專利名稱::預(yù)膠凝化淀粉和它們的生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域:
:本發(fā)明涉及生產(chǎn)預(yù)膠凝化淀粉(pregelatinizedstarch)的方法和可這種方法得到的預(yù)膠凝化淀粉。進(jìn)一步涉及包含這種預(yù)膠凝化淀粉的組合物,特別是用于生產(chǎn)即食型布丁的干燥混合物。本發(fā)明進(jìn)一步涉及新穎的預(yù)膠凝化淀粉生產(chǎn)食品(特別是即食型布丁(instantpudding))、飼料、粘合劑和著色劑的用途。預(yù)膠凝化淀粉是經(jīng)過物理修飾的淀粉,主要借助濕-熱消化作用生產(chǎn)。與天然淀粉相反,它們與冷水生成分散體或糊狀物或凝膠,這依賴于所用預(yù)膠凝化淀粉的濃度和用于生產(chǎn)預(yù)膠凝化淀粉的淀粉類型。由于這些性質(zhì),預(yù)膠凝化淀粉在食品工業(yè)以及很多
技術(shù)領(lǐng)域:
都具有一些可能的應(yīng)用。預(yù)膠凝化淀粉也稱冷溶脹淀粉,使用它代替天然淀粉在很多情況下具有能夠簡化和縮短生產(chǎn)方法的優(yōu)點。原則上有可能借助各種方法生產(chǎn)冷溶脹淀粉(預(yù)膠凝化淀粉),例如利用輥式干燥機(jī)進(jìn)行濕-熱處理、利用擠出機(jī)進(jìn)行機(jī)械與熱處理或者利用振動磨進(jìn)行單純機(jī)械處理。所有方法都面臨這樣一個事實,經(jīng)由尚未詳盡知曉的能量轉(zhuǎn)移過程,所生長的淀粉晶粒結(jié)構(gòu)和次晶分子組織被破壞,淀粉轉(zhuǎn)化為無定形物。由于在已知方法的情況下操作變量在質(zhì)量和數(shù)量上不同于彼此,由此得到具有不同性質(zhì)的產(chǎn)物。工業(yè)化的預(yù)膠凝化淀粉生產(chǎn)主要利用輥式干燥機(jī)進(jìn)行。一般而言,在這種情況下將大約35%強(qiáng)度的淀粉-水懸液涂敷于輥式干燥機(jī)的熱輥表面。在輥表面上,淀粉不僅膠凝化,而且脫水。為了賦予淀粉以冷溶脹性質(zhì),必須在輥式干燥機(jī)加熱期間破壞淀粉的晶粒結(jié)構(gòu)或次晶結(jié)構(gòu)(例如在大約100℃下<1分鐘)。這在固體與完全可溶性物質(zhì)之間達(dá)到一種中間狀態(tài)。另一種可能性是不用淀粉-水懸液,將預(yù)煮的淀粉糊涂敷于輥進(jìn)行干燥。另外還描述過輥式干燥方法的各種變例,其中在添加劑的存在下進(jìn)行預(yù)膠凝化作用,例如鹽、酸、脂質(zhì)等,和/或其中使用經(jīng)過化學(xué)修飾的淀粉作為原料。例如,為了生產(chǎn)即食型甜品(instantdesserts)和即食型布丁,需要這樣的預(yù)膠凝化淀粉,在攪拌加入到冷的液體,例如水或乳中后,在短時間內(nèi)生成可切片的凝膠,例如在煮沸的布丁的情況下。小麥、馬鈴薯或玉米淀粉的商業(yè)化預(yù)膠凝化淀粉不能滿足這些要求。為了達(dá)到上述性質(zhì),在以前商業(yè)上可得到的預(yù)膠凝化淀粉的情況下,需要向預(yù)膠凝化淀粉加入添加劑,例如明膠、藻酸鹽、角叉菜聚糖和/或無機(jī)鹽。因而,本發(fā)明的目的是提供預(yù)膠凝化淀粉,在按某一濃度攪拌加入到冷的液體中后,在較短溶脹期后生成可切片的凝膠。本發(fā)明的方法達(dá)到了這一目的,因為已經(jīng)驚人地發(fā)現(xiàn),在直鏈淀粉含量高于常規(guī)馬鈴薯淀粉的馬鈴薯淀粉和輥式干燥(rollerdrying)的基礎(chǔ)上,能夠生產(chǎn)在較短溶脹期后生成可切片的凝膠的預(yù)膠凝化淀粉。馬鈴薯淀粉與谷類淀粉相反,含有具有磷酸酯基團(tuán)的葡萄糖單元,這賦予它們以特殊的功能性質(zhì)。谷類淀粉的磷酸成分來自不存在于馬鈴薯淀粉中的磷脂成分。馬鈴薯淀粉的多數(shù)磷酸酯基團(tuán)與支鏈淀粉分子結(jié)合,更準(zhǔn)確而言主要與葡萄糖單元的C6原子結(jié)合,其余主要位于C3位,位于C2位的最少(Schierbaum,F(xiàn).Starke21(1969)87;HizukiriS.etal.Starke22(1970)338)。從功能方面來看,磷酸酯基團(tuán)含量主要影響淀粉的糊化行為;糊化溫度降低,峰粘度增加,另外減少沸騰樣品和糊狀物的凝沉(retrogradeation)趨勢,提高它們的凍-融穩(wěn)定性。常規(guī)馬鈴薯淀粉的總磷酸酯(totalphosphate)含量依賴于品種(cultivar)和培養(yǎng)條件,一般在10-30μmol磷酸酯/g淀粉的范圍內(nèi),來源于單磷酸酯基團(tuán),因為馬鈴薯淀粉的脂質(zhì)含量可忽略不計。另一方面,從經(jīng)過遺傳修飾的馬鈴薯可以生產(chǎn)總磷酸酯含量在120μmol磷酸酯/g淀粉數(shù)量級的馬鈴薯淀粉。常規(guī)馬鈴薯淀粉的天然直鏈淀粉含量一般在20-25重量%數(shù)量級。為了達(dá)到更高的直鏈淀粉含量,天然淀粉必須受到酶脫支處理,通過使支鏈淀粉分子脫支生成短鏈直鏈淀粉分子。另一方面,從經(jīng)過遺傳修飾的馬鈴薯可以生產(chǎn)天然(長鏈)直鏈淀粉含量大于30重量%直至大于70重量%數(shù)量級的馬鈴薯淀粉。