功能增强的面粉、粗粉和食品及其制造和使用方法
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求2018年10月3日提交的美国临时专利申请序列号62/740950和2018年10月4日提交的美国临时专利申请序列号62/741535的优先权，其全部内容通过引用整体并入本文。
技术领域
3.本发明涉及食品科学的领域。更具体地，本发明涉及改良的面粉和粗粉及其制造和使用方法。本发明还涉及与常规面粉和粗粉相比具有改良或增强的功能特性的改良的面粉和粗粉。
背景技术：
4.面粉几千年来一直是食品制造过程中的组分，并且面粉一直以来都是通过将原粮简单地研磨和碾磨成粉末而制成的，其之后可用于制作各种食品。特别地，小麦和玉米作为面粉的常见来源，在世界各地都有很长的使用历史。
5.然而，面粉在储存保鲜和风味稳定方面一直面临挑战。在对消费者产生诸多益处的同时，面粉也是不期望的害虫和微生物如细菌和真菌的绝佳食物来源，并且如果不采取额外的预防措施，则储存的面粉很容易快速变质而不能供人类食用。现代防腐措施包括热处理、漂白化学品和防腐剂，所有这些不仅延长了保质期，也改变了风味。
6.面粉通常以12％至14％的含水量或水分含量出售。当含水量高于14％时，微生物和真菌问题的可能性迅速增加。因此，非常需要生产和包装具有较低含水量的面粉以延长产品寿命。传统和现代的面粉除水方法对面粉本身的性质产生了非预期的后果。例如，加热面粉以降低含水量和/或杀死潜在微生物的过程通常会将一些面粉转化为非生物可利用的膳食纤维的状态，并且改变了面粉的风味。
7.另外，现代食品和淀粉挤压技术已经集中在双螺杆应用上，其在挤压期间利用相对湿法工艺和相对较低的挤压压力以及进行加热来降低被挤压的淀粉的糊化温度。这些参数组合在挤压后需要额外的加热和干燥技术以蒸除水分。通常使用的双螺杆也很长，并牵涉相对较长的材料加工时间。现有技术的另一个缺点是双螺杆挤压的高水高热环境导致了挤出物中所包含各种成分和营养物质的不必要和过早的降解。除其他因素外，这种降解会导致在后续食品加工应用中面粉的风味和功能发生改变。
8.因此可以理解，食品科学中非常需要功能增强的改良面粉。很明显，食品工业中对这些材料和制造所述材料的方法存在未满足的需求。
技术实现要素：
9.本发明基于以下发现：仅利用一种或多于一种谷粒和/或一种或多于一种豆类谷物的颗粒、种子或果实中的水分，在单螺杆挤压机中以超高挤压压力挤压一种或多于一种谷粒和/或一种或多于一种豆类谷物的含淀粉的颗粒、种子或果实，以生产可用作经挤压的
面粉的挤出物，其可以是多成分食品的成分，或者在制作食品时只加水即可单独使用的成分。这种经挤压的面粉相对于传统面粉有很多优点，因为它可以挤压形式使用，其中挤压形式是利用低水分、超高压挤压由挤压粗粉粒度的经挤压面粉颗粒组成，所述低水分、超高压挤压将一种或多于一种谷粒和/或一种或多于一种豆类谷物的颗粒、种子或果实加工成经挤压的粗粉粒度的速溶面粉颗粒，所述速溶面粉在与水混合5分钟内、优选3分钟内、更优选地2分钟内形成面团或面糊。本发明的这种经挤压的速溶面粉也是经挤压的功能性面粉，其与常规面粉相比具有一个或多于一个优点，由于低水分、超高压挤压提高了冷水淀粉溶解度，降低了不良纤维含量；降低了含水量；减少了改变风味的化学物质；减少了酶和/或酶活性，产生稳定且相对均匀的营养物和风味特征，以及提供增强的整体天然风味特征，其最大程度地减少了使用其他风味剂的必要性。
10.如果需要，粗粉粒度的挤压面粉颗粒可以在挤压成更小尺寸的面粉颗粒后进行碾磨，使得至少90％、优选至少98％的碾磨的面粉颗粒通过212μm的筛网，例如#70美国标准筛网。
11.在第一方面，本发明提供了一种功能增强的面粉，其通过将含水量为约10％至约15％的谷粒或谷粒前体在大于约2000psi的挤压压力下挤压来制造，以生产最终含水量为约4％至约10％、优选地约6％至8％的功能增强的面粉，其中：除了由挤出物压力变化产生的热量，挤压步骤在没有热输入的情况下进行；并且最终含水量是在挤压后未进行除水步骤的情况下获得的。
12.在某些实施方案中，谷粒或谷粒前体是完整谷物。或者，谷粒或谷粒前体被碾磨或以其他方式粉碎，或者是完整谷粒和粉碎谷粒例如碾碎的谷粒的混合物。
13.在某些实施方案中，谷粒或谷粒前体是由单一谷粒，例如玉米、高粱或小麦制成的。或者，谷粒或谷粒前体是两种或多于两种不同类型的谷粒的混合物。
14.谷粒或谷粒前体可以仅由完整谷粒、碾碎谷粒或其混合物组成，或者，谷粒或谷粒前体包含其他成分，所述成分包括另外的谷粒、豆类、果实、蔬菜、乳清、蛋白质如分离蛋白、维生素、或矿物质和/或营养素例如微量营养素和/或植物营养素。
15.本发明的特点是高挤压压力，根据特定的面粉实施方案，根据本发明提供的基于谷粒的面粉是在挤压压力为约2000psi至约20000psi、约5000psi至约15000psi或约7500psi至约12500psi下提供的。多种基于谷粒的面粉的实施方案使用了这种大于约2000psi、大于约3000psi、大于约4000psi、大于约5000psi或大于约10000psi的超高挤压压力。
16.在功能增强的基于谷粒的面粉的特定实施方案中，在后挤压步骤中将面粉减小至规定的粒径分布。
17.本发明的优选的基于谷粒的面粉的实施方案使用单螺杆挤压机进行挤压。单螺杆挤压机提供了适于实现对本发明至关重要的低水分、高压力和低热力学的制造环境。在另一方面，本发明提供了功能增强的基于谷粒的面粉，其用于为食品提供以下特性中的一种或多种：食品中的冷水溶解性；增加食品中的吸水性；增加食品的吸水膨胀性；增加食品中水分的吸收量；增加食品中的吸油性；提供食品中的风味稳定性；减少食品中一种或多于一种过敏原；调节食品中的酶活性；减少食品中的酶；改善食品的风味特征；增加食品中的营养利用率；降低食品中的微生物活性；降低食品中的真菌活性；和提高食品的消化率。
18.在本发明的另一方面，包括生产功能增强的基于谷粒的面粉的方法，其包括：将含水量为约10％至约15％的谷粒或谷粒前体在大于约2000psi的超高挤压压力下挤压，以生产最终含水量为约4％至约10％、优选约6％至8％的功能增强的基于谷粒的面粉，并且其中除了由挤出物压力变化产生的热量，挤压步骤在没有热输入的情况下进行，并且其中最终含水量是在挤压后未进行除水步骤的情况下获得的。
19.在某些方法中，谷粒或谷粒前体是完整谷物。或者，谷粒或谷粒前体被碾磨，或者是完整谷粒和碾碎谷粒的混合物。
20.在本发明的某些方法中，谷粒或谷粒前体是由单一谷粒制成的。或者，谷粒或谷粒前体由两种或多于两种谷粒形成或由两种或多于两种谷粒的混合物形成。
21.谷粒或谷粒前体可以仅由完整谷粒、碾碎谷粒或其混合物组成，或者，谷粒或谷粒前体包含其他成分，所述成分包括另外的谷粒、豆类、果实、蔬菜、乳清、蛋白质如分离蛋白、维生素、矿物质和/或营养素。
22.根据本发明的方法的特点是超高挤压压力，并且根据特定的功能增强的基于谷粒的面粉的实施方案，本发明的功能增强的基于谷粒的面粉相应地是在约2000psi至约20000psi、约5000psi至约15000psi或约7500psi至约12500psi的挤压压力下形成或制成的。多种功能增强的基于谷粒的面粉的实施方案使用大于约2000psi、大于约3000psi、大于约4000psi、大于约5000psi或大于约10000psi的超高挤压压力。
23.本发明的某些方法包括在后挤压步骤中将功能增强的基于谷粒的面粉减小至规定的粒径分布的步骤。
24.根据本发明的优选方法在挤压步骤中利用单螺杆挤压机制造本发明的功能增强的基于谷粒的面粉。
25.在优选的制造本发明的功能增强的面粉的功能性面粉的方法中，将混合物加入单螺杆挤压机中并在超高内挤压压力下在挤压机的带孔挤出物模具出口处挤压达挤压机内的停留时间，挤出过程不添加任何水或水分，从挤压机模具中排出挤出物，所述混合物基本上完全由含淀粉的颗粒、种子或果实、优选谷粒或豆类谷物的颗粒、种子或果实组成，所述混合物的淀粉含量至少为混合物重量的35％，优选地至少为混合物重量的40％，并且所述混合物的水分含量不大于混合物重量的25％，优选地为混合物重量的约7％至约18％，所述挤压机内的停留时间不大于15秒，优选不大于10秒，所述挤压压力至少为2000psi，优选至少4000psi，更优选至少5000psi；所述挤出物的水分含量不大于挤出物重量的10％，优选地为挤出物重量的4％至10％，其可以以其挤出形式用作功能性面粉，优选地用作速溶面粉。
26.在这种挤压功能性面粉的一个优选实施方法中，调节含淀粉的颗粒、种子或果实混合物在超高挤压压力下运行的单螺杆挤压机中的停留时间以改变功能性面粉的风味特征，增加停留时间使从挤压机中挤出的功能性面粉更温和或减轻苦味。在一种此类优选的方法实施中，混合物在单螺杆挤压机中的停留时间为约4秒至约15秒、优选约5秒至约12秒，其中挤出的功能性面粉停留时间越短苦味越增加，例如停留时间为4秒至7秒的苦味小于例如停留时间约7秒的苦味，停留时间越长苦味越减少，例如停留时间为8秒至15秒的苦味大于例如停留时间约8秒的苦味。在优选的功能性面粉和方法中，将一种或多于一种谷粒和/或一种或多于一种豆类谷物的完整谷粒或整个种子在超高压力下挤压为本发明的功能性面粉。
27.当从挤压机中挤出时，本发明的经挤压的速溶功能性面粉为预糊化形式，不回生，具有相对低的水分活度，a
w
，其小于0.5，优选小于0.3，因此当用常规面粉进行包装并在室温下保存至少1年，优选至少2年，更优选至少5年时，其具有相对长的保质期。
28.本发明的这种经挤压的速溶功能性面粉不需要对其进行任何额外的加工，也不需要添加任何额外的成分、组成或需要混合或共混的物质，只需通过简单地加水即可使用。在使用中，向经挤压的功能性面粉中添加足以将水与面粉混合以至少产生面糊的水，并且取决于与面粉混合的水的量、例如取决于水与面粉的比例，其可以产生面团，例如夹生面团。以2份水、1份经挤压的功能性面粉的比例将本发明的经挤压的速溶功能性面粉与水混合产生黏度为至少约4000厘泊并不大于约100000厘泊，优选5000厘泊至50000厘泊的面糊。所得的面糊是可三维成型的面糊，其可以被塑造或成型为三维轮廓的产品，例如优选地形成薯片、饼干、面包卷或曲奇，而在加热三维可成型的产品以将其烹制或烘烤成基本上坚硬和/或实心的三维成型的可食用食品、例如基本上坚硬和/或实心的可食用薯片、饼干、面包卷或曲奇之前，面糊中的水分在其湿润时能够保持其三维轮廓的产品形状。在制作可食用食品的优选的方法中，在面糊湿润时使其形成所需的三维形状，例如形成为三维产品如具有薯片、饼干、面包卷或曲奇的形状，随后在例如至少325华氏度，优选至少400华氏度下的烤箱(如烘箱)中烘烤至少5分钟，优选至少10分钟，更优选至少20分钟，直到其基本上变硬，例如全程基本上均匀地烹制或烘烤，从而形成人类可食用的食品，例如薯片、饼干、面包卷或饼干，优选地为酥脆的或香脆的。
29.以1份水与1份经挤压的功能性面粉的比例将本发明的经挤压的速溶功能性面粉与水混合产生黏度为至少约250000厘泊且不大于约1500000厘泊，优选750000厘泊至1250000厘泊，更优选约1000000厘泊的可三维成型的面团。所得的面团是可三维可成型的面团，其可以被塑造或成型为三维轮廓的产品，例如优选地形成薯片、饼干、面包卷或曲奇，而在加热可三维成型的产品以将其烹制或烘烤成基本上坚硬和/或实心的三维成型的可食用食品、例如基本上坚硬和/或实心的可食用薯片、饼干、面包卷或曲奇之前，面团中的水分在其湿润时能够保持其三维轮廓的产品形状。在制作可食用食品的优选的方法中，在面团湿润时使其形成所需的三维形状，例如形成为三维产品如具有薯片、饼干、面包卷或曲奇的形状，随后在例如至少325华氏度，优选至少400华氏度下的烤箱(如烘箱)中烘烤至少5分钟，优选至少10分钟，更优选至少20分钟，直到其基本上变硬，例如全程基本上均匀地烹制或烘烤，从而形成人类可食用的食品，例如薯片、饼干、面包卷或饼干，优选地为酥脆的或香脆的。
30.本发明的另一个方面涉及制作食品的方法，该方法包括将如本文所述和要求保护的功能增强的基于谷粒的面粉加入食品中以调节一种或多于一种食品的性质的步骤，所述性质选自：所述食品中的冷水溶解性；减少所述食品中的过敏原；增加所述食品中的吸水性；增加吸水量；增加吸水膨胀性；所述食品中的吸油性；降低所述食品中的酶活性；所述食品中的风味稳定性；减少所述食品中的植物性酶；增加所述食品中的营养利用率；降低所述食品中的微生物活性；和降低所述食品中的真菌活性。
31.由功能增强的基于谷粒的面粉制成的食品的吸水能力增加，因为这种根据本发明制造的功能增强的基于谷粒的面粉能吸收自身重量六倍的水。由功能增强的基于谷粒的面粉制成的食品使用较少量的面粉便会占据较大的体积，因为当用水润湿等量的干面粉时，
这种根据本发明制造的功能增强的基于谷粒的面粉会占据常规谷粒面粉的至少两倍体积。在优选的实施方案中，用功能增强的基于谷粒的面粉制成的食品，如酱汁或肉汁，使用较少量的面粉便会占据较大的体积，因为用水润湿等量的常规谷粒干面粉和功能增强的基于谷粒的干面粉时，这种根据本发明制造的功能增强的基于谷粒的面粉会占据常规谷粒面粉的至少2.5倍体积，优选3倍体积。
32.与使用常规谷粒面粉制成的相同食品相比，使用功能增强的基于谷粒的面粉制成的食品改变，优选改善了风味特征，这是由于在功能增强的基于谷粒的面粉中的酶活性降低。这种降低的酶活性是由与常规谷粒面粉相比功能增强的基于谷粒的面粉中酶减少所引起的。优选的功能增强的基于谷粒的面粉在单螺杆挤压机中以超高挤压压力对混合物进行挤压，使得在挤压过程中，谷粒混合物中谷粒中的淀粉被物理改性，从而通过物理改性将酶分解为更小尺寸的、分子量降低的分子以减少谷粒中酶的数量，所述混合物的含水量，例如水分含量，不大于混合物重量的约25％，优选不大于混合物重量的约23％；所述混合物基本上完全由一种或多于一种谷粒的颗粒，优选完整颗粒组成。在优选的功能性面粉和方法中，将一种或多于一种谷粒和/或一种或多于一种豆类谷物的完整谷粒或整个种子在超高压力下挤压以制备本发明的功能性面粉。
33.使用本发明的经挤压的功能增强的面粉制成的食品改变，优选改善了风味特征，这是由于功能增强的面粉中的植物性酚类、类黄酮、异黄酮、萜类和/或硫代葡萄糖苷的含量较少和/或活性降低，因为它们几乎总是苦的、辛辣的或涩的。因此，本发明的经挤压的功能增强的面粉提供了改进的温和风味，该面粉通过低含水量超高压挤压来制备，如常规做法，在单独的处理步骤中对混合物的一种或多于一种谷粒和/或一种或多于一种豆类谷物的颗粒、种子或果实中的酚类、类黄酮、异黄酮、萜类和/或硫代葡萄糖苷进行物理改性，通过将其分解、减小其分子大小和/或在超高压挤压过程中对其进行改性而无需将其除去。在优选的功能性面粉和方法中，将一种或多于一种谷粒和/或一种或多于一种豆类谷物的完整谷粒或整个种子在超高压力下挤压以制备根据本发明的功能面粉。
34.与使用常规面粉制成的相同食品相比，使用本发明的经挤出的功能增强的面粉制成的食品的酶活性降低。这种降低的酶活性是由于与常规面粉相比，功能增强的面粉中的酶减少。优选的功能增强的面粉在单螺杆挤压机中以超高挤压压力对混合物进行挤压，使得在挤压过程中，谷粒混合物中谷粒中的淀粉被物理改性，从而通过物理改性将酶分解成更小尺寸的分子量降低的分子以减少谷粒中酶的数量，所述混合物的含水量，例如水分含量，不大于混合物重量的约25％，优选不大于混合物重量的约23％，所述混合物基本上完全由一种或多于一种谷粒和/或一种或多于一种豆类谷物的颗粒、种子或果实组成。在优选的功能性面粉和方法中，将一种或多于一种谷粒和/或一种或多于一种豆类谷物的完整谷粒或整个种子在超高压力下挤压以形成本发明的功能性面粉。
35.与使用常规谷粒面粉制成的相同食品相比，使用功能增强的基于谷粒的面粉制成的食品具有显著减少的过敏原，优选地减少的麸质。功能增强的基于谷粒的面粉由小麦组成或包含小麦，功能增强的基于谷粒的面粉比制造功能增强的基于谷粒的面粉的小麦中的麸质少至少50％，优选少至少75％，更优选少至少约84％。功能增强的基于谷粒的面粉由小麦组成或包含小麦，功能增强的基于谷粒的面粉比常规的含小麦的谷粒面粉中的麸质少至少40％，优选少至少50％，更优选少至少60％。
36.本发明还包括包含本文描述且要求保护的功能增强的基于谷粒的面粉和至少一种非面粉食品成分的食品。
37.本发明基于相关的其他发现，即在制粉之前，在低水分、高压和低热动力学下挤压完整小麦和/或碾碎的小麦可以提供基于小麦的功能性面粉，其与常规的小麦面粉相比具有改进或增强的功能特性。
38.在第一方面，本发明提供了功能增强的基于小麦的面粉，该面粉通过将由含水量为混合物重量的约10％至约15％的至少50％的小麦或小麦前体组成的含淀粉混合物在大于约2000psi的超高挤压压力下挤压，以产生最终含水量为约4％至约10％、优选约6％至8％的功能增强的基于小麦的面粉，其中：除了由挤出物压力变化产生的热量，挤压步骤在没有热输入的情况下进行；最终含水量是在挤压后未进行除水步骤的情况下获得的。
39.在某些实施方案中，小麦或小麦前体是完整的小麦谷粒，例如全麦。或者，小麦或小麦前体被碾磨或以其他方式粉碎，或者是完整谷粒和粉碎谷粒如碾碎的小麦的混合物。
40.在某些实施方案中，小麦或小麦前体仅由单一类型的小麦制成，如普通小麦、小黑麦、小麦(triticum wheat)、一粒小麦(einkorn wheat)、呼罗珊小麦(khorasan wheat)、斯佩耳特小麦(spelt)或二粒小麦(emmer)。或者，小麦或小麦前体是两种或多于两种不同类型的小麦的混合物。
41.小麦或小麦前体可以仅由完整的小麦、碾碎的小麦或其混合物组成，或者，小麦或小麦前体包含额外的成分，其包括一种或多于一种不同类型的谷粒、豆类、果实、蔬菜、乳清、蛋白质如分离蛋白、维生素或矿物质和/或营养素如微量营养素和/或植物营养素。
42.本发明的特点是超高挤压压力，根据特定的功能增强的基于小麦的面粉实施方案，根据本发明提供的基于小麦的面粉在约2000psi至约20000psi、约5000psi至约15000psi或约7500psi至约12500psi的超高挤压压力下提供。多种基于小麦的面粉的实施方案使用了这种大于约2000psi、大于约3000psi、大于约4000psi、大于约5000psi或大于约10000psi的超高挤压压力。
43.在功能增强的基于小麦的面粉的某些实施方案中，在后挤压步骤中将面粉减小至规定的粒径分布。
44.在本发明的基于小麦的面粉的优选实施方案中，使用单螺杆挤压机在上述超高挤压压力或超高挤压压力范围内进行挤压。单螺杆挤压机提供了适于实现对本发明至关重要的低水分、高压和低热力学的制造环境。在另一方面，本发明提供了功能增强的基于小麦的面粉，用于为食品提供下列特性中的一种或多于一种：增加食品中的冷水溶解性；增加食品中的吸水性；增加食品的吸水膨胀性；增加食品中吸水量；调节食品中酶的特性；降低食品中酶的活性；增加食品中的吸油性；提供在食品中的风味稳定性；减少食品中的一种或多于一种过敏原；增加食品中的营养利用率；降低食品中的微生物活性；降低食品中的真菌活性；和提高食品的消化率。
45.在另一方面，本发明还包括制备功能增强的基于小麦的面粉的方法，其包括：将含水量为约10％至约15％的小麦或小麦前体在大于约2000psi的超高挤压压力下挤压，以产生最终含水量为约4％至约10％、优选约6％至8％的功能增强的基于小麦的面粉，其中：除了由挤出物压力变化产生的热量，挤压步骤在没有热输入的情况下进行；并且最终含水量是在挤压后未进行除水步骤的情况下获得的。
46.在某些方法中，小麦或小麦前体是完整的小麦谷粒或全麦。或者，小麦或小麦前体被碾磨，或者是完整的小麦和碾碎的小麦的混合物。
47.在本发明的某些方法中，小麦或小麦前体仅由单一类型的小麦制成。或者，小麦或小麦前体由两种或多于两种类型的小麦组成或由两种或多于两种类型的小麦的混合物形成。当由两种或多于两种类型的小麦混合物形成时，小麦或小麦前体可以由普通小麦、小黑麦、小麦、斯佩耳特小麦、一粒小麦、呼罗珊小麦或二粒小麦中的两种或多于两种组成。
48.小麦或小麦前体仅由完整的小麦谷粒例如全麦、碾碎的小麦或其混合物组成，或者，小麦或小麦前体包含其他不同种类的成分，其包括另外的不同种类的谷粒、豆类、果实、蔬菜、乳清、蛋白质例如分离蛋白、维生素、矿物质和/或营养素。当其他成分包括其他谷粒时，这种合适的其他谷粒包括玉米和/或高粱。
49.根据本发明的方法的特点是超高挤压压力，根据特定的功能增强的基于小麦的面粉的实施方案，根据本发明的功能增强的基于小麦的面粉在约2000psi至约20000psi、约5000psi至约15000psi或约7500psi至约12500psi的超高挤压压力范围内形成或制成。多种功能增强的基于谷粒的面粉的实施方案使用大于约2000psi、大于约3000psi、大于约4000psi、大于约5000psi或大于约10000psi的超高挤压压力。
50.本发明的某些方法包括在后挤压步骤中将功能增强的基于小麦的面粉减小至规定的粒径分布的步骤。
51.根据本发明的优选方法，在挤压步骤中利用单螺杆挤压机。
52.本发明的其他方面涉及制造食品的方法，该方法包括将如本文所述和要求保护的功能增强的基于小麦的面粉加入食品中，以调节食品的一种或多于一种性质的步骤，所述性质选自：所述食品中的冷水溶解性；减少所述食品中的过敏原、所述食品的吸水性；增加吸水量；增加吸水膨胀性；提高酶活性；减少酶含量；所述食品中的吸油性；所述食品中的风味稳定性；改善风味特征；所述食品中的营养利用率；所述食品中的微生物活性；和降低所述食品中的真菌活性。
53.由功能增强的基于小麦的面粉制成的食品的吸水能力增加，因为这种根据本发明制造的功能增强的基于小麦的面粉能吸收自身重量最多六倍的水。由功能增强的基于小麦的面粉制成的食品使用较少量的面粉便会占据较大的体积，因为当用水润湿等量的每种类型的干面粉时，这种根据本发明制造的功能增强的基于小麦的面粉会占据常规小麦面粉至少两倍的体积。在优选的实施方案中，用功能增强的基于小麦的面粉制成的食品，如酱汁或肉汁，使用比常规小麦面粉更少量的面粉便会占据较大的体积，因为用等量的水润湿等量的常规小麦干面粉和功能增强的基于小麦的干面粉时，这种根据本发明制造的功能增强的基于小麦的面粉会占据传统小麦面粉至少2.5倍的体积，优选3倍的体积。
