CN1688342A - 涂布的大豆制品和涂布方法 - Google Patents

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Abstract

公开了一种涂布大豆制品或大豆粉的方法，其中大豆制品的水分含量与未涂布的大豆制品的水分含量基本上相同。还公开了使用本发明方法制备的涂布的大豆制品或涂布的大豆粉。

Description

涂布的大豆制品和涂布方法
本申请要求2002年8月14日申请的美国临时申请号60/403597的权益。
发明领域
本发明是涂布颗粒领域，具体地说是涂布大豆制品或大豆粉。
发明背景
涂布技术在食品业中的应用一直在快速发展。它包括将纯物质或混合物涂布或包埋成另一物质。该涂布或包埋的物质通常是液体，但是可以是固体或气体。涂布的食品数量随着成本更有效的制备工艺和材料的引入而明显增加。然而，一直需要降低生产成本并增加食品级材料的数量以及解决有关稳定性、分散性、可湿性、控制释放和递送食品组分的问题。
通过涂布工艺将许多益处赋予食品业。例如，这种工艺可以提高食品的风味、香味、稳定性、外观、营养价值和质地。它也可以使食品组分更易处理、更易溶解、提供水分、热或其它外在条件的保护并增加抗氧化的稳定性。重要的是保证了营养价值和感观质量至少与最初食品相同。在食品领域具有安全、无毒、可食用的涂布材料也是重要的。
针对特定健康问题的营养组分和产品可以降低因某些维生素和矿物质带来的异味，能够长时间释放营养素，增强对外界温度和水分的稳定性，并减少与其它组分的不理想的化学反应。可以控制褪色、腐败、吸水和酵母繁殖。可以提高流动性并且可以减少聚集和结块。使用涂布发酵剂可以改善焙烤产品的质地和外观。营养小吃，例如大豆基产品，也可以使用涂布以在挤出时保护风味或者提高分散性或可湿性。
经常食用大豆食品的人们患许多种类的癌症(包括乳腺癌、结肠癌、肺癌和前列腺癌)的比例较低。他们患心脏病的比例也低得多。研究显示，在膳食中加入大豆蛋白可以显著降低胆固醇水平，并且显著降低心脏病的危险。作为健康饮食的一部分，大豆食品也可以帮助控制糖尿病和肾脏疾病，并且可以降低骨质疏松症的危险。
然而，需要改进涂布工艺以提高食品应用中组分的递送和保护，同时解决成本问题。
微胶囊化已定义为一种将小颗粒(通常直径在1-1000微米)的固体、液体或气体包装在第二种材料中形成微胶囊的方法。(Sanguansri等，Microencapsulation for Innovative Ingredients A Scoping Study：Opportunities for Research into the Microencapsulation of FoodIngredients，Food Science Australia，May 2001)。
Gibbs等人，International Journal of Food Sciences andNutrition，50：213-224(1999)研讨了食品工业中的胶囊化。
WO 93/07761公开于1993年4月29日，描述了一种再水合时可用作脂肪代用品的干燥微胶囊化蛋白质产品。
WO 94/08468公开于1994年4月28日，描述了一种自由流动的喷雾干燥粉末产品，其含有改善食品的表面活性物质，所述表面活性物质选自脂质性质的有机酯，例如为食用脂肪酸的甘油或聚甘油部分酯的搅打或充气乳化剂。
在1997年3月6日公开并转让给E.I.du Pont de Nemours andCompany的WO 97/07879描述了一种涂布小固体颗粒，例如粉状或颗粒材料的设备和方法。该方法包括计量含有涂布材料的液体组合物到流动限制器中，其中液体组合物是溶液、浆液或熔融物，并注入气流穿过流动限制器，同时计量液体组合物以在流动限制器的出口产生紊流区，由此将液体组合物雾化。在将气流注入穿过流动限制器之前将其加热。将固体颗粒加入到紊流区，同时计量液体组合物并注入热气体以将固体颗粒与雾化的液体组合物混合。在紊流区的混合使得固体颗粒被涂布材料涂布。
E.I.du Pont de Nemours and Company的WO 97/07676公开了WO 97/07879的设备，以及该设备在涂布谷物保护固体颗粒的方法中的用途。涂布物不溶于水，并且涂布厚度由重量百分比而不是厚度表示。
2000年1月18日授予Wysong等人的美国专利6,015,773描述了一种谷物保护组合物，其包含用直径在0.5-50微米范围内的水不溶性涂布材料涂布的单核谷物保护固体颗粒。该组合物是通过使涂布颗粒基本上不聚集的方法制得的。
2002年6月19日申请的申请号为10/174,687且代理案号为BB-1879 US NA的申请人的让受人的待审申请公开了一种用液体涂布材料干涂布最大直径在0.5mm-20.0mm范围内的食品颗粒的方法。涂布的食品颗粒的水分含量与未涂布的食品颗粒的水分含量基本上相同。还公开了一种用液体涂布材料包封直径在5微米-5毫米范围内的冷冻液体颗粒的方法。
代理案号为CL2101、CL2148、CL2150、CL2178和PTI sp1255的申请人的让受人的待审且目前已申请的临时申请公开了与本申请有关的主题，在此特别引用作为参考。
美国专利3,241,520和3,253,944公开了一种颗粒涂布方法，其中将相对大的丸剂、微粒和颗粒悬浮在空气流中，同时将液态涂布材料与这些颗粒混合。
2002年5月1日授予Cherukuri等的美国专利6,224,939 B1描述了一种包封饲料的方法和设备，其中在自由流动条件下喷雾固体基质添加剂。
Shahidi等人在Critical Reviews in Food Science and Nutrition，33(6)：501-547(1993)中提供了食品组分微胶囊化技术的综述。
发明概述
本发明包括一种涂布大豆制品的方法，该方法包括以下步骤：
(a)将液体涂布材料计量到流动限制器中，
(b)与步骤(a)同步将气流注入通过流动限制器，以便(i)雾化该液体涂布材料和(ii)产生气流和雾化的液体涂布材料的紊流，其中气流任选经过加热；和
(c)与步骤(a)和(b)同步向紊流区加入大豆制品，其中大豆制品与雾化的液体涂布材料混合，得到涂布的大豆制品。
在第二个实施方式中，本发明包括将步骤(a)-(c)重复至少一次，其中液体涂布材料相同或者不同。
本方法可以用任何大豆制品例如大豆蛋白分离物、大豆浓缩物、大豆粉、大豆子叶纤维、去皮大豆、大豆胚轴、大豆粗粉(soy grits)、大豆碎片(soy chips)、大豆细粉(soy flour)、大豆组织蛋白和大豆片(soy flakes)实施。
另一方面，液体涂布材料选自甜味剂、食品调味剂或强化剂、食品色素、食品香味剂、防结块剂、保湿剂、抗微生物剂、抗氧剂、表面改性剂、碳水化合物、蛋白质、脂质、矿物质、营养补充剂、乳化剂或其混合物。
又一方面，本发明包括通过本发明方法制得的涂布的大豆制品，这种涂布的大豆制品在食品领域以及包含通过本发明方法制备的涂布的大豆制品的食品、营养补充物、饮料、婴儿配制食品、宠物食品和动物饲料中的用途。
在第三个实施方式中，本发明包括一种涂布粉末的方法，该方法包括以下步骤：
(a)将液体涂布材料计量到流动限制器中，
(b)与步骤(a)同步将气流注入通过流动限制器，以便(i)雾化该液体涂布材料和(ii)产生气流和雾化的液体涂布材料的紊流，其中气流任选经过加热；和
(c)与步骤(a)和(b)同步向紊流区加入粉末，其中该粉末与雾化的液体涂布材料混合，得到涂布的粉末。
另一方面，所述粉末选自大豆粉、小麦粉、燕麦粉、黑麦粉、大麦粉、大米粉、小米粉和玉米粉。
