Малонабухающий крахмал
Группа изобретений относится к крахмалам с низким объемом набухания. Первым объектом является ингибированный крахмал, имеющий объем набухания от 7 до 12 мл/г и растворимую фракцию менее 20%. Для измерения его объема набухания готовят 5%-ную крахмальную суспензию в 1%-ном растворе NaCl, нагревают на кипящей водяной бане при минимальной температуре 95°C в течение 20 минут. После чего разводят раствор до 1% и оставляют его для осаждения на 24 часа. Если крахмал является крахмалом воскового риса, то период осаждения продлевают до 72 часов. Записывают объем осажденного образца в миллилитрах. Вторым объектом является композиция пищевого продукта, включающая крахмал и по меньшей мере один дополнительный пищевой компонент. Кроме того, группа изобретений предусматривает способ получения композиции пищевого продукта, включающий замену по меньшей мере части жира, обычно используемого в указанной композиции, крахмалом. Четвертым, пятым и шестым объектами являются применение крахмала соответственно в композиции пищевого продукта для имитации ощущения жира во рту при потреблении указанной композиции, в композиции пищевого продукта для замены жира, а также в качестве автоклавируемого крахмала. Обеспечивается замутненность, обволакивание во рту и кремовость пищевых продуктов. 6 н. и 9 з.п. ф-лы, 5 ил., 9 пр., 19 табл.
Настоящая заявка имеет приоритет заявки США Сер.№ 61/073203 от 17 июня 2008.
Настоящее изобретение относится к малонабухающему крахмалу и применению его в качестве модификатора текстуры пищевого продукта.
Крахмальные продукты являются важной и большой частью рациона. Крахмалы используют для обеспечения множества функциональных аспектов различных пищевых продуктов. Одним из наиболее известных функциональных аспектов крахмала является его способность загущать пищевые продукты. Дополнительно модифицированные крахмалы широко используют в процессе технологической обработки при промышленном производстве пищевых продуктов и для обеспечения стабильности в течение срока хранения.
Обнаружено, что малонабухающие крахмалы могут быть использованы в пищевых продуктах в качестве модификаторов пищевых продуктов. Неожиданно они достигли этого модифицирующего текстуру воздействия без значительного загущения пищевого продукта. Малонабухающие крахмалы обеспечивают замутненность и обволакивание во рту при потреблении пищевых продуктов с минимальным ощущением песчанистости и минимальной загущенности. Малонабухающие крахмалы могут быть использованы в качестве заменителей жира. Дополнительно малонабухающие крахмалы могут быть использованы для сокращения времени технологической обработки при достижении текстурных аспектов, описанных выше. Дополнительно малонабухающие крахмалы могут быть использованы для достижения такой же текстуры при ряде условий, включая высокое и низкое содержание сухих веществ в составе рецептуры, приложение высокого и низкого усилия сдвига при обработке и высокий и низкий pH состава.
Используемый здесь термин замутненность означает отсутствие прозрачности материала, определяемой визуально и измеренной при тестировании в Примерах.
Используемый здесь термин обволакивание во рту относится к остатку пищевого продукта, обволакивающему рот после жевания и глотания и измеренному при тестировании в Примерах.
Используемый здесь термин кремовость означает, что продукт имеет текстурные характеристики, присущие крему; для каждого пищевого продукта это ощущение складывается из комбинации ощущений от множества органолептических признаков, включая песчанистость, таяние, скорость расщепления, замутненность и остаточное обволакивание, как определено в Примерах.
Используемый здесь термин загущенность означает вязкость образца, как определено в Примерах.
Используемый здесь термин технологическая гибкость означает, что малонабухающие крахмалы могут быть использованы для достижения такой же текстуры при ряде условий, включая высокое и низкое содержание сухих веществ в составе рецептуры, приложение высокого и низкого усилия сдвига при обработке и высокий и низкий pH состава, как определено в Примерах.
Используемый здесь термин жир включает как жир, так и масло.
Используемый здесь термин объем набухания (Q) относится к общему объему, занимаемому осажденными гранулами крахмала в солевом растворе с 1% сухих веществ при тепловой обработке крахмала, как определено в Примерах, тест B.
Используемый здесь термин гранулы означает, что крахмал имеет интактную структуру гранул нативного крахмала, но его мальтийский крест (в поляризованном свете) менее определен из-за нарушенной кристалличности.
ОПИСАНИЕ ФИГУР
На Фиг. 1 показана концентрация крахмала при вязкости 1 Па·с.
На Фиг. 2 показана песчанистость и обволакивание при различных объемах набухания при вязкости 1 Па·с.
На Фиг. 3 показано изображение в изолиниях вязкости, как функции содержания крахмала A и крахмала B.
На Фиг. 4 показано изображение в изолиниях времени обработки в автоклаве, как функции содержания крахмала A и крахмала B.
На Фиг. 5 показаны варианты объема набухания при ряде условий; включая высокое и низкое содержание сухих веществ в составе рецептуры, приложение высокого и низкого усилия сдвига при обработке.
Настоящее изобретение относится к малонабухающему крахмалу и применению его в качестве модификатора текстуры пищевого продукта. Дополнительно настоящее изобретение относится к способу применения малонабухающего крахмала в качестве заменителя жира в пищевых продуктах. Дополнительно настоящее изобретение относится к способу применения малонабухающего крахмала для снижения времени обработки пищевых продуктов. Дополнительно настоящее изобретение относится к способу применения малонабухающего крахмала для обеспечения пищевым продуктам повышенной технологической гибкости. Малонабухающий крахмал обеспечивает пищевым продуктам мутность, обволакиваемость и кремовость.
Крахмал может быть использован в своей природной форме. Используемый здесь нативный крахмал представляет собой природную форму. Также подходящий крахмал получают из растений, полученных стандартными технологиями селекции, включая кроссбридинг, транслокацию, инверсию, трансформацию или любой другой способ генной или хромосомной инженерии, включая их варианты. Дополнительно крахмал получают из крахмалистых растений, которые выращены с выше указанными индуцированными мутациями и вариациями, которые могут быть получены известными стандартными способами мутационной селекции.
Традиционными источниками крахмала являются зерновые, клубнеплоды, корнеплоды, бобовые и фрукты. Нативный источник может включать кукурузу (маис), горошек, картофель, сладкий картофель, бананы, ячмень, пшеницу, рис, саго, амарант, тапиоку, аррорут, канну или сорго, как сортов с высоким содержанием амилопектина, так и сортов с высоким содержанием амилозы. Используемый здесь термин «с высоким содержанием амилопектина» относится к крахмалу, содержащему по меньшей мере около 90%, предпочтительно по меньшей мере около 95%, более предпочтительно по меньшей мере около 98 вес.% амилопектина. Используемый здесь термин «с высоким содержанием амилозы» относится к крахмалу, содержащему по меньшей мере около 27% амилозы для пшеничной или рисовой муки и по меньшей мере около 50% амилозы для других источников, предпочтительно по меньшей мере около 70%, более предпочтительно по меньшей мере около 80 вес.% амилозы. Процент амилозы (и, следовательно, амилопектина) определяют с использованием потенциометрического метода, как описано в Примерах.
Для контроля объема набухания крахмала его, как правило, ингибируют любым способом. В одном аспекте настоящего изобретения ингибирование представляет собой термическое ингибирование, и во втором аспекте настоящего изобретения ингибирование представляет собой химическое сшивание. Термическое ингибирование известно из уровня техники и описано, например, в WO 95/04082 и WO 96/40794. В одном варианте настоящего изобретения крахмал дегидратируют до содержания влаги менее 1% и затем подвергают термической обработке.
Химическое сшивание известно из уровня техники, например, смотрите Modified Starches: Properties and Uses, Ed. Wurzburg, CRC Press, Inc., Florida (1986). В одном варианте настоящего изобретения крахмал сшивают с использованием по меньшей мере одного реагента, выбранного из триметафосфата натрия (STMP), смеси триметафосфата натрия и триполифосфата натрия (STPP), оксихлорида фосфора, эпихлоргидрина и адипинового, уксусного ангидрида (1:4) с использованием способов, известных из уровня техники.
Количественный показатель ингибирования термического или химического сшивания может варьировать для достижения заданного объема набухания, который в одном варианте настоящего изобретения составляет от около 7 до 12 мл/г, в другом варианте настоящего изобретения составляет от около 9 до 12 мл/г и в другом варианте настоящего изобретения он составляет от 9 до 10 мл/г при содержании фракции растворимого крахмала до менее чем 20 вес.%. Количественный показатель ингибирования для получения данного объема набухания зависит от ряда факторов, включая используемый реагент (если используют), условия модификации и используемый крахмал.
В одном варианте настоящего изобретения крахмал модифицируют, используя триметафосфат натрия или комбинацию триметафосфата натрия и триполифосфата натрия. Фосфорилирование проводят с использованием способов, известных из уровня техники, и количественный показатель модификации может варьировать для достижения заданного объема набухания. В одном варианте настоящего изобретения крахмал химически модифицируют посредством реакции крахмала в присутствии воды с STMP и/или STPP при pH и температуре, позволяющих получить модифицированный крахмал. Один способ реакции включает сначала получение суспензии крахмала в воде и добавление в суспензию сшивающего агента. Суспензия может содержать около 15-60% крахмала, и в одном случае около 30-50 вес.% крахмала. В одном варианте настоящего изобретения условия реакции включают основный pH выше чем 10,0 и в одном случае выше чем 10,5. В другом варианте настоящего изобретения условия реакции включают pH около 10-13, в одном случае около 11-12. pH может быть отрегулирован, как требуется, во время реакции для поддержания указанного заданного основного pH. Температура реакции составляет от около 25°C до 70°C, и в одном случае от около 30°C до 50°C.
Реакцию необходимо проводить в течение периода времени, достаточного для обеспечения достаточной степени сшивания, для получения заданного объема набухания, как правило, от около 10 минут до 24 часов, и в одном случае около 1-3 часа.
В одном варианте настоящего изобретения в суспензию добавляют около 0,1-20% сульфата натрия и/или хлорида натрия от веса крахмала.
Присутствие этих солей позволяет замедлить гелеобразование во время реакции и усилить реакцию за счет увеличения абсорбированной основы гранулами крахмала.
Крахмалы сшивают фосфорилированием с получением эфиров дикрахмалфосфатов, хотя наряду с этим может увеличиваться количество монозамещенных фосфатных групп. В одном варианте настоящего изобретения реакцию проводят таким образом, чтобы сшивание преобладало над замещением.
Как правило, при использовании смеси STMP и STPP она может включать около 1-20 вес.% STMP, и в одном случае около 5-16 вес.% STMP, и около 0,01-0,2 вес.% STPP и в одном случае около 0,05-0,16 вес.% STPP. Предпочтительно содержание STMP/STPP в смеси составляет около 1-20 вес.% и в одном случае около 5-16 вес.% от общего веса крахмала. В случае использования только STMP или STPP, указанные выше пределы также могут быть использованы.
В другом варианте настоящего изобретения крахмал сшивают оксихлоридом фосфора (POCl3) до по существу такого же остаточного содержания фосфора с получением в результате крахмалов с аналогичными объемами набухания.
В другом варианте настоящего изобретения сшитый крахмал дополнительно стабилизируют этерификацией или эстерификацией с использованием оксидов алкилена, например, оксида этилена и пропилена, или уксусного ангидрида, и в другом варианте настоящего изобретения стабилизируют оксидом пропилена.
В другом варианте настоящего изобретения для сшивания крахмала в качестве реагентов используют адипиновый, уксусный ангидрид с получением в результате крахмалов с аналогичными объемами набухания.
В другом варианте настоящего изобретения крахмал сшивают эпихлоргидрином с получением в результате крахмалов с аналогичными объемами набухания.
