CN110121271A - 用于减肥食品组合物的微囊化的非淀粉多糖 - Google Patents

Abstract

本文公开了面粉的微囊化的非淀粉多糖替代物的生产方法。该方法包括：(i)将食品级淀粉分散在介质中，浓度在约2重量％至约50重量％范围内，从而形成食品级淀粉分散体；(ii)将该食品级淀粉分散体与非淀粉多糖粒子混合，使得该食品级淀粉微囊化该非淀粉多糖粒子，从而形成微囊化的非淀粉多糖粒子；和(iii)干燥该微囊化的非淀粉多糖粒子。该微囊化的非淀粉多糖粒子可用作面粉的替代品(或部分替代品)，从而在降低烘培食品、意面等的热量可利用性的同时提高纤维含量。

Description

用于减肥食品组合物的微囊化的非淀粉多糖

技术领域

本公开一般涉及热含量降低和/或热量可利用性降低的食品。更具体而言，本公开涉及热含量降低和/或热量可利用性降低的面粉替代物。

背景技术

肥胖是一个世界范围的问题，最近的估计表明大约有5亿成年人肥胖，即体重指数(BMI)为30或更高(Finucane等，2011，自1980年以来国家、地区和全球体重指数趋势：对960个国家年和910万参与者进行的健康检查调查和流行病学研究的系统分析(National，regional，and global trends in body-mass index since 1980：systematic analysisof health examination surveys and epidemiological studies with 960 country-years and 9.1 million participants.Lancet 377:557-67)。同一报告显示，近15亿成年人超重/肥胖，即体重指数为25或更高。约69％的北美成年人(每三个人里面约两个)超重/肥胖，约三分之一(39％)被认为肥胖的人BMI超过30。

虽然肥胖的发生和严重程度可能受到遗传、行为和激素对体重影响的影响，但人们普遍认为，定期摄入比通过运动和正常日常活动燃烧的热量更多的热量是导致肥胖的主要原因。简而言之，高热量饮食与久坐不动的生活方式的结合导致多余的热量储存起来作为脂肪。因此，过量食用高热量食物和饮料会加剧肥胖问题。

消除和减少肥胖的一项策略的重点在于通过将低热量食物和/或饮料加入饮食来减少热量摄入。相关策略涉及通过加入具有热量可利用性降低的食品来减少热量摄取。然而，当应用于面粉类食品，如意大利面、面包、小圆面包、松饼、百吉饼、饼干等时，这两种策略都是有限的。面粉的热量相对较高(例如，每100克谷物面粉通常包含约350千卡)，并且提供热含量降低和/或热量可利用性降低的面粉替代物的尝试在商业基础上尚未成功。

发明内容

本公开的某些实施方式涉及面粉的微囊化的非淀粉多糖替代物的生产方法，该方法包括：(i)将食品级淀粉分散在介质中，浓度在约2重量％至约50重量％范围内，从而形成食品级淀粉分散体；(ii)将该食品级淀粉分散体与非淀粉多糖粒子混合，使得该食品级淀粉微囊化该非淀粉多糖粒子，从而形成微囊化的非淀粉多糖粒子；并且(iii)干燥该微囊化的非淀粉多糖粒子。

本公开的某些实施方式涉及使用本文公开的方法生产的微囊化的非淀粉多糖产品。该微囊化的非淀粉多糖产品可用作面粉的替代物(或部分替代物)，用于减少烘焙食品、意大利面等的热含量和/或热量可利用性。

