專利名稱：用于改善小吃產品的預糊化淀粉的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種意想不到可加工的面團的制備方法，該方法是通過使用含直鏈淀粉的預糊化淀粉而達到的，本發(fā)明還涉及由此制得的產品。本發(fā)明也包括以特定流變性質為特征的含直鏈淀粉的預糊化淀粉。
背景技術：
焙烤產品中的淀粉特性是由所使用面粉的類型、產品的配方(即其它配料如鹽、糖、乳化劑和起酥油)、加工條件和最終的制備方法，包括但不限于，焙烤或油炸的要求所共同決定的。將改性淀粉添加到焙烤產品中能夠給最終的產品提供理想的保濕性和良好的質地并且改善微孔結構、增加體積和機械加工性、提高保質期以及獲得良好的顆粒懸浮特性。
添加預糊化淀粉有助于結合水分，因此提高了終產品的柔軟性，并提供細而均勻的微孔結構。在某些不含有面筋或含量特別低的體系中，例如粗玉米粉，上述預糊化淀粉可以用作連續(xù)的基質粘合劑以提供可加工的面團。
一般地，人們已經(jīng)接受了高支鏈淀粉含量的蠟質淀粉給不含面筋或其低含量面筋的體系提供優(yōu)良的面團和焙烤或油炸片產品的事實，因為該蠟質淀粉全面提高了面團的可加工性并對油炸片的膨化有益。例如US5429834記載了該預糊化蠟質淀粉的用途，其在適用于焙烤或油炸小吃產品中將機械可加工的、粘性的面團加工成型過程中是有用的。
相反，含直鏈淀粉的淀粉通常會形成干燥的、碎裂質地的面團，典型地，這種面團在機械加工和進一步的加工過程中不能被延展。為了獲得商業(yè)上合適的產品，含直鏈淀粉的面團需要特別的加工或與改性淀粉混合的過程。例如US4873093，通過將含有天然的、未預糊化淀粉的組合物進行蒸制，并將其揉捏，從而獲得了一種“面團樣”的質地。隨后，將該“面團”進行機械加工并做成最終的產品形式。
其它已知的方法是將未預糊化淀粉與至少部分預糊化淀粉混合，目的是制備可加工的面團。例如US4 623 548記載了一種面團，它是通過擠壓預糊化淀粉、部分糊化的谷物面粉和天然的未預糊化淀粉的混合物來制備的。隨后將該面團油炸成型為最終產品。EP0847702A2記載了一種可以成型為片狀和/或卷制并折疊的焙烤面制品。該面團必須含有未預糊化的淀粉原料、非蠟質的預糊化的淀粉、水和脂肪。該配方包括大量的脂肪(2-7％)，它用于克服在含有直鏈淀粉的配方中面團質地的缺點如易碎性和結塊性。該配方在烤箱中被焙烤成面包，缺點是水分含量降低、產生部分脹發(fā)或多孔的表面。
對于各種應用，包括焙烤和油炸小吃的應用中，現(xiàn)在需要一種含直鏈淀粉作為連續(xù)的基質粘合劑并可以被加工成能夠機械加工的、可以成型或壓片的面團。該面團必須是可彎曲的，但不粘，具有彈性，目的是在成型或壓片過程不容易碎裂或斷裂。

發(fā)明內容
本發(fā)明的經(jīng)細致加工的預糊化的含直鏈淀粉的淀粉可以制成具有理想性能的面團。這些淀粉的特性的特征在于特定的流變值包括彈性模量和正切δ，它們提供了良好的保濕性，這些特性賦予面團優(yōu)良的可加工性并由此制成具有特定物理參數(shù)的面團。
本發(fā)明涉及一種使用預糊化的含直鏈淀粉的淀粉制備意想不到可加工的面團的方法，以及由該面團制造的產品。本發(fā)明還包括以特定流變性為特征的預糊化的含直鏈淀粉的淀粉。
本發(fā)明的方法包括將含直鏈淀粉的淀粉漿進行轉鼓干燥，其中具有20％淀粉固體的蒸煮淀粉的特征是ω＝1拉德/秒(rad/sec)時G’大于約200帕斯卡(Pa)，正切δ大于0.1；將該預糊化淀粉摻入面團中，該面團延展值在約9至約12mm之間，斜率在約40至約60g/mm之間，峰力在約100至約140g之間，功面積在約800至約1200g-mm之間。
