CN117794956A - 用于热抑制淀粉的方法 - Google Patents
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Abstract
本说明书中公开的技术涉及使用微波加热制备热抑制的淀粉和面粉的方法。使用微波加热法可以在比使用强制空气加热法制备类似的抑制的淀粉或面粉所需更短的时间和更低的温度下获得热抑制的淀粉和面粉。还公开了从该方法获得的热抑制的淀粉和面粉以及使用这种热抑制的淀粉和面粉的组合物。
Description
本说明书中公开的技术涉及使用微波加热制备热抑制的淀粉和面粉的方法。
淀粉是已知的食品成分,是面粉的主要组分,并且其在食品中具有多种用途。例如,淀粉通常用于增稠水溶液。部分地,这是因为淀粉天然地为颗粒形式。在水溶液中加热期间,淀粉颗粒溶胀,并且如果继续加热,颗粒最终分解并将淀粉聚合物、直链淀粉和支链淀粉释放到溶液中。因此,溶液的粘度下降,这在一些食品产品和食品制备过程中是不期望的。为了控制粘度稀懈(viscosity breakdown),可以在将淀粉加入水溶液之前抑制淀粉。此处,抑制是指当在水溶液中加热时帮助淀粉颗粒抵抗溶胀和崩解的一组工艺。
抑制淀粉的一种方式是在称为热抑制工艺的工艺中加热脱水淀粉。该工艺可应用于淀粉或面粉以制备热抑制的淀粉或面粉。制备热抑制的淀粉和面粉的方法是已知的,并且描述于例如WO 2020-139997中。通常,‘997申请中描述的工艺调节天然淀粉或面粉在水溶液中的pH。将调节的淀粉或面粉干燥至水分含量小于约2%(重量%),然后将干燥的淀粉或面粉进一步加热足够的时间以在淀粉中获得期望的抑制程度。
当在140℃与170℃之间的温度下加热时,获得商业上有意义的抑制程度需要长时间,大约数小时。本说明书公开了使用微波加热来热抑制淀粉或面粉的方法。与用于获得类似抑制程度的其它方法相比,所公开的方法在更短的时间和更低的温度下进行。
附图说明
图1图示了使用强制空气烘箱(forced-air oven)抑制不同时间量的糯性玉米淀粉的粘度随时间和温度的变化。
图2图示了使用微波真空干燥器抑制不同时间量的糯性玉米淀粉的粘度随时间和温度的变化。
图3图示了使用微波真空干燥器抑制不同时间量的糯性米粉的粘度随时间和温度的变化。
本说明书中公开的技术涉及使用微波加热制备热抑制的淀粉或面粉的方法。在本说明书所述的任何实施方案中,一种用于制备热抑制的淀粉或面粉的方法包括:将天然淀粉或面粉浸泡在缓冲水溶液中;将淀粉或面粉干燥至水分含量小于约2%(重量%);以及使用微波在约110℃至约140℃的温度下加热干燥的淀粉或面粉。
在本说明书中描述的用于制备热抑制的淀粉或面粉的任何实施方案中,将淀粉加热至多约30分钟或约5分钟至约20分钟或约10分钟至约20分钟或约5分钟至约15分钟的时间。
在本说明书中描述的用于制备热抑制的淀粉或面粉的方法的任何实施方案中,将淀粉或面粉干燥至水分含量小于约2%(重量%)并且在相同温度下再加热一段时间。在本说明书中描述的用于制备热抑制的淀粉或面粉的方法的任何实施方案中,将淀粉或面粉在低于140℃的温度下干燥至水分含量小于约2%,然后在低于140℃的相同温度下再加热一段时间。在本说明书中描述的用于制备热抑制的淀粉或面粉的方法的任何实施方案中,在介于110℃与140℃之间的一个温度下干燥和加热至多约60分钟、约35分钟至约60分钟或约40分钟至约50分钟或约35分钟至约45分钟的总时间。在本说明书中提及的在一个或多个温度下加热意指淀粉在一个温度下经历限定的时间。在所描述的加热步骤期间,淀粉可以但不必达到等于其被加热的温度的内部温度。
淀粉可以在分批工艺中加热,其中将多批淀粉置于微波反应器中并加热,并且在添加另一批淀粉之前移除。淀粉也可以在连续工艺中加热,例如,淀粉可以以基本上均匀的层沉积在移动的传送带或类似装置上,该传送带或类似装置穿过微波反应器达如本说明书中描述的各种实施方案所述的时间和温度。
可调节微波加热热抑制工艺以获得轻度、中度和高度热抑制的淀粉。在本说明书中描述的任何实施方案中,热抑制的程度可以使用糊化轮廓评价来测量,该糊化曲线评价在工业中通常用于使用微量粘度淀粉测定仪(micro-visco-amylograph)或类似装备测量浆料加热和冷却时浆料粘度随时间的变化。本说明书定义了优选的微量粘度淀粉测定仪测试,该测试使用具有6%的淀粉或面粉固体并且具有调节至pH 6或pH 3的pH的浆料(以下完整定义)。在本说明书中描述的任何实施方案中,抑制热抑制的淀粉,使得使用微量粘度淀粉测定仪测试评价的pH 6下的淀粉浆料具有小于约1200的热糊粘度峰值。在一些实施方案中,淀粉被抑制具有约800MVU至约1200MVU(微量粘度淀粉测定仪单位)的热糊粘度峰值(使用在pH 6下的微量粘度淀粉测定仪测试。在一些实施方案中,淀粉被抑制具有约300MVU至约800MVU的热糊粘度峰值(使用在pH 6下的微量粘度淀粉测定仪测试)。在一些实施方案中,淀粉被抑制具有小于约300MVU的热糊粘度峰值(使用在pH 6下的微量粘度淀粉测定仪测试)。可使用其它重量百分比或温度方案进行微量粘度淀粉测定仪测试。
