用作膨化助剂的淀粉磷酸酯制造技术

本发明专利技术涉及淀粉磷酸酯在食品或工业产品中作为膨化和／或结构助剂的用途。本发明专利技术还进一步提供了含有淀粉磷酸酯的配制物和改进的膨化产品，尤其是压制谷类早餐和快餐。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及淀粉磷酸酯在食品或工业产品中作为膨化和/或结构助剂的用途。本专利技术还提供了含有淀粉磷酸酯的配制物和改进的膨化产品，尤其是压制谷类早餐和快餐。
技术介绍
膨化是许多材料的一个重要特性，且在许多应用，包括制备片材、成型发泡体和疏松填充产品以及制备食品中是有用的。膨化材料在其中是有用的食品包括面糊、宠物食物、谷类早餐和快餐。通过许多方法包括压制、喷出、油炸和烘烤来实现食品的膨化。用于制造膨化产品的膨化工艺影响淀粉的物理和结构性能。在已知的食品膨化工艺条件下，淀粉经历熔融、塑化和/或胶凝化过程。以塑化或胶凝化状态存在的淀粉聚合物结构影响产品的膨化、脆性、咬进(bite)、疏松和结构特性以及具体产品的属性如谷类食品的储存周期(bowl life)。另一重要的参数是淀粉中直链淀粉-支链淀粉的相对含量。已知直链淀粉提供膨化产品松脆性和强度，然而增加的支链淀粉含量典型地导致产品具有增加的膨化、脆性和疏松。在改变膨化产品的膨化和结构的目的下已对淀粉进行改性。例如，已使用预凝胶化的淀粉，其中工艺条件不使淀粉的颗粒结构完全凝胶化或完全解离。Wang，S.W.膨化快餐中的淀粉和淀粉衍生物，谷类食品世界(Starches and Starch Derivatives in ExpandedSnacks，Cereal Foods World)，Vol.42，pg743-745(1997)。另外，为了降低淀粉聚合物严重的破碎作用，在高剪切条件下已使用交联淀粉(同上作者)。而且，已知已被改性以提供冷水可溶性的淀粉可改进最终膨化产品的膨化和结构。这类冷水可溶淀粉包括羟丙基化或羧甲基化淀粉。参见美国专利No.39566990；Bhattacharyya，D.，Singhal，R.s.和P.R.Kulkarni羧甲基淀粉膨化助剂，碳化合物聚合物(Carboxymethyl Starchan Expansion Aid，CarbohydratePolymers)31，79-82(1996)；和美国专利No.5480669。耐水淀粉也已被用于改变食品的膨化(同上作者)。另外，虽然已公开了磷酸化淀粉在食品中的使用，但是没有公开将其用作膨化助剂。已公开将淀粉磷酸单酯用于各种食品中，尤其是作为增粘剂，为了改进非膨化食品的结构和稳定性。尤其是，美国序列No.09/633832(本文引入该文献所公开的内容作为参考)公开了在含有蛋白质、低到中等湿度的食品中使用淀粉磷酸单酯以改进这类食品的味觉、结构、颜色和保湿量。在此情况下，结构是指在用淀粉磷酸单酯处理过的食品的储存期间，通过改进保温量从而被显著地改变的结构。令人惊奇地，现已发现，与天然淀粉结构或改性天然淀粉结构中的直链淀粉/支链淀粉含量无关，淀粉磷酸单酯可被有利地用作食物，尤其是谷类早餐和快餐中的膨化助剂。专利技术概述本专利技术涉及淀粉磷酸酯在食品或工业产品中作为膨化和/或结构助剂的用途。本专利技术还提供了含有淀粉磷酸酯的配制物和改进的膨化产品，尤其是压制的谷类早餐和快餐。专利技术详述本专利技术涉及淀粉磷酸酯在食品或工业产品中作为膨化和/或结构助剂的用途。本专利技术还提供了含有淀粉磷酸酯的配制物和改进的膨化产品，尤其是压制的谷类早餐和快餐。本专利技术中，所有淀粉和面粉(下文称作“淀粉”)在此均适用且可从任何天然来源得到。此处所使用的天然淀粉或面粉是指在自然界中发现的天然淀粉或面粉。通过标准的育种技术包括杂交育种、易位、倒转、转化或基因或染色体工程所导致的变化在内的任何其它方法获得植物，从这些植物中得到的淀粉和面粉也是合适的。另外，由人工突变和上述基因组合所产生的变化而生长的植物，所述植物可通过已知的突变育种的标准方法来制备，从其中得到的淀粉或面粉也适于本专利技术。