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用于约束油炸具有完整无损表面特征的小吃品的方法

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    用于约束油炸具有完整无损表面特征的小吃品的方法
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    本发明涉及具有鼓起表面特征的小吃薄片,特别是均匀成型的未经发酵玉米粉饼型薄片背景未经发酵玉米粉饼薄片是特别大众化的消费者小吃产品未经发酵玉米粉饼薄片传统上由整粒玉米来制作,将所说的玉米在热的石灰溶液熟化约5至约50分钟,然后浸泡过夜此熟化-浸泡方法使外皮软化并且使玉米胚乳内的淀粉部分糊化然后,将这种称作“nixtamal”的熟化-浸泡过的玉米洗涤除去外皮并磨碎形成塑性面团,称为“湿润粉糊”,含有约50%水分将新磨碎的湿润粉糊压片,切成小吃坯片(pieces)并且在约575°F至约600°F(302℃至316℃)下焙烤约15至约30秒,以便将含水量减少至约20%至约35%然后,将此焙烤过的小吃坯片在热油中油炸,形成含水量小于约3%的未经发酵玉米粉饼薄片参见,例如,US专利905,559(Anderson等)、US专利3,690,895(Amadon等)和“玉米化学和技术(CornChemistryand Technology)”American Association of Cereal Chemists,Stanley A.Watson等编,pp.410-420(1987)未经发酵玉米粉饼薄片还可以由干燥的湿润粉糊面粉来制作在制作这种干燥湿润粉糊面粉的典型方法中,如US专利4,344,366(Garza)、US专利2,704,257(Diez De Sollano等)和US专利3,369,908(Gonzales等)中所述的方法,将石灰处理过的玉米磨碎并且脱水至稳定的形式这种干燥的湿润粉糊面粉可以以后与水再水合形成湿润粉糊面团,然后用来按传统方式生产未经发酵玉米粉饼薄片成品经过油炸的未经发酵玉米粉饼薄片的表征是具有无规分散的鼓起表面特征如鼓泡和起泡未经发酵玉米粉饼薄片具有松脆、酥脆的质地和石灰处理过的玉米产品的区别性风味各个面团坯片在油炸过程中呈现的是无规形式,由此产生形状和弯曲率不均匀的薄片成品未经发酵玉米粉饼薄片通常是通过将它们以无规堆放方式放入袋子或大体积罐中来包装的这种无规堆放导致包装的产品具有低堆积密度具有低堆积密度的包装基本上是如下的包装其中包装的体积容量远大于包含在里面的小吃的绝对体积换句话说,包装中包含比其体积容量所能容纳的低得多的净重量的小吃品这些大体积的包装允许无规堆放的薄片沿袋或罐的底部堆放,在包装内产生大的储运损耗(即,包装的总体积减包装内容纳的产品的绝对体积)这种储运损耗不仅容许包装内存在大量的氧气和水分,由此增加薄片变得酸败和陈腐的机会,而且产生对消费者而言较低值的感受此外,这种类型的包装对处置和运输时施加给易碎薄片的负荷提供很少的保护,由此对消费者而言通常是在袋子里找到相当大量的破损薄片未经发酵玉米粉饼薄片与薄片调味汁或“salsas”是非常流行的小吃组合然而,由于薄片的无规成型性,将未经发酵玉米粉饼薄片浸蘸在salsa中消费时对消费者来说吃起来感觉非常碎杂由于薄片的无规成型性,薄片不能足够地容纳或包含调味汁(在将其放在薄片上后);特别是对调味汁的流体部分而言由于大部分未经发酵玉米粉饼薄片没有确定的能够使流体调味汁保持在薄片上的调味汁保持区或“井”,调味汁或其一部分可以容易流出薄片的表面,经常不期望地落到衣服或家具上因此,期望提供一种均匀成型的具有确定调味汁保持区的未经发酵玉米粉饼薄片还期望提供一种未经发酵玉米粉饼薄片,它能够彼此堆叠在另一个薄片的上面形成高密度组群排列并且包装在高密度容器如桶中,以减少破损还期望提供一种薄片,其可以使用简单化的一步熟化方法来生产,而不是传统未经发酵玉米粉饼薄片制造中所用的结合焙烤和油炸的步骤当试图制作这种未经发酵玉米粉饼薄片时遇到了很多问题均匀成型的未经发酵玉米粉饼薄片在彼此上面的堆叠,如以叠垒状排列,可以导致磨擦而最终破坏属于未经发酵玉米粉饼薄片特征的表面特征(即鼓泡和起泡)这种破裂导致产生不合意的表面外观和丧失了薄片的酥脆质地迄今,市场上还没有叠垒状的未经发酵玉米粉饼型薄片未经发酵玉米粉饼型薄片可以表征为贯穿薄片基础平面上有过多类似鼓泡的表面特征鼓泡是未经发酵玉米粉饼薄片的必要部分,提供不同(dichotomous)的质地感受,每次咬时可以体会不同程度的松脆感玉米制作的薄片中存在鼓泡是提供给消费者的这种合意质地的一个关键可视信号无表面鼓泡结构的玉米薄片产品往往具有稠密或玻璃状质地,其是一些消费者很少优选的,而轻的、松脆的未经发酵玉米粉饼薄片质地是消费者优选的,其证据是未经发酵玉米粉饼薄片市场份额的较快发展缺乏叠垒状未经发酵玉米粉饼型薄片的一个可能的原因是在易碎鼓泡表面特征和相邻薄片紧密接触之间存在的固有的两难选择由于是叠垒状排列,一个薄片的下表面与相邻薄片的上表面之间存在的直接接触的可能性较高这种直接接触可以导致表面鼓泡摩擦并且破裂,从而产生负面的视觉外观和损失分叉质地此外,制作叠垒状薄片用的配方和方法可以直接影响表面鼓泡的形成和强度有很多问题使得难以提供高品质、叠垒状未经发酵玉米粉饼型薄片来满足消费者对这类产品的期望面团坯片在油炸过程中水分损失的经历一般符合传统干燥理论,其中开始是快速水分释放的恒定速率期间,这个期间不受通过面团扩散的限制当面团第一次接触热油时,在油炸过程的早期发生绝大部分水分的损失最终产品质地的品质非常取决于这个早期水分损失经历由于在熟化过程中接触产品表面的油的对流力,最终产品可以呈现各种三维形状表面鼓泡的形成是由于同时发生的力的平衡,包括蒸汽体积的迅速发展,用于传送蒸汽的有限的间隙通道,以及面团坯片表面的局部糊化来自油炸过程中水分损失恒定速率期间的蒸汽快速发展暂时性压倒了引起蒸汽保持被简单捕集的面团的扩散容量当蒸汽与足够具有拉伸强度的糊化的面团区相接触时,形成表面鼓泡当蒸汽最后通过另一表面位置脱逸时鼓泡的形成停止对叠垒状未经发酵玉米粉饼薄片的第一个要求是每个薄片应当是大小和形状基本上均匀的,以便薄片可以彼此适应,在薄片之间有最小的空隙制作均匀大小和形状的小吃坯片可以通过在一对弓形模具之间将具有特定厚度的面团坯片约束和熟化至预定的大小和形状来实现,其中所说的弓形模具也具有的特定的大小和形状可以使用如US专利3,626,466(Liepa,1971.12.7)中所述的装置面团必须具有足够的强度,以便能够被加工形成按照受约油炸用模具的形状,但不是太硬以致面团坯片当弯曲时断裂在焙烤步骤中除去太多的水或者以太高的速率除水,会使未经发酵玉米粉饼面团变硬相反,需要面团粘度有一些程度的增加来提供形成确定形状所必需的强度还需要一定临界程度的面团粘度,以便能够使在油炸过程中发生表面鼓泡膨胀,否则在形成之后鼓泡会破裂或者很快塌陷面团组合物同时具有有利于鼓泡和形状形成的足够强度与合意的柔韧性,无需在油炸前进行焙烤,这是理想的这种面团将会因取消高成本和复杂的单元操作而大大简化工艺对未经发酵玉米粉饼型薄片的第二个要求是借助面团的无规膨胀而存在表面鼓泡,其非常取决于当将面团熟化时从面团中的水分快速释放然而,按使最终熟化的小吃品大小和形状可变性低的方式来制作叠垒状小吃品的方法可以导致减弱了向受约面团坯片的热量和质量转移速率,从而不利于最终产品的外观和质地具体说,用于约束面团的模具延迟了热量向面团坯片的转移在第一次经过或在熟化用模具周围之后,油炸用油与面团的接触被延迟更值得注意的是,模