在香料粉的制备中作为喷雾干燥助剂的多孔淀粉的制作方法

1.本发明涉及多孔淀粉作为喷雾干燥助剂在香料粉的制备中的用途。本发明还涉及制作所述香料粉的方法并且涉及包含多孔淀粉的从所述方法获得的香料粉。另外，本发明涉及包含多孔淀粉作为喷雾干燥助剂的香料粉。


背景技术：

2.制造香料粉的传统方法使用糊精或麦芽糊精作为载体和/或喷雾干燥助剂。由于其快速干燥、防止由美拉德反应或过热引起的异味，喷雾干燥是工业上生产粉状成分/食品/饮料的最常用方法。在没有糊精或麦芽糊精的情况下，香料分子小并且由于高吸湿性难以干燥成粉形式。因此，重要的是具有干燥助剂，如糊精和麦芽糊精，以降低吸湿性以便获得粉形式并在储存时维持粉形式。然而，已经变得越来越不愿购买带有标签上的化学物质清单或经过化学改性的成分的产品的消费者也对糊精和麦芽糊精有不好的认识。
3.因此，需要提供另一种喷雾干燥助剂，更一般地干燥助剂，其可以被分类为清洁标签成分，以代替香料粉制备中的糊精和麦芽糊精。
4.本发明的发明人已经令人惊讶地发现特定的多孔淀粉可以在香料粉的制备中用作喷雾干燥助剂。


技术实现要素：

5.本发明的第一目标涉及多孔淀粉作为喷雾干燥助剂在不含麦芽糊精且不含糊精的香料粉的制备中的用途。
6.本发明的第二目标涉及制作香料粉的方法，所述方法包括添加多孔淀粉作为喷雾干燥助剂的步骤，其中所述方法不包括添加麦芽糊精和/或糊精的步骤。
7.本发明的第三目标涉及包含多孔淀粉的香料粉，所述香料粉从如本发明中所定义的方法获得。
8.本发明的第四目标涉及香料粉，所述香料粉包含喷雾干燥助剂，所述喷雾干燥助剂含有多孔淀粉或由其组成，其中所述香料粉不含糊精或麦芽糊精。
具体实施方式
9.本发明的第一目标涉及多孔淀粉作为喷雾干燥助剂在不含麦芽糊精且不含糊精的香料粉的制备中的用途。
10.在本发明中，“香料粉”是指通过喷雾干燥香料溶液或调味料溶液(包括提取液、调味汁、乳液和悬浮液)获得的香料或调味粉。香料粉便于运输、干混和储存，并且与对应的香料溶液或调味料溶液相比，它可以具有更长的保存期限并且可以更耐热。
11.本发明的香料粉可用于干混合物中，例如用于面条、米饭、膨化食品、零食、饼干、饮料和汤的香料或调味料中。它也可用于混入用于零食和烘焙产品的面团或面糊中。
12.在本发明的优选实施例中，香料粉是肉汤粉、调味粉、种子提取物粉、叶或蔬菜提
取物粉、水果提取物粉、蘑菇提取物粉、酵母提取物粉、味噌粉、酱油粉、人造或合成香料粉及其混合物，并且优选酱油粉。
13.如本文所用，表述“喷雾干燥助剂”是指用于通过增加较大分子的量而降低粉的粘性或吸湿性的化合物。在没有喷雾干燥助剂的情况下，小分子形成粉粒，所述粉粒粘在一起并且粘到干燥器的壁上，导致操作问题和低产率。喷雾干燥助剂还提高了混合物的玻璃化转变温度。玻璃化转变温度(t
g
)是随着温度升高，固体无定形材料中从硬、固体、脆性状态到软、橡胶状、弹性状态的转变发生的温度。在没有喷雾干燥助剂的情况下，当喷雾干燥温度高于t
g
时，小分子具有高的分子迁移率并且倾向于形成具有粘性表面的软颗粒，并且结果，它们变成糊状结构而不是粉材料。因此，高分子量喷雾干燥助剂是必要的以增加食物体系的t
g
，并且进而使颗粒的粘性问题最小化。
14.更一般地，在本发明中，多孔淀粉还可以在香料粉的制备中用作载体、微囊化助剂或干燥助剂，例如冷冻干燥助剂或喷雾干燥助剂。
15.如本文所用，表述“多孔淀粉”是指已经通过一种或多种淀粉分解酶水解直至通过显微镜技术在淀粉颗粒表面上可见多个孔的粒状天然淀粉。
16.如本文所用，表述“天然淀粉”是指来自天然来源的淀粉。它不是从酶或化学处理方法产生。淀粉的典型的天然来源是谷类、块茎、根、豆类和水果。在本发明中，天然淀粉可以通过提取方法从天然来源(如小麦、糯小麦、玉米、糯玉米、大米、糯米、木薯、糯木薯、马铃薯、糯马铃薯、甘薯、糯甘薯、豌豆、绿豆、小米、西米、高粱、藜麦、竹芋、苋菜、莲藕和荞麦)回收。天然淀粉通常是使用湿磨或干磨的已知方法提取的。
17.第一淀粉提取方法的实例包括以下步骤：
18.1)清洁掉谷粒中的异物；
19.2)将谷物浸入水、碱性溶液或含还原剂的溶液中以软化谷粒并促进淀粉和蛋白质的分离；
20.3)任选地，粗磨然后通过水力旋流器除去谷粒中的胚芽；
21.4)细磨剩余的谷粒以释放纤维、蛋白质和淀粉；
22.5)通过具有不同开口尺寸的筛网以将纤维与蛋白质和淀粉分离；
23.6)任选地，除去含淀粉和蛋白质的浆料中的过量水；
24.7)通过密度分离蛋白质与淀粉，如使用多级水力旋流器；
25.8)干燥淀粉，如使用离心过滤器、真空过滤器、带式干燥器和/或闪蒸干燥器；
26.9)回收干燥的淀粉。
27.第二淀粉提取方法的另一个实例包括以下步骤：
28.1)清洁和洗涤掉淀粉根或块茎上的污垢和粘附物；
29.2)除去淀粉根或块茎的皮并且将肉切成块；
30.3)将根磨成浆状浆料；
31.4)通过具有大和细开口尺寸的筛网和/或滤布除去淀粉浆料中的粗和细纤维；
32.5)使用两相或三相分离器或一系列水力旋流器浓缩淀粉浆料；
