专利名称：米类食品制品的制造工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及米类食品制品及其制备工艺。
背景技术：
制造米类食品制品的已知工艺包括以下步骤
(A) 将米和/或碎米粉碎，得到粉碎的米类材料；
(B) 对粉碎的米类材料进行水热-机械处理，直到粉碎的米类材料至少 部分糊化而得到米类基质材料；
(C) 通过压制和分块(portioning)使至少部分糊化的米类基质材料成 形，从而得到米类食品制品；
(D) 干燥米类食品制品，得到最终产品。
在WO2005/0534a3中描述了可以用在步骤(B)中的水热-机械处理。 在步骤(D)中对米类食品制品的干燥会导致在最终产品中出现裂痕 (crack)。另外，最终产品会收缩和变形。这些缺陷源于最终产品中的主要在 干燥步骤过程中增大的应力。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种制备米类食品制品的工艺，该工艺防 止在最终产品中出现这些与应力有关的缺陷。
本发明的制造米类食品制品的工艺包括以下步骤(A )将米和/或碎米粉 碎，得到粉碎的米类材料；(B)对粉碎的米类材料进行水热-机械处理，直到 使粉碎的米类材料至少部分糊化而得到米类基质材料；(C)通过压制和分块 形成至少部分糊化的米类基质材料，从而得到米类食品制品；(D)干燥米类 食品制品。所述工艺的特征在于，干燥步骤(D)包括脱水阶段，从食品 制品中去除水；水均匀化阶段，食品制品中的水浓度被均匀化。
图l是示出作为含水率(moisture content, MC )的函数的玻璃化转变温 度Tg的图，这幅图中的几个数字点表示在干燥步骤(D)期间米类食品制品 的连续条件；
图2是示出了干燥步骤(D )的脱水阶段(water removal phase )的两条 不同的干燥曲线的图。
具体实施例方式
通过改进上述已知工艺使得干燥步骤(D)包括以下步骤来实现本发明 的目的
脱水阶段(WR)，从食品制品中去除水；
水均匀化阶段(water homogenization phase, WH),食品制品中的水浓 度被均匀化。
在干燥步骤期间，针对米类食品制品的任一给定温度，当米类食物制品 材料的含水量(water content)在干燥步骤期间逐渐减小时，材料的性质从橡 胶态向玻璃态转变。通常，在干燥工艺期间，在米类食品制品的最内部区域 和它的表面之间存在水分梯度。结果，靠近食品制品的表面的外部区域处于 玻璃态，而食品制品的内部区域处于橡胶态。
在干燥工艺期间提供水均匀化阶段(即，使得米类食品制品中的水分梯 度平坦)的做法使得在大部分食品制品中材料性质类似。具体地讲，在大部
分干燥工艺期间或者在整个干燥工艺期间，大部分材料乃至全部材料保持在 橡胶态。因此，在干燥工艺期间，在米类食品制品内产生的应力减小。结果， 可以得到没有任何裂痕或者几乎没有任何裂痕并且没有任何变形也没有任何 收缩的米类食品制品。另外，在产品处于橡胶态时，可以通过脱气消除可能 在步骤(C)中形成的小气泡。在本文中，这种水均匀化也将被称作"调和 (tempering ),，。
优选地，干燥步骤包括第一脱水阶段(WR1 )、第二脱水阶段(WR2) 以及在所述第一脱水阶段和第二脱水阶段(WR1和WR2)之间的水均匀化 阶段(WH1)。水均匀化或调和阶段(WH1)不仅使得食品制品中的水浓度 梯度平坦，而且减小了每个干燥阶段的最初水浓度和最终水浓度之差(水分 差距(moisture gap)),即，与仅包括一个连续干燥阶段的干燥步骤(D )相
