专利名称：复原的米粒及其制备方法
复原的米粒及其制备方法本发明涉及制造基于米的米粒样食物制品(下文称作“复原的米粒 (reconstituted rice kernels)，，或“复原米粒(recon rice kernels) ”)、尤其是富含一禾中 或多种微量营养物的复原的米粒(下文称作“富集的复原米粒(enriched reconstituted rice kernels)")的方法，和能够通过所述方法获得的所述(富集的)复原的米粒。对大部分人口而言，尤其是在远东和拉丁美洲的农村地区，米是主食并可以提供 每日卡路里摄入的超过50%。但是，在将粗米研磨之后，最初的维生素内容物中仅一小部分 在谷粒中保留。维生素中的大部分都与外壳和胚乳一同被除去。此外，米并非维生素A的重要来源，而维生素A是新兴国家和发展中国家营养不良 人群最为缺乏的维生素之一。今天，维生素A缺乏仍是这些国家中儿童失明的主要原因。因 此显然需要为这些人群定期提供在其膳食中达不到需求的维生素，以预防明显的疾病，以 及预防衰弱性边缘缺陷(debilitating marginal deficiencies)的广泛流行。因此，米强 化项目，以及对其它主食的强化，已成为政府、UN办事处和其它非盈利组织的目标。最近数十年来，科学家和官员进行了大量的努力，以开发低价、简单且有效的方 法，用膳食中缺乏的维生素和其它微量营养物来强化米，其中这些努力的目的是生产可以 以例如1 20到多达1 1000，特别是1 50到多达1 500之间的比例与天然谷粒混 合的人造米粒。事实上，这些努力均未取得令人满意的成效。虽然米在世界的很多地区都是优选 的载体，但是米粒的大小不允许使用简单的混合工艺将维生素粉末或所谓的珠粒与其混 合，因为维生素的形式(form)会立刻与米粒分离开。米强化的另一个困难是，米通常在烹 煮之前要用水漂洗，并且必须还要烹煮20-30分钟，之后才能够食用，这对于敏感的微量营 养物例如维生素来说是显著的压力。另外，存在非常多的米品种，它们在谷粒形状和质地上 显著不同，从而难于找到用维生素和其它微量营养物强化不同米品种的一种通用方法。克服上述困难的一种方法是制备人造米粒，其中包埋有维生素并且因而不会与米 粒分离。此外，包埋使得漂洗或烹煮导致的维生素的提出(extraction)更为困难，并且可 针对氧化提供一定的保护，因为维生素被保护性基质所包裹。法国专利公开文本No. 1，530，248描述了经强化的人造谷粒，其由面粉或粗粒麦 粉(semolina)的面团及维生素制备，其还可含有加工助剂如甘油单酯/甘油二酯或蛋白 质。通过将其压经面团挤压机，使面团形成意大利面样结构。然后将条切为小块，最后进行 干燥。但是，根据该方法制备的谷粒无法一直显示出足够的烹煮稳定性，这意味着这种人造 谷粒在烹煮期间有碎裂的趋势，由此使得维生素释放到烹煮用水中，最后被倒走。美国专利No. 3，620，762公开了一种制备富集的(enriched)人造米的方法，所述 方法通过下述过程实现捏合米粉、营养物以及(如果必要的话)粘合剂，然后蒸混合物， 以使得淀粉半胶凝化。之后，产品被颗粒化以获得类似米的谷粒，所述谷粒最后还可以被包 覆。但是，该方法需要相当长的时间进行约15至30分钟的蒸汽处理，这可导致敏感的微量 营养物(如维生素)的加工性流失，此外，严酷的加热条件将会对人造谷粒的味道产生负面 影响。对于US 4，446，163中所公开的方法来说这两个缺点也同样存在，该方法中，胶凝化是通过高压釜中的饱和蒸汽来进行的。一种减少加热时间的方法是挤出，其在关于制备人造米粒的制备中已被描述过多 次。