食品的水分阻擋物的制作方法

專利名稱：食品的水分阻擋物的制作方法
技術領域：
本申請涉及粉末在食品中的用途，更具體地，本發明是針對親水膠體用作多組成食品體系的阻擋物從而抑制水分遷移。
背景技術：
在食品工業中，多域體系中的水分遷移一直是一個長期存在的問題和挑戰。不同種類的食品的內部水分遷移可導致需要的感觀和營養性質的過早消失。如，餡餅或比薩餅的濕餡料或表面裝飾到外殼的水分轉移導致了外殼質地不希望有的變化從而降低保存期和整體質量。進而，水分或油的遷移會伴隨著顏色溶解，如，多層蛋糕中層與層之間的顏色遷移會損壞形象外觀。其它多域體系的例子包括蛋卷筒中的冰淇淋或三明治，具有水果餡的軟點心，液體芯的巧克力或硬糖果，干酪和餅干點心，干酪餡烤餅，和袋裝三明治/套餐。
食品體系中的水分遷移依賴于一種多域食品體系中每個域中的水分含量和水分活度。多域食品體系是指包含不同的水分活度(aW)和水分含量的兩種或多種組分從而造成不平衡狀態的食品體系。水分活度，或相對蒸氣壓力，是恒定的或平衡的相對濕度下水蒸汽的化學勢。如，水分從冷凍的比薩餅的調味料(aW～0.98，90％濕度)遷移到比薩餅外殼(aW～0.85，15-25％濕度)會使比薩餅外殼變得潮濕。此外，如果水分活度超過0.35-0.5，咸餅干，爆米花，膨化玉米卷和薯片會失去它們的脆性。其它普通多域食品體系的水分活度差異的例子列于下表1。

表1.非均質食品中的水分活度梯度從一個區域或食品組分到另一個區域的水分得失會不斷地發生以達到與周圍食品組分和環境的熱力學平衡。如水分活度平衡等因素影響著擴散或物質遷移速率，從而影響水分遷移的速率和數量。其它因素包括玻璃化轉變、結晶、表面交互作用、毛細管尺寸和分布、體系的粘度、體系的成分和溫度。因此，為延長某些非均質食品的保存期，必須通過以上因素穩定所需的水分分布。
食品的水分含量對于保持食品新鮮，控制微生物生長，提供口感和質地是關鍵的。除了降低最終食品的質量，水分遷移也可以妨礙產品的生產和分布。抑制水分遷移的方法包括昂貴的分別包裝，還包括通過添加配料以及在層之間使用可食用的阻擋物來控制化學勢、擴散速率或玻璃化轉變。配料可以被加入到低aW組分、高aW組分或二者中。配料如稠化劑和保濕劑一直被用來改變粘度/分子遷移率和食品組分的水分活度。然而，所得產物通常在質地和感官上令人無法接受。而且，組分的再形成是有產品特性的。
目前，解決由水分遷移引起的問題的大部分方法集中在施用一種作為可食用阻擋物的疏水薄膜。如，為防止水分損失，水果和蔬菜的蠟衣從十九世紀起就開始使用了。可食用的薄膜主要通過抑制食品香氣、味道、質地、外觀或搬動特征的變化用來延長食品保存期和提高質量。好的有形的水分阻擋物應具有低的水分滲透性，能很好地覆蓋并粘附到食品表面，能經受住冷凍和冷卻器的溫度，柔韌，抗損壞，有極細微的感觀特性，易生產和施用。
有形的阻擋物包括薄膜或涂層，它們覆蓋并粘附到食品的表面并通過噴霧、包覆、沉浸或擠出的方式施用。涂層是原料或復合物的薄的純凈層，它可以作為整個食品的一部分被消費者食用。涂層直接在食品上施用并形成，而薄膜是預形成的，以獨立的薄片形式施用于表面上。然而薄膜在搬動或溫度的改變時易于破裂。薄膜也會帶來不希望的口感。

發明內容
