. Це борошно має дуже велику спорідненість щодо води, і при додаванні води при замішуванні тіста виникає дуже сильний зв'язок борошна з водою. Ця обставина перешкоджає одержанню тіста, придатного для наступного формування виробів. Для вирішення цієї проблеми робилися спроби суттєво збільшити гідратацію тесту. У результаті тісто стає нестійким, тобто, його текстура й характеристики поверхні (особливо налипаємість) швидко погіршуються після замішування, що утрудняє наступне формування виробів. Це може приводити до необхідності використання більшого числа партій тіста меншої ваги, у результаті чого виробництво здорожується. Підвищена гідратація тіста також вимагає внесення змін у параметри процесу випікання печива, наприклад, підвищення температури та/або часу випікання, для одержання готової продукції з дуже низьким вмістом вологи, яка необхідна для забезпечення тривалого строку зберігання цієї категорії продуктів. Крім того, у випадку печива з низьким рівнем ГІ підвищена гідратація тіста приводить при випіканні до модифікації псевдокристалічної структури крохмалю, що міститься в печиві, у більш аморфні або набряклі гранули. Крохмаль зі зниженою кристалічністю швидко переварюється, у 1 UA 107185 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 результаті чого підвищується глікемічна й інсулінемічна реакції. У результаті продукти, розроблені для здорового харчування, втрачають свої корисні властивості по забезпеченню стійкої подачі глюкози й зниженню величини ГІ. Що стосується органолептичних характеристик, то введення в печиво гуарової камеді також змінює смакові відчуття від печива навіть при низькому вмісті камеді в кінцевому продукті, порядку 2 – 3 ваг. %. При пережовуванні печива слина швидко зв'язується гуаровою камеддю, у результаті чого в роті створюється відчуття липкості. У результаті печиво потрібно жувати більш тривалий час, і воно прилипає до зубів, що створює неприємні відчуття. Ці прояви можуть бути скомпенсовані шляхом збільшення вмісту жиру та/або цукру, які покращують розм'якшення продукту й забезпечують зволоження грудки їжі в роті. Однак це рішення неприйнятне для продуктів харчування з низьким вмістом жиру й цукру, для яких додавання гуарового борошна різко погіршує смакові відчуття. Нарешті, додавання наявної на ринку гуарової камеді в сухі харчові продукти створює проблеми безпеки, оскільки процес розбухання починається відразу ж після потрапляння в рот сухого продукту, у результаті чого виникає реальна небезпека задухи. Із цієї причини деякі органи охорони здоров'я, такі як, наприклад, AFSSA у Франції (2002, № 2002 SA-0070), вважають використання гуарового борошна неприйнятним для сухих харчових продуктів, які повинні зволожуватися після потрапляння в порожнину рота. Таким чином, для виробництва печива, що містить гуарову камедь, з метою використання її корисних якостей необхідно вирішити вищевказані проблеми, пов'язані з виробничим процесом, відчуттями в роті й безпекою. Зненацька виявилося, що вищевказані проблеми можна вирішити, якщо гуарову камедь вводити в харчові продукти, такі як печиво, у спеціальній формі. Дійсно, використання гуарової камеді в спеціальній формі відповідно щодо даного винаходу забезпечує введення цієї камеді в сухі харчові продукти без необхідності модифікації процесу виробництва печива, без несприятливого впливу на відчуття від продукту в роті й без небезпеки задухи. Введення такої спеціальної форми гуарової камеді в сухі харчові продукти дає можливість одержувати печиво з хорошими живильними характеристиками й низьким глікемічним та/або інсулінемічним індексом, причому зберігаються приємні відчуття в роті, і продукти залишаються безпечними для споживачів У даному винаході пропонується печиво, що містить гуарову камедь, яке відрізняється тим, що як гуарова камедь використовується природна гуарова камедь, частки якої мають довжину від 0,25 мм до 8 мм, ширину від 0,18 мм до 2 мм і середнє співвідношення довжини до ширини від 1,8 до 6. Також пропонується застосування такого печива, що має глікемічний індекс, що не перевищує 55, переважно менше 40, більш переважно менше 30, ще більш переважно менше 25, і в переважному варіанті менше 20, та/або інсулінемічний індекс, що не перевищує 60, переважно менше 40, більш переважно менше 30 у харчуванні осіб, які страждають від діабету й, більш конкретно, від діабету типу 2, або що мають резистентність до інсуліну, для сприяння в регуляції рівня глюкози в крові. Також у даному винаході пропонується спосіб виготовлення вищевказаного печива, що включає: a) перемішування інгредієнтів печива, причому переважно: i) спочатку перемішують порошкоподібні інгредієнти; ii) потім додають рідкі інгредієнти; iii) додають інгредієнти (необов'язкові компоненти), що складаються з більших часток, такі як вівсяні пластівці, дрібні шматочки фруктів, зернові хрусткі пластинки; b) витримування тіста (необов'язкова стадія), c) формування печива з тіста й випікання його в печі. Термін "інгредієнти, що складаються з більших часток", використовуваний у даному описі відноситься до "включень", розповсюджених у технології виготовлення печива, у якості яких використовуються, наприклад, вівсяні пластівці, дрібні шматочки фруктів, зернові хрусткі пластинки. Термін "печиво" відноситься до "сухих" твердих солодких або солонуватих продуктів, що випікаються. Зокрема, зазначений сухий твердий солодкий або солонуватий продукт в основному містить пшеничне борошно й зернові продукти (наприклад, від 20 % до 80 % від ваги композиції), жири (наприклад, від 2 % до 40 % від ваги композиції) та/або цукру (наприклад, від 1 % до 50 % від ваги композиції). 2 UA 107185 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Виготовлення печива згідно даного винаходу включає першу стадію, яка полягає в перемішуванні інгредієнтів при температурі від 10 °C до 35 °C для одержання тіста, наступну стадію формування окремих виробів і заключну стадію теплової обробки для одержання печива, залишкова вологість у якому знаходиться в діапазоні від 0,5 % до 5 %. Тому термін "печиво" згідно даного винаходу також охоплює випічку, одержану з використанням такого способу, наприклад, смужки печива, відомі під брендом "Nature Valley", що продаються компанією General Mills, або печиво " Mini-breaks" компанії Kellogg's. У цілому, пропонований спосіб включає наступні стадії: Перемішування інгредієнтів → формування печива → випікання. Однак термін "печиво" згідно даного винаходу не охоплює смужки мюслі, такі як смужки Granny компанії Lu, розкриті, наприклад, у документі US 4,871,557. У способі виготовлення таких смужок мюслі готують сполучний матеріал, що містить воду, цукри й жири, які піддають тепловій обробці й потім перемішують із зерновими продуктами для одержання тіста, формують і охолоджують для одержання готового продукту. У цьому способі, на відміну від способу виготовлення печива згідно даного винаходу тісто, складене з перемішаних інгредієнтів, не випікають. Тепловій обробці піддається тільки сполучний матеріал. У цілому, такий спосіб включає наступні стадії: Формування сполучного матеріалу й нагрівання → формування тіста → охолодження. Під "сухим продуктом" згідно даного винаходу варто розуміти продукт, залишкова вологість у якому, обумовлена шляхом висушування в печі відповідно до NF ISO 712, знаходиться в діапазоні від 0,5 % до 5 %, переважно від 1 % до 4 % і більш переважно від 1 % до 3 %. Такий низький рівень вологи забезпечує строк зберігання продукту при кімнатній температурі протягом декількох місяців. Термін "матриця печива" використовується для зазначення основи, складеної з інгредієнтів печива. У переважному варіанті здійснення винаходу печиво містить цукри в кількості менше 25 ваг. % (від загальної ваги печива), переважно від 2 ваг. % до 25 ваг. %, та/або жир у кількості менше 20 ваг. %, переважно від 10 ваг. % до 16 ваг. %, переважно і той, і інший інгредієнт. У більш переважному варіанті печиво згідно даного винаходу має характеристики продукту здорового харчування, а саме, воно містить: - малу кількість цукру, а саме, нижче 25 ваг. % і переважно нижче 20 ваг. %, - малу кількість жирів, а саме, нижче 20 ваг. % і переважно нижче 16 ваг. %, - велику кількість зернових продуктів, а саме, більше 30 ваг. % і переважно більше 40 ваг. %, - велику кількість клітковини, а саме, більше 6 ваг. % і більш переважно більше 12 ваг. %, причому зазначені величини вмісту у відсотках визначаються відносно загальної ваги печива. Більш переважно печиво згідно даного винаходу містить суміш трьох типів клітковини: - нерозчинна клітковина, така як клітковина цільних зерен вівса, ячменю, жита, рису й особливо клітковина висівок зазначених злаків, клітковина фруктів (яблук, цитрусових, слив, манго, інжиру й ін.), клітковина овочів (помідорів, моркви, селери й ін.) або клітковина какао; - розчинна клітковина, при розчиненні у воді якої, виходить малов'язкий водний розчин і яка зазвичай вказується як "нев'язка розчинна клітковина", така як фрукто-олігосахариди, галактоолігосахариди, ксило-олігосахариди, манно-олігосахариди, полідекстроза, стійкі декстрини, камедь акації, камедь модрини і їм подібні речовини; - грузла розчинна клітковина, така як гуарова камедь й інші галактоманани (камедь бобів ріжкового дерева, камедь цезальпінії колючої, камедь пажитніка), глюкоманани або борошно конджака, подорожник, ксантан, альгінати, високометоксильовані пектини, бета-глюкани з вівса або з ячменю, арабіноксилани з пшениці, хімічно модифіковані целюлозні полімери. Глікемічний індекс Глікемічний індекс (ГІ) був розроблений в університеті м. Торонто д-ром David J. Jenkins з колегами й описаний у їх публікації, озаглавленій "Глікемічний індекс харчових продуктів: фізіологічний базис вуглеводного обміну" ("Am. J. Clin. Nutr.", 1981, 34 (3), 362-366), після проведення досліджень по визначенню найкращих продуктів харчування для дібетиків. Індекс являє собою кількісну оцінку продуктів харчування на основі зміни рівня глюкози після споживання цих продуктів, виражену у відсотках від реакції на еквівалентну кількість вуглеводів, що містяться в еталонному продукті, такому як розчин глюкози. Продукти харчування з низькою величиною ГІ дуже корисні для здоров'я й особливо підходять для діабетиків. Величина ГІ печива вимірювалася відповідно до нижчеописаного способу на 12 учасниках. Цей спосіб повністю описаний у спільному звіті WHO і FAO за назвою "Вуглеводи в харчуванні 3 UA 107185 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 людини", 1998, який доступний у мережі Інтернет за адресою http://www.fao.org/docrepAV8079E/w8079e00.HTM. У публікації "Методологія визначення глікемічного індексу", Brouns й ін., "Nutrition Research Reviews", (2005), 18, 145 – 171, даються додаткові конкретні методологічні рекомендації, що забезпечують високу якість вимірювання величини ГІ. Кожен учасник три рази приймав контрольний продукт (розчин глюкози) і один раз печиво, для якого вимірювалася величина ГІ. Прийоми продукту здійснювалися з інтервалами щонайменше одна доба. Порції еталонного й випробовуваного продуктів містили по 50 грам засвоюваних вуглеводів. Засвоювані вуглеводи зазвичай визначаються як "загальна кількість вуглеводів мінус харчова клітковина" (спільний звіт FAO/WHO), що зараз представляється невірним, оскільки в цьому випадку будуть включатися незасвоювані вуглеводи (наприклад, фрукто-олігосахариди), які поводяться з фізіологічної точки зору як клітковина. Основними потенційними джерелами засвоюваних вуглеводів є засвоюваний крохмаль, мальтодекстрини, лактоза, сахароза, мальтоза, фруктоза, вміст яких може бути виміряний з використанням апробованих методик аналізу (Brouns і ін., 2005). Еталонний продукт одержували розчиненням 51,4 грам порошку глюкози (порошок Glucodin®, компанія Boots Health Care Company, м. Норт-Райд, штат Новий Південний Уельс, Австралія) в 250 мл чистої води. Порошок Glucodin® містить 97,3 грам засвоюваних вуглеводів, а саме, глюкози на 100 грам порошку. Для розрахунку порції випробовуваного продукту насамперед з використанням відповідних методик аналізу необхідно визначити сумарний вміст крохмалю, моносахаридів, дисахаридів і цукрових спиртів від загальної ваги печива. Для приведення вуглеводів, що є об'єктом випробувань, до порівнюваного еквівалентного рівня моносахаридів використовується коефіцієнт перерахування, який враховує, що 1 г засвоюваного крохмалю забезпечує 1,1 г глюкозних