專利名稱：制造質(zhì)地改善的谷物棒的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及制造谷物棒的方法，并且更具體地涉及制造包含與粘合劑結(jié)合在一起的即食(RTE)的谷物塊以形成谷物基質(zhì)結(jié)構(gòu)的谷物棒的方法，該谷物基質(zhì)結(jié)構(gòu)被加熱處理以提高棒的粘合力，因此需要降低的壓縮力來固結(jié)所述的棒，從而提供了一種具有適宜保存期的輕便、耐嚼的食品產(chǎn)品。
背景技術(shù)：
多種類型的手持谷物棒以及它們的制造方法都是已知的。比如，含有通過粘合劑系統(tǒng)固定在一起的谷物干混成分的谷物棒是已知的。常見的粘合劑系統(tǒng)可以包含玉米糖漿和其他成分(如糖，纖維等)。粘合劑系統(tǒng)常在其被加入到谷物混合物中之前被加熱以幫助混合。谷物/粘合劑基質(zhì)在冷卻和切割步驟之前已經(jīng)被成片或被模制成層了。通常，為了獲得需要的粘合力，用滾軋機(jī)或其他常用的谷物棒生產(chǎn)裝置將谷物基質(zhì)壓縮成棒。
為了使棒具有結(jié)合在一起所需要的粘合力并提供自承重谷物基質(zhì)，生產(chǎn)谷物棒的現(xiàn)有方法在成型時采用了顯著的壓縮。但是，過去采用的壓縮力的大小過度地提高了棒的密度，并使其表面的谷物塊破裂。降低了得到的谷物棒產(chǎn)品的質(zhì)地和咀嚼性。
因此就需要制造谷物棒的方法，其能使形成棒所需要的壓縮力在減小的同時保證足夠的棒粘合力，并能提供所需要的產(chǎn)品質(zhì)地。
發(fā)明概述本發(fā)明涉及一種制造具有改善的質(zhì)地和保存期的咀嚼的低密度谷物棒的方法，其中對成型的谷物基質(zhì)在冷凍、切割或其他結(jié)束步驟之前施加了一個加熱的步驟，該步驟能相對于中心核心區(qū)域選擇性地降低棒表面區(qū)域的水分含量。在保存時，平衡熱定型谷物棒的水分活度以給整個棒提供咀嚼的濕潤質(zhì)地。已經(jīng)公開了在該方法中包括加熱步驟提高了棒的粘合力，使成型時需要的壓縮力減小以便將棒強(qiáng)化成自承重結(jié)構(gòu)，從而獲得低密度、質(zhì)地改善的食品棒。
在一種實施方式中，提供了一種制造谷物棒的方法，包括使包含重量∶重量比例為約2∶1至約1∶2的谷物塊和可食用粘合劑的谷物基質(zhì)分別形成具有暴露的外部部分和內(nèi)部中心部分的谷物基質(zhì)層，其中外部部分和內(nèi)部部分各自具有超過約0.4的初始水份活度。在一個具體的實施方式中，谷物基質(zhì)層是一體化的棒狀的物質(zhì)。然后，將谷物基質(zhì)層在一定溫度下加熱一段時間，以使谷物基質(zhì)層的外部部分的水分活度降低至低于約0.3，同時保持谷物基質(zhì)層的內(nèi)部中心部分的水分活度大于約0.40，以提供一種加熱層。將加熱谷物基質(zhì)層冷卻。優(yōu)選地，將熱定型的谷物基質(zhì)層或棒在烤箱的非加熱室中靜置幾分鐘，然后迅速冷卻。冷卻層或可替代的熱定形步驟之前的谷物基質(zhì)層可以被切割成分立的谷物棒。在熱處理和冷卻之后，可使分立的谷物棒的水分含量平衡，從而使外部表面部分和內(nèi)部中心部分各自具有約0.3至約0.7的水分活度。
包括熱定型步驟的本發(fā)明的用于制造谷物棒的方法，提供了一種能用更少的壓縮制造的高粘性、低密度的谷物棒，并且其具有更長保存期、更好的塊完整性和更好的質(zhì)地。而且，根據(jù)本發(fā)明的方法還可以用相對于粘合劑來說較低比例的谷物塊制得輕便的低密度谷物棒。此外，當(dāng)按照本發(fā)明的方法進(jìn)行熱定形時，與不經(jīng)過熱處理而制得的谷物棒相比，更少的粘合劑可能會被滲透并被谷物塊所吸收。隨著時間推移，谷物棒具有了提高的咀嚼性而且保存期也被延長了。因此，最終食品棒的質(zhì)量得以提高。另外，谷物基質(zhì)配方中為支持保存期而需要的乳固體更少，這就降低了成本。還有，加入的保濕劑如糖醇的量可以被降低了同時仍然可以提供所希望的持續(xù)長時間的產(chǎn)品咀嚼性。根據(jù)本發(fā)明的方法可以制備許多種食品棒產(chǎn)品，包括甜的和咸的食品棒。


圖1是本發(fā)明方法的流程圖。
圖2是下述實施例中所描述的草莓谷物棒配方采用的烤箱溫度條件圖。
圖3是下述實施例中所描述的草莓和蜂蜜堅果谷物棒配方采用的烤箱溫度條件曲線圖。
圖4是谷物棒以及下述實施例中所描述的三種不同的烤箱設(shè)定溫度下，蜂蜜堅果谷物棒配方采用的烤箱溫度條件曲線圖。
優(yōu)選實施方式的詳細(xì)描述參見圖1，本發(fā)明涉及一種制造質(zhì)地改善的谷物棒的方法，其包括使谷物基質(zhì)形成層的步驟，將谷物基質(zhì)層熱定形的步驟，其相對于中心核心部分，能有效地減少表面的水分含量，將熱處理涂層冷卻的步驟，在冷卻后(或者可替代地在熱定型之前)把涂層切割成分立的棒的步驟，以及允許最終的谷物棒中的水分含量平衡的步驟。
