KR20150094764A - 겨 및 배아 향미 및 질감 개선 - Google Patents

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Abstract

이송 및 혼합 장치에서 분쇄 겨 및 배아 성분을 이송 및 혼합하면서 분쇄 겨 및 배아 성분을 가열함으로써, 분쇄 겨 및 배아 성분 또는 분획의 향미 및 질감이 개선된다. 가열은 약 285℉ 내지 약 410℉의 온도로 겨 및 배아 성분 또는 분획을 가열하도록 수행되어 분쇄 겨 및 배아 성분 중의 휘발성 밀 향미 성분 및 수분을 증발시키고 겨 성분 내에 버터, 견과류 및 캐러멜 향미를 발현시킨다. 열 처리 동안 혼합 및 이송 장치로부터 밀 향미 성분 및 수분이 제거된다. 저수분 함량에서의 고온 가열에 의한 실질적인 수분 감소의 사용은, 밀 맛, 알갱이감, 또는 날것 느낌을 감소시키면서 향미 발현을 제공하며, 또한 유리-지방산 생성으로부터의 산패에 대한 안정화 및 리파아제 억제를 달성한다.

Description

겨 및 배아 향미 및 질감 개선{BRAN AND GERM FLAVOR AND TEXTURE IMPROVEMENT}
본 발명은 안정화된 통곡물 가루를 제조하는 데 사용될 수 있는 겨 및 배아 성분 또는 구성 성분의 향미 및 질감을 개선하기 위한 연속 공정에 관한 것이다. 본 발명은 또한 우수한 질감 및 향미를 갖는 개선된 겨 성분 및 통곡물 가루로부터 제조되는 식제품, 예를 들어, 베이킹된 물품에 관한 것이다.
USDA에 의해 발행되는 2010년 식이 지침(dietary guideline)에 의하면, 통곡물이 관심 영양소들의 양호한 공급원이기 때문에 증가된 수준의 통곡물을 함유하는 식제품이 권장된다. 성인의 경우, 이러한 영양소에는 칼슘, 칼륨, 섬유질, 마그네슘, 및 (카로티노이드로서의) 비타민 A, 비타민 C, 및 비타민 E가 포함된다. 그러나, 주로 통곡물 식품의 소정 품질, 예를 들어, 전형적으로 사용을 위해 입수가능한 통곡물 가루 구성 성분으로부터의 거칠고 껄끄러운 외관 및 질감으로 인해 통곡물 식품의 소비는 정체되어 있다. 더욱 최근에는, 입자 크기가 감소된 시판용 통밀 가루가 판매되고 있다. 그러나, 통곡물 가루로부터 제조된 베이킹된 물품은 여전히 건조하고 알갱이 같은 식감(grainy mouth-feel), 및 "밀", 알갱이 및 건초 같은 맛 또는 향미와 적은 양의 갈색의 캐러멜화되고 베이킹된 향미를 나타낸다.
스팀 또는 다른 열원을 사용하여 통곡물 내의 리파아제 및 리폭시게나아제와 같은 효소를 불활성화시킨다. 리파아제 또는 리폭시게나아제의 불활성화는, 겨 분획 또는 겨 성분을 가열하여 안정화된 겨 성분을 얻고, 이어서, 안정화된 겨 성분을 내배유(endosperm) 분획 또는 성분과 조합하여 안정화된 통곡물 가루를 얻음으로써 또한 달성될 수 있다. 그러나, 통곡물 또는 겨 분획 또는 겨 성분을 가열하여 효소를 불활성화시키는 것은 베이킹된 물품에서의 밀 및 알갱이 같은 맛의 제거, 및 개선된 질감 및 향미의 달성을 보장하지는 않는다. 또한, 통곡물을 가열하여 효소를 불활성화시켜서 안정화된 통곡물 가루를 얻는 것은 전분의 과도한 젤라틴화를 가져올 수 있거나, 또는 단백질을 변성시키고 글루텐 네트워크 발현에 악영향을 줄 수 있다. 과도한 젤라틴화, 또는 글루텐 네트워크 생성의 방해는, 용매 보유력(solvent retention capacity) 및 오븐 스프레드(oven spread)의 면에서, 쿠키 및 크래커와 같은 베이킹된 물품에서의 가루의 기능성(flour functionality) 및 도우의 기계가공성(dough machinability)에 악영향을 줄 수 있다.
따라서, 효소 분해에 대한 안정화뿐만 아니라 글루텐 네트워크 생성의 실질적인 방해 없이, 밀 같은 또는 날것의 맛, 또는 산패된 맛 또는 냄새를 나타내지 않고, 버터, 견과류 및 캐러멜 맛 및 껄끄럽지 않은 질감(non-gritty texture)과, 우수한 도우 기계가공성 및 베이킹 기능성을 나타내는, 겨 및 배아 성분 및 통곡물 가루의 제조 방법에 대한 오랫동안 느껴왔던 요구가 있다.
일 실시 형태에서, 이송 및 혼합 장치에서 분쇄 겨 및 배아 성분을 이송 및 혼합하면서 분쇄 겨 및 배아 성분을 가열함으로써, 분쇄 겨 및 배아 성분 또는 분획의 향미 및 질감이 개선된다. 처리되는 겨 및 배아를 포함하는 분쇄 겨 및 배아 성분 또는 분획은, 분쇄 겨 및 배아 성분 또는 분획의 중량을 기준으로, 겨가 50 중량% 이상이고 수분 함량이 약 5 중량% 내지 약 25 중량%일 수 있다. 직접 또는 간접 스팀 주입에 의한 것과 같은 가열은 약 285℉ 내지 약 410℉의 온도로 겨 및 배아 성분 또는 분획을 가열하도록 수행되어 분쇄 겨 및 배아 성분 중의 휘발성 밀 향미 성분 및 수분을 증발시키고 겨 성분 내에 버터, 견과류 및 캐러멜 향미를 발현시킨다. 열 처리 동안 혼합 및 이송 장치로부터 밀 향미 성분 및 수분을 제거하여 겨 및 배아 성분의 수분 함량을 약 30 중량% 내지 약 75 중량%만큼 감소시키고 수분 함량이 약 1.5 중량% 내지 약 10 중량%인 건조된 분쇄 겨 성분을 얻는다. 건조된 분쇄 겨 성분을 이송 및 혼합 장치로부터 제거하여 비-밀(non-wheaty), 견과류 및 캐러멜 향미 및 껄끄럽지 않은 질감을 갖는, 팽창되지 않은 분쇄 겨 및 배아 성분을 얻는다. 저수분 함량에서의 고온 가열에 의한 실질적인 수분 감소의 사용은, 밀 맛(wheatiness), 알갱이감(graininess), 또는 날것 느낌(rawness)을 감소시키면서 향미 발현을 제공하고, 또한 유리-지방산 생성으로부터의 산패에 대한 안정화 및 리파아제 억제를 달성한다.
일 실시 형태에서, 수분 함량, 처리 온도 및 시간, 및 전단은, 전분 또는 내배유를 함유하는 겨 및 배아 성분 또는 분획에 대한 전분 젤라틴화 및 베이킹 기능성을 제어하도록 사용될 수 있다.
일 태양에서, 겨 및 배아 성분의 가열은, 저압에서 이송 및 혼합하고 저 수분 함량에서 가열함으로써, 겨 및 배아 성분에 함유된 전분의 실질적인 젤라틴화를 피하도록 수행될 수 있다. 그러한 실시 형태에서, 가열을 거친 분쇄 겨 및 배아 성분은, 분쇄 겨 및 배아 성분의 중량을 기준으로, 수분 함량이 약 5 중량% 내지 약 12 중량%, 바람직하게는 약 7 중량% 내지 약 9 중량%, 가장 바람직하게는 약 7.5 중량% 내지 약 8.5 중량%일 수 있고, 가열은 약 290℉ 내지 약 350℉, 바람직하게는 약 310℉ 내지 약 330℉의 온도로 수행되어 분쇄 겨 및 배아 성분 중의 휘발성 밀 향미 성분 및 수분을 증발시키고 겨 성분 내에 버터, 견과류 및 캐러멜 향미를 발현시킬 수 있다. 또한, 겨 및 배아 성분의 수분 함량은 약 30 중량% 내지 약 75 중량%만큼 감소되어 수분 함량이 약 1.5 중량% 내지 약 4.5 중량%, 바람직하게는 약 2.5 중량% 내지 약 3.5 중량%, 가장 바람직하게는 약 2.8 중량% 내지 약 3.2 중량%인 건조된 분쇄 겨 성분을 얻게 할 수 있고, 가열은 약 1분 내지 약 6분, 바람직하게는 약 2분 내지 약 4분, 가장 바람직하게는 약 2.5분 내지 약 3.5분의 기간 동안 수행될 수 있다.
다른 태양에서, 겨 및 배아 성분의 가열은, 저 수분 함량에서 증해 압출기(cooker extruder) 내에서 고압 및 고전단에서 이송 및 혼합함으로써, 겨 및 배아 성분에 함유된 전분의 실질적인 젤라틴화를 달성하여서, 성분의 연소 없이, 캐러멜 향미를 발현시키도록 수행될 수 있다. 그러한 실시 형태에서, 겨 및 배아 성분의 향미 및 질감은, 분쇄 겨 및 배아 성분의 중량을 기준으로, 수분 함량이 약 10 중량% 내지 약 25 중량%, 바람직하게는 약 12 중량% 내지 약 18 중량%, 가장 바람직하게는 약 14 중량% 내지 약 16 중량%인 분쇄 겨 및 배아 성분을 가열함으로써 개선되며, 가열은 약 285℉ 내지 약 410℉, 바람직하게는 약 300℉ 내지 약 395℉, 가장 바람직하게는 약 310℉ 내지 약 330℉의 온도로 수행되어 분쇄 겨 및 배아 성분 중의 휘발성 밀 향미 성분 및 수분을 증발시키고 겨 성분 내에 버터, 견과류 및 캐러멜 향미를 발현시킬 수 있다. 또한, 겨 및 배아 성분의 수분 함량은 약 30 중량% 내지 약 75 중량%만큼 감소되어 수분 함량이 약 4 중량% 내지 약 10 중량%, 바람직하게는 약 5 중량% 내지 약 8 중량%, 가장 바람직하게는 약 6 중량% 내지 약 7 중량%인 건조된 분쇄 겨 성분을 얻게 할 수 있고, 상기 가열은 약 1분 미만의 기간 동안 수행된다. 증해 압출기 입력 또는 비기계적 에너지(specific mechanical energy; SME)는 약 20 W*hr/㎏ 내지 약 120 W*hr/㎏, 바람직하게는 약 20 W*hr/㎏ 내지 약 120 W*hr/㎏, 바람직하게는 약 30 W*hr/㎏ 내지 약 60 W*hr/㎏, 가장 바람직하게는 약 35 W*hr/㎏ 내지 약 55 W*hr/㎏일 수 있다.
또 다른 태양에서, 비-밀, 견과류 및 캐러멜 향미 및 껄끄럽지 않은 질감을 갖는 겨 및 배아 성분이 얻어지며, 이것을 내배유 분획과 혼합하여 비-밀, 견과류 및 캐러멜 향미 및 껄끄럽지 않은 질감을 갖는 통곡물 가루를 얻을 수 있다. 겨 및 배아 성분 및 통곡물 가루는 실질적으로 감소된 리파아제 활성과, 유리-지방산 생성으로부터의 산패에 대한 안정화, 및 우수한 베이킹 기능성을 나타낸다.
다른 실시 형태에서, 분쇄 겨 및 배아 성분의 중량을 기준으로 겨가 50 중량% 이상이고 수분 함량이 약 5 중량% 내지 약 25 중량%인, 겨 및 배아를 포함하는 분쇄 겨 및 배아 성분을 이송 및 혼합 장치에서 이송 및 혼합하면서 분쇄 겨 및 배아 성분을 가열함으로써, 개선된 향미 및 질감을 갖는 통곡물 가루를 생성할 수 있으며, 상기 가열은 약 285℉ 내지 약 410℉의 온도로 수행되어 분쇄 겨 및 배아 성분 중의 휘발성 밀 향미 성분 및 수분을 증발시키고 겨 성분 내에 버터, 견과류 및 캐러멜 향미를 발현시킨다. 가열 동안 혼합 및 이송 장치로부터 밀 향미 성분 및 수분을 제거하여 겨 및 배아 성분의 수분 함량을 약 30 중량% 내지 약 75 중량%만큼 감소시키고 수분 함량이 약 1.5 중량% 내지 약 10 중량%인 건조된 분쇄 겨 성분을 얻는다. 건조된 분쇄 겨 성분을 이송 및 혼합 장치로부터 제거하여 비-밀, 견과류 및 캐러멜 향미 및 껄끄럽지 않은 질감을 갖는, 팽창되지 않은 분쇄 겨 및 배아 성분을 얻고, 이것을 내배유 분획과 혼합하여 통곡물 가루를 얻는다.
본 발명의 다른 실시 형태에서, 1점이 감각적 속성의 최저 강도이고 100점이 최고 강도인 1 내지 100점의 척도를 사용하는 전문가 맛 패널(expert taste panel)에 의한 관능 평가에 기초하여서, 겨 및 배아 성분이 열 처리되지 않은 대조군과 비교하여, 3% 이상만큼, 버터, 견과류, 캐러멜 향미 및 껄끄럽지 않은 질감의 긍정적인 감각적 속성이 증가되고, 밀, 알갱이, 또는 날것의 맛, 또는 산패된 맛 또는 냄새의 부정적인 감각적 속성이 감소됨을 나타내는, 겨 및 배아 성분, 겨 및 배아 성분을 함유하는 통곡물 가루 및 베이킹된 물품이 제공된다.
유일한 도면은, 다양한 온도 및 수분 함량에서 처리된, 저압 열 처리된 겨 및 배아 샘플, 및 처리되지 않은 대조군 샘플에서 발견되는, 선택된 견과류 향미 관련 화합물의 수준의 그래프.
이제 본 발명의 다양한 실시 형태의 소정의 상세한 태양이 참고될 것이다. 개시된 실시 형태는 다수의 대안적인 형태로 구현될 수 있는 본 발명의 단지 예시인 것으로 이해되어야 한다. 그러므로, 본 명세서에 개시된 구체적인 상세 사항은 제한적인 것으로 해석되어서는 안 되고, 단지 본 발명의 임의의 태양에 대한 대표적인 근거로서 및/또는 본 발명을 다양하게 사용하도록 당업자에게 교시하기 위한 대표적인 근거로서 해석되어야 한다.
실시예 또는 다른 명백하게 표시된 곳을 제외하고, 재료의 양 및/또는 사용량을 나타내는 본 명세서에서의 모든 수치적 양은, 본 발명의 가장 넓은 범주를 설명함에 있어서, 단어 "약"으로 수식되는 것으로 이해되어야 한다. 언급된 수치적 한도 내에서의 실시가 일반적으로 바람직하다.
특정 성분 및/또는 조건이, 물론, 변화할 수 있기 때문에, 본 발명은 하기에 기재된 특정 실시 형태 및 방법에 제한되지 않는 것으로 이해되어야 한다. 게다가, 본 명세서에서 사용되는 용어는 오직 본 발명의 특정 실시 형태를 설명하기 위해서만 사용되며, 어떤 식으로든 제한하고자 하는 것은 아니다.
문맥이 분명하게 달리 지시하지 않는다면, 상세한 설명 및 첨부된 청구의 범위에 사용될 때, 단수형("a", "an", 및 "the")은 복수의 지시물을 포함함에 또한 유의하여야 한다. 예를 들어, 단수형의 한 성분에 대한 언급은 다수의 성분을 포함하고자 하는 것이다.
문헌들이 인용되어 있는 본 출원 전반에서, 이들 문헌의 개시 내용은 전체적으로 본 출원에 참고로 포함되어, 본 발명이 속하는 최신의 기술을 더욱 완전하게 설명한다.
용어 "통곡물"은, 임의의 가공 이전의, 예를 들어, 밀 베리(berry) 또는 커널(kernel)로서의, 완전한 상태의 곡물을 포함한다. 미국 식품 의약국(U.S. Food and Drug Administration; FDA)의 2006년 2월 15일자 지침 초안에 나타난 바와 같이 그리고 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "통곡물"은, 주성분 - 전분성 내배유, 배아 및 겨 - 이 원래 그대로의 곡물(intact grain)에 존재하는 것과 동일한 상대적 비율로 존재하는, 곡물의 원래 그대로의, 분쇄된, 빻은, 또는 박편화된(flaked) 과실로 이루어진 시리얼 곡물을 포함한다. FDA는, 그러한 곡물에 보리, 메밀, 불거(bulgur), 옥수수, 기장(millet), 플리(flee), 호밀, 귀리, 수수, 밀 및 줄풀(wild rice)이 포함될 수 있음을 약술하였다.
용어 "정제 밀가루 제품"은, 98% 이상이 유.에스. 와이어(U.S. Wire) 70 체(sieve) (210 마이크로미터)를 통과하는 입자 크기의 정제 밀가루 제품에 대한 FDA 표준을 충족하는 밀가루이다.
용어 "밀링"(milling)은, 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 통곡물을 롤링(rolling), 브레이킹 시프팅(breaking sifting) 및 소팅(sorting)하여 그의 구성 요소로 분리하는 단계를 포함하며, 이는 구성 요소의 입자 크기의 다소의 감소를 또한 야기할 수 있다.
용어 "분쇄"는, 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 입자들을 서로 충돌시키는 것 또는 입자 크기를 기계적으로 감소시키는 것을 포함하지만 이에 한정되지 않는, 입자 크기를 감소시키는 것과 관련된 임의의 공정을 포함한다.
용어 "템퍼링"(tempering)은, 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 밀링 전에 밀에 물을 첨가하여서 겨를 단단하게 하고 커널의 내배유를 부드럽게 하여 가루 분리 효율을 개선하는 공정이다.
용어 "수화"(hydration) 또는 "사후-수화"는, 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 밀링 후 또는 분쇄 후의 수화를 조정하여, 개개의 구성 요소의 수분 함량을 조정하고/조정하거나 최종 가루의 수분 함량을 조정하는 단계를 지칭한다.
또한, 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 리파아제 또는 효소 "억제"는 리파아제 또는 효소가 그의 효소 산물을 더 이상 생성하지 않거나, 또는 그의 효소 산물의 생성을 실질적으로 감소시켰음을 의미한다. 용어 "억제"는, 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 리파아제 불활성화를 추가로 포함하는데, 이때, 리파아제 또는 효소가 불활성화되거나 실질적으로 불활성화된다. 예를 들어, 리파아제 억제는, 리파아제 효소가 트라이글리세라이드를 가수분해시키지 않고 유리 지방산을 가루 내로 방출하지 않음을 의미한다. 효소가 그의 효소 산물을 생성하는 것을 억제하거나 또는 가능하게 하는 것은 가역적이거나 비가역적일 수 있다. 예를 들어, 효소를 가열하여 효소를 변성시키는 것은 효소를 비가역적으로 불활성화시킬 수 있다. 효소 억제제를 사용한 처리는 효소를 가역적으로 또는 비가역적으로 불활성화시킬 수 있다. 예를 들어, 리파아제를 억제하는 산 처리는 효소 산물의 생성, 즉, 유리 지방산의 형성을 감소시킨다. 그러나, 가역적인 억제를 사용하면, 추출가능한 효소 활성 또는 측정가능한 리파아제 활성이 여전히 존재할 수 있다. 효소를 추출하여 그의 활성을 측정할 때, 효소의 활성이 회복되거나 반전되는 더 높은 pH 환경에 효소를 둠으로써 그의 활성에 대한 억제가 제거될 수 있다. 또한, 산 처리는, 리파아제 억제가 비가역적으로 되거나 또는 리파아제 불활성화가 비가역적으로 되는 정도로 pH를 낮출 수 있어서, 효소 산물의 형성이 감소되고 추출가능한 효소 활성이 더 낮아진다.
겨 및 배아 성분 또는 분획을 열 처리하여 리파아제 활성을 감소시키는 것에 의한 통곡물 가루의 안정화는, 밀 향미 노트(note) 또는 알갱이 느낌을 없애지 않거나, 또는 겨 및 배아 성분 또는 분획, 및 그러한 성분으로부터 제조된 통곡물 가루에 캐러멜 및 버터 향미와 매끄러운, 미립자 또는 알갱이가 적은 질감을 제공하지 않는 것으로 밝혀졌다. 통곡물 가루를 함유하는 최종의 베이킹된 물품은, 백색 밀가루로 제조된 제품과 비교하여 더 많은 풋내 나는(green), 지방질의, 산화된 풀 향미 노트 (밀 향미)를 갖는 것으로 소비자에게 인지된다. 지질 분해 동안 발생되는 산화 화합물, 예를 들어, 리놀레산 및 리놀렌산 (유리 지방산, FFA)으로부터의 지질 산화와 관련된 화합물, 포화 알데하이드, 및 불포화 알데하이드가 통곡물 가루 베이킹된 물품에서 인지되는 밀 향미의 원인이 되는 것으로 여겨진다. 밀 향미의 원인이 되는 것으로 여겨지며 본 발명의 분쇄 겨 및 배아 성분 처리 동안 제거되는 휘발성 화합물에는 헥산알, 헵타다이엔알, 노난알, 데칸알, 노넨알, 헵텐알, 1-옥텐-3-온, 3,5-옥타다이엔-2-온, 데카다이엔알, 노나다이엔알, 옥텐알, 및 이들의 조합 또는 혼합물이 포함된다.
안정화 동안 이용되는 온도는 일반적으로 너무 낮거나, 또는 너무 짧은 기간 동안 적용되며, 수분 함량은 너무 높아서, 달콤한, 버터의, 갈색화된, 캐러멜화된, 베이킹된 향미의 관점에서 실질적인 향미 개선을 발현할 수 없으며, 밀 향미 또는 건초 같은 또는 날것의 맛, 및 알갱이감을 부여하는 화학 성분을 제거할 수 없다. 겨 및 배아 성분, 그러한 성분을 함유하는 통곡물 가루, 및 그러한 성분 또는 통곡물 가루를 함유하는 베이킹된 물품에서. 본 발명의 실시 형태에서는, 겨 및 배아 성분 또는 분획, 겨 및 배아 성분 또는 분획을 함유하는 안정화된 통곡물 가루, 및 겨 및 배아 성분 또는 분획 또는 안정화된 통곡물 가루를 함유하는 베이킹된 물품에서 밀 및 알갱이 같은 맛을 제거하여 향미 및 질감 개선을 제공하기 위해 중요한 투입 수분 함량, 수분 제거 또는 통기, 및 처리 온도가 이용된다. 처리된 겨 및 배아 성분 또는 분획, 안정화된 통곡물 가루, 및 이들을 함유하는 베이킹된 물품은, 갈색의, 캐러멜화된 달콤한, 버터의 베이킹된 향미, 및 껄끄럽지 않고 매끄러운 질감을 나타낸다. 또한, 과도한 증해(cooking) 또는 젤라틴화, 용매 흡수, 또는 글루텐 강도 손실에 의해 야기되는 베이킹 기능성의 손실 또는 해로운 영향 없이, 리파아제 활성이 감소되어 안정화된 겨 및 배아 성분 및 안정화된 통곡물 가루를 제공한다.
