发酵的水解的植物来源的材料制造技术

本发明专利技术的方法和组合物可以提供发酵的植物来源的材料。该方法可以包括几个步骤。第一步骤包括将植物来源的材料水解以提供水解的植物来源的材料。第二步骤包括提供发酵起始材料，所述发酵起始材料包含水解的植物来源的材料。第三步骤包括将发酵起始材料发酵以提供发酵的植物来源的材料。包含发酵的植物来源的材料的各种组合物是可能的。在一些实施方式中，发酵的植物来源的材料包含通过将发酵起始材料发酵而产生的发酵产物，并且发酵起始材料包含水解的植物来源的材料。即使当植物来源的材料被水解或者被水解和发酵时，也可以维持植物来源的材料的某些期望的性质，例如健康益处、营养、全谷物状态、纤维含量、或β‑葡聚糖含量。另外，可以向水解或者水解和发酵的植物来源的材料提供期望的感官特性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】发酵的水解的植物来源的材料
技术介绍
相关申请的交叉引用本申请是2017年5月10日提交的美国临时专利申请No.62/504,449的非临时申请，并要求其优先权，其全部内容通过引用并入本文作为示例。
本专利技术涉及用水解的淀粉发酵包含水解的植物来源的材料(例如谷物粉)的组合物。例如，可以将谷粉中的淀粉水解，但是可以保持其可溶性纤维的含量，可以保持谷粉中β-葡聚糖的浓度，并且可以避免对β-葡聚糖的伤害。而且，可以维持谷物的全谷物状态。结果，在一些实施方式中，可以在包含植物来源的材料的组合物中维持由植物来源的材料，其可溶性纤维浓度、β-葡聚糖浓度、全谷物状态、发酵的全谷物状态或其组合所带来的健康益处。同时，由于水解和/或发酵的植物来源的材料，包含发酵的水解的植物来源的材料的组合物还可以提供增强的感官特性，例如降低的粘度、降低的粘滑度、期望的味道或其组合。关于说明本文所述的组合物的潜在用途，该组合物可以用作益生元、血糖指数降低剂、免疫增强剂、能量增强剂、纤维源、可溶性纤维源、营养添加剂、组织改良剂、粘度调节剂或其组合。
技术介绍
尽管现有产品可以被发酵或可以包含具有水解成分的植物来源的材料，但是现有产品倾向于缺乏一种或多种潜在期望的特征。例如，现有产品可能缺少期望浓度的谷类、谷物、全谷物、豆类、豆类植物、果渣、蔬菜、水果、可溶性纤维、β-葡聚糖，相关的健康益处，增强的感官特性，降低的粘度，降低的粘滑度，期望的口味，发酵代谢产物，降低的pH值或其组合。
技术实现思路
在第一方面，本专利技术提供了包括几个步骤的方法。第一步骤包括将植物来源的材料水解以提供水解的植物来源的材料。第二步骤包括提供发酵起始材料，所述发酵起始材料包含水解的植物来源的材料。第三步骤包括将发酵起始材料发酵以提供发酵的植物来源的材料。在第二方面，本专利技术包括通过第一方面的方法形成的组合物。在第三方面，本专利技术提供了包含发酵的水解的植物来源的材料的组合物。在第四方面，本专利技术提供了包含发酵的植物来源的材料的组合物。发酵的植物来源的材料包含通过将发酵起始材料发酵产生的发酵产物，并且发酵起始材料包含水解的植物来源的材料。根据本专利技术的以下详细描述，当组合附图考虑时，本专利技术的其他方面、实施方式和特征将变得显而易见。附图是示意性的，无意按比例绘制。在附图中，在各个附图中示出的每个相同或基本相似的部件由单个数字或符号表示。为了清楚起见，并非在每个图中都标记了每个组件。也没有示出本专利技术的每个实施例的每个组件，其中，无需用图示来使本领域普通技术人员理解本专利技术。附图说明被认为是本专利技术特征的新的特征在所附权利要求中提出。然而，结合附图来阅读以下的示例性实施方式的详细描述，将最好地理解本专利技术本身及其优选的使用方式、其他目的和优点，其中：图1是描述示例性方法的示意性方框流程图，根据本专利技术的一实施方式，该方法用于将植物来源的材料水解以提供水解的植物来源的材料，并将该水解的植物来源的材料发酵以提供发酵的水解的植物来源的材料。图2是描述示例性方法的示意性方框流程图，该方法包括以下步骤：将成分添加到发酵的水解的植物来源的材料中以提供食品和/或对发酵的水解的植物来源的材料或食品进行热处理以提供热处理的产品。图3是描述示例性方法的示意性方框流程图，该方法包括以下步骤：调节发酵的水解的植物来源的材料的水分浓度以提供调节了水分的发酵的植物来源的材料。图4是描述示例性方法的示意性方框流程图，该方法包括以下步骤：使发酵的水解的植物来源的材料脱水以提供粉末和/或将食品成分添加到发酵的水解的植物来源的材料或粉末中以提供食品。