專(zhuān)利名稱(chēng)：：可溶性燕麥或大麥粉以及利用酶的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明總地涉及可溶性燕麥或大麥粉。更具體地，本發(fā)明涉及制備可溶性燕麥或大麥粉的方法。背景由于其健康益處，燕麥粥成為主要的人類(lèi)飲食已經(jīng)有許多年了。例如，各種研究已經(jīng)表明每日食用燕麥粥可以幫助降低血液膽固醇，降低心臟病的風(fēng)險(xiǎn)，促進(jìn)健康的血液流動(dòng)以及維持健康的血壓水平。此外，燕麥粥具有高含量的復(fù)合碳水化合物和纖維，這有助于緩慢的消化和穩(wěn)定的血糖水平。隨著現(xiàn)今的忙碌生活方式，消費(fèi)者需要便利性，如可攜帶和易于制備。消費(fèi)者希望來(lái)自各種食品來(lái)源的燕麥粥，包括飲料，和方便食品，如棒、餅干、薄脆餅、思慕思(smoothies)等。期望制備具有足夠可溶性纖維的全燕麥制品以滿(mǎn)足證明健康主張是正確的所需要的FDA閾值。例如，全燕麥產(chǎn)品必須具有O.75g可溶性P-葡聚糖纖維/份食物。為了制備含有至少0.75g可溶性燕麥纖維/份食物(約18g整粒燕麥)的燕麥飲料，必須使用高度可溶性燕麥粉。傳統(tǒng)上，使用酶如a-淀粉酶來(lái)制備高度可溶性面粉。然后將酶處理過(guò)的燕麥粉滾筒干燥或噴霧干燥。這種方法以至少兩個(gè)步驟進(jìn)行，傳統(tǒng)上是昂貴的，并且以低比率產(chǎn)生可溶性燕麥粉。例如，制備一批面粉(燕麥)和水的漿液(70_90%含水量)。然后將一種或幾種酶加入到該漿液中并保持在最佳酶反應(yīng)條件下，接著是酶滅活過(guò)程。然后將該漿液轉(zhuǎn)移至噴霧或滾筒干燥器中。期望有更有效的方法來(lái)制備燕麥粥制品。同樣，出于健康原因，大麥已經(jīng)成為理想的主要人類(lèi)飲食，并且期望合適的方式來(lái)加工和制備含有大麥的制品。概述本發(fā)明的各個(gè)方面涉及在擠壓(連續(xù)蒸煮)過(guò)程之前使用酶來(lái)預(yù)調(diào)節(jié)全燕麥粉。通過(guò)將全燕麥粉起始混合物與合適的酶混合，然后將混合物加熱來(lái)制備酶處理過(guò)的燕麥粉。在開(kāi)始分解和水解燕麥或大麥粉的合適量的時(shí)間后，使酶處理過(guò)的混合物經(jīng)歷擠壓處理以繼續(xù)分解和水解燕麥或大麥粉并進(jìn)一步糊化和蒸煮混合物。因此，與傳統(tǒng)方法相比，以低成本和高比率制備可溶性燕麥或大麥粉。在此公開(kāi)的這些和其他特征，連同本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征一起，將通過(guò)參考以下的描述和附圖而變得清楚。此外，應(yīng)當(dāng)理解在此所述的各種實(shí)施方案的特征不是互斥的，而是可以以各種組合和排列存在。詳述本發(fā)明涉及可溶性燕麥或大麥粉，以及使用預(yù)調(diào)節(jié)器和擠壓機(jī)或其他合適的連續(xù)蒸煮器來(lái)生產(chǎn)可溶性燕麥或大麥粉的方法。該方法比現(xiàn)有技術(shù)的方法更容易、成本更低并且費(fèi)時(shí)更少。最初，通過(guò)將全燕麥或大麥粉起始混合物與合適的酶溶液在預(yù)調(diào)節(jié)器中混合，然后將混合物加熱來(lái)制備酶處理過(guò)的燕麥或大麥粉。在開(kāi)始分解和水解燕麥或大麥粉的合適量的時(shí)間后，使酶處理過(guò)的混合物經(jīng)歷擠壓處理以繼續(xù)分解和水解燕麥或大麥粉并進(jìn)一步糊化和蒸煮混合物。制備含有全燕麥或大麥粉、砂糖、任選的麥芽糖糊精和至少一種抗氧化劑的起始混合物。全燕麥或大麥粉以起始組合物總重的約50%至約100%重量的量存在。在進(jìn)一步的方面中，全燕麥或大麥粉以約80%至約100%重量或約90%至約95%重量的量存在。