본 발명의 실시 형태에서, 이송 및 혼합 장치에서 분쇄 겨 및 배아 성분을 이송 및 혼합하면서 분쇄 겨 및 배아 성분을 가열함으로써, 분쇄 겨 및 배아 성분 또는 분획의 향미 및 질감이 개선된다. 분쇄 겨 및 배아 성분 또는 분획은 통곡물 가루의 생성 시에 통곡물을 밀링함으로써 얻어질 수 있다. 통곡물은 템퍼링되거나 템퍼링되지 않을 수 있다. 일반적으로 원하는 입자 크기 분포를 얻도록 통곡물, 및 겨 및 배아 분획을 밀링 및 분쇄하는 것은, 특히 입자 크기가 감소하여 수분의 증발을 위한 더 큰 표면적을 생성할 때, 겨 및 배아 분획의 수분 함량을 감소시킨다. 저 수분 함량에서의 열 처리는 갈색화 및 캐러멜화를 촉진한다. 그러나, 전분 젤라틴화가 필요할 수 있거나, 또는 안정화를 위해 증가된 리파아제 억제가 필요한 본 발명의 실시 형태에서는, 템퍼링 또는 수화에 의해 겨 및 배아 분획의 수분 함량이 증가될 수 있다. 또한, 실시 형태에서, 바람직하지 않은 휘발성 향미 성분의 제거를 촉진하도록 수분 함량이 증가될 수 있다.
이송 및 혼합 장치에 공급되고 열 처리되는 겨 및 배아를 포함하는 분쇄 겨 및 배아 성분 또는 분획은, 분쇄 겨 및 배아 성분 또는 분획의 중량을 기준으로, 겨가 50 중량% 이상이고 수분 함량이 약 5 중량% 내지 약 25 중량%일 수 있다. 이송 및 혼합 장치로 들어갈 때 분쇄 겨 및 배아 성분 또는 분획의 공급 또는 투입 온도는 약 120℉ 미만, 일반적으로 실온 내지 최대 약 120℉, 예를 들어 약 70℉ 내지 약 100℉일 수 있다. 이송 및 혼합 장치에서는, 겨 및 배아 성분 또는 분획이 장치를 떠날 때의, 또는 출구 다이에서의 약 285℉ 내지 약 410℉의 온도로 겨 및 배아 성분 또는 분획을 가열하도록 가열이 수행될 수 있다. 가열은, 분쇄 겨 및 배아 성분 중의 휘발성 밀 향미 성분뿐만 아니라 수분을 증발시키고 겨 및 배아 성분 또는 분획 내에 버터, 견과류 및 캐러멜 향미를 발현시키기에 충분하여야 한다. 열 처리 동안 혼합 및 이송 장치로부터 밀 향미 성분 및 수분을 제거하여 겨 및 배아 성분의 수분 함량을 약 30 중량% 내지 약 75 중량%만큼 감소시키고 수분 함량이 약 1.5 중량% 내지 약 10 중량%인 건조된 분쇄 겨 성분을 얻는다. 이송 및 혼합 장치 내의 통기 구멍 또는 개방 배럴(open barrel)을 통한 통기에 의해서 휘발성 성분 및 수분이 제거될 수 있다. 휘발성 밀 성분 및 수분의 제거에 도움을 주도록 진공이 가해질 수 있다. 건조된 분쇄 겨 성분을 출구 단부 또는 다이를 통해 이송 및 혼합 장치로부터 제거하여 비-밀, 견과류 및 캐러멜 향미 및 껄끄럽지 않은 질감을 갖는, 팽창되지 않은 분쇄 겨 및 배아 성분을 얻는다. 저 수분 함량에서의 고온 가열에 의한 실질적인 수분 감소의 사용은 밀 맛 또는 떫은 맛(astringency), 알갱이감, 또는 날것 느낌을 감소시키면서 향미 발현을 제공하며, 또한 유리 지방산 생성으로부터의 산패에 대한 안정성 및 리파아제 억제를 달성한다. 가열은, 가열 매체, 예를 들어, 스팀 또는 다른 공지의 열전달 매체 또는 유체를 사용하여 가열되는 자켓형 배럴 및/또는 중공 혼합 및 이송 스크루를 사용하는 간접 가열에 의해 달성될 수 있다. 바람직한 실시 형태에서, 겨 및 배아 성분이 혼합 및 이송될 때 겨 및 배아 성분 내로 스팀을 직접 통과시키기 위한 구멍을 포함하는 요소를 갖는 중공 스크루에 의한 것과 같은, 직접 스팀 주입이 이용될 수 있다. 일반적으로, 직접 스팀 주입에 의해 첨가되는 수분의 양은, 분쇄 겨 및 배아 성분 또는 분획의 중량을 기준으로, 약 5 중량% 미만, 예를 들어 약 1 중량% 내지 약 3 중량%이다.
케이크 및 빵과 같은 고 수분 함량의 베이킹된 물품을 생성하는 경우와 같이, 더 높은 정도의 젤라틴화가 필요한 경우, 겨 및 배아 성분 또는 분획에 대한 더 높은 투입 수분 함량이 이용될 수 있다. 그러나, 크래커 및 쿠키, 및 스낵과 같은 저 수분 함량의 베이킹된 물품의 생성에서의 베이킹 기능성을 위해서 실질적인 전분 젤라틴화를 피해야 하는 경우에는 더 낮은 투입 수분 함량이 이용된다.
쿠키, 크래커, 및 스낵과 같은 저 수분 함량의 베이킹된 물품 응용의 경우와 같이, 겨 및 배아 성분에 함유된 전분의 실질적인 젤라틴화를 피하도록 겨 및 배아 성분의 가열이 수행되는 실시 형태에서, 이송 및 혼합은 저압에서 수행될 수 있고 가열은 저 수분 함량에서 수행될 수 있다. 그러한 실시 형태에서, 가열을 거친 분쇄 겨 및 배아 성분은, 분쇄 겨 및 배아 성분의 중량을 기준으로, 수분 함량이 약 5 중량% 내지 약 12 중량%, 바람직하게는 약 7 중량% 내지 약 9 중량%, 가장 바람직하게는 약 7.5 중량% 내지 약 8.5 중량%일 수 있다. 분쇄 겨 및 배아 성분 또는 분획의 가열은 약 120℉ 미만의 투입 또는 공급 온도로부터, 분쇄 겨 및 배아 성분 중의 휘발성 밀 향미 또는 떫은 성분 및 수분을 증발시키고 겨 성분 내에서 버터, 견과류 및 캐러멜 향미를 발현시키기에 충분한 약 290℉ 내지 약 350℉, 바람직하게는 약 310℉ 내지 약 330℉의 장치로부터의 출구 온도로 수행될 수 있다. 가열 및 통기는, 겨 및 배아 성분의 수분 함량을 약 30 중량% 내지 약 75 중량%만큼 감소시켜서 수분 함량이 약 1.5 중량% 내지 약 4.5 중량%, 바람직하게는 약 2.5 중량% 내지 약 3.5 중량%, 가장 바람직하게는 약 2.8 중량% 내지 약 3.2 중량%인 건조된 분쇄 겨 성분을 얻기에 충분하도록 수행되며, 이는 캐러멜 향미 발현을 위해 중요하다. 가열은 수분 함량을 감소시키고 바람직한 향미 노트를 발현시키도록 약 1분 내지 약 6분, 바람직하게는 약 2분 내지 약 4분, 가장 바람직하게는 약 2.5분 내지 약 3.5분의 기간 동안 수행될 수 있다. 저압 이송 및 혼합 장치는, 약 20 psi 내지 약 200 psi, 바람직하게는 약 50 psi 내지 약 150 psi, 가장 바람직하게는 약 80 psi 내지 약 120 psi의 스팀 압력을 사용하는 고압 스팀 주입과 함께 대기압에서 작동될 수 있다.
본 발명의 저압, 저 젤라틴화 실시 형태에 사용하기 위한 비교적 낮은 전단의 저압 이송 및 혼합 장치의 예에는, 미국 55413 미네소타주 미니애폴리스 타프트 스트리트 N.E. 333 소재의 베펙스 인터내셔널 엘엘씨(Bepex International LLC)에 의해 제조되는 터뷸라이저(Turbulizer)(등록상표) 연속식 고전단 패들 혼합기가 포함된다. 패들 요소는 하우징 공차(housing clearance) 및 각도의 조정을 가능하게 한다. 최대 13,000 피트/분의 높은 패들 팁 속도와 함께 패들 혼합기의 이러한 특징은 재료에 주어지는 전단 또는 혼합 강도 및 체류 시간의 제어에 대해 유연성을 제공한다. 체류 시간은 제어될 수 있으며 2 내지 30초의 범위로 매우 짧을 수 있다. 패들 혼합기 내의 재료의 얇은 작업 층은, 자켓형 모델에서의 우수한 간접 열전달 효율 및 시동 및 정지 시에 손실물을 제거하는 자가-세정 효과(self-cleaning effect)를 증진시킨다.
이용될 수 있는 다른 저압 이송 및 혼합 장치는, 미국 55413 미네소타주 미니애폴리스 타프트 스트리트 N.E. 333 소재의 베펙스 인터내셔널 엘엘씨에 의해 제조되는 솔리데어(Solidaire)(등록상표) 건조 시스템이다. 그러한 시스템은, 높은 열전달 계수를 위해 자켓형 용기 벽에 고도로 교반된, 농후한, 얇은 층의 재료를 생성하는 고속 패들 로터를 갖는 자켓형 실린더를 포함할 수 있으며, 이때 재료 체류 시간은 1분 미만 내지 약 15분에서 조정가능하다. 우수한 가스 접촉은, 일정한 속도의 건조 동안 습구 온도의 재료 온도를 야기할 수 있어서, 진공의 필요성을 없앤다. 기계적 또는 공압적 교반 장비에서 달리 유동될 수 있는 저밀도의 미세 입자들을 사용하여 통기가 달성될 수 있다. 실린더형 하우징을 통해 열이 전도되는 간접 열전달이 이용될 수 있거나, 또는 다량의 가스를 사용하여 대류에 의해 열이 전달되는 직접 열전달이 이용될 수 있다. 직접 열전달은 재료와 가스의 병류(co-current flow)를 사용하여 적용될 수 있다. 두 성분은 하류에서 사이클론 또는 백 필터(bag filter)에서 분리될 수 있다. 에너지 효율을 최적화하면서 또한 재료 온도를 감소시키기 위해 간접 열전달과 직접 열전달의 조합이 사용될 수 있다. 제트 로터 설계는, 유닛의 실린더형 벽을 따라 나선형으로 유동하는 재료의 얇은 층 내로 패들을 통해 가스 또는 액체, 예를 들어 스팀을 주입하는 것을 가능하게 한다.
이용될 수 있는 다른 장치는, 중공 스크루 및 자켓형 본체 트로프(trough)를 통해 간접적으로 열을 교환하는 베펙스 써마스크루(Bepex Thermascrew)(등록상표) 건조기이다. 단일 또는 이중 스크루의 회전에 의해 생성물이 이송된다. 체류 시간은 로터 속도에 의해 제어되며 수분 내지 1시간의 범위이다. 생성물은 보통 한쪽 단부로 들어가서 스크루 회전에 의해 다른 쪽 단부의 배출 지점으로 이동한다. 생성물이 중공 스크루, 샤프트 및 자켓 표면과 접촉하게 될 때 열이 전달된다. 열 교환 매체는 회전 조인트에서 들어가서, 중공 스크루를 통해 이동하고, 다시 밖으로 이동한다. 매체는 또한 생성물 출구 지점 근처에서 자켓으로 들어가서, 트로프의 반대쪽 단부에서 배출된다. 자켓에서의 배플(baffle) 배열은 정방향 유동(positive flow)을 보장한다. 스크루 회전 속도는 생성물의 보유 시간 및 배출 온도를 제어한다. 짧은 피치의 스크루의 텀블링(tumbling) 동작은 열 교환을 균일하고 효율적으로 만든다. 본체 스타일에는 비-자켓형 트로프, 자켓형 트로프, 자켓을 갖는 파이프 트로프 및 다중 스크루를 갖는 트로프가 포함된다. 트로프를 따른 선택적인 스팀 오리피스(orifice)는 직접 가열뿐만 아니라 전도성 가열을 가능하게 하여, 유닛을 라이브 스팀 가열(live steam heating)에 유용하게 만든다. 퍼지 가스 또는 공기가 또한 주입될 수 있다. 써마스크루(Thermascrew)(등록상표)는 압력 또는 진공 환경 중 어느 하나에서 작동할 수 있으며, 공정 동안 생성되는 임의의 가스는 회수될 수 있다. 로터 스타일에는 트로프와 동일한 직경의 중공 스크루 및 트로프보다 작은 직경의 중공 스크루가 포함된다. 첫 번째 유형의 경우, 선택적인 리프터 바(lifter bar) - 스크루 플라이트(screw flight) 사이에 장착됨 - 가 생성물을 텀블링시켜 교반을 개선한다. 두 번째 스타일의 경우, 연속 리본(ribbon) 또는 리프터 바 - 스크루의 외측 에지와 트로프의 내측 표면 사이에서 트로프의 내측 표면과 동일한 높이로 장착됨 - 가 생성물을 훨씬 더 많이 혼합하고 더 높은 회전 속도를 필요로 하여, 열전달 계수를 개선한다.
이용될 수 있는 다른 저압 이송 및 혼합 장치는, 간접 열전달을 제공하는 자켓형 트로프를 갖는 베펙스 컨티뉴에이터(Bepex Continuator)(등록상표) 건조기이다. 트로프 하부의 특별히 설계된 노즐을 통해 가스를 첨가함으로써, 이 건조기는 가스와 생성물의 접촉을 최대화한다. 이는 휘발성 재료의 물질 이동을 향상시켜서, 컨티뉴에이터(등록상표) 건조기를, 매우 미세한 입자 크기 또는 불량한 유동성을 갖는 재료 내에 단단히 포획된 휘발성 물질을 제거하는 데에 이상적으로 만든다. 길고 낮은 프로파일(profile)의 경우, 이러한 간접 열전달 시스템은 솔리데어(등록상표) 건조기에 대한 제2 스테이지(stage)로서 이용될 수 있다. 용기는 배치식 또는 연속식 작동을 위해, 또는 압력 또는 진공 요건을 충족하도록 설계될 수 있다.
본 발명의 실시 형태에서, 저압 이송 및 혼합 장치는, 상류 또는 투입 단부로부터 하류 또는 배출 단부까지, 일련의 트윈 리드 공급 스크루(twin lead feed screw), 일련의 혼련 블록(kneading block), 블로킹 요소(blocking element), 싱글 리드 공급 스크루(single lead feed screw), 일련의 혼련 블록, 단일 리드 공급 스크루, 및 트윈 리드 배출 공급 스크루를 포함하는 스크루 구성을 가질 수 있다.
본 발명의 실시 형태에서, 저압 이송 및 혼합 장치 내에서의 처리 온도와 처리 시간, 및 수분 함량은, 열 처리되고 안정화된 분쇄 겨 및 배아 성분 또는 분획에서의 향미 발현 열 처리 및 안정화에 의해 야기되는 전분 젤라틴화가, 시차 주사 열량법 (DSC)에 의해 측정할 때, 약 25% 미만, 바람직하게는 약 10% 미만, 가장 바람직하게는 약 5% 미만이 되도록 제어될 수 있다. 본 발명에서 달성되는 낮은 정도의 전분 젤라틴화 및 낮은 정도의 전분 손상은, 약 65℃ 내지 약 70℃의 피크 온도에서, 시차 주사 열량법 (DSC)에 의해 측정 시에, 열 처리되고 안정화된 분쇄 겨 및 배아 성분 또는 분획 중의 전분의 중량을 기준으로, 약 4 J/g 초과, 바람직하게는 약 5 J/g 초과의 전분 용융 엔탈피에 의해 예시된다. 실시 형태에서, 열 처리되고 안정화된 분쇄 겨 및 배아 성분 또는 분획은, 약 60℃ 내지 약 65℃의 피크 온도에서, 시차 주사 열량법 (DSC)에 의해 측정 시에, 열 처리되고 안정화된 분쇄 겨 및 배아 성분 또는 분획의 중량을 기준으로, 약 2 J/g 초과의 전분 용융 엔탈피를 가질 수 있다. 일반적으로, 전분 젤라틴화는, a) 충분한 양, 일반적으로, 전분의 중량을 기준으로 약 30 중량% 이상의 물이 전분에 첨가되어 전분과 혼합되고, b) 전분의 온도가 적어도 약 80℃ (176℉), 바람직하게는 100℃ (212℉) 또는 그 초과로 증가될 때 일어난다. 젤라틴화 온도는 전분과의 상호작용을 위해 이용가능한 물의 양에 따라 좌우된다. 이용가능한 물의 양이 더 적으면, 일반적으로, 젤라틴화 온도가 더 높다. 젤라틴화는, 과립 팽윤, 본래의 미소결정의 용융, 복굴절의 손실, 및 전분 가용화와 같은 특성들의 비가역적 변화에서 나타나는, 전분 과립 내의 분자 질서의 붕괴 (파괴)로서 정의될 수 있다. 젤라틴화의 초기 스테이지의 온도 및 젤라틴화가 일어나는 온도 범위는 전분 농도, 관측 방법, 과립 유형, 및 관찰 중인 과립 집단 내의 불균질성(heterogeneity)에 의해 좌우된다. 페이스팅(pasting)은 전분의 용해에 있어서 제1 스테이지의 젤라틴화 후의 제2 스테이지의 현상이다. 이것은 증가된 과립 팽윤, 과립으로부터 분자적 성분 (즉, 아밀로스, 그 후의 아밀로펙틴)의 삼출, 및 궁극적으로, 과립의 전체적인 파괴를 수반한다. 문헌[Atwell et al., "The Terminology And Methodology Associated With Basic Starch Phenomena," Cereal Foods World, Vol. 33, No. 3, pgs. 306-311 (March 1988)] 참조.
본 발명의 방법을 사용하여 얻어지는, 겨, 배아 및 내배유를 갖는, 열 처리되고 안정화된 통곡물 가루는, 65% 이상, 바람직하게는 70% 초과의 락트산 용매 보유력 (SRC 락트산), 및 1 초과, 바람직하게는 1.1 초과의, 탄산나트륨-물 용매 보유력 (SRC 탄산나트륨)에 대한 락트산 SRC의 비에 의해 나타나는 바와 같은 우수한 베이킹 기능성 및 단백질 기능성을 나타낸다.
케이크 및 빵과 같은 고 수분 함량의 베이킹된 물품의 응용에 대해서와 같이, 겨 및 배아 성분의 가열을 수행하여 겨 및 배아 성분에 함유된 전분의 실질적인 젤라틴화를 달성하는 실시 형태에서, 이송 및 혼합은, 더 높은 수분 함량에서의 가열과 함께, 증해 압출기 내에서, 높은 압력 및 비교적 높은 전단에서, 그러나 연소 없이, 달콤한, 캐러멜 향미, 및 마이야르 갈색화를 달성하기에 여전히 충분히 낮은 압력 및 전단에서 수행될 수 있다. 그러한 실시 형태에서, 가열을 거친 분쇄 겨 및 배아 성분은, 분쇄 겨 및 배아 성분의 중량을 기준으로, 수분 함량이 약 10 중량% 내지 약 25 중량%, 바람직하게는 약 12 중량% 내지 약 18 중량%, 가장 바람직하게는 약 14 중량% 내지 약 16 중량%일 수 있다. 분쇄 겨 및 배아 성분 또는 분획의 가열은 약 120℉ 미만의 투입 또는 공급 온도로부터, 약 285℉ 내지 약 410℉, 바람직하게는 약 300℉ 내지 약 395℉, 가장 바람직하게는 약 310℉ 내지 약 330℉의 장치로부터의 출구 온도로 수행되어, 분쇄 겨 및 배아 성분 또는 분획 중의 휘발성 밀 향미 또는 떫은 성분 및 수분을 증발시키고 겨 성분 내에서 버터, 견과류, 및 캐러멜 향미를 발현시킬 수 있다. 가열 및 통기는, 겨 및 배아 성분의 수분 함량을 약 30 중량% 내지 약 75 중량%만큼 감소시켜서 수분 함량이 약 4 중량% 내지 약 10 중량%, 바람직하게는 약 5 중량% 내지 약 8 중량%, 가장 바람직하게는 약 6 중량% 내지 약 7 중량%인, 증해 압출기 출구 다이를 빠져나오는 건조된 분쇄 겨 및 배아 성분 또는 분획을 얻기에 충분하도록 수행되며, 이는 캐러멜 향미 발현을 위해 중요하다. 가열은 증해 압출기 내에서 약 1분 미만, 예를 들어 약 10초 내지 약 35초의 기간 동안 수행될 수 있다.
증해 압출기 입력 또는 비기계적 에너지(SME)는 약 20 W*hr/㎏ 내지 약 120 W*hr/㎏, 바람직하게는 약 20 W*hr/㎏ 내지 약 120 W*hr/㎏, 바람직하게는 약 30 W*hr/㎏ 내지 약 60 W*hr/㎏, 가장 바람직하게는 약 35 W*hr/㎏ 내지 약 55 W*hr/㎏일 수 있다. SME는 (실제 스크루 속도/정격 스크루 속도) X % 토크 (정격 모터 출력/공급 속도 (㎏/hr))= KWH/KG로서 계산될 수 있다. 전단율은 약 2000/min 내지 약 6000/min, 바람직하게는 약 3000/min 내지 약 5000/min, 가장 바람직하게는 약 3500/min 내지 약 4500/min일 수 있다. 증해 압출기로부터의 출구 다이 압력은 약 200 psi 내지 약 1500 psi, 바람직하게는 약 500 psi 내지 약 1200 psi, 가장 바람직하게는 약 600 psi 내지 약 1100 psi의 범위일 수 있다.
