CN1600145A - 冷冻甜食用淀粉 - Google Patents

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Abstract

淀粉和淀粉衍生物在冷冻甜食中的使用,从而改善融化和保形性,包括当冷冻甜食运输到高海拔处,比如在山脉上时,冷冻甜食的膨胀和收缩得以减轻。这些改善的性质即使在多次热冲击循环之后也能在冷冻甜食中保持。该淀粉和淀粉衍生物抑制了热冲击循环之后冰晶的形成。

Description

冷冻甜食用淀粉
本发明涉及一种用于冷冻食品的淀粉。更具体而言,本发明针对一种用于冷冻甜食的功能性淀粉或淀粉衍生物,从而来获得改善的结构特性,包括使融化下降、极佳的保形性、减少的冰屑、更大的热冲击稳定性和降低的由于高度或压力变化而引起的甜食的膨胀及收缩。
冷冻糖食除了丰富的滋味外,也由于其乳脂状和光滑而受到欢迎。然而,为了保持这些特性,这些产品必须小心处理和保藏。不幸的是,在保藏、配送和处理期间,微小的温度变化完全可能发生。例如,当消费者购买了冷冻产品而没有立刻吃掉,在消费者在杂货店购买产品到将该产品置于冰箱的期间,上述变化会发生。在再次冷冻前,会发生该产品部分或者甚至大部分的融化。这种温度循环可导致在产品中冰晶的生长长以及产品外形的丧失。这样的成长影响了冷冻产品的视觉外观以及感官性能,从而降低了其质量和吸引力,至少消费者认为如此。在冰淇淋中最常发生的结构缺陷是由冰晶成长所引起的,并且是对其货架期的首要限制。同样的,抵抗“热冲击”稳定冷冻甜食,或者在这些产品的一般保藏、装运和处理期间发生的局部融化和再冻结的循环条件而言,具有稳定性的冷冻甜食,是合乎需要的。
本文中使用的冷冻甜食、冷冻糖食或冷冻产品指的是于其中存在液体和冷冻状态的水的产品。冷冻甜食的实例包括冰淇淋、牛奶冻、冰糕和冻糕。本文中所使用的新式冷冻品(frzen novelties)指的诸如那些可制成棒状或置于三明治或锥形圆筒中的冷冻甜食。
冷冻产品中的冰晶需是大量、细小、且基本上均匀大小的,从而避免在进食时被感觉出。由于冰晶相对不稳定,因而在保藏时其数量、大小和外形都会产生变化,这统称为重结晶。虽然在恒温下一些重结晶会自然发生,但大部分重结晶发生是由于温度波动或热冲击。在诸如冰淇淋等产品的冷冻保藏期间,温度的上升会引起一些冰晶、特别是较小的冰晶融化。随着温度下降,那些水并不是再成核地再次冻结,而是沉积在较大冰晶的表面。这样,冷冻产品中的热冲击或者温度循环减少了冰晶的总数、并增大了平均冰晶大小。
对于消费者来说,冰淇淋寒冷和冰冷的感觉与冰淇淋中形成冰晶的数量和冰晶的大小直接相关。典型地,消费者能察觉大于约50微米的冰晶。这样大的冰晶促成了冰晶的粗糙和冰屑。对于典型的冰淇淋而言,所形成冰的数量和冰晶的粒度分布主要决定于下面所述的配方、加工以及保藏条件。
冰结晶也受到冰淇淋的玻璃化转化温度(Tg′)和冰点的影响。在最大冷冻浓缩的溶液中,根据配方中化合物特定的混合,在温度Tg′和浓度Cg′(或者非可冷冻水Wg′)下会发生不变的情形。非可冷冻水是由于在玻璃态中的低扩散率而在最大冷冻浓缩的溶液中呈现出非可冷冻态的水。当冰淇淋在低于Tg′下保藏时,系统是玻璃态的。在这种玻璃态下,通常导致质量和稳定性下降的扩散控制过程能得到大程度地抑制。在Tg′之上,则系统是橡胶态的,在这种状态下转化扩散能自由发生。扩散控制劣化的速度随着ΔT的增大而指数级地增大,ΔT指的是保藏温度T和Tg′的温度差(ΔT=T-Tg′),与William-Landel-Ferry(WLF)动力学相一致。
为了改善冷冻食品的热冲击稳定性和乳脂状,一直将各种稳定胶用作添加剂。这种稳定胶包括明胶、琼脂、阿拉伯树胶、瓜尔豆胶、角豆或瓜尔豆种子粉、槐豆胶、角叉胶、海藻酸盐、羧甲基纤维素、黄原胶等,每一种都具有其优点和缺点。微晶纤维素(MCC)和羧甲基纤维素常常与其它稳定胶结合使用,从而来改善作用效果。MCC和纤维素胶可一起使用来降低冰晶生长。然而,MCC在老化或随后的加工期间能继续起作用,从而导致意料之外的粘性。
虽然胶改善了稳定性,但它们的使用具有几个缺点。举例而言,为提供热冲击稳定性所需的稳定胶的量能导致产品具有难以接受的油腻和/或粘的口感。此外,含有这种稳定化合物的产品是受控制的,并且通常公众认知较差。另外,这些添加剂是昂贵的。人们已经作了一些尝试,通过至少部分用其他成分来代替它们从而来代替冷冻产品中的稳定剂。然而,稳定剂在降低这些产品中冰晶的大小方面具有更多的益处。代替所有或部分这些稳定剂,产品中冰晶的大小会增大,从而导致产品不合人意。
乳化剂通过促进产品的含水相与脂肪相间的界面给冷冻产品提供了稳定性和乳脂状。乳或乳蛋白和蛋黄由于其结合水的性能因而是乳化剂的天然来源。市售的乳化剂通常来自与天然产生甘油酯的化学反应。
加入冰淇淋的乳化剂通过代替乳脂肪表面的蛋白质降低了这种脂肪乳状液的稳定性。举例而言,冰淇淋是一种兼具乳状液和泡沫的冷冻甜食。当对冰淇淋混合物搅打时,脂肪乳状液开始打散,脂肪球开始絮凝或不稳定。这种部分聚结的脂肪使搅入该混合物中的气泡得以稳定。没有乳化剂,则蛋白质被吸附至脂肪球,而使脂肪球能限制这种聚结,从而引起气泡不能被恰当稳定,并影响冰淇淋的结构和平滑度。
乳化剂也能影响冰淇淋的融化。当将冰淇淋置于周围环境中,冰淇淋融化,并且脂肪稳定泡沫结构将崩解。融化由外部温度和热转移速度控制。然而,即使在冰晶融化后,冰淇淋也直到脂肪稳定泡沫结构崩解时才会崩解。这种崩解是脂肪不稳定/部分聚结的程度的函数,其受包括但不限于乳化剂浓度、乳化剂类型、加工条件等许多因素控制。
冷冻产品冰淇淋基本上包括乳脂肪、乳清固体或非脂乳固体、甜味剂、稳定剂和乳化剂以及水。稳定剂和乳化剂先前已讨论过。冰淇淋中的水来自乳或其他成分,或者是添加入的。乳脂肪或乳脂通常获自甜性奶油或高脂稀奶油,其为冰淇淋提供了风味、平滑的质地和形体。也可使用其他类型的脂肪,比如棕榈油。乳清固体含有乳糖、酪蛋白、乳清蛋白、矿物质和灰分,并可在浓缩的脱脂乳或脱脂乳粉中得以发现。蔗糖是典型的主要甜味剂。甜味剂的至少一部分可获自于淀粉糖浆干粉,其为冰淇淋提供了更坚固和更耐嚼的形体。液体和固体淀粉糖浆根据不同的葡萄糖当量(DE)来供应,所述当量是以葡萄糖计算的糖浆中还原糖含量的尺度,并用总干重量的百分比表示。随着DE增大,甜度增大而分子量下降。
用于生产冷冻甜食的配方根据所需产品的类型而变化。冷冻产品的类型包括典型地具有法定最低脂肪和总固形物含量的经济类型、标准类型、优等类型、超优等类型,以及硬冻、软冻、低脂肪、清淡型、果汁牛奶冻、果汁冰糕或冷冻酸乳酪产品。随着配方中脂肪量增大,冷冻产品变得更为不粘。
