米類食品制品的制造工藝的制作方法

專利名稱：米類食品制品的制造工藝的制作方法
技術領域：
本發明涉及米類食品制品及其制備工藝。
背景技術：
制造米類食品制品的已知工藝包括以下步驟
(A) 將米和/或碎米粉碎，得到粉碎的米類材料；
(B) 對粉碎的米類材料進行水熱-機械處理，直到粉碎的米類材料至少 部分糊化而得到米類基質材料；
(C) 通過壓制和分塊(portioning)使至少部分糊化的米類基質材料成 形，從而得到米類食品制品；
(D) 干燥米類食品制品，得到最終產品。
在WO2005/0534a3中描述了可以用在步驟(B)中的水熱-機械處理。 在步驟(D)中對米類食品制品的干燥會導致在最終產品中出現裂痕 (crack)。另外，最終產品會收縮和變形。這些缺陷源于最終產品中的主要在 干燥步驟過程中增大的應力。

發明內容
因此，本發明的目的在于提供一種制備米類食品制品的工藝，該工藝防 止在最終產品中出現這些與應力有關的缺陷。
本發明的制造米類食品制品的工藝包括以下步驟(A )將米和/或碎米粉 碎，得到粉碎的米類材料；(B)對粉碎的米類材料進行水熱-機械處理，直到 使粉碎的米類材料至少部分糊化而得到米類基質材料；(C)通過壓制和分塊 形成至少部分糊化的米類基質材料，從而得到米類食品制品；(D)干燥米類 食品制品。所述工藝的特征在于，干燥步驟(D)包括脫水階段，從食品 制品中去除水；水均勻化階段，食品制品中的水濃度被均勻化。


圖l是示出作為含水率(moisture content, MC )的函數的玻璃化轉變溫 度Tg的圖，這幅圖中的幾個數字點表示在干燥步驟(D)期間米類食品制品 的連續條件；
圖2是示出了干燥步驟(D )的脫水階段(water removal phase )的兩條 不同的干燥曲線的圖。
具體實施例方式
通過改進上述已知工藝使得干燥步驟(D)包括以下步驟來實現本發明 的目的
脫水階段(WR)，從食品制品中去除水；
水均勻化階段(water homogenization phase, WH),食品制品中的水濃 度被均勻化。
在干燥步驟期間，針對米類食品制品的任一給定溫度，當米類食物制品 材料的含水量(water content)在干燥步驟期間逐漸減小時，材料的性質從橡 膠態向玻璃態轉變。通常，在干燥工藝期間，在米類食品制品的最內部區域 和它的表面之間存在水分梯度。結果，靠近食品制品的表面的外部區域處于 玻璃態，而食品制品的內部區域處于橡膠態。
在干燥工藝期間提供水均勻化階段(即，使得米類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質類似。具體地講，在大部
分干燥工藝期間或者在整個干燥工藝期間，大部分材料乃至全部材料保持在 橡膠態。因此，在干燥工藝期間，在米類食品制品內產生的應力減小。結果， 可以得到沒有任何裂痕或者幾乎沒有任何裂痕并且沒有任何變形也沒有任何 收縮的米類食品制品。另外，在產品處于橡膠態時，可以通過脫氣消除可能 在步驟(C)中形成的小氣泡。在本文中，這種水均勻化也將被稱作"調和 (tempering ),，。
優選地，干燥步驟包括第一脫水階段(WR1 )、第二脫水階段(WR2) 以及在所述第一脫水階段和第二脫水階段(WR1和WR2)之間的水均勻化 階段(WH1)。水均勻化或調和階段(WH1)不僅使得食品制品中的水濃度 梯度平坦，而且減小了每個干燥階段的最初水濃度和最終水濃度之差(水分 差距(moisture gap)),即，與僅包括一個連續干燥階段的干燥步驟(D )相