залишків у процесі переварювання у зв'язку з гідратацією в процесі гідролізу, 1 г засвоюваного крохмалю забезпечує 1,05 г глюкозних залишків. Процентний вміст засвоюваних вуглеводів відносно загальної ваги печива розраховується за наступною формулою: загальна кількість крохмалю * 1,1 + загальна кількість дисахаридів * 1.05 + загальна кількість моносахаридів – незасвоювані цукри. Потім визначається порція еталонного продукту з розрахунку забезпечення навантаження 50 грам засвоюваного вуглеводу. Зазвичай в перший день учасникові випробувань дають еталонний продукт, після чого в нього вимірюється рівень глюкози в крові. Щонайменше через добу учасник знову споживає еталонний продукт, і знову в нього вимірюється рівень глюкози в крові. Далі слідує ще одна перерва щонайменше на одну добу. Потім учасник з'їдає печиво, для якого вимірюється рівень ГІ, і знову в нього вимірюється рівень глюкози в крові. Разом з порцією печива учасник одержує стандартну кількість чистої води, 250 мл. Щонайменше через добу випробуваний знову споживає еталонний продукт, і знову в нього вимірюється рівень глюкози в крові. Можна порівнювати величини ГІ декількох випробовуваних продуктів. У цьому випадку може використовуватися наступна методика: У перший день учасник випробувань приймає еталонний продукт, після чого в нього вимірюється рівень глюкози в крові. Після перерви щонайменше на одну добу учасник з'їдає печиво, для якого вимірюється величина ГІ (наприклад, печиво, що містить гуарову камедь), і в нього вимірюється рівень глюкози в крові. Потім учасник знову приймає еталонний продукт, і знову в нього вимірюється рівень глюкози в крові. Далі слідує ще одна перерва на одну добу. Потім учасник з'їдає печиво (наприклад, печиво згідно даного винаходу), і в нього вимірюється рівень глюкози в крові. Через дві доби учасник знову приймає контрольний продукт, і знову в нього вимірюється рівень глюкози в крові. Рівень глюкози в крові вимірюється щоразу протягом 2 годин після споживання продукту. Величина ГІ являє собою площу під кривою (ППК) рівня глюкози в крові після споживання випробовуваного продукту харчування, поділену на ППК рівня глюкози в крові після прийому еталонного розчину глюкози й помножену на 100. Величина ГІ вважається низькою, якщо вона дорівнює або нижче 55. У переважному варіанті печиво має глікемічний індекс, величина якого менше 55, переважно менше 40, більш переважно менше 30, ще більш переважно менше 25 і в переважному варіанті менше 20. Зокрема, пропоноване в даному винаході печиво має глікемічний індекс у діапазоні від 5 до 55, переважно від 5 до 40, більш переважно від 10 до 30, ще більш переважно від 10 до 25 і в переважному варіанті від 10 до 20. Інсулінемічний індекс 4 UA 107185 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Інсулінемічний індекс (ІІ) є величиною, що визначає кількісно типову інсулінову реакцію на різні продукти харчування. Індекс ІІ аналогічний ГІ, однак він визначається на основі рівнів інсуліну в крові. Вимірювання цього індексу ІІ корисно проводити разом з вимірюванням ГІ для перевірки того, що низька величина ГІ не пов'язана з підвищеною величиною ІІ. Дійсно, деякі продукти харчування можуть викликати непропорційну інсулінову реакцію відносно їх вуглеводного навантаження. Деякі продукти харчування можуть мати низьку величину ГІ, але не є корисними для здоров'я через високу інсулінеміческу реакцію, яку вони викликають. Величина ІІ вимірюється разом з величиною ГІ, причому використовується той же спосіб, що був описаний вище для вимірювання величини ГІ. Величина ІІ являє собою площу під кривою (ППК) рівня інсуліну в крові після споживання випробовуваного продукту харчування, поділену на ППК рівня інсуліну в крові після прийому розчину глюкози й помножену на 100. Відповідно до даного винаходу інсулінемічний індекс вважається низьким, якщо його величина не перевищує 60. У переважному варіанті печиво згідно даного винаходу має інсулінемічний індекс, величина якого не перевищує 60, переважно менше 40 і більш переважно менше 30. Зокрема, печиво згідно даного винаходу має інсулінемічний індекс, величина якого знаходиться в діапазоні від 5 до 60, переважно від 5 до 40 і більш переважно від 10 до 30. У більш переважному варіанті печиво згідно даного винаходу має глікемічний індекс, величина якого не перевищує 55, переважно менше 40, більш переважно менше 30, ще більш переважно менше 25 і в переважному варіанті менше 20, та/або величина інсулінемічного індексу не перевищує 60, переважно менше 40 і більш переважно менше 30. В одному з варіантів співвідношення величини інсулінемічного індексу до величини глікемічного індексу печива згідно даного винаходу не перевищує 1,0, переважно менше 0,9, більш переважно менше 0,8 і ще більш переважно менше 0,7, і в переважному варіанті менше 0,6. Активність води (Aw) Печиво згідно даного варіанту являє собою "сухий продукт", а саме, воно переважно має величину активності води, що визначається як співвідношення парціального тиску водного пару, що оточує печиво, до тиску насиченого водного пару при одній і тій же температурі, що не перевищує 0,4. У переважному варіанті печиво згідно даного винаходу має величину активності води, яка знаходиться в діапазоні від 0,05 до 0,4 і переважно приблизно 0,2. Печиво згідно даного винаходу може мати начинку з будь-якого підходящого інгредієнта. У цьому випадку вимірювалася величина активності води вихідного печива, без урахування начинки. Вода (вміст вологи) Печиво згідно даного винаходу переважно може мати рівень залишкової вологи, що відповідає кількості води в готовому продукті (відносно загальної ваги продукту), що знаходиться в діапазоні від 0,5 ваг. % до 5 ваг. % і більш переважно від 1 ваг. % до 4 ваг. %. Вміст вологи визначається шляхом висушування в печі відповідно до NF ISO 712. Гуарова камедь Печиво згідно даного винаходу містить щонайменше природну гуарову камедь. В одному з варіантів у печиві згідно даного винаходу використовується природна гуарова камедь у формі стрижнів. Гуарову камедь одержували із зерен горохового дерева Cyamopsis tetragonolobus. Щорічне споживання у світі гуарової камеді як текстуруючої добавки для продуктів харчування становить приблизно 45'000 метричних тонн. Використання гуарової камеді як клітковини широко визнане різними органами охорони здоров'я, включаючи AFSSA в 2002 р. (SA-0070). У даному винаході термін "зерна гуара" відносяться до зерен, одержаних зі стручків дерева Cyamopsis tetragonolobus. Зерна містять оболонку, зародок і половинки ендосперму. Ендосперм зазвичай становить у зернах від 35 ваг. % до 40 ваг. %, зародок - від 42 ваг. % до 47 ваг. % і оболонка - від 14 ваг. % до 17 ваг. %. Половинки ендосперму містять від приблизно 68 ваг. % до приблизно 80 ваг. % галактомананів, від приблизно 5 ваг. % до приблизно 15 ваг. % вологи й від 4 ваг. % до 6 ваг. %. білкового матеріалу. Термін "природна гуарова камедь" відноситься до макромолекулярних ланцюгів галактомананового типу, що виділені з ендосперму (або половинки) гуарового зерна й не піддавалися ніяким хімічним модифікаціям, таким як частковий гідроліз або щеплена сополімеризація. 5 UA 107185 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 "Природна гуарова камедь" може бути одержана у відповідності з наступним добре відомим способом, що включає: - зняття оболонок із зерен; - видалення зародків для відділення половинок ендосперму зерен; - промивання половинок ендосперму; - мелення до одержання потрібного розміру часток. Природна гуарова камедь складається з головного ланцюга (l, 4)- P-D-манопіранози з відгалуженнями в 6 місцях до α-D-галактози (а саме, α-D-галактопіраноза через 1, 6-зв'язки), яка може бути описана хімічно як галактоманан (Dea, I.C.M. і Morrison, A., 1975, "Advances in Carbohydrate Chemistry and Biochemistry", 31, 241). У середньому на кожен залишок галактози доводиться 2 залишки манози. Термін "гуарова камедь" відноситься до продукту, що складається в основному із природної гуарової камеді у формі "гуарового порошку" або "гуарового борошна", які одержують із ендосперми зерен гуара. Дотепер виробники намагалися уникати безпосереднього використання гуарового борошна в сухому стані. Для гуарової камеді у формі пігулок і таблеток відзначалися проблеми з безпекою. У середині 80-х років минулого сторіччя відзначалися можливі патологічні реакції при прийманні гуарової камеді, такі як непрохідність стравоходу, непрохідність тонкої кишки або навіть смерть після перорального прийому камеді всередину, і звіти про такі випадки направлялися в Консультативний комітет Австралії по патологічних реакціях на ліки, і, крім того, випадки непрохідності стравоходу описуються в літературі США. Зненацька виявилося, що гуарова камедь згідно даного винаходу не розбухає відразу ж після перорального прийому всередину й тому може бути безпечно введена в печиво. Крім того, додавання спеціальної форми гуарової камеді в печиво не впливає на відчуття від готового продукту в роті або на його органолептичні властивості, і вимагає лише мінімальних змін параметрів виробництва, і то не у всіх випадках. Таким чином, гуарове борошно, відоме в з рівня теніки й використовується як загусник, сильно відрізняється від спеціальної форми гуарової камеді згідно даного винаходу й не повинно розглядатися як її адекватна заміна. Аналогічним чином, частки гуарової камеді, використовуваної в даному винаході, відрізняються від агломерованих часток гуарової камеді, одержаної ущільненням часток тонкодисперсного гуарового борошна, одержаного подрібнюванням природної гуарової камеді в порошок, як це описано в документі US 4,871,557. Дійсно, агломерована гуарова камедь, так само як і гуарове борошно, буде при пережовуванні продукту швидко розчинятися в роті з розбуханням, що викликає проблеми з непрохідністю й буде непридатним для використання в сухих продуктах харчування у великих дозах. Гуарова камедь, використовувана в переважному варіанті здійснення винаходу, може мати високу в'язкість (тобто, велику молярну масу). Молярна маса гуарової камеді згідно даного винаходу вимірювалася за допомогою ексклюзійної хроматографії в сполученні з розсіюванням світла й рефрактометрією. У переважному варіанті гуарова камедь, використовувана в даному винаході, має молярну 5 6 5 6 масу в діапазоні від 1 × 10 г/моль до 3 × 10 г/моль, переважно від 5 × 10 г/моль до 3 × 10 6 г/моль і більш переважно приблизно 2 × 10 г/моль. Така молярна маса типова для гуарової камеді, що містить природний галактоманан, а саме, для природної гуарової камеді. У контексті даного винаходу передбачається, що чим вище молярна маса гуарової камеді, тим нижче величина ГІ та/або величина ІІ. Термін "гуарова камедь у формі стрижнів" відноситься до камеді у формі зерен, довжина яких більше їх ширини. Одержувана спеціальна гуарова камедь, використовувана в даному винаході, складається з анізотропних часток довжиною від 0,25 мм до 8 мм, шириною від 0,18 мм до 2 мм і середнім співвідношенням довжини до ширини від 1,8 до 6. Переважно частки гуарової камеді, використовуваної в печиві згідно даного винаходу, мають довжину від 0,25 мм до 8 мм, ширину від 0,18 мм до 2 мм і середнє співвідношення довжини до ширини становить приблизно 2,8. У переважному варіанті частки гуарової камеді мають середню довжину від 1,3 мм до 4,2 мм, переважно від 1,7 мм до 3,2 мм і більш переважно приблизно 2,6 мм. В іншому переважному варіанті частки гуарової камеді мають середню ширину від 0,6 мм до 1,3 мм і більш переважно приблизно 0,9 мм. 6 UA 107185 C2 5 10 15 20 25 Ще в одному переважному варіанті частки гуарової камеді мають середнє співвідношення довжини до ширини в діапазоні від 2 до 5, переважно від 2,3 до 4 і більш переважно приблизно 2,8. Ці частки характеризуються сильною анізотропією, на відміну від стандартного гуарового борошна. Розподіл розмірів часток гуарової камеді відповідно до винаходу може бути одержаний з використанням нижчеописаного способу. Частки гуарової камеді висипають на аркуш чорного паперу й роблять десять знімків за допомогою стереомікроскопу. Потім здійснюють аналіз мікрофотографій з використанням програми аналізу зображень (Visilog 6.4). Кожна частка апроксимується прямокутником, і визначаються наступні параметри: довжина (L, у мікронах), ширина (W, у мікронах) і сферичність (безрозмірна величина), що відповідає співвідношенню (LAV) довжини до ширини й забезпечує розрізнення між ізотропними