专利名称：膳食纤维淀粉的制造及其作为调味品/液态食品的用途的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种食品如低卡路里的调味品，法式调味品和蛋黄酱的组合物，其通 过使用纤维性纤维而使乳化稳定性得以提高，该纤维性纤维通过在适合用于液态食物产品 的淀粉交联期间的高温热处理和超声波降解法处理而使其膳食纤维含量和乳化稳定性得 以提高，粒子尺寸减小。这种低卡路里的液态食物产品优选用于因胆固醇和卡路里的高摄 入而担心引起肥胖或动脉硬化的人们。
背景技术：
淀粉是地球上最丰富的能量来源且为人类生命体提供必不可少的能量。另一方 面，通过高能量摄入的规定，需要适当使用淀粉材料。淀粉可分成摄入后20分钟内在小 肠中快速消化的RDS(快速消化淀粉)；消化缓慢但摄入后在20-120分钟之间完全消化在 小肠中的SDS(缓慢消化淀粉)；和不在人体小肠中消化的RS(抗性淀粉)(Englyst et al, 1992; Eerlingen, 1993)。更具体来说，RS并不在人体的小肠中消化和吸收，而是 淀粉或淀粉水解物可通过肠道细菌降解。此外，根据淀粉类型，RS可分成如下四种RS1， 其接近酶实际上是困难的，就像部分磨碎的种子或谷粒；RS2，其作为非凝胶糊化的本土淀 粉具有B型的晶型，如香蕉淀粉和马铃薯淀粉；RS3，其通过老化来自食品加工的凝胶糊化 淀粉而形成；和化学改性的RS4 (Asp 1992，Englyst et al.，1992)。这些类型中，RS3 和RS4是通过物理化学处理制造的抗性淀粉，进一步进行研究来使用玉米淀粉或小麦淀粉 制造抗性淀粉，且增加其产率(Sievert, D. , Pomeranz, Y. (1990) Cereal Chem. , 67， 217-221; Woo, K. S. , Seib, P. Α. (2002). Cereal Chem., 79，819-825; Leeman, Α. Μ., Karlsson, Μ. Ε. , Eliasson, Α. C. , Bjorck, I. Μ. Ε. (2006) Carbohydrate Polymers, 65. 306-3113; Sang. Y., Seib, P.Α. (2006) Carbohydrate Polymers, 63， 167—175; Gonzalez-Soto, R. Α. , Mora—Escobedo, R. , Hernandez-Sanchez, H. , Sanchez-Rivera, Μ. , Bello-Perez, L. A. (2007). Food Research International, 40，304-310)。然而， 使用大米淀粉制造和使用的抗性淀粉的研究还没进行。除了食品工业外，抗性淀粉还可用在各种领域，原因在于，抗性淀粉因其通过肠道 微生物而在大肠中发酵增加了短链脂肪酸如乙酸、丙酸、丁酸等的产生，可有效抑制结肠 癌，以及具有与膳食纤维几乎类似的生理活性，例如预防便秘、血糖的下降等等(Phillips， J.，Muirj J. G.，Birkettj Α.，Lu，Ζ. X.，Jones, G. P.，0' Deaj K.，Young, G. P. (1995). Am. J. Clin. Nutr.，62，121—130; Liveseyj g.，Wilkinson, J. A.，Roe, Μ.，Faulksj R.，Clark, S.，Brown, J. C.，Kennedy, H.，Eliaj Μ. (1995). Am. J. Clin. Nutr.，61，75-81 ； Silverstarj K. R.，Englyst, H. N.，Cummingsj J. H. (1995). Am. J. Clin. Nutr.