(57)【要約】【課題】【解決手段】シリアルベース及び機能食品材料としての新規なマサ及び全粒コーンフラワーの連続製造に関するバイオプロセス及び装置。バイオプロセスは、コーン粒の微細粉末粒分を供給する供給工程と、コーン粒の微細粉末粒分を少なくとも一つのエンドアミラーゼと結合して、酵素が付加された微細粉末を製造する結合工程と、酵素が付加された微細粉末を熱湿予備調理して、予備調理された酵素が付加された微細粉末を得る熱湿予備調理工程と、澱粉胚乳を部分的に水和し、澱粉及び澱粉ブラン顆粒を膨張させて予備調理された酵素が付加された微細粉末を低湿調整して、酵素的に調整されたコーン粒粒子を製造する低湿調整工程と、調整されたコーン粒粒を製粉して、調整されたコーン粒粒子の微細粉末部を含むフラワーを得る製粉工程とを含む。【選択図】図１
2009521233.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コーン粒の微細粉末粒分を提供する提供工程と、
少なくとも一つのエンドアミラーゼをコーン粒の前記微細粉末粒分と結合して、酵素が付加された微細粉末を製造する結合工程と、
前記酵素が付加された微細粉末を湿熱予備調理して、予備調理された酵素が付加された微細粉末を得る湿熱予備調理工程と、
前記予備調理された酵素が付加された微細粉末を低湿調整して、澱粉胚乳を部分的に加水し、澱粉及びアリューロンブラン顆粒を膨らませて、酵素的に調整されたコーン粒子を製造する低湿調整工程と、
前記調整されたコーン粒子を製粉して、前記調整されたコーン粒子の微細粉末部を含むフラワーを得る製粉工程と
を含むことを特徴とするフラワーの製造方法。
【請求項２】
前記少なくとも一つのエンドアミラーゼは、グラス（GRAS）物質及び加工助剤として認められている微生物活性酵素から選択されていることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記エンドアミラーゼは、重量比０．０１０％以上の微細粉末フラワーに混合されることを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記調整されたコーン粒子の前記微細粉末部は、２５から１２０メッシュにふるい分けして、プリゲルマサフラワーを得ることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記調整されたコーン粒子の前記微細粉末部は、４０から１２０メッシュにふるい分けして、インスタント全粒コーンフラワーを得ることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記プリゲルマサフラワーを重量比０．１％から０．２％の石灰と混合して、マサフラワーを得る混合工程を更に含むことを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項７】
前記インスタント全粒コーンフラワーを重量比０．１％以上の石灰とブレンドして、全粒コーンフラワーを得るブレンド工程を更に含むことを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項８】
前記湿熱予備調理工程は、１２０℃から１７０℃の温度で前記酵素が付加された微細粉末の流れを調理して、部分的に澱粉のゼラチン化及びタンパク質の変性をもたらす調理工程を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記湿熱予備調理工程は、
前記酵素が付加された微細粉末がプリクッカーに入ると、飽和蒸気を前記酵素が付加された微細粉末の流れに加圧下で注入する注入工程と、
前記酵素が付加された微細粉末を、０．２から２秒間で２０％から２５％の水分含有量に加熱及び加水する加熱加水工程と
を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記微細粉末粒分は、精製された穀物を提供し、前記精製された穀物を散水で予備調整して、湿らされた全粒穀物を製造することによって得られ、
そこからほぐされたブラン部を擦りむくことによって前記湿らされた全粒穀物を粉末にし、前記湿らされた全粒穀物を前記微細粒分及び粗大粉末粒分に製粉する
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記結合工程の前に、前記微細及び粗大粉末粒分をふるい分け及び吸引するふるい分け及び吸引工程を更に含むことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記ふるい分け及び吸引工程は、軽量ブラン粒分を除去する除去工程を含むことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記蒸気で予備調理された微細粒を放出する工程は、前記低湿調整工程の前に完了されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
前記エンドアミラーゼを不活性にして前記穀物粒子を製粉する前に、前記温度調整された穀物粒子を熱風乾燥して、更なるゼラチン化及びエンドアミラーゼ活性を行う熱風乾燥工程を更に含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
前記粗大粉末粒分を再製粉する再製粉工程を更に含むことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１６】
前記微細及び粗大粉末粒分を吸引して、軽量穀物ブラン粒分を分離する吸引工程と、
前記吸引された粗大粉末をリサイクルするリサイクル工程と、
前記吸引及びリサイクルされた粗大粉末を再製粉する再製粉工程と、
を更に含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１７】
重量比１：０．９から約１：１．４の温水で前記プリゲルマサを再加水して、マサ生地を形成する再加水工程と、
前記生地から少なくとも一つのコーンベース食品を作る工程と、
を更に含むことを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項１８】
前記インスタント全粒コーンフラワーを、重量比２９％から４９％の胚芽及びブランを除去された穀物フラワーと混合して、全粒穀物フラワーを製造する混合工程と、
前記インスタントフラワーを重量比１：０．６から約１：０．９の温水で前記プリゲルマサを再加水して、コーン生地を形成する再加水工程と、
シリアルベース及び機能食品成分として全粒フラワーを使用している増大された食物繊維及びフェノール系酸化防止剤を有する少なくとも一つの穀物ベース食品を製造する工程と
を更に含むことを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項１９】
穀物フラワーは、デュラム小麦、硬質小麦、軟質小麦、赤色小麦、米、玄米、白色コーン、黄色コーン、青色コーン、高品質タンパク質コーン、大麦、ライ麦、オート麦、アワ、モロコシ、赤色モロコシ、紫色モロコシ、テフ、ライ小麦、そば、アマランス及びキノアの一群から選択されていることを特徴とする請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記少なくとも一つのエンドアミラーゼは粉末状であることを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項２１】
精製されたコーン粒を提供する提供工程と、
散水で精製されたコーン粒を予備調整して、湿らせた全粒コーン粒を製造する予備調整工程と、
そこからほぐれたブラン部分を擦りむくことによって前記湿らされた全粒コーン粒を挽き、湿らされた全粒コーン粒を製粉して、前記微細及び粗大粉末粒分を得る製粉工程と、
前記微細及び粗大粉末粒分をふるい分け及び吸引する吸引工程と、
前記ふるい分け及び吸引された微細粉末を少なくとも一つのエンドアミラーゼを含む粉末と混合して、前記酵素が付加された微細粉末を製造する混合工程と、
飽和蒸気の流れに注入することによって、前記酵素が添加された微細粉末を湿熱予備調理する湿熱予備調理工程と、
前記湿熱予備調理された微細粉末を放出する放出工程と、
澱粉胚乳を部分的に水和させ、澱粉及びタンパクブラン顆粒を膨らませることにより、前記予備調理された酵素が付加された微細粉末を低湿調整して、前記酵素的に調整されたコーン粒子を製造する低湿調整工程と、
前記調整されたコーン粒子を熱風乾燥し、乾燥されたコーン粒子を製造する熱風乾燥工程と、
湿った空気を放出しつつ、前記乾燥されたコーン粒子をきれいな空気で冷却及び更に乾燥する冷却乾燥工程と、
前記冷却及び乾燥されたコーン粒子を製粉して、フラワーを得る製粉工程と
を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、米国特許出願第１１／３１３，７６５号（２００５年１２月２２日出願）の一部継続出願である。その出願の全内容は、引用文献として本願として組み込まれている。
【０００２】
本発明は、穀物シリアル及び擬シリアルからなる新規な穀物フラワーの製造に関する熱水処理方法（hydrothermal process）に言及する。本発明は更に、穀物ベース食品の製造用のシリアルベース及び機能食品材料の調理に関する。本発明はまた、加工助剤としてエンドアミラーゼ粉末を用いる連続的な低湿予備調理方法にも関する。本方法は、コーンベース及びインスタント全粒コーンフラワー向けのプレゼラチン化されたマサフラワーの製造に用いられている。フラワーは穀物ベース食品の製造用に使用される。
【背景技術】
【０００３】
AACC international（２００６年）は、全粒穀物の表示に関する声明（Whole Grain Label Statements）において、FDAの法案ガイダンス（draft guidance）パートＩＩＩについて以下のコメントをしている。
【０００４】
１）シリアル及び擬シリアルは、そのままの形状（ブラン、胚芽及び胚乳を含む）で消費されるとき、全粒穀物であるとみなされる。全体の主要栄養成分（炭水化物、タンパク質及び脂肪の比率）は、小麦を含むスペルト小麦、エマー、ファロー、ヒトツブコムギ、カムート及びデュラム、アフリカ米、大麦、コーントウモロコシ及びポップコーン、ライ麦、オート麦、アワ、モロコシ、テフテフ、ライ小麦、粒餌、ハト麦（Job's tears）、ミレーフォニオ（Millet-fonio）、ブラックアンドアジアン（black and asian）,アマランス（Amaranthe：Sanchez-Marroquin, 1980, Ramirez, 1983, 1987）、キノア（Quinoa）、そば粉タルタル（Buckwheat-tartar）、野生米と同様である。
【０００５】
２）伝統的な加工方法を使用すると少量の粒が失われるものの、最小限の処理がなされたブルグア小麦やニシュタマリゼーションされたコーンもまた全粒穀物とみなされる。これらの手法は長年にわたって伝えられており、ブルグア（米国特許第３，１３２，９４８号）及びマサフラワー（工業的なニシュタマリゼーションの最終生産物：1993 in fao.org）の両者は全粒穀物として長年みなされており、栄養的にも全粒穀物として機能すると信じられている。
【０００６】
３）すべての果皮が取り除かれたコーンフラワーは全粒穀物ではない。ニシュタマリゼーションされたコーン製品は、米国における特定の民族（ヒスパニック）及び年齢層が摂取する全粒穀物として大きな貢献をもたらしている。いくつかの手法は殆どの果皮を残しているが、ブラン及びフェノール成分はアルカリ排水に溶けて失われている（Sanchez, Ramirez and Contreras, 2005）。
【０００７】