33.6)使用离心机、高压过滤或压滤机使淀粉脱水；
34.7)使用闪蒸干燥器干燥淀粉；
35.8)回收干燥的淀粉。
36.有利地，提取过程不含有机溶剂并且不含化学反应物，并且没有化学转化。
37.在本发明中用于制备多孔淀粉的天然淀粉可以是小麦淀粉、糯小麦淀粉、玉米淀粉、糯玉米淀粉、大米淀粉、糯米淀粉、木薯淀粉、糯木薯淀粉、马铃薯淀粉、糯马铃薯淀粉、甘薯淀粉、糯甘薯淀粉、豌豆淀粉、绿豆淀粉、小米淀粉、西米淀粉、高粱淀粉、藜麦淀粉、竹芋淀粉、苋菜淀粉、莲藕淀粉、荞麦淀粉、及其混合物。
38.因此，在本发明的具体实施例中，多孔淀粉选自由以下组成的组：多孔小麦淀粉、多孔糯小麦淀粉、多孔玉米淀粉、多孔糯玉米淀粉、多孔大米淀粉、多孔糯米淀粉、多孔木薯淀粉、多孔糯木薯淀粉、多孔马铃薯淀粉、多孔糯马铃薯淀粉、多孔甘薯淀粉、多孔糯甘薯淀粉、多孔豌豆淀粉、多孔绿豆淀粉、多孔小米淀粉、多孔西米淀粉、多孔高粱淀粉、多孔藜麦淀粉、多孔竹芋淀粉、多孔苋菜淀粉、多孔莲藕淀粉、多孔荞麦淀粉、及其混合物。
39.优选地，在本发明中用于制备多孔淀粉的天然淀粉可以是a型结晶淀粉，如小麦淀粉、糯小麦淀粉、玉米淀粉、糯玉米淀粉、大米淀粉、糯米淀粉、木薯淀粉、糯木薯淀粉及其混合物，优选大米淀粉和糯米淀粉。
40.因此，在本发明的优选实施例中，多孔淀粉选自由以下组成的组：多孔小麦淀粉、多孔糯小麦淀粉、多孔玉米淀粉、多孔糯玉米淀粉、多孔大米淀粉、多孔糯米淀粉、多孔木薯淀粉、多孔糯木薯淀粉及其混合物，优选多孔大米淀粉和多孔糯米淀粉。
41.根据本发明，多孔淀粉可以在低于淀粉糊化温度的温度下，通过使用一种或多种淀粉分解酶(如α-淀粉酶和淀粉葡糖苷酶)对天然淀粉颗粒进行酶水解来生产。主要的酶反应是水解并且没有取代、氧化和还原反应，如引入新的酯和醚基团以及将羟基转化为羰基和羧基。
42.在本发明的优选实施例中，酶水解使得能够提供糊化后具有低粘度的多孔淀粉，类似于糊精和麦芽糊精的粘度。
43.在本发明的优选实施例中，不使用碱性ph或醇溶液来生产清洁标签淀粉，并且酸和碱溶液仅作为加工助剂用于调节用于酶水解和酶失活的ph。因此，在本发明的优选实施例中，多孔淀粉不是通过酸水解获得的。
44.在本发明的优选实施例中，多孔淀粉仅通过酶水解并且优选地通过使用α-淀粉酶的酶水解从天然淀粉颗粒获得。
45.有利地，在本发明中用于制备香料粉的多孔淀粉是清洁标签淀粉。
46.所得淀粉颗粒在颗粒的表面和内部可以具有多孔结构。优选地，它们具有大量的大和小的孔，这些孔可以或者可以不通过内部通道与脐点连接。
47.在本发明的优选实施例中，多孔淀粉在表面上具有多个孔，其中直径包括在0.01μm与5μm之间、优选地在0.05μm与2.5μm之间、并且更优选地在0.1μm与1μm之间。
48.孔隙率可以使用扫描电子显微镜法观察。
49.所得淀粉颗粒的粒径可以在酶水解之前或之后通过研磨、均化或微粉化进一步减小。
50.在本发明的优选实施例中，多孔淀粉具有的颗粒直径包括在0.1μm与200μm之间、优选地在0.5μm与100μm之间、并且更优选地在1μm与20μm之间。
51.颗粒直径可以通过激光衍射粒度仪(beckman coulter ls 13 320)来测量。
52.在本发明的优选实施例中，用于本发明的多孔淀粉没有糊化而是处于粒状形式。
在用于制作香料粉的过程期间，多孔淀粉将通过加热糊化。
53.在本发明的优选实施例中，香料粉通过包括以下项的方法获得：加热步骤，其中所述多孔淀粉在加入香料溶液之前或之后糊化；然后喷雾干燥步骤。
54.在本发明的优选实施例中，香料粉通过包括以下步骤的方法获得：
55.(1)将香料溶液与如本发明中所定义的多孔淀粉混合直至获得均匀混合物，
56.(2)将在步骤(1)中所获得的混合物加热至高于所述多孔淀粉的糊化温度，以及
57.(3)喷雾干燥在步骤(2)中所获得的混合物。
58.在本发明的优选实施例中，香料粉通过包括以下步骤的方法获得：
59.(1)将如本发明中所定义的多孔淀粉加热至高于所述多孔淀粉的糊化温度，
60.(2)将香料溶液与在步骤(1)中所获得的多孔淀粉混合直至获得均匀混合物，以及
61.(3)喷雾干燥在步骤(2)中所获得的混合物。
62.如本文所用，表述“香料溶液”是指用于通过干燥、特别是喷雾干燥产生香料粉的溶液，包括提取液、调味汁、乳液和悬浮液。特别地，“香料溶液”是指调味汁。
63.本发明的香料溶液可用于例如用于面条、米饭、膨化食品、零食、饼干、饮料和汤的香料或调味料中。
64.在本发明的优选实施例中，香料溶液是肉汤(老汤、浓汤和肉汁)、调味汁、种子提取物、叶或蔬菜提取物、水果提取物、蘑菇提取物、酵母提取物、味噌酱、酱油、人造或合成香料及其混合物，并且优选酱油。
65.如本文所用，表述“糊化”是指多孔淀粉从不溶的半结晶粒状结构转化成可溶的无定形的非粒状结构，其在加热如本发明中所定义的多孔淀粉期间发生。
66.混合步骤
