Способ увеличения срока годности цельнозерновой муки и продукта
Иллюстрации
Показать всеИзобретение относится к зерноперерабатывающей и хлебопекарной промышленности. Способ получения стабилизированной цельнозерновой муки, включает обработку отрубей и зародышей ингибитором липазы с получением стабилизированной муки, имеющей содержание свободных жирных кислот менее чем 4200 ppm при хранении при температуре 38˚С в течение 30 дней. Концентрация ингибитора липазы в ходе обработки составляет около 0,8 молярную и количество ингибитора в ходе обработки составляет мо меньшей мере 0,1 моль ингибитора на 100 фунтов цельных зерен. Предлагаемый способ получения обеспечивает получение стабилизированной цельнозерновой муки с высокими хлебопекарными свойствами, стойкую при хранении без посторонних привкусов, проявляющая превосходную функциональность при выпечке бисквита. 6 н. и 79 з.п. ф-лы, 25 табл., 12 ил., 12 пр.
Реферат
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к способам увеличения срока годности цельнозерновой муки посредством ингибирования или снижения ферментов, которые вызывают прогорклость. Настоящее изобретение также относится к стабилизированной цельнозерновой муке и продуктам питания, таким как хлебобулочные изделия, полученным из такой стабилизированной муки.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Содержание свободных жирных кислот в цельнозерновой муке увеличивается при хранении, которое впоследствии приводит к прогорклому вкусу и короткому сроку хранения цельнозерновой муки и продуктов, полученных из цельнозерновой муки. Липаза представляет собой фермент в цельнозерновой муке, который гидролизует липиды с получением свободных жирных кислот. Цельнозерновая пшеничная мука, содержащая отруби и зародыши, является менее стабильной, чем белая очищенная пшеничная мука, так как, в общем случае, ферменты отвечают за образование свободных жирных кислот и прогорклости, и липиды, посредством которых действуют ферменты, в большинстве удаляются с отрубями и зародышами в процессе измельчения цельных зерен или семян с получением белой очищенной пшеничной муки. Хранение цельнозерновой пшеничной муки в течение всего лишь 30 дней при 75°F может привести к появлению нежелательных запахов и привкусов в продуктах, полученных из цельнозерновой муки. Одновременно с появлением посторонних привкусов происходит увеличение количества свободных жирных кислот в муке, соответствующее увеличению скорости поглощения кислорода мукой и образованию окисленных компонентов прогорклости. Уменьшение размера частиц увеличивает скорость и степень ухудшения компонентов зерна. Обработка теплом и влагой традиционно используется для инактивации ферментов, ответственных за ухудшение муки, хотя недавно было показано влияние на окислительную прогорклость, измеренную по образованию гексаналя, традиционного маркера, используемого для обнаружения окислительной прогорклости, в овсяной муке. Это увеличение окислительной прогорклости, как полагают, является следствием разрушения клеточных структур, такого как при измельчении и обработке теплом и влагой, которая имеет тенденцию к стабилизации липидов, или вследствие инактивации термолабильных антиоксидантов. Также, применение тепла и влаги для инактивации ферментов имеет тенденцию приводить к денатурации белка и желатинизации крахмала, которые могут неблагоприятно влиять на функциональность белка и функциональность крахмала, которые в свою очередь могут неблагоприятно влиять на машинабельность теста и характеристики при выпекании. Увеличение температур стабилизации, влагосодержания и времени обработки для достижения большей инактивации ферментов приводит к обостренным проблемам с функциональностью белков и функциональностью крахмала.
Липаза, которая вызывает гидролитическую прогорклость в измельченных продуктах цельной непроросшей пшеницы, обнаруживается практически исключительно в отрубном компоненте. Другой ключевой разрушающий липиды фермент, липоксигеназа (LPO), присутствует практически исключительно в зародышах и также вовлечен в появление прогорклости. Таким образом, содержащая отруби пшеничная мука или мука Грахама являются наиболее предрасположенными к появлению прогорклости, чем белая мука, которая содержит мало или не содержит отрубей и зародышей.