6比，每個干燥階段包括小得多的水分差距。結果，在整個干燥步驟(D)期
間，每個脫水階段(WR1和WR2)在產品中產生的材料應力更小。
更優選地，所述工藝包括在所述第一脫水階段和第二脫水階段(WR1和 WR2)之間的第一水均勻化階段(WH1)以及在所述第二脫水階段(WR2) 之后的第二水均勻化階段(WH2)。同樣，這有助于消除產品中傾向于經歷從 橡膠態到玻璃態的轉變的"危險干燥，，區域，其中，該"危險干燥"區域將在產 品中產生應力，這種應力導致食品制品形成裂痕、變形或收縮。如果第二水 均勻化階段(WH2)之后為冷卻階段，則上述工藝關系甚為密切，其中，在 冷卻階段中，產品溫度下降，產品總水分保持相當地恒定。
在優選實施例中，在步驟(A)和/或步驟(B)期間，向粉碎的米類材 料中添加至少一種微量營養素。微量營養素可以以固體顆粒的形式、以液滴 的形式或者以懸浮在載液中的固體顆粒或液滴的形式添加。具體地講，可以 添加油溶和/或水溶的微量營養素，例如，維生素和礦物質。
類似地，在步驟(A)和/或步驟(B)期間，可以向粉碎的米類材料中 添加至少 一種乳化劑或者水解膠體。
優選地，在干燥步驟(D)中，米類食品制品的溫度保持在50。C和120°C 之間，更加優選地，保持在60。C和100。C之間。在這些溫度下，米類食品制 品從橡膠態向玻璃態的轉變發生在含水率低于大約15wt。/。的條件下。更優選 地，該溫度保持在60。C和卯。C之間。在這些溫度下，玻璃化轉變發生在水分 水平低于大約12wt.。/。的條件下。另外，在這些溫度下，對大多數微量營養素 的熱損害受到限制。結果，制造過程中微量營養素的損失小。此外，在這些 溫度下避免米類食品制品變成褐色。
在水均勾化階段(WH)或者調和階段期間，食品制品中的總含水量不 需要有凈變化。食品制品的總含水量的變化應該被保持為低，優選地，被保 持為低于食品制品在水均勻化階段之前的最初含水量的大約10%。對所有的 食品制品給出足夠的時間來使存在于單個食品制品內的總水分通過擴散均勻 地分布到整個食品制品，而不改變單個食品制品的總水分水平。優選地，在 水均勻化階段(WH)期間，總含水量的變化小于5 % ,更優選地，小于1 % , 理想地為0%，即，才艮本沒有變化。
將食品制品暴露于干燥氣體例如，干燥空氣的同時，可以在傳送帶上和/ 或在流化床中執行脫水階段(WR)。在限制食品制品和干燥空氣之間進行水交換的同時，或者在將食品制品 暴露于潮濕氣體(例如，潮濕空氣)的同時，或者在用小水滴噴射食品制品 的同時，可以在傳送帶上、在流化床中、在漏斗或料箱中或者在滾筒中執行 水均勻化階段(WH)。
優選地并且理想地，執行水均勻化階段(WH)，使得食品制品的總含水
量保持不變，即，在食品制品和周圍空氣之間沒有任何水的凈變化。在批量 工藝中，通過將一批食品產品暴露于與用于前一批的空氣和溫度相同的空氣 和溫度(即，相同的氣氛)中來實現水均勻化階段。這將造成與需要經歷均 勻化的食物制品平衡的均勻化氣氛。在連續工藝中，用于水均勻化的空氣被 包含在室中，待處理的食品制品穿過所述室。結果，室中的空氣和溫度均將 達到與穿過所述室的食品制品平衡的值。因此，除了工藝的起始階段之外， 室中的氣氛是所需的平衡氣氛，該氣氛不會對食品制品的總含水量產生任何 變化。
整個脫水階段(WR)或者所有單個脫水階段(WR1、 WR2等)的總和 可以持續10分鐘到4小時。優選地，第一脫水階段在70。C-90。C下僅執行2 分鐘到20分鐘，而第二脫水階段在70。C-90。C下執行大約10分鐘到40分鐘。
