專利名稱：用氨基酸螯合物強(qiáng)化的谷物顆粒核仁的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于谷物顆粒核仁強(qiáng)化的組合物和方法。更具體地，本發(fā)明涉及制備強(qiáng)化谷物顆粒核仁的組合物和方法，其中用含有金屬氨基酸螯合物的化合物包涂各粒核仁，這些核仁是穩(wěn)定的、可口的，含有高度生物可利用的金屬。
背景技術(shù)：
谷物被定義為任何出產(chǎn)可食用顆粒(種子)的草科植物。一些較為普及的顆粒包括大麥、玉米、小米、燕麥、昆諾阿藜、大米、黑麥、高粱、黑小麥、小麥和菰(wild rice)。進(jìn)而，谷物顆粒被認(rèn)為是全世界的主要產(chǎn)物，因?yàn)樗鼈円话闶橇畠r(jià)和易獲得的蛋白質(zhì)來源，而且碳水化合物的含量高。
比較各種谷物顆粒，世界食物有很大比例是大米類。常規(guī)年份的世界大米年產(chǎn)量在5億與6億公噸之間。這個(gè)數(shù)字來自世界50多個(gè)國家，它們每年貢獻(xiàn)至少100,000噸的大米。美國大米產(chǎn)量最近已經(jīng)超過8百萬公噸，占世界總產(chǎn)量的1至2％。美國的大米消費(fèi)量小于很多亞洲國家，盡管如此，消費(fèi)量在最近10年已經(jīng)增加了30％。這在部分程度上由于對(duì)大米有利健康的普遍關(guān)注。
另一方面，小麥也占世界食物的很大比例。事實(shí)上，小麥?zhǔn)莾H次于大米的第二大主要產(chǎn)物。小麥普及的一個(gè)原因是，與其他谷物不同，小麥含有較高量的谷蛋白，這種蛋白質(zhì)提供制作面包所必需的彈性。照此，通常將小麥研磨成面粉，用于制作各種食品，例如面包。因此，因?yàn)樾←溡话闶潜谎心サ?，所以它易于用鐵和其他礦物質(zhì)強(qiáng)化。相反，大米和其他谷物通常不被研磨成面粉，因此更加難以強(qiáng)化。
谷物、例如大米的一種可能的強(qiáng)化方法是強(qiáng)化生長各種谷物顆粒的植物或草本。理論上，向土壤中加入礦物質(zhì)，植物或草本將攝取這些礦物質(zhì)，運(yùn)送至各自的谷物顆粒。谷物顆粒的第二種可能的強(qiáng)化方法是用所需的維生素和/或礦物質(zhì)包涂實(shí)際的核仁。
谷物顆粒已經(jīng)用很多不同的維生素和礦物質(zhì)所強(qiáng)化。例如，維生素A、維生素C、維生素E與B復(fù)合維生素都已經(jīng)是用于谷物顆粒的強(qiáng)化劑。作為強(qiáng)化劑的礦物質(zhì)已經(jīng)包括鐵、鈣、鋅、錳、銅和其他必需礦物質(zhì)。鑒于鐵和鐵化合物的各種形式，元素鐵、硫酸亞鐵和富馬酸亞鐵在過去已經(jīng)作為優(yōu)選的鐵強(qiáng)化劑使用。在選擇使用何種鐵強(qiáng)化劑時(shí)，鐵化合物的顏色和味道是主要的考慮因素，尤其是在強(qiáng)化淺色食品時(shí)。因此，生物利用度高的鐵形式可能不是需要采用的，因?yàn)閷?dǎo)致了顏色變化和與金屬味道有關(guān)的不可口性。例如，溶解度更高的鐵化合物、例如硫酸亞鐵是高度生物可利用的，盡管如此，它們經(jīng)常導(dǎo)致谷物顆粒變色和變味。
大米和其他谷物出于各種目的的包涂已不是新的概念。美國專利5,702,745公開了制備儲(chǔ)藏穩(wěn)定的、即食型大米產(chǎn)品的方法，涉及用乳化劑包涂預(yù)凝膠化的大米顆粒。這種包涂的目的是提供出色的紋理、外觀和香味。換句話說，包涂不是為了維生素和/或礦物質(zhì)的釋放。進(jìn)而，美國專利4,687,669公開了強(qiáng)化大米或大麥的生產(chǎn)方法。其中在大米或大麥上沉積一層油狀或蠟狀包衣。包衣被設(shè)計(jì)成在洗滌時(shí)保持完整，并且在受熱后熔化。
