Стабилизированная мука из цельного зерна и способ ее получения

Стабилизированная мука из цельного зерна и способ ее получения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники

Настоящее изобретение относится к композициям и способам получения стабилизированной муки из цельного зерна и связанных с ней продуктов.

Уровень техники

Пищевые продукты, содержащие ингредиенты из муки из цельного зерна и с частицами большого размера, могут проявлять крупнозернистость, песчанистый внешний вид и текстуру ингредиента муки из цельного зерна. По существу, массовое производство муки из цельного зерна включает в себя перемалывание цельного зерна с получением частиц меньшего размера и подобного белой муке распределения размера частиц. Тем не менее, увеличение перемалывания, необходимого для получения частиц меньшего размера, приводит к увеличению нестабильности муки из цельного зерна и увеличению повреждения крахмала, что приводит к плохим характеристикам пищевой обработки. Функциональность муки из цельного зерна, в частности для печенья, крекеров и зерновых продуктов, например, может быть весьма снижена с точки зрения обрабатываемости теста и увеличение печенья в объеме при выпечке из-за существенного количества желатинизированного и поврежденного крахмала в муке в результате тонкого измельчения.

Общеизвестно, что пшеничная мука из цельного зерна, содержащая отруби и зародыши, менее стабильна по сравнению с белой рафинированной мукой. Хранение пшеничной муки из цельного зерна в течение только лишь 30 дней при 75°F может привести к появлению нежелательного запаха и привкуса у продуктов, полученных из муки из цельного зерна. Одновременно с появлением привкуса в муке увеличивается количество свободных жирных кислот, коррелируемое с увеличенной скоростью поглощения кислорода в муке, и образование окислительных компонентов прогорклости. Уменьшение размеров частиц увеличивает скорость и степень порчи компонентов зерна. Как правило, тепловую и влажную обработку используют для инактивации ферментов, ответственных за порчу муки, хотя недавно было установлено, что они вносят свой вклад в прогорклость, вызванную окислительными процессами, измеряемыми образованием гексаналя, общеизвестного маркера, используемого для определения прогорклости, вызванной окислительными процессами, в овсяной муке. Соответственно, поскольку спрос на продукты из цельного зерна увеличивается, существует растущая потребность в муке из цельного зерна с увеличенным сроком хранения и расширенными возможностями пищевой промышленности, которая также может соответствовать предпочитаемым потребителями структуре, внешнему виду и вкусу.

Сущность изобретения

Согласно варианту осуществления раскрыт способ получения стабилизированной муки из цельного зерна, который предусматривает: a) перемалывание цельного зерна с получением фракции эндосперма, фракции мелких отрубей с низким содержанием золы и зародыша и фракции грубых отрубей и зародыша, b) измельчение фракции грубых отрубей и зародыша без существенного повреждения крахмала фракции грубых отрубей и зародыша с получением фракции перемолотых грубых отрубей и зародыша, c) стабилизацию фракции мелких отрубей с низким содержанием золы и зародыша и фракции перемолотых грубых отрубей и зародыша с получением фракции стабилизированных мелких отрубей и зародыша, и d) объединение фракции стабилизированных мелких отрубей и зародыша с фракцией эндосперма с получением стабилизированной муки из цельного зерна с распределением размера частиц, при котором 0 масс.% частиц проходит через стандартное сито США №35 (500 микрон), и менее чем или приблизительно 20 масс.% частиц проходит через стандартное сито США №70 (210 микрон), причем содержание тонкой фракции отрубей с низким содержанием золы и зародыша равно от 3 масс.% до 15 масс.%, и они не измельчены, что приводит к уменьшению повреждения крахмала и повышению эффективности производства.

