(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ．１種以上の穀粉およびエタノールからなる混合物を用意する工程と、
ｂ．前記混合物を７８℃を超える温度まで加熱する１つ以上の気密ゾーンを含む押出機を通して前記混合物を輸送する工程であって、前記１つ以上の気密ゾーンには１バール超の絶対圧力が存在し、かつ前記１つ以上の気密ゾーンは、前記押出機のスクリューを用いて前記混合物を圧縮して前記１つ以上の気密ゾーンにおいて前記混合物の１つ以上の気密プラグを形成することにより得られ、前記１つ以上の気密プラグは前記押出機の押出機バレルと一緒に気密体積を包囲し、そこで前記混合物を７８℃を超える温度まで加熱する工程と、
ｃ．無菌穀粉混合物を得る工程と
を含む、穀粉混合物を滅菌するための連続的なプロセス。
【請求項２】
前記１バール超の絶対圧力は前記スクリューおよび前記エタノールの蒸気圧によって生じる、請求項１に記載の連続的なプロセス。
【請求項３】
前記押出機の前記スクリューは前記混合物を圧縮して前記混合物の前記１つ以上の気密プラグを形成するように構成されている、請求項１または２に記載の連続的なプロセス。
【請求項４】
前記スクリューは前記混合物の輸送を制限するように構成された逆流要素または円板体を含む、請求項１〜３のいずれかに記載の連続的なプロセス。
【請求項５】
前記押出機の出口は、前記混合物の前記出口からの流れを制限するように構成されている、請求項１〜４のいずれかに記載の連続的なプロセス。
【請求項６】
前記押出機バレルおよび前記スクリューのサイズは前記混合物の流れを制限するように構成されている、請求項１〜５のいずれかに記載の連続的なプロセス。
【請求項７】
前記混合物から前記エタノールを蒸発／急速蒸発させるさらなる工程を使用する、請求項１〜６のいずれかに記載の連続的なプロセス。
【請求項８】
前記押出機は２軸型押出機である、請求項１〜７のいずれかに記載の連続的なプロセス。
【請求項９】
前記押出機の供給速度は１０〜５０００ｋｇ／時間である、請求項１〜８のいずれかに記載の連続的なプロセス。
【請求項１０】
前記押出機の温度は７８℃〜３５０℃である、請求項１〜９のいずれかに記載の連続的なプロセス。
【請求項１１】
前記押出機の温度は９０℃〜３００℃であり、かつ前記押出機における前記エタノールの蒸気圧は２バール超である、請求項１０に記載の連続的なプロセス。
【請求項１２】
前記エタノールは工程ａにおいて前記混合物中に３〜４０％（ｗ／ｗ）の量で存在する、請求項１〜１１のいずれかに記載の連続的なプロセス。
【請求項１３】
前記無菌穀粉混合物を無菌液体と混合して無菌液体穀粉混合物を得る工程をさらに含む、請求項１〜１２のいずれかに記載の連続的なプロセス。
【請求項１４】
前記混合物を用意する工程は１種以上の脂肪成分を前記混合物に添加することを含む、請求項１〜１３のいずれかに記載の連続的なプロセス。
【請求項１５】
前記１種以上の脂肪成分は０．５〜５０％（ｗ／ｗ）の量で存在する、請求項１４に記載の連続的なプロセス。
【請求項１６】
前記１種以上の脂肪成分は２〜３０％（ｗ／ｗ）の量で存在する、請求項１５に記載の連続的なプロセス。
【請求項１７】
前記１種以上の脂肪成分は１０％（ｗ／ｗ）の量で存在する、請求項１６に記載の連続的なプロセス。
【請求項１８】
前記押出機の前記スクリューの温度および構成ならびに前記混合物中のエタノールの量は、前記穀粉中の前記澱粉の一部が低温膨潤性澱粉に変換されるように選択される、請求項１〜１６のいずれかに記載の連続的なプロセス。
【請求項１９】
前記混合物の前記押出機における滞留時間は２分未満である、請求項１〜１８のいずれかに記載の連続的なプロセス。
【請求項２０】
前記混合物の前記押出機における滞留時間は２５秒未満である、請求項１９に記載の連続的なプロセス。
【請求項２１】
前記１種以上の穀粉は、小麦粉、エンバク粉、大麦粉、ライ麦粉、そば粉、米粉、大豆粉、トウモロコシ粉、キノア粉、アマランス粉、モロコシ粉、タピオカ粉、豆粉、フロリダ粉、藻類粉、任意の他の澱粉含有粉またはそれらの混合物からなる群から選択される、請求項１〜２０のいずれかに記載の連続的なプロセス。
【請求項２２】
前記１種以上の脂肪成分は卵粉、乳粉、レシチンまたはパーム油あるいはそれらの混合物からなる群から選択される、請求項１４〜１７のいずれかに記載の連続的なプロセス。
【請求項２３】
前記穀粉は小麦粉であり、かつ前記脂肪成分は卵粉である、請求項２１〜２２のいずれかに記載の連続的なプロセス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、穀粉を滅菌し、かつ穀粉内での酵素活性を低下させると共に穀粉の微生物汚染を減らし、それにより澱粉のペースト化すなわち糊化を最小限に抑え、かつ穀粉をその本来の形態に維持するための連続的な閉鎖プロセスに関する。本発明は上記方法によって得られる穀粉ならびに穀粉の使用にも関する。