본 발명의 실시 형태에서 이용될 수 있는 예시적인 증해 압출기는, 분쇄 겨 및 배아 성분 또는 분획을 공급, 혼합 및 이송, 혼련, 블로킹, 및 배출하기 위한, 12개의 배럴 섹션 - 각각은 가열 요소 및 냉각 수단을 포함함 -, 및 트윈 스크루를 포함하는 워너 앤드 플라이더러(Werner & Pfleiderer) ZSK-57 압출기와 같이, 뷔흘러(Buehler), 베이커 퍼킨스(Baker Perkins), 또는 워너 앤드 플라이더러에 의해 제조된다. 휘발성 밀 향미 성분 및 수분을 제거하기 위해, 하나 이상의 압출기 배럴이 통기될 수 있다. 압출기에는 직접 스팀 주입 또는 간접 스팀 주입을 위한 설비가 구비될 수 있다.
본 발명의 실시 형태에서, 고압, 고전단 이송 및 혼합 장치 또는 증해 압출기 내에서의 처리 온도와 처리 시간, 및 수분 함량은, 열 처리되고 안정화된 분쇄 겨 및 배아 성분 또는 분획에서의 향미 발현 열 처리 및 안정화에 의해 야기되는 전분 젤라틴화가, 시차 주사 열량법 (DSC)에 의해 측정할 때, 25% 초과, 예를 들어 약 50% 내지 약 85%가 되도록, 또는 본질적으로 완전하게, 또는 100% 젤라틴화되도록 제어될 수 있다. 높은 정도의 전분 젤라틴화 및 증가된 정도의 전분 손상은, 약 65℃ 내지 약 70℃의 피크 온도에서, 시차 주사 열량법 (DSC)에 의해 측정 시에, 열 처리되고 안정화된 분쇄 겨 및 배아 성분 또는 분획 중의 전분의 중량을 기준으로, 4 J/g 미만, 예를 들어, 약 3 J/g 미만의 전분 용융 엔탈피에 의해 예시될 수 있다. 실시 형태에서, 열 처리되고 안정화된 분쇄 겨 및 배아 성분 또는 분획은, 약 60℃ 내지 약 65℃의 피크 온도에서, 시차 주사 열량법 (DSC)에 의해 측정 시에, 열 처리되고 안정화된 분쇄 겨 및 배아 성분 또는 분획의 중량을 기준으로, 약 2 J/g 미만의 전분 용융 엔탈피를 가질 수 있다.
분쇄 겨 및 배아 성분 또는 분획의 열 처리는 하나 이상의 지질 산화 화합물, 포화 알데하이드, 및 불포화 알데하이드, 예를 들어 헥산알, 헵타다이엔알, 노난알, 데칸알, 노넨알, 헵텐알, 1-옥텐-3-온, 3,5-옥타다이엔-2-온, 데카다이엔알, 노나다이엔알, 옥텐알, 및 이들의 조합 또는 혼합물을 포함하는 밀 향미 성분을 증발시키며, 이는, 진공을 가하거나 가하지 않고 통기시킴으로써, 그리고 스팀 또는 수분 증발 및 제거와 함께 스트리핑함으로써 장치로부터 제거된다. 열 처리는, 작동 온도에서 덜 휘발성이거나 비휘발성이며, 열 처리된 분쇄 겨 및 배아 성분 또는 분획에 의해 보유되는 피라진 및 다이메틸피라진을 포함하는 견과류의, 달콤한, 버터의, 캐러멜 향미 성분 또는 마이야르 반응 향미 성분을 또한 생성한다. 겨 및 배아 성분 또는 분획의 열 처리 동안의 휘발성 물질의 통기는, 밀 향미와 관련된 휘발성 화합물의 양을 감소시키고, 열 처리된 겨 및 배아 성분 또는 분획을 함유하는 통곡물 가루로 제조된 베이킹된 물품의 전반적인 향미에 유리하게 영향을 주는 견과류 향미 유형의 화합물을 발현시킨다. 안정화되지 않고 열 처리되지 않은 겨 및 배아와 비교하여, 밀 향미 관련 화합물의 더 낮은 수준은, 열 처리 동안의 휘발성 화합물의 통기가, 열 처리된 겨 및 배아 성분 또는 분획으로부터 제조되는 통곡물 가루에까지의 휘발성 화합물의 잠재적인 잔존을 감소시킴을 나타낸다. 밀 향미 관련 화합물 (헥산알, 헵타다이엔알, 노난알, 데칸알, 노넨알, 헵텐알, 1-옥텐-3-온, 3,5-옥타다이엔-2-온, 데카다이엔알, 노나다이엔알, 옥텐알, 및 이들의 조합 또는 혼합물)은, 처리되지 않은 겨 및 배아 성분 또는 분획과 비교하여, 열 처리되고 안정화된 겨 및 배아 성분 또는 분획에서 더 적은 것으로 나타난다. 헥산알, 헵타다이엔알, 노난알, 데칸알, 헵텐알, 1-옥텐-3-온, 3,5-옥타다이엔-2-온, 및 옥텐알은 산패된 향미로 인지되며, 노넨알은 낮은 ppb에서 풀 향 및 풋내로서 인지되는 반면, 노나다이엔알 및 데카다이엔알은 낮은 ppm에서 지방질 향, 산패된 향 및 크래커의 판지 향으로서 인지되고, 열 처리되고 안정화된 겨 및 배아 성분 제품에서는 이들의 수준이 감소된다. 실시 형태에서, 열 처리된 겨 및 배아 성분 또는 분획 내의 하나 이상의 이러한 휘발성 화합물의 양 또는 수준을, 헤드스페이스 GC-MS 분석을 사용하여 감시 또는 분석할 수 있으며, 이 수준을, 처리되지 않은 겨 및 배아 성분 또는 분획 대조군에서의 수준과 비교할 수 있고, 이러한 분석에 기초하여, 그들의 제거를 증가시키도록 온도, 수분, 처리 시간, 및/또는 SME와 같은 열 처리 조건을 조정하여서, 전문가 맛 패널에 의한 관능 평가에 의해 결정할 때, 밀 향미를 감소시키고 향미를 개선할 수 있다. 다른 실시 형태에서, 통기된 가스 내의 하나 이상의 이러한 휘발성 화합물의 양 또는 수준을, 헤드스페이스 GC-MS 분석을 사용하여 주기적으로 또는 연속적으로 감시 또는 분석할 수 있으며, 그들의 제거를 증가시키도록 온도, 수분, 처리 시간, 및/또는 SME와 같은 열 처리 조건을 조정하여서, 전문가 맛 패널에 의한 관능 평가에 의해 결정할 때, 밀 향미를 감소시키고 향미를 개선할 수 있다.
본 발명의 향미 발현 열 처리에 따라 처리된 분쇄 겨 및 배아 성분 또는 분획은, 겨 및 배아 분획 또는 겨 성분 및 내배유 분획을 얻기 위한, 그리고 코롤처크(Korolchuk)의 미국 특허 출원 공개 제2005/0136173 A1호, 코롤처크의 미국 특허 출원 공개 제2006/0073258 A1호, 각각 하이네스(Haynes) 등의 미국 특허 출원 공개 제20070292583호, 미국 특허 제8,133,527호, 미국 특허 제8,173,193호, 및 국제특허 공개 WO/2007/149320호, 드레스(Dreese) 등의 미국 특허 출원 공개 제2007/0269579호 및 드레스 등의 미국 특허 제7,258,888호 - 이들의 개시 내용은 각각 본 명세서에 전체적으로 참고로 포함됨 - 에 개시된 바와 같은 입자 크기 분포를 갖는 가루 및 분획 및 성분을 얻기 위한 공지의 가루 밀링 및/또는 분쇄 작업을 사용하여 통곡물을 밀링함으로써 얻을 수 있다. 바람직한 실시 형태에서, 겨 및 배아 분획 또는 겨 성분 및 내배유 분획을 얻기 위한, 그리고, 각각 하이네스 등의 미국 특허 출원 공개 제20070292583호, 미국 특허 제8,133,527호, 미국 특허 제8,173,193호, 및 국제특허 공개 WO/2007/149320호, 및 각각 더윈 지. 하울리(Derwin G. Hawley) 등의 2011년 2월 24일자로 출원된 미국 가출원 제61/457,315호, 및 국제특허 공개 WO2012/148543 A1호로 공개된, 2012년 2월 24일자로 출원된 국제특허 출원 PCT/US12/26490호 - 이들의 개시 내용은 각각 본 명세서에 전체적으로 참고로 포함됨 - 에 개시된 바와 같은 입자 크기 분포를 갖는 가루 및 분획 및 성분을 얻기 위한 가루 밀링 및/또는 분쇄 작업이 이용될 수 있다. 본 발명의 실시 형태에서, 본 명세서에 전체적으로 참고로 포함된, 빈 짜오(Bin Zhao) 등의 국제특허 공개 WO/2012/142399호에 개시된 바와 같은 리파아제 억제제를 사용한 처리에 의한 안정화를, 본 발명의 열 처리와 함께 사용하여, 그에 개시된 방법에 의해 생성되는 제품의 밀 향미를 감소시키고 캐러멜 향미를 향상시킬 수 있다.
예를 들어, 본 발명의 실시 형태에서, 각각 더윈 지. 하울리 등의 2011년 2월 24일자로 출원된 상기의 공히 계류 중인 미국 가출원 제61/457,315호, 및 국제특허 공개 WO2012/148543 A1호로 공개된, 2012년 2월 24일자로 출원된 국제특허 출원 PCT/US12/26490호에 개시된 바와 같은 밀링 및 분쇄 작업을 이용하여, 35번 (500 마이크로미터) 미국 표준 체 상에 0 중량%, 및 70번 (210 마이크로미터) 미국 표준 체 상에 약 20 중량% 이하, 바람직하게는 약 10 중량% 이하가 있는 입자 크기 분포를 갖는 안정화된 통곡물 가루, 또는 최대 약 100 중량%가 70번 (210 마이크로미터) 미국 표준 체를 통과하는 입자 크기 분포를 갖는 안정화된 통곡물 가루, 또는 149 마이크로미터 이하가 75 중량% 이상, 바람직하게는 85 중량% 이상이고, 250 마이크로미터 초과가 5 중량% 이하인 입자 크기 분포를 갖는 안정화된 통곡물 가루를 생성할 수 있다. 본 발명의 실시 형태에서, 분쇄 겨 및 배아 성분 또는 분획은, 35번 (500 마이크로미터) 미국 표준 체 상에 15 중량% 이하, 바람직하게는 12 중량% 이하, 가장 바람직하게는 0 중량%가 있고, 70번 (210 마이크로미터) 미국 표준 체 상에서 약 40 중량% 이하, 예를 들어 약 35 중량% 이하, 바람직하게는 약 20 중량% 이하, 가장 바람직하게는 약 10 중량% 이하가 있는 입자 크기 분포를 가질 수 있다. 또한, 실시 형태에서, 분쇄 겨 및 배아 성분 또는 분획은, 약 65 중량% 이상, 예를 들어 약 75 중량% 이상, 바람직하게는 약 85 중량% 이상이 149 마이크로미터 이하의 입자 크기를 갖고, 약 15 중량% 이하, 예를 들어 약 10 중량% 이하, 바람직하게는 약 5 중량% 이하가 250 마이크로미터 초과의 입자 크기를 갖고, 최대 약 40 중량%, 예를 들어 최대 약 25 중량%가 149 마이크로미터 초과, 그러나 250 마이크로미터 이하의 입자 크기를 갖는 입자 크기 분포를 가질 수 있다. 실시 형태에서, 분쇄 겨 및 배아 성분 또는 분획은, 고형물에 기초하여, 분쇄 겨 및 배아 성분 또는 분획의 중량을 기준으로, 전분 함량이 약 10 중량% 내지 약 60 중량%, 예를 들어 약 10 중량% 내지 약 45 중량%일 수 있다. 분쇄 겨 및 배아 성분 또는 분획의 양은, 통곡물의 총 중량을 기준으로, 약 20 중량% 내지 약 40 중량%, 일반적으로 약 25 중량% 내지 약 40 중량%, 바람직하게는 약 31 중량% 내지 약 40 중량%, 가장 바람직하게는 약 32 중량% 내지 약 35 중량%일 수 있다.
본 발명의 다른 실시 형태에서, 각각 하이네스 등의 상기 미국 특허 출원 공개 제20070292583호, 미국 특허 제8,133,527호, 미국 특허 제8,173,193호, 및 국제특허 공개 WO/2007/149320호에 개시된 바와 같은 밀링 및 분쇄 작업을 이용하여, 약 10 중량% 미만, 바람직하게는 약 5 중량% 미만이 35번 (500 마이크로미터) 미국 표준 체 상에 있고, 약 20 중량% 내지 약 40 중량%가 60번 (250 마이크로미터) 미국 표준 체 상에 있고, 약 10 중량% 내지 약 60 중량%, 바람직하게는 약 20 중량% 내지 약 40 중량%가 100번 (149 마이크로미터) 미국 표준 체 상에 있고, 약 70 중량% 미만, 예를 들어 약 15 중량% 내지 약 55 중량%가 100번 (149 마이크로미터) 미국 표준 체를 통과하는 입자 크기 분포를 갖는 안정화된 통곡물 가루를 생성할 수 있다. 이용되는 분쇄 또는 밀링된 겨 및 배아 성분 또는 분획은 분쇄된 거친 분획의 중량을 기준으로, 약 50 중량% 이상의 양으로 겨를 함유할 수 있다. 분쇄된 거친 분획 또는 겨 성분에 존재하는 배아의 양은, 원래 그대로의 곡물에 존재하는 것과 대략 동일한, 겨에 대한 상대적 양일 수 있다. 분쇄된 거친 분획에 존재하는 전분 또는 내배유의 양은, 분쇄된 거친 분획의 중량을 기준으로, 약 40 중량% 미만, 그러나 일반적으로 약 10 중량% 이상의 전분 또는 내배유, 예를 들어 약 15 중량% 내지 약 35 중량%의 전분, 바람직하게는 약 30 중량% 이하일 수 있다. 바람직한 실시 형태에서, 분쇄된 거친 분획은, 분쇄된 거친 분획의 중량을 기준으로, 약 60 중량% 이상의 겨, 및 약 10 중량% 이상의 배아를 함유할 수 있다. 분쇄 또는 밀링된 겨 및 배아 성분 또는 분획은, 분획 또는 성분의 약 40 중량% 이상이 149 마이크로미터 이상의 입자 크기를 갖고, 약 35 중량% 이하가 500 마이크로미터 이상의 입자 크기를 갖는 입자 크기 분포를 가질 수 있다. 다른 실시 형태에서, 분쇄 또는 밀링된 거친 분획 또는 겨 성분은, 약 0.5 중량% 내지 약 5 중량%가 841 마이크로미터 이상이고, 약 10 중량% 내지 약 30 중량%가 841 마이크로미터 미만이나 500 마이크로미터 이상이고, 약 25 중량% 내지 약 70 중량%가 149 마이크로미터 이상이나 500 마이크로미터 미만이고, 약 60 중량% 이하가 149 마이크로미터 미만인 입자 크기 분포를 가질 수 있으며, 백분율의 합계는 총 100 중량%이다. 더욱 바람직하게는, 분쇄 또는 밀링된 거친 분획 또는 겨 성분은, 약 0.5 중량% 내지 약 5 중량%가 841 마이크로미터 이상이고, 약 15 중량% 내지 약 25 중량%가 841 마이크로미터 미만이나 500 마이크로미터 이상이고, 약 45 중량% 내지 약 60 중량%가 149 마이크로미터 이상이나 500 마이크로미터 미만이고, 약 10 중량% 내지 약 30 중량%가 149 마이크로미터 미만인 입자 크기 분포를 가질 수 있으며, 백분율의 합계는 총 100 중량%이다.
수분 함량이 약 8% 내지 약 15 중량%인 통곡물이 사용될 수 있는데, 밀링 또는 분쇄를 위해서는 약 10 중량% 내지 약 14.5 중량%의 수분 함량이 바람직하며, 약 12.5 중량% 내지 약 13.5 중량%의 수분 함량이 특히 바람직하다. 곡물 내에 수분이 너무 적으면, 곡물이 바람직하지 않게 부서질 수 있고 손상 전분을 생성할 수 있다. 너무 많은 양의 수분은 곡물이 과도하게 전분 젤라틴화되기 쉽게 만들 수 있으며, 또한 곡물이 밀링되거나 분쇄되기 어렵게 만들 수 있다. 이러한 이유로, 밀링 직전에, 약 10 중량% 내지 약 14.5 중량%의 곡물 수분 함량이 바람직하다. 곡물의 수분 함량이 너무 낮으면, 밀링 전에, 건조한 곡물에 수분을 첨가하여, 밀링을 위해 허용가능한 수준으로 수분 함량을 증가시킬 수 있다. 수분 첨가는, 곡물을 수용액 중에서 템퍼링하거나 그의 표면에 수용액을 분무하고 충분한 양의 시간 동안 스며들게 하여서 겨 및 배아 전반에 물이 흡수 및 분포되게 허용함으로써 달성될 수 있다.
통곡물은 주로, 각각 감소하는 비율로, 내배유, 겨, 및 배아를 함유한다. 통밀에서는, 예를 들어, 약 13 중량%의 포장 수분(field moisture)에서, 원래 그대로의 곡물의 중량을 기준으로, 내배유 또는 전분이 약 83 중량%이고, 겨가 약 14.5 중량% 이고, 배아가 약 2.5 중량%이다. 내배유는 전분을 함유하며, 배아 및 겨보다 단백질 함량이 적다. 내배유는 또한 조지방 및 회분이 적다. 겨 (과피(pericarp) 또는 겉껍질(hull))는, 각피 밑에 있는 성숙된 씨방벽이며, 종피까지의 외측 세포 층 모두를 포함한다. 겨에는 비-전분-다당류, 예를 들어, 셀룰로오스 및 펜토산이 많다. 겨 또는 과피는 섬유질 함량이 높기 때문에 매우 질긴 경향이 있으며, 특히, 큰 입자 크기로 존재할 때, 건조한, 껄끄러운 식감을 부여한다. 겨는 또한 곡물의 리파아제 및 리폭시게나아제 대부분을 함유하며 안정화될 필요가 있다. 분쇄 또는 밀링의 정도가 증가함에 따라, 겨 입자 크기가 전분의 입자 크기에 가까워져서, 겨와 전분을 분리하기가 더 어렵게 된다. 또한, 내배유와 비교하여 겨의 더 많은 기계적 에너지 입력 및 마손, 그리고 전분 과립의 파열로 인해 전분 손상이 증가하는 경향이 있다. 또한, 기계적으로 손상된 전분은 젤라틴화되기 더 쉬운 경향이 있다. 배아는 그의 높은 지방 오일 함량을 특징으로 한다. 배아는 또한 조단백질, 당, 및 회분이 풍부하다.
본 발명의 실시 형태에서, 겨 분획의 수분 함량은, 베리 또는 곡물의 내부 부분은 실질적으로 촉촉하게 하지 않으면서 그의 외부 부분이 촉촉해지도록 통곡물을 템퍼링함으로써 제어될 수 있다. 그러한 처리는, 안정화 처리를 위해 베리의 외부 또는 겨 및 배아 부분은 촉촉하게 하면서, 베리 또는 곡물의 내부 또는 내배유로부터 얻어지는 미세 분획을 건조시킬 필요성을 피하거나 실질적으로 감소시킨다. 표면 또는 겨를 촉촉하게 하는 데 사용될 수 있는 템퍼링 방법은, 예를 들어, 배스(bath) 또는 배트(vat) 내에 한정된 기간 동안 통곡물을 담그는 것을 포함한다. 다른 실시 형태에서, 통곡물의 표면에 물을 분무하고 템퍼링되게 할 수 있다. 본 발명의 일부 실시 형태에 따르면 약 10분 내지 약 24시간의 템퍼링 시간이 이용될 수 있다. 더 긴 기간 동안 곡물을 담그는 것은 바람직하지 않은데, 그 이유는 곡물 내로 물이 깊이 침투하여, 곡물의 내부 부분을 촉촉하게 하고, 과도한 전분 젤라틴화를 가져올 수 있기 때문이다.
다른 실시 형태에서, 통곡물 대신에 또는 통곡물에 더하여, 하나 이상의 겨 및 배아 분획, 또는 겨 성분을 촉촉하게 하여 겨 및 배아 분획 또는 겨 성분에서의 원하는 수분 함량을 달성할 수 있다. 본 발명의 실시 형태에서, 겨 및 배아 분획 또는 겨 성분은, 향미 발현 및 안정화를 위한 열 처리 전에, 수화된 겨 및 배아 성분 또는 분획이 원하는 수분 함량을 갖도록 하는 정도로 수용액으로 수화될 수 있다.
본 발명의 실시 형태에서, 열 처리된 겨 및 배아 성분 또는 분획은 주위 공기 중에서 냉각되게 할 수 있다. 다른 실시 형태에서, 선택적으로, 통상적인 냉각 장치를 사용하여 열 처리 후의 냉각을 제어하여, 전분의 원치 않는 젤라틴화를 추가로 최소화시킬 수 있다. 일반적으로, 약 60℃ 미만의 온도에서는 열 처리된 겨 및 배아 성분 또는 분획에서 추가의 유의한 젤라틴화가 일어나지 않는다. 이어서, 열 처리된 겨 및 배아 성분 또는 분획을 실온, 또는 약 25℃로 냉각할 수 있다.
본 발명의 다른 실시 형태에서, 열처리되고 안정화된 겨 및 배아 성분 또는 분획을 내배유 분획과 조합하여, 본 발명의 안정화된 통곡물 가루, 예를 들어, 안정화된 통밀 가루를 얻을 수 있다. 안정화된 통곡물 가루, 예를 들어 안정화된 통밀 가루는 겨, 배아, 및 내배유를 포함한다. 열 처리된 겨 및 배아 성분 또는 분획은 바람직하게는 내배유 분획이 유래된 것과 동일한 통곡물로부터 유래된다. 그러나, 다른 실시 형태에서, 열 처리된 겨 및 배아 성분 또는 분획은, 곡물의 상이한 공급원으로부터 유래되거나 얻어진 내배유 분획과 조합 또는 블렌딩될 수 있다. 그러나, 각각의 실시 형태에서, 열 처리되고 안정화된 겨 및 배아 성분 또는 분획 및 내배유 분획은, 원래 그대로의 곡물에 존재하는 것과 동일하거나 실질적으로 동일한 상대적 비율로 내배유, 겨 및 배아를 함유하는 안정화된 통곡물 가루를 제공하도록 조합 또는 블렌딩된다.
