使用高固體調節連續生產用于谷物基食品的谷類面粉和全谷類面粉的制作方法

專利名稱：使用高固體調節連續生產用于谷物基食品的谷類面粉和全谷類面粉的制作方法
使用高固體調節連續生產用于谷物基食品的谷類面粉和全
谷類面粉
背景技術：
1.發明領域
本發明涉及一種水熱方法，用于由谷粒谷類和偽谷物來制造新的谷物面粉。本發明另 外涉及用于生產基于谷類的食品的基于谷類的和功能食品成分的制備。本發明還涉及一種 連續濕-熱預煮方法，在高固體調節過程中使用內淀粉酶和木聚糖酶(xylanase)粉末作為 加工助劑。這種方法用于生產預凝膠化的潤濕粉糊面粉(masa flour)，用于玉米基礎和速 溶全玉米面粉(instant whole-corn flour)。該面粉可以用于生產基于谷類的食品。2.相關領域說明
AACC International(2006)comments 在 FDA's Draft Guidance on Whole Grain Label Statements 的第 III 部分提供了
1)谷類和偽谷物當以完全形式(包括糠麩，胚芽和胚乳)消化時被認為是全谷類。整 體常規營養成分組成(糖，蛋白質和脂肪的比例)類似于小麥-包括斯佩爾特小麥，二粒 小麥，farro，單粒小麥，遠古硬質小麥和硬質小麥(杜倫麥)，大米_非洲大米，大麥，玉 米-玉米和爆花玉米，黑麥，燕麥，小米，高粱，埃塞俄比亞畫眉草(teff)，黑小麥，金蓮花 種子，薏仁，小米-fonio，黑米和亞洲米，莧米、Sanchez-Marroquin，1980，Ramirez, 1983， 1987)(在此以它們全部引入作為參考)，昆諾阿藜，蕎麥-酒石和野生大米。2)最低程度的-加工的碾碎干小麥和堿法烹制的玉米也應當被認為是全谷類，即 使少量的谷仁在使用傳統的加工方法會損失。這些方法已經用于millennia，以及碾碎干小 麥(US專利No. 3132948)(在此以其全部引入作為參考)和潤濕粉糊面粉(工業堿法烹制的 最終產品1993，辦0.0僅)二者長期被認為是全谷類，并且營養上被認為是全谷類作用的。3)已經完全脫皮的玉米面粉不是全谷類。堿法烹制的玉米產品是某些人種亞文化 群(例如西班牙的)和美國年齡組的全谷類攝入的重要來源。一些加工留下了大量的谷皮， 但是部分的糠麩和酚類溶解到堿性廢水中，并且損失〈Sanchez，Ramirez and Contreras, 2005)(在此以其全部引入作為參考)。4) 一些作者Qioh-Banerjee, 2004和Jensen，2004)(在此以其全部引入作為參 考)還考察了僅僅消耗含有51重量％或者更高的全谷類食品；25%或者更高的全谷類食品 和包含任意量的全谷類的食品的健康益處。所消耗的食品的全谷類含量對于所觀察到的 風險的降低的影響并不顯著。當總體全谷類攝入相當時，這些FDA健康要求權益(1999，在 cfsan. fda. gov :Docket No. 99P-2209,在Food Labeling guide-Appendix C -.Whole grain foods and risk of heart disease and certain cancers)在全谷類夕肖耗中是獨立于食 品源的全谷類濃度的。2005 Dietary Guidelines for Americans建立了分別的纖維(分 類營養要求)和全谷類(分類健康要求)推薦標準，并且當它們稱作膳食纖維(或者谷類 纖維實際的依從標記)，維生素，礦物質和植物化學品/植物營養物(全谷類潛在的酚生 物標記)能夠減低心血管和冠心病的風險(CVD和CHD ,Decker #U 2002)(在此以其全部 引入作為參考)。大部分的營養物要求規則僅僅適于這些常量營養/微量營養元素或者膳食物質(其已經建立了每日的)(對于>4歲的兒童，參考值基于2000卡攝入)。健康要求 描述了食品，食品成分，或者膳食補充成分，與降低疾病或者健康有關的病情風險之間的關 系。這樣的要求必須能夠確保精確無誤的介紹給消費者。最后，結構/功能要求傳統上出現 于常規食品和膳食補充物以及藥品的標簽上。功能食品必須仍然是食品，如果它令人滿意 的被證實對身體的一種或多種目標功能具有有益的影響，在一定程度上它與提高健康和康 樂狀況(歐洲的A類型要求)和/或降低疾病風險(歐洲的B類型要求)有關。它們對于 最佳的健康來說不是“魔力彈”，而是食品/膳食樣式的一部分{Ashwell，2001和Hu，2003) (在此以其全部引入作為參考)。最清楚的，全谷類不等于纖維，正如纖維不等于全谷類一樣(DHHS和USDA從 2005后推薦攝入至少3盎司/天的全谷類，谷物，餅干，大米或者意大利面食)。今天， 作為美國人膳食的一部分，每日消耗小于1餐的全谷物食品(主要來自小麥，大米和玉 米)。膳食纖維可以容易的添加到食品中，使得難以區分全谷物和部分全谷物成分對于 總纖維含量的貢獻° WH0(2003)報告(Integrated prevention of noncommunicable diseases-cardiovascular, type~2 diabetes and certain cancers: Draft global strategy on Diet, Physical Activity and Health )推薦了膳食限制，脂肪為總攝入 能量的15-30%，飽和脂肪小于10%。糖(全谷類)應當占大的要求(55-75%)，但是零食糖 應當保持低于10%。蛋白質攝入應當保持大約10-15%。大部分疾病是由不正確的生活方 式和膳食引起的。流行的飲食習慣使得人們生病和虛弱，縮短他們的壽命，和削弱了智力 禾口精神健康{Know Thyself-prevention is better than cure and health is wealth.. SSSB-Satvic, G. T. 1995)(在此以其全部引入作為參考)。產業、學術和政府機構正在探索增加美國人膳食中全谷物攝入的方法。在廣泛 的多種主食(例如，20%-85%面粉含量和14-140g餐份規格的普通小麥食品核仁巧克 力餅，蛋糕，小甜餅，餅干，生面團堅果-發酵粉，松餅，意大利面食，餡餅皮，餡餅面團，比 薩，白面包和玉米粉餅)中逐步替代為全谷物面粉(在某種程度上保持了味道，便利和 適口性)可能是朝著提高全谷物消耗，同時將產品保持為消費者可接受的第一步(即， W02006/118778 =Pregel Corn Flours for Cereal-based Foods)(在此以其全部引入作為 參考)。