根据所选择的配方将冰淇淋成分一起混合,从而生产出冰淇淋混合物。然后将该混合物巴氏杀菌,接着进行均质,或者两者次序调换。均质和巴氏杀菌后,将该混合物老化,从而使脂肪冷却并结晶,并使蛋白质或多糖充分水合。老化后,将该混合物冷冻,在此期间,可向混合物中加入颗粒,比如水果、果仁、糖果、甜饼等,接着典型地在-30--40℃下将冰淇淋硬化。冷冻和硬化最好快速进行,因为快速冷冻速度有助于许多微小的冰晶形成,而不是较少较大的冰晶。
冰淇淋冷冻的温度受甜味剂的浓度和/或其分子量的影响或者抑制。例如,具有较高浓度糖和/或较低分子量的糖的混合物,与具有较低浓度的糖和/或较高分子量的糖的混合物相比较,前者具有更低的冻结温度。冻结温度越低,则冰淇淋越软,硬化期间水冻结越多,并且冰淇淋对于热冲击的敏感度越大。
对于低脂肪或减脂肪的冷冻甜食、特别是新式冷冻品而言,保形性对于产品质量是必要的。众所周知,冷冻甜食的融化特性与保形性相关。对于冰淇淋来说,融化受到冰淇淋的脂肪和空气区域的强烈影响。如前所述,甜食中的脂肪和乳化剂都对融化有影响。对于低脂肪或减脂肪的配方,融化是极为关键的。仅仅添加更多的乳化剂来弥补脂肪的损失,这是昂贵的,并会影响冰淇淋的特性,因而并非是优选的解决方法。
冷冻甜食也受海拔的影响。如果将诸如冰淇淋或新式冷冻品等冷冻甜食从低高海拔运输到更高海拔处(如从海平面到山高的高地),气压的降低会引起冷冻甜食中气胞扩张并崩裂。冰淇淋在这种情况中,这会导致冰淇淋溢出容器,常常爆开盖子(膨胀)并从容器侧面脱离(收缩)。对于新式冷冻品,这能导致巧克力涂层碎裂或破裂和/或与涂层相分离。可以理解的是,从消费者的角度看,这种产品缺陷是不可接受的。
基于淀粉不同的产品已经在市场上销售,并一直用于冷冻甜食中。这些包括转化淀粉、稳定淀粉和交联淀粉。在食品工业广为人知的是,使用淀粉作为增稠剂和/或粘合剂,即作为稳定剂。典型地,淀粉在冷冻糖果中用作脂肪替代物或结构改进剂。随着在诸如冰淇淋等冷冻糖食中减少糖的趋势,基于淀粉的产品,如氢化淀粉水解物(多元醇),已被证实是诸如麦芽糊精和聚葡萄糖等甜味剂的有用替代品。这些基于淀粉的替代物典型的是此前讨论过的液体和/或固体淀粉糖浆。然而,这些替代物减轻融化和/或减少冷冻甜食的冰屑方面不起作用,在控制那些甜食的膨胀或收缩方面也不起作用。
因此,需要有一种在冷冻甜食中使用的淀粉产品,当在保藏和配送期间经受温度波动时能起到减轻甜食融化的作用,从而帮助保持冷冻产品、特别是新式冷冻产品的外形。此外,需要有一种在冷冻甜食中使用的淀粉产品,其能起到在温度周期波动时减小冰晶生长风险的作用。最后,需要有一种使用在冷冻甜食中的淀粉产品,在高海拔下运输时其能起到减轻产品膨胀和收缩的作用。
本发明涉及在甜食中使用的功能性淀粉和/或淀粉衍生物,从而来获得改善的结构特性,包括减少融化、改善的保形性和/或温度循环过程中减少冰晶的生长。本发明也涉及一种冷冻甜食,其包含那些功能性淀粉和/或淀粉衍生物。冷冻甜食包含脂肪、甜味剂、非脂乳固体、稳定剂、乳化剂、水和淀粉。本发明的功能性淀粉和/或淀粉衍生物可用来代替任何其他固体的至少一部分,或者可加到那些固体的顶部。
一方面,本发明包括以至少一种功能性淀粉配制的冷冻甜食,其中在冷冻条件下至少一种淀粉能胶凝,并且冷冻甜食混合物或配制物的tanδ为约1.0或更小。另一方面,冷冻甜食混合物或配制物的tanδ为约0.4或更小。在本发明的一个方面,该至少一种淀粉是降解或转化淀粉,其水流度(WF)为约0-约80。在另一方面,该淀粉已被转化到WF值为约20-约65的。在一方面,在配方中使用的至少一种淀粉是支链淀粉。天然(基础)淀粉典型地是一种直链淀粉和支链淀粉的混合物。支链淀粉典型地指的是那些含有至少约60%重量支链淀粉的淀粉。这种支链淀粉可以是糯性谷物淀粉(即不超过大约10%重量的直链淀粉),包括蜡质种玉米(蜡质种玉米)。与没有加入该功能性淀粉配制的冷冻甜食相比,加入冷冻甜食时的该功能性淀粉改善地减轻冷冻甜食的融化。例如,以功能性淀粉制备的冷冻甜食可具有80%或更小的融化,而在同一期限内不用该淀粉配制的冷冻甜食则完全融化(100%)。
一方面,本发明包括一种以至少一种功能性淀粉配制的冷冻甜食,其中,一旦对含有该淀粉的甜食混合物冷冻,该淀粉则快速胶凝。在另一方面,快速胶凝的功能性淀粉是含有直链淀粉的淀粉。进一步,本发明包括以至少一种功能性淀粉配制的冷冻甜食,其中,当重复经受在如约-18℃-约-6.7℃间的温度循环时,淀粉在甜食混合物中胶凝。在另一方面,当经受这种温度循环时胶凝的功能性淀粉是糯性谷物淀粉。这种有用功能性淀粉的胶凝性能可通过下述方式决定:将以此淀粉制备的混合物在如大约-6.7℃下保持大约7-10无然后测定该甜品混合物的tanδ。
冷冻甜食包括冰淇淋、牛奶冻、冰糕和冻糕。在一方面,冷冻甜食是冰淇淋。另一方面,冷冻甜食是低脂肪冰淇淋。冷冻甜食也包括能以各种外形生产和销售的新式冷冻品。淀粉起到为新式冷冻品提供保形性的作用。另一方面,当新式冷冻品受到热冲击时,比如多达12次的冷冻/融化循环,每一循环在24小时的期间发生,淀粉起到了提供保形性的作用。
在一方面,对冷冻甜食有用的淀粉具有大约-6℃或更大的玻璃化转变温度(Tg′)。另一方面,有用的淀粉具有大约0.30g/g或更大的水化能力(Wg′)。与没有淀粉的冷冻甜食相比,本发明的淀粉能在冷冻甜食中提供改善的冰晶抑制。
同时提供了一种制备冷冻糖食的方法。该方法包括下述步骤:制备冷冻糖食成分的混合物,其中,当该混合物包含至少一种功能性淀粉时,其tanδ为大约1.0或更小;在约-2℃-约-8℃的温度范围内将该混合物冷冻,其中,冷冻实现了淀粉的胶凝。根据此方法制备的冷冻糖食与没有用功能性淀粉作为成分的相似冷冻糖食相比较,其在融化方面有改善。例如,用功能性淀粉制备的冷冻糖食在融化方面具有至少80%的改善(减轻)。该方法也可包括在约70℃-约100℃的温度范围内对混合物巴氏杀菌的步骤。进一步,该方法包括在约2MPa-约20MPa的压力范围内将混合物均质的步骤。在另外的方面,该方法包括在约2℃-约8℃的温度范围内将混合物冷却的步骤。该方法也可包括将混合物老化约4-约24小时的步骤。该方法可包括在约-20℃-约-40℃的温度下将混合物硬化的步骤。该方法也可包括用功能性淀粉代替冷冻糖食固体成分至少一部分的步骤。
本发明进一步提供了一种在冷冻甜食中有用的功能性淀粉。当以该功能性淀粉配制时,冷冻甜食约为1.0或更小的tanδ。另一方面,该功能性淀粉能在冷冻条件下胶凝。
