穩定化的全谷物粉的生產及其產品的制作方法
【專利摘要】一種穩定化的糠麩組分及含有該組分的穩定化的全谷物粉，通過對包含糠麩、胚芽和淀粉的富糠麩粗級分的研磨或磨粉而制成，旨在減輕粗級分的夾砂感但不因磨礪而顯著損傷淀粉。粗級分可通過加熱顯著降低粗級分的脂酶和脂氧合酶活性但不使淀粉顯著膠凝而進行穩定化。高含量天然抗氧化劑和維生素得以保存，同時避免穩定化處理期間丙烯酰胺的大量生成。穩定化的粗級分或穩定化的糠麩組分可與主要含胚乳的細級分合并以獲得穩定化的全谷物粉。該穩定化的全谷物粉和穩定化的糠麩組分表現出較長儲藏期限并可用于制造烘烤產品，例如，曲奇餅，具有可心的爐內展布和無夾砂口感。
【專利說明】穩定化的全谷物粉的生產及其產品
[0001]本申請是申請日為2007年6月15日，申請號為200780022496.0 (國際申請號為PCT / US2007 / 014053)，發明名稱為“穩定化的全谷物粉的生產及其產品”的發明專利申請的分案申請。
發明領域
[0002]本發明涉及制造表現出低酸敗性(rancidity)和長儲藏期限的全谷物粉及全谷物粉制造用糠麩組分或成分的方法。本發明還涉及用此種穩定化的面粉和穩定化的糠麩組分制造的食品，如烘烤產品。
【背景技術】
[0003]高含量全谷物食品被USDA發表的2005飲食指南建議占個人谷物消費的一半，因為全谷物是所關心營養素的優良來源。就成人而言，這些營養素包括鈣、鉀、纖維、鎂和維生素A(類胡蘿卜素)、C和E。然而，食用全谷物食品一直停滯不前主要歸咎于全谷物食品的某些品質，例如，源于通常現有全谷物粉成分的粗糙、夾砂(牙塵)的外觀和質地。最近，市售全谷物粉以更細的粒度銷售；然而，這樣的面粉表現出非常差的在曲奇餅、薄脆餅干、早餐谷物及其他烘烤產品方面的食品加工性能，因為全谷物被細磨至小于150 μ m的粒度，從而導致淀粉的損傷。再者，磨得這樣細的面粉的儲藏穩定性比其他全谷物小麥粉差得多。含穩定化的組分如糠麩和胚芽的市售穩定化的全谷物小麥粉預計具有較好儲藏穩定性。然而，面粉的功能性，尤其是用于曲奇餅、薄脆餅干和谷物生產，例如，就生面團的加工性和曲奇餅的展布而言，由于面粉中淀粉的大量膠凝和破壞而大打折扣。
[0004]眾所周知，含糠麩和胚芽的全谷物小麥粉不如精白小麥粉穩定。全谷物小麥粉在75° F下僅存放30天，就可能導致用全谷物粉制造的產品中不可心的氣味和味道的產生。隨著異味的發展，面粉中的游離脂肪酸含量不斷增加，與面粉中氧吸入速率的增加以及酸敗性氧化組分的生成相互關聯。縮小粒度將增加谷物組分變質的速率和程度。濕、熱處理通常被用來鈍化導致面粉變質的酶，盡管最近表明它對以己醛生成這樣一種用于探測燕麥粉中氧化酸敗性的常用標記物衡量的氧化酸敗性作出貢獻。此種氧化酸敗性的增加據信是由于具有穩定脂類作用的細胞結構的解體，或者由熱-不穩定的抗氧化劑的鈍化所致。
[0005]谷物產品中的酸敗性可能由于水解(酶催化)或氧化降解反應，或者二者所致。通常，水解可使產品易于隨后發生氧化酸敗性。自然界為預防酸敗性和腐敗在種子中提供了多種保護特征，使種子在獲得適當發芽和生長環境之前得以耐受不利條件而存活一段時間。在脂類(Iipid)材料，例如，種子油，不能與反應物或催化劑如空氣和酶相互作用時將不大可能發展酸敗性。谷物內一項保護性特征是提供用于儲藏脂類和酶的隔離區格(separate compartments),以便使它們無法相互作用。
[0006]谷物的研磨(磨粉)涉及隔離區格、糠麩、胚芽和胚乳的破壞，致使谷物的脂類和酶組分得以相互作用，從而大大加速酸敗性的發展。強化研磨來減少因糠麩顆粒引起的夾砂感往往增加表面面積，削弱脂類的天然包封，并加劇脂類與酶組分之間的相互作用從而加劇酸敗性的發展。
[0007]因此，高出粉率(的)面粉，就是說，包含相當數量的糠麩和胚芽的面粉，不如白面粉穩定。高出粉率面粉經長期儲藏常常導致酸敗性的發展。酸敗性包括直接或間接緣于與內生脂類的反應的負面質量因素，從而導致面粉烘烤質量下降、不可心的味道和氣味，和/或不可接受的功能性質。高出粉率面粉中酸敗性發展的主要原因是不穩定天然油的酶降解。在用于制造高出粉率面粉的谷物胚芽部分中含有豐富的不穩定天然油的儲備。另一方面，白面粉則很少或不含不穩定天然油或脂肪，因為它們主要由谷物的胚乳部分制成，通常基本上不含糠麩和胚芽。
[0008]酸敗性之所以是由含糠麩和胚芽的面粉衍生的產品存在的一大問題的另一個原因是，糠麩和胚芽含有涉及酶催化脂類降解的酶。其中一種酶，脂酶(lipase)，能在健全、未發芽小麥的磨粉產品中引起水解酸敗性。脂酶幾乎僅存在于糠麩組分中。其他重要脂類-降解酶、脂氧合酶(LPO)幾乎唯一地存在于胚芽中并且也涉及酸敗性的發展。因此，含糠麩的小麥粉或全麥粉(graham)比很少或不含糠麩和胚芽的白面粉易于產生酸敗性得多。
[0009]發生在高出粉率小麥粉中的引起此種面粉酸敗性的酶催化的脂類-降解，據信，是由于脂酶的作用，隨后由LPO的作用而發生的。當脂酶這種幾乎唯一地存在于谷物糠麩部分中的酶，在磨粉期間被活化，它與天然存在于谷物中的不穩定油起反應并使不穩定油分解為游離脂肪酸(FFA)。這一過程可能需要數周或甚至數月。于是，LP0，這種幾乎唯一地存在于谷物胚芽部分中的酶，在氧氣的存在下將使FFA氧化，產生揮發性分解產物如過氧化物，后者再生成酸敗性醛類。在隔絕水分的條件下，FFA的氧化也是非常緩慢的過程，可能需要幾周才能檢測到可察覺數量的酸敗性醛類。然而，在水分或水的存在下，即，通常在生面團合面操作期間在小麥粉中大量加入水的情況下，游離脂肪酸的酶催化氧化在很大程度上趨于進行得非常快，從而導致在僅僅少數幾分鐘的時間內大量生成酸敗性醛類。
[0010]美國專利申請
【發明者】林恩·C·海恩斯, 哈里·艾拉·萊文, 路易斯·斯萊德, 周寧, 詹姆斯·曼斯, 黛安·甘農, 愛德華·D·豪伊, 米赫洛斯·N·米哈羅斯, C·威廉·埃珀森, 薩爾瓦特·加布里埃爾, 多門尼科·卡森, J.E.滋梅里 申請人:洲際大品牌有限責任公司