CN117813015A - 挤出过程中淀粉的同时水解和风味剂包封 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种生产包含已包封风味油的挤出颗粒的方法，包括以下步骤：提供包含淀粉、水、风味油和能够水解淀粉的酶的原料组合物，以及将混合物挤出以形成包含已包封风味油的挤出颗粒。本发明还涉及通过根据本发明的方法获得的挤出颗粒。
Description
技术领域
本发明涉及一种生产包含已包封(encapsulated，微囊化)风味油的挤出颗粒的方法，包括以下步骤：提供包含淀粉、水、风味油和能够水解淀粉的酶的原料组合物，以及将混合物挤出以形成包含已包封风味油的挤出颗粒。本发明还涉及通过根据本发明的方法获得的挤出颗粒。
背景技术
消费品的风味对消费者满意度起着重要作用。
提高风味油稳定性的常用方法，特别是在消费品等要求苛刻的环境中，是在将风味油添加到消费品中之前将其包封。这可以减少加工和储存过程中芳香剂(fragrance，香氛)化合物的降解或损失。
风味油的包封还允许在消费品中按需释放风味油，并因此防止在消费者实际使用消费品之前风味油的早期损失，例如风味油的芳香剂印象的早期损失。
在包封过程中，风味油被埋陷(entrapped)在载体材料内。对于风味油的包封，已知有多种载体材料。
淀粉和淀粉基成分(改性淀粉、麦芽糊精、β-环糊精)广泛用于食品工业用于保留并保护挥发性化合物。特别地，麦芽糊精是用于包封风味油的常用载体材料。麦芽糊精是通过用酸或酶来部分水解淀粉而获得的，并以右旋糖当量(DE)的形式提供。DE值是淀粉聚合物水解程度的量度。
麦芽糊精是成本和有效性之间的良好折衷方案，因为它无味，在高固体比下具有低粘度，并且有不同的平均分子量。此外，水解淀粉(例如麦芽糊精)通常是水溶性的，这使得它们对于许多消费品应用(例如粉状饮料)很受关注。
如上所述，麦芽糊精是通过淀粉的部分水解产生的，这涉及淀粉在液体介质中的酸和/或酶水解。然而，这样的工艺既耗时又昂贵。特别地，在水解步骤之后在随后的蒸发和喷雾干燥步骤中需要大量的能量来除去水。此外，一旦设定了水解参数，在水解过程中可获得的麦芽糊精的类型(以DE值表征)就几乎没有灵活性。
此外，为了包封风味油，目前需要至少两个独立的方法步骤，即生产麦芽糊精的第一步以及随后使用麦芽糊精作为载体的风味油的包封步骤。这使得用麦芽糊精作为载体材料来包封风味油既费力又昂贵。
鉴于上述情况，需要允许更有效地生产淀粉水解产物例如麦芽糊精以及使用此类载体材料来包封风味油的方法。
发明内容
本发明涉及一种生产包含已包封风味油的挤出颗粒的方法，包括以下步骤：
a.提供一种原料组合物，其包含淀粉、水、风味油以及能够水解淀粉的酶；
b.将步骤a)中提供的混合物挤出以形成包含已包封风味油的挤出颗粒。
本发明涉及一种用于生产包含已包封风味油的挤出颗粒的方法，即涉及通过挤出获得的颗粒。
在根据本发明的方法的步骤a)中，提供了包含淀粉、水、风味油和能够水解淀粉的酶的原料组合物。
对于“原料”，应理解为尚未经过挤出加工的材料。
原料尤其包含淀粉。淀粉是一种高分子碳水化合物(多糖)，由许多通过糖苷键连接的葡萄糖单元组成。这种多糖是由大多数绿色植物产生的，用于能量储存。它是人类饮食中最常见的碳水化合物，大量存在于土豆、玉米、大米或小麦等主食中。纯淀粉是一种白色、无味道、无气味的粉末，不溶于冷水或酒精。它由两种类型的分子组成：线性和螺旋直链淀粉以及支化的支链淀粉。根据植物的不同，淀粉通常含有20％至25％的直链淀粉和75％至80％的支链淀粉(按重量计)。
在一种特定的实施方案中，步骤a)中提供的组合物包含基于组合物总重量为50至90重量％、优选55至85重量％的淀粉。
在一种特定的实施方案中，步骤a)中提供的组合物包含基于组合物总重量为50至60重量％淀粉。
在一种特定的实施方案中，步骤a)中提供的组合物包含基于组合物总重量为75至85重量％淀粉。
在一种特定的实施方案中，淀粉是玉米淀粉、大米淀粉、马铃薯淀粉、高粱淀粉、燕麦淀粉、小麦淀粉、大麦淀粉、或它们的任何混合物。优选地，淀粉为玉米淀粉、大米淀粉、马铃薯淀粉、或它们的任何混合物。更优选地，淀粉是玉米淀粉或大米淀粉。
可以通过添加纯淀粉或通过添加含淀粉组合物例如谷粉(flour)来递送淀粉。例如，可以通过添加大米粉(rice flour)来递送淀粉。基于组合物的总重量，谷粉可以以60至80重量％、优选70至80重量％的量存在于原料组合物中。
原料尤其包含水。
在一种特定的实施方案中，步骤a)中提供的组合物包含基于组合物总重量为7至35重量％、优选10至26重量％的水。
在一种特定的实施方案中，步骤a)中提供的组合物包含基于组合物总重量为10至15重量％的水。
