CN115103860A - 转化淀粉和包含所述转化淀粉的食品 - Google Patents

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Abstract

公开了一种转化淀粉以及包含转化淀粉的食品产品、用于生产所述转化淀粉的方法以及所述转化淀粉用于生产食品产品的用途，其中所述转化淀粉具有250,000g/mol‑5,000,000g/mol的分子量MW、3.1％‑3.9％的支化度、至多7％的直链淀粉含量和0.05‑0.5的DE(右旋糖当量)值，其中所述方法包括以下步骤：在45℃‑80℃的温度，将葡聚糖分支酶添加到包含按重量计至少5％的浓度的淀粉的含水组合物中，直到获得具有3.1％‑3.9％的支化度的转化淀粉，任选地，随后将所述水溶液干燥成转化淀粉的粉末，所述葡聚糖分支酶选自Rhodothermus obamensis酶或海洋红嗜热盐菌酶和来自类似有机体的与Rhodothermus obamensis酶或海洋红嗜热盐菌酶具有至少60％氨基酸序列同一性的酶。

Description

转化淀粉和包含所述转化淀粉的食品
本发明的技术领域
本发明涉及一种转化淀粉(converted starch)、包含所述转化淀粉的食品产品、用于生产这些的方法以及转化淀粉用于食品应用的用途。
背景技术
淀粉是世界上使用最多的食品成分之一。淀粉主要被用作增稠剂，并且从而向诸如汤、酱(sauce)、乳制品、水果制品等的食品产品赋予粘度和质地。淀粉还被用于大量食品应用中的脂肪替代和用于许多其他目的，例如坚果、油炸食品(deep fried food)的包覆料(coating)以及作为糖果产品中的明胶替代品，作为用于液体乳液和喷雾干燥的功能油(functional oil)的水包油乳液的稳定剂。淀粉以其天然状态或改性形式存在于大量的食品产品中以提供所需要的性能。淀粉从不同的植物来源诸如玉米、马铃薯、木薯、小麦、大麦、稻米等中被提取，并且淀粉的性能取决于许多物理性质和化学性质。淀粉的主要特性之一是直链淀粉和支链淀粉的比率。多糖淀粉是由化学上均一的单体(chemically uniformmonomer)，葡萄糖分子制成的聚合物。然而，多糖淀粉是不同形式的分子的非常复杂的混合物，这些分子关于其聚合度和葡萄糖链的支化的发生而不同。因此，淀粉不是均一的原材料。特别地对直链淀粉和支链淀粉进行区分，所述直链淀粉是α-1,4-糖苷连接的葡萄糖(α-1,4-glycosidically linked glucose)分子的基本上非支化的聚合物，所述支链淀粉的一部分是不同支化的葡萄糖链的复杂混合物。在用于淀粉生产的典型植物诸如玉米、马铃薯、小麦、大麦、稻米和木薯中，合成的淀粉由约15％-30％的直链淀粉和70％-85％的支链淀粉组成。
直链淀粉由构建具有约3×104-106Da的分子量(MW)的线性葡聚糖的α-1,4-糖苷连接的α-D-葡萄糖单体组成，这取决于淀粉的来源以及所分析的不同分离的直链淀粉级分的纯度。商业直链淀粉在纯度上变化，因为它不是不含支链淀粉，并且一旦残余的支链淀粉保留在样品中，MW值就将急剧增加，即使是在很低的残余水平下。
支链淀粉由不同支化的葡萄糖链的复杂混合物组成，所述葡萄糖链可以分为A链、具有不同长度的B链，以及C链。与直链淀粉不同，支链淀粉是更高度地支化的，并且具有在108Da和109Da之间的分子量。侧链经由α-1,6-糖苷键连接到主链(由α-1,4-糖苷连接的α-D-葡萄糖单体组成的C链)。支链淀粉的支化度(degree of branching)和分子量两者均取决于淀粉的来源。这两种大分子可以基于它们的分子量及其不同的物理化学性质来区分。除直链淀粉/支链淀粉比率之外，淀粉的功能特性还受到分子量、侧链分布模式(side chaindistribution pattern)和侧链的长度、离子含量、脂质和蛋白质含量以及平均淀粉粒径及其分布概况的强烈影响。重要的功能特性的实例是溶解度、糊化(gelatinization)行为、颗粒溶胀行为、水结合能力、粘度和质地性质、回生(retrogradation)性质、成膜性质以及冻/融稳定性，其与水溶液中的储存稳定性等相关。
其中淀粉已经被糊化的水体系经历通常被称为回生的过程。在回生过程期间，淀粉-水体系重组，并且该过程导致脱水收缩(syneresis)。淀粉分子重新形成新的晶体复合物并且与淀粉结合的水被释放。因此，降低的水结合能力导致水从淀粉-水体系中被释放，该过程被称为脱水收缩。对于直链淀粉级分以及对于支链淀粉分子中较长的外部链(A链、B链)，回生过程是最主要的。在低浓度，这种现象将导致淀粉晶体复合物的沉淀，并且在较高浓度，其导致凝胶形成。对于包含直链淀粉的淀粉，这种复合物是不可逆的，并且在合理的温度将不容易溶解或失去其凝胶结构。回生行为见于市场上来自玉米、马铃薯、木薯、小麦、大麦等的普通淀粉。这是本领域技术人员众所周知的，并且取决于淀粉性质，所述淀粉性质实质上取决于淀粉源自哪种天然植物来源。
在最常见的淀粉中，直链淀粉含量是15％-30％，而在所谓的糯型(waxy type)中，直链淀粉的量较低并且通常被确定为小于10％。因为淀粉中直链淀粉的存在强烈地影响糊化后的稳定性，因此较低的直链淀粉的量将对回生行为具有大的影响。具有小于10％或甚至低至小于2％的直链淀粉含量的糯型淀粉可以在自然界中被发现，并且这些淀粉对回生过程具有天然的稳健性，但仅达到有限的水平。这类淀粉与具有较高直链淀粉含量的淀粉相比，回生将被延迟。因此，在直链淀粉含量和回生之间存在明显的相关性。除此之外，众所周知，具有极低直链淀粉含量即小于0.5％直链淀粉含量并且具有支链淀粉分子的短链结构的天然存在的淀粉对回生是极其稳定的。
当区分淀粉及其在食品应用中的用途以及作为非食品在其他应用中的用途时，淀粉回生过程是最重要的因素之一。大多数天然淀粉必须经历某种类型的化学改性来抑制回生过程，并且这种抑制可以通过对淀粉的化学改性来实现，所述化学改性是经由共价键合将官能团偶联到淀粉分子。用于淀粉工业中的最常见的化学改性是酯化和醚化。这些化学改性防止淀粉的回生过程。
