度和5%至30%的含水量下，在擠出機(jī)的后續(xù)加工段中烹煮混合物，該混合物在這些加工段 中被加熱、壓縮和剪切，從而形成經(jīng)烹煮的熱塑性料團(tuán)。在這些條件下，由于螺桿之間的機(jī) 械摩擦和料筒產(chǎn)生的熱能之間的共同作用，材料熔化。然后該熔化物被傳輸至模具，并在模 具中經(jīng)受壓力。
[0030] 可通過由擠出機(jī)螺桿或雙螺桿將熱塑性料團(tuán)推過在擠出機(jī)末端處的模具開口來 擠出熱塑性料團(tuán)。由于模具在擠出機(jī)出口處構(gòu)成最終限制，所以模具具有經(jīng)選擇的幾何結(jié) 構(gòu)，該幾何結(jié)構(gòu)使產(chǎn)品形成限定的形狀。在迫使熱塑性料團(tuán)強(qiáng)制通過狹窄的模具時(shí)，可突然 釋放壓力，使蒸汽快速蒸發(fā)。這使所得產(chǎn)品具有膨松的外觀。
[0031] 當(dāng)熱塑性料團(tuán)通過擠出模具離開擠出機(jī)料筒時(shí)，擠出刀將該料團(tuán)切割成薄片。在 一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，擠出刀包括多個(gè)刀片，這些刀片在擠出刀的周圍間隔相等的距離。 擠出刀在使用時(shí)被定位，以確保刀與在擠出機(jī)料筒末端處的擠出模具的接觸表面之間具有 最小間隙。熱塑性料團(tuán)被推過擠出模具時(shí)，在平行于擠出模具的接觸表面的旋轉(zhuǎn)平面內(nèi)，電 機(jī)旋轉(zhuǎn)擠出刀，同時(shí)擠出刀上的刀片將從擠出模具中突出的擠出料團(tuán)切割成多個(gè)直接片。
[0032] 切割熱塑性料團(tuán)或面團(tuán)的切割頻率取決于擠出刀的旋轉(zhuǎn)速度并且取決于擠出刀 上的刀片數(shù)量。在本發(fā)明的實(shí)施方案中，切割頻率可達(dá)到200Hz至3000Hz。本發(fā)明人觀察到， 切割頻率對(duì)擠出產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特性和重構(gòu)特性有直接影響。在一定程度上是由于200Hz至 3000Hz、優(yōu)選地為500Hz至3000Hz的高切割頻率，才獲得本發(fā)明的薄片的特定結(jié)構(gòu)。在一個(gè) 實(shí)施方案中，切割頻率在1000 Hz至2800Hz、優(yōu)選地在1200Hz至2500Hz的范圍內(nèi)。在另一個(gè)實(shí) 施方案中，切割頻率在200Hz至2800Hz或200Hz至2500Hz的范圍內(nèi)。在又一個(gè)實(shí)施方案中，切 割頻率在1000 Hz至3000Hz或1000 Hz至2500Hz的范圍內(nèi)。在另外一個(gè)實(shí)施方案中，切割頻率 在1200Hz至3000Hz或1200Hz至2500Hz的范圍內(nèi)。如實(shí)施例中所示，還觀察了切割頻率對(duì)多 種不同配方的影響。
[0033]刀和擠出模具被絞籠所圍繞，該絞籠被夾到直接乳片單元。刀旋轉(zhuǎn)并切割模具中 的直接片時(shí)，薄片落入絞籠中，并在籠底處被收集。
[0034] 從直接乳片方法制備直接片的制備條件不同于生產(chǎn)輥乳片的制備條件。在一個(gè)優(yōu) 選的實(shí)施方案中，直接片可由碳水化合物材料制成，該碳水化合物材料與非谷物的淀粉組 分、蛋白質(zhì)組分、脂質(zhì)組分、強(qiáng)化成分和調(diào)味成分中的一種或多種混合在一起。然后在溫度 為100°C至180°C和含水量為5 %至30 %的擠出機(jī)中烹煮該混合原材料。隨后以200Hz至 3000Hz范圍內(nèi)的切割頻率從擠出模具直接切割混合原材料，并將其干燥至2 %至8 %的含水 量?？扇缟纤鲞x擇切割頻率。
[0035] 干燥擠出產(chǎn)品?？墒褂眉t外（IR)加熱器或通過熱風(fēng)干燥執(zhí)行該干燥步驟。通常將 產(chǎn)品置于穿過IR干燥機(jī)的網(wǎng)帶上，使得IR輻射從產(chǎn)品的上方和下方發(fā)出。該干燥步驟通常 可將產(chǎn)品的含水量從約15 %降至約1 %至6.5%的含水量。通常，將最終薄片干燥至2 %至 8%的最終殘余含水量。
