CN113853121A

CN113853121A - 含雾化豌豆淀粉的速溶糕点奶油

Info

Publication number: CN113853121A
Application number: CN202080027614.2A
Authority: CN
Inventors: B·博伊特; C·奎蒂尔
Original assignee: Roquette Co
Current assignee: Roquette Co; Roquette Freres SA
Priority date: 2019-04-12
Filing date: 2020-04-10
Publication date: 2021-12-28
Also published as: WO2020208242A1; US20220160004A1; EP3952665A1

Abstract

本发明涉及经雾化预煮的天然豌豆淀粉用于糕点奶油制备的用途。

Description

含雾化豌豆淀粉的速溶糕点奶油

本发明涉及一种新的糕点奶油配方，尤其是新的速溶糕点奶油配方，其中淀粉组分全部被豆类的雾化淀粉，更具体地是被豌豆的雾化淀粉所替代，重量比达到15％至35％，而不会影响所述糕点奶油的技术和感官特性。

因此，本发明涉及豆类的雾化淀粉，更具体地是豌豆的雾化淀粉作为糕点奶油配方中淀粉组分的部分替代物的用途，重量比达到20％至30％。

背景技术

通过生化方式合成的淀粉不仅是碳水化合物的来源，也是植物界中分布最广的有机材料之一，能构成生物体所需的营养储备。

因此，它天然存在于高等植物的储备器官和组织中，具体指谷物种子(小麦、玉米等)、豆类种子(豌豆、蚕豆等)、马铃薯或木薯块茎、根、球茎、茎和果实。

淀粉是直链淀粉和支链淀粉这两种均聚物的混合物，由D-葡萄糖单元组成，它们之间通过引起分子结构中支化的α(1-4)键和α(1-6)键结合在一起。

这两种均聚物的支化度和聚合度不同。

直链淀粉，略微经过短支链支化，其分子量可以在10,000至1,000,000道尔顿之间。该分子由600至1,000个葡萄糖分子组成。

支链淀粉，一种经过长支链支化的分子，每个长支链包括通过α(1-6)键结合的24至30个葡萄糖单元。其分子量范围在1,000,000至100,000,000道尔顿之间，支化度约为5％。总链可以包括10,000至100,000个葡萄糖单元。

直链淀粉和支链淀粉之间的比例取决于淀粉的植物来源。

淀粉以颗粒形态(即半结晶颗粒状)储存在储备器官和组织中。

这种半结晶形态主要由支链淀粉大分子所致。

在自然状态下，淀粉粒颗呈现的结晶度从15％至45％不等，这主要取决于植物来源和淀粉可能接受过的处理。

将颗粒状淀粉置于偏振光下后在显微镜下显示出典型性黑色十字图样，称为“马耳他十字”图样。

这种正双折射现象归因于这些颗粒的半结晶组织：聚合物链的平均取向呈径向。

关于颗粒淀粉的详细描述，可参考S.Perez在“Initiation to macromolecularchemistry and physico-chemistry”，第一版，2000年，第13卷，第41至86页，法国聚合物研究和应用小组，一书中题为“Structure and morphology of the starch grain”的第二章。

