作为低成本增味剂和降纳剂的ddgs的制作方法

专利名称：：作为低成本增味剂和降纳剂的ddgs的制作方法作为低成本增味齐诉口,剂的DDGS发明领域本发明涉及谷物发酵副产物的新用途，该副产物称为"谷物酒槽及其可溶物(distiller'sgrainsandsolubles)"或"DGS"，尤其是干燥形式，称为"谷物干酒糟及其可溶物(distiller'sdriedgrainsandsolubles)"或简^l尔为"DDGS"。本发明进一步涉及DDGS作为人食用的食品中的调味剂(flavorant)和增味剂(flavorenhancer)的用途，以及DDGS作为其他的更昂贵的调味料化合物的低成本替代品的用途。发明背景DOS是谷物糖化和发酵形成乙醇后剩余的残余物。通过蒸馏除去乙醇后，剩下由碳水化合物耗尽的谷物成分、失活的糖化酶和来自发酵过程的7K解了的酵母构成的残余物。DGS基本上含有产生其的谷物的鄉蛋白质、纤维、矿物质、油和维生素，没有其淀粉成分。DGS还含有源自发酵ilf呈中酵母的营养有益成分。DGS可以来自任何谷物的发酵，但是由于玉^S燃料生产的大量增长，玉米己经成为特别丰富的DGS来源。从玉米有效产生大量乙醇的能力己经导致近5K米发酵工业的扩张，并因此导fa,DGS生产的扩大。在典型的玉,乙醇生产中，将玉米干磨，与7jC^n酶混合来糖4K米淀粉，然后与酵母混合来发,形成含有乙醇的麦芽汁。从麦芽汁蒸馏出乙醇，然后餘剰余的谷物残繊和可溶性物质(主要是酵母水解产物)千燥形成DGS。各种类型的干燥器，包括转筒干燥器、喷雾干燥器和环形干燥器，通常用于制备干DGS(DDGS)。未干燥的或湿的谷物干酒糟及其可溶物(湿DGS)含有最高达80%的水分并且是不稳定的，运输不切实际，并且很快腐败。因此，尽管在极小量存储和运输时，使用一些湿的DGS，大部分DGS干燥成DDGS。尽管在ilti要描述DDGS的用途，将理角軒显的DGS可以割戈DDGS，如驟输和腐败不是问题。一旦看成是乙醇生产的仅有副产品，DDGS具有用于其j也市场的潜能，因此很^f呈度上减少了与发酵过程相关的废物。然而，通常只不过是将DDGS用作动物饲料。尽管DDGS富含蛋白质、纤维和理想的矿物质以及维生素，它在人类食物中的用途数u其强烈发酵的和/纖焦风味的阻碍。尽管如此，已经报道了f顿DDGS作为食品中配料的尝试。通常，这些尝i微及f柳DDGS作为谷物基配料如面粉或玉米粉的大量替代，在任何瞎况中用DDGS或掺入DDGS的混合物替代10-50%谷物。因为通常认为商品级DDGS的风味在感官上是不可接受的并且对于在大部分食品中的使用太浓郁，这些尝i^I常涉^Mil改，酵过程或加入其他的配料来改善^M掩DDGS的气概口/，色的方法。也已经公开了制备浅色DDGS的方法。然而，甚至这种浅色DDGS具有强烈的气味，因此通常认为如果没有改变或遮掩其气味就不适于掺Aig合人的食品中。此外，大部分现有技术参考文献中描述的生产浅色DDGS的方法需要改变通常的蒸馏加工步骤。Thacker的U.S.专利No.5,061,497涉及糖化谷物并在发酵之前从用过的谷物中分离可溶性物质，使得据说产生具有适于人食品使用的改善风味的DDGS。Reddy的U.S.专利No.5,225,228涉及将碳酸钠、氨基酸和马l令薯淀粉添加至DDGS中来改善风味。然后将这种改进的DDGS用于替代面包和其他焙烤制品中高达50%的面粉。Rasco的U.S.专利No.4,828,846要求^J户生产具有改进风味的DDGS，出于该目的，控制发酵过程中的pH和其他斜特卩使用特定的酸化齐诉口碱性化合物。Rasco报道了用有机酸和选择的碱性化合物将发酵pH控制在4-5提高了DDGS品质。然而，现有技术没有公刑顿DDGS的风味来改善食品组合物的风味。由于DDGS的高蛋白质、维生素和矿物质含量，大部分研究者聚焦于将相当大量的DDGS作为填充剂掺入食品中，并因此设法降低DDGS的强烈发酵气味。因此，以上讨论的现有技术专利涉及"改善"或隐藏DDGS的气味，使得将其添加至食品中是感官上"可接受的"。