已經發現，在一種具有不同水分活度組分的食品的至少一個表面上，施用一種干的、可冷水溶漲的(能水合的)、可食用的粉末提供了良好的水分阻擋物特性。該可水溶漲的物質應該能在暴露于濕氣中之后約5分鐘內吸收水分。優選地，該可水溶漲的物質能在暴露于濕氣中之后約2分鐘內吸收水分。更優選地，該可水溶漲的物質能在暴露于濕氣中之后約50秒內吸收水分。最優選地，該可水溶漲的物質能在暴露于濕氣中之后幾乎立刻或立刻開始吸收水分。合適的可水溶漲的物質包括冷水可溶淀粉、角叉菜膠、樹膠(包括瓜爾膠、黃原膠、刺槐豆膠、吉蘭糖膠、纖維素膠、魔芋膠和阿拉伯樹膠)、甲基纖維素、藻酸丙二醇酯和果膠。
施用粉末的數量在某種程度上依賴于粉末多久膨脹，聯合使用還是單獨使用，具體粉末的膨脹體積以及該體系內水分含量和該基底的表面積。因而，高膨脹體積或高粘性膨脹/水合的粉末在使用數量上會少于低膨脹或低粘性的品種。
粉末可以直接噴到食品表面，或以其它任何方式施用，在原位形成水分阻擋物，并與特定的多域食品的生產操作配合。只要阻擋物在兩層或多層組分之間，它可以在焙烤基底之前或之后施加。粉末可以涂層或薄膜的形式并與粘附劑或流動助劑混合使用。


所述目的和其它所需特性的獲得方法在以下的說明和附圖中解釋圖1示出了一種非溶漲性顆粒與一種冷水膨脹(“CWS”)淀粉相比的水吸收性，它由重量吸收測量系統(“GATS”)測量。
圖2示出了在一種食品模擬系統(“FMS”)中用作水分阻擋物的可溶漲的和非溶漲性物質的重量增加。
圖3是GATS測定和FMS測定的相關數據圖。
圖4的條形圖示出了用作水分遷移阻擋物的不同親水膠體的重量增加。
圖5示出了沉淀體積和FMS的重量增加的相關性。
圖6示出了粒度對毛細作用的影響。
圖7示出了改性淀粉基底的粒度和堆積密度之間的相關性。
圖8的條形圖示出了不同的FMS用于不同的阻擋物，當重復冷凍并解凍時，各FMS的重量增加效果。
圖9的條形圖示出了用本發明所述的阻擋物制成的比薩餅在冷凍/解凍循環之后與新鮮制成的或“理想的”比薩餅的感觀評價的對比。
圖10的條形圖示出了使用可溶漲的和不可溶漲性淀粉作為水分阻擋物的食品體系的感觀評價。
圖11的條形圖示出了使用可溶漲的淀粉和其它可溶漲的親水膠體作為水分阻擋物的食品體系的感觀評價。
圖12示出了本發明所述阻擋物制成的檸檬餡餅與沒有阻擋物的檸檬餡餅之間的最小顯著差(“LSD”)間隔，該數據獲自大量人群的品嘗測試。
圖13示出了本發明所述阻擋物制成的櫻桃餡餅與沒有阻擋物的櫻桃餡餅之間的最小顯著差(“LSD”)間隔，該數據獲自大量人群的品嘗測試。
具體實施例方式
此處所用的水分阻擋物可由任何可可水溶漲的物質制成，包括可冷水溶脹的淀粉、角叉菜膠、樹膠(包括瓜爾膠、黃原膠、刺槐豆膠、吉蘭糖膠、纖維素膠、魔芋膠和阿拉伯樹膠)、甲基纖維素、藻酸丙二醇酯和果膠。
當這種物質是淀粉時，它可以來自任何原料，包括谷類或塊根淀粉。淀粉的典型原料是谷物、塊莖、根、豆類和水果。天然原料可以是各種谷物(玉米)、豌豆、馬鈴薯、甘薯、香蕉、大麥、小麥、水稻、燕麥、西米、莧菜、木薯、竹芋、美人焦、高粱以及各種糯性和高直鏈淀粉。此處所述的“糯性”意指包括一種淀粉含有不超過約10％，特別地不超過約5％，更特別地不超過約3％，最特別地不超過約1％重量的直鏈淀粉。此處所述的“高直鏈淀粉”意指包括一種淀粉含有至少約40％，特別地至少約70％，更特別地含有至少約80％重量的直鏈淀粉。此處所述的“含直鏈淀粉”包括那些至少含有約10％重量直鏈淀粉的淀粉。
所述淀粉可以是天然淀粉或改性淀粉。此處所述的改性淀粉意指包括那些已通過物理的、化學的和/或水解改性的淀粉。物理改性包括通過剪切或熱抑制，如通過Chiu等在美國專利No.5725676中描述的方法。