열 처리되고 안정화된 분쇄 겨 및 배아 성분 또는 분획을, 본 기술 분야에 공지된 통상적인 계량 및 블렌딩 장치를 사용하여, 내배유 분획과 블렌딩, 조합, 또는 혼합하여, 밀 향미가 실질적으로 감소되거나 없고 견과류의, 버터의, 달콤한, 갈색화된, 캐러멜화된 향미를 갖는, 적어도 실질적으로 균질한 안정화된 통곡물 가루를 얻을 수 있다. 이용될 수 있는 예시적인 혼합 또는 블렌딩 장치에는 배치식 혼합기, 회전 드럼, 연속식 혼합기, 및 압출기가 포함된다.
안정화된 통곡물 가루, 예를 들어, 안정화된 통밀 가루의 수분 함량은, 안정화된 통곡물 가루의 중량을 기준으로 약 10 중량% 내지 약 14.5 중량%의 범위일 수 있으며, 수분 활성(water activity)은 약 0.7 미만일 수 있다. 실시 형태에서, 안정화된 통밀 가루는 단백질 함량이 약 10 중량% 내지 약 14 중량%, 예를 들어 약 12 중량%일 수 있으며, 지방 함량이 약 1 중량% 내지 약 3 중량%, 예를 들어 약 2 중량%일 수 있고, 회분 함량이 약 1.2 중량% 내지 약 1.7 중량%, 예를 들어 약 1.5 중량%일 수 있으며, 각각의 백분율은 안정화된 통곡물 가루의 중량을 기준으로 한다.
저압 이송 및 혼합 장치, 예를 들어, 베펙스 터뷸라이저(등록상표) 연속식 고전단 패들 혼합기를 사용하여 생성되는, 전분 젤라틴화의 정도가 낮은 열 처리된 분쇄 겨 및 배아 성분 또는 분획을 함유하는 안정화된 통밀 가루는, AACC 10-53 벤치-탑(bench-top) 방법에 따라 측정할 때, 오븐 스프레드 또는 쿠키 스프레드가 본래의 베이킹 전 도우 직경의 약 130% 이상일 수 있는 우수한 베이킹 기능성을 나타낸다.
개시된 실시 형태는 임의의 그리고 모든 유형의 밀에 적용가능하다. 이에 한정되지는 않지만, 밀 베리는 연질/연질 및 연질/경질 밀 베리로부터 선택될 수 있다. 밀 베리는 백색 또는 적색 밀 베리, 경질 밀 베리, 연질 밀 베리, 겨울 밀 베리, 봄 밀 베리, 듀럼(durum) 밀 베리, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 본 발명의 다양한 또는 소정 실시 형태 또는 태양에 따라 가공될 수 있는 다른 통곡물의 예에는, 예를 들어, 귀리, 옥수수, 쌀, 줄풀, 호밀, 보리, 메밀, 불거, 기장, 수수 등, 및 통곡물들의 혼합물이 포함된다.
본 발명의 실시 형태는, 안정화된 겨 및 배아 성분 또는 분획 또는 구성 성분에 대해 그리고 안정화된 통곡물 가루, 예를 들어 안정화된 통밀 가루에 대해, 개선된 원료 안정성 및 향미와, 가속 저장 조건(accelerated storage condition) 하에서의 1개월 초과, 예를 들어, 2개월 이상의 저장 수명을 제공한다. 더욱 안정한 식제품은 유사한 조건 하에서 산패되기 전에 덜 안정한 식제품보다 더 긴 시간 동안 저장될 수 있다. 산패의 존재는, 관능 시험 (예를 들어, 맛 및/또는 냄새 분석), 리폭시게나아제 또는 리파아제 활성 수준 측정, 유리 지방산 수준 측정, 및/또는 헥산알 수준 측정을 포함하는 다수의 상이한 방식으로 감시 및 측정될 수 있다.
본 발명의 다른 실시 형태에서, 열 처리된 분쇄 겨 및 배아 성분 또는 분획 또는 안정화된 통곡물 가루, 예를 들어, 안정화된 통밀 가루를 정제 밀가루와 조합, 혼합, 또는 블렌딩하여, 강화된(fortified) 가루, 제품 또는 구성 성분, 예를 들어, 강화 밀가루를 얻을 수 있다. 강화 밀가루 제품은, 열 처리되고 안정화된 겨 및 배아 성분 또는 분획 또는 안정화된 통곡물 가루, 예를 들어 안정화된 통밀 가루를, 강화된 가루 제품, 예를 들어, 강화 밀가루 제품의 총 중량을 기준으로 약 14 중량% 내지 약 40 중량%, 예를 들어 약 20 중량% 내지 약 30 중량%의 양으로 함유할 수 있다.
다양한 식제품에서, 안정화된 통곡물 가루, 예를 들어 안정화된 통밀 가루를 이용하여, 정제 밀가루, 또는 다른 가루를 부분적으로 또는 완전히 대체할 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시 형태에서, 약 10 중량% 이상, 최대 100 중량%, 예를 들어 약 30 중량% 내지 약 50 중량%의 정제 밀가루를 안정화된 통밀 가루로 대체하여, 제품 외관, 질감, 향(aroma), 또는 맛의 손상이, 존재하더라도, 거의 없이 정제 밀가루 제품의 영양가를 증가시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시 형태에서 얻어진, 열 처리되고 안정화된 겨 및 배아 성분 또는 분획 및 안정화된 통곡물 제품, 예를 들어, 안정화된 통밀 제품은 포장될 수 있고, 안정하게 저장될 수 있고, 후속적으로 또는 즉각적으로 식품 제조에 추가로 사용될 수 있다. 안정화된 겨 제품 및 가루 제품은, 물 및 다른 적용가능한 식품 구성 성분을 첨가하고, 혼합하고, 형상화하고, 베이킹 또는 프라잉하는 등에 의한 완성된 식제품으로의 추가 가공을 위한 준비가 되어 있다. 열 처리된 안정화된 겨 및 배아 성분 또는 분획 및 통곡물 가루, 예를 들어, 통밀 가루를 함유하는 도우는, 대량 생산 기반으로, 연속적으로 생성되고 기계 가공, 예를 들어, 시팅, 라미네이팅, 성형, 압출 또는 공압출되고, 절단될 수 있다. 완성된 통곡물 제품 (예를 들어, 비스킷, 쿠키, 크래커, 스낵 바 등)은, 견과류의, 달콤한, 갈색화된, 캐러멜화된 맛의 특징을 갖는, 알갱이 같지 않은 기분 좋은 질감을 갖는다.
본 발명의, 열 처리되고 안정화된 분쇄 겨 및 배아 성분 또는 분획 및 안정화된 통곡물 가루 제품, 예를 들어, 안정화된 통밀 가루 제품은 매우 다양한 식제품에 사용될 수 있다. 식제품에는 전분질(farinaceous) 식제품, 및 비스킷 유형 제품, 특히, 파스타 제품, 즉석식 시리얼(ready-to-eat cereal), 및 당과(confection)가 포함된다. 일 실시 형태에서, 식제품은 베이커리 제품 또는 스낵 제품일 수 있다. 베이커리 제품에는 쿠키, 크래커, 피자 크러스트, 파이 크러스트, 빵, 베이글, 프레츨, 브라우니, 머핀, 와플, 페이스트리, 케이크, 퀵브레드(quickbread), 스위트 롤(sweet roll), 도넛, 과일 및 곡물 바, 토르티야, 및 부분 베이킹된(par-baked) 베이커리 제품이 포함될 수 있다. 스낵 제품에는 스낵 칩 및 압출, 퍼핑 스낵이 포함될 수 있다. 식제품은 특히 쿠키, 크래커, 및 시리얼 크런치 바로부터 선택될 수 있다. 쿠키는, 압출, 공압출, 시팅 및 절단, 회전 성형, 와이어 절단된, 바-유형 제품, 또는 샌드위치 쿠키일 수 있다. 생성될 수 있는 예시적인 쿠키에는 설탕 웨이퍼(sugar wafer), 과일 충전 쿠키, 초콜릿 칩 쿠키, 설탕 쿠키 등이 포함된다. 크래커는, 발효되거나 발효되지 않은 유형의 크래커, 및 그레이엄 크래커(graham cracker)일 수 있다. 제조되는 베이킹된 물품은 전지 함량(full fat content)을 갖는 크래커 또는 쿠키일 수 있거나, 또는 지방 저감, 저지방, 또는 무지방 제품일 수 있다.
물에 더하여, 안정화된 통곡물 가루, 예를 들어 안정화된 통밀 가루와 혼합될 수 있는, 쿠키, 크래커, 및 스낵 구성 성분에는, 풍부화 밀가루(enriched wheat flour), 식물성 쇼트닝, 당, 소금, 고과당 옥수수 시럽, 팽창제(leavening agent), 향미제, 및 착색제가 포함된다. 사용될 수 있는 풍부화 밀가루에는, 니아신, 환원철, 티아민 모노니트레이트 및 리보플라빈이 풍부화된 밀가루가 포함된다. 사용될 수 있는 식물성 쇼트닝에는 부분 수소화 대두유로 제조된 것들이 포함된다. 사용될 수 있는 팽창제에는 인산칼슘 및 베이킹 소다가 포함된다. 사용될 수 있는 착색제에는 식물성 착색제, 예를 들어, 안나토(annatto) 추출물 및 투메릭 올레오레진(turmeric oleoresin)이 포함된다.
일부 실시 형태에서, 도우에는, 전술한 쿠키, 크래커, 및 스낵 구성 성분의 다양한 조합을 포함하는 도우가 포함된다. 일부 실시 형태에 따르면, 전술한 구성 성분들 모두를 균질하게 혼합하고 물의 양을 제어하여 원하는 주도의 도우를 형성한다. 이어서 도우를 조각으로 형성하고 베이킹하거나 프라잉하여 우수한 수분, 기하학적 형태, 외관, 질감, 및 향미 속성을 갖는 제품을 생성할 수 있다.
본 발명의 실시 형태에서, 본 발명의 베이킹된 물품 조성물, 예를 들어, 쿠키, 비스킷 및 크래커에 사용될 수 있는 가루 성분, 예를 들어, 안정화된 통곡물 가루 및 선택적인 다른 가루의 총량은, 포함물의 중량을 포함하지 않는, 도우의 중량을 기준으로, 예를 들어, 약 20 중량% 내지 약 80 중량%, 바람직하게는 약 45 중량% 내지 약 75 중량%의 범위일 수 있다. 달리 표시되지 않는다면, 모든 중량 백분율은, 당과 또는 향미 칩 또는 청크(chunk), 견과류, 건포도 등과 같은 포함물을 제외한, 도우 또는 제형을 형성하는 모든 구성 성분의 총 중량을 기준으로 한다. 따라서, "도우의 중량"은 포함물의 중량을 포함하지 않고, "도우의 총 중량"은 포함물의 중량을 포함한다.
제조되는 제품의 질감을 변경하는 데 사용될 수 있는, 공정-상용성(process-compatible) 구성 성분에는, 자당, 과당, 락토스, 덱스트로스, 갈락토스, 말토덱스트린, 옥수수 시럽 고형물, 수소화 전분 가수분해물, 단백질 가수분해물, 글루코스 시럽, 이들의 혼합물 등과 같은 당이 포함된다. 환원당, 예를 들어, 과당, 말토스, 락토스, 및 덱스트로스, 또는 환원당의 혼합물이 갈색화를 촉진하는 데 사용될 수 있다. 예시적인 과당 공급원에는 전화 시럽(invert syrup), 고과당 옥수수 시럽, 당밀(molasses), 갈색 설탕, 메이플 시럽, 이들의 혼합물 등이 포함된다.
질감 부여 구성 성분, 예를 들어, 당은, 결정 또는 과립 자당, 과립 갈색 설탕, 또는 결정 과당과 같은 고체 또는 결정 형태, 또는 자당 시럽 또는 고과당 옥수수 시럽과 같은 액체 형태 중 어느 하나로 다른 구성 성분과 혼합될 수 있다. 본 발명의 실시 형태에서, 습윤제 당, 예를 들어, 고과당 옥수수 시럽, 말토스, 소르보스, 갈락토스, 옥수수 시럽, 글루코스 시럽, 전환 시럽, 꿀, 당밀, 과당, 락토스, 덱스트로스, 및 이들의 혼합물이, 베이킹된 제품에서의 저작성(chewiness)을 증진하는 데 사용될 수 있다.
습윤제 당에 더하여, 당이 아니거나 자당에 비해 낮은 정도의 달콤함을 갖는 다른 습윤제, 또는 습윤제의 수용액이 또한 도우 또는 반죽(batter)에 이용될 수 있다. 예를 들어, 글리세롤, 당 알코올, 예를 들어, 만니톨, 말티톨, 자일리톨 및 소르비톨, 및 다른 폴리올이 습윤제로서 사용될 수 있다. 습윤제 폴리올 (즉 다가 알코올)의 추가의 예에는 글리콜, 예를 들어 프로필렌 글리콜, 및 수소화 글루코스 시럽이 포함된다. 다른 습윤제에는 당 에스테르, 덱스트린, 수소화 전분 가수분해물, 및 다른 전분 가수분해 산물이 포함된다.
실시 형태에서, 예를 들어 생성되는 도우의, 총 당 고형물 함량, 또는 질감 부여 구성 성분 함량은, 포함물의 중량을 포함하지 않는, 도우의 중량을 기준으로, 0 내지 최대 약 50 중량%의 범위일 수 있다.
당 고형물은 통상적인 당 대체물 또는 통상적인 벌킹제, 예를 들어, 폴리덱스트로스, 홀로셀룰로오스, 미정질 셀룰로오스, 이들의 혼합물 등으로 전체적으로 또는 부분적으로 대체될 수 있다. 폴리덱스트로스는, 칼로리 저감 베이킹된 물품을 제조하기 위해 바람직한 당 대체물 또는 벌킹제이다. 예시적인 대체량은, 본래의 당 고형물 함량의 약 25 중량% 이상, 예를 들어 약 40 중량% 이상, 바람직하게는 약 50 중량% 내지 약 75 중량%일 수 있다.
실시 형태에서, 통상적인 당 대체물, 통상적인 벌킹제, 또는 통상적인 가루 대체물, 예를 들어, 폴리덱스트로스의 양은, 포함물의 중량을 포함하지 않는, 도우의 중량을 기준으로, 약 10 중량% 내지 약 35 중량%, 예를 들어 약 15 중량% 내지 약 25 중량%일 수 있다.
도우의 수분 함량은, 원하는 주도를 제공하여서 도우의 적절한 형성, 기계 가공, 및 절단을 가능하게 하기에 충분하여야 한다. 도우의 총 수분 함량은, 개별적으로 첨가되는 구성 성분으로서 포함되는 임의의 물뿐만 아니라, (보통 약 12% 내지 약 14 중량% 수분을 함유하는) 가루에 의해 제공되는 수분, 임의의 벌킹제 또는 가루 대체물, 예를 들어, 저항성 전분 유형 III 구성 성분의 수분 함량, 및 제형에 포함되는 기타 도우 첨가제, 예를 들어, 고과당 옥수수 시럽, 전환 시럽, 또는 다른 액체 습윤제의 수분 함량을 포함할 것이다.
개별적으로 첨가되는 물을 포함하는, 도우 또는 반죽에서의 모든 수분 공급원을 고려하여, 사용될 수 있는 도우 또는 반죽의 총 수분 함량은, 포함물의 중량을 포함하지 않는, 도우 또는 반죽의 중량을 기준으로, 일반적으로 약 50 중량% 미만, 바람직하게는 약 35 중량% 미만이다. 예를 들어, 이용되는 쿠키 도우는, 포함물의 중량을 포함하지 않는, 도우의 중량을 기준으로, 약 30 중량% 미만, 일반적으로 약 10 중량% 내지 약 20 중량%의 수분 함량을 가질 수 있다.
본 발명의 도우 및 베이킹된 물품을 얻는 데 사용될 수 있는 유성(oleaginous) 조성물은, 베이킹 응용에 유용한, 임의의 공지된 쇼트닝 또는 지방 블렌드 또는 조성물, 예를 들어, 버터를 포함할 수 있으며, 통상적인 식품 등급 유화제를 포함할 수 있다. 분별화되고/되거나, 부분적으로 수소화되고/되거나, 에스테르 교환된, 식물유, 라드, 해양유(marine oil), 및 이들의 혼합물이, 본 발명에서 사용될 수 있는 예시적인 쇼트닝 또는 지방이다. 가공-상용성인, 식용의 칼로리 저감 또는 저칼로리의, 부분적으로 소화가능한 또는 소화불가능한 지방, 지방 대체물, 또는 합성 지방, 예를 들어, 자당 폴리에스테르 또는 트라이아실 글리세라이드가 또한 사용될 수 있다. 경질 및 연질 지방 또는 쇼트닝 및 오일의 혼합물을 사용하여, 유성 조성물에서의 원하는 주도 또는 용융 프로파일을 달성할 수 있다. 본 발명에서의 사용을 위한 유성 조성물을 얻는 데 사용될 수 있는 예시적인 식용 트라이글리세라이드에는 대두유, 팜핵유, 팜유, 유채유, 홍화유, 참깨유, 해바라기씨유, 및 이들의 혼합물과 같은 식물 공급원으로부터 유래된 천연 트라이글리세라이드가 포함된다. 해양유 및 동물유, 예를 들어, 정어리유(sardine oil), 멘헤이든유(menhaden oil), 바바수유(babassu oil), 라드, 및 탤로우가 또한 사용될 수 있다. 지방산의 천연 트라이글리세라이드뿐만 아니라, 합성 트라이글리세라이드가 또한 유성 조성물을 얻는데 사용될 수 있다. 지방산은 8 내지 24개의 탄소 원자의 사슬 길이를 가질 수 있다. 예를 들어, 약 75℉ 내지 약 95℉의, 실온에서 고체 또는 반고체인 쇼트닝 또는 지방이 사용될 수 있다. 바람직한 유성 조성물은 대두유를 포함한다. 실시 형태에서, 도우는, 도우의 중량을 기준으로, 최대 약 30 중량%, 예를 들어 약 5 중량% 내지 약 25 중량%의 적어도 하나의 오일 또는 지방을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 형태에 따라 생성될 수 있는 베이킹된 물품에는 칼로리 저감 베이킹된 물품이 포함되며, 이는 또한 지방 저감, 저지방, 또는 무지방 제품이다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 지방 저감 식제품은 그의 지방 함량이 표준 또는 통상적인 제품으로부터 적어도 25 중량%만큼 감소된 제품이다. 저지방 제품은 지방 함량이 기준량(reference amount) 또는 라벨 제공량(label serving)당 3 그램 이하의 지방이다. 그러나, 적은 기준량 (즉, 30 그램 이하 또는 2 테이블스푼 이하의 기준량)의 경우, 저지방 제품은 지방 함량이 제품 50그램당 3 그램 이하이다. 무지방 또는 0-지방(zero-fat) 제품은 지방 함량이 기준량당 그리고 라벨 제공량당 0.5 그램 미만의 지방이다. 안주용 크래커(accompaniment cracker), 예를 들어, 솔틴 크래커(saltine cracker)의 경우, 기준량은 15 그램이다. 스낵용 및 쿠키용으로 사용되는 크래커의 경우, 기준량은 30 그램이다. 따라서, 저지방 크래커 또는 쿠키의 지방 함량은, 최종 제품의 총 중량을 기준으로, 50 그램당 3 그램 이하의 지방 또는 약 6% 이하의 지방일 것이다. 무지방 안주용 크래커는 지방 함량이, 최종 제품의 중량을 기준으로 15 그램당 0.5 그램 미만 또는 약 3.33% 미만일 것이다.
전술한 것에 더하여, 도우는 크래커 및 쿠키에 통상적으로 이용되는 다른 첨가제를 포함할 수 있다. 그러한 첨가제는, 예를 들어, 우유 부산물, 계란 또는 계란 부산물, 코코아, 바닐라 또는 다른 착향료(flavoring)를, 통상적인 양으로 포함할 수 있다.
베이킹된 물품에서의 포함물을 위해 적합한 단백질 공급원을, 이용되는 도우 내에 포함시켜서 마이야르 갈색화를 촉진할 수 있다. 단백질 공급원은 탈지 분유 고형물, 건조 또는 분말 계란, 이들의 혼합물 등을 포함할 수 있다. 단백질 공급원의 양은, 포함물의 중량을 포함하지 않는, 도우의 중량을 기준으로, 예를 들어, 최대 약 5 중량%의 범위일 수 있다.
도우 조성물은, 포함물을 포함하지 않는, 도우의 중량을 기준으로, 최대 약 5 중량%의 팽창 시스템을 함유할 수 있다. 사용될 수 있는 예시적인 화학 팽창제 또는 pH-조정제에는 알칼리성 재료 및 산성 재료, 예를 들어, 중탄산나트륨, 중탄산암모늄, 산성 인산칼슘, 산성 피로인산나트륨, 인산이암모늄, 타르타르산, 이들의 혼합물 등이 포함된다. 효모가 단독으로, 또는 화학 팽창제와 함께 사용될 수 있다.
이용되는 도우는 항진균제(antimycotic) 또는 방부제, 예를 들어, 프로피온산칼슘, 소르브산칼륨, 소르브산 등을 포함할 수 있다. 미생물적 저장-안정성을 보증하기 위해, 예시적인 양은, 포함물의 중량을 포함하지 않는, 도우의 최대 약 1 중량%의 범위일 수 있다.
유화제는 도우 내에 유효한, 유화량으로 포함될 수 있다. 사용될 수 있는 예시적인 유화제에는 모노글리세라이드 및 다이글리세라이드, 폴리옥시에틸렌 소르비탄 지방산 에스테르, 레시틴, 스테아로일 락틸레이트, 및 이들의 혼합물이 포함된다. 사용될 수 있는 예시적인 폴리옥시에틸렌 소르비탄 지방산 에스테르는 수용성 폴리소르베이트, 예를 들어, 폴리옥시에틸렌 (20) 소르비탄 모노스테아레이트 (폴리소르베이트 60), 폴리옥시에틸렌 (20) 소르비탄 모노올레에이트 (폴리소르베이트 80), 및 이들의 혼합물이다. 사용될 수 있는 천연 레시틴의 예에는 대두, 유채, 해바라기, 또는 옥수수와 같은 식물로부터 유래된 것들, 및 난황과 같은 동물 공급원으로부터 유래된 것들이 포함된다. 대두유 유래 레시틴이 바람직하다. 예시적인 스테아로일 락틸레이트는 알칼리 및 알칼리토 스테아로일 락틸레이트, 예를 들어, 소듐 스테아로일 락틸레이트, 칼슘 스테아로일 락틸레이트, 및 이들의 혼합물이다. 사용될 수 있는 유화제의 예시적인 양은, 포함물의 중량을 포함하지 않는, 도우의 최대 약 3 중량%의 범위이다.
도우의 생성은, 쿠키 및 크래커 도우의 생성에 사용되는 통상적인 도우 혼합 기술 및 장비를 사용하여 수행될 수 있다.
