专利名称：用于改善小吃产品的预糊化淀粉的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种意想不到可加工的面团的制备方法，该方法是通过使用含直链淀粉的预糊化淀粉而达到的，本发明还涉及由此制得的产品。本发明也包括以特定流变性质为特征的含直链淀粉的预糊化淀粉。
背景技术：
焙烤产品中的淀粉特性是由所使用面粉的类型、产品的配方(即其它配料如盐、糖、乳化剂和起酥油)、加工条件和最终的制备方法，包括但不限于，焙烤或油炸的要求所共同决定的。将改性淀粉添加到焙烤产品中能够给最终的产品提供理想的保湿性和良好的质地并且改善微孔结构、增加体积和机械加工性、提高保质期以及获得良好的颗粒悬浮特性。
添加预糊化淀粉有助于结合水分，因此提高了终产品的柔软性，并提供细而均匀的微孔结构。在某些不含有面筋或含量特别低的体系中，例如粗玉米粉，上述预糊化淀粉可以用作连续的基质粘合剂以提供可加工的面团。
一般地，人们已经接受了高支链淀粉含量的蜡质淀粉给不含面筋或其低含量面筋的体系提供优良的面团和焙烤或油炸片产品的事实，因为该蜡质淀粉全面提高了面团的可加工性并对油炸片的膨化有益。例如US5429834记载了该预糊化蜡质淀粉的用途，其在适用于焙烤或油炸小吃产品中将机械可加工的、粘性的面团加工成型过程中是有用的。
相反，含直链淀粉的淀粉通常会形成干燥的、碎裂质地的面团，典型地，这种面团在机械加工和进一步的加工过程中不能被延展。为了获得商业上合适的产品，含直链淀粉的面团需要特别的加工或与改性淀粉混合的过程。例如US4873093，通过将含有天然的、未预糊化淀粉的组合物进行蒸制，并将其揉捏，从而获得了一种“面团样”的质地。随后，将该“面团”进行机械加工并做成最终的产品形式。
其它已知的方法是将未预糊化淀粉与至少部分预糊化淀粉混合，目的是制备可加工的面团。例如US4 623 548记载了一种面团，它是通过挤压预糊化淀粉、部分糊化的谷物面粉和天然的未预糊化淀粉的混合物来制备的。随后将该面团油炸成型为最终产品。EP0847702A2记载了一种可以成型为片状和/或卷制并折叠的焙烤面制品。该面团必须含有未预糊化的淀粉原料、非蜡质的预糊化的淀粉、水和脂肪。该配方包括大量的脂肪(2-7％)，它用于克服在含有直链淀粉的配方中面团质地的缺点如易碎性和结块性。该配方在烤箱中被焙烤成面包，缺点是水分含量降低、产生部分胀发或多孔的表面。
对于各种应用，包括焙烤和油炸小吃的应用中，现在需要一种含直链淀粉作为连续的基质粘合剂并可以被加工成能够机械加工的、可以成型或压片的面团。该面团必须是可弯曲的，但不粘，具有弹性，目的是在成型或压片过程不容易碎裂或断裂。
发明内容
本发明的经细致加工的预糊化的含直链淀粉的淀粉可以制成具有理想性能的面团。这些淀粉的特性的特征在于特定的流变值包括弹性模量和正切δ，它们提供了良好的保湿性，这些特性赋予面团优良的可加工性并由此制成具有特定物理参数的面团。
本发明涉及一种使用预糊化的含直链淀粉的淀粉制备意想不到可加工的面团的方法，以及由该面团制造的产品。本发明还包括以特定流变性为特征的预糊化的含直链淀粉的淀粉。
本发明的方法包括将含直链淀粉的淀粉浆进行转鼓干燥，其中具有20％淀粉固体的蒸煮淀粉的特征是ω＝1拉德/秒(rad/sec)时G’大于约200帕斯卡(Pa)，正切δ大于0.1；将该预糊化淀粉掺入面团中，该面团延展值在约9至约12mm之间，斜率在约40至约60g/mm之间，峰力在约100至约140g之间，功面积在约800至约1200g-mm之间。
由此制备的经改良的面团成为有益于加工的面团，它们适用于很多应用中，包括但不限于，用于焙烤和油炸小吃产品。
本发明涉及一种使用预糊化的含直链淀粉的淀粉制备意想不到可加工的面团的方法，以及由该面团制造的产品。本发明还包括以特定流变性为特征的预糊化的含直链淀粉的淀粉。