４）重量比で５１％以上の全粒穀物を含む食品や、多量の全粒穀物が含まれている２５％以上の穀物及び食品の変更上のメリットを調査している者もいた（Koh-Banerjee, 2004及びJensen, 2004）。リスク削減に伴って観測された減少量は、消費される食品の全粒穀物含有量によってはあまり左右されることはなかった。全粒穀物の総摂取量が同等であるとき、全粒穀物の消費におけるこれらのFDAの栄養機能表示の効果（1999 in cfsan.fda.gov: 食品表示ガイドの付属書C: 「全粒穀物食品と、心臓疾患及び特定の癌」におけるDocket No. 99P-2209）は、食品ソースの全粒穀物の含有率とは無関係である。米国人対象の２００５年食事指針（Dietary Guidelines）は、繊維質（栄養表示要求）及び全粒穀物（健康表示要求）の個別推奨を制定した。そこでは、食物繊維（又はシリアル繊維：実用コンプライアンス指標）、ビタミン、ミネラル及び心臓血管及び冠状動脈の心疾患のリスクを軽減する植生化学物質／植物栄養素（全粒穀物の潜在的なフェノール生体指標）に言及されている（CVD及びCHD：Decker et al. 2002）。ほとんどの含有栄養素の要求規定は、日常値が規定されている主要／微量栄養素又は栄養物質にのみ適用される（４歳上の子供のカロリー摂取量の基準値は２０００である）。健康表示に関する規定には、食品、食品成分、又は食品補助成分と、病気や健康に関する条件のリスクの減少度との関係について記述されている。そのような表示は、消費者に正確で誤認されない表示でなければならない。最後に、構造／機能に関する要求事項は、歴史的に、薬品のように従来の食品や食品補助品の表示上に表されてきた。機能食品は、人体において一つ以上の目的とする機能に対して良好に作用することが十分に実証されている食品でなければならない。そして、それは健康及び安心の改善された状態（欧州におけるタイプA要求）、及び／又は病気のリスク軽減（欧州におけるタイプB要求）に関連している。それらは、健康に最適な「魔法の弾丸（magic bullets）」ではなく、食品／食事パターンの一部である（Ashwell, 2001及びHu, 2003）。
【０００８】
明らかに、繊維質が全粒穀物と同じでないように、全粒穀物も繊維質と同一ではない（少なくとも３オンス／日の全粒穀物、シリアル、クラッカー、米又はパスタを食べることを、米国保健社会福祉省（DHHS）及び米国農務省（USDA）は２００５年以来推奨している）。今日では、米国人の食事の一部として一日当たりに消費される全粒穀物食品（主に小麦、米及びコーン）は1食分に満たない。食物繊維は、全粒穀物と部分全粒材料の繊維質総含有量への寄与を区別することが難しい食品に、容易に追加させられることができる。世界保健機関（WHO）（２００３年）の報告書（非伝染性の心臓血管の病気、タイプ２の糖尿病及び特定の癌の総合的な予防：食事、肉体活動及び健康に関する世界戦略案）では、脂肪が全エネルギー摂取量の１５−３０％に制限された食事、及び、飽和脂肪が１０％未満に制限された食事を推奨していた。炭水化物（全粒穀物）は、５５−７５％のバルク所要量を占めるが、糖分は１０％以下に抑えられている。タンパク質摂取量は約１０−１５に保つべきである。ほとんどの病気は、不規則な生活習慣や食習慣によって引き起こされる。現在の食習慣は、人々を病気にしたり弱らせたりして、彼らの寿命を短縮したり、精神的な健康を害している（Know Thyself-prevention is better than cure and health is wealth:SSSB-Satvic, G.T. 1995）。
【０００９】
産業界、学術界及び政府機関は、米国人の食事における全粒穀物摂取量を増加させる方法を模索している。味覚、利便性及びおいしさを保ちつつ、様々な主食（例えば、２０％から８５％のフラワー含有量及び１４−１４０gの一人前の分量を有する共通の小麦食品：ブラウニー、ケーキ、クッキー、クラッカー、ドーナツ酵母、マフィン、パスタ、ペーストリー、パイクラスト、ピザ、ホワイトブレッド及びトルティーヤ）において全粒穀物フラワーを次第に代用することは、消費者が入手しやすい製品を維持しつつ、全粒穀物の消費量を増加させる第一歩となるであろう（例えば、米国特許出願第２００６２５１７９１号：シリアルベース食品用プリゲルコーンフラワー）。
【００１０】
大部分の穀物ベース食品は、スナック（４３％）、朝食シリアル（３１％）、及び酵母パン及びロール（１４％）を含んでいる。しかしながら、これらの食品のうち、全粒穀物食品であるのは一つに過ぎない。
【００１１】
２歳以上の米国人人口の８％が少なくとも１日当たり全粒穀物を３食（又は３オンス）消費していると見積もられている（MyPyramid.gov）。摂取量が不変であれば、全粒穀物フラワーを既存の製品に追加する規制の修正事項は、１６グラムの１食分の全粒穀物の食事数を２．２から３．３に（５０％）増加させるだろう（Marquart et al. 2006）。
【００１２】
マサフラワー及び小麦の製粉業界は、ビタミンやミネラルとともに、トルティーヤ向けのニシュタマリゼーションされたコーン、及び、パンやフラワートルティーヤ向けに精製された小麦の主食としての穀物フラワーの位置を向上させるために、１９９９年に連邦政府の合意文書（メキシコ保健省）に署名した（insp.mx）。約６６％の小麦フラワー銘柄（例えば、Selecta（登録商標）及びMonterrey（登録商標））や全ての白色マサフラワー銘柄（例えば、Maseca（登録商標）Vitaminada及びAgroinsa（登録商標）、Minsa（登録商標））について栄養素が補強された。これは、メキシコのトルティーヤの消費量の少なくとも３０−４０％について、ナイアシンの栄養素が補強され、チアミン、リボフラビン、葉酸、鉄分の削減、及び又は亜鉛酸化物が追加されたことを示している。他のマサや混合された全粒穀物フラワーは、微小栄養素の含有量の改善及び人口増加のリスクを軽減するために、１９９７年以来、開発が進められている（Ramirez and Sanchez-Marroquin, 2004）。例えば、（６％の脂肪分が除去された大豆フラワーを有する）Maseca（登録商標）enriquecida、（１０−２０％の全粒穀物アマランサを含んでいる）Maseca con amarantoTM、（１０−１５％の黒色／赤色豆フラワーを有する）Maseca enfrijoladaTM、Maseca 100% naturalTM、（2倍のカルシウム及びビタミン／ミネラルを有する白色コーン、黄色コーン及び青色コーンを有する）Maiz Amarillo con doble calcioTM及びMaiz azul con doble calcioTMである。
【００１３】
高品質なマサ及び機能的なコーンフラワーの製造は、有機（収穫の前後で無農薬が使用されていない）食用コーンが良質な農作業（GAP：good agricultural practices）を使用しており、次の特徴を有している場合にのみ、従来の近代技術（乾式及び湿式製粉）によって達成されることができる。即ち、粒サイズ及び硬さが均一であり、応力亀裂及び粒の損傷が少なく、石灰水による予備調理方法中、果皮の除去が容易である場合である。
【００１４】
フリントコーン、ポップコーン、フラワー、デントコーン及びスイートコーンという５つの一般的な分類は、粒の特徴に基づいている。胚乳の品質や商用製造に基づいて、トウモロコシは、以下のタイプの共通分類に区別される。即ち、１）処理された野菜向けの１％未満のスイートコーン、２）菓子向けの１％のポップコーン、３）食品向けの１２％のフラワー、４）１４％のフリントコーン、及び、５）飼料／食品向けの７３％のデントコーンである。
【００１５】
硬質胚乳（硬くて半透明）の軟質胚乳（軟らかくて不透明）に対する比率は、黄色及び白色デントコーンにおいて、平均約１−２：１である（Pomeranz et al., 1984及びGonzalez, 1995）。食用コーン（米国が第１位及び２位である：米国資料穀物協議会（USFGC），１９９６）は、新規な予備調理されたコーンフラワーとなるように、最終製品に形成される前に部分的に調理されることが知られている。白色及び黄色コーンは、１１．０−１１．５％の水分、７２．２−７３．２％の澱粉／非澱粉多糖類、９．８−１０．５％のタンパク質、３．７−４．６％の脂肪及び１．１−１．７％の灰分を含んでいる。成熟したデントコーン粒（Watson, 1987:FAO, 1993）は、５つの分離可能な成分を有している。即ち、乾燥重量を基準として、先端キャップ（０．８−１．１％）、果皮（５．１−５．７％）及びタンパク質（２．０−３．０％）、胚乳（７８．３−８１．９％）及び胚芽（１０．２−１１．９％）である。
【００１６】
乾式又は湿式製粉方法において、分離されたブランは果皮／種子コート層、先端キャップ、タンパク層及び澱粉質胚乳の粘着物を含んでいる（Stone, 2006）。原産地のコーンブランは、食物繊維（５７−７６％）、澱粉（４−２２％）、胚乳及び糖タンパク質（Saulnier et al. 1995及びHromadkova et al. 1995）から生じたタンパク質（５−８％）及び脂肪も同様に含んでいた。
【００１７】
乾式製粉工程では、主要な生産物は硬質及び軟質胚乳の分離片であり、進行的な製粉、ふるい分け（又は分類）及び吸引工程によって回収される。乾式製粉は、次の工程の一つとしてしばしば使用される。即ち、a）胚芽を除去しつつ温度調整する工程；ｂ）石臼でひく工程又は胚芽を除去しない工程（nondegerming）、及びｃ）乾燥粉末のエタノール処理工程（例えば、New SuperPro Designer（登録商標）型，USDA-ERRC，２００６）である。胚芽を除去しつつ温度調整する工程は、内胚乳、胚芽及びブラン片を、食品及び飼料の用途に分ける。
【００１８】
南アメリカの北部、特にコロンビアやベネズエラでは、食用コーンは、排水の出ない乾式製粉技術によって処理される。そして更に、それは蒸気で予備調理され、伝統的なコーン食品向けの胚乳（米国特許第３，２１２，９０４号及び欧州特許第１，１４２，４８８Ａ２号）又はブラン（欧州特許第０，８８３，９９９Ａ２号及び米国特許第６，３２６，０４５号）が取り除かれたフラワーに変換される。その消費形態は主に、主に「アレパ（arepa）」である。それは、平たく、卵形で、酵母なしで焼かれた、乾式製粉されたコーンフラワーから作られた厚いパンケーキである。他の南アメリカの国々では、コーンミール（アレパやポレンタ）及びコーンフラワーは、異なるベーカリー（パンケーキミックス:エンパナーダ及びカチャパ）、粥（薄いポリッジである「colada」）及びスナック食品用として使用されている。
【００１９】
湿式製粉によって澱粉を回収するために、胚乳細胞内の顆粒は、浸漬工程においてトウモロコシ（又は胚乳）をアルカリ性又は酸性の還元剤（好ましくは、二酸化硫黄又は乳酸）で処理することによって、タンパク質基質（グルテン）から取り出されなければならない。プロテアーゼ、キシラナーゼ及びアミラーゼ（米国特許第６，５６６，１２５号及び第６，８９９，９１０号）を使用している酵素作用によるコーンの湿式製粉は、固体ロスを減少させただけでなく、２１％の資本／エネルギーコストに相当する浸漬時間を減少させた。コーン澱粉精製機（refiners）は、次の5年以内にこの技術の実施を開始できるだろう（USDA, 2002）。
【００２０】
湿式製粉精製を通された殻付コーン（１トン当たり１２０ドルであり、１８MM-Btu：１MM-Btu当たり６．７米国ドル）は、５５％の高価な澱粉（又は５８％の糖質、又は１５−３０％のドライエタノール）、２０％の家畜飼料（繊維質／タンパク質）、５％のグルテンミール（タンパク質）、２％の油質及び１８％のコーン浸漬リキュール（飼料又は発酵基質）を生産することができる。他の価値が付加された穀物ベース製品は、拡大する栄養食品及び健康食品の市場における、新たな用途を有するコーンタンパク質アイソレート（wet attrition micron-milling（登録商標） technologyin：energeticsusa.com）を含んでいる。
【００２１】
有機穀物はしっかり確立されている従来の市場に比べて小さな市場であるが、有機産業は２０％成長しており、２００３年の米国の消費売上において１０８億米国ドルに達している。
【００２２】
