CN111836556B

CN111836556B - 具有改善的微生物质量的挤出物的制造

Info

Publication number: CN111836556B
Application number: CN201980018494.7A
Authority: CN
Inventors: 吉哈尼·阿克卡尔; 阿伦·康诺利; 凯·尔本
Original assignee: DSM IP Assets BV
Current assignee: DSM IP Assets BV
Priority date: 2018-03-15
Filing date: 2019-03-14
Publication date: 2022-08-19
Anticipated expiration: 2039-03-14
Also published as: BR112020018469A2; US20210045427A1; WO2019175324A1; JP2021515546A; JP7753408B2; US12514276B2; CN111836556A; JP2024050569A; EP3764820A1

Abstract

本发明涉及包含水溶性维生素和其他微量营养素的挤出物。它们可通过绝热挤出获得。在挤出过程中，温度由被挤出的组合物的粘度控制。达到巴氏杀菌温度，即本发明的挤出物满足微生物学指南中规定的要求。

Description

具有改善的微生物质量的挤出物的制造

技术领域

本发明涉及易于吞咽的膳食补充剂的成本有效且可持续的生产。膳食补充剂是可食用的，因此必须满足微生物学指南(microbiological guidelines)中规定的要求。

背景技术

任何食物都必须具有一定的微生物质量。为了提高食品安全性，发布了微生物学指南。该指南的目的是保护公共健康。对于婴儿食品，适用特别严格的要求。

杀死微生物(特别是细菌)的一种方法是巴氏杀菌法。巴氏杀菌法并不意味着杀死所有微生物。巴氏杀菌法将食品中可存活的病原体数量减少到安全水平。

“灭菌”杀死所有微生物，但通常会不利地影响食物的味道、营养素含量和质量。因此，对食品进行灭菌不是很普遍。

易于吞咽的膳食补充剂的一种类型是挤出物。

WO 2014/164956公开了一种用于营养产品中微生物减少的方法，其中将挤出机的壳体加热。WO 2014/164956的发明人建议将挤出机分成若干个加热区。

挤出机的加热需要额外的能量。使用额外的能量用于食品生产既不可持续，也不成本有效。

因此，需要一种用于制造易于吞咽的膳食补充剂的方法，其中以可持续和成本有效的方式减少/灭活病原微生物。

发明内容

本发明要解决的问题是提供具有低病原微生物水平的易于吞咽的膳食补充剂。

通过提供包含维生素和/或矿物质的挤出物可以解决该问题。所述挤出物可以包装在小袋(sachet)中。为了食用，打开小袋，将挤出物撒在整个粥或任何其他种类的温水性食品上。挤出物在搅拌下崩解，因此易于吞咽。

本发明的挤出物包含粗粒小麦粉(semolina)和淀粉粉末。粗粒小麦粉和淀粉粉末(例如小麦淀粉粉末)是可商购的。然而，可商购获得的粗粒小麦粉和淀粉粉末通常包含不可接受数量的细菌。因此，可食用挤出物的基质必须进行巴氏杀菌以减少微生物的数量。

令人惊奇的是，可以在挤出机内进行巴氏杀菌，即使在绝热条件下进行挤出，亦是如此。

绝热挤出是指不输入热量或不提取热量地操作，即挤出机既不被冷却也不被加热。在绝热条件下进行挤出是可持续且成本有效的，因为不需要任何能量来加热或冷却挤出机。

然而，在绝热条件下挤出时，温度控制是困难的。

在低于巴氏杀菌温度下生产的挤出物必须丢弃，因为它们可能不符合相关微生物学指南的要求。因此，为了防止食物浪费，必须进行绝热挤出，使得开始挤出后尽快达到巴氏杀菌温度。

同时，必须进行绝热挤出，以确保不超过给定的最高温度。理想地，挤出机内的温度迅速升高，然后在巴氏杀菌温度下保持稳定，直到挤出完成。

令人惊奇的是，当挤出本发明的组合物时，在绝热条件下，迅速达到巴氏灭菌温度然后保持稳定。

本发明的组合物包含：

-基于组合物的总重量，至少10重量％淀粉粉末，

-基于组合物的总重量，至少10重量％粗粒小麦粉，和

-水，

其中所述淀粉粉末和所述粗粒小麦粉的重量比为5:1至1:5。

不希望受特定理论的束缚，相信当开始绝热挤出时，这种组合物的粘度以受控的方式增加。粘度的增加意味着更多的摩擦/压力，从而导致对于巴氏杀菌法而言足够高的温度。

粘度的增加取决于若干因素。与较大的颗粒相比，具有小颗粒尺寸的粗粒小麦粉在挤出机中组合物的粘度增加更多和/或更快。可以推测，具有较小颗粒尺寸的粗粒小麦粉中的淀粉糊化得更快。因此，具有相对小的颗粒尺寸的粗粒小麦粉是优选的。

在本发明的一个优选实施方式中，使用粗粒小麦粉，该粗粒小麦粉具有小于40％(m/m)的200μm筛分截留物，优选地小于30％(m/m)的200μm筛分截留物，且最优选地小于20％(m/m)的200μm筛分截留物。本发明的粗粒小麦粉应该是可流动的，因此应具有至少5％(m/m)的200μm筛分截留物。