图5是描述示例性方法的示意性方框流程图，该方法包括以下步骤：包装和/或冷藏发酵的水解的植物来源的材料、粉末或食品。图6是描述示例性方法的示意性方框流程图，该方法包括以下步骤：水解组合物(包括将组合物挤出和使之失活)以产生水解的挤出物，将水解的挤出物制粒，将该颗粒干燥以形成干燥的颗粒，以及将干燥颗粒研磨成粉。图7是可以在本公开的示例性方法中使用的挤出机的示意图。图8是描述示例性方法的示意性方框流程图，根据本专利技术的一实施方式，该方法用于：将水、植物来源的材料和酶组合，然后将植物来源的材料水解，以提供水解的植物来源的材料，并将水解的植物来源的材料发酵以提供发酵的水解的植物来源的材料。具体实施方式现在将参考图1描述本专利技术的实施方式。图1是示意性方框流程图，其描绘了根据本专利技术的示例性方法。关于图1的特征的描述也通常适用于图8，尽管图8示出了一个实施方式，其中，在水解开始之前将植物来源的材料0102、酶0103和任选的水0140组合以形成水解起始材料0105，将该混合物送入水解反应器0104。图1所示的方法包括几个步骤。首先，水解步骤包括水解0108植物来源的材料0102以提供水解的植物来源的材料0106。该步骤可以在水解反应器0104中发生。在其他优点中，该步骤可用于增加根据本专利技术生产的固体产品(例如粉末或面粉)的溶解性或分散性。该步骤还可用于降低根据本专利技术生产的可流动产品(例如液体产品、浆料、半液体产品)的粘度。第二，发酵起始材料的提供步骤包括提供0114发酵起始材料0112，而该发酵起始材料又包括水解的植物来源的材料0106。该步骤可以在发酵起始材料混合机0110中发生。在其他优点中，发酵起始材料的提供步骤可用于确保水解的植物来源的材料具有有利于发酵的形式和条件。如果水解的植物来源的材料本身不具有这样的形式或条件，则可以改变水解的植物来源的材料的温度、压力和pH，可以添加其他成分(例如，水、营养素、酸、碱、及其组合)，并且可以从水解的植物来源的材料中除去或滤出成分(例如，水、粗固体、及其组合)，以提供有利于发酵的发酵起始材料。第三，发酵步骤包括将发酵起始材料0112发酵0122以提供发酵的植物来源的材料0120。该步骤可以在发酵反应器0118中发生。在其他优点中，该步骤可用于提供与发酵相关的感官特性(例如，味道、质地、气味，颜色)以及与发酵相关的健康益处。发酵步骤可以包括例如通过向发酵材料中添加发酵剂0117来形成发酵浆料。在一些实施方式中，可以提供总水质量浓度等于约70至95wt％的、约70至90wt％、约80至90wt％、或约83.5至86.5wt％的发酵的植物来源的材料0120。参照图3，第四，任选的水分调节步骤包括：调节0346发酵的植物来源的材料0120的水分浓度，以提供调节水分的发酵的植物来源的材料0344，其可以是食品0456、粉末或浓缩物，随后可以将其稀释以提供在期望的消费强度的例如饮料。水分调节步骤可以在水分调节器0342中发生，例如，在用于添加水的混合机0140或用于除去水的干燥器或分离器0140中发生。尽管水分调节步骤可以在发酵步骤0122之后发生，但是它可以额外地或可替代地在成分添加步骤0230、热处理步骤0236、脱水步骤0452、食品成分添加步骤0460的之前、期间或之后、或其组合的时间中进行。在其本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种方法，其包括：/n将植物来源的材料水解以提供水解的植物来源的材料；/n提供包含水解的植物来源的材料的发酵起始材料；/n向发酵起始材料中加入发酵剂，其中，发酵剂包括用于乳酸发酵的细菌，/n将发酵起始材料发酵以提供包含发酵代谢物的发酵的植物来源的材料，其中，发酵代谢物包含乳酸，并且其中，发酵的植物来源的材料的pH不大于4.5。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170510 US 62/504,449;20180509 US 15/975,4981.一种方法，其包括：
将植物来源的材料水解以提供水解的植物来源的材料；
提供包含水解的植物来源的材料的发酵起始材料；
向发酵起始材料中加入发酵剂，其中，发酵剂包括用于乳酸发酵的细菌，
将发酵起始材料发酵以提供包含发酵代谢物的发酵的植物来源的材料，其中，发酵代谢物包含乳酸，并且其中，发酵的植物来源的材料的pH不大于4.5。


