CN112969372B - 用于食品应用的可溶性粉 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种速溶或制备的酱汁或干混调味料，该速溶或制备的酱汁或干混调味料包含可溶性粉和至少一种附加成分，其中可溶性粉具有在5至18范围内的右旋糖当量值、在5％固体处大于50％的溶解度，以及在20℃至50℃范围内的温度下在10％固体处介于0.001Pa*s和1.0Pa*s之间的粘度。

Description

用于食品应用的可溶性粉
技术领域
本申请要求2018年11月2日提交的名称为“Soluble Flour For Use in FoodApplications”的美国临时专利申请号62/754,654的权益，该临时专利申请据此全文以引用方式并入。
本申请涉及可溶性粉组合物及其在食品应用中的用途。
背景技术
消费者要求食品和饮料应用中麦芽糖糊精的标签友好的替代物。虽然期望产生标签友好的替代物，但也期望此类替代物具有与麦芽糖糊精类似的功能性。
发明内容
本文描述了一种速溶或制备的酱汁或干混调味料，其包含可溶性粉和至少一种附加成分，其中可溶性粉具有在5至18范围内的右旋糖当量值、在5％固体处大于50％的溶解度，以及在20℃至50℃范围内的温度下在10％固体处介于0.001Pa*s和1.0Pa*s之间的粘度。
附图说明
图1示出了制造如本文所述的可溶性粉的方法。
图2以图形方式示出了如本文所述的可溶性粉在水中的粘度(10重量％可溶性粉浓度)。
图3以图形方式示出了可溶性木薯粉的粒度分布。
图4以图形方式示出了可溶性米粉的粒度分布。
图5图示说明在各种浆液干固体含量下干燥的可溶性米粉的粒度分布。
具体实施方式
本文描述了一种可在食品和饮料应用中用作麦芽糖糊精替代物的可溶性粉组合物及其制造方法。如本文所用，术语“可溶性粉”还包括水解的、酶促处理的、酶促改性的和/或溶解的粉。此类可溶性粉已被处理以促进其主要组分在液体诸如水中的更大溶解度。此外，此类可溶性粉表现出与麦芽糖糊精类似的功能性，具有适用于食品和饮料应用的期望的“纯正风味”、口感和质地。一般方法的例证可见于图1中。如本文所用，术语“可溶性”是指粉组分在水中的溶解度。如本文所用，术语“粉”涵盖(1)非谷物粉和(2)分级的非全谷物粉，其中麸皮和胚芽的一部分已被除去。
生产过程中的第一步骤是制备由粉和水组成的浆液。粉可以有许多来源，例如但不限于，非谷物来源诸如根或块茎来源，并且更具体地马铃薯、木薯、甘薯、芋头、薯蓣、竹芋、莲藕、肖提(shoti)、葛根、香蕉、糯性木薯(waxy cassava)、糯性木薯淀粉(waxytapioca)，或谷物粉诸如大米粉、糯性谷物粉、普通谷物粉或高直链淀粉谷物粉。还可使用糖-1突变型粉，以及包含植物糖原的粉。用作原料的粉固有地具有低水平的水中溶解度。
在优选的方面，粉是木薯粉或米粉。浆液包含约15重量％至35重量％的粉，并且在更优选的方面，包含约20重量％至30重量％的粉。在优选的方面，通过搅拌装置搅拌浆液以防止粉固体沉降。
然后将浆液的pH调节至在约3.5至6.0范围内的所需pH。在优选的方面pH为4.5至5.5，在更优选的方面pH为4.7至5.3，并且在最优选的方面pH为4.8至5.2。可使用酸溶液诸如盐酸来调节pH。
