CN118647277A - 从燕麦衍生材料制备液体燕麦基料或饮料的混合方法和系统 - Google Patents
从燕麦衍生材料制备液体燕麦基料或饮料的混合方法和系统 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种用于从燕麦衍生材料制备液体燕麦基料或饮料的方法(100)。该方法包括燕麦衍生材料的第一酶解(S102)，加热(S104)来自第一酶解的燕麦衍生材料以终止其酶解，来自该加热的燕麦衍生材料的第二酶解(S110)。第一或第二酶解(S102，S110)之一包括用燕麦衍生材料和酶填充(S118)第一酶解罐，在第一酶解罐中酶解(S120)燕麦衍生材料，用燕麦衍生材料和酶填充(S122)第二酶解罐，第二酶解罐与第一酶解罐并联地流体连接，在第二酶解罐中酶解(S124)燕麦衍生材料，以及通过交替地排空第一和第二酶解罐来产生(S126)经酶解的燕麦衍生材料的连续流。第一或第二酶解(S102，S110)的另一者包括，同时向酶解段进料(S128)燕麦衍生材料和酶，在酶解段中酶解(S130)燕麦衍生材料，并从酶解段输出(S132)经酶解的燕麦衍生材料的流。本发明还涉及用于从燕麦衍生材料(204)制备液体燕麦基料或饮料的系统(200)。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于从燕麦衍生材料制备液体燕麦基料或饮料的混合方法和系统。
背景技术
例如出于健康原因、宗教原因和可持续性原因，人们对抑制乳制品和肉制品消费的兴趣日益增长。此外，选择在日常生活中消费的产品的趋势日益增长，这对气候具有积极影响。这可能意味着排除或至少减少乳基产品以及肉产品的摄入。
众所周知，燕麦含有营养丰富的化合物，并且可以被认为是食品生产中可持续的蔬菜成分。因此，不同形式的燕麦是健康和营养食品中常用的成分。
例如，燕麦在生产含燕麦的水性液体，有时称为燕麦基料中的用途是众所周知的。这种燕麦基料可以用作用于制造不同食品的成分或基料，例如，乳制品的类似物。燕麦饮品，例如燕麦饮料是一个众所周知的例子。
燕麦基料和燕麦饮料的生产，通常包括在水性悬浮液中对微粉化燕麦进行一种淀粉降解酶处理。工艺参数，如温度，对悬浮液中的酶和微粉化燕麦均有影响。在制造过程中，将微粉化燕麦以适于酶处理的形式保持在水性悬浮液中是有挑战性的和有问题的。在制造过程中，控制酶活性以及保持燕麦的营养品质也是一个问题。
因此，需要提供对燕麦基料的制造过程的改进控制，同时保持对燕麦基料的质量的控制。
发明内容
本发明的目的是至少部分地改进制备燕麦基料或饮料的总体方法。
根据本发明的第一方面，这些和其它目的全部或至少部分地通过由燕麦衍生材料制备液体燕麦基料或饮料的方法来实现。该方法包括燕麦衍生材料的第一酶解，加热来自第一酶解的燕麦衍生材料以终止其酶解，来自该加热的燕麦衍生材料的第二酶解。第一或第二酶解之一包括用燕麦衍生材料和酶填充第一酶解罐，在第一酶解罐中酶解燕麦衍生材料，用燕麦衍生材料和酶填充第二酶解罐，第二酶解罐与第一酶解罐并联地流体连接，在第二酶解罐中酶解燕麦衍生材料，以及通过交替地排空第一和第二酶解罐来产生经酶解的燕麦衍生材料的连续流。第一或第二酶解的另一者包括，同时向酶解段进料燕麦衍生材料和酶，在酶解段中酶解燕麦衍生材料，并从酶解段输出经酶解的燕麦衍生材料的流。本发明还涉及用于从燕麦衍生材料制备液体燕麦基料或饮料的系统。
这是有利的，因为该方法可以不间断地运行。这提供了大的成本节约，因为该过程将是自动化和连续的。
换句话说，燕麦衍生材料可以经历两步酶解。燕麦衍生材料的第一酶解可以是水性悬浮液中的燕麦衍生材料的第一酶解，其中形成第一经酶解处理的悬浮液。
加热来自第一酶解的燕麦衍生材料以终止其酶解，可以是加热第一经酶解处理的悬浮液，其中形成热处理的悬浮液。
来自该加热的燕麦衍生材料的第二酶解可以是经热处理的悬浮液的第二酶解，其中形成第二经酶解处理的悬浮液。第二经酶解处理的悬浮液，经过或不经过进一步处理，可以是燕麦基料或饮料。
因此，第二酶解后可以可选地具有进一步处理。进一步处理可以是例如加热和/或去除颗粒物质或化合物，例如纤维残余物或源自第二酶解后的燕麦衍生材料的其它非期望物质。例如，进一步处理可以是沉降、倾析和/或过滤。
该方法可进一步包括在加热燕麦衍生材料的步骤之后和在燕麦衍生材料的第二酶解的步骤之前冷却燕麦衍生材料。
该方法可进一步包括在加热燕麦衍生材料以终止酶解的步骤之后和冷却燕麦衍生材料的步骤之前汽蒸燕麦衍生材料的步骤。
该方法可进一步包括在燕麦衍生材料的第二酶解步骤之后二次加热燕麦衍生材料以终止其酶解的步骤。
该方法可进一步包括在加热燕麦衍生材料的步骤之后二次冷却燕麦衍生材料的步骤。
