專利名稱：：面筋和淀粉的分離方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及一種將小麥粉分離成面筋和淀粉的方法。本發(fā)明還涉及一種制備具有改進特性的面團的方法，及涉及一種富集面筋的部分，由其獲得的面筋具有改進的特性、特別是具有更高的最大應力和延展性。
背景技術：
：將小麥粉分離成生命必需的面筋和淀粉，是一項重要的工業(yè)過程。分離的面筋蛋白具有多種用途，例如作為增稠劑(texturisingagent)或粘合劑、在面包制造工業(yè)中作為小麥粉改進劑，而生產(chǎn)出的淀粉可加工成糖漿，或用于一般的工業(yè)用途，尤其是食品工業(yè)。工業(yè)上上述面筋-淀粉分離過程總是包括至少一個濕法分離步驟，例如常規(guī)的"馬丁法(Martinprocess)"。在馬丁法中，將小麥粉和水混合成面團并通過水洗將淀粉從面團中提取出來。包括濕法分離步驟的方法的另一實例公開于EPA090.533，其中第一步是將小麥粉與水混合得到面團。然后將混合過程中形成的面筋聚集體邊溫和地揉捏邊洗滌。通過這一洗滌步驟或通過用潷析器或水力旋流器離心分離將淀粉從漿液中分離出來，并且通過過篩、接著在一個環(huán)形干燥器上用約10ox:-i5or:的空氣干燥而將不溶的面筋從漿液中回收。在閃速干燥的情況下，通常要用較高甚至高達300"C的溫度。干燥步驟非常關鍵，因為面筋容易受劇烈加熱的破壞并且失去其功能。典型地，按干料計，從這些方法中得到的面筋具有75-80%的蛋白含量。所述分離方法的缺點在于用到大量的水，之后需對其進行純化。第二，面筋總會遭受一定量的熱破壞。第三，當前方法固有的缺點為可溶蛋白的損失，該可溶蛋白被洗掉，并且通過揉捏過程中可能形成的面筋-淀粉和面筋-NSP復合物而損失掉。用當前技術不能將所述面筋-NSP復合物純化成生命必需的面筋。第四，過度揉捏是現(xiàn)有技術方法的一個公知的問題，經(jīng)常導致較低的產(chǎn)量。此外，在連續(xù)工藝中，很難做到防止過度揉捏，并且通常需要挑選高質(zhì)量的小麥，這會導致更高的原料造價。換言之，因為現(xiàn)有技術方法極其依賴于面團的最佳混合，因此不得不調(diào)整混合步驟以抵償面粉的質(zhì)量差別。并且，現(xiàn)有技術方法似乎也不太適合(產(chǎn)量較低)面包生產(chǎn)質(zhì)量低劣的面粉。另一缺點為需要揉捏步驟，本
技術領域：
中公認該步驟會影響被稱作麥谷蛋白大聚合體(GMP)的麥谷蛋白聚集體主要部分的量。而面團的揉捏對建立初始濕法分離是必不可少的，延長揉捏時間不利地導致相當一部分的面筋損失在不可回收的面筋-多糖復合物中。此外，應指出的是，揉捏時間對產(chǎn)品質(zhì)量的影響取決于所用面粉的質(zhì)量。EPA010.447教導了一種通過稀釋一個充分形成的面團而實現(xiàn)面筋聚集的方法，其中所述面團通過用常規(guī)混合器混合每重量份面粉0.6-1份水而得到，進一步用每重量份面團0.5-3份水稀釋該面團，并且或同時或隨后對該混合物施加剪切，由此而獲得面筋聚集體。換算顯示，按面粉的干重計，該發(fā)明的面團具有0.58-0.88范圍變化的水分含量。剪切通過例如劇烈攪拌和/或經(jīng)由一個狹窄孔口抽吸面團水混合料而施加。根據(jù)T.R.G.Jongenetal.CerealChem.80,383-389(2003),該混合方法被有些致人迷惑地稱為"剪切法"，但實際上由三個部分即剪切流、旋轉(zhuǎn)流和拉伸流的組合構(gòu)成。在Jongenetal.的文章中，用標量參數(shù)D區(qū)分完全旋轉(zhuǎn)流(D=-1)、完全剪切流(D=0)和完全拉伸流(D=+1),其將在下文進行更詳細的論述。因此，EPA010.447的方法一一連同為獲得面團的第一個揉捏步驟一一與常規(guī)揉捏方法并無差別。而且，認為附加的稀釋步驟和相對高的40-50匸的水溫甚至會進一步降低產(chǎn)品質(zhì)量。此外，EPA282.038公開了一種制備不溶于水的、改良的面筋產(chǎn)品的方法，所述面筋產(chǎn)品通過下述步驟獲得(a)揉捏小麥粉、L-抗壞血酸、胱氨酸和水的混合物，(b)在高剪切力下混合步驟(a)中得到的面團，優(yōu)選在擠出機、絞肉機或能夠在高剪切力下混合面團的機器中進行(參見EPA282.038，第5頁，第28行)，其中將所述面筋機械打碎成較小的分子，并且按面團的總蛋白含量計，可溶于O.05N乙酸水溶液中的蛋白含量增至75-85重量％，和(c)將不溶于水的、改良的面筋與面團分離。