Согласно другому варианту осуществления способ получения стабилизированной муки из цельного зерна без существенного повреждения крахмала включает в себя: a) перемалывание цельного зерна с получением фракции эндосперма, тонкой фракции отрубей с низким содержанием золы и зародыша, которые не подвергали дополнительному уменьшению размера частиц, и грубой фракции отрубей и зародыша, которые подвергали дополнительному уменьшению размера частиц, b) измельчение грубой фракции отрубей и зародыша с применением двустадийного процесса измельчения, причем первая стадия измельчения включает в себя столкновение частицы с частицей, а вторая стадия измельчения включает в себя измельчение путем механического уменьшения размера, и где частицы, которые мельче крупности первых частиц, не подвергали второй стадии измельчения с получением перемолотой грубой фракции отрубей и зародыша и фракции зародышей, c) стабилизацию перемолотой грубой фракции отрубей и зародыша и тонкой фракции отрубей с низким содержанием золы и зародыша с получением стабилизированной тонкой фракции отрубей и зародыша со способностью удерживать растворитель карбонат натрия-вода менее чем 200%, и d) объединение стабилизированной тонкой фракции отрубей и зародыша с фракцией эндосперма с получением стабилизированной муки из цельного зерна со способностью удерживать растворитель карбонат натрия-вода менее чем 90%, и с содержанием гексаналя менее чем приблизительно 10 ppm после 1 месяца ускоренного хранения при 95°C на основе массы стабилизированной муки из цельного зерна.

Согласно другому аспекту изобретения стабилизированная мука из цельного зерна, включающая в себя отруби, зародыш и эндосперм, включает в себя следующее: a) липазной активностью менее чем 250 единиц/грамм/час стабилизированной муки из цельного зерна, где единица представляет собой число микромолей (jam) 4-метилумбеллиферилгептаноата (4-MUH), гидролизируемого грамм в час в стабилизированной муке из цельного зерна, b) содержанием акриламида менее чем 45 ppb на основе общей массы стабилизированной муки из цельного зерна, c) способностью удерживать растворитель карбонат натрия-вода (SRC карбоната натрия) менее чем 90%, d) содержанием свободных жирных кислот менее чем 10 масс.% от общей массы липидов муки за три месяца или менее чем 3000 ppm на основе массы стабилизированной муки из цельного зерна, и e) содержанием гексаналя менее чем 10 ppm после 1 месяца ускоренного хранения при 95°C на основе массы стабилизированной муки из цельного зерна, и распределение размера частиц, при котором 0 масс.% частиц проходит через стандартное сито США №35 (500 микрон), и менее чем или приблизительно 10 масс.% частиц проходит через стандартное сито США №70 (210 микрон).

Согласно еще одному аспекту способ увеличения производства стабилизированного отрубного компонента без существенного повреждения крахмала предусматривает: a) перемалывание цельного зерна с получением фракции эндосперма, тонкой фракции отрубей с низким содержанием золы и зародыша, которые не подвергали дополнительному уменьшению размера частиц, и грубой фракции отрубей и зародыша, которые подвергали дополнительному уменьшению размера частиц, b) измельчение грубой фракции отрубей и зародыша с получением первой перемолотой грубой фракции отрубей и зародыша и второй перемолотой грубой фракции отрубей и зародыша, причем измельчение грубой фракции отрубей и зародыша с получением второй перемолотой грубой фракции включает в себя первую стадию измельчения и вторую стадию измельчения, первая стадия измельчения включает в себя измельчение при помощи столкновения частицы с частицей, а вторая стадия измельчения включает в себя измельчение путем механического уменьшения размера, указанная первая стадия измельчения дает в результате и указанную первую перемолотую фракцию отрубей и зародыша, и перемолотую грубую фракцию первой стадии, где указанную грубую фракцию первой стадии подвергали указанной второй стадии измельчения с получением указанной второй перемолотой грубой фракции, и указанную первую перемолотую грубую фракцию не подвергали указанной второй стадии измельчения, c) объединение фракции отрубей с низким содержанием золы и зародыша, первой перемолотой грубой фракции отрубей и зародыша и второй перемолотой грубой фракции отрубей и зародыша с получением объединенной тонкой фракции отрубей и зародыша, и d) стабилизацию объединенной тонкой фракции отрубей и зародыша с получением стабилизированной объединенной тонкой фракции отрубей и зародыша.