如在此所述的，已经令人惊讶地发现DGGS自身具贿益的风*#征，以适当的含量f顿时，其实际上可以提高风味^#(戈其他调*|4，如钠。因此对于形成DDGS的新用途是有益的，其将用来弥补乙醇生产过程的一定成本。进一步有益的是提供新的，低成本的钠替代品或钠增效剂。发明相，本发明有利地利用了DGS或DDGS，尤其是"高质量"DDGS，来改善目标食品的风味。对于本发明的目的，"高质量"DDGS指的是具有至少约60的"L"值和至少约+40的"b"值的浅色DDGS，所述ttt在HunterInstrumentsL*a*b色标上如进一步在此所述而测量的。可以使用来自任何谷物蒸馏的DDGS，这些谷物包括但不限于玉米、小麦、高梁、大賴H大麦。尽管主要M3！参照玉縫的DDGS来描述本发明，但并不意瞎公开内容数顺制，本领域^:人员将理解可以f顿湿的或干的DGS(或DGS提取物)，并且其他谷物可以容易地替代玉米。本发明以有$細作各种食品中的调味剂或增味剂的水平来{顿DDGS。根据本发明，DDGS可以用作调味剂或用作钠增效剂(增强食品中盐味的化合物)。由于这些特性，DDGS可以用作各种食品中的盐替代品。在本发明的进一步方面中，用作调味剂或增味剂的DDGS是高质量DDGS。高质量DDGS的颜色比一般的DDGS汰并基本上无烧焦气嚇卩可见的黑，粒。已经发现这样的浅色或高质量DDGS颗粒具有更大的咸嚇口鲜味(umami)，而深色的颗粒具有1^>的这些理想的风*#征。深，粒趋于具有更大的苦味、涩味、焦味并且在浅色食品中可能在视觉上是令人不快的。根据本发明，将DDGS作为风味增强配料以低于食品配方的约10y。(基于重量计)，总食品配方的约1-5%的量掺入食品组合物中。4柳更高浓度的DDGS，即使是高质量DDGS，也可能给予现有技术中提及的不理想风味。DDGS可以掺入食品中作为调味剂，作为低钠食品中的钠割t品禾卩域作为钠增味齐睞提高食品中的钠风味。湿的或未千燥的DGS，还没有接^1度的干燥瞎况，具有许多高质量DDGS的理想特征并因此可以替代高质量DDGS用于食品应用中。然而，由于未千燥的DGS在微生物上是不稳定的并且不能长时间存储，其必须在生产点非常近的地方和在短时期内使用。此外，由于未干燥DGS的高含7jC量(最高达约80%重量)，它的4顿在一些食品中是不可行的，并且在其他食品中是不可能的(例如，干混芝士酱混合物)。也可以使用从干燥的或未千燥的DGS制备的提取物。DGS的7jC提取物包括DGS的所有水溶性风,质，以及维生素、肽和矿物质，但是没有水不溶性纤维、蛋白质或油。因此，提取物提供了更浓縮的风味而没有给食品增加显著的柳。发明详述DDGS通常具有强烈的，通常慰隹以抵抗的气味。已经有利地和令人惊讶地发现了DDGS,尤其是高质量DDGS，当少翻作调味剂时，呈现出令人愉快的咸味(盐味)或"鲜味"(肉味)味。使用相对少量的高质量DDGS可以获得这些令人愉快的和理想的风味(低于其中作为调味剂掺入的食品的约10wtn/。，tti^低于约5wt.%)。之前没有认识到DDGS作为调味剂的能力。因ltk^前将DDGS掺入食品组合物中的石开究聚焦于将DDGS掺入食品中来^f^主要成分，如面粉。此前认为DDGS的风味是不适宜的副效应，需要改，酵过程^t掩(如果并且当可能时)风味。事实是，在特定条件下，其可以作为有益的调味剂，的确是令人惊讶的。因此，本发明的一方面中提供了通过添加相对少量的DDGS改善食品风味的方法。不是在现有技术中典型的使用DDGS作为食品中的主要配料，本发明以低于全部食品的约10wt.%，4M低于全部食品的5wty。的量^fflDDGS作为调味剂。少量DDGS的咸味在特定焙烤制品(如，面包、披萨瓤、饼干(发酵的、非发酵的、调味的或未调味的)、含有芝士的焙烤制品、谷物、馅料混合物等)、肉类似物(大豆和植物肉替代品)、芝士酱、芝士加工品、沙拉敷料、调味混合物等中特别理想。可以改变这些食品组合物的配方，用DDGS取代配方另外需要的一部糊，因此形成低钠形式的食品组合物。