베이킹 시간 및 온도는 상이한 도우 또는 반죽 제형, 오븐 유형 등에 따라 달라질 것이며, 일반적으로, 통상적인 쿠키, 브라우니 및 케이크-베이킹 시간은 약 2.5분 내지 약 15분의 범위일 수 있고, 베이킹 온도는 약 250℉ (121℃) 내지 약 600℉ (315℃)의 범위일 수 있다.
베이킹된 제품은, 무방부제 미생물적 저장 안정성을 위해, 상대 증기압 ("수분 활성")이 약 0.7 미만, 바람직하게는 약 0.6 미만일 수 있다. 쿠키, 브라우니, 및 케이크 제품은 일반적으로 수분 함량이, 포함물을 제외한, 베이킹된 제품의 중량을 기준으로, 약 20 중량% 미만, 예를 들어, 쿠키에 대해 약 2 중량% 내지 약 9 중량%이다.
예를 들어, 본 발명의 실시 형태에서, 저장-안정한 크래커 또는 쿠키, 예를 들어, 그레이엄 크래커를 생성하기 위한 도우는 약 40 중량% 내지 약 65 중량%의 안정화된 통밀 가루, 약 15 중량% 내지 약 25 중량% 의 적어도 하나의 당, 예를 들어, 자당, 약 5 중량% 내지 약 25 중량%의 적어도 하나의 오일 또는 지방, 예를 들어, 식물유 또는 쇼트닝, 약 0 중량% 내지 약 10 중량%의 적어도 하나의 습윤제 당, 예를 들어, 고과당 옥수수 시럽 및 꿀, 약 0 중량% 내지 약 1 중량%의 단백질 공급원, 예를 들어, 탈지 분유 고형물, 약 0 중량% 내지 약 1 중량%의 착향료, 예를 들어, 소금, 약 0.5 중량% 내지 약 1.5 중량%의 팽창제, 예를 들어, 중탄산암모늄 및 중탄산나트륨, 및 약 8 중량% 내지 약 20 중량%의 첨가된 물을 포함할 수 있으며, 각각의 중량 백분율은 도우의 중량을 기준으로하고, 중량 백분율의 합계는 100 중량%이다.
겨 및 배아 성분 및 가루의 속성
안정화된 통곡물 가루의 생성에서 분쇄 겨 및 배아 성분 또는 분획의 열 처리는, 고온, 저수분 열 처리 및 통기 없이 생성되는 분쇄 겨 및 배아 성분 또는 분획 및 통곡물 가루와 각각 비교하여,
a) 저장 동안 분쇄 겨 및 배아 성분 또는 분획 또는 가루에서 형성되는 유리 지방산 (FFA) 및/또는 헥산알에 의해 측정할 때, 오래 가는 우수한 신선함(freshness),
b) 우수한 감각적 속성, 예를 들어, 감소된 밀 향미, 감소된 건초 맛, 감소된 알갱이 같은 또는 미립자 질감, 및 증가된 달콤한, 버터의, 견과류의, 캐러멜화된, 갈색화된 향미, 및
c) 포자 계수(spore count)에 의해 측정할 때, 우수한 미생물적 안정성을 갖는,
안정화된 분쇄 겨 및 배아 성분 또는 분획 및 통곡물 가루를 제공한다.
실시 형태에서, 안정화된 통밀 가루는, 95℃에서 1개월 가속 저장 후에, 안정화된 통곡물 가루의 중량을 기준으로, 약 200 ppm 미만, 바람직하게는 약 100 ppm 미만, 가장 바람직하게는 약 10 ppm 미만의 뜻밖에 낮은 헥산알 함량을 나타낼 수 있다.
또한, 실시 형태에서, 1점이 밀 향미 또는 알갱이 같은 질감, 또는 달콤한, 견과류의, 버터의, 갈색화된, 또는 캐러멜화된 향미의 최저 강도이고 100점이 최고 강도인 1 내지 100점의 점수 또는 척도를 사용하는 전문가 맛 패널에 의한 관능 평가에 기초하여서, 고온, 저수분 열 처리 및 통기 없이 생성된 대조군과 비교하여, 3% 이상만큼, 예를 들어 5% 이상, 바람직하게는 7% 이상, 가장 바람직하게는 10% 이상만큼 밀 향미 및 알갱이 같은 질감이 감소될 수 있고, 달콤한, 버터의, 견과류의, 갈색의, 캐러멜화된 향미가 증가될 수 있다. 감소 백분율 또는 증가 백분율, 또는 점수는 겨 및 배아 성분 초기 수분 함량, 열 처리 온도, 및 수분 제거 및 통기 정도와 같은 처리 조건에 따라 좌우될 수 있다.
베이킹된 물품의 감각적 속성
더욱이, 열 처리된 겨 및 배아 성분 또는 분획 및 그를 함유하는 안정화된 통곡물 가루를 사용하여 생성되는 베이킹된 물품, 예를 들어, 쿠키는, 동일한 조성물을 함유하지만 고온, 저수분 열 처리 및 통기가 없이 생성되는 통곡물 가루로 제조되는 베이킹된 물품 또는 대조군 샘플과 비교하여, 오래 가는, 우수하게 감소된 밀 향미 및 알갱이 같은 질감, 우수하게 개선된 달콤한, 견과류의, 버터의, 갈색화된, 또는 캐러멜화된 향미 발현 및 유지 및 다른 감각적 속성, 예를 들어, 뒷맛(aftertaste)을 나타낸다.
예를 들어, 실시 형태에서, 1점이 달콤한 향미, 견과류의, 버터의, 갈색화된, 또는 캐러멜화된 향미 등과 같은 속성의 최저 강도이고 100점이 최고 강도인 1 내지 100점의 척도를 사용하는 전문가 맛 패널에 의한 관능 평가에 기초하여서, 고온, 저수분 함량 열 처리 없이 생성되는 대조군과 비교하여, 3% 이상, 예를 들어 5% 이상, 바람직하게는 7% 이상, 가장 바람직하게는 10% 이상만큼, 베이킹된 물품의 감각적 속성, 예를 들어, 쿠키 또는 그레이엄 크래커에 대한 달콤한, 견과류의, 버터의, 갈색화된, 또는 캐러멜화된 향미의 긍정적인 감각적 속성이 증가될 수 있고, 밀 향미 및 알갱이 같은 질감의 부정적인 감각적 속성은 감소될 수 있다. 증가 백분율 또는 감소 백분율, 또는 점수는 겨 및 배아 성분 수분 함량, 열 처리 온도, 수분 감소량 및 휘발성 성분의 통기량과 같은 처리 조건에 따라 좌우될 수 있다.
또한, 실시 형태에서, 안정화 처리 없이 생성되거나 고온 저수분 없이 그리고 통기 없이 안정화를 단독 사용하여 생성된 통곡물 가루로 제조된 대조군 샘플에 대한 29점 미만의 대조군 점수와 비교하여, 열 처리된 분쇄 겨 및 배아 성분 또는 분획 및 그를 함유하는 안정화된 통곡물 가루로 생성되는 베이킹된 물품, 예를 들어, 쿠키는, 수분 함량 및 온도와 같은 처리 조건에 따라, 1 내지 100점의 척도에 기초하여, 견과류 향미의 긍정적 속성에 대한 점수가 29.5 초과일 수 있다. 또한, 1 내지 100점의 척도에 기초하여, 베이킹된 물품은 20점 초과의 버터 향미, 38점 초과의 베이킹된 향미, 22.5점 초과의 달콤한 향미, 및 37점 초과의 갈색 색상의 긍정적 감각적 속성에 대한 점수, 및 34점 미만의 밀 향미, 및 56.5점 미만의 건조함의 양의 부정적인 감각적 속성에 대한 점수을 가질 수 있다.
유사한 개선을 나타내는 평가될 수 있는 예시적인 감각적 속성에는 향, 외관, 손 감촉(hand touch), 질감/식감, 향미, 및 뒷맛/잔효(afteraffect)와 같은 카테고리가 포함된다. 평가될 수 있는 이러한 카테고리 내의 예시적인 구체적인 감각적 속성은 하기와 같다:
a) 향: 달콤한 속성, 견과류 속성, 오일 속성, 밀 속성, 베이킹된 속성, 및 옥수수 속성;
b) 외관: 갈색 색상 속성, 에지 색상 속성, 및 대향 대조(opposite contrast) 속성;
c) 손 감촉: 부스러기(crumb) 속성, 표면 조도 속성, 및 기름기 있는(oily) 속성;
d) 질감/식감: 초기 저작 경도(initial bite hardness) 속성, 부서지기 쉬운 속성, 건조한 속성, 바삭바삭한(crunchy) 속성, 용해 속도 속성, 인식가능한 미립자(noticeable particulate) 속성, 이에 달라붙는(sticks to teeth) 속성, 및 입안 코팅(mouth coating) 속성;
e) 향미: 전반적 속성, 짠 속성, 달콤한 속성, 밀 속성, 견과류 속성, 오일 속성, 옥수수 속성, 베이킹된 속성, 및 버터 속성; 및
f) 뒷맛/잔효: 오일 속성, 밀 속성, 이에 달라붙는 속성, 입안 건조 속성, 달콤한 속성, 쌉쌀한 속성, 옥수수 속성, 입안 코팅 속성, 군침도는(salivating) 속성, 및 잔류 지속(linger) 속성.
본 발명은 하기 비제한적인 예에 의해 예시되며, 여기서, 반대로 표시되지 않는다면, 모든 부, 백분율, 및 비는 중량 기준이고, 모든 온도는 ℃ 단위이고, 모든 온도는 대기압에서의 온도이다:
실시예 1
파트 A. 통기 공정을 사용한 저압 열 처리된 겨 및 배아 성분의 생성
이 실시예에서는, 분쇄 겨 및 배아 성분 또는 분획을 다양한 양으로 수화시키고, 통기를 사용하여 저압 이송 및 혼합 장치에서 다양한 온도에서 열 처리하고, 열 처리 및 통기 후의 수분 함량을 결정한다. 처리된 겨 및 배아 성분 또는 분획을 내배유 분획과 조합하여 통곡물 가루를 얻고, 수분 함량 및 리파아제 활성을 결정하고, 대조군과 비교한다.
호바르트 혼합기(Hobart Mixer) (A-200 T, 미국 오하이오주 트로이 소재)에서, 초기 수분 함량이 약 8.29 중량%인 분쇄 겨 및 배아 성분 또는 분획을, 저속에서 혼합하면서 혼합기 내에 물을 분무하여, 약 16.29 중량% 및 약 26.29 중량%의 수분 함량으로 수화시킨다. 물 첨가를 완료한 후에, 약 5분 동안 혼합을 계속한다.
2" 리본 스크루 (아크리슨(Acrison) 공급기 모델 10152-H)를 갖는 아크리슨 용적식 공급기(volumetric feeder)를 사용하여, 베펙스 터뷸라이저(등록상표) (터뷸라이저(등록상표) 모델 TCJS-8) 내로의 재료의 평균 공칭 6.71 ㎏/hr 공급 속도를 유지하였다. 표 1에 나타난 바와 같이, 터뷸라이저(등록상표) 패들의 구성은, 처음 12개의 패들이 전방으로 45°, 이어서, 다음 20개의 패들이 후방으로 45°, 그리고 마지막 8개의 패들이 편평하거나 수평이 되도록 설치하였다.
[표 1]
Figure pct00001
터뷸라이저(등록상표) 로터 속도는 1420 rpm으로 설정하였다. 겨 및 배아는 상기에 주어진 설정의 터뷸라이저(등록상표)에서 4분의 보유 시간을 가질 수 있다.
3개의 중공 패들을 갖는 중공 샤프트를 통해 터뷸라이저(등록상표) 내로 스팀을 직접 주입하였다. 스팀은 물을 가열하여 발생시켰으며, 이때 자켓 스팀은 60 psi이고, 물 유량은 2.15 ㎏/hr이고, 물 탱크 압력은 50 psi이고, 스팀 배압은 20 psi였다. 35 rpm의 속도에서 작동하는 모콘(Mokon) 펌프를 통해 그리고 18.5 psi의 고온 오일 압력으로 제공되는 자켓 고온 오일로 터뷸라이저(등록상표)를 가열하였다. 시험 동안 355℉ 내지 430℉ 범위의 자켓 온도를 사용하였다.
터뷸라이저 처리된 겨 및 배아를 밀봉된 100 lb 플라스틱 버킷 내로 배출하였으며, 버킷의 상부에는 진공 파이프가 연결되어 있다. 이는 통기된 밀 노트 및 일부 응축 수분이 빠져나가는 데 도움을 주었다.
파트 B: 통곡물 가루, 및 겨 및 배아의 특성화
베펙스 터뷸라이저(등록상표)에서의 저압 열 처리 가공 후에, 열 처리된 겨 및 배아 성분 또는 분획을 나머지 가루 분획 (브레이크 가루 + 환원 가루) 또는 내배유와 32/68 비로 재조합하여 통곡물 가루를 형성하였다.
통곡물 가루 수분 함량 및 열 처리된 겨 및 배아 성분 또는 분획 수분 함량을 AACC 방법 44-15A에 따라 결정하였다. 추출가능한 리파아제 활성을 각각의 가루에 대해 결정하였다. 표 2는, (1) 겨 및 배아 성분 또는 분획의 수분 함량, (2) 통곡물 가루의 수분 함량, (3) 통곡물 가루의 리파아제 활성, 및 (4) 처리 온도의 통곡물 가루의 특징을 나타낸다:
[표 2]
Figure pct00002
표 2에 나타난 바와 같이, 실행 1 내지 실행 4의 베펙스 열 처리된 겨 및 배아 성분 또는 분획의 수분 (베펙스 열 처리 공정 전에 겨 및 배아를 약 16% 또는 26 중량%의 수분 함량으로 수화시킴)은 유의하게 감소되었고, 처리되지 않은 겨 및 배아 (8.29 중량% 수분 함량)와 비교하여 유의하게 더 낮았다 (최종 수분 함량이 약 2 내지 약 4 중량%의 범위임). 그러나, 최종 통곡물 가루의 수분 함량은 처리되지 않은 통곡물 가루 및 시판 통곡물 가루의 수분 함량에 여전히 가깝다. 최고 수화 수준은, 자켓 온도에 따라, 22.87 중량% 내지 24.19 중량%의 수분이 통기되게 하였지만, 더 낮은 수화 수준은 13.21 중량% 내지 14.11 중량% 수분이 통기되게 하였다.
겨 및 배아의 베펙스 처리는 재조합된 통곡물 가루 리파아제 활성의 감소 (471.44 U/g로부터 80.89U/g 내지 180.41 U/g로의 감소)를 가져오는데, 최고 자켓 온도 (430℉)에서는, 리파아제 활성을 80.89 U/g로 감소시킨다. 시판 통곡물 가루 리파아제 활성 (164.40 U/g)과 비교하여, 본 실시예의 겨 및 배아 성분 또는 분획의 열 처리 공정은 더 낮은 리파아제 활성의, 더 안정화된 통곡물 가루를 야기할 수 있다.
리파아제 활성을 결정하는 데 사용되는 방법은 다음과 같다:
리파아제 활성 결정 방법:
추출가능한 리파아제 활성을 각각의 가루에 대해 결정하였다. 리파아제 활성을 결정하는 데 사용되는 방법은 다음과 같다.
A. 장치
1.1 Em 442 및 Ex 300 nm의 필터를 갖는 TD-700 형광계 (터너 디자인(Turner Design))
1.2 분석 저울 (±0.0001)
1.3 피펫맨(Pipetman), 10 μl, 50 μl 및 5000 μl 및 각각을 위한 팁
1.4 뚜껑을 갖는 20 ml 유리 신틸레이션 바이알 (VWR #66022-060)
1.5 50 ml 원심분리 튜브 (VWR #20170-170)
1.6 냉동 원심분리기 (베크맨 알레그라(Beckman Allegra) X15R)
1.7 스토퍼를 갖는 25 및 1000 ml 메스 플라스크
1.8 1500 ml 비이커
1.9 교반 막대
1.10 볼텍스(Vortex) 혼합기
1.11 일회용 큐벳, 4.5 ml (VWR #58017-875)
1.12 일회용 큐벳용 뚜껑 (VWR #24775-083)
1.13 단열 얼음 팬(Insulated ice pan) (VWR #35751-046)
1.14 진탕기/록커(rocker) (VWR #14003-580)
1.15 타이머
B. 시약
1. 탈이온수
2. 4-메틸움벨리페릴 헵타노에이트 (4-MUH) (시그마(Sigma) #M2514)
3. 2-메톡시에탄올 (플루카(Fluka) #64719)
4. 트라이즈마 하이드로클로라이드(Trizma Hydrochloride) (시그마 #T-5941)
5. 1 N 수산화나트륨 (피셔(Fisher) #SS266)
6. 얼음
C. 용액
1. 분석 완충제 (0.2 M 트리스 HCl, pH 7.4)
Figure pct00003
31.52 g의 트라이즈마 하이드로클로라이드 (B-5)를 칭량하여 1500 ml 비이커 (A-8)에 넣는다.
Figure pct00004
약 900 ml의 탈이온수를 첨가하고, 교반 막대를 첨가하고, 용해시킨다.
Figure pct00005
1 N 수산화나트륨을 사용하여 pH를 7.4로 조정한다.
Figure pct00006
1000 ml 메스 플라스크 (A-7)로 옮기고 탈이온수로 최종 부피로 맞춘다.
2. 기재 스톡 용액 (2-메톡시에탄올 중 0.5% 4-MUH, W/V)
Figure pct00007
0.0720 내지 0.0725 g의 4-메틸움벨리페릴 헵타노에이트 (B-2)를 칭량하여 20 ml 바이알 (A-4)에 넣는다.
Figure pct00008
15 ml의 2-메톡시에탄올 (B-3)을 바이알에 첨가한다.
Figure pct00009
볼텍싱하여 분말을 용해시킨다.
Figure pct00010
실온에서 저장하고 1주 후에 폐기한다.
3. 기재 작업 용액 (6% 2-메톡시에탄올 (V/V) 수용액 중 0.03% 4-MUH (W/V))
Figure pct00011
기재 스톡 용액 (C-2)으로부터 1.5 ml 분취량을 꺼내어 25 ml 메스 플라스크 (A-7) 내로 피펫팅한다.
Figure pct00012
탈이온수로 최종 부피까지 희석한다.
Figure pct00013
철저히 혼합한다.
Figure pct00014
매 시험을 위해 기재 스톡 (C-2)으로부터 신선한 기재 작업 용액을 만든다.
4. 얼음/물 혼합물 (얼음조)
단열 팬 (A-13)에 얼음을 넣고 약 1/2 부피의 냉수를 첨가한다.
5. 가루 샘플 용액
Figure pct00015
얼음조 (C-4) 내에서 분석 완충제 (C-1)를 예냉한다.
Figure pct00016
0.1 g 샘플 (0.1000 g까지 가깝게)을 칭량하여 50 ml 원심분리 튜브 (A-5)에 넣는다.
Figure pct00017
20 ml의 냉각된 분석 완충제 (C-1)를 첨가한다.
Figure pct00018
볼텍싱하여 용해시킨다.
Figure pct00019
튜브를 얼음조 내에 수평으로 배치하고 30분 동안 진탕기 (A-14)에서 천천히 흔든다 (#2 속도 설정, 16 스트로크/min).
Figure pct00020
샘플을 4750 rpm (A-6), 5℃에서 10분 동안 원심분리한다.
Figure pct00021
분석을 위해 상청액을 사용한다.
D. 형광계의 보정 (보정, 다중-선택적, 원 형광 절차에 대한 TD-700 작동 매뉴얼 참고)
Figure pct00022
형광계를 켠다 (홈 스크린(Home Screen)이 나타날 때까지 기다린다)
Figure pct00023
"홈" 스크린으로부터 설정 및 보정(Setup&Cal)에서 <ENT>를 누른다.
Figure pct00024
보정을 위해 #2를 선택한다.
Figure pct00025
3000 μl 분석 완충제 (C-1, 실온)가 담긴 큐벳을 샘플 챔버에 넣는다.
Figure pct00026
<ENT>를 누른다;
Figure pct00027
세트 샘플(Set Sample)=100에 대해 OK를 위해 #1을 누른다 (기본 설정이 100이며, 감도 인자(Sensitivity Factor)가 확립될 때까지 기다린다, 판독은 대략 100이어야 함).
Figure pct00028
<ENT>를 누른다;
Figure pct00029
블랭크 빼기 없음(No Subtract Blank)을 위해 #9를 누름(홈 스크린으로 되돌아감)
E. 샘플 시험
Figure pct00030
큐벳 (A-11)을 적절한 샘플 ID로 미리 라벨링한다.
Figure pct00031
10 μl의 기재 작업 용액 (C-3)을 앞서 사용된 큐벳에 첨가하여 장비 (D-3)를 블랭크로서 보정한다.
Figure pct00032
뚜껑 (A-12)을 덮고 5회 뒤집어서 혼합한다.
Figure pct00033
큐벳을 형광계 (A-1) 내의 샘플 구획에 넣는다.
Figure pct00034
형광계에 뚜껑을 덮은 직후에 타이머를 시작하고, 그 후 0.5, 1, 2, 3, 4, 및 5분의 간격에서 형광 강도 (FI) 판독을 기록한다.
Figure pct00035
형광계의 샘플 구획으로부터 큐벳을 꺼낸다.
Figure pct00036
2950 μl의 분석 완충제 (C-1, 실온)를 첫 번째의 미리 라벨링된 샘플 큐벳 (E-1) 내로 피펫팅한다.
Figure pct00037
첫 번째의 추출된 가루 샘플(C-5)의 50 μl 상청액 용액을 피펫팅한다.
Figure pct00038
10 μl의 기재 작업 용액 (C-3)을 첨가한다.
Figure pct00039
모든 후속 샘플에 대해 즉시 단계 E-3 내지 E-6을 반복한다.
F. 계산
Figure pct00040
각각의 샘플에 대해 인큐베이션 시간에 대한 FI 값을 반응 곡선으로서 플롯한다.
Figure pct00041
반응 곡선에 대해 엑셀 스프레드 시트에서 최소 회귀(least regression)를 사용하여 기울기 (ΔFI/min)를 결정한다.
Figure pct00042
하기와 같이 0.1000 g까지 샘플 중량을 사용하여 ΔFI/min을 정규화한다:
Figure pct00043
정규화된 ΔFI/min = 기울기 × (0.1000 g/샘플 중량(g))
Figure pct00044
리파아제 활성을 ΔFI/min/0.1 g로서 보고한다.
