Способ приготовления высокодиспергируемой муки из цельного зерна

Изображения

Группа изобретений относится к производству цельнозерновой муки. Способ приготовления высокодиспергируемой цельнозерновой муки согласно одному варианту включает гидролиз цельнозерновой муки с использованием по меньшей мере одного фермента. Указанный фермент гидролизует цельнозерновую муку, при этом поддерживая эндосперм, зародыш и отруби в тех же количествах, что и в неповрежденной зерновке. Согласно второму варианту способ включает размол гидролизованной цельнозерновой муки и ее агломерацию. Третий вариант осуществления способа предусматривает объединение исходной смеси цельнозерновой муки и по меньшей мере одного фермента с получением ферментной исходной смеси. Затем ферментную исходную смесь вводят в экструдер, клейстеризуют муку механическим воздействием и нагревом экструдера с получением теста из гидролизованной цельнозерновой муки. Гранулируют тесто с получением гидролизованных цельнозерновых гранул и размалывают их с получением гидролизованных цельнозерновых частиц, которые агломерируют. Четвертый и пятый варианты включают размол, соответственно, натурального цельного и предварительно желатинизированного зерна с получением цельнозерновой муки тонкого помола, имеющей размер частиц 50-420 микрон. После чего агломерируют муку с получением высокодиспергируемой цельнозерновой муки с размером частиц 400-1000 микрон. Полученный продукт хорошо диспергируется в жидких и полутвердых средах. 5 н. и 26 з.п. ф-лы, 2 ил., 2 табл.

Данная заявка имеет приоритет заявки США Сер. 61/186862 от 14 июня 2009 г., полностью включенной сюда путем ссылки.

Область изобретения

Настоящее изобретение, в целом, относится к способу приготовления высокодиспергируемой цельнозерновой муки.

Уровень техники

Из-за озабоченности высоким содержанием холестерина, ожирением и болезнями сердца многие потребители заинтересованы в том, чтобы сделать свое питание более полезным для здоровья. По этой причине существует потребность в обеспечении потребителей цельнозерновыми продуктами с низким содержанием холестерина. Однако при современном темпе жизни потребителям трудно готовить полезные для здоровья блюда или закуски. Поэтому существует также потребность в обеспечении потребителей готовыми к употреблению питательными продуктами. Кроме того, существует потребность в создании съедобного продукта, имеющего высокое содержание цельнозернового материала в питьевой форме.

Желательно приготовить продукт из цельного зерна, который сохраняет свою структуру при обработке (т.е. крахмалсодержащий эндосперм, зародыш и отруби), для соблюдения требования, установленные FDA в отношении полезных для здоровья продуктов. Более конкретно - желательно изготовить гидролизованную цельнозерновую муку, которая является высокодиспергируемой в жидких или полутвердых средах, и которая сохраняет структуру цельного зерна во время получения.

В пищевой промышленности предпринимались попытки предложить гидролизованное цельное зерно, которое сохраняет структуру цельного зерна во время переработки. Однако мука из гидролизованного цельного зерна имеет тенденцию к комкованию, имеет неприемлемое ощущение при разжевывании и/или является непривлекательной для потребителей. Настоящее изобретение преодолевает вышеупомянутые трудности и обеспечивает потребителей гидролизованной мукой из цельного зерна, которая сохраняет структуру цельного зерна и питательную ценность и является высокодиспергируемой в жидких или полутвердых средах, имея благодаря этому улучшенное ощущение при разжевывании и улучшенное восприятие потребителями.

Сущность изобретения

Объекты настоящего изобретения относятся к способу получения гидролизованной цельнозерновой муки. В одном объекте изобретения фермент гидролизует цельнозерновую муку, при этом поддерживая целостность цельного зерна.

В другом объекте изобретения цельное зерно тонко размалывают и затем агломерируют, чтобы улучшить диспергируемость зерна в жидких или полутвердых средах. Зерно, используемое для агломерации, может быть необработанным/натуральным, предварительно желатинизированным или гидролизованным.

Эти и другие варианты изобретения вместе с их преимуществами и существенными признаками, раскрытыми здесь, будут понятны из нижеследующего описания. Кроме того, понятно, что признаки различных вариантов, описанных здесь, не являются взаимоисключающими и могут существовать в различных комбинациях и перестановках.

