CN109310133A - 用于替代食品中的水胶体或蛋白质的增稠剂和稳定剂材料 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于替代食品中的水胶体或蛋白质的增稠剂和稳定剂材料的制备方法。该方法包括以下步骤：制备淀粉在水中的浆料；将脂肪物质与棕榈酸酯和硬脂酸酯的乳化剂的混合物添加至浆料形式的面糊，其中所述脂肪物质与棕榈酸酯和硬脂酸酯的乳化剂的混合物的量为干面糊重量的0.55‑0.95％；将面糊混合物除湿；并且热处理面糊混合物。此外，本发明还涉及通过该方法生产的用于替代食品中的水胶体或蛋白质的增稠剂和稳定剂材料。获得的用于替代食品中的水胶体或蛋白质的增稠剂和稳定剂材料具有一致的质量，并且即使在长期储存时也能使食品保持整性。

Description

用于替代食品中的水胶体或蛋白质的增稠剂和稳定剂材料

技术领域

与用于替代食品中的水胶体或蛋白质的增稠剂和稳定剂材料相关的食品技术。

背景技术

在一般烹饪中，应用增稠剂以增加食品的粘度。增稠剂的重要优点是它们允许食品可以根据需要成形或成型。需要成形或成型为块状的食品样品，例如加工肉制品、油炸面糊食品和烘焙食品。在加工肉制品的情况下，在研磨过程期间，需要增稠剂以使肉乳化并允许足够的粘度来使食品形成块。在油炸面糊食品的情况下，增稠剂对于确定面糊层的厚度以及涂覆产品的尺寸是重要的。在烘焙食品的情况下，适量的增稠剂将有助于面粉团的膨胀，包括期望的烘焙食品的质地等。

水胶体是基于多糖或蛋白质的亲水性聚合物，并且在水相中是胶体。水胶体具有许多优良的性质，并且它们广泛用作食品工业中的食品添加剂，例如食品调质剂、吸水剂、稳定剂和增稠剂等。水胶体主要用于食品以影响质地或粘度。水胶体可以从许多来源提取，包括植物、动物或微生物。今天，水胶体用于淀粉产品以减少化学改性淀粉的使用，并用于诸如蛋黄酱的乳液中以最小化脂肪物质的使用(http://www.sc.mahidol.ac.th/scbt/articles/IB％20Module-MS-6％20Oct％2010.pdf)。然而，根据如非专利文献1至3中所示的日本标准、欧盟标准和美国食品和药物管理局标准，来自这些来源的水胶体价格昂贵且某些类型，例如明胶、小麦麸质和大豆蛋白分离物等引起过敏。

因此，感兴趣的是应用来自豆类的无麸质淀粉或蛋白质作为增稠剂而不引起过敏。目前，淀粉用作许多食品，例如布丁、馅料、速溶汤料成分、蛋糕等中的原料。然而，淀粉对某些需要低温或室温烹饪的食品也有限制，因为需要制备凝胶形式的淀粉(即，淀粉糊化)以用作增稠剂。例如，乳液肉制品的混合，乳液温度不应超过12℃或在面糊的情况下，如果混合温度为室温，则面糊不适合作为增稠剂，因为它未达到糊化温度。

因此，为了解决上述限制，已经努力开发预糊化淀粉技术，例如专利文献第1至5号中的制备预糊化淀粉的方法或用水胶体例如明胶来制备预糊化淀粉(专利文献第6号)。此外，还公开了由蜡质淀粉制备预糊化淀粉。可将这些预糊化淀粉与低温水或常温水混合以用作增稠剂，无需加热(专利文献第7号)。然而，上述预糊化淀粉仍存在一些问题，包括需要高含水量或需要高速混合搅拌器以防止结块。并且这些种类的淀粉具有低硬度质地，因为淀粉颗粒结构在预糊化期间由于高温而被破坏。此外，糊化淀粉仍然昂贵且对水分高度敏感，使其难以储存。因此，已开发出通过使用油或脂肪的淀粉改性概念，以通过将脂肪物质和乳化剂混合到淀粉面糊中来改善淀粉粘度，从而在干燥面糊时获得均匀的稠度。这引起水分子的运动、淀粉颗粒的蒸腾、颗粒表面的膨胀。已经混合的脂肪物质和乳化剂的混合物可被吸收到淀粉的直链淀粉螺旋结构中以增加淀粉粘度，因为在淀粉颗粒中所吸收的脂肪物质和乳化剂的混合物使得淀粉在水中良好分散，同时淀粉也可以在室温下吸收更多的水而无需加热。因此，传统的干燥和筛选方法可以应用于通过使用油或脂肪获得的改性淀粉。这种淀粉的优点是降低了复杂性和生产成本，因为它不需要预糊化，预糊化从用于糊化的高温感应机器和用于在进入最终尺寸筛选过程之前彻底研磨淀粉的机器两方面造成了能量和时间的浪费。

