專利名稱：以谷類為主的高蛋白營養食品組合物及其制備方法
技術領域：
本發明涉及一種以谷類為主的高蛋白營養食品組合物，特別是涉及一種經本發明含有約14％蛋白含量組分制備的谷類產品的制備方法。
印度生產的約50-55％的餅干為甜味型，可見它在不同人群的通用性。一般甜味餅干含有5-6％的蛋白，而高蛋白餅干的蛋白含量為12-13％之間。餅干也經常是被強化添加些硫胺、核黃素、煙酸、維生素A，維生素D以及鈣等改善其營養性。人們發現富含蛋白的餅干能用于進行飲食療法，治療營養性水腫綜合征以及兒童營養不良。因此，高蛋白餅干可以是一種非常有效的營養型方便食品，它特別容易被兒童接受。
撒波拉滿巖等人在“營養餅干研究工業生產”雜志發表的文章中報道(Subrahmanyan，V.，Bains，G.S.，Bhatia，D.S.，and Swaminathan，M.1958Manufacture of Nutro Research and Industry Vol.3，178-179)曾經開發一種制造營養餅干的技術。這種餅干含有15-16％的蛋白，而且，用鈣和維生素強化。食用脫脂落花生粉代替40％的小麥粉可以達到餅干中所述的高蛋白含量。
正常的甜味餅干含有約5-6％的蛋白。而早期開發的(撒波拉滿巖等人1958年)營養餅干盡管含有約15％的蛋白，但是其蛋白質量很差，因為落花生蛋白缺乏賴氨酸這種基本氨基酸。也曾報道這種餅干具有1.3的低蛋白效率比(撒波拉滿巖等人1958年)。此外，脫脂的可食用的落花生粉相對價錢較貴。
公知的Hitherto方法制備的甜味餅干的蛋白含量僅為5-6％，這樣不適應于各種營養計劃的實施，也不適用于治療使用。當高白蛋白餅干含有大豆粉時，它的優質蛋白含量約在13％左右。大豆蛋白含有大多數的基本氨基酸，包括賴氨酸，而且比例適當。(見普拉卡什等人1986年的美國生化評論雜志的報道，Prakash，V.，and Narasingga Rao，M.S.1986.Physico chemical properties ofoilseed proteins.CRS\C Review in Biochemistry.CRC Press Inc.USA.Vol.22，1-134)。因此，本申請開發出一種新型的制備谷類為主的食品組合物的方法，以克服現有技術中的不足。
發明目的本發明的目的在于提供一種改進的制備以谷類為主的高營養食品組合物的方法。
本發明的另一目的在于利用脫脂大豆粉作為蛋白源。
本發明的另一目的在于提供一種加工方法，其中食品組合物中的蛋白可以被改性，以改善它的可消化性。
本發明的另一目的在于提供一種具有容易接受的口味以及改善質地的食品組合物。
發明概述為了滿足本發明的上述目的，本發明涉及食品組合物中的用酶來改性蛋白，重點改進其可消化性，以及快速利用氨基酸和多肽的能力。此外，本發明提供一種制備以谷類為主的高蛋白營養食品組合物及其制備方法，它含有適當含量的面粉，脫脂大豆粉，糖，脂肪酶，維生素，抗氧化劑以及其他常規的添加劑，例如風味劑，染色劑等。
發明之詳述本發明主要是提供一種以谷類為主的高蛋白營養食品組合物，它含有適量的面粉，脫脂大豆粉，糖，脂肪酶，維生素，抗氧化劑以及其他常規的添加劑，例如風味劑，染色劑等，還提供一種制備這種組合物的方法。在本發明的制備方法中，用脫脂大豆粉作為蛋白源。采用脫脂大豆粉制備含蛋白質的食品組合物符合印度標準局(BIS)的標準(13％)。根據這個標準，可以食用的大豆粉應當是白色至乳白色，有襲人的芳香和特征性的味道。在制備營養性高蛋白食品組合物的方法中，蛋白要經過酶改性，以改進它們的可食用性。還要加入酶預混合料(premix)以及適當數量的大豆粉，從而可以改進食品的質地和質量。根據本發明方法中所進行的改性，該食品組合物有非常容易被人接受的口味，和經過改進質地所產生的風味。
