CN117580462A - 用于肉制品的粘合的支链淀粉 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种具有降低的糊化温度的非抑制颗粒状支链马铃薯淀粉，所述非抑制颗粒状支链马铃薯淀粉非常适合用于巴氏灭菌肉制品中。

Description

用于肉制品的粘合的支链淀粉
背景技术
淀粉由于水结合性、质地改善和可切片性而被广泛用于肉类工业。
淀粉和改性淀粉原样使用，或作为共混物使用，通常与其他亲水胶体和/或蛋白质组合。然而，目前已知的淀粉类型无法实现高水结合性和保水性的组合，也无法实现改善的紧实度。
例如，原生马铃薯淀粉提供合理的紧实度和保水性，而玉米淀粉提供高紧实度但水结合性和保水性较差。普通的支链马铃薯淀粉可以提供非常高的保水性，但不能提供紧实度。本发明提供一种可用于巴氏灭菌肉制品中以提供高保水性和高紧实度两者的淀粉。
Liu(Liu,K.Int.J.Biological Macromolecules,2019,132,1044-1050)描述了一种支链马铃薯淀粉，其在温度为110℃的烘箱中干燥0.5与2.5小时之间的持续时间。Liu报告称，与原生支链马铃薯淀粉相比，干燥的淀粉的成糊(糊化)温度降低，并且峰值粘度增加，但变化很小，并且没有提及潜在的应用。
附图说明
图1：APS、OD4和Pn3的糊化温度(Tg)(图1a)，以及使用APS(图1b)、OD4(图1c)和Pn3(图1d)的光学显微镜的可视化。
图2：实验2a(图2a)、实验2b(图2b)、实验2c(图2c)和实验2d(图2d)和实验2e(图2e)中制备的肉制品的保水性和紧实度。
图3：巴氏灭菌肉制品中不同淀粉类型的性质。
具体实施方式
本发明提供一种非抑制颗粒状支链马铃薯淀粉，其通过过程可获得，该过程包括将原生颗粒状支链马铃薯淀粉干燥至水分含量为2-12wt.％，优选3-9wt.％，该非抑制颗粒状支链马铃薯淀粉的特征在于，在30wt.％干固体下使用RVA测量的糊化温度比干燥前原生颗粒状支链马铃薯淀粉的糊化温度低2.5℃以上，优选3-8℃。干燥前原生颗粒状支链马铃薯淀粉优选为在正常大气条件下处于平衡水分含量的淀粉。(10-30℃，优选18-22℃，相对湿度为40-75wt.％，优选40-60wt.％)。在此类条件下的平衡水分含量为至少15wt.％，优选15-40wt.％，更优选18-20wt.％。
如本文所用，短语“低于”和“高于”可以替代适当的公知术语，诸如例如“以上”和“以下”以及类似的措辞。
在优选的实施例中，非抑制颗粒状支链马铃薯淀粉是通过本文描述的过程获得的。
本发明可替代地提供一种非抑制颗粒状支链马铃薯淀粉，其通过过程可获得，该过程包括将原生颗粒状支链马铃薯淀粉干燥至水分含量为2-12wt.％，优选3-9wt.％，该非抑制颗粒状支链马铃薯淀粉的特征在于，在30wt.％干固体下使用RVA测量的糊化温度为59-65℃。
本发明的淀粉具有意想不到的有利性质，这使得本发明的淀粉适合用于巴氏灭菌肉制品中。
巴氏灭菌肉制品(诸如火腿、香肠等)以整块肉或粉碎的肉为基础，与盐、磷酸盐和水组合。组合后，磷酸盐和盐从肉中提取肉蛋白，并且“游离的”(“提取的”；“释放的”)肉蛋白与产品结合。随后，将肉制品巴氏灭菌(“烹煮”)至70-80℃的核心温度，在此过程中，肉蛋白在55-65℃左右变性。肉蛋白的所述变性降低其结合水的能力。因此，水在烹煮肉制品的过程中被释放出来。
普通淀粉通常与盐一起添加。淀粉在此系统中具有三种功能：水结合性(通过糊化，即吸收水)、保水性(脱水收缩的逆作用)和紧实度(与淀粉的凝胶强度有关)。但淀粉也可能被肉类酶部分地降解，这降低水结合能力。
例如，普通的原生支链马铃薯淀粉(“APS”；包含大于95wt.％，优选大于98wt.％的支链淀粉)，例如，提供具有高保水性的巴氏灭菌肉制品，因为与非支链马铃薯淀粉相比，APS的溶胀受盐的存在的影响较小。然而，由于低凝胶强度，APS导致肉制品的紧实度较低。此外，APS具有65℃的糊化温度，因此肉蛋白在变性温度左右释放的水不会立即被淀粉结合。然而，由于糊化温度高，APS对于肉蛋白的降解相对稳定。
普通的原生马铃薯淀粉(“NPS”，包含约80wt.％支链淀粉和约20wt.％直链淀粉)在肉制品中的应用通常由于相对高的凝胶强度而引起相对良好的紧实度。与APS相比，NPS的较低糊化温度(62℃)提供良好的水结合性，因为由变性肉蛋白释放的水可立即被淀粉结合。然而，与APS相比，NPS结合更少的水，并且具有较高的脱水收缩作用，因此引起低保水性。此外，NPS可以在很大程度上被肉蛋白降解。
