西米凝膠淀粉的制作方法

專利名稱：西米凝膠淀粉的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種預(yù)膠凝的或冷水可分散的改性淀粉及其生產(chǎn)方法。更具體而言，本發(fā)明涉及一種改性西米淀粉，該淀粉的凝膠特性顯著提高，其中的淀粉能夠“立即凝膠化”或者相對于其他的凝膠淀粉具有更快的凝膠化速度。
背景技術(shù)：
食品體系例如派餡、布丁和果凍在加工的過程中都有凝固或凝膠結(jié)構(gòu)。這種類型的食品體系通常都含有凝膠劑，并且必須加熱使其凝膠化。通常用于這種目的的凝膠劑包括瓊脂、明膠、玉米淀粉、果膠、角叉膠、藻酸銨以及刺槐豆膠和黃原膠的結(jié)合物。眾所周知，由于淀粉的凝膠特性，它可以被用于產(chǎn)品的賦形劑。例如，可以被轉(zhuǎn)化到具有一定的流動性的，酸轉(zhuǎn)化淀粉衍生物，當被加熱時，又可以轉(zhuǎn)化為凝膠。這種衍生物包括，例如玉米、馬鈴薯、木薯和小麥的衍生物。
傳統(tǒng)的以淀粉為基質(zhì)的布丁是需要加熱使其凝膠化的典型食品。這些布丁通常包括一種未膠凝的淀粉、風味劑、甜味劑等等，在消費食用之前需要經(jīng)過以下處理加入牛奶，加熱使得淀粉凝膠化，將加熱后的混合物倒入一個碗或一個單獨準備的盤子中，然后冷卻和/或冷凍。
然而，這類食品體系的缺點不僅僅因為其需要加熱使其形成凝膠組織，而且還因為該食品體系還有其它一些要求。例如，果膠只有在非常燙的水中分散之后才能夠使用，而且通常在果凍中使用的果膠需要在大約65％的糖度時才能夠生產(chǎn)出凝膠。
此外還有其它一些已知的含有凝固劑或不需加熱、就可以形成凝膠的凝膠組織的食品體系。許多這種產(chǎn)品都是以奶作為主要原料，而且其中包括預(yù)膠凝(例如，冷水可分散)淀粉和一種或多種凝固劑，其中的凝固劑通常是磷酸鹽(例如，焦磷酸四鈉)和風味劑、甜味劑和著色劑。這些食品體系的凝固劑或凝膠特性主要是來自奶中的磷酸鹽和酪蛋白和鈣離子的相互反應(yīng)，而不和配方中的淀粉成分反應(yīng)。在這里，預(yù)膠凝的淀粉是作為增粘劑或增稠劑。然而，這不是產(chǎn)生預(yù)加工的食品體系中凝膠組織的主要原因。
這些未加熱的、被叫做“速凝”的食品配方通常不含有象加熱過的食品配方所具有的穩(wěn)固的凝膠結(jié)構(gòu)。例如，他們不能夠用勺子整齊的切開。此外，他們的結(jié)構(gòu)，不是光滑的，而是無論從外觀還是“口感”都可以被形容為“多粒的”。同時，這些鹽凝固劑在低pH值或者不含奶的食品體系中不起作用。
一種不含奶的食品體系也已經(jīng)被公開，其中含有凝固劑和不需加熱就可形成凝膠的凝膠組織。US4207355公開了一種冷水可分散的、當其在冷水中分散時，就形成凝膠的改性木薯淀粉。這種淀粉產(chǎn)品可以通過將木薯淀粉轉(zhuǎn)化為具有特定的水流動性并且與交聯(lián)劑反應(yīng)后布雷本登粘度參數(shù)在一定的選擇范圍之內(nèi)，然后再將其進行滾筒干燥制得。這個專利指出如果不將淀粉轉(zhuǎn)化為流動型淀粉，而僅僅是通過簡單的交聯(lián)，并且滾筒干燥生產(chǎn)的產(chǎn)品不具有凝膠特性。
也有資料公開了與US4207355中公開的加工過程相反的加工過程，例如US4229489中公開的生產(chǎn)工藝為先將天然的木薯淀粉交聯(lián)，然后將這種淀粉轉(zhuǎn)化成它的流動形式，最后再進行滾筒干燥。
美國專利US4228199公開了一種冷水可分散的、改性馬鈴薯淀粉，這種淀粉當在冷水中進行分散時可以形成一種凝膠。這種淀粉產(chǎn)品可以這樣制得將馬鈴薯淀粉先與交聯(lián)劑反應(yīng)使其具有特定選擇范圍的布雷本登粘度參數(shù)，然后進行滾筒干燥。在US4207355和US4229489中必須的將淀粉轉(zhuǎn)化為特定的水流動性的步驟在‘199專利中不再為必須步驟。然而，如果需要，馬鈴薯淀粉在交聯(lián)步驟的前后都可以被轉(zhuǎn)化為特定的水流動性的淀粉。
美國專利US4391836中公開了一種迅速凝膠化的天然木薯或者天然馬鈴薯淀粉，其制作方法如下通過滾筒干燥天然淀粉使其可以在冷水中分散，然后對滾筒干燥過的淀粉進行熱處理，將它的粘度降至特定的范圍內(nèi)。在此過程中，也可以用輕微轉(zhuǎn)化過的木薯或者馬鈴薯淀粉來代替天然淀粉。
通常情況下，制作口香糖使用的是一種流動性淀粉或者一種高直鏈淀粉和流動性淀粉的混合物，先在水分含量高于糖果最終的水分含量的情況下加熱流動性淀粉或者混合物，然后將這種稀薄的、熱的液體沉淀在一個通常是以干淀粉的形式制得的模子中。模子中的淀粉形成了口香糖片并且用于將口香糖中的水分含量減少到最終產(chǎn)品的水平。這種淀粉模子澆鑄過程的缺點在于為了得到足夠的、可用于加工和包裝的凝膠強度和理想的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，需要很長的加工時間。
美國專利US6447615公開了具有大約40-80的水流動性的轉(zhuǎn)化流動性西米(例如粘性的)淀粉。流動性西米淀粉可以形成異乎尋常的堅硬的膠體，以及具有與來源于其他植物的淀粉相比較，更快的凝膠化速度。然而，流動性西米淀粉凝膠在低固形物含量的情況下凝膠強度減弱，且易于脫水收縮。雖然這樣的淀粉可以用于生產(chǎn)糖果，但是將其用于生產(chǎn)諸如派和冰淇淋餡，布丁，涂抹食品和果凍仿制品時效果卻不理想。
因此，目前市場需要一種與現(xiàn)有的、可以獲得的速凝淀粉相比較，形成具有高強度凝膠并且速度更快的速凝淀粉。此外，目前還需要一種具有光滑的結(jié)構(gòu)，并且沒有在冷水中分散的淀粉常有的多粒感的速凝淀粉。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及改性西米淀粉及其用途。這種淀粉表現(xiàn)出超常的快速凝膠性，高凝膠強度，而且無論外觀還是口感都很光滑，并且易于切分。這些特性可以顯著的減少加工時間，包括減少控制(hold)時間。此外，較高的凝膠強度可以減少淀粉的用量，但是卻不損失最終產(chǎn)品的凝膠強度的完整性或組織。