й анізотропними частками. Середня кількість часток гуарової камеді, які повинні аналізуватися з використанням цього способу, повинна бути не менше 500 для одержання репрезентативної середньої величини, і переважно становить приблизно 750. Розподіл довжини, ширини й співвідношення довжини до ширини аналізувалося додатково з використанням програми JMP (версія 6.0, SAS), яка забезпечувала одержання квантилів і моментів (середня й стандартна помилка середньої величини) розподілу. Задані значення середніх величин визначалися усередненням за кількістю часток. Щоб показати різницю між спеціальною гуаровою камеддю згідно даного винаходу, та ж сама процедура застосовувалася до відомих порошків гуарової камеді у формі борошна або гранул. Однак у цьому випадку стереомікроскоп замінювався оптичним мікроскопом, і чорний папір замінювався скляною пластиною, покритою маслом. Виконувалися вимірювання й аналіз чотирьох різних відомих типів гуарових часток: тонкодисперсні частки (серія HIGRAN-F компанії Hindustan Gum), стандартні частки (M225 компанії Danisco), великі частки (серія HIGRAN-С компанії Hindustan Gum) і Guarem™, гранульована гуарова камедь компанії Orion Pharma (м. Еспоо, Фінляндія). У таблиці наведені середньочисельні й стандартні помилки середніх величин. Середня довжина (мікрони) Тонкодисперсні частки (серія HIGRAN-F компанії Hindustan Gum) M225, компанія Danisco Великі частки (серія HIGRAN-С компанії Hindustan Gum) Гуарова камедь згідно винаходу (серія HIGRAN-G компанії Hindustan Gum) Guarem®, компанія Orion Pharma 52±2 59±1 150±10 2585±43 754±12 30 Тонкодисперсні частки (серія HIGRAN-F компанії Hindustan Gum) M225, компанія Danisco Великі частки (серія HIGRAN-С компанії Hindustan Gum) Гуарова камедь згідно винаходу (серія HIGRAN-G компанії Hindustan Gum) Guarem®, компанія Orion Pharma Тонкодисперсні частки (серія HIGRAN-F компанії Hindustan Gum) M225, компанія Danisco Великі частки (серія HIGRAN-С компанії Hindustan Gum) Гуарова камедь згідно винаходу (серія HIGRAN-G компанії Hindustan Gum) Guarem®, компанія Orion Pharma 35 Середня ширина (мікрони) 28±1 40±1 95±6 925±43 478±6 Середнє співвідношення довжини до ширини 1,77±0,02 1,48±0,01 1,65±0,02 2,79±0,03 1,56±0,01 Гуарову камедь згідно даного винаходу одержували з використанням наступного способу, що включає: 7 UA 107185 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 - зняття оболонки із зерен; - видалення ядер для відділення половинок ендосперму зерен; - промивання половинок ендосперму; - прокатка або вальцювання половинок, наприклад, між двома валками для одержання часток відповідно щодо винаходу. Гуарову камедь, використовувану в печиві згідно даного винаходу, одержували не розмелюванням зерен гуара в порошок, як описано, наприклад, у документі US 4,871,557, а тільки модифікацією вихідної форми зерен для одержання довжини в діапазоні від 0,25 мм до 8 мм, ширини в діапазоні від 0,18 мм до 2 мм і середнє співвідношення довжини до ширини в діапазоні від 1,8 до 6. Печиво згідно даного винаходу може містити гуарову камедь у кількості від 1 ваг. % до 20 ваг. % (від загальної ваги печива), переважно від 3 ваг. % до 18 ваг. % і більш переважно від 6 ваг. % до 15 ваг. %. Додаткова клітковина Харчова клітковина зазвичай розрізняється залежно від того, розчиняється вона в воді чи ні. У рослинній їжі присутні обидва види клітковини, з різним співвідношенням залежно від характеристик рослини. Гуарова камедь, використовувана в печиві згідно даного винаходу, є грузлою розчинною клітковиною. Крім гуарової камеді печиво згідно даного винаходу може містити й іншу грузлу розчинну клітковину й додатково грузлу нерозчинну клітковину та/або нев'язку розчинну клітковину (необов'язкові компоненти). У переважному варіанті печиво містить суміш нерозчинної клітковини, в'язкої розчинної клітковини й нев'язкої розчинної клітковини. Нерозчинна клітковина розбухає у воді й проявляє водозв'язуючі властивості, які забезпечують збільшення об'єму, пом'якшення стільця й скорочення часу проходження їжі через кишечник. Джерелами нерозчинної клітковини є: цільні зерна вівса, ячменя, жита, рису, кукурудзи й особливо висівки зазначених злаків, а також фрукти (яблука, цитрусові, сливи, манго, інжир й ін.), овочі (помідори, морква, селера й ін.) або какао. Для цілей даного опису під "розчинною клітковиною" розуміється харчова клітковина, розчинна у воді. Розчинна клітковина, що не збільшує в'язкість або дає лише невелике збільшення в'язкості після розчинення у відповідній кількості води, вказується як "нев'язка розчинна клітковина". Нев'язка розчинна клітковина може мати середню молярну масу Mw, що не перевищує 3 × 10 г/моль, наприклад, фрукто-олігосахариди, галакто-олігосахариди, ксилоолігосахариди, манно-олігосахариди, полідекстроза, стійкі декстрини, цикло-декстрини, або більш високу молярну масу, з високим ступенем розгалуження ланцюгів і компактною структурою (відповідно, з низьким гідродинамічним об'ємом), наприклад, камедь акації. В інших варіантах деякі види такої розчинної клітковини в помірних дозах можуть суттєво збільшувати в'язкість води й вказуються як "грузла розчинна клітковина". Печиво згідно даного винаходу, крім гуарової камеді, може містити додатково інші види грузлої розчинної клітковини, такі як інші галактоманани (камедь бобів ріжкового дерева, камедь цезальпінії колючої, камедь пажитніка), глюкоманани або борошно конджаку, подорожник, ксантан, альгінати, пектини, бетаглюкани з вівса або з ячменю, арабіноксилани із пшениці, хімічно модифіковані целюлозні 5 6 полімери, які мають молярну масу в діапазоні від 3 × 10 г/моль до 3 × 10 г/моль і більш 5 6 переважно від 5 × 10 г/моль до 2 × 10 г/моль. Деякі спеціальні суміші різних типів клітковини, що мають синергічний ефект відносно в'язкості (наприклад, ксантанова камедь і камедь із бобів ріжкового дерева, ксантанова камедь і глюкоманан й ін.), також можуть розглядатися як грузла розчинна клітковина. У переважному варіанті здійснення винаходу печиво містить клітковину в кількості більше 6 ваг. % (від загальної ваги печива), переважно від 6 ваг. % до 30 ваг. %, більш переважно від 6 ваг. % до 25 ваг. %, ще більш переважно від 12 ваг. % до 25 ваг. % і ще більш переважно від 15 ваг. % до 25 ваг. %, причому клітковина містить гуарову камедь. Цукор і похідні цукри Печиво згідно даного винаходу може також містити невеликі кількості цукрів та/або їх похідних. Під цукрами в даному винаході розуміється будь-який підсолоджуючий моносахарид, такий як глюкоза, декстроза, фруктоза, галактоза, манноза та їм подібні, або дисахарид, такий як сахароза, лактоза, мальтоза й ін. 8 UA 107185 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Переважно цукор, що додається в печиво згідно даного винаходу, може бути обраний із сахарози, глюкози, фруктози, мальтози, лактози або будь-якої суміші моносахаридів або дисахаридів, наявної в інвертному цукрі, сиропах глюкози, меді та їх сумішах. У печиві згідно даного винаходу також може використовуватися цукор у формі тонкодисперсного порошку, такого як цукрова пудра. У печиві згідно даного винаходу також можуть додаватися похідні цукрів. Поліоли, такі як мальтит, сорбіт й ізомальт, є добре відомими похідними цукрів, які часто використовуються як замінники цукру, оскільки вони мають підсолоджуючу дію й порівнювані технологічні властивості (колігативні властивості, в'язкість, кристалізація й т.д.). У переважному варіанті печиво згідно даного винаходу містить цукор або похідні цукру в кількості, що не перевищує 25 ваг. % (від загальної ваги композиції), переважно від 2 ваг. % до 25 ваг. %, більш переважно від 5 ваг. % до 20 ваг. % і ще більш переважно від 10 ваг. % до 18 ваг. %. Термін "фруктоза" використовується для зазначення фруктози, що додається в печиво, крім фруктози, що одержується в результаті хімічної модифікації інших цукрів у процесі переварювання їжі, такої як гідроліз сахарози. У переважному варіанті печиво згідно даного винаходу містить фруктозу в кількості, що не перевищує 25 ваг. % (від загальної ваги композиції), переважно від 2 ваг. % до 25 ваг. %, більш переважно від 5 ваг. % до 20 ваг. % і ще більш переважно від 10 ваг. % до 20 ваг. %. У більш переважному варіанті печиво згідно даного винаходу містить фруктозу в кількості, що не перевищує 25 ваг. % (від загальної ваги печива), переважно менше 10 ваг. %, та/або поліоли в кількості, що не перевищує 25 ваг. % (від загальної ваги печива), переважно менше 10 ваг. %, і ще більш переважно печиво містить і фруктозу, і поліоли. Жири Печиво згідно даного винаходу може додатково містити жири, які можуть бути насиченими або ненасиченими. Термін "жир", як він використовується в даному описі, є синонімом терміна "ліпід". Підходящі джерела жирів включають овочі, молочні продукти, тварин та/або рибу. Для цілей даного винаходу можуть використовуватися жири й олії, які традиційно використовуються в харчових продуктах, особливо в печиві й у круп'яних продуктах, готових до вживання. Будь-який натуральний жир є сумішшю насичених і ненасичених жирних кислот. Насичені жирні кислоти не містять подвійних зв'язків або інших функціональних груп протягом ланцюга. Насичені жирні кислоти формують нерозгалужені ланцюги, і тому вони можуть бути упаковані дуже щільно, у результаті чого формуються кристалічні блоки із цікавими властивостями поверхонь розділу, такими як фіксація повітряних пухирців. Ненасичені жирні кислоти являють собою жирні кислоти, що включають одну або декілька алкенільних функціональних груп і можуть мати цис- або транс- форму. Термін " цис-форма" означає, що сусідні атоми водню знаходяться на одній і тій же стороні подвійного зв'язку. Термін "транс-форма" означає, навпаки, що наступні два атоми водню пов'язані із протилежними сторонами подвійного зв'язку. У результаті, ланцюги ненасичених жирних кислот із транс-формою мало згинаються, і їх структура подібна з формою нерозгалужених ланцюгів насичених жирних кислот. Для цілей даного винаходу можуть використовуватися олії й тверді жири, а також їх суміші. При виробництві печива особливо корисними оліями є, наприклад, негідровані та/або частково гідровані олії, такі як пальмова олія, кісточкова пальмова олія, кокосова олія, рапсова олія, олія каноли, кукурудзяна олія, сафлорова олія, соняшникова олія, соєва олія, бавовняна олія, лляна олія і їх фракції. Молочні жири (вершкове масло), тваринні жири (наприклад, свиняче сало, яловичий жир) і риб'ячий жир звичайно менш бажані, але також можуть використовуватися, особливо вершкове масло. Олії із точкою плавлення, що перевищує кімнатну температуру, звичайно більше зручні у виробництві й використовуються в багатьох композиціях печива. У переважному варіанті жири можуть бути обрані з рапсової олії, олії каноли і їх сумішей. Додатково можуть також використовуватися частково засвоювані й незасвоювані синтезовані тригліцериди або натуральні ліпіди (необов'язкові інгредієнти). Для людського організму найбільш важливими жирними кислотами є поліненасичені жирні кислоти, які являють собою вихідні сполуки для серії жирних кислот омега-6 і омега-3. Вони важливі для харчування людини, оскільки не синтезуються в людському організмі. Людський організм може легко виробляти насичені жирні кислоти або мононенасичені жирні кислоти з 9 UA 107185 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 подвійним зв'язком у позиції омега-9, однак в організмі відсутні ферменти, які можуть забезпечувати подвійний зв'язок у позиціях омега-3 або омега-6. Жирні кислоти омега-3 являють собою поліненасичені жирні кислоти, у яких перший подвійний зв'язок ланцюга знаходиться на третьому атомі вуглецю, розташованому після метильної групи. Однак відомо, що транс-жирні кислоти й насичені жирні кислоти підвищують рівень поганого холестерину (ліпопротеїни низької щільності), знижують рівень хорошого холестерину (ліпопротеїни високої щільності) і можуть підвищувати рівні тригліцеридів і ліпопротеїнів. Із цих причин у переважному варіанті печиво згідно даного винаходу містить жири в кількості, що не перевищує 20 ваг. % (від загальної ваги композиції), переважно від 5 ваг. % до 20 ваг. %, більш переважно від 10 ваг. % до 16 ваг. %. В іншому переважному варіанті максимальна кількість транс-жирних кислот і насичених жирних кислот у печиві згідно даного винаходу не повинна перевищувати 0,1 ваг. % і 2 ваг. %, відповідно (від загальної ваги печива). Переважно загальна кількість