本发明的认识在于：将APS干燥至水分含量为2-12wt.％，优选3-9wt.％，更优选3-7wt.％，改变了APS淀粉颗粒的性质，这种性质的改变在再水化后也被保持。APS的干燥导致较低的糊化温度，淀粉更快地释放到溶液中(如通过酶消化率和断裂倾向所测量的)。在巴氏灭菌肉制品中应用此类淀粉导致肉制品具有增加的保水性和增加的紧实度。
在更优选的实施例中，干燥在施加至少一些物理应力下进行，因为这导致更高程度的改变的性质。在另外的优选实施例中，干燥在中性条件下进行。待干燥淀粉的pH以及干燥期间的pH优选为5-9，更优选6-8。
在替代性的优选实施例中，非抑制颗粒状支链马铃薯淀粉具有以下特性中的一者或多者，优选至少两者，并且更优选全部：
·在30wt.％干固体下使用RVA测量的糊化温度为59-65℃。糊化温度是淀粉开始显著吸收水的温度。
·使用标准化淀粉酶降解方法(见下文)测量的酶消化率高于干燥前该原生颗粒状支链马铃薯淀粉的酶消化率。酶消化率反映了在温度达到淀粉颗粒开始糊化的点之前，从淀粉颗粒中渗出并能够与游离水结合的淀粉的量。
·使用标准化淀粉酶降解方法测量的酶消化率为至少8.5mg/g干物质，优选9-18mg/g。
·在6.4wt.％干固体下使用RVA测量的分解率高于干燥前该原生颗粒状支链马铃薯淀粉的分解率。分解率反映了粘度相对于峰值粘度的降低，并且因此是淀粉颗粒破坏程度的度量。
·在6.4wt.％干固体下使用RVA测量的分解率为至少65％，优选至少65.5％。
·在6.4wt.％干固体下使用RVA测量的峰值粘度高于干燥前该原生颗粒状支链马铃薯淀粉的峰值粘度。峰值粘度是颗粒溶胀强度的度量，该颗粒溶胀强度是保水性的一个重要属性。
·在6.4wt.％干固体下使用RVA测量的峰值粘度为至少3500mPa·s，优选至少3550mPa·s，更优选至少3600mPa·s。
本发明的淀粉具有以下优点：相对于未干燥的淀粉(APS)，糊化温度(Tg)较低。同时，酶消化率增加。这表明，颗粒状支链马铃薯淀粉的保水性通过干燥至2-12wt.％的过程得到了改善，同时保水性发生在较低的温度下。然而，峰值粘度保持不变，这反映了强烈的吸水性。
不受理论的约束，据推测，干燥颗粒状支链马铃薯淀粉的过程以使得颗粒更容易碎裂的方式损坏淀粉颗粒。这一点通过光学显微镜得到了证实。
仅干燥的淀粉(至2-12wt.％水分)会出现干燥前淀粉中不存在的裂纹，而在增加的物理应力下进行干燥则会导致最初不存在的类似裂纹，而更进一步导致适度的颗粒状破碎。因此，在更优选的实施例中，本发明的非抑制颗粒状支链马铃薯淀粉通过过程可获得，该过程包括在施加物理应力下，将原生颗粒状支链马铃薯淀粉干燥至水分含量为2-12wt.％，优选3-9wt.％，更优选3-7wt.％。
如本文所用，物理应力在干燥上下文中是众所周知的短语。在施加物理应力下进行干燥是指固有地对待干燥材料施加一定形式的冲击压力的干燥方法。这种冲击压力可能源于干燥过程期间淀粉颗粒与设备表面或与其他淀粉颗粒的碰撞。
在施加物理应力下进行干燥的更优选的方法是气动干燥和流化床干燥。
颗粒状支链马铃薯淀粉是食品工业中的常规成分。市售颗粒状支链马铃薯淀粉的实例是来自Avebe公司的Eliane 100。
淀粉的抑制是众所周知的过程。淀粉的热抑制是通过加热淀粉来使淀粉交联的过程，通常在碱性条件下(pH高于9至14)。为了使抑制发生，通常必须将淀粉干燥至水分含量低于2wt.％，同时加热至至少100℃(通常约120-180℃)的温度。因此，非抑制淀粉是指水分含量低于2wt.％未经受超过100℃的温度的淀粉。尽管用于获得热抑制淀粉的过程还包括干燥步骤，但热抑制淀粉并不提供如本发明的淀粉中所观察到的在巴氏灭菌肉类中增加保水性和增加紧实度的优点。图3描绘了本发明的淀粉与巴氏灭菌肉类领域中的其他淀粉相比的影响的概述。
本发明的非抑制颗粒状支链马铃薯淀粉的特征在于存在裂纹和碎裂，并且不交联，而抑制颗粒状支链马铃薯淀粉的特征在于完整的颗粒状结构，由于交联的存在，相对于非抑制产品，该完整的颗粒状结构得到加强。
如本文所用，“颗粒状”是指淀粉在自然界中存在的结构。在自然界中，淀粉以小颗粒形式存在，称为“淀粉颗粒”。本发明的淀粉很大程度上保留了颗粒状结构，尽管存在一些破碎和破裂。本发明的淀粉是颗粒状的，但淀粉颗粒已因干燥过程而被弱化。
淀粉的颗粒状结构在糊化时丢失(这是众所周知的)，因为淀粉糊化是淀粉颗粒分子结构(支链淀粉和(对于NPS)直链淀粉的无定形和结晶区域)因支链淀粉和/或直链淀粉分子的单独溶解而丢失的过程。因此，颗粒状淀粉是尚未糊化的淀粉。