，62，403—411; Skrabanjaj V·，elmstahl，H. G. Μ· L，Kreftj I and Bjorck, I. Μ. Ε. (2001). J. Agric. Food Chem. , 49，490-496; Fasslerj C.， Arrigonij Ε.，Venemaj K.，Brounsj F.，Amado R. (2006). Mol. Nutr. Food Res.， 50，1220-12 )，而相反，其食物加工性能与膳食纤维相比是好的，因为其物理化学性质可根据制造方法进行控制。在本发明说明书中，具有高活性膳食纤维的淀粉，即抗性淀粉的总 膳食纤维(TDF)含量超过50%被称为“纤维性纤维”。如今已研制的玉米或小麦的纤维性纤维，已经不同地用于归类为基于淀粉材料的 固体食物的甜食、焙烤和面条制造中，但由于它们会在液态食物产品类型中容易分离的缺 点而难以用于各种领域。还不存在使用传统的大米材料已制造出纤维性纤维的研究案例， 但对于种种应用来说可能的是，大米的纤维性纤维的粒子尺寸极小(l-3mm),因此具有柔软 口感(soft texture);淀粉粒子具有乳化功能，因而改善了液态食物产品的口感；脂肪含量 可通过使用纤维性纤维的乳化能力而降低等等。大米根据其粒子长度和形状可分成长粒子大米、中粒子大米和短粒子大米。长粒 子大米是长的、细的且易碎的，包含约25%的直链淀粉。短粒子大米是圆的、短的且硬的，包 含有17-20%的直链淀粉。因为与支链淀粉相比，直链淀粉吸收较少的水，因此蒸过的大米 性能如弹性、粘性、凝胶度、老化度、耐储存性等会依赖直链淀粉含量而变化。此外，根据食 物类型，大米可用于其他目的，因为大米的加工适合性可依赖于大米的类型或直链淀粉含 量而变化(Shin, et al. , Food and Culinary Science, 139_162p，2001)。
发明内容
技术问题
为此，本发明人通过向大米淀粉提供功能性且通过供应作为食物和生物工业原材料的 大米来促进大米的消费量并增加大米淀粉的利用度而完成了本发明，以研制作为高附加值 产品的新功能材料。本发明使用具有各种直链淀粉含量的国内大米和进口大米进行了研 究。结果，发明人发现，通过在大米淀粉交联期间执行高温热处理以及超声波降解法处理， 增加了膳食纤维含量的乳化稳定性，并减小了淀粉粒子尺寸，因此我们认为，当混合在食物 中时，处理过的大米淀粉对口感和感观上有较少的影响且可用于液态食物产品如调味品等 中，从而完成了本发明。因此，本发明的目的之一是提供一种用于制造膳食纤维含量增加、乳化稳定性提 高且淀粉粒子尺寸减小的纤维性纤维的方法。本发明的另一目的是提供一种低卡路里/低脂肪的调味品和蛋黄酱组合物，其中 膳食纤维含量增加且乳化稳定性提高。技术手段
为了完成上述目的，本发明提供了一种用于制造大米的纤维性纤维的方法，通过在大 米淀粉交联期间进行高温热处理以及超声波降解法处理，该纤维性纤维的膳食纤维含量增 加、乳化稳定性提高、淀粉粒子尺寸减小。此外，本发明提供了一种低卡路里/低脂肪的调味品和蛋黄酱的组合物，其中通 过使用纤维性纤维，膳食纤维含量增加、乳化稳定性得以提高。有益效果
本发明提供了一种纤维性纤维，因为该纤维性纤维的膳食纤维含量增加、粒子尺寸减 小而适合用于液态食物产品中，且通过使用该纤维性纤维，能制造出低卡路里/低脂肪的 饮食。例如低卡路里调味品，法式调味品和蛋黄酱的组合物。
根据结合附图给出的优选实施方式的下列说明，本发明的上述内容和其他目的， 特征和优点将会更加明显，其中
图1例示了使用扫描电子显微镜获得的大米淀粉和纤维性纤维的粒子形状(A:东晋1 号(dongjin No. 1)大米淀粉和纤维性纤维，B:泰国大米淀粉和纤维性纤维，1 本土淀粉， 2: 50°C加热的RS4 (纤维性纤维)，3: 95°C加热2分钟的RS4，4:酸水解的RS4)。图2例示了淀粉粒子的粒子度分布[本土淀粉、交联的纤维性纤维(RS4)、在淀粉 交联期间的超声波降解法处理的纤维性纤维(超声处理的RS4)、用酸处理的纤维性纤维(用 酸水解的RS4)]。图3例示了通过添加各种不同淀粉的纤维性纤维而制造的调味品粘度和稳定性。(a)通过布氏粘度计测量的每小时的粘度； (b)根据保存周期的调味品的保存稳定性(分离度)。
