專利名稱：能降低歐車前粘度的多糖和含多糖和歐車前的食品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種適合于作為多種含歐車前(psyllium)食品的成分的多糖，已知歐車前在水合狀態(tài)中會形成高的粘度。本發(fā)明提供一種能降低歐車前形成的粘度的多糖。另外，提供一種含多糖和歐車前的食品添加劑組合物，它能容易地混入食品中而不會損害歐車前的有益作用并不會不良地提高食品的粘度。此外，本發(fā)明還提供一種以降低歐車前粘度的多糖和歐車前為組分特征的食品，并提供以優(yōu)良的可處理性能和產(chǎn)品美味為特征的所述食品的制造方法。
近來在日本西化的飲食習慣造成食物纖維的消費持續(xù)下降，每日食物纖維的攝入量低至約17g，遠低于日本厚生省規(guī)定的20-25克的目標水平。隨著對食物纖維對人體作用的生理研究，人們很好地認識到食物纖維對健康和控制疾病的重要性。因此，嘗試了多種方法以將食物纖維混入各種食品中，來增加食物纖維的攝入量，否則會有疾病。
在多種食物纖維中，我們的目標集中于歐車前。據(jù)報道它具有優(yōu)良的含水性和溶脹性，并具有各種生理作用，如腸官能控制作用、血脂控制作用、高血糖抑制作用和降低血膽固醇作用和防止腸道癌作用，它幾乎不會被消化并具有低的熱量，但有一種飽食的感覺，從而有望具有控制體重的作用。
歐車前是天然的植物樹膠，來自車前屬植物(如Plantago Ovata Forskal，一種生長在印度Rajasthan and Gujarat邦的車前草屬植物)的種子。當水合后，歐車前形成高粘度的分散液，即使例如其加入的濃度低至1重量％，它形成的分散液的粘度也會高達約4000cp(厘泊，使用帶Rotor No.3的B型粘度計在30rpm和25℃測得)。當它以2重量％的量水合時，它通常會形成明膠狀的透明凝膠體。當將1％的分散液加熱至90℃并隨后冷卻時，會形成硬的凝膠物質(zhì)。與其它稠的多糖(如瓜耳樹膠、刺槐豆膠和tara樹膠)相比，同樣濃度時，上面所述的粘度高出數(shù)倍或數(shù)十倍。另外，盡管即使在高粘度下這些稠的多糖也表現(xiàn)出高的流動性，但是歐車前同時顯示出高的粘度和高的膠凝性。
因此，當將歐車前混入食品(如飲料、甜食、面包和面條)中以產(chǎn)生生理上的作用(如上面所述的腸道功能控制作用)時，在與水混合步驟后的制造過程中，由于上面所述的物理特征，歐車前會溶脹，從而形成高的粘度。結(jié)果產(chǎn)生諸如難以加工和對味道產(chǎn)生不利影響這些問題，阻礙了其在食品加工工業(yè)中的應(yīng)用。因此，仍需要開發(fā)一種技術(shù)來抑制歐車前水合產(chǎn)生的粘度上升和形成凝膠的特性，以便較好處理要加入各種食品中的歐車前。
尤其在生產(chǎn)要包裝在密封容器中的液態(tài)食品時，在歐車前的水合步驟后該制造方法需要一個加熱殺菌步驟，因此，會遇到各種問題(如形成硬凝膠)，使之不可能包裝在容器中，難以保留有利的流動性或味道。
抑制歐車前粘度上升的常規(guī)方法可參見日本公開專利申請No.5-15340，該專利公開了加工食物纖維歐車前的方法，該方法在加熱溶解的瓊脂溶液中加入歐車前粉末，隨后冷卻固化。在該方法中，盡管歐車前通過瓊脂的凝結(jié)作用而融合，從而降低粘度，但是凝結(jié)的歐車前和瓊脂實際上必須以研磨成粉的固體形式一起使用，因此未能降低歐車前獨自在水合體系中的凝膠性。另外，由于以含瓊脂的研磨粉末固體的形式使用，因此可使用的食品范圍受到了限制。
本發(fā)明的一個目的是提供一種能降低歐車前粘度的多糖，它能抑制歐車前水合造成的粘度上升和形成凝膠的特性(下面簡稱為“粘度”)，而不會破壞歐車前本身具有的生理作用，如控制腸道功能的作用等。
發(fā)明人經(jīng)多次努力達到上述目的，意想不到地發(fā)現(xiàn)當歐車前的水合體系中存在某些多糖(如特殊的淀粉)時，可明顯抑制歐車前水合物的粘度上升，本發(fā)明人進一步研究后最終確定這種多糖，從而提出了本發(fā)明。
因此，本發(fā)明的一個方面是提供一種用于降低歐車前產(chǎn)生的粘度的多糖(即降低歐車前粘度的多糖)，所述多糖的分子量為20,000或更高，其2重量％的水溶液的粘度(用帶Rotor No.1的B型粘度計在60rpm和25℃測得)為9.0cp或更低。當加入含水食品中時，具有這些特性的多糖能降低歐車前水合物體系的粘度，不會破壞歐車前本身具有的有用的生理特性，并對制造方法不會產(chǎn)生任何影響，不會對食品的味道產(chǎn)生任何不利影響。
本發(fā)明降低歐車前粘度的多糖較好是顆粒狀的，以產(chǎn)生所需的降低歐車前粘度性能。這種多糖能有效地拖延歐車前水合造成的粘度上升，因此它能有利地用于制造制備液體食品用的粉末食品(即飲用或食用前應(yīng)將其溶解在水、熱水或沸水中的食品)，如粉末果汁混合物或粉末速食湯料混合物。該多糖較好是顆粒狀的，其中70重量％或更多的顆粒不能通過140目的篩網(wǎng)(在140目篩網(wǎng)上)，從而可獲得所需的降低歐車前粘度的效果、可處理性和食品的溶解性以及較好的分散性和堆積密度。
