CN103547171A - 提供基于全谷粒谷物的提取物的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于制备具有改善的混悬特性的基于全谷粒谷物的提取物的方法。所述方法包括下列步骤：(i)提供全谷粒谷物；(ii)对该全谷粒谷物进行第一次研磨；(iii)将研磨的全谷粒谷物进行大分子要素的水解，从而提供修饰的全谷粒谷物；(iv)分离修饰的全谷粒谷物的可溶性级分与修饰的全谷粒谷物的不溶性级分；(v)将修饰的全谷粒谷物的不溶性级分进行第二次研磨和/或酶修饰，从而得到基于谷物的级分，其具有改善的混悬特性，并且包含粒度为至多100μm、例如至多50μm、例如至多30μm的颗粒；和(vi)将至少部分获自步骤(v)的基于谷物的级分重新掺入至少部分获自步骤(iv)的可溶性级分中，从而得到基于全谷粒谷物的提取物。

Description

提供基于全谷粒谷物的提取物的方法
发明的技术领域
本发明涉及制备基于全谷粒谷物(whole grain cereal)的提取物的方法。具体地，本发明涉及包含饮料成分的饮料的制备方法，所述饮料成分包含基于全谷粒谷物的提取物，该全谷粒谷物提取物保持了全谷粒谷物的营养价值并且使得能提供所需的饮料感官特性。
发明背景
谷物(cereal)提取物例如麦芽提取物已经被用作饮料例如可可麦芽处理的(malted)饮料中的成分。麦芽提取物(谷物提取物的一个实例)是基于制造啤酒的酿酒厂所使用的经典方法生产的。在该方法中，收获谷物例如大麦或小麦并且将其干燥，以便它们能被贮存直至需要使用。传统的麦芽处理(malting)方法包括：将谷粒(grain)浸渍在水中，使谷粒发芽达数天的一段时间，和通过小心地将谷粒干燥至低水分含量、典型地约5%水分而使谷粒稳定。在麦芽处理方法过程中，产生了用于将含淀粉胚乳(starchyendosperm)转化成可溶性组分的酶。在发芽的谷粒中合成了酶例如a-淀粉酶、b-淀粉酶、b-葡聚糖酶、蛋白酶、阿拉伯糖基木聚糖酶(arabinoxylanase)。在麦芽处理过程中，这些酶还改变细胞壁的结构，从而使得在所述方法的后期步骤过程中更易于、更完全地提取谷物的可溶性级分。
麦芽处理的全谷粒谷物典型地通过粉碎成不均匀的粉末而被研磨，其中将其与水以3-10(或者有时甚至更高)份水:1份谷粒的比例混合。水的初始温度可以为约40℃－50℃，以使得被蛋白酶和细胞壁水解酶水解。一旦这种水解足够完全，就将温度升高至60℃－70℃，以使得淀粉被α-和β-淀粉酶水解。一旦水解完全，就将浆液的温度升高至约80℃以使酶失活。使浆液通过分离装置例如过滤桶(lauter tun)、滗析器或者板式和框式过滤器。通过过滤和沥滤分离液体部分与不溶性/部分可溶性物质。沥滤包括洗涤不溶性谷粒，直至所有易溶性物质已经被除去。通过干燥成粉末或蒸发成糊状物(其典型地具有大于78%(w/w)的干物质含量)使液体部分稳定。
将获得的粉末或糊状物可以用作饮料中的成分。残余的不溶性物质(用过的谷粒)典型地作为动物食品被销售或进行土地填埋。
最近已经描述了通过简单地添加精细粉碎的谷物、谷物粉和物理改变的谷物例如薄片、小球等来利用谷物的饮料。这些饮品中的谷物含量因对感官特性的影响以及将谷物溶解或混悬入饮品中有困难而受到限制。所得的饮料能变得高度粘稠，从而更类似于冰沙(smoothie)而非饮品，或者出现沉淀物或在表面上出现谷物漂浮层。
US5,135,765描述了一种生产富含蛋白质的产品和/或纤维状产品的方法，其包括下列步骤：压制湿状态的啤酒酿造者用过的谷粒，并且从压制的啤酒酿造者用过的谷粒中筛析水，以便将其分离入含有蛋白质的级分和纤维状级分中。US5,135,765描述了应防止纤维状材料的精细研磨，因为这可能导致在随后的蛋白质级分与纤维状级分的分离中出现困难。此外，US5,135,765还描述了将获得的纤维状级分用作食品或用作可燃性燃料。
US4,282,319描述了由全谷粒制备水解产物的方法以及这类衍生产物。US4,282,319描述了蛋白水解酶将水不溶性蛋白质转化成水溶性产物和进一步用淀粉酶处理淀粉内含物以形成水溶性淀粉产物中的应用。通过除去麸糠级分和除去水进一步处理产物，从而得到干燥的、半湿的或液体的、但浓缩的衍生产物。将产物作为甜味剂添加到食品如面包、饮品和谷物产品中，由此得到的麸糠能在面包中用作纤维添加剂。因此，US4,282,319没有描述包含纤维的饮料成分，其保持了全谷粒谷物的营养价值并且具有改善的混悬特性。
