淀粉的聚集的制作方法

专利名称：淀粉的聚集的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于聚集(胶结，agglomerate)淀粉的方法、涉及通过所述方法 可获得的淀粉、涉及含有所述淀粉的食品，以及涉及所述淀粉的用途。
背景技术：
淀粉和淀粉衍生物是在各种各样的食品如烘焙奶油(bakerycream)、方便面、汤 料、干拌食品(dry mixes)、肉等中采用的多功能组分。淀粉通常赋予增强营养价值、改善味 道和/或提供产品所期望的粘度和结构。淀粉或其衍生物在食品中的应用在任何情况下都不是直接的。一个问题就是所谓 称为“成团(lumping)”。淀粉组分的部分在工艺中粘到一起，而产生团块。这些团块又被用 户觉察为讨厌的和不希望的。另一个问题是淀粉和其它干组分如盐、调味品、草料(herbs) 等可能发生分层(脱混，demixing)。在从包装和更重要的是从工厂的筒仓定量配料中，在 淀粉的流动性能方面遇到其它问题。部分这些问题能够通过聚集淀粉或其衍生物得到解决。EP-A-1 166 645描述了利用糖、麦芽糖糊精和冷可溶淀粉(coldsoluble starch) 制备聚集淀粉产品。麦芽糖糊精在聚集淀粉产品中的随机分布据说避免了成团问题。产品 是自由流动的，这便于对食品系统进行配料。然而，该方法并未避免淀粉与具有较高密度组 分如盐的分层问题。另外，由于加入麦芽糖糊精或冷可溶淀粉而使粘度显著降低。US-B-7 186 293描述了通过使含有天然淀粉和预压实(pre-compacted)淀粉粉 末的混合物流化(或流体化)并将含有预压实淀粉粉末的浆料喷雾到该流化的混合物上， 或通过生产预压实淀粉粉末和天然淀粉的含水浆料，接着喷雾干燥该料浆，而制备聚集淀 粉组合物的方法。所获得的聚集淀粉据说具有改进的流动性能。然而这种方法需要首先制 备预压实淀粉粉末的额外步骤。

发明内容
本发明的一个目的是提供一种用于制备聚集淀粉(agglomerated starch)的简单 方法。本发明的另一目的是提供一种用于制备聚集淀粉的方法，其在加工期间避免或至 少减少团块的形成。本发明另一目的是提供一种用于制备聚集淀粉的方法，该聚集淀粉与其它干组分 不会产生分层和/或分凝(分开或分离，segregate)，或仅在较低程度上分层和/或分凝。本发明另一目的是提供一种用于制备聚集淀粉的方法，具有增大的流动性能。本发明发明人令人惊讶地发现，这些目的中的一个或多个能够通过提供其中淀粉 通过盐进行聚集的方法而满足。因此，在第一个方面，本发明涉及一种用于制备聚集淀粉的方法，包括-将淀粉与盐和水混合；和
-干燥该混合物。不期望受到理论束缚，本发明发明人认为，在混合和干燥之后，脱水盐形成粘结淀 粉颗粒的晶体。盐晶体在盐粘结的单个淀粉颗粒周围形成一个层。以这种方式，能够形成 一种淀粉/盐聚集体。当向这样的聚集淀粉施加水时，该盐有助于淀粉适当地溶解。本发明的淀粉聚集体能够有利地应用到含盐食品(salty foodproduct)，如速溶 汤粉和肉中。这些优点包括，淀粉聚集体溶解游离团块，并且盐和淀粉不会或很难分层并 且终端用户能够在一个操作中采用聚集淀粉/盐混合物，导致更少的错误和更低的储存成 本。另外，该产品是自由流动的。本发明的聚集淀粉应用是非常方便的。例如，汤在大多数情况下都具有盐味。当 制备汤类制品时，加盐因此经常是必要步骤。然而，如果仅淀粉和盐混合，则很难得到均质 掺混物，因为在包装淀粉期间，盐和其它成分就会由于成分之间密度不同而发生分离。聚集 淀粉的加入克服了现有技术的这一缺点。本发明的发明人并未发现任何更早描述利用盐来聚集淀粉的出版物。JP-A-59 066 858描述了 KC1或KC1和NaCl与粘结剂如羧甲基纤维素或可溶淀粉的混合物的粒化。 这样的粒化据说阻止了盐的聚集。在该日本专利申请中，淀粉仅仅起到运行盐组合物进行 粒化的作用。淀粉是沉积在种仁、茎、根和块茎中的储备碳水化合物。淀粉通常由两个组分构 成称为直链淀粉的直链a (1-4) D-葡聚糖聚合物(发现的支化水平较低)和称为支链淀 粉的复杂支化的a (1-4和1-6)D-葡聚糖聚合物。对于本发明的方法，能够使用天然淀粉及它们的衍生物。淀粉能够合适地来源于 根、块茎、谷物、豆类，或能够独立地来自其他植物。淀粉例如能够来源于玉米、大麦、小麦、 水稻、黑小麦、黍粒(millet)、木薯(tapioca)、竹芋(arrow root)、香蕉、马铃薯、甜马铃 薯、豆荚、西谷米(sago)等。由于它们的高粘性，所以马铃薯淀粉及其衍生物是优选的。
