具有改进营养特性的菊糖产品制造技术

本发明专利技术涉及新的菊糖产品和混合物、及其用于改变和调节细菌菌群和菊糖在人、哺乳动物或其它脊椎动物的大肠中的发酵方式，及其用于提供改进的，与菊糖相关的营养效果／益处及用于生产消费品和混合物为健康的，失去功能的和患病的人、哺乳动物和其它脊椎动物提供所述的效果／益处。新的菊糖产品由易发酵的菊糖（ＥＦＩ）组分和难发酵的菊糖（ＨＦＩ）组分的特定的混合物组成。营养效果／益处包括纤维效果，改进的矿物质吸收，尤其是钙和镁，增加骨矿物质密度，减少骨矿物质密度的丧失，调节脂代谢，刺激免疫系统和抗癌效果。新的菊糖产品尤其适用于生产一种混合物或一种药物用于防止、延缓和／或治疗人，尤其是绝经后的妇女和老人的骨质疏松症。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
具有改进营养特性的菊糖产品
本专利技术涉及新的菊糖产物及其混合物和生产方法，用于改变和调节人、哺乳动物和其它脊椎动物中的细菌菌群组成及菊糖发酵形式，用于提供改进的菊糖相关的营养效果/益处，用于生产一种混合物、一种消费品、一种药剂或药物，为人、哺乳动物和其它脊椎动物提供所述的效果/益处。
技术介绍
菊糖系一种果聚糖类碳水化合物，主要由在许多植物中作为一种储备成份的碳水化合物而出现的果糖单元组成。菊糖可由某些细菌合成，也可在体外以酶法由蔗糖生产。菊糖碳水化合物分子的多分散型的混合物天然存在，其果糖基单位主要或专一性地通过β(2，1)键互相连接。大部分直链可能带有一个或多个侧链，在分支点果糖基以β(2，6)连接，从而形成具有果糖基-果糖基键的支链菊糖分子。植物来源的菊糖分子大部分含有一个末端葡萄糖基。因此菊糖分子可用通式GFn或Fm表示，G代表末端葡萄糖基，F代表果糖基，n和m代表通过β(2，1)和/或β(2，6)键相互连接的果糖基数目。n+1，及m表示菊糖分子的聚合度(DP)。菊糖的聚合度通常采用平均聚合度(DP)来表征。DP即特定的菊糖样品中糖类单位(G和F单位)的总数除以菊糖分子的总数所得的值，而不考虑样品中可能存在的单糖，如葡萄糖(G)、果糖(F)及双糖蔗糖(GF)，通常采用De Leenheer等(De Leenheer L.et al.，Starch/Strke，46，(5)，193-196，(1994)and Carbohydrates as Orgnic RawMaterials，Ed.H.Van Bekkum et al.For CRF，Wageningen，The Netherlands，Vol.III，67-74，(1996))描述的方法测定平均聚合度(DP)。植物来源的天然菊糖(即植物中存在的菊糖)是以聚合度(DP)约为2-100-->的直链多糖链的多分散型混合物而出现的，而细菌来源的菊糖分子通常带有支链，一般有较高的(DP)值，甚至达到约115.000。植物菊糖的(DP)大多取决于植物来源、采集、储存和加工条件。天然(或标准级)菊糖指直接从植物来源提取、纯化和分离的菊糖，而不采用可以减少或增加其(DP)的其它方法，其(DP)通常比相应的天然菊糖的(DP)约低1个单位。通常将(DP)＜10的低聚合度的菊糖分子命名为菊聚糖、果聚糖或低聚糖。这些术语包括(DP)＜10的直链和具有支链菊糖也可交替使用。寡果糖还称为短链菊糖。通常，植物来源的菊糖，主要由菊苣(Cichorium intybus)的根、耶路撒冷蓟(Helianthus tuberosus)的块茎和龙舌兰(Blue Agave)植物的头来生产获取。在这些植物中，菊糖存在的浓度可以达到20％(重量百分比)。按照常规技术易从这些植物中提取和纯化菊糖。来源于菊苣和耶路撒冷蓟的天然菊糖一般是以带有少量支链(分别小于2％和小于1％的典型支链)的一种多分散型混合物出现的，其DP范围分别为约2-70和约2-40。天然(标准级)菊苣菊糖的平均聚合度(DP)约为10，天然(标准级)耶路撒冷蓟的平均聚合度(DP)约为6。