Катализируемое ферментом разрушение липидов, которое происходит в высокоэкстракционной пшеничной муке, вызывающее прогорклость в такой муке, как полагают, происходит при действии липазы с последующим действием LPO. Полагают, что когда липаза, фермент, обнаруженный практически исключительно в отрубной части муки, активируется в процессе измельчения, она взаимодействует с нестабильными маслами, исходно существующими в зерне, и разрушает нестабильные масла до свободных жирных кислот (FFA). Этот процесс может занять недели или даже месяцы. Затем LPO, фермент, обнаруженный практически исключительно в отрубной части зерна, окисляет FFA в присутствии кислорода с получением летучих продуктов распада, таких как пероксиды, которые в свою очередь образуют альдегиды, вызывающие прогорклость. В отсутствие влаги окисление FFA является также очень медленным процессом и может занимать вплоть до нескольких недель до тех пор, когда могут быть обнаружены значительные количества альдегидов, вызывающих прогорклость. Однако в присутствии влаги или воды, которая обычно добавляется к пшеничной муке в больших количествах на стадии подготовки теста, катализируемое ферментами окисление свободных жирных кислот имеет тенденцию к протеканию в значительной степени очень быстро, вызывая образование больших количеств альдегидов, вызывающих прогорклость, за какие-то несколько минут.
Соответственно, существует давно назревшая необходимость в способе получения цельнозерновой муки, которая стабилизирована против ферментного разложения.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В одном варианте выполнения стабилизированная мука, такая как цельнозерновая пшеничная мука, проявляющая неожиданно превосходный срок хранения и превосходную функциональность при выпекании бисквита, может быть получена с нагреванием или без для ингибирования или инактивации липазы путем предоставления цельнозерновой муки или фракции или компонента отрубей и зародышей для обработки ингибитором липазы с получением стабилизированной муки, имеющей содержание свободных жирных кислот менее чем 4200 ppm при хранении при 100°F в течение 30 дней, где количество ингибитора в ходе обработки составляет по меньшей мере 0,1 моль ингибитора на 100 фунтов цельных зерен. В вариантах выполнения изобретения обработка ингибитором липазы проводится в водном растворе с концентрацией по меньшей мере 0,8 моль и может снижать pH цельнозерновой муки, фракции или компонента отрубей и зародышей до pH менее чем 6, предпочтительно менее чем или равного 5,8, например от 4,4 до 5.8. В другом варианте выполнения обработка ингибитором липазы может быть проведена в ходе темперирования цельных зерен или в ходе гидратации фракции или компонента отрубей и зародышей.
В другом варианте выполнения раскрывается способ получения стабилизированной цельнозерновой муки, включающей отруби, зародыши и эндосперм, с увеличенным сроком хранения и улучшенной функциональностью при выпекании и включает стадии обработки отрубей и зародышей ингибитором липазы; и получение стабилизированной цельнозерновой муки, где желатинизация крахмала может быть менее чем 10%, как измерено дифференциальной сканирующей калориметрией, и где способность удерживать растворитель - молочную кислоту составляет более чем 70%.
В еще другом варианте выполнения раскрывается стабилизированная цельнозерновая мука, включающая отруби, зародыши и эндосперм, с увеличенным сроком хранения и улучшенной функциональностью при выпекании, где стабилизированная цельнозерновая мука имеет содержание свободных жирных кислот менее чем 4200 ppm при хранении при 100°F в течение 30 дней, желатинизацию крахмала менее чем 10%, как измерено дифференциальной сканирующей калориметрией, и где способность удерживать растворитель - молочную кислоту составляет более чем 70%.
В другом аспекте изобретения отруби и зародыши могут быть обработаны ингибитором липазы после измельчения цельных зерен.
В другом варианте выполнения изобретения обеспечиваются хлебобулочные изделия, содержащие стабилизированную цельнозерновую муку, по меньшей мере один сахар, по меньшей мере одно масло или жир и ингибитор липазы, который стабилизирует цельнозерновую муку, где хлебобулочные изделия имеют положительные сенсорные характеристики, которые увеличены, и отрицательные сенсорные характеристики, которые снижены по сравнению с контролем, полученным без стабилизирующей обработки или с использованием только тепловой стабилизации без ингибитора липазы, по меньшей мере на 3% на основании органолептической оценки экспертной дегустационной комиссии с использованием шкалы от 1 до 100, где оценка 1 имеет наименьшую интенсивность и оценка 100 имеет наибольшую интенсивность сенсорной характеристики.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
На ФИГ.1 показана схематическая технологическая блок-схема получения стабилизированной цельнозерновой муки, где обработка цельных зерен ингибитором липазы проводится в ходе темперирования в соответствии со способами по настоящему изобретению.
