專利名稱：對(duì)胰島素反應(yīng)的影響比對(duì)升糖反應(yīng)的影響更大的碳水化合物組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對(duì)胰島素反應(yīng)的影響比對(duì)升糖反應(yīng)(glycemic response)的影響更大的一種碳水化合物組合物
背景技術(shù)：
通常通過(guò)酸性水解和/或酶水解谷物或塊莖淀粉來(lái)生產(chǎn)淀粉水解產(chǎn)物，包括麥芽糊精、葡萄糖漿和純的右旋糖。這些水解產(chǎn)物含有直鏈的與支鏈的糖類的復(fù)雜混合物，并且事實(shí)上是葡萄糖與葡萄糖聚合物的混合物，具有非常多變的分子量。給它們分類的一個(gè)第一方式是它們的還原能力的測(cè)量，通常表示為右旋糖當(dāng)量或D.E.的概念。通過(guò)定義，指定純的葡萄糖或右旋糖D.E.為100，它們是構(gòu)成這些聚合物的單體。淀粉是非常大的葡萄糖 聚合物，具有接近O的D. E.。發(fā)現(xiàn)淀粉水解產(chǎn)物的全范圍是在這兩個(gè)值之間，最大水解具有接近100的D. E.，最少水解具有傾向于O的D. E.。在這兩個(gè)范圍之間，麥芽糊精具有I至20的右旋糖當(dāng)量，葡萄糖漿具有大于20的DE。淀粉水解產(chǎn)物，例如25至63DE的葡萄糖漿和麥芽糖漿，由于它們的有效性、高耐受性、可加工性、以及低成本，已經(jīng)廣泛用于食品應(yīng)用。對(duì)于注意健康飲食和肥胖的那些人來(lái)說(shuō)，葡萄糖漿具有高糖含量的缺點(diǎn)。可溶膳食纖維(例如菊粉、低聚果糖(FOS)、和聚右旋糖)已經(jīng)得到增加的認(rèn)可，它們普遍在很多發(fā)達(dá)國(guó)家(例如美國(guó)、歐洲)的飲食中作為一種有益食品成分用于減少纖維缺乏。由于膳食纖維的眾多益處，包括緩瀉藥，增加糞便重量，刺激結(jié)腸發(fā)酵，降低血液中總的和/或LDL膽固醇水平，并且減少餐后血糖和/或胰島素水平，膳食纖維為人所熟知。具體地，EP 443789披露了焦糊精在食品復(fù)合物中的用途，用于節(jié)省胰島素分泌而對(duì)血糖值沒(méi)有任何影響。然而，可商購(gòu)的可溶膳食纖維受制于以下缺點(diǎn)以過(guò)多的腸胃氣脹和腹瀉形式的消化耐受性，低粘度，以及不希望的味道和口感。術(shù)語(yǔ)“低聚糖”包括比簡(jiǎn)單的單糖或二糖大但是比多糖(大于9個(gè)單元)小的碳水化合物。尤其在亞洲市場(chǎng)，低聚糖，例如低聚麥芽糖、低聚異麥芽糖(MO)和低聚果糖正贏得更多關(guān)注。食品加工者購(gòu)買低聚糖作為多種功能性食品的一種成分。在亞洲，MO已經(jīng)生產(chǎn)了過(guò)去的15-20年，并且用于多種食品應(yīng)用。在亞洲國(guó)家，例如日本、中國(guó)&朝鮮和韓國(guó)，IMO的大部分當(dāng)前用途是作為健康食品成分。在日本，IMO的使用比任何其他不可消化的低聚糖都要更普遍。在2003年，頂O在日本的需求估計(jì)是11，000噸。在日本，頂O已經(jīng)被用作一種增甜劑很多年了。在日本，MO糖漿有效地用于傳統(tǒng)發(fā)酵食品。確切地，低聚異麥芽糖是具有a-D-(l，6)-鍵的葡萄糖寡聚物，在其他中包括異麥芽糖、潘糖、異麥芽四糖、異麥芽五糖、黑霉糖、曲二糖和高分支低聚糖。雖然人類的腸酶易于消化α-(1，4)_糖苷鍵，a-D-(l，6)-鍵、特別是連接更長(zhǎng)的聚合物的那些鍵在它們穿過(guò)人類胃腸道時(shí)并不易于水解。這就是低聚糖的益處之一，例如低聚異麥芽糖具有健康促進(jìn)效果，例如益生元的原因，(Kohmoto (河本)T. , Fukui (福井)F. , Takaku (高久)H.，Machida (町田)Υ·等人，雙歧桿菌，7(2) (1988) ,61-69 ;Kohmoto (河本)K.，Tsuji K.，Kaneko (金子)T.，Shiota (潮田)Μ·等人，生物科學(xué)、生物技術(shù)和生物化學(xué)，56 (6) (1992)，937-940 ；Kaneko (金子)T.，Kohmoto (河本)T.，Kikuchi (菊池)H.，F(xiàn)ukui (福井)F.等人，H 本農(nóng)蕓化學(xué)會(huì)志，66(8) (1992) ,1211-1220 ；Park(樸)J_H，Jin-Young(真英)Υ·，Ok-Ho(SS)S., Hyun-Kyung (賢京)S.等人，韓國(guó)應(yīng)用微生物學(xué)和生物技術(shù)期刊，20 (3)(1992)，237-242)。在日本、中國(guó)大陸、香港、朝鮮、韓國(guó)和臺(tái)灣，頂O已經(jīng)得到管理機(jī)構(gòu)認(rèn)可，并且該食品成分投入市場(chǎng)幾十年了。目前，IMO通過(guò)添加該產(chǎn)品至多種功能性食品中以顯示健康益處(像益生元功能&消化健康的全面改進(jìn))而在那些國(guó)家和地區(qū)中被當(dāng)?shù)厝讼M(fèi)。