其他淀粉、例如小麥或玉米淀粉,具有更高的天然直鏈淀粉含量,但是另一方面僅有非常低的(小麥淀粉)或可忽略的(玉米淀粉)磷酸酯基團(tuán)含量?,F(xiàn)已發(fā)現(xiàn),盡管淀粉的高直鏈淀粉含量有利于從淀粉生產(chǎn)的預(yù)膠凝化淀粉的凝膠生成,不過淀粉的糊化溫度增加了,因而預(yù)膠凝化淀粉的淀粉消化與生成更加困難,但是另一方面淀粉的磷酸酯基團(tuán)含量抵消這一點。因此,本發(fā)明教導(dǎo)了使用高含量磷酸酯基團(tuán)的馬鈴薯淀粉,而非直鏈淀粉含量高于來自野生型植物的馬鈴薯淀粉的馬鈴薯淀粉。馬鈴薯淀粉與谷類淀粉相反,不含與直鏈淀粉生成復(fù)合物的脂質(zhì),因而將妨礙預(yù)膠凝化淀粉的凝膠生成和/或糊狀物生成。另外,已經(jīng)發(fā)現(xiàn),通過噴霧干燥,得到具有高含量所不希望的可溶性碳水化合物的產(chǎn)物,因此按照本發(fā)明提供了輥式干燥。來自玉米的高直鏈淀粉含量淀粉在標(biāo)準(zhǔn)條件下不在輥上膠凝化,與此相反,直鏈淀粉含量高于來自野生型植物的馬鈴薯淀粉的馬鈴薯淀粉適合于輥式干燥。US3607394公開了預(yù)膠凝化淀粉的生產(chǎn),該方法熱處理含有至少50%支鏈淀粉的淀粉水懸液,然后輥式干燥或噴霧干燥。所得預(yù)膠凝化淀粉據(jù)說生成平滑的糊狀物,并且具有最小的放置后粘度增加的趨勢。另外,還提到高直鏈淀粉含量淀粉在US3607394的情況下表示含有60%或以上直鏈淀粉的那些淀粉,得到用水再生后生成不具有所需紋理的凝膠的產(chǎn)物。關(guān)于所使用的淀粉的類型,沒有關(guān)鍵的差別。噴霧干燥也是被推薦的,這引起可溶性碳水化合物的含量高得不可取。EP480433A2公開了含有可溶性高直鏈淀粉含量淀粉的食品,該淀粉選自i)噴霧干燥的非顆粒狀淀粉,ii)噴霧干燥的膠凝化淀粉,和iii)酶脫支的膠凝化淀粉,含有至少40%短鏈直鏈淀粉。這些食品據(jù)說因強(qiáng)凝膠的生成而突出。玉米淀粉和豌豆淀粉是唯一所提到的淀粉類型,并且需要特殊的淀粉消化作用(噴射煎煮)。其中詳細(xì)提到已知的高直鏈淀粉含量淀粉需要比其他淀粉更高的煎煮溫度。輥式干燥據(jù)稱是不適合的,除非淀粉具有酶脫支的可溶性高直鏈淀粉含量。與此相反,本發(fā)明使用具有高含量天然長鏈直鏈淀粉的馬鈴薯淀粉。短鏈直鏈淀粉被視為最大鏈長DPmax<100,長鏈直鏈淀粉被視為最大鏈長DPmax=150至10000。本發(fā)明因此涉及生產(chǎn)具有良好凝膠生成性質(zhì)的預(yù)膠凝化淀粉的方法,其中a)制備淀粉與水的懸液,b)將a)中所制備的懸液涂敷于輥式干燥機(jī)的熱輥,c)分離方法步驟b)所得預(yù)膠凝化淀粉,其中根據(jù)本發(fā)明的方法包含使用具有至少30重量%直鏈淀粉含量的馬鈴薯淀粉。術(shù)語“預(yù)膠凝化淀粉”在本發(fā)明背景中被視為經(jīng)過物理修飾的淀粉,與天然淀粉相反,它與冷水或冷乳生成分散體、糊狀物或凝膠,這依賴于所用預(yù)膠凝化淀粉的濃度。術(shù)語“熱輥”在本發(fā)明背景中被視為輥式干燥機(jī)的輥,它的溫度為至少100℃,優(yōu)選在120℃與200℃之間,特別在140℃與180℃之間,特別優(yōu)選在150℃與170℃之間。用于生產(chǎn)預(yù)膠凝化淀粉的輥式干燥機(jī)是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的,例如已經(jīng)描述于StarchChemistryandTechnology,Vol.II,AcademicPress,NewYork,SanFrancisco,London(1967),ed.R.L.WhistlerandE.F.Paschall。例如,在本發(fā)明的背景中,可以采用蒸汽加熱的單缸干燥機(jī),具有一個或多個進(jìn)料輥(輥徑大約500-800mm)。不過,也可以采用其他輥式干燥機(jī),例如電加熱的單缸干燥機(jī),輥徑大約160mm。用在本發(fā)明背景中的馬鈴薯淀粉的直鏈淀粉含量為至少30%,特別是30%-85%,例如30%-65%或32%-55%,優(yōu)選32%-45%。在本發(fā)明的背景中,直鏈淀粉含量優(yōu)選地是經(jīng)由直鏈淀粉含量的比色測定法加以測定的,如Hovenkamp-Hermelink所述(PotatoResearch31,(1988),241-246)。優(yōu)選地,在本發(fā)明方法的步驟a)中,制備馬鈴薯淀粉與水的懸液,濃度范圍為5重量百分比(重量%)至50重量%,優(yōu)選10重量%至40重量%,特別是15重量%至35重量%,特別優(yōu)選20重量%至30重量%。用在方法步驟a)中的馬鈴薯淀粉的總磷酸酯含量應(yīng)當(dāng)為5-120μmol磷酸酯/g淀粉,優(yōu)選10-120μmol磷酸酯/g淀粉,更優(yōu)選15-110μmol磷酸酯/g淀粉,特別優(yōu)選60-110μmol磷酸酯/g淀粉。術(shù)語淀粉的“總磷酸酯含量”在本發(fā)明背景中被視為以淀粉磷酸單酯形式共價結(jié)合在葡萄糖單元C2、C3和C6位的磷酸酯。磷酸化非葡聚糖、例如磷脂的含量不被術(shù)語“總磷酸酯含量”所涵蓋。野生型馬鈴薯植物一般合成直鏈淀粉含量為大約17%至23%的淀粉(直鏈淀粉含量是按照Hovenkamp-Hermelink法測定的)。