小麦粉中麸质和淀粉部分的富集方法技术

本发明专利技术涉及一种连续或半连续富集小麦粉中一个或多个麸质部分和一个或多个淀粉部分的方法。进一步涉及—种用于分离的设备，和由比获得的麸质富集部分和淀粉富集部分。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉引用本申请要求2012年5月23日提交的欧洲临时专利申请序列号12169020.0，PROCESS FOR PROTEIN AGGREGATION IN WHEAT FLOUR DOUGH的权益，其通过引用以其整体结合到本文中。
本专利技术涉及用于富集小麦粉中麸质富集的部分和淀粉富集的部分，并最终从小麦粉中分离麸质部分和淀粉部分的方法和设备。本专利技术还涉及制备面团的方法，所述面团包含一个或多个麸质富集部分和从中获得的麸质以及一个或多个淀粉富集部分。将小麦粉分离成麸质和淀粉是一种工业规模的方法，通常需要大量的高品质水。麸质蛋白有不同的应用，例如，作为组织化处理剂或附着剂，作为焙烤工业中的小麦粉改良剂。所制备的淀粉被加工成糖浆或用于一般的工业应用，特别是用于食品工业。工业上小麦粉的分离方法通常依赖于在水中溶解度的不同，因为淀粉在水中倾向于具有比麸质蛋白更高的分散性。这样的方法的一个实例是所谓的“马丁法(Martin process)”。在这个方法中，小麦粉和水生成一个面团，随后淀粉通过连续洗涤步骤从面团中提取出来。EP-A-090533公开了包括湿分离步骤的方法的另一实例。在该方法中，在面团制备期间形成麸质聚集体，然后洗涤面团同时轻柔地揉捏，通过洗涤或用滗析器或水力旋流器的离心步骤，从浆液中分离溶解的淀粉。不溶解的麸质经过筛，随后用环形干燥器干燥，从浆液中回收。在快速干燥的情形中，可以使用高达甚至300℃的较高温度。干燥步骤被认为非常关键，因为麸质可容易受剧烈加热的破坏而失去其功能。典型地，通过这些方法获得的麸质蛋白含量为75％到80％，基于干物质计算。上述分离方法的一个缺点是用到大量高品质的水，且随后需要对其进行纯化。第二，需要大量的能量以从产品中去除水；第三，麸质总要经受一定程度的热破坏。EP-A-1881996公开了一种从小麦粉中分离麸质和淀粉的方法，所述方法包括如下步骤：(a)混合小麦粉和含水组合物以获得基于小麦粉干重计水分含量小于50重量％的面团；(b)将步骤(a)获得的面团在至少1kPa的剪切应力以及每分钟加工时间至少5kJ/kg的单位机械能输入下进行基本单纯剪切流，以获得加工的面团；和(c)将加工的面团分离成麸质富集的部分和淀粉富集的部分。尽管该方法允许减少用水量和除水所需的能量，但基本单纯剪切流使得很难在连续的平台以及工业规模中操作该方法。因此，很需要一种技术，其易于分离，同时显著降低或消除上述的负面影响，特别是降低溶剂的使用量。更特别地，仍需要一种允许在工业规模中连续处理的方法。本专利技术的方法允许运用(半)连续方法从小麦粉中分离麸质和淀粉，同时允许降低水的使用量，因此减少了移除水所需的能量，以及所获得的麸质蛋白质的热破坏和微生物降解。因此，在第一方面，本专利技术涉及连续或半连续从小麦粉中分离麸质和淀粉的方法，其包含如下步骤：(a)将小麦粉和一种稀释剂接触以获得第一面团；(b)将第一面团在第一压力下进行包括单纯剪切流、旋转流和拉伸流的变形，以获得含有淀粉和聚集的麸质束的第二面团；和(c)将第二面团在不同于第一压力的第二压力下进行包括剪切流的变形，以获得含有一个或多个聚集的麸质富集部分和一个或多个淀粉富集部分的组合物。步骤(c)获得的组合物在此也可以被称为第三面团。本方法中使用的稀释剂优选为一种含水组合物，更优选包括一种稀释的盐溶液。一种或多种盐优选地选自适合人或动物消费的盐，更优选碱金属或碱土金属盐，最优选含有氯化钠。更优选地，所述溶液含有0-8％重量/重量(wt./wt.)的一种或多种上述盐，优选含有氯化钠，更优选0.01-6％(wt./wt.)，进一步优选1-5％(wt./wt.)，再进一步优选2-4％的氯化钠。稀释剂可以进一步包含其他成分，例如添加剂、助溶剂、防腐剂、粘性改良剂和/或酶。典型的酶包括淀粉酶、木聚糖酶、蛋白酶、纤维素酶和/或阿拉伯呋喃糖酶。优选提高淀粉和麸质分离的酶，例如WO0200911所公开的那些酶，和/或通常为允许麸质更好聚集的那些酶。本文使用的术语“面团”通常是指不含酵母的面团，例如由小麦粉和稀释剂制备的非发酵面团，所述稀释剂优选含有水和任选的成分，例如盐和/或添加剂包括酶。