用于制备具有粘结特性的盐-淀粉粉末的方法与流程

文档序号:22687305发布日期:2020-10-28 12:55阅读:304来源:国知局
本发明涉及盐-淀粉粉末,具体涉及用于制备具有粘结特性的盐-淀粉粉末的方法。该方法包括在盐溶解于水中之前、期间或之后将盐、淀粉和水混合,然后干燥混合物并且任选地研磨以获得盐-淀粉粉末。
背景技术
::盐或氯化钠(nacl)已被用作食品防腐剂和调味剂相当长的时间。在某些广泛食用制备食物的文化中,盐已成为最广泛使用的调味剂,如此之多,使得可以有证据地说使用的盐量多于应该的量或至少多于保持健康食用实践的推荐量。盐也是汤羹片/块中的主要成分。通过将各种成分压制成片形状(例如块)而形成的汤羹片被广泛用作制备汤羹、肉汤或汤的浓缩物。通常将汤羹片添加到热的水性溶液中,使其溶解。另外,在制备其它菜肴时,可使用汤羹片作为调味产品。汤羹片的溶解时间高度取决于其压实度,该压实度可通过此类产品的硬度来测量/表示。将粉末以规则形式压实的原因为商业化提供了若干优势(例如减小体积、优化包装材料的使用、货架期和便利性)。汤羹片的使用者养成的习惯是在制备过程期间将片或块破碎到碟中,以确保良好的分布和或加快其在烹饪水中的溶解时间。这种易破碎性是在货架期期间需要确保的属性之一,因此必须避免片或块的后硬化。需要具有最小硬度以便包裹片。最大硬度可确保普通使用者不使用另外的工具或器具即可用手指弄碎片。典型的汤羹片或汤羹块包含盐、味觉增强化合物如谷氨酸一钠(msg)、糖、淀粉或面粉、脂肪、调味组分、蔬菜、肉提取物、香料、着色剂等。各种化合物的量可能有所不同,具体取决于产品的特定目的、市场或所针对的消费者的口味。制造汤羹片的常规方法包括将粉末状汤羹组分与脂肪混合,并且将混合物压制成片。在这种类型的汤羹片中,脂肪是将结构保持在一起的主要成分。当今的营养趋势是避免或至少减少富含饱和脂肪酸的脂肪的食用,并且优选食用富含单不饱和脂肪酸和/或多不饱和脂肪酸的油。wo2004/049831描述了在硬汤羹片中截留极少固体脂肪的可行方法,前提条件是该汤羹片还包含晶体、填充剂和粘着剂。粘着剂可包含这样的成分,其添加(结合水活度的充分增加)赋予最终混合物玻璃化转变温度,该玻璃化转变温度在制片期间可相对容易地被超过。此类成分包括肉提取物、加工调味剂和/或蔬菜提取物。用于将脂肪含量低的汤羹块粘结在一起的粘着剂通常是吸湿性无定形成分。这些吸湿性无定形成分在汤羹混合物中通过添加水而活化。该水添加过程可能造成问题,例如难以确保水的均匀分布,并且需要最多24小时的储存时间来达到水活度平衡。有可能形成结皮,这需要关闭搅拌器进行清洁。有时在混合物中形成团块,这导致成品压制片的质量缺陷。此外,汤羹片可发生后硬化。因此,本领域一直需要找到用于形成汤羹片尤其是使用新的粘结体系的汤羹片的改进方法,尽管存在众所周知的无定形粘结和/或脂肪粘结的粘结体系。技术实现要素:本发明的一个目的是改进现有技术水平并提供克服至少一些上述不便的改进的解决方案或至少提供有用的替代形式。本发明的目的通过独立权利要求的主题实现。从属权利要求进一步拓展本发明的构想。因此,本发明在第一方面提供了用于生产盐-淀粉粉末的方法,该方法包括以下步骤:a)在盐溶解于水中之前、期间或之后,将所述盐、淀粉和水混合;b)干燥步骤a)的混合物以获得干燥的盐-淀粉团料;以及c)研磨所述干燥的盐-淀粉团料以获得盐-淀粉粉末;其中所述盐-淀粉粉末包含18重量%至82重量%的盐和18重量%至82重量%的淀粉,并且其中所述盐以介于1:2.8至1:20之间的比率溶解于水中。