改进的包含低分子量葡聚糖的含膳食纤维材料制造技术

一种通过用酶消化谷物颗粒获得的膳食纤维材料。所述酶主要将谷物颗粒中的任何淀粉水解成小分子而仅部分水解β－葡聚糖分子。所述膳食纤维材料可具有优异的物理化学、生理学和感官性能，诸如低分子量、特定的分子量分布和特定的多分散性，此外还有优异的食品成分特性。作为一种食品成分，这种材料可具有高β－葡聚糖含量，β－葡聚糖为身体提供营养。由于这种膳食纤维材料具有无明显特征的口感，它可用来提高冰淇淋、酸奶、烘焙食品、条状食品、饮料或某些其它食品的营养含量，而不会影响这些食品的味道或其它感官属性。进一步的益处是，这种膳食纤维材料可用来提供某些治疗益处，如抗胆固醇功效。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及膳食纤维组合物以及制造这种组合物的方法。本专利技术还涉及含有这种膳食纤维组合物的食品和饮品。
技术介绍
β-葡聚糖是一种通常在谷物颗粒中发现的多糖。它包含通过不同比例的(1→3)和(1→4)键聚合的β-糖基的线性聚合物。据报道，分离的燕麦和大麦β-葡聚糖的重均分子量在1,000,000道尔顿的级别，尽管谷物β-葡聚糖的分子量还未被报道。与纤维素和木质素等其它细胞壁组分相比，β-葡聚糖在水中是高度可溶的。然而，当摄入时，这种可溶的β-葡聚糖在人类消化系统的小肠内不被水解。因此，β-葡聚糖被归为可溶性膳食纤维。许多研究显示，β-葡聚糖可溶性纤维可降低血清胆固醇、调节血糖应答和促进双歧杆菌生长。这些生理学特性对健康是有益的，如可降低心血管和肠道疾病的风险、提高免疫活性和增强规律性。最近的报道称，含有至少3g/天或0.75g/次β-葡聚糖的来自燕麦和燕麦制品的食品具有降低人类心血管疾病风险的健康益处。人类饮食中β-葡聚糖最丰富的来源是谷物颗粒。据报道，几乎所有的谷物都含有β-葡聚糖。但大麦和燕麦中β-葡聚糖的含量较高，通常为2-14％，而在其它谷物颗粒中则较低(低于2％)。例如，需要摄入至少12克燕麦麸皮以提供0.75克β-葡聚糖。β-葡聚糖在谷物颗粒中含量低降低了其作为商业食品的吸引力。因此，需要有制造具有高β-葡聚糖含量的膳食纤维组合物的方法。专利技术概述本专利技术涉及含有β-葡聚糖的膳食纤维组合物，涉及制造这种组合物的方法，并涉及含有这种组合物的食品或饮品和含有这种组合物的治疗产品。所述膳食纤维组合物可具有高β-葡聚糖含量。例如，膳食纤维组合物的β-葡聚糖含量约为60重量％或更高。“约”一词用来表示由于测量技术的固有误差而造成的测量偏差。即便没有明确使用“约”一词，除非另有说明，仍应理解为修饰所有公开的测量。同时，本专利技术所述的膳食纤维组合物还具有一种或多种作为食品成分所需要的良好特性。例如，所述膳食纤维组合物可具有一种或多种以下特性低重均分子量；低粘度；低蛋白质含量；低脂肪含量；在水中的高稳定性；味道平淡。本专利技术所述的膳食纤维组合物也可有无明显特征的口感。因此，本专利技术所述的膳食纤维组合物可用来提高冰淇淋、酸奶、烘焙食品、条状食品、饮料或某些其它食品的营养含量，而不会影响或仅轻微影响这些食品的味道或其它感官属性。这种膳食纤维组合物也可用来提供某些治疗益处。本专利技术提供了分离自含有β-葡聚糖的谷物颗粒的膳食纤维组合物。所述膳食纤维组合物的组分中可包含β-葡聚糖化合物，这种化合物是构成所述组合物的谷物β-葡聚糖的修饰形式。修饰的β-葡聚糖的重均分子量范围为约50kDa-1000kDa。一些实施方案中，该重均分子量范围为约120kDa-170kDa。根据一些实施方案，所述膳食纤维组合物具有低粘度。“低粘度”在本文中是指按照下面实施例10中所述方法测得的粘度，这种粘度足够低，从而这种食品组合物可被用作许多产品的食品成分。例如，粘度为100厘泊或更低可被认为是低的。根据一些实施方案，所述膳食纤维组合物味道平淡。“味道平淡”在这里与味觉强度(flavor intensity)评分有关，即通过标准感官评价(如实施例23所述)测定该评分为5或更低。一些实施方案中，所述膳食纤维组合物在水中是高度稳定的。“在水中高度稳定”是指当将含有1重量％膳食纤维组合物的水溶液在冷藏温度(40°F)下静置过夜(16小时)时，只有极少沉淀或没有沉淀。根据具体的膳食纤维，形成最初溶液的方法可以不同。例如，一些膳食纤维在室温下用调羹搅拌就能形成溶液。而其它膳食纤维可能需要使用动力混合机和热水才能形成溶液。