可溶性米粉组合物的制作方法

可溶性米粉组合物
1.相关专利申请的交叉引用
2.本技术要求2019年12月23日提交的名称为“soluble rice flour compositions(可溶性米粉组合物)”的美国临时专利申请序列号62/952,912的优先权权益，该临时申请的公开内容全文以引用方式并入本文。
技术领域
3.本技术涉及可溶性粉组合物及其制造方法。


背景技术：

4.消费者要求食品和饮料应用中麦芽糖糊精的标签友好的替代物。虽然期望产生标签友好的替代物，但也期望此类替代物具有与麦芽糖糊精类似的功能性。


技术实现要素：

5.本文描述了可溶性米粉组合物，该可溶性米粉组合物具有用于食物产品中的期望化学特性以及溶解度和粘度功能，该食物产品为诸如饮料混合物、婴儿食品、医药产品、乳液、方便食品或基于小吃的填充物。此类组合物可用作麦芽糖糊精的部分或完全替代品并且提供标签更加清洁的替代物。
6.根据本发明，可溶性米粉组合物包括80重量％至95重量％范围内的碳水化合物含量。可溶性米粉的蛋白质含量在2重量％至10重量％范围内。可溶性米粉组合物的脂肪含量小于3重量％。另外，可溶性米粉组合物的不溶性纤维含量小于3重量％。
7.优选地，可溶性米粉组合物具有粒度分布，其中90％的颗粒(d90)具有100微米或更小的粒度，并且50％的颗粒(d50)具有25微米或更小的粒度。
8.优选地，可溶性米粉组合物具有粒度分布，其中100％的颗粒具有小于1微米的粒度。
9.根据各个方面，可溶性米粉组合物的使用包括在饮料混合物、婴儿食品、医药产品、乳液、方便食品、基于小吃的填充物或食物产品中使用。
10.根据各个方面，一种制备米粉组合物的方法包括用第一酶处理米粉以形成经处理的米粉。该方法还包括用不同于第一酶的第二酶处理该经处理的米粉以形成可溶性米粉组合物。
附图说明
11.附图大体上以举例的方式而非限制的方式示出本发明的各种实施方案。
12.图1提供了用于实现本文所述的可溶性米粉组合物的制造过程的图示。
13.图2示出了本文所述的可溶性米粉组合物的粒度分布。
14.图3和图4分别提供了可溶性米粉组合物在给定温度和剪切速率下与麦芽糖糊精相比的粘度曲线。
15.图5提供了含有可溶性米粉组合物的饮料与麦芽糖糊精相比的turbiscan稳定性指数。
具体实施方式
16.本文描述了可溶性米粉组合物和其制造方法。此类可溶性米粉组合物可在食品和饮料应用中用作麦芽糖糊精替代品用。
17.如本文所用，术语“可溶性米粉”可指水解的、酶促处理的、酶促改性的和/或溶解的米粉。此类可溶性米粉已被处理以促进其主要组分在液体诸如水中的更大溶解度。此外，此类可溶性粉表现出与麦芽糖糊精类似的功能性，具有适用于食品和饮料应用的期望的“纯正风味”、口感和质地。如本文所用，术语“可溶性”是指粉组分在水中的溶解度。如本文所用，术语“粉”包括(1)非谷物粉和(2)分级的非全谷物粉，其中麸皮和胚芽的一部分已被除去。
18.本文描述了一种改进的可溶性米粉组合物，该改进的可溶性米粉组合物通过用第二酶处理可溶性米粉起始材料(例如，先前用α-淀粉酶处理过的粉——该过程在国际pct申请pct/us2019/039153中有所描述，该申请以引用方式并入本文)来产生。作为示例，pct申请pct/us2019/039153描述了一种用α-淀粉酶处理可溶性米粉的方法，并且包括按以下范围的量添加α-淀粉酶以形成反应混合物：相对于粉的重量计0.02％至2％的α-淀粉酶、相对于粉的重量计0.02％至0.1％的α-淀粉酶，以及在一些方面相对于粉的重量计0.045％至0.085％的α-淀粉酶。