CN1366839A - 用作膨化助剂的淀粉磷酸酯 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及淀粉磷酸酯在食品或工业产品中作为膨化和/或结构助剂的用途。本发明还进一步提供了含有淀粉磷酸酯的配制物和改进的膨化产品,尤其是压制谷类早餐和快餐。

Description

用作膨化助剂的淀粉磷酸酯
发明领域
本发明涉及淀粉磷酸酯在食品或工业产品中作为膨化和/或结构助剂的用途。本发明还提供了含有淀粉磷酸酯的配制物和改进的膨化产品，尤其是压制谷类早餐和快餐。
发明背景
膨化是许多材料的一个重要特性，且在许多应用，包括制备片材、成型发泡体和疏松填充产品以及制备食品中是有用的。膨化材料在其中是有用的食品包括面糊、宠物食物、谷类早餐和快餐。通过许多方法包括压制、喷出、油炸和烘烤来实现食品的膨化。
用于制造膨化产品的膨化工艺影响淀粉的物理和结构性能。在已知的食品膨化工艺条件下，淀粉经历熔融、塑化和/或胶凝化过程。以塑化或胶凝化状态存在的淀粉聚合物结构影响产品的膨化、脆性、咬进(bite)、疏松和结构特性以及具体产品的属性如谷类食品的储存周期(bowl life)。
另一重要的参数是淀粉中直链淀粉-支链淀粉的相对含量。已知直链淀粉提供膨化产品松脆性和强度，然而增加的支链淀粉含量典型地导致产品具有增加的膨化、脆性和疏松。
在改变膨化产品的膨化和结构的目的下已对淀粉进行改性。例如，已使用预凝胶化的淀粉，其中工艺条件不使淀粉的颗粒结构完全凝胶化或完全解离。Wang，S.W.：膨化快餐中的淀粉和淀粉衍生物，谷类食品世界(Starches and Starch Derivatives in ExpandedSnacks，Cereal Foods World)，Vol.42，pg743-745(1997)。另外，为了降低淀粉聚合物严重的破碎作用，在高剪切条件下已使用交联淀粉(同上作者)。
而且，已知已被改性以提供冷水可溶性的淀粉可改进最终膨化产品的膨化和结构。这类冷水可溶淀粉包括羟丙基化或羧甲基化淀粉。参见美国专利No.39566990；Bhattacharyya，D.，Singhal，R.s.和P.R.Kulkarni：羧甲基淀粉：膨化助剂，碳化合物聚合物(Carboxymethyl Starch：an Expansion Aid，CarbohydratePolymers)31，79-82(1996)；和美国专利No.5480669。耐水淀粉也已被用于改变食品的膨化(同上作者)。另外，虽然已公开了磷酸化淀粉在食品中的使用，但是没有公开将其用作膨化助剂。
已公开将淀粉磷酸单酯用于各种食品中，尤其是作为增粘剂，为了改进非膨化食品的结构和稳定性。尤其是，美国序列No.09/633832(本文引入该文献所公开的内容作为参考)公开了在含有蛋白质、低到中等湿度的食品中使用淀粉磷酸单酯以改进这类食品的味觉、结构、颜色和保湿量。在此情况下，结构是指在用淀粉磷酸单酯处理过的食品的储存期间，通过改进保温量从而被显著地改变的结构。
令人惊奇地，现已发现，与天然淀粉结构或改性天然淀粉结构中的直链淀粉/支链淀粉含量无关，淀粉磷酸单酯可被有利地用作食物，尤其是谷类早餐和快餐中的膨化助剂。
发明概述
本发明涉及淀粉磷酸酯在食品或工业产品中作为膨化和/或结构助剂的用途。本发明还提供了含有淀粉磷酸酯的配制物和改进的膨化产品，尤其是压制的谷类早餐和快餐。