具有凝膠性質(zhì)的、冷水可分散的改性西米淀粉具有上述的特性。這種改性淀粉可以通過以下方法制得將西米淀粉的粘度轉(zhuǎn)化為大約400布雷本登單位至大約850布雷本登單位、然后抑制，將這種轉(zhuǎn)化、抑制過的西米淀粉進行物理改性，制得改性淀粉。這種被轉(zhuǎn)化的、抑制的改性淀粉可以在室溫和酸性環(huán)境下，在生產(chǎn)后的5小時之內(nèi)形成一種具有至少20克/力凝膠強度的凝膠。一旦凝膠化，當其被切分的時候，分散體可以保持它原有的形狀。
這種改性淀粉可以用于任何希望不通過進一步加熱就能產(chǎn)生淀粉凝膠的食品配方中。這種淀粉尤其適用于制作派餡和冰淇淋餡、布丁、涂抹食品、果凍和那些在水或牛奶中可以重新組成，并且適于在室溫下定型的速凝混合物。一種含有本發(fā)明所述的淀粉的食品體系具備這樣的性質(zhì)，例如與加熱過的食品配方相類似的質(zhì)地、外觀、凝膠結(jié)構(gòu)和風味。
本發(fā)明還進一步涉及一種冷水可分散的、具有凝膠性質(zhì)的改性西米淀粉。這種改性淀粉可以通過以下方法制得將西米淀粉的粘度轉(zhuǎn)化為大約400布雷本登單位至1000布雷本登單位、然后抑制，將這種轉(zhuǎn)化、抑制過的西米淀粉進行預(yù)膠凝，制得改性西米淀粉。這種轉(zhuǎn)化并抑制的淀粉優(yōu)選具有一個布雷本登粘度差異(BVD)，在溫度約80-約90℃之間測量，大約是-35BVD至大約25BVD。
本發(fā)明還涉及一種西米淀粉，其特征在于其粘度為大約400布雷本登單位(BU)至約850布雷本登單位，且當在固形物含量為10％的相同條件下測定時，其凝膠強度比相應(yīng)的粘度為400BU至約1000BU的玉米淀粉的凝膠強度至少要大100％。
本發(fā)明同時還公開了一種制備冷水可分散的、具有凝膠性的改性西米淀粉的工藝。這個工藝過程包括將西米淀粉的粘度轉(zhuǎn)化為大約400布雷本登單位(BU)至約1000BU，然后抑制西米淀粉，使得交聯(lián)淀粉在溫度為約80-約90℃之間、7％的固體濃度的條件下測量時有一個布雷本登粘度差異(BVD)，大約是-35BVD至大約25BVD，接著預(yù)膠凝該西米淀粉；該轉(zhuǎn)化、抑制、預(yù)膠凝的西米淀粉可以形成一種凝膠，該膠的膨脹(Bloom)強度從制備開始計算的5小時之內(nèi)至少為30g。這個工藝過程還可以進一步包括漂白淀粉的步驟。
本發(fā)明中使用的以淀粉為基礎(chǔ)的材料是從西米棕櫚樹的木髓中提取的天然西米淀粉。這種淀粉中包括至少含有40％以上的直鏈淀粉的高直鏈淀粉種類。粒狀的淀粉被轉(zhuǎn)化為粘度為大約400布雷本登單位至約850布雷本登單位的淀粉。這些淀粉使用一種合適的降解方法使得其轉(zhuǎn)化成它的粘性或微沸狀態(tài)，這里將其定義為改性淀粉。上述降解方法包括，例如，使用硫酸或者鹽酸進行輕度酸水解，用過氧化氫，或者使用酶進行轉(zhuǎn)化。轉(zhuǎn)化后的西米產(chǎn)品可以包括通過各種各樣技術(shù)轉(zhuǎn)化后的西米淀粉的混合物，以及轉(zhuǎn)化過的與未轉(zhuǎn)化的西米淀粉混合在一起的西米淀粉。
就商業(yè)上而言，淀粉通常是通過酸或者酶技術(shù)進行轉(zhuǎn)化。在用酸轉(zhuǎn)化淀粉時，粒狀的淀粉基質(zhì)在有酸存在的情況下被水解成所需的粘度。上述水解的溫度控制在淀粉的凝膠點以下。淀粉與水混合成漿，然后加入通常為濃縮形式的酸。通常，這個反應(yīng)需要8-16小時，其后，淀粉漿狀物的pH值被調(diào)節(jié)成大約5.5，然后可以通過過濾回收淀粉。
在通過酶處理的方式對淀粉進行轉(zhuǎn)化的過程中，粒狀淀粉基質(zhì)與水混合成漿，然后其中的pH值被調(diào)節(jié)成大約為5.6-5.7。在淀粉漿狀物中加入少量的酶，例如α-淀粉酶。(例如，大約淀粉的0.02％的酶)。然后淀粉漿狀物被加熱至高于淀粉的凝膠點。當達到了理想的轉(zhuǎn)化程度時，可以調(diào)節(jié)漿狀物的pH值，例如使用酸，來達到使酶失活的目的。使得酶鈍化所需要的pH值保持至少10分鐘。然后，pH可以被重新調(diào)整，所得到酶轉(zhuǎn)化淀粉可以噴氣加熱以確保淀粉的完全溶解和剩余酶的失活。酶的類型和濃度，轉(zhuǎn)化的條件和轉(zhuǎn)化時間長短都會對最終的產(chǎn)品的成分產(chǎn)生影響。也可以使用其它的酶或者酶的混合物。
過氧化氫可以單獨或者與金屬催化劑相結(jié)合，用于轉(zhuǎn)化或者稀化淀粉。例如，美國專利US3655644中公開了一種利用過氧化氫和銅離子催化劑稀化衍生淀粉的方法。US3975206中也公開了一種使用過氧化氫結(jié)合重金屬鹽催化劑例如鐵、鈷、銅和鉻在酸性pH值下稀化淀粉的方法。這篇專利進一步列舉了一些在各種條件下用過氧化氫直接降解和稀化淀粉的方法。US4838944也公開了一種利用過氧化氫和催化量的錳鹽，優(yōu)選高錳酸鉀，在pH值為11.0-12.5的含水漿狀物中對粒狀的淀粉進行降解的方法(“manox”轉(zhuǎn)化)。甚至最近，US5833755中公開了一種使用過氧化氫對粒狀淀粉進行降解的過程。這個過程是在溫度低于淀粉的凝膠點的條件下進行。步驟包括在pH11.0-12.5提供粒狀淀粉的含水的漿狀物，在有水的漿狀物中添加有效的催化劑量的金屬配合物催化劑，并且添加有效量的過氧化氫降解粒狀淀粉。在優(yōu)選的技術(shù)方案中，西米淀粉使用過氧化氫進行轉(zhuǎn)化。
本發(fā)明中的西米淀粉的粘度被轉(zhuǎn)化為大約400布雷本登單位至約850布雷本登單位(BU)的淀粉。粘度是一種物質(zhì)的形態(tài)改變的阻力，粘度越大，阻力越大。天然淀粉和改性淀粉的粘度的大小在控制的加熱和冷卻的條件下進行測量。淀粉的粘度通常用布雷本登單位進行表示，可以使用粘度曲線儀(例如可以由新澤西州的南哈肯薩克市的C.W.布雷本登設(shè)備有限公司購買的Visco-Amylo-Graph)進行測定。儀器可以使用標準化工具進行校準，這些標準化工具包括一個350和/或700cmg的加熱筒，一個轉(zhuǎn)速為75rpm的滾筒和起始溫度為50℃。在粘度確定的過程中，溫度以1.5℃/min的速度連續(xù)遞增和遞減。為了準確的、可重復的測定粘度，可以根據(jù)淀粉粘焙力曲線圖，考慮淀粉漿狀物在不同的預(yù)先設(shè)定的溫度下的濃度和數(shù)量，測定轉(zhuǎn)矩數(shù)據(jù)。凝膠點就是在某個溫度下，粘度升高20BU的那個溫度。峰值溫度是粘度到達最大值的溫度。峰值粘度就是在峰值溫度時的布雷本登單位值。