含有直链淀粉的所有的淀粉和面粉(后文称“含直链淀粉的淀粉”)都可以适用于本发明，并且可以源自任何天然原料。用于本发明天然的含直链淀粉的淀粉或面粉是发现于自然界中的原料。合适的含直链淀粉的淀粉也可以来自通过标准栽培技术而获得的植物，包括杂交、易位、转化、变形或其它任何包括它们变体的基因或染色体工程的方法。另外，由人工突变方法和上述基因组合的变体产生的植物获得的含直链淀粉的淀粉或面粉可以通过已知的突变培育的标准方法进行制备，这也适合于本发明。
含直链淀粉的淀粉和面粉的典型来源是谷物、块茎植物、植物根、豆类、水果、植物茎或干。这些天然原料可以是玉米、豌豆、马铃薯、甘薯、香蕉、大麦、小麦、大米、西米、苋菜红、木薯淀粉、竹芋、美人蕉属植物、高梁和它们直链淀粉含量高的变体。特别优选的是西米、马铃薯和木薯淀粉。本发明还可以使用的是来自含直链淀粉的淀粉的转化产品，包括通过氧化、酶转化、酸水解、热处理和/或酸糊精化制备的流体或低粘度淀粉。
也可以使用化学改性的含直链淀粉的淀粉。这些化学改性的产物包括但不限于交联的、乙酰化的和有机酯化的含直链淀粉的淀粉；羟乙基化和羟丙基化的淀粉；磷酸化和无机酯化的淀粉；阳离子、阴离子、非离子和两性离子淀粉；琥珀酸盐和取代的琥珀酸衍生物或含直链淀粉的淀粉。这些改性的淀粉在现有技术中是已知的，例如在“改性淀粉性能和用途”(“Modified StarchesPropertiesand Uses”)Ed.Wurzburg，CRC PRESS，Inc.，Florida(1986)。
本发明的方法包括转鼓干燥含直链淀粉的淀粉浆液，其中该含直链淀粉的淀粉固体含量为20％，其特征是ω＝1rad/sec时G’大于约200Pa，正切δ大于约0.2；将该淀粉掺入峰力在约100至约140g之间、拉伸在约9至约12mm、功面积在约800至约1200g-mm之间、初始斜率在约40至约60g/mm之间的面团中。
在反应容器中，并在良好的搅拌下，通过将淀粉混合进溶剂、优选水中而形成浆液来制备上述淀粉。根据所用的泵设备以及转鼓干燥原料的特定需要来优化所得淀粉浆液的浓度。优选的浓度范围在约20至约24波美之间。该浆液的pH根据预糊化淀粉的特性可以被调整至约3至约9之间。然后将浆液泵送至所要求的主转鼓中，运转至获得恒定的加工条件。然后收集该干燥的糊化淀粉并粉碎至理想的颗粒大小。
可以利用现有技术中已知的方法将该浆液的浓度、转鼓的温度、转鼓的速度、pH和淀粉的类型进行不同的调整，目的是获得具有不同蒸煮程度的产品。一般地，通过将浆液调整至相对中性pH(pH5-8)、高浓度、提高转鼓速度和降低转鼓温度可以得到蒸煮程度较低的产品。另一方面，通过将该浆液调整至较低或很高pH以及较低的浓度、降低转鼓速度并提高转鼓温度可以制得蒸煮程度较高的产品。通过调节相关的变量可以得到适中蒸煮程度的产品。
20％固体含量、蒸煮程度合适的含直链淀粉的淀粉在ω＝1rad/sec时G’大于约200Pa，正切δ大于0.1，特别是在约0.2至约1.0之间。G’和正切δ分布是对来自糊化淀粉的淀粉分散液进行测定而得到的。通常，已知正切δ大于1的淀粉是流体样或粘性的。例如，参见Larson，R.G.的“复合流体的结构和流变性”(“The Structure and Rheology of complex Fluids”)Oxford Press(1999)。相反，正切δ低于0.1显示原料易断裂。实施例3说明预糊化的玉米淀粉的正切δ为0.07。
但是，已经发现，如果具有20％固体含量的蒸煮淀粉的正切δ大于0.1，特别是在约0.2至约1之间，它的G’大于200Pa，特别是300Pa，该淀粉具有理想的弹性并出乎意料地适合于作为连续基质粘合剂的面团的应用。G’和正切δ值在上述理想范围的含直链淀粉的淀粉包括但不限于西米和马铃薯。
然后将上述预糊化的含直链淀粉的淀粉掺入到为得到合适加工性而需要粘合剂的面团中。可加工的面团具有理想的弹性，既不很硬也不很软。好的面团不会折断(bucky)，不湿，不软，不脆或不发粘。这些特点是由粘合剂提供的，该粘合剂在面团中形成连续的基质，所述粘合剂理想的作用好似小麦体系中的小麦面筋。本发明的含直链淀粉的淀粉可出人意料地用作连续的基质粘合剂，形成可加工和成型的具有可粘合质地的面团。