6比，每个干燥阶段包括小得多的水分差距。结果，在整个干燥步骤(D)期
间，每个脱水阶段(WR1和WR2)在产品中产生的材料应力更小。
更优选地，所述工艺包括在所述第一脱水阶段和第二脱水阶段(WR1和 WR2)之间的第一水均匀化阶段(WH1)以及在所述第二脱水阶段(WR2) 之后的第二水均匀化阶段(WH2)。同样，这有助于消除产品中倾向于经历从 橡胶态到玻璃态的转变的"危险干燥，，区域，其中，该"危险干燥"区域将在产 品中产生应力，这种应力导致食品制品形成裂痕、变形或收缩。如果第二水 均匀化阶段(WH2)之后为冷却阶段，则上述工艺关系甚为密切，其中，在 冷却阶段中，产品温度下降，产品总水分保持相当地恒定。
在优选实施例中，在步骤(A)和/或步骤(B)期间，向粉碎的米类材 料中添加至少一种微量营养素。微量营养素可以以固体颗粒的形式、以液滴 的形式或者以悬浮在载液中的固体颗粒或液滴的形式添加。具体地讲，可以 添加油溶和/或水溶的微量营养素，例如，维生素和矿物质。
类似地，在步骤(A)和/或步骤(B)期间，可以向粉碎的米类材料中 添加至少 一种乳化剂或者水解胶体。
优选地，在干燥步骤(D)中，米类食品制品的温度保持在50。C和120°C 之间，更加优选地，保持在60。C和100。C之间。在这些温度下，米类食品制 品从橡胶态向玻璃态的转变发生在含水率低于大约15wt。/。的条件下。更优选 地，该温度保持在60。C和卯。C之间。在这些温度下，玻璃化转变发生在水分 水平低于大约12wt.。/。的条件下。另外，在这些温度下，对大多数微量营养素 的热损害受到限制。结果，制造过程中微量营养素的损失小。此外，在这些 温度下避免米类食品制品变成褐色。
在水均勾化阶段(WH)或者调和阶段期间，食品制品中的总含水量不 需要有净变化。食品制品的总含水量的变化应该被保持为低，优选地，被保 持为低于食品制品在水均匀化阶段之前的最初含水量的大约10%。对所有的 食品制品给出足够的时间来使存在于单个食品制品内的总水分通过扩散均匀 地分布到整个食品制品，而不改变单个食品制品的总水分水平。优选地，在 水均匀化阶段(WH)期间，总含水量的变化小于5 % ,更优选地，小于1 % , 理想地为0%，即，才艮本没有变化。
将食品制品暴露于干燥气体例如，干燥空气的同时，可以在传送带上和/ 或在流化床中执行脱水阶段(WR)。在限制食品制品和干燥空气之间进行水交换的同时，或者在将食品制品 暴露于潮湿气体(例如，潮湿空气)的同时，或者在用小水滴喷射食品制品 的同时，可以在传送带上、在流化床中、在漏斗或料箱中或者在滚筒中执行 水均匀化阶段(WH)。
优选地并且理想地，执行水均匀化阶段(WH)，使得食品制品的总含水
量保持不变，即，在食品制品和周围空气之间没有任何水的净变化。在批量 工艺中，通过将一批食品产品暴露于与用于前一批的空气和温度相同的空气 和温度(即，相同的气氛)中来实现水均匀化阶段。这将造成与需要经历均 匀化的食物制品平衡的均匀化气氛。在连续工艺中，用于水均匀化的空气被 包含在室中，待处理的食品制品穿过所述室。结果，室中的空气和温度均将 达到与穿过所述室的食品制品平衡的值。因此，除了工艺的起始阶段之外， 室中的气氛是所需的平衡气氛，该气氛不会对食品制品的总含水量产生任何 变化。
整个脱水阶段(WR)或者所有单个脱水阶段(WR1、 WR2等)的总和 可以持续10分钟到4小时。优选地，第一脱水阶段在70。C-90。C下仅执行2 分钟到20分钟，而第二脱水阶段在70。C-90。C下执行大约10分钟到40分钟。