糖可以是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的任何合適的糖。糖的非限制性實(shí)例包括蔗糖、果糖、葡萄糖、本領(lǐng)域已知的其他糖及其組合。通常，糖以起始組合物總重的約0至約15%重量的量存在。在進(jìn)一步的方面中，糖以0至約7%重量的量存在。麥芽糖糊精以起始組合物總重的約0%至約15%重量的量存在。在進(jìn)一步的方面中，麥芽糖糊精以3%至約7%重量的量存在。抗氧化劑可以是任何合適的抗氧化劑，如混合的天然生育酚或人工抗氧化劑，如BHT和BHA?？寡趸瘎┮?.1%至約2%重量的量存在。在進(jìn)一步的方面中，抗氧化劑以0.25%至約0.75%重量的量存在。酶可以是用來(lái)水解燕麥或大麥粉中的淀粉并且不改變或不利地影響燕麥或大麥粉中存在的P-葡聚糖的任何合適的酶。合適的酶包括a-淀粉酶?？梢酝ㄟ^(guò)任何合適的方法，如通過(guò)分析P-葡聚糖的結(jié)構(gòu)，來(lái)確定P-葡聚糖是否已經(jīng)通過(guò)水解而改變了。這可以通過(guò)激光散射質(zhì)譜來(lái)進(jìn)行。將酶加入到水中以形成酶水溶液。然后將酶-水溶液與起始混合物在預(yù)調(diào)節(jié)器中混合。將起始混合物和酶溶液加熱至約120°F至約20(TF，特別是加熱至約140°F至約180°F，持續(xù)有效量的時(shí)間以開(kāi)始將燕麥或大麥粉中的淀粉分子水解(分解)成多糖級(jí)分?？梢栽陬A(yù)調(diào)節(jié)器中將起始混合物和酶溶液混合，如允許將液體加入到自由流動(dòng)粉末中的高速混合物。輸出的是具有約25至約40%含水量的自由流動(dòng)的潤(rùn)濕面粉混合物。停留時(shí)間是足以獲得所需結(jié)果的時(shí)間。隨后將酶處理過(guò)的混合物加入到擠壓機(jī)(連續(xù)蒸煮器)中以繼續(xù)分解和水解淀粉并糊化和蒸煮淀粉。該混合物在擠壓機(jī)中停留足以糊化和蒸煮淀粉的時(shí)間，一般至少l分鐘，通常約1至約1.5分鐘。一般，從最初的進(jìn)口溫度至最終的出口溫度將物料加熱以便提供用于淀粉糊化的能量。淀粉糊化需要水和熱。對(duì)于燕麥的糊化溫度范圍為127。F至138。F(53_59°C)。如果水分低于約60%，那么需要更高的溫度。通常，擠壓在140。F至25(TF之間的桶溫下進(jìn)行。面團(tuán)溫度大約為212。F和26(TF?？梢酝ㄟ^(guò)擠壓機(jī)桶壁如使用圍繞桶的夾套或包埋在桶內(nèi)的電加熱器來(lái)施加熱，熱介質(zhì)如蒸汽、水或油通過(guò)夾套來(lái)循環(huán)。還可以通過(guò)隨著物料在擠壓機(jī)內(nèi)移動(dòng)的摩擦力在物料內(nèi)生成熱。通過(guò)擠壓機(jī)螺桿的設(shè)計(jì)和螺桿速度來(lái)控制剪切。粘度是淀粉結(jié)構(gòu)、溫度、含水量、脂肪含量和剪切的函數(shù)。將低剪切應(yīng)用于擠壓機(jī)中的混合物。因?yàn)槊敢呀?jīng)預(yù)先調(diào)節(jié)了淀粉，所以對(duì)于該過(guò)程不需要高剪切。高剪切可以使淀粉糊精化，使其分子量降低太多。這還可能過(guò)分升高面團(tuán)溫度，這可能過(guò)分蒸煮面團(tuán)，從而導(dǎo)致過(guò)度蒸煮的谷物風(fēng)味。4該過(guò)程平衡限制了面團(tuán)溫度，以避免過(guò)度蒸煮的谷物風(fēng)味并保持酶活性，然后升高溫度來(lái)使酶失活。相對(duì)于高剪切擠壓低剪切擠壓過(guò)程的特征在于高水分和低剪切螺桿設(shè)計(jì)對(duì)低水分和高剪切螺桿設(shè)計(jì)?？梢允褂萌魏魏线m的擠壓機(jī)，包括合適的單螺桿或雙螺桿擠壓機(jī)。通常，但不限于，螺桿速度為200-300rpm。