能分散於熱水的，基於包覆油脂的含澱粉顆粒的稠化劑的製作方法
2023-04-24 00:47:51
專利名稱：能分散於熱水的，基於包覆油脂的含澱粉顆粒的稠化劑的製作方法
技術領域：
本發明涉及可分散在熱水中的食品稠化劑(binding agent)。本發明也涉及這種稠化劑的製備方法。
稠化劑，有時也稱為增稠劑，是構成許多脫水食品如脫水醬汁、湯汁和肉汁的基本成分。這些脫水食品通常還含有其它的成分如脫水蔬菜、肉汁、酵母浸膏、糖、鹽、油脂、油等，但是稠化劑可使脫水食品一旦再水化就成為人們所喜愛的濃稠狀、奶油般的形態。這種稠化劑的概念和傳統烹調中所用的奶油麵粉糊相似。
和奶油麵粉糊一樣，稠化劑通常由含澱粉物質和油脂製備。含沉澱物質通常是某種麵粉；特別是小麥粉，雖然其它的麵粉也可應用。現在所用的油脂通常是固態植物油脂。將含澱粉物質和油脂混合，常常還要脫水，然後加到脫水食品其它成分中。但是，應用這種稠化劑時常出現嚴重的問題，當將熱水攪拌進脫水食品後，發生成團或結塊的現象。如果該食品是作為「速溶食品」，最重要的是一加入熱水，脫水食品就能迅速再水化，又不致成團或結塊。
美國專利4363824致力於解決這個問題。該專利描述了一種方法，其中包括首先將一種高熔點油脂加熱到其熔點之上(例如至70℃)。然後將麵粉混入形成含約55～80％麵粉的麵團。然後將麵團轉移到冷卻罐中，使它在可控制的條件下冷卻。具體地說，麵團按這樣的條件冷卻至少當麵團在35～15℃下進行恆速降溫。以這種方式冷卻可使油脂改變其結晶結構，當溫度為20～35℃時，製成的產物中含有50％以下的液體油脂。然後使冷麵團通過冷卻輥壓成薄片。將麵團成片狀刮下。以薄片作為稠化劑加到脫水食品中。按這種方法製成的稠化劑使脫水食品具有良好的再水化性能。但是，為了使它們易於通過冷卻輥加工，稠化劑中含有較高量的脂肪物質。在某些情況下，例如如果稠化劑是用於低脂肪食品中，這種方法就不適用。
美國專利4568551公開了另外一種方法。該專利描述的方法包括將高熔點的油脂加熱熔化，然後使熔體與一種含澱粉物質，特別是小麥粉，混合形成均勻的麵團。然後往其中混入少量的水。將麵團加熱到90℃以上，在此高溫下進行連續混合，直至溼含量降至7％以下。然後使麵團冷至室溫，並磨碎形成自由流動的脫水稠化劑。這種稠化劑據稱很容易分散在沸水中，而不致形成團塊。這種方法的缺點是常常需要加熱到90℃以上，並保持較長時間。這就使得該方法成本高昂。
英國專利1478843還公開了另一種方法，該專利描述的方法包括用高熔點的食用油脂在行星式混合器或研碎缽中包覆成團的澱粉。該方法的優點是操作簡單，不需要加熱和冷卻。稠化劑油脂含量也比較低；例如約20％(重量)。但是，稠化劑不是由成型好的顆粒製成，流動性比較差。
所以，就有需要製備一種可自由流動，在熱水中容易分散的食品稠化劑，所述稠化劑可含有低量的脂肪物質，而且製備過程可以不需要高溫。
