预胶凝化淀粉和它们的生产方法

专利名称：：预胶凝化淀粉和它们的生产方法
技术领域：
：本发明涉及生产预胶凝化淀粉(pregelatinizedstarch)的方法和可这种方法得到的预胶凝化淀粉。进一步涉及包含这种预胶凝化淀粉的组合物，特别是用于生产即食型布丁的干燥混合物。本发明进一步涉及新颖的预胶凝化淀粉生产食品(特别是即食型布丁(instantpudding))、饲料、粘合剂和着色剂的用途。预胶凝化淀粉是经过物理修饰的淀粉，主要借助湿-热消化作用生产。与天然淀粉相反，它们与冷水生成分散体或糊状物或凝胶，这依赖于所用预胶凝化淀粉的浓度和用于生产预胶凝化淀粉的淀粉类型。由于这些性质，预胶凝化淀粉在食品工业以及很多
技术领域：
都具有一些可能的应用。预胶凝化淀粉也称冷溶胀淀粉，使用它代替天然淀粉在很多情况下具有能够简化和缩短生产方法的优点。原则上有可能借助各种方法生产冷溶胀淀粉(预胶凝化淀粉)，例如利用辊式干燥机进行湿-热处理、利用挤出机进行机械与热处理或者利用振动磨进行单纯机械处理。所有方法都面临这样一个事实，经由尚未详尽知晓的能量转移过程，所生长的淀粉晶粒结构和次晶分子组织被破坏，淀粉转化为无定形物。由于在已知方法的情况下操作变量在质量和数量上不同于彼此，由此得到具有不同性质的产物。工业化的预胶凝化淀粉生产主要利用辊式干燥机进行。一般而言，在这种情况下将大约35％强度的淀粉-水悬液涂敷于辊式干燥机的热辊表面。在辊表面上，淀粉不仅胶凝化，而且脱水。为了赋予淀粉以冷溶胀性质，必须在辊式干燥机加热期间破坏淀粉的晶粒结构或次晶结构(例如在大约100℃下＜1分钟)。这在固体与完全可溶性物质之间达到一种中间状态。另一种可能性是不用淀粉-水悬液，将预煮的淀粉糊涂敷于辊进行干燥。另外还描述过辊式干燥方法的各种变例，其中在添加剂的存在下进行预胶凝化作用，例如盐、酸、脂质等，和/或其中使用经过化学修饰的淀粉作为原料。例如，为了生产即食型甜品(instantdesserts)和即食型布丁，需要这样的预胶凝化淀粉，在搅拌加入到冷的液体，例如水或乳中后，在短时间内生成可切片的凝胶，例如在煮沸的布丁的情况下。小麦、马铃薯或玉米淀粉的商业化预胶凝化淀粉不能满足这些要求。为了达到上述性质，在以前商业上可得到的预胶凝化淀粉的情况下，需要向预胶凝化淀粉加入添加剂，例如明胶、藻酸盐、角叉菜聚糖和/或无机盐。因而，本发明的目的是提供预胶凝化淀粉，在按某一浓度搅拌加入到冷的液体中后，在较短溶胀期后生成可切片的凝胶。本发明的方法达到了这一目的，因为已经惊人地发现，在直链淀粉含量高于常规马铃薯淀粉的马铃薯淀粉和辊式干燥(rollerdrying)的基础上，能够生产在较短溶胀期后生成可切片的凝胶的预胶凝化淀粉。马铃薯淀粉与谷类淀粉相反，含有具有磷酸酯基团的葡萄糖单元，这赋予它们以特殊的功能性质。谷类淀粉的磷酸成分来自不存在于马铃薯淀粉中的磷脂成分。马铃薯淀粉的多数磷酸酯基团与支链淀粉分子结合，更准确而言主要与葡萄糖单元的C6原子结合，其余主要位于C3位，位于C2位的最少(Schierbaum，F.Starke21(1969)87；HizukiriS.etal.Starke22(1970)338)。从功能方面来看，磷酸酯基团含量主要影响淀粉的糊化行为；糊化温度降低，峰粘度增加，另外减少沸腾样品和糊状物的凝沉(retrogradeation)趋势，提高它们的冻-融稳定性。常规马铃薯淀粉的总磷酸酯(totalphosphate)含量依赖于品种(cultivar)和培养条件，一般在10-30μmol磷酸酯/g淀粉的范围内，来源于单磷酸酯基团，因为马铃薯淀粉的脂质含量可忽略不计。另一方面，从经过遗传修饰的马铃薯可以生产总磷酸酯含量在120μmol磷酸酯/g淀粉数量级的马铃薯淀粉。常规马铃薯淀粉的天然直链淀粉含量一般在20-25重量％数量级。为了达到更高的直链淀粉含量，天然淀粉必须受到酶脱支处理，通过使支链淀粉分子脱支生成短链直链淀粉分子。另一方面，从经过遗传修饰的马铃薯可以生产天然(长链)直链淀粉含量大于30重量％直至大于70重量％数量级的马铃薯淀粉。其他淀粉、例如小麦或玉米淀粉，具有更高的天然直链淀粉含量，但是另一方面仅有非常低的(小麦淀粉)或可忽略的(玉米淀粉)磷酸酯基团含量。现已发现，尽管淀粉的高直链淀粉含量有利于从淀粉生产的预胶凝化淀粉的凝胶生成，不过淀粉的糊化温度增加了，因而预胶凝化淀粉的淀粉消化与生成更加困难，但是另一方面淀粉的磷酸酯基团含量抵消这一点。