具限制了水分从面团表面移走的速率随着面团加热至达到水的沸点,面团内的水开始蒸发,蒸汽朝着面团坯片的表面移动在典型的未经发酵玉米粉饼薄片制作中,将面团坯片在油中无规自由油炸,蒸汽会很快从薄片表面脱逸然而,用受约油炸用模具,存在着对蒸汽移动的阻力蒸汽变成被捕集,在面团和模具之间形成边界层蒸汽起绝缘体的作用,防止较热的油炸用油与面团表面接触,由此产生进一步的热量和质量移动限制蒸汽移动的这种限制在面团坯片的底部被进一步夸大蒸汽鼓泡借助浮力提升表面的自然趋向受到抑制因下面的模具产生的阻力迫使蒸汽鼓泡沿面团表面横向移动,直至达到脱逸点,在其中它可以破裂离开模具或面团坯片并且垂直上升穿过油炸用油在传统的未经发酵玉米粉饼薄片的自由油炸中,面团坯片以对油的无规角度不断地移动,从而防止了蒸汽沿产品表面的积累减少热量和质量转移对产品的影响(可以伴随受约油炸)是鼓泡的形成减少,导致最终产品具有稠密、未熟透的部分,其中含有粘性质地的淀粉,这是由于在熟化过程中与水的过度水合造成的在极热(如油炸温度)温度和水(容易被高温下的淀粉吸收)的存在下,出现淀粉糊化增加在未经发酵玉米粉饼薄片的传统无规自由油炸中,水分快速离开小吃坯片,由此很快消除了发生大程度糊化所必需的条件之一受约油炸的未经发酵玉米粉饼薄片会发生若干类型的质地问题在整个面团大百分比的表面上面形成大量的糊化淀粉膜,产生使蒸汽保留在面团内的阻挡层,会导致膨化薄片结构所得的内部压力造成面团坯片在上一半模具与下一半模具之间的间距内膨胀最终产品通体膨胀,具有类似枕头样的外观,明显的表面鼓泡只有几个甚至没有当具有某些面团组成或在油炸后的冷却条件下,这种膨化结构可能会塌陷,导致质地进一步恶化如果热量和质量转移受到更严格的限制,则很少会发生甚至不发生面团的膨胀结果是造成水分蒸发和蒸汽鼓泡释放缓慢取代水分损失的快速恒定速率,水分蒸发缓慢并且是以更均匀的速率尽管可能会满足产品的最终含水量,但达到的方式是非常不同的由于缺乏蒸汽通过面团空隙的强烈释放(导致小的局部蒸汽泡离开表面在其后面留下鼓泡),因此缺少无规鼓泡的形成结果是形成稠密、平坦的最终薄片最终产品中得到的鼓泡太弱,以致不能幸免于叠垒状排列中经历的磨擦力通过被捕集的蒸汽的压力,可以使面团铺展成较薄、较弱的表面层还观察到,由于质量转移阻力增加,在薄片的每一侧形成鼓泡,一个在另一个的上面,产生厚度增加的局部区域,更可能会因产生共同的压力点而被相邻的薄片压扁因此,期望提供一种薄片,其具有当将薄片在彼此上面进行堆叠时不破碎但也不太硬的表面特征本发明的这些和其它目的将通过以下的公开内容而变得显而易见发明概述本发明提供均匀成型的、未经发酵玉米粉饼型小吃薄片该薄片可以由含有以下成分的面团组合物制成a.约50%至约80%的共混物,此共混物含有i.至少约50%预熟化的淀粉基物料;ii.至少约0.5%预糊化淀粉,其中所说的预糊化淀粉是至少约50%被预糊化;和b.约30%至约60%的总水优选,此小吃薄片具有鼓起表面特征,包含约12%至约40%大的表面特征;约20%至约40%中等表面特征和约25%至约60%小的表面特征在一个实施方案中,小吃薄片的平均厚度为约1mm至约3mm;鼓起表面特征的平均厚度为约2.3mm至约3.2mm;薄片的最大厚度为小于约5.5mm;并且薄片厚度的变化系数为大于约15%本发明的这些和其它目的通过以下的公开内容和权利要求书将变得显而易见附图简单描述
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专利名称:用于约束油炸具有完整无损表面特征的小吃品的方法图1通过激光轮廓测定法的小吃品表面图象图2借助扫描电子显微技术的小吃品内部图象图3借助扫描电子显微技术的小吃品内部图象图4借助扫描电子显微技术的小吃品内部图象图5借助扫描电子显微技术的小吃品内部图象图6借助扫描电子显微技术的小吃品内部图象图7借助扫描电子显微技术的小吃品内部图象图8粘附混合试验过程中的功率消耗曲线9面团脱水速率曲线10借助X-射线断层照相法的小吃品截面图象图11用于薄片玻璃化转变温度测定的实例热程曲线图发明详述A.定义本文中,“未经发酵玉米粉饼薄片”指以玉米为基料的小吃食品,其特征在于具有无规分散的鼓起表面特征(即鼓泡和/或起泡),如未经发酵玉米粉饼薄片,未经发酵玉米粉饼松脆片和其它以玉米为基料的小吃食物制品。本文中,“糊状化温度”是指一种开始温度,在该温度下每增加1摄氏度粘度便以超过5cp单位升高,按本文的RVA分析方法测定。本文中,“峰值粘度”是在加热过程中的最高粘度,按本文的RVA分析方法测定。本文中,“最终粘度”是冷却后的最终峰值粘度,按本文的RVA分析方法测定。本文中,“成品”指熟化的小吃产品。本文中“可压片的面团”是指能够被放在光滑表面上并且滚压成所需最终厚度同时没有撕裂或形成洞的面团。可压片的面团还可以包括能够通过挤压工艺形成面片的面团。本文中“淀粉基物料”指天然存在的、由吡喃葡萄糖单元组成的高聚合的碳水化合物,呈天然、脱水(例如,薄片,颗粒,粗粉)或细粉形式。淀粉基物料包括(但不限于)马铃薯粉,马铃薯颗粒,马铃薯片状颗粒,马铃薯薄片,玉米粉,湿润粉糊状(masa)玉米粉,玉米渣,玉米粗粉,稻米粉,荞麦粉,燕麦粉,豆粉,大麦粉,木薯粉,以及改性淀粉,天然淀粉和脱水淀粉,得自块茎、豆类和谷类植物的淀粉,例如玉米,小麦,黑麦,稻米,蜡质种玉米,燕麦,木薯,大麦,蜡质大麦,蜡质稻米,糯米,甜稻米,amioca,马铃薯,蜡质马铃薯,甘薯,西米,蜡质西米,豌豆,高梁,苋菜属植物,木薯淀粉及其混合物。本文中,“面粉”指淀粉基物质的干固体组合物,用于制作可压片面团系统。
本文中,术语“添加的水”指添加到面团配料中的水。面团配料中所固有存在的水,例如在来源于面粉和淀粉的情况中,不属于术语“添加的水”。添加的水的量包括任何用于溶解或分散配料的水以及玉米糖浆、水解淀粉等中存在的水。例如,如果麦芽糖糊精或玉米糖浆固体是以溶液或糖浆的形式加入的,则糖浆或溶液中的水必须包括在“添加的水”中。然而,术语“添加的水”不包括谷类基面粉中存在的水。
本文中,术语“含水量”指所存在的水的总量,包括固有存在的水以及任何添加到面团配料中的水。
本文中,术语“乳化剂”指添加到面团配料中的或面团配料中已经存在的乳化剂。例如,面团配料中固有存在的乳化剂,如当是马铃薯薄片的情况中,也包括在术语“乳化剂”。
除非有另外的说明,所有百分比均以重量计。
术语“脂肪”和“油”除非有具体的说明可以在本文中互换使用。术语“脂肪”或“油”按普通含义来讲是指可食用的脂肪类物料,包括易消化和不易消化的脂肪、油和脂肪代用品。该术语包括基本上由三酸甘油酯组成的天然或合成的脂肪和油,例如豆油,玉米油,棉籽油,葵花油,中等油酸含量的葵花油,高油酸含量的葵花油,棕榈油,椰子油,低芥酸菜籽油,鱼油,猪油和牛羊油,它们可以是部分或完全氢化或以其它方式改性的,以及具有与甘油三酸酯类似性质的非毒性脂肪类物料,在本文中称作不易消化的脂肪,这种物料可以是部分或完全不消化的。低热量脂肪和可食的不易消化的脂肪、油或脂肪代用品也属于此术语的范围。
术语“不易消化的脂肪”指部分或完全不消化的食用脂肪类物料,例如,多元醇脂肪酸多酯,如OLEANTM。
脂肪和/或油的混合物也包括在术语脂肪和油中。
“多元醇”意思是指含有至少4个、优选4-11个羟基的多羟基醇。多元醇包括糖(即单糖、双糖和三糖)、糖醇、其它糖衍生物(即烷基葡糖苷)、聚甘油如二甘油和三甘油、季戊四醇、糖醚如脱水山梨糖醇和聚乙烯醇。适宜的糖、糖醇和糖衍生物的具体实例包括木糖、阿拉伯糖、核糖、木糖醇、赤藓糖醇、葡萄糖、甲基葡糖苷、甘露糖、半乳糖、果糖、山梨糖醇、麦芽糖、乳糖、蔗糖、棉子糖和麦芽三糖。