因而，本發明的一個方面是提供一種製備食品稠化劑的方法，該方法包括將溫度低於10℃的冷卻氣體導入密封的顆粒包覆區的上方，使輸送至密封顆粒包覆區的含澱粉物質顆粒冷卻，含澱粉物質顆粒的粒徑小於500μm；以粒徑小於約80μm的液滴形式將熔化的熔點高於35℃的食用油脂噴入顆粒包覆區，包覆含澱粉物質的顆粒，使形成的包覆顆粒含有約60～85％(重量)的含澱粉物質和約40～15％(重量)的食用油脂，冷卻氣體使包覆在包覆顆粒上的食用油脂冷至食用油脂的熔點以下；收集包覆好的顆粒。
令人驚奇的是，這種方法製成的稠化劑很容易分散在熱水中而不會成團，並提供令人滿意的形態和稠度。例如，在試驗中，所述稠化劑可在20秒內溶於熱水中。此外，該稠化劑可含有較低量的脂肪；例如低至15％(重量)。該稠化劑包覆顆粒基本上是球形的可以自由流動。所以本發明提供了一種優異的粉狀的脫水食品稠化劑。
噴灑入顆粒包覆區油脂的量優選足以使包覆顆粒含有約20～40％(重量)的油脂和約80～60％(重量)的含澱粉物質。含澱粉物質優選含有至少50％(重量)的麵粉；特別是小麥粉。但是，可用的其它類的麵粉例如有穀物粉、木薯粉等。此外，凝聚的澱粉如馬鈴薯澱粉、玉米澱粉、小麥澱粉等也可以和麵粉合併使用。
含澱粉物質顆粒的粒徑優選小於300μm。特別優選的是，少於25％(重量)含澱粉物質顆粒的粒徑小於約50μm，少於5％(重量)顆粒粒徑大於約200μm。也優選顆粒粒徑分布比較小；例如至少60％(質量)的顆粒粒徑在平均粒徑的60μm之內。優選約70％(質量)的顆粒粒徑在約80～150μm的範圍內。平均顆粒粒徑優選約100μm。
食用油脂的熔點優選為35～50℃。食用油脂的熔點特別優選為40～45℃。
噴入顆粒包覆區的熔融油脂液滴的粒徑優選約5～80μm。液滴粒徑更優選為約5～40μm。
在噴入顆粒包覆區之前，食用油脂要加熱到其熔點之上。最好，食用油脂的加熱溫度不高於其熔點10～20℃，例如，對熔點為40～45℃的油脂，可以加熱到約55～60℃。
包覆後的顆粒最好冷卻到油脂熔點的至少20℃以下。例如，包覆的顆粒可冷卻到約15℃以下，優選約0～10℃。
在一個實施方案中，含澱粉物質顆粒以與冷卻氣流相反方向經過顆粒包覆區下落。然後熔融油脂噴向下落的含澱粉物質顆粒流的中心。最好，噴灑方向基本上與含澱粉物質顆粒流相垂直。
在所述實施方案中，冷卻氣體的流速優選不足以完全流化包覆的顆粒，但可防止它們從顆粒包覆區下落。因而，冷卻氣的流速最好選擇使得顆粒在顆粒包覆區的停留時間小於約5分鐘，更優選小於2分鐘，例如約1分鐘。在包覆區的停留時間太長，將會使包覆顆粒帶有大量的油脂。包覆顆粒的粒徑也會太大。另一方面，在包覆區中的停留時間太短，將使包覆顆粒帶有的油脂太少，而不能使最終形成的食品達到所需要的稠度。同樣，冷卻氣體太少也將達不到所需要的冷卻程度。但是，冷卻氣體的流速可以按包覆顆粒的要求進行調節。冷卻氣體需要的流速取決於諸多因素如冷卻氣體的溫度、熔融油脂的溫度、包覆顆粒的流動速率、液體的橫截面積、顆粒粒徑等。但是，本領域的技術人員很容易確定合適流速。
在另一個實施方案中，含澱粉物質顆粒可以用冷卻空氣流化。這個實施方案特別適合於間歇工藝。最好，熔化油脂往顆粒流化床內噴灑的時間為20分鐘或更少；例如約15分鐘。熔融油脂噴灑完畢後，顆粒要再流化一段時間，以使包覆顆粒進一步冷卻。