【背景技術】
【０００２】
穀物を畑で育てる場合、最終品質は気候に大きく依存する。悪天候が続き、かつ／または非常に風が強い場合、いわゆる層が形成され、これにより穀物が高いジアスターゼ活性を有する結果となることが多い。高いジアスターゼ活性は、穀物内で酵素が生成／合成され、これにより食品産業内または家庭でパンを焼く際の穀物の使用中に澱粉が破壊されることを意味する。
【０００３】
収穫後に穀物の品質を評価する方法の１つは、ジアスターゼ活性を測定する方法によって得られる数、いわゆるフォーリングナンバーを使用することである。高いフォーリングナンバーは低いジアスターゼ活性を意味し、かつその逆も同様であり、これは低いフォーリングナンバーを得ている穀物は高い酵素活性を有し、かつ畑において悪条件下で育てられたことを意味する。高い酵素活性が広く認められる場合、大抵の場合は穀物中の微生物汚染レベルが高い。高いジアスターゼ活性および高い微生物汚染レベルを有する穀物は食品で使用される穀粉の生産に適していないが、代わりに農家によって経済的価値を下げる動物の餌の生産のために使用される。
【０００４】
穀粉の熱処理は酵素活性を低下させる方法の１つである。しかし、高熱処理により穀粉の変色および味の変化ならびに穀粉の凝集塊が生じる。さらに、熱処理の使用は穀粉中の澱粉の糊化などの問題を回避するために十分に乾燥した環境で行わなければならないため、微生物レベルの減少だけでは不十分である。このような状況が生じた場合、穀粉の基本的な特性は変化してしまう。微生物の減少は水の存在下でより効率的に生じることが以前から知られている。乾燥した穀粉を滅菌するために熱のみを用いる場合、穀粉を約１８０℃で約３時間維持しなければならない。これは風味、色および澱粉の水吸収能に悪影響を与える。
【０００５】
細菌の数を減らす別の方法はγ線を照射することである。しかし消費者の視点では、この技術は直感的に否定的なものであり、そのため産業でのこの方法の使用は、欧州およびスウェーデンの食糧庁においてスパイス中の細菌の数を減少させるために使用することが認められているにも関わらず、非常に少ないものとなっている。また、例えばエチレンオキシド、プロピレンオキシドおよび二酸化硫黄を用いる燻蒸のような他の公知の技術によって製品を滅菌する場合もある。言及した最初の２種類のガスはクロロヒドリンなどの毒性産物の形成を引き起こし、これが世界中で益々多くの国々において燻蒸を用いる方法が禁止されている理由である。二酸化硫黄は非常に毒性が高く、燻蒸を行わなければならない産業労働者を危険に曝す。この方法の一般的な使用例は種々の果肉塊の保存である。二酸化硫黄はアレルゲンとしてもみなされており、食品ラベルにそのようなものと表示しなければならない。
【０００６】
医療および食品産業の両方において、１９００年代初頭からエタノール（例えば７０％体積／体積）で表面を殺菌している。７０％濃度のエタノールは植物の細菌に対して有効であるが、当該処理に耐える胞子段階の細菌に対する有効性は不十分であることが分かっている。これらの胞子は製パンプロセス中に穀粉が曝される熱処理にさえ耐えるため、この方法は決して満足なものとは言えない。同時に、エタノールの使用は穀粉における過剰な酵素活性の減少には寄与しない。
【０００７】
これまでのところ、エタノールを用いる滅菌プロセスはバッチ滅菌システムに焦点を当てており、これは各バッチ後にシステム一式を清掃してから当該プロセスを再開しなければならないという欠点を有する。非常に大きな欠点は商業生産工場での使用には適していないという点である。その上、粉末および穀粉中の微生物を最小限に抑えるための多くの技術は滅菌を行っていると主張しているが、これらのプロセスでは得られる粉末／穀粉に胞子などがまだ含まれているため、これらの技術では実際に滅菌は行われていない。これらの技術としては公知のバッチおよび連続生産技術が挙げられ、時にはエタノールが用いられる場合もある。
【０００８】
長い貯蔵寿命を有する無菌液体混合物を調製するために、穀粉は無菌液体と混合する前に無菌状態でなければならない。胞子が穀粉内に残っている場合、これらの胞子が成長して細菌になる可能性があり、これを液体と混合した後に貯蔵寿命の短い無菌でない液体が得られる。液体を滅菌するための一般的な超高温熱処理（ＵＨＴ）技術では、澱粉が糊化して製パン性が残っていない製品が得られるため、穀粉を含む液体には適していない。
【０００９】
本発明は、閉鎖システムにおいて穀粉を連続的に滅菌することができる新しいプロセスを提供する。本方法は、穀粉中の澱粉の製パン性などの穀粉の特性をひどく変化させることなく穀粉を滅菌するための有効な方法でもある。本方法はさらに穀粉内での酵素活性を低下させ、かつ胞子を含む穀粉中に存在する好ましくない微生物を除去する。
