无定形蛋白质挤出物 相关申请的交叉引用
本专利申请要求 2009 年 7 月 20 日提交的临时申请序列号 61/226,911 和 2009 年 11 月 30 日提交的临时申请序列号 61/265,118 的优先权， 所述文献全文以引用方式并入本 文。
发明领域 本发明涉及包含高浓度蛋白质的无定形食物物料及其制造方法。更具体地讲， 本 发明涉及包含高浓度蛋白的无定形蛋白质挤出物、 用于制造此类蛋白质挤出物的方法、 以 及作为食物和食物成分的此类蛋白质挤出物的用途。
发明背景
膨胀的蛋白质产品是本领域已知的， 并且通常通过在蒸煮挤出机中将包含蛋白材 料与水的混合物在机械压力下加热并且将所述混合物从模头挤出来制备。在挤出时， 挤出 物一般随着其进入压力降低的介质 ( 通常是大气压 ) 中而膨胀以形成微孔结构。挤出物的 膨胀通常是因为包含了可溶解的碳水化合物， 其降低了所述混合物的凝胶强度。然后利用 挤出物形成其他消费者期望的产品。
挤出蒸煮装置已被长期用来制造多种可食用产品和其它产品 ( 如人类食物和动 物饲料 )。 一般来讲， 挤出机包括细长的圆筒连同其中的一个或多个内部螺旋行进的可沿轴 旋转的挤出螺杆。挤出机圆筒的出口装有开孔的挤出模头。在使用时， 使要加工的材料进 入挤出机并通过挤出机。 当原料从挤出机模头露出时， 其被成型， 并且通常可使用旋转刀组 合件细分。此类型的常规挤出机描述于例如美国专利 4,763,569、 4,118,164 和 3,117,006 中， 该专利以引用方式并入本文。 作为另外一种选择， 可将膨胀的蛋白质产品切成更小的挤 出物如块以用作食物或食物成分。
在使用中， 使要加工的材料进入挤出机圆筒并通过挤出机圆筒， 并且经受渐增水 平的温度、 压力和剪切。从挤出机模头以绳状露出的材料经充分蒸煮并准备好作进一步的 加工以制备期望的最终产品。 典型的加工质构化蛋白质挤出物或 “绳状” 产品是具有类似于 消费者看上去似乎是加工过的食物、 加工的或非天然的食物产品的感官特性的均匀产品。 附加的加工的实例包括外部绳切割、 切割、 再成形、 以及其他粒度降低技术。 这种均匀的 “绳 状” 产品需要进行进一步加工以制备期望的消费者最终产品如块。并且甚至进行了附加的 加工所述产品使其通常看上去像加工过的、 加工的、 或非天然的食物产品。因此， 需要制备 膨胀的蛋白质产品， 其具有无定形外观的、 非加工的、 天然的食物产品的感官特性。
发明概述
本发明的多个方面为包含高浓度蛋白质的无定形蛋白质挤出物以及制备无定形 蛋白质挤出物的方法， 所述蛋白质挤出物具有无定形的外观并具有无定形的内部微孔结 构。无定形蛋白质挤出物具有不均匀的外部和内部 ( 微孔 ) 结构。无定形蛋白质挤出物表 现出消费者期望的天然的、 非加工的特性。
用于制备无定形蛋白质挤出物的方法是本发明的另一方面。在一种方法中， 流出
模头孔的挤出物是不连续的。在另一种方法中， 在膨胀时用切割器破坏挤出物以形成无定 形蛋白质挤出物。
其他特征将在下文中部分显现和部分指出。 附图说明
图 1 是示出根据本发明的实施例 1 制备的无定形蛋白质挤出物的外部结构的图片。 图 2 是示出根据本发明的实施例 13 制备的无定形蛋白质挤出物外部结构的图片。
图 3 是示出实施例 41、 实施例 42 和实施例 43 的外表面顶视图的显微图。
图 4 是示出实施例 41、 实施例 42 和实施例 43 的表面纵视图的显微图。
图 5 是示出实施例 41、 实施例 42 和实施例 43 的横截面轴向视图的显微图。
图 6 是示出实施例 41、 实施例 42 和实施例 43 的横截面纵视图的显微图。
图 7 是示出典型挤出块 ( 实施例 41 和 42) 和本发明挤出块 ( 实施例 43) 的图片。
图 8 是用于制备本发明蛋白质挤出物的方法的示意流程图。
图 9 是用于典型挤出块 ( 实施例 41 和 42) 和本发明实施例 13 提出的无定形挤出 块 ( 实施例 43) 的切割方法的图示。
图 10 是示出如实施例 38A、 38B 和 38C 所公开的 40％蛋白质和杂粮无定形蛋白质 挤出物的图片。
发明详述
根据本发明， 已发现， 可使用挤出技术制造包含高浓度蛋白质和附加成分组分的 无定形蛋白质挤出物， 使其具有所需的密度、 可接受的质地和可接受的稳定性。 可将此类无 定形蛋白质挤出物加工成形为块 ( 也称为松脆片 ) 或小丸以用作健康和营养棒、 干棒小吃 和即食谷类食物中的蛋白质的成分或来源。作为另外一种选择， 可将所述蛋白质挤出物进 一步加工以用作健康和营养棒、 乳品食品、 以及烘烤的和乳化的碎肉中的粘合剂、 稳定剂、 或蛋白质的来源。
所述方法包括制备预处理的进料混合物、 使进料混合物与水分接触、 将预处理的 进料混合物导入挤出机圆筒、 加热以形成熔融的挤出物料、 以及将熔融的挤出物料从模头 挤出。在一个实施方案中， 熔融的挤出物料以非连续方式存在于模头中。在另一个实施方 案中， 熔融的挤出物料流出模头并用定位于距挤出模头面固定距离的切割器刀片切割， 其 中切割发生在大约熔融的挤出物料膨胀时， 从而产生无定形蛋白质挤出物。
蛋白质
含蛋白质的进料混合物通常包含至少一种蛋白质来源， 并且具有按无水计、 按混 合物的重量计至少约 25％、 30％、 40％、 50％、 60％、 70％、 80％、 90％、 99％的总蛋白质浓度 或更高的蛋白质浓度。包含在进料混合物中的蛋白质可获取自一种或多种适宜的来源， 所述来源包括例如植物蛋白、 乳品蛋白、 或肉蛋白材料。蛋白质可为水解的或未水解的大 豆分离蛋白 (ISP 或大豆分离蛋白 )、 水解的或未水解的大豆浓缩蛋白 (SPC)、 水解的或未 水解的大豆粉、 水解的或未水解的乳清分离蛋白 (IWP)、 水解的或未水解的乳清浓缩蛋白 以及它们的组合。植物蛋白材料可获取自谷类食物如小麦、 玉米和大麦、 高粱、 包括 (WPC)、 大豆和豌豆、 以及其他包含蛋白质的植物。 在一个实施方案中， 大豆蛋白原料是蛋白质的来
源。 在其它实施方案中， 蛋白质来源可为粉状物质， 包括大豆粉、 蚕豆粉、 豌豆粉、 兵豆粉、 基 于谷物的粉， 如米粉、 玉米粉、 大麦粉、 燕麦粉、 小麦粉、 苋属植物 (amaranth) 粉、 昆诺阿藜 (quinoa) 粉、 以及它们的组合。
在另一个实施方案中， 蛋白质来源可获取自乳品蛋白质来源。乳品蛋白质材 料 可 获 取 自 用 于 工 业 的 任 何 来 源， 但 不 限 于 乳 清 浓 缩 蛋 白 (WPC 80Farbest Brands， Louisville， KY)、 乳清分离蛋白 (BiPROTM， Davisco Foods International， Le Sueur， MN)、 乳清固体、 乳蛋白浓缩物和分离物、 奶粉、 酪蛋白盐、 无脂乳品、 全脂乳品以及它们的组合。 当乳品蛋白存在于无定形蛋白质挤出物中时， 其基于无定形蛋白质挤出物的重量、 按无水 计以 25％， 30％， 40％， 50％， 60％， 70％， 80％， 90％， 99％或更高的量存在。 在另一个实施方 案中， 蛋白质来源可为植物蛋白和乳品蛋白的组合。