本发明的含直链淀粉的淀粉体系包括但不限于粗玉米粉、玉米渣、玉米面、豆类(例如鹰咀豆和小扁豆)、马铃薯粉、马铃薯片、马铃薯颗粒、大米粉、燕麦粉、豆粉(例如黑豆)、大麦粉、荞麦粉、木薯粉、西米粉和绿豆粉。
一般地，通过形成由55％湿碎谷粉、35％水和10％淀粉组成的粗玉米面团、将该面团成型为面带并测量该面带的相关物理参数，可以评估各种淀粉的粘性。该粗玉米面带的物理参数可以衡量面团的可加工特性。因为粗玉米粉自身几乎没有或没有固有的粘性，这些特性可衡量所述淀粉用作在通常缺乏足够粘合剂以形成可加工面团的体系中的连续基质粘合剂的特性。
用TA-XT2仪器测量粗玉米面带的延展情况以确定物理参数。将所述面带做成狗骨头形状，以1mm/sec的速度拉伸25mm。拉伸力对应拉伸的距离绘制，与面团特性相关的几个有用的参数包括峰力、拉伸(延展)功面积和初始斜率。
峰力是作用在面团上于最大拉伸并在断裂之前的最大的力。高峰力表明很硬的面团。另一方面，低峰力面团的品质较弱。延展值是面团的伸展和柔韧性的度量。延展得长表示面团湿、粘，不适合于机械加工。延展过于短则表明面团干燥、容易折断。功是力对距离的积分，因此它衡量面团的总强度。初始斜率是衡量面团进行初始拉伸所需的力。初始斜率反应了初始硬度。初始斜率低表明面团软得不能被接受。
图1说明峰力、斜率和功面积大于所发现的理想值并且延展值低于理想值的面团是硬、易折断和脆性的不合适的面团。相反，峰力、斜率和功面积值低于可接受的数值并且具有较高的延展值的面团是弱性的、湿而粘的面团，因此是不可加工的。峰力在约100至约140g之间、特别是在约110至约130mm之间；延展值在约9至约12mm之间，特别是在约11至约12mm之间；功面积在约800至约1200g-mm之间，初始斜率在约40至约60g/mm之间的面团能够成为弹性可接受的和可加工的面团。
图2是实施例2中面带切割成狗骨头形状的示意图。
图3是实施例2中延展力相对于含有10％预糊化西米淀粉的湿碎谷粉面团的(拉伸)距离绘制的图形。
图4是实施例4中不同原料的淀粉的正切δ(tanδ)和G’参数值分布图。
具体实施例方式
在以下条件下处理的预糊化西米和马铃薯淀粉具有连续的基质粘合剂的作用，显示出足够的弹性，能够得到理想的可加工的面团，所述条件是pH7下转鼓干燥，特征是在ω＝1rad/sec时G’大于约200Pa，特别是大于约300Pa，正切δ大于约0.1，特别是在约0.2至约1之间，固体含量在20％。含有上述预糊化的含直链淀粉的淀粉的面团，所具有的峰力、延展值、初始斜率和功面积值赋予面团优异的可加工特性。
本发明的实施方案描述如下1.一种在面团中使用含直链淀粉的淀粉的方法，该淀粉作为合适的连续基质粘合剂，包括20％固体含量的含直链淀粉的淀粉分散液，在ω＝1rad/sec时G’大于约200Pa，正切δ大于约0.1。
2.实施方案1的方法，其中G’大于约300Pa，正切δ在约0.2至约1.0之间。
3.一种制备合适面团的方法，包括向面团中添加含直链淀粉的淀粉，其中所得的含直链淀粉的面团，其峰力在约140至约100g之间；斜率在约40至约60g/mm之间；延展值在约9至约12mm之间；功面积在约1200至约800g-mm之间。
4.实施方案3的方法，其中面团的峰力在约130至约110g，延展值在约11至约12mm。
5.实施方案1的方法，其中含直链淀粉的淀粉是西米和马铃薯。
6.一种在食品中使用实施方案1或3面团的方法。
7.实施方案6的方法，其中所述食品是油炸或焙烤的小吃。
8.一种面团粘合剂，含有固体含量为20％wt.的含直链淀粉的淀粉，其在ω＝1rad/sec时G’大于约200Pa，正切δ大于约0.1。
9.实施方案8的面团粘合剂，其中G’大于约300Pa，且正切δ在约0.2至约1.0之间。实施方案8的面团粘合剂，其中所述的淀粉是西米或马铃薯。