但是，包含有高剪切的混合方法是由剪切流、旋轉(zhuǎn)流和拉伸流三個部分的組合構(gòu)成的，如上所述。而本發(fā)明方法則只包括本說明書中定義為"單純剪切"或"單純剪切流"的剪切流。此外，本發(fā)明方法還提供了其特性不同于現(xiàn)有技術已知面筋產(chǎn)品的面筋產(chǎn)品。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種從面粉中分離面筋和淀粉的方法，該方法具有更高的蛋白產(chǎn)率、改進的蛋白質(zhì)量，并顯著降低了可溶蛋白的損失。本發(fā)明涉及一種從面粉中分離面筋和淀粉的方法，所述方法包括步遞.(a)混合一種面粉和一種含水液體，以得到一個按面粉干重計水分含量小于50%的面團;(b)使(a)步中得到的面團經(jīng)受一個剪切應力至少1kPa且單位機械能輸入至少5kJ/kg的實質(zhì)的單純剪切流，以獲得加工的面團；和(c)將加工的面團分離成一個富集面筋的部分和一個富集淀粉的部分。圖1展示了由兩種不同的方法即本發(fā)明方法和包括z型葉片式混合的常規(guī)方法獲得的面筋的大變形斷裂特性。圖2展示了用本發(fā)明方法由Spring面粉制備的面團的GMP含量。圖3展示了用本發(fā)明方法由Soissons面粉制備的面團的GMP含量。具體實施方式在本說明書及其權(quán)利要求中，動詞"包含"及其變化形式以非限制性的含義使用，意指緊跟該詞的各條目包括在內(nèi)，但并不排除未明確提及的條目。此外，用修飾語"一，，或"一種"提及某元素時，并不排除存在多于一種該元素的可能性，除非上下文中清楚地要求有一種并且只有一種該元素。因此修飾語"一"或"一種，，通常意指"至少一種"。對本發(fā)明必要的是，必須理解在現(xiàn)有
技術領域：
公知的標準揉捏方法中，即包括有揉捏和/或抽吸步驟的方法中，全部三種變形都出現(xiàn)(1)單軸拉伸(2)單純剪切和(3)固體旋轉(zhuǎn)。T,R.G.Jongenetal.CerealChem.80，383-389(2003),對包括面粉試驗儀(Farinograph)、Do-corder、揉混儀(mixograph)和Eberhart螺旋式混合器在內(nèi)的各種揉捏機構(gòu)造進行了理論研究，該文獻以引用的方式納入本說明書。他們定義了用于區(qū)分旋轉(zhuǎn)流、單純剪切流和拉伸流的流參數(shù)D，即對完全旋轉(zhuǎn)流D--l，對完全單純剪切流0=0和對完全拉伸流0=+1。據(jù)Jongenetal.所述，面粉試驗儀混合器提供約等量的拉伸、剪切和旋轉(zhuǎn)，這大概地解釋了表1所示的D值(接近零)。Do-corder混合器提供較多的拉伸和極少的旋轉(zhuǎn)，揉混儀混合器提供較多的單純剪切和極少的旋轉(zhuǎn)，而Eberhart混合器提供顯著的旋轉(zhuǎn)。進一步指出，這些混合器將主要在移動部分和器壁附近提供顯著的剪切流。然而，在考察的所有混合器中全部三種類型的變形都存在，即旋轉(zhuǎn)、單純剪切和拉伸。必須指出的是旋轉(zhuǎn)實際上并不引起變形。但是在本發(fā)明方法中，實質(zhì)上只發(fā)生一種變形，即單純剪切。術語"單純剪切"為本
技術領域：
所公知，意指材料的各平面只在一個方向相互滑動(參見C.W.Macosko,"Rheology,Principles,MeasurementsandApplications",VCHPublishers,Inc.，NewYork(1994),具體為27-29頁、40頁和70-75頁；其內(nèi)容以引用的方式納入本說明書)。因此，本發(fā)明方法采用一種"實質(zhì)的單純剪切流，，實施，該剪切流在本說明書中被定義為其中拉伸率s小于10s—i的變形條件。該方法不應將GMP含量降低至低于面粉中原始GMP含量的70%(優(yōu)選不低于80%，更優(yōu)選不低于90%)。術語"單位機械能"(SME)在本
技術領域：
