CN107846909B - 持续能量的烘焙稳定的填充物及包括这些的烘焙产品 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了形成烘焙物的组合物和方法，所述烘焙物包括保留高水平的可缓慢消化的淀粉的基于水果的水性填充物组合物。

Description

持续能量的烘焙稳定的填充物及包括这些的烘焙产品
相关申请
本申请要求于2015年7月17日提交的并且名称为“Sustained Energy BakeStable Fillers and Baked Products Therewith”的美国临时专利申请号62/193,665的权益，并且该申请全文以引用方式并入本文。
技术领域
本领域涉及用于面团、面糊等中以形成烘焙产品的基于水果的填充物及其制备方法，并且特别地涉及这种保留高水平的可缓慢消化的淀粉的基于水果的填充物的方法和组合物。
背景技术
淀粉向葡萄糖的快速消化可导致血液中高水平的葡萄糖，随后血糖水平迅速下降。在一些情况下，长时间和升高的高血糖水平是不期望的。可更优选恒定和中等的血糖水平，这有助于持续和稳定的能量来源。
已经认识到，先前的食物产品能够提供持续能量的来源的可缓慢消化的淀粉，但是在水基食物和填充物中没有实现高水平的可缓慢消化的淀粉。在水基组合物中，水通过膨胀和水合淀粉的会降低淀粉的可缓慢消化性质的淀粉的无定形区域，往往对可缓慢消化的淀粉产生不利影响。尝试通过增加淀粉的加载量来增加可缓慢消化的淀粉水平会改变产品的质地、风味和口感，这对食物的感官特征有不利影响。因此，仅仅增加淀粉水平通常不是实现更高水平的可缓慢消化淀粉的有利方法。尝试增加可缓慢消化的淀粉含量通常涉及用各种酶处理淀粉。需要额外的酶处理来使淀粉改性的方法是耗时的，并且从商业制备角度来看是不期望的。此外，由于要维持可缓慢消化的水平需要使淀粉改性，这些方法通常不会保留自然或天然的淀粉组分并且常常不是消费者所期望的。
发明内容
在一个方面，本公开描述了一种制备烘焙面团产品的方法，该烘焙面团产品包括用于在其中保留高水平的可缓慢消化的淀粉(SDS)的烘焙稳定的填充物(诸如但不限于基于水果的填充物、如基于蔬菜或干酪的填充物的咸味的填充物或者基于巧克力的填充物)。在一种方法中，该方法包括首先将填充物组分(诸如水果组分、蔬菜组分、干酪组分或巧克力组分)、非糊化谷粒淀粉(其可以是天然淀粉或非天然淀粉)、淀粉增塑剂和淀粉抗增塑剂共混以形成水性填充物。该填充物具有约10％至约24％、优选地约12％至约20％的水分和约0.25至约3.00的淀粉抗增塑剂与淀粉增塑剂的比例。淀粉抗增塑剂包括约90至约3600的可选分子量。相对于天然淀粉糊化温度，该淀粉具有选自约50℃至约95℃的升高的糊化温度，在一些方法中，由式A和式B界定并且被界定在式A和式B之间
-0.0003(x)2+0.2199(x)+63.721 (A)
-0.0001(x)2+0.1251(x)+63.605 (B)
其中(x)为淀粉抗增塑剂的分子量。这种淀粉组合物有效地保留烘焙后填充物中高水平的SDS。
接下来，在烘焙之前，将该填充物与生面团或面糊组分组合或添加到生面团或面糊组分中，以形成面团-填充物组合物。在先前的产品中，由于粒料的无定形区域水合和膨胀使淀粉没有糊化，可发生SDS的显著损失。在低于填充物中淀粉的糊化温度的25℃的温度下，可能会损失高达40％的SDS。然后将该面团-填充物组合物在低于淀粉糊化温度不多于20℃的温度下被烘焙或加热，使得非糊化的天然或非天然谷粒淀粉保持不膨胀并且不接触填充物中的酶，并且可以用于在包括至少约15克可缓慢消化的淀粉/100克基于水果的填充物的烘焙面团产品。
本公开还提供了一种烘焙面团产品，该烘焙面团产品包括在烘焙后保留高水平的可缓慢消化的淀粉的烘焙稳定的水性填充物。该填充物可以是但不限于基于水果的填充物、如基于蔬菜或干酪的填充物的咸味的填充物或者基于巧克力的填充物。在一种方法中，该烘焙面团产品包括面团组分和被施加到面团组分中的填充物。该填充物包括填充物组分(诸如水果组分、蔬菜组分、干酪组分或巧克力组分)、非糊化谷粒淀粉(诸如天然淀粉或非天然淀粉)、淀粉增塑剂和淀粉抗增塑剂，该淀粉抗增塑剂具有约90至约3600的分子量。该填充物具有约10％至约24％、优选地约12％至约20％的水分和约0.25至约3.0的淀粉抗增塑剂与淀粉增塑剂的比例。在一些方法中，该填充物是低脂肪填充物并且具有脂肪，但通常具有不超过约5％的脂肪。
