专利名称：降低食物中淀粉颗粒酶消化速率的方法和该方法生产的食品的制作方法
技术领域：
本发明涉及通过可从化学反应得到的反应化合物包囊化淀粉颗粒来降低食物 (特别是稻类食品)中淀粉颗粒酶消化速率的方法，所述化学反应为已经与食物成分预混 合的至少一种可交联多糖与至少一种交联剂的化学反应。本发明还涉及包括本发明方法的 食品制备方法。
背景技术：
报道称，在谷物作物中，小麦是仅次于玉米的产量第二高的食物。小麦用来生产用 于面包、曲奇饼、蛋糕、不加糖的面食制品、面条的面粉，还可以发酵生产啤酒或白酒。但是， 小麦或来自小麦的产品不适用于不耐受小麦中谷蛋白的乳糜泻患者(celiac patient) 0另一种常用于生产食品而且用来代替小麦的谷物作物是稻。稻米的成分随着气候 和种类而变化，但是无论如何，淀粉通常都是稻米中的主要成分。淀粉是由大量结合到一起 的葡萄糖单糖单元组成的多糖。一般而言，磨碎的稻米由78%的淀粉、7%的蛋白质、14%的 水分以及大约的脂质、灰分和纤维组成。除食用稻米本身外，还可以以多种加工产品的 形式食用稻米，例如面条、蛋糕、婴儿食品、焙烤产品和啤酒或白酒。在消费者中特别是乳糜 泻患者中，稻米来源的产品越来越流行。虽然稻米制品适合乳糜泻患者，但是也有缺点，因为在稻米中没有在小麦中发现 存在的谷蛋白。不存在谷蛋白则意味着稻米不具有粘结性面团结构，从而使得稻米缺乏小 麦中发现的一些多功能性。而且，谷蛋白的缺乏还使得稻米制品具有低的烹饪后硬度、缺乏弹性、咀嚼性，而 且烹饪损失高。为了克服加工困难和改善稻米制品的质地，经常需要加入亲水性胶体。还 有其他尝试，例如向稻米制品的配方中引入海藻酸丙二酯(PGA)，尤其是作为面条生产中的 稳定剂。但是，PGA被媒体和消费者普遍认为是“化学”添加剂。而且，稻米具有比较高的血糖生成指数(glycemic index, GI)。GI是对碳水化合 物在血液葡萄糖浓度方面效果的一种量度。当含碳水化合物食物在小肠中消化时，会引起 血液葡萄糖水平升高。高GI的食物被快速消化，并吸收入血流中。另一方面，慢慢分解并 逐渐释放葡萄糖到血流中的食物具有低GI。将含碳水化合物的食物从1级至100级的GI 等级分级。最高GI值为100，类似于以纯葡萄糖的形式食用葡萄糖。高GI食物是指GI值 高于70的食物，GI在40和70之间的食物一般认为是中等GI食物，GI低于40的食物分类 为低GI食物。当消耗含碳水化合物的食物时，碳水化合物会被分解成较小的单元，从而使其能 够吸收到血流中。一旦吸收进血流中，人体会将其分布到需要能量的区域，或者作为糖原储 存起来。糖原，葡萄糖的另一种聚合物，是人类用来储存能量的多糖。认为高GI食物会引发胰岛素向血流中的释放增加。胰岛素是通过设法保持血糖 的恒定水平来发挥调节血糖水平作用的一种激素。因此，当太多的葡萄糖同时进入血流时，机体通过释放更多的胰岛素来对其响应，以将过量的葡萄糖转化为能够被人体储存的形 式。但是，这一过程的效果是当已经以碳水化合物形式消耗的葡萄糖从血流中去除时，我们 会感觉到疲惫和饥饿，从而产生对更多碳水化合物的渴求。所以形成一种循环，即，我们会 吃掉比所需的更多的碳水化合物。高GI食物的消耗经常与各种健康问题相关，包括胰岛素抵抗、II型糖尿病、肥胖 和冠心病。另一方面，低GI食物则更慢而且稳定地释放葡萄糖。所以，低GI食物会缓慢流出 葡萄糖到血流中，这保持了能量水平的平衡和恒定。这还意味着人在两顿饭之间更长时间 内感觉到饱足感。我们的社会中，越来越多的人更加密切地关注健康问题和他们每天消耗的食物 了。但是，作为忙碌又兴奋的生活方式的结果，更多的时间化费到了工作上，现在的人们用 来准备对自身健康的饮食的时间更少了。所以，人们需要食品工业，而且期望食品工业不仅 提供方便，还提供食物的健康选择。当前的趋势是追求低脂肪、低盐和低碳水化合物含量的 食物。