通常， 当大豆蛋白存在于无定形蛋白质挤出物中时， 其基于无定形蛋白质挤出物 重量、 按无水计以约 25％， 30％， 40％， 50％， 60％， 70％， 80％， 90％， 95％， 99％或更高的量 存在。在某些情况下， 所述大豆蛋白按无水计、 按重量计以约 40％至约 90％的量存在于所 述无定形蛋白质挤出物中， 而在其它情况下按无水计、 按重量计以约 60％至约 80％的量存 在。 适宜的大豆蛋白原料包括大豆薄片、 大豆粉、 大豆粗磨粉、 大豆粗粉、 大豆浓缩蛋 白、 大豆分离蛋白、 以及它们的组合。这些大豆蛋白原料之间的主要差别是精细度和 / 或粒 度。大豆粉一般具有小于约 150μm 的粒度。大豆粗磨粉一般具有约 150μm 至约 1000μm 的粒度。大豆粗粉一般具有大于约 1000μm 的粒度。大豆浓缩蛋白通常包含在按重量计约 65％至小于约 90％之间的大豆蛋白。 大豆分离蛋白 ( 其为更高度精制的大豆蛋白材料 ) 被 加工成包含按重量计至少约 90％的大豆蛋白且包含很少或不含可溶解的碳水化合物或纤 维。
所述进料混合物的总蛋白质含量可通过组合 ( 即共混 ) 以上所述的合适蛋白质来 源而实现。 在某些实施方案中， 当使用大豆蛋白时， 对于大豆分离蛋白优选的是选定在所述 进料混合物中包含的一种或多种蛋白质来源。例如， 优选的进料混合物配方可包括两种或 更多种大豆分离蛋白的共混物。 其他适宜的配方可包括与至少一种大豆分离蛋白组合的至 少一种大豆浓缩蛋白。
在另一个实施方案中， 进料混合物可包含单一大豆蛋白材料。所述单一大豆蛋白 材料或者是水解的大豆蛋白或者是未水解的大豆蛋白。
单一来源的大豆蛋白
在某些实施方案中， 进料混合物包含单一来源的大豆蛋白。大豆蛋白的来源可为 水解的大豆蛋白或未水解的大豆蛋白。
水解的和未水解的蛋白质的共混物
大豆分离蛋白的粘度和 / 或胶凝性能可通过本领域已知的多种方法改变。例如， 大豆分离蛋白的粘度和 / 或胶凝特性可通过部分水解蛋白来降低。通常， 以此方式处理的 大豆蛋白材料以术语水解度来描述， 所述水解度可基于分子量分布、 蛋白质尺寸和链长度、 或者 β- 伴球蛋白或大豆球贮藏蛋白的分解来测定。样本中所裂解的肽键的比例可通过计 算在控制条件下与样本中伯胺反应的三硝基苯磺酸 (TNBS) 的量来测定。
根据本发明方法所使用的水解蛋白质材料通常表现出小于约 160， 更典型地小于
约 115， 并且还更典型地约 30 至约 70 的 TNBS 值。
足以用于本发明方法中的水解的大豆蛋白来源通常具有小于约 15％， 优选小于约 10％， 并且更优选约 1％至约 5％的水解度。在大豆分离蛋白的情况下， 所述水解的大豆蛋 白材料通常包含部分水解的大豆分离蛋白， 其具有在约 1％至约 5％之间的水解度。
根据本发明的一些实施方案， 水解蛋白质来源通常与未水解的蛋白质来源组合以 形成共混物。取决于所述挤出物的期望特征， 水解蛋白质来源和未水解的蛋白质来源能够 以不同比例组合。
在一个实施方案中， 包含蛋白质的进料混合物通常包含大豆分离蛋白的共混物， 所述大豆分离蛋白包含至少约 3 重量份的水解大豆分离蛋白每重量份未水解大豆分离蛋 白， 在其它实施方案中， 至少约 4 重量份的水解大豆分离蛋白每重量份未水解大豆分离蛋 白， 以及在其它实施方案中， 至少约 5 重量份的水解大豆分离蛋白每重量份未水解大豆分 离蛋白。大豆分离蛋白的共混物可包含约 3 重量份至约 8 重量份的水解大豆分离蛋白每重 量份未水解大豆分离蛋白。大豆分离蛋白的共混物可包含约 5 重量份至约 8 重量份的水解 大豆分离蛋白每重量份未水解大豆分离蛋白。
在多个实施方案中， 包含多种大豆分离蛋白的共混物基于进料混合物或蛋白质挤 出物重量通常包含按无水计在约 25 重量％至约 80 重量％之间的水解大豆分离蛋白和按无 水计在约 1 重量％至约 60 重量％之间的未水解大豆分离蛋白。更典型地， 此类共混物基于 进料混合物或蛋白质挤出物重量通常包含按无水计在约 50 重量％至约 75 重量％之间的水 解大豆分离蛋白和按无水计在约 5 重量％至约 15 重量％之间的未水解大豆分离蛋白。
适 宜 的 水 解 大 豆 分 离 蛋 白 来 源 包 括 SUPRO XT219、 SUPRO 313、 SUPRO 670、 SUPRO 710、 SUPRO XF8020 和 SUPRO XF8021， 其由 Solae， LLC(St.Louis， MO) 制备。就 SUPRO 670 和 SUPRO 710 而言， 水解度介于约 0.5％ - 约 5.0％的范围内。
用作大豆分离蛋白的适宜的未水解大豆分离蛋白来源包括 SUPRO 248、 SUPRO 620、 SUPRO 500E、 SUPRO 1500、 SUPRO EX33、 SUPRO EX45、 ISP 95， 其由 Solae， LLC 制备。 附加成分
可将淀粉来源如来自米粉的淀粉、 预胶凝淀粉如预胶凝的木薯或预胶凝的米粉、 玉米粉、 燕麦粉、 大麦粉和其他谷类食物粉来源、 大豆纤维例如但不限于 Solae， LLC 制备的 Fibrim 、 80％的总膳食纤维成分、 磷酸二钙， 以及大豆卵磷脂加人到无定形蛋白质挤出物
中。此类成分改变最终产品的微孔结构并且有助于改善过程中进料混合物的流动性。在其 它实施方案中， 工业中通常使用的成分可包括碳酸钙、 碳酸氢钙、 碳酸氢钠、 以及它们的组 合。
在其它实施方案中， 取决于期望的最终产品可包括附加成分。附加成分的实例包 括甜味剂、 风味剂、 或着色剂。 附加成分的不完全列表为麦芽提取物、 糙米糖浆、 可可粉和焦 糖色素。一般来讲其他成分的量按无定形蛋白质挤出物重量计介于 0.01％和 20％之间。
碳水化合物
含蛋白质的进料混合物还可以在约 0.001 重量％至约 90 重量％之间的碳水化合 物 ( 按无水计 ) 的量内包含一种或多种碳水化合物来源。存在于所述进料混合物中的碳水 化合物可以是可溶解的碳水化合物或不溶解的碳水化合物。通常， 所述包含蛋白质的进料 混合物包含在约 10 重量％至约 90 重量％之间的碳水化合物 ( 按无水计 )， 并且更通常包含在约 15 重量％至约 40 重量％之间的碳水化合物 ( 按无水计 )。在一些实施方案中， 所述 挤出物包含在约 10 重量％至约 20 重量％之间的碳水化合物。在其他实例中， 在进料混合 物或无定形蛋白质挤出物中有在约 1 重量％至约 5 重量％之间或在约 1 重量％至约 10 重 量％之间的碳水化合物。适合的可溶解的碳水化合物来源包括天然或改性的来源如谷物、 块茎和根， 如大米 ( 例如米粉 )、 小麦、 玉米、 大麦、 马铃薯 ( 例如天然马铃薯淀粉 )、 以及木 薯 ( 例如天然木薯淀粉 )。不溶解的碳水化合物和 / 或抗性淀粉无助于营养性的碳水化合 物增加， 但通过促进进料混合物的流动性和膨胀可有助于混合物的加工。