【発明の概要】
【００１０】
本発明は、特許請求の範囲に開示されているプロセスによって解決される多くの問題に関する。
【００１１】
第１の態様では、本発明は、エタノールに入れた１種以上の穀粉を含む混合物を用意する工程と、前記混合物をエタノールの沸点を超える温度を有する１つ以上のゾーンを含む押出機の中に導入し、高温すなわちエタノールの沸点を超える温度を有する前記ゾーンにより混合物中で１バール超の圧力を生じさせる工程と、無菌穀粉混合物を得る工程とを含み、かつ上記工程中に無菌条件下にあることを特徴とする、穀粉混合物を滅菌するための連続的な閉鎖プロセスに関する。
【００１２】
本プロセスは無菌条件下にあり、すなわち閉鎖されているため、当該混合物はそれをエタノールの沸点を超える温度まで加熱することにより、エタノール蒸気の１バール超の圧力すなわち超大気圧に曝される。
【００１３】
そのようなプロセスにより、押出機を使用して穀粉を連続的に滅菌することが初めて可能になる。当業者に周知の多くの問題が本発明のプロセスによって解決された。これには、本プロセスを連続的に実行することができ、かつフォーリングナンバーによる異なる品質の穀粉を用いてコストを減少させることも可能になるという点が含まれる。特に、低品質すなわちより低いフォーリングナンバーのより安価な穀粉を用いて、製造コストを低下させることができた。
【００１４】
さらに、穀粉混合物内での凝集塊の発生を減少および／または排除することができる。穀粉の凝集塊が存在すると、滅菌プロセス中に細菌または微生物は恐らく生き残ることができ、本プロセス後に滅菌された穀粉は得られない。凝集塊形成の問題は、例えば１種以上の脂肪成分、好ましくは１種以上の高脂肪成分の添加により解決してもよい。これは、凝集塊が形成されず、従って生きたまま分裂し続けて穀粉を破壊する恐れのある細菌が最終穀粉中に残ることができないようにするか少なくともそのリスクを最小限に抑えるのを保証する重要な技術的特徴である。穀粉混合物中の凝集塊が少なければ、無菌穀粉を例えば無菌液体と混合することもより容易になる。
【００１５】
さらに、本システムは押出機内の圧力を増加させ、このようにして温度を約７８℃であるエタノールの沸点を超える温度まで上昇させることができるように閉鎖されていることが重要であり、閉鎖されていなければ、滅菌目的のためにのみ存在すべきであって後で除去されるエタノールが蒸発してしまう。
【００１６】
別の利点は、脂肪成分が滅菌プロセス中に酸化せず、従って味の変化を生じさせないという点である。
【００１７】
第２の態様では、本発明は１種以上の穀粉と約０．５〜約５０％（ｗ／ｗ）の量で存在する１種以上の脂肪成分とを含む無菌穀粉混合物にも関する。
【００１８】
最終の態様では、本発明は上記無菌穀粉混合物の使用に関する。
【００１９】
本発明に関するさらなる利点および目的を特に添付の図面を参照しながらより詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】滅菌プロセスの一例を示す。
【図２】本プロセスを行うのに適した押出機を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
定義
「脂肪成分」という用語は２０％超の脂肪を含有する成分を意味するものとする。
【００２２】
プロセス
本発明は、
ａ）１種以上の穀粉およびエタノールを含む混合物を用意する工程と、
ｂ）前記混合物をエタノールの沸点を超える温度を有する１つ以上のゾーンを含む押出機の中に導入し、高温すなわちエタノールの沸点を超える温度を有する前記１つ以上のゾーンにより超過圧力などの１バール超の圧力を生じさせる工程と、
ｃ）無菌穀粉混合物を得る工程と
を含み、かつ上記工程中に閉鎖されていることを特徴とする、穀粉混合物を滅菌するための連続的な閉鎖プロセスに関する。
【００２３】
穀粉混合物を滅菌するための連続的な閉鎖プロセスは、当該混合物からエタノールを蒸発／急速蒸発させる工程をさらに含んでもよい。
【００２４】
穀粉混合物は１種以上の異なる穀粉または１種のみの穀粉を含んでいてもよい。滅菌される穀粉は澱粉を含む。穀粉は、小麦粉、エンバク粉、大麦粉、ライ麦粉、そば粉、米粉、大豆粉、トウモロコシ粉、キノア粉、アマランス粉、モロコシ粉、タピオカ粉、豆粉、フロリダ粉、藻類粉、任意の他の澱粉含有粉またはそれらの混合物からなる群から選択されてもよい。具体例では、穀粉は小麦粉である。例えば最終製品の味を改善するためにさらなる他の成分が穀粉混合物中に存在してもよい。別の例は乳粉である。
【００２５】
穀粉混合物は、穀粉が凝集する可能性を排除し、このようにして細菌が生き続けて処理後に穀粉混合物中に残る可能性を排除する植物性脂肪などの１種以上の脂肪成分も含んでいてもよい。
【００２６】