在一种特定的实施方案中，步骤a)中提供的组合物包含基于组合物总重量为21至26重量％的水。
原料尤其包含风味油。风味油在20℃左右呈液态。通过“风味油”，在此是指调味成分或多种调味成分的混合物，可选地还包含溶剂或佐剂，其旨在添加到组合物(例如消费品)中以赋予、改善或修饰其感官特性，特别是其风味和/或味道。味道调节剂也包括在所述定义中。调味成分是本领域技术人员熟知的，其性质不保证在这里详细描述，无论如何它们都是无法详尽无遗的，熟练的调味师能够根据其一般知识并根据预期的用途或应用以及希望实现的感官效果对它们进行选择。许多这些调味成分列在参考文献中，例如S.Arctander的书籍Perfume and Flavor Chemicals,1969,Montclair,N.J.,USA或其最新版本，或其他类似性质的作品，如Fenaroli's Handbook of Flavor Ingredients,1975,CRC Press或M.B.Jacobs的Synthetic Food Adjuncts,1947,van Nostrand Co.,Inc.。合适的溶剂和佐剂也是本领域熟知的。
短语“风味剂(flavor)”不仅包括赋予或修饰(modify)食物气味的风味剂，而且包括赋予或修饰味道的成分。后者本身不一定具有味道或气味，但能够修饰其他成分所提供的味道，例如盐味增强成分、甜味增强成分、鲜味增强成分、苦味阻断成分等。
在一种特定的实施方案中，步骤a)中提供的组合物进一步包含赋甜组分。赋甜组分可以从由糖(例如但不限于蔗糖)、甜叶菊组分(例如但不限于甜菊苷或莱鲍迪苷A)、环己氨基磺酸钠、阿斯巴甜、三氯蔗糖、糖精钠、乙酰舒泛钾、或它们的混合物构成的群组中选出。
在一种特定的实施方案中，步骤a)中提供的组合物包含基于组合物总重量为5至35重量％、优选10至30重量％的风味油。
在一种特定的实施方案中，步骤a)中提供的组合物包含基于组合物总重量为25至30重量％风味油。
在一种特定的实施方案中，步骤a)中提供的组合物包含基于组合物总重量为10重量％的风味油。
在一种特定的实施方案中，风味油是从由橙油、柑橘油、仁油(meat oil)、柠檬烯或它们的任何混合物构成的群组中选出的。优选地，风味油是橙油或柠檬烯。
原料尤其包含能够水解淀粉的酶。
能够水解淀粉的酶是能够裂解淀粉中的α-1,4糖苷键和/或α-1,6糖苷键的酶。
在一种特定的实施方案中，能够水解淀粉的酶是从由α-淀粉酶、β-淀粉酶、葡糖淀粉酶、支链淀粉酶以及它们的任何混合物构成的群组中选出的。优选地，能够水解淀粉的酶是α-淀粉酶。
α-淀粉酶(α-amylase)是一种催化淀粉分子中α-1,4糖苷键水解的酶。
在一种特定的实施方案中，α-淀粉酶是低温α-淀粉酶、中温α-淀粉酶、高温α-淀粉酶或它们的混合物。低温α-淀粉酶是在40至59℃的温度范围内显示最大酶活性的α-淀粉酶。中温α-淀粉酶是在60至70℃的温度范围内显示最大酶活性的α-淀粉酶。高温α-淀粉酶是在80至110℃的温度范围内显示最大酶活性的α-淀粉酶。优选地，α-淀粉酶是低温或高温α-淀粉酶。
在一种特定的实施方案中，步骤a)中提供的组合物中存在两种或更多种α-淀粉酶。
在一种特定的实施方案中，步骤a)中提供的组合物中存在两种α-淀粉酶，其中两种α-淀粉酶中的一种是高温α-淀粉酶，另一种α-淀粉酶是低温α-淀粉酶。
在一种特定的实施方案中，步骤a)中提供的组合物中存在多种能够水解淀粉的酶的混合物。优选地，酶混合物包含一种或多种α-淀粉酶和支链淀粉酶。在一种优选的实施方案中，酶混合物包含低温α-淀粉酶、高温α-淀粉酶和支链淀粉酶。
在一种特定的实施方案中，步骤a)中提供的组合物包含基于组合物总重量为0.1至5重量％、优选0.5至3重量％、更优选1至2重量％的能够水解淀粉的酶。
在一种特定的实施方案中，步骤a)中提供的组合物包含基于组合物总重量为0.1至5重量％、优选0.5至3.5重量％的能够水解淀粉的酶。
在一种特定的实施方案中，步骤a)中提供的组合物还包含润滑剂。基于组合物的总重量，润滑剂在组合物中的存在量可以为0.5至3重量％，优选1至2重量％。优选地，润滑剂是卵磷脂和中链三酰甘油酯(triacylglycerides)的混合物，优选比例为1:1。
在一种特定的实施方案中，在进行方法步骤b)之前，将步骤a)中提供的组合物在2℃至8℃、优选4℃的温度下储存12至24小时。
在方法步骤b)中，将步骤a)中提供的混合物挤出以形成包含包封风味油的挤出颗粒，即，对步骤a)中提供的混合物进行挤出步骤。
