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高蛋白油饼基营养组合物

阅读:386发布:2020-05-14

专利汇可以提供高蛋白油饼基营养组合物专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本公开涉及营养产品、营养组合物以及它们的制备方法。所述营养产品和营养组合物是富含 蛋白质 的物质,其包括通过涉及原料 油饼 的 蒸汽 爆破的方法产生的油饼,所述原料油饼例如从葵花籽或其他油性作物或坚果中提取油后残留的干物质。根据本公开的一个方面,提供一种营养产品,其适合人类食用并且包含高蛋白质主要成分和补充成分。高蛋白质主要成分包括无菌且可口的物质,例如通过基本上不溶于 水 的物质的蒸汽爆破产生的加工油饼。任选的补充成分包括以下中的一种或更多种: 碳 水化合物、蛋白质和脂肪。,下面是高蛋白油饼基营养组合物专利的具体信息内容。

1.一种适合人类食用的营养产品,所述营养产品包括:
蛋白质主要成分,其中所述高蛋白质主要成分包括加工油饼,其中所述加工油饼通过涉及不溶性原料油饼的蒸汽爆破的方法而制得;和
任选的补充成分,其中所述任选的补充成分包括以下中的一种或更多种:水化合物、蛋白质和脂肪。
2.根据权利要求1所述的营养产品,其中所述加工油饼基本上是无菌的和可口的。
3.根据权利要求1所述的营养产品,其中所述加工油饼是基于一种或更多种油性作物的。
4.根据权利要求1所述的营养产品,其中所述加工油饼由葵花籽油饼制成。
5.根据权利要求1所述的营养产品,其中所述加工油饼由大豆油饼制成。
6.根据权利要求1所述的营养产品,其中所述加工油饼由籽油饼制成。
7.根据权利要求1所述的营养产品,其中所述加工油饼由菜籽油饼或芥花籽油饼制成。
8.根据权利要求1所述的营养产品,其中所述加工油饼由椰子油饼制成。
9.根据权利要求1所述的营养产品,其中所述加工油饼由棕榈仁油饼制成。
10.根据权利要求1所述的营养产品,其中所述加工油饼由花生油饼制成。
11.根据权利要求1所述的营养产品,其中所述加工油饼由橄榄油饼制成。
12.根据权利要求1所述的营养产品,其中,所述营养产品是成品并且准备好供人类食用,并且其中所述营养产品不是另外的可食用物质的一部分。
13.一种适合人类食用的营养组合物,所述营养组合物包含:
约25%至约99.9%的高蛋白质主要成分,其中所述高蛋白质主要成分包括通过涉及原料油饼的蒸汽爆破的方法生产的加工油饼;和
约0.1%至约75%的至少一种补充成分,其中所述补充成分包括以下中的一种或更多种:碳水化合物、蛋白质和脂肪。
14.根据权利要求13所述的营养组合物,其中所述加工油饼是无菌的和可口的。
15.根据权利要求13所述的营养组合物,其中所述加工油饼由以下中的一种或更多种制成:葵花籽油饼、棉籽油饼、菜籽油饼、芥花籽油饼、椰子油饼、棕榈仁油饼、花生油饼和橄榄油饼。
16.根据权利要求13所述的营养组合物,其中所述加工油饼是大豆油饼或大豆粕
17.根据权利要求13所述的营养组合物,其中所述补充成分包括木薯粉淀粉
18.根据权利要求13所述的营养组合物,其中所述补充成分包括源自以下中的一种或更多种的淀粉:谷物、茎、铃薯和木薯。
19.根据权利要求13所述的营养组合物,其中所述补充成分包括源自以下中的一种或更多种的粉体:大米、玉米、小麦、黑麦、鹰嘴豆、黑豆和斑豆。
20.根据权利要求13所述的营养组合物,其中所述高蛋白质主要成分与所述补充成分之间的比率为约25%的所述高蛋白质主要成分对约75%的所述补充成分。
21.根据权利要求13所述的营养组合物,其中所述高蛋白质主要成分和所述补充成分之间的比率为约50%的所述高蛋白质主要成分对约50%的所述补充成分。
22.根据权利要求13所述的营养组合物,其中所述高蛋白质主要成分与所述补充成分之间的比率为约75%的所述高蛋白质主要成分对约25%的所述补充成分。