但是，在大部分文献中，制备条件产生的是快速烹煮的制品或者甚至是方便制品，其不 适合用于正常米的强化。由于减少的烹煮时间，人造米粒会趋向于在正常的米粒变软之前 碎裂，因此会使微量营养物释放到烹煮用水中。日本专利公开61 037068也描述了通过挤出来制备人造米的方法，但是制备条件 产生的是膨化(expanded)制品。众所周知，膨化制品具有降低的密度。它们容易与天然米 粒分开，因此不适合用于富集天然米。该问题也被描述于JP 58 005148中。为解决这一问 题，加入相对高含量的增加密度的试剂是必需的。JP 2002 233317中公开的方法使用了源自米的健康成分(包括维生素和矿物质) 与淀粉类物质以及糙米(brown rice)或磨碎的糙米的组合，以通过挤出制造人造米。但 是，该方法需要“胶凝剂”如明胶、果胶、胶质或其它粘合剂。此外，仅能获得较低的维生素 富集，并且产物无法提供在米中天然不存在的微量营养物，例如维生素A。US 5，609，896中公开的方法又一次使用了挤出技术来制备富集的人造米粒，其克 服了米粒不足够稳定以及随之的维生素流失的问题，这是通过添加特定的成分，即，热稳定 剂(例如亚硫酸盐)；粘合剂(例如溶解的蛋白质、胶质、多糖)；交联剂(例如，可食用醛、 戊二醛挥发性酸)；以及水性试剂(主要是水)来实现的。但是，其所需要的若干成分(尤其是来自热稳定剂和交联剂的组的)被认为可能 导致变应原性反应，或者可能致癌。此外，生产过程由若干步骤组成，使得其实施更为困难 并且成本更高。本发明的一个目的是提供制造基于米的米粒样食物制品的方法，所述方法避免了 现有技术的缺点。特别地，所述方法应当使用挤出技术来制备富集的复原米粒，并且所述方 法应当适用于用维生素和其它微量营养物来强化不同的米品种。本文中使用的术语“微量营养物”指人类膳食的生理必需的成分，如维生素，例如 维生素A、维生素Bi、叶酸、烟酸和维生素B12、维生素B2、维生素E和C、生物素、泛酸盐/ 酯、维生素K及其衍生物，以及矿物质和微量元素，例如，铁、硒、锌和钙。微量营养物在本发 明提供的富集的复原米中以0. 至5%的量存在，该比例基于最终组合物的重量。优选 地，微量营养物在本发明提供的富集的复原米中以下述用量存在，所述用量足以在Ig中提 供约5 %至300 %的RDA (成人每日推荐量)。惊讶地发现本发明的目的通过下述制造富集的复原米粒的方法实现了，所述方 法包括下述步骤(a)对米基质进行干热处理(预处理步骤)；(b)粉碎(comminuting)米基质；(c)向经粉碎的米基质材料添加至少一种乳化剂和水和/或蒸汽，获得含约 15wt. - %到40wt. - %水的糊料(水合步骤)；(d)向糊料添加至少一种微量营养物；(e)将前述步骤中获得的糊料暴露于剪力，同时在约70°C到100°C下加热不超过5 分钟，直至米淀粉被半凝胶化；(预调节步骤)；(f)使半凝胶化的物料形成条，切割它们，获得与米粒大小相似或相等的谷粒；以及(形成步骤)；(g)干燥所述谷粒至不高于15wt. 的水分含量(干燥步骤)。本领域技术人员无法预见能够通过根据本发明的方法获得的富集的复原米粒会 解决上述问题。步骤(a)和步骤(b)的顺序可以交换。步骤(c)、(d)和步骤(e)的顺序也可以交换。用于本发明方法中的米基质材料可以是完整的米粒，或更优选地，是经破碎的 (broken)、经破裂的(cracked)或者以其它方式被减小颗粒大小的(degraded)米粒。基 质材料在粉碎之前或之后在合适的干燥器中被加热至约60°C到300°C，优选地80°C到 90°C。