CN103783100A - 稳定化的全谷物粉的生产及其产品 - Google Patents

Abstract

一种稳定化的糠麸组分及含有该组分的稳定化的全谷物粉，通过对包含糠麸、胚芽和淀粉的富糠麸粗级分的研磨或磨粉而制成，旨在减轻粗级分的夹砂感但不因磨砺而显著损伤淀粉。粗级分可通过加热显著降低粗级分的脂酶和脂氧合酶活性但不使淀粉显著胶凝而进行稳定化。高含量天然抗氧化剂和维生素得以保存，同时避免稳定化处理期间丙烯酰胺的大量生成。稳定化的粗级分或稳定化的糠麸组分可与主要含胚乳的细级分合并以获得稳定化的全谷物粉。该稳定化的全谷物粉和稳定化的糠麸组分表现出较长储藏期限并可用于制造烘烤产品，例如，曲奇饼，具有可心的炉内展布和无夹砂口感。

Description

稳定化的全谷物粉的生产及其产品

本申请是申请日为2007年6月15日，申请号为200780022496.0(国际申请号为PCT／US2007／014053)，发明名称为“稳定化的全谷物粉的生产及其产品”的发明专利申请的分案申请。

发明领域

本发明涉及制造表现出低酸败性(rancidity)和长储藏期限的全谷物粉及全谷物粉制造用糠麸组分或成分的方法。本发明还涉及用此种稳定化的面粉和稳定化的糠麸组分制造的食品，如烘烤产品。

背景技术

高含量全谷物食品被USDA发表的2005饮食指南建议占个人谷物消费的一半，因为全谷物是所关心营养素的优良来源。就成人而言，这些营养素包括钙、钾、纤维、镁和维生素A(类胡萝卜素)、C和E。然而，食用全谷物食品一直停滞不前主要归咎于全谷物食品的某些品质，例如，源于通常现有全谷物粉成分的粗糙、夹砂(牙尘)的外观和质地。最近，市售全谷物粉以更细的粒度销售；然而，这样的面粉表现出非常差的在曲奇饼、薄脆饼干、早餐谷物及其他烘烤产品方面的食品加工性能，因为全谷物被细磨至小于150μm的粒度，从而导致淀粉的损伤。再者，磨得这样细的面粉的储藏稳定性比其他全谷物小麦粉差得多。含稳定化的组分如糠麸和胚芽的市售稳定化的全谷物小麦粉预计具有较好储藏稳定性。然而，面粉的功能性，尤其是用于曲奇饼、薄脆饼干和谷物生产，例如，就生面团的加工性和曲奇饼的展布而言，由于面粉中淀粉的大量胶凝和破坏而大打折扣。

众所周知，含糠麸和胚芽的全谷物小麦粉不如精白小麦粉稳定。全谷物小麦粉在75°F下仅存放30天，就可能导致用全谷物粉制造的产品中不可心的气味和味道的产生。随着异味的发展，面粉中的游离脂肪酸含量不断增加，与面粉中氧吸入速率的增加以及酸败性氧化组分的生成相互关联。缩小粒度将增加谷物组分变质的速率和程度。湿、热处理通常被用来钝化导致面粉变质的酶，尽管最近表明它对以己醛生成这样一种用于探测燕麦粉中氧化酸败性的常用标记物衡量的氧化酸败性作出贡献。此种氧化酸败性的增加据信是由于具有稳定脂类作用的细胞结构的解体，或者由热-不稳定的抗氧化剂的钝化所致。

谷物产品中的酸败性可能由于水解(酶催化)或氧化降解反应，或者二者所致。通常，水解可使产品易于随后发生氧化酸败性。自然界为预防酸败性和腐败在种子中提供了多种保护特征，使种子在获得适当发芽和生长环境之前得以耐受不利条件而存活一段时间。在脂类(lipid)材料，例如，种子油，不能与反应物或催化剂如空气和酶相互作用时将不大可能发展酸败性。谷物内一项保护性特征是提供用于储藏脂类和酶的隔离区格(separate compartments)，以便使它们无法相互作用。

谷物的研磨(磨粉)涉及隔离区格、糠麸、胚芽和胚乳的破坏，致使谷物的脂类和酶组分得以相互作用，从而大大加速酸败性的发展。强化研磨来减少因糠麸颗粒引起的夹砂感往往增加表面面积，削弱脂类的天然包封，并加剧脂类与酶组分之间的相互作用从而加剧酸败性的发展。

因此，高出粉率(的)面粉，就是说，包含相当数量的糠麸和胚芽的面粉，不如白面粉稳定。高出粉率面粉经长期储藏常常导致酸败性的发展。酸败性包括直接或间接缘于与内生脂类的反应的负面质量因素，从而导致面粉烘烤质量下降、不可心的味道和气味，和／或不可接受的功能性质。高出粉率面粉中酸败性发展的主要原因是不稳定天然油的酶降解。在用于制造高出粉率面粉的谷物胚芽部分中含有丰富的不稳定天然油的储备。另一方面，白面粉则很少或不含不稳定天然油或脂肪，因为它们主要由谷物的胚乳部分制成，通常基本上不含糠麸和胚芽。

酸败性之所以是由含糠麸和胚芽的面粉衍生的产品存在的一大问题的另一个原因是，糠麸和胚芽含有涉及酶催化脂类降解的酶。其中一种酶，脂酶(lipase)，能在健全、未发芽小麦的磨粉产品中引起水解酸败性。脂酶几乎仅存在于糠麸组分中。其他重要脂类-降解酶、脂氧合酶(LPO)几乎唯一地存在于胚芽中并且也涉及酸败性的发展。因此，含糠麸的小麦粉或全麦粉(graham)比很少或不含糠麸和胚芽的白面粉易于产生酸败性得多。

发生在高出粉率小麦粉中的引起此种面粉酸败性的酶催化的脂类-降解，据信，是由于脂酶的作用，随后由LPO的作用而发生的。当脂酶这种几乎唯一地存在于谷物糠麸部分中的酶，在磨粉期间被活化，它与天然存在于谷物中的不稳定油起反应并使不稳定油分解为游离脂肪酸(FFA)。这一过程可能需要数周或甚至数月。于是，LPO，这种几乎唯一地存在于谷物胚芽部分中的酶，在氧气的存在下将使FFA氧化，产生挥发性分解产物如过氧化物，后者再生成酸败性醛类。在隔绝水分的条件下，FFA的氧化也是非常缓慢的过程，可能需要几周才能检测到可察觉数量的酸败性醛类。然而，在水分或水的存在下，即，通常在生面团合面操作期间在小麦粉中大量加入水的情况下，游离脂肪酸的酶催化氧化在很大程度上趋于进行得非常快，从而导致在仅仅少数几分钟的时间内大量生成酸败性醛类。

美国专利申请公开号US2005／0136173A1，授予Korolchuk，公开一种超细磨粉的全谷物小麦粉的生产方法及其产品。超细被定义为具有小于或等于约150μm的粒度。该方法是一种连续流动-谷物研磨方法，包括几个步骤：将一定数量经净化和调理的小麦麦粒(wheat kernel)分离为主要含胚乳连同少量残余糠麸和胚芽的细级分，以及含糠麸、胚芽和少量残余胚乳的粗级分。让粗级分通过磨，例如，缝磨(gap mill)进行研磨，从而形成粒度小于或等于约150μm的超细磨粉的粗级分。最后，超细-磨粉的粗级分与细级分进行混合，以便形成超细磨粉的全谷物小麦粉。在Korolchuk的方法中，研磨2个级分以生产出各个级分和粒度小于或等于约150μm的超细磨粉的全谷物小麦粉。按照Korolchuk，面粉具有小麦麦粒(wheat kernel)的全营养价值，同时保留了精制小麦粉的质地和类似于精制小麦粉的外观，因此，此种面粉可用于诸如焙烤食品和小吃食品之类通常采用精制小麦粉的食品。然而，具有非常少残余胚乳的粗级分的生产则一般要求强化的、可能破坏淀粉并对生面团加工性和曲奇饼生产有负面影响的磨粉和研磨操作。还有，将粗级分磨成粒度小于或等于约150μm的研磨造成脂类与脂类降解酶之间增加的相互作用，从而加剧酸败性问题。

美国专利申请号US2006／0073258A1，授予Korolchuk，公开一种超细磨粉的全谷物小麦粉的生产方法，该面粉具有小麦麦粒(wheatkernel)的全部营养价值，同时保留精制小麦粉的质地和类似于精制小麦粉的外观。还公开一种可作为替代成分并用于强化精制小麦粉的超细磨粉的粗级分。Korolchuk方法的目的是获得这样一种超细磨粉的全谷物小麦粉，其粒度分布满足FDA关于精制小麦粉产品粒度的标准，其中通过US Wire70筛网(210μm)的部分不小于98％。在Korolchuk的方法中，获得含胚乳的超细磨粉的细级分，和含糠麸和胚芽的粗级分。粗级分在缝磨中进行研磨以减少微生物的携带，然后将超细磨粉的粗级分与超细磨粉的细级分进行混合，从而获得超细磨粉的全谷物小麦粉。按照Korolchuk，粗级分在缝磨中磨细成小于或等于500μm的粒度减少微生物的携带。筛分后，任何粒度大于500μm的研磨的粗级分被返回到方法中以便进一步研磨。未公开通过加热含糠麸和胚芽的粗级分以钝化脂酶的糠麸组分或全小麦粉的稳定化处理方法。

日本专利公开号JP205168451A公开，平均颗粒直径介于150～230μm并且灰分含量0.8～1.2％的小麦粉不具有草样气味的小麦糠麸味，富有营养价值和香味，并且可用于生产面条和糖果。未公开为钝化诸如脂酶和脂氧合酶之类酶的面粉热处理。

一项用水蒸气或其他热源钝化诸如全谷物中脂酶和脂氧合酶之类酶的技术公开在美国专利号4,737,371，授予Bookwalter，美国专利5,066,506，授予Creighton等人以及美国专利6,616,957，授予Wilhelm等人，的文献中。然而，全谷物的处理通常要求增加冷却量以及处理的全谷物的干燥，以便将其水分含量降低到微生物-稳定储藏的水平。还有，水蒸气热处理，例如，在美国专利4,737,371，授予Bookwalter，中使用的，往往使麦粒(berries)中的淀粉显著胶凝或无法基本上完全地钝化脂酶和LPO。

在Bookwalter的美国专利号4,737,371中，仅4～12分钟时间的水蒸气处理就能“显著降低”脂酶活性但未显著钝化脂酶。当在足以显著钝化脂酶和LPO的条件下实施水蒸气处理时，水蒸气渗入到麦粒(berries)中并使麦粒(berries)内部胚乳中的显著量的淀粉胶凝。来自水蒸气的潮湿诱导麦粒(berries)中的淀粉胶凝，当与由水蒸气带入到麦粒(berries)内部的热量结合时。水蒸气处理期间过量水分向麦粒(berries)中的渗入还造成需要长时间干燥以便将水分含量降低到磨粉可接受的水平。

在一种实施方案中，美国专利4,737,371，授予Bookwalter，公开，在大粒谷物以及否则将易于去胚芽的那些谷物，例如，玉米和小麦的情况下，若能先研磨谷物，然后仅以水蒸气处理分离的胚芽，以便将设备和加工成本维持在最低水平，那将是有利的。此后，据公开，可将该胚芽与胚乳重新合并。术语“全”，按照Bookwalter的用法，是指，胚乳和胚芽都存在，虽然外壳(hull)、果壳(hulk)和糠麸层可能被预先去掉了。然而，合并的产品，尽管称其为全谷物产品，却不包含符合原来全谷物中存在的天然比例的糠麸。

在授予Creighton等人的美国专利5,066,506中，采用短时间(30s～60s)、高温(400°F～650°F)和高压(50psig～70psig)的全谷物谷粒(wholegrain kernel)的处理来钝化涉及酸败性发展的酶。淀粉的胶凝可高达种谷粒中全部淀粉的40％，这会降低生面团的加工性和曲奇饼的展布。还有，所采用的高温和高压将趋于增加丙烯酰胺的生成以及维生素的破坏。

在美国专利6,616,957中，授予Wilhelm等人，水分含量介于约15wt％～20wt％的全小麦麦粒(whole wheat berries)接受红外(IR)能量的辐照，该麦粒(berries)任选地在约80℃～110℃的高温保持最长约1h的时间，然后，处理的麦粒(berries)进行冷却、干燥和粉碎。麦粒(berries)的水分含量可通过在麦粒(berries)以IR能量处理之前增湿或调理来进行调节。水分含量，任选的调理条件，辐照的IR能量的量、高温以及各种处理时间足以钝化麦粒(berries)中脂酶和脂氧合酶，却又不足以使麦粒(berries)中超过约20％的淀粉发生胶凝。

淀粉高度受损和／或高度胶凝的全谷物小麦粉，对于立即可食的早餐谷物或要求酥脆，但生面团成形、擀片或烘烤期间切割或炉内展布则无关紧要的其他应用场合来说可能是可接受的。本发明提供一种制造含天然比例的糠麸、胚芽和胚乳的稳定化的全谷物小麦粉的方法，其中淀粉因磨损而破坏的程度低且淀粉因热和湿处理而胶凝的程度低。本发明的稳定化的全小麦粉的生面团和烘烤功能接近精白小麦粉的。它们可用于制造制作烘烤产品如曲奇饼、薄脆饼干和小吃用的高度可加工、可擀片的生面团的稳定生产，具有优异炉内展布和外观，以及无夹砂口感。

本发明提供稳定化的全谷物小麦粉和稳定化的糠麸组分，它们表现出出乎预料得低的碳酸钠-水吸附，和出乎预料长的储藏期限，以及出乎预料得低的游离脂肪酸含量和己醛含量，在加速储藏条件下经1个月或更长时间。达到高度酶钝化，同时保留出乎预料高含量的重要营养素，例如，在高温稳定化处理中损失的抗氧化剂和维生素。另外，利用本发明的稳定化条件，丙烯酰胺的生成被控制在出乎预料的低水平。

本发明还提供一种全小麦麦粒(whole wheat berry)或全谷物稳定化的方法，它满足FDA和AACCI关于其成分被鉴定为“全谷物”所建议的成分标记鉴定标准。正如在美国食品及药物管理局，2006-02-15指南草案中指出和本文中使用的，术语“全谷物”包括由原封、研磨的、压碎或碎片状谷物果实组成的谷物(cereal grains)，其主要成分——淀粉质胚乳、胚芽和糠麸——以与它们在原封谷物中存在时一样的相对比例存在。该定义近似等同于“全谷物应由原封、研磨的、压碎或片状颖果(caryopsis)组成，其主要解剖学成分——淀粉质胚乳、胚芽和糠麸——以与它们在原封颖果中存在时一样的相对比例存在”——这一AACC国际定义，后者于1999年通过并可用于本文中。FDA概括道，此种谷物可包括大麦、荞麦(buckwheat)、碎小麦(bulgur)、玉米、小米(millet)、稻米(rice)、黑麦(rye)、燕麦(oat)、高粱(sorghum)、小麦和野生稻米(wildrice)。虽然，本发明主要以小麦麦粒(wheat berries)，以及玉米、稻米和燕麦为例来阐述的，但要知道，其他谷物也被考虑在本发明的各种不同或特定方面的范围内。可按照本发明各种不同或特定实施方案加工的其他全谷物的实例包括，例如，野生稻米、黑麦、大麦、荞麦、碎小麦(bulgur)、小米、高粱等。

发明概述

一种稳定化的糠麸组分和包含该组分的稳定化的全谷物粉，例如，全谷物小麦粉，表现出格外优异的饼干烘烤功能性，可这样生产：令包含糠麸、胚芽和淀粉的富糠麸粗级分进行研磨或磨粉以减少该粗级分的夹砂感，但不因磨砺而显著损伤淀粉。该粗级分可通过在研磨或磨粉之前、期间或之后加热该粗级分而稳定化。在本发明的实施方案中，稳定化处理可以是研磨和磨粉之前、期间和之后的加热的任意组合。优选的是，稳定化在粗级分的研磨或磨粉之后实施。稳定化大大降低粗级分的脂酶和脂氧合酶的活性，而不使淀粉显著胶凝。出乎意料高含量的天然抗氧化剂和维生素，例如，生育酚、硫胺素和核黄素在稳定化期间得到保留，而丙烯酰胺的生成量却出乎预料地低。该稳定化的粗级分或稳定化的糠麸组分可与主要包含胚乳的细级分合并，以获得稳定化的全谷物粉，例如，稳定化的全谷物小麦粉。在本发明的实施方案中，细级分可包含至少约90wt％，例如，约92wt％～约95wt％胚乳或淀粉，基于固体，以细级分重量为基准计。稳定化的全谷物粉包含的胚乳、糠麸和胚芽之间的相对比例与原封的谷物(intact grain)，例如，原封的小麦粒(wheat grain)、玉米粒(corn grain)、稻米粒(rice grain)或燕麦粒(oat grain)中的相同或基本相同。

粗级分可包含至少约50wt％糠麸，以粗级分重量为基准计，以及小于约40wt％淀粉或胚乳，但一般至少约10wt％淀粉或胚乳，例如，约15wt％～约35wt％淀粉，以粗级分重量为基准计。在优选的实施方案中，粗级分可包含至少约60wt％糠麸，至少约10wt％胚芽，和小于或等于约30wt％淀粉，以粗级分重量为基准计。在本发明的实施方案中，粗级分的粒度分布可为：至少约75wt％的粒度大于或等于500μm，小于或等于约5wt％的粒度小于149μm，以及约15wt％～25wt％的粒度小于500μm但大于或等于149μm。

粗级分的研磨或磨粉充分到足以避免包含它的产品出现夹砂口感。然而，淀粉含量以及研磨或磨粉数量或程度受到限制，以便避免因机器磨砺和糠麸颗粒与淀粉颗粒之间的磨损导致显著淀粉损伤。粗级分可经研磨或磨粉后获得一种具有与粗级分相同或基本相同的糠麸、胚芽和淀粉含量的研磨或磨粉的级分，或研磨或磨粉的糠麸组分。研磨或磨粉的粗级分或糠麸组分的粒度分布可为：至少约40wt％级分或组分的粒度大于或等于149μm，且小于或等于约35wt％的粒度大于或等于500μm。在优选的实施方案中，研磨或磨粉的粗级分或糠麸组分的粒度分布可为：约0.5wt％～约5wt％大于或等于841μm，约10wt％～约30wt％，更优选约15wt％～约25wt％，小于841μm但大于或等于500μm，约25wt％～约70wt％，更优选约45％～约60wt％大于或等于149μm但小于500μm，以及小于或等于约60wt％，优选约10wt％～约30wt％小于149μm，其中百分数之和等于100wt％。