食品中的蛋白，經過酶來改性能夠大大地改善它的可食用性，營養氨基酸多肽的快速利用性。
因此，經過加入堿性蛋白酶和木瓜蛋白酶等酶，以及在適當的工序中加入這些物質制備高營養餅干是本發明主要的新穎性所在。酶的使用改善了消化能力和其功能特征，而且也改善了該食品組合物的風味。結果幫助蛋白可以被較好地吸收。在食物組合物中加入酶可以改善產品的質地和顏色，而且蛋白總量從6％增加到14％。
所以，本發明提供一種以谷類為主的高蛋白營養食品組合物，它含有適量的面粉，脫脂大豆粉，糖，脂肪以及其他常規的添加劑，其特征在于按照每100克面粉和脫脂大豆粉混合物計算，酶，維生素和抗氧化劑的加入量為酶木瓜蛋白酶(mg) 0.20-0.30(酪氨酸 單位/克粉)堿性蛋白酶(mg) 0.10-0.15(酪氨酸 單位/克粉)維生素鹽酸硫胺(mg) 4.00-4.20核黃素(mg) 1.40-1.60
煙酸(mg) 18.00-22.00維生素A(乙酸鹽或者棕櫚酸鹽)(mg) 4.00-6.50維生素D(Calciferol)(ug) 0.25-0.35抗氧化劑丁基化羥基苯甲醚(mg) 0.40-0.55(Butylated Hydroxy Anisole，BHA)本發明的另一個實施方案是提供一種改進的制備以谷類為主的高蛋白營養食品組合物的方法，它包括1)將脂肪，抗氧化劑，糖，糖漿，乳化劑，調味劑，以及脂溶性維生素乳化；2)制被一種含有奶粉，鹽，碳酸氫氨，碳酸氫鈉，和酸性磷酸鈣的水性懸浮液，將其加入上述的步驟1)得到乳液中，并混合5-8分鐘；3)將含有面粉，脫脂大豆粉，維生素，碳酸鈣和酶的預混合物的面粉混合物加入上述步驟2)中得到的乳液中；然后將得到的物質混入干脆面團；4)將步驟3)得到的面團放置28-33分鐘；5)用常規的旋轉模具對面團成形；6)烘烤經步驟5)得到的模具成形的面團；7)冷卻經步驟6)得到的烘烤后的產品，得高營養食品組合物。
本發明的另一個實施方案是上述步驟1)的乳化可以有效地進行15-20分鐘。
本發明的另一個實施方案是上述步驟2)的混合步驟可以有效地進行5-8分鐘。
本發明的另一個實施方案是上述步驟3)的混合步驟可以有效地進行4-10分鐘。
本發明的另一個實施方案涉及一種如步驟6)中得到的產品烘烤方法，其第一區的溫度保持在約150-180攝氏度，第二區的溫度為200-260攝氏度，第三區的溫度為150-180攝氏度，全部烘烤時間為4-6分鐘。
使用的酶的預混物是0.20-0.30毫克％的木瓜酶，其木瓜酶活性為每克粉含有1,80,000-1,88,000酪氨酸單位，以及0.10-0.15毫克％的堿性蛋白酶，其堿性蛋白酶的活性為每克粉含有30,000-36,000酪氨酸單位。
以下組分以公斤計算的百分重量單位為重量％面粉 75.0-80.0大豆粉(脫脂) 20.0-26.0糖(粉狀) 40.0-48.0脂肪 20.0-26.0卵磷脂0.3-0.5玉米糖漿 1.0-3.0碳酸鈣0.50-1.00食鹽 0.80-1.10碳酸氫氨 0.90-1.10碳酸氫鈉 0.40-0.55酸性磷酸鈣0.50-0.60脫脂奶粉 1.50-2.50水18-20毫升酶木瓜酶(毫克) 0.20-0.30木瓜酶活性1,80,000-1,88,000(酪氨酸單位/克粉劑)堿性蛋白酶(毫克) 0.10-0.15堿性蛋白酶活性30,000-36,000(酪氨酸單位/克粉劑)維生素鹽酸硫氨(毫克)4.00-4.20核黃素(毫克) 