使用木聚糖酶、内淀粉酶和内蛋白酶作为加工助剂通过酶预蒸煮来连续生产预蒸煮和部分脱麸玉米粉。使用内酶溶液的低温和中性－ｐＨ预蒸煮实现了部分麸皮水解，同时避免了过度的预糊化，降低了洗涤和废水中的玉米固体损耗。然后稳定含水量，接着研磨和在高温和短时干燥来产生磨碎的核仁中受控的糊化和变性，冷却并进一步干燥干燥－磨碎的颗粒。从较粗的颗粒分离和回收细粒子尺寸或细粉，还将粗颗粒隔离来分离部分水解的麸皮部分，用于完整的粉或动物饲料膳食，再次研磨并过筛较粗的颗粒来产生用于点心的速食玉米粉，并将细颗粒与石灰混合来获得用于玉米粉圆饼和其他玉米食品的湿润粉糊粉。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本申请是2003年8月28日提交的申请系列No.10/653,361的部分继续申请，该申请系列进而是2002年8月30日提交的以U.S.专利no.6,638,554颁布的申请系列No.10/231,291的部分继续申请。专利技术背景1.专利
本专利技术涉及低温和中性pH预蒸煮来生产玉米粉的方法，更特别地，涉及在用于精心制作点心(snack)和玉米粉圆饼食品的速食玉米粉的生产过程中使用木聚糖酶、内淀粉酶和内蛋白酶混合物作为加工助剂来实现连续部分水解不溶性杂木聚糖(heteroxylan)、含淀粉的和蛋白质的麸皮细胞壁，同时避免过多预糊化的方法。2.相关技术的描述只有当食品级的马齿种玉米具有以下特征时，可以通过常规技术来生产高质量湿润粉糊(masa)粉的生产：核仁大小和硬度均匀、少量的应力裂纹和核仁破损以及石灰水蒸煮过程中的果皮易于去除。成熟的核仁具有四个可分开的部分，基于干重：尖端(0.8-1.1％)、果皮或麸皮(5.1-5.7％)、内胚乳(81.1-83.5％)和胚(10.2-11.9％)。在干或湿的研磨过程中，麸皮包括果皮、尖端、糊粉层(与麸皮分离)以及糊粉/含淀粉内胚乳的粘附碎片。天然玉米麸皮含有由内胚乳组织以及糖蛋白果皮产生的淀粉(4-22％)和蛋白质(5-8％)(Saulnier等，1995和Hromadkova等，1995)。通过玉米的碱性蒸煮、洗涤、研磨nixtamal并干燥来获得玉米湿润粉糊粉的步骤来生产nixtamalized玉米粉(NCF)。将这种玉米粉过筛并混合，用于不同的产品应用，通常在包装用于商业餐桌或包装的玉米粉圆饼和点心生产之前补充添加剂。尽管在碱性蒸煮和洗涤过程阶段中部分除去了果皮或麸皮，仍然存在残留的来自玉米仁的纤维(Montemayor和Rubio，1983，U.S.专利No.4,513,018)。完整的Nixtamalized玉米粉或湿润粉糊粉可以含有7-9％的总膳食纤维或麸皮，6-8％主要由不溶性纤维构成，基于干重(Sustain，1997，U.S.专利No.6,764,699)。-->细胞壁或非淀粉多糖(NSP)是主要的玉米膳食纤维成分并包含半纤维素(杂木聚糖或戊聚糖和β-葡聚糖：4.4-6.2％)、纤维素(2.5-3.3％)和一些木质素(0.2％)。根据Watson(1987：表IV和VII)，玉米果皮/尖端构成约5-6％的核仁干重，而糊粉内胚乳具有约2％的核仁干重。该果皮还含有90％不溶性纤维(67％半纤维素和23％纤维素)和仅0.6％可溶性纤维(可溶性-阿拉伯木聚糖和β-葡聚糖)。估计果皮或麸皮(4.9％)和内胚乳(2.6％)中的膳食纤维构成80％的总膳食纤维。主要在果皮和内胚乳(糊粉和含淀粉的)中发现玉米不溶性纤维，这构成68％的总膳食纤维(基于干重9.5％)。玉米麸皮层包括外层(细麸或外壳)、内层(横细胞和管细胞)、核层和内胚乳(糊粉和含淀粉的)细胞壁。最里面的管细胞层是一排靠着糊粉层紧密压缩的纵向管。