54.与使用常规小麦面粉制成的相同食品相比，使用功能增强的基于小麦的面粉制成的食品改变，优选地改善了风味特征，这是因为在功能增强的基于小麦的面粉中的酶活性降低。这种降低的酶活性是由与常规小麦面粉相比功能增强的基于小麦的面粉中的酶减少所引起的。
55.与使用常规小麦面粉制成的相同食品相比，使用功能增强的基于小麦的面粉制成的食品具有显著减少的过敏原，优选减少的麸质。这种功能增强的基于小麦的面粉比制造功能增强的基于小麦的面粉的小麦中的麸质少至少50％，优选少至少75％，更优选少至少
约84％。这种功能增强的基于小麦的面粉有利地含有比常规小麦面粉中的麸质少至少40％，优选少至少50％，更优选少至少60％的麸质。
56.本发明还包括包含本文描述且要求保护的功能增强的基于小麦的面粉和至少一种非面粉食品成分的食品。
57.本发明基于进一步的发现，在制粉之前，在低水分、高压和低热动力学条件下挤压完整的豆类和/或碾碎的豆类可提供基于豆类的功能性面粉，其与现有面粉相比具有许多优点，所述优点包括以下的一种或多于一种：提高冷水淀粉溶解度；降低不良纤维含量；降低含水量；减少改变风味的化学物质；增加吸水膨胀性；增加水分吸收量；减少过敏原；改变酶活性；提高酶活性；减少酶；改善风味特征；稳定且相对均匀的营养和风味特征；以及增强的整体天然风味特征，其最大程度地减少了使用其他风味剂的必要性。
58.在第一方面，本发明提供了功能增强的基于豆类的面粉，该面粉通过将含水量为约10％至约15％的豆类或豆类前体在大于约2000psi的挤压压力下挤压，以产生最终含水量为约4％至约10％的功能增强的基于豆类的面粉，其中：除了由挤出物压力变化产生的热量，挤压步骤在没有热输入的情况下进行；最终含水量是在挤压后未进行除水步骤的情况下获得的。
59.在某些实施方案中，豆类或豆类前体是完整的豆类，例如完整的豆类谷物。或者，豆类或豆类前体被碾磨或以其他方式粉碎，或者是完整的豆类和粉碎的豆类例如碾碎的豆类的混合物。
60.在某些实施方案中，豆类或豆类前体仅由单一豆类组成。或者，豆类或豆类前体是两种或多于两种不同种类的豆类的混合物，例如扁豆、鹰嘴豆、豌豆、羽扇豆和菜豆如黄油豆、扁豆(海军)豆、白腰豆、红芸豆、红豆、黑眼豆和大豆中的两种或多于两种。
61.豆类或豆类前体仅由完整的豆类、碾碎的豆类或其混合物组成，或者，豆类或豆类前体包含其他成分，包括另外的豆类、谷粒、果实、蔬菜、乳清、蛋白质例如分离蛋白、维生素或矿物质和营养素。
62.本发明的特点是高挤压压力，根据特定的面粉实施方案，根据本发明提供的面粉在压力为约2000psi至约20000psi、约5000psi至约15000psi或约7500psi至约12500psi的范围内提供。多种实施方案使用了大于约2000psi、大于约3000psi、大于约4000psi、大于约5000psi或大于约10000psi的挤压压力。
63.在功能增强的面粉的某些实施方案中，在后挤压步骤中将面粉减小至规定的粒径分布。
64.本发明的优选的面粉实施方案使用单螺杆挤压机挤压。单螺杆挤压机提供了适于实现对本发明至关重要的低水分、高压和低热力学的制造环境。在另一方面，本发明提供了功能增强的面粉，其用于为食品提供以下特性中的一种或多种：食品中的冷水溶解性；增加食品中的吸水性；增加食品中的吸油性；提供食品中的风味稳定性；增加食品中的营养利用率；降低食品中的微生物活性；降低食品中的真菌活性；和提高食品的消化率。
65.在本发明的另一方面，还包括制备功能增强的面粉的方法，其包括：将含水量为约10％至约15％的豆类或豆类前体在大于约2000psi的挤压压力下挤压，以产生最终含水量为约4％至约10％的功能增强的面粉，其中：除了由挤出物压力变化产生的热量，所述挤压步骤在没有热输入的情况下进行；并且最终含水量是在挤压后未进行除水步骤的情况下获
得的。
66.在某些方法中，豆类或豆类前体是完整的豆类。或者，豆类或豆类前体被碾磨，或者是完整的豆类和碾碎的豆类的混合物。
67.在本发明的某些方法中，所述豆类或豆类前体是由单一豆类制成的。或者，所述豆类或豆类前体是两种或多于两种豆类的混合物。
68.豆类或豆类前体可以仅由完整的豆类、碾碎的豆类或其混合物组成，或者，豆类或豆类前体包含其他成分，包括另外的豆类、谷粒、果实、蔬菜、乳清、蛋白质例如分离蛋白、维生素或矿物质和营养素。
69.根据本发明的方法的特点是高挤压压力，根据特定的面粉实施方案，相应地在约2000psi至约20000psi、约5000psi至约15000psi或约7500psi至约12500psi的挤压压力范围内提供面粉。多种实施方案使用了大于约2000psi、大于约3000psi、大于约4000psi、大于约5000psi或大于约10000psi的挤压压力。
70.本发明的某些方法包括在后挤压步骤中将面粉减小至规定的粒径分布的步骤。
71.根据本发明的优选方法，在挤压步骤中使用单螺杆挤压机。
72.本发明的其他方面涉及制造食品的方法，该方法包括将如本文所述和要求保护的功能增强的面粉加入食品中以调节食品的一种或多于一种性质的步骤，所述性质选自：所述食品中的冷水溶解性；所述食品中的吸水性；所述食品中的吸油性；所述食品中的风味稳定性；所述食品中的营养利用率；所述食品中的微生物活性；和所述食品中的真菌活性。
73.使用功能增强的基于豆类的面粉制成的食品的吸水能力增加，因为这种根据本发明制造的功能增强的基于豆类的面粉能吸收自身重量最多六倍的水。用功能增强的基于豆类的面粉制成的食品使用相比于常规面粉更少的面粉量便会占据较大的体积，因为当用等量的水润湿等量的每种类型的干面粉时，这种根据本发明制造的功能增强的基于豆类的面粉会占据常规豆类面粉至少两倍的体积。在优选的实施方案中，用功能增强的基于豆类的面粉制成的食品，如酱汁或肉汁，使用相比于常规豆类面粉更少量的面粉便会占据较大的体积，因为用水润湿等量的常规豆类干面粉和功能增强的基于豆类的干面粉时，这种根据本发明制造的功能增强的基于豆类的面粉会占据常规豆面粉至少2.5倍的体积，优选3倍的体积。
74.与使用常规豆类面粉制成的相同食品相比，使用功能增强的基于豆类的面粉制成的食品改变，优选地改善了风味特征，这是由于在功能增强的基于豆类的面粉中的酶活性降低。这种降低的酶活性是由与常规面粉相比功能增强的基于豆类的面粉中的酶减少所引起的。
75.与使用常规小麦面粉制成的相同食品相比，使用功能增强的基于小麦的面粉制成的食品具有显著减少的过敏原，优选减少的麸质。这种功能增强的基于小麦的面粉比制造功能增强的基于小麦的面粉的小麦中的麸质少至少50％，优选少至少75％，更优选少至少约84％。这种功能增强的基于小麦的面粉还有利地含有比常规小麦面粉中的麸质少至少40％，优选少至少50％，更优选少至少60％的麸质。
76.本发明还包括包含本文描述且要求保护的功能增强的面粉和至少一种非面粉食品成分的食品。本发明还可以包括单独由粗粉组成的食品产品，以及由这些粗粉和至少一种非粗粉和/或非面粉食品成分组成的食品产品。
77.本发明的功能增强的面粉或粗粉通过单螺杆挤压出机的挤压制成，所述挤压造成了完整谷粒和完整豆类种子的预糊化和简化的糊化后特征，并扩大了材料含量范围，同时最大程度地减少了反应性和限制性处理要素，所有这些都以秒为单位在操作周期或挤压机停留时间内完成。在使用超高压力挤压来制造本发明的功能增强的面粉或粗粉的优选方法中，谷粒和/或豆类混合物通过单螺杆挤压机的时间不大于约5秒至7秒，使得挤压机停留时间不大于约5秒至7秒。在优选的功能性面粉和方法中，将一种或多于一种谷粒和/或一种或多于一种豆类谷物的完整谷粒或整个种子在超高压力下挤压以制造本发明的功能性面粉。
78.优选地，使用至少2000psi的超高挤压压力将包含谷粒和/或豆类(如谷粒种子和/或豆类种子)的混合物糊化，而无需向混合物中直接添加其他材料，热或水。在利用谷粒和/或豆类中已包含的天然水分时，压力是被最大化的环境因素，在先前的制造方法中过量关注的所有其他因素的影响如水和热量都被绝对最小化。这些过量关注需要额外的设备和能源，只为了使经加工的材料例如常规面粉或粗粒恢复至更理想和可使用的状态，同时导致该过程中该材料某些功能上所需特性的损失。
79.在功能增强的面粉或粗粉的挤压过程中，随着螺杆前进，谷粒和/或豆类混合物受到渐增的压力，这可以并且优选地导致混合物的一些机械切割或机械研磨，在单螺杆挤压机中，谷粒和/或豆类混合物的固态相发生改变，并且混合物开始糊化(进入分子流动性更强的重液相)。在这种分子可移动的胶态例如糊化状态下，通过挤压机的螺杆对混合物的成分进行混合在一定程度上有助于使挤压机内的糊化材料均匀化，这进而也会导致混合物中谷粒和/或豆类的糊化材料中的蛋白质失去其三级结构和四级结构。在谷粒和/或豆类混合物中以及挤压过程中在挤压机内形成的糊化材料中的蛋白质的这种三级结构和四级结构是一种弱结合折叠结构，其允许蛋白质执行特定的功能。因此，谷粒和/或豆类混合物和/或挤压机内的糊化材料的蛋白质在挤压机的超高挤压压力下发生变性，将这些蛋白质修饰成例如折叠形状或物理排列的形式，使得经超高压力挤压修饰的蛋白质不能执行其原始功能，导致酶失活和风味中和，同时也提高了蛋白质消化率。
80.当离开挤压机模具后，从超高挤压压力到大气压力的转变使得离开模具的糊化材料中的水从液态转变为蒸汽态，导致离开挤压机的糊化材料的分子可移动凝胶态中产生汽化压力，并使得糊化材料的内容物膨胀。离开挤压机的糊化材料的压力被释放，离开挤压机的糊化材料中的水被蒸发，离开挤压机的糊化材料膨胀，离开挤压机的糊化材料在其以挤压物的形式从挤压机离开时立即在膨胀状态下固化。该挤出物通常可以进一步减小至所需的颗粒大小，例如通过切割、破碎、研磨和/或其他粉碎方法。
81.这种方法的优点包括：
82.防止挤出物中淀粉回生的极低的水分状态；
83.由于没有施加热、水和化学物质导致的最小化的化学变化；
84.瞬间冷水糊化性或瞬间冷水溶解性；
85.所含的酶失活(注：构象的变化与化学反应的变化不一样，尽管某种程度上有可能发生大分子断裂)
86.风味中性；
87.通过水和消化酶更快地获取营养物质；和/或
88.通过水和消化酶更快地获取营养物质。
89.本发明的其他目的、特征和优点会通过以下详述、权利要求和附图变得明显。详细说明和实施例促进对本发明的理解，但不旨在限制所附权利要求的范围。
具体实施方式
90.i.概况
91.在描述本发明的材料和方法之前，应当理解，本发明不限于所述的特定方法、方案、材料和试剂，因为它们可能发生变化。还应该理解的是，本文使用的术语仅仅是出于描述特定实施方式的目的，而不旨在限制本发明的范围，本发明的范围将仅受所附权利要求限制。
92.必须注意，如在本文和所附权利要求中所使用的，除非文中另外明确地规定，否则没有数量词修饰的情况包括复数指示物。此外，术语“一个”、“一个或多于一个”和“至少一个”在本文可以互换使用。也应当注意，术语“包含”“包括”和“含有”可以互换使用。
93.除非另外限定，否则本文所使用的所有技术和科学术语都具有与本发明所属技术领域一般技术人员通常理解的含义相同的含义。虽然在本发明的实践或测试中可以使用与本文所描述的相似或等同的任何方法和材料，但是本文现在描述了优选的方法和材料。出于所有目的，在此明确提及的所有出版物和专利均通过引用并入本文，包括描述和公开出版物中所报道的成分、试剂、化学药品、装置、设备、统计分析和方法，其可以与本发明结合使用。本发明书中所引用的所有参考资料均应作为本领域技术水平的指示。本文并无内容将被解释为承认本发明由于在先发明而无权提前公开。
94.ii.本发明
95.本发明基于发明人的发现，即在低水分、高压力和低热动力学条件下挤压完整的谷粒和/或碾碎的谷粒可提供功能性面粉，其与现有面粉相比具有多种优点，所述优点包括以下一个或多于一个：提高冷水淀粉溶解度；降低不良纤维含量；降低含水量；减少改变风味的化学物质；稳定的营养素、相对均匀的风味剂、增强风味、提高消化率和降低细菌和真菌活性。
96.本文在不采用任何一种操作方式的情况下，本发明利用了水和淀粉在高挤压压力下的相特性，特别是在单螺杆挤压机中实现的相特性。在本发明的方法下观察到的转换压降提供了足够的能量以蒸发谷粒前体中包含的一部分水，并且在面粉制造的挤压步骤中消除了添加加热元件的需要。尽管在压力转换过程中经历了最小的热释放，但该热量在过程中是短暂的，并且降低的含水量允许在挤压机模具处被水蒸气膨胀的谷粒前体中所含的淀粉接近瞬间固化。这种高压挤压面粉前体的技术为面粉制造方法提供了改进的方法。与通常使用的双螺杆挤压机相比，使用单螺杆挤压机执行本文所述的发明方法限制了凝胶化发生的时长，并使对经挤压的材料的不利后果最小化。事实上，食品制造中使用的典型挤压设备并没有在本发明所使用的高压、低温或低水分活度下运行。本文所述的制造条件超过了目前食品制造设备的正常预期或应用。
97.虽然本发明的方法可以使用单一的谷粒作为前体谷粒，本发明特定的某些方案包含了通过一定方法提供的功能性面粉，所述方法包括将通常处脱水状态的各种其他食品元素与谷粒进行预挤压混合，以产生可定制和独特设计的面粉，其在功能上增强了产品，这些产品后来被设计以使用。其他食品元素包括但不限于：其他谷粒、豆类、果实、蔬菜、乳清、蛋
白质例如分离蛋白、维生素或矿物质和营养素。
98.利用高压、低温和低水挤压作为最终碾磨的面粉的前体的所得好处是膨胀的冷水可溶结构不仅增加了食品制造化学反应中的营养利用率，而且还增加了消费者食用时消化液和消化酶的营养利用率。此外，该面粉的特征在于在不额外使用不希望的防腐剂或施加热量的情况下有更长的保质期；由于水分活度低，无需使用任何额外的干燥过程或除水过程。
99.总的来说，根据本发明的功能增强的面粉赋予包含采用该面粉的食品一个或多于一个以下优点：更低的含水量；更好的产品稳定性和保质期延长；提高的冷水吸收率和溶解度；减少因纤维产生而造成的营养素流失；减少微生物和真菌生长的问题；减少过敏原，包括降低的麸质含量、增加吸水增稠能力、增加吸水“蓬松”或体积增加的能力、各种与其他形式的特殊食品成分以稳定的面粉形式的几乎均匀的混合物；独特的特色面粉产品；增强的风味控制和稳定性；增强多种成分的均匀混合物的分散性；并增强人类和动物食用的消化率。
100.根据本发明的一种实施方案，功能增强的面粉可以首先通过使用根据本发明制备功能增强的面粉的方法，挤压含淀粉的材料、优选含淀粉的混合物，产生按颗粒重量计含有约10％至约15％水分的经挤压的谷粒前体的方式形成。
101.如下文更详细的讨论，根据本发明制造的面粉在功能增强面粉的谷粒前体中展现出的水分含量为约10％至15％，其在大于2000psi的挤压压力下进行挤压，除了由变化的挤压压力产生的热量外没有额外的热量输入。在挤压后未进行加水或除水制造步骤的情况下，在挤压谷粒前体后，获得的功能增强的面粉中最终水分含量为约4％至10％。
102.含淀粉的材料优选为由一种或多于一种谷粒组成的含淀粉的混合物，其中谷粒例如是玉米、小麦和/或高粱中的一种或多于一种，其中谷粒可以是整粒形式、碾磨的、去壳或去皮的形式、去胚芽的形式和/或碾碎的或磨碎的，或其混合物。在本发明的另一个实施方案中，功能增强的面粉是由一种或多于一种谷粒例如玉米、小麦和/或高粱中的一种或多于一种，以及另外的谷粒、豆类、即紫甘薯、冲绳红薯、参薯或紫薯、果实、蔬菜、乳清、蛋白质、维生素、矿物质和/或营养素组成的含淀粉的混合物。
103.含淀粉的材料优选为由一种或多于一种谷粒例如玉米、小麦和/或高粱中的一种或多于一种组成的含淀粉的混合物，谷粒可以是整粒形式、碾磨的、去壳或去皮的形式、去胚芽的形式和/或碾碎的或磨碎的，或其混合物。在本发明另一个实施方案中，功能增强的面粉是功能增强的基于谷粒的面粉，其由一种或多于一种谷粒例如玉米、小麦和/或高粱中的一种或多于一种组成的含淀粉的混合物制成，所述含淀粉的混合物可以进一步由另外的谷类、豆类、即紫甘薯、冲绳红薯、参薯或紫薯、果实、蔬菜、乳清、蛋白质、维生素、矿物质和/或营养素包括微量营养素组成。功能增强的基于谷粒的面粉是由含淀粉的混合物制成的功能增强的面粉，所述含淀粉的混合物由至少大多数或至少50％的一种或多于一种谷粒组成。在一个这样的实施方案中，含淀粉的材料是含淀粉的混合物，其基本上完全由一种或多于一种谷粒，优选玉米、小麦和/或高粱中的一种或多于一种组成，其余部分由一种或多于一种豆类、一种或多于一种块茎如一种或多于一种蕃薯、一种或多于一种果实、一种或多于一种蔬菜、乳清、一种或多于一种维生素、一种或多于一种矿物质和/或一种或多于一种营养素如一种或多于一种微量营养素组成。
104.在功能增强的基于谷粒的面粉的一个实施方案中，含淀粉的混合物基本上完全由、由至少90％、优选由至少95％、更优选由至少98％的一种或多于一种谷粒例如玉米、小麦和/或高粱中的一种或多于一种组成。如果需要，含淀粉的混合物可以包含其他或另外的谷物，包括小米、大米、大麦和/或燕麦中的一种或多于一种。混合物中不是由谷粒组成的其余部分可以由一种或多于一种块茎例如一种或多于一种蕃薯(例如紫甘薯、冲绳红薯、参薯或紫薯中的一种或多于一种)、一种或多于一种果实、一种或多于一种蔬菜、乳清、一种或多于一种蛋白质、一种或多于一种维生素、一种或多于一种矿物质和/或一种或多于一种营养素如一种或多于一种微量营养素组成。在至少一个实施方案中，用于制造根据本发明功能增强的基于谷粒的面粉的这种含淀粉的混合物的其余部分可以由一种或多于一种块茎如一种或多于一种蕃薯(例如紫甘薯、冲绳红薯、参薯或紫薯中的一种或多于一种)、一种或多于一种果实、一种或多于一种蔬菜、乳清、一种或多于一种蛋白质、一种或多于一种维生素、一种或多于一种矿物质和/或一种或多于一种营养素如一种或多于一种微量营养素组成。
105.在功能增强的基于谷粒的面粉的另一个实施方案中，含淀粉的混合物基本上完全由、由至少90％、优选由至少95％、更优选由至少98％的单一谷粒即高粱组成。如果需要，含淀粉的混合物还可以包含玉米、小麦、小米、大米、大麦和/或燕麦中的一种或多于一种。混合物中不是由谷粒组成的其余部分可以由一种或多于一种块茎如一种或多于一种蕃薯(例如紫甘薯、冲绳红薯、参薯或紫薯中的一种或多于一种)、一种或多于一种果实、一种或多于一种蔬菜、乳清、一种或多于一种蛋白质、一种或多于一种维生素、一种或多于一种矿物质和/或一种或多于一种营养素如一种或多于一种微量营养素组成。在至少一个实施方案中，用于制造根据本发明功能增强的基于谷粒的面粉的这种含淀粉的混合物的其余部分可以由一种或多于一种块茎如一种或多于一种蕃薯(例如紫甘薯、冲绳红薯、参薯或紫薯中的一种或多于一种)、一种或多于一种果实、一种或多于一种蔬菜、乳清、一种或多于一种蛋白质、一种或多于一种维生素、一种或多于一种矿物质和/或一种或多于一种营养素如一种或多于一种微量营养素组成。
106.在功能增强的基于谷粒的面粉的另一个实施方案中，含淀粉的混合物基本上完全由、由至少90％、优选由至少95％、更优选由至少98％的小麦组成。如果需要，含淀粉的混合物还可以包含玉米、高粱、小米、大米、大麦和/或燕麦中的一种或多于一种。混合物中不是由谷粒组成的其余部分可以由一种或多于一种块茎如一种或多于一种蕃薯(例如紫甘薯、冲绳红薯、参薯或紫薯中的一种或多于一种)、一种或多于一种果实、一种或多于一种蔬菜、乳清、一种或多于一种蛋白质、一种或多于一种维生素、一种或多于一种矿物质和/或一种或多于一种营养素如一种或多于一种微量营养素组成。在至少一个实施方案中，用于制造根据本发明功能增强的基于谷粒的面粉的这种含淀粉的混合物的其余部分可以由一种或多于一种块茎如一种或多于一种蕃薯(例如紫甘薯、冲绳红薯、参薯或紫薯中的一种或多于一种)、一种或多于一种果实、一种或多于一种蔬菜、乳清、一种或多于一种蛋白质、一种或多于一种维生素、一种或多于一种矿物质和/或一种或多于一种营养素如一种或多于一种微量营养素组成。
107.在功能增强的基于谷粒的面粉的一个实施方案中，含淀粉的混合物由至少多数、由至少50％、优选由至少75％、更优选由至少80％的一种或多于一种谷粒例如玉米、小麦和/或高粱中的一种或多于一种组成。如果需要，含淀粉的混合物还可以包含玉米、高粱、小
米、大米、大麦和/或燕麦中的一种或多于一种。混合物中不是由谷粒组成的其余部分可以由一种或多于一种块茎如一种或多于一种蕃薯(例如紫甘薯、冲绳红薯、参薯或紫薯中的一种或多于一种)、一种或多于一种果实、一种或多于一种蔬菜、乳清、一种或多于一种蛋白质、一种或多于一种维生素、一种或多于一种矿物质和/或一种或多于一种营养素如一种或多于一种微量营养素组成。在至少一个实施方案中，用于制造根据本发明功能增强的基于谷粒的面粉的这种含淀粉的混合物的其余部分可以由一种或多于一种块茎如一种或多于一种蕃薯(例如紫甘薯、冲绳红薯、参薯或紫薯中的一种或多于一种)、一种或多于一种果实、一种或多于一种蔬菜、乳清、一种或多于一种蛋白质、一种或多于一种维生素、一种或多于一种矿物质和/或一种或多于一种营养素如一种或多于一种微量营养素组成。
108.在功能增强的基于谷粒的面粉的另一个实施方案中，含淀粉的混合物由至少多数、由至少50％、优选由至少75％、更优选由至少80％的单一谷粒即高粱组成，其可以是完整的高粱谷粒和/或去皮的高粱形式。如果需要，含淀粉的混合物还可以包含玉米、高粱、小米、大米、大麦和/或燕麦中的一种或多于一种。混合物中不是由谷粒组成的其余部分可以由一种或多于一种块茎如一种或多于一种蕃薯(例如紫甘薯、冲绳红薯、参薯或紫薯中的一种或多于一种)、一种或多于一种果实、一种或多于一种蔬菜、乳清、一种或多于一种蛋白质、一种或多于一种维生素、一种或多于一种矿物质和/或一种或多于一种营养素如一种或多于一种微量营养素组成。在至少一个实施方案中，用于制造根据本发明功能增强的基于谷粒的面粉的这种含淀粉的混合物的其余部分可以由一种或多于一种块茎如一种或多于一种蕃薯(例如紫甘薯、冲绳红薯、参薯或紫薯中的一种或多于一种)、一种或多于一种果实、一种或多于一种蔬菜、乳清、一种或多于一种蛋白质、一种或多于一种维生素、一种或多于一种矿物质和/或一种或多于一种营养素如一种或多于一种微量营养素组成。
109.在功能增强的基于谷粒的面粉的又一个实施方案中，含淀粉的混合物由多数、由至少50％、优选由至少75％、更优选由至少80％的小麦、优选整粒小麦组成。如果需要，含淀粉的混合物还可以包含玉米、高亮、小米、大米、大麦和/或燕麦中的一种或多于一种。混合物中不是由谷粒组成的其余部分可以由一种或多于一种块茎如一种或多于一种蕃薯(例如紫甘薯、冲绳红薯、参薯或紫薯中的一种或多于一种)、一种或多于一种果实、一种或多于一种蔬菜、乳清、一种或多于一种蛋白质、一种或多于一种维生素、一种或多于一种矿物质和/或一种或多于一种营养素如一种或多于一种微量营养素组成。在至少一个实施方案中，用于制造根据本发明功能增强的基于谷粒的面粉的这种含淀粉混合物其余部分可以由一种或多于一种块茎如一种或多于一种蕃薯(例如紫甘薯、冲绳红薯、参薯或紫薯中的一种或多于一种)、一种或多于一种果实、一种或多于一种蔬菜、乳清、一种或多于一种蛋白质、一种或多于一种维生素、一种或多于一种矿物质和/或一种或多于一种营养素如一种或多于一种微量营养素组成。