相对于天然淀粉，该填充物具有升高的淀粉糊化温度，并且由式A和式B界定并且被界定在式A和式B之间
-0.0003(x)2+0.2199(x)+63.721 (A)
-0.0001(x)2+0.1251(x)+63.605 (B)
其中(x)为抗增塑剂的分子量。这种(甚至是水基的)填充物组合物保留至少约15克可缓慢消化的淀粉/100克基于水果的填充物。
附图说明
图1示出了在过量溶液(即，淀粉固形物约50％)中淀粉抗增塑剂分子量、以抗增塑剂/水的比例表示的抗增塑剂浓度和小麦淀粉所得的糊化温度的关系。
图2显示了填充物水分和作为抗增塑剂的可独立地或与本文其他因素组合影响SDS保留的蔗糖百分比之间的另一个关系。
图3示出了在淀粉的糊化温度(受与本文确定的因素独立地或组合的影响)超过有助于高水平的SDS的保留的填充物加工温度时可缓慢消化的淀粉的保留。
具体实施方式
本文描述了烘焙稳定的水性填充物成分和包括这种填充物成分的烘焙的基于面团的产品。在一些方法中，该填充物成分是基于水果的填充物成分。在其他方法中，该填充物可以是如基于蔬菜或干酪的填充物的咸味的填充物，或者在其他方法中，是基于巧克力的填充物。在一些方法中，该烘焙稳定的填充物成分是水性低脂肪组合物，其在烘焙后保留非常高水平的可缓慢消化的淀粉(SDS)，即使该填充物仅包括中等水平的淀粉也是如此。因此，该填充物不仅提供高水平的SDS，而且还保留了常用于烘焙面团产品中的基于水果的填充物的感官品质。此外，由于该填充物是烘焙稳定的，可以有利地是在烘焙之前被施加到面团产品中与面团一起被烘焙，并且仍然保留非常高水平的可缓慢消化的淀粉，而不会显著改变基于水果的填充物的感官特征。
通过控制淀粉的无定形区域的膨胀，这通过水分含量、填充物组成、烘焙条件和/或填充物的抗塑化组分反映在升高的淀粉糊化温度上，来实现这种高水平的SDS。选择这种填充物特征之间的关系以及甚至填充物特征间的小偏差对于实现高水平的SDS是很重要的，并且在一些情况下，本文发现的烘焙条件对于最终烘焙产品中SDS的保留具有显著的作用。在一些方法中，本文的填充物包括至少约10gSDS/100克产品，以及在其他方法中，约10g至约15gSDS/100克产品，以及在另外的其他方法中，约15g至约25gSDS/100克产品。在一些情况下，这种保留SDS的水平至少为约100％，以及在其他方法中，天然淀粉中至少约20％的SDS被保留。在其他方法中，本文的填充物保留约50％至约100％的SDS，并且在其他方法中，约80％至约100％的SDS。
在一些方法中，该填充物是包括水果组分、非糊化天然谷粒淀粉、淀粉增塑剂和淀粉抗增塑剂等成分的低脂肪水基填充物。所谓低脂肪，即该填充物可以包括脂肪，但通常不超过约5％的脂肪。脂肪在室温下可以是液体或固体，并且包括卡诺拉油、大豆油、棕榈油及其共混物。也可以包括其他组分，只要它们不会对SDS的水平产生不利影响。在一些方法中，通过仔细控制填充物的水分含量、选择淀粉增塑剂与淀粉抗增塑剂的比例可在产品中保留高水平的SDS，并且在一些情况下，控制淀粉糊化温度(其可以增加至超过淀粉的天然糊化温度)和烘焙温度之间的温差。
在一些情况下，希望升高淀粉的糊化温度，通过提供超过烘焙温度的更大温差来帮助使SDS最大化。在水性体系中，升高淀粉糊化温度的同时保留一致的感官特征可能是具有挑战性的。在一种方法中，通过升高淀粉的糊化温度(相对于天然淀粉的糊化温度)，通过将淀粉增塑剂、淀粉抗增塑剂的水平和淀粉抗增塑剂的分子量保持在特定地界定的关系中来保留高水平的SDS。在某些情况下，这种关系是抗增塑剂分子量相对于在淀粉增塑剂与淀粉抗增塑剂的特定比例下所需的淀粉糊化温度之间的拟线性或二阶多项式关联。例如，已经发现，将抗增塑剂与增塑剂的比例(诸如1比2)加倍趋向于使淀粉的糊化温度升高约10℃，以及将淀粉抗增塑剂的分子量加倍(诸如将淀粉抗增塑剂的分子量从约150增加至约400)会使淀粉的糊化温度升高约10℃至约15℃。从这种关联中可以选择淀粉糊化温度的特定窗口以使糊化温度最大化以帮助保留高水平的SDS。在贯穿本公开的内容中将更详细地解释这些和其他特征。