基礎(chǔ)材料可以使用現(xiàn)有技術(shù)中公開的技術(shù)進行化學和/或物理的改性。改性適用于基礎(chǔ)材料或者轉(zhuǎn)化過的西米淀粉，雖然通常情況下，改性是在轉(zhuǎn)化之后進行的。
不加限制地，化學改性淀粉包括交聯(lián)淀粉，乙酰化淀粉和有機酯化淀粉、羥乙基化和羥丙基化淀粉，磷酸化和無機酯化淀粉，陽離子活化淀粉，陰離子活化淀粉，非離子淀粉和兩性離子淀粉，以及琥珀酸和取代的琥珀酸淀粉衍生物。上述改性方法在現(xiàn)有技術(shù)中都可以找到，例如，在《改性淀粉性質(zhì)及應(yīng)用》，第3-10章，第41-147頁，Wurzburg主編，CRC出版有限公司出版，弗洛里達(1986)中就已經(jīng)公開。
物理改性淀粉，例如WO95/04082中公開的熱抑制淀粉也適用于本發(fā)明，物理改性淀粉也用于包括直鏈淀粉含量較高的分級淀粉。
優(yōu)選的改性淀粉是交聯(lián)淀粉，在對淀粉進行改性的過程中，淀粉可以與任何可在淀粉分子之間形成交聯(lián)的交聯(lián)劑反應(yīng)。上述反應(yīng)中適用的交聯(lián)劑主要指允許在食品中使用的交聯(lián)劑，例如3-氯-1，2-環(huán)氧丙烷、線性二羧酸酸酐、丙烯醛、三氯氧化磷和可溶性偏磷酸鹽。其它一些公知的交聯(lián)劑例如甲醛、氰尿酰氯、二異氰酸鹽、二乙烯砜以及其它一些類似物也可以在非食品的產(chǎn)品中使用。優(yōu)選的交聯(lián)劑是三氯氧化磷、3-氯-1，2-環(huán)氧丙烷、三偏磷酸鈉(STMP)和己二酸乙酸酸酐，其中最優(yōu)選的是三氯氧化磷。
可以根據(jù)有關(guān)文獻中描述的標準程序利用交聯(lián)反應(yīng)本身生產(chǎn)交聯(lián)的、粒狀的淀粉。記載著相關(guān)的技術(shù)的文獻包括US2328537和US2801242。當然，精確的反應(yīng)條件根據(jù)所使用的交聯(lián)劑以及淀粉基質(zhì)的類型、反應(yīng)規(guī)模等等因素的不同，具有多樣性。在淀粉和交聯(lián)劑之間的反應(yīng)可以在一種含水的介質(zhì)中進行。優(yōu)選方案中，淀粉在水中漿液化，并且調(diào)整到合適的pH值，隨后加入交聯(lián)劑。
交聯(lián)反應(yīng)通常在溫度為大約5℃-約60℃之間進行，優(yōu)選大約20℃-約45℃。不建議使用60℃以上的溫度，因為會產(chǎn)生顆粒增大、過濾困難，甚至隨之產(chǎn)生淀粉的凝膠化。此外，理想的狀況是淀粉可以在預(yù)膠凝之前一直保持一種粒狀。反應(yīng)的時間根據(jù)交聯(lián)劑和所用的溫度的不同而不同，通常情況下為大約0.2-約16小時。
在交聯(lián)反應(yīng)結(jié)束之后，反應(yīng)的混合物的pH可以根據(jù)需要使用普通的酸或者堿調(diào)節(jié)至約5-約6.5之間。在預(yù)膠凝前，可以通過過濾回收粒狀的產(chǎn)品，并且洗滌、干燥。然而，這種洗滌的步驟對于本文的目的而言并不是必須的，交聯(lián)后的產(chǎn)品可以不經(jīng)過分離直接進行預(yù)膠凝。
獲得具有本文所定義的性質(zhì)的產(chǎn)品所需的交聯(lián)劑的量依據(jù)以下因素確定例如，淀粉轉(zhuǎn)化的程度、所使用的預(yù)膠凝的類型、所使用的交聯(lián)劑的類型、交聯(lián)劑的濃度、反應(yīng)條件以及制得一種由其粘度特性決定的特定的交聯(lián)范圍內(nèi)的交聯(lián)淀粉所必需的條件。本領(lǐng)域技術(shù)人員將會得出這樣的結(jié)論不是加入到反應(yīng)容器中的交聯(lián)劑的量而是實際上與淀粉反應(yīng)的交聯(lián)劑的量決定最終產(chǎn)品的性質(zhì)。而實際上與淀粉反應(yīng)的交聯(lián)劑的量可以通過布雷本登粘度測量。此外，用于反應(yīng)的交聯(lián)劑的數(shù)量通常會根據(jù)淀粉的水流動性的不同而變化，變化范圍大概為0.01％到0.07％。準確的范圍還依賴于預(yù)膠凝的過程，所用的交聯(lián)劑的類型可以使得用量范圍增大或減小。然而，在任何情況下，交聯(lián)劑的數(shù)量至少都占重量的0.005％。
既然淀粉可以具有如它的布雷本登粘度所測量的不同程度的轉(zhuǎn)化，那么，每一個轉(zhuǎn)化水平在相同程度的交聯(lián)情況下可能會得到不同水平的粘度。因此，在上述規(guī)定的條件下，能否形成凝膠的改性淀粉所需要的特定的布雷本登粘度值很大程度上依賴于轉(zhuǎn)化的程度。因此，不能在400布雷本登單位至850布雷本登單位的范圍內(nèi)設(shè)定適用于所有淀粉的布雷本登參數(shù)。布雷本登粘度和會導致淀粉具有特定的最小凝膠強度的凝膠強度之間的最佳相關(guān)性可以通過以下的公式表明為了達到上述目的，用下述定義的參數(shù)，即布雷本登粘度差異(“BVD”)表示所需要的交聯(lián)的數(shù)量[V95-V80V80]×100]]>其中的V95和V80分別表示在95℃和80℃時的布雷本登粘度。BVD以百分數(shù)的形式表示，可能是一個正數(shù)，也可能是一個負數(shù)，取決于布雷本登曲線是繼續(xù)上升(BVD為正數(shù)，表明具有更高水平的抑制)，還是到達一個峰值，然后開始下降(BVD為負數(shù)，表明更低水平的抑制)。對于布雷本登粘度單位在約400到約850之間的轉(zhuǎn)化交聯(lián)后的淀粉，其布雷本登粘度差異變化范圍很大，使用350cm-g的圓筒在固形物含量為7％時進行測量，可以在大約-40-+30％之間變化。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該清楚并不是上述BVD范圍內(nèi)所有的數(shù)值對于在給定的布雷本登單位范圍內(nèi)具有價值的淀粉而言都適用。適當?shù)牟祭妆镜遣町惐仨毟鶕?jù)每一個布雷本登單位和所使用的預(yù)膠凝的工藝單獨確定，這一點將在下文中具體描述。