23.根据权利要求13所述的营养组合物,其中用于生产所述高蛋白质主要成分的方法包括:
接收植物基材料,其中所述植物基材料包括基本上不溶于水的原料油饼;和使所述植物基材料经受蒸汽爆破,以将所述植物基材料的大营养单元分解为所述植物基材料的小营养单元,从而将所述植物基材料转变成基本上无菌且可口的所述高蛋白质主要成分。
24.根据权利要求23所述的营养组合物,其中所述方法还包括:
在使所述植物基材料经受所述蒸汽爆破之前,润湿所述植物基材料。
25.根据权利要求23所述的营养组合物,其中所述蒸汽爆破通过挤出来提供。
26.根据权利要求23所述的营养组合物,其中所述蒸汽爆破通过以下中的一种或更多种提供:油炸、加热、微波、膨化和爆裂。
27.根据权利要求23所述的营养组合物,其中所述植物基材料包括所述原料油饼和所述补充成分的混合物。
28.根据权利要求27所述的营养组合物,其中将所述高蛋白质主要成分和所述补充成分共同加工成粉体、粉体状产品、薄片、薄片状产品、意式面食、面条、日式拉面或类意式面食产品。
29.根据权利要求27所述的营养组合物,其中将所述高蛋白质主要成分和所述补充成分共同加工以制备半液体鹰嘴豆泥状蘸料、汤或汤状产品或者可饮用产品。
30.根据权利要求23所述的营养组合物,其中所述方法还包括在所述蒸汽爆破之后进行的后处理操作,其中所述后处理操作包括以下中的一种或更多种:碾磨、切割、研磨、热油或热空气膨胀、爆裂、膨化、干燥和包衣。

说明书全文

高蛋白油饼基营养组合物

[0001] 相关申请的交叉引用
[0002] 本申请要求2017年5月1日提交的名称为“高蛋白油饼基营养组合物”的第62/492,367号美国临时专利的权益,出于所有目的通过引用将其全文并入本文。

技术领域

[0003] 本公开一般涉及于富含植物蛋白质的营养产品。更具体地,本公开涉及高蛋白油饼基营养组合物及其产品。

背景技术

[0004] 传统上,动物基蛋白质被认为是用于人类食用的蛋白质和其他营养素的重要来源。肉和奶牛的奶是动物基蛋白质来源的众所周知的实例;然而,它们的生产仍然是效率低下的且成本昂贵。例如,根据最近的研究,喂给动物的初始营养素会流失83%-97%而无法供人食用。参见Shepon et al.,Energy and protein feed-to-food conversion efficiencies in the US and potential food security gains from dietary changes(美国的饲料到食品的能量和蛋白质转化效率以及饮食变化带来的潜在食品安全性收益),Environ.Res.Lett.11(2016)。这些情况推动了动物基蛋白质的价格。此外,牛肉的生产效率不高,因为牛的食物中包括具有约35%的蛋白质的植物基饲料,而牛肉作为最终产品含有约26%的蛋白质。随着不断增长的人口对蛋白质来源的需求持续增加,亟需富含蛋白质的食物和食物成分的新来源。发明内容
[0005] 提供的本部分以简化形式介绍了一些概念,这些概念将在下面的“详细描述”部分中进一步描述。该发明内容不旨在标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征,也不旨在用于确定所要求保护的主题的范围。
[0006] 本公开涉及营养产品、营养组合物以及它们的制备方法。所述营养产品和营养组合物包含高蛋白主要成分,其包括通过涉及原料油饼的蒸汽爆破(steam explosion)方法生产的油饼。例如,从葵花籽中提取油后残留的干物质可以用作原料油饼,从而在进行蒸汽爆破方法时产生高蛋白主要成分。