淀粉可以被化學改性。化學改性淀粉包括，但不限于，交聯的、乙酰化的、有機酯化的、羥乙基化的、羥丙醇化的、磷酸化的、無機酯化的、陽離子的、陰離子的、非離子的和兩性離子的，和其琥珀酸酯及取代的琥珀酸酯衍生物。這些改性對于本領域是眾所周知的，如在《改性淀粉性質和應用》(MODIFIEDSTARCHESPROPERTIES AND USES)Wurzburg，O.B.，Editor，CRC Press，Inc.Florida(1986)中所描述的。
淀粉也可以被水解。適合的淀粉包括通過氧化、加酸水解、酶水解、加熱和/或酸糊精化制得的流質或低粘度淀粉。這些方法在本領域是眾所周知的。
此處用到的任何具有合適特性的淀粉可以通過本領域眾所周知的任何方法提純，以去除多糖固有的或在生產過程中產生的異味和顏色。處理淀粉的合適的提純方法在以Kasica等的歐洲專利No.554818為代表的專利族中公開了。堿洗技術也是有用的，并在以Seidel的美國專利No.4477480和Bertalan等的No.5187272為代表的專利族中描述了。
該物質以其可冷水溶漲形式使用。可以商購獲得這種形式或者用本領域周知的技術將其轉化為可冷水溶解的物質，如通過轉鼓式干燥，噴霧干燥，擠壓等方式。典型的這類方法公開在美國專利No.3137592，4600472，4280851，5131953，5188674，5281432，5318635，5435851和5571552中，這些專利作為參考在此一并引入。
更適合的淀粉包括可冷水溶漲的淀粉(預糊化淀粉)，這是本領域周知的并且已在如美國專利No.4465702，5037929和5149799中公開。傳統的預糊化淀粉的方法也是本領域技術人員周知的并在，如Powell，E.L.，預糊化淀粉的生產和應用，淀粉化學和技術(Production and Use of Pregelatinized Starch，STARCHCHEMISTRY AND TECHNOLOGY)Vol.II-Industrai Aspects，Chpt.XXII，523-536頁，Whistler，R.L.和Paschall，I.F.Editors，Academic Press，NewYork(1967)中已有描述。
理想的阻擋物應該在食品所經受的溫度范圍中是連續的并且是堅固的。理想的阻擋物也應保持完整，并優選有助于使復合食品保持完整。
在具有不同水分活度組分食品的至少一個表面上施用一種干燥的、可冷水溶漲的(可水合的)、可食用的粉末提供了水分阻擋特性。該阻擋物可以在正常烘烤(par-baking)外殼或外皮面團之前或之后施用。在可溶漲/水合粉末用作水分阻擋物時，應該在遷移發生的界面分布以干燥均質層。粉末溶液不是同樣有效的，因為它在食品體系中含有太多水分。
粉末可與其它任何組分/化合物結合使用以增強任何功能性和/或使施用和加工易于進行，如薄膜、粘合劑、助流劑、脂質、蠟、蛋白質和涂料。所需組合物應形成一連續的層，并且一旦與水分接觸，便應充分膨脹，使得在接觸不到約一分鐘之內便形成水分阻擋物。該粉末形成的阻擋物允許必要的遷移，從而阻止了高水分成分的淤積。可溶漲的粉末可以在各種貯藏條件下使用，如冷凍、冷藏和環境條件。
除了抑制水分遷移，本發明的干粉類阻擋物改善了產品的外觀。例如，當加到比薩餅上時，焙烤后的比薩外觀更加“豐滿”，干酪沒有同樣焦糊且殼胞結構得到維持。在其它應用中，如干酪餡烤餅和冰淇淋三明治，該阻擋物有助于將餡粘到產品的基底上，得到了整體更堅固的產品基底。對于餡餅，帶有阻擋物的產品沒有太多的滲漏，切開后仍保持它的結構。所公開的阻擋物的味覺、口感和回味等感觀特性是覺察不到的。所公開的阻擋物可以作為整個食品的一部分食用，且消費者在食用過程中不會感覺到阻擋物。