上文所述的产品和方法与下列缺点相关：
如上文所述，从传统的谷物提取方法，部分谷物无法用在饮品中，而是作为动物食品销售。该未利用的部分包含一定范围的价值的附加营养组分，例如纤维、蛋白质、多肽或氨基酸、维生素和矿物质。
传统的谷物提取物的另一个缺点在于它尤其不适合于在水解后产生大部分不溶性物质的谷物，例如大麦和小麦。
甚至另一个缺点是简单地添加例如粉碎的谷物或谷物薄片的行为，因为这些成分倾向于导致具有增加的粘性质地的饮料，这归因于纤维的溶涨和谷物组分作为沉淀物和/或饮料表面上的漂浮物分离。
因此，需要提供一种方法和饮料成分，其中全谷粒谷物的营养价值被保持或接近于被保持，其中饮料成分的混悬特性被改善和/或其能提供具有所需感官特性的饮料。
发明概述
因此，本发明解决了上述问题。
因此，本发明的一个方面涉及制备基于全谷粒谷物的谷物提取物的方法；所述方法包括下列步骤：
(i)提供全谷粒谷物；
(ii)对该全谷粒谷物进行第一次研磨；
(iii)将研磨的全谷粒谷物进行水解，从而提供修饰的全谷粒谷物；
(iv)分离修饰的全谷粒谷物的可溶性级分与修饰的全谷粒谷物的不溶性级分；
(v)将修饰的全谷粒谷物的不溶性级分进行第二次研磨和/或酶修饰和/或化学修饰，从而得到基于谷物的级分，该基于谷物的级分包含粒度为至多100μm、例如至多50μm、例如至多30μm的颗粒；和
(vi)将至少部分获自步骤(v)的基于谷物的级分重新掺入至少部分获自步骤(iv)的可溶性级分中，从而得到基于全谷粒谷物的提取物。
本发明的另一个方面涉及由上述方法获得的基于全谷粒谷物的提取物。
本发明的另一个方面提供了饮料成分，其包含通过修饰研磨的且水解的全谷粒谷物的不溶性部分得到的基于谷物的级分，所述基于谷物的级分包含粒度为至多100μm、例如至多50μm、例如至多30μm并且残余淀粉水平为至多20%(w/w)淀粉、例如至多5%(w/w)淀粉、例如至多3%(w/w)淀粉、例如至多2%(w/w)淀粉、例如至多1%(w/w)淀粉的颗粒。
本发明的另一个方面提供了制备具有改进的感官和/或改进的营养价值的饮料的方法，所述方法包括下列步骤：
(a)提供本发明的饮料成分；
(b)混合步骤(a)的饮料成分与液体组分，并且获得饮料。
本发明的另一个方面提供了饮料，其由以下物质组成：
(1)液体组分；和
(2)本发明的饮料成分。
附图简要说明
图1显示了所示的流程图中所概述的本发明的方法。
图2a显示了不溶性级分的加工步骤以得到具有改进的混悬特性、良好的感官特性的不溶性级分。在这种情况中，将湿的用过的谷粒进行酶修饰和/或第二次研磨和/或化学修饰；
图2b显示了不溶性级分中存在的颗粒的粒度分布。线1表示包含粒度高于100μm的颗粒的传统生产的不溶性级分。线2&3表示包含粒度低于100μm的、根据本发明使用第二次研磨(或粉碎)生产的不溶性级分。
现在下面对本发明进行更详细的描述。
发明详述
本发明的发明人已经令人意外地发现，通过以特殊方式处理全谷粒谷物，能改善不溶性级分的混悬特性，并且不损害感官特性。这种混悬特性的降低可导致不溶性级分变得更适合作为饮料成分。通过在获得基于全谷粒谷物的提取物的方法中重新掺入加工的不溶性级分，能提供具有特定所需感官特性的饮料。可以向饮料中加入较大量的全谷粒谷物，因为饮料的混悬特性被改善，并且不溶性级分的尺寸的减小导致对饮料粘度的影响减少。
因此，在第一个方面，本发明涉及制备具有改善的混悬特性的基于全谷粒谷物的提取物的方法，所述方法包括下列步骤：
(i)提供全谷粒谷物；
(ii)对该全谷粒谷物进行第一次研磨；
(iii)将研磨的全谷粒谷物进行水解，从而提供修饰的全谷粒谷物；
(iv)分离修饰的全谷粒谷物的可溶性级分与修饰的全谷粒谷物的不溶性级分；
(v)将修饰的全谷粒谷物的不溶性级分进行第二次研磨和/或酶修饰和/或化学修饰，从而得到具有改善的混悬特性的基于谷物的级分，该基于谷物的级分包含粒度为至多100μm、例如至多50μm、例如至多30μm的颗粒；和
(vi)将至少部分获自步骤(v)的基于谷物的级分重新掺入至少部分获自步骤(iv)的可溶性级分中，从而得到基于全谷粒谷物的提取物。
本发明的方法可以概括为如图1中的流程图中所示的那样。所示的方法用可以首先被研磨全谷粒谷物开始，或者可以使全谷粒谷物进行麦芽处理，然后将其进行第一次研磨。
术语“研磨”预以表示全谷粒的任意物理性破坏，目的在于具有可利用的、例如对于水和/或酶而言可利用的全谷粒大分子结构。