[0007] 本公开的营养产品和营养组合物是适合人类食用的营养密集的产品。例如,该产品可以是薄片(chip)、粉体(flour)、粉末混合物、意式面食、营养棒、涂抹物、蘸料、沙司、饮料等形式。例如,与市场上可买到的典型的可比较产品例如土豆片相比,通过本文公开的技术制成的薄片每份中:蛋白质更多,为约三倍;纤维更多,为至少两倍;以及脂肪更少,为至少三倍。另外,本公开的营养产品和营养组合物是无菌的,不含过敏原和不需要的生物。重要的是,本公开的营养产品和组合物不包含动物基产品,动物基产品包括但不限于乳清、乳制品、肉、蛋、鱼等。然而,该营养产品和组合物具有饱腹感(filling),富含必需的维生素和矿物质,是适合大多数饮食的优异的蛋白质来源,可改善微生物组,并降低不断增长的人口中的肥胖的险。另外,所公开的营养产品和营养组合物是无过敏原、无麸质、纯素食、全天然的,并且不包括转基因的生物体。
[0008] 根据本公开的一个方面,提供了一种适合人类食用的营养产品。营养产品的示例包括高蛋白质主要成分和任选的补充成分。高蛋白质主要成分包括通过涉及原料油饼的蒸汽爆破方法生产的加工油饼,该原料油饼基本上是不溶性物质。蒸汽爆破的高温和高压使加工油饼成为无菌、可口的,可供人类食用的。任选的补充成分包括以下中的一种或更多种:水化合物、蛋白质和脂肪。
[0009] 根据本公开的实施方案,加工油饼是基于一种或更多种油性作物的。例如,加工油饼可由以下中的至少一种制成:葵花籽油饼、大豆油饼、籽油饼、菜籽油饼、芥花籽油饼(canola oilcake)、椰子油饼、棕榈仁油饼、花生油饼和橄榄油饼。术语“油饼(oilcake)”与“油渣饼(oil cake)”、“压滤饼”、“粕(meal)”和“蛋白粕”相同,并且这些术语可以互换。
[0010] 在本公开的一些实施方案中,营养产品是准备好用于人类食用的成品,并且不被用作另外的可食用或可饮用物质的一部分。在其他实施方案中,营养产品是准备好用于人类食用的成品,但是可以用作另外的可食用或可饮用产品例如薄片、营养棒、蛋白质棒、粉体、粉末混合物等中的成分。
[0011] 根据本公开的另一方面,提供了适合人类食用的营养组合物(物质)。示例性组合物包含约25%至约99.9%的高蛋白质主要成分和约0.1%至约75%的至少一种补充成分。高蛋白质主要成分包括通过涉及原料油饼的蒸汽爆破的方法生产的加工油饼。加工油饼可以具有按重量计至少95%的高蛋白质主要成分。补充成分包括以下中的一种或更多种:碳水化合物、蛋白质和脂肪。
[0012] 根据本公开的实施方案,加工油饼是基于一种或更多种油性作物的。例如,加工油饼由以下中的至少一种制成:葵花籽油饼、大豆油饼、棉籽油饼、菜籽油饼、芥花籽油饼、椰子油饼、棕榈仁油饼、花生油饼和橄榄油饼。此外,在一些实施方案中,补充成分可包括铃薯淀粉或源自以下中的一种或更多种的淀粉:谷物、茎(tubers)、木薯粉(tapioca)和木薯(cassava)。在其他实施方案中,补充成分包括源自以下中的一种或更多种的粉体:大米、玉米、小麦、黑麦、鹰嘴豆、黑豆和斑豆(pinto bean)。重要的是,高蛋白质主要成分和补充成分之间的比率可以变化。例如,该比率可以是约25%的高蛋白质主要成分对约75%的补充成分。在另一个实例中,该比率是约50%的高蛋白质主要成分对约50%的补充成分。在又一个实例中,该比率是约75%的高蛋白质主要成分对约25%的补充成分。其他比率也在本公开的范围内。
[0013] 根据本公开的各种实施方案,用于制备高蛋白质主要成分的方法包括:接收植物基材料,所述植物基材料包括原料油饼;并使植物基材料经受蒸汽爆破以使植物基材料的大营养单元分解为植物基材料的较小营养单元,以便将植物基材料转变为高蛋白质主要成分。该方法还可以包括在使植物基材料经受蒸汽爆破之前润湿植物基材料。值得注意的是,蒸汽爆破可通过挤出来提供,但是不限于挤出。在一些实施方案中,通过以下中的一种或更多种提供蒸汽爆破:油炸、加热、微波、膨化(puffing)和爆裂(popping)。
[0014] 在该方法中,植物基材料可以包括原料油饼和补充成分的混合物。在一些实施方案中,高蛋白质主要成分和补充成分可以共同加工成粉体、粉体状产品、薄片、薄片状产品、鹰嘴豆泥类产品或可饮用产品。
