用于面粉生产的作物去壳籽粒的碾磨已经由在两块石头之间研磨去 壳籽粒的原始工艺发展成高度机械化和商业化的重要工艺。但是，碾磨 的根本目标保持不变：将去壳籽粒分离成基本成分并将这些成分中的一 种或多种研磨成细粉。该工艺涉及许多步骤。最初，作物去壳籽粒在去 壳籽粒水分调节之前进行“净化”以便除去大的外来杂质诸如灰尘、石头、 树叶等。在水分调节之后，去壳籽粒经过几轮的破裂，过筛，纯化和缩 小，最终变成细粉。
作为碾磨工艺的基本部分的作物去壳籽粒的水分调节(或浸泡)的 实践典型地涉及将一定量的水分加入到去壳籽粒中，然后将其放置一段 时间，使其得到最佳碾磨性能(即，得到最大面粉产量且具有最少麸星)。 对于小麦而言，加入到谷物中的水分的水平取决于小麦是硬还是软，硬 的小麦一般被调节到15.5到17％的水分含量，而软的小麦被调节到14 到15.5％的湿气含量。在潮湿和碾磨之间的环境温度下放置的时间通常 在8到18个小时的范围内，但商业压力可导致放置时间在该范围之外。
对于小麦水分调节来说有两个基本目标：胚乳应当易碎并且易于缩 小，同时麸皮应当保持粗糙并不易粉碎。在高水分水平下，胚乳丧失其 易碎性，而在低水分水平下胚乳变得易碎并易于研磨。
因此，在碾磨工艺过程中小麦水分调节对于最佳碾磨性能以及外层 麸皮层与内层胚乳的分离来说是必须的，从而使面粉产量最大化同时使 麸星最小化。但是，由于与碾磨工艺相关的机械剪切力，面粉中的一些 麸星是不可避免的，特别是在高提取(高出粉率的面粉)或者统粉(straight run flour)中。对于生产具有非常低的麸星的高品质面粉的碾磨工业来说， 有效面粉产量被牺牲，即面粉产量从78％降低到60％，甚至低至40％。
由于对面粉质量的有害影响，面粉碾磨工业避免使用发芽或萌芽的 小麦。这是为什么谷物栽培者会因为天气对小麦的损害而收到较低报酬 的原因。损害的程度随着潮湿条件下的时间而有所缓和。谷物在潮湿下 的持续时间控制了生物化学变化的程度。
水分调节工艺(和大麦萌芽的早期阶段)好比对成熟小麦的轻度 降雨。这通过在处理后的测试中小麦重量的降低得到证实；麸皮层膨胀 但它们不收缩到它们最初的尺寸。
发芽要求酶催化的新陈代谢变化，其中的许多变化受到内源植物激 素的调节。这些生物过程中的一些是组织专一性的；一些酶降解为存储 化合物，而其他酶合成新的组织。
国际公布的WO02/00910涉及在细胞降解酶存在下1-48小时处理作 物去壳籽粒特别是玉米的工艺，这些酶包括酸性蛋白酶，木聚糖酶，纤维 素酶，阿拉伯糖苷酶和脂肪分解酶。
国际公布的WO02/00731涉及作物去壳籽粒的湿研磨改进工艺，包 括以酸性蛋白酶处理磨碎的去壳籽粒的步骤。
国际公布的WO99/21656涉及通过加入酶制剂对谷物进行水分调节 的改进工艺。

对于高品质面粉生产而言，存在着在质量和产量都不下降的情况下 优化碾磨性能的商业需要。本发明人已经开发了一种高品质面粉生产的 有效工艺，使麸星最小化并且不牺牲高产量。本发明能够提供的优选优 点在于去壳籽粒制备时间的缩短。
在一种广泛形式中，本发明涉及在面粉生产中一种或多种植物激素 的使用。
在第一方面，本发明提供了在碾磨之前处理作物去壳籽粒的方法， 包括将作物去壳籽粒暴露于一种或多种植物激素中的步骤。
在第二方面，本发明提供了生产面粉的方法，包括在碾磨之前用一 种或多种植物激素处理作物去壳籽粒的步骤。
本发明的优选目标是在碾磨之前处理作物去壳籽粒的方法，以改进 作物去壳籽粒的可碾磨性，其中所述方法包括将作物去壳籽粒暴露于一 种或多种植物激素中的步骤，由此改进作物去壳籽粒的可碾磨性。
在第一和第二方面的方法的优选实施方式中，所述方法进一步包括 使用酶处理作物去壳籽粒的步骤。
优选地，酶是植物细胞壁降解酶。
更优选地，植物细胞壁降解酶选自包括木聚糖酶，纤维素酶和脂肪酶 的组。
进一步优选地，细胞壁降解酶是纤维素酶。