測試步驟水分遷移水分遷移率是由重量吸收測試系統(GATS，由M/K系統公司制造)來測量的。待測試的樣品置于一個多孔的過濾器上，該過濾器被置于在一個可移動的平臺上。該移動平臺通過一個充滿水的管子與一個蓄水池相連，該蓄水池被置于分析天平上。在測試過程中，水從管子中抽出，蓄水池的失水量作為時間的函數被測量。設備裝有一機械裝置以抵消吸收能力測試中重力的影響。在實驗中，要在濾紙(圓形，70mm源自Whatman)表面上放置一個塑料環(內徑45mm，高60mm)，稱出0.500+/-0.001g干粉末均勻鋪在塑料環內側。該實驗樣品，包括濾紙和塑料環，被放于GATS的多孔盤上，同時記錄蓄水池失水作為時間的函數。試驗在常溫下進行。實驗樣品要重復試驗，以證明該實驗的再現性。
沉淀體積沉淀體積檢驗步驟如下稱取1.000+/-0.001g干粉(在脫水基礎上)分散在裝有50毫升強烈攪拌下的去離子水的100毫升燒杯里。當樣品完全浸濕并分散在水中時，全部轉移到100毫升的量筒里。加水使溶液達到100毫升。樣品保持至少24小時靜止狀態令其完全沉淀。溶液里的沉淀相體積被記錄為沉淀體積。
食品模擬體系食品模擬體系(FMS)由牛奶餅干(Nabisco)、從連褲襪的褲腿上剪下來的純尼龍織物和可商購的Ragu比薩餅沙司組成。樣品至少實驗三次，并帶有對照。記錄最初的餅干重量并施以尼龍織物。將阻擋物施于餅干/尼龍結構上。阻擋物均勻分布后，在餅干上撒兩湯勺沙司。讓該體系在室溫下放置4小時。到時間后，將含有阻擋物的尼龍織物和沙司去掉，記下餅干的最終重量。分別標注餅干、粉末和沙司的質地，結果作為每塊餅干所獲得的平均重量。
用該FMS評估預制薄膜，成型涂層和所公開的阻擋物。典型地，在沒有阻擋物的FMS中，餅干被浸透并破碎，且增加4.5到5.0克的重量。如果餅干保持一些質地特性，其增加的重量少于3克是可接受的。增加的重量在2克或更少是理想的。FMS也用于測試阻擋物的溫度穩定性。
結果所公開的阻擋物通過GATS測定的吸水能力取決于兩種機制，即毛細作用和膨脹作用。毛細和膨脹在水分阻擋過程中起相反的作用。因此，將兩種作用分開是重要的。
圖1說明了粒狀淀粉和所公開的阻擋物(此處為一種可冷水溶漲的(CWS)淀粉)的水吸收能力曲線。由于粒狀淀粉在室溫下是不可溶漲的，所以其水吸收能力只反映毛細作用的量。如圖1所示，粒狀淀粉的吸水能力在約100秒內達到了平衡吸收，在約50秒內達到90％的吸水能力。相反，所公開的阻擋物的吸水量由于膨脹作用在測試過程中持續上升。因此，毛細作用的過程比膨脹作用要快。因而，GATS所測試到的前100秒鐘的吸水量是由毛細作用決定的。
本發明的阻擋物(這里指經轉鼓式干燥和噴霧干燥的淀粉)與粒狀(不可溶脹的)淀粉在FMS中做比較。餅干的重量以22小時的時間間隔多次測量。圖2示出了經4小時樣品的重量增加，而無阻擋物的對照樣在此時達到穩定。對餅干增加重量的監測表明對照樣和粒狀淀粉不能防止水份的遷移，如圖2所示。本發明的阻擋物能防止水份的遷移，并能使增重少于3克。