直鏈淀粉含量為至少30%的用在本發(fā)明背景中的馬鈴薯淀粉例如可以從轉(zhuǎn)基因馬鈴薯植物中分離。來自BEI(分支酶I)、BEII(分支酶II)和SSIII(可溶性淀粉合成酶III)基因表達(dá)降低的植物的馬鈴薯淀粉在原則上非常適合于生產(chǎn)本發(fā)明的預(yù)膠凝化淀粉。本申請人于2002年12月19日提交的德國專利申請公開了合成具有高直鏈淀粉含量和高磷酸酯含量的特別適合于本發(fā)明的淀粉的轉(zhuǎn)基因馬鈴薯植物。不過,其他來源馬鈴薯淀粉的使用也是可以想到的,只要它們具有至少30%的直鏈淀粉含量即可。國際專利申請WO97/11188描述了轉(zhuǎn)基因的馬鈴薯植物,作為R1基因和BEI基因的反義抑制結(jié)果,它們合成直鏈淀粉含量為大約30%至70%的淀粉,直鏈淀粉含量是借助Hovenkamp-Hermelink法測定的(PotatoResearch31,(1988),241-246)。與來自野生型植物的淀粉的磷酸酯含量相比,這些馬鈴薯淀粉的磷酸酯含量減少了。在優(yōu)選的發(fā)明實施方式中,用在本發(fā)明方法中的馬鈴薯淀粉來源于與對應(yīng)的野生型植物相比改變了R1和BEI基因表達(dá)的馬鈴薯植物(參見WO97/11188)。與直鏈淀粉含量為大約50%(Gelose)或70%(HylonVII)的玉米淀粉相比,用在本發(fā)明背景中的馬鈴薯淀粉具有利用輥式干燥機(jī)能夠充分消化的優(yōu)點。在直鏈淀粉含量為大約50%和70%的玉米淀粉的情況下,利用輥式干燥機(jī)消化是不充分的,因此由輥式干燥所生產(chǎn)的產(chǎn)物在有關(guān)濃度范圍內(nèi)在用冷水?dāng)嚢钑r不生成糊狀物或凝膠。在本發(fā)明方法的步驟b)中,將淀粉懸液涂敷于輥式干燥機(jī)的熱輥達(dá)優(yōu)選在2秒(s)與120s之間,優(yōu)選在3s與60s之間,特別是在3s與30s之間,特別優(yōu)選在5s與20s之間。在方法步驟c)之后,優(yōu)選地冷卻所分離的預(yù)膠凝化淀粉,優(yōu)選地在空氣中冷卻,和/或然后粉碎,例如使用磨。在本發(fā)明方法的實施方式中,方法步驟a)所生產(chǎn)的懸液在涂敷于輥式干燥機(jī)的熱輥之前,部分或完全地膠凝化。術(shù)語“完全膠凝化”在本發(fā)明背景中被視為淀粉懸液在涂敷于輥之前受熱一定時間,例如5分鐘,至一定溫度,例如95℃,直至淀粉晶粒的結(jié)構(gòu)被破壞,至少80%、優(yōu)選90%的淀粉晶粒在光學(xué)顯微鏡的偏振光下不再顯示光的雙折射。在這種情況下可以利用偏振光顯微鏡測定在光學(xué)顯微鏡的偏振光下不顯示光的雙折射的淀粉晶粒的比例,例如Ebersteinetal.,Starch/Starke32,(1980),397-404所述。術(shù)語“部分膠凝化”在本發(fā)明背景中被視為淀粉懸液在涂敷于輥之前受熱一定時間,例如5分鐘,至一定溫度,例如65℃,直至淀粉糊的生成開始,淀粉晶粒的結(jié)構(gòu)被破壞,25%-60%、優(yōu)選30%-50%的淀粉晶粒在光學(xué)顯微鏡的偏振光下不再顯示雙折射。這里也可以利用偏振光顯微鏡測定在光學(xué)顯微鏡的偏振光下不顯示雙折射的淀粉晶粒的比例,例如Ebersteinetal.,Starch/Starke32,(1980),397-404所述。本發(fā)明還涉及可由本發(fā)明方法得到的預(yù)膠凝化淀粉。本發(fā)明進(jìn)一步涉及包含本發(fā)明預(yù)膠凝化淀粉的組合物。術(shù)語“組合物”在本發(fā)明背景中應(yīng)當(dāng)被視為尤其包含本發(fā)明預(yù)膠凝化淀粉的混合物。例如,術(shù)語組合物涵蓋烘焙混合物、用于生產(chǎn)糖果、即食型布丁、即食型甜品、水果填料、冷霜(coldcreams)或調(diào)味汁的混合物。另外,術(shù)語“組合物”包含用于生產(chǎn)飼料、洗衣淀粉著色劑和/或粘合劑的混合物。在特別優(yōu)選的實施方式中,本發(fā)明涉及基于本發(fā)明預(yù)膠凝化淀粉的即食型布丁的生產(chǎn)和可以利用本發(fā)明預(yù)膠凝化淀粉生產(chǎn)的即食型布丁。本發(fā)明因而還包含生產(chǎn)即食型布丁的方法,其中a)在一種液體中均勻混合包含本發(fā)明預(yù)膠凝化淀粉的本發(fā)明組合物;b)方法步驟a)所生產(chǎn)的混合物放置直至發(fā)生凝膠生成。在本發(fā)明特別優(yōu)選的實施方式中,液體是乳和/或水。方法步驟a)中的預(yù)膠凝化淀粉的使用濃度范圍為2重量%至15重量%,優(yōu)選4重量%至12重量%,特別優(yōu)選5重量%至9重量%。生產(chǎn)即食型布丁的方法步驟a)中的溫度可以是5℃至50℃,優(yōu)選10℃至30℃,特別優(yōu)選15℃至25℃。生產(chǎn)即食型布丁的方法步驟b)中的溫度是-15℃至50℃,優(yōu)選0℃至35℃,特別優(yōu)選室溫15℃至30℃,特別是20℃至25℃。除了預(yù)膠凝化淀粉以外,本發(fā)明組合物在生產(chǎn)即食型布丁的背景中還可以包含其他成分,例如糖和/或CaCl2和/或調(diào)味劑和/或食鹽和/或著色劑和/或植物脂肪和/或乳化劑和/或其他預(yù)膠凝化淀粉。