TW201501651A - 處理燕麥以達到具有增加的燕麥蒽醯胺含量之燕麥的方法 - Google Patents
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Abstract
製造具有增加的燕麥蒽醯胺位準之可溶性燕麥粉，其係藉由在擠壓前先使用酶預調理全燕麥粉。
Description
本申請案主張2013年3月4日提申之U.S.案號13/784,255的優先權，其整體內容以參照方式明確地併入本案。
本發明大致上關於具有可溶性組份的全燕麥粉(下稱“可溶性燕麥粉”)。更明確地說，本發明係關於製造具有增加的燕麥蒽醯胺含量之可溶性燕麥粉的方法。
燕麥多年來一直是人類飲食中的主食，由於其健康益處之緣故。舉例來說，許多研究顯示，每日吃燕麥片可幫助降低血液中的膽固醇、減少心臟疾病的風險、促進健康的血液流動、以及維持健康的血壓位準。再者，燕麥片具有高含量的複雜碳水化合物與纖維，其有助於緩慢消化及穩定的血糖位準。
燕麥蒽醯胺為燕麥獨有的抗氧化劑。自從其於1980年代首次單離迄今，已鑑定出超過30個同系物，燕麥
中最豐富的燕麥蒽醯胺為2p、2f與2c。該等多酚驗證了強力的抗氧化、抗發炎與抗動脈粥樣硬化特性，並可有益於患有慢性發炎疾病、過敏和心血管疾病的人們。在食品工業以外，燕麥蒽醯胺的益處亦有據可查。利喘貝(Tranilast)-燕麥蒽醯胺相似物-已被批准用於治療發炎相關疾病以及護膚產品AveenoTM係依據燕麥蒽醯胺之經證實益處。
為了達到對人體健康的有益效應，燕麥蒽醯胺必須被足量攝取。在1999年塔夫茨大學的研究當中，確認了燕麥蒽醯胺在攝取後於人體中具有生物利用性且仍具有生物活性。在服用60或120mg後，總血漿燕麥蒽醯胺的最大濃度分別為168與560nM。由明尼蘇達大學進行的較近期研究顯示，歷時8周服用低至每日0.4或9.2mg劑量之燕麥蒽醯胺增加了血漿總抗氧化活性且對數種抗氧化與抗發炎參數具有劑量-回應效應。該等效應或許是由於燕麥蒽醯胺在不同組織與器官中的累積與高濃度所致。
在燕麥穀物中的燕麥蒽醯胺含量係依品種與食物處理方法而異。舉例來說，熱處置通常減少了燕麥蒽醯胺2f、2c，更大大地減少了2p。增加燕麥蒽醯胺含量的處理方法是非常重要的，以幫助人們透過經常食用燕麥產品達到健康益處。
核因子-κB(NF-κB)是調節DNA轉錄的一個真核轉錄因子家族並涉及發炎與免疫反應相關基因的活化。NF-κB所調節的發炎反應係經由增強編碼有致發炎細胞激素-例如腫瘤壞死因子(TNF)-α、白細胞介素(IL)-6、及白
細胞介素(IL)-1β-的基因表現來發生。NF-κB的活化導致發炎，其轉而涉及許多疾病的發病機制，例如氣喘、類風濕性關節炎、及發炎性腸病且至少部分地為諸如動脈粥樣硬化與阿茲海默症之疾病的致病原因。壓制NF-κB-對感染之免疫反應的調節劑-是限制腫瘤細胞增殖的關鍵並減少發炎位準。研究已顯示燕麥蒽醯胺抑制NF-κB活化。
隨著當今忙碌的生活方式，消費者要求方便性，例如可攜性及易於製備。消費者期望來自各式食物來源的燕麥片，包括飲料，以及便利食物，例如壓棒、甜餅、脆餅、果泥、及類似物。
所欲的是製備具有足夠可溶性纖維以滿足證明健康聲明所必要之FDA門檻的全燕麥產品。舉例來說，全燕麥產品必須具有每份食物0.75g可溶性貝他-葡聚醣纖維。為了製備含有每份至少0.75g可溶性燕麥纖維(約18g全穀物燕麥)的燕麥飲料，必須使用高度可溶性燕麥粉。傳統上，高度可溶性粉係使用酶製備，例如α-澱粉酶。經酶處置的燕麥粉隨後以滾筒或噴霧乾燥。此方法採用至少兩步驟且為傳統上昂貴並製得低比率的可溶性燕麥粉。舉例來說，一漿料批次係由粉(燕麥)與水(70-90%水份含量)所製備。(多個)酶隨後加至該漿料並保持在最佳酶反應條件，接著進行酶失活製程。該漿料隨後移至噴霧或滾筒乾燥機中。