粗级分的稳定化可通过在至少足以基本上钝化脂酶及较容易钝化的脂氧合酶的温度、水分含量和处理时间的条件下加热粗级分来实现。热处理稳定化期间，粗级分的水分含量应高到足以避免丙烯酰胺的显著生成，但又不至高到导致淀粉的显著胶凝，或要求过度稳定化后的干燥。在本发明的实施方案中，稳定化温度可介于约100℃～约140℃，优选约115℃～约125℃，接受稳定化处理的粗级分水分含量可介于约7wt％～约17wt％，优选约9wt％～约14wt％，以粗级分重量为基准计。在本发明的实施方案中，热处理时间可介于约0.25min～约12min，优选约1min～约7min。稳定化的进行可做到不显著或根本不改变接受稳定化处理的级分或组分的胚芽、糠麸或淀粉质胚乳之间的比例。在稳定化在研磨之前或以后实施的本发明实施方案中，稳定化的进行可基本上或根本不改变接受稳定化处理的级分或组分的粒度分布。例如，在本发明优选的实施方案中，稳定化的研磨或磨粉的级分或稳定化的研磨或磨粉的糠麸组分的糠麸、胚芽和淀粉含量以及粒度分布，可做到与稳定化处理之前的研磨或磨粉的粗级分相同或基本相同。

在本发明的实施方案中，包括研磨或磨粉的、热处理的粗级分的稳定化的糠麸组分的脂酶活性可小于约3，优选小于约2，最优选小于约1μmol生成的丁酸根游离酸／h／0.1g稳定化的糠麸组分或稳定化的研磨或磨粉的粗级分，湿基或干基，以及小于或等于约150ppb，优选小于或等于约100ppb的丙烯酰胺含量，以稳定化的糠麸组分或稳定化的粗级分的重量为基准计。稳定化的粗级分可维持不小于约150μmolTrolox当量／克的抗氧化剂自由基清除能力。维生素的保持，例如，维生素E、B1和B2的保持，可至少为约80wt％，以稳定化前糠麸组分的维生素含量为基准计。淀粉胶凝可小于约25％，优选小于约10％，最优选小于约5％，按照差示扫描量热法(DSC)测定。在本发明的小麦糠麸组分和全谷物小麦粉中达到的低淀粉胶凝度和低淀粉损伤度由以下例证，大于约4J／g，优选大于约5J／g的淀粉熔融焓，以稳定化的糠麸组分或研磨的粗级分中淀粉的重量为基准计，按照差示扫描量热法(DSC)，介于约65℃～约70℃的峰值温度测定，以及小于约200％的碳酸钠-水溶剂保持能力(SRC碳酸钠)，以稳定化的糠麸组分或粗级分的重量为基准计。

本发明稳定化的全谷物粉，例如，稳定化的全谷物小麦粉，包括糠麸、胚芽和胚乳，其中仅一部分胚乳受到在糠麸和胚芽存在下的热稳定化处理，但是至少相当部分的糠麸和胚芽却是在主要部分的胚乳不存在的情况下接受加热稳定化处理的。在本发明的实施方案中，稳定化的全谷物小麦粉的脂酶活性可小于约1.5，优选小于约1.25，最优选小于约1μmol生成的丁酸根游离酸／h／0.1g稳定化的全谷物粉，湿基或干基，以及小于约45ppb，优选小于约30ppb，以稳定化的全谷物粉重量为基准计，的丙烯酰胺含量。稳定化的全谷物小麦粉可具有小于总面粉脂类的约10wt％的出乎预料得低的游离脂肪酸含量，在95℃加速储藏一个月后，或小于约3,000ppm，以稳定化的全谷物粉重量为基准计，以及小于约10ppm的出乎预料得低的己醛含量，在95℃加速储藏1个月后，以稳定化的全谷物粉重量为基准计。

稳定化的全谷物小麦粉的粒度分布可为：小于约10wt％，优选小于约5wt％在35号(500μm)美国标准筛上，约20wt％～40wt％在60号(250μm)美国标准筛上，约10wt％～约60wt％，优选约20wt％～约40wt％在100号(149μm)美国标准筛上，以及小于约70wt％，例如从约15wt％～约55wt％，通过100号(149μm)美国标准筛。稳定化的全谷物小麦粉表现出卓越饼干烘烤功能性，小于约85％，优选小于约82％的碳酸钠-水溶剂保持能力(SRC碳酸钠)。

可采用该稳定化的糠麸组分或稳定化的全谷物粉，例如，稳定化的全谷物小麦粉作为成分，生产的食品包括淀粉质食品，例如，焙烤食品(bakery products)和小吃食品(snack foods)，例如，曲奇饼(cookies)、薄脆饼干(crackers)、饼干、比萨饼外皮(pizza crusts)、馅饼皮(pie crusts)、面包、百吉圈(bagels)、椒盐卷饼(pretzels)、核仁巧克力饼(brownies)、松饼(muffins)、华夫饼干(waffles)、面粉蛋糕(pastries)、蛋糕(cakes)、快速焙烤食品(quick breads)、小甜面包(sweet rolls)、炸甜圈(donuts)、水果谷物条(fruit and grain bars)、玉米粉煎饼(tortillas)、半熟焙烤食品(parbaked bakery products和谷类酥脆条(cereal crunch bars)，以及立即可食早餐谷物。

本发明稳定化的全谷物粉，例如，稳定化的全谷物小麦粉，可用于高度可加工、可擀片的生面团的稳定生产，用于制造烘烤产品如曲奇饼、薄脆饼干，以及小吃，具有格外优异炉内展布和外观，并且无夹砂口感。在本发明的实施方案中，炉内展布和曲奇饼展布可为原预烘烤生面团直径的至少约130％，按照AACC10-53案面(bench-top)法测定。

附图简述

图1显示620nm和525nm的吸光度对样品中淀粉浓度标绘的曲线，用于计算实施例1的糠麸级分样品的淀粉含量。

图2显示稳定化的糠麸样品中的淀粉结晶熔融曲线，按照标准差示扫描量热法(DSC)测定。

图3显示620nm和525nm的吸光度对样品中淀粉浓度标绘的曲线，用于计算实施例2的糠麸级分样品的淀粉含量。

图4显示实施例3的含糠麸和胚芽混合物的粗级分或糠麸组分在研磨前后的粒度分布和溶剂保持能力(SRC)。

图5显示稳定化和未稳定化的全谷物小麦粉的烘烤功能性，用碳酸钠-水溶剂保持能力(碳酸盐SRC)和曲奇饼展布，随粒度大于250μm的颗粒所占重量百分数的变化表示。

图6显示用磨碎的糠麸组分制造的稳定化和未稳定化的全谷物小麦粉中总游离脂肪酸随加速储藏时间长度的变化的曲线。

图7显示用来自精白粉磨粉生产的磨碎的糠麸副产物制造的稳定化和未稳定化的全谷物粉中总游离脂肪酸随加速储藏时间长度的变化的曲线。

发明详述

本发明提供一种稳定化的糠麸组分，例如，高度富含糠麸的小麦组分，一种含稳定化的糠麸组分的稳定化的全谷物粉，例如，含稳定化的小麦糠麸组分的稳定化的全谷物小麦粉，以及制造该稳定化的糠麸组分和稳定化的全谷物粉的方法。研磨或磨粉条件和稳定化方法都大大降低脂酶活性和脂氧合酶活性，并提供出乎预料得低的游离脂肪酸、己醛和丙烯酰胺的生成。再者，达到天然营养素，例如，稳定化的糠麸组分和稳定化的全谷物粉如稳定化的全谷物小麦粉中的维生素和抗氧化剂的出乎预料高保持率。研磨或磨粉条件以及稳定化条件对稳定化的全谷物粉的生面团加工性或烘烤功能性不产生负面影响。稳定化的糠麸组分具有低含量淀粉、低碘结合比；低淀粉损伤和淀粉胶凝；以及低溶剂保持能力(SRC)。含有如原封谷物中的胚乳、糠麸和胚芽天然比例的该全谷物小麦粉，具有出乎预料得低的溶剂保持能力(SRC)、低淀粉损伤和低胶凝度，以及出乎预料长的储藏期限。按照本发明方法，全谷物粉，例如，全谷物小麦粉，仅一小部分胚乳接受在糠麸和胚芽存在下的研磨或磨粉处理，旨在减少淀粉损伤。还有，仅一小部分的胚乳接受加热稳定化处理，旨在显著地减少淀粉胶凝。然而，该全谷物粉如全小麦粉的糠麸和胚芽的至少相当一部分接受热稳定化处理，以便大大降低脂酶和脂氧合酶活性。由该稳定化的全谷物粉如稳定化的全谷物小麦粉，可生产出具有格外优异无夹砂感质地和曲奇饼烤炉展布的全谷物产品。

粗级分和细级分的生产

在本发明制造稳定化的全谷物粉如稳定化的全谷物小麦粉以及稳定化的糠麸组分的实施方案中，全谷物(whole cereal grains)或麦粒(berries)可按照传统方式进行粉碎、研磨或磨粉，采用公知的磨粉设备，以获得研磨的全谷物。该全谷物可以是经过调理或未调理的，但优选是未调理的、生的全谷物，其已经通过水洗而清洁过。出于磨粉或研磨的考虑，优选约11wt％～约14.5wt％的水分含量，特别优选约12.5wt％～约13.5wt％的水分含量。如果谷物或麦粒(berries)中的水分过小，谷物或麦粒(berries)可能不可心地碎裂(shatter)并产生损伤的淀粉。过高的水分含量可能使得谷物或麦粒(berries)易于造成淀粉过度胶凝，还可能使谷物或麦粒难以磨粉或研磨。由于这样的原因，临磨粉或研磨前，优选约11wt％～约14.5wt％的谷物或麦粒(berries)水分含量。如果谷物或麦粒(berries)水分含量过低，可在磨粉或研磨前给干谷物或麦粒(berries)加湿，以便将水分含量提高到磨粉或研磨可接受的水平。加湿可按照传统方式通过调理谷物或麦粒(berries)或在它们表面喷水并待它们浸湿来完成。天然全谷物如小麦麦粒(wheat berries)，一般具有约10wt％～约14.5wt％的水分含量。因此，在本发明优选的实施方案中，可能不需要或采取全麦粒(berries)或谷物的加湿或调理或者粗级分的加湿，就能达到磨粉或研磨所要求的水分含量。

粉碎、研磨或磨粉的全谷物可接受采用公知谷物加工设备的传统分离或筛分操作处理，以获得粗级分和细级分。按照本发明方法，粗级分富含糠麸和胚芽，也含有胚乳，而细级分则主要是胚乳，也可含有一些糠麸和胚芽。

全谷物主要包含胚乳、糠麸和胚芽，各自所占比例依次递减。在全小麦谷物中，例如，在约13wt％的田野水分含量状态下，其胚乳或淀粉为约83wt％，糠麸为约14.5wt％，而胚芽为约2.5wt％，以原封谷物重量为基准计。胚乳包含淀粉，而蛋白质含量低于胚芽和糠麸。其粗脂肪和灰分成分也低。

糠麸(果被(pericarp)或外壳(hull))是在表皮底下的成熟子房壁，包含直至种皮的全部的外细胞层。它富含非淀粉-多糖，例如，纤维素和戊聚糖。戊聚糖是一种复杂碳水化合物，存在于多种植物组织中，特别是糠麸中，特征在于水解产生5个碳原子的单糖(戊糖)。它是存在于各种各样食物和植物汁液中的具有通式(C₅H₈O₄)_n的戊糖多糖类中的任何一种。糠麸或果被由于其高纤维含量往往非常坚韧并产生干涩(dry)、夹砂口感，特别是当以大粒度存在时。它还含有谷物的大部分脂酶和脂氧合酶，故需要稳定化。

由于糠麸的韧度或强度，故磨粉操作期间，它一般被粉碎成较小颗粒的程度远比胚乳和胚芽低。通过采用适当筛目，可以获得相对于原封谷物中糠麸、胚芽和胚乳的天然比例而言富集了糠麸的粗级分。随着研磨或磨粉程度的提高，糠麸粒度接近淀粉的粒度，从而使糠麸和淀粉越来越难以分离。还有，由于较多机械能量的输入，糠麸比胚乳更具磨蚀作用以及淀粉粒子的破裂，淀粉损伤趋于增加。在本发明的实施方案中，进行磨粉或研磨，以致于使粗级分富集糠麸，同时对淀粉不造成显著损伤。还有，在本发明的实施方案中，糠麸的粒度被大大缩小从而大大减少夹砂感，但其粒度的缩小被限制，使得避免显著损伤粗级分中存在的淀粉。还有，被机械损伤的淀粉往往对胶凝更敏感。按照本发明方法，很少，即便受到任何机械损伤，的淀粉将被带到稳定化过程或接受其处理。

盾片(scutulum)和胚轴是胚芽的主要部分。盾片占到胚芽的90％，并储藏在发芽期间被动员的营养素。在此转变期间，胚轴生长成发芽的种子(seeding)。胚芽的特征在于其高脂肪油含量。它还富含粗蛋白质、糖和灰分成分。盾片包含具有纹孔细胞壁的富含油的薄壁组织细胞。胚芽优选地与糠麸一起接受稳定化处理以钝化源于研磨或磨粉而可存在于其中的任何脂酶和脂氧合酶，同时又避免显著破坏天然营养素。

在谷物磨粉加工的更特别的实施方案中，粗级分和细级分的生产可包括让一定数量的全谷物，例如，小麦，通过至少一组压碎辊或辊磨，以及每组压碎辊下游的筛粉机，以提供磨粉的谷物。随着更多压碎辊的采用，将更多淀粉或胚乳释放出来，同时糠麸趋于留在，与胚乳相比，较大、较粗的颗粒中。压碎操作期间，糠麸颗粒趋于变扁，而胚乳则趋于破碎成单个淀粉粒子。经磨粉的谷物可进行筛选或提纯以收集细级分并截留粗级分。例如，在本发明的实施方案中，可引导小麦麦粒(wheat berries)通过至少一组压碎辊及其筛粉机以便：1)收集粒度小于或等于500μm的第一胚乳级分，并截留粒度大于500μm的第一研磨的粗级分，2)研磨并截留第一研磨的粗级分以收集粒度小于或等于500μm的第二胚乳级分，3)合并第一胚乳级分与第二胚乳级分以获得细级分，以及4)截留粒度大于500μm的第二磨粉粗级分留待进一步减小粒度。在传统磨粉操作中，可采用5组压碎辊以及每组压碎辊下游的筛粉机。在本发明优选的实施方案中，可采用较少组数的压碎辊和筛粉机，例如，仅2组压碎辊和2台筛粉机，以减少淀粉损伤和获得较大粒度分布的细级分和粗级分。还有，优先利用每对压碎辊的每个辊上的暗瓦楞(dull corrugations)以减少谷物一旦被压碎后胚乳的分散，减少压碎操作期间淀粉损伤，并获得较大粒度分布的细级分和粗级分。

当压碎全谷物并研磨但不筛分时，胚乳淀粉和果被(pericarp)淀粉将按照其天然比例均匀分布于整个磨碎产品中。当采用压碎并筛分时，含糠麸的粗级分趋于，相对于胚乳淀粉，变得富含果被淀粉。在另一种实施方案中，可采用从谷物上剥离糠麸层的碾米(pearling)操作，并且趋于增加相对于胚乳淀粉的果被淀粉在粗级分中的比例。

粗级分可包含至少约50wt％，以粗级分重量为基准计，含量的糠麸。粗级分中存在的胚芽数量可近似等于，相对于糠麸的数量而言，它在原封谷物中的。存在于粗级分中的淀粉或胚乳的数量可小于约40wt％，但一般地至少约10wt％淀粉或胚乳，例如，约15wt％～约35wt％淀粉，优选小于或等于约30wt％，以粗级分重量为基准计。在优选的实施方案中，粗级分可包含至少约60wt％糠麸，和至少约10wt％胚芽，以粗级分重量为基准计。在本发明的实施方案中，粗级分的粒度分布可为：至少约75wt％的粒度大于或等于500μm，小于或等于约5wt％的粒度小于149μm，且约15wt％～约25wt％的粒度小于500μm但大于或等于149μm。

细级分主要是胚乳，一般可包含至少约90wt％，例如，约92wt％～95wt％基于固体，以细级分重量为基准计，的淀粉或胚乳。细级分中存在的胚芽数量，相对于糠麸而言，可近似等于其在原封谷物中的。细级分中存在的糠麸数量可小于约8wt％，例如，约5wt％～约6wt％糠麸，以细级分重量为基准计。在本发明的实施方案中，细级分可包含小于约1.5wt％胚芽，例如，小于约1wt％，以细级分重量为基准计。在本发明的实施方案中，细级分的粒度分布可为：小于约10wt％的粒度大于或等于500μm，小于或等于约80wt％的粒度小于149μm。且约20wt％～约65wt％的粒度小于500μm但大于或等于149μm。更优选的是，细级分的粒度分布可为：小于或等于约5wt％的粒度大于或等于500μm，小于或等于约55wt％的粒度小于149μm，且约40wt％～约65wt％的粒度小于500μm但大于或等于149μm。在本发明的实施方案中，细级分被研磨或磨粉成大于精制小麦粉的粒度分布将有助于减少淀粉损伤和改善烘烤功能性，而不对烘烤产品的质地产生显著负面影响。

在本发明的实施方案中，全谷物，例如，小麦，的磨粉产生约60wt％～约83wt％细级分，和约17wt％～约40wt％粗级分，以全谷物的重量为基准计。

粗级分的研磨

截留或回收的粗级分接受进一步研磨或磨粉，以便显著减少其夹砂感，但不因机器磨损或糠麸颗粒与淀粉颗粒之间的磨砺而显著损伤粗级分中存在的淀粉。

在优选的实施方案中，截留或回收的粗级分通过磨粉机接受进一步研磨或磨粉处理，该机器优选是缝磨。使用的缝磨可以是市售供应的缝磨，例如，Bauermeister Gap Mill(Bauermeister，Inc.，Memphis，Tenn.)。Bauermeister缝磨设计用于细磨，包括介于锥形转子与波纹挡板之间的可调研磨间隙。粗级分可以约600磅每小时～约1000磅每小时的速率从面粉磨连续输送到缝磨的进口。磨粉后的粗级分随后可从缝磨底部靠重力排出。