另外，用鐵強(qiáng)化谷物顆粒產(chǎn)品也已不是新的概念。事實(shí)上，美國專利4,931,292公開了某些類型的復(fù)合磷酸鐵(III)用于谷物顆粒的鐵強(qiáng)化的用途，關(guān)于pH 1(胃中的pH)附近的溶解度具有良好的性質(zhì)，是生物可利用的和幾乎無色的。該專利具體提到面粉、早餐谷物食品和大米是可以被強(qiáng)化的食品。該發(fā)明的實(shí)例或優(yōu)選實(shí)施方式是將食物產(chǎn)品與分子式為Fe3H8(NH4)(PO4)6.6H2O的磷酸鐵(III)配合物混合進(jìn)行強(qiáng)化。該化合物顯示其在人體中的生物利用度高于羰基鐵。進(jìn)而，該專利宣稱強(qiáng)化谷物顆粒的外觀和味道與未強(qiáng)化的食品相比基本上沒有變化。
使用螯合物進(jìn)行強(qiáng)化是提高生物利用度的一種替代方式。術(shù)語“螯合物”經(jīng)常以一般性或一攬子方式而被誤解或應(yīng)用。根據(jù)合成的明確要求，真正的螯合物具有確定的結(jié)構(gòu)。螯合作用必須發(fā)生在適當(dāng)?shù)臈l件下，包括適當(dāng)?shù)呐潴w與金屬離子的摩爾比、pH和反應(yīng)物的溶解度。為了發(fā)生螯合作用，所有組分必須在溶液中，并且具有適當(dāng)?shù)碾娮优挪?，目的是形成共價(jià)鍵。
利用紅外光譜比較由成鍵作用所導(dǎo)致的吸收峰移動(dòng)或鍵的拉伸，可以從各組分的混合物中確認(rèn)和區(qū)分螯合作用。正如礦物質(zhì)營養(yǎng)學(xué)領(lǐng)域所應(yīng)用的，存在兩種據(jù)說商業(yè)上可利用的“螯合”產(chǎn)品。第一種稱為“金屬蛋白鹽”。American Association of Feed Control officials(AAFCO)已把“金屬蛋白鹽”定義為從可溶性鹽與氨基酸和/或部分水解的蛋白質(zhì)的螯合作用所得到的產(chǎn)物。這樣的產(chǎn)物稱為特定的金屬蛋白鹽，例如銅蛋白鹽、鋅蛋白鹽等。該定義不包含任何對(duì)確保實(shí)際上存在螯合作用的要求。在化學(xué)反應(yīng)物可能性的基礎(chǔ)上，關(guān)于在任意大小程度上發(fā)生螯合作用的概率存在一些現(xiàn)實(shí)上的保留。例如，包含部分水解的蛋白質(zhì)作為適合的配體和關(guān)于這類配體的術(shù)語“和/或”意味著僅由部分水解的蛋白質(zhì)和可溶性鹽制成的產(chǎn)品將具有與通過混合氨基酸和可溶性金屬鹽而制成的產(chǎn)品相同的生物化學(xué)與生理學(xué)性質(zhì)。這樣一種斷言在化學(xué)上是不正確的。部分水解的蛋白質(zhì)配體可能具有數(shù)千道爾頓的分子量，這類配體與金屬離子之間的任何鍵都可能不過是配位化合或一定形式的離子吸引，也就是金屬與這樣一種配體的羧基部分靠得很近。
在二十世紀(jì)六十年代和七十年代期間作為金屬蛋白鹽上市的有些產(chǎn)品是真正的螯合物，盡管如此，這發(fā)生在AAFCO金屬蛋白鹽定義被采納之前。目前作為金屬蛋白鹽上市的產(chǎn)品分析揭示，即使不是全部，也有大多數(shù)是金屬鹽與水解蛋白質(zhì)的混合物或金屬鹽與水解蛋白質(zhì)之間的配合物。大多數(shù)是不純的產(chǎn)物，難以分析，蛋白質(zhì)補(bǔ)充含量和/或礦物質(zhì)含量不一致。
正常生成的氨基酸螯合物是穩(wěn)定的產(chǎn)物，具有一個(gè)或多個(gè)通過α-氨基酸的羧基氧和α-氨基與金屬離子之間的反應(yīng)所生成的五元環(huán)。這樣一種五元環(huán)是由金屬原子、羧基氧、羰基碳、α-碳和α-氨基氮所定義的。實(shí)際的結(jié)構(gòu)將取決于配體與金屬的摩爾比。配體與金屬的摩爾比至少為1∶1，優(yōu)選為2∶1，但是在某些場合中，可以是3∶1，或者甚至是4∶1。最典型地，氨基酸螯合物可以是由下式所代表的，配體與金屬的比例為2∶1 式I上式中，若R是H，則氨基酸是甘氨酸，它是最簡單的α-氨基酸。不過，R可以是其他從蛋白質(zhì)衍生的二十種左右天然存在的氨基酸的任意其他基團(tuán)的代表。它們關(guān)于羧基氧和α-氨基氮的定位都具有相同的構(gòu)型。換句話說，螯合物環(huán)在每種場合中都是由相同的原子所定義的。American Association of Feed Control officials(AAFCO)也已發(fā)布關(guān)于氨基酸螯合物的定義。正式的定義是來自可溶性金屬鹽的金屬離子與氨基酸的反應(yīng)所得到的產(chǎn)物，摩爾比為一摩爾金屬比一至三(優(yōu)選為二)摩爾氨基酸，生成配位共價(jià)鍵。水解氨基酸的平均重量必須是大約150，所得螯合物的分子量必須不超過800。產(chǎn)物是由生成螯合物的特定金屬所識(shí)別的，例如鐵氨基酸螯合物、銅氨基酸螯合物等。
