专利名称：以谷类为主的高蛋白营养食品组合物及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种以谷类为主的高蛋白营养食品组合物，特别是涉及一种经本发明含有约14％蛋白含量组分制备的谷类产品的制备方法。
印度生产的约50-55％的饼干为甜味型，可见它在不同人群的通用性。一般甜味饼干含有5-6％的蛋白，而高蛋白饼干的蛋白含量为12-13％之间。饼干也经常是被强化添加些硫胺、核黄素、烟酸、维生素A，维生素D以及钙等改善其营养性。人们发现富含蛋白的饼干能用于进行饮食疗法，治疗营养性水肿综合征以及儿童营养不良。因此，高蛋白饼干可以是一种非常有效的营养型方便食品，它特别容易被儿童接受。
撒波拉满岩等人在“营养饼干研究工业生产”杂志发表的文章中报道(Subrahmanyan，V.，Bains，G.S.，Bhatia，D.S.，and Swaminathan，M.1958Manufacture of Nutro Research and Industry Vol.3，178-179)曾经开发一种制造营养饼干的技术。这种饼干含有15-16％的蛋白，而且，用钙和维生素强化。食用脱脂落花生粉代替40％的小麦粉可以达到饼干中所述的高蛋白含量。
正常的甜味饼干含有约5-6％的蛋白。而早期开发的(撒波拉满岩等人1958年)营养饼干尽管含有约15％的蛋白，但是其蛋白质量很差，因为落花生蛋白缺乏赖氨酸这种基本氨基酸。也曾报道这种饼干具有1.3的低蛋白效率比(撒波拉满岩等人1958年)。此外，脱脂的可食用的落花生粉相对价钱较贵。
公知的Hitherto方法制备的甜味饼干的蛋白含量仅为5-6％，这样不适应于各种营养计划的实施，也不适用于治疗使用。当高白蛋白饼干含有大豆粉时，它的优质蛋白含量约在13％左右。大豆蛋白含有大多数的基本氨基酸，包括赖氨酸，而且比例适当。(见普拉卡什等人1986年的美国生化评论杂志的报道，Prakash，V.，and Narasingga Rao，M.S.1986.Physico chemical properties ofoilseed proteins.CRS\C Review in Biochemistry.CRC Press Inc.USA.Vol.22，1-134)。因此，本申请开发出一种新型的制备谷类为主的食品组合物的方法，以克服现有技术中的不足。
发明目的本发明的目的在于提供一种改进的制备以谷类为主的高营养食品组合物的方法。
本发明的另一目的在于利用脱脂大豆粉作为蛋白源。
本发明的另一目的在于提供一种加工方法，其中食品组合物中的蛋白可以被改性，以改善它的可消化性。
本发明的另一目的在于提供一种具有容易接受的口味以及改善质地的食品组合物。
发明概述为了满足本发明的上述目的，本发明涉及食品组合物中的用酶来改性蛋白，重点改进其可消化性，以及快速利用氨基酸和多肽的能力。此外，本发明提供一种制备以谷类为主的高蛋白营养食品组合物及其制备方法，它含有适当含量的面粉，脱脂大豆粉，糖，脂肪酶，维生素，抗氧化剂以及其他常规的添加剂，例如风味剂，染色剂等。
发明之详述本发明主要是提供一种以谷类为主的高蛋白营养食品组合物，它含有适量的面粉，脱脂大豆粉，糖，脂肪酶，维生素，抗氧化剂以及其他常规的添加剂，例如风味剂，染色剂等，还提供一种制备这种组合物的方法。在本发明的制备方法中，用脱脂大豆粉作为蛋白源。采用脱脂大豆粉制备含蛋白质的食品组合物符合印度标准局(BIS)的标准(13％)。根据这个标准，可以食用的大豆粉应当是白色至乳白色，有袭人的芳香和特征性的味道。在制备营养性高蛋白食品组合物的方法中，蛋白要经过酶改性，以改进它们的可食用性。还要加入酶预混合料(premix)以及适当数量的大豆粉，从而可以改进食品的质地和质量。根据本发明方法中所进行的改性，该食品组合物有非常容易被人接受的口味，和经过改进质地所产生的风味。