В другом варианте настоящего изобретения крахмал термически обрабатывают с получением в результате крахмалов с аналогичными объемами набухания.
Когда крахмал сшивают фосфорилированием, полученный в результате крахмал имеет фосфорную связь за счет поперечных связей дикрахмалфосфата и монозамещения от около 0,01 до 0,24%, в другом варианте настоящего изобретения от 0,02 до 0,10%, и в другом варианте настоящего изобретения от 0,03 до 0,06% от общего веса крахмала.
В другом варианте настоящего изобретения крахмал дополнительно ингибируют прежелатинизацией (прошедший тепловую обработку, холод-вода- набухание крахмала) с использованием способов из уровня техники по существу для сохранения структуры гранулы и минимизации фрагментации. В другом варианте настоящего изобретения ингибированный крахмал может быть конвертирован с использованием слабой кислотной деструкции, тепловой декстринизации, альфа-амилазной деградации или одного из нескольких способов, хорошо известных из уровня техники. Смотрите, например, M. W. Rutenberg, «Starch and Its Modifications» P. 22-36, в справочнике Water-Soluble Gums and Resins, R. L. Davidson, editor, McGraw Hill, Inc., New York, N.Y., 1980. Может быть использована комбинация одной или более из этих технологий конверсии. Эти необязательные способы могут быть проведены перед или после стадии ингибирования.
Крахмал может быть очищен для удаления примесей, побочных продуктов, привкуса и цвета способами, известными из уровня техники, такими как диализ, фильтрация, ионный обмен или центрифугирование. Такая очистка может быть проведена на исходном крахмале или ингибированном крахмале, при условии, что методика не оказывает негативного воздействия на крахмал.
Дополнительно может быть отрегулирован рН крахмала и/или крахмал может быть высушен с использованием способов, известных из уровня техники, таких как барабанная сушка, распылительная сушка, лиофильная сушка, мгновенная сушка или сушка в потоке горячего воздуха.
В одном варианте настоящего изобретения полученные в результате крахмалы имеют средний размер частиц от 1 до 10 микрон, и в другом варианте настоящего изобретения крахмалы имеют средний размер частиц от 5 до 10 микрон. В другом варианте настоящего изобретения полученные в результате крахмалы имеют средний размер частиц более чем 10 микрон. В другом варианте настоящего изобретения полученные в результате крахмалы имеют средний размер частиц от 10 до 30 микрон. В другом варианте настоящего изобретения полученные в результате крахмалы имеют размер частиц, незначительно отличающийся от немодифицированного крахмала (не более чем 10%).
Полученные в результате крахмалы обеспечивают продуктам замутненность, обволакивающие свойства и/или кремовость. В одном варианте настоящего изобретения по меньшей мере одно из этих текстурных свойств обеспечивается без значительного изменения вязкости (вязкость меньшая, чем у немодифицированного крахмала, который прошел тепловую обработку).
Полученный в результате крахмал может быть использован по меньшей мере для частичной замены традиционного жира в композиции пищевого продукта. В одном варианте настоящего изобретения крахмал используют для замены вплоть до 100%, в другом варианте настоящего изобретения его используют для замены 25-75%, и в другом варианте настоящего изобретения его используют для замены 40-60%, как правило, от общего веса жира, используемого в композиции.
Крахмал по настоящему изобретению может быть использован в композиции любого пищевого продукта или напитка (называемые здесь и далее пищевыми продуктами). В одном варианте настоящего изобретения композиция пищевого продукта представляет собой ферментированный молочный продукт, такой как йогурты, сыры и сметана, и в другом варианте настоящего изобретения молочный продукт представляет собой такой продукт, как пудинги и сладкие соусы. В другом варианте настоящего изобретения крахмал используют в супе, соусе или подливке, таких как, томатный суп или сливочный, грибной суп, салатный дрессинг, в замороженных кондитерских изделиях, таких как мороженое, в майонезе, сливочном сыре, взбитом топпинге, забеливателях кофе и спрэдах, таких как маргарины.
Крахмал может быть добавлен в любом количестве, приемлемом для потребителя с точки зрения органолептики, и в одном варианте настоящего изобретения крахмал добавляют от около 0,1 до 50%, и в другом варианте настоящего изобретения его добавляют от около 1 до 25% от общего веса пищевого продукта. Крахмал может быть добавлен в качестве единственного загустителя или вместе с дополнительными загустителеми, такими как камеди и крахмалы, хорошо известные из уровня техники для этих целей.
Полученные в результате крахмалы также могут быть добавлены для значительного увеличения вязкости в автоклавируемые жидкости, такие как супы, с сокращением времени технологической обработки. В одном варианте настоящего изобретения снижение времени автоклавирования составляет по меньшей мере 20%, в другом варианте настоящего изобретения по меньшей мере 25%, и в третьем варианте настоящего изобретения по меньшей мере 30% по сравнению со временем автоклавирования, используемым при автоклавировании с традиционными крахмалами. Полученный в результате крахмал может быть использован по меньшей мере для частичной замены таких традиционных автоклавируемых крахмалов в композиции пищевого продукта. В одном варианте настоящего изобретения крахмал используют для замены вплоть до 100%, в другом варианте настоящего изобретения его используют для замены 25-75%, и в другом варианте настоящего изобретения его используют для замены 40-60%, как правило, от общего веса автоклавируемых крахмалов, используемых в композиции.
Полученный в результате крахмал также может добавляться для увеличения устойчивости композиции пищевого продукта к обработке, таких как дрессинг, соусы или подливка. Увеличение устойчивости к обработке означает, что крахмалы не чувствительны к изменениям при обработке из-за концентрации и вязкости.
ВАРИАНТЫ НАСТОЯЩЕГО ИЗОБРЕТЕНИЯ
Следующие варианты настоящего изобретения приведены для дополнительной иллюстрации и объяснения настоящего изобретения и не ограничивают объем притязаний.
1. Крахмал с объемом набухания от около 7 до 12 мл/г и растворимой фракцией менее чем 20%.
2. Крахмал по 1 варианту настоящего изобретения, где объем набухания составляет от 9 до 12 мл/г.
3. Крахмал по 1 варианту настоящего изобретения, где объем набухания составляет от 9 до 10 мл/г.
4. Крахмал по одному из вариантов настоящего изобретения 1-3, где крахмал имеет содержание связанного фосфора связей от 0,01 до 0,24 вес.%.
5. Крахмал по одному из вариантов настоящего изобретения 1-4, где крахмал ингибирован.
6. Крахмал по 5 варианту настоящего изобретения, где крахмал ингибирован термически.
7. Крахмал по 5 варианту настоящего изобретения, где ингибирование крахмала проводят сшиванием с использованием по меньшей мере одного реагента из группы, состоящей из триметафосфата натрия, смеси триметафосфата натрия и триполифосфата натрия, оксихлорида фосфора, эпихлоргидрина и адипинового, уксусного ангидрида.
8. Крахмал по 7 варианту настоящего изобретения, где крахмал сшит с использованием триметафосфата натрия, смеси триметафосфата натрия и триполифосфата натрия.
9. Крахмал по 8 варианту настоящего изобретения, где крахмал сшит с использованием оксихлорида фосфора.
10. Крахмал по одному из вариантов настоящего изобретения 5-9, где средний размер частиц незначительно отличается от размера частиц немодифицированного крахмала.
11. Композиция пищевого продукта, включающая крахмал по одному из вариантов настоящего изобретения 1-10 и по меньшей мере один дополнительный пищевой компонент.
12. Композиция пищевого продукта по 11 варианту настоящего изобретения, где пищевой компонент представляет собой воду.
13. Композиция пищевого продукта по 11 или 12 варианту настоящего изобретения, где содержание жира снижено.
14. Композиция пищевого продукта по 13 варианту настоящего изобретения, где содержание жира по существу равно нулю.
15. Способ получения композиции пищевого продукта, включающий замену по меньшей мере некоторого количества традиционного жира в такой пищевой композиции крахмалом по одному из вариантов настоящего изобретения 1-10.
16. Способ по 15 варианту настоящего изобретения, где крахмал замещает 25-75 вес.% крахмала, традиционного используемого в композиции.
17. Способ по 16 варианту настоящего изобретения, где крахмал замещает 40-60 вес.% крахмала, традиционного используемого в композиции.
18. Применение крахмала по одному из вариантов настоящего изобретения 1-10 для имитации ощущения во рту жира при потреблении пищевой композиции.
19. Применение крахмала по одному из вариантов настоящего изобретения 1-10 для замены жира.
20. В пищевой композиции, включающей жир, улучшение включает замещение по меньшей мере некоторой части жира крахмалом по одному из вариантов настоящего изобретения 1-10.
21. В способе автоклавирования композиции пищевого продукта, включающей автоклавируемый крахмал, улучшение включает замещение по меньшей мере некоторой части автоклавируемого крахмала крахмалом по одному из вариантов настоящего изобретения 1-10, где замещение снижает время автоклавирования по меньшей мере на 20%.
22. Крахмал по одному из вариантов настоящего изобретения 1-10, в качестве автоклавируемого крахмала.
ПРИМЕРЫ
Следующие примеры приведены для дополнительной иллюстрации и объяснения настоящего изобретения и не ограничивают объем притязаний.
Все части и проценты являются весовыми, а все значения температуры приведены в градусах Цельсия (°C), если не указано другое.
В примерах использовали следующие ингредиенты.
Крахмал воскового риса, коммерчески доступный от National Starch LLC, USA.
Крахмал SU2, разновидность крахмала восковой кукурузы (маиса) из растений, которые гетерозиготны по рецессивному аллелю сахара-2, как описано в US 5954883, коммерчески доступный от National Starch LLC, USA.
Крахмал NOVELOSE® 480 HA (дикрахмалфосфат, INS No. 1412), коммерчески доступный от National Starch LLC, USA.
Крахмал THERMTEX® (гидроксипропил дикрахмалфосфат: INS No. 1442), коммерчески доступный от National Starch LLC, USA.
Крахмал PURITY® 87 (гидроксипропил дикрахмалфосфат: INS No. 1442), коммерчески доступный от National Starch LLC, USA.
Крахмал NATIONAL 465 (гидроксипропил дикрахмалфосфат: INS No. 1442), коммерчески доступный от National Starch LLC, USA.
Крахмал NATIONAL 1457 (гидроксипропил дикрахмалфосфат: INS No. 1442), коммерчески доступный от National Starch LLC, USA.
В примерах использовали следующие процедуры тестирования.
A. Содержание амилозы, измеренное потенциометрическим титрованием.
0,5 г крахмала (1,0 г измельченного зерна) образца нагревают в 10 мл концентрированного хлорида кальция (около 30 вес.%) до 95°C в течение 30 минут. Образец охлаждают до комнатной температуры, разводят 5 мл 2,5% раствором уранилацетата, тщательно перемешивают и центрифугируют в течение 5 минут при 2000 оборотов в минуту. Затем образец фильтруют с получением прозрачного раствора.
Концентрацию крахмала определяют поляриметрически с использованием 1 см поляриметрической кюветы. Затем аликвоту образца (в норме 5 мл) непосредственно титруют стандартизованным 0,01 N раствором йода, регистрируют потенциал, используя платиновый электрод с KCl контрольным электродом.
Количество йода, необходимое для достижения точки перегиба кривой, измеряют непосредственно как связанный йод. Количество амилозы рассчитывают, принимая, что 1,0 грамм амилозы связывается с 200 миллиграммами йода.
В. Объем набухания и растворимые вещества.
1. Получают 5% суспензию крахмала в 1% растворе NaCl в мерном стакане.
2. Подвергают тепловой обработке на кипящей водяной бане (минимальная температура 95°C) в течение 20 минут (перемешивают в первые 3 минуты и затем закрывают предметным стеклом на оставшееся время).
