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源自燕麦和大麦谷物的可溶性膳食纤维、制备β -葡聚糖丰富的部分的方法以及该部分在食物、药物和化妆品中的应用

摘要

本发明涉及一种采用酶水解处理从燕麦和大麦谷中提取可溶性膳食纤维的方法,在该方法中,将谷物磨碎并不经进一步的热处理将其任何β-葡聚糖丰富的除去胚乳的部分再合并,分散于水中,然后用降解淀粉的酶进行连续的酶处理,之后是任选的通过湿热处理的酶失活步骤、和其中水解产物混合物自发地或经离心分离成至少3个不同的部分的后续步骤,其中3部分是:第一部分,包含可溶性膳食纤维复合物,以干物质为基准含20%以上的β-葡聚糖,第二部分是水,和第三部分,包含源自磨碎谷物中的大部分蛋白质和油以及不溶性纤维材料,本发明还涉及所获得的β-葡聚糖的应用、以及实施该方法的设备。

著录项

  • 公开/公告号CN1901810A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2007-01-24

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 毕奥维勒普国际有限公司;

    申请/专利号CN200480039504.9

  • 发明设计人 S·科维斯特;J·M·劳瑟;

    申请日2004-11-24

  • 分类号A23L1/105(20060101);C08B37/00(20060101);

  • 代理机构中国国际贸易促进委员会专利商标事务所;

  • 代理人吴亦华

  • 地址 荷兰阿姆斯特尔芬

  • 入库时间 2023-12-17 18:12:30

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2022-11-01

    未缴年费专利权终止 IPC(主分类):A23L 1/105 专利号:ZL2004800395049 申请日:20041124 授权公告日:20091014

    专利权的终止

  • 2019-10-08

    专利权的转移 IPC(主分类):A23L1/105 登记生效日:20190916 变更前: 变更后: 申请日:20041124

    专利申请权、专利权的转移

  • 2019-10-08

    专利权人的姓名或者名称、地址的变更 IPC(主分类):A23L1/105 变更前: 变更后: 申请日:20041124

    专利权人的姓名或者名称、地址的变更

  • 2018-06-12

    专利权的转移 IPC(主分类):A23L1/105 登记生效日:20180523 变更前: 变更后: 申请日:20041124

    专利申请权、专利权的转移

  • 2018-06-12

    专利权人的姓名或者名称、地址的变更 IPC(主分类):A23L1/105 变更前: 变更后: 申请日:20041124

    专利权人的姓名或者名称、地址的变更

  • 2011-11-30

    专利权人的姓名或者名称、地址的变更 IPC(主分类):A23L1/105 变更前: 变更后: 申请日:20041124

    专利权人的姓名或者名称、地址的变更

  • 2011-11-30

    专利权的转移 IPC(主分类):A23L1/105 变更前: 变更后: 登记生效日:20111020 申请日:20041124

    专利申请权、专利权的转移

  • 2009-10-14

    授权

    授权

  • 2007-03-21

    实质审查的生效

    实质审查的生效

  • 2007-01-24

    公开

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说明书

技术领域

本发明涉及一种从燕麦和大麦谷物中低成本高效率地提取高分子量可溶性膳食纤维和功能性非淀粉多糖的方法、以及这类物质在下游工艺中富集和应用。本发明描述了一种以可控制的、低成本高效率的方式制备高分子量和中分子量β-葡聚糖的新方法。

发明背景

增加源自燕麦和大麦谷物的可溶性膳食纤维的日摄取量对于人的健康和营养有益得到承认。尤其是,这些谷物中的β-葡聚糖成分与许多有益的作用有关和有直接的联系,例如已经得到证实的血清胆固醇水平的降低、同时(alongside)血液中HDL/LDL比值改善、与人体中改善的心血管健康有高度相互关系的作用[Bell等,Critical Reviewsin Food Science and Nutrition,第39卷,2,1999]。另外,存在于所有粮谷之中的高粘性(和通常高分子量)的非淀粉多糖,可能与血糖的调节机制有关,意味着在长期预防二型糖尿病方面的有益作用[Foster-Powell and Brand Miller,Am J.Clin.Nutr.,62,871 S-893S,1995]。更重要的是,存在于燕麦和大麦中的可溶性膳食纤维在人的肠内不被消化并因此能通过肠到结肠,在结肠内它们可被微生物发酵利用且本身是有效的益生素。

此外,源自燕麦和大麦的可溶性β-葡聚糖作为食品中的功能成分令人感兴趣,因为它们显示出胶凝化特性、稳定化的性能、结合水的能力并赋予产品良好的口感。高分子量β-葡聚糖有可能作为食物中的粘度调节剂、胶态稳定剂、组织改良剂(texturisers)。

对于许多营养制品和功能的应用,保持可溶纤维中β-葡聚糖成分的高分子量以及低成本高效率地分离可溶纤维使分离中β-葡聚糖具有相当高的浓度是至关重要的。本发明中描述了这个“双重挑战”。另外,分离相当纯净的含浓度可观的高分子量β-葡聚糖的可溶性膳食纤维部分便于进一步低成本高效率地加工该物质,以得到浓度非常高的高分子量β-葡聚糖制剂、以可控的方式调节该物质的分子量以“定制”最终产品的性能。这个问题也在本发明中叙述。最后,对于源自燕麦和大麦的可溶性膳食纤维有效地挤入食品市场,其生产方法必须低成本高效率并且能以各类食物成分已经接受的合理的成本输送物质。本发明还使之便利。

在本发明之前,不存在这样的低成本高效率的方法:能够以工业规模从燕麦和大麦中生产高分子量可溶性膳食纤维的浓缩制剂,所述可溶性膳食纤维制剂可直接用作食品成分。而且也不存在这样的方法:能提供预定分子量特性的β-葡聚糖产品,该特性对在目标应用中确保产品的正确功能而言是必需的。

例如,Inglett在两项专利申请(US 4,996,063和WO 92/10106)中描述了从磨碎的经热处理的燕麦粉和磨碎的大麦粉中生产水溶性的膳食纤维组合物的方法,该方法通过用α-淀粉酶处理降解淀粉成份,随后离心从水解产物混合物中除去不溶性物质。该产品可溶性膳食纤维含量相对低,没有提及β-葡聚糖成分的分子量。在所描述的方法中只应用了一类酶。没有描述进一步富集该物质中β-葡聚糖含量、或分离高分子量β-葡聚糖富集的独特层的方法。