低聚糖的生理的和功能的益處包括消化耐受性、粘度、以及希望的味道和口感。然而，現(xiàn)存低聚糖具有以下缺點(diǎn)較高糖含量(定義為單糖類和二糖類的總量)，以及低的可檢測(cè)水平的膳食纖維(如通過(guò)美國(guó)官方分析化學(xué)家協(xié)會(huì)批準(zhǔn)的纖維法確定)。例如，可商購(gòu)的低聚異麥芽糖，例如頂O 500和頂O 900產(chǎn)品，典型地具有20%-35%的單糖、10%至40%的二糖、以及小于5%的膳食纖維。盡管如此，頂O還是呈現(xiàn)出許多不可忽略的優(yōu)點(diǎn)。MO糖漿可以部分或全部代替液體糖類糖漿來(lái)產(chǎn)生用于飲料的不同甜味特性，因?yàn)樗鼈兊奶鸲燃s為蔗糖的一半。它們還可以在啤酒生產(chǎn)期間添加，作為不可發(fā)酵糖的糖漿來(lái)代替一些可發(fā)酵糖，改變生成的啤酒的殘留甜味和口感。在很多糖果產(chǎn)品中，可以通過(guò)使用它們作為糖類的替代品來(lái)利用它們的抗齲齒特性。齲齒是通過(guò)在牙齒表面形成不可溶葡聚糖膠(斑塊)而引起的，并且在破壞牙齒釉質(zhì)的斑塊下形成酸。報(bào)告的更高保濕(水結(jié)合)能力將賦予對(duì)細(xì)菌感染的改進(jìn)抗性，在焙烘行業(yè)中，在開(kāi)發(fā)具有更慢陳舊速率的產(chǎn)品中，這可以是一個(gè)優(yōu)點(diǎn)。然而，看上去主要優(yōu)點(diǎn)和主要使用領(lǐng)域和興趣都在覆蓋益生元產(chǎn)品的功能性食品區(qū)域中。在日本，銷售多種具有報(bào)告的健康益處的所謂功能性食品，它們中的一些使用頂O作為成分。益生元是穿過(guò)小腸而未消化，并且然后在結(jié)腸中發(fā)酵來(lái)產(chǎn)生一些小鏈脂肪酸，確切地是丁酸酯的不可消化的碳水化合物。在臨床試驗(yàn)中已經(jīng)報(bào)告，在以推薦劑量使用時(shí)，MO并不引起腹瀉。MO是益生細(xì)菌(活的有益細(xì)菌)，例如雙歧桿菌優(yōu)先選擇的食物來(lái)源，據(jù)報(bào)告，雙歧桿菌在腸中有助于調(diào)整腸微生物群并且改進(jìn)腸的微生物平衡。目前，多家美國(guó)公司配制MO，具體用于一些飲料中的可溶纖維和益生元的來(lái)源。然而在歐盟，普通人群期待的MO的用途將是作為一種具有益生元和纖維的功能性的營(yíng)養(yǎng)增甜劑，為了變甜的目的而與各種各樣的其他食品和飲料產(chǎn)品混合。IMO將被用作將與飲料工業(yè)、乳品工業(yè)、和所有種類的甜食和甜點(diǎn)制造業(yè)制造的一些食物產(chǎn)品一起配制的一種普通食品成分。
直到最近，基于它們的聚合度，已經(jīng)將碳水化合物分為“簡(jiǎn)單的”和“復(fù)雜的”;然而，基于它們的生理效應(yīng)(即提高血糖的能力)，可能會(huì)更好地說(shuō)明它們對(duì)健康的影響，這既取決于組分的糖的類型(例如葡萄糖、果糖、半乳糖)，也取決于碳水化合物的物理形式。該分類被稱為升糖指數(shù)(GI)。引入GI來(lái)對(duì)碳水化合物食品進(jìn)行分類(根據(jù)它們對(duì)餐后糖血的影響)。GI被定義為在攝食測(cè)試產(chǎn)品后增量的血糖面積，表示為在參考食品(葡萄糖或白面包)的碳水化合物等價(jià)加載以后，對(duì)應(yīng)面積的百分比。GI對(duì)含有碳水化合物的食品進(jìn)行分類(通過(guò)它們?cè)黾悠咸烟撬?速度和強(qiáng)度)的能力)。通過(guò)在等糖條件(50g的碳水化合物)下，比較由單獨(dú)的食品誘導(dǎo)的與選擇的參考食品誘導(dǎo)的葡萄糖水平增加來(lái)測(cè)量GI，最常用的參考食品是純葡萄糖溶液。通過(guò)比較在攝食研究的食品兩小時(shí)內(nèi)糖血值的總和或曲線下的面積與用具有參考定義的選擇食品觀察到的變化來(lái)定義GI。對(duì)用參考食品獲得的反應(yīng)給出一個(gè)值100，并且所有其他食品與該值比較，表示為百分?jǐn)?shù)值。GI值被分為三類。高GI (彡70)，中GI (56-69)，以及低GI (0-55)?？梢詮膶?duì)應(yīng)的增加的胰島素面積計(jì)算胰島素指數(shù)(II)。在與用于GI的那些條件相同的條件下獲得II，簡(jiǎn)單地用胰島素測(cè)量代替葡萄糖測(cè)量。可能考慮到血糖反應(yīng)可能不充分反映主要的同化激素胰 島素的反應(yīng)，所以引入該指數(shù)，該指數(shù)是I型糖尿病中的異常碳水化合物代謝的核心。已經(jīng)確定對(duì)于不同的食品，葡萄糖和胰島素反應(yīng)可以顯著變化。反應(yīng)中的變化可以是因?yàn)橐恍┮蛩?，例如碳水化合物、蛋白、脂肪的類型和量；食品加工方法、食品形式；膳食纖維等。