附图说明

参考以下附图来描述本公开的实施方式，其中：

图1是说明按照本公开的实施方式的方法制备的微囊化的非淀粉多糖(MNSP)的三种形式(1、2和3)的粒度分布的图表；

图2是包括根据本公开的一个实施方式的微囊化的粒子200的剖视图的示意图，其中包含淀粉的外层202包封纤维素的内核204；

图3是通过将面粉302与按照本公开的实施方式的方法制备的微囊化的非淀粉多糖粒子304掺混而生产的面团混合物300的示意图；和

图4是显示按照本公开的实施方式的方法制备的具有不同含量的微囊化的非淀粉多糖粒子的一系列热含量/热量可利用性降低的食品的味道测试结果的条形图。

具体实施方式

本公开的某些实施方式一般而言涉及使用食品级淀粉对非淀粉多糖进行微囊化以生产面粉替代物的方法。在某些实施方式中，可将面粉替代物掺入热含量降低的食品中。如本文所用，术语“热含量降低”指的是与没有掺入该面粉替代物的等同物相比具有较低的卡路里数。在某些实施方式中，可将面粉替代物掺入热量可利用性降低的食品中。如文本所用，术语“热量可利用性降低”指的是与没有掺入该面粉替代物的等同物相比具有较高的非淀粉多糖含量及较低的淀粉含量。在某些实施方式中，该面粉替代物可以是部分面粉替代物。在本公开中，术语“部分面粉替代物”用在面粉替代物代替食品的一些而不是全部面粉含量的情形中。

根据本公开的实施方式，适合的非淀粉多糖粒子可以是凝胶形成纤维或水不溶性纤维。适合的凝胶形成纤维的实例包括洋车前子、几丁质、瓜尔胶、多聚糊精、多元醇等。适合的水不溶性纤维包括植物衍生的纤维素纤维和化学衍生的纤维素纤维。适合的植物衍生的纤维素纤维的实例包括衍生自谷粒、豆类种子、水果、蔬菜、块茎(例如马铃薯)、根、草、被子植物、裸子植物等的纤维素纤维。适合的化学衍生的纤维素纤维的实例包括羧甲基纤维素、羧甲基纤维素钠等。

根据本公开的另一实施方式，适合的食品级淀粉可以是马铃薯淀粉、小麦淀粉、玉米淀粉、大米淀粉、木薯淀粉等。可以在用于本发明方法之前对食品级淀粉进行处理，以在将淀粉与核心粒子混合之前进一步减小淀粉的筛目大小，从而促进核心粒子的均匀密度和均匀分布的微囊化，以便提供可定制的味道、柔滑的触觉特征和香气。

本公开的一种实施方式的实例包括：将非淀粉多糖粒子(在本文中也称作“核心”粒子)分散在水相中，形成第一分散体，将食品级淀粉分散在水相中，形成第二分散体，并混合该第一分散体和该第二分散体，由此该核心粒子被该淀粉微囊封，从而形成MNSP。根据本公开的另一实施方式，如本文所公开生产的MNSP可用于代替用于制备烘焙食品、面团、意面和动物营养品的常规面粉的一部分。可以按5:95、10:90、15:85、20:80、25:75、30:70、35:65、40:60、45:55、50:50、55:45、60:40、65:35、70:30、75:25、80:20及其间的MNSP与面粉的比例来将MNSP加入到这些产品中。

在某些实施方式中，面粉的MNSP替代物的生产方法涉及以下制造步骤：

1.任选地，通过现有技术手段如挤出、加热、超声波、微射流或高压处理对淀粉进行预处理。可以对淀粉进行选择以接近最终食品中相关常规面粉的所需特性。

2.将淀粉分散在水相中。可以约2重量％至约50重量％范围内的浓度掺入该淀粉。

3.将非淀粉多糖粒子与淀粉分散体混合并使该混合物均质化以获得其中平均尺寸通常在约20微米至约700微米范围内的非淀粉多糖粒子完全被该淀粉包围的混合物。

4.对微囊化的非淀粉多糖粒子进行干燥，任选通过喷雾干燥进行，以提供粉状制剂。用于提供该粉状制剂的其他选项包括物理方法，例如空气悬浮涂覆、离心挤出、锅包衣和振动喷嘴；