DDGS用作发酵增味剂对于传统上依赖酵母发酵^酵产物用于产生风味的焙烤制品特别有利。4顿DDGS不仅提高了产品中的发酵风味，还可以斷氐或消除这样食品生产中的发酵过程，因此縮短和简化焙烤制品的加工过程，这样的焙烤制品包括面包、平面包(flatbread)、披萨瓤、饼干、馅料混合物等。这些产品中的DDGS使用还降低了其他更昂贵的提供发酵风味的配料的需要，这些昂贵配料包括活酵母、失活酵母、酸化齐似及天然和A3^调i^斗。DDGS用作调味剂在低脂和低钠食品组合物中尤其有禾U。大部州氐脂和低钠食品具有值得注意的风味缺乏。有利地，本发明提供了低成本的方法来帮助克月SS样的风味缺陷，ffi31将便宜的DDGS加入食品中替代钠和高成本的钠替代品如酵母7K解产物、酶改性芝士、培养的芝士、^t缩物、核苷酸和氨基酸、混合的调^I4等。这不仅导致钠的减少，提供了通常与低钠膳食相关的健康益处，而且增加了食品总的蛋白质、维生素和矿物质。令人惊讶地，除了作为调味剂的特性，DDGS还肖,作为钠增味剂。换句话说，它會,提高将其加入的食品组合物中的"咸"味感觉。因此，DDGS还具有作为增味剂的能力，使得可以减少食品中的总钠。随着出于健康相关原因食品工业目前发展各种低钠食品，对于将DDGS用作增味剂存在巨大的潜在市场。在具有通常相对于其他配料需要给定比例的钠的配方的食品中，替代钠的DDGS的含量很力呈度上根据食品的鄉和钠的起始7jC平而改变。然而，通常，产品配方通常需要的最高达5-50%的钠可以使用DDGS来替代。将DDGS掺入人食用的食品中的现有尝试没有认识到DDGS的有益钠增味效果。不是^fflDDGS用作钠替代品，现有技剩每DDGS加入含有正常含量钠的食品组合物中，因此产生了过重的风味。已矢鹏定的其他化合物具有钠增味效果(例如，谷氨酸单钠、烦蛋白水解产物、5國prime核苷酸盐(例如，GMP;MP);5，國肌苷酸或5，-guanosinicadd的钠盐，和酵母提取物)。然而，所有这些钠增味剂比DDGS贵得多。DDGS还具有天然产物的益处，顺利地贴上标签并在目前规则下在食品配料标签上列出"培养的谷物"，与之fr^的钠增味齐湘比较提供了更吸弓l人的名称。此外，其他钠增味剂通常不能纟錄品带来GGDS中含有的其他有益成分，如纤维、蛋白质和维生素。DDGS用作风味齐诉赠味剂形成了化合物的多种新用途，并^f共了增强食品咸味和鲜味的成本效益机制。此外，本发明中DDGS的iOT涉及常规加工的DDGS，不需要在发酵之前分离谷物的成分，并且不需要改魏酵过程。因此，本发明避免了与改变发酵过程相关的成本和其他并发问题。然而，本发明不限于现有形式的DDGS的使用，因为本领域技术人员将理解本发明可以结合DDGS的改^l^顿，在加工之前或之后来调节纤维、月旨质、蛋白质和或风味的组成，或调节颗粒大小或形成级分(如提取物)来针对特定的产品特征和风味。本发明包括但不限于所有这些可能的改变。本发明可以进一步涉及Mii生产后物理分离DDGS的干燥过程改变和/或选择高质量DDGS颗粒(例如，浅色颗粒)的方法。从玉米产生的DDGS具有与玉米粉相似的夕卜观，尽管糖化称或干燥过程中的加热可以燃烧一些或全部颗粒并使得它们颜色变深。在显著含量中，这种深色的DDGS不适用于一些人食品中，因为其深色外观使得将其添加至食品组合物中非常显著。实际上，动物饲料的一些生产商已经改变了他们的加工方法来形成浅色的DDGS用于饲料应用中来提高动物饲料组合物的可接受性。可以fflil任何方法来分析DDGS的颜色，包Mffi51视觉或分光光度计。分光光度计是分析人眼可见光波长的装置并根据样品中相对于一些标准含有的绿色、黄色、蓝色和红色的含量，以及样品的相对色调(暗度或亮度)将它们通过数字M示。可以以各种方式将来自分光光度计的信息用数字表达，如通过HunterInstruments和其他供应商所用的"L*a*b"色标。分光^:度计阅读也称为"XYZ"尺度，因为它们可以根据三种成分燕由来描述，如在3-维XYZ网格中。