高质量挤出谷物食品生产方法

专利名称：高质量挤出谷物食品生产方法
技术领域：
本发明涉及挤出的煎炸谷物食品生产方法。
如Matz, Snack Food Technology所述，常见玉米片加工方法是用玉米粉或玉米糊开始进行的。将臼齿形白玉米和黄玉米加入含热水和成比例量石灰的缸中。将混合物加热到沸点，切断热源后将缸内食物静置10-20小时。在这段时间时，玉米皮水合并部分水解。玉米皮软化达到胶冻状稠度并且易于在该工艺中后期脱除。淀粉也糊化。在这段浸渍时间终点，玉米粒已吸收约50Wt%(重量%)水。在洗涤机中用水射流去皮并同时去除任何剩余的石灰。然后将该水洗玉米粒转入石磨中，并将其研磨成团或糊。该玉米糊(通常手工)制成大柱状长条后将其送入液压挤出机中。该挤出机的筒状室中装有紧配合活塞，该活塞强制玉米面团经过设有一系列缝孔的模板。切割装置将挤出玉米条切成片。另一方面，玉米面团可辊压成薄带后被切割成型。玉米面团切片直接落入已加热的烹饪油中。在玉米面团切片的水分含量降到大约几个百分比之后，所得烹饪玉米产品中加盐并冷却和包装。
这种常见的玉米片生产方法有许多不足，其中包括玉米片具有粗砂质感并且易粘牙。
消除这些缺陷的方法之一已在共同转让的US4645679中作了说明，其中提出了将水合淀粉物料如马铃薯淀粉与水合玉米一起粉碎而生产玉米片的方法。
因此，本发明目的之一是提出挤出并煎炸的谷物食品生产方法，该食品并不象现有的某些谷物食品那样存在粗砂质感和粘牙或胶粘性。
因此，根据本发明，提出了挤出并煎炸的谷物食品的改进生产方法，其步骤包括将谷物面粉和水与胶质和必要时的蛋白质一起加入挤出机中；将该混合物挤出成面团；将该面团压成带并将该带切成符合要求形状的多个切片；以及将这些切片煎炸成食品。
本发明中用玉米进行说明。当然，如下所述，本发明易用于各种其它谷物如小麦，大米，大麦和乔麦。本发明范围和构思并不仅限于应用玉米。玉米粒例子包括用黄玉米和白玉米形成的颗粒。还可有利地应用这些原料颗粒的混合物。
本发明可制成玉米片(玉米粉圆饼)，这种圆片可描述为酥皮饼，其润滑性高，口溶快并且硬度低。这些产品具有中等强度的玉米特色风味。
一般认为玉米粉圆饼是由玉米粉，水，盐和油制成面团后压成带并切成常见的玉米粉圆饼形状和尺寸而得到的。与本发明比较起来，这些产品通常要焙烤并另外任选煎炸成符合要求的最终产品。但是，正如以下所详细说明的那样，不经焙烤步骤而直接煎炸具有本发明所述组成的面团可生产出具有玉米粉圆饼状结构的产品，这种产品令人非常满意。
可采用能够生产符合要求的粉碎产品的任何方法如研磨法制成符合标准的玉米或谷物面粉。从质地角度看，特别有利的是用切碎机如由Urschel Laboratories, Inc.，Valparaiso，Indiana制造的Urschel Comitrol切削而使玉米粉碎(见US 3728311)。该专利说明了这种切碎机在玉米粉碎过程中的应用。
在实施本发明时所用谷物主要包括谷物粗粉或原粉，该粉未经过预烹调加工或预糊化，其中可含最多约40Wt%(以干重计)的部分预烹调加工或预糊化的谷物。所谓“部分糊化”是指谷物大致70-80%糊化。
根据本发明，热稳定的胶质或胶质体系与面团配合制成含胶面团。代表性胶质或胶质体系包括(但不仅限于)羧甲基纤维素钠，瓜耳胶，甲基纤维素，黄原胶，藻酸钠和果胶等。可在多价金属离子存在下使这些胶质变成热稳定的。