食品中的蛋白，经过酶来改性能够大大地改善它的可食用性，营养氨基酸多肽的快速利用性。
因此，经过加入碱性蛋白酶和木瓜蛋白酶等酶，以及在适当的工序中加入这些物质制备高营养饼干是本发明主要的新颖性所在。酶的使用改善了消化能力和其功能特征，而且也改善了该食品组合物的风味。结果帮助蛋白可以被较好地吸收。在食物组合物中加入酶可以改善产品的质地和颜色，而且蛋白总量从6％增加到14％。
所以，本发明提供一种以谷类为主的高蛋白营养食品组合物，它含有适量的面粉，脱脂大豆粉，糖，脂肪以及其他常规的添加剂，其特征在于按照每100克面粉和脱脂大豆粉混合物计算，酶，维生素和抗氧化剂的加入量为酶木瓜蛋白酶(mg) 0.20-0.30(酪氨酸 单位/克粉)碱性蛋白酶(mg) 0.10-0.15(酪氨酸 单位/克粉)维生素盐酸硫胺(mg) 4.00-4.20核黄素(mg) 1.40-1.60
烟酸(mg) 18.00-22.00维生素A(乙酸盐或者棕榈酸盐)(mg) 4.00-6.50维生素D(Calciferol)(ug) 0.25-0.35抗氧化剂丁基化羟基苯甲醚(mg) 0.40-0.55(Butylated Hydroxy Anisole，BHA)本发明的另一个实施方案是提供一种改进的制备以谷类为主的高蛋白营养食品组合物的方法，它包括1)将脂肪，抗氧化剂，糖，糖浆，乳化剂，调味剂，以及脂溶性维生素乳化；2)制被一种含有奶粉，盐，碳酸氢氨，碳酸氢钠，和酸性磷酸钙的水性悬浮液，将其加入上述的步骤1)得到乳液中，并混合5-8分钟；3)将含有面粉，脱脂大豆粉，维生素，碳酸钙和酶的预混合物的面粉混合物加入上述步骤2)中得到的乳液中；然后将得到的物质混入干脆面团；4)将步骤3)得到的面团放置28-33分钟；5)用常规的旋转模具对面团成形；6)烘烤经步骤5)得到的模具成形的面团；7)冷却经步骤6)得到的烘烤后的产品，得高营养食品组合物。
本发明的另一个实施方案是上述步骤1)的乳化可以有效地进行15-20分钟。
本发明的另一个实施方案是上述步骤2)的混合步骤可以有效地进行5-8分钟。
本发明的另一个实施方案是上述步骤3)的混合步骤可以有效地进行4-10分钟。
本发明的另一个实施方案涉及一种如步骤6)中得到的产品烘烤方法，其第一区的温度保持在约150-180摄氏度，第二区的温度为200-260摄氏度，第三区的温度为150-180摄氏度，全部烘烤时间为4-6分钟。
使用的酶的预混物是0.20-0.30毫克％的木瓜酶，其木瓜酶活性为每克粉含有1,80,000-1,88,000酪氨酸单位，以及0.10-0.15毫克％的碱性蛋白酶，其碱性蛋白酶的活性为每克粉含有30,000-36,000酪氨酸单位。
以下组分以公斤计算的百分重量单位为重量％面粉 75.0-80.0大豆粉(脱脂) 20.0-26.0糖(粉状) 40.0-48.0脂肪 20.0-26.0卵磷脂0.3-0.5玉米糖浆 1.0-3.0碳酸钙0.50-1.00食盐 0.80-1.10碳酸氢氨 0.90-1.10碳酸氢钠 0.40-0.55酸性磷酸钙0.50-0.60脱脂奶粉 1.50-2.50水18-20毫升酶木瓜酶(毫克) 0.20-0.30木瓜酶活性1,80,000-1,88,000(酪氨酸单位/克粉剂)碱性蛋白酶(毫克) 0.10-0.15碱性蛋白酶活性30,000-36,000(酪氨酸单位/克粉剂)维生素盐酸硫氨(毫克)4.00-4.20核黄素(毫克) 