该方法可进一步包括在二次加热燕麦衍生材料的步骤之后和二次冷却燕麦衍生材料的步骤之前汽蒸燕麦衍生材料的步骤。
燕麦衍生材料可以包括微粉化燕麦或微粉化燕麦粒，或燕麦粉或燕麦部分。例如，燕麦衍生材料因此可以是磨碎的、压碎的或研磨的燕麦衍生材料或其组合的形式。作为另一个例子，燕麦部分可以是燕麦麸或纤维减少的燕麦粉。
燕麦衍生材料可以是燕麦和水的混合物。例如，燕麦衍生材料可以是燕麦和水的混合物，微粉化燕麦粒、燕麦粉和/或燕麦部分中的一种或多种的水性或水基悬浮液或浆液。
如果燕麦衍生材料包含或为微粉化燕麦或微粉化燕麦粒、或燕麦粉、或燕麦部分的形式，燕麦衍生材料可以是为第一酶解提供的或进入第一酶解的燕麦衍生材料。这样的燕麦，例如微粉化燕麦，在该过程中将例如通过第一和第二酶解至少部分降解或转化，并且应理解，随着其在该过程中的进行，其可以停止处于微粉化燕麦或燕麦粒的提供形式。
燕麦衍生材料可以选自热处理的湿磨燕麦、热处理的干磨燕麦、热处理的燕麦麸、热处理的脱壳或带壳/裸干磨燕麦粉。
燕麦衍生材料可以作为水性或水悬浮液、浆液或糊剂提供。由此，燕麦衍生材料可以被泵送和混合并且有效地经受加热。此外，可以有效地酶解处理这种燕麦衍生材料。水中燕麦衍生材料的含量可以是，例如，基于水中燕麦衍生材料的重量，按干物质重量计5％-30％，如按干物质重量计10％-25％。
包含燕麦淀粉的燕麦衍生材料可以通过淀粉降解酶，例如淀粉酶进行部分水解。淀粉酶可以是α-淀粉酶和β-淀粉酶中的一种或多种。
包含蛋白质的燕麦衍生材料可以经受蛋白溶解酶如蛋白质脱酰胺酶，优选蛋白质谷氨酰胺酶。
通过组合使用淀粉降解酶和蛋白溶解酶，可以实现提高溶解蛋白质水平的期望的协同效应。在两个单独步骤中的产物的酶解将使得可以提供具有更均匀质量的产物。
在第一酶解后，燕麦可经受高温加热。这被认为至少部分是在第一酶解中淀粉降解的结果，与没有在先的第一酶解的热处理相比，这导致在热处理过程中较低程度的糊化。
可以使用除蛋白质脱酰胺酶或蛋白质谷氨酰胺酶之外的其它用于溶解蛋白质的酶。如本文所用，蛋白质的溶解旨在描述与处理之前或未处理相比，蛋白质在水或水性液体中的溶解度的增加，使得存在于燕麦衍生材料中的至少一部分蛋白质可以在水性溶液或水溶液中提供。溶解可以通过例如将蛋白质的氨基酸如氨基酸侧链修饰成更亲水的形式的酶来实现，例如通过转化侧链的酰胺基团来实现。任何类型的适于该目的酶在提供燕麦基料或燕麦饮料中都可以考虑用于该目的。将蛋白质转化为更具水溶性的形式或溶解性的蛋白质，允许从燕麦衍生材料制备液体燕麦基料或饮料的更有效的方法，以及燕麦基料或饮料的改进特性。增加溶解度可以例如改进在加工过程中从燕麦衍生材料基质中提取蛋白质，从而增加燕麦基料或饮料中燕麦蛋白质的水平。
第一和/或第二酶解可以包括使燕麦衍生材料与蛋白溶解酶，优选蛋白脱酰胺酶例如蛋白谷氨酰胺酶接触。
根据本发明的第二方面，通过用于从燕麦衍生材料制备液体燕麦基料或饮料的系统，完全或至少部分地实现了将从以下描述中显而易见的这些和其它目的和/或优点。该系统包括适于燕麦衍生材料的第一酶解的第一酶解段，流体连接至第一酶解段并布置在第一酶解段下游且适于加热来自第一酶解的燕麦衍生材料的加热装置，以及流体连接至热交换器并布置在热交换器下游且适于来自加热装置的燕麦衍生材料的第二酶解的第二酶解段。第一或第二酶解段包括至少两个并联地流体连接的酶解罐，至少两个酶解罐配置为产生经酶解的燕麦衍生材料的连续流。第一或第二酶解段中的另一个具有连续进料和出料，并且具有一定容积，该容积被选择为使得燕麦衍生材料在预定的时间段期间被酶解。
加热装置可适于在第一步骤中加热燕麦衍生材料，然后在第二步骤中冷却燕麦衍生材料。
加热装置可以包括热交换器和/或蒸汽喷射器。
该系统可进一步包括第二加热装置，其流体连接至第二酶解段并布置在第二酶解段的下游，并且适于二次加热燕麦衍生材料。
第二加热装置可适于在第一步骤中加热燕麦衍生材料，然后在第二步骤中冷却燕麦衍生材料。
加热装置可以包括热交换器和/或第二蒸汽喷射器。
第一酶解段和/或第二酶解段可以分别包含导管或储存器，例如罐。
本发明的第二方面的效果和特征很大程度上类似于以上结合本发明构思的第一方面描述的那些效果和特征。关于本发明的第一方面提及的实例与本发明的其它方面很大程度上相容。
本发明的其它目的、特征和优点将从以下详细公开、所附权利要求以及附图中显现。注意，本发明涉及特征的所有可能的组合。
通常，除非在本文中另有明确定义，否则权利要求中使用的所有术语将根据它们在技术领域中的普通含义来解释。除非另有明确说明，否则对“一个/一种/该(a/an/the)[元件、装置、组件、方式、步骤等]”的所有引用应公开解释为是指该元件、装置、组件、方式、步骤等的至少一个实例。