На ФИГ.2 показана схематическая технологическая блок-схема получения стабилизированной цельнозерновой муки, где фракция или компонент отрубей и зародышей обрабатывается ингибитором липазы проводится в ходе нагревания в соответствии со способами по настоящему изобретению.
ФИГ.3 представляет собой график, показывающий влияние pH на активность экстрагируемой липазы для цельнозерновой муки по Примеру 2.
ФИГ.4 представляет собой график зависимости общего содержания свободных жирных кислот, образовавшихся после 30 дней при 92°F, от начального pH цельнозерновой муки по Примеру 3.
ФИГ.5 представляет собой график, показывающий влияние концентрации кислоты и типа кислоты на подавление свободных жирных кислот, образовавшихся в цельнозерновой муке по Примеру 3.
ФИГ.6 представляет собой график-анализ с двумя независимыми переменными, показывающий влияние молочной кислоты и уровня темперирующей воды на содержание свободных жирных кислот цельнозерновой муки по Примеру 7 после 28 дней при 92°F.
ФИГ.7 представляет собой график, показывающий влияние времени темперирования и количества добавленной молочной кислоты на способности муки образовывать тесто, как измерено по значению SRC молочной кислоты для цельнозерновой муки по Примеру 7.
ФИГ.8 представляет собой график, показывающий образование свободных жирных кислот (FFA) в конечной цельнозерновой муке по Примеру 7 как функции от концентрации и количества кислоты, примененной к пшенице.
ФИГ.9 представляет собой график, показывающий pH как функцию от концентрации кислоты для тонких отрубей и муки с размольных систем по Примеру 7.
ФИГ.10 представляет собой график, показывающий свободные жирные кислоты (FFA), образовавшиеся в цельнозерновой муке по Примеру 7, как функцию от pH и концентрации кислоты, примененной к пшенице.
ФИГ.11 представляет собой график, показывающий влияние концентрации молочной кислоты в темперирующей воде на отношение SRC молочной кислоты/SRC воды цельнозерновой муки по Примеру 7 после 28 дней при 92°F.
ФИГ.12 представляет собой график, показывающий влияние концентрации молочной кислоты на в темперирующей воде на отношение SRC молочный кислоты/SRC воды цельнозерновой муки по Примеру 7 после 28 дней при 92°F.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Здесь приведены определенные подробные аспекты различных вариантов выполнения изобретения. Необходимо понимать, что раскрытые варианты выполнения являются лишь примерами изобретения, которые могут быть воплощены в многочисленных и альтернативных формах. Таким образом, конкретные детали, раскрытые в настоящем документе, не должны быть интерпретированы как ограничивающие, а только лишь как показательная основа для любого аспекта изобретения и/или как показательная основа для обучения специалиста в данной области техники для различного выполнения изобретения.
За исключением примеров или где конкретно указано иное все числовые количества в этом описании, обозначающие количества материала и/или применения, должны пониматься модифицированными словом «около» в описании наиболее широкого объема изобретения. Осуществление на практике в пределах указанных числовых значений, как правило, является предпочтительным.
Также необходимо понимать, что это изобретение не ограничивается конкретными вариантами выполнения и способами, описанными ниже, так как конкретные компоненты и/или условия могут, конечно, меняться. Кроме того, использованная в настоящем документе терминология используется только для целей описания определенных вариантов выполнения настоящего изобретения и не предназначена для ограничения каким-либо образом. Отмечается, что фигуры не масштабированы.
Следует также отметить, что, как использовано в описании и приложенной формуле изобретения, форма единственного числа «а», «ап» и «the» включает множественное число, если из контекста явно не вытекает другое. Например, ссылка на компонент в единственном числе предполагает включение множества компонентов.
По всей этой заявке, когда имеется ссылка на публикации, раскрытия этих публикаций во всей полноте включены в настоящий документ посредством ссылки для того, чтобы более полно описать уровень техники, к которому относится это изобретение.