发明详述
本发明涉及淀粉磷酸酯在食品或工业产品中作为膨化和/或结构助剂的用途。本发明还提供了含有淀粉磷酸酯的配制物和改进的膨化产品，尤其是压制的谷类早餐和快餐。
本发明中，所有淀粉和面粉(下文称作“淀粉”)在此均适用且可从任何天然来源得到。此处所使用的天然淀粉或面粉是指在自然界中发现的天然淀粉或面粉。通过标准的育种技术包括杂交育种、易位、倒转、转化或基因或染色体工程所导致的变化在内的任何其它方法获得植物，从这些植物中得到的淀粉和面粉也是合适的。另外，由人工突变和上述基因组合所产生的变化而生长的植物，所述植物可通过已知的突变育种的标准方法来制备，从其中得到的淀粉或面粉也适于本发明。
淀粉和面粉的典型来源是谷类、块茎类、根茎类、豆荚类和果实。天然来源可以是玉米、豌豆、土豆、甜著、香蕉、大麦、小麦、大米、西米、苋属植物、木薯、竹芋属、美人蕉属、高粱和蜡状或高度直链淀粉的物种。此处所使用的术语“蜡状”是指包括含有至少约95％重量支链淀粉的淀粉或面粉/和术语“高度直链淀粉”是指包括含有至少约40％重量直链淀粉的淀粉或面粉。
本发明也可使用衍生于任何淀粉的转化产品，包括通过氧化、酶转化、酸水解、热和/或酸糊精化而制备的流动性或细起泡性淀粉，如/或剪切产品。
也可使用化学改性的淀粉，条件是这种改性不破坏淀粉的颗粒结构。这种化学改性包括，但不限于，交联淀粉、乙酰化和有机酯化淀粉、羟乙基化和羟丙基化淀粉、磷酸化和无机酯化淀粉、阳离子、阴离子、非离子和两性离子淀粉、和淀粉的琥珀酸酯和取代琥珀酸酯衍生物。这类改性在本领域中是公知的，例如参见改性淀粉：性能和用途(Modified Starches：Properties and uses)，Ed.Wurzburg，CRC Press，Inc.，Florida(1986)。
可通过本领域已知的方法制备本发明配制物中所使用的淀粉磷酸单酯。在美国专利No.4166173中公开了淀粉磷酸单酯的传统制备方法，本文引入其中所公开的内容作为参考。这些制备方法通常要求用碱金属磷酸盐浸渍基质淀粉，将基质淀粉干燥到含湿量小于20％和在连续的蒸煮器、糊化器(dextrinizer)、对流烘箱或真空烘箱中加热，使之发生磷酸化作用。
利用流化床方法制备淀粉磷酸单酯的另外的方法在美国专利3843377和WO99/64467中被公开，本文引入其中所公开的内容作为参考。这些方法披露了利用流化床反应器，为了在100-175℃的温度下，在小于5％湿度的半干燥条件下，在尿素存在下热处理和磷酸化淀粉20-60分钟。
术语“淀粉磷酸单酯”包括，但不限于，本领域普通技术人员所熟知的所有等价术语，如单淀粉磷酸酯和包括各种条令性(regulatory)定义物。食品中所使用的淀粉磷酸单酯的条令性定义物常常是根据其制备方法来定义的。例如，在欧洲，单淀粉磷酸酯定义为用正磷酸或正磷酸钠或钾或三聚磷酸钠酯化的淀粉。在美国，淀粉磷酸单酯是用三偏磷酸钠或用三聚磷酸钠和三偏磷酸钠酯化的食品淀粉。
制备本发明的淀粉磷酸单酯的尤其合适的方法是使用美国序列No.09/633832中所公开的流化床技术。该申请公开了用磷酸盐试剂，和需要时用一种寡糖，浸渍所需的淀粉的方法。接着当浸渍的淀粉处于流化状态时，将其干燥到基本无水的状态，优选占淀粉重量的1％或更低。然后加热浸渍淀粉产生磷酸化作用。可以任何顺序进行用寡糖和磷酸盐试剂浸渍淀粉的步骤。接着调节所得浆料的pH至3-12，优选6-9.5。