金屬原子能夠接受超過該金屬氧化態(tài)的鍵的原因是由于螯合作用的性質(zhì)。式I中，注意到一條鍵是由羧基氧生成的。另一條鍵是由α-氨基氮生成的，后者貢獻(xiàn)了用于成鍵的兩個(gè)電子。這些電子填充d軌道的可用空間。這種類型的鍵被稱為配價(jià)鍵或配位共價(jià)鍵，在螯合作用中是常見的。因而，常價(jià)為+2的金屬離子在完全被螯合時(shí)能夠通過四條鍵鏈合。在以二價(jià)金屬離子所述方式螯合時(shí)，成鍵電子完全滿足螯合物的需要，金屬原子(以及全體分子)上的電荷為零。這種中性為金屬氨基酸螯合物的生物利用度作出了貢獻(xiàn)。
用肽配體代替單一的氨基酸，也能夠生成氨基酸螯合物。它們將通常是二肽、三肽、有時(shí)為四肽的形式，因?yàn)楦笈潴w的分子量對(duì)所生成的螯合物的直接同化來說過大。一般來說，肽配體將通過蛋白質(zhì)的水解作用衍生。不過，也能夠使用通過常規(guī)的合成技術(shù)或遺傳工程所制備的肽。若配體是二肽或三肽，則式[C(O)CHRNH]eH原子團(tuán)將代替式I中與氮原子連接的氫之一。如式I所定義的R可以是H或任意其他天然存在的氨基酸殘基，e可以是整數(shù)1、2或3。若e是1，則配體將是二肽，若e是2，則配體將是三肽，等等。
氨基酸螯合物的結(jié)構(gòu)、化學(xué)和生物利用度在文獻(xiàn)中有詳細(xì)記載，例如Ashmead等《螯合的礦物質(zhì)營養(yǎng)品》(1982)，Chas.C.ThomasPublishers，Springfield，Ill.；Ashmead等《金屬離子的腸吸收》(1985)，Chas.C.Thomas Publishers，Springfield，Ill.；Ashmead等《氨基酸螯合物的植物葉補(bǔ)給》(1986)，NoyesPublications，Park Ridge，N.J.；美國專利4,020,158；4,167,564；4,216,143；4,216,144；4,599,152；4,774,089；4,830,716；4,863,898以及其他等等。進(jìn)而，美國專利4,725,427公開了維生素與氨基酸螯合物的矯味泡騰混合物，它用于以飲料的形式對(duì)人給藥。
氨基酸螯合物在礦物質(zhì)營養(yǎng)學(xué)領(lǐng)域中的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)歸因于這樣的事實(shí)，這些螯合物在腸和粘膜細(xì)胞中借助主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)易被吸收，好象它們僅僅是氨基酸一樣。換句話說，利用氨基酸作為載體分子，礦物質(zhì)與氨基酸一起作為單一的單元而被吸收。因此，避免了與離子對(duì)活性部位的競爭和其他成分對(duì)特定的營養(yǎng)性礦物質(zhì)元素的抑制有關(guān)的問題。這一點(diǎn)對(duì)諸如鐵的硫酸鹽等化合物來說是尤其真實(shí)的，這些化合物必須被大量釋放，目的是使機(jī)體吸收適當(dāng)?shù)牧浚鹂赡艿膼盒?、腹瀉和其他不適。還因?yàn)殍F對(duì)很多生理功能都是如此重要的礦物質(zhì)，并且因?yàn)楸黄胀ㄈ藬z入的未強(qiáng)化食品缺乏足量的鐵，強(qiáng)化仍然是最好的提供給人們最低每日鐵需要量的方法之一。
鑒于上述，提供用鐵、鈣、鋅和/或其他礦物質(zhì)強(qiáng)化谷物顆粒核仁的組合物和方法將是有用的。更具體地說，提供用氨基酸螯合物包涂未粉碎的或完整的谷物顆粒核仁的組合物和方法將是有用的。因?yàn)榻饘僭谧鳛榘被狎衔锏拈]合成員被釋放時(shí)生物利用度增加，可以使用更少量的金屬來強(qiáng)化谷物顆粒核仁，從而減少所不需要的副作用和不可口性。