Термин «цельное зерно» включает зерно во всей своей полноте, например, семя или ядро пшеницы до любой обработки. Как указано в проекте руководства от 15 февраля 2006 Управления по контролю за продуктами питания и лекарственными средствами США (FDA) и используется в настоящем документе, термин «цельное зерно» включает зерна злаков, которые состоят из интактного, дробленного, расщепленного или расслоенного плода зерен, чьи основные компоненты - крахмалистый эндосперм, зародыши и отруби - присутствуют в тех же самых относительных пропорциях, в которых они находятся в цельном зерне. FDA подчеркнуло, что такие зерна могут включать ячмень, гречку, булгур, кукурузу, просо, рожь, овес, сорго, пшеницу и дикий рис.
Термин «очищенный продукт пшеничной муки» представляет собой пшеничную муку, которая удовлетворяет стандартам FDA для очищенного продукта пшеничной муки с размером частиц, в котором не менее чем 98% проходит через Сито U.S. Wire 70 (210 микрон).
Термин «измельчение», как используется в настоящем документе, включает стадии вальцевания, разрушающего просеивания и сортировки цельного зерна для его разделения на составляющие части, которое может также привести к некоторому уменьшению размеров частиц составляющих частей.
Термин «помол», как используется в настоящем документе, включает любой процесс, направленный на уменьшение размеров частиц, включая, но не ограничиваясь, столкновение частиц друг с другом или механическое уменьшение размера частиц.
Термин «темперирование», как используется в настоящем документе, представляет собой процесс добавления воды к пшенице перед измельчением для придания жесткости отрубям и размягчения эндосперма ядра и, таким образом, улучшения эффективности разделения муки.
Термин «гидратация» или «последующая гидратация», как используется в настоящем документе, относится к стадии регулирования гидратации после измельчения или после помола для регулирования влагосодержания индивидуального составляющего и/или для регулирования влагосодержания конечной муки.
Также, как используется в настоящем документе, «ингибирование» липазы или фермента означает, что липаза или фермент более не производит свой ферментный продукт или имеет существенно сниженное образование ферментного продукта. Термин «ингибирование», как используется в настоящем документе, дополнительно включает инактивацию липазы, где липаза или фермент инактивированы или существенно инактивированы. Например, ингибирование липазы означает, что фермент липаза не гидролизует триглицериды и не высвобождает свободные жирные кислоты в муку. Ингибирование или способность фермента продуцировать его ферментный продукт может быть обратимым или необратимым. Например, нагревание фермента для денатурации фермента может необратимо инактивировать фермент. Обработка ингибитором фермента может обратимо или необратимо инактивировать фермент. Например, обработка кислотой для ингибирования липазы уменьшает образование ферментного продукта, т.е. образование свободных жирных кислот. Однако при обратимом ингибировании может все еще существовать активность экстрагируемого фермента или измеряемая активность липазы. При экстрагировании фермента для измерения его активности ингибирование его активности может быть устранено путем помещения фермента в среду с более высоким pH, в которой его активность восстанавливается или возвращается. Также, обработка кислотой может снижать pH до такой степени, что ингибирование липазы становится необратимым или инактивация липазы становится необратимой так, что существует как пониженное образование ферментного продукта, так и пониженная активность экстрагируемого фермента.
В еще других вариантах выполнения вся или часть липазы может быть ингибирована или инактивирована обратимо или необратимо. В вариантах выполнения изобретения вся или часть липазы может быть сначала обратимо ингибирована или инактивирована на первой стадии стабилизации и затем необратимо ингибирована или инактивирована на второй стадии стабилизации. Ингибитор липазы может быть сохранен в цельнозерновой муке или во фракции или компоненте отрубей или зародышей для того, чтобы существенно ингибировать или инактивировать липазу для существенного уменьшения образования свободных жирных кислот, вследствие которых липоксигеназа будет действовать иначе с последующим образованием альдегидов, вызывающих прогорклость. В другом варианте выполнения ингибитор липазы уменьшает образование свободных жирных кислот и позволяет уменьшить количество воздействия на цельнозерновую муку, фракцию или компонент отрубей и зародышей, или крахмал высокой температуры или влаги, которые связаны с тепловой стабилизацией. Уменьшенное воздействие помогает избежать избыточной желатинизации крахмала и денатурации или изменения белка, которые могут неблагоприятно влиять на машинабельность теста, функциональность крахмала и характеристики при выпекании. Было обнаружено, что применение ингибитора липазы для обратимого ингибирования или обратимой инактивации липазы неожиданно делает липазу более предрасположенной к гибели или денатурации, или постоянной инактивации липазы при нагревании. Применение ингибитора липазы с тепловой стабилизацией обеспечивает неожиданно низкие количества живой или активной липазы, или активности экстрагируемой липазы, или образования свободных жирных кислот. Существенное уменьшение образования свободных жирных кислот достигается при уменьшении желатинизации крахмала и денатурации или изменении белка при более умеренных температурах стабилизации, меньшем количестве воды или более коротком времени стабилизации, даже когда применяется очень тонкий помол.