可以使用成型擠壓機(jī)使所得到的制品成丸狀物并干燥，通常干燥至約1.5至約10%，例如6.5至8.5%含水量?？梢酝ㄟ^(guò)US30篩網(wǎng)將丸狀物造粒成Max85X。顆粒狀的產(chǎn)品可以用于飲料，如即飲飲料，果汁，乳飲料和碳酸軟飲料，和各種食品，如棒，谷物制品，布丁，思慕思，粉末飲料，餅干，薄脆餅等中?？扇苄匝帑溁虼篼湻圻€可以用于制備軟的食品，如冰淇淋和軟酸奶。該列表不是包括全部的，并且本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)認(rèn)識(shí)到根據(jù)本發(fā)明，可以將可溶性燕麥或大麥粉加入到其他飲料和食品中。例如，飲料含有約1%至約25%的可溶性燕麥或大麥粉和約70%至約95%的總水分，通常約75%至約90%總水分，基于總的可飲用飲料的重量。按照需要，余者可以包含甜味劑、調(diào)味劑、水果和其他材料。水應(yīng)當(dāng)適合用于食品中?？偹挚梢圆糠只蛉縼?lái)自可飲用食品的其他部分，尤其是如果使用奶、汁液或其他含水成分。例如，奶可以是乳的(例如，全脂、2%、1%或脫脂的)或非乳的(例如，大豆)。奶還可以產(chǎn)自奶粉和水。飲料還可以包括水果成分。該水果成分可以包括果汁、含水果的酸奶、果泥；新鮮水果、果脯、水果冰沙、果汁汽水、干果粉及其組合。通常，該水果成分具有足夠小的顆粒，使得所述成分不需咀嚼就可以安全地吞咽?？梢哉{(diào)節(jié)該水果成分和/或添加的酸化劑來(lái)獲得所需的PH，例如，低于約4.6的pH。食品包括谷物制品和即食點(diǎn)心棒。將合適量的顆粒狀產(chǎn)品加入到食品混合物中?？梢詫⒏郊映煞旨尤氲斤嬃虾褪称分?。這樣的成分可以包括非谷物基成分。例如，可以包括調(diào)味劑、著色劑、甜味劑、鹽以及維生素和礦物質(zhì)。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，可以加入調(diào)味劑，如草莓、巧克力或肉桂香精以增強(qiáng)產(chǎn)品的口味。其他水果調(diào)味劑還可以用于給食品提供不同的口味，例如，草莓、芒果和香蕉及其混合物?？梢允褂孟阈亮希貏e是肉桂。此外，可以使用任何所需的一種或幾種香精?？梢栽谑称分屑尤牒线m的甜味劑-人工的或天然的以提供所需的甜度。例如，可以使用紅糖、楓糖或水果糖。可以加入產(chǎn)品總重的約10至75wt^范圍的非谷物基食品成分。其他任選的成分，如本領(lǐng)域已知的，包括但不限于，鹽、水狀膠體、多糖、增稠劑、咖啡因、乳制品、咖啡固體、茶固體、草藥、營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)給化合物、電解質(zhì)、維生素、礦物質(zhì)、氨基酸、防腐劑、醇、色素、乳化劑和油。可溶性燕麥或大麥粉包括13_葡聚糖可溶性纖維，如13_1，3-葡聚糖，13_1，6-葡聚糖或P-l，4-葡聚糖或其混合物。除了燕麥中天然存在的P-葡聚糖以外，還可以按照FDA批準(zhǔn)的添加P-葡聚糖。在某些實(shí)施方案中，燕麥粉優(yōu)選含有至少約3%至5%或約3.7%至4%P-葡聚糖。在某些實(shí)施方案中，含有燕麥粉的液體產(chǎn)品含有O.1%至約1.5%|3-葡聚糖，或約0.8%至1.3%P-葡聚糖。其他量的P-葡聚糖也是有用的。如所述的，本發(fā)明提供了健康的可飲用食品以及可食的飲料和食品，其方便在進(jìn)行活動(dòng)時(shí)食用，使其對(duì)現(xiàn)今生活方式忙碌的消費(fèi)者特別有吸引力。實(shí)施例1用于擠壓過(guò)程的面粉混合物配方<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>a-淀粉酶的來(lái)源ValleyResearch-Va1idaSeBAA1000L實(shí)施例2薄脆餅配方通常由全麥粉或小麥面筋制成。