Lennart等(US 5,686,123)报道了从燕麦中生产可溶性谷混悬液的方法。该发明的基础是在水中调成浆的同时用β-淀粉酶类的酶处理预先经热处理的磨碎的燕麦。可任选地包括另一α-淀粉酶的处理步骤,以进一步分解淀粉。在该发明中没有描述可溶性膳食纤维丰富的成分的分离。该产品浆液包含存在于原料中的大多数蛋白质和油。

Triantafyllon在WO 00/24270中描述了一种从经热处理的燕麦粉中生产β-葡聚糖可溶性膳食纤维的方法,该方法采用β-淀粉酶将淀粉水解成低分子量片段,任选地包括在第二步骤中用α-淀粉酶和/或蛋白酶水解,之后将固体物离心除去,剩下含干燥前约最多2%的β-葡聚糖单一的可溶相。该方法没有描述或建议分离与水浆层性质不同的可溶性膳食纤维丰富的部分,没有通过直接干燥分离的上清液来生产可能有特别高含量的β-葡聚糖的产品。在水层之上没有明显的分离的粘稠的顶层,表明已有一些降解成较小分子量的部分。

实际上,大多数声称从燕麦和大麦谷物中生产含高浓度可溶性膳食纤维的组合物的方法都不是基于酶提取,而是从磨碎的整粒或筛分的部分进行碱提取(Fisher等,US 6,323,338)、或甚至进行热水提取,这样得到较低分子量的可溶性β-葡聚糖(Roxdale Foods Ltd andMorgan;WO 02/02645 A1)。

现在发现了一种提出和解决上面概述的问题的精确方法。本发明可以低成本高效率地生产含通常浓度为20%-30%的高分子量β-葡聚糖的燕麦和大麦可溶性膳食纤维制剂。含高分子量可溶性膳食纤维成分(20%-30%的干物质)的部分在该方法中作为明显不同的粘稠表层分离,它在另一含水溶性组分的明显不同的水层之上。该部分相对地不含在上述方法中通常会出现的蛋白质和油。该纯净的部分因此能低成本高效率地与其它组分分离并直接干燥成为谷物味道可以忽略的可溶性白色粉末。这当然使包含具有这些特性和这些比例的可溶性膳食纤维的进一步加工很简便,以致进一步的富集(按干重计高达60%以上β-葡聚糖)在商业上和技术上变得可行。在燕麦和大麦的加工中这是重要的进步。

发明概述

本发明的主要目标是:

1.获得一种从燕麦和大麦谷物中提取和生产高分子量(>1,300,000道尔顿)和中分子量(>800,000道尔顿)的包含β-葡聚糖成分的可溶性膳食纤维复合物有效的低成本高效率的工业生产方法,任选地结合下述的成分:阿拉伯木聚糖成分、淀粉和/或淀粉片段如糊精、包括葡萄糖的糖、以及相对低含量的杂质油(<2.5%)和蛋白质(<7%)。以干物质为基准提取物中β-葡聚糖成分至少为20%。该分子量可证明属于复合物中的β-葡聚糖部分。在某些情况下可能需要获得较小分子量如400,000道尔顿以上的β-葡聚糖部分。

2.确保高分子量可溶性膳食纤维丰富的部分作为明显不同的部分与其它可溶性和可悬浮于水中的组分分离,并与不溶物分离,,其含杂质蛋白质(<7%)和油(<2.5%)的量低。

3.获得这样一种低成本高效率的方法:使上面1中的可溶性膳食纤维丰富的部分提高品级(upgrade)、定制(tailor)其性质如分子量和结构、β-葡聚糖含量、功能、溶解度和水化性能。

4.获得这样一种有效的低成本高效率的工业生产方法:提取和获得含生理活性的β-葡聚糖的物质用于血糖调节、血清胆固醇控制及其它营养制品应用。

5.将干磨和磨碎谷物的干级分的应用与相继酶处理的应用结合,任选地与湿磨结合,以使可溶性膳食纤维复合物有效提取。

6.酶水解步骤之后分离以使在(顶层)部分中高分子量可溶性膳食纤维的量最大化。

已经发现低成本高效率地生产含相对高浓度的可溶性高分子量β-葡聚糖是有益的:

i.将脱壳的燕麦或大麦磨碎以除去淀粉质过多的胚乳物质、保留约50%磨碎的谷物,其为粗粒部分。

ii.磨碎的部分不进行热处理,对燕麦而言这是新的,因为通常的做法是将磨碎的燕麦进行热处理。

iii.将磨碎的部分悬浮于水中,首先用α-淀粉酶然后在不同的第二阶段中用淀粉葡糖苷酶类的酶和/或支链淀粉酶按严谨的顺序处理。可将混合物在酶处理过程中任选地通过湿磨机。

iv.通过热处理使酶失活并使水解产物混合至澄清(settle)。

此顺序关键是使水解产物混悬液中位于水层上面的明显不同的部分如澄清的顶层容易与另外的明显不同的底层分离,其中所述底层含蛋白质和油以及磨碎谷物中的不溶性纤维部分。顶层高分子量可溶性膳食纤维特别丰富,可溶性膳食纤维主要是β-葡聚糖与一些阿拉伯木聚糖以及麦芽糖糊精和一些葡萄糖的糖。这表示天然的β-葡聚糖复合物与其它谷物成分完全分离,据信以其β-葡聚糖成分接近于它在谷物中的原始形态。为了使β-葡聚糖在酶处理过程中不降解,使用未曾从没有经热处理的燕麦的磨碎部分开始和利用已经除掉β-葡聚糖酶附带活性的淀粉葡糖苷酶酶制剂是必要的。在明显不同的顶层的形成中保持完好的β-葡聚糖结构是关键因素,因为如果β-葡聚糖降解则不会形成所述分离的顶层。

如果在酶处理步骤完成之后水解产物混悬液不搅动或不搅拌这种分离会自然产生,即该可溶性膳食纤维丰富的成分分离成明显不同的顶层。当然,离心加速该顶层的形成,使用三相倾析器(decanter)可以使该顶层与水解产物液体的其余部分有效分离。