Другой вариант осуществления включает в себя стабилизированный отрубной компонент, содержащий отруби, зародыш и крахмал, количество отрубей по меньшей мере 50 масс.%, и количество крахмала от 10 масс.% до 40 масс.% на основе общей массы стабилизированного отрубного компонента, причем стабилизированный отрубной компонент характеризуется: a) распределением размера частиц, при котором менее чем или 15 масс.% частиц проходит через стандартное сито США №35 (500 микрон), и более или 75 масс.% частиц с размером менее чем или равным 149 микрон, b) липазной активностью менее чем 250 единиц/грамм/час стабилизированного отрубного компонента, где единица представляет собой число микромолей (мкмольоль) 4-метилумбеллиферилгептаноата (4-MUH), гидролизируемого грамм в час в стабилизированном отрубном компоненте, c) содержанием акриламида менее чем или равным 150 ppb на основе общей массы стабилизированного отрубного компонента, d) энтальпией плавления крахмала более 2 Дж/г на основе общей массы стабилизированной измельченной грубой фракции, как измерено дифференциальной сканирующей калориметрией (DSC) при пике температуры от 60°C до 65°C, и e) способностью удерживать растворитель карбонат натрия-вода (SRC карбоната натрия) менее чем 200%.

Согласно еще одному аспекту раскрыт способ получения стабилизированной муки из цельного зерна, включающей в себя эндосперм, отруби и зародыш, без существенного повреждения крахмала, причем способ предусматривает: a) перемалывание цельного зерна с получением фракции эндосперма, тонкой фракции отрубей с низким содержанием золы и зародыша и грубой фракции отрубей и зародыша с остатком эндосперма, b) измельчение грубой фракции отрубей и зародыша с содержанием остатка эндосперма в количестве 5-10% эндосперма в цельных зернах для минимизации повреждения крахмала и с получением перемолотой грубой фракции отрубей и зародыша, c) гидратирование перемолотой грубой фракции отрубей и зародыша и тонкой фракции отрубей с низким содержанием золы и зародыша до уровня содержания влаги от 10% до 20 масс.% на основе общей массы фракции, d) подвергание до 10% остатка эндосперма из указанной перемолотой грубой фракции отрубей и зародыша стабилизации с целью избежать желатинизации крахмала, и e) подвергание 80-100% отрубей и зародыша стабилизации для снижения липазной и липоксигеназной активности с получением стабилизированной муки из цельного зерна со способностью удерживать растворитель карбонат натрия-вода менее чем 90%, и с содержанием гексаналя менее чем приблизительно 10 ppm после 1 месяца ускоренного хранения при 95°C на основе массы стабилизированной муки из цельного зерна.

Согласно другому варианту осуществления раскрыт способ получения стабилизированной муки из цельного зерна, причем способ предусматривает: a) перемалывание цельного зерна с получением фракции эндосперма, тонкой фракции отрубей с низким содержанием золы и зародыша и грубой фракции отрубей и зародыша, b) измельчение грубой фракции отрубей и зародыша без существенного повреждения крахмала грубой фракции отрубей и зародыша с получением перемолотой грубой фракции отрубей и зародыша, (c) гидратирование фракции эндосперма с получением содержания влаги от 10% до 14,5 масс.% на основе массы указанной фракции эндосперма, (d) гидратирование перемолотой грубой фракции отрубей и зародыша с получением содержания влаги от 10% до 20 масс.% на основе массы перемолотой грубой фракции отрубей и зародыша; e) стабилизацию тонкой фракции отрубей с низким содержанием золы и зародыша и перемолотой грубой фракции отрубей и зародыша, с получением стабилизированной объединенной тонкой фракции отрубей и зародыша, и f) объединение стабилизированной тонкой фракции отрубей и зародыша с указанной фракцией эндосперма с получением стабилизированной муки из цельного зерна со сниженным повреждением крахмала.

Другой аспект согласно настоящему изобретению относится к способу получения стабилизированной муки из цельного зерна, причем способ предусматривает: a) перемалывание цельного зерна с получением фракции эндосперма, тонкой фракции отрубей с низким содержанием золы и зародыша и грубой фракции отрубей и зародыша, b) измельчение грубой фракции отрубей и зародыша с применением двустадийного процесса измельчения, причем первая стадия измельчения включает в себя перемалывание при помощи столкновения частицы с частицей, а вторая стадия измельчения включает в себя измельчение путем механического уменьшения размера, где частицы с крупностью первых частиц сортировали в течение или после первой стадии измельчения, и не подвергали второй стадии измельчения, с образованием перемолотой грубой фракции отрубей и зародыша со сниженным повреждением крахмала, d) стабилизацию тонкой фракции отрубей с низким содержанием золы и зародыша и перемолотой грубой фракции отрубей и зародыша с получением стабилизированной объединенной тонкой фракции отрубей и зародыша, и e) объединение стабилизированной объединенной тонкой фракции отрубей и зародыша с фракцией эндосперма с получением стабилизированной муки из цельного зерна со сниженным повреждением крахмала.