在又一方面，液体涂布材料选自甜味剂、食用调味剂或强化剂、食用色素、食用香味剂、防结块剂、保湿剂、抗微生物剂、抗氧剂、表面改性剂、碳水化合物、蛋白质、脂质、矿物质、营养补充剂、乳化剂或其混合物。
在又一方面，本发明还包括将步骤(a)-(c)重复至少一次，其中液体涂布材料相同或者不同。
还感兴趣的是一种通过本发明方法制备的涂布的大豆粉末以及包含由本发明方法制备的涂布的大豆粉末的任何食品、焙烤食品、小吃食品。
附图简述
图1描述了大豆蛋白加工。
图2是本发明设备的一部分的示意图。
图3是图2所示设备的一部分的切除、放大、横截面图。
图4描述了图2和3中所示设备的另一构造。
发明详述
本文提到的所有专利、专利申请和出版物都全文引用作为参考。
在本说明书中，使用了许多术语。
本文所用的术语“大豆制品”是指由大豆加工所得的任意产品。
本文所用的术语“粉末”是指细碎粉末，并包括食品粉末和非食品粉末。
本文所用的术语“涂布”是指粘合、吸附、加载和/或加入(一定程度上)至少一种液体涂布材料到颗粒上和/或其中。该涂层可以是任意厚度；它不一定均匀，也不一定涂布整个表面。本文所用的术语“干涂布”是指待涂布的颗粒以其干态涂布的涂布方法，该方法在涂布之前不需要将颗粒分散在连续液相中，并且在该方法结束时，相对于其未涂布的形式，颗粒基本未增加。术语“涂布”和“干涂布”在本文中可以交换地使用。正如本文所用的，术语涂布不一定意味着涂布颗粒防止了氧化或者挥发性物质通过涂层扩散。
本文所用的术语“水分含量”是指在涂布之前或之后存在于食品颗粒中的水分，例如水或溶剂的量。
本文所用的术语“氧化”是指元素中的原子失去电子由此使其带更多正电的方法。元素的价相应地增加使得脂溶性维生素破坏、失去天然颜色、香味和风味降低或变化，并产生有毒代谢物。
本文所用的术语“大小”是指涂布颗粒的最大直径或者最长轴。
本文所用的术语“挥发物”是指在相对低的温度下易于挥发，即其挥发快的化合物或材料。“挥发物”例如可以是指食品内的香味挥发物、环境中可能扩散到食品中并引起“异味”或臭味的挥发物、或者气态水分。
本发明包括一种涂布大豆制品的方法，该方法包括以下步骤：
(a)将液体涂布材料计量到流动限制器中，
(b)与步骤(a)同步将气流注入通过流动限制器，以便(i)雾化该液体涂布材料和(ii)产生气流和雾化的液体涂布材料的紊流，其中气流任选经过加热；和
(c)与步骤(a)和(b)同步向紊流区加入大豆制品，其中大豆制品在紊流区与雾化的液体涂布材料混合，得到涂布的大豆制品。
因此，与待涂布的颗粒在流化床内经过分批连续涂布以保证在处理容器内长的停留时间以便充分涂布的流化床设备不同，本发明方法不需要这种分批连续涂布就能实施。事实上，本发明方法可以认为是基本上是“一步”法，其中进行涂布的区域内的停留时间极其短。
另一方面，上述方法还包括将步骤(a)-(c)重复至少一次，其中液体涂布材料相同或者不同。
因此，涂布的大豆制品可以用液体涂布材料的组合涂布以提高分散性、可湿性、氧化稳定性并增加存放期。此外，可以将调味剂、色素、香料等的独特组合涂布到颗粒上。因此涂布的许多涂层可以使独特定制的涂布的大豆制品具有所需颜色、风味和鲜度；每一涂层具有保持其最初整体性和功能的能力，这是由于涂布到颗粒上的后续层具有最小“混合”。
此外，这种大豆制品还可以用相同的液体涂布材料涂布多次，使所述方法能够获得涂布材料具有特定控制厚度的大豆制品。这种用相同液体涂布材料涂布多次的大豆制品可以连续方法涂布。也可以连续方法将第一设备的出口与第二设备的入口相连给颗粒提供多个涂层。
本方法有几个优点。据信本发明的方法比目前通常依赖喷雾干燥技术进行的涂布方法在成本方面更有效。而且，一个特别重要的方面，本方法作为连续方法操作更灵活。而且，由于这是干涂布法，其中液体涂布和干燥步骤在大豆制品通过本发明设备期间同时进行，因此显示整体颗粒质量提高了。由于观察到用本方法涂布的颗粒在整个加工期间保持其形态、结构完整性和粒径，因此大豆制品的整体颗粒质量也提高了。而且重要的是，涂布颗粒的最初水分含量在加工期间基本上不变。换句话说，涂布大豆制品的水分含量与未涂布的大豆制品的水分含量基本上相同。该方法获得水分没有损失并且没有显得太干或吸收其它水分并变潮、湿透或聚集的最终涂布的大豆制品。
本发明的设备和方法的操作中固有的灵活性使得可以制备具有仔细控制和独特特性的高质量的涂布大豆制品。例如，涂布液的浓度值、固体颗粒进料和液体涂布物进料的流速、液体进料与固体进料之比以及气流的温度和速度都可以容易地改变，从而获得具有特定所需特性的涂布的大豆制品颗粒。
涂布的大豆制品的大小不应超过20.0mm。大小的下限取决于涂布的大豆制品、产品的用途、贮藏条件、液体涂布材料的类型，等等。
合适的液体涂布材料是可用于任何食品领域例如任何食品、营养补充物、饮料、婴儿配制食品等的那些。人们食用的领域通常应使用通常认为安全(“GRAS”)的材料。如果所需领域是加入到宠物食品或动物饲料中，那么其它液体涂布材料也是合适的。
例如，认为是GRAS的一些材料包括但不限于如下：多糖/水胶体例如淀粉、琼脂/琼脂糖、果胶/聚果胶酸酯、卡拉胶和其它树胶；蛋白质例如明胶、酪蛋白、玉米蛋白、大豆和白蛋白；脂肪和脂肪酸例如甘油单酯、二酯和三酯、月桂酸、癸酸、棕榈酸和硬脂酸及其盐；纤维素衍生物；亲水和亲脂蜡类例如虫胶、聚乙二醇、巴西棕榈蜡或蜂蜡；糖衍生物，等等。
这些液体涂布材料的实例包括，但不限于，甜味剂、食品调味剂或强化剂、食品色素、食品香味剂、防结块剂、保湿剂、抗微生物剂、抗氧剂、表面改性剂、碳水化合物、蛋白质、脂质、矿物质、营养补充剂、乳化剂或其混合物。
甜味剂的实例包括，但不限于，糖代用品例如糖精、环己氨磺酸盐、莫那灵(monellin)、索马汀(thaumatin)、仙茅甜蛋白(curculin)、神秘果素(miraculin)、甜菊苷、叶甘素、甘草甜素、硝基苯胺类、二氢查尔酮、甘素、对硝基苯基脲基丙酸钠(suosan)、胍类、肟类、噁噻嗪酮(oxathiazinone)二氧化物、阿司帕坦、阿力甜(alitame)等。还可以提到的有单糖和低聚糖。单糖的实例包括，但不限于，半乳糖、果糖、葡萄糖、山梨糖、琼脂糖(agatose)、塔格糖和木糖。作为低聚糖，可以提到的有，蔗糖、乳糖、乳果糖、麦芽糖、异麦芽糖、麦芽酮糖(maltulose)、蔗糖和海藻糖。还可以使用的其它甜味剂包括，但不限于，高果糖玉米糖浆或糖醇类。
食品调味剂或强化剂的实例包括，但不限于，谷氨酸一钠、麦芽酚、5′-单核苷酸，例如肌苷等。
食用色素的实例包括，但不限于，柠檬黄、核黄素、姜黄、玉米黄素、β-胡萝卜素、胭脂树橙、番茄红素、斑蝥黄、虾青素、β-阿朴-8′-胡萝卜素醛、淡红、苋菜红、Ponceau 4R(E124)、Carmine(E120)、花青素、赤鲜红、Red 2G、Indigo Carmine(E132)、Patent Blue V(E131)、亮蓝、叶绿素、叶绿素铜络盐、Green S(E142)、Black BN(E151)等。
食用香味剂的实例包括，但不限于，羰基化合物、吡喃酮类、呋喃酮类、硫醇类、硫醚类、二和三硫化物、噻吩类、噻唑类、吡咯类、吡啶类、吡嗪类、酚类、醇类、烃类、酯类、内酯类、萜类、挥发性硫化合物等。
防结块剂的实例包括，但不限于，六氰铁酸(II)钠、钾、钙，硅酸钙、硅酸镁、磷酸三钙、碳酸镁等。
保湿剂的实例包括，但不限于，1，2-丙二醇、甘油、甘露醇(manitol)、山梨糖醇等。
抗微生物剂的实例包括，但不限于，苯甲酸、PHB酯、山梨酸、丙酸、乙酸、亚硫酸钠和焦亚硫酸钠、焦碳酸二乙酯、环氧乙烷、环氧丙烷、亚硝酸盐、硝酸盐、抗生素、联苯、邻苯基苯酚、噻苯咪唑等。
抗氧化剂的的实例包括，但不限于，生育酚类、2，6-二叔丁基-对甲酚(BHT)、叔丁基-4-羟基茴香醚(BHA)、没食子酸丙酯、没食子酸辛酯、没食子酸十二酯、乙氧喹、抗坏血酸棕榈酸酯、抗坏血酸等。