分离时,顶层通常含20-30%(以干物质为基准)、更通常24%-27%的高分子量β-葡聚糖与少量的杂质蛋白质和油。该层容易冷冻干燥或喷雾干燥成白色-米色的粉末。

当然,采用这种低成本高效率的技术回收这样一种β-葡聚糖丰富的部分使得该物质进一步提高品级在经济上和技术上是值得的,目的是在该部分最后干燥之前增加β-葡聚糖相对于麦芽糖糊精的含量、或以可控的方式调节β-葡聚糖分子量、或使两种目的都达到。这可以以下述两种主要的方法、或通过两种方法结合应用来实现:

i.用纯淀粉葡糖苷酶(AMG)、或用市售的淀粉葡糖苷酶制剂处理分离的顶层,其中市售的淀粉葡糖苷酶制剂在阴离子交换、继之以疏水相互作用层析的两步操作中已经除掉葡聚糖酶附带活性,由疏水相互作用层析步骤洗脱的主蛋白质带用作为这种净化的酶。无β-葡聚糖酶附带活性的AMG进一步将糊精和麦芽糖糊精基本上降解成低分子量的低聚物和葡萄糖,而留下的可溶性膳食纤维成分未转化/未降解,使得容易通过超滤或在50%乙醇/50%水的混合物中沉淀分离,其中糖仍然溶解于液相中而沉淀的聚合体碳水化合物在干燥之前可通过离心除去。采用这样一种方法生产含高达70%β-葡聚糖(按干重计)的物质是可能的。

ii.用下述类型的酶中的一种、或组合处理分离的顶层:地衣多糖酶、木聚糖酶、纤维素酶。用这样方法,可以以可控的方式降低β-葡聚糖可溶性纤维复合物的分子量,得到可预测性质的产品。

iii.上述i和ii结合。

发明详述

本发明提供一种从磨碎的燕麦和大麦谷物中提取有价值部分的有效的、低成本高效率的工业生产方法,其可溶性膳食纤维丰富但相对不含杂质蛋白质和油。

本发明的特征在于首先将预先未经热处理的脱壳燕麦和/或大麦谷物干磨成胚乳-淀粉丰富的粉末部分和胚乳减少的粗粒部分。胚乳减少的部分占磨碎谷物的45%-55%,然后不经任何进一步的热处理就进一步使用,热处理是通常在燕麦的加工和磨碎过程中应用的。将磨碎的谷物加入到水中并进行如下的连续处理:用降解淀粉的α-淀粉酶处理,之后采用淀粉葡糖苷酶和支链淀粉酶中的一种酶、或几种酶结合进行第二水解步骤。该酶处理任选地与水湿磨结合进行。进一步的步骤是通过湿热处理使酶失活,之后水解产物混合物自然或经离心分离成可溶性膳食纤维(主要是β-葡聚糖)丰富的顶层、水层以及含谷物中的蛋白质、油和不溶性纤维部分的下层。

本发明尤其涉及一种采用酶水解处理从燕麦和大麦谷物中提取可溶性膳食纤维的方法,其特征在于将未经热处理的谷物磨碎,并不经更进一步的热处理将其任何β-葡聚糖丰富的除去胚乳的部分进行再合并,分散于水中,然后用无β-葡聚糖酶的降解淀粉的酶进行酶处理,之后是任选的通过湿热处理的酶失活步骤,由此水解产物混合物自然地在另一水层上形成至少一层粘稠的含水顶层,使其进行分离处理以分离所述的包含可溶性膳食纤维复合物的至少一层粘稠的含水顶层,以干物质为基准含20%以上的β-葡聚糖。

按照本发明的优选实施方案,将基本上不含β-葡聚糖的另一水层部分、和主要包含源自磨碎谷物的蛋白质和油以及不溶性纤维物质的至少第三层部分分离。

按照本发明的一个更优选实施方案,分离的β-葡聚糖分子量为至少400,000道尔顿。

按照本发明的另一优选的实施方案,分离的β-葡聚糖分子量为至少800,000道尔顿。

按照本发明的一个优选的实施方案,分离的β-葡聚糖分子量为至少1,300,000道尔顿。

明显不同的顶层可在三相倾析器或其它适宜的装置中被移出,获得可溶部分,其含至少20%(以干物质为基准)的高分子量(>1,300,000道尔顿)至中分子量(>800,000道尔顿)的β-葡聚糖可溶性膳食纤维、以及麦芽糖糊精、阿拉伯木聚糖、糖和相对少量的蛋白质(<7%)和油(<2.5%)。

然后分离的可溶性膳食纤维丰富的顶层可在干燥之前采用进一步的酶水解作进一步的处理,它是通过采用以下类型的酶、或这些酶结合来进行后处理的:地衣多糖酶、纤维素酶、木聚糖酶。这允许以可控的方式降低液体中β-葡聚糖成分的分子量、和/或微调其性质。

在优选的实施方案中,原料是脱壳燕麦、或大麦谷物,将其干磨以去掉过多的淀粉质胚乳。留下45%-55%的磨碎谷物并在湿加工中使用,其包含粗粒部分。在应用之前呈干燥状态不需热处理。

在优选的实施方案中将磨碎的谷物部分加入到水中然后用降解淀粉的酶以特定的顺序处理,第一阶段包括用淀粉酶类型的酶处理,任选地伴随湿磨处理,之后是第二阶段,采用淀粉葡糖苷酶和/或支链淀粉酶类的酶处理,任选地伴随湿磨处理,其中第二阶段时间最多40分钟在55℃或更高的温度下处理。

在优选的实施方案中将磨碎的谷物部分加入到水中然后用降解淀粉的酶依次处理,首先用α-淀粉酶然后用淀粉葡糖苷酶(AMG),其中淀粉葡糖苷酶在使用之前以阴离子交换继之以疏水相互作用层析的两步操作基本上除掉葡聚糖酶的附带活性,由疏水相互作用层析柱洗脱的主蛋白质带用作该净化的酶。

在优选的实施方案中,水解产物自然分离,或任选地离心分离成3个明显的层,顶层、中间水层、和下层,其中顶层富含可溶性膳食纤维,尤其是β-葡聚糖,但几乎不含油(<2.5%)或蛋白质(<7%),下层相含源自磨碎的谷物中的大部分蛋白质、油和不溶性纤维物质。

在优选的实施方案中,将其中可溶性膳食纤维集中的顶层在湿状态下用以下类型酶中的一种或结合进行进一步处理:地衣多糖酶、纤维素酶、木聚糖酶。处理后,加热该物质使酶失活,然后冷冻干燥或喷雾干燥成粉末。

在优选的实施方案中,将分离的可溶性膳食纤维丰富的顶层在任选地进一步用水稀释之后在湿状态下用淀粉葡糖苷酶进一步处理,其中淀粉葡糖苷酶在使用之前以阴离子交换继之以疏水相互作用层析的两步操作基本上除掉葡聚糖酶的附带活性,分离由疏水相互作用层析柱洗脱的主蛋白质带,利用所述的主蛋白质带即无β-葡聚糖酶附带活性的AMG作为该净化的酶,分离β-葡聚糖丰富的部分,任选地将其与任何麦芽糖和/或葡萄糖内溶物纯化,即采用超滤和/或沉淀进行。