不论采用哪一种粗级分的磨粉或研磨的方法，获得的研磨或磨粉的级分，或磨粉或研磨的糠麸组分可具有与粗级分相同或基本相同的糠麸、胚芽和淀粉含量。于是，研磨或磨粉的级分或糠麸组分可包含至少约50wt％，以研磨的粗级分重量为基准计，数量的糠麸。研磨的粗级分或糠麸组分中存在的胚芽相对于糠麸的数量可与它在原封谷物中的近似相等。研磨的粗级分中存在的淀粉或胚乳数量可为小于约40wt％，但一般至少约10wt％淀粉或胚乳，例如，约15wt％～约35wt％淀粉，优选小于或等于约30wt％，以研磨的粗级分重量为基准计。在优选的实施方案中，研磨的粗级分可包含至少约60wt％糠麸，以及至少约10wt％胚芽，以研磨的粗级分重量为基准计。

研磨或磨粉的粗级分或糠麸组分的粒度分布可为：该级分或组分的至少约40wt％的粒度大于或等于149μm，且小于或等于约35wt％的粒度大于或等于500μm。在优选的实施方案中，研磨或磨粉的粗级分或糠麸组分的粒度分布可为：约0.5wt％～约5wt％大于或等于841μm，约10wt％～约30wt％小于841μm但大于或等于500μm，约25wt％～约70wt％大于或等于149μm但小于500μm，以及小于或等于约60wt％小于149μm，其中百分数加起来等于100wt％。

更优选的是，研磨或磨粉的粗级分或糠麸组分的粒度分布可为：约0.5wt％～约5wt％大于或等于841μm，约15wt％～约25wt％小于841μm但大于或等于500μm，约45wt％～约60wt％大于或等于149μm但小于500μm，以及约10wt％～约30wt％小于149μm，其中百分数加起来等于100wt％。

粗级分的稳定化

粗级分通过加热以钝化脂酶和脂氧合酶的稳定化处理可在粗级分的研磨或磨粉之前、期间或之后进行。在本发明的实施方案中，稳定化可以是在研磨和磨粉之前、期间和以后的加热的任意组合。稳定化优选地在粗级分研磨或磨粉之后进行。

不论何时进行，粗级分的稳定化都可通过在足以至少基本上钝化脂酶，以及较容易钝化的脂氧合酶的温度、水分含量和处理时间的条件下加热粗级分来实现。热处理稳定化期间，粗级分的水分含量应足够高，以避免显著生成丙烯酰胺。丙烯酰胺的生成据信是天冬酰胺(asparagine)和甲硫氨酸(methionine)在二羰基Maillard变褐产物的存在下的Strecker降解后产生的。高水分含量据信抑制丙烯酰胺的生成，因为水比天冬酰胺更亲核并且降低天冬酰胺上的伯氨基基团的活性。较低的稳定化温度和较短的稳定化时间也导致较低的丙烯酰胺的生成量。然而，增加稳定化期间粗级分的水分含量以减少丙烯酰胺的生成往往增加淀粉胶凝，或者可能要求过多的稳定化后的干燥以减少霉菌生长的危险。稳定化期间，粗级分的水分含量不应高到导致过分淀粉胶凝或者要求大量干燥以达到稳定储藏的水分含量。在本发明的实施方案中，接受稳定化处理的粗级分的水分含量可从约7wt％到约17wt％，优选约9wt％～约14wt％，以粗级分重量为基准计。稳定化期间优选的是，粗级分既不获得也不失去水分。在某些实施方案中，稳定化期间粗级分可损失约10wt％～约70wt％水分含量，例如，约15wt％～约25wt％水分含量。在其他实施方案中，由于稳定化过程自始至终注入水蒸气的缘故，粗级分可获得同样数量的水分。然而，水分的损失和水分的获得可按照公知的方式控制，以便使粗级分在稳定化期间的水分含量介于为控制丙烯酰胺生成、胶凝和干燥要求以及脂酶活性所要求的范围内，例如，介于约7wt％～约17wt％，优选约9wt％～约14wt％，以粗级分重量为基准计。

在本发明的实施方案中，糠麸级分的水分含量可借助处理或调理全麦粒(berries)或谷物加以控制，以便使麦粒(berries)或谷物的外部被润湿，但其内部基本上不增湿。这样的处理避免或大大减少从麦粒(berries)或谷物内部或胚乳中干燥所获细级分的需要，同时给麦粒(berries)外部或糠麸和胚芽部分增湿以便于随后稳定化处理的进行。可用于实现表面或糠麸增湿的调理方法包括将全麦粒(berries)或谷物或麦粒(kernels)，例如，全小麦麦粒(berries)，浸泡在，例如，浴或缸(vat)中一段有限时间。在其他实施方案中，全麦粒(berries)可用水进行表面喷洒，将其浸泡或调理。按本发明某些实施方案，可采用约10min～约24h的浸泡或调理时间。麦粒(berries)浸泡更长的时间之所以不可心，是因为这可能导致水向麦粒(berries)内的深层渗透，从而打湿麦粒(berries)的内部。

在其他实施方案中，粗级分，而不是(rather than)全麦粒(berries)或谷物或者除其之外(in addition to)，可以接受增湿，以使粗级分达到要求的水分含量。如果需要增湿，优选的是，对糠麸级分，而不是对全麦粒(berries)或谷物实施。

天然全小麦麦粒(berries)的水分含量一般介于约10wt％～约14.5wt％。因此，在本发明的优选实施方案中，可能不需要或采用全麦粒(berries)的增湿或调理或粗级分的增湿以便达到稳定化所要求的水分含量。

虽然较低的稳定化温度和较短的稳定化时间有助于减少丙烯酰胺的生成、淀粉胶凝以及维生素及抗氧化剂的破坏，但较低的温度减少被破坏的脂酶和脂氧合酶的数量。在本发明的实施方案中，稳定化温度可介于约100℃～约140℃，优选约115℃～约125℃。稳定化温度可借助插入并对中地布置在被处理的粗级分批料内部的温度探头来测定。在本发明的实施方案中，热处理时间可介于约0.25min～约12min，优选约1min～约7min，一般采取较长时间、较低温度和较低水分含量。

在本发明的实施方案中，稳定化温度、稳定化时间和水分含量可被控制，使得在稳定化、研磨或磨粉的粗级分或糠麸组分中，由稳定化产生的淀粉胶凝可小于约25％，优选小于约10％，最优选小于约5％，采用差示扫描量热法(DSC)测定。本发明达到的低淀粉胶凝度和低淀粉损伤程度例如由以下例证：淀粉熔融焓大于约4J／g，优选大于约5J／g，以稳定化的糠麸组分或研磨的粗级分的淀粉重量为基准计，采用差示扫描量热法(DSC)在约65℃～70℃的峰值温度测定。一般而言，淀粉胶凝发生在当：a)足够数量水，一般至少约30wt％，以淀粉重量为基准计，被加入并混合到淀粉中以及，b)淀粉的温度提高到至少约80℃(176°F)，优选100℃(212°F)或更高时。胶凝温度依赖于可参与和淀粉相互作用的水量。一般地，可参与的水的量越少，胶凝温度越高。胶凝可定义为淀粉颗粒(granule)内分子序态(molecular orders)的瓦解(破坏)，表现为诸如颗粒润胀、天然微晶的熔融、双折射的消失以及淀粉的增溶之类性质的不可逆的变化。胶凝初始阶段的温度及其发生的温度范围取决于淀粉浓度、观察方法、颗粒类型以及所观察颗粒总体内的不均一性。糊化是继淀粉溶解过程中第一阶段胶凝之后的第二阶段现象。它涉及增加的颗粒润胀、分子成分(即，直链淀粉，随后是支链淀粉)的流出，以及最终，颗粒的完全破坏。参见Atwell et al.，″TheTerminology And Methodology Associated With Basic StarchPhenomena，″Cereal Foods World，Vol.33，No.3，pgs.306-311(March1988)。

研磨期间因磨损所致低度淀粉胶凝和少量淀粉损伤可用碳酸钠-水溶剂保持能力(SRC碳酸钠)来衡量。溶剂保持能力(SRC)可这样测定：混合该成分或组分的样品，例如，稳定化、研磨的粗级分或糠麸组分或者稳定化的全谷物小麦粉，其重量(A)，例如，约5g，与大大过量水或其他溶剂，例如，碳酸钠的水溶液(例如，5wt％碳酸钠)，并离心该溶剂-面粉混合物。随后，可以滗析上层清液，然后可称重样品以获得离心处理的湿样品(B)的重量，其中SRC数值按下式计算：SRC值＝((B-A)／A))×100。在本发明的实施方案中，稳定化的研磨或磨粉的粗级分或糠麸组分的碳酸钠-水溶剂保持能力(SRC碳酸钠)可小于约200％，优选小于约180％。

尽管淀粉胶凝、丙烯酰胺生成和维生素及抗氧化剂破坏大大受限，但热处理仍达到脂酶和脂氧合酶的格外优异的钝化。这两种组分据信是全谷物粉酶催化酸败性的主要原因。在本发明的实施方案中，包括研磨或磨粉的、热处理的粗级分的稳定化的糠麸组分可具有小于约3，优选小于约2，最优选小于约1μmol生成的丁酸根游离酸／小时／0.1g稳定化的糠麸组分或稳定化的研磨或磨粉的粗级分，湿基或干基，的脂酶活性。在本发明的实施方案中，这可能是约4～6μmol生成的丁酸根游离酸／小时／0.1g未稳定化的糠麸组分或未稳定化的研磨或磨粉的粗级分，的脂酶活性的下降，或者至少约25％的脂酶下降。最优选的是，脂酶和脂氧合酶活性都被完全消除。还有，丙烯酰胺含量可被限制在小于或等于约150ppb，优选小于或等于约100ppb，以稳定化的糠麸组分或稳定化的粗级分的重量为基准计。天然抗氧化剂得以保留，致使稳定化的粗级分可具有不小于约150μmol Trolox当量／克的抗氧化剂自由基清除能力。维生素保持，例如，维生素E、B1和B2的保持可以为至少约80wt％，以稳定化前糠麸组分中维生素含量为基准计。

粗级分的热稳定化可在基本上或根本不改变受到稳定化处理的级分或组分的胚芽、糠麸、淀粉或胚乳比例的前提下进行。因此，在本发明的实施方案中，稳定化的研磨或磨粉的粗级分或稳定化的研磨或磨粉的糠麸组分，不论稳定化是在粗级分研磨之前、期间抑或以后实施，都可含有至少约50wt％数量的糠麸，以稳定化的研磨或磨粉的粗级分或稳定化的研磨或磨粉的糠麸组分重量为基准计。稳定化、研磨的粗级分或糠麸组分中存在的胚芽数量可大致等于如其在原封谷物中相对于糠麸的数量。稳定化的研磨或磨粉的粗级分或糠麸组分中存在的淀粉或胚乳含量可小于约40wt％，但一般至少约10wt％淀粉或胚乳，例如约15wt％～约35wt％，优选小于或等于约30wt％，以稳定化的研磨或磨粉的粗级分或糠麸组分重量为基准计。在优选的实施方案中，稳定化的研磨或磨粉的粗级分可包含至少约60wt％糠麸，和至少约10wt％胚芽，以稳定化、研磨的粗级分或糠麸组分重量为基准计。

在本发明的实施方案中，稳定化、研磨的粗级分或糠麸组分的淀粉结构上独特并形成缘于果被中存在的高分子量、高支化的支链淀粉质淀粉的“红”颜色。依然与糠麸级分相联系的淀粉，在本发明的实施方案中，形成在约525nm和约600nm处吸光的淀粉-碘络合物。碘结合吸光度比值，小于约1.2(例如，600nm／525nm＝1.15)，优选小于约1.0，是鲜明的特征。它表明，该稳定化、研磨的粗级分或糠麸组分高度富含糠麸，含很少缔合的淀粉(即，该淀粉来自外果被而不是来自胚乳)。

在本发明的实施方案中，稳定化、研磨的粗级分，或提纯的糠麸，经稳定化和粒度减小之后，可能具有约3wt％～约7wt％，例如，约5.5％的灰分含量，以及约0.15g／ml～约0.5g／ml，例如，约0.3g／ml的密度，以及控制在20％～50％之间的RH／水分含量。在此RH，水分含量就有利于低迁移率、慢反应性，却又存在足以抑制自由基活性的水分而趋于优化。稳定化的糠麸组分的水分含量可介于约7wt％～约13wt％，以稳定化的糠麸组分重量为基准计，并且水活性可小于约0.7，优选约0.2～约0.5。

粗级分的稳定化，不论在研磨之前或以后，都可实施，而不显著，或根本不改变，接受稳定化处理的级分或组分的粒度分布。例如，在本发明的实施方案中，稳定化的研磨或磨粉的级分或稳定化的研磨或磨粉的糠麸组分可具有与稳定化之前研磨或磨粉的粗级分相同或基本相同粒度分布。在本发明的实施方案中，稳定化可提高或降低粗级分的水分含量，这又可改变粒度分布。例如，热稳定化可使未研磨或研磨的粗级分干燥，并引起粒度一定程度的收缩或缩小。还有，稳定化期间增加水分含量，例如，通过水蒸气注入，可使未研磨或研磨的粗级分润胀并增加粒度。优选的是，稳定化期间，既不获得也不丢失水分含量，因此在热处理期间不应出现因水分变化导致实际粒度的改变。然而，如果水分含量在热处理稳定化期间发生了改变，则它应在要求的范围内变化，例如，9wt％～约14wt％，粒度分布维持在要求的范围内。因此，即便如果水分含量在热处理期间有变化，该稳定化、研磨或磨粉的粗级分或稳定化、研磨或磨粉的糠麸组分的粒度分布可为：至少约40wt％稳定化的级分或组分的粒度大于或等于149μm，以及小于或等于约35wt％的粒度大于或等于500μm。在优选的实施方案中，稳定化的研磨或磨粉的粗级分或糠麸组分的粒度分布可为：约0.5wt％～约5wt％大于或等于841μm，约10wt％～约30wt％小于841μm但大于或等于500μm，约25wt％～约70wt％大于或等于149μm但小于500μm，且小于或等于约60wt％小于149μm，所有百分数加起来等于100wt％。

更优选的是，稳定化的研磨或磨粉的粗级分或稳定化的糠麸组分的粒度分布可为：约0.5wt％～约5wt％大于或等于841μm，约15wt％～约25wt％小于841μm但大于或等于500μm，约45wt％～约60wt％大于或等于149μm但小于500μm，以及约10wt％～约30wt％小于149μm，所有百分数加起来等于100wt％。

粗级分的稳定化可按照间歇、半连续或连续方式进行，优选后者。公知的加热容器，例如，间歇蒸煮器、混合机、回转鼓、连续混合机，以及挤出机，皆可用于加热该粗级分以使其稳定。加热设备可以是夹套容器，配备加热或冷却夹套用于稳定化温度的外部控制，和／或用于将水分和热量直接注入到粗级分中的水蒸气注入喷嘴。在其他实施方案中，红外(IR)辐照或能量可用于加热粗糠麸级分以使其稳定。在优选的实施方案中，可采用Lauhoff糠麸蒸煮器，由Lauhoff制造，以连续方式稳定化该粗级分。在研磨或磨粉与热稳定化同时进行的实施方案中，可采用加热辊。在此种实施方案中，温度和水分含量可调高以缩短稳定化时间，从而与达到目标粒度分布要求的研磨时间保持一致。

在本发明的其他实施方案中，至少一或全部截留或回收的研磨的粗级分以及另外，或缝磨，研磨的粗级分，可采用一种食用稳定剂或处理剂(treatment)单独，或者与热处理配合，进行稳定化或酶钝化。然而，优选采用单独的热稳定化作为稳定该粗级分的方法。可在粗级分与细级分混合之前以达到一定稳定化程度的稳定化有效数量使用的食用稳定剂的例子是，食用碱金属硫酸氢盐、亚硫酸氢盐、焦亚硫酸盐(metabisulfite)、和焦硫酸盐(metabisulfates)，例如，焦亚硫酸钠(sodiummetabisulfite)，有机酸，例如，山梨酸(sorbic acid)，二氧化硫、半胱氨酸(cysteine)、巯基乙酸(thioglycolic acid)、谷胱甘肽(glutathione)、硫化氢、其他食用还原剂及其混合物。

在本发明的其他实施方案中，可让热处理的粗级分在环境空气中冷却。在其他实施方案中，可任选地控制研磨或磨粉的粗级分或糠麸组分在热处理后的冷却，以便进一步尽量减少不希望的淀粉胶凝。按照本发明某些实施方案，优选让加热的粗级分快速冷却，例如，用冷冻的或室温环境空气。热处理的粗级分可优选地在60min内冷却至低于约60℃的表面温度。一般而言，在低于约60℃的温度，在稳定化的糠麸组分中将不再发生显著胶凝。随后，热处理的粗级分可冷却至室温，或约25℃。在本发明的实施方案中，用于达到约25℃表面温度的平均冷却速率可以是约1℃／min～约3℃／min的降温。

冷却速率应选择为尽可能减少热处理后粗级分中淀粉的进一步胶凝，但不应过快以致阻止脂酶和LPO的进一步钝化，若需要的话。如果不要求脂酶或LPO的进一步钝化，可进行冷却以便将热处理的粗级分的温度迅速降低到小于约60℃。例如，较高冷却速率可用于热处理的粗级分的初期冷却，随后，以较低冷却速率进行。还有，可选择冷却速率以便使热处理的粗级分干燥至各种不同程度。例如，在与以较高冷却速率、较短时间来冷却的稳定化的粗级分相比时，较长冷却时间和较低冷却速率提供较干燥的稳定化的粗级分。

冷却器和冷却装置可位于储存斗(bin)的出口，例如，缓冲料斗(surge bin)或接受热处理的粗级分的运输带的出口。可用于本发明方法的冷却器包括冷却管或冷却隧道，热处理的粗级分在重力作用下或在运输带上穿过其中。在热处理的粗级分穿行该装置的同时，冷却空气可掠过且通过粗级分或糠麸组分。用过的(spent)冷却空气随后可被收集起来或吸出(suctioned off)，例如，借助抽风罩(hood)，并在旋风分离器中进一步处理。优选的冷却器沿着冷却管或隧道的长度向各种不同区域提供冷却空气。优选的是，冷却空气先被送过冷冻装置，然后再接触热处理的粗级分，以达到低于环境空气的温度。