本发明进一步提供了一种用于冷冻甜食的功能性淀粉,其中,当该冷冻甜食经受既定真空时,与没有该功能性淀粉的冷冻甜食相比较,该功能性淀粉为冷冻甜食提供了减轻量的冰淇淋膨胀和收缩。当将冷冻甜食运输到高海拔处,这种功能性淀粉在商业上是有益的。
在下面的表述和附图中将对可获得这些目标和其他所需特性的方式进行解释,其中:
图1表示的是在19℃下4小时后不同冰淇淋的融化百分率。
图2表示的是在-6.7℃下7-8天后冰淇淋融化与混合物tanδ间的相互关系。
图3一张照片,表示的是与刚制的的冰淇淋相比,热冲击处理后,对含本发明淀粉的冰淇淋融化的影响。
图4是与不含淀粉的对照冰淇淋相比,含3%本发明淀粉的冰淇淋的融化曲线。
图5是6张系列照片,表示的是与不含淀粉的对照冰淇淋相比,海拔对含3%本发明淀粉的冰淇淋的影响。
用于本发明的淀粉基础材料可以来自任何来源,包括谷类淀粉或根茎淀粉。淀粉的典型来源是谷类、块茎、根茎、豆类和水果。天然淀粉来源包括,例如,任何种类的玉米、豌豆、马铃薯、甘薯、香蕉、大麦、小麦、大米、燕麦、西米、苋属植物、木薯、竹芋、美人蕉、高粱以及蜡质和高直链淀粉种类。在本文中,术语“蜡质”包括含有不超过10%重量直链淀粉的淀粉。在本文中,术语“高直链淀粉”包括含至少约40%重量直链淀粉的淀粉。在本文中,术语“含直链淀粉”包括那些含至少约10%重量直链淀粉的淀粉。优选地,该淀粉基础材料是支链淀粉,比如蜡质种玉米淀粉或含直链淀粉的淀粉。
颗粒淀粉基础可以是已经轻度转化或水解至水流度(WF)为约0-约80的淀粉。术语“水流度”具有十分明确的意思,下文中将作进一步说明。使用合适的降解方法将淀粉转化到其流度或稀糊形式,这种降解方法导致此处界定的变性淀粉。这种降解包括,例如,用诸如硫酸或盐酸等酸进行弱酸水解,用过氧化氢进行转化,或者酶转化。转化淀粉产品包括用各种技术转化而得的不同淀粉的混合物,以及与未转化淀粉混合的转化淀粉。在商业上,淀粉典型地通过酸或酶转化技术加以转化。也可单独地或者与金属催化剂一起使用过氧化氢来转化淀粉或使淀粉变稀。
如上所述,本发明的淀粉可转化成水流度(WF)为约0-约80,特别是约20-约65。本文中所用的水流度是以0-90为刻度来测定的粘度经验测试,其中,流度与粘度成反比。淀粉的水流度典型地使用回转剪切型粘度计(由ThomasScientific,Swedesboro,新泽西所出售)测定,所述粘度计在30℃下用粘度为24.73cps的标准油进行校准,并且,旋转100圈需要23.12±0.05秒。水流度精确而又可再现的测定可通过下述方式获得:根据淀粉转化的程度,在不同固体水平下测定100转所用的时间——因为随着转化程度增大,粘度下降而WF值增大。
基础材料可以使用本领域公知的技术来化学地或物理地变性。变性可以针对基础或转化淀粉,虽然变性典型地在转化后进行。
物理变性的淀粉,如在国际公开WO95/04082中公开的热抑制淀粉,也可适合在此处应用。物理变性淀粉也包括分级淀粉,其含有更高比例的直链淀粉。
在另一实施方案中,冷水可溶性(CWS)淀粉可适于使用。CWS淀粉是预胶凝的,冷水膨胀或冷水可分散的淀粉。在以粉的形式售给消费者之前,生产商已经将CWS淀粉胶凝和干燥。它们可以通过对天然或变性淀粉进行滚筒干燥、喷雾干燥或挤出而制得。当它们分散于冷水或热水中时,无需进一步加热即可形成粘度。预胶凝淀粉也称为预煮淀粉、预凝冻淀粉、速溶淀粉、冷水可溶性淀粉或冷水膨胀淀粉。
化学变性淀粉包括,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,羧甲基淀粉,和淀粉的琥珀酸酯以及取代琥珀酸酯衍生物。这种变性在本领域是公知的,比如在MODIFIED STARCHES:PROPERTIES ANDUSES,ED.Wurzburg,CPC Press,INC.,Florida(1986)
在交联时,淀粉与任何能在淀粉分子之间形成键的交联剂反应。此处合适的交联剂典型地是那些核准用于食品的交联剂,比如表氯醇、线性二羧酸酐、丙烯醛、磷酰氯和可溶性偏磷酸盐。优选的交联剂是磷酰氯、表氯醇、三偏磷酸钠(STMP)和己二酸-乙酸酐,并且最优选磷酰氯。
交联反应本身可根据制备交联颗粒淀粉的文献中所公开的标准工序来实施。这种技术的实例包括美国专利No.2328537和2801242。当然,提取反应所采用的条件可根据所用交联剂的类型以及淀粉基础的类型、反应规模等加以变化。淀粉和交联剂之间的反应可在含水介质中实施。在这个优选方法中,淀粉在水中成浆,并调节到适宜的pH,接着加入交联剂。
为产生具有本文中界定的特性的产品所需要的交联剂量可根据下述因素变化:例如,淀粉的水流度水平,所采用预胶凝的类型,所用交联剂的类型,交联剂的浓度,反应条件,具有交联淀粉的必要性——所述交联淀粉落入由其粘度特性所决定的一具体交联范围内。本领域技术人员将认识到,并非由加入反应容器中交联剂的量来决定最终产品的性能,而是由实际与淀粉反应的反应物的量来决定,这可通过Brabend粘度测定。然而,根据淀粉的水流度,反应中所用交联剂的量通常在大约0.01%-大约0.07%重量间变化。精确范围也可取决于预处理方法。所用交联剂的类型可导致采用较大或较小的量。然而,在所有情况中,交联剂的量至少应为0.005%重量。
任何此处所用具有合适性能的淀粉或淀粉混合物可通过本领域公知的方法来进一步纯化,纯化在任何变性或转化之前或者之后进行,从而从淀粉中除去淀粉原来所带的或在加工中所产生的风味、气味或者色泽。以欧洲专利No.554818为代表的专利族中公开了合适的用来处理淀粉的方法。碱洗技术也是有用的。以美国专利No.4477480和No.5187272为代表的专利族公开了这种清洗技术的实例。
淀粉可以以任何获得特定最终应用所需特性的必要的量使用。一般而言,所用淀粉的量至少达到产品的大约4%重量。
适合于本发明的淀粉包括具有长外部分支的支链淀粉,如蜡质种玉米,其中,支链淀粉源于淀粉基础。源于多种基础的含直链淀粉的淀粉都是有用的。任何支链淀粉和含直链淀粉的淀粉可以是任何天然形式的,轻度转化的,交联的和/或糊化的。其他有用的淀粉包括已通过酶或酸转化成较低分子量的上述淀粉。只要在冷冻条件下淀粉能在冰淇淋系统中胶凝,则低稳定性(DS<0.02)是可以允许的。优选地,淀粉是支链淀粉或含直链淀粉的淀粉,其中,支链淀粉源于具有长外部分支的淀粉基础。优选地,淀粉基础是蜡质种玉米。