在一种方法中，该填充物组分是烘焙稳定的基于水果的水性填充物，适用于在烘焙之前作为填充物成分添加进或添加到面糊、面团等中以形成烘焙物以在烘焙后的填充物中保留高水平的SDS，该烘焙物诸如(但不限于)饼干、薄脆饼干、夹心曲奇饼、糕饼、长条面包(bars)、谷物等。该填充物组分可以包括约1％至约50％的水果组分，在其他方法中，约5％至约30％的水果组分，以及在另外的其他方法中，约10％至约20％的水果组分。水果组分可以包括适用于对烘焙物有效的填充物的任何基于水果的组分，并且可包括果汁、果泥、果粉、干燥的水果、重构的水果、水果浓缩物、水果纤维、水果果渣及其组合。水果组分包括至少约0％至10％的果胶，以及在其他方法中，约2％至约5％的果胶。在其他方法中，该填充物是基于蔬菜或干酪的填充物，以及在另外的其他方法中，该填充物是基于巧克力的填充物。
在一些方法中，该填充物是低脂肪的，并且在一些情况下可以包括脂肪，但通常包括不超过约5％的脂肪。在其他方法中，该填充物可以包括约0％至约2％的脂肪。填充物中的脂肪可以由谷粒或籽粒及其组合提供，并且脂肪可以是卡诺拉油、大豆油、棕榈油、葵花油、棉籽油、可可脂等。
该填充物组分还包括非糊化谷粒淀粉，其旨在保留作为最终产品中的非糊化谷粒淀粉。该淀粉可以是天然谷粒淀粉或非天然谷粒淀粉。仔细选择和控制该淀粉以在成品填充物中保留高水平的SDS。例如，本文的淀粉保留了其天然淀粉晶体形式，并且该淀粉的无定形区域(通过X射线晶体学测量大约80％至90％的淀粉粒料是无定形的，其中无定形区域的百分比基于非晶体面积(-即，峰值基线和线性基线之间的面积-)与总衍射面积的比例)保持不膨胀也不糊化，甚至在水性体系中也是如此。在一种方法中，该填充物组分包括约10％至约50％的淀粉，在其他方法中，约20％至约40％的淀粉，以及在另外的其他方法中，约30％至约40％的淀粉。淀粉可以选自小麦、玉米、稻米、木薯、马铃薯、燕麦、荞麦、黑麦、大麦、高粱、小米、面粉、埃塞俄比亚画眉草及其组合。合适的淀粉的示例包括但不限于天然小麦淀粉、高直链淀粉和抗性小麦淀粉。高直链淀粉是通过将淀粉分支酶的两种异构体的活性抑制在野生型活性的1％以下的结果。淀粉粒料形态和组成发生了明显改变。通常不存在高分子量的支链淀粉，而直链淀粉含量增加至接近80％水平的重量比，并且淀粉可以具有约25％至约80％的直链淀粉含量。已经发现，高直链淀粉由于其天然的高糊化温度以及在食品加工期间延迟膨胀，在食用后有助于整体餐后血浆胰岛素小但显著地降低。抗性淀粉是在通常消化淀粉的条件下抵抗酶消化的天然淀粉或物理处理淀粉中的那部分。一些抗性淀粉可在某些食品加工条件下变得可缓慢消化，从而可用于提供持续能量来源，而一些可能保留对消化的抗性。
该填充物组分还包括淀粉增塑剂。在一些情况下，该填充物可以包括约10％至约25％的淀粉增塑剂，在其他情况下，约12％至约22％的淀粉增塑剂，以及在另外的其他情况下，约16％至约20％的淀粉增塑剂。本文所用的淀粉增塑剂是指增加淀粉的可塑性或流动性的添加剂。水是水相容的半结晶性食物聚合物淀粉的强力增塑剂。用水进行增塑会降低Tg(玻璃态转化温度)(参见例如，由P.Fito,A.、Mulet和B.McKenna编辑的《食物中的水》，1994年，纽约爱思唯尔科学出版社，第148页，其以引用方式并入本文)，并且不利于保留淀粉中的SDS。在无定形淀粉区域变成橡胶状和具流动性时温度下降允许淀粉在较低温度下膨胀以及消化酶进入。在一种方法中，淀粉增塑剂中添加了水，但也可以添加甘油、木糖醇、山梨糖醇、聚乙二醇及其组合。如下文更详细讨论的，水百分比以及淀粉增塑剂与淀粉抗增塑剂的相对关系是实现SDS高保留率的一个有益因素。
除了淀粉增塑剂之外，该填充物组分还包括淀粉抗增塑剂，该抗增塑剂是通常抵消淀粉增塑剂的塑化作用的成分。在一些方法中，该填充物可以包括约5％至约60％的淀粉抗增塑剂，在其他方法中，约20％至约50％的淀粉抗增塑剂，以及在另外的其他方法中，约35％至约45％的淀粉抗增塑剂。如本文所用，淀粉抗增塑剂是表现为水的共溶剂且具有比单独的水更高的平均分子量的任何成分，并且前述“增塑剂”降低淀粉Tg低于增塑剂或水，使得在抗增塑剂存在下糊化温度相对于增塑剂升高。)(参见例如，由P.Fito,A.、Mulet和B.McKenna编辑的《食物中的水》，1994年，纽约爱思唯尔科学出版社，第162页)如下面更详细地讨论的，不仅淀粉抗增塑剂的量，而且淀粉抗增塑剂与淀粉增塑剂的关系以及淀粉抗增塑剂的所选的分子量都有益于在水性体系中保留高水平的SDS。