本領域對高度可分散於液體或半固體介質、保持如同全穀物之識別標準並富含抗氧化劑的燕麥粉係存在需求。
本發明之態樣係關於具有增加的燕麥蒽醯胺含量之可溶性燕麥粉。該可溶性燕麥粉產品為全燕麥粉且於是具有全穀物燕麥的特性。
本發明之態樣係關於該可溶性燕麥粉用於各式飲料和食品的用途，以提供提高之健康益處。
該等及其他態樣-連同本案所揭示之本發明優點與特徵-將透過參照下列說明與隨附圖式而變得顯明。而且，欲被理解到的是本案所述各式具體例的特徵並非相互排斥而是可存在各式組合和置換。
圖1A係比對使用本案所述方法製得之全燕麥粉(“SoluOats”)中所發現的燕麥蒽醯胺位準(2C、2P、2F及該等燕麥蒽醯胺的總位準)。
圖1B係比對使用本案所述方法製得之全燕麥粉(“SoluOats”)中所發現的燕麥蒽醯胺位準(2C、2P、2F及該等燕麥蒽醯胺的總位準)。
圖2係比對從段落[0064]之表格所列示各式處理條件得到的燕麥粉中所識別的燕麥蒽醯胺份量。
圖3繪示在全燕麥粉、本案所述方法(“SoluOats”)、及空白組中的NF-κB抑制活性變化百分比。
圖4繪示未處理與經處理全燕麥粉的近似組成。
圖5繪示SoluOats、SoluOat 100、微磨化SoluOat、及微磨化SoluOat 100所包括的水份、澱粉、蛋白質、脂肪、
B-葡聚醣及TDF百分比。
圖6繪示相較於未水解全燕麥粉或微磨化全燕麥粉之根據本揭示內容各式態樣製得的燕麥粉的黏度。
本發明係關於一種超越根據先前習知方法所製備可溶性燕麥粉之具有增加的燕麥蒽醯胺位準之可溶性燕麥粉。該可溶性燕麥粉係使用擠壓機或其它適宜的連續烹煮機製備。該製程比先前技術製程更簡易、更便宜、並且耗時更少。
根據本案所述方法製得的可溶性全燕麥粉在整個處理過程當中係保持其如同全穀物之識別標準。“全穀物”或“如同全穀物之識別標準”應指穀類穀物-在此例中為燕麥-“由完整、碾磨壓碎或薄片狀穎果所構成，其全部主要解剖組份-澱粉質胚乳、胚芽與糠麩-係以如同該等存在於完整穎果中的相同相對比例存在-應視為全穀物食物”。如圖4所示，根據本揭示內容製得的經處理燕麥粉係保持相同位準之澱粉、蛋白質、脂肪、TDF、β葡聚醣、糖與麥芽糖，如同未處理燕麥粉所含之相同位準。
“可溶性燕麥粉”或“可溶性全穀物燕麥粉”術語係指保持可溶性組份，例如貝他-葡聚醣但亦高度可分散於液體，例如水的粉。粉的可分散性係於水中測量，待攪拌五(5)秒後觀察形成在水的頂部與底部上的硬塊以及硬塊的尺寸。“高度可分散的”因此意指在攪拌混合物約5秒後，沒
有硬塊出現或形成。熟習技術者將認知到的是，攪拌亦可以讓該粉摻入及混入液體之搖動或若干其他特定動作來取代。
起先，經酶處置之燕麥粉係藉由使全燕麥粉起始混合物與適宜酶溶液在混合機(有時稱作預調理機)中合併且隨後加熱該混合物來製備。隨後將該經酶處置之混合物投至擠壓製程，以水解、膠凝化、及烹煮燕麥粉混合物。
適宜的起始混合物係藉由使全燕麥粉和其他所欲成分合併來製備。舉例來說，典型的起始混合物含有全燕麥粉與砂糖。亦可添加麥芽糊精及/或至少一抗氧化劑。
全燕麥粉係以佔起始組成物總重量約50%至約100%(以重量計)之份量存在。在進一步態樣中，該全燕麥粉係以約80%至約95%(以重量計)或約90%至約95%(以重量計)之份量存在。
糖可為熟習此藝者習知的任何適宜糖。糖的非設限例子包括蔗糖、果糖、葡萄糖、其他本領域習知的糖，以及該等之組合。通常，糖係以佔起始組成物總重量約1%至約15%(以重量計)或約3%至約15%(以重量計)之份量存在。在進一步態樣中，糖係以約3%至約7%(以重量計)之份量存在。
麥芽糊精可以佔起始組成物總重量約0%至約15%(以重量計)之份量存在。在進一步態樣中，麥芽糊精係以約3%至約7%(以重量計)之份量存在。
抗氧化劑可為任何適宜的抗氧化劑，例如混合的