本发明的淀粉通过过程可获得，该过程包括将原生颗粒状支链马铃薯淀粉干燥至水分含量为2-12wt.％，优选3-9wt.％。所述过程以一种尚不清楚的机械方式影响淀粉的颗粒状结构，这导致颗粒损坏。
待干燥的淀粉是原生颗粒状支链马铃薯淀粉。在这方面，原生意味着淀粉颗粒在干燥之前没有被改性，诸如通过淀粉颗粒的醚化、酯化或酰胺化，或通过淀粉颗粒的氧化、酶促作用或碱性或酸性水解。原生淀粉是从源材料(马铃薯)分离后的淀粉颗粒，无需进一步加工所述淀粉以改变其性质。
所述原生颗粒状支链马铃薯淀粉的干燥可以是在不存在伴随物理应力下进行的干燥，诸如通过烘箱干燥。烘箱干燥至所述水分含量可以在高于70，优选75-99℃的温度下实现。可以应用更高的温度，只要仔细监测淀粉的水分含量以防止水分含量低于2wt.％，从而防止抑制。例如，烘箱干燥可通过在至少100℃，优选至少110℃，更优选至少120℃，诸如100-180℃或110-150℃的温度下干燥来实现。总的来说，70-180℃的温度是可用的，诸如75-150℃，优选80-130℃。
在优选的实施例中，干燥至水分含量为2-12wt.％，优选3-9wt.％，更优选3-7wt.％是在伴随物理应力下实现的，诸如通过气动干燥、旋风干燥、分散干燥或流化床干燥。
气动干燥也称为闪蒸干燥。在本文中，气动干燥包括将颗粒状支链马铃薯淀粉引入气动干燥机中。待干燥的原生颗粒状支链马铃薯淀粉的水分含量通常高于15wt.％，优选高于18wt.％，诸如18-42wt.％。气动干燥机的入口温度可以设定为110-175℃，优选140-175℃，并且出口温度可以设定为70-135℃，优选75-125℃。停留时间的设定必须使得不会发生淀粉抑制。合适的停留时间可以是1-200秒，优选2-100秒，更优选3-30秒。通过增加停留时间，输出温度增加并且流量降低。
流化床干燥是在热空气旋风中干燥淀粉的过程，从而在干燥淀粉的同时施加物理应力。合适的温度可高达140℃，但特别是在较高温度下，停留时间的设定必须使得不会发生抑制。流化床干燥机的优点是可以轻松调整停留时间。
旋风干燥机是一种气动干燥机，其提供增加的停留时间。旋风干燥机是一个圆柱形壳体，由锥形孔分成多个腔室。产品与干燥空气一起从侧面进料至旋风干燥机的底部，例如从气动干燥机进入。空气和颗粒的旋转运动一直持续到干燥机的顶部，从而实现长达30分钟的停留时间，这允许在伴随物理应力下降低水分含量。
分散式干燥机还使用热空气进行干燥，热空气由底部配有空气分配板的罐提供。加热的空气通过板从底部螺旋式地引入。进料通过罐内的中心管道引入，并通过旋转分散器水平地分布在空气分配板上方。干燥时，空气将产品螺旋式地输送通过罐体。分散式干燥机的优点是增加的停留时间，其允许在伴随物理应力下达到低的水分含量。
干燥颗粒状淀粉或淀粉滤饼的其他替代方案是来自Larsson公司的Whirl FlashTM干燥机或来自SiccaDania公司的Zeta干燥机。使用快速旋转的叶片将产品分散在热空气中，与传统的闪蒸干燥机相比，该叶片允许更高的入口温度。粉末从崩解区流至流化区，在该流化区中，粉末被干燥至所需的水分含量。最后，将粉末和空气从干燥机系统中取出，并使用旋风分离器或过滤器分离，并任选地进行冷却。
由干燥过程造成的颗粒状损坏是不可逆的。根据本发明的非抑制颗粒状支链马铃薯淀粉可以在正常大气条件下再水化或平衡至平衡水分含量(例如18-20wt.％水分)，同时保留其有利的性质。正常大气条件由10-30℃的温度和40-75％的相对湿度定义。
通过本发明的干燥过程获得的淀粉令人惊讶地适合应用于巴氏灭菌肉制品中。因此，本发明更进一步提供一种巴氏灭菌肉制品，其包含如上所定义的非抑制颗粒状支链马铃薯淀粉。
在本文中，巴氏灭菌肉制品是基于动物源性肉的肉制品，该动物源性肉与水组合，并且优选地至少与磷酸盐和/或氯化钠盐或氯化钾盐，最优选多聚磷酸盐组合，该肉制品已烹煮至70-80℃的核心温度。本发明的巴氏灭菌肉制品优选是火腿，优选重构火腿或全肌火腿；香肠，优选绞碎型香肠或乳化香肠；肉块；汉堡；或肉酱。
与水和一种或多种盐的组合优选地通过翻滚、乳化或其他类型的混合(对于各种类型的粉碎的(绞碎的、切碎的或以其他方式微粒化的)肉)以及通过注射(在整块肉的情况下)来实现。与水和一种或多种盐的组合优选地在低于10℃，优选0.5-8℃，更优选1-5℃的温度下实现。
随后根据需要在合适的容器中将生肉产品烹煮至70-80℃，优选71-78℃，更优选72-75℃的核心温度。将巴氏灭菌肉制品优选地在相对较低的温度下储存直至食用，诸如低于10℃，优选0.5-8℃，更优选1-5℃的温度。