110.在本发明的另一个实施方案中，功能增强的面粉是由含淀粉的混合物制成的功能增强的基于豆类的面粉，所述含淀粉的混合物基本上完全由、由至少90％、优选由至少95％、更优选由至少98％的一种或多于一种豆类，例如扁豆、鹰嘴豆、豌豆、羽扇豆和菜豆如黄油豆、扁豆(海军)豆、白腰豆、红芸豆、红豆、黑眼豆和大豆组成。当混合物中使用扁豆时，所述扁豆可以是红扁豆、黄扁豆、棕扁豆或者红扁豆、黄扁豆和/或棕扁豆的组合。如果需要，也可以使用绿扁豆、红扁豆或黑扁豆，例如鱼子酱型小扁豆。如果需要，含淀粉的混合物
的其余部分可以包含一种或多于一种谷粒例如玉米、小麦和/或高粱中的一种或多于一种、一种或多于一种块茎如一种或多于一种蕃薯(例如紫甘薯、冲绳红薯、参薯或紫薯中的一种或多于一种)、一种或多于一种果实、一种或多于一种蔬菜、乳清、一种或多于一种蛋白质、一种或多于一种维生素、一种或多于一种矿物质和/或一种或多于一种营养素如一种或多于一种微量营养素。
111.在本发明的其他实施方案中，功能增强的面粉是由含淀粉的混合物制成的功能增强的基于豆类的面粉，所述含淀粉的混合物由多数、由至少50％、优选由至少75％、更优选由至少85％的一种或多于一种豆类，例如扁豆、鹰嘴豆、豌豆、羽扇豆和菜豆如黄油豆、扁豆(海军)豆、白腰豆、红芸豆、红豆、黑眼豆和大豆组成。功能增强的基于豆类的面粉是由含淀粉的混合物制成的功能增强的面粉，所述含淀粉的混合物由至少大多数或由至少50％的一种或多于一种豆类组成。当混合物中使用扁豆时，所述扁豆可以是红扁豆、黄扁豆、棕扁豆或者红扁豆、黄扁豆和/或棕扁豆的组合。如果需要，也可以使用绿扁豆、红扁豆或黑扁豆，例如鱼子酱型小扁豆。如果需要，这种含淀粉的混合物的其余部分可以包含一种或多于一种谷粒例如玉米、小麦和/或高粱中的一种或多于一种、一种或多于一种块茎如一种或多于一种蕃薯(例如紫甘薯、冲绳红薯、参薯或紫薯中的一种或多于一种)、一种或多于一种果实、一种或多于一种蔬菜、乳清、一种或多于一种蛋白质、一种或多于一种维生素、一种或多于一种矿物质和/或一种或多于一种营养素如一种或多于一种微量营养素。
112.在一个这种功能增强的基于豆类的面粉的实施方案中，含淀粉的混合物由多数、由至少50％、优选由至少65％、更优选由至少75％的一种或多于一种豆类组成，例如一种或多于一种扁豆，优选地是红扁豆、黄扁豆、棕扁豆和/或绿扁豆，其中含淀粉的混合物的其余部分由至少一种其他成分组成，例如一种或多于一种谷粒如玉米、小麦和/或高粱、一种或多于一种块茎如一种或多于一种蕃薯(例如紫甘薯、冲绳红薯、参薯或紫薯中的一种或多于一种)、一种或多于一种果实、一种或多于一种蔬菜、乳清、一种或多于一种蛋白质、一种或多于一种维生素、一种或多于一种矿物质和/或一种或多于一种营养素如一种或多于一种微量营养素。
113.在功能增强的基于豆类的面粉的又一个实施方案中，含淀粉的混合物基本上完全由、由至少90％、优选由至少95％的一种或多于一种豆类组成，例如一种或多于一种扁豆，优选红扁豆、黄扁豆、棕扁豆和/或绿扁豆中的一种或多于一种。含淀粉的混合物的其余部分可以优选地由一种或多于一种其他成分组成，例如一种或多于一种谷粒、一种或多于一种块茎如一种或多于一种蕃薯(例如紫甘薯、冲绳红薯、参薯或紫薯中的一种或多于一种)、一种或多于一种果实、一种或多于一种蔬菜、乳清、一种或多于一种蛋白质、一种或多于一种维生素、一种或多于一种矿物质和/或一种或多于一种营养素如一种或多于一种微量营养素。
114.在一个这种优选的功能增强的基于豆类的面粉的实施方案中，含淀粉的混合物完全地，即约99％
±
1％由一种或多于一种豆类，优选红扁豆和/或黄扁豆组成。如果需要，绿扁豆和/或棕扁豆也可以用来代替或加入红扁豆和/或棕扁豆。在另一个这种优选的功能增强的基于豆类的面粉的实施方案中，含淀粉的混合物完全地，即约99％
±
1％由单一豆类，优选红扁豆或黄扁豆组成。如果需要，单一豆类的含淀粉的混合物可以由绿扁豆或棕扁豆组成。在另一个这种优选功能增强的基于豆类的面粉的实施方案中，含淀粉的混合物完全
地，即约99％
±
1％由一种或多于一种扁豆，优选地为红扁豆和/或黄扁豆组成。在另一个这种优选功能增强的基于豆类的面粉的实施方案中，含淀粉的混合物完全地，即约99％
±
1％由红扁豆组成。在另一个这种优选功能增强的基于豆类的面粉的实施方案中，含淀粉的混合物完全地，即约99％
±
1％由黄扁豆组成。
115.在本发明的又一个实施方案中，功能增强的面粉由含淀粉的混合物制成，所述混合物完全由一种或多于一种的豆类组成，例如优选含淀粉的混合物完全由红扁豆、黄扁豆、棕扁豆或绿扁豆中的一种或多于一种组成。在本发明另一个实施方案中，功能增强的面粉由含淀粉的混合物制成，所述混合物完全由单一豆类组成，例如优选含淀粉的混合物完全由红扁豆、黄扁豆、棕扁豆或绿扁豆组成。
116.含淀粉的材料和含淀粉的混合物优选地由单螺杆挤压机挤压，优选地由50马力或100马力的单螺杆挤压机挤压，停留时间或烹制时间不大于12秒，优选4秒至11秒，更优选5秒至10秒，挤压机压力和/或挤压机模压为至少2000磅/平方英寸，挤压机温度至少为约125摄氏度。挤压机的主螺杆优选以3000rpm的速度旋转，螺旋钻以约35rpm的速度旋转，其带有两个刀片。挤压机的容量约为270磅/小时至280磅/小时，批量大小约为50磅。在一个优选的方法和混合物中，挤压机的挤压机模压优选地大于约2000磅/平方英寸、大于约3000磅/平方英寸、大于约4000磅/平方英寸、大于约5000磅/平方英寸和/或大于约10000磅/平方英寸。在一个优选的方法和混合物中，挤压机的挤压机模压优选地为大于约2000磅/平方英寸至约20000磅/平方英寸。在另一个优选的方法和混合物中，挤压机的挤压机模压优选地为大于约5000磅/平方英寸至约15000磅/平方英寸。在一个优选的方法和混合物中，挤压机的挤压机模压优选地为大于约7500磅/平方英寸至约12500磅/平方英寸。
117.根据本发明制造功能增强的面粉产品的方法的一个实施方案，在挤压之后，将得到的挤压物进行碾磨。尽管本发明的制造方法不受此限制，但在一个实施方案中，将挤压物在辊式碾磨机中碾磨，以在形成所得的功能增强的面粉产品的过程中强调切碎而不是压碎挤压物。使用辊式碾磨机还可以限制向挤压物中添加外部能量，例如热能和/或动能，这可能会产生使挤压物中的淀粉分子变性的不良影响。在本发明的一个实施方案中，挤压物被磨成非常适合于在食品制造中使用的所得的功能增强的面粉的尺寸，在食品制造中所得的功能增强的面粉是原料。在碾磨后，所得的功能增强的面粉的平均粒度可以为约60目至100目，更优选平均粒度为约80目。然而，应当理解，功能增强的面粉的粒度不受此限制，并且在本发明的范围内考虑了不同的粒度；而且，特别是用于由这种不同面粉粒度中受益的食品。
118.在一个优选的混合物配方中，含淀粉的混合物由至少80％的去壳或去皮的整粒高粱组成，可以由至多20％的紫甘薯组成，混合物的水分含量以混合物重量计不大于15％，优选不大于12％。在一个优选的基于高粱的混合物配方中，含淀粉的混合物基本上完全由去壳或去皮的整粒高粱，优选白高粱组成，其中混合物的水分含量以混合物重量计不大于15％，优选不大于14％，更优选不大于12％水分含量。在挤压机操作期间，优选地不向挤压机中添加额外的水或水分。在一个这种优选的基于高粱的混合物配方中，含淀粉的混合物基本上完全由去壳或去皮的整粒高粱，优选白高粱组成，其中混合物的水分含量以混合物重量计不大于15％，优选不大于13％，更优选不大于11％水分含量，其中在挤压机操作前或操作期间，不向混合物中添加额外的水。
119.在一个优选的混合物配方中，含淀粉的混合物由至少80％的去壳或去皮的整粒高
粱组成，可以由至多20％的紫甘薯组成，其中混合物的水分含量以混合物重量计不大于15％，优选不大于12％。在一个优选的基于高粱的混合物配方中，含淀粉的混合物基本上完全由去壳或去皮的整粒高粱，优选白高粱组成，其中混合物的水分含量以混合物重量计不大于15％，优选不大于14％，更优选不大于12％水分含量。在挤压机操作期间，优选地不向挤压机中添加额外的水或水分。在一个这种优选的高粱基混合物配方中，含淀粉的混合物基本上完全由去壳或去皮的整粒高粱，优选白高粱组成，其中混合物的水分含量以混合物重量计不大于15％，优选不大于13％，更优选不大于11％水分含量，其中在挤压机操作前或操作期间，不向混合物中添加额外的水。
120.在另一个优选的混合物配方中，含淀粉的混合物由至少80％的整粒小麦组成，可以由至多20％的紫甘薯组成，其中混合物的水分含量以混合物重量计不大于15％，优选不大于12％。在一个优选的基于小麦的混合物配方中，含淀粉的混合物基本上完全由整粒小麦组成，其中混合物的水分含量以混合物重量计不大于15％，优选不大于14％，更优选不大于12％水分含量。在挤压机操作期间，优选地不向挤压机中添加额外的水或水分。在一个这种优选的基于高粱的混合物配方中，含淀粉的混合物基本上完全由整粒小麦组成，其中混合物的水分含量以混合物重量计不大于15％，优选不大于13％，更优选不大于11％水分含量，其中在挤压机操作前或操作期间，不向混合物中添加额外的水。
121.在另一个优选的混合物配方中，含淀粉的混合物由至少80％的豆类，优选红扁豆和/或黄扁豆组成，可以由至多20％的紫甘薯组成，其中混合物的水分含量以混合物重量计不大于15％，优选不大于过12％。在一个优选的基于豆类的混合物配方中，其中含淀粉的混合物基本上完全由整粒豆类组成，优选红扁豆和/或黄扁豆，其中混合物的水分含量以混合物重量计不大于15％，优选不大于14％，更优选不大于12％水分含量。在挤压机操作期间，优选地不向挤压机中添加额外的水或水分。在一个优选的这种基于豆类的混合物配方中，含淀粉的混合物基本上完全由整粒扁豆组成，优选黄扁豆和/或红扁豆，其中混合物的水分含量以混合物重量计不大于15％，优选不大于13％，更优选不大于11％，其中在挤压机操作前或操作期间，不向混合物中添加额外的水。
122.当面粉被用作食品形成中的原料时，挤压形成的功能增强的面粉优选地提供液体吸收性。优选地，与同等的非挤压形成的面粉相比，液体吸收性包括但不限于增加的吸水性、增加的吸油性和/或增加的冷水吸收性。进一步提供了制造包含功能增强的面粉的食品的方法，以改变食品的一种或多于一种性质，当与由非挤压形成的功能增强的面粉制成的同等食品相比，所述性质包括：增加吸水性、增加吸油性、增加冷水吸收性；提高食品的风味稳定性；提高食品的营养利用率；抑制食品中的微生物活性；抑制食品中的真菌活性，和/或提高食品中营养和/或蛋白质的消化率。在制造食品的方法的一个实施方案中，所述食品包含功能增强的面粉和至少一种非面粉食品成分，至少一种非面粉食品成分与本发明的挤压形成的功能增强的面粉结合，并且由此产生的食品的特征在于营养和蛋白质的消化率提高。
123.当面粉被用作食品形成中的原料时，挤压形成的功能增强的面粉优选地提供冷水溶解性。面粉可包含冷水可溶的黏合剂，该黏合剂在低于混合物中淀粉类型的糊化温度时是水溶性的，在挤压过程中形成黏合剂。在优选的方法和实施方案中，在挤压过程中由混合物中的淀粉在功能增强的面粉中形成的水溶性黏合剂优选是冷水可溶的黏合剂，其在低于
60摄氏度或140华氏度的温度下是水溶性的。在一个优选的方法和实施方案中，在挤压过程中由含高粱的混合物中的高粱淀粉在功能增强的面粉中形成的水溶性的黏合剂优选是冷水可溶的黏合剂，其在低于高粱淀粉糊化温度的温度下是水溶性的，并且优选在低于60摄氏度或140华氏度的温度下是水溶性的。
124.本发明可以根据在共同拥有的美国申请序列号第13/842534号、第13/868073号、第13/868084号、第14/426483号、第14/605045号、第14/656086号、第14/656692号、第14/668975号和第15/445977号，并分别公布为美国专利申请公开号第us20140069344号、第us20140069345号、第us20140069346号、第us20150238931号、第us20150145164号、第us20150181832号、第us20150181834号和第us20150196005号中公开或以其他方式描述的采用挤压方法和/或设备、使用含淀粉的混合物的配方和/或加工所得的挤压物，其全部内容通过引用并入本文。
125.另外还可预期，根据本发明，包括执行和/或实施本发明而言，本发明的方法可以并入和/或与美国申请序列号第13/842534号、第13/868073号、第13/868084号、第14/426483号、第14/605045号、第14/656086号、第14/656692号、第14/668975号和第15/445977号，并分别公布为美国专利申请公开号第us20140069344号、第us20140069345号、第us20140069346号、第us20150238931号、第us20150145164号、第us20150181832号、第us20150181834号、第us20150196005号和第us20170188540号的一个或多于一个中公开的挤压方法、系统、生产线、设备和/或挤压机一起使用，包括一个或多于一个挤压前或挤压后的加工设备、机器和/或碾磨机。
126.iii.挤压面粉制造
127.根据制造本发明的经挤压的面粉的优选实施例和方法，采用单螺杆挤压机，例如advantage 50，50马力的单螺杆挤压机，仅使用离开挤压机的混合物中的谷粒和/或豆类谷物的水分以超高挤压压力在挤压机模具处挤压混合物，所述离开挤压机的混合物是相对较小的面粉颗粒的形式，可以向其中加水以形成面团或面糊，所述超高挤压压力为至少2000磅/平方英寸(psi)，优选至少3000psi，更优选至少5000psi，所述混合物基本上完全由一种或多于一种谷粒和/或一种或多于一种豆类谷物的含淀粉的颗粒、种子或果实组成。优选的单螺杆挤压机的挤压机模具具有足够小的模孔，筛孔粒度为#40目或40筛，其可挤出相对小的面粉颗粒即粗粉粒度的挤压面粉颗粒，使得所述粗粉粒度的挤压面粉颗粒的粒度不大于0.425mm或不大于425微米(μm)。在使用这种本发明的优选方法挤压面粉的优选方法中，使用单螺杆挤压机在超高压力和低水分含量的条件下挤压粗粉粒度的面粉颗粒以生产速溶面粉，该面粉在加水并与该面粉颗粒混合五分钟内形成面团或面糊。在优选的功能性面粉和方法中，将一种或多于一种谷粒和/或一种或多于一种豆类谷物的完整谷粒或整个种子在超高压力下挤压以生产本发明的功能性面粉。
128.本发明优选的挤压面粉是经挤压的功能性面粉，因为超高压力的挤压对一种或多于一种谷粒和/或豆类谷物中的淀粉、蛋白质和其他物质进行物理改性，形成挤压机挤出的混合物，与使用相同的一种或多于一种谷粒和/或豆类谷物制造的常规面粉相比，其使得所得的经挤压的面粉具有减少的酶含量和/或降低的酶活性。
129.在制造本发明的食品的优选方法中，将等份的经挤压的面粉和水混合在一起，以形成可三维成形或可三维模塑成食品例如薯片、饼干等的面粉，然后在足够高的温度下加
热，优选烘烤足够长的时间来生产人类或动物可食用的食品，所述食品优选地具有酥脆的口感。经挤压的面粉可以以两份水与一份面粉的比例与水混合，以生产相对相对黏稠的可三维成形或可三维模塑的面糊，其可用于制作三维形状的食品，如薯片、饼干等。当在足够高的温度下加热足够长的时间，例如通过烘烤由湿面糊形成的食品时，会形成硬的或实心的可食用产品，优选薯片或饼干，其优选地在食用时也有酥脆的口感。
130.如pct申请公布第wo2019018543a1号公开的，其全部内容通过引用并入本文，使用超高压挤压仅由混合物中使用的含淀粉的谷粒和/或豆类谷物提供水分含量的混合物制成的面粉，与具有与经挤压的面粉相同成分但按常规非挤压方法生产的常规面粉相比，当被人类食用和消化时，具有更高的葡萄糖读数、更高的葡萄糖摄取和更高的蛋白质消化率。由超高压挤压的面粉提供的更高的葡萄糖读数、更高的葡萄糖摄取和更高的蛋白质消化率是由混合物中的谷粒和/或豆类谷物中的淀粉在超高压力挤压为经挤压的面粉过程中的物理改性，从而使得葡萄糖更好消化，提高葡萄糖摄取和血浆血糖水平而造成的。此外，超高压挤压还会引起混合物中的谷粒和/或豆类谷物中的蛋白质在来自单螺杆挤压机的超高压力挤压过程中，通过分解混合物中的谷粒和/或豆类谷物中的蛋白质体周围坚硬的蛋白质内壁(这使蛋白质体在人类食用时更容易被消化)发生物理改性。相比于常规面粉，这有利地提高超高压挤压的面粉的蛋白质利用率和蛋白质消化率。此外，与常规面粉相比，由超高压力挤压对混合物中的谷粒和/或豆类谷物引起的物理改性还有利地提高了营养物质特别是l
‑
谷氨酸和l
‑
脯氨酸的吸收。
131.通过更快地补充个体的糖原水平可以有益于增加血液对葡萄糖的摄取，所述个体由于例如运动等长时间的体力活动而使糖原水平降低。也就是说，如上所述根据本发明制造的高压挤压的面粉可被用作营养补充剂，用于提高运动后个体的血糖水平和由此产生的糖原水平。此外，由于超高压力挤压过程中混合物中的谷粒和/或豆类谷物中的蛋白质物理改性，通过例如提高从挤压出面粉的谷物和/或豆类中谷物中存在的可消化蛋白质的数量和/或蛋白质的消化率，本发明的这种高压挤压面粉还可提供额外的益处。
132.iii.功能增强的面粉和食品
133.在制作本发明的功能增强面粉的功能性面粉的优选方法中，将混合物加入单螺杆挤压机中并在超高的内挤压压力下在挤压机的带孔挤压物出口模具处挤压，从挤压机模具中排出挤压物，所述混合物基本上完全由含淀粉的颗粒、种子或果实、优选地是谷粒或豆类谷物的颗粒、种子或果实组成，所述混合物的淀粉含量至少为混合物重量的35％，优选地至少为混合物重量的40％，所述混合物的水分含量不大于混合物重量的25％，优选地是混合物重量的约7％至约18％，在挤压过程中，混合物在挤压机内停留时间不大于15秒，优选地不大于10秒，所述超高的内挤压压力过程中的挤压压力至少为2000psi，优选地是至少4000psi，更优选地是至少5000psi，在该过程中不添加任何水或水分，所述挤压物含有的水分含量不大于挤压物重量的10％，优选地4％至10％，所述挤压物可以挤压形式用作功能性面粉，优选地速溶面粉。根据本发明的制造功能性面粉的方法，使用超高压力挤压生产的经挤压的功能面粉导致在超高压力挤压过程中，含淀粉的混合物中至少一半的淀粉构型为冷水可溶性淀粉，优选为冷水可溶性支链淀粉。当与水混合时，向冷水可溶性淀粉，优选冷水可溶性支链淀粉的转化促进了经挤压的功能性面粉的速溶性。在优选的功能性面粉和方法中，将一种或多于一种谷粒和/或一种或多于一种豆类谷物的完整谷粒或整个种子在超高
压力下挤压以生产本发明的功能性面粉。
134.使用本发明的经挤压的功能性面粉制成的食品改变，优选地改善了风味特征，这是由于功能性面粉中的植物性酚类、类黄酮、异黄酮、萜类和/或硫代葡萄糖苷的含量较少或活性较低。因此，本发明的经挤压的功能增强面粉提供了改进的温和风味，该面粉通过低水分超高压挤压生产，如常规做法，在单独的处理步骤中，对混合物中一种或多种谷粒和/或一种或多种豆类谷物的颗粒、种子或果实中的酚类、类黄酮、异黄酮、萜类和/或硫代葡萄糖苷进行物理改性，所述物理改性是通过将其分解、减小其分子大小和/或在超高压挤压过程中对其进行修饰而不移除它们来进行的。在使用超高压力挤压制造功能性面粉时控制风味特征的优选方法中，一种或多于一种谷粒和/或一种或多于一种豆类谷物的颗粒、种子或果实在单螺杆挤压机中的停留时间将在下一段详细讨论。
135.控制停留时间是通过控制对受挤压以制作功能面粉的混合物中一种或多于一种谷粒和/或一种或多于一种豆类谷物的颗粒、种子或果实中的植物性酚类、类黄酮、异黄酮、萜类和/或硫代葡萄糖苷进行物理改性的量而改变风味特征。在这种挤压功能性面粉的一种优选实施方法中，调节含淀粉的颗粒、种子或果实混合物在超高挤压压力下运行的单螺杆挤压机中的停留时间以改变功能面粉的风味特征，增加挤压停留时间，使从挤压机中挤出的功能性面粉更温和或苦味减轻。在一种这种优选的实施方法中，混合物在单螺杆挤压机中的停留时间为约4秒至约15秒、优选约5秒至约12秒，其中当经挤压的功能性面粉停留时间越短时例如停留时间是4秒至7秒，例如停留时间小于约7秒，苦味增加，停留时间越长，例如停留时间是8秒至15秒，例如停留时间大于约8秒，苦味越轻。在优选的方法实施方式中，增加停留时间通过减少苦味和/或用功能性面粉制作食品来改变风味特征，其通过在超高压力挤压过程中的物理改性降低在混合物中的一种或多于一种谷粒和/或一种或多于一种豆类谷物的颗粒、种子或果实中的在挤压后仍保留的植物性酚类、类黄酮、异黄酮、萜类和/或硫代葡萄糖苷的量。反之，降低停留时间通过在超高压力挤压过程中，减少对混合物中的一种或多于一种谷粒和/或一种或多于一种豆类谷物的颗粒、种子或果实的物理改性的量，来增加在挤压后仍保留在经挤压的功能性面粉中的植物性酚类、类黄酮、异黄酮、萜类和/或硫代葡萄糖苷的量，以增加苦味和/或降低温和性。
136.本发明的经挤压的功能性面粉当从挤压机中挤出时处于预糊化状态，不回生，具有相对较低的水分活度，a
w
，其小于0.5，优选地小于0.3，并因此具有相对较长的保质期，当用常规面粉包装并在室温下保存，保质期是至少1年，优选地是至少2年，更优选地是至少5年。
137.本发明的这种经挤压的功能性面粉优选是速溶面粉，不需要对其进行任何额外的加工，也不需要添加任何额外的成分、组成或需要混合或掺和的物质，只需简单地加水即可使用。使用时，向经挤压的功能性面粉中添加足以将水与面粉混合以产生至少面糊的水，并且根据与面粉混合的水的量、例如根据水与面粉的比例，其可以产生面团，例如夹生面团。以2份水、1份经挤压的功能性面粉的比例将本发明的速溶经挤压功能性面粉与水混合产生黏度至少为约4000厘泊并且不大于约100000厘泊，优选5000厘泊至50000厘泊的面糊。所得的面糊是可三维成型的面糊，其可以被塑造或成型为三维轮廓的产品，例如优选地做成薯片、饼干、面包卷或曲奇，而在加热三维成型的产品以将其烹制或烘烤成大体上坚硬和/或立体形状的可食用食品例如基本上坚硬和/或固态的可食用薯片、饼干、面包卷或曲奇之
