專利名稱：富含ω-3的谷物、麥片和快餐的制作方法
技術領域：
本發(fā)明公開涉及通過引入有利的脂肪酸而使得谷物產(chǎn)物(例如麥片和快餐)的所需特征得到增強。更具體而言，本發(fā)明公開涉及包含多不飽和脂肪酸(包括亞麻油酸 (stearidonic acid))的谷物產(chǎn)物以及制備該產(chǎn)物的方法。這些經(jīng)改性的產(chǎn)物顯示在與傳統(tǒng)的谷物產(chǎn)物相比保持了保質期的同時，營養(yǎng)品質得到了改善。
背景技術：
本發(fā)明公開涉及谷物產(chǎn)物，例如麥片和快餐，包括亞麻油酸(“SDA”)或者富含SDA 的油。具體而言，本發(fā)明公開提供了營養(yǎng)品質得到改善的谷物產(chǎn)物，以及制備這種谷物產(chǎn)物的方法。傳統(tǒng)上，快餐被認為是一種招待或報酬。但是近來，快餐已經(jīng)作為代餐成為受到消費者歡迎的選擇，這是因為其通常作為“忙碌的”人們(他們沒有進餐的時間)的唯一的營養(yǎng)來源。因此，當前，設計快餐可以是滿足千變萬化的消費者的口味和期望(例如“對你的健康有好處”、“富含蛋白質”或者“提供獨特的風味”)的復雜過程。因此，大多數(shù)快餐的制造者目前嘗試將向他們的快餐中引入不同的變化，從而增加所得快餐的健康形象的訴求。許多研究已經(jīng)在食用脂肪與諸如肥胖和動脈粥樣硬化之類的病理學之間形成了生理性關聯(lián)。在一些情況下，醫(yī)療機構阻止脂肪的消耗。最近，已經(jīng)認識到食用脂肪與它們對健康的益處之間的定性差異。近期的研究已經(jīng)確定，盡管一些類型的脂肪具有相對簡單的生物學結構，但是它們顯示以某種方式改善肌體的功能。事實上，一些脂肪對于某些生理學過程是必需的。月旨肪分子的廣泛類別包括脂肪酸、異戊二烯醇、類固醇、其他脂質以及脂溶性維生素。在這些物質中是脂肪酸。脂肪酸為在它們的“主鏈”中具有2至沈個碳原子的羧酸，并且在它們的碳水化合物結構中不具有或具有較少的不飽和位點。通常，它們的解離常數(shù)(PKa)為大約4. 5，表明在正常的肌體條件(生理性？!1為7.4)下，大部分為解離形式。經(jīng)過連續(xù)的試驗，本領域的技術人員開始了解對脂肪的營養(yǎng)需要，特別是飲食中的脂肪酸。鑒于此，食品工業(yè)中的許多人們開始關注脂肪酸以及脂質技術作為食品生產(chǎn)的新焦點、以及消費者消耗經(jīng)改性的產(chǎn)物所得到的隨后的益處。這種焦點特別強烈地集中于在食品中生產(chǎn)和引入ω-3。ω-3脂肪酸為長鏈多不飽和脂肪酸(18_22個碳原子的鏈長) (LC-PUFA)，其中第一個雙鍵(“不飽和”)起始于所述分子餓甲基末端的第三個碳原子。由于這些脂肪酸分子在它們的碳水化合物鏈中具有2個或多個雙鍵“不飽和”，所以它們被稱為“多不飽和的”。由于這些脂肪酸的碳主鏈具有至少18個碳原子，所以它們被稱為“長鏈” 脂肪酸。除了亞麻油酸“SDA”以外，ω-3家族的脂肪酸包括α-亞麻酸(〃 ALA" )、二十碳四烯酸(ETA)、二十碳五烯酸("EPA" )、二十二碳五烯酸(DPA)以及二十二碳六烯酸 (“DHA" )。ALA可以被認為是“基礎” ω-3脂肪酸，在肌體內通過一系列酶反應(包括生產(chǎn)SDA)，由ALA形成EPA和DHA。大部分的營養(yǎng)學家指出DHA和EPA為具有最有益效果的最具有生理學重要性的ω-3脂肪酸。