Hunter或XYZ或L*a*b方法是标准颜色分析系统，描述于AmericanSocietyofTesting&Materials(美国材料与i微协会)(ASTM)D6290、E1347和E308中。L*a*b色标根据三种颜色M描述了样品的颜色。L尺度表示0-100亥岐的样品色调，100的值表示白色和零的值表示黑色。"a"尺度是样品鄉的绿色或红色光相对含量的量度，正的"a"值表示红色的递增SM和负的"a"值表示绿色的递增强度。"b"尺度是样品反射的蓝色或黄色光相对含量的测定，正值标黄色的递增3雖和负值表示蓝色的递增3艘。ASTM和设备制造商提供了用于校准设备的标准色样。用于本发明中的由玉米制得的高质量DDGS(干DGS)具有至少约60，^iMS少约70的"L"值，和至少约+40，靴选高于约+45的"b"值。深色的DDGS(g卩，特定范围外的)已经在加热过程中加热过度并具有较低的适用于本发明的风嗽寺征。然而，足够的风味特征仍然存在于非高质量DDGS中，使得在许多情况中，其中只j^ffiDGS或DDGS的提取物或级分来提供风味或钠增味^媒，所述的颜色性能不受限制并且认为任何DGS或DDGS是本发明的一部分。高质量DDGS可以用于提高DDGS作为调味剂和/或增味剂的有效性。可以通过调节生产过程来形成浅色颗粒，或通iM择性除去深色颗粒来获得高质量DDGS。可以IOTDDGS的任何物理分离方法。例如，可以基于颜色从不太理想的颗粒中物理分离出DDGS的浅，粒。或者，3151空气淘禾腿择性i她深，粒中取出浅色DDGS，因为已经有利地发现在DDGS颜色和密度之前存在大致的相关性，深色颗粒具有比浅色颗粒大的平均密度。因此，选择较小密娜粒的空气淘析可以用于形成浅色的高质量DDGS。还可以舰控制加工步骤形成高质量DDGS，如为了避免燃烧部分DDGS，使用比通常温和的干燥条件。如上所解释的，也可以使用湿的DGS，因为在干燥步骤前将产生高质量DGS，用于其中腐败和运输不是问题的情况中(即，其中在生产地点附近的位置在短时间内使用)。尽管在此参照特定的实脏案描述了本发明，本领域技术人员将理解可以基于本发明的公开内容形船种改变、5爐和调整而没有脱离本发明的衞申。实施例1.焙烤两个低钠(基于面粉1.3%盐，其中小麦粉加上玉米粉或DDGS等于100。/。)面包，一个面包含有6.75wt。/。DDGS(AdkinsEnergy,LenaIllinois)替代面粉。对照面包含有6.75wtQ/。磨碎的黄玉米粉替代面粉而不是DDGS，用于憩接的比较。以下显示了两个面包的配方对照面包配料百分比硬红冬小麦面粉(14%湿基)93.25磨碎的黄玉6.75職干酵母0.851.30蔗糖6.00SuperHymo起酥油3.00用于干酵母的补充水1.65冷水56,009含有DDGS的面包<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>根据AmerciationofCerealChemists直接面团焙烤法(AACC10-10B)来制备面包。将面包切片并由，培训的感官小组品尝。尽管两个面包都是低钠配方，在受过培训的感官小组的33个观察的25个中，观察至U含有DDGS的面包具有更象勉内面包的上等咸味。测定该结果对于95&百分位是实质显著性的。实施例2.DDGS的两种样品，一种浅色高质量DDGS样品和一种深色DDGS样品，用来烧烤用于比较的面包样品。{顿具有HunterUltrascanXE(HunterInstruments)的分光光度计分析两种，的DDGS。浅色样品具有以下的I^a化值L=70.18，a=+10.41，b=+46.08。相反，深色样品具有以下I^a化M直L=44.18，a=+13.03，b=+31.30。将两种类型的DDGS研磨成小于0.5mm的颗粒并用于按照实施例1的配方分别焙烤面包。然后在感官J:iS行比较。判定浅色样品具有显著更理想的风味特征，具有适度的酵母样，略,酵的风味。