脂肪成分の例としては、卵粉、乳粉、乳化剤（例えばレシチン）または植物性脂肪、動物性脂肪、他の食品認可された脂肪および高脂肪含有量を有する成分またはそれらの混合物が挙げられる。
【００２７】
エタノールは、約３〜約４０％（ｗ／ｗ）、例えば５〜約２０％（ｗ／ｗ）、例えば７〜約２０％（ｗ／ｗ）または約５〜約１５％（ｗ／ｗ）または約８〜約１６％（ｗ／ｗ）の量で存在してもよい。実施例の下には他の割合が示されている。
【００２８】
脂肪成分は、約０．５または１〜約５０％（ｗ／ｗ）、例えば約２〜約３０％（ｗ／ｗ）または約５〜１０％（ｗ／ｗ）あるいは１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４または１５％（ｗ／ｗ）の量で存在してもよい。
【００２９】
一例は、穀粉が小麦粉であり、かつ脂肪成分が卵粉であり、卵粉が約１０％（ｗ／ｗ）の量で存在する穀粉混合物である。
【００３０】
図１は本プロセスの一実施形態の概略を示し、第１の工程では、穀粉を卵粉（脂肪成分）およびエタノールと連続的に混合する。次いで、この混合物を押出機の中で滅菌し、その後にエタノールを蒸発させる。本実施形態では、最終製品はパンケーキミックスなどの滅菌された穀粉と滅菌された液体との混合物であり、従って次の工程は、その時すでに無菌の穀粉と卵粉との混合物をＵＨＴ処理した無菌乳などのＵＨＴ処理した無菌液体と混合し、その後にその製品を無菌包装容器に包装する工程を包含する。
【００３１】
穀粉混合物を押出機に導入するが、この押出機は、単軸もしくは２軸型の押出機または例えば当該混合物をエタノールの沸点を超える温度まで加熱することができる少なくとも１つの気密ゾーンを作り出すことにより１バール超の圧力を生成することができる任意の種類のスクリュー構成、例えばコペリオン社製押出機ＺＳＫ４３ＭＶであってもよい。コペリオン社製押出機ＺＳＫ４３ＭＶの使用により、１時間当たり約１１０〜約３３０ｋｇで稼働させることができるが、他の押出機を用いた場合、例えば１０〜５０００ｋｇ／時間などのより広範囲の生産速度が可能である。
【００３２】
以前の実験からエタノールによる穀粉の滅菌にはエタノールの沸点よりも高い温度が必要であることが分かっている。しかし、周囲バレルを介してそれを加熱しながら穀粉／エタノール混合物を輸送する標準的な押出機スクリューでは、穀粉／エタノール混合物をエタノールの沸点よりも高い温度まで加熱することができない。バレル温度がエタノールの沸点よりもかなり高いとしても、当該混合物の温度は全てのエタノールが蒸発するまではエタノールの沸点に近いままである。当該混合物をその沸点よりも高い温度まで加熱すると同時にエタノールを当該混合物中に維持することができるようにするために、本プロセスを超過圧力または超大気圧を得ることができるように閉鎖された状態にする必要がある。超過圧力すなわち１バール超の圧力が存在すれば、エタノールはより高い温度で沸騰し、従ってエタノールは当該混合物中に留まり、当該混合物をエタノールの沸点よりも高い温度まで加熱することができる。
【００３３】
しかし、穀粉は粉末状であり、かつ本発明は新しい穀粉を本プロセスに連続的に入れて処理済み穀粉を本プロセスから連続的に排出させなければならない連続プロセスに対応するものであるため、超過圧力を有する処理ゾーンを得ることは難しい。例えばエタノールを添加したとしても、穀粉はなお多孔材料である。エタノールを添加しても水がなすような生地は生成されない。例えば、２０％のエタノールを添加しても、湿った砂のように少しは湿っているが小麦粉はなお粉末のように見える。このような理由から特別な構成の押出機が必要とされる。
【００３４】
当該押出機は、穀粉混合物が輸送され、かつ必要な圧力および温度が生成される１つ以上のゾーンを含む。そのスクリューおよび温度が混合物中に１バール超の超過圧力である圧力を生じさせる。押出機スクリューは、１バールを超える圧力を生じさせるために、特定の角度のスクリューブレード／プロファイルを有して構成されていてもよい。当該スクリューのそのような構成は、粉末（穀粉）／エタノール混合物が気密になり、かつ当該混合物がエタノールの沸点である７８℃をたとえ超えたとしてもエタノールを当該混合物内に保持することができるように当該混合物を圧縮する高い圧力を有するゾーンを達成するように調整することもできる。
【００３５】
このゾーンは、押出機スクリューブレードの構成により、あるいは制限オリフィスなどを設けることにより押出機のスクリューによって作り出されてもよく、当該混合物の気密プラグを形成するように当該混合物を圧縮する。押出機を通した当該混合物の輸送を減速、停止またはさらには逆行させるように構成されたブレードを備えた区画を有する押出機スクリューによって、これを得てもよい。そのような区画において、穀粉は気密プラグを形成するように圧縮される。押出機のスクリューを２つのそのような区画を含むように好適に構成することによって押出機が構成されていることが好ましい。次いで、これらの２つの区画は、稼働中に当該混合物の２つの気密プラグを提供し、このプラグは押出機の筐体すなわち押出機バレルと共に気密体積を包囲し、そこでは当該混合物をエタノールの沸点よりも高い温度まで加熱することができる。
