低植酸含量的穀物產品的製作方法

2023-10-26 00:17:12 1

專利名稱：低植酸含量的穀物產品的製作方法
技術領域：
本發明涉及含穀物和豆類混合物的穀物食品，且其基本上無植酸。該穀物產品特別適合於用作斷奶食品。本發明還涉及製備該穀物產品的方法。
本發明
背景技術：
在嬰兒達到約4至6個月之後，為了滿足快速生長的要求，需要高營養素密度的固體或半固體食品。這些固體或半固體食品被稱作斷奶食品。而且，為了滿足嬰兒在快速生長期間的需要，源自斷奶食品的礦物質和痕量元素的生物可利用率應該是高的。
斷奶食品通常是嬰兒穀物產品，所述的穀物產品含一種或多種穀物和一種蛋白質源，例如牛奶或豆類。穀物和豆類含植酸(肌醇1，2，3，4，5，6-六磷酸酯)、天然成分和植物的磷貯存形式。在消化道的pH條件下，植酸對礦物質和痕量元素，例如Fe3+、Zn2+、Cu2+和Mg2+有強的束縛能力。這使得礦物質和痕量元素不能被吸收。
在穀物和豆類中，植酸主要以肌醇-6-磷酸酯的形式存在，在通過植酸酶作用的食品加工期間，它可以被降解為低級的磷酸肌醇或肌醇。這可以提高礦物質和痕量元素的吸收。通過使用市售的植酸酶製劑可以進行植酸的酶降解；所述的酶製劑由微生物例如黑麴黴獲得。
近來，已經有人提出某些穀物例如黑麥、黑小麥、小麥和蕎麥是植酸酶的潛在來源(Egli，I.，Davidsson，L.，和Hurrell，R.F.；穀物、假穀物和豆類的植酸酶活性(Phytase Activity of Cereals，Pseudocereals and Legumes)，Poster，1997)。然而卻沒有將這些植酸酶源用於斷奶食品生產的建議。而且，將製備嬰兒穀物產品的原料中的植酸降解只需較簡單的工藝。
因此，本發明的目的是提供含穀物和豆類混合物的穀物產品，其中該穀物產品基本上沒有植酸。
該嬰兒穀物產品優選是即食形式的斷奶食品。
另一方面，本發明提供一種嬰兒穀物產品，該產品含有含植酸的蛋白質源，並且降低了植酸含量，該產品通過包括以下步驟的方法而獲得對包括澱粉基、含植酸的蛋白質源和整粒穀物或整粒穀物粉的混合物進行培養，所述的整粒穀物或整粒穀物粉是內生植酸酶源，可用來降低混合物的植酸含量；和將該混合物加熱，使澱粉基凝膠化，並使內生植酸酶鈍化。
在另外的一個方面，本發明提供一種用於製備嬰兒穀物產品的方法，所述的產品降低了植酸含量，該方法包括對包括澱粉基、含植酸的蛋白質源和整粒穀物粉的混合物進行培養，所述的整粒穀物粉是內生植酸酶源，可用來降低混合物的植酸含量；和將該混合物加熱，使澱粉基凝膠化，並使內生植酸酶鈍化。
在另一方面，本發明提供作為內生植酸酶源的整粒穀物粉在降低含有含植酸蛋白質源的嬰兒穀物產品的植酸含量中的用途。優選實施方案的詳細描述現在只以實施例的方式描述本發明的實施方案。本發明基於某些整粒穀物是內生植酸酶源的發現，通過將其加入嬰兒穀物產品，可以降解嬰兒穀物產品中的植酸。降解可以是徹底的。
整粒穀物可以是任何合適的內生植酸酶源穀物。該內生植酸酶源穀物可以通過在溶液中將具有植酸基質的穀物的研磨樣品混合，接著測定無機磷酸鹽的釋放而輕易地確定。例如，該整粒穀物可以是大麥、蕎麥、小麥、黑小麥或黑麥。優選整粒穀物是以麵粉的形式存在。
