CN108471785A - 用于制备球粒的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于制备含有小麦面筋的球粒的方法，该方法包括：预备步骤，其中使含有至少50wt.％小麦面筋的原料达到具有至多175μm的D₉₀的粒度分布，以形成进料材料；造粒步骤，其中使用合适的手段将该进料材料制成球粒。

Description

用于制备球粒的方法

本发明涉及用于制备含有小麦面筋的球粒的方法。

这样的方法本身是从EP-A-1 785 039中已知的。该已知的方法包括以下步骤：将包含活性小麦面筋的蛋白进料至合适的设备中、将经加热的蛋白质倾倒通过模具用于获得球粒、和收集这些球粒。在已知方法中的蛋白质优选的具有某个粒度，使得至少15wt.％具有200μm或更大的粒度。

已知方法的缺点是，以球粒耐久性指数(PDI)表示的球粒的物理稳定性并不总是最佳的。

本发明的目的是减少所述缺点。

所述目的通过以下方法实现，该方法包括：

·预备步骤，其中使含有至少50wt.％小麦面筋的原料达到具有至多175μm的D₉₀的粒度分布，以形成进料材料；和

·造粒步骤，其中使用合适的手段将进料材料制成球粒。

本发明的优点是根据本发明生产的球粒可以具有增加的物理稳定性，如以PDI所表示的。

WO-A-2010/004196涉及包含小麦面筋的蛋白球粒，其特征在于所述面筋具有：根据测试A确定的在40％和160％之间、优选在100％和150％之间的保水能力；以及根据肖邦吹泡示功仪(Chopin Alvéograph)确定的P/L参数值在3和10之间、优选在3和8之间的黏弹性性状。优选地，原料(面筋粉末)的特征在于20％、优选地至少50％具有250μm或更大的尺寸。

WO-A-2015/063261涉及用于制备压缩蛋白球粒的方法，该方法包括活性面筋、通过这种方法可获得的球粒和在这种方法中使用的设备。将原料(面筋粉末)与包含液体化合物的湿润剂混合。优选地，原料(面筋粉末)的特征在于D₉₀至多为500μm、350μm、或250μm。

US-A-3 925 343披露了粉末状的活性小麦面筋在水中难以分散，并且分散体一旦获得就不稳定，因为单个颗粒容易与形成的难处理的块状物质聚结。通过在不使面筋变性的条件下将粉末状的面筋转化成处于其团聚体形式的新颖的结构，面筋可以容易地润湿并分散在水中以形成相对稳定的分散体。因此，团聚的面筋理想地适合于制造酵母发酵的烘焙产品，尤其是通过连续生面团制作过程制造酵母发酵的烘焙产品。

本发明的方法涉及制备含有小麦面筋的球粒。近年来，此类球粒已经获得了显著的商业利益，因为此类球粒(尤其)被水产饲料球粒的生产者用作原料。球粒通常是圆柱形，该圆柱形具有若干mm、优选在3mm和8mm之间或在4mm和7mm之间的直径，以及典型地从约5mm至约40mm、优选高达30mm或25mm的长度。小麦面筋本身是一种熟知的材料，其可以例如作为在以小麦为原料的生物乙醇设备中的副产物来生产。小麦面筋典型地含有大量的蛋白质，优选地含有70wt.％或更多(以干物质计)，其余的基本上由源自小麦和/或来自小麦加工步骤的其他级分组成。通常，其他级分可以由碳水化合物(如非淀粉多糖、脂质和又另外的化合物)组成。如本文所指，术语小麦面筋以其习惯的含义使用，其中其不仅由蛋白质(优选地至少70wt.％)组成，而且还含有所述其他级分。

在本发明方法的预备步骤中，提供了原料。该原料应处于颗粒形式，并且应该含有至少50wt.％的小麦面筋；优选地，该原料含有至少70wt.％、75wt.％、80wt.％、85wt.％、90wt.％或甚至至少95wt.％的小麦面筋。最优选地，该原料基本上由小麦面筋组成，或者甚至由小麦面筋组成。

如本文所用，除非另外说明，涉及组成或方法步骤时，术语‘基本上’、‘基本上由……组成’、‘基本上全部’以及等价物具有通常的含义，使得组成或方法步骤中可以发生偏差，但仅限于此类偏差不会实质上影响该组成或方法步骤的基本特征和效果的程度。

优选地，本发明方法中使用的面筋是活性的。在本发明的上下文中，如果经由已知的方法AACC 56-30确定的水结合能力为至少130％，则面筋被称为是活性的。在优选的实施例中，本发明的方法中使用的面筋是高度活性的，即其水结合能力为至少140％。