先前已经进行了具有油脂的改性淀粉的研究和开发，例如JP-A-61-285956(专利文献第8号)，其提供了使用油/脂肪加工的淀粉的方法，其中40wt％浓度的浆料具有至少200cPs的粘度，但所得粘度仍然很低。此外，在EP 2 949 221 A1(专利文献第9号)中，提供了通过油/脂肪改性淀粉的加工，以及热老化处理，以获得用作薯条的涂覆材料的改性淀粉，其包含甘油脂肪酸酯基团形式的乳化剂，该乳化剂具有2至10的HLB并与含水量为25-45质量％的淀粉混合。然而，该方法使用与本发明不同的蛋糕形式的面粉。

此外，进行了许多努力以开发用于与用作油炸面糊食品中的涂覆材料的淀粉相混合的乳化剂，例如EP 2 740 532 A1(专利文献第10号)，其在与非极性溶剂混合之前，将HLB值为4至20的在极性溶剂中的乳化剂溶液与淀粉混合。尽管已将其加热和干燥，但由于非极性溶剂的残留，在用于食品的安全性方面仍然存在缺点。此外，在JP2011-254754 A1(专利文献第11号)中，开发了具有乳化剂的体系，其使用脂肪酸的十甘油酯与HLB值为15或更高的脂肪酸的蔗糖酯的组合作为用于微波炉处理的面糊的脂肪，该面糊具有孔状(fly-like)质地。上述所有文献表明了通过使用油和脂肪作为增稠剂的改性淀粉生产技术的改进和发展以及食品质地的改进。

参考文件

专利文献

1.US 3,399,081

2.US 3,464,857

3.US 4,465,702

4.US 5,098,727

5.WO 2014/066079 A2

6.US 3,865,603

7.US 4,634,596

8.JP-A-61-285956

9.EP 2 949 221 A1

10.EP 2 740 532 A1

11.JP 2011-254754 A1

非专利文献

1.亚洲食品安全2014年1月3日，“2010年食品添加剂Jetro规范和标准”，消费者事务署；日本政府2013年(Asian Food Safety 3 Jan 2014,“Jetro Specification andStandards for Food Additives 2010”,Consumer Affairs Agency；Government ofJapan 2013)；

2.“2007年11月27日委员会指令2007/68/EC”，欧洲联盟官方公报，L 310/11-L310/12(“COMMISSION DIRECTIVE 2007/68/EC of 27 November 2007”,Official Journalof the European Union,L 310/11-L 310/12)；

3.美国公法108-282，“2004年食品过敏原标签和消费者保护法”，2004年8月2日(U.S.Public Law 108-282,“Food Allergen Labeling and Consumer Protection Actof 2004”,2 August 2004)。

公开内容

技术问题

然而，由于现有食品的应用在食品类型方面具有过于狭窄和特定的界限，因此发明人还遇到了如上所列的先前的那些问题。同时，粘度的稳定性不足以长时间保存。因此，食品的质量不一致，这可能影响食品的完整性。例如，在油炸面糊食品制造过程中，如果所制备的用于涂覆食品块的面糊的粘度稳定性不足以符合作为工业生产的大规模生产时间，它将使面糊混合物沉降成层状，稠度不均匀且不是均质的。涂有高粘度面糊的食品块或食品部分将比涂有低粘度面糊的食品块更粘稠。结果，由于这种用于涂覆的混合面糊的不一致性，用于生产的整个批次的最终产品块的尺寸不均匀。