由此制備的經(jīng)改良的面團成為有益于加工的面團，它們適用于很多應用中，包括但不限于，用于焙烤和油炸小吃產品。
本發(fā)明涉及一種使用預糊化的含直鏈淀粉的淀粉制備意想不到可加工的面團的方法，以及由該面團制造的產品。本發(fā)明還包括以特定流變性為特征的預糊化的含直鏈淀粉的淀粉。
含有直鏈淀粉的所有的淀粉和面粉(后文稱“含直鏈淀粉的淀粉”)都可以適用于本發(fā)明，并且可以源自任何天然原料。用于本發(fā)明天然的含直鏈淀粉的淀粉或面粉是發(fā)現(xiàn)于自然界中的原料。合適的含直鏈淀粉的淀粉也可以來自通過標準栽培技術而獲得的植物，包括雜交、易位、轉化、變形或其它任何包括它們變體的基因或染色體工程的方法。另外，由人工突變方法和上述基因組合的變體產生的植物獲得的含直鏈淀粉的淀粉或面粉可以通過已知的突變培育的標準方法進行制備，這也適合于本發(fā)明。
含直鏈淀粉的淀粉和面粉的典型來源是谷物、塊莖植物、植物根、豆類、水果、植物莖或干。這些天然原料可以是玉米、豌豆、馬鈴薯、甘薯、香蕉、大麥、小麥、大米、西米、莧菜紅、木薯淀粉、竹芋、美人蕉屬植物、高梁和它們直鏈淀粉含量高的變體。特別優(yōu)選的是西米、馬鈴薯和木薯淀粉。本發(fā)明還可以使用的是來自含直鏈淀粉的淀粉的轉化產品，包括通過氧化、酶轉化、酸水解、熱處理和/或酸糊精化制備的流體或低粘度淀粉。
也可以使用化學改性的含直鏈淀粉的淀粉。這些化學改性的產物包括但不限于交聯(lián)的、乙?；暮陀袡C酯化的含直鏈淀粉的淀粉；羥乙基化和羥丙基化的淀粉；磷酸化和無機酯化的淀粉；陽離子、陰離子、非離子和兩性離子淀粉；琥珀酸鹽和取代的琥珀酸衍生物或含直鏈淀粉的淀粉。這些改性的淀粉在現(xiàn)有技術中是已知的，例如在“改性淀粉性能和用途”(“Modified StarchesPropertiesand Uses”)Ed.Wurzburg，CRC PRESS，Inc.，F(xiàn)lorida(1986)。
本發(fā)明的方法包括轉鼓干燥含直鏈淀粉的淀粉漿液，其中該含直鏈淀粉的淀粉固體含量為20％，其特征是ω＝1rad/sec時G’大于約200Pa，正切δ大于約0.2；將該淀粉摻入峰力在約100至約140g之間、拉伸在約9至約12mm、功面積在約800至約1200g-mm之間、初始斜率在約40至約60g/mm之間的面團中。
在反應容器中，并在良好的攪拌下，通過將淀粉混合進溶劑、優(yōu)選水中而形成漿液來制備上述淀粉。根據(jù)所用的泵設備以及轉鼓干燥原料的特定需要來優(yōu)化所得淀粉漿液的濃度。優(yōu)選的濃度范圍在約20至約24波美之間。該漿液的pH根據(jù)預糊化淀粉的特性可以被調整至約3至約9之間。然后將漿液泵送至所要求的主轉鼓中，運轉至獲得恒定的加工條件。然后收集該干燥的糊化淀粉并粉碎至理想的顆粒大小。
可以利用現(xiàn)有技術中已知的方法將該漿液的濃度、轉鼓的溫度、轉鼓的速度、pH和淀粉的類型進行不同的調整，目的是獲得具有不同蒸煮程度的產品。一般地，通過將漿液調整至相對中性pH(pH5-8)、高濃度、提高轉鼓速度和降低轉鼓溫度可以得到蒸煮程度較低的產品。另一方面，通過將該漿液調整至較低或很高pH以及較低的濃度、降低轉鼓速度并提高轉鼓溫度可以制得蒸煮程度較高的產品。通過調節(jié)相關的變量可以得到適中蒸煮程度的產品。