認(rèn)識(shí)到在注意健康飲食應(yīng)用和肥胖癥的那些人中，需要誘導(dǎo)更低胰島素反應(yīng)并且對(duì)升糖反應(yīng)影響更小的碳水化合物。更具體地，對(duì)具有低胰島素反應(yīng)的碳水化合物，低水平的糖類，具有消化耐受性、粘度、以及希望的味道和口感等優(yōu)點(diǎn)的可溶膳食纖維存在需要。因此，認(rèn)識(shí)到生產(chǎn)具有成本效益的所述碳水化合物的方法和工業(yè)可行的技術(shù)是有利的。發(fā)明概述本發(fā)明的諸位發(fā)明人令人驚訝地觀察到，具有特定范圍的可溶膳食纖維的碳水化合物組合物對(duì)于胰島素反應(yīng)可以引起比對(duì)升糖反應(yīng)更大的影響。此外，他們還觀察到，在可溶膳食纖維與低糖葡萄糖漿結(jié)合時(shí)，該差別效果更強(qiáng)烈。因此，本發(fā)明涉及包括可溶膳食纖維和葡萄糖漿的一種碳水化合物組合物，其中該可溶膳食纖維包括至少一種抗胰酶消化的碳水化合物，該葡萄糖漿包括或由以下各項(xiàng)組成單糖類、二糖類和低聚糖類，并且該可溶膳食纖維在該組合物中以適合獲得低于O. 90的RIR(相對(duì)胰島素反應(yīng))/RGR(相對(duì)升糖反應(yīng))比率的量存在。優(yōu)選地，如通過(guò)AOAC2001. 03確定，基于所述組合物的干重，可溶膳食纖維的含量在約30%和約50%之間。優(yōu)選地，該可溶膳食纖維是糊精和/或麥芽糊精，優(yōu)選是分支糊精和/或麥芽糊精。優(yōu)選地，該可溶膳食纖維是選自下組的可溶膳食纖維中的任何一種或其組合，該組由以下各項(xiàng)組成菊糖、聚右旋糖、低聚果糖、和β葡聚糖。優(yōu)選地，在所述葡萄糖漿或所述組合物中，基于所述糖漿或組合物的干重，可消化的單糖類和二糖類(DPI和DP2)的含量不多于約10%，優(yōu)選小于約5%。更優(yōu)選地，基于所述糖漿的干重，該葡萄糖漿含有約75%或更高的低聚異麥芽糖，并且基于所述糖漿的干重，特別是約80%或更高的DP3至DP8糖類。仍更優(yōu)選地，基于所述糖漿的干重，所述糖漿的潘糖含量至少為約5%或更高，優(yōu)選為約10%或25%或40%或更高。優(yōu)選地，基于所述糖漿的干重，所述糖漿的異麥芽三糖含量為約5%或更高，優(yōu)選為約15%或25%或更高。在一個(gè)具體的實(shí)施方案中，所述組合物的DE(右旋糖當(dāng)量)為約15或更高，并且小于40 (即在約15和40之間)。在另一個(gè)具體的實(shí)施方案中，所述組合物的D. E.包括在產(chǎn)品Lab 9259的18和25之間，以及產(chǎn)品Lab 9244的23和30之間。優(yōu)選地，該組合物是基本上干燥的。本發(fā)明還涉及用于生產(chǎn)根據(jù)本發(fā)明的組合物的方法。在一個(gè)第一實(shí)施方案中，本發(fā)明涉及用于生產(chǎn)根據(jù)本發(fā)明的組合物的一種方法，包括
a)用α淀粉酶液化淀粉；b)將包括至少一種抗胰酶消化的碳水化合物的可溶膳食纖維添加至通過(guò)步驟a)獲得的產(chǎn)物中；c)用至少兩種酶，即β淀粉酶和支鏈淀粉酶糖化該混合物；d)任選地，如果基于該混合物的干重，DP2糖類的含量高于60%，則將轉(zhuǎn)葡糖苷酶添加至該混合物；并且，e)從該混合物去除DPl和DP2糖類。在一個(gè)第二實(shí)施方案中，本發(fā)明涉及用于生產(chǎn)根據(jù)本發(fā)明的組合物的一種方法，包括葡萄糖漿與可溶膳食纖維的液體共混。
在一個(gè)第三實(shí)施方案中，本發(fā)明涉及用于生產(chǎn)根據(jù)本發(fā)明的組合物的一種方法，包括葡萄糖漿與可溶膳食纖維的干燥共混。本發(fā)明還涉及根據(jù)本發(fā)明的組合物用于制備飲料、食品、飼料、營(yíng)養(yǎng)保健品(nutraceutical)、食用增補(bǔ)劑或功能性食品的用途。因此，它涉及用于制備飲料、食品、飼料、營(yíng)養(yǎng)保健品、食用增補(bǔ)劑或功能性食品的方法，包括添加根據(jù)本發(fā)明的組合物至選自下組的至少一種組分中飲料成分、食品成分、動(dòng)物飼料成分、寵物食品成分、營(yíng)養(yǎng)保健品成分、食用增補(bǔ)劑成分、以及功能性食品成分。特別是，它涉及一種產(chǎn)品，該產(chǎn)品包括根據(jù)本發(fā)明的組合物和至少一種選自下組的組分飲料成分、食品成分、動(dòng)物飼料成分、寵物食品成分、營(yíng)養(yǎng)保健品成分、食用增補(bǔ)劑成分、以及功能性食品成分。