α-淀粉酶和浆液构成反应混合物。反应混合物可在60℃至140℃、85℃至140℃或90℃至100℃范围内的温度下处理，此类处理会促进糊化和进一步溶解。处理反应混合物直至达到介于5和18之间的右旋糖当量(“de”)。如本文所理解的，右旋糖当量是糖产品中存在的还原糖量的量度，表示为相对于右旋糖的干基百分比。在以下方面，煮浆将进行到直至达到介于8和12之间的de。在一些示例中，使用喷射式煮浆锅来促进反应。一旦反应完成并且达到所需的de，就利用常用方法诸如添加酸或加热来使α-淀粉酶失活，并且获得可溶性粉。将可溶性粉冷却至50℃至60℃范围内的温度，并且将可溶性粉的ph调节至约3至约6的范围。可使用碱溶液诸如氢氧化钠来调节ph。可溶性粉可经历附加处理，例如喷雾干燥和过筛。
19.优选地，第二酶是蛋白酶，然而也可使用其他细菌和真菌酶。该蛋白酶处理的可溶性米粉组合物在本文中被称为“第一可溶性米粉组合物”。第一可溶性米粉组合物任选地可随后被过滤以产生经过滤的可溶性米粉组合物，该经过滤的可溶性米粉组合物在本文中被称为“第二可溶性米粉组合物”。总之，第一可溶性米粉组合物和第二可溶性米粉组合物在本文中均被称为“可溶性米粉组合物”。图1提供了用于实现本文所述的可溶性米粉组合物的制造过程的图示。
20.组合地，本文所述的可溶性米粉组合物包括80重量％至95重量％范围内的碳水化合物含量。优选地，所述碳水化合物含量小于或等于95重量％，并且大于或等于80重量％、81重量％、82重量％、83重量％、84重量％、85重量％、86重量％、87重量％、88重量％、89重量％、90重量％、91重量％、92重量％、93重量％或94重量％。
21.可溶性米粉组合物的蛋白质含量在2重量％至10重量％、优选地4重量％至8重量％范围内。优选地，所述蛋白质含量小于或等于10重量％，并且大于或等于2重量％、3重
量％、4重量％、5重量％、6重量％、7重量％、8重量％或9重量％。
22.脂肪含量小于3重量％，优选地小于2重量％，更优选地小于1重量％，或小于0.5重量％。
23.可溶性米粉组合物的不溶性纤维含量小于3重量％，优选地小于2重量％，更优选地小于1重量％，或小于0.5重量％。
24.本文所述的可溶性米粉组合物的右旋糖当量(“de”)在5至18、优选地8至15的范围内。优选地，所述de小于或等于8重量％，并且大于或等于5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16或17。与天然米粉组合物相比，本文所述的可溶性米粉组合物对于某些食物应用具有显著改进的溶解度和粘度功能。
25.本文所述的可溶性米粉组合物基本上可溶并且具有相对于可溶性米粉起始材料而言改进的溶解度。不受任何理论的束缚，认为用蛋白酶进行的第二酶处理是此类溶解度改进的原因，并且随后的过滤进一步改进溶解度。
26.溶解度是通过粒度分布和基于在90℃水中的湿/分散溶解度来测量。可溶性粉在本文中理解为在5℃至95℃、20℃至90℃、20℃至25℃范围内的温度和4至7或7范围内的ph下在水中具有溶解度的粉。
27.可溶性米粉组合物优选地包括粒度分布，其中90％的颗粒具有100微米或更小、更优选地80微米或更小、更优选地60微米或更小、甚至更优选地50微米或更小、或40微米或更小的粒度。优选地，所述粒度为至少10微米。
28.可溶性米粉组合物优选地包括粒度分布，其中50％的颗粒具有25微米或更小、更优选地20微米或更小、更优选地10微米或更小、或5微米或更小的粒度。优选地，所述粒度为至少1微米。