本发明更进一步提供一种用于制备巴氏灭菌肉制品的方法，该方法包括：提供一种混合物，该混合物包含水、肉、磷酸盐和/或氯化钠盐或氯化钾盐，最优选多聚磷酸盐，以及如上所定义的非抑制颗粒状支链马铃薯淀粉，以获得肉制品，然后对所述肉制品进行热处理至核心温度为70-80℃。
如果巴氏灭菌肉制品是注射火腿，则所述提供混合物包括将水、磷酸盐和/或氯化钠盐或氯化钾盐(最优选多聚磷酸盐)、非抑制颗粒状支链马铃薯淀粉和另外的任选组分的混合物注射到整块生肌肉中。
如果巴氏灭菌肉制品是重构火腿、香肠或肉酱，则所述提供混合物包括混合，优选翻滚、乳化、摇动、搅拌或挤出粉碎的(绞碎的、切碎的或以其他方式微粒化的)生肉、水、磷酸盐和/或氯化钠盐或氯化钾盐(最优选多聚磷酸盐)、非抑制颗粒状支链马铃薯淀粉和另外的任选组分。
在优选的实施例中，基于干固体，巴氏灭菌肉制品包含的非抑制颗粒状支链马铃薯淀粉的量为1-15wt.％，优选4-10wt.％。
在另外的优选实施例中，巴氏灭菌肉制品任选地包含以下成分中的一者或多者：
·一种或多种盐，其优选地选自氯化钠、氯化钾、多聚磷酸钠、多聚磷酸钾、亚硝酸钠、亚硝酸钾、乙酸钠、乙酸钾、乳酸钠、乳酸钾、异抗坏血酸钠、异抗坏血酸钾；
·一种或多种胶凝剂，其优选地选自水胶体，诸如角叉菜胶、明胶、淀粉、果胶、羧甲基纤维素、甲基纤维素、羟丙基纤维素、阿拉伯胶、黄原胶、瓜尔胶、刺槐豆胶、塔拉胶、魔芋甘露聚糖或植物蛋白胶凝剂，诸如原生大豆蛋白、原生豌豆蛋白或原生马铃薯蛋白；
·一种或多种甜味剂，其优选地选自由以下各项组成的组：右旋糖、蔗糖、葡萄糖、乳糖、果糖、阿斯巴甜和糖精；
·一种或多种纤维，其优选地选自由以下各项组成的组：木质素、纤维素、半纤维素、低聚果糖、低聚半乳糖和抗性淀粉；
·一种或多种抗氧化剂，其优选地选自由以下各项组成的组：丁基羟基甲苯(BHT)、丁基羟基苯甲醚(BHA)、没食子酸丙酯(PG)或叔丁基对苯二酚(TBHQ)、酚酸、酚类二萜、类黄酮、挥发油、类胡萝卜素、维生素A、维生素C和维生素E，以及生物活性肽，和/或丁香、迷迭香、牛至、肉豆蔻、鼠尾草、肉桂、葡萄、蓝莓、草莓和柑橘的提取物；
·一种或多种香料，其优选地选自胡椒粉、欧芹、辣椒粉、大蒜、茴香、百里香、小茴香、肉豆蔻、月桂叶、芥末、生姜、鼠尾草、莳萝、牛至、迷迭香和芹菜；
上面列出的任选成分的量可以在宽范围内变化，并且通常是制备巴氏灭菌肉制品领域的技术人员已知的。
本发明的巴氏灭菌肉制品的一个优点是其具有以下特性中的一者或多者：
·保水性，其被定义为巴氏灭菌肉制品的一部分切面的表面积除以将所述切面放置在滤纸上4小时后获得的润湿表面积，乘以100，该保水性高于使用未干燥至2-12wt.％的原生颗粒状支链马铃薯淀粉制备的相同肉制品的保水性；以及
·紧实度，其被定义为使用带有8mm探针的岛津质构分析仪对肉制品进行压缩测试获得的结果，该紧实度高于使用未干燥至2-12wt.％的原生颗粒状支链马铃薯淀粉制备的相同肉制品的紧实度。
值得注意的是，当进行本发明的干燥方法时，其他颗粒状淀粉类型不会导致本文所述的巴氏灭菌肉制品的性能改善。例如，玉米淀粉和木薯淀粉，当与原生颗粒状支链马铃薯淀粉相同地加工时，在应用于肉制品时表现出或多或少恒定的保水性。淀粉干燥对肉制品保水性和紧实度的影响似乎是颗粒状支链马铃薯淀粉所特有的，而在其他淀粉类型中不会发生。
为了清楚和简明扼要地描述，本文将特征描述为相同或单独实施例的一部分，然而，应当理解，本发明的范围可以包括具有所描述特征中的全部或一些特征的组合的实施例。现在将通过以下非限制性实例来说明本发明。
实例
实例1–干燥至水分含量为2–12wt.％的影响
将本发明的淀粉的性质与多种密切相关的淀粉类型进行比较，所有淀粉类型均在标准实验室条件(20±2℃，40-60％相对湿度)下处于平衡水分含量。对其性质进行评价的淀粉包括：
·NPS：原生颗粒状马铃薯淀粉(80wt.％(干固体)支链淀粉；马铃薯淀粉，Avebe)。
·APS：原生颗粒状支链马铃薯淀粉(>98wt.％支链淀粉；Eliane 100，Avebe。标准实验室条件下的平衡水分含量为19wt.％)。
·OD4：烘箱干燥的颗粒状支链马铃薯淀粉(4wt.％水分，非抑制)。OD4通过以下制备：将颗粒状支链马铃薯淀粉(19.7％水分)在80℃的温度下烘箱干燥约五小时，并且随后冷却并平衡至标准实验室条件，持续至少4小时。
·Pn3：气动干燥的颗粒状支链马铃薯淀粉(干燥至3wt.％水分，非抑制)。Pn3通过以下制备：将颗粒状支链马铃薯淀粉(19.7％水分)在120℃的入口温度和100℃的出口温度下，在蒸汽加热气动干燥机(VTK)中干燥至水分含量为3wt.％。