天然生育酚或人工抗氧化劑，例如BHT與BHA。抗氧化劑係以0.1%至2%(以重量計)之份量存在。在進一步態樣中，抗氧化劑係以約0.25%至約0.75%(以重量計)之份量存在。
用於擠壓製程之適宜的粉混物配方。
該酶可為水解燕麥粉中的澱粉而無改變或不利地影響存在於燕麥粉中的貝他-葡聚醣的任何適宜酶。適宜的酶包括介於約0.01-0.5%，舉例來說，約0.1-0.2%範圍之α-澱粉酶。在本揭示內容一態樣中，使用的α-澱粉酶可為具有約略1,000,000 MWU/g(MWU-改質伍氏單位(Modified Wohlgemuth Unit))的Validase 1000L。可藉由任何適宜方法測定貝他-葡聚醣是否因水解而改變，例如藉由分析貝他-葡聚醣的結構。此可以雷射光散射質譜儀進行。將酶加至水中，以形成酶水溶液。然後使酶-水溶液和起始混合物在預調理機中合併。
使起始混合物與酶溶液加熱至介於約120℉與約200℉之間，尤其介於約140℉與約180℉之間，譬如165℉，歷時約3至5分鐘，以啟始澱粉膠凝化作用。該酶隨後在膠凝化澱粉上反應，將若干高分子量支鏈澱粉部分(具有
5.8-6.2 x 106道耳吞之平均分子量)分解成低分子量支鏈澱粉部分(具有1.7-2.0 x 106道耳吞之平均分子量)。
起始混合物與酶溶液可於任何適宜容器中混合，例如容許液體添加至自由流動粉的高速混合機。輸出物為自由流動的濕潤粉混合物，其具有約20至約40%之水份含量，在一態樣中為約24至約28%或在另一態樣中為28至32%。滯留時間是足以獲得所欲結果的時間且通常為1至5min。
然後將經酶處置之混合物加至擠壓機(連續烹煮機)，以水解、膠凝化、及烹煮澱粉。使該混合物滯留於擠壓機中一段足以膠凝化及烹煮澱粉、但沒長到足夠讓澱粉糊精化或以其他方式改質而破壞全穀物樣態的時間，大致上至少1分鐘，通常為約1至約1.5分鐘。大致上，該材料係自起始入口溫度加熱至最終出口溫度，以提供用於澱粉膠凝化作用的能量。
澱粉的膠凝化需要水和熱量。燕麥的膠凝化溫度範圍為127℉至138℉(53-59℃)。假使水份少於約60%，則需較高溫度。
熱量可透過擠壓機筒壁，例如藉由循環有像是蒸汽、水或油之熱介質之包圍筒身的套件、或埋置在筒身內的電熱器來施加。通常，擠壓發生在介於140℉與350℉之間，舉例來說，介於175℉與340℉之間、更明確地約180℉-300℉之筒身溫度。
隨著藉由擠壓機中損耗的機械能使得材料在擠
壓機內移動，熱量亦藉由摩擦而產生在材料之內，就牛頓流體而言，其等於黏度與剪切率平方的乘積。剪切係由(多個)擠壓機螺桿的設計與螺桿速度所控制。黏度為澱粉結構、溫度、水份含量、脂肪含量與剪切的函數。麵團溫度在擠壓機中係增加至約略212℉與300℉。
低剪切係施加至擠壓機中的混合物。隨著酶已預調理過澱粉，此製程並不需要高剪切。高剪切可能使澱粉糊精化，而過份減少其分子量。亦可能過度增加麵團溫度，可能讓麵團煮過頭而導致過多的烹煮穀物氣味。要注意的是筒身溫度與麵團溫度可不同。
該製程在限制麵團溫度以避免過多的烹煮穀物氣味以及維持酶的活性之間取得平衡。該製程已達平衡，使得麵團溫度升高至足以讓酶失活的溫度。該溫度為至少280℉，大致上為212℉至300℉。低剪切擠壓製程相較於高剪切擠壓之特徵係為高水份與低剪切螺桿設計相對於低水份與高剪切螺桿設計。
可使用任何適宜的擠壓機，包括適宜的單螺桿或雙螺桿擠壓機。典型但非設限的螺桿速度為200-350rpm。
所得產物可使用成型擠壓機造丸並乾燥，通常至約1.5至約10%，舉例來說，6.5至8.5%之水份含量。在另擇態樣中，丸粒可以位於烹煮擠壓機出口的壓模來形成，其可造成稍微膨化的丸粒，繼而可縮短乾燥時間。該丸粒可經由US 40篩網製成最大5%之顆粒。所得粒化產物的顆粒尺寸為約10-500微米，舉例而言，約1-450微米，更尤其約
30-420微米。