冷却后，热处理的粗级分的水分含量可任选地通过干燥进一步降低。优选小于约60℃的干燥温度，以便使干燥过程期间淀粉不发生进一步的胶凝。按照本发明，干燥温度可介于约0℃～约60℃。然而，在环境温度实施干燥，其成本低于在较低温度进行的干燥，并将防止干燥期间热处理的粗级分中的淀粉的进一步胶凝。干燥优选地在具有低相对湿度的气氛中进行，可优选地在减压气氛中进行。在本发明的实施方案中，干燥可一直进行到热处理的粗级分或糠麸组分的水分含量下降到约7wt％～约14wt％的范围，优选约10wt％～约13wt％。如果热处理和任选的冷却达到要求范围内的水分含量，就不再需要干燥步骤了。

稳定化的全谷物粉的生产

稳定化、研磨的粗级分或稳定化的糠麸组分可与细级分合并以获得本发明稳定化的全谷物粉，例如，稳定化的全谷物小麦粉。该稳定化的全谷物粉，例如，稳定化的全谷物小麦粉，包括糠麸、胚芽和胚乳，其中仅一部分胚乳经过了热稳定化处理，但至少相当大一部分的糠麸和胚芽经过热稳定化处理。该稳定化的糠麸组分或稳定化、研磨的粗级分优选地由衍生出胚乳级分的同样的全谷物或麦粒(berries)或麦粒(kernels)衍生而来。然而，在其他实施方案中，稳定化的糠麸组分或稳定化、研磨的粗级分可与由不同谷物或麦粒(berries)或麦粒(kernels)来源衍生或获得的胚乳级分合并或掺混。然而，在每一种实施方案中，稳定化的糠麸组分和胚乳级分被合并或掺混，以便提供一种稳定化的全谷物粉，它含有与它们在原封谷物中相同或基本相同的相对比例的胚乳、糠麸和胚芽。

包含含糠麸、胚芽和淀粉的研磨或磨粉的热处理的粗级分的稳定化的糠麸级分，可采用技术上公知的传统计量和掺混设备与胚乳级分掺混、合并或混合，以获得至少基本均质的稳定化的全谷物粉。可以使用的混合或掺混装置的例子包括间歇混合机、回转鼓、连续混合机以及挤出机。

在本发明的实施方案中，稳定化的全谷物小麦粉的脂酶活性可小于约1.5，优选小于约1.25，最优选小于约1μmol生成的丁酸根游离酸／小时／0.1克稳定化的全谷物粉，湿基或干基。稳定化的全谷物粉的丙烯酰胺含量可小于约45ppb，优选小于约30ppb，以稳定化的全谷物粉重量为基准计。稳定化的全谷物小麦粉可具有出乎预料得低的游离脂肪酸含量，小于面粉总脂类的约10wt％，在95℃加速储藏1个月后，或者，小于约3,000ppm，以稳定化的全谷物粉重量为基准计。稳定化的全谷物小麦粉可表现出出乎预料得低的己醛含量，小于约10ppm，在95℃加速储藏1个月后，以稳定化的全谷物粉重量为基准计。

稳定化的全谷物粉，例如，稳定化的全谷物小麦粉，的水分含量可介于约10wt％～约13wt％，以稳定化的全谷物粉重量为基准计，水活性可小于约0.7。在本发明的实施方案中，稳定化的全谷物小麦粉的蛋白质含量可介于约10wt％～约14wt％，例如，约12wt％，脂肪含量介于约1wt％～约3wt％，例如，约2wt％，且灰分含量介于约1.2wt％～约1.7wt％，例如，约1.5wt％，每个百分数都以稳定化的全谷物粉重量为基准计。

稳定化的全谷物粉，例如，稳定化的全谷物小麦粉，可具有相当大一部分淀粉是未胶凝的或基本上未胶凝的，因为它来自不经热稳定化处理的细级分。较小部分的淀粉可部分地轻度胶凝，因为它来自热处理的粗级分或磨粉组分。在本发明的实施方案中，稳定化的全谷物粉，例如，稳定化的全谷物小麦粉，可具有低淀粉胶凝度，小于约25％，优选小于约10％，最优选小于约5％，按照差示扫描量热法(DSC)测定。稳定化的全谷物小麦粉所含的淀粉的淀粉熔融焓可大于约4J／g，优选大于约5J／g，以稳定化的全谷物粉中的淀粉重量为基准计，按照差示扫描量热法(DSC)测量的，在约65℃～约70℃的峰值温度测定。

稳定化的全谷物粉，例如，稳定化的全谷物小麦粉，的粒度分布可为：小于约10wt％，优选小于约5wt％，在35号(500μm)美国标准筛上，约20wt％～约40wt％在60号(250μm)美国标准筛上，约10wt％～约60wt％，优选约20wt％～约40wt％在100号(149μm)美国标准筛上，小于约70wt％，例如，约15wt％～约55wt％通过100号(149μm)美国标准筛。

稳定化的全谷物小麦粉表现出优异烘烤功能性，其碳酸钠-水溶剂保持能力(SRC碳酸钠)小于约85％，优选小于约82％，例如，约70％～约80％。在本发明的实施方案中，炉内展布或曲奇饼展布可至少是原预烘生面团直径的约130％，按照AACC10-53案面(bench-top)法测定。

本发明适用于任何以及所有类型的小麦。尽管不限于此，但小麦麦粒(berries)可选自软／软和软／硬小麦麦粒。它们可包含白或红小麦麦粒，硬小麦麦粒、软小麦麦粒、冬小麦麦粒、春小麦麦粒、硬质小麦麦粒，或其组合。其他可按照本发明各种不同或特定实施方案或方面加工的全谷物的例子包括，例如，燕麦、玉米、稻米、野生稻米、黑麦、大麦、荞麦、碎小麦(bulgur)、小米、高梁以及诸如此类，以及全谷物的混合物。

本发明给稳定化的糠麸组分或成分以及稳定化的全谷物粉，例如，稳定化的全谷物小麦粉，提供改良的原料稳定性和大于1个月的储藏期限，例如，2个月或更长，在加速储藏条件下。较稳定食品可在近似条件下储藏一段比不太稳定的食品更长时间而不出现酸败性。酸败性现象的存在可按照多种不同方式监测和测定，包括感官试验(例如，味道和／或气味分析)、脂氧合酶或脂酶活性水平测定、游离脂肪酸含量测定，和／或己醛含量测定。

在本发明其他实施方案中，稳定化的糠麸组分或稳定化的全谷物粉，例如，稳定化的全谷物小麦粉，可与精制小麦粉合并、混合或掺混以获得强化面粉、产品或成分，例如，强化小麦粉。该强化小麦粉产品可包含稳定化的糠麸组分或稳定化的全谷物粉，例如，稳定化的全谷物小麦粉，其含量介于约14wt％～约40wt％，例如，约20wt％～约30wt％，以强化面粉产品如强化小麦粉产品总重量为基准计。

稳定化的全谷物粉如稳定化的全谷物小麦粉，可用于部分或完全地替代精制小麦粉，或其他面粉，在各种不同食品中。例如，在本发明的实施方案中，至少约10wt％，最多100wt％，例如，约30wt％～约50wt％的精制小麦粉可用稳定化的全谷物小麦粉替代，以增加精制小麦粉产品的营养价值，同时很少，即便有的话，对产品外观、质地、香味或味道的任何损害。

本发明获得的稳定化的糠麸组分和稳定化的全谷物产品，例如，稳定化的全谷物小麦产品，可包装、稳定储藏，随后或立即进一步用于食品生产。稳定化的糠麸产品和面粉产品可随时通过加水及其他可应用食物成分，混合，成形并烘烤或煎炸之类，进一步加工成最终食品。包含该稳定化的糠麸和全谷物粉如全谷物小麦粉的生面团，可大规模连续地生产并加工，例如，擀片，层合，模塑、挤出或共挤出，以及切断。最终全谷物产品(例如，饼干、曲奇饼、薄脆饼干、小吃条等)具有令人愉快的质地和全谷物味道的特征。

本发明稳定化的糠麸组分和稳定化的全谷物面粉产品，例如，稳定化的全谷物小麦粉产品，可用于多种多样食品中。该食品包括淀粉质食品，以及饼干型产品，特别是，干面食产品(pasta products)、立即可食谷物，以及甜点(confections)。在一种实施方案中，食品可以是焙烤食品或小吃食品。焙烤食品可包括曲奇饼、薄脆饼干、比萨饼外皮、馅饼皮、面包、百吉圈、椒盐卷饼、核仁巧克力饼、松饼、华夫饼干、面粉蛋糕、蛋糕、快速焙烤食品、小甜面包、炸甜圈、水果谷物条、玉米粉煎饼以及半熟焙烤食品。小吃产品可包括小吃片和挤出的、膨化小吃。该食品尤其可选自曲奇饼、薄脆饼干和以及谷类酥脆条。曲奇饼可以是条形产品，挤出，共挤出的，擀片的和切断的，旋转模塑的，金属丝切割的，或夹心的曲奇饼。可生产的曲奇饼的例子包括甜华夫饼干、水果馅曲奇饼、巧克力渣曲奇饼、甜曲奇饼以及诸如此类。薄脆饼干可以是发酵或非发酵型薄脆饼干和全麦(graham)薄脆饼干。按照本发明生产的烘烤食品可以是具有全脂肪内容物的薄脆饼干或曲奇饼，或者它们可以是降脂、低脂或无脂产品。

除了水之外，可与本发明的稳定化的全谷物粉如稳定化的全谷物小麦粉掺混的曲奇饼、薄脆饼干和小吃成分包括强化小麦粉(enrichedwheat flours)、植物油制的起酥油(vegetable shortening)、糖、盐、高果糖玉米糖浆、膨松剂(leavening agents)、香料和着色剂。可使用的强化小麦粉包括以尼克酸(niacin)、还原铁、硫胺素单硝酸盐／酯和核黄素强化(enriched)的小麦粉。可使用的植物油制的起酥油包括用部分氢化的(大)豆油制成的那些。可使用的膨松剂包括磷酸钙和小苏打(bakingsoda)。可以使用的着色剂包括植物着色剂，例如，胭脂红提取物(annattoextract)和姜黄含油树脂(turmeric oleoresin)。

按照本发明制造的生面团包括包含以上曲奇饼、薄脆饼干和小吃成分的各种不同组合的生面团。按照某些实施方案，所有前述成分进行均匀掺混并控制水量以形成要求稠度(consistency)的生面团。该生面团可随后被成形为一块块物料并烘烤或煎炸以生产出具有优异水分含量、几何形状、外观和质地属性的产品。

本发明将借助下面的非限制性实施例加以说明，其中所有份数、百分数以及比值一律指重量而言，所有温度以℃为单位，并且所有温度都是在大气气氛下的，除非另行指出。

实施例1

稳定化的糠麸组分的制备

在本实施例中，制备并分析来自调理的软红和软白小麦的磨粉的稳定化的糠麸组分，以确定脂酶活性、维生素保持和糠麸中淀粉的熔融曲线。具有2种不同粒度分布的糠麸级分按照本发明接受稳定化处理。较大粒度糠麸组分的粒度分布代表未磨粉的粗级分。较小粒度的糠麸组分的粒度分布代表研磨或磨粉的粗组分。

稳定化的糠麸组分采用获自精白面粉生产中使用的调理的软红和软白小麦磨粉的糠麸生产。该糠麸——磨粉的一种副产品，具有约6.5wt％的灰分含量、约9.5wt％～11.5wt％的水分含量、约45％的相对湿度以及约0.29g／mi的密度。糠麸的粒度采用Ro Tap摇床，借助硅珠打散聚集体来测定。试验糠麸的2种粒度。较大粒度的具有至少约80wt％的颗粒＞500μm，而较小粒度的具有约25％的颗粒＞500μm，约35％＞250μm，约20％＞149μm以及约20％＜149μm。糠麸包含约22％～25％淀粉，采用碘量法测定。稳定化之前，调节糠麸水分：将它置于饱和盐溶液上方的带盖容器中，在室温下放置1周进行调理，以便将糠麸的水分均匀调节成按一定增量从约9.5wt％过渡到约14wt％水分含量，如表1所示：

表1：糠麸水分含量

糠麸，20g，被置于密封箔袋中，其上带有3～4个小针孔以便在加热时泄压。按照表2所载实验设计实施研究。糠麸在预热的强制空气对流烘箱(Thelco型号26，Precision Scientific)中在100℃、120℃或140℃加热3、5或7min，以便确定糠麸水分、加热时间和温度对脂酶活性、维生素保持和淀粉结晶度的影响。加热后，糠麸在冰箱中进行冷却，随后被置于密封容器中并冷冻贮存。分析一部分样品以确定：1)脂酶活性，2)维生素保持，以及3)淀粉结晶度。

脂酶活性的测定

脂酶活性，以生成水解产物的μmol数／小时／单位重量的糠麸为单位表示，据发现，对于小粒度起始材料而言，是5.87μmol／h／0.1g，而在11.58wt％水分下，120℃稳定化处理5min后，降低到1.2μmol／h／0.1g。对于大粒度来说，对于起始材料而言，脂酶活性据发现是4.23μmol／h／0.1g，而对于11.19wt％水分的在120℃处理5min的材料来说，降低到0.83μmol／h／0.1g。

处理粗级分和研磨的粗级分或糠麸组分用的稳定化条件的实验设计示于表2：

表2：粗级分和研磨的粗级分或糠麸组分稳定化的实验设计

维生素E(生育酚)、B1(硫胺素)和B2(核黄素)在稳定化的糠麸中的保持，按照食品中维生素分析的标准方法进行了测定。

脂酶酯酶活性测定用的方法涉及：1)将糠麸分散在pH7.0缓冲液中，2)加入丁酸对-硝基苯酯底物(Sigma9876)和3)通过在340nm吸收的对硝基苯酚的释放实施糠麸酯酶活性的分光光度测定。

脂酶活性的测定

用于测定脂酶活性的材料、仪器和方法是：

材料：

1.磷酸盐缓冲液(pH7.5，0.2M)；

2.丁酸对-硝基苯酯(Sigma，1045-5G)；

3.乙腈；

仪器：

1.分光光度计；

2.离心机，能力1000g。

方法：

1.将丁酸对-硝基苯酯(p-NPB)溶解在乙腈中，使其浓度达到10.75mM；

2.样品被称重到离心管中(就小麦而言：面粉——0.05g，糠麸和胚芽——0.02g)。在管中加入9mL磷酸盐缓冲液(pH7.5)；

3.加入1mL10.75mMp-NPB，p-NPB的最终浓度是1.075mM，在样品溶液中)。记录p-NPB的精确加入时间；摇动样品管，将其留在25℃的水浴中；

4.p-NPB加入20min后，以1000g离心样品5min；

5.在p-NPB加入刚好30min后，测定在400nm的上层清液吸光度；

6.用磷酸盐缓冲液(9mL)和p-NPB(1mL)的混合物作为空白样品，将空白样品放在25℃水浴中放置20min，离心，并在30min时测定在400nm的吸光度；

7.通过扣除空白吸光度，算出样品吸光度；

脂酶活性可表示为：

(样品A-空白A)／单位时间／单位重量

或者：

μmol的水解的p-NPB／h／0.1g

计算：

μmol的水解的p-NPB＝(A-0.0555)／1380

根据时间和样品重量做出调整。

注：1)p-NPB可以被水水解。因此，底物溶液(在乙腈中)必须小心应对以避开水分。底物与缓冲液(空白)的混合将在该试验中产生0.25～0.3的吸光度；

2)空白样品必须每天试验。

糠麸中淀粉含量和结晶熔融曲线的确定

确定糠麸中淀粉含量的方法采用并修改自″IodometricDetermination of Amylose″Iodine Sorption：″Blue Value″，G.A.Gilbertand S.P.Spragg，Methods in Carbohydrate Chemistry，Volume IV，p.168(1964)。该方法涉及：1)将淀粉溶解在沸腾碱液中，2)中和并缓冲，3)淀粉的直链淀粉区的碘结合，以及4)形成的淀粉-碘络合物在600nm和525nm的光谱测定。

在确定糠麸中淀粉含量的过程中，制备提纯的小麦淀粉标准溶液：

标准小麦淀粉溶液的制备

精确称取35mg提纯小麦淀粉(Aytex-P，ADM)，最接近至0.1μg并置于100mL容量烧瓶中。

1.加入1mL1N氢氧化钠和2mL蒸馏水。

2.在沸水浴中放置3min。每分钟摇晃一遍以分散样品。在3min末尾，取出并冷却至室温。

3.加入附加的9mL1N氢氧化钠。

4.用蒸馏水注满至100mL刻度。

5.计算淀粉的最终浓度[μg／ml]。

做出淀粉浓度曲线

向5个100mL容量烧瓶每一个中，计量加入0、2、5、10和15mL直链淀粉标准液。

1.向5个100mL容量烧瓶每一个中，计量加入15、13、10、5和0mL0.1N氢氧化钠，以便使此时每个烧瓶各装有15mL溶液。

2.在每个烧瓶中加入15mL0.1N HCl，以中和。

3.注入蒸馏水，直至达到烧瓶容积的3／4。

4.向每个100mL烧瓶中，称量加入0.07g～0.09g酒石酸氢钾以便缓冲该溶液。

5.加入1mL碘溶液(200mg碘和2g碘化钾在100mL水中)。

6.将烧瓶注满至100mL刻度，充分混合并令其静置30min以待颜色稳定下来。

7.采用标准3mL比色皿读取在620nm和525nm的吸光度。

8.做出标准曲线，620nm的吸光度对[淀粉，μg／ml]。确认沿整个考察浓度范围的线性。线性回归系数应至少是R²＝0.99。

测定用糠麸样品的制备

1.精确(至最接近0.1μg)称取75mg糠麸并置于100mL容量烧瓶中.

