糠麸和胚芽的风味和质构改进技术领域
本发明涉及改进可用于制作稳定化全谷粉的糠麸和胚芽组分或成分的风味和质构的
连续方法。本发明还涉及从具有优良质构和风味的改进的糠麸组分和全谷粉制作的食物产
品，如烘焙品。
背景技术
美国农业部(USDA)出版的《2010年膳食指南》(2010dietaryguidelines)推荐含有高水
平的全谷物的食物产品，因为全谷物是重要营养物的良好来源。对于成人来说，这些营养
物包括钙、钾、纤维、镁和维生素A(类胡罗卜素形式)、维生素C和维生素E。但是，
全谷物食物的消费进展缓慢，这主要是由于全谷物食物的某些品质的原因，如通常可供使
用的全谷粉成分带来的粗糙、砂粒(gritty)的外观和质构。最近，市场上推出了颗粒尺寸降
低的商用全谷物小麦粉料。但是，从全谷粉制作的烘焙品仍然呈现出干的、粒状(grainy)
的口感和“小麦生粉味(wheaty)”、粒状或干草味道或风味以及少量的褐色焦糖化烘焙风
味。
使用蒸汽或者其他热源来使全谷物中的酶如脂肪酶和脂肪加氧酶失活。还可通过加热
糠麸部分或糠麸组分来实现脂肪酶或脂肪加氧酶的失活以获得稳定化的糠麸组分，然后将
稳定化的糠麸组分与胚乳部分或组分进行组合以获得稳定化的全谷粉。但是，加热全谷粒
或糠麸部分或糠麸组分来使酶失活并不能保证在烘焙品中消除小麦生粉味、粒状味道并且
得到改进的质构和风味。而且，加热全谷物来使酶失活以获得稳定化的全谷粉可能导致淀
粉过度糊化，或者可能使蛋白质变性且不利地影响面筋网的发展。过度的糊化或者面筋网
产生的中断会不利地影响面团的可加工性以及烘焙品(如曲奇饼和薄脆饼干)在溶剂保持
力和烘炉扩展(ovenspread)方面的粉料功能性。
因此，对于生产这样的糠麸和胚芽组分和全谷粉的方法一直存在着需求，所述糠麸和
胚芽组分和全谷粉不呈现小麦生粉味的或生腥(raw)的味道，或者酸败的味道或气味，但呈
现黄油味、坚果味的焦糖化味道和非砂粒的质构，以及呈现优良的面团可加工性和烘焙功
能性，而不会实质上中断面团网络的产生，而且还对酶促降解稳定。
发明内容
在一个实施例中，通过在传送和混合设备中传送和混合经研磨的糠麸和胚芽组分的同
时，对经研磨的糠麸和胚芽组分进行加热，来改进经研磨的糠麸和胚芽组分或部分的风味
和质构。经历该处理的包括糠麸和胚芽的经研磨的糠麸和胚芽组分或部分，基于经研磨的
糠麸和胚芽组分或部分的重量，可具有至少50重量％的糠麸和约5重量％至约25重量％
的水分含量。可进行该加热，例如通过直接或间接蒸汽注入进行加热，以将糠麸和胚芽组
分或部分加热到约285℉至约410℉的温度，从而使经研磨的糠麸和胚芽组分中的挥发性
的小麦生粉味风味的组分和水分挥发，并且在糠麸组分中产生出黄油味、坚果味、焦糖化
的风味。在热处理期间从混合和传送设备移除小麦生粉味风味的组分和水分，以将糠麸和
胚芽组分的水分含量降低约30重量％至约75重量％，并且获得水分含量为约1.5重量％
至约10重量％的干燥的经研磨的糠麸组分。从传送和混合设备移除干燥的经研磨的糠麸
组分以获得具有非小麦生粉味、坚果味、焦糖化的风味和非砂粒的质构的非膨胀的经研磨
的糠麸和胚芽组分。实质上的水分降低与低水分含量下的高温加热一起使用，可提供风味
发展并同时降低小麦生粉味性质(wheatiness)、粒状性质(graininess)或生腥性质(rawness)，
而且还可实现脂肪酶抑制和对因游离脂肪酸的产生所致的酸败稳定。
在一个实施例中，可使用水分含量、处理温度和时间以及剪切来控制含有淀粉或胚乳
的糠麸和胚芽组分或部分的淀粉糊化和烘焙功能性。
在一个方面，可通过在低压下传送和混合并且在低水分含量下加热来对糠麸和胚芽组
分进行加热，以避免糠麸和胚芽组分中含有的淀粉的实质上糊化。在此类实施例中，经历
了加热的经研磨的糠麸和胚芽组分，基于经研磨的糠麸和胚芽组分的重量，可具有约5重
量％至约12重量％、优选约7重量％至约19重量％、最优选约7.5重量％至约8.5重量％
的水分含量，该加热可达到约290℉至约350℉、优选约310℉至约330℉的温度，以使经
研磨的糠麸和胚芽组分中的挥发性的小麦生粉味风味的组分和水分挥发，并且在糠麸组分
中产生出黄油味、坚果味、焦糖化的风味。而且，可使糠麸和胚芽组分的水分含量降低约
30重量％至约75重量％，以获得水分含量为约1.5重量％至约4.5重量％、优选约2.5重
量％至约3.5重量％、最优选约2.8重量％至约3.2重量％的干燥的经研磨的糠麸组分，并
且该加热可进行约1分钟至约6分钟、优选约2分钟至约4分钟、最优选约2.5分钟至约
3.5分钟的时间。
在另一方面，可通过在低水分含量下于烹煮/挤出机中在高压和高剪切下进行传送和
混合来对糠麸和胚芽组分进行加热，以实现糠麸和胚芽组分中含有的淀粉的实质上糊化，
以发展出焦糖化风味而又不使组分烤焦。在此类实施例中，通过使基于经研磨的糠麸和胚
芽组分的重量水分含量为约10重量％至约25重量％、优选约12重量％至约18重量％、
最优选约14重量％至约16重量％的经研磨的糠麸和胚芽组分经历加热，来改进糠麸和胚
芽组分的风味和质构，该加热可达到约285℉至约410℉、优选约300℉至约395℉、最优
选约310℉至约330℉的温度，以使经研磨的糠麸和胚芽组分中的挥发性的小麦生粉味风
味的组分和水分挥发，并且在糠麸组分中产生出黄油味、坚果味、焦糖化的风味。而且，
可使糠麸和胚芽组分的水分含量降低约30重量％至约75重量％，以获得水分含量为约4
重量％至约10重量％、优选约5重量％至约8重量％、最优选约6重量％至约7重量％的
干燥的经研磨的糠麸组分，并且所述加热进行小于约1分钟的时间。烹煮挤出输入或者比
机械能(SME)可为约20W*hr/kg至约120W*hr/kg、优选约20W*hr/kg至约120W*hr/kg、
优选约30W*hr/kg至约60W*hr/kg、最优选约35W*hr/kg至约55W*hr/kg。
在再一个方面，获得了具有非小麦生粉味、坚果味、焦糖化风味和非砂粒质构的糠麸
和胚芽组分，并且可将其与胚乳部分掺和以获得具有非小麦生粉味、坚果味、焦糖化的风
味和非砂粒的质构的全谷粉。该糠麸和胚芽组分和该全谷粉呈现出脂肪酶活性实质上降
低，对因游离脂肪酸的产生所致的酸败稳定，并且呈现出优良的烘焙功能性。
在另一个实施例中，通过在传送和混合设备中传送和混合经研磨的糠麸和胚芽组分的
同时，使经研磨的糠麸和胚芽组分经历加热，来生产具有改进的风味和质构的全谷粉，所
述包括糠麸和胚芽的经研磨的糠麸和胚芽组分，基于该经研磨的糠麸和胚芽组分的重量，
具有至少50重量％的糠麸和约5重量％至约25重量％的水分含量，其中该加热是达到约
285℉至约410℉的温度，以使经研磨的糠麸和胚芽组分中的挥发性的小麦生粉味风味的
组分和水分挥发，并且在糠麸组分中产生出黄油味、坚果味、焦糖化的风味。在加热期间
从混合和传送设备移除小麦生粉味风味的组分和水分，以将糠麸和胚芽组分的水分含量降
低约30重量％至约75重量％，以获得水分含量为约1.5重量％至约10重量％的干燥的经
研磨的糠麸组分。从传送和混合设备移除干燥的经研磨的糠麸组分以获得具有非小麦生粉
味、坚果味、焦糖化的风味和非砂粒的质构的非膨胀的经研磨的糠麸和胚芽组分，将其与
胚乳部分掺和以获得全谷粉。
在本发明的另一个实施例中，提供糠麸和胚芽组分、全谷粉和含有糠麸和胚芽组分的
烘焙品，它们与没有进行糠麸和胚芽组分热处理而生产的对照品相比，呈现出黄油味、坚
果味、焦糖化的风味和非砂粒的质构的正面感官属性提高以及小麦生粉味、粒状或生腥的
味道或者酸败味道或气味的负面感官属性降低至少3％，这是基于专家品尝小组使用1至
100的标度进行的感官评估得出的，在该标度中，评级1具有感官属性的最低强度，而评
级100具有感官属性的最高强度。
附图说明
唯一的附图示出了存在于在不同温度和水分含量下处理的糠麸和胚芽低压热处理样
品和未经处理的对照样品中的选定的坚果味风味相关化合物的水平的图。
具体实施方式
现将说明本发明各个实施例的某些详细方面。应理解，所公开的实施例仅仅是示例说
明本发明，本发明可以以多种形式和替代形式体现。因此，本文公开的具体细节不应被解
释为具有限制意义，而应被解释为本发明的任何方面的代表性基础和/或被解释为教导本
领域的技术人员以不同方式应用本发明的代表性基础。
除了在实例中或者以其他方式明确指示以外，本说明书中所有表示物料和/或使用的
量的数值量都应被理解为被词语“约”修饰，以描述本发明的最宽泛的范围。通常优选在规
定的数值界限内进行实施。
还应理解，本发明并不限于下文描述的具体实施例和方法，因为具体的组分和/或条
件当然可能会不尽相同。此外，本文所用的术语仅出于描述本发明的具体实施例的目的而
使用，并不意在以任何方式限制本发明。
还必须指出的是，在本说明书和所附的权利要求书中使用的单数形式“一个”、“一种”
和“所述”包括多个指代物，除非上下文中另外明确指出。例如，提到单数形式的组分则意
在包括多个组分。
在本申请通篇中，在引用出版物的地方，这些出版物的公开内容全部以引用方式整体
并入本申请中，以更完全地描述本发明所属的技术领域的状况。
术语“全谷物(wholegrain)”包括在任何加工之前的谷粒整体，例如小麦粒(wheatberry)
或者小麦仁(wheatkernel)。如美国食品与药物管理局(FDA)2006年2月15日指南草案中
所指出和如本文所使用，术语“全谷物”包括由完整的、经研磨的、压碎的或轧片的谷粒果
实组成的谷物，其主要成分—淀粉质胚乳、胚芽和糠麸—以与它们在完整谷粒中存在的相
对比例相同的相对比例存在。FDA概括指出，此类谷物可包括大麦、荞麦、碎小麦(bulgur)、
玉米、小米、flee、黑麦、燕麦、高粱、小麦和野生稻米。
术语“精制的小麦粉料产品”是符合FDA关于颗粒尺寸为不少于98％穿过美国70号金
属细筛(U.S.Wire70sieve)(210微米)的精制小麦粉料产品的标准的小麦粉料。
本文所用的术语“磨制(milling)”包括将全谷粒进行辊轧、破碎、筛分和分类的步骤以
将其分离成其组成部分(constituentpart)，这还可导致组成部分的颗粒尺寸有一定程度的降
低。
本文所用的术语“研磨(grinding)”包括任何旨在降低颗粒尺寸的过程，包括但不限于使
颗粒互相碰撞或者以机械方式降低颗粒尺寸。
本文所用的术语“调和”(tempering)是在磨制小麦之前向其加水的过程，以使糠麸坚韧
和使谷仁的胚乳软化，从而提高粉料分离效率。
本文所用的术语“水化”和“后水化”指在磨制后或者研磨后调整水化作用的步骤，以调
整单个组分的水分含量和/或调整最终粉料的水分含量。
另外，本文所用的脂肪酶或酶“抑制”意指脂肪酶或酶不再产生其酶产物，或者实质上
减少其酶产物的产生。本文所用的术语“抑制”还包括脂肪酶失活，其中脂肪酶或酶被失活
或者实质上失活。例如，脂肪酶抑制意指脂肪酶不水解粉料中的甘油三酯并释放游离脂肪
酸。酶产生其酶产物的能力或抑制可以是可逆的或者不可逆的。例如，将酶加热以使该酶
变性可以不可逆地使该酶失活。用酶抑制剂处理可以可逆地或者不可逆地使酶失活。例如，
酸处理以抑制脂肪酶可减少酶产物的产生，即游离脂肪酸的形成。但是，对于可逆抑制而
言，可能仍有可提取的酶活性或者可测量的脂肪酶活性。当提取酶以测量它的活性时，可
通过将酶放入到在其中它的活性得到恢复或逆转的较高pH环境中来去除对它的活性的抑
制。另外，酸处理可降低pH到脂肪酶抑制不可逆或者脂肪酶失活不可逆的程度，使得酶
产物的形成减少而且可提取的酶活性较低。
已发现，通过加热处理糠麸和胚芽组分或部分以降低脂肪酶活性来使全谷粉稳定化，
不会消除小麦生粉味风味(flavornote)或粒状性质或者为糠麸和胚芽组分或部分和为从该
组分制作的全谷粉提供焦糖化的、黄油味的风味和爽滑的、较少微粒或粒状的质构。含有
全谷粉的烘焙成品被消费者感知到较之用精白粉料制作的产品具有更生嫩(green)、更多
脂、更氧化的草味风味(小麦生粉味风味)。据信，在脂质变性过程中产生的氧化化合物，
如来自亚油酸和亚麻酸(游离脂肪酸，FFA)的脂质氧化相关化合物，饱和醛以及不饱和
醛是造成在全谷粉烘焙品中感知到的小麦生粉味风味的原因。据信是造成小麦生粉味风味
的原因且在本发明的经研磨的糠麸和胚芽组分处理期间被去除的挥发性化合物包括己醛、