1.40-1.60煙酸(毫克)18.00-22.00維生素A(乙酸或棕櫚酸鹽)(毫克) 4.00-6.50維生素D(Calciferol)(ug) 0.25-0.35抗氧化劑丁基化羥基苯甲醚(mg) 0.40-0.55(Butylated Hydroxy Anisole，BHA)調味劑水果味《防止食品參雜法》允許的數值全部干物質(公斤) 151.24-176.56餅干的濕度4.96-4.96156.20-181.52生產消耗(0.5％公斤) 0.78-0.91通風化合物消耗(0.75％，公斤) 1.10-1.38加工損失(0.5％公斤) 0.32-0.37每100公斤面粉混合物的餅干產量(公斤) 154.00-176.03等于160.00-190.00公斤的全部面團重量。步驟1)中的乳化步驟的有效時間為15-20分鐘。步驟2)中的混合步驟可以有效地進行5-8分鐘。
步驟3)的混合步驟可以有效地進行4-10分鐘。
上述步驟6)中得到的產品組合物的烘烤方法，其第一區的溫度保持在約150-180攝氏度，第二區的溫度為200-260攝氏度，第三區的溫度為150-180攝氏度，全部烘烤時間為4-6分鐘。
本發明加工方法中的不同操作的詳細描述如下面粉過篩與秤量各種成分面粉過篩，去雜質，通風和均質。按照配方稱量所有的成分。
面粉大豆粉混合物的制備將面粉同大豆粉混合，并過篩，達到均勻混合。
酶預混物的制備將約100-200克的面粉同硫氨，核黃素，煙酸，碳酸鈣，和酶完全混合。
乳化乳化脂肪，BHA，糖，玉米糖漿，乳化劑，維生素A，維生素D以及調味劑，從而完全混合各個組份，對混合物進行通風干燥。
混合把鹽，碳酸氫鈉和碳酸氫氨的水溶液加入上述的乳液中。然后向其中加入奶粉懸濁液。隨后，再加入分散在少量配方規定水中的酸性磷酸鈣。將混合物混合成均勻的膏狀物。
和面將面粉和大豆混合粉，維生素-酶的預混合物加入上述的乳化混合物中，形成一均質的面團。
省面上述的面團在28-32℃下可以放置約28-33分鐘。
制片與成形
采用約4.5毫米或者理想的直徑的圓形模具，在旋轉餅干機中壓片成形。
烘烤在連續烤爐中烘烤餅干。其溫度在150-260℃。烘烤時間為4-6分鐘。
冷卻將餅干冷卻到室溫。
包裝采用紙張或者高分子高密度聚乙烯(HMHDPE)包裝餅干或者HMHDPE的小包裝，或者用珠光雙軸聚丙烯(BOPP)材料包裝。
使用各組份的重量在上述配方中提到的各組份，按照面粉的重量百分比計算。在這個實施例中，就是面粉和脫脂大豆粉的重量。取面粉和脫脂大豆粉的重量為100克。其他組份特別是酶，維生素，抗氧化劑對應于100克的混合物。
1 以下的酶，維生素A和D，硫氨，核黃素，miacin等以毫克為單位的國際單位表示。其詳述如下。
100克的面粉大豆粉混合物中含有酶木瓜酶(酪氨酸單位) 36-60堿性蛋白酶(酪氨酸單位) 3-6維生素鹽酸硫氨(毫克) 4.00-4.20核黃素(毫克) 1.40-1.60煙酸(毫克) 18.0-22.06維生素A(乙酸或棕櫚酸鹽)(IU) 1400-2200維生素D(IU) 10-142 蛋白分解酶結合的單一性通常用酶來處理面粉，以改善面團的特性以及面包的品質。一般都在面粉中使用阿爾法淀粉酶。它可以增加面包的彈性，產生松軟的結構。這種酶也被用做以谷類為主的食品中，可以在有限的水中大量使用在產品中，而不會增加粘性。
在上述的高蛋白營養餅干中，都使用了木瓜酶和堿性蛋白酶。使用蛋白水解酶的目的在于通過部分蛋白的改性格來改善蛋白的性狀。部分改性的蛋白更容易被人體消化和吸收。特別是在加入大豆粉來達到高蛋白含量的產品更是需要。把這些酶加入面團，改性大豆粉的蛋白質以及面粉中的蛋白質，能夠改善餅干的營養品質。