最好，包覆顆粒的粒徑在100μm至約700μm的範圍內，例如約200～500μm。
冷卻氣體優選為空氣，因為這是最便宜的氣體；但是任何適用的氣如二氧化碳和氮氣都可應用。空氣在通入顆粒包覆區前優選冷卻到低於約10℃，例如-20至約6℃。
包覆的顆粒從包覆區取出後，可以在0～15℃下貯存，以使塗層中的油脂轉變成γ晶型。通常發現，油脂在顆粒上最初固化時，形成的是不穩定的α-晶型。如果油脂在低於約15℃的溫度下貯存直至72小時，晶型首先轉變為β晶型，然後再轉變為穩定的γ晶型。
本發明的另一方面是提供一種由前述方法所製備的食品稠化劑，該稠化劑含有包覆的顆粒，各個顆粒都具有含澱粉物質的芯層和食用油脂的塗層；包覆顆粒的粒徑約200～500μm，能分散在熱水中。
本發明的另一方面是提供一種含有基本上是球形顆粒的可流動稠化劑，各個顆粒都具有含澱粉物質的芯層和食用油脂的塗層。食用油脂佔稠化劑的約15～40％(重量)，含澱粉物質佔稠化劑的約85～60％(重量)，包覆顆粒的粒徑約200～500μm，可分散在熱水中。
優選約70％(重量)的含澱粉物質組成顆粒粒徑為約80～150μm的包覆顆粒的芯層。平均粒徑優選約100μm。
現在僅通過實施例並參考附圖來描述本發明的實施方案，所述附圖是用以製備稠化劑的設備的示意圖。
用以製備稠化劑的設備的一個實例如
圖1所示。這個設備是市售Babcock公司的產品，通常是用以生產凝聚的畜用食物。設備是由垂直排布長管狀塔2組成。塔2含有基本上是圓柱形的上段4，顆粒加料管線6徑向伸入上段4的頂部。顆粒加料管線6與位於上段4軸線上的分配器8相連。使用時，分配器8將顆粒均勻地分布在上段4中。
上段4的上面是基本上呈圓柱狀的過濾器部分10。過濾器部分的直徑比上段4的直徑小，並終止於頂壁14。氣體出口管線由過濾器部分10伸出。過濾器部分還包括過濾器篩網12，用以濾除通過氣體出口管線16離開的氣體夾帶的顆粒。
在上段4以下，塔2漸漸縮小成基本上呈圓柱形的腰段18。腰段18下端與鼓凸部分20相連，鼓凸部分的外表面凸起，內表面凹進，上下兩端的直徑則基本相同。氣體洩放管線38由鼓凸部分20引出後和氣體出口管線16相連。塔2在這個區段的形態和氣體洩放管線38可以控制塔2這部分的顆粒下降或上升的速率。
圓柱形的注入部分22位於鼓凸部分20的正下方。注入部分22有許多插入的注入噴嘴24，噴嘴24沿其圓周排布。每個注入噴嘴基本上朝向塔2的軸向。每個注入噴嘴都有一個細小的微孔，液體油脂物質通過這個微孔霧化成粒徑小於約80μm的液滴。所需的孔徑大小將取決於熔融油脂的粘度、壓力和流速，任何本領域技術人員都很容易確定微孔的孔徑。注入噴嘴24各自都與油脂加料管線26相連。油脂加料管線26依次與加熱的油脂貯罐(未示出)相連，油脂貯罐中的油脂保持在液態。將一合適的油脂加料泵(未示出)連接在油脂加料管線中，使油脂以20～150巴(例如)壓力泵壓通過注入噴嘴24。合適的油脂加料泵是如Bran Lubbe公司供應的高壓活塞計量泵。但是熟練的工藝工程師都能從市售各種泵中選擇其它合適的泵。
注入部分22的正下方，塔2向內收縮成基本上圓柱形的下段28。下段28的正下方，塔2再向內收縮成基本上圓柱形的進氣部分30。進氣部分30的側面有一個氣體入口32，它與氣體入口管線34相連。