整粒穀物優選提供的量是嬰兒穀物產品乾重的約1％至約20％；例如約5％至約15％重量。所採用的精確的量將依賴於嬰兒穀物產品成分中的植酸含量和植酸酶的活性。然而，對於任何具體的應用，該用量可以輕易地確定。
所提供的澱粉基可以是任何合適的澱粉源。特別合適的是含穀物麵粉例如小麥粉、米粉、玉米面、小米麵、燕麥粉和高梁粉的澱粉。或者該澱粉基可以是馬鈴薯澱粉或馬鈴薯的形式。另外，可以使用這些澱粉源的混合物。
該澱粉源優選提供的量是嬰兒穀物產品乾重的約40％至約80％；例如約50％至約75％重量。
含植酸的蛋白質源可以是提供合適蛋白質源的豆類或油料種子。例如，豆類可以是大豆、綠豆、豇豆、鷹嘴豆、豌豆和小扁豆，而油料種子可以是棉籽。該豆類或油料種子優選是麵粉或蛋白質濃縮物的形式。特別優選是大豆粉。
該豆類或油料種子優選提供的量是嬰兒穀物產品乾重的約10％至約60％；例如約15％至約30％重量。選擇精確的量用以提供所需的蛋白質含量；例如約10％至約20％重量的蛋白質。
如果需要，嬰兒穀物產品也含有其它合適的蛋白質源例如非脂乳固體、乳清和酪蛋白。
而且，嬰兒穀物產品也可以含有合適的脂類源。合適的脂類源包括乳脂肪、玉米油、橄欖油、向日葵油、紅花油、菜子油、椰子油、棕櫚油、棕櫚仁油和魚油。
為了改善該嬰兒穀物產品的感官性能，該嬰兒穀物產品可以含有甜味劑和合適的風味劑。合適的甜味劑包括蔗糖、麥芽糖、乳糖、麥芽糖糊精和玉米糖漿固體。而且，人工甜味劑例如糖精、環磺酸鹽、乙醯舒泛、氯化蔗糖衍生物和L-天門冬氨醯基甜味劑，例如，阿斯巴甜，如果需要和允許，也可以被包括進來。
該嬰兒穀物產品優選用礦物質和維生素強化，以滿足嬰兒的需要。合適的礦物質包括鈣、磷、碘、鐵、鎂、銅、鋅、錳、氯化物、鉀、鈉、硒、鉻和鉬。合適的維生素包括維生素A、維生素B1、維生素B2、維生素B6、維生素B12、微生物E、維生素K、維生素C、維生素D、葉酸、煙酸、泛酸、膽鹼和生物素。該維生素和礦物質的量根據需要選擇，並與用於嬰兒穀物產品的主流規則相一致。
該嬰兒穀物產品可以選擇性地含有其他物質，這些物質具有有益效果，例如可以是纖維、乳鐵蛋白、核苷酸和核苷等。
該嬰兒穀物產品可以通過任何合適的技術製備。然而一個重要的步驟卻是將豆類或油料種子粉與整粒穀物粉進行培養，以確保內生植酸酶降解植酸。如果澱粉基含植酸，則該澱粉基也優選與整粒穀物培養。
為了實現最佳的植酸降解，整粒穀物粉、豆類或油料種子粉和澱粉基在水性液體，優選在水中形成漿液。該漿液的溫度和pH值優選被調節至植酸酶具有最佳活性所具有的值。該溫度優選是約35℃至約60℃；例如約50℃至約55℃。該pH值優選是約4.5至約6.0；例如約5.0至約5.6。如果必要，可以添加合適的酸例如檸檬酸、酒石酸、蘋果酸、鹽酸等來調節pH值。
培養漿液足夠長的時間來降解植酸達到一個可接受的水平；優選是完全降解。根據植酸的含量、豆類或油料種子的種類和數量、整粒穀物的種類和數量、漿液乾物質含量、所採用的溫度和pH值，則所用的時間是不同的。然而，在任何情況下，通過簡單的試驗就可以快速確定最佳時間。但通常合適的時間範圍是60分鐘至約200分鐘。