[0015] 在一些实施方案中,该方法还包括在蒸汽爆破之后执行的后处理操作。后处理操作可以包括以下中的一种或更多种:碾磨(grinding)、切割、研磨(milling)、热油或热空气膨胀、爆裂、膨化、干燥和包衣。
[0016] 实施例的其他目的、优点和新颖特征将在下面的描述中部分地阐述,另外部分在研究以下描述和附图时将对于本领域技术人员而言变得显而易见,或者通过实施例的制备或操作会知晓。可以借助于在所附权利要求中具体指出的方法、手段和组合来实现和获得本思想的目的和优点。

附图说明

[0017] 在附图中,通过示例而非限制的方式例示了实施方案,其中相似的附图标记指示相似的元件,并且其中:
[0018] 图1示出了根据一个示例性实施方案的用于生产营养产品(组合物)的示例性系统;和
[0019] 图2是示出根据示例性实施方案的用于生产营养产品(组合物)的方法的框图

具体实施方式

[0020] 以下实施方案的详细描述包括对附图的参考,附图形成了详细描述的一部分。本节中描述的方法对权利要求而言不是现有技术,并且通过包含在本节中而不认为是现有技术。附图示出了根据示例性实施方案的图示。这些示例性实施方案在本文中也称为“实施例”,对其进行足够详细的描述,以使本领域技术人员能够实践本主题。在不背离所要求保护的范围的情况下,可以组合实施方案,可以利用其他实施方案,或者可以进行结构、逻辑和操作上的改变。因此,以下详细描述不应被理解为限制性的,并且其范围由所附权利要求及其等同物限定。
[0021] 为了本专利文件的目的,术语“或”和“和”应表示“和/或”,除非另有说明或通过其应用的上下文另外明确地规定。术语“一个(种)”意指“一个(种)或更多个(种)”,除非另有说明或在使用“一个(种)或多个(种)”明显不合适的情况下。术语“包含”、“包含有”、“包括”和“包括有”是可互换的,并且不意图是限制性的。例如,术语“包括”应解释为表示“包括但不限于”。术语“约”应解释为表示小于或等于所述值的20%偏差。
[0022] 术语“油饼”应表示在压制某些东西以提取液体之后残留的物质。例如,油饼是指提取油后剩余的压缩种子或其他植物材料的物质或团块。术语“油饼”、“油渣饼”、“压滤饼”和“粕”是可以互换的,并且应具有相同的含义。
[0023] 本公开涉及营养组合物和营养产品,所述营养组合物和营养产品是适于人们口服食用的富含蛋白质的可食用产品。为简单起见,术语“营养组合物”和“营养产品”在本文中可以互换使用,除非另有说明,否则这些术语应解释为表示以下中的一种或更多种:营养粉末(nutritional powder)、营养粉体(nutritional flour)、营养半固体(例如,营养薄片或“点心(snack)”)、营养半液体(例如,涂抹物、蘸料、鹰嘴豆泥类或酸奶类产品)、营养液体和营养奶昔。营养产品的上述形式的一种或更多种可从一种形式重构为另一种形式。此外,鉴于营养产品的不同形式,它可以是即食和完备的产品(成品),或用作生产其他产品的成分。
[0024] 营养产品(组合物)的主要成分是加工油饼。该加工基本上基于如下所述的蒸汽爆破过程。蒸汽爆破的一些实例包括挤出、油炸、空气爆裂、加热和微波。可以从各种各样的原料油饼中生产加工油饼,所述原料油饼包括例如葵花籽油饼、大豆油饼、棉籽油饼、菜籽油饼、芥花籽油饼、花生油饼、棕榈仁粕、椰子粕或其混合物。
[0025] 在一些实施方案中,一种或更多种补充成分可添加到主要成分中。例如,补充成分可包括某些碳水化合物、蛋白质或脂肪。在一个实例中,碳水化合物包括淀粉。蛋白质可包括任何合适的植物基或动物基的蛋白质。脂肪可包括油。主要成分和补充成分之间的比率可以在以下范围内:约25%至约99.9%的主要成分和约0.1%至约75%的补充成分。已证明这些比率有效地提供富含蛋白质的营养产品,出乎意料的是,大多数人群容易消化这些产品,并且不会导致肥胖问题。