冷却后通过添加水和/或蒸汽，来水合经预处理的基质材料，直至达到15wt.-%到 40wt. -%，优选地20wt. 到30wt. 的水含量。另外，在水合步骤期间添加乳化剂和微 量营养物。乳化剂的例子是卵磷脂或C14_18脂肪酸的甘油单酯或甘油二酯或其混合物。优选 地，使用约0.5wt. %至约3wt. %的乳化剂，该比例基于在步骤(c)中获得的糊料的总重。微量营养物通常以粉末形式加入，但是油性维生素，例如维生素A或维生素E，也 可以作为油使用。然而，油溶性维生素的粉末状产物形式(如干粉、珠粒(beadlet)或颗 粒)是优选的，因为这些制剂种类更易于操作。此外，粉末状产物形式本身可以对敏感微量 营养物提供一定的保护。本文使用的术语“珠粒”是指小的离散性的颗粒，其具有直径50-1000 μ m的平均 颗粒大小，并且通常接近球形。珠粒以被包裹的形式含有一种或多种活性成分。当分散于 水性基质相中的、由活性成分的小亲脂微滴组成的乳液或悬浮液被干燥时，获得珠粒。亲脂 微滴和/或基质可含有其它成分，如抗氧化剂、增塑剂和乳化剂。将经水合的混合物暴露于剪力，例如将其捏合，以形成糊状混合物，同时 在70-100°C下热处理不超过5分钟。加热/捏合过程在下文中被称为“预调节 (preconditioning) ”。在制造糊状混合物的过程中，加热可通过外部热源来进行，或者，优 选地，通过引入蒸汽来实现。虽然所有组分(即基质材料、乳化剂和微量营养物)可在湿润之前混合，但是优选 首先产生米基质材料和乳化剂的糊状混合物，在预调节之后，即恰好在步骤(f)之前，将微 量营养物引入糊状混合物中。在步骤(f)中，可以通过食品技术中用于将面团加工成条的 任何方法来完成对之前步骤中获得的经预调节的物料的进一步加工，优选地通过使用常规 齿轮的挤出来完成。在本发明的一种优选的实施方式中，使用双螺杆挤出机(double screw extruder)。挤出机中的温度可以为60°C至120°C，混合物在挤出机中的驻留时间优选地为 约10到90秒。将要离开挤出机的条调节至与米粒类似的直径，并将其切割为米粒大小的 小块。将由此获得的颗粒在合适的干燥机(例如流化床干燥机或带式干燥机)中干燥至 不超过15wt. %的水分含量。得到的颗粒可与常规的米按照比例混合，例如与天然米相比 Iwt. %的比例。通过下述实施例进一步阐述本发明。实施例1
将米粒或破碎的米(broken rice)研磨成米粉。然后将干燥的米粉加热至80°C到 90°C，并在所述温度下保持约30分钟。不添加任何水地完成所述步骤。加热后将粉末冷却 至约30°C。将960g烟酰胺、420g维生素A棕榈酸酯(500，000IU/g,以维生素产品形式)、 84g硫胺单硝酸酯、26g叶酸和150g维生素B12(0. 的维生素B12，以产品形式)混合起 来。将该维生素预混物与米粉和Ikg乳化剂(蒸馏后的甘油单酯，由丹麦，Danisco A/S以 商品名“DIMODAN PH 100NS/B”出售)混合，以获得7. 5kg的维生素/乳化剂/米粉预掺合 物。将该预掺合物以15kg/h计量加料至挤出机单元，其中以l^kg/h向挤出机单元中进料 米粉。该物质在两腔预处理机中于80°C至98°C之间的温度下半胶凝化大约1-2分钟，这是 通过如下方式进行的首先使米粉颗粒流体化及蒸汽化，然后在第一个腔中润湿它们的表 面，然后缓慢混合湿润的米粉颗粒，以使水浸入到第二个腔的米粉颗粒中。之后，在双螺杆 挤出机中挤出面团，通过在成模(die)之后对条进行切割使其成型为近似的米粒。所述米 粒的水分含量为观-29%，在流化床干燥机中于70°C将其干燥40分钟。干燥之后，将得到 的维生素化的近似米粒按照1%的比例与天然米混合。由此获得的维生素富集的米中不同维生素的含量如下加工流失