除化学改性之外，还已知的是物理改性诸如焦糊精化(pyrodextrinization)和碱性焙烧(alkaline roasting)也可以部分地用于防止回生现象以及直链淀粉分子与脂类诸如甘油单酯-甘油二酯(mono-diglyceride)的复合。
淀粉溶液的回生还可以通过酶促改性来防止。采用α-淀粉酶对淀粉分子的降解已经示出增加对回生的稳定性，并且采用β-淀粉酶的降解已经示出稳定性的显著增加。如果允许β-淀粉酶完全地降解直链淀粉分子并且部分地降解支链淀粉分子，形成β-极限糊精(beta-limit dextrin)，则所得到的淀粉溶液对回生将是极其稳定的。对于在用β-淀粉酶降解之后稳定性极大改进的原因是剩余的支链淀粉分子将具有减小的外部链长度尺寸(A链、B链)，并且这已经证明了增加回生稳定性以及冻/融稳定性。使用分支酶(EC2.4.1.18)生产高度支化的淀粉已经在文献中被描述，并且产品的降低的回生是众所周知的(US2003/0005922)。
在WO 2015/170983和JP 3025869中描述了用分支酶进行淀粉转化，并且淀粉产品示出胶凝抗性、回生抗性、抗老化、高透明度、以及溶于水时稳定的溶液。在文献中给出的信息中，转化程度是相当高的，给出了具有大大降低的胶凝(回生)能力的高度支化的低分子量聚合物。在JP 3025869中，描述了使用分支酶(马铃薯)将淀粉水解到在8,000g/mol和800,000g/mol之间的分子量(MW)，用于在凝胶食品(gelled food)中使用。JP 3025869的目的是获得高透明度的凝胶。在WO 2015/170983中，描述了高度支化的淀粉(支化度>6％)可以用作糖果中的胶凝剂，但没有证据表明该凝胶将在低浓度表现为热致可逆凝胶(thermoreversible gel)或具有任何凝胶强度。由于WO 2015/170983中优选的实施方案的高支化度和低分子量，产品不太可能将在较低浓度胶凝。
在Novozymes的其商业分支酶
Figure BDA0003703485290000041
的信息表(information sheet)中，描述了关于糯玉米和马齿型玉米(dent corn)用于生产具有高水溶性的高度支化的聚合物的预期用途。商业淀粉产品诸如Cluster
Figure BDA0003703485290000042
和
Figure BDA0003703485290000043
(GlicoNutrition Co.,Ltd.)是基于采用分支酶的转化，并且在水溶液中是高度抗回生的。
淀粉糊状物或淀粉溶液在冷却和储存时形成凝胶的能力被广泛地在食品工业中使用。在一些应用中，回生和凝胶形成给出了对质地、口感或凝胶强度的探求。
在一些淀粉应用中，诸如用于比萨饼的加工奶酪(processed cheese)，对于淀粉存在需求，该淀粉形成在加热时熔化的刚性凝胶(rigid gel)，并且在这些情况下，示出热致可逆凝胶性质的淀粉是有益的。淀粉凝胶的热致可逆性质与对于包含天然直链淀粉的淀粉所观察到的不可逆回生是相反的。
根据EP 0932444 B1，已经描述了对于用α-1,4-α-1,4-葡萄糖基转移酶(EC2.4.1.25)酶促转化的淀粉形成热致可逆凝胶的能力。在用EC 2.4.1.25转化的情况下，不存在新的α-1,6支链被产生，但直链淀粉级分被转移到外部支链淀粉链，给出热致可逆性质。被称为EteniaTM(AVEBE)的商业产品是可用的，并且是基于用EC 2.4.1.25转化的马铃薯淀粉。
对于使用能够裂解α-1,6糖苷键的酶(EC 3.2.1.41或EC 3.2.1.68)的脱支链淀粉(debranched starch)(US 4,937,091和US 5,711,986)也已经描述了热致可逆淀粉凝胶，其中释放的线性葡萄糖链有助于凝胶的刚性。被称为GEL 'N'MELTTM(Ingredion)的商业产品是可用的，并且是基于部分脱支链的糯玉米。
淀粉回生可以通过多种分析方法来确定，包括在宏观水平以及分子水平两者上分析淀粉凝胶的性质。在Karim A.等人；Food chemistry 71,(2000),9-36中总结了许多分析方法。用于确定淀粉的稳定性的简单方法是将淀粉部分地糊化，因此作为糊化的并且溶胀的颗粒的淀粉悬浮液被保持在颗粒状态，或者被完全地打碎成淀粉溶液，在淀粉溶液中没有完整的淀粉颗粒保持在体系中。在影响回生行为的不同条件下，在储存之后，对淀粉悬浮液或淀粉溶液的粘度和质地性质进行连续地分析。
US 2003/0007984公开了用EC 2.4.1.25转化的淀粉作为剂用于形成热致可逆凝胶的用途。当使用分支酶(EC 2.4.1.18)代替EC 2.4.1.25时，淀粉的分子结构将是相当不同的，因为分支酶形成更多的分支点以及降低分子量。
WO 00/66633公开了葡萄糖聚合物，其在用分支酶转化之后具有非常低的回生和形成凝胶的倾向。
FR 2499588公开了将来自芽孢杆菌属(Bacillus)或大肠杆菌属(Escherichia)的分支酶用于淀粉类物质，以实现较长的保存限期和较少的回生。
JP 600075295 A公开了一种淀粉产品，其用分支酶转化以获得适合于食品和饮料的非胶凝的淀粉产品。本发明的目的是保持淀粉的胶凝性质，并且同时获得热致可逆功能。
US 3,962,465公开了一种用α-淀粉酶转化的热致可逆淀粉产品，其可用于食品应用。这项专利的缺点是在浓度<25％时的低胶凝性质。此外，该淀粉的DE与本发明相比是高的(5％-8％)。这可能导致不想要的结果，诸如产品的脱色加上甜味。
US 2012/0121873公开了具有用分支酶转化的淀粉的基于淀粉的胶组合物(starch based glue composition)。所述转化淀粉具有高支化度，并且应该给出粘性稳定的(viscostabile)(不回生的)胶产品，其不示出胶凝行为。
WO 2010/030185 A1公开了一种用于用来自糖苷水解酶的家族57的分支酶将淀粉转化以减少直链淀粉含量和回生的方法。
WO 2004/064540公开了由酶转化的豌豆淀粉制备的含水凝胶产品。淀粉用α-淀粉酶(EC 3.2.1.1)转化，并且示出热致可逆凝胶性质。由于用α-淀粉酶转化的淀粉得到高DE，因此淀粉在如上文提及的应用中可能引起缺陷。