将胶质或胶质体系与玉米粉和水并与任何蛋白质添加剂和任何其它任选成分一起混合，同时将其加入挤出机，胶质或胶质体系加入量为约0.1-3.0Wt%(以干重计)，优选约10Wt%(以干重计)。
在上述混合物中，谷物面粉存在量一般为70-95Wt%(以干重计)。
现已惊人地发现，在面团中存在胶质或胶质体系可按本发明方法制成其粗砂质感和粘牙性质均低于不用胶质或胶质体系制成的相应产品。
一般来说，在含有淀粉/蛋白质混合物的面团如用于制造本发明产品的面团挤出过程中，淀粉和蛋白质竞相与面团中存在的水结合。在加热时，蛋白质吸水比淀粉快。这种结果即可制成具有淀粉余味的挤出产品，该产品显示粗砂质感和粘牙性质。
但现已发现，加入符合本发明要求的胶质或胶质体系可降低蛋白质与淀粉竞争吸水的能力，因为胶质要与蛋白质结合。更具体地讲，例如羧甲基纤维素显示负电荷，该负电荷要由蛋白质的正电荷中和。面团的淀粉成分因此可适当水合，但又不会不恰当地与蛋白质竞争可能存在的水量。
胶质或胶质体系的存在还有助于蛋白质适当地分散在面团中，胶质或胶质体系可与蛋白质分子一起络合成网。
胶质或胶质体系的存在还可制成质地和外观特征均得到提高的产品。例如，在煎炸步骤期间，胶质或胶质体系会促使产品层离，这提高了面团吸收的水从面团内部蒸发而形成多层或层离产品的能力。这种结果可提高煎炸油在煎炸步骤中进入挤出面团的多孔组织以保证面团内部得以烹调加工的能力。
US 3655385提出在玉米粉圆饼中存在亲水胶质如羧甲基纤维素。但是，该专利的注意力在于将玉米面团切片焙烤而生产玉米粉圆饼的方法，其中根本未提到经过煎炸而制成玉米粉圆饼，这与本发明形成鲜明的对比。与本发明相比，该专利还要求玉米进行碱性处理。这一步骤在本发明中应加以避免。
如上所述，还可在与面粉和胶质组分一起加入挤出机的成团组合物中包含适当的蛋白质。
蛋白质源例子包括(但不仅限于)豆类蛋白质浓缩物和分离体，豌豆蛋白质，玉米蛋白质(玉米醇溶蛋白质)，大米蛋白质或乳品蛋白质(如乳白蛋白质，酩蛋白质，乳清固体和脱脂奶粉)以及其混合物。
这些蛋白质源的有利用量一般为约4.5-25Wt%(以干重计)。挤出工艺制成面团后进行辅助输入功操作以提高玉米的水合和糊化效果，从而降低玉米片成品的粗砂质感并提高面团的粘合性。
这种辅助输入功操作可通过挤出机挤出面团而完成。挤出步骤在约190-360°F(挤出筒温度)温度下进行约1-4分钟(停留时间)。
可采用任何常用的烹调加工挤出机进行该项挤出操作，当然优选采用双螺杆挤出机。
挤出温度为挤出机套筒温度和给面团输入的功量的函数。挤出操作对面团作机械功和压缩功。
将厚度为0.25-0.60英寸的挤出面团制成带。尽管面团可按任何加工方式碾压，但用多段常规双辊碾压机碾压面团已得到符合要求的结果。这些压带辊包括前辊和后辊，这两根辊绕基本上平行的纵轴转动。后辊直径略大于前辊前径。
因此，可以制成厚度约0.020-0.040英寸的面团碾压带。尽管制成的带厚度并不关键，但要避免生产出太厚的带，以避免对产品的口溶性产生不利影响。
在面团碾压成带后，用该带制成面片或面块。通常是将面团碾压带切成要求形状和尺寸的片段而制成面片或面块。例如，可制成具有市售最常见玉米片的矩形或三角形，玉米粉饼的椭圆形或圆形片段。
这样制成的片段然后用常用装置油炸。可采用任何种类的煎炸用油如植物油或动物脂。油或脂可氢化。适用的油包括玉米油，豆油，棕榈油，葵花籽油及其混合物。适宜的动物脂包括猪油和牛油。也可用海产品油脂如鲱油。上述油脂仅为举例，并不是对本发明用油的限制。
优选煎炸温度为约375-390°F。