“多元醇脂肪酸多酯”意思是具有至少4个脂肪酸酯基团的多元醇。含3个或3个以下脂肪酸酯基团的多元醇通常可消化于消化道中(并且由消化道从中吸收消化产物),很多以普通甘油三酸酯脂肪或油的形式被吸收,而含4个或4个以上脂肪酸酯基团的多元醇基本上是不易消化的,并且由此不易被人体吸收。多元醇的所有羟基均被酯化并非是必须的,但出于不易被消化的目的,优选二糖分子中含有不超过3个未酯化的羟基基团。一般来说,基本上所有的,如至少约85%的,多元醇上的羟基被酯化。拿蔗糖多酯来说,一般来说多元醇的约7-8个羟基被酯化。
多元醇脂肪酸酯一般含有典型为至少4个碳原子至最多26个碳原子的脂肪酸基团。这些脂肪酸基团可以得自天然存在或合成的脂肪酸。脂肪酸基团可以是饱和的或不饱和的,包括位置异构体或几何异构体,如顺式或反式异构体,并且对所有酯基来说可以是相同的,或者可以是不同脂肪酸的混合物。
液体不易消化的油也可以在本发明的实践中使用。完全熔化熔点小于约37℃的液体不易消化油包括液体多元醇脂肪酸多酯(参见Jandacek,US专利4,005,195,1977.1.25授权);丙三羧酸的液体酯(参见Hamm,US专利4,508,746,1985.4.2授权);二羧酸的液体二酯,如丙二酸和丁二酸的衍生物(参见Fulcher,US专利4,582,927,1986.4.15授权);α-支链羧酸的液体甘油三酯(参见Whyte,US专利3,579,548,1971.5.18授权);含新戊基部分的液体醚和醚酯(参见Minich,US专利2,962,419,1960.11.29授权);聚甘油的液体脂肪聚醚(参见Hunter等,US专利3,932,532,1976.1.13授权);液态烷基葡糖苷脂肪多酯(参见Meyer等;US专利4,840,815,1989.6.20授权);两个醚连接的羟基多羧酸(如柠檬酸或异柠檬酸)的液态多酯(参见Huhn等;US专利4,888,195,1988.12.19授权);各种液态酯化的烷氧基化多元醇,包括环氧化物扩链的多元醇的液态酯,例如液态酯化的丙氧基化甘油(参见White等;US专利4,861,613,1989.8.29授权;Cooper等;US专利5,399,729,1995.3.21授权;Mazurek;US专利5,589,217,1996.12.31授权;和Mazurek;US专利5,597,605,1997.1.28授权);液态酯化的乙氧基化糖和糖醇酯(参见Ennis等;US专利5,077,073);液态酯化的乙氧基化烷基葡糖苷(参见Ennis等;US专利5,059,443,1991.10.22授权);液态酯化的烷氧基化多糖(参见Cooper;US专利5,273,772;1993.12.28授权);液态连接的酯化烷氧基化多元醇(参见Ferenz;US专利5,427,815,1995.6.27授权和Ferenz等;US专利5,374,446,1994.12.20授权);液态酯化的聚氧亚烷基嵌段共聚物(参见Cooper;US专利5,308,634,1994.5.3授权);含环打开的氧杂环戊烷单元的液态酯化聚醚(参见Cooper;US专利5,389,392,1995.2.14授权);液态烷氧基化的聚甘油多酯(参见Harris;US专利5,399,371,1995.3.21授权);液态部分酯化的多糖(参见White;US专利4,959,466,1990.9.25授权);以及液态聚二甲基硅氧烷(如可从Dow Corning获得的Fluid Silicones)。所有前述的涉及液态不易消化油组分的专利均引入本文作为参考。可以将固体不易消化脂肪或其它固体物料添加到液态不易消化油中,以防止油被动损失。特别优选的不易消化脂肪的组合物包括US5,490,995(Corrigan,1996授权)、US 5,480,667(Corrigan等,1996授权)、US 5,451,416(Johnson等,1995授权)和US 5,422,131(Elsen等,1995授权)中描述的组合物。US 5,419,925(Seiden等,1995授权)描述了低热量甘油三酯和多元醇多酯的混合物,其可以在本文中使用,但相比典型优选的油,其提供了更多易消化的脂肪。
优选的不易消化脂肪是其特性与甘油三酯类似的脂肪类物料,如蔗糖多酯。OLEANTM,一种优选的不易消化脂肪,由宝洁公司制造。这些优选的不易消化脂肪在US专利5,085,884(1992.2.4授权,Young等)和US专利5,422,131(1995.6.6授权,Elsen等)中有所描述。B.面团本发明的一个特别重要方面是面团。本发明的面团含有约50%至约80%的配料共混物和约30%至约60%总的水(“总含水量”)。配料共混物含有(1)预熟化的淀粉基物料;(2)预糊化淀粉,和非必须地但优选含有(3)乳化剂。配料共混物中可以非必须地含有天然面粉,蛋白源,改性淀粉,抗性淀粉或其混合物。面粉可以非必须地含有其它次要配料,如着色剂、营养素或风味剂。当由干面粉物料制作配料共混物时,形成面团所添加的“添加的水”的量一般为约20%至约50%。
意想不到地发现,通过仔细控制面团的组成和具体的原料特性,可以实现不用在油炸前焙烤便能获得未经发酵玉米粉饼型薄片。所得的最终产品具有无规、起泡的表面外观,同时具有未经发酵玉米粉饼薄片的松脆、分叉质地特征。1.配料共混物预熟化的淀粉基物料本发明的面粉共混物中含有预熟化的淀粉基物料。本研究的一个优选实施方案包括使用得自适宜的谷粒的预熟化淀粉基物料,所说的谷粒包括(但不限于)小麦,玉米,黑麦,燕麦,大麦,高粱或其混合物。更优选,玉米是谷粒的来源。
预熟化的淀粉基物料中含有至少约50%,优选约50%至约90%,并且更优选约55%至约80%谷类基面粉。
预熟化的淀粉基物料优选是在水的存在下被熟化至在淀粉基物料经水合后足以能够压片的糊化程度,其中术语“糊化”指淀粉颗粒当与水和热接触时膨胀。按此方式制备的预熟化的淀粉基物料在本文中定义作“湿润粉糊”。可以直接用此预熟化的淀粉基物料来制作面团。在一个优选的实施方案,将预熟化的淀粉基物料干燥并且磨碎形成干的、粒状面粉,随后再水合形成可压片的面团。当加工形成干面粉时,优选将预熟化的淀粉基物料干燥至最终含水量以重量计达约5%至约25%。
预熟化淀粉基物料的涉及其熟化程度的若干物理性能对提供良好的起泡膨胀控制和合意的压片特性来说是关键。当其处于湿的状态,直接从熟化制备过程中取出以进行分析时,需要对预熟化淀粉基物料的特性作更多的考虑。必须考虑从熟化制备步骤中取出的湿润粉糊中存在的水。应当首先使用真空烘箱分析湿的湿润粉糊的样品的总含水量。应当从其中向湿润粉糊添加水的任何分析中减去湿的湿润粉糊中存在的总含水量,例如分析吸水性指数(WAI)和快速粘度分析(RVA)时,它们都将在本文中进行描述。这两种分析都使用过量的水,所说的水相对于样品中存在的干物料固体保持通常恒定的过量。计算湿的湿润粉糊中存在的水分可增强这些分析的准确性和一致性。
将湿的湿润粉糊冷冻干燥,提供用于分析物料特性的另一种样品制备方法。首先将约20克至约50克的湿的湿润粉糊样品冷冻干燥至含水量达约7%至约15%。然后通过放置在US#20标准筛网上,将此经干燥的样品粒化,其中在US#20标准筛网之后接着是若干个筛目大小逐渐减小的筛网。在每个筛网上放置5块大理石并且使用US Tyler和Mentor公司(俄亥俄)制造的Ro-Tap筛网摇动器摇动此组筛网。温和干的湿润粉糊特性的评价方法见Ramirez等,“熟化时间、研磨时间和含水量对新鲜玉米湿润粉糊质地的影响(Cooking Time,GrindingTime and Moisture Content Effecton Fresh Corn Masa Texure)”,Cereal-Chemistry,71(4),1994,p.337-349。当进行WAI和RVA分析时,应当通过真空烘箱干燥来测定冷冻干燥样品中存在的含水量,并且从进行分析时添加到样品中的过量的水的量中减去。