圖I示出用于生產(chǎn)根據(jù)本發(fā)明的碳水化合物組合物的方法的流程圖。發(fā)明詳細(xì)說(shuō)明定義用“RIR”在此旨在指使用作為對(duì)照并且隨意設(shè)在100的2頓葡萄糖測(cè)試餐的均值計(jì)算的相對(duì)胰島素反應(yīng)。例如可以如在實(shí)例中詳述的那樣確定胰島素水平。用“RGR”在此旨在指使用作為對(duì)照并且隨意設(shè)在100的2頓葡萄糖測(cè)試餐的均值計(jì)算的相對(duì)升糖反應(yīng)。例如可以如在實(shí)例中詳述的那樣確定葡萄糖水平。用“DP”旨在指糖類單元的數(shù)量。用“DPI”糖類在此旨在指單糖，優(yōu)選是右旋糖。用“可消化的DP2”糖類在此旨在指具有一個(gè)α I — 4鍵的兩個(gè)葡萄糖單元，并且因此是指麥芽糖。用“直鏈的”糖類在此旨在指具有只通過(guò)α I — 4鍵連接起來(lái)的葡萄糖單元的低聚糖。例如，麥芽糖被認(rèn)為是一種可消化的直鏈DP2糖類。用“分支的”糖類在此旨在指具有通過(guò)α I — 4鍵連接、而且還通過(guò)I — 6鍵和任選地I — 2和/或I — 3鍵連接起來(lái)的葡萄糖單元的低聚糖。例如，異麥芽糖被認(rèn)為是不可消化的分支DP2糖類。除非另外指明，本申請(qǐng)中的百分比是按干基重量表示的。當(dāng)“約”與一個(gè)數(shù)字連接使用時(shí)，優(yōu)選是指該數(shù)字的+/_10%，更優(yōu)選是該數(shù)字的+/-5%，最優(yōu)選是不具有“約”的該數(shù)字本身。
通過(guò)AOAC 2001. 03確定可 溶膳食纖維的百分比。用“低聚異麥芽糖”在此旨在指包括通過(guò)I — 6鍵連接起來(lái)的至少兩個(gè)葡萄糖單元的、含葡萄糖的低聚糖。用表述“糊精”在此旨在指通過(guò)淀粉的酸和/或酶水解而常規(guī)獲得的標(biāo)準(zhǔn)糊精。用表述“麥芽糊精”在此旨在指通過(guò)淀粉的酸和/或酶水解而常規(guī)獲得的標(biāo)準(zhǔn)麥芽糊精，并且其特征在于表示為右旋糖當(dāng)量(或DE)的還原能力小于20。本發(fā)明的組合物包括一種可溶膳食纖維和一種葡萄糖漿，該纖維包括抗胰酶消化的、衍生自淀粉或其他來(lái)源的至少一種碳水化合物。在該組合物中，可溶膳食纖維的含量以適合獲得低于O. 90、優(yōu)選等于或低于O. 86、更優(yōu)選在等于或低于O. 83之間的RIR(相對(duì)胰島素反應(yīng))/RGR(相對(duì)升糖反應(yīng))比率的量存在。例如，該比率可以包括在O. 70和O. 90之間，優(yōu)選在O. 75和O. 8之間。優(yōu)選地，該比率高于O. 5、0. 6、或O. 7。特別是，本發(fā)明涉及包括可溶膳食纖維和葡萄糖漿的一種碳水化合物組合物，其中該可溶膳食纖維包括至少一種抗胰酶消化的碳水化合物，該葡萄糖漿包括或由以下各項(xiàng)組成單糖類、二糖類和低聚糖類，并且在該組合物中，基于該組合物的干重，該可溶膳食纖維的含量大于或等于30 %，優(yōu)選至少為約30 %或35 %。例如，在該組合物中，基于該組合物的干重，該可溶膳食纖維的含量的范圍可以在約30%和約50%之間，優(yōu)選在約35%和45%或50%之間。用可溶膳食纖維旨在溶于水。例如該可溶膳食纖維可以是菊糖、低聚果糖、β葡聚糖或聚右旋糖，但是優(yōu)選是衍生自淀粉(例如衍生自玉米的、小麥的、水稻的、馬鈴薯的或木薯的淀粉)的不可消化的可溶膳食纖維。因此，該可溶膳食纖維優(yōu)選是一種不可消化的糊精和/或麥芽糊精，優(yōu)選衍生自淀粉。更優(yōu)選地，該可溶膳食纖維基本包括或由不可消化的糊精和/或麥芽糊精組成。該糊精或麥芽糊精可以按它們的現(xiàn)狀或以它們的氫化形式使用?？梢酝ㄟ^(guò)在一種酸性介質(zhì)中干烤淀粉來(lái)獲得不可消化的糊精，更確切地稱為焦糊精。優(yōu)選地，該可溶膳食纖維是一種不可消化的糊、麥芽糊精或它們的混合物。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，該不可消化的糊精或麥芽糊精是一種分支糊精或麥芽糊精。為了本發(fā)明的目的，表述“分支糊精”或“分支麥芽糊精”被理解為是指具有比標(biāo)準(zhǔn)糊精更高比率的I — 6糖苷鍵、并且還具有I — 2和I — 3糖苷鍵的分支糊精。在標(biāo)準(zhǔn)糊精或麥芽糊精中，I — 6糖苷鍵占總糖苷鍵的比率約為4% _5%。因此，優(yōu)選的分支麥芽糊精呈現(xiàn)包括在總糖苷鍵的10 %和35 %之間的、優(yōu)選總糖苷鍵的25 %和30 %之間的I — 6糖苷鍵比率，以及任選地包括在總糖苷鍵的5%和15%之間的I — 2或I — 3糖苷鍵比率。特別是，在專利申請(qǐng)EP 443 789(其披露內(nèi)容通過(guò)引用結(jié)合在此)中說(shuō)明了這些不可消化的糊精。特別是，在專利申請(qǐng)EP I 006 128(其披露內(nèi)容通過(guò)引用結(jié)合在此)中說(shuō)明了這些不可消化的麥芽糊精。例如，這些不可消化的麥芽糊精可以是由本申請(qǐng)人在商品名NUTRIOSE 下銷售的那些。該葡萄糖漿包括或由單糖類、二糖類和低聚糖類組成。在一個(gè)具體的實(shí)施方案中，該組合物的葡萄糖漿可以是玉米糖漿。該玉米糖漿可以具有高于35、優(yōu)選高于55的DE。