因此，本发明教导了使用高含量磷酸酯基团的马铃薯淀粉，而非直链淀粉含量高于来自野生型植物的马铃薯淀粉的马铃薯淀粉。马铃薯淀粉与谷类淀粉相反，不含与直链淀粉生成复合物的脂质，因而将妨碍预胶凝化淀粉的凝胶生成和/或糊状物生成。另外，已经发现，通过喷雾干燥，得到具有高含量所不希望的可溶性碳水化合物的产物，因此按照本发明提供了辊式干燥。来自玉米的高直链淀粉含量淀粉在标准条件下不在辊上胶凝化，与此相反，直链淀粉含量高于来自野生型植物的马铃薯淀粉的马铃薯淀粉适合于辊式干燥。US3607394公开了预胶凝化淀粉的生产，该方法热处理含有至少50％支链淀粉的淀粉水悬液，然后辊式干燥或喷雾干燥。所得预胶凝化淀粉据说生成平滑的糊状物，并且具有最小的放置后粘度增加的趋势。另外，还提到高直链淀粉含量淀粉在US3607394的情况下表示含有60％或以上直链淀粉的那些淀粉，得到用水再生后生成不具有所需纹理的凝胶的产物。关于所使用的淀粉的类型，没有关键的差别。喷雾干燥也是被推荐的，这引起可溶性碳水化合物的含量高得不可取。EP480433A2公开了含有可溶性高直链淀粉含量淀粉的食品，该淀粉选自i)喷雾干燥的非颗粒状淀粉，ii)喷雾干燥的胶凝化淀粉，和iii)酶脱支的胶凝化淀粉，含有至少40％短链直链淀粉。这些食品据说因强凝胶的生成而突出。玉米淀粉和豌豆淀粉是唯一所提到的淀粉类型，并且需要特殊的淀粉消化作用(喷射煎煮)。其中详细提到已知的高直链淀粉含量淀粉需要比其他淀粉更高的煎煮温度。辊式干燥据称是不适合的，除非淀粉具有酶脱支的可溶性高直链淀粉含量。与此相反，本发明使用具有高含量天然长链直链淀粉的马铃薯淀粉。短链直链淀粉被视为最大链长DPmax＜100，长链直链淀粉被视为最大链长DPmax＝150至10000。本发明因此涉及生产具有良好凝胶生成性质的预胶凝化淀粉的方法，其中a)制备淀粉与水的悬液，b)将a)中所制备的悬液涂敷于辊式干燥机的热辊，c)分离方法步骤b)所得预胶凝化淀粉，其中根据本发明的方法包含使用具有至少30重量％直链淀粉含量的马铃薯淀粉。术语“预胶凝化淀粉”在本发明背景中被视为经过物理修饰的淀粉，与天然淀粉相反，它与冷水或冷乳生成分散体、糊状物或凝胶，这依赖于所用预胶凝化淀粉的浓度。术语“热辊”在本发明背景中被视为辊式干燥机的辊，它的温度为至少100℃，优选在120℃与200℃之间，特别在140℃与180℃之间，特别优选在150℃与170℃之间。用于生产预胶凝化淀粉的辊式干燥机是本领域技术人员已知的，例如已经描述于StarchChemistryandTechnology，Vol.II，AcademicPress，NewYork，SanFrancisco，London(1967)，ed.R.L.WhistlerandE.F.Paschall。例如，在本发明的背景中，可以采用蒸汽加热的单缸干燥机，具有一个或多个进料辊(辊径大约500-800mm)。不过，也可以采用其他辊式干燥机，例如电加热的单缸干燥机，辊径大约160mm。用在本发明背景中的马铃薯淀粉的直链淀粉含量为至少30％，特别是30％-85％，例如30％-65％或32％-55％，优选32％-45％。在本发明的背景中，直链淀粉含量优选地是经由直链淀粉含量的比色测定法加以测定的，如Hovenkamp-Hermelink所述(PotatoResearch31，(1988)，241-246)。优选地，在本发明方法的步骤a)中，制备马铃薯淀粉与水的悬液，浓度范围为5重量百分比(重量％)至50重量％，优选10重量％至40重量％，特别是15重量％至35重量％，特别优选20重量％至30重量％。用在方法步骤a)中的马铃薯淀粉的总磷酸酯含量应当为5-120μmol磷酸酯/g淀粉，优选10-120μmol磷酸酯/g淀粉，更优选15-110μmol磷酸酯/g淀粉，特别优选60-110μmol磷酸酯/g淀粉。术语淀粉的“总磷酸酯含量”在本发明背景中被视为以淀粉磷酸单酯形式共价结合在葡萄糖单元C2、C3和C6位的磷酸酯。磷酸化非葡聚糖、例如磷脂的含量不被术语“总磷酸酯含量”所涵盖。野生型马铃薯植物一般合成直链淀粉含量为大约17％至23％的淀粉(直链淀粉含量是按照Hovenkamp-Hermelink法测定的)。直链淀粉含量为至少30％的用在本发明背景中的马铃薯淀粉例如可以从转基因马铃薯植物中分离。来自BEI(分支酶I)、BEII(分支酶II)和SSIII(可溶性淀粉合成酶III)基因表达降低的植物的马铃薯淀粉在原则上非常适合于生产本发明的预胶凝化淀粉。