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魔芋葡甘露聚糖水解产物制造技术

技术编号:19712270 阅读:45 留言:0更新日期:2018-12-08 18:19
本发明专利技术涉及一种用于制备魔芋葡甘露聚糖水解产物的方法,所述方法包含以下步骤:a.在食品级酸的存在下,水解魔芋葡甘露聚糖粉以提供部分水解的魔芋葡甘露聚糖,所述酸水解开始时的含水量按重量计不超过25%,优选地按重量计在15%与22%之间,更优选地按重量计在18%与20%之间;b.在至少一种选自下组的酶的存在下进一步水解步骤a)的部分水解产物,该组由以下各项组成:转葡糖苷酶、β‑淀粉酶、支链淀粉酶、麦芽糖生产酶、葡糖淀粉酶、环糊精糖基转移酶、β‑葡聚糖酶、纤维素酶、木聚糖酶和多聚半乳糖醛酸酶,优选地选自下组,该组由以下各项组成:转葡糖苷酶、β‑淀粉酶、支链淀粉酶和麦芽糖生产酶,更优选地选自下组,该组由以下各项组成:转葡糖苷酶和支链淀粉酶;c.回收步骤b)的魔芋葡甘露聚糖水解产物。

【技术实现步骤摘要】
魔芋葡甘露聚糖水解产物
本专利技术涉及一种用于从魔芋葡甘露聚糖粉制备魔芋葡甘露聚糖水解产物的新颖的方法。本专利技术还涉及通过所述方法可获得的水解产物。本专利技术进一步涉及所述水解产物用于制备食品产品或饮料的用途。
技术介绍
魔芋葡甘露聚糖是从魔芋植物根粉末获得的水溶性膳食纤维。魔芋葡甘露聚糖表现出许多有益的生理功能。例如,它是用于治疗代谢综合征(如高胆固醇血症、葡萄糖耐受不良、肥胖和糖尿病)有益的膳食添加剂。魔芋葡甘露聚糖也是天然益生元,可用于缓解便秘。因此,作为一种健康成分,魔芋葡甘露聚糖粉可以从食品和营养食品行业中找到利益,尤其是在亚洲。在食品行业中,魔芋葡甘露聚糖粉通常用作胶凝剂、增稠剂。然而,其高粘度限制了其应用。的确,魔芋葡甘露聚糖粉在与水接触时立即膨胀并且其粘度迅速增加,导致形成结块并防止葡甘露聚糖在水中完全分散。在营养食品行业中,魔芋葡甘露聚糖粉主要用于体重控制。由于其高粘度的限制,它通常放置在硬胶囊中或以少量在粉末饮料混合物中使用。在30℃下,1%浓度的魔芋葡甘露聚糖(≥90%纯度)溶液的粘度可达到30,000cP以上。在此低浓度下,魔芋葡甘露聚糖的一些健康益处可能被限制,例如增加膳食纤维和益生元的摄入。因此,使魔芋葡甘露聚糖的均匀溶液按重量计高于1%是非常困难的。此外,魔芋葡甘露聚糖的溶液是不稳定的;在储存时趋向于凝胶化,特别是在低温和/或碱性的pH下。因此,本申请人的功绩是提出快速有效的制备魔芋葡甘露聚糖水解产物的方法,所述水解产物表现出比母体魔芋葡甘露聚糖(或天然魔芋葡甘露聚糖)更好的润湿性和更高的溶解度,并具有高稳定性(储存时很少或没有粘度变化并且无胶凝作用)。此外,水解产物显示出少量的简单糖(单糖和二糖)和高膳食纤维含量,这对于食品应用是特别有利的。专利技术简述本专利技术的第一个目的是一种制备魔芋葡甘露聚糖水解产物的方法。所述方法包括以下步骤:a.在食品级酸、优选地强食品级酸的存在下,水解魔芋葡甘露聚糖粉以提供部分水解的魔芋葡甘露聚糖,所述酸水解开始时的含水量按重量计不超过25%,优选地按重量计在15%与22%之间,更优选地按重量计在18%与20%之间;b.在至少一种选自下组的酶的存在下进一步水解步骤a)的部分水解产物,该组由以下各项组成:转葡糖苷酶、β-淀粉酶、支链淀粉酶、麦芽糖生产酶、葡糖淀粉酶、环糊精糖基转移酶、β-葡聚糖酶、纤维素酶、木聚糖酶和多聚半乳糖醛酸酶,优选地选自下组,该组由以下各项组成:转葡糖苷酶、β-淀粉酶、支链淀粉酶和麦芽糖生产酶,更优选地选自下组,该组由以下各项组成:转葡糖苷酶和支链淀粉酶;c.回收步骤b)的魔芋葡甘露聚糖水解产物。本专利技术的第二个目的是通过所述方法获得的或可获得的魔芋葡甘露聚糖水解产物。本专利技术的第三个目的是魔芋葡甘露聚糖水解产物用于制备食品产品或饮料的用途。如在此使用的,表达“水解产物”意指比母体聚糖更低分子量的材料,并且包括但不唯一地限于寡糖和糖。专利技术详述根据本专利技术的方法的步骤a)包括在食品级酸(优选地强食品级酸)的存在下,在干燥条件下,水解魔芋葡甘露聚糖粉。如在此使用的,表达“食品级酸”意指在直接接触或位于附近时,酸不会用有害物质污染食物。如在此使用的,表达“干燥条件”或“干酸水解”意指水解开始时的水含量不超过按重量计25%,优选地按重量计在15%与22%之间,更优选地按重量计在15%与20%之间。本专利技术的干酸水解是特别有利的,因为不需要溶解魔芋粉以进行酸水解,去除更少水并没有使用有机溶剂。