在一个具体实施方式
中，采用高直链淀粉(直链淀粉含量高于30 % )，如直链玉米 淀粉、绿豆淀粉、豌豆淀粉、高直链马铃薯淀粉、或其组合。这些高直链淀粉可以来源于优先 通过天然过程产生直链淀粉的植物，但也能够通过遗传改性植物获得。在另一个实施方式中，采用所谓的蜡质淀粉。这些淀粉含有超过93衬％的支链淀 粉。能够用于本发明的蜡质淀粉众所周知的实例有蜡质玉米淀粉、蜡质小麦淀粉、蜡质大麦 淀粉、蜡质高梁淀粉、蜡质大米淀粉、蜡质马铃薯淀粉和蜡质木薯淀粉。这些高支链淀粉可 以来源于优先通过天然过程产生支链淀粉的植物，但是也能够通过遗传改性植物获得。淀粉衍生物也可以用于本发明。本领域技术人员熟知许多衍化的方式 (0. B. ffurzburg (Ed. ), "Modified Starches-Properties andUses，，, CRC Press Inc. , Boca Eaton, Florida, 1986)。例如，衍生物包括化学改性淀粉、物理改性淀粉包括重新胶化淀粉 (regelatinised starch)、酶改性淀粉和生物技术改性淀粉。衍生化的实例涵盖交联、酶降 解、酸降解、氧化、醚化、酯化、干烘烤(dryroasting)和糊精化。物理处理也能够赋予淀粉不同的功能。滚筒干燥、喷雾蒸煮和挤出将使淀粉变成 冷水可溶的。特殊的物理处理描述于专利EP-B-0 804 488中。在干热工艺中，淀粉进行物 理交联，即在不添加化学品的情况下获得化学交联淀粉的产品性能(热抑制作用)。可替代 地，如专利EP-B-0 436 208中描述的，马铃薯和香蕉淀粉能够在较高湿度水平下(湿热处理)加热以产生具有交联性能的产品，。本发明涉及所有能够利用这些衍生化技术制备的 淀粉衍生物。在本申请中提到的淀粉能够单独使用或组合使用。根据本发明的方法，盐以溶液形式提供。原则上，能够使用任何盐，但是对于食品 中的应用而言，盐优选NaCl，但是可以使用任何其它可食用的盐，如KI、KC1、CaS04、K2S04、 CaCl2、MgCl2、Cal2、或它们的混合物。盐溶液的浓度能够为0. 至饱和的盐溶液。然而， 还可以利用甚至更高的盐浓度，如过饱和的盐溶液。优选地，盐浓度为至少1 %，更优选至少 10%。在一个高度优选的实施方式中，采用饱和盐溶液。淀粉与盐和水的混合能够在常规混合器中实施。典型地，混合进行几分钟，优选 3 lOmin。混合期间的温度能够低于55°C，如0 55°C。一般地，混合在室温下进行。三 种组分加入混合器的次序并不是高度重要的。原则上，能够选择任何可能的次序，包括三种 组分同时加入、首先混合淀粉和盐而随后加水、首先混合淀粉和水而随后加盐、首先混合盐 和水而随后加淀粉。优选的次序是在水中溶解盐而形成盐溶液，随后加入淀粉。根据一个优选的实施方式，混合通过在淀粉颗粒上喷雾含盐的水溶液而实施。淀 粉颗粒优选是干燥的，但是能够具有高达30%的水分含量。根据另一个实施方式，湿淀粉(例如，从真空脱水的生产线上新鲜提取的)与盐溶 液或精细盐粉末混合。根据另一个实施方式，淀粉悬浮液与干燥盐混合。随后，淀粉、盐和水的混合物进行干燥，由此产生淀粉聚集体。在采用含水盐溶液的情况下，在混合期间淀粉与盐溶液的重量比可以在 1 0. 1 1 0.7的范围内，取决于盐溶液的浓度。在饱和盐溶液的情况下，淀粉和盐溶 液的重量比优选在1 0.3 1 0.5的范围内。如果淀粉和盐溶液之间的重量比低于 1 0.1，则很难实现淀粉颗粒在盐溶液中均勻分布。在本发明一个特定实施方式中，淀粉还与糖混合。糖也具有粘结淀粉的能力，以至 于提高淀粉的聚集作用。同样，将组分加入混合器中的次序并不是高度重要的。原则上，能 够选择任何可能的次序。例如，淀粉首先可以与盐和水混合而随后与糖混合。淀粉也可以 与糖和水首先混合而随后与盐进行混合。