纤维
包含进料混合物的蛋白质也可包含一定量的纤维。 所述纤维可为一般成分或可用 作加工助剂。进料混合物可包含在约 0.001 重量％至约 75 重量％之间的纤维。在一些实 施方案中， 进料混合物可包含在约 10 重量％至约 50 重量％之间的纤维。当挤出物料流过 挤出圆筒至模头时， 纤维如大豆纤维吸收水分。水分的急骤蒸发或释放有助于挤出物的膨 胀即 “鼓起” ， 并且产生本发明的低密度挤出物。 取决于期望的最终产品， 挤出物可基于进料 混合物或蛋白质挤出物重量包含按无水计的一定量纤维。
全粒或杂粮组分 由完整的、 磨碎的、 碎裂的或成薄片的谷物组成的全粒， 其主要结构组分淀粉质胚 乳、 胚芽和麸皮以与在完整谷物中存在时相同的相对比例存在。
在一个实施方案中， 全粒组分包括胚乳、 麸皮和胚芽。 胚芽是存在于麦粒中的胚体 并且包括脂质、 纤维、 维生素、 蛋白质、 矿物质和植物营养素， 如类黄酮。麸皮包括若干个细 胞层， 并且具有大量的脂质、 纤维、 维生素、 蛋白质、 矿物质和植物营养素， 如类黄酮。 所述全 粒组分还包括胚乳， 并且在胚乳中含有糊粉层。该糊粉层包括脂质、 纤维、 维生素、 蛋白质、 矿物质和植物营养素， 如类黄酮。 糊粉层表现出许多与麸皮相同的特性， 并因此通常与麸皮 和胚芽在磨制过程中一起被移除。糊粉层包含蛋白质、 维生素和植物营养素， 如阿魏酸。虽 然麸皮和胚芽仅占小麦籽粒的 18 重量％， 它们可具有小麦中许多营养物质的约 75％。
在多个实施方案中， 谷物组分可为全粒谷物粉 ( 例如超细粉碎的全粒谷物粉， 如 超细粉碎的全粒小麦粉 ； 全粒小麦粉、 或由约 100％的谷物制成的谷物粉 ) 和 / 或精粉组分 ( 例如无胚的和 / 或去麸皮的粉 )。例如， 所述谷物可选自小麦、 高粱、 蜀黍、 黑小麦、 二粒 小麦、 单粒小麦、 斯佩耳特小麦、 燕麦、 玉米、 裸麦、 大麦、 水稻、 小米、 荞麦、 昆诺阿藜、 苋属植 物、 埃塞俄比亚画眉草、 加那利种子、 野生稻、 荞麦、 它们的变体、 以及它们的混合物。
水
一般来讲， 水以约 1 重量％至约 10 重量％， 或约 2 重量％至约 6.0 重量％的浓度 存在于干燥挤出物中。加入的水量可根据期望的组合物和挤出物的物理特性 ( 例如碳水化 合物含量和密度 ) 而不同。
无定形挤出物的物理和结构特性
无定形蛋白质挤出物如图 1 和图 2 所示。图 3-6 提供当前市售的典型蛋白质挤出 物产品 ( 实施例 51 和 52) 的外部和内部结构的图片。图 3-6 用于比较分析并示出本发明 的无定形蛋白质挤出物截然不同的内部和外部结构。
如图 1 至 6 所示的无定形蛋白质挤出物是具有不同物理特性的挤出物， 所述物理 特性在外观上模拟天然的或非加工的产品。 无定形的或非结构化的挤出物产生具有多个向
外突出的产品， 所述突出构成独特的质地。图 7 示出市场上典型产品的更均匀的外部结构 ( 实施例 51 和 52) 并与这些无定形蛋白质挤出物 ( 实施例 53) 做对比。典型产品的更均匀 的外观产生加工产品的外观。所述无定形蛋白质挤出物具有内部无定形结构。如图 1、 2、 5 和 6 所示的内部结构示出不同形状和大小的内部孔洞网状结构。与典型产品更均匀的内部 结构相比较， 这种不均匀的或不同的内部结构产生的独特期望产品 ( 图 3-7) 因为非加工的 和更天然的外观而更被人们所期望。
一般来讲， 本发明的无定形蛋白质挤出物具有的干堆积体积密度介于约 0.02g/ 3 3 cm 和约 0.5g/cm 之间。优选地， 本发明的无定形蛋白质挤出物具有的干堆积体积密度介 3 于约 0.05 和约 0.35g/cm 之间。
本发明的无定形蛋白质挤出物的特征还在于具有至少约 1000 克的硬度。所述 蛋白质挤出物通常具有在约 1000 克至约 50,000 克之间， 并且更通常在约 5,000 克至约 40,000 克之间的硬度。 在各种优选的实施方案中， 所述硬度为在约 7,000 克至约 30,000 克 之间。
粒度
无定形蛋白质挤出物可表现出广泛的粒度。实际外观是无形状的或无定形的结 构。 食物产品
本发明的无定形蛋白质挤出物可用于当前用于块或小丸的任何应用。 本发明的挤 出物适于掺入到多种食物产品中， 所述食物产品包括例如肉填料、 拌粉、 压成块的 ( 精 ) 加 工食品和即食谷类食物。即食谷类食物可为热即食谷类食物或冷即食谷类食物。挤出物也 适于掺入到烘焙食物如面包或饼干中。 其他用途为用于或用作小吃和果仁混合物、 糖果、 甜 食和沙拉的浇头、 或用于格兰诺拉麦片。可在此类应用中掺入无定形蛋白质挤出物来替代 块、 小丸。
在一些实施方案中， 所述无定形蛋白质挤出物为低密度小吃品的形式。这些低 密度小吃食物产品一般具有介于约 0.02g/cm3 和约 0.5g/cm3 之间， 并且更典型地介于约 3 3 0.15g/cm 和约 0.35g/cm 之间的干堆积体积密度。 这些无定形蛋白质挤出物表现出松脆片 质地。在某些实施方案中， 产品具有介于约 0.1g/cm3 和约 0.4g/cm3 之间， 介于约 0.15g/cm3 和约 0.35g/cm3 之间， 介于约 0.20g/cm3 和约 0.27g/cm3 之间， 介于约 0.24g/cm3 和约 0.27g/ cm3 之间， 或介于约 0.27g/cm3 和约 0.32g/cm3 之间的干堆积体积密度。
除了蛋白质之外， 本发明的食物产品还可包含其它固体组分 ( 即填料或粘合剂 ) 如碳水化合物或纤维。所述产品可以约 1 ∶ 99 至约 75 ∶ 25 范围内的填料对蛋白质比率 包括填料。在某些实施方案中， 大部分填料是淀粉。适宜的淀粉包括米粉、 马铃薯、 木薯、 以 及它们的组合。
本发明的低密度食物产品通常以按蛋白质、 填料和水的重量计介于约 1 ％和约 10％之间的浓度， 并且更通常以按蛋白质、 填料和水的重量计介于约 2％和约 6％之间的浓 度包含水。
肉
在各种实施方案中， 本发明的无定形蛋白质挤出物用于乳化肉中以为乳化肉提供 结构， 从而提供结实的咬感和多肉的质地。所述无定形蛋白质挤出物通过易吸收水还降低
了乳化肉的蒸煮水分损失， 并且防止肉中的脂肪 “去脂化” ， 因此所煮出的肉是多汁的。
在一个实施方案中， 用于与本发明的无定形蛋白质挤出物组合以形成肉糜的肉材 料优选为用于形成香肠、 法兰克福香肠、 或其它肉产品 ( 其通过将肉材料填入肠衣中而形 成 ) 的肉， 或在另一个实施方案中， 可为用于碎肉应用如牛肉饼、 肉馅包和肉末产品的肉。 尤其是优选的与蛋白质挤出物联合使用的肉类材料包括机械去骨肉的鸡肉、 牛肉和猪肉 ； 碎猪肉 ； 碎牛肉 ； 和猪背油。
挤出方法