包括的熱定型處理能使谷物棒具有改善的粘合性、所需的壓縮最小或不需要壓縮，從而保持谷物塊的完整性并提供具有適宜保存期的低密度、低水分活度的谷物棒。本發(fā)明使谷物棒成型時所需壓縮的顯著減少成為可能。其公開了使谷物基質(zhì)層經(jīng)過熱定形處理而降低涂層表面部分的水分活度至低于約0.30，同時保持涂層中心部分的水分活度至少為約0.40，從而使棒具有極好的粘合性和較高的塊完整性。熱處理通過以下方式進(jìn)行優(yōu)選地加熱谷物基質(zhì)層的外部表面部分，同時使內(nèi)部核心部分的溫度保持在與選擇性的加熱定型步驟相比相對較低，并主要從棒的表面部分而不是內(nèi)部中心或核心部分除去水分而降低其中的水分活度?；诖四康?，在水分活度測量中，谷物棒的“表面部分”是指暴露在外的棒的表面，而“中心部分”或“核心部分”是指棒物質(zhì)的幾何中心。
此外，在使谷物棒在環(huán)境條件下的常規(guī)貯藏條件下平衡1-3個月之后，可以觀察到在整個保存期，谷物棒平衡產(chǎn)生了均勻的咀嚼和濕潤的質(zhì)地。經(jīng)過平衡的谷物棒可以具有約0.4至約0.6的水分活度。因此，本發(fā)明的方法使在成型時采用的壓縮和壓縮力的降低或最小化成為可能，而提供輕便的、低密度的咀嚼棒產(chǎn)品棒，該產(chǎn)品具有適宜的結(jié)構(gòu)粘合力及降低的整體水分活度。輕便的、低密度谷物棒也可以按照本發(fā)明用降低谷物塊相對于粘合劑的比例的方法制得。關(guān)于本發(fā)明方法中的熱定型處理和其他加工步驟的進(jìn)一步的詳細(xì)說明如下。
谷物基質(zhì)谷物基質(zhì)包含即食(“RTE”)谷物塊和將其固定在一起的粘合劑系統(tǒng)的混合物。粘合劑系統(tǒng)包括能夠被加熱成可以流動或熔化狀態(tài)的粘合劑，這樣粘合劑能夠更容易地包覆在谷物塊的表面，并且在冷卻凝固及還原成不可流動的狀態(tài)時可以使谷物塊固定在一起?；诖四康?，就希望粘合劑系統(tǒng)中也包括可以通過基于粘合劑的成分而被方便地引入谷物基質(zhì)的非粘合成分。谷物基質(zhì)可以包括的谷物塊和可食用粘合劑的重量∶重量比例分別為約2∶1至約1∶2，優(yōu)選約1.5∶0.5至約0.5∶1.5，更優(yōu)選約1.2∶0.8至0.8∶1.2。
谷物塊即食(RTE)谷物塊可以包括任何已知或合適的RTE谷物塊?？梢詥为毣蚪M合使用燕麥、小麥、大米和玉米谷物。通常，RET谷物塊可以是任意的種類，如輥壓的、膨化的、片狀的、切碎的、格蘭諾拉麥片形式的(granola)和其他傳統(tǒng)的或可用的種類。膨化的種類可以是烤箱膨化的、噴槍膨化的、擠壓噴槍膨化的及類似的。片狀的谷物可以直接由谷?；蚬攘Ｆ瑪嗷蛩鼈兊臄D壓型制成。格蘭諾拉麥片形式的(granola)谷物是通過采用常規(guī)的整體輥軋(whole roll)或速煮(quick-cooking)燕麥并將其與其他成分混合而制得的即食谷物，上述其他成分如堅果塊、椰子、紅糖、蜂蜜(homey)、麥芽提取物、奶粉、水果干，果脯(dried and infusedfruit)、水、肉桂、肉豆蔻、以及植物油等。格蘭諾拉麥片形式的(granola)混合物的成分通常在一系列連續(xù)的干燥器或烤箱中被涂布成均勻的涂層，再將烤過的涂層破碎成塊。商業(yè)上可以獲得的谷物塊包括，例如，Post Grape-Nuts，Post Toastues Com Flakes，Post Honey Bunchesof Oats，Post Raisin Bran，Post Bran Flakes，Post Selects，PostCarb Well，Post Cocoa Pebbles，Post Golden Crisp，Post AlphaBits，Kelloggs Rice Krispies，General Mills Wheaties，General MillsCheerios及其類似物，單獨使用或?qū)⑺鼈內(nèi)我饨M合使用。但是本發(fā)明中使用的RTE谷物并不限于可從商業(yè)途徑獲得的谷物。包含蛋白質(zhì)和纖維的擠壓塊也可以被采用。RTE谷物可以以整塊或碎塊或它們的混合物的形式被引入谷物基質(zhì)配方。優(yōu)選地，大部分谷物塊是完整的塊。不同類型的谷物塊可以組合使用。其也可以與格蘭諾拉麥片塊、水果、堅果、內(nèi)含物等組合使用。不同類型的谷物塊可以以未使用過的產(chǎn)品的形式從谷物生產(chǎn)和包裝線上獲得，以提高食品生產(chǎn)的總效率。谷物塊通常但不排他地具有的容積密度在約0.05至0.5g/cc的范圍，且每一塊重約0.2-10g。預(yù)先破碎的谷物塊通?？梢跃哂械念w粒尺寸大于約30 U.S.目(+0.595mm)而小于約6 U.S.目(-3.36mm)。
粘合劑系統(tǒng)粘合劑系統(tǒng)可以僅由粘合劑物質(zhì)(多種)組成或由粘合劑(多種)與非粘合成分一起組成。術(shù)語“粘合劑”，當(dāng)不進(jìn)行限定而在這里使用時，通常是指一種可食用的粘合劑組合物，其可以通過加熱而方便地變成可流動的，并在冷卻時恢復(fù)不可流動的狀態(tài)，其實質(zhì)上是作為“膠水”而使干物質(zhì)結(jié)合的，干物質(zhì)是谷物基質(zhì)中相對較干的成分，如谷物塊或其他下文中討論的食品成分。