根据植物来源，干淀粉的含水量从12％至20％不等。该含水量显然取决于介质的残留水分(对于aw＝1的淀粉，每克淀粉最多可以锁固0.5克水)。

在过量的水中，将淀粉混悬液加热至温度高于50℃，引起颗粒不可逆地膨胀，以至于颗粒分散，然后溶解。

正是这些特性赋予了淀粉令人感兴趣的技术特性。

淀粉颗粒将在所称“糊化范围”的给定温度范围内迅速膨胀并失去其半结晶结构(双折射损耗)。

在约5℃至10℃的温度范围内，所有颗粒都会膨胀到最大程度。获得的糊状物由构成分散相的溶胀颗粒和使连续水相增稠的分散分子(主要为直链淀粉)组成。

糊状物的流变特性取决于此二相的相对比例以及颗粒的膨胀体积。糊化范围取决于淀粉的植物来源。

当淀粉糊含有大量高度膨胀的颗粒时，获得最大粘度。继续加热时，颗粒会爆裂，材料会分散到介质中，而只有在温度高于100℃时才会发生溶解。

直链淀粉-脂质复合物表现出溶胀延迟，因为这种结合阻止了直链淀粉与水分子的相互作用，并且必须90℃以上的温度才能使颗粒完全溶胀(玉米淀粉与脂质复合的情况)。

颗粒消失和大分子溶解会导致粘度下降。

由于直链淀粉和支链淀粉之间的不相容性，降低淀粉糊温度(通过冷却)会引起大分子不溶解和相分离，然后导致这些大分子结晶。

已知这种现象被称为凝沉。

当淀粉糊中含有直链淀粉时，这种分子将是首先凝沉的分子。

凝沉将包括双螺旋的形成，并且后者结合以形成“晶体”(B型)，这些晶体将通过结合区形成三维网格。

该网格会在几小时内极快形成。在该网格形成过程中，通过氢桥键结合的双螺旋会取代与螺旋结合的水分子并引起显著的脱水收缩。

淀粉因其流变特性而应用于食品工业，不仅用作营养成分，还用作增稠剂、粘合剂、稳定剂或胶凝剂。

例如，天然淀粉可用于需要烹饪的制剂。尤其是玉米淀粉，可用作“布丁粉”的基料。由于它富含直链淀粉，因此会凝沉且凝胶效果明显。在经过烹饪和冷却后，可以形成稳固的布丁。

天然淀粉特别适用于糕点奶油。

传统地，糕点奶油实际上是通过在有糖和鸡蛋的牛奶中烹煮玉米淀粉

或土豆淀粉(马铃薯淀粉)来制作的。

因此淀粉通常用作增稠剂和胶凝剂。

如上所述，淀粉由两种葡萄糖聚合物构成：直链淀粉和支链淀粉。富含直链淀粉(小麦、玉米)的淀粉可形成紧实、不透明且短纹理质地的凝胶。富含支链淀粉(马铃薯)的淀粉会产生更浓稠的凝胶，具有中等或长纹理质地并且是半透明的。每种淀粉来源，根据其成分、粒度、味道等而具有不同的特性。

玉米淀粉的粒度约为5微米至25微米。它具有谷物的味道。这种淀粉的胶凝温度为75℃(70℃糊化)左右，具有中等粘度和更短纹理质地。它具有很高的凝沉能力。获得的凝胶是不透明的。这种类型的淀粉用作胶凝剂或增稠剂，尤其是在汤、熟食、酱汁、面团和奶油中。

富含直链淀粉的玉米淀粉在胶凝后形成短纹理，凝沉时间短，抗性淀粉含量高。它可以在面包制作、胶质软糖制作过程中用作定形剂或纤维来源。

糯玉米几乎只含有支链淀粉。其淀粉具有长纹理质地并且是透明的。它具有低凝沉能力，并且比标准玉米淀粉的粘度更高。

豌豆淀粉的粒度为5微米至10微米。它具有较高直链淀粉含量(35％)和72℃的胶凝温度(71℃胶凝)。它会凝沉并且具有短纹理质地。它的味道是中性的，所具有的粘度较低。豌豆淀粉的成膜特性使其可在某些包覆工艺中使用。它会使炸薯条和面包屑产品酥松并且降低脂肪含量。它改善肉类产品的可切割性。它用于在凝胶糖果中部分替代明胶或阿拉伯胶。

测得小麦淀粉的粒度在2微米至38微米之间。小麦淀粉的特征在于胶凝温度最高(85℃)(59℃糊化)、粘度低和短纹理质地。凝胶是不透明的并且其味道类似谷物。由于其胶凝剂特性，它被用于诸多应用：糕点奶油、短纹理的酱汁、熟食和腌肉。

木薯(或木薯粉)的优点是它的直链淀粉含量低(这使其具有足够的抗凝沉性)，在烹煮后具有长纹理质地、柔软并呈奶油状。它的胶凝温度为72℃(71℃胶凝)。这种淀粉形成有光泽的半透明凝胶。它的味道和颜色也是中性的。测得其粒度在5微米至35微米之间。通常，它具有滑润的奶油状感官特征。

马铃薯淀粉具有高粘度并且具有相当中性的味道。这种植物来源也有最粗的颗粒，粒度从15微米到100微米不等。胶凝和糊化的温度在65℃左右，是其他淀粉中最低的温度。它具有长纹理质地并且为透明凝胶。它还具有高凝沉能力。