Zofia Olempska-Beer,Chemical and Tecnical Assessment,2008年12月4日，公开了来自Rhodothermus obamensis的分支酶的生产和使用。用所述酶转化的淀粉被描述为具有高溶解度、低粘度和减少的回生。在说明书中未公开关于部分转化的淀粉的胶凝行为或热致可逆凝胶性质的指示。
总而言之，尽管具有热致可逆凝胶性质的转化淀粉在食品工业中已经被使用且已知，但对于与食品产品中已知的转化淀粉相比具有改进性质的转化淀粉仍然存在需求，诸如对于具有改进的熔化性质的包含淀粉的食品存在需求。
发明概述
本发明的目的是满足上文提及的需求，即获得具有热致可逆凝胶性质并且示出针对脱水收缩的更大稳定性的淀粉。该目的采用具有权利要求1中所定义的特性的转化淀粉来达到。该目的还采用用于生产所述转化淀粉的方法以及采用用于生产包含所述转化淀粉的食品产品的方法来实现。此外，该目的还采用所述转化淀粉用于生产淀粉凝胶的用途以及采用所述淀粉凝胶用于生产具有改进的性质的食品产品的用途来获得。
本发明涉及一种转化淀粉，其中该转化淀粉具有用HPSEC-MALS测量的250,000g/mol-5,000,000g/mol的分子量(MW)；用1H-NMR测量的3.1％-3.9％的支化度；根据Sargeant方法测量的至多7％的直链淀粉含量，该Sargeant方法公开于“Determination ofAmylose:Amylopectin Ratios of Starches；J.G.Sargeant Hnd,M.Phil.Starch/Die
Figure BDA0003703485290000061
第34卷,第3期,1982,第89-92页”；以及0.05-0.5的DE(右旋糖当量)值。
本发明还涉及包含转化淀粉的食品产品。
此外，本发明涉及一种用于生产转化淀粉的方法，其中该方法包括以下步骤：在45℃-80℃的温度，将葡聚糖分支酶(glucan branching enzym)添加到包含按重量计至少5％的浓度的淀粉的含水组合物中，直到获得具有3.1％-3.9％的支化度的转化淀粉，任选地，随后将所述水溶液干燥成转化淀粉的粉末，所述葡聚糖分支酶选自Rhodothermusobamensis酶或海洋红嗜热盐菌(Rhodothermus marinus)酶和来自类似有机体的与Rhodothermus obamensis酶或海洋红嗜热盐菌酶具有至少60％氨基酸序列同一性的酶。
此外，本发明涉及转化淀粉用于生产食品产品的用途。
本发明的不同方面还出现在独立权利要求中，并且另外的实施方案在所附的从属权利要求中公开。
附图简述
图1示出了包含根据本发明的转化淀粉的加工奶酪(a)分别与用具有热致可逆凝胶性质的商业淀粉制备的加工奶酪(b)和没有热致可逆凝胶性质的淀粉(c)相比的熔化性质。
图2示意性地示出了与非热致可逆淀粉凝胶(常规的酸水解的马铃薯淀粉)从固态到液态的相变相比，基于转化淀粉的根据本发明的热致可逆淀粉凝胶从固态到液态的相变。这被测量为，在流变仪中在动态模式下测量的在加热升温(heating ramp)期间，即在结构未被破坏的条件期间，在储能模量(G')和损耗模量(G”)之间的相角(phase angle)(δ)。凝胶熔化温度被定义为在45°相角处的温度。
图3示出了在转化为不同分子量(MW)之后马铃薯淀粉凝胶的凝胶强度。
图4示意性地示出了与一些相关的商业上可获得的淀粉相比，根据本发明的转化淀粉(根据实施例1制备的淀粉)的独特的热致可逆凝胶性质。在4℃在7天储存之后，在流变仪中在动态模式下测量包含转化淀粉的淀粉凝胶的凝胶强度与凝胶熔化温度的关系。
图5示意性地示出了与根据本发明的转化淀粉和包含所述转化淀粉的热致可逆淀粉凝胶相关的一些参数之间的依赖性(dependence)。
图6a)-图6e)更具体地示出了在图5中示出的一些参数之间的依赖性。
优选实施方案的详细描述
下文呈现了在整个申请文本中使用的一些术语和表述的一些定义。
术语“转化程度”被理解为意指在停止之前酶被允许改变淀粉的分子结构的程度，其由支化度、平均链长度和/或分子量来测量。
术语“支化度”用％表示，并且被理解为代表相对于天然淀粉分子或转化淀粉分子中α(1-4)键和α(1-6)键的总数的α(1-6)键的数目。
术语“平均链长度”被理解为意指淀粉分子中A-链、B-链和C-链的平均长度(DP)。
术语“DP”被理解为意指聚合度，即葡聚糖聚合物中葡萄糖单体的数目。根据本发明的转化淀粉的DP使用高效阴离子交换色谱法结合脉冲安培检测(High-PerformanceAnion-Exchange Chromatography with Pulsed Amperometric Detection)(HPAEC-PAD)根据“Gel texture and chain structure of amylomaltase-modified starchescompared to gelatin；Michael Riis Hansen等人,Food Hydrocolloids 22(2008),第1551-1566页”来测量。
术语“转化酶”被理解为意指碳水化合物活性酶(carbohydrate active enzyme)，其可以用于以任何方式转换淀粉或葡聚糖。
术语“葡聚糖分支酶”被理解为意指能够将1,4-α-D-葡聚糖链的链段转移到类似葡聚糖链中的伯羟基基团(primary hydroxy group)以产生1,6-α-键的酶。
术语“热致可逆凝胶”被理解为意指糊状物或溶液在冷却和/或储存时形成凝胶的能力，并且该凝胶还具有在加热时再次熔化成溶液的能力。
术语“部分转化的淀粉”被理解为意指在淀粉分子的完全水解或完全转化已经发生之前酶转化已经停止的淀粉产品。
术语“凝胶强度”被理解为意指由淀粉分子在水中的网络形成的凝胶的硬度或刚性。凝胶强度被定义为在质构仪(texture analyzer)中测量的用确定的探头穿透刚性凝胶所需的力，或在流变仪中在动态模式下测量的储能模量(G')。
术语“熔化温度”被理解为意指凝胶从固态转变为液态的温度，该温度被确定为在流变仪中在动态模式下测量的储能模量(G')和损耗模量(G”)之间达到45°相角(δ)所需的温度。