技术方案

本发明旨在解决上述问题，因为发明人发现，用特定的乳化剂成分，即棕榈酸酯、硬脂酸酯和具有特定皂化值的脂肪的混合物改性淀粉。然后，在高温下干燥和热处理一小段时间。可以在没有糊化过程的情况下获得具有增稠剂能力的淀粉。这也使得食品在水中对于沉降是稳定的，并且能够具有长时间的持油能力。它还显示了良好包装的密度。因此，本发明人能够提供食品制造系统中的增稠剂和稳定剂材料，其主要包含水或脂肪物质，并且其还用于替代食品中的水胶体或蛋白质。

有益效果

根据本发明的用于替代食品中的水胶体或蛋白质的增稠剂和稳定剂材料具有选自以下的一种或多种特征；例如在水中的抗沉降性在至少24小时内为50-100％；淀粉的持油能力在至少12小时内为70-100％；在用福特杯法测量时淀粉粘度为11-50秒或10-100厘沲，且堆积密度为500-900g/升。这些特征使得所获得的增稠剂和稳定剂材料以一致的质量替代食品中的水胶体或蛋白质，并且即使在长期储存时也能保持食品的完整性。

附图说明

-无-

发明详述

本发明提供了一种用于制备用于替代食品中的水胶体或蛋白质的增稠剂和稳定剂材料的方法，该方法包括以下步骤：

-制备淀粉在水中的浆料；

-将浆料形式的面糊与脂肪和乳化剂的混合物混合，该乳化剂通过混合棕榈酸酯和硬脂酸酯获得，该脂肪和乳化剂的混合物的量为干面糊重量的0.55-0.95％；

-对混合物进行除湿；

-对混合物进行热处理。

在本发明的另一个方面中，将在上述方法中提到的得自制备淀粉在水中的浆料的步骤的浆料在与脂肪和乳化剂的混合物混合之前应具有至少约50％的湿度。在本发明中用于制备淀粉在水中的浆料的步骤的合适湿度可选自至少约50％、至少约55％、至少约60％、至少约65％、至少约70％、至少约75％、至少约80％、至少约85％、至少约90％或至少约95％湿度。在根据本发明的方法中，用于制备淀粉在水中的浆料的步骤的最佳湿度为至少约60％。

在本发明的这种特定形式中，制备淀粉在水中的浆料的步骤可以在常规条件下进行而没有限制，例如，可使用250rpm下的机械搅拌，例如混合器、搅拌器、振动器等以制备浆料。制备浆料的步骤中的温度范围为25℃至40℃，优选25℃至35℃。并且，在制备浆料的步骤中的pH可以选自酸性或天然条件，合适的pH范围为4至7。此外，合适的搅拌时间取决于淀粉所需的耐热能力。然而，优选地，搅拌时间应为至少1小时，且更优选搅拌时间在1-24小时的范围内。

在本发明的另一个方面，在上述方法中提到的淀粉混合物的除湿步骤中，通常将湿度调节至小于约14％。然而，调节后的湿度可具有其他合适的值，这取决于最终食品的性质。

在本发明的另一个方面，使用的乳化剂可以是这样的乳化剂，其主要包含任何种类的棕榈酸酯和硬脂酸酯，只要其具有11-20范围内的HLB即可。优选地，本发明的乳化剂可以是这样的乳化剂，其主要包括蔗糖酯的混合物、棕榈酸和蔗糖酯的混合物或硬脂酸的混合物。更优选地，本发明中的棕榈酸蔗糖酯可以是单棕榈酸蔗糖酯、二棕榈酸蔗糖酯或其混合物。而且，更优选地，本发明中的硬脂酸蔗糖酯可以是硬脂酸蔗糖酯、二硬脂酸蔗糖酯或其混合物。最优选地，本发明中的乳化剂是这样的乳化剂，其是主要包含单棕榈酸蔗糖酯、二棕榈酸蔗糖酯、硬脂酸蔗糖酯和二硬脂酸蔗糖酯的混合物。