在本说明书中描述的一些实施方案中,使用微波加热的热抑制工艺被优化,使得当使用微量粘度淀粉测定仪测试时,热抑制的淀粉或面粉在加热阶段期间没有粘度稀懈。淀粉和面粉被热抑制,使得它们没有粘度稀懈,是商业上期望的,因为它们在正常食品加工条件下提供稳定的粘度,使得能够生产一致且可预测地组织化食品产品(textured foodproduct)。在一些实施方案中,从本说明书中描述的各种方法获得的热抑制的淀粉在pH 6下的微量粘度淀粉测定仪测试的加热阶段期间没有粘度稀懈。在一些实施方案中,从本说明书中描述的各种方法获得的热抑制的淀粉在pH 3下的微量粘度淀粉测定仪测试的加热阶段期间也没有粘度稀懈。
在本说明书中描述的用于热抑制淀粉或面粉的方法的实施方案中,将水分含量小于约2%(重量%)的干燥的淀粉或面粉在约110℃至120℃的温度下加热约10分钟至约20分钟。在任何实施方案中,使用本段中描述的条件获得的热抑制的淀粉或面粉使用在pH 6下的微量粘度淀粉测定仪测试测得具有小于约300MVU的热糊粘度峰值并且没有粘度稀懈。在任何实施方案中,使用本段中描述的条件获得的热抑制的淀粉或面粉使用在pH 3下的微量粘度淀粉测定仪测试测得具有小于约300MVU的热糊粘度峰值并且没有粘度稀懈。
在本说明书中描述的用于热抑制淀粉或面粉的任何方法中,将水分含量小于约2%(重量%)的干燥的淀粉或面粉在约125℃至约135℃的温度下加热约5分钟至约15分钟。在任何实施方案中,使用本段中描述的条件获得的热抑制的淀粉或面粉(其中最佳地,从该方法获得的热抑制的淀粉或面粉)使用在pH 6下的微量粘度淀粉测定仪测试测得具有约300MVU至约800MVU的热糊粘度峰值并且没有粘度稀懈。在任何实施方案中,使用本段中描述的条件获得的热抑制的淀粉或面粉使用在pH 3下的微量粘度淀粉测定仪测试测得具有约300MVU至约800MVU的热糊粘度峰值并且没有粘度稀懈。
在限定的温度下,获得期望的热抑制程度所需的时间可以根据缓冲水溶液中缓冲剂的浓度而变化。在本说明书中描述的方法的任何实施方案中。可使用任何食品级缓冲剂来制备缓冲水溶液,包括食品级有机酸的任何盐。在至少一些实施方案中,缓冲溶液中的缓冲剂是碳酸盐或柠檬酸盐缓冲剂。根据所使用的缓冲剂体系,使用任何合适的食品级酸或碱,缓冲的淀粉或面粉可具有介于约4与10之间的pH。在本说明书中描述的一些实施方案中,淀粉是缓冲的淀粉或面粉,调节至约7至约10或约8至约10的pH。在本说明书描述的一些其它实施方案中,将缓冲的淀粉或面粉调节至约6至约8的pH。在本说明书中描述的其它实施方案中,将缓冲的淀粉或面粉的pH调节至约4至约7或约4至约6或约4.5至约5.5的pH。
可以使用任何合适的食品级酸或碱将缓冲的淀粉的pH进一步调节至介于约4与10之间的pH。在本说明书中描述的一些实施方案中,将淀粉、缓冲的淀粉或面粉调节至约8至约10的pH。在本说明书描述的一些其它实施方案中,将缓冲的淀粉或面粉调节至约6至约8的pH。在本说明书中描述的其它实施方案中,将缓冲的淀粉或面粉的pH调节至约4至约6或约4.5至约5.5的pH。可以通过向缓冲溶液中加入酸或碱或者从缓冲溶液中回收淀粉、然后浸泡淀粉或面粉来调节淀粉或面粉的pH。
使用本说明书中描述的方法制备的热抑制的淀粉和面粉可以在热抑制之后进行洗涤,但不需要洗涤。在本说明书中描述的用于制备热抑制的淀粉或面粉的方法的任何实施方案中,热抑制的淀粉或面粉在热抑制之后洗涤,然后在洗涤后干燥至约天然淀粉或面粉的平衡水分的水分含量。在本说明书中描述的用于制备热抑制的淀粉或面粉的方法的任何实施方案中,热抑制的淀粉或面粉在单相工艺中被再润湿热抑制以获得水分含量等于约天然淀粉或面粉的平衡水分的再润湿淀粉。在本说明书中描述的用于制备热抑制的淀粉或面粉的方法的任何实施方案中,热抑制的淀粉或面粉在环境条件下达到天然淀粉或面粉的平衡水分,而无需洗涤和干燥或再润湿。淀粉的平衡水分介于10%与15%水分(重量%)之间。
根据本说明书中描述的方法,可以使用任何含淀粉的基础材料来制备热抑制的淀粉。用于由本说明书中描述的方法制备热抑制的淀粉和面粉的有用的基础材料包括但不限于大米、木薯粉、糯性大米、糯性木薯粉、玉米、糯性玉米、马铃薯、糯性马铃薯、豌豆、鹰嘴豆、蚕豆、扁豆、西米、藜麦以及它们的混合物。