大米淀粉不仅具有最小的淀粉颗粒(3微米-8微米)，而且是最白的。它会使产品酥、脆或有嚼劲，而且不易碎裂。由于它们的味道中性，不需要矫味。

然而，本领域技术人员已知，在天然状态下，淀粉由于以下原因而在应用中受到限制

-其脱水收缩，

-剪切应力和热处理耐受性差，

-其凝沉能力高，

-加工性不佳.以及

-在普通有机溶剂中的溶解度低。

因此，为了满足当今苛刻的技术需求，必须通过各种所谓的“改性”方法来优化淀粉的特性。

因此淀粉的这种改性旨在改良上述局限中一种或多种局限，从而提高淀粉的多功能性并满足消费者的需求。

淀粉改性技术大体分为四类，即物理改性、化学改性、酶促改性和基因改性，目的在于生产具有优化物理化学性质的各种衍生物。

天然淀粉的优选物理改性技术是预糊化。因此获得所谓的“预糊化”或“预煮”淀粉。

这种处理一方面会使淀粉糊化，另一方面会使其干燥，但会引起淀粉颗粒破碎。

这些预糊化淀粉主要在不会经过显著加热的产品中用作增稠剂。当淀粉粒完好无损时，这些淀粉处于冷分散状态。

还提到了“预煮”淀粉，是指预糊化包括“预煮”淀粉，从而使其胶凝，然后在胶凝后对其脱水。

更具体地，淀粉的预糊化状态是通过添加水并利用热能和机械能对颗粒淀粉烹煮而获得的。

淀粉半结晶颗粒状态的破坏造成了无定形预糊化淀粉，并且极化的马耳他交叉现象消失。

预糊化淀粉可以通过对天然淀粉进行水热糊化处理得到，具体地：

-通过蒸汽烹煮、射流炊具烹煮、滚筒烹煮、混合器/挤出机系统烹煮，然后

-例如在恒温箱中，通过流化床、滚筒上的热空气，通过雾化、挤出或冻干来干燥。

然后，该操作可以通过在冷溶液或室温溶液中稀释淀粉而将其用作胶凝剂。

此类淀粉在20℃的去离子水中的溶解度通常高于5％，更通常在10％至100％之间，并且淀粉结晶率低于15％，通常低于5％，最常见的是低于1％，甚至为零。

预糊化淀粉则主要用于化妆品或制药，特别是当待胶化溶液的其他成分对热敏感时。

在糕点奶油制备技术领域，为了解决消费者使用便捷性问题，已经开发出了“速溶”糕点奶油以便低温复原。

然而，本领域技术人员众所周知，最大的困难是获得与传统奶油一样胶凝的速溶奶油。

因此，提供主要用于烘焙并且快速胶凝化的糕点奶油这一需求并未得到满足。

发明内容

申请人公司已发现该问题可以通过选择改性马铃薯淀粉和天然豆类淀粉，更具体地是经雾化预糊化的豌豆淀粉的特定混合物来解决。

具体实施方式

因此，本发明的第一个目的在于经雾化预煮的豆类淀粉，尤其是豌豆淀粉，用于糕点奶油制备的用途。

有利地，将经雾化预煮的天然豆类淀粉添加到含有淀粉组分的糕点奶油配方中，以替代重量含量15％至35％，优选重量含量20％至30％的所述淀粉组分。淀粉组分尤其可以是糯玉米淀粉或马铃薯淀粉，优选经磷酸盐交联和醋酸盐稳定的预煮马铃薯淀粉。

本发明的第二个目的在于一种糕点奶油，其中含有淀粉组分，该淀粉包含经雾化预煮的天然豆类淀粉以及至少一种除豆类淀粉以外的其他淀粉。

有利地，重量比15％至35％，优选重量比20％至30％的淀粉组分由经雾化预煮的天然豆类淀粉组成。除豆类淀粉以外的其他淀粉尤其可以是糯玉米淀粉或马铃薯淀粉，优选经磷酸盐交联和醋酸盐稳定的预煮马铃薯淀粉。

