本发明专利技术涉及制备酶处理过的未爆裂的爆花用玉米粒的方法，包括：（ａ）将爆花用玉米粒与包含有效量的一种或多种壳壁降解酶的水溶液接触一段时间至足以弱化玉米粒的壳壁；和（ｂ）回收酶处理过的爆花用玉米粒。本发明专利技术还涉及由本发明专利技术的方法获得的爆花用玉米粒。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
玉米片产率提高的爆花用玉米粒的制备方法 专利技术背景专利
本专利技术涉及制备酶处理的未爆裂的爆花用玉米粒(popcorn kernel)的方法，该方法提高了爆玉米花的产率。相关的现有技术爆花用玉米与其它类型玉米的不同在于它能在爆花用的玉米粒受到热作用时形成大玉米片(flake)，这就是已知的爆裂膨化的结果。爆花用的玉米粒由三部分主要结构构成：粒壳(peicarp)、胚芽和胚乳(Reeve和粒壳Walker，1969，Cereal Chemistry 46：227-241；Hoseney等人，1983，Journal of Cereal Science1：43-52)。粒壳以结实的保护层包裹着玉米粒，它直接参与爆花用玉米的爆裂过程。粒壳是由很多紧密的包裹层组成的，不同的品种决定了粒壳的厚薄。粒壳的邻接内部是单独的一层厚壁的糊粉细胞，这些糊粉细胞是胚乳的外层。胚乳由两种类型组成：大部分是半透明的胚乳，较少量是不透明的。半透明胚乳中含有紧密排列的多边形的淀粉颗粒，而不透明胚乳中含有大而圆滑的球状颗粒，颗粒间的空隙很多。半透明胚乳的比例与爆裂膨化效果密切相关。胚芽影响到玉米片的质地，但对爆裂所起的作用最小。目前所用的大部分爆花用玉米是代替自由传粉品种的杂交玉米。杂交的爆花用玉米的特点是产率高、站立性能较好、玉米粒较均匀和爆裂膨化效果较好。杂交玉米仅在完全成熟后可以获得最大的爆裂效果。在商业渠道中流通的杂交的爆花用玉米有三种类型的玉米粒：包括白种玉米、小粒黄种玉米和大粒黄种玉米，但是现在还可以购得中等的黄种玉米粒。白种玉米具有大米形状的种仁，而黄种玉米粒是珍珠形状的。Hoseney等人(1983，同上)披露了爆玉米花的爆裂机理。爆裂膨化效果源于玉米粒的粒壳或外壳壁内的一圈软质淀粉中所储存的少量水。加-->热时，粒壳破裂水分逸出，其中水的蒸发为玉米粒膨化提供了驱动力，使玉米粒爆裂成为玉米片。粒壳或壳的作用如同压力容器，将玉米粒中携带的水分转变为过热的蒸汽。最终外壳不能承受内压，壳壁就破裂了。这种破裂发生在温度350-375°F范围。这些温度对应于玉米粒内的饱和蒸汽压力135-185psi。当玉米粒爆裂时，在种皮和糊粉细胞之间的粒壳发生分离，其中粒壳被爆开了花，但除了破裂它在结构上设有任何变化。爆裂过程不改变胚芽的化学和物理特性。糊粉细胞和胚乳的外侧在结构上只受到很小的变化。但是，在胚乳的较深处，在半透明胚乳中的淀粉由于糊化作用而受到很大程度的膨涨，相反在不透明胚乳中会产生大的间隙，淀粉保持不变。一批爆花用玉米粒的最大的爆裂产率通常被记载为大于90％，但是在实践中该百分比还要低得多。最大爆裂产率的降低首先来源于玉米粒中水分含量的损失，其中为达到最大的爆裂产率，水分含量13.5％为最佳。已知水分含量在13.5％下降1％就能破坏爆裂质量，低于该水分3％就能阻碍玉米爆裂。但是，玉米粒还能经再水化作用被部分或全部复原。本专利技术的目的是提高爆花用玉米粒爆裂为玉米片的产率。 专利技术概述本专利技术涉及制备酶处理的未爆裂爆花用玉米粒的方法，包括：(a)将玉米粒与包含有效量的一种或多种降解壳壁的酶的水溶液接触足以弱化玉米粒的壳壁的一段时间；(b)回收上述酶处理过的爆花用玉米粒。本专利技术还涉及由本专利技术的方法获得的爆花用玉米粒。 专利技术详述本专利技术涉及制备酶处理过的爆花用玉米粒的方法，其方式是用包含有效量的一种或多种壳壁降解酶的水溶液充分降解壳壁，并且回收该酶处理过的玉米粒，其中酶处理提高了从一定重量的爆花用玉米粒获得爆制玉米片的产率。在本专利技术的方法中，爆花用的玉米可以是任何类型的，例如自由传粉的品种或杂交品种。爆花用玉米优选为杂交爆花用玉米，更优选是白种-->爆花用玉米(white popcorn)、小粒黄种爆花用玉米(small yellowpopcorn)、中等黄种爆花用玉米(medium yellow popcorn)、和/或大粒黄种爆花用玉米(large yellow popcorn)。爆花用玉米的培育即关于土壤类型、土壤肥力、种植、杂草控制、虫害控制、疾病控制、灌溉、收获、调理和储存的技术都是本领域已知的。爆花用玉米粒可以手工收获、带穗收获或联合收割机收获。