主要的基于谷類的食品包括快餐(43%)，早餐谷類(31%)和發酵面包和卷(14%)。 但是，這些食品中僅僅一種是全谷類食品。據估計8%的美國2歲或者以上人口每日消耗至少3餐份(或者盎司等價物)的 全谷類CKr/yr—ii/.^^)。如果攝入不變，通過向現有產品中加入全谷物面粉的配方變化將 會增加(50%)數量的16g全谷物餐份/天，從2. 2到3. 3 (Marquart等人2006)(在此以其 全部引入作為參考)。潤濕粉糊面粉和小麥碾磨工業在1999年簽署了一個聯邦協議(Mexican Health D印artment)，來用維生素和礦物質富集主食谷物面粉例如用于玉米粉圓餅的堿法烹制的 玉米和用于面包和面粉玉米粉圓餅的精制小麥、insp. mx)。大約66%的小麥面粉品牌(即， klecta 和Monterrey )和全部的白潤濕粉糊面粉品牌(即，Maseca vitaminada和 Agroinsa , Minsa )是強化的。這表明至少30-40%的墨西哥玉米粉圓餅消耗是用加入其 中的煙酸，硫胺，核黃素，葉酸，還原的/氧化亞鐵和/或氧化鋅強化的。其他潤濕粉糊和混合的全谷物面粉從1997以來已經進行了開發(即，第一和第二代主食面粉)，用于提高微量 營養元素含量和降低人群營養失調的風險(Ramirez和Sanchez-Marroquin，2004)(在此以 其全部引入作為參考)，例如Maseca enriquecida (具有6%的脫脂大豆粉)，Maseca con amaran- (具有 10-20% 的全谷莧米(莧菜))，Maseca enfri jolada (具有 10-15% 黑豆 / 紅豆粉)，Maseca 100% Natural , Maiz amarillo con dobIe calcio 禾口 Maiz azul con doble calcio (白玉米，黃和藍玉米，具有雙倍的鈣和維生素/礦物質)。高品質潤濕粉糊和功能玉米面粉的生產可以如下來實現通過常規的和現代的技 術(干和濕碾磨)，僅僅如果有機(收割前/收割后無殺蟲劑)或者食品-級玉米，使用良 好的農業習慣做法(GAP)來實現，具有下面的特性籽粒尺寸和硬度均勻，較少數量的應力 裂紋和籽粒損壞，并且易于消化和種皮在石灰-水預煮方法中易于除去。五個常規種類的玉米(硬質玉米，爆花玉米，面粉，馬齒種玉米和甜玉米)是基于 籽粒特性的。基于胚乳品質和商業生產的普通玉米分類將它們分為下面的類型1)<1%的 甜玉米，用于加工的蔬菜；2) 1%的爆花玉米，用于糖果；3) 12%的面粉用于食品；4) 14%的硬 質玉米；和幻73%的馬齒種玉米，用于飼料/食品。在黃色和白色-馬齒種玉米玉米中，角狀(硬的和半透明的)胚乳與面粉(軟 的和不透明的)胚乳的平均比例可以是大約1 :1-2. 4 dipomeranz ，1984，Gonzalez, 1995，和Yuan #U，1996)(其全部在此以它們整體引入作為參考)。已知的是食品級玉米 (US No. 1和2 =USFGC, 1996)應當在它形成最終的產品前進行部分烹煮，以使得它成為一種 新的預煮的玉米面粉。白色和黃色玉米可以包含11. 0-11. 5%的水份，72. 2-73. 2%的淀粉 /非淀粉多糖，9. 8-10. 5%蛋白質，3. 7-4. 6%脂肪和1. 1-1. 7%灰分。成熟的馬齒種玉米籽 (Watson, 1987 ；1993，fao. org)(其在此以其全部引入作為參考)具有五個可分的成分，基 于干重尖端(0. 8-1. 1%)，種皮(5. 1-5. 7%)和糊粉(2. 0-3. 0%)，胚乳(78. 3-81. 9%)和胚芽 (10. 2-11. 9%)。在干或者濕碾磨方法中，分離的糠麩包括種皮/種子覆層，尖端，糊粉層和淀粉胚 乳的粘附塊intone，2006)。本地產的玉米糠麩同樣包含膳食纖維(57-76%)，淀粉(4-22%)， 來自胚乳的蛋白質和糖蛋白Waulnier等人恥邾Hromadkova等人1995)(其全部在此 以它們整體引入作為參考)(5-8%)以及脂肪0-7%)。在干碾磨方法中，初級產品是面粉和角狀胚乳的分離塊，其是通過漸進的碾磨，篩 分(或者分級)和風選(或稱抽吸(aspiration))方法來回收的。干碾磨經常用于指下面 方法之一 a)調配(或稱緩蘇(tempering))脫胚；b)石磨或者非脫胚的；和c)干磨乙醇法 (即，New SuperPro Designer Model，USDA_ERRC，2006)。調配脫胚方法可以分離胚乳，胚 芽和糠麩片，用于食品和飼料用途。在南美洲北部，特別是在哥倫比亞和委內瑞拉，食品級玉米是用干碾磨技術來 加工的，而無廢水，并且將它進一步轉化成水蒸氣預煮的，脫胚的(us專利32U904和 EP1142488A》(其全部在此以它們整體引入作為參考)或者脫糠麩的(EP0883999A2和US 專利63^045)(其全部在此以它們整體引入作為參考)面粉，用于傳統玉米食品。它的消 耗主要是以“玉米餅”的形式，其是一種平坦的或者卵形的，未發酵的和焙烤的厚的薄烤餅， 由干碾磨的玉米面粉制成。在其他南美國家，玉米飯(玉米餅和玉米粥)和玉米面粉用于 不同的面包店(薄烤餅混合物肉餡卷餅和cachapa)，稀粥(“colada”-稀粥)和快餐。