本申请人于2002年12月19日提交的德国专利申请公开了合成具有高直链淀粉含量和高磷酸酯含量的特别适合于本发明的淀粉的转基因马铃薯植物。不过，其他来源马铃薯淀粉的使用也是可以想到的，只要它们具有至少30％的直链淀粉含量即可。国际专利申请WO97/11188描述了转基因的马铃薯植物，作为R1基因和BEI基因的反义抑制结果，它们合成直链淀粉含量为大约30％至70％的淀粉，直链淀粉含量是借助Hovenkamp-Hermelink法测定的(PotatoResearch31，(1988)，241-246)。与来自野生型植物的淀粉的磷酸酯含量相比，这些马铃薯淀粉的磷酸酯含量减少了。在优选的发明实施方式中，用在本发明方法中的马铃薯淀粉来源于与对应的野生型植物相比改变了R1和BEI基因表达的马铃薯植物(参见WO97/11188)。与直链淀粉含量为大约50％(Gelose)或70％(HylonVII)的玉米淀粉相比，用在本发明背景中的马铃薯淀粉具有利用辊式干燥机能够充分消化的优点。在直链淀粉含量为大约50％和70％的玉米淀粉的情况下，利用辊式干燥机消化是不充分的，因此由辊式干燥所生产的产物在有关浓度范围内在用冷水搅拌时不生成糊状物或凝胶。在本发明方法的步骤b)中，将淀粉悬液涂敷于辊式干燥机的热辊达优选在2秒(s)与120s之间，优选在3s与60s之间，特别是在3s与30s之间，特别优选在5s与20s之间。在方法步骤c)之后，优选地冷却所分离的预胶凝化淀粉，优选地在空气中冷却，和/或然后粉碎，例如使用磨。在本发明方法的实施方式中，方法步骤a)所生产的悬液在涂敷于辊式干燥机的热辊之前，部分或完全地胶凝化。术语“完全胶凝化”在本发明背景中被视为淀粉悬液在涂敷于辊之前受热一定时间，例如5分钟，至一定温度，例如95℃，直至淀粉晶粒的结构被破坏，至少80％、优选90％的淀粉晶粒在光学显微镜的偏振光下不再显示光的双折射。在这种情况下可以利用偏振光显微镜测定在光学显微镜的偏振光下不显示光的双折射的淀粉晶粒的比例，例如Ebersteinetal.，Starch/Starke32，(1980)，397-404所述。术语“部分胶凝化”在本发明背景中被视为淀粉悬液在涂敷于辊之前受热一定时间，例如5分钟，至一定温度，例如65℃，直至淀粉糊的生成开始，淀粉晶粒的结构被破坏，25％-60％、优选30％-50％的淀粉晶粒在光学显微镜的偏振光下不再显示双折射。这里也可以利用偏振光显微镜测定在光学显微镜的偏振光下不显示双折射的淀粉晶粒的比例，例如Ebersteinetal.，Starch/Starke32，(1980)，397-404所述。本发明还涉及可由本发明方法得到的预胶凝化淀粉。本发明进一步涉及包含本发明预胶凝化淀粉的组合物。术语“组合物”在本发明背景中应当被视为尤其包含本发明预胶凝化淀粉的混合物。例如，术语组合物涵盖烘焙混合物、用于生产糖果、即食型布丁、即食型甜品、水果填料、冷霜(coldcreams)或调味汁的混合物。另外，术语“组合物”包含用于生产饲料、洗衣淀粉着色剂和/或粘合剂的混合物。在特别优选的实施方式中，本发明涉及基于本发明预胶凝化淀粉的即食型布丁的生产和可以利用本发明预胶凝化淀粉生产的即食型布丁。本发明因而还包含生产即食型布丁的方法，其中a)在一种液体中均匀混合包含本发明预胶凝化淀粉的本发明组合物；b)方法步骤a)所生产的混合物放置直至发生凝胶生成。在本发明特别优选的实施方式中，液体是乳和/或水。方法步骤a)中的预胶凝化淀粉的使用浓度范围为2重量％至15重量％，优选4重量％至12重量％，特别优选5重量％至9重量％。生产即食型布丁的方法步骤a)中的温度可以是5℃至50℃，优选10℃至30℃，特别优选15℃至25℃。生产即食型布丁的方法步骤b)中的温度是-15℃至50℃，优选0℃至35℃，特别优选室温15℃至30℃，特别是20℃至25℃。除了预胶凝化淀粉以外，本发明组合物在生产即食型布丁的背景中还可以包含其他成分，例如糖和/或CaCl2和/或调味剂和/或食盐和/或着色剂和/或植物脂肪和/或乳化剂和/或其他预胶凝化淀粉。本发明因而还涉及用于生产即食型布丁的干燥混合物，包含2-15重量％、优选5-9重量％的本发明预胶凝化淀粉，和糖、调味剂和——如果适当的话——布丁中惯用的其他添加剂。除了本发明的预胶凝化淀粉以外，其他胶凝剂是没有必要的，例如藻酸盐和/或角叉菜聚糖和/或明胶。