每 Ig 维生素A0. 52mg*18%
维生素Bl0. 67mg20%
叶酸0. 26mg0%
烟酰胺8. 5mg11%
维生素B121. 32μ g12%*视黄醇当量所获得的人造米具有与天然米相似的外观、颜色和味道。其显示出了非常好的烹 煮稳定性，使得维生素被保护并包埋于米粒中。当稀释于天然米中时，它们不会被辨认出 来。当水洗或烹煮挤出的米粒时，观察不到明显的维生素流失。实施例2在第一步骤中在流动床干燥机中对干米粒或干碎米进行热处理(80°C到90°C，30 分钟)，之后冷却至约30°C，之后研磨。挤出过程中用30wt.-%的水润湿干燥的混合物。仅 使用了维生素A(作为维生素A棕榈酸酯，500'000IU/g粉末)，而不是维生素混合物。加工 之后维生素A的保留率为90%。实施例3按照实施例1的工序进行，但是在预调节之后加入维生素A。就该目的而言，将 420g维生素A棕榈酸酯(500，000IU/g，以维生素产品形式)和4580g米粉混合，以获得^g 维生素/米粉预混物。预调节后将该预混合物加入到面团中。加工之后维生素A的保留率 为 86%。
权利要求
1.用于制造富集的复原米粒的方法，所述方法包括下述步骤(a)对米基质进行干热处理(预处理步骤)；(b)粉碎所述米基质；(c)向所述经粉碎的米基质材料添加至少一种乳化剂和水和/或蒸汽，获得含约 15wt. - %到40wt. - %水的糊料(水合步骤)；(d)向所述糊料添加至少一种微量营养物；(e)将前述步骤中获得的所述糊料暴露于剪力，同时在约70°C到100°C下加热不超过5 分钟，直至米淀粉被半凝胶化；(预调节步骤)；(f)使所述半凝胶化的物料形成条，切割它们，获得与米粒大小相似或相等的谷粒，和 (形成步骤)；(g)干燥所述谷粒至不高于15wt.的水分含量(干燥步骤)。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述微量营养物在预调节步骤(e)之后添加。
3.根据权利要求1或2中任一项所述的方法，其中所述微量营养物以在Ig最终组合物 中提供5 %到300 %的RDA值的用量添加。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述微量营养物选自由维生素A、维 生素Bi、维生素B2、维生素B6、叶酸、烟酸、维生素B12、维生素K、维生素C、维生素E及其衍 生物组成的组。
5.根据权利要求4的方法，其中以在所述富集的复原米粒中提供45mg/kg到2700mg/ kg的维生素A当量(作为视黄酯)，60mg/kg到3600mg/kg的维生素Bi，20mg/kg到1200mg/ kg的叶酸，0. 8mg/kg到48mg/kg的烟酸和0. 12到7. 2mg/kg的维生素B12的用量添加所述微量营养物。
6.能够通过根据权利要求1到5中任一项的方法获得的富集的复原米粒。
7.微量营养物富集的米，其中包含天然米和如权利要求6所述的富集的复原米粒的混 合物。
全文摘要
本发明涉及制造基于米的米粒样食物制品、尤其是富含一种或多种微量营养物的复原米粒的方法，和能够通过所述方法获得的所述经富集的复原米粒。
文档编号A23L1/168GK102123611SQ200980132348
公开日2011年7月13日 申请日期2009年8月18日 优先权日2008年8月18日
发明者乔治·斯泰格 申请人:帝斯曼知识产权资产管理有限公司