транс-жирних кислот і насичених жирних кислот у печиві не повинна перевищувати 5 ваг. %, переважно 3 ваг. % і більш переважно 1,6 ваг. % (від загальної ваги печива). В іншому переважному варіанті максимальна кількість транс-жирних кислот і насичених жирних кислот не повинна перевищувати 1 ваг. % і 20 ваг. % (від загальної ваги жирів, що містяться в печиві). У більш переважному варіанті кількість поліненасичених жирних кислот, вихідних сполук для серії жирних кислот омега-3, може знаходитися в діапазоні від 0,2 ваг. % до 1 ваг. % (від загальної ваги композиції), переважно від 0,6 ваг. % до 0,95 ваг. %. Круп'яні продукти Печиво згідно даного винаходу може містити круп'яні продукти. Зерна хлібних злаків забезпечують більшу частину щоденної енергії, одержуваної людиною з їжею, і є істотним джерелом білка. Зерна хлібних злаків можуть бути обрані серед пшениці, вівса, ячменя, жита, спельти, кукурудзи, рису, сорго, проса, тритикалі, гречки, фоніо, тефу, квіноа та їх сумішей. Цільні зерна є хорошим джерелом харчової клітковини, незамінних жирних кислот і інших важливих живильних речовин. Цільні зерна – це зерна хлібних злаків, які зберігають оболонку й зародок, а також ендосперм, на відміну від очищених зерен, у яких залишається тільки ендосперм. Розповсюджені продукти із цільного зерна включають вівсяну кашу, попкорн, неочищений рис, пшеничне борошно із цільного зерна, пророщені зерна й пшеничний хліб з борошна цільних зерен. Для одержання корисних живильних властивостей печива згідно даного винаходу вміст круп'яного продукту переважно повинен бути більше 30 ваг. % (від загальної ваги печива), переважно від 30 ваг. % до 70 ваг. %, більш переважно від 40 ваг. % до 70 ваг. % і ще більш переважно від 50 ваг. % до 65 ваг. %. В особливо переважному варіанті печиво згідно даного винаходу може містити зерновий продукт у кількості від 40 ваг. % до 70 ваг. % (від загальної ваги печива) і переважно цільні зерна в кількості від 40 ваг. % до 80 ваг. % (від загальної ваги печива). Борошно Борошно, яке одержують із ендосперми хлібних злаків, містить приблизно 80 % крохмалю, 10 % білка й 10 % води. Вони є основними компонентами печива. У переважному варіанті печиво містить крохмаль, і переважно крохмаль має свою псевдокристалічну структуру, дещо порушену або таку, що лишилася недоторканою. Зерна всіх рослин та їх цибулини містять крохмаль, який переважно є присутнім у виді двох полісахаридів: амілози й амілопектину. Залежно від виду рослини крохмаль може містити від 0 % до 70 % амілози й від 30 % до 100 % амілопектину. Крохмаль – це білий порошок, і залежно від джерела він може бути без смаку й запаху. Крохмаль забезпечує більшу частину щоденно необхідної енергії, яку людина одержує з їжею, оскільки він є основним компонентом зернових продуктів. На ринку пропонується крохмаль із пшениці, кукурудзи, ароуруту, картоплі, саго й тапіоки. У своєму природному стані крохмаль має псевдо-кристалічну структуру. У присутності води в сполученні з тепловою обробкою, що відбувається при випіканні, природна псевдокристалічна структура крохмалю частково порушується. У конкретному випадку печива з низькою величиною ГІ збільшення гідратації тіста, зазвичай необхідне у зв'язку із введенням водозв'язуючої клітковини благодійно сприяє порушенню 10 UA 107185 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 природної псевдо-кристалічної структури крохмалю. У результаті крохмаль легше піддається дії α-амілаз у процесі травлення в тонкому кишечнику й швидше асимілюється організмом. У результаті відбувається збільшення глікемічного й інсулінемічного індексів і, відповідно, втрата корисних властивостей таких продуктів. Несподівано було виявлено, що введення спеціальної форми гуарової камеді згідно даного винаходу в печиво з низькою величиною ГІ не вимагало підвищення гідратації тіста, якщо вона вводилася в кількості, порядку 13 %. У цьому випадку можна одержати печиво з низькою величиною ГІ, що містить одночасно гуарову камедь в її недоторканній природній псевдокристалічній структурі, або дещо порушеній, і грузлу розчинну клітковину, або гуарову камедь. Таке печиво має особливо низьку величину ГІ. Сіль У переважному варіанті печиво з корисними харчовими властивостями згідно даного винаходу може містити натрій у кількості, що не перевищує 500 мг на 100 г готового продукту. Додаткові компоненти Продукти згідно даного винаходу можуть містити будь-які інші добре відомі додаткові компоненти, що необхідні в складі печива, такі як, наприклад, молоко, яйця, емульгатори, шматочки фруктів, шоколадні кульки, ароматизатори, барвники, розпушувачі тіста, такі як гідрокарбонат амонію, бікарбонат натрію, пірофосфат натрію та їм подібні. Кінетика розчинення Кінетика розчинення гуарової камеді у воді була описана в декількох роботах, у яких в'язкість використовується як непрямий показник процесу гідратації (O'Connor, N, Tredger, J. і Morgan, L., "Діабетологія", 1981, 612-615; Ellis, P.R. і Morris, E.R., "Лікування діабету", 1991, 8, 378-381; Wang, Q., Ellis, P.R. і Ross-Murphy, S.B., "Вуглеводні полімери", 2006, 64, 239-246; Parvathy, K.S., Susheelamma, N.S. і Tharanathan, R., "Харчові гідроколоїди", 2007, 21, 630-637). Ці дослідження містять ряд загальних моментів: a) гуарова камедь повсюду використовується в концентрації порядку 1 % (вагова або об'ємна концентрація), переважно з урахуванням вмісту вологи в гуаровій камеді (а саме 1 г сухої маси), b) як розчинник використовується вода (очищена водопровідна вода), c) процес розчинення здійснюється при кімнатній температурі (від 22 °C до 25 °C), d) гуарова камедь диспергується шляхом інтенсивного збовтування (O'Connor й ін., 1981) або з використанням інтенсивного вихру, створюваного магнітною мішалкою протягом 1 – 2 хвилин (Ellis і Morris, 1991; Wang й ін., 2006; Parvathy й ін., 2007), після чого відбувається гідратація в умовах малих зусиль зсуву з виконанням періодичних вимірювань в'язкості, e) в'язкість вимірюється з використанням віскозиметра Brookfield Synchro-Lectric RVT і шпинделя 4 на швидкості 20 об/хв. (O'Connor й ін., 1981; Ellis і Morris, 1991; Wang й ін., 2006) або 30 об/хв. (Parvathy і ін., 2007). Однак є ряд проблем, які перешкоджають точному відтворенню умов гідратації. У роботах O'Connor й ін. (1981), Ellis і Morris (1991), Wang й ін. (2006) використовувалася спеціальна змішувальна камера конструкції King's College (м. Лондон, Об'єднане Королівство), установлена в термостаті для забезпечення точного регулювання температури процесу. Підготовлену дисперсію гуарової камеді щільно закривали в скляній банці з кришкою, що нагвинчується, яку потім обертали навколо горизонтальної осі із заданою швидкістю при здійсненні процесу гідратації. Швидкість визначалася як мінімально необхідна для стимулювання диспергування й гідратації гуарової камеді й варіювалася від 6 об/хв. до 10 об/хв. залежно від зразка. З розчину періодично бралася проба в кількості приблизно 2 мл для вимірювання в'язкості. Наскільки можна судити по наявних інформаційних джерелах, така змішувальна камера на ринку відсутня. Іншою проблемою є попереднє диспергування гуарової камеді у вихрі, створюваному в магнітній мішалці, оскільки в цьому випадку також важко відтворити точно ті умови, які використовувалися у вищевказаних роботах, тим більше це ускладнюється, коли використовуються зразки з дуже різними швидкостями гідратації. Іншим обмеженням є використання віскозиметра Brookfield, який має невисоку чутливість, у результаті чого утруднюється контроль в'язкості на початковому етапі гідратації. Шпиндель у роботах описується, однак залежно від розмірів резервуара й зазорів, характеристики здвигових зусиль можуть варіюватися в широких межах. І, нарешті, час гідратації зазвичай обмежується приблизно 5 годинами, що занадто мало для гуарової камеді згідно даного винаходу (деякі автори вказують вимірювання в'язкості через 24 години, однак відсутня інформація, яка відноситься до зміни в'язкості в інтервалі між 5 годинами й 24 годинами). Спосіб вимірювання кінетики розчинення гуарової камеді згідно даного винаходу або будьякої гуарової камеді, наявної на ринку. 11 UA 107185 C2 5 10 15 20 25 30 35 Експериментальне устаткування Щоб одержати характеристики гуарової камеді згідно даного винаходу або будь-якої гуарової камеді, наявної на ринку, використовувався спосіб, детально описаний у заявці FR 0857128. Ця заявка відноситься до способу вимірювання консистенції харчової маси в шлунку й у тонкому кишечнику. У цьому способі використовується капілярний віскозиметр і мішалка спірального типу, що забезпечує однорідність сумішей, і, таким чином, одночасно моделюється харчова маса в шлунково-кишковому тракті й здійснюється вимірювання її в'язкості. Для вимірювання кінетики розчинення гуарових камедей проводилися випробування з використанням наступних умов (також описані в роботі "Лікування діабету", Ellis, P.R. і Morris, E.R., 1991, 8, 378-381): - гідратація 1 ваг. % гуарової камеді (відповідає від приблизно 4,95 г до приблизно 5,1 г гуарової камеді, залежно від вмісту вологи) в 445 мл демінералізованої води при підтримуваній температурі 25 °C; - адаптація умов перемішування (зазначені нижче) для гуарової камеді згідно даного винаходу, і; - використання устаткування, описаного в Прикладах 1 і 2 заявки FR 0857128, для наступної процедури гідратації: a) обертання мішалки зі швидкістю 406 об/хв., у результаті чого забезпечується середня швидкість зсуву порядка 150 1/сек у воді для створення стійкого вихру, b) диспергування гуарової камеді протягом 2 хвилин у вихрі, створюваному спіральною мішалкою на швидкості 406 об/хв., що забезпечує середню швидкість зсуву 150 1/сек, c) обережна гідратація гуарової камеді протягом 15 годин при постійній швидкості обертання 27 об/хв., що забезпечує середню швидкість зсуву 10 1/сек, d) здійснення кривої витрати від 0,01 1/сек до 150 1/сек протягом 3 хвилин з наступним здійсненням протилежної кривої витрати від 150 1/сек до 0,01 1/сек протягом 3 хвилин. З використанням такого устаткування перемішування й вимірювання в'язкості здійснюється одночасно, у результаті чого виключається необхідність переривання перемішування, для того щоб брати проби. Для вимірювання в'язкості не потрібний оператор, тому контроль в'язкості може виконуватися безупинно протягом тривалого часу (у середньому протягом 15 годин, хоча деякі вимірювання виконувалися протягом 40 годин). Випробовувана гуарова камедь Випробовувалася гуарова камедь, що використовувалася відповідно до даного винаходу (серія HIGRAN-G компанії Hindustan Gum) і просівалася через сита 2 мм, 1,25 мм, 1 мм, 0,8 мм, 0,63 мм і 0,4 мм. Гуарова камедь згідно даного винаходу (серія HIGRAN-G компанії Hindustan Gum) просівалася з використанням устаткування RETSCH AS 200 CONTROL з наступним набором сит: 2 мм, 1,25 мм, 1 мм, 0,8 мм, 0,63 мм і 0,4 мм. Всього було просіяно 8 кг гуарової камеді HIGRAN-G для получения следующего распределения: 40 Зразок < 400 мікрон 400 мікрон 630 мікрон 800 мікрон 1000 мікрон 1250 мікрон 45 50 Вміст, у ваг. % 0,3 % 3,3 % 16,3 % 19,4 % 59,0 % 1,7 % Потім виконувався аналіз зображень часток виділених фракцій з використанням описаної методики. Вимірювання в'язкості На фігурі 3 представлена зміна видимої в'язкості при 10 1/сек на стадії c) (тобто, починаючи з моменту Т = 3 хвилини (кінець стадії b)), і далі протягом 16 годин) для гуарової камеді згідно даного винаходу (серія HIGRAN-G компанії Hindustan Gum) і цієї ж камеді після різних просівань. Фігура 3 демонструє розчинення гуарової камеді, яке швидко відбувається, згідно даного винаходу. Збільшення в'язкості, що здається на початку випробувань, відбувається через осідання часток. Для забезпечення порівнянності результатів з попереднім рівнем техніки для вимірювання в'язкості використовується низька швидкість зсуву. Завдяки такій низькій швидкості зсуву великі й щільні частки (що мають об'ємну масу від приблизно 1,4 кг/л до приблизно 1,5 12 UA 107185 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 кг/л) осідали першими й збільшували в'язкість за рахунок створення тертя з нижньою частиною спіральної мішалки. Через якийсь час частки розбухали й знову надходили в розчин для формування через 15 годин однорідного розчину. Деякі частки або темні плями залишаються видимими, але представляється, що вони не впливали на величину в'язкості. Гомогенізація розчинів за допомогою змішувача Ultra-Turrax, використовуваного