术语“DE”被理解为意指右旋糖当量，其是与纯右旋糖的百分比相比在淀粉中存在多少还原端的量度。根据本发明的转化淀粉的DE值根据Hizukuri方法测量，该Hizukuri方法公开于“Multi-branched nature of amylose and the action of debranchingenzymes；S.Hizukuri等人,Carbohydrate Research,第94卷(1981),第2期,第205-213页”。
术语“马铃薯”被理解为意指属于马铃薯种(species Solanum tuberosum)的任何马铃薯植物。
根据本发明的转化淀粉的分子量根据“Starch Molecular Mass and Size bySize-Exclusion Chromatography in DMSO-LiBr Coupled with Multiple Angle LaserLight Scattering；W.Yokoyama等人,Cereal Chemistry 75(1998),530-535”来测量。
在一种实施方案中，根据本发明的转化淀粉具有500,000g/mol-3,000,000g/mol的分子量；3.1％-3.9％的支化度；至多3％的直链淀粉含量，如根据Sargeant方法测量的，该Sargeant方法公开于“Determination of Amylose:Amylopectin Ratios of Starches,J.G.Sargeant Hnd,M.Phil.Starch/Die
Figure BDA0003703485290000091
第34卷,第3期,1982,第89-92页”；以及0.1-0.2的DE(右旋糖当量)值。
在一种实施方案中，根据本发明的转化淀粉具有用NMR或HPAEC-PAD测量的DP(聚合度)20-33、优选地DP 25-30的平均链长度值。
在一种实施方案中，根据本发明的转化淀粉源自马铃薯淀粉、木薯淀粉、玉米淀粉、小麦淀粉、豌豆淀粉或大豆淀粉。
在一种实施方案中，根据本发明的转化淀粉还已经被化学改性、物理改性或酶促改性。
在一种实施方案中，根据本发明的食品产品选自加工奶酪、乳制品和糖果。
在根据本发明的方法的一种实施方案中，红嗜热盐菌属(Rhodothermus)酶是Rhodothermus obamensis或海洋红嗜热盐菌EC 2.4.1.18。
在根据本发明的方法的一种实施方案中，来自类似有机体的酶与来自Rhodothermus obamensis(海洋红嗜热盐菌)的葡聚糖分支酶具有至少65％的序列。
在根据本发明的方法的一种实施方案中，转化淀粉的溶液或粉末被添加到食品制剂中。
转化淀粉及其制备
在用于生产根据本发明的转化淀粉的方法中被用作起始材料的淀粉已经可以从马铃薯淀粉、木薯淀粉、玉米淀粉、小麦淀粉、豌豆淀粉、大豆淀粉或任何其他产生包含直链淀粉的作物中获得。这些具有高于15％的相当大的直链淀粉含量，这产生了关于回生和不可逆凝胶形成的问题。相对稳定的原材料诸如糯马铃薯、糯玉米、糯木薯、糯大麦和糯米由于低的直链淀粉含量(<1％直链淀粉)对于本发明的功能是不可接受的。为了受益于本发明，原材料中的直链淀粉含量需要是>1％。
在生产方法中，转化酶与包含水和淀粉的悬浮液或溶液混合，该淀粉以常规方式从上文提及的来源中的任何一种中获得。所使用的转化酶是葡聚糖分支酶，其选自Rhodothermus obamensis酶或海洋红嗜热盐菌酶和来自类似有机体的与Rhodothermusobamensis酶或海洋红嗜热盐菌酶具有至少60％、优选地至少65％氨基酸序列同源性(amino acid sequence homology)的酶。在一种实施方案中，转化酶是EC 2.4.1.18CAS号9001-97-2。在用这样的转化酶的转化期间，非支化的直链淀粉链作为外部链、经由α-1,6-键被转移到支化的支链淀粉分子，这引起分子内增加的支化度。支化的支链淀粉结构的链段也被转移到结构中新的分支点。马铃薯淀粉在这方面是特别有利的，因为其本质上在支链淀粉部分被提供有长的外部链。更准确地，酶通过以下起作用：通过裂解内部α-1,4键在α-葡聚糖中产生α-1,6键，这导致葡聚糖中α-1,6分支点的相对增加。此外，α-1,4-D-葡聚糖链的链段被转移到类似葡聚糖链中的伯羟基基团。
如上文讨论的，直链淀粉在糊化的淀粉中的存在通常引起非热致可逆的回生，即不可能熔化由回生形成的凝胶，这是本发明不希望的性质。因此，当直链淀粉在酶转化反应期间被转移到支链淀粉并且与支链淀粉结合时，获得了形成热致可逆凝胶的可能性。然而，如果允许太多的直链淀粉片段和支链淀粉链段转移到支链淀粉部分，则获得对回生和凝胶形成稳定的淀粉溶液，这也是关于本发明的不希望的性质。因此，根据本发明，酶转化反应必须在淀粉溶液仍然具有形成凝胶的能力时完成。换句话说，由于水解作用而导致的转化程度以及由此的支化度必须以使得产品在冷却和储存时仍然形成凝胶(回生)的方式被控制。这已经采用本发明中涉及的优化的部分淀粉转化获得，这在下文更详细地公开。
当转化酶已经与淀粉悬浮液或淀粉溶液混合时，允许酶起作用，直到淀粉达到一定的支化度。获得3.1％-3.9％、优选地3.2％-3.8％的支化度的转化程度已经被证明对后续应用是特别有利的。低于3.1的转化程度将引起形成的凝胶的高于沸点(高于100℃)的熔化温度。高于3.9％的转化程度将引起降低的回生和凝胶形成能力，如上文解释的。因此，重要的是在优化的支化度区间内中断酶转化步骤，目的是获得部分转化的淀粉，当胶凝时和当存在于最终食品产品中时，所述部分转化的淀粉给出特定的有利性质。淀粉产品的支化度可以根据“Determination of the Degree of Branching in Normal and AmylopectinType Potato Starch with 1H-NMR Spectroscopy；Gunilla S.Nilsson等人,Starch/
Figure BDA0003703485290000111
第48卷(1996),第10期，第352-357页”的方法，通过使用1H-NMR(质子核磁共振光谱法)或测量在脱支链之后的DE值来测量。作为可选方案，支化度可以通过用分光光度计测量淀粉的碘复合物的吸光度最大值来估计，因为该最大值当直链淀粉含量降低时改变。