中也是已知的，可按S.H.Peighambardoustetal.，CerealChem.81，714-721(2004)中闡述的基于一種錐體和平面裝置進行計算，該文獻以引用的方式納入。實際上，由于混合過程中的轉(zhuǎn)矩被連續(xù)記錄，單位機械能可由所用混合裝置的轉(zhuǎn)矩對加工時間的曲線及混合裝置的混合臂的旋轉(zhuǎn)速度按下列公式進行計算S細-，M(歸其中，co是旋轉(zhuǎn)速度(s—"，邊是裝置中材料的質(zhì)量(kg)，#(t)是在時間f(Nm)時的轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)矩是對施加到待變形材料上的力的一個度量，并被連續(xù)測量和記錄，/f是加工或剪切時間(s)。單位機械能以kJ/kg表示，并可在任意時間點t計算。小麥粉的組成不同。面筋的聚集和分離可以用硬質(zhì)小麥或軟質(zhì)小麥進行。但是優(yōu)選水分含量小于20重量％且灰分含量小于i重量y。的面粉，按面粉總重計。(a)步中獲得的面團的水分含量小于50%,更優(yōu)選小于45%，按面粉的干重計。從而，已發(fā)現(xiàn)面團的水含量可以維持在相對較低的水平。(a)步中獲得的面團可以為例如形成度為零的面團(zero-developeddough)(ZD-面團)。ZD-面團可才艮據(jù)D.T.CamposetaL，CerealChemistry73，105-107(1996)的方法，進4亍如S.H.Peighambardoustetal.，CerealChemistry81，714-721(2004)中所/〉開的改良而制備，上述兩篇文獻以引用的方式納入本說明書。在該方法中，經(jīng)過篩成為約700lim平均粒徑的粉末狀水混合物與面粉在低溫下、優(yōu)選約-25匸的溫度下以所需重量比在Waring摻合器中#^，并且所述面粉在降低的速度下均勻分布。任選地，摻合物可以貯存在低溫下的封閉容器中。由于優(yōu)選轉(zhuǎn)移到面筋中的能量應盡可能地低，因此所述成分的混合必須在低SME值下、優(yōu)選5kJ/kg以下并且更優(yōu)選2.5kJ/kg以下進行。因此，根據(jù)該文獻，ZD-面團被定義為具有以下特征的面團通過混合1:9-9:1的重量比一—按面團的總重計一一的至少面粉與水而制備，機械能輸入以SME計低于5kJ/kg，優(yōu)選低于2.5kJ/kg。制備(a)步中獲得的面團的另一方法為RAPID0JET工藝，其中用到一個高壓噴水器，該噴水器可以捕獲空氣中飄落的面粉粒(參見www.rapidojet.de;Dr.B.Noll,"PresentationoftheRAPID0JET-procedure:Fast,energysavinganddustfreedoughpreparationbyusingahighpressurewaterjet";另夕卜參見US2004/0022917，兩篇文獻以引用的方式納入本說明書)。根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選(b)步中施加的剪切應力為至少1kPa，更優(yōu)選至少2kPa，極優(yōu)選至少5kPa，特別為至少10kPa。對所使用的剪切應力沒有最大值的限制，然而，通常優(yōu)選剪切應力不高于100kPa，優(yōu)選不高于75kPa。單位機械能(SME)輸入為至少5kJ/kg，優(yōu)選至少5.5kJ/kg，更優(yōu)選至少10.0kJ/kg，極優(yōu)選至少25.0kJ/kg,最優(yōu)選50.0kJ/kg。雖然似乎SME輸入的上限不是關鍵，但是建議其不高于500kJ/kg。本發(fā)明(a)步中使用的含水組合物優(yōu)選為水或一種稀的鹽溶液，該鹽溶液優(yōu)選具有0.05-5的離子強度。使用的鹽優(yōu)選為氯化鈉。根據(jù)本發(fā)明方法的一種優(yōu)選實施方案，(a)步中獲得的面團在(b)步之前在溫度0-50'C，優(yōu)選15-50t:下退火1-120邁in。更優(yōu)選退火步驟在20-4(TC下進行30-90min。在該退火步驟中形成一個水合的、均質(zhì)的面團。對本領域技術人員顯而易見的是，該停留時間通常取決于面團水溫度和小麥粉質(zhì)量。該水合步驟可以在低剪切條件下在儲料器或在混合裝置中進行。此處低剪切條件定義為SME小于5kJ/kg、優(yōu)選小于2.5kJ/kg。由此獲得的水合面團的微結(jié)構(gòu)典型地顯示出散布在淀粉粒周圍的蛋白富集點或聚集體。本發(fā)明方法優(yōu)選在一個剪切裝置中進行，該剪切裝置的運轉(zhuǎn)可以提供一個剪切應力至少1kPa且單位機械能輸入至少5kJ/kg實質(zhì)的單純剪切流。