3. Разводят раствор до 1% в градуированном цилиндре и оставляют для осаждения на 24 часа (72 часа требуется для крахмала воскового риса, поскольку его более мелкие частицы медленно осаждаются).
4. Регистрируют объем осажденного образца в миллилитрах.
5. Экстрагируют аликвоту супернатанта из цилиндра.
6. Используя ручной рефрактометр или поляриметр, измеряют концентрацию крахмала в супернатанте и рассчитывают % растворимых веществ.
С. Реологические свойства.
Методика определения реологических свойств:
Каждый из образцов тестируют на реометре при температуре 25°C. Реологические эксперименты проводят с каждым из образцов, как описано ниже в таблице.
Для определения реологических характеристик используют реометр ARES (TA instruments, Delaware, NJ) и реометр AR-G2 (TA instruments, Delaware, NJ). Реометр ARES относится к реометрам с контролируемой деформацией, a реометр AR-G2 относится к реометрам с контролируемым сдвигом. По Тестам определяют, что данные, полученные на обоих устройствах, эквивалентны. Следовательно, они взаимозаменяемы.
Для тестирования материалов использовали две конфигурации. Это плоскопараллельная и цилиндрическая (или концентрический цилиндр) конфигурация. Результаты обоих типов конфигураций эквивалентны. Следовательно, они взаимозаменяемы. Геометрические размеры выбирали таким образом, чтобы они соответствовали требованиям тестирования реологических свойств, как описано в руководстве.
Условия для ARES
| Тест | Условия |
| Диапазон динамической деформации | ω=1 рад/сек, Ymin=0,1%, Ymax=100% |
| Диапазон динамической частоты | Y<Нкр, ωmin=1 рад/сек, ωmax=100 рад/сек |
| Скорость ступенчатого сдвигового усилия | Скорость сдвига=1 сек-1, Длительность эксперимента=120 сек |
| Диапазон устойчивой скорости сдвига | Пределы скорости сдвига=1-100 сек-1 Отложенное время для каждой скорости сдвига больше, чем время для достижения диапазона устойчивой скорости сдвига |
Условия для AR-G2
| Тест | Условия |
| Диапазон динамической деформации | ω=1 рад/сек, Ymin=0,1%, Ymax =100% |
| Диапазон динамической частоты | Y<Нкр, ωmin=1 рад/сек, ωmax=100 рад/сек |
| Тест на удержание максимума | Скорость сдвига=1 сек-1, Длительность эксперимента=120 сек |
| Стадия устойчивого состояния течения | Пределы скорости сдвига =1-100 сек-1 устойчивый режим достигается, когда 3 последовательных измерения отличаются на 5% друг от друга, или максимальное время измерения 2 минуты при первом измерении |
В таблицах выше «min» означает минимальный, «max» означает максимальный, «ω» означает частоту, «Y» означает деформацию «Yкр» означает критическую деформацию, «рад» означает радиан и «сек» означает секунды.
Реологические тесты, принципы, методы и термины, описанные выше, используются в соответствии со стандартной практикой, как описано в руководствах (Macosko, C., Rheology, Principles, Measurements and Applications, VCH, New York, 1994 (549pp), Ferry, J.D., Viscoelastic Properties of Polymers, 3rd edition, Wiley, New York, 1980 (641pp)), Barnes, H.A., Hutton, J.F. and Walters, K., An Introduction to Rheology, Elsevier, Amsterdam, 1989 (199pp).
Реологические свойства:
Данные вязкости получают в 10/сек в единицах Па·с из диапазона устойчивой скорости сдвига для ARES или стадии устойчивого состояния течения для AR-G2 (η при 10/сек).
D. Замутненность.
Замутненность жидкостей продуктов, подвергающихся тепловой обработке, сливочного грибного супа и томатного супа определяют визуально. Образцы с низким объемом набухания оценили, как «более мутные» или «менее мутные» по сравнению с контрольными образцами жидкостей продуктов, подвергающихся тепловой обработке, сливочного, грибного супа. Для томатного супа образцы оценивали, как «более оранжевые» или «более красные» по сравнению с контрольным томатным супом.
Е. Время автоклавирования.
Данные по времени автоклавирования собирали в процессе автоклавирования. Время автоклавирования представляет собой время, в течение которого образцы находились в автоклаве.
F. Органолептическая оценка жидкостей продуктов, подвергающихся тепловой обработке.
Методика определения органолептических свойств:
Описательный анализ проводят с участием девяти местных квалифицированных дегустаторов с использованием диапазона описательных методик определения, как описано в стандартных справочниках (Stone, H., & Sidel, J. L. (2004). SensoryEvaluation Practices (3 rd ed.). San Diego: Academic Press (pp 235-238)). Все дегустаторы имеют квалификацию по оценке остаточного обволакивания во рту и определения песчанистости и используют универсальную непрерывную линейную органолептическую шкалу с пределами от 0 до 15. Все 38 крахмалов для тепловой обработки из различных источников оценивают в три сессии. Каждую сессию по оценке разделяют на две подсессии, в которых оценивают от 6 до 7 крахмалов для тепловой обработки. Образцы выбирают случайным образом с использованием генератора случайных чисел и соответственно образцы получают перед днем проведения органолептической оценки и хранят в холодильнике при температуре (32-35°F, 0-2°C). Для каждой сессии получают единичные образцы в случайном порядке, следуя плану опыта по схеме латинского квадрата Williams, полученному с использованием Compusense ® Five Release 4.8 version. Каждый из образцов оценивается каждым из квалифицированных дегустаторов. В день проведения оценки образцы удаляют из холодильника и помещают при комнатной температуре (72°F, 22°C) перед проведением оценки квалифицированными дегустаторами. Перед оценкой каждого образца для очистки неба квалифицированные дегустаторы используют воду Poland Spring® (Poland Spring Water Company, Greenwich, CT 06830) и не соленые крекеры (NABISCO, Unsalted Tops, Premium, Kraft Foods, North America, East Hanover, NJ 07936). Все образцы и воду после тестирования сплевывают. Между оценкой образцов делают трех минутные перерывы, и 45 минутные перерывы делают после оценки 6-го образца в данной сессии. По завершению оценки органолептических свойств рассчитывают их среднюю оценку, усредняя оценки, данные квалифицированными дегустаторами, с использованием XLSTAT version 2008.3.02. При описательной оценке образцов оценивают следующие свойства.
Органолептические свойства:
Свойства оценивали, как описано ниже.
Ощущение песчанистости во рту:
Определение: Количество очень мелких частиц порошка, ощущаемых в образце.
Техника: Берут большую полную ложку продукта и оценивают присутствие очень мелких частиц посредством манипуляций между небом и языком.
Контроль: На шкале с 15 делениями в качестве контроля использовали следующие материалы:
Фруктовый йогурт Yoplait (2);
Тертый сырой картофель (8);
Не подвергшийся тепловой обработке крахмал PURITY® 87 (6%) (13)
Остаточное обволакивание во рту:
Определение: Количество продукта, оставшееся в полости рта после проглатывания.
Техника: Берут полную ложку продукта, манипулируя им между небом и языком 3 раза, и затем образец сплевывают.
Контроль: На шкале с 15 делениями в качестве контроля использовали следующие материалы:
Цельное молоко (2,7);
Жирные сливки Tuscan (7);
Пудинг Jell-O (9);
Арахисовое масло Skippy (15)
G. Органолептические оценки сливочного грибного супа-варочный котел.
Методика определения органолептических свойств:
Описательный анализ проводят с участием 8-10 местных квалифицированных дегустаторов с использованием диапазона описательных методик определения, как описано в стандартных справочниках (Stone, H., & Sidel, J. L. (2004). SensoryEvaluation Practices (3 rd ed.). San Diego: Academic Press (p. 235-238)). Все дегустаторы имеют квалификацию по оценке текстурных свойств и используют универсальную непрерывную линейную органолептическую шкалу с пределами от 0 до 15. Все 24 образца сливочного, грибного супа получают с использованием варочного котла, образцы содержат различные крахмалы и смеси крахмал-гидроколлоид и их оценивают в три сессии. Каждую сессию по оценке разделяют на две подсессии, в которых оценивают 4 образца сливочного, грибного супа. Образцы выбирают случайным образом с использованием генератора случайных чисел и соответственно образцы получают перед днем проведения органолептической оценки и хранят в холодильнике при температуре (32-35°F, 0-2°C). Для каждой сессии получают единичные образцы в случайном порядке, следуя плану опыта по схеме латинского квадрата Williams, полученному с использованием Compusense ® Five Release 4.8 version. Каждый из образцов оценивается каждым из квалифицированных дегустаторов. В день проведения оценки образцы удаляют из холодильника и нагревают до 165°F (74°C) и сохраняют при такой температуре с использованием водяной бани в течение всего периода проведения оценки. Квалифицированные дегустаторы оценивают образцы с температурой от 135°F до 145°F (57-63°C), и дегустаторы следят за температурой образца с помощью цифрового термометра в течение периода оценки. Все образцы пронумерованы случайным кодом из однозначного числа. Перед оценкой каждого образца для очистки неба квалифицированные дегустаторы используют воду Poland Spring® (Poland Spring Water Company, Greenwich, CT 06830) и не соленые крекеры (NABISCO, Unsalted Tops, Premium, Kraft Foods, North America, East Hanover, NJ 07936). Все образцы и воду после тестирования сплевывают. Между оценкой образцов делают трех минутные перерывы, и 45 минутные перерывы делают после оценки 8-го образца в данной сессии. По завершению оценки органолептических свойств рассчитывают их среднюю оценку, усредняя оценки, данные квалифицированными дегустаторами, с использованием XLSTAT version 2008.3.02. При описательной оценке образцов супа оценивали следующие свойства.
Органолептические свойства:
Свойства оценивали, как описано ниже.
Песчанистость:
Определение: Количество очень мелких частиц порошка, ощущаемых в образце.
Техника: Берут большую полную ложку продукта и оценивают присутствие очень мелких частиц посредством манипуляций между небом и языком.
Контроль: На шкале с 15 делениями в качестве контроля использовали следующие материалы:
Фруктовый йогурт Yoplait (2);
Тертый сырой картофель (8);
Не подвергшийся тепловой обработке крахмал PURITY® 87 (6%) (13)
Скорость разрушения:
Определение: Скорость, с которой образец разжижается во рту.
Техника: Берут большую полную ложку продукта, манипулируя им 2-4 раза.
Контроль: На шкале с 15 делениями в качестве контроля использовали следующие материалы:
Фруктовый йогурт Yoplait (3) и
Абрикосовый нектар (7).
Остаточное обволакивание во рту:
Определение: Количество продукта, оставшееся в полости рта после проглатывания.
Техника: Берут полную ложку продукта, манипулируя им между небом и языком 2-4 раза, и затем образец сплевывают.
Контроль: На шкале с 15 делениями в качестве контроля использовали следующие материалы:
Цельное молоко (2,7);
Жирные сливки Tuscan (7).
Н. Органолептические оценки автоклавированного сливочного, грибного супа.