モジュール式湿式製粉ユニット（小型バイオ精製機:MBR;EnerGenetics International, Inc.）は、安価な燃料エタノールによる駆動（６００ドル／トンで３３％の生産率、又は、１８米国ドル／MM-Btu）から、高価な製品を製造することができる。コーンは、総エタノール製造コスト（３００ドル／トン）の約４０％、及びエネルギー（ガス又はオイル）の約３３％に相当する。コーンは、全体のエタノール製造コスト（３００ドル／トン）の約４０％、及びエネルギー（ガス又は石油）の３３％に相当する。エタノールメーカーは、多くの税還付によって利益をあげている。２０億ドルの年間補助金を受けつつ、２００５年には１６０億リットル以上のエタノール（価値にして１１４億ドル、体積にして全自動車燃料の約３％に相当する）を売り上げていた。そして、生産量は２００７年までに５０％上昇すると見込まれている（sciam.com）。
【００２３】
１９７３年（０．２５米国ドル／MM-Btu）以来、エネルギーの回収や再利用可能なエネルギーが、米国の増加するエネルギー需要の８０％以上提供されてきている。しかしながら、今日の天然ガスの高騰にあるように（２０００年に３．５０米国ドルであったのが、２００６年中に７米国ドル以上に高騰している：oilnergy.com）、現実的な価格下落は、協調した国際的・国家的計画や、天然ガスのように効率的で再利用可能なエネルギー（バイオ燃料）のより速い導入を奨励するインセンティブがない限り、起こりそうもない。この統合的な試みの可能性やコスト有効性は、工業的工程、即ち、廃棄物の削減／再利用／再販売、エネルギーの使用及び放射の削減の再設計又は絶え間ない改良によって、試みられている（Acee, 1997）。
【００２４】
ニシュタマリゼーション（アルカリ水溶液処理）されたコーンフラワー（ＮＣＦ）は、コーンのアルカリ加熱処理（加熱及び浸漬）、洗浄、ニシュタマル（アルカリ水溶液処理されたコーン）の湿式製粉、及び乾燥によりコーンマサフラワーを製造する工程によって、製造される。工業的又は商業的レベルにおいて、製粉及びと脱水プロセス工程は、大きなコスト要因である。この予備調理されたフラワーはふるい分けされ、異なる製品用途向けにブレンドされ、通常、店頭（commercial table）向けに包装されたり、トルティーヤ又はコーンベース食品に包装される前に、添加物が追加される。商業的な運用において、コーンの固体ロスは、コーンのタイプ（硬質又は軟質）や、予備調理、浸漬（５−２４時間）、洗浄及び乾燥プロセスの厳格さ（severity）に依存して、５−１４％と見積もられている（Pflugfeder et al. 1988, Bressani, 1997及びSahai et al. 2001）。
【００２５】
ニシュタマリゼーションにおいて最も重要なバイオ化学変化は、ＣａのＰに対する比の改善を伴うカルシウムレベルの増加、不溶性の食物繊維及びゼインタンパク質の減少、チアミナーゼ及びリボフラビンの減少、ナイアシン所要量が減少するに伴うロイシンのイソロイシンに対する比の減少、ブラン及び胚乳からのナイアシンの放出、及びフェルラ酸（１５００−１９００ｐｐｍ：Sanchez, Ramirez and Contreras, 2005）、残留殺虫剤、殺菌剤及びミコトキシンのアルカリ浸漬リキュール又は「nejayote」への工業的洗脱である（Murphy et al., 2006及びPalencia et al., 2003）。
【００２６】
発酵を伴う様々な食品や新規な材料の製造は、「バイオプロセッシング」とも呼ばれており、最古の人類の保存食についての記録以来、ずっと存在している。微生物や酵素は、生鮮食品の基質を発酵食品（例えばサワー生地パン、サワー生地コーン／ポゾル及びヨーグルト）に転換するために広く使用されている。乳酸発酵の主な効果は、胚乳のタンパク質／ゼインの分散であり、またその後に続く酸性発酵されたコーン飲料又は粥（ヨーグルト状のコーン製品：Steinkraus, 2004）にするための製粉処理中に澱粉の放出が促進されることである。バイオプロセッシング技術は、食品材料（例えば、有機酸、アミノ酸、ビタミン及び親水コロイド）や加工助剤（酵素：カルボヒドラーゼアミラーゼ／キシラナーゼ／セルロース／プルラナーゼ、加水分解酵素プロテアーゼ、リパーゼ／エステラーゼ、イソメラーゼ、オキシドレダクターゼ、リアーゼ、トランスフェラーゼ及びリガーゼ）の特化された製造によって更に発展させられている。加工助剤（二次的直接添加物）は、食品の処理中に技術的効果を得るために使用されるが、完成した食品において技術的又は機能的な添加物として役立つことは意図されていない（２１CFR１７３）。食品又は飼料の加工助剤として用いられる酵素は、以下の会社から入手することができる。その会社とは、Alltech、Amano、Danisco-Cultor-Genencor、Dyadic、EDC/EB、Gist-Brocades、Iogen、Novozymes、Old Mill、Primalco、Rhodia-Rhom及びValley Researchである。DNAの組み換え技術で作られた全ての一般に安全と認められる物質（GRAS）は、２１CFR１７０．３６（GRA通知）で提案された規制基準に準拠しなければならない。
【００２７】
適切に処理されたマサフラワー向けの商用コーンは、トルティーヤ製品の製造を単純化する。なぜならば、消費者は、排水処理、コーンの確保（securing）、取扱い、及びトルティーヤやスナック向けのマサへの処理に必要とされる管理技術を取り除くことができるからである。しかしながら、プレゼラチン化されたコーンフラワーは、以下の品質及びコスト制限を有している。即ち、高コスト、風味／芳香の欠落、質感の悪さである。コーン／トルティーヤスナック（２００１年において一般的なおいしい菓子の小売売上は４５億ドルである。）及びメキシコ料理のマーケットは成長し続けているので、品質及び価格の差は、工業用マサフラワーと伝統的マサの間で狭くなるであろう。１年あたり約２０億ドルのさらなる売上がトルティーヤの小さなプロセッサーやメーカーに帰すると見積もられている（米国特許出願第２００６１９３９６４号）。２０００年には米国人が約８５０億のトルティーヤを消費したとも見積もられている（トルティーヤチップを含まない）。
【００２８】
ベークされた食品（Maseca(登録商標)レギュラーイエロー：６０％及び６０メッシュより大きい）や処理された食品（Maseca(登録商標)ノーマルホワイト：７０％及び４５メッシュより大きい）についての新たな規制基準は、ニシュタマリゼーションされたコーンフラワーから用意されたコーンベースのトルティーヤスナックやコーンフラワー製のラビオリス（raviolis）に拡大し続けている（米国特許第６，４９１，９５９号及びErempoc, King及びRamirez. 1997）。第３世代（３Ｇ）シリアル食品は、ニシュタマリゼーションされたコーンベース食品材料（１００％Maseca（登録商標）ホワイトを有する米国特許第５，１２０，５５９号における新規なマサベーススナックや、Maseca（登録商標）レギュラーイエローを有する米国特許出願第２００４００８６５４７号における高コレステロールを削減したスナック）を作るために、フライしたりベークすることによって膨らませられた「シリアルペレット」を作るために、押し出し加工（extrusion cooking）、続いて冷却、保持及び乾燥工程を含んでいる。別の例として、全粒穀物やグリッツ（小麦、大麦、ライ麦、オート麦、米又はコーン）の調理、微生物イソアミラーゼによるシリアル材料の処理（食品処理の補助）、温度調整（即ち、水分含有量を２０％から５５％、温度を８０℃に保つ）、形成、粉砕及びシリアルベース食品のベーク又はトーストによって作られる朝食シリアルがある（カナダ特許第２０１５１４９号及び第２０１６９５０号）。米国特許第２，１７４，９８２号は、小麦、ライ麦、コーン又はオート麦のようなシリアル穀物から粉砕又はフレーク状にされたシリアル食品を作る工程を教授している。全粒穀物からシリアルを用意するもう一つの工程は、ブランコートを破裂させ、必要に応じて澱粉を熱でゼラチン化し、ゼラチン化された澱粉を麦芽入りの穀物から取り出したアミラーゼで処理する工程を含んでいる。こねた後（２時間／６０―７０℃）、変換された穀物は酵素と不活性にするために加熱され、乾燥され、フレーク状又は粒状形状のトースト製品を製造するように処理された（米国特許第２，２８９，４１６号）。
【００２９】
全粒穀物を含む新規なベーク食品は、a）癌の進行は多くの要因に依存している。低脂肪で、食物繊維を含んでいる穀物製品、果物及び野菜が多い食習慣は、様々な癌のリスクを軽減させる（２１CFR１０１．７６）。ｂ）心臓疾患の進行は多くの要因に依存している。飽和脂肪やコレステロールが少なく、繊維を多く含んでいる果物、野菜、穀物製品が多い食習慣は、血中コレステロールのレベルを低下させ、心臓疾患のリスクを軽減する（２１  CFR  １０１．７７及び８１：FDA／DHHS，２００４及びJones, 2006）。
【００３０】
製粉又は粉砕工程は、２つの異なる破壊機構（breakage mechanisms）、即ちａ）親粒子と同じオーダーのサイズを有する娘粒子をもたらす動作である脱粒（shattering：インパクト／カット又は圧縮）、ｂ）初期段階において微細粒の世代にもたらすもう一つの動作である表面浸食（摩耗）を含んでいる。これらの現象の存在は、特徴的なバイモーダルサイズ分布曲線、及び、大小粒数の相対重量における進行的変化から明らかにされていた（Becker et al., 2001、Peleg et al. 1987及びAguilar and Ramirez, 1991）。ディスクミル（摩耗）及びインペラミル（衝撃）のサイズを削減させる方法は、幾分異なっている。ディスクミルでは、コーン粒子は、衝撃及びせん断力によって弱いラインに沿って破壊される。その結果できた粒子は、典型的にあまり小さくなく、粒子サイズの均一性に乏しい。インペラミルで製粉された粒子は、高速回転するインペラによって摩耗リングに対して破壊される。それゆえ、材料の片々はバルク素材から摩耗されることになる。インペラミルによって製粉された生コーングリッツ（７５％の澱粉、８％のタンパク質、５％の食物繊維及び１％の脂肪を有する４００から４５米国メッシュ）では、より大きい粒子（６０メッシュより大きい、即ち、２５０μｍより大きい）は小粒の粒子が示す値に比べて、より低いピーク粘度（９５℃）及びより長いピーク時間（９５℃）を作りだした（Becker et al., 2001）。インペラミルは、加熱（５０℃以上の温度）に起因したタンパク質変性に伴って澱粉にダメージを与えることもまたわかっていた。この機械的なダメージは、製粉されておらずディスクミルされたコーングリッツに比べて見かけ粘度が低くなるに従い、ゼラチン化の程度を増加させることができる。タンパク質の含有量が高くなると（３倍又は２．４％対０．７％）、澱粉含有量を希釈化するだけでなく胚乳タンパク質を変性することによって中粒のディスク粒子より低い粘度（９５℃）を示す中粒のインペラ粒子（１２０から７０メッシュ：平均１７０μｍ）が測定された。白色トウモロコシ（ストーンミル）から用意された脱水されたマサは、ニシュタマルよりも低い粘度を示した（Martinez-Bustos et al. 2001）。コーンベースフラワーに大豆タンパク質を追加すると、澱粉は栄養が強化されたトルティーヤ（Tonella et al. 1982）及び石灰処理されたコーン及びアマランサフラワーでできたタマーレ（tamal）／アレパ（arepa）用のレギュムコーン形成（legume-corn formulation）において希釈化されるので、ピーク粘度は減少した（Ramirez 1983及びRamirez, Hernandez and Steinkraus, 1984）。
【００３１】