根據(jù)本發(fā)明的第一種優(yōu)選實施方案，優(yōu)選實施本發(fā)明方法的剪切裝置為錐-板(或錐-錐)型，包含一個旋轉(zhuǎn)板、一個非旋轉(zhuǎn)錐體和一個使該裝置的板旋轉(zhuǎn)的發(fā)動機，其中旋轉(zhuǎn)板和非旋轉(zhuǎn)錐體之間的角度在0.1。-5。、優(yōu)選O.5°-4°之間，并且其中錐體角在80°-100°之間。當用于本發(fā)明的方法時，將面團引入所述板和錐體之間。該裝置的優(yōu)點為具有一個穿過錐形空隙的本質(zhì)上恒定的剪切，因為錐體和板之間的線速度隨著距旋轉(zhuǎn)板軸心的距離的增加而增加，這將在下文中進行解釋。因此，本發(fā)明方法的(b)步優(yōu)選在錐-板型或錐-錐型反應器中進行。根據(jù)本發(fā)明方法的第二種優(yōu)選實施方案，剪切裝置為Couette型或同心圓柱體型，包含一個外圓柱體和一個內(nèi)圓柱體。外部及內(nèi)部圓柱體限定一個在內(nèi)圓柱體外表面和外圓柱體內(nèi)表面之間體積的環(huán)隙，當用于本發(fā)明方法時，面團包含在環(huán)隙中。才艮據(jù)本發(fā)明的該第二種優(yōu)選實施方案，(b)步優(yōu)選在CoueUe型或同心圓柱體型反應器中進行。根據(jù)本發(fā)明，第一種優(yōu)選實施方案的反應器或裝置優(yōu)于第二種優(yōu)選實施方案的反應器或裝置，這將在下文中進行解釋。裝置優(yōu)選具有一個加熱設備，能夠控制剪切過程中的溫度在20-40'C之間、優(yōu)選25-40。C之間。發(fā)現(xiàn)加工溫度在約40TC以上時會對生產(chǎn)出的面筋的質(zhì)量和/或?qū)Ψ蛛x過程具有不利影響。剪切速率優(yōu)選為2-100s—、更優(yōu)選10-60s—、特別為20-50s—\剪切速率可以例如保持恒定，但也可以應用一個遞增的剪切速率。本發(fā)明方法的(b)步之后，將加工的面團分離成一個富集面筋的部分和一個富集淀粉的部分。該分離步驟可以按本
技術領域：
已知的傳統(tǒng)分離技術進行。富集淀粉的部分例如可通過用潷析器或水力旋流器離心分離而獲得，而富集面筋的部分方便地通過過篩進行分離。無需任何額外的水或無需實施常用的洗滌步驟，即可分離出含有至少50重量％、優(yōu)選至少60重量％面筋蛋白的富集面筋的部分。如果使用錐-板裝置實施本發(fā)明方法的(b)步驟，則這類裝置的優(yōu)點為具有一個穿過錐形空隙的絕對速度剖面(但具有恒定的剪切)，從而提供了一個面筋甚至更加富集的部分。干燥后，富集面筋的部分適于工業(yè)焙烤面包之用，此外，富集面筋的部分還可以通過水洗而進一步提高等級，例如通過實施常規(guī)的馬丁法。本發(fā)明還涉及一種制造面團的方法，所述方法包括以下步驟(i)混合一種面粉與一種含水液體，以得到一個按面粉干重計水分含量小于50%的面團；和(ii)使(i)步中得到的面團經(jīng)受一個剪切應力至少1kPa且單位機械能輸入至少5kJ/kg的實質(zhì)的單純剪切流。該方法的面團可進行一個分離步驟，例如如上所述的本發(fā)明方法的(c)步，以將加工的面團分離成一個富集面筋的部分和一個富集淀粉的部分。但是，該方法制成的面團也可用于其它用途。產(chǎn)品特性與已知揉捏方法相比，本發(fā)明方法的有效性表現(xiàn)在以下方面。例如，從本發(fā)明方法獲得的富集淀粉的部分取樣進行的分析表明，富集淀粉的部分中面筋的量下降。在富集面筋的部分中甚至觀察到了更為突出的效果，其含有超過50重量％的蛋白。由于起始產(chǎn)品中淀粉過量，因此淀粉濃度的增加不太顯著。面筋的質(zhì)量可以用多種流變學方法進行評價。可選擇的方法之一為下述方法。才艮據(jù)Sliwinskietal.所述的方法(Sliwinski，E.L.，F(xiàn).vanderHoef，P.Kolster，andT.vanVliet.2004.Large—deformationpropertiesofwheatdoughinuni-andbiaxialextension.Partii.Glutendough.RheologicaActa43:321;其內(nèi)容以引用方式納入)進行試驗，研究在單軸拉伸下面筋面團大變形的流變特性和斷裂特性。將本發(fā)明方法獲得的面筋與通過包括有剪切和拉伸的常規(guī)z型葉片式混合(最佳混合時間，醒面60分鐘)制得的面團中獲得的面筋相比較。