在一些方法中，淀粉抗增塑剂具有约180至约3600的分子量，在其他方法中，约300至约1100，以及在另外的其他方法中约340至约500。淀粉抗增塑剂的示例包括但不限于糖，诸如单糖(如葡萄糖(MW为180.16)、果糖(MW为180.16)和半乳糖(MW为180.16))或者二糖如蔗糖(MW为342.3)；麦芽糖(MW为342.2)和乳糖(MW为342.2)或者淀粉多糖如聚葡萄糖和麦芽糖糊精。如本文所用，优选的抗增塑剂是基于碳水化合物的抗增塑剂。淀粉抗增塑剂也可以是聚葡萄糖、麦芽糖糊精、葡萄糖浆、玉米糖浆、红糖、糖蜜、水果糖、水果果汁、水果果糊。
虽然上面单独讨论了各种填充物组分，但是应当理解，每种组分的各种特征可以根据特定应用的需要与其他组分的各种特征结合考虑。此前的讨论(以及接下来的讨论)旨在强调本文独特的填充物组分的不同特征和方面，并且应当理解，可以根据特定应用的需要以任何方式组合这些特征和方面。例如，当填充物是低脂肪的水基体系时，有几种可选的因素有助于本文的填充物组分中的高水平的SDS的保留。这些因素可以各自独立地包括在填充物中，或者可以根据特定应用的需要以各种组合的形式组合来保留高水平的SDS。这些因素中的每一个在前文和下文进行讨论，并且对这些因素的这种独立的讨论并不意味着它们不能以各种组合的形式组合。这些因素包括但不限于填充物水分含量、淀粉糊化温度、淀粉增塑剂与淀粉抗增塑剂的关系、淀粉抗增塑剂的分子量和/或相对于天然淀粉糊化温度的淀粉糊化温度或烘焙温度中的一者或多者。
填充物的水分含量是影响水性体系中高水平SDS保留的一个因素。期望通过选择水分水平来保留SDS。经由一种方式，水分含量为约10％至约20％，在其他方法中，为约12％至约18％，在另外的其他方法中，为约12％至约16％。该填充物还可具有约0.500至约0.750的水活度。随着水分含量的增加，保留的SDS水平降低，在一些方面会显著降低。一般来讲，水分和SDS保留之间存在反比关系。通过以本文讨论的特定比例包括抗增塑剂，可以抵消水分增加对SDS损失的不利影响，但抗增塑剂的作用仍然是有限的。在本文的水分范围之外，在烘焙温度下抗增塑剂对帮助SDS保留几乎没有影响。
在大多数情况下，仅靠填充物中的水分水平通常不能确保高水平的SDS的保留，而且也不能确保正确选择相对于水分水平的淀粉抗增塑剂。在上述水分范围之内，在上述范围内并且以约1至约2的淀粉抗增塑剂与淀粉增塑剂的比例来选择淀粉抗增塑剂的含量，有助于在所需的水分范围内实现高水平的SDS保留。在该水分范围之外，淀粉抗增塑剂和这些比例不能防止淀粉在水基低脂肪体系中塑化，不足以保留高水平的SDS。此外，为了充当有效的共溶剂，淀粉抗增塑剂分子量通常需要在一定范围内。在一些方法中并且如前所述，分子量为180至约500，在其他方法中，为约500至约3600。
淀粉糊化温度也优选地从淀粉的天然糊化温度升高以帮助SDS保留。在本文的水性的基于水果的填充物的情况中，存在淀粉抗增塑剂量、淀粉抗增塑剂的分子量和淀粉增塑剂量的独特关系，以界定用于保留高水平的SDS的所需的升高的淀粉糊化温度。例如，淀粉糊化温度可以在约60℃至约130℃之间，并且也由关系(A)和(B)界定并且被界定在关系(A)和(B)之间：
-0.0003(x)2+0.2199(x)+63.721 (A)
-0.0001(x)2+0.1251(x)+63.605 (B)
其中(x)为抗增塑剂的分子量。关系(A)是指在约1.8至2.0的比例下的淀粉抗增塑剂与淀粉增塑剂。关系(B)是指约为1.0的比例。该关系在图1中以图形示出并且显示了包括曲线(A)和曲线(B)以及这些曲线之间的间隔的窗口，以在水性的基于水果的填充物的情况中界定升高的淀粉糊化温度作为淀粉抗增塑剂、淀粉增塑剂和淀粉抗增塑剂分子量的函数，以保留本文所述的高水平SDS。
通过标准差示扫描量热法测定淀粉的结晶熔融曲线。用于表征糠麸中淀粉的仪器和方法是：
仪器：TA仪器差示扫描量热仪(DSC)，其中包括TA仪器DSC Q1000控制器软件，TA仪器Q1000模块和TA仪器RCS单元。
样品盘：Perkin-Elmer不锈钢高压容器，带O型圈。
样品制备：以1:1的固体与溶剂的比例将这些成分与溶剂混合。
在DSC样品盘中称量大约35毫克至50毫克的湿成分。
仪器校准：DSC以已知方式校准基线、电池常数、温度和热容：