同样优选的是能在冷冻期间胶凝的淀粉。胶凝在本领域可以用许多方式加以解释。对于本发明的目的而言,基于样本相角的正切(tanδ)的测定,在冷冻机中保藏后特定冰淇淋混合物的胶凝特性得以量化。根据材料不同,tanδ从比1大很多的值到比1小很多的值不同。那些tanδ>1的材料典型地视为液体状的(在测定条件下),而那些tanδ值<1的材料被视为固体和凝胶状的。tanδ值=1的材料通常被称为临界凝胶,意指它们代表液体和固体间的临界状态。在本发明中,已发现,包含tanδ<1的淀粉的那些冰淇淋混合物在冷冻机中-6.7℃下保藏后,提供了最佳的抗融性,因而提供了新式冷冻品的最佳保形性。此外,当冷冻甜食经受气压变化时,比如在高海拔处运输该产品,这种含功能性淀粉的混合物能减轻冷冻甜食膨胀和收缩。因此,在冷冻时胶凝的本发明的淀粉在模型冰淇淋系统中测定时,优选获得小于大约1的tanδ。更优选地,本发明的淀粉在模型冰淇淋系统中测定时,获得小于大约0.4的tanδ。
典型地,碳水化合物的Wg′随着Tg′值增大而下降。具有高Tg′和低Wg′的淀粉常常不能在不对结构引起严重消极性影响的前提下提供充分的冰晶生长抑制。因此,对于一系列来自不同植物来源的,具有不同化学取代、处理和分子量的淀粉样本,在水中测定它们的Tg′和Wg′值。在一方面,用具有较高Tg′和Wg′值的淀粉来提供温度循环期间冷冻甜食中冰晶生长的抑制。那些在水中具有高于-6℃的Tg′值、高于0.30的Wg′值的淀粉,当以2-4%用于前述冰淇淋配方中时,其提供了显著的冰晶减小。
除了淀粉外,用来制作冷冻甜食的成分包括乳脂肪、非脂乳固体、甜味剂、稳定剂、乳化剂和水。脂肪组分可以是植物或动物脂肪,氢化的或其他。植物脂肪可以是诸如棕榈油、椰子油或棕榈核油等脂肪的混合物。非脂乳固体包括粉状或浓缩的脱脂乳,以及粉状或浓缩的脱脂甜乳清。
通常使用的甜味剂包括蔗糖、葡萄糖、果糖、葡萄糖当量(DE)为约20-约65的淀粉糖浆或淀粉糖浆干粉。冷冻甜食可包含甜味剂的组合。成分也可包括色素和/风味剂。此外,冷冻甜食可选择性地包含水果或水果片、果仁或糖果。
诸如前面讨论的稳定剂可用于冷冻甜食的配方中。同样,可使用前面讨论过的乳化剂。稳定剂和乳化剂的用量为约0.0%-约1.0%。典型地,随着冷冻甜食中脂肪量下降,稳定剂的量上升。
上述成分的比例,比如淀粉和甜味剂的比例能使产品的稳定性得以增大。根据本发明,通过用淀粉代替总固形物的至少一部分来产生稳定性。通过用淀粉代替固形物的至少一部分,在保持产品的平滑度和乳脂状的同时,保持了产品的固形物含量。通过用淀粉至少部分代替固形物,产品的融化变慢,而且产生了更大的热冲击稳定性。
制备冷冻甜食的方法如下。制备各成分的混合物,将混合物混和足够长时间从而来避免发泡并确保成分恰当的水解。然后根据本领域的标准技术将混合物巴氏杀菌并均质。均质可以以一步或两步完成。然后,将混合物冷却到冷藏温度,所述温度典型地为约2℃-约8℃,再按需要老化,典型地需约4-约24小时。可分批或连续地实施巴氏杀菌、均质和冷却的步骤。老化后,典型地在约-2℃-约-18℃下将混合物快速冷冻直至产品的膨胀率为约30%-约120%。在冷冻和任何接下来的温度循环过程中,可发生淀粉的胶凝。然后冷冻混合物典型地在约-20℃--40℃下硬化约12-约48小时。
在下面的实施例中,除另有指明外,所有份数和百分比以重量计,所有温度以摄氏度(℃)计。下述实施例用来进一步说明和解释本发明,但在任何方面都不作为限制。所有使用的百分比都基于重量/重量比。应用下面的分析和测试步骤来表征本文中的淀粉产品。
实验程序
A.淀粉评价
与低脂(5%)对照物和市售的常规或全脂(10%)冰淇淋相对比,评价大量的淀粉对于保形性(即融化)、减少冰屑(即冰晶的最小生长)和对气压变化(如在高海拔处运输)的减膨胀/收缩性的有效性。同时评价当冰淇淋在高海拔处运输时,淀粉对于防止由气压变化而产生膨胀和收缩的有效性。在下面的表I中验证了17种不同的说明性淀粉样本。
                               表I-淀粉的说明
ID#            简要说明                           淀粉制备
1 天然蜡质种玉米淀粉 未变性的蜡质种玉米淀粉
2 酸转化蜡质种玉米淀粉(20WF) 在52℃下用直到大约1.0%的HCl处理蜡质种玉米淀粉,直至获得所需的高达20的WF
3 酸转化蜡质种玉米淀粉(40WF) 在52℃下用直到大约1.0%的HCl处理蜡质种玉米淀粉,直至获得所需的高达40的WF
4 酸转化蜡质种玉米淀粉(60WF) 在52℃下用直到大约1.0%的HCl处理蜡质种玉米淀粉,直至获得所需的高达60的WF
5 酸转化西米淀粉 在52℃下用大约0.7%的HCl处理西米淀粉,直至获得大约59.9的WF
6 天然普通玉米淀粉 未变性的普通玉米淀粉
7 经辛烯基琥珀酸酐处理的酸转化西米淀粉 在52℃下用大约0.7%的HCl处理西米淀粉,直至获得大约59.9的WF,并进一步用OSA处理来获得大约1.75%限度的OSA
8 酸转化蜡质种玉米淀粉(80WF) 在52℃下用直到大约3.0%的HCl处理西米淀粉,直至获得所需的大约的80的WF
9 来自Bangkok Starch Company的天然蜡质大米淀粉 未变性的蜡质大米淀粉
10 用环氧丙烷和磷酰氯处理过的蜡质种玉米淀粉 用PO处理蜡质种玉米淀粉来获得大约6.6%限度的PO,并进一步用大约0.004%的POCl3处理
11 用环氧丙烷和磷酰氯处理过的木薯淀粉 用PO处理木薯淀粉来获得大约5.0%限度的PO,并进一步用大约0.011%的POCl3处理
12 用环氧丙烷处理过的酸转化蜡质种玉米淀粉 在52℃下用直到大约1.0%的HCl处理蜡质种玉米淀粉,直至获得所需的高达60的WF,并进一步用PO处理,直至获得大约5.2%限度的PO
13 用环氧丙烷处理过的酸转化西米淀粉 在52℃下用大约0.7%的HCl处理西米淀粉,直至获得大约59.5的WF,并进一步用PO处理来获得大约5.4%限度的PO
14 经三聚磷酸钠处理的酸转化西米淀粉 在52℃下用大约0.7%的HCl处理西米淀粉,直至获得大约59.5的WF,并进一步用STP处理来获得大约0.43%限度的PO4
15 木薯淡黄色焦糊精 用无水氯化氢气体处理木薯淀粉直至pH为大约2.8,并进一步干烘至最高温度为154℃,在上述温度下保持至获得大约100%的溶解度和大约2.2的ABF粘度
16 酶促去分枝蜡质种玉米淀粉 用大约6%的Promozyme 400L(来自Novo)处理分散的蜡质种玉米淀粉,直至获得大约85%的短链直链淀粉,并通过喷雾干燥回收