对于根据本专利技术的方法有用的魔芋葡甘露聚糖粉典型地包含按重量计在60%与95%之间的葡甘露聚糖,例如按重量计在75%与95%之间的葡甘露聚糖。在本专利技术的具体实施例中,该魔芋粉由湖北一致魔芋生物科技股份有限公司(HubeiYizhiKonjacBiotechnologyCo.,Ltd.)出售,包含按重量计约85%的葡甘露聚糖(葡萄糖与甘露糖的比例为1:0.68)、按重量计0.6%的蛋白质、按重量计1.5%的灰分、按重量计6.2%的粗纤维素和按重量计0.04%的粗脂肪。本专利技术中有用的食品级酸典型地选自下组,该组由以下各项组成:盐酸、硫酸、硝酸、磷酸、乙酸和柠檬酸,优选地选自下组,该组由以下各项组成:盐酸、硫酸、硝酸、磷酸。该食品级酸更优选是盐酸。本专利技术的干酸水解的步骤a)更特别地包括第一步骤a1),在食品级酸(优选地强食品级酸)的存在下,在50℃与100℃之间、优选地在60℃与80℃之间的温度下将魔芋葡甘露聚糖粉加热至少1小时,优选地在1小时与5小时之间,更优选地在2小时与4小时之间。在此步骤a1)期间的温度优选地在适度地高温下但是优选地低于100℃,以便避免部分水解产物的不希望的着色和/或魔芋葡甘露聚糖的过度解聚或过度水解。典型地,在此步骤a1)期间的温度是从50℃至约100℃,优选地在60℃与80℃之间。此步骤a1)的持续时间是感兴趣的低分子量魔芋葡甘露聚糖的程度的函数,这也由其溶解度和粘度指示。在本专利技术中,酸水解的持续时间典型地是至少1小时,优选地在1小时与5小时之间,更优选地在2小时与4小时之间。此外,在此水解步骤a1)的最后,水分含量或含水量典型地按重量计在4%与8%之间,优选地按重量计在4%与5%之间,以便避免魔芋葡甘露聚糖过度解聚或过度水解。所得部分水解的粉末在20%固体浓度和高于20%固体浓度下是可溶的,而不形成凝胶并具有淡琥珀色。较长的酸水解会导致不希望的较暗的颜色。在本专利技术的具体实施例中,在借助于食品级酸、优选地强酸部分水解之前,将该魔芋葡甘露聚糖粉与淀粉预混合。添加淀粉对本专利技术的最终魔芋葡甘露聚糖水解产物表现出积极作用,更特别地当将混合物溶于水性溶液中时对其粘度和溶解度有积极作用。本专利技术的干酸水解的步骤a)进一步包括以下步骤a2):添加水和碱性反应物,优选地碱反应物以淬灭步骤a1)中的酸水解,并以得到该部分水解产物,产生具有按重量计在1%与20%之间,优选地按重量计在5%与15%之间的浓度以及在5与6之间的pH的形式的水性溶液。按重量计大于20%时,该溶液对于随后的酶水解来说太稠。本专利技术的方法包括在特异性酶的存在下的另外的水解步骤(步骤b))。此另外的步骤(步骤b))由以下组成:在至少一种选自下组的酶的存在下进一步水解步骤a)的部分水解产物,该组由以下各项组成:转葡糖苷酶、β-淀粉酶、支链淀粉酶、麦芽糖生产酶、葡糖淀粉酶、环糊精糖基转移酶、β-葡聚糖酶、纤维素酶、木聚糖酶和多聚半乳糖醛酸酶,优选地选自下组,该组由以下各项组成:转葡糖苷酶、β-淀粉酶、支链淀粉酶和麦芽糖生产酶,更优选地选自下组,该组由以下各项组成:转葡糖苷酶和支链淀粉酶。此类特异性酶是特别令人感兴趣的,因为它们显著地降低了步骤a)的部分水解产物的分子量(因此降低了其粘度),而不会产生太多还原糖,更特别的是不产生太多的单糖(DP1)或二糖(DP2)。因此,通过根据本专利技术的方法获得的魔芋葡甘露聚糖水解产物具有少量的单糖/二塘(DP1+DP2)和大量的寡糖/多糖(DP≥3)。换句话说,这些魔芋葡甘露聚糖水解产物包含低的简单糖含量和高的纤维含量,这对健康和/或营养食品应用是特别有利的。如在此使用的,符号DP1、DP2和DP≥3是指糖类的聚合度,即DP1是聚合度为1(单糖)、D本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于制备魔芋葡甘露聚糖水解产物的方法,所述方法包含以下步骤:a.在食品级酸、优选地强食品级酸的存在下,水解魔芋葡甘露聚糖粉以提供部分水解的魔芋葡甘露聚糖,所述酸水解开始时的含水量按重量计不超过25%,优选地按重量计在15%与22%之间,更优选地按重量计在18%与20%之间;b.在至少一种选自下组的酶的存在下进一步水解步骤a)的部分水解产物,该组由以下各项组成:转葡糖苷酶、β‑淀粉酶、支链淀粉酶、麦芽糖生产酶、葡糖淀粉酶、环糊精糖基转移酶、β‑葡聚糖酶、纤维素酶、木聚糖酶和多聚半乳糖醛酸酶,优选地选自下组,该组由以下各项组成:转葡糖苷酶、β‑淀粉酶、支链淀粉酶和麦芽糖生产酶,更优选地选自下组,该组由以下各项组成:转葡糖苷酶和支链淀粉酶;c.回收步骤b)的魔芋葡甘露聚糖水解产物。