术语“单纯剪切”是本领域所熟知的，指材料平面仅在一个方向上彼此滑动(参见CW.Macosko，“Rheology，Principles，Measurements and Applications”，VCH Publishers，Inc.，New York(1994)，特别是第27-29，40和70-75页)。在步骤(b)和/或步骤(c)的任一步骤中，技术人员可以根据使用的设备和获得的结果提出并选择所有剪切构成。尽管如此，优选地，在步骤(c)中，单纯剪切流构成为施加于面团上的剪切流的最大构成。小麦粉在组成以及颗粒大小和分布上不同，其取决于小麦的来源和应用的碾磨方法。本方法可以使用硬小麦或软小麦。本方法可以应用于任何种类的小麦。本文中的术语“小麦”包括任何小麦品种和相关谷物种类，只要其包含的淀粉和粘弹性麸质的量适合于实施所述方法。术语“麸质”是指小麦中存在的蛋白质混合物。在麸质中有四种主要的蛋白质，被称为白蛋白、谷蛋白(如麦谷蛋白)、球蛋白和醇溶谷蛋白(如麦醇溶蛋白)。麦醇溶蛋白和麦谷蛋白通常构成小麦麸质中存在的大多数蛋白，其通过半胱氨酸残基间的二硫键交联一起形成麸质复合物。在本文中麸质浓度指在麸质富集部分中测得的蛋白质量，其基于氮含量测定，并且乘以转化因数5.7以从氮含量计算测得的蛋白质含量。一种测量该含量的合适方法例如通过使用Leco CN-2000设备提供，该设备可市购获自LECO Corporation，Saint Joseph，Michigan，USA。术语“麸质颗粒”指在步骤(b)和(c)期间形成的麸质的三维聚团，其可以是球形的、卷形的束或片状的麸质蛋白。通过应用本专利技术的方法，可能获得麸质富集的部分，其中麸质含量为基于干物质计至少50％蛋白质w/w，更优选60％，还更优选大于70％，还更优选大于80％和最优选85％。本方法允许获得具有高粘弹性的麸质，所述粘弹性表现为其持久性。根据实际的应用，例如用于焙烤目的，和/或动物饲料(例如鱼饲料)，可需要各种麸质/淀粉比例。但是，本方法优选允许制备其中麸质含量为干物质的至少75％、更优选80％的麸本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种连续或半连续富集小麦粉中麸质和淀粉部分的方法，包括如下步骤：(a)将小麦粉和稀释剂接触以获得第一面团；(b)将第一面团在第一压力下进行包括单纯剪切流、旋转流和拉伸流的变形，以获得含有一个或多个第一聚集的麸质部分的第二面团；和(c)任选地，将第二面团在不同于第一压力的第二压力下进行包括剪切流的变形，以获得含有一个或多个进一步聚集的麸质部分和一个或多个进一步淀粉富集部分的组合物。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.05.23 EP 12169020.01.一种连续或半连续富集小麦粉中麸质和淀粉部分的方法，包括如下
步骤：
(a)将小麦粉和稀释剂接触以获得第一面团；
(b)将第一面团在第一压力下进行包括单纯剪切流、旋转流和拉伸流
的变形，以获得含有一个或多个第一聚集的麸质部分的第二面团；和
(c)任选地，将第二面团在不同于第一压力的第二压力下进行包括剪
切流的变形，以获得含有一个或多个进一步聚集的麸质部分和一个或多个进
一步淀粉富集部分的组合物。
2.权利要求1的方法，其中第二压力低于第一压力。
3.权利要求1或2的方法，进一步包括步骤(d)将第二面团分离成一
个或多个进一步聚集的麸质富集部分和一个或多个进一步淀粉富集的部分。
4.权利要求1-3中任一项的方法，其中步骤(c)和/或(d)中的剪切
由变形执行器实施，和其中在步骤(c)中实施剪切的变形执行器间的平均
距离在0.1mm-20mm的范围内。
5.前述权利要求中任一项的方法，其中步骤(b)以至少1kPa的剪切
应力和至少10kJ/kg的单位机械能输入完成。
6.前述权利要求中任一项的方法，进一步包括(e)进一步纯化麸质富
集的部分。
7.权利要求3-6中任一项的方法，其中步骤(d)可以包括离心、过筛、
碾磨、干燥、冲洗、分散、静电分离、两个以不同速度但同时移动的执行器
间的剪切、静态混合，和/或其组合。
8.权利要求6或7的方法，还包括干燥进一步的麸质富集部分。
9.权利要求8的方法，包括使用接触干燥器。
10.前述权利要求中任一项的方法，其中步骤(b)、(c)和/或(d)
中任一项至少部分地在挤压机；包括具有实施剪切的执行器的外圆筒和内圆
筒的同心圆筒...

【专利技术属性】
技术研发人员：N·P·库特，E·E·J·范德扎尔姆，T·范登阿比勒，
申请(专利权)人：卡吉尔公司，
类型：发明
国别省市：美国;US