分离的β-葡聚糖可以以干燥状态也可以以湿的状态使用。

在优选的实施方案中,所述部分以干物质为基准含至少20%和最多40%β-葡聚糖可溶性膳食纤维,不超过10%、优选低于7%、更优选低于5%的蛋白质,和低于2.5%、优选低于2.0%、更优选低于1.5%、更优选低于1.0%的油。β-葡聚糖的分子量为至少800,000道尔顿。

在优选的实施方案中,所述部分以干物质为基准含至少20%和最多40%β-葡聚糖可溶性膳食纤维,不超过10%、优选低于7%、更优选低于5%的蛋白质,和低于2.5%、优选低于2.0%、更优选低于1.5%、更优选低于1.0%的油。β-葡聚糖的分子量为至少1,300,000道尔顿。

在优选的实施方案中,所述部分以干物质为基准含至少40%β-葡聚糖可溶性膳食纤维,不超过10%、优选低于7%、更优选低于5%的蛋白质,和低于2.5%、优选低于2.0%、更优选低于1.5%、更优选低于1.0%的油。β-葡聚糖的分子量为至少800,000道尔顿。

在优选的实施方案中,所述部分以干物质为基准含至少40%β-葡聚糖可溶性膳食纤维,不超过10%、优选低于7%、更优选低于5%的蛋白质,和低于2.5%、优选低于2.0%、更优选低于1.5%、更优选低于1.0%的油。β-葡聚糖的分子量为至少1,300,000道尔顿。

在优选的实施方案中,上述每一种可溶性膳食纤维丰富的部分被用作食品、饲料、药品、和化妆品的添加剂。

在优选的实施方案中,所述部分用作果汁和/或水型饮料的添加剂,其中所述部分含至少20%和最多40%的β-葡聚糖可溶性膳食纤维,不超过10%、优选低于7%、更优选低于5%的蛋白质,低于2.5%、优选低于2.0%、更优选低于1.5%、尤其更优选低于1.0%的油,而且β-葡聚糖成分的分子量为至少800,000道尔顿。

在优选的实施方案中,所述部分用作果汁和/或水型饮料的添加剂,其中所述部分含至少20%和最多40%的β-葡聚糖可溶性膳食纤维,不超过10%、优选低于7%、更优选低于5%的蛋白质,低于2.5%、优选低于2.0%、更优选低于1.5%、尤其更优选低于1.0%的油,而且β-葡聚糖成分的分子量为至少1,300,000道尔顿。

在优选的实施方案中,所述部分用作果汁和/或水型饮料的添加剂,其中所述部分含至少40%的β-葡聚糖可溶性膳食纤维,不超过10%、优选低于7%、更优选低于5%的蛋白质,低于2.5%、优选低于2.0%、更优选低于1.5%、尤其更优选低于1.0%的油,而且β-葡聚糖成分的分子量为至少800,000道尔顿。

在优选的实施方案中,所述部分用作果汁和/或水型饮料的添加剂,其中所述部分含至少40%的β-葡聚糖可溶性膳食纤维,不超过10%、优选低于7%、更优选低于5%的蛋白质,低于2.5%、优选低于2.0%、更优选低于1.5%、尤其更优选低于1.0%的油,而且β-葡聚糖成分的分子量为至少1,300,000道尔顿。

本发明的其它方面涉及所述部分作为酸乳酪、奶型饮料及其它液体发酵乳制剂的添加剂的应用,其中所述部分含至少20%和最多40%的β-葡聚糖可溶性膳食纤维,不超过10%、优选低于7%、更优选低于5%的蛋白质,低于2.5%、优选低于2.0%、更优选低于1.5%、尤其更优选低于1.0%的油,而且β-葡聚糖成分的分子量为至少800,000道尔顿。

本发明的其它方面涉及所述部分作为酸乳酪、奶型饮料及其它液体发酵乳制剂的添加剂的应用,其中所述部分含至少20%和最多40%的β-葡聚糖可溶性膳食纤维,不超过10%、优选低于7%、更优选低于5%的蛋白质,低于2.5%、优选低于2.0%、更优选低于1.5%、尤其更优选低于1.0%的油,而且β-葡聚糖成分的分子量为至少1,300,000道尔顿。

本发明的其它方面涉及所述部分作为酸乳酪、奶型饮料及其它液体发酵乳制剂的添加剂的应用,其中所述部分含至少40%的β-葡聚糖可溶性膳食纤维,不超过10%、优选低于7%、更优选低于5%的蛋白质,低于2.5%、优选低于2.0%、更优选低于1.5%、尤其更优选低于1.0%的油,而且β-葡聚糖成分的分子量为至少800,000道尔顿。

本发明的其它方面涉及所述部分作为酸乳酪、奶型饮料及其它液体发酵乳制剂的添加剂的应用,其中所述部分含至少40%的β-葡聚糖可溶性膳食纤维,不超过10%、优选低于7%、更优选低于5%的蛋白质,低于2.5%、优选低于2.0%、更优选低于1.5%、尤其更优选低于1.0%的油,而且β-葡聚糖成分的分子量为至少1,300,000道尔顿。

本发明的其它方面涉及所述部分作为冰淇淋和冷冻甜食的添加剂的应用,其中所述部分含至少20%和最多40%的β-葡聚糖可溶性膳食纤维,不超过10%、优选低于7%、更优选低于5%的蛋白质,低于2.5%、优选低于2.0%、更优选低于1.5%、尤其更优选低于1.0%的油,而且β-葡聚糖成分的分子量为至少800,000道尔顿。

本发明的其它方面涉及所述部分作为冰淇淋和冷冻甜食的添加剂的应用,其中所述部分含至少20%和最多40%的β-葡聚糖可溶性膳食纤维,不超过10%、优选低于7%、更优选低于5%的蛋白质,低于2.5%、优选低于2.0%、更优选低于1.5%、尤其更优选低于1.0%的油,而且β-葡聚糖成分的分子量为至少1,300,000道尔顿。

本发明的其它方面涉及所述部分作为冰淇淋和冷冻甜食的添加剂的应用,其中所述部分含至少40%的β-葡聚糖可溶性膳食纤维,不超过10%、优选低于7%、更优选低于5%的蛋白质,低于2.5%、优选低于2.0%、更优选低于1.5%、尤其更优选低于1.0%的油,而且β-葡聚糖成分的分子量为至少800,000道尔顿。