本發(fā)明的目的和概述本發(fā)明的一個(gè)目的是提供金屬強(qiáng)化的谷物顆粒核仁，其中該金屬是高度生物可利用的。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供用氨基酸螯合物強(qiáng)化的谷物顆粒核仁，其中該強(qiáng)化的谷物顆粒核仁是可口的。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供用一種或多種氨基酸螯合物強(qiáng)化的谷物顆粒核仁，以便一份餐量的谷物顆粒核仁可以提供包含在氨基酸螯合物中的金屬的最低每日需要。
通過提供用金屬氨基酸螯合物包涂的谷物顆粒核仁可以實(shí)現(xiàn)這些和其他目的。優(yōu)選的谷物顆粒包括諸如大麥、玉米、小米、燕麥、昆諾阿藜、大米、黑麥、高粱、黑小麥、小麥或菰這樣的顆粒。包衣由穩(wěn)定劑和金屬氨基酸螯合物組成，后者的配體與金屬的摩爾比為1∶1至4∶1。盡管可以使用任何可被機(jī)體利用的金屬，不過鐵、鈣、鎂、鋅、銅、錳和/或鉻是優(yōu)選的金屬。類似地，盡管可以使用任何氨基酸配體，不過甘氨酸是優(yōu)選的配體。含有這些金屬氨基酸螯合物的包衣是可取的，因?yàn)榘被狎衔锝?jīng)由主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)、作為完整的分子通過腸和粘膜細(xì)胞而被吸收，隨后被轉(zhuǎn)運(yùn)至不同的組織，以便機(jī)體可以根據(jù)需要使用礦物質(zhì)或金屬離子。
發(fā)明的詳細(xì)說明在本發(fā)明之前，已經(jīng)公開和描述了用氨基酸螯合物強(qiáng)化谷物顆粒及其制備方法，不言而喻的是本發(fā)明并不限于本文所公開的特定的過程步驟和材料，因?yàn)檫@樣的過程步驟和材料可以多少有所改變。也不言而喻的是本文所用的術(shù)語僅僅出于描述特定實(shí)施方式的目的。這些術(shù)語不打算是限制性的，因?yàn)楸景l(fā)明的范圍打算僅受附后的權(quán)利要求書及其等價(jià)方式的限制。
必須注意，本說明書和附后的權(quán)利要求書所用的單數(shù)形式“一個(gè)”和“該”包括復(fù)數(shù)對(duì)象，除非內(nèi)容有清楚的指定。
本文所用的“無味”、“可口”或“改善的可口性”表示用于包涂或強(qiáng)化谷物顆粒核仁的組合物基本上缺乏金屬樣或不可取的余味。換句話說，用在本發(fā)明中的螯合物具有可被消費(fèi)它的溫血宿主、即動(dòng)物或人類所接受的味道。這并不是說用氨基酸螯合物包涂的谷物顆粒核仁完全沒有味道或余味。
“金屬氨基酸螯合物”或“礦物質(zhì)氨基酸螯合物”通常受到被螯合的金屬與氨基酸的羧基氧基和α-氨基之間的配位共價(jià)鍵的限定。照此，與作為閉合成員的金屬生成雜環(huán)。不過，隨著pH水平的降低，羧基氧與金屬閉合成員之間的鍵變得共價(jià)性更弱，離子性更強(qiáng)，盡管仍然可能存在環(huán)結(jié)構(gòu)。因此，出于本發(fā)明目的的氨基酸螯合物涉及任何由氨基酸和形成環(huán)結(jié)構(gòu)的金屬組成的螯合物或配合物。
“生物可利用的”表示本發(fā)明的金屬來源是呈氨基酸螯合的形式，已經(jīng)證明這種形式能夠與螯合的氨基酸一起被完整轉(zhuǎn)運(yùn)，經(jīng)由主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)直接穿過腸壁進(jìn)入血流。
有鑒于此，本發(fā)明涉及1)用金屬氨基酸螯合物包涂的谷物顆粒核仁；2)用含有金屬氨基酸螯合物的溶液包涂谷物顆粒核仁的方法；和3)含有金屬氨基酸螯合物的包涂溶液，用于包涂谷物顆粒核仁。
本發(fā)明中，涂在谷物顆粒核仁上的包衣(或用于包涂核仁的溶液)由金屬氨基酸螯合物和穩(wěn)定劑組成。金屬氨基酸螯合物的配體與金屬的摩爾比應(yīng)當(dāng)從1∶1至4∶1(優(yōu)選為2∶1)，穩(wěn)定劑應(yīng)當(dāng)是一種親水性或中性水膠體，包括但不限于羥丙基纖維素和乙基纖維素。