燕麦基料或饮料材料可包含按干重计5％-20％的蛋白质和3％-15％的脂肪，以及可选地10％-80％的碳水化合物，包括糖。通常，燕麦基料或燕麦饮料可包含2％-8％的糖、0.2％-3％的纤维(其中0.1％-1％的燕麦饮料为β葡聚糖)、0.0％-2.5％的脂肪和0.5％-2.5％的蛋白质，按燕麦基料或饮料的重量计。液体燕麦基料或饮料可以包含按干物质重量计5％-20％的燕麦衍生材料，基于液体燕麦基料或饮料的重量。
本文公开了一种从燕麦衍生材料制备液体燕麦基料或饮料的方法。应理解的是，燕麦衍生材料在该过程中发生变化。在本公开中，为了改进对本公开的理解和清楚，术语燕麦衍生材料有时用于描述和指代在该方法中经历不同处理的燕麦衍生材料，并且因此，一种燕麦衍生材料可能与另一种燕麦衍生材料不同。有时，在本文中，如果认为是为了提高清楚性，则术语燕麦衍生材料被进一步指定，例如，通过将其定义为来自第一酶解的燕麦衍生材料，或来自加热的燕麦衍生材料等。现在将给出燕麦衍生材料在该过程中可能经历的变化的一些例子。在第一酶解和第二酶解中的燕麦衍生材料可以例如经受淀粉降解酶，该酶可以降解存在于燕麦衍生材料中的淀粉，并且因此改变燕麦衍生材料。作为另一个例子，加热燕麦衍生材料可包括使燕麦衍生材料中的淀粉溶胀，从而改变燕麦衍生材料。为了进一步举例说明，在第一酶解早期的燕麦衍生材料可以是具有基本上完整的淀粉的微粉化燕麦粒，而在第一酶解结束时的燕麦衍生材料可以是包含降解淀粉的燕麦衍生材料。
来自该方法的燕麦基料或饮料可以与另外的添加剂混合，并且然后可以被称为液体燕麦组合物。
本文公开了一种通过使燕麦衍生材料与酶如淀粉降解酶和蛋白溶解酶接触而从燕麦衍生材料制备液体燕麦基料或饮料的方法。应当理解，接触可以以许多不同的方式进行，例如通过在供应源或容器如罐和/或管中混合燕麦衍生材料和酶。混合可以通过任何已知的混合技术进行，例如在包括叶轮或叶片的混合罐中进行。
如本文所用，术语“包括”和该术语的变体并不旨在排除其它添加物、组分、整体或步骤。
附图说明
通过以下参照附图对本发明的实例进行说明性和非限制性的详细描述，将更好地理解本发明的上述以及其它目的、特征和优点，其中相同的附图标记可用于类似的元件，并且其中：
图1A和1B是从燕麦衍生材料制备液体燕麦基料或饮料的方法的实例的流程图。
图1C和1D是从图1A或1B中示出的燕麦衍生材料制备液体燕麦基料或饮料实例的方法的子步骤的两个实例的流程图。
图2是用于从燕麦衍生材料制备液体燕麦基料或饮料的系统的一个实例的示意图。
图3是用于从燕麦衍生材料制备液体燕麦基料或饮料的系统的另一实例的示意图。
图4是用于从燕麦衍生材料制备液体燕麦基料或饮料的系统中的加热装置的示意图。
图5a-5c是用于从燕麦衍生材料制备液体燕麦基料或饮料的系统的另外的实例的示意图。
图6a-6c是用于从燕麦衍生材料制备液体燕麦基料或饮料的系统的另外的实例的示意图。
具体实施方式
现在将在下文中参考附图更全面地描述本发明构思，其中示出了本发明构思的当前优选的变型。然而，本发明的概念可以以许多不同的形式实现，并且不应被解释为限于这里阐述的变型；相反，这些变型是为了彻底和完整而提供的，并且向技术人员充分传达本发明构思的范围。
图1A是示出了用于从燕麦衍生材料制备液体燕麦基料或饮料的方法100的实例的步骤的流程图。下面，更详细地描述了不同的步骤，并且方法100的步骤可以进行多次，并且以燕麦衍生材料的第一酶解S102开始。燕麦衍生材料可以包括微粉化燕麦或微粉化燕麦粒，或燕麦粉。燕麦衍生材料可以作为水性悬浮液或水悬浮液或浆液提供。第一酶解S102可包括使燕麦衍生材料与淀粉降解酶接触。淀粉降解酶可以优选是淀粉酶。替代地或附加地，第一酶解S102可包括使燕麦衍生材料与蛋白溶解酶接触。蛋白溶解酶可以优选是蛋白脱酰胺酶例如蛋白谷氨酰胺酶。已经进行了任何程度的酶解的燕麦衍生材料也可以被称为经酶解的燕麦衍生材料。
在第一酶解S102已经进行了期望的时间之后，例如30-90分钟，优选地50-70分钟，加热S104来自第一酶解S102的燕麦衍生材料以终止其酶解。加热过程可以是完全终止或部分终止酶解。加热过程可具有使燕麦衍生材料对酶更敏感的效果。换句话说，燕麦衍生材料可以更容易接触酶解。
例如，加热燕麦衍生材料可以使燕麦衍生材料中存在的淀粉糊化，并允许淀粉溶胀和任何存在的燕麦衍生材料颗粒溶胀，从而提供开放式燕麦衍生材料。开放式燕麦衍生材料也可称为开放式燕麦颗粒、溶胀淀粉或水合淀粉。
