TW414693B - Process for preparing pregelatinized starch for use in food product - Google Patents
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Description
經濟部智慧財產局員Η消費合作社印製 414693 A7 ___B7_____ 五、發明說明（1 ) 本發明係關於有食品中使用經高壓處理所製得之粒狀 預糊化澱粉。 發明背景 澱粉糊或i化澱粉通常係藉在高於所謂的糊化溫度下 加熱水性澱粉懸浮液（亦即那些含有充份過量水者）而製 得。此糊化溫度係依澱粉形式而定，且通常顯著地係高於 5-0 °C。以不連續結晶粒子產出之澱粉顆粒在此方法中將 激烈地膨脹。當一些澱粉聚合物（特別是直鏈澱粉）成爲 溶液時1不溶且膨脹之富含支鏈澱粉的粒子將會變成基質 ，而不可再藉由已知之技巧分開成各別的粒子。據此，該 依此製得之澱粉糊或凝膠的物理特性將由此已溶解之直鏈 澱粉基質及膨脹的粒子來決定》 在乾燥期間，特別是較佳地用於糊化澱粉製造之滾輪 乾燥期間，存在於該糊漿之結構將進一步地被破壞。最後 ，在該依此獲得之糊化澱粉中，粒狀結構將經由研磨取自 滾輪上的薄膜而全地被破壞。然而，對照於天然澱粉，依 此方法製得之糊化澱粉係屬於冷膨脹。 按照此一背景，已發展出兩種方法防止因膨脹所致之 顆粒彤狀及大小的破壞，雖然如此，還是會達成澱粉的預 糊作用，亦即冷膨脹特性。該依此獲得之澱粉乃稱之爲" 粒狀冷水膨脹澱粉"（GCWS澱粉），且由於彼等之粒 狀特徵而具有特殊特性》 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 一 4 - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) /丨 --------訂---------
:L 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 414693 A7 __^_B7_ ._ 五、發明說明（2 ) - 這些粒狀冷水膨脹澱粉係藉於噴霧乾燥期間預糊化， 或藉於醇一水混合物中加熱而製造。在第一個方法中，接 續在預糊化方法後面的乾燥法係相當地快速，如此可防止 這些顆粒之膨脹及聚集。在醇一水混合物中，水含量要足 以提供完全地糊化作用，但同時醇含量要足夠高以防止膨 脹。 舉例說明之，此類G CWS澱粉之特殊特性是，可保 有極滑順之糊漿，其係一在低脂系統（亦即脂肪可完全或 -部份地被锻粉取代之系統）之製造中較令人感興趣的特性 。由於這些澱粉之粒狀特徵可僞裝成脂肪滴，所以對此應 用而言，該特徴是必需的。 目前，含有粒狀預糊化澱粉顆粒之粒狀澱粉糊及澱粉 凝膠並無法直接製造，而只可藉由上述方法製造，在該等 方法中彼等係以粉狀乾燥產物方式獲得。在本內文中，上 述之膨脹（其在過量水存在下即立刻開始）乃理所當然地 成爲只可藉由這些特殊方法製造G CWS澱粉的原因之一 ，但並非主要原因。一更危險的事實是，在不同的溫度下 存在於澱粉懸浮液中之各個澱粉顆粒將糊化，亦即膨脹》 通常，懸浮液中最後的顆粒只會在糊化開始時之溫度高約 1 o°c的溫度下糊化。此乃意謂著均勻的糊化作用絕對無 法達成，甚而在極精密的溫度控制下也不行。 依已知之方法藉由於過量液體中加熱所製得之天然澱 粉糊將視澱粉形態而變得更澄清（如馬鈴薯澱粉或蠟狀玉 米澱粉），或變得較不透明（如玉米澱粉），但若與含有 本紙張尺^用 1國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐) (請先閱讀背面之;i意事項再填窝本頁) -裝
* n n n· SI 訂--------- -5 - 414693 A7 B7 經濟部智慈財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（3 ) 脂肪滴之細分散乳液比較時，彼等還是較透明。爲了在澱 粉基之脂肪代用品例子中獲得較高的"白色能力"，目前 已揭示了若干方法。藉由這些方法所獲得之產品可歸類爲 所請的$微粒子〃，亦即近似乳液中之脂肪滴大小的不連 續粒子。 若干相類似產品乃揭示於文獻及專利文獻中。這些產 品的特性是澱粉顆粒之結晶部份增多β所以，對（澱粉基 )微粒子而言，保有某些結晶性是必需的。（除此之外， 此一形態之蛋白質基及纖維素基的產品也已開發出來）。 然而，由於那些含有預糊化且具受限地膨脹之澱粉顆, 粒（甚而還有部份結晶）的糊漿之特殊特性，而令人對直 接製造（非經由噴霧乾燥或醇-水處理）此形態之糊漿有 很大的興趣。 