以下的实施例将对本发明作进一步的阐述和解释，但不是对本发明的限制。除非另有说明，所有的份数和百分数都以重量计，温度都以摄氏度(℃)表示。
实施例1该实施例阐述了制备本发明的含直链淀粉的淀粉的方法。
在良好的搅拌情况下，将25.44kg生的西米淀粉*添加到35.67kg水中，使其浓度为22波美。用氢氧化钠的稀释溶液，将浆化淀粉的pH调整至约7.0。
浆液用蠕动泵缓慢地转移至预热的转鼓中(型号#E-5-5.DedertCorporation)，调节浆液的添加速度，使得在主转鼓和施料辊之间形成一致尺寸的香肠形状的淀粉带。稳定状态的条件保持15分钟。主转鼓速度为每分钟6转，辊间隙是0.37cm，表面温度是168℃，蒸汽压力在5.5至9.0kg/cm2之间。
*通常，所述的淀粉可以来自未改性(“生”)或改性的淀粉。这里所用的改性淀粉是根据本技术领域淀粉聚合物科学已知的技术制备的。根据所述的方法，在这些实施例中所使用的交联西米即西米淀粉用0.02％POCL3处理，例如根据Whistlter等人的“淀粉化学和技术”(“Starch Chemistry and Technology”)第2版，Academic Press Inc.，1984，第10章，第3部分，第324-326页。类似地，用于本发明的酸水解西米，是根据所述方法水解至水流度为17的西米淀粉，例如根据Whistlter等人的“淀粉化学和技术”第2版，Academic Press Inc.，1984，第17章，第3部分，第536页。
实施例2该实施例阐述测量粗玉米面带的物理参数，并计算峰力、延展性、功和初始斜率值。
在Hobart食品混合器中将湿碎谷粉(masa harina)(55％)、水(35％)和实施例1的预糊化淀粉(10％)进行混合，在1mm辊间隙下通过4次并折叠。然后将间隙增加至1.5mm，通过一次，接着翻转并通过两次，目的是使辊宽度上的面带厚度均匀。将得到的面带切割为狗骨头形状，如下所述，进行试验。在样品长度方向在每边的一半处形成0.3cm切口，设置弱点以控制在延展过程中的断裂情况。对面团进行平行于上述面带作用方向上的延展。在TA-XT2(TextureTechnologies Corp)仪器中使用双夹头附件进行面带延展。样品被夹在每边上，并以1mm/s的速度拉伸25mm。见附图2。
相对于拉伸距离绘制在狗骨形状面带上测得的延展力，计算峰力、初始斜率、断裂处的距离和在曲线下的面积。附图3是延展力相对于含有10％预糊化西米淀粉的湿碎谷粉面团的距离绘制的。如下所示，峰力是该曲线的最大值。延展值是面团断裂处测定的距离。功是曲线下计算的面积，初始斜率是曲线在1mm延展距离处的斜率值。
实施例3通过与利用实施例1方法制备的预糊化淀粉形成的多个湿碎谷粉面团进行对比，该实施例阐述测定和计算可加工面团的最理想特征的峰力、延展值和初始斜率。
利用实施例1的方法从木薯、马铃薯、西米、交联西米、酸水解西米、蜡质玉米和马牙玉米制备数种预糊化的淀粉，其中每种淀粉基在三种不同的pH3.5、6.5-7.0和9.0下浆化。
将上述得到的预糊化淀粉制成湿碎谷粉面团、面带，根据实施例2所述的方法测定每种面带的峰力、初始斜率、延展值和功。所得的结果列在下表1中。
表1
弹性可接受和可加工的面团是峰力在约100至约140g、延展值在约9至约12mm、功面积在约800至约1200g-mm、初始斜率在约40至约60g/mm的面团。
在所述限定范围之外的面团的可加工性不能接受。在所有pH下的蜡质玉米和木薯形成弱的、湿而粘的面团。另一方面，由马牙玉米形成的玉米面团是一种硬的、干的、易折断及脆性的不理想的面团。表1所述的数据表明，根据上述确定的参数，仅仅是西米和马铃薯能够形成可接受的可加工面团。
实施例4该实施例阐述获得流变数据的方法，以使确定和测定本发明预糊化淀粉的不同质构程度。