67.在本发明的优选实施例中，香料溶液和本发明的多孔淀粉通过在包括在0℃与50℃之间的温度下持续1分钟至120分钟、优选在15℃与35℃之间的温度下持续10分钟至60分钟并且更优选在20℃与30℃之间的温度下持续20分钟至40分钟并且甚至更优选在约25℃下持续约30分钟的搅动或搅拌混合。当混合物达到均质(通过在容器底部没有淀粉沉淀来指示)时并且当混合物具有稳定且低的粘度时，可以停止混合步骤。这些特征可以通过眼睛视觉地观察。可以将水加入混合物中以降低其粘度。
68.加热步骤
69.与本发明的多孔淀粉相比，糊精和麦芽糊精具有更高的溶解度和吸湿性(更高含量的单糖和较小分子(无粒状结构))。取决于最终应用，可能重要的是香料粉是可溶的并且在喷雾干燥之前将多孔淀粉糊化。多孔淀粉可以在加入香料溶液之前或之后糊化。对于泡芙零食和饼干，香料粉是否可溶并不重要。对于面条和汤，重要的是香料粉是完全可溶的，并且因此在喷雾干燥之前将多孔淀粉糊化，否则淀粉将沉淀在容器底部。
70.有利地，在喷雾干燥步骤之前将多孔淀粉糊化。此糊化步骤将因此稍后被称为“加热步骤”。多孔淀粉可以在加入香料溶液之前或之后糊化。
71.在加热步骤中，使用高温使多孔淀粉糊化并破坏其半结晶多孔粒状结构。结果，淀粉分子变得可溶。如果加热温度不足够高以完全糊化，则多孔淀粉可能仍具有一些残留的粒状结构。相比之下，如果加热温度太高(例如在高压系统下)，则其可能导致淀粉分子分解，增加单糖量，引起美拉德反应和/或焦糖化，并产生焦味和异味。
72.因此，在本发明的优选实施例中，在加热步骤期间，将多孔淀粉在加入香料溶液之前或之后在包括在60℃与120℃之间的温度下持续1分钟至120分钟、优选在75℃与100℃之间的温度下持续15分钟至60分钟并且更优选在80℃与95℃之间的温度下持续25分钟至40分钟并且甚至更优选在约90℃下持续约30分钟加热。
73.加热步骤可以与灭菌/巴氏灭菌步骤组合或被认为是灭菌/巴氏灭菌步骤，并且可以被认为是喷雾干燥的预处理。为了确保食品对于人类消费是安全的，强制性地通过灭菌过程或巴氏灭菌过程控制食品的微生物总数。灭菌是指导致破坏所有微生物及其孢子的任何过程。常见的灭菌过程之一是高温下的加热步骤，例如121℃至132℃的高压釜。巴氏灭菌是指仅杀死致病菌的任何过程，其是比灭菌过程较不苛刻的处理。巴氏灭菌过程的温度范围通常在62℃与100℃之间。因此，可以将多孔淀粉(在加入香料溶液之前或之后)在灭菌过程或巴氏灭菌过程期间糊化。另外，因为喷雾干燥是在包括在100℃与280℃之间的入口温度下进行的，因此可以将香料溶液和多孔淀粉的混合物的加热步骤考虑作为喷雾干燥的预处理，这减少了使混合物达到喷雾干燥温度所需的时间。
74.在本发明的优选实施例中，在加热步骤之前，在30％淀粉浓度、50℃和160rpm搅拌下，粒状多孔淀粉具有包括在0.1与100cp之间、优选在1与50cp之间并且甚至更优选低于25cp的低粘度。
[0075]“在30％淀粉浓度下”在本文中应理解为包含30重量％的干淀粉和70重量％的水的体系。
[0076]
糊化后的多孔淀粉的粘度非常重要。相对于用于喷雾干燥的混合物的总重量，消费者通常使用超过30重量％的干燥物质。如果粘度太高，则不能将用于喷雾干燥的混合物溶液泵送和通过喷雾干燥器的喷嘴喷雾。有利地，在糊化之后的多孔淀粉的粘度必须与处于相同水平的按重量计干燥物质(相对于通过将香料溶液与糊精或麦芽糊精混合而获得的混合物的总重量)的糊精和麦芽糊精的粘度类似。
[0077]
有利地，在加热步骤之后，本发明的多孔淀粉变得可溶并且具有与糊精和麦芽糊精的粘度类似或比其更好的低粘度。
[0078]
在本发明的优选实施例中，在如先前定义的加热步骤之后，多孔淀粉变得可溶并且在30％淀粉浓度、50℃和160rpm搅拌下，具有包括在0.1与400cp之间、优选在30％淀粉浓度、50℃和160rpm搅拌下在1与250cp之间并且甚至更优选低于150cp的粘度。
[0079]
在本发明中，粘度可以使用快速粘度分析仪(rva 4500，波通仪器公司(perten instruments))测量。
[0080]
在加热步骤之前的多孔淀粉的粒径可以与其对应的天然淀粉的粒径(随植物来源变化)相同。为了良好的喷雾干燥，粒径不应太大以避免在喷雾干燥期间堵塞喷嘴。
[0081]
在优选实施例中，加热步骤之前的多孔淀粉具有的粒径小于200μm、优选小于100μm、更优选小于20μm、并且甚至更优选在0.1μm与20μm之间。
[0082]
在优选实施例中，加热步骤之后的多孔淀粉具有的粒径小于100μm、优选小于50μm、更优选小于10μm、并且甚至更优选在0.1μm与10μm之间。
[0083]
如先前所解释的，取决于最终应用，可能重要的是香料粉是完全可溶的，并且因此在喷雾干燥之前将多孔淀粉糊化，否则淀粉将沉淀在容器底部。
[0084]
在加热步骤之前的多孔淀粉可以是100％不溶于水的。
[0085]
在优选实施例中，在加热步骤之前，相对于香料溶液和多孔淀粉的混合物的总重量，香料溶液和多孔淀粉的混合物中的水不溶性物质的量包括在5重量％至65重量％之间、优选在20重量％与50重量％之间并且更优选在30重量％与45重量％之间。
[0086]