噴射研磨機可用於研磨根據本揭示內容態樣所製造的丸粒。尤其，噴射研磨機係使丸狀可溶性燕麥粉的顆粒尺寸縮減至小於約90微米，舉例來說，小於約50微米，例如約46微米。具本領域一般知識者將認知到的是，包括而不限於長形裂口研磨機與空氣分級研磨機的替換研磨製程可用於縮減顆粒尺寸或使該粉微米化至0.5-50微米，例如介於10至50微米之間。
所得可溶性燕麥粉包括貝他葡聚醣可溶性纖維，例如貝他-1,3-葡聚醣、貝他-1,6-葡聚醣、或貝他-1,4-葡聚醣或該等之混合物。除了燕麥中天然存在的貝他葡聚醣外，亦可如FDA所批准而添加貝他葡聚醣。在某些具體例中，燕麥粉較佳含有至少約3%至5%或約3.7%至4%貝他葡聚醣。在某些具體例中，含燕麥粉之液體產品含有0.1%至約1.5%貝他葡聚醣、或約0.8%至1.3%貝他葡聚醣。亦可使用其他份量的貝他葡聚醣。
可溶性燕麥粉的吸水性和水溶性指數係根據Anderson et al.(Anderson et al.,A.J.1970.Gelatinization of corn grits by roll cooking,extrusion cooking and steaming.Staerke 22：130-135)測定。該樣本具有相當高的吸水性和水溶性指數。水溶性和吸水性指數明顯高於100%燕麥粉。此係由於可溶性燕麥粉製造過程期間的澱粉膠凝化作用與酶效應所致。
當澱粉膠凝化時，澱粉顆粒分散了並變得更容易
接近水。此外，α-澱粉酶裂解澱粉分子並縮減澱粉分子尺寸，使得該粉更加可溶。膠凝化作用與酶效應之組合造成SoluOats的吸水性與溶解度增加。本案所用的“SoluOat”、“SoluOat粉”、“SoluOat 90”或“正規SoluOat”-無論單複數-應指根據本揭示內容列示方法所製造的90%全燕麥粉5%糖、4.5%麥芽糊精與0.5%混合生育醇。
原生燕麥粉與SoluOat粉係以2%、4%與8%全穀物位準加至水中且粉係以下表所述的不同條件分散。溶液的黏度係使用布氏(Brookfield)黏度計以特定轉軸測量。下表的所有黏度測量值係標識為cP。
就煮沸5min的樣本而言，相較於原生燕麥粉黏度時，含4%與8% SoluOat之溶液的黏度係顯著減少。
該粒化產物可用於飲料，例如即飲飲料、果汁、乳品飲料和碳酸軟性飲料，以及各式食品，例如壓棒、穀物、布丁、果泥、粉狀飲料、甜餅、脆餅、及類似物。可溶性燕麥粉亦可用於製造軟的食品，例如冰淇淋和軟優格。此清單並非統包，而且熟習此藝者將認知到根據本發明，該可溶性燕麥粉可添加至其他飲料與食品。
飲料-舉例來說-含有自約1%至約25%可溶性燕麥粉及自約70%至約95%總水量、通常約75%至約90%總水量，其係以總飲用飲料的重量為基準。剩餘部分可視所欲含有甜味劑、香精、水果及其他材料。
該水應適用於食物。總水量可部分地或全部地由飲用食物的其他部分來提供，特別是假使使用奶、果汁、或其他含水組份。舉例而言，該奶可為乳製品(譬如全脂、2%、1%、或脫脂)或非乳製品(譬如大豆)。該奶亦可由奶粉與水製成。
該飲料亦可包括水果組份。水果組份可包括果汁、含水果的優格、果泥；新鮮水果、蜜餞、水果冰沙、果露、乾果粉，以及該等的組合。通常，水果組份具有足夠小的顆粒，使得可安全地吞嚥該組份而無需咀嚼。可調整水果組份及/或外加的酸味劑，以獲得所欲pH，舉例來說，小於約4.6之pH。
食品可包括穀物與飲食點心壓棒。適宜份量的粒
化產物係加至食物混合物。
額外成分可加至飲料與食品。該類成分可包括非穀物成分。舉例來說，加味劑、著色劑、甜味劑、鹽、以及維生素和礦物質可被包括。在本發明一具體例中，添加了加味劑，例如草莓、巧克力或肉桂味，以提升產品的風味。亦可使用其他水果加味劑，以提供不同風味的食品，舉例來說，草莓、芒果、香蕉，以及該等的混合物。可使用香料，尤其是肉桂。此外，可使用任何所欲的香精或多種香精。適宜甜味劑-人工或天然-可加進食品中，以提供所欲甜味。舉例來說，可使用黑糖、楓糖或果糖。非穀物食物組份可以佔產品總重量約10至75wt%之範圍添加。