在本发明的上下文中，“％(m/m)”是指质量百分数：用特定筛(例如200μm)保留的物质的质量除以筛分的组合物的总质量乘以100％。

通过颗粒尺寸选择合适的粗面粉的一种替代方式是，可以进行测试以选择合适的粗粒小麦粉。在本发明的一个优选的实施方式中，选择粗粒小麦粉，以使当使用同心旋转圆柱体在100s^-1的剪切速率下在Malvern流变仪AR G2上在70℃的温度下测量时，由基于混合物的总重量的10重量％的所述粗粒小麦粉和90重量％水组成的所述混合物的粘度为至少0.04Pa·s，该同心旋转圆柱体的线轴直径为27.99mm并且长度为42.10mm。对10％悬浮液的粘度进行7次测量，然后取平均值。

类似地，优选地选择淀粉粉末，以使当使用同心旋转圆柱体在100s^-1的剪切速率下在Malvern流变仪AR G2上在60℃的温度下测量时，由基于混合物的总重量的10重量％的所述淀粉粉末和90重量％水组成的所述混合物的粘度为至少0.4Pa·s，该同心旋转圆柱体的线轴直径为27.99mm并且长度为42.10mm。对10％悬浮液的粘度进行7次测量，然后取平均值。

在这种测试的上下文中，“重量％”涉及待测试的混合物的总重量。

本发明的一个优选的组合物包含：

-基于组合物的总重量，至少10重量％淀粉粉末，

-基于组合物的总重量，至少10重量％粗粒小麦粉，和

-水，

其中所述淀粉粉末和所述粗粒小麦粉的重量比为5:1至1:5，并且

其中当使用同心旋转圆柱体在100s^-1的剪切速率下在Malvern流变仪AR G2上在60℃的温度下测量时，由基于混合物的总重量的10重量％的所述淀粉粉末和90重量％水组成的所述混合物的粘度为至少0.4Pa·s，该同心旋转圆柱体的线轴直径为27.99mm并且长度为42.10mm，和/或

其中当使用同心旋转圆柱体在100s^-1的剪切速率下在Malvern流变仪AR G2上在70℃的温度下测量时，由基于混合物的总重量的10重量％的所述粗粒小麦粉和90重量％水组成的所述混合物的粘度为至少0.04Pa·s，该同心旋转圆柱体的线轴直径为27.99mm并且长度为42.10mm。

在绝热条件下挤出这种组合物时，尽管挤出机既不被加热也不被冷却，但挤出机模具上的温度迅速升高到75℃至80℃之间的温度，然后在其余的挤出过程中保持稳定。如果未达到所期望的温度，则可以提高进料速度和/或螺杆速度。

以这种方式获得的挤出物满足相关微生物学指南的要求，尽管没有额外的能量用于加热或冷却挤出机。因此，本发明还涉及用于巴氏杀菌的方法，所述方法包括将本文中所描述的组合物绝热挤出。

包含淀粉粉末和所述粗粒小麦粉二者的组合物的粘度取决于化合物的重量比和总量。在一个优选的实施方式中，本发明的组合物包含：

-基于组合物的总重量，至少20重量％淀粉粉末，

-基于组合物的总重量，至少20重量％粗粒小麦粉，

-基于组合物的总重量，至少5重量％的至少一种水溶性维生素，

-基于组合物的总重量，优选地至少1重量％的至少一种润滑剂，例如中链甘油三酸酯(MCT)，和

-基于组合物的总重量，10-30重量％水，

其中所述淀粉粉末和所述粗粒小麦粉的重量比为4:1至1:4，优选地3:1至1:3且最优选地2:1至1:2。

最后，本发明涉及包含淀粉粉末和粗粒小麦粉的组合物用于生产易于吞咽的膳食补充剂的用途。本发明的一个优选的实施方式涉及这种组合物用于生产可食用挤出物(例如包含水溶性维生素的挤出物)的用途。优选的水溶性维生素是维生素B12和烟酰胺。

具体实施方式

包含维生素的挤出物是本领域已知的。它们是固体，通常含有一些残余水，并且可以类似于圆柱体。如果期望的话，这些圆柱体可以在挤出之后和干燥之前进行成形，例如通过使用滚球机进行成形。

挤出物的尺寸取决于连接到挤出机末端的模具。本发明的典型挤出物类似于圆柱体并且具有50μm至1500μm的长度。

包含维生素的挤出物具有可食用的基质。挤出物的基质的组成需要适应所选的维生素。包含脂溶性维生素的挤出物与包含水溶性维生素的挤出物需要不同种类的基质。

本发明优选地涉及包含水溶性维生素的挤出物。如果挤出物基质包含淀粉粉末和粗粒小麦粉，则令人惊讶地可以容易地制造这种挤出物。

制造原理

优选地，使用具有多个机筒的双螺杆挤出机。所述机筒中的每个或一些可具有入口。

优选地，将淀粉粉末、粗粒小麦粉和维生素/微量营养素的干燥混合物进料到挤出机的第一机筒中。然后将水进料到挤出机的第二机筒中，所述第二机筒位于所述第一机筒的下游。调节进料到所述第二机筒中的水的量，以使可切割的线料离开挤出机的模具。然后将可选的润滑剂进料到挤出机的第三机筒中，所述第三机筒位于所述第二机筒的下游。

根据本发明，挤出是在绝热条件下进行的，即挤出机既不被冷却也不被加热。在本发明的一个优选实施方式中，绝热条件还意味着被进料到挤出机中的组分(即淀粉粉末、粗粒小麦粉、维生素/微量营养素、水和润滑剂)具有室温。

