被果糖天然甜化的谷物产品制造技术

本发明专利技术介绍了生产一种早餐谷物食品的方法，它通过用包括葡萄糖异构酶在内的酶处理谷物或至少一个谷物部分以产生果糖而被甜化，同时保持了谷物颗粒的分散性或完整性。（*该技术在2008年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及用酸处理谷物颗粒或其碎片以生产早餐谷类食品。谷物是合理的膳食搭配所必需的蛋白质和复杂碳水化合物的丰富来源。另外，谷物可从其分散颗粒形状加工成薄片、碎片、粉状或其它类似形状。由直链淀粉和支链淀粉组成的淀粉为将谷物颗粒转化成即食的早餐食物、热食物、面包和其包烤制品提供了可成形性。麸皮是谷物的一个部分，其淀粉含量相对较低，Fulger等人的美国专利4，500，558号所用的方法是通过挤压使麸变形，以使其更易于碾磨。按照美国专利4，500，558号，天然存在于麸料中或加到麸料中的淀粉含量为10-25%，淀粉在挤压过程中起到气塞作用以建立压力，并经挤压包覆在麸料上。经碾磨、煮过或其它处理的谷物通常味道很淡，无甚差异。已设计出许多方案来处理谷物，使其味道更甜，更多种化和更加有差异。将谷物淀粉转化成更小成分具有很久历史。通过稀酸、稀碱处理淀粉，或通过酶催化反应，可将长链多糖水解为短链多糖和单体，如葡萄糖和麦芽糖。虽然有一些证据表明在麦芽（Pufols，M.H.等，Plant    Physiology38，454（1962）和其它高等植物（Barfay，J.Nature185，924（1960]）中存在木糖异构酶活性，但现在依然认为在蒸煮过程中该酶将变性。当改变谷物使其产生的麦芽糖或葡萄糖（即右旋糖）的量足以使旱餐谷物食品变甜时，有可能出现可成形性和/或产品破裂问题。通常需要淀粉的形成基质的能力，以便能对谷物进行加工、混和并成型为即食的终产-->品，如碎麦片，谷物薄片以及膨化或疏松谷物产品。过去，对于谷物中的纤维转化为不同形式注意很少（但却很重要），因为谷物碾磨过程中大部分纤维能够从谷物中去掉。对谷物中的纤维素含量进行处理的已知方法中主要是改进谷物中淀粉部分的可加工性，以便进一步处理，或从脱除的纤维部分回收有价值的食品。在Fugles等人的美国专利4，656，040号中，是将形成基质成分（它或者是改性麸皮部分，或者是烤制过的籽芽部分，或者是两者的结合）与一种酶促进水解的胚乳部分混合。按该专利所述，胚乳部分含有整个谷粒大约95%的淀粉，如果用α-淀粉酶和葡糖淀粉酶单独对其处理可避免脱味。Wahl的美国专利1，178，039、Kiely的美国专利2，853，388、Allen等人美国专利3，157，513、Hesseltine等人的美国专利3，243，301以及Hagiwara等人的盖美国专利4，056，637都揭示了用蛋白水解酶处理谷物及其亚成分。日本的这种处理的例子有：日本专利公布号57-47465（1982年3月18日公布）。但是，所有这些引用的文献都没有指出碎片、薄片或挤压谷物产品的生产。指出了通过用蛋白水解酶处理谷物生产碎片、薄片或挤压谷物产品的美国专利包括：Anhaltges的976，332;Hoffman等人的1，541，263;Bendenk等人的3，664，848;Conrad的4，282，319和4，377，602。在这些利用蛋白水解酶生产谷物产品的方法中，并未对整粒谷物或麸皮部分进行酶处理以保持淀粉或大分子量糊精的形成基质能力。利用纤维素酶，或α-淀粉酶、淀粉葡糖苷酶和葡萄糖异构酶对谷物进行酶处理的方法，在下列美国专利中有所揭示：Mulles的4，069，103;Antrim等人的4，089，745;Schoenrock的4，247，636;Ostre的4，292，331;Cestelli等人的4，378，432;Horwath等人的4，458，017以及Schoanrock等人的4，501，814。欧洲专利申请号78，782主和瑞士专利公布号62-->2，028（1981年3月13日公布）揭示了使用攻击淀粉的酶的方法。日本公告57-47363揭示了生产一种谷物饮料的方法，它是在100-200℃的温度下膨化谷物，再用一种酶（如纤维素酶）进行处理。将酶处理过的谷物加热干燥，然后烘烤。