粘合劑物質(zhì)粘合劑系統(tǒng)優(yōu)選包括大部分(＞50至100％)的粘合劑材料和較少量(0至＜50％)的非粘合材料。應(yīng)當(dāng)使用足夠的粘合劑以使谷物塊能夠通過粘合劑而被互連并粘合在一起而成為一個整體的結(jié)構(gòu)。粘合劑系統(tǒng)優(yōu)選包含碳水化合物基的粘合劑。碳水化合物基的粘合劑可以包括碳水化合物糖漿組合物，例如，一種或多種玉米糖漿，高果糖玉米糖漿，大米糖漿，糙米糖漿，液體蔗糖，濃縮蔗汁，糖蜜，蜂蜜，焦糖，復(fù)合包衣以及類似物。這樣，粘合劑系統(tǒng)包含的粘合材料也給谷物基質(zhì)提供甜味。在一個實施方式中，谷物基質(zhì)總重的約25wt.％至約45wt.％是由碳水化合物基的糖漿組成的，其作為主要的或基本上唯一的粘合劑材料。其他的粘合劑材料可以包括糖醇、明膠、水解的膠原蛋白、卵固體(egg solid)、果糖低聚糖(fructooligosaccharides)、附加可溶性纖維、巧克力利口酒、麥芽糊精和類似物以及它們的組合。谷粉粉末，例如干淀粉粉末，也可以至少作為粘合劑材料的一部分而被使用。糖漿組合物也可以是包含明膠、水、脂肪、糖漿和糖的膠體基質(zhì)。當(dāng)與其他成分如大豆產(chǎn)品混合時，粘合劑也可以是蛋白質(zhì)源。多元醇，即糖醇也可以被包含在粘合劑系統(tǒng)中。糖醇包括，如甘油、麥芽糖醇、山梨醇、赤藻糖醇和木糖醇及其類似物和它們的組合。糖醇也可以作為無糖甜味劑和/或濕潤劑使用。作為本發(fā)明的另一個優(yōu)點，當(dāng)按照本發(fā)明通過加入熱定型步驟生產(chǎn)提高了咀嚼性和粘合力的谷物棒時，糖醇或其他使用的可食用多元醇的用量會被減少或不使用。例如，谷物棒配方可以含有0至10wt％的糖醇。
如上所述，粘合劑也可以作為混合物的介質(zhì)及遍布谷物基質(zhì)的添加劑的載體而被使用，添加劑包括，例如液體可溶或液體可分立的食品棒添加劑，如加工助劑、功能型添加劑、維生素、礦物質(zhì)和常量營養(yǎng)素、風(fēng)味劑和色素等等。這些加入的添加劑也可以部分或全部地與谷物塊預(yù)混，或者可以替代地分別被加入谷物基質(zhì)配方。這里所說的谷物基質(zhì)被認(rèn)為是包括RTE谷物塊和粘合劑系統(tǒng)的，通常含有約10至約60wt％的RTE谷物塊和約30至約60wt％的粘合劑系統(tǒng)。
脂肪源例如，脂肪源可以由于多種目的而被包括在谷物基質(zhì)中。這里使用的術(shù)語“脂肪源”與術(shù)語“脂質(zhì)(lipid)”的含義相同。脂肪源可以用作粘合劑、保存期延長劑、食用香料以及這些用途的結(jié)合等等。脂肪源也可以在谷物塊上形成表面隔離膜以阻止粘合劑滲透到谷物塊中。谷物基質(zhì)通常可以含有含量為約0至約15wt％的總脂肪源。
適宜的脂肪源來源包括蔬菜、乳制品、動物和/或海產(chǎn)品脂肪源。這里可用的油脂是那些通常在食品產(chǎn)品，特別是糖果中所使用的。能夠使用脂肪甘油三酸酯如油和固體脂肪以及它們的混合物。優(yōu)選的可用油包括，非氫化和/或部分氫化的油，如棕櫚仁油，棕櫚油、菜籽油(canola oil)、玉米油、紅花油、大豆油、椰子油、棉籽油、橄欖油和分餾油，如分餾棕櫚仁油。熔點高于室溫的油通常更適宜于用來加工。但是，黃油、起酥油或其他在室溫下是固體的脂肪也可以被使用，但是一般需要充分加熱以使其在加工中成為可流動的和可分立的。無水乳脂、乳濃縮物或奶粉也可以作為乳脂肪源使用。脂肪源也可以包括風(fēng)味成分，如巧克力、可可油和椰子、類似物及它們的混合物。動物脂肪源(如豬油、牛脂)和海產(chǎn)品脂肪源(如魚油)通常是不希望采用的，但是也可以使用。部分可消化的和不可消化的合成甘油三酸酯或天然油脂也可以被任選地使用。
其他添加劑其他食品風(fēng)味添加劑也可以被包括在粘合劑系統(tǒng)中或另外加入谷物基質(zhì)配方中，例如，鹽、香料、草藥、香草、可可、巧克力、肉桂、干酪固體、水果顆粒、堅果、種子、糖果、椰子等等。其他添加劑也可以被包括在谷物混合物中，如穩(wěn)定劑、防腐劑、膳食纖維源、甜味劑、營養(yǎng)素、抗氧化劑、賦形劑等。只要這些添加劑不會引入令人討厭的風(fēng)味或?qū)任锇舻馁|(zhì)地或水分活度特性或加工性能有不利的影響，則他們都可以被包含在范圍之內(nèi)。通常，這些添加劑加入的水平低于谷物棒基質(zhì)的約5％。
例如，可以包含最小量的乳固體以延長保存期。乳固體如脫脂奶粉可以被包含在谷物基質(zhì)配方中，其量為約0.1至約10wt％?？梢园蠖孤蚜字瑏碚{(diào)整谷物基質(zhì)的質(zhì)地和稠度?？梢允褂觅x形劑如碳酸鈣，也可以包含防腐劑，如山梨酸酯、苯甲酸鹽等。還可以加入天然和/或合成的甜味劑。甜味劑優(yōu)選是碳水化合物基的甜味物質(zhì)，包括單、雙或多元糖以及它們的衍生物。適宜的甜味劑包括，如玉米糖漿、淀粉糖漿干粉、蔗糖、果糖、蜂蜜、糖蜜、麥芽糖漿、淀粉、乳糖、葡萄糖、麥芽糖、麥芽糊精，單獨或以它們的任意組合使用。合成甜味劑可以選自，如阿斯巴甜、糖精、三氯半乳蔗糖、安塞蜜和類似物以及它們的組合?？梢园ㄉ攀忱w維源，如水溶的和水不可溶的膳食纖維，選自一種或多種低聚糖、車前草、β-葡聚糖、燕麥糠、去殼燕麥粒、果膠、角叉菜膠、瓜爾膠、刺槐豆膠、阿拉伯樹膠和黃原膠和類似物或它們的組合。