与用于生产即食型布丁的常规组合物相反，本发明组合物在这种发明实施方式中的优点是它们例如能够混合在水或乳中，无需另外的加热，优选在室温下，并且无需加入胶凝剂，例如藻酸盐和/或角叉菜聚糖和/或其他水胶体，生成形状稳定的、可分解的和可切片的凝胶。与用于生产即食型布丁的常规组合物相比，本发明组合物另外具有即使在放置较短时间之后也生成固体凝胶的优点，优选可切片的凝胶。在本发明的背景中，术语“固体凝胶”被视为在加入糖和CaCl2的水溶液中，凝胶强度为至少0.8N，优选至少1.0N，特别在1.1N与4.5N之间，优选在1.2N与4.0N之间，特别优选在1.3N与3.6N之间，更准确在6.8重量％的所用淀粉浓度下。在这种情况下利用纹理分析仪测定凝胶强度，如下所述。在本发明的背景中，术语“较短放置时间”被视为在15℃至25℃下，优选在20℃下，在大气压下，放置时间小于3小时，优选小于2小时，特别优选小于1小时。本发明组合物的进一步优点是与用于生产即食型布丁的常规组合物相比，它们生成因高形状稳定性而突出的凝胶。在本发明的优选实施方式中，本发明组合物在水或乳中生成具有高形状稳定性的凝胶。术语“高形状稳定性”在本发明背景中应当被视为形状稳定性为至少80％，优选至少85％，特别是至少90％，特别优选至少95％。用于测定形状稳定性的方法如下所述。本发明的即食型布丁因可切片的纹理和/或凝胶结构的高稳定性和/或凝胶的高同质性而突出。另外，本发明涉及本发明预胶凝化淀粉或包含这类预胶凝化淀粉的本发明组合物生产食品、食品组合物或食品前体的用途，特别用于生产烘焙产品与糖果、即食型布丁、即食型甜品、水果填料、甜品粉、冷霜粉或调味粉，另外用于生产饲料，优选作为乳品替代饲料的组分，另外用于生产洗衣淀粉、作为着色剂的添加剂、作为纸与纸板粘合剂和/或作为烧烤用炭的粘合剂。方法1、预胶凝化淀粉的溶解度和校正后水结合能力的测定预胶凝化淀粉的溶解度和水结合能力是在室温(23±2℃)下测定的，遵照Richter，AugustatandSchierbaum所述工艺(AusgewahlteMethodenderStarkechemie(Selectedmethodsinstarchchemistry)，Wiss.VerlagsgesellschaftmbH，Stuttgart(1968)，111)。将0.5g预胶凝化淀粉干燥物称入离心试管(100ml)，用1ml乙醇湿润，然后利用磁棒和搅拌装置用40ml蒸馏水分散或溶胀30分钟，然后除去磁棒，用10ml蒸馏水冲洗，然后将混合物离心10分钟(2800xg)。将上清液过滤(带凹槽的滤器)，将10g滤液置于称量皿中，在105℃下干燥过夜，然后称重沉降物。按照下式计算溶解度从下式计算水结合能力(WBC)从下式计算就溶解度校正的水结合能力(WBCcorr)2、布丁凝胶强度的测定凝胶强度是利用纹理分析仪测量的(TA.XT2StableMikroSystems，Haslemere，SurreyGU273AY，GB)。将在室温(23±2℃)下从4.0g预胶凝化淀粉、5.0g糖、50ml水和50ml乳以及0.1gCaCl2混合成的布丁在制备后立即转移至具有两个环的圆柱形容器，一个环位于另一个之上(每个高20mm；φ＝25mm)，然后在冰箱(8-10℃)内贮存2小时。利用平面压制头(φm24.5mm)，借助凝胶的单一压制测量凝胶强度。利用小刀切开两个环之间的凝胶，得到平坦的凝胶表面。测量条件图形类型力v时间力阈值0.196N接触面积471mm2接触力0.0490N模式压缩中的测量力选项循环直至计数力单位牛顿试验速度2.0mm/s距离1.0mm触发力0.097N3、利用快速粘度分析仪(RVA)测定粘度性质在利用快速粘度分析仪(RVA)(RapidViscoAnalyser，NewportScientificPtyLtd，InvestmentSupportGroup，WarriewoodNSW2102，Australia)测定粘度性质时，使2g马铃薯淀粉的25ml水悬液受到下列加热程序在50℃下悬浮60s，按12℃/min从50℃加热至95℃，保持恒定2.5分钟，按12℃/min冷却至50℃，然后保持恒定2分钟。RVA温度曲线得到用于研究的淀粉粘度参数最大(Max)与最终粘度(Fin)、糊化温度(T)、出现在最大粘度之后的最小粘度(Min)和最小与最终粘度之差(回落(setback)，Set)。