制备附聚和热抑制的淀粉的方法技术

公开了制备热抑制的淀粉附聚物的方法。通过该方法制备的热抑制的淀粉附聚物提供了相对于未附聚但以与热抑制的淀粉附聚物相同的方式热抑制的热抑制的淀粉更高的粘度。

【技术实现步骤摘要】
制备附聚和热抑制的淀粉的方法
技术介绍
专利
本专利技术涉及物理改性的淀粉及其在食品中的应用。更具体地，本专利技术涉及一种改进热抑制的基于淀粉的调质剂的粘度的方法以及那些调质剂在食品中的应用。淀粉是食品工业中使用的主要原料，因为其具有良好的增稠和胶凝性质。然而，在广泛的淀粉应用中，不能仅使用天然淀粉，因为它们缺乏加工耐受性且不能递送所需的性质，如溶解度、粘度、质地和透明度。例如，在食物加工中，加热、剪切和/或极端pH，特别是酸性pH，会破坏淀粉颗粒并将淀粉分散在食物中。因此，未改性的天然淀粉通常不适用于加工食物中。为了克服这些缺陷，天然淀粉通常使用各种淀粉改性技术中的任一种改性，即化学改性、物理改性和/或酶改性。通常使用淀粉分子的化学改性来获得上述所需的性质。为了获得这些渴望的功能性质，在过去一个世纪中已经开发许多化学改性淀粉的方法。这样的改性技术包括酸转化、交联(例如用POCl3)和衍生(例如乙酰化、酯化、醚化和丙基化(例如PO改性))等。与天然淀粉相比，这些改性导致淀粉具有各种期望的性质中的任一种，包括加工耐受性、高粘度、更好的增稠力，更好的抗胶凝性和退化稳定性。例如，通过化学交联改性的淀粉能够更好地经受高温加工和高剪切的作用。化学交联的淀粉通过用二官能试剂(例如三氯氧磷，三偏磷酸钠，己二酸酐，乙酸酐和表氯醇)改性淀粉颗粒来制备。与其天然对应物相比，化学交联的淀粉对加工处理(例如加热、剪切和极端pH)具有好得多的耐受性，且在整个加工操作中具有粘度稳定性，且提供食物的合乎需要的光滑质地和保质期。除了化学改性之外或可替代地，通过在特定的湿度和温度条件下处理，淀粉的某些性质可以在物理上改变。这种物理过程为淀粉提供与通过化学改性获得的那些相似的功能性质。由于对非化学改性食物成分的日益增长的消费者偏好，相对于化学改性，物理改性往往是期望的。通常，淀粉通过使颗粒淀粉经受特定的加热和湿度条件进行物理改性，持续时间足以产生足以获得所需功能的颗粒结构变化。通常采用两种基本类型的水热处理来改性淀粉的生理化学性质。在这些方法下，将具有特定水分水平的淀粉加热一段特定的时间，而不引起显著水平的淀粉胶凝化(即淀粉颗粒保持其形态)。在高于玻璃化转变温度但低于凝胶化温度的温度下用过量或中等水分(例如，约40重量%至约80重量%或90重量%水分)处理淀粉称为“退火”(ANN)。胶凝化温度取决于淀粉来源而变化，淀粉胶凝化通常在一定温度范围内发生。例如，天然(即未改性的)马铃薯淀粉的胶凝化温度为约56℃至约66℃，而天然玉米淀粉的胶凝化温度为约62℃至约72℃。术语“热湿处理”(HMT)是指在高于其胶凝化温度的温度，但水分不足以胶凝化(即用有限的水分热处理，其可以约10重量%至约30重量%水分的量存在)下热处理淀粉。如上所述，这两种类型的物理改性在高于玻璃化转变温度且低于(ANN)或高于(HMT)相关淀粉的胶凝化温度的温度下发生，取决于用于处理的特定水分含量(例如，如对于ANN在浆料中的水分过量，或对于HMT没有或仅有少量的添加水分)。特别地，可以使用水热处理来增加胶凝化温度，酶敏感性，溶解度，膨胀体积和X射线衍射图案的变化。这些参数的变化取决于淀粉来源和水热处理条件而变化。淀粉的第三种热改性类型是热抑制。热抑制在本领域是众所周知的，且在美国专利5,718,770；5932017；6231675；6451121；8268989；8471003；和8,759,511中示例，通过引用并入文中。热抑制与ANN和HMT的不同之处在于，在热抑制过程中，淀粉颗粒的水分含量至少基本上是无水的，然后淀粉颗粒进行热处理。换言之，干热抑制是涉及在升高的温度(例如125℃至180℃)下加热基本无水的颗粒淀粉的技术，其在一个实施方案中可以在碱性条件下发生。通过该方法获得的热抑制的淀粉具有特有的功能性质，例如与天然淀粉相比在糊化期间有限的颗粒膨胀和较少的粘度崩解(viscositybreakdown)。由于热抑制的淀粉的这些性质和功能类似于化学交联的淀粉的性质和功能，因此热抑制的淀粉(缺乏化学添加剂)优选用于食物应用。热抑制的淀粉通常被认为是功能性天然淀粉，因为产品的改进功能来源于非化学过程。常规上，制备热抑制的淀粉使得淀粉颗粒保留在最终产品中。像化学交联的淀粉一样，热抑制的淀粉在食品中提供增稠。热抑制的程度取决于具体食物应用所需的粘度。通常，淀粉蒸煮的温度越高，淀粉抑制程度越高。一方面，本专利技术涉及这种热抑制的淀粉，具体地说，不具有任何化学改性的淀粉。淀粉在导致淀粉颗粒结构变得耐受水热破坏(以下称为“抑制”或“热抑制”)，不添加化学试剂的过程中热抑制。所需的热抑制程度取决于由食物中热抑制的淀粉所寻求的所需功能(例如增稠，胶凝，增量等)，以及用于制备食物的具体加工条件和所需的功能程度。这些热抑制的淀粉具有类似于化学交联的淀粉的功能特征(例如，加工耐受性，改进的粘度)，但不同之处在于胶凝化温度的起始较低，特别是当淀粉被中度或高度抑制时。在蒸煮某些天然淀粉(如蜡质淀粉)期间，将颗粒胶凝化，达到峰值粘度，然后随着淀粉颗粒崩解和淀粉聚合物溶解，粘度开始下降。对于蜡质淀粉，这通常产生粘性或流动的淀粉糊。相比之下，当蒸煮热抑制的淀粉时，淀粉颗粒与不热抑制的天然淀粉相比，更耐结构崩解，导致较少的粘度崩解或没有粘度崩解。这种耐崩解性产生主观上认为是无粘性的或“短”质地糊，意味着胶凝化淀粉会是膏状的且粘度大，而不是流动或胶粘的。取决于热处理的程度，可以获得各种抑制水平。例如，通过本文所述的热抑制过程，可以制备具有很少崩解的较高粘度产物以及不崩解的高度抑制、低粘度产物。一般而言，热抑制程度基于加工条件如温度、时间和pH而变化。抑制程度越高，产物的加工稳定性越好(即，连续加热和/或剪切施加到淀粉糊时，糊化粘度降低)。然而，高水平的抑制导致糊化粘度显著降低，限制了热抑制的淀粉在某些食品中的应用。已尝试通过精炼基础淀粉以除去痕量的蛋白质和脂质来改进热抑制的淀粉的糊化粘度、颜色和风味。不幸的是，通过这种精炼获得的粘度改进在最好的情况下是微不足道的。在加热或不加热的情况下，待增稠或凝胶化的食品可通过在加工食物成分之前或期间将热抑制的未预胶凝化或预胶凝化的颗粒淀粉加入到一种或多种食品成分中来制备。通过用热抑制的淀粉代替或部分代替食物中通常使用的一种或多种成分(例如，脂肪，蛋白质等)，也可以补充食品。也可以使用热抑制的淀粉的混合物，包括颗粒未预胶凝化和颗粒预胶凝化淀粉。在淀粉糊化(通过Brabender®MicroViscoAmylograph或RapidVisco分析仪测量)中，当淀粉颗粒吸收水时产生糊化粘度，导致颗粒膨胀。热抑制防止这些膨胀颗粒的崩解，从而在其达到完全膨胀状态之后阻碍或降低了粘度崩解。众所周知，因素的组合(如淀粉颗粒膨胀程度，膨胀颗粒变形而不破坏和浸出淀粉聚合物的能力，膨胀颗粒的大小和形状及其刚度，以及膨胀淀粉颗粒表面之间的摩擦程度)影响给定淀粉的糊化粘度。热抑制淀粉不保证其将提供食品中所需的期望功能。例如，热抑制的淀粉通常提供比化学改性的淀粉更低的糊化粘度。因此，仍需要具有比那些市售可得的粘度甚至更高的粘度的热抑制的淀粉。
技术实现思路
根据本专利技术，热抑制的淀粉的粘度在一个本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.增加热抑制的淀粉的粘度的方法，包括：形成包含淀粉粘结剂和淀粉颗粒的淀粉附聚物，使所述淀粉附聚物脱水至无水或基本上无水，以及在约100℃至约200℃的温度下热处理所述无水或基本上无水的淀粉附聚物至多约20小时，由此热抑制所述淀粉附聚物。