物理化学方法，如凝聚和离子凝胶化；化学方法，如原位聚合、界面交联、界面缩聚和基质聚合。

用于制备包含本文公开的MNSP的面团的程序可以掺入/混合干燥的MNSP形式，或者，可以在并入面团混合物之前使MNSP水合。在预水合变体形式中，以粒子/水的比例在1:1至1:8范围内(但不限于此)的水对干燥粒子进行水合并使其在室温和室压下水合1至45分钟。在1:4比例，水合停留时间为30分钟的预水合选择条件下，粒子特性显示最佳结果。

在某些实施方式中，包含本文公开的MNSP的面团可以是饼干面团、蛋糕面团、馅饼面团、挞(tart)面团、油酥面团、脆皮酥面团、羊角包面团、千层酥面团、面包面团、意面面团等。

在一些实施方案中，面团可以用食品级着色剂着色，例如诱惑红、苋属植物、胭脂树红、花青素、β-阿朴-8'-胡萝卜素、亮蓝FCF、角黄素、焦糖、胡萝卜素、叶绿素、胭脂虫红、赤藓红、固绿FCF、金、靛蓝、氧化铁、番茄红素提取物、辣椒粉、丽春红SX、核黄素、银金属、叶绿酸铜钠、日落黄FCF、柠檬黄、二氧化钛、姜黄等。

实施例

实施例1：

使用以下程序制备90g食品级纤维素的样品，其中掺入了10g玉米淀粉。

1.制备：(i)水中15％-16％的纤维素分散体和水中7％的玉米淀粉分散体。

2.在室温下在混合过程中缓慢将玉米淀粉分散体加入纤维素分散体。

3.然后，在继续混合过程中在80℃-85℃下加热该混合物30分钟。

4.均质化/掺混该混合物2-4分钟。在掺混步骤后检查混合物以确认其显示胶凝行为。

5.使用150℃的入口温度和85℃-90℃范围内的出口温度喷雾干燥混合物。喷雾干燥器的输出物是细粉，水分含量(MC)小于2％。

干燥后，分析囊封的MNSP的粒径分布和纤维含量。MNSP粒径范围为约4.5μ至约200μ，平均尺寸为约65.5μ(图1)。MNSP产品的膳食纤维分析如表1所示。

表1：

实施例2：

在分散体中制备三种MNSP制剂，然后在中试设备中用配备有排污回收袋的丙烷燃烧旋风分离器干燥。干燥参数和操作条件如表2所示。

制剂#1包含10:90淀粉/纤维素(4.64磅)。

制剂#2包含7:93淀粉/纤维素(6.62磅)。

制剂#3包含5:95淀粉/纤维素(5.73磅)。

干燥的MNSP的回收率为：

(i)制剂#1MNSP4.08磅(87.9％),

(ii)制剂#2MNSP5.62磅(87.9％)，和

(iii)制剂#3MNSP5.2磅(90.7％)(表2)。

图1示出了制剂#1、2和3的差异体积。

实施例3：

在分散体中以7:93淀粉/纤维素的比例制备一大批次的MNSP(26.6磅)，然后在中试设备中用配备有排污回收袋的丙烷燃烧的旋风分离器干燥。干燥参数和操作条件示于表3中。该大批次被分成四个分批，分别干燥，然后将收集的干燥部分合并在一起。回收的总干燥MNSP为21.2磅(79.5％)，MC为约2.7％。

实施例4：

使用实施例3的MNSP作为面粉替代物制备热量降低的饼干(75％卡路里)。在第一个碗中，将112g黄油，一个大蛋，25g(SPENDA是Heartland ConsumerProducts LLC，Carmel，IN，USA的注册商标)和3g香草提取物合并并用立式搅拌机打成奶油状以提供第一混合物。在第二个碗中，将60g水和15g实施例3的MNSP合并并混合以提供第二混合物。在第三个碗中，将34g通用面粉，3g玉米淀粉，1.5g发酵粉和1.5g盐合并并混合以提供第三混合物。通过将34g第一混合物和22g第二混合物加入第三混合物中来制备饼干面团。将面团揉捏，分份并烘烤以提供热量降低的饼干。