植酸經消耗後的量是可選擇的，但優選儘可能的低。例如，優選該量小於約1μmol/g的穀物產品；特別是小於約0.1μmol/g。
在漿液經培養之後，該漿液應被熱處理以使澱粉基凝膠化、使任何酶鈍化，並對漿液進行巴氏消毒。這可以按任何合適的方式進行。
例如，漿液可以通過直接注入蒸汽或通過使用合適的熱交換器例如刮板式熱交換器被加熱。通常漿液的溫度被升高至約120℃以上至少2秒。優選，該溫度被升高至約130℃以上至少約5秒。之後，將漿液冷卻；例如通過閃蒸冷卻。如果需要液體穀物產品，則接著將漿液注入容器中，或可以通過噴霧乾燥或滾筒乾燥的方式進行乾燥。滾筒乾燥是優選的，因為獲得了薄片穀物產品。
作為另一個實施例，漿液可以在擠出加熱器中被熱處理。為了提高終產品的結構屬性，在擠壓模之前，優選將壓縮氣體注入擠出加熱器。合適的方法描述於US5385746中；其公開在此引入作為參考。
如果需要，在漿液被轉變成其最終結構之前，需進行進一步酶處理。例如，該漿液可以用酶，例如澱粉酶培養，用以破壞澱粉基中的澱粉。優選在漿液已經被第一次熱處理之後進行，用以使澱粉基凝膠化，並鈍化任何酶。通過破壞澱粉基，源自終產品的復水的斷奶食品的粘度更穩定。另外，製備出的糖提高了穀物產品的口味。穀物產品的可溼性也得到了提高。
該嬰兒穀物產品通過用水或牛奶或其他合適的液體將其衝調可以用作嬰兒的斷奶食品。因為，該穀物產品降低了植酸含量或根本沒有植酸，該穀物產品可以提供具有礦物質和痕量元素的高生物可利用率的營養密集食品。因此該穀物產品是斷奶嬰兒的理想食品。
使用蒸汽注射將培養的漿液加熱至135℃約30秒，用以鈍化酶、對漿液進行巴氏消毒並使澱粉凝膠化。該加熱的漿液接著進行閃蒸冷卻至約70℃的溫度。在滾筒乾燥器上該冷卻的漿液被乾燥成薄片。
在提取了任何漿液樣品後馬上向樣品中添加鹽酸，以終止任何酶反應，並提取任何存在的植酸。在提取物中的磷酸肌醇(IP3，IP4，IP5，IP6)根據Sandberg和Ahderinne工藝(《食品科學雜誌》(J.FoodSci.)54，1986，547-550)採用HPLC分析法，用折射率探測進行確定。在類似的方式中，薄片樣品用鹽酸提取，並對不同的磷酸肌醇進行分析。
樣品中的總磷酸肌醇含量如下

結構表明該穀物產品實際上沒有植酸。
而且，提取漿液和薄片的樣品，並如實施例1中所述分析磷酸肌醇含量。樣品的總磷酸肌醇含量如下

結果表明該穀物產品基本上沒有植酸。
用上述技術(實施例2)製備無植酸(＜0.1μmol/g)的嬰兒穀物產品，與含天然植酸含量(大約6μmol/g)的嬰兒穀物產品進行比較。以交叉設計方式向各研究對象(七名經絕前女性和兩名男性)提供無植酸嬰兒穀物產品和具有天然植酸含量的嬰兒穀物產品，使各研究對象作為她/他自身的對照。對具有穩定同位素(70Zn和65Cu)的鋅和銅作含雜標記，基於糞便檢驗技術，測定到表觀的鋅和銅的吸收。通過熱電離質譜儀進行同位素分析。基於六天糞便收集期內，鋅和銅同位素標記的糞便排洩，用豔藍指示，計算出表觀分數的鋅和銅的吸收。通過無可吸收糞便標記(鏑)的排洩來證明糞便收集的完成。