Краткое описание чертежей

Многочисленные другие задачи, характерные признаки и преимущества настоящего изобретения будут ясны из следующего описания рисунков.

Фиг.1 - диаграмма сравнения крахмальных чисел до и после экструзии для кукурузной муки и муки из цельной пшеницы, приготовленной по изобретению.

Фиг.2 - диаграмма сравнения содержания крахмала в образцах муки из цельного овса до и после переработки путем экструзии и до и после переработки путем экструзии и добавления фермента.

Подробное описание изобретения

Настоящее изобретение относится к способу получения высокодиспергируемой цельнозерновой муки. В частности, настоящее изобретение относится к гидролизованной муке из цельного зерна, которая сохраняет свой статус цельного зерна в ходе переработки и является высокодиспергируемой в жидких и полутвердых средах. Цельное зерно может быть любым подходящим зерном хлебного злака, такого как овес, пшеница, кукуруза (маис), рис, ячмень, рожь, лебеда, сорго, просо, тритикале или их комбинации. Как представлено здесь, "статус цельного зерна", "стандарт идентичности цельного зерна", стандарт идентичности, как у цельного зерна", "поддерживая сохранность цельного зерна" будут означать цельные зерна, состоящие из неповрежденной, размолотой, сломанной или расплющенной зерновки, чьи основные анатомические компоненты - крахмалистый эндосперм, зародыш и отруби - присутствуют в таких же относительных пропорциях, какие существуют в неповрежденной зерновке.

В одном варианте настоящего изобретения способ гидролиза цельнозерновой муки включает гидролиз, помол и агломерацию цельнозерновой муки. Более конкретно - муку гидролизуют, используя фермент. Фермент, используемый в соответствии с настоящим изобретением, позволяет муке из цельного зерна сохранить свой стандарт идентичности, как у цельного зерна. Одним примером фермента, который гидролизует цельнозерновую муку, при этом поддерживая целостность цельного зерна, является альфа-амилаза. Ферментом, используемым, в соответствии с настоящим изобретением, может быть любой фермент, который гидролизует альфа 1-4 связи молекулы амилопектина, которая составляет крахмалистую часть цельного зерна. Рядовой специалист в области пищевой промышленности должен признать, что один или несколько ферментов могут быть использованы по изобретению. Испытание и анализ разной цельнозерновой муки, такой как пшеничная мука и овсяная мука, с использованием представленного здесь метода проверили и подтвердили, что молекулы крахмала сохранились при переработке. Результаты испытания показаны на Фиг.1 и 2. Как показано в таблице 1, любое изменение питательных составляющих, сделанное в соответствии с данным аспектом изобретения, является, в лучшем случае, пренебрежимым.

Благодаря сохранению статуса цельного зерна при переработке заявления о пользе для здоровья цельного зерна могут быть отнесены и к гидролизованной муке из цельного зерна, полученной по изобретению. Более того, питательная основа цельного зерна сохранена при переработке; поэтому гидролизованная мука из цельного зерна, произведенная представленным здесь способом, обеспечивает такую же питательную пользу, как негидролизованная мука из цельного зерна.

В одном варианте изобретения сухую цельнозерновую муку предварительно кондиционируют, увлажняя исходную смесь цельнозерновой муки водой и водяным паром до общей влажности около 30% (от собственного веса). Затем к смеси добавляют по меньшей мере один фермент, который гидролизует цельнозерновую муку, при этом поддерживая целостность цельного зерна. В другом варианте настоящего изобретения сухая мука из цельного зерна может быть смешана с сахаром, мальтодекстрином и/или смешанными токоферолами.