Цельнозерновая Мука и Проблема Прогорклости
Как установлено выше, проблема прогорклости представляет собой проблему, которая ограничивает срок годности цельнозерновой муки. Предлагалось несколько теорий, некоторые из которых выделены ниже, но ни одна из которых не предназначена для ограничения любого из вариантов выполнения, описанных в настоящем документе.
Прогорклость в зерновых продуктах может быть результатом гидролитических (ферментных) или окислительных реакций распада, или обеих. Часто гидролиз может предрасполагать продукты к последующей прогорклости, вызванной окислительными процессами. Природа обеспечила ряд защитных характеристик в зернах для предотвращения прогорклости и порчи, позволяя зернам выживать в периоды неблагоприятных условий до появления подходящей среды для прорастания и развития. Прогорклость вероятно менее склонна к развитию, когда липидные материалы, например, масло из семян, неспособны взаимодействовать с реагентами или катализаторами, такими как воздух и ферменты. Одной защитной характеристикой в злаковых зернах является обеспечение раздельных ячеек для хранения липидов и ферментов так, чтобы они не могли взаимодействовать.
Измельчение злаковых зерен включает разрушение отдельных ячеек, отрубей, зародышей и эндосперма, так что липидный и ферментный компоненты зерна способны взаимодействовать, значительно увеличивая образование прогорклости. Увеличение измельчения для снижения зернистости вызывает тенденцию отрубных частиц к увеличению площади поверхности, снижению природного инкапсулирования липидов и увеличению взаимодействия между липидами и ферментными компонентами, тем самым увеличивая развитие прогорклости.
Таким образом, высокоэкстракционная мука, такая как содержащая существенные количества отрубей и зародышей, является менее стабильной, чем белая мука. Продолжительное хранение высокоэкстракционной муки часто приводит к появлению прогорклости. Прогорклость включает неблагоприятные факторы качества, являющиеся прямым или непрямым результатом реакций с эндогенными липидами, приводящими к снижению качества муки при выпекании, нежелательным вкусам и запахам и/или неприемлемым функциональным свойствам. Главной причиной появления прогорклости в высокоэкстракционной муке является ферментное разложение нестабильных природных масел. Богатые источники поставки нестабильных природных масел находятся в зародышевой части зерен, используемых для получения высокоэкстракционной муки. Белая мука, с другой стороны, содержит мало или не содержит нестабильные природные масла или жиры, так как они преимущественно образуются из эндоспермной части зерен и, как правило, по существу не содержатся в отрубях и зародышах.
Решение Проблемы Прогорклости и Связанных с Ней Проблем
Изобретательский аспект изобретения обеспечивает процесс увеличения срока годности цельнозерновой муки, содержащей природные пропорции отрубей, зародышей и эндосперма, и продуктов, содержащих стабилизированную с использованием ингибитора липазы цельнозерновую муку. Ингибитор липазы удерживается в цельнозерновой муке для ингибирования липазы для уменьшения образования свободных жирных кислот. В вариантах выполнения изобретения ингибитор липазы может применяться с тепловой стабилизацией или без нее для постоянного или необратимого ингибирования липазы для снижения образования свободных жирных кислот. Ингибитор липазы снижает образование свободных жирных кислот при уменьшении количества воздействия на цельнозерновую муку высоких температур и влаги, которые приводят к увеличению желатинизации крахмала и денатурации или изменению белка и которые могут негативно влиять на машинабельность теста, функциональность крахмала и характеристики при выпекании.