然后可以将研磨的(麦芽处理的)全谷粒谷物与水和任选的酶混合，以修饰全谷粒谷物。当全谷粒谷物已经被充分修饰时，使酶失活，可以分离全谷粒谷物的不溶性级分与全谷粒谷物的可溶性级分。然后可以进一步研磨全谷粒谷物的不溶性级分，该研磨被称作第二次研磨，并且任选地在进一步研磨(即第二次研磨)之前、之后或同时将全谷粒谷物的不溶性级分进行第二次酶修饰和/或化学修饰。可以将全谷粒谷物的不溶性级分干燥，然后将其进行进一步研磨(即第二次研磨)。加工的不溶性级分被称作基于谷物的级分。将适合的量的基于谷物的级分重新掺入适合的量的可溶性级分中，以得到基于全谷粒谷物的提取物。在这种情况中，将适合的量的可溶性级分和适合的量的第二次研磨的不溶性级分(也称作基于谷物的级分)混合，以得到饮料成分，或将其直接混合入饮料中。
在本发明的一个实施方案中，可溶性级分(或其一部分)和基于谷物的级分(或其一部分)源自不同的全谷粒谷物。因此，可溶性级分和基于谷物的级分不一定必须来源于相同的全谷粒。
在本发明的一个实施方案中，将基于谷物的级分掺入可溶性级分中，所述可溶性级分包括：
-由修饰的全谷粒谷物的可溶性/不溶性级分的分离获得的可溶性级分；和
-源自不同的全谷粒谷物的可溶性级分。
然后一部分可溶性级分和基于谷物的级分包含源自不同的全谷粒谷物的要素。
因此，可溶性级分和基于谷物的级分不一定必须来源于相同的全谷粒。
在本发明的上下文中，术语“适合的量”是指被混合以实现所需的饮料感官特性的可溶性级分和第二次研磨的不溶性级分的量。因此，术语“适合的量”取决于所提供的应用和饮料。
有具有改善的混悬特性的基于谷物的级分存在的几个优点：
I.可以在终产品例如饮料中提供全谷粒谷物和纤维含量的增加，同时基本上不影响产品的感官参数；
II.可以保存全谷粒谷物的营养价值；
III.在基本上不影响产品的感官参数的情况下更大的饱足感以及更慢的消化。目前，由于不可流动的粘度、粒状质地和味道问题对富集具有全谷粒的饮料存在限制。然而，在饮料中使用根据本发明处理的全谷粒谷物使得能提供所需的粘度、所需的感官参数、平滑的质地、最小的风味影响以及增加的营养健康和康健(wellness)价值；
IV.另外的优点可以是通过用更有益于健康的甜味剂来源替换传统的外部供应的甜味剂例如葡萄糖糖浆、高果糖玉米糖浆、转化糖、麦芽糖糊精、蔗糖、纤维浓缩物等来改善终产品的碳水化合物情况。
在本发明中，术语”基于全谷粒谷物的提取物”是指通过用本发明的方法处理谷物获得的提取物。优选地，基于全谷粒谷物的提取物包含权谷粒谷物的至少部分不溶性级分。
在本发明中，术语“基于谷物的级分”是指通过用本发明所提供的方法处理修饰的全谷粒谷物的不溶性级分获得的级分。优选地，基于谷物的提取物包含全谷粒谷物的不溶性级分。
在本发明的上下文中，术语“不溶性级分”是指由包含不溶性纤维(即不溶性膳食纤维)的全谷粒谷物获得的级分，所述纤维在大肠中不发酵或仅缓慢地被肠微生物系统消化。不溶性纤维的实例包括纤维素、半纤维素、1型抗性淀粉(resistant starch)和木质素。不溶性纤维的另外的益处包括通过刺激蠕动促进肠功能，其导致结肠肌肉更多地工作、变得更强劲且功能更佳。还有证据表明不溶性纤维的消耗可与降低的肠癌风险相关。
膳食纤维是不被消化酶分解的植物的可食用部分。膳食纤维在人的大肠中被微生物系统发酵。存在两种类型的纤维：可溶性纤维和不溶性纤维。可溶性和不溶性膳食纤维二者均能促进大量积极的生理学效应，包括良好的通过肠道的运送(其有助于防止便秘)或饱胀感。卫生当局推荐每天消耗20－35g纤维，这取决于体重、性别、年龄和能量摄入。
与不溶性级分相反，存在由本发明所述的方法获得的可溶性级分。所述可溶性级分包含可溶性纤维和全谷粒的其它可溶性部分例如蛋白质、维生素、矿物质、糖等。
在本发明的上下文中，“可溶性纤维”还可以包括在大肠中进行完全或部分发酵的膳食纤维。来自谷物的可溶性纤维的实例包括β-葡聚糖、阿拉伯糖基木聚糖、阿拉伯半乳聚糖以及2型和3型抗性淀粉，和衍生自后者的寡糖。来自其它来源的可溶性纤维包括例如果胶、阿拉伯胶、树胶、藻酸盐、琼脂、聚葡萄糖、菊粉和低聚半乳糖。一些可溶性纤维被称作益生元，因为它们是大肠中存在的益生菌的能量来源。可溶性纤维的其它益处包括血糖控制(其在糖尿病预防中是重要的)、胆固醇控制或心血管疾病的风险降低。
在本发明的一个实施方案中，可溶性级分可以是麦芽提取物。
本发明的方法中的原料可以是全谷粒谷物。全谷粒谷物是由包含谷粒的全部可食用部分(即胚芽、胚乳和麸糠)的谷物谷粒制成的产品。