或者,可以使用其它方式将湿的湿润粉糊物料干燥并且磨碎至具有粒状、面粉似的一致性。本领域技术人员可以通过干燥并研磨形成干面粉来制备湿的湿润粉糊,以便进行分析。干燥可以通过若干方法来完成,包括(但不限于),转鼓式干燥,烘箱干燥,流化床干燥,优选真空烘箱干燥,并且更优选真空流化床干燥。应当将湿的湿润粉糊干燥至最终含水量以重量计达约7%至约16%。优选,在干燥过程中通过机械或对流方式将物料搅动,以避免结块或附聚,促进整个物料的均匀干燥。干燥温度和干燥时间长度应当设定为致使达到所需的含水量范围,同时不使物料烧焦,使其表现为刺激味、辛辣气味、冒烟或干燥物料中出现频繁的黑变。干燥时间通常为约5分钟至约30分钟并且干燥温度为约250°F至约550°F。诸如湿润粉糊中含水量、熟化程度、搅动程度的因素都影响着最佳干燥条件的设定。然后,应当使用适宜的方法将经过干燥的物料磨碎成粒状面粉,所说的方法包括(但不限于)擦碎式研磨,针式研磨,粉碎(communitation),切碎或研磨如锤式研磨或在一对石头之间研磨。为提供一致性的分析,优选的颗粒粒度分布(PSD)为约0%至约15%重量的物料剩留在标准US#16筛网(1190微米筛大小)的上面,约5%至约30%重量的物料剩留在标准US#25筛网(710微米筛大小)的上面,约5%至约30%重量的物料剩留在标准US#40筛网(425微米筛大小)的上面,约20%至约60%重量的物料剩留在标准US#100筛网(150微米筛大小)的上面,约3%至约25%重量的物料剩留在标准US#200筛网(75微米筛大小)的上面并且约0%至约20%重量的颗粒通过标准US#200筛网(75微米筛大小)。制备分析用的干燥的湿润粉糊样品的研磨工艺是本领域技术人员容易确定的。
涉及预熟化淀粉基物料水合并且释放关键量直链淀粉以便构造坚固面片的能力的两个测量值是粘度和吸水性指数(WAI)。WAI涉及淀粉吸收水分后的溶胀能力。粘度是使用快速粘度分析(RVA)法用Newport Scientific Co.Inc.制造的RVA-4型仪器测定的作为温度的函数。预熟化淀粉基物料的糊状化温度应当是约140°F至约209°F,优选约160°F至约194°F。预熟化淀粉基物料的峰值粘度应当是约200厘泊至约1500厘泊(cp),优选约300cp至约1300cp。预熟化淀粉基物料的最终粘度应当是约500cp至约2200cp,优选约600cp至约2000cp。预熟化淀粉基物料的WAI应当是约2至约4,优选约3至约4。
预熟化淀粉基物料的颗粒粒度分布(PSD)是控制起泡产生程度的一个重要参数。非常细的物料将产生膨化的、过度膨胀的具有非常少明确是鼓泡的薄片。小吃薄片表面上的高局部化脂肪浓度还可以导致食用时产生非常油腻的不合意的口感。相反,非常粗的面粉会导致很少至没有膨胀,同时薄片表面上存在很少的鼓泡。粗物料的存在会打断面团的结构,提供成核位点和油炸时导致蒸汽逃逸的气孔。含大量的气孔会降低面团的扩散抗性(diffusional resistance)并允许蒸汽在形成鼓泡之前逃逸。应当剩留在#16筛网(1190微米筛大小)上的预熟化淀粉基物料的量以重量计应当是约0%至约15%,优选约2%至约10%,更优选约3%至约7%,并且首选约3%至约5%。应当剩留在#25US筛网(710微米筛大小)上的预熟化淀粉基物料的量以重量计应当是约5%至约30%,优选约10%至约25%,并且更优选约12%至约20%,并且首选约14%至约18%。应当剩留在#40US筛网(425微米筛大小)上的预熟化淀粉基物料的量以重量计应当是约5%至约30%,优选约12%至约20%,并且首选约14%至约18%。应当剩留在#100US筛网(150微米筛大小)上的预熟化淀粉基物料的量以重量计应当是约20%至约60%,优选约32%至约48%,并且首选约37%至约46%。应当剩留在#200US筛网(75微米筛大小)上的预熟化淀粉基物料的量以重量计应当是约3%至约25%,优选约7%至约20%,并且首选约12%至约18%。应当通过#200US筛网(75微米筛大小)的预熟化淀粉基物料的量以重量计应当是约0%至约20%,优选约4%至约16%,并且首选约6%至约10%。在湿的预熟化淀粉基物料的情形中,可以使用前面描述的冷冻干燥和粒化方法来测定颗粒粒度分布。粗颗粒的来源还可以包括豆类植物如大豆,淀粉或制造颗粒或粗碎稻米,干磨的小麦,干磨的玉米,干磨的高粱,辊压的燕麦,辊压的大麦或辊压的黑麦。优选,粗颗粒的来源与散装面粉的来源相同。
优选,本发明的预熟化淀粉基物料基本上由经过熟化并且在石灰水溶液中浸泡过的玉米组成,其中在石灰水溶液中浸泡是为产生明显的未经发酵玉米粉饼风味特征并且软化玉米粒以释放淀粉。按此方式处理过的玉米在本文中定义为玉米湿润粉糊。制备此玉米湿润粉糊的步骤一般包括将存在于石灰水溶液中的整粒玉米在约160°F至约212°F下熟化约5分钟至约180分钟,其中所说的石灰水溶液含有约0.1%至约2%石灰(以玉米的重量为基础)。然后,撤去对存在于溶液中的经过熟化的玉米的加热并且让混合物浸泡约2小时至约24小时。然后反复洗涤玉米以除去石灰水,非必须地骤冷并且混合形成有粘聚性的面团。然后,准备将熟化的玉米物料加工成可压片的面团。这种在碱溶液中熟化玉米的过程经常称作“nixtamalization”,最终的面团产品称作“nixtamal”,如在“用于未经发酵玉米粉饼和小吃食品的干玉米面粉湿润粉糊面粉(Dry Corn Flour Masa Flours forTortilla and Snack Foods)”,M.H.Gomez等,谷物食品世界(CerealFoods World),32/5,372.,“Properties of CommercialNixtamalized Corn Flours”,H.D.Almeida等,谷物食品世界,41/7,624,US 3,194,664(Eytinge,1965),US 4,205,601(Velasco,Jr.,1980),US 4,299,857(Velasco,Jr.,1981),US 4,254,699(Skinner,1981),US 4,335,649(Velasco,Jr.等,1982),US 4,363,575(Wisdom,1982),US 4,381,703(Crimmins,1983)和US 4,427,643(Fowler,1984)中所说。US 4,806,377(Ellis等,1989)中公开了以蜡质玉米为基料允许生产出低油含量的产品的湿润粉糊。
此熟化的玉米可以湿的状态使用或者更优选可以让熟化的玉米在研磨步骤之后经历干燥步骤,以产生干的湿润粉糊面粉。本文中,“玉米湿润粉糊”包括呈湿状态或干(湿润粉糊面粉)状态的熟化的玉米。使用挤出方案制作湿润粉糊面粉的方法可以参考US 4,221,340(dosSantos,1980),US 4,312,892(Rubio,1982),US 4,513,018(Rubio,1985),US 4,985,269(Irvin等,1991),US 5,176,931(Herbster,1993),US 5,532,013(Martinez-Bustos等,1996),5,558,886(Martinez-Bustos等,1996),US 5,558,898(Sunderland,1996),US 6,025,011(Wilkinson等,2000)。另一种制作粉碎的熟化玉米面团的方法可以参考US 4,645,679(Lee,III等,1987)。另一种使用两步掺混和浸泡过程的方案(优选使用蜡质玉米基淀粉)可以参考US5,429,834(Addesso等),US 5,554,405(Fazzolare等,1996),US 5,625,010(Gimmlet等,1997)和US 6,001,409(Gimmler等,1999)。可以通过添加发芽谷粒如玉米来特制湿润粉糊的风味,其可以参考US 5,298,274(Khalsa,1994)。