本说明书还公开了通过任一前述方法中所述的工艺获得的热抑制的淀粉或面粉。
一种组合物,该组合物包含热抑制的淀粉或通过如任一前述权利要求所述的工艺获得的淀粉和第二成分。此类组合物可以是可食用组合物、化妆品组合物、用于家庭清洁用途或工业用途的组合物。
在提及作为可食用成分的组合物时,第二成分可以是任何可食用成分,包括但不限于水性或脂质基成分、脂肪、油、其它淀粉(包括天然淀粉、凝胶化淀粉和改性淀粉)、蛋白质分离物或浓缩物、面粉、水胶体或胶凝剂、调味剂、着色剂、甜味剂和乳品成分。热抑制的淀粉和面粉可以以适于预期最终产品的量使用,但通常以介于组合物的约1%与至多约99%之间的量使用。
可食用组合物包括烘焙食物、酸奶、汤、酱汁、调味品、肉汁、蒸煮的食品(retortedfoods)、宠物食品、无麸质烘焙食物、纯素食或仿乳制品、仿制或加工干酪产品、布丁、糖食组合物、饮料和非乳制奶精。
在提及用法时,本说明书分别是指淀粉和面粉。但为方便起见,提及的热抑制的淀粉或面粉意指热抑制的淀粉或热抑制的面粉。此外,提及的热抑制的淀粉和面粉意指热抑制的淀粉和热抑制的面粉。在整个说明书中,相同的原理适用于描述改性淀粉或面粉、天然淀粉或面粉等。
在本说明书中提及的“淀粉”是指食品淀粉。食品淀粉是已知的并且在本领域中具有它们的全部含义。作为经验法则(但不打算严格限制),来自高直链淀粉玉米淀粉的食品淀粉通常含有小于约1%(重量%)的蛋白质或其它污染物(重量%),因此是约99%(重量%)的淀粉。对于来自其他植物来源的淀粉,食品淀粉通常含有小于0.5%(重量%)的蛋白质或其他污染物,因此是至少约99.5%(重量%)的淀粉。
在本说明书中提及的“高直链淀粉玉米淀粉”意指具有天然高直链淀粉含量的玉米粒。普通马齿玉米具有大致25%的直链淀粉含量,因此具有较高直链淀粉含量的玉米种子被认为是高直链淀粉玉米淀粉。高直链淀粉玉米淀粉的常见商业变体具有约50%或更多的直链淀粉(重量%)。
本说明书中在提到“糯性淀粉”意指低直链淀粉。根据植物来源,直链淀粉与支链淀粉的比率可以变化。其中基本上所有由植物产生的淀粉都是支链淀粉的植物通常被称为糯性植物。通常糯性植物品种具有小于约5%的直链淀粉(重量%),更通常基本上0%的直链淀粉。
在本说明书中提及的“面粉”意指从含有淀粉的植物器官(例如种子或块茎)获得的经碾磨或以其他方式研磨的组合物,该植物器官的淀粉含量太低而不是本说明书中定义的淀粉。这些植物器官可以在碾磨或研磨之前进行加工以移除器官的部分。例如,谷物包含淀粉并且还可以具有诸如麸皮和胚乳等组分,这些组分可以被保留和碾磨或在碾磨之前被去除。在这两种情况下,经碾磨或研磨的组合物是面粉。碾磨和研磨的方法在工业中是已知的,并且面粉不受用于制备面粉的碾磨或研磨类型的限制。另外,通常,尽管不是必须的,但是面粉由其蛋白质含量限定,并且不同的面粉可以被制成具有不同的蛋白质含量。例如,面粉的蛋白质含量可大致等于、小于或大于其来源的植物器官中天然存在的蛋白质含量。
在本说明书中提及的“天然”淀粉或面粉意指例如使用物理、化学或酶促工艺未改性的淀粉或面粉。通常,天然淀粉和天然面粉可通过在偏振光显微镜下观察淀粉(或面粉内的淀粉)来鉴定,其中天然淀粉表现出马耳他(Maltese)十字样衍射图案。
热抑制的淀粉是通过本说明书中描述的工艺制备的淀粉,并且可以被制成具有不同的抑制程度。淀粉被抑制的程度可以使用如下定义的微量粘度淀粉测定仪测试来评价。例如,在本说明书中,淀粉或面粉被称为轻度、中度和高度抑制的。实际上,基于用于制备食品应用的加工条件,选择热抑制的淀粉或面粉用于食品应用。更具体地说,选择抑制的淀粉,使得它最有可能在制备食品产品的工艺中提供恒定的粘度或期望的粘度轮廓(例如延迟的粘度构建)。例如,增加的抑制程度可用于在更苛刻的食品加工条件下提供稳定的粘度,而没有粘度稀懈。
在本说明书中,根据加热阶段期间的最高粘度(“热糊粘度峰值”),使用在pH 6下的微量粘度淀粉测定仪测试来描述“轻度”、“中度”和“高度”热抑制的淀粉或面粉。尽管不必满足热抑制的定义,但在优选的实施方案中,热抑制的淀粉或面粉在微量粘度淀粉测定仪的加热阶段期间没有粘度稀懈。此外,在提及各种优选的实施方案时,当粘度在粘度峰值下保持稳定时或当粘度增加同时将浆料在95℃下保持15分钟时,浆料可被认为“没有粘度稀懈”。在此上下文中,如在本说明书中使用的,“轻度热抑制的淀粉或面粉”具有大于800MVU至1200MVU的热糊粘度峰值。
“中度热抑制的淀粉或面粉”具有介于300MVU与800MVU之间的热糊粘度峰值。“高度热抑制的淀粉或面粉”具有小于300MVU的热糊粘度峰值。