如上所述，在本發(fā)明的第一方面，降低歐車前粘度的多糖較好選自改性淀粉、阿拉伯樹膠、阿拉伯半乳聚糖、部分分解的瓜耳樹膠、出芽短梗孢糖、食物纖維及其混合物，因為它們具有優(yōu)良的降低歐車前粘度的性能。
更具體地說，制備改性淀粉的改性方法可以是，例如氧化、醚化、酯化和膠凝。
本發(fā)明最好的多糖選自氧化的木薯淀粉、氧化的馬鈴薯淀粉、酸處理膠凝的馬鈴薯淀粉、蠟狀的玉米淀粉辛烯基琥珀酸酯、酸處理的羥丙基醚化的木薯淀粉及其混合物。
本發(fā)明另一個方面是提供一種食品添加劑組合物，它包含歐車前和降低歐車前粘度的多糖。由于這種食品添加劑組合物含有歐車前和上述多糖，因此，它能容易地加入食品，尤其是用水基體系制得的液體食品中，或者加入其制造方法包括在水合條件下加熱的食品。由于如此加入的歐車前能保留其有益的生理作用，因此它向食用含這種組合物的食品的消費者提供所需的作用。
本發(fā)明還提供一種以所述組分(即歐車前和降低歐車前粘度的多糖)為特征的食品。這種食品較好是原料本身含水的食品、在制造過程中加水的食品、或者在食用前加水制造或烹調(diào)的食品(如面條、甜食、谷物制食品、冰凍甜食、面包、冷凍甜食、湯、加工的海產(chǎn)品、加工的肉、飲料和牛奶制品)。
另外，本發(fā)明另一個目的是提供一種液體食品，它包括歐車前和用于降低歐車前產(chǎn)生的粘度的多糖，其中多糖的分子量為20,000或更高，其2重量％的水溶液的粘度(用帶Rotor No.1的B型粘度計在60rpm和25℃測得)為9.0cp或更低，并且該多糖選自由醚化的淀粉、酯化的淀粉及其混合物組成的改性淀粉。
在本發(fā)明的這一方面，除了不破壞歐車前本身的生理作用(如腸道功能控制作用)以外，即使該方法包括加熱步驟，也可抑制歐車前水合物的粘度上升/形成凝膠，并可降低粘度/膠凝性。使用上述特殊的多糖(分子量為20,000或更高，其2重量％的水溶液的粘度(用帶Rotor No.1的B型粘度計在60rpm和25℃測得)為9.0cp或更低)可在歐車前水合物中顯著抑制粘度上升/形成凝膠，但是，某些候選的多糖不總是適用的，因為當含該多糖和歐車前的水合體系被加熱時會產(chǎn)生另一個問題。即當加熱含這種多糖的低粘度水合體系以進行殺菌時，開始形成凝膠，隨后該凝膠體從水相中析出。通過這種方法形成的凝膠不能很好地分散破碎成均勻的液體，即使用食品粉碎機等將其很好打碎。
改性淀粉較好選自酸處理的羥丙基醚化的木薯淀粉、蠟狀的玉米淀粉辛烯基琥珀酸酯及其混合物，它們具有所需的抑制粘度/形成凝膠的作用，另外，它們還能抑制加熱后歐車前產(chǎn)生的顯著的粘度上升，并能明顯地降低凝膠強度。
本發(fā)明另一方面是提供一種液體食品的制造方法，它包括下列步驟(a)制備含歐車前和至少一種改性淀粉的水溶液，所述淀粉選自醚化的淀粉、酯化的淀粉及其混合物，所述改性淀粉的分子量為20,000或更高，其2重量％的水溶液的粘度(用帶Rotor No.1的B型粘度計在60rpm和25℃測得)為9.0cp或更低；(b)將該溶液裝入容器，隨后密封；以及(c)在步驟(b)之前、之中或之后的任何時間對該溶液加熱殺菌。在該液體食品的制造方法中，較好在步驟(a)改性淀粉溶解后加入歐車前，從而能更有效地防止加入歐車前導(dǎo)致粘度上升/形成凝膠，并隨后能對歐車前進行加熱。此外，該方法中的改性淀粉較好選自酸處理的羥丙基醚化的木薯淀粉、蠟狀玉米淀粉辛烯基琥珀酸酯及其混合物，因為即使在制得含歐車前的溶液后進行加熱殺菌，這些淀粉也可使得含歐車前的液體食品具有低的粘度和凝膠強度，同時能保持歐車前本身具有的有益的生理作用(如腸道功能控制作用)。因此，根據(jù)本發(fā)明的這個方面，可使制得的含歐車前液體食品同時具有優(yōu)良的可處理性能和飲用味道。
另外，本發(fā)明的另一方面是提供一種制備液體食品用的粉末食品，它包括歐車前和降低歐車前粘度的多糖，所述多糖是顆粒狀的，其分子量為20,000或更高，其2重量％的水溶液的粘度(用帶Rotor No.1的B型粘度計在60rpm和25℃測得)為9.0cp或更低。由于具有這種特性的多糖能有效地降低歐車前的粘度，因此它能容易地加入在含水體系中制得的含歐車前的食品(如制造液體食品用的粉末食品，例如粉末果汁混合物或粉末速食湯料混合物)中以及加入含水食品(如果凍或液體飲料)中，同時在制得食品后能保持歐車前的有益的生理作用，從而使這些食品的消費者能獲得有益的功效。


圖1顯示未造粒的多糖的粒徑分布；圖2顯示根據(jù)本發(fā)明實例造粒后的圖1多糖的粒徑分布；圖3顯示含歐車前組合物的水溶液或歐車前水溶液的粘度隨時間的變化關(guān)系，所述組合物各自含有圖1和圖2所示的多糖；圖4顯示含歐車前組合物的水溶液的粘度隨時間的變化關(guān)系，所述組合物各自含有造?；蛭丛炝５亩嗵?，以及包含有特定粒徑的顆粒級分的造粒的多糖；圖5顯示本發(fā)明另一個實例的粉末果汁混合物溶解在水中的水溶液的粘度與時間的變化關(guān)系；圖6顯示本發(fā)明再一個實例的粉末速食湯料混合物溶解在水中的水溶液的粘度隨時間的變化關(guān)系。
下面將描述本發(fā)明實例。