在优选实施例中，在加热步骤之后，相对于多孔淀粉的总重量，多孔淀粉中的水不溶性物质的量包括在0重量％至70重量％之间、优选在0.1重量％与50重量％之间并且更优选在1重量％与30重量％之间。
[0087]
在优选实施例中，在加热步骤之后，相对于香料溶液和多孔淀粉的混合物的总重量，香料溶液和多孔淀粉的混合物中的水不溶性物质的量包括在0重量％至50重量％之间、优选在0.1重量％与30重量％之间并且更优选在0.5重量％与20重量％之间。
[0088]
在本发明中，水不溶性物质的量通过离心溶液或悬浮液并且然后收集和烘干沉淀物测量。水不溶性物质的量计算为沉淀物的干重量除以溶液或悬浮液的初始重量并且表示为重量百分比。
[0089]
在本发明的优选实施例中，在加热步骤之后，多孔淀粉不再具有半结晶粒状结构。淀粉变成无定形且非粒状的淀粉。
[0090]
喷雾干燥步骤
[0091]
有利地，在喷雾干燥步骤中使用的多孔淀粉已经被糊化，具有与糊精和麦芽糊精的粘度类似的低粘度，并且不再具有半结晶粒状结构。
[0092]
在本发明的优选实施例中，在步骤(3)中，将步骤(2)中获得的混合物在包括在100℃与280℃之间、优选包括在120℃与220℃之间并且更优选包括在130℃与180℃之间的入口温度下进行喷雾干燥。
[0093]
在本发明的优选实施例中，在步骤(3)中，将步骤(2)中获得的混合物在包括在40℃与140℃之间、优选包括在50℃与100℃之间并且更优选包括在60℃与80℃之间的出口温度下进行喷雾干燥。
[0094]
喷雾干燥的粉的水分含量可以使用水分分析仪(ma37-1cn，赛多利斯公司(sartorius))进行分析。相对于喷雾干燥的粉的总重量，所得的水分含量应低于15重量％、优选低于10重量％并且更优选低于5重量％。
[0095]
在本发明中，如本发明中所定义的多孔淀粉用于制备香料粉，以代替香料粉中的100％的糊精/麦芽糊精。
[0096]
有利地，多孔淀粉被用作香料粉中麦芽糊精和糊精的清洁标签代替品。
[0097]
在本发明中，因为多孔淀粉比麦芽糊精和糊精更有效，因为多孔淀粉含有较大的分子和较少的单糖和二糖，因此可以减少加入用于制备香料粉的香料溶液中的喷雾干燥助剂的量。确实，单糖和二糖比较大分子更吸湿，增加粘性。另外，较大分子具有比小分子高的t
g
，并且因此作为喷雾干燥助剂更有效。
[0098]
在优选实施例中，相对于香料粉的总重量，香料粉包含从10重量％至90重量％、优选从30重量％至70重量％并且甚至更优选从40重量％至60重量％的多孔淀粉。
[0099]
在优选实施例中，相对于香料粉的总重量，香料粉包含从10重量％至80重量％、优选从25重量％至65重量％并且甚至更优选从35重量％至50重量％的香料组分，如酱油固体。
[0100]
在优选实施例中，相对于香料粉的总重量，香料粉包含从0重量％至40重量％、优
选从10重量％至30重量％并且甚至更优选从15重量％至25重量％的添加剂。所述添加剂包括但不限于氯化钠、谷氨酸一钠、焦糖色素及其混合物。
[0101]
在优选实施例中，香料粉包含：
[0102]-相对于所述香料粉的总重量，从10重量％至90重量％、优选从30重量％至70重量％并且甚至更优选从40重量％至60重量％的多孔淀粉，
[0103]-相对于所述香料粉的总重量，从10重量％至80重量％、优选从25重量％至65重量％并且甚至更优选从35重量％至50重量％的香料组分，如酱油固体，以及
[0104]-相对于所述香料粉的总重量，从0重量％至40重量％、优选从10重量％至30重量％并且甚至更优选从15重量％至25重量％的添加剂。
[0105]
本发明的第二目标涉及制作香料粉的方法，所述方法包括添加如本发明中所定义的多孔淀粉作为喷雾干燥助剂的步骤，其中所述方法不包括添加麦芽糊精和/或糊精的步骤。
[0106]
在本发明的优选实施例中，所述方法进一步包括混合步骤、加热步骤以及喷雾干燥步骤(如本发明中所定义的)。
[0107]
因此，在本发明的优选实施例中，所述方法包括以下步骤：
[0108]
(1)将香料溶液与如本发明中所定义的多孔淀粉混合直至获得均匀混合物，
[0109]
(2)将在步骤(1)中所获得的混合物加热至高于所述多孔淀粉的糊化温度，以及
[0110]
(3)喷雾干燥在步骤(2)中所获得的混合物，如本发明中所定义的。
[0111]
在本发明的另一个优选实施例中，所述方法包括以下步骤：
[0112]
(1)将如本发明中所定义的多孔淀粉加热至高于所述多孔淀粉的糊化温度，
[0113]
(2)将香料溶液与在步骤(1)中所获得的多孔淀粉混合直至获得均匀混合物，以及
[0114]
(3)喷雾干燥在步骤(2)中所获得的混合物，
[0115]
如本发明中所定义的。
[0116]
在本发明的优选实施例中，将步骤(3)中获得的干燥粉在干燥条件下在室温下储存并且优选储存在密封袋中。
[0117]
本发明的第三目标涉及包含如本发明中所定义的多孔淀粉的香料粉，所述香料粉从如本发明中所定义的方法获得。
[0118]