В вариантах выполнения, когда применяется тепловая стабилизация, было обнаружено, что применение ингибитора липазы для ингибирования или обратимой инактивации липазы неожиданно делает липазу более предрасположенной к гибели или денатурации или постоянной инактивации липазы при нагревании. Повышенная восприимчивость липазы к нагреванию, как полагают, происходит из-за открытия или разворачивания молекул липазы под действием ингибитора. Применение ингибитора липазы с тепловой стабилизацией обеспечивает неожиданно низкие количества живых или активных липаз, или активности экстрагируемой липазы, или образования свободных жирных кислот. Существенное уменьшение образования свободных жирных кислот достигается при уменьшении желатинизации крахмала и денатурации или изменении белка при более умеренных температурах стабилизации, меньшем количестве воды или более коротких временах стабилизации, даже когда применяется очень тонкий помол. В существующих мельницах для муки, где добавление нагревающего оборудования или инжекции пара для тепловой стабилизации может быть непригодным или может быть ограничено факторами пространства, времени или стоимости, существенное уменьшение образования свободных жирных кислот может все еще легко достигаться при применении ингибитора липазы в соответствии со способами по настоящему изобретению.
Эта методология может применяться для получения стабилизированной цельнозерновой муки даже с очень маленьким размером частиц, такого как получение цельнозерновой пшеничной муки, в которой не менее чем 98% проходит через Сито U.S. Wire 70 (210 микрон). Стабилизированная цельнозерновая мука может быть получена с низкими степенями повреждения крахмала вследствие истирания и низкими степенями желатинизации крахмала или денатурации белка вследствие обработки теплом и влагой. В одном изобретательском аспекте стабилизированная цельная пшеничная мука имеет функциональности теста и выпекания и может иметь размеры частиц, достигающие размеры частиц белой очищенной пшеничной муки. Они могут быть использованы в соответствующем массовом производстве высокомашинабельного пластичного теста для производства хлебобулочных изделий, таких как печенье, крекеры и снеки с превосходным распространением нагрева и внешним видом и без ощущения зернистости во рту.
В другом изобретательском аспекте эта методология может быть использована для получения стабилизированной цельнозерновой муки, такой как очень тонко помолотая цельная пшеничная мука и очень тонко помолотый стабилизированный отрубный компонент, который проявляет неожиданно низкую сорбцию карбоната натрия-воды и неожиданно продолжительный срок годности, с неожиданно низкими содержаниями свободных жирных кислот и гексаналя в течение 1 месяца или более при ускоренных условиях хранения. Высокий уровень ферментного ингибирования и/или инактивации липазы для существенного снижения образования свободных жирных кислот может быть достигнут при сохранении неожиданно высоких уровней необходимых питательных веществ, таких как антиоксиданты и витамины, которые теряются при высокотемпературных стабилизационных обработках. Кроме того, образование акриламида может регулироваться для того, чтобы получить неожиданно низкие уровни при использовании условий стабилизации по настоящему изобретению.
В вариантах выполнения изобретения срок годности цельнозерновой муки увеличивается при обработке отрубей и зародышей цельных зерен или семян водным раствором ингибитора липазы для ингибирования или инактивации липазы для получения стабилизированной цельнозерновой муки, имеющей содержание свободных жирных кислот менее чем около 4200 ppm, предпочтительно менее чем около 3500 ppm, наиболее предпочтительно менее чем около 3000 ppm, например от 2000 ppm до около 2800 ppm при хранении при 100°F в течение 30 дней. Неожиданно превосходные результаты получены, когда концентрация ингибитора липазы в водном растворе в ходе обработки составляет по меньшей мере около 0,8 молярную, предпочтительно по меньшей мере около 2 молярную, например от около 2 молярной до около 7 молярной, наиболее предпочтительно от около 3 молярной до около 5 молярной, например от около 3,3 молярной до около 4 молярной, и количество ингибитора, применяемого в ходе обработки, составляет по меньшей мере 0,1 моль, например, по меньшей мере около 0,3 моль, предпочтительно от около 1 моль до около 5 моль, наиболее предпочтительно от около 2 моль до около 4 моль ингибитора на 100 фунтов цельных зерен или семян или цельнозерновой муки.
