制备有生理营养价值产品的方法以及实施该方法的设备技术

利用酶降解谷类中存在的淀粉而从谷类中制备有营养价值产品的方法，其特征是一步完成淀粉的糊化和降解成可溶的糊精及其连续降解成更简单的寡糖。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
制备有生理营养价值产品的方法以及实施该方法的设备本专利技术涉及从谷类中制备有营养价值产品的方法，其是在一个步骤中通过将谷类中存在的淀粉用酶降解成可溶性糊精并继续降解成更简单的寡糖；以及实施该方法的设备。本专利技术的目的是提供一个用简单和合理的方法从谷类中获得有营养价值产品的可能性，该产品有待用于人和动物用途。进一步的目的是得到一个非常简单的且节约时间的方法，其能生产含有不同量葡萄糖的产品。在此可用各种谷类或谷类碎粒作为起始材料，如小麦，燕麦，大麦，黑麦，玉米，高梁以及其它淀粉制品。在某些用途中，该终产物可直接使用而不需要干燥或进一步分级分离或干燥。在这些情况下，当需要一种干燥产品时，终产品可通过喷雾干燥，或其变化方法，或通过滚式干燥器而干燥。在一些情况下，需分离该产品的纤维组分并单独干燥，用作高价值且口味怡人的营养性纤维产品。本专利技术的进一步的其它目的是提供本专利技术方法的生产设备，尤其是用于连续生产的设备。从诸如SE-A-7808870-5中已知用蛋白质和淀粉降解酶水解完整的谷粒。所公开的方法介绍了用15-30小时获得高含量的葡萄糖的更为复杂的生产方法。这些长的加工时间也导致了需要很大的设备来生产更大量的产品。由于长的停留时间，该方法更堆以作为连续方法进行。按此现有技术的方法主要是基于用蛋白酶在60℃下2小时降解所存在的蛋白质到特定长度的氨基酸，然后在75℃下加入α-淀粉酶并处理所存在的淀粉6小时于是形成糖。令人惊异地，现在用本方法表现出能使含葡萄糖的产品生产合理化的可能性，并因此实现生产时间的显著缩短，这意味着该方法可发展成连续的一个方法。本专利技术进一步包括适于完成本方法的设备。-->本专利技术的特征是淀粉糊化和降解成可溶的糊精及其连续降解成更简单的寡糖是一步完成的。这是通过本专利技术的在第一阶段已同时加入α-淀粉酶和淀粉葡萄糖甙酶并将有关pH和温度调整到各种酶具有满意的活性的条件下完成的。由此实现了淀粉的快速降解而没有常见的源于开始糊化的极显著的粘度升高。因此可使用更简单的且低成本的搅拌器系统。同时实现了淀粉极快速酶解成更简单的碳水化合物以及在几小时后得到最大的葡萄糖含量。该方法还意味着可通过选择合适量的淀粉葡萄糖甙酶以及预定培养时间而使该产品可含有葡萄糖和麦芽糖的混合物。上述压碎的整粒小麦，燕麦，大麦，黑麦，玉米和高梁粒可用作起始材料。这里的颗粒大小本身对本方法并不重要，但其是由最后所用的干燥方法，或者，终产品的分级分离以及用途决定的。这些谷物的粉末以及其它富含淀粉的原料也可使用。该方法在装有搅拌器和维持所需温度的装置的合适反应器中完成。然而，本申请中进一步公开了一个优选的连续生产设备，该设备包括一个搅拌和加热元件，热交换器，反应器，以及最终反应器。一般地，向正在搅拌的原料中加入预热列40-75℃，优选为40-60℃的水并加有α-淀粉酶和淀粉葡萄糖甙酶，而总混合物的温度至多为55℃。合适的α-淀粉酶是Termamyl(注册商标)120L(Novo)，BAN240L(Novo)或其相应物。合适的淀粉葡萄糖甙酶是AMG 200L(Novo)或其相应物。所述的酶以液态存在并易于以正确剂量添加。当使用Termamyl时，溶液中的钙离子应较低。当加入约含30-50％淀粉的原料时，将该pH用盐酸或柠檬酸或其它合适酸调至4.5-5.5，适宜的pH4.9。然后，将温度升至60-75℃的范围，直至所得的反应物是葡萄糖达到所需含量的组合物。同时得到对该方法重要的糊化，但由于已发生了该淀粉的某些降解，故其不引起若该淀粉没有部分降解而出现的粘度升高。然后，基于所用的淀粉葡萄糖甙酶的热稳定性，加热该反应产物到90-95℃，或者125-130℃30-60秒以灭活该酶。同时将该产品灭菌。该终产物现在可直接用于某些应用以及首先经干燥浓缩到合适的水含-->量后用于其它用途。该产物可基于最终的用途而贮存于合适的特定罐中。