在一个优选的实施方案中,使用干玉米湿润粉糊面粉。制作此干玉米湿润粉糊面粉的方法可以在Gomez等“用于未经发酵玉米粉饼和小吃食品生产的干玉米湿润粉糊面粉(Dry Corn Masa Flours forTortilla and Snack Food Production)”,谷物食品世界,32(5),1987,p.372及Clark,D.B.“玉米薄片品质取决于湿润粉糊”,ChipperSnacker,1983年4月,p.26和“Azteca Milling Completes ExpansionProject”,Chipper Snacker,43(2),1986,p.28中找到。优选的玉米湿润粉糊包括白玉米湿润粉糊和黄玉米湿润粉糊。
优选,本发明的面粉共混物中含有约40%至约95%玉米湿润粉糊面粉,优选约40%至约90%,更优选约55%至约80%,更优选约65%至约80%,并且首选约70%至约80%。
通过将面粉作为单独的一批料按照熟化至干燥的连续顺序来加工,可以获得具有合意特性的湿润粉糊面粉。或者,可以用不同时间使用不同加工条件制作的多批物料的共混物来制作湿润粉糊面粉。
可以包括在玉米基面粉的其它面粉包括(但不限于),磨碎玉米,玉米面粉,玉米渣,玉米粗粉及其混合物。可以将玉米基面粉共混来制作不同组成和风味的小吃。淀粉对本研究来说,使所有淀粉的组合物平衡以提供有利于面团膨胀、鼓泡形成和鼓泡固定的水合、粘合和水释放特性是重要的。据观察,通过将特定的湿润粉糊面粉和预糊化淀粉组合物掺混可以产生具有合意起泡程度和入口时可接受质地的薄片。最终产品可以非必须地通过进一步添加改性淀粉、抗性淀粉、蛋白质和次要配料来优化。导致质地和外观有所改进的关键的机理据信是要在混合过程中进行受到更多控制的水合以及在部分和完全凝胶化淀粉的油炸过程中优选的脱水速率。预糊化淀粉本发明的配料共混物中含有预糊化淀粉。本文中,说到“淀粉”是指包括它们相应的面粉。面粉共混物中以干重计含有约0.5%至约30%预糊化淀粉,优选约2%至约30%,并且更优选约4%至约30%,更优选约4%至约20%,并且首选约4%至约10%。除谷类基面粉或任何其它面粉共混物配料中所固有存在的淀粉之外,向面粉共混物添加预糊化淀粉。
干面粉中存在的糊化淀粉的量是为提供合意压片和起泡膨胀特性的关键因素。只向谷类基面粉添加预凝胶化淀粉便足以提供合意的起泡膨胀特性。“糊化”定义为淀粉颗粒由于吸收和吸入水分而引起的溶胀,这种溶胀随温度和可利用的水的增加而加速。随着淀粉颗粒溶胀,双折射丧失。术语“糊化”指当在立体光显微镜下观察时丧失了其极化十字(crossess)并且可能已经或可能没有丧失其粒状结构的淀粉颗粒。
在传统的未经发酵玉米粉饼制作中(其依赖于焙烤),面片表面的粘度因焙烤过程而增加,其中焙烤使水分除去同时还增加淀粉的糊化。焙烤过程产生无规的表面干燥,其中在面团表面的下面存在有不同程度的水泡。这些水泡在油炸过程中会变成蒸汽泡的来源并且导致局部面团膨胀。焙烤过程中发生的逐渐增加的糊化给面团提供了把持膨胀并允许鼓泡固定所必须的面团强度。传统未经发酵玉米粉饼方法在焙烤之后非必须地具有平衡步骤以允许水分从面团块的中央迁移至边缘。经过焙烤的面团需要花费最多约3分钟来平衡,从而给制作过程增加了一个冗长的步骤。
预糊化淀粉有助于发展面团强度,给面团提供稳定的清晰度并且有助于控制油炸过程中面团的膨胀。预糊化淀粉有助于水合后粘合面团,从而能够形成表面鼓泡和提供有粘聚性的结构,其中在油炸过程中蒸汽可以均匀地膨胀以提供最佳的质地和视觉上清晰的形状。
在此研究中,发现添加预糊化的淀粉或面粉能够改进表面鼓泡的形成和质地的膨胀,并且在一个优选的实施方案中可以用来代替传统未经发酵玉米粉饼制作过程中使用的焙烤步骤。预糊化面粉的类型和用量是非常重要的。面粉太少,造成面片软弱不能支撑膨胀。添加得太多,会因面团表面的粘合和强度在油炸过程中保留太多的蒸汽而造成薄片膨化。
预糊化淀粉或面粉的糊化程度应当大于约50%,优选大于约65%,更优选大于约80%,并且首选大于约90%。通过偏振光显微镜测定双折射的丧失和结晶性的丧失是测定糊化程度的一种方法,其中所观察到的非双折射的或非结晶的淀粉颗粒与总淀粉的比率涉及糊化的程度。Roy L.Whistler和James N.BeMiller在食品科学家的碳水化合物化学(Carbohydrate Chemistry for Food Scientists)(Americanassociation of Cereal Chemists,1997)中描述了淀粉的糊化特性和测定方法。或者,测定糊化程度的优选的方法是通过酶催化水解,其中将预凝胶化淀粉用诸如1,4-α-葡糖苷酶或α-淀粉酶的酶处理。预凝胶化的淀粉随糊化程度增加更容易水解形成糖。通常来说,水解时发生的糖化的程度对应于淀粉物料的糊化程度。关于通过酶催化水解的糊化的测定可以参考Govindasamy,S.等,“在双螺杆挤出机中西米淀粉的酶水解”,食品工程杂志,32(4),1998,p.403-426和Govindasamy,S.等,“在双螺杆挤出机中西米淀粉的酶水解和糖化作用的优化”,食品工程杂志,32(4),1998,p.427-446和Roussel,L.,“在挤出反应器中玉米淀粉的顺序加热糊化和酶水解”,Lebensmittel-Wissenschaft-und-Technolgie,24(5)1992,p.449-458。
通常,使用热过程来制作预糊化淀粉或面粉,所说的热过程可以包括使用热交换器或喷射蒸煮器的间歇式过程,高压蒸汽或连续式过程。糊化淀粉或面粉可以通过将含淀粉的碳水化合物源与水一同熟化至合意的糊化程度来制成。参见Kruger & Murray食品品质的流变性&质地第12章pp.427-444(TM.DeMan等编,AVI Publishing,Westport,CT,1976),淀粉化学&技术,第2卷第21章pp.449-520(R.Whistler编,Academic Press,纽约,N.Y.,1967)和E.M.Osman食品理论&应用第4章pp.165-171(P.C.Paul等编,John Wiley 7 Sons,Inc.纽约,N.Y.1972)中的讨论。另一种熟化方法是使用双螺杆挤出机,其中将含淀粉的碳水化合物随水送入挤出机中,在那里增高的温度和压力将淀粉熟化至高糊化程度。使用粉化淀粉混合物和音波脉冲燃烧发动机的制备预凝胶化淀粉的方法可以参考US 4,859,248(Thaler等,1989)。
预凝胶化淀粉物料的熟化程度和随后的糊化程度可以完全通过其RVA粘度分布和吸水特性来表征。预凝胶化淀粉的峰值粘度应当是约20cp至约5000cp,优选约500cp至约4600cp,并且首选约1500cp至约4600cp。预凝胶化淀粉的最终粘度应当是约10cp至约4000cp,优选约50cp至约3000cp,并且首选约300cp至约2700cp。预凝胶化淀粉的WAI应当是约4至约20,优选约6至约18,并且首选约12至约16。