以下的實施例將進一步說明本發明，但是非限定性的。
以下實施例使用的配方組份 數量(克)面粉 150大豆粉(脫脂) 50.0糖(粉狀) 90.0脂肪 50.0卵磷脂 0.8玉米糖漿 4.0碳酸鈣 2.0食鹽 2.0碳酸氫氨 2.0碳酸氫鈉 1.0酸性磷酸鈣 1.0脫脂奶粉 4.0硫氨(毫克) 8.2核黃素(毫克) 3.0煙酸(毫克) 40.0維生素A(乙酸或棕櫚酸鹽)(毫克)115.0丁基化羥基苯甲醚(mg) 0.6
調味劑理想數量水40.0毫升實施例1將50克的大豆粉與40毫升的水混合，此水含有0.20克的木瓜酶，0.10克的堿性蛋白酶，得到的面團30℃下放置30分鐘。而后，將所述的面團與其他的組份按照以上的配方混合，得到餅干面團。將餅干面團制片，成形再烘烤。結果是按此方法制成的餅干質地硬，表面不光滑。這可能是由于水使得面筋發酵變硬的結果。也用該方法加入足夠的水，不加入鹽，碳酸氫氨和碳酸氫鈉的分散液，適當地加入上述的化合物可以避免餅干表面焦化便黑。
測定餅干的物理特性顯示餅干的大小，由5.55厘米(對照)縮小到5.47厘米。餅干的密度由0.50(對照)增加到0.62，它表明當酶加入到大豆粉中，餅干會變得愈來愈硬。
實施例2將0.2克的木瓜酶(papain)，0.1克的堿性蛋白酶與大豆面粉混合物混合。經過混合其他配方組份來制備餅干面團。該面團30℃放置30分鐘。再將其制成面片，成形后在烘烤之。按照上述方法制成的餅干膨化比對照組餅干為好，其大小從5.55cm擴大到5.62cm。餅干的密度從0.50(對照)減少到0.49。
對餅干的評價結果顯示餅干顏色大大改進。與對照組餅干的淺棕色相比它呈黃褐色。不像實施例1制備的餅干，這些餅干具有平整的表面而且非常酥脆。
實施例3為了改進每一種酶的效果，決定進行兩個獨立的實驗。在第一個實驗中，只使用木瓜酶(0.2克)，在第二個實驗中，僅僅使用0.1克的堿性蛋白酶。這些酶的加入方法同實施例2。
配方中僅僅使用木瓜酶并不能使得餅干從5.55厘米擴大到5.62厘米。餅干的密度從0.50(對照)增加到0.53。而僅僅使用木瓜酶也不能對餅干質地或者顏色有改進的作用。
另外，用堿性蛋白酶制成的餅干改善了餅干的膨脹，由5.55厘米(對照組)擴大到5.62厘米。餅干密度從0.50(對照)減少到0.49。在餅干的顏色和質地方面也有改進。當一起使用木瓜酶和堿性蛋白酶，其改進的程度同觀察到的相同。因此，進一步進行僅僅使用堿性蛋白酶的餅干實驗。
實施例4該實驗測定所要使用的堿性蛋白酶的平均水平，以獲得理想質量的餅干。采用的酶水平按面粉重量計算分別為30毫克，40毫克，50毫克。
評估上述餅干的物理特性表明餅干隨著酶加入量的增加而擴大。因此，含有30毫克，40毫克，50毫克酶的餅干半徑分別為5.57，5.63，5.67厘米，對照組為5.55厘米。餅干的密度也是隨著酶加入水平的增加有減少的趨勢。
感官評價餅干顯示餅干的顏色沒有隨著加入30毫克的蛋白酶而得到改進。加入40毫克，餅干顏色從淺棕色變成金黃色。酶的加入量達到50毫克時，餅干的顏色開始轉變成淺黑褐色。所有這些餅干都具有平滑均勻的表面。含有30毫克酶的餅干質地同對照組相同，而含有40毫克酶的餅干質地非常酥脆。由于加入30毫克的蛋白酶的餅干其顏色與質地沒有變化，而加入50毫克的蛋白酶的餅干其顏色與質地卻受到影響，加入40毫克的蛋白酶的餅干其顏色與質地都得到了改善這一事實，所以可以決定餅干配方中的蛋白酶的加入量。
采用特定蛋白酶和大豆粉制備的高蛋白餅干具有以下優點1 含有酶的餅干面團制成的面團松軟，從而改進了它的操作性能。
2 配方中的酶能夠改善餅干的質地。