在第三方面，本发明提供了根据第二方面的方法生产的面粉。
在第四方面，本发明提供了使用第三方面的面粉生产的食物。
在第五方面，本发明提供了用于在碾磨之前处理去壳籽粒的组合物， 其包括一种或多种第一方面的植物激素和合适的载体或者稀释剂。
优选地，作物去壳籽粒至少包括胚乳和麸皮层。
在特定实施方式中，作物去壳籽粒是谷物诸如小麦。
优选地，作物去壳籽粒被处理1-24小时。
更优选地，作物去壳籽粒被处理8到18小时。
进一步优选地，作物去壳籽粒被处理大约14-16小时。
优选地，植物激素选自包括赤霉素、脱落酸和生长素的组。
更优选地，植物激素为脱落酸。
优选地，加入的植物激素终浓度在0.5到50mg/kg作物去壳籽粒之间。
更优选地，加入的植物激素终浓度在1到20mg/kg作物去壳籽粒之间。
进一步优选地，加入的植物激素终浓度大约为2mg/kg作物去壳籽粒。
在特定的优选实施方式中，所述方法包括将作物去壳籽粒暴露到含 有植物激素和植物细胞壁降解酶的溶液中的结合步骤。
在整个说明书中，除非在上下文中要求，词语“包括”应当被理解成 含有所陈述的集合或集合组的结论，但不排除任何其他集合或集合组。
附图说明
图1：植物激素对面粉产量的影响。数据点如下：圆圈为对照，菱 形为脱落酸，正方形为赤霉素，三角形为吲哚乙酸。
图2：细胞壁降解酶的添加对麸皮层和胚乳的影响。A＝对照(水)， B＝木聚糖酶(100mg/ml的稀释液)，C＝纤维素酶(100mg/ml的稀释液)， D＝脂肪酶(2mg/ml的稀释液)。
图3：木聚糖酶和纤维素酶对面粉产量的影响。数据点如下：圆圈 为对照，正方形为木聚糖酶，三角形为纤维素酶。
图4：脂肪酶对面粉产量的影响。圆圈为对照；正方形为脂肪酶。
图5：木聚糖酶和纤维素酶对生面团强度的影响。轻色调交叉阴影 线填充的条为对照；中色调叉阴影线填充的条为木聚糖酶；暗色调叉阴 影线填充的条为纤维素酶。
图6：脂肪酶对面粉糊粘度的影响。轻色调交叉阴影线填充的条为 对照；中色调交叉阴影线填充的条为脂肪酶。
图7：水分调节添加剂对快速面团总分值(Rapid Dough Total Score) 的影响。处理1＝脱落酸(ABA)，1.5mg/kg作物去壳籽粒；处理2＝纤 维素酶，250mg/kg作物去壳籽粒；处理3＝脂肪酶，100mg/kg作物去壳 籽粒。实线填充的条为对照。斜线填充的条为处理。
图8：纤维素酶和脱落酸对小麦粉产量的影响。
图9：不同浓度的ABA和不同的小麦数量对面粉产量的影响。 1ppm＝1mg ABA每kg作物去壳籽粒。

本发明人已经开发了一个改进方法，以处理用于面粉的商业生产的 作物去壳籽粒。本发明的产品增加了面粉产量并使麸星最小化。本发明 的方法选择性地提高了谷物外麸皮层的韧化，有助于麸皮与胚乳的分离， 同时软化胚乳，有助于碾磨。本发明克服了在碾磨工艺中该重要步骤的 常规现有技术的主要缺点。
术语“作物去壳籽粒”指的是作物产品诸如种子或者谷物(但对其没 有限制)，包括胚乳和麸皮层。
面粉可由各种作物，首选基本谷类或者其他淀粉类食物源碾磨而成。 绝非限制性的例子是小麦、玉米、黑麦、大米、大麦，以及其他草类和 种子生产作物诸如豆类和坚果。
优选地，作物为谷类。
更优选地，谷类为小麦。
不同类型的面粉具有不同比例的谷类成分。例如，白面粉仅仅由胚 乳制成，而全谷类面粉由完整的谷类制成，胚芽面粉由胚乳和胚芽制成。 在高质量白面粉生产之后，至关重要的步骤是尽可能有效地将麸皮层和 胚芽层与胚乳分离。优选方法是诱导谷物外层的结构变化，该变化类似 于在萌芽开始时所发生的变化。优选地，通过将谷物暴露在水分下诱导 萌芽。
优选地，“暴露”作物去壳籽粒可包括浸渍、浸透、浸入、使饱和、 浸湿和喷溅。更优选地，作物去壳籽粒被浸湿。在优选实施方式中，作 物去壳籽粒被浸湿，使水分含量在14-17％之间。