為了通過濕碾磨來回收淀粉，胚乳細胞中的顆粒必須從蛋白質基質(麩質)中 如下來除去在浸漬方法中，用堿性或者酸性還原劑(優選二氧化硫或者乳酸)處理玉米 (或者胚乳)。使用蛋白酶，木聚糖酶和淀粉酶的酶玉米濕碾磨(US專利No. 6566125和 6899910)(其全部在此以它們整體引入作為參考)不僅減少了固體損失，而且縮短了浸漬 時間，這代表著21%的資金/能量成本。在未來5年，玉米淀粉精制機將開始執行這種工藝 (USDA,2002)。帶皮玉米($120/噸，18 MM-Btu $6. 7 USD/MM-Btu)通過濕碾磨精制能夠產生 55%的高價值淀粉(或者58%糖或者15-30%的無水乙醇)，20%的動物飼料(纖維/蛋 白質)，5%的麩質餐(蛋白質)，洲的油和18%的玉米浸泡液(飼料或者發酵基質)。所 增加的其他有價值的和基于谷類的產品包括玉米蛋白質分離物(濕摩擦微碾磨 工藝 energeticsusa. com)，其可以在增長的營養品($685億/年)和健康($185億/年)食品 市場中具有新的應用。雖然有機谷粒的市場小于現有的常規市場，但是有機工業在2003的美國消費市 場中增長了 20%，達到$108億。模塊化濕碾磨裝置(例如迷你生物精制機MBR :EnerGenetics International, Inc.)能夠由低價值燃料乙醇操作來生產高價值產品(33%產率$660/噸，>$18 USD/ MM-Btu)。玉米代表了大約40%的總乙醇生產成本($300/噸)和大約33%的能量(氣或者 油)。乙醇制造商受益于大力度的免稅$20億每年的補貼，他們在2005年銷售了大于160 億升的乙醇($114億價值和幾乎3體積％的全部汽車燃料)，并且生產預期在2007年上升 50% {sciam. com)。從1973年以來，美國新增能源需求中大于80%是由能量回收和可再生能量提供的 ($0.25 USD/MM-Btu)。但是導致了今天天然氣的高價格(2000年$3. 50 USD，2006年>$7 USD -.oilnergy. co )，沒有協調的國際和國家項目和激勵措施來鼓勵更快的采用有效的和 可再生的能量(生物燃料)以及天然氣，將不會出現價格的切實降低。這種整合的方案的 成功和成本效應已經進行了加工的重新設計或者持續改進減少/再循環/轉售廢物，減少 用能和排放C^m，1997)(在此以其全部引入作為參考)。堿法烹制的玉米面粉(NCF)是通過下面步驟生產的玉米粒的堿預煮(加熱和 浸泡)，清洗，濕碾磨該堿法烹制玉米，和干燥，由此產生玉米潤濕粉糊面粉。在工業或者 商業水平上，碾磨和脫水加工步驟是主要的成本因素。將這種預煮面粉過篩和共混，用于 不同的產品應用，并且它通常在包裝用于商業餐桌或者包裝的玉米粉圓餅和基于玉米的食 品之前，用添加劑進行補充。在商業操作中，玉米固體損失估計為5-14%，這取決于玉米類 型(硬或者軟)和預煮的嚴格性，浸泡(5_24h)，清洗和干燥方法(Pflugfeder等人1988’ Bressani, 1997和Sahai #U 2001)(其全部在此以它們整體引入作為參考)。在堿法烹制過程中最重要的生化變化是提高Ca =P比帶來的鈣含量的增加；不 溶性膳食纖維和玉米蛋白的減少；硫胺和核黃素的減少；亮氨酸異亮氨酸比例的減少，同 時減少了對煙酸的需要；從糠麩和胚乳釋放的煙酸；和阿魏酸工業濾取(1500-1900ppm Sanchez #U，2005’ W02004/110975)(其全部在此以它們整體引入作為參考)，殘留的 殺蟲劑/殺真菌劑和微生物毒素(黃曲霉毒素-Bl和煙曲霉素-Bi)到堿浸泡液或者 "nejayote" (MurpAf等人，2006和Palencia等人，2003、(其全部在此以它們整體引入作為參考)。從最早的人類食品保存記錄以來，就已經出現了發酵生產不同的食品和新的成分 (也稱作生物加工)。微生物和酶被廣泛的用于將原料食品基物(例如谷粒和牛奶)轉化 成過剩的發酵產品(例如酵母面包，酵母玉米/pozol和酵母乳)。乳酸發酵的主要結果是 胚乳蛋白質/玉米蛋白分散體和在隨后用于酸發酵玉米飲料或者稀粥的碾磨過程中淀粉 釋放的強化(“yugurtlike corn products” Jieiz^raw1S，2004)(其在此以其全部引入作 為參考)。生物加工工藝已經進一步開發，用于專門生產食品成分(例如有機酸，氨基酸，維 生素和水膠質)，或者加工助劑(酶糖酶-淀粉酶/木聚糖酶/纖維素酶/葡聚糖酶/支 鏈淀粉酶或者糖基水解酶，水解酶-蛋白酶，脂肪酶/酯酶，異構酶，氧化還原酶，裂解酶，轉 移酶和連接酶)。加工助劑(第二直接添加劑)被用于在食品加工過程中實現一定的技術 效果，但是目的并非充當最終食品Ol CFR173)中的技術或者功能添加劑。充當用于食品 和飼料應用的加工助劑的酶獲自下面的公司Alltech，Amano，Danisco-Cultor-Genencor， Dyadic, EDC/EB, Gist-Brocades, Iogen, Novozymes, Old Mill, Primalco, Rhodia-Rhom 禾口 Valley Research。全部通常公認為安全(GRAS)物質(通過重組細胞-DNA工藝制成)必 須符合在21 CFR170. 36(GRAS Notice)中提出的管理要求。用于潤濕粉糊面粉的適當加工的市售玉米簡化了玉米粉圓餅產品的生產，因為用 戶取消了廢水處理所要求的管理技術，將玉米可靠地處理和加工成用于玉米粉圓餅和快餐 的潤濕粉糊。但是，預凝膠化的玉米面粉可以具有下面的品質和成本限制高成本，缺少味 道/香味，和差的紋理。隨著玉米/玉米粉圓餅快餐(在2001年的流行風味快餐中為$45 億零售額)和墨西哥食品市場在全球范圍內的持續增長，在工業潤濕粉糊面粉和傳統潤濕 粉糊之間的品質和價格差異將變窄。據估計另外的每年大約$20億的銷售可歸因于較小的 玉米粉圓餅加工商和制造商(US2006193964)(其在此以其全部引入作為參考)。還估計美 國人在2000年消費了大約850億個玉米粉圓餅(不包括玉米粉圓餅切片)。焙烤(Maseca Regular-yellow 60% 禾口 <60 目)和力口 工-食品(Maseca Normal-white :70%和<45目)的新配方保持了增長例如由堿法烹制的玉米面粉制成的基 于玉米的玉米粉圓餅快餐和玉米面粉意大利餃 (US專利No. 6491959和位e /7oc，Z//^· and Ramirez, 1997)(其全部在此以它們整體引入作為參考)。第三代(3G)谷類食品包括擠出烹 煮步驟，隨后是冷卻，保持和干燥來制造“谷類粒料”，其是通過油炸或者焙烤而膨脹，來制 造堿法烹制的基于玉米的食品原料(新的潤濕粉糊基快餐，在US專利No. 5120559中，(其 在此以其全部引入作為參考)，具有100%Maseca white，和在US2004/086547提出的降低血 膽脂醇過多的快餐(其在此以其全部引入作為參考)，具有Maseca Regular-yellow)。