淀粉和面粉的典型来源是谷类、块茎类、根茎类、豆荚类和果实。天然来源可以是玉米、豌豆、土豆、甜著、香蕉、大麦、小麦、大米、西米、苋属植物、木薯、竹芋属、美人蕉属、高粱和蜡状或高度直链淀粉的物种。此处所使用的术语“蜡状”是指包括含有至少约95％重量支链淀粉的淀粉或面粉/和术语“高度直链淀粉”是指包括含有至少约40％重量直链淀粉的淀粉或面粉。本专利技术也可使用衍生于任何淀粉的转化产品，包括通过氧化、酶转化、酸水解、热和/或酸糊精化而制备的流动性或细起泡性淀粉，如/或剪切产品。也可使用化学改性的淀粉，条件是这种改性不破坏淀粉的颗粒结构。这种化学改性包括，但不限于，交联淀粉、乙酰化和有机酯化淀粉、羟乙基化和羟丙基化淀粉、磷酸化和无机酯化淀粉、阳离子、阴离子、非离子和两性离子淀粉、和淀粉的琥珀酸酯和取代琥珀酸酯衍生物。这类改性在本领域中是公知的，例如参见改性淀粉性能和用途(Modified StarchesProperties and uses)，Ed.Wurzburg，CRC Press，Inc.，Florida(1986)。可通过本领域已知的方法制备本专利技术配制物中所使用的淀粉磷酸单酯。在美国专利No.4166173中公开了淀粉磷酸单酯的传统制备方法，本文引入其中所公开的内容作为参考。这些制备方法通常要求用碱金属磷酸盐浸渍基质淀粉，将基质淀粉干燥到含湿量小于20％和在连续的蒸煮器、糊化器(dextrinizer)、对流烘箱或真空烘箱中加热，使之发生磷酸化作用。利用流化床方法制备淀粉磷酸单酯的另外的方法在美国专利3843377和WO99/64467中被公开，本文引入其中所公开的内容作为参考。这些方法披露了利用流化床反应器，为了在100-175℃的温度下，在小于5％湿度的半干燥条件下，在尿素存在下热处理和磷酸化淀粉20-60分钟。术语“淀粉磷酸单酯”包括，但不限于，本领域普通技术人员所熟知的所有等价术语，如单淀粉磷酸酯和包括各种条令性(regulatory)定义物。食品中所使用的淀粉磷酸单酯的条令性定义物常常是根据其制备方法来定义的。例如，在欧洲，单淀粉磷酸酯定义为用正磷酸或正磷酸钠或钾或三聚磷酸钠酯化的淀粉。在美国，淀粉磷酸单酯是用三偏磷酸钠或用三聚磷酸钠和三偏磷酸钠酯化的食品淀粉。制备本专利技术的淀粉磷酸单酯的尤其合适的方法是使用美国序列No.09/633832中所公开的流化床技术。该申请公开了用磷酸盐试剂，和需要时用一种寡糖，浸渍所需的淀粉的方法。接着当浸渍的淀粉处于流化状态时，将其干燥到基本无水的状态，优选占淀粉重量的1％或更低。然后加热浸渍淀粉产生磷酸化作用。可以任何顺序进行用寡糖和磷酸盐试剂浸渍淀粉的步骤。接着调节所得浆料的pH至3-12，优选6-9.5。这一尤其合适的方法中所使用的“磷酸盐试剂”定义为磷酸化淀粉所使用的任何磷酸盐试剂，包括正、焦、偏或三聚磷酸盐。例证性的磷酸盐试剂是碱金属磷酸盐如正磷酸钠和钾、磷酸、氯氧化磷、三聚磷酸钠和钾以及三偏磷酸钠和钾。磷酸盐试剂可以是或单、二或三烷基金属磷酸盐或其结合物。通过加入占淀粉重量小于约15％，优选小于约10％的试剂可实现用磷酸盐试剂的浸渍。磷酸盐试剂可以以干燥状态加入到湿淀粉颗粒中，或通过将试剂溶解在水中以形成水溶液，水溶液再与淀粉颗粒混合。美国专利Nos.4166173和4216310中公开了这些浸渍技术，本文引入其中所公开的内容作为参考。制造淀粉磷酸单酯的优选方法中任选使用的寡糖可包括加入任何寡糖。其来本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种膨化食品的方法，包括：使含有淀粉磷酸单酯的配制物膨化。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：W宾德祖斯，PA阿尔蒂里，
申请(专利权)人：国家淀粉及化学投资控股公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]