水均勻化階段(WH)或者所有單個水均勻化階段(WH1、 WH2等)的 總和可以持續IO分鐘到4小時。優選地，第一水均勻化階段在60。C-80。C下 執行10分鐘到2小時，而第二水均勻化階段在60。C-80。C下執行大約10分鐘 到2小時。優選地，通過使產品以保持恒定流動的方式保持制品在流化床內 和/或相對于滾筒的水平布置的滾筒軸保持在滾筒或改進的漏斗內，來避免制
品粘結。
優選地，基于米類食品制品的總重量，在步驟(C)之后并且在干燥步 驟(D )之前，米類食品制品的最初含水量為20 wt.%-40wt.%，千燥步驟(D ) 之后米類食品制品的最終含水量為10 wt.%-16 wt.%。
在該工藝的優選方案中，基于米類食品制品的總重量，在所述第一脫水 階段(WR1)期間，米類食品制品的含水量減小5 wt.%-15wt.%;在所述第二 脫水階段(WR2)期間，米類食品制品的含水量又減小5 wt.%-15 wt.%。含 水率的這種分步式減小避免在每個脫水階段期間食品制品內的水分梯度大， 從而防止在整個干燥步驟(D)的大部分期間食品制品的大部分變成玻璃態。 結果，食品制品內的機械應力被保持在低水平。在另一個優選的方案中，米類食品制品具有與天然米粒的形狀類似的形
狀。這使得碎米被改良，如果在步驟(A)和/或步驟(B)期間向粉碎的米類 材料中加入微量營養素，則是尤其優選的。這種再造的米粒(reconstituted rice kemel)可以被提供有高濃度的微量營養素(強化的米粒，fortified rice kernel), 并且可以與普通的(天然的)的米粒混合，來提供天然的米粒和強化的米粒 的混合物。
優選地，在存在水和/或蒸汽的情況下，通過將從步驟(A)得到的粉碎 的米類材料暴露于濕熱介質中，并且在粉碎的米類材料受到剪切力的同時被 混合，來執行步驟(B)中的對粉碎的米類材料的水熱-機械處理。
干燥步驟(D)可以包括幾個(n)脫水階段，在每個脫水階段中，從 食品制品中去除水；幾個(m)水均勻化階段，在每個水均勻化階段中，食 品制品內的水濃度被均勻化。優選地，該工藝包括交替的脫水階段和水均勻 化階段。這使得在大部分干燥步驟(D)期間，可以在橡膠態下進行溫和的/ 柔和的干燥。因此，在非常短的時間段內，僅有非常薄的食品制品表面處于 玻璃態。
在優選的方案中，干燥步驟(D)包括兩個以上脫水階段(n〉2)和/或兩 個以上水均勻化階段(m>2)。
有利的是，在每個脫水階段期間，基于米類食品制品的總重量，米類食 品制品的含水量僅減少2wt.%-10wt.%。
在更優選的方案中，在干燥步驟(D)期間，將脫水階段的次數和水均 勻化階段的次數作為在干燥步驟(D)之前米類食品制品的最初含水量的函 數來選擇。如果出于某種原因，最初含水量比期望的含水量高，則可以根據 需要增加另外的脫水階段和水均勻化階段。因此，基于米類食品制品的總重 量，每個脫水階段含水量下降的量可以保持在低于10wt.%,優選地，低于 5wt.%。
優選地，連續地執行干燥步驟(D)的各個階段，即，連續地執行至少
一個脫水階段(WR1、 WR2..... WRn)和至少一個水均勻化階段(WHl、
WH2、 ...、 WHm)。具體地講，交替地執行干燥步驟(D)的各個階段，即，
交替地執行至少一個脫水階段(WR1、 WR2..... WRn)和至少一個水均勻
化階段(WH1、 WH2..... WHm)。這使得通過在每個脫水階段去除有限量