本发明的其它方面涉及所述部分作为冰淇淋和冷冻甜食的添加剂的应用,其中所述部分含至少40%的β-葡聚糖可溶性膳食纤维,不超过10%、优选低于7%、更优选低于5%的蛋白质,低于2.5%、优选低于2.0%、更优选低于1.5%、尤其更优选低于1.0%的油,而且β-葡聚糖成分的分子量为至少1,300,000道尔顿。

本发明的其它方面涉及所述部分作为黄油型涂抹食品、涂抹食品和人造黄油的添加剂起调节血液胆固醇、和/或调节血糖、和/或益生素(prebiotic agent)作用的应用,其中所述部分含至少20%和最多40%的β-葡聚糖可溶性膳食纤维,不超过10%、优选低于7%、更优选低于5%的蛋白质,低于2.5%、优选低于2.0%、更优选低于1.5%、尤其更优选低于1.0%的油,而且β-葡聚糖成分的分子量为至少800,000道尔顿。

本发明的其它方面涉及所述部分作为黄油型涂抹食品、涂抹食品和人造黄油的添加剂起调节血液胆固醇、和/或调节血糖、和/或益生素作用的应用,其中所述部分含至少20%和最多40%的β-葡聚糖可溶性膳食纤维,不超过10%、优选低于7%、更优选低于5%的蛋白质,低于2.5%、优选低于2.0%、更优选低于1.5%、尤其更优选低于1.0%的油,而且β-葡聚糖成分的分子量为至少1,300,000道尔顿。

本发明的其它方面涉及所述部分作为黄油型涂抹食品、涂抹食品和人造黄油的添加剂起调节血液胆固醇、和/或调节血糖、和/或益生素作用的应用,其中所述部分含至少40%的β-葡聚糖可溶性膳食纤维,不超过10%、优选低于7%、更优选低于5%的蛋白质,低于2.5%、优选低于2.0%、更优选低于1.5%、尤其更优选低于1.0%的油,而且β-葡聚糖成分的分子量为至少800,000道尔顿。

本发明的其它方面涉及所述部分作为黄油型涂抹食品、涂抹食品和人造黄油的添加剂起调节血液胆固醇、和/或调节血糖、和/或益生素作用的应用,其中所述部分含至少40%的β-葡聚糖可溶性膳食纤维,不超过10%、优选低于7%、更优选低于5%的蛋白质,低于2.5%、优选低于2.0%、更优选低于1.5%、尤其更优选低于1.0%的油,而且β-葡聚糖成分的分子量为至少1,300,000道尔顿。

本发明的其它方面涉及所述部分作为乳酪的添加剂的应用,其中所述部分含至少20%和最多40%的β-葡聚糖可溶性膳食纤维,不超过10%、优选低于7%、更优选低于5%的蛋白质,低于2.5%、优选低于2.0%、更优选低于1.5%、尤其更优选低于1.0%的油,而且β-葡聚糖成分的分子量为至少800,000道尔顿。

本发明的其它方面涉及所述部分作为乳酪的添加剂的应用,其中所述部分含至少20%和最多40%的β-葡聚糖可溶性膳食纤维,不超过10%、优选低于7%、更优选低于5%的蛋白质,低于2.5%、优选低于2.0%、更优选低于1.5%、尤其更优选低于1.0%的油,而且β-葡聚糖成分的分子量为至少1,300,000道尔顿。

本发明的其它方面涉及所述部分作为乳酪的添加剂的应用,其中所述部分含至少40%的β-葡聚糖可溶性膳食纤维,不超过10%、优选低于7%、更优选低于5%的蛋白质,低于2.5%、优选低于2.0%、更优选低于1.5%、尤其更优选低于1.0%的油,而且β-葡聚糖成分的分子量为至少800,000道尔顿。

本发明的其它方面涉及所述部分作为乳酪的添加剂的应用,其中所述部分含至少40%的β-葡聚糖可溶性膳食纤维,不超过10%、优选低于7%、更优选低于5%的蛋白质,低于2.5%、优选低于2.0%、更优选低于1.5%、尤其更优选低于1.0%的油,而且β-葡聚糖成分的分子量为至少1,300,000道尔顿。

本发明的其它方面涉及所述部分作为经加工的肉产品如碎肉夹饼、肉丸子、香肠、意大利腊肠、馅饼(pates)以及馅(pastes)馅的添加剂起组织改良(texturising)剂和/或保湿剂和/或益生素和/或血糖调节剂作用的应用,其中所述部分含至少20%和最多40%的β-葡聚糖可溶性膳食纤维,不超过10%、优选低于7%、更优选低于5%的蛋白质,低于2.5%、优选低于2.0%、更优选低于1.5%、尤其更优选低于1.0%的油,而且β-葡聚糖成分的分子量为至少800,000道尔顿。

本发明的其它方面涉及所述部分作为经加工的肉产品如碎肉夹饼、肉丸子、香肠、意大利腊肠、馅饼以及馅的添加剂起组织改良剂和/或保湿剂和/或益生素和/或血糖调节剂作用的应用,其中所述部分含至少20%和最多40%的β-葡聚糖可溶性膳食纤维,不超过10%、优选低于7%、更优选低于5%的蛋白质,低于2.5%、优选低于2.0%、更优选低于1.5%、尤其更优选低于1.0%的油,而且β-葡聚糖成分的分子量为至少1,300,000道尔顿。

本发明的其它方面涉及所述部分作为经加工的肉产品如碎肉夹饼、肉丸子、香肠、意大利腊肠、馅饼以及馅的添加剂起组织改良剂和/或保湿剂和/或益生素和/或血糖调节剂作用的应用,其中所述部分含至少40%的β-葡聚糖可溶性膳食纤维,不超过10%、优选低于7%、更优选低于5%的蛋白质,低于2.5%、优选低于2.0%、更优选低于1.5%、尤其更优选低于1.0%的油,而且β-葡聚糖成分的分子量为至少800,000道尔顿。

本发明的其它方面涉及所述部分作为经加工的肉产品如碎肉夹饼、肉丸子、香肠、意大利腊肠、馅饼以及馅的添加剂起组织改良剂和/或保湿剂和/或益生素和/或血糖调节剂作用的应用,其中所述部分含至少40%的β-葡聚糖可溶性膳食纤维,不超过10%、优选低于7%、更优选低于5%的蛋白质,低于2.5%、优选低于2.0%、更优选低于1.5%、尤其更优选低于1.0%的油,而且β-葡聚糖成分的分子量为至少1,300,000道尔顿。