在本发明的特定方面，根据本发明的用作制备用于替代食品中的水胶体或蛋白质的增稠剂和稳定剂材料的原料的淀粉可以从植物中提取，例如该淀粉是来自木薯、小麦、玉米、马铃薯或其混合物的淀粉。此外，淀粉可以用作天然淀粉或改性淀粉，例如蜡质淀粉、化学改性淀粉，其选自氧化方法、酯化方法、醚化方法和水解方法，或这些方法的组合。

在本发明的另一个特定方面，根据本发明的用于制备用于替代食品中的水胶体或蛋白质的增稠剂和稳定剂材料的脂肪物质可以选自油或脂肪或任何油和任何脂肪的混合物，或从任何动物或任何植物中提取的脂肪物质，只要其皂化值为150-300mg的碱/1g这样的脂肪。

在本发明的另一个特定方面，根据本发明的用于制备用于替代食品中的水胶体或蛋白质中的增稠剂和稳定剂材料的淀粉混合物的热处理条件可以为在90-150℃的温度范围下加热不超过60分钟。如果温度低于此温度，则较少的脂肪物质与乳化剂的混合物被吸收到淀粉颗粒的直链淀粉螺旋结构中，因为温度不够高，不足以使颗粒中的水分子移动，不能使颗粒将水排出到颗粒表面(以使脂肪物质与乳化剂的混合物被吸收)。如果温度超过特定范围，则淀粉湿度将迅速下降。这将引起淀粉在制备过程中发生燃烧或爆炸的风险。

本发明还提供了增稠剂材料以替代通过上述任何形式的任何方法所生产的食品中的水胶体或蛋白质。

用于替代食品中的水胶体或蛋白质的上述增稠剂材料可用作食品添加剂和食品的增稠剂，该食品选自烘焙食品、油炸面糊食品、零食和加工肉制品。这使得包含这种增稠剂的食品具有一致的质量并且即使长期储存也能确保食品的完整性。

实施例

在下文中，将进一步详细描述关于这种材料的特定能力和实施方式的实验实施例。对于本领域技术人员显而易见的是，这些实验实施例仅用于说明目的，并不意图限制本发明的范围。

样品1至18：用于替代食品中的水胶体或蛋白质的增稠剂和稳定剂的制备

制备具有特定HLB值的乳化剂与具有特定皂化值的脂肪物质的混合物，对于下表1中的样品编号1至18，将上述混合物以一定量(基于干的淀粉的重量)与条件化至具有50％或更高的特定相对湿度水平的木薯淀粉面糊或浆料混合，混合1小时。然后，除湿至低于14％，并按照下表1中样品编号1至18所示的时间在105℃下进行热处理，以制备所述样品编号1至18中的用于代替食品中的水胶体或蛋白质的增稠剂和稳定剂材料。

表1用于替代食品中的水胶体或蛋白质的增稠剂和稳定剂的样品

样品测试1：测试在水中的抗沉降性

通过将所述材料与蒸馏水混合直至其重量为250克，制备增稠剂和稳定剂材料(其是35wt％的上述样品1至18)，以测试其在水中的抗沉降性。然后，以250rpm的速度使用混合器混合2分钟，倒入100ml的圆筒中并静置，在6、12、18和24小时读取与水分离的淀粉层的体积，其表示为水中的抗沉降性相对于默认水平的百分比。然后，根据以下评分标准分组，测试结果如表2所示。

1＝非常低的水平(在小于6小时的保持时间内，抗沉降值小于50％)

2＝低水平(在6-12小时的保持时间内，抗沉降值小于50％)

3＝平均水平(在小于12-18小时的保持时间内，抗沉降值小于50％)

4＝高水平(在小于18-24小时的保持时间内，抗沉降值小于50％)

5＝非常高的水平(在大于24小时的保持时间内，抗沉降值为50％-100％)

样品测试2：面糊的持油能力

通过将8g的增稠剂和稳定剂材料与60g的蒸馏水以及60g的植物油混合，制备增稠剂和稳定剂材料(其为8wt％的上述样品1至18)。然后使用Silverson高剪切混合器以2,500rpm的速度混合90秒，倒入100ml的圆筒中并静置12小时，每隔3小时读取测量层的体积，面糊的持油能力表示为测量层的体积相对于默认水平的百分比。然后，根据以下评分标准分组，测试结果如表2所示。