20％固體含量、蒸煮程度合適的含直鏈淀粉的淀粉在ω＝1rad/sec時G’大于約200Pa，正切δ大于0.1，特別是在約0.2至約1.0之間。G’和正切δ分布是對來自糊化淀粉的淀粉分散液進行測定而得到的。通常，已知正切δ大于1的淀粉是流體樣或粘性的。例如，參見Larson，R.G.的“復合流體的結構和流變性”(“The Structure and Rheology of complex Fluids”)Oxford Press(1999)。相反，正切δ低于0.1顯示原料易斷裂。實施例3說明預糊化的玉米淀粉的正切δ為0.07。
但是，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，如果具有20％固體含量的蒸煮淀粉的正切δ大于0.1，特別是在約0.2至約1之間，它的G’大于200Pa，特別是300Pa，該淀粉具有理想的彈性并出乎意料地適合于作為連續(xù)基質粘合劑的面團的應用。G’和正切δ值在上述理想范圍的含直鏈淀粉的淀粉包括但不限于西米和馬鈴薯。
然后將上述預糊化的含直鏈淀粉的淀粉摻入到為得到合適加工性而需要粘合劑的面團中?？杉庸さ拿鎴F具有理想的彈性，既不很硬也不很軟。好的面團不會折斷(bucky)，不濕，不軟，不脆或不發(fā)粘。這些特點是由粘合劑提供的，該粘合劑在面團中形成連續(xù)的基質，所述粘合劑理想的作用好似小麥體系中的小麥面筋。本發(fā)明的含直鏈淀粉的淀粉可出人意料地用作連續(xù)的基質粘合劑，形成可加工和成型的具有可粘合質地的面團。
本發(fā)明的含直鏈淀粉的淀粉體系包括但不限于粗玉米粉、玉米渣、玉米面、豆類(例如鷹咀豆和小扁豆)、馬鈴薯粉、馬鈴薯片、馬鈴薯顆粒、大米粉、燕麥粉、豆粉(例如黑豆)、大麥粉、蕎麥粉、木薯粉、西米粉和綠豆粉。
一般地，通過形成由55％濕碎谷粉、35％水和10％淀粉組成的粗玉米面團、將該面團成型為面帶并測量該面帶的相關物理參數(shù)，可以評估各種淀粉的粘性。該粗玉米面帶的物理參數(shù)可以衡量面團的可加工特性。因為粗玉米粉自身幾乎沒有或沒有固有的粘性，這些特性可衡量所述淀粉用作在通常缺乏足夠粘合劑以形成可加工面團的體系中的連續(xù)基質粘合劑的特性。
用TA-XT2儀器測量粗玉米面帶的延展情況以確定物理參數(shù)。將所述面帶做成狗骨頭形狀，以1mm/sec的速度拉伸25mm。拉伸力對應拉伸的距離繪制，與面團特性相關的幾個有用的參數(shù)包括峰力、拉伸(延展)功面積和初始斜率。
峰力是作用在面團上于最大拉伸并在斷裂之前的最大的力。高峰力表明很硬的面團。另一方面，低峰力面團的品質較弱。延展值是面團的伸展和柔韌性的度量。延展得長表示面團濕、粘，不適合于機械加工。延展過于短則表明面團干燥、容易折斷。功是力對距離的積分，因此它衡量面團的總強度。初始斜率是衡量面團進行初始拉伸所需的力。初始斜率反應了初始硬度。初始斜率低表明面團軟得不能被接受。


圖1說明峰力、斜率和功面積大于所發(fā)現(xiàn)的理想值并且延展值低于理想值的面團是硬、易折斷和脆性的不合適的面團。相反，峰力、斜率和功面積值低于可接受的數(shù)值并且具有較高的延展值的面團是弱性的、濕而粘的面團，因此是不可加工的。峰力在約100至約140g之間、特別是在約110至約130mm之間；延展值在約9至約12mm之間，特別是在約11至約12mm之間；功面積在約800至約1200g-mm之間，初始斜率在約40至約60g/mm之間的面團能夠成為彈性可接受的和可加工的面團。