开始挤出过程后，温度很快开始升高。一旦模具处的温度对于巴氏杀菌是足够高的，就可以开始模面切粒(die face cutting)。

令人惊讶的是，如果挤出本文中所描述的组合物，则可以更快地达到用于巴氏杀菌的足够高的温度。此外，如果挤出本文中所描述的组合物，则模具处的温度保持令人惊奇地稳定(例如在70℃至80℃的范围内)。通过选择挤出参数的合适值(例如进料速度，螺杆速度等)，可以进一步调节温度。

模面切粒后，挤出物可能需要干燥。可以如文献中所述进行操作，例如通过使用流化床干燥机。可选地，可以在干燥之前将挤出物成形(例如用滚球机)。

干燥的挤出物可以在包装和储存之前过筛。

本发明涉及用于制造挤出物的方法，所述方法包括挤出组合物，该组合物包含：

-基于组合物的总重量，至少10重量％淀粉粉末，

-基于组合物的总重量，至少10重量％粗粒小麦粉，和

-水，

其中所述淀粉粉末和所述粗粒小麦粉的重量比为5:1至1:5，优选地4:1至1:4，更优选地3:1至1:3且最优选地2:1至1:2。

本发明还涉及用于制造挤出物的方法，包括以下步骤：

-将混合物进料到挤出机的第一机筒中，该混合物包含(i)基于组合物的总重量，至少10重量％淀粉粉末，(ii)基于组合物的总重量，至少10重量％粗粒小麦粉，和(iii)维生素，

-将水进料到挤出机的第二机筒中，所述第二机筒位于所述第一机筒的下游，并且

-将至少一种润滑剂进料到挤出机的第三机筒中，所述第三机筒位于所述第二机筒的下游，

其中所述淀粉粉末和所述粗粒小麦粉的重量比为5:1至1:5，并且其中所述重量比为优选地4:1至1:4，更优选地3:1至1:3且最优选地2:1至1:2。

在本发明的一个优选的实施方式中，用于制造挤出物的方法包括挤出组合物，所述组合物包含：

-基于组合物的总重量，至少20重量％淀粉粉末，

-基于组合物的总重量，至少20重量％粗粒小麦粉，

-基于组合物的总重量，优选地至少1重量％的至少一种润滑剂(例如中链甘油三酸酯(MCT))，和

-基于组合物的总重量，10-30重量％水，

本发明还涉及用于制造挤出物的方法，所述方法包括挤出组合物，该组合物包含：

-基于组合物的总重量，至少10重量％、优选地至少20重量％淀粉粉末，

-基于组合物的总重量，至少10重量％粗粒小麦粉，优选地至少20重量％，和

-水，

其中所述淀粉粉末和所述粗粒小麦粉的重量比为5:1至1:5，优选地4:1至1:4，更优选地3:1至1:3且最优选地2:1至1:2，并且

其中选择所述淀粉粉末的颗粒尺寸和所述粗粒小麦粉的颗粒尺寸，以使当使用Rheomex PTW16/25 OS双螺杆挤出机(长径比＝25；螺杆速度＝200rpm；进料速度：300g/h)时，在绝热挤出开始后在所述挤出机的模具处不超过30分钟达到至少70℃的温度。

本发明还涉及用于制造挤出物的方法，所述方法包括挤出组合物，所述组合物包含：

-水，

其中当使用同心旋转圆柱体在100s^-1的剪切速率下在Malvern流变仪AR G2上测量时，由基于混合物的总重量的10重量％的所述粗粒小麦粉和90重量％水组成的所述混合物在85℃下的粘度小于同一混合物在75℃下的粘度，所述同心旋转圆柱体的线轴直径为27.99mm并且长度为42.10mm，和/或

其中当使用同心旋转圆柱体在100s^-1的剪切速率下在Malvern流变仪AR G2上测量时，由基于混合物的总重量的10重量％的所述淀粉粉末和90重量％水组成的所述混合物在85℃下的粘度小于同一混合物在75℃下的粘度，所述同心旋转圆柱体的线轴直径为27.99mm并且长度为42.10mm。

-基于组合物的总重量，至少10重量％、优选地至少20重量％粗粒小麦粉，和

-水，

其中当采用60％振动进料、0.1bar分散气压在连接至Scirocco 2000干式分配器单元的Malvern激光粒度分析仪2000上测量并且在35s内连续遮蔽(7.0±1％)进行测量时，所述粗粒小麦粉的颗粒尺寸d(0.9)为300μm至500μm、优选地350μm至450μm，和/或

其中当采用60％振动进料、0.1bar分散气压在连接至Scirocco 2000干式分配器单元的Malvern激光粒度分析仪2000上测量并且在35s内连续遮蔽(7.0±1％)进行测量时，所述淀粉粉末的颗粒尺寸d(0.9)为10μm至300μm、优选地30μm至100μm。

-水，

其中当使用同心旋转圆柱体在100s^-1的剪切速率下在Malvern流变仪AR G2上在60℃的温度下测量时，由基于混合物的总重量的10重量％的所述淀粉粉末和90重量％水组成的所述混合物的粘度为至少0.4Pa·s，所述同心旋转圆柱体的线轴直径为27.99mm并且长度为42.10mm，和/或