結(jié)果示于實施例4和圖1中。該圖顯示，由本發(fā)明方法制得的面筋具有明顯更高的強度(圖1A)、延展性(圖IB)和拉伸總能量(圖1C)值。令人驚訝地，與常規(guī)混合方法制得的面團相比，本發(fā)明方法制得的面團具有改進的特性。特別是，本發(fā)明的面團具有改進的表觀應變硬化值dlna/dsH。此外，本發(fā)明的面團還具有提高的GMP濕重含量。特別是，本發(fā)明面團的表觀應變硬化值dinct/deH比ZD-面團的表觀應變硬化值dlna/deH至多小5°/。。而且，按干料計算，本發(fā)明面團的GMP濕重為制備所述面團過程中所使用面粉的初始GMP含量的至少80%。明顯地，優(yōu)選后種方法是一種包含上面公開的步驟(i)和(ii)的方法。驚訝地發(fā)現(xiàn)，與由常規(guī)混合方法(表示為"混合")獲得的面筋相比，由本發(fā)明方法(表示為"剪切")獲得的面筋具有改進的特性。特別是，由本發(fā)明方法獲得的面筋具有更高的最大應力a,和更大的延展性(表示為Henky應變)。因此，由本發(fā)明方法獲得的面筋具有以下特征cj隠(剪切)/amax(混合)大于1.2,并且Henky應變(剪切)/Henky應變(混合)大于1.1。優(yōu)選a阻(剪切)/cj隨(混合)大于l.25，更優(yōu)選大于1.30,特別為大于1.35。優(yōu)選Henky應變(剪切)/Henky應變(混合)大于1.15,更優(yōu)選大于1.20。在單軸拉伸下，將單純剪切處理相對于常規(guī)混合對面團的流變學特性的影響進行了比較(參見實施例3)。驚訝地發(fā)現(xiàn)，單純剪切時，面團的表觀應變硬化值dlncj/dsH的降低比常規(guī)混合時要慢的多。因此本發(fā)明還涉及一種可從本發(fā)明方法(b)步制得的加工面團中獲得的富集面筋的部分，其中相對于ZD-面團的表觀應變硬化值dlna/deH，所述加工面團的表觀應變硬化值dlncr/dsH的減少量小于5%?；蛘?，可從(b)步制得的加工面團中獲得的富集面筋的部分的表觀應變硬化值dlna/dsH至少為ZD-面團的表觀應變硬化值dlna/dsH的95%。與面筋質(zhì)量有關的另一個重要參數(shù)為面筋中的麥谷蛋白大聚合體(GMP)含量。使用常規(guī)混合即揉捏時，GMP含量隨加工時間迅速降低。但是，本發(fā)明方法對如圖2和3中所示的分別由Spring面粉和Soissons面粉制備的面團的GMP含量無有害影響。因此，本發(fā)明方法提供了這樣一種面團，其中按干料計算，面團的GMP濕重為最初面粉的初始GMP含量的至少80%、優(yōu)選至少90%。因此，本發(fā)明還涉及一種可從本發(fā)明方法(b)步制得的加工面團中獲得的富集面筋的部分，其中按干料計算，所述加工面團的GMP濕重為本發(fā)明方法(a)步中所用面粉的初始GMP含量的至少80%。富集面筋的部分含有平均粒徑至少與最初小麥粉的粒徑相同的面筋顆粒。這歸因于單純剪切處理不會導致在一般混合條件下——例如揉捏條件下一一可觀察到的麥谷蛋白顆粒的破裂。而誘發(fā)變形的剪切會導致麥谷蛋白顆粒聚集成更大的絲束，導致有效粒徑的增加。剪切加工并分離的面筋部分的尺寸分布曲線在粒徑高于10nm處具有其體積最高峰。剪切加工并分離的富集面筋的部分中最小粒徑大于0.5nm，優(yōu)選大于1jim。粒徑才艮據(jù)C.Donetal.，J.CerealSci.37，1-7(2003)中7〉開的方法進行確定。本發(fā)明方法的另一優(yōu)點為，用本領域已知方法會獲得低經(jīng)濟價值的殘余部分。當使用本發(fā)明的方法時，該殘余部分的量要少的多。實施例實施例1Spring面粉和Soissons面粉試樣由WCFS,Wageningen，荷蘭，提供。Spring是一種強筋硬質(zhì)加拿大小麥栽培品種，而Soissons是一種弱筋法國小麥栽培品種。根據(jù)供應商，兩種面粉均為純的并且從單一小麥栽培品種中得到。選擇含有11%面筋(db)的面筋-淀粉(GS)混合物作為弱筋原料源。市售小麥面筋和淀粉從RoquetteCo.(法國)獲得。十二烷基>5克酸鈉(SDS)從Sigma獲得，其具有高于99%的純度。所用的所有其它化學品及染色劑至少為分析純。原料的水分含量和灰分含量及面粉試驗儀的特性分別按AACC批準方法44-15A、08-01和54-21(AACC，2000;ApprovedMethodsoftheAACC10thEd.AmericanAssociationofCerialChemists,St.Paul,MN)進行確定。