一旦将浆液的pH调节至落在所需范围内，然后就将酶添加到浆液中。在优选的方面，该酶为α-淀粉酶，然而也可使用其他细菌或真菌酶，例如但不限于异淀粉酶、葡糖淀粉酶、β-淀粉酶、普鲁兰酶和/或它们的组合。在优选的方面，α-淀粉酶是热稳定的α-淀粉酶。在优选的方面，酶以相对于粉的重量0.02％至0.1％的酶并且更优选地相对于粉的重量0.045％至0.085％的酶的范围内的量添加，以形成反应混合物。酶和浆液构成反应混合物。反应混合物可在60℃至140℃，优选地85℃至140℃，更优选地90℃至100℃范围内的温度下处理，此类处理促进糊化和进一步溶解。处理反应混合物直至达到介于5和18之间的右旋糖当量(“DE”)。在优选的方面，烹浆将进行到直至达到介于8和12之间的DE。优选地，使用喷射式煮浆锅来促进反应。一旦反应完成并且达到所需的DE，就利用常用方法诸如添加酸或加热来使酶失活，并且获得可溶性粉。将可溶性粉冷却至50℃至60℃范围内的温度，并且将可溶性粉的pH调节至约3至约5的范围。可使用碱溶液诸如氢氧化钠来调节pH。可溶性粉可经历附加的处理，例如蒸发、喷雾干燥和过筛。
所获得的可溶性粉具有50％至100％范围内的溶解度(在5％可溶性粉浓度下测量也称为“5％固体”)，并且更优选地具有75％至85％范围内的溶解度，以及5至18范围内的DE值，并且更优选地8至12范围内的DE值。可溶性粉还表现出在水中0.001Pa*s至1Pa*s范围内的所需粘度特性(10重量％可溶性粉浓度也称为“10％固体”)。在优选的方面，可溶性粉在20℃至50℃范围内的温度下具有0.001Pa*s至0.01Pa*s范围内的粘度，如图2所示。在一些方面，可溶性粉在水中的粘度特性在0.001Pa*s至0.1Pa*s范围内。
使用高架螺旋桨式混合器制备可溶性粉-水样品以以8000rpm溶解可溶性固体，并使用Anton Paar MCR 502流变仪库埃特几何结构在20s-1剪切速率下测试。可溶性粉还具有所需的分子量分布特性和多分散性特征。通过将可溶性粉充分混合在水中(5％固体)，通过滤纸过滤样品混合物，并使用DR301-95数字折射计(Kruss GmbH,Hamburg,Germany)确定滤液的白利糖度％来测定粉的溶解度。为了由以实验方法确定的白利糖度％确定溶解度，必须完成计算，该计算考虑初始添加到体系中的总固体百分比。喷雾干燥的可溶性粉的DE值通过用Schoolr方法分析定量还原糖的量来实现。
在优选的方面，可溶性粉具有在0重量％至10重量％、0.01重量％至10重量％以及0.1重量％至10重量％范围内的蛋白质含量。在优选的方面，可溶性粉具有在0.5重量％至15重量％范围内的膳食纤维含量。
如本文所述的可溶性粉适用于食品应用。值得注意的食品应用包括但不限于饮料、饮料混合物、婴儿食品、医药产品、食品乳液、方便食品、烘焙食品、乳品和基于小吃的填充物或食物产品。饮料和饮料混合物可包括热饮或冷饮、风味乳(包括巧克力乳)、碳酸软饮料、果汁、运动饮料、营养饮料和婴儿代乳品的速溶混合物。乳食物产品可包括冰淇淋、酸奶、酸奶油、掼奶油和非乳制绝对素食替代物。方便食品包括但不限于色拉调味料(可倾倒和勺舀型)、酱汁(速溶调味料和制备调味料)、调味品、布丁、棒、谷类食品、谷类食品的包衣、涂抹食品、低脂涂抹食品、糖衣、硬糖、软糖、橡皮糖产品和干混作料。烘焙食品应用可包括曲奇饼、蛋糕、松饼、薄脆饼干、面制糕点和层压烘焙产品。
如本文所述的可溶性粉可用作速溶和制备的酱汁和干混调味食品应用中麦芽糖糊精的至少部分替代物，并且在许多情况下可用于在速溶和制备的酱汁和干混调味食品应用中完全替代麦芽糖糊精。可溶性粉表现出与麦芽糖糊精类似的功能性(例如，pH、溶解度和粘度)，使其成为速溶和制备的酱汁和干混调味食品应用中麦芽糖糊精的合适替代物。此类替代品允许消费者友好的标记，因为与麦芽糖糊精相比，一些消费者可能更愿意接受可溶性粉。