本发明人惊奇地发现,使用共加工的盐-淀粉粉末具有非常好的流动能力值,并且提供例如在汤羹片中有效的新的粘结体系。盐-淀粉粉末的使用增强了汤羹片/块在压制之后的硬度。所获得的硬度可超过在压制汤羹块/片期间通常观察到的硬度。同时,所生产的汤羹产品仍易破碎。到目前为止,对于类似的硬度值还未观察到这种行为。这有力地指示存在不同且新的粘结机制。因此,块/片可易于生产(高硬度有利于制造),但同时显示出良好的易破碎性。易破碎性是消费者喜欢的关键驱动因素,因此是所期望的。此外,相比于标准汤羹片/块,该汤羹片/块具有更快的溶解时间。这是非常令人惊讶的,因为由于硬度较高,预期溶解时间较慢。此外,盐-淀粉粉末用于生产盐含量减少(例如,减少介于10%至50%之间)的汤羹块。令人惊讶地发现,即使使用高纤维含量,块/片也可被压制(纤维是弹性的并且在压制之后可导致覆盖/破损)。这种行为可通过将盐截留在淀粉中来解释。其使得能够在应用中使用较高含量的淀粉。还应当提及的是,与纯纤维相比,使用盐-淀粉粉末对流动能力产生积极影响。具体实施方式因此,本发明涉及用于生产盐-淀粉粉末的方法,该方法包括以下步骤:a)在盐溶解于水中之前、期间或之后,将所述盐、淀粉和水混合;b)干燥步骤a)的混合物以获得干燥的盐-淀粉团料;以及c)研磨所述干燥的盐-淀粉团料以获得盐-淀粉粉末;其中所述盐-淀粉粉末包含18重量%至82重量%的盐和18重量%至82重量%的淀粉,并且其中所述盐以介于1:2.8至1:20之间的比率溶解于水中。在一个实施方案中,本发明涉及用于生产盐-淀粉粉末的方法,该方法包括以下步骤:a)在盐溶解于水中之前、期间或之后,将所述盐、淀粉和水混合;b)任选地将所述混合物加热至介于60℃至100℃之间的温度持续0.5分钟至15分钟;c)干燥步骤a)的混合物以获得干燥的盐-淀粉团料;以及d)研磨所述干燥的盐-淀粉团料以获得盐-淀粉粉末;其中所述盐-淀粉粉末包含18重量%至82重量%的盐和18重量%至82重量%的淀粉,并且其中所述盐以介于1:2.8至1:20之间的比率溶解于水中。本发明的一个方面提供了盐-淀粉粉末用于获得汤羹片的用途。根据本发明的“盐”意指能够赋予或增强咸味感知的可食用盐。盐选自氯化钠、氯化钾、氯化铵或它们的组合,更优选氯化钠。根据本发明的术语“溶解”意指盐溶解于水中。在一个实施方案中,盐以介于1:2.8至1:20、优选1:2.8至1:20、优选1:2.8至1:15、优选1:2.8至1:10、优选1:2.8至1:6、优选1:3至1:20、优选1:3至1:15、优选1:3至1:10、优选1:3至1:6、优选1:4至1:20、优选1:4至1:15、优选1:4至1:10、优选1:4至1:6之间的比率溶解于水中。在一个优选的实施方案中,获得饱和的水-盐溶液。在一个实施方案中,淀粉和水在盐溶解于水中之后混合。根据本发明所述的“淀粉”具有两种主要的多糖直链淀粉和支链淀粉。淀粉颗粒可分离自各种各样的植物来源,包括块根、块茎和种子。基于植物来源,淀粉颗粒具有不同的形状、尺寸并且具有不同的直链淀粉/支链淀粉比率。根据本发明的淀粉是天然淀粉、面粉、预糊化淀粉或冷溶胀淀粉或它们的组合。根据本发明的淀粉选自玉米、蜡质玉米、高直链淀粉玉米、小麦、木薯(tapioca)、稻米、马铃薯、树薯(cassava)或这些的组合。对应的面粉也能够用作淀粉的来源。本领域技术人员基于淀粉的量来计算要使用的落入本发明范围内的面粉用量。天然淀粉被定义为以其在自然界中的天然形式的淀粉颗粒;使用提取方法分离,或是商业来源的,因为天然存在的天然淀粉不溶于冷水。天然淀粉颗粒为半结晶形式并且具有从15%至45%变化的结晶度。