表面改性剂的实例包括，但不限于，甘油单酯、二酯和衍生物、糖酯、脱水山梨糖醇脂肪酸酯、聚氧乙烯脱水山梨糖醇酯、硬脂基(stearyl)-2-乳酸酯等。
营养补充剂的实例包括，但不限于，维生素类，包括脂溶性维生素类视黄醇(维生素A)、钙化醇(维生素D)、生育酚(维生素E)、植物性维生素K(维生素K1)，水溶性维生素类硫胺(维生素B1)、核黄素(维生素B2)、吡哆醇(维生素B6)、烟酰胺(尼克酸)、泛酸、生物素、叶酸、氰钴胺素(维生素B12)、抗坏血酸(维生素C)、多元不饱和脂肪酸(PUFA)等。
可用于液体涂布材料的其它碳水化合物包括多糖例如琼脂、藻酸盐、卡拉胶、帚叉藻聚糖、阿拉伯胶树、印度胶、黄芪胶、刺梧桐胶、瓜尔胶、角豆胶、罗望子粉、阿拉伯半乳聚糖、果胶、淀粉、改性淀粉、糊精、纤维素、纤维素衍生物、半纤维素、黄原胶、硬葡聚糖、葡聚糖、聚乙烯吡咯烷酮等。
脂质的实例包括，但不限于，饱和和不饱和脂肪酸、一和二酰基甘油类、三酰基甘油类、磷脂类、糖脂类、磷脂酰基衍生物类、甘油糖脂类、鞘脂类、脂蛋白类、二醇脂质、蜡类、角质素等。
矿物质的实例包括，但不限于，钠、钾、镁、钙、氯化物、磷酸盐、铁、铜、锌、锰、钴、钒、铬、硒、钼、镍、硼、二氧化硅、硅、氟、碘、砷等。
本发明的方法可以用大豆加工获得的任何大豆制品实施。大豆制品包括，但不限于，大豆蛋白产品。有三组主要的大豆蛋白产品。这些组基于蛋白质含量，并且在40％到大于90％的范围内。所有这三个大豆蛋白产品组(除全脂粉之外)都得自脱脂碎片。它们是：大豆细粉和粗粉、大豆浓缩蛋白和大豆分离蛋白。得自大豆加工的其它大豆制品包括大豆纤维，特别是大豆子叶纤维。
还有基于传统东方方法(oriental process)的特定产品，它利用整豆作原料。
例如，大豆制品可以选自大豆分离蛋白、大豆浓缩物、大豆粉、大豆子叶纤维、去皮大豆、大豆胚轴、大豆粗粉、大豆碎片、大豆细粉、大豆组织蛋白和大豆片等。其它实例列于表1。
表1
得自大豆种子 a 的大豆蛋白产品
整豆产品                 加工过的大豆蛋白产品
烤大豆                    全脂和脱脂粉
焙烤大豆                  大豆粗粉
豆芽                      大豆胚轴
豆奶                      豆粉
                          豆奶
特定大豆食品/组分        大豆蛋白分离物
豆奶                      大豆浓缩蛋白
豆腐                      大豆组织蛋白
印尼豆豉(tempeh)          织构化(textured)粉和浓缩物
日本豆酱                  织构化浓缩物
酱油                      织构化分离物
水解植物蛋白
搅打蛋白
a参见Soy Protein Products：Characteristics，Nutritional Aspectsand Utilization(1987).Soy Protein Council
“加工”是指用于获得表1中所列产品的任意物理和化学方法，包括，但不限于，加热调理、成片和粉碎、挤出、溶剂萃取或含水浸泡并萃取全籽或部分籽。而且，“加工”包括用于由全籽或部分籽浓缩和分离大豆蛋白的方法，以及在制备发酵大豆食品中各种传统东方方法。已对这些产品建立了商业标准和规格(参见National OilseedProcessors Association Yearbook and Trading Rules 1991-1992)。称之为“高蛋白”或者“低蛋白”的产品是由这些标准规格描述的那些。“NSI”是指由the American Oil Chemists′Society Method Ac441定义的氮溶出率。
“KOH氮溶解度”是大豆粉质量的指标，是指在如Araba和Dale所述的条件下[Poult.Sci.69：76-83(1990)]可溶于0.036 M KOH中的氮的量。“白”片是指经过脱脂并用受控的湿热处理从而具有约85-90的NSI的去皮片状子叶。该术语也可以是指经过粉碎以通过100号美国标准筛的具有类似NSI的粉。“熟制(Cooked)”是指NSI是约20-60的大豆蛋白产品，通常是粉。“烤制(Toasted)”是指NSI低于20的大豆蛋白产品。“粗粉”是指美国标准筛号在10号与80号之间的去皮脱脂子叶。“大豆浓缩蛋白”是指由三种基本方法由脱脂去皮大豆制备的产品：酸浸出(在约pH 4.5下)、用醇萃取(约55-80％)和用湿热使蛋白质变性然后用水萃取。制备大豆浓缩蛋白的常用条件已由Pass描述[(1975)美国专利3,897,574；Campbell等人，(1985)在New Protein Foods，由Altschul和Wilcke编辑，Academic Press，Vol.5，Chapter 10，Seed Storage Proteins，PP 302-338]。“挤出”是指这样的加工：使用高压和高温使物料(粗粉、细粉或浓缩物)通过夹套钻(jacketed auger)，从而改变物料的质地。“织构化”和“构造化”是指用于改变物料的物理特性的挤出方法。包括热塑性挤出的这些加工的特征以前已有描述[Atkinson(1970)美国专利3,488,770、Horan(1985)在New Protein Foods中，由Altschul和Wilcke编辑，Academic Press，Vol.1A，Chapter 8，pp 367-414]。而且，以前已描述了包括大豆蛋白产品的复合食品混合物挤出加工期间所用的条件[Rokey(1983)Feed Manufacturing Technology 111，222-237；McCulloch，美国专利4,454,804]。
图1描述了大豆加工。
本文所用的“大豆子叶纤维物料”定义为去皮、脱脂且去胚大豆的部分，它不溶于pH基本高于或低于大豆蛋白的7S和11S的组合部分的等电点的水溶液中(通常pH为6.0或更大，或者3.0或更小，其中7S大豆蛋白部分的等电点是4.5而11S部分大豆蛋白的等电点是5.3)。本文所用的大豆子叶纤维物料包括纯大豆多糖纤维(有可溶性和不溶性纤维部分)，而且包括含有大豆多糖纤维以及大豆蛋白和其它少量组分例如灰分和脂肪的组合物。例如，Fibrim 1450(可从DuPontProtein Technologies Inc.购得的大豆子叶纤维物料)，以重量计含有：80.6％膳食纤维(本身)；12.2％蛋白质(N x 6.25％，本身)；3.6％灰分、0.9％脂肪(酸水解)；和其它少量组分。本文所用的“大豆子叶纤维物料”不包括大豆皮纤维。
可用于本发明的大豆子叶纤维物料可以由可商购获得的大豆细粉、大豆粗粉、大豆粉或大豆片制得。大豆细粉、大豆粗粉、大豆粉或大豆片用pH基本高于或低于大豆蛋白的等电点(pH 4.5)的水溶液萃取以从子叶纤维中萃取蛋白质和水溶性碳水化合物。优选含水萃取剂的pH大于pH 6.0或者小于pH 3.0。最优选含水萃取剂是pH为8.0-10.0的碱性水溶液，优选氢氧化钠水溶液。或者优选的含水萃取剂是pH为1.0-3.0的酸性溶液，优选盐酸溶液。
从子叶纤维物料中萃取蛋白质和水溶性碳水化合物之后，将含有蛋白质和碳水化合物的液体萃取物与纤维物料分离。可以根据常规分离工艺例如离心和过滤将萃取物与纤维物料分离。
可用于本发明的大豆子叶纤维物料可以商购获得。例如，FIBRIM1260和FIBRIM1450(可从DuPont Protein Technologies获得)，是可用于本发明的大豆子叶纤维物料。