실시예 2
베펙스 열 수분 및 통기 처리된 통곡물 가루의 베이킹 기능
본 실시예에서는, 실시예 1에서와 같이 통기에 의해 생성된 베펙스 터뷸라이저(등록상표) 열 처리된 겨 및 배아 성분 또는 분획을 사용하여 저압 열 처리에 의해 제조된 통곡물 가루의 베이킹 기능을 처리되지 않은 통곡물 가루의 베이킹 기능과 비교하였다. 자연에서의 비율의 겨 및 배아 및 내배유로 제조된 통곡물 가루가 실시예 1의 표 2에 열거되어 있다. 통곡물 가루의 베이킹 기능성을 평가하는 데 사용된 쿠키 시험 베이킹 방법은 AACC 10-53 쿠키 베이킹 시험이었다.
용매 보유력 (SRC)은, 손상된 전분의 양과 같은, 특정 가루 성분의 기능을 감시하는 실제 시험의 역할을 한다. 사용된 SRC 분석 방법은, 하기 절차에 따라, AACC 방법 56-10으로부터 알맞게 변화시키고 변경하였다.
재료:
- 50 ml 원심분리 튜브 + 뚜껑
- 5 중량% 탄산나트륨 용매
- 원심분리기 (IEC, 센트라(Centra) GP8, 269 로터, 2130 rpm)
절차:
1. 50 ml 원심분리 튜브 + 뚜껑 (특수 튜브의 경우, O-링 시일 중량)을 칭량한다
2. 5.00 g의 겨-배아 혼합물을 칭량하고 각각의 튜브에 첨가한다 (혼합물의 수분 함량 결정)
3. 25 g의 용매 (미리 칭량된 용매 분취량)를 각각의 튜브에 첨가한다.
4. 20분 동안 수화되게 두되, 매 5분마다 (5, 10, 15, 20분에) 진탕한다.
5. 15분 동안 1000xg에서 원심분리한다.
6. 45° 각도에서 5분 및 90° 각도에서 5분 상청액을 따라내고 배수한다.
7. 다시 뚜껑을 덮고 펠렛을 칭량한다.
8. 계산:
Figure pct00045
AACC 10-53 쿠키 시험 베이킹 방법
AACC 10-53 쿠키 시험 베이킹 방법은 구성 성분 기능성, 및 감각적 질감 분석과 기계적 질감 분석(TAXT2 질감 분석기 3점 굽힘 또는 관통 시험에 의한 기계적 질감 분석) 사이의 예상 상관 관계의 평가를 위해 나비스코 비스킷 컴퍼니(Nabisco Biscuit Company)에서 설계하였다. 이 시험은 USDA 소프트 휘트 퀄리티 랩(Soft Wheat Quality Lab; 미국 오하이오주 우스터 소재)에 의해 확인된 바와 같은 AACC 10-52 당-스냅(Sugar-Snap) 쿠키 시험 베이킹 방법에 비해 개선된 것이다. AACC 10-53 시험은, 1992년에 연질 밀 품질 위원회(Soft Wheat Quality Committee)에 의한 공동 시험(collaborative testing) 후에 미국 곡류 화학자 협회(American Association of Cereal Chemists)의 공식적 시험으로서 채택되었다. 시험에 사용된 장비, 쿠키 도우 조성, 혼합 절차, 베이킹 절차, 측정 절차 등은 다음과 같다:
장비
수분 분석기, 가루 수분의 결정을 위한 일회용 샘플 팬.
열전쌍을 갖는 디지털 온도계 (오메가(Omega) 모델 872A)
3-쿼트 혼합 보울 및 패들을 갖는 C-100 호바르트 혼합기
내셔널 시험 베이킹 오븐(National Test Baking Oven).
2개의 게이지 바(12 mm 폭 × 30 cm 길이 × 7 mm 높이)를 갖는 알루미늄 쿠키 시트 - 26 cm 폭 × 30 cm 길이
쿠키 커터 (60 mm 내경).
슬리브를 갖는 롤링 핀 (슬리브 라인이 핀의 길이를 따라 이어짐).
스패츌러, 갈색 흡수 종이, 알루미늄 포일, 플라스틱 비이커
TA-XT2 질감 분석기 **도우의 유동학 특성에 대한 선택적 시험** - 특수 팬 치수: 폭 10 cm, 길이 10.5 cm, 높이 3.2 cm
4개의 시험 쿠키를 제조하기 위한 표준 제형 AACC 10-53 단일 배치(Single Batch):
스테이지-1
탈지 분유 분말 2.25 g
염 2.81 g
중탄산나트륨 2.25 g
식물성 쇼트닝 (산스 트란스(Sans Trans) 39, 카길(Cargill)) 90.00 g
스테이지-2
중탄산암모늄 1.13 g
고과당 옥수수 시럽; 42% 과당, 71% 고형물 3.38 g
물* 49.50 g
스테이지-3
가루 (13% 수분) 225.00 g
베이킹하는 날마다 가루 수분 함량을 측정한다; 가루 및 물의 수준을 조정하여, 13% 수분 함량으로부터의 편차를 상쇄한다.
Figure pct00046
가루의 수분 함량을 기록하고 FM으로서 식에 대입하여 배치당 실제 가루 중량을 계산한다.
Figure pct00047
실제 가루 중량 (g) = 87/(100-FM)*225 g
Figure pct00048
배치당 실제 가루 중량을 기록하고 AFW로서 식에 대입하여 배치당 첨가된 물의 실제 중량을 계산한다.
Figure pct00049
실제 첨가된 물 (g) = 49.5 g + 225 - AFW * 225 g
일반적인 혼합 절차:
스테이지-1: 건조한 구성 성분들 (탈지 분유, 소금, 중탄산염, 당)을 블렌딩한다.
지방을 첨가한다.
호바르트 혼합기에서 저속으로 3분 동안 혼합한다; 매 분의 혼합 후에 패들과 보울 측면을 긁어낸다.
스테이지-2: 중탄산암모늄을 물에 용해시킨다. 고과당 옥수수 시럽을 첨가한다.
전체 용액을 스테이지-1에 첨가한다;
저속에서 1분 동안 혼합하되, 매 30초 후에 보울 및 패들을 긁어낸다.
중속에서 2분 동안 혼합하되, 매 30초 후에 보울 및 패들을 긁어낸다.
스테이지-3: 가루를 첨가하고, 액체 혼합물에 3회 가만히 섞는다. 저속에서 2분 동안 혼합하되, 매 30초 후에 패들 및 보울을 긁어낸다.
베이크 시간 결정:
베이크 시간은, 400℉에서의 제형의 베이킹 동안 13.85%의 중량 손실을 생성하는 데 필요한 시간으로서 정의된다.
베이크 시간을 측정하기 위하여:
제형을 400℉에서 10, 11, 12, 13분 동안, 일부 통곡물 가루의 경우에는 최대 16분 동안 베이킹하고, 매 분 간격으로 베이크 시트 + 쿠키를 칭량한다.
분 단위의 베이크 시간에 대해 베이킹 동안의 % 중량 손실을 플롯한다.
13.58% 중량 손실을 달성하는 데 필요한 베이크 시간을 내삽한다.
베이킹 명세 사항:
오븐을 400℉ (202℃)로 예열한다.
차가운 쿠키 시트의 중량을 기록한다.
쿠키 시트를 표준 베이크 시간 동안 오븐에 넣는다; 뜨거운 시트의 중량을 기록한다.
쿠키 시험 베이킹을 위한 4개의 도우 블랭크의 제조 절차:
최소한의 변형으로 4개의 60 g 조각의 도우로 분할하고 쿠키 시트 상에 놓는다. 쿠키 시트의 게이지 바를 가로질러 롤링 핀을 놓아서, 추가 압축력 없이, 핀의 중량이 도우 조각을 압축하게 한다. 롤링 핀을 들어 올리고 쿠키 시트의 단부에서 게이지 바 상에 놓고, 단지 1회만 작업자로부터 먼 쪽으로 롤링 핀을 굴린다. 쿠키를 60 mm 커터로 절단하고, 작은 스패츌러로 도우 조각을 주의 깊게 들어 올린다. 수평의 비틀림을 피하도록 커터를 똑바로 위로 들어 올린다.
도우 블랭크 및 쿠키 시트의 중량을 기록한다.
도우 블랭크 및 쿠키 시트를 시팅의 방향으로 오븐에 넣는다. 쿠키를 미리 결정된 베이크 시간 동안 400℉에서 베이킹한다.
쿠키가 위에 놓인 쿠키 시트를, 오븐으로부터 꺼낸 즉시 칭량한다. 편평한 스패츌러를 사용하여 시트로부터 쿠키를 주의 깊게 제거하고, 시팅되고 베이킹된 방향과 동일한 방향으로 갈색 종이 상에 편평하게 놓는다.
(쿠키가 30분 이상 냉각된 때에 취하는) 기하학적 형태 측정:
폭 - 시팅 방향에 수직인 직경: 미터 스틱(meter stick)의 길이에 평행한 롤링-핀-슬리브 라인을 따라 일렬로 4개의 쿠키를 놓는다. 측정치를 cm 단위로 기록한다.
길이 - 시팅에 평행한 직경: 쿠키를 90° 회전시켜 롤링-핀-슬리브 라인이 미터 스틱에 수직이 되게 한다. 측정치를 cm 단위로 기록한다.
스택 높이: 4개의 쿠키를 쌓아올리고, 편평한 가이드들 사이에 규정 범위 내에(on side) 스택을 놓는다. 높이를 기록한다.
표 3에는, 대조군 및 베펙스 저압, 통기되고, 열 처리된 가루에 대한 SRC 및 베이킹 결과 (중복 시험)가 나타나 있다. 표 3에는: (1) 물, 자당, 탄산나트륨 및 락트산 용매에 대한 가루의 용매 보유력, (2) 쿠키 폭, 쿠키 길이 및 스택 높이, 및 3) 쿠키 수분 함량이 포함되어 있다:
[표 3]
Figure pct00050
표 3에 나타난 바와 같이, 저압, 통기 베펙스 가공된 겨 및 배아 성분 또는 분획을 함유하는 통곡물 가루는 처리되지 않은 통곡물 가루와 유사한 베이킹 품질을 나타낸다. 열 처리된 통곡물 가루는, 탄산나트륨 SRC 및 물 SRC에 의해 측정된 손상 전분 및 물 흡수가, 처리되지 않은 통곡물 가루와 비교하여 다소 더 높다. 뜻밖에도, 처리된 겨 및 배아로부터의 통곡물 가루로 제조된 쿠키 (31.73 cm 내지 32.8 cm 폭 및 33.27 cm 내지 32.37 cm 길이)는 대조군 (31.05 cm 폭 및 31.7 cm 길이)보다 더 많이 펴진다.
실시예 3
베펙스 터뷸라이저(등록상표) 저압, 통기되고 열 처리된 겨 및 배아 성분 또는 분획으로 제조된 100% 통곡물 쿠키의 관능 평가 및 향미 분석.
본 실시예에서, 목적은 1) 실시예 1 및 실시예 2에서 제조된 바와 같은, 베펙스 터뷸라이저(등록상표) 저압, 통기되고 열 처리된 겨 및 배아 성분 또는 분획으로 제조된 100% 통곡물 쿠키의 맛을 평가하는 것 (파트 1), 및 2) 실시예 1에서 제조된 바와 같은, 베펙스 터뷸라이저(등록상표) 저압, 통기되고 열 처리된 겨 및 배아 성분 또는 분획의 밀 향미를 분석하는 것 (파트 2)이다.
파트 I: 100% 통곡물 쿠키의 감각적 묘사 분석(Sensory Descriptive Analysis)
통곡물 제품은 일반적으로, 밀 향미, 또는 풋내 향미, 지방 향미, 산화된 풀 향미 노트와, 알갱이 같은 맛을 가지며, 백색 밀가루로 제조된 제품과 비교하여 일반적으로 소비자에게 덜 선호된다. 관능 평가를 사용하여, 통곡물 가루에서 분쇄 겨 및 배아 성분 또는 분획의 저압, 통기, 열 처리 공정에 의해 얻어지는 향미 및 질감 차이를 측정한다. 관능 평가는 제품의 긍정적인 향미 발현 및 개선된 질감 특성을 찾는다. 공정의 온도 및 수분의 양을 시험하여, 최종 제품, 예를 들어, 실시예 2에서와 같이 제조된 시험 쿠키의 인지가능한 특징에 대한 그들의 영향을 나타낸다. 대조군으로서의 처리되지 않은 통곡물 블렌드로 제조된 베이스 쿠키뿐만 아니라, 시판의 안정화된 통곡물 가루 표준으로 제조된 샘플과 비교하여, 열 처리된 겨 및 배아 성분 또는 분획으로부터의 통곡물 가루로 제조된 쿠키를 시험한다.
소비자학 시험 목적:
이 연구의 목적은:
- 베펙스 통기 공정에서 온도 및 수분 수준을 달리한 통곡물로 제조된 쿠키들 사이의 인지가능한 차이를 프로파일링하고, 처리되지 않은 통곡물 가루 및 시판의 안정화된 통곡물 가루로 제조된 샘플과 비교하는 것이다.
결과의 개요:
모든 양상 (향, 외관, 손 감촉, 향미, 질감, 뒷맛/잔효)에 걸쳐 샘플을 설명하는 데 사용되는 39가지 속성 중에서, 샘플 세트는 하기 8가지 속성에 대해 통계적으로 유의한 차이를 나타내었다: 견과류 향, 베이킹된 향, 및 오일 향, 갈색 색상, 초기 저작 경도, 바삭바삭함, 건조한 질감, 및 군침도는 뒷맛.
시험된 샘플이 표 4에 확인되어 있다:
[표 4]
Figure pct00051
시험:
제품을 4주 에이징하였다.
방법론:
트라곤(Tragon) QDA™ 방법론으로 훈련된 묘사분석 패널 (n=8)을 이용하여, 제품의 감각적 특징을 평가하였다. 감각적 예민함 및 묘사 능력에 기초하여 검사원(panellist)을 선택하였다. 검사원들은 일련의 적당한 논의 기간을 거쳐 샘플의 향, 외관, 향미, 질감, 및 뒷맛을 설명하는 어휘를 개발하였다.
검사원들은 그들이 만들어낸 어휘를 사용하여, 개별적으로, 샘플을 평가하였다. 제시 순서로 인한 편견을 최소화하기 위해, 블라인드 상태에서 균형 설계로 샘플을 제시하였다. 각각의 검사원은 모든 속성에 대해 모든 제품을 4회 평가하였다.
웹 기반 컴퓨센스(Compusense) 데이터 수집 시스템 (캐나다의 컴퓨센스 앳 핸드(Compusense at Hand))을 사용하여 데이터를 수집하였고 트라곤 QDA™ 소프트웨어로 분석하였다. 평가에 사용된 구축되지 않은 라인 척도(unstructured line scale)를 분석을 위한 100점 척도로 전자적으로 변환하였다. 분산 분석(Analysis of Variance; ANOVA)을 각각의 속성에 대한 데이터에 적용하여, 샘플들 사이에 통계적 차이가 있는지 결정하였다. 차이가 있다면, 어떤 샘플들 사이에 차이가 존재하는지 결정하기 위해서, 둔캔의 최소 유의차 사후 검증 시험(Duncan's minimum significant difference post-hoc test)을 그러한 특정 속성에 적용하고 계산하였다 (p≤0.05).
샘플 세트를 평가하는 데 사용되는 속성 및 정의
감각적 속성 평가를 위한 감각적 속성, 속성 정의, 및 심사원(judge) 또는 검사원 지시 사항이 표 5에 나타나 있다:
[표 5]
Figure pct00052
Figure pct00053
비스킷 샘플의 감각적 속성의 평균이 표 6에 나타나 있다:
[표 6]
Figure pct00054
Figure pct00055
결과:
향, 외관 및 질감에 있어서 샘플들 사이에 몇몇 유의한 차이가 나타났다. 향의 관점에서, 샘플들은 견과류 속성, 베이킹된 속성 및 오일 속성이 달랐다. 저수분/고온 시험 샘플은 견과류 속성 및 베이킹된 속성이 최고였고, 견과류 속성이 저온 샘플 및 G3SWS 샘플 둘 모두보다 유의하게 더 높았으며, 베이킹된 속성이 고수분/저온, WG 재구성 및 G3SWS 샘플보다 높았다.
모든 처리된 샘플은, 패널이 기한이 지난 쿠키에서의 신선하지 않은 오일 같다고 표시한, 증가된 오일 향을 가졌으며, 이것은 G3SWS 샘플에서보다 유의하게 더 높았다.
외관의 관점에서, 고온 처리된 샘플 둘 모두는 모든 다른 샘플들보다 갈색 색상이 유의하게 더 진하였다.
질감 면에서, 통곡물 샘플은 더 단단하고, 더 건조하고, 더 치밀하다. 이들 샘플은 초기 저작 경도, 바삭바삭함, 및 건조함에 있어서 차이를 나타내었다. 초기 저작 경도에 있어서, 고수분/저온 샘플 및 G3SWS 샘플은 고수분/고온 샘플, 저수분/고온 샘플, 및 WG 재구성 샘플보다 유의하게 더 단단하였다. 저온 처리된 샘플 및 G3SWS 샘플은 WG 재구성 샘플보다 더 바삭바삭한 것으로 나타났다.
바삭바삭함, 초기 저작 경도, 및 건조함의 3가지 속성 모두는 온도에 의해 유의하게 영향을 받았다. 바삭바삭함은 온도가 증가함에 따라 감소하였고, 초기 저작 경도는 온도가 증가함에 따라 감소하였고, 건조함은 온도가 증가함에 따라 증가하였다. 수분 수준은 이러한 3가지 속성에 대해 유의한 영향을 나타내지 않았다. 견과류 향 및 갈색 색상 외관 둘 모두는 온도가 증가함에 따라 증가하였고, 수분 수준은 이들 속성에 대해 유의한 영향을 나타내지 않았다. 인식가능한 입자는 수분 수준이 증가함에 따라 증가하였고, 온도는 이러한 속성에 대해 유의한 영향을 나타내지 않았다.
파트 II: 베펙스 터뷸라이저 (등록상표) 저압, 통기되고 열 처리된 겨 및 배아 성분 또는 분획으로 제조된 100% 통곡물 쿠키의 향미 분석.
처리되지 않은 겨 및 배아 샘플 (대조군) 및 베펙스 터뷸라이저(등록상표) 저압, 통기되고 열 처리된 겨 및 배아 성분 샘플 (시험 #1, 시험 #2, 시험 #3 및 시험 #4)을 동적 헤드스페이스 GC-MS에 의해 분석하였다. MS 라이브러리 매치(library match)에 의해 화합물을 확인하고, 내부 표준을 사용하여 수준을 정규화하였다.
겨 및 배아 성분 또는 분획의 안정화 동안의 휘발성 물질의 통기는 밀 향미와 관련된 휘발성 화합물의 양을 감소시켰다. 고온 (350℉)에서의 겨 및 배아 성분 또는 분획의 처리는, WG 베이킹된 물품의 전반적인 향미를 왜곡시킬 수 있는 견과류 향미 유형의 화합물을 발현시키는 경향이 있었다. 이러한 견과류 향미 화합물의 발현은 안정화 조건의 수분 수준 (8% 및 18%)과는 관계가 없었다.
베펙스 터뷸라이저(등록상표) 저압, 통기되고 열 처리된 겨 및 배아 성분 샘플은, 안정화되지 않은 겨 및 배아 대조군 샘플과 비교하여, 더 낮은 수준의 밀 관련 화합물을 나타내었다. 밀 관련 화합물의 응답 수준은 샘플 #1에 대해 약 50,000 내지 약 125,000, 샘플 #2에 대해 약 75,000 내지 약 100,000, 샘플 #3에 대해 약 50,000 내지 약 140,000, 샘플 #4에 대해 약 100,000 내지 약 345,000, 및 대조군에 대해 약 400,000 내지 약 1,300,000의 범위였다. 이러한 결과는, 뜻밖에도, 저압 베펙스 터뷸라이저(등록상표) 열 처리 공정 동안의 휘발성 화합물의 통기가, 대조군의 경우의 휘발성 화합물의 잔존과 비교하여, 통곡물 가루에까지의 휘발성 화합물의 잠재적인 잔존을 감소시킬 것임을 나타낸다.
밀 관련 화합물은 뜻밖에도, 겨 및 배아 성분 대조군 (안정화되지 않은 겨 및 배아)과 비교하여, 모든 안정화된 겨 및 배아 성분 샘플에서 더 낮은 것으로 나타났다. 낮은 수준에서 풀 향 및 풋내, 그리고 지방질 향, 산패된 향, 크래커의 판지 향으로서 인지되는 밀 관련 화합물의 수준이, 안정화된 겨 및 배아 성분 또는 분획에서는 감소되는 것으로 나타났다.
샘플 #2 및 샘플 #4에서, 겨 및 배아 성분 또는 분획의 높은 가공 온도 조건 (430℉의 자켓 온도)은, 피라진 및 다이메틸피라진과 같은 견과류 향미 관련 화합물의 발생으로 인해, 베이킹된 물품의 전반적인 향미 프로파일을 왜곡시킬 수 있었다.
유일한 도면에 나타난 바와 같이, 355℉ (자켓 온도)에서 처리된 샘플 #1 및 샘플 #3의 겨 및 배아 성분 또는 분획은, 430℉ (자켓 온도)에서 처리된 겨 및 배아 성분 또는 분획 샘플 # 2 및 샘플 #4와 비교하여, 더 적은 견과류 향미 관련 화합물을 생성하는 것으로 나타났지만, 뜻밖에도, 샘플 1, 샘플 2, 샘플 3, 및 샘플 4 각각의 경우의 견과류 향미 화합물 (좌측 컬럼의 피라진, 및 우측 컬럼의 다이메틸피라진)의 생성은 처리되지 않은 대조군에서의 생성보다 많았다.
겨 및 배아 처리 온도는 100% 통곡물 가루 쿠키의 견과류 향미 및 갈색 색상에 유의하게 영향을 주었다. 수분 수준은 이들 속성에 대해 유의한 영향을 나타내지 않았다. 겨 및 배아 (B&G)의 안정화 동안의 휘발성 물질의 통기는 밀 향미와 관련된 휘발성 화합물의 양을 감소시켰다.
실시예 4
파트 A. 압출된 열 처리된 겨 및 배아 성분 (B&G)의 생성
본 실시 형태에서는, 통곡물 가루 영양소 손실의 감소, 통곡물 가루 기능 손상의 감소, 및 압출된 열 처리된 겨 및 배아 성분 또는 분획으로 제조된 통곡물 가루 베이킹된 제품의 감각적 속성의 개선을 목적으로, 분쇄 겨 및 배아 성분 또는 분획을 상이한 공정 조건에서 압출하여, 압출된 열 처리된 겨 및 배아 성분 또는 분획을 얻는다. 변화되는 공정 조건에는, 표 7에 나타난 바와 같이, 겨 및 배아 성분 또는 분획 수분 함량, 겨 및 배아 성분 또는 분획 공급 속도, 및 스크루 회전 속도가 포함된다.