前，面糊中的水分在其湿润时能够保持其三维轮廓的产品形状。在制作可食用食品的优选的方法中，在面糊湿润时使其形成所需的三维形状，例如形成为三维产品如具有薯片、饼干、面包卷或曲奇的形状，随后在例如烤箱(如烘箱)中在至少325华氏度，优选至少400华氏度下烘烤至少5分钟，优选至少10分钟，更优选至少20分钟，直到基本上变硬，例如全程基本上均匀地烹制或烘烤，从而形成人类可食用的食品，例如薯片、饼干、面包卷或饼干，优选地为酥脆的或香脆的。
138.以1份水、1份经挤压的功能性面粉的比例将本发明的速溶经挤压功能面粉与水混合生成黏度至少为约250000厘泊而不大于约1500000厘泊，优选750000厘泊至1250000厘泊，更优选约1000000厘泊的可三维成型的面团。所得的面团是可三维成型的面团，其可以被塑造或成型为三维轮廓的产品，例如优选地做成薯片、饼干、面包卷或曲奇，而在加热三维成型的产品以将其烹制或烘烤成基本上坚硬和/或立体形状的可食用食品例如基本上坚硬和/或固态的可食用薯片、饼干、面包卷或曲奇之前，面团中的水分在其湿润时能够保持其三维轮廓的产品形状。在制作可食用食品的优选的方法中，在面团湿润时使其形成所需的三维形状，例如形成为三维产品如具有薯片、饼干、面包卷或曲奇的形状，随后在例如烤箱(如烘箱)中在至少325华氏度，优选至少400华氏度下烘烤至少5分钟，优选至少10分钟，更优选至少20分钟，直到基本上变硬，例如全程基本上均匀地烹制或烘烤，从而形成人类可食用的食品，例如薯片、饼干、面包卷或饼干，优选地为酥脆的或香脆的。
139.iv.功能增强的小麦面粉和食品
140.本发明还包括使用上述根据本发明的挤压方法制作的功能增强的小麦食品，其优选是具有合适的筛目尺寸的面粉，例如粒度不大于约100目的面粉。本发明还包括使用上述根据本发明的挤压方法制作的功能增强的小麦食品，其优选地以挤压的粗粉形式包装或用作食品或食品成分。
141.根据本发明制造的功能增强的面粉或粗粉至少是基于小麦的功能增强面粉或由小麦混合物挤压成的粗粉，所述小麦混合物优选由全麦或整粒小麦组成，并优选地由相对于干燥混合物重量的至少50％的小麦组成。在优选实施方案中，根据本发明制作的功能增强的面粉或粗粉是由小麦混合物挤压成的粗粉，所述小麦混合物优选地基本上完全由全麦或整粒小麦组成，并优选地由相对于混合物重量的至少90％的小麦组成。
142.这种功能增强的面粉或粗粉是由在挤压过程中或通过挤压形成的冷水可溶性淀粉组成的，以使得功能增强的面粉或粗粉在室温下用水浸湿后，相对容易和迅速地溶解于或成为溶液。当用水润湿时，水被面粉吸收，使面粉比常规小麦面粉膨胀到更大的体积。事实上，根据本发明的挤压过程制造的功能增强的基于小麦的面粉比常规小麦面粉吸收更多的水分，当用水例如冷水或常温水浸湿时，其在水中吸收至少4倍、优选至少5倍、更优选至少6倍的基于小麦的功能增强面粉的重量。此外，当用水例如冷水或常温水润湿时，根据本发明的挤压过程制作的功能增强的基于小麦的粗粉在水中也吸收至少3倍、优选至少4倍、更优选至少5倍的其重量。
143.根据本发明的挤压常规制造的功能增强的基于小麦的面粉的最大黏度也比常规小麦面粉低，其中优选的基于小麦的功能增强的面粉的最大黏度为传统小麦面粉的至少一半、优选至少约三分之一。基于小麦的功能增强的面粉在冷却时黏度降低，随着温度的降低，它会随时间变得更加黏滞或黏稠。当加入适量的水，例如等于或多于功能增强的基于小
麦的面粉所能吸收的最大水量，例如过量的水，功能增强的基于小麦的面粉可形成相对可流动的浆液，其有利地具有肉汁、粥或布丁的稠度或黏稠度。
144.这种功能增强的基于小麦的面粉或粗粉还有利地相对快速地吸收水分，因为在超高压力挤压时，面粉中形成了相对大量的冷水可溶性淀粉。优选的功能增强的基于小麦的面粉或粗粉，优选由基本上完全由小麦例如全麦或整粒小麦组成的混合物挤压得到的功能增强的基于小麦的面粉或粗粉，相对快速地在不大于2.5分钟的时间内在水中吸收至少其4倍的干重，在不大于2.5分钟的时间内在水中吸收至少其5倍的干重，优选的在不大于2.5分钟的时间内在水中吸收约其6倍的干重。一种这样优选的功能增强的基于小麦的面粉或粗粉是由基本上完全由小麦例如全麦或整粒小麦组成的混合物在超高挤压压力下挤压得到的功能增强的基于小麦的面粉或粗粉，有利地在不大于2分钟的时间内在水中吸收至少其4倍的干重，在不大于2分钟的时间内在水中吸收至少其5倍的干重，优选的在不大于2分钟的时间内在水中吸收约其6倍的干重。
145.当完全用水润湿时，本发明的基于小麦的功能增强的面粉变得可流动，并优选地是液态化的但相对较稠。当完全用水润湿时，本发明的基于小麦的功能增强粗粉可以变得可流动，如果其没有变成液态化的和/或可流动的，则可以将其变成液态化的但保持相对的黏稠。
146.当功能增强的小麦面粉用冷水例如常温水润湿时，面粉的相对小的颗粒将结合为团聚的液态化团块，该团块可以并且优选地变得可流动。当功能增强的小麦粗粉用冷水例如常温水润湿时，粗粉的相对小的颗粒也将结合为团聚的液化团块，但通常不会变得可流动或变得像面粉的团块那样可流动。如果让其干燥，团聚的团块会形成可以变得相对坚硬的团块。当用水或糊剂润湿时，功能增强的基于小麦的面粉或粗粉有利地是可成形的，因为单个或离散的小麦面粉或粗粉颗粒将吸收水并团聚成可成形的团块。当呈这种糊状形式且可成形时，润湿的功能增强的基于小麦的面粉或粗粉可三维塑形或成形成所需的形状。当呈这种糊状形式且可成形时，润湿的功能增强的基于小麦的面粉或粗粉可三维成形或成型为更容易符合锅、碗或模具例如蛋糕模具的三维轮廓或形状。
147.可以为功能增强的小麦面粉或粗粉的这种功能增强的基于小麦的面粉或粗粉，是有益的，因为与全麦例如整粒小麦，和常规小麦面粉以及常规粗粉相比，其具有改良的酶活性，因为天然存在于小麦中的至少某些酶在挤压过程中，优选在超高压挤压过程中，会被改性，导致挤压后存在的这些酶减少。在功能增强的基于小麦的面粉或粗粉、优选功能增强的小麦面粉或粗粉的优选的实施方案中，与小麦和常规小麦面粉相比，功能增强的面粉或粗粉有利地具有较低的酶活性，因为存在于挤压混合物中的小麦中的至少一些酶通过在制造功能增强的面粉或粗粉的超高压挤压过程中失活而改性，减少了挤压后存在的酶的量。
148.在至少一种优选的功能增强的基于小麦的面粉或粗粉，例如功能增强的小麦面粉或粗粉中，与功能增强的面粉或粗粉所挤压的小麦相比，功能增强的面粉或粗粉含有少至少15％的酶，优选少至少25％的酶，更优选少至少40％的酶。在一个这种优选的功能增强的基于小麦的面粉或粗粉中，其可以是功能增强的小麦面粉或粗粉，与常规的小麦面粉或常规的小麦粗粉相比，由于在制造该功能增强的面粉或粗粉时使用了超高压力挤压，该功能增强的面粉或粗粉含有少至少15％的内源酶，优选少至少25％的内源酶，更优选少至少40％的内源酶。在这种优选的功能增强的基于小麦的面粉或粗粉中，其可以是功能增强的
小麦面粉或粗粉，相对于常规的小麦面粉或常规的小麦粗粉，由于在制造该功能增强的面粉或粗粉时使用了超高压力挤压，该功能增强的面粉或粗粉含有少至少15％的一种或多于一种淀粉酶，例如α
‑
淀粉酶和/或β
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淀粉酶、蛋白水解酶如蛋白水解酶和/或蛋白酶、木聚糖酶、过氧化物酶、肽酶和/或内切木聚糖酶，优选少至少25％的一种或多于一种淀粉酶，例如α
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淀粉酶和/或β
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淀粉酶、蛋白水解酶如蛋白水解酶和/或蛋白酶、木聚糖酶、过氧化物酶、肽酶和/或内切木聚糖酶，更优选少至少40％的一种或多于一种淀粉酶，例如α
‑
淀粉酶和/或β
‑
淀粉酶、蛋白水解酶如蛋白水解酶和/或蛋白酶、木聚糖酶、过氧化物酶、肽酶和/或内切木聚糖酶。在另一个这种优选的功能增强的基于小麦的面粉或粗粉中，其是功能增强的小麦面粉或粗粉，与常规的小麦面粉和常规的小麦粗粉相比，该功能增强的面粉或粗粉含有少至少15％的内源酶，优选少至少25％的内源酶，更优选少至少40％的内源酶。在这种优选的功能增强的基于小麦的面粉或粗粉中，其是功能增强的小麦面粉或粗粉，与常规的小麦面粉或粗粉或使用超高压挤压来挤压出功能增强的面粉或粗粉的小麦相比，该功能增强的面粉或粗粉含有少至少15％的由淀粉酶、蛋白水解酶和在肽酶和内切木聚糖酶中的至少一种组成的内源酶，优选少至少25％的由淀粉酶、蛋白水解酶和在肽酶和内切木聚糖酶中的至少一种组成的内源酶，更优选少至少40％的由淀粉酶、蛋白水解酶和在肽酶和内切木聚糖酶中的至少一种组成的内源酶。
149.在本发明的功能增强的基于小麦的面粉和小麦面粉或粗粉中的酶活性的这种改性和优选地降低也有利地改变了所得的功能增强的面粉或粗粉的风味特征和由所得的功能增强的面粉或粗粉制成的食品的风味特征。在优选的实施方案中，功能增强的基于小麦的面粉或小麦面粉或粗粉中酶活性的降低是由于被挤压以制造功能增强的面粉或粗粉的小麦的内源酶减少而产生的，从而产生了改善的风味特征或味道，例如通过减少甜味和/或在功能增强的面粉或粗粉中引入坚果味。
150.在本发明的功能增强的基于小麦的面粉或小麦面粉或粗粉的至少一个优选实施方案中，功能增强的基于小麦的面粉或小麦面粉或粗粉含有至少一种非小麦内源的酶，其是在执行上述制造本发明的功能增强的面粉或粗粉的方法中挤压小麦时形成的。在优选的实施方案中，在制造功能增强的基于小麦的面粉或小麦面粉或粗粉时以超高压力挤压小麦时形成至少一种非小麦内源性酶，并赋予所述功能增强的面粉或粗粉至少有益的性质或特征。在一个这种优选的实施方案中，至少一种由使用超高压挤压来挤压的小麦中的蛋白质形成的非小麦内源性酶，赋予了所得的功能增强的基于小麦的面粉或小麦面粉或粗粉改善的风味特征或味道，例如使得功能增强的面粉甜味更少，或者让面粉或粗粉有坚果味。
151.与常规小麦面粉或常规小麦粗粉相比，功能增强的基于小麦的面粉或小麦面粉或粗粉还有利地具有较低的过敏原水平。优选的过敏原降低的功能增强的基于小麦的面粉或小麦面粉或小麦粗粉含有少至少40％、优选地少至少70％、更优选地少至少约84％的至少一种通常存在于挤压出功能增强的面粉或粗粉的小麦中的过敏原。与常规小麦面粉或常规小麦粗粉相比，一种这种优选过敏原降低的功能增强的基于小麦的面粉或小麦面粉或小麦粗粉含有少至少30％、优选少至少50％、更优选少至少约65％的至少一种过敏原。
152.通过执行使用根据本发明的挤压过程制造功能增强的面粉或粗粉的方法而制得的功能增强的基于小麦的面粉或小麦面粉或粗粉是麸质减少的功能增强的基于小麦的面粉或小麦面粉或粗粉，其比挤压出功能增强的面粉或粗粉的小麦含有更少麸质。这种通过
执行使用根据本发明的超高压力挤压过程制造功能增强的面粉或粗粉的方法而制得的麸质减少的功能增强的基于小麦的面粉或小麦面粉或粗粉，比挤压出功能增强的面粉或粗粉的小麦含有更少的麸质，并且还有利地比常规小麦面粉和常规小麦粗粉含有更少的麸质。优选的麸质减少的功能增强的基于小麦的面粉或小麦面粉或粗粉比挤压出功能性增强的面粉或粗粉的小麦含有少至少40％、优选少至少70％、更优选少至少约84％的麸质。在一个优选的实施方案中，麸质减少的功能增强的基于小麦的面粉或粗粉优选地是在超高挤压压力下挤压小麦而制成的麸质减少的功能增强的小麦面粉或粗粉，其中在超高挤压压力下挤压小麦产生了麸质减少的功能增强的小麦面粉或粗粉，其包含不大于15000份每百万(ppm)的麸质，并且优选地包含不大于12000ppm的麸质，这显著地少于全麦或整粒小麦，其通常含有约75000ppm的麸质。一种优选的过敏原降低的功能增强的基于小麦的面粉或小麦面粉或粗粉比常规小麦面粉和常规小麦粗粉含有少至少30％、优选少至少50％、更优选地少至少约65％的至少一种过敏原。一种这种麸质减少的功能增强的基于小麦的面粉或小麦面粉或粗粉比常规小麦面粉和常规小麦粗粉含有少至少30％、优选少至少50％、更优选少至少约65％的麸质。
153.v.功能增强的豆类面粉和食品
154.本发明另一种优选的功能增强的食品，例如面粉或粗粉是含淀粉的混合物中以混合物干重计至少由50％的豆类组成的功能增强的基于豆类的面粉或粗粉，其中面粉或粗粉优选地是在超高挤压压力下挤压制成的。在一个优选的实施方案中，本发明的功能增强的基于豆类的面粉或粗粉是功能增强的基于扁豆的面粉或粗粉，其是由以混合物干重计由至少50％的一种或多于一种的扁豆例如红扁豆、黄扁豆和/或其他种类的扁豆组成的混合物挤压制成的。如果需要，所述面粉或粗粉可以基本上完全由豆类组成，因为挤压出面粉或粗粉的混合物基本上完全由一种或多于一种豆类组成。
155.在功能增强面粉或粗粉的一个优选的实施方案中，所述面粉或粗粉基本上完全由一种或多于一种豆类组成，因为挤压出面粉或粗粉的混合物基本上完全由一种或多于一种豆类组成。在一个这种优选的功能增强的基于豆类的面粉实施方案中，面粉基本上完全由一种或多于一种扁豆组成，例如一种或多于一种红扁豆、黄扁豆或其他品种的扁豆，因为挤压出面粉或粗粉的混合物基本上完全由一种或多种扁豆组成。
156.可以是功能增强的豆面粉或粗粉的这种功能增强的基于豆类的面粉或粗粉是有利的，因为其与豆类和常规豆面粉和常规粗粉相比具有改良的酶活性，因为天然存在于豆类中的至少某些酶在挤压过程中，优选在超高压挤压过程中会被改性，导致挤压后这些酶的存在减少。在功能增强的基于豆类的面粉或粗粉、优选功能增强的豆类面粉或粗粉的优选实施方案中，与豆类和常规豆类面粉相比，功能增强的面粉或粗粉有利地具有较低的酶活性，因为存在于挤出混合物中的豆类中的至少一些酶通过在制造功能增强的面粉或粗粉的超高压挤压过程中失活而改性，在挤压后存在较少的酶含量。
157.在至少一个优选的功能增强的基于豆类的面粉或粗粉，例如功能增强的豆类面粉或粗粉中，与挤压处功能增强的面粉或粗粉的豆类相比，功能增强的面粉或粗粉含有少至少15％的酶，优选少至少25％的酶，更优选少至少40％的酶。在一个这种优选的功能增强的基于豆类的面粉或粗粉中，其可以是功能增强的豆类面粉或粗粉，与常规的豆类面粉或常规的豆类粗粉相比，由于在制造该功能增强的面粉或粗粉时使用了超高压力挤压，该功能
增强的面粉或粗粉含有少至少15％的内源酶，优选少至少25％的内源酶，更优选少至少40％的内源酶。在这种优选的功能增强的基于豆类的面粉或粗粉中，其可以是功能增强的豆类面粉或粗粉，与常规的豆类面粉或常规的豆类粗粉，由于在制造该功能增强的面粉或粗粉时使用了超高压力挤压，该功能增强的面粉或粗粉含有少至少15％的一种或多于一种淀粉酶，例如α
‑
淀粉酶和/或β
‑
淀粉酶、蛋白水解酶如蛋白水解酶和/或蛋白酶、木聚糖酶、过氧化物酶、肽酶和/或内切木聚糖酶，优选少至少25％的一种或多于一种淀粉酶，例如α
‑
淀粉酶和/或β
‑
淀粉酶、蛋白水解酶如蛋白水解酶和/或蛋白酶、木聚糖酶、过氧化物酶、肽酶和/或内切木聚糖酶，更优选少至少40％的一种或多于一种淀粉酶，例如α
‑
淀粉酶和/或β
‑
淀粉酶、蛋白水解酶如蛋白水解酶和/或蛋白酶、木聚糖酶、过氧化物酶、肽酶和/或内切木聚糖酶。
158.在另一个这种优选的功能增强的基于豆类的面粉或粗粉中，其是功能增强的豆类面粉或粗粉，所述功能增强的基于豆类的面粉或粗粉即功能增强的豆类面粉或粗粉是功能增强的扁豆基面粉或粗粉即功能增强的扁豆面粉或粗粉，与常规的扁豆面粉和常规的扁豆粗粉相比，该功能增强的面粉或粗粉含有少至少15％的内源酶，优选少至少25％的内源酶，更优选少至少40％的内源酶。在这种优选的功能增强的基于扁豆的面粉或粗粉中，其是功能增强的扁豆面粉或粗粉，与传统的扁豆面粉或粗粉或使用超高压挤压来挤压出功能增强的面粉或粗粉的扁豆相比，该功能增强的面粉或粗粉含有少至少15％的由淀粉酶、蛋白水解酶和在肽酶和内切木聚糖酶中的至少一种组成的内源酶，优选少至少25％的由淀粉酶、蛋白水解酶和在肽酶和内切木聚糖酶中的至少一种组成的内源酶，更优选少至少40％的由淀粉酶、蛋白水解酶和在肽酶和内切木聚糖酶中的至少一种组成的内源酶。
159.在本发明的功能增强的基于豆类的和豆类面粉或粗粉中的酶活性的这种改变和优选地降低也有利地改变了所得的功能增强的面粉或粗粉的风味特征和由所得的功能增强的面粉或粗粉制成的食品的风味特征。在优选的实施方案中，功能增强的基于豆类的面粉或豆类面粉或粗粉中酶活性的降低是由于被挤压以制造功能增强的面粉或粗粉的小麦的内源酶减少而产生的，从而产生了改善的风味特征或味道，例如通过减少甜味和/或在功能增强的面粉或粗粉中引入坚果味。
160.在本发明的功能增强的基于豆类的面粉或豆类面粉或粗粉的至少一个优选实施方案中，功能增强的基于豆类的面粉或豆类面粉或粗粉含有至少一种非豆类内源的酶，其是在执行上述制造本发明的功能增强的面粉或粗粉的方法中挤压豆类时形成的。在优选的实施方案中，在制造功能增强的基于豆类的面粉或豆类面粉或粗粉、优选功能增强的基于扁豆的面粉或扁豆面粉或粗粉时，以超高压力挤压豆类时形成至少一种非豆类例如非扁豆的内源性酶，并赋予所述功能增强的面粉或粗粉至少有益的性质或特征。在一个这种优选的实施方案中，由使用超高压挤压来挤压的豆类、优选扁豆中的蛋白质形成的至少一种非豆类优选地非扁豆的内源性酶，赋予所得到的功能增强的基于豆类的面粉或豆类面粉或粗粉、优选地功能增强的基于扁豆的面粉或扁豆面粉或粗粉改进的风味特征或味道，例如使得功能增强的面粉甜味更少，或者让面粉或粗粉有坚果味。
161.本发明涉及经挤压的功能增强的面粉，其通过在大于约2000psi的挤压压力下挤压含水量不大于25％的一种或多于一种谷粒和或一种或多于一种豆类谷物的颗粒、种子或果实来制造，以生产最终含水量为约4％至约10％的功能增强的面粉，其中：除了由挤压物
压力变化产生的热量，挤压步骤中在没有热输入的情况下进行；最终含水量是在挤压后未进行除水步骤的情况下获得的。所述经挤压的功能增强的面粉，其中经挤压的功能增强的面粉包括速溶面粉。所述经挤压的功能增强的面粉，其中混合物包括一种或多于一种谷粒的完整颗粒。所述经挤压的功能增强的面粉，其中经挤压的功能增强的面粉具有酶减少和酶活性降低中的一种。所述经挤压的功能增强的面粉，其中谷粒前体由单一谷粒组成或两种或多于两种谷粒的混合物组成。所述经挤压的功能增强的面粉，其中挤压压力是至少3000psi。所述经挤压的功能增强的面粉，其中挤压压力是至少4000psi。所述经挤压的功能增强的面粉，其中混合物进一步包含额外的谷粒、豆类、果实、蔬菜、乳清、蛋白质、维生素、矿物质或营养素。所述经挤压的功能增强的面粉，其中经挤压的功能增强的面粉包括由挤压产生的粗粉粒度的颗粒。所述经挤压的功能增强的面粉，其中在后挤压步骤中将挤压的功能增强的面粉减小至规定的粒径分布。所述经挤压的功能增强的面粉，其中对挤压的功能增强的面粉的挤压使用单螺杆挤压机进行。
162.本发明还涉及经挤压的功能增强的面粉，用于提供食品中的冷水溶解性。经挤压的功能增强的面粉，其用于提高食品中的吸水性。经挤压的功能增强的面粉，其用于提高食品中的吸油性。经挤压的功能增强的面粉，其用于减少食品中的苦味。经挤压的功能增强的面粉，其用于提高食品中的营养和蛋白质的利用率/消化率。
163.本发明还涉及经挤压的功能增强的面粉，其包括通过对基本上完全由一种或多于一种谷粒和/或一种或多于一种豆类谷物的颗粒、种子或果实组成的混合物以至少2000磅/平方英寸的超高挤压压力进行超高压力挤压获得的冷水可溶性淀粉，其中混合物的水分含量不大于混合物重量的25％。所述经挤压的功能增强的面粉，其中经挤压的功能增强的面粉中的淀粉包括冷水可溶性淀粉。所述经挤压的功能增强的面粉，其中经挤压的功能增强的面粉中的淀粉包括冷水可溶性支链淀粉。所述经挤压的功能增强的面粉，其中经挤压的功能增强的面粉是速溶面粉。所述经挤压的功能增强的面粉，其中经挤压的功能增强的面粉是速溶面粉。所述经挤压的功能增强的面粉，其中经挤压的功能增强的面粉具有减少的酶。所述经挤压的功能增强的面粉，其中经挤压的功能增强的面粉具有降低的酶活性。所述经挤压的功能增强的面粉，其中经挤压的功能增强的面粉具有减少的苦味。
164.本发明也涉及制造功能增强的面粉的方法，其包括：在大于约2000psi的超高挤压压力下挤压水分含量不大于25％的包含一种或多于一种谷粒和或一种或多于一种豆类谷物的颗粒、种子或果实的混合物，以生产最终含水量为约4％至约10％的功能增强的面粉，其中：最终含水量是在挤压后未进行除水步骤的情况下获得的。所述的方法，其中所述混合物基本上由一种或多于一种谷粒和/或一种或多于一种豆类谷物的谷粒、种子或果实组成。所述的方法，其中所述混合物具有与一种或多于一种谷粒和/或一种或多于一种豆类谷物的颗粒、种子或果实的水分含量基本相同的含水量或水分含量。所述的方法，其中混合物包括一种或多于一种谷粒的完整颗粒。所述的方法，其中混合物基本上由一种或多于一种谷粒的完整颗粒组成。所述的方法，其中超高压力挤压使经挤压的功能增强的面粉的酶减少或酶活性降低。所述的方法，其中超高压力挤压减少了经挤压的功能增强的面粉的苦味。所述的方法，其中功能增强的面粉进一步包含额外的谷粒、豆类、果实、蔬菜、乳清、蛋白质、维生素、矿物质或营养素。所述的方法，进一步包括将功能增强的面粉减小至规定的粒径分布的后挤压步骤。所述的方法，其中挤压步骤使用单螺杆挤压机进行。
165.本发明还涉及制作食品的方法，所述方法包括将功能增强的面粉加入食品中以调节一种或多于一种食品性质的步骤，所述性质选自：所述食品中的冷水溶解性；所述食品中的吸水性；所述食品中的吸油性；所述食品中的风味稳定性；所述食品中的营养利用率；所述食品中的微生物活性；所述食品中的真菌活性；所述食品中的营养和蛋白质消化率。包含功能增强的面粉和至少一种非面粉食品成分的食品。所述的食品，其中所述食品的特征在于营养和蛋白质的消化率提高。所述的食品，其中功能增强的面粉由小麦组成，与制得功能增强的面粉的小麦相比，其含有至少75％的麸质。所述的食品，其中功能增强的面粉具有降低的酶活性。所述的食品，其中功能增强的面粉具有减少的酶。
166.考虑到本文公开的本发明的说明书和实践，本发明的其他实施方式和用途对本领域的技术人员将是显而易见的。本文出于任何原因引用的所有参考文献，包括所有期刊引文以及美国/外国专利和专利申请，均通过引用明确并完整地并入本文。应当理解，本发明不限于在此说明和描述的特定材料、方法、配方、操作/测定条件等，而是包括落入所附权利要求书范围内的修改形式。