另 一個例子是如下來制造的早餐谷類烹煮全谷類或者粗面粉(小麥，大麥，黑麥，燕麥，大米 或者玉米)，用微生物異淀粉酶(食品加工助劑)處理該谷類材料，調配(或稱緩蘇，即，保 持在20%-55%的含濕量和80°C )，成形，撕碎和焙烤或者烘烤該基于谷類的食品(CA2015149 和CA2016950)(其整體在此以其全部引入作為參考)。US專利No. 2174982 (其在此以其全 部引入作為參考)教導了一種由谷粒例如小麥，黑麥，玉米或者燕麥來制造撕碎的或者切 除薄片的谷類食品的方法。另外一種由全谷類來制備谷類的方法包含破裂該糠麩包皮，任 選的加熱來凝膠化該淀粉，然后用來自發芽谷粒的淀粉酶處理該凝膠化的淀粉。在調配O 小時/60-70°C )后，將該轉化的谷粒加熱來使得酶失活，干燥和加工來產生薄片或者粒狀形式的烘烤產品(US專利No. 2289416)(其在此以其全部引入作為參考)。高耐受粒狀淀粉 可以在足以破壞粒狀性質的谷類淀粉的濕度百分比和溫度進行制備，并且使用內淀粉酶或 者化學試劑來消化無定形區域(EP1088832A1)(其在此以其全部引入作為參考)。酶處理還 可以使用高固體來進行。在這種酶轉化方法中(EP0806434)(其在此以其全部引入作為參 考)，將淀粉，水(30-35%)和淀粉酶以一定的量混合，來產生單一相粉末化混合物，并且該 酶是熱活化的。在早餐谷類(第三代快餐)生產中(其包括用于淀粉凝沉的保持時間)， 加入木聚糖內切酶(endoxylanase)(l-20ppm)來預調節谷物基原材料(20-50%濕度)加速 了該凝沉，并且因此允許縮短調配步驟(US專利No. 7033626)(其在此以其全部引入作為參 考)。含有全谷類的新的焙烤食品能夠具有帶有這樣標簽的資格，S卩，該標簽具有下面 的或者其他的相關健康主張a)“癌癥的發展依賴于許多因素。攝入低脂肪和高谷類產品的 膳食，水果和蔬菜(其包含膳食纖維)能夠降低你患癌癥的風險”(21 CFR101. 76)；和b)“心 臟疾病的發展依賴于許多因素。攝入低飽和脂肪和膽固醇和高水果，蔬菜和谷類產品(其 包含纖維)的膳食能夠降低血液中的膽固醇水平和你患心臟疾病的風險” Ol CFR101.77 和81 :FDA/DHHS,2004私Jones，2006、(其整體在此以其全部引入作為參考)。碾磨或者磨碎方法包括兩種截然不同的破壞機理，即a)脫粒(沖擊/切割或者 壓縮)，一種操作，其產生了具有與母粒相同量級尺寸的子粒，和b)表面磨蝕(磨損/擦拭 或者摩擦)，另外一種操作，其在初始階段中導致產生了細粒。這些現象的存在顯然來自于 特有的雙峰尺寸分布曲線和大和小顆粒群相對重量的逐漸變化(Becker #U，2001，Peleg #U 1987和^wihr and Ramirez, 1991)(其整體在此以其全部引入作為參考)。圓盤-碾 磨(磨損)和葉輪-碾磨(沖擊)的降低尺寸方法是稍有不同的。在圓盤碾磨中，玉米粒 是通過沖擊和剪切力沿著較弱的線破裂的；所形成的顆粒典型的不是非常小的，并且具有 較差的粒度均勻性。用葉輪碾磨所碾磨的顆粒受到高速轉動葉輪的研磨劑環的力；所以 材料片被從大塊材料上磨掉。在原料玉米粗磨粉中(US目數400-45，具有75%淀粉，8%蛋 白質，5%膳食纖維和1%脂肪，其是用葉輪-磨機來碾磨的)，與小顆粒的曲線相比，大顆粒 (>60目>250Mm)產生了較低的峰粘度(在95°C )和更長的峰時間(在95°C ) (Becker等 Λ,2001)(其在此以其全部引入作為參考)。他們還發現葉輪-碾磨產生了一些淀粉損壞以 及熱引起的蛋白質變性(溫度<50°C)。這種機械損壞能夠提高凝膠化程度，并且具有比 未碾磨的和圓盤-碾磨的玉米粗磨粉更低的表觀粘度。較高的蛋白質含量(3倍或者2. 4% 比0. 7%)是在介質葉輪顆粒(目數120-70 :170Mffl中值)中測量的，通過不僅稀釋它們的 淀粉含量，而且變性它們的胚乳蛋白質，產生了比介質圓盤顆粒更低的峰粘度(95°C)。由 白玉米(圓盤或者石頭-碾磨)所制備的脫水濕潤粉糊產生了比堿法烹制玉米低的粘度 (Martinez-Bustos #U 2001)(其在此以其全部引入作為參考)。在基于玉米的面粉中加 入大豆蛋白質降低了峰粘度，因為淀粉被稀釋到用于富集的玉米粉圓餅的豆類玉米混合物 中(Jonella等人1982)(其在此以其全部引入作為參考)和具有石灰處理的玉米和莧米 (覽菜)面粉的 tamal/ 玉米餅{Ramirez 1983 and Ramirez，Hernandez and Steinkraus， 1984)(其整體在此以其全部引入作為參考)。Azteca Milling L. P.玉米面粉(Secfcr ，2001 (其在此以其全部引入作為參 考)MaSeca 品牌，<60目，具有68%淀粉，9%蛋白質，8%膳食纖維和4%脂肪)被用于使用熱機械擠出方法，由玉米來制造擠出的半成品，并且所記錄的峰和最終粘度分別比未處 理的粗磨粉低了 5和10倍。淀粉降解成低聚糊精能夠隨著擠出溫度的升高和淀粉含水量 的降低而升高。食品擠出機可以被認為是高溫和短時間的炊具(<5min)，在其中含濕量為 10-30%的粒狀淀粉(粗磨粉/面粉)首先壓縮成壓實的生面團，并且在加工過程中通過高 壓，加熱(60-135°C )和機械剪切轉化成熔化的無定形物質。使用細微的潤粉糊面粉的新的 擠出(在 85-90°C) (Azteca Milling :Maseca white，具有 8% 總纖維)產生了一種快餐，具 有獨特的餅干狀結構(在相同的作用力下更快的破裂)和crimchier紋理〈Chen等人2002 和US專利No5120559)(其整體在此以其全部引入作為參考)。他們不僅檢測了在潤濕粉 糊面粉(30-50%)中更高部分的凝膠化(這歸因于潤濕粉糊-生面團干燥(10-30%))，而且 更粘的和凝膠化的擠出物(>90%凝膠化)半成品粒料(準備油炸10-1 水)或者玉米粉 圓餅切片(準備食用1-2%)。類似的基于玉米的玉米粉圓餅切片使用了預凝膠化的玉米面 粉，其的量為總面粉配方的8-65%(Maseca Regular yellow 具有20%_60%凝膠化度)。低 脂肪和焙烤的產品(>5-15%糠麩)也可以用具有玉米粉圓餅風味的易碎的和非糊狀紋理來 生產(US專利No. 6491959)(其在此以其全部引入作為參考)。第一熱/濕研究了使用過量的水含量淀粉懸浮液或者漿體>30%)的情況或者水 含量低于30%的情況(在固體-糊中沒有游離的水)，濕氣類型是清楚的C tote，1992) (其在此以其全部引入作為參考)。