待添加的转化酶的量取决于其活性、进行酶转化的时间段即孵育期、以及添加的淀粉的量和初始分子量。此外，酶活性还可以用分支酶单位(BEU)来表示。一个分支酶单位(BEU)被定义为在标准条件(pH 7.2；60℃)下引起直链淀粉-碘复合物在660nm处的吸光度每分钟1％的降低的酶的量。在使用商业葡聚糖分支酶(EC 2.4.1.18)，来自Novozymes的
Figure BDA0003703485290000121
用于获得具有3.1％-3.9％的转化程度的转化淀粉凝胶的情况下，在1h-48h的孵育期期间，添加的量是例如1mg/g-50mg/g淀粉，并且初始淀粉分子量(MW)为例如3×105-108g/mol。
Figure BDA0003703485290000122
根据Novozymes具有宣称的25000BEU/g酶溶液的活性。因此，所提及的1mg/g-50mg/g淀粉的酶添加范围对应于25BEU/g-1250BEU/g淀粉。
根据本发明的转化淀粉的另外的独特性质是与用于生产转化淀粉的本发明方法的原始淀粉来源的支化度相比，支化度的增加。对于具有3.1％-3.9％、优选地3.2％-3.8％的支化度的本发明的转化淀粉，支化度的增加是0.1％-0.9％、优选地0.2％-0.8％。
转化酶和待转化的淀粉的混合可以以不同方式进行，并且这些方式中的一些在下文举例说明。在一种实施方案中，包含淀粉和水的浆料使用已知的技术来蒸煮，例如喷射蒸煮(jet cooking)，或在罐中分批蒸煮，随后是冷却所获得的溶液并且将其pH值调整到最佳反应条件，即调整到pH 5-8的值以及40℃-85℃的温度。然后添加转化酶，并且取决于添加的酶的量及其活性，在适宜的(convenient)孵育期期间将淀粉转化。当已经达到例如通过使用NMR测量的期望的支化度时，通过将pH降低至低于3.5并且在30min期间将温度保持在80℃以灭活酶活性来完成转化步骤。此后，淀粉溶液可以通过使用众所周知的技术(喷雾干燥、真空干燥、滚筒干燥(drum drying)、热空气干燥等)来干燥。
在另一种实施方案中，在高于淀粉的糊化温度的温度，即取决于来源在60℃-80℃，将淀粉浆料缓慢地添加到水中。首先将转化酶添加到淀粉浆料或软化水(temperedwater)中。加料和转化在高于淀粉的糊化温度，并且优选地在酶的pH和温度最佳值，即5-8的pH值和40℃-85℃的温度发生。在将淀粉加料之后，允许发生转化反应，直到已经达到例如通过使用NMR测量的期望的支化度。此后，通过将pH降低至低于3.5并且在30min期间将温度保持在80℃以灭活酶活性来完成转化反应。此后，淀粉溶液可以通过使用众所周知的技术(喷雾干燥、真空干燥、滚筒干燥、热空气干燥等)来干燥。
在另外的实施方案中，在流中，优选地在酶的pH和温度最佳值，即5-8的pH值和40℃-85℃的温度，淀粉被连续地蒸煮和转化，在所述流中，水、淀粉和酶的温度被升高至高于淀粉的糊化温度。当已经达到如通过使用例如NMR测量的期望的支化度时，通过将pH降低至低于3.5并且在30min期间将温度保持在80℃来完成转化反应。此后，淀粉溶液可以通过使用众所周知的技术(喷雾干燥、真空干燥、滚筒干燥、热空气干燥等)来干燥。
在酶转化步骤期间的淀粉浓度对淀粉产品的最终功能是重要的。为了得到展示热致可逆凝胶性质的淀粉产品，在高淀粉浓度进行转化是有益的。当在较高的淀粉浓度进行酶转化时，需要较低的转化程度以达到期望的熔化温度(参见图6a)。优选地，在酶转化期间的淀粉浓度应当大于5％，并且最优选地大于10％(w/w)。
上文三个举例说明的转化工艺实施方案的共同特征是，在完成酶转化反应、转化酶的灭活、降低pH和升高温度之后，溶液的pH可以被调整直至期望的值以适合最终应用。此外，可以在随后的干燥步骤之前利用纯化步骤，其中例如通过过滤、活性炭过滤、在醇中沉淀、离子色谱法等来消除盐和灭活的酶。
在酶转化步骤期间，淀粉的分子量(MW)被降低到250,000g/mol-5,000,000g/mol、优选地500,000g/mol-3,000,000g/mol。由于反应中涉及的水解活性，分子量被降低。当长链的葡萄糖分子由于水解而分解并且MW的降低同时发生时，每个链中葡萄糖分子的数目减少。事实上，获得了较多但较短的链。可以注意到，由于直链淀粉转移到支链淀粉结构中以及由于葡聚糖中的环状结构，淀粉的分子量降低而DE(右旋糖当量)值没有任何增加，该DE值为0.05-0.5、优选地0.1-0.2。降低的分子量是有利的，因为将使用它的食品制剂的粘度将不太高，从而改进食品产品在加热期间的可加工性，例如加工奶酪产品的可加工性。还已经注意到，淀粉的分子量随着增加的酶的量和反应时间而降低。
所获得的根据本发明的转化淀粉的直链淀粉含量是至多7％，优选地至多5％。直链淀粉含量通过如由Sargant等人描述的主要程序，通过将支链淀粉分子脱支链和定量长的直链淀粉链的剩余部分来测量。如上文解释的，较高的直链淀粉含量将降低或防止所形成的淀粉凝胶的熔化性质，即没有热致可逆淀粉凝胶。
在上述条件下，转化淀粉的平均链长度(A-链、B-链和C-链)是DP 20-33，优选地DP25-30。可以提及的是，天然马铃薯具有DP 50的平均链长度。
根据本发明的转化淀粉产品在胶凝及其最终使用之前，可以按原样储存和/或销售，即在溶液中、淀粉凝胶中或作为干燥的粉末。
热致可逆凝胶及其制备
根据本发明的转化淀粉可以在用于生产热致可逆淀粉凝胶的方法中使用，并且该方法包括以下步骤：将根据本发明的转化淀粉的水溶液在1℃-40℃、优选地3℃-10℃的温度在至少5小时、优选地2天-7天期间储存，直到以15％的固定的转化淀粉浓度在7天冷藏(cool storage)之后，已经获得具有3,000Pa-14,000Pa的凝胶强度(在25℃时的G')、40℃-95℃的熔化温度的热致可逆凝胶。凝胶强度(G')通过使用流变仪在动态模式下测量或通过使用质构仪来测量。凝胶强度随着转化淀粉浓度的增加而呈指数增长，如从图6e)呈现的。