根据本发明的预备步骤，应该使原料达到特定的粒度分布，使得其具有至多175μm的D₉₀，以形成进料材料。

已知的，收集具有‘D_α为β’的颗粒的表达意指收集中的所有颗粒的αwt.％具有至多β的尺寸。

如本文所给出或指定的粒度信息是确定的或应该经由筛分(本身是一种熟知的方法)确定。根据本发明的用于确定粒度信息的具体方法是如在DIN 66165第2部分第7章中披露的方法。

小麦面筋通常从其生产过程中以粉末的形式释放出来；如果情况并非如此，则应该使其达到颗粒形式。为了适合作为用于本发明的造粒步骤的进料材料，原料总体上应该具有至多175μm的D₉₀的粒度分布。如果材料不满足此条件，即超过10wt.％的颗粒具有大于175μm的尺寸，则应该使改材料达到合适的粒度分布；这可以经由本身已知的手段(例如碾磨或微粉化)来实现。如下所概述，碾磨、微粉化及其等价物也是实现关于粒度分布的进一步优选的实施例的优选方法。

直到现在，在本领域中存在以下明显偏好：在原料中存在至少15wt.％或更多的颗粒具有显著高于200μm的尺寸的显著的部分。这与已知的小麦面筋粉末的形象是一致的，即小麦面筋粉末被认为是难处理的粉末，尤其当其涉及较小的颗粒时。然而，出人意料的是，发现根据本发明的如本文所定义的原料非常适合于造粒方法；此外，发现如此产生的球粒可以具有改进的特性。

优选地，使原料达到使得至少90wt.％的进料材料的尺寸为至多160μm、150μm、或甚至至多140μm的粒度分布。

进料材料优选地具有至少30μm或40μm且至多80μm的D₅₀；更优选地，至少55wt.％或60wt.％的进料材料的尺寸为至多80μm。进料材料优选地具有至少40μm或50μm且至多100μm的D₇₅。

在本发明的主要优选的实施例中，进料材料具有至少40μm且至多80μm的D₅₀、至少50μm且至多100μm的D₇₅、以及至少60μm且至多175μm的D₉₀。

在本发明的另一个优选的实施例中，进料材料具有至少45μm且至多80μm的D₅₅、至少60μm且至多100μm的D₇₅、以及至少70μm且至多160μm的D₉₀。

在本发明的还另一个优选的实施例中，进料材料具有至多80μm的D₅₅、至多100μm的D₇₅、以及至少80μm且至多150μm或140μm的D₉₀。

出于实际的原因，进料材料的D₉₀优选的是至少50μm、更优选的是至少60μm或70μm。在另外的优选的实施例中，进料材料的D₉₀是至少80μm、90μm、100μm、110μm、120μm或甚至至少130μm。在这些优选的实施例中，D₉₀优选的是至多175μm、170μm、165μm、160μm、155μm、150μm、145μm或140μm。

根据本发明，预备步骤之后是造粒步骤，其中使用合适的手段将进料材料制成球粒。然而，有利的是，在进料材料进入造粒步骤并被制成球粒之前，调节进料材料的含水量和/或温度。

优选地，进料材料在被制成球粒之前被加湿。该加湿优选地通过液体、蒸汽或其混合物的手段来完成，并且优选地通过使用水性加湿剂来完成。合适的加湿剂的实例是：水、蒸汽、酒糟、糖蜜及其混合物。当使用水性加湿剂时，优选地使进料材料的含水量达到至少5wt.％或6wt.％，更优选地达到至少7wt.％、8wt.％、9wt.％或10wt.％；优选地，使进料材料的含水量达到至多20wt.％或15wt.％，更优选地达到至多14wt.％、13wt.％、或12wt.％。加湿可以通过本身已知的手段完成，例如混合器，优选地使用螺杆和/或桨来实现混合作用。

优选地，在进料材料进入造粒步骤并且被制成球粒之前，该进料材料已经达到或达到某个温度。温度优选为或达到至少30℃，更优选地达到至少35℃、40℃、45℃或甚至达到50℃；优选地，温度为或达到至多100℃或90℃，更优选地达到至多85℃或80℃。在希望进料温度升高的情况下，温度调节可以至少部分地通过向进料材料中添加蒸汽的手段来有利地进行。

关于本发明的造粒步骤，发现适合于含有小麦面筋的球粒的已知的制备方法的手段如压粒机(可能在一些常规实验之后)典型地也适合于形成根据本发明的球粒。出人意料地发现，至少在普通的工业规模的压粒机(也称为球粒研磨机)上，不需要对参数进行显著的调整，即使预期在本领域中处理和加工小麦面筋的更精细的颗粒更麻烦并且甚至不可行。