После достаточного времени для того, чтобы гидролизовать цельнозерновую муку, обработанную ферментом смесь затем подвергают процессу экструзии, чтобы продолжить разрушение и гидролиз цельнозерновой муки и чтобы клейстеризовать и разварить смесь, чтобы образовать сваренное гидролизованное тесто из цельного зерна. Смесь пребывает в экструдере в течение времени, достаточного для того, чтобы клейстеризовать и разварить крахмал, обычно по меньшей мере 1 минуту, обычно от около 1 до около 1,5 минуты. Обычно материал нагревают от начальной входной температуры до конечной выходной температуры для того, чтобы подвести энергию для клейстеризации крахмала. В одном варианте настоящего изобретения давление теста на выходе из разварочного экструдера составляет около 6200-6900 кПа (900-1000 psi). До выхода из варочного экструдера тесто нагревают до около 126-149°С, например, до около 129-140°С, чтобы полностью инактивировать фермент.

Полученный продукт может быть гранулирован, используя формующий экструдер, и высушен. В одном варианте настоящего изобретения процесс прохождения через экструдер и формующий экструдер занимает около 9-10 минут от стадии предварительного кондиционирования. Кроме того, гранулы могут быть тонко размолоты до около 50-200 микрон. Один тип способа помола, который может быть использован для тонкого помола гранул, включает технологию высокого помола в вальцовой мельнице. Наконец, гидролизованная зерновая мука тонкого помола может быть агломерирована до размера около 400-700 микрон. Тонкий помол гранул улучшает ощущение во рту при разжевывании полученной гидролизованной овсяной муки и потому улучшает потребительское признание полученного продукта.

Стадия агломерации после помола является выгодной тем, что она оптимизирует и радикально улучшает диспергируемость и подходит для многих применений при приготовлении съестных продуктов. В одном варианте настоящего изобретения мелкие частицы цельного зерна агломерируют, используя 2% сахарный связующий раствор. Например, агломерированная гидролизованная зерновая мука может быть добавлена и прекрасно диспергирована в жидких и полутвердых средах, таких как вода, молоко, сок, йогурты, пудинги и другие пригодные для питья формы закусок. Кроме того, агломерированная гидролизованная зерновая мука, полученная в соответствии с настоящим изобретением, легко позволяет потребителям без усилий и эффективно размешать муку в жидкой или полутвердой среде по их выбору, используя обычную домашнюю посуду, благодаря быстрому диспергированию гидролизованной зерновой муки в этих жидких или полутвердых продуктах. Кроме того, агломерированная гидролизованная зерновая мука, полученная в соответствии с настоящим изобретением, может быть диспергирована в жидких средах простым встряхиванием для смешивания составляющих.

В одном примере настоящего изобретения агломерированная гидролизованная овсяная мука, полученная в соответствии с настоящим изобретением, демонстрирует свойства, показанные в таблице 2.

В другом варианте настоящего изобретения необработанное/натуральное цельное зерно подвергали тонкому размолу до размера частиц около 50-420 микрон, такого как около 50-200 микрон. Эти частицы тонкого помола затем агломерировали до размера около 400-1000 микрон, такого как около 400-700 микрон. Мука тонкого помола из натурального цельного зерна может быть агломерирована с использованием любых способов, известных в промышленности, включая без ограничения использование сахарного связующего раствора.

В еще одном варианте настоящего изобретения предварительно желатинизированную цельнозерновую муку тонко мололи до размера частиц около 50-420 микрон, такого как около 50-200 микрон. Цельные зерна могут быть предварительно желатинизированы или предварительно обработаны с использованием любого промышленно приемлемого способа, включая без ограничения обработку водяным паром и кипячение. Эти частицы тонкого помола предварительно желатинизированного цельного зерна затем агломерировали до размера около 400-1000 микрон, такого как около 400-700 микрон.

Другой вариант изобретения включает тонкий помол муки одного или нескольких цельных зерен, выбранной из группы. состоящей из натуральной, предварительно желатинизированной и гидролизованной муки из цельных зерен. Цельнозерновую муку тонко мололи до размера частиц около 50-420 микрон, такого как около 50-200 микрон. Эти частицы тонкого помола предварительно желатинизированного цельного зерна затем агломерировали до размера около 400-1000 микрон, такого как около 400-700 микрон.

В настоящее время не существует способов улучшить ощущение при разжевывании цельного зерна путем уменьшения размера его частиц и последующей агломерации для улучшения диспергируемости зерна жидких или полутвердых средах. Кроме того, способность легко встряхивать или перемешивать агломерированное цельное зерно, полученное в соответствии с данным изобретением для потребления больших количеств цельных зерен, является не только выгодным с точки зрения пригодности для продажи и признания потребителем, но и неизвестной в промышленности.