用于制作糊化淀粉的淀粉基碳水化合物的适宜来源包括玉米,小麦,黑麦,稻米,蜡质玉米,燕麦,木薯,大麦,蜡质大麦,蜡质稻米,粘稻米,甜稻米,amioca,马铃薯,蜡质马铃薯,甘薯,西米,蜡质西米,豌豆,高粱,苋菜属植物,木薯淀粉,及其混合物,优选包括木薯淀粉,玉米或西谷椰子属植物(sago palm)淀粉,并且首选包括西谷椰子属植物淀粉。优选的预糊化淀粉的来源包括被加工至高熟化程度的臼齿形玉米和西谷椰子属植物。
作为替代的实施方案,可以使用预凝胶化淀粉来给面粉共混物提供粗颗粒粒度的物料。天然淀粉面粉共混物中可以含有从小于约25%,优选从小于约18%,更优选从约1%至约15%,并且首选约3%至约7%的天然面粉。本文中,“天然”淀粉是指在自然界发现的淀粉,并且本文中术语“淀粉”是指包括它们相应的面粉。天然淀粉是没有经过预处理的或经过预熟化的。适宜的天然淀粉包括得自块茎、豆类和谷类植物的淀粉,如玉米,小麦,黑麦,稻米,蜡质玉米,燕麦,木薯,大麦,蜡质大麦,蜡质稻米,粘稻米,甜稻米,amioca,马铃薯,蜡质马铃薯,甘薯,西米,蜡质西米,豌豆,高粱,苋菜属植物,木薯淀粉及其混合物。特别优选得自玉米的天然面粉。
通过向面粉共混物添加未熟化的天然淀粉来控制湿润粉糊面粉和预凝胶化淀粉的水合程度是合意的。天然面粉提供缓冲剂,用来调控水合速率和更多熟化淀粉物料的含量。天然面粉中的淀粉当加热时(如油炸过程中产生的加热)产生水分,一些水分从薄片的表面作为蒸汽很快蒸发,并且一些水分扩散到相邻的预凝胶化淀粉的分子中。这样具有了使水分缓慢供应到预凝胶化淀粉中的效果,从而相比如果全部的水分都是来自可容易获得的面团系统,可使它们能够以更多被受控的速率水合和膨胀。
添加天然淀粉可改进最终产品的松脆性,其原因有二。首先,天然面粉的存在可防止预糊化淀粉在油炸过程中熟化过度并由此产生粘稠、较软稠度的小吃。其次,天然淀粉在油炸过程中更快脱水,从而留下松脆、更多完整无损的淀粉细胞区域。
在替代的实施方案中,可以使用天然淀粉来给面粉共混物提供粗颗粒粒度的物料。改性淀粉面粉共混物中可以含有改性淀粉来增强最终产品的松脆性。适宜用于本发明的改性淀粉包括任何适宜的通过转化(酶、加热或酸转化)、乙酰化、氯化、酸水解、酶作用、氧化、引入羧基、硫酸或磺酸基团、氧化、磷酸化、醚化、酯化和/或化学交联而改性的或包括至少部分水解和/或化学改性的食物淀粉。适宜的改性淀粉可以得自如玉米,小麦,黑麦,稻米,蜡质玉米,燕麦,木薯,大麦,蜡质大麦,蜡质稻米,粘稻米,甜稻米,amioca,马铃薯,蜡质马铃薯,甘薯,西米,蜡质西米,豌豆,高粱,苋菜属植物,木薯淀粉及其混合物的淀粉。本文中,“改性淀粉”还包括被特制或育种成具有某些特性的淀粉,如杂交育种成含有高含量直链淀粉的淀粉,以及被“纯化”以提供选择优选组成的淀粉。
面粉共混物中可以含有小于约35%,优选小于约15%,更优选约1%至约10%,并且首选约3%至约8%的改性淀粉。本文中的改性淀粉是除本发明其它面粉共混物配料中所固有的改性淀粉之外的改性淀粉。
特别优选的改性淀粉的来源得自蜡质玉蜀黍玉米,高直链淀粉含量玉米和木薯淀粉。优选的得自蜡质玉蜀黍的淀粉包括Baka-Plus?,Baka-Snak?,Thermtex和N-Creamer?46,可自National Starch andChemical Corporation(Bridgewater,NJ)获得。优选的得自高直链淀粉含量玉米的淀粉包括Hylon?VII,Crisp Filing?和National?1900,可获得自National Starch and Chemical Corporation(Bridgewater,NJ)。高直链淀粉含量淀粉中的直链淀粉含量优选大于40%并且更优选大于70%。提供高直链淀粉含量淀粉的方法可以参见US 5,131,953(Kasica等,1992),US 5,281,432(Zallie等,1994)和US 5,435,851(Kasica等1995)。可以添加约1%至约12%、优选约3%至约9%并且首选约4%至约8%的高直链淀粉含量淀粉来提供有益的松脆质地效果。优选的得自木薯淀粉的淀粉包括UltraTex?III和Amioca?;也可获得自National Starch and Chemical Corporation(Bridge water,NJ)。高直链淀粉含量淀粉的糊状化温度优选为约170°F至约200°F,更优选约185°F至约195°F。高直链淀粉含量淀粉的RVA测定峰值粘度优选为约200cp至约400cp,更优选约220cp至约270cp。高直链淀粉含量淀粉的RVA测定最终粘度优选为约300cp至约500cp,更优选约400cp至约500cp。
改性淀粉是指被物理性或化学性改变以改进其功能特征的淀粉。适宜的改性淀粉包括(但不限于),预糊化淀粉,低粘度淀粉(例如,糊精,酸改性淀粉,氧化淀粉,酶改性淀粉),稳定化淀粉(例如,淀粉酯,淀粉醚),交联淀粉,淀粉糖(例如葡萄糖糖浆,右旋糖,异葡萄糖)和接受了联合处理(例如,交联和糊化)的淀粉及其混合物。适宜的淀粉及制造方法可以参考US 3,899,602(Rutenberg等,1975),US3,940,505(Nappen等,1976),US 3,977,879(Wurzburg等,1976),US 4,017,460(Tessler,1977),US 4,048,435(Rutenberg等,1977),US 4,098,997(Tessler,1978),US 4,112,222(Jarowenko,1978),US 4,207,355(Chiu等,1980),US4,229,489(Chiu等,1980),US 4,391,836(Chiu,1983),US 4,428,972(Wurzburg等,1984),US 5,629,416(Neigel等,1997),US 5,643,627(Huang等,1997),US 5,718,770(Shah等,1998),US 5,720,822(Jeffcoat等,1998),US 5,725,676(Chiu等,1998),US 5,846,786(Senkeleski等,1998),US 5,904,940(Senkeleski等,1999),US 5,932,017(Chiu等,1999),US 5,954,883(Nagle等,1999),US 6,010,574(Jeffcoat等,2000)和US 6,054,302(Shi等,2000)。
本发明中,水解淀粉可以用作改性淀粉。术语“水解淀粉”是指低聚糖类型的物料,其一般是通过酸和/或酶水解淀粉、优选玉米淀粉而获得的。适宜包含在面团中的水解淀粉包括麦芽糖糊精和玉米糖浆固体。水解淀粉优选具有葡萄糖当量(DE)值为约5至约36DE,优选约10至约30DE,并且更优选约10至约20DE。DE值是参照葡萄糖测定的水解淀粉的还原当量的量度并且以百分比(以干重计)来表示。DE值越高,淀粉中存在越多的还原淀粉且葡萄糖当量越高。可从GrainProcessing Corporation(Muscatine,衣阿华州)获得的MaltrinTMM050,M100,M150,M180,M200和M250是优选的麦芽糖糊精。抗性淀粉面粉共混物中可以含有小于约10%,优选小于约6%,更优选约1%至约4%,并且首选约2%至约3%的抗性淀粉。抗性淀粉的功能更类似不溶性膳食纤维,具有有限的吸水特性。面粉共混物中包含抗性淀粉可通过提供附加的水添加到更多糊化淀粉中的机理而对最终产品的质地产生有益的作用。它在整个油炸过程中趋于缓慢释放少量的水分。