应当理解，当在该方法中处理燕麦衍生材料时，例如通过作用于燕麦衍生材料的酶，或加热燕麦衍生材料，燕麦衍生材料通常改变，例如由燕麦衍生材料中淀粉的消耗引起。因此，已经经历例如第一酶解S102的燕麦衍生材料在本文中可以被称为来自第一酶解S102的燕麦衍生材料，以将其与例如在第一酶解S102之前提供的燕麦衍生材料区分开。已经进行了任何程度的酶解的燕麦衍生材料可以替代地被称为经酶解的燕麦衍生材料。
在加热步骤S104之后，进行来自加热S104的燕麦衍生材料的第二酶解S110。第二酶解S110可包括使燕麦衍生材料与淀粉降解酶接触。淀粉降解酶可以优选是淀粉酶。替代地或附加地，第二酶解S110可包括使燕麦衍生材料与蛋白溶解酶接触。蛋白溶解酶可以优选是蛋白脱酰胺酶或蛋白谷氨酰胺酶。
从以上讨论中明显看出，在第一和第二酶解S102、S110中，许多不同的酶组合是可能的，持续时间例如30-90分钟，优选50-70分钟，这将在下面进一步讨论。
在一个实例中，第一酶解S102和第二酶解S110可以以相同的方式进行。例如，第一酶解S102和第二酶解S110两者都可以包括使用淀粉降解酶。替代地，第一酶解S102和第二酶解S110两者都可以包括使用蛋白溶解酶。即使可以使用相同的酶，燕麦衍生材料与各自的酶解的酶之间的比率可以不同。例如，在第一酶解中可以添加比第二酶解更多的酶，或相反。类似地，燕麦衍生材料分别在第一酶解S102和第二酶解S110中被酶解的时间段可以是不同的。
作为另一个实例，在第一和/或第二酶解S102、S110中的酶解可以包括使用淀粉降解酶和蛋白溶解酶。
第一酶解S102和第二酶解S110可以以不同的方式进行。例如，第一酶解S102可以包括使用淀粉降解酶，而第二酶解S110可以包括使用蛋白溶解酶。此外，在各自的酶解中，酶和燕麦衍生材料之间的比率以及燕麦衍生材料被酶解的时间段可以不同。
第一酶解S102和第二酶解S104包括结合图1C和1D描述的不同子步骤。
图1B是示出了如上文结合图1A描述的由燕麦衍生材料制备液体燕麦基料或饮料的方法的步骤的流程图，但具有一些可选的附加步骤。下面，更详细地描述不同的步骤。尽管以特定顺序示出，但是过程100的步骤可以以任何合适的顺序进行，以及多次且并行地进行。
可以冷却S108燕麦衍生材料。燕麦衍生材料的冷却S108可以在燕麦衍生材料的加热S104之后和在燕麦衍生材料的第二酶解S110之前进行。换句话说，可以冷却S108来自第一酶解S102的经加热的经酶解的燕麦衍生材料。
可以汽蒸S106燕麦衍生材料。燕麦衍生材料的汽蒸S106可以在燕麦衍生材料的加热S104之后和在燕麦衍生材料的冷却S108之前进行。换句话说，可以将经酶解的燕麦衍生材料与蒸汽一起注入以增加燕麦衍生材料的热量。因此，进一步终止酶解。
可以对燕麦衍生材料进行第二次加热S112。第二加热S112可以在燕麦衍生材料的第二酶解S110之后进行。换句话说，可以加热来自第二酶解S112的经酶解的燕麦衍生材料的流以终止其酶解。经酶解的燕麦衍生材料的第二加热S112可以导致燕麦衍生材料的酶解终止至高于第一加热S104的程度。
可以对燕麦衍生材料进行第二次冷却S116。燕麦衍生材料的第二冷却S116可在燕麦衍生材料的第二加热S112之后进行。换句话说，可以冷却S116来自第二酶解S110的经加热的经酶解的燕麦衍生材料。
可以对燕麦衍生材料进行第二次汽蒸S114。燕麦衍生材料的第二汽蒸S114可以在燕麦衍生材料的第二加热S112之后和在燕麦衍生材料的第二冷却S116之前进行。换句话说，可以将经酶解的燕麦衍生材料与蒸汽一起注入以增加燕麦衍生材料的热量。因此，进一步终止第二酶解S110的酶解。
替代地，可以在第一酶解S102之前，在预加热步骤S134中加热燕麦衍生材料。在预热步骤S134中燕麦衍生材料的热处理可以比第一和/或第二加热S104、S112更温和。换句话说，与第一和第二加热S104、S112期间相比，燕麦衍生材料可以在预加热S134期间被加热至更低的温度。
图1C是示出了酶解燕麦衍生材料的步骤的一个实例的流程图。
第一酶解罐填充S118有燕麦衍生材料和酶。
第一酶解罐中的燕麦衍生材料被酶解S120。
第二酶解罐填充S122有燕麦衍生材料和酶。第二酶解罐与第一酶解罐流体并联。
第二酶解罐中的燕麦衍生材料被酶解S124。
通过交替地排空第一和第二酶解罐，产生S126经酶解的燕麦衍生材料的连续流。更具体地，可以在一个酶解罐中进行填充和酶解的步骤，同时另一个罐排空经酶解的燕麦衍生材料，反之亦然。
图1D是示出了酶解燕麦衍生材料的步骤的另一个实例的流程图。
向酶解段进料S128燕麦衍生材料和酶。
酶解段中的燕麦衍生材料被酶解S130。
从第一酶解段输出S132经酶解的燕麦衍生材料的流。