4、形状稳定性(坚固性)的测定将在室温(23±2℃)下混合成的布丁在制备后立即转移至衬有聚丙烯膜的有机玻璃缸(高20mm；φ＝25mm)，表面是平滑的，然后在冰箱中(8-10℃)放置90分钟供凝胶化。然后除去圆柱形容器(支撑环)，5分钟后测量布丁的高度，如下计算形状稳定性形状稳定性(％)＝(B×100)/AA＝支撑环的高度B＝除去支撑环之后布丁的高度5、淀粉总磷酸酯含量的测定总磷酸酯含量是利用Ames法测定的(MethodsinEnzymologyVIII，(1966)，115-118)。为此，将大约50mg淀粉与30μl硝酸镁的乙醇溶液混合，在500℃灰解炉内灰解3小时。将残余物与300μl0.5M盐酸混合，在60℃下培育30分钟。然后将等分试样用0.5M盐酸补足300μl，加入到100μl10％抗坏血酸与600μl0.42％钼酸铵在2M硫酸中的混合物中，在45℃下培育20分钟。在820nm下进行光度测定，使用经过校准的磷酸酯系列作为标准。下列实施例阐述本发明。实施例1从高直链淀粉含量的马铃薯淀粉生产预胶凝化淀粉为了生产预胶凝化淀粉，利用辊式干燥机物理修饰直链淀粉含量为大约35％-45％(直链淀粉含量是按照Hovenkamp&Hermelink法测定的)的马铃薯淀粉，它是从同时减少R1基因和分支酶I基因的基因表达的转基因马铃薯植物得到的(例如国际专利申请WO97/11188所述)，下称HA淀粉。为了生产预胶凝化淀粉，使用来自LaMonferrina，Italy的C型绉纹机。这是一种电加热的单缸干燥机，辊径为大约160mm，在3转每分(rpm)的速度下操作，辊温度在160℃与190℃之间。在3rpm转速下，淀粉悬液在辊上的驻留时间为大约12秒。从辊上取下产物，然后使辊完全旋转。利用经过改进的绉纹机生产预胶凝化淀粉利用进料杆将淀粉悬液涂敷于热辊表面。利用小刀取下产物膜，在空气中冷却，在开放状态下平衡过夜，然后利用来自RetschGmbH&CoKG(Haan，Germany)的磨(ZM100型，筛缘0.2mm)在10000rpm下粉碎。使用已经涂敷于160-190℃辊的12.5％淀粉悬液生产预胶凝化淀粉。在进料杆上，淀粉已经各自部分地预胶凝化。实施例2即食型布丁的生产将4.0g从HA马铃薯淀粉生产的预胶凝化淀粉(实施例1)、5.0g冰糖、0.1gCaCl2均匀混合，然后与50ml全乳(3.5％脂肪)一起加入到玻璃烧杯中，利用来自Krupps(Germany)的Krupps3-Mix在最高速度下搅拌(个别搅拌)3分钟。然后在8℃与10℃之间的温度下将该混合物在冰箱中放置2小时，然后利用上述方法测定凝胶强度。供对比的用于生产即食型布丁的商业产品含有——按照厂商的数据——下列成分糖、改性淀粉、硬化植物脂肪、葡萄糖浆、乳化剂(酯化的甘油单酯和甘油二酯)、乳蛋白、增稠剂(角叉菜聚糖、藻酸盐)、食盐、着色剂(胡萝卜素、核黄素)、调味剂。按照厂商的指导，将12.0g商业产品混合在50ml乳中制成。商业产品的增稠主要基于藻酸盐和角叉菜聚糖的凝胶化。加入所声称的改性淀粉、即一种预胶凝化淀粉，作为填充剂或者用于生成“形体(body)”。与此相反，在含有来自高直链淀粉含量马铃薯淀粉的预胶凝化淀粉(HA)的布丁的情况下，凝胶化没有必要加入上述水胶体。与商业产品相比(表1)，在来自高直链淀粉含量马铃薯淀粉的预胶凝化淀粉(实施例1HA淀粉)基础上生产的即食型布丁特别因特有的布丁的可切片纹理而突出。表1来自HA预胶凝化淀粉的冷混合在乳中的布丁样品的凝胶强度和结构与商业产品对比样品凝胶强度结构说明HA2.0N凝胶是柔软的，均匀的，可切片的商业产品0.7N凝胶不是可切片的进一步研究了来自马铃薯淀粉HA的预胶凝化淀粉的性质，以更加详细地描述由此生产的布丁的流变学性质，例如凝胶生成率、粘性部分、布丁的弹性与可塑性，并且与从商业化淀粉或商业产品制备的那些进行比较。图1时间对预胶凝化淀粉布丁和从商业产品制备的即食型布丁的强度的影响(纹理(texture)分析仪)在不同的放置之间后，在室温下利用纹理分析仪测量按相同方式(如上关于由HA预胶凝化淀粉制成的布丁所述进行生产)从不同来源预胶凝化淀粉生产的布丁样品的凝胶强度。图1中，首先可以从布丁样品的凝胶强度随时间增加看到越快达到最大凝胶强度，制备物的粘度越低，在更强凝胶的情况下，时间延长至两小时。从来自HA马铃薯淀粉的预胶凝化淀粉生产的布丁与对照布丁相反，具有可切片的纹理。借助上述方法测定布丁的形状稳定性，也可以间接阐述纹理的可切片性。