庚二烯醛、壬醛、癸醛、壬烯醛、庚烯醛、1-辛烯-3-酮、3,5-辛二烯-2-酮、癸二烯醛、壬
二烯醛、辛烯醛，以及其组合或混合物。
在稳定化期间采用的温度通常太低，或者施加太短的一段时间，并且水分含量太高，
以至于不能在甜的、黄油味的、褐变的、焦糖化的、烘焙的风味方面产生实质上风味改进，
以及不能去除赋予小麦生粉味风味或干草或生腥味道和粒状性质的化学成分。在糠麸和胚
芽组分，含有该组分的全谷粉，以及含有该组分或全谷粉的烘焙品。在本发明的实施例中，
输入水分含量、水分去除或排放及处理温度被采用，它们对于在糠麸和胚芽组分或部分、
含有糠麸和胚芽组分或部分的稳定化全谷粉以及含有糠麸和胚芽组分或部分或稳定化的
全谷粉的烘焙品中提供风味和质构改进并消除小麦生粉味、粒状味道是至关重要的。经处
理的糠麸和胚芽组分或部分、含有它们的稳定化的全谷粉和烘焙品呈现褐色的、焦糖化的、
甜的、黄油味的烘焙的风味和爽滑的、非砂粒的质构。此外，脂肪酶活性被降低以提供稳
定化的糠麸和胚芽组分和稳定化的全谷粉，而没有因过度烹煮或糊化、溶剂吸收或者失去
面筋强度而造成的烘焙功能性损失或者有害作用。
在本发明的实施例中，通过在传送和混合设备中传送和混合经研磨的糠麸和胚芽组分
或部分的同时，对经研磨的糠麸和胚芽组分或部分进行加热，来改进经研磨的糠麸和胚芽
组分或部分的风味和质构。可通过在全谷粉的生产中磨制全谷粒，获得经研磨的糠麸和胚
芽组分或部分。全谷粒可进行调和或者不进行调和。将全谷粒及糠麸和胚芽部分进行磨制
和研磨以获得所需的颗粒尺寸分布，通常可减少糠麸和胚芽部分的水分含量，特别是随着
颗粒尺寸降低而产生更大的表面积以便水分蒸发。在低水分含量下的热处理有利于褐变和
焦糖化。但是，在本发明的其中可能需要淀粉糊化或者其中需要增加脂肪酶抑制以便稳定
化的实施例中，可通过调和或者通过水化来增加糠麸和胚芽部分的水分含量。此外，在实
施例中，可提高水分含量以有利于去除不合乎需要的挥发性风味组分。
被进给到传送和混合设备并经历热处理的包括糠麸和胚芽的经研磨的糠麸和胚芽组
分或部分，基于经研磨的糠麸和胚芽组分或部分的重量，可具有至少50重量％的糠麸和
约5重量％至约25重量％的水分含量。经研磨的糠麸和胚芽组分或部分在进入传送和混合
设备时的进料或输入温度可小于约120℉，通常从室温到约120℉的范围内，例如从约70℉
至约100℉。在传送和混合设备中，可进行加热以将糠麸和胚芽组分或部分加热到在它离
开该设备时或者在出口模头处温度为约285℉至约410℉。加热应足以使经研磨的糠麸和
胚芽组分中的挥发性的小麦生粉味风味的组分和水分挥发，并且在糠麸和胚芽组分或部分
中产生出黄油味、坚果味、焦糖化的风味。在热处理期间从混合和传送设备移除小麦生粉
味风味的组分和水分，以将糠麸和胚芽组分的水分含量降低约30重量％至约75重量％，
并且获得水分含量为约1.5重量％至约10重量％的干燥的经研磨的糠麸组分。可通过经传
送和混合设备中的通气孔或开口筒进行排放，来去除挥发性组分和水分。可施加真空以帮
助去除挥发性的小麦生粉味的组分和水分。经出口末端或模头从传送和混合设备移除干燥
的经研磨的糠麸组分以获得具有非小麦生粉味、坚果味、焦糖化的风味和非砂粒的质构的
非膨胀的经研磨的糠麸和胚芽组分。实质上的水分降低与低水分含量下的高温加热一起使
用，可提供风味发展并同时降低小麦生粉味性质或涩味性质(astringency)、粒状性质或生
腥性质，而且还实现脂肪酶抑制和对因游离脂肪酸的产生所致的酸败稳定。可通过使用以
加热介质(如蒸汽或其他已知的热转移介质或流体)进行加热的夹套筒体和/或中空混合
和传送螺杆进行间接加热，来实现加热。在优选的实施例中，可采用直接蒸汽注入，如经
由具有带孔的部件的中空螺杆进行直接蒸汽注入，所述孔供蒸汽穿过而直接进入到被混合
和传送的糠麸和胚芽组分中。通常，基于经研磨的糠麸和胚芽组分或部分的重量，通过直
接蒸汽注入加入的水分的量小于约5重量％，例如约1重量％至约3重量％。
在需要较高程度的糊化的情况下，如为了生产高水分含量的烘焙品(如蛋糕和面包)
的情况下，可对糠麸和胚芽组分或部分采用较高的输入水分含量。但是，在低水分含量的
烘焙品(如薄脆饼干和曲奇饼和小吃)的生产中为了烘焙功能性而要避免实质上淀粉糊化
的情况下，使用较低的输入水分含量。
在比如为了低水分含量烘焙品应用(如曲奇饼、薄脆饼干和小吃)而进行糠麸和胚芽
组分的加热以避免糠麸和胚芽组分中含有的淀粉的实质上糊化的实施例中，传送和混合可
在低压下进行，而加热在低水分含量下进行。在此类实施例中，基于经研磨的糠麸和胚芽
组分的重量，经历加热的经研磨的糠麸和胚芽组分可具有约5重量％至约12重量％、优选
约7重量％至约9重量％、最优选约7.5重量％至约8.5重量％的水分含量。经研磨的糠麸
和胚芽组分或部分的加热可从小于约120℉的输入或进料温度到约290℉至约350℉、优
选约310℉至约330℉的设备出口温度，足以使经研磨的糠麸和胚芽组分中的挥发性的小
麦生粉味风味或涩味的组分和水分挥发，并且在糠麸组分中产生出黄油味、坚果味、焦糖
化的风味。进行加热和排放至足以使糠麸和胚芽组分的水分含量降低约30重量％至约75
重量％，以获得水分含量为约1.5重量％至约4.5重量％、优选约2.5重量％至约3.5重量％、
最优选约2.8重量％至约3.2重量％的干燥的经研磨的糠麸组分，这对于发展焦糖化风味是
至关重要的。可进行加热约1分钟至约6分钟、优选约2分钟至约4分钟、最优选约2.5
分钟至约3.5分钟的时间，以减少水分含量和发展合乎需要的风味。低压传送和混合设备
可在大气压下操作，并使用约20psi至约200psi、优选约50psi至约150psi、最优选约80psi
至约120psi的蒸汽压力进行高压蒸汽注入。
用于本发明的低压、低糊化实施例的低压、相对低剪切传送和混合设备的一个例子是
比派克斯国际公司(BepexInternationalLLC)(美国明尼苏达州明尼阿波利斯市塔夫特东
北街333号(333N.E.TaftStreet,Minneapolis,MN55413,USA))制造的连续高
剪切桨式混合机。桨部件容许调整角度和壳体间隙。桨式混合机的这个特征与高达13,000
英尺/分钟的高桨尖速度，为控制停留时间和施于物料上的混合强度或剪切提供了灵活性。
停留时间可加以控制，并且可非常短，在2-30秒钟的范围内。桨式混合机中的薄的物料
工作层可促进夹套类型(jacketedmodel)中的优良的间接热转移效率，并促进自清洁作用，
该自清洁作用可消除在开机和关机时损失的产品。
另一种可采用的低压传送和混合设备是比派克斯国际公司(BepexInternationalLLC)
(美国明尼苏达州明尼阿波利斯市塔夫特东北街333号(333N.E.TaftStreet,Minneapolis,
MN55413,USA))制造的干燥系统。这种系统可包括具有高速桨转子的夹套圆
筒，其产生撞向夹套容器壁的被高度搅动的、致密的物料薄层以得到高的热转移系数，物
料停留时间可在1分钟至约15分钟之间调整。优良的气体接触可导致在恒速干燥期间物
料温度处于湿球温度，从而消除了对真空的需要。可对本来可在机械搅动或气动搅动的设
备中流化的低密度微细颗粒实现排放。可采用间接热转移或者直接热转移，在间接热转移
中，热量是通过圆筒状壳体而传导的，而在直接热转移中，热量是通过使用大量气体进行
对流而转移的。可使用物料和气体的同向流来施加直接热转移。这两种组分可在下游在旋
风分离器或者袋滤器中分离。可使用间接和直接热转移的组合来优化能量效率，同时还降
低物料温度。喷射转子设计容许将气体或液体(如蒸汽)穿过桨而注入在沿着装置的圆筒
壁呈螺旋流动的物料薄层中。
另一种可采用的设备是Bepex干燥机，其通过中空螺杆和夹套本体槽
(jacketedbodytrough)间接地交换热量。产品通过单螺杆或者双螺杆的旋转来传送。停留时
间通过转子速度来控制，并且在数分钟到一小时的范围内。产品通常进入一个末端，并通
过螺杆旋转移动到另一个末端的排出点。当热量接触到中空螺杆、轴和夹套表面时被转移。
热交换介质在旋转接头处进入，移动穿过中空螺杆，并移动折回而又出去。该介质还在产
品出口点附近进入夹套，并在该槽的相对末端排出。夹套中的挡板布置确保正向流。螺杆
旋转速度控制产品的保持时间和排出温度。短螺距螺杆的滚动作用使得热交换均匀而有效
率。本体型式包括非夹套槽、夹套槽、带夹套的管槽和带多个螺杆的槽。可选的沿着槽的
蒸汽孔使得可以直接加热及传导加热，从而使该装置可用于活蒸汽加热。还可以注入吹扫
气体或者空气。可以在压力或者真空环境中操作，在该过程中产生的任何气
体都可被回收。转子型式包括直径与槽相同的中空螺杆和直径小于槽的中空螺杆。对于第
一种类型，安装在螺杆的螺纹之间的可选的提升棒通过使产品翻滚而改进搅动。对于第二
种类型，安装在螺杆的外边缘之间并与槽的内表面齐平的连续带或者提升棒将产品更充分
地混合并需要更高的旋转速率，从而改进热转移系数。
另一种可采用的低压传送和混合设备是Bepex干燥机，其具有提供间接
热转移的夹套槽。通过经位于槽的底部的特别设计的喷嘴加入气体，这种干燥机能使气体
与产品的接触最大化。这增强挥发性物料的质量转移，从而对于去除紧密夹杂在具有极微
细的颗粒尺寸或不良的流动性的物料中的挥发物而言，干燥机是理想的。这
个间接热转移系统具有长而低的外形，可以用作干燥机的第二阶段。容器可针
对分批或连续操作进行设计，或者为了符合压力或真空要求而设计。
在本发明的实施例中，低压传送和混合设备可具有这样的螺杆构造，该螺杆构造从上
游或输入端到下游或输出端包括一系列的双管(twinlead)进料螺杆、一系列的捏和块
(kneadingblock)、阻挡部件(blockingelement)、单管(singlelead)进料螺杆、一系列的捏和
块、单管进料螺杆和双管排出进给螺杆。
在本发明的实施例中，可控制低压传送和混合设备中的处理温度和处理时间以及水分
含量，使得经热处理的、稳定化的经研磨的糠麸和胚芽组分或部分中由发展风味的热处理
和稳定化所导致的淀粉糊化可小于约25％，优选小于约10％，最优选小于约5％，这通过
差示扫描量热法(DSC)来测量。本发明中所实现的低程度的淀粉糊化和低程度的淀粉损坏
的例示是，如通过差示扫描量热法(DSC)在约65℃至约70℃的峰值温度下测量，基于经热
处理的、稳定化的经研磨的糠麸和胚芽组分或部分中的淀粉的重量，淀粉熔化焓大于约
4J/g，优选大于约5J/g。在实施例中，如通过差示扫描量热法(DSC)在约60℃至约65℃的
峰值温度下测量，基于经热处理的、稳定化的经研磨的糠麸和胚芽组分或部分的重量，经
热处理的、稳定化的经研磨的糠麸和胚芽组分或部分可具有大于约2J/g的淀粉熔化焓。通
常，当在如下情况时发生淀粉糊化：a)基于淀粉的重量，加入足量的水到淀粉中，通常为
至少约30重量％，并与淀粉混合，以及b)将淀粉的温度提高到至少约80℃(176℉)，优选
100℃(212℉)或者更高。糊化温度取决于可用来与淀粉发生相互作用的水的量。通常，可
利用的水的量越低，糊化温度越高。糊化可定义为淀粉颗粒内的分子秩序崩溃(破坏)，
表现为诸如颗粒溶胀、天然晶体熔化、双折射丧失和淀粉溶解的性质的不可逆变化。糊化
的初始阶段的温度和发生糊化的温度范围由淀粉浓度、样品处理方法、颗粒类型和所观察
的颗粒群体内的不均匀性决定。成糊(pasting)是淀粉解体中第一阶段的糊化之后出现的第
二阶段现象。它涉及颗粒溶胀增加，分子组分(即直链淀粉然后是支链淀粉)从颗粒渗出，
并且最终颗粒完全破坏。参见Atwell等人，“TheTerminologyAndMethodologyAssociated
WithBasicStarchPhenomena”(“与基本的淀粉现象有关的术语和方法”)，CerealFoods
World(《谷物食品世界》)，第33卷第3期，第306-311页(1988年3月)。
用本发明的方法获得的经热处理的、稳定化的具有糠麸胚芽和胚乳的全谷粉呈现出优
良的烘焙功能性和蛋白质功能性，这表现为乳酸溶剂保持力(solventretentioncapacity,SRC
乳酸)大于或等于65％，优选大于70％，并且乳酸SRC与碳酸钠-水溶剂保持力(SRC碳
酸钠)之比大于1，优选大于1.1。
在其中例如为了高水分含量烘焙品应用(如蛋糕和面包)而进行糠麸和胚芽组分的加