【００３６】
あるいは、押出機は、押出機出口を通る流れを制限して押出機内の混合物全体を気密プラグとしてみなすことができるような程度まで混合物を圧縮させるように、好適には小さい押出機出口を有して構成されていてもよい。
【００３７】
上記は押出機の充填度に基づき表すこともできる。通常、例えば２軸スクリュー型押出機は稼働中に最大限まで充填する必要はなく、例えば５０％の充填度を有していてもよい。充填度は押出機にどの程度充填されているかによって決まり、スクリュー構成および押出機の端部に押出機を通る流れを制限するノズルまたは弁などが存在するか否かによっても決まる。スクリュー構成に関しては、スクリューは、異なる速度で当該混合物を輸送する異なるプロファイルまたはさらには製品を妨げるか制限するプロファイルを有することができる。当該スクリューは製品を逆方向に押し流す逆流を生じさせるプロファイルを有することもできる。スクリューに沿った異なるスクリュープロファイルは、いくつかの区画が１００％の充填度を有し、かつ他の区画が例えば５０％の充填度を有することができるように充填度に影響を与える。製品を高い速度および５０％の充填度で輸送する区画の後に当該混合物のより低速の輸送を与えるより急勾配の角度（より小さいねじれ角）のスクリュープロファイル／ブレードを備えたスクリュー区画を有するスクリューにより、このより低速の区画において１００％の充填度を得ることができる。例えば、当該スクリューに沿った２つ以上の区画が１００％の充填度を有し、かつ例えば当該混合物を逆方向に押し流す逆流要素により湿った穀粉／エタノール混合物が大きく圧縮されるようにスクリューを構成することにより、２つの気密区画の間に気密体積を有する２つ以上の気密区画を得ることができる。これは本発明のプロセスを行うのに適した押出機を示す図２に示されている。
【００３８】
次いで、当該混合物の温度が当該混合物中のエタノールの沸点よりも高い温度まで到達するように熱を加えると、エタノール蒸気は超過圧力を生じさせることができる。超過圧力の高さは、気密区画が含むことができる温度および超過圧力によって決まる。穀粉／エタノール混合物がより良好に圧縮される程、圧力および温度をより高くすることができる。圧縮された穀粉／エタノール混合物を有する気密プラグ／ゾーンは、例えば押出機の制限された端部開口部により穀粉／エタノール混合物が圧縮されるようにバレルおよびスクリューサイズがその端部において減少している場合、または上記のように他の方法で流れを制限するように構成されている場合にも達成することができる。逆流要素の代わりに平らな円板体を有することもでき、この円板体は、当該混合物が円板体の外周に沿って低速で通過することができるように押出機バレルの内径よりも小さい内径を有するか、あるいは代わりとして当該スクリュー上の円板体に当該混合物が圧縮されるように流れを制限する１つ以上の開口部／穴または流れを制限する他のプロファイルを有する。通常、押出機はバレル温度を測定し、処理区画内の製品の温度は測定しない。これは、そうしなければスクリューが温度プローブを引き裂いてしまう恐れがあるからである。温度を知るためにバレル内に圧力ゲージを設置することができる。エタノール蒸気による超過圧力を測定することにより、当該混合物が到達することができる実際の温度を計算することができる。
【００３９】
次に、本プロセスを行うのに適した押出機１０を示す図２を参照しながら、押出機について説明する。押出機１０は入口１４を有する入口端および出口端１６を有する押出機バレル１２を備える。ホッパー１８は、穀粉およびエタノール混合物２と任意に卵粉などの１種以上の脂肪成分とを入口１４において押出機１０に投入することができるように位置している。押出機スクリュー２０は押出機バレル１２を通って延在しており、押出機シャフト２２および押出機スクリューブレード２４を備える。押出機スクリューブレード２４は押出機２０の長さに沿って異なるピッチを有し、特に押出機スクリューブレード２４の第１の区画２６は、押出機スクリュー２０を文字Ａで表されている矢印によって示されているように回転させると、入口１４から混合物を低い充填度により迅速に輸送する急勾配の順方向ピッチを有する。次の区画２８は、充填度が上昇するようにピッチが減少している。ピッチおよびねじれ角は、１００％の充填度を達成するために次の区画３０においてさらに小さくなっている。