本發(fā)明歐車前可以是來自車前屬植物Plantago ovata的種子殼的多糖，并包括市售的歐車前和歐車前種子樹膠。這種歐車前的純化方法或粒徑無特別的限制。
術(shù)語“降低粘度”指與歐車前水合物本身所具有的粘度和凝膠強度相比，使粘度和凝膠強度兩者均有所下降的任何變化。
1.降低歐車前粘度的多糖的特性如上所述，本發(fā)明降低歐車前粘度的多糖的分子量為20,000或更高，其2重量％的水溶液的粘度(用帶Rotor No.1的B型粘度計在60rpm和25℃測得)為9.0cp或更低?？山M合使用兩種或多種具有這些特性的多糖。本文所述的分子量是根據(jù)在凝膠過濾柱(如TSKgel TOYOPEARL，TOSO制)上用標樣通過凝膠過濾色譜法獲得的校準曲線計算得到的。
本發(fā)明多糖的來源無特別的限制，除了下面將描述的改性淀粉以外，還可包括阿拉伯樹膠、阿拉伯半乳聚糖、食物纖維如由大豆得到的食物纖維、出芽短梗孢糖及其混合物(參見實施例2)。
改性淀粉的來源可包括，例如木薯淀粉、馬鈴薯淀粉、玉米淀粉、大米淀粉、麥淀粉等。
淀粉改性以獲得改性淀粉的方法可以是下列方法中的一種(1)用次氯酸鈉或類似試劑氧化；(2)醚化，如羥丙基醚化和羧甲基醚化；(3)轉(zhuǎn)化成酯，如乙酸酯、辛烯基琥珀酸酯和磷酸酯；和(4)膠凝，以及組合使用兩種或多種上述方法。
在上面制得的改性淀粉中，由于其優(yōu)良的降低歐車前粘度性能而較好的是氧化木薯淀粉、氧化馬鈴薯淀粉、酸處理膠凝的馬鈴薯淀粉、蠟狀的玉米淀粉辛烯基琥珀酸酯和酸處理的羥丙基醚化的木薯淀粉(參見實施例1)。在這些改性淀粉中，酸處理的羥丙基醚化的木薯淀粉由于其耐熱性而是最好的。因此，由于這種淀粉即使經(jīng)高溫處理(如進行加熱殺菌)仍能保持顯著的降低歐車前粘度的作用，所以它適合于制造食品(參見實施例5)。
顯然即使加入上面所述的多糖使粘度下降后，仍應(yīng)保持歐車前本身具有的生理活性，用體外的生物消化模型測定含水量證實，根據(jù)本發(fā)明降低粘度后，仍保持約70％或更高的原始含水量(參見實施例6)。
另外，為了制造液體食品，改性淀粉較好選自酸處理的羥丙基醚化的木薯淀粉、蠟狀的玉米淀粉辛烯基琥珀酸酯及其混合物。這些改性淀粉可使制得的含歐車前的液體食品具有低的粘度和凝膠強度，同時即使對制得的含歐車前的溶液進行加熱殺菌，歐車前也能保持其本身的生理作用，如腸道功能控制作用。除了上面所述的改性淀粉以外，還較好加入DE(右旋糖當量)為16或更低的糊精，因為預(yù)計可進一步改進液體食品的味道。
2.多糖含量相對于歐車前的多糖加入量隨歐車前的濃度和多糖本身的粘度的不同而不同。因此，隨著多糖加入量的增加，在一定的濃度(加入量)范圍內(nèi)本發(fā)明多糖的降低歐車前粘度的效果隨之增加，該濃度范圍隨所使用的多糖的來源和改性方法的不同而異。但是，由于多糖本身具有某種程度的粘度，因此多糖的加入量不應(yīng)使粘度的增加值超過加入多糖使粘度的下降值。
例如，如下面的實施例3所述，當使用酸處理的羥丙基醚化的木薯淀粉作為降低歐車前粘度的多糖，并且將其加入1或2重量％的歐車前水溶液中時，觀察到在多糖濃度為20-30重量％時歐車前的粘度下降。當將阿拉伯樹膠和阿拉伯半乳聚糖各自加入2重量％的歐車前水溶液中時，觀察到濃度分別最多為2和3重量％時歐車前的粘度下降。
3.制備多糖和歐車前的水合體系使用上述本發(fā)明多糖可使歐車前水合體系的粘度明顯下降。這種水合體系是指多糖和歐車前共存于水性物質(zhì)中作為溶液或分散液的體系，并且該體系可任選地存在其它附加的食物。這種水合體系的制造方法無特別的限制，其例子包括(1)將歐車前加入含多糖的水性物質(zhì)中的方法；(2)將多糖和歐車前的顆?；旌衔锛尤胨晕镔|(zhì)中隨后溶解的方法；(3)將含多糖的水性物質(zhì)與含歐車前的水性物質(zhì)混合的方法；(4)將含歐車前的流體與多糖混合并溶解的方法等(可參見實施例4)。
為了獲得上述水難溶的多糖的溶液，可進行加熱溶解，或者進行預(yù)先膠凝以獲得所需的水溶性。
當改性淀粉需加熱溶解時，最好在改性淀粉溶解后加入歐車前，以便更有效地避免歐車前加熱產(chǎn)生的粘度/形成凝膠。
4.用于食品添加劑組合物作為一種含降低粘度的多糖和歐車前的食品添加劑組合物，可使用由上面第3節(jié)所述方法形成的多糖和歐車前的顆?；旌衔锘蛘邇煞N組分的水合物。加入的各組分的比例可在多糖能發(fā)揮降低歐車前粘度的作用的范圍內(nèi)適當?shù)丶右源_定。
通過使用某些多糖(如酸處理的羥丙基醚化的木薯淀粉)，上述食品添加劑組合物能防止歐車前熱處理造成的增稠/膠凝。
5.用于加工的食品由于在含歐車前的水合體系中本發(fā)明多糖的作用得以發(fā)揮時它能明顯降低歐車前的增稠/膠凝性能，因此能將歐車前用于由于其有效的增稠/膠凝性能而難以使用的食品中，如含水食品或在制造過程中應(yīng)加入水的食品。這種食品可以是，例如面條、甜食、面包、谷物制食品、冷凍的甜食、冰凍的甜食、湯、加工的海產(chǎn)品、加工的肉、飲料和牛奶制品。