此外，此类可溶性粉还具有在其中风味乳液形成并喷雾干燥的风味包封应用中替代麦芽糖糊精的能力，以将液体风味剂转化成固体。在这些应用中，麦芽糖糊精可与亲脂性淀粉一起使用，或另选地单独使用以形成风味乳液。麦芽糖糊精由于它们形成积极有助于包封的基质的能力而通常用于该空间中。本文所述的可溶性粉可替代该空间中的麦芽糖糊精，因为它们具有温和的风味、低粘度和低成本。此外，可溶性粉可替代涂覆油基风味剂中的麦芽糖糊精。
在优选的方面，如本文所述的可溶性粉可用于速溶酱汁(例如，由消费者重构为酱汁形式的干混物)、制备的酱汁、干混调味料和风味包封物。此类可溶性粉可以不同的量添加，并且一致地表现出与麦芽糖糊精类似的味道和功能性。
实施例
实施例#1：用于制备可溶性粉的制造方法
在混合槽中，使用10Kg粉(湿基)在水中制备25％(w/w粉固体)粉浆液。表1提供了关于起始玉米麦芽糖糊精、木薯粉和米粉材料的信息。将浆液保持在环境温度。应调节混合速度以防止粉固体沉降。
表1
使用1:1HCl酸溶液将罐中浆液的pH调节至4.8-5.2的pH。在pH调节后，浆液将以温和的速度继续混合。然后将热稳定性α淀粉酶(相对于粉的重量0.045％至0.085％的酶)添加至浆液。混合5分钟后，再次测定浆液pH以确认其在(4.8-5.2)的所需范围内，并且记录浆液温度。理想的产品温度在15℃至25℃之间。
使用水作为喷射式煮浆锅的进料，使110℃-117℃的煮浆温度与95℃的出口温度(产品罐中的常压闪蒸)平衡。一旦设定了煮浆条件，就开始将粉浆液进料到喷射式煮浆锅中。将液化物收集到产品罐中，该产品罐配备有顶置式混合器。收集罐应能够将温度控制在最高95℃。
将液化物在95℃的产品罐中保持所需的保持时间，所需的保持时间对应于最终产品中所需的DE(水解程度)值(通常针对介于8和12之间的DE)。为了提高反应速率，此时可添加另外的α淀粉酶(相对于粉的重量，0.025％-0.035％的酶)。以低速继续混合液化物以避免热液体飞溅。
在完成期望的保持时间后不久，在95℃将pH调节至2.7-3，并且保持15分钟。以低速继续混合液化物以避免热液体飞溅。为了确保酶完全失活，精确控制温度并保持15分钟的时间。在所需的保持时间之后，使用NaOH碱溶液将液化物中的pH调节至4.5±0.5。
在完成酶杀灭步骤后不久，将浆液温度调节至50℃至65℃。将约8L-10L热液化物(在65℃-75℃处)从产品罐中转移至5加仑白色塑料桶。在顶置式搅拌下将该塑料桶浸入80℃水浴中。将去离子水进料到喷雾烘干机中以将烘干机的入口温度平衡至约200℃，并且将出口温度平衡至约100℃。将进料从水切换至液化物。收集经干燥的产品，并储存在气密包装中。
任选地，将经干燥的可溶性粉产品过筛通过425微米(μm)筛网以除去任何大颗粒，其可能在干燥过程中形成。
表2提供了可溶性粉的溶解度(在5％固体处测量)和DE数据，表3提供了可溶性粉的分子量分布，并且表4提供了关于每100g最终可溶性粉产品的组成的信息。注意，表3中的数据表示粉产品内可溶组分的质量分布。使用实施例#5中所述的SEC MALS RI方法测定摩尔质量。图3和图4分别示出了可溶性木薯粉和米粉的粒度分布。图5示出可任选地改变浆液干燥固体含量以改善干燥效率，这将对粒度分布具有影响。
表2
样品 溶解度(％) DE
Cargill Dry MD 01909 100 10
可溶性米粉 81 8.3
可溶性木薯粉 81 11.5
表3
DP 摩尔质量(Da) 可溶性木薯粉 可溶性米粉 Cargill Dry MD 01909
1->5 0-909 0 0 10
6->9 909-1557 0 0 13.13
10->19 1557-3177 0 14 17.95
20->45 3177-7389 0 9 6.55
46->125 7389-20349 8 20 9.26
126->280 20349-45459 65 21 13.66