谷物被暴露于水分下的持续时间是重要变量，因为这控制了谷物中 生物化学变化的程度。如果谷物被浸湿延长的时间段，萌芽将进行完全， 使得谷物不能用于碾磨。优选地，谷物被暴露在水分下1-24小时。更优 选地，谷物被暴露在水分下8和18小时。进一步优选地，谷物被暴露在 水分下大约14到大约16小时。
虽然不希望由任何专门理论所束缚，但建议谷物萌芽的开始还可通 过各种物理和/或化学刺激来促进。优选地，萌芽被化学刺激促进。更优 选地，萌芽被激素促进。进一步优选地，萌芽由植物激素促进。
诸如在本发明中使用的激素的上下文中所使用的“植物激素”指的是 调节酶活性或者改变植物中基因表达模式的任意种类的小有机分子。有 五个主要种类的植物激素：生长素、细胞分裂素、赤霉素、脱落酸和乙 烯。可以理解，植物激素可来自于各种来源，包括天然或者化合来源。 可以预期，植物激素的合成类似物可在本发明中使用。
优选地，植物激素选自包括赤霉素、脱落酸和生长素的组。
更优选地，植物激素是加入的终浓度在0.5至50mg/kg作物去壳籽 粒之间的脱落酸。进一步优选地，加入的植物激素的终浓度在1至 20mg/kg作物去壳籽粒之间。在特定的优选实施方式中，加入的植物激 素浓度终浓度为1，1.5，2.0，2.5，3.0，3.5，4.0，4.5，5.0，5.5，6.0， 6.5，7.0，8.0，9.0，10，12，14，16，18或者20mg/kg作物去壳籽粒。
在优选实施方式中，加入的脱落酸终浓度为2mg/kg作物去壳籽粒。
因此，本发明的一种广泛形式是在碾磨之前处理作物去壳籽粒以改 善作物去壳籽粒的碾磨性的方法，其包括将作物去壳籽粒暴露于一种或 多种植物激素中的步骤，由此改善碾磨性。
“碾磨性”指的是作物去壳籽粒可被碾磨成面粉的能力。作物去壳籽 粒的碾磨性与去壳籽粒的硬度、胚乳与麸皮之比以及麸皮的易分离程度 有关，但不限于此。典型但不排外地，如果开始材料的麸皮与胚乳更容 易分离，则碾磨工艺更简单，因为得到的面粉更具流动性并且更容易精 选。一般说来，最佳碾磨性是具有最小麸星的最大面粉产量的成果。在 说明书全文中，碾磨性可与“碾磨性能”互换使用。
本领域技术人员应当理解，本发明的方法可应用于常规面粉碾磨设 备。
在本发明的优选实施方式中，酶可被加入到该工艺中。加入酶的目 的在于在碾磨过程中帮助胚乳释放。最合适的是，酶为植物细胞降解酶。 所述酶的非限制性的例子包括戊聚糖酶、果糖酶、阿拉伯糖酶、甘露糖 苷酶、纤维素酶、木聚糖酶和脂肪分解酶。优选地，活性酶选自包括木 聚糖酶、纤维素酶和脂肪分解酶的组。更优选地，酶是纤维素酶。
优选地，加入的酶的终浓度为50至1000mg/kg作物去壳籽粒。更 优选地，加入的酶的终浓度为100至500mg/k作物g去壳籽粒。在特别 优选的实施方式中，加入的酶的终浓度为100，110，120，130，140， 150，160，170，180，190，200，210，220，230，240，250，260，270， 280，290，300，310，320，330，340或者350mg/kg作物去壳籽粒。
在优选实施方式中，加入的酶的终浓度为250mg/kg作物去壳籽粒。
典型地，植物细胞壁降解酶来自真菌或者细菌组织，但可以预期所 述酶可通过重组技术得到。
重组酶可方便地由本领域技术人员使用标准方案来制备，例如描述 在Sambrook和Russell的MOLECULAR CLONING中，A Laboratory Manual(3rd edition)(Cold Spring Harbor Laboratory Press，New York)，通 过引用将其结合在本申请中，特别是16和17段；CURRENT PROTOCOLS IN MOLECULAR BIOLOGY Eds.Ausubel等人，(John Wiley & Sons，Inc.1995-1999)，通过引用而结合在本申请中，特别是÷ 10和16章中描述的那些；以及CURRENT PROTOCOLS IN PROTEIN SCIENCE Eds.Coligan等人，(John Wiley & Sons，Inc.1995-1999)，通过 引用而结合在本申请中，特别是1、5和6章中描述的那些。