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求2018年10月3日提交的美国临时专利申请序列号62/740950和2018年10月4日提交的美国临时专利申请序列号62/741535的优先权，其全部内容通过引用整体并入本文。
技术领域
3.本发明涉及食品科学的领域。更具体地，本发明涉及改良的面粉和粗粉及其制造和使用方法。本发明还涉及与常规面粉和粗粉相比具有改良或增强的功能特性的改良的面粉和粗粉。
背景技术：
4.面粉几千年来一直是食品制造过程中的组分，并且面粉一直以来都是通过将原粮简单地研磨和碾磨成粉末而制成的，其之后可用于制作各种食品。特别地，小麦和玉米作为面粉的常见来源，在世界各地都有很长的使用历史。
5.然而，面粉在储存保鲜和风味稳定方面一直面临挑战。在对消费者产生诸多益处的同时，面粉也是不期望的害虫和微生物如细菌和真菌的绝佳食物来源，并且如果不采取额外的预防措施，则储存的面粉很容易快速变质而不能供人类食用。现代防腐措施包括热处理、漂白化学品和防腐剂，所有这些不仅延长了保质期，也改变了风味。
6.面粉通常以12％至14％的含水量或水分含量出售。当含水量高于14％时，微生物和真菌问题的可能性迅速增加。因此，非常需要生产和包装具有较低含水量的面粉以延长产品寿命。传统和现代的面粉除水方法对面粉本身的性质产生了非预期的后果。例如，加热面粉以降低含水量和/或杀死潜在微生物的过程通常会将一些面粉转化为非生物可利用的膳食纤维的状态，并且改变了面粉的风味。
7.另外，现代食品和淀粉挤压技术已经集中在双螺杆应用上，其在挤压期间利用相对湿法工艺和相对较低的挤压压力以及进行加热来降低被挤压的淀粉的糊化温度。这些参数组合在挤压后需要额外的加热和干燥技术以蒸除水分。通常使用的双螺杆也很长，并牵涉相对较长的材料加工时间。现有技术的另一个缺点是双螺杆挤压的高水高热环境导致了挤出物中所包含各种成分和营养物质的不必要和过早的降解。除其他因素外，这种降解会导致在后续食品加工应用中面粉的风味和功能发生改变。
8.因此可以理解，食品科学中非常需要功能增强的改良面粉。很明显，食品工业中对这些材料和制造所述材料的方法存在未满足的需求。
技术实现要素：
9.本发明基于以下发现：仅利用一种或多于一种谷粒和/或一种或多于一种豆类谷物的颗粒、种子或果实中的水分，在单螺杆挤压机中以超高挤压压力挤压一种或多于一种谷粒和/或一种或多于一种豆类谷物的含淀粉的颗粒、种子或果实，以生产可用作经挤压的
面粉的挤出物，其可以是多成分食品的成分，或者在制作食品时只加水即可单独使用的成分。这种经挤压的面粉相对于传统面粉有很多优点，因为它可以挤压形式使用，其中挤压形式是利用低水分、超高压挤压由挤压粗粉粒度的经挤压面粉颗粒组成，所述低水分、超高压挤压将一种或多于一种谷粒和/或一种或多于一种豆类谷物的颗粒、种子或果实加工成经挤压的粗粉粒度的速溶面粉颗粒，所述速溶面粉在与水混合5分钟内、优选3分钟内、更优选地2分钟内形成面团或面糊。本发明的这种经挤压的速溶面粉也是经挤压的功能性面粉，其与常规面粉相比具有一个或多于一个优点，由于低水分、超高压挤压提高了冷水淀粉溶解度，降低了不良纤维含量；降低了含水量；减少了改变风味的化学物质；减少了酶和/或酶活性，产生稳定且相对均匀的营养物和风味特征，以及提供增强的整体天然风味特征，其最大程度地减少了使用其他风味剂的必要性。
10.如果需要，粗粉粒度的挤压面粉颗粒可以在挤压成更小尺寸的面粉颗粒后进行碾磨，使得至少90％、优选至少98％的碾磨的面粉颗粒通过212μm的筛网，例如#70美国标准筛网。
11.在第一方面，本发明提供了一种功能增强的面粉，其通过将含水量为约10％至约15％的谷粒或谷粒前体在大于约2000psi的挤压压力下挤压来制造，以生产最终含水量为约4％至约10％、优选地约6％至8％的功能增强的面粉，其中：除了由挤出物压力变化产生的热量，挤压步骤在没有热输入的情况下进行；并且最终含水量是在挤压后未进行除水步骤的情况下获得的。
12.在某些实施方案中，谷粒或谷粒前体是完整谷物。或者，谷粒或谷粒前体被碾磨或以其他方式粉碎，或者是完整谷粒和粉碎谷粒例如碾碎的谷粒的混合物。
13.在某些实施方案中，谷粒或谷粒前体是由单一谷粒，例如玉米、高粱或小麦制成的。或者，谷粒或谷粒前体是两种或多于两种不同类型的谷粒的混合物。
14.谷粒或谷粒前体可以仅由完整谷粒、碾碎谷粒或其混合物组成，或者，谷粒或谷粒前体包含其他成分，所述成分包括另外的谷粒、豆类、果实、蔬菜、乳清、蛋白质如分离蛋白、维生素、或矿物质和/或营养素例如微量营养素和/或植物营养素。
15.本发明的特点是高挤压压力，根据特定的面粉实施方案，根据本发明提供的基于谷粒的面粉是在挤压压力为约2000psi至约20000psi、约5000psi至约15000psi或约7500psi至约12500psi下提供的。多种基于谷粒的面粉的实施方案使用了这种大于约2000psi、大于约3000psi、大于约4000psi、大于约5000psi或大于约10000psi的超高挤压压力。
16.在功能增强的基于谷粒的面粉的特定实施方案中，在后挤压步骤中将面粉减小至规定的粒径分布。
17.本发明的优选的基于谷粒的面粉的实施方案使用单螺杆挤压机进行挤压。单螺杆挤压机提供了适于实现对本发明至关重要的低水分、高压力和低热力学的制造环境。在另一方面，本发明提供了功能增强的基于谷粒的面粉，其用于为食品提供以下特性中的一种或多种：食品中的冷水溶解性；增加食品中的吸水性；增加食品的吸水膨胀性；增加食品中水分的吸收量；增加食品中的吸油性；提供食品中的风味稳定性；减少食品中一种或多于一种过敏原；调节食品中的酶活性；减少食品中的酶；改善食品的风味特征；增加食品中的营养利用率；降低食品中的微生物活性；降低食品中的真菌活性；和提高食品的消化率。
18.在本发明的另一方面，包括生产功能增强的基于谷粒的面粉的方法，其包括：将含水量为约10％至约15％的谷粒或谷粒前体在大于约2000psi的超高挤压压力下挤压，以生产最终含水量为约4％至约10％、优选约6％至8％的功能增强的基于谷粒的面粉，并且其中除了由挤出物压力变化产生的热量，挤压步骤在没有热输入的情况下进行，并且其中最终含水量是在挤压后未进行除水步骤的情况下获得的。
19.在某些方法中，谷粒或谷粒前体是完整谷物。或者，谷粒或谷粒前体被碾磨，或者是完整谷粒和碾碎谷粒的混合物。
20.在本发明的某些方法中，谷粒或谷粒前体是由单一谷粒制成的。或者，谷粒或谷粒前体由两种或多于两种谷粒形成或由两种或多于两种谷粒的混合物形成。
21.谷粒或谷粒前体可以仅由完整谷粒、碾碎谷粒或其混合物组成，或者，谷粒或谷粒前体包含其他成分，所述成分包括另外的谷粒、豆类、果实、蔬菜、乳清、蛋白质如分离蛋白、维生素、矿物质和/或营养素。
22.根据本发明的方法的特点是超高挤压压力，并且根据特定的功能增强的基于谷粒的面粉的实施方案，本发明的功能增强的基于谷粒的面粉相应地是在约2000psi至约20000psi、约5000psi至约15000psi或约7500psi至约12500psi的挤压压力下形成或制成的。多种功能增强的基于谷粒的面粉的实施方案使用大于约2000psi、大于约3000psi、大于约4000psi、大于约5000psi或大于约10000psi的超高挤压压力。
23.本发明的某些方法包括在后挤压步骤中将功能增强的基于谷粒的面粉减小至规定的粒径分布的步骤。
24.根据本发明的优选方法在挤压步骤中利用单螺杆挤压机制造本发明的功能增强的基于谷粒的面粉。
25.在优选的制造本发明的功能增强的面粉的功能性面粉的方法中，将混合物加入单螺杆挤压机中并在超高内挤压压力下在挤压机的带孔挤出物模具出口处挤压达挤压机内的停留时间，挤出过程不添加任何水或水分，从挤压机模具中排出挤出物，所述混合物基本上完全由含淀粉的颗粒、种子或果实、优选谷粒或豆类谷物的颗粒、种子或果实组成，所述混合物的淀粉含量至少为混合物重量的35％，优选地至少为混合物重量的40％，并且所述混合物的水分含量不大于混合物重量的25％，优选地为混合物重量的约7％至约18％，所述挤压机内的停留时间不大于15秒，优选不大于10秒，所述挤压压力至少为2000psi，优选至少4000psi，更优选至少5000psi；所述挤出物的水分含量不大于挤出物重量的10％，优选地为挤出物重量的4％至10％，其可以以其挤出形式用作功能性面粉，优选地用作速溶面粉。
26.在这种挤压功能性面粉的一个优选实施方法中，调节含淀粉的颗粒、种子或果实混合物在超高挤压压力下运行的单螺杆挤压机中的停留时间以改变功能性面粉的风味特征，增加停留时间使从挤压机中挤出的功能性面粉更温和或减轻苦味。在一种此类优选的方法实施中，混合物在单螺杆挤压机中的停留时间为约4秒至约15秒、优选约5秒至约12秒，其中挤出的功能性面粉停留时间越短苦味越增加，例如停留时间为4秒至7秒的苦味小于例如停留时间约7秒的苦味，停留时间越长苦味越减少，例如停留时间为8秒至15秒的苦味大于例如停留时间约8秒的苦味。在优选的功能性面粉和方法中，将一种或多于一种谷粒和/或一种或多于一种豆类谷物的完整谷粒或整个种子在超高压力下挤压为本发明的功能性面粉。
27.当从挤压机中挤出时，本发明的经挤压的速溶功能性面粉为预糊化形式，不回生，具有相对低的水分活度，a
w
，其小于0.5，优选小于0.3，因此当用常规面粉进行包装并在室温下保存至少1年，优选至少2年，更优选至少5年时，其具有相对长的保质期。
28.本发明的这种经挤压的速溶功能性面粉不需要对其进行任何额外的加工，也不需要添加任何额外的成分、组成或需要混合或共混的物质，只需通过简单地加水即可使用。在使用中，向经挤压的功能性面粉中添加足以将水与面粉混合以至少产生面糊的水，并且取决于与面粉混合的水的量、例如取决于水与面粉的比例，其可以产生面团，例如夹生面团。以2份水、1份经挤压的功能性面粉的比例将本发明的经挤压的速溶功能性面粉与水混合产生黏度为至少约4000厘泊并不大于约100000厘泊，优选5000厘泊至50000厘泊的面糊。所得的面糊是可三维成型的面糊，其可以被塑造或成型为三维轮廓的产品，例如优选地形成薯片、饼干、面包卷或曲奇，而在加热三维可成型的产品以将其烹制或烘烤成基本上坚硬和/或实心的三维成型的可食用食品、例如基本上坚硬和/或实心的可食用薯片、饼干、面包卷或曲奇之前，面糊中的水分在其湿润时能够保持其三维轮廓的产品形状。在制作可食用食品的优选的方法中，在面糊湿润时使其形成所需的三维形状，例如形成为三维产品如具有薯片、饼干、面包卷或曲奇的形状，随后在例如至少325华氏度，优选至少400华氏度下的烤箱(如烘箱)中烘烤至少5分钟，优选至少10分钟，更优选至少20分钟，直到其基本上变硬，例如全程基本上均匀地烹制或烘烤，从而形成人类可食用的食品，例如薯片、饼干、面包卷或饼干，优选地为酥脆的或香脆的。
29.以1份水与1份经挤压的功能性面粉的比例将本发明的经挤压的速溶功能性面粉与水混合产生黏度为至少约250000厘泊且不大于约1500000厘泊，优选750000厘泊至1250000厘泊，更优选约1000000厘泊的可三维成型的面团。所得的面团是可三维可成型的面团，其可以被塑造或成型为三维轮廓的产品，例如优选地形成薯片、饼干、面包卷或曲奇，而在加热可三维成型的产品以将其烹制或烘烤成基本上坚硬和/或实心的三维成型的可食用食品、例如基本上坚硬和/或实心的可食用薯片、饼干、面包卷或曲奇之前，面团中的水分在其湿润时能够保持其三维轮廓的产品形状。在制作可食用食品的优选的方法中，在面团湿润时使其形成所需的三维形状，例如形成为三维产品如具有薯片、饼干、面包卷或曲奇的形状，随后在例如至少325华氏度，优选至少400华氏度下的烤箱(如烘箱)中烘烤至少5分钟，优选至少10分钟，更优选至少20分钟，直到其基本上变硬，例如全程基本上均匀地烹制或烘烤，从而形成人类可食用的食品，例如薯片、饼干、面包卷或饼干，优选地为酥脆的或香脆的。
30.本发明的另一个方面涉及制作食品的方法，该方法包括将如本文所述和要求保护的功能增强的基于谷粒的面粉加入食品中以调节一种或多于一种食品的性质的步骤，所述性质选自：所述食品中的冷水溶解性；减少所述食品中的过敏原；增加所述食品中的吸水性；增加吸水量；增加吸水膨胀性；所述食品中的吸油性；降低所述食品中的酶活性；所述食品中的风味稳定性；减少所述食品中的植物性酶；增加所述食品中的营养利用率；降低所述食品中的微生物活性；和降低所述食品中的真菌活性。
31.由功能增强的基于谷粒的面粉制成的食品的吸水能力增加，因为这种根据本发明制造的功能增强的基于谷粒的面粉能吸收自身重量六倍的水。由功能增强的基于谷粒的面粉制成的食品使用较少量的面粉便会占据较大的体积，因为当用水润湿等量的干面粉时，
这种根据本发明制造的功能增强的基于谷粒的面粉会占据常规谷粒面粉的至少两倍体积。在优选的实施方案中，用功能增强的基于谷粒的面粉制成的食品，如酱汁或肉汁，使用较少量的面粉便会占据较大的体积，因为用水润湿等量的常规谷粒干面粉和功能增强的基于谷粒的干面粉时，这种根据本发明制造的功能增强的基于谷粒的面粉会占据常规谷粒面粉的至少2.5倍体积，优选3倍体积。
32.与使用常规谷粒面粉制成的相同食品相比，使用功能增强的基于谷粒的面粉制成的食品改变，优选改善了风味特征，这是由于在功能增强的基于谷粒的面粉中的酶活性降低。这种降低的酶活性是由与常规谷粒面粉相比功能增强的基于谷粒的面粉中酶减少所引起的。优选的功能增强的基于谷粒的面粉在单螺杆挤压机中以超高挤压压力对混合物进行挤压，使得在挤压过程中，谷粒混合物中谷粒中的淀粉被物理改性，从而通过物理改性将酶分解为更小尺寸的、分子量降低的分子以减少谷粒中酶的数量，所述混合物的含水量，例如水分含量，不大于混合物重量的约25％，优选不大于混合物重量的约23％；所述混合物基本上完全由一种或多于一种谷粒的颗粒，优选完整颗粒组成。在优选的功能性面粉和方法中，将一种或多于一种谷粒和/或一种或多于一种豆类谷物的完整谷粒或整个种子在超高压力下挤压以制备本发明的功能性面粉。
33.使用本发明的经挤压的功能增强的面粉制成的食品改变，优选改善了风味特征，这是由于功能增强的面粉中的植物性酚类、类黄酮、异黄酮、萜类和/或硫代葡萄糖苷的含量较少和/或活性降低，因为它们几乎总是苦的、辛辣的或涩的。因此，本发明的经挤压的功能增强的面粉提供了改进的温和风味，该面粉通过低含水量超高压挤压来制备，如常规做法，在单独的处理步骤中对混合物的一种或多于一种谷粒和/或一种或多于一种豆类谷物的颗粒、种子或果实中的酚类、类黄酮、异黄酮、萜类和/或硫代葡萄糖苷进行物理改性，通过将其分解、减小其分子大小和/或在超高压挤压过程中对其进行改性而无需将其除去。在优选的功能性面粉和方法中，将一种或多于一种谷粒和/或一种或多于一种豆类谷物的完整谷粒或整个种子在超高压力下挤压以制备根据本发明的功能面粉。
34.与使用常规面粉制成的相同食品相比，使用本发明的经挤出的功能增强的面粉制成的食品的酶活性降低。这种降低的酶活性是由于与常规面粉相比，功能增强的面粉中的酶减少。优选的功能增强的面粉在单螺杆挤压机中以超高挤压压力对混合物进行挤压，使得在挤压过程中，谷粒混合物中谷粒中的淀粉被物理改性，从而通过物理改性将酶分解成更小尺寸的分子量降低的分子以减少谷粒中酶的数量，所述混合物的含水量，例如水分含量，不大于混合物重量的约25％，优选不大于混合物重量的约23％，所述混合物基本上完全由一种或多于一种谷粒和/或一种或多于一种豆类谷物的颗粒、种子或果实组成。在优选的功能性面粉和方法中，将一种或多于一种谷粒和/或一种或多于一种豆类谷物的完整谷粒或整个种子在超高压力下挤压以形成本发明的功能性面粉。
35.与使用常规谷粒面粉制成的相同食品相比，使用功能增强的基于谷粒的面粉制成的食品具有显著减少的过敏原，优选地减少的麸质。功能增强的基于谷粒的面粉由小麦组成或包含小麦，功能增强的基于谷粒的面粉比制造功能增强的基于谷粒的面粉的小麦中的麸质少至少50％，优选少至少75％，更优选少至少约84％。功能增强的基于谷粒的面粉由小麦组成或包含小麦，功能增强的基于谷粒的面粉比常规的含小麦的谷粒面粉中的麸质少至少40％，优选少至少50％，更优选少至少60％。
36.本发明还包括包含本文描述且要求保护的功能增强的基于谷粒的面粉和至少一种非面粉食品成分的食品。
37.本发明基于相关的其他发现，即在制粉之前，在低水分、高压和低热动力学下挤压完整小麦和/或碾碎的小麦可以提供基于小麦的功能性面粉，其与常规的小麦面粉相比具有改进或增强的功能特性。
38.在第一方面，本发明提供了功能增强的基于小麦的面粉，该面粉通过将由含水量为混合物重量的约10％至约15％的至少50％的小麦或小麦前体组成的含淀粉混合物在大于约2000psi的超高挤压压力下挤压，以产生最终含水量为约4％至约10％、优选约6％至8％的功能增强的基于小麦的面粉，其中：除了由挤出物压力变化产生的热量，挤压步骤在没有热输入的情况下进行；最终含水量是在挤压后未进行除水步骤的情况下获得的。
39.在某些实施方案中，小麦或小麦前体是完整的小麦谷粒，例如全麦。或者，小麦或小麦前体被碾磨或以其他方式粉碎，或者是完整谷粒和粉碎谷粒如碾碎的小麦的混合物。
40.在某些实施方案中，小麦或小麦前体仅由单一类型的小麦制成，如普通小麦、小黑麦、小麦(triticum wheat)、一粒小麦(einkorn wheat)、呼罗珊小麦(khorasan wheat)、斯佩耳特小麦(spelt)或二粒小麦(emmer)。或者，小麦或小麦前体是两种或多于两种不同类型的小麦的混合物。
41.小麦或小麦前体可以仅由完整的小麦、碾碎的小麦或其混合物组成，或者，小麦或小麦前体包含额外的成分，其包括一种或多于一种不同类型的谷粒、豆类、果实、蔬菜、乳清、蛋白质如分离蛋白、维生素或矿物质和/或营养素如微量营养素和/或植物营养素。
42.本发明的特点是超高挤压压力，根据特定的功能增强的基于小麦的面粉实施方案，根据本发明提供的基于小麦的面粉在约2000psi至约20000psi、约5000psi至约15000psi或约7500psi至约12500psi的超高挤压压力下提供。多种基于小麦的面粉的实施方案使用了这种大于约2000psi、大于约3000psi、大于约4000psi、大于约5000psi或大于约10000psi的超高挤压压力。
43.在功能增强的基于小麦的面粉的某些实施方案中，在后挤压步骤中将面粉减小至规定的粒径分布。
44.在本发明的基于小麦的面粉的优选实施方案中，使用单螺杆挤压机在上述超高挤压压力或超高挤压压力范围内进行挤压。单螺杆挤压机提供了适于实现对本发明至关重要的低水分、高压和低热力学的制造环境。在另一方面，本发明提供了功能增强的基于小麦的面粉，用于为食品提供下列特性中的一种或多于一种：增加食品中的冷水溶解性；增加食品中的吸水性；增加食品的吸水膨胀性；增加食品中吸水量；调节食品中酶的特性；降低食品中酶的活性；增加食品中的吸油性；提供在食品中的风味稳定性；减少食品中的一种或多于一种过敏原；增加食品中的营养利用率；降低食品中的微生物活性；降低食品中的真菌活性；和提高食品的消化率。
45.在另一方面，本发明还包括制备功能增强的基于小麦的面粉的方法，其包括：将含水量为约10％至约15％的小麦或小麦前体在大于约2000psi的超高挤压压力下挤压，以产生最终含水量为约4％至约10％、优选约6％至8％的功能增强的基于小麦的面粉，其中：除了由挤出物压力变化产生的热量，挤压步骤在没有热输入的情况下进行；并且最终含水量是在挤压后未进行除水步骤的情况下获得的。
46.在某些方法中，小麦或小麦前体是完整的小麦谷粒或全麦。或者，小麦或小麦前体被碾磨，或者是完整的小麦和碾碎的小麦的混合物。
47.在本发明的某些方法中，小麦或小麦前体仅由单一类型的小麦制成。或者，小麦或小麦前体由两种或多于两种类型的小麦组成或由两种或多于两种类型的小麦的混合物形成。当由两种或多于两种类型的小麦混合物形成时，小麦或小麦前体可以由普通小麦、小黑麦、小麦、斯佩耳特小麦、一粒小麦、呼罗珊小麦或二粒小麦中的两种或多于两种组成。
48.小麦或小麦前体仅由完整的小麦谷粒例如全麦、碾碎的小麦或其混合物组成，或者，小麦或小麦前体包含其他不同种类的成分，其包括另外的不同种类的谷粒、豆类、果实、蔬菜、乳清、蛋白质例如分离蛋白、维生素、矿物质和/或营养素。当其他成分包括其他谷粒时，这种合适的其他谷粒包括玉米和/或高粱。
49.根据本发明的方法的特点是超高挤压压力，根据特定的功能增强的基于小麦的面粉的实施方案，根据本发明的功能增强的基于小麦的面粉在约2000psi至约20000psi、约5000psi至约15000psi或约7500psi至约12500psi的超高挤压压力范围内形成或制成。多种功能增强的基于谷粒的面粉的实施方案使用大于约2000psi、大于约3000psi、大于约4000psi、大于约5000psi或大于约10000psi的超高挤压压力。
50.本发明的某些方法包括在后挤压步骤中将功能增强的基于小麦的面粉减小至规定的粒径分布的步骤。
51.根据本发明的优选方法，在挤压步骤中利用单螺杆挤压机。
52.本发明的其他方面涉及制造食品的方法，该方法包括将如本文所述和要求保护的功能增强的基于小麦的面粉加入食品中，以调节食品的一种或多于一种性质的步骤，所述性质选自：所述食品中的冷水溶解性；减少所述食品中的过敏原、所述食品的吸水性；增加吸水量；增加吸水膨胀性；提高酶活性；减少酶含量；所述食品中的吸油性；所述食品中的风味稳定性；改善风味特征；所述食品中的营养利用率；所述食品中的微生物活性；和降低所述食品中的真菌活性。
53.由功能增强的基于小麦的面粉制成的食品的吸水能力增加，因为这种根据本发明制造的功能增强的基于小麦的面粉能吸收自身重量最多六倍的水。由功能增强的基于小麦的面粉制成的食品使用较少量的面粉便会占据较大的体积，因为当用水润湿等量的每种类型的干面粉时，这种根据本发明制造的功能增强的基于小麦的面粉会占据常规小麦面粉至少两倍的体积。在优选的实施方案中，用功能增强的基于小麦的面粉制成的食品，如酱汁或肉汁，使用比常规小麦面粉更少量的面粉便会占据较大的体积，因为用等量的水润湿等量的常规小麦干面粉和功能增强的基于小麦的干面粉时，这种根据本发明制造的功能增强的基于小麦的面粉会占据传统小麦面粉至少2.5倍的体积，优选3倍的体积。