【技术特征摘要】
1.一种用于制备魔芋葡甘露聚糖水解产物的方法,所述方法包含以下步骤:a.在食品级酸、优选地强食品级酸的存在下,水解魔芋葡甘露聚糖粉以提供部分水解的魔芋葡甘露聚糖,所述酸水解开始时的含水量按重量计不超过25%,优选地按重量计在15%与22%之间,更优选地按重量计在18%与20%之间;b.在至少一种选自下组的酶的存在下进一步水解步骤a)的部分水解产物,该组由以下各项组成:转葡糖苷酶、β-淀粉酶、支链淀粉酶、麦芽糖生产酶、葡糖淀粉酶、环糊精糖基转移酶、β-葡聚糖酶、纤维素酶、木聚糖酶和多聚半乳糖醛酸酶,优选地选自下组,该组由以下各项组成:转葡糖苷酶、β-淀粉酶、支链淀粉酶和麦芽糖生产酶,更优选地选自下组,该组由以下各项组成:转葡糖苷酶和支链淀粉酶;c.回收步骤b)的魔芋葡甘露聚糖水解产物。2.根据权利要求1所述的方法,其中所述步骤a)的酸水解包括以下步骤:a1.将任选地与淀粉预混合的魔芋葡甘露聚糖粉,在食品级酸的存在下,在50℃与100℃之间的温度下,优选地在60℃与80℃之间加热持续至少1小时,优选地在1小时与5小时之间,更优选地在2小时与4小时之间;a2.添加水和碱性反应物,优选地碱反应物以淬灭该酸水解,并以得到该部分水解产物,产生具有按重量计在1%与20%之间,优选地按重量计在5%与15%之间的浓度以及在5与6之间的pH的形式的水性溶液。3.根据权利要求1或2所述的方法,其中所述步骤b)的酶水解包括以下步骤:b1.使步骤a)的该部分水解产物与有效量的该至少一种酶接触;b2.允许该至少一种酶进一步水解步骤a)的该部分水解产物,以便获得这些魔芋葡甘露聚糖水解产物。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法,其中该魔芋葡甘露聚糖粉包含按重量计在60%与95%之间的葡甘露聚糖。5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法,其中步骤a)的食品级酸选自下组,该组由以下各项组成:盐酸、硫酸、硝酸、磷酸、乙酸和柠檬酸,优选地选自下组,该组由以...

【专利技术属性】
技术研发人员:B·L·R·波拉杨冰柔J·哈希姆
申请(专利权)人:罗盖特公司
类型:发明
国别省市:法国,FR

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