風(fēng)味物質(zhì)可以包括堅果、堅果塊、新鮮水果、干果、水果產(chǎn)品、種子、糖果、棉花糖、巧克力和巧克力產(chǎn)品等。風(fēng)味物質(zhì)進(jìn)一步包括任意的水果調(diào)味料，如漿果調(diào)味料，蘋果、櫻桃、李子、葡萄干、香蕉、梨、桃、無花果、棗等。風(fēng)味物質(zhì)也可以包括脂肪、鹽、蜂蜜、干酪、糖霜、粉末食品產(chǎn)品、糖、糖代用品、凝膠和香料。風(fēng)味物質(zhì)還可以包括色素和任何堅果調(diào)料和任何甜味調(diào)料，如巧克力、香草、花生油、焦糖、奶油糖果、檸檬、麥芽、肉桂、全麥面粉、椰子調(diào)料、薄荷等。添加的香味物質(zhì)包括任何可口的調(diào)料如所有的乳制品、煙熏物(smoke)、胡椒、辛辣物和植物調(diào)料。
著色劑包括影響顏色的天然的或來自自然資源的或未鑒定的色素或經(jīng)過鑒定的色素。在一個實例中，色素包括染料、已經(jīng)確認(rèn)的鋁色淀或提取自天然資源的色素。染色劑可以是水基的或油基的或干的。染色劑可以是原色色素、混合色素或色素的分立混合物，如糖果。
其他可食用添加劑包括強(qiáng)化成分及類似物。維生素、礦物質(zhì)、抗氧化劑、氨基酸、香精油、草藥和多酚都是成分的非限制性例子。優(yōu)選的維生素例如，維生素A、維生素C、維生素D、維生素E、維生素K和它們的衍生物和/或維生素前體。優(yōu)選的維生素也包括B族維生素，例如，生物素、葉酸、煙酸、泛酸、鹽酸吡哆辛、核黃素、鹽酸硫胺素及類似物。礦物質(zhì)可以包括但不限于溴、鈣、鉻、銅、碘、鐵、鎂、錳、磷酸鹽、磷、鉀、硒、鈉、硫和鋅。氨基酸包括，如精氨酸、組氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、賴氨酸、蛋氨酸、苯基丙氨酸、蘇氨酸、色氨酸、纈氨酸、丙氨酸、天冬氨酸、谷氨酸、谷氨酰胺、甘氨酸、絲氨酸、酪氨酸、肌氨酸和類似物。此外還可以包括植物化學(xué)物、固醇、番茄紅素(lycopine)、草藥補(bǔ)充物，如人參、瓜拉那、巴拉圭茶及類似物。
可以包含的內(nèi)含物提供了一種易碎的質(zhì)地感。該內(nèi)含物含有至少一種生理功能成分，可以是，例如脂肪基內(nèi)含物、碳水化合物基內(nèi)含物、蛋白質(zhì)基內(nèi)含物及類似物。脂肪基內(nèi)含物的特點是具有作為連續(xù)相的脂肪。脂肪基內(nèi)含物的非限制性例子包括巧克力、花生醬、脂肪代用品及類似物。優(yōu)選的脂肪基內(nèi)含物是巧克力碎屑、花生醬碎屑以及它們的組合。非限制性例子包括乳清蛋白、大豆蛋白、乳蛋白、卵蛋白、花生粉、堅果肉、植物蛋白、酪蛋白以及它們的組合。碳水化合物內(nèi)含物的例子包括淀粉、糖、凝膠以及它們的組合。更優(yōu)選的碳水化合物為，小塊的內(nèi)含物(pannedinclusions)、擠壓的凝膠塊、脆的碳水化合物塊、糖屑、擠壓的谷物粉塊以及它們的組合。內(nèi)含物可以是，如塊狀物、膠囊、調(diào)配成分(compilationsof ingredients)、碎塊、碎屑、滴、束、串及類似的，而且也可以彼此不同。即內(nèi)含物沒有必要是相同的。例如，食品棒內(nèi)含物可隨意的包含脂肪基內(nèi)含物的內(nèi)含物和碳水化合物基內(nèi)含物。本發(fā)明中的食品棒也可以被設(shè)計為每份食物都具有高蛋白和/或高纖維含量。
為了使粘合劑系統(tǒng)變成可流動的，可以預(yù)熱粘合劑，優(yōu)選在與谷物塊結(jié)合之前，在約120至約230或其他可以使粘合劑變成可流動的溫度下。一旦粘合劑與谷物混合結(jié)合，該結(jié)合就可以將分立的粘合劑和谷物混合物混合在一起而形成十分均勻的混合物。隨后使得到的谷物基質(zhì)成形或成型為厚度非常統(tǒng)一的單一涂層片。
成型在成型步驟期間，谷物基質(zhì)被成型或成形為具有通常與希望得到的棒形狀相符的截面形狀的涂層。成型步驟通常包括對谷物基質(zhì)物質(zhì)應(yīng)用足夠的壓縮力壓縮形成粘合結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)能在粘合劑冷卻時保持其形狀。成型優(yōu)選是在谷物基質(zhì)中的粘合劑已經(jīng)完全冷卻回到固態(tài)或剛性的狀態(tài)之前進(jìn)行，盡管谷物基質(zhì)仍然很容易變形而不變脆。
可以通過常規(guī)方法包括片成型和擠壓方法制得棒。它們也可以被倒入盤中并用滾筒進(jìn)行擠壓。它們也可以被倒入模子或模型中。成型片優(yōu)選按照本發(fā)明的實踐進(jìn)行?？梢酝ㄟ^基于該常規(guī)目的所采用的標(biāo)準(zhǔn)滾壓機(jī)將混合谷物和粘合劑成分成形為片?？梢允褂贸Ｒ?guī)的切片設(shè)備，例如那些通常包含一對或多對反向旋轉(zhuǎn)的加壓輥子或皮帶的設(shè)備。需要說明的是，提供谷物基質(zhì)層所需要的、能賦予最終的谷物棒以粘合性的加壓壓力會由于在擠壓步驟和冷卻步驟之間進(jìn)行的熱定型步驟而被有效地降低，該熱定型步驟將在后文中被詳細(xì)描述。提高壓縮力會提高最終的棒密度是由于其降低了間隙和通道的數(shù)量和程度。更輕便、低密度的棒通常在質(zhì)地方面更為消費者所喜愛。因此，期望使壓縮最小化至提供粘性自承重結(jié)構(gòu)所必須的最低壓縮。