塔2在進氣部分30的下端收縮成小的顆粒出口36，該出口成為塔2的塔底。出口處裝有合適的閥門(未示出)，按需要閉合和開啟。顆粒出口36的下方有適合的輸送固體的傳送機(未示出)，以將從顆粒出口36落下的包覆顆粒運走。
氣體出口管線上裝有通風機(未示出)將氣體送往冷凍裝置(也未示出)，氣體在其中被冷卻到10～-20℃。任何合適的冷凍裝置如市售的冷凍機都可應用。冷卻後的氣體離開冷凍裝置循環回到塔2底部附近的氣體入口32。
含澱粉物質顆粒由顆粒加料鬥(未示出)用壓縮空氣沿顆粒加料管線6輸送。空氣輸送的氣體優選取自通過氣體出口管線16離開塔2的氣體。氣體分割的最佳位置是在氣體出口管線16上通風機之後，和真正發生冷凍之前。用於顆粒加料管線6中輸送顆粒的氣體只需要稍微冷卻，沒有必要將氣體冷至0℃以下。
使用時，將含澱粉物質的顆粒加到與顆粒加料管線6相連的加料鬥中。為了能在塔2中更易控制，顆粒要有窄的粒徑分布；例如顆粒粒徑在約50～200μm的範圍內，其中約70％(質量)的顆粒粒徑為約80～150μm，平均顆粒粒徑約100μm。沿顆粒加料管線吹送的空氣將顆粒吸入氣流中而輸送至塔2。顆粒加料管線中氣流的速度的選擇以易於輸送顆粒為準。顆粒到達塔2後，進入分配器8而均勻地沿塔2頂部分布。然後顆粒在重力的作用下沿塔2下落。輸送顆粒到塔2的空氣從分配器8周圍出來後經氣體出口管線16流出。任何被氣體夾帶的顆粒由濾網12濾出。顯然，在選擇塔2上段4中空氣速度時要使夾帶的顆粒儘可能少。
顆粒掉入進入塔2注入部分22的氣流中，在此形成顆粒包覆區。約55～60℃的液體油脂在此以霧狀形式噴入塔2。油脂液滴的粒徑約5～80μm。所用的油脂是熔點為40～45℃的高熔點食用油脂。植物和動物油脂都可使用，但優選氫化植物油脂如氫化棕櫚油脂、氫化花生油脂、氫化椰子油脂、氫化豆油脂等。適用的油脂例子是由Crocklaan得到的氫化棕櫚油44。其它適用的油脂有牛油、分餾奶油等。
溫度在-20～0℃範圍內的冷卻氣體通過氣體入口32吹入塔2。該冷卻氣體沿塔2上升與下落的顆粒逆流接觸。上升的冷卻氣流降低了顆粒下落的速度，因而增加了顆粒在顆粒包覆區的停留時間。停留時間可隨需要而變，通常採用的停留時間約1分鐘。應當理解，在包覆區停留時間太長，形成帶大量油脂的顆粒，包覆顆粒的粒徑也將變得太大。另一方面，停留時間太短，將使包覆顆粒帶有的油脂太少，而不能使最終的食物成品滿足所需要的稠度，並且冷卻也不充分。通過控制冷卻氣體的流速可以很容易控制在包覆區內的停留時間。特別是，通過控制流速可使尚未有足夠油脂塗層的顆粒被進入包覆區的冷卻空氣帶起來。一旦顆粒達到足夠的塗層和質量，它們就能逆冷卻氣流下落。
從包覆區下落的包覆顆粒經過氣體入口32從顆粒出口36落出。離開出口的包覆顆粒優選溫度為0～10℃，粒徑為約200～500μm。每個包覆顆粒優選含有約20～40％(重量)的油脂物質和約80～60％(重量)的含澱粉物質。然後將包覆的顆粒在0～15℃下貯存一定的時間，足以使油脂轉變為穩定的γ晶型。得到包覆顆粒基本上是球形的(球形、橢球形和類似形狀的混合物)，很容易流動。此外，該顆粒可快速分散在熱的水性液體中。因而，所述包覆顆粒特別適合作為脫水食品的可分散稠化劑。