在本说明书中描述的热抑制的淀粉和面粉可以在应用本说明书中描述的用于热抑制淀粉的方法之前或之后使用已知方法(包括转鼓式干燥或喷雾蒸煮)来预凝胶化。“预凝胶化”是本领域已知的术语,在本说明书中具有它们的全部含义。在不限制该定义的全部范围的情况下,预凝胶化是指在浆料中蒸煮淀粉并且回收该淀粉以获得蒸煮的(相对于在食品加工中使用的预蒸煮的)淀粉。预胶凝化的淀粉用于为水溶液提供粘度而无需进一步蒸煮。通常,除了凝胶化之外,热抑制的淀粉不被进一步改性,但是可以使用进一步的化学或酶改性。除非具体地描述为热抑制和进一步改性的,在本说明书中使用热抑制的淀粉和面粉是指没有进一步化学或酶改性的热抑制的淀粉和面粉。然而,应当理解,至少在一些实施方案中,本说明书中描述的热抑制工艺还可以包括将热抑制的淀粉预凝胶化或热抑制预凝胶化的淀粉。
根据上下文,在本说明书中提及的“微波(microwave或microwaves)”是指电磁(“EM”)辐射和反应器(诸如微波烘箱)两者,该两者适于使用在可用于加热淀粉或面粉的频率的至少一个子集中的EM辐射的发射来加热淀粉或面粉。术语微波并不严格限于微波的任何工程化定义,并且包括可能被认为是射频范围的一部分的频率。工业规模和商业规模的烘箱和反应器是已知的并且可用于加热淀粉或面粉,并且可如本说明书中所描述用于制备热抑制的淀粉或热抑制的面粉。这种设备通常发射频率为约915MHz或约2.45GHz的EM辐射。某些可用的微波烘箱包括允许淀粉或面粉在高于或低于环境气压的气压下被热抑制的功能。
本说明书中提到的“微量粘度淀粉测定仪测试”意指以下测试。通过将6%(重量%)的淀粉或面粉与缓冲的水溶液混合,并将pH调节至pH 6或pH 3,获得淀粉或面粉的水性浆料。使用布拉本德(Brabender)微量粘度淀粉测定仪机器以每分钟8℃的速率将浆料从约50℃的温度加热至约95℃并搅拌,并将浆料在95℃下保持15分钟。从50°加热至95°和保持在95°的组合在本说明书中被称为微量粘度淀粉测定仪测试的“加热阶段”。用于确定抑制程度的浆料的可用属性是热糊粘度峰值,其是在测试的加热阶段期间获得的最高粘度。一旦加热阶段完成,微量粘度淀粉测定仪测试可以结束。尽管对于该定义不是必需的,但是微量粘度淀粉测定仪测试可以在完成测试的加热阶段之后继续。通常,在该阶段期间,浆料在环境或受控条件下冷却,直至浆料接近环境温度和最终稳态粘度(或胶凝组合物),在本说明书中称为“冷却阶段”。冷却阶段可进行任何期望的时间量,但通常在停止加热后约30分钟内完成,从测试开始总共约1小时。
在本说明书中提及的“单相工艺”意指向淀粉或面粉中加入一定量的水分(水溶液)的工艺,其中所有溶液被淀粉或面粉吸收,使得在混合物中仅存在固相,尽管该固相可能看起来是湿的并且可以作为材料饼或团块存在。单相工艺不同于添加过量水分产生浆料的工艺,其中存在不同的固相和液相。
使用“约”来修饰数字意在包括所列举的数字加或减10%。在法律上允许权利要求中列举某个值的情况下,意味着为约该值。在权利要求书中或在说明书中使用约不旨在限制所涵盖的等同物的全部范围。
除非上下文另有明确规定,否则对不定冠词“一个/种”或定冠词“该”的表述意指一个/种或多个/种。
虽然已说明和描述了某些实施方案,但本领域的普通技术人员在阅读前述说明书之后,可以对方法以及本发明技术进行改变、等效替换和其他类型的更改。上述每个方面和实施方案还可在其内包括或并入如本发明关于任何或所有其他方面和实施方案所公开的那样的变型或方面。
本发明技术也不受本文所述各方面的限制,所述方面旨在作为本发明技术的各个方面的单个说明。在不脱离本发明的精神和范围的情况下,可以进行本发明技术的许多修改和变化,这对本领域技术人员来说是显而易见的。除了本文列举的那些之外,本发明技术范围内的功能等同的方法从前述描述对于本领域技术人员而言是显而易见的。此类修改和变化旨在落入所附权利要求的范围内。应当理解,本发明技术不限于方法、缀合物、试剂、化合物、组合物、标记的化合物或生物体系,其当然可以变化。除非本文另外指明或以其他方式与上下文明确矛盾,本文所述的所有方法均可按任何合适的顺序进行。还应当理解,本文使用的术语仅用于描述各方面的目的,并非旨在进行限制。因此,本说明书旨在被认为仅是示例性的,其中本发明技术的广度、范围和实质仅由所附权利要求书、其中的定义及其任何等同物来指示。本说明书中的任何语言不应理解为指示任何非权利要求书保护的要素是必需的。