圖2是實施例2中面帶切割成狗骨頭形狀的示意圖。
圖3是實施例2中延展力相對于含有10％預糊化西米淀粉的濕碎谷粉面團的(拉伸)距離繪制的圖形。
圖4是實施例4中不同原料的淀粉的正切δ(tanδ)和G’參數(shù)值分布圖。
具體實施例方式
在以下條件下處理的預糊化西米和馬鈴薯淀粉具有連續(xù)的基質粘合劑的作用，顯示出足夠的彈性，能夠得到理想的可加工的面團，所述條件是pH7下轉鼓干燥，特征是在ω＝1rad/sec時G’大于約200Pa，特別是大于約300Pa，正切δ大于約0.1，特別是在約0.2至約1之間，固體含量在20％。含有上述預糊化的含直鏈淀粉的淀粉的面團，所具有的峰力、延展值、初始斜率和功面積值賦予面團優(yōu)異的可加工特性。
本發(fā)明的實施方案描述如下1.一種在面團中使用含直鏈淀粉的淀粉的方法，該淀粉作為合適的連續(xù)基質粘合劑，包括20％固體含量的含直鏈淀粉的淀粉分散液，在ω＝1rad/sec時G’大于約200Pa，正切δ大于約0.1。
2.實施方案1的方法，其中G’大于約300Pa，正切δ在約0.2至約1.0之間。
3.一種制備合適面團的方法，包括向面團中添加含直鏈淀粉的淀粉，其中所得的含直鏈淀粉的面團，其峰力在約140至約100g之間；斜率在約40至約60g/mm之間；延展值在約9至約12mm之間；功面積在約1200至約800g-mm之間。
4.實施方案3的方法，其中面團的峰力在約130至約110g，延展值在約11至約12mm。
5.實施方案1的方法，其中含直鏈淀粉的淀粉是西米和馬鈴薯。
6.一種在食品中使用實施方案1或3面團的方法。
7.實施方案6的方法，其中所述食品是油炸或焙烤的小吃。
8.一種面團粘合劑，含有固體含量為20％wt.的含直鏈淀粉的淀粉，其在ω＝1rad/sec時G’大于約200Pa，正切δ大于約0.1。
9.實施方案8的面團粘合劑，其中G’大于約300Pa，且正切δ在約0.2至約1.0之間。實施方案8的面團粘合劑，其中所述的淀粉是西米或馬鈴薯。
以下的實施例將對本發(fā)明作進一步的闡述和解釋，但不是對本發(fā)明的限制。除非另有說明，所有的份數(shù)和百分數(shù)都以重量計，溫度都以攝氏度(℃)表示。
實施例1該實施例闡述了制備本發(fā)明的含直鏈淀粉的淀粉的方法。
在良好的攪拌情況下，將25.44kg生的西米淀粉*添加到35.67kg水中，使其濃度為22波美。用氫氧化鈉的稀釋溶液，將漿化淀粉的pH調整至約7.0。
漿液用蠕動泵緩慢地轉移至預熱的轉鼓中(型號#E-5-5.DedertCorporation)，調節(jié)漿液的添加速度，使得在主轉鼓和施料輥之間形成一致尺寸的香腸形狀的淀粉帶。穩(wěn)定狀態(tài)的條件保持15分鐘。主轉鼓速度為每分鐘6轉，輥間隙是0.37cm，表面溫度是168℃，蒸汽壓力在5.5至9.0kg/cm2之間。
*通常，所述的淀粉可以來自未改性(“生”)或改性的淀粉。這里所用的改性淀粉是根據(jù)本技術領域淀粉聚合物科學已知的技術制備的。根據(jù)所述的方法，在這些實施例中所使用的交聯(lián)西米即西米淀粉用0.02％POCL3處理，例如根據(jù)Whistlter等人的“淀粉化學和技術”(“Starch Chemistry and Technology”)第2版，Academic Press Inc.，1984，第10章，第3部分，第324-326頁。類似地，用于本發(fā)明的酸水解西米，是根據(jù)所述方法水解至水流度為17的西米淀粉，例如根據(jù)Whistlter等人的“淀粉化學和技術”第2版，Academic Press Inc.，1984，第17章，第3部分，第536頁。