·Pn8：气动干燥的颗粒状支链马铃薯淀粉(干燥至8wt.％水分，非抑制。Pn8通过以下制备：将颗粒状支链马铃薯淀粉(19.7％水分)在120℃的入口温度和75℃的出口温度下，在蒸汽加热气动干燥机(VTK)中干燥至水分含量为8wt.％。
·TIPS：热抑制颗粒状马铃薯淀粉(80wt.％支链淀粉；通过以下制备：将淀粉悬浮在包含1份淀粉和1.5份水的浆料中，使用5wt.％Na2CO3溶液调节至pH 9.5，将该溶液搅拌1小时并且然后过滤，干燥以及研磨，并且随后在160℃烘箱中抑制60分钟，并使其冷却并达到平衡水分含量。
·TIAPS：热抑制支链马铃薯淀粉。将蜡质马铃薯淀粉在1.5当量水中浆化，并用Na2CO3调至pH 9.0。将浆液搅拌一小时并在布氏漏斗上过滤。将滤饼在室温下干燥3天，并随后在Retsch GM 300中研磨。随后将产品在Retsch热风干燥机中在90℃进一步干燥75min，至水分含量低于2wt.％。将干燥的淀粉在转鼓中于165℃抑制180分钟，并且随后冷却并使其达到平衡水分含量。
·Liu OD1和Liu OD6(比较)：根据Liu的烘箱干燥的支链马铃薯淀粉。将蜡质马铃薯淀粉(Avebe，荷兰)悬浮在水中，并将pH设定为7。收集淀粉并干燥至19.7％的普通水分含量。将干燥的淀粉颗粒在设定为110℃的烘箱中加热2.5小时。50分钟后，从烘箱中取出一定量的淀粉进行分析；选择50分钟的时间是因为这导致淀粉的水分含量为6.1wt.％(OD6)。2.5小时后，根据Liu制备的淀粉的水分含量为0.7％(OD1)。随后，将淀粉冷却并平衡至标准实验室条件，持续至少4小时。
糊化温度(30wt.％干固体下的RVA)
使用来自Newport Scientific公司的快速粘度分析仪(RVA)确定淀粉的糊化温度(Tg)。将一定量的30wt.％淀粉(干重)悬浮在室温下的普通自来水中，总重量为25g，并以960rpm搅拌30s，同时加热至30℃的温度。随后，将搅拌速度降低至160rpm，并将样品以0.84℃/min线性升温直至发生糊化，并记录Tg。糊化温度是粘度增加到高于基线100mPa.s时的温度，从该温度开始，淀粉开始显著吸收水。
峰值粘度(6.4wt.％干固体下的RVA)
在6.4wt.％固体(干重)下使用RVA在总体积为27g的普通自来水中确定淀粉的峰值粘度。将悬浮液加热至45℃的温度，同时以960rpm搅拌10s。将速度降低至160rpm，并在45℃继续加热另50s。然后，在以160rpm搅拌的同时，将温度以5.0℃/min线性升高至95℃，随后将温度在95℃保持6分钟(保持阶段)，然后以10℃/min线性冷却至40℃(冷却阶段)。将温度在40℃保持3分钟(保持阶段)。以mPa·s为单位监测样品的粘度，并记录峰值粘度以及保持阶段结束时的粘度。峰值粘度是颗粒溶胀强度的度量，该颗粒溶胀强度是肉制品保水性的一个重要属性。
分解率
从在6.4wt.％干固体下获得的RVA结果确定淀粉的分解率。分解率反映了粘度相对于峰值粘度的降低，并且因此是淀粉颗粒破坏程度的度量。这是保水性的重要方面。
分解率被定义为：
酶消化率
使用标准化淀粉酶降解方法测量酶消化率或“消化率”：
材料
o 0.1M乙酸钠缓冲液+0.005M CaCl2 pH 5.0
o 0.1M乙酸钠缓冲液pH 5.0
o 0.2％(v/v)硫酸
·α-淀粉酶，酶活性3000U/ml，Megazyme目录号：E-BLAAM
·淀粉葡萄糖苷酶，酶活性3260U/ml，目录号：E-AMGDF
·D-葡萄糖检测试剂盒：D-葡萄糖-HK检测试剂盒，Megazyme目录号：K-GLUHKR，含有：
o 1号瓶：缓冲液+叠氮化钠
o 2号瓶：NADP++ATP，使用前将粉末溶解在12ml水中
o 3号瓶：己糖激酶+葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(悬浮液)
程序
·在离心管(15ml)中称出最少0.095g且最多0.105g淀粉，精确度为0.1mg。
·通过将0.100mlα-淀粉酶移入50ml乙酸钠缓冲液pH 5.0+0.005M CaCl2中，紧接在分析之前制备α-淀粉酶溶液。通过将0.5ml前者溶液移入9.5ml乙酸钠缓冲液pH 5.0+0.005CaCl2中，进行均质化和进一步稀释，并均质化。
·将稀释后的α-淀粉酶溶液在40℃水浴中加热5分钟。
·将1ml预热的α-淀粉酶溶液添加到含有淀粉的离心管中，将管盖上，在涡旋振荡器上混合5秒，并且立即将管放入40℃的水浴中。
·整整10分钟后，将管从水浴中取出，添加5ml的0.2％(v/v)硫酸并小心混合。