通过前述内容应当理解，在优选实施方式中，本发明提供了在碾磨 之前处理小麦去壳籽粒以改善小麦去壳籽粒碾磨性的方法，所述方法包 括将小麦去壳籽粒暴露于终浓度为2mg/kg作物去壳籽粒的脱落酸和终 浓度为250mg/kg作物去壳籽粒的纤维素酶中大约14到大约16小时之间 的时间段的步骤，由此改善了所述小麦去壳籽粒的碾磨性。
优选通过溶液的方式向谷物提供组合物。更优选地，作物去壳籽粒 被暴露于含有植物激素和植物细胞壁降解酶的水溶液中。
在优选实施方式中，本发明提供了用于在碾磨之前处理小麦去壳籽 粒以改善碾磨性的组合物，其中所述组合物是含有终浓度为2mg/kg作物 去壳籽粒的脱落酸和终浓度为250mg/kg作物去壳籽粒的纤维素酶和合 适的载体或者稀释剂的溶液。
很容易理解，使用本发明生产的面粉可用于制造烘烤商品诸如面包、 馅饼皮、饼干、蛋糕和其他食物诸如亚洲面条、中国蒸馒头、中东平面 包、意大利面和一些糖果点心诸如干草。面粉的进一步使用包括作为用 于酿制啤酒的发酵食物。
面粉的最重要成分中的两组分，淀粉和麸质在食品工业中以及其他 工业中具有广泛应用。例如，淀粉被用作玉米粉或者可被转化成葡萄糖 和其他糖类，以用于糖果或者其他食品的生产。淀粉还形成粘附剂和橡 胶的基本成分。麸质的结合和水吸收特性使其在小商品、面包和组织化 植物蛋白质产品中成为重要的成分。
本领域技术人员参照下列非限制性的实施例，可更容易理解本发明 并在实践中应用。
实施例
实施例1
包括植物激素的实验室规模的碾磨
材料和方法
小麦cv.Wedgetail在实验室Buhler测试碾磨机上碾磨以确定任何主 要植物激素即赤霉素(GA3)、吲哚乙酸(IAA)或者脱落酸(ABA) 的加入对面粉产量或者面粉质量是否有影响。
进行了矩阵设计实验，其中1.5mg/kg作物去壳籽粒的所有三种激素 加上对照样品在水分调节12、16、20和24小时之后的标称时刻碾磨。 用于硬小麦诸如Wedgetail的标准水分调节时间为16小时。
结果与讨论
该测试的结果在表I中列出，并以图示的形式在图1中表示。在16 小时的水分调节时间之后对照样品的面粉产量最高。有趣地是，最高的 面粉产量得自ABA处理并且仅仅经过14小时的水分调节。在12、16、 20和24小时的水分调节间隔时，ABA产生最高或者等于最高的面粉产 量。
所有样品在同一碾磨机上并由相同操作员进行碾磨，并在每个时间 点以相同的顺序进行处理，使由于碾磨温度变化引起的差别最小化。面 粉分析包括面粉湿度、麸皮、蛋白质和灰尘含量、淀粉损伤、色级、面 粉颜色，水吸收、面团形成时间、稳定性。延展性、面团强度和面粉粘 度都不可逆的受到激素处理的影响。
结论
上述结果表明，在用1.5mg ABA每kg作物去壳籽粒水分调节过程 中小麦的处理显示略微增加了面粉产量并缩短了水分调节时间。潜在的 商业价值在于增加了面粉产量而不影响面粉质量，并缩短了水分调节时 间。
实施例2
酶对细胞结构、面粉产量和质量的影响
材料与方法
通过标准光学显微镜技术对酶对细胞结构的影响进行了研究。谷物 去壳籽粒在切片机上切片，染色并在光学显微镜下观察。
小麦cv.Wedgetail在实验室Buhler测试碾磨机上碾磨以确定通过光 学显微镜鉴定的对谷物结构具有影响的酶是否对面粉产量或者面粉质量 具有影响。
进行了矩阵设计实验，其中分别为250mg/kg作物去壳籽粒的纤维素 酶和木聚糖酶以及100mg/kg作物去壳籽粒的脂肪酶加上对照样品在水 分调节之后12、16、20和24小时的标称时刻碾磨。用于硬小麦诸如 Wedgetail的标准水分调节时间为16小时。
细胞壁降解酶对细胞结构的影响