[0026] 还出乎意料地发现了用于生产本公开的营养产品的方法便宜且高效。这些方法可确保营养产品是高质量的,并且不含过敏原、麸质、毒素和真菌。相比于利用诸如牛的动物来生产常规的动物基蛋白质源的传统方式相比,本发明的方法使得生产蛋白质基产品便宜十倍以上。此外,研究表明,通过本文公开的方法生产的营养产品提供降低约40%的心脏病风险。最后但并非最不重要的是,与传统的动物基蛋白质生产方法相比,本发明的方法对于地球环境更具可持续性,因为它们显著减少了土地使用,并减少了气体排放。
[0027] 根据本公开的各种实施方案,一种用于生产营养产品的方法包括以下操作。在第一操作中,系统接收植物基原料作为输入材料。植物基原料可以包括原料油饼。油饼的一些实例包括但不限于葵花籽油饼、大豆油饼、菜籽油饼、芥花籽油饼、椰子粕、棕榈仁油饼和花生油饼。或者,废料可用作植物基原料。废料的实例包括,例如,原木、加工木材、纸、造纸过程中留下的沉渣、纤维素基产品、农业残余物、林业废料等。上述废料包含碳水化合物聚合物,例如纤维素。因此,这些废料不是水溶性的,不可能用于人们食用。
[0028] 由于植物基原料可能是干燥的(例如,其可能包含按重量计少于10%的水),所以第二操作可以包括润湿植物基原料以产生经润湿的植物基材料。润湿操作是可选的。润湿可以涉及添加水或其他液体(例如,纯净水、矿泉水、牛奶、果汁、营养丰富的液体等)。可以进行润湿直到经润湿的植物基材料包含约25重量%-32重量%的水。此外,可以通过系统的预处理装置(例如混合器和输入传送带)自动执行润湿。在其他实施方案中,润湿可与第三操作结合或在挤出机中进行。在一些实施方案中,可以采用一个或多个传感器以测量植物基原料在润湿之前和之后的水分含量,以确保自动润湿至预定程度。传感器可以与计算装置耦合,该计算装置可以监测和控制润湿。
[0029] 在第三操作中,将经润湿的植物基材料或润湿的植物基材料供应到蒸汽爆破装置,该蒸气爆破装置在将植物基材料供应到该装置时提供植物基材料的连续的蒸气爆破。蒸汽爆破装置的一个实例是系统的挤出机。其他装置的实例包括但不限于油炸装置、加热枪、加热器、热空气风扇、微波炉、膨化装置、爆裂装置等。
[0030] 运行蒸汽爆破装置以通过分解(润湿的)植物基材料的大营养单元而转化成小营养单元。蒸汽爆破过程的结果是,植物基材料转变并变成多孔、无菌和可口的。蒸汽爆破装置使加工过的植物基材料中的蛋白质可口并可供人类食用。换句话说,当蒸汽爆破装置接收原料油饼或经润湿的原料油饼时,其产生加工油饼,该加工油饼被用作本公开的营养产品的主要或唯一成分。
[0031] 此外,由于蒸汽爆破过程涉及高压和高温处理,因此从蒸汽爆破装置输出的高蛋白质主要成分(即油饼)不含细菌、传染性杆菌和真菌。有毒物质在蒸汽爆破过程中分解,变成非活性的,且对人类食用没有危害。此外,经润湿的植物基材料中所含的蛋白质会变性,从而使高蛋白质主要成分直接食用。
[0032] 当将挤出机用作蒸汽爆破装置时,挤出机可包括外壳和容纳在其中的一个或多个混合螺杆。混合螺杆通过小的开口进给经润湿的植物基材料,在开口处机械会产生高温和高压。开口处的高温和高压会导致经润湿的植物基材料发生蒸汽爆破,从而导致大分子链或长分子链断裂。此过程对成分进行灭菌,使它们变得可口,从而使在挤出机的输出端的蛋白质可供人类食用。挤出机的操作可以由计算装置进行监测,该计算装置可以基于传感器的测量值、操作方案或操作员的输入来监测和控制转速、挤出机内部的温度以及其他参数。
[0033] 返回到生产营养产品的方法,在其第四操作中,可对蒸汽爆破装置的输出端的高蛋白质主要成分进行任选的后处理。后处理可以包括例如碾磨、切割、研磨、热油或热空气膨胀、爆裂、膨化、干燥或包衣。另外,后处理可以包括包装装瓶。在一个示例性实施方案中,可以将来自蒸汽爆破装置(例如,如上所述的挤出机)的高蛋白质主要成分研磨成粉体并用作食品成分。多余的水分可以通过额外的加热或通过使用干燥装置去除。在其他实施方案中,高蛋白质主要成分可以原样食用。