但是，SDA也顯示出具有顯著的健康益處。例如參見美國專利7，163，960，該文獻以引用方式并入本文。此外，目前顯示，SDA容易地使血紅細胞中EPA的水平富集。ALA的合成過程分別被稱為“延長”(即，通過引入新的碳原子，所述的分子變得更長)以及“去飽和”(即，創(chuàng)建新的雙鍵)。在自然界中，ALA主要在某些植物椰子和種子 (例如亞麻)中找到，而EPA和DHA主要在冷水食肉魚(例如金槍魚、鱒魚、沙丁魚和鮭魚) 的組織中以及在它們所食用的一些海藻或微生物中形成。除了難以簡單地確保合適的為社會消耗提供LC-PUFA以外，通常受到將LC-PUFA 加工成食品產(chǎn)物的成本的限制。這些ω-3脂肪酸以及一些其他LC-PUFA可以快速地氧化， 導致不適氣味和風味。為了降低氧化食品的比例，加工者由此必須在冷凍條件下分配所述的油或者將所需的脂肪酸囊封，這都會大幅增加加工成本以及隨之而來的消費者的花費。 盡管這種費用在增加，但是食品公司仍熱衷于提供ω-3脂肪酸以及通常更健康的食物油， 這是因為他們相信，如果可以研發(fā)可靠的供應，則有健康意識的消費者將愿意付出一小部分額外的費用。隨著食品公司趨向研發(fā)并傳遞必需脂肪和油作為健康人類飲食的重要成分，政府開始發(fā)展法規(guī)以推動PUFA在飲食中的采用。但是，在提供這些需求中具有一定的難度，這是因為不能研發(fā)足夠大量的包含ω-3的油來滿足日益增長的市場需求。具體而言，近年來，食品公司開始意識到，已經(jīng)枯竭的全球魚類儲備不能滿足未來人類對ω-3脂肪酸營養(yǎng)需求的任何顯著的增長。此外，如所提及的那樣，ω-3脂肪酸在商業(yè)上被認為是最具有價值的，此外，在海洋來源中提供的EPA和DHA經(jīng)過一段時間后也可以極快速地化學氧化，由此限制了其商業(yè)利用性。重要的是，在EPA和DHA的快速降解過程中，這些長鏈脂肪酸發(fā)展成陳腐的且非常令人不滿意的感官性狀(例如魚腥味和口味)，由商業(yè)可接受的前景來看，這使得它們很難或不可能被包含在許多食物或產(chǎn)物中。因此，不能較成功地實現(xiàn)之前嘗試將ω-3脂肪酸引入到食品產(chǎn)物中，這是因為它們包含了額外的高度不穩(wěn)定的EPA或DHA。此外，嘗試引入傳統(tǒng)的ω-3脂肪酸(例如α-亞麻酸(ALA))是不實際的，這是因為這些脂肪酸不能足夠高效地轉化為有益的形式。營養(yǎng)學研究顯示，與ALA相比，SDA在人類中在體內會3至4倍高效地轉化為EPA⑴rsin，2003)。在供應、穩(wěn)定性和來源方面的這些限制會大幅地增加成本，并相應地限制了飲食 ω-3脂肪酸的利用性。因此，須要增加食物(特別是谷物產(chǎn)物)的營養(yǎng)品質和保質期。本發(fā)明公開的含SDA的谷物產(chǎn)物不僅提供了特定消費者所必需的飲食脂肪，還為商業(yè)化生產(chǎn)谷物產(chǎn)物提供其他飲食改善。此外，須要提供商業(yè)化可接受的方式傳遞谷物產(chǎn)物中的EPA和DHA或者重要前體的可接受的方式。本發(fā)明公開提供了包含有益ω-3脂肪酸的谷物產(chǎn)物形式的、由魚或微生物提供的ω-3脂肪酸的備選物，以及使用相對化學穩(wěn)定的ω-3脂肪酸、SDA作為提供改善的成本有效的生產(chǎn)以及由轉基因植物衍生的富足供應的來源。