6.用于液體食品如果加至食品中的歐車前的量較大，則必須增加降低粘度的多糖的量，以便獲得所需的降低粘度的性能。根據(jù)可處理性能、流動性和食品的味道，加入液體食品中的合適的歐車前的量可為5重量％，或較好為更少。加入歐車前的降低粘度的多糖溶液/分散液的溫度可為任何溫度，但是從可處理性能的觀點看溫度較好為30-80℃。
對于本發(fā)明食品的其它組分，當要制造液體食品時可任選地加入下列附加的食品物質(zhì)甜味劑，如蔗糖、果糖和葡萄糖；香料，如水果汁(如葡萄汁、蘋果汁)；酸味劑(如抗壞血酸、酒石酸、檸檬酸鈉)；和營養(yǎng)物質(zhì)，如維生素、多酚、低聚糖、礦物質(zhì)等。
當液體食品的制造方法包括步驟(a)制備含歐車前和至少一種改性淀粉水溶液，所述淀粉選自醚化淀粉、酯化淀粉及其混合物；(b)將溶液裝入容器并隨后密封；和(c)在步驟(b)之前、之中或之后的任何時間將該溶液加熱殺菌時，上述組分最好在制造步驟(a)之中和/或之后并在包裝步驟(b)之前加入。
(6-b)包裝和密封液體食品可將給定體積的含歐車前和降低粘度的多糖的溶液裝入容器中，隨后密封以制造液體食品。容器的材料、形狀和結(jié)構(gòu)無特別的限制，只要它具有包裝后能密封結(jié)構(gòu)并具有足夠的作為阻隔材料的性能即可，同時這種容器必須能承受在包裝和密封步驟后進行加熱殺菌時因加熱引起的升高的內(nèi)部壓力。例如，可使用豎袋狀、插袋(gazette)狀、平袋狀由紙和塑料薄膜或者塑料薄膜和金屬箔(如鋁箔)的層壓材料制成的容器以及塑料容器、金屬罐、瓶等作為所述容器。
(6-c)加熱殺菌可在包裝步驟(b)之前、之中或之后的任何時間對含歐車前和降低粘度的多糖溶液進行加熱殺菌。加熱殺菌的條件宜取決于要殺菌的液體的pH和容器的形狀。例如，當pH為4或更低的液體包裝在鋁制袋形容器中時，可在容器包裝前使用管形熱交換器在90℃初步殺菌2分鐘，隨后在容器包裝密封后在殺菌蒸汽機中在90℃蒸汽殺菌約10分鐘。
7.用于制備液體食品的粉末食品下面將詳細描述另一個用于制備液體食品的粉末食品的實例。
A.歐車前在本實例中，歐車前可以是上面所述的歐車前中的任何一種，包括市售的粉末歐車前和歐車前種子樹膠。歐車前的純化方法和粒徑無特別的限制。為了延遲粘度上升，顆粒最好是粗粒，此外，還可適宜使用顆粒歐車前以及用氫化脂肪/油或玉米蛋白(一種玉米制成的蛋白)涂覆的歐車前。當歐車前是顆粒狀的，預(yù)計加入有機酸，如抗壞血酸或檸檬酸可進一步延遲粘度的上升。歐車前或顆粒歐車前的粒徑較好與下述顆粒多糖的粒徑相似，以防隨時間的推移粉末可能自發(fā)地發(fā)生分類。
B.粒狀多糖(a)多糖的粒徑本發(fā)明降低粘度的顆粒多糖的粒徑較大時容易產(chǎn)生較強的降低歐車前粘度的作用(參見實施例12)。顆粒多糖的粒徑分布無特別的限制，但是當多糖中70重量％或更多的顆粒不能通過140目的篩網(wǎng)(在140目篩網(wǎng)上)，則可獲得所需的降低歐車前粘度的性能、可處理性能和食品的溶解性，以及較好的分散性和堆積密度(參見實施例12)。
造粒的方法無特別的限制，只要能得到顆粒即可。因此例如可適當?shù)剡x用流化床造粒、噴霧造粒、滾動造粒、擠出造粒、攪拌造粒和粉碎造粒。在這些方法中，從較好的生產(chǎn)性、制造成本和形成的多糖的溶解性的觀點看，宜使用流化床造粒器進行流化床造粒。
(b)多糖的選擇除了上面的限制(即分子量為20,000或更高，其2重量％的水溶液的粘度(用帶Rotor No.1的B型粘度計在60rpm和25℃測得)為9.0cp或更低，較好為5.0cp或更低)以外，適用于本發(fā)明的多糖無特別的限制。本文所述的分子量是用如上所述的方法計算得到的。
本發(fā)明多糖的來源可以是上面第一節(jié)所列多糖。較好使多糖膠凝使之具有合適的溶解度。在這些多糖中，酸處理膠凝的馬鈴薯淀粉、蠟狀玉米淀粉辛烯基琥珀酸酯、酸處理的羥丙基醚化的木薯淀粉或其混合物可獲得更有利的效果。
(c)多糖的含量如上面第二節(jié)所述，相對于歐車前的多糖加入量隨歐車前的濃度和多糖本身的粘度的不同而異。因此，在某一濃度(加入量)范圍內(nèi)本發(fā)明多糖降低歐車前粘度的效果隨加入量的增加而增加，所述范圍隨使用的多糖來源和改性方法不同而不同。例如，如實施例3所示，當酸處理的羥丙基醚化的木薯淀粉用作降低歐車前粘度的多糖時，當?shù)矸鄣募尤肓繛闅W車前重量的1/8時仍能降低歐車前產(chǎn)生的粘度。另外，當多糖的加入量增至超過30重量％時，由于多糖本身的粘度而容易使粘度上升。因此，可適當調(diào)節(jié)加入的多糖量以獲得所需的歐車前產(chǎn)生的粘度。
C.制備歐車前組合物以及制備粉末食品的方法如上面章節(jié)所述可混合均為粉末的歐車前和多糖來制備本發(fā)明歐車前組合物。
所述粉末食品可以是例如粉末果汁混合物和粉末速食湯料混合物，它們可通過隨意地加入合適的粉末組分(如果汁粉末、顆粒蔗糖、調(diào)料/香料等)而制得。當使用淀粉作為多糖時，較好預(yù)先使之膠凝來改進其溶解度。另外，在與其它粉末組分混合或不混合前可對歐車前造粒，以免形成不溶的固體塊。
實施例下面將通過實施例更詳細地說明本發(fā)明，但是，這些實施例僅用于說明，不對本發(fā)明構(gòu)成任何限制。