1＝非常低的水平(在小于3小时的时间内，面糊的持油能力小于70％)

2＝低水平(在3-6小时的时间内，面糊的持油能力小于70％)

3＝平均水平(在6-9小时的时间内，面糊的持油能力小于70％)

4＝高水平(在9-12小时的时间内，面糊的持油能力小于70％)

5＝非常高的水平(在大于12小时的时间内，面糊的持油能力为70％-100％)。

样品测试3：增稠剂和稳定剂材料的粘度测试

制备增稠剂和稳定剂材料(其以干重计为35wt％的上述样品1至18)以用于3号杯的福特粘度杯方法。然后，通过下式(1)获得运动粘度(以厘沲计)：

运动粘度(厘沲)＝2.314t-15.200 (1)

其中“t”是以秒计的流体的流动时间

然后，根据以下评分标准分组，测试结果如表2所示。

1＝非常低的水平(运动粘度小于5厘沲)

2＝低水平(运动粘度为5至10厘沲)

3＝平均水平(运动粘度为10至15厘沲)

4＝高水平(运动粘度为15至20厘沲)

5＝非常高的水平(运动粘度大于25厘沲)

样品测试4：增稠剂和稳定剂材料的堆积密度测试

将干燥型的上述样品1至18的增稠剂和稳定剂材料倒入已知准确体积的塑料罐中，轻轻敲打罐直至淀粉在塑料罐中压实，用衬垫稍微回弹直至淀粉高度与罐相同，称重并通过下式计算。测试结果如表2所示

堆积密度(克/升)＝淀粉和罐的净重-罐的重量/罐的体积

表2：增稠剂和稳定剂材料的性质测试结果

基于上述测试结果，具有良好的粘度和稳定性，如表现出高粘度、缓慢沉降和高持油能力的样品为样品编号7、9、10、11、12、13、14、15、16、17和18。因此，当测试用于食品中时，其可具有良好的趋势。另一方面，样品编号1、2、3、4、5、6和8表现出低的粘度、快速沉降和低的持油能力，因此其可能不适合用作食品中的良好增稠剂和稳定剂。

在下文，已经应用上述增稠剂和稳定剂材料的食品样品更清楚地显示出根据本发明的增稠剂和稳定剂材料的良好结果。

加工肉制品的样品生产

通过一般方法根据下表3中所示的量混合各成分来制备乳液。下面提到的增稠剂用于样品编号1、2、5、6、9、10、13和14中的增稠剂。然后，将这种乳液制成香肠。

表3

成分	量(g)	量％
			鸡胸肉	1000	40
鸡肉脂肪	350	14
			增稠剂	200	8
碎冰	850	34
			盐	32.5	1.3
糖	32.5	1.3
			调料	17.5	0.7
胡椒	10	0.4
			三聚磷酸钠	5	0.2
亚硝酸钠	0.5	0.02
			苯甲酸钠	2	0.08
总计	2500	100

然后，由20名小组成员通过以下类别的感官评价对获得的香肠进行感官评价；

-香肠质地的外观(横截面中的内部表面)

-香肠的硬度(横向咬合时的感觉)

-多汁性(食用时的感觉)

评分标准如下所示，20名小组成员的平均感官评分如表4所示：

极低＝0，非常低＝1，低＝2，中等＝3，高＝4，极高＝5

表4：加工肉制品的感官评价结果

基于上述评价结果，具有良好感官评分的样品是应用了增稠剂和稳定剂的样品编号9、10、13和14的样品，特别是样品编号9和13，其显示了香肠在硬度、柔滑度和多汁性方面的良好感官特性。其与应用了其他增稠剂和稳定剂并且表现出差的性能的样品编号1、2、5和6相反。结果，应用了增稠剂和稳定剂的样品编号9、10、13和14的样品中的香肠质地的硬度随着这种增稠剂和稳定剂材料的高运动粘度而变化，由于高粘度，香肠磨肉的粘合质量得到改善，使其具有良好的硬度，从而产生良好的硬度。此外，这种材料高的抗沉降水平也导致香肠质地的一致性和高的柔滑度。并且，香肠可以在其组分中携带大量脂肪而不会在烹饪过程中损失(烹饪损失)。由于这种材料的高持油能力，小组成员可以感觉到他们的舌头上涂有脂肪，这反过来又使得香肠肉具有多汁质地的良好感觉。