的水并且使每個食品制品內的水分布重新達到平衡，來實現對食品制品的"柔和干燥"。結果，避免了食品制品內的水分梯度和玻璃化區域，或者將水分梯 度和玻璃化區域最小化，從而降低了應力對干燥食品制品產生損壞的危險。
根據具體的有利方案，在兩個脫水階段(WRn和WRn+l )之間，通過 使食品制品穿過填充有空氣和水蒸氣的室，使得食品制品經歷水均勻化階段 (WHm),所述室的氣氛與穿過所述室的食品制品平衡。優選地，所述室中 的氣氛與外界氣氛隔離。因此，在所述室和外界氣氛之間幾乎沒有任何水分 或能量的交換。結果，在連續工藝期間，建立穩態條件，并且穿過所述室的 食品制品處于與所述室的氣氛平衡的水分和溫度條件下。結果，在食品制品 和周圍氣氛之間的任何水交換被限制在進入所述室之前的食品制品的最初含 水量的2%以下。
在食品制品穿過所述室時，食品制品可以為獨立的，并且防止食品制品 彼此接觸。例如，在通過移動運載方式將食品制品運輸穿過所述室時，穿過 所述室的食品制品可以彼此保持在恒定距離。這種運載方式可以為傳送帶， 優選地為底部篩網型傳送帶(sieve-bottom-type conveyor belt )。可選地，在通 過移動運載方式將食品制品運輸穿過所述室時，可以通過流化作用隨機地移 動穿過所述室的所有食品制品。這種運載方式可以為具有漂移運動分量和隨 機運動分量的湍流潮濕空氣流，優選地，可以為滾筒型室。
現在將參照附圖更詳細地描述本發明。
圖1是示出作為含水率MC的函數的玻璃化轉變溫度Tg的圖，這幅圖 中的幾個數字點表示在干燥步驟(D)期間米類食品制品的連續條件。圖2 是示出了干燥步驟(D)的脫水階段的兩條不同的干燥曲線的圖。
圖1的階段圖示出了在干燥步驟(D)期間作為米類食品制品的示例的 再造米粒或強化米粒的連續條件(溫度/水分)。虛線表示米類材料在該階段 圖中的玻璃化轉變曲線，虛線的右上區域為橡膠態，虛線的左下區域為玻璃 態。
① 表示緊在形成步驟(C)之后再造/強化的米類塊(rice-basedpiece)的 條件，步驟(C)可以為擠壓步驟，在該步驟中，從步驟(B)得到的至少部 分糊化的米類材料通過模板(die plate)被擠壓成條并且被切割成形狀和大小
與天然米斗立類似;的單個的米類塊。
—溫度70。C/含水率31wt.%
② c表示在干燥步驟(D)期間在第一脫水階段WR1之后米類塊的中心
10的條件。
—溫度70。C/含水率28wt,% (橡膠態)
②s表示在干燥步驟(D)期間在第一脫水階段WR1之后米類塊的表面 的條件。
—溫度70。C/含水率量7.5wt.% (玻璃態)
② a表示在干燥步驟(D)的第一水均勻化階段WH1之后(整個)米類 塊的平均(均衡)條件。
—溫度70。C/含水率25wt% (橡膠態)
③ c表示在干燥步驟(D)期間在第二脫水階段WR2之后米類塊的中心 的條件。
—溫度70。C/含水率17.5wt.% (橡膠態)
③s表示在干燥步驟(D)期間在第二脫水階段WR2之后米類塊的表面 的條件。
—溫度70。C/含水率6.2wt.% (玻璃態)
③ a表示在干燥步驟(D)的第二水均勻化階段WH2之后(整個)米類 塊的平均(均衡)條件。
—溫度70。C/含水率14wt.% (橡膠態)
④ 表示在干燥步驟(D)結束時在冷卻階段之后再造/強化的米類塊的條件。
—溫度25。C/含水率14wt.% (玻璃態)
從①到④可以看出，在整個干燥步驟(D)期間，米類塊僅兩次(②s、 ③s)并且僅是部分地處于玻璃態，即僅在表面區域處于玻璃態，而米類塊的 大部分保持在橡膠態。
在每個脫水階段(WR1和WR2)之后，相應的水均勻化階段(分別為 WH1和WH2)使米類塊內具有臨時的玻璃態(②s、③s)的區域重新回到橡 月交態(分別為②a和③a)。