в роботі "Лікування діабету", Ellis, P.R. і Morris, E.R., 1991, 8, 378-381, в'язкість не змінювала. Результати: Спочатку зміна в'язкості гуарової камеді HIGRAN-G вимірювалася протягом 48 годин. Після 15 годин величина в'язкості досягала плато на рівні 3,081, обмірюваному за допомогою раніше описаного устаткування (сполучення капілярного віскозиметра й спіральної мішалки, що забезпечує гомогенізацію сумішей для одночасного моделювання маси в шлунково-кишковому тракті й вимірювання її в'язкості, як це описано в заявці FR 0857128). В інтервалі від 47 годин до 48 годин в'язкість практично не змінюється, збільшившись до 3,228 Па•сек. Зміна величини в'язкості гуарової камеді HIGRAN-G у другий раз вимірювалася протягом 15 годин, і рівень плато, що досягається на оцінці 15 годин, склав 3,077, що свідчить про хорошу відтворюваність результатів. Це відповідає збільшенню в'язкості приблизно 0,005 Па•сек на годину в інтервалі від 15 годин до 48 годин, що підтверджує показовість стандартного випробування тривалістю 15 годин для всього процесу гідратації (тобто, повна зміна в'язкості). Таким чином, плато величини в'язкості для іншої випробовуваної гуарової камеді являло собою величину в'язкості, одержаної наприкінці випробування (тобто, в інтервалі 14-15 годин). Час t0.8 – це час гідратації, необхідний для досягнення величини V 0.8 в'язкості, що відповідає 80 % від рівня плато кривої зміни в'язкості. Цей час гідратації, необхідний для досягнення величини V0.8 в'язкості, що відповідає 80 % від рівня плато кривої зміни в'язкості, є параметром, використовуваним для кількісної оцінки кінетики розчинення гуарової камеді згідно даного винаходу. Цей параметр описаний у статті "Вуглеводні полімери", Wang, Q., Ellis, P.R. і Ross-Murphy, S.B., 2003, 53, 75-83. Інакше кажучи, t0.8 – це час, який необхідний для досягнення величини V0.8 в'язкості (що відповідає 80 % від рівня плато кривої зміни в'язкості). Наприклад, величина в'язкості, що відповідає виходу на плато кривої, для гуарової камеді HIGRAN-G через 15 годин дорівнювала 3,08 Па • сек. Тому час t 0.8 для гуарової камеді HIGRANG дорівнює величині 0,8 × 3,08=2,46 Па • сек, одержаній через час 292 хвилини (що відповідає t0.8), як це обчислюється в способі, описаному нижче. Тому іншим об'єктом даного винаходу є печиво, що містить гуарову камедь, з часом t 0.8 (необхідним для досягнення величини V0.8 в'язкості, що відповідає 80 % від рівня плато кривої зміни в'язкості, одержаної при температурі 25 °C), що знаходиться в діапазоні від 130 хвилин до 390 хвилин, переважно від 216 хвилин до 390 хвилин. Цей час t 0.8 обчислюється відповідно до нижчеподаної методики. Більш точно, для одержання коефіцієнтів зсуву, необхідних для розрахунку величини t0.8, використовувався аналіз, запропонований у статті "Вуглеводні полімери", Wang, Q., Ellis, P.R. і Ross-Murphy, S.B., 2006, 64, 239-246. Узагальнену криву одержують наступним чином: a) нормалізують в'язкість кожної випробовуваної гуарової камеді шляхом розподілу величини в'язкості як функції від часу на величину в'язкості рівня плато, одержаного через 15 годин (або більше ніж через 15 годин, якщо величина в'язкості, одержана через 15 годин, не є представницьким значенням величини в'язкості через 48 годин, що несправедливо для випробовуваних гуарових камедей), і b) накладають нормалізовані криві величин в'язкості, одержані шляхом множення часу на коефіцієнт зсуву для накладення нормалізованих кривих величин в'язкості на деяку криву, довільно обрану як еталонна крива (тут обрана еталонна крива була однією з кривих, одержаних для гуарових камедей HIGRAN-G, наявних на ринку). У випадку неповного накладення кривих здійснюється накладення тієї частини кривої, яка відповідає збільшенню в'язкості. Наприклад, для зразка, просіяного на ситі 400 мікрон, множення часу на величину 2,25 (коефіцієнт зсуву) забезпечувало накладення обох кривих (гуарової камеді HIGRAN-G, наявної на ринку, і гуарової камеді, просіяної на ситі 400 мікрон). Це вказує на те, що процес гідратації має такий самий профіль, але прискорений в 2,25 рази, коли гуарова камедь HIGRAN-G була попередньо просіяна на ситі 400 мікрон, у порівнянні з непросіяним зразком (гуарова камедь HIGRAN-G, наявна на ринку). Крива, одержувана в 13 UA 107185 C2 5 результаті такого накладення, називається узагальненою кривою, як показано на Фігурі 4. Накладення є вірним, за винятком деяких невеликих інтервалів часу, в яких осідання часток призводить до артефактів на кривих величинах в'язкості. Величина t0.8 для випробовуваної гуарової камеді розраховувалася з використанням коефіцієнтів зсуву відповідно до нижченаведеного Рівняння 1: Рівняння 1. У Таблиці А наведені коефіцієнти зсуву, рівні плато кривих в'язкості й величини t 0.8 для всіх випробовуваних гуарових камедей, а також розміри часток (L, W і LAV). 10 Зразок < 400 мікрон 400 мікрон 630 мікрон 800 мікрон 1000 мікрон 1250 мікрон Без просівання 15 Вага в % від від ваги Середня Середня Середня вихідної довжина L ширина величина гуарової (мікрони) W (мікрони) LAV камеді 0,3 % 1050 420 2,35 3,3 % 2150 690 3,05 16,3 % 2080 810 2,54 19,4 % 2460 980 2,46 59,0 % 3820 1320 2,96 1,7 % 4090 2200 1,9 100 % 2585 925 2,78 Кінетичн. коеф. зсуву Величина в'язкості плато (ПА • сек) t0.8 (хв) 5,00 2,25 1,35 1,00 0,75 0,95 1 2,10 3,46 3,46 3,46 3,15 2,62 3,08 63 140 234 316 421 344 316 Таблиця А: коефіцієнти зсуву, величини в'язкості на плато й величини t 0.8 для гуарової камеді HIGRAN-G і просіяних зразків. Вищеописана процедура виконувалася для різних зразків гуарової камеді, з більш сферичними частками: HIGRAN-F (тонкодисперсна гуарова камедь), HIGRAN-C (гуарова камедь із великими частками) і GUAREM. Так само, як і в попередньому випадку, можна було одержати узагальнену криву. У Таблиці В наведені коефіцієнти зсуву, рівні плато кривих в'язкості й величини t0.8, а також морфологічні характеристики. Також для порівняння наведені величини для гуарової камеді HIGRAN-G. 20 Зразок HIGRAN-F HIGRAN-C(l) HIGRAN-C(2) GUAREM (1) GUAREM (2) HIGRAN-G 25 30 35 Середня довжина L (мікрони) Середня ширина W (мікрони) Середня величина LAV Кінетичн. коеф. зсуву 52 150 150 754 754 2585 28 95 95 478 478 925 1,77 1,65 1,65 1,56 1,56 2,78 46 5 5 2,35 2,1 1 Величина в'язкості плато (Па • сек) 3,15 2,62 2,10 1,99 2,20 3,08 t0.8 (хв) 6,9 63 63 134 150 316 Таблиця В: коефіцієнти зсуву, величини в'язкості на плато й величини t 0.8, а також морфологічні характеристики випробовуваних гуарових камедей. Порівняння величин t0.8, одержаних для гуарових камедей HIGRAN G (просіяних і без просівання) і для інших гуарових камедей, показані на Фігурах 5 і 6. Оскільки морфологія часток цих гуарових камедей дуже відрізняється, то єдиним способом з'ясувати вплив розміру часток на швидкість гідратації є порівняння розмірів обох типів часток, тобто, їх довжини L (фігура 5) та їх ширини W (фігура 6). b Представляється, що величина t0.8 змінюється за ступеневим законом, тобто, t0.8=a X , де Х – довжина L або ширина W часток. Відповідно до попереднього рівня гуарова камедь повинна гідратувати швидко, щоб вона була фізіологічно ефективною (O'Connor й ін., 1981). Ellis і Morris (1991) зазначали, що мінітаблетки Glucotard, що мають товщину 3 мм і діаметр 4 мм, гідратують дуже повільно, і припустили, що саме це може бути причиною того, що цей продукт часто не покращує реакцію вмісту глюкози в крові в клінічних випробуваннях. Гуарові камеді згідно даного винаходу мають 14 UA 107185 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 макроскопічні розміри в порівнянні з мінітаблетками Glucotard, однак вони дають помітне покращення в регуляції рівня глюкози й інсуліну в крові. Ці результати контрастують із результатами, одержаними згідно гуарових камедей попереднього рівня, оскільки в цьому випадку глікемічний і інсулінемічний індекси, а також спорожнювання шлунка можуть покращуватися при використанні гуарової камеді, яка міститься в печиві згідно даного винаходу, незважаючи на повільну гідратацію. Результати, представлені на фігурах 5 і 6, можна пояснити тільки одним єдиним чином. Не заглиблюючись у які-небудь теорії, можна припустити, що завдяки своїй подовженій формі частки гуарової камеді мають пропорційно більшу поверхню, взаємодіючу з водою, у порівнянні із частками, що мають сферичну форму. На початкових стадіях гідратації ця обставина буде сприяти розбуханню й розм'якшенню часток, у результаті чого легше відбувається їх руйнування, що прискорює загальний процес гідратації. Навпаки, сферичні частки мають меншу поверхню, взаємодіючу з водою, і тому гідратація буде відбуватися більше за рахунок ерозії (ланцюги гуарової камеді будуть поступово відділятися від поверхні зерна, що розбухає). Це може пояснювати, чому гуарова камедь, використовувана у цілях даного винаходу, гідратує швидше в порівнянні зі сферичними частками, що мають такі ж розміри, а також чому спостерігається така несподівано сильна фізіологічна дія при такому повільному розчиненні гуарової камеді. Спосіб вимірювання кінетики розчинення печива згідно даного винаходу або будь-якого печива, наявного на ринку. Експериментальне устаткування Спосіб, використовуваний для вимірювання кінетики розчинення гуарової камеді, що міститься в печиві, описаний у заявці FR 0857128. Ця заявка відноситься до способу вимірювання in vitro консистенції харчової маси в шлунку й у тонкому кишечнику. Спосіб включає три стадії: a) розмелювання їжі для відтворення її механічного руйнування, що відбувається в процесі пережовування; b) перемішування подрібненої їжі з розчином, що моделює шлункове середовище, у реакційному сосуді, оснащеному капілярним віскозиметром, протягом проміжку часу, що відповідає шлунковому травленню; і c) коректування перемішування реакційної суміші для моделювання умов кишкового травлення, причому капілярний віскозиметр оснащений мішалкою, що використовується для одночасної гомогенізації суміші й вимірювання в'язкості. В умовах, описаних у Прикладах 1 і 2, були одержані наступні результати. Спочатку печиво, що містить задану кількість гуарової камеді серії HIGRAN-G компанії Hindustan Gum, розмелювали в кухонному млині для імітації руйнування печива в роті в процесі пережовування. Умови перемішування повинні були коректуватися для одержання порошків печива з розмірами часток D50 і D90, приблизно 800 мікрон і 1400 мікрон, відповідно, при вимірюванні з використанням гранулометрії в лазерному світлі. Потім 50 г порошку печива були дисперговані в умовах високої швидкості зсуву (150 1/сек) у шлунковому середовищі, що складається з 400 мл води, що підкислена соляною кислотою 4N до рівня pН = 2 і містить 1 г пепсину (P7000, компанія Sigma Aldrich). Після 20 хвилин гідратації величина pН дещо збільшувалася й була знижена до рівня pН = 2 додаванням соляної кислоти, причому швидкість зсуву була встановлена рівною 10 1/сек для вимірювання в'язкості в умовах ламінарного потоку. Через 70 хвилин виконувалася зміна режиму потоку, починаючи з 0,01 1/сек до 150 1/сек через 3 хвилини, і потім повернення до значення 0,01 1/сек через 3 хвилини. Після цього реакційне середовище нейтралізували до значення pН = 6,3 додаванням гідроокису натрію, і додавали 1,63 г свинячого панкреатину (P7545, компанія Sigma Aldrich) і 1,2 г жовчних солей (B8631, компанія Sigma Aldrich). На цій стадії швидкість зсуву знову встановлювали на 150 1/сек для забезпечення хороших умов перемішування й точного регулювання рівня pН. Після 20 хвилин цієї стадії перемішування швидкість зсуву знову встановлювали на 10 1/сек для вимірювання в'язкості в умовах ламінарного потоку протягом 90 хвилин, перед виконанням вищевказаного режиму потоку. Печиво, що піддане випробуванням Чотири типи печива, використані в цих випробуваннях, містили гуарову камедь у кількості 6 ваг. %, 13 ваг. %, 18 ваг. % (відповідно, типи 1, 2 і 3 Приклада 4, зазначеного нижче) і 20 ваг. % (що відповідає типу 3 Приклада 4, у якому кількість гуарової камеді була підвищена до 20 ваг. %, причому єдиним змінюваним параметром були круп'яні продукти), від загальної ваги печива. Результати Для розрахунку часу t0.8 використовувався спосіб, описаний вище для розрахунку часу t 0.8 для часток гуарової камеді. 