但是，经纤维素酶或α-淀勖浮⑵咸堑矸勖负推咸烟且旃姑复聿牟锊⒉皇枪任锸称贰Ｔ谡庑┪南字胁⒚挥兄赋霰Ａ舻矸鄣男纬苫侍匦裕员阄复淼墓任锾峁┛沙尚涡浴?在制备谷物产品时用产糖酶对磨碎的谷物或谷物部分进行酶处理，已在下列美国专利中有所揭示：Frangie的1，172，270;Karg的2，040，943;Fine的2，289，416;Blanchon的，3，255，015;Kviesitis的3，395，019，Kelly等人的3，930，027;Buffa等人的3，950，543以及Goeriny等人的4，311，714。但是，在这些专利的方法中，并没有指出将这些酶处理的粉碎谷物或谷物部分形成薄片、碎片或挤压谷物食品。Gasses等人的美国专利4，374，860和Ganlwerka的美国专利4，438，150公开了一种生产粉或薄片状即食早餐谷食的方法，它包括用产糖酶对粉碎谷物或谷物部分进行酶处理。在生产薄片、碎片或挤压形状的即食（Ready-to-eat）谷食过程中用产糖酶对粉碎谷物或谷粒部分进行酶处理，已在Kellogg的美国专利1，564，181、Humphrey的美国专利1，568，162以及Fulges等人的美国专利4，431，6    J4和4，435，430中公开。在利用产糖酶生产这些成品谷食和即食早餐产品的方法中，并没有指出进行酶处理以保留淀粉或淀粉和大分子量糊精的形成基质能力，同时提高甜度和使味道多样化。在制备谷物产品过程中用产糖酶对整个谷物进行酶转化公开于：Gustavson的美国专利2，3130，028，Hugenlaud的美国专利2，555，235;Keahe-->tian的美国专利262，464;Gay的美国专利3，948，015;Fulger等人的美国专利4，371，551以及日本专利公告37-1654。但是，在这些通过利用产糖酶对整个谷物进行酶转化生产谷物产品的方法中，没有提到将酶处理的谷物加工成薄片、碎片或挤压形状的即食谷食。Kellogg的美国专利2，174，982，Fine的美国专利2，289，416以及Friger等人的美国专利4，254，150公开了一种生产碎片、薄片或挤压形状的即食谷物食品的方法，它包括用产糖酶对整个谷粒进行酶处理。美国专利2，174，982指出了一种从小麦、黑麦、玉米或燕麦等谷物制造薄片或碎片谷食的方法。在此，是将整个谷物在碱中煮沸以部分溶解麸皮外壳。然后冲洗谷物，除掉碱，再用麦芽处理，使淀粉转变为糊精。向麦芽汁中加进调味物质，麦芽汁保持在148°F-170°F，以使谷物膨胀且让调味物质渗透。再将该物质加压烧煮，干燥，使其成薄片或碎片。对碎片来说该物质的湿度为20%。如该专利所述，产物中的糊精使其更加松脆。美国专利2，289，416提供一种从整个谷物制造薄片或碎片形谷食的方法。酶处理之前，通过加热处理整个谷物，破坏麸皮外壳，且使淀粉糊化。在这一预处理之后，将酶直接加到整个谷物中。该专利指出，该酶对糊化淀粉作用更迅速，以发芽谷物作为酶源，在60℃-70℃糊化淀粉充分转化。且指出，破碎能够极大地增加胚乳的渗透性，它可在糊化之前或之后完成。据说在蒸煮之前向面粉或粉碎谷物中加入酶实际只将不会导致淀粉转化为其亚成分。发芽大麦粉和淀粉酶本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生产被酶糖化的谷物产品的方法，包括：ａ）用水蒸煮谷物或至少一个谷物部分至谷物淀粉至少部分糊化；ｂ）用水和包括葡糖异构酶在内的酶处理蒸煮过的谷物或至少一个谷物部分，以产生果糖；ｃ）使酶处理的谷物或至少一个酶处理的谷物部分成形， 以及ｄ）使酶失活，所产生的果糖量足以使谷物具有甜味。

【技术特征摘要】