挤出是技术人员熟知的用于食品加工的技术。在挤出过程中，迫使混合成分通过穿孔板或模头中的开口，以产生所需的形状。挤出的食物然后被刀片切割成特定的尺寸。迫使成分混合物通过模头的机器称为挤出机，挤出的成分混合物也称为挤出物。挤出机通常是一个紧密安装在固定机筒内的大型旋转螺杆，其末端是模头。
挤出通过连续、高效的系统实现食品的大规模生产，确保最终产品的均匀性。使用挤出技术生产的食物产品可以具有高淀粉含量。
鉴于原料组合物中存在能够水解淀粉的酶，淀粉在挤出步骤(方法步骤b)期间被水解成淀粉水解产物。因此，存在于原料组合物中的淀粉代表用于形成在挤出步骤期间形成的淀粉水解产物的底物。原位形成的淀粉水解产物随后充当风味油的载体材料，即在挤出步骤期间由淀粉原位形成的淀粉水解产物通过充当风味油的载体材料来包封风味油。已包封风味油是指风味油被埋陷在淀粉水解产物基质内。
因此，根据本发明的方法允许原位生产淀粉水解产物，然后可以在一个挤出步骤中充当包封风味油的载体材料。因此，根据本发明的方法允许同时由淀粉形成淀粉水解产物并且将风味油包封在淀粉水解产物基质内。
根据原料组合物的组成和方法步骤b)中选择的挤出参数，淀粉将发生或多或少的水解，导致不同DE值的淀粉水解产物。因此，根据本发明的方法为生产可充当包封风味油的载体材料的各种DE值的淀粉水解产物提供了高度灵活性。
DE值(右旋糖当量)表示淀粉水解产物的聚合度，即淀粉水解产物中单糖单元的数量。DE值计算如下：
DE值越高，单糖(葡萄糖)和短链聚合物的含量就越高。葡萄糖(右旋糖)的DE值为100；未经处理的(天然)淀粉的DE值大约为零。由于淀粉水解产物由不同长度的聚合物的混合物组成，因此DE值是平均值。用于测定DE值的标准方法基于本领域技术人员众所周知的Lane-Eynon滴定法。
在一种特定的实施方案中，在挤出步骤b)期间，淀粉被水解成DE值为1至40的淀粉水解产物。优选地，淀粉被水解成DE值为3至30的淀粉水解产物。
在一种特定的实施方案中，淀粉被水解成麦芽糊精，即DE值为3至20的淀粉水解产物。优选麦芽糊精的DE值为3至8，更优选4至7.5。
在一种特定的实施方案中，淀粉被水解成麦芽糊精，即DE值为7至13的淀粉水解产物。
在一种特定的实施方案中，淀粉被水解成麦芽糊精，即DE值低于20、优选1至19、更优选5至19的淀粉水解产物。
在一种特定的实施方案中，淀粉被水解成葡萄糖糖浆，即DE值高于20的淀粉水解产物。优选地，葡萄糖糖浆的DE值为25至30。
在一种特定的实施方案中，挤出步骤b)用双螺杆挤出机进行。
在一种特定的实施方案中，在步骤b)中将原料组合物以0.2至2kg/h、优选0.3至1.5kg/h的进料速率进料至挤出机。
在一种特定的实施方案中，在步骤b)中将原料组合物以1.5kg/h的进料速率进料至挤出机。
在一种特定的实施方案中，在步骤b)中将原料组合物以0.35至0.45kg/h的进料速率进料至挤出机。
在一种特定的实施方案中，步骤b)中挤出机的螺杆速度为50至120rpm，优选60至100rpm。
在一种特定的实施方案中，挤出步骤b)中的挤出机显示出至少四个不同的温度区。一个温度区可具有20至60℃的温度，另一温度区可具有25至80℃的温度，又一温度区可具有30至80℃的温度，又一温度区可具有等于或大于90℃的温度。优选地，每个温度区具有不同的温度。优选地，不同温度区中的温度分别朝向挤出机出口或模头升高。
在一种特定的实施方案中，挤出步骤b)中的挤出机显示出四个至八个温度区。优选地，每个温度区具有不同的温度。优选地，不同温度区中的温度分别朝向挤出机出口或模头升高。
在一种特定的实施方案中，挤出步骤b)中的挤出机显示出四个温度区。优选地，第一温度区的温度为20℃至60℃，第二温度区的温度为25℃至80℃，第三温度区的温度为30℃至80℃，第四温度区的温度等于或大于90℃。优选地，四个温度区中的温度分别朝向挤出机出口或模头升高。
在一种特定的实施方案中，挤出步骤b)中的挤出机显示出具有使能够水解淀粉的酶失活的温度的温度区，即，在到达所述温度区时，能够水解淀粉的酶将不再发挥任何酶活性，这允许进一步的过程控制。优选地，所述温度区的温度为120至150℃。
在一种特定的实施方案中，在挤出步骤b)期间，实现了20％至90％、优选25％至60％的风味油保留率。风味油保留率根据原料组合物中原始风味油含量和挤出后的挤出颗粒中测定的风味油含量计算，即风味油保留率计算如下：(挤出后的挤出颗粒中测定的风味油含量/原料组合物中的风味油含量)×100。
因此，在一种特定的实施方案中，步骤b)中形成的挤出颗粒包含步骤a)中的原料组合物中存在的风味油量的20％至90％，优选25％至60％。
根据本发明的方法能够实现良好的风味油保留率，这同样表明风味油可以被在方法步骤b)期间原位形成的水解淀粉有效地包封。