[표 7]
Figure pct00056
2" 리본 스크루를 갖는 아크리슨 용적식 공급기를 사용하여, 베이커 퍼킨스 (모델 번호. 7-1988)에 의해 제조되는 이축 증해 압출기 (MPF-50 마크(Mark) II L/D 25:1) 내로의 상이한 겨 및 배아 성분 (12% 수분) 공급 속도 (61.87 ㎏/hr 내지 150.57 ㎏/hr)를 얻는다.
배럴로의 물 공급 속도는 압출 공정 물 펌프 (브란 루베(Bran Lubbe) N-P31))에 의해 0.71 ㎏/hr로부터 11.48 ㎏/hr까지 변화시킨다. 스크루를 350 내지 500 rpm의 작동 속도로 회전시킨다. 작업 단계 후에, 체인 다이 헤드 (핸셀 프로세싱(Haensel Processing) 2812)를 사용하여, 겨 및 배아 성분을 다이 오리피스를 통해 밀어내어 겨 및 배아 압출물을 형성한다. 압출물을 절단하고 2-구역 10 피트 길이의 건조 오븐 (래디에이션즈 시스템즈(Radiations Systems))을 통해 냉각한다. 각각의 실행 동안, 압출기 토크를 기록한다. 표 8에 나타난 바와 같은 압출기 구성 및 공정 조건에 기초하여 전단율 및 비기계적 에너지 (SME)를 계산하였다:
[표 8]
Figure pct00057
파트 B: 통곡물 가루, 및 겨 및 배아의 특성화
열 처리 압출 공정 후에, 바우어마이스터 갭 밀 (Bauermeister Gap Mill) 모델 GM 40을 사용하여, 각각의 겨 및 배아 압출물을 미세한 분말 (85%가 US# 70 체를 통과함)로 분쇄하였다. 분쇄 겨 및 배아를 나머지 가루 분획 (브레이크 가루 + 환원 가루)과 재조합하여 통곡물 가루를 형성하였다.
로토 탭(Roto Tap)을 사용하여 통곡물 가루 입자 크기 분포를 결정하였다. 균일한 기계적 동작을 사용하여 정확한, 신뢰할 만한 결과를 보증하는 이러한 방법은 매우 다양한 생성물 및 구성 성분에 적용가능하다. 진탕기는 수동 체질에서 사용되는 원형 및 탭핑 운동을 재현한다. 이 방법은 하기 변경 및 변화를 가지고 ASTA 10.0 로탭 진탕기(RoTap Shaker) 방법으로부터 알맞게 변화시켰다.
통곡물 가루 입자 크기 분포 방법
사용된 장치는 다음과 같다:
1. 자동 타이머를 갖는, 타일러 로탭(Tyler RoTap) 전기적 시험 체 진탕기 (피셔 사이언티픽(Fisher Scientific)).
2. 미국 표준 체, #20, #35, #40, #50, #60, #80, #100, 하부 분리기 팬, 및 커버
3. 0.1g까지 정확한, 칭량 저울
4. 스크린 세정을 위한 브러시
5. 규소 분말 유동 보조제 (실로이드(Syloid) #244, 더블유.알. 그레이스 앤드 컴퍼니(W.R. Grace & Co.))
사용된 절차는 다음과 같다:
1. 깨끗한, 완전히 건조된, 빈 무게가 칭량된 체(tared sieve)를 사용한다.
2. 지정된 크기의 샘플을 (가장 가까운 0.1 g까지) 정확하게 칭량하여 250 ml 또는 400 ml 비이커에 넣는다.
3. 개별적으로 적절한 체 및 하부 팬의 빈 무게를 칭량한다.
4. 가장 굵은 개구가 상부에 있게 하고, 가장 미세한 개구가 하부에 있을 때까지 미세함이 증가하도록, 체들을 진탕기 상에 쌓아올린다. 하부 팬을 밑에 놓는다.
5. 샘플을 비이커로부터 상부 체로 정량적으로 옮긴다.
6. 체 커버를 위에 놓고, 이어서 진탕기 플레이트와 원형 프레임을 놓고, 탭 아암(tap arm)을 내린다.
7. 타이머를 5분 동안으로 설정한다.
8. 진탕이 완료된 후에, 로탭으로부터 체를 꺼내고 각각의 체 및 팬을 따로 주의 깊게 칭량한다.
사용된 계산은 다음과 같다:
1. 1개의 체 사용
a.
Figure pct00058
b. % 통과(thru) = 100 - % 잔류
2. 3개 이상의 체 사용
체 A (Sa), 굵음, 상부
체 B (Sb), 중간, 중앙
체 C (Sc), 미세함, 하부
등등.
a.
Figure pct00059
b.
Figure pct00060
c.
Figure pct00061
3. 상기한 계산을 하기 전에, 샘플에 첨가된 규소 분말 유동 보조제의 양을 팬 내의 중량으로부터 빼야한다.
4. 모든 스크린 (+ 팬) 상의 잔류 백분율의 합계는 100%이거나 거의 100%에 근접해야 한다.
통곡물 가루 수분 함량 및 겨 및 배아 성분 또는 분획 수분 함량을 AACC 방법 44-15A에 따라 결정하였다. 가루, 및 겨 및 배아 중의 회분을 측정하기 위해, AOAC 공식 방법 923.03에 따라 회분을 결정한다. 겨 및 배아 추출가능한 리파아제 활성을 실시예 1에서와 같이 결정하였다.
표 9는 하기의 통곡물 가루의 특징을 나타낸다: (1) 통곡물 가루 수분, (2) 통곡물 가루 회분 함량, (3) 겨 및 배아 성분 또는 분획 수분 함량, (4) 겨 및 배아 성분 또는 분획 회분 함량, (5) 겨 및 배아 성분 또는 분획 리파아제 활성, 및 (6) 겨 및 배아 성분 또는 분획 입자 크기 분포.
[표 9]
Figure pct00062
개요 및 결론
압출 처리된 겨 및 배아 성분 또는 분획의 수분 함량은, 물 공급 속도가 높을 때 높다 (실행 #1 및 실행 #2). 겨 및 배아 성분 또는 분획의 총 수분 함량은 실행 #1 및 실행 #2에 대해 24 내지 26%였다. 실행 #1 및 실행 #2의 겨 및 배아 성분은 또한 대조군 G3SWS 겨 및 배아 성분보다 다소 더 미세한 입자 크기를 갖는다. 물 공급 속도가 더 낮은 경우 (실행 #3 내지 실행 #6)에는, 처리되지 않은 겨 및 배아의 수분 함량 (11.78%)과 비교하여, 압출 공정 전의 겨 및 배아 수분 함량이 유의하게 더 낮았다 (약 3% 내지 5%). 그러나, 최종 통곡물 가루의 수분 함량은 처리되지 않은 통곡물 가루 및 시판 통곡물 가루의 수분 함량에 여전히 가깝다.
모든 실행에 대해 압출 열 처리는, 구매가능한 통곡물 가루의 리파아제 활성 (164 U/g)과 비교하여, 리파아제 활성을 (662 U/g로부터 음성으로) 감소시킬 수 있으며, 이는 압출 열 처리가 겨 및 배아 성분 또는 분획, 및 겨 및 배아 성분 또는 분획을 함유하는 통곡물 가루를 실질적으로 안정화시킴을 나타낸다.
실시예 5
통곡물 가루 기능성 및 영양소에 대한 압출의 영향
본 실시예에서는, 가루 기능성, 식이 섬유 및 비타민 E, B1, 및 B2의 함량의 관점에서, 실시예 4의 압출된 열 처리된 겨 및 배아 성분 또는 분획으로 제조된 통곡물 가루에 대한 압출의 영향을 결정한다. 통곡물 가루 기능은 실시예 2에 기재된 용매 보유력 시험을 사용하여, 그리고 변형 알베오그래프 방법(Modified Alveograph Method)에 의해 시험하였다. 이용된 변형 알베오그래프 방법은 다음과 같다:
통곡물 알베오그래프 방법
목적 및 범주:
이 방법은 통곡물 가루의 전체 이축 신장을 특성화하기 위해 사용한다. 이러한 절차는 오직 통밀 가루에만 적용가능하다.
개요:
계산된 양의 통곡물 가루를 계산된 부피의 2.5% 염화나트륨 용액과 혼합한다. 이어서, 생성된 도우를 압출하고, 작은 패티로 절단하고, 안정한 온도에서 휴지시킨다. 이어서 패티를 편평하게 누르고, 공기 압력에 의해 부풀려서 버블을 생성한다. 이어서, 패티를 부풀리는 데 필요한 압력을 그래프로 표시한다.
장치:
A) 수조; 섭씨 0.1도 이내로 냉각 및 가열할 수 있음
B) 쇼팽 알베오그래프(Chopin Alveograph)
C) 쇼팽 RCV4 계산기
D) 엡손(Epson) LX 810 프린터
E) 알베오그래프 차트
F) 점적기 병
G) 16 L 카보이(Carboy) 용기
시약:
A) 2.5% 염화나트륨 용액: 400 g NaCl/16000 ml 탈염 H2O
B) 경질 광유 (피셔 0121-4)
절차:
A) 하기를 확인하고 기록한다:
1) 가루 온도가 18 내지 25℃이어야 한다.
2) 혼합 챔버 온도가 24.0 ± 0.2℃이어야 한다.
3) 휴지 챔버 온도가 25.0 ± 0.2℃이어야 한다.
4) 수조 온도가 19 내지 22℃이어야 한다.
5) 실온: 70+/- 2.5℉
6) 물 염도: 2.4 내지 2.6% NaCl이어야 한다.
7) 상대 습도: 65 + 15% 범위로 밀봉
절차:
B) 물 첨가:
1) 가루 샘플의 수분 퍼센트를 0.1%까지 결정한다.
2) 다음과 같이 알베오그래프 알람을 적용한다:
혼련: 14분
혼련 + 휴지: 34분
3) 가루의 % 수분 및 원하는 % 수화에 기초하여, 상응하는 엑셀 스프레드시트 (첨부됨)를 사용하여 가루 및 염화나트륨 용액을 계산한다.
주의: 예비 실험으로, 55% 수화 및 60% 수화 둘 모두를 사용하여 최적 시험 조건을 결정한다.
4) 쇼팽 뷰렛을 2.5% NaCl 용액으로 계산된 부피까지 채운다. 뷰렛이 너무 가득 찬 경우, 마개를 열고 약간의 용액이 흘러나가게 한다. 킴와이프(Kimwipe)를 사용하여 뷰렛의 팁으로부터 남아 있는 물을 두드려 닦아 낸다. 뷰렛은 약 20초 만에 그 안에 담긴 물을 전달하여야 한다. NaCl 용액 부피가 알베오그래프 뷰렛 용량을 초과하는 경우, 눈금 실린더를 사용하여 부피를 정확하게 측정하여야 한다.
5) 계산된 양의 가루 (+/- 0.5 g)를 칭량하고 혼합 보울로 옮긴다.
6) 혼합기 및 카운트다운 타이머를 시작한다. 뷰렛으로부터 가루가 담긴 혼합 챔버 내로 물을 첨가한다.
7) 1분이 끝났을 때 (타이머가 33분을 가리킴), 혼합기를 중지시키고 보울을 아래로 긁어내어, 모든 가루가 도우 내에 포함되도록 보장한다. 이러한 단계를 완료하는 데 1분 초과가 걸리면 안 된다. 1분이 끝났을 때 (타이머가 32분을 가리킴) 혼합기를 재시작한다.
8) 이 시점에, 오일을 적용하기 원할 수 있다 (다음 섹션 참고).
C) 오일 적용:
남은 12분의 혼합 기간 동안 모든 오일을 적용하여야 한다. 모든 방울(drop)은 어플리케이터의 팁이 표면에 닿지 않게 중력을 이용해 공급하여야 한다. 오일 병은 오일이 적용되는 표면에 대해 수직으로 유지하여야 한다. 작업자(들)의 손가락 또는 얇은 플라스틱 스패츌러를 사용하여 오일을 펴 발라야 하는 롤러, 프레스 캡, 및 프레스 플레이트를 제외하고, 모든 오일은 강 스패츌러로 펴 발라야 한다.
하기 양을 적용하여야 한다:
압출 플레이트: 처음 4 방울; 압출들 사이 2 방울
휴지 플레이트: 각각의 플레이트 상에 5 방울
시팅 플레이트: 각각의 패티 영역 상에 8 방울
롤러: 5 방울을 균일하게 펴 바름
프레스 플레이트: 처음 4 방울; 균일하게 펴 바른, 패티들 사이의 2 방울
프레스 캡: 처음 2 방울; 균일하게 펴 바른, 패티들 사이의 1 방울
D) 압출:
1) 샘플을 추가 12분 혼합한 후에 (타이머가 20분을 가리킴), 혼합기를 중지시키고, 그의 방향을 반전시키고, 압출 게이트를 완전히 열고, 이어서 모터를 다시 켠다. 혼합 블레이드의 방향을 이제 반전시켜서, 도우가 압출 게이트를 통해 압출될 수 있게 한다.
2) 도우가 벽에 달라붙는 것을 피하기 위해 혼합기 벽을 긁어낸다. 완료 시에, 뚜껑을 닫고 속행한다.
3) 오일이 적용된 압출 플레이트를 압출 갭 전방의 스크루 아래에 놓고 도우가 플레이트 상으로 유동해 나오게 한다.
4) 압출하고 도우의 처음 1/2 인치를 잘라낸다. 이 조각은 폐기할 수 있다.
5) 도우를 압출 플레이트 상으로 압출한다. 그렇게 할 때, 패티의 측면이 스크루 헤드에서 충분히 떨어지게 하고 도우의 전방이 위쪽으로 접힌 채로 둔다. 도우를 과도하게 조작하는 것은 피한다. 도우가 그의 자연스런 속도로 압출되게 하고 도우가 뭉치는 것을 방지하는 것이 목적이다.
6) 도우의 시트가 대략 1 3/4" 길이일 때, 패티를 절단하고 이것을 시팅 플레이트로 옮긴다. 이러한 길이의 총 5개 조각을 절단하고 압출한다. 도우의 오직 하나의 조각을 갖는 제3 조립체를 제외하고는, 2개를 각각의 시팅 조립체 상에 놓는다.
E) 절단:
1) 광유의 가벼운 코트를 커터에 적용하여 도우가 그에 달라붙는 것을 피한다.
2) 커터를 사용하여 도우 조각을 절단한다. 압출될 때와 동일한 순서로 절단한다.
3) 도우 조각을 절단한 후에, 휴지 플레이트로 옮긴다. 이어서 휴지 플레이트를 휴지 챔버에 배치한다. 옮기는 동안 패티의 형상 및 두께가 변화되지 않도록 주의를 기울여야 한다.
4) 시험 시작으로부터 전체 34분이 만료될 때까지 도우 조각을 휴지 상태로 유지되게 둔다.
F) 도우 조각 신장:
1) 알베오그래프를 사용하기 전에, 적절히 보정하여야 한다. 기계가 제공된 보정 노우즈 피스(calibration nose piece)를 사용한다.
2) 도우 조각을 프레스 플레이트의 중앙에 놓고, 프레스 캡을 돌려 닫고, 프레스 조립체를 아래로 회전시킨다. 시작부터 끝까지 2회 완전히 회전되어야 하며, 이렇게 하는 데에 총 20초 (회전당 10초)가 걸려야 한다.
3) 일단 프레스가 완전히 아래로 내려가면, 프레스 캡을 제거한다. 알베오그래프 상의 다이얼을 1로부터 3 (6:00 위치)으로 돌리고, 이어서 계산기 상의 시작(start) 버튼을 누른다. 버블에서 첫 번째 구멍이 보일 때 RCV4 계산기 상의 중지(stop)를 누른다. 모든 5개의 도우 조각에 대해 이를 반복한다.
4) 완료 시에 결과를 회수(retrieve)하기 위해, 평균(avg) 버튼을 누르고, 이어서 종료(end) 버튼을 누른다. 이는 결과를 평균할 것이며, 이어서 그래프를 인쇄한다.
5) 그래프가 인쇄된 후에, 그러나 프린터가 베이스라인을 완료하기 전에, 취소(cancel) 버튼을 2회 누른다. LED 리드아웃(readout)에는 PRET라고 씌어 있어야 한다.
6) 이제 개별 결과들을 회수할 필요가 있다. 시험(Test) 버튼을 누르고, 이어서 #1 버튼을 누르고, 이어서 입력(enter) 버튼을 누른다. 이는 첫 번째 패티에 대한 개별 시험 결과를 액세스할 것이다. 이어서, 스캔(scan)을 누르며, 이는 첫 번째 알베오그래프 시험의 각각의 파라미터에 액세스할 것이다. 시험 1 내지 시험 5에 대해 이들 단계를 반복한다.
G) 곡선 평가:
1) RCV4는 결과를 자동으로 계산할 것이다. "L =100" 결과에서는 W를 보고할 필요가 없다.
A. SRC에 의해 측정할 때 통곡물 가루 기능에 대한 겨 및 배아 압출 공정의 영향
실시예 2에 기재된 SRC 방법을 사용하여, 통곡물 가루 기능성 특징에 대한 변화를 측정하였다.
표 10은 하기 압출 공정 변수를 나타낸다: (1) 겨 및 배아 성분 공급 속도, (2) 물 공급 속도, (3) 압출 전단율, (4) 4가지 용매; 물, 자당, 탄산나트륨, 및 락트산에 대한 용매 보유력 값:
[표 10]
Figure pct00063
표 10에 나타난 바와 같이, 압출된 겨는, 통곡물 가루로 재구성 시에, 가루의 용매 흡수 특성에 영향을 준다. 탄산나트륨 SRC에 의해 측정되는, 전분 손상은 대조군 (79%)과 비교하여, 변수들의 모든 조합에 대해 높았다 (165% +/- 8).
B. 알베오그래프에 의해 측정되는 통곡물 가루 기능에 대한 겨 및 배아 압출 공정의 영향
상기에 기재한 알베오그래프 방법을 사용하여, 통곡물 가루 기능성 특징에 대한 변화를 측정하였다. 표 11은 압출 공정 변수: (1) 겨 및 배아 성분 공급 속도, (2) 물 공급 속도, (3) 압출 전단율, (4) 알베오그래프 값을 나타내며, 여기서, P는 끈기(tenacity)이고, L은 신장성(extensibility)이고, W는 베이킹 강도이고, P/L은 곡선의 형태 비(configuration ratio)이다:
[표 11]
Figure pct00064
표 11에 나타난 바와 같이, 모든 압출 처리된 샘플은 매우 작은 버블을 가지며, 신장성이 없고, 매우 끈적끈적하다. 다른 압출 실행과 비교하여, 낮은 겨 및 배아 성분 공급 속도 및 높은 물 공급 속도 (실행 #2)에서 다소 더 우수한 도우 기능성이 나타난다.
C. 겨 및 배아 성분의 비타민 E, B1, 및 B2의 함량에 대한 압출 공정의 영향
AOAC 942.23, 970.65 및 981.15에 따라, 겨 및 배아 성분 또는 분획의 비타민 B1 (티아민)을 결정하였다. AOAC 942.23, 970.65 및 981.15를 사용하여 겨 및 배아 성분 또는 분획의 비타민 B2 (리보플라빈) 함량을 측정하였다. AACC 86-06에 따라 겨 및 배아 성분 또는 분획의 비타민 E 함량을 결정하였다. 비타민 보유율 결정의 결과가 표 12에 나타나 있다:
[표 12]
Figure pct00065
표 12는 모든 실행에 대해 비타민 E 및 B2가 높은 보유율을 가짐을 나타낸다. 그러나, 높은 물 공급 속도 (실행 #1 및 실행 #2)에서는 약간의 비타민 E 손실이 있다. 비타민 B1은, 낮은 겨 및 배아 성분 (B&G) 공급 속도 및 물 공급 속도에서, 실행 3 내지 실행 6에 대해 유의한 손실을 갖는다 (2.33 내지 16.77%의 보유율). 그러나, 실행 #1 및 실행 #2에 대해서는 비타민 B1 손실이 없다.
D. 겨 및 배아의 총 식이 섬유의 함량에 대한 압출 공정의 영향
겨 및 배아 성분 또는 분획의 총 식이 섬유를 AOAC 2009.01에 따라 결정하였고 결과가 표 13에 나타나 있다:
[표 13]
Figure pct00066
표 13에 나타난 바와 같이, 압출 공정은 겨 및 배아 성분 또는 분획의 총 식이 섬유 함량을 다소 변화시킨다.
개요
압출된 겨 및 배아 성분은, 통곡물 가루로 재구성 시에, 가루의 용매 흡수 특성 및 도우 취급 특성에 영향을 준다. 가루의 용매 흡수 특성은 대조군과 비교하여 매우 높고, 이는 도우 기계가공성 및 베이킹 성능에 부정적인 영향을 줄 것이지만, 높은 수분 함량의 베이킹된 물품, 예를 들어, 케이크 및 빵의 생성을 위해서는 좋을 것이다. 알베오그래프 결과는 또한 통곡물 가루 도우가 끈적끈적하며 신장성을 갖지 않음을 나타낸다. 압출 공정은 겨 및 배아 성분의 전체 식이 섬유 함량을 유지한다. 그러나, 압출 공정은 겨 및 배아 성분 또는 분획의 비타민 함량에는 영향을 줄 수 있다. 높은 비타민 회수율을 얻기 위해서는, 압출 공정 조건을 주의 깊게 선택해야 하며, 예를 들어 실행 # 1 및 실행 2는 높은 비타민 보유율을 제공할 것이다.
실시예 6
압출 열 처리된 겨 및 배아 성분으로 제조된, 통곡물 가루의 베이킹 기능성 및 화학 팽창된 크래커의 관능 평가
본 실시예에서, 파트 I에서는, 실시예 4 및 실시예 5의 압출 열 처리된 겨 및 배아 성분으로 제조된 통곡물 가루의 베이킹 기능성을 평가한다. 본 실시예의 파트 II에서는, 실시예 4 및 실시예 5의 압출 열 처리된 겨 및 배아 성분으로 제조된 100% 통곡물 크래커의 맛 및 질감을 평가한다.