热以实现糠麸和胚芽组分中含有的淀粉的实质上糊化的实施例中，传送和混合可在烹煮/
挤出机中在高压和相对高的剪切下进行，而加热在较高的水分含量下进行，但水分含量仍
低得足以实现甜的、焦糖化的风味和美拉德褐变而不烤焦。在此类实施例中，基于经研磨
的糠麸和胚芽组分的重量，经历加热的经研磨的糠麸和胚芽组分可具有约10重量％至约
25重量％、优选约12重量％至约18重量％、最优选约14重量％至约16重量％的水分含
量。经研磨的糠麸和胚芽组分或部分的加热可从小于约120℉的输入或进料温度到约
285℉至约410℉、优选约300℉至约395℉、最优选约310℉至约330℉的设备出口温度，
以使经研磨的糠麸和胚芽组分或部分中的挥发性的小麦生粉味风味或涩味的组分和水分
挥发，并且在糠麸组分中产生出黄油味、坚果味、焦糖化的风味。进行加热和排放至足以
使糠麸和胚芽组分的水分含量降低约30重量％至约75重量％，以获得水分含量为约4重
量％至约10重量％、优选约5重量％至约8重量％、最优选约6重量％至约7重量％的离
开烹煮/挤出机出口模头的干燥的经研磨的糠麸和胚芽组分或部分，这对于发展出焦糖化
风味是至关重要的。可在烹煮/挤出机中进行加热少于约1分钟、例如约10秒至约35秒
的时间。
烹煮挤出输入或者比机械能(SME)可为约20W*hr/kg至约120W*hr/kg、优选约
20W*hr/kg至约120W*hr/kg、优选约30W*hr/kg至约60W*hr/kg、最优选约35W*hr/kg至
约55W*hr/kg。SME可计算为(螺杆实际速度/螺杆额定速度)×％扭矩(电动机额定功率
/进料速率(kg/hr)＝KWH/KG。剪切速率可为约2000/min至约6000/min、优选约3000/min
至约5000/min、最优选约3500/min至约4500/min。烹煮/挤出机的出口模头压力可在约
200psi至约1500psi、优选约500psi至约1200psi、最优选约600psi至约1100psi的范围内。
可在本发明的实施例中采用的示例性的烹煮/挤出机由标乐公司(Buehler)、贝克珀
金斯公司(BakerPerkins)或者维尔纳与普弗莱德勒公司(Werner&Pfleiderer)制造，如
包括十二个筒体区段(barrelsection)的Werner&PfleidererZSK-57挤出机，每个筒体区段
包括加热部件和冷却部件和双螺杆，所述双螺杆用于经研磨的糠麸和胚芽组分或部分的进
料、混合和传送、捏和、阻挡(blocking)和排出。一个或多个挤出机筒体可进行排放以去除
小麦生粉味挥发性组分和水分。挤出机可装备成供直接蒸汽注入或者间接蒸汽注入。
在本发明的实施例中，可控制高压、高剪切传送和混合设备或烹煮/挤出机中的处理
温度和处理时间以及水分含量，使得经热处理的、稳定化的经研磨的糠麸和胚芽组分或部
分中由发展风味的热处理和稳定化所导致的淀粉糊化可大于25％，例如约50％至约85％
或者基本上完全糊化或100％糊化，这通过差示扫描量热法(DSC)来测量。高程度的淀粉糊
化和淀粉损坏程度提高的例示是，如通过差示扫描量热法(DSC)在约65℃至约70℃的峰值
温度下测量，基于经热处理的、稳定化的经研磨的糠麸和胚芽组分或部分中的淀粉的重量，
淀粉熔化焓小于4J/g，例如小于约3J/g。在实施例中，如通过差示扫描量热法(DSC)在约
60℃至约65℃的峰值温度下测量，基于经热处理的、稳定化的经研磨的糠麸和胚芽组分
或部分的重量，经热处理的、稳定化的经研磨的糠麸和胚芽组分或部分可具有小于约2J/g
的淀粉熔化焓。
经研磨的糠麸和胚芽组分或部分的热处理使小麦生粉味风味的组分挥发，所述小麦生
粉味风味的组分包括一种或多种脂质氧化化合物、饱和醛以及不饱和醛如己醛、庚二烯醛、
壬醛、癸醛、壬烯醛、庚烯醛、1-辛烯-3-酮、3,5-辛二烯-2-酮、癸二烯醛、壬二烯醛、辛
烯醛，及其组合或混合物，并且是通过在施加或不施加真空下进行排放和通过用蒸汽或水
分挥发和去除进行汽提而从设备中去除。热处理还可产生坚果味的、甜的、黄油味的、焦
糖化风味的组分或美拉德反应风味的组分，所述组分包括在操作条件下挥发性较低或者无
挥发性的吡嗪和二甲基吡嗪，并且被经热处理的经研磨的糠麸和胚芽组分或部分保留。在
糠麸和胚芽组分或部分的热处理期间将挥发物进行排放减少了与小麦生粉味风味相关的
挥发性化合物的量并发展出坚果味风味类型的化合物，这种坚果味风味类型的化合物有利
地影响用含有经热处理的糠麸和胚芽组分或部分的全谷粉制作的烘焙品的总体风味。与未
稳定化的、未经热处理的糠麸和胚芽相比小麦生粉味相关化合物的水平较低表明，在热处
理期间排放挥发性化合物可减少挥发性化合物潜在地传到从经热处理的糠麸和胚芽组分
或部分制作的全谷粉中。发现与未经处理的糠麸和胚芽组分或部分相比，在经热处理的、
稳定化的糠麸和胚芽组分或部分中小麦生粉味相关化合物(己醛、庚二烯醛、壬醛、癸醛、
壬烯醛、庚烯醛、1-辛烯-3-酮、3,5-辛二烯-2-酮、癸二烯醛、壬二烯醛、辛烯醛及其组合
或混合物)较少。己醛、庚二烯醛、壬醛、癸醛、庚烯醛、1-辛烯-3-酮、3,5-辛二烯-2-酮
和辛烯醛被感知为酸败的，壬烯醛在低ppb下被感知为草味和生嫩的，而壬二烯醛和癸二
烯醛在低ppm下被感知为脂肪味、酸败和纸板的(在薄脆饼干中)，并且它们的水平在
经热处理的、稳定化的糠麸和胚芽组分产品中减少。在实施例中，可使用顶空GC-MS分
析法来监测或分析经热处理的糠麸和胚芽组分或部分中的这些挥发性化合物中的一种或
多种的量或水平，并将这些水平与未经处理的糠麸和胚芽组分或部分对照品中的水平进行
比较，而且可基于这些分析调节热处理条件如温度、水分、处理时间和/或SME以提高这
些化合物的去除率，从而降低小麦生粉味性质和改进风味，这由专家品尝小组通过感官评
估确定。在其他实施例中，可使用顶空GC-MS分析法来定期地或连续地监测或分析排放
的气体中的这些挥发性化合物中的一种或多种的量或水平，并可调节热处理条件如温度、
水分、处理时间和/或SME以提高这些化合物的去除率，从而降低小麦生粉味性质和改进
风味，这由专家品尝小组通过感官评估确定。
根据本发明的发展风味的热处理进行处理的经研磨的糠麸和胚芽组分或部分，可使用
已知的用于获得糠麸和胚芽部分或糠麸组分和胚乳部分以及用于获得具有颗粒尺寸分布
的粉料和部分和组分的粉料磨制和/或研磨操作从全谷粒的磨制获得，所述已知的操作如
在以下专利文件中公开：美国专利申请公布No.US2005/0136173A1(Korolchuk)、美国
专利申请公布No.US2006/0073258A1(Korolchuk)、美国专利申请公布No.20070292583
(Haynes等人)、美国专利No.8,133,527(Haynes等人)、美国专利No.8,173,193(Haynes
等人)和国际专利申请公布No.WO/2007/149320(Haynes等人)、美国专利申请公布No.
2007/0269579(Dreese等人)和美国专利No.7,258,888(Dreese等人)，这些专利文件的
公开内容各自以引用方式整体并入本文。在优选的实施例中，可采用如在以下专利文件中
公开的用于获得糠麸和胚芽部分或糠麸组分和胚乳部分以及用于获得具有颗粒尺寸分布
的粉料和部分和组分的粉料磨制和/或研磨操作：美国专利申请公布No.20070292583
(Haynes等人)、美国专利No.8,133,527(Haynes等人)、美国专利8,173,193(Haynes
等人)和国际专利申请公布No.WO/2007/149320(Haynes等人)、2011年2月24日提交
的美国临时申请No.61/457,315(DerwinG.Hawley等人)和2012年2月24日提交的国
际申请No.PCT/US12/26490(DerwinG.Hawley等人，以WO2012/148543A1公布)，这
些专利文件的公开内容各自以引用方式整体并入本文。在本发明的实施例中，在国际专利
公布号WO2012/142399(BinZhao等人，该专利公布的公开内容以引用方式整体并入本文)
公开的用脂肪酶抑制剂处理进行的稳定化可与本申请的热处理一起采用，以减少通过本文
中公开的方法生产的产品的小麦生粉味风味并增强所述产品的焦糖化风味。
例如，在本发明的实施例中，可采用所述共同待审的2011年2月24日提交的美国临
时申请No.61/457,315(DerwinG.Hawley等人)和2012年2月24日提交的国际申请No.
PCT/US12/26490(DerwinG.Hawley等人，以WO2012/148543A1公布)中公开的磨制和
研磨操作，以生产具有0重量％筛留在35号(500微米)美国标准筛上且小于或等于约
20重量％、优选小于或等于约10重量％筛留在70号(210微米)美国标准筛上的颗粒尺
寸分布的稳定化全谷粉，或者具有至多约100重量％筛过70号(210微米)美国标准筛的
颗粒尺寸分布的稳定化全谷粉，或者具有至少75重量％、优选至少85重量％小于或等于
149微米且小于或等于5重量％大于250微米的颗粒尺寸分布的稳定化全谷粉。在本发明
的实施例中，经研磨的糠麸和胚芽组分或部分可具有如下的颗粒尺寸分布：小于或等于
15重量％、优选小于或等于12重量％、最优选0重量％筛留在35号(500微米)美国标
准筛上，并且小于或等于约40重量％、例如小于或等于约35重量％、优选小于或等于约
20重量％、最优选小于或等于约10重量％筛留在70号(210微米)美国标准筛上。而且，
在实施例中，经研磨的糠麸和胚芽组分或部分可具有如下的颗粒尺寸分布：至少约65重
量％、例如至少约75重量％、优选至少约85重量％具有小于或等于149微米的颗粒尺寸，
并且小于或等于约15重量％、例如小于或等于约10重量％、优选小于等于约5重量％具
有大于250微米的颗粒尺寸，并且至多约40重量％、例如至多约25重量％具有大于149
微米但小于或等于250微米的颗粒尺寸。在实施例中，基于经研磨的糠麸和胚芽组分或部
分的重量，经研磨的糠麸和胚芽组分或部分按固形物计可具有约10重量％至约60重量％、
例如约10重量％至约45重量％的淀粉含量。基于全谷粒的总重量，经研磨的糠麸和胚芽
组分或部分的量可为约20重量％至约40重量％、通常约25重量％至约40重量％、优选
约31重量％至约40重量％、最优选约32重量％至约35重量％。
在本发明的其他实施例中，可采用如在所述美国专利申请公开No.20070292583、美
国专利No.8,133,527、美国专利No.8,173,193和国际专利申请公开No.WO2007/149320
(均属Haynes等人)中公开的磨制和研磨操作来生产具有如下的颗粒尺寸分布的稳定化
全谷粉：小于约10重量％、优选小于约5重量％筛留在35号(500微米)美国标准筛上，
约20重量％至约40重量％筛留在60号(250微米)美国标准筛上，约10重量％至约60
重量％、优选约20重量％至约40重量％筛留在100号(149微米)美国标准筛上，并且
小于约70重量％、例如约15重量％至约55重量％筛过100号(149微米)美国标准筛。
所采用的经研磨或经磨制的糠麸和胚芽组分或部分，基于经研磨的粗部分的重量，可含有
至少约50重量％的量的糠麸。经研磨的粗部分或糠麸组分中存在的胚芽的量相对于糠麸
的相对量大约与其在完整谷粒中的相对量相同。经研磨的粗部分中存在的淀粉或胚乳的
量，基于研磨的粗部分的重量，可为小于约40重量％、但通常至少约10重量％的淀粉或
胚芽，例如约15重量％至约35重量％的淀粉、优选小于或等于约30重量％。在优选的实
施例中，基于经研磨的粗部分的重量，经研磨的粗部分可含有至少约60重量％的糠麸和
至少约10重量％的胚芽。经研磨的或经磨制的糠麸和胚芽组分或部分可具有如下的颗粒
尺寸分布：至少约40重量％的部分或组分具有大于或等于149微米的颗粒尺寸，并且小
于或等于约35重量％具有大于或等于500微米的颗粒尺寸。在其他实施例中，经研磨的
或经磨制的粗部分或糠麸组分可具有如下的颗粒尺寸分布：约0.5重量％至约5重量％大
于或等于841微米，约10重量％至约30重量％小于841微米但大于或等于500微米，约
25重量％至约70重量％大于或等于149微米但小于500微米，并且小于或等于约60重量