アステカ製粉L.P.コーンフラワー（Becker et al., 2001：Maseca（登録商標）ブランド６８％の澱粉、９％のタンパク質、８％の食物繊維及び４％の脂肪を含んでおり、６０メッシュより小さい）は、トウモロコシから押し出し加工された中間生産物を作り、熱機械的な押し出し加工工程を使用するために使用された。そして、記録されたピーク粘度及び最終的な粘度は、天然グリッツのものと比べて、夫々５及び１０倍低かった。オリゴデキストリンへの澱粉の劣化は、押し出し加工温度が上昇し、澱粉の水分レベルが減少するにつれて、増大させることができる。食品押し出し機（food extruders）は、高温で短時間のクッカー（５分より短い）とみなすことができ、１０−３０％の水分を含有する顆粒澱粉（グリッツ／フラワー）は、初めにコンパクトな生地に圧縮され、工程中に高圧、高温（６０−１３５℃）及び機械的なせん断によって溶解したアモルファス物質に変換される。微細マサフラワー（アステカ製粉：８％の全繊維を含むMaseca（登録商標）ブランド）を使用する新規な押し出し加工（８５−９０℃）は、（同じ力でより速く壊れる）独特のクラッカーのような構造でサクサク感を有するスナックを製造した（Chen et al. 2002及び米国特許第５，１２０，５５９号）。それらは、マサ生地の乾燥（１０−３０％）に起因するマサフラワー（３０−５０％）におけるより高い部分的なゼラチン化を検出するだけでなく、より粘度がありゼラチン化された（９０％より多くゼラチン化した）押し出し加工（１０−１２％の水分を有し、フライするために用意された）中間製品ペレット又は（食用に用意された：１−２％の）トルティーヤチップもまた検出する。同様のコーンベースのトルティーヤチップは、全体のフラワー設計の８−６５％においてプレゼラチン化されたコーンフラワー（Maseca（登録商標）レギュラーイエロー：ゼラチン化の程度が２０％−６０％）を使用していた。低脂肪でベークされた製品（５−１５％より多くののブラン）もまた、トルティーヤの香りと共にサクサク感がありパサパサしない触感で形成されることができる（米国特許第６，４９１，９５９号）。
【００３２】
余分な含有水分がどこに使用されているのか、或いは、どこの水分含有量（澱粉懸濁液又はスラリー：３０％より大きい）が３０％以下の水分のタイプなのかという最初の熱湿調査（heat/moisture investigations）は、解明されている（Stute, 1992）。しかしながら、いくつかの調査では、それがアニーリング（anealing：低温及び長時間：５０−６５℃及び５０％以上の水分で１０時間以上）或いは、熱湿処理（高温及び短時間：９５−１１０℃及び１５−３０％の水分で２時間未満）であるのか、明らかになっていない。最初に示された粘度曲線は、ゼラチン化温度（ピーク粘度温度）がより高くなることに伴って、つまり、熱湿処理の程度に依存し、更に言い換えると程度が低くなればセットバックが低くなり、高くなればよりセットバックが高くなることを示している。より高いセットバック（このアニーリング効果は、プディング澱粉またはプレゼラチン化されたポテト澱粉を用意するために使用された；Stute, 1992）を導く澱粉顆粒の低下させられたゼラチン化の程度（即ち、膨張の許容容量が低い）は、修正の程度が高くなるとセットバックがより低くなるように膨張が抑制される。この熱湿効果（heat-moisture effect）は、部分的にプレゼラチン化された全粒小麦フラワー、又は１５％から９９％のゼラチン化されたインスタントフラワーを生成するために用いられている；Messagere, 2002）。ジェットペースト水和コロイド（Jet pasting water hydratable colloids：７％から３９％の固体率または、６１％から９３％の高い水分含有率）、例えばシリアル、澱粉及びセルロース派生物は、ダイレクト蒸気注入（６０から２００psiの範囲の高圧飽和蒸気）をして効果的に達成されることができる。コーン澱粉ペースト又はスラリー（１０−８００ミクロン）の混合ジェット調理（mixing jet cooking）は、瞬時にゼラチン化／ゲル化温度（１−８分間、１５０℃のペースト温度）以上に加熱し、流体ゾルを形成するためにそれらのポリマー鎖の水和、分離及び分散を成し遂げるために急速に膨張した澱粉に顆粒の懸濁液を精力的に混合する（Perry, 2000）。対照的に、上昇した温度（１７５℃及び１４０℃）において低い水分含有量（２０％）と共にドラム乾燥（１５０℃）によって追随されるコーン澱粉押し出し加工又はコーン澱粉蒸気ジェット調理の双方は、完全に溶解した澱粉又は分子的に分散／乱された澱粉を提供する。押し出し加工されたコーン澱粉は、室温で溶解性澱粉及びオリゴデキストリンのわずかな減少に伴って膨張させられた胚乳からなるペーストを形成するために水分を吸収する（Shogren et al. 1993）。従って、アニーリング（ゼラチン化温度下における高水分処理）及び熱湿処理又は準乾燥（ゼラチン化温度上における低水分処理）という用語は、澱粉顆粒において全く異なった変化を説明している。それらは、異なるゼラチン化、又は変性の程度、又は制御された水分及び加熱工程によるサイズに関する何らかの他のダメージを伴う澱粉の物理的変化に起因している。
【００３３】
工業的マサ製品に関するいくつかの方法は、a）伝統的な調理工程（即ち、低温且つ長時間）、ｂ）加速された蒸気調理工程（即ち、高温且つ短時間）、ｃ）低い水分含有量での押し出し加工調理工程（即ち、高温且つ短時間）を含んでおり、それらは全粒又は粉末コーン粒の石灰を用いた調理を伴っている。コーンマサは、トルティーヤや派生物向けの湿式（フレッシュマサ）又は乾式（マサ或いはニシュタマルリゼーションされたフラワー）の商業用製品において調理されたコーンを含んでいる。
【００３４】
それは、コーンを水（１−２％の石灰）の中で（８０−１００℃で）ゆでることによってアルカリ調理する工程を含んでいる。調理された粒を12時間以上浸漬し、水で洗浄して、石灰及び溶解性の固形物を除去する。洗浄された粒（ニシュタマル）は、ディスクミルで粉末にされ、新鮮な製品を作るのに適したコーン生地（マサ）が出来上がる。
【００３５】
全粒コーン粒の蒸気調理工程は、石灰水（１：２−３の水分対コーン比、及び、コーンに対して１−２％の石灰）におけるコーン懸濁液への蒸気注入からはじまる。蒸気は、コーン澱粉を（２０−１００分間、７０−９５℃で）部分的にゼラチン化するために注入された。石灰調理された粒（ニシュタマル）は、一晩中（４０℃で１０時間以上）浸漬され、洗浄され、カットするためにディスクミルされ、マサを形成するために粉状のニシュタマルを練ねられ混合する。そのカルシウム含有量は主に果皮及び胚芽において増加し、その結果、脂質の酸化が安定化される（Fernandez-Munoz et al. 2004）。追加分の水が、製粉を冷却するためにディスクミルの間に追加され、水分レベルを高める。製粉及びふるい分け工程に続く乾燥工程は、トルティーヤ及びチップ用向けのドライマサフラワーを生産する。
【００３６】
シリアル穀物のニシュタマリゼーションのために必要な新規な（アルカリ性プロテアーゼを２００−２５０ｐｐｍ含む）酵素を用いる工程は、インスタントマサフラワーの製造用のコーン穀物／ミールに適用されており、排水固形物（３−１２％）を減少させる。その他の処理された穀物は小麦、米、モロコシ及びアワであった。３つの近年の低温の略中性の予備調理工程は、トルティーヤ、アレパ及びスナック食品向けのインスタントコーンフラワーの仕上げ用のコーン穀物に適用されてきた（米国特許第６，６３８，５５４号、第７，０１４，８７５号及び第２００６０２４４０７号）。いくつかの内酵素（キシラナーゼ、アミラーゼ及びプロテアーゼ）が使われており、不溶性のヘテロキシラン及び澱粉及びコーン穀物におけるタンパク性のブラン細胞壁の連続的及び部分的な加水分解をもたらした。
【００３７】
蒸気調理（メキシコ国特許第９９３，８３４号、米国特許第４，５９４，２６０号、米国特許第６，３４４，２２８号及び米国特許第６，３８７，４３７号）を加速するに伴い、蒸気は加圧下で水性懸濁液（水に対するコーンの割合が１−１．５：０．３−１であり、石灰が０．３−１．５％）に注入され、１−４０分の期間中に（７０−１４０℃で）、一般的に１−約２５psingの間の範囲を取る。ニシュタマルは洗浄され、約８０℃まで冷却される。そして、約６０―１８０分間浸漬される。湿式又は準湿式で浸漬されたニシュタマルは、連続的にインパクトミルされ、部分的に調理又はプレゼラチン化しながらフラッシュ乾燥される。この同時に起こる少なくとも１８０℃での粉砕及び脱水は、製品の湿熱殺菌とともに、酵素の不活性を生じさせる（米国特許第２，７０４，２５７号）。
【００３８】
マサフラワーを分類したのち、水分摂取量及びピーク粘度(viscoamylograph)の増大は、粒子サイズ分布に依存する。これらの工業用マサの製造に係る先行技術方法は、短時間の予備調理と、より少ない溶解性廃棄物（１．２−２．７％の化学的酸素要求量）及び全体の固形物（〜１．５−３．５％）に伴う浸漬時間とを必要とする。玄米コーン又は全粒コーンフラワーの押し出し加工調理（Bazua et al., 1979, 米国特許第５，５３２，０１３号、第６，４８２，４５９号）は、同様の生地又は蒸気処理されたミールが６０−１３０℃（２０psig未満）で１から７分の間に均一に加熱されるまで、押し出し加工クッカー（extruder cooker）又は水平スクリューコンベイヤーにおいて石灰（１：０．３−０．６の水分に対するコーンの比率と、フラワーに０．２−０．２５％のライム）及び水分と共に、ミール／フラワーの混合を押し出し加工することによって試験されている。冷却されたコーン生地又はミール（４０−７０℃）は、熱風で更に脱水され、部分玄米又は全粒コーンフラワーを生成するために製粉及びふる分けされる。コーン焙煎（２００−２６０℃、５−１２分間）はデキストリン化によって解重合し、低い水分含有量で（９−１０％）、シリアル及びコーン澱粉の膨張ポテンシャルを減少させることができる。押し出し加工において使用されている低い水分条件のもとで、澱粉顆粒のゼラチン化は、熱的条件と機械的条件の組み合わせに依存して、軟質で容易に水に溶解する食品を提供する。
【００３９】
湿熱調理／予備調理の方法によってニシュタマリゼーションされたインスタントコーンフラワーに関するいくつかの親出願が公開されている（国際公開第２００４００８８７９号、米国特許第６，５１６，７１０号及びメキシコ特許第a／２００１／０１２２１０号）。それらは、上記で言及した従来のニシュタマリゼーション工程（TNP）に対して、アルカリ性排水の生成を伴ったり、伴わなかったりする。インスタントマサ及び乾燥マサフラワーを得るための分割されたニシュタマリゼーション工程に関連した最近の革新技術は、蒸気注入を用いて、短時間に皮／胚芽を取り除かれたコーン（米国特許第６，２７７，４２１号）やコーン片（米国特許第６，２６５，０１３号、米国特許出願第２００６１７７５５４号、米国特許出願第２００６１９３９６４号及びCortes et al., 2006）を加熱することを含む。その結果、それらの胚乳、胚芽及び果皮粒分は、部分的にゼラチン化及び変性された。
【００４０】
上述された先行技術に係る方法は、全粒コーン又は破壊された全粒コーンを処理補助剤としての内酵素の有無に関わらず、部分的に調理又は浸漬することが可能であるが、ブランが除去されたコーン及び粉末コーンの低湿予備調理工程だけでなく、酵素処理最小限の水分及びエネルギーを使用する酵素処理を使用している連続工程は、部分及び全粒コーンフラワーを製造するための本発明時において市場では未だ実現されていなかった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００４１】
従って、本発明は、フラワー状製品を製造するために、例えばコーン、小麦、米、大麦、ライ麦、オート麦、モロコシ、ミレー、ライ小麦、テフ、アマランス、キノア及びそば粉のようなシリアル穀物の熱的、機械的及び酵素的な工程を含む従来の予備調理方法からの完全な脱却を提供することを目的としている。その工程は、コーン粒の微細粉末粒分を提供する工程と、少なくとも一つのエンドアミラーゼとコーン粒の前記微細粉末粒分とを結合して、酵素が付加された微細粉末を製造する工程と、前記酵素が付加された微細粉末を熱湿予備調理して、予備調理された酵素が付加された微細粉末を得る工程と、澱粉胚乳を部分的に加水し、澱粉及びタンパクブラン顆粒を膨らませるように、前記予備調理された酵素が付加された微細粉末を低湿調整して、酵素的に調整されたコーン粒子を製造する工程と、前記調整されたコーン粒子を製粉して、前記調整されたコーン粒子の微細粉末部を含むフラワーを得る工程とを含む。本発明のもう一つの目的は、生成されたコーン粒を使用して、連続的な低水分予備調理中に制御された澱粉のゼラチン化及びたんぱく質変性をもたらすために、ブランが除去されたコーンと粉末コーンを製造することである。