但是，在一些研究中，如果它是退火(低溫和長時間 50-65°C和>10 h，具有>50%水)或者熱/濕處理(高溫和短時間95-110°C和<2h，具有 15-30%水)，則它是不清楚的。第一公開粘度曲線表示了較低的峰粘度，具有更高的凝膠化 溫度(峰粘度溫度)，并且取決于水熱處理程度，在較低的程度時較高和在較高的程度時較 低的回縮。淀粉顆粒降低的凝膠化程度(即，低的溶脹能力)導致了更高的回縮(這種退 火效應被用于制備布丁淀粉或者“預凝膠化的馬鈴薯淀粉” -,Stuter 1992)，而在較高的改性 度，溶脹被抑制到這樣的程度，即，回縮降低(這種熱-濕效應被用來制造“部分預凝膠化的 全麥面粉”或者速溶面粉，具有15%-99%的凝膠化度；Jfesl5a^r，湖似)(其在此以其全部引 入作為參考)。噴射成糊的可水合膠體(低到7%-39%固體或者高到61-93%的含濕量)，例 如谷類，淀粉和纖維素衍生物能夠有效的使用直接水蒸氣注入來實現(高壓飽和水蒸氣， 60-200 psi) 0玉米-淀粉糊或者漿體(10-800微米)的混合噴射烹煮瞬間加熱到高于凝 膠化溫度(成糊溫度150°C，在1-8分鐘內)，并且將顆粒在水/水蒸氣中的懸浮液強力攪 拌，快速溶脹淀粉來實現水合，分裂和分散它們的聚合物鏈來形成流體溶膠(Perry, 2000) (其在此以其全部引入作為參考)。相反，玉米-淀粉擠出或者玉米-淀粉水蒸氣噴射-烹 煮-隨后轉鼓干燥(150°C )(在高溫(175°C和140°C )具有低的水含量(20%)) 二者產生了 完全熔化的或者分子分散的/分裂的淀粉。擠出的玉米淀粉在室溫吸水，來形成由可溶淀 粉和溶脹胚乳制成的糊，并且較少降解成低聚糊精、Shogren 1993)(其在此以其全部 引入作為參考)。所以，術語退火(低于凝膠化溫度的高濕處理)和熱-濕或者半干(高于 凝膠化溫度的低濕處理)完全描述了淀粉小粒的不同變化。幾種用于工業潤濕粉糊生產的方法包括a)傳統烹煮(即，高溫和長時間)；b)加 速的水蒸氣烹煮(即，高溫和短時間)；和c)使用低含濕量的擠出烹煮(即，高溫和短時 間)，使用石灰烹煮所述全或者研磨的玉米籽。玉米潤濕粉糊包括烹煮的玉米，其處于它的 濕(新的潤濕粉糊)或者干(濕潤粉糊或者堿法烹制的面粉)的市售產品形式，用于玉米粉圓餅和衍生物。它包括將玉米在水(1- 石灰)中蒸煮(80-100°C )的堿烹煮。將該烹煮的籽粒 浸泡12小時或者更長，然后用水清洗，來除去石灰和可溶固體。該清洗的籽粒(堿法烹制 玉米)可以在圓盤磨機中碾磨，所形成的玉米生面團(濕潤粉糊)適于制造新的產品。將水蒸氣注入到玉米在石灰-水懸浮液(玉米水的比例為1 :2_3，和基于玉米的 1- 的石灰)中來開始全玉米籽的水蒸氣烹煮。將水蒸氣注入來部分凝膠化該玉米淀粉 (在70-95°C持續20-100分鐘)。該石灰烹煮的籽粒浸泡一整夜(在平均40°C >10 h)，然 后清洗和圓盤碾磨，來切割，捏合和混合該研磨的堿法烹制玉米，來形成潤濕粉糊。它的鈣 含量主要在種皮和胚芽中增加，并因此穩定了脂質氧化(Fernanchz-Mufioz等人2004)(其 在此以其全部引入作為參考)。在圓盤-磨碎過程中加入另外的水，目的是冷卻磨機和提高 水含量。干燥步驟和隨后的磨碎和篩分將產生干的潤濕粉糊面粉，用于玉米粉圓餅和切片。用于堿法烹制谷粒的新的酶(具有堿-蛋白酶200-250ppm)方法(US專利 No. 6428828)(其在此以其全部引入作為參考)被用于玉米粒/膳食，來生產速溶潤濕粉糊 面粉和減少廢水固體(3-12%)。其它處理的谷粒是小麥，大米，高粱和小米。四種最近的低 溫和堿性或者中性PH預煮方法已經用于玉米粒，來形成速溶玉米面粉，用于玉米粉圓餅， 玉米餅和快餐食品(US專利No. 6265013，6638554，7014875和US2006/0M407)(其整體在 此以其全部引入作為參考)。幾種內酶(木聚糖酶，淀粉酶和蛋白酶)被用于進行玉米粒中 的不溶性異木聚糖和淀粉和蛋白質糠麩細胞壁的連續和部分地水解。使用加速的水蒸氣-烹煮(MX專利993834和US專利No. 4594260，6344228和 6387437)(其整體在此以其全部引入作為參考)，水蒸氣是在壓力下在1_40分鐘的時間內 注入到含水懸浮液(玉米水比例為1-1.5 0. 3-1，和0. 3-1. 5%石灰)，通常的范圍是1-大 約25 psig (70-1400C )。將堿法烹制玉米清洗，并且冷卻到大約80°C，然后浸泡大約60-180 分鐘。該濕的或者半干的浸泡堿法烹制玉米進行連續沖擊-碾磨和急劇干燥，進行部分地 烹煮或者預凝膠化。這種使用不小于180°C氣體的同時的粉碎和脫水，產生了酶失活(內生 的和微生物的)以及產品的濕-熱殺菌(US專利No. 2704257)(其在此以其全部引入作為 參考)。在該潤濕粉糊面粉分級之后，吸水量(產率)和峰粘度(面糊粘度測量器)的增 加將取決于粒度分布。這些用于工業潤濕粉糊生產的現有技術的方法包括短的預烹煮和浸 泡時間，具有降低的可溶廢物(1. 2-2. 7%化學需氧量)和總固體Cl. 5-3. 5%)。已經如下來測試了低含濕量的脫皮的或者全玉米面粉的擠出烹煮Q^ziia 1979，US專利No. 5532013和6482459)(其全部在此以其全部引入作為參考)將膳食/面 粉混合物，與石灰(玉米水比例為1 :0. 3-0. 6，和基于面粉為0. 2-0. 25%堿試劑)和水 在擠出機炊具或者水平螺桿傳送機中擠出，直到將均勻的生面團或者水蒸氣處理的膳食 在60-130°C (>20 psig)均勻加熱了 1-7分鐘。該冷卻的玉米生面團或者膳食G0-70°C ) 在熱空氣中進一步脫水，碾磨和過篩，來產生部分脫皮的或者全玉米面粉。玉米烘烤 O00-260°C，5-12分鐘)會通過糊精化作用而解聚，并且降低谷類和玉米淀粉在低水含量 (9-10%)時的溶脹潛力。在擠出所用的低濕條件下，淀粉顆粒的凝膠化取決于熱和機械條件 的組合，來產生食品，該食品是柔軟的和易溶于水的。與上述的傳統堿法烹制方法(TNP)相反，一些專利申請已經公開了(W02004008879, US 專利 No. 6516710，MX/PA/a/2001/012210 或者 US2003/198725)(其全 部在此以其全部引入作為參考)依靠濕-熱烹煮/預烹煮來制備堿法烹制的和速溶玉米 面粉，使用或者不使用堿廢水生產。最近的革新涉及分餾的堿法烹制方法(FNP)，來獲得 速溶潤濕粉糊和干燥潤濕粉糊面粉，包括在短時間內使用水蒸氣注入來加熱脫皮的/脫胚 的玉米(US專利No. 6277421)(其在此以其全部引入作為參考)或者玉米部分(US專利 No. 6265013，US2006/177554, US2006/193964 和 Cortes 等人，2006、(其全部在此以其全部 引入作為參考)，以使得它們的胚乳，胚芽和種皮部分部分凝膠化和變性。雖然上述的現有技術方法能夠部分地烹煮或者浸泡/調節全或者破碎的玉米，使 用或者不使用內酶作為加工助劑，但是在進行本發明的時候，市場上仍然沒有一種連續方 法，其不僅使用濕-熱預煮，而且還使用酶處理脫麩的玉米和研磨的全玉米，以最小量的水 和能量來產生部分的和全玉米面粉。發明內容及目標