這里談到的任何具有合理的使用特性的淀粉或者淀粉的混合物在任何改性或者轉(zhuǎn)化前后都可以被純化，可以通過現(xiàn)有技術(shù)去掉淀粉中天然存在的或者是加工過程產(chǎn)生的風味、氣味或者顏色。適用于淀粉的純化處理的工藝在以歐洲專利EP554818為代表的同族專利中被公開。在以美國專利US4477480和US5187272為代表的同族專利中公開的堿洗技術(shù)也非常有用。優(yōu)選的情況是，淀粉可以用堿土金屬的氫氧化物例如氫氧化鈉進行洗滌。此外，洗滌最好在淀粉的轉(zhuǎn)化和/或交聯(lián)之前進行。
通過上述的步驟生產(chǎn)出來的交聯(lián)的，轉(zhuǎn)化的西米淀粉必須預(yù)膠凝使得冷水可分散?，F(xiàn)有技術(shù)中公開的各種各樣的技術(shù)，包括滾筒干燥，噴霧干燥，擠壓加工或者噴射加熱都可以使得這些淀粉預(yù)膠凝。預(yù)膠凝淀粉的生產(chǎn)工藝的典型的例子在以下專利文件中被公開US1516512；1901109；2314459；2582198；2805966；2919214；2940876；3086890；3133836；3137592；3234046；3607394；3630775；4280851；4465702；5037929；5131953，和5149799。
優(yōu)選的，預(yù)膠凝可以這樣完成通過使用合適的具有一個或者兩個滾筒的滾筒干燥器，將淀粉干燥至水分含量為大約12％或者更少。淀粉的漿狀物通常是通過一個有孔的管或者一個罐上面的振動式攪拌器臂或者由具有一個攪伴器和一個馬達的桶加入到一個或者多個滾筒中。
上述的特定的粘度和交聯(lián)水平是相互依存的，但是它們會隨著所使用的滾筒干燥器產(chǎn)生一定程度的變化。研究發(fā)現(xiàn)為了生產(chǎn)出本發(fā)明中具有相應(yīng)的凝膠性的改性淀粉，所使用的能夠產(chǎn)生更高的剪切力的預(yù)膠凝技術(shù)需要淀粉具有更高的交聯(lián)度。雖然不受限于任何一種理論，我們假設(shè)上述產(chǎn)品獨特的凝膠性與預(yù)膠凝過程中直鏈淀粉的釋放量具有相關(guān)性。淀粉的轉(zhuǎn)化改變了淀粉的粒度以達到控制直鏈淀粉的大小及其釋放量的目的；同時交聯(lián)度也是直鏈淀粉釋放的一個因素，它可以提高顆粒對預(yù)膠凝的過程中剪切降解的耐受力。因此，具有更高的剪切力的預(yù)膠凝技術(shù)可能會傾向于更大程度上破壞顆粒，以至于以更快的速率釋放出更多的直鏈淀粉。在預(yù)膠凝的過程中(例如在滾筒干燥的過程中)，這些釋放的直鏈淀粉沉積在溶脹的顆粒的表面，因此，在加入水時，非常容易再次分散。假如淀粉更高程度的交聯(lián)后，它將不易于被破壞，并且可以使用高剪切力設(shè)備成功地預(yù)膠凝，而不會對它的凝膠性質(zhì)產(chǎn)生負面影響。
經(jīng)過預(yù)膠凝后，從設(shè)備上取出淀粉產(chǎn)品，然后將此淀粉產(chǎn)品粉碎成粉?；蛘?，這種產(chǎn)品可以根據(jù)最終產(chǎn)品的特殊用途，加工成片狀，然而，最好的是加工成粉末狀。任何傳統(tǒng)的設(shè)備例如Fitz磨粉機，研磨機或者錘打式磨粉機可以用于壓片或者粉碎。
經(jīng)過預(yù)膠凝過程獲得的最終的產(chǎn)品是一種冷水可分散的淀粉，當在水溶液例如水或者奶中分散后可以形成一種凝膠。通過感官評價和質(zhì)構(gòu)分析儀讀數(shù)可以確定凝膠的形成和測量凝膠強度。兩種方法的測量結(jié)果并不總是一致的(部分原因是因為一些產(chǎn)品的粘結(jié)性)，但是為了達到上述目的，本發(fā)明中的改性淀粉必須能夠形成一種凝膠，這種凝膠的強度(如上文所述)在生產(chǎn)5小時之內(nèi)至少為約20克，優(yōu)選至少為約30克，更優(yōu)選至少為約45克。理想情況是當在固形物含量為6％的狀態(tài)下時，本發(fā)明中的改性西米淀粉可以在食品體系中形成凝膠。
生成的改性西米淀粉具有與其它的基質(zhì)例如玉米形成的相對應(yīng)的淀粉相比較，更快的凝膠化速率。如圖6所示，與由其它的基質(zhì)例如玉米生成的相應(yīng)的淀粉相比較，最終生成的改性西米淀粉形成凝膠更快，通常情況下大約快100％，更優(yōu)選的是，可以快300％。這種凝膠速度的提高使得降低產(chǎn)品中的淀粉含量，但使其仍然具有理想的凝膠強度和組織成為可能。例如，為了提供可比擬的凝膠強度和組織，其相對應(yīng)的玉米淀粉的添加量需要高至少30％，尤其至少50％，更特別地至少100％。
改性西米淀粉實質(zhì)上易于切割，而非彈性的。這種可以切割的性質(zhì)在許多最終的應(yīng)用方面非常有用，例如在派餡中，切割可以使得產(chǎn)品能夠成形且表面光滑。
最終的改性西米淀粉通常由于脫水收縮受到抑制而具有良好的持水性。這種淀粉在低pH值，剪切性和耐受高溫的方面通常與改性木薯淀粉相當或者優(yōu)于改性木薯淀粉。例如，在最不適宜凝膠化的條件下(例如，在室溫條件下，pH值為3.1的酸性體系中)，本發(fā)明中的改性西米淀粉與其它改性淀粉，例如改性木薯淀粉相比較，可以更快的形成更高強度的凝膠。
改性西米淀粉可以用于替代明膠、酪蛋白、果膠、瓊脂，阿拉伯樹膠，大豆或肉類分離蛋白和某些凝膠例如角叉膠。
最終的西米流動性淀粉可以應(yīng)用于許多工業(yè)包括，食品、個人護理品、藥品和保健食品、造紙、農(nóng)產(chǎn)品和油漆，特別是在那些需要低粘度的淀粉來提供具有可泵送的和可使用的粘度的高固性物淀粉分散液中非常有用。那些包括紙張和紙板的制造，干墻體建筑物的石膏板的生產(chǎn)和紡織品經(jīng)紗上漿的工業(yè)應(yīng)用中，使用降解或轉(zhuǎn)化后的淀粉非常理想和需要。