根据本发明方法制备的涂布的大豆制品可以加入到各种食品和饮料领域中。例如，可以提到的有肉例如肉馅、肉糜、醋渍肉和注入本发明的涂布的大豆制品的肉；营养补充物；饮料例如营养饮料、运动饮料、蛋白质强化饮料、果汁、牛奶、牛奶代用品和减肥饮料；干酪例如硬和软干酪、奶油干酪和农家干酪；冷冻甜食例如冰淇淋、牛奶冰淇淋、低脂冷冻甜食和非乳冷冻甜食；酸奶；汤；布丁；焙烤产品；和色拉调料；和糖衣(dip)和涂抹酱(spread)例如蛋黄酱；和酸奶油饮料；和块状食品(food bar)。
还可以提到的有，谷物食品、小吃食品、焙烤食品、油炸食品、保健食品、婴儿制品、饮料、营养补充物、乳制品、宠物食品或动物饲料。
谷物食品是由谷粒加工获得的食品。谷粒包括得自生产食用谷物(种子)的草类的任意植物。最普遍的谷粒是大麦、玉米、小米、燕麦、昆诺阿藜、大米、黑麦、高梁、黑小麦、小麦和茭白。谷物食品的实例包括，但不限于，整谷物、碎谷物、粗粉、细粉、麸、胚芽、早餐谷物、挤出食品、面条等。
焙烤食品包括任意的上述谷物食品并经过焙烤或者以可与焙烤相比的方式加工，即干燥或者经过加热硬化。焙烤食品的实例包括，但不限于面包屑、焙烤小吃、微型饼干、微型发面饼干、微型曲奇饼干和微型椒盐脆饼。
小吃食品包括上面或下面所述的任意食品。
油炸食品包括经过油炸的上面或下面所述的任意食品。
保健食品是赋予健康益处的任意食品。许多由油籽获得的食品都可以认为是保健食品。可以提到的有大豆、亚麻籽、芝麻籽、南瓜籽、向日葵籽或者由这些籽加工的食品或者将它们加入到食品中。例如，可以提到的有豆块和豆仁。除了由油籽获得的食品之外，还可以提到的有由水果获得的食品，例如果豆、浆果干等。
饮料是任意可以饮用的液体。例如，可以提到的有非碳酸饮料；碳酸饮料；果汁，鲜、冷冻、罐装或浓缩物；静止水或汽水；加香或原味牛奶饮料，等等。成人和婴儿营养制品在本领域为公知并且可以商购获得(例如，得自Ross Products Division，Abbott Laboratories的Simifac、Ensure、Jevity和Alimentum)。
婴儿制品是喂食婴幼儿的液体和重组粉末。它们用作人乳的代用品。婴儿制品在婴儿膳食中起着特殊的作用，这是由于它们经常是婴儿营养素的唯一来源。尽管母乳喂养仍然是婴儿的最佳营养，但是婴儿制品足够接近，以致婴儿不仅能够存活而且能够长大。婴儿制品越来越接近母乳。
乳制品是由牛奶获得的产品。这些产品包括，但不限于，全乳、脱脂乳、发酵乳产品例如酸奶酪或酸奶、奶油、黄油、炼乳、脱水乳、咖啡伴侣、冰淇淋、干酪、乳清产品、乳糖，等等。
宠物食品是用来喂食宠物例如狗、猫、鸟、爬行动物、鱼、啮齿动物等的产品。这些产品可以包括上面的谷物和保健食品，以及肉和肉副产品、草和干草产品，包括但不限于紫花苜蓿、梯牧草、燕麦或雀麦草等。
动物饲料是用来喂食动物例如火鸡、小鸡、牛和猪等的产品。就上面的宠物食品而言，这些产品可以包括上面所列的谷物和保健食品、肉和肉副产品以及草和干草产品。
在另一方面，本发明包括使用本发明方法制备的任意涂布大豆制品以及用本发明方法制备的涂布大豆制品用作食品组分、营养补充物组分、饮料组分、婴儿制品组分、宠物食品组分或动物饲料组分的用途。
在又一方面，本发明包括一种涂布粉末的方法，该方法包括步骤：
(a)将液体涂布材料计量到流动限制器中，
(b)与步骤(a)同步将气流注入通过流动限制器，以便(i)雾化该液体涂布材料和(ii)产生气流和雾化的液体涂布材料的紊流，其中气流任选经过加热；和
(c)与步骤(a)和(b)同步向紊流区加入粉末，其中该粉末与雾化的液体涂布材料混合，得到涂布的粉。
本发明的该方法可以用为食品粉末或非食品粉末的任意粉末实施。大多数粉末的粒径通常在10微米-1000微米的范围内。大多数食品粉末是由谷物获得的。谷物是两种主要水胶体：淀粉和微晶纤维素的来源。(水胶体是多糖：重复糖单元的碳水化合物聚合物)。微晶纤维素是非纤维形式的纤维素。它分散于水中，但是不溶解。就大多数而言，使用原始的、未改性形式的微晶纤维素作为非营养填料、粘合剂和助流剂。
可以使用本发明方法涂布的粉末的实例包括，但不限于，大豆粉、小麦粉、燕麦粉、黑麦粉、大麦粉、大米粉、小米粉、玉米粉、膳食纤维，无论是可溶性的还是不溶性的。可溶性纤维的常规来源：大麦、燕麦、苹果、豆类、柑橘类、许多蔬菜、豌豆、车前草籽、南瓜等。不溶性纤维的常规源有玉米、亚麻籽、全麦和全谷物产品，等等。精制过的谷物已将纤维除去。例如精白粉是精制过程中除去纤维的全小麦粉。
上面所述的任意液体涂布材料也适用于涂布粉末。
同样，本发明的方法还包括将步骤(a)-(c)重复至少一次，其中液体涂布材料相同或者不同。
在另一方面，本发明包括包含由本发明方法制备的涂布的大豆粉末的任意食品。这些食品的实例包括，但不限于，焙烤食品、小吃食品。同样，用本发明方法制备的涂布的大豆粉末作为食品组分的用途落在本发明的范围内。
用于实施本发明方法的设备通常如上面讨论的共有PCT申请WO97/07879中所述。本发明的设备通常以图2中的10表示。
本发明的设备包括图2和3中以12表示的第一室。流动限制器14安装在该第一室的一端。流动限制器通常安装在第一室的下游，如图2和3所示。流动限制器14有出口14a，如图3中的详细图所示。尽管流动限制器以与第一室不同的元件显示，但是如果需要的话，它可以与其形成一体。本发明的流动限制器可以具有各种构型，只要它用于限制流动并由此增加通过它的流体的压力。通常，本发明的流动限制器是喷嘴。
图2和3所示的第一或液体入口管16以与第一室流体相通的方式安装以将液体组合物计量到该室中。液体入口管16通过流动限制器14的出口将液体组合物计量到第一室12中，并优选沿其轴向长度方向观察时在流动限制器的中心。液体组合物由计量泵18从含有该液体组合物的贮藏容器20计量通过液体入口管16，如图2所示。
液体组合物可以是，用作涂布材料的材料溶解在液体中的溶液，或者是用作涂布材料的材料不溶解在液体中的浆液或乳液。或者，液体组合物可以是用作涂布材料的熔融物。熔融物是指在其熔点或之上但是低于其沸点的温度下的任意物质。在任意这些情况下，液体组合物可以包括除涂布材料之外的组分。应注意的是当液体组合物是熔融物时，贮藏容器20必需加热至高于液体组合物的熔融温度的温度以便将液体组合物保持在熔融状态。
涂布颗粒的设备还包括第二或气体入口管22，它经过安装与第一室流体相通，如图2和3所示。通常，气体入口管应以与第一室流体相通的方式安装在流动限制器的上游。气体入口管22注入第一气流通过流动限制器，从而产生气流的紊流。该紊流赋予液体组合物雾化液体组合物的剪切力。
第一气流在进入流动限制器之前应具有足够将气体加速至至少一半声速或更大的停滞压力，从而保证在流动限制器的出口形成足够强度的气体紊流，特定气流例如空气或氮气的声速，将取决于气流的温度。这是由下面的声速等式表示的，C：
C = kgRT
其中：
k＝气体比热的比例
g＝重力加速度
R＝通用气体常数
T＝气体的绝对温度
因此，第一气流的加速取决于气流的温度。
如上所述，使液体组合物雾化的是加压气体。液体组合物在液体入口管的压力正好需要足够克服气流的系统压力。优选液体入口管在流动限制器14的上游具有扩展的轴向长度。如果液体入口管太短，流动限制器将堵塞。
本发明的设备还包括安装在第二入口管中和流动限制器的上游用于在注入流动限制器之前任选加热第一气流的装置。优选地，加热装置包括加热器24，如图2所示。或者，加热装置可以包括热交换器、电阻加热器、电加热器或任意类型的加热设备。加热器24安装在第二入口管22内。如2所示的泵26将第一气流运送通过加热器24并进入第一室12。当使用熔融物作为涂布材料时，气流应加热至大致液体组合物的熔融温度的温度以保证熔融物在颗粒上固化。同样正如上面对该设备所述的，当使用熔融物时，如果对第一入口管提供辅助加热也是有用的，它提供熔融物然后注入，从而防止了管线堵塞。