如果比较从不同预胶凝化淀粉类型生产的布丁的形状稳定性，那么可以看到从来自HA淀粉的预胶凝化淀粉生产的布丁(见上生产部分)与按照相同方式(4.0g预胶凝化淀粉、5.0g冰糖、0.1gCaCl2的50ml乳悬液)从不同预胶凝化淀粉类型(玉米预胶凝化淀粉、小麦预胶凝化淀粉、马铃薯预胶凝化淀粉)生产的布丁相比，具有显著更高的形状稳定性。还比较了从上述商业产品生产的布丁。结果淀粉形状稳定性HA98％玉米预胶凝化淀粉71％小麦预胶凝化淀粉42％马铃薯预胶凝化淀粉77％商业产品80％借助感觉可以明显地彼此区分用于生产即食型甜品的个别预胶凝化淀粉的适合性。另一种可能性是由布丁样品的图形表示所提供的，在混合后将样品在室温下放置两小时，然后脱模。在样品外观和切开表面的基础上，可以清楚地看到仅在HA预胶凝化淀粉布丁的情况下达到所需的可切片结构。这为这种淀粉的不寻常行为提供了重要的验证手段，使用来自其他淀粉类型的预胶凝化淀粉显然是不能达到的。实施例3BEI、SSIII和BEII基因表达减少的转基因马铃薯植物的生产ME5/6表达载体的生产pGSV71是质粒pGSV7的衍生物，后者是从中间载体pGSV1衍生的。pGSV1是pGSC1700的衍生物，Cornelissen和Vanderwiele已经描述过它的构造(NucleicAcidResearch17，(1989)，19-25)。通过删除羧苄青霉素耐药性基因，并且删去质粒pTiB6S3TL-DNA区域的T-DNA序列，从pGSC1700得到pGSV1。pGSV7含有质粒pBR322的复制起源(Bolivaretal.，Gene2，(1977)，95-113)和假单胞菌质粒pVS1的复制起源(Itohetal.，Plasmid11，(1984)，206)。pGSV7还含有来自肺炎克雷白氏杆菌转座子Tn1331的可选择标志基因aadA，它赋予对抗生素壮观霉素和链霉素的耐药性(Tolmasky，Plasmid24(3)，(1990)，218-226；TolmaskyandCrosa，Plasmid29(1)，(1993)，31-40)。通过克隆pGSV7边界区域之间的嵌合bar基因，得到质粒pGSV71。嵌合bar基因含有花椰菜花斑病病毒引发转录的启动子序列(Odelletal.，Nature313，(1985)，180)、来自吸湿链霉菌的bar基因(Thompsonetal.，EMBOJ.6，(1987)，2519-2523)和pTiT37T-DNA蓝曙红合成酶基因的3’-未翻译区域，用于终止转录和多腺苷酸化。bar基因产生对除草剂glufosinateammonium的耐受性。位于198-222位的T-DNA含有质粒pTiB6S3TL-DNA的右边界序列(Gielenetal.，EmboJ.3，(1984)，835-846)。在核苷酸223-249之间，存在多接头序列。核苷酸250-1634含有花椰菜花斑病病毒的P35S3启动子区域(Odelletal.，见上)。吸湿链霉菌phosphinothricin耐药性基因(bar)的编码序列存在于核苷酸1635-2186之间(Thompsonetal.，1987，见上)。将bar野生型基因5’末端的两个末端密码子用密码子ATG和GAC代替。在核苷酸2187-2205之间存在多连接序列。使质粒pTiT37的T-DNA蓝曙红合成酶基因未翻译3’末端(3’nos)的260bp长TaqI片段位于核苷酸2206与2465之间(Depickeretal.，J.Mol.Appl.Genet.1，(1982)，561-573)。核苷酸2466-2519含有多接头序列。使pTiB6S3TL-DNA的左边界序列位于核苷酸2520-2544之间(Gielenetal.，EMBOJ.3，(1984)，835-846)。然后用酶PstI切除载体pGSV71，钝化。从载体pB33-Kan切除B33启动子和ocs盒，作为EcoRI-HindIII片段，钝化，引入到用PstI切除并钝化的载体pGSV71中。所得载体充当起始载体，用于构建ME5/6向载体ME4/6位于B33启动子与ocs元件之间的PstI裂解位点引入含有裂解位点EcoRI、PacI、SpeI、SrfI、SpeI、NotI、PacI和EcoRI的寡核苷酸，使PstI裂解位点加倍。所得表达载体称为ME5/6。