向酶解段进料S128燕麦衍生材料、在酶解段中酶解S130燕麦衍生材料以及输出S132经酶解的燕麦衍生材料的流的步骤同时进行。换句话说，酶解段连续地进料新的燕麦衍生材料，并且同时连续地输出经酶解的燕麦衍生材料。因此，燕麦衍生材料在其流经酶解段的时间期间被酶解。燕麦衍生材料的流经酶解段的时间可以使得燕麦衍生材料被酶解至预定的酶解水平。换言之，从燕麦衍生材料进入酶解段时到燕麦衍生材料离开酶解段时所花费的时间可以与酶解时间te相同，其中酶解时间te是燕麦衍生材料被酶解至预定水平所花费的时间。
燕麦衍生材料的第一酶解S102可以包括图1C的子步骤，而第二酶解S110包括图1D的子步骤。替代地，燕麦衍生材料的第一酶解S102可以包括图1D的子步骤，而第二酶解S110包括图1C的子步骤。
图2示意性地示出了用于从燕麦衍生材料204制备液体燕麦基料或饮料的系统200的一个实例。
系统200可以包括第一酶解段202。第一酶解段202可以适于燕麦衍生材料的第一酶解。因此，第一酶解段202可配置为接收燕麦衍生材料204和酶206。换言之，第一酶解段202可以流体地连接至燕麦衍生材料的供应源(未示出)。此外，第一酶解段202可以流体地连接至酶的供应源(未示出)。酶206可在进入第一酶解段202之前添加至燕麦衍生材料204。因此，第一酶解段202可以具有一个入口。
第一酶解段可以输出经酶解的燕麦衍生材料208。
系统200还可以包括加热装置400a。加热装置400a可以流体连接至第一酶解段202。加热装置400a可以被布置在第一酶解段202的下游。因此，热交换器400a可以接收从第一酶解段202输出的经酶解的燕麦衍生材料208。加热装置400a可以加热来自第一酶解段202的燕麦衍生材料208。加热装置400a可将燕麦衍生材料从第一温度T加热至第二温度T'。加热装置400a可以加热燕麦衍生材料以终止酶解过程。结合图4进一步描述加热装置400a。
该系统可以进一步包括第二酶解段210。第二酶解段210可以流体连接至加热装置400a。第二酶解段210可以布置在加热装置400a的下游。第二酶解段210可以适于经酶解的燕麦衍生材料208的第二酶解。因此，第二酶解段210可以配置为接收来自加热装置400a的燕麦衍生材料和来自酶供应源(未示出)的酶。尽管酶206的入口被展示为与经酶解的燕麦衍生材料分开，但它们可以组合。换言之，酶206可以在进入第二酶解段210之前与燕麦衍生材料混合。
第二酶解段210可以输出经酶解的燕麦衍生材料。从第二酶解段210输出的经酶解的燕麦衍生材料可以被酶解至比从第一酶解段202输出的经酶解的燕麦衍生材料更高的程度。替代地，从第二酶解段210输出的经酶解的燕麦衍生材料可以以与从第一酶解段202输出的经酶解的燕麦衍生材料不同的方式被酶解。
应当认识到并理解，图1的图示是用于说明目的简化视图。其它组件也可以是系统200的一部分，即使没有示出，这对于本领域技术人员来说也是显而易见的。例如，阀、传感器、管道连接等。
图3示意性地示出了用于从燕麦衍生材料制备液体燕麦基料或饮料的系统200的另一实例。
除了结合图2所描述的，本文所示出的系统200的实例可以进一步包括第二加热装置400b。第二加热装置400b可以流体连接至第二酶解段210。第二加热装置400b可以布置在第二酶解段210的下游。第二加热装置400b可适于二次加热燕麦衍生材料。燕麦衍生材料可以从第三温度T”加热至第四温度T”'。
图4示意性地示出了系统中的加热装置400，其用于从燕麦衍生材料制备液体燕麦基料或饮料。因此，本文所示的加热装置400可构成图2和图3所示的第一加热装置400a和/或第二加热装置400b。加热装置可将燕麦衍生材料的温度从温度T1改变至温度T5。温度T5可以高于温度T1。替代地，温度T5可与温度T1相同。替代地，温度T5可低于温度T1。
加热装置400可包括热交换器402。热交换器402可以将燕麦衍生材料的温度从温度T1增加至温度T2。热交换器402可以进一步将燕麦衍生材料从温度T3进一步加热至温度T4。加热装置可进一步包括冷却段404。冷却段404可以是热交换器402的一部分。因此，加热装置400可适于加热燕麦衍生材料和冷却燕麦衍生材料两者。冷却段404可将燕麦衍生材料的温度从温度T4降低至温度T5。因此，即使输入的燕麦衍生材料的温度T1可与输出的燕麦衍生材料的温度T5相同或更低，燕麦衍生材料仍可在某一点被加热至更高的温度，从而终止燕麦衍生材料的酶解。
加热装置400可进一步包括蒸汽喷射器406。蒸汽喷射器406可连接到热交换器402上，并且布置在热交换器402的下游。蒸汽喷射器406可以适于汽蒸燕麦衍生材料，从而将燕麦衍生材料的温度从温度T2增加至温度T3。