在下列實施例中，粘度是用B型粘度計(TOKYO KEIKI，B8L型)在25℃測得的。分子量是用0.2ml試樣在裝有填充的凝膠過濾柱(15mm×75cm，TOSO，TSKgel，TOYOPEARL HW-65)的凝膠過濾色譜儀(Pharmacia Fine Chemicals，F(xiàn)PLC)上測得的，凝膠過濾柱用純水洗脫并在0.8ml/min的流量用差示折光計檢測。對于測定分子量用的標樣，使用出芽短梗孢糖(WATERS Co.)。在下列實施例中，表示含量的百分數(shù)均為重量百分數(shù)。
實施例1改性淀粉的降低歐車前粘度性能在本發(fā)明降低歐車前粘度的多糖中，測定改性淀粉的降低歐車前粘度的性能。首先，將96g離子交換水分別與2g表1所列每一種改性淀粉(試樣1-13)混合在一起，加熱使之溶解，隨后冷卻，使用Rotor No.1在60rpm測定其粘度。接著，向該水溶液中加入2g歐車前粉末(Dainippon Pharmaceutical Co.，Ltd.，HEALTHY GUMTM)，使用Rotor No.2在1.5rpm測定各溶液的粘度。結(jié)果列于下表1。
表1
<p>根據(jù)表1的結(jié)果可得到如下結(jié)論1)降低歐車前粘度的性能與淀粉的來源無關(guān)；2)當歐車前水溶液的濃度較高(實施例1和2)時，未產(chǎn)生粘度下降作用；3)實施例6-13中的各試樣，即酸處理的羥丙基醚化的木薯淀粉、氧化的木薯淀粉、蠟狀的玉米淀粉辛烯基琥珀酸酯、酸處理膠凝的馬鈴薯淀粉、氧化的馬鈴薯淀粉均具有降低歐車前粘度(增稠/膠凝)作用。
用凝膠過濾色譜法測定分子量時試樣1的馬鈴薯淀粉顯示出兩個峰，表明它是兩種不同多糖的混合物。
如上所述，降低歐車前粘度性能受淀粉的分子量和淀粉水溶液的粘度的影響，使用分子量為20,000或更大并且2％水溶液的粘度為9.0cp或更小(用帶Rotor No.1的B型粘度計在60rpm和25℃測得)的改性淀粉可觀察到這種性能。
實施例2非改性淀粉多糖的降低歐車前粘度的性能將96g離子交換水分別與2g多糖(試樣1-7)混合在一起，如實施例1那樣加熱使之溶解隨后與2g歐車前混合，冷卻，隨后測定粘度。結(jié)果列于表2。
表2
根據(jù)表2的結(jié)果可得到如下結(jié)論1)各個試樣(3-7)，即阿拉伯樹膠、阿拉伯半乳聚糖、部分分解的瓜耳樹膠、出芽短梗孢糖和來自大豆的食物纖維均表現(xiàn)出降低歐車前粘度的性能；2)聚葡萄糖(即試樣1)未表現(xiàn)出降低歐車前粘度的能力。果膠(即試樣2)幾乎未顯示出降低歐車前粘度的性能。
3)與實施例1中的淀粉的情況相似，多糖降低歐車前粘度的性能受多糖分子量和水溶液的粘度的影響，當多糖的分子量為20,000或更大并且2％水溶液的粘度為9.0cp或更小(用帶Rotor No.1的B型粘度計在60rpm和25℃測得)時，可觀察到這種性能。
用凝膠過濾色譜法測定分子量時試樣2的果膠顯示兩個峰，表明它是兩種不同多糖的混合物。
實施例3多糖的濃度為了研究使用的多糖濃度與降低歐車前粘度的作用之間的關(guān)系，進行了下列實驗。分別制得濃度為0.25％、0.5％、1％、2.5％、10％、20％、30％和40％的酸處理的羥丙基醚化木薯淀粉水溶液和濃度為0.5％、1％、2％和3％的阿拉伯樹膠或阿拉伯半乳聚糖的水溶液，在各溶液中混入2％的歐車前，冷卻并如實施例1那樣測定其粘度。結(jié)果列于下表3和下表4。
表3
<p>表4
由表3和表4可獲得如下結(jié)論當將酸處理的羥丙基醚化的木薯淀粉與2％歐車前溶液或1％歐車前溶液混合時，最多達20％的淀粉濃度能使歐車前產(chǎn)生的粘度下降。另外，在淀粉濃度超過30％時，盡管可觀察到2％的歐車前溶液具有某些粘度下降效應(yīng)，但是該溶液的粘度會上升。當?shù)矸鄣氖褂脻舛瘸^30％時，與無淀粉的對照組相比，觀察到1％歐車前溶液的粘度上升。在較高淀粉濃度時這種粘度上升的傾向是由于淀粉本身的粘度造成的。
在2％歐車前溶液中，使用2％或更少的阿拉伯樹膠或使用3％或更少的阿拉伯半乳聚糖可使歐車前溶液的粘度趨于下降。
實施例4用多糖制造歐車前水合物的方法在本實施例中，采用4種不同方法中的一種使用酸處理的羥丙基醚化的木薯淀粉作為多糖(改性淀粉)形成水合體系。使用的水是離子交換水。加熱和高溫處理溶解均在沸水浴中進行10分鐘，隨后冷卻至25℃。
使用下列步驟形成各種水合體系，使得形成水合體系后多糖和歐車前的濃度分別為10％和2％，溶液的粘度是使用Rotor No.2在30rpm下測定的。
試樣試樣1將88g水和10g改性淀粉混合，加熱溶解并隨后冷卻，接著混入2g歐車前、加熱、冷卻并測定粘度。
試樣2將10g改性淀粉和2g歐車前粉末加入88g水中，接著依次加熱、冷卻，隨后測定粘度。
試樣3加熱溶解10g改性淀粉在40g水中的水溶液，得到的溶液與2g歐車前在48g水中加熱溶解后得到的溶液混合，隨后依次加熱、冷卻并測定粘度。
試樣4將88g水與2g歐車前混合，并加熱溶解，隨后冷卻，接著將其與10g改性淀粉混合、加熱、冷卻并測定粘度。
各試樣溶液的粘度列于下表5。
表5