成品片松脆，层离，无粗砂质感且润滑。该成品片的脂含量为约25-27Wt%，优选约25%。
盐或其它提味剂或调味品可加到成品玉米片上。该玉米片优选含有约0.8-1.4Wt%的盐，更优选约1.5Wt%的盐。可应用的其它提味剂和调味品为盐替代品如氯化钾，氯化铵，调味盐以及草药提取物。还可用干酪和合成干酪调料。
实施例1圆饼状爆花白玉米片在间歇和面机中将下列混合料制成良好分散的面粉，混合时间为15分钟成分％(D.B.)爆花白玉米86.04大豆蛋白浓缩物12.26羧甲基纤维素钠1.5乙酰化单酸甘油酯0.2将该混合物利用重力转入K-管加料器中，该加料器以4/1干固体和水的比例将混合物加入第一挤出机。在持续大约45秒钟的时间内混合并输入功而制成面团。双螺杆以300rpm(转/分)转动，使产品向前移动到挤出机口模，该口模与收缩管相连(产生负压)。逐渐升高压力而在该工艺的这一阶段增加机械能。在该收缩管端部为第二挤出机的入口。从该挤出机的出口，经口模挤出物料条并碾压而制成内聚/非粘性面团。将含有蛋白质和羧甲基纤维素的研磨玉米挤出可制成构成高强度和高弹性面团的挤出物料，用其制成的面团在碾压成带和成型操作期间能经受拉伸作用。由于挤出机中提高转矩和压力，使蛋白质改变了挤出物料的流变性。碾压带切片后在玉米油中煎炸。所得成品片冷却后在其一侧加调味品。该油炸切片具有令人愉快的玉米风味，并具有轻质的膨胀层离结构以及均匀孔隙率，可达到玉米粉圆饼质地。
不加羧甲基纤维素或蛋白质的玉米挤出制成的面团在压成带和成型过程中的25-30%的高水量下会散开。该面团制成的玉米片没有加蛋白质和羧甲基纤维素组分时观察到的膨胀层离结构。
据测定，不含羧甲基纤维素组分而制成的产品比含蛋白质和羧甲基纤维素的产品密度大，更干燥并且粗砂质感和粘牙性更高。
实施例2按照实施例1的方法用以下混合物制成蛋白质含量高，即以总干固体计含18%蛋白质的煎炸玉米快餐成分％(D.B.)黄玉米52.0部分预烹调加工的玉米17.0大豆蛋白质分离体11.5大豆蛋白质浓缩物12.0羧甲基纤维素钠1.4赖氨酸盐酸盐0.03碳酸钙2.0麦芽糖糊精3.0乙酰化单酸甘油酯0.2加入的碳酸钙作为强化钙源。已发现该面团保持水的能力因蛋白质的存在而提高。为了将该面团压成带(已发现该面团具有韧性并且干燥)，将水量提高约20%。还发现高蛋白质含量可在两挤出机中提高转矩。因此，加蛋白质可在第一挤出机中通过增加SME(单位物料的机械能)而提高烹调程度。成品片的起泡层离结构类似于玉米粉圆片。还发现该产品具有清香口味并且质地得到改进，这表现在其松脆性和起酥性得以提高。
但是，正如在强化快餐情况下那样，在混合物中加大量蛋白质可制成在咀嘴过程中慢速散开的产品。该产品的粘牙性也提高了。在这种情况下，CMC(羧甲基纤维素钠)对粘牙和口溶性的作用就更为重要。
挤出温度和螺杆转速以及煎炸条件与低蛋白质含量情况下所用条件相同。
实施例3挤出系统为限水系统，虽然蛋白质提高了面团保持水的能力，但蛋白质，淀粉和胶质之间仍会争夺可能存在的水。胶质与蛋白质结合并使淀粉吸收水并溶胀。按照实施例1的挤出方法以及实施例2的基本配方用一定量预烹调加工的黄玉米部分代替爆花白玉米以提高水合比例，保证溶胀并因此提高面团的糊化。
烹调机的最后5个区中的挤出温度从360°F降到220°F以减小面团过分加工的可能性。过分加工的面团会制成致密产品，使其具有胶粘质地。这是挤出过程中淀粉(主要是支链淀粉)降解的结果。乳化剂量提高到操作爆花白玉米的100%混合物所需量的两倍。只有在进行这些工艺步骤之后，才能得到弹性的粘合带。在混合物中加入大致25%的预烹调加工玉米可达到基本上全优的结果。