本文说明性描述的实施方案可适当地在缺少本文未具体公开的任何要素或多个要素、限制或多个限制的情况下实施。因此,例如,术语“包括”,“包含”,“含有”等应当被广泛性地而非限制性地阅读。另外,本文采用的术语和表达已被用作描述的术语而非限制,并且无意使用这些术语和表达来排除所示和所描述的特征的任何等同物或其部分,但应当认识到在要求保护的本技术的范围内可以进行各种修改。另外,短语“基本上由......组成”将被理解为包括具体叙述的那些要素和那些不会实质上影响所要求保护的本技术的基本和新颖特征的那些附加要素。短语“由......组成”排除了未指定的任何要素。
此外,在根据马库什群组描述本公开的特征或方面的情况下,本领域技术人员将认识到,本公开也因此根据马库什群组的任何单个成员或成员子群进行描述。落在一般公开内容内的较窄的种类和亚属分组中的每一者也形成该技术的一部分。这包括对该技术的一般性描述,附带条件或负面限制是从该属中去除任何主题,而不管所去除的材料是否在本文中被具体叙述。
如本领域技术人员将理解,出于任何和所有目的,特别是在提供书面描述方面,本文公开的所有范围还涵盖任何和所有可能的子范围及其子范围的组合。任何列出的范围可以容易地被识别为充分描述并且使得相同的范围被分解为至少相等的一半、三分之一、四分之一、五分之一、十分之一等。作为非限制性示例,本文讨论的每个范围可以容易地分解成下三分之一、中三分之一和上三分之一等。本领域技术人员还将理解所有语言,诸如“至多”、“至少”、“大于”、“小于”等,包括所述的数字并是指可以随后分解成如上所述的子范围的范围。最后,如本领域技术人员将理解的,范围包括每个单独的成员,并且每个单独的值被并入本说明书中,如同其在本文中被单独地叙述一样。
参照以下方面可更好地理解本说明书中公开的技术,这些方面被提供用于说明的目的并且不打算限制权利要求书的全部范围。
一种用于制备热抑制的淀粉或面粉的方法,所述方法包括:a.将淀粉或面粉浸泡在缓冲水溶液中;b.将所述淀粉或面粉干燥至水分含量小于约2%(重量%);以及c.在一定温度下使用微波加热干燥的淀粉或面粉足够的时间,以使所述淀粉达到介于110℃至140℃之间的温度。
根据权利要求1所述的方法,其中所述热抑制的淀粉或面粉使用在pH6下的微量粘度淀粉测定仪测试测得没有粘度稀懈。
根据权利要求1或2所述的方法,其中所述热抑制的淀粉或面粉使用在pH 3下的微量粘度淀粉测定仪测试测得没有粘度稀懈。
根据权利要求1至3中任一项所述的方法,其中将所述干燥的淀粉或面粉加热至多约30分钟或约5分钟至约20分钟或约10分钟至约20分钟或约5分钟至约15分钟的时间。
根据权利要求1至4中任一项所述的方法,其中所述缓冲溶液中的缓冲剂为碳酸盐或柠檬酸盐缓冲剂。
根据权利要求1至5中任一项所述的方法,其中在步骤a)中浸泡之后,所述淀粉或面粉具有介于约4与约10之间的pH。
根据权利要求1至6中任一项所述的方法,所述方法还包括从所述缓冲水溶液中回收所述淀粉或面粉,并且将所述淀粉浸泡在酸性或碱性溶液中。
根据权利要求1至7中任一项所述的方法,其中在步骤b)中的干燥之前,所述淀粉或面粉已被调节至选自由以下组成的组的范围内的pH:a.约7至约10或约8至约10;b.约6至约8;和c.约4至约7或约4至约6或约4.5至约5.5。
根据权利要求1至8中任一项所述的方法,其中将所述淀粉或面粉在低于140℃的温度下干燥。
根据权利要求1至9中任一项所述的方法,其中在步骤b)中将所述淀粉或面粉干燥至水分含量小于约2%(重量%)并且将所述淀粉或面粉在步骤c)中在与步骤b)中相同的温度下加热;其中,任选地,所述温度低于140℃。
根据权利要求1至10中任一项所述的方法,其中如步骤b)和步骤c)中所述,将所述淀粉或面粉在介于约110℃与约140℃之间的恒定温度下干燥并加热至多约60分钟或约35分钟至约60分钟或约40分钟至约50分钟或约35分钟至约45分钟的总时间。
根据权利要求1至11中任一项所述的方法,其中当使用在pH 6或更低下的微量粘度淀粉测定仪测试测量时,从所述方法获得的所述热抑制的淀粉或面粉具有小于约1200或更低的热糊粘度峰值。
根据权利要求1至12中任一项所述的方法,其中当使用在pH 6下的微量粘度淀粉测定仪测试测量时,从所述方法获得的所述热抑制的淀粉或面粉具有在选自由以下组成的组的范围内的热糊粘度峰值:a.约800MVU至约1200MVU;b.约300MVU至约800MVU;和c.小于约300MVU。
根据权利要求1至13中任一项所述的方法,其中所述热抑制的淀粉或面粉在pH 6下的微量粘度淀粉测定仪测试的加热阶段期间没有粘度稀懈。
根据权利要求1至14中任一项所述的方法,其中从所述方法获得的所述淀粉或面粉在pH 3下的微量粘度淀粉测定仪测试的加热阶段期间没有粘度稀懈。