Методика определения органолептических свойств:
Описательный анализ проводят с участием 8-10 местных квалифицированных дегустаторов с использованием диапазона описательных методик определения, как описано в стандартных справочниках (Stone, H., & Sidel, J. L. (2004). SensoryEvaluation Practices (3 rd ed.). San Diego: Academic Press (pp 235-238)). Все дегустаторы имеют квалификацию по оценке текстурных свойств и используют универсальную непрерывную линейную органолептическую шкалу с пределами от 0 до 15. Все 26 образцов сливочного, грибного супа получают с использованием автоклава, образцы содержат различные крахмалы и смеси крахмал-гидроколлоид и оценивают в три сессии. Каждую сессию по оценке разделяют на две подсессии, в которых оценивают 4 образца сливочного грибного супа. Образцы выбирают случайным образом с использованием генератора случайных чисел и соответственно образцы получают за 10 дней перед днем проведения органолептической оценки и хранят в холодильнике при температуре (32-35°F, 0-2°C). Для каждой сессии получают единичные образцы в случайном порядке, следуя плану опыта по схеме латинского квадрата Williams, полученному с использованием Compusense ® Five Release 4.8 version. В день проведения оценки образцы удаляют из холодильника и нагревают до 165°F (74°C) и сохраняют при такой температуре с использованием водяной бани в течение всего периода проведения оценки. Квалифицированные дегустаторы оценивают образцы с температурой от 135°F до 145°F (57-63°C), и дегустаторы следят за температурой образца с применением цифрового термометра в течение периода оценки. Все образцы пронумерованы случайным кодом из однозначного числа. Перед оценкой каждого образца для очистки неба квалифицированные дегустаторы использовали воду Poland Spring® (Poland Spring Water Company, Greenwich, CT 06830) и не соленые крекеры (NABISCO, Unsalted Tops, Premium, Kraft Foods, North America, East Hanover, NJ 07936). Все образцы и воду после тестирования сплевывают. Между оценкой образцов делают трех минутные перерывы, и 45 минутные перерывы делают после оценки 8-го образца в данной сессии. По завершению оценки органолептических свойств рассчитывают их среднюю оценку, усредняя оценки, данные квалифицированными дегустаторами, с использованием XLSTAT version 2008.3.02.
Органолептические свойства:
Свойства оценивали, как описано в G.
I. Органолептические оценки томатного супа-варочный котел.
Методика определения органолептических свойств:
Описательный анализ проводят с участием 8-10 местных квалифицированных дегустаторов с использованием диапазона описательных методик определения, как описано в стандартных справочниках (Stone, H., & Sidel, J. L. (2004). SensoryEvaluation Practices (3 rd ed.). San Diego: Academic Press (pp 235-238)). Все дегустаторы имеют квалификацию по оценке текстурных свойств и используют универсальную непрерывную линейную органолептическую шкалу с пределами от 0 до 15. Все 24 образца томатного супа получают с использованием варочного котла, образцы содержат различные крахмалы и смеси крахмал-гидроколлоид и их оценивают в три сессии. Каждую сессию по оценке разделяют на две подсессии, в которых оценивают 4 образца томатного супа. Образцы выбирают случайным образом с использованием генератора случайных чисел и соответственно образцы получают перед днем проведения органолептической оценки и хранят в холодильнике при температуре (32-35°F, 0-2°C). Для каждой сессии получают единичные образцы в случайном порядке, следуя плану опыта по схеме латинского квадрата Williams, полученному с использованием Compusense ® Five Release 4.8 version. Каждый из образцов оценивается каждым из квалифицированных дегустаторов. В день проведения оценки образцы удаляют из холодильника и нагревают до 165°F (74°C) и сохраняют при такой температуре с использованием водяной бани в течение всего периода проведения оценки. Квалифицированные дегустаторы оценивают образцы с температурой от 135°F до 145°F (57-63°C), и дегустаторы следят за температурой образца с использованием цифрового термометра в течение периода оценки. Все образцы пронумерованы случайным кодом из однозначного числа. Перед оценкой каждого образца для очистки неба квалифицированные дегустаторы используют воду Poland Spring® (Poland Spring Water Company, Greenwich, CT 06830) и не соленые крекеры (NABISCO, Unsalted Tops, Premium, Kraft Foods, North America, East Hanover, NJ 07936). Все образцы и воду после тестирования сплевывают. Между оценкой образцов делают трех минутные перерывы, и 45 минутные перерывы делают после оценки 8-го образца в данной сессии. По завершению оценки органолептических свойств рассчитывают их среднюю оценку, усредняя оценки, данные квалифицированными дегустаторами с использованием XLSTAT version 2008.3.02.
Органолептические свойства:
Свойства оценивали, как описано в G.
J. Органолептические оценки автоклавированного томатного супа.
Методика определения органолептических свойств:
Описательный анализ проводят с участием 8-10 местных квалифицированных дегустаторов с использованием диапазона описательных методик определения, как описано в стандартных справочниках (Stone, H., & Sidel, J. L. (2004). Sensory Evaluation Practices (3 rd ed.). San Diego: Academic Press (pp 235-238)). Все дегустаторы имеют квалификацию по оценке текстурных свойств и используют универсальную непрерывную линейную органолептическую шкалу с пределами от 0 до 15. Все 26 образцов томатного супа получают с использованием автоклава, образцы содержат различные крахмалы и смеси крахмал-гидроколлоид и оценивают в три сессии. Каждую сессию по оценке разделяют на две подсессии, в которых оценивают 4 образца томатного супа. Образцы выбирают случайным образом с использованием генератора случайных чисел и соответственно образцы получают за 10 дней перед днем проведения органолептической оценки и хранят в холодильнике при температуре (32-35°F, 0-2°C). Для каждой сессии получают единичные образцы в случайном порядке, следуя плану опыта по схеме латинского квадрата Williams, полученному с использованием Compusense ® Five Release 4.8 version. В день проведения оценки образцы удаляют из холодильника и нагревают до 165°F (74°C) и сохраняют при такой температуре с использованием водяной бани в течение всего периода проведения оценки. Квалифицированные дегустаторы оценивают образцы с температурой от 135°F до 145°F (57-63°C), и дегустаторы следят за температурой образца с использованием цифрового термометра в течение периода оценки. Все образцы пронумерованы случайным кодом из однозначного числа. Перед оценкой каждого образца для очистки неба квалифицированные дегустаторы использовали воду Poland Spring® (Poland Spring Water Company, Greenwich, CT 06830) и не соленые крекеры (NABISCO, Unsalted Tops, Premium, Kraft Foods, North America, East Hanover, NJ 07936). Все образцы и воду после тестирования сплевывают. Между оценкой образцов делают трех минутные перерывы, и 45 минутные перерывы делают после оценки 8-го образца в данной сессии. По завершению оценки органолептических свойств рассчитывают их среднюю оценку, усредняя оценки, данные квалифицированными дегустаторами с использованием XLSTAT version 2008.3.02. При описательной оценке образцов супа оценивали следующие свойства. При описательной оценке образцов супа оценивали следующие свойства.
Органолептические свойства:
Свойства оценивали, как описано в G.
K. Органолептическая оценка пудинга.
Методика определения органолептических свойств:
Описательный анализ проводят с участием девяти местных квалифицированных дегустаторов с использованием диапазона описательных методик определения, как описано в стандартных справочниках (Stone, H., & Sidel, J. L. (2004). Sensory Evaluation Practices (3 rd ed.). San Diego: Academic Press (p. 235-238)). Все дегустаторы имеют квалификацию по оценке текстурных свойств и используют универсальную непрерывную линейную органолептическую шкалу с пределами от 0 до 15. Все 34 образца пудинга получают с использованием различных крахмалов и смесей крахмал-гидроколлоид и оценивают их в четыре сессии. Каждую сессию по оценке разделяют на две подсессии, в которых оценивают 4 образца. Образцы выбирают случайным образом с использованием генератора случайных чисел и соответственно образцы получают за одну неделю перед днем проведения органолептической оценки и хранят в холодильнике при температуре (32-35°F, 0-2°C). Для каждой сессии получают единичные образцы в случайном порядке, следуя плану опыта по схеме латинского квадрата Williams, полученному с использованием Compusense ® Five Release 4.8 version. Каждый из образцов оценивается каждым из квалифицированных дегустаторов. В день проведения оценки образцы удаляют из холодильника и сразу же используют для проведения оценки. Перед оценкой каждого образца для очистки неба квалифицированные дегустаторы используют воду Poland Spring® (Poland Spring Water Company, Greenwich, CT 06830) и не соленые крекеры (NABISCO, Unsalted Tops, Premium, Kraft Foods, North America, East Hanover, NJ 07936). Все образцы и воду после тестирования сплевывают. Между оценкой образцов делают трех минутные перерывы, и 45 минутные перерывы делают после оценки 6-го образца в данной сессии. По завершению оценки органолептических свойств рассчитывают их среднюю оценку, усредняя оценки, данные квалифицированными дегустаторами с использованием XLSTAT version 2008.3.02. При описательной оценке образцов пудинга оценивали следующие свойства.
Органолептические свойства:
Свойства оценивали, как описано ниже.
Частицы на поверхности в емкости:
Определение: Количество частиц, которые видны на поверхности продукта перед перемешиванием.
Техника: Оценку количества частиц на поверхности продукта проводят, наклоняя емкость на свету. Пожалуйста, оценивайте только непрерывную поверхность продукта.
Контроль: На шкале с 15 делениями в качестве контроля использовали следующие материалы:
Йогурт без наполнителя Dannon (перемешанный 10x) (5).
Определение твердости методом вдавливания ложкой:
Определение: определение твердости проводят ложкой на образце перед перемешиванием.
Техника: Зачерпывают одну полную большую ложку продукта из средней 1/3 емкости снизу вверх, поднимают вертикально и оценивают поперечное сечение для упрощения/ясности. Используют большую ложку.
Контроль: На шкале с 15 делениями в качестве контроля использовали следующие материалы:
Йогурт Original La (2),
Без наполнителя Dannon (13), и
Jello (15).
Вибрирование:
Определение: Желатиноподобный внешний вид продукта на ложке перед перемешиванием.
Техника: Зачерпывают, захватывая полную ложку продукта, и слегка трясут с использованием вибрирующего движения. Используют большую ложку.
Контроль: На шкале с 15 делениями в качестве контроля использовали следующие материалы:
Йогурт Original La (1),
Пудинг Jello (6,5), и
Jell-O (15).
Частицы на поверхности ложки:
Определение: Количество частиц, которые видны на поверхности продукта, когда смотрят на заднюю часть ложки, после перемешивания.
Техника: Покрытую продуктом ложку извлекают из емкости и оценивают присутствие видимых частиц на задней части ложки.
Контроль: На шкале с 15 делениями в качестве контроля использовали следующие материалы:
Пудинг Swiss Miss (2)
Арахисовое масло Skippy (9)
Примечание: Пожалуйста, не перемешивайте контроль.
Плотность перед перемешиванием:
Описание: Усилие, требуемое для сжатия продукта, перед перемешиванием.
Техника: Берут полную ложку продукта, манипулируя им между небом и языком 1 раз. Используют маленькую ложку.
Контроль: На шкале с 15 делениями в качестве контроля использовали следующие материалы:
Redi Whip® (3),
Пудинг Jell-O® (5),
Сыр Whiz® (8),
Арахисовое масло Skippy® (10), и
Сливочный сыр (14).
Вязкость при стекании с ложки после перемешивания:
Описание: как быстро материал стекает с ложки после перемешивания
Техника: Оценивают стекание с ложки с использованием вибрирующего движения. Используют большую ложку.
Контроль: На шкале с 15 делениями в качестве контроля использовали следующие материалы:
Помадка Smuckers® (0),
Сгущенное молоко (5),
Шоколадный сироп Hershey's® (8), и
Вода (15).
Плотность после перемешивания:
Определение : Усилие, требуемое для сжатия продукта после перемешивания.
Техника: Берут полную ложку продукта, манипулируя им между небом и языком 1 раз. Используют маленькую ложку.
Контроль: На шкале с 15 делениями в качестве контроля использовали следующие материалы:
Redi Whip® (3),
Пудинг Jell-O® (5),
Сыр Whiz® (8),
Арахисовое масло Skippy® (10), и
Сливочный сыр (14).
Когезивность:
Определение: Степень деформации/отделения по сравнению со сдвигом/срезом или разрушением после перемешивания.
Техника: Берут полную ложку продукта и помещают на язык; однократно сжимают между небом и языком.