關(guān)于金屬氨基酸螯合物的組分，金屬可以是鐵、鈣、鎂、鋅、銅、錳和/或鉻。根據(jù)何種金屬用于強(qiáng)化各種谷物顆粒核仁，金屬在核仁上的含量應(yīng)當(dāng)從約0.001至2重量％。例如，鈣的含量將更接近該范圍的上限，也就是從約0.1至2.0重量％，而鋅和鐵的含量將更接近該范圍的下限，也就是從約0.001至0.1重量％。進(jìn)而，配體可以是丙氨酸、精氨酸、天冬酰胺、天冬氨酸、半胱氨酸、胱氨酸、谷氨酰胺、谷氨酸、甘氨酸、組氨酸、羥脯氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、賴氨酸、甲硫氨酸、鳥氨酸、苯丙氨酸、脯氨酸、絲氨酸、蘇氨酸、色氨酸、酪氨酸和/或纈氨酸，包括由所公開的氨基酸的任意組合所生成的二肽、三肽和四肽。盡管可以使用任意上述氨基酸配體，甘氨酸是優(yōu)選的配體。照此，優(yōu)選的組合包括雙甘氨酸亞鐵、三甘氨酸鐵、雙甘氨酸鈣和雙甘氨酸鋅。
大麥、玉米、小米、燕麥、昆諾阿藜、大米、黑麥、高粱、黑小麥、小麥和菰是可以用于本發(fā)明的較為普及的谷物顆粒。不過，所有作為核仁是完整的谷物顆粒核仁都在本發(fā)明的范圍內(nèi)，包括其中已經(jīng)除去胚芽和/或外殼的核仁。
最后，適當(dāng)時(shí)可以可選地包括一種著色劑，例如二氧化鈦。例如，在用雙甘氨酸亞鐵包涂白色大米時(shí)，二氧化鈦的使用起到增白劑的作用，減少變色。
作為優(yōu)選實(shí)施方式之一的實(shí)例，可以用含有雙甘氨酸亞鐵的化合物包涂大米或其他谷物的核仁。這種化合物可以由下式II代表 式II分別用Ca和Zn替換Fe，該式還可以代表雙甘氨酸鈣和雙甘氨酸鋅。進(jìn)而，向式II中加入第三個(gè)甘氨酸環(huán)，可以代表三甘氨酸鐵。
用金屬氨基酸螯合物包涂谷物顆粒核仁的方法可以用若干種方法實(shí)現(xiàn)。例如，如果需要用雙甘氨酸亞鐵強(qiáng)化大米，那么可以用含有螯合物、穩(wěn)定劑和可選的著色劑的溶液噴淋或浸泡谷物顆粒核仁，制得并涂以包衣。如此制備的包衣事實(shí)上在紋理上是不可被察覺的，并且是可口的。
本質(zhì)上，用氨基酸螯合物包衣強(qiáng)化谷物顆粒的方法如下。首先，提供谷物顆粒和含有氨基酸螯合物與穩(wěn)定劑的溶液。其次，將已知量的含有氨基酸螯合物的溶液包涂在一部分或全部谷物顆粒核仁上，目的是在每粒谷物核仁上達(dá)到所需濃度的金屬氨基酸螯合物。然后通過公知的操作減少水分。最后，可能需要將強(qiáng)化的谷物顆粒核仁與未強(qiáng)化的谷物顆粒核仁按一定比例預(yù)混合，以便為一餐份的現(xiàn)在摻合后的谷物核仁提供適量的金屬氨基酸螯合物，以滿足對(duì)特定金屬的最低每日需要。如果進(jìn)行該步驟，那么優(yōu)選的強(qiáng)化與未強(qiáng)化谷物顆粒核仁的重量比從約1∶5至1∶100。不過，有些制劑可能不需要該步驟，因?yàn)榘咳芤嚎梢院懈俚陌被狎衔锘蛘呖梢詫⒏鼭獾娜芤和吭诟篌w積的谷物顆粒核仁上。
用于包涂谷物顆粒核仁的溶液是這樣制備的，將穩(wěn)定劑與金屬氨基酸螯合物干摻合，將摻合物與一種水溶液混合，例如異丙醇和水，直至形成均勻的液體。如果使用噴淋法進(jìn)行包涂，那么一種實(shí)施方式包括將核仁放置在包衣鍋內(nèi)，向核仁上施加熱空氣，在熱空氣流動(dòng)時(shí)噴淋均勻的液體。該操作應(yīng)當(dāng)繼續(xù)進(jìn)行直到核仁飽和到預(yù)定的程度時(shí)為止。如果需要改變強(qiáng)化的谷物顆粒核仁的顏色，隨后可以進(jìn)行可選的步驟1)在向包衣鍋內(nèi)吹送強(qiáng)制熱空氣的步驟之前，用著色劑覆蓋谷物顆粒，例如二氧化鈦，和2)在已用均勻的液體噴淋谷物顆粒之后，用著色劑覆蓋谷物顆粒。
如果使用浸泡法進(jìn)行包涂，核仁應(yīng)當(dāng)首先被浸泡在上述均勻的溶液中，用常規(guī)的干燥技術(shù)干燥至水分達(dá)到預(yù)定水平。如果必要的話，應(yīng)當(dāng)通過搖動(dòng)分離谷物顆粒核仁。可選地，可以將二氧化鈦或其他著色劑與強(qiáng)化的谷物顆粒核仁混合，以改變核仁的顏色。