1.40-1.60烟酸(毫克)18.00-22.00维生素A(乙酸或棕榈酸盐)(毫克) 4.00-6.50维生素D(Calciferol)(ug) 0.25-0.35抗氧化剂丁基化羟基苯甲醚(mg) 0.40-0.55(Butylated Hydroxy Anisole，BHA)调味剂水果味《防止食品参杂法》允许的数值全部干物质(公斤) 151.24-176.56饼干的湿度4.96-4.96156.20-181.52生产消耗(0.5％公斤) 0.78-0.91通风化合物消耗(0.75％，公斤) 1.10-1.38加工损失(0.5％公斤) 0.32-0.37每100公斤面粉混合物的饼干产量(公斤) 154.00-176.03等于160.00-190.00公斤的全部面团重量。步骤1)中的乳化步骤的有效时间为15-20分钟。步骤2)中的混合步骤可以有效地进行5-8分钟。
步骤3)的混合步骤可以有效地进行4-10分钟。
上述步骤6)中得到的产品组合物的烘烤方法，其第一区的温度保持在约150-180摄氏度，第二区的温度为200-260摄氏度，第三区的温度为150-180摄氏度，全部烘烤时间为4-6分钟。
本发明加工方法中的不同操作的详细描述如下面粉过筛与秤量各种成分面粉过筛，去杂质，通风和均质。按照配方称量所有的成分。
面粉大豆粉混合物的制备将面粉同大豆粉混合，并过筛，达到均匀混合。
酶预混物的制备将约100-200克的面粉同硫氨，核黄素，烟酸，碳酸钙，和酶完全混合。
乳化乳化脂肪，BHA，糖，玉米糖浆，乳化剂，维生素A，维生素D以及调味剂，从而完全混合各个组份，对混合物进行通风干燥。
混合把盐，碳酸氢钠和碳酸氢氨的水溶液加入上述的乳液中。然后向其中加入奶粉悬浊液。随后，再加入分散在少量配方规定水中的酸性磷酸钙。将混合物混合成均匀的膏状物。
和面将面粉和大豆混合粉，维生素-酶的预混合物加入上述的乳化混合物中，形成一均质的面团。
省面上述的面团在28-32℃下可以放置约28-33分钟。
制片与成形
采用约4.5毫米或者理想的直径的圆形模具，在旋转饼干机中压片成形。
烘烤在连续烤炉中烘烤饼干。其温度在150-260℃。烘烤时间为4-6分钟。
冷却将饼干冷却到室温。
包装采用纸张或者高分子高密度聚乙烯(HMHDPE)包装饼干或者HMHDPE的小包装，或者用珠光双轴聚丙烯(BOPP)材料包装。
使用各组份的重量在上述配方中提到的各组份，按照面粉的重量百分比计算。在这个实施例中，就是面粉和脱脂大豆粉的重量。取面粉和脱脂大豆粉的重量为100克。其他组份特别是酶，维生素，抗氧化剂对应于100克的混合物。
1 以下的酶，维生素A和D，硫氨，核黄素，miacin等以毫克为单位的国际单位表示。其详述如下。
100克的面粉大豆粉混合物中含有酶木瓜酶(酪氨酸单位) 36-60碱性蛋白酶(酪氨酸单位) 3-6维生素盐酸硫氨(毫克) 4.00-4.20核黄素(毫克) 1.40-1.60烟酸(毫克) 18.0-22.06维生素A(乙酸或棕榈酸盐)(IU) 1400-2200维生素D(IU) 10-142 蛋白分解酶结合的单一性通常用酶来处理面粉，以改善面团的特性以及面包的品质。一般都在面粉中使用阿尔法淀粉酶。它可以增加面包的弹性，产生松软的结构。这种酶也被用做以谷类为主的食品中，可以在有限的水中大量使用在产品中，而不会增加粘性。
在上述的高蛋白营养饼干中，都使用了木瓜酶和碱性蛋白酶。使用蛋白水解酶的目的在于通过部分蛋白的改性格来改善蛋白的性状。部分改性的蛋白更容易被人体消化和吸收。特别是在加入大豆粉来达到高蛋白含量的产品更是需要。把这些酶加入面团，改性大豆粉的蛋白质以及面粉中的蛋白质，能够改善饼干的营养品质。