在图2、A到D中，可观察到木聚糖酶、纤维素酶和脂肪酶的加入 对麸皮层和胚乳两者的影响。此外，当酶浓度被降低到五分之一(与在 图2中使用的浓度相比)时，效果仍然明显。特别感兴趣的是通过加入 市售脂肪酶制剂对麸皮层和糊粉细胞产生的影响。在更高的放大条件下， 存在很明显的迹象表明麸皮层比在对照中观察到的那些更“松弛”。另外， 糊粉细胞的破裂表明在正常条件下不明显的这些细胞中力学弱点的存 在。
细胞壁降解酶的加入对面粉产量的影响
在水分调节过程中每种酶对面粉产量的影响在图3和4中显示。在 水分调节后酶处理12到24小时之间纤维素酶对面粉产量的增加影响最 大。由于纤维素酶对面粉产量具有最大影响，比较了两种来源的纤维素 酶：一种Westons的食物级纤维素酶和一种Macquarie大学的非食物级 纤维素酶。与对照相比，在16小时水分调节后以产生相似活性的浓度加 入的两种酶样品对面粉产量产生相同的增加。
检测了每种酶处理的面粉质量。可以很明显地看出，纤维素酶处理 使强面粉的生面团强度降低(图5)，而脂肪酶处理增加了面粉粘度(图 6)。
实施例3
酶对最终产品质量的影响
其中加入了250mg/kg作物去壳籽粒的纤维素酶或者加入了 100mg/kg作物去壳籽粒的脂肪酶或者1.5mg/kg作物去壳籽粒的ABA的 来自cv.Wedgetail的面粉在实验室Buhler测试碾磨机上碾磨，和对照样 品一起作为快速面团被测试烘烤以确定酶处理对烘烤质量的影响。
在水分调节过程中每种酶和ABA对烘烤质量的影响在图7中显示。 用于对照的分值范围为67.5到73.3。经过被加入到水分调节的水之后的 处理的快速面团的分值在该范围之内，即68.5到71.6。平均对照分值为 70.0。ABA和纤维素酶处理得到的分值略高于平均对照分值。这表明增 加面粉产量的处理即ABA和纤维素酶不可逆地影响了烘烤质量。
实施例4
使用ABA的许多观察的面粉产量的增加
图8中表示的数据建立在上面显示的数据的基础上，其中在该图表 中由条形表示的值是对于对照样品9次观察的平均；对纤维素酶处理样 品的5次观察的平均以及对ABA处理的样品的4次观察的平均。
图9显示了当在小麦上使用2mg ABA每kg作物去壳籽粒时几次观 察的面粉产量的增加。斜线填充的条是6次观察的平均值；实心黑条是 4次观察的平均值；波浪型填充的条是4次观察的平均值；竖虚线填充 的条是2次观察的平均值。此外，在2mg/kg作物去壳籽粒时，当碾磨的 小麦样品为2kg或者5kg时面粉产量增加，甚至对照样品面粉产量高于 5kg样品。对于1mg/kg作物去壳籽粒没有观察到面粉产量增加。在4mg/kg 作物去壳籽粒时面粉产量增加。
在整个说明书中，目标是描述本发明的优选实施方式，而不是将本 发明限制为任何一种实施方式或者特征的特定集合。可对本文中描述和 示出的实施方式进行变化和修改，都不偏离本发明的广泛精神和范围。
在本说明书中描述的所有计算机程序、算法、科技和专利文献都通 过全文引用而包含在本申请中。
表
表1 不同水分调节时间植物激素对面粉产量和恢复的影响
  处理 水分调节时间 (小时) 面粉产量(％) 恢复(％) 对照 12.08 77.8 99.6 对照 16.05 78.4 96.8 对照 20.00 77.1 96.3 对照 24.00 78.0 97.1 GA3 12.83 77.9 97.5 GA3 16.83 78.3 95.9 GA3 20.75 78.1 98.8 GA3 24.67 78.0 95.8 IAA 13.50 78.2 97.0 IAA 17.58 78.1 96.3 IAA 21.45 77.9 96.2 IAA 25.33 78.3 96.8 ABA 14.33 78.6 96.6 ABA 18.37 78.4 95.7 ABA 22.12 78.0 96.4 ABA 26.03 78.4 96.3