也可以是盐和糖首先溶解于水中之后，该溶液与 淀粉进行混合。在另一实施方式中，所有组分同时加入混合器中。优选的次序是将盐和糖 溶解于水中以形成溶液，随后加入淀粉。可以使用任何糖，例如葡萄糖、果糖、右旋糖、半乳糖、甘露糖、蔗糖、乳糖和/或麦 芽糖。而且，其它的水可溶组分可以与淀粉混合，如麦芽糖糊精或冷可溶淀粉。这些水可 溶组分有助于淀粉的聚集。混合之后，混合的组合物进行干燥。干燥可以使用烘炉、快速干燥器(急骤干燥 器，flash dryer)、流化床干燥器(fluid bed dryer)、喷雾干燥器、蒸汽喷射蒸箱(spray cooker)、真空干燥器、微波、真空冷冻干燥器、气流干燥器(pneumatic dyer)进行干燥，利 用处于高温的沸石进行干燥，或在空气中进行干燥而实施。这些干燥技术的组合也包括在 本发明的方法中。技术人员能够操作某些干燥器，如喷雾干燥器或流化床干燥器，而获得具 有所期望性能，如分散性和/或粒径的产品。
优选干燥期间淀粉的温度不超过60°C，更优选不超过50°C。较高的温度对于淀粉 是有害的。聚集淀粉典型地干燥到水分含量低于30 %，优选低于25 %，更优选低于20 %，而 更加优选低于10%。为了优化分散性和/或粒径，干燥的淀粉聚集体还可以进行一个可选的粉碎(磨 碎，grind)步骤，优选在干燥之后进行。粉碎例如可以通过使干燥的淀粉通过具有200 2000 u m筛孔的网筛而实施。本发明发明人进一步发现，改性淀粉，如乙酰化淀粉、氧化和/或羟丙基化淀粉， 能够通过将淀粉与不同类型的淀粉(如天然淀粉或衍生物)混合，然后用盐溶液润湿该混 合物被胶化至一定程度。这与天然淀粉用盐溶液润湿而不产生胶化淀粉相反。不期望受到 理论束缚，本发明发明人认为，用盐溶液进行润湿导致改性淀粉发生胶化(或部分胶化)， 并在淀粉混合物聚集中起到粘结剂的作用。本发明发明人令人惊讶地发现，该实施方式导 致产生溶解更好的淀粉聚集体，并因此产生更低程度的成团。基于干重，改性淀粉能与天然淀粉能够以0. 5 70%的量进行混合。润湿例如可 以涉及喷雾或浸泡等。盐溶液与淀粉混合物的比率能够在0.4 1，优选0.6 1的范围 内。合适地，能够采用饱和盐溶液。在干燥之后，获得淀粉混合物和盐的聚集体。在另一个方面，本发明涉及通过本发明的方法可获得的淀粉聚集体。根据本发明 的方法，获得淀粉聚集体，其中基本上所有的淀粉颗粒都被盐覆盖。盐不仅存在于聚集淀粉 颗粒之间，而且也存在于淀粉颗粒的精细孔隙/孔道内部。因此，水很容易以均质方式渗透 到淀粉中，并由此降低或甚至防止团块形成。所得的淀粉聚集体能够应用于各种各样的食品。在另一个方面，本发明因此涉及 一种利用本发明的淀粉聚集体来制备食品的方法。在另一方面，本发明涉及一种包含本发明的淀粉聚集体的食品。其中能够包含本发明的淀粉聚集体的食品包括，例如速溶汤粉、汤料、肉 ff" (gravy)、ijf 14 (seasoning) > # # (flavour carrier)、■ _ 吉 dr ㈣(instant custard)、饮料、预混粉末(pre-mixed powder)、烘烤食品(bakery product)、肉制品(meat product)、沙司(sauce)、沙司粘结剂(sauce binder)、面条制品(noodle preparation)、零 食(snack)、盐味饼干(salty biscuit)、和方便食品(convenience food)。本发明的淀粉 聚集体还可以应用于生产熟食(ready meals)、罐头汤料(canned soup)、乳制品等。这种 概括并不用于限制本申请的领域，而只是提及一些实例。在另一方面，本发明涉及本发明的聚集淀粉作为增粘剂的用途。已发现，聚集淀粉 能够合适地用作增粘剂以为产品提供期望的粘度。现在将进一步通过以下非限制性实施例举例说明本发明。
具体实施例方式实施例1材料所用的淀粉是普通的马铃薯淀粉、支链马铃薯淀粉及它们的衍生物。Eliane 100 是一种天然蜡质马铃薯淀粉，而Perfectamyl AC是一种乙酰化马铃薯淀粉。这些淀粉和衍 生物获自AVEBE。实施例中所用的盐和糖是普通食盐(NaCl)和普通食用糖(蔗糖)。