混合物２の第１の気密プラグは、区画３０と比較してマイナスのピッチを有する区画３２によって形成され、すなわち区画３２はスクリュー２０の逆流要素／区画であり、このようにして当該混合物を区画３０に向かって押し戻す。これにより、当該混合物が気密になるように区画３０および３２においてその間で当該混合物が圧縮される。次いで、区画３０および３２からの混合物を区画３４によって、一方側が区画３０、３２および３４で区切られ、他方側が区画３８および４０（４０はさらなる気密プラグを作り出すための逆流要素／区画である）で区切られたより長い区画３６の中に輸送する。区画３０、３２および３８、４０によって作り出された気密プラグは押出機バレル１２と一緒に気密ゾーンまたは体積４２を包囲する。次いで、区画３４、３６および３８の上に延在するこのゾーンをそのうちの１つが符号４４で表されている矢印によって示されているようにエタノールの沸点よりも高い温度まで加熱する。このゾーンはエタノールの蒸気圧によって超過圧力を生じさせ、これを圧力ゲージ４６で測定することができる。当該混合物は気密体積４２において処理された後、区画４８および５０によって押出機出口１６から排出し、そこではエタノールが矢印５２によって示されるように気密体積４２内にもはや存在することがないように蒸発し、矢印５４によって示されるように滅菌された穀粉が得られる。
【００４０】
図２に示されている例では、全ての成分を予め混合し、一緒に添加する。代わりに穀粉、卵粉およびエタノールを別々に添加することができ、次いで、最初に押出機に他のスクリュープロファイル、いわゆる当該成分の混合を高める混錬ブロックを設けることもできる。そのような構成の試験は成功している。
【００４１】
押出機の供給速度は約１０〜約５０００ｋｇ／時間、例えば約１００〜約３５０ｋｇ／時間であってもよい。
【００４２】
押出機の温度はエタノールの沸点をちょうど超える温度〜約３５０℃、例えば約９０℃〜約２５０℃、例えば７８、１００、１５０または２００℃であり、その圧力は少なくとも１バール〜最大２０バール、例えば１、２、３、４、５または６バール、例えば１〜６バール、１〜４バールまたは１〜３バールまたは１〜２バールである。
【００４３】
本方法の別の利点は必要とされる処理時間が短い点である。押出機を用いた実験では、穀粉およびエタノールが押出機に投入されてからそれが排出されるまでの時間は１１０ｋｇ／時間ではたった２５秒であり、１５０ｋｇ／時間ではたった１８秒であった。小麦粉を押出機の中に投入する入口において着色剤を添加して、この時間を測定した。短い滞留時間は、処理済みの製品の風味、色および機能特性を保存するのに良好であり、エネルギーコストを節約することもできる。その上、製造中に生産が停止し、かつ処理中の製品を処分しなければならない場合、製品は押出機に少量しか残っていない。しかし、より大きな押出機ではより長い滞留時間が生じる場合があり、好ましくは滞留時間を５分未満、例えば２分未満または好ましくは２５秒未満にすべきである。
【００４４】
穀粉混合物を滅菌した後、滅菌した穀粉の最終用途に応じて異なるサイズを有する無菌包装容器にそれを貯蔵してもよい。
【００４５】
任意で、連続的な閉鎖方法は、ｅ）さらなる処理または包装のために輸送スクリューにより無菌穀粉混合物を輸送する工程をさらに含んでもよい。
【００４６】
さらに、滅菌された穀粉混合物または任意の同様の混合物をミキサーで無菌液体と混合して穀粉および液体の無菌混合物を得てもよい。この液体は水または任意の乳製品であってもよい。混合工程時または包装容器への充填前に、着香剤、風味剤および膨脹剤などのさらなる無菌成分を添加してもよい。混合工程は包装の前である。
【００４７】
さらに、さらなる無菌成分としては着色剤、ビタミン類および酵素が挙げられ、例えば無菌膜濾過を通して添加し、次いでこれを無菌液体混合物の中に注入してもよい。無菌膜濾過の前に、着香剤、着色剤、膨脹剤（例えば重炭酸ナトリウム）、ビタミン類および酵素を例えば水に溶解して無菌膜濾過を可能にしてもよい。無菌穀粉液体混合物は長い貯蔵寿命を有し、かつ防腐剤や冷蔵貯蔵を必要としないという利点を有する。
【００４８】
非糊化穀粉を含む無菌液体穀粉混合物は通常貯蔵中に沈降し、穀粉が底に落下する。そのような沈降した液体は使用前に振盪または混練しなければならない。沈降物が硬い場合、それを再び均質にするのは難しい可能性がある。沈降物を最小限に抑えるために、キサンタン、カラゲニン、グアー、加工澱粉などの安定化剤をその配合に含めることができる。本発明の一部である別の新しい方法は、穀粉中の澱粉の一部を混合物中で安定化剤として機能する低温膨潤性澱粉に変換させることである。押出機によって滅菌するための実験中に、本プロセス中に澱粉のごく一部が低温膨潤性澱粉に変換され、これにより液体との混合後の沈降が少なると共に沈降物がより軟らかくなり、再び均質にするのがより容易になることに気づいた。