54.与使用常规小麦面粉制成的相同食品相比，使用功能增强的基于小麦的面粉制成的食品改变，优选地改善了风味特征，这是因为在功能增强的基于小麦的面粉中的酶活性降低。这种降低的酶活性是由与常规小麦面粉相比功能增强的基于小麦的面粉中的酶减少所引起的。
55.与使用常规小麦面粉制成的相同食品相比，使用功能增强的基于小麦的面粉制成的食品具有显著减少的过敏原，优选减少的麸质。这种功能增强的基于小麦的面粉比制造功能增强的基于小麦的面粉的小麦中的麸质少至少50％，优选少至少75％，更优选少至少
约84％。这种功能增强的基于小麦的面粉有利地含有比常规小麦面粉中的麸质少至少40％，优选少至少50％，更优选少至少60％的麸质。
56.本发明还包括包含本文描述且要求保护的功能增强的基于小麦的面粉和至少一种非面粉食品成分的食品。
57.本发明基于进一步的发现，在制粉之前，在低水分、高压和低热动力学条件下挤压完整的豆类和/或碾碎的豆类可提供基于豆类的功能性面粉，其与现有面粉相比具有许多优点，所述优点包括以下的一种或多于一种：提高冷水淀粉溶解度；降低不良纤维含量；降低含水量；减少改变风味的化学物质；增加吸水膨胀性；增加水分吸收量；减少过敏原；改变酶活性；提高酶活性；减少酶；改善风味特征；稳定且相对均匀的营养和风味特征；以及增强的整体天然风味特征，其最大程度地减少了使用其他风味剂的必要性。
58.在第一方面，本发明提供了功能增强的基于豆类的面粉，该面粉通过将含水量为约10％至约15％的豆类或豆类前体在大于约2000psi的挤压压力下挤压，以产生最终含水量为约4％至约10％的功能增强的基于豆类的面粉，其中：除了由挤出物压力变化产生的热量，挤压步骤在没有热输入的情况下进行；最终含水量是在挤压后未进行除水步骤的情况下获得的。
59.在某些实施方案中，豆类或豆类前体是完整的豆类，例如完整的豆类谷物。或者，豆类或豆类前体被碾磨或以其他方式粉碎，或者是完整的豆类和粉碎的豆类例如碾碎的豆类的混合物。
60.在某些实施方案中，豆类或豆类前体仅由单一豆类组成。或者，豆类或豆类前体是两种或多于两种不同种类的豆类的混合物，例如扁豆、鹰嘴豆、豌豆、羽扇豆和菜豆如黄油豆、扁豆(海军)豆、白腰豆、红芸豆、红豆、黑眼豆和大豆中的两种或多于两种。
61.豆类或豆类前体仅由完整的豆类、碾碎的豆类或其混合物组成，或者，豆类或豆类前体包含其他成分，包括另外的豆类、谷粒、果实、蔬菜、乳清、蛋白质例如分离蛋白、维生素或矿物质和营养素。
62.本发明的特点是高挤压压力，根据特定的面粉实施方案，根据本发明提供的面粉在压力为约2000psi至约20000psi、约5000psi至约15000psi或约7500psi至约12500psi的范围内提供。多种实施方案使用了大于约2000psi、大于约3000psi、大于约4000psi、大于约5000psi或大于约10000psi的挤压压力。
63.在功能增强的面粉的某些实施方案中，在后挤压步骤中将面粉减小至规定的粒径分布。
64.本发明的优选的面粉实施方案使用单螺杆挤压机挤压。单螺杆挤压机提供了适于实现对本发明至关重要的低水分、高压和低热力学的制造环境。在另一方面，本发明提供了功能增强的面粉，其用于为食品提供以下特性中的一种或多种：食品中的冷水溶解性；增加食品中的吸水性；增加食品中的吸油性；提供食品中的风味稳定性；增加食品中的营养利用率；降低食品中的微生物活性；降低食品中的真菌活性；和提高食品的消化率。
65.在本发明的另一方面，还包括制备功能增强的面粉的方法，其包括：将含水量为约10％至约15％的豆类或豆类前体在大于约2000psi的挤压压力下挤压，以产生最终含水量为约4％至约10％的功能增强的面粉，其中：除了由挤出物压力变化产生的热量，所述挤压步骤在没有热输入的情况下进行；并且最终含水量是在挤压后未进行除水步骤的情况下获
得的。
66.在某些方法中，豆类或豆类前体是完整的豆类。或者，豆类或豆类前体被碾磨，或者是完整的豆类和碾碎的豆类的混合物。
67.在本发明的某些方法中，所述豆类或豆类前体是由单一豆类制成的。或者，所述豆类或豆类前体是两种或多于两种豆类的混合物。
68.豆类或豆类前体可以仅由完整的豆类、碾碎的豆类或其混合物组成，或者，豆类或豆类前体包含其他成分，包括另外的豆类、谷粒、果实、蔬菜、乳清、蛋白质例如分离蛋白、维生素或矿物质和营养素。
69.根据本发明的方法的特点是高挤压压力，根据特定的面粉实施方案，相应地在约2000psi至约20000psi、约5000psi至约15000psi或约7500psi至约12500psi的挤压压力范围内提供面粉。多种实施方案使用了大于约2000psi、大于约3000psi、大于约4000psi、大于约5000psi或大于约10000psi的挤压压力。
70.本发明的某些方法包括在后挤压步骤中将面粉减小至规定的粒径分布的步骤。
71.根据本发明的优选方法，在挤压步骤中使用单螺杆挤压机。
72.本发明的其他方面涉及制造食品的方法，该方法包括将如本文所述和要求保护的功能增强的面粉加入食品中以调节食品的一种或多于一种性质的步骤，所述性质选自：所述食品中的冷水溶解性；所述食品中的吸水性；所述食品中的吸油性；所述食品中的风味稳定性；所述食品中的营养利用率；所述食品中的微生物活性；和所述食品中的真菌活性。
73.使用功能增强的基于豆类的面粉制成的食品的吸水能力增加，因为这种根据本发明制造的功能增强的基于豆类的面粉能吸收自身重量最多六倍的水。用功能增强的基于豆类的面粉制成的食品使用相比于常规面粉更少的面粉量便会占据较大的体积，因为当用等量的水润湿等量的每种类型的干面粉时，这种根据本发明制造的功能增强的基于豆类的面粉会占据常规豆类面粉至少两倍的体积。在优选的实施方案中，用功能增强的基于豆类的面粉制成的食品，如酱汁或肉汁，使用相比于常规豆类面粉更少量的面粉便会占据较大的体积，因为用水润湿等量的常规豆类干面粉和功能增强的基于豆类的干面粉时，这种根据本发明制造的功能增强的基于豆类的面粉会占据常规豆面粉至少2.5倍的体积，优选3倍的体积。
74.与使用常规豆类面粉制成的相同食品相比，使用功能增强的基于豆类的面粉制成的食品改变，优选地改善了风味特征，这是由于在功能增强的基于豆类的面粉中的酶活性降低。这种降低的酶活性是由与常规面粉相比功能增强的基于豆类的面粉中的酶减少所引起的。
75.与使用常规小麦面粉制成的相同食品相比，使用功能增强的基于小麦的面粉制成的食品具有显著减少的过敏原，优选减少的麸质。这种功能增强的基于小麦的面粉比制造功能增强的基于小麦的面粉的小麦中的麸质少至少50％，优选少至少75％，更优选少至少约84％。这种功能增强的基于小麦的面粉还有利地含有比常规小麦面粉中的麸质少至少40％，优选少至少50％，更优选少至少60％的麸质。
76.本发明还包括包含本文描述且要求保护的功能增强的面粉和至少一种非面粉食品成分的食品。本发明还可以包括单独由粗粉组成的食品产品，以及由这些粗粉和至少一种非粗粉和/或非面粉食品成分组成的食品产品。
77.本发明的功能增强的面粉或粗粉通过单螺杆挤压出机的挤压制成，所述挤压造成了完整谷粒和完整豆类种子的预糊化和简化的糊化后特征，并扩大了材料含量范围，同时最大程度地减少了反应性和限制性处理要素，所有这些都以秒为单位在操作周期或挤压机停留时间内完成。在使用超高压力挤压来制造本发明的功能增强的面粉或粗粉的优选方法中，谷粒和/或豆类混合物通过单螺杆挤压机的时间不大于约5秒至7秒，使得挤压机停留时间不大于约5秒至7秒。在优选的功能性面粉和方法中，将一种或多于一种谷粒和/或一种或多于一种豆类谷物的完整谷粒或整个种子在超高压力下挤压以制造本发明的功能性面粉。
78.优选地，使用至少2000psi的超高挤压压力将包含谷粒和/或豆类(如谷粒种子和/或豆类种子)的混合物糊化，而无需向混合物中直接添加其他材料，热或水。在利用谷粒和/或豆类中已包含的天然水分时，压力是被最大化的环境因素，在先前的制造方法中过量关注的所有其他因素的影响如水和热量都被绝对最小化。这些过量关注需要额外的设备和能源，只为了使经加工的材料例如常规面粉或粗粒恢复至更理想和可使用的状态，同时导致该过程中该材料某些功能上所需特性的损失。
79.在功能增强的面粉或粗粉的挤压过程中，随着螺杆前进，谷粒和/或豆类混合物受到渐增的压力，这可以并且优选地导致混合物的一些机械切割或机械研磨，在单螺杆挤压机中，谷粒和/或豆类混合物的固态相发生改变，并且混合物开始糊化(进入分子流动性更强的重液相)。在这种分子可移动的胶态例如糊化状态下，通过挤压机的螺杆对混合物的成分进行混合在一定程度上有助于使挤压机内的糊化材料均匀化，这进而也会导致混合物中谷粒和/或豆类的糊化材料中的蛋白质失去其三级结构和四级结构。在谷粒和/或豆类混合物中以及挤压过程中在挤压机内形成的糊化材料中的蛋白质的这种三级结构和四级结构是一种弱结合折叠结构，其允许蛋白质执行特定的功能。因此，谷粒和/或豆类混合物和/或挤压机内的糊化材料的蛋白质在挤压机的超高挤压压力下发生变性，将这些蛋白质修饰成例如折叠形状或物理排列的形式，使得经超高压力挤压修饰的蛋白质不能执行其原始功能，导致酶失活和风味中和，同时也提高了蛋白质消化率。
80.当离开挤压机模具后，从超高挤压压力到大气压力的转变使得离开模具的糊化材料中的水从液态转变为蒸汽态，导致离开挤压机的糊化材料的分子可移动凝胶态中产生汽化压力，并使得糊化材料的内容物膨胀。离开挤压机的糊化材料的压力被释放，离开挤压机的糊化材料中的水被蒸发，离开挤压机的糊化材料膨胀，离开挤压机的糊化材料在其以挤压物的形式从挤压机离开时立即在膨胀状态下固化。该挤出物通常可以进一步减小至所需的颗粒大小，例如通过切割、破碎、研磨和/或其他粉碎方法。
81.这种方法的优点包括：
82.防止挤出物中淀粉回生的极低的水分状态；
83.由于没有施加热、水和化学物质导致的最小化的化学变化；
84.瞬间冷水糊化性或瞬间冷水溶解性；
85.所含的酶失活(注：构象的变化与化学反应的变化不一样，尽管某种程度上有可能发生大分子断裂)
86.风味中性；
87.通过水和消化酶更快地获取营养物质；和/或
88.通过水和消化酶更快地获取营养物质。
89.本发明的其他目的、特征和优点会通过以下详述、权利要求和附图变得明显。详细说明和实施例促进对本发明的理解，但不旨在限制所附权利要求的范围。
具体实施方式
90.i.概况
91.在描述本发明的材料和方法之前，应当理解，本发明不限于所述的特定方法、方案、材料和试剂，因为它们可能发生变化。还应该理解的是，本文使用的术语仅仅是出于描述特定实施方式的目的，而不旨在限制本发明的范围，本发明的范围将仅受所附权利要求限制。
92.必须注意，如在本文和所附权利要求中所使用的，除非文中另外明确地规定，否则没有数量词修饰的情况包括复数指示物。此外，术语“一个”、“一个或多于一个”和“至少一个”在本文可以互换使用。也应当注意，术语“包含”“包括”和“含有”可以互换使用。
93.除非另外限定，否则本文所使用的所有技术和科学术语都具有与本发明所属技术领域一般技术人员通常理解的含义相同的含义。虽然在本发明的实践或测试中可以使用与本文所描述的相似或等同的任何方法和材料，但是本文现在描述了优选的方法和材料。出于所有目的，在此明确提及的所有出版物和专利均通过引用并入本文，包括描述和公开出版物中所报道的成分、试剂、化学药品、装置、设备、统计分析和方法，其可以与本发明结合使用。本发明书中所引用的所有参考资料均应作为本领域技术水平的指示。本文并无内容将被解释为承认本发明由于在先发明而无权提前公开。
94.ii.本发明
95.本发明基于发明人的发现，即在低水分、高压力和低热动力学条件下挤压完整的谷粒和/或碾碎的谷粒可提供功能性面粉，其与现有面粉相比具有多种优点，所述优点包括以下一个或多于一个：提高冷水淀粉溶解度；降低不良纤维含量；降低含水量；减少改变风味的化学物质；稳定的营养素、相对均匀的风味剂、增强风味、提高消化率和降低细菌和真菌活性。
96.本文在不采用任何一种操作方式的情况下，本发明利用了水和淀粉在高挤压压力下的相特性，特别是在单螺杆挤压机中实现的相特性。在本发明的方法下观察到的转换压降提供了足够的能量以蒸发谷粒前体中包含的一部分水，并且在面粉制造的挤压步骤中消除了添加加热元件的需要。尽管在压力转换过程中经历了最小的热释放，但该热量在过程中是短暂的，并且降低的含水量允许在挤压机模具处被水蒸气膨胀的谷粒前体中所含的淀粉接近瞬间固化。这种高压挤压面粉前体的技术为面粉制造方法提供了改进的方法。与通常使用的双螺杆挤压机相比，使用单螺杆挤压机执行本文所述的发明方法限制了凝胶化发生的时长，并使对经挤压的材料的不利后果最小化。事实上，食品制造中使用的典型挤压设备并没有在本发明所使用的高压、低温或低水分活度下运行。本文所述的制造条件超过了目前食品制造设备的正常预期或应用。
97.虽然本发明的方法可以使用单一的谷粒作为前体谷粒，本发明特定的某些方案包含了通过一定方法提供的功能性面粉，所述方法包括将通常处脱水状态的各种其他食品元素与谷粒进行预挤压混合，以产生可定制和独特设计的面粉，其在功能上增强了产品，这些产品后来被设计以使用。其他食品元素包括但不限于：其他谷粒、豆类、果实、蔬菜、乳清、蛋
白质例如分离蛋白、维生素或矿物质和营养素。
98.利用高压、低温和低水挤压作为最终碾磨的面粉的前体的所得好处是膨胀的冷水可溶结构不仅增加了食品制造化学反应中的营养利用率，而且还增加了消费者食用时消化液和消化酶的营养利用率。此外，该面粉的特征在于在不额外使用不希望的防腐剂或施加热量的情况下有更长的保质期；由于水分活度低，无需使用任何额外的干燥过程或除水过程。
99.总的来说，根据本发明的功能增强的面粉赋予包含采用该面粉的食品一个或多于一个以下优点：更低的含水量；更好的产品稳定性和保质期延长；提高的冷水吸收率和溶解度；减少因纤维产生而造成的营养素流失；减少微生物和真菌生长的问题；减少过敏原，包括降低的麸质含量、增加吸水增稠能力、增加吸水“蓬松”或体积增加的能力、各种与其他形式的特殊食品成分以稳定的面粉形式的几乎均匀的混合物；独特的特色面粉产品；增强的风味控制和稳定性；增强多种成分的均匀混合物的分散性；并增强人类和动物食用的消化率。
100.根据本发明的一种实施方案，功能增强的面粉可以首先通过使用根据本发明制备功能增强的面粉的方法，挤压含淀粉的材料、优选含淀粉的混合物，产生按颗粒重量计含有约10％至约15％水分的经挤压的谷粒前体的方式形成。
101.如下文更详细的讨论，根据本发明制造的面粉在功能增强面粉的谷粒前体中展现出的水分含量为约10％至15％，其在大于2000psi的挤压压力下进行挤压，除了由变化的挤压压力产生的热量外没有额外的热量输入。在挤压后未进行加水或除水制造步骤的情况下，在挤压谷粒前体后，获得的功能增强的面粉中最终水分含量为约4％至10％。
102.含淀粉的材料优选为由一种或多于一种谷粒组成的含淀粉的混合物，其中谷粒例如是玉米、小麦和/或高粱中的一种或多于一种，其中谷粒可以是整粒形式、碾磨的、去壳或去皮的形式、去胚芽的形式和/或碾碎的或磨碎的，或其混合物。在本发明的另一个实施方案中，功能增强的面粉是由一种或多于一种谷粒例如玉米、小麦和/或高粱中的一种或多于一种，以及另外的谷粒、豆类、即紫甘薯、冲绳红薯、参薯或紫薯、果实、蔬菜、乳清、蛋白质、维生素、矿物质和/或营养素组成的含淀粉的混合物。
103.含淀粉的材料优选为由一种或多于一种谷粒例如玉米、小麦和/或高粱中的一种或多于一种组成的含淀粉的混合物，谷粒可以是整粒形式、碾磨的、去壳或去皮的形式、去胚芽的形式和/或碾碎的或磨碎的，或其混合物。在本发明另一个实施方案中，功能增强的面粉是功能增强的基于谷粒的面粉，其由一种或多于一种谷粒例如玉米、小麦和/或高粱中的一种或多于一种组成的含淀粉的混合物制成，所述含淀粉的混合物可以进一步由另外的谷类、豆类、即紫甘薯、冲绳红薯、参薯或紫薯、果实、蔬菜、乳清、蛋白质、维生素、矿物质和/或营养素包括微量营养素组成。功能增强的基于谷粒的面粉是由含淀粉的混合物制成的功能增强的面粉，所述含淀粉的混合物由至少大多数或至少50％的一种或多于一种谷粒组成。在一个这样的实施方案中，含淀粉的材料是含淀粉的混合物，其基本上完全由一种或多于一种谷粒，优选玉米、小麦和/或高粱中的一种或多于一种组成，其余部分由一种或多于一种豆类、一种或多于一种块茎如一种或多于一种蕃薯、一种或多于一种果实、一种或多于一种蔬菜、乳清、一种或多于一种维生素、一种或多于一种矿物质和/或一种或多于一种营养素如一种或多于一种微量营养素组成。
104.在功能增强的基于谷粒的面粉的一个实施方案中，含淀粉的混合物基本上完全由、由至少90％、优选由至少95％、更优选由至少98％的一种或多于一种谷粒例如玉米、小麦和/或高粱中的一种或多于一种组成。如果需要，含淀粉的混合物可以包含其他或另外的谷物，包括小米、大米、大麦和/或燕麦中的一种或多于一种。混合物中不是由谷粒组成的其余部分可以由一种或多于一种块茎例如一种或多于一种蕃薯(例如紫甘薯、冲绳红薯、参薯或紫薯中的一种或多于一种)、一种或多于一种果实、一种或多于一种蔬菜、乳清、一种或多于一种蛋白质、一种或多于一种维生素、一种或多于一种矿物质和/或一种或多于一种营养素如一种或多于一种微量营养素组成。在至少一个实施方案中，用于制造根据本发明功能增强的基于谷粒的面粉的这种含淀粉的混合物的其余部分可以由一种或多于一种块茎如一种或多于一种蕃薯(例如紫甘薯、冲绳红薯、参薯或紫薯中的一种或多于一种)、一种或多于一种果实、一种或多于一种蔬菜、乳清、一种或多于一种蛋白质、一种或多于一种维生素、一种或多于一种矿物质和/或一种或多于一种营养素如一种或多于一种微量营养素组成。
105.在功能增强的基于谷粒的面粉的另一个实施方案中，含淀粉的混合物基本上完全由、由至少90％、优选由至少95％、更优选由至少98％的单一谷粒即高粱组成。如果需要，含淀粉的混合物还可以包含玉米、小麦、小米、大米、大麦和/或燕麦中的一种或多于一种。混合物中不是由谷粒组成的其余部分可以由一种或多于一种块茎如一种或多于一种蕃薯(例如紫甘薯、冲绳红薯、参薯或紫薯中的一种或多于一种)、一种或多于一种果实、一种或多于一种蔬菜、乳清、一种或多于一种蛋白质、一种或多于一种维生素、一种或多于一种矿物质和/或一种或多于一种营养素如一种或多于一种微量营养素组成。在至少一个实施方案中，用于制造根据本发明功能增强的基于谷粒的面粉的这种含淀粉的混合物的其余部分可以由一种或多于一种块茎如一种或多于一种蕃薯(例如紫甘薯、冲绳红薯、参薯或紫薯中的一种或多于一种)、一种或多于一种果实、一种或多于一种蔬菜、乳清、一种或多于一种蛋白质、一种或多于一种维生素、一种或多于一种矿物质和/或一种或多于一种营养素如一种或多于一种微量营养素组成。
106.在功能增强的基于谷粒的面粉的另一个实施方案中，含淀粉的混合物基本上完全由、由至少90％、优选由至少95％、更优选由至少98％的小麦组成。如果需要，含淀粉的混合物还可以包含玉米、高粱、小米、大米、大麦和/或燕麦中的一种或多于一种。混合物中不是由谷粒组成的其余部分可以由一种或多于一种块茎如一种或多于一种蕃薯(例如紫甘薯、冲绳红薯、参薯或紫薯中的一种或多于一种)、一种或多于一种果实、一种或多于一种蔬菜、乳清、一种或多于一种蛋白质、一种或多于一种维生素、一种或多于一种矿物质和/或一种或多于一种营养素如一种或多于一种微量营养素组成。在至少一个实施方案中，用于制造根据本发明功能增强的基于谷粒的面粉的这种含淀粉的混合物的其余部分可以由一种或多于一种块茎如一种或多于一种蕃薯(例如紫甘薯、冲绳红薯、参薯或紫薯中的一种或多于一种)、一种或多于一种果实、一种或多于一种蔬菜、乳清、一种或多于一种蛋白质、一种或多于一种维生素、一种或多于一种矿物质和/或一种或多于一种营养素如一种或多于一种微量营养素组成。
107.在功能增强的基于谷粒的面粉的一个实施方案中，含淀粉的混合物由至少多数、由至少50％、优选由至少75％、更优选由至少80％的一种或多于一种谷粒例如玉米、小麦和/或高粱中的一种或多于一种组成。如果需要，含淀粉的混合物还可以包含玉米、高粱、小
米、大米、大麦和/或燕麦中的一种或多于一种。混合物中不是由谷粒组成的其余部分可以由一种或多于一种块茎如一种或多于一种蕃薯(例如紫甘薯、冲绳红薯、参薯或紫薯中的一种或多于一种)、一种或多于一种果实、一种或多于一种蔬菜、乳清、一种或多于一种蛋白质、一种或多于一种维生素、一种或多于一种矿物质和/或一种或多于一种营养素如一种或多于一种微量营养素组成。在至少一个实施方案中，用于制造根据本发明功能增强的基于谷粒的面粉的这种含淀粉的混合物的其余部分可以由一种或多于一种块茎如一种或多于一种蕃薯(例如紫甘薯、冲绳红薯、参薯或紫薯中的一种或多于一种)、一种或多于一种果实、一种或多于一种蔬菜、乳清、一种或多于一种蛋白质、一种或多于一种维生素、一种或多于一种矿物质和/或一种或多于一种营养素如一种或多于一种微量营养素组成。
108.在功能增强的基于谷粒的面粉的另一个实施方案中，含淀粉的混合物由至少多数、由至少50％、优选由至少75％、更优选由至少80％的单一谷粒即高粱组成，其可以是完整的高粱谷粒和/或去皮的高粱形式。如果需要，含淀粉的混合物还可以包含玉米、高粱、小米、大米、大麦和/或燕麦中的一种或多于一种。混合物中不是由谷粒组成的其余部分可以由一种或多于一种块茎如一种或多于一种蕃薯(例如紫甘薯、冲绳红薯、参薯或紫薯中的一种或多于一种)、一种或多于一种果实、一种或多于一种蔬菜、乳清、一种或多于一种蛋白质、一种或多于一种维生素、一种或多于一种矿物质和/或一种或多于一种营养素如一种或多于一种微量营养素组成。在至少一个实施方案中，用于制造根据本发明功能增强的基于谷粒的面粉的这种含淀粉的混合物的其余部分可以由一种或多于一种块茎如一种或多于一种蕃薯(例如紫甘薯、冲绳红薯、参薯或紫薯中的一种或多于一种)、一种或多于一种果实、一种或多于一种蔬菜、乳清、一种或多于一种蛋白质、一种或多于一种维生素、一种或多于一种矿物质和/或一种或多于一种营养素如一种或多于一种微量营养素组成。
109.在功能增强的基于谷粒的面粉的又一个实施方案中，含淀粉的混合物由多数、由至少50％、优选由至少75％、更优选由至少80％的小麦、优选整粒小麦组成。如果需要，含淀粉的混合物还可以包含玉米、高亮、小米、大米、大麦和/或燕麦中的一种或多于一种。混合物中不是由谷粒组成的其余部分可以由一种或多于一种块茎如一种或多于一种蕃薯(例如紫甘薯、冲绳红薯、参薯或紫薯中的一种或多于一种)、一种或多于一种果实、一种或多于一种蔬菜、乳清、一种或多于一种蛋白质、一种或多于一种维生素、一种或多于一种矿物质和/或一种或多于一种营养素如一种或多于一种微量营养素组成。在至少一个实施方案中，用于制造根据本发明功能增强的基于谷粒的面粉的这种含淀粉混合物其余部分可以由一种或多于一种块茎如一种或多于一种蕃薯(例如紫甘薯、冲绳红薯、参薯或紫薯中的一种或多于一种)、一种或多于一种果实、一种或多于一种蔬菜、乳清、一种或多于一种蛋白质、一种或多于一种维生素、一种或多于一种矿物质和/或一种或多于一种营养素如一种或多于一种微量营养素组成。