Агломерированная мука из цельного зерна, полученная в соответствии с вариантами изобретения, сохраняет статус цельного зерна при переработке. Поэтому заявление о пользе для здоровья цельного зерна может быть сделано по отношению к муке, полученной в соответствии с настоящим изобретением.

Высокодиспергируемая мука из цельного зерна, полученная в соответствии с настоящим изобретением, может быть использована для того, чтобы предложить потребителю пригодный для питья зерновой продукт. Например, гидролизованная овсяная мука, приготовленная по изобретению, может быть добавлена к воде, молоку, соку, йогуртам, пудингам и т.п., чтобы изготовить пригодную для питья закуску с цельным зерном овса, которая является питательной и удобной для потребления. Кроме того, поскольку гидролизованная мука из цельного зерна является высокодиспергируемой в жидкостях и полутвердых продуктах, пригодную для питья закуску также быстро и легко готовить. Подобным образом другие виды натуральной и предварительно желатинизированной агломерированной муки могут быть добавлены к воде, молоку, соку, йогуртам, пудингам и т.п., чтобы изготовить цельнозерновую питьевую закуску.

Данное изобретение может быть осуществлено в других специфических формах без отклонения от его сущности или существенных характеристик. Поэтому вышеупомянутые варианты должны считаться во всех аспектах иллюстративными, а не ограничивающими описанное здесь изобретение. Объем изобретения, таким образом, определен прилагаемой формулой изобретения, а не приведенным выше описанием, и все изменения, которые оказываются в пределах эквивалентности признаков формулы изобретения, считаются охватываемыми ею.

Формула изобретения

1. Способ приготовления высокодиспергируемой цельнозерновой муки, включающий стадии:a) гидролиза цельнозерновой муки с использованием по меньшей мере одного фермента, причем указанный по меньшей мере один фермент гидролизует цельнозерновую муку, при этом поддерживая эндосперм, зародыш и отруби в тех же количествах, что и в неповрежденной зерновке;b) размола гидролизованной цельнозерновой муки; иc) агломерации цельнозерновой муки.

2. Способ по п.1, в котором по меньшей мере одним ферментом является альфа-амилаза.

3. Способ по п.1, в котором цельнозерновую муку выбирают из группы, состоящей из зерен хлебных злаков, таких как овес, пшеница, кукуруза, рис, ячмень, рожь, лебеда, сорго, просо, тритикале или их комбинаций.

4. Способ приготовления гидролизованной цельнозерновой муки, включающий гидролиз цельнозерновой муки с использованием по меньшей мере одного фермента, причем указанный по меньшей мере один фермент гидролизует цельнозерновую муку, при этом поддерживая эндосперм, зародыш и отруби в тех же количествах, что и в неповрежденной зерновке.

5. Способ по п.4, в котором по меньшей мере одним ферментом является альфа-амилаза.

6. Способ по п.4, в котором цельнозерновую муку выбирают из группы, состоящей из зерен хлебных злаков, таких как овес, пшеница, кукуруза, рис, ячмень, рожь, лебеда, сорго, просо, тритикале или их комбинаций.

7. Способ по п.1, в котором цельнозерновую муку размалывают до размера частиц около 50-420 мкм.

8. Способ по п.7, в котором цельнозерновую муку размалывают до размера частиц около 50-200 мкм.

9. Способ по п.1, в котором размер частиц агломерированной цельнозерновой муки составляет около 400-1000 мкм.

10. Способ по п.9, в котором размер частиц агломерированной цельнозерновой муки составляет около 400-700 мкм.

11. Способ получения высокодиспергируемой цельнозерновой муки, включающий стадии:a) объединения исходной смеси цельнозерновой муки и по меньшей мере одного фермента с получением ферментной исходной смеси, причем указанный по меньшей мере один фермент гидролизует цельнозерновую муку, при этом поддерживая эндосперм, зародыш и отруби в тех же количествах, что и в неповрежденной зерновке;b) ввода ферментной исходной смеси в экструдер; c) клейстеризации цельнозерновой муки путем механического воздействия и нагрева экструдера с получением теста из гидролизованной цельнозерновой муки;d) гранулирования теста из гидролизованной цельнозерновой муки с получением гидролизованных цельнозерновых гранул;e) тонкого размола гидролизованных цельнозерновых гранул с получением гидролизованных цельнозерновых частиц; и f) агломерации гидролизованных цельнозерновых частиц с получением высокодиспергируемой гидролизованной цельнозерновой муки.