在本发明的一个实施方案中，全谷粒谷物可以由全谷粒谷物、EP0031050中公开的谷物产品、液体全谷粒(LWG)、粉碎的全谷粒谷物或谷物粉或其任意组合来提供。
在本发明的上下文中，术语“谷物”是指为了它们可食用的含淀粉谷粒而被栽培的禾本科(Poaceae)(禾本科植物家族)的单子叶植物。
在本发明的一个实施方案中，全谷粒谷物选自大麦、糙米、野生稻、蒸谷麦(bulgur)、玉米、粟、燕麦、高粱、二粒小麦、黑小麦、黑麦、小麦、小麦粒的粉质胚乳、埃塞俄比亚画眉草、金黄草(canary grass)、薏苡(Job’stears)、福尼奥米(fonio)和假谷物(pseudocereal)。不属于禾本科植物家族、但也产生可以以与谷物谷粒相同的方式使用的含淀粉的种子或果实的植物品种被称作假谷物。假谷物的实例包括苋菜、荞麦、苦荞麦(tartarbuckwheat)和昆诺阿藜。
在本发明的还有一个实施方案中，术语“谷物”和/或“全谷粒谷物”既包括谷物，又包括假谷物。优选地，术语“谷物”和/或“全谷粒谷物”不包括假谷物。
在本发明的一个优选的实施方案中，全谷粒谷物是麦芽处理的全谷粒谷物。
本发明所述的方法提供的不溶性级分的一个优点可以是不溶性级分的混悬特性被改善。这种改善是相对于未加工的不溶性级分的混悬特性而言的，例如具有高于100μm的主要粒度。
在本发明的上下文中，术语“混悬特性”是指不溶性级分被混悬于液相中的程度。通常不溶性颗粒通过例如机械搅动、搅拌或振摇分散于液相各处。混悬液是其中如果不被扰动随时间流逝不溶性级分最终沉降或至少部分不溶性级分最终沉降的溶液。
在本发明的一个优选的实施方案中，在进行第二次研磨和/或酶修饰和/或化学修饰后修饰的全谷粒谷物的不溶性级分也被称作基于谷物的级分，包含粒度为至多100μm、例如至多50μm、例如至多30μm的颗粒。
为了控制饮料的感官特性和/或改善饮料的营养价值，至少50%的不溶性级分包含具有上述粒度的颗粒，例如至少75%的不溶性级分包含具有上述粒度的颗粒，例如至少90%的不溶性级分包含具有上述粒度的颗粒，例如至少95%的不溶性级分包含具有上述粒度的颗粒，例如至少98%的不溶性级分包含具有上述粒度的颗粒。
优选地，可以将修饰的全谷粒谷物的不溶性级分进行第二次研磨、酶修饰或化学修饰，更优选地可以将修饰的全谷粒谷物的不溶性级分进行第二次研磨和化学修饰，甚至更优选地可以将修饰的全谷粒谷物的不溶性级分进行第二次研磨和酶修饰，甚至更优选地可以将修饰的全谷粒谷物的不溶性级分进行第二次研磨和酶修饰和化学修饰。
在本发明的一个实施方案中，步骤(ii)中的第一次研磨和/或步骤(v)中的第二次研磨是通过使用选自粉碎、超声、微粉化、高压匀化、挤出及其组合的方法进行的。
此外，可以向全谷粒谷物的第一次研磨中加入水以使研磨过程更有效。
在第一次研磨过程后，可以将研磨的全谷粒谷物进行全谷粒谷物的大分子要素水解。例如，可以将研磨的全谷粒谷物进行碳水化合物和/或蛋白质、和/或脂质、和/或其它有机组分(例如多酚)的水解。
第一次研磨可以是粗研磨或精细研磨。优选地，第一次研磨是粗研磨。
在本发明的一个实施方案中，水解、例如碳水化合物和/或蛋白质的水解(在步骤(iii)中)可以是酶修饰。优选地，酶修饰可以在10℃–122℃范围内、优选20-100℃范围内、例如20-40℃范围内或40℃-65℃范围内的温度下进行。
在本发明的又一个实施方案中，可以进行水解、例如碳水化合物和/或蛋白质的水解(在步骤(iii)中)，直至淀粉被基本上完全修饰。术语“基本上完全修饰”是指在修饰后可以剩余至多10%的初始淀粉含量，例如在修饰后可以剩余至多5%、例如至多2%、例如至多1%、例如至多0.5%的初始淀粉含量。
步骤(iii)中的水解、例如碳水化合物和/或蛋白质的水解可以用一种或多种内源性酶和/或通过添加一种或多种外源性酶或通过其组合来进行。
就一种或多种外源性酶而言，这类外源性酶可以选自蛋白酶、糊精酶、细胞壁水解酶、淀粉酶和淀粉葡糖苷酶、其片段及其任意组合。优选地，可以使用以上酶中多种酶的混合物。
为了保存全谷粒谷物的营养价值，一种或多种外源性酶中的至少一种可以是在活化状态时不显示出对膳食纤维的修饰活性的酶。
在本发明的一个实施方案中，内源性酶和/或外源性酶中的至少一种是蛋白酶和/或淀粉酶。蛋白酶可以在碱性、中性和/或酸性pH条件下具有活性。
在本发明的又一个实施方案中，蛋白酶可以是金属蛋白酶、苏氨酸蛋白酶、半胱氨酸蛋白酶、天冬氨酸蛋白酶、谷氨酸蛋白酶、丝氨酸蛋白酶或其组合。