现在参见图 8， 其示出了本发明方法的一个实施方案。 所述方法包括将含蛋白质的 进料混合物配方的具体成分引入到混合槽 101( 即成分共混机 ) 中以将所述成分混合并形 成蛋白质进料预混物。然后将预混物转移至料斗 103 中， 其中容纳预混物以通过螺杆式喂 料机 105 加入到任选的预处理器 107 以形成处理过的进料混合物。然后将处理的进料混合 物加入到挤出装置 ( 即挤出机 )109， 其中所述进料混合物在由挤出机螺杆产生的机械剪切 和 / 或压力下被加热以形成熔融的挤出物料。熔融的挤出物料通过挤出模头中的开口流出 挤出机。
在预处理器 107 中， 将水和 / 或蒸汽注入共混物中。预处理器 107 促进共混物与 水和 / 或蒸汽混合均匀并将处理后的共混物转移使之通过预处理器 107。 要挤出的材料可为预处理的共混物， 或在其中进料混合物不进行预处理的实施方 案中为进料混合物。将要挤出的材料加入到挤出机 109 中。
要挤出的材料取决于挤出机的尺寸和构型以某个速率通过挤出机。 挤出机螺杆转 速可根据使用的特定挤出机而不同。 本领域的技术人员将根据挤出物的最终用途选择将要 递送合适产物流出模头的挤出机螺杆特征和运行条件。
挤出装置 109 一般包括多个圆筒区域， 通过它们要挤出的材料被螺杆传送。挤出 机特征可在于其螺杆特征。 不同挤出机制造商和同一挤出机制造商的挤出机复杂性和螺杆 设计是不同的。表 1 所示的螺杆构型可应用于可商购获得的挤出机以制备无定形蛋白质挤 出物。
表1
位置 入口 / 正向 正向 中性 正向 反向 正向 螺杆类型 全节距 准齿节 混合盘 刮板准齿节 盘 / 刮板螺杆元件 刮板准齿节或准齿节 长度 - 距离 (D) 3-6 2-3 1 2-3 0.5-1 2-3 功能 传送 压缩 混合 混合 / 剪切 / 压缩 剪切 压缩9CN 102480993 A 反向 正向 正向 模头 ( 出口 ) 盘 / 刮板螺杆元件 准齿节说明书0.5-1 1-3 1 剪切 压缩 压缩8/34 页如果可用的话锥头或准齿节可调节表 1 所示的螺杆构型以调节使用的挤出机的 L ∶ D( 长度∶直径 )。
通常可将水和 / 或蒸汽和 / 或液体作为要挤出的材料组分注入。
在设备 109 中要挤出的材料从模头通过产生挤出物， 然后如图 9 所示将其切 割。在切割无定形蛋白质挤出物后， 将挤出物传送到烘干机中并干燥 111( 图 8)。通常， 无定形蛋白质挤出物在烘干机内停留足够的时间以提供具有期望的含水量的挤出物。 该期望的含水量可根据挤出物的预期应用而大范围变化并且通常按重量计为约 1.0 ％ 至 约 10.0 ％。 适 宜 的 烘 干 机 包 括 由 CPS-Wolverine(Merrimac， MA)、 National Drying Machinery Co.(Philadelphia ， PA) 、 Wenger(Sabetha ， KS)Clextral(Tampa ， FL) 和 Buhler(Switzerland) 制造的那些。
熔融的挤出物料 / 绳状物在流出模头后进行切割。用于切割挤出物料的设备包括 具有边缘的切割刀片。将切割刀片的边缘距模头呈固定距离定位， 图 9。用于切割挤出物 的合适的设备包括由 Wenger(Sabetha， KS) 和 Clextral(Tampa， FL) 制造的柔性刀片。在 一个实施方案中， 切割刀片的边缘距挤出模头面在约 0.2mm 至约 10mm 之间。在另一个实施 方案中， 切割刀片的边缘距挤出模头面在约 0.5mm 至约 3.0mm 之间。将切割刀片的边缘以 距挤出模头面表面的固定距离定位以形成无定形的挤出物。 当熔融的挤出物料从模头离开 挤出机圆筒时， 物料中存在的过热水闪蒸为蒸汽， 同时引起该材料膨胀 ( 即疏松形成 )。将 切割刀片的边缘以距挤出模头面表面的固定距离定位， 因此当熔融挤出物料开始膨胀时， 切割刀片切入物料中引起形成的内部气泡 ( 微孔 ) 破碎。初始的切割行为还因切割器的速 度、 挤出流量和物料的粘弹性特性而引起物料 / 绳状物在不同点上断裂或破裂 ( 图 9)。同 时或接近同时切割和疏松形成无定形蛋白质挤出物， 其提供具有天然外观的最终产品或非 加工的最终产品。当切割器在膨胀或接近膨胀时切割挤出物时， 产生内部结构的破坏。
在一个任选的实施方案中， 可使用切割挤出物的合适的设备加工流出的挤出物， 所述设备包括由 Wenger(Sabetha， KS) 和 Clextral(Tampa， FL) 制备的刚性刀片。
在另一个实施方案中， 不干燥无定形蛋白质挤出物。
可通过在干燥后粉碎无定形蛋白质挤出物进行进一步处理以减小挤出物 的 平 均 粒 度。 适 宜 的 碾 磨 设 备 包 括 锤 磨 机 如 由 Hosokawa Micron Ltd.(England)、 Fitzmill(The Fitzpatrick Co.， Elmhurst， IL) 制造的 Mikro 锤磨机和辊磨机如得自 Buhler(Switzerland) 和 CPS-Wolverine(Merrimac， MA) 的那些。
定义
为了更好的理解本发明， 下文定义了几个术语。
术语 “无定形的” 是指具有不固定形状的挤出物。
术语 “棒质地” 是指棒质地的测量， 其测量使用具有 3mm 圆形末端的 TA-43 刀片的
TA.TXT2i 型。参数为测试速度＝ 1.0mm/s， 并且距离＝ 60％。一旦棒长度过长， 每个棒用质 构分析仪探针平分为二份。
术语 “颜色值” 指无定形蛋白质挤出物的颜色强度， 其通过使用色差计如 Hunter Colorimeter、 Model D25M-2(Hunter Associates Lab， Reston VA) 进行测量以获得颜色 L 值、 颜色 A 值和颜色 B 值。用待评估的粉末将样品池充满至顶部。一旦充满所述池， 轻拍以 除去气泡。按下读数按钮并显示颜色值 L、 a 和 b。
涉及样品的术语 “水解度” 被定义为样本中所裂解的肽键占肽键总数的百分比。 使用下式从 TNBS 值中测定水解度百分比 ： ％水解度＝ ((TNBS.sub.value-24)/885). 倍 数 .100。值 24 是用于未水解样本的赖氨酰氨基的校正， 而值 885 是每 100kg 蛋白质的氨基 酸摩尔数。
术语 “挤出物质地” 是指挤出物质地的测量， 其测量使用 Stable Micro Systems， Ltd(Godalming， UK) 的 TA-XT2i 型， 其 具 有 50kg 的 负 载 传 感 器、 校 准 至 60mm 深 度 的 TA-94Back Extrusion Rig 和直径 45mm 的铝盘探针。这个程序包括单独控制的对固定体 积 (60mm) 大豆块的施力压缩步骤。用最大 50kg 的力压缩样品。压杆行程通过从初始高 度 (60mm) 上减去最大力时的压杆高度进行计算。应变百分比 (％应变 ) 通过用渗透深度 除以样品高度乘以百分之 100 进行计算。应变百分比与硬度成反比。探针将样品穿透至最 大 50kg 的力能达到的深度， 以便不超过负载传感器的容量。分析仪记录所有数据以便能报 告样品在给定渗透深度下的力， 其在指定的渗透深度下不超过 50kg。使用控制力测量并报 告％应变提供了在给定的一组分析参数下对较广泛产品硬度较一般的测量方法。其他参 数可从这一分析中报告， 例如分散性、 总功和恢复功。本文使用方法的关键控制因素是 ： 使 用的最大力 (50kg) ； 探针面积、 样品高度和深度 ( 由使用的装备决定 ) ； 和探针速度 (1mm/ sec)。
