CN1843163A - 生产含能被少消化的淀粉的粉的方法和设备 - Google Patents

生产含能被少消化的淀粉的粉的方法和设备 Download PDF

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Abstract

一种处理含淀粉的食用粉方法，使得淀粉能少消化，包括步骤：将一种含淀粉的粉连续流喂入到一种涡轮式反应器(A)中，所述反应器(A)包括一个装配有至少一个入口(5、6)、和至少一个用于处理后产品的排出开口(7)的水平轴圆柱形管体(1)，一个加热套(4)，一个带叶片的转子(8)，以在15～40m/s之间的圆周速度使所述转子旋转，与所述淀粉流并流地，将一种连续且细微地分离的反应物流体喂入到所述涡轮式反应器(A)中，所述反应物由一种浓缩的过氧化氢水溶液组成，使所述粉颗粒和所述反应物相对于所述涡轮式反应器内壁产生离心作用，在至少100℃的温度下加热，形成一种薄的、动态的、高湍流的管状流体层，使所述粉与所述反应物反应为所述薄层，同时其与所述涡轮式反应器(A)的所述内壁基本上接触，向着排出口(7)前行。连续排出处理后的粉流，其具有30～50％的含水量，将所述处理后的粉流转送到一个熟化步骤，熟化时间在30分钟到24小时之间不等，温度在60～90℃，并且随后进行干燥步骤，使得最终粉的含水量达到10～16％。