淀粉酶可以优选是α-淀粉酶例如1,4-α-D-葡聚糖葡聚糖水解酶(glucanohydrolase)或糖原酶、β-淀粉酶例如1,4-α-D-葡聚糖麦芽糖水解酶(maltohydrolase)或糖原淀粉酶(saccharogen amylase)、葡糖淀粉酶例如淀粉葡糖苷酶或外-1,4-α-葡糖苷酶或其任意组合。
当水解例如碳水化合物和/或蛋白质的水解已经达到基本上完全修饰时，所述方法可进一步包含使酶活性失活的步骤。该失活可以通过将温度改变至40-130℃范围内、优选75-85℃范围内的温度来进行。优选失活可以进行至少15秒、例如至少30秒、例如至少1分钟、例如至少5分钟、例如至少10分钟、例如至少20分钟、例如至少30分钟的一段时间。
全谷粒谷物的不同大分子要素水解还可以通过本领域已知的任何其它方式例如化学修饰例如酸水解来进行。
当水解已经结束且全谷粒谷物的可溶性部分已经被从不溶性部分中释放出来时，可以分离可溶性级分和不溶性级分。因此，在本发明的一个实施方案中，可溶性级分与不溶性级分的分离(在步骤(iv)中)可以选自过滤、离心、滗析及其组合。
取决于可溶性级分的应用，可以将其进一步处理以提供包含特定组分的不同级分或者可以将其浓缩。优选将由分离获得的可溶性级分(在步骤(iv)中)浓缩。浓缩物可以包含至少10%－至多97.5%(w/w)浓缩前的可溶性级分。最终浓缩物可以是液体、凝胶或粉末的形式。
还可以将获得的不溶性级分进行进一步加工。
在本发明的一个实施方案中，可以在第二次研磨(在步骤(v)中)之前、过程中或之后将修饰的全谷粒谷物的不溶性级分(由步骤(iv)获得)进行第二次酶处理、化学处理、发酵或其组合。
第二次研磨可以是粗研磨或精细研磨。优选第二次研磨是精细研磨。
另一个加工步骤可以是第二次酶处理。优选地，第二次酶处理用一种或多种外源性酶进行。在本发明的一个实施方案中，一种或多种外源性酶是细胞壁水解酶，其优选选自阿拉伯糖基木聚糖酶；β-葡聚糖酶；纤维素酶；木聚糖内切酶(endoxylanase)，包括内-1,4-β-木聚糖酶、E.C.3.2.1.8、β-木糖苷酶，包括木聚糖1,4-β-木糖苷酶、E.C.3.2.1.37、α-葡糖醛酸糖苷酶，包括α-葡糖苷酸酶(α-glucosiduronase)、E.C.3.2.1.139、α-阿拉伯呋喃糖酶(arabinofuranosidase)，包括α-L-阿拉伯呋喃糖酶/E.C.3.2.1.55、乙酰木聚糖酯酶(acetylxylan esterase)，包括E.C.3.1.1.72、β-木糖苷酶及其片段。
一种或多种外源性酶的结果可以是结构特性的改变和/或改善功能性，例如全谷粒谷物和/或不溶性级分的味道和营养特性。
由本文所述的方法获得的加工的不溶性级分被称作基于谷物的级分。该基于谷物的级分可以优选被直接用作饮料成分。
在本发明的一个实施方案中，饮料成分包含基于谷物的级分。由修饰研磨的且水解的全谷粒谷物的不溶性部分产生的基于谷物的级分包含粒度为至多100μm、例如至多50μm、例如至多30μm并且残余淀粉水平为至多20%(w/w)淀粉、例如至多5%(w/w)淀粉、例如至多3%(w/w)淀粉、例如至多2%(w/w)淀粉、例如至多1%(w/w)淀粉的颗粒。
在本发明的上下文中，术语“基于全谷粒谷物的提取物”是指全谷粒谷物基础提取物(whole grain cereal base extract)，其包含不溶性级分或者可溶性级分与不溶性级分的组合。所需的饮料感官特性可以通过将适合的量的可溶性与不溶性级分混合来获得。然而，与传统生产的包含全谷粒谷物的饮料相比，如果全谷粒谷物已经如本发明中所述的那样被处理，则能向饮料中加入更多的全谷粒谷物。因此，在本发明的一个实施方案中，饮料成分包含至少50%(w/w)基于谷物的级分、例如至少60%(w/w)、例如至少75%(w/w)、例如至少85%(w/w)、例如至少90%(w/w)、例如至少95%(w/w)、例如至少98%(w/w)基于谷物的级分。
在本发明的另一个实施方案中，饮料成分包含5-30%(w/w)膳食纤维、例如8-25%(w/w)膳食纤维、例如10-20%(w/w)膳食纤维、例如12-17%(w/w)膳食纤维。
在基于谷物的级分的又一个实施方案中，其包含25-75%(w/w)膳食纤维；10-35%(w/w)蛋白质，和10-35%(w/w)碳水化合物。
如上所述，基于全谷粒谷物的提取物可以是可溶性级分与不溶性级分的组合。在本发明的一个实施方案中，饮料成分包含至少15%(w/w)修饰的全谷粒谷物的可溶性级分、例如至少25%、例如至少50%、例如至少75%修饰的全谷粒谷物的可溶性级分。