GATS測定和FMS測試之間的關系如圖3所示。樣品中含有可溶漲的粉末(這里指樹膠和CWS淀粉)。Y軸代表在4小時的FMS中食品基體的增重。基體中少量的增重表明有很少量的水遷移到基體中，即好的水分阻擋性能。在100秒時，水份吸收量越多，食品模擬體系的增重越多。在水分遷移的過程中，粉末層從與水接觸的區域開始逐漸地水化。顆粒細膩的樣品整層浸濕所需要的時間比顆粒粗糙樣品要長。一些樣品形成一個軟膜狀層，該層可以從支持粉末層的濾紙上剝下。有些樣品在膨脹以后形成一種膠狀或很粘的一層。從FMS中分析得知這些樣品有很好的水分阻擋性能。已知，可溶漲的顆粒在膨脹時變成又大又軟的顆粒。基于GATS的研究結果，這些軟的膨脹顆粒，尤其是那些具有較大膨脹比(定義為完全膨脹顆粒與干顆粒的體積比)的顆粒易于“熔合”形成該層。進一步地，膨脹比越大，顆粒完全膨脹后就越軟。該層阻止了水份的毛細作用并降低了水份的擴散，因此起到了水份阻擋物的作用。
如圖4所示，在FMS中多數可膨脹的親水膠體都能起到阻止水份遷移的作用，如瓜爾膠、甲基纖維素、藻酸鈉和刺槐豆膠。多用途面粉沒有形成阻擋物，在增重和質地上與對照組具可比性。由于粒度或粘度的原因而未膨脹的樹膠也沒有起作用。其他被測試的親水膠體是藻酸丙二醇酯、吉蘭糖膠、纖維素膠、果膠和魔芋膠。所有這些都與上述親水膠體有可比較性并且較對照組有所改善。
可溶漲的顆粒不僅依靠降低毛細作用和水份的擴散速率，而且由于膨脹作用使水份保持在顆粒中來成為食品的阻擋物。圖5顯示了沉淀體積對于作為膨脹體積的函數的水份阻擋性質(基質獲水量)影響的一種趨勢。總之，膨脹體積越大，水份阻擋效果越好。因此，具有相對大量毛細作用的樣品(基于GATS測定)能阻止多于一半的水分從沙司移向基質。這些樣品通常具有較大的粒度、低堆積密度和低膨脹體積。膨脹后，樣品形成一個粒狀或漿狀的濕層。粒狀層的水分阻擋作用不如形成軟膜狀或粘性層的好。GATS測定與FMS測試的區別在于，在GATS中大量的水立即到達水分阻擋物前面，而在FMS測試中水是逐漸從沙司移向水分阻擋物的。如圖2所示的FMS對照曲線，60％的水在15分鐘內進入基質，80％的水份在半小時內到達基質。因此，盡管膨脹是一個比毛細作用慢的過程，水分阻擋物還是有時間膨脹并在阻擋層中保持住水份的。除了阻擋層保持的水量，膨脹體積還顯示了濕粒的硬度。膨脹體積越大，顆粒越軟。結果，顆粒容易“熔合”并形成一個連續層從而降低毛細作用和擴散。這是高膨脹物質另一特性。
圖6所示的是粒度對毛細作用的影響。所有不同粒度的部分都被從同一個商用產品(這里指轉鼓式干燥的改性淀粉)中分離出來。這樣，對所有部分的化學和操作變量是相同的，從而所有部分的膨脹體積是相同的。顆粒尺寸在約30到約150微米時，毛細作用隨顆粒尺寸增加，然后開始下降，如圖6所示。還可以看出，隨顆粒尺寸減小其填充或堆積密度在增加，如圖7所示。很明顯，每單位質量具有較大的表面積的小顆粒的膨脹速度比每單位質量具有較小表面積的大顆粒要快。因此，與大顆粒相比，小顆粒的膨脹作用和毛細作用都有較好的競爭優勢。填充密度反映了樣品的多孔性。填充密度越大，多孔性越低，毛細作用越少發生。而且，緊密填充的樣品連續層的形成要快一些，從而阻止毛細作用并提高水分阻擋性能。
用FMS測試了本發明中的阻擋物的冷凍/解凍(F/T)的穩定性，并與無阻擋物的對照物和蠟膜相比較。圖8示出不同循環次數的結果。蠟膜和本發明中的阻擋物在最初4小時內都能防止最初的、會影響質地的水分遷移。然而，蠟膜在F/T循環中破裂，表明了其用于水分阻擋物的不良性。與對照物相比，本發明中的阻擋物使樣品有明顯少的增重，并甚至在9個F/T循環后仍保持了樣品的品質特性。
通過對商用產品的評估，同樣看到了水分阻擋物在其他產品中的潛力，如比薩餅、檸檬蛋白餡餅、櫻桃派、奶酪蛋糕、櫻桃餡餅、冰淇淋三明治和酸奶酪。