食品產(chǎn)品指的是食品和飲料。這些包括，但是不限于以下所列糖果例如淀粉口香糖、面條、布丁、奶油蛋羹和果派餡，餡類例如餅餡、干酪仿制品和干酪產(chǎn)品，涂抹食品例如人造黃油、澆頭、糖衣，魚類仿制品，禽類或肉類，淀粉球，酸奶酪，凝膠甜點，果凍和蛋制品。
可以根據(jù)最終達到的特定的應(yīng)用特性的需要確定改性西米淀粉的使用量。一般情況下，淀粉的使用量至少為產(chǎn)品重量的約4％，優(yōu)選至少約6％，更優(yōu)選至少約7％。
在下面所述的例子中，除非另外有標注，所有的份和百分比都是以重量計，所有的溫度都是指攝氏度(℃)。下面的例子進一步說明和解釋了本發(fā)明，但不能被看作是對本發(fā)明的限定。所有使用的百分比都是以重量/重量作為基礎(chǔ)。利用下面的分析和測試過程來闡述上述的淀粉產(chǎn)品的特性。


如何實現(xiàn)上述目標和其它理想的特性記載在下面的描述和附圖中圖1記載隨著時間的變化，檸檬派中的根據(jù)本發(fā)明的各種西米凝膠的凝膠強度圖。
圖2記載當轉(zhuǎn)化后的西米淀粉的粘度為825布雷本登單位時，根據(jù)本發(fā)明的各種西米凝膠的凝膠強度圖。
圖3記載當轉(zhuǎn)化后的西米淀粉的粘度為710布雷本登單位時，根據(jù)本發(fā)明的各種西米凝膠的凝膠強度圖。
圖4記載當轉(zhuǎn)化后的西米淀粉的粘度為595布雷本登單位時，根據(jù)本發(fā)明的各種西米凝膠的凝膠強度圖。
圖5記載交聯(lián)對根據(jù)本發(fā)明的各種西米淀粉基凝膠的峰值粘度的影響圖。
圖6記載與不是以西米為基質(zhì)的對照組相比較，根據(jù)本發(fā)明的各種西米基凝膠的凝膠強度圖。
圖7記載與冷凍后的不是以西米為基質(zhì)的對照組相比較，根據(jù)本發(fā)明的各種西米基凝膠的凝膠強度圖。
具體實施例方式
A使用質(zhì)構(gòu)分析儀測得凝膠強度凝膠強度使用型號為TX-XT2的質(zhì)構(gòu)分析儀進行測定(英國薩里的穩(wěn)定微量分析系統(tǒng)購買)。20克無水淀粉與去離子水混合制得所需固性物含量百分比的淀粉漿狀物。這種漿狀物在沸騰的水浴中加熱20分鐘，期間不停攪拌保持淀粉懸浮狀態(tài)，直到變稠，然后停止攪拌，將其封口。在室溫，pH值為7的4-oz(118-ml)罐中對由淀粉樣品形成的凝膠進行凝膠強度的測量。罐的中心被固定在一個5mm的探測器的下面，測試使用的參數(shù)如下模式力/壓縮選項返回出發(fā)點開始的速度5.0mm/see速度0.5mm/sec力N/A距離15.0mm時間N/A計數(shù)N/A觸發(fā)器0.05NPPS200.0探測器p50 12.7mm(1/2in)直徑，塑料圓筒B.通過布雷本登測量儀測定粘度使用一個微量粘度-淀粉-測定儀(從新澤西州的南哈肯薩克市的C.W.布雷本登設(shè)備有限公司購買)測定粘度。35.4g(無水基)的轉(zhuǎn)化過的交聯(lián)淀粉與足夠多的蒸餾水打漿，使得總重達到500g，然后添加到布雷本登微量粘度-淀粉-測定儀的滾筒中。淀粉漿狀物被快速的加熱到50℃，然后以1.5℃/min中的速度從50℃加熱到95℃。記錄80℃和95℃的粘度讀數(shù)，然后在95℃保持20分鐘后再次記錄95℃時的粘度值。(95℃+20)
C.檸檬派餡凝膠的測定6.0g的轉(zhuǎn)化交聯(lián)后的預(yù)膠凝淀粉，24.6g的糖，0.62g的葡萄糖，0.19g的檸檬酸鈉和0.19g的檸檬酸在一個4-oz.(118ml)的滾筒中通過搖動進行干混合。這種干的混合物在大于1分鐘的時間里被緩慢的加入到一種由55.5g的蒸餾水和12.91g的檸檬汁制得的溶液中，然后在4分鐘之內(nèi)以#1的速度在SunbeamMixmaster Kitchen主機中混合。
接著最后制得的混合物被倒進4-OZ(118ml)的滾筒中，在上端留有大約5mm的空隙，然后放入冰箱中在15℃放置7小時。此后，混合物在室溫下放置長短不一的時間。
實施例1這個實施例說明了西米淀粉的漂白和轉(zhuǎn)化為所需的布雷本登粘度，然后與三氯氧化磷交聯(lián)的過程。
將2000g的西米淀粉懸浮在3000ml的自來水中制得漿狀物。用水浴加熱將這種漿狀物的溫度調(diào)節(jié)到45℃。使用鹽酸將pH值調(diào)節(jié)到2.5，然后加入5g的氯化鈉。保持兩小時后，將漿狀物的pH值調(diào)整到4.0。加入足量的焦亞硫酸鈉中和剩余的氧化劑。
此時，溫度降到42℃。通過緩慢的加入3％的NaOH的水溶液，將堿度提高到28至32ml0.1N的HCl(50-ml樣品)。在這個混合物中，加入5g 2％的高錳酸鉀的水溶液。(即，淀粉重量的0.005％，相當于以淀粉的重量計，17.5ppm的錳離子。)在淀粉的漿狀物中加入2.0g 30％的H2O2。這個反應(yīng)持續(xù)3小時，直到?jīng)]有過氧化氫殘余，這一點可以通過一個H2O2定量分析帶的實驗結(jié)果為陰性加以證明。最終淀粉的布魯本登粘度為700BU。
然后將淀粉漿狀物的溫度降至30℃，在其中加入0.5％的NaCl(10g)和0.020％的POCl3(0.4g)反應(yīng)0.5小時，使得淀粉交聯(lián)。然后加入HCl，將淀粉漿狀物的pH調(diào)節(jié)到5.5。淀粉產(chǎn)品通過過濾回收，用水沖洗兩次，然后在空氣中干燥。
實施例2這個實施例涉及各種各樣漂白的轉(zhuǎn)化的西米淀粉(所有淀粉的漂白都采用實施例1中所述的方法)的制備方法，這些西米淀粉具有寬泛的粘度范圍，并且用各種各樣的POCl3處理水平進行交聯(lián)。象后面的實施例中表明的那樣，最

圖5是描述包括根據(jù)本發(fā)明另一實施例的打印介質(zhì)鑒別器的噴墨打印機的部分的側(cè)視圖。參考圖5，摩擦輥51可設(shè)置在送紙輥35上以接觸送紙輥35，其沿著送紙通道在箭頭A所示方向從取紙輥(pick-up roller)(未示出)將紙張25送入到打印區(qū)域。摩擦輥51可旋轉(zhuǎn)的連接到摩擦輥保持器52的一端。摩擦輥保持器52的另一端連接到打印機體。