在一种特定的实施方案中，在挤出步骤b)期间，实现了高于25％、优选高于30％、更优选高于40％、还更优选高于50％的风味油保留率。
挤出颗粒中的油含量可以例如通过LF-NMR(Bruker Biospin GmbH)Hahn-Spin-Echo分析来测定。
在一种特定的实施方案中，在步骤b)中，挤出机模头是模面造粒机。
在一种特定的实施方案中，在挤出步骤b)之后将挤出颗粒干燥。挤出颗粒可以通过喷雾干燥、通过烘箱干燥、通过滚筒干燥、通过托盘干燥或流化床干燥来干燥。由于根据本发明的方法在挤出步骤b)期间允许低的水含量，在随后的干燥步骤中可以需要更少的能量来除去残余水分。
在一种特定的实施方案中，在挤出步骤b)之后将挤出的颗粒喷雾干燥。
本发明的另一种形态涉及通过根据本发明的方法获得的挤出颗粒，其包含由作为载体材料的水解淀粉包封的风味油。由此，风味油被埋陷在水解淀粉基质内。
在一种特定的实施方案中，包封了风味油的水解淀粉的DE值为1至30、优选3至30。
在一种特定的实施方案中，包封了风味油的水解淀粉的DE值低于20、优选1至19、更优选5至19。
在一种特定的实施方案中，基于挤出颗粒的总重量，挤出颗粒所包含的水解淀粉的量为50至90重量％，优选55至85重量％。
在一种特定的实施方案中，挤出颗粒不包含天然淀粉，即未水解的淀粉。
在一种特定的实施方案中，基于挤出颗粒的总重量，挤出颗粒的水含量为7至35重量％，优选10至26重量％。
在一种特定的实施方案中，由水解淀粉包封的风味油是从由橙油、柑橘油、仁油、柠檬烯或它们的任何混合物构成的群组中选出的。优选地，风味油是橙油或柠檬烯。
在一种特定的实施方案中，挤出颗粒为丸粒形式。
在一种特定的实施方案中，将挤出的颗粒干燥，即通过例如喷雾干燥或流化床干燥来除去水分。
在替代的实施方案中，挤出颗粒尚未被喷雾干燥。如上所述，根据本发明的方法允许初始原料组合物中低的水含量，因此可能需要较少的能量密集型干燥步骤。
在一种特定的实施方案中，将挤出颗粒干燥，即通过烘箱干燥或流化床干燥来除去水分。
在一种特定的实施方案中，挤出颗粒的水溶性为50％至90％，优选60％至80％。计算溶解度并表示为每100克样品的可溶性固体的重量(基于干重)。确定水溶性的具体方法是技术人员已知的。高的水溶性有利于挤出颗粒在许多消费品应用例如粉状软饮料中的使用。
在一种特定的实施方案中，挤出颗粒的Tg值(玻璃化转变温度)为5至60℃，优选40至50℃。高于室温(20～25℃)的Tg值特别有用，因为它们允许在室温下储存挤出颗粒而不会出现稳定性问题。技术人员知道如何测定Tg值，例如可以使用TAInstruments差示扫描量热计Q2000(TAInstruments,New Castle,DE)。
在一种特定的实施方案中，基于挤出颗粒的总重量，挤出颗粒的油含量为3至30重量％，优选4至14重量％。
在一种特定的实施方案中，基于挤出颗粒的总重量，挤出颗粒的油含量为4至6重量％。
在一种特定的实施方案中，基于挤出颗粒的总重量，挤出颗粒的油含量为6至14重量％。
本发明的另一种形态涉及一种消费品，其包含根据本发明的挤出颗粒。
在一种特定的实施方案中，消费品是食物产品、宠物食品或饲料产品。
本发明的颗粒对于易于再水合的干的食物产品例如速溶饮品(PSD、巧克力、咖啡)、糖果如口香糖、方便面或汤块特别有利。
本发明的颗粒对于具有相对高水分活度的食物产品例如即食餐、肉类类似物(人造肉)、微波食品、盒装意大利面特别有利。
本发明的颗粒可用于素食肉类类似物或肉类替代品、素食汉堡、香肠、肉饼、仿鸡块、肉制品(例如经加工的肉类、家禽、牛肉、猪肉、火腿、新鲜香肠或生肉制品、加香料或酸法腌制(marinated)的新鲜肉类或干法腌制(cured)的肉制品、再成形(reformed)肉)或使用不同比例的动物和植物蛋白组合，通常是共挤出或将组织化(textured)植物蛋白和动物蛋白混合得到的扩展肉制品。出于本发明的目的，肉类包括红肉例如牛肉、猪肉、绵羊肉、羔羊肉、野味和家禽肉例如鸡肉、火鸡肉、鹅肉和鸭肉。优选地，肉类选自牛肉、家禽肉或猪肉。
然而，本发明的颗粒在以下食物和饮料产品的例子中也可能特别令人感兴趣：
·烘焙食品(例如面包、干饼干(dry biscuits)、蛋糕、其他烘焙食品)，
·非酒精饮料(例如碳酸软饮料、瓶装水、运动/能量饮料、果汁饮料、蔬菜汁、蔬菜汁制剂)，
·酒精饮料(例如啤酒和麦芽饮料、烈性(spirituous)饮料)，
·速溶饮料(例如速溶蔬菜饮品、粉状软饮料、速溶咖啡和茶)，
·谷物(麦片)产品(例如早餐麦片、预烹饪的现成大米制品、米粉制品、小米和高粱制品、生的或预烹饪的面条和意大利面(pasta)制品)，
·奶制品(例如新鲜奶酪、软奶酪、硬奶酪、奶饮料、乳清、黄油、部分或全部水解的含乳蛋白的产品、发酵奶制品、炼乳和类似物)，