具体实施例方式本发明提供了一种用于制造大米纤维性纤维的方法，通过在大米淀粉交联期间进 行高温热处理以及超声波降解法处理，该纤维性纤维的膳食纤维含量增加、乳化稳定性提 高且淀粉的粒子大小减少。本发明中，纤维性纤维意指具有高活性膳食纤维的淀粉，抗性淀粉的总膳食纤维 含量(TDF)在50%以上。根据本发明的一种使用大米淀粉制造纤维性纤维的方法，包括如下步骤(a)通 过用碱性液或蒸馏水浸泡大米以分离淀粉；(b)加热大米淀粉；(c)向大米淀粉中加入硫酸 钠(Na2SO4)和交联剂；(d)调节pH值后超声处理大米淀粉；(e)超声处理后进行反应；(f) 在上述交联反应后通过加入酸中和；和(g)清洗上述步骤获得的淀粉样品后干燥。本发明可使用谷物粉作为淀粉，优选大米淀粉，也可使用其他的淀粉，包括玉米淀 粉，从而获得相同的效果。本发明中使用的大米淀粉为东晋1号(DongJin No. 1)，来自位于 韩国Dam-Yang Gun, Jeollanam-Do的KUMSUNG Nong Hyup大米加工厂，本发明使用的进口 大米是泰国大米。大米淀粉使用碱性浸泡或蒸馏水浸泡从东晋1号和泰国大米中完全分离 出来，然后使用。从上述步骤中分离的淀粉浓度使用为25-60%，优选用作40%。淀粉浓度根据淀粉 类型不同地设定，且搅拌困难范围以外的高浓度淀粉溶液容易显示出高的膳食纤维含量。淀粉溶液在80_95°C晃动加热1-10分钟。优选地，在90_95°C加热2分钟。高温 短时间的加热使一部分淀粉粒子成为无定形粒子，使得淀粉具有稳定结构，即体积不增加， 从而可控制淀粉的膨胀度。接着，加热的淀粉溶液使用交联剂交联。交联剂包括三偏磷酸盐(STMP， 99. 0 99· 9%)和三聚磷酸盐(STPP, 0. Γ . 0%)，它们作为淀粉的10%加入。在这点上，以淀 粉的干重量，加入10-1 的硫酸钠，以抑制在向淀粉溶液加入交联剂之前凝胶。在加入交联剂后，通过加入碱调节淀粉溶液在pH 10-12，优选pH 11.8，然后声波 处理。超声波降解法处理进行10-40分钟，优选30分钟。进行超声波降解法处理以减小淀 粉粒子的尺寸，并通常使用能够达到平均具有高含量膳食纤维的条件。在这点上，通常的碱可用作上述碱，且优选使用NaOH。声波处理后，优选在40_60°C进行反应0. 5-3小时，更优选在45°C进行1小时。反 应后，通过向淀粉溶液加入酸进行中和。在这点上，通常的酸可用作上述酸，优选使用HC1。 清洗中和的淀粉溶液，干燥到低于5%的水含量，然后研磨并过80目筛分，获得膳食纤维含 量增加、乳化稳定性提高、粒子尺寸减小的大米纤维性纤维。此外，本发明提供了一种低卡路里/低脂肪的调味品和蛋黄酱组合物，使用大米 的纤维性纤维，其中膳食纤维含量增加，乳化稳定性得以提高。本发明提供了一种低脂肪的调味品、法式调味品和蛋黄酱组合物，其中，通过将传 统调味品和蛋黄酱中提供乳化能力的脂肪部分替换成根据上述方法制造的淀粉粒子尺寸 减小的大米纤维性纤维，膳食纤维含量增加且乳化稳定性得以提高。调味品和蛋黄酱通过通常的方法制成，且加入的纤维性纤维的量为5-40% (w/w)0 优选地，当制造调味品时，使用9%的纤维性纤维，且当制造蛋黄酱时，使用40%的纤维性纤 维。如果混合物的相分离更缓慢地发生，在那种情况下，液态食物产品的稳定性是较 高的，如果存储稳定性更良好时，可认为是制造调味品的更适合的材料。当淀粉用于液态食 物产品时，它是容易分离的，因此，传统的纤维性纤维已经仅仅用于甜食、焙烤和面条制造 的固态食物产品中。然而，通过经热处理以及超声波降解法处理而赋予淀粉粒子乳化稳定 性可制造出稳定性改善的大米纤维性纤维。下面将结合下述实施方式对本发明进行详细说明。然而，本发明的权利要求范围 并不限制于此。