水均匀化阶段(WH)或者所有单个水均匀化阶段(WH1、 WH2等)的 总和可以持续IO分钟到4小时。优选地，第一水均匀化阶段在60。C-80。C下 执行10分钟到2小时，而第二水均匀化阶段在60。C-80。C下执行大约10分钟 到2小时。优选地，通过使产品以保持恒定流动的方式保持制品在流化床内 和/或相对于滚筒的水平布置的滚筒轴保持在滚筒或改进的漏斗内，来避免制
品粘结。
优选地，基于米类食品制品的总重量，在步骤(C)之后并且在干燥步 骤(D )之前，米类食品制品的最初含水量为20 wt.%-40wt.%，千燥步骤(D ) 之后米类食品制品的最终含水量为10 wt.%-16 wt.%。
在该工艺的优选方案中，基于米类食品制品的总重量，在所述第一脱水 阶段(WR1)期间，米类食品制品的含水量减小5 wt.%-15wt.%;在所述第二 脱水阶段(WR2)期间，米类食品制品的含水量又减小5 wt.%-15 wt.%。含 水率的这种分步式减小避免在每个脱水阶段期间食品制品内的水分梯度大， 从而防止在整个干燥步骤(D)的大部分期间食品制品的大部分变成玻璃态。 结果，食品制品内的机械应力被保持在低水平。在另一个优选的方案中，米类食品制品具有与天然米粒的形状类似的形
状。这使得碎米被改良，如果在步骤(A)和/或步骤(B)期间向粉碎的米类 材料中加入微量营养素，则是尤其优选的。这种再造的米粒(reconstituted rice kemel)可以被提供有高浓度的微量营养素(强化的米粒，fortified rice kernel), 并且可以与普通的(天然的)的米粒混合，来提供天然的米粒和强化的米粒 的混合物。
优选地，在存在水和/或蒸汽的情况下，通过将从步骤(A)得到的粉碎 的米类材料暴露于湿热介质中，并且在粉碎的米类材料受到剪切力的同时被 混合，来执行步骤(B)中的对粉碎的米类材料的水热-机械处理。
干燥步骤(D)可以包括几个(n)脱水阶段，在每个脱水阶段中，从 食品制品中去除水；几个(m)水均匀化阶段，在每个水均匀化阶段中，食 品制品内的水浓度被均匀化。优选地，该工艺包括交替的脱水阶段和水均匀 化阶段。这使得在大部分干燥步骤(D)期间，可以在橡胶态下进行温和的/ 柔和的干燥。因此，在非常短的时间段内，仅有非常薄的食品制品表面处于 玻璃态。
在优选的方案中，干燥步骤(D)包括两个以上脱水阶段(n〉2)和/或两 个以上水均匀化阶段(m>2)。
有利的是，在每个脱水阶段期间，基于米类食品制品的总重量，米类食 品制品的含水量仅减少2wt.%-10wt.%。
在更优选的方案中，在干燥步骤(D)期间，将脱水阶段的次数和水均 匀化阶段的次数作为在干燥步骤(D)之前米类食品制品的最初含水量的函 数来选择。如果出于某种原因，最初含水量比期望的含水量高，则可以根据 需要增加另外的脱水阶段和水均匀化阶段。因此，基于米类食品制品的总重 量，每个脱水阶段含水量下降的量可以保持在低于10wt.%,优选地，低于 5wt.%。
优选地，连续地执行干燥步骤(D)的各个阶段，即，连续地执行至少
一个脱水阶段(WR1、 WR2..... WRn)和至少一个水均匀化阶段(WHl、
WH2、 ...、 WHm)。具体地讲，交替地执行干燥步骤(D)的各个阶段，即，
交替地执行至少一个脱水阶段(WR1、 WR2..... WRn)和至少一个水均匀
化阶段(WH1、 WH2..... WHm)。这使得通过在每个脱水阶段去除有限量
的水并且使每个食品制品内的水分布重新达到平衡，来实现对食品制品的"柔和干燥"。结果，避免了食品制品内的水分梯度和玻璃化区域，或者将水分梯 度和玻璃化区域最小化，从而降低了应力对干燥食品制品产生损坏的危险。