2.按照上面的步骤2～5执行。

*碱处理期间剧烈摇动烧瓶将有助于分散糠麸。

糠麸中淀粉含量的测定

向3个100mL容量烧瓶每一个中，分别计量加入2、5和10mL上面制备的糠麸样品溶液。

1.加入13mL、10mL和5mL0.1N氢氧化钠以便使每个烧瓶此时具有15mL溶液。

2.加入15mL0.1N HCl以中和。

3.按照上面的步骤8～13执行。

4.采用Beer′s定律(y＝mx+b)算出样品中淀粉浓度。

按下式计算糠麸样品和上等市售稳定化的糠麸的淀粉含量：

620nm的吸光度／(提纯小麦淀粉的标准曲线斜率)＝[淀粉，μg／ml]+y-截距(通常为0)*100ml。

糠麸样品中的淀粉比例按下式算出：

(测定的淀粉重量，μg／糠麸样品总重量，μg)*100＝％糠麸中的淀粉。

结果如图1和表3所示：

表3：糠麸样品中淀粉的比例

糠麸中淀粉的结晶熔融曲线的确定

稳定化的糠麸中的淀粉的结晶熔融曲线借助标准差示扫描量热法确定。用于鉴定糠麸中淀粉的仪器和方法是：

仪器：TA Instruments差示扫描量热仪(DSC)，其包括TAInstruments DSC Q1000Controller软件，TA Instruments Q1000Module和TA Instruments RCS单元。

-样品盘：具有o-形环的Perking-Elmer不锈钢高压仓(capsules)。

-样品制备：诸成分与水按照1∶1固体对水的比例进行混合。约35～50mg潮湿成分被称重加入到DSC样品盘中。

-仪器标定：DSC按照公知方式标定基线、池常数、温度和热容：

-基线标定：使用2个空样品盘，在5℃／min加热速率下测定10℃～150℃温度范围上的基线斜率和基线偏置。

-池常数标定：用铟作为标准物。

-温度标定：采用铟标定一点。

采用DSC标定数据分析软件程序做适当DSC标定校正，此时仪器处于标定模式。热容标定采用公知的方式利用蓝宝石进行标定。样品鉴定时，DSC采用标准模式，采用5℃的升温速率从50℃升到100℃。为分析结果，对总热流量曲线从57.5℃到80℃积分，以测出糠麸样品中结晶淀粉的焓。样品测试至少一式两份。

含淀粉的糠麸的DSC分析结果示于图2。熔融起点出现在约57.5℃，吸热峰或熔点为约67℃，且熔融终点出现在约80℃。软件计算出糠麸中吸热峰的焓，J／g淀粉。稳定化的糠麸的淀粉焓值介于约4.8J／g淀粉～约5.3J／g淀粉，大大高于从上等市售稳定化的糠麸测得的0.8J／g的淀粉焓值。

关于8种大颗粒糠麸样品和8种较小颗粒糠麸样品稳定化处理，表4和5中总结的是：1)脂酶酶活性大小，湿及干重基，2)脂酶活性下降百分率，3)处理条件，包括水分、时间，和温度，4)维生素含量，5)淀粉熔融焓，以及6)胶凝淀粉百分率。如表4和5所示，糠麸以11.5％的水分含量在120℃处理5min，使脂酶活性从5.87μmol／h／0.1g糠麸(dwb)下降到1.23μmol／h／0.1g和从4.2μmol／h／0.1g(dwb)下降到0.83μmol／h／0.1g，取决于糠麸的粒度。该结果还表明，维生素E的86％，维生素B1的91％和维生素B2的88％被保留。还有，如表5所示，淀粉胶凝程度被控制在被处理材料中总淀粉的＜10％：

实施例2

稳定化的糠麸组分的制备

在本实施例中，制备并分析来自未调理的软红全谷物小麦粉的磨粉的稳定化的小麦糠麸组分，包含糠麸、胚芽和淀粉，以确定脂酶活性、维生素保持和稳定化的组分混合物中丙烯酰胺的生成。

稳定化的糠麸组分是采用从全谷物小麦粉生产中使用的未调理的软红小麦的磨粉获得的糠麸和胚芽生产的。混合物的灰分含量是5.5wt％；水分含量，约10wt％～约12wt％；相对湿度，约50％；以及密度约0.2g／ml～0.4g／ml。糠麸组分的粒度采用Ro Tap摇床，借助硅珠打散聚集体来测定。混合物的粒度是：约17％～20wt％的颗粒＞500μm；约40wt％～约42wt％＜500μm但大于250μm；约18wt％～约20wt％＜250但＞149μm；以及约20wt％＜149μm。混合物含有约22wt％～约25wt％淀粉，按照如实施例1的碘量法测定。稳定化处理前，水分按照实施例1那样调节，以便使糠麸组分的水分以表6所示增量从约9.5％调节到14％水分含量：

表6：糠麸组分水分含量

糠麸，200g，被置于密封箔袋中，其上带有3～4个小针孔以便在加热时泄压。按照表7所载实验设计实施研究。糠麸在预热的强制空气对流烘箱(Thelco型号26，Precision Scientific)中在100℃、120℃或140℃加热3、5或7min，以便确定糠麸水分、加热时间和温度对脂酶活性、维生素保持和丙烯酰胺生成的影响。加热后，糠麸组分在冰箱中进行冷却，随后被置于密封容器中并冷冻贮存。分析一部分样品以确定：1)脂酶活性，2)维生素保持，以及3)丙烯酰胺含量。

脂酶活性的测定

脂酶活性，以μmol的生成的水解产物／h／单位重量糠麸表示，据发现，对于起始材料，为约4.4μmol／h／0.1g，而在120℃稳定化处理5min后下降至约1.25～1.52μmol／h／0.1g，在11.33wt％水分下。脂酶活性测定是按照实施例1中给出的方法实施的。

糠麸组分用的稳定化条件的实验设计示于表7，其中因素3是，在如表9所示直至确定出实际低、中和高水分数值之前，被该统计学者当作占位符使用的任意水分含量数值：

表7：糠麸组分稳定化的实验设计

丙烯酰胺的测定

丙烯酰胺在稳定化的糠麸中的生成是按照″Acrylamides by LCMS″，United States Food and Drug Administration，Center for Food S afety andApplied Nutrition，Office of Plant and Dairy Foods and Beverages，″Detection and Quantization of Acrylamide in Foods″.(2002)测定的。

糠麸组分中淀粉含量的确定

确定糠麸组分中淀粉的方法按照实施例1中给出的方法。结果示于图3和表8：

表8：淀粉在样品中的比例

对于8个稳定化的糠麸组分的样品的稳定化来说，表9中总结了：(1)脂酶酶活性大小，湿及干基，(2)脂酶活性下降百分率，(3)处理条件，包括水分、时间和温度，(4)维生素含量，以及(5)形成的丙烯酰胺：

如表9所示，糠麸组分在约9wt％～约13wt％范围的水分含量、约100℃～约140℃条件下处理约3min～约7min，使脂酶活性从未稳定化起始材料的约4.4μmol／h／0.1g下降到2.98μmol／h／0.1g～约0.5μmol／h／0.1g的范围，取决于处理条件，其中最长处理时间、最高水分含量和最高处理温度提供最低脂酶活性。该结果还表明，维生素E(生育酚)、维生素B1(硫胺素)，和维生素B2(核黄素)的数值得到很好保持。另外，丙烯酰胺的生成量随着稳定化温度和时间的增加而增加。

实施例3

磨粉和稳定化对糠麸的功能特征的影响

在本实施例中，一种未磨粉、未稳定化的粗级分，一种未稳定化、磨粉的粗级分或糠麸组分，以及一种按照本发明稳定化、磨粉的粗级分或糠麸组分，与Grain Millers制造的市售稳定化的糠麸-胚芽成分，就粒度和溶剂保持能力(SRC)进行比较。

粒度分布的确定

磨粉的糠麸-胚芽混合物或糠麸组分采用Ro Tap摇床确定粒度。该方法适用于多种多样产品和成分并利用均一机械作用以保证精确、可靠的结果。该摇床重现了手动筛中的圆周和轻拍的动作。该方法是从ASTA10.0Ro Tap摇床法借鉴过来的，其中采取了以下修改和改动：

设备

1.Tyler Ro Tap电动试验筛摇床(Fisher Scientific)，带有自动计时器。

2.美国标准筛，#20、#35、#40、#50、#60、#80、#100，底部分离盘，以及罩子。

3.称重天平，精确度0.1g

4.刷子，用于清洁筛网

5.硅粉流动助剂(Syloid#244，W.R.Grace&Co.)

程序

1.使用清洁，彻底干燥、配重的筛子。

2.精确地称取指定尺度的样品(至最接近0.1g)到250mL或400mL烧杯中。

3.逐一给筛子和底盘恰当地配重。

4.将筛子摞到摇床上，让最粗的(筛子)网眼放在上面并依次递增细度，直至最细的筛子放在底部。将底盘放在底下。

5.从烧杯中定量地转移样品到顶部筛子上。

6.将筛罩盖在顶部，随后是摇床板、圆框并降低拍击臂。

7.设定计时器5min。

8.摇动完成后，从Ro Tap上取下筛子并小心地分别称量每个筛子和盘的重量。

计算

1.采用1个筛子

b)通过％＝100-在筛子上％

c)采用3个或更多个筛子

筛子A(S_a)，粗，顶部

筛子B(S_b)，中，中间

筛子C(S_c)，细，底部

等等。

d)加入到样品中的硅粉流动助剂的数量应从盘的重量中扣除，然后再做上面的计算。

e)所有筛子(加上盘)上的百分率之和应等于或近似等于100％。

粗级分和研磨的粗级分的粒度分析结果载于表10。图4展示出粗级分和研磨的粗级分或糠麸组分的典型分布。

溶剂保持能力(SRC)的确定

溶剂保持能力(SRC)作为实用试验用于监测特定面粉组分的函数，例如，受损淀粉的含量。所采用的SRC试验方法是从AACC方法56-10借鉴而来并做了修改，按照以下程序：

材料

-50mL离心管+盖

-5wt％碳酸钠溶剂

-离心机(IEC，Centra GP8，269转子，2130rpm)

程序：

1.称取50mL离心管+盖(对于特殊管重量，O-环密封件)。

2.称重并加入5.00g糠麸-胚芽混合物到每个管中(确定混合物的水分含量)。

3.加入25g溶剂(预称重的溶剂等分部分)到每个管中。

4.让其水化20min，每隔5min摇动一遍。(5、10、15、20min)。

5.以1000rpm离心15min。

6.滗析上层清液并倾斜45°角5min，然后90°角5min以流净。

7.重新盖上盖并称取颗粒的重量。

8.计算：

表10总括了试验的糠麸的：(1)水分含量，(2)蛋白质含量，(3)灰分含量，(4)％水保持，(5)％碳酸盐水保持，(6)稳定化条件，(7)脂酶活性，以及(8)粒度。在表10中，SRU代表从未调理的、软红小麦糠麸获得的糠麸样品，其中SRU-9指的是一种粗级分，而SRU-10指的是一种研磨的粗级分，而SWW代表从未调理的、软白小麦获得的糠麸样品，每个样品皆未稳定化处理，除非另行指出。

正如在表10中指出和图4展示的，除了SRU-细磨之外，粗级分或胚芽-糠麸混合物的研磨都将大于500μm的粗颗粒数量从大于约75％降低到小于或等于约31％，并增加较细颗粒，即，小于500μm至大于149μm的粒度范围的颗粒，从小于约21％提高到高达至少约45％，同时小于149μm的颗粒不大于55％。在给定粒度分布之内，尤其是就粗颗粒而言，SRC随着灰分含量的增加而增加。已知，糠麸包被、糊粉(aleurone)和胚芽具有高于胚乳的灰分(矿物质)浓度。灰分含量被普遍用作精制粉纯度的指标，并提供衡量磨粉过程中麦粒(kernel)组分的机械分离程度的尺度。灰分按照AOAC方法923.03测定。就按照本发明生产的稳定化和未稳定化的、研磨的糠麸-胚芽混合物而言，碳酸钠水SRC未随研磨或稳定化而增加，并且本发明稳定化产品的SRC保持在低于市售稳定化的糠麸的水平。糠麸粒度影响被保持的碳酸钠水，以致糠麸颗粒越小，保持的溶剂数量越少。据信，在研磨期间，糠麸包被的多孔、纤维网状结构被破坏，并变得对水／碳酸钠水具有较小吸附能力。去除大糠麸颗粒以便使所有颗粒，淀粉和糠麸都具有相同小的粒度，例如，仅测试小于149μm的那部分糠麸组分，使我们能够较好地评估因过度研磨和／或，在稳定化的糠麸的情况下，因稳定化处理引起淀粉胶凝，导致的淀粉损伤。碳酸盐水SRC直至有至少55％颗粒的粒度小于149μm才增加超过可接受的极限，例如，＞85％。据信，这给出一个损伤淀粉的临界数量，如由粒度低于149μm的级分的碳酸盐水溶剂保持力的净增加衡量，低于该数量，将产生对烘烤功能的损害。

实施例4

用稳定化的糠麸组分制造的稳定化的全谷物小麦粉的烘烤功能

在本实施例中，将用按照本发明稳定化的研磨的粗级分或糠麸组分制造的全谷物小麦粉的烘烤功能与用市售供应的研磨的稳定化的糠麸和胚芽制造的全谷物小麦粉以及使用精制小麦粉的市售供应的未稳定化的全谷物小麦粉作为对照例进行比较。按照稳定化和未稳定化、研磨的糠麸与胚芽，或糠麸组分与胚乳之间的天然比例制成的全谷物小麦粉，连同烘烤中采用的试验配方一起载于表11中。全谷物小麦粉的粒度分布采用实施例3中描述的RoTap方法进行测定。面粉水分、灰分、水保持能力、碳酸盐水保持能力或溶剂保持能力(SRC)和脂酶活性也按照前面实施例中描述的方法进行测定。用于评估全谷物小麦粉的烘烤功能的曲奇饼试验烘烤方法是AACC10-53曲奇饼试验烘烤。

用于评估烘烤功能的方法、设备、标准配方、混合方法、烘烤条件以及曲奇饼几何尺寸测量是：

方法：

AACC10-53曲奇饼试验烘烤方法是在Nabisco Biscuit公司设计的，用于评估诸成分的功能性以及感官与机械质地分析之间的预测关联(机械质地分析，由TAXT2质地分析仪，3-点弯曲或穿刺试验确定)。该试验是在由USDA软小麦质量实验室(Wooster，Ohio)确认的AACC10-52糖-酥脆饼曲奇饼试验烘烤方法基础上的改进方法。AACC10-53试验，经配合试验之后被软小麦质量委员会于1992年采纳为美国谷物化学师协会的正式方法。试验中采用的设备、曲奇饼生面团组成、混合程序、烘烤程序、测定程序等如下：

设备

曲奇饼烘烤试验中采用的设备是：

1.水分分析仪，测定面粉水分的一次性样品盘。

2.带热电偶的数字式温度计(Omega，型号872A)。

3.C-100Hobart混合机，带有3夸脱混合碗和搅拌叶。

4.National试验烘烤炉。

5.铝曲奇饼薄板-26cm宽×30cm长，带有2根规矩杆，12mmn宽×30cm长×7mm高

6.曲奇饼切割刀(60mm内径)。

7.带有套筒的擀面杖(套筒线沿着擀面杖全长走向)。

8.刮板，褐色吸收纸、铝箔、塑料大口杯。

9.TA-XT2Texture Analyzer**任选的生面团流变学试验**——特殊盘尺寸，10cm，长10.5cm，高3.2cm

标准配方AACC10-53单批料，以制作4个试验曲奇饼：

制作试验曲奇饼使用的成分及其用量：

阶段-1

每个烘烤日测定面粉水分含量；调节面粉和水的含量，以补偿与13％水分含量之间的偏差：

a.记录面粉水分含量并作为FM代入公式以计算实际面粉重量每批：

b.记录实际面粉重量每批，并作为AFW代入公式以计算加入的水的实际重量每批：

实际加入的水(g)＝49.5g+225-AFW*225g

一般混合程序：

用于获得曲奇饼生面团采用的混合程序是：

1.阶段-1：掺混干成分(无脂干奶、盐、碳酸氢盐、糖)。

2.加入脂肪。

3.在Hobart混合机中以低速混合3min；每混合1min后，刮净搅拌叶和碗壁。

4.阶段-2：将碳酸氢铵溶解在水中；加入高果糖玉米糖浆。

5.将阶段2成分的溶液全部加入到阶段-1成分中。

6.低速混合1min，每混合30s后刮净碗壁和桨叶。

7.中速混合2min，每混合30s后刮净碗壁和桨叶。

8.阶段-3：加入面粉，重叠到液体混合物中3次；低速混合2min，每混合30s后刮净碗壁和桨叶。

烘烤时间的确定：

烘烤时间被定义为配制物在400°F烘烤期间产生13.85％重量损失所需要的时间。

烘烤时间的测定：

配制物在400°F烘烤10、11、12、13min，而对于某些全谷物粉，最长16min，每隔1min称重烘烤的板+曲奇饼。以烘烤期间重量损失百分数对烘烤时间的分钟数进行标绘，从而内插得到达到13.58％重量损失所需要的烘烤时间。

烘烤规范：

预热烘炉至400°F(202℃)，记录冷曲奇饼板的重量，然后将曲奇饼板在烘炉内放置标准烘烤时间，记录热板的重量。

制备4个曲奇饼试验烘烤用的生面团空白样的程序：

取4份60g一块的生面团，其间尽可能少造成形变，然后放在曲奇饼板上。横跨曲奇饼板的规矩杆放上擀面杖，让擀面杖(自身)压缩生面团块但不另外加任何压缩力。拿起擀面杖并将它放在曲奇饼板末端的规矩杆上，然后从你向外滚动仅一次。用60mm切割刀切取曲奇饼生面团块，然后小心地用小刮板提起生面团边角料。垂直地提起切割刀以避免水平扭曲。记录生面团空白样和曲奇饼板的重量。

曲奇饼生面团的烘烤：

将生面团空白样和曲奇饼板沿擀片方向放入到烘炉中。在400°F烘烤曲奇饼规定的烘烤时间。从烘烤炉中取出后立即称取曲奇饼板及其上面的曲奇饼。用小平刮板将曲奇饼小心地从板上取下并将它们沿着与它们擀片和烘烤相同方向平放到褐色纸上。