载体pSK-Pac的说明pSK-Pac是pSK-Bluescript(Stratagene，USA)的衍生物，其中向多克隆位点(MCS)的每一侧引入PacI裂解位点。转基因植物的生产为了生产BEI、SSIII和BEII蛋白活性降低的转基因植物，首先生产BEI和SSIII蛋白活性降低的转基因植物。为此，借助土壤杆菌将质粒pB33-aBEI-aSSIII-Kan的T-DNA转移至马铃薯植物，如Rocha-Sosa等所述(EMBOJ.8，(1989)，23-29)。为了构建质粒pB33-aBEI-aSSIII-Kan，首先构建表达载体pBin33-Kan。为此，将马铃薯(Solanumtuberosum)patatin基因B33的启动子(Rocha-Sosaetal.，见上)作为DraI片段(核苷酸-1512-+14)连接到用SstI切除的载体pUC19(GenbankAcc.No.M77789)中，后者的末端已经用T4DNA聚合酶钝化过。这得到质粒pUC19-B33。从这种质粒开始，用EcoRI和SmaI切除B33启动子，连接到适当切割的载体pBinAr中。这得到植物表达载体pBin33-Kan。质粒pBinAR是载体质粒pBin19的衍生物(Bevan，Nucl.AcidResearch12，(1984)，8711-8721)，是由Hofgen和Willmitzer构建的(PlantSci.66，(1990)，221-230)。然后将含有编码马铃薯BEI酶的部分cDNA的1631bp长HindII片段(Kossmannetal.，1991，Mol.&Gen.Genetics230(1-2)39-44)钝化，按照关于B33启动子(马铃薯(Solanumtuberosum)papatin基因B33的启动子；Rocha-Sosaetal.，1989)而言“反义”取向引入到预先用SmaI裂解的载体pBinB33中。将所得质粒用BamHI裂解。向裂解位点引入含有编码马铃薯SSIII酶的部分cDNA的1363bp长BamHI片段(Abeletal.，1996，同上)，同样按照关于B33启动子而言“反义”取向。转化之后，鉴别块茎BEI和SSIII蛋白活性显著降低的各种转基因马铃薯植物品系。由这种转化作用所得植物称为038VL。就借助非变性凝胶电泳检测可溶性淀粉合成酶活性而言，在50mMTris-HClpH7.6、2mMDTT、2.5mMEDTA、10％甘油和0.4mMPMSF中，破坏马铃薯块茎的组织样本。在MiniProteanII(BioRAD)中进行电泳。1.5mm厚凝胶的单体浓度为7.5％(w/v)，凝胶和运行缓冲液为25mMTris-甘氨酸pH8.4。每支凝胶施用等量蛋白质提取液，在10mA下分离2小时。然后在50mM麦黄酮-NaOHpH8.5、25mM乙酸钾、2mMEDTA、2mMDTT、1mMADP葡萄糖、0.1％(w/v)支链淀粉和0.5M枸橼酸钠中培育活性凝胶。将所生成的葡聚糖用卢戈尔氏溶液染色。利用非变性凝胶电泳还检测了BEI活性。为了从植物中分离蛋白质，在液氮中研磨样本材料，溶于提取缓冲液(50mM枸橼酸钠，pH6.5；1mMEDTA；4mMDTT)，离心(10min，14000g，4℃)后，直接用于按照Bradford法测量蛋白质浓度。然后根据需要，将5至20μg总蛋白提取物与4倍负载缓冲液(20％甘油，125mMTris-HCl，pH6.8)混合，装上“BE-活性凝胶”。运行缓冲液(RB)组成如下RB＝30.2gTris碱，pH8.0，144g甘氨酸加入1LH2O中。凝胶运行完成后，在25ml“磷酸化酶缓冲液”(25ml1M枸橼酸钠pH7.0，0.47g葡萄糖-1-磷酸，12.5mgAMP，2.5mg兔磷酸化酶a/b)中，将凝胶各自在37℃下培育过夜。将凝胶用卢戈尔氏溶液染色。进一步的分析显示，从038VL008和038VL107分离的淀粉不仅减少了BEI而且减少了SSIII蛋白，在所有所研究的独立转化体中具有最高的磷酸酯含量。然后使用质粒pGSV71-aBE2-basta，如Rocha-Sosa等所述(EMBOJ.8，(1989)，23-29)转化这些品系的植物(参见国际专利申请PCT/EP02/06265)。用质粒pGSV71-aBE2-basta转化所得植物称为108CF和110CF，取独立转化体块茎的组织样本，测定它们的直链淀粉含量(Hovenkamp-Hermelink，PotatoResearch31，(1988)，241-246)。