令人驚訝地，頃發現到此舉係可達成的。而且，此形 態糊漿可藉由使用高壓而以非常簡單的方法直接製造。 原則上，澱粉的高壓處理係已知悉的。_ Carbohydrate Research 93期：第 304—307 頁（1 9 8 1年）中研究了高壓對澱粉之糊化溫度的影響 。糊化溫度係以每3 - 5 °C /100a tm方武隨著壓力 增高而向上移動，最高可至1 5 0 0 a t m。而在此研究 中大於2 5 0 0 a tm之壓力則沒有研究。 在 Carbohydrate Polymer 2期：第 61 — 74 頁（ 1982年）中，微觀及DSC (積分掃描熱量法）研究 則報告了範圍在2 0 0 — 1 5 0 0ΜΡ a範圍內之壓力對 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 ：--^訂--- 5, 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 414693 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（4 ) 小麥澱粉及馬鈴薯澱粉之糊化的影響。對照於上述公佈， 據悉靜壓將會減低糊化溫度。除了含有少量水之樣品外， 可知悉的是壓力對產品特性（染色，在偏振化顯微鏡下的 行爲，在大氣壓力下之稍後糊作用）並沒有很大的影響。 後者之發現可在Carbohydrate Polymer 2期：第 9 1-1 〇2頁（1 9 82年）中獲得證實，據此，糊 化溫度僅在起初會些微地增加，然後在1 5 0 — 2 5 0 MP a之壓力範圍內維持不變，並在高至4 0 OMP a以 上-之壓力下些微地減低》 更多的研究，如那些在Starke 45期：第19 — 24 頁（1 993年）中所揭示者，在低水含量（10 — 34 %)及高溫（5 0 — 2 5 0 °C)下以大麥澱粉及馬鈴薯激 粉在D S C儀器中進行實驗，結果顯示在這些條件下爲了 使澱粉糊化，則需要較高的焓。 從這些部份矛盾的文獻資料來看，僅是立基於微置進 行的研究’對於經高壓處理之澱粉使用在工業實務上則較 少有結論。 發明摘述 —種藉使用高壓（大於3 5 0 0巴）處理所製得之粒 狀預糊化澱粉以製備食品的方法。穀類及豆類澱粉皆合適 ’彼等包括小麥、玉米、樹薯、及豌豆澱粉。該澱粉可在 食物產品本身內經高壓處理，且該食物產品可在壓力處理 期間被鎔接密封於零售包裝內。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝·----- 訂------ 線Jr 本紙張尺度適用申國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公楚） 7 -7 - 414693 Α7 Β7 五、發明說明（5 ) ...... 發明說昍 (請先閱讀背面之注意事項再填窝本頁) 頃發現，預糊化澱粉可藉由高壓處理而製造。此類澱 粉相當適合用在食品上，特別是具有乳脂稠度之產品，尤 其是低脂肪的系統。此形態之澱粉產品較佳地是用於低脂 乳液中，例如用於麵包塗醬，調味汁，沙拉蛋黃醬，浸醬 等。. 除了微粒子特性之外，高壓處理也可確保某些結晶性 J因此，藉由適當地選擇壓力及澱粉/水比例，則此剩餘 結晶性便可調整至所需要程度。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印5取 爲了本發明之目的，高壓通常係表示大於3 5 0 0巴 =3 * 5仟巴=35 OMP a。所需之最小壓力將些微地 隨不同的澱粉而有所變化，但對大部份澱粉而言，例如玉 米澱粉及小麥澱粉，其最小壓力約爲5 0 OMP a ;而馬 鈴薯澱粉則爲約8 0 OMP a。在目前常用之高壓食品用 之加工廠中 > 幾乎不可能達到9 0 OMP a'的壓力，因此 爲了本發明之目的，較佳地特別是在小麥澱粉及玉米澱粉 之例子中，係使用350-700 >較佳地450 — 6 5 OMP a之壓力範圍以便獲得粒狀預糊化澱粉。 在與熱處理之澱粉比較時，高壓處理之澱粉的特徵是 具有快速減退作用》除了不完全的結晶性損失外，對高壓 處理之澱粉的應用特性而言，此特性也是必需的。 一般而言’高壓處理可在~ 5至4 5 °C，較佳地_ 2 至+ 3 0°C範圍內的溫度下進行。