油炸面糊食品的样品生产

通过一般方法根据下表3中所示的量混合各成分来制备油炸面糊食品。下面提到的增稠剂用于样品编号3、4、7、8、11、12、15、16、17和18中的增稠剂。然后在180℃下将涂覆的鸡肉油炸4分钟。

表5

然后，由20名小组成员通过以下类别的感官评价对所获得的油炸面糊食品进行感官评价：

-油炸面糊块的外观(颜色、起泡、形状)

-脆性(横向咬合时的感觉)

-多汁性(食用时的感觉)

评分标准如下所示，20名小组成员的平均感官评分如表6所示：

极低＝0，非常低＝1，低＝2，中等＝3，高＝4，极高＝5

表6：油炸面糊食品的感官评分

基于上述评价结果，具有良好感官评分的样品是应用了增稠剂和稳定剂的样品编号11、12、15、16、17和18的样品。评价结果在油炸面糊食品的良好外观、脆性和多汁性方面是显著的。其与应用了其他增稠剂和稳定剂并且表现出差的性能的样品编号3、4、7和8相反。由于高抗沉降性和高运动粘度与油炸面糊食品的外观和脆性直接相关。并且，油炸面糊食品可以在产品中携带大量脂肪而不会在烹饪过程中损失(烹饪损失)。由于这种材料的高持油能力，小组成员可以感觉到他们的舌头上涂有脂肪，这反过来又使得油炸面糊食品具有多汁质地的良好感觉。

最佳模式

如在发明的细节中所述。

Claims (10)

1.用于制备用于替代食品中的水胶体或蛋白质的增稠剂和稳定剂材料的方法，其包括以下步骤：

-制备淀粉在水中的浆料；

-将具有至少约50％湿度的浆料形式的面糊与脂肪物质和乳化剂的混合物混合，其中所述脂肪物质和乳化剂的混合物的含量为干的面糊重量的0.55-0.95％；

-将得自面糊制备步骤的混合物除湿，直至具有低于14％的湿度；

-将所述混合物在90-150℃的温度下热处理不超过60分钟；

所述乳化剂主要包括棕榈酸蔗糖酯和硬脂酸蔗糖酯并且具有11-20的HLB值。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述淀粉选自来自大米、糯米、小麦、玉米、木薯、豆和马铃薯或其混合物的淀粉。

3.根据权利要求2所述的方法，其中所述淀粉是蜡质淀粉。

4.根据权利要求2所述的方法，其中所述淀粉是化学改性淀粉。

5.根据权利要求4所述的方法，其中所述化学改性淀粉得自一种或多种方法，所述一种或多种方法选自氧化方法、酯化方法，醚化方法和水解方法，或这些方法的组合。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其中所述脂肪物质选自油、脂肪或其混合物，并且所述脂肪物质的皂化值为150-300mg的碱/1g的脂肪物质。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，其中所述乳化剂主要包括单棕榈酸蔗糖酯、二棕榈酸蔗糖酯、硬脂酸蔗糖酯和二硬脂酸蔗糖酯。

8.一种用于替代食品中的水胶体或蛋白质的增稠剂和稳定剂材料，其通过根据权利要求1-7中任一项所述的方法制备。

9.根据权利要求8所述的增稠剂和稳定剂材料，其中所述增稠剂和稳定剂材料用作食品中的食品添加剂，所述食品选自烘焙食品、油炸面糊食品、零食和加工肉制品。

10.用于替代食品中的水胶体或蛋白质的增稠剂和稳定剂材料，其具有选自以下的一种或多种特征：在水中的抗沉降性在至少24小时内为50-100％；淀粉的持油能力在至少12小时内为70-100％；在用福特杯法测量时，淀粉粘度为10-200厘沲，且淀粉的堆积密度为500-900g/升。