本發(fā)明因而還涉及用于生產(chǎn)即食型布丁的干燥混合物,包含2-15重量%、優(yōu)選5-9重量%的本發(fā)明預(yù)膠凝化淀粉,和糖、調(diào)味劑和——如果適當(dāng)?shù)脑挕级≈袘T用的其他添加劑。除了本發(fā)明的預(yù)膠凝化淀粉以外,其他膠凝劑是沒有必要的,例如藻酸鹽和/或角叉菜聚糖和/或明膠。與用于生產(chǎn)即食型布丁的常規(guī)組合物相反,本發(fā)明組合物在這種發(fā)明實施方式中的優(yōu)點是它們例如能夠混合在水或乳中,無需另外的加熱,優(yōu)選在室溫下,并且無需加入膠凝劑,例如藻酸鹽和/或角叉菜聚糖和/或其他水膠體,生成形狀穩(wěn)定的、可分解的和可切片的凝膠。與用于生產(chǎn)即食型布丁的常規(guī)組合物相比,本發(fā)明組合物另外具有即使在放置較短時間之后也生成固體凝膠的優(yōu)點,優(yōu)選可切片的凝膠。在本發(fā)明的背景中,術(shù)語“固體凝膠”被視為在加入糖和CaCl2的水溶液中,凝膠強(qiáng)度為至少0.8N,優(yōu)選至少1.0N,特別在1.1N與4.5N之間,優(yōu)選在1.2N與4.0N之間,特別優(yōu)選在1.3N與3.6N之間,更準(zhǔn)確在6.8重量%的所用淀粉濃度下。在這種情況下利用紋理分析儀測定凝膠強(qiáng)度,如下所述。在本發(fā)明的背景中,術(shù)語“較短放置時間”被視為在15℃至25℃下,優(yōu)選在20℃下,在大氣壓下,放置時間小于3小時,優(yōu)選小于2小時,特別優(yōu)選小于1小時。本發(fā)明組合物的進(jìn)一步優(yōu)點是與用于生產(chǎn)即食型布丁的常規(guī)組合物相比,它們生成因高形狀穩(wěn)定性而突出的凝膠。在本發(fā)明的優(yōu)選實施方式中,本發(fā)明組合物在水或乳中生成具有高形狀穩(wěn)定性的凝膠。術(shù)語“高形狀穩(wěn)定性”在本發(fā)明背景中應(yīng)當(dāng)被視為形狀穩(wěn)定性為至少80%,優(yōu)選至少85%,特別是至少90%,特別優(yōu)選至少95%。用于測定形狀穩(wěn)定性的方法如下所述。本發(fā)明的即食型布丁因可切片的紋理和/或凝膠結(jié)構(gòu)的高穩(wěn)定性和/或凝膠的高同質(zhì)性而突出。另外,本發(fā)明涉及本發(fā)明預(yù)膠凝化淀粉或包含這類預(yù)膠凝化淀粉的本發(fā)明組合物生產(chǎn)食品、食品組合物或食品前體的用途,特別用于生產(chǎn)烘焙產(chǎn)品與糖果、即食型布丁、即食型甜品、水果填料、甜品粉、冷霜粉或調(diào)味粉,另外用于生產(chǎn)飼料,優(yōu)選作為乳品替代飼料的組分,另外用于生產(chǎn)洗衣淀粉、作為著色劑的添加劑、作為紙與紙板粘合劑和/或作為燒烤用炭的粘合劑。方法1、預(yù)膠凝化淀粉的溶解度和校正后水結(jié)合能力的測定預(yù)膠凝化淀粉的溶解度和水結(jié)合能力是在室溫(23±2℃)下測定的,遵照Richter,AugustatandSchierbaum所述工藝(AusgewahlteMethodenderStarkechemie(Selectedmethodsinstarchchemistry),Wiss.VerlagsgesellschaftmbH,Stuttgart(1968),111)。將0.5g預(yù)膠凝化淀粉干燥物稱入離心試管(100ml),用1ml乙醇濕潤,然后利用磁棒和攪拌裝置用40ml蒸餾水分散或溶脹30分鐘,然后除去磁棒,用10ml蒸餾水沖洗,然后將混合物離心10分鐘(2800xg)。將上清液過濾(帶凹槽的濾器),將10g濾液置于稱量皿中,在105℃下干燥過夜,然后稱重沉降物。按照下式計算溶解度從下式計算水結(jié)合能力(WBC)從下式計算就溶解度校正的水結(jié)合能力(WBCcorr)2、布丁凝膠強(qiáng)度的測定凝膠強(qiáng)度是利用紋理分析儀測量的(TA.XT2StableMikroSystems,Haslemere,SurreyGU273AY,GB)。將在室溫(23±2℃)下從4.0g預(yù)膠凝化淀粉、5.0g糖、50ml水和50ml乳以及0.1gCaCl2混合成的布丁在制備后立即轉(zhuǎn)移至具有兩個環(huán)的圓柱形容器,一個環(huán)位于另一個之上(每個高20mm;φ=25mm),然后在冰箱(8-10℃)內(nèi)貯存2小時。利用平面壓制頭(φm24.5mm),借助凝膠的單一壓制測量凝膠強(qiáng)度。利用小刀切開兩個環(huán)之間的凝膠,得到平坦的凝膠表面。測量條件圖形類型力v時間力閾值0.196N接觸面積471mm2接觸力0.0490N模式壓縮中的測量力選項循環(huán)直至計數(shù)力單位牛頓試驗速度2.0mm/s距離1.0mm觸發(fā)力0.097N3、利用快速粘度分析儀(RVA)測定粘度性質(zhì)在利用快速粘度分析儀(RVA)(RapidViscoAnalyser,NewportScientificPtyLtd,InvestmentSupportGroup,WarriewoodNSW2102,Australia)測定粘度性質(zhì)時,使2g馬鈴薯淀粉的25ml水懸液受到下列加熱程序在50℃下懸浮60s,按12℃/min從50℃加熱至95℃,保持恒定2.5分鐘,按12℃/min冷卻至50℃,然后保持恒定2分鐘。