以下的实施例将进一步说明本发明，但是非限定性的。
以下实施例使用的配方组份 数量(克)面粉 150大豆粉(脱脂) 50.0糖(粉状) 90.0脂肪 50.0卵磷脂 0.8玉米糖浆 4.0碳酸钙 2.0食盐 2.0碳酸氢氨 2.0碳酸氢钠 1.0酸性磷酸钙 1.0脱脂奶粉 4.0硫氨(毫克) 8.2核黄素(毫克) 3.0烟酸(毫克) 40.0维生素A(乙酸或棕榈酸盐)(毫克)115.0丁基化羟基苯甲醚(mg) 0.6
调味剂理想数量水40.0毫升实施例1将50克的大豆粉与40毫升的水混合，此水含有0.20克的木瓜酶，0.10克的碱性蛋白酶，得到的面团30℃下放置30分钟。而后，将所述的面团与其他的组份按照以上的配方混合，得到饼干面团。将饼干面团制片，成形再烘烤。结果是按此方法制成的饼干质地硬，表面不光滑。这可能是由于水使得面筋发酵变硬的结果。也用该方法加入足够的水，不加入盐，碳酸氢氨和碳酸氢钠的分散液，适当地加入上述的化合物可以避免饼干表面焦化便黑。
测定饼干的物理特性显示饼干的大小，由5.55厘米(对照)缩小到5.47厘米。饼干的密度由0.50(对照)增加到0.62，它表明当酶加入到大豆粉中，饼干会变得愈来愈硬。
实施例2将0.2克的木瓜酶(papain)，0.1克的碱性蛋白酶与大豆面粉混合物混合。经过混合其他配方组份来制备饼干面团。该面团30℃放置30分钟。再将其制成面片，成形后在烘烤之。按照上述方法制成的饼干膨化比对照组饼干为好，其大小从5.55cm扩大到5.62cm。饼干的密度从0.50(对照)减少到0.49。
对饼干的评价结果显示饼干颜色大大改进。与对照组饼干的浅棕色相比它呈黄褐色。不像实施例1制备的饼干，这些饼干具有平整的表面而且非常酥脆。
实施例3为了改进每一种酶的效果，决定进行两个独立的实验。在第一个实验中，只使用木瓜酶(0.2克)，在第二个实验中，仅仅使用0.1克的碱性蛋白酶。这些酶的加入方法同实施例2。
配方中仅仅使用木瓜酶并不能使得饼干从5.55厘米扩大到5.62厘米。饼干的密度从0.50(对照)增加到0.53。而仅仅使用木瓜酶也不能对饼干质地或者颜色有改进的作用。
另外，用碱性蛋白酶制成的饼干改善了饼干的膨胀，由5.55厘米(对照组)扩大到5.62厘米。饼干密度从0.50(对照)减少到0.49。在饼干的颜色和质地方面也有改进。当一起使用木瓜酶和碱性蛋白酶，其改进的程度同观察到的相同。因此，进一步进行仅仅使用碱性蛋白酶的饼干实验。
实施例4该实验测定所要使用的碱性蛋白酶的平均水平，以获得理想质量的饼干。采用的酶水平按面粉重量计算分别为30毫克，40毫克，50毫克。
评估上述饼干的物理特性表明饼干随着酶加入量的增加而扩大。因此，含有30毫克，40毫克，50毫克酶的饼干半径分别为5.57，5.63，5.67厘米，对照组为5.55厘米。饼干的密度也是随着酶加入水平的增加有减少的趋势。
感官评价饼干显示饼干的颜色没有随着加入30毫克的蛋白酶而得到改进。加入40毫克，饼干颜色从浅棕色变成金黄色。酶的加入量达到50毫克时，饼干的颜色开始转变成浅黑褐色。所有这些饼干都具有平滑均匀的表面。含有30毫克酶的饼干质地同对照组相同，而含有40毫克酶的饼干质地非常酥脆。由于加入30毫克的蛋白酶的饼干其颜色与质地没有变化，而加入50毫克的蛋白酶的饼干其颜色与质地却受到影响，加入40毫克的蛋白酶的饼干其颜色与质地都得到了改善这一事实，所以可以决定饼干配方中的蛋白酶的加入量。
采用特定蛋白酶和大豆粉制备的高蛋白饼干具有以下优点1 含有酶的饼干面团制成的面团松软，从而改进了它的操作性能。