因此，本發明的一個目標是提供一種完全不同于現有技術的預煮方法，該方法熱，機械 和酶加工谷粒例如玉米，小麥，大米，大麥，黑麥，燕麥，高粱，小米，黑小麥，埃塞俄比亞畫眉 草，莧米(莧菜)，昆諾阿藜和蕎麥，來產生面粉類產品。該方法可以包括步驟提供玉米籽的 細磨部分；將所述玉米籽的細磨部分與內淀粉酶和木聚糖內切酶的至少一種酶合并，來產 生加酶的細磨物；濕-熱預煮所述加酶的細磨物來獲得預煮的加酶的細磨物；高固體調節 所述預煮的加酶細磨物，來部分地水解淀粉胚乳和溶脹淀粉和糊粉-糠麩顆粒，以產生酶 調節的玉米籽顆粒；和碾磨所述調節的玉米籽顆粒來獲得面粉，該面粉包含所述調節的玉 米籽顆粒的細磨部分。本發明另一目標是使用潔凈的籽粒和生產脫麩玉米和研磨的玉米， 目的是在連續濕-熱預煮過程中進行受控的淀粉凝膠化和蛋白質變性。另一目標是利用連續高固體調節，使用市售的內淀粉酶和木聚糖內切酶來生產這 些預凝膠化的和速溶化的玉米面粉，其不僅是水和能量有效的，而且還沒有現有技術的加 工預凝膠和速溶玉米面粉的方法昂貴。至少一種GRAS內酶可以用作加工助劑。仍然的另一目標是生產潤濕粉糊面粉，用于基于谷類的食品所用的基于玉米的和 全玉米面粉，其中這樣的基于谷類的和功能食品成分在它們的生物化學和植物化學含量和 理化性能方面是相對均勻的。本發明上述和其它目標和優點是通過一種新的連續方法來實現的，該方法用于生 產基于谷類的食品所用的預凝膠和速溶玉米面粉，其的實施方案包含步驟增濕該全潔凈 的籽粒來對其進行預調節；碾磨該潤濕的籽粒來產生細磨和粗磨部分；篩分該細磨物和從 兩種磨碎部分中風選(或稱抽吸(aspiration))輕的糠麩部分，用于例如動物飼料；重新碾 磨該粗磨物來進一步除去糠麩；將該篩分的細磨物與作為加工助劑的內淀粉酶和木聚糖內 切酶混合，來產生加酶的磨碎料；在另外一種飽和水蒸氣流中濕-熱預煮玉米顆粒流，來獲 得部分凝膠化和蛋白質變性；放空排除廢水蒸氣和分離預煮的細微顆粒；高固體調配所述 細磨物，來部分消化胚乳和糊粉-糠麩部分二者；熱空氣干燥該調節的細磨物和內淀粉酶 失活，來延長保存壽命，同時抽取廢熱空氣；用潔凈空氣冷卻，同時消耗干燥細磨物中的濕 空氣；碾磨聚集的顆粒；過篩和分離從粗磨物中所生產的該細磨物，同時將粗磨部分進一 步重新碾磨，和篩分該細磨物來獲得玉米面粉；和將細面粉與石灰混合，來獲得潤濕粉糊面 粉和全玉米面粉，用于玉米和基于谷類的食品。


當結合附圖進行閱讀時，本發明可以從對優選的實施方案的說明中來理解。圖1是一種示意性流程圖，表示了使用低濕和酶處理的連續的和工業化方法，使 用內淀粉酶和木聚糖內切酶粉末作為加工助劑來制作用于玉米和基于谷類的食品的潤濕 粉糊和全玉米面粉。圖2 A表示了阿糖基木聚糖標準物(A)和China-Kangwei (B)低聚木糖O(OS)的 對比色譜圖。圖2B是一種用2-PMP (木聚糖酶；IOOOppm)水解的樣品的放大的HPAEC-PAD色譜 圖，表示了線性低聚木糖(DP 5-8)在全玉米面粉和潤濕粉糊面粉中的酶生產。圖2C是一種ESI-MS光譜，表示了前生物(prebiotic)脫麩低聚木糖O(OS) (DP 5-7葡萄糖醛-阿拉伯-木糖(GAX)低聚物或者酸性低聚木糖)在全玉米面粉和潤濕粉糊 面粉中的酶生產。圖2D是一種用2-PMP (木聚糖酶1000ppm)水解的樣品的ESI-MS光譜，表示了前 生物脫麩低聚木糖0(0 (DP 5-7葡萄糖醛-阿拉伯-木糖低聚物或者酸性低聚木糖)在 全玉米面粉和潤濕粉糊面粉中的酶生產。
具體實施例方式首先參考圖1，這里以流程圖的形式表示了本發明的一種實施方案。它包括a預 調節器1 ；初級磨機2 ；帶有相連的風選器的篩子3 ；混合器4 ；工業低濕預煮器5 ；旋風分離 器6 ；高固體調節器7 ；加熱器8 ；帶有風扇的干燥器9 ；帶有相連的風扇的冷卻器10 ；第二 磨機11和分類器12。將全玉米粒(例如US Nol命名或者價值增強級)，其已經通過干燥清潔(過篩和 風選)而除去了破裂的玉米和外來材料，供給到預調節器1，在這里干凈的玉米是連續的用 水噴大約3-5分鐘來均勻潤濕和軟化糠麩(種皮和糊粉)，胚芽和胚乳部分。將玉米潤濕率 從大約10-1 調整為大約16-20%，同時使用玉米粒水比例為1 :0. 12-1 :0. M。該新的生 物方法優選與玉米粒(Zea mays L.白色，黃色和藍色)有關，但是在它的范圍內還包括用 于食品和谷物基成分的其他的谷類(谷粉制的)谷粒和偽谷物。其他合適的谷類包括小麥 (Triticum spp.)，大米(Oryza spp.)，大麥(Hordeum spp.)，漂麥(Secale Graine spp.)， 燕麥(Avena spp.)，小米(Brachiaria spp.，Pennisetum spp.，Panicum spp.，Setaria spp.，Paspalum spp.，Eleusine spp.，禾口 Echinochloa spp.)，高梁(Sorghum spp.)，埃 塞俄 t匕亞函眉草(Eragrostis spp. )，M/J、麥(Phalaris arundinacea)，養麥(Fagopyrum spp.)，覓米(覓菜)(Amaranthus cruentus, A. caudatus 禾口 A. hypochondriacus)禾口 昆諾阿 藜(Chenopodium quinoa)。該增濕的籽粒通過初級磨機2，其將糠麩破碎和摩擦與籽粒松脫，撕下胚芽，和將 該籽粒粗磨物碎成兩部分。