在打印通道中從送紙輥35的下游處，墨盒31和導紙器53可安裝為與設(shè)置在墨盒31底上的打印頭31a空間分開預(yù)定距離以支撐紙張25?？p53a或者具有預(yù)定長度的槽可沿著主掃描方向形成在導紙器53上。用于垂直移動紙張25的單元可安裝在縫53a或者槽處以移動紙張朝著介質(zhì)檢測器20或者在垂直方向移動。垂直移動單元可為柱狀桿54以通過促動器(未示出)來垂直移動。柱狀桿54可控制紙張25以朝著介質(zhì)檢測器20移動或者在垂直方向移動。
介質(zhì)檢測器20可安裝在墨盒31的一側(cè)以面對送紙輥35。柱狀桿54可正位于介質(zhì)檢測器20的下面。介質(zhì)檢測器20的結(jié)構(gòu)可如圖2中所示相同。
多個槽55可形成在導紙器53的一個端部。出紙56可設(shè)置在槽55內(nèi)，并且星形輪57可設(shè)置在出紙56上。
現(xiàn)在參考圖2和圖5說明噴墨打印機的介質(zhì)鑒別器的操作。首先，被取紙輥(未示出)拾取的紙張25可在摩擦輥51和送紙輥35之間通過。紙張25可通過送紙輥35和紙張25之間的摩擦力被壓送到打印通道中。介質(zhì)檢測器20的光源21可發(fā)射光到紙張25上，并且光接收器22可接收從紙張25反射的光，即漫反射光。
如圖5所示，通過驅(qū)動促動器，柱狀桿54可向上移動預(yù)定高度，因而升高紙張25的位置。介質(zhì)檢測器20可接收從紙張25反射的光，即，規(guī)則反射光。漫反射光的強度和規(guī)則反射光的強度可與表1中的數(shù)值相比較。然后，所使用的打印介質(zhì)的類型或者特征就可以被鑒定。
圖6是描述包括根據(jù)本申請的一般發(fā)明構(gòu)思的再一實施例的打印介質(zhì)鑒別器的噴墨打印機的部分的側(cè)視圖。和圖5中前述實施例的元件相同的本發(fā)明實施例的元件的詳細說明將省略。和圖5中前述實施例的元件相同的本實施例的元件的參考標號與前述實施例的元件參考標號相同。
在圖中辨認表中所列的對應(yīng)的西米的樣品時，可以根據(jù)它們的樣品編號和滾筒干燥時的pH值進行識別。例如，在pH4的條件下，對西米樣品10進行滾筒干燥，標示為“西米10/4”。圖1表示了上述的西米淀粉的凝膠強度在酸性環(huán)境隨著時間的變化圖。(pH＝3.1，檸檬派餡)實施例3這個實施例公開了一種采用滾筒干燥預(yù)膠凝上述轉(zhuǎn)化和交聯(lián)過的淀粉以獲得這里所述的速凝淀粉的方法。
每一個樣品的滾筒干燥方法如下將200g的淀粉分散在300ml的水中形成漿狀物，然后將其緩慢的加入到一個蒸汽加熱的直徑為10英寸的不銹鋼轉(zhuǎn)筒中，在蒸汽壓力為105-110psi下進行加熱和干燥。使用一個直徑為2英寸的給料輥子將淀粉添加到滾筒中，滾筒運轉(zhuǎn)的速度為5轉(zhuǎn)/分。利用一個鋼片將預(yù)膠凝的淀粉層從滾筒上刮下來，將預(yù)膠凝的淀粉粉碎，使得85％的淀粉都能夠通過200目篩。
干燥后的淀粉產(chǎn)品的凝膠性可以通過上面“凝膠強度測定”程序部分的凝膠強度測定方法進行測定。結(jié)果列在下面的表2中。我們可以看出，當過氧化物用量大于約0.13％和/或當POCl3與淀粉交聯(lián)的用量大于0.030％時，凝膠的強度相對差一些。
表2

圖2-4使用圖的形式列出了上述在pH4和pH7的條件下滾筒干燥后的樣品1-3和樣品10-21的凝膠強度。從圖中可以看出，與pH值無關(guān)，隨著交聯(lián)程度的升高，凝膠強度下降。此外，圖3中揭示了交聯(lián)程度在某個范圍內(nèi)效果最好。例如，雖然西米樣品1-3都比西米樣品16-17要好，但是，最好的樣品是在pH值為中性條件下滾筒干燥的樣品14。樣品14的交聯(lián)程度大于樣品1-3，但是小于西米樣品15-17。
圖5說明交聯(lián)劑的數(shù)量在生產(chǎn)本發(fā)明快速凝膠西米淀粉中對峰值粘度的影響。
圖6說明與三個非西米的對照組的凝膠強度相比較，本發(fā)明五個最好的西米淀粉的凝膠強度。對照組1是一個利用乙醇加熱的玉米淀粉(MiragelTM，由伊利諾斯州Decatur市A.E.Staley制造公司生產(chǎn)).對照組2是一個速凝改性馬鈴薯淀粉(PaselliEasy Gel，由新澤西州Princeton市Avebe美國有限公司生產(chǎn))。對照組3是一種熱抑制型馬鈴薯淀粉(Novation6600，由新澤西州Bridgewater國家淀粉和化學制品公司生產(chǎn))。
實施例4這個實施例評價了漂白的效果。天然西米淀粉經(jīng)過實施例1中的轉(zhuǎn)化和交聯(lián)，但是沒有經(jīng)過漂白。
將2000g的西米淀粉分散在3000ml的自來水中形成漿狀物。采用水浴加熱的方法將其加熱到42℃。通過緩慢的加入3％的NaOH的水溶液，將堿度提高到28至32ml0.1N的HCl(50-ml樣品)。在這個混合物中，加入5g 2％的高錳酸鉀的水溶液。(即，淀粉重量的0.005％，相當于以淀粉的重量計，17.5ppm的錳離子。)在淀粉的漿狀物中加入1.4g 30％的H2O2。這個反應(yīng)持續(xù)3小時，直到?jīng)]有過氧化氫殘余，這一點可以通過一個H2O2定量分析紙帶的陰性實驗證明。最終淀粉的布魯本登粘度為775BU。
然后將淀粉漿狀物的溫度降至30℃，在其中加入0.025％的POCl3(0.5g)反應(yīng)0.5小時，使得淀粉交聯(lián)。然后加入HCl將淀粉漿狀物的pH調(diào)節(jié)到5.5。淀粉產(chǎn)品通過過濾回收，用水沖洗兩次，然后在空氣中干燥。
隨后這種產(chǎn)品依據(jù)實施例3的方法進行滾筒干燥，在室溫下儲存5小時后，凝膠強度為41.05。(當其如上所述分散在檸檬派餡中)實施例5這個實施例有關(guān)將轉(zhuǎn)化和交聯(lián)的順序互換后的效果。