本发明的第四目标涉及香料粉，所述香料粉包含喷雾干燥助剂，所述喷雾干燥助剂含有如本发明中所定义的多孔淀粉或由其组成，其中所述香料粉不含糊精或麦芽糊精。
[0119]
由于如本发明中所定义的多孔淀粉作为喷雾干燥助剂的特定用途，可以提供含有清洁标签成分且不含糊精和麦芽糊精的香料粉。确实，被消费者视为天然和健康成分的多孔淀粉被分类为清洁标签成分，并且具有类似于糊精和麦芽糊精的化学结构和粘度。此外，由于多孔淀粉具有比糊精和麦芽糊精更低的单糖/还原糖的量，所以所得的香料粉可具有较少的烧焦臭味、较少的焦味和较浅的颜色(发生较少的美拉德反应)。
[0120]
有利地，多孔淀粉是从酶水解获得的，并且所述方法除了调节用于酶水解和酶失活的ph外不需要使用酸或碱。此外，多孔淀粉不被化学取代、氧化或还原。
[0121]
由于多孔淀粉的特殊特性，可以将香料溶液和多孔淀粉的混合物喷雾干燥以便毫无困难地获得对应的香料粉。有利地，在本发明中，在喷雾干燥之前，将多孔淀粉与香料溶液混合、溶解并且通过加热糊化(作为灭菌或巴氏灭菌过程的一部分)。所得溶液在糊化后
具有低粘度和改善的溶解度，所述粘度和溶解度类似于含有糊精和麦芽糊精的溶液的粘度和溶解度并且足够稀以进行喷雾干燥以产生香料粉。
[0122]
与用糊精或麦芽糊精制成的香料粉相比，本发明的香料粉可以具有较低的吸湿性并且因此较低的结块趋势，因此，本发明的香料粉可以具有更细的粉粒。
[0123]
此外，与用糊精或麦芽糊精制成的香料粉相比，本发明的香料粉可以具有较少的焦味(较少的美拉德反应)和更强烈的香味(可使用较少的喷雾干燥助剂)。它还可以具有较浅的颜色。
[0124]
现在将通过以下附图和实例来说明本发明，应当理解，这些旨在解释本发明并且决不限制其范围。
附图说明：
[0125]
图1：10％固体含量下的天然大米淀粉与多孔大米淀粉之间的快速粘度分析(rva)糊化特征曲线(pasting profile)的比较。
[0126]
图2：10％固体含量下的天然玉米淀粉与多孔玉米淀粉之间的rva糊化特征曲线的比较。
[0127]
图3：10％固体含量下的天然木薯淀粉与多孔木薯淀粉之间的rva糊化特征曲线的比较。
[0128]
图4：30％固体含量的多孔淀粉(a)和储存7天的淀粉糊(b)的rva糊化特征曲线。
[0129]
图5：(a)天然大米淀粉、(b)多孔大米淀粉、(c)天然玉米淀粉、(d)多孔玉米淀粉、(e)天然木薯淀粉、和(f)多孔木薯淀粉的扫描电子显微镜图像。
[0130]
图6：使用麦芽糊精和多孔大米淀粉在不同温度下制成的酱油粉的溶解度。
[0131]
图7：10％酱油悬浮液的酱油粉的糊化特征曲线。
[0132]
图8：30％酱油悬浮液的酱油粉的糊化特征曲线。
[0133]
图9：30℃、70％rh下的酱油粉的吸湿特征曲线。
[0134]
图10：在30℃、70％rh下储存后的酱油粉的外观。
[0135]
图11：10％固体含量下的多孔大米淀粉和多孔糯米淀粉的糊化特征曲线。
[0136]
图12：30％固体含量下的多孔大米淀粉和多孔糯米淀粉的糊化特征曲线。
[0137]
实例
[0138]
在以下实例中，使用以下商业产品：
[0139]-来自江苏宝宝宿迁国家生物科技有限公司(jiangsu baobao suqian national biotechnology co.,ltd.)的大米淀粉，
[0140]-糯米淀粉是来自安徽顺鑫盛源生物食品有限公司(anhui shunxin shengyuan biological food co.,ltd.)的样品，
[0141]-来自乌汶农业能源有限公司(ubon agricultural energy co.,ltd.)的木薯淀粉，
[0142]-来自罗盖特公司(roquette)的玉米淀粉，
[0143]-由罗盖特公司商业化的麦芽糊精de 12(12d)，
[0144]-来自中国医药集团(sinopharm)的naoh，
[0145]-来自诺维信公司(novozymes)的liquozyme supra 2.2x(α-淀粉酶)，以及
[0146]-来自中国医药集团的hcl。
[0147]
实例1至3中使用的天然大米淀粉、天然玉米淀粉和天然糯米淀粉是根据说明书中描述的淀粉提取方法的第一实例中提到的方案生产的。而实例1中使用的天然木薯淀粉是根据说明书中描述的淀粉提取方法的第二实例中提到的方案生产的。
[0148]
实例1至3中使用的多孔大米淀粉、多孔木薯淀粉、多孔玉米淀粉和多孔糯米淀粉是根据以下方案生产的：
[0149]
1)制备按天然淀粉浆料的重量计35％的干物质，
[0150]
2)以300rpm/min搅拌并将温度升至50℃，
[0151]
3)缓慢加入5％naoh溶液以将ph调节至6.5，并将温度平衡至50℃，
[0152]
4)加入liquozyme supra 2.2x(α-淀粉酶)，并在实例1和2中，在50℃下完全混合(5mg酶/g干淀粉)持续3小时，或对于实例3在50℃下持续6小时，
[0153]
5)在3小时后，加入5％hcl溶液以将ph降低至3.5，并使其反应30分钟，同时在搅拌下缓慢冷却至室温，