除了压粒机之外，挤出机是适合于执行本发明的造粒步骤的手段的另外的实例。

已知的，被施加在进料材料上的压力是作为实现球粒形状的促成因素是用于造粒的手段的共同特征。因此，本发明的方法中的造粒步骤导致堆密度的增加。造粒步骤期间堆密度的这种增加与如US-A-3 925 343中披露的团聚步骤的堆密度的作用(其典型地导致堆密度的降低)形成对比。本发明的造粒步骤不是通过如US-A-3 925 343中披露的团聚步骤或其等价物的手段进行的。因此，本发明的造粒步骤不通过如US-A-3 925 343中披露的流化床或任何其他团聚方法的手段进行。

在本发明的优选的实施例中，造粒步骤导致从进料材料到球粒的堆密度是至少50kg/m³、更优选至少100kg/m³。为了确保小麦面筋的最佳特性，发现从进料材料到球粒的堆密度增加至多350kg/m³、优选的增加至多300kg/m³或250kg/m³是有利的。优选地，所得球粒具有介于450kg/m³和700kg/m³之间、更优选地介于475kg/m³和675kg/m³之间、最优选地介于500kg/m³和650kg/m³之间的堆密度。

本发明将用以下实例进行说明，但并不由此进行限制。

实例1

由具有6mm宽和60mm深的模孔的工业规模的Buhler Pellet Mill DPHD(具有650mm的内径)生产由活性小麦面筋组成的球粒。

在实例1中，为了获得具有根据本发明的粒度分布的进料材料(参见下表1)，首先碾磨活性小麦面筋。在即将进行造粒步骤之前，通过与5wt.％的蒸汽混合使进料材料加湿，这之后该进料材料具有61℃的平均温度和11wt.％的含水量。用每小时6.1吨的通量完成造粒。生产的球粒具有8.7wt.％的含水量。

通过Holmen NHP 100球粒测试仪确定球粒的球粒耐久性指数(PDI)。测试长度为60秒，压力设定为60毫巴。以通常的手段通过在测试之前和之后测量球粒的重量并且计算剩余重量的百分比来确定PDI：

PDI＝100×(测试后球粒的质量)/(测试前球粒的质量)

确定平均PDI为96.4％。

比较实验A

将来自实例1中使用的同一批次的活性小麦面筋以其未碾磨的形式用于比较实验A。在与实例1中使用的相同的装置中以相同的通量并且使用相同量的蒸汽来生产球粒。

生产的球粒的平均PDI被确定为94.9％，即比实例1的球粒的平均PDI低1.5％。

经由筛分获得如表1中给出的进料材料的粒级。

表1

从表1可以看出，根据实例1的面筋的D₉₀位于在100μm和140μm之间，而根据比较实验A的面筋的D₉₀具有大于280μm的值。

Claims (15)

1.一种用于制备含有小麦面筋的球粒的方法，该方法包括：

·预备步骤，其中使含有至少50wt.％小麦面筋的原料达到具有至多175μm的D₉₀的粒度分布，以形成进料材料；

·造粒步骤，其中使用合适的手段将该进料材料制成球粒。

2.根据权利要求1所述的方法，其中该原料基本上由活性小麦面筋组成。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中使该原料达到其中D₅₀为至多80μm且其中D₉₀为至少60μm的粒度分布。

4.根据权利要求3所述的方法，其中使该原料达到使得至少90wt.％的进料材料的尺寸为至多150μm、优选地为至多140μm的粒度分布。

5.根据权利要求3或4所述的方法，其中使该原料达到其中D₅₀在30μm或40μm和80μm之间，并且其中D₉₀为至少80μm或100μm且至多150μm或140μm的粒度分布。

6.根据权利要求3-5中任一项所述的方法，其中使该原料达到其中D₇₅为至少50μm或60μm且至多100μm的粒度分布。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，其中该造粒步骤在造粒压制机中执行。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的方法，其中该进料材料在被制成球粒和/或达到介于30℃和100℃之间的温度之前被加湿。

9.根据权利要求8所述的方法，其中该加湿通过水性液体和/或水蒸气完成，使得该进料材料的含水量在5wt.％和20wt.％之间。

10.根据权利要求9所述的方法，其中该进料材料的含水量达到在6wt.％和14wt.％之间。

11.根据权利要求1-10中任一项所述的方法，其中该造粒步骤被执行，使得这些球粒的堆密度比该进料材料的堆密度高50kg/m³和350kg/m³之间。

12.根据权利要求11所述的方法，其中该造粒步骤被执行，使得这些球粒的堆密度比该进料材料的堆密度高100kg/m³和250kg/m³之间。

13.根据权利要求1-12中任一项所述的方法，其中这些球粒的堆密度为在450kg/m³和700kg/m³之间、优选地为在500kg/m³和650kg/m³之间。

14.根据权利要求1-13中任一项所述的方法，其中该造粒步骤在压粒机或挤出机中执行。

15.根据权利要求1-14中任一项所述的方法，其中该造粒步骤被执行，使得所得球粒具有在3mm和8mm之间的直径以及在5mm和40mm之间的长度。