本发明还涉及一种用于生产具有热致可逆性质的食品的方法。该方法包括以下步骤：将根据本发明的转化淀粉的粉末溶解在食品制剂中，以及将所获得的转化淀粉和食品成分/添加剂的制剂在1℃-40℃的温度储存，直到食物已经达到期望的质地。因此，根据该实施方案，可以获得最终的食品产品，这构成了本发明的一个方面。凝胶强度通过使用流变仪在动态模式下测量或通过使用质构仪来测量。用质构仪将探头向下压入凝胶或食品产品中，并且然后测量力/表面积。
在本发明方法的另一种实施方案中，通过将上文描述的热致可逆淀粉凝胶添加到食品成分中，可以生产具有热致可逆性质的食品。
凝胶强度和熔化温度均依赖于凝胶或食品制剂中的淀粉浓度。对于按原样的热致可逆凝胶和对于包含转化淀粉的最终食品产品两者，储存时间、储存温度和在溶解步骤期间的水质也可以影响凝胶强度和熔化温度。
淀粉凝胶或包含转化淀粉的食品的熔化温度影响当产品在口中熔化时的口感，并且还影响焙烤/加热期间的性质(例如，当奶酪将在比萨饼上熔化时)。然而，食品制剂的熔化温度可以与纯淀粉凝胶的熔化温度不同，因为食品产品中的淀粉只是制剂的一部分。熔化温度，还被称为可熔性(meltability)，可以用流变仪在动态模式下测量。所获得的储能模量G'给出了凝胶强度的相对值，如图(图3)中呈现的，并且储能模量G'是凝胶弹性的指标。较高的G'值代表较坚固的材料。
所获得的淀粉凝胶在低于其熔化温度的温度不是水溶性的，但如果将凝胶加温到高于熔化温度，则获得淀粉溶液。此外，转化淀粉的分子量、支化度、链长度和直链淀粉含量在胶凝步骤之前和之后是相同的，即在胶凝之前和在形成的凝胶已经熔化之后在水溶液中测量的。
所获得的热致可逆淀粉凝胶的外观是不透明的。不透明性是溶液中不稳定性(回生)的产物，并且因此可以被看作是光学效应。在某些应用中，诸如在用于酸奶和奶酪的应用中，不透明性是期望的，目的是获得更像乳的外观，这是美学上重要的。然而，在文献中，对于用分支酶转化的产品，焦点经常设置在降低的不透明性和稳定的淀粉溶液。
将参照附图更详细地解释本发明。
图1示出了用(a)根据下文实施例1的转化淀粉、(b)EteniaTM 457、(c)LyckebyCheese App 50制备的加工奶酪的熔化性质之间的比较。结果在下文的实施例8中讨论。
图2示出了在流变仪中在动态模式下在淀粉凝胶的加热期间，在储能模量(G')和损耗模量(G”)之间的相角(δ)的测量的结果，以确定凝胶熔化温度。熔化温度被设置为当凝胶从示出低相角到在45°的高相角转变时的温度。在图的中间基本上垂直的线是用根据下文的实施例1的转化淀粉制备的凝胶，并且基本上水平的线是用酸稀化的马铃薯淀粉制备的凝胶。本发明的转化淀粉凝胶的功能从图2中呈现，其中当对于具有与切碎的比萨饼奶酪(shredded pizza cheese)混合的淀粉凝胶的产品测试时，熔化温度相对在温度升高期间的粘度被绘制。对于基于根据本发明的转化淀粉的淀粉凝胶，产品在约55℃-95℃的温度变成可熔的，即，是热致可逆的，而包含未转化的参照淀粉的产品在整个温度区间内保持固体，并且因此不是热致可逆的。
图3示出了马铃薯淀粉凝胶在转化成不同分子量(MW)之后在流变仪中在动态模式下测量的凝胶强度的一些实例。在整个本申请中的凝胶强度被定义为在25℃时的储能模量(G')。
图4示出了这样的图，其中15％淀粉凝胶的凝胶强度相对熔化温度(在G'和G”之间45°的相角)被绘制，该15％淀粉凝胶已经在1周期间被冷藏并且由5种不同的马铃薯淀粉变体获得。在图中，Lyckeby CheeseApp 50是一种酸水解的马铃薯淀粉，EteniaTM 457是用淀粉麦芽糖酶EC 2.4.1.25处理的马铃薯淀粉，并且Gel‘N’MeltTM是用支链淀粉酶(EC3.2.1.41)处理的糯玉米。如从该图的右上方块呈现的，在高凝胶强度获得低熔化温度，这是来自根据下文实施例1的转化淀粉的根据本发明的淀粉凝胶的特性。因此，根据本发明的15％淀粉凝胶在40℃-70℃的跨度内，在7,000Pa-14,000Pa的凝胶强度具有令人满意的熔化温度性质。
图5示出了与本发明有关的一些相关参数之间的依赖性，即淀粉的转化、根据本发明的转化淀粉和由这样的转化淀粉制成的热致可逆淀粉凝胶。箭头示出什么参数影响什么特性或性质，更确切地，转化程度如何影响支化度、淀粉链长度分布和转化淀粉的分子量。具有其任何程度的改性的淀粉来源以及在转化期间原始淀粉浓度也影响支化度和淀粉链长度分布。所形成的热致可逆淀粉凝胶的熔化性质取决于改性的热致可逆淀粉凝胶的淀粉浓度、支化度、淀粉链长度分布以及部分地取决于转化淀粉的分子量。改性的热致可逆淀粉凝胶的凝胶强度取决于改性的热致可逆淀粉凝胶的淀粉浓度、支化度、淀粉链长度分布、转化淀粉的分子量、以及储存时间段和温度。
图6a)示出了这样的图，其中在酶转化期间淀粉浓度的重要性的实例被可视化。随着淀粉浓度的增加，达到热致可逆凝胶性质需要较小的转化程度，并且由此可以保持较高的分子量。较高的分子量对淀粉凝胶强度具有积极的影响，如图3中所看到的。为了得到胶凝的淀粉产品，在酶转化步骤期间的淀粉浓度应当优选地大于5％。对于本实验，淀粉浓度在淀粉转化期间被设置为不同的浓度，但具有相同的酶与淀粉的比率。
图6b)示出了这样的图，其中转化淀粉凝胶的凝胶强度(G')和熔化温度相对支化度被绘制。如从该图中呈现的，凝胶强度和凝胶熔化温度随支化度的增加而降低。对于本实验，在淀粉转化期间使用25％的淀粉浓度，但采用不同的酶剂量。在本发明中感兴趣的区间是3.1％和3.9％之间的支化度。
图6c)示出了这样的图，其中对于转化淀粉，使用Sargeant等人的原理用HPESC测量的直链淀粉含量相对凝胶熔化温度被绘制。明显的是，淀粉产品不应包含大于7％的直链淀粉，以便能够具有100℃以下的熔化温度。
图6d)示出了这样的图，其中对于转化的马铃薯淀粉，在25℃的凝胶强度和凝胶熔化温度在冷藏的不同时间段之后被测量。在本实验中，使用具有1,500,000g/mol的分子量(MW)的转化的马铃薯淀粉来制备具有15％的浓度的淀粉凝胶。如从该图中呈现的，凝胶熔化温度在储存时间段期间是恒定的，即约60℃，而凝胶强度在最初几天增加，但在约5天之后以及另外继续的时间是变平的(planning out)。