3 結果改善了蛋白和肽的可利用性。
權利要求
1.一種以谷類為主的高蛋白營養食品組合物，含有適當數量的面粉，脫脂大豆粉，糖，脂肪，其他常規添加劑，其特征在于按每100克面粉和脫脂大豆粉混合物計算，酶，維生素以及抗氧化劑的加入量為酶木瓜蛋白酶(mg) 0.20-0.30(酪氨酸 單位/克粉)堿性蛋白酶(mg) 0.10-0.15(酪氨酸 單位/克粉)維生素鹽酸硫胺(mg)4.00-4.20核黃素(mg) 1.40-1.60煙酸(mg)18.00-22.00維生素A(乙酸或棕櫚酸鹽Palminate)(mg) 4.00-6.50維生素D(Calciferol)(ug) 0.25-0.35抗氧化劑丁基化羥基苯甲醚(mg) 0.40-0.55(Butylated Hydroxy Anisole，BHA)
2.如權利要求1所述的以谷類為主的高蛋白營養食品組合物，其中所述的酶是一種預混合物形式，所述的預混合物是0.20-0.30毫克％的木瓜酶，其木瓜酶活性為每克粉含有1,80,000-1,88,000酪氨酸單位，以及0.10-0.15毫克％的堿性蛋白酶，其堿性蛋白酶的活性為每克粉含有30,000-36,000酪氨酸單位。
3.如權利要求1所述的以谷類為主的高蛋白營養食品組合物，它是一種餅干，其中以公斤計算的各個組分的百分重量為重量％面粉 75.0-80.0大豆粉(脫脂) 20.0-26.0糖(粉狀) 40.0-48.0脂肪 20.0-26.0卵磷脂0.3-0.5玉米糖漿 1.0-3.0碳酸鈣0.50-1.00食鹽 0.80-1.10碳酸氫氨 0.90-1.10碳酸氫鈉 0.40-0.55酸性磷酸鈣0.50-0.60脫脂奶粉 1.50-2.50水18-20毫升酶木瓜酶(毫克) 0.20-0.30木瓜酶活性1,80,000-1,88,000(酪氨酸單位/克粉)堿性蛋白酶(毫克) 0.10-0.15堿性蛋白酶活性30,000-36,000(酪氨酸單位/克粉)維生素鹽酸硫氨(毫克) 4.00-4.20核黃素(毫克) 1.40-1.60煙酸(毫克) 18.00-22.00維生素A(乙酸或棕櫚酸鹽)(毫克) 4.00-6.50維生素D(Calciferol)(ug)0.25-0.35抗氧化劑丁基化羥基苯甲醚(mg) 0.40-0.55調味劑水果味 《防止食品參雜法》允許的數值全部干物質(公斤) 151.24-176.56餅干的濕度 4.96-4.96156.20-181.52生產消耗(0.5％公斤) 0.78-0.91通風化合物的消耗(0.75％，公斤)1.10-1.38加工損失(0.5％公斤) 0.32-0.37每100公斤面粉混合物的餅干產量(公斤) 154.00-176.03等于160.00-190.00公斤的全部面團重量。
4.如權利要求1所述的以谷類為主的高蛋白營養食品組合物，包括以下組分組份 數量(克)面粉150大豆粉(脫脂) 50.0糖(粉狀) 90.0脂肪 50.0卵磷脂 0.8玉米糖漿4.0碳酸鈣 2.0食鹽2.0碳酸氫氨2.0碳酸氫鈉1.0酸性磷酸鈣 1.0脫脂奶粉4.0硫氨(毫克) 8.2核黃素(毫克)3.0煙酸(毫克) 40.0維生素A(乙酸或棕櫚酸鹽)(毫克) 115.0丁基化羥基苯甲醚(mg)0.6調味劑理想數量水 40.0毫升
5.一種制備以谷類為主的高蛋白營養食品組合物的方法，包括以下步驟(1)乳化脂肪，抗氧化劑(BHA)，糖，玉米糖漿，乳化劑，脂溶性維生素以及調味劑；(2)制備一種含有奶粉，鹽，碳酸氫鈉和碳酸氫氨和酸性磷酸鈣的水溶液，并將其加入上述步驟(1)得到的乳液中，混合5-8分鐘；(3)將含有面粉，脫脂大豆粉，維生素，碳酸鈣，和酶預混物的面粉混合物加入步驟(2)得到的乳液中，混合得到的物質成一易脆的干面團；(4)將步驟(3)得到的面團放置28-33分鐘；(5)采用常規的旋轉模具對面團成形；(6)對步驟(5)得到成形的面團烘烤，以及(7)冷卻烘烤后的產品。