本专利技术还提供了含有β-葡聚糖的食品和饮品和/或治疗产品。一些实施方案中，所述产品含有膳食纤维组合物，其包含至少一种谷物β-葡聚糖修饰形式的β-葡聚糖化合物。作为非限制性的实施例，所述产品可包括烘焙食品、谷物、挤出的食品、肉替代品、条状食品、色拉酱、汤、沙司、酸奶、冷冻甜点、冷藏和冷冻的生面团和糖果。本专利技术还提供了制造膳食纤维组合物的方法，该组合物包含至少一种谷物β-葡聚糖修饰形式的β-葡聚糖化合物。一些实施方案中，所述方法包括用酶或酶的组合来非特异性消化谷物中的多糖。所述多糖包含β-葡聚糖和淀粉，且这种消化降低了β-葡聚糖的重均分子量并打断了淀粉。一些实施方案中，还进行了第二次消化来进一步打断淀粉。本专利技术的一个方面涉及获得含有膳食纤维的材料的方法。所述方法包括(1)形成含有第一种外源酶、第二种外源酶和一种或多种谷物颗粒等成分的含水混合物；其中所述一种或多种谷物颗粒包含β-葡聚糖和淀粉；(2)通过第一外源酶催化的第一水解反应切割至少一些β-葡聚糖键，其中，所述β-葡聚糖的平均分子量被降低；并通过第二外源酶催化的第二水解反应切割至少一些淀粉的键；其中，至少一部分第一水解反应和一部分第二水解反应是基本上同时发生的；(3)升高所述含水混合物的温度至足以使第一外源酶基本失活的水平；并在含水混合物中加入第三外源酶；(4)通过至少由第三外源酶催化的第三水解反应切割至少一些剩余的未切割的淀粉的键，其中所述淀粉被基本消化，且第三外源酶可与第二外源酶相同或不同；(5)分离并离析部分混合物，其中，所述分离的部分含有至少一些β-葡聚糖；(6)纯化分离的部分内的β-葡聚糖；并(7)获得含有膳食纤维的材料；其中，所述含有膳食纤维的材料含有大于40％的β-葡聚糖；且含有膳食纤维的材料中β-葡聚糖的平均分子量小于400,000道尔顿。本专利技术的另一个方面涉及另一种获得含有膳食纤维的材料的方法。所述方法包括(1)形成含有第一种外源酶和一种或多种谷物颗粒的成分的含水混合物；其中所述一种或多种谷物颗粒包含β-葡聚糖和淀粉；(2)通过第一外源酶催化的第一水解反应切割至少一些β-葡聚糖键，其中，所述β-葡聚糖的平均分子量被降低；(3)升高所述含水混合物的温度至足以使第一外源酶基本失活的水平；(4)在含水混合物中加入其它的酶物质，其中所述其它的酶物质包括第二外源酶；(5)通过由第二外源酶催化的第二水解反应切割至少一些淀粉的键；(6)分离并离析部分混合物，其中，所述分离的部分含有至少一些β-葡聚糖；(7)纯化分离的部分内的β-葡聚糖；(8)获得含有膳食纤维的材料；其中，所述含有膳食纤维的材料含有大于40％的β-葡聚糖；且含有膳食纤维的材料中β-葡聚糖的平均分子量小于400,000道尔顿。在本专利技术所涉及的方面，上文中所述的水解反应是在一定温度范围内发生的。在本专利技术所涉及的其它方面，含有膳食纤维的材料和治疗组合物可具有某些卓越的性质，如无明显特征的口感、高膳食纤维含量、低脂肪含量、低蛋白质含量、高度洁白、高水溶性和高干流动性。再在本专利技术所涉及的其它方面，所述膳食纤维和治疗组合物具有特定的分子量分布和特定的多分散性。本专利技术的再一方面涉及含有β-葡聚糖的食品，其中，所述β-葡聚糖的平均分子量小于400,000；且其中所述食品具有无明显特征的、不滑润(non-lubricious)的口感。本专利技术的再一方面涉及用这里所述的各种方法制造的膳食纤维材料、治疗组合物和具有改变的分子量的β-葡聚糖。本专利技术的再一方面涉及将本专利技术的治疗组合物用于治疗高胆固醇血症和其它治疗用途的方法。本专利技术的具体本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种膳食纤维组合物，其分离自含有β－葡聚糖的谷物颗粒，所述组合物包含：重均分子量范围为约５０ｋＤａ－１０００ｋＤａ的β－葡聚糖化合物，其中，所述β－葡聚糖化合物为谷物β－葡聚糖的修饰形式；和其中，由１％重量的所述膳食纤维组合 物和水形成的混合物是稳定的，其粘度约为１５００厘泊或更低。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：GH郑，R黑斯，A哈尔，B希尔伯特，M德吉兹，
申请(专利权)人：嘉吉有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]