下列實(shí)施例闡述制備用于谷物顆粒核仁的金屬氨基酸螯合物包衣的組合物和方法。具體地說，實(shí)施例闡明了兩種已知的包涂實(shí)施方式，也就是噴淋和浸泡，用于用金屬氨基酸螯合物強(qiáng)化大米。這些實(shí)施例不應(yīng)被視為對(duì)本發(fā)明的限制，而應(yīng)當(dāng)僅供闡述在目前的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，如何制備最好的已知用于谷物顆粒的氨基酸螯合物包衣。
實(shí)施例實(shí)施例1以下是使用噴淋法用雙甘氨酸亞鐵強(qiáng)化白色大米的方法。首先，將70克羥丙基纖維素與70克雙甘氨酸亞鐵干摻合，例如由AlbionLaboratories，Inc.以商標(biāo)FERROCHELTM銷售的。在剪切和充分?jǐn)嚢柘?，將該干燥成分與4.536千克水和1千克異丙醇混合?；旌显摦a(chǎn)物，直至溶液變?yōu)槌吻搴途鶆?。其次，?0磅大米和250克二氧化鈦放置在旋轉(zhuǎn)包衣鍋內(nèi)。使鍋旋轉(zhuǎn)，直至在大米上覆蓋一層均勻的包衣。向鍋內(nèi)壓入熱空氣，同時(shí)向大米上噴淋含有雙甘氨酸亞鐵的溶液。在全部溶液噴淋到大米上后，向鍋的內(nèi)容物中加入另外50克二氧化鈦，完成這一批操作。經(jīng)過該過程，50磅的大米用雙甘氨酸亞鐵強(qiáng)化，其鐵含量為約0.061重量％。推薦比例是每磅大米14毫克鐵。因此，向50磅包涂的大米中混合950磅未包涂的大米。通過將包涂的大米與未包涂的大米按該比例均勻混合，得到大米混合物，其鐵含量為每磅混合大米約14毫克鐵。
實(shí)施例2以下是使用浸泡法用雙甘氨酸亞鐵強(qiáng)化白色大米的方法。首先，將200克乙基纖維素與100克二氧化鈦和70克雙甘氨酸亞鐵干摻合，例如由Albion Laboratories，Inc.以商標(biāo)FERROCHELTM銷售的。其次，在剪切和充分?jǐn)嚢柘?，將這些干燥成分與9.126千克水混合，直至得到澄清和均勻的溶液。然后將液體倒在50磅大米上，直至得到均勻的涂層。然后將大米放置在75℃強(qiáng)制空氣干燥烘箱內(nèi)，直至大米被干燥至水分為12.5％。然后搖動(dòng)大米，以打碎所有的凝塊，形成單獨(dú)的米粒。在旋轉(zhuǎn)著的鍋內(nèi)向大米中加入另外100克二氧化鈦，完成這一批操作。經(jīng)過該過程，50磅的大米用雙甘氨酸亞鐵強(qiáng)化，其鐵含量為約0.061重量％。推薦比例是每磅大米14毫克鐵。因此，向50磅包涂的大米中混合950磅未包涂的大米。通過將包涂的大米與未包涂的大米按該比例均勻混合，得到大米混合物，其鐵含量為每磅混合大米約14毫克鐵。
實(shí)施例3以下是使用噴淋法用雙甘氨酸鈣強(qiáng)化白色大米的方法。首先，將350克羥丙基纖維素與7.71千克雙甘氨酸鈣干摻合，例如由AlbionLaboratories，Inc.以商標(biāo)CALCIUM TASTE FREETM銷售的。在剪切和充分?jǐn)嚢柘?，向該干燥成分中加?2.815千克水和4千克異丙醇并混合，直至溶液變?yōu)槌吻搴途鶆?。其次，?50磅大米放置在旋轉(zhuǎn)包衣鍋內(nèi)。向鍋內(nèi)吹入強(qiáng)制熱空氣，同時(shí)向大米上噴淋含有雙甘氨酸鈣的溶液，直至均勻涂布全部溶液。將大米干燥至水分小于10％，從包衣鍋中取出，完成這一批操作。經(jīng)過該過程，250磅的大米用雙甘氨酸鈣強(qiáng)化，其鈣含量為約0.88重量％，這是基于CALCIUM TASTE FREETM中的鈣含量而言的。推薦比例是每磅大米1000毫克鈣。因此，然后將250磅包涂的大米與750磅未處理的大米混合。通過將包涂的大米與未包涂的大米按該比例均勻混合，得到大米混合物，其鈣含量為每磅混合大米約1000毫克鈣。