281->600 45459-97299 16 15 11.76
601->1500 97299-243828 7 12 11.07
>1500 >243828 3 9 6.61
DE 10 8 11.5
Mn(kDa) 31 9 2.5
Mw(kDa) 59 78 59
多分散度(Mw/Mn) 1.9 8.6 23
rh(v)z(nm) 8 9 <10
表4：近似组成/100g最终产品
实施例#2：摩尔质量分布方法
仪器：
·HPLC：Agilent 1260Infinity系统
·多角度光散射检测器(MALS)：Wyatt Technology DAWN HELEOS II
·折射率检测器(RI)：Wyatt Technology Optilab TrEX
·柱加热器
·仪器设置：HPLC-柱加热器-MALS-RI
柱：
·Phenomenex Phenogel 10u(7.8x300mm)
ο串联柱：保护柱-10E6A-10E5A-10E3A
·柱温：55℃
样品制备过程：
1.将100mg样品添加到带盖的25×150mm培养管中。
ο注：在样品添加之前，使用罐装空气(除尘器)从管和盖移除颗粒
2.使用25mL带刻度的量筒将20mL的50mM LiBr 100％DMSO流动相(等度，运行时间；70分钟)加入到管中。
ο注：确保洗掉粘附在管侧面上的任何样品。
3.加入微型搅拌棒，并且立即放置在搅拌盘上。
4.以低rpm搅拌样品1小时。
5.将管置于水浴中。
6.加热水直至剧烈沸腾，同时连续搅拌样品溶液。
7.关闭热板。
8.使样品在水浴中在热板上搅拌，直至管处于室温处。
9.通过快速松开然后重新拧紧盖来对管减压。
10.用涡旋搅拌器混合样品。
11.将样品置于搅拌板上并搅拌过夜。
12.将样品通过1um PTFE注射器式过滤器过滤到2mL HPLC小瓶中。
13.通过SEC-MALLS-RI系统分析样品。
实施例#3：在肉汁干混物(速溶酱汁)中的可溶性粉
在Vorwerk(Thermomix TM5-4)带夹套的混合釜中组合表5、6和7中列出的所有干燥成分和鸡汤。将混合速度设定为3.5(中-低设定)并加热至90℃。将混合物在90℃下保持5分钟。将油加入到Vorwek中，并且混合5分钟。当产品仍然热时，填充到容器中并立即将容器置于冰水浴中以进行冷却。冷藏放置并储备样品以进行粘度测试-测量介于60℃至65℃之间的样品。
表5
麦芽糖糊精 ％
减少33％的鸡汤钠 92.2
蜡质淀粉(Cargill Gel 04230) 4
植物油 1.1
麦芽糖糊精，10DE(Cargill Dry MD 01909) 1.1
多用途粉 1.6
总数 100
表6
木薯 ％
减少33％的鸡汤钠 92.2
蜡质淀粉(Cargill Gel04230) 4
植物油 1.1
可溶性木薯粉 1.1
多用途粉 1.6
总数 100
表7
大米 ％
减少33％的鸡汤钠 92.2
蜡质淀粉(Cargill Gel04230) 4
植物油 1.1
可溶性米粉 1.1
多用途粉 1.6
总数 100
在微波下搅拌并加热至65℃之后评估样品。在搅拌和加热样品之后，不存在脱水收缩或分离的迹象。可溶性木薯和米粉样品具有与麦芽糖糊精样品相似的风味和质地特征。此外，表8中的粘度数据显示可溶性木薯和米粉样品具有与麦芽糖糊精对照物相似的粘度特性。
表8
实施例#4：玉米面豆卷酱汁(制备的酱汁)中的可溶性粉
在Vorwerk带夹套的混合釜中，将表9、10和11中所列的所有干燥成分与水组合。将混合速度设定为3.5(中-低设定)并加热至90℃。将混合物在90℃下保持5分钟。当产品仍然热时，填充到容器中并立即将容器置于冰水浴中以进行冷却。放置在冰箱中。保留样品以进行粘度测试-测量介于60℃至65℃之间的样品。