29.此外，可溶性米粉组合物优选地包括粒度分布，其中10％的颗粒具有10微米或更小、更优选地5微米或更小、或3微米或更小的粒度。优选地，所述粒度为至少1微米。
30.在一些方面，经过滤的第二可溶性米粉组合物几乎完全可溶于水中，其中100％的颗粒具有小于1微米、小于0.5微米或0微米的粒度。
31.此外，可溶性米粉组合物具有期望的粘度功能。可溶性米粉组合物具有在20℃和10％干固体(或者小于或等于10重量％)下为1cp至10cp、在20℃和10％干固体下为2.5cp至3.5cp的粘度范围，并且大于或等于在20℃和10％干固体下的1cp、在20℃和10％干固体下的1.5cp、2cp、2.5cp、3cp、3.5cp、4cp、4.5cp、5cp、5.5cp、6cp、6.5cp、7cp、7.5cp、8cp、8.5cp、9cp、9.5cp或10cp。
32.如本文所述的可溶性米粉组合物适用于食品应用。值得注意的食品应用包括但不限于饮料、饮料混合物、婴儿食品、医药产品、食品乳液、方便食品、烘焙食品、乳品和基于小吃的填充物或食物产品(包括冷冻食物)。饮料和饮料混合物可包括热饮或冷饮、风味奶(包括巧克力奶)、碳酸软饮料、果汁、运动饮料、营养饮料和婴儿代乳品的速溶混合物。乳品可包括冰淇淋、酸奶、酸奶油、掼奶油和非乳制绝对素食替代物。方便食品包括但不限于色拉调味料(可倾倒和勺舀型)、酱汁(速溶调味料和制备调味料)、调味品、布丁、棒、谷类食品、谷类食品的包衣、涂抹食品、低脂涂抹食品、糖衣、硬糖、软糖、橡皮糖产品和干混作料。烘焙可包括曲奇饼、蛋糕、松饼、薄脆饼干、面制糕点和层压烘焙产品。
33.如本文所述的可溶性米粉组合物可用作食品应用中麦芽糖糊精的至少部分替代
品，并且在许多情况下可用作食品应用中麦芽糖糊精的完全替代品。在目前使用麦芽糖糊精的任何食品应用中，此类可溶性粉可以是有效的麦芽糖糊精替代品。可溶性米粉组合物表现出与麦芽糖糊精类似的功能性(例如，ph、溶解度和粘度)和感觉，使其成为食品应用中麦芽糖糊精的合适替代品。此类替代品允许消费者友好的标记，因为与麦芽糖糊精相比，一些消费者可能更愿意接受可溶性粉。
34.此外，此类可溶性米粉组合物还具有在其中风味乳液形成并喷雾干燥的风味包封应用中替代麦芽糖糊精的能力，以将液体风味剂转化成固体。在这些应用中，麦芽糖糊精可与亲脂性淀粉一起使用，或另选地单独使用以形成风味乳液。麦芽糖糊精由于它们形成积极有助于包封的基质的能力而通常用于该空间中。本文所述的可溶性米粉组合物可替代该空间中的麦芽糖糊精，因为它们具有温和的风味、低粘度和低成本。此外，可溶性米粉组合物可替代涂覆油基风味剂中的麦芽糖糊精。
35.在一些方面，如本文所述的可溶性米粉组合物可用于速溶酱汁(例如，由消费者重构为酱汁形式的干混物)、制备的酱汁、干混调味料和风味包封物。此类可溶性米粉组合物能够以不同的量添加，并且一致地表现出与麦芽糖糊精类似的味道和功能性。
36.在可溶性米粉组合物替代麦芽糖糊精的配方方面，可溶性米粉组合物可替代任何合适的重量％的麦芽糖糊精。例如，可溶性米粉组合物可替代配方中存在的麦芽糖糊精的总量的1重量％至100重量％、5重量％至95重量％、10重量％至90重量％、15重量％至85重量％、20重量％至80重量％、25重量％至75重量％、30重量％至70重量％、35重量％至65重量％、40重量％至60重量％、45重量％至55重量％，或者小于或等于100重量％并且大于或等于5重量％、10重量％、15重量％、20重量％、25重量％、30重量％、35重量％、40重量％、45重量％、50重量％、55重量％、60重量％、65重量％、70重量％、75重量％、80重量％、85重量％、90重量％、95重量％或100重量％、此外，在配方的各方面，可溶性米粉组合物与麦芽糖糊精之间的重量比(可溶性米粉组合物：麦芽糖糊精)可在100:0至5:95、95:5至10:90、90:10至15:85、85:15至20:80、80:20至25:75、75:25至30:70、70:30至35:65、65:35至40:60、60:40至45:55或55:45至50:50的范围内。