面粉和凍干的GMP試樣的蛋白含量(Nx5.7)用M2100氮和蛋白分析儀(ThermoQuest-CEInstruments,Rodeno，Italy)通過Dumas法(Sebecic，B.andBalenovic，J，"Rapidecologicallyacceptablemethodforwheatproteincontentdetermination-comparisonofmethods"，DeutscheLebensmittelRundschau97,"I-"5(200D)進行確定。蛋氨酸(methionin)用作標準物。在所述實驗中所使用材料的化學及物理化學特性示于表1。丄>^,多勿豸發(fā)^多_4'^^^^面窗^^/務形成度為零的(ZD)面團按D.T.Camposetal.，CerealChemistry73,105-107(1996)的方法及在S.H.Peighambardoustetal.，CerealChemistry81,714-721(2004)中/〉開的改進在壁櫥式冷凍間(walk-infreezer)(-18T)內(nèi)進行制備。在所有ZD面團制備中使用兩個百分比(重量/重量)的氯化鈉。按面粉干重計，分別使用0.42和0.43的水分含量來制備Soissons面團和Spring面團。所述水分含量的選擇能夠使所使用的物質(zhì)在剪切裝置中成功地加工(不滑脫)及使所獲得的產(chǎn)品具有良好的處理性(無粘性)。水凍的ZD面團保存在冷凍器內(nèi)以用于剪切實驗。人單純剪切過程使用前述剪切裝置(S.H.Peighambardoustetal.，CerealChemistry81,714-721(2004))實施。剪切單元的錐體部分在壁櫥式冷凍間內(nèi)用215-240g量的冰凍ZD面團填充。用聚乙烯薄膜密封錐體并將ZD面團在35'C下保持60min。該保持時間使得冰粒融化，導致面粉的水合，并從而得到均質(zhì)面團。將錐體放入剪切單元中并將系統(tǒng)封閉。將面團在該單元內(nèi)醒30min以使由體系的加壓密封產(chǎn)生的應力松他。將該階段的一個面團試樣在剪切運行即將開始之前從所述單元中取出，其被稱為"未加工的"面團。所有實驗的剪切過程在30士2。C的溫度下進行，而采用不同的加工時間。因此得到導致不同機械能輸入水平的不同的轉(zhuǎn)矩曲線。經(jīng)過剪切的試樣在加工后立即冷凍在液氮中。丄J;遂合《發(fā)用連接到計算才幾接口和控制單元(PL2100,Brabender測量和控制系統(tǒng)，Duisburg,Germany)的以3:2的差速轉(zhuǎn)動的雙葉片對轉(zhuǎn)批式混合器(配備有一個300g面粉試驗儀輥筒的Do-CorderE330,BrabenderOHG:Duisburg，Germany)進行面粉的混合。混合期間連續(xù)記錄轉(zhuǎn)矩。用面粉和2%(重量/重量)的NaCl制備面團。根據(jù)54-21方法——AACC批準方法(AACC，2000;參見上面)——添加水。在63rpm速率和30"C恒定溫度下進行不同時間的混合。這會對混合物質(zhì)產(chǎn)生不同的機械能輸入。加工的試樣立即冷凍在液氮中。混合期間提供給產(chǎn)品的機械能按照上述方程從轉(zhuǎn)矩曲線計算。在該方程中，慢速混合臂的旋轉(zhuǎn)速度(63rmp)用于計算SME。實施例2么J雙面^哞為、庠6^戶將面粉試樣(5g)分散在75ml石油醚中，混合15分鐘接著離心(10000rmp，環(huán)境溫度下10min)。脫脂后的面粉試樣中的石油醚殘留物通過將面粉在通風櫥中在環(huán)境溫度下保持過夜而蒸發(fā)掉。下面的方法用于從面粉中分離GMP。在近似33ml的超速離心管中稱量脫脂試樣(1.55g)。然后將該管放在渦旋混合器上，在劇烈渦旋時，用經(jīng)校準的分配器添加9.125ml脫礦物質(zhì)水(軟化水)。繼續(xù)渦旋約10-15秒直至得到均勻且無團塊的懸浮液。懸浮后立即添加3.875ml12%(重量/體積)的SDS溶液，接著用分配器添加兩份9ml的軟化水以達到1.5%(重量/體積)的SDS的最終濃度。然后將該管在Kontron超速離心機中超速離心(80000g，20。C下30min)。輕輕倒出上清液(SUP)并立即稱重淀粉沉淀物上面形成的凝膠狀層(稱為GMP),作為GMP濕重。