成型采用的適宜壓縮力值會隨著采用的特定谷物棒配方而改變。采用足夠的壓力以便在進(jìn)行棒的壓縮時谷物塊會保持完整而不會被破碎。即優(yōu)選棒中可見的所有整塊谷物塊保持不破碎或基本上不破碎。通常，但并不排他地，在成型中采用的壓力不超過約3500g/cm2(50psi)，并可以在約700至3500g/cm2(10至約50psi)的范圍，優(yōu)選是小于約1750g/cm2(25psi)。在擠壓過程中，配料被轉(zhuǎn)入一個常規(guī)的糖果棒擠壓機(jī)，該擠壓機(jī)具有輥柱，其迫使混合物穿過模具而形成常規(guī)的矩形形狀、繩狀或其他適宜形狀的擠出物，該擠出物可以被切割成合適尺寸的谷物塊。
熱定型步驟一旦谷物基質(zhì)被成形為獨立的層片，就在將該片切割成棒之前或之后對其進(jìn)行加熱步驟。優(yōu)選先對片進(jìn)行加熱，然后冷卻并切割成棒狀。如上所述，熱定形步驟能使所施加的壓縮壓力的減小成為可能，該壓力是在為獲得足夠粘性的棒成型操作期間所采用的。熱處理步驟可以包括，在約200至約450的溫度下加熱單層谷物片約1至20分鐘，其是在烤箱的空氣空間中距離所述層的外部大約一英寸(2.5cm)的位置處測定的。
在熱定型步驟之前，谷物基質(zhì)通常具有的初始水分活度為約0.5至約0.6。在加熱谷物片時，谷物基質(zhì)的外部涂層或表面將具有降低的水分活度，通常低于約0.30，其產(chǎn)生易碎的外觀質(zhì)地。谷物基質(zhì)的內(nèi)部中心部分通常保持了比谷物基質(zhì)外部更高的水分活度水平，其水分活度并沒有被顯著降低而是基本上與整個谷物基質(zhì)的初始水分活度相當(dāng)，這是因為其在熱定型步驟采用的在烤箱內(nèi)的相對較短的保持時間內(nèi)，不與烤箱中的烤箱加熱成分或熱空氣直接接觸。加熱到時之后，谷物棒將會在整個棒中平衡產(chǎn)生基本均勻的水分活度和濕潤質(zhì)地。當(dāng)棒被保持在室溫條件時，在熱定型并且允許冷卻的涂層在室溫條件下平衡約1至約3個月之后，在整個棒中棒的最終水分活度為約0.4至約0.6，優(yōu)選約0.40至約0.55。
既然加熱步驟在減少谷物棒的外部水分活度方面是很重要的，采用的烤箱的種類就可能影響該熱定型步驟的整體效果。優(yōu)選采用間接加熱的烤箱，其來自于燃燒器系統(tǒng)的燃燒不會與產(chǎn)品接觸，也就是說，在烤箱中沒有對流。間接加熱烤箱的一個例子是werner和pfleiderer烤箱，其有兩個燃燒器和烤箱區(qū)域。在這些烤箱中，來自于燃燒器的熱空氣通過烤箱傳送帶上或下的管道進(jìn)行循環(huán)，而使這些管道輻射能量。由于沒有強(qiáng)制的對流，烤箱中的空氣溫度會分層。間接加熱烤箱的一般特點是產(chǎn)品附近的溫度比設(shè)定點低得多。在結(jié)束雙階段間接烤箱中的非加熱第二階段時，加熱層通常具有的溫度是約32至13℃(約75至100)。基于操作經(jīng)驗可以得出，提高溫度的設(shè)定點有兩個重要的影響更多的熱傳遞到烤箱的前端，以及烤箱傳送帶加熱更長的時間并能獲得更高的溫度。在間接烤箱的優(yōu)選操作方式中，使用了具有兩個燃燒器和烤箱區(qū)域的間接烤箱。第一個燃燒器區(qū)域被加熱而在第二個燃燒器區(qū)域不被加熱?；|(zhì)層在每個烤箱區(qū)域中持續(xù)或保持的時間由使用的烤箱的種類決定。對間接加熱烤箱來說，其應(yīng)當(dāng)至少為約2.5分鐘，優(yōu)選約5-10分鐘。如果第二烤箱區(qū)域中的第二燃燒器開始工作，烤箱傳送帶則趨向于加熱得過多了，就會在冷卻時產(chǎn)生碳水化合物粘合劑糖漿可能流入烤箱并在棒的底部少量淤積的問題。
盡管間接加熱烤箱是適宜的，接觸式烤箱、熱輻射烤箱和微波烤箱也可以被使用來進(jìn)行熱定型步驟。它們也可以采用以下的方式操作選擇性加熱并使谷物基質(zhì)層外部比它們中心區(qū)域更強(qiáng)烈和迅速地降低水分?；|(zhì)層在接觸式烤箱中持續(xù)或保持的時間可以為，例如，至少約0.8分鐘，并且范圍是在0.8至1.2分鐘。
冷卻將加熱層放入或通過一個冷卻裝置來使棒的溫度降低至足夠使粘合劑凝固。冷卻器可以是冷卻隧道，其被保持在約0至16℃(約32至80)的溫度，通過它加熱層可以被連續(xù)傳送。在一個優(yōu)選實施方式中，加熱層以至少能使棒冷卻到室溫溫度的速度通過隧道冷卻裝置。加熱層還可以在冷庫或冰箱中被分級冷卻。也可以允許其在室溫條件下被放置至冷卻。低溫冷卻作為另一種冷卻選擇也是可以采用的。
切割在成片或擠壓之后，將谷物基質(zhì)層加熱定型并冷卻，然后將其切成最終期望的分立的棒或塊的尺寸。谷物基質(zhì)層可以用任何對于該目的有用的常規(guī)或適宜的方式切割，例如用切刀、截斷機(jī)等等。也可以采用超聲波切刀。