其中当使用同心旋转圆柱体在100s^-1的剪切速率下在Malvern流变仪AR G2上在70℃的温度下测量时，由基于混合物的总重量的10重量％的所述粗粒小麦粉和90重量％水组成的所述混合物的粘度为至少0.04Pa·s，所述同心旋转圆柱体的线轴直径为27.99mm并且长度为42.10mm。

在本发明的方法中，所述淀粉粉末优选地是小麦淀粉粉末。

本发明还涉及通过要求保护的用于制造挤出物的方法能够获得的挤出物。

水溶性维生素

优选地，本发明的挤出物包含水溶性维生素和其他优选地水溶性微量营养素。在一个实施方式中，本发明的挤出物是通过挤出组合物能够获得的，该组合物包含：

-维生素B₁的来源，例如单硝酸硫胺素，

-维生素B₂的来源，例如核黄素或核黄素5'-磷酸钠，

-维生素B₆的来源，例如盐酸吡哆辛，

-维生素PP的来源，例如烟酰胺，

-维生素B₁₂的来源，例如结晶维生素B₁₂，

-可选地磷酸三钙和/或

-叶酸。

优选地，本发明的挤出物是通过挤出组合物能够获得的，该组合物包含：

-基于组合物的总重量，至少10重量％、优选地至少20重量％粗粒小麦粉，

-单硝酸硫胺素、核黄素5'-磷酸钠、盐酸吡哆辛、烟酰胺、结晶维生素B₁₂和/或叶酸，和

-水，

选择水溶性维生素和其他微量营养素的量，以使成年人每天不必吞咽超过10-50个挤出物，以保持健康。因此，本发明的一个实施方式涉及一种通过挤出组合物能够获得的挤出物，该组合物包含：

-基于组合物的总重量，至少5重量％的至少一种水溶性维生素，其中所述水溶性维生素选自维生素B1、维生素B2、维生素B6、维生素PP和维生素B12组成的组，

-可选地叶酸，和

-水，

水溶性维生素和其他水溶性微量营养素是可商业获得的。一个优选的供应商是

营养产品公司。核黄素可以在商品名核黄素

下获得。

尽管没有被完全排除，但是没有预见到包含除叶酸外的任何脂溶性维生素。在本发明的一个优选的实施方式中，润滑剂(例如中链甘油三酸酯(MCT))是挤出物中唯一的脂溶性化合物。

因此，本发明的一个实施方式涉及通过挤出组合物能够获得的挤出物，该组合物由以下组成：

-可选地至少一种其他水溶性微量营养素和/或叶酸，

-优选地至少一种润滑剂(例如中链甘油三酸酯(MCT))，和

-水，

在本发明的上下文中以及上文所描述的实施方式中，小麦淀粉粉末是优选的淀粉粉末。

粗粒小麦粉

本发明的挤出物包含可商业获得的粗粒小麦粉。粗粒小麦粉是一种颗粒状产品，其由大部分具有锋利的边缘和拐角的颗粒组成。它是通过对硬质小麦进行碾磨和筛分、除去杂质而获得的。

粗粒小麦粉颗粒可以更小也可以更大，具体取决于研磨和筛分的方式。如果使用具有较小颗粒的粗粒小麦粉，则水性粗粒小麦粉的粘度(i)急剧升高和/或(ii)在较低温度下升高。因此，当在绝热条件下以恒定参数(例如螺杆速度)挤出时，当使用具有较小颗粒的粗粒小麦粉时，更快地达到巴氏杀菌温度。

在本发明的一个优选的实施方式中，使用这样的粗粒小麦粉，其具有小于40％(m/m)的200μm筛分截留物，优选地小于30％(m/m)的200μm筛分截留物且最优选地小于20％(m/m)的200μm筛分截留物。所述粗粒小麦粉优选地具有小于30％(m/m)的500μm筛分截留物和/或小于40％(m/m)的390μm筛分截留物和/或小于40％(m/m)的280μm筛分截留物和/或小于10％(m/m)的112μm筛分截留物。

在本发明的另一个实施方式中，选择粗粒小麦粉，以使当使用同心旋转圆柱体在100s^-1的剪切速率下在Malvern流变仪AR G2上在70℃的温度下测量时，由基于混合物的总重量的10重量％的所述粗粒小麦粉和90重量％水组成的所述混合物的粘度为至少0.04Pa·s，该同心旋转圆柱体的线轴直径为27.99mm并且长度为42.10mm，和/或

以使当使用同心旋转圆柱体在100s^-1的剪切速率下在Malvern流变仪AR G2上测量时，由基于混合物的总重量的10重量％的所述粗粒小麦粉和90重量％水组成的所述混合物在85℃下的粘度小于同一混合物在75℃下的粘度，该同心旋转圆柱体的线轴直径为27.99mm并且长度为42.10mm，和/或

以使当采用60％振动进料、0.1bar分散气压在连接至Scirocco 2000干式分配器单元的Malvern激光粒度分析仪2000上测量并且在35s内连续遮蔽(7.0±1％)进行测量时，粗粒小麦粉的颗粒尺寸d(0.9)为300μm至500μm、优选地350μm至450μm。