2.权利要求1所述的方法，其中，所述水解包括将植物来源的材料中的淀粉水解。


3.权利要求1所述的方法，其中，所述水解包括将植物来源的材料中的纤维水解。


4.权利要求1所述的方法，其中，将植物来源的材料中的蛋白质水解。


5.权利要求1所述的方法，其中，所述水解包括用选择性水解淀粉的酶来催化水解。


6.权利要求1所述的方法，其中，所述植物来源的材料是谷物。


7.权利要求1所述的方法，其中，所述植物来源的材料是燕麦。


8.权利要求1所述的方法，其中，所述植物来源的材料包含蛋白质、淀粉、脂肪、糖和β-葡聚糖。


9.权利要求1所述的方法，其中，所述植物来源的材料包含：
约5至约40wt％的蛋白质；
约0至约40wt％的淀粉；
总量约3至约30wt％的膳食纤维；
约0至约7wt％的糖；
约3至约15wt％的脂肪；和
约0至约20wt％的β-葡聚糖。


10.权利要求1所述的方法，包括：
向发酵的植物来源的材料中添加成分以形成食品。


11.权利要求1所述的方法，包括：
调节发酵的植物来源的材料的水分浓度以提供浓缩物，然后可以将该浓缩物稀释以提供饮料。


12.权利要求1所述的方法，包括：
将发酵的植物来源的材料干燥以形成粉末。


13.权利要求1所述的方法，其中，所述水解包括使用酶来催化植物来源的材料中的淀粉的水解。


14.权利要求1所述的方法，其中，所述水解包括使用α-淀粉酶来催化植物来源的材料中的淀粉的水解。


15.权利要求1所述的方法，其中，所述水解包括将酶与水和植物来源的材料组合以形成水解起始材料，其中，所述酶用于催化植物来源的材料中的淀粉的水解，使得在水解起始材料中的淀粉水解，以提供水解的组合物，该水解的组合物包含水解的植物来源的材料。


16.权利要求15所述的方法，其中，所述水解起始材料的总水质量浓度等于约25至约40wt％。


17.权利要求15所述的方法，其中，所述组合步骤持续约1至约5分钟。


18.权利要求15所述的方法，其中，所述水解包括将水解起始材料加热至等于约48至约100℃的温度，以促进植物来源的材料中的淀粉的水解。


19.权利要求1所述的方法，其中，所述水解持续一段时间，所述时间将植物来源的材料中的淀粉的峰值分子量降低至水解的淀粉的峰值分子量，所述水解的淀粉的峰值分子量为所述植物来源的材料中的淀粉的峰值分子量的约6至约95％。