根据权利要求1至15中任一项所述的方法,其中在步骤c)中,将所述淀粉或面粉在约110℃至约120℃的温度下加热;其中,任选地,从所述方法获得的所述淀粉或面粉使用在pH 6下的微量粘度淀粉测定仪测试测得具有小于约300MVU的热糊粘度峰值并且没有粘度稀懈;并且其中,任选地,从所述方法获得的所述淀粉或面粉使用在pH 3下的微量粘度淀粉测定仪测试测得具有小于约300MVU的热糊粘度峰值并且没有粘度稀懈。
根据权利要求1至16中任一项所述的方法,其中在步骤c)中,将所述淀粉或面粉在约125℃至约135℃的温度下加热;其中任选地,从所述方法获得的所述热抑制的淀粉或面粉使用在pH 6下的微量粘度淀粉测定仪测试测得具有约300MVU至约800MVU的热糊粘度峰值并且没有粘度稀懈;并且其中任选地,从所述方法获得的所述热抑制的淀粉或面粉使用在pH 3下的微量粘度淀粉测定仪测试测得具有约300MVU至约800MVU的热糊粘度峰值并且没有粘度稀懈。
根据权利要求1至17中任一项所述的方法,其中所述热抑制的淀粉或面粉在步骤c)之后进行洗涤,然后在洗涤之后干燥至约天然淀粉或面粉的平衡水分的水分含量。
根据权利要求1至18中任一项所述的方法,其中所述热抑制的淀粉或面粉在步骤c)之后在单相工艺中被再润湿以获得水分含量等于约天然淀粉或面粉的平衡水分的再润湿淀粉。
根据权利要求1至19中任一项所述的方法,其中使步骤c)之后的所述热抑制的淀粉或面粉在环境条件下达到天然淀粉或面粉的平衡水分,而无需洗涤和干燥或再润湿。
根据权利要求1至20中任一项所述的方法,其中所述天然淀粉或面粉是选自由以下组成的组的面粉:米粉、木薯粉、糯性米粉、糯性木薯粉以及它们的混合物。
根据权利要求1至21中任一项所述的方法,其中所述天然淀粉或面粉是选自由以下组成的组的淀粉:玉米淀粉、糯性玉米淀粉、大米淀粉、糯性大米淀粉、木薯淀粉、糯性木薯淀粉、马铃薯淀粉、糯性马铃薯淀粉以及它们的混合物。
根据权利要求1至22中任一项所述的方法,其中所述热抑制的淀粉未被进一步改性。
根据权利要求1至23中任一项所述的方法,所述方法还包括将所述热抑制的淀粉预凝胶化,而不是另外地但不另外地改性。
根据权利要求1至24中任一项所述的方法,其中在步骤a)中,所述淀粉或面粉是预凝胶化的淀粉或面粉。
根据权利要求1至25中任一项所述的方法,其中步骤a),所述淀粉或面粉是天然淀粉或面粉。
一种热抑制的淀粉或面粉,所述热抑制的淀粉或面粉通过任一前述方法中所述的工艺获得。
一种组合物,所述组合物包含通过如任一前述权利要求所述的工艺获得的热抑制的淀粉或面粉和第二成分。
参照以下实施例可更好地理解本说明书中公开的技术,这些实施例仅被提供用于说明的目的并且不打算限制权利要求书的全部范围。
实施例-比较空气加热的淀粉和微波加热的淀粉的粘度轮廓
该实施例说明了与用强制空气烘箱加热淀粉相比,当使用微波加热淀粉或面粉时抑制程度如何变化。糯性玉米淀粉和糯性米粉两者都用作该实施例中的基础材料。如下制备样品。将基础材料在包含柠檬酸三钾的足够水溶液中浸泡至少10分钟以形成淀粉浆料。从浆料中回收淀粉,在空气中(或在真空下)干燥,然后在115℃或132℃的温度下热抑制10分钟、15分钟、120分钟或360分钟中的一者。如表1中所报告制备样品。注意,样品5和样品8由天然形式的基础材料制成。
表1
热抑制工艺条件
样品编号 | 基础材料 | 烘箱类型 | 温度(℃) | 时间(分钟) |
1 | 糯性玉米淀粉 | 强制空气 | 132 | 10 |
2 | 糯性玉米淀粉 | 强制空气 | 132 | 15 |
3 | 糯性玉米淀粉 | 强制空气 | 132 | 120 |
4 | 糯性玉米淀粉 | 强制空气 | 132 | 360 |
5 | 糯性玉米淀粉 | 无 | 无 | 无 |
6 | 糯性玉米淀粉 | 微波真空干燥器 | 115 | 15 |
7 | 糯性玉米淀粉 | 微波真空干燥器 | 132 | 10 |
8 | 糯性米粉 | 无 | 无 | 无 |
9 | 糯性米粉 | 微波真空干燥器 | 115 | 10 |
10 | 糯性米粉 | 微波真空干燥器 | 132 | 10 |
对于通过强制空气处理制备的样品,将70克缓冲的基础材料称重到铝盘中并压平为松散堆积的薄膜。将样品置于强制空气烘箱(Thermal Product Solutions Blue M,型号DC-296-F-F4)中并在132℃下加热30分钟以干燥至水分含量小于约2%,然后将温度调节至期望的抑制温度并在该温度下保持表1中指定的时间。对于通过微波处理制备的样品,将约4.5kg缓冲的基础材料置于微波反应器或微波真空干燥器(Marion WAVEMIX微型)中。设定微波设备以获得期望的温度,并将材料保持在期望的温度下达表1中指定的温度和时间。对于强制空气和微波加热的样品两者,当加热时间完成时,将样品从烘箱中取出并在环境条件下储存在广口瓶中。