Дополнительный вариант осуществления относится к способу перемалывания отрубей и зародыша из цельного зерна, причем способ предусматривает: a) перемалывание тонкой фракции отрубей с низким содержанием золы и зародыша и грубой фракции отрубей и зародыша, b) измельчение указанной грубой фракции отрубей и зародыша без существенного повреждения крахмала грубой фракции отрубей и зародыша с получением перемолотой грубой фракции отрубей и зародыша, (c) гидратирование перемолотой грубой фракции отрубей и зародыша с получением содержания влаги от 10% до 20 масс.% на основе массы перемолотой грубой фракции отрубей и зародыша, и d) стабилизацию тонкой фракции отрубей с низким содержанием золы и зародыша и перемолотой грубой фракции отрубей и зародыша с получением стабилизированной тонкой фракции отрубей и зародыша со способностью удерживать растворитель карбонат натрия-вода (SRC карбоната натрия) менее чем приблизительно 200%.

Краткое описание чертежей

На фиг.1 представлена принципиальная блок-схема производственного процесса получения стабилизированной муки из цельного зерна согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

На фиг.2 представлена структурная схема устройства, которое может быть использовано согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения для получения стабилизированной муки из цельного зерна.

Подробное описание изобретения

Ссылки будут сделаны на определенные подробные аспекты различных вариантов осуществления настоящего изобретения. Следует понимать, что раскрытые варианты осуществления являются только иллюстративными согласно настоящему изобретению, которое может быть осуществлено в многочисленных и альтернативных формах. Таким образом, раскрытые в настоящем описании определенные подробности не следует понимать как ограничивающие, а только как иллюстративная основа любого аспекта настоящего изобретения и/или как иллюстративная основа для изучения специалистом настоящего уровня техники различных применений изобретения.

За исключением примеров, или если не отмечено иным образом, все числовые количества в этом описании, обозначающие количества вещества и/или применение, следует понимать с приведенным словом «приблизительно» при описании более широкого объема изобретения. Как правило, предпочтительным является применение в пределах заявленных числовых ограничений.

Также следует понимать, что настоящее изобретение не ограничено определенными вариантами осуществления и способами, описанными ниже, поскольку конкретные компоненты и/или условия могут, конечно же, изменяться. Более того, используемая в настоящем описании терминология используется только в целях описания конкретных вариантов осуществления настоящего изобретения и она не предназначена для его ограничения. Видно, что фигуры представлены без соблюдения масштаба.

Также следует отметить, что при использовании в описании и приложенной формуле изобретения формы единственного числа включают в себя также формы множественного числа, если в контексте четко не указано иное. Например, подразумевается, что ссылка на компонент в форме единственного числа включает в себя множество компонентов.

По всей настоящей заявке при ссылках на публикации раскрытия этих публикаций в своей полноте, они включены посредством ссылки на эту заявку в их полноте с целью более полного описания существующего уровня техники, к которому относится настоящее изобретение.

Термин «цельное зерно» включает в себя зерна во всей их полноте, например, ядро пшеничного зерна или зерновку, перед любой обработкой. Как отмечено в проекте руководства управления по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA) от 15 февраля 2006 и при использовании в настоящем описании, термин «цельное зерно» включает в себя зерна хлебных злаков, состоящие из цельных, измельченных, лущеных или плющеных зерен, основными компонентами которых являются крахмал эндосперма, зародыш и отруби, присутствующие в тех же относительных пропорциях, в которых они находятся в цельном зерне. В FDA описано, что такое зерно может включать в себя ячмень, гречиху, булгур, кукурузу, просо, семя льна, рис, овес, сорго, пшеницу и дикий рис.

Термин «очищенный продукт пшеничной муки» представляет собой пшеничную муку, которая отвечает стандартам FDA для очищенного продукта пшеничной муки с размером частиц, из которых не менее чем 98% проходит через проволочное сито США №70 (210 микрон).