110.在本发明的另一个实施方案中，功能增强的面粉是由含淀粉的混合物制成的功能增强的基于豆类的面粉，所述含淀粉的混合物基本上完全由、由至少90％、优选由至少95％、更优选由至少98％的一种或多于一种豆类，例如扁豆、鹰嘴豆、豌豆、羽扇豆和菜豆如黄油豆、扁豆(海军)豆、白腰豆、红芸豆、红豆、黑眼豆和大豆组成。当混合物中使用扁豆时，所述扁豆可以是红扁豆、黄扁豆、棕扁豆或者红扁豆、黄扁豆和/或棕扁豆的组合。如果需要，也可以使用绿扁豆、红扁豆或黑扁豆，例如鱼子酱型小扁豆。如果需要，含淀粉的混合物
的其余部分可以包含一种或多于一种谷粒例如玉米、小麦和/或高粱中的一种或多于一种、一种或多于一种块茎如一种或多于一种蕃薯(例如紫甘薯、冲绳红薯、参薯或紫薯中的一种或多于一种)、一种或多于一种果实、一种或多于一种蔬菜、乳清、一种或多于一种蛋白质、一种或多于一种维生素、一种或多于一种矿物质和/或一种或多于一种营养素如一种或多于一种微量营养素。
111.在本发明的其他实施方案中，功能增强的面粉是由含淀粉的混合物制成的功能增强的基于豆类的面粉，所述含淀粉的混合物由多数、由至少50％、优选由至少75％、更优选由至少85％的一种或多于一种豆类，例如扁豆、鹰嘴豆、豌豆、羽扇豆和菜豆如黄油豆、扁豆(海军)豆、白腰豆、红芸豆、红豆、黑眼豆和大豆组成。功能增强的基于豆类的面粉是由含淀粉的混合物制成的功能增强的面粉，所述含淀粉的混合物由至少大多数或由至少50％的一种或多于一种豆类组成。当混合物中使用扁豆时，所述扁豆可以是红扁豆、黄扁豆、棕扁豆或者红扁豆、黄扁豆和/或棕扁豆的组合。如果需要，也可以使用绿扁豆、红扁豆或黑扁豆，例如鱼子酱型小扁豆。如果需要，这种含淀粉的混合物的其余部分可以包含一种或多于一种谷粒例如玉米、小麦和/或高粱中的一种或多于一种、一种或多于一种块茎如一种或多于一种蕃薯(例如紫甘薯、冲绳红薯、参薯或紫薯中的一种或多于一种)、一种或多于一种果实、一种或多于一种蔬菜、乳清、一种或多于一种蛋白质、一种或多于一种维生素、一种或多于一种矿物质和/或一种或多于一种营养素如一种或多于一种微量营养素。
112.在一个这种功能增强的基于豆类的面粉的实施方案中，含淀粉的混合物由多数、由至少50％、优选由至少65％、更优选由至少75％的一种或多于一种豆类组成，例如一种或多于一种扁豆，优选地是红扁豆、黄扁豆、棕扁豆和/或绿扁豆，其中含淀粉的混合物的其余部分由至少一种其他成分组成，例如一种或多于一种谷粒如玉米、小麦和/或高粱、一种或多于一种块茎如一种或多于一种蕃薯(例如紫甘薯、冲绳红薯、参薯或紫薯中的一种或多于一种)、一种或多于一种果实、一种或多于一种蔬菜、乳清、一种或多于一种蛋白质、一种或多于一种维生素、一种或多于一种矿物质和/或一种或多于一种营养素如一种或多于一种微量营养素。
113.在功能增强的基于豆类的面粉的又一个实施方案中，含淀粉的混合物基本上完全由、由至少90％、优选由至少95％的一种或多于一种豆类组成，例如一种或多于一种扁豆，优选红扁豆、黄扁豆、棕扁豆和/或绿扁豆中的一种或多于一种。含淀粉的混合物的其余部分可以优选地由一种或多于一种其他成分组成，例如一种或多于一种谷粒、一种或多于一种块茎如一种或多于一种蕃薯(例如紫甘薯、冲绳红薯、参薯或紫薯中的一种或多于一种)、一种或多于一种果实、一种或多于一种蔬菜、乳清、一种或多于一种蛋白质、一种或多于一种维生素、一种或多于一种矿物质和/或一种或多于一种营养素如一种或多于一种微量营养素。
114.在一个这种优选的功能增强的基于豆类的面粉的实施方案中，含淀粉的混合物完全地，即约99％
±
1％由一种或多于一种豆类，优选红扁豆和/或黄扁豆组成。如果需要，绿扁豆和/或棕扁豆也可以用来代替或加入红扁豆和/或棕扁豆。在另一个这种优选的功能增强的基于豆类的面粉的实施方案中，含淀粉的混合物完全地，即约99％
±
1％由单一豆类，优选红扁豆或黄扁豆组成。如果需要，单一豆类的含淀粉的混合物可以由绿扁豆或棕扁豆组成。在另一个这种优选功能增强的基于豆类的面粉的实施方案中，含淀粉的混合物完全
地，即约99％
±
1％由一种或多于一种扁豆，优选地为红扁豆和/或黄扁豆组成。在另一个这种优选功能增强的基于豆类的面粉的实施方案中，含淀粉的混合物完全地，即约99％
±
1％由红扁豆组成。在另一个这种优选功能增强的基于豆类的面粉的实施方案中，含淀粉的混合物完全地，即约99％
±
1％由黄扁豆组成。
115.在本发明的又一个实施方案中，功能增强的面粉由含淀粉的混合物制成，所述混合物完全由一种或多于一种的豆类组成，例如优选含淀粉的混合物完全由红扁豆、黄扁豆、棕扁豆或绿扁豆中的一种或多于一种组成。在本发明另一个实施方案中，功能增强的面粉由含淀粉的混合物制成，所述混合物完全由单一豆类组成，例如优选含淀粉的混合物完全由红扁豆、黄扁豆、棕扁豆或绿扁豆组成。
116.含淀粉的材料和含淀粉的混合物优选地由单螺杆挤压机挤压，优选地由50马力或100马力的单螺杆挤压机挤压，停留时间或烹制时间不大于12秒，优选4秒至11秒，更优选5秒至10秒，挤压机压力和/或挤压机模压为至少2000磅/平方英寸，挤压机温度至少为约125摄氏度。挤压机的主螺杆优选以3000rpm的速度旋转，螺旋钻以约35rpm的速度旋转，其带有两个刀片。挤压机的容量约为270磅/小时至280磅/小时，批量大小约为50磅。在一个优选的方法和混合物中，挤压机的挤压机模压优选地大于约2000磅/平方英寸、大于约3000磅/平方英寸、大于约4000磅/平方英寸、大于约5000磅/平方英寸和/或大于约10000磅/平方英寸。在一个优选的方法和混合物中，挤压机的挤压机模压优选地为大于约2000磅/平方英寸至约20000磅/平方英寸。在另一个优选的方法和混合物中，挤压机的挤压机模压优选地为大于约5000磅/平方英寸至约15000磅/平方英寸。在一个优选的方法和混合物中，挤压机的挤压机模压优选地为大于约7500磅/平方英寸至约12500磅/平方英寸。
117.根据本发明制造功能增强的面粉产品的方法的一个实施方案，在挤压之后，将得到的挤压物进行碾磨。尽管本发明的制造方法不受此限制，但在一个实施方案中，将挤压物在辊式碾磨机中碾磨，以在形成所得的功能增强的面粉产品的过程中强调切碎而不是压碎挤压物。使用辊式碾磨机还可以限制向挤压物中添加外部能量，例如热能和/或动能，这可能会产生使挤压物中的淀粉分子变性的不良影响。在本发明的一个实施方案中，挤压物被磨成非常适合于在食品制造中使用的所得的功能增强的面粉的尺寸，在食品制造中所得的功能增强的面粉是原料。在碾磨后，所得的功能增强的面粉的平均粒度可以为约60目至100目，更优选平均粒度为约80目。然而，应当理解，功能增强的面粉的粒度不受此限制，并且在本发明的范围内考虑了不同的粒度；而且，特别是用于由这种不同面粉粒度中受益的食品。
118.在一个优选的混合物配方中，含淀粉的混合物由至少80％的去壳或去皮的整粒高粱组成，可以由至多20％的紫甘薯组成，混合物的水分含量以混合物重量计不大于15％，优选不大于12％。在一个优选的基于高粱的混合物配方中，含淀粉的混合物基本上完全由去壳或去皮的整粒高粱，优选白高粱组成，其中混合物的水分含量以混合物重量计不大于15％，优选不大于14％，更优选不大于12％水分含量。在挤压机操作期间，优选地不向挤压机中添加额外的水或水分。在一个这种优选的基于高粱的混合物配方中，含淀粉的混合物基本上完全由去壳或去皮的整粒高粱，优选白高粱组成，其中混合物的水分含量以混合物重量计不大于15％，优选不大于13％，更优选不大于11％水分含量，其中在挤压机操作前或操作期间，不向混合物中添加额外的水。
119.在一个优选的混合物配方中，含淀粉的混合物由至少80％的去壳或去皮的整粒高
粱组成，可以由至多20％的紫甘薯组成，其中混合物的水分含量以混合物重量计不大于15％，优选不大于12％。在一个优选的基于高粱的混合物配方中，含淀粉的混合物基本上完全由去壳或去皮的整粒高粱，优选白高粱组成，其中混合物的水分含量以混合物重量计不大于15％，优选不大于14％，更优选不大于12％水分含量。在挤压机操作期间，优选地不向挤压机中添加额外的水或水分。在一个这种优选的高粱基混合物配方中，含淀粉的混合物基本上完全由去壳或去皮的整粒高粱，优选白高粱组成，其中混合物的水分含量以混合物重量计不大于15％，优选不大于13％，更优选不大于11％水分含量，其中在挤压机操作前或操作期间，不向混合物中添加额外的水。
120.在另一个优选的混合物配方中，含淀粉的混合物由至少80％的整粒小麦组成，可以由至多20％的紫甘薯组成，其中混合物的水分含量以混合物重量计不大于15％，优选不大于12％。在一个优选的基于小麦的混合物配方中，含淀粉的混合物基本上完全由整粒小麦组成，其中混合物的水分含量以混合物重量计不大于15％，优选不大于14％，更优选不大于12％水分含量。在挤压机操作期间，优选地不向挤压机中添加额外的水或水分。在一个这种优选的基于高粱的混合物配方中，含淀粉的混合物基本上完全由整粒小麦组成，其中混合物的水分含量以混合物重量计不大于15％，优选不大于13％，更优选不大于11％水分含量，其中在挤压机操作前或操作期间，不向混合物中添加额外的水。
121.在另一个优选的混合物配方中，含淀粉的混合物由至少80％的豆类，优选红扁豆和/或黄扁豆组成，可以由至多20％的紫甘薯组成，其中混合物的水分含量以混合物重量计不大于15％，优选不大于过12％。在一个优选的基于豆类的混合物配方中，其中含淀粉的混合物基本上完全由整粒豆类组成，优选红扁豆和/或黄扁豆，其中混合物的水分含量以混合物重量计不大于15％，优选不大于14％，更优选不大于12％水分含量。在挤压机操作期间，优选地不向挤压机中添加额外的水或水分。在一个优选的这种基于豆类的混合物配方中，含淀粉的混合物基本上完全由整粒扁豆组成，优选黄扁豆和/或红扁豆，其中混合物的水分含量以混合物重量计不大于15％，优选不大于13％，更优选不大于11％，其中在挤压机操作前或操作期间，不向混合物中添加额外的水。
122.当面粉被用作食品形成中的原料时，挤压形成的功能增强的面粉优选地提供液体吸收性。优选地，与同等的非挤压形成的面粉相比，液体吸收性包括但不限于增加的吸水性、增加的吸油性和/或增加的冷水吸收性。进一步提供了制造包含功能增强的面粉的食品的方法，以改变食品的一种或多于一种性质，当与由非挤压形成的功能增强的面粉制成的同等食品相比，所述性质包括：增加吸水性、增加吸油性、增加冷水吸收性；提高食品的风味稳定性；提高食品的营养利用率；抑制食品中的微生物活性；抑制食品中的真菌活性，和/或提高食品中营养和/或蛋白质的消化率。在制造食品的方法的一个实施方案中，所述食品包含功能增强的面粉和至少一种非面粉食品成分，至少一种非面粉食品成分与本发明的挤压形成的功能增强的面粉结合，并且由此产生的食品的特征在于营养和蛋白质的消化率提高。
123.当面粉被用作食品形成中的原料时，挤压形成的功能增强的面粉优选地提供冷水溶解性。面粉可包含冷水可溶的黏合剂，该黏合剂在低于混合物中淀粉类型的糊化温度时是水溶性的，在挤压过程中形成黏合剂。在优选的方法和实施方案中，在挤压过程中由混合物中的淀粉在功能增强的面粉中形成的水溶性黏合剂优选是冷水可溶的黏合剂，其在低于
60摄氏度或140华氏度的温度下是水溶性的。在一个优选的方法和实施方案中，在挤压过程中由含高粱的混合物中的高粱淀粉在功能增强的面粉中形成的水溶性的黏合剂优选是冷水可溶的黏合剂，其在低于高粱淀粉糊化温度的温度下是水溶性的，并且优选在低于60摄氏度或140华氏度的温度下是水溶性的。
124.本发明可以根据在共同拥有的美国申请序列号第13/842534号、第13/868073号、第13/868084号、第14/426483号、第14/605045号、第14/656086号、第14/656692号、第14/668975号和第15/445977号，并分别公布为美国专利申请公开号第us20140069344号、第us20140069345号、第us20140069346号、第us20150238931号、第us20150145164号、第us20150181832号、第us20150181834号和第us20150196005号中公开或以其他方式描述的采用挤压方法和/或设备、使用含淀粉的混合物的配方和/或加工所得的挤压物，其全部内容通过引用并入本文。
125.另外还可预期，根据本发明，包括执行和/或实施本发明而言，本发明的方法可以并入和/或与美国申请序列号第13/842534号、第13/868073号、第13/868084号、第14/426483号、第14/605045号、第14/656086号、第14/656692号、第14/668975号和第15/445977号，并分别公布为美国专利申请公开号第us20140069344号、第us20140069345号、第us20140069346号、第us20150238931号、第us20150145164号、第us20150181832号、第us20150181834号、第us20150196005号和第us20170188540号的一个或多于一个中公开的挤压方法、系统、生产线、设备和/或挤压机一起使用，包括一个或多于一个挤压前或挤压后的加工设备、机器和/或碾磨机。
126.iii.挤压面粉制造
127.根据制造本发明的经挤压的面粉的优选实施例和方法，采用单螺杆挤压机，例如advantage 50，50马力的单螺杆挤压机，仅使用离开挤压机的混合物中的谷粒和/或豆类谷物的水分以超高挤压压力在挤压机模具处挤压混合物，所述离开挤压机的混合物是相对较小的面粉颗粒的形式，可以向其中加水以形成面团或面糊，所述超高挤压压力为至少2000磅/平方英寸(psi)，优选至少3000psi，更优选至少5000psi，所述混合物基本上完全由一种或多于一种谷粒和/或一种或多于一种豆类谷物的含淀粉的颗粒、种子或果实组成。优选的单螺杆挤压机的挤压机模具具有足够小的模孔，筛孔粒度为#40目或40筛，其可挤出相对小的面粉颗粒即粗粉粒度的挤压面粉颗粒，使得所述粗粉粒度的挤压面粉颗粒的粒度不大于0.425mm或不大于425微米(μm)。在使用这种本发明的优选方法挤压面粉的优选方法中，使用单螺杆挤压机在超高压力和低水分含量的条件下挤压粗粉粒度的面粉颗粒以生产速溶面粉，该面粉在加水并与该面粉颗粒混合五分钟内形成面团或面糊。在优选的功能性面粉和方法中，将一种或多于一种谷粒和/或一种或多于一种豆类谷物的完整谷粒或整个种子在超高压力下挤压以生产本发明的功能性面粉。
128.本发明优选的挤压面粉是经挤压的功能性面粉，因为超高压力的挤压对一种或多于一种谷粒和/或豆类谷物中的淀粉、蛋白质和其他物质进行物理改性，形成挤压机挤出的混合物，与使用相同的一种或多于一种谷粒和/或豆类谷物制造的常规面粉相比，其使得所得的经挤压的面粉具有减少的酶含量和/或降低的酶活性。
129.在制造本发明的食品的优选方法中，将等份的经挤压的面粉和水混合在一起，以形成可三维成形或可三维模塑成食品例如薯片、饼干等的面粉，然后在足够高的温度下加
热，优选烘烤足够长的时间来生产人类或动物可食用的食品，所述食品优选地具有酥脆的口感。经挤压的面粉可以以两份水与一份面粉的比例与水混合，以生产相对相对黏稠的可三维成形或可三维模塑的面糊，其可用于制作三维形状的食品，如薯片、饼干等。当在足够高的温度下加热足够长的时间，例如通过烘烤由湿面糊形成的食品时，会形成硬的或实心的可食用产品，优选薯片或饼干，其优选地在食用时也有酥脆的口感。
130.如pct申请公布第wo2019018543a1号公开的，其全部内容通过引用并入本文，使用超高压挤压仅由混合物中使用的含淀粉的谷粒和/或豆类谷物提供水分含量的混合物制成的面粉，与具有与经挤压的面粉相同成分但按常规非挤压方法生产的常规面粉相比，当被人类食用和消化时，具有更高的葡萄糖读数、更高的葡萄糖摄取和更高的蛋白质消化率。由超高压挤压的面粉提供的更高的葡萄糖读数、更高的葡萄糖摄取和更高的蛋白质消化率是由混合物中的谷粒和/或豆类谷物中的淀粉在超高压力挤压为经挤压的面粉过程中的物理改性，从而使得葡萄糖更好消化，提高葡萄糖摄取和血浆血糖水平而造成的。此外，超高压挤压还会引起混合物中的谷粒和/或豆类谷物中的蛋白质在来自单螺杆挤压机的超高压力挤压过程中，通过分解混合物中的谷粒和/或豆类谷物中的蛋白质体周围坚硬的蛋白质内壁(这使蛋白质体在人类食用时更容易被消化)发生物理改性。相比于常规面粉，这有利地提高超高压挤压的面粉的蛋白质利用率和蛋白质消化率。此外，与常规面粉相比，由超高压力挤压对混合物中的谷粒和/或豆类谷物引起的物理改性还有利地提高了营养物质特别是l
‑
谷氨酸和l
‑
脯氨酸的吸收。
131.通过更快地补充个体的糖原水平可以有益于增加血液对葡萄糖的摄取，所述个体由于例如运动等长时间的体力活动而使糖原水平降低。也就是说，如上所述根据本发明制造的高压挤压的面粉可被用作营养补充剂，用于提高运动后个体的血糖水平和由此产生的糖原水平。此外，由于超高压力挤压过程中混合物中的谷粒和/或豆类谷物中的蛋白质物理改性，通过例如提高从挤压出面粉的谷物和/或豆类中谷物中存在的可消化蛋白质的数量和/或蛋白质的消化率，本发明的这种高压挤压面粉还可提供额外的益处。
132.iii.功能增强的面粉和食品
133.在制作本发明的功能增强面粉的功能性面粉的优选方法中，将混合物加入单螺杆挤压机中并在超高的内挤压压力下在挤压机的带孔挤压物出口模具处挤压，从挤压机模具中排出挤压物，所述混合物基本上完全由含淀粉的颗粒、种子或果实、优选地是谷粒或豆类谷物的颗粒、种子或果实组成，所述混合物的淀粉含量至少为混合物重量的35％，优选地至少为混合物重量的40％，所述混合物的水分含量不大于混合物重量的25％，优选地是混合物重量的约7％至约18％，在挤压过程中，混合物在挤压机内停留时间不大于15秒，优选地不大于10秒，所述超高的内挤压压力过程中的挤压压力至少为2000psi，优选地是至少4000psi，更优选地是至少5000psi，在该过程中不添加任何水或水分，所述挤压物含有的水分含量不大于挤压物重量的10％，优选地4％至10％，所述挤压物可以挤压形式用作功能性面粉，优选地速溶面粉。根据本发明的制造功能性面粉的方法，使用超高压力挤压生产的经挤压的功能面粉导致在超高压力挤压过程中，含淀粉的混合物中至少一半的淀粉构型为冷水可溶性淀粉，优选为冷水可溶性支链淀粉。当与水混合时，向冷水可溶性淀粉，优选冷水可溶性支链淀粉的转化促进了经挤压的功能性面粉的速溶性。在优选的功能性面粉和方法中，将一种或多于一种谷粒和/或一种或多于一种豆类谷物的完整谷粒或整个种子在超高
压力下挤压以生产本发明的功能性面粉。
134.使用本发明的经挤压的功能性面粉制成的食品改变，优选地改善了风味特征，这是由于功能性面粉中的植物性酚类、类黄酮、异黄酮、萜类和/或硫代葡萄糖苷的含量较少或活性较低。因此，本发明的经挤压的功能增强面粉提供了改进的温和风味，该面粉通过低水分超高压挤压生产，如常规做法，在单独的处理步骤中，对混合物中一种或多种谷粒和/或一种或多种豆类谷物的颗粒、种子或果实中的酚类、类黄酮、异黄酮、萜类和/或硫代葡萄糖苷进行物理改性，所述物理改性是通过将其分解、减小其分子大小和/或在超高压挤压过程中对其进行修饰而不移除它们来进行的。在使用超高压力挤压制造功能性面粉时控制风味特征的优选方法中，一种或多于一种谷粒和/或一种或多于一种豆类谷物的颗粒、种子或果实在单螺杆挤压机中的停留时间将在下一段详细讨论。
135.控制停留时间是通过控制对受挤压以制作功能面粉的混合物中一种或多于一种谷粒和/或一种或多于一种豆类谷物的颗粒、种子或果实中的植物性酚类、类黄酮、异黄酮、萜类和/或硫代葡萄糖苷进行物理改性的量而改变风味特征。在这种挤压功能性面粉的一种优选实施方法中，调节含淀粉的颗粒、种子或果实混合物在超高挤压压力下运行的单螺杆挤压机中的停留时间以改变功能面粉的风味特征，增加挤压停留时间，使从挤压机中挤出的功能性面粉更温和或苦味减轻。在一种这种优选的实施方法中，混合物在单螺杆挤压机中的停留时间为约4秒至约15秒、优选约5秒至约12秒，其中当经挤压的功能性面粉停留时间越短时例如停留时间是4秒至7秒，例如停留时间小于约7秒，苦味增加，停留时间越长，例如停留时间是8秒至15秒，例如停留时间大于约8秒，苦味越轻。在优选的方法实施方式中，增加停留时间通过减少苦味和/或用功能性面粉制作食品来改变风味特征，其通过在超高压力挤压过程中的物理改性降低在混合物中的一种或多于一种谷粒和/或一种或多于一种豆类谷物的颗粒、种子或果实中的在挤压后仍保留的植物性酚类、类黄酮、异黄酮、萜类和/或硫代葡萄糖苷的量。反之，降低停留时间通过在超高压力挤压过程中，减少对混合物中的一种或多于一种谷粒和/或一种或多于一种豆类谷物的颗粒、种子或果实的物理改性的量，来增加在挤压后仍保留在经挤压的功能性面粉中的植物性酚类、类黄酮、异黄酮、萜类和/或硫代葡萄糖苷的量，以增加苦味和/或降低温和性。
136.本发明的经挤压的功能性面粉当从挤压机中挤出时处于预糊化状态，不回生，具有相对较低的水分活度，a
w
，其小于0.5，优选地小于0.3，并因此具有相对较长的保质期，当用常规面粉包装并在室温下保存，保质期是至少1年，优选地是至少2年，更优选地是至少5年。
137.本发明的这种经挤压的功能性面粉优选是速溶面粉，不需要对其进行任何额外的加工，也不需要添加任何额外的成分、组成或需要混合或掺和的物质，只需简单地加水即可使用。使用时，向经挤压的功能性面粉中添加足以将水与面粉混合以产生至少面糊的水，并且根据与面粉混合的水的量、例如根据水与面粉的比例，其可以产生面团，例如夹生面团。以2份水、1份经挤压的功能性面粉的比例将本发明的速溶经挤压功能性面粉与水混合产生黏度至少为约4000厘泊并且不大于约100000厘泊，优选5000厘泊至50000厘泊的面糊。所得的面糊是可三维成型的面糊，其可以被塑造或成型为三维轮廓的产品，例如优选地做成薯片、饼干、面包卷或曲奇，而在加热三维成型的产品以将其烹制或烘烤成大体上坚硬和/或立体形状的可食用食品例如基本上坚硬和/或固态的可食用薯片、饼干、面包卷或曲奇之
