用于制作全麦和全无谷蛋白谷物面粉的节水和节能方法技术

提供了一种用于连续生产全谷物面粉和全无谷蛋白面粉的节水和节能方法。所述方法包括用水预调节全谷粒或种子并且使用利用饱和蒸汽的能量高效烫漂处理。所述方法还提供具有材料的双峰尺寸混合物的面粉，所述材料具有改进的粘度。所述全谷物和全无谷蛋白面粉可用来制备谷物产品和烘焙食品。

Water saving and energy saving methods for making whole wheat and whole gluten free grain flour

A water-saving and energy saving method for continuous production of whole grain flour and whole gluten free flour is provided. The method includes using water to preconditioning whole grains or seeds and using energy efficient blanching with saturated steam. The method also provides flour with the material of the Shuangfeng size mixture, and the material has an improved viscosity. The whole grain and all gluten free flour can be used for the preparation of grain products and baked food.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于制作全麦和全无谷蛋白谷物面粉的节水和节能方法专利技术背景专利
本专利技术涉及一种用于连续生产全谷物面粉和全无谷蛋白面粉的节水和节能方法。更具体而言，本专利技术在制造全谷物和全无谷蛋白面粉以用于制备全谷物产品和烘焙食品期间用水预调节浸泡的全谷粒，并且使用利用饱和蒸汽的能量高效烫漂处理。相关领域的描述普通人每天需要消耗足够的食物以提供大约2,150饮食卡路里或Kcal(9MJ)的能量。所述量将视年龄、体型和体力活动的水平而变化。平均食物可利用性在低发展中国家低于每天每头2,030卡路里，并且在营养过渡国家为约2,700卡路里。相比较，在发达国家中，平均食物可利用性为大约3,750卡路里，并且一些这种过量已导致高水平肥胖和非传染性慢性病。随着人口变得更城市化并且收入提高，高脂肪、糖和动物蛋白的饮食替代高复合碳水化合物和纤维的更传统饮食。种族烹饪法(例如，地中海)和独特的传统谷类(苋菜、高粱、水稻、玉米、小麦和豆类(菜豆、小扁豆、鹰嘴豆))食物正在被提高其能量密度的快餐替代。面包制作是最古老的谷类加工方法之一。今天，扁面包仍是占优势面包并且是未发酵的(玉米圆饼和小麦薄煎饼)或由微生物(小麦面包)或化学剂(小麦圆饼)发酵的。面粉可制备自草籽(谷类)、豆类和块茎。对于食品而言，作为生产成本的一份的总能量相关成本变化广泛。例如，在美国，能量相关成本占总作物生产的比例为约10％(对于油籽大豆)至约31％(对于谷类玉米)。目前，可再生能源满足超过13％的全球首要能量需要。几乎一半的这种能量来自用于烹调加工的生物质的传统来源。过程导向的策略可利用可持续食品的设计和生产来降低环境影响。食品工业中设计最低限度的加工技术以限制对营养和感官品质的影响，同时不利用添加剂来保存食品。水热处理，即高温和短时(HTST)，是意图使淀粉部分胶质化并改良其物理性质而不破坏颗粒结构同时改进其在剪切和热加工下的稳定性的更温和的方法。