發(fā)明概述本發(fā)明公開包括引入由經(jīng)過基因工程改造從而包含大量亞麻油酸(18:4ω3) (SDA)的轉基因植物，以用于谷物產(chǎn)物中，從而改善所得產(chǎn)物的脂肪酸概況和/或最終消費者的健康。根據(jù)本發(fā)明公開的實施方案，包含SDA的油提供了相對傳統(tǒng)ω-3備選物(例如亞麻籽)得到增強的營養(yǎng)品質，并缺少與魚油有關的不利的味道和較低的穩(wěn)定性特征。因此，本發(fā)明公開的優(yōu)選實施方案包括有利的多不飽和脂肪酸(例如SDA)的水平增多的谷物產(chǎn)物。在本發(fā)明公開的一個具體的實施方案中，提供了谷物產(chǎn)物。該谷物產(chǎn)物包括粘合劑材料以及谷物的混合物。所述的粘合劑材料包括富含SDA的油。在本發(fā)明公開的另一個實施方案中，提供了包含富含SDA的大豆油的快餐。該快餐包括粘合劑材料和谷物混合物。所述的粘合劑材料包括富含SDA的油、至少一種甜味劑和至少一種濕潤劑。此外，公開了制備如上文所述的谷物產(chǎn)物的方法。這些方法可以包括提供包含富含SDA的油的粘合劑材料；提供谷物混合物；以及使用所述的粘合劑材料涂敷谷物混合物從而制備所述的谷物產(chǎn)物。用于獲得富含SDA的油的示例性亞麻油酸來源可以包括轉基因大豆、轉基因大豆油、轉基因加拿大油菜、轉基因加拿大油菜油、藍薊以及藍薊油。其他亞麻油酸來源可以包括諸如大豆、紅花、加拿大油菜、藍薊和玉米之類的種子。在至少一個實施方案中，富含SDA的油包括大約10% (重量)至大約60% (重量)的SDA。在另一個實施方案中，富含SDA的油包括大約10% (重量)至大約30% (重量)的SDA。在甚至更加特別優(yōu)選的實施方案中，富含SDA的油包括大約20% (重量)的 SDA。在至少一個實施方案中，包含富含SDA的油的谷物產(chǎn)物在42克谷物產(chǎn)物的單份食物中包括大約375mg富含SDA的油。根據(jù)James，et al. (2003)，該量確保為最終消費者提供在組織中富含EPA每天所必需的最少量的SDA。參見附圖
，在本發(fā)明公開的優(yōu)選實施方案的以下詳細描述中，本發(fā)明公開的其他特征和益處將變得顯而易見。定義提供以下定義以幫助本領域的技術人員更容易地了解和理解本發(fā)明公開的全部范圍。但是，如以下所提供的定義所示，除非另作說明，所提供的定義并非是獨有的。而且， 它們是優(yōu)選的定義，使得本領域的技術人員集中于本發(fā)明公開的多個示例性實施方案中。如本文所用，術語“谷物產(chǎn)物”是指任何食物產(chǎn)物，包括至少一種類型的谷類或谷物組分。通常，谷物產(chǎn)物可以為早餐谷物、麥片、快餐等形式。如本文所用，術語“快餐”是指被壓制成片形并切割成單獨的塊的壓塊干糧。如本文所用，術語“富含SDA的油”是指包含至少大約10% (重量)SDA的油。發(fā)明詳述SDA的生產(chǎn)本發(fā)明公開涉及用于經(jīng)改善的方法的系統(tǒng)，其中所述的方法用于基于植物來生產(chǎn)亞麻油酸并將亞麻油酸引入到人類的飲食中，以致力于改善人類的健康。通過使用經(jīng)過基因工程改造的轉基因植物來以足夠高的效率生產(chǎn)SDA，以便商業(yè)化地引入到食物產(chǎn)物中，從而使得所述的生產(chǎn)可行。就本發(fā)明公開的目的而言，脂肪酸及其鹽形式(例如丁酸及丁酸鹽、花生四烯酸及花生四烯酸鹽)被認為是可交換的化學形式。