前，面糊中的水分在其湿润时能够保持其三维轮廓的产品形状。在制作可食用食品的优选的方法中，在面糊湿润时使其形成所需的三维形状，例如形成为三维产品如具有薯片、饼干、面包卷或曲奇的形状，随后在例如烤箱(如烘箱)中在至少325华氏度，优选至少400华氏度下烘烤至少5分钟，优选至少10分钟，更优选至少20分钟，直到基本上变硬，例如全程基本上均匀地烹制或烘烤，从而形成人类可食用的食品，例如薯片、饼干、面包卷或饼干，优选地为酥脆的或香脆的。
138.以1份水、1份经挤压的功能性面粉的比例将本发明的速溶经挤压功能面粉与水混合生成黏度至少为约250000厘泊而不大于约1500000厘泊，优选750000厘泊至1250000厘泊，更优选约1000000厘泊的可三维成型的面团。所得的面团是可三维成型的面团，其可以被塑造或成型为三维轮廓的产品，例如优选地做成薯片、饼干、面包卷或曲奇，而在加热三维成型的产品以将其烹制或烘烤成基本上坚硬和/或立体形状的可食用食品例如基本上坚硬和/或固态的可食用薯片、饼干、面包卷或曲奇之前，面团中的水分在其湿润时能够保持其三维轮廓的产品形状。在制作可食用食品的优选的方法中，在面团湿润时使其形成所需的三维形状，例如形成为三维产品如具有薯片、饼干、面包卷或曲奇的形状，随后在例如烤箱(如烘箱)中在至少325华氏度，优选至少400华氏度下烘烤至少5分钟，优选至少10分钟，更优选至少20分钟，直到基本上变硬，例如全程基本上均匀地烹制或烘烤，从而形成人类可食用的食品，例如薯片、饼干、面包卷或饼干，优选地为酥脆的或香脆的。
139.iv.功能增强的小麦面粉和食品
140.本发明还包括使用上述根据本发明的挤压方法制作的功能增强的小麦食品，其优选是具有合适的筛目尺寸的面粉，例如粒度不大于约100目的面粉。本发明还包括使用上述根据本发明的挤压方法制作的功能增强的小麦食品，其优选地以挤压的粗粉形式包装或用作食品或食品成分。
141.根据本发明制造的功能增强的面粉或粗粉至少是基于小麦的功能增强面粉或由小麦混合物挤压成的粗粉，所述小麦混合物优选由全麦或整粒小麦组成，并优选地由相对于干燥混合物重量的至少50％的小麦组成。在优选实施方案中，根据本发明制作的功能增强的面粉或粗粉是由小麦混合物挤压成的粗粉，所述小麦混合物优选地基本上完全由全麦或整粒小麦组成，并优选地由相对于混合物重量的至少90％的小麦组成。
142.这种功能增强的面粉或粗粉是由在挤压过程中或通过挤压形成的冷水可溶性淀粉组成的，以使得功能增强的面粉或粗粉在室温下用水浸湿后，相对容易和迅速地溶解于或成为溶液。当用水润湿时，水被面粉吸收，使面粉比常规小麦面粉膨胀到更大的体积。事实上，根据本发明的挤压过程制造的功能增强的基于小麦的面粉比常规小麦面粉吸收更多的水分，当用水例如冷水或常温水浸湿时，其在水中吸收至少4倍、优选至少5倍、更优选至少6倍的基于小麦的功能增强面粉的重量。此外，当用水例如冷水或常温水润湿时，根据本发明的挤压过程制作的功能增强的基于小麦的粗粉在水中也吸收至少3倍、优选至少4倍、更优选至少5倍的其重量。
143.根据本发明的挤压常规制造的功能增强的基于小麦的面粉的最大黏度也比常规小麦面粉低，其中优选的基于小麦的功能增强的面粉的最大黏度为传统小麦面粉的至少一半、优选至少约三分之一。基于小麦的功能增强的面粉在冷却时黏度降低，随着温度的降低，它会随时间变得更加黏滞或黏稠。当加入适量的水，例如等于或多于功能增强的基于小
麦的面粉所能吸收的最大水量，例如过量的水，功能增强的基于小麦的面粉可形成相对可流动的浆液，其有利地具有肉汁、粥或布丁的稠度或黏稠度。
144.这种功能增强的基于小麦的面粉或粗粉还有利地相对快速地吸收水分，因为在超高压力挤压时，面粉中形成了相对大量的冷水可溶性淀粉。优选的功能增强的基于小麦的面粉或粗粉，优选由基本上完全由小麦例如全麦或整粒小麦组成的混合物挤压得到的功能增强的基于小麦的面粉或粗粉，相对快速地在不大于2.5分钟的时间内在水中吸收至少其4倍的干重，在不大于2.5分钟的时间内在水中吸收至少其5倍的干重，优选的在不大于2.5分钟的时间内在水中吸收约其6倍的干重。一种这样优选的功能增强的基于小麦的面粉或粗粉是由基本上完全由小麦例如全麦或整粒小麦组成的混合物在超高挤压压力下挤压得到的功能增强的基于小麦的面粉或粗粉，有利地在不大于2分钟的时间内在水中吸收至少其4倍的干重，在不大于2分钟的时间内在水中吸收至少其5倍的干重，优选的在不大于2分钟的时间内在水中吸收约其6倍的干重。
145.当完全用水润湿时，本发明的基于小麦的功能增强的面粉变得可流动，并优选地是液态化的但相对较稠。当完全用水润湿时，本发明的基于小麦的功能增强粗粉可以变得可流动，如果其没有变成液态化的和/或可流动的，则可以将其变成液态化的但保持相对的黏稠。
146.当功能增强的小麦面粉用冷水例如常温水润湿时，面粉的相对小的颗粒将结合为团聚的液态化团块，该团块可以并且优选地变得可流动。当功能增强的小麦粗粉用冷水例如常温水润湿时，粗粉的相对小的颗粒也将结合为团聚的液化团块，但通常不会变得可流动或变得像面粉的团块那样可流动。如果让其干燥，团聚的团块会形成可以变得相对坚硬的团块。当用水或糊剂润湿时，功能增强的基于小麦的面粉或粗粉有利地是可成形的，因为单个或离散的小麦面粉或粗粉颗粒将吸收水并团聚成可成形的团块。当呈这种糊状形式且可成形时，润湿的功能增强的基于小麦的面粉或粗粉可三维塑形或成形成所需的形状。当呈这种糊状形式且可成形时，润湿的功能增强的基于小麦的面粉或粗粉可三维成形或成型为更容易符合锅、碗或模具例如蛋糕模具的三维轮廓或形状。
147.可以为功能增强的小麦面粉或粗粉的这种功能增强的基于小麦的面粉或粗粉，是有益的，因为与全麦例如整粒小麦，和常规小麦面粉以及常规粗粉相比，其具有改良的酶活性，因为天然存在于小麦中的至少某些酶在挤压过程中，优选在超高压挤压过程中，会被改性，导致挤压后存在的这些酶减少。在功能增强的基于小麦的面粉或粗粉、优选功能增强的小麦面粉或粗粉的优选的实施方案中，与小麦和常规小麦面粉相比，功能增强的面粉或粗粉有利地具有较低的酶活性，因为存在于挤压混合物中的小麦中的至少一些酶通过在制造功能增强的面粉或粗粉的超高压挤压过程中失活而改性，减少了挤压后存在的酶的量。
148.在至少一种优选的功能增强的基于小麦的面粉或粗粉，例如功能增强的小麦面粉或粗粉中，与功能增强的面粉或粗粉所挤压的小麦相比，功能增强的面粉或粗粉含有少至少15％的酶，优选少至少25％的酶，更优选少至少40％的酶。在一个这种优选的功能增强的基于小麦的面粉或粗粉中，其可以是功能增强的小麦面粉或粗粉，与常规的小麦面粉或常规的小麦粗粉相比，由于在制造该功能增强的面粉或粗粉时使用了超高压力挤压，该功能增强的面粉或粗粉含有少至少15％的内源酶，优选少至少25％的内源酶，更优选少至少40％的内源酶。在这种优选的功能增强的基于小麦的面粉或粗粉中，其可以是功能增强的
小麦面粉或粗粉，相对于常规的小麦面粉或常规的小麦粗粉，由于在制造该功能增强的面粉或粗粉时使用了超高压力挤压，该功能增强的面粉或粗粉含有少至少15％的一种或多于一种淀粉酶，例如α
‑
淀粉酶和/或β
‑
淀粉酶、蛋白水解酶如蛋白水解酶和/或蛋白酶、木聚糖酶、过氧化物酶、肽酶和/或内切木聚糖酶，优选少至少25％的一种或多于一种淀粉酶，例如α
‑
淀粉酶和/或β
‑
淀粉酶、蛋白水解酶如蛋白水解酶和/或蛋白酶、木聚糖酶、过氧化物酶、肽酶和/或内切木聚糖酶，更优选少至少40％的一种或多于一种淀粉酶，例如α
‑
淀粉酶和/或β
‑
淀粉酶、蛋白水解酶如蛋白水解酶和/或蛋白酶、木聚糖酶、过氧化物酶、肽酶和/或内切木聚糖酶。在另一个这种优选的功能增强的基于小麦的面粉或粗粉中，其是功能增强的小麦面粉或粗粉，与常规的小麦面粉和常规的小麦粗粉相比，该功能增强的面粉或粗粉含有少至少15％的内源酶，优选少至少25％的内源酶，更优选少至少40％的内源酶。在这种优选的功能增强的基于小麦的面粉或粗粉中，其是功能增强的小麦面粉或粗粉，与常规的小麦面粉或粗粉或使用超高压挤压来挤压出功能增强的面粉或粗粉的小麦相比，该功能增强的面粉或粗粉含有少至少15％的由淀粉酶、蛋白水解酶和在肽酶和内切木聚糖酶中的至少一种组成的内源酶，优选少至少25％的由淀粉酶、蛋白水解酶和在肽酶和内切木聚糖酶中的至少一种组成的内源酶，更优选少至少40％的由淀粉酶、蛋白水解酶和在肽酶和内切木聚糖酶中的至少一种组成的内源酶。
149.在本发明的功能增强的基于小麦的面粉和小麦面粉或粗粉中的酶活性的这种改性和优选地降低也有利地改变了所得的功能增强的面粉或粗粉的风味特征和由所得的功能增强的面粉或粗粉制成的食品的风味特征。在优选的实施方案中，功能增强的基于小麦的面粉或小麦面粉或粗粉中酶活性的降低是由于被挤压以制造功能增强的面粉或粗粉的小麦的内源酶减少而产生的，从而产生了改善的风味特征或味道，例如通过减少甜味和/或在功能增强的面粉或粗粉中引入坚果味。
150.在本发明的功能增强的基于小麦的面粉或小麦面粉或粗粉的至少一个优选实施方案中，功能增强的基于小麦的面粉或小麦面粉或粗粉含有至少一种非小麦内源的酶，其是在执行上述制造本发明的功能增强的面粉或粗粉的方法中挤压小麦时形成的。在优选的实施方案中，在制造功能增强的基于小麦的面粉或小麦面粉或粗粉时以超高压力挤压小麦时形成至少一种非小麦内源性酶，并赋予所述功能增强的面粉或粗粉至少有益的性质或特征。在一个这种优选的实施方案中，至少一种由使用超高压挤压来挤压的小麦中的蛋白质形成的非小麦内源性酶，赋予了所得的功能增强的基于小麦的面粉或小麦面粉或粗粉改善的风味特征或味道，例如使得功能增强的面粉甜味更少，或者让面粉或粗粉有坚果味。
151.与常规小麦面粉或常规小麦粗粉相比，功能增强的基于小麦的面粉或小麦面粉或粗粉还有利地具有较低的过敏原水平。优选的过敏原降低的功能增强的基于小麦的面粉或小麦面粉或小麦粗粉含有少至少40％、优选地少至少70％、更优选地少至少约84％的至少一种通常存在于挤压出功能增强的面粉或粗粉的小麦中的过敏原。与常规小麦面粉或常规小麦粗粉相比，一种这种优选过敏原降低的功能增强的基于小麦的面粉或小麦面粉或小麦粗粉含有少至少30％、优选少至少50％、更优选少至少约65％的至少一种过敏原。
152.通过执行使用根据本发明的挤压过程制造功能增强的面粉或粗粉的方法而制得的功能增强的基于小麦的面粉或小麦面粉或粗粉是麸质减少的功能增强的基于小麦的面粉或小麦面粉或粗粉，其比挤压出功能增强的面粉或粗粉的小麦含有更少麸质。这种通过
执行使用根据本发明的超高压力挤压过程制造功能增强的面粉或粗粉的方法而制得的麸质减少的功能增强的基于小麦的面粉或小麦面粉或粗粉，比挤压出功能增强的面粉或粗粉的小麦含有更少的麸质，并且还有利地比常规小麦面粉和常规小麦粗粉含有更少的麸质。优选的麸质减少的功能增强的基于小麦的面粉或小麦面粉或粗粉比挤压出功能性增强的面粉或粗粉的小麦含有少至少40％、优选少至少70％、更优选少至少约84％的麸质。在一个优选的实施方案中，麸质减少的功能增强的基于小麦的面粉或粗粉优选地是在超高挤压压力下挤压小麦而制成的麸质减少的功能增强的小麦面粉或粗粉，其中在超高挤压压力下挤压小麦产生了麸质减少的功能增强的小麦面粉或粗粉，其包含不大于15000份每百万(ppm)的麸质，并且优选地包含不大于12000ppm的麸质，这显著地少于全麦或整粒小麦，其通常含有约75000ppm的麸质。一种优选的过敏原降低的功能增强的基于小麦的面粉或小麦面粉或粗粉比常规小麦面粉和常规小麦粗粉含有少至少30％、优选少至少50％、更优选地少至少约65％的至少一种过敏原。一种这种麸质减少的功能增强的基于小麦的面粉或小麦面粉或粗粉比常规小麦面粉和常规小麦粗粉含有少至少30％、优选少至少50％、更优选少至少约65％的麸质。
153.v.功能增强的豆类面粉和食品
154.本发明另一种优选的功能增强的食品，例如面粉或粗粉是含淀粉的混合物中以混合物干重计至少由50％的豆类组成的功能增强的基于豆类的面粉或粗粉，其中面粉或粗粉优选地是在超高挤压压力下挤压制成的。在一个优选的实施方案中，本发明的功能增强的基于豆类的面粉或粗粉是功能增强的基于扁豆的面粉或粗粉，其是由以混合物干重计由至少50％的一种或多于一种的扁豆例如红扁豆、黄扁豆和/或其他种类的扁豆组成的混合物挤压制成的。如果需要，所述面粉或粗粉可以基本上完全由豆类组成，因为挤压出面粉或粗粉的混合物基本上完全由一种或多于一种豆类组成。
155.在功能增强面粉或粗粉的一个优选的实施方案中，所述面粉或粗粉基本上完全由一种或多于一种豆类组成，因为挤压出面粉或粗粉的混合物基本上完全由一种或多于一种豆类组成。在一个这种优选的功能增强的基于豆类的面粉实施方案中，面粉基本上完全由一种或多于一种扁豆组成，例如一种或多于一种红扁豆、黄扁豆或其他品种的扁豆，因为挤压出面粉或粗粉的混合物基本上完全由一种或多种扁豆组成。
156.可以是功能增强的豆面粉或粗粉的这种功能增强的基于豆类的面粉或粗粉是有利的，因为其与豆类和常规豆面粉和常规粗粉相比具有改良的酶活性，因为天然存在于豆类中的至少某些酶在挤压过程中，优选在超高压挤压过程中会被改性，导致挤压后这些酶的存在减少。在功能增强的基于豆类的面粉或粗粉、优选功能增强的豆类面粉或粗粉的优选实施方案中，与豆类和常规豆类面粉相比，功能增强的面粉或粗粉有利地具有较低的酶活性，因为存在于挤出混合物中的豆类中的至少一些酶通过在制造功能增强的面粉或粗粉的超高压挤压过程中失活而改性，在挤压后存在较少的酶含量。
157.在至少一个优选的功能增强的基于豆类的面粉或粗粉，例如功能增强的豆类面粉或粗粉中，与挤压处功能增强的面粉或粗粉的豆类相比，功能增强的面粉或粗粉含有少至少15％的酶，优选少至少25％的酶，更优选少至少40％的酶。在一个这种优选的功能增强的基于豆类的面粉或粗粉中，其可以是功能增强的豆类面粉或粗粉，与常规的豆类面粉或常规的豆类粗粉相比，由于在制造该功能增强的面粉或粗粉时使用了超高压力挤压，该功能
增强的面粉或粗粉含有少至少15％的内源酶，优选少至少25％的内源酶，更优选少至少40％的内源酶。在这种优选的功能增强的基于豆类的面粉或粗粉中，其可以是功能增强的豆类面粉或粗粉，与常规的豆类面粉或常规的豆类粗粉，由于在制造该功能增强的面粉或粗粉时使用了超高压力挤压，该功能增强的面粉或粗粉含有少至少15％的一种或多于一种淀粉酶，例如α
‑
淀粉酶和/或β
‑
淀粉酶、蛋白水解酶如蛋白水解酶和/或蛋白酶、木聚糖酶、过氧化物酶、肽酶和/或内切木聚糖酶，优选少至少25％的一种或多于一种淀粉酶，例如α
‑
淀粉酶和/或β
‑
淀粉酶、蛋白水解酶如蛋白水解酶和/或蛋白酶、木聚糖酶、过氧化物酶、肽酶和/或内切木聚糖酶，更优选少至少40％的一种或多于一种淀粉酶，例如α
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淀粉酶和/或β
‑
淀粉酶、蛋白水解酶如蛋白水解酶和/或蛋白酶、木聚糖酶、过氧化物酶、肽酶和/或内切木聚糖酶。
158.在另一个这种优选的功能增强的基于豆类的面粉或粗粉中，其是功能增强的豆类面粉或粗粉，所述功能增强的基于豆类的面粉或粗粉即功能增强的豆类面粉或粗粉是功能增强的扁豆基面粉或粗粉即功能增强的扁豆面粉或粗粉，与常规的扁豆面粉和常规的扁豆粗粉相比，该功能增强的面粉或粗粉含有少至少15％的内源酶，优选少至少25％的内源酶，更优选少至少40％的内源酶。在这种优选的功能增强的基于扁豆的面粉或粗粉中，其是功能增强的扁豆面粉或粗粉，与传统的扁豆面粉或粗粉或使用超高压挤压来挤压出功能增强的面粉或粗粉的扁豆相比，该功能增强的面粉或粗粉含有少至少15％的由淀粉酶、蛋白水解酶和在肽酶和内切木聚糖酶中的至少一种组成的内源酶，优选少至少25％的由淀粉酶、蛋白水解酶和在肽酶和内切木聚糖酶中的至少一种组成的内源酶，更优选少至少40％的由淀粉酶、蛋白水解酶和在肽酶和内切木聚糖酶中的至少一种组成的内源酶。
159.在本发明的功能增强的基于豆类的和豆类面粉或粗粉中的酶活性的这种改变和优选地降低也有利地改变了所得的功能增强的面粉或粗粉的风味特征和由所得的功能增强的面粉或粗粉制成的食品的风味特征。在优选的实施方案中，功能增强的基于豆类的面粉或豆类面粉或粗粉中酶活性的降低是由于被挤压以制造功能增强的面粉或粗粉的小麦的内源酶减少而产生的，从而产生了改善的风味特征或味道，例如通过减少甜味和/或在功能增强的面粉或粗粉中引入坚果味。
160.在本发明的功能增强的基于豆类的面粉或豆类面粉或粗粉的至少一个优选实施方案中，功能增强的基于豆类的面粉或豆类面粉或粗粉含有至少一种非豆类内源的酶，其是在执行上述制造本发明的功能增强的面粉或粗粉的方法中挤压豆类时形成的。在优选的实施方案中，在制造功能增强的基于豆类的面粉或豆类面粉或粗粉、优选功能增强的基于扁豆的面粉或扁豆面粉或粗粉时，以超高压力挤压豆类时形成至少一种非豆类例如非扁豆的内源性酶，并赋予所述功能增强的面粉或粗粉至少有益的性质或特征。在一个这种优选的实施方案中，由使用超高压挤压来挤压的豆类、优选扁豆中的蛋白质形成的至少一种非豆类优选地非扁豆的内源性酶，赋予所得到的功能增强的基于豆类的面粉或豆类面粉或粗粉、优选地功能增强的基于扁豆的面粉或扁豆面粉或粗粉改进的风味特征或味道，例如使得功能增强的面粉甜味更少，或者让面粉或粗粉有坚果味。
161.本发明涉及经挤压的功能增强的面粉，其通过在大于约2000psi的挤压压力下挤压含水量不大于25％的一种或多于一种谷粒和或一种或多于一种豆类谷物的颗粒、种子或果实来制造，以生产最终含水量为约4％至约10％的功能增强的面粉，其中：除了由挤压物
压力变化产生的热量，挤压步骤中在没有热输入的情况下进行；最终含水量是在挤压后未进行除水步骤的情况下获得的。所述经挤压的功能增强的面粉，其中经挤压的功能增强的面粉包括速溶面粉。所述经挤压的功能增强的面粉，其中混合物包括一种或多于一种谷粒的完整颗粒。所述经挤压的功能增强的面粉，其中经挤压的功能增强的面粉具有酶减少和酶活性降低中的一种。所述经挤压的功能增强的面粉，其中谷粒前体由单一谷粒组成或两种或多于两种谷粒的混合物组成。所述经挤压的功能增强的面粉，其中挤压压力是至少3000psi。所述经挤压的功能增强的面粉，其中挤压压力是至少4000psi。所述经挤压的功能增强的面粉，其中混合物进一步包含额外的谷粒、豆类、果实、蔬菜、乳清、蛋白质、维生素、矿物质或营养素。所述经挤压的功能增强的面粉，其中经挤压的功能增强的面粉包括由挤压产生的粗粉粒度的颗粒。所述经挤压的功能增强的面粉，其中在后挤压步骤中将挤压的功能增强的面粉减小至规定的粒径分布。所述经挤压的功能增强的面粉，其中对挤压的功能增强的面粉的挤压使用单螺杆挤压机进行。
162.本发明还涉及经挤压的功能增强的面粉，用于提供食品中的冷水溶解性。经挤压的功能增强的面粉，其用于提高食品中的吸水性。经挤压的功能增强的面粉，其用于提高食品中的吸油性。经挤压的功能增强的面粉，其用于减少食品中的苦味。经挤压的功能增强的面粉，其用于提高食品中的营养和蛋白质的利用率/消化率。
163.本发明还涉及经挤压的功能增强的面粉，其包括通过对基本上完全由一种或多于一种谷粒和/或一种或多于一种豆类谷物的颗粒、种子或果实组成的混合物以至少2000磅/平方英寸的超高挤压压力进行超高压力挤压获得的冷水可溶性淀粉，其中混合物的水分含量不大于混合物重量的25％。所述经挤压的功能增强的面粉，其中经挤压的功能增强的面粉中的淀粉包括冷水可溶性淀粉。所述经挤压的功能增强的面粉，其中经挤压的功能增强的面粉中的淀粉包括冷水可溶性支链淀粉。所述经挤压的功能增强的面粉，其中经挤压的功能增强的面粉是速溶面粉。所述经挤压的功能增强的面粉，其中经挤压的功能增强的面粉是速溶面粉。所述经挤压的功能增强的面粉，其中经挤压的功能增强的面粉具有减少的酶。所述经挤压的功能增强的面粉，其中经挤压的功能增强的面粉具有降低的酶活性。所述经挤压的功能增强的面粉，其中经挤压的功能增强的面粉具有减少的苦味。
164.本发明也涉及制造功能增强的面粉的方法，其包括：在大于约2000psi的超高挤压压力下挤压水分含量不大于25％的包含一种或多于一种谷粒和或一种或多于一种豆类谷物的颗粒、种子或果实的混合物，以生产最终含水量为约4％至约10％的功能增强的面粉，其中：最终含水量是在挤压后未进行除水步骤的情况下获得的。所述的方法，其中所述混合物基本上由一种或多于一种谷粒和/或一种或多于一种豆类谷物的谷粒、种子或果实组成。所述的方法，其中所述混合物具有与一种或多于一种谷粒和/或一种或多于一种豆类谷物的颗粒、种子或果实的水分含量基本相同的含水量或水分含量。所述的方法，其中混合物包括一种或多于一种谷粒的完整颗粒。所述的方法，其中混合物基本上由一种或多于一种谷粒的完整颗粒组成。所述的方法，其中超高压力挤压使经挤压的功能增强的面粉的酶减少或酶活性降低。所述的方法，其中超高压力挤压减少了经挤压的功能增强的面粉的苦味。所述的方法，其中功能增强的面粉进一步包含额外的谷粒、豆类、果实、蔬菜、乳清、蛋白质、维生素、矿物质或营养素。所述的方法，进一步包括将功能增强的面粉减小至规定的粒径分布的后挤压步骤。所述的方法，其中挤压步骤使用单螺杆挤压机进行。
165.本发明还涉及制作食品的方法，所述方法包括将功能增强的面粉加入食品中以调节一种或多于一种食品性质的步骤，所述性质选自：所述食品中的冷水溶解性；所述食品中的吸水性；所述食品中的吸油性；所述食品中的风味稳定性；所述食品中的营养利用率；所述食品中的微生物活性；所述食品中的真菌活性；所述食品中的营养和蛋白质消化率。包含功能增强的面粉和至少一种非面粉食品成分的食品。所述的食品，其中所述食品的特征在于营养和蛋白质的消化率提高。所述的食品，其中功能增强的面粉由小麦组成，与制得功能增强的面粉的小麦相比，其含有至少75％的麸质。所述的食品，其中功能增强的面粉具有降低的酶活性。所述的食品，其中功能增强的面粉具有减少的酶。
166.考虑到本文公开的本发明的说明书和实践，本发明的其他实施方式和用途对本领域的技术人员将是显而易见的。本文出于任何原因引用的所有参考文献，包括所有期刊引文以及美国/外国专利和专利申请，均通过引用明确并完整地并入本文。应当理解，本发明不限于在此说明和描述的特定材料、方法、配方、操作/测定条件等，而是包括落入所附权利要求书范围内的修改形式。
再多了解一些
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