臨時玻璃態(②s、③s)存在于米類塊的薄的表面處，并且僅存在很短 的時間段。因此，沒有足夠的應力導致在米類塊中形成裂痕。
在每個水均勻化階^殳(WH1和WH2)期間，水乂人相對潮濕的橡膠區域 (②c、③c)擴散(回到)相對干燥的玻璃區域(②s、③s)。結果，整個米 類塊轉入橡膠態(②a、③a)。應該注意到，在所有的條件(①到(Da)下，米類塊的溫度恒定地保持在 70°C。這意味著對于干燥步驟(D)的所有階段WR1、 WH1、 WR2和WH2 的條件環境可以保持在相同的溫度。優選地，脫水階段(WR1、 WR2)期間 的溫度稍微高于水均勻化階段(WH1、 WH2)期間的溫度。這樣就縮短了從 食品產品中去除一定量的水所需的時間。結果，縮短了整個工藝的持續時間。
圖2中的圖示出了兩條不同的干燥曲線，每條曲線示出了干燥步驟(D) 期間可能的脫水階段WR1或者WR2。
第一條干燥曲線示出了當在80。C進行干燥時作為時間的函數的含水率。 在干燥30分鐘之后達到了目標水分水平14wt.%。
第二條干燥曲線示出了當在100。C進行干燥時作為時間的函數的含水 率。在干燥18分鐘之后達到了目標水分水平14wt.%。
權利要求
1、一種制造米類食品制品的工藝，所述工藝包括以下步驟(A)將米和/或碎米粉碎，得到粉碎的米類材料；(B)對粉碎的米類材料進行水熱-機械處理，直到使粉碎的米類材料至少部分糊化而得到米類基質材料；(C)通過壓制和分塊使至少部分糊化的米類基質材料成形，從而得到米類食品制品；(D)干燥米類食品制品，所述工藝的特征在于，干燥步驟(D)包括脫水階段，從食品制品中去除水；水均勻化階段，食品制品中的水濃度被均勻化。
2、 根據權利要求1所述的工藝，其特征在于，所述工藝包括第一脫水階 段、第二脫水階段以及在所述第一脫水階段和所述第二脫水階段之間的水均 勻化階段。
3、 根據權利要求2所述的工藝，其特征在于，所述工藝包括在所述第一 脫水階段和所述第二脫水階段之間的第一水均勻化階段以及在所述第二脫水 階段之后的第二水均勻化階段。
4、 根據權利要求1-3中的任何一項所述的工藝，其特征在于，在步驟(A) 和/或步驟(B)期間，向粉碎的米類材料中添加至少一種微量營養素。
5、 根據權利要求4所述的工藝，其特征在于，在步驟(A)和/或步驟(B) 期間，向粉碎的米類材料中添加至少 一種乳化劑。
6、 根據權利要求1-5中的任何一項所述的工藝，其特征在于，在干燥步 驟(D)中米類食品制品的溫度保持在50。C和120。C之間。
7、 根據權利要求1-6中的任何一項所述的工藝，其特征在于，在水均勻 化階段期間，食品制品的總含水量的變化小于水均勻化階段之前的食品制品 的最初含水量的10%。
8、 根據權利要求1-7中的任何一項所述的工藝，其特征在于，在傳送帶 上和/或在流化床中執行脫水階段。
9、 根據權利要求1-8中的任何一項所述的工藝，其特征在于，在傳送帶 上、在流化床中、在滾筒或者漏斗中執行水均勻化階段。
10、 根據權利要求1-9中的任何一項所述的工藝，其特征在于，脫水階段執行IO分鐘至4小時。
11、 根據權利要求1-10中的任何一項所述的工藝，其特征在于，水均勻 化階段執行10分鐘至4小時。
12、 根據權利要求l-ll中的任何一項所述的工藝，其特征在于，基于米 類食品制品的總重量，在干燥步驟(D)之前的米類食品制品的最初含水量 是20wt.%-40wt.%，在干燥步驟(D)之后的米類食品制品的最終含水量是 10wt.%-16 wt.%。