最后，本发明的第三个目的在于一种含有淀粉组分的糕点奶油的制备方法，其特征在于，该糕点奶油配方中，重量比15％至35％，优选重量比20％至30％的淀粉组分被经雾化预煮的天然豆类淀粉替代。该糕点奶油的淀粉组分尤其可以是糯玉米淀粉或马铃薯淀粉，优选经磷酸盐交联和醋酸盐稳定的预煮马铃薯淀粉。

详细描述

本发明中的“豆类”，是指任何属于仙人掌科、含羞草科或蝶形花科的植物，特别是任何属于蝶形花科的植物，例如豌豆、菜豆、蚕豆、小蚕豆、扁豆、紫苜蓿、苜蓿或羽扇豆。

该定义尤其包括R.HOOVER等人的文章中包含的任一表格中描述的所有植物，文章题为“豆类淀粉的组成、结构、功能和化学改性：综述(Composition，structure，functionality and chemical modification of legume starches：a review)”(Can.J.Physiol.Pharmacol.，1991年，第69期，79-92页)。

优选地，豆类选自豌豆、菜豆、蚕豆和小蚕豆。

有利地是指豌豆，“豌豆”一词在此被认为具有最广泛的含义，并且具体地包括：

-所有野生品种的“圆粒豌豆”(“smooth pea”)，以及

-所有突变品种的“圆粒豌豆”和“皱粒豌豆”(“wrinkled pea”)，无论所述品种的常规用途如何(人类食品、动物饲料和/或其他用途)。

这些突变品种主要包括被称为“r突变型”、“rb突变型”、“rug 3突变型”、“rug 4突变型”、“rug 5突变型”、“lam突变型”的突变品种，例如CL HEYDLEY等人在文章“开发新型豌豆淀粉”中所述，生物化学学会工业生物化学与生物技术小组座谈会论文集，1996年，77-87页。

根据另一种有利的改型，豆类是植物，例如各种豌豆或小蚕豆品种，其种子中的淀粉重量含量至少为25％，优选至少为40％(干物质/干物质)。

“豆科淀粉”是指以任何方式从豆类植物，特别是从蝶形花科植物中提取的任何组合物，其淀粉含量高于40％，优选高于50％，还更优选高于75％，这些百分比用干物质重量与所述组合物的干物质重量的百分比来表示。

有利地，该淀粉含量高于90％(干物质/干物质)。它可以具体地高于95％，包括高于98％。

在本发明的含义中，“雾化”豆类淀粉是指经雾化烹煮的豆类淀粉。液滴落入对颗粒进行预煮和快速干燥的加压热空气流中。热空气以不同的压力(在14巴至24巴之间)传送。雾化具有多重作用，包括回收塔头的细粉。然后获得附聚粉。

“天然”淀粉是指未经任何化学改性的淀粉。

在本发明的含义中，糕点奶油含有淀粉组分。通常，传统的糕点奶油配方中还含有糖、牛奶和鸡蛋，并且可能还含有香草等口味的香精。还有可以利用粉末形式的混合物制备糕点奶油的速溶配方，其中所述混合物含有淀粉组分并且通常含有糖、乳蛋白和/或奶粉、稳定剂和增稠剂以及可能含有的香精。传统地，糕点奶油中的淀粉组分是天然马铃薯淀粉。很早以前，申请人公司就提出了用经化学方法稳定的马淀粉来代替它们。