这一尤其合适的方法中所使用的“磷酸盐试剂”定义为磷酸化淀粉所使用的任何磷酸盐试剂，包括正、焦、偏或三聚磷酸盐。例证性的磷酸盐试剂是碱金属磷酸盐如正磷酸钠和钾、磷酸、氯氧化磷、三聚磷酸钠和钾以及三偏磷酸钠和钾。磷酸盐试剂可以是或单、二或三烷基金属磷酸盐或其结合物。
通过加入占淀粉重量小于约15％，优选小于约10％的试剂可实现用磷酸盐试剂的浸渍。磷酸盐试剂可以以干燥状态加入到湿淀粉颗粒中，或通过将试剂溶解在水中以形成水溶液，水溶液再与淀粉颗粒混合。美国专利Nos.4166173和4216310中公开了这些浸渍技术，本文引入其中所公开的内容作为参考。
制造淀粉磷酸单酯的优选方法中任选使用的寡糖可包括加入任何寡糖。其来源可相同于或不同于淀粉组分以及可从任何天然来源中得到，包括上述的那些。此处所定义的寡糖含有通过糖苷键连接的一到二十个糖单元。寡糖拟包括单糖、二糖、低聚糖、玉米糖浆固体和麦芽糖糊精。适于本发明使用的寡糖包括，但不限于脱支淀粉、玉米糖浆固体、葡萄糖、果糖、麦芽糖，尤其是DE约为20-40的玉米糖浆固体。尽管寡糖拟包括单糖，但这些单糖通常会添加许多工业应用中不需要的颜色和/味道。因此，本发明中尤其合适的寡糖是通过糖苷键连接的含有至少两个糖单元的那些。
在制备淀粉磷酸单酯的优选方法中，可通过加入干燥的寡糖或者寡糖的含水溶液来达到向淀粉中任选加入寡糖。尤其是，可向搅拌的淀粉浆料中加入寡糖或者向搅拌的寡糖水溶液中加入淀粉。另外，可将寡糖的水溶液喷洒在干燥或湿的淀粉颗粒上。
根据优选的制备方法，将用磷酸盐和任选地用寡糖浸渍的浸渍淀粉接着进入流化状态和热处理以发生磷酸化作用。尽管可一步进行热处理，但优选以两步进行热处理。首先，将浸渍淀粉进入流化状态和在小于140℃，尤其60-140℃和最尤其约100℃-约125℃下，干燥到基本无水条件，尤其是小于淀粉重量1％的含湿量。第二，当仍在流化状态时，将干燥产品加热到约100-约185℃，尤其是约120-约140℃，加热时间为约30-约300分钟。在高于约150℃的温度下，加工时间优选小于约45分钟。
通过在真空或在气流下剧烈混合固体淀粉颗粒来达到流化状态，因此可实现淀粉在真空或气流中的均匀分布。可通过在流化床反应器中，在大气压或高于大气压下，使用空气或气流，或者通过充分的机械搅拌来完成剧烈混合。使用加压气体影响流化状态时，气流速度必须达到最小，使得颗粒可自由移动并显示“流化状态”。流化状态导致很有效的传热以及使淀粉在低温下快速干燥到基本无水状态。在流化条件下，干燥和加热浸渍淀粉导致淀粉磷酸单酯具有高反应效率的，高取代度和无机磷酸盐的低残留量。
然后将淀粉磷酸单酯，优选是通过前述方法所制备的淀粉磷酸单酯，掺入到适于在诸如压制谷类早餐或快餐之类可膨化食品中使用的配制物内。与用非衍生的天然淀粉取代淀粉磷酸单酯的配制物相比，含有含量占配制物重量约0.1-50％，更尤其约1-25％重量和特别尤其约5-约20％的淀粉磷酸单酯的配制物显示膨化程度的显著增加。配制物中淀粉磷酸单酯的含量增加也会增加配制物的膨化度。