本发明的设备还包括围绕第一室的第二室32，如图2和3所示。第二室密封气体紊流。本发明的设备还包括漏斗28，如图2和3所示。漏斗28将颗粒加入到第二室32的区域，在其中已经产生气体紊流。优选流动限制器的输出端位于漏斗下面的第一室内且在漏斗的中心线上(即，产生气体紊流的区域)。这样保证了将颗粒直接加入到气体紊流内。这一点很重要，因为如上所述，该紊流使得液体组合物受到雾化液体组合物的剪切力。通过提供最容易加入颗粒的构造还增加了可操作性。此外，这些剪切力将雾化的液体组合物与颗粒分散和混合，使得颗粒在紊流区内被涂布。漏斗28可以从贮藏容器30直接加料，如图2中的箭头29所示。本发明的漏斗可以包括精确地将颗粒计量到紊流区的计量装置，使该粒与来自液体入口管16的液体原料成特定比例。该计量建立了颗粒上的涂布水平。通常，本发明的漏斗对大气是开放的。当使用熔融物时，优选颗粒在室温下，因为这样有利于最初处于高温的熔融物在紊流区涂布颗粒之后熔融物固化。
本发明的设备还包括将第二气流加入到第二室内的入口34。第二气流的该入口优选位于第二室32的上游端或其附近。第二室32的出口与收集容器相连，例如图2中的36所示的。第二气流起降低在紊流区内批次连续涂布(batchwise successive coating)的任何趋势并将涂布颗粒冷却和传送到收集容器，如图3中的箭头31所述。具体地说，当使用溶液或浆液时，在紊流区和容器之间将溶液或浆液的固体冷却，以便当颗粒到达容器时，包含溶液或浆液的固体的固体涂层形成于颗粒上。当使用熔融物时，液体组合物在紊流区内冷却，以便当颗粒到达容器时，包含熔融物的固体涂层形成于颗粒上。第一气流以及第二气流经收集容器36的顶部排放。
就图2和3所示的构造而言，入口34可以与鼓风机(未图示)相连，该鼓风机将第二气流供应到第二室。然而，鼓风机和第二室32可以省去，并且可以使用第一气流冷却颗粒并将它们运送到容器36。在这种情况下，得自溶液或浆液的固体或者熔融物在紊流区和收集容器之间的大气中冷却并在颗粒上固化，并且涂布颗粒落入收集容器36。
优选产生紊流的第二室区的轴长约为第二室的直径的10倍。这样能够使得在流动限制器出口处的压力最小化。在流动限制器的出口附近，优选位于漏斗的中心线，将颗粒加料到第二室32内，如图2和3所示。如果出口处的压力太大，颗粒将回流到漏斗内。
第二气流的压力必需足够帮助将涂布颗粒从紊流区运送到收集区，但是应低于第一气流的压力。这是由于需要在第一气流和第二气流之间相对高的速度差来产生足够的紊流度，从而涂布颗粒。
而且根据本发明，提供了一种用液体涂布材料干涂布大豆制品或大豆粉的方法。该方法提供了一步法，由此将待涂布的物料加料到设备内，涂布并收集，不需要从液体中分离和/或过滤出固体。
应注意的是，本发明的方法可以使用图2、3和4中所述的设备实施，尽管应理解的是本发明的方法并不限于所述设备。而且，应注意的是尽管本发明方法的一次或循环基本上或者完全涂布颗粒，但是可以使用多次将其它涂布材料粘附到颗粒上，这取决于液体涂布材料所需的厚度。
该方法包括将液体组合物计量到流动限制器，例如图2和3所示的流动限制器14中的步骤。如上所述就设备而言，液体组合物可以是溶液、浆液、乳液或熔融物。
本发明的方法还包括与将液体组合物计量到流动限制器同步地将气流，例如从气体入口管(例如图2和3中的22所示的)注入通过流动限制器，从而在流动限制器的出口产生气体紊流。紊流区内的剪切将液体组合物雾化。
在将气流注入通过流动限制器之前控制气流。气流可以由加热器，例如图2中所示的加热器24加热。如上所述就设备而言，当液体组合物是溶液或浆液时，将气流加热至足够蒸发溶液或浆液的液体的温度，从而留下溶液或浆液中的固体。当液体组合物是熔融物时，应将气流加热至大约液体组合物的熔融温度的温度，从而保持液体组合物，并且特别是，熔融物为液体(即，熔融)形式。如上所述就设备而言，当使用熔融物时，如果在注入之前在供给熔融物的第一入口管提供辅助加热，对防止管线堵塞也是有用的。
本发明的方法还包括与液体组合物的计量和气流的注入同步地将颗粒加入到紊流区的步骤。这样在紊流区将颗粒与雾化的液体组合物混合。在紊流区的该混合使得颗粒被液体涂布材料涂布。该颗粒优选经过计量以便控制加入到紊流区的颗粒和液体的比例。这样建立了颗粒的涂布水平。当使用溶液或浆液时，加热气流的热量用于蒸发溶液或浆液中的液体，留下溶液或浆液中的固体涂布颗粒。在紊流区的该混合然后用来自溶液或浆液的剩余固体涂布颗粒。当使用熔融物时，紊流区的该混合用熔融物涂布颗粒。粒径应不超过20.0mm。
如上所述，紊流区(为紊流的区域)，通过注入高压气体穿过流动限制器的作用而形成。正如上面讨论的就设备而言，优选在注入之前将气流加速至至少约一半的声速，从而保证在流动限制器的出口形成足够强度的紊流区。
颗粒在紊流区的停留时间由第一室的几何学和从气体入口管注入的气体量决定。颗粒在紊流区内的平均停留时间优选小于250毫秒。更优选，颗粒在紊流区内的平均停留时间在25-250毫秒的范围内。由于紊流区的作用，可以获得短的停留时间。该短的停留时间使得本发明的方法与常规涂布方法相比因该时间而有益，因此，涂布颗粒的成本降低。通常，颗粒从漏斗，例如图2和3中所示的漏斗28加入，该漏斗对大气开放。如上所述就设备而言，当液体组合物是熔融物时，优选颗粒处于室温下，这是由于这样在紊流区内熔融物(最初在较高温度下)涂布到颗粒上之后便于熔融物固化。
本发明的方法还可以包括在紊流区上游加入另一气流以冷却和运送涂布颗粒的步骤。将该其它气流加入穿过一室，例如图2和3中所示的第二室32。正如上面就设备解释的，第二气流的压力必须足够帮助将涂布颗粒从紊流区运送到收集容器，但是应低于第一气流的压力以便实现涂布。当使用溶液或浆液时，溶液或浆液中的固体在紊流区和收集容器(例如上面所述的收集区36)之间的第二室内冷却并于颗粒上固化。当使用熔融物时，熔融物在紊流区和收集容器之间的第二室内冷却并于颗粒上固化。当不包括第二室时，固体或熔融物在紊流区和收集容器之间的大气中冷却并在颗粒上固化，然后涂布颗粒落入容器。
涂布材料性质上通常是液体，并且可以是单一或多个化学组份。因此，它们可以是纯液体、溶液、悬液、乳液、熔融聚合物、树脂等。这些物料通常具有在1-2000厘泊范围内的粘度。涂敷的涂层性质上可以是亲水、疏水或两性的，这取决于其化学组成。当涂敷多个涂层时，它可以作为另一壳粘附在前一涂层上，或者作为待涂布的物料的表面上的单个颗粒。这些材料也可以是反应性的以便它们使涂布的物料的粘性增加或者变成固体或半固体物料。由于在所选物料上形成的涂层在上述范围内，因此涂布材料应能够分子分散，这样涂层可以从分子水平生长。
图2、3和4中所示的设备可用于许多方法。这样一种方法是用调味剂、着色剂等涂布大豆制品或大豆粉。在该方法中，大豆制品或大豆粉进入设备并且用于涂布大豆制品或大豆粉的物料经漏斗进入设备的高剪切/紊流区。所得雾化的涂布材料涂布大豆制品或大豆粉的表面，原样经空气作用运输通过设备。该方法的温度比溶剂在该方法操作压力下的蒸发温度高至少5℃，这样涂布混合物内的挥发性物料(例如，水)在几毫秒内蒸发。然后将涂布的大豆制品或大豆粉以基本上干态运送到设备之外，这样从该方法的一端到另一端基本上没有净水分增加。净水分增加是由在105℃下操作的Cenco水分天平测定(cencomoisture balance)的。因此，以简单的步骤实现物料的涂布和干燥。由于保持了大豆制品或大豆粉的质量，而且颗粒涂布均匀，物料不因过度暴露于相对高温下而降解，并且颗粒不聚集或粘附在容器侧，因此这是重要的。而且，涂布大豆制品或大豆粉的水分含量与未涂布的大豆制品或大豆粉的水分含量大致相等。