【００４２】
もう一つの目的は、プリゲルやインスタントコーンフラワーの仕上げに用いられる従来技術に比べて、水やエネルギーの効率がよいだけでなく、より安価であって、商用のエンドアミラーゼを伴って連続的な低湿予備調理する工程を利用したこれらのプレゼラチン化されたコーンフラワーやインスタントコーンフラワーを製造することである。
【００４３】
更に他の目的は、バイオ化学的で物理化学的な含有成分及び物理化学的特性において、シリアルベース材料や機能食品材料が比較的均一である穀物ベース食品用のコーンベースフラワー及び全粒コーンフラワーを製造することである。
【課題を解決するための手段】
【００４４】
本発明の上述及び他の目的や有利な点としては、穀物ベース食品向けのプリゲル及びインスタントコーンフラワーの製造に適用される新規な連続プロセスによって達成される。その具体例は、全粒精製粒に水分を与えて、同様に予備調整する工程と、湿らされた粒を製粉して、微細及び粗大粉末粒分を製造する工程と、微細粉末をふるい分けし、両方の粉末粒分から家畜飼料として軽量ブラン粒分を吸引する工程と、更なるブラン除去のために粗大粉末を再製粉する工程と、ふるい分けされた微細粉末を加工助剤としてエンドアミラーゼ粉と混合して、酵素が付加された粉末を製造する工程と、コーン粒子の流れを飽和蒸気のもう一つの流れと低水分で予備調理して、部分的なゼラチン化及びたんぱく質変性を得る工程と、余分な蒸気を放出し、予備調理された微細粒子を分離する工程と、微細粉末を低湿で温度調整して、胚乳及びタンパクブラン粒分の双方を部分的に消化する工程と、調整された微細粉末を熱風乾燥し、排出された熱風を抽出しつつ、エンドアミラーゼを不活性化して、保管期間を延長させる工程と、乾燥された微細粉末から湿った空気を排出しつつ、きれいな空気で冷却する工程と、塊になった粒子を製粉する工程と、後者の粒分をさらに再製粉し、ふるい分けしつつ、粗大粉末から製造された微細粉末をスクリーニング及び分離して、コーンフラワーを得る工程と、微細フラワーのみを石灰と混合して、コーン食品及び穀物ベース食品向けのマサフラワーや全粒コーンフラワーを得る工程とを含む。
【００４５】
本発明は、添付図面と共に読んだとき、以下の最良の実施例の記述から理解される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４６】
初めに図１を参照すると、フローダイアグラムにおいて、本発明の実施例が描写されている。これは、プリコンディショナー１、主要ミル２、関連吸引装置を備えたシフター３、ミキサー４、工業用低水分プリクッカー５、サイクロン６、低水分コンディショナー７、ヒーター８、ファンを備えたドライヤー９、関連ファンを備えたクーラー１０、第２ミル１１及び分類器１２を含んでいる。
【００４７】
全粒コーン粒（米国の第１位称号、又は、価値が高められた品質等級）は、破壊されたコーンや関係ない物質がドライクリーニング（スクリーニング及び吸引）によって取り除かれ、プリコンディショナー１に与えられる。ここでは、きれいなコーンは、ブラン、胚芽及び胚乳粒分を均一に濡らして軟化させれるように、３から５分間、連続的に水でスプレーされる。コーンの水分は、コーンの水分に対する比が１：０．１２から１：０．２４になるように、約１０−１２％から約１６−１８％に調整される。新規なバイオプロセスは、好ましくはコーン穀物（Zea mays L.white, yellow and blue）と関連があるとよいが、食品やその範囲内のシリアルベース材料向けの他のシリアル（澱粉の）穀物や擬シリアルをも含んでいる。その他の適切なシリアルは、小麦（小麦属）、米（オリザ属）、ミレー（ニクキビ属、ペンニセツム属、パニカム属、セタリア属、パスパルム属、エリューシン属及びヒエ類）、モロコシ（モロコシ属）、テフ（ラブグラス属）、ライ麦（クサヨシ）、そば粉（そば属）、アマランス（アマランサス、アマランサスコーダタス及びアマランサスセンニンコク）及びキノア（ケノポディウム・キノア）を含んでいる。
【００４８】
水分を含んだ粒は、主要ミル２に通され、粒からほぐれたブランを破壊して擦りむき、胚芽を切り離し、粒を２つの粒分に粗く粉末にする。破壊されたコーンのうち大きなサイズの部分は、粗大粉末粒分（その一部はラージフレークグリッツ（large flaking grits）として分離された「テールストック（tail stock）」）として知られており、胚乳、胚芽及び果皮ブランを含んでいる。一方、小さなサイズの部分は、胚乳、胚芽、及び「スルーストック（thru stock）」として知られているアリューロンブランを含む微細粉末粒分として述べられている。
【００４９】
このようにして得られた湿式製粉された全粒コーンは、次に関連吸引装置を備えたシフター３に投入される。ここで、３つの粒分、即ち、その後ミキサー４に供給される小さな微細粉末、更なる再粉末化のために主要ミル２にリサイクルされる大きい粗大粉末（１０〜２５メッシュ以上）、及び（１０−１６％の水分を含んでいる）コーン副産物としてエアフローと共に分離される軽量ブランに分離される。この分離された軽量ブラン粒分（１０〜２５メッシュ以上）は、部分全粒（マサ）及び全粒コーンフラワーを夫々製造するための精製コーンの総重量の４−１６％から１−３％に相当する。
【００５０】
ふるい分けされた（夫々、収集されたコーンの総重量の平均９０％及び９８％に相当する）微細粉末は、更にミキサー４に運ばれる。ここでは、マサ及び全粒コーンフラワーを夫々製造するために、重量比が約０．００５％及び０．０１０％の処理助剤から供給されるエンドアミラーゼ粉と混合される。混合の前に、酵素粉は、所謂、酵素プリミクスチャーを形成するためにキャリアとしてコーンフラワーの一部と混合される。内酵素はキャリアと、エンドアミラーゼ（EC 3.2.1.1）又は脱分岐酵素（EC 3.2.1.11,33,41,60, 68）又は粒状澱粉エンドアミラーゼ（特許出願：デンマーク特許出願第２００３０１５６８号及び米国特許出願第２００６１４７５８１号）の一つを含むことが可能である。一般的に、エンドアミラーゼは０．０１０％、好ましくは微細粉末フラワーの重量比の０．００５％から約０．０１０％の量で混合される。少なくとも一つの酵素は、好ましくは、グラス（ＧＲＡＳ）物質として認可されており、処理助剤として使用されており、微生物活性で派生されたエンドアミラーゼから選ばれるとよい（21 CFR 170.36）。
【００５１】
混合工程が完了した後、酵素が付加された（１６％から約２０％の水分を含んでいる）微細粉末は、設計自体は周知である工業用低水分プリクッカー５に移される。ここで、飽和蒸気が、熱水プリクッカー（ベンチュリー管）に入れられるとコーン微細粒子の流れに加圧下で注入され、瞬時に微細粒子を所望の温度に加熱され水分が与えられる。温度は、注入される蒸気の圧力を調整することによって制御され、約１２０℃から１７０℃が好ましい。微細粒子の蒸気は、約０．２秒から約２秒の間に、上昇させられた温度（８０℃から９０℃）で、更に水和、及び分散される。ここで、滞留時間は、熱水プリクッカー（ベンチュリ混合チューブ又は低圧フローチューブ）を通るコーンのフローレートによって調整される。好ましくは、蒸気圧は、蒸気のフローレートを制御するために、約１５psiから９０psiであり、一定のコーンフローレートになるように予備調理温度が設定されるように確保することがよい。この手段によって、予備調理された微細粉末は、水分含有量が２０％から約２５％（ゼラチン化及び変性温度以上）に増加される。その澱粉胚乳やタンパク胚乳は、部分的にゼラチン化されるだけでなく、胚芽やブランタンパク質もまた、この低湿予備調理技術を使用して部分的に変性される。スイートコーンの熱的処理（１１５℃で２５分間）は、不溶性の結合した配糖体を時間や温度と共に減少させつつ、溶解性のフェルラ化されたオリゴ糖のレベルを増加させた（Dewanto et al., 2002）。
【００５２】
このとき、蒸気で予備調理された微細粉末は、サイクロン６に通される。ここで、余分な蒸気（８０℃から８５℃）は、予備調理された微細粉末から放出及び分離される。熱湿処理された微細粒子は、更に低湿コンディショナー７に取り込まれ、微細粉末は１５から４５分間、１％から２％の水分の吸収を更にもたらすために、６０℃から７５℃で（そのゼラチン化温度以下で）酵素的に調整される。澱粉胚乳（アミロース及びアミロペクチン多糖）及びアリューロンブラン粒分（糖タンパク質及びフェルラ化されたオリゴ糖又はグリコ化されたフェルレート）の酵素加水分解は、均一な多孔性澱粉顆粒の拡散及び水和反応を促進させる。
【００５３】
触媒現象は、エンドアミラーゼ、澱粉顆粒及び水分が、Michaelis又はLangmuirの動態方程式のような第１次生体反応を伴って単相を構成しているとき、均一触媒反応（homogeneous catalysis）と呼ばれている。従って、水分の顆粒への同時に起こる拡散の割合は、不可逆反応であるが、顆粒におけるその濃度に比例して進行する（Danckwerts, 1949）。このバイオ触媒工程は、胚乳やアリューロンブラン粒分から夫々得られた可溶性のデキストリンやオリゴマーを製造しつつ、熱や拡散バリアをも減少させ、凝縮された蒸気や、部分的な消火のために付加されたエンドアミラーゼを放置する。酵素は、グルカンポリマーだけでなく、アミロースやアミロペクチンからのオリゴデキストリンを分裂することによって澱粉懸濁液のピーク粘度を減少させることができる。
【００５４】
その後、調整され予備調理された微細粉末は、設計自体は周知であるファンを備えたドライヤー９に通される。その結果、例えば天然ガスの様な燃料ときれいな空気を燃焼のために使用しているヒーター８から来る熱風と混合される。調整された材料は、１２０度から１９０℃の高温で、０．５から２秒の短時間で、余分な熱風の排出（６０℃から約８０℃、及び１５％から１８％の水分）を伴って、フラッシュ乾燥される。熱湿殺菌工程は、延長された保存期間（３か月以上）の脂質安定化に伴う内酵素変性の要因となり、更に、フラワーに典型的な香ばしい香りを与える。コーンフラワーは、所望の粒子サイズに依存して１３％から約１５％の水分含有量を有するように乾燥される。もし望むのであれば、全粒コーンフラワーは、食品にシリアルベース材料として使用されているインスタント化されたフラワーを作るために、水分を９％から１３％に加熱プレゼラチン化される。
【００５５】
水分を含んだ温風は、関連ファンを備えたクーラー１０を通されることによって、乾燥された酵素処理済みコーンから除去され、部分全粒フラワー（１０−１２％）又は全粒コーンフラワー（７−９％）の所望の保管期間にもよるが、きれいな外気で９−１５％から７−１２％に更に水分が減らされる。低湿予備調理／温度調整、乾燥及び冷却工程において、ある程度の粒子の塊が生じ、均一な製品仕様を達成するために大きなコーン粒子は再製粉される必要がある。
【００５６】
更なる水分抽出の後、冷却及び乾燥された材料は、第２ミル１１に与えられ、塊にされた材料は、２つの粒分、即ち、微細粉末（「throughs」）及び粗大粉末（「overtails」）に磨り潰される。
【００５７】
粉末材料は、分類器１２に適切なサイズのスクリーン（２５から１２０メッシュ下）と共に投入される。ここでは、微細粉末がコーンフラワーとして分離され、粗大粉末は第２ミル１１に更にリサイクルされ、その後、再製粉される。再粉砕された粉末は、更に、夫々部分全粒（２５かｒ１２０メッシュ下）又は全粒コーン（４０から１２０メッシュ下）向けの同種のコーンフラワーを製造するためにふるい分けされる。コーンフラワーは、０．２０％、好ましくは石灰の重量比で０．１０％以上の量で加えられた食用石灰又は粉末石灰と混合される。もし望むのであれば、同種のコーンフラワーは、部分全粒（マサ）及び全粒コーンフラワーを夫々製造するために、重量比約０．１０％から０．２０％、及び約０．０２％から０．１０％の量の食用石灰又は粉末石灰と混合される。