2 配方中的酶能够改善饼干的质地。
3 结果改善了蛋白和肽的可利用性。
权利要求
1.一种以谷类为主的高蛋白营养食品组合物，含有适当数量的面粉，脱脂大豆粉，糖，脂肪，其他常规添加剂，其特征在于按每100克面粉和脱脂大豆粉混合物计算，酶，维生素以及抗氧化剂的加入量为酶木瓜蛋白酶(mg) 0.20-0.30(酪氨酸 单位/克粉)碱性蛋白酶(mg) 0.10-0.15(酪氨酸 单位/克粉)维生素盐酸硫胺(mg)4.00-4.20核黄素(mg) 1.40-1.60烟酸(mg)18.00-22.00维生素A(乙酸或棕榈酸盐Palminate)(mg) 4.00-6.50维生素D(Calciferol)(ug) 0.25-0.35抗氧化剂丁基化羟基苯甲醚(mg) 0.40-0.55(Butylated Hydroxy Anisole，BHA)
2.如权利要求1所述的以谷类为主的高蛋白营养食品组合物，其中所述的酶是一种预混合物形式，所述的预混合物是0.20-0.30毫克％的木瓜酶，其木瓜酶活性为每克粉含有1,80,000-1,88,000酪氨酸单位，以及0.10-0.15毫克％的碱性蛋白酶，其碱性蛋白酶的活性为每克粉含有30,000-36,000酪氨酸单位。
3.如权利要求1所述的以谷类为主的高蛋白营养食品组合物，它是一种饼干，其中以公斤计算的各个组分的百分重量为重量％面粉 75.0-80.0大豆粉(脱脂) 20.0-26.0糖(粉状) 40.0-48.0脂肪 20.0-26.0卵磷脂0.3-0.5玉米糖浆 1.0-3.0碳酸钙0.50-1.00食盐 0.80-1.10碳酸氢氨 0.90-1.10碳酸氢钠 0.40-0.55酸性磷酸钙0.50-0.60脱脂奶粉 1.50-2.50水18-20毫升酶木瓜酶(毫克) 0.20-0.30木瓜酶活性1,80,000-1,88,000(酪氨酸单位/克粉)碱性蛋白酶(毫克) 0.10-0.15碱性蛋白酶活性30,000-36,000(酪氨酸单位/克粉)维生素盐酸硫氨(毫克) 4.00-4.20核黄素(毫克) 1.40-1.60烟酸(毫克) 18.00-22.00维生素A(乙酸或棕榈酸盐)(毫克) 4.00-6.50维生素D(Calciferol)(ug)0.25-0.35抗氧化剂丁基化羟基苯甲醚(mg) 0.40-0.55调味剂水果味 《防止食品参杂法》允许的数值全部干物质(公斤) 151.24-176.56饼干的湿度 4.96-4.96156.20-181.52生产消耗(0.5％公斤) 0.78-0.91通风化合物的消耗(0.75％，公斤)1.10-1.38加工损失(0.5％公斤) 0.32-0.37每100公斤面粉混合物的饼干产量(公斤) 154.00-176.03等于160.00-190.00公斤的全部面团重量。
4.如权利要求1所述的以谷类为主的高蛋白营养食品组合物，包括以下组分组份 数量(克)面粉150大豆粉(脱脂) 50.0糖(粉状) 90.0脂肪 50.0卵磷脂 0.8玉米糖浆4.0碳酸钙 2.0食盐2.0碳酸氢氨2.0碳酸氢钠1.0酸性磷酸钙 1.0脱脂奶粉4.0硫氨(毫克) 8.2核黄素(毫克)3.0烟酸(毫克) 40.0维生素A(乙酸或棕榈酸盐)(毫克) 115.0丁基化羟基苯甲醚(mg)0.6调味剂理想数量水 40.0毫升
5.一种制备以谷类为主的高蛋白营养食品组合物的方法，包括以下步骤(1)乳化脂肪，抗氧化剂(BHA)，糖，玉米糖浆，乳化剂，脂溶性维生素以及调味剂；(2)制备一种含有奶粉，盐，碳酸氢钠和碳酸氢氨和酸性磷酸钙的水溶液，并将其加入上述步骤(1)得到的乳液中，混合5-8分钟；(3)将含有面粉，脱脂大豆粉，维生素，碳酸钙，和酶预混物的面粉混合物加入步骤(2)得到的乳液中，混合得到的物质成一易脆的干面团；(4)将步骤(3)得到的面团放置28-33分钟；(5)采用常规的旋转模具对面团成形；(6)对步骤(5)得到成形的面团烘烤，以及(7)冷却烘烤后的产品。