·在环境温度下静置5分钟后，以2000g离心5分钟。
·吸取0.5ml澄清上清液至干净的离心管中。
·通过将0.150ml淀粉葡萄糖苷酶移液至10.00ml 0.1M乙酸钠缓冲液pH5.0中，制备稀释的淀粉葡萄糖苷酶溶液。
·将0.5ml稀释的淀粉葡萄糖苷酶移至澄清的上清液中，并小心混合。
·将离心管放入40℃水浴中加热10分钟。
·将离心管从水浴中取出，冷却至环境温度，添加4ml水，并均质化。
·使用该溶液(Vm)确定葡萄糖含量(见下文)。
葡萄糖含量确定：
·将1.6ml水、0.50ml溶液Vm、1号瓶中的0.10ml和2号瓶中的0.10ml检测试剂盒溶液移入塑料试管中，并均质化。
·3分钟后，在340nm处测量相对于空气的吸光度(A1)。
·从检测试剂盒的3号瓶中添加20微升，均质化，并在至少5分钟后再次测量吸光度(A2)。
根据两个吸光度的差异，可通过以下公式确定酶消化率
其中
-消化率＝释放的淀粉量，以mg/g固体为单位；
-Vt＝总测试体积(＝2.32ml)；
-Mg＝葡萄糖分子量(＝180.16g/mol)；
-ε＝NADPH在340nm处的摩尔吸收系数(6.3[l x mmol-1x cm-1])；
-d＝光路长度(1cm)；
-Vm＝上清液的量(＝0.50ml)；
-A1＝3分钟后340nm处的吸光度；
-A2＝5分钟后340nm处的吸光度；
-0.006＝换算系数；
-10＝换算系数；
-0.9＝换算系数；
-mm＝淀粉质量，以g为单位。
酶消化率反映了在温度达到淀粉颗粒开始糊化的点之前，从淀粉颗粒中渗出并能够与游离水结合的淀粉的量。优选地，应该滤出一些淀粉，以结合肉蛋白释放的水。此阶段的水结合性对于增强紧实度很重要，因为肉蛋白会在更致密的环境中变性。然而，如果释放的淀粉量过多，肉类酶将降解大部分淀粉，从而引起分子量降低，这会导致保水性降低。
光学显微镜
通过将样品引入两个玻璃板之间并用3500g的重量按压2秒并同时来回移动玻璃板5次(5mm)来进行淀粉样品的光学显微镜检查。随后使用Olympus U-TV1 X光学显微镜以10X/0.25放大倍数对样品进行可视化。
结果
对上面列出的淀粉类型进行Tg、酶消化率、峰值粘度和分解率的比较分析。结果如表1所示(图1a)：
表1
从表中可以清楚地看出，相对于非干燥(APS)淀粉，干燥至水分含量为2-12wt.％导致Tg降低至与普通马铃薯淀粉相当的水平。同时，酶消化率增加。这表明，颗粒状支链马铃薯淀粉的保水性通过干燥至2-12wt.％的过程得到了改善，同时保水性发生在较低的温度下。然而，峰值粘度保持不变，这反映了强烈的吸水性。
抑制淀粉类型不会表现出这些影响：抑制淀粉类型TIPS和TIAPS具有较高的酶消化率和较低(低得多)的分解率，这表明抑制阻止了适当的颗粒破坏。
还使用光学显微镜对APS、Pn3和OD4样品进行了可视化。可以清楚地看到，APS在压制后保留了其颗粒状结构，而OD4显示出颗粒状裂纹。Pn3在压制后不仅出现裂纹，而且已经部分破碎(图1b至1d)。因此，将颗粒干燥至水分含量为2-12wt.％会增加颗粒的破碎性，特别是在施加伴随应力(诸如通过气动干燥)时。
实例2–干燥至水分含量为2–12wt.％的颗粒状支链马铃薯淀粉对肉制品的影响
肉制品的制备
本发明的淀粉的优点体现在一种示例性肉制品：熟火腿中。熟火腿是根据以下成分制备的：
成分 Wt.％
猪肉 35.7
水 55.7
盐 1.8
三聚磷酸钠 0.4
淀粉* 6.0
角叉菜胶(半精制) 0.4
总计 100.0
*基于干固体含量，淀粉的使用浓度为6.0wt.％
通过将0.72wt.％三聚磷酸钠溶解在4℃的普通自来水中，并随后添加3.2wt.％盐(NaCl)、0.72wt.％角叉菜胶和10.8wt.％(干固体)淀粉来制备盐水。将盐水在真空下与从当地肉店获得的新鲜猪肉(火腿区域)一起在滚揉机中翻滚45min，该新鲜猪肉已使用带有8mm孔的板研磨至8mm大小的块。将获得的生肉混合物以450g份的量装入罐中，将罐在75℃或80℃的水浴中巴氏灭菌，直到达到74℃的核心温度。将罐在冰水中冷却，并储存在4℃的冰箱中。
使用本发明的淀粉或使用对比淀粉制备肉制品，所有淀粉均在标准实验室条件(20±2℃，40-60％湿度)下处于平衡水分含量。确定每种淀粉类型的肉制品的保水性和紧实度。由于用于制备肉制品的猪肉组成(主要是脂肪含量)固有的可变性，在适用的情况下，保水性和紧实度也是相对于使用相同类型淀粉的肉制品在干燥至2-12wt.％之前的保水性和脂肪含量来表示的。
保水性