Используемый в настоящем описании термин «перемалывание» включает в себя стадии плющения, отсеивания поврежденного и сортировку цельного зерна для разделения его на его составные части, что также может привести к некоторому уменьшению размеров частиц составных частей.

Используемый в настоящем описании термин «измельчение» включает в себя любой процесс, направленный на уменьшение размера частиц, включая в себя без ограничения соударение частиц друг с другом или механическое уменьшение размера частиц.

Используемый в настоящем описании термин «темперирование» представляет собой процесс добавления воды к пшенице перед перемалыванием для придания жесткости отрубям и смягчения эндосперм а зерновки, и таким образом улучшения эффективности отделения муки.

Используемый в настоящем описании термин «послегидратация» относится к стадии проведения гидратации после перемалывания или после измельчения для установки содержания влаги отдельного составляющего и/или для установки содержания влаги готовой муки.

Мука из цельного зерна и проблема прогорклости

Как изложено выше, проблема прогорклости представляет собой проблему, которая ограничивает срок годности муки из цельного зерна. Было предложено несколько теорий, некоторые из которых изложены ниже, но ни одна из них не предназначена для ограничения любого из описанных в настоящем изобретении вариантов осуществления.

Прогорклость зерновых продуктов может происходить из-за гидролитических (ферментативных) или окислительных реакций распада, или в результате того и другого. Часто гидролиз ведет к дальнейшей прогорклости продуктов, вызванной окислительными процессами. Природа наделила семена множеством защитных механизмов от прогорклости или порчи, позволяющих семенам пережить периоды с неблагоприятными условиями до момента попадания в подходящую среду для начала развития и роста. Прогорклость маловероятна, если липидные вещества, например, масло семян, не вступают в реакцию с реагентами или катализаторами, такими как воздух и ферменты. Одним из таких защитных механизмов семян зерен хлебных злаков является хранение липидов и ферментов изолированно, таким образом, что они не могут взаимодействовать.

Перемалывание зерен хлебных злаков включает в себя повреждение отдельных составляющих, отрубей, зародыша и эндосперма, таким образом, липиды и ферментные компоненты зерна начинают взаимодействовать, что приводит к существенному увеличению степени прогорклости. Увеличение степени помола для снижения песчанистости, вызванной частицами отрубей, является причиной того, что увеличивается площадь поверхности, снижается природная инкапсулированность липидов и увеличивается взаимодействие между липидными и ферментными компонентами, следовательно, увеличивается степень прогорклости.

Таким образом, мука высокого выхода, содержащая значительные количества отрубей и зародыша, менее стабильна по сравнению с белой мукой. Длительное хранение муки высокого выхода часто приводит к проявлению прогорклости. Прогорклость включает в себя ухудшение качества, вызванное напрямую или косвенно реакциями с эндогенными липидами, что приводит к снижению качества выпекаемых из муки изделий, нежелательному вкусу или запаху и/или неприемлемым функциональным свойствам. Основной причиной проявления прогорклости муки высокого выхода является ферментативное повреждение нестабильных натуральных масел. Большое количество нестабильных натуральных масел содержится в зародышевой части зерна, используемой для получения муки высокого выхода. С другой стороны, белая мука содержит мало нестабильных натуральных масел или жиров или не содержит их вообще, поскольку она получена главным образом из части эндосперма зерна и, как правило, по существу не содержит отруби и зародыши.

Другой причиной прогорклости является более сложная проблема содержания в продуктах, полученных из муки, содержащей отруби и зародыши, ферментов, участвующих в катализированном ферментами распаде липидов. Одним из таких ферментов является липаза, которая является причиной гидролитической прогорклости в размолотых продуктах из доброкачественной, непроросшей пшеницы. Липаза находится почти только в отрубном компоненте. Другим ключевым разлагающим липиды ферментом является липоксигеназа (LPO), которая находится почти только в зародыше, и также вызывает прогорклость. Таким образом, пшеничная мука с отрубями или пшеничная мука грубого помола в гораздо большей степени подвержена прогорклости по сравнению с белой мукой, которая содержит мало или не содержит отруби и зародыши вообще.