6.如权利要求5所述的方法，其中酶预混合物选自0.20-0.30毫克％的木瓜酶，其木瓜酶活性为每克粉含有1,80,000-1,88,000酪氨酸单位，以及0.10-0.15毫克％的碱性蛋白酶，其碱性蛋白酶的活性为每克粉含有30,000-36,000酪氨酸单位。
7.如权利要求5所述的方法，其中以公斤计算的各个组分的百分重量为重量％面粉 75.0-80.0大豆粉(脱脂) 20.0-26.0糖(粉状) 40.0-48.0脂肪 20.0-26.0卵磷脂 0.3-0.5玉米糖浆1.0-3.0碳酸钙 0.50-1.00食盐 0.80-1.10碳酸氢氨 0.90-1.10碳酸氢钠 0.40-0.55酸性磷酸钙 0.50-0.60脱脂奶粉 1.50-2.50水 18-20毫升酶木瓜酶(毫克) 0.20-0.30木瓜酶活性 1,80,000-1,88,000(酪氨酸单位/克粉)碱性蛋白酶(毫克) 0.10-0.15碱性蛋白酶活性 30,000-36,000(酪氨酸单位/克粉)维生素盐酸硫氨(毫克) 4.00-4.20核黄素(毫克)1.40-1.60烟酸(毫克) 18.00-22.00维生素A(乙酸或棕榈酸盐)(毫克)4.00-6.50维生素D(Calciferol)(ug) 0.25-0.35抗氧化剂丁基化羟基苯甲醚(mg) 0.40-0.55调味剂水果味防止食品添加法规允许的数值全部干物质(公斤)151.24-176.56饼干的湿度 4.96-4.96156.20-181.52生产消耗(0.5％公斤) 0.78-0.91通风化合物的消耗(0.75％，公斤) 1.10-1.38加工损失(0,5％公斤) 0.32-0.37每100公斤面粉混合物的饼干产量(公斤) 154.00-176.03等于160.00-190.00公斤的全部面团重量。
8.权利要求5所述的方法，其中步骤1)中的乳化步骤的有效时间为15-20分钟。
9.权利要求5所述的方法，其中步骤2)中的混合步骤的有效时间为5-8分钟。
10.权利要求5所述的方法，其中步骤3)中的混合步骤的有效时间为4-10分钟。
11.权利要求5所述的方法，其中上述步骤6)中得到的产品的烘烤步骤中，其第一区的温度保持在150-180摄氏度，第二区的温度为200-260摄氏度，第三区的温度为150-180摄氏度，全部烘烤时间为4-6分钟。
全文摘要
本发明涉及一种以谷类为主的高蛋白营养食品组合物及其制备方法。该食品含有适当数量的面粉,脱脂大豆粉,糖,脂肪,其他常规添加剂,其特征在于按每100克面粉和脱脂大豆粉混合物计算,酶,维生素以及抗氧化剂的加入量为:木瓜蛋白酶(mg)0.20－0.30(酪氨酸单位/克粉),碱性蛋白酶(mg)0.10－0.15(酪氨酸单位/克粉),盐酸硫胺(mg)4.00－4.20,核黄素(mg)1.40－1.60,烟酸(mg)18.00－22.00,维生素A(mg)4.00－6.50,维生素D(ug)0.25－0.35,丁基化羟基苯甲醚(mg)0.40－0.55。
文档编号A23L1/302GK1340995SQ00801000
公开日2002年3月20日 申请日期2000年3月31日 优先权日2000年3月31日
发明者拉洛赛·摩那阿, 克里斯那劳·里拉瓦蒂, 巴雅·斯瓦米林咖帕, 普那鲁·哈里达斯罗, 维斯威斯瓦拉阿·普拉卡什 申请人:科学工业研究委员会