·乳类制品(例如水果或调味酸奶、冰淇淋、水果冰)，
·糖果产品(例如口香糖、硬糖和软糖)，
·巧克力和复合糖衣，
·基于脂肪和油的产品或其乳液(例如蛋黄酱、涂抹酱、人造黄油、起酥油、加调味汁的蛋黄酱(remoulade)、调味酱(dressings)、加香料的制剂)，
·加香料的、腌制的或经加工的鱼制品(例如鱼肠、鱼糜)，
·鸡蛋或蛋类制品(干蛋、蛋清、蛋黄、蛋奶冻(custards))，
·甜点(例如明胶和布丁)，
·由大豆蛋白或其他大豆部分制成的产品(例如豆奶及其制成的产品、含大豆卵磷脂的制剂、发酵产品如豆腐或豆豉或其制成的产品、酱油)，
·蔬菜制品(例如番茄酱、调味汁、经加工和复原的蔬菜、干蔬菜、深冷冻蔬菜、预烹饪的蔬菜、醋腌制的蔬菜、蔬菜浓缩物或糊状物、已烹饪的蔬菜、马铃薯制品)，
·素食肉类替代品、素食汉堡，
·香料(spices)或香料制品(例如芥末制品、辣根制品)、香料混合物，特别是用于例如零食(snacks)领域的调味料，
·零食(例如烘烤或油炸的马铃薯薯片或马铃薯面团产品、面包面团产品、基于玉米、大米或碎坚果的挤出物)，
·肉制品(例如经加工的肉类、禽肉、牛肉、猪肉、火腿、新鲜香肠或生肉制品、加香料或酸法腌制的新鲜肉类或干法腌制的肉制品、再成形肉)，
·即食菜肴(例如方便面、米饭、意大利面、比萨饼、玉米饼、卷饼)以及清汤和高汤(broth)(例如浓汤底(stock)、块状汤料(savory cube)、干汤、速溶汤、预烹饪汤、蒸馏汤)、酱汁(速溶酱汁、干酱汁、准备好的酱汁、肉汁、甜酱汁)。
在一种特定的实施方案中，消费品从由如下构成的群组中选出：烘焙食品、速溶饮料、谷物产品、奶制品、乳类制品、基于脂肪和油的产品或其乳液、甜点、蔬菜制品、素食肉类替代品、香料和调味料、零食、肉制品、即食菜肴、清汤、高汤和酱汁。
在一种特定的实施方案中，消费品从由如下构成的群组中选出：肉类和/或鱼类食品或类似物、浓汤底、块状汤料、粉末混合物、牛肉或猪肉类产品、海鲜、鱼糜、方便面、米饭、清汤、酱汁、即食餐、冷冻或冷藏的比萨饼、意大利面、土豆片或炸土豆、面条、土豆片/玉米片、微波炉爆米花、坚果、椒盐卷饼、米糕、米饼、发酵乳制品类似物饮料、酸化乳制品类似物饮料、非发酵乳制品类似物饮料、奶酪或奶酪类似物、酸奶或酸奶类似物、营养补充剂、营养棒、谷物产品、冰淇淋、无奶冰淇淋、糖果产品、口香糖、硬糖和粉状饮料。
在一种特定的实施方案中，消费品是食物产品、宠物食品或饲料产品，并且包含0.01至10重量％、优选0.1至5重量％的根据本发明的挤出颗粒。通常，食物产品、宠物食品或饲料产品还包含蛋白质，特别是植物蛋白或动物蛋白，以及它们的混合物。有利地，植物蛋白优选选自大豆蛋白、玉米、豌豆、低芥酸菜籽(canola)、向日葵、高粱、稻米、苋米、马铃薯、木薯、葛根(arrowroot)、鹰嘴豆、羽扇豆、低芥酸菜籽、小麦、燕麦、黑麦、大麦、以及它们的混合物。
本发明的颗粒特别适用于挤出和/或烘焙的食品、宠物食品或饲料产品，更特别地包含动物和/或植物蛋白。通常，所述挤出和/或烘焙的食品、宠物食品或饲料产品可以选自肉类和/或鱼类食物或其类似物和混合物(换言之，肉类食物和/或鱼类食物或肉类类似物或鱼类似物以及它们的混合物)；挤出和/或烘焙的肉类类似物或挤出和/或烘焙的鱼类似物是优选的。挤出和/或烘焙的食品、宠物食品或饲料产品的非限制性例子是零食产品或挤出的植物蛋白，其目的是使制备肉类类似物(例如汉堡)的蛋白质具有质感。粉末状组合物可以在挤出前或挤出后添加到非挤出的植物蛋白分离物/浓缩物或可形成汉堡或肉块(等)的组织化的植物蛋白中。
在一种特定的实施方案中，消费品是食物产品或饮料。优选地，消费品是粉状软饮料(PDS)、茶、茶包或咖啡。更优选地，消费品是粉状软饮料(PDS)。
具体实施方式
实施例
实施例1：挤出颗粒的制备
用同向双螺杆挤出机(FMHE36-24，Fumake Co.，中国湖南)制备挤出颗粒。每个挤出实验的批料量都为10kg。根据表1制备玉米淀粉、高温α-淀粉酶、橙油和水的五种共混物(共混物1至5)，并于4℃保存16小时。将每种共混物通过失重式喂料机以1.5kg/h的进料速率送入挤出机。挤出机的四个机筒独立进行温度控制，从进料区到出口区的设定点为60℃至90℃。在挤出过程中机筒温度保持恒定。螺杆速度保持恒定在100rpm。
表1.玉米淀粉、α-淀粉酶、橙油和水的共混物1至5。
挤出后，对挤出颗粒1至5的油含量和它们的DE值(右旋糖当量)进行评估。结果在下表2中给出。
通过LF-NMR(Biospin GmbH)Hahn-Spin-Echo分析来测定挤出颗粒的油含量。NMR的运行频率为23MHz，并配备有8μs延迟时间的20mm探头，以进行油含量的测量。样品弛豫延迟设置为20s，并累积4次扫描以降低噪声。根据共混物的原始油含量和测量的油含量来计算油保留率。挤出颗粒1至5的油含量和各自的油保留率(％)在表2中给出。