12. Способ по п.11, в котором указанным по меньшей мере одним ферментом является альфа-амилаза.

13. Способ по п.11, в котором цельнозерновую муку выбирают из группы, состоящей из зерен хлебных злаков, таких как овес, пшеница, кукуруза, рис, ячмень, рожь, лебеда, сорго, просо, тритикале или их комбинаций.

14. Способ по п.11, дополнительно включающий добавление высокодиспергируемой гидролизованной цельнозерновой муки в съедобный продукт.

15. Способ по п.14, в котором съедобный продукт выбирают из группы, состоящей из воды, молока, сока, йогурта и пудинга.

16. Способ по п.11, в котором гидролизованные цельнозерновые гранулы тонко размалывают до размера частиц около 50-420 мкм.

17. Способ по п.16, в котором гидролизованные цельнозерновые гранулы тонко размалывают до размера частиц около 50-200 мкм.

18. Способ по п.11, в котором частицы гидролизованного цельного зерна агломерируют до размера частиц около 400-1000 мкм.

19. Способ по п.18, в котором частицы гидролизованного цельного зерна агломерируют до размера частиц около 400-700 мкм.

20. Способ получения высокодиспергируемой цельнозерновой муки, включающий стадии:a) размола натурального цельного зерна с получением цельнозерновой муки тонкого помола, имеющей размер частиц около 50-420 мкм;b) агломерации цельнозерновой муки тонкого помола с получением высокодиспергируемой цельнозерновой муки, имеющей размер частиц около 400-1000 мкм, при этом поддерживая эндосперм, зародыш и отруби в тех же количествах, что и в неповрежденной зерновке.

21. Способ по п.20, в котором цельнозерновую муку выбирают из группы, состоящей из зерен хлебных злаков, таких как овес, пшеница, кукуруза, рис, ячмень, рожь, лебеда, сорго, просо, тритикале или их комбинаций.

22. Способ по п.20, дополнительно включающий добавление высокодиспергируемой гидролизованной цельнозерновой муки в съедобный продукт.

23. Способ по п.22, в котором съедобный продукт выбирают из группы, состоящей из воды, молока, сока, йогурта и пудинга.

24. Способ по п.20, в котором тонко размолотая мука из цельного зерна имеет размер частиц около 50-200 мкм.

25. Способ по п.20, в котором тонко размолотое цельное зерно агломерируют до размера частиц около 400-700 мкм.

26. Способ получения высокодиспергируемой цельнозерновой муки, включающий стадии:a) помола предварительно желатинизированного цельного зерна с получением цельнозерновой муки тонкого помола, имеющей размер частиц около 50-420 мкм; иb) агломерации цельнозерновой муки тонкого помола с получением высокодиспергируемой, предварительно желатинизированной цельнозерновой муки, имеющей размер частиц около 400-1000 мкм, при этом поддерживая эндосперм, зародыш и отруби в тех же количествах, что и в неповрежденной зерновке.

27. Способ по п.26, в котором цельнозерновую муку выбирают из группы, состоящей из зерен хлебных злаков, таких как овес, пшеница, кукуруза, рис, ячмень, рожь, лебеда, сорго, просо, тритикале или их комбинаций.

28. Способ по п.26, дополнительно включающий добавление высокодиспергируемой предварительно желатинизированной цельнозерновой муки в съедобный продукт.

29. Способ по п.28, в котором съедобный продукт выбирают из группы, состоящей из воды, молока, сока, йогурта и пудинга.

30. Способ по п.26, в котором цельнозерновую муку тонко размалывают до размера частиц около 50-200 мкм.

31. Способ по п.26, в котором тонко размолотое цельное зерно агломерируют до размера частиц около 400-700 мкм.