使用在pH 6下的微量粘度淀粉测定仪测试评价在每个样品中获得的抑制程度。即,通过将6%(重量%)的淀粉或面粉与调节至pH 6的水溶液混合来获得淀粉或面粉的水性浆液。使用布拉本德微量粘度淀粉测定仪机器以每分钟8℃的速率将浆料从约50℃的温度加热至约95℃。将浆料在95℃下保持15分钟。测量每个样品的热糊粘度峰值。
图1至图3是图示通过上述工艺制备的淀粉的粘度随时间和不同温度的变化的图。这些图通常如下读取。粘度绘制在左侧纵轴上。温度绘制在右侧纵轴上。时间绘制在水平接入(horizontal access)上。图1图示了如针对样品1至样品4所述制备的浆料的粘度曲线。图2图示了如针对样品5至样品7所述制备的浆料的粘度曲线,并且图3图示了如针对样品8至样品10所述制备的浆料的曲线。(每条曲线针对单个样品)
首先参照包含样品5和样品8的浆料的粘度曲线。如上所述,这些样品分别由天然糯性玉米淀粉和天然糯性米粉制成。如所看到的,两条曲线在温度达到95℃之前达到粘度峰值。然后粘度立即降低,显示这些样品未被抑制粘度稀懈。关于样品9,其图示类似于样品8的图示。此外,在图1中图示的样品1至样品4中的每一个样品在达到粘度峰值之后很快显示出大的粘度稀懈。注意,图1中对于糯性玉米10分钟和糯性玉米15分钟的曲线是存在的,但基本上完全重叠,显示出在强制空气加热中,在加热时间变化为5分钟的情况下,在热抑制程度上基本上没有观察到差异。更通常地,注意到像天然淀粉样品5和天然淀粉样品8一样,样品1至样品4中的每一个样品具有显著的粘度稀懈,并且因此即使对于在所使用的温度下最长的加热时间,淀粉在最好的情况下也很少被抑制。
相反,对于样品1至样品5、样品8和样品9,样品6、样品7和样品10各自获得低于对应的天然淀粉或面粉的粘度峰值的热糊粘度峰值,显示出淀粉被抑制溶胀。另外,样品6、样品7和10样品中的每一个样品在微量粘度淀粉测定仪测试期间没有显示粘度稀懈,当浆料保持在95℃时具有稳定的粘度或者当浆料保持在95℃时具有升高的粘度。这还再次显示出,与天然淀粉类似物相比,样品6、样品7和样品10被很好地抑制,这是因为热抑制的样品被抑制溶胀颗粒(即,热抑制的样品没有达到与天然淀粉一样高的粘度)并且被抑制颗粒崩解(即,热抑制的样品在加热期间没有粘度稀懈)。
Claims (28)
1.一种用于制备热抑制的淀粉或面粉的方法,所述方法包括:
a)将淀粉或面粉浸泡在缓冲水溶液中;
b)将所述淀粉或所述面粉干燥至水分含量小于约2%(重量%);以及
c)在一定温度下使用微波加热干燥的淀粉或面粉足够的时间,以使所述淀粉达到介于110℃至140℃之间的温度。
2.根据权利要求1所述的方法,其中所述热抑制的淀粉或面粉使用在pH 6下的微量粘度淀粉测定仪测试测得没有粘度稀懈。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其中所述热抑制的淀粉或面粉使用在pH 3下的微量粘度淀粉测定仪测试测得没有粘度稀懈。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法,其中将所述干燥的淀粉或面粉加热至多约30分钟或约5分钟至约20分钟或约10分钟至约20分钟或约5分钟至约15分钟的时间。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法,其中所述缓冲溶液中的缓冲剂为碳酸盐或柠檬酸盐缓冲剂。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法,其中在步骤a)中浸泡之后,所述淀粉或面粉具有介于约4与约10之间的pH。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法,所述方法进一步包括从所述缓冲水溶液中回收所述淀粉或面粉,并且将所述淀粉浸泡在酸性或碱性溶液中。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法,其中在步骤b)中干燥之前,所述淀粉或面粉已被调节至在选自由以下组成的组的范围内的pH:
a)约7至约10或约8至约10;
b)约6至约8;和