[0036] 在一個(gè)實(shí)施方案中，隨后對(duì)該薄片進(jìn)行粗磨。粗磨是減小薄片尺寸的過程，該過程 主要產(chǎn)生肉眼可見的小塊，其中以重量計(jì)至少50%的小塊具有大于500μπι的尺寸。粗磨薄片 特別適用于制備例如可被重構(gòu)到飲料中的粉末組合物。
[0037]如下文所述的檢測(cè)結(jié)果所示，已確定可通過控制由直接乳片所產(chǎn)生的薄片結(jié)構(gòu) (例如，平均泡孔尺寸、平均壁厚、孔隙度)來實(shí)現(xiàn)重構(gòu)后谷物片的所需物理特性(例如，吸附 奶)和感官特性(質(zhì)地）。
[0038]已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，影響吸附液體的主要結(jié)構(gòu)屬性是平均壁厚和孔隙度。吸附液與平均壁 厚呈負(fù)相關(guān)?？紫抖裙潭〞r(shí)，吸附的液體隨平均壁厚的降低而增多。
[0039] 優(yōu)選的直接片具有50 %至90 %、更優(yōu)選65%至90 %的孔隙度，30μπι至90μπι、更優(yōu)選 35μηι至60μηι的平均壁厚，0 · 5mm至2mm、更優(yōu)選0 · 8mm至1 · 6mm的厚度，2mm至8mm的長度以及 100g液體/100g薄片至600g液體/100g薄片、更優(yōu)選250g液體/100g薄片至400g液體/100g薄 片的液體吸收指數(shù)。這種直接片特別適用于制備質(zhì)地粗糙(textured)的粥。
[0040]在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，制備直接片的配料混合物的主要組分為基于碳水化合 物的材料。
[0041] 以下非限制性實(shí)施例呈現(xiàn)了一系列科學(xué)數(shù)據(jù)，這些科學(xué)數(shù)據(jù)形成并支持谷物片的 結(jié)構(gòu)(例如，平均壁厚、孔隙度)與谷物片的重構(gòu)后物理特性(例如，吸附奶)和感官特性(質(zhì) 地)的相關(guān)性概念。具體地講，這些實(shí)施例找出了由直接乳片所產(chǎn)生的谷物片的結(jié)構(gòu)與重構(gòu) 后的谷物片的物理特性(例如，液體吸收指數(shù))和感官特性之間的相關(guān)性。
[0042] 薄片在水或奶中重構(gòu)后，在不攪拌的情況下，該薄片可保持其完整形狀，也可部分 分解，具體取決于加工條件、配方，并且取決于液體吸收指數(shù)。因?yàn)檎蛊讲襟E未破壞薄片的 結(jié)構(gòu)，所以據(jù)信，在水分剛開始迀移到薄片結(jié)構(gòu)中時(shí)，該薄片結(jié)構(gòu)基本上不發(fā)生改變。薄片 基質(zhì)不立即在水中分解。隨著薄片發(fā)生膨化，由于薄片具有較低的平均壁厚，一些薄片在吸 收更多水后可能分解，而另一些則保持其完整形狀。因此，重構(gòu)后保持其完整形狀的薄片為 重構(gòu)產(chǎn)品提供了特定質(zhì)地和外觀，該重構(gòu)產(chǎn)品明顯不同于柔滑的粥類，也不同于諸如早餐 谷物片的薄片。
[0043] 在另一個(gè)實(shí)施方案中，該薄片在復(fù)水后3分鐘即形成粥。在另一個(gè)實(shí)施方案中，該 薄片能在65°C在小于5分鐘內(nèi)重構(gòu)到水或奶中。
[0044] 方法
[0045] 利用微計(jì)算機(jī)X-射線層析技術(shù)和3D圖像分析技術(shù)測(cè)定薄片和粗磨片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)
[0046] 薄片的圖像采集