15 UA 107185 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 a) Як еталонна крива була обрана крива зміни в'язкості печива, що містить максимальну кількість гуарової камеді (у цьому випадку 20 ваг. %), оскільки при цьому вмісті було одержане чітко виражене плато; b) всі криві залежностей в'язкості від часу були нормалізовані величиною в'язкості на ділянці плато, одержаній наприкінці випробування; c) потім одержували узагальнену криву, зрушуючи нормалізовані криві зміни в'язкості інших типів печива, підданих випробуванням, щоб їх можна було накласти на узагальнену криву (у цьому випадку криві зміни в'язкості для типів печива, що містять 6 ваг. %, 13 ваг. % і 18 ваг. % гуарової камеді, зміщалися для накладення на криву зміни в'язкості для печива, що містить 20 ваг. % гуарової камеді, використовуючи спеціальний коефіцієнт зсуву, щоб одержати узагальнену криву, показану на фігурі 4). d) потім відповідно до Рівняння 1 обчислювався час t0.8. На фігурі 7 ілюструється змінення величини часу t0.8 як функції від концентрації гуарової камеді, і знову, як і в попередньому випадку, для апроксимації результатів може використовуватися наближення ступеневою залежністю. Час t0.8 безперервно зменшується із концентрацією гуарової камеді, що суперечить результатам, наведеним у статті "Вуглеводні полімери", Wang, Q., Ellis, P.R. і Ross-Murphy, S.B., 2003, 53, 75 – 83. Зазначені автори виявили, що величина t0.8 збільшується для концентрацій гуарової камеді, що перевищують 1,2 %. Печиво згідно даного винаходу може містити гуарову камедь у кількості від 1 ваг. % до 20 ваг. % (від загальної ваги печива). Тому, якщо порція печива вагою 50 г буде з'їдена разом з 400 мл рідини, що є звичайним варіантом для типового сніданку, то концентрація гуарової камеді в харчовій масі буде становити від 0,1 % до 2,2 %. На основі цих міркувань величина t0.8 у випробуваннях in vitro, одержана при використанні вищеописаної методики, буде знаходитися в діапазоні від 61 хвилини до 1060 хвилин. Переважно печиво згідно даного винаходу може містити гуарову камедь у кількості від 3 ваг. % до 18 ваг. % (від загальної ваги печива), і в цьому випадку величина t 0.8 буде змінюватися в діапазоні від 68 хвилин до 370 хвилин. Більш переважно печиво може містити гуарову камедь у кількості від 6 % до 15 %, чому відповідає величина t0.8 у діапазоні від 80 хвилин до 193 хвилин. Тому іншим об'єктом даного винаходу є печиво, що містить гуарову камедь, із часом t 0.8 (необхідним для досягнення величини V0.8 в'язкості, що відповідає 80 % від рівня плато кривої змінення в'язкості, одержаної при температурі 25 °C), що знаходиться в діапазоні від 61 хвилин до 1060 хвилин, переважно від 68 хвилин до 370 хвилин і більш переважно від 80 хвилин до 193 хвилин. Застосування печива згідно даного винаходу Додавання грузлої розчинної клітковини, такої як гуарова камедь, у печиво згідно даного винаходу забезпечує фізіологічні дії, такі як згладжування глікемічної та/або інсулінемічної реакцій або зниження вмісту холестерину або інших ліпідів у крові. Таким чином, даний винахід також може відноситися до застосування печива, розкритого в даному описі, для забезпечення низької глікемічної та/або інсулінемічної реакції у людини, що споживає таке печиво. Відповідно до винаходу вважається, що печиво "забезпечує низьку глікемічну реакцію після його споживання", коли вміст глюкози в крові, вимірюваний після перорального споживання печива згідно даного винаходу, нижче, ніж реакція, одержувана у випадку точно такого ж печива, яке не містить гуарової камеді в порції, що містить таку ж кількість засвоюваних вуглеводів. Відповідно до винаходу вважається, що печиво "забезпечує низьку інсулінемічну реакцію після його споживання", коли вміст інсуліну в крові, вимірюваний після перорального споживання печива згідно даного винаходу, нижче, ніж реакція, одержувана у випадку точно такого ж печива, яке не містить гуарової камеді в порції, що містить таку ж кількість засвоюваних вуглеводів. Даний винахід також може відноситися до застосування печива, розкритого в даному описі, для одержання низької глікемічної й інсулінемічної реакції у людини, що споживає таке печиво, яка хвора діабетом, особливо діабетом типу 2, або ж у такої людини є резистентність до інсуліну. Діабет типу 2, також названий інсулінозалежним діабетом, являє собою порушення обміну, яке насамперед характеризується резистентністю до інсуліну, відносною недостатністю інсуліну й гіперглікемією. На відміну від діабету типу 1, який є аутоімунним захворюванням, що призводить до постійного руйнування бета-клітин панкреатичних острівців, що виробляють 16 UA 107185 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 інсулін, діабет типу 2 часто можна лікувати збільшенням фізичного навантаження й зміною дієти, і він не вимагає введення інсуліну. У той час як це захворювання спостерігалося насамперед у дорослих людей у віці 40 років і вище, зараз їм хворіє все більша кількість дітей і підлітків, що може бути пов'язане зі збільшуваною повнотою у цій віковій групі. Іншим об'єктом винаходу є застосування гуарової камеді, довжина часток якої знаходиться в діапазоні від 0,25 мм до 8 мм, а ширина в діапазоні від 0,18 мм до 2 мм, і середнє співвідношення довжини до ширини в діапазоні від 1,8 до 6, для зниження інсулінемічного індексу печива, при додаванні камеді в матрицю печива, та/або зниження глікемічного індексу, при додаванні камеді в матрицю печива, і переважно для зниження обох індексів. Добре відомо, що різні розчинні клітковини знижують концентрацію холестерину ліпопротеїнів низької щільності (легкий холестерин). Це можна пояснити зменшенням абсорбції холестерину завдяки високій в'язкості клітковини, яка змінює емульгування й розщеплення ліпідів. Таким чином, в'язкість, створювана гуаровою камеддю, яка збільшує час спорожнювання кишечника й сприяє тривалій абсорбції в тонкій кишці, схоже, повинна покращувати характеристики вмісту ліпідів у крові. Тому печиво згідно даного винаходу, яке має низький глікемічний індекс і забезпечує високу в'язкість харчової маси в шлунково-кишковому тракті, може також використовуватися для активного зниження рівня легкого холестерину або для підтримання нормальних концентрацій холестерину в крові, і, таким чином, буде запобігати виникненню серцево-судинних захворювань за рахунок зниження рівня легкого холестерину й зниження ймовірності запальних процесів у здорових людей або в людей, підданих ризику серцево-судинних захворювань. Тому ще одним об'єктом даного винаходу є застосування пропонованого в ньому печива для сприяння регуляції рівня глюкози у здорових людей і в людей з резистентністю до інсуліну або з діабетом, особливо з діабетом типу 2, та/або для активного зниження концентрації легкого холестерину або для підтримання нормальних концентрацій холестерину в крові у здорових людей або у людей, підданих ризику серцево-судинних захворювань. У процесі травлення після проходження ротоглоткової порожнини живильні речовини починають заповнювати шлунок. Ця частина травного процесу критична для виникнення насичення й почуття ситості. У цьому процесі були встановлені два ключові параметри, а саме, спорожнювання шлунка (насамперед характеризується швидкістю) і різні хімічні реакції, які можуть відбуватися в шлунку. Затримка спорожнювання шлунка може підвищити або збільшити тривалість сигналів ситості, що надходять зі шлунка, що може призводити до більш сильного відчуття насичення. Це може також призводити до уповільнення абсорбції живильних речовин у тонкій кишці й, відповідно, до більш тривалого виділення гормонів насичення з тонкої кишки. Затримка спорожнювання шлунка спостерігається при досягненні високого рівня в'язкості харчової маси. Крім того, відомо, що спорожнювання шлунка пов'язане з почуттям голоду. Тому печиво згідно даного винаходу за рахунок забезпечення високої в'язкості харчової маси може використовуватися для затримки спорожнювання шлунка й, відповідно, підвищення почуття насичення, і, таким чином, таке печиво може сприяти підтриманню ваги, аж до зниження ваги, особливо у людей, які страждають ожирінням. Ще одним об'єктом даного винаходу є застосування пропонованого в ньому печива для затримки спорожнювання шлунка, та/або для підвищення почуття насичення, та/або для зниження споживання їжі, та/або для сприяння регулюванню ваги тіла. Ще одним об'єктом даного винаходу є печиво, що містить гуарову камедь із величиною часу t0.8 (часу гідратації, необхідного для досягнення величини V0.8 в'язкості, що відповідає 80 % від рівня плато кривої зміни в'язкості, одержаної при температурі 25 °C), що знаходиться в діапазоні від 130 хвилин до 390 хвилин, переважно від 216 хвилин до 390 хвилин. Ще одним об'єктом даного винаходу є печиво, що має величину часу t 0.8 (часу гідратації, необхідного для досягнення величини V0.8 в'язкості, що відповідає 80 % від рівня плато кривої зміни в'язкості, одержаної при температурі 25 °C), що знаходиться в діапазоні від 61 хвилин до 1060 хвилин, переважно від 68 хвилин до 370 хвилин і більш переважно від 80 хвилин до 193 хвилин. Ще одним об'єктом винаходу є печиво, яке відрізняється тим, що воно має глікемічний індекс, що не перевищує 25, і більш переважно що не перевищує 20. Печиво зазвичай одержують шляхом перемішування всіх інгредієнтів для одержання тіста, формування (з використанням різних технологій, таких як розрізання листів розкатаного тіста, 17 UA 107185 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 формування шаруватих виробів, розрізання дисковими ножами, розрізання дротом тощо) окремих виробів (зазвичай вагою декілька грам), які випікають до одержання кінцевого низького рівня залишкової вологи. Таким чином, у даному винаході пропонується також спосіб виготовлення вищевказаного печива, що включає: a) перемішування інгредієнтів печива, причому переважно: i) спочатку перемішують порошкоподібні інгредієнти; ii) потім додають рідкі інгредієнти; iii) додають інгредієнти (необов'язкові компоненти), що складаються з великих часток, такі як вівсяні пластівці, дрібні шматочки фруктів, зернові хрусткі пластинки; b) витримування тіста (необов'язкова стадія), c) формування печива з тіста й випікання його в печі. У переважному варіанті спосіб виготовлення вищеописаного печива може включати: a) перемішування інгредієнтів печива в наступному порядку: i) перемішують жири, цукри, емульгатори, ароматизатори й частки гуарової камеді, що мають довжину від 0,25 мм до 8 мм, ширину від 0,18 мм до 2 мм і середнє співвідношення довжини до ширини від 1,8 до 6; ii) потім у процесі перемішування додають борошно, висівки, мальтодекстрини, нев'язку розчинну клітковину, розпушувачі, сіль, воду; iii) додають інші (необов'язкові) інгредієнти, такі як вівсяні пластівці, дрібні шматочки фруктів, зернові хрусткі пластинки; b) витримування тіста, одержаного на стадії а), від 5 хвилин до 1 години; c) формування печива з тіста й випікання його в печі. У більш переважному варіанті перемішування інгредієнтів може здійснюватися з використанням міксера Hobart місткістю 20 кг, що має три регульованих швидкості. Після замішування тіста його витримують від 5 хвилин до 1 години на стадії b) способу, наприклад, у закритому контейнері, для запобігання підсиханню. Температура тіста наприкінці перемішування переважно приблизно дорівнює кімнатній температурі плюс/мінус 5 °C. Стадія формування c) може виконуватися з використанням напівпромислового ріжучого устаткування з дисковими ножами (наприклад, компанії De Vurslaag). Тісто може бути нарізане для одержання окремих виробів вагою від 5 г до 20 г. Випікання може виконуватися в спеціальній напівпромисловій печі, наприклад, у печі, описаній в заявці EP1545221. Загальний час випікання може становити приблизно 5 хвилин для 9-грамового печива й 7,5 хвилин для 12-грамового печива. Після випікання печиво може бути охолоджене протягом 15 хвилин перед упаковуванням, яке може здійснюватися, наприклад, у пропіленову плівку. Деталі даного винаходу ілюструються на нижченаведених прикладах. Приклад 1 Було приготоване тісто печива, що має наступний склад: Приклад 1 Борошно Вівсяні пластівці Пшеничні висівки Цукор-Пісок Жири Дрібні шматочки фруктів Полідекстроза Мальтодекстрин Пекарні порошки Рисові хрусткі пластинки Емульгатори Сіль Ароматизатори Вода Зерниста гуарова камедь згідно винаходу (серія HIGRAN-G компанії Hindustan Gum) ВСЬОГО 18 Склад тіста, у ваг. % 28,50 15,68 4,70 10,12 5,27 7,13 5,13 5,13 1,57 2,85 0,57 0,11 0,38 7,55 5,84 100 % UA 107185 C2 5 10 15 20 25 30 Печиво виготовлялося з використанням наступного процесу: a) перемішування жиру, цукру, емульгаторів, ароматизаторів