几何测量

几何测量是在曲奇饼烘烤后已经冷却至少30min时进行的。宽度、长度和叠摞高度按如下测量：

A.宽度-垂直于擀片方向的直径：4块曲奇饼排成一行，让擀面杖套筒线(rolling-pin-sleeve lines)平行于标尺杆长度。记录测量值的厘米数。

B.长度-平行于擀片方向的直径：转动曲奇饼90°以便使擀面杖套筒线垂直于标尺杆。记录测量值的厘米数。

C.叠摞高度：叠摞4块曲奇饼并将这一摞放在平导杆之间合适的位置。记录测量值的厘米数。轻轻地将曲奇饼的顺序重新打乱(洗牌)并重复测量。

在表12中，其中展示每一种面粉所使用的糠麸组分或糠麸-胚芽混合物，灰分含量、水保持能力、碳酸盐水保持能力，或溶剂保持能力(SRC)，脂酶活性、曲奇饼宽度、曲奇饼烘烤时间和面粉粒度分布。全谷物小麦粉烘烤试验的配方载于表11。本发明的稳定化的面粉的稳定化条件(样品具有29.6wt％SRU中等研磨的稳定化的糠麸和70.4wt％面粉胚乳)是120℃，在9.9wt％水分下进行5min。Climax面粉、Graham面粉和ConAgra Ultrafine Whole Grain Flour(超细全谷物面粉)全都是“照原封”使用的市售面粉。所列头5种面粉(SRU3-05，HRU7-26，SWW7-26，SRU8-26，和SWW8-26)以及软白小麦粉，SWW研磨的糠麸12-9全部是按照连续加工厂工艺磨粉的。至于复原(或重组)面粉，将Grain Millers市售稳定化的糠麸与精白胚乳按照与SRU、细和中等研磨面粉所使用的相同比例(29.6wt％糠麸和70.4wt％胚乳)重新调和。在表11和12中，SRU代表由未调理、软红小麦糠麸获得的样品，SWW代表由未调理、软白小麦获得的样品，HRU代表由未调理、硬红小麦获得的样品，而GM代表Grain Millers，每种样品都是未稳定化的，除非另行指出：

用稳定化中等研磨的糠麸组分或糠麸-胚芽制造的全谷物小麦粉是表现出烘焙品质最接近标准精白小麦粉的面粉。就4种其小于30wt％的颗粒小于或等于约250μm的全谷物小麦粉而言，在120℃稳定化5min的中等研磨的、稳定化的全谷物小麦粉表现格外优异的烘烤特性，其曲奇饼宽度和烘烤时间最接近精白粉对照例，与以下那些：(1)用市售稳定化的糠麸-胚芽制造的全谷物小麦粉，(2)市售未稳定化的细研磨的全谷物小麦粉，和(3)用未稳定化的糠麸-胚芽制造的全谷物小麦粉，相比。

在图5中，将所有面粉的碳酸盐水保持力随大于250μm颗粒的重量百分率进行了标绘。在左边y轴表示碳酸盐水保持能力。右边y轴表示相对曲奇饼直径。如图5和表12所示，用按照本发明稳定化的糠麸组分或糠麸-胚芽混合物制造的全谷物小麦粉显示出从81.7％下降到80％的碳酸盐水保持能力，从30.4cm提高到33.7cm的曲奇饼直径，

并维持了近似于对照例精白面粉400°F，13min的烘烤时间。

实施例5

稳定化对游离脂肪酸的生成的影响

在本实施例中，测定了以按照本发明稳定化的研磨糠麸组分制造的全谷物小麦粉中，在加速储藏条件下生成的游离脂肪酸的数量。下面的4种小麦粉用全谷物小麦粉生产中制造的研磨的糠麸组分制成：(1)软红未稳定化的面粉，(2)软白未稳定化的面粉，(3)软红稳定化的面粉，和(4)软白稳定化的面粉。下面的2种面粉用精白粉磨粉的研磨糠麸副产物制造：(5)全谷物粉，未稳定化的，以及(6)全谷物粉，稳定化的。结果与未稳定化的市售的全谷物小麦粉——(7)ConAgra Ultrafine中所生成的游离脂肪酸的数量进行了比较。全谷物粉由从面粉厂获得的糠麸组分和胚乳按照天然比例制成。在理想情况下，糠麸组分的稳定化将在磨粉后立即进行以防止脂酶起作用。然而，本研究使用的面粉糠麸组分在放了约1～2周的时间以后才能得以实施稳定化。糠麸组分(标为BG)和胚乳(标为Endo)按照表14所示比例掺混。全谷物粉的灰分含量被用来确认组合物。该含有糠麸和胚芽的糠麸组分在约120℃、约11％水分下稳定化了约5min。分别像实施例1和实施例3那样测定了脂酶活性和粒度分布，并示于表14中。面粉在95°F加速储藏条件下在密封的玻璃瓶中储藏29天。

面粉的游离脂肪酸含量借鉴下面文献中提出的方法进行测定：″Jong，C.；Badings，H.T.；Journal of High Resolution Chromatography；1990；Determination of Free Fatty Acids in Milk and Cheese Proceduresfor Extraction，Clean up，and Capillary Gas Chromatography Analysis″。含有游离脂肪酸的脂类提取物，通过以酸化有机溶剂提取而从食品中而获得。该无水脂类提取物被送过弱阴离子交换SPE筒以便从共提取的材料，特别是中性甘油酯中，离析出游离脂肪酸。程序如下：

设备

游离脂肪酸测定使用的设备是：

a.气相色谱仪(GC)，装配成用于毛细管吸入-柱上，注入到0.53mm内径柱中，配备电子压力控制器(EPC)和火焰电离检测器(FID)，[例子：HP5890系列II]，

b.自动取样器，与GC相容，[例子：HP7673]，

c.软件系统，能采集色谱数据、统计学运算以及结果列表，

d.分析天平，精度0.0001g，150g容量，

e.离心机，能达到3000rpm(2050rcf)，带温控，(任选项)，

f.Polytron，能以25000rpm均化样品[例子：BrinkmannInstruments，Polytron Kinematica AG Model PT1300D]，

g.漩涡混合机，

h.溶剂配给器，具有惰性塑料零部件[例子：Brinkmann-两个1-5mL容量Cat#2222010-1和一个5-25mL容量Cat#2222030-6]，以及

I.卷边器，用于自动取样器管形瓶。

器材

测定游离脂肪酸用的器材是：

1.柱：StabilwaxDA0.25u，0.53mm x15m[Restek Corp.#11022]，

2.SPE筒：结合洗脱NH2，3cc，500mg，带不锈钢玻璃料[Varian Part#1212-4038]，

3.玻璃离心试管，带TEFLON衬里的螺旋盖，尺寸16×125mm，

4.Corex玻璃离心管，带TEFLON衬里的螺旋盖，45mL[例子：COREX II No.8422-A]，

5.Whatman过滤纸#1，125mm直径，

6.Pyrex牌过滤漏斗，短杆

7.一次性培养管，硼硅酸盐玻璃16×150mm[例子：VWRCat#47729-5801，

8.玻璃管形瓶，带有TEFLON衬里的螺旋盖，4mL。

[例子：Kimble Cat.#60940A4]

9.自动取样器管形瓶，硼硅酸盐玻璃，卷边口，带有TEFLON衬里盖，

10.琥珀色硼硅酸盐瓶，具有TEFLON衬里螺旋盖，100mL，

11.透明硼硅酸盐瓶，具有TEFLON衬里螺旋盖，250mL，

12.刻度量筒：250mL，100mL，

13.容量瓶：250mL，100mL，

14.玻璃吸移管，级别A5，2,1mL和刻度的10,5mL，

15.一次性巴氏吸移管：53／4和9英寸，以及

16.微刮板，刮板，以及聚丙烯样品转移管。

试剂／溶液

测定游离脂肪酸用的试剂、标准物和溶液是：

试剂和标准物

游离脂肪酸测定使用的试剂和标准物是：

1.乙醇-200proof(耐受性)，无水，99.5％+，储藏在琥珀色玻璃瓶中[Aldrich#45，983-6或等效物]，

2.己烷-GC级[B&J#216-4或等效物]，

3.异丙醇-GC级[B&J#323-4或等效物]，

4.甲基-叔丁基-醚(MTBE)-GC级[B&J#242-4或等效物]，

5.二氯甲烷-GC级[B&J#299-4或等效物]，

6.乙酸-纯度按丙酸含量水平监测[Aldrich#32,009-9或等效物]，

7.硫酸-ACS试剂，95.0-98.0％[Fisher Reagent ACS#A800-500或等效物]，

8.水，型号1[Fisher HPLC#W5-4或等效物]，

9.硅藻土[Leco部分#502-327或等效物]，以及

10.标准物＞99.0％纯度3∶0；4∶0；6∶0；8∶0；9∶0；10∶0；11∶0，12∶0；13∶0；14∶0；16∶0；18∶0[例子：3∶0Aldrich#24，035-4；4∶0Aldrich#B10，350-0；6∶0Aldrich#15，374-5；8∶0Aldrich#0-390-7；9∶0Sigma#-5502；10∶0Aldrich#15，376-1；11∶0Sigma#U-5503；12∶0Aldrich#15，378-8；13∶0Sigma#T-0502；14∶0Aldrich#15-379-6；16∶0Nu-Check-Prep，Inc.＞99％；18∶0Nu-Check-Prep，Inc.＞99％].

需制备的溶液

测定游离脂肪酸需要制备的溶液是：

1.2.5M硫酸：7mL浓酸以型号1的水稀释至50mL体积。

2.1∶1(v／v)MTBE∶己烷

3.2∶1(v／v)二氯甲烷∶2-丙醇

4.2％乙酸在MTBE中：5mL浓酸以MTBE稀释至250mL体积。

5.1∶1(v／v)己烷∶2-丙醇，用于每次样品测试之间注射器用的清洗溶剂

6.标准物(标准制剂参见附录13.1)

a.内标∶11∶0；代用品：9∶0和13∶0.

b.基质增敏掺料(matrix spike)(MS)在乙醇中的标准工作溶液：MS～50μg／ml。该浓度水平对于低到中等含量水平的测定可能是适当的。一般而言，FFA含量水平在给定基质内变化极大。因此，每种单独FFA的增敏掺料溶液数量可能需要随着基质而变化。

c.在己烷中的标定标准物确立线性范围：在柱上范围1～200μg／g(ppm)，游离脂肪酸标准物：3∶0，4∶0，6∶0，8∶0，9∶0代用标准物，10∶0，11∶0内标，12∶0，13∶0代用标准物，14∶0，16∶0和18∶0。注∶18∶1和18∶2的计算基于18∶0的响应因数。

d.继续标定标准物制备成在2％乙酸在MTBE中的溶液，最终洗脱溶液：标定标准物#3～50μg／ml，制备在2％乙酸／MTBE中，目前被用作分类(bracket)样品。

检验样品、空白样、重复样(duplicates)以及基质增敏掺料

在采用新的一批SPE筒之前，必须确定具有中等水平标准物的适当洗脱级分。每批样品制备一种空白样。在该批内，每组研究将包括一个重复样。对于所有新基质以及在均一性成问题的情况下，将实施一次基质增敏掺料。应准备初始标定验证(ICV)以确认标定标准(物)的正确制备。目前，尚无此种分析的适当检验样品。

样品制备及储藏

测定游离脂肪酸用的样品制备和储藏条件是：

a.初始样品储藏：冷冻、冷藏或室温，根据各个具体情况样品而定。

b.具有活性脂酶的样品可能要求特殊对待，例如，酶的钝化。

c.采样：室温、充分混合-均质

d.样品提取物：溶液，储存在严格密封、螺旋盖盖紧的TEFLON衬里的管形瓶中，或者在充分通风的罩内或者在防爆冰箱内。

e.样品离析物：最终洗脱液是一种酸与有机溶剂的混合物。这些离析物应存放在批准的、远离任何碱的易燃物存放区。

样品净化

样品提取程序：固体和液体基质

向45mL玻璃离心试管中按以下顺序加入并混合：

1.样品，1.0～1.05g，记录重量精确至±0.001g，

2.内标工作溶液，1.0mL，用吸移管，

3.乙醇，1.0mL，用吸移管，

4.2.5M硫酸，0.3mL，用吸移管，

5.漩涡以形成均质混合物，

6.加入：硅藻土，4.5±0.1g(在样品(例子——面粉)水分非常低的情况下，硅藻土吸收过多溶剂。

7.彻底漩涡搅拌，

8.平衡至少10min(样品与硅藻土相互作用的最短时间是5min)。硅藻土吸水。样品水分的存在可能导致不可重现的结果。3∶0和4∶0很容易分层为水层。已设定10min作为最短时间。这样提供一种安全边际以便使相互作用进行到底)，以及

9.加入1∶1(v／v)MTBE∶己烷，15.0mL，利用溶剂给料器(dispenser)。

提取方法

游离脂肪酸测定中提取所采用的程序是：

Polytron的设定值是24,000rpm，时间25～45s，视基质的硬度而定。作为预防措施，应戴手套。用热水清洗Polytron的尖端，纸巾揩干后用2-丙醇清洗，然后再次揩干尖端。可使用Kimwipes或一次性纸巾。Polytron的探头可能要求附加清洗。一些潜在可能的夹带问题包括高脂肪含量、高FFA含量以及活性脂酶。接触样品之前的最后一道清洗必须是2-丙醇。接着，漩涡搅拌该样品，透过Whatman#1纸，过滤整个离心管的内含物。将滤液收集在16×125mm玻璃螺旋盖试管中。一种替代的选择是尽可能多地收集上层清液体积，在3000rpm下离心30min。如果选择这样做，则不论溶剂挥发性如何都必须小心提防。将上层清液转移到16×125mm玻璃螺旋盖试管中。

游离脂肪酸离析

用3mL己烷调和SPE筒。在此种情况下，溶剂给料器是恰当的选择。在此步骤可加入附加溶剂，而无不利影响，尤其如果样品提取物此刻尚不适宜转移。附加数量的己烷能预防所述筒变干。以样品提取物注满SPE筒的筒体。巴氏吸移管足以应付此种转移。装入到SPE中的提取物的体积为约3mL。待其完全流净但未变干。用2mL二氯甲烷∶2-丙醇溶液洗涤2次去除中性甘油酯。建议使用溶剂给料器。待其完全流净。吸移管转移2.5mL2％乙酸-MTBE。丢弃洗脱液。将SPE筒转移到样品管形瓶中。吸移第二个2.5mL2％乙酸-MTBE。将含FFA的洗脱液直接收集在4mL管形瓶中。彻底混合。

每次新的一批SPE筒，必须确认游离脂肪酸的洗脱体积。施加1mL中等水平的工作标准物，Cal#3，在己烷中的溶液到调和的筒中，随后按照表13所示洗脱：

表13：洗脱

级分1	2×2mL	二氯甲烷∶2-丙醇	丢弃
				级分2	1.5mL	2％乙酸／MTBE	丢弃
级分3	1.0mL	2％乙酸／MTBE	收集
				级分4	1.5mL	2％乙酸／MTBE	收集
级分5	1.0mL	2％乙酸／MTBE	收集
				级分6	1.0mL	2％乙酸/MTBE	收集

分析级分3～6以确定洗脱全部游离脂肪酸所需要的最佳溶液体积。一旦确定了恰当的级分之后，可采用筛选方法来确认下一个新的一批SPE筒。可将一个空白提取物分配到老与新的一批筒中。如果离析物的GC分析相关，则不再要求任何进一步行动。否则，必须遵循前述步骤来优化正确的级分。

仪器装备

测定游离脂肪酸采用的仪器装备是：

1.仪器：能在柱上注入的GC，0.53mm柱，EPC自动取样器

2.柱：Stabilwax DA：0.25微米，0.53mm×15m

3.筒气体：氢气，恒定流率10.0mL／min或者将EPC设定在2.0psi60℃

4.温度程序：60℃保持0.5min，以50℃／min升至100℃，以10℃／min升至250℃，保持1min

5.注入温度：炉跟踪模式，温差3℃

6.注入体积：1μL

7.检测器：火焰电离检测器，260℃，范围0

分析

初始分析

首先，仪器空白分析，2％乙酸在MTBE中的溶液必须证明是无污染物的系统。第二，标准溶液，1ppm，应显示对每种化合物可接受的检测结果。第三，应制备5点标定样，5～200ppm，以建立起可接受的定量操作范围。

计算可根据平均响应因数或线性回归进行。如果选择响应因数计算，则相对标准偏差必须在每种化合物平均值的20％范围内。替代地，按照线性回归系数(R²)方法，要求每种待测化合物具有0.999的数值。这样的标定效果应以由次级标准物源制备的ICV验证。在ICV中的所有化合物都应位于目前标定结果的±5％以内。

继续分析

在每次启动时，都应在任何样品之前先分析一个仪器空白样和中等水平标准样。空白样必须证明不存在污染物。中等水平标准样必须在基于当前标定的预期数值的10％范围内。每15个样品必须插入一个中等水平标准样。如果中等水平标准样超过该10％极限，则必须采取纠正措施，同时那个标准之前的所有样品都必须重新分析。可用18∶0峰值形状来监测进口状态。硬脂酸峰值形状降解——拖尾，是柱前端积聚的指示。硬脂酸的实际损失是注入口泄漏或污染的指示。

结果的评估、计算和表示

游离脂肪酸测定结果的评估、计算和表示是：

评估和表示

所有色谱图都要做峰值形状的评估。峰值形状不良表示操作装备有问题。这一问题必须在进一步分析之前加以解决。另外，还要评估标准样的停留时间。各个FFA(游离脂肪酸)的可接受停留时间窗口是当前标定标准的±0.02min。另外，样品FFA含量水平必须在成熟标定极限范围内。如果任何组分超过标定上限，则那个样品必须适当稀释并重新分析。

该方法基于内标定量分析。5点标定曲线覆盖从5到200ppm的范围。取5点响应因数的平均值。随后，用该平均响应因数计算未知FFA。每种化合物具有其自己的因数。

响应因数计算：

响应因数可这样计算：

响应因数(RF)：RF_x＝(A_x C_is)／(A_isC_x)

平均响应因数(RF)：RF_Xavg＝(RF_X1+RF_X2+RF_X3+RF_X4+RF_X5)／5

其中RF_X＝化合物X的响应因数，A_X＝化合物X的峰值面积；

C_is＝内标相加之和(μg)；A_is＝内标峰值面积；

C_X＝化合物X的总和(μg)；RF_X平均＝由5点标定推出的化合物X的平均响应因数。

未知浓度计算

未知样品浓度可这样计算：

未知样品浓度(μg／g)＝(A_X*C_is)／(A_is*RF_Xavg*W)。

其中W＝样品重量的克数。

结果表示

结果以ppm、μg／g或mg／Kg为单位报告，圆整至最接近的整数。样品数据产生之前，实验室必须确立检测和实际定量分析极限。任何低于最低标定点的结果均报告为小于那个值，＜5ppm。