术语 “含水量” 是指材料中的水分的量。大豆材料的含水量可通过 A.O.C.S.( 美 国石油化学家学会 ) 方法 Ba 2a-38(1997) 测定， 所述方法全文以引用方式并入本文。含水 量根据下式计算 ： 含水量 (％ ) ＝ 100 倍 [( 质量损失 ( 克 )/ 样本质量 ( 克 )]。
术语 “氮 含 量”指 氮 含 量 的 测 量， 根据下式测定样品 ： 氮 ( ％ ) ＝ 1400.67 倍 [[( 当量标准酸 )×( 用于样品的标准酸体积 (ml))]-[( 按照方法滴定 1ml 标准酸所需的 标准碱体积减去滴定空白试剂所需的标准碱体积并蒸馏成 1ml 标准酸 (ml))×( 当量标准 碱 )]-[( 用于样品的标准碱体积 (ml))×( 当量标准碱 )]]/( 样品毫克数 )。蛋白质含量是 大豆蛋白样本的氮含量的 6.25 倍。
术语 “不连续的” 是指通过挤出机间歇的或中断挤出的挤出物。
术语 “蛋白质含量” 是指可使用 A.O.C.S. 方法 Bc4-91(1997)、 Aa 5-91(1997) 和 Ba 4d-90(1997) 的氮 - 氨 - 蛋白质改进的 Kjeldahl 法测定的大豆材料样本的蛋白质含量。
术语 “TNBS” 是指测量， 其中三硝基苯磺酸 (TNBS) 在控制条件下与蛋白质伯胺反 应以生成吸收 420nm 光的发色团的测量方法。由 TNBS- 胺反应所产生的颜色的强度与氨基 端基的总数成比例， 并因此是样本水解度的指示。此类测量程序例如由 Adler-Nissen 在 J.Agric.Food Chem.， Vol.27(6)， 第 1256 页 (1979) 中所描述的。
本文使用以下实施例示出本发明的不同方面， 并且不旨在在任何方面限制本发 明。本领域的技术人员应当理解， 以下实施例中所公开的技术代表由发明人发现的技术，并在本发明的实施中功能很好。然而， 按照本公开， 本领域的技术人员应当理解， 可在所公 开的具体的实施方案中作出许多改变并且仍保留相似或类似结果而不脱离本发明的实质 和范围， 因此本专利申请中提出或示出的所有内容应被解释为例证性的并且不具有限制意 义。 实施例 方法
有两种方法用于制备本发明的无定形蛋白质挤出物。 这些方法在其中流出模头开 口的挤出物是不连续的实施例 1 中和其中大约在膨胀时用切割器破坏挤出物的实施例 13 中进行了描述。
实施例 1 ： 无定形蛋白质挤出物
以下实施例涉及形成无定形蛋白质挤出物的方法， 其中流出模头开口的挤出物是 不连续的。表 1 列出了实施例 1 中使用的成分。
表2： 实施例 1 的配方
成分 大豆分离蛋白 乳清浓缩蛋白 卵磷脂 磷酸二钙 总计
％ ( 按干混物的重量计 ) 79.0 20.0 0.5 0.5 100.0将所述成分在共混机中混合约 20-30 分钟以确保均匀分布并形成干混物。然后将 干混物加入到挤出机料斗并以 55kg/hr 的速度加入到预处理器中。将按干混物重量计 5％ 的蒸汽通入到该预处理器。然后将预处理过的混合物导入到 Wenger Magnum TX52 挤出机 并按照以下条件进行加工。
表3： 实施例 1 的加工条件
挤出机电机负载 (％ ) 干燥配方进料速率设置点 (kg/hr) 预处理器蒸汽 (kg/hr) 预处理器水 (kg/hr) 挤出机水 (kg/hr) 33 55 1 6 4-612CN 102480993 A 挤出机速度 (RPM) 刀具速度 (RPM) 下喷管温度 (℃ ) 区域 1 圆筒温度 (℃ ) 区域 2 圆筒温度 (℃ ) 区域 3 圆筒温度 (℃ ) 区域 4 圆筒温度 (℃ )说明书440-460 425-720 45-55 45-50 63-76 81-86 81-86 142-148 374-39811/34 页特定机械能量 (kW*h/ton( 千瓦小时 / 吨 )) 锥头压力 (psig)
然后将无定形蛋白质挤出物在 Proctor 烘干机中在 121℃ (250 ℉ ) 下干燥 23 分 钟。制备水分百分比介于 2.21％至 1.88％之间的无定形蛋白质挤出物。
结果得到不需要进一步加工的无定形蛋白质挤出物。 所述无定形蛋白质挤出物具 有无定形的内部结构和外部结构。 内部结构具有随机分散在挤出物块中的不同大小的不同 内部气穴， 图 1。这种无定形的外部和内部外观产生具有独特的非加工和更天然外观的成 品。可将无定形蛋白质挤出物掺入最终食物产品如棒、 饼干、 串和谷类食物中。
实施例 2-12 涉及实施例 1 中公开的方法。
使用实施例 1 中公开的方法， 不同的是将下列表 4-8 中的条件应用于实施例 2-12。
将实施例气动输送到设为 121℃ (250 ℉ ) 和约 24 分钟停留时间的 Proctor 连续 烘干机中以获得小于 6％的水分。
表 4 列出了实施例 2-4 的成分， 并且表 5 提供了实施例 2-4 的加工条件。
实施例 2 和实施例 4 是不经干燥的。
表7： 实施例 2-4 的配方
表8： 实施例 2-4 的加工条件实施例 2 32-33 59-60 1 5 3 401 1847 44-46 49-53 72-75 79-81 85 121 325-335 实施例 3 30 60 1 5 8 450 1333 49 48-49 63-67 81 85-86 126-130 455-462 实施例 4 33 59 1 6 5 450 425-720 50 48 63-76 81 81-86 142-148 374-398然后将无定形蛋白质挤出物在 Proctor 烘干机中在 121℃ (250 ℉ ) 下干燥 16 分钟。 所述无定形蛋白质挤出物具有无定形的内部结构和外部结构。 内部结构具有随机 分散在无定形蛋白质挤出物中的不同大小的不同内部气穴。 这种无定形的外部和内部外观 产生具有独特的非加工和更天然外观的成品。表 6 给出实施例 2-4 的结果。可将无定形蛋 白质挤出物掺入到最终食物产品如棒、 饼干、 串、 谷类食物等中。
表6： 实施例 2-4 的物理和化学结果
14CN 102480993 A 特性 干堆积体积密度 g/cc 颜色 L Hunter 颜色 A Hunter 颜色 B Hunter 水分％