因此，目前认为，对于大众来说，需要产生低血糖生成和胰岛素响应的碳水化合物的 慢速消化。国际专利申请 PCT/EP2007/059324.PCT/EP2007/059326 和 PCT/EP2007/0593^ 记 载了化合物的生产方法，这些化合物是用可交联的多糖包被、包埋或包囊化的含淀粉颗粒， 该方法在Ca2+溶液中进行。PCT/EP2007/0593M和PCT/EP2007/0593^之间仅有的区别 在于后者还包括防止涂层在胃肠道中崩解的后硬化步骤。然而，与其他两个申请相比，PCT/ EP2007/059329仅有的区别在于PCT/EP2007/059329中记载了多层布置中的生物聚合物的 混合物。但是，这些文件所述的化合物或者是用挤出或乳状液制备的，其中通过将淀粉和藻 酸盐的溶液挤出到氯化钙浴中硬化制备化合物珠。然后将这些方法得到的硬化珠加入到食 物组合物中。可从该系统得到的食品大部分都是即食食物，例如小吃、糖果、布丁、酸奶、谷 类食物、冰淇淋、饮料和不加糖的面食制品制品。此外，在这些文件中都没有详细研究特定 的食物系统。欧洲专利EP0749697公开了使用阳离子交联多糖涂层来降低含碳水化合物食物 的血糖生成反应。该专利的方法包括通过将其煮沸而在能水合的食物核心上涂覆可交联的 多糖，然后通过在阳离子溶液中烹饪该涂覆后的食物核心来水合该食物核心。该专利适用 于涂覆烹饪过的食物，例如米粒、不加糖的面食制品和即食食物。看起来这种方法是用于在 终产品上涂覆涂层的涂覆方法。为了使该专利的方法更有效地发挥作用，要涂覆的食物应 该相对较大。考虑到现在的趋势，市场上需要提供具有改善的食用和加工性质的更加健康的稻 米制品。需要PGA的替代物。还需要能够生产更广范围的GI值得到降低的食品的方法，该 方法不限于即食食物，也不应受到要涂覆食物大小的限制。发明概述本发明的一个目的是提供具有淀粉颗粒的慢速消化率并因此向血流中慢速释放 葡萄糖的食品。本发明的另一个目的是通过外部设置阳离子网络来提供具有淀粉颗粒慢速消化 性的食品，该网络能够在高温高压下依然存在而在食品的生产和加工过程中也不被破坏。
本发明进一步的目的是提供具有低GI值从而对消费者更加健康的稻米类食品。此外，本发明的另一个目的是提供用化学反应形成的反应性化合物包囊化食物中 的淀粉颗粒的方法，该化学反应是至少一种可交联的多糖与至少一种交联剂的反应，从而 降低了该食品的GI值。按照本发明，提供了一种包括用反应化合物包囊化淀粉颗粒的降低食物中淀粉颗 粒的酶消化速率的方法，其特征在于该反应化合物由一种化学反应形成，所述化学反应为 已经与食物成分预混合的至少一种可交联多糖与至少一种交联剂的化学反应。该反应化合物延迟了碳水化合物或淀粉颗粒向消化系统的释放，因此降低了食物 的生糖反应。用于本发明的可交联多糖可以是能够与阳离子交联的任何多糖。这样的多糖包括 藻酸盐、果胶、果胶酸盐(pectate)、角叉藻聚糖、黄原胶和脱酰基吉兰糖胶中的任一种或其 组合。更优选使用的可交联多糖为藻酸盐。可用于本发明的交联剂包括任何阳离子，优选二价阳离子，更优选二价金属阳离 子，包括钙、镁、钠和钾。阳离子源优选是液体形式，这些阳离子源包括氯化钙、无水氯化钙、 二水氯化钙、磷酸二氢钙、乳酸钙或其他金属离子。本发明最优选的溶液是氯化钙。一种制备具有降低的酶消化速率的食物的方法，包括如下步骤(i)通过至少混 合足量的面粉和水形成面团来制备面团；和(ii)将所述面团塑形成为所需的形状；其特征 在于，所述方法进一步包括向所述面团中至少加入可交联多糖，和使所述面团接触交联剂 溶液预定的一段时间，以使得在所述塑形步骤之前所述可交联多糖与所述交联剂交联。附图概述