[0034] 应注意的是,蒸汽爆破装置的输出处的高蛋白质主要成分不含过敏原,并且富含蛋白质和纤维。例如,通过上述方法由葵花籽油饼生产的粉体可包含约35%的蛋白质,约45%-50%的碳水化合物,约15%-20%的纤维,约0%的糖和约0-1%的脂肪。这是出乎意料的结果。
[0035] 在第五操作中,可以将在蒸汽爆破装置的输出处或在后处理操作之后的高蛋白质主要成分与一种或更多种补充成分进一步混合。然而,在一些实施方案中,一种或更多种补充成分是在挤出机中而不是在挤出后添加。补充成分可包括碳水化合物、蛋白质或脂肪。如上所述,碳水化合物可包括源自以下中的一种或更多种的淀粉:马铃薯、谷物、块茎、木薯粉和木薯。补充成分还可包括源自以下中的一种或更多种的粉体:大米、玉米、小麦、黑麦、鹰嘴豆、黑豆和斑豆。另外,补充成分可以包括矿物质或维生素,包括例如维生素A、维生素C、维生素D、维生素E、维生素K、硫胺素、核黄素、吡哆醇、维生素B12、类胡萝卜素、烟酸、叶酸、泛酸、生物素、胆、肌醇、它们的盐和衍生物,或其任何组合。此外,补充成分可以包括食品试剂,例如调味剂防腐剂、稳定剂、着色剂等。
[0036] 图1示出了根据一个示例性实施方案的用于生产营养产品(组合物)的示例性系统100。如图所示,系统100包括蒸汽爆破装置105,该蒸汽爆破装置105可以包括挤出机、加热装置、微波装置、油炸装置等。本公开关注于挤出机的使用,其仅作为示例而非限制。蒸汽爆破装置105接收植物基原料125(例如,本文所讨论的一种或更多种油饼)或经过预处理的植物基原料。要注意的是,植物基原料125还可以包括一种或更多种任选的补充成分130。在一些实施方案中,可以提供两个或更多个串联的蒸汽爆破装置105。蒸汽爆破装置105输出经加工的植物基原料(包括任何任选的补充成分),该经加工的植物基原料也称为高蛋白质主要成分或营养组合物135。
[0037] 蒸汽爆破装置105的输入可以可操作地并且直接连接到一个或多个任选的预处理装置110。预处理装置110可包括但不限于一个或更多个混合器、碾磨机、切割装置、分配装置、润湿装置、供应装置、运输装置、配料装置等。应当理解,一个或多个预处理装置110执行一个或多个预处理操作,例如通过将植物基原料130与水或其他液体混合的润湿。还可以将植物基原料130与任选的补充成分130混合。一个或多个预处理装置110还可以对包括一种或更多种任选的补充成分130的植物基原料125进行加热、冷却、压缩、减压、进料、压制、供应或任何其他类似操作。
[0038] 蒸汽爆破装置105的输出可以可操作地并且直接连接到一个或多个任选的后处理装置115。后处理装置115从蒸汽爆破装置105接收高蛋白质主要成分并执行一个或多个任选的后处理操作。示例性的后处理操作包括但不限于以下中的一种或更多种:混合、碾磨、切割、研磨、热油或热空气膨胀、爆裂、膨化、干燥和包衣。如图1所示,可以在任何生产阶段,即在预处理装置110、蒸汽爆破装置105或后处理装置115处引入(和混合)一种或更多种任选的补充成分130。后处理装置115的输出是营养产品(组合物)135。
[0039] 如已经讨论的,系统100还可以包括附加组件,例如计算装置120和一个或多个传感器,用于控制系统100中使用的任何或所有装置的操作。计算装置120被配置成运行软件或方案以使系统100在优选参数下操作,以确保在预定或优选方案内产生营养产品(组合物)135。例如,传感器可以测量挤出机105的温度和输送速度,而计算装置120可调节预处理装置110、挤出机105或后处理装置115中的任何一种的操作以确保营养产品(组合物)135具有预定的质量或具有预定的参数(例如,变得无菌且可口)。