在胺相上所截留的FFA以2％乙酸在甲基-叔丁基醚(MTBE)中的溶液洗脱。提取物在毛细管柱，Stabilwax上接受色谱分析。化合物用火焰电离(FID)检测。偶数编号的脂肪酸，4∶0～18∶0，包括3∶0，的数量采样内标定量分析来确定，11∶0。18∶1和18∶2计算根据18∶0标准确定。面粉中存在的十四烷酸(14∶0)、十六烷酸(16∶0)、十八烷酸(18∶0)、十八烯酸(18∶1)和十八二烯酸(18∶2)加在一起构成表14中所示面粉的总游离脂肪酸含量。面粉的稳定化条件和粒度分布也一并载于表14：

图6显示用研磨的糠麸组分制造的全谷物小麦粉中总游离脂肪酸随着加速储藏时间推移而变化的曲线。如图14和图6所示，稳定化将糠麸组分中的游离脂肪酸含量从2218ppm降低到1414ppm，对软红小麦粉而言；并从2005ppm降低到1235ppm，对软白小麦粉而言，在29天加速储藏条件下。据信，此种游离脂肪酸——这样一种脂氧合酶的关键底物的降低，将面粉中被氧化的脂肪的含量显著降低到低于约3,000ppm(或总脂类含量的10％)的芳香／香气阈值，从而大大延长储藏期限。图7显示用来自精白粉磨粉生产的研磨的糠麸副产物制造的全谷物粉中总游离脂肪酸随加速储藏推移而变化的曲线。如图14和图7所示，稳定化将面粉中的游离脂肪酸含量从3354ppm降低到2713ppm，对全谷物小麦粉来说，在29天加速储藏条件下，该数值大大低于市售的全谷物小麦粉中总游离脂肪酸的3715ppm。

实施例6

稳定化对糠麸组分的总抗氧化剂容量的影响

在本实施例中，来自未调理软红全谷物粉的磨粉的稳定化的研磨的糠麸组分，按照本发明制备并接受分析，以确定总抗氧化剂容量，并与未稳定化的研磨的糠麸和上等市售的稳定化的糠麸，即GrainMillers糠麸，进行比较。测定总抗氧化剂容量采用的方法是氧自由基吸收能力(ORAC)测定。

ORAC试验基于氢原子转移反应，其中抗氧化剂与底物竞争偶氮化合物分解产生的热生过氧自由基。采用的方法如下：

糠麸提取程序

测定总抗氧化剂容量中使用的小麦糠麸的提取程序是：

1.小麦糠麸样品(1g)称重到50mL离心管中，随后在每个管中加入15mL石油醚。

2.离心管漩涡晃荡30s，随后以8,000rpm离心10min。

3.收集上层清液，颗粒以石油醚再次提取2次。

4.合并上层清液并在Thermo Savant SPD1010SpeedVac中进行干燥，残余物在1mL丙酮中再调和(亲油提取物)。

5.向剩余颗粒中加入15mL2M氢氧化钠(随N₂喷入)。

6.用N₂吹洗并盖上盖以后，试管在室温摇晃1h。

7.以8,000rpm离心10min后，以盐酸中和上层清液并以diH₂O(去离子水)稀释到体积100mL(亲水提取物)。

ORAC程序

总抗氧化剂容量测定中采用的ORAC程序所使用的试剂和溶剂，试剂制备、微板程序、数据分析以及计算是：

试剂及溶剂

ORAC程序中使用的试剂及溶剂是：

1.Trolox，6-羟基-2，5，7，8-四甲基色满-2-羧酸，Aldrich化学公司，Item238813-5G，CAS#53188-07-1，F.W.250.29。

2.荧光素二钠盐，Aldrich化学公司，Item166308-100G，CAS#518-47-8，F.W.376.28。

3.AAPH，2，2′-偶氮双(2-脒基丙烷)二氢氯化物，Wako化学公司，Item992-11062RN#2997-92-4F.W.271.193。

4.二碱式磷酸钾、Fisher化学公司，CAS#7758-11-4，F.W.174.18。

5.一碱式磷酸钠、Sigma-Aldrich，CAS#10049-21-5，F.W.138.00。

6.随机甲基化的β-环糊精，药物级，Cat.No.TRMBP，环糊精技术公司。

7.丙酮，HPLC级，Fisher化学公司。

8.diH₂O

试剂制备

制备ORAC试剂的方法是：

磷酸盐缓冲液

磷酸盐缓冲液是通过制备磷酸盐缓冲储备溶液，并利用该储备溶液制备缓冲工作溶液而制成的。

缓冲储备溶液：为制备磷酸盐缓冲液，制备0.75M K₂HPO₄和0.75M NaH₂PO₄。为制备0.75M K₂HPO₄：将130g磷酸钾溶解在1L去离子水中。为0.75M NaH₂PO₄：将90g磷酸钠溶解在1L去离子水中。

缓冲工作溶液：为制备磷酸盐缓冲工作溶液，将0.75M K₂HPO₄和0.75M NaH₂PO₄混合(K₂HPO₄／NaH₂PO₄，61.6∶38.9，v／v)并以去离子水稀释(1∶9，v／v)。这样就获得75mM，pH7.0的工作溶液。将该缓冲溶液储存在冰箱中直至使用它。

7％RMCD溶液

7wt％RMCD溶液是通过将70g随机甲基化的环糊精加入到50％丙酮∶水中配成1L溶液而制成的。

荧光素溶液

荧光素溶液是通过制备荧光素储备溶液，并利用该储备溶液制备荧光素工作溶液而制成的。

荧光素储备溶液：荧光素储备溶液#1是通过将0.0225g溶解在50mL磷酸盐缓冲工作溶液中并充分混合而制成的。荧光素储备溶液#2是通过将50μL储备溶液#1溶解在10mL缓冲工作溶液中并摇晃搅拌。随后，将等分部分储备溶液#2加入到1.8mL Eppendorf管中并存放在-20℃下直至使用它，而制成的。

荧光素工作溶液：吸移800μL储备溶液#2到在50mL锥形试管中的50mL磷酸盐缓冲溶液中(2次使用的数量)。使用前，在37℃水浴中培养直至被彻底加热。该溶液可在水浴中保存多个小时。

AAPH溶液

AAPH溶液这样制备：在临开始实验前，将0.108g AAPH溶解到5mL培养的磷酸盐缓冲溶液(37℃)中，用于亲水情况，(或者2.5mL培养的缓冲溶液，用于亲油情况)。

微板程序

测定总抗氧化剂容量中使用的ORAC程序中使用的微板程序是：

1.将样品稀释在磷酸盐缓冲溶液中制成亲水ORAC和在7％RMCD溶液中制成亲油ORAC。

2.吸移40μL样品、空白样和Trolox标准溶液到适当孔中。再吸移400μL荧光素工作溶液到所选择的孔中，用于增益调节。

4.确认，板读取剂(reader)被暖至37℃并准备好读取样品。

5.在周期2的每个孔中的400μL荧光素工作溶液中加入微板读取剂。

6.微板读取剂加入到周期4的40μLAAPH工作溶液中。

7.以每个周期201s，总共完成35个周期。

数据分析及计算

总抗氧化剂容量测定中使用的ORAC程序中使用的数据分析和计算是：

曲线下方的面积(Auc)计算

曲线下方面积(AUC)按如下计算：

AUC＝(0.5+f₅/f₄+f₆/f₄+f₇/f₄++f_i/f₄)CT

其中f_i=在周期I的荧光读数(即，f₄=在周期4的初始荧光读数)，并且CT=周期时间，min。净AuC是通过从样品的AuC中扣除空白样的AuC获得的。

ORAC_FL值的计算

最终ORAC_FL值是采用标准浓度(μm)与FL衰减曲线下方的净面积(净AuC)之间的回归方程(y=a+bx，线性；或y=a+bx+cx²，二次)计算的。线性回归用在6.25～50μm Trolox的范围。数据被表示为Trolox当量(TE)的微摩尔数／克样品干重(μmol TE／g)。

稳定化

研磨的糠麸组分(Λ糠麸BM)，25wt％的颗粒＞500μm，35wt％＞250μm，20wt％＞150μm，以及20wt％＜150μm，采用表15所示3种条件接受稳定化处理。稳定化前，按照实施例1中讨论的方法调节糠麸水分含量。所采用的表15稳定化条件是：

表15：糠麸组分用的稳定化条件

	温度，℃	时间，min.	水分wt％
				LLL	100	3	10.29
MMM	120	5	11.17
				HHH	140	7	14.73

每种糠麸组分稳定化后的总抗氧化剂容量(样品B、C和D)一式三份地测定，表示为Trolox当量数，并与未稳定化对照例(样品A)以及上等市售稳定化的糠麸进行比较。结果载于表16。

表16：稳定化与未稳定化的糠麸组分的总抗氧化剂容量

利用Trolox当量值作为稳定化的糠麸抗氧化剂容量的尺度，如表16所示，该稳定化的糠麸抗氧化剂具有约191～约223μmol TE／g，相比之下，对照例未稳定化的糠麸抗氧化剂容量为约185～约187μmolTE／g，结果表明，按照实施例6中给出的方法稳定化的糠麸保留了其原来抗氧化剂容量的全部，并超过约112～约133μmol TE／g的上等市售稳定化的糠麸抗氧化剂容量。

实施例7

稻米糠麸的稳定化

在本实施例中，制备并分析了来自全稻米磨粉的稳定化的稻米糠麸组分，以确定脂酶活性和维生素保持。

稳定化的稻米糠麸组分，采用从稻米粉生产中使用的全稻米磨粉获得的糠麸制成。该糠麸的水分含量为约9.9％，而相对湿度为约51％。未稳定化的稻米糠麸的粒度利用Ro Tap摇床，借助硅珠破碎颗粒聚集体，来测定。未磨粉的稻米糠麸的代表性粒度分布介于未研磨的粗级分与磨粉或研磨的粗组分之间。未研磨的稻米糠麸的粒度分布是：约9.1wt％颗粒＞841μm，约36％＞500μm但小于841μm，约38.17％＞250μm但小于500μm，约7.1％＞149μm但小于250μm，以及约9.7％小于149μm。该糠麸含有约12.9wt％淀粉，按照碘量法采用如实施例1中描述的方法测定。稳定化前，糠麸水分通过将糠麸放在装有饱和盐溶液的干燥器中、室温下1周进行调节，或者在气氛-控制的房间内，将糠麸水分按一定增量均匀调节到从约9.5％到12.13％水分含量的范围，如表17所示。

表17：稻米糠麸的水分平衡条件

饱和盐溶液	相对湿度	稻米糠麸水分
			Mg(N03)2.6H20	52％	9.45％
气氛控制房间	63％	10.01％
			NH4Cl	79％	12.13％

糠麸，20g，被置于密封箔袋中，其上带有3～4个小针孔以便在加热时泄压。一张Omega温度不可逆标签被置于每个袋的内侧，起内部温度记录仪的作用。按照表18所载实验设计实施研究。糠麸在预热的强制空气对流烘箱(Thelco型号26，Precision Scientific)中在100℃、120℃或140℃加热3、5或7min，以便确定糠麸水分、加热时间和温度对脂酶活性和维生素保持的影响。加热后，装有糠麸的箔袋被立即放在冰箱中进行冷却，随后糠麸被置于密封玻璃容器中并冷冻贮存。分析一部分样品以确定脂酶活性，以及维生素保持。

脂酶活性的测定

脂酶活性，以单位重量糠麸、每小时生成的水解产物的μmol数表示，发现对于起始材料，为10.72μmol／h／0.1g，而在120℃稳定化处理5min后，在10.01％水分，被降低至1.57-2.09μmol／h／0.1g。

处理粗稻米糠麸级分用的稳定化条件的实验设计载于表18：

表18：稻米糠麸粗级分采用的实验设殳计

维生素分析

维生素E(生育酚)、B1(硫胺素)和B2(核黄素)在稳定化的糠麸中的保持，按照食品中维生素分析的标准方法进行测定。

脂酶活性测定

脂酶酯酶活性测定用的方法涉及：1)确定对于最大脂酶活性的最佳底物(丁酸对-硝基苯酯(sigma，9876-5G)在乙腈中)的浓度；2)将糠麸分散在pH7．5缓冲液中；3)加入丁酸对-硝基苯酯底物；4)通过在340nm吸收的对硝基苯酚的释放实施糠麸酯酶活性的分光光度测定。

用于测定脂酶活性的材料、仪器和方法是：

材料：

1．磷酸盐缓冲液(pH7.5，0.2M)；

2．丁酸对-硝基苯酯(Sigma，9876-5G)；

3．乙腈；

仪器：

1.分光光度计；

2.离心机，能力1000g′s。

方法：

A.最佳底物浓度的确定

1.将丁酸对-硝基苯酯(p-NPB)溶解在乙腈中，使其浓度达到10.75mM。

2.0.02g样品被称重到离心管中。

3.加入9.7、9.5或9.3mL磷酸盐缓冲液(pH7.5)到离心管中。

4.分别加入0.3、0.5或0.7mL10.75mMp-NPB以配制10mL的总样品体积。记录p-NPB加入的精确时间并摇晃样品管。

5.在25℃水浴中放置20min。

6.p-NPB加入20min后，以1000g′s离心样品5min。

7.在p-NPB加入刚好30min后，测定在400nm的上层清液吸光度(总吸光度，A_t)；

8.为确定糠麸吸光度(A_s)，重复以上步骤2和3，不同的是应加入10mL磷酸盐缓冲液以及不加p-NPB，缓冲液加入后应记录时间。重复步骤5、6和7；

9.采用去离子水作为空白样(A₀)；

10.按如下所述，通过从总吸光度中扣除空白样和糠麸吸光度算出样品吸光度(A)：

样品吸光度(A)＝总吸光度(A_t)-空白吸光度(A₀)-糠麸吸光度(A_s)

11.根据以下标定曲线值计算脂酶活性：

水解的p-NPB的μmol数＝(A-0.0555)／1380并按如下所述就样品重量和反应时间做出调整：水解的p-NPB的μmol数／h／0.1g

12.基于记录的最高脂酶活性(参见表19)选择最佳底物浓度：

表19：最佳底物浓度的确定

B.实验设计样品中的脂酶活性的确定

1.根据表19所示结果，最佳底物浓度是0.5mL10.75mMp-NPB。

2.为获得低于0.8的吸光度值(以便保持在分光光度计线性范围内)和保持同样的样品对底物浓度(0.02g糠麸+0.5mLp-NPB)，必须额外加入10mL缓冲液(总共19.5mL缓冲液)。随后，样品吸光度调整为如下：

样品吸光度(A)＝[总吸光度(At)-空白吸光度(A₀)-糠麸吸光度(A_s)]*2，以校正样品稀释。

3.按照如(A)“最佳底物浓度的确定”中所述，执行同样程序。

结果：

总括在表20中关于12种粗稻米糠麸样品的稳定化处理、2种市售供应的稳定化稻米糠麸样品，以及1种未稳定化的稻米糠麸对照样品的是：1)脂酶酶活性的大小，重量干基，2)脂酶活性下降百分率，3)处理条件，包括水分、时间和温度，以及4)维生素含量：

如表20所示，未研磨、粗稻米糠麸组分在约9.5wt％～约12.13wt％的水分含量、约100℃～140℃经过约3min～约7min的处理使脂酶活性从未稳定化的起始材料的约10.72μmol／h／0.1g下降到6.43μmol／h／0.1g～约1.30μmol／h／0.1g的范围，取决于处理条件，最长处理时间，最高水分含量和最高处理温度提供最低的脂酶活性。该结果还表明，维生素E(生育酚)、B1(硫胺素)和B2(核黄素)的价值得到很好的保持。未研磨的粗稻米糠麸表现出40％～87.88％范围的脂酶降低百分率，取决于稳定化条件。在任何给定稳定化条件下，脂酶活性较高下降百分率将在稳定化前将稻米糠麸研磨到粗研磨的糠麸组分的较小粒度时获得，因为研磨将增加水分和热的进入机会以便发挥钝化作用。然而，在稳定化之后进行研磨可增加脂酶活性，因为脂酶是一种表面活性酶，而研磨会增加表面面积并增加接近酶底物的机会。

实施例8

燕麦糠麸的稳定化

在本实施例中，制备并分析来自全去壳燕麦粒(oat groat)的磨粉的稳定化的燕麦糠麸组分，以确定脂酶活性和维生素保持。

稳定化的糠麸组分的制备

采用获自全去壳燕麦粒研磨为全燕麦粉的糠麸生产出稳定化的燕麦糠麸组分。截留在#60筛(美国标准)上的那部分全燕麦粉被视为糠麸部分。该糠麸的水分含量为约9.8％，相对湿度为约29％。未稳定化、研磨的燕麦糠麸的粒度利用Ro Tap摇床，借助硅珠打散聚集体来测定。研磨的燕麦糠麸的粒度分布是：约0wt％的颗粒＞841μm，约32.87％＞500μm但小于841μm，约35.12％＞250μm但小于500μm，约5.59％＞149μm但小于250μm，以及约26.42％＜149μm。糠麸含有约22.5wt％淀粉，按照碘量法，采用如实施例1中描述的方法测定。稳定化前，糠麸水分含量，通过将糠麸放在装有饱和盐溶液的干燥器中、室温下1周来调节，或者在气氛-控制的房间内，将糠麸水分按一定增量均匀地从约10.97％调节到13.89％水分含量，如表21所示。

表21：燕麦糠麸的水分平衡条件

饱和盐溶液	相对湿度	燕麦糠麸水分
			Mg(NO3)2.6H2O	52％	10.97％
气氛控制房间	63％	12.25％
			NH4Cl	79％	13.89％

糠麸，20g，被置于密封箔袋中，其上带有3～4个小针孔以便在加热时泄压。一张Omega温度不可逆标签被置于每个袋的内侧，起内部温度记录仪的作用。按照表22所载实验设计实施研究。糠麸在预热的强制空气对流烘箱(Thelco型号26，Precision Scientific)中在100℃、120℃或140℃加热3、5或7min，以便确定糠麸水分、加热时间和温度对脂酶活性和维生素保持的影响。加热后即刻，装有糠麸的箔袋被放在冰箱中进行冷却，随后糠麸被置于密封玻璃容器中并冷冻贮存。分析一部分样品以确定脂酶活性和维生素保持。

脂酶活性的测定

脂酶活性，以单位重量糠麸、每小时生成的水解产物的μmol数表示，经测定，对于起始材料，为5.81μmol／h／0.1g，而在12.25％水分在120℃稳定化处理5min后被降低至0.60～0.63μmol／h／0.1g。