用這種水解的燕麥粉替代所述配方以改善營(yíng)養(yǎng)益處(心臟健康)以及給待成片并切成薄脆餅的面團(tuán)提供適當(dāng)?shù)膹?qiáng)度。配方將包括<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>本發(fā)明可以以其他特定的形式來(lái)體現(xiàn)而不脫離其精神或必要特征。因此，前述實(shí)施方案將被認(rèn)為在所有方面都是說(shuō)明性的，而非限制在此所述的本發(fā)明。因而，本發(fā)明的范圍由所附的權(quán)利要求而不是之前的描述來(lái)表明，并且在權(quán)利要求等價(jià)的含意和范圍內(nèi)的所有變化都將包括在其中。權(quán)利要求生產(chǎn)可溶性燕麥或大麥粉的方法，包括將全燕麥或大麥粉起始混合物和合適的酶混合，以形成酶起始混合物；將酶起始混合物加熱至約120°F至約200°F，以開(kāi)始水解淀粉分子；和擠壓所得到的混合物，以繼續(xù)水解淀粉并進(jìn)一步糊化和蒸煮混合物，以形成可溶性燕麥或大麥粉。2.權(quán)利要求1的方法，其中全燕麥或大麥粉起始混合物含有全燕麥或大麥粉、砂糖和至少一種抗氧化劑。3.權(quán)利要求2的方法，其中全燕麥或大麥粉起始混合物進(jìn)一步含有麥芽糖糊精。4.權(quán)利要求1的方法，其中全燕麥或大麥粉起始混合物含有約50至約100%全燕麥或大麥粉，O至約15%砂糖，0至約15%麥芽糖糊精和有效量的至少一種抗氧化劑。5.權(quán)利要求4的方法，其中全燕麥粉或大麥起始混合物含有約80至約100%全燕麥或大麥粉。6.權(quán)利要求4的方法，其中全燕麥粉或大麥起始混合物含有約90至約95%全燕麥或大麥粉。7.權(quán)利要求l的方法，進(jìn)一步包括形成丸狀的可溶性燕麥或大麥粉。8.權(quán)利要求7的方法，進(jìn)一步包括將丸狀可溶性燕麥或大麥粉造粒。9.權(quán)利要求1的方法，其中在約140°F至約250°F的桶溫下進(jìn)行擠壓。10.權(quán)利要求1的方法，其中在約212°F至約260°F的面團(tuán)溫度下進(jìn)行擠壓。11.權(quán)利要求1的方法，其中將酶起始混合物加熱至140°F至約18(TF。12.制備含有可溶性燕麥或大麥粉的飲料的方法，包括將全燕麥或大麥粉起始混合物和合適的酶混合，以形成酶起始混合物；將酶起始混合物加熱至約120°F至約200°F，以開(kāi)始水解淀粉分子；禾口擠壓所得到的混合物，以繼續(xù)水解淀粉并進(jìn)一步糊化和蒸煮混合物，以形成可溶性燕麥或大麥粉；禾口將可溶性燕麥或大麥粉加入到飲料中。13.權(quán)利要求12的方法，其中所述飲料選自果汁、乳飲料和碳酸軟飲料。14.權(quán)利要求13的方法，其中加入可溶性面粉以提供具有基于飲料的總重1至25%可溶性纖維的飲料。15.根據(jù)權(quán)利要求12的方法制備的飲料。16.制備含有可溶性燕麥或大麥粉的食品的方法，包括將全燕麥或大麥粉起始混合物和合適的酶混合，以形成酶起始混合物；將酶起始混合物加熱至約120°F至約200°F，以開(kāi)始水解淀粉分子；禾口擠壓所得到的混合物，以繼續(xù)水解淀粉并進(jìn)一步糊化和蒸煮混合物，以形成可溶性燕麥或大麥粉；禾口將可溶性燕麥或大麥粉加入到用于食品的混合物中。17.權(quán)利要求16的方法，其中所述食品選自棒、谷物制品、布丁、思慕思、冰淇淋、餅干和薄脆餅。全文摘要在擠壓(連續(xù)蒸煮)過(guò)程之前通過(guò)使用酶預(yù)調(diào)節(jié)全燕麥或大麥粉來(lái)產(chǎn)生可溶性燕麥或大麥粉。文檔編號(hào)A23L1/164GK101790321SQ200880025660公開(kāi)日2010年7月28日申請(qǐng)日期2009年10月8日優(yōu)先權(quán)日2008年11月4日發(fā)明者J·弗蘭什,R·查特爾,Y·程申請(qǐng)人:桂格燕麥公司