[0040] 图2是示出根据示例性实施方案的用于生产营养产品(组合物)的方法200的框图。方法200可以由处理逻辑来执行,该处理逻辑可以包括硬件、软件或两者的组合。在一个示例性实施方案中,处理逻辑是指系统100或其组件。可以以与附图中所描述和示出的顺序不同的顺序来实现方法200的以下叙述的操作。此外,方法200可以具有本文未示出的附加操作,但是根据本公开对于本领域技术人员而言这是显而易见的。方法200还可以具有比下面概述和在图2中示出的更少的操作。
[0041] 方法200从步骤205开始,其中系统100接收植物基原料,例如原料油饼。原料油饼基本上是水不溶性的,不是无菌的,也不是可口的。原料油饼可以是基于一种或更多种油性作物。例如,原料油饼可包括葵花籽油饼、大豆油饼、棉籽油饼、菜籽油饼、芥花籽油饼、椰子油饼、棕榈仁油饼、花生油饼和橄榄油饼。
[0042] 在步骤210中,系统100接收并混合一种或更多种任选的补充成分。补充成分可包括以下中的一种或更多种:碳水化合物、蛋白质和脂肪。例如,补充成分可包括马铃薯淀粉或源自以下中的一种或更多种的淀粉:谷物、块茎、木薯粉和木薯。补充成分还可以包括源自以下中的一种或更多种的粉体:大米、玉米、小麦、黑麦、鹰嘴豆、黑豆和斑豆。补充成分可以包括维生素、矿物质和食品试剂,例如调味剂、防腐剂、稳定剂、着色剂等。在步骤210中,一种或更多种任选的补充成分可以与植物基原料混合。在某些实施方案中,在以下讨论的步骤225中提供并混合一种或更多种任选的补充成分。
[0043] 在步骤215中,系统100对植物基原料或植物基原料与一种或更多种补充成分的混合物(为简单起见,统称为“输入材料”)执行一种或更多种任选的预处理操作。预处理操作可包括将输入材料与水或其他液体混合。预处理操作还可以包括加热、压制、碾磨、切割、输送等。
[0044] 在步骤220中,系统100使输入材料(即,植物基材料,植物基原料与一种或更多种补充成分的混合物,或从预处理步骤215获得的输出物)经受蒸汽爆破,以使植物基材料的大营养单元分解为植物基材料的小营养单元,从而将输入材料转化为高蛋白质主要成分的加工油饼。加工油饼可以具有按重量计至少95%的高蛋白质主要成分。值得注意的是,在步骤220中不是通过与输入材料分离而获得高蛋白质主要成分,而是通过蒸汽爆破方法,例如通过在高温和高压下挤出将输入材料转化为加工油饼来获得的。也可以通过油炸、加热,微波、膨化或爆裂来提供蒸汽爆破。
[0045] 在挤出的情况下,可以在步骤220中使用42英寸的双螺杆挤出机。其示例性操作参数可以包括:(a)干料进料速率为约200kg/h;(b)进水速率为干料进料速率的约14%;(c)螺杆转速为至少500rpm;(d)机筒的温度曲线如下:机筒1处于室温或已冷却,而机筒2、3和4的温度保持在100℃以上。
[0046] 在步骤225中,系统100对加工油饼(高蛋白质主要成分)执行一种或更多种任选的后处理操作。后处理操作可以包括以下中的一种或更多种:碾磨、切割、研磨、热油或热空气膨胀、爆裂、膨化、干燥和包衣。另外,后处理操作可包括添加或混合一种或更多种任选的补充成分。此外,后处理操作可以包括分配、包装、装瓶、烹饪等。后处理的结果是,高蛋白质主要成分和补充成分被共同加工成粉体、粉体状、薄片、薄片状产品或可饮用产品。因此,方法200的输出物可以是准备好供人类食用的成品(产品)。它可以用作另外的可食用物质或产品中的成分,但不一定。
[0047] 值得注意的是,方法200的各种参数可以由计算装置不断监测并进行调整,以确保高蛋白质主要成分和至少一种补充成分之间的比率在预定范围内。因此,通过方法200生产的营养产品(组合物)适合人类食用,并且包含约25%至约99.9%的高蛋白质主要成分和约0.1%至约75%的至少一种补充成分。一些示例性比率如下:(1)约25%的高蛋白质主要成分和约75%的至少一种补充成分;(2)约50%的高蛋白质主要成分和约50%的至少一种补充成分;(3)约75%的高蛋白质主要成分和约25%的至少一种补充成分;(4)约99%的高蛋白质主要成分和约1%的至少一种补充成分;(5)约95%的高蛋白质主要成分和约5%的至少一种补充成分;(6)约90%的高蛋白质主要成分和约10%的至少一种补充成分;(7)约