令人惊奇的是，如果以这种方式选择粗粒小麦粉，绝热挤出期间的温度得到非常好的控制。

淀粉粉末

本发明的挤出物包含可商业获得的淀粉粉末。一个优选的供应商是Roquette。优选的淀粉粉末是小麦淀粉粉末。

本发明的上下文中所使用的淀粉粉末在外观上是白色的，并且与粗粒小麦粉截然不同，其是不可流动的。视觉上看，它类似于面粉，尽管它可能比大多数面粉轻。

淀粉粉末的颗粒可以更小也可以更大，具体取决于研磨和筛分的方式。如果使用具有较小颗粒的淀粉粉末，则水性淀粉粉末的粘度(i)急剧升高和/或(ii)在较低温度下升高。因此，当在绝热条件下挤出时，更快地达到巴氏杀菌温度。

在本发明的一个优选的实施方式中，使用这样的淀粉粉末，其具有小于5％(m/m)的200μm筛分截留物，优选地小于3％(m/m)的200μm筛分截留物且最优选地小于1％(m/m)的200μm筛分截留物。优选地，所述淀粉粉末具有至少0.05％(m/m)的200μm筛分截留物。

在本发明的另一个实施方式中，选择淀粉粉末，以使当使用同心旋转圆柱体在100s^-1的剪切速率下在Malvern流变仪AR G2上在60℃的温度下测量时，由基于混合物的总重量的10重量％的所述淀粉粉末和90重量％水组成的所述混合物的粘度为至少0.4Pa·s，该同心旋转圆柱体的线轴直径为27.99mm并且长度为42.10mm，和/或

以使当使用同心旋转圆柱体在100s^-1的剪切速率下在Malvern流变仪AR G2上测量时，由基于混合物的总重量的10重量％的所述淀粉粉末和90重量％水组成的所述混合物在85℃下的粘度小于同一混合物在75℃下的粘度，该同心旋转圆柱体的线轴直径为27.99mm并且长度为42.10mm，和/或

以使当采用60％振动进料、0.1bar分散气压在连接至Scirocco 2000干式分配器单元的Malvern激光粒度分析仪2000上测量并且在35s内连续遮蔽(7.0±1％)进行测量时，淀粉粉末的颗粒尺寸d(0.9)为300μm至500μm、优选地350μm至450μm。

令人惊奇的是，如果以这种方式选择淀粉粉末，当如本文中所描述地挤出组合物时则绝热挤出期间的温度得到非常好的控制。如果如本文中所描述地所述淀粉粉末是小麦淀粉粉末和/或如果所述淀粉粉末与粗粒小麦粉混合时，则确实如此。

挤出物的组成

本发明的挤出物包含本文中所描述的粗粒小麦粉、本文中所描述的淀粉粉末和本文中所描述的维生素/微量营养素。

因此，本发明还涉及包含淀粉粉末和粗粒小麦粉的混合物用于制造包含水溶性维生素和/或微量营养素的挤出物的用途。当这种混合物在绝热条件下挤出时，温度得到很好的控制。因此，本发明还涉及包含淀粉粉末和粗粒小麦粉的混合物用于控制绝热挤出期间的温度的用途。

本发明的挤出物是通过挤出组合物能够获得的，该组合物包含：

-水，

其中如前面段落中所描述地选择所述淀粉粉末和/或所述粗粒小麦粉。

在本发明的一个优选的实施方式中，挤出物是通过挤出组合物能够获得的，该组合物包含：

-基于组合物的总重量，至少20重量％淀粉粉末，

-基于组合物的总重量，至少20重量％粗粒小麦粉，

-基于组合物的总重量，10-30重量％水，

在本发明的最优选的实施方式中，挤出物是通过挤出组合物能够获得的，该组合物包含：

-基于组合物的总重量，至少20重量％淀粉粉末，

-基于组合物的总重量，至少20重量％粗粒小麦粉，

-基于组合物的总重量，至少5重量％的至少一种水溶性维生素，所述水溶性维生素选自维生素B1、维生素B2、维生素B6、维生素PP和维生素B12组成的组，

-叶酸

-水，

其中所述淀粉粉末和所述粗粒小麦粉的重量比is 2:1至1:2，并且

其中当使用同心旋转圆柱体在100s^-1的剪切速率下在Malvern流变仪AR G2上测量时，由基于混合物的总重量的10重量％的所述粗粒小麦粉和90重量％水组成的所述混合物在85℃下的粘度小于同一混合物在75℃下的粘度，该同心旋转圆柱体的线轴直径为27.99mm并且长度为42.10mm，和/或

其中当使用同心旋转圆柱体在100s^-1的剪切速率下在Malvern流变仪AR G2上测量时，由基于混合物的总重量的10重量％的所述淀粉粉末和90重量％水组成的所述混合物在85℃下的粘度小于同一混合物在75℃下的粘度，该同心旋转圆柱体的线轴直径为27.99mm并且长度为42.10mm。

附图说明

图1分别示出了水性1型粗粒小麦粉和水性2型粗粒小麦粉的粘度的温度依赖性。粘度以[Pa·s]表示在y轴上，而温度以[℃]表示在x轴上。对于进一步的详细信息，请参见下面的实施例1。

图2分别示出了水性1型小麦淀粉和水性2型小麦淀粉的粘度的温度依赖性。粘度以[Pa·s]表示在y轴上，而温度以[℃]表示在x轴上。对于进一步的详细信息，请参见下面的实施例2。

图3示出了以300g/h的进料速度从挤出开始(t＝0)到挤出结束时在挤出机的模具处的温度。温度以[℃]表示在y轴上，而时间以分钟表示在x轴上。对于进一步的详细信息，请参见下面的实施例3。