图6e)示出了这样的图，其中对于转化的马铃薯淀粉，在25℃的凝胶强度和凝胶熔化温度相对淀粉凝胶中的淀粉浓度(％DM)被绘制。在本实验中，具有1,500,000g/mol的分子量(MW)的转化的马铃薯淀粉被用于制备淀粉凝胶，并且在冷藏中的储存时间是7天。如从该图中呈现的，随着增加的淀粉浓度，熔化温度几乎是恒定的，即在60℃和70℃之间，即当淀粉浓度增加1％时，熔化温度增加约0.5℃，而凝胶强度呈指数增加。
与根据本发明的转化淀粉有关的特性可以采用以下设备来测量：
分子量(MW)(g/mol)：HPSEC-MALS(高效尺寸排阻色谱法结合多角度激光散射检测器)。
支化度(％，1,6-α-键)：在脱支链之前和之后，NMR(核磁共振)或DE(右旋糖当量)。
平均链长度(DP)：在脱支链之后，NMR或HPAEC-PAD(高效阴离子交换色谱法结合脉冲安培测定)，通过根据“Determination of the Degree of Branching in Normal andAmylopectin Type Potato Starch with 1H-NMR Spectroscopy”Gunilla S.Nilsson等人；Starch/
Figure BDA0003703485290000181
第48卷(1996),第10期,第352-357页的方法。
粘度(cP)：粘度计。
与转化淀粉凝胶有关的特性可以采用以下设备来测量：
凝胶强度(N/cm2或Pa)：质构仪或在流变仪中在动态模式下的储能模量(G')
损耗模量，G”，(Pa)：在动态模式下的流变仪
凝胶熔化温度(℃)：在动态模式下的流变仪，DSC，DMTA
对于本发明的转化淀粉的食品应用的实例是加工奶酪诸如比萨饼奶酪，非乳制品诸如纯素奶酪类似物(vegan cheese analogue)，乳制品和糖果，但还有酱，干燥速食食品和低脂肪产品。例如，加工奶酪展示出良好的可切碎性(shredability)和极好的熔化性质。
如上文提及的，天然淀粉和改性淀粉可以被用作用于采用分支酶的转化的材料。另外的化学改性、物理改性或酶促改性还可以改变最终凝胶的熔化温度，给出甚至更宽范围的熔化温度和凝胶强度。化学改性还可以减少淀粉凝胶的脱水收缩，给予其更好的冷藏性质。还如上文提及的，本发明的转化淀粉产品的胶凝性质和热致可逆性质可用于一系列食品，诸如加工奶酪、乳制品、糖果等。本发明的转化淀粉由于有助于可切碎性和极好的熔化性质的高的凝胶强度和热致可逆性而特别适合于加工奶酪(例如比萨饼奶酪)。
本发明的其他优点是淀粉产品具有一些改进的性质，诸如较低的加工粘度(process viscosity)和缓慢的凝胶凝结(gel setting)，这简化了最终应用的生产并且降低了工艺设备和管道中堵塞的风险。
实验
实施例1
用葡聚糖分支酶对马铃薯淀粉的转化。
将具有水和马铃薯淀粉的35％的干物质的悬浮液泵送到温(70℃)水溶液中，该温水溶液包含来自Rhodothermus obamensis(
Figure BDA0003703485290000191
Novozymes)的葡聚糖分支酶(EC 2.4.1.18)。淀粉悬浮液的加料在3小时期间是连续的，以保持足够低以用于有效搅拌的粘度。在淀粉添加之后的干物质是25％，并且酶的量是在最终混合物中1.5g/l。在Rhodothermus obamensis的25000BEU/g的酶活性的情况下，在孵育期间的酶浓度是37500BEU/l(或150BEU/g淀粉)。在淀粉加料和孵育期间，温度在70℃保持恒定，并且pH被调节至6.5。在20小时的总孵育时间之后，通过将pH降低至低于3.5并且将混合物加热至高于80℃持续30min，酶活性停止。然后可以将混合物调节至中性pH，浓缩，干燥并且碾磨成粉末。最终的转化淀粉产品具有1.5×106g/摩尔的分子量(MW)、3.5％的支化度、DP 28的平均链长度、小于2％的直链淀粉含量以及小于1％的右旋糖当量(DE)值。
实施例2
用葡聚糖分支酶对马铃薯淀粉的转化。
将具有水和马铃薯淀粉的35％的干物质的悬浮液泵送到温(70℃)水溶液中，该温水溶液包含来自Rhodothermus obamensis的葡聚糖分支酶(EC2.4.1.18)。淀粉加料在5小时期间是连续的，以保持足够低以用于有效搅拌的粘度。在淀粉添加之后的干物质是25％，并且酶的量是在最终混合物中0.65g/l。在Rhodothermus obamensis的25000BEU/g的酶活性的情况下，在孵育期间的酶浓度是16250BEU/l(或65BEU/g淀粉)。在淀粉加料和孵育期间，温度在70℃保持恒定，并且pH被调节至6.5。在20小时的总孵育时间之后，通过将pH降低至低于3.5并且将混合物加热至高于80℃持续30min，酶活性停止。然后可以将混合物调节至中性pH，浓缩，干燥并且碾磨成粉末。最终的转化淀粉产品具有4.5×106g/摩尔的分子量(MW)、3.3％的支化度、DP 31的平均链长度、小于5％的直链淀粉含量以及小于1％的右旋糖当量(DE)值。
实施例3
用葡聚糖分支酶对马铃薯淀粉的转化。
将软化水(demineralized water)和马铃薯淀粉的悬浮液在喷射蒸煮器中在140℃糊化以及干物质含量为10％。将淀粉溶液冷却至70℃，然后添加来自Rhodothermusobamensis的葡聚糖分支酶(EC 2.4.1.18)至在最终混合物中1.3g/l的浓度。在Rhodothermus obamensis的25000BEU/g的酶活性的情况下，在孵育期间的酶浓度是32500BEU/l(或325BEU/g淀粉)。在孵育期间，温度在70℃保持恒定，并且pH被调节至6.5。在20小时的总孵育时间之后，通过将pH降低至低于3.5并且将混合物加热至高于80℃持续30min，酶活性停止。然后可以将混合物调节至中性pH，浓缩，干燥并且碾磨成粉末。最终的转化淀粉产品具有1.2×106g/摩尔的分子量(MW)、3.3％的支化度、DP 30的平均链长度、小于3％的直链淀粉含量以及小于1％的右旋糖当量(DE)值。
实施例4
淀粉凝胶的制备和表征。
将根据实施例1的转化淀粉产品溶解在热水(90℃)中至分别10％、15％的干物质。将淀粉溶液在4℃在冷却器中储存持续7天，以形成凝胶。在10％干物质时的凝胶强度根据测试A在流变仪中在动态模式下被测量为2,000Pa，并且根据测试B用质构仪被测量为122g/cm2。在15％干物质时的凝胶强度和凝胶熔化温度根据测试A在流变仪中被测量为12,000Pa和59℃。