基线校准：使用两个空样品盘，在10℃至150℃的温度范围内以5℃/min的加热速率测定基线斜率和基线偏移。
电池常数校准：使用铟作为标准品。
温度校准：使用铟在某一位置处校准。
使用DSC校准数据分析软件程序在校准模式下对仪器进行适当的DSC校准修正。使用蓝宝石以已知的方式校准热容。用DSC在标准模式下使用5℃的升温速率从20℃升温至140℃来表征样品。为分析结果，将总热流曲线从基线积分以测量样品中结晶淀粉的糊化温度。样品至少重复运行一次。
图2显示了填充物水分和作为抗增塑剂的可独立地或与本文其他因素组合影响SDS保留的糖(蔗糖，MW为342)的百分比之间的另一个关系。该图显示，填充物水分是有助于保留高水平SDS的另一个因素，并且填充物的水分含量与SDS保留之间存在反比关系。例如，当填充物水分增加时，SDS的水平通常会降低。如图表所示，在给定的水分范围内，抗增塑剂的增加可以抵消水分的增加，并有助于保留SDS(提高3至4个点)。然而，如该图所示，淀粉抗增塑剂的作用是有限的，因为随着填充物水分进一步增加，在本文的填充物环境中即使增加淀粉抗增塑剂的量也不能抵消增塑剂对保留的SDS的降解作用。
图3示出了可以独立地或与本文确定的有助于保留高水平的SDS的其他因素组合的另一种关系。图3显示了作为可能影响高SDS保留的另一个因素的淀粉糊化温度和烘焙温度之间的温差。在该图中，烘焙温度为90℃，但是应当理解，这种温差将通常适用于其他商业烘焙温度以及根据具体应用施用。在一些方法中，优选的是，最高内部产品温度比淀粉糊化温度低约20℃，以确保高水平的SDS的保留。在其他方法中，最高内部产品温度比淀粉糊化温度低约15℃，而在另外的其他方法中，最高内部产品温度比淀粉糊化温度低约10℃。随着烘焙温度接近淀粉糊化温度，水性填充物组合物中SDS的保留明显下降。因此，为了保留高水平的SDS，当填充物是水基低脂肪组合物时，淀粉糊化温度(其中淀粉糊化温度受淀粉增塑剂、淀粉抗增塑剂和淀粉抗增塑剂分子量的影响)的选择会影响可以使用的烘焙温度，因为与糊化温度太接近的烘焙温度会降低SDS保留。如上所述，填充物水分含量也可能影响这些关系。
如本文所使用的，可缓慢消化的淀粉(简称SDS)通常是指淀粉碳水化合物在酶消化过程中于20分钟至120分钟之间释放的以葡萄糖测量的部分。在含淀粉的食品中淀粉消化的速率和程度可以通过由Englyst等人开发的体外方法来估计(1996,1999)(以引用方式并入本文)。简而言之，在体内咀嚼或用机械切碎/粉碎之后分析食物样品中的游离糖葡萄糖(FSG)和果糖。然后，将食物样品与胰酶(转化酶、淀粉酶、淀粉葡糖苷酶)一起孵育，并在20分钟(G20)和120分钟(G120)时测量游离葡萄糖的量。进一步孵育和处理食物样品以获得总葡萄糖部分。RDS的量计算为G20和FSG之间的差值乘以系数0.9，SDS的量计算为G120和G20之间的差值乘以系数0.9，并且以重量百分比(g/100g产品)表示。抗性淀粉(RS)计算为总葡萄糖与G120之间的差值乘以系数0.9。如本文所讨论的SDS的量通过在Englyst KN,Englyst HN,Hudson GJ,Cole TJ,JH Cummings,“Rapidly available glucose in foods:an in vitro measurement that reflects the glycemic response,”Am J Clin Nutr1999,volume 69,pages 448-454(Englyst KN、Englyst HN，Hudson GJ、Cole TJ、JHCummings,“在食物中快速得到葡萄糖：反映血糖指数应答的体外测量”，美国临床营养学杂志，1999年，第69卷，第448-454页)(其以引用方式并入本文)中所讨论的方法进行测定。
本文产品的面团部分可以是夹心曲奇饼、薄脆饼干、饼干、面包、糕饼、长条面包、谷物及其组合。面团部分可以包括甜味料、脂肪、蛋白质、膨松剂、乳化剂、风味物、纤维和基于谷粒的成分诸如面粉、籽粒、颗粒物。最终产品可以包括约40％至约90％的面团部分，在其他方法中，约40％至约60％的面团。本文的面团部分还提供高水平的SDS，诸如至少约15gSDS/100g，在一些情况下，约为15g至约20gSDS/100g面团。