说实施例 2 0.0730 47.87 2.28 14.79 32明书实施例 3 0.3311 50.33 5.48 20.79 4.2 实施例 4 0.0357 44.58 1.55 14.17 4.313/34 页表 7 列出了实施例 5-12 的成分， 而表 8 提供了实施例 5-12 的加工条件。
实施例 13 ： 无定形蛋白质挤出物 以下实施例涉及形成无定形蛋白质挤出物的方法， 其中所述挤出物大约在膨胀时用切割器进行破坏。在这个特性实施例中， 制备的无定形蛋白质挤出物是杂粮无定形蛋白 质挤出物。表 10 是实施例 13 的成分列表。
表 10 ： 实施例 13 的配方
成分 水解的 ISP 未水解的 ISP 米粉 玉米粉 大麦粉 卵磷脂 总计
重量％ 54.4 13.6 11.7 10.0 10.0 0.3 100.0在共混机中将所述成分混合直至均匀分布以形成干燥进料混合物。 然后将干的进 料混合物输送到 Wenger Magnum TX52 挤出机并且根据以下条件加工。表 11 提供了实施例 13 的加工条件。
表 11 ： 实施例 13 的加工条件
挤出机电机负载 (％ ) 干燥配方进料速率 (kg/hr) 预处理器蒸汽 (kg/hr) 预处理器水 (kg/hr) 挤出机水 (kg/hr) 挤出机速度 (RPM) 刀具速度 (RPM) 下喷管温度 (℃ ) 区域 1 圆筒温度 (℃ ) 区域 2 圆筒温度 (℃ ) 24-30 59-67 0 4-6 10-12 250-300 2500-3000 28-30 63-74 70-7719CN 102480993 A说区域 3 圆筒温度 (℃ ) 区域 4 圆筒温度 (℃ )明书77-82 78-80 64-67 123-12518/34 页特定机械能量 (kWh/ton) 锥头压力 (psig)
根据表 11 中的方法制备熔融的物料。使用的切割设备是当前工业中使用的典型 切割设备， 其具有六个刀片， 转速为 2500-3000RPM。 将每个切割刀片的边缘设置在距模头面 1.0mm 的距离处。这个距离造成挤出物的破裂。这种对挤出物的切入产生无定形蛋白质挤 出物。
然后将无定形蛋白质挤出物在 Proctor 烘干机中在 127℃ (260 ℉ ) 的温度下干燥 16 分钟。制备具有含水量 1.1％的无定形蛋白质挤出物。
结果得到不需要进一步加工的无定形蛋白质挤出物。 所述无定形蛋白质挤出物具 有无定形的内部结构和外部结构。 内部结构具有随机分散在挤出物块中的不同大小的不同 内部气穴， 图 2。这种无定形的外部和内部外观产生具有独特的非加工和更天然外观的成 品。可将无定形蛋白质挤出物掺入到最终食物产品如棒、 饼干、 串、 谷类食物等中。
实施例 14-53
使用实施例 13 中公开的方法制备实施例 14-53。表 12 是实施例 14-20 的成分列 表。
表 13 ： 实施例 14-20 的配方
实施例 21-34 的在刀片和模头面之间的间隙保持恒定在约 1.0mm。 在上表 14 中， 使用来自实施例 14 的配方制备实施例 21 和 22。使用具有三个直径 2.0mm 的圆孔的模头制备实施例 21 和 22。此外， 在实施例 21 和 22 中将切割器刀片设置 在刀片和挤出模头面之间约 1.0mm 的间隙处。使用来自实施例 15 的配方来制备实施例 23 和 26。使用来自实施例 16 的配方来制备实施例 24 和 27。使用来自实施例 17 的配方来制 备实施例 25。就实施例 26 和 27 而言 ： 将 3％糙米糖浆掺入到挤出机圆筒中。掺入附加的 6％ (50/50 糙米糖浆 / 水溶液 ) 的糙米糖浆到挤出机圆筒的第一部分 ； 使用蠕动泵。
在下表 15 中， 使用来自实施例 17 的配方制备实施例 28。 就实施例 28 而言 ： 将 3％ 糙米糖浆掺入到挤出机圆筒中。掺入附加的 6％ (50/50 糙米糖浆 / 水溶液 ) 的糙米糖浆到 挤出机圆筒的第一部分 ； 使用蠕动泵。使用来自实施例 18 的配方制备实施例 29 和 32。实 施例 29-31 用连续烘干机在 127℃ (260 ℉ ) 下进行干燥。使用来自实施例 19 的配方制备 实施例 30 和 33。使用来自实施例 20 的配方制备实施例 31 和 34。实施例 32-34 用盘式烘 干机在 141℃ -149℃ (285 ℉ -300 ℉ ) 下进行干燥。
表 16 ： 实施例 21-27 的物理和化学结果在上表 16 中， 使用来自实施例 14 的配方制备实施例 21 和 22。使用来自实施例 15 的配方制备实施例 23 和 26。使用来自实施例 16 的配方制备实施例 24 和 27。使用来自 实施例 17 的配方制备实施例 25。
在下表 17 中， 使用来自实施例 17 的配方制备实施例 28。使用来自实施例 18 的配 方制备实施例 29 和 32。使用来自实施例 19 的配方制备实施例 30 和 33。使用来自实施例 20 的配方制备实施例 31 和 34。
表 17 ： 实施例 28-34 的物理和化学结果
表 18 ： 实施例 35-37 的配方成分 水解的 ISP 未水解的 ISP SPC 小麦谷朊粉 玉米粉 木薯淀粉 卵磷脂 碳酸钙 实施例 35 0.0 99.2 0.0 0.0 0.0 0.0 0.3 0.5 实施例 36 0.0 0.0 0.0 99.2 0.0 0.0 0.3 0.5 实施例 37 33.1 0.0. 33.1 33.0 0.0 0.0 0.3 0.524CN 102480993 A 总计
参数 挤出机电机负载 (％ ) 干燥配方的进料速率 预处理器蒸汽 预处理器水 挤出机水 挤出机速度 刀具速度 下喷管温度 区域 1 圆筒温度 区域 2 圆筒温度 区域 3 圆筒温度 区域 4 圆筒温度 特定机械能量 锥头压力
特性 干堆积体积密度 g/cc 颜色 L Hunter 颜色 A Hunter 颜色 B Hunter
说100.0明书100.0 100.023/34 页表 19 ： 实施例 35-37 的加工条件实施例 35 36-40 56-60kg/hr 5kg/hr 6kg/hr 23kg/hr 370(RPM) 3000(RPM) 78(℃ ) 64-74(℃ ) 60-74(℃ ) 78-81(℃ ) 69-96(℃ ) 132-141kWh/ton 569-727(PSI) 实施例 36 35-36 57-58kg/hr 3kg/hr 10kg/hr 3kg/hr 400(RPM) 500(RPM) 47(℃ ) 62-76(℃ ) 61-80(℃ ) 98-100(℃ ) 99(℃ ) 133-141kWh/ton 1121-1128(PSI) 实施例 37 25-26(％ ) 54-60kg/hr 3kg/hr 10kg/hr 17kg/hr 400(RPM) 2000(RPM) 50(℃ ) 68-78(℃ ) 59-80(℃ ) 99-101(℃ ) 72-73(℃ ) 94-109kWh/ton 626-645(PSI)表 20 ： 实施例 35-37 的物理和化学结果实施例 35 0.1836 50.87 258 18.38 实施例 36 0.2299 48.98 4.30 18.68 实施例 37 0.3371 62.22 1.80 19.0225CN 102480993 A 水分％