[0154]
6)在30min后，通过加入5％naoh溶液将ph调节至5.5，
[0155]
7)通过真空过滤将样品过滤并且通过水将淀粉洗涤两次，并且
[0156]
8)将多孔淀粉通过烘箱在45℃下干燥直至水分含量是12％或更低。
[0157]
实例2的酱油粉是根据以下方案生产的：
[0158]
1)将2000g海天酱油(haitian soy sauce)(brix 28％)与700g多孔大米淀粉混合，
[0159]
2)在80℃-85℃下加热混合物30min以产生具有45重量％干物质(相对于在步骤(1)中获得的混合物的总重量)的溶液。在此阶段糊化淀粉。
[0160]
3)使用大和(yamato)喷雾干燥器(adl311)以170℃的入口温度、70℃的出口温度和28ml/min的进料速度喷雾干燥混合物。
[0161]
4)在干燥条件下在室温下将干燥粉保持在密封袋中。
[0162]
实例1：多孔淀粉(多孔大米淀粉、多孔木薯淀粉和多孔玉米淀粉)与麦芽糊精de 12的特性比较
[0163]
糊化特性：
[0164]
在铝罐中将用于分析的每种多孔淀粉、天然淀粉和麦芽糊精样品(2.5g，基于干重量)与水混合至25g的最终总重量(10％淀粉悬浮液或固体含量)。
[0165]
为了强调多孔淀粉与麦芽糊精样品之间的差异，还使用了30％固体含量的较高的浓度，其中在铝罐中将用于分析的7.5g(基于干重量)的样品与水混合至25g的最终总重量。将来自rva测试的所得淀粉和麦芽糊精糊样品在冰箱中储存7天，并使用rva用相同加热特征曲线重新测试。
[0166]
然后，根据表1中所呈现的加热特征曲线，使用快速粘度分析仪(rva 4500，波通仪器公司)加热用于分析的每个样品，同时测量粘度和糊化温度。
[0167]
时间温度(℃)剪切速度(rpm)00:00:005096000:00:105016000:01:0050160
00:04:459516000:07:159516000:11:005016000:13:0050160
[0168]
表1
[0169]
糊化温度是粘度开始增加的温度(通过在0.1min内粘度增加超过24cp标识)。
[0170]
峰值粘度是在95℃下加热和保持期间的最高粘度，谷是在95℃下保持期间的最低粘度，最终粘度是在50℃下冷却和保持期间的最高粘度，稀懈(breakdown)是峰值粘度与谷之间的差值，并且回升(setback)是最终粘度与谷之间的差值。
[0171]
结果在图1至图4中示出。
[0172]
如图1至图3中所示，使用liquozyme supra 2.2x(α-淀粉酶)水解后，大米淀粉、木薯淀粉和玉米淀粉的粘度显著降低(参见与其对应的天然淀粉相比的多孔淀粉的粘度)。10％固体含量的天然淀粉的峰值粘度等于或高于3000cp，而多孔淀粉的峰值粘度低于200cp。10％固体含量的天然淀粉的最终粘度高于2000cp，而多孔淀粉的最终粘度低于20cp。然而，在10％固体含量下，多孔淀粉与麦芽糊精de 12之间的粘度差异不明显，其中所有最终粘度低于20cp(参见图1至3)。因此，使用较高的浓度(30％固体含量)来强调多孔淀粉和麦芽糖糊精de 12的粘度之间的差异(参见图4a)。所有多孔淀粉在加热期间均示出峰值粘度(与多孔淀粉的糊化有关，由于粒状结构的崩解，在进一步加热和搅拌下，迅速降低)。麦芽糊精没有粒状结构，从麦芽糊精未观察到这种现象。整个rva分析中，麦芽糊精也保持其粘度在15与25cp之间。30％固体含量的多孔淀粉的峰值粘度在2000与7000cp之间，其中多孔大米淀粉具有最低的峰值粘度。多孔淀粉的最终粘度在50至100cp之间，其中多孔玉米淀粉具有最低的最终粘度。在10％固体含量下，多孔淀粉和麦芽糊精的粘度对于rva检测而言太低了。另外，在30％固体含量下，存在较少水，这将影响淀粉颗粒的溶胀。
[0173]
冷藏7天后，30％固体含量的所有多孔淀粉和麦芽糊精都没有示出峰值粘度，因为它们都没有粒状结构(参见图4b)。它们的粘度范围在10与50cp之间，这对于rva检测来说非常小。麦芽糊精de 12具有最低的初始粘度，而多孔玉米淀粉具有最低的最终粘度。
[0174]
糊化/热特性：
[0175]
根据以下方案，通过差示扫描量热法(dsc 1，梅特勒-托利多(mettler toledo))测量每个样品的糊化特性。
[0176]
将用于分析的每个淀粉样品(2-3mg，基于干重量)与水以1:3的淀粉与水的重量比混合。将混合物密封在标准的40μl铝锅中并且使其平衡至少一个小时。然后将锅在dsc中在10℃下再次平衡1min，然后以10℃/min加热至100℃。
[0177]
使用梅特勒-托利多提供的软件(stare系统)获得起始温度(t
o
)、峰值温度(t
p
)、最终温度(t
c
)和焓变。
[0178]
基于曲线下的面积获得淀粉糊化的焓变。糊化测试后，将锅在冰箱中储存15天并使用相同的加热条件重新分析，以获得淀粉样品的回生特性(基于与回生淀粉的熔融有关的吸热)。回生率是回生淀粉熔融的焓变除以淀粉糊化的焓变。