Контроль: На шкале с 15 делениями в качестве контроля использовали следующие материалы:
Желатиновый десерт (1),
Redi Whip® (3),
Быстрорастворимый пудинг (5),
Детское питание (8), и
Пудинг из тапиоки (13).
Гладкость обволакивания во рту:
Определение: Степень, с которой образец равномерно распределяется по небу во время манипуляции после перемешивания.
Техника: Помещают большую полную ложку продукта в рот и оценивают равномерность распределения во время манипуляции между языком и небом.
Контроль: На шкале с 15 делениями в качестве контроля использовали следующие материалы:
Желе Jell-O® (0),
Шоколадный сироп (4),
Сгущенное молоко (8), и
Дрессинг Ranch (13).
Скользкость:
Определение: Просто скользят языком по продукту после перемешивания.
Техника: Берут большую полную ложку продукта и помещают ее на язык; выдерживают продукт на языке, придавая языку форму чаши и удерживая зубы слегка приоткрытыми; удерживают продукт от соприкосновения с небом, двигают языком под поверхностью продукта то вперед, то назад.
Контроль: На шкале с 15 делениями в качестве контроля использовали следующие материалы:
Детское питание из горошка (3,5),
Dannon® (7,5) без наполнителя,
Сметана (11,0), и
Салатный дрессинг (12,0).
Плавление:
Определение: Скорость, с которой образец растворяется или плавится во рту.
Техника: Берут полную ложку продукта, манипулируя им между верхним небом и языком 5 сжатий/манипуляций. Используют маленькую ложку.
Контроль: На шкале с 15 делениями в качестве контроля использовали следующие материалы:
Арахисовое масло (2,5),
Взбитый сливочный сыр (6,5), и
Пудинг Jell-O® (10,5).
Остаточный продукт: После проглатывания продукта или сплевывания.
Остаточное обволакивание во рту:
Определение: Количество, оставшееся в полости рта после проглатывания.
Техника: Берут полную ложку продукта, манипулируя им между небом и языком 3 раза, и затем проглатывают. Используют маленькую ложку.
Контроль: На шкале с 15 делениями в качестве контроля использовали следующие материалы:
Цельное молоко (2,7);
Жирные сливки Tuscan (7);
Пудинг Jell-O (9) и
Арахисовое масло Skippy (15).
Пример 1 - Получение сшитых крахмалов
Малонабухающие крахмалы получают, как описано ниже. Партии продукта получали с помощью различных реакций. Условия проведения реакций приведены в следующем не ограничивающем описании.
a. E399-38-4, E399-37, E399-33, E399-26, E398:68: Комбинируют крахмал воскового риса (1000 г, по сухому веществу), воду (2000 мл), STMP (триметафосфат натрия, 14,85 г, 1,485%, по сухому веществу крахмала), триполифосфат натрия (STPP, 0,15 г, 0,015 вес.%, по сухому веществу крахмала) и сульфат натрия (200 г, 20 вес.%, по сухому веществу крахмала). Используя 3% раствор гидрооксида натрия, регулируют щелочность суспензии до 50 мл (это значит, что 50 мл 0,1N HCl требуется для нейтрализации 50 мл образца суспензии). В результате получают pH 11,5. Температуру суспензии регулируют до 42-45°C. Затем поддерживают начальный pH 11,5 в течение всех 24 часов реакции с использованием контролера pH (Barnant Digital Контролер pH модель № 501-3400), который контролирует перистальтическим насосом, добавляя 3% раствор NaOH для поддержания заданного уровня pH.
b. Комбинируют E399:53: крахмал SU2 (1000 г, по сухому веществу), воду (2000 мл), STMP (триметафосфат натрия, 14,85 г, 1,485 вес.%, по сухому веществу крахмала), триполифосфат натрия (STPP, 0,15 г, 0,015 вес.%, по сухому веществу крахмала) и сульфат натрия (200 г, 20 вес.%, по сухому веществу крахмала). Используя 3% раствор гидрооксида натрия, регулируют щелочность суспензии до 50 мл (это значит, что 50 мл 0,1N HCl требуется для нейтрализации 50 мл образца суспензии). В результате получают pH 11,5. Температуру суспензии регулируют до 42-45°C. Затем поддерживают начальный pH 11,5 в течение всех 24 часов реакции с использованием контролера pH (Barnant Digital Контролер pH модель № 501-3400), который контролирует перистальтическим насосом, добавляя 3% раствор NaOH для поддержания заданного уровня pH.
c. E399:48-1, E399:48-3, E399:41-1, E399:41-2, E399:38-1, E399:48-3: Дополнительные образцы получают с использованием описанных выше процедур, но варьируя количество STMP и STPP, с использованием сшивания крахмала для варьирования полученного конечного объема набухания. Объем набухания каждого образца тестируют с использованием методов, описанных в Примерах. Результаты суммированы ниже.
| Получение и характеристики крахмала. | ||||
| Основа крахмала | Сульфат (%) | STMP (%) | STPP (%) | Объем набухания (мл/г) |
| E398:68 (крахмал воскового риса) | 20 | 1,485 | 0,015 | 8,0 |
| E399:26 (крахмал воскового риса) | 20 | 1,485 | 0,015 | 9,0 |
| E399:33 (крахмал воскового риса) | 20 | 1,485 | 0,015 | 9,5 |
| E399:37 (крахмал воскового риса) | 20 | 1,485 | 0,015 | 10,0 |
| E399:38-1 (крахмал воскового риса) | 20 | 0,0495 | 0,0005 | 22,0 |
| E399:38-4 (крахмал воскового риса) | 20 | 1,485 | 0,015 | 9,0 |
| E399:41-1 (крахмал воскового риса) | 20 | 2,475 | 0,025 | 7,0 |
| E399:41-2 (крахмал воскового риса) | 20 | 7,920 | 0,080 | 4,0 |
| E399:48-1 (крахмал SU2) | 5 | 0,495 | 0,005 | 14,7 |
| E399:48-1 (крахмал SU2) | 5 | 0,495 | 0,005 | 14,7 |
| E399:53 (крахмал SU2) | 5 | 1,485 | 0,015 | 8,5 |
| E399:48-3 (крахмал SU2) | 5 | 7,920 | 0,080 | 5,0 |
Пример 2 - Оценка малонабухающего крахмала в сливочном грибном супе.
Малонабухающие крахмалы оценивали в сливочном грибном супе, полученном с использованием варочного котла и в автоклавированном сливочном грибном супе. Результаты по обоим образцам приведены ниже.
a. Условия при использовании варочного котла.
Рецептурный состав, используемый для получения сливочного грибного супа, приведен в таблице ниже.
| Рецептурный состав сливочного грибного супа, полученного в варочном котле. | ||
| Количество (вес.%) | ||
| Ингредиенты | Эксперимент | Контроль |
| Вода | 73,11 | 79,61 |
| Жирные сливки 36% | 15,00 | 15,00 |
| Грибы | 0,00 | 0,00 |
| Крахмал A 1 | - | 3,50 |
| Крахмал B 2 | 10,0 | - |
| Сахар | 0,70 | 0,70 |
| Соль | 0,70 | 0,70 |
| Луковый порошок 3 | 0,25 | 0,25 |
| Моно- и диглицериды 4 | 0,20 | 0,20 |
| Белый перец 5 | 0,04 | 0,04 |
|
1.Крахмал NATIONAL 465® коммерчески доступный от National Starch 2 Малонабухающий крахмал - E399:33 3 Коммерчески доступный от McCormick 4 Myvacet 945-K от Kerry Bioscience 5 Коммерчески доступный от McCormick |
Сухие ингредиенты (сахар, соль, луковый порошок, белый перец и крахмал) тщательно смешивают. Смесь добавляют в воду и жирные сливки в мерном стакане из нержавеющей стали с использованием венчика при добавлении. Затем с использованием пипетки в смесь добавляют моно- и диглицериды. Затем смесь перемещают в варочный котел Thermomix. Смесь подвергают тепловой обработке при температуре 200oF (93°C ) при приложении сдвигового усилия в течение 1-45 минут. После тепловой обработки смесь переливают обратно в мерный стакан из нержавейки, слегка охлаждают и помещают в холодильник до момента проведения оценки.
Проводят оценку образцов сливочного грибного супа. Оба супа нагревают до достижения температуры 120-130oF (49-54°C). Было установлено, что ключевым различием между экспериментальным крахмалом и контрольным крахмалом является то, что экспериментальный крахмал обеспечивает значительное увеличение остаточного обволакивания во рту, имея при этом низкую песчанистость при эквивалентной с контролем вязкости. Это позволяет придать супу заданную кремовость.
Данные вязкости и органолептических оценок образцов супа собирали, как описано в Примерах. Данные вязкости и органолептических оценок приведены ниже в таблице.
Результаты эксперимента по получению сливочного грибного супа с использованием варочного котла.
| Результаты эксперимента по получению сливочного грибного супа с использованием варочного котла. | ||
| Свойство | Эксперимент | Контроль |
| Вязкость (Па·с) | 1,28 | 0,70 |
| Песчанистость | 7,50 | 10,96 |
| Скорость разрушения | 2,40 | 4,70 |
| Остаточное обволакивание во рту | 6,93 | 3,66 |
b. Условия автоклавирования
Рецептурный состав, используемый для получения сливочного грибного супа, приведен в таблице ниже.
| Рецептурный состав автоклавированного сливочного грибного супа. | ||
| Количество (вес.%) | ||
| Ингредиенты | Эксперимент | Контроль |
| Вода | 73,11 | 79,61 |
| Жирные сливки 36% | 15,00 | 15,00 |
| Грибы | 0,00 | 0,00 |
| Крахмал A 1 | - | 3,50 |
| Крахмал B 2 | 10,0 | - |
| Сахар | 0,70 | 0,70 |
| Соль | 0,70 | 0,70 |
| Луковый порошок 3 | 0,25 | 0,25 |
| Моно- и диглицериды 4 | 0,20 | 0,20 |
| Белый перец 5 | 0,04 | 0,04 |
|
1.Крахмал NATIONAL 465® коммерчески доступный от National Starch 2 Малонабухающий крахмал - E399:33 3 Коммерчески доступный от McCormick 4 Myvacet 945-K от Kerry Bioscience 5 Коммерчески доступный от McCormick |
Сухие ингредиенты (сахар, соль, луковый порошок, белый перец и крахмал) тщательно смешивают в пакете со струнным замком. В чистую емкость добавляют воду, жирные сливки и моно-, диглицериды. Емкость помешают под промышленный миксер Baldor с высоким усилием сдвига. Вращаясь, миксер создает вихревую воронку. В вихревую воронку добавляют сухую смесь и тщательно перемешивают (около 3 минут). Затем смесь перемещают в варочный котел Groen. Смесь подвергают тепловой обработке при температуре 190oF (88°C ) в течение 10 минут при постоянном перемешивании. После того как партия готова, 3 жестяные банки с образцами для автоклавирования заполняют согласно заданному весу, оставляя заданное свободное пространство над продуктом в соответствии с технологией получения продукта. Остаток смеси заполняют в жестяные банки и укупоривают. Жестяные банки для продукта заполняют на 3 грамма меньше, чем жестяные банки для образца. Затем жестяные банки помещают в автоклав и подвергают обработке до достижения FO=10. Температура автоклавирования составляет 250oF (121°C) и скорость перемешивания с встряхиванием составляет 12 оборотов в минуту. По завершению процесса автоклавирования, жестяные банки с продуктом выдерживают в автоклаве для удобства в течение 10 дней перед извлечением и проведением оценки
Проводят оценку образцов сливочного грибного супа. Жестяные банки с продуктом откупоривают, и содержимое переливают в мерный стакан из нержавеющей стали. Оба супа нагревают до достижения температуры 120-130oF (49-54°C). Было установлено, что ключевым различием между экспериментальным крахмалом и контрольным крахмалом является то, что экспериментальный крахмал обеспечивает значительно более низкое ощущение песчанистости и значительно большее остаточное обволакивания во рту, при этом имея более низкую вязкость по сравнению с контролем. Это позволяет придать супу заданную кремовость.