該葡萄糖漿可以是一種低聚異麥芽糖(IMO)漿，例如可商購(gòu)的IMO(500)產(chǎn)品(Showa，昭和化學(xué)品有限公司)。PCT申請(qǐng)WO 2004/068966和歐洲專利申請(qǐng)875585教授了用于生產(chǎn)富含IMO的糖漿的方法。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，該組合物的葡萄糖漿具有低含量的可消化的糖。優(yōu)選地，該組合物的葡萄糖漿具有減少的含量的單糖類和可消化的直鏈的二糖類(DPI和DP2)，在該糖衆(zhòng)的干含量中優(yōu)選小于約10%,更優(yōu)選小于約5 %。在一個(gè)更具體的實(shí)施方案中，該組合物的葡萄糖漿具有減少的含量的單糖類和二糖類(DPI和DP2)，包括異麥芽糖，在該糖漿的干含量中優(yōu)選小于約10%，更優(yōu)選小于約5%。這樣的一種低聚異麥芽糖漿是可商購(gòu)的，作為頂0(900)產(chǎn)品(Showa，昭和化學(xué)品有限公司)。此外，在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，在該組合物的干含量中，該組合物具有小于約10%、優(yōu)選小于約5%含量的單糖類和可消 化的直鏈的二糖類(DPI和DP2)。此外，在該組合物的干含量中，該組合物可以具有小于約10%、優(yōu)選小于約5%的含量的單糖類和二糖類(DPI和DP2)，包括異麥芽糖。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，基于所述糖漿的干重，具有低含量的可消化的糖的葡萄糖漿含有約75%或更高的低聚異麥芽糖。通常通過(guò)使用β淀粉酶和轉(zhuǎn)葡糖苷酶，從液化的淀粉或麥芽糖開(kāi)始，并且通過(guò)薄膜或色譜分離來(lái)去除單糖而富集頂0，以達(dá)到希望的MO水平，從而生產(chǎn)現(xiàn)存的MO。因此，因?yàn)楫慃溠刻鞘琼擮的一個(gè)主要組分，所以它們?cè)诂F(xiàn)存的MO產(chǎn)品中以高濃度(> 20% )存在。此外，因?yàn)閺漠慃溠刻侵蟹蛛x麥芽糖幾乎是不可能的，所以現(xiàn)存的IMO產(chǎn)品由單糖和二糖類之間的分離而得到，導(dǎo)致在IMO產(chǎn)品中高濃度的二糖類(例如麥芽糖)。例如，堿性Μ0500具有高濃度的右旋糖(> 25% )、麥芽糖(20% )和異麥芽糖(15% )。此外，現(xiàn)存的IMO并不具有足夠高的纖維含量來(lái)允許在食品應(yīng)用中的纖維要求。通過(guò)從MO產(chǎn)品中去除異麥芽糖，生成非常低糖的MO，并且通過(guò)選擇工藝條件和特定的薄膜而從三糖類中成功分離二糖類，本發(fā)明克服了現(xiàn)存方法和產(chǎn)品的這些問(wèn)題，該薄膜去除了二糖類和單糖類，導(dǎo)致產(chǎn)生低糖的或無(wú)糖的MO，該MO可以用于無(wú)糖食品、飲料、和藥物應(yīng)用。更確切地，根據(jù)本發(fā)明，用于生產(chǎn)低糖的或無(wú)糖的IMO的方法涉及一個(gè)兩步反應(yīng)方法，該方法實(shí)現(xiàn)了具有高異麥芽三糖含量的糖漿，隨后使用納濾薄膜從單糖類和二糖類(包括異麥芽糖)中分離DP3和更大的低聚糖。優(yōu)選地，該第一反應(yīng)方法涉及使兩種酶(優(yōu)選是β淀粉酶和一種去分支酶，更優(yōu)選是支鏈淀粉酶(pullulanase)、異淀粉酶，或者兩種酶的組合)與低DE并且低DS (干物質(zhì))的液化淀粉反應(yīng)以達(dá)到一種高麥芽糖漿。優(yōu)選使用酸或酶、更優(yōu)選使用α淀粉酶來(lái)液化淀粉。液化的淀粉含有目標(biāo)范圍2至16的DE,更優(yōu)選約4至12的DE，并且DS在約25%。反應(yīng)條件優(yōu)選涉及至少52°C的溫度，更優(yōu)選約60°C并且小于約70°C，pH至少4. 5，更優(yōu)選約5. O并且小于約5. 5，以及適合達(dá)到具有至少80%的麥芽糖含量的糖漿的反應(yīng)時(shí)間，優(yōu)選反應(yīng)時(shí)間為至少25小時(shí)，更優(yōu)選約30小時(shí)并且小于約40小時(shí)。該第二反應(yīng)方法優(yōu)選涉及在至少55°C、更優(yōu)選約60°C并且小于約70°C的溫度下，至少4. 5、更優(yōu)選約5. O并且小于約5. 5的pH下，以及適合得到一種糖漿的反應(yīng)時(shí)間下，使轉(zhuǎn)葡糖苷酶與含有至少80%麥芽糖的高麥芽糖漿反應(yīng)，該糖漿具有至少5%、優(yōu)選約10%的潘糖含量和至少5%、優(yōu)選至少約10%或20%或更高的異麥芽三糖含量。使用納米過(guò)濾分離第二反應(yīng)步驟生成的糖漿，以達(dá)到一種糖漿，該糖漿含有基于干重至少5%、優(yōu)選約10^^25^^40%或更高的潘糖含量，基于所述糖漿的干重，至少10%、優(yōu)選約15%或25%或更高的異麥芽三糖含量，以及小于約10%、優(yōu)選小于約5%的DPl和DP2含量。優(yōu)選地，該納米過(guò)濾薄膜是在小于約500psi、更優(yōu)選約300psi至約400psi的目標(biāo)壓力下,并且在小于約55°C、更優(yōu)選約40°C至約50°C的目標(biāo)溫度下，具有約800道爾頓的目標(biāo)分子量截留的DL或GH薄膜。