[0179]
结果示于下表2中。
[0180][0181]
表2-天然和多孔淀粉的热特性
[0182]
*nd＝未检测到
[0183]
如表2中所示，天然淀粉的起始温度、峰值温度和最终温度在酶处理后略有增加(参见与其对应的多孔淀粉相比的天然淀粉的起始温度、峰值温度和最终温度)。这是由于酶处理期间的退火作用。
[0184]
退火是淀粉晶体结构的重排，所述重排当淀粉颗粒在低于糊化温度下在过量水中加热时发生。50℃下的酶反应温度可以充当退火温度。此外，由于酶水解，与天然对应物中的分子相比，多孔淀粉中的小分子具有更高的迁移率。因此，由于退火，与其天然对应物相比，多孔淀粉样品显示出更高的糊化温度。
[0185]
糊化后在冰箱中储存15天的多孔大米淀粉和多孔玉米淀粉没有可检测的熔融峰，表明来自这些多孔淀粉的淀粉分子的外部分支对于回生来说太短了。回生是淀粉分子的重结晶，其中外部分支重新形成双螺旋，并使其自身排列成重复的晶体结构。因此，需要一定长度的外部分支以有效地形成双螺旋。酶水解后，多孔大米淀粉和多孔玉米淀粉的外部分支可能太短而无法回生。另一方面，与其天然对应物相比，观察到多孔木薯淀粉的回生率较低。众所周知，与大多数谷物淀粉相比，块茎淀粉和根淀粉具有更长的外部分支，并且似乎在酶水解后，多孔木薯淀粉中仍有显著长度的外部分支以在冷藏时回生。
[0186]
与天然对应物相比，多孔淀粉的较低的回生率是另一个益处。它表明多孔淀粉在储存(尤其在低温下)期间呈溶液形式是稳定的。例如，含有多孔淀粉的溶液在冷藏期间将保持相同的外观(混浊度或浑浊度没有增加)和粘度。
[0187]
扫描电子显微镜法：
[0188]
使用双面胶带将淀粉颗粒直接固定到铝短棒上，并且然后在真空下涂覆有20nm金。用场发射sem(evo 18，蔡司公司(zeiss))以10kv的加速电势和
×
2000的放大率获得淀粉颗粒的图像。
[0189]
结果在图5中示出。
[0190]
如图5中所示，大米淀粉在三种淀粉中具有最小的颗粒大小。大米淀粉和玉米淀粉具有多边形形状，而木薯淀粉具有圆顶形状。通常，所有天然淀粉具有光滑的表面结构，而
多孔淀粉示出在表面上具有微小的孔的粒状结构和破碎的颗粒。
[0191]
粒径分析：
[0192]
多孔淀粉的粒径通过激光衍射粒度仪(beckman coulter ls 13 320)进行分析。
[0193]
结果示于下表3中。
[0194][0195]
表3-天然和多孔淀粉的粒径。
[0196]
与其天然对应物相比，所有多孔淀粉具有更小的粒径。这可能是由于如在图5中的sem图像中看到的破碎的颗粒。
[0197]
x-射线衍射法：
[0198]
用d/max-2200 x射线衍射仪(理学电气株式会社(rigaku denki co.))使用cu ka辐射在44kv和26ma下获得不同样品的x射线衍射图(diffactogram pattern)。以5
°
/min的速率在4
°-
45
°
(2θ)范围内扫描样品。通过结晶面积与总衍射图面积之比来计算相对结晶度。
[0199]
结果示于下表4中。
[0200]
样品结晶图案相对结晶度(％)天然大米a10.7多孔大米a11.9天然玉米a12.3多孔玉米a12.4天然木薯a13.3多孔木薯a15.3
[0201]
表4-天然和多孔淀粉的结晶图案和相对结晶度。
[0202]
如表4中所示，所有样品具有a型结晶图案(峰在15
°
、17
°
、18
°
和23
°
的2θ处)。与其天然对应物相比，多孔淀粉具有略高的相对结晶度，可能是由于结晶部分比无定形部分更耐酶水解。
[0203]
结论：
[0204]
使用liquozyme supra 2.2x(α-淀粉酶)水解后，大米淀粉、木薯淀粉和玉米淀粉的粘度显著降低。尽管在10％固体含量下不明显，但在30％固体含量下多孔淀粉的粘度仍
比具有de 12的麦芽糊精的粘度略高。然而，冷藏7天后，所有多孔淀粉和麦芽糊精de 12样品在30％固体含量下均显示出类似的糊粘度。酶处理后三种淀粉的起始温度、峰值温度和最终温度升高。糊化后在冰箱中储存15天后，多孔大米淀粉和多孔玉米淀粉没有回生，并且与其天然对应物相比，多孔木薯淀粉被观察到较低的回生率。与其天然对应物相比，所有多孔淀粉具有较小的粒径、稍高的相对结晶度和颗粒表面上的更微小的孔。
[0205]
实例2：用麦芽糊精de 12和多孔大米淀粉制成的酱油粉的比较
[0206]
溶解度：
[0207]
根据以下方案测量酱油粉的溶解度。
[0208]
1.将200mg酱油粉置于15-ml离心管中。
[0209]
2.加入ro水至达到10g总重量并且充分地混合。
[0210]
3.将样品置于30℃、50℃、60℃、70℃、或80℃的水浴中同时偶尔摇动持续30min。
[0211]
4.在冷却至室温后，以4,000rpm离心10min。
[0212]
5.将上清液倒入去了皮重的称量瓶中。
[0213]
6.在烘箱中在110℃下干燥所述上清液过夜并且称量干重量。
[0214]