Данные вязкости и органолептических оценок образцов супа собирали, как описано в Примерах. Данные вязкости и органолептических оценок приведены ниже в таблице.
| Результаты эксперимента по получению автоклавированного сливочного грибного супа | ||
| Свойство | Эксперимент | Контроль |
| Вязкость (Па*с) | 0,44 | 1,02 |
| Песчанистость | 9,99 | 11,16 |
| Скорость разрушения | 4,50 | 5,4 |
| Остаточное обволакивание во рту | 6,11 | 4,22 |
Пример 3 - Оценка малонабухающего крахмала в томатном супе.
Малонабухающие крахмалы оценивали в томатном супе, полученном с использованием варочного котла, и в автоклавированном томатном супе. Результаты по обоим образцам приведены ниже.
a. Условия при использовании варочного котла.
Рецептурный состав, используемый для получения томатного супа, приведен в таблице ниже.
| Рецептурный состав томатного супа, полученного в варочном котле. | ||
| Количество (вес.%) | ||
| Ингредиенты | Эксперимент | Контроль |
| Вода | 73,90 | 76,40 |
| Томатная паста 1 | 13,30 | 13,30 |
| Высокофруктозный кукурузный сироп 42 2 | 6,60 | 6,60 |
| Крахмал С 3 | - | 2,50 |
| Крахмал B 4 | 5,00 | - |
| Соль | 1,20 | 1,20 |
|
1 Коммерчески доступный от Contadina 2 Коммерчески доступный от Golden Barrel Baking Products 3 Крахмал THERMTEX®, коммерчески доступный от National Starch 4 Малонабухающий крахмал-E399:33 |
Сухие ингредиенты (соль и крахмал) тщательно смешивают. Смесь добавляют в воду и томатную пасту и высокофруктозный кукурузный сироп в мерном стакане из нержавеющей стали с использованием венчика при добавлении. Затем с использованием пипетки в смесь добавляют моно- и диглицериды. Затем смесь перемещают в варочный котел Thermomix. Смесь подвергают тепловой обработке при температуре 200oF (93°C ) при приложении сдвигового усилия 1-40 минут. После тепловой обработки смесь переливают обратно в мерный стакан из нержавейки, слегка охлаждают и помещают в холодильник до момента проведения оценки.
Проводят оценку образцов томатного супа. Оба супа нагревают до достижения температуры 120-130oF (49-54°C). Контрольный суп имеет более красный цвет, типичный для томатного супа. Экспериментальный суп имел более оранжевый цвет, типичный для сливочного томатного супа. Оба супа имели аналогичную вязкость, песчанистость и остаточное обволакивание во рту. Экспериментальный суп имел замедленную скорость разрушения по сравнению с контролем, типичную для пищевых продуктов, содержащих жир. Было установлено, что ключевым различием между экспериментальным крахмалом и контрольным крахмалом является то, что экспериментальный крахмал обеспечивает значительное замутнение томатному супу, что изменяет его цвет и позволяет придать супу внешний вид, присущий сливочному томатному супу даже при том, что сливки не входят в рецептурный состав.
Данные вязкости и органолептических оценок образцов супа собирали, как описано в Примерах. Данные вязкости и органолептических оценок приведены ниже в таблице.
| Результаты эксперимента по получению томатного супа с использованием варочного котла | ||
| Свойство | Эксперимент | Контроль |
| Вязкость (Па·с) | 0,38 | 0,43 |
| Замутненность | Более оранжевый | Красный |
| Песчанистость | 10,16 | 10,57 |
| Скорость разрушения | 3,85 | 5,22 |
| Остаточное обволакивание во рту | 4,84 | 4,25 |
b. Условия автоклавирования
Рецептурный состав, используемый для получения томатного супа, приведен в таблице ниже.
| Рецептурный состав автоклавированного томатного супа | ||
| Количество (вес.%) | ||
| Ингредиенты | Эксперимент | Контроль |
| Вода | 73,90 | 76,40 |
| Томатная паста 1 | 13,30 | 13,30 |
| Высокофруктозный кукурузный сироп 42 2 | 6,60 | 6,60 |
| Крахмал С 3 | - | 2,50 |
| Крахмал B 4 | 5,00 | - |
| Соль | 1,20 | 1,20 |
|
1 Коммерчески доступный от Contadina 2 Коммерчески доступный от Golden Barrel Baking Products 3 Крахмал THERMTEX®, коммерчески доступный от National Starch 4 Малонабухающий крахмал-E399:33 |
Сухие ингредиенты (соль и крахмал) тщательно смешивают в пакете со струнным замком. В чистую емкость добавляют воду, томатную пасту и высокофруктозный кукурузный сироп. Емкость помешают под промышленный миксер Baldor с высоким усилием сдвига. Вращаясь, миксер создает вихревую воронку. В вихревую воронку добавляют сухую смесь и тщательно перемешивают (около 3 минут). Затем смесь перемещают в варочный котел Groen. Смесь подвергают тепловой обработке при температуре 190°F (88°C) в течение 10 минут при постоянном перемешивании. После того, как партия готова 3, жестяные банки для автоклавирования заполняют согласно заданному весу, оставляя заданное свободное пространство над продуктом, как определено Остаток смеси заполняют в жестяные банки и укупоривают. Жестяные банки для продукта заполняют на 3 грамма меньше, чем жестяные банки для образца. Затем жестяные банки помещают в автоклав и подвергают обработке до достижения FO=10. Температура автоклавирования составляет 210°F (99°C), и скорость перемешивания с встряхиванием составляет 12 оборотов в минуту. По завершению процесса автоклавирования, жестяные банки с продуктом выдерживают в автоклаве для удобства в течение 10 дней перед извлечением и проведением оценки.
Проводят оценку образцов томатного супа. Жестяные банки с продуктом откупоривают и содержимое переливают в мерный стакан из нержавеющей стали. Оба супа нагревают до достижения температуры 120-130oF (49-54°C). Контрольный суп имеет более красный цвет, типичный для томатного супа. Экспериментальный суп имеет более оранжевый цвет, типичный для сливочного томатного супа. Оба супа имели аналогичную скорость разрушения и остаточное обволакивание во рту. Экспериментальный суп имел более высокую вязкость и песчанистость по сравнению с контролем. Было установлено, что ключевым различием между экспериментальным крахмалом и контрольным крахмалом является то, что экспериментальный крахмал обеспечивает значительное замутнение томатному супу, что изменяет его цвет и позволяет придать супу внешний вид, присущий сливочному томатному супу даже при том, что сливки не входят в рецептурный состав.
Данные вязкости и органолептических оценок образцов супа собирали, как описано в Примерах. Данные вязкости и органолептических оценок приведены ниже в таблице.
| Результаты эксперимента по получению автоклавированного томатного супа | ||
| Свойство | Эксперимент | Контроль |
| Вязкость (Па·с) | 0,32 | 0,07 |
| Замутненность | Более оранжевый | Красный |
| Песчанистость | 11,0 | 9,70 |
| Скорость разрушения | 4,08 | 4,50 |
| Остаточное обволакивание во рту | 4,55 | 4,16 |
Пример 4 - Оценка малонабухающего крахмала в пудинге.
Рецептурный состав, используемый для получения пудинга, приведен в таблице ниже.
| Рецептурный состав пудинга. | ||
| Количество (вес.%) | ||
| Ингредиенты | Эксперимент | Контроль |
| Крахмал А | 3,68 | 5,00 |
| Крахмал В | 3,68 | 0,00 |
| Сахар | 10,00 | 10,00 |
| Обезжиренное молоко | 82,64 | 84,38 |
| Итого | 100,00 | 100,00 |
Крахмал A: Крахмал NATIONAL 1457, коммерчески доступный от National Starch
Крахмал B: Малонабухающий крахмал-E399:37
Сухие ингредиенты Крахмал A, Крахмал B и сахар тщательно смешивают. Смесь сухих ингредиентов добавляют в обезжиренное молоко при среднем перемешивании со встряхиванием и получают суспензию. Суспензию перемещают в варочный котел Groen, укупоримают алюминиевой фольгой, и нагревают до достижения 200°F (93°C) при перемешивании с встряхиванием 25 оборотов в минуту. Температуру выдерживают 200±3°F (93°C+1°C ) в течение 25 минут; после выдержки пудинг охлаждают в течение 5 минут и заполняют в емкости при температуре от 135 до 145°F (57-63°C), затем охлаждают на льду и хранят в условиях холодильного хранения при температуре 40°F (4°C).
Образец сравнивают с контролем. Оба образца, и экспериментальный, и контрольный, имеют одинаковую вязкость, результаты теста на вдавливание ложкой, присутствие частиц на поверхности (перед перемешиванием), результаты теста на вибрирование, присутствие частиц на поверхности ложки, плотность перед перемешиванием, вязкость стекаемого с ложки продукта, когезивность, гладкость и скользкость. Экспериментальный образец имел более высокое остаточное обволакивание во рту, и плотность после перемешивания, и отложенное плавление по сравнению с контролем. Было установлено, что ключевым различием между экспериментальным крахмалом и контрольным крахмалом является то, что экспериментальный крахмал обеспечивает значительное снижение плавления и увеличение обволакивания во рту, что позволяет придать пудингу кремовую текстуру.
Данные вязкости и органолептических оценок образцов пудинга собирали, как описано в Примерах. Данные вязкости и органолептических оценок приведены ниже в таблице.
| Результаты эксперимента по получению пудинга | ||
| Ингредиенты | Эксперимент | Контроль |
| Вязкость (Па·с) | 7,36 | 7,27 |
| Определение твердости методом вдавливания ложкой Spoon | 5,14 | 5,79 |
| Присутствие частиц на поверхности (перед перемешиванием) | 0,66 | 0,77 |
| Тест на вибрирование | 3,5 | 4,10 |
| Присутствие частиц на поверхности ложки | 0,83 | 1,17 |
| Плотность перед перемешиванием | 5,42 | 4,71 |
| Вязкость при стекании продукта с ложки | 3,5 | 2,51 |
| Плотность (после перемешивания) | 5,31 | 4,27 |
| Когезивность | 5,83 | 5,38 |
| Гладкость обволакивания во рту | 7,12 | 7,63 |
| Скользкость | 8,84 | 7,91 |
| Плавление | 8,57 | 10,37 |
| Остаточное обволакивание во рту | 7,38 | 6,21 |
Пример 5 - Оценка малонабухающего крахмала в водных дисперсиях.
Этот пример иллюстрирует поведение малонабухающих крахмалов в водных дисперсиях. Получение малонабухающих крахмалов описано в Примерах.