在本发明的一个实施方案中，饮料成分包含至多70%(w/w)蛋白质或其片段、例如至多50%(w/w)蛋白质或其片段、例如至多20%(w/w)蛋白质或其片段、例如至多2%(w/w)蛋白质或其片段、例如至多1%(w/w)蛋白质或其片段。
在本发明的另一个实施方案中，饮料成分包含至少5%(w/w)蛋白质或其片段、例如至少10%(w/w)蛋白质或其片段、例如至少25%(w/w)蛋白质或其片段、例如至少50%(w/w)蛋白质或其片段、例如至少60%(w/w)蛋白质或其片段。
可以有利的是，本发明的饮料成分可以是高糖饮料成分或低糖饮料成分。当饮料是高糖饮料成分时，饮料成分包含高于50%(w/w)蔗糖且至多95%(w/w)蔗糖、例如至多85%(w/w)蔗糖、例如至多75%(w/w)蔗糖、例如至多65%(w/w)蔗糖。当饮料成分是低糖饮料成分时，饮料成分包含至多50%(w/w)蔗糖、例如至多40%蔗糖、例如至多25%蔗糖、例如至多15%蔗糖、例如至多10%蔗糖、例如至多5%蔗糖、例如0%蔗糖。
为了控制和/或改善饮料和饮料成分的感觉印象，饮料成分包含矫味组分。在本发明的一个实施方案中，所述矫味组分可以选自可可、咖啡、水果、麦芽、大豆、茶、蔬菜及其任意组合。
饮料成分还可以包含脂肪组分。在本发明的一个实施方案中，脂肪组分可以是蔬菜脂肪组分、鱼油组分或其组合。
饮料成分可以进一步包含奶组分，例如脱脂奶组分和/或奶组分。
取决于饮料成分的应用和生产条件，饮料成分可以是液体、浓缩物、泥状物或粉末的形式。
在本发明的一个实施方案中，饮料成分包含：25-45%(w/w)麦芽提取物与基于谷物的级分的混合物、优选34-38%(w/w)、例如约36%(w/w)麦芽提取物与基于谷物的级分的混合物；15-25%(w/w)脱脂奶粉、优选18-22%(w/w)、例如约20%(w/w)脱脂奶粉；10-20%(w/w)碳水化合物、优选14-18%(w/w)、例如约16%(w/w)碳水化合物；10-20%(w/w)可可、优选12-15%(w/w)、例如约13%(w/w)可可；和5-15%(w/w)脂肪组分、优选8-12%(w/w)、例如约10%(w/w)脂肪组分。
在本发明的情况中，麦芽提取物可以被视为修饰的全谷粒谷物的可溶性级分。
在本发明的另一个实施方案中，饮料成分包含：10-50%(w/w)麦芽提取物与基于谷物的级分的混合物、优选约30%(w/w)麦芽提取物与基于谷物的级分的混合物；15-45%(w/w)脱脂奶粉、优选约20%(w/w)脱脂奶粉；8-30%(w/w)蔗糖、优选约15%(w/w)蔗糖；5-30%(w/w)纯的可溶性咖啡、优选约9%(w/w)纯的可溶性咖啡；和5-30%(w/w)稀奶油(creamer)、优选约22%(w/w)稀奶油。
在本发明的另一个实施方案中，饮料成分包含：10-50%(w/w)麦芽提取物与基于谷物的级分的混合物、优选约30%(w/w)麦芽提取物与基于谷物的级分的混合物；40-85%(w/w)蔗糖、优选约50-70%(w/w)蔗糖；和10-25%(w/w)可可、优选约15-20%(w/w)可可。
在本发明的另一个实施方案中，饮料成分包含：50-80%(w/w)麦芽提取物与基于谷物的级分的混合物、优选约60%(w/w)麦芽提取物与基于谷物的级分的混合物；15-25%(w/w)脱脂奶粉、优选约20%(w/w)脱脂奶粉；和7-15%(w/w)脂肪、优选约10%(w/w)脂肪。
麦芽提取物与基于谷物的级分的混合物可以以任意比例混合，优选以保存原始全谷粒谷物中存在的比例的比例混合。
饮料成分可以优选用于制备饮料。特别地，饮料成分可以用于制备具有改善的感官特性和/或改善的营养价值的饮料。
饮料可以如下制备：
(a)提供本发明所述的饮料成分；
(b)将步骤(a)的饮料成分与液体组分混合，并且获得饮料。
所述液体组分可以是任意种类的可消耗的液体组分。优选地，所述液体组分可选自水、奶、果汁、蔬菜汁或其任意组合。
所述奶组分可选自全脂奶、乳清级分、酪蛋白、其任意组合。
因此，可以提供由以下物质组成的饮料：
(1)液体组分；和
(2)本发明所述的饮料成分。
在本发明的上下文中，术语“饮料”是指干粉末、浆液或液体形式的组合物。应当理解的是，干粉末可以在适合用于消耗的任意适用的液体中进行重构。浆液或液体可以用任意适合用于消耗的适用的液体进一步稀释。