В аспекте изобретения отруби и зародыши могут быть обработаны в процессе темперирования цельных зерен или семян водным раствором ингибитора липазы, который применяется в качестве темперирующей среды для ингибирования или инактивации липазы. В вариантах выполнения изобретения обработанные цельные зерна могут быть измельчены для получения стабилизированной цельнозерновой муки без проведения любой дополнительной стабилизации, такой как нагревание или обработка паром или, необязательно, может быть применена вторая стадия стабилизации. В вариантах выполнения изобретения обработанные ингибитором темперированные цельные зерна, полученные на первой стадии стабилизации, могут быть: a) подвержены второй стадии стабилизации нагреванием и обработкой паром или b) измельчены с получением стабилизированной ингибитором фракции отрубей и зародышей, и фракция отрубей и зародышей может быть подвергнута второй стадии стабилизации нагреванием или обработкой паром.
В другом аспекте изобретения отруби и зародыши могут быть обработаны ингибитором липазы после измельчения цельных зерен. Стабилизированная мука или фракция или компонент отрубей и зародышей могут быть получены при измельчении темперированных или нетемперированных цельных зерен или семян для получения фракции отрубей и зародышей, и фракция отрубей и зародышей может быть обработана или гидратирована водным раствором ингибитора липазы для ингибирования или инактивации липазы для получения стабилизированной цельнозерновой муки или фракции отрубей и зародышей, имеющей содержание свободных жирных кислот менее чем около 4200 ppm, предпочтительно менее чем около 3500 ppm, наиболее предпочтительно менее чем около 3000 ppm, например от 2000 ppm до около 2800 ppm при хранении при 100°F в течение 30 дней. Неожиданно превосходные результаты были получены, когда концентрация ингибитора липазы в водном растворе в ходе обработки или гидратации составляет по меньшей мере около 0,8 молярную, предпочтительно по меньшей мере около 2 молярную, например от около 2 молярной до около 7 молярной, наиболее предпочтительно от около 3 молярной до около 5 молярной, например от около 3,3 молярной до около 4 молярной, и количество ингибитора, применяемого в ходе обработки или гидратации, составляет по меньшей мере 0,1 моль, например по меньшей мере около 0,3 моль, предпочтительно от около 1 моль до около 5 моль, наиболее предпочтительно от около 2 моль до около 4 моль ингибитора на 100 фунтов цельных зерен или семян или цельнозерновой муки. В вариантах выполнения изобретения обработанная фракция или компонент отрубей и зародышей может быть объединена с фракцией эндосперма для получения стабилизированной цельнозерновой муки, или использована без проведения любой дополнительной стабилизации, такой как нагревание или обработка паром, или, необязательно, может быть применена вторая стадия стабилизации. В вариантах выполнения изобретения обработанная ингибитором темперированная фракция отрубей и зародышей, полученная на первой стадии стабилизации, может быть необязательно подвергнута второй стадии стабилизации путем нагревания или обработки паром.
В вариантах выполнения изобретения обработка водным раствором ингибитора липазы для ингибирования или инактивации липазы может быть проведена при температуре менее чем около 50°C, предпочтительно менее чем около 38°C, например от около 24°C до около 30°C. В таких вариантах выполнения обработка может быть проведена без применения нагрева или с необязательной стадией тепловой стабилизации. В вариантах выполнения, когда применяется необязательная стадия тепловой стабилизации, низкотемпературная тепловая стабилизация без применения пара может быть проведена таким образом, что липаза ингибируется или инактивируется при температуре менее чем около 98°C, например низкотемпературная стабилизация может быть проведена при температуре от около 80°C до около 98°C. В других вариантах выполнения изобретения высокотемпературная тепловая стабилизация с паром или без может быть проведена при температуре от около 100°C до около 140°C для ингибирования или инактивациия липазы после обработки водным раствором ингибитора липазы.
В другом аспекте изобретения стабилизированная цельнозерновая мука или фракция или компонент отрубей и зародышей обеспечивается с pH менее чем 6, предпочтительно менее чем или равным 5,8, например от 4,4 до 5,8, содержанием свободных жирных кислот менее чем около 4200 ppm, предпочтительно менее чем около 3500 ppm, наиболее предпочтительно менее чем около 3000 ppm, например от 2000 ppm до около 2800 ppm при хранении при 100°F в течение 30 дней, способностью удерживать растворитель молочную кислоту (SRC молочной кислоты) более чем или равной 65%, предпочтительно более чем 70% и соотношением SRC молочной кислоты к способности удерживать растворитель карбонат натрия - вода (SRC карбоната натрия) более чем 1, предпочтительно более чем 1.1. В вариантах выполнения изобретения стабилизированная цельнозерновая мука, имеющая отруби, зародыши и эндосперм, может иметь распределение тонкодисперсных частиц по размерам, равное 0% по массе на Сите №35 (500 микрон) в соответствии со Стандартом США и менее чем или равное около 10% по массе на Сите №70 (210 микрон) в соответствии со Стандартом США. В вариантах выполнения изобретения стабилизированная цельнозерновая мука может иметь распределение частиц по размерам по меньшей мере около 85% по массе, например от около 90% по массе до около 98% по массе через Сито №100 (149 микрон) в соответствии Стандартом США. В аспектах изобретения стабилизированная фракция отрубей и зародышей или компонент отрубей может иметь распределение тонкодисперсных частиц по размерам, равное 0% по массе на Сите №35 (500 микрон) в соответствии со Стандартом США и менее или равное около 20% по массе на Сите №70 (210 микрон) в соответствии со Стандартом США.