天然淀粉颗粒的其它显著特征是当在偏振光下观察时其存在偏光十字。由于天然淀粉中存在顺序,因此它在偏振光下表现出双折射。糊化淀粉是经历糊化过程的天然淀粉。当在过量水的存在下将天然淀粉颗粒逐渐加热至更高温度时,发生糊化过程,颗粒开始不可逆地溶胀,并且存在天然颗粒的偏光十字消失的点。在糊化期间,若干事件同时发生。在糊化过程中存在三个不同的阶段:(i)通过缓慢吸水进行的颗粒状溶胀;(ii)然后是通过颗粒吸收大量水而造成的双折射快速损失;以及(iii)最后,将可溶性部分浸出到溶液中,将颗粒转化成无形小囊。尺寸、颗粒形状和双折射损失是糊化淀粉的独特特征。糊化淀粉可作为预糊化淀粉商购获得。当在存在过量水的情况下将天然淀粉颗粒逐渐加热至更高温度时,将产生溶胀的淀粉颗粒或部分糊化的淀粉颗粒;颗粒开始不可逆地溶胀,并且溶胀的或部分糊化的淀粉颗粒是天然淀粉颗粒形式与糊化之间的中间阶段。处于溶胀形式的颗粒具有比天然淀粉颗粒更大的颗粒尺寸,并且可能部分损失或完全损失双折射。根据本发明的“盐-淀粉团料”或“盐-淀粉粉末”为淀粉的聚集体,其中盐在具有盐的表面突出部的聚集淀粉之中、之上和穿过其结晶,并且盐的粒度介于0.5μm至50μm之间,优选0.5μm至30μm,优选0.5μm至10μm,优选1μm至50μm,优选1μm至30μm,优选1μm至10μm,优选1.5μm至50μm,优选1.5μm至30μm,优选1.5μm至10μm,优选2μm至50μm,优选2μm至30μm,优选2μm至10μm。盐-淀粉粉末不是空心的。干燥的盐-淀粉团料具有中值直径dv50在20μm至1500μm的范围内的粒度分布,优选在50μm至1000μm的范围内,优选在50μm至500μm的范围内,优选在100μm至450μm的范围内,优选在200μm至450μm的范围内,优选在300μm至450μm的范围内。在另一个实施方案中,盐-淀粉粉末包含18%至82%的盐(按盐-淀粉粉末的重量计)和18%至82%的淀粉(按盐-淀粉粉末的重量计),优选20%至80%的盐和20%至80%的淀粉,优选25%至75%的盐和25%至75%的淀粉,优选30%至70%的盐和30%至70%的淀粉,优选40%至60%的盐和40%至60%的淀粉,优选50%的盐和50%的淀粉(按盐-淀粉粉末的重量计)。在另一个实施方案中,盐-淀粉粉末不包含添加的酸、添加的树胶、添加的水性胶体或它们的组合。根据本发明的树胶是黄原胶、角叉菜胶、刺槐豆胶、琼脂、藻酸酯、瓜耳胶、阿拉伯树胶、结冷胶或它们的组合。在使用天然淀粉的情况下,如果将天然淀粉、盐和水的混合物加热(烹煮)至介于60℃至100℃之间的温度至少30秒、优选介于0.5分钟至15分钟之间,则可能是有益的。这种加热(烹煮)导致天然淀粉原料成为溶胀的淀粉颗粒或部分糊化的淀粉,从而得到甚至更硬的片/块。粒度dv50在常规意义上用作粒度分布的中值。中值定义为群体的一半驻留在该点上方并且一半驻留在该点下方的值。dv50为以微米为单位的尺寸,其将体积分布与该直径的一半以上和一半以下分开。可通过激光光散射、显微镜或显微镜结合图像分析来测量粒度分布。例如,粒度分布可通过激光光散射来测量。由于激光衍射的主要结果是体积分布,因此引用的dv50为体积中值。干燥步骤可通过任何通常已知的干燥技术进行,诸如空气干燥、烘箱干燥、转筒干燥、真空干燥、床干燥、微波真空干燥、红外辐射干燥或它们的组合。干燥步骤不包括喷雾干燥。在本发明的一个实施方案中,干燥在介于50℃至150℃之间、优选介于50℃至120℃之间、优选介于60℃至120℃之间、优选介于60℃至100℃之间、优选介于65℃至120℃之间、优选介于65℃至100℃之间、优选介于65℃至90℃之间、优选介于65℃至80℃之间的温度处进行。