源自無植酸(34.6％，範圍26.1-51.7％)嬰兒穀物產品平均表觀分數(apparent fractional)的鋅吸收比具有天然植酸含量(22.8％，範圍10.4-32.3％)的嬰兒穀物產品明顯的高(p＝0.005)。在無植酸(19.7％，範圍11.0-26.3％)嬰兒穀物產品與具有天然植酸含量(23.7％，範圍15.5-42.3％)的嬰兒穀物產品之間平均表觀部分的銅吸收沒有明顯的不同(p＝0.167)。
結果清楚地表明，在對嬰兒穀物產品去植酸之後，有助於鋅的吸收。
應該理解本文所述的本發明優選實施方案的多種改變和改進對本領域普通技術人員是顯而易見的。這樣的改變和改進並沒有背離本發明的精神和範圍，並沒有有損其所帶來的益處。因此表明這樣的改變和改進被所跗的權利要求所覆蓋。
權利要求
1.一種嬰兒穀物產品，其中包括含有含植酸的蛋白質源的凝膠化澱粉基，和作為內生植酸酶源的整粒穀物或整粒穀物粉；該穀物產品含小於1μmol/g的植酸。
2.一種嬰兒穀物產品，其中包括含有植酸的蛋白質源，並且降低了植酸含量，該產品通過包括以下步驟的方法而獲得對包括澱粉基、含植酸的蛋白質源和整粒穀物粉的混合物進行培養以降低混合物的植酸含量，所述的整粒穀物粉是內生植酸酶源；和將該混合物加熱，使澱粉基凝膠化，並使內生植酸酶鈍化。
3.根據權利要求2的嬰兒穀物產品，其中該混合物培養的pH值是約4.5至約6.0。
4.根據權利要求1至3任一權利要求的嬰兒穀物產品，其中含有少於0.1μmol/g的植酸。
5.根據權利要求1至4任一權利要求的嬰兒穀物產品，其中整粒穀物粉選自大麥粉、蕎麥粉、小麥粉、黑小麥粉和黑麥粉中的一種或多種。
6.根據權利要求1至5任一權利要求的嬰兒穀物產品，其中含植酸的蛋白質源是大豆。
7.根據權利要求1至6任一權利要求的嬰兒穀物產品，其中整粒穀物粉提供的量是嬰兒穀物產品乾重的約1％至約20％。
8.根據權利要求1至6任一權利要求的嬰兒穀物產品，其中具有的蛋白質含量是約10至約20％重量。
9.一種製備嬰兒穀物產品的方法，其中所述的嬰兒穀物產品降低了植酸含量，該方法包括對包括澱粉基、含植酸的蛋白質源和整粒穀物粉的混合物進行培養，所述的整粒穀物粉是內生植酸酶源，以用來降低混合物的植酸含量，和將該混合物加熱，使澱粉基凝膠化，並使內生植酸酶鈍化。
10.為內生植酸酶源的整粒穀物粉在降低含有含植酸蛋白質源的嬰兒穀物產品的植酸含量中的用途。
全文摘要
一種嬰兒穀物產品,其中含有含植酸的蛋白質源,但其降低了植酸含量。對包括澱粉基、含植酸的蛋白質源和作為內生植酸酶源的整粒穀物粉的混合物進行培養,以降低混合物的植酸含量,來獲得該穀物產品。接著將該混合物加熱,使澱粉基凝膠化,並使內生植酸酶鈍化。該穀物產品含小於1μmol/g的植酸。
文檔編號A23L1/105GK1353579SQ00808312
公開日2002年6月12日 申請日期2000年5月31日 優先權日1999年5月31日
發明者D·巴克萊, L·戴維松, I·埃格利, R·胡雷爾, M·A·朱萊拉特 申請人:雀巢製品公司, 蘇黎世·伊思