大尺寸部分的破碎玉米稱作粗磨部分(“尾料”，并且它的一部 分可以作為大片的粗磨粉分離)，包括胚乳，胚芽和種皮-糠麩，而小尺寸部分稱作細磨部 分，包括胚乳，胚芽和糊粉-糠麩(也稱作“通過料”)。因此獲得的這種濕碾磨的全玉米接著導向帶有相連的風選器的篩子3，在其中分離了三部分，即，小的較細的磨碎料隨后供給到混合器4，大的粗磨碎料(高于10-25目)再 循環到初級磨機2來另外重新磨碎，輕的糠麩用空氣流分離作為玉米副產品(包含10%_16% 水份)。這種分離的和輕的糠麩部分(高于10-25目)可以分別占用于生產部分的-全(濕 潤粉糊(masa))和全玉米面粉的干凈玉米總重量的4%_16%和1%_3%。過篩的較細的磨碎料(分別占引入玉米平均總重量的90%和98%)進一步傳輸到 混合器4，在其中將它與內淀粉酶和木聚糖內切酶混合，所述酶優選為粉末形式，(酶活性 從60°C到大約80°C，pH為6-大約9)來提供0. 005-大約0. 10重量％的加工助劑，來分別 產生潤濕粉糊和/或全玉米面粉。在混合之前，所述酶可以與作為載體的部分的玉米面粉 混合，來形成所謂的酶預混合物。可能的是該內酶可以包括食品級或者粉末化載體和下面 之一α -淀粉酶(EC3. 2. 1. 1)或者脫麩淀粉酶(例如EC3. 2. 1. 11，33，41或者68)或者粒 狀淀粉內淀粉酶(DK200301568 和 US2006/147581 ；US2004/043109 和 US 專利 No. 6890572) 或者木聚糖內切酶(例如EC3. 2. 1.8，32，78，99或者136 ；阿魏酸-阿糖基木聚糖/feraxan 木聚糖內切酶，US專利No. 4954447)(其全部在此以其全部引入作為參考)。通常，內淀粉 酶和木聚糖酶粉末的混合量至高為細磨面粉的大約0. 10%，優選0. 005-大約0. 10重量％。 至少一種酶優選是選自微生物來源的內淀粉酶和木聚糖內切酶，其被稱作GRAS物質，并且 用作加工助劑(21 CFR170. 36)。在完成混合步驟之后，將該加酶的細磨物(包含16%-大約20%的水份)轉移到工 業低濕預煮器5中，它的設計本身是已知的，其中將飽和水蒸氣在玉米細顆粒流進入水熱 預煮器(文丘里管)中時在壓力下注入到該玉米流中，瞬間加熱和增濕該細顆粒到期望的 溫度。該溫度是通過調整注入水蒸氣的壓力來控制的，并且優選是大約100°C -大約170°C。 將該細顆粒流在高溫(例如70°C -80°C )進一步水合和分散大約0. 2s-大約ls，并且通過 流過該水熱預煮器(文丘里混合管或者低壓流動管)的玉米流速來調整駐留時間。優選該 水蒸氣壓力是大約15 psi-90 psi來控制水蒸氣流速和確保預煮溫度對于固定的玉米流速 來說是恒定的。通過這樣的手段，將預煮的細磨物提高到含濕量為20%-大約25% ( S卩，高于 它的凝膠化和變性溫度)。該淀粉和糊粉胚乳不僅部分凝膠化，而且胚芽和糊粉-糠麩蛋白 質由于使用這種濕-熱預煮技術而部分地增溶。甜玉米的熱加工(在115°C進行25min)提 高了增溶的阿魏酸低聚糖的水平，同時不溶性結合的配糖隨著時間和溫度而降低(Dewanto 等人，2002)(其在此以其全部引入作為參考)。該水蒸氣預煮的細磨物然后送向旋風分離器6，在這里將廢水蒸氣(70°C -75°C ) 放空排出和與該預煮的細磨物分離。濕加熱的細顆粒保持在高固體調節器7中，其中將該 細磨物在60°C _70°C酶調節大約15-45分鐘，來進一步進行1%- 的吸濕(即，低于它的凝 膠化溫度)。淀粉胚乳(直鏈淀粉和支鏈淀粉多糖)和糊粉-糠麩部分(阿糖基木聚糖，糖 蛋白和阿魏酸-低聚糖/FAXX或者糖化-阿魏酸鹽，Kroon等人，1997)的酶水解促進了多 孔淀粉和糠麩顆粒的均勻擴散和水合。這種調節步驟是在這樣高的固體含量進行的，以至 于該混合物是單相，沒有可見的游離水，并且它在酶轉化過程中不需攪拌。如圖2A所示，阿 糖基木聚糖標準物(A)和China-KangweUB)低聚木糖(XOS)的比較色譜圖表示了前生物 線性低聚木糖(DP 3-8阿拉伯-木糖低聚物)在全玉米面粉和潤濕粉糊面粉中的酶生產。 不溶性纖維通過木聚糖內切酶被轉化成為可溶纖維和將阿糖基木聚糖水解成為線性(DP 3-8，圖2B)和支化的(DP :5-7，圖2C和2D)低聚木糖。
當至少一種內酶，淀粉和糠麩顆粒和水形成了單相，具有如邁克爾或者朗繆爾動 力方程的第一級生物反應時，催化現象被稱作均相催化。因此，水同時擴散到顆粒中的 速度(在這里它經歷了不可逆的反應)是以與它在顆粒中的濃度成比例的速率進行的 (Danckwerts, 1949)(其在此以其全部引入作為參考)。這種生物催化步驟還降低了熱和擴 散阻擋，并且允許冷凝水蒸氣和加入內淀粉酶和木聚糖內切酶來部分消化，同時分別由胚 乳和糊粉-糠麩部分來產生可溶糊精和低聚物。內酶能夠通過不僅分裂來自直鏈淀粉和支 鏈淀粉的葡聚糖聚合物，而且裂解低聚糊精，來降低淀粉懸浮液的峰粘度。此后，該調節的預煮細磨物通過帶有風扇的干燥器9(它的設計本身是已知的)， 以使得它與來自加熱器8的熱空氣混合，由此使用燃料例如天然氣和潔凈空氣來燃燒。該 調節的材料由此在120°C _190°C的高溫和0. 5-2s的短時間，用排出的廢熱空氣(60°C -大 約80°C，具有15%-18%的水份)急劇干燥。該濕-熱殺菌步驟引起了內酶變性以及用于延 長存儲壽命(例如大于3個月)的脂質穩定和進一步將面粉轉化成典型的“烘烤”香味。該 玉米面粉干燥來產生13%-大約15%的含濕量，這取決于期望的粒度。如果期望，該全玉米 面粉可以進一步加熱-預凝膠化下降到9%-13%的含濕量，來制造速溶面粉，該面粉用作食 品所用的谷物基礎成分。加濕的溫暖空氣是從該干燥的酶處理的玉米材料中通過帶有風扇的冷卻器10除 去的，因此進一步用周圍的潔凈空氣將含濕量從大約9-15%降低到大約7-12%，這取決于所 期望的部分的-全(10-12%)或者全玉米(7-9%)面粉的存儲壽命。在濕-熱預煮/高固體 調配，干燥和冷卻加工階段過程中，將產生一定程度的顆粒聚集體，并且較大的玉米顆粒需 要重新碾磨來達到均勻的產品規格。在進一步的除濕之后，該冷卻的和干燥的材料被供給到第二磨機11，在這里聚集 的材料被研磨成兩部分，即，細磨物(“通過料”)和粗磨物(“尾料”)。該磨碎材料被導向具有合適的分級篩(例如低于25-120目)的分類器12，在其中 細磨物被分離成玉米面粉，粗磨物進一步再循環到第二磨機11，其后重新碾磨。該重新碾磨 的材料進一步過篩來產生均勻的玉米面粉，分別用于部分的-全(低于25-120目)或者全 玉米(低于40-120目)。該玉米面粉可以與食品級或者粉末化的石灰混合，石灰的加入量 至高為大約0. 20%，優選至高0. 10重量％。如果期望，該均勻的玉米面粉可以與食品級或者 粉末化的石灰進一步混合，該石灰的量為大約0. 10-0. 20重量％，和大約0. 02%-0. 10% (基于 面粉重量)，來分別產生部分的-全(濕潤粉糊)和全玉米面粉。下表給出了全和部分的全面粉的生物化學和植物化學含量用于谷粒食品的全玉 米(<40-120目)和用于玉米食品的潤濕粉糊(<25-120目)。用于面粉的碾磨的原料玉米 (<25-80 目)。