所以，若其他的準據不 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS：)A4規格（21〇χ 297公釐） ' ' ' _ 8 — 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 414693 A7 ________B7_______ 五、發明說明（6 ) 需要較低或較高之溫度時，較輕鬆地係使用15 — 2 5°C 的室溫。但重要的是，高壓處理要在熱糊化溫度下進行》 特定言之，合適的澱粉有穀類澱粉及豆類澱粉，較佳 地爲小麥澱粉，玉米澱粉，樹薯澱粉，或豌豆澱粉。 高壓處理也可在相當高的澱粉濃度下進行，舉例之，‘ 可在高壓下之10 — 50%乾物質，較佳地1 5 — 35% 乾物質的水性懸浮液中進行。 此舉提供了在食物產品本身內處理澱粉的機會》 . 再者，此舉亦提供了在壓力處理前先將天然澱粉加入 食品中，及在隨後之壓力處理前包裝食品（較佳地是鎔接 密封式零售包裝）的機會。因此，澱粉的高壓處理將進行 到被裝入準備販售的密封包裝內爲止。此舉乃意味著對產 品貯存壽命有特別的好處，其可增進品質的保存，亦即降 低了品質惡化的危險。 再者，產品特性可藉由使用高壓處理之澱粉與已知之 澱粉一起而修正。若澱粉的高壓處理係在食品系統內進行 ，則本發明之具體實施例將特別令人感興趣。在此例子中 ，敏壓性澱粉可與一較耐壓之澱粉（其在高壓處理期間並 不會顯著變化）組合。該較耐壓之澱粉可爲不糊化之根莖 或塊莖澱粉，特別是馬鈴薯澱粉或暴華澱粉，彼等在施加 之壓力下並不會顯著地變化。 本發明提供了多個特殊的優點*藉由高壓處理，澱粉 顆粒可非常均勻地糊化；同時經由選擇壓力及時間以及系 統的水量，糊化程度及膨脹範圔可特定地控制在寬廣範圍 本_紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐) ~""""' 一 9 — (諳先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝------
訂---------MJI A7 414693 B7 五、發明說明（7 ) : 內，如此糊漿的特性（黏度，乳脂，凝膠形成等）都可特 別適合各個食品的需求。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 由於，糊化作用也可在低溫下，亦即在o°c或更低之 溫度下進行，所以本發明也可應用到須保存在低溫連鎖鏈 (cold chain)中之食物產品。 在本方法中可使用各種不同的澱粉，例如，在某一高 壓下糊化之澱粉與較耐壓之澱粉的混合物，如此所獲得之 糊漿除了預糊化之澱粉顆·粒外，還含有不糊化之澱粉。此 形-態糊漿依不糊化之澱粉顆粒的比例而加熱時，即會展現 再增稠特性。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本發明對減低能量之食品的製造更具重要性，此乃由 於脂肪可被置換之故，其本身乃意謂著卡的減少。而且， 視糊化程度（其可藉由加工條件來調整）可減低澱粉的可 消化性。過去，"抗性澱粉（resistant starch) ^乃表 示低可消化性澱粉。由於低可消化性澱粉在消化管道中如 植物來源中果膠，纖維素，樹膠（其被稱之爲$食用纖維 〃：）般有相同功能及相同效果，所以，是特別重要的β由 於已知之^食用纖維"（來自植物來源）逋常無法在對食 品特性沒有任何不可接受之改變下加入食品內’所以對脂 肪代用品或倣效品而言，本案將具有利益。 本發明關於鎔接密封式包裝（如小袋、筒子等）之高 壓處理的應用也有另一優點，即依此方法所製造之食品已 加熱殺菌，並可好好保存，同時直到消費時還能堅固地包 裝好。 本紙張尺度適用申國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -10 - A7 414693 __B7_____ 五、發明說明（8 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明將參考下列實施例而更加詳細說明，但並不意 謂本發明將限制在任一方向。實施例2及3係與德國專利 DE — A 2305494案號（其中澱粉水解產物 S Η P係使用做爲脂質代用品）做比較而製備。 實施例1 = 牛奶/食用油乳液 在7 0 0 0 r m ρ下之Ultraturrax中將5 0 〇克食 用油及1 5 0 0毫升牛奶均化2分鐘，之後添加1 〇 〇克 小麥澱粉，再經由熔接將此混合物密封在一聚乙烯（P E )袋內，然後在0°C及6 0 0 MP a之高壓下處理該混合 物達1 5分鐘》 如此可獲得乳自色，微含乳脂之乳化物，縱使在4週 後依然沒有任何分離跡象。 