і часток гуарової камеді протягом п'яти хвилин у міксері Hobart місткістю 20 кг; b) наступне додавання протягом двох хвилин борошна, висівок, мальтодекстринів, нев'язкої розчинної клітковини, розпушувачів, солі, води; c) введення протягом трьох хвилин макроскопічних включень, таких як вівсяні пластівці, дрібні шматочки фруктів, зернові хрусткі пластинки. Після замішування тіста, його витримують протягом 15 хвилин у закритому контейнері, для запобігання підсиханню. Температура тіста наприкінці замішування становить 27 °C плюс/мінус 2 °C. Потім виконується формування з використанням напівпромислової установки з дисковими ножами (компанія De Vurslag). Тісто нарізається на шматочки для одержання виробів вагою приблизно 9 г. Ці вироби потім випікаються в спеціальній напівпромисловій печі, описаній в заявці EP1545221. Піч розділена на шість зон, у яких витримують наступні температури: висока температура: 150 °C, 170 °C, 190 °C, 190 °C, 180 °C, 160 °C; знижена температура: 140 °C, 150 °C, 160 °C, 160 °C, 160 °C, 160 °C. Час випікання – 5 хвилин. Залишкова вологість наприкінці випікання становить 3,5 % при вимірюванні через 4 години у печі при температурі 103 °C. Потім готове печиво охолоджують протягом 15 хвилин на сітках перед упаковуванням у пропіленову плівку 32M B777. Одержане печиво випробовувалося на 12 учасниках, які з'їдали порції, що містять 50 грам засвоюваних вуглеводів, запиваючи печиво мінеральною водою Evian, як це рекомендується в публікації "Методологія визначення глікемічного індексу", Brouns й ін., "Nutrition Research Reviews" (2005), 18, 145 – 171. Індекси ГІ й ІІ випробуваних вимірювалися відповідно до методики, описаної в матеріалах випробувань. Величина ГІ являє собою площу під кривою (ППК) рівня глюкози в крові після споживання випробуваного продукту харчування, поділену на ППК рівня глюкози в крові після прийому розчину глюкози й помножену на 100. Всі випробовувані продукти харчування приймалися учасниками з ранку натще, приблизно в той час, коли вони зазвичай снідають. Нижчеподані результати відповідають середнім величинам ГІ й ІІ для 12 учасників. Глікемічний індекс Інсулінемічний індекс 43 41 Склад печива згідно винаходу (Приклад 1) 35 Із Прикладів 1, 2 і 3 згідно даного винаходу можна бачити, що чим вище вміст зернистої гуарової камеді, тим нижче індекси ГІ й ІІ печива. Приклад 2 (порівняльний) Були одержані три композиції тіста печива, що мають наступні склади: 40 35,35 13,83 4,92 9,68 4,76 Порівняльна композиція тіста, у ваг. % 30,14 16,58 4,52 9,79 4,67 Приклад 2 (згідно винаходу), у ваг. % 30,41 16,73 4,56 9,88 4,71 7,68 7,53 7,60 4,92 4,92 1,60 4,97 4,97 1,57 5,02 5,02 1,57 3,07 3,01 3,04 0,61 0,12 0,60 0,11 0,61 0,11 Контрольна композиція Борошно Вівсяні пластівці Пшеничні висівки Цукор-Пісок Рапсова олія Дрібні шматочки фруктів Полідекстроза Мальтодекстрин Пекарні порошки Рисові хрусткі пластинки Емульгатори Сіль 19 UA 107185 C2 0,38 8,15 Порівняльна композиція тіста, у ваг. % 0,38 8,14 Приклад 2 (згідно винаходу), у ваг. % 0,38 7,30 3,01 3,04 100 % 100 % 100 % Контрольна композиція Ароматизатори Вологість Великі частки гуарової камеді (серія HIGRAN-С компанії Hindustan Gum) Зерниста гуарова камедь згідно винаходу (серія HIGRAN-G компанії Hindustan Gum) ВСЬОГО Всі три типи печива були виготовлені з використанням процесу, що описаний в Прикладі 1. Індекси ГІ й ІІ в учасників вимірювалися відповідно до методики, описаної в матеріалах випробувань, і були одержані наступні результати: 5 Глікемічний індекс Контрольне печиво з низьким ГІ, без гуарової камеді Порівняльна композиція печива з великими частками гуарової камеді (серія HIGRAN-С компанії Hindustan Gum) Композиція печива згідно винаходу (Приклад 2), що містить зернисту гуарову камедь згідно винаходу (серія HIGRANG компанії Hindustan Gum) 10 15 20 25 Інсулінемічний індекс 55 62 66 62 47 47 Можна бачити, що печиво згідно даного винаходу забезпечує зниження величин індексів ГІ й ІІ у порівнянні з контрольним печивом, яке не містить гуарової камеді (однак має низькі величини індексів ГІ й ІІ). Порівняльна композиція печива з великими частками гуарової камеді, навпаки, підвищує величини індексів ГІ й ІІ у порівнянні з контрольним печивом, яке не містить гуарової камеді (однак має низькі величини індексів ГІ й ІІ). Використання зернистої гуарової камеді в печиві згідно даного винаходу забезпечує зниження величин індексів ГІ й ІІ цього печива. Приклад 3 (порівняльний) Щоб продемонструвати покращення, пов'язане із введенням зернистої гуарової камеді згідно даного винаходу в процесі виготовлення печива, у порівнянні із введенням будь-якої іншої форми гуарової камеді було виготовлене печиво, яке містить різну кількістьгуарової камеді (від 0 % до 18 %) і в різних формах (великі частки, тонкодисперсні частки й гуарова камедь згідно даного винаходу), з використанням такого ж порядку введення інгредієнтів і послідовності замішування тіста, як у Прикладах 1 і 2. Змінюваними параметрами були тільки кількість доданої води і час випікання. Для кожної композиції кількість доданої води відповідала мінімальній кількості води, яка необхідна для одержання пластичного тіста, що проявляє здатність до зчеплення під дією тиску, приклеюється до форми при обертанні установки відцентрового формування й вивантажується на стрічку транспортера як окремий виріб після закінчення циклу роботи установки. Тісто для печива згідно даного винаходу має наступний склад: Була визначена максимальна кількість гуарової камеді, при перевищенні якої вже було неможливо формувати печиво на відцентровій формувальній установці. 30 20 UA 107185 C2 Печиво із зернистою гуаровою камеддю згідно винаходу (серія HIGRAN-G компанії Hindustan Gum) Макс. вміст гуарової камеді 5 Печиво з великими частками гуарової камеді (серія HIGRAN-С компанії Hindustan Gum) Печиво з тонкодисперсними частками гуарової камеді (серія HIGRAN-F компанії Hindustan Gum) 18 13 8 Можна бачити, що зерниста гуарова камедь згідно даного винаходу може додаватися в печиво в кількості, набагато більшій, ніж гуарове борошно (тонкодисперсні частки гуарової камеді серії HIGRAN-F компанії Hindustan Gum) і великі частки гуарової камеді (серія HIGRAN-F компанії Hindustan Gum). Була також визначена кількість води, необхідна для одержання тіста, що підходить для використання відцентрового формувального устаткування, для композицій, що містять 6 % гуарової камеді: 10 Композиція тіста з 6 % зернистої гуарової камеді згідно винаходу (серія HIGRAN-G компанії Hindustan Gum) Кількість води 15 20 25 Композиція тіста з 6 % великих часток гуарової камеді (серія HIGRAN-С компанії Hindustan Gum) Композиція тіста з 6 % тонкодисперсних часток гуарової камеді (серія HIGRAN-F компанії Hindustan Gum) 8,8 % 10,4 % 12,9 % Можна бачити, що кількість доданої води, що необхідна для формування тіста, яке підходить для використання відцентрового формувального устаткування, менша для композицій, які містять частки гуарової камеді згідно даного винаходу (серія HIGRAN-G компанії Hindustan Gum), у порівнянні з відповідною кількістю для композицій, що містять великі частки гуарової камеді (серія HIGRAN-С компанії Hindustan Gum) і навіть менша у порівнянні з композиціями, що містять тонкодисперсні частки гуарової камеді (серія HIGRAN-F компанії Hindustan Gum). Додавання великої кількості води впливає на параметри випікання. Наприклад, необхідно збільшувати час випікання для одержання готового продукту з дуже низьким рівнем вмісту вологи, необхідним для забезпечення тривалого строку зберігання цієї категорії продуктів. Однак при високих концентраціях гуарової камеді, неможливо дотриматися балансу обмежень: виготовлене печиво буде глевким (бліде, недостатньо хрустке) і має занадто високий рівень вологи (більше 4 %), навіть при значному збільшенні часу випікання (до 30 %). Таке збільшення часу випікання також відповідним чином знижує продуктивність виробничої лінії, що знижує загальну продуктивність і негативно позначається на собівартості продукції. Була визначена максимальна кількість гуарової камеді, при перевищенні якої не можна одержати готовий продукт із низьким рівнем вмісту вологи. Композиція тіста із зернистою гуаровою камеддю згідно винаходу (серія HIGRAN-G компанії Hindustan Gum) Кількість гуарової камеді Композиція тіста з великими частками гуарової камеді (серія HIGRAN-С компанії Hindustan Gum) Композиція тіста з тонкодисперсними частками гуарової камеді (серія HIGRAN-F компанії Hindustan Gum) 18 13 9 30 35 Можна бачити, що навіть коли зерниста гуарова камедь згідно даного винаходу додається в печиво у великих кількостях (18 %), можна забезпечити низьку вологість готового продукту, у той час як великі частки гуарової камеді (серія HIGRAN-С компанії Hindustan Gum) і тонкодисперсні частки гуарової камеді (серія HIGRAN-F компанії Hindustan Gum) повинні додаватися в кількості, що не перевищує 13 % і 9 %, відповідно. За необхідністю може бути виготовлене печиво, що містить 20 ваг. % гуарової камеді, але при цьому виникають серйозні виробничі проблеми й вихід продукції різко падає. 21 UA 107185 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Приклад 4 Даний Приклад наведений для демонстрації дії печива згідно даного винаходу на спорожнювання шлунка. Методика Швидкість спорожнювання шлунка вимірювалася за допомогою спеціальної технології контролю видиху з використанням каприлової кислоти, міченої стабільним ізотопом вуглецю-13. 13 Технологія контролю видиху з використанням каприлової кислоти, міченої ізотопом C спочатку була розроблена Ghoos й ін. і була підтверджена сцинтиграфією ("золотий стандарт") з використанням стандартної тестової порції їжі. Для вимірювання швидкості спорожнювання шлунка каприлова кислота, мічена стабільним 13 ізотопом вуглецю, додавалася в тестову порцію їжі. Каприлова кислота, мічена ізотопом C, зв'язується із твердою фазою їжі в шлунку й виходить зі шлунка разом із цією їжею. При розщепленні їжі у дванадцятипалій кишці каприлова кислота, мічена ізотопом вуглецю-13, 13 вивільняється й швидко поглинається, переноситься в печінку й окисляється до CO2. 13 Швидкість, з якої CO2 з'являється у повітрі, що видихається, є мірою швидкості 13 спорожнювання шлунка. Забір проб видихуваного повітря дозволяє зібрати видихуваний CO2. Вміст вуглецевої мітки з вуглекислим газом визначається з використанням масспектрометрії ізотопного співвідношення. Передбачається, що виділення вуглекислого газу 2 людиною становить 300 ммоль/м поверхні тіла, яка обчислюється за формулою Haycock й ін. за величинами ваги й росту людини. Потім обчислюється час спорожнювання половини вмісту шлунка з використанням нелінійної регресії, описаної Ghoos й ін., (1993). Ghoos YF, Maes BD, Geypens BJ, Mys G, Hiele MI, Rutgeerts P.J, Vantrappen G., "Вимірювання швидкості виходу зі шлунка твердої їжі за допомогою контролю подиху з використанням каприлової кислоти, міченої ізотопом вуглецю", "Gastroenterology", 1993;104:1640-1647. Haycock GB, Schwartz GJ, Wisotsky DH., "Геометричний спосіб визначення поверхні тіла за допомогою формули за ростом і вагою, перевірений на немовлятах, дітях і дорослих", "Journal of Pediatrics", 1978;93:62-66. Методика клінічного дослідження Було проведено клінічне дослідження для оцінки впливу гуарової камеді, що додається в печиво з низьким вмістом жирів і низьким вмістом цукру, на швидкість спорожнювання шлунку. 