該量以每100g試樣的凝膠的克數(shù)表示(db)。對每一個試樣，GMP的分離至少重復三次。將收集的GMP放入小管中并保持在環(huán)境溫度下(最多24hr)用于后續(xù)的分析。將GMP以濃縮的形式保持上述時間對結(jié)果無影響。么2A余工Wz^窗試舉^為、庠將冷凍的加工的試樣凍干過夜以達到按物質(zhì)干重計為8%的平均水分值。然后將冷凍干燥的面團在Retsch碾磨機上用0.25mm的篩網(wǎng)粉碎。按2.6部分所述進行GMP的分離，至少重復三次。表1.小麥粉試樣的化學和物理化學特性<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>面粉試驗儀最佳吸水量，表示為按面粉干重計的水分含量4543<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>實施例3義7^f在斧試發(fā)^面窗W承岸從經(jīng)過剪切的面團中取兩份試樣一份，平行于剪切方向取，標示為"P"，另一份，垂直(橫向)于剪切方向取，標示為"T"。用剃刀刀片切一塊近似7x4cm、適于在SMS/Kieffer面團及面筋延展性裝置[DoughandGlutenExtensibilityRig(StableMicroSystems,Godalming,Surrey,UK)]中研究的面團，將面團試樣立即放入預熱(30。C)的陪替氏培養(yǎng)亞中。為防止任何水分的損失，將該面團用玻璃軍蓋住并放入潮濕空氣(RH=85%)中，將面團在26"C下在其中保持45min。這段時間使得能夠?qū)γ鎴F試樣進行處理和運輸以用于拉伸試驗?；旌虾螅瑢⒁粔K面團(近似20g)輕輕滾圓成小球并按所述保持以作為經(jīng)過剪切的試樣。用于剪切和混合過程的面團的取樣在盡可能少的人工干預條件下進行。義2在#試發(fā)配備有一個5-kg測力計(loadcell)和一個Kieffer面團及面筋延展性裝置的紋理分析儀(TA.XT2)用于對加工的面團試樣進行單軸拉伸試驗,根據(jù)Smewing的方法(J.Smewing，"ThemeasurementofdoughandglutenextensibilityusingSMS/KiefferRigandtheTA.XT2Textureanalyzer"，Surrey,UK:StableMicrosystemsLtd,1995)進行。面團的試驗試樣通過將一塊面團(4x6x2mm)放在Kieffer模具的帶溝槽的基座上進行制備。該模具在放置面團之前預熱到301C。使用涂有硅油的薄Teflon墊片(2x60mm)有助于防止面團粘到模具的溝槽上。將模具上半部放置入位并夾緊，其將面團分散在槽上以產(chǎn)生同一幾何形狀(3x5x53mm)的相等數(shù)量的面團條。面團在261C和90。/。RH條件下在模具內(nèi)醒45min。該醒面時間是在取樣后及制模前的45min面團醒面之后。因此所有的拉伸試驗在總計90min的醒面時間之后進行。松弛時間之后，釋放夾子中的張力并且將模具轉(zhuǎn)移到溫度和濕度控制室(26X:，RH約90%),其中TA已預先放置。在做拉伸試驗之前，將模具與周遭室中的大氣平衡10分鐘。然后單個的面團條從Teflon墊片中分離出來，橫放在SMS/Kieffer裝置面團支架上，接著立即用TA以3.3mm/s的鉤掛速度和2g的觸發(fā)力進行試驗。每個拉伸試驗之后，確定最大延伸阻力(U和峰值力時的距離(Tronsmoetal.，CerealChemJ,587-595，2003;其內(nèi)容以引用的方式納入)。根據(jù)Dunnewindetal.，J.TextureStudies537-560，2004所述的方法一一其內(nèi)容以引用的方式納入，將力-位移曲線轉(zhuǎn)化成應力-應變數(shù)據(jù)，其中考慮到被拉伸試樣的尺度變化并假定面團試樣的體積恒定。從得到的應力-應變數(shù)據(jù)計算單軸拉伸的斷裂性能。試樣承受的最大應力或斷裂應力(crmax)、斷裂應力處的Henky應變(fJ，以及在應力-應變曲線下的積分面積(A)，被分別當作是對抗延伸性、延展性和延伸所需能量的度量。從應力-應變圖計算表觀應變硬化值(dlrm/dsH)(對所有試驗試樣，表觀應變硬_化值在斷裂應變的20-95%的應變區(qū)間內(nèi)計算)。數(shù)據(jù)示于表2中("剪切，，表示本發(fā)明方法，"混合"表示常規(guī)混合方法)。