17 酸转化土豆淀粉(60WF) 在52℃下用直到大约2.0%的硫酸处理土豆淀粉,直至获得所需的高达60的WF
B.冰淇淋制备
根据下面给出的配方和步骤,制备3种单独的低脂(5%)冰淇淋配制物。
                         表II-低脂(5%)冰淇淋混合物的配方
    成分 对照配方(%) 2%淀粉的配方(%) 4%淀粉的配方(%)
    高脂稀奶油     13.10     13.10     13.10
    脱脂乳     60.80     60.80     60.80
    脱脂乳粉(NFDM)     4.66     4.66     4.66
    蔗糖     10.00     10.00     10.00
    DE为42的淀粉糖浆干粉     5.50     4.50     3.50
    DE为24的淀粉糖浆干粉     5.50     4.50     3.50
    稳定剂/乳化剂混合物     0.44     0.44     0.44
    淀粉     -     2.00     4.00
    总量     100.00     100.00     100.00
将蔗糖总量的40%和乳化剂/稳定剂混合物分散于脱脂乳中,并混合5分钟。加入由NFDM、剩余蔗糖、淀粉糖浆干粉和所要评价的(如要求的)淀粉产品构成的混合物,并混合10分钟。然后往该混合物中加入高脂稀奶油,缓慢混和该混合物以防止起泡。所有成分混合在一起后,将该混合物分别进行巴氏杀菌、均质并冷却到4℃。巴氏杀菌在82℃下进行30秒,而均质分两步进行,首先在17MPa下,然后在3.4MPa下。之后往冰淇淋中加入风味剂。将该冰淇淋混合物在4℃下老化过夜。然后在一连续冷冻机(Technogel 100,由WaukeshaCherry-Burell,Delavan,Wisconsin供应)通过保持流速恒定以及调节空气供应,将该混合物冷冻至膨胀率为100%。将该混合物装入8盎司(237ml)的样品杯中,冷却到-20℃,然后在-30℃下硬化24小时。所得冰淇淋包含大约5%的乳脂、10%的非脂乳固体(MSNF)和37%的固体,上述数值基于用典型营养数据进行的计算。在作进一步评价前,按下面C部分所述使每一样品杯经受热冲击处理。
C.热冲击稳定性测试
分布链中的温度变化通过使所有容器中的冰淇淋经受冷冻机中12次温度周期模拟出来(模型34-25由Scien Temp Corporation,Adrian,Michigan出售)。冷冻机中装入一层100个样本,从而使气流能在所有样本周围出现。周期变化的条件是-18℃12小时,接着-6.7℃12小时。
D.融化测试
将一冰淇淋样本置于19℃下温度受控箱的隔板上。将一容器置于隔板下的秤上,在高达4时的期间收集和秤重融化或滴落损失(md)。测定冰淇淋的起始重量(mo),并保持在10%的标准偏差内。在4小时的期间,记下滴落损失(md)的重量。在4小时期间的末端,根据下述公式,得出总融化(MD,%):
MD = m d m o × 100
E.感官评价
用15分等级的描述性分析方法来对样本进行评价。在每一期间由专家组对2个测试样本从下面所列和解释的10个特征进行评价。经受温度循环的对照样本被用作基本参考物,并作为样本。对每一样本评价两次,从而来减小标准偏差。
描述性分析的解释:
1.“描述性分析根据一组经培训主体的感知,给出了产品的定量描述。该描述考虑了所有在评价产品时受到的感觉。”(在线培训课程,U.C.Davis,TheRegents of the University of California and Dr.Jean-Xavier Guinard,2004)。
2.“所有描述性分析方法包括对产品的定性和定量感觉方面的察觉(辨别)和描述,这种察觉和描述由5-100个鉴定员(主体)的经培训小组来作出。......这些定性因素包括解释样本感觉外形、形象或特征的术语......描述性分析的强度或定量方面表述了每一特征呈现的程度。这通过根据测量表所作出的某些值来表示。”(《感官评价技术》“Sensory evaluation techniques”M.Meilgarrd,G.V.Civille,B.T.Car,第3版,1999)。
3.描述
硬度—  用牙齿和舌头压缩样本所需的力
寒冷性—  使嘴表面感到冷的趋向
粘聚性—  在咀嚼期间抵抗结构损失的趋向。粘聚的产品是弹性的,并在咀嚼期间保持结构。不粘聚的产品是脆的、易碎的或者结构松散,并且在咬入时自始自终干净利落。
崩解率—  咀嚼时产品软化或破碎的比率。
冰晶—    由冰晶数量和大小引起的砂砾感。理想地,没有冰晶能够在嘴中被察觉出来。
融化厚度—  留在腭上膜的粘度。
平滑度—    腭上膜平滑的趋向,光滑的和不光滑的。
胶粘度—    口中残留的膜是粘的,将舌头粘于口的表面。
香草风味—  香草和奶油的可靠成分。
变质成分—  任何不良气味。
F.流变性测试方法
在上面部分B中的均质步骤之后,将收集的每一种冰淇淋混合物倒入模子中,并在-18℃下保藏在冷冻机中。将每一配制物的一个模子从冷冻机中移出,一旦达到25℃,则在流变仪上测试。将另一模子从冷冻机中移出,并置于-6.7℃的恒温浴中,保持7-8天,然后移出,达到25℃,并在流变仪上测试。
流变性实验的顺序是在下面表III所述的每一样本上进行的。
                 表III-在每一样本上开展的流变性测试
    测试名称                     具体条件
    动态应变扫描    ω=1rad/s, γmin=1%,γmax=100%
    动态频率扫描    γ<γ,ωmin=1rads-1,ωmax=100rads-1
    稳态剪切阶段速率    剪切速率=1s-1,实验时长=120s
    稳态剪切速率扫描    每剪切速率的时间=30s,剪切速率范围=1-100s-1
在表III中,“min”意指最小,“max”意指最大,“ω”意指频率,“γ”意指应变,“γ”意指临界应变,“rad”意指弧度,“s”意指秒。上述流变性测试是遵循标准流变学术语的。
模子中冰淇淋混合物的实验在25℃下完成。根据这些实验来列表的数据包括:来自动态频率扫描测试,10ras/s下的弹性系数(G′,帕斯卡)和10rad/s下的tanδ;来自动态应变扫描,γ和稳态剪切粘度的峰值;来自前切阶段速率,1/s下的粘度(η,帕斯卡-秒),在1/s下120s后的η,在1/s下120s后的最终η;和稳态剪切速率扫描,或在在100/s下的η(帕斯卡-秒)。