本文的填充物组合物优选在面团被烘焙前被施加到生面团中。在一些方法中，约10％至约60％的填充物被施加到或被施加进生面团中，在其他方法中，约40％至约60％的填充物被施加到或被施加进生面团中，以及在另外的其他方法中，将约40％至约50％的填充物被施加到或被施加进生面团中。当与生面团结组合随后与面团同时烘焙(在选择烘焙条件和针对本文所述的填充物组合物所选的其他因素下)时，该填充物保留高水平的SDS，使得整个最终烘焙产品还包括由填充物和面团部分提供的高水平的SDS。为此，通过添加本文所述的填充物，填充物部分不会稀释最终烘焙产品中所提供的SDS的水平，因为填充物部分和面团部分都提供了高水平的SDS。
本文的填充物组合物也是烘焙稳定的，意味着填充物在烘焙过程中不会过度扩展或“沸煮”。烘焙稳定性通过“环测试”如下进行测定：
烘焙扩展测试方法：
使用75"高、1.6"直径的环。
在环内喷洒一层薄的油膜进行润滑。
用填充物填充环，然后取出环，将填充物环放在一张滤纸上。
在普通的对流烤箱中于400℉下烘焙10分钟。
烘焙后待测量的填充物直径应在约2英寸至约3英寸之间，并且在一些方法中，为约2英寸至约2.6英寸。然而，烘焙扩展可能根据成品的应用而不同。
本文的填充物还包括使其烘焙稳定的附加成分，诸如淀粉、改性淀粉、面粉、果胶、水果固形物、糖固形物和另外的水性胶体(包括但不限于黄原胶和藻酸盐)等。
用于检测淀粉变化的各种方法(诸如，直链淀粉提取、α-淀粉酶消化和DSC)描述于美国临时申请号62/193,665(“第‘665号临时申请”)的附录A中并在下文更详细地讨论，该申请以引用方式并入本文。
淀粉的酶消化速度和程度取决于粒料在受热特别是受湿热时膨胀和/或分解时的完整性。使用三种方法来评估淀粉粒料受湿热时的状况，这些方法是相互补充的。这些方法包括(1)直链淀粉提取和碘结合，(2)α-淀粉酶消化(也称为淀粉损伤试验)和(3)差示扫描量热法(“DSC”)试验。当水果填充物经受热处理状况时，淀粉粒料将开始软化和膨胀。这允许淀粉从粒料中滤出并且消化酶扩散到粒料中。每种方法都可以评估与体内消化率有关的粒料破碎程度。
方法编号1使用碘结合来测量在加热期间淀粉粒料中有多少直链淀粉溶出。该方法涉及在室温下于0.1N NaOH溶液中悬浮和/或提取固形物。这种方法可以指示淀粉粒料孔隙度发生的变化，以及从粒料中溶出的较低分子量的淀粉的迁移率。也就是说，粒料孔隙度的增加越大，可用的淀粉越多。
方法编号2涉及测量当经受各种处理(例如研磨、热水分等)时由于对淀粉粒料的物理破坏产生的酶可接触的淀粉酶可消化淀粉。该技术用酶消化淀粉并测量所产生的游离葡萄糖量。在这种技术中，粒料膨胀越多，可以进入粒料的酶越多。这种方法通常被认为是AACC(美国谷物化学家协会)方法76-31.01。
方法编号3或DSC涉及测量淀粉粒料的热容作为糊化的百分比。该方法测量填充物中由无定形淀粉软化和膨胀的起始温度指示的“按原样”DSC糊化曲线，然后在没有添加水分的情况下测量淀粉微晶的熔化。在该方法中，将水添加到填充物中(例如，约1份填充物加1份水)，以提供使填充物中的淀粉完全糊化所需的过量水。当与未处理的填充物相比时，该技术可以测量在湿热处理期间糊化的淀粉的百分比。
通过DSC测量的糊化起始温度来测量淀粉的无定形区域软化并变成橡胶状时热容的变化。随后，淀粉微晶熔化并完成淀粉粒料的破碎。当粒料软化时，消化酶能够进入到淀粉中并开始消化。增加糖浓度可以增加糊化起始温度，但是已经发现(如将在以下实施例中所讨论)，水分是糊化起始温度和消化率的重要驱动因素。例如，如下表所示，使用5％碳酸钠水溶液作为溶解了过量淀粉的湿热处理淀粉的提取溶剂，而且由于对照水平太高不能区分各种湿热处理条件。
Figure BDA0001539542680000121
Figure BDA0001539542680000131
水果填充物中糊化的淀粉的量与填充物中水的量相关。水果填充物中淀粉的体外消化率也与填充物中的水分含量有关。含水但不含糖以及在63℃而不是90℃下加热产生不同程度的糊化，从而证实所确定的糊化和水分的关系对于糖的浓度和所使用的热量而言是独特的。
通过以下实施例可更清楚地了解本公开及其许多优点。以下实施例是示例性的，并不限制其范围或精神。本领域的技术人员将容易地理解，可以使用在这些实施例中描述的组分、方法、步骤和设备的变型。除非另有说明，否则本公开所述的所有百分比、比例和份数均以重量计。