6.如權利要求5所述的方法，其中酶預混合物選自0.20-0.30毫克％的木瓜酶，其木瓜酶活性為每克粉含有1,80,000-1,88,000酪氨酸單位，以及0.10-0.15毫克％的堿性蛋白酶，其堿性蛋白酶的活性為每克粉含有30,000-36,000酪氨酸單位。
7.如權利要求5所述的方法，其中以公斤計算的各個組分的百分重量為重量％面粉 75.0-80.0大豆粉(脫脂) 20.0-26.0糖(粉狀) 40.0-48.0脂肪 20.0-26.0卵磷脂 0.3-0.5玉米糖漿1.0-3.0碳酸鈣 0.50-1.00食鹽 0.80-1.10碳酸氫氨 0.90-1.10碳酸氫鈉 0.40-0.55酸性磷酸鈣 0.50-0.60脫脂奶粉 1.50-2.50水 18-20毫升酶木瓜酶(毫克) 0.20-0.30木瓜酶活性 1,80,000-1,88,000(酪氨酸單位/克粉)堿性蛋白酶(毫克) 0.10-0.15堿性蛋白酶活性 30,000-36,000(酪氨酸單位/克粉)維生素鹽酸硫氨(毫克) 4.00-4.20核黃素(毫克)1.40-1.60煙酸(毫克) 18.00-22.00維生素A(乙酸或棕櫚酸鹽)(毫克)4.00-6.50維生素D(Calciferol)(ug) 0.25-0.35抗氧化劑丁基化羥基苯甲醚(mg) 0.40-0.55調味劑水果味防止食品添加法規允許的數值全部干物質(公斤)151.24-176.56餅干的濕度 4.96-4.96156.20-181.52生產消耗(0.5％公斤) 0.78-0.91通風化合物的消耗(0.75％，公斤) 1.10-1.38加工損失(0,5％公斤) 0.32-0.37每100公斤面粉混合物的餅干產量(公斤) 154.00-176.03等于160.00-190.00公斤的全部面團重量。
8.權利要求5所述的方法，其中步驟1)中的乳化步驟的有效時間為15-20分鐘。
9.權利要求5所述的方法，其中步驟2)中的混合步驟的有效時間為5-8分鐘。
10.權利要求5所述的方法，其中步驟3)中的混合步驟的有效時間為4-10分鐘。
11.權利要求5所述的方法，其中上述步驟6)中得到的產品的烘烤步驟中，其第一區的溫度保持在150-180攝氏度，第二區的溫度為200-260攝氏度，第三區的溫度為150-180攝氏度，全部烘烤時間為4-6分鐘。
全文摘要
本發明涉及一種以谷類為主的高蛋白營養食品組合物及其制備方法。該食品含有適當數量的面粉,脫脂大豆粉,糖,脂肪,其他常規添加劑,其特征在于按每100克面粉和脫脂大豆粉混合物計算,酶,維生素以及抗氧化劑的加入量為:木瓜蛋白酶(mg)0.20－0.30(酪氨酸單位/克粉),堿性蛋白酶(mg)0.10－0.15(酪氨酸單位/克粉),鹽酸硫胺(mg)4.00－4.20,核黃素(mg)1.40－1.60,煙酸(mg)18.00－22.00,維生素A(mg)4.00－6.50,維生素D(ug)0.25－0.35,丁基化羥基苯甲醚(mg)0.40－0.55。
文檔編號A23L1/302GK1340995SQ00801000
公開日2002年3月20日 申請日期2000年3月31日 優先權日2000年3月31日
發明者拉洛賽·摩那阿, 克里斯那勞·里拉瓦蒂, 巴雅·斯瓦米林咖帕, 普那魯·哈里達斯羅, 維斯威斯瓦拉阿·普拉卡什 申請人:科學工業研究委員會