37.实施例
38.实施例#1：制备可溶性米粉组合物的方法
39.原样获得批量大小为12kg 25％(重量/重量)的可溶性米粉起始材料(通过α-淀粉酶水解的米粉)，其蛋白质含量为7.1％，并且添加0.28％(8.82g)基于米粉的novozyme alcalase fg(蛋白酶)。制备起始材料(4.78％水分)浆液制剂的水浆液。将浆液维持在环境温度下，并且根据需要调节混合速度以防止粉固体沉降。随后，进行蒸汽加热以将浆液加热至所需温度(60℃，groen锅设置：4.5)以进行酶促反应。
40.一旦粉均匀地分散在水中，就使用4％naoh将ph调节至所需ph 7。一旦浆液达到所需的水解温度，就添加8.82g的alcalase fg。水解60分钟后，经由添加15％hcl溶液将浆液ph降至4.03。将浆液温度加热至85℃-90℃并保持10分钟以使alcalase fg失活。将浆液的ph调节至4.35。
41.获得滤液并在调节到225℃的入口温度和调节到100℃的出口温度下进行喷雾干燥，以获得第一可溶性米粉组合物。
42.在一些情况下，在喷雾干燥之前，使用buchner真空过滤(whatman滤纸级4或vwr滤
纸417孔35μm-45μm)来过滤可溶性米粉液化物以获得相对于第一可溶性米粉组合物过滤的第二可溶性米粉组合物。此类过滤之后是喷雾干燥。图1提供了用于制备第一可溶性米粉组合物和第二可溶性米粉组合物的过程的流程图。
43.表1提供了起始材料以及第一可溶性米粉组合物和第二可溶性米粉组合物与天然精米粉对照(购自honeyville,ogden ut的精白米粉338-0101)相比的化学特性。表5和表6提供了各种产品的专业感官评估。值得注意的是，第一可溶性米粉组合物和第二可溶性米粉组合物的总体感觉也类似于对照。
[0044][0045]
实施例2：溶解度和粒度分布
[0046]
本文所述的可溶性米粉组合物适用于食物产品，特别是饮料应用，因为它们表现
出良好的溶解度功能。使用malvern mastersizer 3000激光衍射粒度分析仪来进行粒度分布分析。通过激光衍射测定材料的粒度，激光衍射测量随着激光束穿过分散的颗粒样品由散射光强度的角变化确定的粒度分布。该分散的颗粒样品是水中的浆液。dx(10)、(50)和(90)分别意指10％、50％和90％的群体低于d10、d50和d90的直径。d[4,3]是体积加权平均值。在样品制备中，制备10ml 1％的麦芽糖糊精或可溶性粉溶液。将样品逐滴添加到hydro lv池中，直到遮光度达到至少1％以开始测量。如果添加了1％10ml溶液并且遮光度仍小于1％，则认为粒度为零。
[0047]
表2和图2示出了起始可溶性米粉材料以及本文所述的第一可溶性米粉组合物和第二可溶性米粉组合物的粒度分布。值得注意的是，第一可溶性米粉组合物和第二可溶性米粉组合物均表现出指示粒度分布的良好溶解度，然而第二可溶性米粉组合物的过滤增强了该溶解度，具有指示一般粒度分布为0微米的几乎完全溶解度。
[0048]
表2
[0049][0050]
实施例#3：粘度
[0051]