20 здорових учасників взяло участь у моноцентричних рандомізованих перехресних випробуваннях з подвійною анонімністю. Для цілей цього дослідження печиво було спеціально виготовлене зі стабільним ізотопом: у 13 жир додавали рідку каприлову кислоту, мічену ізотопом C, у процесі перемішування інгредієнтів для одержання міченого печива. У різні дні випробувань оцінювалася швидкість спорожнювання шлунка для 3 різних типів печива з використанням вищевказаної технології контролю видиху. З ранку натще учасники 13 з'їдали 70 г печива з каприловою кислотою, міченою ізотопом C, після чого протягом 6 годин 13 проводилися вимірювання видихуваного CO2. Учасники видихали через трубочку в пробірку для одержання проб видихуваного повітря, які відбиралися кожні 15 хвилин протягом 6 годин 13 (25 разів) для частого вимірювання видихуваного CO2. Випробовувані продукти - Печиво 1: низький вміст жиру й цукру, вміст зернистої гуарової камеді - 6 %. - Печиво 2: низький вміст жиру й цукру, вміст зернистої гуарової камеді - 13 %. - Печиво 3: низький вміст жиру й цукру, вміст зернистої гуарової камеді - 18 %. Були одержані три композиції тіста печива, що мають наступні склади: Інгредієнти Борошно Вівсяні пластівці Пшеничні висівки Цукор-пісок Рапсова олія Полідекстроза Мальтодекстрин Пекарні порошки Рисові хрусткі пластинки Емульгатори Печиво 1 (в % від ваги тіста) 36,97 11,25 4,02 13,66 5,46 4,82 4,82 1,44 1,93 0,64 22 Печиво 2 Печиво 3 (в % від ваги тіста) (в % від ваги тіста) 32,58 29,07 14,48 12,92 4,03 3,60 13,45 13,29 5,07 4,80 3,10 0,92 1,55 0 1,55 1,48 1,45 1,38 0,42 0,56 UA 107185 C2 Інгредієнти Сіль Вологість Зерниста гуарова камедь згідно винаходу (серія HIGRANG компанії Hindustan Gum) ВСЬОГО Печиво 1 (в % від ваги тіста) 0,12 8,84 Печиво 2 Печиво 3 (в % від ваги тіста) (в % від ваги тіста) 0,08 0,07 9,93 15,87 5,95 12,31 16,06 100 100 100 Печиво мало наступний харчовий склад: На порцію 70 г Енергія (кКал) Білок (г) Вуглеводи (г) Крохмаль (г) Цукри, всього (г) Жир (г) Клітковина, всього (г) Гуарова камедь (г) Нерозчинна клітковина (г) Розчинна клітковина (г) Натрій (мг) 5 Печиво 1 Печиво 2 Печиво 3 15 20 Печиво 2 237 6 40 28 12 6 13 9 3 10 172 Печиво 3 228 6 37 25 12 6 15 13 4 12 186 Результати Для трьох типів печива визначалося медіанне значення часу спорожнювання шлунку: Продукт 10 Печиво 1 242 6 41 29 12 6 8 4 2 6 208 Вміст зернистої гуарової камеді (в %) 5,95 12,52 17,46 Медіанне значення часу спорожнювання половини вмісту шлунка 185 хвилин 271 хвилина 382 хвилини Ці результати чітко показують збільшення часу спорожнювання половини вмісту шлунку при збільшенні вмісту гуарової камеді, що додається до твердої їжі. На фігурі 1 ілюструється залежність часу спорожнювання половини вмісту шлунку від вмісту гуарової камеді. Як можна бачити, між вмістом зернистої гуарової камеді й часом спорожнювання половини вмісту шлунку (медіанні величини для печив 1, 2, 3) існує лінійна залежність. На фігурі 2 ілюструється залежність часу спорожнювання половини вмісту шлунку від в'язкості харчової маси в кишечнику (in vitro). Так само як і в попередньому випадку між в'язкістю й часом спорожнювання половини вмісту шлунку існує лінійна залежність. Приклад 5 Цей Приклад призначений для ілюстрації величин індексів ГІ й ІІ для печива, описаного в Прикладі 4. Були одержані наступні величини індексів ГІ й ІІ для печив 1, 2 і 3, описаних у Прикладі 4: ГІ ІІ/ГІ 49 0,98 25 17 0,68 17 23 ІІ 50 Печиво 1:6 % зернистої гуарової камеді Печиво 2:13 % зернистої гуарової камеді Печиво 3:18 % зернистої гуарової камеді 10 0,59 UA 107185 C2 5 10 15 Печиво з найбільш високою в'язкістю має найменші значення індексів ГІ й ІІ. Збільшення вмісту гуарової камеді в печиві зменшує величини індексів ГІ й ІІ. Обчислене співвідношення ІІ/ГІ показує, що печиво викликає виділення невеликої кількості інсуліну для регуляції рівня глюкози в крові. Спостерігається менше поглинання глюкози з кишечника травного тракту. Приклад 6 Цей Приклад призначений для демонстрації впливу введення спеціальної гуарової камеді згідно даного винаходу на органолептичні властивості продукту. Сенсорні випробування виконувалися зовнішньою компанією Adriant відповідно до Керівництва ISO 13299:2003 "Сенсорний аналіз: методологія – загальний посібник з визначення сенсорних характеристик". 12 досвідчених експертів попросили порівняти сенсорні характеристики печива, що містить 13 % гуарової камеді згідно даного винаходу з контрольним печивом, що містить малу кількість клітковини. Протягом тижня експерти здійснювали сенсорні оцінки, які виявилися повністю відтвореними. Нижче наведений склад інгредієнтів цих двох печив: Інгредієнти Борошно Вівсяні пластівці Пшеничні висівки Цукор-пісок Рапсова олія Пекарні порошки Ароматизатор Емульгатори Сіль Вологість Гуарова камедь згідно винаходу ВСЬОГО 20 Енергія (кКал) Білки (г) Жир (г) Вуглеводи (г) Цукри (г) Крохмаль (г) Клітковина (г) Гуарова камедь 30 35 Склад контрольного тіста (у ваг. %) 40,41 26,81 0 11,40 9,71 1,30 0,60 0,58 0,12 9,07 0 100 Вміст цукру, жиру й білків був однаковим для цих двох печив, і єдина різниця між ними полягала в частковій заміні круп'яних продуктів (борошно й пластівці) гуаровою камеддю згідно даного винаходу. Продукти мали наступний харчовий склад: На 100 г продукту 25 Склад тіста, що містить гуарову камедь згідно винаходу (у ваг. %) 29,01 19,51 3,90 11,30 9,80 1,10 0,58 0,50 0,10 12,40 11,80 100 Печиво, що містить 13 % гуарової камеді згідно винаходу 431 8 15 57 15 42 20 13,0 Контрольне печиво 459 8 15 69 15 54 5 0 Несподівано виявилося, що печиво, яке містить 13 % гуарової камеді (всього 20 % клітковини), сприймалося "менш твердим" у порівнянні з печивом, що містить тільки 5 % клітковини. Середня оцінка твердості склала 18,88±7,62 для печива згідно даного винаходу й 22,25±9,66 для контрольного печива. Ця різниця є статистично значимою (p=1,3 %). Цей результат суперечить попередньому рівню, у якому одержувані результати завжди свідчили про те, що додавання навіть малих кількостей гуарової камеді в печиво призводить до суттєвих змін його текстури. Ellis і його колеги (Ellis, P.R., Kamalanathan, T., Dawoud, F.M., Strange, R.N. і Coultate, T.P., "European Journal of Clinical Nutrition", 1988, 42, 425-435) одержали піскове печиво, що містить гуарову камедь у кількості від 2 % до 6 %, і виконали оцінку його смакових якостей і фізіологічної дії. У роботах використовувалася наявна на ринку гуарова камедь із високою в'язкістю та зі стандартним складом часток. Автори повідомили про значне зниження смакових якостей печива, що містило гуарову камедь у кількості 4 % і 6 %, у порівнянні з контрольним печивом. Була відзначена лінійна залежність між вмістом гуарової 24 UA 107185 C2 5 камеді й оцінками смакових якостей, що вказує на те, що для печива, що містить 13 % гуарової камеді, варто очікувати дуже низькі смакові якості. Також важливо відзначити, що піскове печиво містило більше жиру (більше 25 % у порівнянні з 15 % у цьому випадку) і цукрів (більше 21 % у порівнянні з 15 % у цьому випадку), що повинно було, як це вважають фахівці, покращувати текстуру й смак печива. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 1. Печиво, що містить гуарову камедь, яке відрізняється тим, що гуарова камедь являє собою природну гуарову камедь, частинки якої мають форму стрижнів із довжиною в діапазоні від 0,25 мм до 8 мм, шириною в діапазоні від 0,18 мм до 2 мм і середнім співвідношенням довжини до ширини в діапазоні від 1,8 до 6, причому печиво містить від 1 ваг. % до 20 ваг. % гуарової камеді від загальної ваги печива. 2. Печиво за п. 1, яке відрізняється тим, що містить від 3 ваг. % до 18 ваг. %, у переважному варіанті від 6 ваг. % до 15 ваг. % гуарової камеді від загальної ваги печива. 3. Печиво за будь-яким з пп. 1, 2, яке відрізняється тим, що частинки гуарової камеді мають середню довжину в діапазоні від 1,3 мм до 4,2 мм і середню ширину в діапазоні від 0,6 мм до 1,3 мм, і переважно гуарова камедь має середню довжину приблизно 2,6 мм і середню ширину приблизно 0,9 мм. 4. Печиво за будь-яким з пп. 1, 2, яке відрізняється тим, що частинки гуарової камеді мають середнє співвідношення довжини до ширини в діапазоні від 2 до 5, переважно від 2,3 до 4 і більш переважно приблизно 2,8. 5. Печиво за будь-яким з пп. 1, 2, яке відрізняється тим, що містить менше 25 ваг. % цукру від загальної ваги печива, переважно від 2 ваг. % до 25 ваг. % цукру, та/або менше 20 ваг. % жиру, переважно від 10 ваг. % до 16 ваг. % жиру. 6. Печиво за будь-яким з пп. 1, 2, яке відрізняється тим, що містить від 40 ваг. % до 70 ваг. % зернового продукту від загальної ваги печива, переважно від 40 ваг. % до 80 ваг. % цільних зерен від загальної ваги печива. 7. Печиво за будь-яким з пп. 1, 2, яке відрізняється тим, що містить більше 6 % клітковини, переважно від 6 % до 30 %, більш переважно від 12 % до 25 % і ще більш переважно від 15 % до 25 %, причому клітковина містить гуарову камедь, і відсотки даються у ваговій залежності від загальної ваги печива. 8. Печиво за будь-яким з пп. 1, 2, яке відрізняється тим, що клітковина містить в'язку розчинну клітковину, яка містить гуарову камедь, і додатково нерозчинну клітковину та/або нев'язку розчинну клітковину, переважно печиво містить суміш нерозчинної клітковини, в'язкої розчинної клітковини й нев'язкої розчинної клітковини. 9. Печиво за будь-яким з пп. 1, 2, яке відрізняється тим, що печиво містить менше 25 % цукру, менше 20 % жиру, більше 30 % зернового продукту і більше 6 % клітковини, яка являє собою суміш нерозчинної клітковини, в'язкої розчинної клітковини й нев'язкої розчинної клітковини, причому відсотки даються у ваговій залежності від загальної ваги печива. 10. Печиво за будь-яким з пп. 1, 2, яке відрізняється тим, що має величину активності води, яка знаходиться в діапазоні від 0,05 до 0,4 і переважно приблизно 0,2. 11. Печиво за будь-яким з пп. 1, 2, яке відрізняється тим, що печиво містить натрій у кількості 500 мг на 100 г готового продукту. 12. Печиво за будь-яким з пп. 1, 2, яке відрізняється тим, що печиво має глікемічний індекс, який є меншим або дорівнює 55, переважно менше 40, більш переважно менше 30, ще більш переважно менше 25 і в переважному варіанті менше 20, та/або інсулінемічний індекс, який є меншим або дорівнює 60, переважно менше 40 і більш переважно менше 30, і ще більш переважно печиво має глікемічний і інсулінемічний індекси із зазначеними значеннями. 13. Печиво за будь-яким з пп. 1, 2, яке відрізняється тим, що містить менше 25 % фруктози та/або менше 25 % поліолів, переважно і фруктозу, і поліоли, причому відсотки даються у ваговій залежності від загальної ваги печива. 14. Печиво за п. 1, що містить гуарову камедь, частинки якої мають форму стрижнів із довжиною в діапазоні від 0,25 мм до 8 мм, шириною в діапазоні від 0,18 мм до 2 мм і середнім співвідношенням довжини до ширини в діапазоні від 1,8 до 6, яке має величину часу t0,8 як час гідратації, необхідний для досягнення величини V 0,8 в'язкості, що відповідає 80 % від рівня плато кривої зміни в'язкості, одержаної при температурі 25 °C, що знаходиться в діапазоні від 61 хвилин до 1060 хвилин, переважно від 68 хвилин до 370 хвилин і більш переважно від 80 хвилин до 193 хвилин. 25 UA 107185 C2 5 10 15 20 25 15. Печиво за п. 1, що містить гуарову камедь, яке відрізняється тим, що частинки гуарової камеді мають форму стрижнів із довжиною в діапазоні від 0,25 мм до 8 мм, шириною в діапазоні від 0,18 мм до 2 мм і середнім співвідношенням довжини до ширини в діапазоні від 1,8 до 6, і печиво має глікемічний індекс, який дорівнює або є меншим за 25, і більш переважно дорівнює або є меншим 20. 16. Застосування печива за будь-яким з пп. 1-15 для сприяння регуляції рівня глюкози у здорових людей або у людей з резистентністю до інсуліну або з діабетом, особливо з діабетом типу 2, та/або для активного зниження концентрації холестерину ліпопротеїнів низької щільності або для підтримки нормальних концентрацій холестерину в крові у здорових людей або у людей, що піддаються ризику серцево-судинних захворювань. 17. Застосування печива за будь-яким з пп. 1-15 для підвищення почуття насичення та/або для зниження споживання їжі, та/або для сприяння регулюванню ваги тіла. 18. Застосування гуарової камеді, яка має частинки у формі стрижнів з довжиною в діапазоні від 0,25 мм до 8 мм, шириною в діапазоні від 0,18 мм до 2 мм, і середнім співвідношенням довжини до ширини в діапазоні від 1,8 до 6, для зниження величини інсулінемічного індексу печива при додаванні камеді в матрицю печива, та/або для зниження величини глікемічного індексу печива при додаванні камеді в матрицю печива, і переважно для зниження величин обох індексів. 19. Застосування за п. 18, яке відрізняється тим, що матриця печива має глікемічний індекс, який є меншим або дорівнює 55, переважно менше 40, більш переважно менше 30, ще більш переважно менше 25 і в переважному варіанті менше 20, та/або інсулінемічний індекс, який є меншим або дорівнює 60, переважно менше 40 і більш переважно менше 30, і ще більш переважно матриця печива має обидва індекси, що мають зазначені величини. 20. Спосіб виготовлення печива за будь-яким з пп. 1-15, що включає такі етапи: a) перемішування інгредієнтів печива, причому переважно: і) спочатку перемішують порошкоподібні інгредієнти, іі) потім додають рідкі інгредієнти, b) формування печива з тіста й випікання сформованого печива в печі. 26 UA 107185 C2 27 UA 107185 C2 28