所有較高等的植物都具有合成主要的18碳的PUFA、LA和ALA，在一些情況下合成SDA(C18:4n3，SDA)的能力，但是較少的植物能夠進一步延長并它們脫飽和，從而生產(chǎn)花生四烯酸(AA)、EPA或DHA。因此，在較高等的植物中合成EPA和/或DHA需要引入多個基因，這些基因編碼所有將LA轉化為AA、或者ALA轉化為EPA和DHA所需的生物合成酶?？紤]到PUFA在人類健康中的重要性，在轉基因油籽中成功地生產(chǎn)PUFA (特別是n-3種類)則可以提供用于飲食用途的這些必需脂肪酸的持續(xù)來源。在多數(shù)合成PUFA的真核有機體中操作的“傳統(tǒng)的”需氧途徑是以LA和ALA的Δ 6去飽和開始的，從而生成Y -亞麻酸(GLA， 18:3η6)和 SDA。參見表1，重要的是提供了相對于本發(fā)明公開的油組成，構成油組成的“正?！狈秶幕A。用于建立最重要的食用油和脂肪的基礎組成標準的重要數(shù)據(jù)來源為英國食物反應工藝原理機構的農(nóng)業(yè)、漁業(yè)和食品部(Ministry of Agriculture, Fisheries and Food (MAFF))，國際油、油籽和油脂協(xié)會(Federation of Oils, Seeds and Fats Associations (FOSFA))。為了建立有意義的標準數(shù)據(jù)，優(yōu)選的是由代表性的地理學起源收集足夠的樣品， 并且這些油是純的。在MAFF/F0SFA的工作中，針對11種蔬菜油的各種油，研究超過600個已知起源和歷史(通常為不同的地理學起源)蔬菜油籽的真實商業(yè)化樣品。對提取的油進行分析，以測定它們的整體的脂肪酸組成(“FAC”)。測定在甘油三酸酯的2位處的FAC、固醇和生育酚的組成、甘油三酸酯的碳的數(shù)量和碘值、油中蛋白質的值、熔點以及合適的固體脂肪的含量。1981年以前，在公開的標準中不包括FAC數(shù)據(jù)，這是因為沒有足夠品質的數(shù)據(jù)可以利用。在1981年，采用包括FAC范圍的標準作為強制性的組成標準。MAFF/F0SFA的工作為這些范圍的后期修改提供了基礎。通常，當更多的數(shù)據(jù)可以利用時，可以提出比在1981年采用的脂肪酸范圍更窄、 并且隨之而來的更具體的范圍。表1給出了由食品法典委員會(Codex Alimentarius Commission(CAC))在1981年采用的油的FAC的實例以及在1993年舉行的脂肪與油類分法典委員會(Codex Committee on Fats and Oils (CCFO))會議提出的同種油的范圍。表1.油的脂肪酸組成的標準(油的％ )
權利要求
1.一種包含粘合劑材料和谷物混合物的谷物產(chǎn)物，其中所述的粘合劑材料包含富含亞麻油酸(SDA)的油。
2.權利要求1所述的谷物產(chǎn)物，其中所述的富含SDA的油為富含SDA的大豆油。
3.權利要求1所述的谷物產(chǎn)物，其中所述的粘合劑材料進一步包含液體油，所述液體油選自大豆油、加拿大油菜油、玉米油、油菜籽油、棕櫚油以及它們的組合。
4.權利要求1所述的谷物產(chǎn)物，其中所述的粘合劑材料進一步包含選自糖漿和糖醇的至少一種甜味劑。
5.權利要求4所述的谷物產(chǎn)物，其中所述的粘合劑材料進一步包含卵磷脂、潤濕劑、抗氧化劑和鹽的至少一種。