US 1987-9-28 101,564;US 1987-9-28 101.5611、一种生产被酶糖化的谷物产品的方法，包括：a)用水蒸煮谷物或至少一个谷物部分至谷物淀粉至少部分糊化；b)用水和包括葡糖异构酶在内的酶处理蒸煮过的谷物或至少一个谷物部分，以产生果糖；c)使酶处理的谷物或至少一个酶处理的谷物部分成形，以及d)使酶失活，所产生的果糖量足以使谷物具有甜味。2、如权利要求1所述的方法，其中在步骤a）蒸煮整粒的谷物，且在步骤b）的酶处理时蒸煮过的谷粒保持分散性。3、如权利要求2所述的方法，其中将酶处理过的分散谷粒切片成型。4、如权利要求2所述的方法，其中将酶处理过的分散谷粒压片成型。5、如权利要求2所述的方法，其中将酶处理过的分散谷粒碾磨成型。6、如权利要求1所述的方法，其中至少一个酶处理过的谷物部分或酶处理过的谷物被挤压成型。7、如权利要求1所述的方法，其中在酶处理谷物或至少一个谷物部分时所加的水量的限制应使得至少几乎全部的水被谷物或至少一个谷物部分吸收，从而使果糖保留在谷物产品中。8、如权利要求7所述的方法，其中在酶处理地所存在的水量为20%-55%（占水和谷物或至少一个谷物部分总重量的百分数）。9、如权利要求1所述的方法，其中通过酶处理而产生的果糖量至少约5%（以占谷物产品的干燥固体总重量的百分数计）。10、如权利要求1所述的方法，其中所述的酶包括葡糖淀粉酶和葡萄糖异构酶。11、如权利要求1所述的方法，其中酶处理和蒸煮是部分同时进行的。12、如权利要求11所述的方法，其中酶处理包括：在α-淀粉酶存在下蒸煮谷物或至少一个谷物部分，使部分谷物淀粉转化成糊精，然后用葡糖淀粉酶和葡萄糖异构酶处理蒸煮过的产物以产生果糖。13、如权利要求12所述的方法，其中在蒸煮之前，谷物或至少一个谷物部分在α-淀粉酶存在下被湿浸。14、如权利要求12所述的方法，其中蒸煮过的产物同时用葡糖淀粉酶和葡萄糖异构酶处理。15、如权利要求12所述的方法，其中α-淀粉酶的用量约为1  liq/g-1000  liq/g，葡糖淀粉酶的用量约为0.1  GU/g-10  GU/g，葡萄糖异构酶的用量约为1  IG  IU/g-100  IG  IU/g。16、如权利要求10所述的方法，其中用葡糖淀粉酶和葡萄糖异构酶的处理是在温度约为68°F（20℃）-176°F（80℃）、PH值约为5-8的条件下进行的。17、如权利要求13所述的方法，其中浸湿时的温度约为68°F（20℃）-212°F（100℃），PH值约为5-8。18、如权利要求12所述的方法，其中蒸煮在温度约为176°F（180℃）-212°F（100℃）、PH约为5-8的条件下进行，，葡糖淀粉酶和葡萄糖异构酶的处理在温度约为68°F（20℃）-176°F（80℃）、PH约为5-8的条件下进行。19、如权利要求12所述的方法，其中葡糖淀粉酶和葡萄糖异构酶处理在温度约为131°F（55℃）-158°F（70℃）、PH约为6-7的条件下进行。20、如权利要求12所述的方法，其中谷物产品中还原糖的含量约为10%-25%（占总干燥固体的重量百分比），果糖的量约为5%-45%（占谷物产品的总单糖含量的重量百分比）。21、如权利要求1所述的方法，其中酶处理包括用α-淀粉酶、葡糖淀粉酶和葡萄糖异构酶处理蒸煮过的谷物或谷物部分以产生果糖。22、如权利要求21所述的方法，其中首先用α-淀粉酶处理谷物或谷物部分，然后再用葡糖淀粉酶和葡萄糖异构酶处理。23、如权利要求22所述的方法，其中谷物或谷物部分在蒸都过程中用α-淀粉酶处理，蒸煮之后补加α-淀粉酶然后加入葡糖淀粉酶和葡萄糖异构酶，产生果糖。24、如权利要求23所述的方法，其中葡糖淀粉酶和葡萄糖异构酶处理在温度约为68°F（20℃）-176℃（80℃）、PH约为5-8的条件下进行。25、如权利要求23所述的方法，其中葡糖淀粉酶和葡萄糖异构酶先后加入，葡糖淀粉酶处理在温度约为68°F（20℃）-176°F（80℃）、PH约为3-8的条件下进行，葡萄糖异构酶处理在温度约为68°F（20℃）-212°F（100℃）、PH约为5-9的条件下进行。26、如权利要求22所述的方法，其中在步骤a）蒸煮整粒谷物，且蒸煮过的谷物颗粒在用α-淀粉酶、葡糖淀粉酶和葡萄糖异构酶处理时保持分散性。27、如权利要求26所述的方法，其中整粒谷物是发芽的。28、如权利要求26所述的方法，其中酶处理过的分散谷粒被切片成型，且通过烘烤碎片使酶失活。29、如权利要求4所述的方法，其中通过烘烤薄片...

【专利技术属性】
技术研发人员：约翰A梅斯利，索尔L奈德曼，理查德L安特里姆，理查德A约翰逊，
申请(专利权)人：纳比斯克布兰德斯公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]