图1示出了模型稻米面条的制备和分析中使用的实验方案的流程图。优选实施方 式的详细说明本发明的一方面涉及一种降低食物中淀粉颗粒的酶消化的方法，特别是稻米类食 物，更特别是稻米面条。在亚洲，包括即食稻米面条在内的稻米面条的消费还在增加，特别 是在非传统市场中，例如印度。但是，高盐、高脂和高碳水化合物含量的即食面条通常被亚 洲的媒体和消费者群体认为是“不健康”食物，其违背了重点在于疾病预防的促进健康生活 方式的市场趋势。不健康的饮食受到重点关注，而且在亚洲糖尿病是主要的代谢疾病。例如，在新加 坡，根据1998年的国家健康调查，在年龄在18至64岁的人群中，糖尿病和葡萄糖耐受不良 的发生率分别是约9%和15%。其后，这一数量一直在增加，并逐渐成为导致该区域的心血 管疾病的主要健康风险。一种降低食物中淀粉颗粒的酶消化速率的方法，包括用反应化合物包囊化淀粉颗 粒，其特征在于该反应化合物用一种化学反应形成，所述化学反应为已经与所述食物成分 预混合的至少一种可交联多糖与至少一种交联剂的化学反应。根据本发明，该可交联多糖是水溶性的，而且可以与阳离子交联。这样的多糖的实 例包括藻酸盐、果胶、果胶酸盐、角叉藻聚糖、黄原胶和脱酰基吉兰糖胶中的任一种或其组 合。优选使用的可交联多糖为藻酸盐。本发明中使用的可交联多糖的量应足以与阳离子反 应以产生包囊化淀粉颗粒的网络。一般而言，使用的可交联多糖介于0.01%至2.0% (w/w) 之间。
藻酸盐是功能性膳食纤维，可以认为稻米类配方中的有价值添加物。它从海藻中 提取，包含1 — 4连接的α -L-古洛糖醛酸(G)和β -D-甘露糖醛酸(M)残基，这些残基散 开为多个匪、GG均聚物和MG杂聚物区段。本发明中藻酸盐发挥其功能的能力取决于该藻酸盐分子中甘露糖醛酸(Μ区段) 和古洛糖醛酸(G区段)成分的比例和顺序。M区段区域含量高的藻酸盐是粘性增强剂，而 G区段区域含量高的藻酸盐是网络形成剂。所以，优选本发明中使用的藻酸盐具有预定的M区段和G区段含量和比例。更优选 地，用于本发明的藻酸盐具有介于37%至63%之间的M区段含量和约750mPa的粘度(浓 度为的藻酸盐溶液)，以及介于37%至63%之间的G区段含量和约440mPa的粘度(浓 度为的藻酸盐溶液)。补充了含藻酸盐膳食的临床受试者经历了血浆胆固醇浓度、血液峰值葡萄糖和血 菜胰岛素升高的降低(Brownlee 等，2005 Jimenez-Escrig &Sanchez_Muniz，2000)。这些 发现表明藻酸盐能够预防或最小化心脏血管、心脏和其他退行性疾病的风险。所以，稻米类 食品配方中添加藻酸盐不仅改善了稻米面团的粘结性并由此改善了该食品的质地和食用 性质，还改善了这些食品健康前景方面的性质。本发明的交联剂包括适于与所述可交联多糖形成盐的阳离子。这些阳离子由外部 引入。可以用于诱导交联的这种阳离子源的例子是包括钙、镁、钠和钾的金属阳离子。阳离 子源是液体形式的任何可溶性盐，这些阳离子源包括氯化钙、无水氯化钙、二水氯化钙、磷 酸二氢钙、乳酸钙或其他金属离子。本发明最优选的溶液是氯化钙。需要的阳离子的量取决于使用的阳离子的类型。其量应该足以形成刚性或半刚性 的基质。在一个使用优选的交联阳离子的优选实施方式中，用于有效交联多糖并形成基质 的元素钙的浓度介于0. 01%至2. 0% (w/w)之间。根据本发明，制备具有降低的酶消化淀粉颗粒速率的食物的方法包括将主要成分 的稻米粉与木薯淀粉混合形成干混物。该混合物可进一步包括其他适当成分。同时，藻酸 盐溶于水中，优选在75°C-95°C溶于去离子水中。优选在使用前将该溶液冷却至室温。然 后将该藻酸盐溶液加入上述干混物中，混合均勻形成面团。然后向该面团中加入油，然后进 行揉捏。随后，将该面团浸入含钙溶液(优选氯化钙溶液)中约5至30分钟，优选5、10、20 或30分钟，然后在去离子水中煮沸约5分钟。本发明一个实施方式的面团的制备的详细示 意图示于图1中。通过将面团浸入氯化钙溶液中来外部引入钙离子促进了面团基质中的藻酸盐网 络的形成。按照本发明的方法制备的面团具有增强的结构性质，因为藻酸盐能够形成在粘 结性复合凝胶中悬浮淀粉颗粒的连续网络。除了该明显的结构处理的优点，这样的形态还 能够延迟在体外面团的α-淀粉酶消化。用于本发明的油可以是任何植物油或动物油或脂肪。使用的优选的油是植物油， 包括棕榈油、玉米油、菜籽油、橄榄油、红花油、芝麻油、葵花籽油和其他植物油。在藻酸盐中具有不同的甘露糖醛酸和古洛糖醛酸含量的面团配方示于表1和表2 中。