파트 I: 베이킹 기능성
본 실시예에서는, 실시예 4 및 실시예 5의 압출 가공된 겨 및 배아 성분으로 제조된 통곡물 가루의 베이킹 기능성을, 처리되지 않은 통곡물 가루의 베이킹 기능성과 비교한다. 압출된 겨 및 배아 성분 또는 분획, 및 자연에서의 비율의 겨 및 배아 및 내배유로 제조된 통곡물 가루가, 예를 들어 표 7 내지 표 13의, 실시예 4 및 실시예 5, 실행 2 및 실행 4 및 대조군에 기재되어 있다. 통곡물 가루의 베이킹 기능성을 평가하는 데 사용된 화학 팽창된 크래커 시험 베이킹 방법은 문헌[Kweon et al., Cereal Chemistry, 88(1):19-24 (2011)]의 크래커 방법이다. 베이킹에 사용된 시험 제형이 표 14에 열거되어 있다:
[표 14]
Figure pct00067
베이킹 결과
표 15는 G3SWS 대조군 통곡물 가루로 제조된 100% 통곡물 크래커, 및 실행 #2 및 실행 #4의 압출 열 처리된 겨 및 배아 성분 또는 분획을 함유하는 통곡물 가루로 제조된 100% 통곡물 크래커의 베이킹 결과를 나타낸다:
[표 15]
Figure pct00068
표 15에 나타난 바와 같이, 처리되지 않은 대조군 크래커, G3SWS는, 실행 #2 및 실행 #4의 압출된 겨 및 배아 성분으로 제조된 크래커보다 더 우수한 스택 높이 및 더 긴 길이를 나타내었다. 실행 #4의 압출된 겨 및 배아 성분으로 제조된 크래커는, 처리되지 않은 대조군 크래커 G3SWS 및 실행 #2의 압출된 겨 및 배아로 제조된 크래커보다 색이 더 진하였다.
파트 II. 관능 평가
본 실시예에서는, 실시예 4 및 실시예 5, 실행 #2의 압출 가공된 겨 및 배아 성분을 함유하는 통곡물 가루로 제조된 통곡물 크래커의 맛, 향미, 및 질감을, 처리되지 않은 통곡물 가루 대조군 G3SWS로 제조된 통곡물 크래커와 비교한다.
관능 평가의 방법론
전문 맛 패널에 의해 정량적 방식으로 블라인드 상태에서 제품을 평가하였고; 3자리 코드(3-digit code)로 라벨링하였다. 데이터를 수집하고 센파크(Senpaq) 버전 4.3으로 분석하였다 (p < 0.1).
결과:
대조군 G3SWS와 비교하여, 실행 #2의 압출 처리된 겨 및 배아 성분을 함유하는 통곡물 가루로 제조된 크래커는, 더 단단하고, 더 바삭바삭하고, 더 촉촉하고, 기름기 있는 입안 코팅이 더 많고, 더 베이킹되고, 날것의 향미가 더 적고, 밀 향미가 더 적고, 겨 향미가 더 적고, 나무 향미가 더 적고, 캐러멜 향미가 더 많으며, 가열된 오일이 더 많고, 미립자가 더 적고, 입자가 더 작은 것으로 평가되었다.
전반적으로, 압출은 밀 특징 (향미, 미립자, 건조함)을 감소시키지만, 제품을 더 단단하게 만들며 박편화(flakiness)를 개선하지는 않는다.
개요
압출 처리된 겨 및 배아 성분으로부터의 통곡물 가루로 제조된 100% 통곡물 크래커는 스택 높이가 더 낮고 깨물 때 더 바삭바삭하다. 감각적 묘사 결과는, 압출이 밀 특성 (향미, 미립자, 건조함)을 감소시키지만, 제품을 더 단단하게 만들며 박편화를 개선하지는 않음을 나타낸다.

Claims (44)

  1. 분쇄 겨 및 배아 성분의 향미 및 질감을 개선하는 방법으로서,
    상기 분쇄 겨 및 배아 성분의 중량을 기준으로 겨가 50 중량% 이상이고 수분 함량이 약 5 중량% 내지 약 25 중량%인, 겨 및 배아를 포함하는 분쇄 겨 및 배아 성분을 이송 및 혼합 장치에서 이송 및 혼합하면서 분쇄 겨 및 배아 성분을 가열하는 단계 - 상기 가열은 약 285℉ 내지 약 410℉의 온도로 수행되어 분쇄 겨 및 배아 성분 중의 휘발성 밀 향미 성분(volatile wheaty flavor component) 및 수분을 증발시키고 겨 성분 내에 버터, 견과류 및 캐러멜 향미를 발현시킴 -;
    상기 가열 동안 혼합 및 이송 장치로부터 밀 향미 성분 및 수분을 제거하여 겨 및 배아 성분의 수분 함량을 약 30 중량% 내지 약 75 중량%만큼 감소시키고 수분 함량이 약 1.5 중량% 내지 약 10 중량%인 건조된 분쇄 겨 성분을 얻는 단계; 및
    건조된 분쇄 겨 성분을 이송 및 혼합 장치로부터 제거하여 비-밀(non-wheaty), 견과류 및 캐러멜 향미 및 껄끄럽지 않은 질감(non-gritty texture)을 갖는, 팽창되지 않은 분쇄 겨 및 배아 성분을 얻는 단계
    를 포함하는, 분쇄 겨 및 배아 성분의 향미 및 질감을 개선하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 이송 및 혼합 장치는 휘발성 밀 향미 성분 및 수분의 제거를 위해 통기되는, 분쇄 겨 및 배아 성분의 향미 및 질감을 개선하는 방법.
  3. 제1항에 있어서, 휘발성 밀 향미 성분 및 수분은 진공에 의해 제거되는, 분쇄 겨 및 배아 성분의 향미 및 질감을 개선하는 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 가열은 스팀에 의해 간접적으로 수행되는, 분쇄 겨 및 배아 성분의 향미 및 질감을 개선하는 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 가열은 겨 성분이 이송 및 혼합될 때 겨 성분 내로의 스팀 주입에 의해 직접적으로 수행되는, 분쇄 겨 및 배아 성분의 향미 및 질감을 개선하는 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 가열은, 상기 장치로부터 제거되는 헥산알, 헵타다이엔알, 노난알, 데칸알, 노넨알, 헵텐알, 1-옥텐-3-온, 3,5-옥타다이엔-2-온, 데카다이엔알, 노나다이엔알, 또는 옥텐알, 또는 이들의 조합 또는 혼합물을 포함하는 밀 향미 성분을 휘발시키며, 겨 및 배아 성분에 의해 보유되는 피라진 및 다이메틸피라진으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 구성원을 포함하는 견과류 및 캐러멜 향미 성분 또는 마이야르 반응(Maillard Reaction) 향미 성분을 생성하는, 분쇄 겨 및 배아 성분의 향미 및 질감을 개선하는 방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 가열은 겨 및 배아 성분의 리파아제 활성을 실질적으로 감소시키는, 분쇄 겨 및 배아 성분의 향미 및 질감을 개선하는 방법.
  8. 제1항에 있어서, 겨 및 배아 성분은 전분을 포함하고, 상기 가열은 겨 및 배아 성분에 함유된 전분의 실질적인 젤라틴화를 피하게 하는, 분쇄 겨 및 배아 성분의 향미 및 질감을 개선하는 방법.
  9. 제8항에 있어서, 이송 및 혼합 장치는 저압에서 작동하며 중공 스크루 및 자켓형 본체를 통해 열을 교환하는, 분쇄 겨 및 배아 성분의 향미 및 질감을 개선하는 방법.
  10. 제8항에 있어서, 상기 가열을 거친 상기 분쇄 겨 및 배아 성분은, 분쇄 겨 및 배아 성분의 중량을 기준으로, 수분 함량이 약 5 중량% 내지 약 12 중량%이고, 상기 가열은 약 290℉ 내지 약 350℉의 온도로 수행되고, 겨 및 배아 성분의 수분 함량은 약 30 중량% 내지 약 75 중량%만큼 감소되어 수분 함량이 약 1.5 중량% 내지 약 4.5 중량%인 건조된 분쇄 겨 성분을 얻게 하고, 상기 가열은 약 1분 내지 약 6분의 기간 동안 수행되는, 분쇄 겨 및 배아 성분의 향미 및 질감을 개선하는 방법.
  11. 제8항에 있어서, 상기 가열을 거친 상기 분쇄 겨 및 배아 성분은, 분쇄 겨 및 배아 성분의 중량을 기준으로, 수분 함량이 약 7 중량% 내지 약 9 중량%이고, 상기 가열은 약 310℉ 내지 약 330℉의 온도로 수행되고, 겨 및 배아 성분의 수분 함량은 약 30 중량% 내지 약 75 중량%만큼 감소되어 수분 함량이 약 2.5 중량% 내지 약 3.5 중량%인 건조된 분쇄 겨 성분을 얻게 하고, 상기 가열은 약 2분 내지 약 4분의 기간 동안 수행되는, 분쇄 겨 및 배아 성분의 향미 및 질감을 개선하는 방법.
  12. 제8항에 있어서, 상기 가열을 거친 상기 분쇄 겨 및 배아 성분은, 분쇄 겨 및 배아 성분의 중량을 기준으로, 수분 함량이 약 7.5 중량% 내지 약 8.5 중량%이고, 상기 가열은 약 310℉ 내지 약 330℉의 온도로 수행되고, 겨 및 배아 성분의 수분 함량은 약 30 중량% 내지 약 75 중량%만큼 감소되어 수분 함량이 약 2.8 중량% 내지 약 3.2 중량%인 건조된 분쇄 겨 성분을 얻게 하고, 상기 가열은 약 2.5 분 내지 약 3.5분의 기간 동안 수행되는, 분쇄 겨 및 배아 성분의 향미 및 질감을 개선하는 방법.
  13. 제8항에 있어서, 상기 가열을 거친 분쇄 겨 및 배아 성분은 이송 및 혼합 장치로의 입구에서의 온도가 약 120℉ 미만이고, 이송 및 혼합 장치를 빠져나올 때 비-밀, 견과류 및 캐러멜 향미 및 껄끄럽지 않은 질감을 갖는 팽창되지 않은 분쇄 겨 및 배아 성분은 자유-유동하는 개별적인 미립자 형태인, 분쇄 겨 및 배아 성분의 향미 및 질감을 개선하는 방법.
  14. 제1항에 있어서, 이송 및 혼합 장치는 증해 압출기(cooker extruder)이고, 겨 및 배아 성분은 전분을 포함하고, 상기 가열은 겨 및 배아 성분에 함유된 전분을 실질적으로 젤라틴화시키는, 분쇄 겨 및 배아 성분의 향미 및 질감을 개선하는 방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 가열을 거친 상기 분쇄 겨 및 배아 성분은, 분쇄 겨 및 배아 성분의 중량을 기준으로, 수분 함량이 약 10 중량% 내지 약 25 중량%이고, 겨 및 배아 성분의 수분 함량은 적어도 약 30 중량% 내지 약 75 중량%만큼 감소되어 수분 함량이 약 4 중량% 내지 약 10 중량%인 건조된 분쇄 겨 성분을 얻게 하고, 증해 압출기 입력 또는 비기계적 에너지(specific mechanical energy; SME)는 약 20 W*hr/㎏ 내지 약 120 W*hr/㎏인, 분쇄 겨 및 배아 성분의 향미 및 질감을 개선하는 방법.
  16. 제14항에 있어서, 상기 가열을 거친 상기 분쇄 겨 및 배아 성분은, 분쇄 겨 및 배아 성분의 중량을 기준으로, 수분 함량이 약 12 중량% 내지 약 18 중량%이고, 상기 가열은 약 300℉ 내지 약 395℉의 온도로 수행되며, 겨 및 배아 성분의 수분 함량은 약 30 중량% 내지 약 75 중량%만큼 감소되어 수분 함량이 약 5 중량% 내지 약 8 중량%인 건조된 분쇄 겨 성분을 얻게 하고, 증해 압출기 입력 또는 비기계적 에너지(SME)는 약 20 W*hr/㎏ 내지 약 120 W*hr/㎏인, 분쇄 겨 및 배아 성분의 향미 및 질감을 개선하는 방법.
  17. 제14항에 있어서, 상기 가열을 거친 상기 분쇄 겨 및 배아 성분은, 분쇄 겨 및 배아 성분의 중량을 기준으로, 수분 함량이 약 14 중량% 내지 약 16 중량%이고, 상기 가열은 약 310℉ 내지 약 330℉의 온도로 수행되며, 겨 및 배아 성분의 수분 함량은 적어도 약 30 중량% 내지 약 75 중량%만큼 감소되어 수분 함량이 약 6 중량% 내지 약 7 중량%인 건조된 분쇄 겨 성분을 얻게 하고, 증해 압출기 입력 또는 비기계적 에너지(SME)는 약 20 W*hr/㎏ 내지 약 120 W*hr/㎏인, 분쇄 겨 및 배아 성분의 향미 및 질감을 개선하는 방법.
  18. 제14항에 있어서, 상기 가열을 거친 분쇄 겨 및 배아 성분은 증해 압출기로의 입구에서의 온도가 약 120℉ 미만이고, 이송 및 혼합 장치를 빠져나올 때 비-밀, 견과류 및 캐러멜 향미 및 껄끄럽지 않은 질감을 갖는 팽창되지 않은 분쇄 겨 및 배아 성분은 용융된 전분 내에 캡슐화된 겨 입자의 형태인, 분쇄 겨 및 배아 성분의 향미 및 질감을 개선하는 방법.
  19. 제1항의 방법에 의해 얻어지는, 비-밀, 견과류 및 캐러멜 향미 및 껄끄럽지 않은 질감을 갖는, 겨 및 배아 성분.
  20. 제8항의 방법에 의해 얻어지는, 비-밀, 견과류 및 캐러멜 향미 및 껄끄럽지 않은 질감을 갖는, 겨 및 배아 성분.
  21. 제14항의 방법에 의해 얻어지는, 비-밀, 견과류 및 캐러멜 향미 및 껄끄럽지 않은 질감을 갖는, 겨 및 배아 성분.
  22. 제1항의 방법에 의해 얻어지는 겨 및 배아 성분, 및 내배유 성분을 포함하는, 비-밀, 견과류 및 캐러멜 향미 및 껄끄럽지 않은 질감을 갖는 통곡물 가루.
  23. 제8항의 방법에 의해 얻어지는 겨 및 배아 성분, 및 내배유 성분을 포함하는, 비-밀, 견과류 및 캐러멜 향미 및 껄끄럽지 않은 질감을 갖는 통곡물 가루.
  24. 제14항의 방법에 의해 얻어지는 겨 및 배아 성분, 및 내배유 성분을 포함하는, 비-밀, 견과류 및 캐러멜 향미 및 껄끄럽지 않은 질감을 갖는 통곡물 가루.
  25. 제19항의 겨 및 배아 성분을 포함하는, 베이킹된 물품.
  26. 제20항의 겨 및 배아 성분을 포함하는, 베이킹된 물품.
  27. 제21항의 겨 및 배아 성분을 포함하는, 베이킹된 물품.
  28. 제22항의 통곡물 가루를 포함하는, 베이킹된 물품.
  29. 제23항의 통곡물 가루를 포함하는, 베이킹된 물품.
  30. 제24항의 통곡물 가루를 포함하는, 베이킹된 물품.
  31. 개선된 향미 및 질감을 갖는 통곡물 가루를 제조하는 방법으로서,
    분쇄 겨 및 배아 성분의 중량을 기준으로 겨가 50 중량% 이상이고 수분 함량이 약 5 중량% 내지 약 25 중량%인, 겨 및 배아를 포함하는 분쇄 겨 및 배아 성분을 이송 및 혼합 장치에서 이송 및 혼합하면서 상기 분쇄 겨 및 배아 성분을 가열하는 단계 - 상기 가열은 약 285℉ 내지 약 410℉의 온도로 수행되어 분쇄 겨 및 배아 성분 중의 휘발성 밀 향미 성분 및 수분을 증발시키고 겨 성분 내에 버터, 견과류 및 캐러멜 향미를 발현시킴 -;
    상기 가열 동안 혼합 및 이송 장치로부터 밀 향미 성분 및 수분을 제거하여 겨 및 배아 성분의 수분 함량을 약 30 중량% 내지 약 75 중량%만큼 감소시키고 수분 함량이 약 1.5 중량% 내지 약 10 중량%인 건조된 분쇄 겨 성분을 얻는 단계;
    건조된 분쇄 겨 성분을 이송 및 혼합 장치로부터 제거하여 비-밀, 견과류 및 캐러멜 향미 및 껄끄럽지 않은 질감을 갖는, 팽창되지 않은 분쇄 겨 및 배아 성분을 얻는 단계; 및
    팽창되지 않은 분쇄 겨 및 배아 성분을 내배유 분획(endosperm fraction)과 혼합하여 통곡물 가루를 얻는 단계
    를 포함하는, 개선된 향미 및 질감을 갖는 통곡물 가루를 제조하는 방법.
  32. 제31항에 있어서, 이송 및 혼합 장치는 휘발성 밀 향미 성분 및 수분의 제거를 위해 통기되는, 개선된 향미 및 질감을 갖는 통곡물 가루를 제조하는 방법.
  33. 제31항에 있어서, 휘발성 밀 향미 성분 및 수분은 진공에 의해 제거되는, 개선된 향미 및 질감을 갖는 통곡물 가루를 제조하는 방법.
  34. 제31항에 있어서, 상기 가열은 스팀에 의해 간접적으로 수행되는, 개선된 향미 및 질감을 갖는 통곡물 가루를 제조하는 방법.
  35. 제31항에 있어서, 상기 가열은 겨 성분이 이송 및 혼합될 때 겨 성분 내로의 스팀 주입에 의해 직접적으로 수행되는, 개선된 향미 및 질감을 갖는 통곡물 가루를 제조하는 방법.
  36. 제31항에 있어서, 상기 가열은, 상기 장치로부터 제거되는 헥산알, 헵타다이엔알, 노난알, 데칸알, 노넨알, 헵텐알, 1-옥텐-3-온, 3,5-옥타다이엔-2-온, 데카다이엔알, 노나다이엔알, 또는 옥텐알, 또는 이들의 조합 또는 혼합물을 포함하는 밀 향미 성분을 휘발시키며, 겨 및 배아 성분에 의해 보유되는 피라진 및 다이메틸피라진으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 구성원을 포함하는 견과류 및 캐러멜 향미 성분 또는 마이야르 반응 향미 성분을 생성하는, 개선된 향미 및 질감을 갖는 통곡물 가루를 제조하는 방법.
  37. 제31항에 있어서, 상기 가열은 겨 및 배아 성분의 리파아제 활성을 실질적으로 감소시켜서, 비-밀, 견과류 및 캐러멜 향미 및 껄끄럽지 않은 질감을 갖는 안정화된 통곡물 가루를 얻게 하는, 개선된 향미 및 질감을 갖는 통곡물 가루를 제조하는 방법.
  38. 제31항에 있어서, 겨 및 배아 성분은 전분을 포함하고, 상기 가열은 겨 및 배아 성분에 함유된 전분의 실질적인 젤라틴화를 피하게 하는, 개선된 향미 및 질감을 갖는 통곡물 가루를 제조하는 방법.
  39. 제38항에 있어서, 이송 및 혼합 장치는 저압에서 작동하며 중공 스크루 및 자켓형 본체를 통해 열을 교환하는, 개선된 향미 및 질감을 갖는 통곡물 가루를 제조하는 방법.
  40. 제38항에 있어서, 상기 가열을 거친 상기 분쇄 겨 및 배아 성분은, 분쇄 겨 및 배아 성분의 중량을 기준으로, 수분 함량이 약 5 중량% 내지 약 12 중량%이고, 상기 가열은 약 290℉ 내지 약 350℉의 온도로 수행되고, 겨 및 배아 성분의 수분 함량은 약 30 중량% 내지 약 75 중량%만큼 감소되어 수분 함량이 약 1.5 중량% 내지 약 4.5 중량%인 건조된 분쇄 겨 성분을 얻게 하고, 상기 가열은 약 1분 내지 약 6분의 기간 동안 수행되는, 개선된 향미 및 질감을 갖는 통곡물 가루를 제조하는 방법.
  41. 제38항에 있어서, 상기 가열을 거친 상기 분쇄 겨 및 배아 성분은, 분쇄 겨 및 배아 성분의 중량을 기준으로, 수분 함량이 약 7 중량% 내지 약 9 중량%이고, 상기 가열은 약 310℉ 내지 약 330℉의 온도로 수행되고, 겨 및 배아 성분의 수분 함량은 약 30 중량% 내지 약 75 중량%만큼 감소되어 수분 함량이 약 2.5 중량% 내지 약 3.5 중량%인 건조된 분쇄 겨 성분을 얻게 하고, 상기 가열은 약 2분 내지 약 4분의 기간 동안 수행되는, 개선된 향미 및 질감을 갖는 통곡물 가루를 제조하는 방법.
  42. 제38항에 있어서, 이송 및 혼합 장치는 증해 압출기이고, 겨 및 배아 성분은 전분을 포함하고, 상기 가열은 겨 및 배아 성분에 함유된 전분을 실질적으로 젤라틴화시키는, 개선된 향미 및 질감을 갖는 통곡물 가루를 제조하는 방법.
  43. 제42항에 있어서, 상기 가열을 거친 상기 분쇄 겨 및 배아 성분은, 분쇄 겨 및 배아 성분의 중량을 기준으로, 수분 함량이 약 10 중량% 내지 약 25 중량%이고, 겨 및 배아 성분의 수분 함량은 약 30 중량% 내지 약 75 중량%만큼 감소되어 수분 함량이 약 4 중량% 내지 약 10 중량%인 건조된 분쇄 겨 성분을 얻게 하고, 증해 압출기 입력 또는 비기계적 에너지(SME)는 약 20 W*hr/㎏ 내지 약 120 W*hr/㎏인, 개선된 향미 및 질감을 갖는 통곡물 가루를 제조하는 방법.
  44. 제42항에 있어서, 상기 가열을 거친 상기 분쇄 겨 및 배아 성분은, 분쇄 겨 및 배아 성분의 중량을 기준으로, 수분 함량이 약 12 중량% 내지 약 18 중량%이고, 상기 가열은 약 300℉ 내지 약 395℉의 온도로 수행되며, 겨 및 배아 성분의 수분 함량은 약 30 중량% 내지 약 75 중량%만큼 감소되어 수분 함량이 약 5 중량% 내지 약 8 중량%인 건조된 분쇄 겨 성분을 얻게 하고, 증해 압출기 입력 또는 비기계적 에너지(SME)는 약 20 W*hr/㎏ 내지 약 120 W*hr/㎏인, 개선된 향미 및 질감을 갖는 통곡물 가루를 제조하는 방법.
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