Получение водных дисперсий:
Выбирали крахмалы с различными пределами объемов набухания и оценивали их вязкость и органолептические свойства. Крахмалы получали как водные дисперсии в концентрациях, приведенных в таблице ниже.
| Применяемые уровни для отдельных образцов | |||
| Крахмал | Объем набухания (мл/г) | Крахмал (%) | Вода (%) |
| E399:38-1 воскового риса | 22 | 5 | 95 |
| E399:38-1 воскового риса | 22 | 10 | 90 |
| E399:38-4 воскового риса | 9 | 5 | 95 |
| E399:38-4 воскового риса | 9 | 10 | 90 |
| E399:38-4 воскового риса | 9 | 15 | 85 |
| E399:41-1 воскового риса | 7 | 5 | 95 |
| E399:41-1 воскового риса | 7 | 10 | 90 |
| E399:41-1 воскового риса | 7 | 15 | 85 |
| E399:41-2 воскового риса | 4 | 5 | 95 |
| E399:41-2 воскового риса | 4 | 10 | 90 |
| E399:41-2 воскового риса | 4 | 15 | 85 |
| E399:41-2 воскового риса | 4 | 20 | 80 |
| E399:48-1 SU2 | 14,7 | 5 | 95 |
| E399:48-1 крахмал SU2 | 14,7 | 10 | 90 |
| E399:53 крахмал SU2 | 8,5 | 5 | 95 |
| E399:53 крахмал SU2 | 8,5 | 10 | 90 |
| E399:53 крахмал SU2 | 8,5 | 15 | 85 |
| E399:48-3 крахмал SU2 | 5 | 5 | 95 |
| E399:48-3 крахмал SU2 | 5 | 10 | 90 |
| E399:48-3 крахмал SU2 | 5 | 15 | 85 |
| E399:48-3 крахмал SU2 | 5 | 20 | 80 |
| Крахмал PURITY® 87 | 14,2 | 5 | 95 |
| Крахмал PURITY® 87 | 14,2 | 10 | 90 |
| Крахмал THERMTEX® | 22,8 | 5 | 95 |
| Крахмал THERMTEX® | 22,8 | 10 | 90 |
| Крахмал NOVELOSE® 480 HA | 4 | 5 | 95 |
| Крахмал NOVELOSE® 480 HA | 4 | 10 | 90 |
| Крахмал NOVELOSE® 480 HA | 4 | 15 | 85 |
| Крахмал NOVELOSE® 480 HA | 4 | 20 | 80 |
| Крахмал NOVELOSE® 480 HA | 4 | 30 | 70 |
Все образцы получали с использованием лабораторной установки Thermomix. Используя чистый венчик, сухие ингредиенты добавляют и взбивают в предварительно отвешенном количестве натуральной ключевой воде в чистом пластиковом мерном стакане. Общий вес партии составляет 1500 грамм. Проводят тщательное перемешивание для удаления комков. Смесь перемещают в предварительно вымытый и прошедший санитарную обработку варочный котел Thermomix. На Thermomix устанавливают скорость 1 и температуру 93°C (200°F). Образцы подвергают тепловой обработке в общем 45 минут (для партии 1500 грамм). В течение всего процесса температуру проверяют с использованием цифрового термометра.
По завершении тепловой обработки раствор переливают в прошедший предварительную санитарную обработку 2000 мл мерный стакан из нержавеющей стали, затем укупоривают алюминиевой фольгой и охлаждают в течение около 10 минут. Затем раствор переливают в 4 унциевые пластиковые емкости для проведения органолептической оценки и измерения вязкости и помещают в холодильник на 8 часов. Перед проведением оценки образцы достают из холодильника и помещают при комнатной температуре (72°F, 22°C).
Результаты эксперимента
Данные объема набухания, вязкости и органолептической оценки водных дисперсий собирали, как описано в Примерах. Данные вязкости и органолептических оценок суммированы ниже.
| Объем набухания, песчанистость и остаточное обволакивание во рту | |||||
| Название крахмала | Крахмал, (%) | Объем набухания, (мл/г) | Вязкость при 10 с-1 (Па·с) | Песчанистость | Остаточное обволакивание во рту |
| E399:38-1 | 5 | 22 | 0,940 | 1,9 | 3,57 |
| E399:38-1 | 10 | 22 | 25,25 | 2,24 | 5,71 |
| E399:38-4 | 5 | 9 | 0,003 | 3,47 | 3,57 |
| E399:38-4 | 10 | 9 | 0,111 | 6,59 | 5,95 |
| E399:38-4 | 15 | 9 | 44,48 | 1,25 | 12,34 |
| E399:41-1 | 5 | 7 | 0,002 | 4,14 | 3,6 |
| E399:41-1 | 10 | 7 | 0,018 | 3,8 | 4,5 |
| E399:41-1 | 15 | 7 | 5,547 | 4,45 | 9,17 |
| E399:41-2 | 5 | 4 | 0,001 | 4,57 | 5,2 |
| E399:41-2 | 10 | 4 | 0,003 | 4,73 | 4,32 |
| E399:41-2 | 15 | 4 | 0,012 | 6,24 | 6,07 |
| E399:41-2 | 20 | 4 | 0,909 | 6,52 | 7,51 |
| E399:48-1 | 5 | 14,7 | 0,009 | 5,66 | 4,88 |
| E399:48-1 | 10 | 14,7 | 12,94 | 2,85 | 7,62 |
| E399:53 | 5 | 8,5 | 0,001 | 6,13 | 4,75 |
| E399:53 | 10 | 8,5 | 0,025 | 5,99 | 5,25 |
| E399:53 | 15 | 8,5 | 29,860 | 3,25 | 8,69 |
| E399:48-3 | 5 | 5 | 0,001 | 4,73 | 4,76 |
| E399:48-3 | 10 | 5 | 0,001 | 8,11 | 7,18 |
| E399:48-3 | 15 | 5 | 0,018 | 7,63 | 6,35 |
| E399:48-3 | 20 | 5 | 1,51 | 7,15 | 7,62 |
| Крахмал PURITY® 87 | 5 | 14,2 | 0,002 | 4,9 | 3,98 |
| Крахмал PURITY® 87 | 10 | 14,2 | 1,135 | 4,68 | 6,34 |
| Крахмал THERMTEX® | 5 | 22,8 | 0,796 | 3,97 | 3,59 |
| Крахмал THERMTEX® | 10 | 22,8 | 12,9 | 1,58 | 7,97 |
| Крахмал NOVELOSE® 480 HA |
5 | 4 | 0,001 | 7,62 | 6,74 |
| Крахмал NOVELOSE® 480 HA |
10 | 4 | 0,001 | 9,54 | 9,22 |
| Крахмал NOVELOSE® 480 HA |
15 | 4 | 0,002 | 10,16 | 10,09 |
| Крахмал NOVELOSE® 480 HA |
20 | 4 | 0,003 | 10,96 | 10,48 |
| Крахмал NOVELOSE® 480 HA |
30 | 4 | 0,019 | 13,27 | 12,24 |
Данные анализа
Поскольку рецептурный состав пищевых продуктов задает определенную вязкость, необходимо сравнивать оценку органолептических свойств различных крахмалов при такой же вязкости. Для каждого из материалов этого исследования авторы настоящего изобретения определяли концентрацию, при которой вязкость составляет до 1 Па·с (±0,2 Па·с), обычная вязкость супа, посредством визуальной интерполяции данных, как показано на Фиг. 1.
Затем авторы настоящего изобретения использовали туже визуальную интерполяцию для оценки песчанистости и обволакивания во рту при той же концентрации для каждого материала исследования. Результаты приведены в таблице ниже.
| Крахмал %, песчанистость и обволакивание во рту при =1 Па·с (±0,2 Па·с) | |||||
| Название крахмала | Крахмал, (%) | Объем набухания (мл/г) | Вязкость при 10 с-1 (Па·с) |
Песчанистость | Остаточное обволакивание во рту |
| E399:41-2 | 20 | 4 | 0,91 | 6,52 | 7,51 |
| E399:48-3 | 19 | 5 | ~1 | 7,2 | 7,5 |
| E399:41-1 | 13,5 | 7 | ~1 | 4,3 | 7,8 |
| E399:53 | 12,5 | 8,5 | ~1 | 4,8 | 7 |
| E399:38-4 | 11,5 | 9 | ~1 | 4,85 | 8,4 |
| Крахмал PURITY® 87 | 10 | 14,2 | 1,14 | 4,68 | 6,34 |
| E399:48-1 | 8 | 14,7 | ~1 | 3,9 | 6,8 |
| Крахмал THERMTEX® | 5 | 22,8 | 0,80 | 3,97 | 3,59 |
| E399:38-1 | 5 | 22 | 0,94 | 1,9 | 3,57 |
Из данных таблицы видно, что крахмалы с очень низким объемом набухания Q<7 мл/г имеют более высокую песчанистость, что не желательно. Дополнительно, можно видеть, что крахмалы с высоким объемом набухания Q>12 мл/г имеют низкое обволакивание во рту. Крахмалы по настоящему изобретению находятся от Q≥7 мл/г до Q≤12 мл/г. В этих пределах остаточное обволакивание во рту остается выше Q 7, при этом песчанистость остается ниже, чем при Q, которое ниже чем 5. В результате малонабухающие крахмалы по настоящему изобретению позволяют придать кремовую текстуру. Это показано графически на Фиг. 2.
Пример 6 - Снижение времени технологической обработки с крахмалами с низким объемом набухания.
В этом примере описывается применение малонабухающих крахмалов для снижения времени автоклавирования сливочного грибного супа.
Получение сливочного грибного супа:
Супы получают, как описано выше в примере получения сливочного грибного супа автоклавированием. Используют те же ингредиенты, Крахмал A (крахмал National™ 465) и Крахмал B (модифицированный STMP/STPP крахмал воскового рисового крахмала). Эксперименты проводили с использованием Design Expert 7.0 (Stat-Ease Inc., Minneapolis, MN). Получают девять образцов сливочного грибного супа с двойной смесью крахмалов, содержащих различное соотношение Крахмала A и Крахмала B. Воду регулировали в рецептурном составе с учетом используемого количества крахмала и количеств всех других ингредиентов, с сохранением таких же количеств, как в предшествующем примере получения автоклавированного сливочного грибного супа. Композиции супов приведены в таблице ниже с Крахмалом A - контроль и Крахмалом B - экспериментальным крахмалом с низким объемом набухания.
| Рецептурные составы автоклавированного сливочного грибного супа | |||
| Номер | Контроль Крахмал А % |
Эксперимент Крахмал В % |
Вода % |
| 1 | 0,00 | 0,00 | 83,11 |
| 2 | 0,00 | 5,00 | 78,11 |
| 3 | 0,00 | 10,00 | 73,11 |
| 4 | 2,22 | 7,78 | 73,11 |
| 5 | 3,34 | 4,96 | 74,81 |
| 6 | 3,50 | 0,00 | 79,61 |
| 7 | 3,50 | 10,00 | 69,61 |
| 8 | 7,00 | 0,00 | 76,11 |
| 9 | 7,00 | 0,00 | 76,11 |
Результаты эксперимента
Собирают данные вязкости и времени автоклавирования образцов сливочного грибного супа, как описано в примере получения автоклавированного сливочного грибного супа. Данные вязкости и времени автоклавирования суммированы в таблице ниже.
| Номер | Контроль Крахмал А% | Эксперимент Крахмал В% | Вязкость (Па·с) | Время автокла- вирования (мин) |
| 1 | 0,00 | 0,00 | 0,030 | 10,86 |
| 2 | 0,00 | 5,00 | 0,041 | 11,92 |
| 3 | 0,00 | 10,00 | 0,440 | 22,41 |
| 4 | 2,22 | 7,78 | 5,730 | 19,32 |
| 5 | 3,34 | 4,96 | 6,940 | 15,09 |
| 6 | 3,50 | 0,00 | 1,015 | 16,25 |
| 7 | 3,50 | 10,00 | 10,210 | 54,37 |
| 8 | 7,00 | 0,00 | 9,650 | 18,88 |
| 9 | 7,00 | 0,00 | 10,600 | 20,76 |
Данные анализа
Данные вводят в Design Expert 7.0 и проводят расчеты с использованием соответствующего программного обеспечения. Для преобразования данных вязкости используют log 10, и данные соответствуют линейной модели. На основании данных модели вязкости получают изображение в изолиниях как функцию количеств Крахмала A и Крахмала В, как показано на Фиг. 3.
Модель вязкости для автоклавированного сливочного грибного супа.
Точно также данные по времени автоклавирования обрабатывают с использованием соответствующего программного обеспечения Design Expert 7.0. Данные по времени автоклавирования не преобразуют, и используют для построения конкретной кубической модели. На основании данных модели времени автоклавирования получают изображение в изолиниях как функцию количеств Крахмала A и Крахмала В, как показано на Фиг. 4.