爆花用玉米可在达到成熟(即35％含水量)后的任何时间手工收获或在含水量为25％时带穗收获(ear-harvested)。联合收割机收获的玉米粒的田间含水量(field moisture)应为约14％至约18％，最佳约为16％至约17％。含水量在18％以上，玉米粒可能遭受物理性破坏，降低爆裂量。含水量在14％以下，玉米粒容易受到冲击性破坏，尤其是在联合收割机收获和相关处理操作的时候，也降低了爆裂量。在本专利技术的方法中，酶处理前的玉米粒优选的水分含量为约10至约25％，更优选约14％至约20％，进一步优选约14％至约18％，更优选约15％至约17％。水分含量不合适的玉米粒可以采用用于此类目的的本领已知加热或未加热的强迫空气系统或自然通风进行部分干燥。干燥方法应当以不影响玉米粒的潜在爆裂产率为准。如果进行几个步骤的干燥，在各步骤之间还要进行12-24小时的调整阶段，使得玉米粒中的水分可以再分布，这样的话就能得到更高质量的玉米粒。对此的另一种方法是两步混合式干燥体系，其中利用热空气干燥机降低水分含量至大约17-18％，然后以自然空气或低温干燥系统终止该调节过程。如果玉米粒被过分干燥，它们可以再水合达到理想的水分含量，但是通常不会恢复它们的原始爆裂量。现有技术中任何已知的再调节过渡干燥的玉米粒的方法都可以使用。优选以70-85％相对湿度的条件流通玉米粒达足够的时间，直到获得理想的水分含量，这取决于空气的流速和所需的再水合量。术语“一种或多种壳壁降解酶的有效量”在本专利技术定义为一种或多种-->酶的量，该量足以弱化爆花用玉米粒的粒壳成分，提高由一定重量未爆裂的爆花用玉米粒在受到350-375°F加热时生产爆制玉米片的产率。一种或多种壳壁降解酶的有效量取决于具体的酶和降解壳壁所需要的时间。大量的酶可能需要较短的处理时间，而少量的酶需要较长的时间。在本专利技术方法中，可以利用一种或多种可弱化爆花用玉米粒壳壁的酶。爆花用玉米粒的粒壳成分主要包括纤维素和果胶物质、木质素和富含羟脯氨酸的糖蛋白(Kiesselbach和Walker，1952，American Journalof Botany 39：561-569；Hood等人，1991，Plant Science 79：13-22)。所述的一种或多种酶可以是可弱化爆花用玉米粒壳壁的任何酶。可以降解壳壁成分的酶包括，但不限于，降解果胶的酶、降解纤维素的酶、降解半纤维素的酶和/或蛋白酶。在本专利技术方法中，所使用的酶是在适于弱化爆花用玉米粒壳壁的pH和温度范围中具有合适酶活性的任何酶。优选在很宽pH和温度范围内所述酶具有活性。在一个优选的实施方案中，酶的最适pH在约3至约10。在更优选的实施方案中，酶的最适pH在约4至约9。在最优选的实施方案中，酶的最适pH在约5至约8。在另一个优选的实施方案中，酶的最适温度在约5℃本文档来自技高网...
【技术保护点】
制备酶处理过的未爆裂的爆花用玉米粒的方法，包括：（ａ）将爆花用玉米粒与包含有效量的一种或多种壳壁降解酶的水溶液接触足以弱化玉米粒壳壁的一段时间；（ｂ）回收酶处理过的爆花用玉米粒。
【技术特征摘要】
US 1999-8-6 09/369,4731.制备酶处理过的未爆裂的爆花用玉米粒的方法，包括：(a)将爆花用玉米粒与包含有效量的一种或多种壳壁降解酶的水溶液接触足以弱化玉米粒壳壁的一段时间；(b)回收酶处理过的爆花用玉米粒。2.权利要求1的方法，其中爆花用玉米粒是杂交爆花用玉米或自由传粉的爆花用玉米。3.权利要求2的方法，其中杂交爆花用玉米选自白种爆花用玉米、小粒黄种爆花用玉米、中等黄种爆花用玉米和大粒黄种爆花用玉米。4.权利要求1-3之任一项的方法，其中所述一种或多种壳壁降解酶选自果胶降解酶、纤维素降解酶、半纤维素降解酶和蛋白酶。5.权利要求4的方法，其中果胶降解酶选自阿拉伯糖酶、半乳聚糖酶、果胶酯酶、果胶酸裂解酶、果胶反式消去酶、鼠李糖半乳糖醛酸聚糖乙酰基转移酶或鼠李糖半乳糖醛酸酶。6.权利要求4的方法，其中纤维素降解酶是纤维素酶或纤维二糖酶。7.权利要求4的方法，其中半纤维素降解酶是半纤维素酶或木聚糖酶。8.权利要求4的方法，其中蛋白酶选自氨肽酶、羧肽酶和内切蛋白酶。9.权利要求1-8之任一项的方法，其中玉米粒的水分含量在酶处理过程中维持在约10％至...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐丰，
申请(专利权)人：诺沃奇梅兹生物技术有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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