用以下混合物重复实施例1的方法，从而制成另外类型的食品实施例4
圆饼状玉米片成分％(D.B.)白齿形黄玉米89.7大豆蛋白质分离体7.17羧甲基纤维素钠1.47乙酰化单酸甘油酯0.2糖1.44实施例5蛋白质和钙强化玉米片成分％(D.B.)黄玉米69.5大豆蛋白质浓缩物12.0大豆蛋白质分离体12.0羧甲基纤维素钠1.4乙酰化单酸甘油酯0.1赖氨酸盐酸盐0.03碳酸钙2.0麦芽糖糊精3.0实施例6具有玉米粉圆饼状外观的多种谷物混合片成分％(D.B.)黄玉米50.0大米面粉23.0小麦面粉18.8
大豆蛋白质分离体7.0羧甲基纤维素钠1.0乙酰化单酸甘油酯0.2实施例7蛋白质和钙强化的多种谷物混合片成分％(D.B.)黄玉米46.0大米面粉20.0小麦面粉14.8酪蛋白质18.0羧甲基纤维素钠1.0乙酰化单酸甘油酯0.2实施例8蛋白质强化的多种谷物混合片成分％(D.B.)黄玉米50.0大米面粉23.0小麦面粉18.8脱脂干奶粉7.0羧甲基纤维素钠1.0乙酰化单酸甘油酸酯0.2实施例9具有玉米粉圆饼状外观的多种成分混合片成分％(D.B.)
黄玉米50.0大米面粉23.0小麦面粉18.8大豆蛋白质分离体7.0羧甲基纤维素钠1.0乙酰化单酸甘油酯0.2煎炸产品已由感官评价专家小组检测以测定食用质量，松脆性和起酥性等。专家小组评定了按上述实施例4-9制成的每一种产品。每一种性能按9点强度评定标准进行了评价。例如，在评价松脆性时，等级1指产品“不脆”，而等级9指产品“极脆”。对于口溶(快到慢)和粘牙性，9点评定标准中的低值是要求达到的。
实施例4-9所制成的产品由感官评价专家小组评定的等级到在下表Ⅰ中表Ⅰ玉米片产品中胶质和蛋白质效果的比较样品WPC WPC+SPI WPC+SPC WPC+WPI/SPC+CMC成分总蛋白质(％)81717.618大豆蛋白质(％)分离体01106浓缩物0016.58羧甲基纤维素钠(％)0001麦芽糖糊精(％)0022
脂(％)25292827试样特性松脆性5.4c6.7b6.8b7.4a起酥性5.8b6.3ab6.0b6.6a口溶／散开4.7b4.5b5.2a4.3b粘牙性5.0a5.0a5.4a4.4b油性质地3.73.53.63.4粗砂质感4.34.23.94.2口腔粘附性3.13.03.23.1总体口味5.45.45.05.2非特征风味2.12.12.21.8注WPC指爆花白玉米CMC指羧甲基纤维素钠SPI指大豆蛋白质分离体SPC指大豆蛋白质浓缩物a，b和c指产品间差别的明显程度经过取样分析，专家小组作出结论认为，与含有蛋白质和胶质的产品相比，既不含蛋白质，又不含胶质的产品质地更稠密，更干燥并且显示出更高的粗砂质感和粘牙程度。
已发现，仅含蛋白质的产品口味令人愉悦，同时可让其获得片状外观。但是，粘牙性很明显，这通常在挤出的玉米产品中检测发现。除蛋白质而外还含胶的产品显示出低粘牙性，同时又不会对其它性能产生不利影响。
从上述数据中还可以看出，加大豆蛋白质分离体，但不同时加羧甲基纤维素时，可提高产品的松脆性，同时又可使该产品显示出类似于对照样品的口味。
还可进一步从这些实施例作出以下结论，即加入胶质可提高挤压成带的强度和有助于达到层离质地的保持水的能力，同时还可降低粘牙性。提高保持水的能力还可在煎炸后达到高脂水平。较高的煎炸产品脂含量可获得高润滑效果。