変換される澱粉の量はいくつかの因子によって決まる。熱が高くなる程より多くの部分が低温膨潤性に変換されるが、エタノールの割合が高くなる程変換される量は少なくなる。また、当該スクリューの構成は、穀粉を処理するためにより多くのエネルギーを使用するスクリューは、澱粉のより多くの部分が低温膨潤性に変換されるような影響を与える。最終製品に応じて約１〜３０％が変換される適当なレベルを見つけるのは容易である。沈降に対処する別の解決法は無菌液体穀粉混合物の振盪をより容易にすることである。無菌包装容器の内部に包装容器の総体積の１〜１０％などの上部空間を設けることにより、製品を振盪してそれを均質にするのがより容易になる。無菌包装産業によって使用されている解決法の１つは、充填前に無菌の空気またはガス（例えば窒素または二酸化炭素）を当該液体の中に注入することである。空気またはガスは液体中に気泡／泡を形成する。液体が充填された後に、製品が連続的に小さい気泡を破裂させ、包装容器の中に上部空間を形成する。
【００４９】
滅菌された穀粉混合物または本発明において言及されている混合物のために、「無菌技術」によるか無菌条件下で充填される全ての形態の無菌包装容器を使用することができる。
【００５０】
無菌的に充填される混合物の例としては、パンケーキミックス、ワッフルミックス、生地のための混合物、例えばスポンジケーキ、ケーキおよびマフィンのためのケーキ混合物ならびに製パン用ミックスが挙げられる。
【００５１】
本プロセスで使用されるエタノールを濃縮して再利用することができるが、それは処理温度に応じて穀粉中の水分から生じる若干の水を含有する。この水分があまりに高い場合には、エタノールを液体膜濾過（浸透気化法または蒸気透過法）により濃縮することができ、あるいはそれを蒸留カラムにより蒸留または分留することができる。
【００５２】
無菌穀粉混合物
第２の態様では、本発明は、上に開示されている方法によって得られる無菌穀粉混合物または１種以上の穀粉と約０．５〜約５０％（ｗ／ｗ）、例えば約１〜約１５％（ｗ／ｗ）、例えば約２〜約１０％（ｗ／ｗ）または約３〜７％（ｗ／ｗ）あるいは１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４または１５％（ｗ／ｗ）の量で存在する植物性脂肪などの１種以上の脂肪成分とを含む無菌穀粉混合物に関する。一例は、穀粉が小麦粉であり、かつ植物性脂肪成分が卵粉であり、その卵粉が約５％（ｗ／ｗ）の量で存在する穀粉混合物である。
【００５３】
当該混合物中に存在する穀粉は、小麦粉、エンバク粉、大麦粉、ライ麦粉、そば粉、米粉、大豆粉、トウモロコシ粉、キノア粉、アマランス粉、モロコシ粉、タピオカ粉、豆粉、フロリダ粉、藻類粉、任意の他の澱粉含有粉またはそれらの混合物からなる群から選択される１種以上の穀粉を含む。
【００５４】
１種以上の脂肪成分は、卵粉、乳粉、乳化剤（例えばレシチン）または植物性脂肪、動物性脂肪、他の食品認可された脂肪および高脂肪含有量を有する成分またはそれらの混合物からなる群から選択される。
【００５５】
最後に、本発明は上に定義したプロセスまたは無菌穀粉混合物の使用に関する。
【００５６】
滅菌された穀粉液体混合物中の穀粉は滅菌後に非糊化状態のままであり、これは当該製品を使用前に室温で貯蔵できることを意味している。
【００５７】
以下の実施例は例示を目的としており、いかなる方法、形状または形態によっても本発明を明示的または暗示的に限定するものではない。
【実施例】
【００５８】
実施例１
エタノールの量を８．５５％、１２％または１６％にし、異なる温度ならびに異なる量の卵粉（０％、５％、１０％および２０％）を用いて多くの実験を行った。使用したエタノールは９６％（重量）のエタノールを含有し、残りは水であった。
【００５９】
実験の一部を以下の表に示す。
【表１】
0006799004.tif 000002
【００６０】
上記表に列挙されている温度は押出機バレルの温度である。圧力は気密ゾーンで記録された蒸気圧（絶対）である。「混合物」の下に列挙されている成分の割合では、「９０％小麦、１０％卵．．」は小麦と卵粉との関係（９０／１０）を意味しているものとして解釈されるべきである。「＋８．５５％エタノール」は、小麦、卵粉およびエタノールを含む混合物全体の８．５５％に対応するようにエタノールを添加したことを意味する。これは９０ｋｇの小麦、１０ｋｇの卵および９．３５ｋｇの９６％（重量）エタノールの混合物に相当する。
【００６１】
押出機から排出された後の当該混合物の温度（これはエタノールが蒸発した後である）は約８０〜８５℃であった。押出機で測定された蒸気圧が高いため、当該混合物の温度は処理ゾーンにおいてより高い温度に到達したが、押出機の端部でエタノールが蒸発すると、その温度はエタノールの沸点に近い温度まで急速に低下する。
【００６２】