Модель времени автоклавирования для автоклавированного сливочного супа
Исследования модели времени автоклавирования и вязкости показали правильность экспериментальных данных. Следовательно, их используют для прогнозирования предположительного минимального времени автоклавирования для получения целевых показателей вязкости.
Для прогнозирования использовали модуль числовой оптимизации программы The Design Expert 7.0. В программу вводили показатели целевой вязкости для получения минимального времени автоклавирования. Целевая вязкость представляет собой взвешенное значение 5 кросс-параметров, а минимизация времени автоклавирования представляет собой взвешенное значение 3 кросс-параметров. На второй стадии программу используют для прогнозирования времени автоклавирования контрольного крахмала в случае использования только его для получения целевой вязкости. Программа предложила следующие композиции для достижения минимального времени автоклавирования.
| Данные времени автоклавирования для смесей с низким объемом набухания и только с контрольным Крахмалом A | ||||
| Целевая вязкость (Па·с) | Крахмал А% | Крахмал В% | Время автоклавиро- вания Минимум смеси с крахмалом с низким объемом набухания (мин) |
Время автоклавирова- ния Количество Крахмала А при целевой вязкости (мин/%) |
| 0,5 | 1,9 | 4,1 | 9,1 | 16 при 3,2% |
| 1,0 | 3,0 | 3,1 | 9,2 | 17 при 4,0% |
| 2,0 | 3,7 | 3,4 | 10,5 | 18 при 4,8% |
| 4,0 | 4,7 | 2,7 | 12,2 | 19 при 5,6% |
| 8,0 | 5,6 | 2,3 | 14,3 | 19 при 6,4% |
| 14,0 | 6,4 | 1,8 | 16,0 | 20 при 7,0% |
| 32,0 | 7,0 | 2,8 | 21,0 | NA |
Исходя из результатов, приведенных в таблице выше, видно, что рецептурные составы сливочного грибного супа, содержащие экспериментальный малонабухающий крахмал (Крахмал В), имеют более короткое время автоклавирования по сравнению с рецептурными составами на основе только контрольного крахмала (Крахмал A). Это является преимуществом малонабухающего крахмала, поскольку позволяет сократить время технологической обработки.
Пример 7 - Оценка малонабухающего крахмала в сметане.
Рецептурный состав, использованный для сметаны, приведен в таблице ниже.
| Рецептурный состав сметаны | ||
| Ингредиенты | Экспериментальная сметана с низким содержанием жира. Используемые количества, вес.% |
Контрольная полножирная сметана. Используемые количества, вес.% |
| Обезжиренное молоко | 68,66 | 49,46 |
| Жирные сливки | 24,00 | 45,00 |
| Обезжиренное сухое молоко низкотемпературного сгущения и распылительной сушки | 4,50 | 2,54 |
| Крахмал А | 1,42 | 3,00 |
| Крахмал В | 1,42 | 0,00 |
| Итого | 100,00 | 100,00 |
Крахмал A: крахмал THERMTEX®
Крахмал B: малонабухающий крахмал-модифицированный STMP/STPP крахмал восковой кукурузы с объемом набухания 8,0 мл/г.
Обезжиренное сухое молоко низкотемпературного сгущения и распылительной сушки: Обезжиренное сухое молоко, коммерчески доступное от Dairy America, Grade A Low Heat.
Сухие ингредиенты: Крахмал A, Крахмал B и обезжиренное сухое молоко тщательно перемешивают. Смешенные сухие ингредиенты добавляют в обезжиренное молоко при среднем перемешивании с встряхиванием (500 оборотов в минуту) в танке, и получают суспензию, перемешивая в течение 5 минут. Добавляют жирные сливки и перемешивают в течение 30 секунд и собирают сразу же во избежании образования пены. Для получения смеси используют пилотный пастеризатор Microthermics модель HVHW HTST. Смесь подвергают тепловой обработке при температуре 185° F (85°C) и выдерживают в течение 5 минут, и гомогенизируют последовательно при 2500 фунтов на квадратный дюйм (17237 кПа) на первой стадии и при 500 фунтов на квадратный дюйм (3447 кПа) на второй стадии. Смесь охлаждают до температуры 72°F (22°C), заквашивают культурой DVS-DVG-2000-10 (Chr. Hansen) и при показателе 0,02% тщательно смешивают для диспергирования культуры. Смесь выдерживают при температуре 72°F (22°C) до pH 4,5. Полученный сгусток разбивают и перекачивают через гомогенизирующую форсунку при 30 фунтов на квадратный дюйм (207 кПа), расфасовывают в емкости и хранят в условиях холодильного хранения при температуре 40°F.
При сравнении экспериментального образца с контролем обнаруживают, что большая часть органолептических свойств аналогичны. Экспериментальный образец был немного лучше в некоторых ключевых свойствах подражания жиру, таких как плавление, скольжение и молочность при обволакивании во рту.
Это позволяет получить сливочную сметану с низким содержанием жира (9% молочного жира) по сравнению с полножирной сметаной (18% молочного жира).
Данные вязкости и органолептические оценки сметаны собирали, как описано в Примерах. Данные вязкости и органолептические оценки суммированы в таблице ниже.
| Экспериментальные результаты - Органолептические оценки и характеристики сметаны | ||
| Название свойства | Эксперимент | Контроль |
| Блеск поверхности в емкости | 9,90 | 8,76 |
| Определение твердости методом вдавливания ложкой | 8,11 | 9,41 |
| Тест на вибрирование | 1,46 | 1,60 |
| Присутствие частиц на поверхности ложки | 4,05 | 4,55 |
| Плотность перед перемешиванием | 6,46 | 7,80 |
| Густота во рту перед перемешиванием | 9,60 | 12,00 |
| Когезивность | 6,61 | 8,15 |
| Вязкость (перемешивание) | 7,87 | 10,37 |
| Скользкость | 9,65 | 9,02 |
| Плавление | 7,23 | 6,07 |
| Общее остаточное обволакивание во рту | 6,13 | 7,45 |
| Меловость при обволакивании во рту | 2,60 | 2,20 |
| Молочность при обволакивании во рту | 3,54 | 3,91 |
Пример 8 - Усиленная стойкость к технологической обработке малонабухающего крахмала.
Этот пример иллюстрирует усиленную стойкость к технологической обработке малонабухающих крахмалов.
Измеренный объем набухания для каждого образца после тепловой обработки и его отклонение от контрольного объема набухания может рассматриваться в качестве индикатора чувствительности крахмала к условиям тепловой обработки.
Определение измеренного объема набухания крахмала и контрольного объема набухания крахмала приведены ниже.
Используемый здесь термин «измеренный объем набухания крахмала» представляет собой объем набухания, как измерено в части B на образце, полученном способом, приведенным в части «Получение водных дисперсий». Условия тепловой обработки постоянны, но для данного крахмала условия процесса, в частности, концентрация, получаемая в результате вязкость и, следовательно, стресс при тепловой обработке зависят от интенсивности обработки.
Используемый здесь термин «контрольный объем набухания» представляет собой объем набухания, как измерено в части B, включая стадии получения образца. Условия процесса для данного крахмала, включая условия тепловой обработки, постоянны для образцов, полученных способом с Q, соответствующим контрольным.
Данные для малонабухающих крахмалов показывают, что измеренные объемы набухания остаются не зависимыми от изменения концентрации и вязкости. Как видно из Фиг. 5, малонабухающие крахмалы нечувствительны к изменениям в процессе обработки, связанным с концентрацией и вязкостью. Однако для крахмалов с более высоким объемом набухания (контрольный объем набухания Q>15 мл/г) при изменении концентрации и вязкости может наблюдаться больше отклонений в измеренных объемах набухания.
Следовательно, можно заключить, что малонабухающие крахмалы позволяют получить готовый продукт более однородного качества за счет их повышенной стойкости к технологической обработке, что показали исследования.
Пример 9 - Получение сшитых крахмалов.
В другом варианте настоящего изобретения крахмал стабилизируют реакцией с оксидом пропилена и затем сшивают оксихлоридом фосфора (POCl3) с получением в результате крахмалов с заявленными в формуле изобретения объемами набухания.
Стабилизацию оксидом пропилена проводят, добавляя в общем 1000 частей крахмала тапиоки в реакционный сосуд, содержащий раствор 180 частей сульфата натрия в 1250 частей воды. В этот раствор добавляют 1,3 частей гидроксида натрия (добавляют, как 3% раствор) для обеспечения щелочности 64 мл (для нейтрализации 50 мл суспензии требуется 1 мл 0,1 N HCl), с последующим добавлением 48 частей оксида пропилена. Это добавляют в пластиковую емкость, которую укупоривают, и реакция проходит при температуре 40°C, при этом ее постоянно переворачивают для гарантии однородности суспензии из крахмала по всей смеси. По прошествии 16 часов температуру снижают до 30°C. Затем добавляют POCl3 при содержании 0,040 вес.% крахмала и оставляют реагировать в течение 30 минут. Затем регулируют до 3,0-3,5 pH полученной суспензии 25% раствором серной кислоты, выдерживают в течение 1 часа и затем регулируют до pH 5,5 добавлением 3% NaOH. Затем сшитый крахмал восстанавливают фильтрованием, промывают 1000 частей воды и сушат. Объем набухания этого образца составляет 9 мл/г.
1. Ингибированный крахмал, имеющий объем набухания от 7 до 12 мл/г и растворимую фракцию менее 20%, при измерении объема набухания путем:
a) приготовления 5%-ной крахмальной суспензии в 1%-ном растворе NaCl в мерном стакане;
b) нагревания на кипящей водяной бане при минимальной температуре 95°C в течение 20 мин, перемешивая первые три минуты, а затем накрывая предметным стеклом на оставшееся время;
c) разведения раствора до 1% в градуированном цилиндре и оставления его для осаждения на 24 ч;
d) если крахмал является крахмалом воскового риса, то период осаждения продлевают до 72 ч; и
e) записи объема осажденного образца в мм.
2. Крахмал по п.1, объем набухания которого составляет от 9 до 12 мл/г.
3. Крахмал по п.1, объем набухания которого составляет от 9 до 10 мл/г.
4. Крахмал по п.1, имеющий содержание связанного фосфора от 0,01 до 0,24 вес.%.
5. Крахмал по п.1, который термически ингибирован.
6. Крахмал по п.1, который ингибирован сшиванием с использованием по меньшей мере одного реагента из группы, состоящей из триметафосфата натрия, смеси триметафосфата натрия и триполифосфата натрия, оксихлорида фосфора, эпихлоргидрина и адипиново-уксусного ангидрида.
7. Крахмал по п.6, который сшит с использованием триметафосфата натрия, смеси триметафосфата натрия и триполифосфата натрия.
8. Крахмал по п.7, который сшит с использованием оксихлорида фосфора.
9. Крахмал по любому из пп.1-8, в котором средний размер частиц незначительно отличается от размера частиц немодифицированного крахмала.
10. Композиция пищевого продукта, включающая крахмал по любому из пп.1-9 и по меньшей мере один дополнительный пищевой компонент.
11. Композиция пищевого продукта по п.10, в которой содержание жира снижено.
12. Способ получения композиции пищевого продукта, включающий замену по меньшей мере части жира, обычно используемого в указанной композиции, крахмалом по любому из пп.1-9.
13. Применение крахмала по любому из пп.1-9 в композиции пищевого продукта для имитации ощущения жира во рту при потреблении указанной композиции пищевого продукта.
14. Применение крахмала по любому из пп.1-9 в композиции пищевого продукта для замены жира.
15. Применение крахмала по любому из пп.1-9 в качестве автоклавируемого крахмала.