由這些結(jié)果可見，酸處理的羥丙基醚化木薯淀粉對歐車前的粘度下降作用與歐車前和多糖的加料次序無關(guān)，與水合體系的制造方法無關(guān)。
實施例5 歐車前粘度下降性能的耐熱性如上所述，已知加熱后能使歐車前水合體系的粘度明顯上升。為了研究多糖使歐車前粘度下降作用與加熱的關(guān)系，進行了下列耐熱試驗。
使用的水是離子交換水。歐車前濃度為2％，使用濃度為10％的酸處理的羥丙基醚化的木薯淀粉作為多糖(改性淀粉)。
(1)當僅有歐車前溶解在水中時，溶液的粘度為14210cp(使用Rotor No.2在1.5rpm測定)。
(2)當將歐車前和改性淀粉溶解在水中時，溶液的粘度為302cp(使用RotorNo.2在30rpm測定)。
(3)當將上述各個水溶液(1)和(2)在沸水浴中加熱10分鐘，隨后冷卻再測定粘度時，僅含歐車前的水溶液(1)會形成膠凝的塊狀凝膠，粘度升至100,000cp或更高，而含有改性淀粉的水溶液(2)粘度未上升，粘度保持在低至234cp(使用Rotor No.2在30rpm測定)。
由此可見，加入多糖能使歐車前粘度下降性能具有耐熱性。
實施例6加入多糖對歐車前含水量的影響將本發(fā)明多糖加入歐車前水合體系中導(dǎo)致粘度(增稠/膠凝)下降，隨后測定歐車前水合體系的含水量。歐車前具有各種生理作用(如控制腸道的功能)是因為其具有含水能力，因此，測定水合體系的含水量以確保即使加入本發(fā)明多糖后仍能保留歐車前的生理作用。使用生物消化模型進行測定，并假定消化是在胃和小腸中進行的。
試樣對照組2g歐車前；試樣12g歐車前和多糖(10g酸處理的羥丙基醚化的木薯淀粉和0.5g阿拉伯樹膠)；試樣22g歐車前和多糖(6g酸處理的羥丙基醚化的木薯淀粉和0.5g阿拉伯樹膠)；試樣32g歐車前和多糖(10g氧化的木薯淀粉和0.5g阿拉伯樹膠)。
方法制得400g含上述組分(0.5重量％歐車前)的水溶液，取出10g水溶液進行下列步驟。用2N鹽酸將溶液的pH調(diào)節(jié)至2，在37℃將其與50mg胃蛋白酶混合以進行酶消化4小時。隨后加入500mM pH7.2的磷酸鹽緩沖液，其最終濃度為20mM，接著用2N的NaOH將溶液調(diào)節(jié)至pH7.2。加入150mg胰酶以在37℃酶消化3小時。將該溶液在14,000×G離心10分鐘，并測定上清液的體積。將加入的水的體積(包括HCl水溶液、磷酸鹽緩沖液和NaOH水溶液)減去如此獲得的上清液的體積后得到的體積除以歐車前的量，得到含水量。
結(jié)果列于下表6。
表6
由表6可見，經(jīng)過上述步驟后約70％或更多的對照試樣的含水量得到保留。本實施例表明即使攝入并在胃和小腸中消化后，本發(fā)明含多糖和歐車前的組合物仍在大腸內(nèi)含有水分，從而發(fā)揮其優(yōu)良的腸道功能控制作用。
實施例7加熱后改性淀粉使歐車前粘度下降的性能方法將88g離子交換水與2g表7所列的各種改性淀粉(試樣1-5)相混合，將其加熱溶解，隨后冷卻至低于25℃，接著與2g歐車前混合，使用Rotor No.2在30rpm測定粘度。接著，在沸水浴中將該溶液加熱10分鐘，隨后再冷卻至低于25℃，使用食品研磨機將其均化，使用Rotor No.2在30rpm測定各溶液粘度。同時，觀察各試樣的水合物外觀，即是否形成凝膠物質(zhì)。對于對照組，使用不加淀粉的試樣進行相同的步驟。結(jié)果以及分子量和各試樣2％水溶液的粘度列于下表7。
表7
*粘度顯著上升而不可測定結(jié)果由表7可見，當將本發(fā)明各種改性淀粉(試樣1-5)加入歐車前水合體系的水溶液中時，可防止“加熱前”這列由歐車前產(chǎn)生的粘度上升。另外，當將這些水溶液加熱時，僅含歐車前的對照試樣粘度顯著上升，達到100,000cp以上，而分別含酸處理的羥丙基醚化的木薯淀粉或蠟狀玉米淀粉辛烯基琥珀酸酯的試樣4或5未形成任何凝膠，并仍保持低的粘度。同時，當使用其它改性淀粉(試樣1-3)時，形成凝膠物，導(dǎo)致在該物質(zhì)周圍粘度顯著上升，因此，這些改性淀粉均不適合作為含歐車前的液體食品(由包括加熱殺菌的方法制得)的成分。因此，當制造本發(fā)明液體食品時，可有效地加入醚化的或酯化的淀粉，尤其是酸處理的羥丙基醚化的木薯淀粉或蠟狀玉米淀粉辛烯基琥珀酸酯。
實施例8改性淀粉的加入量方法將酸處理的羥丙基醚化的木薯淀粉(如實施例7所使用的)與離子交換水混合成最終濃度為0-30％，加熱溶解并冷卻。向該溶液中加入0.33％檸檬酸、11.85％果糖-葡糖糖-液體蔗糖和2％歐車前并混合，接著在沸水浴中加熱10分鐘。隨后在加入歐車前后和加熱后評價各試樣的流動性和味道。當評價流動性的試樣形成有凝膠時，在評價前先將凝膠粉碎。
結(jié)果不將淀粉加入2％的歐車前溶液時，形成了凝膠，由于其粘度/粘性而難以將其粉碎，從而不能獲得溶液的流動性。當加入1％濃度的淀粉時，加入歐車前后仍難以維持其流動性，但是，加熱后溶液變粘，導(dǎo)致形成凝膠和差的流動性。同時，當加入淀粉的濃度為2％或更高時，在加熱前和加熱后均能使粘度/凝膠強度下降，對于凝膠的外觀，通過粉碎這種凝膠能容易地分散和均化。因此，加入這種濃度的淀粉能獲得具有較好流動性的溶液，制得的溶液能容易地通過灌裝設(shè)備，從而獲得具有優(yōu)良可處理性能的液體食品。但是，當?shù)矸鄣募尤肓看笥诨虺^20％時，味道變差，并具有膠粘和粘性的感覺。因此，基于可處理性(即流動性)和味道的評價結(jié)果，改性淀粉的合適范圍較好為2-20％，最好為6-15％。