接着是非常松散和开放的区域，称为横细胞层，其具有大量的胞间空间。这些区域提供了所有细胞之间的毛细管相互连接，这有助于水的吸收。果皮延伸至核仁的基部，和尖端组合。在尖端内部存在海绵状分支细胞，与横细胞开放地连接。和可溶性纤维占总纤维12％(4.1％)的玉米内胚乳不一样，全麦中，可溶性纤维表示总纤维的22％(约20％吸收的面粉水结合可溶性戊聚糖部分)。阿拉伯木聚糖是复杂的聚合物(20,000-170,000道尔顿)，具有(1，4)-β-xylopiranosyl单元的线性主链，其中通过xylosil残基(主要是α-L-阿拉伯呋喃糖基)的O2和O3原子向该单元连接取代基。该聚合物通过阿魏酸和二阿魏酸的酯键交联明显地连接玉米细胞壁中的纤维素骨架(Watson，1987)。然而，玉米麸皮中的杂木聚糖不溶性可能是由于蛋白质-多糖连接(果皮糖蛋白或伸展蛋白)和高度分支的结构(23％木聚糖主链不带有侧链)引起的，与小麦麸皮相反(Saulnier等，1995)。在碱蒸煮和/或浸泡过程中，存在化学和物理改变，如随着部分果皮或麸皮去除的营养流失、随着预蒸煮玉米仁中淀粉糊化/膨胀和蛋白变性的内胚乳周围的降解。最重要的营养改变是：钙水平的提高和Ca对P比例的提高、不溶性膳食纤维和玉米蛋白的降低、硫胺素和核黄素的降低、亮氨酸对异亮氨酸比例的提高降低了对烟酸的需要，并将黄曲霉素沥滤至废水中(Sustain，1997)。已经提出将已知的蒸煮方法(分批或连续)作为临界变量(Sahai-->等，2001)，这测定了用于厌氧生物降解的石灰水残余物中的可溶性固体损耗(1％至1.6％COD)(Alvarez和Ramirez，1995)。干固体物质(1.5％-2.5％)包括平均50-60％的膳食纤维、15-20％的灰分、15％的淀粉、5-10％的蛋白质和5％的脂肪。Bryant等(1997)表明了淀粉行为的最佳改变在相似于玉米湿润粉糊工业的石灰水平，其中通过0％至0.4％的石灰添加，淀粉糊化指示剂(酶消化、保水能力、淀粉可溶性和DSC-峰值温度＝69°至75℃)得以提高，峰值在0.2％。他们还发现添加石灰达0.5％时峰值-粘度温度降低，表示越快的颗粒膨胀需要越少的热能。玉米果皮nixtamalization(Martinez等，2001)具有与热水可溶性部分如淀粉和果胶以及碱可溶性脂肪快速分解相关的一级阶段。第二阶段是由于半纤维素-纤维素-木质素结构的缓慢碱性水解，具有较高的与碱-pH浓度成比例的半纤维素损耗。阿拉伯木聚糖降解酶包括木聚糖酶(1，4-β-D-木聚糖木聚糖水解酶(xylanohydrolase)，EC 3.2.1.8)和β-木糖苷酶(1，4-β-D-木聚糖xylohydrolase，EC 3.2.1.37)。前一种内酶随机地水解不溶性和可溶性木聚糖主链(EC 3.2.1.8)，而后一种外酶水解木糖聚合物非还原端的木糖(EC 3.2.1.37)。木糖通常不是主要的产物，且通常在木二糖和木三糖(最小的寡聚物)后产生。实际上所有的木聚糖酶是内作用的，如通过色谱法或它们的动力学特征(底物和产物形成)、分子量和pH(碱性或酸性)或其DNA序列(晶体结构)所测定的。它们可以在结构上归类成两个主要的糖基水解酶的家族或同功酶(F或10和G或11)(Jeffries，1996)。F10木聚糖酶较大，具有一定的纤维素酶活性并产生低DP寡糖(较低的特异性)；F11对于木聚糖特异性更大并具有较低的分子量(即，环状芽胞杆菌(B.Circulans)和哈茨木霉(T.harzianum)。