В Опубликованной Заявке на Патент США №20070292583 и Международной Опубликованной Заявке на Патент № WO/2007/149320, каждая авторов Haynes et al, раскрытия каждой из которых включены в настоящий документ посредством ссылки во всей их полноте, раскрывается получение стабилизированной цельнозерновой муки путем истирания цельных злаковых зерен с получением размолотых цельных злаковых зерен.
В находящейся одновременно на рассмотрении Предварительной Заявке США №61/457,315, поданной 24 февраля 2011, и у авторов Derwin G. Hawley et al "Process And Apparatus For Mass Production of Stabilized Whole Grain Flour," и их Международной Заявке №PCTVUS12/26490, поданной 24 февраля 2012, авторов Hawley et al, раскрытия каждой из которых включены в настоящий документ посредством ссылки во всей их полноте, раскрывается, что получение стабилизированной цельнозерновой муки, имеющей маленькие размеры частиц, и которая проявляет хорошую функциональность при выпекании, может быть осуществлено с высокой производительностью при использовании двух фракций отрубей и зародышей и фракции эндосперма.
В соответствии с находящейся одновременно на рассмотрении Предварительной Заявкой США №61/457,315, поданной 24 февраля 2011, авторов Demin G. Hawley et al, Международной Заявкой № PCTVUS 12/26490, поданной 24 февраля 2011, авторов Derwin G. Hawley et al, и Опубликованной Патентной заявкой США №20070292583, и Международной Опубликованной Патентной Заявкой № WO/2007/149320, каждая авторов Hawes et al, по меньшей мере одна или все из сохраненных или восстановленных помолотых фракций отрубей и зародышей могут быть стабилизированы или ферментно инактивированы с использованием пищевого стабилизирующего агента, такого как обработка метабисульфитом натрия, органическими кислотами, такой как сорбиновая кислота, диоксидом серы, цистеином, тиогликолевой кислотой, глутатионом, сульфидом водорода или другим пищевым восстановительным агентом в отдельности или в комбинации с термической обработкой.
Изобретательский аспект обеспечивает способы получения стабилизированной муки, стабилизированной фракции отрубей и зародышей или стабилизированного отрубного компонента, такого как стабилизированного компонента пшеницы, высокообогащенного отрубями, и стабилизированной цельнозерновой муки, содержащей стабилизированный отрубной компонент или стабилизированную фракцию отрубей и зародышей, такую как стабилизированную цельнозерновую пшеничную муку, содержащую стабилизированный компонент пшеничных отрубей, без по существу повреждения крахмала или неблагоприятного влияния на функциональность при выпекании путем использования ингибитора липазы. Такие методы могут быть использованы с темперированием или без и с тепловой стабилизацией или без. Обработка ингибитором липазы может обратимо или необратимо ингибировать по меньшей мере часть липазы, присутствующей в цельных зернах. Способы могут применяться для увеличения срока годности муки и фракций отрубей и зародышей или отрубных компонентов, которые могут быть груборазмолотыми или очень тонкоразмолотыми, путем обеспечения неожиданно низкого образования свободных жирных кислот и неожиданно низкой желатинизации крахмала и денатурации белка. Условия стабилизации не влияют неблагоприятно на машинабельность теста или функциональность при выпекании стабилизированной цельнозерновой муки, даже когда получена цельнозерновая мука с малыми размерами частиц. Стабилизированный отрубной компонент имеет низкое повреждение крахмала и желатинизацию крахма