穩定化的全谷物粉的生產及其產品制造技術

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。

【技術實現步驟摘要】
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)，專利技術名稱為“穩定化的全谷物粉的生產及其產品”的專利技術專利申請的分案申請。專利
本專利技術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。本專利技術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。
技術介紹
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150μm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。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。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(lipid)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。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。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。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。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，LPO，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。美國專利申請公開號US2005／0136173A1，授予Korolchuk，公開一種超細磨粉的全谷物小麥粉的生產方法及其產品。超細被定義為具有小于或等于約150μm的粒度。該方法是一種連續流動-谷物研磨方法，包括幾個步驟：將一定數量經凈化和調理的小麥麥粒(wheat?kernel)分離為主要含胚乳連同少量殘余糠麩和胚芽的細級分，以及含糠麩、胚芽和少量殘余胚乳的粗級分。讓粗級分通過磨，例如，縫磨(gap?mill)進行研磨，從而形成粒度小于或等于約150μm的超細磨粉的粗級分。最后，超細-磨粉的粗級分與細級分進行混合，以便形成超細磨粉的全谷物小麥粉。在Korolchuk的方法中，研磨2個級分以生產出各個級分和粒度小于或等于約150μm的超細磨粉的全谷物小麥粉。按照Korolchuk，面粉具有小麥麥粒(wheat?kernel)的全營養價值，同時保留了精制小麥粉的質地和類似于精制小麥粉的外觀，因此，此種面粉可用于諸如焙烤食品和小吃食品之類通常采用精制小麥粉的食品。然而，具有非常少殘余胚乳的粗級分的生產則一般要求強化的、可能破壞淀粉并對生面團加工性和曲奇餅生產有負面影響的磨粉和研磨操作。還有，將粗級分磨成粒度小于或等于約150μm的研磨造成脂類與脂類降解酶之間增加的相互作用，從而加劇酸敗性問題。美國專利申請號US2006／0073258A1，授予Korolchuk，公開一種超細磨粉的全谷物小麥粉的生產方法，該面粉具有小麥麥粒(wheat?k本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種穩定化的糠麩組分，包含研磨或磨粉的、熱處理的粗級分，后者包含糠麩、胚芽和淀粉，糠麩的含量至少為約50wt％，以粗級分重量為基準計，穩定化、研磨的粗級分具有：a.如下粒度分布：級分的至少約40wt％的粒度至少是149μm，以及小于或等于約35wt％的粒度大于或等于500μm，b.脂酶活性：小于約3μmol生成的丁酸根游離酸／h／0.1g穩定化的糠麩組分，c.丙烯酰胺含量：小于或等于約150ppb，以穩定化的糠麩組分重量為基準計，d.淀粉熔融焓：大于約4J／g，以穩定化、研磨的粗級分中的淀粉的重量為基準計，按照差示掃描量熱法(DSC)在約65℃～約70℃的峰值溫度測定，以及e.碳酸鈉?水溶劑保持能力(SRC碳酸鈉)：小于約200％，其中所述穩定化的糠麩組分由包含全軟白小麥麥粒的麥粒制成。

【技術特征摘要】
2006.06.16 US 11/4547581.一種穩定化的糠麩組分，包含研磨或磨粉的、熱處理的粗級分，
后者包含糠麩、胚芽和淀粉，糠麩的含量至少為約50wt％，以粗級分
重量為基準計，穩定化、研磨的粗級分具有：
a.如下粒度分布：級分的至少約40wt％的粒度至少是149μm，以
及小于或等于約35wt％的粒度大于或等于500μm，
b.脂酶活性：小于約3μmol生成的丁酸根游離酸／h／0.1g穩定化的
糠麩組分，
c.丙烯酰胺含量：小于或等于約150ppb，以穩定化的糠麩組分重
量為基準計，
d.淀粉熔融焓：大于約4J／g，以穩定化、研磨的粗級分中的淀粉
的重量為基準計，按照差示掃描量熱法(DSC)在約65℃～約70℃的峰
值溫度測定，以及
e.碳酸鈉-水溶劑保持能力(SRC碳酸鈉)：小于約200％，
其中所述穩定化的糠麩組分由包含全軟白小麥麥粒的麥粒制成。
2.一種穩定化的全谷物小麥粉，包含糠麩、胚芽和胚乳，該穩定
化的全谷物小麥粉具有：
a.脂酶活性：小于約1.5μmol生成的丁酸根游離酸／h／0.1g穩定化
的全谷物粉，
b.丙烯酰胺含量：小于約45ppb，以穩定化的全谷物粉重量為基
準計，
c.粒度分布為：小于約10wt％在35號(500μtm)美國標準篩上，和
小于約70wt％通過100號(149μm)美國標準篩，
d.穩定化的全谷物小麥粉中所含淀粉的淀粉熔融焓大于約4J／g，
以穩定化的全谷物粉中淀粉重量為基準計，按照差示掃描量熱法
(DSC)，在約65℃～約70℃的峰值溫度測定，
e.碳酸鈉-水溶劑保持能力(SRC碳酸鈉)小于約85％，
其中所述穩定化的全谷物小麥粉由包含全軟白小麥麥粒的麥粒制
成。
3.一種制造穩定化的全谷物小麥粉的方法，包括：
a.令包含糠麩、胚芽和淀粉的粗級分接受研磨或磨粉處理以減少

\t粗級分的夾砂感但不顯著損傷淀粉，糠麩含量至少為約50wt％，以粗
級分重量為基準計，
b.通過加熱粗級分以大大降低粗級分的脂酶活性使粗級分穩定
化，其中穩定化、研磨的粗級分的淀粉熔融焓大于約4J／g，以穩定化、
研磨的粗級分中淀粉重量為基準計，按照差示掃描量熱法(DSC)，在約
65℃～約70℃的峰值溫度測定，并且碳酸鈉-水溶劑保持能力(SRC碳
酸鈉)小于約200％，以及
c.合并穩定化的粗級分與包含胚乳的細級分，以獲得穩定化的全
谷物小麥粉，其中所述穩定化的全谷物小麥粉的碳酸鈉-水溶劑保持能
力(SRC碳酸鈉)小于約85％，
其中使粗級分穩定化包括用穩定化量的食用穩定劑處理所述粗級
分。
4.權利要求3的方法，其中所述食用穩定劑包含選自以下的至少
一種：食用堿金屬硫酸氫鹽、亞硫酸氫鹽、偏亞硫酸氫鹽、偏硫酸氫
鹽、有機酸、二氧化硫、半胱氨酸、巰基乙酸、谷胱甘肽、硫化氫。
5.權利要求3的方法，其中所述食用穩定劑包含至少一種有機酸。
6.一種制造穩定化的全谷物小麥粉的方法，包括：
a.粉碎全谷物以獲得研磨的全谷物，
b.令研磨的谷物接受分離操作處理以獲得包含糠麩、胚芽和淀粉
的粗級分，以及包含胚乳的細級分，所述粗級分的糠麩含量至少約50
wt％，以粗級分重量為基準計，
c.研磨該粗級分以獲得研磨的級分，其粒度分布為：至少約40
wt％的粒度大于或等于149μm，以及小于或等于約35wt％的粒度大于
或等于500μm，
d.通過加熱對研磨的級分實施穩定化處理，以...

【專利技術屬性】
技術研發人員：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，JE滋梅里，
申請(專利權)人：洲際大品牌有限責任公司，
類型：發明
國別省市：