抗性淀粉的制作是通过首先熟化、干燥、然后在特定条件下热处理经过干燥的淀粉,产生淀粉酶抗性的且在小肠中不消化的淀粉物料。
适宜在本发明中使用的抗性淀粉可以参考US5,281,276(Chiu等,1994),US 5,409,542(Henley等,1995),US 5,593,503(Shi等1997)和US 5,902,410(Chiu等,1999)并且引入本文作为参考。特别优选的抗性淀粉是Novelose?240,可获得自National Starch andChemical Corporation(Bridge Water,新泽西)。
在替代的实施方案中,可以使用不溶性膳食纤维来代替抗性淀粉。纤维或类似物料的RVA测定峰值粘度应当优选为约10cp至约70cp,更优选约20cp至约50cp。纤维或类似物料的RVA测定最终粘度应当优选为约5cp至约50cp,更优选约10cp至约40cp。蛋白源面粉共混物中可以含有最多约3%纯化的蛋白源,优选最多约2%,更优选约0%至约1%。纯化的蛋白源定义为从天然或改性食物物料中分离或提取的蛋白质。适宜的蛋白质来源包括乳制品,乳清,大豆,豌豆,蛋清,小麦面筋,玉米及其混合物。特别优选的蛋白质得自玉米(玉米醇溶蛋白)和蛋清固体。除了其它面粉共混物物料如谷类基面粉、预凝胶化淀粉、天然面粉或改性淀粉中所固有的任何蛋白源之外,再添加纯化的蛋白质。
向面粉共混物添加蛋白质可改进产品的最终质地。可以将蛋白源直接添加到面粉共混物中,或者,以添加了制作面团用的水的液体悬浮液的形式。次要配料面粉共混物中可以含有次要配料,优选其总的含量小于约8%。可以向面粉共混物添加次要配料来改进最终产品的风味、营养和/或美学特性。适宜的次要配料包括(但不限于)盐,糖,香料,豆类,着色剂,佐料,维生素,矿物质,颗粒,草本植物,香辛料,流动助剂,食用级颗粒及其混合物。盐和糖各自的添加量优选为约0.25%至约3%,更优选约0.25%至约1.5%。
用于风味或美学表现的优选的次要配料包括脱水蔬菜,洋葱,大蒜,龙蒿,莳萝,甘牛至,鼠尾草,罗勒,百里香,牛至,枯茗,cilantro,辣椒粉,芫荽,芥末,芥菜籽,迷迭香,红辣椒,咖哩,小豆蔻,茴香籽,月桂(bay)、月桂(laurel),丁香,fennugrek,欧芹,姜黄,细香葱,韭,韭葱,葱,牛角辣椒,圆椒和尖辣椒。
添加可视觉辨别的颗粒可以改进成品小吃的视觉吸引力。添加带味的颗粒可以减少或消除添加局部用香料或佐料的需要。除此之外,功能性颗粒,如纤维、维生素或矿物质,可以增强小吃的保健效果。本发明适宜使用的颗粒包括(但不限于),谷物麸(例如小麦、稻米或玉米的麸),香辛料,草本植物,干燥蔬菜,果仁,种籽,干燥蔬菜(例如晒干的番茄,干燥的青椒或红辣椒),干燥的水果或其混合物。添加次要配料以增强最终产品质地和外观的一种方式可以参考US5,110,613(Brown等,1992)。
面团的膨胀特性可以通过添加增塑剂如单糖、多糖和食用醇来特制。利用这种物料的组合物可以参考US 4,735,811(Skarra等,1988)和US 4,869,911(Keller,1989)。
维生素C可以优选以致使最终小吃中含有约2mg至约120mg、更优选约15mg至约60mg维生素C每一盎司份小吃的量添加。除给小吃提供营养益处外,维生素C还可以起风味加强剂和抗氧化剂的作用。
另一种可以包含在面粉共混物中或者作为含水系统的一部分的次要配料是柠檬酸。添加柠檬酸可以用来减少在面团熟化过程中的颜色褐变并且起鳌合剂作用以减少因油炸用油中可能包含的金属而发生的脂类氧化。柠檬酸的添加量以面粉的重量计优选为约0.01%至约1.5%,更优选约0.05%至约1.0%。
可以添加的用以进一步增加面皮强度的次要配料是抽吸的(aspirated)玉米麸,其可以参考US 6,056,990(Delrue等,2000)。2.配料共混物的特性为获得具有合意松脆感和酥脆感的成品,重要的是配料共混物要具有某些通过以下表征的物理特性(1)粘度,(2)吸水性指数(“WAI”)和(3)颗粒粒度分布(“PSD”)。
优选的配料共混物的粘度表征为糊状化温度为约150°F至约200°F,更优选约155°F约185°F;峰值粘度为约300cp至约1100cp,更优选约400cp至约700cp;并且最终粘度为约400cp至约5000cp,更优选约1000cp至约1500cp。
优选的配料共混物中还应当具有约2至约4,更优选约3至约3.5的WAI。
此外,配料共混物的PSD应当是致使剩留在#16US筛网上的量以重量计应当是约0%至约8%,优选约0.5%至约5%,更优选约0.5%至约2%;剩留在#25US筛网上的量以重量计应当是约2%至约25%,优选约4%至约15%,更优选约6%至约12%;剩留在#40US筛网上的量以重量计应当是约3%至约30%,优选约6%至约27%,更优选约7%至约15%;剩留在#100US筛网上的量以重量计应当是约10%至约70%,优选约20%至约60%,更优选约25%至约55%;剩留在#200US筛网上的量以重量计应当是约10%至约40%,优选约10%至约30%,更优选约15%至约25%。3.总的和添加的水本发明的面团中含有小于约50%添加的水,优选约20%至约40%,更优选约20%至约37%,更优选约25%至约36%并且首选约28%至约34%.。这种含量的水可提供可压片的、有粘聚性的面团,使其可以成型。
本发明的面团中含有小于约60%总的水,优选约30%至约50%,更优选约30%至约47%,更优选约35%至约46%并且首选约38%至约44%.。当配料共混物中含有湿的预熟化淀粉基物料时,在总水的基础上测定面团组合物是更方便的。
优选,添加的水的温度为约75°F至约185°F,更优选约95°F至约185°F,更优选约140°F至约185°F,并且首选约160°F至约180°F。
水溶性或能够形成悬浮液的添加剂可以非必须地包含在添加的水中以形成含水系统预混物。这种非必需的添加剂的实例包括盐、糖、柠檬酸、抗坏血酸、风味剂、DE为约5至约36的水解淀粉和加工助剂如脂质或乳化剂。4.乳化剂面团中可以非必须地包含乳化剂。乳化剂有助于在整个压片过程中保持面团淀粉结构的完整性和流变性并且降低面团的压敏粘合性。一般来说,添加到面团中的乳化剂的量以面粉的重量计为约0.01%至约6%,优选约0.05%至约4%,并且更优选约0.1%至约1.2%。
适宜的乳化剂包括卵磷脂,甘油单酸酯和甘油二酸酯,二乙酰酒石酸酯,丙二醇单酯和二酯,聚甘油及其混合物。可以使用聚甘油乳化剂,如聚甘油的一酯。特别优选的甘油单酸酯以商品名称Dimodan?(可得自Danisco,New Century,堪萨斯州)和DMG?70(可得自ArcherDaniels Midland Company,Decatur,伊利诺州)出售。
特别优选的乳化剂是卵磷脂。优选,将卵磷脂在制备面团的过程中以油悬浮液的形式添加或者将其以干粉末的形式作为面粉共混物的一部分。也可以接受但不优选的是,通过水悬浮液的形式添加卵磷脂,如US专利4,560,569(1985.12.24授予Ivers等)中所述。
为产生不粘附的面团又不损害最终产品的松脆感,每重量干面粉的卵磷脂含量应当小于约2%,更优选小于约1.2%,更优选小于约0.7%,并且首选约0.1%至约0.5%。特别优选的粉状卵磷脂包括Precept?8160和Precept?8162牌(Central Soya Co.,Fort Wayne,印第安那州出品)和Ultralec-F牌(ADM Co.,Decatur,伊利诺州出品)。