HTST处理可在低水分(<35％)下甚至在高于胶质化温度的温度下完成，在湿热处理之后产生更硬颗粒(弹性性质)(Jacobs等人1998；Sair1967)。由于分解和聚集过程具有粉碎机制(产生更大尺寸颗粒组)和表面腐蚀机制(产生更小尺寸颗粒组)，已在食品系统中报道了明确限定的双峰粒度分布的存在。任一机制的优势由颗粒性质和尺寸减小装置(即，冲击式磨机或磨盘式磨机)的物理特征来确定；研磨越粗糙，则尺寸模式越大并且双峰分布中的级分越难(Popplewell等人，1989；Aguilar等人，1991)。烫漂是一种热过程，其中出于使酶失活、改良质地(淀粉和蛋白质)并且保存颜色、香味和营养价值的目的而加热谷粒或种子。热水和蒸汽是通常使用的加热介质，但还已使用热气体(干热)。蒸汽注入加热是一种直接接触方法，其中冷凝在大气压下发生在可流动食品的表面上。这种方法需要常压蒸汽、可泵送食品和机械装置来促进蒸汽加热和冷凝。水利用和其环境处理的成本可影响膨化谷类加工厂的可持续性，特别是在供水稀缺的区域中。此外，具有减少的能量相关排放的低或零碳能源技术将有助于温室气体浓度水平的稳定。使用热水和蒸汽喷射的市售回转式蒸煮器/冷却器和螺旋输送器系统已被设计以改进已烫漂食品品质(例如，MULTI-烫漂器，PPMTechnologiesInc.，Oregon，USA)，节约能量和减少废物(LycoVAPOR和LycoPRESSUREThomasConveyor公司，Texas，USA)，和US3778521、US3910175、US5289759、US5327817、US6263785和US7348036中以及EP1061818和WO127922A1中所公开的那些。虽然上述方法可在生产全面粉中有用，但在本专利技术做出时在本领域内仍得不到使用利用水的预调节和利用饱和蒸汽的高效烫漂来连续生产全谷物面粉和全无谷蛋白面粉的节能方法。
技术实现思路
因此，本专利技术提供在生产全谷物面粉和全无谷蛋白面粉中与加工全谷物的现有技术方法偏离的方法。所述方法涉及具有减少的水输入、降低的能量需要和减少的二氧化碳排放的水预调节和蒸汽烫漂，而且提供所期望的最终产物的高产量。本专利技术的另一个目的是使用工业方法和饱和蒸汽烫漂器系统来连续生产粗和细的材料部分，从而产生全谷物面粉、例如全麦面粉。本专利技术的另一个目的是使用工业方法和饱和蒸汽烫漂器系统来连续生产粗和细的材料部分，从而产生全无谷蛋白面粉。本专利技术的又一个目的是提供用于谷物产品和烘焙食品的全谷物面粉和全无谷蛋白面粉，其中所述面粉是均匀的并且具有改进的生化和粘弹性性质。本专利技术的上述和其他目的和优点通过应用于生产全谷物面粉和/或全无谷蛋白面粉的连续方法和装置来实现，其实施方案包括提供已清洁的谷粒或种子，用水混合并预调节谷粒或种子，并且用饱和蒸汽烫漂已缓和的(tempered)籽粒以实现籽粒的部分胶质化和变性而无废水并且能量使用减少；调节并冷却(缓和)已烫漂籽粒以用于高效碾磨；将已缓和的籽粒研磨成粗磨和细磨材料部分；热空气干燥已碾磨材料；并且将细磨材料与粗磨材料筛分并分级，而剩余粗磨材料可被进一步再研磨并再筛分。附图简述从参考附图的以下描述中将更充分理解本专利技术。图1是描绘本专利技术的实施方案的流程图，说明用于生产全麦面粉的连续方法并且示意性描绘相关联装置和系统。图2是描绘本专利技术的另一个实施方案的流程图，说明用于生产全无谷蛋白面粉的连续方法并且示意性描绘相关联装置和系统。图3A、3B和3C的图表显示出根据本专利技术生产的全麦点心生面团(3A)和全麦圆饼生面团(3B)对比脱壳和脱胚小麦生面团(3C)的粘弹性温度扫描(20℃至160℃的弹性G'和粘度G”分量)。图4A和4B的图表显示出根据本专利技术生产的全无谷蛋白生面团(4A)对比全麦生面团(4B)的粘弹性温度扫描(20℃至160℃的弹性G'和粘度G”分量)。