相反，判定用深色DDGS制得的样品具有不太理想的风味，具有更明显的焦味、苦味和酸味。实施例3.4OT含有4。/。(面粉基)"UpperClass"DDGS(ChippewaValleyEnergyCompany)的面团制得自发披萨瓤。所用的配方与U.S.专利No.6,863,915中找到的自发披萨瓤配方相似。含有DDGS面团中的盐从2.5%降至1.5%(面粉基)，表示瓤中总盐降低大约30%。"Upperclass"DGGS是塔顶馏出的，标准DDGS的低密度部分，其已经在环形干燥过程中风选过。该原料颜色较浅，没有烧焦的颗粒，并符合高质量DDGS的LWb标准。用相同的配方制得对照披萨瓤，但是在配方中4柳4%玉米粉(面粉基)替代DDGS和全部盐(2.5%面粉基)。披萨瓤顶部加上沙司和芝士，然后焙烤。发J鹏掺入DDGS的瓤制得的披萨具有很好的膨胀、颜色和风味，并且与对照瓤相比较时专家小组判定为具有更好的风味。还判定由掺入DDGS的瓤制得的披萨具有等于常MII的盐味，尽管少了40%的盐。实施例4.如下表中所述的生产用于律ij备可微波的切达芝士酱的芝士粉末混合物。对照粉末含有3.05%添加的盐，而样品1和2含有少50%的添加的盐。样品2还含有2。/。CVEC"UpperClass"DDGS。将芝士酱粉末与水和干意大利面混合，然后微波直至意大利面软化。专家小组判定具有较少的盐并且没有DDGS的样品1，比对照具有较少的盐味，但是判定用DDGS替代部分盐的样品2，具有等于对照样品的盐味。<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>实施例5.如下表所示的制备由组织化大豆制得的汉堡包类似物。专家小组判定含有DDGS的样品比对照具有更好的风味和外观。<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>权利要求1.制造人食用的食品的方法，所述方法包括发酵并蒸馏谷物来提供谷物干酒糟及其可溶物(DDGS)；从DDGS中选择那些具有相对浅色的颗粒来形成高质量DDGS；和在食品的形成中使用该高质量DDGS；其中食品含有低于约10％重量的高质量DDGS。2、权利要求1的方法，其中^顿絲光度法来完成选择的过程，且其中高质量DDGS基本上由具有至少60的"L"值和至il^f40的"b"值的颗粒组成，所述值是根据ASTM标准方法D6290、E1347和E308，在HunterInstrumentsL承a化色标上测量的。3、权利要求1的方法，其中选择的过程还包括空气淘析。4、制备人食用的低钠食品组合物的方法，所述方跑括制备氯化钠含量斷氐的食品组合物，其中包括占总食品组合物小于约10%的DDGS^J^供咸味。5、权利要求4的方法，其中谷物残余物占食品组合物重量的小于5%。6、权利要求4的方法，其中谷物残余物是干DGS、湿DGS或DGS提取物。7、权利要求6的方法，其中谷物残余物是干DGS。8、权利要求7的方法，其中谷物残余物基本上由具有至少60的"L"值和至^f40的"b"值的颗粒组成，所述值是在HunterInstruments1/a^色标上测9、权利要求8的方法，其中干谷物残余物占低钠食品组合物重量的小于5%。10、将食品组合物调味的方法，所述方、M括将DGS以有效提高食品组合物香味和鲜味的動卩入食品中；其中DGS占，食品的约0.1wty。至约10wt.%。11、权利要求10的方法，其中DGS是干DGS、湿DGS或DGS提取物。12、权利要求ll的方法，其中DGS是干DGS。全文摘要本发明提供谷物酒糟及其可溶物(DGS)的新用途，包括DGS的天然风味作为调味剂和钠增味剂的有益用途。由此提供了钠和其他调味剂的低成本替代品。文档编号A23L1/221GK101258920SQ20071018573公开日2008年9月10日申请日期2007年9月29日优先权日2006年12月29日发明者C·A·勒迪克,K·E·彼得洛夫斯基,P·H·布朗,R·S·西尔弗,Y·-Y·派申请人:卡夫食品集团公司