將2000g的西米淀粉分散在3000ml的自來水中形成漿狀物。采用水浴加熱的方法將其加熱到45℃。使用鹽酸將pH值調(diào)節(jié)到2.5，然后加入5g的氯化鈉。保持兩小時后，調(diào)整漿狀物的pH值到4.0。加入足量的焦亞硫酸鈉中和剩余的氧化劑。然后將漿狀物冷卻到接近室溫。(大約25℃至大約30℃)。
通過緩慢的加入3％的NaOH的水溶液，將堿度提高到28至32ml0.1N的HCl(50-ml樣品)。然后在其中加入0.5％的NaCl(10g)和0.020％的POCl3(0.4g)反應(yīng)0.5小時，使得淀粉交聯(lián)。
采用水浴加熱的方法將其加熱到42℃。在這個混合物中，加入5g 2％的高錳酸鉀的水溶液。(即，淀粉重量的0.005％，相當于以淀粉的重量計，17.5ppm的錳離子。)在淀粉的漿狀物中加入2.0g 30％的H2O2。這個反應(yīng)持續(xù)3小時，直到?jīng)]有過氧化氫殘余，這一點可以通過一個H2O2定量分析紙帶的陰性實驗證明。
然后加入HCl將淀粉漿狀物的pH調(diào)節(jié)到5.5。淀粉產(chǎn)品通過過濾回收，用水沖洗兩次，然后在空氣中干燥。
然后這種產(chǎn)品依據(jù)實施例3的方法進行預(yù)膠凝，在室溫下儲存5小時后，凝膠強度為24.5，而與之對應(yīng)的轉(zhuǎn)化后再交聯(lián)的產(chǎn)品在室溫下儲存5小時后，凝膠強度為54.9。(當兩者都按照上述的辦法分散在檸檬派的餡中時)。
實施例6未經(jīng)過預(yù)膠凝的淀粉基質(zhì)在生產(chǎn)的過程中的凝膠強度可以根據(jù)檸檬派餡中凝膠的強度的測量方法進行測定。由于未經(jīng)過預(yù)膠凝，上述淀粉基質(zhì)可以在沸水中加熱20分鐘后，再在冷凍的環(huán)境中冷卻7個小時。將上述未經(jīng)滾筒干燥的淀粉與經(jīng)過滾筒干燥的相同的淀粉基質(zhì)進行比較后的結(jié)果記載在下列的表3中。
表3

實施例7
這個實施例說明了對漂白，轉(zhuǎn)化，交聯(lián)過的西米淀粉進行噴霧干燥的效果。
利用實施例1中的程序制造一大批產(chǎn)品。然后這些產(chǎn)品按照美國專利US5131953和US5149799中公開的方法進行噴霧干燥。下列的產(chǎn)品的凝膠強度根據(jù)檸檬派餡中凝膠的強度的測量方法進行測定。樣品在室溫下放置7小時，下表中列出了他們的凝膠強度分析表4

SIDA1是指“蒸汽注射雙霧化”，一種生產(chǎn)如美國專利US5149799中所述的冷水可溶性淀粉的方法。根據(jù)US5149799所述，淀粉的糊化物在加壓的情況下被進料到一個噴霧嘴中。在噴霧嘴中，糊化物與高壓蒸汽接觸，立即加熱并將淀粉顆粒噴霧，然后在干燥室中將淀粉顆?；厥铡?br> EK指US5131953中描述的一種方法，作者是Eden和Kasica。在這個過程中，當噴霧干燥使用一種壓力加熱霧化的方式時，用高溫蒸汽(300°F+)加熱的淀粉被霧化。在EK加工過程中，粒狀結(jié)構(gòu)不存在了。
實施例8這個實施例說明了對漂白，轉(zhuǎn)化，交聯(lián)過的西米淀粉進行滾筒干燥的效果。
一種中試規(guī)模的滾筒干燥器(購自GMG-Gouda，Holland)被用于對一種漂白、轉(zhuǎn)化和交聯(lián)過的西米淀粉進行滾筒干燥。這個滾筒寬50cm，直徑為50cm，利用一個5HP的變速電動機進行翻轉(zhuǎn)。滾筒的上方是一個倒轉(zhuǎn)的軋輥和三個涂抹器軋輥。
制備了下列八個批次漂白、轉(zhuǎn)化和交聯(lián)的西米淀粉——批次 ％H2O2％POCl31 0.05 0.0252 0.06 0.0203 0.06 0.0154 0.06 0.0105 0 06 0.015
60.055 0.017270.05 0.01780.04 0.016改性西米淀粉懸浮在水中形成了一種21玻美比重的漿狀物，調(diào)整pH值到大約6.5。滾筒的起始轉(zhuǎn)速為6轉(zhuǎn)/分，在120psig下用蒸汽將表面的溫度加熱到大約160℃。
利用一個moyno泵將漿狀物泵入一個滾筒干燥器中。調(diào)節(jié)泵的速度使得漿狀物在向第二個涂抹器軋輥傳遞時具有一個穩(wěn)定的速度。當在滾筒上有一個涂層時，可以使用一個刮刀進行緩慢清除，直到表面干凈，刮刀可以通過旋緊刀的螺絲進行調(diào)節(jié)。
滾筒干燥淀粉膜被刮到一個輸送螺桿中，這個輸送螺桿可以直接將刮下來的物質(zhì)刮入一個垃圾儲備筒中。當在第三個和第四個涂抹器軋輥中形成一個完整的臘腸狀的物質(zhì)且片比較均勻時，產(chǎn)品被收集到一個容器中。然后，將這些材料在一個錘子磨粉機中粉碎，直到顆粒的尺寸大約為200目(74微米)。
可以根據(jù)上述檸檬派餡產(chǎn)品在酸性條件下的效力的測定方法測定這些滾筒干燥的淀粉產(chǎn)品在酸性條件下的效力。這些中試規(guī)模改性西米淀粉的粘度列在下面的表5中。凝膠強度列在表6中。
表5

表6

本領(lǐng)域技術(shù)人員都知道可以通過調(diào)節(jié)漿狀物濃度的變化，滾筒干燥的溫度，滾筒的速度，pH和淀粉的類型來得到需要不同加熱程度的產(chǎn)品。通常，將漿狀物調(diào)整到一個相對中性的pH值(5-8)、較高的濃度、提高滾筒的轉(zhuǎn)速、降低滾筒的溫度都可以降低加熱的程度。另一種極端的情況是，將漿狀物調(diào)整到一個非常高或非常低的pH值、較低的濃度、降低滾筒的轉(zhuǎn)速、增加滾筒的溫度都可以提高加熱的程度。中度加熱可以通過相應(yīng)地調(diào)整相關(guān)的變量得到。
實施例9這個實施例將本發(fā)明中的淀粉和US6447615中公開的淀粉(615發(fā)明專利)進行了比較。
總共8個派餡，分為兩組兩種不同的檸檬派餡。在第一組中，兩次使用本發(fā)明中的淀粉依照“檸檬派餡凝膠評價”方法生產(chǎn)檸檬派餡，兩次使用‘615專利中的淀粉生產(chǎn)檸檬派餡，共生產(chǎn)4個淀粉含量為6％的檸檬派餡。在第二組中，除了使用10％的淀粉來取代6％的淀粉外，生產(chǎn)了不同于第一組的四個檸檬派餡。這些10％餡是這樣制備的在一個4-oz(118ml)的罐中將10.0g的淀粉，24.6g的糖，0.62g的葡萄糖，0.19g的檸檬酸鈉和0.19g的檸檬酸通過搖動進行干混合，這種干混合物在一分鐘內(nèi)緩慢的加入到一個由51.5g的蒸餾水和12.91g的檸檬汁組成的溶液中，然后在一個Sunbeam Mixmaster Kitchen主機中使用速度#1混合4分鐘。然后將上述得到的混合物到入一個4-oz(118ml)的罐中，頂端留有大約5mm的空隙，在室溫下放置不同的時間。