實(shí)施例4以下是使用噴淋法用雙甘氨酸鋅強(qiáng)化白色大米的方法。首先，將70克羥丙基纖維素與70克雙甘氨酸鋅干摻合。在剪切和充分?jǐn)嚢柘?，向該干燥成分中混合?.563千克水和1千克異丙醇。混合該產(chǎn)物，直至溶液變?yōu)槌吻搴途鶆?。其次，?0磅大米和250克二氧化鈦放置在旋轉(zhuǎn)包衣鍋內(nèi)。然后使鍋旋轉(zhuǎn)，直至在大米上覆蓋一層均勻的包衣。向鍋內(nèi)壓入熱空氣，同時(shí)向大米上噴淋含有雙甘氨酸鋅的溶液。在全部溶液噴淋到大米上后，向鍋的內(nèi)容物中加入另外50克二氧化鈦，完成這一批操作。經(jīng)過該過程，50磅的大米用雙甘氨酸鋅強(qiáng)化，其鋅含量為約0.061重量％。然后將50磅強(qiáng)化的大米與950磅未處理的大米混合。通過將包涂的大米與未包涂的大米按該比例均勻混合，得到大米混合物，其鋅含量為每磅混合大米約14毫克鋅。
實(shí)施例5以下是使用噴淋法用雙甘氨酸亞鐵強(qiáng)化白色大米的方法。首先，將70克羥丙基纖維素與70克雙甘氨酸亞鐵干摻合，例如由AlbionLaboratories，Inc.以商標(biāo)FERROCHELTM銷售的。在剪切和充分?jǐn)嚢柘拢瑢⒃摳稍锍煞峙c4.563千克水和1千克異丙醇混合?；旌显摦a(chǎn)物，直至溶液變?yōu)槌吻搴途鶆?。其次，?000磅大米放置在包衣鍋內(nèi)。向鍋內(nèi)壓入熱空氣，同時(shí)向大米上噴淋含有雙甘氨酸亞鐵的溶液。使包涂的大米干燥至水分小于10％。此時(shí)大米即可進(jìn)行包裝。不要求混合強(qiáng)化的大米與未強(qiáng)化的大米，因?yàn)檫@一批大米普遍是用實(shí)施例1所述雙甘氨酸亞鐵量的1/20包涂的。該過程得到鐵含量為每磅大米約14毫克鐵。
已經(jīng)根據(jù)某些優(yōu)選的實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，盡管如此，本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，可以進(jìn)行各種修飾、改變、省略和替換而不背離發(fā)明精神。例如，相似的操作可以用于菰或其他顆粒，使用或不使用著色劑。另外，其他金屬氨基酸螯合物也可以用于包涂其他谷物顆粒核仁。因此，本發(fā)明打算僅受到所附權(quán)利要求書的范圍的限制。
權(quán)利要求
1.用金屬氨基酸螯合物包涂的谷物顆粒核仁，其中所述包衣由一種穩(wěn)定劑和一種金屬氨基酸螯合物組成，該螯合物的配體與金屬的摩爾比從1∶1至4∶1。
2.權(quán)利要求1的谷物顆粒核仁，其中所述核仁選自大麥、玉米、小米、燕麥、昆諾阿藜、大米、黑麥、高粱、黑小麥、小麥、菰和它們的組合。
3.權(quán)利要求1的谷物顆粒核仁，其中所述配體是天然存在的氨基酸，選自丙氨酸、精氨酸、天冬酰胺、天冬氨酸、半胱氨酸、胱氨酸、谷氨酰胺、谷氨酸、甘氨酸、組氨酸、羥脯氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、賴氨酸、甲硫氨酸、鳥氨酸、苯丙氨酸、脯氨酸、絲氨酸、蘇氨酸、色氨酸、酪氨酸和纈氨酸，和由所述氨基酸的任意組合所生成的二肽、三肽和四肽。
4.權(quán)利要求1的谷物顆粒核仁，其中所述金屬選自鐵、鈣、鎂、鋅、銅、錳、鉻和它們的組合。
5.權(quán)利要求1的谷物顆粒核仁，其中所述穩(wěn)定劑是一種水膠體。
6.權(quán)利要求1的谷物顆粒核仁，其中所述金屬在所述核仁上的含量從0.001至2重量％。
7.權(quán)利要求1至6之一的谷物顆粒核仁，其中所述配體是甘氨酸，所述金屬是鐵，所述鐵在所述核仁上的含量從0.001至0.1重量％。
8.權(quán)利要求1至6之一的谷物顆粒核仁，其中所述配體是甘氨酸，所述金屬是鈣，所述鈣在所述核仁上的含量從0.1至2重量％。
9.權(quán)利要求1至6之一的谷物顆粒核仁，其中所述配體是甘氨酸，所述金屬是鋅，所述鋅在所述核仁上的含量從0.001至0.1重量％。
10.權(quán)利要求1至6之一的谷物顆粒核仁，其中所述金屬氨基酸螯合物選自雙甘氨酸亞鐵、三甘氨酸鐵、雙甘氨酸鈣、雙甘氨酸鋅和它們的組合。
11.權(quán)利要求1至6之一的谷物顆粒核仁，其中所述包衣進(jìn)一步含有二氧化鈦。
12.權(quán)利要求5的谷物顆粒核仁，其中所述水膠體選自羥丙基纖維素和乙基纖維素。