图5A和5B是根据本专利技术生产的全麦圆饼面粉(5A)对比常规脱壳和脱胚小麦面粉(5B)的淀粉测定记录仪和面粉吸水率结果(30℃下的生面团粘度)。专利技术详述用于生产全谷物面粉的方法不受限并且可应用于任何谷物。所述方法可应用于麸质谷类，诸如小麦(小麦(Triticum)属，软质小麦、硬质小麦、硬粒小麦和碾碎的干小麦)和大麦(大麦(Hordeum)属)，而且在其范围内包括黑麦(黑麦(Secale)属)和燕麦(燕麦(Avena)属)。其他适合的假谷物包括荞麦(荞麦(Fagopyrum)属)。根据本专利技术的实施方案，图1中示出的流程图显示出混合器1、具有进料器的预调节器2、鼓风机3、锅炉4、热交换器5、蒸汽烫漂器6、具有进料器的调节器7、磨机8、干燥器9、磨机10和分级器11。根据所述方法的实施方案，将已通过干清洁除去外来材料的全谷粒进料至混合器1，在其中用水充分喷洒全谷粒约3至6分钟以均匀润湿谷粒表面。谷粒水分可例如从约10％至15％或约12％至13％的初始谷粒水分调整至约15％至30％、优选约17％至24％的已调整水分，同时使用约1.0:0.01至1.0:0.20的谷粒与水的比率，优选约1:0.06至1:0.10的比率。根据一个实施方案，已清洁的全谷粒是完整的并且在被用水喷洒之前尚未经受将引起谷粒中裂隙或裂缝的任何物理作用或物理冲击(例如，轧或整平)。根本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于制作全谷物面粉的节能方法，所述方法包括连续和重复地进行以下步骤：提供包括胚乳、胚芽和麸组分的清洁的谷粒；将所述清洁的谷粒与水混合以均匀润湿所述谷粒表面；预调节所述湿谷粒以实现达到预定范围内的水分吸附；在饱和蒸汽的气氛中烫漂所述增湿预调节的谷粒以使所述谷粒组分至少部分胶质化和变性，并且利用蒸汽冷凝物水化所述已烫漂的谷粒；调节所述已烫漂和水化的谷粒以将所述谷粒稳定至所需的水分含量；研磨所述已调节谷粒以产生粗磨材料和细磨材料的双峰混合物；热空气干燥已研磨材料，并且冷却所述材料；筛选并分级所述已冷却的研磨的材料以将具有低于45 US筛目至230 US筛目尺寸的细研磨材料分离并回收为全麦面粉，并且分离大于45 US筛目的粗研磨材料。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于制作全谷物面粉的节能方法，所述方法包括连续和重复地进行以下步骤：提供包括胚乳、胚芽和麸组分的清洁的谷粒；将所述清洁的谷粒与水混合以均匀润湿所述谷粒表面；预调节所述湿谷粒以实现达到预定范围内的水分吸附；在饱和蒸汽的气氛中烫漂所述增湿预调节的谷粒以使所述谷粒组分至少部分胶质化和变性，并且利用蒸汽冷凝物水化所述已烫漂的谷粒；调节所述已烫漂和水化的谷粒以将所述谷粒稳定至所需的水分含量；研磨所述已调节谷粒以产生粗磨材料和细磨材料的双峰混合物；热空气干燥已研磨材料，并且冷却所述材料；筛选并分级所述已冷却的研磨的材料以将具有低于45US筛目至230US筛目尺寸的细研磨材料分离并回收为全麦面粉，并且分离大于45US筛目的粗研磨材料。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述预调节步骤影响所述谷粒的所述水分含量达到17%至24%的水分范围。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述烫漂步骤包括利用在约93.8kPa至约112.4kPa的绝对压力下的饱和蒸汽，并且在5至10分钟内使所述已预调节的谷粒水化至约26%至约30%的水分含量。4.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：费利佩·A·鲁维奥，MJ鲁维奥，R康特雷拉斯姆，
申请(专利权)人：先进科技研究公司，
类型：发明
国别省市：墨西哥,MX