根据具体的有利方案，在两个脱水阶段(WRn和WRn+l )之间，通过 使食品制品穿过填充有空气和水蒸气的室，使得食品制品经历水均勻化阶段 (WHm),所述室的气氛与穿过所述室的食品制品平衡。优选地，所述室中 的气氛与外界气氛隔离。因此，在所述室和外界气氛之间几乎没有任何水分 或能量的交换。结果，在连续工艺期间，建立稳态条件，并且穿过所述室的 食品制品处于与所述室的气氛平衡的水分和温度条件下。结果，在食品制品 和周围气氛之间的任何水交换被限制在进入所述室之前的食品制品的最初含 水量的2%以下。
在食品制品穿过所述室时，食品制品可以为独立的，并且防止食品制品 彼此接触。例如，在通过移动运载方式将食品制品运输穿过所述室时，穿过 所述室的食品制品可以彼此保持在恒定距离。这种运载方式可以为传送带， 优选地为底部筛网型传送带(sieve-bottom-type conveyor belt )。可选地，在通 过移动运载方式将食品制品运输穿过所述室时，可以通过流化作用随机地移 动穿过所述室的所有食品制品。这种运载方式可以为具有漂移运动分量和随 机运动分量的湍流潮湿空气流，优选地，可以为滚筒型室。
现在将参照附图更详细地描述本发明。
图1是示出作为含水率MC的函数的玻璃化转变温度Tg的图，这幅图 中的几个数字点表示在干燥步骤(D)期间米类食品制品的连续条件。图2 是示出了干燥步骤(D)的脱水阶段的两条不同的干燥曲线的图。
图1的阶段图示出了在干燥步骤(D)期间作为米类食品制品的示例的 再造米粒或强化米粒的连续条件(温度/水分)。虚线表示米类材料在该阶段 图中的玻璃化转变曲线，虚线的右上区域为橡胶态，虚线的左下区域为玻璃 态。
① 表示紧在形成步骤(C)之后再造/强化的米类块(rice-basedpiece)的 条件，步骤(C)可以为挤压步骤，在该步骤中，从步骤(B)得到的至少部 分糊化的米类材料通过模板(die plate)被挤压成条并且被切割成形状和大小
与天然米斗立类似;的单个的米类块。
—温度70。C/含水率31wt.%
② c表示在干燥步骤(D)期间在第一脱水阶段WR1之后米类块的中心
10的条件。
—温度70。C/含水率28wt,% (橡胶态)
②s表示在干燥步骤(D)期间在第一脱水阶段WR1之后米类块的表面 的条件。
—温度70。C/含水率量7.5wt.% (玻璃态)
② a表示在干燥步骤(D)的第一水均匀化阶段WH1之后(整个)米类 块的平均(均衡)条件。
—温度70。C/含水率25wt% (橡胶态)
③ c表示在干燥步骤(D)期间在第二脱水阶段WR2之后米类块的中心 的条件。
—温度70。C/含水率17.5wt.% (橡胶态)
③s表示在干燥步骤(D)期间在第二脱水阶段WR2之后米类块的表面 的条件。
—温度70。C/含水率6.2wt.% (玻璃态)
③ a表示在干燥步骤(D)的第二水均勻化阶段WH2之后(整个)米类 块的平均(均衡)条件。
—温度70。C/含水率14wt.% (橡胶态)
④ 表示在干燥步骤(D)结束时在冷却阶段之后再造/强化的米类块的条件。
—温度25。C/含水率14wt.% (玻璃态)
从①到④可以看出，在整个干燥步骤(D)期间，米类块仅两次(②s、 ③s)并且仅是部分地处于玻璃态，即仅在表面区域处于玻璃态，而米类块的 大部分保持在橡胶态。
在每个脱水阶段(WR1和WR2)之后，相应的水均匀化阶段(分别为 WH1和WH2)使米类块内具有临时的玻璃态(②s、③s)的区域重新回到橡 月交态(分别为②a和③a)。