处理研磨的粗燕麦糠麸级分用的稳定化条件的实验设计载于表22：

表22：燕麦糠麸研磨的粗级分采用的实验设计

维生素分析

维生素E(生育酚)、B1(硫胺素)和B2(核黄素)在稳定化的糠麸中的保持，按照食品中维生素分析的标准方法进行测定。

脂酶活性测定

脂酶酯酶活性测定用的方法涉及：1)确定对于最大脂酶活性的最佳底物(丁酸对-硝基苯酯(Sigma，9876-5G)在乙腈中)浓度；2)将糠麸分散在pH7.5缓冲液中；3)加入丁酸对-硝基苯酯底物；4)通过在340nm吸收的对硝基苯酚的释放实施糠麸酯酶活性的分光光度测定。

用于测定脂酶活性的材料、仪器和方法是：

材料：

1.磷酸盐缓冲液(pH7.5，0.2M)；

2.丁酸对-硝基苯酯(p-NPB)(Sigma，9876-5G)；

3.乙腈；

仪器：

1.分光光度计；

2.离心机，能力到达1000g′s。

方法：

A.最佳底物浓度的确定

1.将丁酸对-硝基苯酯(p-NPB)溶解在乙腈中，使其浓度达到10.75mM。

2.称取0.02g糠麸样品到离心管中。

3.加入9.5、9.0或8.5磷酸盐缓冲液(pH7.5)到管中。

4.分别加入0.5、1.0或1.5mL10.75mM p-NPB以凑成10mL总样品体积。记录p-NPB的精确加入时间并摇晃样品管。

5.在25℃水浴中放置20min。

6.在p-NPB加入20min后，以1000g′s离心样品5min。

7.在p-NPB加入刚好30min后，测定在400nm的上层清液吸光度(总吸光度，A_t)。

8.为确定糠麸吸光度(A_s)，重复以上步骤2和3，不同的是应加入10mL磷酸盐缓冲液以及不加p-NPB，缓冲液加入后应记录时间。重复步骤5、6和7。

9.采用去离子水作为空白样(A₀)。

10.按如下所述，通过从总吸光度中扣除空白样和糠麸吸光度算出样品吸光度(A)：

样品吸光度(A)＝总吸光度(A_t)-空白吸光度(A₀)-糠麸吸光度(A_s)

11.根据以下标定曲线值计算脂酶活性：

水解的p-NPB的μmol数＝(A-0.0555)／1380并按如下所述就样品重量和反应时间做出调整：

水解的p-NPB的μmol数／h／0.1g

12.基于记录的最高脂酶活性(参见表23)选择最佳底物浓度：

表23：最佳底物浓度的确定

B.实验设计样品中的脂酶活性确定

1.根据表23所示结果，最佳底物浓度是1.0mL10.75mMp-NPB。

2.为获得低于0.8的吸光度值(以便在分光光度计线性范围内)和保持同样的样品对底物浓度(0.02g糠麸+1.0mLp-NPB)，必须额外加入10mL缓冲液(总共19.0mL缓冲液)。随后，样品吸光度调整为：

样品吸光度(A)＝[总吸光度(A_t)-空白吸光度(A₀)-糠麸吸光度(A_s)]*2，以校正样品稀释度。

3.按照如(A)“最佳底物浓度的确定”中所述同样程序执行。

结果：

总括在表24中的关于12种研磨的粗燕麦糠麸样品的稳定化处理、1种市售供应的稳定化的燕麦糠麸样品以及1种未稳定化、研磨的粗燕麦糠麸对照样品的是：1)脂酶酶活性的大小，重量干基，2)脂酶活性下降百分率，3)处理条件，包括水分、时间和温度，以及4)维生素含量：

如表24所示，研磨的粗燕麦糠麸组分在约10.97wt％～约13.89wt％的水分含量、约100℃～140℃经过约3min～约7min的处理使脂酶活性从未稳定化的起始材料的约5.81μmol／h／0.1g下降到4.39μmol／h／0.1g～约0.18μmol／h／0.1g的范围，取决于处理条件，其中，1)最长处理时间，和最高处理温度，以及2)最长处理时间，和最高水分含量，都提供了最低的脂酶活性。该结果还表明，维生素E(生育酚)、B1(硫胺素)和B2(核黄素)的价值得到很好的保持。研磨的粗燕麦糠麸表现出24.51％～96.92％范围的脂酶降低百分率，取决于稳定化条件。

实施例9

玉米糠麸的稳定化

在本实施例中，制备并分析来自全玉米粒的磨粉的稳定化的玉米糠麸组分，以确定脂酶活性和维生素保持。

稳定化的糠麸组分的制备

采用获自全玉米粒的磨粉的糠麸生产稳定化的玉米糠麸组分。截留在#50筛(美国标准)上的那部分全玉米粉被视为糠麸部分。该糠麸的水分含量为约10.76％，相对湿度为约42.0％。未稳定化、研磨的玉米糠麸的粒度利用Ro Tap摇床，借助硅珠打散颗粒聚集体来测定。研磨的玉米糠麸的粒度分布是：约0wt％的颗粒＞841μm，约6.94％＞500μm但小于841μm，约51.53％＞250μm但小于500μm，约27.92％＞149μm但小于250μm，以及约13.61％＜149μm。糠麸含有约34.6wt％淀粉，按照碘量法，采用如实施例1中描述的方法测定。稳定化前，糠麸水分通过将糠麸放在装有饱和盐溶液的干燥器中、室温下1周来调节，或者在气氛-控制的房间内，将糠麸水分按一定增量从约11.42％均匀调节到13.85％水分含量，如表25所示。

表25：玉米糠麸的水分平衡条件

饱和盐溶液	相对湿度	玉米糠麸水分
			Mg(NO3)2.6H2O	52％	11.42％
气氛控制房间	63％	11.74％
			NH4Cl	79％	13.85％

糠麸，20g，被置于密封箔袋中，其上带有3～4个小针孔以便在加热时泄压。一张Omega温度不可逆标签被置于每个袋的内侧，起内部温度记录仪的作用。按照表26所载实验设计实施研究。糠麸在预热的强制空气对流烘箱(Thelco型号26，Precision Scientific)中在100℃、120℃或140℃加热3、5或7min，以便确定糠麸水分、加热时间和温度对脂酶活性和维生素保持的影响。加热后即刻，装有糠麸的箔袋被放在冰箱中进行冷却，随后糠麸被置于密封玻璃容器中并冷冻贮存。分析一部分样品以确定脂酶活性和维生素保持。

脂酶活性的测定

脂酶活性，以单位重量糠麸、每小时生成的水解产物的μmol数表示，经测定，对于起始材料，为1.96μmol／h／0.1g，而在11.74％水分在120℃稳定化处理5min后被降低至0μmol／h／0.1g。

处理研磨的粗玉米糠麸级分用的稳定化条件的实验设计载于表26：

表26：玉米糠麸研磨的粗级分采用的实验设计

维生素分析

维生素E(生育酚)、B1(硫胺素)和B2(核黄素)在稳定化的糠麸中的保持，按照食品中维生素分析的标准方法进行测定。

脂酶活性测定

脂酶酯酶活性测定用的方法涉及：1)确定对于最大脂酶活性的最佳底物(丁酸对-硝基苯酯(Sigma，9876-5G)在乙腈中)浓度；2)将糠麸分散在pH7.5缓冲液中；3)加入丁酸对-硝基苯酯底物；4)通过在340nm吸收的对硝基苯酚的释放实施糠麸酯酶活性的分光光度测定。

用于测定脂酶活性的材料、仪器和方法是：

材料：

1.磷酸盐缓冲液(pH7.5，0.2M)；

2.丁酸对-硝基苯酯(p-NPB)(Sigma，9876-5G)；

3.乙腈；

仪器：

1.分光光度计；

2.离心机，能力1000g′s。

方法：

A.最佳底物浓度的确定

1.将丁酸对-硝基苯酯(p-NPB)溶解在乙腈中，使其浓度达到10.75mM；

2.称取0.02g糠麸样品到离心管中；

3.加入9.8、9.5或9.0磷酸盐缓冲液(pH7.5)到管中。

4.分别加入0.2、0.5或1.0mL10.75mM p-NPB以凑成10mL总样品体积。记录p-NPB的精确加入时间并摇晃样品管。

5.在25℃水浴中放置20min；

6.在p-NPB加入20min后，以1000g′s离心样品5min；

7.在p-NPB加入刚好30min后，测定在400nm的上层清液吸光度(总吸光度，A_t)；

8.为确定糠麸吸光度(A_s)，重复以上步骤2和3，不同的是应加入10mL磷酸盐缓冲液以及不加p-NPB，缓冲液加入后应记录时间。重复步骤5、6和7；

9.采用去离子水作为空白样(A₀)；

10.按如下所述，通过从总吸光度中扣除空白样和糠麸吸光度算出样品吸光度(A)：

样品吸光度(A)＝总吸光度(A_t)-空白吸光度(A₀)-糠麸吸光度(A_s)

11.根据以下标定曲线值计算脂酶活性：

水解的p-NPB的μmol数＝(A-0.0555)／1380并按如下所述就样品重量和反应时间做出调整：

水解的p-NPB的μmol数／h／0.1g

12.基于记录的最高脂酶活性(参见表27)选择最佳底物浓度：

表27：最佳底物浓度的确定

B.实验设计样品中的脂酶活性确定

1.根据表27所示结果，最佳底物浓度是0.5mL10.75mMp-NPB。

2.吸光度值低于0.8，因此，在分光光度计线性范围内不再需要做任何调整。总样品体积维持在10mL。

3.按照如(A)“最佳底物浓度的确定”中所述同样程序执行。

结果：

总括在表28中的关于12种研磨的粗玉米糠麸样品的稳定化处理、1种市售供应的稳定化的玉米糠麸样品以及1种未稳定化、研磨的粗玉米糠麸对照样品的是：1)脂酶酶活性的大小，重量干基，2)脂酶活性下降百分率，3)处理条件，包括水分、时间和温度，以及4)维生素含量：

如表28所示，研磨的、粗玉米糠麸组分在约11.42wt％～约13.85wt％的水分含量、约100℃～140℃经过约3mi n～约7mi n的处理使脂酶活性从未稳定化的起始材料的约1.96μmo l／h／0.1g下降到1.37μmo l／h／0.1g～0.00μmo l／h／0.1g的范围，取决于处理条件，其中最长处理时间、最高水分含量和最高处理温度提供最低脂酶活性。该结果还表明，维生素E(生育酚)、B1(硫胺素)和B2(核黄素)的价值得到很好的保持。研磨的粗玉米糠麸表现出30.07％～100.00％范围的脂酶降低百分率，取决于稳定化条件。

Claims (14)

1.一种稳定化的糠麸组分，包含研磨或磨粉的、热处理的粗级分，后者包含糠麸、胚芽和淀粉，糠麸的含量至少为约50wt％，以粗级分重量为基准计，稳定化、研磨的粗级分具有：

a.如下粒度分布：级分的至少约40wt％的粒度至少是149μm，以及小于或等于约35wt％的粒度大于或等于500μm，

b.脂酶活性：小于约3μmol生成的丁酸根游离酸／h／0.1g稳定化的糠麸组分，

c.丙烯酰胺含量：小于或等于约150ppb，以稳定化的糠麸组分重量为基准计，

d.淀粉熔融焓：大于约4J／g，以稳定化、研磨的粗级分中的淀粉的重量为基准计，按照差示扫描量热法(DSC)在约65℃～约70℃的峰值温度测定，以及

e.碳酸钠-水溶剂保持能力(SRC碳酸钠)：小于约200％，

其中所述稳定化的糠麸组分由包含全软白小麦麦粒的麦粒制成。

2.一种稳定化的全谷物小麦粉，包含糠麸、胚芽和胚乳，该稳定化的全谷物小麦粉具有：

a.脂酶活性：小于约1.5μmol生成的丁酸根游离酸／h／0.1g稳定化的全谷物粉，

b.丙烯酰胺含量：小于约45ppb，以稳定化的全谷物粉重量为基准计，

c.粒度分布为：小于约10wt％在35号(500μtm)美国标准筛上，和小于约70wt％通过100号(149μm)美国标准筛，

d.稳定化的全谷物小麦粉中所含淀粉的淀粉熔融焓大于约4J／g，以稳定化的全谷物粉中淀粉重量为基准计，按照差示扫描量热法(DSC)，在约65℃～约70℃的峰值温度测定，

e.碳酸钠-水溶剂保持能力(SRC碳酸钠)小于约85％，

其中所述稳定化的全谷物小麦粉由包含全软白小麦麦粒的麦粒制成。

3.一种制造稳定化的全谷物小麦粉的方法，包括：

a.令包含糠麸、胚芽和淀粉的粗级分接受研磨或磨粉处理以减少粗级分的夹砂感但不显著损伤淀粉，糠麸含量至少为约50wt％，以粗级分重量为基准计，

b.通过加热粗级分以大大降低粗级分的脂酶活性使粗级分稳定化，其中稳定化、研磨的粗级分的淀粉熔融焓大于约4J／g，以稳定化、研磨的粗级分中淀粉重量为基准计，按照差示扫描量热法(DSC)，在约65℃～约70℃的峰值温度测定，并且碳酸钠-水溶剂保持能力(SRC碳酸钠)小于约200％，以及

c.合并稳定化的粗级分与包含胚乳的细级分，以获得稳定化的全谷物小麦粉，其中所述稳定化的全谷物小麦粉的碳酸钠-水溶剂保持能力(SRC碳酸钠)小于约85％，

其中使粗级分稳定化包括用稳定化量的食用稳定剂处理所述粗级分。

4.权利要求3的方法，其中所述食用稳定剂包含选自以下的至少一种：食用碱金属硫酸氢盐、亚硫酸氢盐、偏亚硫酸氢盐、偏硫酸氢盐、有机酸、二氧化硫、半胱氨酸、巯基乙酸、谷胱甘肽、硫化氢。

5.权利要求3的方法，其中所述食用稳定剂包含至少一种有机酸。

6.一种制造稳定化的全谷物小麦粉的方法，包括：

a.粉碎全谷物以获得研磨的全谷物，

b.令研磨的谷物接受分离操作处理以获得包含糠麸、胚芽和淀粉的粗级分，以及包含胚乳的细级分，所述粗级分的糠麸含量至少约50wt％，以粗级分重量为基准计，

c.研磨该粗级分以获得研磨的级分，其粒度分布为：至少约40wt％的粒度大于或等于149μm，以及小于或等于约35wt％的粒度大于或等于500μm，

d.通过加热对研磨的级分实施稳定化处理，以便将脂酶活性降低到小于约3μmol生成的丁酸根游离酸／h／0.1g稳定化、研磨的级分，同时避免丙烯酰胺含量超过约150ppb，以稳定化、研磨的级分重量为基准计，其中稳定化的研磨的粗级分的淀粉熔融焓大于约4J／g，以稳定化的研磨的粗级分中淀粉重量为基准计，按照差示扫描量热法(DSC)，在约65℃～约70℃的峰值温度测定，并且碳酸钠-水溶剂保持能力(SRC碳酸钠)小于约200％，以及

e.合并细级分与稳定化、研磨的级分，以获得稳定化的全谷物小麦粉，其脂酶活性小于约1.5μmol生成的丁酸根游离酸／h／0.1g稳定化的全谷物粉，且其丙烯酰胺含量小于约45ppb，以稳定化的全谷物粉重量为基准计，其中所述稳定化的全谷物小麦粉的碳酸钠-水溶剂保持能力(SRC碳酸钠)小于约85％，

其中使粗级分稳定化包括用稳定化量的食用稳定剂处理所述粗级分。

7.权利要求6的方法，其中所述食用稳定剂包含选自以下的至少一种：食用碱金属硫酸氢盐、亚硫酸氢盐、偏亚硫酸氢盐、偏硫酸氢盐、有机酸、二氧化硫、半胱氨酸、巯基乙酸、谷胱甘肽、硫化氢。

8.权利要求6的方法，其中所述食用稳定剂包含至少一种有机酸。

9.一种制造稳定化的糠麸组分的方法，包括：

a.令包含糠麸、胚芽和淀粉的粗级分接受研磨或磨粉处理以减少粗级分的夹砂感但不显著损伤淀粉，其糠麸含量至少约50wt％，以粗级分重量为基准计，以及

b.通过加热粗级分使粗级分稳定化，以显著降低粗级分的脂酶活性，该稳定化、研磨的粗级分的粒度分布为：级分的至少约40wt％的粒度至少是149μm，以及小于或等于约35wt％的粒度大于或等于500μm，其中稳定化、研磨的粗级分的淀粉熔融焓大于约4J／g，以稳定化、研磨的粗级分中淀粉重量为基准计，按照差示扫描量热法(DSC)，在约65℃～约70℃的峰值温度测定，并且碳酸钠-水溶剂保持能力(SRC碳酸钠)小于约200％，

其中使粗级分稳定化包括用稳定化量的食用稳定剂处理所述粗级分。

10.权利要求9的方法，其中所述食用稳定剂包含选自以下的至少一种：食用碱金属硫酸氢盐、亚硫酸氢盐、偏亚硫酸氢盐、偏硫酸氢盐、有机酸、二氧化硫、半胱氨酸、巯基乙酸、谷胱甘肽、硫化氢。

11.权利要求9的方法，其中所述食用稳定剂包含至少一种有机酸。

12.一种制造稳定化的全谷物小麦粉的方法，包括：

a.令包含糠麸、胚芽和淀粉的粗级分接受研磨或磨粉处理以减少粗级分的夹砂感但不显著损伤淀粉，糠麸含量至少为约50wt％，以粗级分重量为基准计，

b.通过加热粗级分和／或用食用稳定剂处理所述粗级分以大大降低粗级分的脂酶活性使粗级分稳定化，其中稳定化、研磨的粗级分的淀粉熔融焓大于约4J／g，以稳定化、研磨的粗级分中淀粉重量为基准计，按照差示扫描量热法(DSC)，在约65℃～约70℃的峰值温度测定，并且碳酸钠-水溶剂保持能力(SRC碳酸钠)小于约200％，以及

c.合并稳定化的粗级分与包含胚乳的细级分，以获得稳定化的全谷物小麦粉，其中所述稳定化的全谷物小麦粉的碳酸钠-水溶剂保持能力(SRC碳酸钠)小于约85％。

13.权利要求12的方法，其中所述食用稳定剂包含选自以下的至少一种：食用碱金属硫酸氢盐、亚硫酸氢盐、偏亚硫酸氢盐、偏硫酸氢盐、有机酸、二氧化硫、半胱氨酸、巯基乙酸、谷胱甘肽、硫化氢。

14.权利要求12的方法，其中所述食用稳定剂包含至少一种有机酸。

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