其中可有利地掺入淀粉磷酸单酯的压制食品包括面糊、快餐、谷类早餐和宠物食物，尤其是谷类早餐和快餐食品以及最尤其是低湿度、方便谷类食品和快餐。为了得到所需成品的具体性能，诸如膨化度、味道和甜味，可根据工业中公知的方法调整配制物含量或加工参数。通常配制物可含有全部或部分研磨的谷类和面粉，包括玉米、小麦、燕麦、大米和大麦、本文如前所述的天然或改性淀粉、果糖、麦芽糖糊精、玉米糖浆固体、其它甜味剂和盐。任选的添加剂可包括酸化剂、消泡(antiforaming)剂、抗氧剂、粘合剂/增量剂、豆荚类、防霉剂、坚果类、磷酸盐和其它食品级化学品、调料和草本植物以及蔬菜。
可在任何给定食品中添加并使用的淀粉磷酸单酯的用量可根据机能阈值(functional standpoint)所能容许的用量来确定。换句话说，通常所使用的淀粉磷酸单酯的用量可高达感官检验中可接受的用量。在食品应用中，淀粉磷酸单酯通常占食品的约0.1-50％重量，更尤其是约1-25％重量和特别尤其是约5-约20％。
可通过使用适于膨化食品的任何已知技术如压制、喷出、油炸、压喷(gunpuffing)、空气冲击(air impingment)和烘烤来加工配制物。可使用传统的蒸煮-压制机膨化工艺和设备，如美国专利No.3054677，3462277和FAST&Caldwell所披露的那些，膨化这些配制物以得到谷类早餐或快餐产品。参见FAST，R.B.，Caldwell，E.F.，谷类早餐及如何制作它们，Amre.Asso.Of Cereal Chem.，Inc.，第2版，215-278页(2000)。不要求压制的膨化技术拟包括在本发明内。
在要求压制的这类方法中，在蒸煮器-压制机中加工配制物和水的混合物，其中产生高压、温度和剪切。在这些工艺条件下，熔融、塑化和/或至少部分凝胶化该配制物。在高温和高压条件下，通过一个收缩的开口如通过一个多孔模头排出所得到的材料。
取决于加工条件，可直接或间接地膨化该材料。当加工条件导致水瞬间蒸发以及产品的蒸煮时，直接膨化发生。经过已知的后压制工艺包括油炸、烘烤和微波加热加工该材料，有时称为半成品(a halfproduct)，来获得间接膨化。
为了获得直接膨化产品，当塑化材料受迫通过模头时，维持模头之前的温度和压力足够高以引起压力的骤然释放，并伴随着压制材料中至少部分湿气骤然转化成蒸汽，使得在所得到的产品中出现气泡。气泡的出现和同时的冷却过程产生“发泡型”微孔结构，它确定膨化产品的形态。因此，压制机中配制物的膨化对含湿量敏感，所述含湿量反过来影响压制配制物所需要的能量。
本文中的含湿量是指压制期间压制机中总的水的重量含量，包括配制物中的含水量和压制期间所添加的水。为了生产直接膨化产品，压制机的总合温量通常在约10％-约30％范围内，尤其是约15-约20％，和最尤其是约17％-约19％。对于间接膨化，可使用高达45％的总压制机含湿量。
可通过测量产品的尺寸来直接测量或通过测量产品的堆密度来间接测量本发明压制产品的膨化。这些分析方法是本领域已知的且例如被Harper & Tribbelhorn所公开。参见Harper，J.M.和R.E.Tribbelhorn，天然谷类淀粉压制物的膨化，食品压制科学和技术(Expansion of Native Cereal Starch Extrudates，FoodExtrusion Science and Technology)，Marcel Dekker，Inc.，第653-666页(1992)。堆密度是指已知体积中压制产品的重量，它与直接测量所得的膨化度成相反关系。