采用块茎表现最高直链淀粉含量的独立品系淀粉，用于淀粉性质的进一步研究。为了证明这些植物除了减少BEI和SSIII蛋白活性以外，还减少了BEII蛋白活性，也利用非变性凝胶电泳进行了分析。利用与上面关于分析BEI活性减少所述相同的方法进行分析，差别是非变性聚丙烯酰胺凝胶除了上述组成以外还含有0.5％麦芽糖糊精(Beba，麦芽糖糊精溶液，新生儿用15％强度，Nestle)。加入糊精后，在“磷酸化酶缓冲液”(25ml1M枸橼酸钠pH7.0，0.47g葡萄糖-1-磷酸，12.5mgAMP，2.5mg兔磷酸化酶a/b)中，将凝胶在37℃下培育过夜，随后用卢戈尔氏溶液染色，在凝胶中证明BEI和BEII蛋白的不同活性。实施例4从具有高磷酸酯含量的高直链淀粉含量马铃薯淀粉生产预胶凝化淀粉和利用这种预胶凝化淀粉生产即食型布丁由实施例3所述转基因植物合成的改性淀粉以下称为“HA-磷酸酯”，它的直链淀粉含量在32％与38％之间，磷酸酯含量在80.0与100μmol总磷酸酯/g淀粉干重之间。如实施例1所述，利用这种淀粉生产预胶凝化淀粉。然后所得预胶凝化淀粉用于生产即食型布丁。布丁是如实施例2所述生产的。如下可以按照与实施例2相似的方式描述布丁的性质。表2来自HA-磷酸酯预胶凝化淀粉的在乳中冷混合的布丁样品的凝胶强度和结构与商业产品对比样品凝胶强度结构说明HA-磷酸酯2.7N凝胶是可切片的，均匀的商业产品0.7N凝胶不是可切片的即使在实施例2所述实验条件下放置相对短的时间(大约30分钟)之后，有时甚至在10至15分钟之后，也生成可切片的凝胶。如果考虑HA-磷酸酯预胶凝化淀粉的形状稳定性，那么它在关于HA预胶凝化淀粉(实施例2)所述的范围内，为98％。权利要求1.生产具有良好凝胶生成性质的预胶凝化淀粉的方法，其中a)制备淀粉与水的悬液，b)将a)中所制备的悬液施加到辊式干燥机的热辊，c)分离方法步骤b)所得预胶凝化淀粉，该方法包含使用具有至少30重量％直链淀粉含量的马铃薯淀粉。2.如权利要求1所要求保护的方法，其中使用直链淀粉含量在30％与85％之间的马铃薯淀粉。3.如在先权利要求之一所要求保护的方法，其中使用直链淀粉含量在30％与65％之间的马铃薯淀粉。4.如在先权利要求之一所要求保护的方法，其中使用直链淀粉含量在32％与55％之间的马铃薯淀粉。5.如权利要求1和2之一所要求保护的方法，其中使用直链淀粉含量在32％与45％之间的马铃薯淀粉。6.如在先权利要求之一所要求保护的方法，其中使用总磷酸酯含量为5-120μmol磷酸酯/g淀粉的马铃薯淀粉。7.如权利要求6所要求保护的方法，其中使用总磷酸酯含量为60-110μmol磷酸酯/g淀粉的马铃薯淀粉。8.可由如权利要求1-7之一所要求保护的方法得到的预胶凝化淀粉。9.在如权利要求1-7之一所要求保护的方法中所生产的预胶凝化淀粉用于生产可切片凝胶的用途。10.在如权利要求1-7之一所要求保护的方法中所生产的预胶凝化淀粉用于生产食品的用途。11.在如权利要求1-7之一所要求保护的方法中所生产的预胶凝化淀粉用于生产即食型布丁的用途。12.在如权利要求1-7之一所要求保护的方法中所生产的预胶凝化淀粉用于生产饲料的用途。13.在如权利要求1-7之一所要求保护的方法中所生产的预胶凝化淀粉用于生产粘合剂的用途。14.在如权利要求1-7之一所要求保护的方法中所生产的预胶凝化淀粉用于生产着色剂的用途。15.包含如权利要求8所要求保护的预胶凝化淀粉的组合物。16.用于生产即食型布丁的干燥混合物，包含2-15重量％、优选5-9重量％的在如权利要求1-7之一所要求保护的方法中所生产的预胶凝化淀粉，以及糖和调味剂，如果适当的话还包含进一步在布丁中惯用的添加剂。全文摘要本发明涉及生产具有良好凝胶生成性质的预胶凝化淀粉的方法，其中a)制备淀粉与水的悬液，b)将a)中所制备的悬液涂敷于辊式干燥机的热辊，c)分离方法步骤b)所得预胶凝化淀粉。按照本发明，使用具有至少30重量％直链淀粉含量的马铃薯淀粉。本发明还包含如此生产的新颖的预胶凝化淀粉和它生产可切片的凝胶、食品(特别是即食型布丁)、饲料、粘合剂和着色剂的用途。本发明还涉及包含这样一种预胶凝化淀粉的组合物，特别是用于生产即食型布丁的干燥混合物。文档编号C08L3/02GK1610699SQ02825204公开日2005年4月27日申请日期2002年12月19日优先权日2001年12月21日发明者鲁道夫·克林勒,卡尔－乔治·布希申请人:拜尔作物科学有限责任公司