此實施例顯示出含有以粒狀方式糊化之澱粉的乳液可 直接在鎔接密封之容器內製造。 ‘ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 實施例2 沙拉蛋黃醬 如實施例1般均化2 4 0克食用油及6 0克蛋黃，並 加入200克小麥澱粉，450毫升水，30克果糖， 2 0克芥末及8克普通鹽，再一次地將此混合物簡單地均 化，經由熔接使之密封於聚乙烯（P E )袋內後，在2 0 °C及6 0 OMP a之高壓下處理3 0分鐘。此沙拉蛋黃醬 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -11 - 414693 A7 經濟部智慧財產局員Η消費合作社印製 __；__B7__ 五、發明說明（9 ) 之配方實際上係與根據德國專利DE 2 3 0 5 4 9 4案 號（其係使用搬粉水解物做爲脂質代用品）所製造的沙拉 蛋黃醬一樣。 依此方式所製得之沙拉蛋黃醬的卡含量爲315仟卡 /1,0 0克，可與商品化之沙拉蛋黃醬的卡含量約7 3 0 仟卡/1 0 Q克做比較。因此，其和根據德國專利D E 2 3 0 5 4 9 4案號用澱粉水解產物SH P所製造之沙拉 蛋黃醬（2 7 2仟卡/1 0 0克）有相同的規模大小》 眚施例3 = 巧克力麵包塗醬 在〇°C及6 6 OMP a之高壓下處理5 0克小麥澱粉 及1 5 0毫升水達1 5分鐘，並將依此所得之含乳脂糊漿 與5 6克脫脂可可粉物質，4 0克糖及1 0 4克葡萄糖漿 (79eBrix)混合。 依此獲得之似Nutella®麵包塗醬具有愉悅的乳脂口 感及滑順的口感等特徵。其卡含量係1 7 7仟卡/1 0 0 克’可與具有約5 3 0仟卡/1 0 0克之商品化麵包塗醬 (NuteUa® )做比較。因此，其和根據德國專利D E 2 3 0 5 4 9 4案號中使用澱粉水解物做爲脂肪代用品所 製得之麵包塗醬（2 1 0仟卡/1 0 0克）有相同的規模 大小。 同樣地，在以澱粉水解物爲基之產物的相同規模中， 其水活度（aw)值係〇. 90» (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 ill — Λ--訂----- r 5>, 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210x 297公釐） -12 - 414693 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（10 ) 此實施例顯示出，該具有可比較之品質及特性的澱粉 基麵包塗醬可直接製造，因此比使用早已知悉之澱粉水解 產物（其總是須先加熱，然後經過數小時冷卻才能獲得乳 脂度）來製造更是簡單》 實施例4 : 巧克力麵包塗醬 將630毫升水，630毫升牛奶（脂肪含量3. 5 % ) ，500克果糖，250克脫脂可可粉，50克奶油 ，2克香草及4 0 0克小麥澱粉混合，之後，藉由熔接使 之密封於聚乙烯（PE)袋內，然後在75 °C及60 0 MP a之高壓下處理1 5分鐘。 所得之麵包塗醬具有與實施例3相近之滑順的乳脂稠 度。其卡含量係284仟卡/100克。 實施例4顯示出，在高糖含量下及某些情況下是需要 較高的溫度以製造含有粒狀預糊化澱粉之產‘物。 實施例5 : 將2 9 2克玉米澱粉及5 8 6毫升牛奶（脂肪含量 1 . 5%)混合，並在600MPa之高壓下處理（15 分鐘及14°C)。然後將該依此獲得之乳脂糊漿與6 6 7 克蜂蜜，71克可可粉（未脫脂），34克脫脂奶粉， 1 4 0克果糖，1 4 0克細研磨之榛實及6 0克奶油一起 均化。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐） <請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁> /» - — — —IN--tT-l-----I - -13 - 414693 Α7 Β7 五、發明說明（11 ) 所得之麵包塗醬具有良好的可塗覆性，並與實施例3 及實施例4者類似。此實施例顯示出，在此例子中也可使 用非小麥澱粉之其他澱粉。 實施例6 : 將3 0 0克小麥澱粉及β 0 0毫升水混合，並在 6〇〇MPa之高壓下處理（15分鐘及20°C)。然後 ，混合入700克蜂蜜，48克奶油，54克可可粉及 J 6 0克大豆粉。 此麵包塗醬類似於實施例3，4及5所製造者，並顯 示出，同等的產物也可藉由使用大豆蛋白質做爲蛋白質基 而製得。 本發明已完全說明*熟諳此藝者可顯見的是只要不違 背本文所述之本發明精神或範圍’許多的改變及修正都可 進行β (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工清費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）