實施例2該實施例闡述測量粗玉米面帶的物理參數(shù)，并計算峰力、延展性、功和初始斜率值。
在Hobart食品混合器中將濕碎谷粉(masa harina)(55％)、水(35％)和實施例1的預糊化淀粉(10％)進行混合，在1mm輥間隙下通過4次并折疊。然后將間隙增加至1.5mm，通過一次，接著翻轉并通過兩次，目的是使輥寬度上的面帶厚度均勻。將得到的面帶切割為狗骨頭形狀，如下所述，進行試驗。在樣品長度方向在每邊的一半處形成0.3cm切口，設置弱點以控制在延展過程中的斷裂情況。對面團進行平行于上述面帶作用方向上的延展。在TA-XT2(TextureTechnologies Corp)儀器中使用雙夾頭附件進行面帶延展。樣品被夾在每邊上，并以1mm/s的速度拉伸25mm。見附圖2。
相對于拉伸距離繪制在狗骨形狀面帶上測得的延展力，計算峰力、初始斜率、斷裂處的距離和在曲線下的面積。附圖3是延展力相對于含有10％預糊化西米淀粉的濕碎谷粉面團的距離繪制的。如下所示，峰力是該曲線的最大值。延展值是面團斷裂處測定的距離。功是曲線下計算的面積，初始斜率是曲線在1mm延展距離處的斜率值。
實施例3通過與利用實施例1方法制備的預糊化淀粉形成的多個濕碎谷粉面團進行對比，該實施例闡述測定和計算可加工面團的最理想特征的峰力、延展值和初始斜率。
利用實施例1的方法從木薯、馬鈴薯、西米、交聯(lián)西米、酸水解西米、蠟質玉米和馬牙玉米制備數(shù)種預糊化的淀粉，其中每種淀粉基在三種不同的pH3.5、6.5-7.0和9.0下漿化。
將上述得到的預糊化淀粉制成濕碎谷粉面團、面帶，根據(jù)實施例2所述的方法測定每種面帶的峰力、初始斜率、延展值和功。所得的結果列在下表1中。
表1

彈性可接受和可加工的面團是峰力在約100至約140g、延展值在約9至約12mm、功面積在約800至約1200g-mm、初始斜率在約40至約60g/mm的面團。
在所述限定范圍之外的面團的可加工性不能接受。在所有pH下的蠟質玉米和木薯形成弱的、濕而粘的面團。另一方面，由馬牙玉米形成的玉米面團是一種硬的、干的、易折斷及脆性的不理想的面團。表1所述的數(shù)據(jù)表明，根據(jù)上述確定的參數(shù)，僅僅是西米和馬鈴薯能夠形成可接受的可加工面團。
實施例4該實施例闡述獲得流變數(shù)據(jù)的方法，以使確定和測定本發(fā)明預糊化淀粉的不同質構程度。
流變試驗是對淀粉分散液進行的，該淀粉分散液是將淀粉漿液施加于加熱的轉鼓表面，收集如實施例1所示的在轉鼓上形成的“香腸”狀的樣品。如果需要，樣品的固體含量被調節(jié)到約20％。使該樣品冷卻至室溫達5至10分鐘，直接作用于該流變儀上并立即試驗。該流變儀是Rheometrics Fluids SpectrometerII(Rheometrics Scientific，Piscataway，N.J.)。使用幾何平行板進行所有的測量。
對樣品在100rad/sec至0.1rad/sec范圍內，并在樣品線性粘彈窗口的張力下進行振動頻率掃描。線性粘彈張力γ定義為小到足以不破壞受試原料結構的張力。測定所得的G’，G”分布，然后從G’，G”的比直計算正切δ。