【技术特征摘要】
2017.01.10 US 15/4029151.增加热抑制的淀粉的粘度的方法，包括：形成包含淀粉粘结剂和淀粉颗粒的淀粉附聚物，使所述淀粉附聚物脱水至无水或基本上无水，以及在约100℃至约200℃的温度下热处理所述无水或基本上无水的淀粉附聚物至多约20小时，由此热抑制所述淀粉附聚物。2.权利要求1的方法，其中所述淀粉粘结剂通过至少部分溶解淀粉形成，或所述淀粉粘结剂通过至少部分溶解在缓冲剂中形成，由此使所述溶解的淀粉粘结剂在与所述淀粉颗粒混合之前基本上为中性或微碱性。3.根据权利要求1或2的方法，其中所述淀粉粘结剂至少部分胶凝化。4.根据权利要求1-3中任一项的方法，其中所述淀粉粘结剂和所述淀粉颗粒衍生自相同的天然淀粉或不同的天然淀粉。5.根据权利要求1-4中任一项的方法，其中所述淀粉粘结剂衍生自改性淀粉。6.根据权利要求5的方法，其中所述改性淀粉...

【专利技术属性】
技术研发人员：C兰，WS拉特纳亚科，T沙，JM瓦兹，
申请(专利权)人：玉米产品开发股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US