【００５８】
次の表は、全粒及び部分全粒コーンフラワー、即ち穀物食品（４０から１２０メッシュ未満）用の全粒コーン、及びコーン食品（２５から１２０メッシュ未満）用のマサのバイオ化学的植物化学的特性を示している。製粉された生コーン（２５から８０メッシュ未満）がフラワー用に使用されていた。
【００５９】
【表１】
2009521233.tif 000003
全粒コーン及びマサ（部分全粒）フラワーは共に、胚乳、果皮ブランを有する胚芽、及びバイモーダルサイズ分布の大粒粒分（２５から６０メッシュ）及び小粒粒分（１２０メッシュより小さい）を生産するタンパクブラン粒分からなる顆粒を含んでいる。更に、夫々（胚芽が除去された）６５−８５％から（ブランが除去された）８８−９５％を生産することができる連続的なコーン及びマサフラワーの製造工程に比べて、低湿予備調理されたコーンの総重量の９８％及び９０％の穀物フラワーを産出できるポテンシャルがある（米国特許第６，３２６，０４５号及び第６，５１６，７１０号；米国特許第６，３４４，２２８号及び第６，３８７，４３７号）。コーン穀物は、製粉又はニシュタマリゼーションされ、乾式製粉又は湿式調理においてブランを失う。
【００６０】
穀物が処理（例えば、叩き割り、潰し、ロールし、押し出し加工し、軽く装飾及び／又は調理）されると、全粒食品製品はおおよそ同じ本質的部分を供給し、もともとの穀物種子が有する栄養素を生じさせる。更に、本方法により製造された新規なコーンフラワーは、平均で、従来の方法に比べて、より高い栄養価値を有しており、コーンベース食品において使用される（ブランが取り除かれた／胚芽が取り除かれた）商業用の乾式製粉されたフラワーに比べて、より多い脂肪（２−３倍）、食物繊維（１．５−３倍：２−３倍の全粒穀物摂取量のバイオマーカーとしてフェノール性抗酸化物質を有している）及びタンパク質（１−１．５倍）成分を有している（INCAP, 1961及びFAO, 1993）。
【００６１】
同様のナイアシン含有物（１５−２０ｐｐｍ）は、従来のニシュタマリゼーションやマサフラワー処理（１３−１７ｐｐｍ）の場合、低湿予備調理の後に見つけられた（Bressani, 1997）。ペラグラは、ロイシンの増加、つまりコーンベース食品におけるイソロイシンやトリプトファン（ナイアシンの前駆物質）の摂取不足と共にナイアシンの所要量が増加することによって生じる。
【００６２】
酵素や石灰を少量しか付加しない方法（夫々、０．００５％及び０．１−０．２％）で使用される低湿予備調理（２０−２５％の水分）は、胚芽／ブラン粒分において脂質の参加を防ぐのを助けるだけでなく、そのカルシウム含有量を増加させる。もしマサフラワー（１０００−１６００ｐｐｍ）が製造され、栄養表示申請書が提出されれば、トルティーヤ１食分で一日のカルシウム摂取量（１６０−２６０ｍｇ／食／日：３０グラム又は１．１オンスのマサフラワー：４５％の水分を有するコーントルティーヤ７つに関するUSDA-SR16）の１５％から２５％を供給できるだろうと見積もられている。
【００６３】
米国食品医薬品局（F.D.A）の近代化活動は、時間も資源もないことを認め、会社が自社で自己肯定したＧＲＡＳ要求事項を作成でき、その次に、可能な認可（ＧＲＡＥ、又は、効果があるとして一般的に推奨されていることを示す）のために米国食品医薬品局に届け出ることを１９９７年に規定した。会社が、食品や食品補助品（（ａ）構造／機能表示又は欧州のタイプＡ等価物、ｂ）重要な科学的な合意―Ｓ．Ｓ．Ａ―、及びｃ）正規の健康要求事項又はタイプＢにおいて米国食品医薬品局からの健康要求事項の利益を受けるには２年から５年かかるだろう。
【００６４】
この方法では、新規な低湿予備調理によって、最近の工業的マサフラワーの製造方法に比べて、同時に環境コストを最小にしつつ、水分及びエネルギーの消費を４０％から８０％の削減できる（米国特許第６，５１６，７１０号及び第６，３４４，２２８号、メキシコ国特許第ａ／２００１／０１２２１０号）。
【００６５】
次の表は、全粒及び部分全粒コーンフラワー、即ち穀物食品（４０から１２０メッシュ未満）用の全粒コーン、及びコーン食品（２５から１００メッシュ未満）用のマサの物理化学特性を示している。製粉された生コーン（２５から８０メッシュ未満）がフラワー用に使用された。
【００６６】
【表２】
2009521233.tif 000004
全粒コーン及びマサ（部分全粒）フラワーは、大粒（２５から６０メッシュ）及び小粒の（１２０メッシュより小さい）粒子を含んでいる。大粒の顆粒は果皮ブラン、胚乳及び胚芽である。小さなサイズのものはほとんどが澱粉胚乳、胚芽及びタンパクブランである。従って、バイモーダルサイズ分布及びバイオ化学的成分は共に、コーン生地の物理化学的特性（見かけ粘度及び接着力）だけでなく、穀物食品用の生産量（水分吸収）にも影響を与える。同様の用途（菓子やトルティーヤ）向けの商用マサフラワーは、異なる物理的化学的及びペースト特性を有している。ニシュタマリゼーションされた粗大フラワー（２０メッシュより大きい）は低いピーク粘度を有し、微細フラワー（１００メッシュより小さい）は、高いピーク粘度を示した。このことは、（菓子向けの）粗大フラワーはよりゆっくり水和され、粘度成長が少ないことを示している。
【００６７】
本方法においては、マサフラワーの生産性は、全粒コーンフラワーや生フラワーより高い。なぜならば、低湿予備調理や加熱処理の双方は、部分澱粉ゼラチン化やタンパク質変性に主に起因しているからである。しかしながら、マサのピーク粘度は、生フラワーよりも低かったが、プリゲル向けの程度な澱粉組み換えを反映するコーンのピーク粘度よりも高かった。一方、高度なインスタントフラワー向けの組み換えは、生産性が低いことを検出しただけでなく、低湿予備調理及び酵素処理効果の双方を示すピーク粘度が低いことも検出した。
【実施例１】
【００６８】
シリアルベース材料としてプリゲルマサフラワーを使用したコーンベース食品の調理
本方法により作られたプリゲルマサ及び部分全粒フラワーは、工業用コーンスナックや商用のトルティーヤがベークされた食品の調理において使用されるマサ生地（５０％から６０％の最終水分）の生産性を高めるために、重量比１：０．９から約１：１．４の温水で再水和される。
【００６９】
マサフラワーは、平均約９％の食物繊維と８００ｐｐｍ（又は、５００ＴＥ又はμmolトロロクス等価物／1００ｇとして表される）のトランスフェルラ成分が含まれており、生コーンフラワー（１６００ｐｐｍ及び１０００ＴＥ）より５０％低かった。フェルラ成分は優れた抗酸化物質であり、マサフラワーの製粉中にナイアシン（４０％減少）と一緒にコーンブランで除去された。苛性アルカリ加水分解（１−４時間／２Ｎ：Adom and Liu, 2002）中におけるフェルラ成分の１０％−４０％のロスや、石灰調理（０．７５％ｗ／ｖで１時間の調理、１５時間の浸漬：Martinez-Bustons et al. 2001）が可能である。  このプリゲル部分全粒フラワーは、乾式製粉された黄色コーン（２０９ｐｐｍ）に比べて多くのフェルラ成分および同様のブラン除去された穀物フラワー（小麦、オート麦及び玄米：５９，５５及び６３ｐｐｍ：Sosulski et al. 1982）を含んでいた。フェルラ成分の総含有量は、全体の抗酸化活性と直接関連しており、フェノール成分と高い相互関係を有している。そして、結合抽出物のフェルラ成分の含有量は、穀物、果物及び野菜における全フェノール成分（即ち、桂皮酸、フェルラ／コーヒー酸、プロトカテク安息香／没食子酸、アントシアニジン、フラボン、フラバノン及びフラバノールの派生物）への大きな貢献を反映している。
【００７０】
メキシコ及び中央アメリカにおけるコーントルティーヤの一人当たりの消費量は約２４０グラム／日（トルティーヤ８つ分又は１５０グラムのフラワー）であり、１日のカロリー及びカルシウム摂取量の少なくとも２０％を占めている（AACC, 2001 及び SSA, 2005）。従って、マサフラワートルティーヤは、１食当たり約１．５グラムの繊維質を供給し、３食分のトルティーヤ（５０グラム又は１．８オンスのフラワー：４５％以上の水分を含むトルティーヤでUSDA-SR16）は、ＦＤＡの食物繊維値（２５グラム：cfsan.fda.gov）の少なくとも１８％を供給する。商用のニシュタマリゼーションされたコーンフラワー（Maseca（登録商標）レギュラー）は、７−９％の食物繊維と６−８％の不溶性繊維質を含んでいる（Bressani, 1997及び米国特許第６，７６４，６９９号）。
【００７１】
しかしながら、ＦＤＡは、小麦（１２．５％の繊維質）、大麦（１０％の繊維質）、オート麦（１１％の繊維質）、白米及び玄米（１．８％及び３．５％）の重量比５１％−６１％の定義基準に合致するとして、全粒穀物製品を規定している。ニシュタマリゼーションされたコーンフラワー（マサ）及び全粒コーンミール（＞７．３％）に関する規格は未定である（Anderson 2004, AACC, 2005, 2006）。食物指針ピラミッド（２００５）は、摂取する穀物の半分を全粒にすることを推奨している（６オンス又は２０００カロリーの食生活において、一日当たり４．５杯のフルーツ及び野菜が含まれた穀物食品：Mypyramid.gov）。更に、エネルギーに富んだ食品（高脂肪／タンパク質及び高糖分又は高澱粉）やソフトドリンク（無糖）の消費を削減することで、健康的な体重を保つために要する一日当たりの総カロリー量を削減するであろう。
【００７２】
工業的な石灰処理されたコーンブラン（Maseca（登録商標）：５０％より多い繊維質、２％より多い脂肪、５０００ｐｐｍより多いフェルラ成分及び５００ｐｐｍより多いシトステロール）は、８８０ｐｐｍの総ステロールを含有する４−５％の非けん化性物質を含んでいた。そして、このことは、約５０％の乾式製粉されたコーン胚芽含有量に相当する（Arbokem, 2000）。ニシュタマリゼーションされたコーンブランから得られた植物ステロールの少なくとも４０％は、（４２００ｐｐｍ−フェルラ成分を伴う：Yadev et al. 2006）４５０ｐｐｍの脂肪酸アシル化エステルを伴う乾式製粉されたコーンブランとほぼ同じである３５０ｐｐｍより多い量を示しつつエステル化された。コーン繊維オイルは、フリーステロール（即ち、βシトステロールはコレステロール吸収を妨げることができる）、ステロールフェルレートエステル、及びステロール脂肪酸アシル化エステルのような３つの天然の植物ステロールを有している。これらのステロールは、血中における血清コレステロールを低下させ、栄養補助食品として使用されることができる（米国特許第６，６７７，４６９号）。オリザノール、ステリルフェルレートエステルの混合物は、ライスブランオイル精製（２５７０ｐｐｍ：８２２ｐｐｍ−フェルラ成分等価物）の非けん化性物質（ＵＭ：unsaponifiable matter）から抽出される。この工業用ブラン中間生成物は、主にステロールとγオリザノールの混合物であり、安定化されたライスブラン（２１％の繊維質４．１％のＵＭを伴う２２．４％の脂肪）は健康食品材料（４ドル／キロより高い：Kahlon et al. 2004）として販売することができる。
【００７３】
シリアル穀物における優れた食品フェノールは、フェノール酸である。そして、フェノール酸は、タンパクブランや果皮粒分中に位置する細胞壁に存在している。コーンブラン（Plate et al. 2005, Andreasen et al. 2001及びStone, 2006）は、米（９，０００ｐｐｍ）、小麦（４，５００−６，６００ｐｐｍ及び１，０００ジフェルラ／ブラン；１８，５００ｐｐｍ−フェルラ／タンパク）及び大麦（１，４００）に比べて、最良のフェルラ酸（３１，０００ｐｐｍ及び５，０００ジフェルラ）の原料である。
【実施例２】
【００７４】
シリアルベース及び機能食品材料としてインスタント全粒コーンフラワーを使用する穀物ベース食品の調理