В пшеничной муке высокого выхода происходит катализированное ферментами повреждение липидов, что является причиной прогорклости такой муки, считается, что это происходит из-за воздействия липазы с последующим воздействием LPO. Если липаза, фермент, находящийся почти только в отрубной части зерна, активируется при помоле, она реагирует с нестабильными натуральными маслами зерна и разрушает их до свободных жирных кислот (FFA). Этот процесс может занять недели или даже месяцы. Затем, LPO, фермент, находящийся почти только в зародышевой части зерна, окисляет FFA в присутствии кислорода с получением летучих продуктов разложения, таких как пероксиды, которые в свою очередь образую прогорклые альдегиды. В отсутствие влаги окисление FFA является также очень медленным процессом, который может занимать вплоть до нескольких недель до появления заметных для определения количеств прогорклых альдегидов. Тем не менее, в присутствии влаги или воды, которую в норме добавляют к пшеничной муке в больших количествах в процессе получения теста, происходит очень быстрое катализированное ферментами окисление свободных жирных кислот, что является причиной образования большого количества прогорклых альдегидов по существу в течение нескольких минут.

Решение вопроса о прогорклости и связанные с ней проблемы, а также проблемы, связанны с нестабильностью муки, и различные способы, были раскрыты с целю получения стабилизированной муки из цельного зерна, содержащей природные соотношения отрубей, зародышей и эндосперма, с высокой производительностью или выработкой даже при очень мелких частицах, например, производство пшеничной муки из цельного зерна, в которой не менее чем 98% частиц проходит через проволочное сито США №70 (210 микрон). Согласно различным вариантам осуществления стабилизированную муку из цельного зерна получали с небольшим повреждением крахмала из-за трения и с небольшой желатинизацией крахмала из-за тепловой и влажной обработок. Такая стабилизированная мука из цельного зерна обладает функциональными свойствами, требуемыми для получения теста и выпекания, и размер частиц приближен к размерам частиц белой рафинированной пшеничной муки. Она может быть использована в соответствующем массовом производстве теста с высокими показателями обрабатываемости и раскатываемости для получения хлебобулочных изделий, таких как печенье, крекеры и закуски, с превосходным увеличением объема при выпекании и внешним видом, и без ощущения песчанистости во рту.

Согласно различным вариантам осуществления стабилизированная мука из цельного зерна, например, очень тонкоразмолотая мука из цельного зерна и очень тонкоразмолотый стабилизированный отрубной компонент, проявляют неожиданно низкую поглощаемость карбоната натрия-воды и неожиданно долгий срок годности с неожиданно низким содержанием свободных жирных кислот и содержанием гексаналя за 1 месяц или более при ускоренных условиях хранения. Был достигнут высокий уровень инактивации ферментов с сохранением неожиданно высоких уровней необходимых питательных веществ, таких как антиоксиданты и витамины, которые теряются при высокотемпературных обработках для стабилизации. Более того, образование акриламида регулировали до неожиданно низких уровней. Раскрытие каждой из находящихся на рассмотрении одновременно публикации патентной заявки США №20070292583 и публикации международной патентной заявки WO/2007/149320, каждая от Haynes et al, включено посредством ссылки все свей их полноте.

Один аспект настоящего изобретения относится к способам высокопроизводительной обработки тонкоизмельченного стабилизированного отрубного компонента, такого как пшеничный компонент, которым очень обогащены отруби, и тонкоизмельченной стабилизированной муки из цельного зерна, содержащей стабилизированный отрубной компонент, такой как стабилизированная пшеничная мука из цельного зерна, содержащая стабилизированный пшеничный отрубной компонент, без существенного повреждения крахмала или отрицательного влияния на функциональность при выпекании. Получение трех фракций, а также разделение перемолотых отрубей и зародыша, которые были достаточно мелкими для конечного продукта муки из цельного зерна или отрубного компонента, чтобы избежать повторяемого измельчения отрубей и зародыша, увеличивает выработку, предотвращает повреждение крахмала и понижает высвобождение ферментов, таких как липаза и липоксигеназа, которые могут быть вследствие измельчения или перемалывания, которые могут вызывать прогорклость. Процессы перемалывания, измельчения и стабилизации обеспечивают существенное понижение липазной активности и липоксигеназной активности, и неожиданно низкое образование свободной жирной кислоты, гексаналя и акриламида. Более того, было достигнуто неожиданно высокое удержание природных питательных веществ, таких как витамины и антиоксиданты, в стабилизированном отрубном компоненте и стабилизированной муке из цельного зерна, например, в пшеничной муке из цельного зерна. Условия измельчения и перемалывания и условия стабилизации не влияют отрицательно на обрабатываемость теста или функциональность при выпекании стабилизированной муки из цельного зерна, даже при условии, если получена мука из цельного зерна с мелкими частицами. Стабилизированный отрубной компонент характеризуется низким содержанием крахмала с низким коэффициентом связывания йода, незначительным повреждением крахмала и низкой желатинизацией крахмала, а также низкой способностью удерживать растворитель (SRC) даже при условии, если получен отрубной компонент с мелкими частицами. Тонкоизмельченная пшеничная мука из цельного зерна, которая содержит естественные пропорции эндосперма, отрубей и зародыша, как и в цельном зерне, обладает неожиданно низкой способностью удерживать растворитель (SRC), незначительным повреждением крахмала и низкой степенью желатинизации, и неожиданно долгим сроком годности.