通过将半径为73mm的圆柱形火腿块的新鲜一侧放在滤纸上(Schleicher&Schuell595，125mm滤纸圈)，并测量在标准实验室条件(20±2℃，40-60％湿度)下4小时后的滤纸润湿部分的表面积来分析肉制品的保水性。将保水性计算为火腿切面的表面积除以滤纸的润湿表面积，乘以100。
紧实度
使用岛津质构分析仪(岛津EZ-SX食品质构分析仪)通过压缩测量来评价火腿的紧实度，每罐使用8mm探针进行八次压缩式测量。与行程式对照相比，容量为500N，并且测试速度为1mm/s。
结果
使用第一批猪肉(实验2a)，使用如实例1中所定义的APS、Pn3、Pn8和OD4制备肉制品。将肉制品在75℃进行巴氏灭菌。结果如表2所示(图2a)：
表2
结果表明，通过在压力下将颗粒状支链马铃薯淀粉干燥至水含量为2-12wt.％，肉制品的保水性和紧实度两者都会增加。本发明的淀粉在两个方面都提供显著的改善。
在实验2b中，肉制品是在相同淀粉类型的基础上制备的，但在80℃进行巴氏灭菌。结果如表3所示(图2b)：
表3
结果表明，通过在压力下将颗粒状支链马铃薯淀粉干燥至水含量为2-12wt.％，肉制品的保水性和紧实度两者都会增加。相反，与APS和本发明的淀粉两者相比，抑制马铃薯淀粉导致较低的保水性。
更进一步，从两个实验中可以看出，巴氏灭菌温度越高，干燥对紧实度的影响越有利，而巴氏灭菌温度越低，干燥对保水性的影响越有利。
进行第三个实验(实验2c)以评价所观察到的干燥影响是否也发生在其他支链淀粉类型中。使用相同类型的马铃薯淀粉，并与颗粒状支链玉米淀粉进行比较，将该颗粒状支链玉米淀粉以与Pn3(“玉米”和“玉米Pn3”)相同的方式干燥至水分含量为2-12wt.％。遵循相同的配方并使用相同批次的粉碎的肉(其在80℃进行巴氏灭菌)，对肉制品中的四种淀粉类型进行比较。结果如表4所示(图2c)：
表4
从表4可以看出，在物理应力下干燥至水分含量为2-12wt.％的有利影响在蜡质玉米淀粉中并未出现。对颗粒状蜡质马铃薯淀粉和颗粒状蜡质玉米淀粉进行相同的处理会产生相反的影响：非抑制干燥颗粒状支链马铃薯淀粉导致肉制品的保水性和紧实度增加，而非抑制干燥颗粒状支链玉米淀粉导致肉制品的保水性降低。
在第四个实验(实验2d)中，包括了与抑制支链马铃薯淀粉的比较。抑制支链马铃薯淀粉仅被抑制到最小程度；其按照实例1中用于TIAPS的制备方法制备，但抑制在150℃的旋转滚筒中进行45分钟(“TIAPS2”)。结果提供在表5(图2d)中：
表5
结果表明，即使是轻微的抑制也会导致紧实度大幅降低，而在没有抑制下干燥至水分含量会引起紧实度和保水性两者增加。
在第五个实验(实验2e)中，与根据Liu在110℃干燥的烘箱干燥的淀粉进行了比较。肉制品的巴氏灭菌在80℃进行。结果如表6所示(图2e)：
表6
结果表明，110℃的烘箱干燥不会提供肉制品保水性和紧实度两者均增加的淀粉。与原生支链马铃薯淀粉相比，Liu OD6的保水性略有改善，但紧实度降低。Liu OD1的紧实度较好，但保水性较差。

Claims (15)

1.一种非抑制颗粒状支链马铃薯淀粉，其通过过程可获得，所述过程包括在施加物理应力下，将原生颗粒状支链马铃薯淀粉干燥至水分含量为2-12wt.％，所述非抑制颗粒状支链马铃薯淀粉的特征在于，在30wt.％干固体下使用RVA测量的糊化温度比干燥前所述原生颗粒状支链马铃薯淀粉的糊化温度低2.5℃以上，优选3-8℃。
2.根据权利要求1所述的非抑制颗粒状支链马铃薯淀粉，其具有以下特性中的一者或多者，优选至少两者，并且更优选全部：
·在30wt.％干固体下使用RVA测量的糊化温度为59-65℃；
·使用标准化淀粉酶降解方法测量的酶消化率高于干燥前所述原生颗粒状支链马铃薯淀粉的酶消化率；以及/或者
·使用标准化淀粉酶降解方法测量的酶消化率为至少8.5mg/g干物质，优选9-18mg/g；以及/或者
·在6.4wt.％干固体下使用RVA测量的分解率高于干燥前所述原生颗粒状支链马铃薯淀粉的分解率；以及/或者
·在6.4wt.％干固体下使用RVA测量的分解率为至少65％，优选至少65.5％；
·在6.4wt.％干固体下使用RVA测量的峰值粘度高于干燥前所述原生颗粒状支链马铃薯淀粉的峰值粘度；以及/或者
·在6.4wt.％干固体下使用RVA测量的峰值粘度为至少3500mPa·s，优选至少3550mPa·s，更优选至少3600mPa·s。