DE值已根据Lane-Eynon滴定法测定。已称重一定量的样品(挤出颗粒)，使得稀释后溶液含有约0.6％的还原糖。然后将样品用热水定量转移至500mL容量的闪蒸器中。然后使样品冷却至室温。然后，将样品用水稀释至刻度线，并充分混合。将25.0mL标准化混合斐林溶液(Fehling’s Solution)移入到200mL锥形瓶中，并添加一些玻璃珠。然后通过滴定管在预期终点(通过初步滴定确定)的0.5mL范围内添加样品。然后将烧瓶立即放置在滴定装置的金属丝网上，并调节燃烧器使得在大约2分钟内达到沸点。将混合物再煮沸2分钟。煮沸过程中加入2滴亚甲基蓝指示剂，1分钟内滴定完毕。当蓝色消失时已到达终点。样品1至5的测量DE值在表2中给出。
表2.挤出样品1至5的DE值、油含量和油保留率。
| 样品 | DE值 | 油含量(重量％) | 油保留率(％) |
| 1 | 6.3 | 11.1 | 44.4 |
| 2 | 4.0 | 13.7 | 45.7 |
| 3 | 6.8 | 12.6 | 50.4 |
| 4 | 7.2 | 13.1 | 52.4 |
| 5 | 3.0 | 6.3 | 25.2 |
如3.0至7.2的DE值所示，所有五种共混物中的玉米淀粉在挤出过程中均已被有效水解为麦芽糊精。同时，如25.2％至52.4％的良好油保留率所示，橙油被所形成的麦芽糊精有效地包封。这表明在所描述的方法中，淀粉的水解和橙油的包封同时发生，即在一个挤出步骤内发生。此外，样品共混物中分别为10重量％或15重量％的低水含量足以使淀粉在挤出过程中有效地水解。
显示出较高量α-淀粉酶的样品在挤出后也显示出较高的DE值。在此方面，样品1和2分别表现出比样品5更高的DE值，但是样品3表现出分别比样品1和2更高的DE值。同样，样品4显示出比样品3更高的DE值。
实施例2：挤出颗粒的制备
用螺杆直径为12mm的同向双螺杆挤出机(EuroLab,L/D 25,Thermo Scientific)制备挤出颗粒。模孔的直径为3mm。每个挤出实验的批料量都为2kg。
根据表3制备大米淀粉、高温α-淀粉酶、柠檬烯、润滑剂(卵磷脂和中链三酰甘油酯1:1比例的混合物)和水的四种共混物(共混物6至9)，并于4℃保存16小时。
将每种共混物通过失重式喂料机以0.35～0.45kg/h的进料速率送入挤出机(共混物6：0.35kg/h；共混物7：0.45kg/h；共混物8：0.35kg/h；混合物9：0.45kg/h)。六个挤出机机筒独立进行温度控制，从进料区到出口区的设定点为25℃至135℃。在挤出过程中机筒温度保持不变。螺杆速度保持恒定在60rpm。
表3.大米淀粉、高温α-淀粉酶、柠檬烯、润滑剂和水的共混物6至9。
测定每种挤出颗粒的DE值、水溶解度、Tg值(玻璃化转变温度)和油含量。通过油含量，还可以计算出油保留率(％)。结果在下表4中给出。
每个样品的DE值已通过如上面实施例1中所述的Lane-Eynon滴定法测定。
通过配制含有10％固体(干基)的水溶液来测定水溶解度。为每个样品制备重复样品。将这些溶液装入台式离心机(Cole Parmer Niles,IL)中并以6000rpm旋转10分钟。弃去上清液，将沉淀物转移至铝盘中，在100℃烘箱中干燥至恒重。计算溶解度并每100克样品的可溶性固体的重量(基于干重)来表示。
玻璃化转变温度(Tg)测量在TAInstruments差示扫描量热计Q2000(TAInstruments,New Castle，德国)上进行。将小样品(约10mg)密封在Tzero密封盘中。程序包括以下步骤：在-20℃下平衡5分钟，以10℃/分钟升温至100℃，冷却至-20℃，在-20℃保持等温5分钟，然后以10℃/分钟升温至100℃。玻璃化转变温度被视为第二次加热斜坡(重新扫描)上的拐点。每个样品重复运行并报告平均值。
通过配备20MHz探针组件(H20-18-25AM1)的LF-NMR(Bruker Biospin GmbH)测定样品中的油含量。使用纯油进行校准。一式三份地分析挤出颗粒并报告平均值。
表4.挤出样品6至9的DE值、水溶解度、Tg值、油含量和油保留率
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如27.4至30的DE值所示，所有四种共混物中的大米淀粉在挤出过程中均已被有效地水解。同时，如49％至60％的良好油保留率所示，柠檬烯被水解淀粉材料有效地包封。这表明在所描述的方法中，淀粉的水解和柠檬烯的包封同时发生，即在一个挤出步骤内发生。此外，样品共混物中分别为21重量％或26重量％的低水含量足以使淀粉在挤出过程中有效地水解。