谷物棒可以被切成任意適宜的形狀、尺寸和厚度。其可以具有規(guī)則的或不規(guī)則的幾何形狀。規(guī)則的幾何形狀包括，例如，矩形的、正方形的、圓形的或橢圓的橫截面。切割操作可以包括在機(jī)械方向上形成帶狀物的常規(guī)切割方法和在橫向機(jī)械方向上將其橫向切割以形成分立的塊或棒。例如，使冷卻層通過切刀，在那里其被切成或割成獨立的塊。任何適宜的切刀都可以采用。在一個實施方式中，切刀由任意數(shù)量的旋轉(zhuǎn)刀片組成。片涂層可以被切割成任意合適數(shù)量的條。
在一個實施方式中，在熱定型步驟和冷卻之后，片涂層被切割成多條，其可以是任意合適寬度的，例如從約1.5至6cm，并橫切成長度為約3至15cm的棒或塊。對采用本發(fā)明中的方法生產(chǎn)的最終的棒的厚度沒有特別的限制。對于手持食品棒產(chǎn)品來說，棒或塊具有，例如約0.5cm至約5cm的厚度，而長度和寬度的尺寸應(yīng)當(dāng)適合握持。最終的棒的堆積密度也可以根據(jù)成分而變化。通常其具有約0.05至0.5g/cc的堆積密度。通常具有的水分含量低于約15％。盡管對其沒有限制，但是最終谷物棒可以被切割成具有約10g至約80g重量的大小。
還可以任選地將谷物棒制成包括連續(xù)的乳填充層、頂部層或包衣，例如，在WO01/22835中舉例說明的種類，其中的描述被通過參考文獻(xiàn)引入本發(fā)明。例如，可以使用混合物包衣來噴淋(drizzling)或覆蓋(enrobing)含有粘合劑的谷物基質(zhì)，如那些本文中預(yù)先描述的，以及風(fēng)味物質(zhì)(巧克力，可可粉，香草等)、穩(wěn)定劑(如卵磷脂)、甜味劑(如天然和/或合成的糖)、內(nèi)含物等等。通常在糖果混合物包衣中使用的其他添加劑和加工助劑也可以被使用。例如混合物包衣和焦糖的成分也可以被加入到粘合劑系統(tǒng)中。
谷物棒可以以任何適宜的方式被包裝。在一個實施方式中，該棒可以被獨立包裝，如包裝在常規(guī)的柔軟金屬薄膜中，這在本領(lǐng)域是公知的并且是為該一般目的而使用的。獨立包裝的棒可以被包裝在第二容器中，或可以將多個經(jīng)過包裝的棒包裝在一個普通的第二容器或紙箱中。
當(dāng)按照本發(fā)明的方法進(jìn)行熱定型步驟時，其也被認(rèn)為與不經(jīng)過熱處理而得到的谷物棒相比，僅有更少的粘合劑滲透并被谷物塊吸收。因此提高了最終食品棒的質(zhì)量。以這種方式生產(chǎn)的棒具有增長的咀嚼時間和延長的保存期。而且也減少了谷物基質(zhì)配方中為延長保存期所需要的乳固體，則降低了成本。提高保存期間的塊完整性/質(zhì)地以及降低棒密度是本發(fā)明的重要優(yōu)點。
采用本發(fā)明的方法可以生產(chǎn)包括甜食品棒和咸食品棒在內(nèi)的多種食品棒產(chǎn)品。
下面的實施例將用作對本發(fā)明的具體實施方式
的進(jìn)一步說明，而不是限定。本文中使用或描述的所有百分比、比例、份數(shù)和數(shù)量除非經(jīng)過說明，均是以重量計算的。
實施例實施例1通過混合粘合劑混合物和表1中的“草莓配方”中的谷物成分來制備粘合劑和谷物混合物，而形成谷物基質(zhì)。所有的非谷物成分都是通過粘合劑混合物加入的。谷物塊與使用的全部粘合劑的重量∶重量比例分別為約1∶1。
表1

將粘合劑混合物加熱到約170并最小限度地與谷物混合物混合。在與粘合劑混合之后，谷物基質(zhì)的溫度為約100至約110。然后將谷物基質(zhì)切片成厚度為0.75英寸的獨立層。使用輥切片子，而壓縮力只要足夠保證谷物塊不會破碎即可。谷物棒基質(zhì)包含所有的可見的、完整的谷物塊，其是明顯可見的。在焙烤之前，切片單層的表面部分和內(nèi)部在單獨焙烤之前具有的初始水分活度超過約0.35。切片涂層的表面部分具有的水分活度為0.52，而中心部分具有的水分活度為0.50，其是用Aqualab水分活度計量儀系列3TE測量的。然后將切片單層在氣加熱雙區(qū)域間接烤箱(Werner和Pfleiderer)中在約325至約400下焙烤約10至15分鐘，直到獲得期望的質(zhì)地。第一烤箱區(qū)域被加熱而第二烤箱區(qū)域被關(guān)掉(不加熱)。焙烤過的切片單層具有的表面水分活度大約為0.30，而內(nèi)部的水分活度大約為0.52。然后，將切片單層在冷卻隧道中冷卻，并切成期望的棒狀，長3.5英寸，寬1.5英寸，高1.0英寸。
實施例2名稱為2-1SF和2-2SF的谷物棒是用與實施例1中相同的草莓配方和混合方法制備的，其在雙區(qū)域間接氣加熱烤箱(Werner和Pfleiderer)中熱定型，在焙烤室中的全部保持時間是15分鐘。第一烤箱區(qū)域被加熱而第二烤箱區(qū)域被關(guān)掉(不加熱)。在焙烤之前，切片涂層的表面部分具有的水分活度是0.54，而中心部分的水分活度是0.52。在第一烤箱區(qū)域中加熱7.5分鐘，這7.5分鐘可以使不加熱的第二烤箱區(qū)域慢慢地冷卻下來?？鞠湓O(shè)定溫度是400，而生產(chǎn)線的速度為約每分鐘7英尺。通過安裝在烤箱中距離棒頂端表面大約1英寸處的熱電偶來測量谷物棒的表面溫度。用安裝在其幾何中心處的熱電偶來測量棒產(chǎn)品中心部分的溫度。烤箱傳送帶的溫度也被測量。測定的烤箱和冷卻器溫度曲線如圖2所示。焙烤過的切片單層具有的表面水分活度大約為0.30，而中心水分活度大約為0.54。該曲線允許產(chǎn)品從表面開始，同時中心保持濕潤和耐嚼。