Claims (1)
- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 其包括於3 5 OMP a至8 0 OMP a的壓力及—5°C至 4 5 °C的溫度高壓處理澱粉與較耐壓之澱粉製得粒狀預糊 化澱粉的步驟。 _ 2.如申請專利範圍第1項之方法，其中該澱粉係選 自穀類澱粉及豆類澱粉。 3.如申請專利範圍第1項之方法，其中該澱粉係選 自小麥澱粉，玉米澱粉，樹薯澱粉，及豌豆澱粉》 . 4.如申請專利範圍第1項之方法，其中該澱粉係在. 高壓下及濃度爲1 0 — 5 Owt%澱粉（乾重）的水性懸 浮液中受處理。 5.如申請專利範圍第4項之方法，其中該濃度爲 1 5 — 35wt%« 6 如申請專利範圍第1項之方法，其中該澱粉係在 該食物產品中接受高壓處理。 7 如申請專利範圍第1項之方法，.其 '中該澱粉係於 裝有該食物產品之零售包裝內接受高壓處理。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 8. 如申請專利範圍第7項之方法，其中該包裝係經 熔接密封的。 9. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該產品係選 自具有乳脂稠度之低脂乳液及減低脂肪之系統。 1 0 .如申請專利範圍第1項之方法，其中該產品係 選自麵包塗醬，調味汁，沙拉蛋黃醬，及浸醬。 1 1 .如申請專利範圍第1項之方法，其中該較耐壓 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公$ ) 15(請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 其包括於3 5 OMP a至8 0 OMP a的壓力及—5°C至 4 5 °C的溫度高壓處理澱粉與較耐壓之澱粉製得粒狀預糊 化澱粉的步驟。 _ 2.如申請專利範圍第1項之方法，其中該澱粉係選 自穀類澱粉及豆類澱粉。 3.如申請專利範圍第1項之方法，其中該澱粉係選 自小麥澱粉，玉米澱粉，樹薯澱粉，及豌豆澱粉》 . 4.如申請專利範圍第1項之方法，其中該澱粉係在. 高壓下及濃度爲1 0 — 5 Owt%澱粉（乾重）的水性懸 浮液中受處理。 5.如申請專利範圍第4項之方法，其中該濃度爲 1 5 — 35wt%« 6 如申請專利範圍第1項之方法，其中該澱粉係在 該食物產品中接受高壓處理。 7 如申請專利範圍第1項之方法，.其 '中該澱粉係於 裝有該食物產品之零售包裝內接受高壓處理。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 8. 如申請專利範圍第7項之方法，其中該包裝係經 熔接密封的。 9. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該產品係選 自具有乳脂稠度之低脂乳液及減低脂肪之系統。 1 0 .如申請專利範圍第1項之方法，其中該產品係 選自麵包塗醬，調味汁，沙拉蛋黃醬，及浸醬。 1 1 .如申請專利範圍第1項之方法，其中該較耐壓 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公$ ) 15 产414693 A8 B8 C8 D8 申請專利範圍 法。 方粉 。 之澱 粉項華 澱 1 曇 莖 1 及 塊第粉 或圍澱 根範薯 塊利鈴 之專馬 化請自 糊申選 不如係 1 .粉 係 2 澱 粉 1 莖 澱 塊 之 或 根 塊. 該 中 其 (請先閱讀臂面之注意事項再填寫本頁) I « n n m n u 1^1-丨，» 1 B^i I k ''身 言 矣， .kj .L 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 16 -
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| Sulieman | University of Hail, Kingdom of Saudi Arabia |