流变试验是对淀粉分散液进行的，该淀粉分散液是将淀粉浆液施加于加热的转鼓表面，收集如实施例1所示的在转鼓上形成的“香肠”状的样品。如果需要，样品的固体含量被调节到约20％。使该样品冷却至室温达5至10分钟，直接作用于该流变仪上并立即试验。该流变仪是Rheometrics Fluids SpectrometerII(Rheometrics Scientific，Piscataway，N.J.)。使用几何平行板进行所有的测量。
对样品在100rad/sec至0.1rad/sec范围内，并在样品线性粘弹窗口的张力下进行振动频率扫描。线性粘弹张力γ定义为小到足以不破坏受试原料结构的张力。测定所得的G’，G”分布，然后从G’，G”的比直计算正切δ。
以正切δ对每种预糊化的淀粉绘制G’，弹性模量，并表示在下图2中。据发现，正切δ大于1的淀粉分散液表现为粘性或流体样的样品。相反，正切δ小于0.1的样品容易折断，或鉴于它们的G’值，为糊粥状(mushy)或脆性的不理想的样品。
附图4中所示的资料表明，西米和马铃薯淀粉分散液在以下参数范围内具有理想的弹性；正切δ大于0.1，特别是在0.2至1之间，G’值大于200Pa，特别是大于300Pa。当掺入面团中时，这些淀粉形成如实施例3所述特性的优异面团。
实施例5该实施例阐述了由含直链淀粉的淀粉面团制备的湿面带的优异物理特性，其中根据实施例4制备的相应的含直链淀粉的淀粉分散液所具有的正切δ在0.2和1之间，G’值大于300Pa。
根据实施例1的方法将西米淀粉进行转鼓干燥，并根据上述步骤掺入湿面带。所得的湿面带弹性好，抗断裂性高，表面均匀平滑。该湿面带的延展试验结果表明，峰力平均值为128g，延展值为11.5mm，作为理想的面团都在优选的参数范围内。
相反，根据实施例1方法对玉米淀粉进转鼓干燥，掺入湿面团得到难以成型、容易撕裂和具粗造表面的面带。其不令人满意的面团的峰力值平均为125g。该面团延展值为4.5mm，正好在可接受面团适合的参数范围之外。
因此，如实施例4所述的，正切δ为0.28和G’值为650Pa的西米淀粉作为湿谷粉面团中的连续粘合剂，能够获得商业应用性优异的可加工的面团。反之，正切δ很低为0.07，G’值很高为2200，这样的脆性易碎的玉米淀粉不能在湿面团体系中起适合作为连续粘合剂的作用。
权利要求
1.一种在面团中使用含直链淀粉的淀粉作为合适的连续的基质粘合剂的方法，包括固体含量为20％的含直链淀粉的淀粉分散液在ω＝1rad/sec时G’大于约200Pa，正切δ大于约0.1。
2.权利要求1的方法，其中G’大于约300Pa，正切δ在约0.2至约1.0之间。
3.一种包括将含直链淀粉的淀粉添加进面团的制备合适的面团的方法，其中所得的含直链淀粉的面团的峰力在约140至约100g之间；斜率在约40至约60g/mm之间，延展值在约9至约12mm之间；功面积在约1200至约800g-mm之间。
4.权利要求3的方法，其中面团的峰力在约130至约110g之间，延展值在约11至约12mm之间。
5.权利要求1-4的方法，其中含直链淀粉的淀粉是西米和马铃薯。
6.一种在食品中使用权利要求1-5的面团的方法。
7.权利要求6的方法，其中所述食品是油炸或焙烤的小吃。
8.一种面团粘合剂，包含具有直链淀粉的淀粉，固体含量为20％wt，在ω＝1rad/sec时G’大于约200Pa，正切δ大于约0.1。
9.权利要求8的面团粘合剂，其中G’大于约300Pa，正切δ为约0.2至约1.0。
10.权利要求8-9的面团粘合剂，其中所述淀粉是西米或马铃薯。
全文摘要
本发明涉及一种使用预糊化的含直链淀粉的淀粉制备意外的可加工的面团的方法,以及由此制备的产品。本发明还包括预糊化的含直链淀粉的淀粉,其特征在于具有特定的流变特性。
文档编号A23L1/217GK1337170SQ01132830
公开日2002年2月27日 申请日期2001年8月7日 优先权日2000年8月7日
发明者D·P·黄, D·J·翰切特, V·M·布拉格, A·塔雅, W·塞蒂尔迪 申请人:国家淀粉及化学投资控股公司