權利要求
1.一種用于制造面粉的方法，其包含(i)將玉米籽的細磨部分與選自內淀粉酶和木聚糖內切酶的至少一種酶合并，來產生 加酶的細磨物；( )濕-熱預煮所述加酶的細磨物，來獲得預煮的加酶細磨物；(iii)高固體調節所述預煮的加酶細磨物，來部分水解淀粉胚乳和糊粉-糠麩顆粒，來 在酶調節的玉米籽顆粒中產生酸性低聚木糖；和(iv)碾磨所述調節的玉米籽顆粒來獲得面粉，該面粉包含所述調節的玉米籽顆粒的細 磨部分。
2.根據權利要求1的方法，其中所述至少一種酶選自微生物來源的酶，其被稱作GRAS 物質和加工助劑。
3.根據權利要求1的方法，其中所述至少一種酶以細磨面粉的至高0.10重量％的量而混合ο
4.根據權利要求1的方法，其進一步包含用25-120目篩分所述所述調節的玉米籽顆粒 的細磨部分，來獲得預凝膠玉米面粉。
5.根據權利要求1的方法，其進一步包含用40-120目篩分所述所述調節的玉米籽顆粒 的細磨部分，來獲得速溶全玉米面粉。
6.根據權利要求4的方法，其進一步包含步驟將所述預凝膠玉米面粉與0.1-0. 2重 量％的石灰混合，來獲得潤濕粉糊面粉。
7.根據權利要求5的方法，其進一步包含步驟將所述速溶全玉米面粉與至高0.1重 量％的石灰共混，來獲得全玉米面粉。
8.根據權利要求1的方法，其中所述濕-熱預煮步驟包含在100°C-170°C的溫度烹 煮所述加酶細磨物的流，來進行部分淀粉凝膠化和蛋白質變性。
9.根據權利要求1的方法，其中所述濕-熱預煮步驟進一步包含步驟當所述加酶的 細磨物進入預煮器時，在壓力下將飽和水蒸氣注入到所述加酶細磨物的流中，在0. 2-ls內 將所述加酶細磨物顆粒加熱和水合到20%-25%的含濕量。
10.根據權利要求1的方法，其中所述玉米籽的細磨部分如下來獲得的提供潔凈的谷 粒，使用噴水預調節所述潔凈的谷粒，來產生潤濕的全谷粒，通過摩擦使糠麩分從其中松 脫來磨碎所述潤濕的全谷粒，和將所述潤濕的全谷粒碾磨成所述細磨部分和粗磨部分。
11.根據權利要求10的方法，其進一步包含在所述合并步驟之前，篩分和風選所述細 磨和粗磨部分。
12.根據權利要求11的方法，其中所述篩分和風選步驟包含除去輕的糠麩部分。
13.根據權利要求1的方法，其進一步包含在所述高固體調節步驟之前，對所述預煮的 加酶細磨物進行放空的步驟。
14.根據權利要求1的方法，其進一步包含在使所述內酶失活和碾磨所述谷粒顆粒之 前，熱空氣干燥所述酶調節的玉米籽顆粒，來產生進一步的凝膠化和內酶活性。
15.根據權利要求10的方法，其進一步包含重新碾磨所述粗磨部分的步驟。
16.根據權利要求10的方法，其進一步包含風選細磨和粗磨部分，來分離輕的谷粒糠麩部分；再循環該風選的粗磨物；和重新碾磨該風選的和再循環的粗磨物。
17.根據權利要求6的方法，其進一步包含用溫水將所述預凝膠玉米面粉重新水合成大約1 :0. 9-大約1 :1.4的重量比，來形成 潤濕粉糊生面團；和用所述生面團制造至少一種基于玉米的食品。
18.根據權利要求7的方法，其進一步包含將所述速溶全玉米面粉與四-49重量％的谷物面粉混合，來產生全谷物面粉；使用該全谷物面粉作為谷物基礎和功能食品成分，來制造至少一種基于谷類的食品， 該食品具有提高的膳食纖維，酸性低聚木糖和酚酸抗氧化劑含量。
19.根據權利要求18的方法，其中該全谷物面粉選自硬質小麥，硬小麥，軟小麥，紅小 麥，大米，糙米，白玉米，黃玉米，藍玉米，蛋白質品質玉米，(大麥，)大麥，黑麥，燕麥，小米， 高粱，紅高粱，紫高粱，埃塞俄比亞畫眉草，黑小麥，蕎麥，莧米和昆諾阿藜。
20.根據權利要求1的方法，其中所述至少一種酶是粉末形式的。
21.一種制造面粉的方法，其包含(i)用噴水預調節潔凈的玉米籽，來產生潤濕的全玉米籽；( )通過摩擦使糠麩部分從其中松脫來磨碎所述潤濕的全玉米籽，并且碾磨該潤濕的 全玉米籽來獲得細磨部分和粗磨部分；(iii)篩分和風選所述細磨部分和所述粗磨部分；(iv)將所述篩分和風選的細磨部分與包含選自內淀粉酶和木聚糖內切酶中至少一種 酶的粉末混合，來產生加酶的細磨物；(ν)通過注入飽和水蒸氣流來濕-熱預煮所述加酶細磨物，來產生水蒸氣-預煮的加酶 細磨物；(vi)對所述水蒸氣-預煮的加酶細磨物進行放空；(vii)高固體調節所述水蒸氣-預煮的加酶細磨物來部分水解淀粉胚乳和其糊粉-糠 麩顆粒，在酶調節的玉米籽顆粒中產生酸性低聚木糖；(viii)熱空氣干燥所述酶調節的玉米籽顆粒，產生干燥的玉米籽顆粒；(ix)用潔凈的空氣冷卻和進一步干燥所述干燥的玉米籽顆粒，同時放空濕空氣；和(χ)碾磨所述冷卻的和干燥的玉米籽顆粒，來獲得面粉。
全文摘要
一種生物方法和設備，其用于連續生產作為基礎谷類和功能食品成分的新的潤濕粉糊和全玉米面粉。該生物方法包括提供玉米籽的細磨部分；將該玉米籽的細磨部分與至少一種內淀粉酶和木聚糖內切酶合并，來產生加酶的細磨物；濕-熱預煮該加酶的細磨物，來獲得預煮的加酶細磨物；高固體調節該預煮的加酶細磨物，來部分水解淀粉胚乳和糠麩顆粒以產生酶調節的玉米籽顆粒；和碾磨該調節的玉米籽顆粒來獲得面粉，該面粉包含調節的玉米籽顆粒的細磨部分。
文檔編號A23L1/105GK102105069SQ200980124078
公開日2011年6月22日 申請日期2009年6月26日 優先權日2008年6月26日
發明者F.A.魯比奧, F.索薩, J.F.拉米雷斯, M.J.魯比奧, R.康特雷拉斯, 馬蘇 R.羅貝拉 申請人:先進科技研究公司