上記工程から得られたインスタント及び全粒フラワーは、材料構成のうち食物繊維を約７０％から約８０％に、フェノール抗酸化物を８００％から１４００％に増加させるために、２９％から４９％の重量比の穀物フラワーと均一に混合される。全粒フラワーは新規な小麦ベース及び穀物ベース食品の調理において使用される低生産性のコーン生地（４０％から５０％の最終的な含水量）のために重量比で１：０．６から約１：０．９の温水で再水和される。
【００７５】
更に、全粒フラワーの代用品（即ちフラットブレッド）は、さらに一人前当たり０．９８から１．３６グラムの繊維を提供し、フラワートルティーヤ３人前（５２グラム又は１．９オンスの全粒穀物フラワー：３８％以上の含水量の全粒小麦パンに関するＵＳＤＡ−ＳＲ１６）はＦＤＡの一日の繊維量の約１２％から１６％を提供する（cfsan.fda.gov）。
【００７６】
全粒穀物の表示（Whole Grain Stamp）は、２００５年に開始され、オリジナルフェーズＩ表示は５０％以上の全粒穀物を有する製品に「Ｇｏｏｄ  ｓｏｕｒｃｅ」、１００％の全粒穀物を有する製品に「Ｅｘｅｌｌｅｎｔ  ｓｏｕｒｃｅ」という称号を与えた。１年半後、フェーズＩＩが、表示されている１食／割当量当たり５０％以上若しくは１００％の全粒穀物を含んでいることを示す表示を全粒穀物食品に付すことが開始された（wholegrainscoucil.org）。
【００７７】
インスタント全粒フラワーは、約１１％の食物繊維と約１４００ｐｐｍのトランスフェルラ成分を含有している。これは、１０−１５％の熱による品質低下を示す生コーン（１６００ｐｐｍ）よりも、わずかに低かった。しかしながら、その抗酸化作用は、酵素的加水分解の増加（１００％）を示す生コーン（１０００ＴＥ）やマサフラワー（５００ＴＥ）よりかなり高く（２０００ＴＥ）、澱粉ブランや果皮ブラン粒分においてフェルレートオリゴ糖からフェルラ成分を可溶化した。このインスタント全粒フラワーは、実験によって製粉された黄色コーン（１７６０ｐｐｍ）と同等のフェルラ成分を含有しているが、他の全粒穀物フラワー（小麦、オート麦及び玄米：６５０、３６０及び３００ｐｐｍ：Adom and Liu, 2002）に比べて高い含有量を有していた。食物ブラン粒子は、製粉中に破壊されない。それらは小腸内で酵素的に消化するのに適していないので、栄養素は大腸に到達するまで作用しないままでいる。不溶性の結合フェノール成分（５０００ｐｐｍのフェルラ酸）は結腸において（４０％）微生物的に消化される。フェルラ化されたオリゴ糖（５０％）の可溶化の程度は、小麦ブラン多糖の全体の可溶化よりも高かった（Kroon et al. 1997）。
【００７８】
黄色スイートコーンにおけるフェルラ酸の約６９％は、不溶性に結合した（乾燥ベースで１７００ｐｐｍの）配糖体であり、ヘテロキシラン側鎖（商用の白色コーンにおいて７００−１５００ｐｐｍ、黒色／青色コーンにおいて１６００−１８００ｐｐｍ、及び商用の黄色コーンにおいて１０００−１８００ｐｐｍ）にエステル化された主要合成物であるフェルラ成分を有している。Dewanto et al. (2002)は、スイートコーンの（１１５℃で２５分間の）熱処理は全体の抗酸化作用を４４％著しく上昇させ、植物化学物質のフェルラ酸含有量を５５０％増大させ、全フェルラ成分を５４％増加させることを示している。従って、フェノール成分の可溶化の結果、熱処理は、スイートコーンのビタミンＣの２５％もの大きなロスを伴うにもかかわらず、抗酸化作用を高めた。フェルラ酸は、結合した形式で主に存在していた。フリーの形式、可溶性で結合され又はエステル化された形式、及び不溶性でグリコステレート化された形式は、０．１：１：１００の割合で存在していた。フラボノイドやフェルラ酸は、コーン、小麦、オート麦及びライスにおける全フェノール成分に寄与する。フェノール成分を結合するために結合フェルラ成分の寄与は、コーンでは７６％、全粒オート麦では４３％、及び全粒ライスでは４７％であった（Adom and Liu, 2002）。結合フェルレートやヒトフェノールを全粒穀物の消費やポリフェノールに富んだ直物抽出（即ちpycnogenol（登録商標））の分析的な食物バイオマーカーとして使用する実際の方法は、長い年月が必要とされるだろう（Virgill et al,. 2000 and AACC, 2006）。
【００７９】
全粒穀物製品は、心臓血管／冠状動脈の疾患（ＣＶＤ／ＣＨＤ）、結腸癌及びタイプＩＩの糖尿病のリスクを減少させるために、食物繊維と共に抗酸化性のフェルラ酸と、フィチン酸作用を独立に／相乗的に与えることによって、ブランと胚芽を共に保持する（Miller et al. 2000, Decker et al. 2002, Ou et al. 2004 and Jones, 2006）。いくつかの疫学研究では、重量比が２５％以上の全粒穀物又はブランを含む食品として一貫して定義されている（Liu, 2003）。FDA発行の2003 Consumer Health Information for Better Nutrition Initiativeは、食品、食品成分や食品補助品と、疾患や健康と関連する条件におけるリスク軽減との間の関連性についての新たな証拠が見つかった際の適正な健康要求事項の使用法について定めている（cfsan.fda.gov）。新規な健康要求事項における活性酸素種（ＲＯＳ）に対する作用を示すための方法の開発の試みが、いくつかの慢性疾患や成人病の発症との密接な関係によって、十分証明されている。しかしながら、現代的な食習慣（赤肉、高脂肪の乳製品／バター、精製された穀物）は、酸化促進物質も含んでおり、鉄分／銅、過酸化水素、ヘム、脂質過酸化物／アルデヒドを含んでいる。これらの酸化促進物質は、胃癌、結腸癌及び直腸癌を引き起こすことによって、消化管に影響を及ぼす。
【００８０】
フェルラ酸は、フェノール性の抗酸化物質として知られており、フリーラジカル（分析を除去するＡＢＴＳラジカルは、正サンプル（positive-control）として３．３ｐｐｍのフェルラ成分及び１．５ｐｐｍのガリウム成分のＩＣ５０又は５０％の抑制値を示した。：Intasa-ChromadexTM analytical test report, 2006）の有効なスカベンジャー（scavenger）である。Kikuzaki et al. (2002)は、ＤＰＰＨラジカル除去やフェルラ成分、オリザノール（ステリルフェルレート）、ＢＨＴ、αトコフェロール（トロロクス）及び没食子酸（２７％＜２１％＜２９％＜４２％＜７６％）の抑制効果の増大を先に開示していた。ＴＥＡＣテストは、トロロクス溶剤の濃度を、１ｍＭの濃度の抗酸化容量と等しい値として定義した（Rice-Evans et al. 1996）。同様の増大する値は、αトコフェロール（トロロクス）、カフェ成分、フェルラ成分及び没食子酸（１．０＜１．３＜１．９＜３．０）においても見られた。それは、ＳＢＴＳラジカルを除去するという水素供与抗酸化物質としての機能をも反映している。しかしながら、Davalos et al. (2004)は、異なるＯＲＡＣ−ＦＬ（酸化ラジカル吸収容量）テストを用いた。そこでは、純粋な合成物、即ち、夫々、２．４、４．５及び６．７増大した値を持つＢＨＡ（合成物質）、フェルラ成分及びプロトカテク成分（ガリウム成分と同様）の１μモルあたりのμモル等価トロロクスで表されている。この後者の分析は、ヒト血漿、タンパク質、ＤＮＡ、純粋な抗酸化物質化合物及び植物や食品抽出物から得られた新規な抗酸化物質のフリーラジカル除去容量の評価に大々的に適用されてきた（Prior et al. 1999）。
【００８１】
一般的に受け入れられている全粒穀物及び食品の例は、アマランス、大麦、玄米及び有色米、そば粉、ブルグア、コーン（スイートコーン及びポップコーン）及び全粒コーンミール、エマー（emmer）／フラノ（farro）、グラノーラ、カムートグレイン及びスペルト小麦、オートミール及び全粒オート麦、キノア、モロコシ、ライ麦、全粒ライ麦、全粒又はクラックされた小麦、小麦ベリー及び野生米がある。新規な小麦でんぷん（Grain WiseTM:６６００μmol  ＴＥ／１００ｇ：４６％の繊維質）は、小麦フラワーの抗酸化物質含有量を（２０％更に付け加えて）１３２０ＴＥに高める。商用のブラン及び胚芽は８５００ＴＥや５０００ＴＥ（ＤＰＰＨ分析は、ＴＥをμmol  トロロクス等価物／１００グラム：Miller et al. 2000と定義していた）を有しているのに対して、全粒穀物小麦シリアルは２９００ＴＥを含有していた。全粒穀物パンは、１２００ＴＥを有する白色パンに比べて、２０００ＴＥ多く有していた。
【００８２】
全粒穀物フラワーは、工業的に精製されたフラワーに比べて、より高いフェルラ酸濃度を含んでいた。ａ）全粒小麦では２８０−８４０ｐｐｍ（Selecta saludable（登録商標）：harina de trigo integral and Nutri（登録商標）integral）であるが精製された小麦では３５−６０ｐｐｍ（Sosulski et al. 1982）、そしてｂ）全粒ライスでは４５０ｐｐｍ（Arroz SOS（登録商標）integral）であるが製粉された玄米／製粉米（Zhou et al. 2004）では３１０−７０ｐｐｍであった。従って、機能食品産業は、保管期間を安定に保つ一方で（３カ月より長い）、製品に基づいた要求事項よりもむしろ機能に基づいた要求事項（反応性の酸化物質に対する保護策として、ポリフェノールを含んだフェノール酸／フェルラ酸によって酸化ダメージが減少させられたリスク）を提供する機会を有している。これらのシリアルベース食品が、精製穀物よりさらに魅力的にし、人々の健康に貢献することを伝える試みがなされている。食品の抗酸化作用や疾患リスクの削減を伴う第３世代の機能食品は、健康表示のための結合フェノール成分やフェルラバイオマーカーに基づくことによって、科学的根拠に準拠していなければならない。
【００８３】
フェルラ成分は酸化ダメージから低密度リポタンパク質や脂質を保護することができ、反炎症特性を示し、癌の発生（１３０−３９０ｐｐｍのフェルラ酸（Sigma-Aldrich（登録商標）―ＥＣ５０、３５０−５５０ｐｐｍの全粒穀物抽出物―ＥＣ５０、及び２５０−４００ｐｐｍのコーンブラン抽出物―ＥＣ５０：Intasa-ITESM（登録商標）analytical test report, 2006）によるＭＣＦ−７胸部及びＣａｃｏ−２結腸癌細胞の抑制）を抑制したと報告されている。結腸癌の発生は、発癌性物質の吸収、胆汁酸の希釈、変異原性の減少及び便量の増加の一方で、便利で精製穀物中心のライフスタイルによる高脂肪／低食物繊維の食習慣に原因がある。４年間にわたる食習慣の研究（３０％のブランを有する小麦ビスケットを２５グラム／日）では、結腸直腸アデノーマ腫瘍の大きな増大が見られた。しかしながら、Lactobacillus casei shirota（３００億セル／３グラム／日：Yakult（登録商標））は、新たな腫瘍を減少させた（Ishikawa et al. 2005）。新規なプロバイオティックシリアル（Kashi（登録商標）ViveTM：kashi.com）は、８グラムの繊維質（コーンミール／ドライミルク）とプロバイオティクスから作られていた（L. acidophilus, L. casei：５５グラム当たり１０億セル）。
【００８４】
米国では、現在フェルラ酸はグラス（ＧＲＡＳ）物質として認められておらず、米国食品医薬品局や米連邦緊急事態管理局（FEMA）の認可を欠いている。従って、食品添加物、化粧品、又は調合薬として使用することができない。また、米国、日本（抗酸化性食品）及び殆どの欧州の国々では、非常に多くの薬用成分や、ハーブ、コーヒー、バニラ、豆類（即ち、ガリウムとしての１０００ｐｐｍのフェノール成分、５８μmol―ＴＥ／ｇ、２．５ＯＲＡＣ値及び１２０から１３０ｐｐｍのＥＣ５０を有する黒豆の生外皮抽出物：米国特許出願第２００６２４３９４号）、スパイス、及び新規な植物物質（即ち、１８００ｐｐｍのフェルラ酸を有する松樹皮の抽出物：米国特許第４，６９８，３６０号）の天然抽出物は、フェルラ酸や他のフェノール成分の含有量を高めるために選ばれ、ＦＤＡに申請された抗酸化物質調合物として食品に添加される。フェルレート材料や話題性のある用途の急性面又は慢性面の効果はいずれも、未だ報告されていない。従って、その健康面のメリットの証拠（即ち、腫瘍増大のリプレッサーや酵素モジュラー）を増大することは、将来の医療における試みや、次の５から１０年内のＦＤＡの姿勢の変化を触発させるように思える（Graf, 1992）。フリーラジカルの抗酸化抑制作用は、２つの予防薬又は改善効果を提供する。つまり、１）ラジカル形成の抑制、及び２）癌細胞や脂質酸化の発端／伝播を導き、心臓血管アテローム性動脈硬化症や冠状動脈疾患を誘発するラジカルの除去及びＤＮＡ損傷の抑制である。