图4示出了以500g/h的进料速度从挤出开始(t＝0)到挤出结束时在挤出机的模具处的温度。温度以[℃]表示在y轴上，而时间以分钟表示在x轴上。对于进一步的详细信息，请参见下面的实施例4。

图5示出了以300g/h的进料速度从挤出开始(t＝0)到挤出结束时在挤出机的模具处的温度。温度以[℃]表示在y轴上，而时间以分钟表示在x轴上。对于进一步的详细信息，请参见下面的实施例5。

实施例1(粗粒小麦粉)

测试了两种不同类型的粗粒小麦粉：1型颗粒尺寸比2型小。因此，在筛分2型粗粒小麦粉时筛子(200μm)中保留的颗粒比筛分1型粗粒小麦粉时更多。细节在表1中给出。

1型粗粒小麦粉与水混合。得到的混合物由基于所述混合物的总重量的10重量％的所述粗粒小麦粉和90重量％水组成。

类似地，2型粗粒小麦粉与水混合。得到的混合物由基于所述混合物的总重量的10重量％的所述粗粒小麦粉和90重量％水组成。

然后，使用同心旋转圆柱体在100s^-1的剪切速率下在Malvern流变仪AR G2上测定两种混合物的粘度，该同心旋转圆柱体的线轴直径为27.99mm并且长度为42.10mm。将10％悬浮液从25-85℃逐步加热，并在每个温度步骤测量粘度7次，然后取平均值。两种测试的结果示于图1中。

表1：实施例1中所测试的粗粒小麦粉。

图1显示粘度的增加取决于粗粒小麦粉的颗粒尺寸。与包含2型粗粒小麦粉(大颗粒尺寸)的混合物的粘度相比，包含1型粗粒小麦粉(小颗粒尺寸)的混合物的粘度在更低的温度下开始增加。

此外，与包含2型粗粒小麦粉(大颗粒尺寸)的混合物的最大粘度相比，在较低的温度下达到包含1型粗粒小麦粉(小颗粒尺寸)的混合物的最大粘度。

令人惊奇的是，两种粗粒小麦粉之间的差异在55℃至80℃的温度范围内最为明显。该温度范围对于维生素的挤出特别重要(实施例3、4和5)。

在60℃至70℃之间的温度下，包含1型粗粒小麦粉(小颗粒尺寸)的混合物具有比2型粗粒小麦粉(大颗粒尺寸)更高的粘度。不希望受限于特定的理论，相信较小的颗粒比较大的颗粒更容易糊化。

然而，在75℃至85℃之间的温度下，水性1型粗粒小麦粉(小颗粒尺寸)的粘度低于水性2型粗粒小麦粉(大颗粒尺寸)。相信观察到的粘度降低有助于确保在绝热挤出期间不超过预定的最高温度。

在实施例5(见下文)的绝热挤出中，使用了1型粗粒小麦粉(小颗粒尺寸)。看上去，1型粗粒小麦粉(小颗粒尺寸)的粘度的温度依赖性会在绝热挤出开始时引起温度快速升高，这确保了温度不超过100℃。超过100℃的温度将对维生素不利。

实施例2(小麦淀粉粉末)

使用两种不同类型的小麦淀粉粉末。两种粉末在外观上都是白色的，并且与粗粒小麦粉截然不同，其是不可流动的：1型的d(0.9)值比2型更低，表明颗粒尺寸更小。

d(0.9)值是采用60％振动进料、0.1bar分散气压在连接至Scirocco 2000干式分配器单元的Malvern激光粒度分析仪2000上测量并且在35s内连续遮蔽(7.0±1％)进行测量的。

表2给出了两种类型的小麦淀粉粉末的详细信息。

1型小麦淀粉粉末与水混合。得到的混合物由基于所述混合物的总重量的10重量％的所述小麦淀粉和90重量％水组成。

类似地，2型小麦淀粉粉末与水混合。得到的混合物由基于所述混合物的总重量的10重量％的所述小麦淀粉和90重量％水组成。

然后，如实施例1中所描述，测定两种混合物的粘度。

两种测试的结果示于图2中。

表2：实施例2中所测试的小麦淀粉粉末。

图2显示了粘度的增加取决于小麦淀粉粉末的颗粒尺寸。随着温度升高，与包含2型小麦淀粉粉末(大颗粒尺寸)的混合物的粘度相比，包含1型小麦淀粉粉末(小颗粒尺寸)的混合物的粘度升高得多很多。

此外，与包含2型小麦淀粉粉末(大颗粒尺寸)的混合物的最大粘度相比，包含1型小麦淀粉粉末(小颗粒尺寸)的混合物的最大粘度高很多。

在高于55℃的温度下，两种类型的小麦淀粉粉末之间的差异最为明显。

在高于55℃的温度下，1型小麦淀粉粉末(小颗粒尺寸)比2型粗粒小麦粉(大颗粒尺寸)具有更高的粘度。不希望受限于特定的理论，相信较小的颗粒比较大的颗粒更容易糊化。

然而，在高于65℃的温度下，包含1型小麦淀粉粉末(小颗粒尺寸)的混合物的粘度开始降低。相信，所观察到的降低有助于控制绝热挤出期间的最大温度。

在实施例5(见下文)的绝热挤出中，使用了1型小麦淀粉粉末(小颗粒尺寸)与1型粗粒小麦粉(小颗粒尺寸)的组合。看上去，这种混合物的粘度的温度依赖性在绝热挤出开始时引起了快速的温度升高，并同时防止了温度超过100℃。超过100℃的温度将对维生素不利。