本发明配制物提供了一种膨化产品，即使在压制条件如总的含水量可变的情况下该产品显著膨化。例如，在压制机总的含水量分别为17％和19％时，膨化玉米淀粉磷酸单酯配制物分别提供了具有0.29g/ml和0.36g/ml堆密度的膨化产品。这种膨化程度和类型比在含水量分别为17％和19％的条件下所制备的、具有0.51g/ml和0.55g/ml堆密度的、含有相应天然玉米淀粉的配制物优越得多。
以下述实施方案进一步描述本发明。
1.一种膨化食品的方法，包括：使含有淀粉磷酸单酯的配制物膨化。
2.实施方案1的方法，进一步包括压制该配制物。
3.实施方案1的方法，其中通过下述步骤制备淀粉磷酸单酯：
(a)用磷酸盐试剂浸渍淀粉以形成一种浸渍淀粉；
(b)干燥浸渍淀粉到实质无水状态；和
(c)加热以形成淀粉磷酸单酯。
4.实施方案3的方法，其中在流化床反应器中干燥步骤(b)的浸渍淀粉。
5.实施方案2的方法，其中通过选自直接膨化、烘烤、油炸、喷出、空气冲击和微波加热中的方法膨化该压制配制物。
6.实施方案2的方法，其中与相同条件下压制的第二压制配制物相比，该压制配制物具有较低的堆密度，其中所述第二压制配制物中，用相同百分重量的相应的天然淀粉替代压制配制物的淀粉磷酸单酯。
7.实施方案6的方法，其中配制物中淀粉磷酸单酯以约0.1％-约50％重量存在。
8.实施方案7的方法，其中配制物中淀粉磷酸单酯以约1％-约25％重量存在。
9.实施方案7的方法，其中配制物中淀粉磷酸单酯以约5％-约20％重量存在。
10.一种通过下述步骤制备的含有淀粉磷酸单酯的配制物：
(a)用磷酸盐试剂浸渍淀粉以形成一种浸渍淀粉；
(b)干燥浸渍淀粉到实质无水状态；和
(c)加热以形成淀粉磷酸单酯。
11.一种膨化产品，其中含有实施方案10的配制物。
12.实施方案11的膨化产品，其中产品是一种选自面糊、宠物食品、谷类早餐和快餐的食品。
13.实施方案12的膨化食品产品，其中配制物含有约0.1％-约50％重量的淀粉磷酸单酯，以该配制物为基准。
14.实施方案13的膨化产品，其中配制物含有约1％-约25％重量的淀粉磷酸单酯，以该配制物为基准。
15.实施方案14的膨化产品，其中配制物含有约5％-约20％重量的淀粉磷酸单酯，以该配制物为基准。
16.一种食品中使用的膨化助剂，其中包括淀粉磷酸单酯。
17.实施方案16的膨化助剂，其中通过下述步骤制备淀粉磷酸单酯：
(a)用磷酸盐试剂浸渍淀粉以形成一种浸渍淀粉；
(b)干燥浸渍淀粉到实质无水状态；和
(c)加热以形成淀粉磷酸单酯。
18.使用实施方案16的膨化助剂用于膨化食品的方法。
19.实施方案3的方法，进一步包括向浸渍淀粉中加入寡糖。
下述实施例用于进一步阐述和解释本发明，且无论如何不能看作是限制本发明。除非特别说明，所有份数和百分比均以重量给出，以及所有温度均是摄氏度(℃)。
实施例
在淀粉上键合磷的测量：借助电感耦合等离子体-原子发射(“ICP-AE”)光谱，在酸水解淀粉样品中测试淀粉样品的磷含量。
堆密度的测量：将已知质量的压制和膨化的配制的淀粉样品引入到500ml烧杯中，以及测量样品的体积。然后通过用所测量的压制产品质量(以克为单位)除以一定的体积(以毫升为单位)来获得堆密度。
实施例1：制备淀粉磷酸单酯
本实施例公开了制备本发明配制物中使用的淀粉磷酸单酯。