所述饮料可以至少包含：以即饮型饮料(ready to drink)为基础至少5%(w/w)修饰的全谷粒谷物的可溶性级分、例如以即饮型饮料为基础至少10%(w/w)修饰的全谷粒谷物的可溶性级分、例如以即饮型饮料为基础至少20%(w/w)修饰的全谷粒谷物的可溶性级分、例如以即饮型饮料为基础至少30%(w/w)修饰的全谷粒谷物的可溶性级分、例如以即饮型饮料为基础至少50%(w/w)修饰的全谷粒谷物的可溶性级分。
基于谷物的级分的浓度可以是：以即饮型饮料为基础为饮料的至少5%(w/w)，例如以即饮型饮料为基础为饮料的至少10%(w/w)，例如以即饮型饮料为基础为饮料的至少20%(w/w)，例如以即饮型饮料为基础为饮料的至少30%(w/w)，例如以即饮型饮料为基础为饮料的至少50%(w/w)，例如以即饮型饮料为基础为饮料的至少75%(w/w)。
此外，饮料可以具有浓度为饮料的至少5%(w/w)、例如饮料的至少10%(w/w)、例如饮料的至少15%(w/w)、例如饮料的至少20%(w/w)、例如饮料的至少25%(w/w)的蛋白质或其片段。
在本发明的一个实施方案中，饮料可以包含：以干物质为基础10-50%蛋白质；以饮料的干物质为基础5-30%重量的脂肪、以饮料的干物质为基础10-75%重量的碳水化合物和以饮料的干物质为基础5-30%重量的基于谷物的级分。
在本发明的另一个实施方案中，饮料可以具有10-50%来自蛋白质的总能量；5-30%来自脂肪的总能量；10-75%来自碳水化合物的总能量，并且其中该饮料包含5-30%基于谷物的级分。
在本发明的又一个实施方案中，饮料可以具有至少10%由蛋白质提供的饮料总能量、小于30%由脂肪提供的饮料总能量、至少10%由碳水化合物提供的饮料总能量，并且其中该饮料包含至少5%基于谷物的级分。
由于增加饮料中全谷粒谷物含量的可能性，认为饮料能为消费者带来健康益处。
这类健康益处可选自改善胃肠健康、提供更好的免疫系统、提供健康的老化、减少便秘、降低胆固醇、降低心血管疾病的发生率、减少肥胖、降低糖尿病的发生率或其任意组合。
在本发明的上下文中，除非另有说明，否则术语“(w/w)”是指以干物质为基础化合物或产品的重量/重量比。
应当注意的是，本发明的各方面之一的语境中所描述的实施方案和特征也适用于本发明的其它方面。
通过引用将本申请中引用的所有专利和非专利参考文献完整地合并入本文。
现在在下面的非限制性实施例中进一步详细描述本发明。
实施例
实施例1–具有良好感官特性的干燥的用过的谷粒
作为来自麦芽处理的大麦过滤过程的滤液获得了湿的用过的谷粒，将其进行加工步骤，其包括物理破碎并最后结合酶处理和/或化学加工。该加工的目标是将用过的谷粒调节为优选的味道感觉。在该加工后，立即将湿的用过的谷粒干燥，得到具有比湿的用过的谷粒延长的贮存期限的粉末。可以将干燥的用过的谷粒贮存直至进一步使用或者立即用在干粉碎中以获得恰当的粒度。根据本发明加工的最终的干的用过的谷粒包含粒度低于100μm的颗粒并且具有恰当的感官特性(例如味道、口感、气味和外观)和良好的贮存期限。根据传统方法加工的最终的干的用过的谷粒包含粒度高于100μm的颗粒并且不具有恰当的感官特性。制备方法如图2a所示。
就粉末的样品大小分布而言，干粉碎的结果的一个典型实例如图2b所示。该图显示>80%的颗粒具有<50微米的大小，这避免了砂砾口感。
实施例2–用过的谷粒包被的糖
作为来自麦芽处理的大麦过滤过程的滤液获得了湿的用过的谷粒，将其在球磨机中进行湿粉碎，直至粒度降低至低于100μm，其中超过85%低于30μm。
然后通过应用热处理将微粉化的用过的谷粒进行巴氏消毒(95-100℃,30分钟)。
然后在批量聚集器(来自Heinen公司的Mobatch)中将微粉化的用过的谷粒逐渐喷雾干燥在糖霜糖与精制糖(比例为80/20)的混合物上。
起始的糖量为2.4kg，通过蠕动泵将微粉化的用过的谷粒渐进地喷雾在糖上，同时控制流速(～45g/分钟)。
将喷嘴安装在聚集器的中部。
气流温度在95℃－105℃之间变化，流速为90-120m2/hr。
总聚集和干燥时间为2小时，终产品(被用过的谷粒包被的糖)具有1.3-1.5%的水分含量。
实施例3–具有全谷粒麦芽-提取物的可可饮料
以15g/100ml水配给粉末，将1份定义为28-30克。粉末含有30-40%实施例2中提供的全谷粒麦芽提取物(理想地36%)、15-25%脱脂奶粉(理想地20%)、10-20%糖(理想地16%)、10-20%可可粉(13%)和5-15%脂肪(10%)，其中全谷粒麦芽提取物含有约1-5%的规定价格的用过的谷粒(其由约50%不溶性纤维、约25%蛋白质和约25%碳水化合物组成)。该饮料具有低于255kcal/份的卡路里值，预期会作为餐食(例如早餐)的主要组成部分被消耗。