RVA溫度曲線得到用于研究的淀粉粘度參數(shù)最大(Max)與最終粘度(Fin)、糊化溫度(T)、出現(xiàn)在最大粘度之后的最小粘度(Min)和最小與最終粘度之差(回落(setback),Set)。4、形狀穩(wěn)定性(堅固性)的測定將在室溫(23±2℃)下混合成的布丁在制備后立即轉(zhuǎn)移至襯有聚丙烯膜的有機(jī)玻璃缸(高20mm;φ=25mm),表面是平滑的,然后在冰箱中(8-10℃)放置90分鐘供凝膠化。然后除去圓柱形容器(支撐環(huán)),5分鐘后測量布丁的高度,如下計算形狀穩(wěn)定性形狀穩(wěn)定性(%)=(B×100)/AA=支撐環(huán)的高度B=除去支撐環(huán)之后布丁的高度5、淀粉總磷酸酯含量的測定總磷酸酯含量是利用Ames法測定的(MethodsinEnzymologyVIII,(1966),115-118)。為此,將大約50mg淀粉與30μl硝酸鎂的乙醇溶液混合,在500℃灰解爐內(nèi)灰解3小時。將殘余物與300μl0.5M鹽酸混合,在60℃下培育30分鐘。然后將等分試樣用0.5M鹽酸補(bǔ)足300μl,加入到100μl10%抗壞血酸與600μl0.42%鉬酸銨在2M硫酸中的混合物中,在45℃下培育20分鐘。在820nm下進(jìn)行光度測定,使用經(jīng)過校準(zhǔn)的磷酸酯系列作為標(biāo)準(zhǔn)。下列實施例闡述本發(fā)明。實施例1從高直鏈淀粉含量的馬鈴薯淀粉生產(chǎn)預(yù)膠凝化淀粉為了生產(chǎn)預(yù)膠凝化淀粉,利用輥式干燥機(jī)物理修飾直鏈淀粉含量為大約35%-45%(直鏈淀粉含量是按照Hovenkamp&Hermelink法測定的)的馬鈴薯淀粉,它是從同時減少R1基因和分支酶I基因的基因表達(dá)的轉(zhuǎn)基因馬鈴薯植物得到的(例如國際專利申請WO97/11188所述),下稱HA淀粉。為了生產(chǎn)預(yù)膠凝化淀粉,使用來自LaMonferrina,Italy的C型縐紋機(jī)。這是一種電加熱的單缸干燥機(jī),輥徑為大約160mm,在3轉(zhuǎn)每分(rpm)的速度下操作,輥溫度在160℃與190℃之間。在3rpm轉(zhuǎn)速下,淀粉懸液在輥上的駐留時間為大約12秒。從輥上取下產(chǎn)物,然后使輥完全旋轉(zhuǎn)。利用經(jīng)過改進(jìn)的縐紋機(jī)生產(chǎn)預(yù)膠凝化淀粉利用進(jìn)料桿將淀粉懸液涂敷于熱輥表面。利用小刀取下產(chǎn)物膜,在空氣中冷卻,在開放狀態(tài)下平衡過夜,然后利用來自RetschGmbH&CoKG(Haan,Germany)的磨(ZM100型,篩緣0.2mm)在10000rpm下粉碎。使用已經(jīng)涂敷于160-190℃輥的12.5%淀粉懸液生產(chǎn)預(yù)膠凝化淀粉。在進(jìn)料桿上,淀粉已經(jīng)各自部分地預(yù)膠凝化。實施例2即食型布丁的生產(chǎn)將4.0g從HA馬鈴薯淀粉生產(chǎn)的預(yù)膠凝化淀粉(實施例1)、5.0g冰糖、0.1gCaCl2均勻混合,然后與50ml全乳(3.5%脂肪)一起加入到玻璃燒杯中,利用來自Krupps(Germany)的Krupps3-Mix在最高速度下攪拌(個別攪拌)3分鐘。然后在8℃與10℃之間的溫度下將該混合物在冰箱中放置2小時,然后利用上述方法測定凝膠強(qiáng)度。供對比的用于生產(chǎn)即食型布丁的商業(yè)產(chǎn)品含有——按照廠商的數(shù)據(jù)——下列成分糖、改性淀粉、硬化植物脂肪、葡萄糖漿、乳化劑(酯化的甘油單酯和甘油二酯)、乳蛋白、增稠劑(角叉菜聚糖、藻酸鹽)、食鹽、著色劑(胡蘿卜素、核黃素)、調(diào)味劑。按照廠商的指導(dǎo),將12.0g商業(yè)產(chǎn)品混合在50ml乳中制成。商業(yè)產(chǎn)品的增稠主要基于藻酸鹽和角叉菜聚糖的凝膠化。加入所聲稱的改性淀粉、即一種預(yù)膠凝化淀粉,作為填充劑或者用于生成“形體(body)”。與此相反,在含有來自高直鏈淀粉含量馬鈴薯淀粉的預(yù)膠凝化淀粉(HA)的布丁的情況下,凝膠化沒有必要加入上述水膠體。與商業(yè)產(chǎn)品相比(表1),在來自高直鏈淀粉含量馬鈴薯淀粉的預(yù)膠凝化淀粉(實施例1HA淀粉)基礎(chǔ)上生產(chǎn)的即食型布丁特別因特有的布丁的可切片紋理而突出。表1來自HA預(yù)膠凝化淀粉的冷混合在乳中的布丁樣品的凝膠強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)與商業(yè)產(chǎn)品對比樣品凝膠強(qiáng)度結(jié)構(gòu)說明HA2.0N凝膠是柔軟的,均勻的,可切片的商業(yè)產(chǎn)品0.7N凝膠不是可切片的進(jìn)一步研究了來自馬鈴薯淀粉HA的預(yù)膠凝化淀粉的性質(zhì),以更加詳細(xì)地描述由此生產(chǎn)的布丁的流變學(xué)性質(zhì),例如凝膠生成率、粘性部分、布丁的彈性與可塑性,并且與從商業(yè)化淀粉或商業(yè)產(chǎn)品制備的那些進(jìn)行比較。圖1時間對預(yù)膠凝化淀粉布丁和從商業(yè)產(chǎn)品制備的即食型布丁的強(qiáng)度的影響(紋理(texture)分析儀)在不同的放置之間后,在室溫下利用紋理分析儀測量按相同方式(如上關(guān)于由HA預(yù)膠凝化淀粉制成的布丁所述進(jìn)行生產(chǎn))從不同來源預(yù)膠凝化淀粉生產(chǎn)的布丁樣品的凝膠強(qiáng)度。