在干燥之前,盐-淀粉团料具有至少600mpa.s、优选至少800mpa.s、优选至少1000mpa.s的粘度。对于喷雾干燥,使用低于350mpa.s的粘度。在浆液中存在颗粒的情况下,喷雾干燥进料时最大粘度的进一步显著降低通常对于避免喷雾干燥机雾化器的堵塞是必不可少的。使用具有测量圆筒cc27和tez150ppeltier恒温单元的mcr300流变仪(德国安东帕有限公司(antonpaargmbh,germany)),在10s-1的剪切速率处用流变仪测量粘度。根据本发明的研磨是通过碾磨、压碎或切割将固体材料破碎成较小碎片的方法。研磨可通过任何通常已知的研磨技术进行,诸如辊磨机、锤磨机、切碎机、球磨机、sag磨机、棒磨机或它们的组合。在另一个实施方案中,根据本发明的“干燥的盐-淀粉粉末”具有低于0.35、优选低于0.30、优选介于0.1至0.35之间、优选介于0.1至0.3之间的水活度。润湿的淀粉具有至少0.6、优选至少0.7的水活度。盐-淀粉团料呈粉末状形式(可自由流动的粉末)而不是凝胶形式。“流动能力”是指关于粉末流动容易程度的流动特性。流动能力(ffc)被量化为固结应力σ1对无约束屈服强度σc的比率,这根据“schulze,d,2006年,flowpropertiesofpowdersandbulksolids.braunschweig/wolfenbuttel,germany:universityofappliedsciences”(《粉末和块状固体的流动特性》,braunschweig/wolfenbuttel,德国:应用科学大学)。在一个实施方案中,干燥的盐-淀粉团料的流动能力(ffc)在23℃处为至少3,优选在23℃处在3至30之间的范围内,优选在23℃处为至少4,优选在23℃处在4至25之间的范围内。在一个实施方案中,汤羹粉末的流动能力(ffc)在23℃处为至少2.5,优选地23℃处在2.5至12之间的范围内,优选在23℃处在2.7至10之间的范围内,优选在23℃处为至少3,优选在23℃处在3至10之间的范围内,优选在23℃处在3.2至10之间的范围内,优选在23℃处在3.2至7之间的范围内。根据astmd6467,使用schulze环剪切测试仪rst-01.pc测量流动能力。以设定为2600pa的预剪切法向应力和设定为390pa、1235pa和2080pa的剪切法向应力执行流动能力测量。在一个实施方案中,汤羹片在12个月内是货架稳定的,并且因此具有低于0.55、优选介于0.10至0.55之间、优选低于0.5、优选介于0.1至0.5之间的水活度。在一个实施方案中,汤羹片具有至少90n、优选至少95n、优选至少100n、优选至少110n、优选至少120n、优选介于90n至700n之间、优选介于90n至500n之间、优选介于90n至300n之间、优选介于100n至700n之间、优选介于100n至500n之间、优选介于100n至300n之间的片硬度。本领域的技术人员将理解,他们可自由地组合本文所公开的本发明的所有特征。特别地,可将针对本发明的不同实施方案所描述的特征进行组合。对于具体的特征如果存在已知的等同物,则此类等同物被纳入,如同在本说明书中明确提到这些等同物。实施例实施例1:方法用于制备具有改善的膨化和制片特性的粉末的一般工序如下:1.将盐成分溶解于水中2.将淀粉添加到从步骤1获得的溶液中。3.然后混合4.干燥5.研磨(任选的)将水置于thermomixtm5(德国福维克公司(vorwerk&co.kg,germany))中。