其他任擇成分可包括-但不限於-本領域習知的鹽、水解膠體、多醣、增稠劑、咖啡因、乳製品、咖啡固體、茶固體、香草、保健化合物、電解質、維生素、礦物質、胺基酸、防腐劑、酒精、色素、乳化劑、及油類。
脆餅配方係通常由全麥粉或小麥麩質製成。反之，該配方將置換成此可溶性燕麥粉，以提高營養益處(心臟健康)，還有提供被壓片並切成脆餅之麵團適當的強度。配方將包括：
燕麥冰淇淋配方將包括，舉例來說，
根據本案所述製程製得的燕麥粉含有相較於未經處理燕麥或原生燕麥粉之增加的燕麥蒽醯胺位準。尤其，原生燕麥粉含有約0.0002-0.03%總燕麥蒽醯胺。燕麥蒽醯胺為僅於燕麥中發現的多酚類。燕麥蒽醯胺已被顯示具有顯著抗氧化活性且由於其強力抗氧化活性而關連至許多有益的健康活性。體內測試已顯示燕麥蒽醯胺的抗氧化能力提供了健康益處，例如減少的LDL氧化比率，於是防止癌症和心臟疾病。燕麥蒽醯胺2c的結構顯示於下：
申請人已發現存在於燕麥中的三種主要燕麥蒽醯胺-2c、2p與2f-的位準由於本案所述製程全都增加了。尤其，藉由上述用於製備可溶性燕麥粉之方法，總燕麥蒽醯胺位準(包括2c、2p與2f)相較於原生全燕麥粉係提升約20-35%。
實施例1
所得可溶性燕麥粉的燕麥蒽醯胺位準係使用逆相HPLC測量。將簡單去殼穀物萃取、乾燥並重新懸浮成等分試樣。等分試樣係藉由帶有C-18管柱之HPLC，使用二極管陣列分光光度計檢測儀於340nm檢測。該峰係藉由比對真實燕麥蒽醯胺的標準曲線來定量。此測試結果係繪示於圖1A與圖1B。亦發現到根據本案所述方法製得之可溶性燕麥粉的燕麥蒽醯胺含量比起僅僅使用擠壓(無酶)處理的燕麥粉係具有較高的燕麥蒽醯胺含量。
尤其，圖1A繪示了在原生全燕麥粉、擠壓粉、以及根據本發明製得之SoluOat 100粉樣本中的燕麥蒽醯胺2c、燕麥蒽醯胺2p、燕麥蒽醯胺2f與總燕麥蒽醯胺(2c+2p+2f)位準。如本案所用，“SoluOat 100”或“SoluOat 100粉”-無論單複數-應指根據本揭示內容列示方法所製得的99.5%全燕麥粉與0.5%混合生育醇。
如圖1A所示，燕麥蒽醯胺2c、2p與2f、及總燕麥蒽醯胺含量的最高位準係於SoluOat 100粉中發現。原生全燕麥粉被發現含有約35ppm總燕麥蒽醯胺，而SoluOat 100粉被發現含有超過40ppm總燕麥蒽醯胺，結果SoluOat 100粉中的燕麥蒽醯胺位準相較於原生全燕麥粉有20%增量。在圖1B中，進行了測試原生全燕麥粉與根據本發明製得之SoluOat 100粉的燕麥蒽醯胺含量的類似測試。如圖1B所示，原生全燕麥粉被發現具有約35ppm總燕麥蒽醯胺，而SoluOat 100粉含有約45ppm總燕麥蒽醯胺。於是，相較於原生全燕麥粉，SoluOat 100粉展現35%增量之總燕麥蒽醯胺位準。
經由本案所述具體例製得的可溶性燕麥粉之增加的燕麥蒽醯胺含量係出乎意料，因為此抗氧化劑為非澱粉植物營養素。然而，上述的酶製程係用於改善粉的可分散性和溶解性。
亦進行後續分析，以區別各式處理條件所測試之特定燕麥蒽醯胺份量及在處理後所發現的燕麥蒽醯胺位準。下表標識了所測試的各種製程條件：
下表標識在不同處理條件之燕麥粉發現的燕麥蒽醯胺位準連同燕麥蒽醯胺含量的增加。根據本揭示內容而被擠壓與水解的表中所有樣本為SoluOat 100，如上文所定義者。
根據上表還有圖2所顯示的結果，在三個主要燕麥蒽醯胺(2c、2p、2f)當中，燕麥蒽醯胺2c具有最高的體外抗氧化活性。就體內活性而言，燕麥蒽醯胺2p具有最高的生物利用率。單單擠壓稍微增加了總燕麥蒽醯胺含量(3.72%)，但大幅增加了燕麥蒽醯胺2p含量(27.79%)。酶解