實施例3制備分別具有下述表2中所述的“蜂蜜堅果”配方和實施例1中的草莓配方的谷物棒，并使其在雙區(qū)域間接加熱烤箱中，在實施例2中所述的條件下熱定型。對于蜂蜜堅果配方，谷物塊和使用的全部粘合劑的重量∶重量比例分別為約1∶1。所有的非谷物成分是通過粘合劑混合物加入的。在焙烤之前，蜂蜜堅果配方切片涂層的表面部分具有的水分活度是約0.52，而中心部分的水分活度為約0.54。草莓配方棒具有的表面和中心的水分活度與實施例1中所述的棒相似。溫度的測量是在烤箱氣溫設(shè)定為400時用烤箱對棒進(jìn)行處理期間進(jìn)行的。
表2

測量棒表面和傳送帶附近空氣表面的溫度。在傳送帶上方3英寸處針對蜂蜜堅果配方棒設(shè)置空氣探頭，該傳送帶是在加熱過程中支撐并傳送棒通過烤箱的。針對草莓配方棒的空氣探頭被設(shè)置在傳送帶上方1.5英寸處?？鞠浜屠鋮s器的溫度測量曲線如圖3所示，其中“HN”是指與加工蜂蜜堅果棒配方有關(guān)的測量，而“空氣1SF”，“空氣2SF”，“傳送帶1SF”和“傳送帶2SF”相當(dāng)于與加工第一和第二草莓配方棒有關(guān)的測量。
我們也研究了烤箱設(shè)定點的效果。表2中所述的蜂蜜堅果棒配方的添加物的加入在第一區(qū)域進(jìn)行，烤箱設(shè)定點在間接加熱烤箱中的空氣溫度為250、325和400。兩個分開的棒在每個烤箱設(shè)定溫度下被加工。結(jié)果如圖4所示，其中空氣和傳送帶1#以及產(chǎn)品1-1HN和1-2HN是指在250下加工的蜂蜜堅果棒的結(jié)果；空氣和傳送帶2#以及產(chǎn)品2-1HN和2-2HN是指在325下加工的蜂蜜棒的結(jié)果；而空氣和傳送帶3#和產(chǎn)品3-1HN和3-2HN是指400下加工的蜂蜜堅果棒的結(jié)果。圖4中的曲線圖表明設(shè)定點的變化影響了烤箱溫度曲線。當(dāng)溫度升高時，最高溫度和空氣溫度曲線的寬度向烤箱的前面移動。而且，將傳送帶加熱到更高的峰值，然后開始冷卻。從這些曲線中可以推測出，提高設(shè)定點的最大效果是在傳送帶上。記錄下熱定型加工步驟在大范圍的谷物棒產(chǎn)品溫度下的有效性也是重要的，例如棒產(chǎn)品中心溫度的范圍是從大約150至大約290。參照圖4，蜂蜜堅果配方的試驗數(shù)據(jù)顯示，當(dāng)?shù)谝粎^(qū)域空氣溫度被設(shè)定到250和325時，棒中心線(中心)溫度達(dá)到約150。在另一個對蜂蜜堅果配方使用400的空氣溫度設(shè)定點的情況下，棒中心線的溫度達(dá)到約200。在這些情況下，實際的空氣烤箱溫度在約230至280的范圍。
實施例4如下面表3中所述的，制備具有改進(jìn)蜂蜜堅果配方的谷物棒，并將其在400的烤箱設(shè)定溫度的雙區(qū)域間接加熱烤箱中，在與實施例3中所述的蜂蜜堅果配方相似的條件下被熱定型。該實施例中的改進(jìn)谷物棒配方包括被粘合劑混合物包覆的焦糖和化合物。谷物塊和使用的全部粘合劑的比例分別為約1∶1。
表3

改進(jìn)的蜂蜜堅果配方在加熱處理之前和之后，與表2中的蜂蜜堅果配方產(chǎn)品具有類似的表面和中心水分活度值。
盡管分別利用對特殊工藝和產(chǎn)品實例的詳細(xì)參考對本發(fā)明進(jìn)行了特別說明，但是可以看出各種改動、改進(jìn)和適應(yīng)性修改都可以作為目前所公開的基礎(chǔ)，并且可以通過下面的權(quán)利要求而被定義在本發(fā)明的精神和范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種制造谷物棒的方法，包括將包含重量∶重量比例為約2∶1至1∶2的谷物塊和可食用粘合劑的谷物基質(zhì)分別形成為具有暴露的外部部分和內(nèi)部中心部分的谷物基質(zhì)層，其中外部部分和內(nèi)部部分各自具有超過約0.35的初始水分活度；將谷物基質(zhì)在一段時間和溫度下加熱，以有效地使谷物基質(zhì)層的外部部分中的水分活度降低到低于約0.3，同時保持谷物基質(zhì)層的內(nèi)部中心部分的水分活度大于約0.40，以提供加熱層；冷卻該加熱層以提供冷卻層；將該冷卻層切割，或可替代地，加熱步驟之前將谷物基質(zhì)層切割，以形成分立的谷物棒；和允許該分立的谷物棒中的水分含量平衡以使外部表面部分和內(nèi)部中心部分各自具有約0.35至約0.6的水分活度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的方法，其中谷物基質(zhì)的初始水分活度是從約0.50至約0.60，而在允許冷卻層在環(huán)境溫度條件下平衡至多約3個月之后，所述冷卻層的最終水分活度是約0.40至約0.55。
3.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的方法，其中對谷物基質(zhì)層的加熱是在約200至約450的溫度下進(jìn)行的，持續(xù)約1至約20分鐘，該溫度是在烤箱的空氣空間中，在距離所述谷物基質(zhì)層的外部部分大約1英寸的位置處測定的。