％小于149微米，其中各百分数加起来为总共100重量％。更优选地，经研磨的或经磨制
的粗部分或糠麸组分可具有如下的颗粒尺寸分布：约0.5重量％至约5重量％大于或等于
841微米，约15重量％至约25重量％小于841微米但大于或等于500微米，约45重量％
至约60重量％大于或等于149微米但小于500微米，并且约10重量％至约30重量％小于
149微米，其中各百分数加起来为总共100重量％。
可采用水分含量为约8％至约15重量％的全谷物谷粒，其中对于磨制或研磨目的而言
约10重量％至约14.5重量％的水分含量是优选的，并且特别优选约12.5重量％至约13.5
重量％的水分含量。如果谷粒中的水分太少，则谷粒可能会不合需要地碎裂而产生损坏的
淀粉。水分的量过高则可能使谷粒易于发生过度淀粉糊化，并且还可能造成谷粒难以磨制
或研磨。因为这些原因，在即将磨制之前，优选约10重量％至约14.5重量％的谷粒水分
含量。如果谷粒的水分含量过低，可在磨制之前向干谷粒添加水分以使水分含量增加到磨
制可接受的水平。可如下实现水分的添加：将谷粒在水溶液中进行回水(tempering)或者
用水溶液喷洒谷粒的表面，并让谷粒浸泡足够的时间以使水吸收和分布在糠麸和胚芽各
处。
全谷粒主要含有胚乳、糠麸和胚芽，这三者的比例递减。例如在小麦全谷粒中，在约
13重量％的田间水分(fieldmoisture)下，基于完整谷粒的重量，胚乳或淀粉为约83重量
％，糠麸为约14.5重量％，胚芽为约2.5重量％。胚乳含有淀粉，并且蛋白质含量比胚芽
和糠麸低。它的粗脂肪和灰分也低。糠麸(果皮或外壳)是位于角质层下方的成熟子房壁，
包括直到种皮为止的所有外细胞层。它富含非淀粉多糖，如纤维素和戊聚糖。糠麸或果皮
由于其纤维素含量高而趋向于非常坚韧，并且赋予干的、砂粒的口感，尤其是当以大的颗
粒尺寸存在时。它还含有谷粒的脂肪酶和脂肪加氧酶中的大部分，因此需要进行稳定化。
随着研磨或磨制的程度的提高，糠麸颗粒尺寸接近淀粉的颗粒尺寸，使得糠麸和淀粉更难
以分离。而且，由于更多的机械能输入、糠麸相比于胚乳的磨损性和淀粉颗粒的破裂，淀
粉损坏趋向于增加。此外，机械损坏的淀粉趋向于更易发生糊化。胚芽的特征在于其高脂
肪油含量。它还富含粗蛋白、糖类和灰分。
在本发明的实施例中，可通过对全谷粒进行回水来控制糠麸部分的水分含量，使得浆
果(berry)或谷粒的外部被湿润而没有实质上湿润其内部。这种处理可避免需要或实质上减
少需要干燥从浆果或谷粒的内部或胚乳获得的精细部分，同时湿润浆果的外部或糠麸和胚
芽部分以便稳定化处理。可用来完成表面或糠麸湿润的回水方法包括例如将全谷粒浸泡在
浴盆或桶中保持有限的一段时间。在其他实施例中，可用水喷洒全谷粒的表面并让其进行
回水。根据本发明的一些实施例，可采用约10分钟至约24小时的回水时间。浸泡谷粒较
长的时间是不合需要的，因为这可能导致水深深渗透到谷粒中，湿润谷粒的内部，从而导
致过度的淀粉糊化。
在其他实施例中，可湿润一个或多个糠麸和胚芽部分、或糠麸组分而不是湿润全谷粒，
或者除了湿润全谷粒之外还湿润一个或多个糠麸和胚芽部分、或糠麸组分，以在糠麸和胚
芽部分或糠麸组分中实现所需的水分含量。在本发明的实施例中，可用水溶液将糠麸和胚
芽部分或糠麸组分水化至某种程度，使得水化的糠麸和胚芽组分或部分在进行热处理以发
展风味和稳定化之前具有所需的水分含量。
在本发明的实施例中，可让经热处理的糠麸和胚芽组分或部分在环境空气中冷却。在
其他实施例中，可以任选地使用常规的冷却设备控制热处理后的冷却，以进一步使不合需
要的淀粉糊化减至最低。通常，在低于约60℃的温度下，经热处理的糠麸和胚芽组分或
部分中没有进一步的显著糊化出现。然后，可将经热处理的糠麸和胚芽组分或部分冷却到
室温，或者约25℃。
在本发明的其他实施例中，可将经热处理的、稳定化的糠麸和胚芽组分或部分与胚乳
部分进行组合，以获得本发明的稳定化的全谷粉，如稳定化的全谷物小麦粉料。稳定化的
全谷粉如稳定化的全谷物小麦粉料包括糠麸、胚芽和胚乳。经热处理的糠麸和胚芽组分或
部分优选地与胚乳部分源自相同的全谷粒。但是，在其他实施例中，可将经热处理的糠麸
和胚芽组分或部分与源自或获自不同谷粒源的胚乳部分进行组合或共混。但是，在每个实
施例中，将经热处理的、稳定化的糠麸和胚芽组分或部分和胚乳部分进行组合或共混，以
提供含有与在完整谷粒中存在的相同或实质上相同的相对比例的胚乳、糠麸和胚芽的稳定
化全谷粉。
可使用本领域知道的常规计量和共混设备将经热处理的稳定化的经研磨的糠麸和胚
芽组分或部分与胚乳部分进行共混、组合或掺和，以获得实质上减少的或者没有小麦生粉
味风味但具有坚果味的、黄油味的、甜的、褐变的、焦糖化的风味的至少基本上均匀的稳
定化全谷粉。可采用的混合或共混设备的例子包括分批混合机、滚筒、连续混合机和挤出
机。
基于稳定化的全谷粉的重量，稳定化的全谷粉如稳定化的全谷物小麦粉料的水分含量
可在约10重量％至约14.5重量％的范围内，并且水分活性可小于约0.7。在实施例中，稳
定化的全谷物小麦粉料可具有约10重量％至约14重量％、例如约12重量％的蛋白质含量，
约1重量％至约3重量％、例如约2重量％的脂肪含量和约1.2重量％至约1.7重量％、例
如约1.5重量％的灰分含量，每个百分数均基于稳定化的全谷粉的重量。
使用低压传送和混合设备如Bepex连续高剪切桨式混合机生产的含有淀粉
糊化程度低的经热处理经研磨的糠麸和胚芽组分或部分的稳定化全谷物小麦粉料呈现出
优良的烘焙功能性，其中烘炉扩展或曲奇饼扩展可为原始的烘焙前面团直径的至少约
130％，这根据AACC10-53试验室台上用(bench-top)方法测量。
所公开的实施例适用于任何和所有类型的小麦。去皮小麦粒可选自软/软和软/硬去皮
小麦粒，但不限于此。它们可包括白色或红色去皮小麦粒、硬去皮小麦粒、软去皮小麦粒、
冬季去皮小麦粒、春季去皮小麦粒、杜伦小麦去皮小麦粒或者其组合。可根据本发明的各
个或某些实施例或方面进行加工的其他全谷物的例子包括例如燕麦、玉米、稻米、野生稻
米、黑麦、大麦、荞麦、碎小麦(bulgur)、小米、高粱等以及多种全谷物的混合物。
本发明的实施例为稳定化的糠麸和胚芽组分或部分或成分和为稳定化的全谷粉如稳
定化的全谷物小麦粉料提供改进的原料稳定性和风味，以及在加速储藏条件下大于一个月
的货架期，例如2个月或者更长。更稳定的食物产品可在相似的条件下比不太稳定的食物
产品储藏更长的时间才会发生酸败。可通过多种不同的方式来监测和测量酸败的存在，包
括感官试验(例如品尝和/或气味分析)、脂肪加氧酶或脂肪酶活性水平测量、游离脂肪
酸水平测量和/或己醛水平测量。
在本发明的其他实施例中，可将经热处理经研磨的糠麸和胚芽组分或部分或者稳定化
的全谷粉(如稳定化的全谷物小麦粉料)与精制的小麦粉料进行组合、掺和或共混，以获
得强化(fortified)粉料、产品或成分，如强化小麦粉料。强化小麦粉料产品可含有经热处理
的、稳定化的糠麸和胚芽组分或部分或稳定化的全谷粉如稳定化的全谷物小麦粉料，基于
强化粉料产品如强化小麦粉料产品的总重量，所述经热处理的、稳定化的糠麸和胚芽组分
或部分或稳定化的全谷粉如稳定化的全谷物小麦粉料的量为约14重量％至约40重量％，
例如约20重量％至约30重量％。
可采用稳定化的全谷粉如稳定化的全谷物小麦粉料来部分或者完全替换各种食物产
品中的精制小麦粉料或其他粉料。例如，在本发明的实施例中，至少约10重量％，至多
100重量％，例如约30重量％至约50重量％的精制小麦粉料可被稳定化的全谷物小麦粉
料替换，以提高精制的小麦粉料产品的营养价值，同时对产品的外观、质构、气味或味道
的损害如果有的话也是极少的。
在本发明的实施例中获得的经热处理的、稳定化的糠麸和胚芽组分或部分和稳定化的
全谷物产品如稳定化的全谷物小麦产品可进行包装、稳定地储藏并随后或立即在食品生产
中进一步使用。稳定化的糠麸产品和粉料产品可即用于通过添加水和其他适用的食品成
分、混合、成形和烘焙或油炸等进一步加工成食物成品。含有经热处理的、稳定化的糠麸
和胚芽组分或部分和全谷粉如全谷物小麦粉料的面团可以大规模生产的方式连续地生产
和加工，例如压片、层压、模制、挤出或共挤出和切割。全谷物成品(例如饼干、曲奇饼、
薄脆饼干、小吃棒等)具有讨人喜欢的非粒状的质构并具有坚果味的、甜的、褐变的、焦
糖化的味道特征。
本发明的经热处理的、稳定化的经研磨的糠麸和胚芽组分或部分和稳定化的全谷粉产
品如稳定化的全谷物小麦粉料产品可用于多种多样的食物产品中。食物产品包括谷粉制食
物产品和饼干类型的产品，尤其是意大利面食产品、即食谷物和糖果。在一个实施例中，
食物产品可为烘焙产品或小吃食品。烘焙产品可包括曲奇饼、薄脆饼干、比萨饼皮、馅饼
皮、面包、百吉圈、椒盐卷饼、胡桃巧克力小方饼(brownie)、脆皮松饼、华夫饼干、糕饼、
蛋糕、快速焙烤食品(quickbread)、小甜面包、油炸圈饼、水果和谷粒棒、未发酵的玉米粉
饼和半烘焙的(par-baked)烘焙产品。小吃产品可包括小吃片(snackchip)和挤出的、爆胀的
小吃。食物产品尤其可选自曲奇饼、薄脆饼干和谷物酥脆棒(cerealcrunchbar)。曲奇饼可
为棒型产品、挤出的、共挤出的、压片和切割的、旋转模制的、丝切的或夹心的曲奇饼。
可生产的曲奇饼的例子包括加糖威化、水果馅曲奇饼、巧克力屑曲奇饼、加糖曲奇饼等。
薄脆饼干可为发酵型或非发酵型薄脆饼干以及全麦薄脆饼干。所生产的烘焙品可为具有完
全脂肪含量的薄脆饼干或曲奇饼，或者它们可为脂肪减少的、低脂肪的或无脂肪的产品。
除了水以外，可与稳定化的全谷粉如稳定化的全谷物小麦粉料掺和的曲奇饼、薄脆饼
干和小吃成分包括强化小麦粉料、植物油制起酥油、糖、盐、高果糖玉米糖浆、膨松剂、
调味剂和着色剂。可使用的强化小麦粉料包括用烟酸、还原铁、一硝酸硫胺和核黄素强化
的小麦粉料。可使用的植物油制起酥油包括那些由部分氢化大豆油制作的起酥油。可使用
的膨松剂包括磷酸钙和小苏打。可使用的着色剂包括植物着色剂如胭脂树提取物和姜黄油
树脂。
在一些实施例中，所制作的面团包括包含上述曲奇饼、薄脆饼干和小吃成分的各种组
合的面团。根据一些实施例，将所有前述成分均匀掺和，并控制水的量以形成具有所需稠
度的面团。然后可将面团成形为块(piece)并烘焙或油炸以生产具有优良的水分、几何形状
(geometry)、外观、质构和风味属性的产品。
在本发明的实施例中，可在本发明的烘焙品组合物如曲奇饼、饼干和薄脆饼干中使用
的粉料组分如稳定化的全谷粉和可选的其他粉料的总量，基于面团的重量(不包括包含物
(inclusion)的重量)，在例如约20重量％至约80重量％、优选约45重量％至约75重量％
的范围内。除非另有指明，否则所有的重量百分比均基于构成面团或配方的所有成分的总
重量，但不计包含物如糖食或风味片(chip)或大块(chunk)、坚果、葡萄干等。因此，“面团
的重量”不包括包含物的重量，但“面团的总重量”却包括包含物的重量。
可用来修改所生产的产品的质构的工艺相容性成分(process-compatibleingredient)包
括糖如蔗糖、果糖、乳糖、右旋糖、半乳糖、麦芽糖糊精、玉米糖浆固形物、氢化淀粉水
解物、蛋白质水解物、葡萄糖糖浆、它们的混合物等。还原糖如果糖、麦芽糖、乳糖和右
旋糖或者多种还原糖的混合物可用来促进褐变。果糖的示例性来源包括转化糖浆、高果糖
玉米糖浆、糖蜜、黄糖、枫糖浆、它们的混合物等。
可将质构化成分(texturizingingredient)如糖以固体或结晶形式(如结晶或颗粒蔗糖、
颗粒黄糖或结晶果糖)或者液体形式(如蔗糖糖浆或高果糖玉米糖浆)与其他成分掺和。
在本发明的实施例中，可使用水分保持性糖类，如高果糖糖浆、麦芽糖、山梨糖、半乳糖、
玉米糖浆、葡萄糖糖浆、转化糖浆、蜂蜜、糖蜜、果糖、乳糖、右旋糖以及其混合物来促
进烘焙产品的咀嚼性。
除了水分保持性糖类之外，在面团或面糊中也可采用非糖类的或者相对于蔗糖具有低
甜度的其他水分保持剂或者水分保持剂水溶液。例如，甘油、糖醇如甘露糖醇、麦芽糖醇、
木糖醇和山梨糖醇以及其他多元醇可用作水分保持剂。水分保持性多元醇(即多羟基醇)
的另外的例子包括二醇类，例如丙二醇以及氢化葡萄糖糖浆。其他水分保持剂包括糖酯、
糊精、氢化淀粉水解物和其他淀粉水解产物。
在实施例中，总糖固形物含量或质构化成分含量，如所生产的面团的总糖固形物含量