实施例
实施例1
图1示出了在过量溶液(即淀粉固形物大于或等于50％)中淀粉抗增塑剂的分子量、以抗增塑剂/水的比例表示的抗增塑剂浓度以及小麦淀粉(Aytex P，ADM)在过量溶液(即淀粉固体约50％，1份淀粉加1份糖水助溶剂)中所得的糊化温度的关系。在本实施例中，淀粉增塑剂中添加了水，并且该淀粉抗增塑剂为果糖、葡萄糖、蔗糖、聚葡萄糖等糖。在该图中，示出了抗增塑剂与水的两种比例：AP/W＝1，AP/W＝1.8至2.0。如该图所示，糊化温度随着糖分子量和浓度的增加而增加，表明糖的抗增塑作用随分子量和水分的增加被糖浓度的增加替代。该关系是拟线性的，并且是二阶多项式的最佳拟合。一般来讲，将S/W的比例从1增加到2会将淀粉的糊化温度增加约10℃，并且将分子量从约180增加到约380会将糊化温度增加约10℃至约15℃。淀粉的糊化温度如前所述进行测量。
图1的数据表：抗增塑剂(AP)、分子量、AP/P浓度比和小麦淀粉(Aytex P，ADM)的糊化温度的列表
Figure BDA0001539542680000132
Figure BDA0001539542680000141
如上所示，并且在图1的图表中，随着抗增塑剂相对于增塑剂的浓度增加，糊化温度升高。并且随着抗增塑剂的分子量增加，糊化温度也升高。
实施例2
图2示出了基于填充物水分含量和淀粉抗增塑剂在填充物中的百分比的SDS保留的作用。对于这些实验，淀粉是小麦淀粉(Aytex P，ADM)，淀粉增塑剂是水和/或甘油，淀粉抗增塑剂是果糖、葡萄糖和蔗糖的组合，其中60％的抗增塑剂的分子量为180和40％的分子量为342，降至33％的抗增塑剂分子量为180和67％的分子量为342。
基于苹果的填充物
成分 重量 总重量 “按原样”组成％ 湿度 DWT
目标面团温度-67F
填充物糖-葡萄糖 10.7 10.7％
填充物糖-果糖 10.9 10.9％
填充物糖-蔗糖 13.7 13.7％
水 11.4％
其他(果胶等) 7.7％
总填充物 54.35 21.00％ 42.9
上表包括下表中用于制备SDS水果填充物的“苹果填充物”成分的糖组成。这里示出了苹果填充物成分的糖类型、组成％、糖g/100g苹果填充物成分和水分含量。
下表具有SDS填充物的组成，包括苹果填充物成分、小麦淀粉、水、糖(液体和干燥)、甘油、总填充物水分、加热至90℃前后的SDS含量(标准化至36％重量比的SDS含量)、加热后的SDS保留％、总糖和糖类型％。
Figure BDA0001539542680000151
如图2所展示，对于给定的配制水分，随着抗增塑剂量的增加SDS保留增加。该图描述了获得给定SDS保留的不同方式。例如，为保留15gSDS/100g，配方含10％的水分和37％的AP。或者，较高的糖、42％的AP和较高(16％)的水分也会得到15g/100g填充物的SDS。
实施例3
图3示出了在淀粉的糊化温度(受糖和抗增塑剂浓度的影响)超过有助于保留高水平的SDS的填充物加工温度时可缓慢消化的淀粉的保留。
烘焙温度为约90℃。
下表显示了SDS水果填充物的组成，包括苹果填充物成分、小麦淀粉、水、糖(液体和干的)、甘油、总填充物水分、加热至90℃前后的SDS含量(标准化至36％重量比的SDS含量)、加热后的SDS保留％、总糖和通过DSC测量的填充物中淀粉的糊化温度。
Figure BDA0001539542680000161
这展示了填充物中较高的淀粉糊化温度可以使淀粉稳定并增加SDS的保留。
应当理解，在本说明书和权利要求书的原理和范围内，本领域的技术人员可以对为解释方法和组合物的性质而在此描述和说明的配方和成分的细节、材料和布置进行各种修改。如本文所用，约0％是指产品可任选地包括所述成分，或在一些方法中，是指所述成分以高于零的量存在。

Claims (18)

1.一种制备烘焙面团产品的方法，所述烘焙面团产品包括烘焙稳定的填充物，所述烘焙稳定的填充物用于在其中保留高水平的可缓慢消化的淀粉，所述方法包括：
将填充物组分、非糊化谷粒淀粉、淀粉增塑剂和淀粉抗增塑剂共混以形成填充物，所述填充物具有10％至24％的水分，0.25至3.00的淀粉抗增塑剂与淀粉增塑剂的比例和90至3600的所述淀粉抗增塑剂的分子量；
在烘焙前将所述填充物添加到生面团组分中以形成面团-填充物组合物；