根据美国专利序列No.09/633832所公开的方法制备淀粉磷酸单酯(“SPM”)，本文引入其中所公开的内容作为参考。实施例1-4的对比配制物中所使用的和用于制备相应的淀粉磷酸单酯的天然淀粉(“NS”)包括高度直链的玉米淀粉(样品I，HYLONVII，商购于National Starch and Chemical Co.)、蜡状玉米淀粉(样品II，商购于National Starch and Chemical Co.)、土豆淀粉(样品III，商购于Emsland Staerke-德国)和小麦淀粉(样品IV，商购于Midwest Grain Products Inc.)。
使用下述浆料浸渍方法，用三聚磷酸钠浸渍淀粉。将1份天然淀粉在2重量份水中形成浆料。用HCl调节天然淀粉浆料的pH至6.0-6.5并搅拌30分钟。然后在瓷漏斗中使浆料脱水，并用pH调节在6.0-6.5之间的、3-10％含水三聚磷酸钠溶液浸渍所述浆料，得到2％三聚磷酸钠(无水重量)浸渍的淀粉饼。
将浸渍淀粉(约4千克)在空气中干燥到含湿量约为10-12％，研碎，接着在220°F的温度下，在预热流化床反应器中干燥到淀粉的含湿量小于1.0％。然后将干燥淀粉在30分钟加热到300°F的温度，导致键合的磷含量为0.25-0.50％重量之间。
实施例2：含有淀粉磷酸单酯的配制物的膨化
本实施例阐述了用实施例1的淀粉磷酸单酯配制的谷类食品具有比用相应的天然淀粉配制的谷类食品优越的膨化性。
以下述比例用实施例1的淀粉磷酸单酯和相应的天然淀粉(“NS”)配制谷类食品：70％燕麦粉、10％糖、5％玉米粉和15％淀粉样品。以下述比例配制谷类食品：70％燕麦粉、10％糖和20％玉米粉，其中没有淀粉。
在同向旋转双螺杆压制机(购自Werner & Pfeiderer)中、在下述条件下进行压制实验：选择螺杆设计以提供中等剪切；螺杆速度为250rpm；长径比为21；模头直径为2×3mm；含水量为17％；供料速率为13kg/h，混合区中筒体温度设定为60℃、加热/蒸煮区中筒体温度设定为150℃，和模板加热到140℃；和模头面切刀具有2个刀片。
在模头处切割压制产品并在空气中干燥。堆密度是指已知体积中压制产品的重量。结果见表1。
表1：含有天然和磷酸化淀粉的压制配制物的堆密度
    样品 SPM上键合的磷％(重量) NS配制物的堆密度(g/ml) SPM配制物的堆密度(g/ml)
    样品I     0.25     0.51     0.33
    样品II     0.25     0.36     0.27
    样品III     0.50     0.37     0.28
    样品IV     0.46     0.56     0.46
配制物中无淀粉     配制物的堆密度＝0.51g/ml
膨化与压制的谷类食品产品的堆密度成相反关系，这是常识。表1的数据表明，与含有相应天然淀粉(“NS”)的配制物相比，用淀粉磷酸单酯制备的本发明的配制物证明了显著改进的膨化，这反映在本发明膨化的谷类食品产品的堆密度较低。这确实与淀粉磷酸单酯样品的植物来源无关。
实施例3：膨化改变含水量的配制物
本实施例证明了淀粉磷酸单酯改进谷类食品配制物的膨化能力与压制变量如压制总含水量无关。
在总的压制机含水量为17％时，压制根据实施例2所制备的天然玉米淀粉(“NS”)的谷类食品配制物以形成具有0.51g/ml堆密度的膨化产品。在总的含水量为19％时，压制的NS配制物膨化，得到堆密度为0.55g/ml的产品。