或质构化成分含量，基于面团的重量(不包括包含物的重量)，可在0至约50重量％的
范围内。
糖固形物可全部或者部分用常规糖替代品或常规增量剂如聚糊精、全纤维素、微晶纤
维素、它们的混合物等替代。对于制作卡路里降低的烘焙品而言，聚糊精是优选的糖替代
品或增量剂。示例性的替代量可为原始糖固形物含量的至少约25重量％，例如至少约40
重量％，优选约50重量％至约75重量％。
在实施例中，基于面团的重量(不包括包含物的重量)，常规糖替代品、常规增量剂
或常规粉料替代品如聚糊精的量可为约10重量％至约35重量％，例如约15重量％至约
25重量％。
面团的水分含量应足以提供所需的稠度以使得面团能够适当成形、加工和切割。面团
的总水分含量将包括任何作为单独添加的成分而包含的水，以及粉料提供的水分(其通常
含有约12％至约14重量％的水分)、任何增量剂或粉料替代品如抗性淀粉III型成分的水
分含量和配方中包含的其他面团添加剂(如高果糖玉米糖浆、转化糖浆或其他液体水分保
持剂)的水分含量。
将面团或面糊中的水分的所有来源(包括单独添加的水)考虑在内，可使用的面团或
面糊的总水分含量，基于该面团或面糊的重量(不包括包含物的重量)，通常小于约50
重量％，优选小于约35重量％。例如，所采用的曲奇饼面团，基于该面团的重量(不包括
包含物的重量)，可具有小于约30重量％、通常约10重量％至约20重量％的水分含量。
可用来获得本发明的面团和烘焙品的含油组合物可包括任何已知的可用于烘焙应用
的起酥油或脂肪共混物或组合物(如黄油)，并且它们可包括常规的食品级乳化剂。分级
的、部分氢化的和/或酯交换的植物油、猪油、海洋生物油和它们的混合物是可在本发明
中使用的起酥油或脂肪的例子。也可使用工艺相容性的可食的、卡路里降低的或低卡路里
的、可消化的或不可消化的脂肪、脂肪替代品或者合成脂肪，如蔗糖聚酯或三酰基甘油酯。
可使用硬和软脂肪或起酥油和油类的混合物来实现含油组合物中所需的稠度或熔化特性。
可用来获得供在本发明中使用的含油组合物的可食甘油三酯的例子包括源自植物来源的
天然甘油三酯，如大豆油、棕榈仁油、棕榈油、菜籽油、红花油、芝麻油、葵花籽油和它
们的混合物。也可使用海洋生物油和动物油如沙丁鱼油、鲱鱼油、巴巴苏油、猪油和牛油。
也可使用脂肪酸的合成甘油三酯及天然甘油三酯来获得含油组合物。脂肪酸可具有8至
24个碳原子的链长。可使用在例如约75℉至约95℉的室温下的固体或半固体起酥油或脂
肪。优选的含油组合物包括大豆油。在实施例中，基于面团的重量，面团可包括至多约
30重量％，例如约5重量％至约25重量％的至少一种油或脂肪。
可根据本发明的实施例生产的烘焙品包括卡路里降低的烘焙品，这类烘焙品也是脂肪
降低的、低脂肪的或无脂肪的产品。本文所用的脂肪降低的食物产品是其脂肪含量比标准
的或常规的产品降低至少25重量％的产品。低脂肪产品具有小于或等于三克脂肪每参考
量(referenceamount)或标签份量(labelserving)的脂肪含量。但是，对于小的参考量(即，
30克或更小或者两汤匙或更小的参考量)，低脂肪产品具有小于或等于3克每50克产品
的脂肪含量。无脂肪或零脂肪产品具有小于0.5克脂肪每参考量和每标签份量的脂肪含量。
对于拌料薄脆饼干(accompanimentcracker)如撒盐饼干，参考量为15克。对于用作小吃
和用于曲奇饼的薄脆饼干，参考量为30克。因而，基于最终产品的总重量，低脂肪薄脆
饼干或曲奇饼的脂肪含量将因此小于或等于3克脂肪每50克，或者小于或等于约6％脂肪。
基于最终产品的重量，无脂肪拌料薄脆饼干将具有小于0.5克每15克或者小于约3.33％的
脂肪含量。
除了前面所述之外，面团可包括其他常规用于薄脆饼干和曲奇饼中的添加剂。此类添
加剂可包括例如乳副产品、蛋或蛋副产品、可可、香草或其他调味物(flavoring)，用量为
常规量。
可在所采用的面团中包括适合包含在烘焙品中的蛋白质源，以促进美拉德褐变。蛋白
质源可包括脱脂奶粉固形物、干燥的或粉末化的蛋、它们的混合物等。基于面团的重量(不
包括包含物的重量)，蛋白质源的量可例如至多为约5重量％。
基于面团的重量(不包括包含物)，面团组合物可含有至多5重量％的膨松系统。可
使用的化学膨松剂或pH调节剂的例子包括碱性材料和酸性材料如碳酸氢钠、碳酸氢铵、
酸式磷酸钙、酸式焦磷酸钠、磷酸二铵、酒石酸、它们的混合物等。酵母可单独使用或者
与化学膨松剂组合使用。
所采用的面团可包括抗霉物质或防腐剂，如丙酸钙、山梨酸钾、山梨酸等。示例性的
保证微生物货架稳定性的量可至多为面团(不包括包含物的重量)的约1重量％。
乳化剂可以有效乳化量包括在面团中。可使用的示例性乳化剂包括单甘油酯和二甘油
酯、聚氧乙烯失水山梨糖醇脂肪酸酯、卵磷脂、硬脂酰乳酸盐、它们的混合物。可使用的
聚氧乙烯失水山梨糖醇脂肪酸酯的例子有水溶性聚山梨醇酯如聚氧乙烯(20)失水山梨糖醇
单硬脂酸酯(聚山梨醇酯60)、聚氧乙烯(20)失水山梨糖醇单油酸酯(聚山梨醇酯80)和
它们的混合物。可使用的天然卵磷脂的例子包括那些源自植物如大豆、油菜籽、向日葵或
玉米的卵磷脂和那些源自动物来源如蛋黄的卵磷脂。优选源自大豆油的卵磷脂。硬脂酰乳
酸盐的例子有硬脂酰乳酸碱金属和碱土金属盐，如硬脂酰乳酸钠、硬脂酰乳酸钙和它们的
混合物。可使用的乳化剂的示例性的量至多为面团(不包括包含物的重量)的约3重量％。
面团的生产可使用在曲奇饼和薄脆饼干面团的生产中使用的常规面团混合技术和设
备来进行。
虽然对于不同的面团或面糊配方、烘炉类型等，烘焙时间和温度将不尽相同，但一般
而言，商业曲奇饼、胡桃巧克力小方饼和蛋糕烘焙时间可在约2.5分钟至约15分钟的范
围内，并且烘焙温度可在约250℉(121℃)至约600℉(315℃)的范围内。
为了无防腐剂的微生物货架稳定性，烘焙产品可具有小于约0.7、优选小于约0.6的
相对蒸汽压(“水分活度”)。基于烘焙产品的重量(不包括包含物)，曲奇饼、胡桃巧克
力小方饼和蛋糕通常具有小于约20重量％、例如约2重量％至约9重量％(对于曲奇饼)
的水分含量。
例如，在本发明的实施例中，用于生产货架稳定的薄脆饼干或曲奇饼如全麦薄脆饼干
的面团可包括约40重量％至约65重量％的稳定化的全谷物小麦粉料、约15重量％至约
25重量％的至少一种糖如蔗糖、约5重量％至约25重量％的至少一种油或脂肪如植物油
或起酥油、约0重量％至约10重量％的至少一种水分保持性糖如高果糖玉米糖浆和蜂蜜、
约0重量％至约1重量％的蛋白质源如脱脂乳粉固形物、约0重量％至约1重量％的调味
物如盐、约0.5重量％至约1.5重量％的膨松剂如碳酸氢铵和碳酸氢钠、约8重量％至约
20重量％的添加的水，其中每个百分比均基于面团的重量，并且各重量百分比加起来为
100重量％。
糠麸和胚芽组分和粉料属性
在稳定化的全谷粉的生产中对经研磨的糠麸和胚芽组分或部分进行热处理，可提供具
有如下属性的稳定化的经研磨的糠麸和胚芽组分或部分和全谷粉：
a)延长的优良新鲜度，这通过储藏期间在经研磨的糠麸和胚芽组分或部分或粉料中
形成的游离脂肪酸(FFA)和/或己醛来测量；
b)优良的感官属性，如小麦生粉味风味减少、干草味减少、粒状或微粒的质构减少，
和甜的、黄油味的、坚果味的、焦糖化的、褐变的风味增加；以及
c)优良的微生物稳定性，如通过孢子计数来测量，
每种属性都是与在未经高温、低水分热处理和排放的情况下生产的经研磨的糠麸和胚
芽组分或部分和全谷粉相比而言。
在实施例中，基于稳定化的全谷粉的重量，稳定化的全谷物小麦粉料在95℃下1个
月的加速储藏后可呈现小于约200ppm、优选小于约100ppm、最优选小于约10ppm的低
得出人意料的己醛含量。
而且，在实施例中，与在未经高温、低水分热处理和排放的情况下生产的对照品相比，
小麦生粉味风味和粒状质构可减少而甜的、黄油味的、坚果味的、褐色的、焦糖化的风味
可增加至少3％、例如至少5％、优选至少7％、最优选至少10％，这是基于专家品尝小组
使用1至100的分数或标度进行的感官评估得出的，在该标度中，评级1具有小麦生粉味
风味或粒状质构或者甜味、坚果味的、黄油味的、褐变的或焦糖化的风味的最低强度，而
评级100具有所述质构或者风味的最高强度。降低的百分比或者增加的百分比或者分数可
取决于处理条件如糠麸和胚芽组分初始水分含量、热处理温度及水分去除和排放的程度。
烘焙品感官属性
此外，与含有相同的组成但用在未经高温、低水分热处理和排放的情况下生产的全谷
粉制作的烘焙品或对照样品相比，使用经热处理的糠麸和胚芽组分或部分和含有它的稳定
化的全谷粉生产的烘焙品(如曲奇饼)呈现延长的卓越减少的小麦生粉味风味和粒状质构
和优良地改进的甜的、坚果味的、黄油味的、褐变的或焦糖化的风味发展和保持以及其他
感官属性(如余味)。
例如，在实施例中，与在未经高温、低水分含量热处理的情况下生产的对照品相比，
烘焙品感官属性如曲奇饼或全麦薄脆饼干的甜的、坚果味的、黄油味的、褐变的或焦糖化
的风味的正面感官属性可增加，而小麦生粉味风味和粒状质构的负面感官属性可降低至少
3％、例如至少5％、优选至少7％、最优选至少10％，这是由专家品尝小组使用1至100
的标度进行的感官评估得出的，在该标度中，评级1具有诸如甜风味、坚果味的、黄油味
的、褐变的或焦糖化的风味等的属性的最低强度，而评级100具有所述属性的最高强度。
增加的百分比或者降低的百分比或者分数可取决于处理条件如糠麸和胚芽组分水分含量、
热处理温度及水分减少的量和挥发性组分的排放量。
而且，在实施例中，基于1至100的标度，取决于处理条件如水分含量和温度，用经
热处理的经研磨的糠麸和胚芽组分或部分和含有它的稳定化的全谷粉生产的烘焙品(如曲
奇饼)在坚果味风味的正面属性方面可具有大于29.5的分数，相比之下，用在未经稳定
化处理的情况下生产的或者在仅使用稳定化而没有高温低水分和没有排放的情况下生产
的全谷粉制作的对照样品的对照分数小于29。另外，基于1至100的标度，烘焙品可具
有如下的正面感官属性分数：黄油味风味大于20、烘焙风味大于38、甜的风味大于22.5、
褐色颜色大于37，并且具有如下的负面感官属性分数：小麦生粉味风味小于34、干度的
量小于56.5。
可被评估呈现类似改进的示例性感官属性包括诸如气味、外观、手触感、质构/口感、
风味和余味/后效的类别。这些类别内的可进行评估的具体感官属性的例子如下：
a)气味：甜、坚果味、油、小麦、烘焙味和玉米属性：
b)外观：褐色颜色、边缘颜色和顶部底部反差(oppositecontrast)属性；
c)手触感：碎屑、表面粗糙度和油腻属性；
d)质构/口感：初咬硬度、易破碎性、干度、酥脆性、溶解速率、可察觉微粒、粘牙、
口腔覆盖属性：
e)风味：总体、盐、甜、小麦、坚果味、油、玉米、烘焙味和黄油属性；以及
f)余味/后效：油、小麦、粘牙、干口、甜、苦、玉米、口腔覆盖、唾液分泌和逗留
不去(linger)属性。
以下非限制性实例对本发明进行举例说明，其中所有的份数、百分数和比例均以重量，
所有的温度均为℃，并且所有的温度均为大气压下的温度，除非有相反的指示。
实例1
A部分：带排放工艺的低压热处理的糠麸和胚芽组分的生产
在本实例中，将经研磨的糠麸和胚芽组分或部分水化至不同的量，并在带排放的低压
传送和混合设备中在不同的温度下进行热处理，然后测定热处理和排放后的水分含量。将
经处理的糠麸和胚芽组分或部分与胚乳部分进行组合以获得全谷粉，然后测定水分含量和
脂肪酶活性并与对照品的水分含量和脂肪酶活性进行比较。
将初始水分含量为约8.29重量％的经研磨的糠麸和胚芽组分或部分在Hobart混合机
(A-200T，美国俄亥俄州特洛伊市(Troy,Ohio))中通过在低速混合过程中喷水到该混合
机中而水化至约16.29重量％和约26.29重量％水分含量。在完成加水后，继续混合约5
分钟。
使用具有2"带状螺杆(ribbonscrew)的Acrison定容进料装置(Acrison进料装置型号
10152-H)维持物料进入Bepex(型号TCJS-8)的6.71kg/hr的平均
额定进给速率。桨的构造被设置成前12个桨以45°向前，接着的20个桨以45°
向后，最后8个桨为平坦或水平的，如表1中所示：
表1桨的构造
排
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
1
\
\