消化增加了總計與個別燕麥蒽醯胺含量，包括2c、2p、與2f的含量。於固定的酶濃度(0.1%)，28%、30%與32%之水份位準使總燕麥蒽醯胺含量相較於全燕麥粉分別增加了6.47%、15.26%、及22.47%。水份含量或水份位準係於混合物進入擠壓機時測量。於32%的固定水份位準，0.12%與0.20%之酶濃度在相較於0.1%之酶濃度時並無增加燕麥蒽醯胺含量。
再者，根據本案方法製得的可溶性燕麥粉亦證實了壓制NF-κB的能力。NF-κB為免疫反應/發炎觸發劑。尤其，減少之NF-κB在臨床上係關連到慢性發炎減少。抗發炎活性係藉由NF-κB抑制性試驗測量。將人類293T細胞於標準培養基中以胎牛血清與抗生素培養過夜，接著4-小時無血清“挨餓”期。具本領域通常技術者將認知到，“挨餓的”細胞為具有無血清培養基的細胞，以消除胎牛血清的效應且因此細胞對TNF處置較為敏感。之後，細胞係以TNF-α(100ng/mL)與測試樣本萃取物於37℃與CO2處置一小時。萃取全細胞蛋白質並使用TransAM NF-κB ELISA套組測量NF-κB位準。下表顯示測試結果，將全燕麥粉和SoluOat 90及空白組比對。本案所用的“SoluOat”、SoluOat粉”、“SoluOat 90”或“正規SoluOat”-無論單複數-應指根據本揭示內容列示方法所製造的90%全燕麥粉5%糖、4.5%麥芽糊精與0.5%混合生育醇。
圖3繪示樣本中的NF-κB抑制百分比。
實施例2
SoluOat粉與全燕麥粉係於傳統輥磨機製造，造出150微米之平均顆粒尺寸。將SoluOat粉應用至各式各樣食物與飲料。該應用包括速溶粉應用、烘焙與優格加工中的乾燥成分、及即飲(RTD)飲料應用。在含SoluOats的若干成品應用觀察到粒狀質地。據信SoluOat粉的顆粒尺寸是觀察到粒狀質地的主要原因。本案所用的“SoluOat”、“SoluOat粉”、“SoluOat 90”或“正規SoluOat”-無論單複數-應指根據本揭示內容列示方法所製造的90%全燕麥粉5%糖、4.5%麥芽糊精與0.5%混合生育醇。
經研磨之SoluOat粉係使用流體能量微型-噴射8系列研磨機(噴磨機)微米化，其於排出口安裝有套袋，以收集所研磨的(微米化)粉。配有1”直徑螺旋螺桿的布氏(Brabender)容積螺桿給料機係計算進入研磨機的進料量。噴磨機的操作條件顯示於下表：
進行了在噴磨製程前後的SoluOat粉的化學分析，並分析噴磨製程對黏度與顆粒尺寸的作用。微磨製程並無影響SoluOat粉的營養組成。注意到微米化SoluOat粉的水份減少了，可能是由於處理過程期間高容積空氣流的緣故。下表和圖5顯示SoluOat粉的近似組成。如本案所用，“SoluOat”、“SoluOat粉”、“SoluOat 90”或“正規SoluOat”-無論單複數-應指根據本揭示內容列示方法所製造的90%全燕麥粉5%糖、4.5%麥芽糊精與0.5%混合生育醇。“SoluOat 100”-無論單複數-應指根據本揭示內容列示方法所製造的99.5%全燕麥粉與0.5%混合生育醇。
SoluOat粉的顆粒尺寸係藉由馬爾文(Malvern)粒度分析測量。在下表中，以微米(μm)計的樣本平均顆粒尺寸係來自體積基準。d(0,1)、d(0,5)與d(0,9)值分別表示10th、50th與90th百分位之最大顆粒尺寸。這意味著，就SoluOat粉
而言，10%顆粒為104微米或更小、50%為190微米或更小、及90%為317微米或更小。SoluOat粉的平均顆粒尺寸從200微米縮減至46微米及SoluOat 100的平均顆粒尺寸從282微米縮減至89微米。於是，噴磨製程被發現有效於縮減SoluOat粉的顆粒尺寸。