参考文献
US5,135,765
US4,282,319

Claims (15)

1.制备基于全谷粒谷物的提取物的方法；所述方法包括下列步骤：
(i)提供全谷粒谷物；
(ii)对该全谷粒谷物进行第一次研磨；
(iii)将研磨的全谷粒谷物进行大分子要素水解，从而提供修饰的全谷粒谷物；
(iv)分离修饰的全谷粒谷物的可溶性级分与修饰的全谷粒谷物的不溶性级分；
(v)将修饰的全谷粒谷物的不溶性级分进行第二次研磨、化学和/或酶修饰，从而得到基于谷物的级分，其中所述的基于谷物的级分包含粒度为至多100μm、例如至多50μm、例如至多30μm的颗粒；和
(vi)将至少部分获自步骤(v)的基于谷物的级分重新掺入至少部分获自步骤(iv)的可溶性级分中，从而得到基于全谷粒谷物的提取物。
2.权利要求1的方法，其中所述的全谷粒谷物是麦芽处理的全谷粒谷物。
3.以上权利要求中任意一项的方法，其中将由步骤(iv)中的分离获得的可溶性级分浓缩。
4.权利要求3的方法，其中浓缩物包含至少10%－至多97.5%(w/w)浓缩前的可溶性级分。
5.以上权利要求中任意一项的方法，其中在步骤(v)中的第二次研磨之前、过程中或之后将由步骤(iv)的分离获得的修饰的全谷粒谷物的不溶性级分进行第二次酶处理、化学处理、发酵或其组合。
6.饮料成分，其包含由修饰研磨的且水解的全谷粒谷物的不溶性部分产生的基于谷物的级分，所述基于谷物的级分包含粒度为至多100μm、例如至多50μm、例如至多30μm并且残余淀粉水平为至多20%(w/w)淀粉、例如至多5%(w/w)淀粉、例如至多3%(w/w)淀粉、例如至多2%(w/w)淀粉、例如至多1%(w/w)淀粉的颗粒。
7.权利要求6的饮料成分，其中所述成分包含：以干物质为基础，25-45%(w/w)基于谷物的级分、优选34-38%(w/w)、例如约36%(w/w)基于谷物的级分；15-25%(w/w)脱脂奶粉、优选18-22%(w/w)、例如约20%(w/w)脱脂奶粉；10-20%(w/w)碳水化合物、优选14-18%(w/w)、例如约16%(w/w)碳水化合物；10-20%(w/w)可可、优选12-15%(w/w)、例如约13%(w/w)可可；和5-15%(w/w)脂肪组分、优选8-12%(w/w)、例如约10%(w/w)脂肪组分。
8.权利要求6-7中任意一项的饮料成分，其中所述成分包含：以干物质为基础，10-50%(w/w)基于谷物的级分、优选约30%(w/w)基于谷物的级分；15-45%(w/w)脱脂奶粉、优选约20%(w/w)脱脂奶粉；8-30%(w/w)蔗糖、优选约15%(w/w)蔗糖；5-30%(w/w)纯的可溶性咖啡、优选约9%(w/w)纯的可溶性咖啡；和5-30%(w/w)稀奶油、优选约22%(w/w)稀奶油。
9.权利要求6-8中任意一项的饮料成分，其中所述的全谷粒混合物包含25-75%(w/w)膳食纤维；10-35%(w/w)蛋白质和10-35%(w/w)碳水化合物。
10.制备具有改善的感官和/或改善的营养价值的饮料的方法，所述方法包括下列步骤：
(a)提供权利要求6-9的饮料成分；
(b)将步骤(a)的饮料成分与液体组分混合，并且获得饮料。
11.权利要求10的方法，其中所述的液体组分选自水、奶、果汁、蔬菜汁或其任意组合。
12.饮料，其由以下物质组成：
(1)液体组分；和
(2)权利要求6-9的饮料成分。
13.权利要求12的饮料，其包含：以干物质为基础，占饮料重量的10-50%的蛋白质；占饮料重量的5-30%的脂肪，占饮料重量的10-75%的碳水化合物，和占饮料重量的5-30%的基于谷物的级分。
14.权利要求12-13中任意一项的饮料，其中10-50%的总能量来源于蛋白质；5-30%的总能量来源于脂肪；10-75%的总能量来源于碳水化合物，并且其中所述饮料包含5-30%基于谷物的级分。
15.权利要求12-14中任意一项的饮料，其中至少10%的饮料总能量由蛋白质提供；小于30%的饮料总能量由脂肪提供；至少10%的饮料总能量由碳水化合物提供，并且其中所述饮料包含至少5%基于谷物的级分。
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