例如，可以列举申请人公司制造并销售的商品名为

的产品，这是利用天然淀粉或预糊化化学改性淀粉获得的冷溶淀粉。

作为糕点奶油中的成形液，申请人公司推荐使用

PJ 20，这是经磷酸盐交联和醋酸盐稳定的预煮马铃薯淀粉(E1414)。

然而，这种方案并不能完全令人满意。

此外，由于使用化学改性淀粉并不受消费者欢迎，希望找到一种替代方案，以便在糕点奶油成分中全部或部分替代所述化学改性淀粉。

最后，另一个目标是通过在+4℃下几个小时后形成胶凝度更高并且可切片的外观来改进速溶糕点奶油。

申请人公司选择单独或组合地测试一定数量的淀粉，以拟定最佳配方：

-对照品：

PJ 20；

-在18巴热空气中经雾化干燥的天然马铃薯淀粉(以下称为18巴雾化马铃薯淀粉)；

-由申请人公司出售的商品名为

PR 05 10的交联/稳定-磷酸化/羟丙基化马铃薯淀粉，在24巴热空气中经雾化预煮(以下称为24巴雾化PR 0510)；

-在16巴热空气中加压雾化的预煮豌豆淀粉(以下称为16巴雾化豌豆淀粉)；

-在18巴热空气中加压雾化的预煮豌豆淀粉(以下称为18巴雾化豌豆淀粉)；

-为此应用提供的AVEBE出售的两种市售产品：

-ELIANE^TM BC

-PASELLI^TM BC

在应用中对试样进行了测试，然后制备了混合物(尤其是其中10％、20％、30％、40％和50％的

PJ 20被16巴或18巴雾化豌豆淀粉代替的混合物)。

实施了分析以判断所生产的糕点奶油的质量：

-宏观观察(由应用实验室的实验员构成的小组)，

-在布鲁克菲尔德流变仪上进行的粘度测试(根据胶凝产品的制造商质量标准(94号H élipath转轴-剪切应力5rpm))

-搅打测试(包括在配备有打蛋器的Hobart搅拌机中对奶油搅打3分钟-确定搅打后奶油重新胶凝化的能力)。

糕点奶油的配方如下：

-50g淀粉，

-CSM公司出售的140g无淀粉糕点奶油(用于速溶糕点奶油的混合物，含有糖、奶粉、乳蛋白、香精和角叉菜胶)，

-500g水，

操作方法如下：

-对粉料混合以获得均匀混合物

-用水对粉料水合，同时手动搅拌以避免结块

-在霍巴特设备中以3档速度混合3分钟，以获得平滑的奶油。

如下所示：

-比例为70/30的

PJ 20与16巴或18巴雾化豌豆淀粉的混合物，在质地和弹性方面获得了非常好的结果；

-布鲁克菲尔德粘度测量表明，使用比例为70/30或80/20的

PJ 20与16巴或18巴雾化豌豆淀粉的混合物，糕点奶油的稳定性不会随时间变化(在+4℃下可保存长达24小时)；

-搅打测试表明，比例为70/30的

PJ20与16巴或18巴雾化豌豆淀粉的混合物，具有胶凝能力；

因此，重量比15％至35％，优选重量比20％至30％的化学稳定预糊化改性马铃薯淀粉，可以用雾化预煮豌豆淀粉来代替，而不影响速溶糕点奶油的技术质量。

通过下面仅作为示例而非限制性的部分实施方式和根据本发明的部分有利特性，将能够更好地理解本发明。

附图简要说明

下面通过详细说明，并结合以下附图来阐述本发明的其他特征、详情及优点：

图1

[图1]示出了实施例2中分析的各种糕点奶油在0到24小时期间的布鲁克菲尔德粘度(单位：mPa.s)。

实施例

实施例1：雾化预煮豌豆淀粉的制备

豌豆淀粉在多效雾化塔(MSD、NIRO型)中通过雾化进行预煮，并在配备单个蒸汽烹煮喷嘴的振动流化床中回收细粉，然后对所得产物过筛以除去可能存在的结块。

对基于天然马铃薯淀粉的产品(以获得18巴雾化马铃薯淀粉对照品)或发明人公司出售的商品名为

PR 05 10的基于交联/稳定马铃薯淀粉的产品(以获得24巴雾化PR 05 10对照品)实施了同等流程。

生产16巴和18巴雾化豌豆淀粉的参数详情见下表：

[表1]

实施例2：所生产的糕点奶油分析

利用未混合淀粉生产的糕点奶油。

4℃下to到t_24h期间实施的宏观观察。

to时

[表2]

4℃下t_24h时

[表3]

与PASELLI^TM BC相比，

PJ 20获得的糕点奶油的胶凝度更低。18巴雾化马铃薯淀粉得到的效果不太好，具有长纹理质地并且有弹性，24小时后不会凝沉。

存放过夜后，18巴雾化豌豆淀粉的胶凝度过高。

根据这些初步结果，看起来有意义的是测试向

PJ 20标准溶液中添加豌豆以改善糕点奶油质地。

因此利用

PJ 20以及16巴和18巴雾化豌豆淀粉制备混合物；按照

PJ20与雾化豌豆淀粉(16巴和18巴)重量比10％、20％、30％、40％、50％制备了10种混合物：

4℃下to到t_24h期间实施的宏观观察。

观察评分如下：

“-”：缺乏弹性或胶凝性

“++++”：弹性：表现最佳；胶凝性：过度，易碎凝胶

“+”、“++”、“+++”表示中间程度等级。

[表4]