权利要求
1.一种降低食物中淀粉颗粒的酶消化速率的方法，包括用反应化合物包囊化淀粉颗 粒，其特征在于该反应化合物由化学反应形成，所述化学反应为已经与用于制备所述食物 的成分预混合的至少一种可交联多糖与至少一种交联剂的化学反应。
2.如权利要求1所述的降低食物中淀粉颗粒的酶消化速率的方法，其中所述成分包括 稻米淀粉。
3.如权利要求1所述的降低食物中淀粉颗粒的酶消化速率的方法，其中所述食物为稻 米类食物。
4.如权利要求1所述的降低食物中淀粉颗粒的酶消化速率的方法，其中所述食物为稻 米面条。
5.如权利要求1所述的降低食物中淀粉颗粒的酶消化速率的方法，其中所述可交联多 糖为藻酸盐、果胶、果胶酸盐、角叉藻聚糖、黄原胶和脱酰基吉兰糖胶中的任一种或其组合。
6.如权利要求1所述的降低食物中淀粉颗粒的酶消化速率的方法，其中使用的所述可 交联多糖介于0. 01%至2. 0% (w/w)之间。
7.如权利要求5和6所述的降低食物中淀粉颗粒的酶消化速率的方法，其中所述可交 联多糖为藻酸盐。
8.如权利要求7所述的降低食物中淀粉颗粒的酶消化速率的方法，其中所述藻酸盐具 有介于37%至63%之间的甘露糖醛酸含量和介于37%至63%之间的古洛糖醛酸含量。
9.如权利要求1所述的降低食物中淀粉颗粒的酶消化速率的方法，其中所述交联剂是 选自钙、镁、钠和钾中的任一种或其组合的阳离子。
10.如权利要求9所述的降低食物中淀粉颗粒的酶消化速率的方法，其中所述阳离子 优选为钙。
11.如权利要求9和10所述的降低食物中淀粉颗粒的酶消化速率的方法，其中所述 交联剂为可溶性盐，所述可溶性盐的浓度为基于用来溶解该盐的液体总重量的0.01%至 2. 0% (w/w)之间。
12.—种具有降低的淀粉颗粒酶消化速率的面团组合物，至少包括足以形成面团的量 的面粉和水，其特征在于所述面团进一步包括至少一种可交联多糖，当所述面团与至少一 种交联剂接触时，所述可交联多糖与所述至少一种交联剂交联。
13.如权利要求12所述的具有降低的淀粉颗粒酶消化速率的面团组合物，其中所述面 粉为稻米粉。
14.如权利要求12所述的具有降低的淀粉颗粒酶消化速率的面团组合物，其中所述组 合物进一步包括木薯淀粉。
15.如权利要求12所述的具有降低的淀粉颗粒酶消化速率的面团组合物，其中所述组 合物进一步包括油。
16.一种制备具有降低的酶消化速率的食物的方法，包括如下步骤(i)通过混合至少足量形成面团的面粉和水来制备面团；( )将所述面团塑形成为所需的形状；其特征在于，所述方法进一步包括向所述面团中至少加入可交联多糖，和使所述面团 接触交联剂溶液以预定的一段时间，以使得在所述塑形步骤之前所述可交联多糖与所述交 联剂交联。
17.由前述权利要求任一项的方法制备的具有降低的酶消化速率的食品。
18.由前述权利要求任一项的方法制备的具有降低的酶消化速率的稻米面条。
全文摘要
本发明记载了降低食物(特别是稻米类食物)中淀粉颗粒的酶消化速率的方法。该方法通过将淀粉颗粒用反应化合物包囊化来实施，该反应化合物通过已经与用于食物生产的成分预混的至少一种可交联多糖和至少一种交联剂的化学反应形成。本发明还涉及通过合并本发明的方法来制备食品的工艺和用本发明的方法制备的食品。
文档编号A21D2/18GK102131395SQ200880130868
公开日2011年7月20日 申请日期2008年8月26日 优先权日2008年8月26日
发明者B·江, C·W·富, L·W·谷, S·卡萨皮斯 申请人:雀巢产品技术援助有限公司