本发明的其它方面涉及所述部分作为烤制品如面包和蛋糕的添加剂起组织改良剂和/或保湿剂和/或抗老化剂和/或血糖调节剂和/或血清胆固醇调节剂和/或益生素作用的应用,其中所述部分含至少20%和最多40%的β-葡聚糖可溶性膳食纤维,不超过10%、优选低于7%、更优选低于5%的蛋白质,低于2.5%、优选低于2.0%、更优选低于1.5%、尤其更优选低于1.0%的油,而且β-葡聚糖成分的分子量为至少800,000道尔顿。

本发明的其它方面涉及所述部分作为烤制品如面包和蛋糕的添加剂起组织改良剂和/或保湿剂和/或抗老化剂和/或血糖调节剂和/或血清胆固醇调节剂和/或益生素作用的应用,其中所述部分含至少20%和最多40%的β-葡聚糖可溶性膳食纤维,不超过10%、优选低于7%、更优选低于5%的蛋白质,低于2.5%、优选低于2.0%、更优选低于1.5%、尤其更优选低于1.0%的油,而且β-葡聚糖成分的分子量为至少1,300,000道尔顿。

本发明的其它方面涉及所述部分作为烤制品如面包和蛋糕的添加剂起组织改良剂和/或保湿剂和/或抗老化剂和/或血糖调节剂和/或血清胆固醇调节剂和/或益生素作用的应用,其中所述部分含至少40%的β-葡聚糖可溶性膳食纤维,不超过10%、优选低于7%、更优选低于5%的蛋白质,低于2.5%、优选低于2.0%、更优选低于1.5%、尤其更优选低于1.0%的油,而且β-葡聚糖成分的分子量为至少800,000道尔顿。

本发明的其它方面涉及所述部分作为烤制品如面包和蛋糕的添加剂起组织改良剂和/或保湿剂和/或抗老化剂和/或血糖调节剂和/或血清胆固醇调节剂和/或益生素作用的应用,其中所述部分含至少40%的β-葡聚糖可溶性膳食纤维,不超过10%、优选低于7%、更优选低于5%的蛋白质,低于2.5%、优选低于2.0%、更优选低于1.5%、尤其更优选低于1.0%的油,而且β-葡聚糖成分的分子量为至少1,300,000道尔顿。

本发明的其它方面涉及所述部分作为化妆品如润肤油膏、乳膏、润肤剂的功能性添加剂的应用,其中所述部分含至少20%和最多40%的β-葡聚糖可溶性膳食纤维,不超过10%、优选低于7%、更优选低于5%的蛋白质,低于2.5%、优选低于2.0%、更优选低于1.5%、尤其更优选低于1.0%的油,而且β-葡聚糖成分的分子量为至少800,000道尔顿。

本发明的其它方面涉及所述部分作为化妆品如润肤油膏、乳膏、润肤剂的功能性添加剂的应用,其中所述部分含至少20%和最多40%的β-葡聚糖可溶性膳食纤维,不超过10%、优选低于7%、更优选低于5%的蛋白质,低于2.5%、优选低于2.0%、更优选低于1.5%、尤其更优选低于1.0%的油,而且β-葡聚糖成分的分子量为至少1,300,000道尔顿。

本发明的其它方面涉及所述部分作为化妆品如润肤油膏、乳膏、润肤剂的功能性添加剂的应用,其中所述部分含至少40%的β-葡聚糖可溶性膳食纤维,不超过10%、优选低于7%、更优选低于5%的蛋白质,低于2.5%、优选低于2.0%、更优选低于1.5%、尤其更优选低于1.0%的油,而且β-葡聚糖成分的分子量为至少800,000道尔顿。

本发明的其它方面涉及所述部分作为化妆品如润肤油膏、乳膏、润肤剂的功能性添加剂的应用,其中所述部分含至少40%的β-葡聚糖可溶性膳食纤维,不超过10%、优选低于7%、更优选低于5%的蛋白质,低于2.5%、优选低于2.0%、更优选低于1.5%、尤其更优选低于1.0%的油,而且β-葡聚糖成分的分子量为至少1,300,000道尔顿。

本发明的其它方面涉及所述部分作为丸剂或胶囊制剂的成分起益生素和/或血糖调节剂和/或血清胆固醇调节剂作用的应用,其中所述部分含至少20%和最多40%的β-葡聚糖可溶性膳食纤维,不超过10%、优选低于7%、更优选低于5%的蛋白质,低于2.5%、优选低于2.0%、更优选低于1.5%、尤其更优选低于1.0%的油,而且β-葡聚糖成分的分子量为至少800,000道尔顿。

本发明的其它方面涉及所述部分作为丸剂或胶囊制剂的成分起益生素和/或血糖调节剂和/或血清胆固醇调节剂作用的应用,其中所述部分含至少20%和最多40%的β-葡聚糖可溶性膳食纤维,不超过10%、优选低于7%、更优选低于5%的蛋白质,低于2.5%、优选低于2.0%、更优选低于1.5%、尤其更优选低于1.0%的油,而且β-葡聚糖成分的分子量为至少1,300,000道尔顿。

本发明的其它方面涉及所述部分作为丸剂或胶囊制剂的成分起益生素和/或血糖调节剂和/或血清胆固醇调节剂作用的应用,其中所述部分含至少40%的β-葡聚糖可溶性膳食纤维,不超过10%、优选低于7%、更优选低于5%的蛋白质,低于2.5%、优选低于2.0%、更优选低于1.5%、尤其更优选低于1.0%的油,而且β-葡聚糖成分的分子量为至少800,000道尔顿。

本发明的其它方面涉及所述部分作为丸剂或胶囊制剂的成分起益生素和/或血糖调节剂和/或血清胆固醇调节剂作用的应用,其中所述部分含至少40%的β-葡聚糖可溶性膳食纤维,不超过10%、优选低于7%、更优选低于5%的蛋白质,低于2.5%、优选低于2.0%、更优选低于1.5%、尤其更优选低于1.0%的油,而且β-葡聚糖成分的分子量为至少1,300,000道尔顿。

本发明的其它方面涉及所述部分作为药用的缓释和/或控释装置中的成分的应用,其中所述部分含至少20%和最多40%的β-葡聚糖可溶性膳食纤维,不超过10%、优选低于7%、更优选低于5%的蛋白质,低于2.5%、优选低于2.0%、更优选低于1.5%、尤其更优选低于1.0%的油,而且β-葡聚糖成分的分子量为至少800,000道尔顿。