G.差示扫描量热法来测定Tg′
在带有CCA冷却系统的Perkin-Elmer DSC-7(Norwalk,Connecticut)中实施差示扫描量热法测定。在低于室温的温度实验中,使用液氮。该仪器用铟和水进行校准。空的无应变钢盘作为参照。
秤大约10mg的淀粉(干基)到大体积的无应变钢盘上。往样本加入另外的水来达到所需的水分含量。通过急冷和渐冷的方法对每一样本在两个固体水平(40%和20%)上进行测试,从而来确保所测定的Tg′和Wg′值接近真实值。首先以10℃/min的速度将淀粉/水混合物从10℃加热到160℃,从而确保所有的淀粉完全分散在水中。然后,将该淀粉冰混合物急冷到-70℃,并保持15分钟,从而确保形成最大量的冰。然后将以2.5℃/min的速度加热该样本,从而来检测Tg′和冻结水的量。为在冰淇淋混合物中最大量地形成冰,在温度扫描前也可用渐冷方法处理该样本。将该样本在略高于Tg′的温度下保持30分钟,然后以1℃/min的速度冷却到低于Tg′,并在-40℃下保持另一个10分钟。然后以2.5℃/min的速度将该样本加热到20℃。玻璃化转变的中间点报为Tg′,并用冰融化焓来计算淀粉的Wg′值。在每个固体水平或冷却条件下进行重复测试。报告在产生最大量冰的测试中获得的平均值。
H.海拔测试
将冰淇淋样本收集在400ml无应变钢定制杯中。这些杯装至过满,并根据标准方法在-30℃下硬化24小时,并在次日测试(没有热冲击处理)。在测试前,将每个杯中的冰淇淋变平,并将杯子置于与真空泵相连的干燥器中。为使测试过程中保持温度不变,将这保藏在具有干冰的Styrofoam箱中。测试在-18℃的温度和-67.73KPa(-20英寸Hg)的压力下进行15分钟。在15分钟后测定膨胀,并以mm表示或在相片中表述。测试后,样品被保存在-18℃的冰箱中24小时。然后用乙二醇填充冰淇淋与杯子之间的沟,再测定所用乙二醇的量(以克乙二醇表示),从而测定收缩。为确保再现性,进行两次重复测试。
实验—结果
1.融化和感官结果
本发明淀粉对于冰淇淋融化的影响见图1。从图1可看出,优选未变性或轻度转化淀粉。从图1中也可看出,优选用糯性谷物淀粉作为基础淀粉,更优选蜡质种玉米淀粉。另外可看出,某些含直链淀粉的淀粉有效地减轻了融化。
      表IV-具有淀粉的冰淇淋的融化和冰晶数据
    样本编号     融化%     冰晶
    2%的淀粉16     43.00     5.95
    4%的淀粉16     23.93     4.45
    2%的淀粉2     16.00     4.7
    2%的淀粉3     21.00     4.85
    2%的淀粉4     37.00     4.75
    4%的淀粉4     4.00     2.65
    2%的淀粉8     44.00     4.6
    不含淀粉的对照冰淇淋     59.00     7.5
    2%的淀粉12     79.00     6.45
    4%的淀粉12     97.00     3.45
    2%的淀粉14     25.00     4.8
    2%的淀粉13     88.00     5.15
    2%的淀粉7     49.00     4.85
    2%的淀粉1     14.37     4.7
    2%的淀粉6     19.73     5.45
    2%的淀粉9     86.18     5.35
    2%的淀粉10     80.09     5.1
    2%的淀粉5     37.10     6.7
    市售的10%脂肪冰淇淋     44.00     4.25
本领域技术人员公认某些加工条件(如减小的膨胀率)和配方中的改变(如更高的脂肪含量)可导致改善的融化。本发明表明,某些淀粉的添加改善了融化,甚至比当前使用的乳化剂和稳定剂更胜一筹。此外,表IV说明了相对于不用功能性淀粉配制的冷冻甜食而言,某些淀粉(如淀粉2、4、8和16)在冷冻甜食的融化方面提供了改善的减轻。
2.流变性测试结果
在-6.7℃下保藏期间,冰淇淋混合物在流变性上表现出显著的改变。对于大多数样本而言,tanδ随时间下降,这意味着冷冻条件下凝胶结构的发展。对于低脂和非脂配方来说,趋向使相似的。在7-10天后,胶凝程度最小(tanδ最高)的样本是样本10,胶凝程度最大(tanδ最低)的样本是样本1、样本2和样本6。在样本保藏在-6.7℃的期间,每一混合物的粘度增大或保持不变。系数G′显示出与粘度η相似的变动。
                        表V-具有淀粉的冰淇淋混合物的流变学数据
    样本   在10rad/s下的tanδ,新鲜的   在1/s下的η,新鲜的   在10rad/s下的G′,新鲜的 在10rad/s下的tanδ,@7-8天后  在1/s下的η,@7-8天后 在10rad/s下的G′,7-8天后
 2%的淀粉16   1.5724   0.2476   0.7279     0.8978  0.9250   3.2386
 4%的淀粉16   1.2644   0.4205   1.4463     0.472  3.8639   22.018
 2%的淀粉2   1.6801   0.3120   1.6688     0.2538  15.2720   193.6
 2%的淀粉3   2.0387   0.2614   0.9887     0.3665  7.9273   52.157
 2%的淀粉4   2.2618   0.2089   0.6088     0.3597  6.4949   48.769
 4%的淀粉4   1.8449   0.3314   1.5129     0.3263  46.5130   865.84
 2%的淀粉8   1.9657   0.2037   0.5129     0.7069  2.8037   12.249
 不含淀粉的对照冰淇淋   1.7367   0.1982   0.5058     1.6172  0.3059   0.9667
 2%的淀粉12   2.2580   0.2277   0.686     1.93705  0.2699   0.9439
 4%的淀粉12   2.0553   0.3717   1.4746     1.6779  0.5526   2.5249