将盐粉末在pg5002s天平(瑞士梅特勒-托利多公司(mettler-toledogmbh,switzerland))上称重并添加到thermomix中。在室温处在速度设置为3的情况下混合3分钟,直到所有盐晶体溶解。将淀粉在pg5002s天平(瑞士梅特勒-托利多公司(mettler-toledogmbh,switzerland))上称重并添加到thermomix中。在室温处在速度设置为3的情况下再次混合3分钟,直到所有淀粉润湿并获得浆液。然后将浆液铺展到烤盘上;将浆液厚度保持介于5mm和10mm之间,然后在rationalselfcookingcentre电组合烘箱scc202e(德国rational公司(rationalag,germany))中干燥。干燥在70℃处以30%的风扇速度进行12小时。用筛目尺寸为2mm的frewitt研磨机研磨所得饼状物。汤羹片/块的压制用flexitab压片设备(德国罗特根有限公司(gmbh,germany))进行汤羹块的压制。将约3克汤羹粉末进料至制片模具(长14mm,宽14mm)并且用介于5.0kn和6.0kn之间的力进行压制。片/块的硬度测量使用配备有250kg负荷传感器和p/75压板的质构分析仪ta-hdplus(英国稳定微系统公司(stablemicrosystem,uk))进行硬度测量。将该质构分析仪的测试模式设定为“压缩(compression)”,预测试速度设定为1mm/s,测试速度设定为0.5mm/s,测试后速度为设定为10mm/s,目标模式设定为“距离(distance)”,距离设定为4mm,暂停时间设定为“无(no)”,后退设定为10mm,触发类型设定为“自动(力)(auto(force))”,并且触发力设定为50克。硬度不是在片/块最初在flexitab中压制的取向上测量的;而是从侧面测量的。以10个平行测定进行硬度测量。实施例2至4:比较方法在将淀粉或面粉和盐干混(无任何进一步加工步骤)的情况下,所得混合物不能使用我们的制片系统在压实后制片。实施例5至7:比较方法根据实施例1的方法,通过用纯水替换盐-水溶液来处理比较例5至7。这意味着淀粉仅与纯水混合并再次干燥。所得淀粉已与干燥的盐(无盐-水溶液)混合,并且所得干燥混合物不能使用我们的制片系统在压实后制片而是保持为粉末。这表明,压实只能用本发明的方法来实现(将淀粉添加到水-盐溶液中,进一步混合,然后干燥,所得混合物可使用我们的制片系统在压实后制片)。实施例8至10:不同来源的淀粉已根据实施例1的方法测试了不同种类的淀粉。在已将淀粉添加到水-盐溶液中、进一步混合并随后干燥的情况下,所得混合物可使用我们的制片系统在压实后制片。在实施例10中,在混合与干燥之间,使浆液经受加热。当浆液温度达到85℃时,将温度保持5分钟。然后使所得浆液经受干燥。在实施例8至9中,示出了干燥的盐-淀粉团料的流动能力具有介于16至17之间的值,并且与比较例2至3中所示的具有介于2.7至2.8之间的流动能力值相比高得多。实施例8的片的溶解时间为仅23秒。这是令人惊讶的,因为与约150n至200n的正常汤羹片和介于30秒45秒之间的溶解时间相比,该片硬得多。实施例11至14:不同比率的淀粉-盐根据实施例1的方法测试了不同的淀粉-盐比率。比较例11示出了使用纯盐时的结果。比较例14示出了仅将淀粉与纯水(没有水-盐溶液)混合、干燥并随后压制的结果。这表明,压实只能用本发明的方法来实现(将淀粉添加到水-盐溶液中,进一步混合,然后干燥,所得混合物可使用我们的制片系统在压实后制片)。