以正切δ對每種預糊化的淀粉繪制G’，彈性模量，并表示在下圖2中。據(jù)發(fā)現(xiàn)，正切δ大于1的淀粉分散液表現(xiàn)為粘性或流體樣的樣品。相反，正切δ小于0.1的樣品容易折斷，或鑒于它們的G’值，為糊粥狀(mushy)或脆性的不理想的樣品。
附圖4中所示的資料表明，西米和馬鈴薯淀粉分散液在以下參數(shù)范圍內具有理想的彈性；正切δ大于0.1，特別是在0.2至1之間，G’值大于200Pa，特別是大于300Pa。當摻入面團中時，這些淀粉形成如實施例3所述特性的優(yōu)異面團。
實施例5該實施例闡述了由含直鏈淀粉的淀粉面團制備的濕面帶的優(yōu)異物理特性，其中根據(jù)實施例4制備的相應的含直鏈淀粉的淀粉分散液所具有的正切δ在0.2和1之間，G’值大于300Pa。
根據(jù)實施例1的方法將西米淀粉進行轉鼓干燥，并根據(jù)上述步驟摻入濕面帶。所得的濕面帶彈性好，抗斷裂性高，表面均勻平滑。該濕面帶的延展試驗結果表明，峰力平均值為128g，延展值為11.5mm，作為理想的面團都在優(yōu)選的參數(shù)范圍內。
相反，根據(jù)實施例1方法對玉米淀粉進轉鼓干燥，摻入濕面團得到難以成型、容易撕裂和具粗造表面的面帶。其不令人滿意的面團的峰力值平均為125g。該面團延展值為4.5mm，正好在可接受面團適合的參數(shù)范圍之外。
因此，如實施例4所述的，正切δ為0.28和G’值為650Pa的西米淀粉作為濕谷粉面團中的連續(xù)粘合劑，能夠獲得商業(yè)應用性優(yōu)異的可加工的面團。反之，正切δ很低為0.07，G’值很高為2200，這樣的脆性易碎的玉米淀粉不能在濕面團體系中起適合作為連續(xù)粘合劑的作用。
權利要求
1.一種在面團中使用含直鏈淀粉的淀粉作為合適的連續(xù)的基質粘合劑的方法，包括固體含量為20％的含直鏈淀粉的淀粉分散液在ω＝1rad/sec時G’大于約200Pa，正切δ大于約0.1。
2.權利要求1的方法，其中G’大于約300Pa，正切δ在約0.2至約1.0之間。
3.一種包括將含直鏈淀粉的淀粉添加進面團的制備合適的面團的方法，其中所得的含直鏈淀粉的面團的峰力在約140至約100g之間；斜率在約40至約60g/mm之間，延展值在約9至約12mm之間；功面積在約1200至約800g-mm之間。
4.權利要求3的方法，其中面團的峰力在約130至約110g之間，延展值在約11至約12mm之間。
5.權利要求1-4的方法，其中含直鏈淀粉的淀粉是西米和馬鈴薯。
6.一種在食品中使用權利要求1-5的面團的方法。
7.權利要求6的方法，其中所述食品是油炸或焙烤的小吃。
8.一種面團粘合劑，包含具有直鏈淀粉的淀粉，固體含量為20％wt，在ω＝1rad/sec時G’大于約200Pa，正切δ大于約0.1。
9.權利要求8的面團粘合劑，其中G’大于約300Pa，正切δ為約0.2至約1.0。
10.權利要求8-9的面團粘合劑，其中所述淀粉是西米或馬鈴薯。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種使用預糊化的含直鏈淀粉的淀粉制備意外的可加工的面團的方法,以及由此制備的產品。本發(fā)明還包括預糊化的含直鏈淀粉的淀粉,其特征在于具有特定的流變特性。
文檔編號A23L1/217GK1337170SQ01132830
公開日2002年2月27日 申請日期2001年8月7日 優(yōu)先權日2000年8月7日
發(fā)明者D·P·黃, D·J·翰切特, V·M·布拉格, A·塔雅, W·塞蒂爾迪 申請人:國家淀粉及化學投資控股公司