来源于龙舌兰的天然菊糖是一种具有高支链度的多分散混合物，其(DP)一般约为14-17。在工业上，菊苣菊糖的工艺是这样的。即切碎的菊苣根用热水提取，产生粗的菊糖溶液，然后经净化(用石灰处理，继以碳酸盐化和过滤)，再经精炼(包括用离子交换剂、活性碳处理和过滤)，由纯化和精炼的溶液经喷雾干燥得到标准级菊糖。从纯化和精炼的溶液中可以选择性地除去单糖和双糖(例如EP 0670850中描述的柱层析分离)，经喷雾干燥产生具有(DP)约为10的标准级菊糖不含单糖和双糖。纯化的精炼的溶液可分级除去单糖和双糖及寡果糖(例如EP 0769026中描述的直接结晶)，然后级分菊糖，经喷雾干燥得到颗粒状物。根据生产工艺的不同，可得到具有(DP)约为10(标准级)-30甚至-->平均聚合度更高的菊苣菊糖。同样的方法可以在工业上生产龙舌兰菊糖，其工艺为：压榨或用水提取切碎的龙舌兰的头或浆，再用常规的纯化、精制和分离菊糖的方法，经喷雾干燥得到菊糖。具有(DP)≥20的菊糖(包括直链和支链菊糖)被称为长链菊糖，而具有(DP)10-＜20的直链和支链菊糖则被称为中链菊糖。菊苣菊糖可在市场上购得，例如比利时ORAFTI公司生产的各种级别的菊苣菊糖，商品名RAFTILINE。典型的级别是RAFTILINEST(具有(DP)约为10，含8％(重量比)葡萄糖、果糖和蔗糖)和RAFTILINEHP(具有(DP)至少20，一般具有(DP)约为23-25，且基本上没有葡萄糖、果糖和蔗糖)。市场上可购得的龙舌兰菊糖，工业级龙舌兰菊糖如墨西哥IndustriasColibri Azul S.A.de C.V.公司生产的GAVEDIETPR，其(DP)为14-16，含5％(重量比)的葡萄糖和果糖。按照现有技术可得到寡果糖，包括如US 5,314,810中描述的由酶催化转化蔗糖体外合成；EP 0917588中描述的菊糖的部分水解。由菊苣菊糖的酶水解制备的寡菊糖有各种级别的商品，比利时ORAFTI公司的RAFTILOSE，如RAFTILOSEL95(液体状)或RAFTILOSEP95(粉末状)，两者约含95％寡糖(％是占总碳水化合物的百分比重量)，具有(DP)为2-9，一般其(DP)为2-7，(DP)约为4.5，含5％(重量比)葡萄糖、果糖和蔗糖，RAFTILOSEL85(液体状)的寡果糖含量约85％(％是占总碳水化合物的百分比重量)，具有(DP)为2-9，一般为2-7，(DP)约为3.5，含15％(最大时为20％，重量比)的葡萄糖、果糖和蔗糖。除非另有说明，这里采用的术语菊糖指直链及支链菊糖，且包括具有(DP)＜20的菊糖分子和具有(DP)≥20的菊糖分子。在食品和饲料工业中，寡果糖广泛用作一种部分或完全的低热量糖代用品，以提供甜味、质地和口感，而(DP)至少约为10，最好至少为20的菊糖用作：(1)一种部分或完全的低热量糖代用品，其与或不与一种或多种-->高强度甜味剂合用，提供质地和口感；(2)用作一种组织改进剂；(3)用作一种低热量脂肪代用品。菊糖用作脂肪代用品的依据是菊糖可与水形成一种稳定的、均匀的、乳油状结构的颗粒凝胶，具有极好的感官特性。具有(DP)≥10的菊糖分子和具有(DP)＜10的寡果糖分子不被人体内的消化酶所水解。因此，这些分子经过消化道的上部和小肠不改变(EllegrdL.et al.，Eur.J.Clin.Nutr.，51，1-5，(1997))，且几乎定量地进入大肠，在那里被特定的肠道细菌发酵(Roberfroid M.et al.，J.Nutr.，128(1)，11-19，(1998))。因此菊糖和寡糖显示出非常有趣的营养特性。首先，菊糖和寡果糖被认为是膳食纤维。它们进入大肠前不改变，这样可以为大肠内的微生物群落提供碳能量。菊糖和寡果糖以这种方式促进大肠的肠道菌生长，对肠功能起有益的作用，包括促进肠蠕动的作用(即增加细菌生物量)，增加粪便重量，增加大便频率和缓解便秘(Roberfroid M.，inDietary Fibe本文档来自技高网...