[0047] 使用1172Skyscan MCT(比利時(shí)孔蒂赫的布魯克MicroCT公司（Broker MicroCT, Kontich ,Belgium)并以40kV和100μΑ的X-射線束進(jìn)行X-射線層析掃描。用Skyscan軟件(版 本1.5(編譯版本9)A(Hamamatsu IOMp相機(jī)）進(jìn)行掃描，用Skyscan Recon軟件（版本 1.6.3.0)進(jìn)行重構(gòu)，再用CTAn軟件(版本1.10.1.3，64位)進(jìn)行3D圖像分析。
[0048]將每個(gè)薄片置于X-射線層析室中。為了獲得5μπι的像素尺寸，將相機(jī)設(shè)置為2000X 1048像素，并將樣品置于近景(Near)位置。曝光時(shí)間為295ms。進(jìn)行180°掃描，旋轉(zhuǎn)步長為 0.4°，幀平均為10。
[0049] 在平均900個(gè)切片上進(jìn)行數(shù)據(jù)集的重構(gòu)，對(duì)比度設(shè)置為0.008至0.35。平滑度和環(huán) 形偽影消除分別設(shè)置為1和5。
[0050] 圖像的3D分析
[0051]在450個(gè)切片上以每像素 ΙΟμπι的減少數(shù)據(jù)集進(jìn)行3D圖像分析。分析分兩步進(jìn)行： (i)第一步是通過排除薄片周圍的外區(qū)來選擇待分析的薄片，（ii)第二步是獲得薄片的孔 隙度。
[0052] (i)顆粒的選擇，即所關(guān)注的體積:
[0053]對(duì)灰度級(jí)圖像進(jìn)行分段。以30灰度級(jí)進(jìn)行分段，然后通過去除任何小于2像素的單 個(gè)斑點(diǎn)來清潔圖像，再通過數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)進(jìn)行膨脹。通過收縮-包裹函數(shù)（shrink-wrap function)選擇所關(guān)注的體積，然后通過數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)消蝕該體積以適用于薄片表面。選擇膨 脹和消蝕參數(shù)，以便最佳適用于顆粒表面。
[0054] (ii)3D 圖像分析:
[0055]以30灰度級(jí)重新加載圖像并進(jìn)行分段。然后根據(jù)薄片中的孔隙體積占薄片體積的 比率計(jì)算孔隙度，其中薄片體積等于上述(i)所定義的所關(guān)注的體積。結(jié)構(gòu)分離產(chǎn)生了薄片 的孔徑分布。結(jié)構(gòu)厚度產(chǎn)生了壁厚分布。
[0056] 薄片浸泡在液體中時(shí)測(cè)定其液體吸收率
[0057] 在過量的水中測(cè)定液體吸收指數(shù)，以確保薄片充分復(fù)水，同時(shí)確保水并非該測(cè)定 中的限制因素。準(zhǔn)確稱取40g產(chǎn)品，將其置于600mL燒杯中。在配備有溫度傳感器的微波爐中 將160mL蒸餾水加熱至65°C。然后將該熱水倒在燒杯中的薄片上。用壓桿將薄片保持在水下 1分鐘。因此，完全浸泡時(shí)間為1分鐘，然后將該含水薄片或粥倒在篩網(wǎng)（2_的篩孔尺寸)上， 以排干任何剩余的水。排干時(shí)間為2分30秒;然后對(duì)該濕薄片進(jìn)行稱重。根據(jù)以下公式計(jì)算 吸附液體（以g/l〇〇g干燥產(chǎn)品表示）：（薄片濕重-薄片干重)/(薄片干重））X 100。進(jìn)行兩次 重復(fù)實(shí)驗(yàn)，所得平均標(biāo)準(zhǔn)偏差小于3%。
[0058] 測(cè)定粗磨片的粒度
[0059] 采用篩分法評(píng)估通過粗磨獲得的粗磨片的粒度分布。使用了兩種不同篩孔尺寸的 篩網(wǎng)：1mm和2_。記錄保留在兩種篩網(wǎng)上的粗磨片重量，并表示為粗磨片總重量的百分比。 因此獲得三種級(jí)分：1mm以下的粗磨片、介于Imm和2mm之間的粗磨片、以及2mm以上的粗磨 片。同樣記錄大于Imm的顆粒的重量百分比。
[0060] 實(shí)施例
[0061] 擠出條件
[0062] 將以下實(shí)施例所示的面粉組合物送入雙螺桿擠出機(jī)(Clextral Evolum 88)中，該 擠出機(jī)的配置如下:L/D=16(加工區(qū)的長度/螺桿的外徑），螺桿和料筒的總長