葡糖基甜菊组合物制造技术

从甜菊(Stevia rebaudiana Bertoni)的甜菊醇糖苷制得葡糖基甜菊组合物。使用淀粉作为葡萄糖残基的来源，通过环糊精葡聚糖转移酶进行葡糖基化。将葡糖基甜菊组合物纯化至>总甜菊醇糖苷的95％含量。组合物可以用作食品、饮料、化妆品和药品中的甜味增强剂、风味剂、风味增强剂和甜味剂。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】专利技术背景专利
本专利技术涉及用于从甜菊(Stevia rebaudiana Bertoni)植物的提取物生产高度纯化的食品成分的方法，及其在各种食品和饮料中的用途。相关领域的描述由于认识到许多疾病与食用高糖食品和饮料相关，现在糖替代品正受到日益剧增的关注。然而，由于安全性的问题，许多人造甜味剂，如甜精、环己基氨基磺酸钠和糖精在一些国家被禁止或限制。因此，天然来源的无热量甜味剂正变得越来越流行。甜味草甜菊(Stevia rebaudiana Bertoni)产生多种双萜糖苷，其特征在于优于许多其他高效甜味剂那些的高强度甜味和感官特性。上述甜味糖苷，具有共同的糖苷配基，甜菊醇，并且区别在于C13和C19位置的碳水化合物残基的数量和类型。甜菊的叶子能够累积多达10-20％(基于干重)甜菊醇糖苷。甜菊叶子中发现的主要糖苷是莱鲍迪苷A(2-10％)、甜菊苷(2-10％)和莱鲍迪苷C(1-2％)。其他糖苷，如莱鲍迪苷B、D、E和F，甜菊双糖苷和甜茶苷，以低得多的水平被发现(大约0-0.2％)。两种主要的糖苷-甜菊苷和莱鲍迪苷A得到了广泛研究，并且就其作为商业高强度甜味剂的合适性进行了表征。碳酸饮料中的稳定性研究证实了它们的热和pH稳定性(ChangS.S.，Cook，J.M.(1983)Stability studies of stevioside and Rebaudioside A incarbonated beverages(甜菊苷和莱鲍迪苷A碳酸饮料中的稳定性研究)，J.Agric.FoodChem.31:409-412)。甜菊醇糖苷彼此的差异不仅在于分子结构，而且还在于其味道特性。通常，发现甜菊苷比蔗糖甜110-270倍，莱鲍迪苷A为150至320倍，而莱鲍迪苷C比蔗糖甜40-60倍。杜克苷A比蔗糖甜30倍。莱鲍迪苷A具有最少的涩味、最少的苦味和最不持久的余味，因此在主要的甜菊醇糖苷中具有最受欢迎的感官属性(Tanaka O.(1987)Improvement of taste ofnatural sweetners(天然甜味剂的味道的改良).Pure Appl.Chem.69:675-683；PhillipsK.C.(1989)Stevia:steps in developing a new sweetener(甜菊：研发新甜味剂中的步骤).见：Grenby T.H.编辑，Developments in sweeteners(甜味剂研发)，vol.3.ElsevierApplied Science，伦敦，1-43)。使用水或有机溶剂从甜菊植物提取和纯化甜味糖苷的方法描述于例如美国专利No.4,361,697；4,082,858；4,892,938；5,972,120；5,962,678；7,838,044和7,862,845中。然而，即使在高度纯化的状态下，甜菊醇糖苷仍然具有不合需要的味道属性，如苦味、甜的余味、甘草味等。甜菊甜味剂成功商业化的主要障碍之一是这些不合需要的味道属性。显示出随着甜菊醇糖苷浓度的提高，这些风味特征变得更突出(Prakash I.,DuBoisG.E.,Clos J.F.,Wilkens K.L.,Fosdick L.E.(2008)Development of rebiana,anatural,non-caloric sweetener(甜菊糖(rebiana)的研发，一种天然、无热量甜味剂).Food Chem.Toxicol.,46,S75-S82.)