如本文所示，热交换器402可布置成在蒸汽喷射器406之前的燕麦衍生材料和蒸汽喷射器406之后的燕麦衍生材料之间交换热量。这可能是有利的，因为由蒸汽喷射器产生的热能可以在将燕麦衍生材料从温度T1加热至温度T2中再利用，因此节省能量。此外，来自蒸汽喷射器406的燕麦衍生材料可从温度T3冷却至温度T4，从而减少冷却段404所需的冷却量。
加热装置400不限于包括热交换器和/或蒸汽喷射器。加热装置400可以是任何适于该原因的装置。例如，加热装置400可以包括用于通过使用微波加热燕麦衍生材料的装置。加热装置400可以是浸入式加热器。加热装置可以包括管状加热元件。加热装置400可以是循环加热器。加热装置400可以是电极加热器。
冷却段404可以是连接到冷却介质的热交换器。
加热过程可能需要大约5-10分钟。第一和第二加热装置中加热过程的时间可以不同。
第一加热装置400a和第二加热装置400b中的温度T1-T5可以不同。
例如，在第一加热装置400a中，温度T5可以为60℃。温度T5可以对应于图2所示的第二温度T”。温度T3可为110℃。
例如，在第二加热装置400b中，温度T5可以为5℃。在这种情况下，温度T5可以对应于图3所示的第四温度T”'。温度T3可为90℃。
温度T1可以是55至65度，或更优选60度。温度T2可以是75至85度，或更优选80度。温度T3可以是85至95度，或更优选90度。温度T4可以是65至75度，或更优选70度。温度T5可以是55至65度，或更优选60度。
图5a示意性地示出了用于从燕麦衍生材料制备液体燕麦基料或饮料的系统200的一个另外的实例。更特别地，其示出了第一和第二酶解段202、210的一种示例性配置。
第一或第二酶解段202、210可以包括两个酶解罐212。第一或第二酶解段202、210可以包括超过两个酶解罐212。至少两个酶解罐212可以并联地流体连接。至少两个酶解罐212可以配置为产生经酶解的燕麦衍生材料208的连续流。在该图示中，两个酶解罐212通过连接点214连接，该连接点可以包括阀，使得一个酶解罐212可以排空，而另一个酶解罐212填充有燕麦衍生材料204和酶206，或同时进行酶解。更特别地，该至少两个酶解罐212可以各自具有容积V、填充时间t1和排空时间t2。容积为V的酶解罐212可以具有酶解时间te。因此，通过将排空时间t2设定为等于填充时间t1加酶解时间te，可以实现经酶解的燕麦衍生材料208的连续流出。因此，至少两个酶解罐212中的一个可以被排空，而至少两个酶解罐212中的另一个填充有新的燕麦衍生材料和酶，并且使填充在酶解罐中的燕麦衍生材料酶解。当至少两个酶解罐212中的一个已经被排空时，两个酶解罐212可以切换，使得现在空的酶解罐填充有新的燕麦衍生材料以进行酶解，同时另一个酶解罐被排空。用于填充t1、酶解te和排空t2一个酶解罐的总时间可以是大约一小时。酶解罐212的容积V可以是10000-14000L。替代地，酶解罐212的容积V可以是6000L-14000L。
在该实例中，将酶206和燕麦衍生材料204在分开的管道中填充到酶解罐212中。燕麦衍生材料204的入口可以与经酶解的燕麦衍生材料208的出口相同。燕麦衍生材料204的入口和经酶解的燕麦衍生材料208的出口可包括在多个连接点214中连接的多个产物管，在此图示为四个连接点。连接点214可由一个或多个阀控制。连接点214例如可以是T连接或Y连接。四个连接点214可以允许酶解罐212中的一个被填充，而另一个酶解罐212被排空，而不会彼此干扰。
图5b描述了如图5a所示的具有流体并联连接的两个罐212的酶解段的另一实例。
与图5a的不同之处在于，仅单个连接点214流体连接燕麦衍生材料204和经酶解的燕麦衍生材料208的流。尽管未示出，酶206可由相同的酶供应源供应。连接点214可以包括一个或多个阀，用于控制到两个酶解罐212的流。
图5c描述了如图5a和5b所示的具有流体并联连接的两个罐212的酶解段的又一个实例。
在该实例中，酶206和燕麦衍生材料204的入口与经酶解的燕麦衍生材料208的出口分开。连接点214连接酶解罐212的出口。尽管酶206和燕麦衍生材料204的入口被示为分开的，但它们可以在酶解罐212之前混合，使得酶解罐212各自仅具有一个入口。
应当认识到，图5a至5c中的图示是为了说明目的而简化的非限制性实例。不同部件的比例和尺寸可能不代表实际情况。此外，产物管线与酶解罐212的连接点不限于本文所说明的那些。例如，尽管在酶解罐212的顶部用线表示连接，但它也可以在其它位置与酶解罐212连接。
图6a示意性地示出了用于从燕麦衍生材料制备液体燕麦基料或饮料的系统200的一个另外的实例。更特别地，其示出了与图5a至5c中说明的那些相反的第一和第二酶解段202、210的另一种示例性配置。