在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，以上說(shuō)明的方法允許生產(chǎn)Lab 9244。通過(guò)使用不同來(lái)源的淀粉水解產(chǎn)物，生產(chǎn)的MO可以具有纖維成分。按照說(shuō)明的步驟進(jìn)行發(fā)明人的實(shí)施方案，并且獲得的產(chǎn)物令人驚訝地顯示出以下分析特性對(duì)于產(chǎn)品Lab 9244而言，< I %的右旋糖，I %的麥芽糖，7%的異麥芽糖，> 90%和更高的DP3，特別是其中約25%的異麥芽三糖，以及約20%的纖維。已經(jīng)熟知右旋糖和麥芽糖構(gòu)成良好的消化耐受性和不消化的碳水化合物，例如纖維，引起排便。令人驚訝地，發(fā)現(xiàn)基于內(nèi)部專家組評(píng)估，IMO產(chǎn)品(例如去除幾乎所有右旋糖、麥芽糖和異麥芽糖的Lab9244)仍具有高于IOOg每天的耐受性。更令人驚訝地，噴霧干燥該產(chǎn)品或?qū)⑵溆糜谟蔡窍到y(tǒng)，它具有極高的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于現(xiàn)存IMO產(chǎn)品和具有類似分子量的產(chǎn)品。此外，驚訝的是在用體外消化法(參考)測(cè)試以上產(chǎn)品時(shí)，發(fā)現(xiàn)甚至對(duì)于具有低纖維含量的那些產(chǎn)品而言，在4小時(shí)以后，本發(fā)明的IMO產(chǎn)品的水解(消化)非常低。這表明本發(fā)明的IMO產(chǎn)品消化緩慢并且擁有長(zhǎng)期的能量特性。緩慢消化對(duì)于人類健康有益，因?yàn)闇p小了由于血糖突增而患肥胖癥的風(fēng)險(xiǎn)，由于飽腹感的體重控制，并且改進(jìn)了腸的調(diào)節(jié)。優(yōu)選地，該低糖的葡萄糖漿，特別是低糖的低聚異麥芽糖漿，在所述糖漿的干燥的基礎(chǔ)上，含有約80%或更高的DP3至DP8糖類。優(yōu)選地，所述低糖的低聚異麥芽糖漿可以包括異麥芽三糖、異麥芽四糖、異麥芽五糖、以及它們的混合物。特別是，基于所述組合物的干重，本發(fā)明的碳水化合物組合物含有約50%或更高的DP3至DP8糖類，優(yōu)選在基于所述組合物的干重，優(yōu)選更多，60%或70%的DP3至DP8糖類。更優(yōu)選地，該低糖的葡萄糖漿，特別是低糖的低聚異麥芽糖漿，含有高含量的異麥芽三糖和潘糖。例如，基于所述糖漿的干重，所述糖漿的異麥芽三糖含量為約20 %或更高，例如約25 %、30 %、40 %或50 %。因此，基于干重，本發(fā)明的碳水化合物組合物可以含有約20%或更高、例如約25%、30%、40%或50%的所述糖漿。本發(fā)明的組合物還特征在于DE。優(yōu)選地，該DE是約15或更高，并且小于40。本發(fā)明的碳水化合物組合物可以是液體的、糊狀的、或干燥的。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，該組合物是基本干燥的。 本發(fā)明還涉及用于制備本發(fā)明的碳水化合物組合物的方法。一個(gè)第一方法包括葡萄糖漿與可溶膳食纖維的干燥共混。一個(gè)第二方法包括葡萄糖漿與可溶膳食纖維的液體共混。可以進(jìn)一步干燥獲得的碳水化合物組合物，例如通過(guò)噴霧干燥，得到一種固體的或基本干燥的產(chǎn)品。在這第一和第二方法中，該葡萄糖漿和可溶膳食纖維如以上詳述。特別是，必需改變每一組分的比率以獲得具有要求的百分比的最終組合物。一般，該纖維含量代表該組合物的至少25% (重量比重量)，并且優(yōu)選30%、或甚至更多。以適合的量共混這兩種組分，用于在可溶膳食纖維中具有必需的含量。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，除了纖維和葡萄糖，還可以添加特殊鍵的組合物到該共混物中。一種第三方法，包括a)用α淀粉酶液化淀粉，優(yōu)選至2-16DE的目標(biāo)范圍；
b)添加可溶膳食纖維，該纖維包括至少一種抗胰酶消化的碳水化合物；c)用至少兩種酶(β淀粉酶和支鏈淀粉酶)，以及任選地一種或若干其他酶(例如異淀粉酶、轉(zhuǎn)葡糖苷酶、葡糖淀粉酶、或果糖異構(gòu)酶)糖化該混合物；d)任選地，如果基于該混合物的干重，DP2糖類的含量高于60%，則將轉(zhuǎn)葡糖苷酶添加至該混合物；并且 e)從該混合物去除DPl和DP2糖類，其中步驟c)和d)的反應(yīng)條件優(yōu)選涉及至少55°C、更優(yōu)選約60°C并且小于約70°C的溫度，pH至少4. 5，更優(yōu)選約5. O并且小于5. 5，以及適合達(dá)到一種糖漿的反應(yīng)時(shí)間，該糖漿具有至少5%、優(yōu)選約10%的潘糖含量，和至少5%、優(yōu)選至少10%或20%或更高的異麥