本发明的其它方面涉及所述部分作为药用的缓释和/或控释装置中的成分的应用,其中所述部分含至少20%和最多40%的β-葡聚糖可溶性膳食纤维,不超过10%、优选低于7%、更优选低于5%的蛋白质,低于2.5%、优选低于2.0%、更优选低于1.5%、尤其更优选低于1.0%的油,而且β-葡聚糖成分的分子量为至少1,300,000道尔顿。

本发明的其它方面涉及所述部分作为药用的缓释和/或控释装置中的成分的应用,其中所述部分含至少40%的β-葡聚糖可溶性膳食纤维,不超过10%、优选低于7%、更优选低于5%的蛋白质,低于2.5%、优选低于2.0%、更优选低于1.5%、尤其更优选低于1.0%的油,而且β-葡聚糖成分的分子量为至少800,000道尔顿。

本发明的其它方面涉及所述部分作为药用的缓释和/或控释装置中的成分的应用,其中所述部分含至少40%的β-葡聚糖可溶性膳食纤维,不超过10%、优选低于7%、更优选低于5%的蛋白质,低于2.5%、优选低于2.0%、更优选低于1.5%、尤其更优选低于1.0%的油,而且β-葡聚糖成分的分子量为至少1,300,000道尔顿。

优选实施方案的描述

实施例1:

原料制备如下:将燕麦谷物首先脱壳并将脱壳的谷物干磨,50%重量的谷物作为粗粒部分留下。在装有机械搅拌器的5升反应容器中将575g的该物质悬浮于的4升温度为95℃的水中。将α-淀粉酶(35单位)加入到混悬液中并将混合物在搅拌和间歇性的湿磨下温育1小时。经过这段时间后,pH下降至4.5,温度降至75℃,加入淀粉葡糖苷酶(AMG)(35单位),将混合物在搅拌下温育15分钟。然后通过在高压釜中于140℃加热混悬液若干分钟使酶完全失活。

然后将所得混悬液离心,产生四层明显不同的层,将其分离并收集:可溶性膳食纤维尤其是β-葡聚糖丰富的粘稠顶层,包含糊精和糖尤其是麦芽糖和麦芽三糖、<1%的脂肪以及<3%的蛋白质的水层,蛋白质-油丰富的层和含磨碎的燕麦中不溶性纤维部分的底层。在分析之前将顶层和蛋白质-油层冷冻干燥。将纤维层在烘箱中于60℃干燥。

顶层、蛋白质-油部分和纤维部分的产量分别是15%、15%和20.0%(以干物质为基准)。其余的大部分是可溶性糖和糊精。

进一步分析顶层的β-葡聚糖的含量、残余蛋白质和脂肪等,结果如下:

β-葡聚糖:24.5%,蛋白质:5.0%,脂肪:1.8%

然后将干燥了的顶层物质的子样品溶解于0.05M的氯化钠溶液中至浓度为0.1%,使用HPSEC(高效筛析色谱)在组合的Ultragel GPC柱系统上采用芽霉菌糖作为标准来估算该聚合体成分的分子量。该物质中β-葡聚糖成分的峰平均分子量,相对于所用的芽霉菌糖标准校正,估算为>1.3兆道尔顿。

实施例2:

将大麦谷干磨以去掉过多的胚乳物质,50%的磨碎谷物代表粗粒部分,用作试验的原料。

在装有机械搅拌器的5升反应容器中将575g的该原料悬浮于的4升温度为95℃的水中。将α-淀粉酶(35单位)加入到混悬液中,并将混合物在搅拌和间歇性的湿磨下温育1小时。经过这段时间后,pH下降至4.5,温度降至75℃,加入淀粉葡糖苷酶(AMG)(35单位),将混合物在搅拌下温育15分钟。然后通过在高压釜中于140℃加热混悬液若干分钟使酶完全失活。

然后将所得混悬液离心,产生四层明显不同的层,将其分离并收集:可溶性膳食纤维尤其是β-葡聚糖丰富的粘稠顶层,水层,蛋白质-油丰富的层和含磨碎的燕麦中不溶性纤维部分的底层。在分析之前将顶层和蛋白质-油层冷冻干燥。将纤维层在烘箱中于60℃干燥。

顶层、蛋白质-油部分和纤维部分的产量分别是15%、15.4%和21.4%。

进一步分析顶层的β-葡聚糖的含量、残余蛋白质等,结果如下:β-葡聚糖:

24.7%,蛋白质:5.1%,脂肪:0.4%

然后将干燥了的顶层物质的子样品溶解于0.05M的氯化钠溶液中至浓度为0.1%,使用HPSEC在组合的Ultragel GPC柱系统上采用芽霉菌糖作为标准来估算该聚合体组分的分子量。估算该物质中β-葡聚糖成分的峰平均分子量>1.3兆道尔顿。

实施例3:

将与实施例1中制备的相同的原料用于该试验中。在装有机械搅拌的2,000升罐中将150Kg的该物质加入到的1050升95℃的水中。

将α-淀粉酶(9100单位)加入到混悬液中,并将混合物在搅拌和间歇性的湿磨下温育1小时。经过这段时间后,用84%正磷酸将pH降至4.5,温度降至75℃,加入淀粉葡糖苷酶(AMG)(9000单位),将混合物在搅拌下温育15分钟。然后穿过管式热交换器在140℃下加热所得混悬液使酶完全失活。然后部分冷却的水解产物混悬液泵入三相倾析器中,得到三部分:可溶性膳食纤维丰富的粘稠顶层、水层部分以及含源自磨碎的燕麦谷物中的大部分蛋白质、脂肪和不溶性纤维的部分。

顶层、蛋白质-油-纤维部分的产量分别是15.6%和35.7%。

然后将分离的顶层进一步用水稀释(1份对5份水),搅拌,然后离心去掉过多的蛋白质。然后将净化的物质喷雾干燥成淡米色的粉末。

进一步分析顶层的β-葡聚糖的含量、糖、残余蛋白质和油等,结果如下:

β-葡聚糖:24.8%,蛋白质:5.3%,脂肪:1.6%

然后将干燥了的顶层物质的子样品溶解于0.05M的氯化钠溶液中至浓度为0.1%,使用HPSEC在组合的Ultragel GPC柱系统上采用芽霉菌糖作为标准来估算该聚合体成分的分子量。估算该物质中β-葡聚糖成分的峰平均分子量>1.3兆道尔顿。

实施例4:

进行与实施例1中的描述同样的试验,操作中增加额外的两步。分离的顶层不立即冷冻干燥,而是用水稀释(1份对5份水),并离心去掉过多的残余蛋白质。然后使所得混合物通过装有0.1μm膜的超滤器以去掉低分子量的组分,即糖如麦芽糖糊精和葡萄糖。然后收集保留物并冷冻干燥。分析干燥后的部分得到如下结果:β-葡聚糖的含量为38.4%(以干物质为基准)、蛋白质为4.6%。