水分阻擋粉末可以多種方式施用。在工業中，waterfall(粉末流)、面粉撒粉器或篩粉機或粉末噴霧技術都很典型地被用來施用粉末。在waterfall系統中，粉末流出以覆蓋基質，多余的用真空吸除或被吹掉。噴霧系統包括粉末噴霧器和液體噴霧器。粉末噴霧器產生靜電充電從而使食品充相反電荷而粘附在產品上。液體噴霧器可用來噴灑溶液，有助于粘附粉末或包含粉末。
這些技術中大多數都需要有粉末回收系統。所應用技術的類型會影響所用粉末的類型。例如，waterfall技術就需要用致密少塵的粉末。
通過改變粉末的密度，可以令粉末增重、少塵和易于施用。這一目的可以通過各種方法來實現，包括但不局限于改變粉末粒度、將粉末與填充物混合(如糖、顆粒淀粉和/或面粉)、將粉末與脂肪(如植物油、礦物油、黃油和/或起酥油)干燥混和和/或共處理，以及改變粉末的水分含量。
阻擋物粉末也可以通過分散在溶液里供給，如水或脂肪，包括植物油、黃油和起酥油。每種溶液都有各自的缺點。例如，水溶液限制了固體的量；黃油和起酥油在室溫下會固化，使其難于施用。油使被施用的食品吃起來油膩。
在粉末阻擋物加到食品基質之前或之后，粘合劑也可以被施加到該食品基質上。這些粘合劑的例子包括水、油和高固溶液。
實施例I.比薩餅用比薩店烘烤的外殼、商用比薩沙司和本發明所述阻擋物制作比薩餅。用一描述分析小組評估冷凍/解凍循環后的比薩餅樣品。小組的可重復性要通過盲對照物和新鮮樣品定期檢查，檢查的標準偏差為+/-1分。感觀評價如圖9所示。新鮮的比薩餅在煎制之前剛剛準備好，模擬理想的情況，幾乎沒有水份遷移。結果表明加上本發明的阻擋物(這里是CWS淀粉粉末)的比薩餅外殼質地比對照物提高并與新鮮比薩餅樣品接近。
在圖10中，通過比較本發明的阻擋物(這里指轉鼓式干燥和噴霧干燥的淀粉)與相同基礎的粒狀(即不可膨脹的)淀粉阻擋物，對比薩餅食品體系的感官方面進行評價。粒狀淀粉阻擋物沒能阻止水份遷移并與對照物具有可比性。噴霧干燥和轉鼓式干燥的產品(在未煎制時已在水中與水化合)表現最好。二者在咀嚼抗力、底部殼以上的質地以及底部殼質地方面都有顯著提高。
其他與水接觸會膨脹的親水膠體包括角叉膠、瓜爾膠、吉蘭糖膠和藻酸鹽，都用CWS淀粉進行了感官評價。與對照物比較的感官結果如圖11所示。藻酸鹽和瓜爾膠具有非常脆的底部外殼和好的殼胞狀結構。上述四種膠都反向影響著沙司的風味。樹膠，尤其是瓜爾膠和藻酸鹽顯示了與CWS淀粉相似的特性。
II.檸檬蛋白酥皮餡餅(不含糖霜)本發明的阻擋物在檸檬餡餅中與對照物進行了比較。阻擋物被撒在可商購的冷凍的9英寸深盤餡餅皮(Flower IndutriesPet-Ritz)上，然后在400華氏度下烘烤大約13分鐘。在檸檬餡餅餡料加入之前，可使餡餅皮冷卻到室溫。檸檬餡包含水、糖、玉米淀粉、蛋黃、檸檬汁黃油和鹽。然后將檸檬餡餅儲藏在冰箱里，分別在貯藏1天、2天和3天后進行評估。
總體來看，阻擋物從餡料中吸收了一些水份，因此防止了在冷藏過程中水份的遷移。冷藏3天以后，帶阻擋物的餡餅皮比無阻擋物的對照餡餅更結實、更脆。對照派在冷藏2天后變成糊狀和潮濕。在檸檬餡餅中，阻擋物也有助于餡餅在切開時保持完好，且保持結構完整和/或防止脫水。
III.櫻桃餡餅本發明的阻擋物在櫻桃餡餅中與對照物進行比較。阻擋物被撒在可商購的冷凍的深盤子餡餅皮(Flowers IndustriesOronoque Orchards)上。加入商業制造的櫻桃餡餅餡料(Comstock源自Birds EyeFoods)，然后置于烤板上在400華氏度下烘烤大約55分鐘。在烘烤后和冷藏1天、2天后對餡餅進行評價。另一套餡餅樣品烘烤后冷凍。冷凍后的餡餅在3個、7個和10個周期后被評價。每個單一的周期包括室溫下6小時和18小時的冷凍。