芽三糖含量。 優(yōu)選地，該可溶膳食纖維是以上披露的一種，并且特別是一種糊精和/或麥芽糊精，更優(yōu)選地是分支的糊精和/或麥芽糊精。步驟b)和c)還可以是伴隨的?？梢酝ㄟ^(guò)分離色譜法、薄膜過(guò)濾，或者在分離色譜法之后再薄膜過(guò)濾，來(lái)進(jìn)行DPl和DP2的去除。優(yōu)選地，該分離色譜法條件包括小于約80°C的溫度，以及鈣、鉀、或鈉組合物的樹(shù)脂，來(lái)從單糖類和二糖類(包括異麥芽糖)中分離DP3或更大的低聚糖。更優(yōu)選地，該薄膜過(guò)濾條件包括納米薄膜，優(yōu)選是DL或GH薄膜的使用，在小于約500psi、更優(yōu)選約300psi至約400psi的目標(biāo)壓力下，并且在小于約55°C、更優(yōu)選約40°C至約50°C的目標(biāo)溫度下，該薄膜具有約800道爾頓的目標(biāo)分子量截留。仍更優(yōu)選地，該分離色譜法條件之后是在此說(shuō)明的納米薄膜條件。本發(fā)明還涉及一種產(chǎn)品，該產(chǎn)品包括根據(jù)本發(fā)明的碳水化合物組合物和至少一種選自下組的組分飲料成分、食品成分、動(dòng)物飼料成分、寵物食品成分、營(yíng)養(yǎng)保健品成分、食用增補(bǔ)劑成分、以及功能性食品成分。本發(fā)明進(jìn)一步涉及用于制備飲料、食品、飼料、營(yíng)養(yǎng)保健品、食用增補(bǔ)劑或功能性食品的方法，包括添加根據(jù)本發(fā)明的組合物至選自下組的至少一種組分中飲料成分、食品成分、動(dòng)物飼料成分、寵物食品成分、營(yíng)養(yǎng)保健品成分、食用增補(bǔ)劑成分、以及功能性食品成分。本發(fā)明還涉及根據(jù)本發(fā)明的組合物用于制備飲料、食品、飼料、營(yíng)養(yǎng)保健品、食用增補(bǔ)劑或功能性食品的用途。在以下實(shí)例的過(guò)程中，本發(fā)明的其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將變得清楚。實(shí)例實(shí)例I AlJlLab 9244起始材料在約25 % DS (干物質(zhì))下具有約5的DE的液化淀粉工藝步驟I : β淀粉酶(來(lái)自Genencor enzyme,杰能科酶)和去分支酶(來(lái)自Novozyme，諾維信)，60°C，pH 5. 3，在30小時(shí)以后，生成> 80%的麥芽糖工藝步驟2 :0. 2% 的轉(zhuǎn)葡糖苷酶 TGL-500 (Genencor enzyme,杰能科酶)，pH 5. I,140F，24 小時(shí)產(chǎn)品37. 8 %的右旋糖，8. 3 %的麥芽糖，22. 4%的異麥芽糖，9. 3 %的潘糖，9. 2 %的異麥芽三糖，12. 9%的其他糖工藝步驟3 :在400psi和50°C下，來(lái)自步驟2的產(chǎn)品進(jìn)料至來(lái)自通用電氣公司的納濾薄膜(對(duì)于該薄膜指定DL或GH)。去除滲透物，并且再循環(huán)滲余物用于進(jìn)一步分級(jí)分離，直至總單糖類和二糖類小于10%。
生成的產(chǎn)品是一種低糖的頂O :0. 8%的DP 1、1.0%的DP2、7.0%的異麥芽糖、2.9%的麥芽三糖、8. O %的潘糖、23. 07 %的異麥芽三糖、57. 2 %的其他糖?？偫w維約20 %。實(shí)例2 :制各 Lab9259根據(jù)如以下所述的要點(diǎn)2A和2B，可以通過(guò)兩種不同的方式制備Lab 92592A 起始材料具有50%糊精的高麥芽糖漿(Stadex 90)工藝步驟I :0.2%的TG酶(來(lái)自Genencor，杰能科)，在pH 5. 2和60°C下40-70小時(shí)生成的產(chǎn)品39.02% 的 DP1、23. 4% 的 DP2、11. 6% 的 DP3、和 26% 的 DP4+。用 AOAC2001. 03，纖維含量為17. 1%。工藝步驟2 :在400psi和50°C下，來(lái)自步驟I的產(chǎn)品進(jìn)料至納米薄膜DL或GH(來(lái)自GE，通用電氣公司)。去除滲透物，并且再循環(huán)滲余物用于進(jìn)一步分級(jí)分離，直至總單糖類和二糖類小于10%生成的產(chǎn)品是具有以下特性的低糖高纖維MO < 2%的DP1、< 2%的DP2、5. 8%的異麥芽糖、6. 4%的潘糖、11. 44%的異麥芽三糖、72. 4%的其他糖。總纖維是35%。2B 步驟I :按70 30的比率共混來(lái)自實(shí)例I的產(chǎn)品和Nutriose 06。步驟2 :用陽(yáng)離子和陰離子IX提純生成的共混物步驟3:蒸發(fā)生成的產(chǎn)品是具有以下特性的低糖高纖維MO :0. 7%的DP1、0. 8%的DP2、4. 9%的異麥芽糖、5. 6%的潘糖、16. I %的異麥芽三糖、66. 6%的其他糖。總纖維是35%。實(shí)例3 :胰島素反應(yīng)和升糖反應(yīng)方法受試者研究了十二名健康受試者(9男3女)，年齡在30±7歲，體重指數(shù)為25. 9±3. 3kg/m2 ;研究組的種族如下7名高加索人、I名東亞人、I名非洲裔美國(guó)人、I名拉美人、I名菲律賓人和I名蘇丹人-非洲人。表I中示出了個(gè)體的詳細(xì)情況。