3.根据权利要求1或2所述的非抑制颗粒状支链马铃薯淀粉，其通过过程可获得，所述过程包括将原生颗粒状支链马铃薯淀粉干燥至水分含量为3-9wt.％，优选3-7wt.％。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的非抑制颗粒状支链马铃薯淀粉，其中施加物理应力下的所述干燥包括气动干燥、旋风干燥、分散干燥或流化床干燥。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的非抑制颗粒状支链马铃薯淀粉，其在干燥后已在大气条件下再水化至平衡水分含量，所述大气条件由10–30℃的温度和40-75％的相对湿度定义。
6.一种巴氏灭菌肉制品，其包含如权利要求1至5中任一项所述的非抑制颗粒状支链马铃薯淀粉。
7.根据权利要求6所述的巴氏灭菌肉制品，其中基于干固体，非抑制颗粒状支链马铃薯淀粉的量为1-15wt.％，优选4-10wt.％。
8.根据权利要求6或7所述的巴氏灭菌肉制品，其进一步包含肉，优选绞碎或切碎的肉，以及水，并且更进一步任选地包含以下成分中的一者或多者：
·一种或多种盐，其优选地选自氯化钠、氯化钾、多聚磷酸钠、多聚磷酸钾、亚硝酸钠、亚硝酸钾、乙酸钠、乙酸钾、乳酸钠、乳酸钾、异抗坏血酸钠、异抗坏血酸钾；
·一种或多种胶凝剂，其优选地选自水胶体，诸如角叉菜胶、明胶、淀粉、果胶、羧甲基纤维素、甲基纤维素、羟丙基纤维素、阿拉伯胶、黄原胶、
瓜尔胶、刺槐豆胶、塔拉胶、魔芋甘露聚糖，或植物蛋白胶凝剂，诸如原生大豆蛋白、原生豌豆蛋白或原生马铃薯蛋白；
·一种或多种甜味剂，其优选地选自由以下各项组成的组：右旋糖、蔗糖、葡萄糖、乳糖、果糖、阿斯巴甜和糖精；
·一种或多种纤维，其优选地选自由以下各项组成的组：木质素、纤维素、半纤维素、低聚果糖、低聚半乳糖和抗性淀粉；
·一种或多种抗氧化剂，其优选地选自由以下各项组成的组：丁基羟基甲苯(BHT)、丁基羟基苯甲醚(BHA)、没食子酸丙酯(PG)或叔丁基对苯二酚(TBHQ)、酚酸、酚类二萜、类黄酮、挥发油、类胡萝卜素、维生素A、维生素C和维生素E，以及生物活性肽，和/或丁香、迷迭香、牛至、肉豆蔻、鼠尾草、肉桂、葡萄、蓝莓、草莓和柑橘的提取物；
·一种或多种香料，其优选地选自胡椒粉、欧芹、辣椒粉、大蒜、茴香、
百里香、小茴香、肉豆蔻、月桂叶、芥末、生姜、鼠尾草、莳萝、牛至、迷迭香和芹菜。
9.根据权利要求6至8中任一项所述的巴氏灭菌肉制品，其中所述巴氏灭菌肉制品是火腿，优选重构火腿或全肌火腿；香肠，优选绞碎型香肠或乳化香肠；肉块；汉堡；或肉酱。
10.根据权利要求6至9中任一项所述的巴氏灭菌肉制品，其具有以下特性中的一者或多者：
·保水性，其被定义为巴氏灭菌肉制品的一部分切面的表面积除以将所述切面放置在滤纸上4小时后获得的润湿表面积，乘以100，所述保水性高于使用未干燥至2-12wt.％的原生颗粒状支链马铃薯淀粉制备的相同肉制品的保水性；以及
·紧实度，其被定义为使用带有8mm探针的岛津质构分析仪对肉制品进行压缩测试获得的结果，所述紧实度高于使用未干燥至2-12wt.％的原生颗粒状支链马铃薯淀粉制备的相同肉制品的紧实度。
11.一种用于制备巴氏灭菌肉制品的方法，所述方法包括：提供一种混合物，所述混合物包含水、肉、磷酸盐和/或氯化钠盐或氯化钾盐，最优选多聚磷酸盐，以及如权利要求1至5中任一项所述的非抑制颗粒状支链马铃薯淀粉，以获得肉制品，然后对所述肉制品进行热处理至核心温度为65–90℃，优选70–80℃。
12.根据权利要求11所述的方法，其中
·如果所述巴氏灭菌肉制品是注射火腿，则所述提供混合物包括将水、磷酸盐和/或氯化钠盐或氯化钾盐、所述非抑制颗粒状支链马铃薯淀粉和另外的任选组分的混合物注射到整块生肌肉中；
·如果所述巴氏灭菌肉制品是重构火腿、香肠或肉酱，则所述提供混合物包括混合，优选翻滚、摇动、搅拌或挤出粉碎的生肉、水、所述磷酸盐和/或氯化钠盐或氯化钾盐、所述非抑制颗粒状支链马铃薯淀粉和另外的任选组分。
13.一种用于获得如权利要求1至5中任一项所述的非抑制颗粒状支链马铃薯淀粉的方法，所述方法包括：在施加物理应力下，在至少70℃、优选125–175℃的温度下将原生颗粒状支链马铃薯淀粉干燥至最终水分含量为2至12wt.％，优选3-9wt.％。
14.根据权利要求13所述的方法，其中所述方法包括气动干燥、旋风干燥、分散干燥或流化床干燥。
15.根据权利要求13或14所述的方法，其中干燥前所述原生颗粒状支链马铃薯淀粉具有高于15wt.％，优选高于18wt.％的水分含量，和/或其中所述方法包括在110–175℃，优选140–175℃的入口温度，和70℃-135℃，优选75–125℃的出口温度下进行气动干燥。
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