使用对流干燥方法除去将溶液、浆液或乳液涂布到颗粒表面上所产生的剩余挥发物。该方法的设计排除了湿颗粒到达它们可能粘附的任何壁，从而提高了系统的清洁度，并且也可以包括一个可以降低另外可能发生的任何颗粒与颗粒或者颗粒与壁粘附的循环系统。该方法可以选自任意数量的方法，包括但不限于快速干燥、气流输送器干燥和喷雾干燥或其组合。干燥的停留时间通常小于1分钟，优选在毫秒时帧内。
如图4中所示，图2和3的设备可以具有另一构造。固体经漏斗43进入设备。经位于设备顶部的液体入口管42加入液体，这样液体进入高剪切/紊流区。热气体经喷嘴41进入室44。室44的产品出口进入收集器40。该构造可以更快地改变涂布所用的液体并且维修不贵。
实施例
通过以下实施例进一步描述本发明，这些实施例用于描述性的，并不解释用于限制本发明的范围。
根据实施例制备的涂层是以相对涂布颗粒质量的百分比分布计算的。以质量平衡为基础确定涂布水平。
实施例1
用蔗糖涂布分离大豆蛋白颗粒从而提高分散性
将分离大豆蛋白制品(“ISP”，Supro 500E，DuPont ProteinTechnologies，St.Louis，MO)以单个涂布和干燥法涂布蔗糖层以便制备涂布蔗糖的蛋白质颗粒。图4中所示的设备具有直径为32mm且长度为300mm的混合室，该混合室带有10mm的喷管喉部和外径为6.5mm且内径为4.8mm的中心液体加料管。该设备有单螺杆计量加料器(AccuRate)或者计量固体颗粒的振动加料器(Syntron)。蠕动泵配备有计量液体的6.5mm Tygon弹性体管。使用没有进一步处理的Supro 500E并以938g/min计量到系统中。使用该蠕动计量泵将食品级蔗糖溶液(水中84％w/w)以94g/min计量到中心管。以345Kpa将气体供应到喷嘴，并且在喷嘴处于316℃。使用空气雾化蔗糖溶液，在混合区产生负压以诱导Supro 500E的加入，并提供热量使得任何剩余水分从Supro 500E蒸发。立即将混合/干燥的产品收集在聚酯斜纹布袋过滤器中。该产品具有等于涂布颗粒最终质量的7.8％的蔗糖涂层。与涂布之前的颗粒相比，残留水分(通过Cenco水分天平测定)没有增加。蔗糖涂布的ISP保留未涂布的ISP原料的干燥可流动性能并在液体介质中具有提高的分散性。
以涂布和未涂布的颗粒在水中完全分散为基础评价颗粒的分散性。简而言之，该方法如下。将5克待测定的颗粒加入到烧杯中的150mL水中，并将该混合物快速搅拌20秒。通过搅拌时间评价分散程度。在20秒内完全分散的颗粒样品指定分散等级是4.0，而小于20秒的时间内分散的样品指定等级在4和5之间，如表2中所示。根据表2，在搅拌20秒之后不完全分散的颗粒样品指定分散性值在0-4的范围内。
表2
              颗粒的分散性等级
  搅拌时间(s)   ％分散   分散性等级
    20     0     0.0
    20     25     1.0
    20     50     2.0
    20     56     2.3
    20     63     2.5
    20     69     2.8
    20     75     3.0
    20     81     3.3
    20     88     3.5
    20     94     3.8
    20     100     4.0
    16     100     4.3
    12     100     4.5
    8     100     4.8
    5     100     5.0
用作该涂布法原料的未涂布的ISP的分散性等级为2.3。涂布有其重量的7.8％的蔗糖的颗粒具有提高的分散性等级2.8。
实施例2-5
用不同量的蔗糖涂布分离大豆蛋白颗粒以提高分散性并提供氧化屏障
使用实施例1的设备和方法制备许多涂布蔗糖的分离大豆蛋白颗粒。通过改变该方法的操作参数获得最终产品中不同量的蔗糖。该方法的改进和因此形成的产品中蔗糖的量列于表3。
表3
实施例 干燥气体，压力(KPa) 气体喷嘴温度(℃) ISP加料速度(g/min) 蔗糖加料速度(g/min) 蔗糖加料温度(℃) 最终颗粒中的蔗糖(％)
    2     空气，345     331     11844     69     95     0.48
    3     空气，345     329     923     80     95     6.8
    4     空气，345     319     891     251     95     19.1
    5     空气，345     319     554     195     95     22.8
在分离大豆蛋白颗粒上成层的蔗糖涂层占最终产品的约0.5％-23％。这些实施例证实了通过简单改变方法的操作参数可以将广泛的蔗糖部分以涂层沉积在ISP颗粒上。用作该涂布方法原料的未涂布的ISP的分散性等级是2.3。在这些实施例中用蔗糖涂布的颗粒的分散性等级经测定高达3.8。
通过测定在物料中形成的己醛证实在ISP颗粒上通过蔗糖涂层提供的氧化稳定性。通过氧化留在大豆分离蛋白部分中的残余油来形成己醛。己醛含量是通过气相色谱法用火焰离子检测器测定的。将分析未涂布的样品和涂布不同量蔗糖的样品的检测器示踪的积分获得峰面积。在涂布之后和在4.4℃和43.3℃下贮藏3周之后测定所有样品。结果示于表4。
表4
    有和没有蔗糖涂层的ISP内己醛的形成
    测定的物料 经FID的己醛含量(任意单位)
最初样品 贮藏3周之后
在4.4℃下 在43.3℃下
    未处理的ISP     17200     17700     14500
    实施例2中涂布的ISP     16500     16100     14100
    实施例3中涂布的ISP     9810     13100     12900
    实施例4中涂布的ISP     10900     14900     17300
    实施例5中涂布的ISP     9520     13200     13200
上述物料经过训练过的感观/异味专家测定用蔗糖涂布ISP是否有利于消除异味。在4.4℃下贮藏3周之后，无论是否涂布，专家在物料异味方面都未检测出差异。
尽管表4中所示的结果以及感观专家的结果在蔗糖涂层抑制ISP内不希望的特征的呈现的能力方面模棱两可，但是据信这些样品在更极端和延长条件下的保温将证实样品，例如前面实施例中所述的样品的差异。
实施例6
涂布有多层蔗糖以提高分散性的分离大豆蛋白颗粒的制备
使用上面实施例1制备的涂布蔗糖的分离大豆蛋白作为本发明涂布方法中的固体加料物料制备具有多层蔗糖的颗粒。该设备如实施例1中所述，同时进行以下操作改进。用作干燥气体的空气具有320℃的喷嘴温度。将该涂布蔗糖的分离大豆蛋白颗粒以1067g/min的速度计量到设备中。将食品级蔗糖的溶液(水中84％w/w)以91g/min的速度并在95℃的温度下计量到设备中。如实施例1中所述收集干燥涂布的颗粒。最终颗粒具有第一蔗糖内涂层和占最终产品的14.0％的第二蔗糖外涂层。通过将涂布的分离大豆蛋白颗粒重复通过本发明的方法，可以产生不同量的多层。该多层颗粒的分散性等级为3.0。
实施例7-8
还涂布TiO2层以提高颗粒白度的涂布蔗糖的分离大豆蛋白颗粒