本文所述的可溶性米粉组合物适用于食物产品，因为它们也表现出良好的粘度功能。图3和图4分别提供了在给定剪切速率和温度下与麦芽糖糊精相比的粘度曲线。图3提供了在20℃下以0.1-100/s和10％固体的剪切速率测量时各种样品的粘度曲线。在1[1/s]的剪切速率下，第一可溶性粉组合物的粘度为6.8厘泊(cp)，并且第二可溶性粉组合物的粘度为2.9cp，而麦芽糖糊精的粘度为2.2cp。图4提供了在25℃下，当以20/s的剪切速率测量时，第一可溶性粉组合物的粘度为3.3cp，并且第二可溶性粉组合物的粘度为2.7cp，而麦芽糖糊精的粘度为2.1cp。
[0052]
实施例#4：用于粘度、浊度和感官分析的饮料应用
[0053]
将表3中列出的量的柠檬酸、苹果酸、viatech
tm
ts 300+、砂糖、柠檬酸钾和天然桃子风味剂添加到可重新密封的袋中。摇晃该袋达两分钟。在100ml的三口瓶中将4.694克共混物添加到5.736克麦芽糖糊精中或者第一可溶性米粉组合物或第二可溶性米粉组合物中。通过用勺子轻轻搅拌来充分混合该混合物。在适当的容器中称量水并将桃碱添加到水(453.6g)中。充分搅拌混合物以使样品静置2分钟，并进行评估。
[0054]
表3
[0055][0056]
表4示出了混合后第1天各种饮料配方的粘度数据。粘度是使用brookfield dv-11+pro(lv)粘度计使用心轴#1在60rpm下获取。
[0057]
表4
[0058][0059][0060]
图5提供了含有麦芽糖糊精(对照)、可溶性米粉起始材料(样品1)、第一可溶性米粉组合物(样品2)和第二可溶性米粉组合物(样品3)的饮料的turbiscan稳定性指数(tsi)。值得注意的是，与可溶性米粉起始材料相比，第一米粉组合物和第二米粉组合物在水中显示出改进的稳定性，在10小时的时间段内tsi小于10。
[0061]
这四种单独物质参加了饮料样品的感官组。用2盎司一份杯为每位小组成员供应约2盎司样品。指示小组成员在各样品之间用水净化他们的味觉。完成了旨在比较各测试样品与含有对照10de麦芽糊精的饮料的特征和属性的比较问卷。计算平均比较分数，并在表5中呈现。
[0062]
起始材料表现出混浊外观、白垩口感，并且观察到颗粒快速沉降到容器底部。第一可溶性米粉组合物出现混浊，但仅有少量颗粒快速沉降，并具有轻微的白垩/粉状口感，但远低于起始材料。第二可溶性粉组合物表现出超过4的相似度，并且模糊但不浑浊，没有报道颗粒沉降或白垩口感。
[0063]
表5
[0064][0065]
实施例#5
[0066]
制备五种奶溶液。每种奶溶液均可用作婴儿奶溶液。在五种奶溶液中的每一种中，将5.20g选自可溶性米粉起始材料、第一可溶性米粉组合物、第二可溶性米粉组合物、麦芽糖糊精cargill dry md 01909(10de)、麦芽糖糊精c*dry md 01915(18de)的膨松剂分别与20.8g商业脂肪填充奶粉(雀巢公司的nespray日常速溶奶粉)混合。将成分在180ml水中混合，将其加热至50℃。在五种奶溶液中的每一种中，相应的可溶性米粉起始材料、第一可溶性米粉组合物、第二可溶性米粉组合物、麦芽糖糊精01909和麦芽糖糊精01915与脂肪填充奶粉之间的比率为20:80。
[0067]
由5名内部小组成员评估相应奶溶液的味道，这些小组成员收到5个编码样品并被要求提供感官评论。表6中所示的结果表明，包含第二可溶性米粉组合物的奶溶液与包含麦芽糖糊精01909和麦芽糖糊精01915的奶溶液相比很好，因此构成了麦芽糖糊精的适当替代品。
[0068]