80%的高蛋白质主要成分和约20%的至少一种补充成分;(8)约70%的高蛋白质主要成分和约30%的至少一种补充成分;(9)约60%的高蛋白质主要成分和约40%的至少一种补充成分;等。出乎意料地发现上述比率中的至少一些以高效和廉价的方式提供了富含蛋白质的营养产品,并且其中富含蛋白质的营养产品容易被大多数人群消化。
[0048] 因此,方法200可用于生产一种或更多种营养产品(组合物)。方法200中的示例性输入成分(包括原料油饼和补充成分)可以包括但不限于以下内容:
[0049] -实例1:原料油饼包含约69.65%的葵花籽饼,补充成分包含约29.85%的马铃薯淀粉和约0.5%的盐;
[0050] -实例2:原料油饼包含约70%的葵花籽油饼,补充成分包含约20%的高粱粉和约10%的马铃薯淀粉;
[0051] -实例3:原料油饼包含约60%的葵花籽油饼,补充成分包含约25%的燕麦粉、约14.5%的马铃薯淀粉和约0.5%的发酵粉;和
[0052] -实例4:原料油饼包含约52%的葵花籽油饼,补充成分包含约25%的米粉、约22.5%的马铃薯淀粉和约0.5%的发酵粉。
[0053] 从实例1至实例4获得的最终营养产品的性质包括:(a)堆积密度为约190-200g/100in3,和(b)水分含量为约2%-4%。
[0054] 如上所述,蒸汽爆破过程将不是无菌且不可口的输入材料(例如,原料油饼或原料油饼与一种或更多种补充成分的混合物)转变成基本上无菌且可口的高蛋白质材料(例如,加工油饼)。以下两个实施例说明了应用方法200时的灭菌。
[0055] 1号实施例:将2017年6月27日收集到的葵花籽油饼作为输入材料(原料油饼)供应至挤出机(例如,上述42英寸双螺杆挤出机)。输入材料的需菌平板计数为约49000CFU/g,大肠菌群水平为约460CFU/g,大肠杆菌(非致病性)水平低于10CFU/g,霉菌水平为约7000CFU/g,酵母水平为约80CFU/g,对李斯特菌属和沙氏菌的检测结果为阴性。于2017年
7月5日由输入材料获得了加工油饼作为挤出机的输出物。加工油饼的需氧菌平板计数小于
10CFU/g,大肠菌群水平小于10CFU/g,大肠杆菌(非致病性)水平低于10CFU/g,霉菌水平低于10CFU/g,酵母水平低于10CFU/g,对李斯特菌属、沙门氏菌和黄曲霉毒素的检测为阴性。
[0056] 2号实施例:将2017年6月17日收集到的葵花籽油饼作为输入材料(原料油饼)供应至挤出机(例如,上述42英寸双螺杆挤出机)。输入材料的需氧菌平板计数为约75000CFU/g,大肠菌群水平为约370CFU/g,大肠杆菌(非致病性)水平低于10CFU/g,霉菌水平为约17000CFU/g,酵母水平为约16000CFU/g,对李斯特菌属和沙门氏菌的检测均为阴性。于2017年12月12日由输入材料获得了薄片形式的加工油饼作为挤出机的输出物。加工油饼的需氧菌平板计数小于10CFU/g,大肠菌群水平小于10CFU/g,大肠杆菌(非致病性)水平低于
10CFU/g,霉菌水平低于10CFU/g,酵母水平低于10CFU/g,并对李斯特菌属、沙门氏菌和黄曲霉毒素的测试均为阴性。
[0057] 因此,已经描述了高蛋白质油饼基的营养产品(组合物)及其生产方法。尽管已经参考特定示例性实施方案描述了实施方案,但是显而易见的是,可以在不背离本申请的更广泛的精神和范围的情况下对这些示例性实施方案进行各种修改和改变。因此,说明书和附图应被认为是说明性的而不是限制性的。
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