含

PJ20+30％的16巴和18巴雾化豌豆淀粉的混合物的糕点奶油呈现出了极好的胶凝质地。另外，这些含有30％豌豆淀粉的奶油的弹性是可以接受的。

豌豆百分比较高时，胶凝度过高并且弹性变得令人难以接受。

因此，用雾化豌豆淀粉替代部分

PJ 20似乎修正了单独使用PREGEFLO PJ 20生产的糕点奶油的缺陷。

这些宏观观察将通过布鲁克菲尔德粘度测量来进行验证。

在4℃下t_24h时，对各种未混合淀粉生产的糕点奶油进行了初步粘度测量。

因此比较了16巴或18巴雾化豌豆淀粉、

和PASELLI^TM BC所得的数值。

测量值如下：

-18巴雾化豌豆淀粉：900.000mPa.s

-16巴雾化豌豆淀粉：600.000mPa.s

-

PJ 20∶160.000mPa.s

-PASELLI^TM BC：150.000mPa.s.

因此，当使用单一质量的淀粉作为成分时，再现了所观察到的糕点奶油的表现。

之后，对使用

PJ 20和16巴或18巴雾化豌豆淀粉的混合物制备得到的糕点奶油进行了测量。

存放24小时后，发现使用含有20％至30％的18巴雾化豌豆淀粉的混合物制得的糕点奶油具有几乎相似的粘度，接近PASELLI^TM BC的粘度。

而40％至50％的替代率会导致粘度过高。添加10％时，粘度低于

PJ20的粘度，这不是预期的效果。

对于16巴雾化豌豆淀粉，24小时后的粘度彼此一致，除了50％的混合物具有更高粘度以外。

通过比较含有替代率20％至30％的18巴雾化豌豆淀粉的混合物以及含有替代率30％的16巴雾化豌豆淀粉的混合物，观察到相似的粘度。

质地呈凝胶状，但是仍然入口即化。

因此最合适的混合物是：

-PJ 20+20％的18巴雾化豌豆淀粉

-PJ 20+30％的18巴雾化豌豆淀粉

-PJ 20+30％的16巴雾化豌豆淀粉

这些混合物在低温下观察到了非常好的特性。

在搅打测试中，证明了利用这些混合物制备的糕点奶油的良好表现。

Claims

1.经雾化预煮的天然豆类淀粉，尤其是豌豆淀粉，用于糕点奶油制备的用途。

2.根据权利要求1所述的用途，其特征在于，将所述经雾化预煮的天然豆类淀粉添加到含有淀粉组分的糕点奶油配方中，以替代重量含量15％至35％，优选重量含量20％至30％的所述淀粉组分。

3.根据前述权利要求所述的用途，其特征在于，所述淀粉组分是糯玉米淀粉或马铃薯淀粉。

4.根据权利要求3所述的用途，其特征在于，所述马铃薯淀粉组分是经磷酸盐交联和醋酸盐稳定的预煮马铃薯淀粉。

5.一种糕点奶油组合物，其中含有淀粉组分，所述淀粉包含经雾化预煮的天然豆类淀粉以及至少一种除豆类淀粉以外的其他淀粉。

6.根据权利要求5所述的组合物，其特征在于，重量比15％至35％，优选重量比20％至30％的淀粉组分由所述经雾化预煮的天然豆类淀粉组成。

7.根据权利要求6所述的组合物，其特征在于，所述除豆类淀粉以外的其他淀粉是糯玉米淀粉或马铃薯淀粉。

8.根据权利要求7所述的组合物，其特征在于，所述被替代的马铃薯淀粉是经磷酸盐交联和醋酸盐稳定的马铃薯淀粉。

9.一种含有淀粉组分的糕点奶油的制备方法，其特征在于，在所述糕点奶油配方中，重量比15％至35％，优选重量比20％至30％的淀粉组分被经雾化预煮的天然豆类淀粉替代。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述糕点奶油中的淀粉组分是糯玉米淀粉或马铃薯淀粉。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述马铃薯淀粉是经磷酸盐交联和醋酸盐稳定的马铃薯淀粉。