表に列挙されている実験から得られた処理済み穀粉の試料を押出機の端部で回収した。表の中の全ての実験により滅菌された穀粉が得られ、そこでは微生物培養の評価後に酵母、カビまたは細菌は検出されなかった。評価方法は全ての好気性微生物に対してはNMKL 86, 4. Ed., 2006であり、酵母およびカビに対してはNMKL 86, 4. Ed., 2005であった。検出レベルは１グラム当たり＜１ｃｆｕであった。しかし、２回評価した未処理の小麦粉は、好気性微生物に関しては１１３９および１１０００ｃｆｕ／ｇ、酵母に関しては＜１０および７０ｃｆｕ／ｇ、カビに関しては１３０および３３０ｃｆｕ／ｇを含んでいた。１回評価した未処理の卵粉の値は、好気性微生物に関しては２０ｃｆｕ／ｇ、酵母に関しては＜１０ｃｆｕ／ｇ、カビに関しては１０ｆｕ／ｇであった。
【００６３】
処理済み穀粉の一部の試料についてはアミラーゼおよびリパーゼの形態の酵素活性を評価した。穀粉を水と混合した場合、あらゆる存在するアミラーゼが澱粉をマルトースに分解し始めるため、穀粉は最終的にその製パン性を失う。これは液体穀粉混合物の貯蔵寿命に対するさらなる限界である。小麦粉からアミラーゼを除去するために、アミラーゼが液体中に存在する場合、約８５℃の温度が必要である。穀粉／水混合物中のあらゆる存在するリパーゼ酵素は当該混合物中の脂肪を分解し、これにより液体穀粉混合物の貯蔵寿命も損なわれる。穀粉を乾燥した熱で１０分間処理した場合、リパーゼは約１００℃で除去される。リパーゼは牛乳のＵＨＴ処理（１４２℃で３〜５秒）後にも少量でさらに残存することができる。アミラーゼおよびリパーゼを除去するのに必要な温度は小麦澱粉の糊化温度よりも高いため、滅菌された穀粉を水と混合した後にはそのような除去を得ることができない。従って、下に示す実験における滞留時間はたった１２〜２５秒であるにも関わらず本穀粉処理技術によりアミラーゼおよびリパーゼも除去されることは確かであろう。ＤＮＳアッセイ手順を用いてアミラーゼを評価した。LSB Products社（ＡＬＴＥＣＡ社の部門）（731 McCall Road、マンハッタン、ＫＳ６６５０２、米国）製のＯａｔ−Ｃｈｅｋと呼ばれている試験キットを用いてリパーゼを評価した。
【００６４】
未処理の小麦粉では、アミラーゼ活性が認められた（澱粉と３０℃で５分間反応した後に０．３３５ｍｇのマルトース／ｍｌが認められた）。しかし、３回評価した処理済み試料ではアミラーゼ活性は認められなかった。処理済み試料は以下のとおりであった。
酵素活性試験番号１：９５％小麦、５％卵＋８．５５％エタノール、１１０℃のバレル温度、３バールの圧力および１１０ｋｇ／時間で処理
酵素活性試験番号２：９０％小麦、１０％卵＋８．５５％エタノール、１７０℃のバレル温度、６バールの圧力および１８０ｋｇ／時間で処理
酵素活性試験番号３：９０％小麦、１０％卵＋８．５５％エタノール、１７０℃のバレル温度、６バールの圧力および２４０ｋｇ／時間で処理
【００６５】
リパーゼ活性に関しては、上に示されている同じ試料はリパーゼ活性を示さなかった（青色は観察されず、これは試験説明書に従って分析した場合に０．１ｇの穀粉当たり０．００００１単位未満のリパーゼを示している）が、未処理の穀粉は０．１ｇの穀粉当たり約０．１単位のリパーゼを示した（この試料は強烈な青色に変化した）。これらの試験は、本発明が酵素活性を有意に減少させるか全て除去することも示している。
【００６６】
上の表に列挙されている実験から得られた滅菌された穀粉をパンケーキ、ワッフルおよびスポンジケーキの製パン性について試験した。製パン試験は成功であり、これはこの技術を用いた滅菌後に澱粉に製パン性が残っていることを示している。
【００６７】
表１に示されている実験では、列挙されている温度は押出機バレルの温度である。当該混合物は素早く通過するため、当該混合物の温度はそれよりも低い場合が多い。また、当該スクリューのエネルギーは熱を混合物の中に伝達させる。混合物が到達する温度を知るために、本発明者らは代わりに上の表に記録されている蒸気圧を確認し、それを以下の表で変換することができる。例えば４バールの圧力では、温度は１２０℃近くであった。以下の表は純粋なエタノールに関するものである。穀粉中の水分を添加されるエタノールと混合してエタノールの沸点を少し変化させ、かつ所与の温度における蒸気圧も変化させることができた。また、穀粉が恐らくエタノールに少し結合し、沸点を少し分け与えた可能性もある。
【表２】
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【図１】
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【図２】
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