其中仅存在21重量％的水量的样品6、8和9显示出高的Tg值，这确保了挤出颗粒在室温储存期间的物理稳定性。因此，低的水含量足以在挤出步骤期间使淀粉水解并产生储存稳定的挤出颗粒。
实施例3：挤出颗粒的制备
用螺杆直径为12mm的同向双螺杆挤出机(EuroLab,L/D 25,Thermo Scientific)制备挤出颗粒。模孔的直径为3mm。每个挤出实验的批料量都为2kg。
根据表5制备大米淀粉、高温α-淀粉酶、低温α-淀粉酶、支链淀粉酶、柠檬烯、润滑剂(卵磷脂和中链三酰甘油酯1:1比例的混合物)和水的两种共混物(共混物10和11)，并于4℃保持16小时。
将每种共混物通过失重式喂料机以0.5～0.6kg/h的进料速率送入挤出机(共混物10：0.5kg/h；共混物11：0.6kg/h)。六个挤出机机筒独立进行温度控制，从进料区到出口区的设定点为25℃至110℃。在挤出过程中机筒温度保持不变。螺杆速度分别保持恒定在180rpm(共混物10)和250rpm(共混物11)。
表5.大米淀粉、高温α-淀粉酶、低温α-淀粉酶、支链淀粉酶、柠檬烯、润滑剂和水的共混物10和11。
如上面实施例2中所述测定每种挤出颗粒的DE值、水溶解度、Tg值(玻璃化转变温度)和油含量。通过油含量，还可以计算出油保留率(％)。结果在下表6中给出。
表6.挤出样品10和11的DE值、水溶解度、Tg值、油含量和油保留率。作为参考，还给出了大米淀粉的值。
如7.2和10.5的DE值所示，两种共混物中的大米淀粉在挤出过程中已被有效地水解。同时，如62％和69％的良好油保留率所示，柠檬烯被水解淀粉材料有效地包封。这表明在所描述的方法中，淀粉的水解和柠檬烯的包封同时发生，即在一个挤出步骤内发生。此外，样品共混物中分别为14重量％和15重量％的低水含量足以使淀粉在挤出过程中有效地水解。
样品10和11的Tg值分别为40℃和31℃，这确保了挤出颗粒在室温储存期间的物理稳定性。因此，挤出过程产生储存稳定的挤出颗粒，而不需要进一步的干燥步骤，例如喷雾干燥。
实施例4：挤出颗粒的制备
用螺杆直径为12mm的同向双螺杆挤出机(EuroLab,L/D 25,Thermo Scientific)制备挤出颗粒。模孔的直径为3mm。每个挤出实验的批料量都为2kg。
根据表7制备大米粉；高温α-淀粉酶、低温α-淀粉酶和支链淀粉酶中的一种或多种；柠檬烯；润滑剂(卵磷脂和中链三酰甘油酯1:1比例的混合物)；以及水的四种共混物(共混物12至15)，并于4℃保持16小时。
将每种共混物通过失重式喂料机以0.6kg/h的进料速率送入挤出机。六个挤出机机筒独立进行温度控制，从进料区到出口区的设定点为20℃至110℃。在挤出过程中机筒温度保持不变。螺杆速度保持恒定在250rpm。
表7.大米粉；高温α-淀粉酶、低温α-淀粉酶和支链淀粉酶中的一种或多种；柠檬烯；润滑剂(卵磷脂和中链三酰甘油酯1:1比例的混合物)；以及水的共混物12和15。
如上面实施例2中所述测定每种挤出颗粒的DE值、水溶解度、Tg值(玻璃化转变温度)和油含量。通过油含量，还可以计算出油保留率(％)。结果在下表8中给出。
表8.挤出样品12至15的DE值、水溶解度、Tg值、油含量和油保留率。作为参考，还给出了大米粉的值。
如8.1至11.5的DE值所示，四种共混物中的大米粉中的大米淀粉在挤压过程中已被有效地水解。同时，如66％至80％的良好油保留率所示，柠檬烯被水解淀粉材料有效地包封。这表明在所描述的方法中，淀粉的水解和柠檬烯的包封同时发生，即在一个挤出步骤内发生。此外，样品共混物中10重量％的低水含量足以使淀粉在挤出过程中有效地水解。
样品12显示出34℃的Tg值，这确保了挤出颗粒在室温储存期间的物理稳定性。此外，在室温储存期间未观察到所制备样品的开裂。
Claims (15)
1.一种生产包含已包封风味油的挤出颗粒的方法，包括以下步骤：
a.提供一种原料组合物，其包含淀粉、水、风味油以及能够水解淀粉的酶；
b.将步骤a)中提供的混合物挤出以形成包含已包封风味油的挤出颗粒。