圖1中,首先可以從布丁樣品的凝膠強(qiáng)度隨時間增加看到越快達(dá)到最大凝膠強(qiáng)度,制備物的粘度越低,在更強(qiáng)凝膠的情況下,時間延長至兩小時。從來自HA馬鈴薯淀粉的預(yù)膠凝化淀粉生產(chǎn)的布丁與對照布丁相反,具有可切片的紋理。借助上述方法測定布丁的形狀穩(wěn)定性,也可以間接闡述紋理的可切片性。如果比較從不同預(yù)膠凝化淀粉類型生產(chǎn)的布丁的形狀穩(wěn)定性,那么可以看到從來自HA淀粉的預(yù)膠凝化淀粉生產(chǎn)的布丁(見上生產(chǎn)部分)與按照相同方式(4.0g預(yù)膠凝化淀粉、5.0g冰糖、0.1gCaCl2的50ml乳懸液)從不同預(yù)膠凝化淀粉類型(玉米預(yù)膠凝化淀粉、小麥預(yù)膠凝化淀粉、馬鈴薯預(yù)膠凝化淀粉)生產(chǎn)的布丁相比,具有顯著更高的形狀穩(wěn)定性。還比較了從上述商業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)的布丁。結(jié)果淀粉形狀穩(wěn)定性HA98%玉米預(yù)膠凝化淀粉71%小麥預(yù)膠凝化淀粉42%馬鈴薯預(yù)膠凝化淀粉77%商業(yè)產(chǎn)品80%借助感覺可以明顯地彼此區(qū)分用于生產(chǎn)即食型甜品的個別預(yù)膠凝化淀粉的適合性。另一種可能性是由布丁樣品的圖形表示所提供的,在混合后將樣品在室溫下放置兩小時,然后脫模。在樣品外觀和切開表面的基礎(chǔ)上,可以清楚地看到僅在HA預(yù)膠凝化淀粉布丁的情況下達(dá)到所需的可切片結(jié)構(gòu)。這為這種淀粉的不尋常行為提供了重要的驗證手段,使用來自其他淀粉類型的預(yù)膠凝化淀粉顯然是不能達(dá)到的。實施例3BEI、SSIII和BEII基因表達(dá)減少的轉(zhuǎn)基因馬鈴薯植物的生產(chǎn)ME5/6表達(dá)載體的生產(chǎn)pGSV71是質(zhì)粒pGSV7的衍生物,后者是從中間載體pGSV1衍生的。pGSV1是pGSC1700的衍生物,Cornelissen和Vanderwiele已經(jīng)描述過它的構(gòu)造(NucleicAcidResearch17,(1989),19-25)。通過刪除羧芐青霉素耐藥性基因,并且刪去質(zhì)粒pTiB6S3TL-DNA區(qū)域的T-DNA序列,從pGSC1700得到pGSV1。pGSV7含有質(zhì)粒pBR322的復(fù)制起源(Bolivaretal.,Gene2,(1977),95-113)和假單胞菌質(zhì)粒pVS1的復(fù)制起源(Itohetal.,Plasmid11,(1984),206)。pGSV7還含有來自肺炎克雷白氏桿菌轉(zhuǎn)座子Tn1331的可選擇標(biāo)志基因aadA,它賦予對抗生素壯觀霉素和鏈霉素的耐藥性(Tolmasky,Plasmid24(3),(1990),218-226;TolmaskyandCrosa,Plasmid29(1),(1993),31-40)。通過克隆pGSV7邊界區(qū)域之間的嵌合bar基因,得到質(zhì)粒pGSV71。嵌合bar基因含有花椰菜花斑病病毒引發(fā)轉(zhuǎn)錄的啟動子序列(Odelletal.,Nature313,(1985),180)、來自吸濕鏈霉菌的bar基因(Thompsonetal.,EMBOJ.6,(1987),2519-2523)和pTiT37T-DNA藍(lán)曙紅合成酶基因的3’-未翻譯區(qū)域,用于終止轉(zhuǎn)錄和多腺苷酸化。bar基因產(chǎn)生對除草劑glufosinateammonium的耐受性。位于198-222位的T-DNA含有質(zhì)粒pTiB6S3TL-DNA的右邊界序列(Gielenetal.,EmboJ.3,(1984),835-846)。在核苷酸223-249之間,存在多接頭序列。核苷酸250-1634含有花椰菜花斑病病毒的P35S3啟動子區(qū)域(Odelletal.,見上)。吸濕鏈霉菌phosphinothricin耐藥性基因(bar)的編碼序列存在于核苷酸1635-2186之間(Thompsonetal.,1987,見上)。將bar野生型基因5’末端的兩個末端密碼子用密碼子ATG和GAC代替。在核苷酸2187-2205之間存在多連接序列。使質(zhì)粒pTiT37的T-DNA藍(lán)曙紅合成酶基因未翻譯3’末端(3’nos)的260bp長TaqI片段位于核苷酸2206與2465之間(Depickeretal.,J.Mol.Appl.Genet.1,(1982),561-573)。核苷酸2466-2519含有多接頭序列。使pTiB6S3TL-DNA的左邊界序列位于核苷酸2520-2544之間(Gielenetal.,EMBOJ.3,(1984),835-846)。然后用酶PstI切除載體pGSV71,鈍化。從載體pB33-Kan切除B33啟動子和ocs盒,作為EcoRI-HindIII片段,鈍化,引入到用PstI切除并鈍化的載體pGSV71中。所得載體充當(dāng)起始載體,用于構(gòu)建ME5/6向載體ME4/6位于B33啟動子與ocs元件之間的PstI裂解位點引入含有裂解位點EcoRI、PacI、SpeI、SrfI、SpeI、NotI、PacI和EcoRI的寡核苷酸,使PstI裂解位點加倍。