6.權利要求1所述的谷物產(chǎn)物，其中所述的谷物混合物包含燕麥片、牛軋?zhí)?脆微粒、 干磨玉米粉、小麥、大米、大麥以及它們的組合中的至少一種。
7.一種包含粘合劑材料和谷物混合物的快餐，其中所述的粘合劑材料包含富含SDA的大豆油、至少一種甜味劑以及至少一種潤濕劑。
8.權利要求7所述的快餐，其在每42克的份的快餐中包含大約375mg富含SDA的大豆油。
9.權利要求7所述的快餐，其中所述的粘合劑材料進一步包含液體油，所述液體油選自大豆油、加拿大油菜油、玉米油、油菜籽油、棕櫚油以及它們的組合。
10.權利要求7所述的快餐，其中所述的甜味劑為選自高級果糖玉米漿、玉米漿、大米漿、蔗糖、蜂蜜、葡萄糖-果糖漿、果汁濃縮物、果汁、麥芽糊精、谷類糊精以及它們的組合中的糖漿。
11.權利要求7所述的快餐，其中所述的甜味劑為選自山梨糖醇、麥芽糖醇、甘油、乳糖醇、甘露醇、異麥芽酮糖醇、木糖醇、赤藻糖醇、以及它們的組合中的糖醇。
12.權利要求7所述的快餐，其中所述的粘合劑材料進一步包含大約0.5重量％至大約 1. 5重量％的卵磷脂，大約1. 0重量％至大約5. 0重量％的潤濕劑，大約0. 005重量％至大約0. 02重量％的抗氧化劑，以及大約0. 2重量％至大約1. 0重量％的鹽。
13.權利要求7所述的快餐，其中所述的谷物混合物包含燕麥片、牛軋?zhí)?脆微粒、干磨玉米粉、小麥、大米、大麥以及它們的組合中的至少一種。
14.權利要求7所述的快餐，其進一步包含選自焦糖、巧克力、酸奶、水果、堅果、谷類以及它們的組合中的涂層。
15.權利要求7所述的快餐，其中所述的快餐為多層快餐。
16.一種制備用于人類消耗的谷物產(chǎn)物的方法，包括a.提供包含富含亞麻油酸(SDA)的油的粘合劑材料；b.提供谷物混合物；以及c.使用所述的粘合劑材料涂敷所述的谷物混合物，從而制得所述的谷物產(chǎn)物。
17.權利要求16所述的方法，其進一步包括在與所述的富含SDA的大豆油共混前將所述的甜味劑和所述的潤濕劑加熱至大約105° F(41°C )至大約110° F(430C )的溫度，從而形成液體成分材料。
18.權利要求17所述的方法，其進一步包括在與所述的富含SDA的大豆油共混前將所述的液體成分材料與鹽和抗氧化劑中的至少一者混合，以及將所述的混合物加熱至大約160° F(71. rc )至大約 170° F(76. 7°C )的溫度。
19.權利要求16所述的方法，其進一步包括將所述的谷物產(chǎn)物制片，并使該片狀的谷物產(chǎn)物靜置大約30分鐘。
20.權利要求19所述的方法，其進一步包括使用選自焦糖、巧克力、酸奶、水果、堅果、 谷類以及它們的組合中的涂料涂敷所述的片狀谷物產(chǎn)物。
全文摘要
本發(fā)明公開提供了改善的谷物產(chǎn)物，具體為快餐，以及通過將包含亞麻油酸的健康脂質引入到產(chǎn)物組合物中來制備所述的產(chǎn)物的方法。在本發(fā)明公開的一個實施方案中，公開的包含富含SDA的油的谷物產(chǎn)物。在本發(fā)明公開的另一個實施方案中，公開了包含富含SDA的大豆油的快餐。
文檔編號A23L1/164GK102458154SQ201080028085
公開日2012年5月16日 申請日期2010年4月22日 優(yōu)先權日2009年4月24日
發(fā)明者R·S·維爾克斯 申請人:孟山都技術公司