帶有所公開的阻擋物的櫻桃餡餅中的餡料沒有像無阻擋物的對照餡餅中見到的那樣溢出。阻擋物從餡料中吸收了一些水份形成了阻擋物，并同時保護了餡餅的完整性。冷藏2天后，帶阻擋物的餡餅皮要比不帶阻擋物的對照物更結實、更脆。在冷凍的餡餅中，3個循環以后對照物變成糊狀并潮濕。經過10個循環以后，帶阻擋物的冷凍餡餅的皮依然堅實和干燥。在加入餡料之前，所公開的阻擋物也可加到部分烘烤的餡餅皮上。
IV.A.冰淇淋夾心餅干以包含和不包含本發明阻擋物的冰淇淋夾心餅干進行比較。所公開的阻擋物均勻的散布在可商購可可餅干的內側。使用1英寸厚的餅干切割器，冰淇淋被切片并放在兩塊餅干之間。將夾心餅干放于包裝袋里然后置于循環冷凍箱，在華氏20度下冷凍12小時然后在華氏0度冷凍12小時。在一周和兩周以后分別對冰淇淋夾心餅干進行評估。
在冰淇淋夾心餅干中，阻擋物提供了質地更為堅實的餅干。兩周的循環以后對照餅干變軟并成糊狀，而帶阻擋物的餅干更堅實。對于冰淇淋夾心餅干，阻擋物也可在烘烤餅干/薄酥餅之前施用。
IV.B.帶巧克力涂層的餅干制成的冰淇淋夾心餅干使用冰淇淋夾心餅干比較帶有和不帶有本發明阻擋物的巧克力混合物涂層。熔化巧克力并使餅干浸掛巧克力漿。將所公開的阻擋物以20％(W/W)，最好是5-10％(W/W)的比例混入到涂料中。將涂料施涂于事先烤好的商購甜餅干上。使用1英寸厚的餅干切割器，將冰淇淋切片并放在兩塊餅干之間，使涂層與冰淇淋接觸。將夾心餅干放在包裝袋中然后放進循環冷凍箱，在華氏溫度20度下冷凍12小時然后在華氏0度下凍12小時。兩周以后對這些冰淇淋夾心餅干進行評估。
可溶漲的粉末可加在覆蓋食品基質的薄膜或涂層中，用以幫助防止水份的遷移。含所公開的阻擋物的巧克力混合物涂層阻止水分遷移的效果比不含該阻擋物的巧克力混合物涂層要好得多。該阻擋物吸收了一些來自冰淇淋的水分，所以多余的水分在循環過程中沒有進一步弄濕餅干基質。循環冷凍兩周以后，混合物涂層中帶有該阻擋物/粉末的餅干具有更堅實的質地。
IV.帶有面包屑頭層的櫻桃餡餅評價帶有或不帶所公開的阻擋物的帶有面包屑頭層的櫻桃餡餅。櫻桃餡料中含有櫻桃、糖、玉米淀粉和其他香料/色素，將其加入到餡餅盤中并局部冷凍。阻擋物施于局部冷凍的櫻桃餡料的頂部。由面粉、糖、起酥油和鹽制成的面包屑撒在櫻桃餡料之上，餡餅被冷凍后經過4個循環，每一個循環包括在室溫下1小時和冷凍至少3小時。餡餅從冷凍狀態出來后要在華氏400度下烘烤至少40分鐘，這取決于餡餅的尺寸和厚度。
在該施用實例中，阻擋物被加到高水分基質中，然后加入低水分組份。可以先在餡餅殼上加入阻擋物然后再裝餡，且先加到餡料頂部，然后再作頭層(面包皮或面包屑)。餡料和面包屑之間加有所公開的阻擋物的餡餅看上去更好些。水果餡料沒有從面包屑中流出。面包屑也是脆的，且沒有陷入到餡料里。食品具有完整新鮮的外觀。挖出后，加阻擋物的餡餅沒有多余的汁餡料流出，并進一步浸濕面包屑。
V.多層酸奶酪將干格蘭諾拉麥片施于酸奶酪的底部或上部。阻擋物施于該干麥片和酸奶酪之間。將酸奶酪在冷藏溫度下存放1天、2天和3天。然后通過在干組分中攪拌和品嘗來評估這些酸奶酪。
加在酸奶酪和干組分之間的阻擋物阻止了水分遷移并使干組分保持完整和穩固。阻擋物同時也防止了酸奶酪脫水收縮，使頂部保持更干燥。在酸奶酪中，阻擋物也可加在其他層之間，包括水果、餅干、膨化片以及香料/調味品。