13.用含有金屬氨基酸螯合物的包衣強(qiáng)化谷物顆粒核仁的方法，該方法包括提供(a)谷物顆粒核仁和(b)由金屬氨基酸螯合物與穩(wěn)定劑組成的包涂溶液，該螯合物的配體與金屬的摩爾比從1∶1至4∶1；和用所述溶液包涂所述核仁。
14.權(quán)利要求13的強(qiáng)化谷物顆粒核仁的方法，其中提供包涂溶液的步驟包括下列步驟將所述穩(wěn)定劑與所述金屬氨基酸螯合物摻合；和將所述摻合物與一種水溶液混合，直至形成均勻的液體。
15.權(quán)利要求13或14之一的強(qiáng)化谷物顆粒核仁的方法，其中所述核仁選自大麥、玉米、小米、燕麥、昆諾阿藜、大米、黑麥、高粱、黑小麥、小麥、菰和它們的組合。
16.權(quán)利要求13或14之一的強(qiáng)化谷物顆粒核仁的方法，其中所述配體是天然存在的氨基酸，選自丙氨酸、精氨酸、天冬酰胺、天冬氨酸、半胱氨酸、胱氨酸、谷氨酰胺、谷氨酸、甘氨酸、組氨酸、羥脯氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、賴氨酸、甲硫氨酸、鳥氨酸、苯丙氨酸、脯氨酸、絲氨酸、蘇氨酸、色氨酸、酪氨酸和纈氨酸，和由所述氨基酸的任意組合所生成的二肽、三肽和四肽。
17.權(quán)利要求13或14之一的強(qiáng)化谷物顆粒核仁的方法，其中所述金屬選自鐵、鈣、鎂、鋅、銅、錳、鉻和它們的組合。
18.權(quán)利要求13或14之一的強(qiáng)化谷物顆粒核仁的方法，其中所述配體是甘氨酸。
19.權(quán)利要求13或14之一的強(qiáng)化谷物顆粒核仁的方法，其中所述金屬氨基酸螯合物選自雙甘氨酸亞鐵、三甘氨酸鐵、雙甘氨酸鈣、雙甘氨酸鋅和它們的組合。
20.權(quán)利要求13或14之一的強(qiáng)化谷物顆粒核仁的方法，其中所述穩(wěn)定劑是一種水膠體。
21.權(quán)利要求13或14之一的強(qiáng)化谷物顆粒核仁的方法，其中所述穩(wěn)定劑選自羥丙基纖維素和乙基纖維素。
22.權(quán)利要求14的強(qiáng)化谷物顆粒核仁的方法，其中所述水溶液由選自乙醇、異丙醇、水和它們的組合的成分組成。
23.權(quán)利要求14的強(qiáng)化谷物顆粒核仁的方法，其中包涂步驟進(jìn)一步包括下列步驟將所述谷物顆粒核仁放置在包涂表面上；向所述谷物顆粒核仁上噴淋所述均勻的液體；和干燥所述谷物顆粒核仁。
24.權(quán)利要求23的強(qiáng)化谷物顆粒核仁的方法，其中包涂步驟進(jìn)一步包括下列步驟在所述噴淋步驟之前用二氧化鈦覆蓋所述谷物顆粒核仁；和在已用所述均勻的液體噴淋所述谷物顆粒核仁之后用所述二氧化鈦覆蓋谷物顆粒核仁。
25.權(quán)利要求14的強(qiáng)化谷物顆粒核仁的方法，其中包涂步驟包括下列步驟將所述谷物顆粒核仁浸泡在所述均勻的液體中；和干燥所述谷物顆粒核仁至預(yù)定的水分含量。
26.權(quán)利要求25的強(qiáng)化谷物顆粒核仁的方法，其中所述預(yù)定的水分含量從1％至20％。
27.權(quán)利要求25或26之一的強(qiáng)化谷物顆粒核仁的方法，其中在所述谷物顆粒核仁已被干燥至所述預(yù)定的水分含量之后使二氧化鈦與所述谷物顆粒核仁接觸。
28.權(quán)利要求13或14之一的強(qiáng)化谷物顆粒核仁的方法，其中在所述包涂步驟之后的一個(gè)步驟包括將所述包涂的谷物顆粒核仁與未包涂的谷物顆粒核仁按1∶5至1∶100的重量比預(yù)混合。
全文摘要
公開了用金屬氨基酸螯合物包涂的谷物顆粒核仁、用于谷物顆粒核仁的礦物質(zhì)或金屬強(qiáng)化的方法和包涂組合物。與其他金屬或礦物質(zhì)強(qiáng)化不同，可以用鐵、鈣、鋅和/或其他金屬的氨基酸螯合物形式包涂谷物顆粒核仁，無需粉碎各粒核仁。進(jìn)而，包涂的核仁是穩(wěn)定的、可口的，含有高度生物可利用的金屬。
文檔編號(hào)B05D1/18GK1420729SQ00811561
公開日2003年5月28日 申請日期2000年6月16日 優(yōu)先權(quán)日1999年6月18日
發(fā)明者E·C·克里斯坦森, S·D·阿什米德 申請人:阿爾比恩國際公司