[发明专利]谷物等的加工方法

说明书

技术领域

本发明一般性涉及加工谷物等以制备粉碎的谷物产品，例如面粉，并具体涉及谷物的非撞击加工，例如通过对其进行共振粉碎。

背景技术

从有记录的历史之前，就已经知道将谷物加工成相对细粒径。用于将多种谷物加工成细粒或粉末的装置已经从石器发展至现代的辊磨机、针磨机等，许多先前体系的共同点是先前研磨方法的撞击性质。该撞击加工中，对于某些谷物通常具有相对高破坏淀粉值。大部分的现有技术情况中，全谷物，特别是推荐于膳食时，得到的粉末特征为存在大片麸皮，因此制备的粉末不适用于现代化烘烤实践的期望。根据先有技术方法加工的全麦粉缺乏可接受的均匀外观，并在正常储藏条件下变酸败，并且受到以面粉为食的昆虫等的侵害。谷物以前加工至粒径十微米级，该粒径通常为称为超细面粉。美国专利6,083,547公开了使用锤磨机制备平均粒径大约36微米的面粉，随后在针磨机中加工，以获得更细粒径。美国专利5,433,966中公开了储藏期限延长的面粉，在热载体气体中处理面粉，使面粉干燥至含水量小于7重量％。美国专利5,352,473还公开了面粉的热处理，以降低得到的面粉含水量。美国专利5,523,109中公开了全燕麦面粉的制备。美国专利5,789,012尤其公开了从多种天然源制备面粉。通过从其胚乳和胚芽部分除去麦粒的至少部分麸皮层，随后通过在辊磨机中研磨以制备相对细状态的面粉，来加工小麦，制备白色面粉，这公开于美国专利5,114,079和5,192,028中。美国专利5,194,287；5,089,282和5,104,671公开了小麦磨粒(pearling)，以除去麸皮和胚芽的外层，随后在碾磨机中研磨。美国专利5,063,078中，公开了具有高度可溶的膳食纤维含量的面粉，加工包括在针磨机中研磨至粒径为30～60微米。美国专利5,137,133公开了烹调和加热″微粒化″谷物，以形成相对大的粒度，但是其被认为是已经微粒化。

先有技术没有打算通过根据本发明优选实施方式令所述材料进行共振粉碎方法加工谷物，无论全部或部分谷物，根据本发明的加工无需撞击，就将谷物减小成粒径一致和外观均匀的″面粉″，因此没有撞击磨碎制备的通常具有高破损淀粉值的破碎。本发明制备的面粉具有增强的质量，并且抗酸败，并仍保持可接受的烘烤性能，不论是否再水合。当与通过撞击碾磨过程制备的典型全谷物面粉相比时，根据优选方法制备的全谷物面粉得以改善。因此根据本发明优选实施方式加工的全部或部分谷物构成本领域的显著进步。

发明公开

美国专利6,135,370；6,227,473；6,405,948；6,726,133；5,433,966和6,083,547的公开内容在此引入作为参考。

此处公开的本发明包括减小谷物和此处公开的类似材料成大约传统面粉的粒径级别以及本领域预先未知特征的面粉的粒径的方法。根据本发明优选实施方式制备的面粉等表现出高质量和改善的储藏寿命。本发明的加工在本发明某些实施方式中还允许分离麸皮、胚芽和胚乳。根据本发明实施方式可以制备具有此处注明特征的全谷物面粉，包括白面粉。本发明方法优选包括对谷物等进行交替增加和降低压力，其可以包括冲击波，具有高速流的突然方向变化，以在其上制备基本上瞬间的作用力改变，从而沿着天然解理面并沿着其中的物理化学边界减小这样加工的材料，使加工的谷物和类似材料粒径降低。优选在例如上述此处引入作为参考的美国专利中公开的装置内部实践本发明方法，该加工基本上以非撞击或低撞击方式进行，具有涉及通过常规加工破碎谷物等制备面粉的方法所不可能的能量效率。本发明方法中，将谷物和类似材料减小成颗粒，同时有效避免使用现有装置例如针磨机等制备的机械破碎，其它有害的影响中，现有装置总是制备淀粉破损。

本发明优选实施方式中，将谷物和类似材料送入共振粉碎磨机的入口，例如在此引入作为参考的某些美国专利中公开的共振粉碎磨机，谷物立即夹带在通过多个转子以作为示范性转速范围的大约2500～5000rpm速度运动而制备的气体流中。对谷物进行交替压力增加和降低，导致谷物绕所述转子的外缘交替向外和向内流动，并通过位于多个转子的相邻对之间的板中形成的孔，每个孔板从体包含转子和孔板的壳体内壁向内延伸至中央口，以在安装转子用于转动的轴周围提供孔。随着料流过每个孔口，并在每个孔板下面空间展开，作用于谷物的压力交替地增加并降低。随着转子上叶轮经过壳体内部包含的静态结构，料流中出现加压和减压。加压和减压的幅度和持续时间可以不同。磨机内部的材料流基本上没有谷物高角度撞击磨机结构部分。