Tffe通过将100mL热水(95°C )倾倒入烧杯中的2g(干基)淀粉中，同时温和搅拌lmin 来检测成团。随后使该溶液通过80-目网筛。收集筛子上的残余物并干燥。成团率(％) 根据以下方程进行计算。成团(％)=残余物(db，g) X100% /2(g)在模型汤中的粘度采用Brabender Viscograph E (5 {%淀粉浓度，扭矩700cmg) 进行检测。聚集淀粉与近似饱和的盐溶液通过喷雾和混合而进行混合。随后，该混合物在烘炉中 于约50°C下干燥，直至淀粉的水分含量低于20 %。干淀粉通过使其通过具有500 u m筛孔 的网筛而温和地粉碎。随后，淀粉装在在密封的袋中。结果总结在表1中。表 1 在聚集之后，胶化温度微微升高。聚集淀粉的峰值粘度降低，同时最终粘度并未显 示出较大差异。

图1示出了蜡质马铃薯淀粉(Eliane 100)相对于用盐聚集的蜡质马铃薯淀粉的 糊化行为。图2示出了改性马铃薯淀粉(Perfectamyl AC)相对于用盐聚集的天然马铃薯 淀粉的胶化行为。灰色线示出了在加热和冷却后的粘度发展情况。实施例2利用以下成分制备了两种速溶汤粉。
将200mL热水(> 90°C )倾倒入干混粉末中，同时温和搅拌。在两种情况下，获得汤的均质结构，同时没有产生目视可见的成团。实施例3制备和评价了以下三个样品。样品1 1000g的天然马铃薯淀粉用460mL饱和NaCl溶液进行喷雾。样品2 :950g(95wt % )的天然马铃薯淀粉与50g(5wt % )获自AVEBE的 Perfectamyl AC (乙酰化马铃薯淀粉)充分混合。该淀粉混合物用500mL饱和NaCl溶液进 行喷雾。样品3 :970g(97wt % )的天然马铃薯淀粉与30g(3wt % )获自AVEBE的 Perfectamyl A3108 (氧化的马铃薯淀粉)充分混合。该淀粉混合物用520mL饱和NaCl溶 液进行喷雾。通过饱和NaCl溶液喷雾的样品照片如图3所示(3A 天然马铃薯淀粉；3B Perfectamyl AC ；3C :Perfectamyl A3108)。图4示出了不同样品的显微照片(4A 天然马 铃薯淀粉；4B :PerfectamylAC ；4C :Perfectamyl A3108)。图 1 和 2 清楚地表明 了样品 2 和 3胶化至一定程度，而样品1的淀粉没有发生胶化。喷雾之后，每一样品的淀粉混合物通过30号网筛(595i!m筛孔)挤出，随后在 40°C空气干燥直至淀粉混合物的水分含量低于18%。样品2和3的最终聚集淀粉如图5中所示(5A 天然马铃薯淀粉与Perfectamyl AC的混合物；5B 天然马铃薯淀粉与PerfectamylA3108的混合物)。胶化温度和峰值粘度温度通过Brabender Viscograph进行检测，并且结果如表1 中所示。聚集的主要目的是避免或降低淀粉或淀粉产品在热水溶液(如速溶汤粉)中制备 时的成团问题。成团通过将2g (干基)淀粉温和地倒入在烧杯中的100mL热水(95°C )中， 同时温和地搅拌lmin。然后使该溶液通过80目网筛(筛孔180 ym)。收集筛子上的残余
物并干燥。成团率(％ )根据以下方程计算
成团率(%)=残余物w结果如表2中所示。表2 相比于典型的聚结淀粉，聚集淀粉的物理性质 a Granamyl P13是一种通过典型聚集方法制备的聚集天然马铃薯淀粉(通过在流化床中将淀粉用麦芽糖糊精溶液喷雾而聚集的淀粉)b Tg是胶化温度c Tg时间是胶化开始时的时间d Tp是达到峰值粘度时的温度e Tp时间是达到峰值粘度时的时间f时间差是达到峰值粘度时的时间和胶化开始时的时间之间的时间8 NPS是天然马铃薯淀粉h Perfectamyl A3108是氧化的马铃薯淀粉已发现，甚至聚集淀粉仍不能完全避免成团(成团率为4. 7%，而未聚集的普通淀 粉成团率超过40%)。然而，天然淀粉与改性淀粉(Perfectamyl A3108)的混合物没有产 生任何成团。聚集的混合物的胶化温度稍微更高，并且时间差比GranamylP13显著更高。这表 明淀粉的聚集混合物将会吸水溶胀并缓慢发生胶化，这将避免外部淀粉胶化太快。外部淀 粉的快速胶化将会封装和阻止内部淀粉吸收水用于胶化，这导致产生成团。这可能是为什 么聚集混合物更好地避免成团的原因。实施例4对不同淀粉聚集体(天然的、化学改性的、物理改性的和重新胶化的淀粉)的成团 率进行了测试。淀粉聚集体利用NaCl的饱和溶液制备。结果如下表3所示。表3 不同淀粉聚集体的成团率结果 a Perfectamyl AC是乙酰化马铃薯淀粉b NPS是天然马铃薯淀粉 。Farinex AG600是羟丙基化马铃薯淀粉d Paselli WA4是预胶化马铃薯淀粉