Description

生产含能被少消化的淀粉的粉的方法和设备
发明领域
本发明涉及食品和营养学工业领域，特别地，本申请涉及一种用于处理含淀粉的粉以获得特征在于被身体低吸收的产品的方法。
现有技术
众所周知，在发达国家，尤其是在北美和欧洲的发达国家，由于数量上过度和质量上不平衡的食用习惯，并且也由于缺乏足够锻炼，肥胖正稳步增加。
纠正不良食用习惯通常并非易事，并且首先，难以实现在卡路里摄入量上的快速降低，因为这也意味着食物摄入量的急剧降低。
为了在治疗中的人不感觉到强烈的食物缺失感下获得卡路里摄入量的降低，食物的部分糖份和油脂成份可以用被身体低吸收的产品来代替。
这样的低吸收产品例子是可溶和不可溶的粉纤维、多聚糖、葡甘聚糖、果聚糖、抗酶解淀粉等。
这些产品可以就这样被摄入，或者更合适地，可以以合适的比例添加到面粉和粗面粉中，该面粉和粗面粉用于烘焙产品与面食和其它食品。
用于获得低消化性改性淀粉的一些方法是公知的，例如，一种方法是包括用可磷酸化的试剂处理天然淀粉，以获得磷酸化二次淀粉磷酸二酯(phosphodiester)，该方法描述于专利申请EP986307中。
一种用于制备粒状抗酶解淀粉的方法，其描述于美国专利US5902410中，并且该方法包括在存有一种膨胀抑制剂、特别是一种无机盐的情况下，热处理(60-160℃)具有至少40％多糖含量的淀粉。
当然，这些产品需要相当高的成本，而且因为它们是从一种初始材料即淀粉获得的，淀粉本身比其提取自的面粉更昂贵。将这些产品添加到在生产烘焙产品或面食过程中使用的面粉中，这样相当大地增加了最终产品的成本。
本申请人并不知道一些被人身体低吸收的可利用谷物面粉或粗面粉，也不知道一些已用在谷物面粉或粗面粉上的、趋于使它们相对其糖份被低吸收的处理方法。
发明概述
本发明的一个目的是，提供一种含食用淀粉的粉(meal)，其中所述淀粉被身体低吸收。
依据本发明，通过一种处理含淀粉的粉的方法，使得淀粉能少消化，实现了这样一种目的，所述方法包括步骤：
将一种含淀粉的粉连续流喂入到一种涡轮式反应器中，该反应器包括一个装配有至少一个引入反应物的开口和至少一个排出经处理的产品的开口的水平轴圆柱形管体，一个用于将所述管体内壁加热到预定温度的加热套，一个装有叶片的转子，其旋转地支撑于所述圆柱形管体内，以在15～40m/s之间的圆周速度使所述转子旋转，使得所述连续粉流分散为一种粉颗粒流，
与所述粉流并流地，将一种连续且细微地分离的反应物流体喂入到所述涡轮式反应器中，所述反应物由一种浓缩的过氧化氢水溶液组成，
对所述粉颗粒和所述反应物相对于涡轮式反应器内壁产生离心作用，所述内壁被加热而处在至少100℃的温度条件下，形成一种薄的、动态的、高湍流的管状流体层，其中所述粉颗粒和所述反应物通过带叶片的转子的叶片通过机械方式保持紧密接触，
使所述粉与所述反应物反应为所述薄层，同时与涡轮式反应器所述内壁基本上接触，向着排出口前行
连续排出处理后的粉流，其具有30～50％的含水量，
将所述处理后的粉流体转送到一个熟化步骤，熟化时间在30分钟到24小时之间不等，温度在60～90℃，并且随后进行干燥步骤，使得含水量达到含淀粉的粉的典型值，也就是10～16％。
从涡轮式反应器排出的处理后粉通常温度在约60～80℃。
上述浓缩的过氧化氢溶液优选地由一种至少40体积(volumes)的过氧化氢水溶液组成，并且最好为，约120～140体积(volumes)。
当使用120～140体积的过氧化氢时，过氧化物与粉的重量比通常在1∶4～1∶20之间变化。
所述浓缩的过氧化氢水溶液可以直接在入口处被引入到该涡轮式反应器，因为这样，该装有叶片的转子可以实现其有效的雾化和离心作用，这样确保了在高分散状态下将它引入到所述将被处理的粉颗粒的湍流动态稀薄层中。
以这种方式，促进了所述颗粒与所述过氧化氢之间的最接近的可能接触，并且这样大大地增加了处理效果。
作为一种选择，或者除了上述通过入口引入之外，所述过氧化氢的引入也可以通过沿所述圆柱形管体长度的在不同高度上的过氧化氢的喷雾开口来实现。
有时有益的是，将蒸汽流体与上述粉流体并流地引入到所述涡轮式反应器中。
所述粉流体在所述涡轮式反应器内的平均驻留时间为约1～5分钟。
上述在60～90℃下的熟化步骤可以在静态情形下进行，例如在设有板式热交换器的加热仓内来进行，这样的热交换器例如由BulkflowTechnologies Inc.公司(加拿大)制造。
可选地，并且优选地，为了阻止不期望的结块，并且增加最终产品的同质性，60～90℃下的熟化步骤在动态情形下进行，例如通过一种缓慢的连续搅拌器或一种螺旋装置来进行。后面这种装置最好由一个装配有入口和排出口的水平轴圆柱形管体、一个将所述管体内壁加热到预定温度的加热套、和一个支撑于所述圆柱形管体内以低速使其旋转的螺杆组成。
上述干燥步骤可以用通常用于干燥粉状物质的任意装置来进行，但是优选地借助于一种涡轮式干燥器来进行，所述涡轮式干燥器是一种结构类似于上述涡轮式反应器的装置，也包括一个装配有入口和出口的水平轴圆柱形管体、一个加热套和一个在所述圆柱形管体内旋转地且同轴地设置的装有叶片的转子。