13、 根據權利要求1-12中的任何一項所述的工藝，其特征在于，基于米 類食品制品的總重量，在所述第一脫水階段期間，米類食品制品的含水量減 小5wt.%-15wt.%;在所述第二脫水階段期間，米類食品制品的含水量又減少 5wt%-15wt.%。
14、 根據權利要求1-13中的任何一項所述的工藝，其特征在于，米類食 品制品具有與天然米粒的形狀類卩以的形狀。
15、 根據權利要求1-14中的任何一項所述的工藝，其特征在于，通過在 存在水和/或蒸汽的條件下，將從步驟(A)得到的粉碎的米類材料暴露于濕 熱介質，并且在粉碎的米類材料受到剪切力的同時被混合，來執行步驟(B) 中的對粉碎的米類材料的水熱-機械處理。
16、 根據權利要求1所述的工藝，其特征在于，干燥步驟(D)包括 n個脫水階段，在每個脫水階段中，從食品制品中去除水；m個水均勻化階段，在每個水均勻化階段中，食品制品中的水濃度被均 勻化。
17、 根據權利要求16所述的工藝，其特征在于，所述工藝包括交替的脫 水階段和水均勻化階段。
18、 根據權利要求16和17中的任何一項所述的工藝，其特征在于，n>2 和/或m>2。
19、 根據權利要求16-18中的任何一項所述的工藝，其特征在于，在每 個脫水階段期間，基于米類食品制品的總重量，米類食品制品的含水量減少 2wt.%-10wt.%。
20、 根據權利要求16-19中的任何一項所述的工藝，其特征在于，將干 燥步驟(D )期間脫水階段的次數和水均勻化階段的次數作為在干燥步驟(D )之前米類食品制品的最初含水量的函數來選擇。
21、 根據權利要求1所述的工藝，其特征在于，連續執行干燥步驟(D) 的單個階段，即，至少一個脫水階段和至少一個水均勻化階段。
22、 根據權利要求21所述的工藝，其特征在于，交替地執行干燥步驟(D ) 的單個階段，即，至少一個脫水階段和至少一個水均勻化階段。
23、 根據權利要求21和22中的任何一項所述的工藝，其特征在于，在 兩個脫水階段之間，通過使食品制品穿過填充有空氣和水蒸氣的氣氛的室使 得食品制品經歷水均勻化階段，所述室的氣氛與穿過所述室的食品制品平衡。
24、 根據權利要求23所述的工藝，其特征在于，所述室中的氣氛與周圍 氣氛隔離。
25、 根據權利要求23和24中的任何一項所述的工藝，其特征在于，食 品制品是獨立的，并且在食品制品穿過所述室時防止食品制品彼此接觸。
26、 根據權利要求25所述的工藝，其特征在于，在通過移動運載方式將 食品制品運輸穿過所述室時，穿過所述室的食品制品;波此保持恒定距離。
27、 根據權利要求25和26中的任何一項所述的工藝，其特征在于，在 通過移動運載方式將食品制品運輸穿過所述室時，通過流化作用隨機地移動 穿過所述室的所有食品制品。
全文摘要
本發明公開了一種制造米類食品制品的工藝，所述工藝包括以下步驟(A)將米和/或碎米粉碎，得到粉碎的米類材料；(B)對粉碎的米類材料進行水熱-機械處理，直到粉碎的米類材料至少部分糊化來得到米類基質材料；(C)通過壓制和分塊使至少部分糊化的米類基質材料成形，從而得到米類食品制品；(D)干燥米類食品制品。干燥步驟(D)包括從食品制品中去除水的脫水階段(WR)和食品制品中水濃度被均勻化的水均勻化階段(WH)。
文檔編號A23L1/168GK101433288SQ20081000157
公開日2009年5月20日 申請日期2008年1月14日 優先權日2007年11月16日
發明者伊利安娜·贊普納, 西西里爾·斯波德里, 馬庫斯·邁爾 申請人:布勒公司