实施例3(2型基质)

通过挤出表3中所示的组合物获得了挤出物。作为基质，将实施例2的2型小麦淀粉粉末和实施例1的2型粗粒小麦粉以1:1的重量比混合。

表3：实施例3中挤出的组合物

已使用长径比为25的Rheomex PTW16/25 OS双螺杆挤出机，该挤出机装有由15个孔组成的0.8毫米模具(Thermo Fischer，Karlsruhe)。将Haake Polylab驱动(ThermoFischer，Karlsruhe)单元连接到挤出机。

将小麦淀粉粉末、粗粒小麦粉和所有水溶性活性成分(即维生素和微量营养素)的共混物加入到挤出机的第一机筒中(进料速度：300g/h)。然后将水添加到挤出机的第二机筒中，所述第二机筒位于所述第一机筒的下游。然后将润滑剂(即MCT)添加到挤出机的机筒4中，所述机筒4位于所述机筒2的下游。

挤出机的螺杆具有两个应力区，以确保充分混合。第一应力区位于机筒2之后，而第二应力区位于机筒4之后。

挤出是在绝热条件下进行的，即挤出机既不被冷却也不被加热，并且插入挤出机中的化合物(例如水)具有室温。在完全挤出(60分钟)期间，在挤出机的模具处测量温度；结果如图3所示。

一旦出现模具可切割的挤出线料，就开始模面切粒。定期取样，然后将样品在流化床干燥器上干燥。干燥的挤出物具有基于干燥的挤出物的总重量的约5重量％的残余水。

图3表明，模具的温度升高，然后在60℃保持稳定。图3还表明花费了大约30分钟来达到大约60℃的温度。

实施例4(2型基质)

重复实施例3。但是，这次进料速度将从300g/h提高到500g/h。

与实施例2类似，挤出是在绝热条件下进行的，即挤出机既不被冷却也不被加热，并且插入挤出机中的化合物(例如水)具有室温。在完全挤出期间(90分钟)，在挤出机的模具处测量温度；结果示于图4。

与实施例3不同，温度保持升高。

可能是因为采用了较高的进料速度(500g/h，相对于300g/h)，所以达到了足够高以确保巴氏杀菌的温度。但是，几乎花费了大约50分钟来达到足够高以巴氏杀菌的温度。因此，与实施例3类似，绝热挤出开始时的温度升高相对较慢。

必须排出低于70℃的温度下生产的挤出物(即前30分钟生产的挤出物)。

实施例5(1型基质)

重复实施例3(即进料速度：300g/h)。但是，这次使用实施例2的1型小麦淀粉粉末(而非2型)和实施例1的1型粗粒小麦粉(而非2型)。对于详细信息，请参见表4。

表4：实施例5中挤出的组合物

同样，挤出是在绝热条件下进行的，即挤出机既不被冷却也不被加热，并且插入挤出机中的化合物(例如水)具有室温。在完全挤出(130分钟)期间，在挤出机的模具处测量温度；结果如图5所示。

令人惊奇的是，尽管采用仅300g/h的进料速度，但达到了约82℃的温度平稳期。

此外，所述温度平稳期是非常快地达到的。在实施例4中，花了将近50分钟的时间才能达到大约82℃的温度。在实施例5中，约30分钟后达到相似的温度。

因此，使用1型粗粒小麦粉和1型小麦淀粉粉末的混合物允许快速达到巴氏杀菌温度，并同时防止不可接受的高温。

实施例6(在食物中的应用)

制备了粥。将大约40个实施例5的挤出物撒在温热的粥上。用勺子搅拌后，目视检查未发现挤出物，即挤出物已崩解。粥是容易吞咽的。

实施例7(微生物质量)

测试了在实施例1中使用的1型粗粒小麦粉的微生物质量。该测试表明，总需氧菌数(以CFU/g测量)比规定限值高约50倍。酵母菌和霉菌(以CFU/g测量)也高于规定限值。此外，检测到显著量的沙门氏菌属(Salmonella spp.)和金黄色葡萄球菌。

适用的规定限值示于下表5中。CFU指“菌落形成单位”。

表5：规定限值

参数	限值	单位
			总需氧菌数	1000	CFU/g
酵母菌和霉菌	100	CFU/g
			大肠杆菌	不存在	10g
沙门氏菌属	不存在	50g
			金黄色葡萄球菌	不存在	10g

然后测试实施例5中生产的挤出物的微生物质量。在所述实施例中，使用1型粗粒小麦粉。排出低于巴氏杀菌温度生产的挤出物。

在所述挤出物中，总需氧菌数(以CFU/g测量)比粗粒小麦粉本身低约500倍，因此满足了规定限值。酵母菌和霉菌(以CFU/g测量)也低于规定限值。在挤出物中未检测到沙门氏菌属和金黄色葡萄球菌。