適用的塔2可由Babcock公司得到。但是，熟練的工藝工程師可以容易選擇或設計其它適用的塔，因為本發明並不限制使用特定的設備。任何適合的凝結塔都可應用，在所述塔中，含澱粉顆粒可在重力作用下下落，並使霧化的熔融油脂噴灑其上，冷卻的空氣在塔內逆流吹向顆粒。
塔2適合用不鏽鋼製造，雖然也可以用其它合適的材料。
也可能在間歇的凝結器如流化床凝結器中完成上述過程。這種凝結器應該包括底部帶有空氣分配柵板的容器。容器的上部的過濾器可以濾掉夾帶的固體。通過過濾器離開的空氣送入冷卻系統，再循環回至空氣分配柵板。噴灑熔融油脂的噴嘴位於容器的側面。
操作時，將一批含澱粉顆粒加入凝結器。冷卻空氣由空氣分配柵板進入容器，使顆粒流化。顆粒一旦被流化，就將熔融油脂噴到顆粒上。根據所選凝結器的不同，熔融油脂可以從顆粒流化床的上部或側面噴入凝結器。在足夠的油脂噴灑到顆粒上後，終止噴灑油脂，所採用油脂、油脂的溫度、油脂的粒徑可如上所述。如果必要或需要，冷卻空氣可再連續地通入凝結器一段時間。此後將包覆的顆粒回收。合適的流化床凝結器都有市售產品。
如果需要，上述操作後可將其它增稠劑如瓜耳膠、果膠、明膠等加入稠化劑。然後可在稠化劑中添加脫水湯汁混合料、脫水肉汁混合料、脫水醬汁混合料等。
實施例1應用Babcock公司製造的畜用食物凝結器，設備的塔2下段28的內徑為3米。塔的注入部分22沿圓周方向分布36個注射噴嘴24。將小麥粉以3.6公噸/時的速率加到塔2中，所述小麥粉的粒徑約50～200μm，約70％(質量)的顆粒的粒徑在約80～150μm的範圍內，平均粒徑約100μm。用2400m3/h的空氣流將小麥粉輸送至塔2。
將55～60℃的熔融氫化棕櫚油脂(44型，熔點約45℃，Crocklaan公司產品)用泵加壓至35巴，通過噴嘴24噴入塔2。噴入塔2的油脂液滴平均粒徑約30μm。
將-20℃的冷卻空氣以14000m3/h的速率吹入氣體入口32。麵粉顆粒在包覆區的停留時間約1分鐘，然後通過顆粒出口36落出。離開塔2的包覆顆粒的粒徑為200至約500μm，含有約36％(重量)的油脂。
包覆的顆粒在10℃貯存72小時。得到的包覆顆粒基本上是球形的，很容易流動。
實施例2
將80g由實施例1方法得到的包覆顆粒(含36％油脂和64％麵粉)在攪拌下加到1升沸水中。在約20秒內，顆粒迅速溶解，沒有成團或結塊的現象。得到的溶液100s-1時粘度150mPa·s，300s-1時粘度100mPa·s，這相當於醬汁的平均稠度。該溶液也呈均勻的奶油狀。
實施例3使用氣動流化床凝結器。將2.25kg小麥粉置於凝結器的床格上。該小麥粉的粒徑分布如下25％(重量)以下的顆粒粒徑小於約50μm，5％(重量) 以下的顆粒粒徑大於約200μm。顆粒的平均粒徑約100μm。空氣以足以使小麥粉顆粒床流化的速率通過凝結器循環。進入床的空氣溫度約6℃。離開凝結器的空氣冷卻到約6℃後再循環回到凝結器。