表9
表10
可溶性米粉 ％
番茄酱 18
水 69.5
醋 8
黄原胶 0.2
可溶性米粉 1.5
糖 0.8
盐 1
蒜粉 0.2
孜然 0.4
辣椒粉 0.2
甜辣椒 0.2
辣椒 0
总数 100
表11
在室温下评估样品以模拟其中将使用制备的酱汁的情况。冷藏储存5天后，样品中的任何样品没有脱水收缩或分离的迹象。可溶性木薯和米粉样品具有与麦芽糖糊精样品相似的风味和质地特征，并且外观基本上相似。此外，表12中的粘度数据显示可溶性木薯和米粉样品具有与麦芽糖糊精对照物相似的粘度特性。
表12
实施例#5：干燥玉米面豆卷调味料(干混调味料)中的可溶性粉
对于干调味共混物，将表13、14和15中的所有成分组合到搅拌钵中。用勺子手动搅拌成分，直到调味共混物均匀。将调味共混物添加到容器中并在阴凉场所储存直至使用时。
为了将干调味共混物与烹熟的肉掺入，向1磅烹熟的碎牛肉中加入40克玉米面豆卷调味混合物和3/4杯水。将酱汁煮沸并调低至炖煮。炖煮5分钟并趁热供应。
表13
表14
大米 ％
可溶性米粉 20.00
盐 14.25
孜然 16.25
糖 7.50
黑胡椒 6.00
辣椒粉 13.00
甜辣椒 6.00
干牛至 6.00
蒜粉 6.00
洋葱粉 3.00
改性淀粉Polartex 06732 2.00
总数 100.00
表15
木薯 ％
可溶性木薯粉 20.00
盐 14.25
孜然 16.25
糖 7.50
黑胡椒 6.00
辣椒粉 13.00
甜辣椒 6.00
干牛至 6.00
蒜粉 6.00
洋葱粉 3.00
改性淀粉Polartex 06732 2.00
总数 100.00
56名个人参与了感观小组。将碎牛肉样品烹煮直至内部温度达到160℉。每1磅碎牛肉加入水(3/4杯)和玉米面豆卷调味料(40g)并烹煮，频繁搅拌直到样品达到煮沸。一旦样品烹煮好，将它们转移到设置为140℉的加热器中并用箔覆盖。在烹煮后15分钟至20分钟内供应样品。以随机顺序一元顺序用2盎司一份杯为每位小组成员供应约2盎司样品。指示小组成员在品尝样品之间用薄脆饼干和水净化他们的味觉。使用EyeQuestion感官软件来收集数据。使用ANOVA以5％显著性水平(或95％置信区间)分析数据。使用Tukey的HDS测试比较平均值。
在查看与碎牛肉一起掺入的玉米面豆卷调味料之后，在95％置信水平下，对于所有享乐性测量(总体外观、总体颜色、总体嗜好、总体风味、咸味、调味料的总体强度、多汁性和总体质地)，样品之间不存在显著差异。结果列于表16中。
表16
/>

Claims (8)

1.一种速溶酱汁，所述速溶酱汁包含可溶性粉和至少一种附加成分，其中所述可溶性粉具有在5至18范围内的右旋糖当量值、在5％固体处大于50％的溶解度，以及在20℃至50℃范围内的温度下在10％固体处介于0.001Pa*s和1.0Pa*s之间的粘度。
2.根据权利要求1所述的速溶酱汁，其中所述可溶性粉具有在8至12范围内的右旋糖当量。
3.根据权利要求1所述的速溶酱汁，其中所述可溶性粉具有在0重量％至10重量％范围内的蛋白质含量。
4.根据权利要求1所述的速溶酱汁，其中所述可溶性粉具有在0.5重量％至15重量％范围内的膳食纤维含量。
5.根据权利要求1所述的速溶酱汁，其中所述可溶性粉具有在50％至100％范围内的溶解度。
6.根据权利要求1所述的速溶酱汁，其中所述可溶性粉是可溶性木薯粉。
7.根据权利要求1所述的速溶酱汁，其中所述可溶性粉是可溶性米粉。
8.根据权利要求1所述的速溶酱汁，其中不存在麦芽糖糊精。
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