 2%的淀粉14   0.9583   1.2793   3.9336     0.36985  12.4740   91.049
 2%的淀粉13   2.1291   0.2271   0.6886     1.3858  0.5244   1.9084
 2%的淀粉7   1.3449   0.5992   1.7108     0.46385  4.7607   20.386
 2%的淀粉1   1.9E+00   5.1E-01   2.0E+00     0.31  1.2E+01   8.8E+01
 2%的淀粉6   7.2E-01   2.6E+00   9.5E+00     0.31  1.8E+01   1.3E+02
 2%的淀粉9   2.1E+00   4.4E-01   1.8E+00     1.4  7.6E-01   3.1E+00
 2%的淀粉10   2.1E+00   7.0E-01   2.5E+00     1.5  9.2E-01   4.2E+00
 2%的淀粉5   1.5E+00   5.2E-01   1.5E+00     0.6  1.8E+00   5.8E+00
冰淇淋融化的减轻与冷冻条件下模子冰淇淋系统中淀粉胶凝的能力之间的相关性见图2。从图2中可看出,tanδ小于约1.0的淀粉所生产的冷冻甜食具有约50%或更小的融化。tanδ小于约0.4的淀粉所生产的冰淇淋则融化最慢。
如前面所指,上述样本关于融化的有效性的结果见图1。那些包含约2%-约4%能在冷冻期间胶凝的淀粉的冷冻甜食,特别是所述淀粉的tanδ小于约1时,当经受热冲击后,融化减轻,并且保形性得以改善。
3.Tg′结果
已被证实能提供良好冰晶生长抑制性能的淀粉包括天然淀粉,酸或酶转化淀粉,或者是那些DE小于约8、且Tg′大于约-6℃(Tg′>~-6℃)以及水化能力Wg′大于约0.30(Wg′>~0.30)(在未冻结玻璃态中非自由水的重量份数)的淀粉的化学变性形式。
Tg′和Wg′通过上述的量热法测定。结果见下面的表VI
                         表VI
    淀粉样本     Tg′(℃)  Wg′(g/g总玻璃态)     冷度
    淀粉1     -4.521     0.309     4.70
    淀粉4     -5.627     0.352     4.00
    淀粉8     -5.321     0.325     4.60
    淀粉11     -5.993     0.308     4.70
    淀粉7     -5.127     0.310     4.85
    淀粉14     -5.550     0.318     4.80
    淀粉12     -7.766     0.322     6.45
    淀粉13     -8.370     0.257     5.30
    淀粉16     -7.021     0.300     5.95
    淀粉15     -8.651     0.269     5.10
在本发明中,减少淀粉糖浆干粉来保持配制物中总固形物恒定。添加淀粉来代替脂肪能影响玻璃化转变温度、冷冻温度和冷冻态中乳清相的水化能力。在2%和4%用量水平对淀粉作出比较。在约3%-约4%用量水平上,本发明的淀粉在其他稳定剂不存在的情况下发挥了作用,提供了改善的热冲击稳定性,其特征就是与不含淀粉的对照组相比(见下面部分4),冰晶减小。更高水平的淀粉通常在融化和热冲击稳定性方面能进一步改善表现。然而,超过约4%,则负面的组织特征产生。
4.含淀粉的低脂冰淇淋
根据下面表VII中的配方制备冰淇淋配制物。
        VII-冰淇淋配方(5%乳脂,3%淀粉4,没有其他稳定剂)
    成分     对照配方(%)     3%淀粉配方(%)
    高脂稀奶油     13.10     13.10
    脱脂乳     60.80     60.80
    脱脂乳粉(NFDM)     4.66     4.66
    蔗糖     10.00     10.00
    淀粉糖浆干粉DE42     5.50     4.15
    淀粉糖浆干粉DE24     5.50     4.15
    乳化剂/稳定剂混合物     0.44     -
    乳化剂     -     0.14
    淀粉4     -     3.00
    总量     100.00     100.00
在上述“冰淇淋制备”部分中,当加入本发明的淀粉时,减少42DE的淀粉糖浆干粉和24DE的淀粉糖浆干粉,从而来保持总固形物含量。然而,稳定剂也在此省略了。如在前面部分3中所指出的,本发明的淀粉在其他稳定剂不存在的情况下发挥了作用。根据在“冰淇淋制备”部分所述的方法来制备每一个冰淇淋混合物。
图3表示的是根据上面表VII所公开的配方,用3%淀粉制成的冷冻甜食,即不含有任何稳定剂。除了冰淇淋在容器外循环外,对该冷冻甜食进行部分C中所述的热冲击测试。从图3中可以看出,具有3%淀粉的冷冻甜食在热冲击后保持了其外形。图4定量地描述了融化和保形性之间随时间的相互关系。
5.含淀粉和稳定剂的非脂冰淇淋
根据下面表VIII所述的配方来制备冰淇淋配制物。
         表VIII-流变冰淇淋配方
    成分     1
    0%脂肪
    高脂稀奶油     0.00
    脱脂乳     72.67
    非脂干乳     4.82
    蔗糖     10.50
    42DE淀粉糖浆干粉     5.78
    24DE淀粉糖浆干粉     5.78
    CREST稳定剂/乳化剂     0.46
在上述“冰淇淋制备”部分中,当加入本发明的淀粉时,减少42DE的淀粉糖浆干粉和24DE的淀粉糖浆干粉,从而来保持总固形物含量。然而,稳定剂也在此省略了。根据在“冰淇淋制备”部分所述的方法来制备每一个冰淇淋混合物。在非脂配方中在2.1%wt/wt下评价7种淀粉。
在-6.7℃保藏期间,冰淇淋混合物在流变性方面表现出明显的改变。对于大多数样本而言,tanδ随时间下降,这意味着在冷冻条件下凝胶结构的发展。在7-10天后,胶凝程度最小(tanδ最低)的样本是样本10,而胶凝程度最大(tanδ最高)的样本是样本1和样本6。样本在-6.7℃下保藏期间,每一混合物的粘度增大或保持不变。系数G表现出与粘度相似的反应。