其它优选的乳化剂包括较低分子量的聚甘油酯。主要以是双甘油或三甘油实体的聚甘油为主。当将甘油聚合时,形成聚甘油的混合物。优选用于本发明的乳化剂是双甘油单酯,其是聚甘油的单酯的混合物,所说的聚甘油中以双甘油为主。用来制作酯的优选的脂肪酸是约12至约22碳原子的饱和及不饱和脂肪酸。首选的双甘油单酯是双甘油一棕榈酸酯。
每重量干面粉中的聚甘油酯添加量应当为小于约1%,更优选小于约0.7%,更优选小于约0.3%,并且首选约0.02%至约0.15%。特别优选的乳化剂是含有卵磷脂和聚甘油酯的混合物的水悬浮液形式。
乳化剂可以通过各种方法来添加。例如,可以将乳化剂作为单独的物料流与面粉和水混合,与水溶液预混合形成悬浮液或乳液然后添加到面团中或者以干配料的形式添加到面粉共混物中。当将乳化剂与含水系统混合时,重要的是要将共混物与乳化剂彻底剪切混合,以便使乳化剂以细液滴相的形式分散。
此外,可以将乳化剂溶解在脂肪或多元醇脂肪酸多酯如OleanTM,其可获得自宝洁公司。
优选,将乳化剂在大于约150°F的温度下加热形成液态,然后与温度大于约150°F、更优选大于约170°F的含水系统共混。
或者,可以通过给面团局部涂敷或者通过涂布面团制作装置的坯片来添加乳化剂。可以通过很多方式的任何方式将乳化剂涂敷到成片的面团表面,包括(但不限于)喷洒,滚涂,毛细涂布(wick coating)或者连续式或频繁间断式刷涂。优选,按这种方式涂敷时,将乳化剂稀释在含水或脂质载体中,以便能够更广泛地分布在面片的整个表面。另一种方法描述于US专利4,608,264(1986.8.26授予Fan等),其讲述了在油炸前将小吃坯片在油/乳化剂混合物中洗涤。
还可以将乳化剂系统涂敷到面团制作装置的表面上,以降低装置表面的表面张力和粘着可能性。可以通过与涂敷面片表面类似的加工方式涂敷含水或脂质稀释乳化剂系统。US 4,567,051(Baker等,1986)中描述了一种向面片表面涂敷乳化剂的方法并且其引入作为参考。5.面团制备当配料共混物包含基本上干的面粉组分时,将配料共混物与添加的水合并,形成面团。面团中含有约50%至约80%面粉共混物和约20%至约50%液体组分。此外,面团中以配料共混物重量的干重计可以含有约0.01%至约6%乳化剂。面团中含有约30%至约60%总的水,所说的水可以是由物料中所固有存在的水分或湿的预熟化淀粉基物料中存在的水分、添加的水或者其任何的组合所提供的。在将干的配料与水和乳化剂合并形成面团之前,将干的配料预共混对获得均匀的组合物是有利的。
适当的水合对获得合适的面团和最终产品特性是非常重要的。怎样将面团混合很大程度上影响着水合作用。混合不足将导致无规、不均匀的水分分布和干面粉散布在整个面团内。混合过度可以使预凝胶化淀粉产生太多的溶胀和水分吸收,导致面团坚韧且粘着。混合的程度在制作叠垒状未经发酵玉米粉饼薄片时是更重要的,因为水分的分布程度影响着蒸汽从受约油炸用模具表面蒸发掉的情形。当面团被混合过度时,造成预凝胶化淀粉中有较高含量的结合水,其在油炸过程中很缓慢地释放水。蒸汽释放延迟可以导致膨胀度较小,因为面团表面粘度在任何显著膨胀发生之前便增加了。面团在油炸期间早期不能经历快速恒定速率的脱水,这对形成膨胀结构是关键。
可以使用很多各种的混合器来混合面团。面团可以用曲拐式或螺条型叶片设计分批式混合,优选如APV Baker(Grand Rapids,MI.)制造的混合器。也可以使用行星型分批式混合器。这些类型混合器混合的时间长度通常为约3至约10分钟并且叶片每分钟转数是相对低的,约10至约35rpm。另一类型的具有较高生产率的分批式混合器是Stephan Machinery Co.Inc.(Columbus,俄亥俄)制造的Universal混合器,其中用高速推进型混合器叶片来混合较大批的面团,这种混合器和由这种混合器所得的产品可以参考US 5,395,637(Reece,1995)和US 5,401,522(Reece,1995)。连续式混合对本研究来说是优选的。可以使用单或双螺杆挤出机来混合面团。此类型的混合用加工的实例可见US专利5,147,675(Gage等1992)和US专利4,778,690(Sadel,Jr.等,1988)。大的螺旋型混合器是另一种连续式混合选择,其中面团被连续运过一封闭的套管,其中相比分批式混合操作,混合叶片的速度较高并且面团的停留时间较低。这种类型的混合器由ExactMixing Co.(Memphis,TN)、APV Baker Inc.(Grand Rapids,MI)和Paragon Wilson Co.(South San Francisco,CA)制造。这种类型的混合器的一般的停留时间为约2至约4分钟,混合叶片速度为约100至约300rpm。对本研究来说一种特别优选的连续式混合工艺是Hosakawa-Bepex Co.Inc.(Minneapolis,明尼苏达)制造的Turbulizer mixer?,其中面团变得被迅速附聚,同时经历碎化作用,以便使面团当离开混合器时成为粗的、有粘聚性的粉末。理想地,用一个或多个位于将面粉送入混合器的位置附近的喷嘴来将水分布到混合器之中。
意想不到地发现,通过特定控制输入功和面团所经受的剪切力的程度,可以由各种不同几何构型的混合器来提供合意的面团特性。重要的是面团通常在混合器中沿固定的方向移动,优选从轴杆向混合器壁径向运动,很少相反方向流动。这样允许发生对面团的一致剪切和做功。混合循环过程中每质量面团所消耗的能量是涉及将面团适当混合以达到合意程度的淀粉水合的一个标志。用可商购获得的功率表如Fluke Co.Inc制造的4113型Power Harmonics分析仪来测定混合器所消耗的能量。将在未装载面团的目标速率下操作的混合器的功率消耗从装载了面团在相同加工条件下操作的混合器的功率消耗中减去,得到实际混合面团所用的能量,不计混合装置产生的任何惯性或机械损失。例如,应当是在混合器在相同的每分钟转数(RPM)下操作时取未装载和装载的测量值。能量与面团质量之比应当为约0.7至约50焦耳/克面团,优选约3至约45焦耳/克面团,更优选约6至约40焦耳/克面团,并且首选约14至约38焦耳/克面团。面团所经受的剪切混合可以进一步由混合器的周缘速度、Froude数和剪切混合比来表征,其中剪切混合比是每单位时间叶片表面积与混合器壁表面积之比。周缘速度可以通过混合器的直径和旋转速度来测定并且应当是约200英尺每分钟(FPM)至约15,000FPM,优选约1000FPM至约12,000FPM,并且首选约2000FPM至约10,000FPM。Froude数是混合过程中所经受的惯性力与重力的无因次比并且涉及面团向混合器壳的混合区移动的情况。此参数的计算可以参考p.320,食品加工操作和比拟放大,K.J.Valentas等(Marcel Dekker Inc.,纽约,N.Y.,1991)。Froude数优选为大于约25,更优选大于约150,并且首选约160至约600。剪切混合比提供面团在混合器叶片和壁之间被剪切多少时间。此值可以通过测定面对混合器壁的叶片的总长度乘以叶片周缘速度除以混合器表面积来计算。如果混合器中有超过一片以上的叶片,则累积合计所有叶片的长度。剪切混合比应当是约100至约10,000分钟-1,优选约800至约7000分钟-1,并且首选约1000至约5000分钟-1。可以改变叶片表面积,混合器速度和混合器中的面团装载量来达到合意的功率质量比和剪切混合比。
混合之后将面团转形成薄的连续片。压片对本领域技术人员来说可有各种方法。最常用的方法包括让面团通过在一对相似大小的辊之间形成的缝隙,所说的一对辊以朝着彼此的相反方向旋转,通过辊之间保持的间距
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