。另一方面，替代制剂中大量的糖带来了如降低的口感、不完整的风味特征等这样的问题。因此，高强度低热量甜味剂的应用必须提供方法来解决这些问题。因此，如果单个组合物不仅能够递送甜味，而且还具有风味增强特性并矫正从食品和饮料制剂中消除蔗糖相关的不完整口感，毫无疑问与本领域已知的其他高强度甜味剂相比将是有利的。当新的碳水化合物残基在C13和C19位置连接初始分子时，通过使甜菊醇糖苷接受分子间转糖基作用来降低或消除这些不合需要的特性中的一些。根据这些位置中的碳水化合物残基的数量，化合物味道的品质和效力将改变。支链淀粉酶、异麦芽糖酶(Lobov S.V.,Jasai R.,Ohtani K.,Tanaka O.YamasakiK.(1991)Enzymatic production of sweet stevioside derivatives:transglycosylation by glucosidases(甜味甜菊苷衍生物的酶生产：通过葡糖苷酶的转糖基作用).Agric.Biol.Chem.55:2959-2965)、β-半乳糖苷酶(Kitahata S.,Ishikawa S.,Miyata T.,Tanaka O.(1989)Production of rubusoside derivatives bytransglycosylation of variousβ-galactos idase(通过各种β-半乳糖苷酶的转糖基作用生产甜茶苷衍生物).Agric.Biol.Chem.53:2923-2928)和葡聚糖蔗糖酶(Yamamoto K.,Yoshikawa K.,Okada S.(1994)Effective production of glucosyl-stevioside byα-1,6-transglucosylation of dextran dextranase(通过葡聚糖葡聚糖酶的α-1,6-转糖基作用有效生产葡糖基-甜菊苷).Biosci.Biotech.Biochem.58:1657-1661)已经用作转糖基酶，而支链淀粉、麦芽糖、乳糖和部分水解的淀粉分别作为糖苷残基的供体。也可以通过嗜热脂肪芽孢杆菌(Bacillus stearothermophilus)(美国专利NO.4,219,571和7,807,206)产生的环糊精葡聚糖转移酶(CGT酶)的作用来进行甜菊醇糖苷的转糖基，作为结果，形成具有高达10的聚合度的α-1,4-葡糖基衍生物。已经显示出葡糖基衍生物的味道特征和甜味效力很大程度上取决于其他的葡糖基衍生物的数量，即，α-1,4-葡糖基链的聚合度。α-1,4-葡糖基残基数量的增加提高了味道品质，但同时降低了甜味水平(Tanaka，1987)。用β-转葡糖基的甜菊苷获得由单-或二-α-1,4-葡糖基衍生物组成的产物(Tanaka，1987)。然而，在这样的方法中，所得到的产物含有高水平的初始未反应的(未修饰的)糖苷(通常>20％)，这使其不满足低于15％未反应糖苷的法规要求(α-GlucosyltransferaseTreated Stevia(α-葡糖基转移酶处理的甜菊)，Japan’s Specifications and Standardsfor Food Additives(日本食品添加剂说明和标准)，第VIII版，2009，p.257)。因此，使用另外的用于未反应甜菊醇糖苷的色谱分离步骤来降低初始的未反应(未修饰)糖苷的含量。然而，色谱分离技术通常涉及高成本并且不适于大规模生产。