第一或第二酶解段202、210可以具有连续的进料和出料。第一或第二酶解段202、210可以包括容积216。容积216被选择为使得燕麦衍生材料204在预定的时间段内被酶解。
容积216和流经容积216的燕麦衍生材料204的流率可以被选择为使得其中燕麦衍生材料204在容积216中酶解的时间段产生令人满意的酶解。换言之，容积216可以使得燕麦衍生材料204在足以使燕麦衍生材料被酶解的时间期间，即等于酶解时间te，存在于酶解段202、210中。换句话说，在燕麦衍生材料204进入酶解段202、210至燕麦衍生材料作为经酶解的燕麦衍生材料208离开酶解段202、210所用的时间期间，燕麦衍生材料已被酶解至令人满意的水平。为此，也可以考虑燕麦衍生材料的流率。满意的酶解可以达到预定的酶解水平。预定的酶解水平可以是燕麦衍生材料204已经达到期望的黏度。替代地，预定的酶解水平可以是燕麦衍生材料204仅被部分酶解。
图6b示出了如图6a所示的具有连续进料和出料的容积216的酶解段202、210的另一个实例。容积216在此被示出为燕麦衍生材料204和酶206行进通过酶解段202、210的增加的途径。换句话说，可以设定酶解段202、210中的加工管的长度，使得燕麦衍生材料204行进通过酶解段202、210所花费的时间允许令人满意的酶解。
图6c示出了如图6a和6b所示的具有连续进料和出料的容积216的酶解段202、210的又一个实例。容积216在此被示出为具有增加的横截面积的加工管的一部分。这可引起燕麦材料204通过酶解段202、210的容积216的流率降低。因此，允许燕麦衍生材料204在酶解段202、210中有足够的时间以达到令人满意的酶解水平。
换句话说，第一酶解段202可以配置为如图5a至5c中的实例所示出的，而第二酶解段210可以配置为如图6a至6c中的实例所示出的。替代地，第一酶解段202可以配置为如图6a至6c中的实例所示出的，而第二酶解段210可以配置为如图5a至5c中的实例所示出的。
在此参考了与本申请具有相同申请人和申请日的多个相关申请。题为“从燕麦衍生材料制备液体燕麦基料或饮料的两步法和系统(A TWO-STEPPROCESSANDSYSTEMFORPREPARINGALIQUIDOAT BASEORDRINKFROMANOATDERIVEDMATERIAL)”的相关申请公开了一种方法和系统，其用于以两步酶解法从燕麦衍生材料制备液体燕麦基料或饮料以获得更高的生产量。题为“从燕麦衍生材料制备液体燕麦基料或饮料的分批方法和系统(ABATCHPROCESSANDSYSTEM FORPREPARINGALIQUIDOATBASEORDRINKFROMANOATDERIVEDMATERIAL)”的另一相关申请公开了一种用于从燕麦衍生材料制备液体燕麦基料或饮料的方法和系统，其中第一和第二酶解段分别包括两个或多个酶解罐，以获得更高的输出。题为“从燕麦衍生材料制备液体燕麦基料或饮料的连续方法和系统(ACONTINUOUSPROCESS ANDSYSTEMFORPREPARINGALIQUIDOATBASEORDRINKFROMANOATDERIVEDMATERIAL)”的另一相关申请公开了一种用于从燕麦衍生材料制备液体燕麦基料或饮料的方法和系统，其中第一和第二酶解段分别包括具有连续入口和出口的第一和第二容积，以获得更高的生产量。
应当理解，可以设想本发明的其它变型，并且在一些情况下，可以采用本发明的一些特征而不相应地使用其它特征。因此，以与本发明的范围一致的方式宽泛地解释所附权利要求是适当的。
Claims (17)
1.一种用于从燕麦衍生材料制备液体燕麦基料或饮料的方法(100)，其包括：
所述燕麦衍生材料的第一酶解(S102)，
加热(S104)来自所述第一酶解的所述燕麦衍生材料以终止其酶解，
来自所述加热的所述燕麦衍生材料的第二酶解(S110)，并且
其中，所述第一或第二酶解(S102，S110)之一包括：
用所述燕麦衍生材料和酶填充(S118)第一酶解罐，
在所述第一酶解罐中酶解(S120)所述燕麦衍生材料，
用所述燕麦衍生材料和酶填充(S122)第二酶解罐，所述第二酶解罐与所述第一酶解罐并联地流体连接，
在所述第二酶解罐中酶解(S124)所述燕麦衍生材料，以及
通过交替地排空所述第一和第二酶解罐来产生(S126)经酶解的燕麦衍生材料的连续流，
其中，所述第一或第二酶解(S102，S110)中的另一个包括，同时：
向酶解段进料(S128)所述燕麦衍生材料和酶，
在所述酶解段中酶解(S130)所述燕麦衍生材料，和
从所述酶解段输出(S132)经酶解的燕麦衍生材料的流。