可溶性＝上清液干重量/酱油粉干重量*100％
[0215]
结果在图6中示出。
[0216]
如图6中所示，用麦芽糊精制成的酱油粉具有高的溶解度，其在30℃(接近环境温度)下达到约94％。用多孔淀粉制成的酱油粉具有较低的溶解度。所述溶解度在30℃下低于70％。分别在70℃和80℃下加热后，其增加至78％和82％。酱油粉的溶解度可以通过在喷雾干燥前在较高的温度下加热酱油-多孔淀粉混合物而改善。
[0217]
糊化特性/粘度：
[0218]
使用快速粘度分析(rva)以10％和30％的酱油悬浮液分析酱油粉的粘度。在铝罐中将酱油粉(2.5g或7.5g，基于干重量)与水混合至25g的最终总重量(分别为10％和30％的酱油悬浮液)。加热特征曲线呈现于实例1的表1中。
[0219]
结果在图7和8中和下表5中示出。
[0220][0221]
表5-10％和30％酱油悬浮液下的酱油粉的糊化特性。
[0222]
如图7中所示，在10重量％的酱油悬浮液(略高于汤中调味料的实际浓度)下，两种酱油粉(由麦芽糊精和多孔大米淀粉制成)之间就粘度而言的差异不大(加热期间的峰值粘度分别为10cp比对33cp)。两种酱油粉在50℃下的最终粘度类似为13cp。
[0223]
当悬浮液百分比增加到30％时差异变得明显(图8)，其中用多孔淀粉制成的酱油粉显示出峰值粘度，表明酱油粉样品中存在一些未糊化的淀粉，从用麦芽糊精制成的酱油粉未观察到峰值粘度。通过确保所有多孔淀粉在喷雾干燥步骤之前已被糊化(如在较高温度下加热)，可以避免这种情况。用多孔大米淀粉制成的酱油粉的最终粘度比用麦芽糊精制
成的酱油粉的最终粘度稍高(85cp对比20cp)。然而，需要记住的是30％的悬浮液对于汤中的酱油粉来说是非常高的浓度。
[0224]
吸湿：
[0225]
根据以下方案测量酱油粉的吸湿。
[0226]
1.称量10g样品置于培养皿中并且记录所述重量
[0227]
2.置于30℃、70％相对湿度(rh)下，拍照并且在1h、2h、3h、4h、1天、5天、和7天后称重。
[0228]
吸收的水量(％)＝(储存后重量-初始重量)/初始重量*100％
[0229]
结果在图10和11中示出。
[0230]
如图10中所示，两种酱油具有类似的吸水特征曲线。如图11中所示，用多孔淀粉制成的酱油粉在初始状态具有比用麦芽糊精de12制成的酱油粉更低的结块趋势(更细的粉)。此外，在30℃、70％rh下储存7天后，弄湿的用多孔淀粉制成的酱油粉具有比用麦芽糊精de 12制成的对应的酱油粉更浅的颜色，尽管其他外观类似。
[0231]
结论：
[0232]
在30℃下用多孔大米淀粉制成的酱油粉具有比用麦芽糊精制成的酱油粉更低的溶解度(62％对比94％)。在分别在70℃和80℃加热后用多孔大米淀粉制成的酱油粉的溶解度增加至78％和82％。在10重量％的酱油悬浮液下，两种酱油粉之间的粘度差异相当小。当悬浮液百分比增加到30％时差异变得明显，其中多孔淀粉显示出峰值粘度，表明用多孔大米淀粉制成的酱油粉中存在一些未糊化的淀粉，这可以通过在喷雾干燥之前在较高温度下加热酱油-多孔淀粉混合物来避免。用多孔大米淀粉制成的酱油粉在30％的悬浮液下的最终粘度比用麦芽糊精制成的酱油粉稍高，然而，需要记住的是30％的悬浮液对于汤中的酱油粉来说是非常高的浓度。两种酱油具有类似的吸水特征曲线。用多孔淀粉制成的酱油粉具有比用麦芽糊精de 12制成的酱油粉更低的结块趋势(更细的粉)。此外，在30℃、70％rh下储存7天后，弄湿的用多孔淀粉制成的酱油粉具有比用麦芽糊精de 12制成的对应的酱油粉更浅的颜色，尽管其他外观类似。
[0233]
结果示出用糊化的多孔淀粉制成的酱油粉表现类似于用麦芽糊精制成的酱油粉。用于喷雾干燥和粉的溶液的粘度是最重要的。酱油粉的溶解度应高于50％。
[0234]
实例3：多孔大米淀粉、多孔糯米淀粉和麦芽糊精de 12的特性比较
[0235]
糊化特性/粘度：
[0236]
使用快速粘度分析(rva)以10％和30％的淀粉悬浮液和麦芽糊精悬浮液分析了多孔大米淀粉和多孔糯米淀粉的粘度。在铝罐中将多孔淀粉或麦芽糊精(2.5g或7.5g，基于干重量)与水混合至25g的最终总重量(分别为10％和30％的固体含量)。加热特征曲线呈现于实例1的表1中。
[0237]
结果在图11和12中示出。
[0238]
如图11中所示，在10重量％固体含量下，与多孔大米淀粉相比，多孔糯米淀粉具有较低的峰值粘度和较低的糊化温度，意味着多孔糯米淀粉在喷雾干燥步骤之前易于糊化。多孔大米淀粉和多孔糯米淀粉的最终粘度类似，其低于20cp并且与麦芽糊精de 12的粘度类似。
[0239]
在30％固体含量下，两种多孔淀粉之间的差异变得更明显(图12)，其中与多孔糯
米淀粉相比，多孔大米淀粉示出高得多的峰值粘度和高得多的峰值温度(峰值粘度出现的温度)，证实多孔糯米淀粉作为喷雾干燥助剂更有效，因为它在较低的水含量下更容易糊化。多孔糯米淀粉的最终粘度(约15cp)低于麦芽糊精de 12的最终粘度(约35cp)，而多孔大米淀粉的最终粘度最高，为约40cp。