因此，实施例7表明，当使用本发明的组合物时，在绝热条件下可以达到足以制造出具有良好微生物质量的挤出物的高温。

Claims

1.一种通过挤出组合物能够获得的挤出物，所述组合物包含：

-基于所述组合物的总重量，至少10重量％淀粉粉末，

-基于所述组合物的总重量，至少10重量％粗粒小麦粉，和

-水，

当采用60％振动进料、0.1bar分散气压在连接至Scirocco 2000干式分配器单元的Malvern激光粒度分析仪2000上测量并且在35s内连续遮蔽(7.0±1％)进行测量时，所述淀粉粉末的颗粒尺寸d(0.9)为10μm至300μm。

2.根据权利要求1所述的挤出物，其中所述粗粒小麦粉具有小于40％(m/m)的200μm筛分截留物。

3.根据权利要求1所述的挤出物，其中所述粗粒小麦粉具有小于30％(m/m)的200μm筛分截留物。

4.根据权利要求1所述的挤出物，其中所述粗粒小麦粉具有小于20％(m/m)的200μm筛分截留物。

5.根据权利要求1所述的挤出物，其中所述淀粉粉末是不可流动的，和/或其中所述淀粉粉末是小麦淀粉粉末。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的挤出物，其中粗粒小麦粉是硬质粗粒小麦粉，和/或其中所述淀粉粉末与所述粗粒小麦粉的重量比为4:1至1:4。

7.根据权利要求1-5中任一项所述的挤出物，其中所述淀粉粉末与所述粗粒小麦粉的重量比为3:1至1:3。

8.根据权利要求1-5中任一项所述的挤出物，其中所述淀粉粉末与所述粗粒小麦粉的重量比为2:1至1:2。

9.根据权利要求1-5中任一项所述的挤出物，其中所述挤出物还包含水溶性维生素。

10.根据权利要求9所述的挤出物，其中所述挤出物包含维生素B12、叶酸和/或烟酰胺。

11.根据权利要求1-5中任一项所述的挤出物，其中当使用同心旋转圆柱体在100s^-1的剪切速率下在Malvern流变仪AR G2上测量时，由基于混合物的总重量的10重量％的所述粗粒小麦粉和90重量％水组成的所述混合物在85℃下的粘度小于同一混合物在75℃下的粘度，所述同心旋转圆柱体的线轴直径为27.99mm并且长度为42.10mm，和/或

12.用于制造挤出物的方法，所述方法包括挤出组合物，所述组合物包含：

-基于所述组合物的总重量，至少10重量％淀粉粉末，

-基于所述组合物的总重量，至少10重量％粗粒小麦粉，和

-水，

13.根据权利要求12所述的方法，其中选择所述淀粉粉末的颗粒尺寸和所述粗粒小麦粉的颗粒尺寸，以使当使用Rheomex PTW16/25OS双螺杆挤出机并且长径比＝25、螺杆速度＝200rpm、进料速度：300g/h时，在绝热挤出开始后不超过30分钟在所述挤出机的模具处达到至少70℃的温度。

14.根据权利要求12或13所述的方法，

15.根据权利要求12或13所述的方法，其中所述淀粉粉末是不可流动的和/或其中所述淀粉粉末是小麦淀粉粉末。

16.根据权利要求12或13所述的方法，其中所述粗粒小麦粉是硬质粗粒小麦粉。

17.根据权利要求12或13所述的方法，其中所述淀粉粉末与所述粗粒小麦粉的重量比为4:1至1:4。

18.根据权利要求12或13所述的方法，其中所述淀粉粉末与所述粗粒小麦粉的重量比为3:1至1:3。

19.根据权利要求12或13所述的方法，其中所述淀粉粉末与所述粗粒小麦粉的重量比为2:1至1:2。

20.包含淀粉粉末和粗粒小麦粉的混合物用于控制绝热挤出期间的温度的用途，其中所述淀粉粉末和所述粗粒小麦粉的重量比为5:1至1:5，并且当采用60％振动进料、0.1bar分散气压在连接至Scirocco 2000干式分配器单元的Malvern激光粒度分析仪2000上测量并且在35s内连续遮蔽(7.0±1％)进行测量时，所述淀粉粉末的颗粒尺寸d(0.9)为10μm至300μm。

21.根据权利要求20的所述的用途，其中所述混合物包含水溶性维生素。

22.根据权利要求21的所述的用途，其中所述混合物包含维生素B12、叶酸和/或烟酰胺。

23.根据权利要求20-22中任一项所述的用途，

24.根据权利要求20-22中任一项所述的用途，

25.根据权利要求20-22中任一项所述的用途，

其中当采用60％振动进料、0.1bar分散气压在连接至Scirocco 2000干式分配器单元的Malvern激光粒度分析仪2000上测量并且在35s内连续遮蔽(7.0±1％)进行测量时，所述粗粒小麦粉的颗粒尺寸d(0.9)为300μm至500μm。

26.根据权利要求20-22中任一项所述的用途，

其中所述淀粉粉末是不可流动的和/或其中所述淀粉粉末是小麦淀粉粉末。

27.根据权利要求20-22中任一项所述的用途，

其中所述粗粒小麦粉是硬质粗粒小麦粉。

28.根据权利要求20-22中任一项所述的用途，

其中所述淀粉粉末与所述粗粒小麦粉的重量比为4:1至1:4。

29.根据权利要求20-22中任一项所述的用途，其中所述淀粉粉末与所述粗粒小麦粉的重量比为3:1至1:3。

30.根据权利要求20-22中任一项所述的用途，其中所述淀粉粉末与所述粗粒小麦粉的重量比为2:1至1:2。