在低于淀粉糊化温度不多于10℃的温度下烘焙所述面团-填充物组合物，使得所述谷粒淀粉保持不膨胀，以形成包括每100克所述填充物组分至少10克可缓慢消化的淀粉的烘焙面团产品；其中
所述淀粉增塑剂选自由水、甘油、木糖醇、山梨糖醇、聚乙二醇及其组合组成的组；并且
所述淀粉抗增塑剂选自由葡萄糖、果糖、半乳糖、蔗糖、麦芽糖、乳糖、聚葡萄糖、麦芽糖糊精、葡萄糖浆、玉米糖浆、红糖、糖蜜、水果糖、水果果汁、水果果糊及其组合组成的组。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述填充物包括5％至60％的所述抗增塑剂。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述填充物组分包括水果组分，并且其中所述填充物包括1％至50％的所述水果组分、10％至50％的所述非糊化谷粒淀粉；10％至25％的所述淀粉增塑剂和5％至60％的所述淀粉抗增塑剂。
4.根据权利要求3所述的方法，其中所述水果组分选自由果汁、果渣、果粉、果糊和干燥的水果块组成的组。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述非糊化谷粒淀粉选自由小麦、荞麦、玉米、稻米、燕麦、小米、埃塞俄比亚画眉草、黑麦、高粱、大麦及其混合物组成的组。
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述非糊化谷粒淀粉的所述淀粉糊化温度为60℃至130℃。
7.根据权利要求1所述的方法，其中所述面团-填充物组合物在低于所述填充物中的所述淀粉糊化温度10℃至20℃的温度下被烘焙。
8.根据权利要求1所述的方法，其中所述填充物具有脂肪，并且其中所述填充物的总脂肪不超过5重量％。
9.一种烘焙面团产品，所述烘焙面团产品包括烘焙稳定的水性填充物，所述烘焙稳定的水性填充物在烘焙后保留高水平的可缓慢消化的淀粉，所述烘焙面团产品包括：
面团组分；
填充物，所述填充物被施加到所述面团组分中，所述填充物包括填充物组分、非糊化谷粒淀粉、淀粉增塑剂和淀粉抗增塑剂，所述淀粉抗增塑剂具有180至3600的分子量，所述填充物具有10％至25％的水分和0.25至3.00的所述淀粉抗增塑剂与所述淀粉增塑剂的比例；以及
每100克填充物至少10克的可缓慢消化的淀粉,
其中所述烘焙面团产品是通过在低于淀粉糊化温度不多于10℃的温度下烘焙面团-填充物组合物可获得的，使得所述谷粒淀粉保持不膨胀，以形成包括每100克所述填充物组分至少10克可缓慢消化的淀粉的烘焙面团产品；其中
所述淀粉增塑剂选自由水、甘油、木糖醇、山梨糖醇、聚乙二醇及其组合组成的组；并且
所述淀粉抗增塑剂选自由葡萄糖、果糖、半乳糖、蔗糖、麦芽糖、乳糖、聚葡萄糖、麦芽糖糊精、葡萄糖浆、玉米糖浆、红糖、糖蜜、水果糖、水果果汁、水果果糊及其组合组成的组。
10.根据权利要求9所述的产品，所述产品还包括5％至60％的所述抗增塑剂。
11.根据权利要求9所述的产品，其中所述填充物组分包括水果组分，并且其中所述填充物包括5％至50％的所述水果组分、10％至50％的所述非糊化谷粒淀粉；10％至25％的所述淀粉增塑剂和5％至60％的所述淀粉抗增塑剂。
12.根据权利要求11所述的产品，其中所述水果组分选自由果汁、果泥、果粉、干燥的水果、重构的水果、水果浓缩物、水果纤维、水果果渣及其组合组成的组。
13.根据权利要求9所述的产品，其中所述非糊化谷粒淀粉的所述淀粉糊化温度为60℃至130℃。
14.根据权利要求9所述的产品，其中所述面团-填充物组合物在90℃至150℃的温度下被烘焙。
15.根据权利要求9所述的产品，其中所述填充物具有脂肪，并且其中所述填充物的总脂肪不超过5重量％。
16.根据权利要求9所述的产品，其中所述填充物还包括提供烘焙稳定性的成分，其中所述提供烘焙稳定性的成分选自由淀粉、果胶、水果固形物和糖固形物组成的组。
17.根据权利要求9所述的产品，其中所述填充物包括0％至10％的果胶。
18.根据权利要求9所述的产品，其中所述填充物选自由基于水果的填充物、咸味的填充物、基于蔬菜的填充物、基于干酪的填充物和基于巧克力的填充物组成的组。
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