当使用这样的装置时，所述加热壁的温度为约140～180℃，并且与进入所述涡轮式干燥器的处理后粉流并流地，可选地将一种热的干燥气流在140～180℃温度下喂入。所述处理后的粉流在该涡轮式干燥器内的平均驻留时间为约1～5分钟。
所述“含淀粉的粉”表达方式包括谷物面粉(cereal flour)和粗面粉(semolina)，这样的例子如小麦、大麦、玉米、燕麦、黑麦、大米，也包括全部由淀粉组成的粉。优选地，在依据本发明的所述方法中，使用具有高多糖含量的淀粉或含有具有高多糖含量淀粉的面粉。
依据本发明的方法，使用过氧化物处理之后，含在所述粉内的淀粉变为不易受α-淀粉酶的攻击，并且因此其是能少消化的。
如果所讨论的粉是一种谷物面粉或粗面粉，在所述处理后的产品中的麸质至少部分被降组织化(de-texturize)处理。进行了依据本发明的所述处理的面粉，这样在揉制和增涨(rising)步骤中，具有一种类似于细面粉性能的性能。
当一种依据本方法处理后的面粉与水混合时，这样获得的混合物或悬浮液的粘度，与通过传统面粉与相同量水混合获得的混合物或悬浮液的粘度相比，大大地降低了。
通过依据本发明的方法获得的处理粉的主要用途是，在营养学领域作为添加剂，其被结合到标准面粉中，用来降低它们的卡路里含量。
在其另一方面，本发明涉及一种用于实现上述方法的设备，其包括一个上述类型涡轮式反应器，一个用于如上所述的将处理后的粉熟化的螺旋装置，和一个干燥器，优选地为一种涡轮式干燥器。
从参照附图给出的示例性且非限制性的一种为了使淀粉能被少消化而处理含淀粉的粉的方法实施例的描述中，本方面的优点和特征将显得更明显。
附图说明
图1示意性地表示一种依据本发明的方法生产含能少消化的淀粉的粉的设备。
具体实施方式
关于图1，涡轮式反应器A基本上由一个圆柱形管体1组成，其在相对端通过端壁2、3被封闭，并且同轴地装配了一个加热套4，其用来通过一个流体，例如透热油，用来保持体1内壁在预定温度。
所述管体1装配有入口5、6，分别用于将要被处理的含淀粉的粉和用于浓缩的过氧化氢水溶液，也装配有一个处理后的粉的排出口7。
在所述管体1中，旋转地支撑有一个装有叶片的转子8，其叶片9成螺旋形地排列并定位成使被处理的粉产生离心作用并朝出口运送。
提供一个发动机M，用来以每秒在20～40米之间变化的圆周速度来驱动所述装有叶片的转子。
在所述圆柱形管体1内壁上提供开口10，用来引入雾状形态的浓缩过氧化氢水溶液。
一种依据本发明方法生产含能少消化的淀粉的粉的设备，除了所述涡轮式反应器A之外，还包括一个熟化装置B和一个涡轮式干燥器C。
所述熟化装置B，以一种完全示意性的方式被描述，包括一个圆柱形管体21，其相对端通过端壁22、23被封闭，并且同轴地装配了一个加热套24，其用来通过一个流体，例如透热油，用来保持体21内壁在预定温度。
所述管体21提供了从所述涡轮式反应器A来的含淀粉的粉的一个入口25，以及在熟化步骤结束时所述粉的排出口27。
螺杆28被旋转地支撑于所述管体21内，通过一个发动机N以低速旋转地驱动，并且用于将所述被熟化的粉朝出口运送。
最后，不再详细描述所述涡轮式干燥器C，因为除了缺少用于引入液体反应物的开口之外，它具有完全类似于涡轮式反应器A的结构。与所述涡轮式反应器A部件相同的涡轮式干燥器C的部件，用加上100的相同参考数字来表示。
实施例
在一台涡轮式反应器A中，其中所述装有叶片的转子以约30m/s的圆周速度旋转，并且其中所述内壁被保持在140℃，以100kg/h的流速连续喂入一种小麦面粉流体，其具有根据淀粉总含量计算的25％多糖(amylose)含量，所述淀粉含量是产品总量的60％(含水量为约10％)。与此同时，一种130V(体积)的水溶性过氧化氢和水的1∶1混合物，以40升/小时的流速通过开口6和开口10连续喂入。
直接在所述涡轮式反应器A的入口，将所述面粉流体机械地分散为非常细小的颗粒，其相对于所述涡轮式反应器自身的内壁立即被离心作用，在这里它们形成一种动态的管状薄层。
与此同时，通过开口6进入的所述过氧化氢水溶液，通过所述转子8的叶片9被机械地细小地雾化，叶片9也容易地对获得的非常小的液滴产生离心作用。这样，它们被引入到与之相互作用的所述面粉的动态管状薄层中。
通过开口10以雾化形式引入的所述过氧化氢溶液，进一步增加过氧化氢与面粉颗粒之间的相互作用。
在所述涡轮式反应器A内驻留时间约2分钟之后，从开口7连续排出一种处理后的面粉，其具有含水量约40％，且温度为约70℃。
将从所述涡轮式反应器A排出的处理面粉的流体，通过入口25连续喂入到熟化装置B中。平均驻留时间为约2小时之后，在约70℃的温度(其也是通过加热套24所述内壁被稳定的温度)下通过缓慢旋转的螺杆28，使所述面粉缓慢向前移动，直到排出开口27。
此时，将从所述熟化装置B出来的面粉流体，通过入口105，与一种在约160℃下的并流的空气流一起，连续地喂入到所述涡轮式干燥器C。在所述涡轮式干燥器内平均驻留时间约1分钟之后，其中所述装有叶片的转子108，以30m/s的圆周速度旋转，并且所述加热套104将所述内壁温度稳定在约160℃，通过排出口107将所述面粉排出。
所获得的面粉具有约10％的含水量，并且其中含有的多糖(amylose)具有高于50％的结晶度，如此使得相对于总量来说结晶淀粉的计算度接近于15％。