【００８５】
従って、この全粒穀物フラワーは、減グルテン穀物や穀物ベースフード、例えば、バー（果物）、ビスケット、クッキー、クラッカー、ベークされたスナック（朝食用で風味がよく及び第３世代のもの：中間生産物及びペレット）、フラットブレッド（ピタ）、フラワートルティーヤ（テーブルトルティーヤ、チャパティ、ロチ、ナン）、ベーカリー（パン、ベーグル、ピザ／パイクレスト、プレツェル、ドーナツ、ブレッディング）、クランペット、マフィン、エンパナーダ、ワッフル／パンケーキ（フレンチクレープ、スコッチバノック、アメリカンフラップジャック及びロシアンブリニ）、ブルグア／ピラフ、パスタ／ラビオリ、ダンプリング、ヌードル、粥（薄いポリッジ飲料：kenkey-Ghana-, ogi-Nigeria-, uji-Kenya and mageu-South Africa）の標準的な製造工程中に、シリアルベース及び多機能材料として更に使用されることができる。
【００８６】
以上から、予備調理及び加熱処理は、穀物ベース食品向けのコーンベースフラワー及び全粒コーンフラワー用のマサフラワーを生産する低湿予備調理及び酵素処理を含む効率的で新規な連続工程でプレゼラチン化されたインスタントフラワーを製造することができ、バイオ化学的、植物化学的な栄養素や水分及びエネルギーのロスはこれまでは存在していたが、本発明の特性においては防がれることが明らかである。
【００８７】
本願において先行文献と共に例示及び詳細に説明した本発明の実施例は、当然のことながら例示のためのものであり、限定されるものではない。その他の変更及び改良は、その技術分野における分野当業者にとって、本発明の特許請求の範囲から行うことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】穀物ベース食品向けマサ及び全粒コーンフラワーの仕上げ用の処理助剤としてエンドアミラーゼ粉末による低水分及び酵素処理を使用する連続的で工業的な工程を示す模式的なフローシートである。
【図１】
2009521233.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成20年9月9日(2008.9.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コーン粒の微細粉末粒分を提供する提供工程と、
少なくとも一つのエンドアミラーゼをコーン粒の前記微細粉末粒分と結合して、酵素が付加された微細粉末を製造する結合工程と、
前記酵素が付加された微細粉末を湿熱予備調理して、予備調理された酵素が付加された微細粉末を得る湿熱予備調理工程と、
前記予備調理された酵素が付加された微細粉末を低湿調整して、澱粉胚乳を部分的に加水し、澱粉及びアリューロンブラン顆粒を膨らませて、酵素的に調整されたコーン粒子を製造する低湿調整工程と、
前記調整されたコーン粒子を製粉して、前記調整されたコーン粒子の微細粉末部を含むフラワーを得る製粉工程と
を含むことを特徴とするフラワーの製造方法。
【請求項２】
前記少なくとも一つのエンドアミラーゼは、グラス（GRAS）物質及び加工助剤として認められている微生物活性酵素から選択されていることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記エンドアミラーゼは、重量比０．０１０％以上の微細粉末フラワーに混合されることを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記調整されたコーン粒子の前記微細粉末部は、２５から１２０メッシュにふるい分けして、プリゲルマサフラワーを得ることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記調整されたコーン粒子の前記微細粉末部は、４０から１２０メッシュにふるい分けして、インスタント全粒コーンフラワーを得ることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記プリゲルマサフラワーを重量比０．１％から０．２％の石灰と混合して、マサフラワーを得る混合工程を更に含むことを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項７】
前記インスタント全粒コーンフラワーを重量比０．１％以上の石灰とブレンドして、全粒コーンフラワーを得るブレンド工程を更に含むことを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項８】
前記湿熱予備調理工程は、１２０℃から１７０℃の温度で前記酵素が付加された微細粉末の流れを調理して、部分的に澱粉のゼラチン化及びタンパク質の変性をもたらす調理工程を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記湿熱予備調理工程は、
前記酵素が付加された微細粉末がプリクッカーに入ると、飽和蒸気を前記酵素が付加された微細粉末の流れに加圧下で注入する注入工程と、
前記酵素が付加された微細粉末を、０．２から２秒間で２０％から２５％の水分含有量に加熱及び加水する加熱加水工程と
を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記微細粉末粒分は、精製された穀物を提供し、前記精製された穀物を散水で予備調整して、湿らされた全粒穀物を製造することによって得られ、
そこからほぐされたブラン部を擦りむくことによって前記湿らされた全粒穀物を粉末にし、前記湿らされた全粒穀物を前記微細粒分及び粗大粉末粒分に製粉する
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記結合工程の前に、前記微細及び粗大粉末粒分をふるい分け及び吸引するふるい分け及び吸引工程を更に含むことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記ふるい分け及び吸引工程は、軽量ブラン粒分を除去する除去工程を含むことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記蒸気で予備調理された微細粒を放出する工程は、前記低湿調整工程の前に完了されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
前記エンドアミラーゼを不活性にして前記穀物粒子を製粉する前に、前記温度調整された穀物粒子を熱風乾燥して、更なるゼラチン化及びエンドアミラーゼ活性を行う熱風乾燥工程を更に含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
前記粗大粉末粒分を再製粉する再製粉工程を更に含むことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１６】
前記微細及び粗大粉末粒分を吸引して、軽量穀物ブラン粒分を分離する吸引工程と、
前記吸引された粗大粉末をリサイクルするリサイクル工程と、
前記吸引及びリサイクルされた粗大粉末を再製粉する再製粉工程と、
を更に含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１７】
重量比１：０．９から約１：１．４の温水で前記プリゲルマサを再加水して、マサ生地を形成する再加水工程と、
前記生地から少なくとも一つのコーンベース食品を作る工程と、
を更に含むことを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項１８】
前記インスタント全粒コーンフラワーを、重量比２９％から４９％の胚芽及びブランを除去された穀物フラワーと混合して、全粒穀物フラワーを製造する混合工程と、
前記インスタントフラワーを重量比１：０．６から約１：０．９の温水で前記プリゲルマサを再加水して、コーン生地を形成する再加水工程と、
シリアルベース及び機能食品成分として全粒フラワーを使用している増大された食物繊維及びフェノール系酸化防止剤を有する少なくとも一つの穀物ベース食品を製造する工程と
を更に含むことを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項１９】
穀物フラワーは、デュラム小麦、硬質小麦、軟質小麦、赤色小麦、米、玄米、白色コーン、黄色コーン、青色コーン、高品質タンパク質コーン、大麦、ライ麦、オート麦、アワ、モロコシ、赤色モロコシ、紫色モロコシ、テフ、ライ小麦、そば、アマランス及びキノアの一群から選択されていることを特徴とする請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記少なくとも一つのエンドアミラーゼは粉末状であることを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項２１】
精製されたコーン粒を提供する提供工程と、
散水で精製されたコーン粒を予備調整して、湿らせた全粒コーン粒を製造する予備調整工程と、
そこからほぐれたブラン部分を擦りむくことによって前記湿らされた全粒コーン粒を挽き、湿らされた全粒コーン粒を製粉して、前記微細及び粗大粉末粒分を得る製粉工程と、
前記微細及び粗大粉末粒分をふるい分け及び吸引する吸引工程と、
前記ふるい分け及び吸引された微細粉末を少なくとも一つのエンドアミラーゼを含む粉末と混合して、前記酵素が付加された微細粉末を製造する混合工程と、
飽和蒸気の流れに注入することによって、前記酵素が添加された微細粉末を湿熱予備調理する湿熱予備調理工程と、
前記湿熱予備調理された微細粉末を放出する放出工程と、
澱粉胚乳を部分的に水和させ、澱粉及びタンパクブラン顆粒を膨らませることにより、前記予備調理された酵素が付加された微細粉末を低湿調整して、前記酵素的に調整されたコーン粒子を製造する低湿調整工程と、
前記調整されたコーン粒子を熱風乾燥し、乾燥されたコーン粒子を製造する熱風乾燥工程と、
湿った空気を放出しつつ、前記乾燥されたコーン粒子をきれいな空気で冷却及び更に乾燥する冷却乾燥工程と、
前記冷却及び乾燥されたコーン粒子を製粉して、フラワーを得る製粉工程と
を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項２２】
前記エンドアミラーゼは、アルファアミラーゼ、脱分岐アミラーゼ、及び粒状澱粉エンドアミラーゼからなる一群から選択されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項２３】
前記エンドアミラーゼは、アルファアミラーゼであることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項２４】
前記エンドアミラーゼは、脱分岐アミラーゼであることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項２５】
前記エンドアミラーゼは、粒状澱粉アミラーゼであることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項２６】
前記エンドアミラーゼは、アルファアミラーゼ、脱分岐アミラーゼ、及び粒状澱粉エンドアミラーゼからなる一群から選択されることを特徴とする請求項２１に記載の方法。
【請求項２７】
前記エンドアミラーゼは、脱分岐アミラーゼであることを特徴とする請求項２１に記載の方法。
【請求項２８】
前記エンドアミラーゼは、アルファアミラーゼであることを特徴とする請求項２１に記載の方法。
【請求項２９】
前記エンドアミラーゼは、粒状澱粉アミラーゼであることを特徴とする請求項２１に記載の方法。
【国際調査報告】
2009521233.tif 000006