表6
[0069][0070]
示例性方面。
[0071]
提供以下示例性方面，其编号不应解释为指定重要性级别：
[0072]
方面1提供了一种可溶性米粉组合物，所述可溶性米粉组合物包含：
[0073]
80重量％至95重量％范围内的碳水化合物含量，
[0074]
2重量％至10重量％范围内的蛋白质含量，
[0075]
小于3重量％的脂肪含量，和
[0076]
小于3重量％的不溶性纤维含量。
[0077]
方面2提供了方面1所述的组合物，其中所述碳水化合物含量在85重量％至90重量％范围内。
[0078]
方面3提供了方面1或2中任一项所述的组合物，其中所述蛋白质含量在4重量％至8重量％范围内。
[0079]
方面4提供了方面1至3中任一项所述的组合物，所述组合物具有5至18范围内的右旋糖当量。
[0080]
方面5提供了方面4所述的组合物，所述组合物具有8至15范围内的右旋糖当量。
[0081]
方面6提供了方面1至5中任一项所述的组合物，其中所述可溶性米粉组合物被过滤。
[0082]
方面7提供了方面1至6中任一项所述的组合物，所述组合物在20℃和10％干固体下具有1cp至10cp范围内的粘度。
[0083]
方面8提供了方面1至7中任一项所述的组合物，所述组合物在20℃和10％干固体下具有2.5cp至3.5cp范围内的粘度。
[0084]
方面9提供了一种可溶性米粉组合物，其中所述组合物的90％的颗粒具有100微米或更小的粒度，并且50％的颗粒具有25微米或更小的粒度。
[0085]
方面10提供了方面9所述的可溶性米粉组合物，其中所述组合物的10％的颗粒具有10微米或更小的粒度。
[0086]
方面11提供了一种可溶性米粉组合物，其中所述组合物的100％的颗粒具有小于1微米的粒度。
[0087]
方面12提供了方面11所述的组合物，其中所述组合物的100％的颗粒具有小于0.5微米的粒度。
[0088]
方面13提供了方面11或12中任一项所述的组合物，其中所述组合物基本上可溶于水中。
[0089]
方面14提供了方面9至13中任一项所述的组合物，所述组合物包含在10小时的时间段内小于10的turbiscan稳定性指数(tsi)。
[0090]
方面15提供了一种食物产品，所述食物产品包含方面1至14中任一项所述的可溶性米粉组合物。
[0091]
方面16提供了方面15所述的食物产品，其中所述食物产品是饮料混合物、婴儿食品、婴儿饮料、医药产品、乳液、方便食品或基于小吃的填充物。
[0092]
方面17提供了方面15或16中任一项所述的食物产品，其中所述可溶性米粉组合物是麦芽糖糊精的至少部分替代品。
[0093]
方面18提供了方面15至17中任一项所述的食物产品，其中所述可溶性米粉组合物是麦芽糖糊精的完全替代品。
[0094]
方面19提供了方面1至18中任一项所述的可溶性米粉组合物在饮料混合物、婴儿食品、医药产品、乳液、方便食品或基于小吃的填充物或食物产品中的用途。
[0095]
方面20提供了一种制备方面1至19中任一项所述的米粉组合物的方法，所述方法包括：
[0096]
用第一酶处理米粉以形成经处理的米粉；
[0097]
用不同于所述第一酶的第二酶处理所述经处理的米粉
[0098]
以形成所述可溶性米粉组合物。
[0099]
方面21提供了方面20所述的方法，其中所述第一酶包含α-淀粉酶。
[0100]
方面22提供了方面20或21中任一项所述的方法，其中所述第二酶包含蛋白酶。
[0101]
方面23提供了方面20至22中任一项所述的方法，所述方法还包括过滤所述可溶性米粉组合物。