\
/
/
/
/
/
_
_
2
\
\
\
/
/
/
/
/
_
_
3
\
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/
/
/
/
/
_
_
4
\
\
\
/
/
/
/
/
_
_
转子速度设定在1420rpm。糠麸和胚芽在处于上述设置下的中
可具有4分钟保持时间。
通过具有三个中空桨的中空轴将蒸汽直接注入到中。蒸汽是通过以60psi
夹套蒸汽、2.15kg/hr水流量、50psi水罐压力和20psi回汽压力(backsteampressure)加热水
而产生的。用夹套热油加热，该夹套热油是通过在35rpm速度下操作的Mokon
泵提供的，并且热油压力为18.5psi。在试验中使用355℉至430℉的夹套温度。
将经过Turbulizer处理的糠麸和胚芽排出到密封的100磅塑料桶中，该桶顶部连接有
真空管。这有助于抽出排放的小麦生粉味风味(note)和一些冷凝的水分。
B部分：全谷粉及糠麸和胚芽的表征
在Bepex中进行了低压热处理加工后，将经热处理的糠麸和胚芽组分或部
分与剩余的粉料部分(粉屑(breakflour)+心磨粉(reductionflour))或胚乳以32/68比例进
行再组合，以形成全谷粉。
根据AACC方法44-15A测定全谷粉水分含量和热处理糠麸和胚芽组分或部分水分含
量。对每种粉料测定可提取的脂肪酶活性。表2显示如下的全谷粉特征：(1)糠麸和胚芽组
分或部分水分含量；(2)全谷粉水分含量；(3)全谷粉脂肪酶活性；和(4)处理温度：
表2：Bepex热处理后糠麸和胚芽组分及全谷粉的水分
*WGRecon：用胚乳复原的未经处理的糠麸和胚芽；
*G3SWS：由位于美国俄亥俄州托莱多市的亿滋国际公司(MondelēzInternational,
Toledo,Ohio)生产的市售稳定化细磨全谷粉。
如表2中所示，与未经处理的糠麸和胚芽(8.29重量％水分含量)相比，实验1至4
的Bepex热处理的糠麸和胚芽组分或部分(在Bepex热处理工艺之前将糠麸和胚芽水化为
约16重量％或26重量％水分含量)的水分显著降低并且显著较低(最终水分含量在约2
至约4重量％的范围内)。但是，最终全谷粉水分含量仍接近未经处理的全谷粉和市售的
全谷粉的水分含量。最高的水化水平导致了22.87重量％至24.19重量％的水分排放(取决
于夹套温度)，而较低的水化水平导致了13.21重量％至14.11重量％的水分排放。
糠麸和胚芽的Bepex处理导致了再组合的全谷粉脂肪酶活性降低(从471.44U/g降低
到80.89U/g至180.41U/g)，其中最高的夹套温度(430℉)使脂肪酶活性降低到80.89U/g。
与市售的全谷粉脂肪酶活性(164.40U/g)相比，本实例中的糠麸和胚芽组分或部分热处理工
艺可导致较低的脂肪酶活性、更稳定化的全谷粉。
用于测定脂肪酶活性的方法是：
脂肪酶活性测定方法：
对每种粉料测定可提取的脂肪酶活性。用于测定脂肪酶活性的方法如下：
A.仪器
1.1TD-700荧光计(TurnerDesign)，其具有Em442和Ex300nm的滤光器。
1.2分析天平(±0.0001)
1.3自动移液器(Pipetman)，10μl、50μl和5000μl及用于每一体积的移液头。
1.420ml带盖的玻璃闪烁小瓶(VWR#66022-060)
1.550ml离心管(VWR#20170-170)
1.6冷冻离心机(BeckmanAllegraX15R)
1.725和1000ml带塞容量瓶
1.81500ml烧杯
1.9搅拌棒
1.10旋涡混合器
1.11一次性比色皿，4.5ml(VWR#58017-875)
1.12一次性比色皿盖(VWR#24775-083)
1.13隔热冰盘(VWR#35751-046)
1.14摇动器/振荡器(VWR#14003-580)
1.15计时器
B.试剂
1.去离子水
2.4-甲基伞形酮庚酯(4-MUH)(Sigma#M2514)
3.2-甲氧基乙醇(Fluka#64719)
4.Trizma盐酸盐(Sigma#T-5941)
5.1N氢氧化钠(Fisher#SS266)
6.冰
C.溶液
1.测定缓冲液(0.2MTrisHCl,pH7.4)
·称取31.52gtrizma盐酸盐(B-5)到1500ml烧杯(A-8)中
·加入约900ml去离子水，加入搅拌棒，溶解
·用1N氢氧化钠调节pH至7.4
·转移至1000ml容量瓶(A-7)并用去离子水定容
2.底物储备溶液(0.5％4-MUH/2-甲氧基乙醇溶液，W/V)
·称取0.0720至0.0725g4-甲基伞形酮庚酯(B-2)到20ml小瓶(A-4)中
·加入15ml2-甲氧基乙醇(B-3)到小瓶
·旋涡混合以溶解粉末
·室温下储藏，一周后弃去
3.底物工作溶液(0.03％4-MUH(W/V)/6％2-甲氧基乙醇(V/V)水溶液)
·用移液管从底物储备溶液(C-2)取1.5ml等分试样到25ml容量瓶(A-7)中
·用去离子水稀释定容
·充分混合
·对于每个试验，从底物储备溶液(C-2)制作新鲜的底物工作溶液。
4.冰/水混合物(冰浴)
将冰放在隔热盘(A-13)中，加入约一半体积的冷水
5.粉料样品溶液
·在冰浴(C-4)中预冷测定缓冲液(C-1)
·称取0.1g样品(尽量接近0.1000g)到50ml离心管(A-5)中
·加入20ml冷却的测定缓冲液(C-1)
·旋涡混合以溶解
·将管水平放在冰浴中，在摇动器(A-14)(#2速度设置，16次冲程/分钟)中缓慢振
荡30分钟
·在4750rpm(A-6)、5℃下离心样品10分钟
·使用上清液进行测定
D.荧光计的校准(参见TD-700校准、多选择、原始荧光程序的操作手册(TD-700O
OperatingManualforCalibration,Multi-Optional,RawFluorescenceProcedure))
·打开荧光计(等待主页屏幕(HomeScreen)出现)
·按“主页”屏幕中的<ENT>进入Setup&Cal
·选择#2校准
·将装有3000μl测定缓冲液(C-1，室温)的比色皿放入样品室中
·按<ENT>
·按#1同意设定样品＝100(默认设置为100，等待到灵敏度因数确立为止，读数应
为100左右)
·按<ENT>
·按#9不减去空白(返回主页屏幕)
E.样品试验
·将比色皿(A-11)预标记上适当的样品代号
·加入10μl底物工作溶液(C-3)到之前用来校准仪器(D-3)的比色皿作为空白
·盖上盖子(A-12)并倒转5次进行混合
·将比色皿放在荧光计(A-1)的样品隔室中
·在关闭荧光计的盖子后立即启动计时器并记录
·在以下时间读取荧光强度(FI)：0.5、1、2、3、4和5分钟从荧光计中的样品隔室
取出比色皿
·用移液管移出2950μl测定缓冲液(C-1，室温)到第一个预先标记的样品比色皿(E-1)
中
·用移液管移出50μl第一提取的粉料样品的上清液溶液(C-5)
·加入10μl底物工作溶液(C-3)
·对所有后续样品立即重复步骤E-3至E-6
F.计算
·对每个样品作出荧光强度(FI)值与温育时间的曲线作为反应曲线
·在Excel电子数据表中使用最小回归(leaseregression)对反应曲线确定斜率
(ΔFI/min)
·如下用样品重量对0.1000g归一化ΔFI/min：
·归一化的ΔFI/min＝斜率×(0.1000g/样品重量g)
·以ΔFI/min/0.1g报告脂肪酶活性
实例2
经Bepex热水分和排放处理的全谷粉的烘焙功能
在本实例中，将使用如实例1中那样带排放进行生产的Bepex热处理糠麸
和胚芽组分或部分以低压热处理制作的全谷粉的烘焙功能与未经处理的全谷粉的烘焙功
能进行比较。以天然比例的糠麸和胚芽和胚乳制作的全谷粉在实例1的表2中列出。用来
评估全谷粉的烘焙功能性的曲奇饼试验烘焙方法是AACC10-53曲奇饼烘焙试验(AACC
10-53CookieBakingTest)。
溶剂保持力(SolventRetentionCapacity,SRC)充当实际的试验以监测特定粉料组分的
功能，如损坏的淀粉的量。所使用的SRC测定方法根据以下程序从AACC方法56-10改
编和修改：
材料：
-50ml离心管+盖
-5重量％碳酸钠溶剂
-离心机(IEC，CentraGP8，269转子，2130rpm)
程序：
1.对50ml离心管+盖进行称重(对于特殊的管，对O形环密封件进行称重)
2.称取5.00g糠麸-胚芽混合物并加入到每个管(测定混合物的水分含量)
3.向每个管加入25g的溶剂(预先称取的溶剂等分试样)
4.让它水化20分钟，每隔5分钟(5、10、15、20)进行摇动
5.在1000xg下离心15分钟
6.倾析上清液并以45o度角度排液5分钟和以90o度角度排液5分钟。
7.盖回盖子，对沉淀进行称重
8.计算：
AACC10-53曲奇饼试验烘焙方法
AACC10-53曲奇饼试验烘焙方法是在那比斯可饼干公司(NabiscoBiscuitCompany)设
计的，用以评估成分功能性及感官和机械质构分析之间的预测相关性(TAXT2质构分析
仪进行机械质构分析，三点弯曲或刺穿试验(3-pointbendorpuncturetest))。该试验是经过
美国农业部软质小麦质量实验室(USDASoftWheatQualityLab)(俄亥俄州伍斯特市
(WoosterOhio)确认的对AACC10-52糖-酥脆饼干曲奇饼试验烘焙方法(AACC10-52
Sugar-SnapCookieTestBakingMethod)的改进。
AACC10-53试验是在软质小麦质量委员会(SoftWheatQualityCommittee)于1992年
进行的协作试验后被采纳为美国谷物化学师协会(AmericanAssociationofCerealChemists)
的法定方法的。该试验中使用的设备、曲奇饼面团组成、混合程序、烘焙程序、测量程序
等如下：
设备
用于测定粉料水分的水分分析仪、一次性样品盘。
带热电偶的数字温度计(Omega872A型)
带3夸脱混合碗和桨的C-100Hobart混合机。
国家试验烘焙炉。
铝制曲奇饼平底焙锅(cookiesheet)-26cm宽×30cm长，带2个规杆(gaugebar)12mm
宽×30cm长×7mm高。
曲奇饼切割器(60mm内径)。
带有套筒的擀面杖(套筒线沿着擀面杖的长度走向)
刮铲、吸水牛皮纸、铝箔、塑料烧杯
TA-XT2质构分析仪**可选的用于面团流变学的试验**-特殊的盘尺寸宽10cm、长
10.5cm、高3.2cm
标准配方AACC10-53用于单批次制作4个试验曲奇饼：
阶段-1
阶段-2
碳酸氢铵1.13g
高果糖玉米糖浆；42％果糖，71％固形物3.38g
水*49.50g
阶段-3
粉料(13％水分)225.00g
在每个烘焙日测量粉料水分含量；调整粉料和水的水平以补偿与13％水分含量的偏差
○记录粉料水分含量并作为FM代入公式中以计算每批次的实际粉料重量
■实际粉料重量(g)＝87/(100-FM)*225g
○记录每批次的实际粉料重量并作为AFW代入公式中以计算每批次加水的实际重
量
■实际加水(g)＝49.5g+225-AFW*225g
一般混合程序：
阶段-1：将干成分(脱脂奶粉、食盐、碳酸氢盐、食糖)共混
加入脂肪
在Hobart混合机中低速混合3分钟；在每分钟的混合后刮擦桨和碗侧。
阶段-2：将碳酸氢铵溶解于水中；加入高果糖玉米糖浆。
将整个溶液加到阶段-1；
低速混合1分钟，在每30秒后刮擦碗和桨。
中速混合2分钟，在每30秒后刮擦碗和桨。
阶段-3：加粉料，拌入液体混合物中3次。低速混合2分钟，在每30秒后刮擦桨和
碗。
烘焙时间测定
烘焙时间定义为在400℉下烘焙配方期间产生13.85％的重量损失所需要的时间。
为测量烘焙时间：
在400℉下烘焙配方10、11、12、13分钟，对于一些全谷粉烘焙长达16分钟，在每
分钟时间段后对平底焙锅(bakesheet)+曲奇饼进行称重。
绘出烘焙期间重量损失百分数(％)对烘焙时间(分钟)的曲线。
内推得出实现13.58％重量损失所需的烘焙时间。
烘焙规范：
将烘炉预热至400℉(202℃)。
记录冷的曲奇饼平底焙锅的重量。
将曲奇饼平底焙锅放在烘炉中长达标准的烘焙时间；记录热的平底焙锅的重量。