此外，酶技术协会(ETA，1999；FDA，1998)将以下的半纤维素酶(俗名)归类为糖酶：a)内酶(EC 3.2.1.32＝1，3-β-木聚糖水解酶，78＝甘露聚糖水解酶和99＝阿拉伯水解酶)和b)外酶，只攻击木聚糖-聚合物(戊聚糖)上的支链，产生木-寡聚物(EC 3.2.1.55＝α-L-阿拉伯呋喃糖苷酶)或产生酸(葡糖醛酸糖基化酶(glycosilase)和阿魏酸酯酶)。目前所认识的产自黑曲霉(A.niger)(EC 3.2.1.8和37，55)、米曲霉(A.oryzae)(EC 3.2.1.8或32本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种生物催化方法，用于连续生产预蒸煮的和部分脱麸的用于点心和玉米粉圆饼食品的玉米粉，该方法包括步骤：用热水预蒸煮干净的玉米仁来形成玉米和水的悬浮液，玉米和水的比例为１∶１至１∶２．０之间，使用包含至少一种选自木聚糖酶、内淀粉酶和内蛋白酶的内酶的溶液在中性－ｐＨ进一步预蒸煮玉米仁，来实现不溶性杂木聚糖以及含淀粉和蛋白质的麸皮细胞壁的部分水解，洗涤所述预蒸煮过的核仁来除去可溶性固体和变性的所述至少一种内酶，稳定所述洗涤过的预蒸煮过的核仁的含水量，研磨所述洗涤过的预蒸煮过的玉米仁并干燥所述研磨过的玉米仁来用于进一步的预糊化，使用环境空气来冷却和进一步干燥所述研磨过的和干燥过的玉米仁，将所述研磨过的玉米在２０至１００目下过筛来获得细的部分以产生具有细粒子尺寸的玉米粉，和粗的部分，并且抽吸所述过筛过的粗部分来除去水解的玉米麸皮，用于完整的粉或饲料膳食。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2004-10-27 10/973,3811.一种生物催化方法，用于连续生产预蒸煮的和部分脱麸的用于点心和玉米粉圆饼食品的玉米粉，该方法包括步骤：用热水预蒸煮干净的玉米仁来形成玉米和水的悬浮液，玉米和水的比例为1∶1至1∶2.0之间，使用包含至少一种选自木聚糖酶、内淀粉酶和内蛋白酶的内酶的溶液在中性-pH进一步预蒸煮玉米仁，来实现不溶性杂木聚糖以及含淀粉和蛋白质的麸皮细胞壁的部分水解，洗涤所述预蒸煮过的核仁来除去可溶性固体和变性的所述至少一种内酶，稳定所述洗涤过的预蒸煮过的核仁的含水量，研磨所述洗涤过的预蒸煮过的玉米仁并干燥所述研磨过的玉米仁来用于进一步的预糊化，使用环境空气来冷却和进一步干燥所述研磨过的和干燥过的玉米仁，将所述研磨过的玉米在20至100目下过筛来获得细的部分以产生具有细粒子尺寸的玉米粉，和粗的部分，并且抽吸所述过筛过的粗部分来除去水解的玉米麸皮，用于完整的粉或饲料膳食。2.权利要求1的方法，其中所述进一步预蒸煮步骤中的所述溶液包括木聚糖酶、内淀粉酶和内蛋白酶的混合物。3.根据权利要求1的方法，其中所述水解的玉米麸皮是轻的部分，代表玉米仁总重2％至约4％的最小产量。4.权利要求1的方法，其中通过中性酶预蒸煮和洗涤步骤产生的废水包括35％至约40％的玉米固体减少量。5.根据权利要求1的方法，进一步包括将所述的玉米粉与温水以1∶0.8至约1∶1.0的重量比混合来对玉米粉再水合以形成玉米面团。6.根据权利要求1的方法，进一步包括用0.05％至0.25％重量的石灰处理所述的玉米粉来产生湿润粉糊粉的步骤。7.根据权利要求6的方法，进一步包括用1∶1至约1∶1.3重量比的水再水合所述湿润粉糊粉，以形成湿润粉糊面团的步骤。8.权利要求5的方法，其中玉米面团具有45％至50％之间的最终水...
【专利技术属性】
技术研发人员：FA鲁维奥，MJ鲁维奥，R康特雷拉斯，JF拉米雷斯，R洛韦拉马叙，
申请(专利权)人：先进科技研究公司，
类型：发明
国别省市：MX[墨西哥]
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