临时玻璃态(②s、③s)存在于米类块的薄的表面处，并且仅存在很短 的时间段。因此，没有足够的应力导致在米类块中形成裂痕。
在每个水均匀化阶^殳(WH1和WH2)期间，水乂人相对潮湿的橡胶区域 (②c、③c)扩散(回到)相对干燥的玻璃区域(②s、③s)。结果，整个米 类块转入橡胶态(②a、③a)。应该注意到，在所有的条件(①到(Da)下，米类块的温度恒定地保持在 70°C。这意味着对于干燥步骤(D)的所有阶段WR1、 WH1、 WR2和WH2 的条件环境可以保持在相同的温度。优选地，脱水阶段(WR1、 WR2)期间 的温度稍微高于水均匀化阶段(WH1、 WH2)期间的温度。这样就缩短了从 食品产品中去除一定量的水所需的时间。结果，缩短了整个工艺的持续时间。
图2中的图示出了两条不同的干燥曲线，每条曲线示出了干燥步骤(D) 期间可能的脱水阶段WR1或者WR2。
第一条干燥曲线示出了当在80。C进行干燥时作为时间的函数的含水率。 在干燥30分钟之后达到了目标水分水平14wt.%。
第二条干燥曲线示出了当在100。C进行干燥时作为时间的函数的含水 率。在干燥18分钟之后达到了目标水分水平14wt.%。
权利要求
1、一种制造米类食品制品的工艺，所述工艺包括以下步骤(A)将米和/或碎米粉碎，得到粉碎的米类材料；(B)对粉碎的米类材料进行水热-机械处理，直到使粉碎的米类材料至少部分糊化而得到米类基质材料；(C)通过压制和分块使至少部分糊化的米类基质材料成形，从而得到米类食品制品；(D)干燥米类食品制品，所述工艺的特征在于，干燥步骤(D)包括脱水阶段，从食品制品中去除水；水均匀化阶段，食品制品中的水浓度被均匀化。
2、 根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，所述工艺包括第一脱水阶 段、第二脱水阶段以及在所述第一脱水阶段和所述第二脱水阶段之间的水均 匀化阶段。
3、 根据权利要求2所述的工艺，其特征在于，所述工艺包括在所述第一 脱水阶段和所述第二脱水阶段之间的第一水均匀化阶段以及在所述第二脱水 阶段之后的第二水均匀化阶段。
4、 根据权利要求1-3中的任何一项所述的工艺，其特征在于，在步骤(A) 和/或步骤(B)期间，向粉碎的米类材料中添加至少一种微量营养素。
5、 根据权利要求4所述的工艺，其特征在于，在步骤(A)和/或步骤(B) 期间，向粉碎的米类材料中添加至少 一种乳化剂。
6、 根据权利要求1-5中的任何一项所述的工艺，其特征在于，在干燥步 骤(D)中米类食品制品的温度保持在50。C和120。C之间。
7、 根据权利要求1-6中的任何一项所述的工艺，其特征在于，在水均匀 化阶段期间，食品制品的总含水量的变化小于水均匀化阶段之前的食品制品 的最初含水量的10%。
8、 根据权利要求1-7中的任何一项所述的工艺，其特征在于，在传送带 上和/或在流化床中执行脱水阶段。
9、 根据权利要求1-8中的任何一项所述的工艺，其特征在于，在传送带 上、在流化床中、在滚筒或者漏斗中执行水均匀化阶段。
10、 根据权利要求1-9中的任何一项所述的工艺，其特征在于，脱水阶段执行IO分钟至4小时。
11、 根据权利要求1-10中的任何一项所述的工艺，其特征在于，水均匀 化阶段执行10分钟至4小时。
12、 根据权利要求l-ll中的任何一项所述的工艺，其特征在于，基于米 类食品制品的总重量，在干燥步骤(D)之前的米类食品制品的最初含水量 是20wt.%-40wt.%，在干燥步骤(D)之后的米类食品制品的最终含水量是 10wt.%-16 wt.%。