成分 水解的 ISP说明1.8书1.55 1.3924/34 页实施例 38 ： 包含 40％蛋白质的无定形蛋白质挤出物 使用来自实施例 13 的方法制备实施例 38。 表 21 ： 实施例 38 的配方38(％按重量计 ) 34.5 11.5 15.0 10.0 15.0 13.7 0.3 100.0未水解的 ISP 米粉 全燕麦粉 大麦粉 玉米粉 卵磷脂 总计
用表 21 上的配方制备三个样品。以不同的堆积密度制备样品。利用圆筒水和挤 出机螺杆转速改变样品的堆积密度。
表 22 ： 实施例 38A-38C 的加工条件
参数 挤出机电机负载 (％ ) 干燥配方进料速率 (kg/hr) 预处理器蒸汽 (kg/hr) 预处理器水 (kg/hr) 挤出机水 (kg/hr) 挤出机速度 (RPM) 刀具速度 (RPM) 下喷管温度 (℃ ) 38A 26-28 58-61 0 6 15 350 3200 27 38B 23-25 60-62 0 6 17.2 330 3200 29 38C 19 57-60 0 6 24 280 3200 3026CN 102480993 A 区域 1 圆筒温度 (℃ ) 区域 2 圆筒温度 (℃ ) 区域 3 圆筒温度 (℃ ) 区域 4 圆筒温度 (℃ ) 特定机械能量 kWh/ton 锥头压力 (psig)
样本号 密度 g/cc 颜色 L Hunter 颜色 A Hunter 颜色 B Hunter 水分％
38A 0.2437 56.03 3.56 20.37 2.29说明67-75 64-74 78-80 77 89-92 790-829书68-73 66-72 77-82 80 70-79 782-854 67-74 62-72 79-80 79-80 50-51 846-86525/34 页表 23 ： 实施例 38A-38C 的物理和化学结果38B 0.2808 53.86 3.69 19.98 2.62 38C 0.3072 51.12 3.73 19.03 2.90实施例 39 和 40 ： 包含可可粉的无定形蛋白质挤出物
实施例 39 是包含 5％可可粉的 60％蛋白质挤出物。实施例 40 是包含 5％可可粉 的 80％蛋白质挤出物。使用实施例 13 的方法完成实施例 39 和 40。
表 24 ： 实施例 39 和 40 的配方
成分 水解的 ISP 未水解的 ISP 米粉 燕麦粉 大麦粉 可可粉 39(％按重量计 ) 60.0 8.0 9.0 9.0 9.0 5.0 40(％按重量计 ) 91.0 ----5.027CN 102480993 A 木薯淀粉 总计
参数 挤出机电机负载 干燥配方的进料速率 预处理器蒸汽 预处理器水 挤出机水 挤出机速度 刀具速度 下喷管温度 区域 1 圆筒温度 区域 2 圆筒温度 区域 3 圆筒温度 区域 4 圆筒温度 特定机械能量 ) 锥头压力
特性 密度 g/cc 颜色 L Hunter 39A 0.2655 22.14 39A 26％ 58-62kg/hr 3kg/hr 6kg/hr 15kg/hr 350RPM 3200RPM 37℃ 64-75℃ 64-70℃ 79-81℃ 79-80℃ 86-90kWh/ton 500-527psig说-100.0明书4.0 100.026/34 页实施例 39A 和 39B 以及实施例 40A 和 40B 区别在于如下表 25 所示的加工条件。 表 25 ： 实施例 39A、 39B、 40A 和 40B 的挤出参数39B 21-22％ 58-66kg/hr 3kg/hr 6kg/hr 20kg/hr 350RPM 3200RPM 40℃ 64-71℃ 61-76℃ 78-81℃ 78-80℃ 67-75kWh/ton 407-455psig 40A 18％ 57-59kg/hr 4kg/hr 6kg/hr 20kg/hr 350RPM 3100RPM 54℃ 64-76℃ 62-76℃ 85-92℃ 95-98℃ 57-63kWh/ton 272-301psig 40B 16％ 56-59kg/hr 4kg/hr 6kg/hr 24kg/hr 350RPM 3100RPM 55℃ 65-73℃ 62-78℃ 87-91℃ 94-103℃ 53-59kWh/ton 229-235psig表 26 ： 实施例 39A、 39B、 40A 和 40B 的物理和化学结果39B 0.2703 20.92 40A 0.2435 19.49 40B 0.2992 17.9428CN 102480993 A 颜色 A Hunter 颜色 B Hunter 水分％
1.76 4.30 2.35说明1.55 3.70 260书1.35 3.17 3.19 1.15 2.56 5.6427/34 页实施例 41-43 ： 标准块对无定形蛋白质挤出物
使用相同配方和挤出设置制备实施例 ； 不同的是切割器设置， 图 8( 实施例 41 和 42 无间隙， 实施例 43 有间隙 ) 解释了在膨胀期间的气泡绳状物的破裂。
实施例 41 的刀片以 2000rpm 的切割器速度与模头面接触。
实施例 42 的刀片以 3200rpm 的切割器速度与模头面接触。
实施例 43 在 3200rpm 的切割器速度下刀片和模头面之间的 1.0mm 间隙。( 方法公 开于实施例 13 中 )
表 27 配方 ： 实施例 41-43
在实施例 41-43 中使用相同模头 ： 2.0mm 直径的圆孔。 表 30 ： 实施例 41-43 的加工条件 ：参数 进料速率 (kg/hr) 预处理器水 (％ ) 挤出机圆筒水 (％ ) 挤出机速度 (RPM) 刀具速度 (RPM) 区域 1 圆筒温度 (℃ ) 区域 2 圆筒温度 (℃ ) 区域 3 圆筒温度 (℃ ) 实施例 41 60 10 15 350 2000 70 70 80 实施例 42 60 10 15 350 3200 70 70 80 实施例 43 60 10 15 350 3200 70 70 8029CN 102480993 A 区域 4 圆筒温度 (℃ ) 特定机械能量 (KWh/Ton) 锥头压力 (psig) 湿堆积体积密度 (g/1150mL)
特性 堆积密度 g/cc 颜色 L Hunter 颜色 A Hunter 颜色 B Hunter 水分％ 质地行程 (mm) 应变％ ( 行程 / 高度 )*100