按照实施例1的方法制成下列另外的混合物并由感官评价专家小组进行试验，其结论数据列于下表Ⅱ。
实施例10成分％(D.B.)爆花白玉米96.72羧甲基纤维素钠1.5糖1.5乙酰化单酸甘油酯0.2B－胡萝卜素0.08实施例11成分％(以干重计)爆花白玉米90.72大豆蛋白质浓缩物6.0羧甲基纤维素钠1.5糖1.5乙酰化单酸甘油酯0.2B－胡萝卜素0.08实施例12
成分％(D.B.)爆花白玉米88.57大豆蛋白质浓缩物8.19羧甲基纤维素钠1.46糖1.49乙酰化单酸甘油酯 0.21B－胡萝卜素0.08表Ⅱ玉米片产品中胶质和蛋白质效果的比较样品 WPC+CMC WPC+CMC+SPC WPC+CMC+SPC总蛋白质(％)0.006.08.0松脆性6.496.245.56b起酥性6.63a6.02b5.56b口溶／散开4.56a4.46a3.88b粘牙性4.294.684.44油性／脂性3.243.123.10粗砂质感4.32a4.22a3.68b口腔粘附性2.832.903.24总体口味5.245.025.24非特征风味1.411.461.34可接受性5.765.905.68玉米风味5.054.734.76咸度3.934.274.24油性质地3.633.343.73
注WPC指爆花白玉米CMC指羧甲基纤维素钠SPC指大豆蛋白质浓缩物a，b和c指产品间差别的明显程度从表Ⅱ的数据可以看出，蛋白质量从6%提高到8%可降低产品所表现出来的粗砂质感，同时还可达到更快的口溶性。
权利要求
1.挤出的煎炸谷物食品生产方法，其步骤包括a)将谷物面粉和水与胶质一起送入挤出机；b)将该混合物挤出形成面团，该面团包括70-95Wt%(以干重计)所述谷物面粉和0.1-3.0Wt%(以干重计)所述胶质，该谷物面粉由非预糊化谷物和余下的0-40Wt%(以干重计)部分预糊化的谷物构成；c)将所述面团压成带并将该带切成要求形状的多个片段；以及d)将所述片段煎炸而制成所述食品。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述胶质选自羧甲基纤维素钠，瓜耳胶，甲基纤维素，黄原胶，藻酸钠和果胶。
3.如权利要求2所述的方法，其中所述胶质为羧甲基纤维素。
4.如权利要求3所述的方法，其中所述胶质为羧甲基纤维素钠。
5.如权利要求1所述的方法，其中蛋白质源另外加入所述挤出机中，其加入量应使所述面团含有4.5-25.OWt%所述蛋白质源(以干重计)。
6.如权利要求5所述的方法，其中所述蛋白质源选自大豆蛋白质浓缩物和分离体，豌豆蛋白质，玉米蛋白质，大米蛋白质和奶蛋白质。
7.如权利要求6所述的方法，其中所述蛋白质源为大豆蛋白质分离体。
8.如权利要求1所述的方法，其中所述挤出步骤在88-182℃下进行。
9.如权利要求1所述的方法，其中所述煎炸步骤在191-199℃下进行。
10.如权利要求1所述的方法，其中所述挤出面团切成圆片形。
全文摘要
本发明提供挤出的高质量煎炸谷物食品改进生产方法，其中将含胶质如羧甲基纤维素和任选蛋白质的谷物面团挤出，再将挤出谷物面团煎炸而得到具有低胶质或粘牙性和粗砂质感的本发明煎炸谷物食品。
文档编号A21D2/36GK1103254SQ93114740
公开日1995年6月7日 申请日期1993年11月29日 优先权日1993年11月29日
发明者M·D·维拉格兰, D·A·兰纳, L·J·托曼, M·A·米什金, N·C·道斯 申请人:普罗格特-甘布尔公司