用于制作4个用于曲奇饼试验烘焙的面团坯件(doughblank)的程序：
分出四个60g面块，使变形最小，然后放在曲奇饼平底焙锅上。将擀面杖横跨曲奇饼
平底焙锅的规杆放置，让擀面杖的重量压住面块，而不施加额外的压力。拿起擀面杖并将
它在曲奇饼平底焙锅末端放在规杆上，然后从你向外滚动仅一次。用60mm切割器切割曲
奇饼，用小刮铲小心提起残余面团。竖直提起切割器以避免水平方向上的变形。
记录面团坯件和曲奇饼平底焙锅的重量。
将面团坯件和曲奇饼平底焙锅按压片(sheeting)方向放在烘炉中。在400℉下烘焙曲奇
饼长达预定的烘焙时间。
其上具有曲奇饼的曲奇饼平底焙锅从烘炉中取出后立即进行称重。用平刮铲从曲奇饼
平底焙锅小心移除曲奇饼，按它们被压片和烘焙的方向平放在牛皮纸上。
几何外形测量(在曲奇饼冷却时进行测量，至少30分钟)：
与压片方向垂直的宽度-直径：将4个曲奇饼放置成一排，擀面杖套筒线与米尺的长
度平行。以cm记录测量值。
与压片平行的长度-直径：将曲奇饼旋转90°，使得擀面杖套筒线与米尺垂直。以cm
记录测量值。
堆叠高度：堆叠4块曲奇饼，并将该堆放置在平导杆之间的侧边。记录高度。
在表3中显示了对照品和Bepex低压、经排放的、经热处理的粉料的SRC和烘焙结
果(重复两次)。表3中包括：(1)粉料对水、蔗糖、碳酸钠和乳酸溶剂的溶剂保持力，(2)
曲奇饼宽度、曲奇饼长度和堆叠高度，及3)曲奇饼水分含量。
表3：SRC和AACC10-53曲奇饼烘焙结果
如表3中所示，含有低压、经排放的、Bepex加工的糠麸和胚芽组分或部分的全谷粉
呈现出与未经处理的全谷粉类似的烘焙质量。与未经处理的全谷粉相比，经热处理的全谷
粉具有稍微较高的损坏的淀粉和水吸收，如通过碳酸钠SRC和水SRC所测量。出乎意料
的是，用来自经处理的糠麸和胚芽的全谷粉制作的曲奇饼的扩展(31.73cm至32.8cm宽和
33.27cm至32.37cm长)大于对照品的扩展(31.05cm宽和31.7cm长)。
实例3
用Bepex低压、经排放的、经热处理的糠麸和胚芽组分或部分制作的100％
全谷物曲奇饼的感官评估和风味分析。
在本实例中，目标是：1)评估用在实例1和2中所制作的Bepex低压、经
排放的、经热处理的糠麸和胚芽组分或部分制作的100％全谷物曲奇饼的味道(第1部分)，
和2)分析在实例1中所制作的Bepex低压、经排放的、经热处理的糠麸和胚芽
组分或部分的小麦生粉味风味(第2部分)。
第I部分100％全谷物曲奇饼的感官描述分析
与用精白粉料制作的产品相比，全谷物产品通常具有小麦生粉味的、或者生嫩的、多
脂肪的、氧化草味的风味及粒状味道，并通常不太受消费者喜爱。使用感官评估来测量用
经研磨的糠麸和胚芽组分或部分的低压、经排放的热处理工艺在在全谷物面粉上获得的风
味和质构差异。该感官评估寻找该产品的正面的风味发展和改进的质构性质。试验了该工
艺的水分量和温度以显示它们对最终产品(如在实例2中所制作的试验曲奇饼)的可感知
特征的作用。将用来自经热处理的糠麸和胚芽组分或部分的全谷粉制作的曲奇饼与用未经
处理的全谷物共混物制作的作为对照的基础曲奇饼及用市售的稳定化全谷粉标准品制作
的样品进行对比试验。
消费者科学试验目标：
该研究的目标为：
-剖析用在Bepex排放工艺中在温度和水分水平方面不同的全谷物制作的曲奇饼之
间的可感知差异，并将它们与用未经处理的全谷粉和市售的稳定化全谷粉制作的样品进行
比较。
结果总结
在用来描述样品的所有感觉属性(modalities)(气味、外观、手触感、风味、质构、余
味/后效)的39个属性中，样品组在以下8个属性呈现统计学上显著的差异：坚果味气味、
烘焙味气味和油气味、褐色颜色、初咬硬度、酥脆性、干质构和在余味中唾液分泌。
所试验的样品在表4中标识：
表4：样品标识
试验：
产品为4周龄。
方法：
使用接受了TragonQDATM方法培训的描述评定小组(n＝8)来评估产品的感官特征。评
定人员根据他们感官敏锐性和描述能力来选择。他们通过一系列有人主持的讨论会议开发
了词汇表以描述样品的气味、外观、风味、质构和余味。
样品由评定人员使用他们所创造的词汇各自进行评估。样品以盲式和以平衡的设计出
示，以使因出示顺序所致的偏见减至最低。每个评定人员评估所有产品的所有属性四次。
使用基于网络的Compusense数据收集系统(加拿大CompusenseatHand)收集数据
并用TragonQDATM软件进行分析。将用于评估的非结构化的线标度(unstructuredlinescale)
电子化转换成100点标度以作分析。将方差分析(ANOVA)应用于每个属性的数据，以确
定样品之间是否存在统计学差异。如果有的话，考虑邓肯氏最小显著差异事后试验
(Duncan’sminimumsignificantdifferencepost-hoctest)并将其应用到该特定属性，以确定哪
些样品之间存在差异(p<0.05)。
用来评估样品组的属性和定义
表5中显示感官属性、属性定义及对评判人或评定人作出感官属性评估的指示：
表5：感官属性、属性定义及对评判人的指示
表6中显示饼干样品的感官属性平均值(means)：
表6：饼干的感官属性平均值
结果：
各样品之间在气味、外观和质构方面发现几个显著的差异。就气味而言，各样品在坚
果味、烘焙味和油属性方面不同。低水分/高温度试验样品在坚果味和烘焙味属性方面最
高，在坚果味属性方面显著高于低温样品和G3SWS样品两者，并且在烘焙味属性方面高
于高水分/低温样品、WG复原的样品和G3SWS样品。
所有经处理的样品具有增加的油气味，它被评价小组指出为过期曲奇饼中的陈腐油
样，并且它显著高于G3SWS样品中的油气味。
就外观而言，两个高温处理的样品在褐色颜色方面比所有其他样品都显著地更深。
在质构方面，全谷物样品更硬、更干和更致密。这些样品在初咬硬度、酥脆性和干性
方面显示出差异。在初咬硬度方面，高水分/低温样品和G3SWS样品比高水分/高温样品、
低水分/高温样品和WG复原样品显著地更硬。低温处理样品和G3SWS样品显示出比WG
复原样品更加酥脆。
酥脆性、初咬硬度和干性这三个属性都显著地受温度的影响。酥脆性随着温度提高而
降低，初咬硬度随着温度提高而降低，而干性随着温度提高而提高。水分水平没有显示出
对这三个属性的显著影响。坚果味气味和褐色颜色外观都随着温度提高而提高，水分水平
没有显示出对这些属性的显著影响。可察觉的微粒随着水分水平的提高而提高，并且温度
未显示出对这个属性的显著影响。
第II部分：用Bepex低压、经排放的、经热处理的糠麸和胚芽组分或部分
制作的100％全谷物曲奇饼的风味分析。
通过动态顶空GC-MS分析未经处理的糠麸和胚芽样品(对照品)和Bepex
低压、经排放的、经热处理的糠麸和胚芽组分样品(试验#1、#2、#3和#4)。通过MS
文库匹配来鉴定化合物，并通过使用内标对水平进行归一化。
在对糠麸和胚芽组分或部分进行稳定化期间排放挥发物减少了与小麦生粉味风味相
关的挥发性化合物的量。在高温(350℉)下处理糠麸和胚芽组分或部分趋向于发展坚果味风
味类型的化合物，所述化合物可改变(skew)全谷物烘焙品的总体风味。这些坚果味风味化
合物的发展独立于水分水平稳定化条件(8％和18％)。
Bepex低压、经排放的、经热处理的糠麸和胚芽组分样品与未经稳定化的
糠麸和胚芽对照样品相比显示出较低水平的小麦生粉味相关化合物。小麦生粉味相关化合
物的响应水平，对于样品#1而言在约50000至约125000的范围内，对于样品#2而言在约
75000至约100000的范围内，对于样品#3而言在约50000至约140000的范围内，对于样
品#4而言在约100000至约345000的范围内，对于对照品而言在约400000至约1300,000
的范围内。这个发现表明，与挥发性化合物传到对照品相比，在低压Bepex热
处理工艺期间排放挥发性化合物将出乎意料地减少挥发性化合物潜在地传到全谷粉中。
发现与糠麸和胚芽组分对照品(未经稳定化的糠麸和胚芽和胚芽)相比，在所有经稳
定化的糠麸和胚芽组分样品中小麦生粉味相关化合物都出乎意料地较低。发现在经稳定化
的糠麸和胚芽组分或部分中，在低水平下被感知为草味的和生嫩的及脂肪味的、酸败味的
和纸板味的(在薄脆饼干中)的小麦生粉味相关化合物的水平降低。
糠麸和胚芽组分或部分高加工温度条件(夹套温度430℉)可改变(skew)烘焙品的总
体风味特性，这是因为产生了坚果味风味相关化合物，如样品#2和#4中的吡嗪和二甲基
吡嗪。
如唯一的附图中所示，发现在355℉(夹套温度)下处理的样品#1和#3的糠麸和胚
芽组分或部分与在430℉(夹套温度)下处理的样品#2和#4的糠麸和胚芽组分或部分相
比产生较少的坚果味风味相关化合物，但样品1、2、3和4每一者的坚果味风味化合物(左
边柱条代表吡嗪，右边柱条代表二甲基吡嗪)的产生都出乎意料地大于未经处理的对照品
中产生的坚果味风味化合物。
糠麸和胚芽处理温度对100％全谷粉曲奇饼的坚果味风味和褐色颜色具有显著的影
响。水分水平未显示出对这些属性的显著影响。在对糠麸和胚芽进行稳定化期间排放挥发
物减少了与小麦生粉味风味相关的挥发性化合物的量。
实例4
A部分.经挤出的经热处理的糠麸和胚芽组分的生产
在本实例中，将经研磨的糠麸和胚芽组分或部分在不同的工艺条件下进行挤出，以获
得经挤出的经热处理的糠麸和胚芽组分或部分，目的是全谷粉营养物损失减少、全谷粉功
能损坏减少以及用经挤出的经热处理的糠麸和胚芽组分或部分制作的全谷粉烘焙产品的
感官属性改进。变化的工艺条件包括糠麸和胚芽组分或部分水分含量、糠麸和胚芽组分或
部分进料速率和螺杆旋转速度，如表7中所示。
表7：经研磨的糠麸和胚芽组分或部分的挤出条件
使用具有2"带状螺杆(ribbonscrew)的Acrison定容进给装置以获得向双螺杆烹煮/挤出
机(MPF-50MarkIIL/D25:1，贝克珀金斯公司(BakerPerkins)制造，型号7-1988)中
的不同糠麸和胚芽组分(12％水分)进给速率(61.87kg/hr至150.57kg/hr)。
通过挤出工艺水泵(BranLubbeN-P31)使水向筒体中的进给速率在0.71kg/hr至
11.48kg/hr之间变化。螺杆在350至500rpm的操作速度下旋转。在搅拌步骤后，通过使用
链式模头(chaindiehead)(HaenselProcessing2812)使糠麸和胚芽组分穿过模孔以形成糠麸
和胚芽挤出物。将挤出物切割并通过10英尺长的两段(twozone)干燥炉(辐射系统公司
(RadiationsSystems))进行冷却。在每次运行期间，记录挤出机扭矩。基于表8中所示的
挤出机构造和工艺条件计算剪切速率和比机械能(SME)。
表8：实验设计及糠麸和胚芽挤出工艺期间挤出机筒体温度、扭矩、SME和剪切速率。
*SME＝(螺杆实际速度/螺杆额定速度)×％扭矩(电动机额定功率/进给速率(kg/hr)
＝KWH/KG；
*剪切速率＝((pi)*(筒体直径/螺杆直径)*rpm))/((螺杆直径-根部直径)/2)
*挤出机电动机功率：40HP*0.746＝30KW；筒体直径＝2英寸；螺杆直径＝1.880英
寸；螺杆根部直径＝1.125英寸。
B部分：全谷粉及糠麸和胚芽的表征
在热处理挤出工序后，通过使用Bauermeister凹口研磨机(GapMill，型号GM40)
将每个糠麸和胚芽挤出物研磨成细粉(85％筛过美国#70筛)。将经研磨的糠麸和胚芽与
剩余的粉料部分(粉屑(breakflour)+粉碎系统出来的粉料(reductionflour))进行再组合以
形成全谷粉。
使用RotoTap测定全谷粉颗粒尺寸分布。该方法适用于多种产品和成分，其使用均
匀的机械作用以确保准确可靠的结果。摇动器再现出手工筛分中使用的圆周运动和轻拍动
作。该方法改编自ASTA10.0RoTap摇动器方法，作出了以下修改和改编：
全谷粉颗粒尺寸分布方法
所采用的仪器设备为：
1.TylerRoTap电动试验用筛摇动器(飞世尔科技公司(FisherScientific))，带自动计
时器。
2.美国标准筛#20、#35、#40、#50、#60、#80、#100，底部分离盘和盖。
3.称重天平，准确到0.1g
4.用于清洁筛子的刷子
5.硅粉助流剂(Syloid#244,格雷斯公司(W.R.Grace&Co.))