实施例5：

进行了味道测试比较(调查大小为9)，其中参与者根据标准指标(例如外观、风味、质地、颜色、硬度等)评定三种食品。三种食品中的每一种都按以下四种变体制备：

·饼干100％卡路里

·饼干75％卡路里

·饼干50％卡路里

·饼干30％卡路里

·司康饼100％卡路里

·司康饼75％卡路里

·司康饼50％卡路里

·司康饼30％卡路里

·意面100％卡路里

·意面75％卡路里

·意面50％卡路里

·意面30％卡路里

使用实施例3的MNSP作为面粉的部分替代物，按照与实施例4类似的程序制备热含量降低的食品(即，具有低于100％卡路里的那些)。在一些情况下，完成了使用食品级着色剂对一些面团的至少一部分进行着色的额外步骤。每种变体的结果被转换为如图4所示的总体评分。对于意面、司康饼和饼干中的每一种，各变体评分之间的差异都为最小程度，结果表明变体之间的整体享受没有显著差异。

Claims (20)

1.一种用于生产面粉的微囊化的非淀粉多糖替代物的方法，所述方法包括：

(i)将食品级淀粉分散在介质中，浓度在约2重量％至约50重量％的范围内，从而形成食品级淀粉分散体；

(ii)将所述食品级淀粉分散体与非淀粉多糖粒子混合，使得所述食品级淀粉对所述非淀粉多糖粒子进行微囊化，从而形成微囊化的非淀粉多糖粒子；和

(iii)干燥所述微囊化的非淀粉多糖粒子。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述食品级淀粉是预处理过的淀粉。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述食品级淀粉是马铃薯淀粉、小麦淀粉、玉米淀粉、大米淀粉或木薯淀粉。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中所述非淀粉多糖粒子是洋车前子粒子、几丁质粒子、瓜尔胶粒子、多聚糊精粒子、多元醇粒子、纤维素粒子或化学衍生的纤维素粒子。

5.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述食品级淀粉是玉米淀粉且所述非淀粉多糖粒子是纤维素粒子。

6.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述食品级淀粉是马铃薯淀粉且所述非淀粉多糖粒子是马铃薯纤维粒子。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中所述介质是水性介质。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其中所述食品级淀粉在所述介质中的浓度在约10重量％至约20重量％的范围内。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其中所述微囊化的非淀粉多糖粒子的平均尺寸在约20微米至约700微米的范围内。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其中所述干燥是喷雾干燥。

11.一种根据权利要求1至10中任一项所述的方法生产的微囊化的非淀粉多糖粒子。

12.根据权利要求11所述的微囊化的非淀粉多糖粒子作为面粉替代物的用途。

13.根据权利要求11所述的微囊化的非淀粉多糖粒子作为面粉的部分替代物的用途。

14.根据权利要求11所述的微囊化的非淀粉多糖粒子在热含量降低的食品中的用途。

15.根据权利要求11所述的微囊化的非淀粉多糖粒子在热量可利用性降低的食品中的用途。

16.根据权利要求11所述的微囊化的非淀粉多糖粒子在热含量降低且热量可利用性降低的食品中的用途。

17.根据权利要求12至16中任一项所述的用途，其中所述微囊化的非淀粉多糖粒子以预水合过的形式被掺入面团混合物中。

18.根据权利要求12至16中任一项所述的用途，其中所述微囊化的非淀粉多糖粒子以干燥形式被掺入面团混合物中。

19.根据权利要求17或18所述的用途，其中所述面团混合物用食品着色剂着色。

20.根据权利要求16至19中任一项所述的用途，其中所述面团混合物是饼干面团混合物、蛋糕面团混合物、馅饼面团混合物、挞面团混合物、油酥面团混合物、脆皮酥面团混合物、羊角包面团混合物、千层酥面团混合物、面包面团混合物或意面面团混合物。