c)约4至约7或约4至约6或约4.5至约5.5。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法,其中将所述淀粉或面粉在低于140℃的温度下干燥。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法,其中在步骤b)中将所述淀粉或面粉干燥至水分含量小于约2%(重量%)并且将所述淀粉或面粉在步骤c)中在与步骤b)中相同的温度下加热;其中,任选地,所述温度低于140℃。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的方法,其中如步骤b)和步骤c)中所述,将所述淀粉或面粉在介于约110℃与约140℃之间的恒定温度下干燥和加热至多约60分钟或约35分钟至约60分钟或约40分钟至约50分钟或约35分钟至约45分钟的总时间。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的方法,其中当使用在pH 6或更低下的微量粘度淀粉测定仪测试测量时,从所述方法获得的所述热抑制的淀粉或面粉具有小于约1200或更低的热糊粘度峰值。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的方法,其中当使用在pH 6下的微量粘度淀粉测定仪测试测量时,从所述方法获得的所述热抑制的淀粉或面粉具有在选自由以下组成的组的范围内的热糊粘度峰值:
a)约800MVU至约1200MVU;
b)约300MVU至约800MVU;和
c)小于约300MVU。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的方法,其中所述热抑制的淀粉或面粉在pH 6下的微量粘度淀粉测定仪测试的加热阶段期间没有粘度稀懈。
15.根据权利要求1至14中任一项所述的方法,其中从所述方法获得的所述淀粉或面粉在pH 3下的微量粘度淀粉测定仪测试的加热阶段期间没有粘度稀懈。
16.根据权利要求1至15中任一项所述的方法,其中在步骤c)中,将所述淀粉或面粉在约110℃至约120℃的温度下加热;
其中,任选地,从所述方法获得的所述淀粉或面粉使用在pH 6下的微量粘度淀粉测定仪测试测得具有小于约300MVU的热糊粘度峰值并且没有粘度稀懈;并且
其中,任选地,从所述方法获得的所述淀粉或面粉使用在pH 3下的微量粘度淀粉测定仪测试测得具有小于约300MVU的热糊粘度峰值并且没有粘度稀懈。
17.根据权利要求1至16中任一项所述的方法,其中在步骤c)中,将所述淀粉或面粉在约125℃至约135℃的温度下加热;
其中任选地,从所述方法获得的所述热抑制的淀粉或面粉使用在pH 6下的微量粘度淀粉测定仪测试测得具有约300MVU至约800MVU的热糊粘度峰值并且没有粘度稀懈;并且
其中任选地,从所述方法获得的所述热抑制的淀粉或面粉使用在pH 3下的微量粘度淀粉测定仪测试测得具有约300MVU至约800MVU的热糊粘度峰值并且没有粘度稀懈。
18.根据权利要求1至17中任一项所述的方法,其中所述热抑制的淀粉或面粉在步骤c)之后进行洗涤,然后在洗涤之后干燥至约天然淀粉或面粉的平衡水分的水分含量。
19.根据权利要求1至18中任一项所述的方法,其中所述热抑制的淀粉或面粉在步骤c)之后在单相工艺中被再润湿以获得水分含量等于约所述天然淀粉或面粉的所述平衡水分的再润湿淀粉。
20.根据权利要求1至19中任一项所述的方法,其中使步骤c)之后的所述热抑制的淀粉或面粉在环境条件下达到天然淀粉或面粉的所述平衡水分,而无需洗涤和干燥或再润湿。
21.根据权利要求1至20中任一项所述的方法,其中所述天然淀粉或面粉是选自由以下组成的组的面粉:米粉、木薯粉、糯性米粉、糯性木薯粉以及它们的混合物。
22.根据权利要求1至21中任一项所述的方法,其中所述天然淀粉或面粉是选自由以下组成的组的淀粉:玉米淀粉、糯性玉米淀粉、大米淀粉、糯性大米淀粉、木薯淀粉、糯性木薯淀粉、马铃薯淀粉、糯性马铃薯淀粉以及它们的混合物。
23.根据权利要求1至22中任一项所述的方法,其中所述热抑制的淀粉未被进一步改性。
24.根据权利要求1至23中任一项所述的方法,所述方法进一步包括将所述热抑制的淀粉预凝胶化,但不另外改性。
25.根据权利要求1至24中任一项所述的方法,其中在步骤a)中,所述淀粉或面粉是预凝胶化的淀粉或面粉。
26.根据权利要求1至25中任一项所述的方法,其中步骤a),所述淀粉或面粉是天然淀粉或面粉。
27.一种热抑制的淀粉或面粉,所述热抑制的淀粉或面粉通过任一前述方法中所述的工艺获得。
28.一种组合物,所述组合物包含通过如任一前述权利要求所述的工艺获得的热抑制的淀粉或面粉和第二成分。
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