还注意到许多葡糖基甜菊产物含有多达20％的残留糊精，其不具有实质性的功能特性并且降低了产物中本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于生产葡糖基甜菊组合物的方法，包括下列步骤：将淀粉加入到水中以形成淀粉悬浮液；将α‑淀粉酶和CGT酶的混合物加入到淀粉悬浮液中并在约75‑80℃下孵育约0.5至2小时，生成液化淀粉悬浮液；通过低pH热处理将α‑淀粉酶灭活；将甜菊醇糖苷加入到液化淀粉悬浮液中，生成反应混合物；和将第二批CGT酶加入到反应混合物中并在约5‑125℃下孵育约1至168小时。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.09.30 US 14/040,9861.用于生产葡糖基甜菊组合物的方法，包括下列步骤：将淀粉加入到水中以形成淀粉悬浮液；将α-淀粉酶和CGT酶的混合物加入到淀粉悬浮液中并在约75-80℃下孵育约0.5至2小时，生成液化淀粉悬浮液；通过低pH热处理将α-淀粉酶灭活；将甜菊醇糖苷加入到液化淀粉悬浮液中，生成反应混合物；和将第二批CGT酶加入到反应混合物中并在约5-125℃下孵育约1至168小时。2.根据权利要求1的方法，进一步包括下列步骤：加入选自淀粉酶、β-淀粉酶、麦芽糖酶、葡糖淀粉酶、呋喃果糖苷酶、葡萄糖苷酶、葡聚糖酶、β-葡聚糖酶、转葡糖苷酶、葡糖基转移酶、果糖基转移酶、半乳糖基转移酶、乳糖酶、半乳糖苷酶、纤维素酶、支链淀粉酶、木聚糖酶、甘露聚糖酶、或其混合物的一种或几种酶；和将反应混合物在约5-125℃下孵育约0.0001-168小时；其中葡糖基甜菊组合物包含具有二十个或更少的α-1，4-葡糖基残基的甜菊醇糖苷衍生物。3.根据权利要求2的方法，其中改变步骤的顺序。4.根据权利要求1的方法，其中α-淀粉酶和CGT酶的混合物含有每一单位CGT酶约0.05-0.1KNU的α-淀粉酶。5.根据权利要求1的方法，其中添加的甜菊醇糖苷的重量约等于淀粉的重量。6.根据权利要求1的方法，其中添加的甜菊醇糖苷选自甜菊苷、莱鲍迪苷A、莱鲍迪苷B、莱鲍迪苷C、莱鲍迪苷D、莱鲍迪苷E、莱鲍迪苷F、莱鲍迪苷X、杜克苷A、甜菊双糖苷、甜茶苷，以及甜菊植物中发现的其他甜菊醇糖苷，及其混合物。7.根据权利要求1的方法，其中添加的甜菊醇糖苷被选自罗汉果提取物、Siraitiagrosvenorii提取物、罗汉果苷(mogroside)、罗汉果苷IIE、罗汉果苷III、罗汉果苷IV、罗汉果苷V、罗汉果苷VI、11-氧-罗汉果苷V、赛门苷(siamenoside)I、光果木鳖皂苷(grosmomoside)I，以及Siraitia grosvenorii植物中发现的其他葫芦素(mogrol)或氧-葫芦素糖苷及其混合物的化合物部分或完全替代。8.根据权利要求1的方法，其中CGT酶通过嗜热脂肪芽孢杆菌(Bacillusstearothermophilus)的培养物来产生。9.根据权利要求1的方法，其中第二批CGT酶具有每克固体约0.2-4单位的CGT酶。10.根据权利要求1的方法，其中第二批CGT酶具有每克固体约0.5-1.2单位的CGT酶。11.根据权利要求2的方法，其中从选自大豆、大麦、真菌和细菌的来源生产β-淀粉酶。12.根据权利要求2的方法，其中以每克总固体约30-50单位来添加β-淀粉酶，并且处理在约40-60℃的温度下进行，持续约3-16小时的时间段。13.根据权利要求2的方法，其中酶处理后，甜菊醇糖苷的葡糖基化衍生物具有四个或更少的α-葡糖基残基。14.根据权利要求2的方法，其中酶处理后，甜菊醇糖苷的葡糖基化衍生物具有两个或更少的α-葡糖基残基。15.根据权利要求2的方法，其中酶处理后，甜菊醇...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·马科斯雅恩，
申请(专利权)人：谱赛科美国股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US