实施例7.使用上面实施例2制备的涂布蔗糖的分离大豆蛋白作为本发明涂布方法中的固体加料物料以制备外层为TiO2的蔗糖涂布的颗粒。该设备如实施例1所述，同时进行以下操作改进。用作干燥气体的空气的喷嘴温度是315℃。将涂布蔗糖的分离大豆蛋白颗粒以828g/min的速度计量到设备中。将TiO2浆液(72％w/w颜料级物料在水中的浆液，DuPont，Wilmington，DE)以49g/min的速度并在22℃的温度下计量到设备中。如实施例1所述收集该干式涂布的颗粒。最终颗粒具有第一蔗糖内涂层和占最终产品的4.1％的第二TiO2外涂层。
实施例8.使用上面实施例1制备的涂布蔗糖的分离大豆蛋白作为本发明涂布方法中的固体加料物料以制备外层为TiO2的涂布蔗糖的颗粒。该设备如实施例1所述，同时进行以下操作改进。用作干燥气体的空气的喷嘴温度是302℃。将涂布蔗糖的分离大豆蛋白颗粒以884g/min的速度计量到设备中。将TiO2浆液(72％w/w颜料级物料在水中的浆液，DuPont，Wilmington，DE)以87g/min的速度并在22℃的温度下计量到设备中。如实施例1所述收集该干燥涂布的颗粒。最终颗粒具有第一蔗糖内涂层和占最终产品的6.6％的第二TiO2外涂层。
使用Hunter色度计(Hunter Associates Laboratory，Reston，VA)测定颗粒的白度，如Hunter，R.S.(1952，″Photoelectric TristimulusColorimetry with Three Filters″，Circ.C.429，U.S.Dept.Comm.Natl.Bur.Std.U.S.中所述)。5％w/w的颗粒浆液在两个不同温度下保温3周之后使用。测定两组单独未涂布的ISP作为对照样品。这些测定的结果示于表5。结果用TiO2涂布颗粒显著提高了ISP颗粒的白度。
表5
    白度指数测定
    TiO2涂层(％wt)                 白度指数
在43.3℃下贮藏之后 在4.4℃下贮藏之后
    0     39.9     41.1
    0     39.3     40.0
    4.1(实施例7)     42.1     42.3
    6.6(实施例8)     48.8     49.8
由这些实施例证实，可以通过改变方法的操作参数用不同量的增白剂涂布颗粒。
实施例9-17
用蛋白质涂布分离大豆蛋白颗粒以提供氧化屏障
使用实施例1中所述的设备和方法制备许多具有干燥蛋白质外层的分离大豆蛋白颗粒的不同制品。该蛋白质外层用作水分和氧化的屏障。蛋白质以用蠕动泵计量到设备中的溶液形式涂布。使用三个不同的蛋白质物料作为涂层。明胶(Leiner Davis Gelatin，West Chester，PA)以实施例9、10和11中制备的26％w/w的物料水溶液提供。玉米蛋白(F400玉米蛋白，Freeman Industries，Tuckahoe，NY)以90％EtOH/10％水中的20％溶液提供，并用于制备实施例12和13中的物料。酪蛋白(Non Fat Dry Milk Powder Low Heat A Grade，T.C.Jacoby& Co.Inc.，St Louis，MO)以20％水溶液提供用于实施例14-17中制备的物料。将没有经过进一步处理的Supro 500E用于实施例9-13。将没有经过进一步处理的Supro 670E(DuPont ProteinTechnologies，St.Louis，MO)用于实施例14-17。设备和干燥涂布的颗粒的收集如实施例1中所述。通过改进方法的操作参数，制备具有不同量蛋白质作为屏障层的颗粒。该方法的改进以及递送作为外涂层的蛋白质的量列于表6。
表6
实施例 干燥气体，压力(KPa) 气体喷嘴温度(℃) ISP加料速度(g/min) 蛋白质加料速度(g/min) 蛋白质加料温度(℃) 最终颗粒中的蛋白质涂层(％)
    9     空气，345     350     605     176     80     5.5
    10     空气，345     350     1483     198     80     2.6
    11     空气，345     353     1524     232     80     3.0
    12     空气，345     272     515     334     30     9.4
    13     空气，345     315     750     343     30     6.8
    14     空气，448     270     155     11     30     1.4
    15     空气，448     233     150     25     30     3.2
    16     空气，448     249     270     40     30     2.9
    17     空气，448     279     207     75     30     5.3
这些实施例证实了可以将不同量的蛋白质作为外涂层涂布到分离大豆蛋白上产生具有不同厚度和组成的氧化-水分屏障层的颗粒。
据信用蛋白质涂布ISP颗粒，如前面实施例中所述，将防止ISP中的残余油氧化降解。
实施例18-28
用脂质涂布分离大豆蛋白颗粒
使用实施例1中所述的设备和方法制备许多涂布脂质的分离大豆蛋白颗粒的不同制品。该脂质外层用作分散性助剂或水分的屏障。脂质以用蠕动泵计量到设备中的纯液体形式涂布。将没有经过进一步处理的Supro 500E用于实施例18-28。使用三种不同脂质材料作为涂层。卵磷脂(Metarin DA51，Degussa Texturant Systems，Freising，Germany)用于制备实施例18-23中的物料。DURKEX(高度稳定的植物油，得自Loders Croklaan，Wormerveer，Netherlands)用于制备实施例24-26中的物料。Dritex(高熔融温度的脂肪，得自ACHFood Companies，Cordova，TN)用于制备实施例27和28中的物料。干燥涂布的颗粒的收集如实施例1中所述。通过改进方法的操作参数，制备具有不同量脂质作为屏障层的颗粒。该方法的改进以及递送作为外涂层的脂质的量列于表7。
表7
实施例 干燥气体，压力(KPa) 气体喷嘴温度(℃) ISP加料速度(g/min) 脂质加料速度(g/min) 脂质加料温度(℃) 最终颗粒中的脂质涂层(％)
  18   空气，448     22     394     3.7     30     0.9
  19   空气，448     22     829     10.8     30     1.3
  20   空气，448     22     753     7.8     30     1.0
  21   空气，448     22     314     6.0     30     1.9
  22   空气，448     22     632     8.0     30     1.3
  23   空气，448     22     652     7.0     30     1.1
  24   空气，448     22     992     7.8     30     0.8
  25   空气，448     22     153     5.8     30     3.6
  26   空气，448     22     1471     8.0     30     0.5
  27   空气，345     142     550     125     80     18.5