VI.大型品嘗測試組以檸檬餡餅和櫻桃餡餅為例做參考實驗。檸檬餡餅根據實施例3所述方法制備并在冰箱中貯存兩天。櫻桃餡餅根據實施例4所述方法制備并在冰箱中貯存兩天。參考測試按如下步驟進行1、將指導評價員評估面包皮或餅干的堅實度的選票發給20～25個評價員。
2、指導評價員品嘗對照物，其可以是帶或不帶阻擋物的測試樣品，對照物在具有10個評分點的尺度上得5分。
3、給評價員每人發一份編號的測試樣品。要求評價員以參考分數為定位點，對待測樣品進行評分。如果所評樣品比對照物更好/更堅實，則此樣品的評分高于5。同樣地，如果待測樣品不如對照物，其分值在該尺度上會低于5。
4、每個評價員對每種測試樣品所打的分都列表并取平均值。計算各測試樣品的最小顯著差(LSD)范圍。
如圖12所示，參考品嘗測試證實了含與不含所公開的阻擋物的檸檬餡餅皮的堅實度顯著地不同。如圖13所示，對櫻桃餡餅的測試結果表明了含與不含所公開的阻擋物的餡餅皮的堅實度顯著地不同。含有所公開的阻擋物的餡餅具有更干爽和更堅實的質地。參考圖12和13可看出，質地評分越高，產品越堅實。
權利要求
1.一種抑制多域食品體系水分遷移的阻擋物，包括至少一種親水膠體，其中所述阻擋物位于不同水分活度的區域之間。
2.如權利要求1所述的阻擋物，其中的至少一種親水膠體選自冷水溶漲的淀粉、角叉菜膠、樹膠、甲基纖維素、藻酸丙二醇酯和果膠。
3.如權利要求1所述的阻擋物，其中的至少一種親水膠體是可水溶漲的親水膠體。
4.如權利要求1所述的阻擋物，其中的至少一種親水膠體是至少一種可冷水溶漲的淀粉。
5.如權利要求1所述的阻擋物，其中的至少一種親水膠體是至少一種可冷水溶漲的可食用粉末。
6.如權利要求5所述的阻擋物，其中至少一種親水膠體是至少兩種可冷水溶漲的可食用粉末的混合物。
7.如權利要求5所述的阻擋物，其中粉末的粒度小于約150微米。
8.如權利要求5所述的阻擋物，其中至少一種可冷水溶漲的可食用粉末是至少一種改性的可冷水溶漲的淀粉。
9.如權利要求1所述的阻擋物，進一步包括一種或多種組分，選自薄膜、粘合劑、助流劑、脂質、蠟、蛋白質和涂料。
10.一種較高水分活度區域和較低水分活度區域之間低水分遷移的食品體系，該食品體系包含一種具有可水溶漲的物質的水分阻擋物。
11.如權利要求11所述的食品體系，其中的可水溶漲的物質是至少一種親水膠體。
12.如權利要求12所述的食品體系，其中的至少一種親水膠體是至少一種改性的可冷水溶漲的淀粉。
13.如權利要求11所述的食品體系，其中的可水溶漲的物質是至少一種可冷水溶漲的淀粉。
14.一種抑制食品體系內水分遷移的方法，包括在不同水分活度的區域之間施用一種包含親水膠體的阻擋物的步驟。
15.如權利要求17所述的方法，其中所述含親水膠體的阻擋物包括至少一種可冷水溶漲的粉末。
16.如權利要求17所述的方法，進一步包括在區域之間施用所述阻擋物之前，先將含有親水膠體的阻擋物放入溶液中的步驟。
17.如權利要求17所述的方法，進一步包括在不同水活度區域之間以粉末形式施用含有親水膠體的阻擋物的步驟。
全文摘要
公開了親水膠體在多組分食品體系中用作阻擋物以抑制水分遷移以及使用該阻擋物的方法。親水膠體可以粉末形式施用。含有親水膠體的阻擋物能夠抑制整個體系的水分遷移，從而提高了食品的保存期，并增強了產品經受冷凍/解凍循環的能力。這樣，提高了食品體系的感官質量。
文檔編號A23L1/00GK1541552SQ20031012463
公開日2004年11月3日 申請日期2003年12月19日 優先權日2002年12月19日
發明者M·芬, A·默克, E·M·維塞爾, 楊毅, M 芬, 維塞爾 申請人:國家淀粉及化學投資控股公司