<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>實施例4從用本發(fā)明方法自Soisson面粉中獲得的富集面筋部分，用常規(guī)水洗技術分離面筋。且對由常規(guī)混合方法(參見實施例1，1.5部分)生產(chǎn)的富集面筋部分也進行了分離。結(jié)果示于表3及圖1A和1B中。<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>權(quán)利要求1.一種從小麥粉中分離面筋和淀粉的方法，所述方法包括步驟(a)混合一種面粉與一種含水組合物，以得到一個按所述面粉干重計水分含量小于50重量％的面團；(b)將(a)步中得到的面團經(jīng)受一個剪切應力至少1kPa且每分鐘加工時間的單位機械能輸入至少5kJ/kg的實質(zhì)的單純剪切流，以得到一種加工的面團；和(c)將加工的面團分離成一個富集面筋的部分和一個富集淀粉的部分。2.權(quán)利要求1的方法，其中含水組合物為水或離子強度為0.05-5的稀釋的鹽溶液。3.權(quán)利要求2的方法，其中鹽為氯化鈉。4.上述權(quán)利要求中任一項的方法，其中在(b)步之前將(a)步中得到的面團在0-50匸的溫度下退火1-120min。5.權(quán)利要求4的方法，其中將面團在15-50t;的溫度下退火。6.上述權(quán)利要求中任一項的方法，其中，按干料計，加工的面團的谷蛋白大聚合體(GMP)濕重為最初面粉的初始GMP含量的至少80%。7.上述權(quán)利要求中任一項的方法，其中(c)步包括離心和過篩。8.上述權(quán)利要求中任一項的方法，其中(b)步在一個其中存在絕對速度剖面的反應器中進行。9.權(quán)利要求8的方法，其中反應器是一個錐-板型或錐-錐型反應器。10.權(quán)利要求l-8中任一項的方法，其中(b)步在Couette型反應器中進行。11.權(quán)利要求1-10中任一項的方法，其中在(c)步中得到的富集面筋的部分用水洗滌。12.權(quán)利要求l-ll中任一項的方法，其中將富集面筋的部分進行干燥。13.權(quán)利要求12的富集面筋的部分在焙烤面包中的用途，。14.可根據(jù)權(quán)利要求1-12中任一項的方法獲得的富集面筋的部分。15.權(quán)利要求14的富集面筋的部分，具有大于0.5pm的最小粒徑。16.權(quán)利要求14或15的富集面筋的部分，其中富集面筋的部分可從按權(quán)利要求1的(b)步制得的加工的面團中獲得，其中所述加工的面團的表觀應變硬化值din口/deH比ZD-面團的表觀應變硬化值dina/dsH至多小5%。17.權(quán)利要求14-16中任一項的富集面筋的部分，其中富集面筋的部分可從按權(quán)利要求1的(b)步制得的加工的面團中獲得，其中所述加工的面團具有的GMP濕重為權(quán)利要求1的(a)步中所使用面粉的初始GMP含量的至少80%，按干料計算。18.—種面筋，其中所述面筋的特征為a隨(剪切)/amax(混合)大于1.2，并且Henky應變(剪切)/Henky應變(混合)大于1.1。19.可由權(quán)利要求1-12中任一項的方法的(a)步和(b)步獲得的面團。20.—種面團，其中所述面團的表觀應變硬化值dina/dsH比ZD-面團的表觀應變硬化值dlnci/deH小至多5%。21.—種面團，其中所述面團具有的GMP濕重為制備所述面團過程中所使用面粉的初始GMP含量的至少80%，按干料計算。全文摘要本發(fā)明涉及一種從小麥粉中分離面筋和淀粉的方法，其中第一步，將小麥粉轉(zhuǎn)變成按面粉干重計水分含量小于50重量％的面團。在隨后步驟中，將面團經(jīng)受一個剪切應力至少1kPa并且每分鐘加工時間單位機械能輸入至少5kJ/kg的實質(zhì)的單純剪切流，從而獲得加工的面團。優(yōu)選用于實施該步驟的裝置含有一個錐-板型或錐-錐型反應器，其中存在一個穿過錐形空隙的絕對速度剖面。在最后一步中，將加工的面團分離成一個富集面筋的部分和一個富集淀粉的部分。富集面筋的部分非常適合于焙烤面包之用。文檔編號C08B30/04GK101223193SQ200680026013公開日2008年7月16日申請日期2006年5月19日優(yōu)先權(quán)日2005年5月19日發(fā)明者A·J·萬德古特,R·J·哈默,R·M·布默,S·H·皮海姆巴德斯特申請人:卡吉爾公司