20.权利要求1所述的方法，其中，所述水解持续约0.5至约1.5分钟或约1至约1.5分钟。


21.权利要求14所述的方法，其中，所述方法包括使α-淀粉酶失活。


22.权利要求1所述的方法，其包括通过挤出机的模头组件挤出水解的组合物以形成水解的挤出物。


23.权利要求22所述的方法，其包括将水解的挤出物制粒成颗粒。


24.权利要求23所述的方法，其包括研磨所述颗粒以提供粉状物。


25.权利要求22所述的方法，其中，所述水解的挤出物包括：
约5至约40wt％的蛋白质；
约0至约75wt％的淀粉；
约3至约30wt％的总膳食纤维；
约0至约7wt％的乳酸和糖的组合；
约3至约15wt％的脂肪；和
约0至约20wt％的β-葡聚糖。


26.权利要求1所述的方法，其中，所述发酵的植物来源的材料中的淀粉：蛋白质的质量比等于：
所述植物来源的材料中的淀粉：蛋白质的质量比至所述植物来源的材料中的淀粉：蛋白质的质量比的+/-30％的限差内。


27.权利要求1所述的方法，其中，乳酸占约1至7wt％的发酵的植物来源的材料。


28.权利要求1所述的方法，其中，由发酵起始材料产生足够的乳酸，以提供pH不大于4.0、3.9或3.8的发酵的植物来源的材料。


29.权利要求15所述的方法，其中，所述方法包括使所述酶失活，使得植物来源的材料中的不超过5wt％的淀粉在水解的植物来源的材料中转化为糖。


30.权利要求1所述的方法，其中，所述水解包括使用α-淀粉酶和纤维素酶。


31.权利要求1所述的方法，其中，所述水解包括使用果胶酶。


32.权利要求1所述的方法，其中，在将植物来源的材料水解之前，发酵的植物来源的材料中的β-葡聚糖与植物来源的材料中的β-葡聚糖的结构在结构上没有改变。


33.权利要求1所述的方法，其中，在将水解的植物来源的材料发酵之前，发酵的植物来源的材料中的β-葡聚糖与植物来源的材料中的β-葡聚糖的结构在结构上没有改变。


34.权利要求1所述的方法，其中，相对于从中衍生出水解的植物来源的材料的全植物来源的材料中的β-葡聚糖的质量比例，发酵的植物来源的材料中的β-葡聚糖的质量比例没有减少，其中，计算β-葡聚糖在发酵的植物来源的材料中的质量比例，不包括已经添加到植物来源的材料中的任何材料。


35.权利要求1所述的方法，其中，提供发酵起始材料包括：
向水解的植物来源的材料中添加额外的成分以提供发酵起始材料，其中，所述额外的成分选自：额外的碳水化合物、额外的蛋白质、额外的脂质、额外的维生素和额外的矿物质。


36.权利要求1所述的方法，其中，所述方法包括：
在将水解的植物来源的材料发酵之前，向水解的植物来源的材料中添加额外的植物来源的材料，从而提供发酵起始材料。


37.权利要求1所述的方法，其中，提供发酵起始材料包括：
向水解的植物来源的材料中添加额外的植物来源的材料，从而提供发酵起始材料，其中，所述额外的植物来源的材料是谷类(grain)、谷物(cerealgrain)、豆类(legume)、或豆类植物(pulse)。


38.权利要求1所述的方法，其中，所述方法包括：
其中，所述发酵剂包括酵母。


39.权利要求1所述的方法，其中，在搅拌包含发酵起始材料和发酵剂的发酵浆料的同时，所述发酵在100-500kPa的压力、25-45℃的温度、起始pH为5.5-7.8下发生，并且其中，所述发酵持续1-36小时。


40.权利要求1所述的方法，其中，所述方法包括：
向发酵的植物来源的材料中添加额外的液体。


41.权利要求1所述的方法，其中，所述方法包括：
在将植物来源的材料水解之前，向植物来源的材料中添加水。


42.权利要求1所述的方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·M·布朗，S·M·卡佛，Y·程，J·冈萨雷斯，S·E·哈夫里克，J·D·马修斯，V·C·瑟颂，JE·申，S·苏皮亚辛加拉姆，
申请(专利权)人：桂格燕麦公司，
类型：发明
国别省市：美国;US