實施例9要加入的歐車前的量方法將酸處理的羥丙基醚化的木薯淀粉(如實施例7所用的淀粉)與去離子水混合成最終濃度為10％，隨后加熱溶解并冷卻。向該溶液中加入0.33％檸檬酸、11.85％果糖-葡糖糖-液體蔗糖和濃度為0.5-10％歐車前并混合，接著在沸水浴中加熱10分鐘。隨后在加入歐車前后和加熱后評價各試樣的流動性和味道。當評價流動性的試樣形成有凝膠時，在評價前先將凝膠粉碎。
結(jié)果當加入淀粉的濃度為10％時，粘度顯著上升，在歐車前濃度為7.5％或更高時產(chǎn)生不佳的味道。當歐車前加入量為3％或更少時，即使進行熱處理后，也觀察到較好的流動性而不形成凝膠。另外，當歐車前的加入量為4-5％時，盡管形成凝膠，但是通過將凝膠研磨均勻而使之分散可以得到適宜的流動性。因此，根據(jù)可處理性(流動性)和味道的評價結(jié)果，歐車前較好的范圍為5％或更低。
實施例10本發(fā)明飲料的含水量為了研究本發(fā)明飲料中是否能保持歐車前的含水量，使用生物消化模型按照上面實施例6相同的方法進行實驗，并假定消化是在胃中和小腸中進行的。
試樣將770g離子交換水和80g酸處理的羥丙基醚化的木薯淀粉(如實施例7所用)、5g阿拉伯樹膠和10g糊精(DE2-5)混合在一起，接著加熱溶解并冷卻至低于25℃。隨后向該溶液中加入60.25g果糖-葡糖糖-液體蔗糖、32g顆粒蔗糖、20g歐車前、2.75g檸檬酸和20g濃縮至1/5的葡糖汁并混合，接著加入香料。將混合物加熱至90℃殺菌2分鐘，使用靜態(tài)(static)混合機粉碎該步驟中形成的凝膠，制得1000g飲料。將該飲料分裝入鋁制的袋形容器中，每袋200g。容器密封后，在90℃再次加熱殺菌10分鐘，制得含歐車前的葡萄味飲料。在本實例中，加入阿拉伯樹膠以獲得與上述木薯淀粉混合降低粘度和改進產(chǎn)品味道的協(xié)同效果。
含水量的測定向2.5g上節(jié)制得的飲料中加入7.5g離子交換水，用2N鹽酸將得到的10g溶液調(diào)節(jié)至pH2，將其與50mg胃蛋白酶混合在37℃酶消化4小時。接著，加入500mM pH7.2的磷酸鹽緩沖液，其最終濃度為20mM，接著用2N的NaOH將溶液調(diào)節(jié)至pH7.2。加入150mg胰酶以在37℃酶消化3小時。將該溶液在14,000×G離心10分鐘，并測定上清液的體積。將加入的水的體積(包括HCl水溶液、磷酸鹽緩沖液和NaOH水溶液)減去如此獲得的上清液的體積后得到的體積除以歐車前的量，得到含水量。
結(jié)果列于下表8。
表8
由表8可見，經(jīng)過上述步驟后，本發(fā)明含歐車前的飲料能保留80％或更多的對照試樣含水量。該結(jié)果表明本發(fā)明含歐車前的液體食品即使被攝入并在胃中和小腸中消化后仍能在大腸中保留水分。
實施例11顆粒多糖的下降歐車前粘度性能步驟將4.4g歐車前和3.3g表9中所列的各種多糖(試樣1-7)預(yù)先混合成粉末并將其加入212.3g水中，混合，溶解后測定與時間相關(guān)的粘度變化情況。所使用的多糖是造粒的或未造粒的。造粒的多糖是用流化床造粒法制得的。這些造粒的多糖的粒徑分布參見表11和圖2，而未造粒的多糖參見表10和圖1。表12和圖3說明含多糖和歐車前的水溶液的粘度測定結(jié)果。
表9
<p>表10未造粒多糖的粒徑分布
對于各試樣，左邊一列表示含量(％(w/w))，右邊一列表示累積的含量(％(w/w))。
表11造粒多糖的粒徑分布
對于各試樣，左邊一列表示含量(％(w/w))，右邊一列表示累積的含量(％(w/w))。
表12<
>*由于粘度顯著上升而不可測定對于各個試樣，左邊一列(U)表示由未造粒的多糖獲得的數(shù)據(jù)，右邊一列(G)表示造粒的多糖獲得的數(shù)據(jù)。
結(jié)果由表12和圖3可見，當各種多糖(試樣1-7)造粒時，由歐車前形成的粘度上升可推遲。另外，當使用試樣1(酸處理的膠凝馬鈴薯淀粉)、試樣2(蠟狀玉米淀粉辛烯基琥珀酸酯)或試樣4(阿拉伯樹膠)作為多糖時，可觀察到推遲粘度上升的顯著效果。試樣6即漂白的糊精(DE8.0±1.0)也表現(xiàn)出一定的效果，另外，試樣3(部分分解的瓜耳樹膠)和試樣5及7(即糊精，分別為DE2-5和DE16-21)也表現(xiàn)出輕微的推遲粘度上升效果。
實施例12具有特定粒徑的造粒多糖的各個級分對推遲粘度上升的效果方法對實施例11的試樣2(蠟狀玉米淀粉辛烯基琥珀酸酯)造粒，隨后將其分成不能通過42目、60-100目和140-200目，如實施例11所述分析這些級分的水溶液粘度變化隨時間的關(guān)系。結(jié)果列于表13和圖4。
表13
結(jié)果如表13和圖4所示，具有較小(較細)粒徑的造粒多糖的粘度隨時間的變化可能會與未造粒多糖相類似，并具有較小的粘度下降作用。同時，具有較大粒徑(較粗)的造粒多糖具有較大的粘度下降作用。