实施例实施例1用于制造大米的纤维性纤维的淀粉的分离 (1)材料
来自位于韩国Dam-Yang Gun, Jeollanam-Do的KUMSUNG Nong Hyup大米加工厂的本 土大米，东晋1号，以及来自泰国的进口大米用作制造纤维性纤维的淀粉。使用碱浸泡或蒸 馏水浸泡从东晋1号和泰国大米中分离出淀粉。(2)在分离淀粉中分析一般成分
测量了从上述步骤分离的大米淀粉中的水、蛋白质、脂质和灰烬含量。使用湿度测试仪 (Misture determination balances) (HA-300, Precisa Instruments AG, Switzerland) 测量了水含量，使用微量开氏定氮法测量了蛋白质含量，使用索氏萃取器(Soxhlet apparatus)测量了脂质含量，使用干灰法在550°C马弗炉中测量了灰烬含量。在分离的大米淀粉中测量的一般成分结果显示在下面的表1中。东晋1号和泰国 大米淀粉中的水含量分别为12. 3%和13. 7%，且灰烬似乎是全部小于1%的较低值。长粒子 大米(印度型)的泰国大米淀粉中的粗蛋白质含量高于短粒子大米(山茶(japonica)型)的 东晋1号中的粗蛋白质含量。此外，东晋1号淀粉中的粗脂肪含量要高于泰国大米淀粉中 的粗脂肪含量。表 1
分离淀粉中的一般成分分析
权利要求
1.一种制造纤维性纤维的方法，包括(a)通过用碱液或蒸馏水浸泡大米分离淀粉；(b)热处理高温分离的大米淀粉一段短时间；(c)向大米淀粉中加入硫酸钠(Na2SO4)和交联剂；(d)通过向上述步骤(c)获得的淀粉中加入碱，调节pH值后声波处理大米淀粉；(e)声波处理后进行反应；(f)在上述步骤(e)的交联反应后通过加入酸中和；和(g)清洗上述步骤(f)获得的淀粉样品后干燥。
2.如权利要求1的制造纤维性纤维的方法，其特征在于，在步骤(b)中加入水成为 25-60%的淀粉浓度，且在85°C至95°C高温热处理2至10分钟。
3.如权利要求1的制造纤维性纤维的方法，其特征在于，在上述步骤(c)中加入作为交 联剂的三偏磷酸盐和三聚磷酸盐的混合物，为淀粉重量的10-1296，并加入淀粉重量10%的 硫酸钠。
4.如权利要求1的制造纤维性纤维的方法，其特征在于，通过超声波降解法处理10-40 分钟。
5.如权利要求1的制造纤维性纤维的方法，其特征在于，通过超声波降解法处理的膳 食纤维含量为60-65%。
6.如权利要求1的制造纤维性纤维的方法，其特征在于，通过超声波降解法处理的纤 维性纤维的粒子尺寸为1-10 μ m。
7.一种乳化稳定性提高的调味品组合物，其特征在于，所述调味品组合物通过加入由 权利要求1至6中任一项所述方法制造的纤维性纤维而制成。
8.一种乳化稳定性提高的法式调味品组合物，其特征在于，所述法式调味品组合物通 过加入由权利要求1至6中任一项所述方法制造的纤维性纤维而制成。
9.一种乳化稳定性提高的蛋黄酱调味品组合物，其特征在于，所述蛋黄酱调味品组合 物通过加入由权利要求1至6中任一项所述方法制造的纤维性纤维而制成。
10.如权利要求1的制造纤维性纤维的方法，进一步包括在上述步骤(a)中通过加入 0. 5-0. 8倍的水并使用面粉代替大米制备生面团并用洗涤机分离淀粉后获得面筋。
全文摘要
本发明涉及一种低卡路里/低脂肪的调味品和蛋黄酱的组合物，其组合物的乳化稳定性通过使用纤维性纤维提高。更具体来说，它涉及一种低卡路里/低脂肪的调味品和蛋黄酱的组合物，其中通过在淀粉交联期间进行高温热处理以及超声波降解法处理使膳食纤维含量和乳化稳定性得以提高，并加入较小淀粉粒子尺寸的纤维性纤维来降低脂肪含量并提高乳化稳定性。
文档编号A23L1/0522GK102123610SQ200980131296
公开日2011年7月13日 申请日期2009年7月22日 优先权日2008年8月12日
发明者宋志英, 宋相勳, 朴真姬, 李康杓, 申末植 申请人:Cj第一制糖株式会社