可以依據(jù)上文“凝膠強度測試”部分所描述的過程對八個檸檬派中的每一個進行凝膠測試。這些測試分別進行5小時和24小時，結(jié)果如下表7

“凝膠百分比”指的是5小時的凝膠強度與24小時的凝膠強度的百分比值，經(jīng)過24小時凝膠化的淀粉的凝膠強度被認為是100％。
由表7可以看出，無論是在高的淀粉含量(10％-99％凝膠對80％)還是低的淀粉含量(6％-82％凝膠對66％)的情況下，本發(fā)明中的西米淀粉的凝膠化速度都比‘615中西米淀粉的凝膠化速度快。相對而言，本發(fā)明中的西米淀粉可以使用更少量的淀粉而更有效、更快的形成更高強度的凝膠。此外，本發(fā)明中的檸檬派餡不會脫水收縮，并且上部觸摸是干的。相反，使用‘615專利中公開的西米淀粉制得的檸檬派餡嚴重脫水收縮，并且不能象使用本發(fā)明中的西米淀粉形成的檸檬派餡那樣可以隔水。本發(fā)明中的西米淀粉可被應(yīng)用到食品產(chǎn)品例如派餡和甜點涂層，而‘615專利中的西米淀粉被應(yīng)用到糖果食品例如膠姆糖中(例如，Mason Dots)。
雖然本發(fā)明已經(jīng)詳細描述和說明過，但是必須說明本發(fā)明的說明書和實施例僅僅用于清楚的解釋本發(fā)明，不能理解為是對本發(fā)明的限制。本發(fā)明的主題和范圍僅僅被附在后面的全部權(quán)利要求限定。
權(quán)利要求
1.一種冷水可分散的、具有凝膠性的改性西米淀粉，其特征在于這種改性西米淀粉是通過預(yù)膠凝一種粘度被轉(zhuǎn)化為大約400布雷本登單位至1000布雷本登單位、然后被抑制的淀粉制得，在溫度為大約80-大約90℃之間測量表明，這種轉(zhuǎn)化并抑制的淀粉有一個布雷本登粘度差異(BVD)，大約是-35BVD至大約25BVD。
2.如權(quán)利要求1所述的改性西米淀粉，其特征在于西米淀粉是被熱抑制的。
3.如權(quán)利要求1所述的改性西米淀粉，其特征在于西米淀粉的抑制是通過與重量百分比至少為0.005％的交聯(lián)劑反應(yīng)而實現(xiàn)的。
4.如權(quán)利要求3所述的改性西米淀粉，其特征在于其中與西米淀粉反應(yīng)的交聯(lián)劑選自三氯氧化磷、3-氯-1，2-環(huán)氧丙烷、三偏磷酸鈉和己二酸乙酸酸酐。
5.如權(quán)利要求1所述的改性西米淀粉，其特征在于其中的淀粉可以形成一種凝膠，凝膠的強度從生產(chǎn)開始計算的5小時之內(nèi)至少為30g。
6.一種含有如權(quán)利要求1所述的改性西米淀粉的食品體系。
7.一種西米淀粉，其特征在于其粘度為大約400布雷本登單位(BU)至約850布雷本登單位，且其凝膠強度比相應(yīng)的粘度為400BU至約1000BU的玉米淀粉的凝膠強度至少要大100％，上述的凝膠強度是在淀粉固形物含量為6％的相同條件下測定的。
8.一種冷水可分散的、具有凝膠性的改性西米淀粉的制備方法，其中包括以下步驟將西米淀粉的粘度轉(zhuǎn)化為大約400布雷本登單位(BU)至約1000BU；抑制西米淀粉，使得在溫度為約80至約90℃之間、固體濃度為7％的條件下測量時，該抑制后的西米淀粉有一個布雷本登粘度差異(BVD)，大約是-35BVD至大約25BVD；和預(yù)膠凝該西米淀粉；其中，該轉(zhuǎn)化、抑制、預(yù)膠凝的西米淀粉可以形成一種凝膠，該凝膠的強度從生產(chǎn)開始計算的5小時之內(nèi)至少為30g。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于其中的西米淀粉是被熱抑制的。
10.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于其中的西米淀粉是通過滾筒干燥進行預(yù)膠凝。
11.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于西米淀粉的抑制是通過與重量百分比至少為0.005％的交聯(lián)劑反應(yīng)而實現(xiàn)的。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于其中與西米淀粉反應(yīng)的交聯(lián)劑選自三氯氧化磷、3-氯-1，2-環(huán)氧丙烷、三偏磷酸鈉和己二酸乙酸酸酐。
13.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于其中的交聯(lián)反應(yīng)進一步在溫度為約5℃-約60℃的條件下進行。
14.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于其中的西米淀粉是通過過氧化氫轉(zhuǎn)化的。
15.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于其中還含有漂白西米淀粉的步驟。
全文摘要
本申請涉及西米凝膠淀粉及其用途。本申請所涉及的改性淀粉具有超常的快速凝膠性、高凝膠強度以及優(yōu)良的彈性。這些性質(zhì)使得加工時間大幅度地減少、包括減少控制時間都成為可能。此外，更高的凝膠強度使得降低淀粉的含量但卻不損失最終產(chǎn)品的凝膠強度的完整性和結(jié)構(gòu)成為可能。這種速凝淀粉在儲存時凝膠化的系列食品體系中非常有用，例如派和冰淇淋餡、布丁、涂抹食品和果凍。
文檔編號A23L1/0522GK1618818SQ20041008825
公開日2005年5月25日 申請日期2004年8月27日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月29日
發(fā)明者R·M·特爾克薩克, P·J·福德 申請人:國家淀粉及化學投資控股公司