                          表IX-非脂冰淇淋混合物的流变性数据
    样本 在10rad/s下的tanδ,新鲜的 在1/s下的η,新鲜的 在10rad/s下的G′,新鲜的 在10rad/s下的tanδ,@7-8天后  在1/s下的η,7-8天后  在10rad/s下的G′,7-8天后
 2.1%的淀粉1  3.9E+00  2.1E-01  4.4E-01  2.6E-01  1.5E+01  1.0E+02
 2.1%的淀粉6  9.0E-01  1.3E+00  4.2E+00  3.1E-01  8.0E+00  7.4E+01
 2.1%的淀粉10  3.1E+00  3.2E-01  7.8E-01  2.1E+00  5.0E-01  1.5E+00
 2.1%的淀粉4  4.0E+00  5.8E-02  1.2E-01  3.8E-01  7.8E+00  4.6E+01
2.1%的淀粉5 1.5E+00 4.1E-01 8.4E-01 3.9E-01 2.6E+00 1.4E+01
数据进一步说明了,虽然用含直链淀粉的功能性淀粉制备的冷冻甜食在tanδ上有了下降,这种下降在冷冻后很快发生,但是,当再在冷冻条件下保持另一段时间时,糯性谷物淀粉使tanδ的下降更为缓和。这说明,在不经受剧烈温度循环冷冻甜食中,含直链淀粉的功能性淀粉比糯性谷物淀粉更适合使用。
6.海拔测试
根据下面表X中的配方制备冰淇淋样本。
表X-冰淇淋配方(5%乳脂,3%淀粉4或17,没有其他稳定剂)
    成分     对照配方(%)     3%淀粉配方(%)
    高脂稀奶油     13.10     13.10
    脱脂乳     60.80     60.80
    脱脂乳粉(NFDM)     4.66     4.66
    蔗糖     10.00     10.00
    淀粉糖浆干粉DE42     5.50     4.15
    淀粉糖浆干粉DE24     5.50     4.15
    乳化剂稳定剂混合物     0.44     -
    乳化剂     -     0.14
    淀粉     -     3.00
    总量     100.00     100.00
根据上述的实验方法H对样本进行测试。下面的表XI显示,当用给定真空处理时,含3%淀粉的样本表现出冰淇淋的收缩量得以下降。这在图5中进一步得到说明。虽然图5中对照组表现出明显的膨胀,但是,含淀粉的样本并没有在这些测试条件下膨胀。以更高脂肪的配方和其他稳定剂存在下的试验或者热冲击后的评价给出了相似的结果。
            表XI-以克乙二醇表示的冰淇淋的收缩结果
    样本   起始重量(g)   最终重量(g) 添加的乙二醇(g)
    对照     351.4     390.7     39.3
    对照     378.0     415.9     37.9
    3%淀粉4     370.8     393.5     22.7
    3%淀粉4     331.9     357.0     25.1
    3%淀粉17     311.6     325.4     13.8
    3%淀粉17     366.8     386.4     19.6
从上述实验结果中可看出,某些淀粉比另外一些淀粉更能起到作用。例如,就保形性和海拔变化而言,有用的淀粉包括支链淀粉,比如蜡质种玉米、蜡质木薯或蜡质土豆。这些淀粉可以以它们的天然形态、交联和/或轻度转化(比如,直到约80WF)的形态来使用。其他有用的淀粉包括来自于西米、木薯、土豆、玉米或大米的含直链淀粉的淀粉。这些含直链淀粉的淀粉可以以它们的天然形态、或轻度转化(比如,直到约80WF)的形态来使用。
对于减少冰屑,有用的淀粉包括:天然或轻度转化(比如,直到约80WF)的支链淀粉;来自不同基料如西米、木薯、土豆、玉米或大米的含直链淀粉的淀粉,其可以是天然形态的或是轻度转化的(比如,直到约80WF);以及交联的和/或轻度稳定化的直链和支链淀粉。交联和稳定化的程度可以确定,从而来符合Tg′和Wg′的标准。
虽然详细地对本发明作出了表述和说明,但是应理解,这只是为了说明和举例,因而不应作为限制。本发明的构思和范围只能通过下文中权利要求的术语来限制。

Claims (10)

1.一种冷冻甜食,其含有能在冷冻条件下胶凝的功能性淀粉,其中,冷冻甜食具有大约为1.0或者更小的tanδ。
2.根据权利要求1所述的冷冻甜食,其具有的tanδ为大约0.4或者更小。
3.根据权利要求1所述的冷冻甜食,其中,淀粉是水流度(WF)为约0-约80的转化淀粉。
4.根据权利要求1所述的冷冻甜食,其中,与不含该功能性淀粉制备的冷冻甜食相比较,该功能性淀粉使冷冻甜食的融化减轻。
5.根据权利要求1所述的冷冻甜食,其中,冷冻甜食是一种新式冷冻甜食,当对新式冷冻甜食进行热冲击处理直到12次冷冻/融化循环时,淀粉提供了冷冻甜食的保形性,每一次冷冻/融化循环持续高达24小时。
6.根据权利要求1所述的冷冻甜食,其中,与不含该淀粉的冷冻甜食相比较,当所述冷冻甜食经受给定真空时,所述淀粉使冷冻甜食的冰淇淋收缩量下降。
7.根据权利要求1所述的冷冻甜食,其中,所述冷冻甜食选自于冰淇淋、牛奶冻、冰糕和冻糕。
8.一种冷冻甜食,其含有一种功能性淀粉,所述功能性淀粉的玻璃化转变温度(Tg′)为大约-6℃或更高、水化能力(Wg′)为大约0.30g/g或更高,其中,与不含该功能性淀粉的冷冻甜食相比较,该功能性淀粉在冷冻甜食中提供了改善的冰晶抑制。
9.一种制备冷冻糖食的方法,该方法包括下述步骤:
制备冷冻糖食各成分的混合物,该混合物包含一种能在冷冻条件下胶凝的功能性淀粉,
其中,该混合物的tanδ为大约1.0或更小,
在约-2℃-约-8℃温度范围内将该混合物冷冻;和
其中,冷冻步骤实现了淀粉的胶凝;和
其中,相对于不用该淀粉作为成分的冷冻糖食而言,冷冻糖食在融化方面得以改善。
10.一种用于冷冻甜食的功能性淀粉,当该淀粉配入冷冻甜食时,为冷冻甜食提供大约为1.0或更小的tanδ,
其中,该功能性淀粉能在冷冻条件下胶凝,和
其中与不含该功能性淀粉制备的冷冻甜食相比较,该功能性淀粉提供了冷冻甜食改善的融化、减少的冰屑和/或减轻的膨胀/收缩。
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