在测试A中，将淀粉凝胶置于塑料片材之间，滚成均匀的糊状物，并且置于以板/板配置的动态模式下的流变仪中。间隙设置为1mm并且在测量期间使用采用1％应变和1Hz频率的振荡模式。温度从25℃升高直至95℃，其中每分钟2℃。从分析中可以获得储能模量(G')、损耗模量(G”)和相角(δ)。
在测试B中，将在其容器(280ml，95mm直径)中的淀粉凝胶置于质构仪中，并且迫使圆柱形探头(25mm直径)以2mm/s进入凝胶中10.0mm。将记录的最大力除以探头接触面积，以得到凝胶强度(g/cm2)。
为了评估淀粉凝胶的热致可逆性，进行淀粉的多次胶凝和熔化循环。储存后的刚性凝胶被加热到70℃，于是凝胶变成低粘度的溶液。将淀粉再次在4℃储存，以形成刚性凝胶，其可以在70℃再次熔化。
实施例5
淀粉凝胶的制备和表征。
将根据实施例2的转化淀粉产品溶解在温水(90℃)中至分别10％、15％的干物质。将淀粉溶液在4℃在冷却器中储存持续7天，以形成凝胶。在10％时的凝胶强度根据测试B在质构仪中被测量为197g/cm2。在15％干物质时的凝胶强度和凝胶熔化温度根据测试A在流变仪中被测量为14,000Pa和84℃。
实施例6
淀粉凝胶的制备和表征。
将根据实施例3的转化淀粉产品溶解在温水(90℃)中至分别10％、15％的干物质。将淀粉溶液在4℃在冷却器中储存持续7天，以形成凝胶。在10％时的凝胶强度根据测试B在质构仪中被测量为140g/cm2。在15％干物质时的凝胶强度和凝胶熔化温度根据测试A在流变仪中在动态模式下被测量为9,000Pa和70℃。
实施例7
将根据实施例4的淀粉凝胶的特性与来自其他类型的转化淀粉的淀粉凝胶进行比较。所有淀粉凝胶都通过以下来制备：首先将淀粉以10％干物质溶解在热水中，直到出现澄清溶液，并且然后在4℃在冷却器中储存持续7天，以形成凝胶。根据测试B在质构仪中测量凝胶强度，并且根据测试A在流变仪中在动态模式下确定凝胶熔化温度。结果在下表1中报告。明显的是，在相似的凝胶强度，用分支酶(EC 2.4.1.18)转化的淀粉具有比来自其他转化的淀粉低得多的凝胶熔化温度。
表1.
Figure BDA0003703485290000221
实施例8
加工奶酪的制备和评估。
将根据实施例1的转化淀粉用于以下标准配方(参见下表2)以生产具有良好熔化性质的加工奶酪。
表2.
Figure BDA0003703485290000222
Figure BDA0003703485290000231
将水、乳化盐和酪素在Stephan混合器中混合。添加淀粉、盐、奶酪香料和β胡萝卜素，并且将共混物在1500rpm混合持续30s。将混合物在750rpm加热至75℃持续2分钟。添加熔化的脂肪和酸，并且混合持续另一分钟。将糊状物在4℃储存。在4天之后，鉴于采用切碎机的可切碎性以及鉴于在烘箱中的可熔性来评估加工奶酪。结果示出了良好的可切碎性以及低粘性，并且熔化性质优于图1(a)-图1(c)中示出的用其他比较淀粉生产的产品。比较了在采用用EC 2.4.1.18转化的马铃薯淀粉(a)、用EC2.4.1.25转化的商业马铃薯淀粉EteniaTM 457(b)以及商业酸稀化的马铃薯淀粉Lyckeby CheeseApp 50(c)制备的切碎的加工奶酪之间的熔化性质。在烘箱中加热之后，明显的是，包含用分支酶(EC 2.4.1.18)转化的马铃薯淀粉的加工奶酪具有优异的熔化性质。

Claims (12)

1.一种转化淀粉，其中所述转化淀粉具有用HPSEC-MALS测量的250,000g/mol-5,000,000g/mol的分子量(MW)；用1H-NMR测量的3.1％-3.9％的支化度；根据Sargeant方法测量的至多7％的直链淀粉含量；以及根据Hizukuri方法测量的0.05-0.5的DE(右旋糖当量)值。
2.根据权利要求1所述的转化淀粉，其中所述转化淀粉具有500,000g/mol-3,000,000g/mol的分子量(MW)、3.2％-3.8％的支化度、至多3％的直链淀粉含量以及0.1-0.2的DE(右旋糖当量)值。
3.根据权利要求1和2所述的转化淀粉，其中所述转化淀粉具有用NMR或HPAEC-PAD测量的DP(聚合度)20-33、优选地DP 25-30的平均链长度值。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的转化淀粉，其中所述淀粉源自马铃薯淀粉、木薯淀粉、玉米淀粉、小麦淀粉、豌豆淀粉或大豆淀粉。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的转化淀粉，其中所述转化淀粉还已经被化学改性、物理改性或酶促改性。
6.一种食品产品，包含根据权利要求1所述的转化淀粉。
7.根据权利要求6所述的食品产品，其中所述食品产品选自加工奶酪、乳制品和糖果。
8.用于生产根据权利要求1所述的转化淀粉的方法，其中所述方法包括以下步骤：在45℃-80℃的温度，将葡聚糖分支酶添加到包含按重量计至少5％的浓度的淀粉的含水组合物中，直到获得具有3.1％-3.9％的支化度的转化淀粉，任选地随后将所述水溶液干燥成所述转化淀粉的粉末，所述葡聚糖分支酶选自Rhodothermus obamensis酶或海洋红嗜热盐菌酶和来自类似有机体的与所述Rhodothermus obamensis酶或海洋红嗜热盐菌酶具有至少60％氨基酸序列同一性的酶。
9.根据权利要求8所述的方法，其中红嗜热盐菌属酶是Rhodothermus obamensis或海洋红嗜热盐菌EC 2.4.1.18。
10.根据权利要求8所述的方法，其中所述来自类似有机体的酶与来自Rhodothermusobamensis(海洋红嗜热盐菌)的葡聚糖分支酶具有至少65％的序列。
11.一种用于生产根据权利要求6所述的食品产品的方法，其中将根据权利要求1-5中任一项所述的转化淀粉的溶液或粉末添加到食品制剂中。
12.根据权利要求1-5中任一项所述的转化淀粉用于生产根据权利要求6所述的食品产品的用途。
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