Claims (13)

1.一种方法，其用于处理含淀粉的食用粉使得淀粉能被少消化，包括步骤：
将一种含淀粉的食用粉连续流喂入到一种涡轮式反应器(A)中，所述反应器(A)包括：一个装配有至少一个用于引入所述粉与反应物的开口(5、6)和至少一个用于处理后产品的排出开口(7)的水平轴圆柱形管体(1)；一个用于使所述管体(1)内壁达到预定温度的加热套(4)；一个带叶片的转子(8)，所述转子可旋转地支撑于所述圆柱形管体内，且所述转子在所述管体内以在15～40m/s之间的圆周速度旋转，使得所述连续粉流分散为一种粉颗粒流，
与所述淀粉流并流地将一种连续且细微地分离的反应物流喂入到所述涡轮式反应器(A)中，所述反应物由一种浓缩的过氧化氢水溶液组成，
对所述粉颗粒和所述反应物相对于所述涡轮式反应器内壁产生离心作用，所述内壁被加热而处在至少100℃的温度条件下，形成一种薄的、动态的、高湍流的管状流体层，其中所述粉颗粒和所述反应物通过带叶片的转子(8)的叶片(9)通过机械方式保持紧密接触，
使所述粉与所述反应物在所述薄层内反应，同时与所述涡轮式反应器(A)的所述内壁基本上接触着向着排出口(7)前行。
连续排出处理后的粉流，其具有30～50％的含水量，
将所述处理后的粉流转送到一个熟化步骤，熟化时间在30分钟到24小时之间变化，温度在60～90℃，并且随后进行干燥步骤，使得最终粉的含水量达到10～16％。
2.依据权利要求1所述的方法，其中所述浓缩的过氧化氢溶液由至少40体积的水溶性过氧化氢组成。
3.依据权利要求2所述的方法，其中所述浓缩的过氧化氢溶液由120～140体积的水溶性过氧化氢组成。
4.依据权利要求3所述的方法，其中过氧化氢与粉的重量比在1∶4～1∶20之间变化。
5.依据任一前述权利要求所述的方法，其中在60～90℃下的所述熟化步骤在一个装置(B)中进行，所述装置(B)包括：一个装配有至少一个入口(25)和至少一个排出口(27)的水平轴圆柱形管体(21)；一个用于使所述管体(21)内壁达到60～90℃之间的预定温度的加热套(24)，和一个旋转地支撑于所述圆柱形管体内(21)的螺杆(28)。
6.依据任一前述权利要求所述的方法，其中所述干燥步骤在一个涡轮式干燥器(C)中进行，所述涡轮式干燥器(C)包括：一个装配有用于引入所述处理后与熟化后粉的开口(105、106)和用于最终产品的排出口(107)的水平轴圆柱形管体(101)，一个用于使所述圆柱形管体(101)内壁达到140～180℃的温度的加热套(104)；一个带叶片的转子(108)，转子(108)可旋转地支撑于所述圆柱形管体内，在所述管体内所述转子(108)以在15～40m/s之间的圆周速度旋转。
7.依据权利要求6所述的方法，其中与所述处理后与熟化后的粉流体并流地将一种温度在140～180℃的空气流喂入到所述涡轮式干燥器(C)中。
8.依据任一前述权利要求所述的方法，其中所述含淀粉的粉由淀粉组成，并且优选地由一种高多糖含量的淀粉组成。
9.依据权利要求1-7中任一所述的方法，其中所述粉由一种谷物面粉或粗面粉组成，优选地具有高多糖含量。
10.一种实现依据任一前述权利要求所述方法的设备，包括：
一个涡轮式反应器(A)，其包括：一个装配有至少一个用于引入所述粉与反应物的开口(5、6)和至少一个用于处理后产品的排出开口(7)的水平轴圆柱形管体(1)；一个用于使所述管体(1)内壁达到预定温度的加热套(4)；一个带叶片的转子(8)，所述转子(8)可旋转地支撑于所述圆柱形管体内；
一个熟化装置(B)，其包括：一个装配有至少一个入口(25)和至少一个排出口(27)的水平轴圆柱形管体(21)；一个用于使所述管体(21)内壁达到预定温度的加热套(24)；和一个旋转地支撑于所述圆柱形管体内(21)的螺杆(28)；
一个干燥器。
11.依据权利要求10所述的设备，其中所述干燥器由一个涡轮式干燥器(C)构成，所述涡轮式干燥器(C)包括：一个装配有至少一个用于引入所述处理与熟化后粉的开口(105、106)和至少一个用于最终产品的排出口(107)的水平轴圆柱形管体(101)；一个用于使所述圆柱形管体(101)内壁达到预定温度的加热套(104)；一个带叶片的转子(108)，所述转子(108)可旋转地支撑于所述圆柱形管体内。
12.依据权利要求9所述方法获得的、含有能被少消化的淀粉的谷物面粉或粗面粉。
13.依据权利要求12所述的谷物面粉或粗面粉，其由一种选自小麦、大米、玉米、燕麦、黑麦面粉或粗面粉、和其混合物的起始粉获得。
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