所得表達(dá)載體稱為ME5/6。載體pSK-Pac的說明pSK-Pac是pSK-Bluescript(Stratagene,USA)的衍生物,其中向多克隆位點(MCS)的每一側(cè)引入PacI裂解位點。轉(zhuǎn)基因植物的生產(chǎn)為了生產(chǎn)BEI、SSIII和BEII蛋白活性降低的轉(zhuǎn)基因植物,首先生產(chǎn)BEI和SSIII蛋白活性降低的轉(zhuǎn)基因植物。為此,借助土壤桿菌將質(zhì)粒pB33-aBEI-aSSIII-Kan的T-DNA轉(zhuǎn)移至馬鈴薯植物,如Rocha-Sosa等所述(EMBOJ.8,(1989),23-29)。為了構(gòu)建質(zhì)粒pB33-aBEI-aSSIII-Kan,首先構(gòu)建表達(dá)載體pBin33-Kan。為此,將馬鈴薯(Solanumtuberosum)patatin基因B33的啟動子(Rocha-Sosaetal.,見上)作為DraI片段(核苷酸-1512-+14)連接到用SstI切除的載體pUC19(GenbankAcc.No.M77789)中,后者的末端已經(jīng)用T4DNA聚合酶鈍化過。這得到質(zhì)粒pUC19-B33。從這種質(zhì)粒開始,用EcoRI和SmaI切除B33啟動子,連接到適當(dāng)切割的載體pBinAr中。這得到植物表達(dá)載體pBin33-Kan。質(zhì)粒pBinAR是載體質(zhì)粒pBin19的衍生物(Bevan,Nucl.AcidResearch12,(1984),8711-8721),是由Hofgen和Willmitzer構(gòu)建的(PlantSci.66,(1990),221-230)。然后將含有編碼馬鈴薯BEI酶的部分cDNA的1631bp長HindII片段(Kossmannetal.,1991,Mol.&Gen.Genetics230(1-2)39-44)鈍化,按照關(guān)于B33啟動子(馬鈴薯(Solanumtuberosum)papatin基因B33的啟動子;Rocha-Sosaetal.,1989)而言“反義”取向引入到預(yù)先用SmaI裂解的載體pBinB33中。將所得質(zhì)粒用BamHI裂解。向裂解位點引入含有編碼馬鈴薯SSIII酶的部分cDNA的1363bp長BamHI片段(Abeletal.,1996,同上),同樣按照關(guān)于B33啟動子而言“反義”取向。轉(zhuǎn)化之后,鑒別塊莖BEI和SSIII蛋白活性顯著降低的各種轉(zhuǎn)基因馬鈴薯植物品系。由這種轉(zhuǎn)化作用所得植物稱為038VL。就借助非變性凝膠電泳檢測可溶性淀粉合成酶活性而言,在50mMTris-HClpH7.6、2mMDTT、2.5mMEDTA、10%甘油和0.4mMPMSF中,破壞馬鈴薯塊莖的組織樣本。在MiniProteanII(BioRAD)中進(jìn)行電泳。1.5mm厚凝膠的單體濃度為7.5%(w/v),凝膠和運行緩沖液為25mMTris-甘氨酸pH8.4。每支凝膠施用等量蛋白質(zhì)提取液,在10mA下分離2小時。然后在50mM麥黃酮-NaOHpH8.5、25mM乙酸鉀、2mMEDTA、2mMDTT、1mMADP葡萄糖、0.1%(w/v)支鏈淀粉和0.5M枸櫞酸鈉中培育活性凝膠。將所生成的葡聚糖用盧戈爾氏溶液染色。利用非變性凝膠電泳還檢測了BEI活性。為了從植物中分離蛋白質(zhì),在液氮中研磨樣本材料,溶于提取緩沖液(50mM枸櫞酸鈉,pH6.5;1mMEDTA;4mMDTT),離心(10min,14000g,4℃)后,直接用于按照Bradford法測量蛋白質(zhì)濃度。然后根據(jù)需要,將5至20μg總蛋白提取物與4倍負(fù)載緩沖液(20%甘油,125mMTris-HCl,pH6.8)混合,裝上“BE-活性凝膠”。運行緩沖液(RB)組成如下RB=30.2gTris堿,pH8.0,144g甘氨酸加入1LH2O中。凝膠運行完成后,在25ml“磷酸化酶緩沖液”(25ml1M枸櫞酸鈉pH7.0,0.47g葡萄糖-1-磷酸,12.5mgAMP,2.5mg兔磷酸化酶a/b)中,將凝膠各自在37℃下培育過夜。將凝膠用盧戈爾氏溶液染色。進(jìn)一步的分析顯示,從038VL008和038VL107分離的淀粉不僅減少了BEI而且減少了SSIII蛋白,在所有所研究的獨立轉(zhuǎn)化體中具有最高的磷酸酯含量。然后使用質(zhì)粒pGSV71-aBE2-basta,如Rocha-Sosa等所述(EMBOJ.8,(1989),23-29)轉(zhuǎn)化這些品系的植物(參見國際專利申請PCT/EP02/06265)。用質(zhì)粒pGSV71-aBE2-basta轉(zhuǎn)化所得植物稱為108CF和110CF,取獨立轉(zhuǎn)化體塊莖的組織樣本,測定它們的直鏈淀粉含量(Hovenkamp-Hermelink,PotatoResearch31,(1988),241-246)。采用塊莖表現(xiàn)最高直鏈淀粉含量的獨立品系淀粉,用于淀粉性質(zhì)的進(jìn)一步研究。為了證明這些植物除了減少BEI和SSIII蛋白活性以外,還減少了BEII蛋白活性,也利用非變性凝膠電泳進(jìn)行了分析。