將1.26kg的約60℃的熔融氫化棕櫚油脂(44型，熔點約45℃，Crocklaan公司產品)用泵加壓至2.5巴，通過注入噴嘴進入凝結器。噴入凝結器油脂液滴粒徑約30μm。往凝結器噴灑油脂的時間約15分鐘。
油脂噴灑結束後，冷卻空氣再通過凝結器循環另外3～6分鐘。冷卻空氣循環停止後，從凝結器中收集包覆的顆粒。包覆顆粒的粒徑為200至約500μm，含有約36％(重量)的油脂。將包覆顆粒在4℃貯存24小時。得到的包覆顆粒基本上是球形的，很容易流動。
將80g包覆顆粒在攪拌下加到1升沸水中。約20秒內，顆粒就迅速溶解，無成團或結塊的現象。得到溶液的粘度與中等稠度的醬汁相當。該溶液也呈均勻的奶油狀。
實施例4除了用0.75kg熔融氫化棕櫚油脂噴灑小麥顆粒外，重複實施例3的方法。得到的包覆顆粒粒徑為200至約500μm，基本上是球形，很容易流動，並含有約25％(重量)的油脂。
權利要求
1.一種製備食品稠化劑(binding agent)的方法，該方法包括將溫度低於10℃的冷卻氣體導入密封的顆粒包覆區的上方，使輸送至密封顆粒包覆區的含澱粉物質顆粒冷卻，含澱粉物質顆粒的粒徑小於500μm；以粒徑小於約80μm的液滴形式將熔化的熔點高於35℃的食用油脂噴入顆粒包覆區，包覆含澱粉物質的顆粒，使形成的包覆顆粒含有約60～85％(重量)的含澱粉物質和約40～15％(重量)的食用油脂，冷卻氣體使包覆在包覆顆粒上的食用油脂冷至食用油脂的熔點以下；收集包覆好的顆粒。
2.權利要求1的方法，其中含澱粉物質顆粒以與冷卻氣流相反的方向沿密閉的顆粒包覆區下落。
3.權利要求2的方法，其中含澱粉物質顆粒在密閉的顆粒包覆區的停留時間少於約5分鐘。
4.權利要求1的方法，其中含澱粉物質顆粒在顆粒包覆區被冷卻氣流流化。
5.權利要求4的方法，其中含澱粉物質顆粒於顆粒包覆區在食用油脂噴灑時，停留時間約10至約20分鐘。
6.權利要求1～5中任何一項的方法，其中包覆顆粒含有約20～40％(重量)的油脂和約80～60％(重量)的含澱粉物質。
7.權利要求1～5中任何一項的方法，其中粒徑小於50μm的含澱粉物質顆粒少於25％(重量)，粒徑大於200μm的顆粒少於5％(重量)。
8.權利要求1～5中任何一項的方法，其中至少60％(重量)的顆粒粒徑在平均粒徑的約60μm以內。
9.權利要求1～5中任何一項的方法，其中熔融食用油脂液滴的粒徑範圍為約5～80μm。
10.一種含有基本上是球形顆粒的可流動稠化劑，各個顆粒都具有含澱粉物質的芯層和食用油脂的塗層。食用油脂佔稠化劑的約15～40％(重量)，含澱粉物質佔稠化劑的約85～60％(重量)，包覆顆粒的粒徑約200～500μm，可分散在熱水中。
全文摘要
一種類似於奶油麵粉糊的食品稠化劑的製備方法。將細顆粒的含澱粉物質輸送到密閉的顆粒包覆區，在其中使熔融的高熔點油脂以細液滴形式噴灑在顆粒上將其包覆。同時，用冷卻氣體將包覆的顆粒冷卻到油脂的熔點以下。包覆的顆粒可自由流動並易於在熱水中分散。
文檔編號A23L1/05GK1158075SQ95195126
公開日1997年8月27日 申請日期1995年7月17日 優先權日1994年7月29日
發明者R·託馬斯 申請人:雀巢製品公司