2.根据权利要求1所述的方法，其中在步骤b)期间，该淀粉被水解成DE值为1至40、优选3至30的淀粉水解产物。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中步骤a)中提供的组合物包含基于该组合物总重量为50至90重量％、优选55至85重量％的淀粉。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中该淀粉是玉米淀粉、大米淀粉、马铃薯淀粉或它们的任何混合物。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中步骤a)中提供的组合物包含基于该组合物总重量为7至35重量％、优选10至26重量％的水。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中步骤a)中提供的组合物包含基于该组合物总重量为5至35重量％、优选10至30重量％的风味油。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中步骤a)中提供的组合物包含基于该组合物总重量为0.1至5重量％、优选0.5至3重量％、更优选1至2重量％的能够水解淀粉的酶。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中该能够水解淀粉的酶是从由α-淀粉酶、β-淀粉酶、葡糖淀粉酶、支链淀粉酶以及它们的任何混合物构成的群组中选出的。
9.根据权利要求8所述的方法，其中该能够水解淀粉的酶为α-淀粉酶，优选为中温α-淀粉酶或高温α-淀粉酶。
10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中在进行挤出步骤b)之前，将步骤a)中提供的组合物在2℃至8℃、优选4℃的温度下储存12至24小时。
11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中挤出步骤b)中的挤出机显示出至少四个不同的温度区。
12.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中步骤b)中的挤出机的螺杆速度为50rpm至120rpm，优选60rpm至100rpm。
13.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中该风味油是从由橙油、柑橘油、仁油、柠檬烯或它们的任何混合物构成的群组中选出的。
14.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中步骤b)中形成的挤出颗粒包含步骤a)中的原料组合物中存在的风味油的20％至90％，优选25％至60％。
15.一种通过根据前述权利要求中任一项所述的方法获得的挤出颗粒，其包含由作为载体材料的水解淀粉包封的风味油。
Applications Claiming Priority (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US202163203605P | 2021-07-27 | 2021-07-27 | |
| US63/203,605 | 2021-07-27 | ||
| CNPCT/CN2021/110297 | 2021-08-03 | ||
| CN2021110297 | 2021-08-03 | ||
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| PCT/EP2022/070759 WO2023006648A1 (en) | 2021-07-27 | 2022-07-25 | Simultaneous hydrolysis of starch and flavor encapsulation during extrusion |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117813015A true CN117813015A (zh) | 2024-04-02 |
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ID=90430369
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202280051828.2A Pending CN117813015A (zh) | 2021-07-27 | 2022-07-25 | 挤出过程中淀粉的同时水解和风味剂包封 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
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2022
- 2022-07-25 CN CN202280051828.2A patent/CN117813015A/zh active Pending
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