利用與上面關(guān)于分析BEI活性減少所述相同的方法進(jìn)行分析,差別是非變性聚丙烯酰胺凝膠除了上述組成以外還含有0.5%麥芽糖糊精(Beba,麥芽糖糊精溶液,新生兒用15%強(qiáng)度,Nestle)。加入糊精后,在“磷酸化酶緩沖液”(25ml1M枸櫞酸鈉pH7.0,0.47g葡萄糖-1-磷酸,12.5mgAMP,2.5mg兔磷酸化酶a/b)中,將凝膠在37℃下培育過夜,隨后用盧戈爾氏溶液染色,在凝膠中證明BEI和BEII蛋白的不同活性。實施例4從具有高磷酸酯含量的高直鏈淀粉含量馬鈴薯淀粉生產(chǎn)預(yù)膠凝化淀粉和利用這種預(yù)膠凝化淀粉生產(chǎn)即食型布丁由實施例3所述轉(zhuǎn)基因植物合成的改性淀粉以下稱為“HA-磷酸酯”,它的直鏈淀粉含量在32%與38%之間,磷酸酯含量在80.0與100μmol總磷酸酯/g淀粉干重之間。如實施例1所述,利用這種淀粉生產(chǎn)預(yù)膠凝化淀粉。然后所得預(yù)膠凝化淀粉用于生產(chǎn)即食型布丁。布丁是如實施例2所述生產(chǎn)的。如下可以按照與實施例2相似的方式描述布丁的性質(zhì)。表2來自HA-磷酸酯預(yù)膠凝化淀粉的在乳中冷混合的布丁樣品的凝膠強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)與商業(yè)產(chǎn)品對比樣品凝膠強(qiáng)度結(jié)構(gòu)說明HA-磷酸酯2.7N凝膠是可切片的,均勻的商業(yè)產(chǎn)品0.7N凝膠不是可切片的即使在實施例2所述實驗條件下放置相對短的時間(大約30分鐘)之后,有時甚至在10至15分鐘之后,也生成可切片的凝膠。如果考慮HA-磷酸酯預(yù)膠凝化淀粉的形狀穩(wěn)定性,那么它在關(guān)于HA預(yù)膠凝化淀粉(實施例2)所述的范圍內(nèi),為98%。權(quán)利要求1.生產(chǎn)具有良好凝膠生成性質(zhì)的預(yù)膠凝化淀粉的方法,其中a)制備淀粉與水的懸液,b)將a)中所制備的懸液施加到輥式干燥機(jī)的熱輥,c)分離方法步驟b)所得預(yù)膠凝化淀粉,該方法包含使用具有至少30重量%直鏈淀粉含量的馬鈴薯淀粉。2.如權(quán)利要求1所要求保護(hù)的方法,其中使用直鏈淀粉含量在30%與85%之間的馬鈴薯淀粉。3.如在先權(quán)利要求之一所要求保護(hù)的方法,其中使用直鏈淀粉含量在30%與65%之間的馬鈴薯淀粉。4.如在先權(quán)利要求之一所要求保護(hù)的方法,其中使用直鏈淀粉含量在32%與55%之間的馬鈴薯淀粉。5.如權(quán)利要求1和2之一所要求保護(hù)的方法,其中使用直鏈淀粉含量在32%與45%之間的馬鈴薯淀粉。6.如在先權(quán)利要求之一所要求保護(hù)的方法,其中使用總磷酸酯含量為5-120μmol磷酸酯/g淀粉的馬鈴薯淀粉。7.如權(quán)利要求6所要求保護(hù)的方法,其中使用總磷酸酯含量為60-110μmol磷酸酯/g淀粉的馬鈴薯淀粉。8.可由如權(quán)利要求1-7之一所要求保護(hù)的方法得到的預(yù)膠凝化淀粉。9.在如權(quán)利要求1-7之一所要求保護(hù)的方法中所生產(chǎn)的預(yù)膠凝化淀粉用于生產(chǎn)可切片凝膠的用途。10.在如權(quán)利要求1-7之一所要求保護(hù)的方法中所生產(chǎn)的預(yù)膠凝化淀粉用于生產(chǎn)食品的用途。11.在如權(quán)利要求1-7之一所要求保護(hù)的方法中所生產(chǎn)的預(yù)膠凝化淀粉用于生產(chǎn)即食型布丁的用途。12.在如權(quán)利要求1-7之一所要求保護(hù)的方法中所生產(chǎn)的預(yù)膠凝化淀粉用于生產(chǎn)飼料的用途。13.在如權(quán)利要求1-7之一所要求保護(hù)的方法中所生產(chǎn)的預(yù)膠凝化淀粉用于生產(chǎn)粘合劑的用途。14.在如權(quán)利要求1-7之一所要求保護(hù)的方法中所生產(chǎn)的預(yù)膠凝化淀粉用于生產(chǎn)著色劑的用途。15.包含如權(quán)利要求8所要求保護(hù)的預(yù)膠凝化淀粉的組合物。16.用于生產(chǎn)即食型布丁的干燥混合物,包含2-15重量%、優(yōu)選5-9重量%的在如權(quán)利要求1-7之一所要求保護(hù)的方法中所生產(chǎn)的預(yù)膠凝化淀粉,以及糖和調(diào)味劑,如果適當(dāng)?shù)脑掃€包含進(jìn)一步在布丁中慣用的添加劑。全文摘要本發(fā)明涉及生產(chǎn)具有良好凝膠生成性質(zhì)的預(yù)膠凝化淀粉的方法,其中a)制備淀粉與水的懸液,b)將a)中所制備的懸液涂敷于輥式干燥機(jī)的熱輥,c)分離方法步驟b)所得預(yù)膠凝化淀粉。按照本發(fā)明,使用具有至少30重量%直鏈淀粉含量的馬鈴薯淀粉。本發(fā)明還包含如此生產(chǎn)的新穎的預(yù)膠凝化淀粉和它生產(chǎn)可切片的凝膠、食品(特別是即食型布丁)、飼料、粘合劑和著色劑的用途。本發(fā)明還涉及包含這樣一種預(yù)膠凝化淀粉的組合物,特別是用于生產(chǎn)即食型布丁的干燥混合物。文檔編號C08L3/02GK1610699SQ02825204公開日2005年4月27日申請日期2002年12月19日優(yōu)先權(quán)日2001年12月21日發(fā)明者魯?shù)婪颉た肆掷?卡爾-喬治·布希申請人:拜爾作物科學(xué)有限責(zé)任公司