4.根據(jù)權(quán)利要求3中所述的方法，其中對谷物基質(zhì)層的加熱是在包含一個加熱區(qū)域和一個之后的非加熱區(qū)域的間接加熱烤箱中進(jìn)行的，其中涂層在加熱區(qū)域和非加熱區(qū)域中的每一個中都駐留至少約2.5分鐘。
5.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的方法，其中使谷物基質(zhì)成型為具有預(yù)定橫截面的棒形。
6.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的方法，其中谷物基質(zhì)層的成型包括向谷物基質(zhì)施加壓縮壓力使谷物基質(zhì)成為一體而不破碎谷物塊。
7.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的方法，其中谷物棒具有的厚度是約0.5cm至約5cm，而密度是約0.05g/cc至約0.5g/cc。
8.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的方法，其中切割是在冷卻層上進(jìn)行的。
9.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的方法，其中所述的成型包括成片。
10.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的方法，其中所述的成型包括將谷物基質(zhì)擠壓成具有常規(guī)的矩形橫截面的形狀。
11.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的方法，其中在將粘合劑與谷物塊混合之前，將粘合劑加熱到約120至約230的溫度。
12.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的方法，其中所述的粘合劑包括碳水化合物糖漿組合物。
13.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的方法，其中谷物棒含有0至10wt％的糖醇。
14.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的方法，其中谷物基質(zhì)混合物分別含有重量∶重量比例是約1.5∶0.5至0.5∶1.5的谷物塊和可食用粘合劑。
15.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的方法，其中谷物棒進(jìn)一步包括0.1至約10wt％的乳固體。
16.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的方法，其中谷物塊選自由輥軋谷物、膨化谷粒、烤面包片、擠壓塊以及它們混合物組成的組。
17.根據(jù)權(quán)利要求16中所述的方法，其中谷物塊包含至少兩種其不同類型的組合。
18.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的方法，其中所述的谷物棒包括甜味棒。
19.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的方法，其中所述的谷物棒包括咸味棒。
20.一種制造谷物棒的方法，包括將包含重量∶重量比例為約1.5∶0.5至約0.5∶1.5的谷物塊和碳水化合物糖漿的谷物基質(zhì)分別成片，以提供一種具有暴露的外部部分和被外部部分包覆的內(nèi)部中心部分的谷物基質(zhì)層，其中外部部分和內(nèi)部中心部分各自具有超過約0.35的初始水分活度；將基質(zhì)在一段時間和溫度下加熱，以有效地使谷物基質(zhì)層的外部部分的水分活度降低到低于約0.3，同時保持谷物基質(zhì)層的內(nèi)部中心部分的水分活度大于0.35，以提供加熱層；將加熱層暴露在冷卻空氣下使其迅速冷卻，以有效地使粘合劑固定化而提供冷卻層；將冷卻層切割以形成分立的谷物棒；和允許分立谷物棒中的水分含量平衡，使得外部表面部分和內(nèi)部中心部分各自具有約0.45至約0.55的水分活度。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種生產(chǎn)谷物棒的方法，其中谷物包括一種包含與粘合劑結(jié)合在一起的即食(RTE)谷物片的谷物混合物，其中谷物與粘合劑一起形成谷物基質(zhì)，將該基質(zhì)加熱一定時間和溫度來降低其外部部分的水分活度，同時將谷物基質(zhì)的內(nèi)部部分保持在更高的第二水分活度。該方法提供了在生產(chǎn)具有延長了保存期的耐嚼低密度的谷物棒中僅需要更小的壓縮力來形成粘性自承重結(jié)構(gòu)的谷物棒。
文檔編號A23L1/00GK101057641SQ20071010353
公開日2007年10月24日 申請日期2007年4月9日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月10日
發(fā)明者E·C·科爾曼, S·R·伯尼, R·E·阿爾托梅爾 申請人:卡夫食品集團(tuán)公司