实施例15至16:不同比率的水实施例15实施例16预糊化马铃薯淀粉[克]5050盐nacl[克]5050水[克]400700水活度[-]0,250,27片硬度[n]702812备注盐与水的最小比率为1:2.8,以获得饱和的水-盐溶液。实施例15和16示出了可使用较大量的水而不显著影响所获得的盐-淀粉团料和所获得的硬度。在干燥步骤期间,无论如何都将获得饱和的水-盐溶液。实施例17至18:淀粉烹煮方法在实施例17中,根据实施例1加工天然淀粉。在实施例18中,在混合与干燥之间,使浆液经受加热。当浆液温度达到85℃时,将温度保持5分钟。然后使所得浆液经受干燥。实施例17实施例18天然马铃薯淀粉[克]5050盐nacl[克]5050水[克]200200水活度[-]0,280,28片硬度[n]406873实施例19:不同的盐来源实施例19预糊化马铃薯淀粉[克]50盐kcl[克]50水[克]250水活度[-]0,30片硬度[n]752备注与nacl类似的行为实施例20至31:在汤羹块中的应用汤羹粉末的制备在pg5002s天平(美国梅特勒托利多公司(mettler-toledo,usa))上称量所有汤羹粉末成分,然后混合于thermomixtm5(德国福维克公司(vorwerk&co.kg,germany))中。在速度设置为3的情况下混合30秒,其中螺旋桨旋转被设置为反向。然后在压制之前,将所得粉末在25℃和48%相对湿度的气候室ich-110(德国美墨尔特公司(memmertgmbh,germany))中以40%的风扇速度储存24小时。水活度测量使用hw4-p-quick-vx软件(瑞士罗卓尼克公司(rotronicag,switzerland)),通过连接到pc的hygrolabhc2-aw-usb(瑞士罗卓尼克公司)测量水活度。根据aoac978.18-1978,即罐装蔬菜的水活度,在25.0±0.5℃处进行测量。流动能力根据astmd6467,使用schulze环剪切测试仪rst-01.pc测量流动能力。以设定为2600pa的预剪切法向应力和设定为390pa、1235pa和2080pa的剪切法向应力执行流动能力测量。汤羹片/块的压制和片/块的硬度测量按如上所述方式执行汤羹块的压制和硬度测量。配方比较例20比较例21盐[g]5829预糊化马铃薯淀粉[克]029糖[g]1111msg[g]99填充剂(天然马铃薯淀粉[g])88调味剂[g]99油[g]44香料[g]1123℃处的ffc2,62,4水活度[-]0,480,49平均硬度[n]7439片破损[%]1070比较例20示出了使用纯盐而不使用共加工的盐-淀粉团料的片。比较例21示出了使用盐和淀粉的干混物而不使用共加工的盐-淀粉团料的片。与纯盐相比,通过使用干燥的淀粉-盐混合物代替纯盐降低了片的硬度。比较例27示出了仅使用淀粉而不使用共加工的盐-淀粉团料的片。实施例22示出了根据本发明的共加工的盐-淀粉团料与仅使用盐和淀粉的干混物而不使用共加工的盐-淀粉团料的比较例21相比的效果。该汤羹粉末的流动能力更高并且片硬度高得多,这表明根据本发明的共加工的盐-淀粉团料导致新的粘结体系。实施例22至26以及实施例28至31显示,使用不同的淀粉,在不同的盐-淀粉比率和不同量的盐-淀粉团料处,本发明均起作用。实施例22至26以及实施例28至31的所有片均具有良好的易破碎性。除提供汤羹片的粘结的共加工的盐-淀粉团料之外,实施例28至31还在配方中包括标准氯化钠。当前第1页12当前第1页12
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