相比之下，在这两种总的压制机含水量情况下，根据实施例1所制备的相应的磷酸化玉米淀粉(0.32％重量键合的磷)(“SPM”)配制物比天然玉米淀粉配制物显示出改进的膨化。在17％总的压制机含水量情况下，SPM配制物得到具有0.29g/ml堆密度的膨化产品；和在19％含水量的情况下，得到具有0.36g/ml堆密度的产品。因此，当使用较高的压制机含水量时，即使SPM配制物显示出堆密度增加，但SPM配制物的膨化仍然优于NS配制物的膨化。
因此，含有淀粉磷酸单酯的谷类食品配制物会产生改进的膨化，尽管压制变量如总的含水量变化。
实施例4：淀粉磷酸单酯含量在一定范围内变化的膨化
本实施例阐述了与含有天然淀粉的配制物相比，含有5-15％淀粉磷酸单酯的谷类食品配制物具有优异的膨化。
制备含有HylonVII淀粉磷酸单酯的配制物，并与含有HylonVII，非磷酸化的天然淀粉配制物作比较，其中所述淀粉磷酸单酯具有0.34％键合的磷，是根据实施例1的方法而制备的。配制物见下表2。
表2：谷类食品配制物(％wt)
    成分     5％淀粉*     l0％淀粉*     15％淀粉*
    燕麦粉     70％     70％     70％
    糖     10％     10％     10％
  玉米粉     15％     10％     5％
淀粉*或者是HylonVII淀粉或者是磷酸化到0.34％含量的
HylonVII淀粉
根据实施例2中所公开的方法压制并膨化该配制物。见表2，5％磷酸化淀粉配制物膨化后，堆密度为0.465g/ml，而天然淀粉的值为0.481g/ml。在10％磷酸化淀粉含量情况下，膨化配制物的堆密度为0.370g/ml，0.437g/ml；和在15％情况下，对于磷酸化淀粉和天然淀粉，其堆密度分别为0.332g/ml和0.405g/ml。
因此，淀粉磷酸单酯提供了一种一致改进的膨化谷类食品配制物，即使在低的配制物含量情况下。
实施例5：淀粉磷酸单酯的膨化与其它衍生化淀粉的膨化的比较
本实施例阐述了与羧甲基化或羟丙基化淀粉相比，含有磷酸化淀粉(“淀粉磷酸单酯”)的配制物的意想不到的优异膨化性能，所述磷酸化淀粉几乎没有冷水溶胀能力，而所述羧甲基化或羟丙基化淀粉具有高的冷水溶胀程度。
根据本发明实施例1所公开的方法磷酸化HylonVII淀粉(0.44％键合的磷)。作为比较目的，根据Rutenberg等所公开的方法(本文引入其中所公开的内容作为参考)，还制备HylonVII淀粉的羧甲基化样品，其中羧基含量为3-3.5％重量。Rutenberg，M.W.andD.Solarek：淀粉衍生物：生产和用途(Starch Derivatives：Production and Use)，P.312-388在：淀粉-化学和技术(Starch-Chemistry and Technology)，第312-388页，AcademicPress(1984)。简而言之，在醇中HylonVII淀粉被制浆，其固含量为35％。接着向浆料中加入15％重量含有50％氢氧化钠溶液的淀粉并保温10-30分钟。加热浆料到70℃后，向浆料中加入15％(以淀粉重量为基准)氯乙酸的钠盐。在搅拌18小时后，冷却反应混合物至室温并调节pH到中性。然后从溶液中过滤出羧甲基化淀粉，用醇/水混合物洗涤并干燥。