實施例13制備粉末果汁混合物顆粒粉末A先將700g歐車前、200g顆粒蔗糖和100g有機酸混合在一起，隨后使用流化床造粒器造粒，制得顆粒粉末A。
顆粒粉末B與上面方法基本相同，將700g糊精(DE2-5)、200g酸處理的膠凝馬鈴薯淀粉、50g阿拉伯樹膠和50g有機酸混合在一起，在流化床造粒器中造粒成顆粒粉末B。
接著，將925g顆粒粉末A和B的1∶1混合物與60g顆粒蔗糖、5g濃縮甜味劑、8g酸味劑和2g香料相混合，制得1000g含歐車前的粉末果汁混合物。隨后，將10g粉末置于鋁制包裝中，密封包裝物制得含歐車前的粉末果汁混合產(chǎn)品。
將10g粉末果汁混合物溶解在180ml水中，測定制得的溶液的粘度隨時間的變化關(guān)系。粘度隨時間的變化關(guān)系示于圖5，顆粒粉末A和B的粒徑分布列于表14。對于圖5的對照試樣，使用與顆粒粉末B相同組成的未造粒試樣。
表14
實施例14粉末速食湯料混合物的制備顆粒粉末A將385g粉末甜玉米、365g奶粉、125g顆粒蔗糖、62g食鹽、31g蔬菜提取物、16調(diào)料(如氨基酸)、13g蛋白質(zhì)水解產(chǎn)物和3g香料混合在一起，隨后使用流化床造粒器造粒，制得顆粒粉末A。
顆粒粉末B與上面方法基本相同，使用流化床造粒器造粒酸處理的羥丙基醚化的木薯淀粉(預(yù)先膠凝)，制得顆粒粉末B。
接著，將16g顆粒粉末A、12g顆粒粉末B和2g歐車前混合以制備含歐車前夠一次食用的粉末速食湯料混合物。
將30g粉末速食湯料混合物溶解在130ml熱水中，測定制得的溶液粘度隨時間的變化關(guān)系。得到的粘度隨時間的變化關(guān)系示于圖6，顆粒粉末B的粒徑分布列于表15。對于圖6的對照試樣，使用組成與顆粒粉末B相同的未造粒試樣。
表1權(quán)利要求
1.一種用于降低歐車前形成的粘度的多糖，其特征在于該多糖的分子量為20,000或更高，用帶Rotor No.1的B型粘度計在25℃60rpm下測定的其2重量％水溶液的粘度為9.0cp或更小。
2.如權(quán)利要求1所述的多糖，其特征在于所述多糖是造粒的。
3.如權(quán)利要求1或2所述的多糖，其特征在于所述多糖選自改性淀粉、阿拉伯樹膠、阿拉伯半乳聚糖、部分分解的瓜耳樹膠、出芽短梗孢糖、食物纖維及其混合物。
4.如權(quán)利要求3所述的多糖，其特征在于所述改性淀粉的改性方法包括氧化、醚化、酯化和凝膠化中的一種或多種處理方法。
5.如權(quán)利要求3所述的多糖，其特征在于所述改性淀粉選自氧化的木薯淀粉、氧化的馬鈴薯淀粉、酸處理的膠凝馬鈴薯淀粉、蠟狀玉米淀粉辛烯基琥珀酸酯、酸處理的羥丙基醚化的木薯淀粉及其混合物。
6.一種用于加入食品中的組合物，它含有歐車前和如權(quán)利要求1-5中任何一項所述的多糖。
7.一種食品，它含有歐車前和如權(quán)利要求1-5中任何一項所述的多糖。
8.一種液體食品，它包括歐車前和如權(quán)利要求1所述的用于降低歐車前形成的粘度的多糖，其特征在于所述多糖是選自醚化的淀粉、酯化的淀粉及其混合物中的至少一種改性淀粉。
9.如權(quán)利要求8所述的液體食品，其特征在于所述改性淀粉選自酸處理的羥丙基醚化木薯淀粉、蠟狀玉米淀粉辛烯基琥珀酸酯及其混合物。
10.一種液體食品的制造方法，它包括下列步驟(a)制備含歐車前和至少一種改性淀粉的水溶液，所述淀粉選自醚化的淀粉、酯化的淀粉及其混合物，所述改性淀粉的分子量為20,000或更高，用帶RotorNo.1的B型粘度計在60rpm和25℃測得的其2重量％的水溶液的粘度為9.0cp或更低；(b)將該溶液裝入容器，隨后密封；以及(c)在步驟(b)之前、之中或之后的任何時間對該溶液進行加熱殺菌。
11.如權(quán)利要求10所述的液體食品的制造方法，其特征在于在制備水溶液的步驟(a)中溶解所述改性淀粉后加入歐車前。
12.如權(quán)利要求10或11所述的液體食品的制造方法，其特征在于所述改性淀粉選自酸處理的羥丙基醚化木薯淀粉、蠟狀玉米淀粉辛烯基琥珀酸酯及其混合物。
13.一種用于制備液體食品的粉末食品，它包括歐車前和權(quán)利要求2所述的多糖。
14.如權(quán)利要求13所述的粉末食品，其特征在于所述多糖顆粒中70重量％或更多的顆粒不能通過140目的篩網(wǎng)，在140目篩網(wǎng)上。
全文摘要
本發(fā)明提供一種能作為含歐車前食品成分的多糖,所述歐車前在水合條件下混合時會形成高的粘度。多糖的存在能降低歐車前產(chǎn)生的粘度上升,不損害歐車前的有益生理作用。本發(fā)明還提供以降低歐車前粘度的多糖和歐車前為特征的食品以及以優(yōu)良的可處理性能和產(chǎn)品美味為特征的食品制造方法,即使該方法包括加熱歐車前(尤其在水合狀態(tài)下)的步驟。
文檔編號A23L2/52GK1256901SQ9912613
公開日2000年6月21日 申請日期1999年12月10日 優(yōu)先權(quán)日1998年12月10日
發(fā)明者上田和彥, 秋山大三郎, 伊達勝廣, 中世古拓男, 河村康將 申請人:日清食品株式會社