e Eliane C100是预胶化蜡质马铃薯淀粉f Prejel VA70是预胶化羟丙基二淀粉磷酸酯马铃薯淀粉。
权利要求
用于制备聚集淀粉的方法，包括-将淀粉与盐和水混合；和-干燥所述混合物。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述淀粉进一步与糖混合。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述淀粉和水以含水淀粉悬浮液的形式提{共。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述盐和水以包含所述盐的水溶液的形式提{共。
5.根据权利要求3所述的方法，其中，所述水溶液具有的盐浓度为至少1%，更优选至 少10%，并且最优选为饱和盐溶液。
6.根据权利要求4或5所述的方法，其中，所述混合包括在所述淀粉上喷雾包含盐的水 溶液。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述干燥的混合物被粉碎。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述干燥包括使用烘炉、快速干燥 器、流化床干燥器、喷雾干燥器、蒸汽喷射蒸箱、真空干燥器、微波干燥器、真空冷冻干燥器、 气流干燥器，利用处于高温的沸石进行干燥，或在空气中进行干燥。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述盐是NaCl。
10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述淀粉选自由玉米淀粉、大麦淀 粉、小麦淀粉、大米淀粉、黑小麦淀粉、黍粒淀粉、木薯淀粉、竹芋淀粉、香蕉淀粉、马铃薯淀 粉、甜马铃薯淀粉、西谷米淀粉、绿豆淀粉和豌豆淀粉组成的组。
11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述淀粉是淀粉衍生物，如交联淀 粉、氧化淀粉、醚化淀粉、酯化淀粉、干烘烤淀粉或糊精化淀粉。
12.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述淀粉是包含改性淀粉如乙酰化 淀粉、氧化和/或羟丙基化淀粉，以及不同类型的淀粉如天然淀粉或衍生淀粉的淀粉混合 物。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，基于干重，改性淀粉在所述淀粉混合物中的量 为 0. 5 70%。
14.通过前述权利要求中任一项所述的方法可获得的聚集淀粉。
15.含有根据权利要求14所述的聚集淀粉的食品。
16.制备一种食品的方法，包括利用根据权利要求14所述的聚集淀粉。
17.根据权利要求16所述的方法可获得的食品。
18.根据权利要求15或17所述的食品，为速溶汤粉、汤料、肉汁、调料、香味载体、速溶 吉士粉、饮料、预混粉末、烘烤食品、肉制品、沙司、沙司粘结剂、面条制品、零食、盐味饼干或 方便食品的形式。
19.根据权利要求14所述的聚集淀粉作为增粘剂的用途。
全文摘要
本发明涉及一种用于聚集淀粉的方法、涉及通过所述方法可获得的淀粉、涉及含有所述淀粉的食品、以及涉及所述淀粉的用途。本发明的方法包括将淀粉与含有盐的水溶液混合并干燥该混合物。
文档编号A23L1/0522GK101888789SQ200880119786
公开日2010年11月17日 申请日期2008年12月10日 优先权日2007年12月10日
发明者彼得·利卡勒·布瓦尔达, 陈正宏 申请人:艾维贝无限合伙公司