В соответствии с аспектом по настоящему изобретению только небольшую порцию эндосперма муки из цельного зерна, такой как пшеничная мука из цельного зерна, подвергали измельчению в присутствии отрубей и зародыша, и только части отрубей и эндосперма подвергали многостадийному измельчению с целью существенного уменьшения повреждения крахмала. Также, только эту небольшую часть эндосперма подвергали стабилизации путем нагревания с целью существенного уменьшения желатинизации крахмала. Тем не менее, по меньшей мере значительную часть отрубей и зародыша муки из цельного зерна, например, пшеничной муки из цельного зерна, подвергали стабилизации путем нагревания с целью существенного уменьшения активности липазы и липоксигеназы. Продукт из цельного зерна может быть получен из стабилизированной муки из цельного зерна, например, пшеничной муки из цельного зерна, с неожиданно превосходной не песчанистой структурой, и с увеличением печенья в объеме при выпечке. Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения скорости производительности стабилизированной муки из цельного зерна тонкого помола, например, стабилизированной пшеничной муки из цельного зерна, может быть по меньшей мере приблизительно 30000 фунт/час, предпочтительно, по меньшей мере приблизительно 45000 фунт/час.

Три используемые фракции включают в себя две фракции отрубей и зародыша и фракцию эндосперма, которые получены путем перемалывания цельных зерен хлебных злаков при помощи процессов разбивания, процессов плющения гладкими вальцами и процессов просеивания. Измельчали только одну из трех фракций или потоков - грубую фракцию отрубей и зародыша. Две оставшиеся фракции, фракцию эндосперма и тонкую фракцию отрубей с низким содержанием золы и зародыша, не измельчали. Тонкая фракция отрубей с низким содержанием золы и зародыша была достаточно мелкой, поэтому не было необходимости в ее измельчении, тем самым это понижало повреждение крахмала и повышало производительность в уменьшенной загрузкой оборудования для измельчения. Тонкую фракцию отрубей с низким содержанием золы и зародыша получали при помощи процессов плющения гладкими вальцами и при помощи просеивания, при которых не применяли измельчение мельницами для измельчения. Перемолотая грубая фракция отрубей и зародыша и тонкая фракция отрубей с низким содержанием золы и зародыша могут быть объединены, подвергнуты стабилизации, и стабилизированные фракции отрубей и зародыша могут быть объединены с фракцией эндосперма с получением стабилизированной муки из цельного зерна.

Как схематически показано на фиг.1, стабилизированная мука из цельного зерна может быть получена путем перемалывания цельного зерна с получением фракции эндосперма 1 или потока 4, тонкой фракции отрубей с низким содержанием золы и зародыша 2 или потока 5, и грубой фракции отрубей и зародыша 3 или потока 6. Грубую фракцию отрубей и зародыша 3 измельчали без существенного повреждения крахмала грубой фракции отрубей и зародыша 3 с получением первой перемолотой грубой фракции отрубей и зародыша 8 и второй перемолотой грубой фракции отрубей и зародыша 11. Тонкую фракцию отрубей с низким содержанием золы и зародыша 2, которую получали путем перемалывания цельного зерна, не измельчали, тем самым понижая повреждение крахмала и увеличивая выработку или производство стабилизированной муки из цельного зерна 17.