13、 根据权利要求1-12中的任何一项所述的工艺，其特征在于，基于米 类食品制品的总重量，在所述第一脱水阶段期间，米类食品制品的含水量减 小5wt.%-15wt.%;在所述第二脱水阶段期间，米类食品制品的含水量又减少 5wt%-15wt.%。
14、 根据权利要求1-13中的任何一项所述的工艺，其特征在于，米类食 品制品具有与天然米粒的形状类卩以的形状。
15、 根据权利要求1-14中的任何一项所述的工艺，其特征在于，通过在 存在水和/或蒸汽的条件下，将从步骤(A)得到的粉碎的米类材料暴露于湿 热介质，并且在粉碎的米类材料受到剪切力的同时被混合，来执行步骤(B) 中的对粉碎的米类材料的水热-机械处理。
16、 根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，干燥步骤(D)包括 n个脱水阶段，在每个脱水阶段中，从食品制品中去除水；m个水均匀化阶段，在每个水均匀化阶段中，食品制品中的水浓度被均 匀化。
17、 根据权利要求16所述的工艺，其特征在于，所述工艺包括交替的脱 水阶段和水均匀化阶段。
18、 根据权利要求16和17中的任何一项所述的工艺，其特征在于，n>2 和/或m>2。
19、 根据权利要求16-18中的任何一项所述的工艺，其特征在于，在每 个脱水阶段期间，基于米类食品制品的总重量，米类食品制品的含水量减少 2wt.%-10wt.%。
20、 根据权利要求16-19中的任何一项所述的工艺，其特征在于，将干 燥步骤(D )期间脱水阶段的次数和水均匀化阶段的次数作为在干燥步骤(D )之前米类食品制品的最初含水量的函数来选择。
21、 根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，连续执行干燥步骤(D) 的单个阶段，即，至少一个脱水阶段和至少一个水均匀化阶段。
22、 根据权利要求21所述的工艺，其特征在于，交替地执行干燥步骤(D ) 的单个阶段，即，至少一个脱水阶段和至少一个水均匀化阶段。
23、 根据权利要求21和22中的任何一项所述的工艺，其特征在于，在 两个脱水阶段之间，通过使食品制品穿过填充有空气和水蒸气的气氛的室使 得食品制品经历水均匀化阶段，所述室的气氛与穿过所述室的食品制品平衡。
24、 根据权利要求23所述的工艺，其特征在于，所述室中的气氛与周围 气氛隔离。
25、 根据权利要求23和24中的任何一项所述的工艺，其特征在于，食 品制品是独立的，并且在食品制品穿过所述室时防止食品制品彼此接触。
26、 根据权利要求25所述的工艺，其特征在于，在通过移动运载方式将 食品制品运输穿过所述室时，穿过所述室的食品制品;波此保持恒定距离。
27、 根据权利要求25和26中的任何一项所述的工艺，其特征在于，在 通过移动运载方式将食品制品运输穿过所述室时，通过流化作用随机地移动 穿过所述室的所有食品制品。
全文摘要
本发明公开了一种制造米类食品制品的工艺，所述工艺包括以下步骤(A)将米和/或碎米粉碎，得到粉碎的米类材料；(B)对粉碎的米类材料进行水热-机械处理，直到粉碎的米类材料至少部分糊化来得到米类基质材料；(C)通过压制和分块使至少部分糊化的米类基质材料成形，从而得到米类食品制品；(D)干燥米类食品制品。干燥步骤(D)包括从食品制品中去除水的脱水阶段(WR)和食品制品中水浓度被均匀化的水均匀化阶段(WH)。
文档编号A23L1/168GK101433288SQ20081000157
公开日2009年5月20日 申请日期2008年1月14日 优先权日2007年11月16日
发明者伊利安娜·赞普纳, 西西里尔·斯波德里, 马库斯·迈尔 申请人:布勒公司