2.根据权利要求1所述的方法(100)，还包括在加热(S104)所述燕麦衍生材料的步骤之后并且在所述燕麦衍生材料的第二酶解(S110)的步骤之前，冷却(S108)所述燕麦衍生材料。
3.根据权利要求2所述的方法(100)，还包括在加热(S104)所述燕麦衍生材料以终止所述酶解的步骤之后并且在冷却(S108)所述燕麦衍生材料的步骤之前，汽蒸(S106)所述燕麦衍生材料的步骤。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法(100)，还包括在所述燕麦衍生材料的第二酶解(S110)的步骤之后，二次加热(S112)所述燕麦衍生材料以终止其酶解的步骤。
5.根据权利要求4所述的方法(100)，还包括在二次加热(S112)所述燕麦衍生材料的步骤之后，二次冷却(S116)所述燕麦衍生材料的步骤。
6.根据权利要求4或5所述的方法(100)，还包括在二次加热(S112)所述燕麦衍生材料的步骤之后并且在二次冷却(S116)所述燕麦衍生材料的步骤之前，汽蒸(S114)所述燕麦衍生材料的步骤。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法(100)，其中，所述燕麦衍生材料包括微粉化燕麦或微粉化燕麦粒、或燕麦粉、或燕麦部分。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法(100)，其中，所述燕麦衍生材料以水性悬浮液或水悬浮液或浆液的形式提供。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法(100)，其中，所述第一和/或第二酶解(S102，S110)包括使所述燕麦衍生材料与淀粉降解酶，优选地淀粉酶接触。
10.根据前述权利要求中任一项所述的方法(100)，其中，所述第一和/或第二酶解(S102，S110)包括使所述燕麦衍生材料与蛋白溶解酶，优选蛋白脱酰胺酶如蛋白谷氨酰胺酶接触。
11.一种用于从燕麦衍生材料(204)制备液体燕麦基料或饮料的系统(200)，其包括：
第一酶解段(202)，其适于所述燕麦衍生材料(204)的第一酶解，
加热装置(400a)，其流体连接至所述第一酶解段(202)并布置在所述第一酶解段的下游，并且适于加热来自所述第一酶解的燕麦衍生材料(208)，和
第二酶解段(210)，其流体连接至所述加热装置(400a)并布置在所述加热装置的下游，并且适于来自所述加热装置(400a)的所述燕麦衍生材料(208)的第二酶解，并且
其中，所述第一或第二酶解段(202，210)包括至少两个并联地流体连接的酶解罐(212)，所述至少两个酶解罐(212)配置为产生经酶解的燕麦衍生材料(208)的连续流，
其中，所述第一或第二酶解段(202，210)中的另一个具有连续进料和出料并且包括容积(216)，所述容积(216)被选择为使得所述燕麦衍生材料在预定的时间段期间被酶解。
12.根据权利要求11所述的系统(200)，其中，所述加热装置(400a)适于在第一步骤中加热所述燕麦衍生材料，并且此后在第二步骤中冷却所述燕麦衍生材料。
13.根据权利要求11或12所述的系统(200)，其中，所述加热装置(400a)包括热交换器(402)和/或蒸汽喷射器(406)。
14.根据权利要求11-13中任一项所述的系统(200)，还包括第二加热装置(400b)，其流体连接至所述第二酶解段(210)并布置在所述第二酶解段的下游，并且适于二次加热所述燕麦衍生材料(208)。
15.根据权利要求14所述的系统(200)，其中，所述第二加热装置(400b)适于在第一步骤中加热所述燕麦衍生材料，并且此后在第二步骤中冷却所述燕麦衍生材料。
16.根据权利要求14-15中任一项所述的系统(200)，其中，所述第二加热装置(400b)包括热交换器(402)和/或第二蒸汽喷射器(406)。
17.根据权利要求11-16中任一项所述的系统(200)，其中，所述第一酶解段(202)和/或所述第二酶解段(210)分别包括导管或储存器，例如罐。
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| PCT/EP2021/087832 WO2023126059A1 (en) | 2021-12-30 | 2021-12-30 | A mixed process and system for preparing a liquid oat base or drink from an oat derived material |
Publications (1)
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