  28   空气，345     124     556     137     80     19.8
这些实施例证实了可以将不同量的脂质作为外涂层涂布到分离大豆蛋白颗粒上。
与涂布的ISP原料相比，测定涂布有卵磷脂或DURKEX的颗粒的分散性提高。分散性的测定如上面对实施例1-5中涂布蔗糖的ISP颗粒所述的。涂布脂质的颗粒的分散性测定结果示于表8。
表8
                     涂布脂质的ISP的分散性等级
测定的物料 脂质涂层     颗粒上的涂层(％)  分散性等级
未涂布的ISP N/A     N/A     2.3
得自实施例18的物料 卵磷脂     0.9     3.6
得自实施例19的物料 卵磷脂     1.3     3.9
得自实施例21的物料 卵磷脂     1.9     4.1
未涂布的ISP N/A     N/A     2.0
得自实施例24的物料 DURKEX     0.8     3.5
得自实施例25的物料 DURKEX     3.6     4.1
得自实施例26的物料 DURKEX     0.5     3.3
表8中报道的结果证实用卵磷脂或DURKEX涂布ISP颗粒提高了分散性。
用于涂布实施例27和28中制得的ISP颗粒的高熔融温度脂肪使得ISP防水。水分屏障的效果是通过蛋白质向水中的不同温度依赖性分散测定的。室温下将涂布高熔点脂肪的颗粒(约1g)放置在烧杯中的150mL水中。一部分涂布脂肪的颗粒漂浮在水的表面上，而剩余的沉在表面下。轻轻摇动烧杯并观察5分钟。观察到水的外观没有大的变化。由于水不变混浊，因此推断颗粒中的大豆蛋白因脂肪屏障而防水。类似地，将涂布高熔点脂肪的颗粒加入到90℃的水中。几秒钟内，颗粒分散于水中并且水变混浊和灰白色。推断超过脂肪屏障的熔点(70℃)不能用脂肪使大豆蛋白防水。因此在使脂肪熔融的温度下蛋白质释放到水中。
实施例29
用红色颜料涂布谷物粉
用红色染料涂布小麦粉(Gold Medal All Purpose，General Mills，Inc.，Minneapolis，MN)以便制备适合制备有色焙烤食品的着红色的粉末。设备和方法如实施例1中所述，同时进行以下操作改进。使用氮气作为干燥气体并在喷嘴上游加热至300℃。将该粉末颗粒以500g/min的速度计量到设备中。将“Cardinal Red”Rit染料(UnileverBestfoods，North America，Englewood Cliffs，NJ)溶解至水中红色染料浓度为30％w/w来制备红色染料溶液。将该染料溶液以25g/min的速度和22℃的温度计量到设备中。将该干燥涂布的颗粒收集到单个袋粉尘收集器中(bag dust collector)。该有色粉末是亮红色物料，其粒径分布和水分含量与原料不能区别开。
实施例30
用蓝色颜料涂布谷物粉
用蓝色染料涂布小麦粉(Gold Medal All Purpose，General Mills，Inc.，Minneapolis，MN)以便制备适合制备有色焙烤食品的着蓝色的粉末。设备和方法如实施例1中所述，同时进行以下操作改进。使用氮气作为干燥气体并在喷嘴上游加热至300℃。将该粉颗粒以500g/min的速度计量到设备中。将“Denim Blue”Rit染料(UnileverBestfoods，North America，Englewood Cliffs，NJ)溶解至水中浓度为30％w/w来制备蓝色染料溶液。将该染料溶液以25g/min的速度和22℃的温度计量到设备中。将该干燥涂布的颗粒收集到单个袋粉尘收集器中。该粉末是亮蓝色物料，其粒径分布和水分含量与原料不能区别开。
实施例31
用蔗糖涂布大豆细粉以提高分散性
用蔗糖涂布大豆细粉(DuPont Protein Technologies，St.Louis，MO)以便提高分散性。设备和方法如实施例1所述，同时进行以下操作改进。使用空气作为干燥气体并在喷嘴上游加热至239℃。将该大豆细粉颗粒以950g/min的速度计量到设备中。将食品级蔗糖溶液(水中84％w/w)以114g/min的速度和95℃的温度计量到设备中。将该干燥涂布的颗粒收集到单个袋灰尘收集器中。涂布的大豆粉保留了未涂布的大豆粉原料的干燥可流动性能，并且当按照实施例1中所述的方法测定时在水中具有提高的分散性。

Claims (21)

1.一种涂布大豆制品的方法，该方法包括以下步骤：
(a)将液体涂布材料计量到流动限制器中，
(b)与步骤(a)同步将气流注入通过流动限制器，以便(i)雾化该液体涂布材料和(ii)产生气流和雾化的液体涂布材料的紊流，其中气流任选经过加热；和
(c)与步骤(a)和(b)同步向紊流区加入大豆制品，其中将大豆制品与雾化的液体涂布材料混合，得到涂布的大豆制品。
2.如权利要求1的方法，其中大豆制品选自大豆蛋白分离物、大豆浓缩物、大豆粉、大豆子叶纤维、去皮大豆、大豆胚轴、大豆粗粉、大豆碎片、大豆细粉、织构化大豆蛋白和大豆片。
3.如权利要求1的方法，其中液体涂布材料选自甜味剂、食品调味剂或强化剂、食品色素、食品香味剂、防结块剂、保湿剂、抗微生物剂、抗氧化剂、表面改性剂、碳水化合物、蛋白质、脂质、矿物质、营养补充剂、乳化剂或其混合物。
4.如权利要求1的方法，还包括将步骤(a)-(c)重复至少一次，其中液体涂布材料相同或者不同。
5.一种通过权利要求1-4中任意一项的方法制备的涂布的大豆制品。
6.一种食品，其包含通过权利要求1-4中任意一项的方法制备的涂布的大豆制品。
7.一种营养补充物，其包含通过权利要求1-4中任意一项的方法制备的涂布的大豆制品。
8.一种饮料，其包含通过权利要求1-4中任意一项的方法制备的涂布的大豆制品。
9.婴儿制品，其包含通过权利要求1-4中任意一项的方法制备的涂布的大豆制品。
10.一种宠物食品，其包含通过权利要求1-4中任意一项的方法制备的涂布的大豆制品。
11.动物饲料，其包含通过权利要求1-4中任意一项的方法制备的涂布的大豆制品。
12.通过权利要求1-4中任意一项的方法制备的涂布的大豆制品用作食品组分、营养补充物组分、饮料组分、婴儿制品组分、宠物食品组分或动物饲料组分的用途。
13.一种涂布粉末的方法，该方法包括以下步骤：
(a)将液体涂布材料计量到流动限制器中，
(b)与步骤(a)同步将气流注入通过流动限制器，以便(i)雾化该液体涂布材料和(ii)产生气流和雾化的液体涂布材料的紊流，其中气流任选经过加热；和
(c)与步骤(a)和(b)同步向紊流区加入粉末，其中将该粉末与雾化的液体涂布材料混合，得到涂布的粉。
14.如权利要求13的方法，其中粉末选自大豆细粉、小麦粉、燕麦粉、黑麦粉、大麦粉、大米粉、小米粉、玉米粉和填料粉。
15.如权利要求13的方法，其中液体涂布材料选自甜味剂、食品调味剂或强化剂、食品色素、食品香味剂、防结块剂、保湿剂、抗微生物剂、抗氧化剂、表面改性剂、碳水化合物、蛋白质、脂质、矿物质、营养补充剂、乳化剂或其混合物。
16.如权利要求13的方法，还包括将步骤(a)-(c)重复至少一次，其中液体涂布材料相同或者不同。
17.一种通过权利要求13-16中任意一项的方法制备的涂布的粉末。
18.一种食品，其包含通过权利要求13-16中任意一项的方法制备的涂布的粉末。
19.一种焙烤食品，其包含通过权利要求13-16中任意一项的方法制备的涂布的粉末。
20.一种小吃食品，其包含通过权利要求13-16中任意一项的方法制备的涂布的粉末。
21.通过权利要求13-16中任意一项的方法制备的涂布的粉末用作食品组分的用途。
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