尤其是，应该考虑到维持无菌状态。因此，无菌包装是可能且合适的。如上所述，该终产物也可喷雾干燥或滚式干燥。若已分离出纤维组分，则优选地在一干燥器中用热空气干燥。本专利技术将在下列一些非限制性的实施例中有更为详细的描述。实施例1源于小麦粉的富集葡萄产品的生产用常规的小麦粉作为原料，将500克小麦粉搅拌加入加热至大约55℃的且含有1.0毫升Termamyl 120L和2.0毫升AMG 200L的水中。当已加入大约50％的小麦粉时，用稀盐酸调节pH到4.9，而全部小麦粉已加入后，再加入稀盐酸到该pH。然后，将该混合物的温度升至70-75℃，同时，所形成的简单碳水化合物的含量用HPLC连续监测。可溶性的简单碳水化合物的升高如图1所示。在70℃温育三小时后，通过用微波加热到95℃灭活酶而终止，同时灭菌该产物。干燥后，得到含68％葡萄糖的有甜味产物。实施例2从完整小麦生产富集葡萄糖的产品将完整小麦粒磨成大小为0.05到1.5毫米的颗粒。将700克这种小麦搅拌加入1000毫升的含有1.0毫升Termamyl 120L和2.0毫升AMG 200L的温度为55℃的水中。当已加入了约50％的小麦时，用稀盐酸将pH调至4.9并在加入全部小麦后，再加入盐酸。盐酸的量取决于该原料的缓冲容量。然后，在连续搅拌下将该混合物的温度升到70-75℃，从而继续温育。用HPLC测定简单碳水化合物的量。70℃下3小时后，通过加热至95℃终止温育，将该产物灭菌并灭活酶。干燥后，得到55％的葡萄糖含量的甜味产物。实施例3起始于燕麦的富含葡萄糖的产品的生产将已除去其粘性外壳的完整燕麦颗粒磨成具有近似于实施2中的颗粒大小的细粉。将700克该粉加入到1000毫升的已加热至55℃的且含有1.5毫升的Termamyl 120L和2.5毫升的AMG 200L的水中。当加入约50％的该粉后，用盐酸调节pH并在加入全部燕麦后用盐酸将pH最终调至4.9。然后，-->在连续搅拌下将该混合物温度升至70-75℃，继续温育，用HPLC测定简单碳水化合物的量。70℃下3小时后，通过加热至95℃终止温育，并灭菌该产品和灭活该酶。然后，可溶解部分的净含量的71％由葡萄糖组成。干燥后，得到一个带有淡淡燕麦味且萄萄糖含量为59％的甜味产品。在这些实施例中，将上述净含量的33-41％用于水中的原料混合物。然而，该量可增加至50％而没有任何大问题，而减少了任选的干燥需要，并且该产物可更容易地用于直接生产食品，如焙烤食品。在上述实施例中，α-淀粉酶和淀粉萄萄糖甙酶一起使用。若需要，α-淀粉酶可以和β-淀粉酶联合使用。终产品可代替糖用作一般食品添加剂，如用于焙烤产品，番茄沙司，冰淇淋及其它产品。所制的产品对用于其中的诸如饮料或其它的产品提供了增加的奶油度。如上述，本专利技术也涉及在连续条件下完成本方法的设备。本专利技术的此部分的将参照附图中作更详细描述，其中：图2表示总体上的设备；图3表示该设备混合器的剖面图；图4表示该设备的反应器的剖面图；图5表示图4反应器在垂直于转动轴的平面上的剖面图；以及图6表示该设备的最终温育反应器的剖面图。一个优选的完成本专利技术方法的设备在总体上如图2所示。将合适来源的谷粉喂入贮存容器1，然后，该谷粉从容器1喂送入输送螺杆直至预反应器3。在将谷粉喂送入预反应器3前，加入占谷粉量约50％的合适本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.利用酶降解谷类中存在的淀粉而从谷类中制备有营养价值产品的方法，其特征是一步完成淀粉的糊化和降解成可溶的糊精及其连续降解成更简单的寡糖。2.权利要求1的方法，其特征是用于降解的酶通过用于淤浆化和加热该原料的液体而加入到该谷类原料中。3.权利要求1-2的方法，其特征是进入的淤浆中水量是40-67％。4.权利要求1-3的方法，其特征是含所用酶的引入液体的温度是40-75℃，而最终淤浆的温度为至多55℃。5.权利要求1-4的方法，其特征是在混合含酶的液体后的反应产物的温度升至发生糊...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗尔夫·伯格奎斯特，本特·汉森，
申请(专利权)人：比奥韦特公司，
类型：发明
国别省市：