權(quán)利要求
1.碳水化合物組合物，包括可溶膳食纖維和葡萄糖漿，其中該可溶膳食纖維包括至少一種抗胰酶消化的碳水化合物，該葡萄糖漿包括或由以下各項(xiàng)組成單糖類、二糖類和低聚糖類，并且該可溶膳食纖維在該組合物中以適合獲得低于0. 90的RIR(相對(duì)胰島素反應(yīng))/RGR(相對(duì)升糖反應(yīng))比率的量存在。
2.如權(quán)利要求I所述的組合物，其中，通過(guò)AOAC2001. 03確定，基于所述組合物的干重，所述可溶膳食纖維的含量在約30%和約50%之間。
3.如權(quán)利要求2所述的組合物，其中所述可溶膳食纖維是糊精和/或麥芽糊精，優(yōu)選是分支的糊精和/或麥芽糊精。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的組合物，其中在所述葡萄糖漿或所述組合物中，基于所述糖漿或組合物的干重，可消化的單糖類和二糖類(DPI和DP2)的含量不多于10%，優(yōu)選小于5%。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的組合物，其中基于所述糖漿的干重，所述葡萄糖漿含有約75%或更高的低聚異麥芽糖。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的組合物，其中基于所述糖漿的干重，所述葡萄糖漿含有約80%或更高的DP3至DP8糖類。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的組合物，其中基于所述糖漿的干重，所述糖漿的異麥芽三糖含量為約5%或更高，優(yōu)選為約20%或30%或更高。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的組合物，其中基于所述糖漿的干重，所述糖漿的潘糖含量為約5%或更高，優(yōu)選為約20%或30%或更高。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的組合物，其中所述組合物的DE為約15或更高，并且小于40。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的組合物，其中該組合物基本上是干燥的。
11.用于生產(chǎn)權(quán)利要求I的組合物的方法，所述方法包括 a)用a淀粉酶或酸液化淀粉； b)添加可溶膳食纖維，該纖維包括至少一種抗胰酶消化的碳水化合物； c)用至少兩種酶，即3淀粉酶和支鏈淀粉酶糖化該混合物； d)任選地，如果基于該混合物的干重，DP2糖類的含量高于60%，則將轉(zhuǎn)葡糖苷酶添加至該混合物；并且， e)從該混合物去除DPl和DP2糖類。
12.用于生產(chǎn)權(quán)利要求I的組合物的方法，所述方法包括液體共混該葡萄糖漿與該可溶膳食纖維。
13.用于生產(chǎn)權(quán)利要求I的組合物的方法，所述方法包括干燥共混該葡萄糖漿與該可溶膳食纖維。
14.產(chǎn)品，該產(chǎn)品包括根據(jù)權(quán)利要求I的組合物和至少一種選自下組的組分飲料成分、食品成分、動(dòng)物飼料成分、寵物食品成分、營(yíng)養(yǎng)保健品成分、食用增補(bǔ)劑成分、以及功能性食品成分。
15.用于制備飲料、食品、飼料、營(yíng)養(yǎng)保健品、食用增補(bǔ)劑或功能性食品的方法，所述方法包括添加權(quán)利要求I的組合物至選自下組的至少一種組分中飲料成分、食品成分、動(dòng)物飼料成分、寵物食品成分、營(yíng)養(yǎng)保健品成分、食用增補(bǔ)劑成分、以及功能性食品成分。
全文摘要
本發(fā)明說(shuō)明了對(duì)胰島素反應(yīng)的影響比對(duì)升糖反應(yīng)的影響更大的一種碳水化合物組合物，該組合物包括可溶膳食纖維和葡萄糖漿，還說(shuō)明了制備它的方法和它們?cè)谑称分械挠猛尽?br> 文檔編號(hào)A23L1/09GK102639005SQ201080044513
公開(kāi)日2012年8月15日 申請(qǐng)日期2010年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月1日
發(fā)明者丹尼爾·威爾斯, 周榴明, 坎達(dá)尼·佩雷拉, 多米尼克·鮑曼, 湯姆·帕拉迪, 羅伯特·杰哈德, 馬里-海勒內(nèi)·德格萊夫-薩尼茲 申請(qǐng)人:羅蓋特兄弟公司