另外，根据Rutenberg等以及美国专利No.4863655(作者同上)所公开的方法(本文引入其中所公开的内容作为参考)，还制备HylonVII淀粉的羟丙基化样品，其中键合的羟丙基含量为3-3.5％重量。
以下述比例将每一种衍生淀粉混合到谷类食品配制物中：10％衍生淀粉，10％糖、10％玉米粉和70％燕麦粉，并根据本发明实施例2所公开的步骤膨化每一种衍生淀粉。所测量的磷酸化的(淀粉磷酸单酯)、羟丙基化和羧甲基化的HylonVII的膨化配制物的堆密度分别为4.36g/ml、5.74g/ml和0.620g/ml。
因此，与本领域已知的其它衍生化的淀粉相比，含有磷酸化HylonVII淀粉的膨化配制物有利地显示较低的堆密度，尽管事实是磷酸化样品不显示冷水溶胀性能，而所述冷水溶胀性能被认为对羟丙基化和羧甲基化衍生物的膨化性能有辅助作用。

Claims (19)

1.一种膨化食品的方法，包括：使含有淀粉磷酸单酯的配制物膨化。
2.权利要求1的方法，进一步包括压制该配制物。
3.权利要求1-2中任一项的方法，其中通过下述制备步骤制备淀粉磷酸单酯：
(a)用磷酸盐试剂浸渍淀粉以形成一种浸渍淀粉；
(b)干燥浸渍淀粉到实质无水状态；和
(c)加热以形成淀粉磷酸单酯。
4.权利要求3的方法，其中在流化床反应器中干燥步骤(b)的浸渍淀粉。
5.权利要求2-4中任一项的方法，其中通过选自直接膨化、烘烤、油炸、喷出、空气冲击和微波加热中的一种方法膨化该压制配制物。
6.权利要求2-5中的任一项的方法，其中与相同条件下压制的第二压制配制物相比，该压制配制物具有较低的堆密度，其中所述第二压制配制物中，用相同百分重量的相应的天然淀粉替代压制配制物的淀粉磷酸单酯。
7.权利要求1-6中的任一项的方法，其中配制物中淀粉磷酸单酯以约0.1重量％-约50重量％存在。
8.权利要求1-7中的任一项的方法，其中配制物中淀粉磷酸单酯以约1重量％-约25重量％存在。
9.权利要求1-8中的任一项的方法，其中配制物中淀粉磷酸单酯以约5重量％-约重量20％存在。
10.一种通过下述步骤制备的含有淀粉磷酸单酯的配制物：
(a)用磷酸盐试剂浸渍淀粉以形成一种浸渍淀粉；
(b)干燥浸渍淀粉到实质无水状态；和
(c)加热以形成淀粉磷酸单酯。
11.一种膨化产品，其中含有权利要求10的配制物。
12.权利要求11的膨化产品，其中产品是一种选自面糊、宠物食品、谷类早餐和快餐的食品。
13.权利要求11-12中的任一项的膨化食品产品，其中配制物含有约0.1重量％-约50重量％的淀粉磷酸单酯，以该配制物为基准。
14.权利要求11-13中的任一项的膨化食品产品，其中配制物含有约1重量％-约25重量％的淀粉磷酸单酯，以该配制物为基准。
15.权利要求11-14中的任一项的膨化食品产品，其中配制物含有约5重量％-约20重量％的淀粉磷酸单酯，以该配制物为基准。
16.一种食品中使用的膨化助剂，其中包括淀粉磷酸单酯。
17.权利要求16的膨化助剂，其中通过下述步骤制备淀粉磷酸单酯：
(a)用磷酸盐试剂浸渍淀粉以形成一种浸渍淀粉；
(b)干燥浸渍淀粉到实质无水状态；和
(c)加热以形成淀粉磷酸单酯。
18.使用权利要求16-17的膨化助剂用于膨化食品的方法。
19.权利要求3-9中的任一项的方法，进一步还包括向浸渍淀粉中加入寡糖。
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