亦評估了根據本揭示內容製得的噴磨可溶性燕麥粉的黏度。圖6繪示了在噴磨製程前後的可溶性燕麥粉與全燕麥粉的黏度曲線。最大、最終、及最小黏度係提供於下表。相較於未微米化SoluOat粉與SoluOat 100粉，微米化可溶性燕麥粉(SoluOat與SoluOat 100)的最大黏度減少約10%。然而，微米化可溶性燕麥粉(SoluOat與SoluOat 100)的最終黏度與最小黏度係類似於未微米化可溶性燕麥粉(SoluOat與SoluOat 100)樣本。在圖6的標示中，“M”代表“微米化”且“WOF”代表“全燕麥粉”。
下表標識在本揭示內容某些態樣所列示之微米化製程前後的SoluOat粉(SoluOat與SoluOat 100)(使用標準研磨製程製得)的RVA黏度。
下列配方為含有根據本揭示內容並使用標準研磨製程製得、本案稱作“SoluOat”之可溶性燕麥粉的優格產品配方，而根據微米化製程製得之粉在本案稱作“SoluOat M”。
含可溶性燕麥粉的優格產品係如下文製造。使用槳式攪拌器將包括SoluOat粉之乾燥成分分散於50℉脫脂牛奶中。添加奶油以調整脂肪含量。將該混合牛奶流體投至750/2500PSI壓力、130-140℉之均質製程，接著於200℉熱處置5分鐘。該流體牛奶係於110℉以培養物培育。最終，
使產品冷卻至68℉，以供包裝和冷藏。
對優格產品進行的感官分析指出，比起含未微米化SoluOat粉的產品，具有微米化SoluOat的產品係顯示較平滑的質地。未微米化與微米化SoluOat之間的優格產品的口感不同。再者，比起含未微米化SoluOat粉的產品，具有微米化SoluOat的產品係顯現較乾的質地。
下表包括具有SoluOat與SoluOat M*(微米化SoluOat粉)的果汁產品配方：
含有SoluOat粉的果汁產品係以微熱量處理單元製造。於周遭溫度使用高剪切混合機讓膠(CMC與結蘭膠)分散於水中，歷時5分鐘。於周遭條件使用溫和槳式混合機讓SoluOat粉溶於蘋果汁，歷時45分鐘。然後把SoluOat與蘋
果汁漿狀物加至膠分散液。使用高剪切混合機將剩餘成分加至SoluOat/膠溶液。該混合批次係經熱處理，舉例來說，藉由使用管式熱交換器，以及均質化製程。
對以未微米化SoluOat粉及以微米化SoluOat粉製得的產品進行感官品評。觀察到具有微米化SoluOat的產品有平滑質地。此外，比起使用標準研磨流程製得的SoluOat粉，具有微米化SoluOat的產品係顯現較少穀物氣味及不同的氣味特性。尤其，微米化SoluOat在全掃描模式的GC-MS分析係顯現約略30%之選擇性揮發化合物耗損。揮發化合物包括2,4-二甲基-1-庚烯、α-蒎烯、1,3,5-三甲苯及十一烷。
總之，微米化製程在處理期間保持了SoluOat粉的全穀物狀態。縮減之顆粒尺寸提供了在半固體與飲料產品應用之較平滑質地。在微米化粉所觀察到的氣味差異據信是噴磨微米化製程所使用的高容積壓縮空氣流導致穀物氣味被抽離。
實施例3
RVA/黏度測試的樣本係藉由碾磨樣品以通過60網目篩網來製備。以乾燥重量為基準測量3.44克樣本並轉移到樣品盤。將去離子水加至樣本，使總重量為29克。
根據測試流程，可溶性燕麥粉樣本在前10秒係於960rpm攪拌，該攪拌在測試期間降至160rpm。使樣本起始溫度保持在50℃，歷時1分鐘，使溫度增加至95℃，歷時3分鐘45秒。使樣本維持在95℃，歷時2分鐘30秒，並冷卻降溫至50℃，歷時3分鐘45秒，在維持2分鐘後完成測試。
樣本的峰值黏度顯示於下表。尤其，最大黏度係於0至8分鐘之間識別且最小黏度為5至10分鐘之間。最終黏度係於測試的冷卻階段完成時識別。
在擠壓製程前後連同酶處置之經擠壓燕麥粉的RVA測試結果顯示於下。本案所用的“SoluOat”、SoluOat粉”、“SoluOat 90”或“正規SoluOat”-無論單複數-應指根據本揭示內容列示方法所製造的90%全燕麥粉5%糖、4.5%麥芽糊精與0.5%混合生育醇。“SoluOat 100”-無論單複數-應指根據本揭示內容列示方法所製造的99.5%全燕麥粉與0.5%混合生育醇。