Согласно предпочтительному варианту осуществления каждая из первой перемолотой грубой фракции отрубей и зародыша 8, второй перемолотой грубой фракции отрубей и зародыша 11 и тонкой фракции отрубей с низким содержанием золы и зародыша 2 может обладать распределением размера мелких частиц, по существу таким же, что и распределение размера частиц фракции эндосперма 1. Например, каждая из фракций 2, 8 и 11 может обладать распределением размера частиц, при котором 0 масс.% частиц проходит через стандартное сито США №35 (500 микрон), и менее чем или приблизительно 20 масс.%, предпочтительно, менее чем или приблизительно 10 или более предпочтительно 5 масс.% частиц проходит через стандартное сито США №70 (210 микрон).

Тонкая фракция отрубей с низким содержанием золы и зародыша 2, первая перемолотая грубая фракция отрубей и зародыша 8 и вторая перемолотая грубая фракция отрубей и зародыша 11 могут быть перенесены с применением традиционного конвейерного и транспортного оборудования, и объединены с применением традиционного оборудования для смешивания и транспорта, такого как шнековый конвейер, с получением объединенной тонкой фракции отрубей и зародыша 12. Объединенная тонкая фракция отрубей и зародыша 12 может быть стабилизирована при процессе стабилизации 14 с получением стабилизированной объединенной тонкой фракции отрубей и зародыша 15. Стабилизированная тонкая фракция отрубей и зародыша 15 может быть объединена с фракцией эндосперма 1 с применением традиционного оборудования для смешивания и транспорта 16, такого как шнековый конвейер, с получением стабилизированной муки из цельного зерна 17.

Стабилизированная мука из цельного зерна 17 может характеризоваться распределением размера частиц, при котором 0 масс.% частиц проходит через стандартное сито США №35 (500 микрон), и менее чем или приблизительно 20 масс.% частиц, предпочтительно, менее чем или приблизительно 10 или 5 масс.% частиц проходит через стандартное сито США №70 (210 микрон). Согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения стабилизированная мука из цельного зерна 17 может характеризоваться распределением размера частиц, при котором до приблизительно 100 масс.% частиц проходит через стандартное сито США №70 (210 микрон). Также, стабилизированная мука из цельного зерна 17 может характеризоваться распределением размера частиц, при котором по меньшей мере 75 масс.%, предпочтительно, по меньшей мере 85 масс.%, например, от приблизительно 90 масс.% до приблизительно 98 масс.% частиц характеризуются размером менее чем или равным 149 микрон, и менее чем или 5 масс.% частиц характеризуются размером более 250 микрон.

Получение трех фракций

Согласно одному варианту осуществления получения стабилизированной муки из цельного зерна, например, стабилизированной пшеничной муки из цельного зерна, и стабилизированного отрубного компонента, цельные зерна хлебных злаков могут быть перемолоты с получением фракции эндосперма 1, тонкой фракции отрубей с низким содержанием золы и зародыша 2 и грубой фракции отрубей и зародыша 3.

Согласно другому варианту осуществления фракция эндосперма 1 может характеризоваться распределением размера частиц, при котором 0 масс.% частиц проходит через стандартное сито США №35 (500 микрон), и менее чем или приблизительно 20 масс.%, предпочтительно, менее чем или приблизительно 5 масс.% частиц проходит через стандартное сито США №70 (210 микрон). Фракция эндосперма 1 также может характеризоваться распределением размера частиц, при котором по меньшей мере приблизительно 65 масс.%, например по меньшей мере приблизительно 75 масс.%, предпочтительно, по меньшей мере приблизительно 85 масс.% частиц характеризуется размером менее чем или равным 149 микрон, и менее чем или равным приблизительно 5 масс.% частиц характеризуется размером более чем 250 микрон. Фракция эндосперма 1 может включать в себя, на твердой основе, крахмал в содержании от приблизительно 85 масс.% до приблизительно 95 масс.% и золу в содержании от приблизительно 0,5 масс.% до приблизительно 0,6 масс.% на основе общей массы фракции эндосперма 1. Количество присутствующего во фракции эндосперма 1 зародыша может быть приблизительно в таком же к