【技术保护点】
由易发酵菊糖（ＥＦＩ）组分和难发酵菊糖（ＨＦＩ）组分组成的菊糖产品，其特征在于ＥＦＩ／ＨＦＩ重量比为１０／９０－７０／３０，ＥＦＩ组分没有龙舌兰菊糖，由具有聚合度（ＤＰ）＜１０的短链菊糖组成，ＨＦＩ组分由具有平均聚合度（＊）≥２０的长链菊糖组成；具有（ＤＰ）＝９和（ＤＰ）＝１０的菊糖总含量最大为５％（％是占总菊糖的重量百分比，用气液色谱法测定）。

【技术特征摘要】
EP 2000-2-15 00103056.81.由易发酵菊糖(EFI)组分和难发酵菊糖(HFI)组分组成的菊糖产品，其特征在于EFI/HFI重量比为10/90-70/30，EFI组分没有龙舌兰菊糖，由具有聚合度(DP)＜10的短链菊糖组成，HFI组分由具有平均聚合度(DP)≥20的长链菊糖组成；具有(DP)＝9和(DP)＝10的菊糖总含量最大为5％(％是占总菊糖的重量百分比，用气液色谱法测定)。2.由易发酵菊糖(EFI)组分和难发酵菊糖(HFI)组分组成的菊糖产品，其特征在于EFI/HFI重量比为10/90-70/30，EFI组分由龙舌兰菊糖或具有(DP)＜10的短链菊糖的龙舌兰菊糖的任何混合物组成，HFI组分是具有(DP)≥20的长链菊糖，具有(DP)＝9和(DP)＝10的菊糖总含量最大为5％(％是占总菊糖的重量百分比，用气液色谱法测定)。3.根据权利要求1或2所述的菊糖产品，其特征在于具有(DP)＝9和(DP)＝10的总菊糖含量最大为2％。4.根据权利要求1或2所述的菊糖产品，其特征在于具有(DP)＝9和(DP)＝10的总菊糖含量最大为1％。5.根据权利要求1至4中任一权利要求所述的菊糖产品，其特征在于EFI/HFI组分的重量比为35/65-65/35。6.根据权利要求1至5任一权利要求所述的菊糖产品，其特征在于HFI组分由长链菊苣菊糖组成。7.根据权利要求1至6任一权利要求所述的菊糖产品，其特征在于由EFI和HFI组成，其中EFI由含葡萄糖、果糖和蔗糖最大总量为20％的(％是占总碳水化合物的重量百分比)工业级菊糖的混合物或工业级龙舌兰菊糖或寡果糖和龙舌兰菊糖的混合物组成，而HFI组分由工业级长链菊糖组成，其中有效短链菊糖/有效长链菊糖的重量比包括在所述的工业级组分中，已在权利要求1，2或5的任何一个权利要求中明确表示。8.根据权利要求7所述的菊糖产品，其特征在于HFI组分是工业级长链菊苣菊糖。9.根据权利要求7或8所述的菊糖产品，其特征在于短链菊糖是含葡萄糖、果糖和蔗糖最大总量为8％(％是总碳水化合物的百分比重量)的工业级寡果糖。10.制备在权利要求1至9中确定的菊糖产品的方法，包括以特定的重量比干燥混合EFI组分和HFI组分或包括以特定的重量比湿混合EFI组分和HFI组分，可选择以干燥形式分离得到的菊糖产品，所述的分离步骤包括喷雾干燥步骤。11.含有在权利要求1至9中确定的菊糖产品和一种或多种可食用的或药学上可接受的组分的混合物。12.根据权利要求11所述的混合物，其特征在于一种或多种可食用的或药学上可接受的组分从以下物质中选择：糖类、多元醇、氢化的葡萄糖糖浆、麦牙糊精，甜味剂、食品成分、饲料成分、食品添加剂、饲料添加剂、食品中间体、饲料中间体、食物产品、饲料产品、可食用的液体、饮料、生物利用源的矿物质、药学上可接受的赋形剂、药用活性物质、治疗用活性物质、药物级混合物和药物。13.根据权利要求12所述的混合物，其特征在于生物利用源的矿物质含钙源和/或镁源和/或铁源。14.根据权利要求11至13所述的混合物，其特征在于其是食品、饲料、饮料、消费品、功能性食品、功能性饲料、药物成分或药物。...

【专利技术属性】
技术研发人员：简范鲁，安妮弗里皮亚特，
申请(专利权)人：蒂西苏克拉菲纳德里有限公司，
类型：发明
国别省市：BE[比利时]