根據本揭示內容製得的水解、經擠壓燕麥粉(“SoluOat”)、僅使用擠壓製得的粉(無酶)及生燕麥粉(無擠壓或酶)之黏度減少情況。
根據黏度測試，SoluOat 90乾混物含有90%全燕麥粉、5%糖、4.5%麥芽糊精與0.5%混合生育醇。酶係以0.075%全燕麥粉之位準加至乾混物。SoluOat 100乾混物含有99.5%全燕麥粉和0.5%混合生育醇。用於SoluOat 100之酶係以0.12%全燕麥粉之位準加至乾混物。生燕麥粉的峰值黏度從2,800到4,700cP不等。於相同水份位準與機械能，僅有擠壓之製程係達到約略40%至55%減少之峰值黏度。然而，擠壓製程連同酶處置達到約90%減少之峰值黏度。
本發明可以其他特定形式具體化，而無逸離其精神或基本特性。前述具體例-因此-在所有方面都被認為是例示性，而非限制本案所述發明。本發明範疇於是係由隨附請求項-而非由前述說明-所指明，本發明係意圖涵蓋及於請求項等效性之意義與範圍的所有變化。
Claims (15)
- 一種可溶性全穀物燕麥粉，其相較於原生全燕麥粉係含有多約20-35%之燕麥蒽醯胺。
- 一種可溶性全穀物燕麥粉，其中該全穀物燕麥粉於25℃下以少於約5秒分散於液體介質中。
- 一種可溶性全穀物燕麥粉，其係使用下列方法製造：a.使全穀物燕麥粉起始混合物和水性酶溶液合併，以形成一具有20至40wt%水份含量之酶起始混合物；b.加熱該酶起始混合物至介於120℉與200℉之間；c.將該經加熱的起始混合物加至擠壓機並擠壓該混合物，直到該混合物的溫度增加至260℉至300℉，其中該酶被失活，以形成可溶性全穀物燕麥粉；其中該可溶性全穀物燕麥粉於25℃下以少於約5秒分散於液體介質中。
- 如請求項3之可溶性全穀物燕麥粉，其中該酶為α-澱粉酶。
- 如請求項3之可溶性全穀物燕麥粉，其中該酶起始混合物包含0.01-0.5wt% α-澱粉酶，或該酶起始混合物包含約0.15wt% α-澱粉酶。
- 如請求項3-5中任一項之可溶性全穀物燕麥粉，其中在擠壓機中的酶起始混合物的水份含量為24-32%、24-28%、或28-32%。
- 如請求項3-6中任一項之可溶性全穀物燕麥粉，其進一步包含將該經擠壓的粉造進行丸且隨後任擇地將丸狀粉進行造粒，以生成具有10-500微米或10-450微米或30-420微米之尺寸的顆粒。
- 如請求項3-6中任一項之可溶性全穀物燕麥粉，其進一步包含研磨該經擠壓的粉，以生成0.5-50微米之顆粒超細顆粒。
- 如請求項2-8中任一項之可溶性全穀物燕麥粉，其中該可溶性全穀物燕麥粉相較於原生全燕麥粉係含有多20-35%之燕麥蒽醯胺。
- 如請求項1-9中任一項之可溶性全穀物燕麥粉，其中該可溶性全穀物燕麥粉進一步包含1wt%至15wt%糖與0wt%至15wt%麥芽糊精及/或進一步包含0.1wt%至2wt%抗氧化劑，重量係以該粉之總重量為基準。
- 如請求項1-9中任一項之可溶性全穀物燕麥粉，其中該可溶性全穀物燕麥粉包含99.5wt%全燕麥粉與0.5wt%混合生育酚，重量係以該粉之總重量為基準。
- 如請求項1-9中任一項之可溶性全穀物燕麥粉，其中該可溶性全穀物燕麥粉包含90wt%全燕麥粉、5wt%糖、4.5wt%麥芽糊精與0.5wt%混合生育酚，重量係以該粉之總重量為基準。
- 如請求項1-12中任一項之可溶性全穀物燕麥粉，其中該可溶性全穀物燕麥粉係包含澱粉質胚乳、胚芽、與糠麩，其等呈相同於它們存在於完整全穀物燕麥之相對比 例。
- 如請求項1-13中任一項之可溶性全穀物燕麥粉，其中該可溶性全穀物燕麥粉的燕麥蒽醯胺含量比起原生全穀物燕麥粉係高約35%。
- 如請求項1-14中任一項之可溶性全穀物燕麥粉，其中該可溶性全穀物燕麥粉展現NF-κB抑制活性，其中該NF-κB抑制活性比起原生全穀物燕麥粉係至少高約25%。
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