说80明书80 82-92 753-801 318-348 80 80-90 758-786 275-29028/34 页86-99 770-810 232-252表 31 ： 实施例 41-43 的物理和化学结果实施例 41 0.2077 61.33 1.77 18.62 2.56 9.90 16.45 实施例 42 0.2751 57.95 1.95 18.08 2.61 7.77 13.03 实施例 43 0.2678 58.18 1.87 18.59 2.67 20.11 33.40使用质地分析的不规则无定形样品的应变比块的标准样品的应变高两倍。 实施例 44 ： 牛肉饼 表 32 ： 配方
制备程序 ： 通过 1/2″ (12mm) 碾磨板碾磨脂肪和瘦肉。混合所有成分 ( 除盐之外 )1.5 分钟。
将盐加入到共混机中并混合 30 秒。
通过 1/8″板碾碎混合物。
形成肉饼。
单独快速冷冻用于制备生冷冻贮藏。
实施例 35、 36 和 38/39 用于制备除用于这一应用的两个典型产品之外的牛肉饼 ； 响应 4410 和响应 4310(Solae， LLC， St Louis MO)。
将响应 4410 用作对照并且响应 4310 是附加的参考。
测试 1 ： 对照 - 响应 4410， 测试 2- 实施例 35， 测试 3- 实施例 36， 测试 4- 实施例 37 和测试 5- 响应 4310。
表 33 ： 从五个牛肉饼中得到的蒸煮产量的结果 ：
特征 碾碎的毛重 碾碎的冷冻重量 平均蒸煮产量 (％ ) 标准偏差
特征 水分％ 蛋白质％ 脂肪％ 灰分％ 其他％ * 总共 ：
*测试 1 332-338 255-257 76.420 0.423测试 2 328-330 247-249 75.030 0.581测试 3 326-334 229-237 70.432 0.804测试 4 328-333 234-239 71.060 0.844测试 5 332-336 246-249 74.102 0.362表 34 ： 近似组成的生肉饼测试 1 64.4 17.9 14.5 1.48 1.8 100.0 测试 2 64.5 18.2 13.9 1.80 1.6 100.0 测试 3 63.75 20.4 14.6 1.25 0.0 100.00 测试 4 64.9 18.9 14.1 1.33 0.77 100.00 测试 5 64.5 17.9 15.0 1.42 1.18 100.00其他的包括碳水化合物。 表 35 ： 近似组成的煮熟的肉饼31CN 102480993 A 特征 水分％ 蛋白质％ 脂肪％ 灰分％ 其他％ * 总共 ：
*说测试 1 59.1 23.1 14.9 1.51 1.39 100.00明书测试 3 56.0 26.8 14.3 1.33 1.57 100.00 测试 4 58.5 25.4 13.8 1.43 0.87 100.00 测试 5 58.4 24.0 14.6 1.64 1.36 100.0030/34 页测试 2 59.7 24.2 13.1 1.54 1.46 100.00其他的包括碳水化合物。 实施例 45 ： 营养棒 ： 来自实施例 23、 26、 25、 28、 31 和 34 的配方和实施例用于制备营养棒。也使用SUPRO Nuggets 60 作为对照物和这一评估的基线 ( 七个配方 )。
表 36 ： 棒配方
在配方中使用 50％的每个样品以完成所有七个棒样品。
使用质构分析仪 TA-XT2i 测试棒的最大力 (g) ； Texture Technologies Corp. (Scarsdale， New York) ； 以确定棒的硬度 / 结合特性。
表 37 ： 表 36 中的棒实施例质构力 TA 结果 ：
*
在棒应用中的无定形产品对标准块的 TA 力值显示显著差异。它能够通过不规则 形状的本质来解释， 使其在基质中形成更好的互相连结， 改善了结合特性并且它使得在最 终棒应用中的力值更高。
附加的营养棒实施例 ：
SUPRO Nuggets 173 是类似于实施例 16 所述的产品的商业产品。
表 38 ： 配方 ：
表 39 ： 每份营养物质 (45 克 ) ： 蛋白质 11.2 克 膳食纤维 1.1 克 碳水化合物 20.7 克 脂肪 2.1 克 步骤 ： 加热液体至约 46℃ (115 ℉ )。 加入燕麦糖浆固体和黄原胶。 以速度 2 在 Kitchen Aid 上混合成分和液体 40 秒， 停止搅拌器并从碗壁上刮下混合物。
加入脯、 枣蓉和香草。 以速度 2 再混合 60 秒。 以速度 1 加入干燥物并混合 10 秒。停止搅拌器并刮下混合物。 再混合 10 秒并停止混合。 形成所述棒的片材并将所述棒切成合适大小以符合每份的份量。 在棒的一面涂上熔融的酸奶涂层。 冷却所述棒并进行包装。 实施例 46 ： 果仁混合物 表 40 ： 果仁混合物 ： 格兰诺拉麦片串 “小吃” 或即食谷类食物 ：
表 41 ： 每份营养物质 (40 克 ) 蛋白质 9克 膳食纤维 2克 碳水化合物 23 克 脂 3克 步骤 ： 以速度 2 混合液体。 加入干燥物并以速度 1 将它们混合。 在 177℃ (350 ℉ ) 的烘焙板上烘焙羊皮纸直至其变成金黄色。 在烘焙后立即加入果实块到热果仁混合物中。 移除、 翻转生面团并再烘焙其一或二分钟。 从烘箱中移除果仁混合物 ； 静置并硬化， 然后将其粉碎并包装。 实施例 47 ： 热谷类食物早餐 表 42 ： 热谷类食物早餐 “杂粮燕麦粗粉” ：
表 43 ： 每份营养物质 (100 克 ) 蛋白质 32 克 膳食纤维 5克 碳水化合物 52 克 脂肪 7克 步骤 ： 在速度一的厨房辅助搅拌器中混合所有成分直至得到均匀共混物。 加入 1/2 杯水并加热直至变温热。 实施例 48 ： 薄脆饼干 ： 表 44 ： 薄脆饼干配方
表 45 ： 每份营养物质 (30 克 ) 蛋白质 5.0 克 膳食纤维 1.0 克 碳水化合物 13.0 克 脂肪 4.5 克 步骤 ： 将成分分别称重。 熔融黄油并将其加入到混合碗中并组合蜂蜜。加入大豆油和糖。
开启 Kitchen Aid 搅拌器 ( 速度 2)60 秒。
停止搅拌器并加入所有干燥成分。开启搅拌器 ( 速度 1)45 秒。
停止搅拌器并刮擦碗壁和搅拌器连接件。
以速度 1 混合， 同时加入水直至形成生面团。
用手处理生面团以形成生面团球并静置其 10 分钟。
加入附加的 65g 水。用手处理生面团。
用手挤出生面团或使其通过设置为 5.0 的压片机。 再次使生面团通过设置为 2.25 的压片机。
用方形饼干切割器切割面片并将它们置于饼干薄板上。
在烘焙 3 分钟后， 把它们移出烘箱并用叉子在薄脆饼干上叉洞。
在 149℃ (300 ℉ ) 的小烤箱中烤 15 分钟。
尽管本发明已就示例性实施方案进行了解释， 但应当了解， 当阅读本说明书时， 其 多种变型对本领域的技术人员将变得显而易见。 因此， 应当了解， 本文所公开的发明旨在将 此类变型涵盖在所附权利要求书的范围内。