所采用的程序为：
1.使用清洁的、彻底干燥的、配衡(tare)的筛子。
2.准确地称取指定大小的样品(至最接近0.1g)到250ml或400ml烧杯中。
3.分别对筛子和底盘配衡。
4.将筛子叠放在摇动器上，最粗的开口在顶部，逐步增加细度直到最细的开口在底
部。将底盘放在下方。
5.将样品定量地从烧杯转移到顶部筛子。
6.将筛子的盖子放在顶上，然后放摇动器板、圆形框并降低轻拍臂。
7.设定计时器为5分钟。
8.在完成摇动后，从RoTap上取下筛子，小心地对每个筛子和盘分别称重。
所采用的计算为：
1.使用一个筛子
a.筛留％＝筛子加物料的重量–筛子的重量×100
样品的重量
b.筛过％＝100-筛留％
2.使用三个或更多个筛子
筛子A(Sa)，粗，顶部
筛子B(Sb)，中等，中部
筛子C(Sc)，细，底部
等等。
a.筛留％a＝Sa加物料的重量–Sa的重量×100
样品的重量
b.筛留％b＝Sb加物料的重量–Sb的重量×100
样品的重量
c.筛留％c＝Sc加物料的重量–Sc的重量×100
样品的重量
3.在进行以上的计算之前，应将加到样品的硅粉助流剂的量从盘中的重量减去。
4.所有的筛子(加上盘)上的百分数的总和应等于或非常接近100％。
根据AACC方法44-15A测定全谷粉水分含量和糠麸和胚芽组分或部分水分含量。根
据AOAC法定测定灰分的方法923.03测量粉料及糠麸和胚芽中的灰分。糠麸和胚芽可提
取脂肪酶活性按实例1测定。
表9显示如下的全谷粉特征：(1)全谷粉水分；(2)全谷粉灰分含量；(3)糠麸和胚芽组
分或部分水分含量；(4)糠麸和胚芽组分或部分灰分含量；(5)糠麸和胚芽组分或部分脂肪
酶活性；和(6)糠麸和胚芽组分或部分颗粒尺寸分布。
表9：挤出处理后糠麸和胚芽组分及全谷粉的表征
总结与结论
当水进给速率高时(运行#1,2)，经挤出处理的糠麸和胚芽组分或部分的水分含量高。
对于运行#1和#2，糠麸和胚芽组分或部分总水分含量为24至26％。运行#1和#2的糠麸
和胚芽组分的颗粒尺寸也比对照G3SWS糠麸和胚芽组分的颗粒尺寸稍细。当水进给速率
较低时(运行#3至6)，挤出工艺前的糠麸和胚芽水分含量(约3％至5％)与未经处理的
糠麸和胚芽的水分含量(11.78％)相比显著较低。但是，最终全谷粉水分含量仍接近未经处
理的全谷粉和市售的全谷粉的水分含量。
对于所有运行，与市售的全谷粉的脂肪酶活性(164U/g)相比，挤出热处理可降低脂肪
酶活性(从662U/g到无)，表明挤出热处理可实质上稳定糠麸和胚芽组分或部分和含有
糠麸和胚芽组分或部分的全谷粉。
实例5
挤出对全谷粉功能性和营养物的影响
在本实例中，在粉料功能性、膳食纤维和维生素E、B1和B2的含量方面测定挤出对
用实例4的经挤出的经热处理的糠麸和胚芽组分或部分制作的全谷粉的影响。使用实例2
中描述的溶剂保持力试验和通过修改的面团伸张性能测量仪(Alveograph)方法测试全谷粉
功能。所采用的修改的面团伸张性能测量仪方法为：
全谷物面团伸张性能测量仪方法
目的和范围：
本方法用来表征全谷粉的总体双轴伸长。这个程序仅适用于全谷物小麦粉料。
概述：
将计算量的全谷粉与计算体积的2.5％氯化钠溶液混合。然后将所得的面团挤出，切
成小片，并让其在稳定温度下静置。然后将小片压平，并通过空气压力使其充气而产生气
泡。然后绘图显示为将小馅饼充气所需的压力。
仪器设备：
A)水浴；冷却和加热能够精确到0.1摄氏度以内
B)Chopin面团伸张性能测量仪
C)ChopinRCV4计算器
D)EpsonLX810打印机
E)面团伸张性能测量仪图表
F)滴瓶
G)16L大玻璃瓶(Carboy)容器
试剂：
A)2.5％氯化钠溶液：400gNaCl/16000ml去离子H2O
B)轻质矿物油(Fisher0121-4)
程序：
A)检查和记录以下方面：
1)粉料温度应在18至25℃之间
2)混合室温度应为24.0+0.2℃
3)静置室温度应为25.0+0.2℃
4)水浴温度应在19至22℃之间
5)室温：70+/-2.5℉
6)水盐度：应在2.4至2.6％NaCl之间
7)相对湿度：密封范围(SealRange)65+15％
程序：
B)加水：
1)测定粉料样品的水分百分数，精确至0.1％。
2)如下改编面团伸张性能测量仪警报：
捏和：14分钟
捏和+静置34分钟。
3)使用相应的Excel电子数据表(附上)，基于粉料水分％和所需的水化％计算粉料
和氯化钠溶液。
注：对于初步实验，使用55％水化和60％水化两者来确定最佳试验条件。
4)向Chopin滴管充入2.5％NaCl溶液至计算的体积。如果滴管过度充入，则打开活
塞让一些溶液放出。使用Kimwipe将剩余的水放出滴管尖。滴管应在约20秒内递送其中
所含的水。如果NaCl溶液体积超过面团伸张性能测量仪容量，应使用量筒准确测量该体
积。
5)称取计算量的粉料(+/-0.5g)并转移到混合碗。
6)启动混合机和倒数的计时器。从滴管加水到具有粉料的混合室中。
7)在一分钟结束时(计时器读数33分钟)，停止混合机并擦光碗，确保所有的粉料
都被掺入到面团中。不要花费超过一分钟来完成这个步骤。在一分钟结束时(计时器读数
32分钟)，重启混合机。
8)此时，你将想要施加油(参见下一部分)。
C)施加油：
在混合期间的剩余12分钟里应施加所有的油。所有油滴应借重力流入，施加器的尖
端不接触表面。油瓶应保持与被施加油的表面垂直。所有的油应使用钢刮铲扩展开，例外
的是对于辊、按压盖(presscap)和按压板(pressplate)，应使用操作者的手指或薄塑料刮铲
来使油扩展开。
应施加以下的量：
D)挤出：
1)在样品已经又混合了12分钟后(计时器读数20分钟)，停止混合机，倒转其方
向，完全打开挤出门，并重新启动电动机。现在混合叶片的方向倒转，使得面团可通过挤
出门挤出。
2)刮擦混合机壁以避免面团粘附于壁上。完成时，关闭盖子并继续。
3)将涂了油的挤出板放在螺杆下方挤出间隙的前面，让面团流出到板上。
4)挤出和切除前半英寸的面团。弃去这一块。
5)挤出面团到挤出板上。在这样做时，充分揉捏小面块的侧边使其不接触螺杆头，
并保持面团的前面向上翻。避免过度操作面团。你的目标是让面团以其自然速度挤出并防
止它聚成一团。
6)当面片大约为1又3/4英寸长时，切割小面块并将它转移到压片板。切出和挤出
总共五个这个长度的块。每个压片装置上放两片，例外的是第三个装置将仅具有一个面面
块。
E)切割：
1)向刀具施加薄薄一层矿物油，以避免面团粘附于其上。
2)使用刀具切出面块。按与它们被挤出的顺序相同的顺序切割它们。
3)在切出面块后，将其转移到静置板。然后将静置板放入静置箱。应小心避免在转
移过程中改变小面块的形状和厚度。
4)让面块保持静置，直到自试验开始起整整过了34分钟。
F)伸张面块：
1)在使用面团伸张性能测量仪之前，必须对其进行适当校准。使用随该仪器提供的
校准鼻条(calibrationnosepiece)。
2)将面块放在按压板的中央，拧上按压盖，并旋下该按压装置。从开始到结束应为
整整旋转2圈，并且应总共花20秒来做这一点(每旋转一圈10秒)。
3)一旦一路按压下去，移去按压盖。将面团伸张性能测量仪上的刻度盘从1转到3
(6点位置)，然后按计算器上的起动按钮。当你看到气泡中的第一个孔时，按RCV4计
算器上的stop(停止)。对所有5个面块重复这一点。
4)当结束时为取出结果，按avg(平均值)按钮，然后按end(结束)按钮。这将取
结果的平均值然后打印出曲线图。
5)在曲线图已经打印之后但在打印机已经完成打印基线之前，敲击cancel(取消)
按钮2次。LED读出器应显示PRET。
6)现在需要取出各个结果。按Test(试验)按钮，然后按#1按钮，然后按enter(回
车)按钮。这将获取第一个小面块的单个试验结果。然后按scan(扫描)，这将获取第一
次面团伸张性能测量仪试验的每个参数。对试验1至5重复这些步骤。
G)评估曲线：
1)RCV4将自动计算结果。不必报告“L＝100”下的W结果(Wat“L＝100”results)。
A.通过SRC测量的糠麸和胚芽挤出工艺对全谷粉功能的影响
使用实例2中描述的SRC方法，测量全谷粉功能特征的改变。
表10显示了挤出工艺变量：(1)糠麸和胚芽组分进给速率，(2)水进给速率，(3)挤出剪
切速度，(4)四种溶剂的溶剂保持力值：水、蔗糖、碳酸钠和乳酸：
表10：SRC结果
如表10中所示，经挤出的糠麸在复原成全谷粉时影响粉料的吸溶剂性能。对于变量
的所有组合，由碳酸钠SRC测量的淀粉损坏高(165％+/-8)，相比之下，对照品为79％。
B.由面团伸张性能测量仪测量的糠麸和胚芽挤出工艺对全谷粉功能的影响
使用上述面团伸张性能测量仪方法，测量全谷粉功能特征的变化。表11显示了挤出
工艺变量：(1)糠麸和胚芽组分进给速率，(2)水进给速率，(3)挤出剪切速率，(4)面团伸张
性能测量仪值，其中P为韧性；L为延伸性；W为烘焙强度；P/L为曲线的构型比
(configurationratio)：
表11：用经挤出的糠麸和胚芽制作的全谷粉的面团伸张性能测量仪试验
如表11中所示，所有经挤出处理的样品都具有非常小的气泡，无延伸性，并且非常
粘。在低糠麸和胚芽组分进给速率和高水进给速率下(运行#2)，表现出比其他挤出运行
稍微更好的面团功能性。
C.挤出工艺对糠麸和胚芽组分的维生素E、B1和B2的含量的影响
根据AOAC942.23、970.65和981.15测定糠麸和胚芽组分或部分的维生素B1(硫胺
素)。使用AOAC942.23、970.65和981.15测量糠麸和胚芽组分或部分的维生素B2(核
黄素)含量。根据AACC86-06测定糠麸和胚芽组分或部分的维生素E含量。表12显示
维生素保持率测定值的结果。
表12：经挤出的糠麸和胚芽的维生素保持率
表12显示对于所有的运行，维生素E和B2都具有高保持率。但是，在高水进给速
率下有一定的维生素E损失(运行#1和#2)。在低糠麸和胚芽组分进给速率和水进给速
率下，运行3至运行6都有显著的维生素B1损失(2.33至16.77％保持率)。但是，运行
#1和#2没有维生素B1损失。
D.挤出工艺对糠麸和胚芽的总膳食纤维的影响
根据AOAC2009.01测定糠麸和胚芽组分或部分的总膳食纤维，结果在表13中显示：
表13：经挤出的糠麸和胚芽组分的总膳食纤维保持率
糠麸和胚芽对照
运行2
运行4
|
总膳食纤维(％)
25.60
24.10
27.40
糠麸和胚芽水分(％)
11.78
14.41
2.65
总膳食纤维(％，干基)
29.02
28.16
28.15
总膳食纤维保持％
97.03
96.99
如表13中所示，挤出工艺稍微改变糠麸和胚芽组分或部分的总膳食纤维含量。
总结
经挤出的糠麸和胚芽组分在复原为全谷粉时，影响了粉料的吸溶剂性能和面团处理性
能。与对照品相比，粉料的吸溶剂性能非常高，这将对面团可加工性和烘焙性能具有负面
影响，但对于生产高水分含量的烘焙品如蛋糕和面包而言将是好事。面团伸张性能测量仪
的结果还显示，全谷粉面团是粘的且没有延伸性。挤出工艺保持了糠麸和胚芽组分的所有
膳食纤维含量。但是，挤出工艺可影响糠麸和胚芽组分或部分的维生素含量。为获得高维
生素回收率，应小心选择挤出工艺条件，例如，运行#1和运行2将提供高维生素保持率。
实例6
用经挤出热处理的糠麸和胚芽组分制作的全谷粉的烘焙功能性和用经挤出热处理的
糠麸和胚芽组分加化学膨松剂制作的薄脆饼干的感官评估
在本实例中，在第I部分，评估了用实例4和5的经挤出热处理的糠麸和胚芽组分制
作的全谷粉的烘焙功能性。在本实例的第II部分，评估了用实例4和5的经挤出热处理的
糠麸和胚芽组分制作的100％全谷物薄脆饼干的味道和质构。
第I部分：烘焙功能性
在本实例中，将用实例4和5的经挤出加工的糠麸和胚芽组分制作的全谷粉的烘焙功
能性与未经处理的全谷粉的烘焙功能性进行比较。经挤出的糠麸和胚芽组分或部分和用天
然比例的糠麸和胚芽和胚乳制作的全谷粉在实例4和5、运行2和4和对照品中描述，例
如在表7至13中。用来评估全谷粉的烘焙功能性的加化学膨松剂的薄脆饼干试验烘焙方
法是Kweonetal.,CerealChemistry,88(1):19-24(2011)(Kweon等人，《谷物化学》，
88(1):19-24(2011))的薄脆饼干方法。烘焙中使用的试验配方在表14中列出：
表14：加化学膨松剂的薄脆饼干方法的基本成分和配方
成分
配方(g)
粉料
100.0(14％水分)
细颗粒蔗糖
9
盐
0.75
碳酸氢钠
1.25
碳酸氢铵
1.25
磷酸一钙
1.25
起酥油
12
水
29
烘焙结果
表15显示了用G3SWS对照全谷粉和含有运行#2和运行#4的经挤出热处理的糠麸和
胚芽组分或部分的全谷粉制作的100％全谷物薄脆饼干的烘焙结果。
表15：薄脆饼干烘焙结果
如表15中所示，未经处理的对照薄脆饼干G3SWS呈现出比用运行#2和运行#4的经
挤出的糠麸和胚芽组分制作的薄脆饼干更好的堆叠高度和更长的长度。用运行#4的经挤
出的糠麸和胚芽组分制作的薄脆饼干比未经处理的对照薄脆饼干G3SWS和用运行#2的经
挤出的糠麸和胚芽组分制作的薄脆饼干颜色更深。
第II部分.感官评估
在本实例中，将用含有实例4和5运行#2的经挤出加工的糠麸和胚芽组分的全谷粉
制作的全谷物薄脆饼干的味道、风味和质构与用未经处理的全谷粉对照G3SWS制作的全
谷物薄脆饼干的味道、风味和质构进行比较。
感官评估的方法
由专家品尝小组以定量方式对产品进行评估；所述产品采用盲式并用3数字代码标
记。收集数据并用Senpaqv.4.3(p<0.1)分析。
结果：
与对照G3SWS相比，用含有运行#2的经挤出处理的糠麸和胚芽组分的全谷粉制作的
薄脆饼干被评估为更硬、更松脆、更潮湿、更油味口腔覆盖、更烘焙味、较少生腥、较少
小麦生粉味、较少糠麸、较少木头味、更焦糖化和更多经加热的油，并且具有更少的微粒
和更小的颗粒。
总体上，挤出减少了小麦生粉味特征(风味、微粒和干性)，但使产品更硬并且不改
进成片性(flakiness)。
总结
用来自经挤出处理的糠麸和胚芽组分的全谷粉制作的100％全谷物薄脆饼干具有较低
的堆叠高度和较松脆的咬感。感官描述结果表明，挤出减少了小麦生粉味特征(风味、微
粒和干性)，但使产品更硬并且不改进成片性。