将该产物重新溶解于0.05M氯化钠溶液中后进行GPC分析,显示β-葡聚糖峰的平均分子量为1,200,500,相对于芽霉菌糖标准估算。

实施例5:

原料制备如下:将燕麦谷物首先脱壳并将脱壳的谷物干磨,50%重量的谷物作为粗粒部分留下。将575g的该物质悬浮于在装有机械搅拌器的5升反应容器中的4升95℃的水中。将α-淀粉酶(35单位)加入到混悬液中,并将混合物在搅拌和间歇性的湿磨下温育1小时。经过这段时间后,pH下降至5.3,温度降至65℃,加入支链淀粉酶(35单位),将混合物在搅拌下温育30分钟。然后通过在高压釜中140℃下加热混悬液若干分钟使酶完全失活。

然后将所得混悬液离心,产生四层明显不同的层,将其分离并收集:可溶性膳食纤维尤其是β-葡聚糖丰富的粘稠顶层,水层,蛋白质-油丰富的层和含磨碎的燕麦中不溶性纤维部分的底层。在分析之前将顶层和蛋白质-油层冷冻干燥。将纤维层在烘箱中于60℃干燥。

顶层、蛋白质-油部分和纤维部分的产量以干物质为基准分别是10.3%、15.1%和15.6%。

进一步分析顶层的β-葡聚糖的含量、残余蛋白质和油等,结果如下:

β-葡聚糖:18.2%,蛋白质:3.9%,脂肪:0.1%

然后将干燥了的顶层物质的子样品溶解于0.05M的氯化钠溶液中至浓度为0.1%,使用HPSEC在组合的Ultragel GPC柱系统上采用芽霉菌糖作为标准来估算该聚合体组分的分子量。估算该物质中β-葡聚糖成分的平均分子量>1.3兆道尔顿。

实施例6:

在实施例1中从燕麦中分离的顶层用淀粉葡糖苷酶酶制剂进一步处理,其中酶制剂通过如下的方法除掉β-葡聚糖酶的附带活性:首先将2ml AMG通过装有在pH 5.8的25mM磷酸盐缓冲液中平衡了的阴离子交换树脂(Bio-Rad AG 1-×4)。然后通过运用0至1M线性梯度的氯化钠从柱上洗脱结合的蛋白质。收集主蛋白质带并利用1000道尔顿的超滤器再浓缩至2ml。然后使部分净化的酶通过装有疏水相互作用层析载体物质(Bio-Rad Macro-Prep叔丁基HIC载体)的柱,其中载体物质用含1.5M硫酸铵的50mM pH 6.0的磷酸盐缓冲液平衡过。然后通过运用1.5M至0线性下降梯度的硫酸铵从柱上洗脱结合的酶。收集从柱上洗出的主蛋白质带,用1000道尔顿的超滤器浓缩至2ml,于是就作为下文中所述的净化的AMG使用。

将100ml含24.5%β-葡聚糖(以干物质为基准)的顶层和总共6%的干物质在Pyrex_烧杯中用去离子水稀释至200ml,将pH调至4.6。将样品在磁力搅拌下置于60℃的水浴中,并将100μl净化的AMG加入到混合物中。温育两个小时,之后将样品在高压釜中加热至120℃使酶失活。

从容器中移出子样品(0.5ml)并采用GPC对溶解的组分的分子量分布按照上面实施例1中的描述进行分析。估算该物质中β-葡聚糖成分的峰平均分子量>1.3兆道尔顿。由于糊精水解,在实施例1产物的GPC曲线中出现的较高分子量的糊精峰已经消失,见到极低分子量的新峰。

使样品的剩余部分在1∶1的水和乙醇的混合物(500ml)中沉淀,观察到β-葡聚糖呈“线”状沉淀,它易于从液体中滤出。然后将这些产物离心以除去过多的液体并将白色的沉淀冷冻干燥,结果形成膏状粉末。

分析产物得到如下的组份结果:β-葡聚糖:62.8%,蛋白质:4.2%,脂肪:0.1%。剩余部分主要是麦芽糖、麦芽三糖和葡萄糖。

然后将干制品重新溶解于0.05M氯化钠溶液中之后作进一步GPC分析。与干燥之前进行的分析比较,就产物中的β-葡聚糖成分的峰平均分子量而言,这样得到同等的结果。

实施例7:

使用相同的原料,进行与实施例6中的描述同样的操作。不过,不是将水解产物在2小时温育之后沉淀,而是将液体通过0.1μM膜超滤,随后将保留物冷冻干燥。

分析产物得到如下的组份结果:β-葡聚糖:44.6%,蛋白质:4.3%,脂肪:0.4%。剩余部分主要是麦芽糖、麦芽三糖和葡萄糖。

将干制品重新溶解于0.05M氯化钠溶液中之后进行GPC分析,显示相对于芽霉茵糖标准估算β-葡聚糖峰的平均分子量为1,130,500。

实施例8:

使用相同的原料进行与实施例6中描述的大多数方面相同的操作,在温育结束前15分钟(即在105分钟之后)向溶液中进一步加入木聚糖酶酶制剂(50μl)。

在酶失活(于120℃下高压)以后,使样品在1∶1的水和乙醇的混合物(500ml)中沉淀,观察到β-葡聚糖呈“线”状沉淀,它容易地从液体中滤出。然后将这些产物离心以除去过多的液体并将白色的沉淀冷冻干燥,结果形成膏状粉末。

分析产物得到如下的组份结果:β-葡聚糖:64.4%,蛋白质:4.0%,脂肪:0.2%。剩余部分主要是麦芽糖、麦芽三糖和葡萄糖。

将干制品重新溶解于0.05M氯化钠溶液中之后进行GPC分析,显示相对于芽霉菌糖标准估算β-葡聚糖峰的平均分子量为810,600。

实施例9:

为了评价Triantafyllon的专利US 6,592,914 B1和WO 00/24270中公开的β-葡聚糖的质量,按照Triantafyllon的实施例中公开的方法进行比较试验。将经热处理的燕麦谷物磨碎获得的燕麦麸通过McLeery法测定含6.4%β-葡聚糖,将其用于该试验中。将50g该试样缓缓加入到放置在恒温水浴的烧杯中,其中含360g去离子水、0.5gβ-淀粉酶(得自Genencor),预热至55℃。在加入燕麦麸的过程中使用装有“搅拌叶片”混合器的悬吊机械搅拌器将混合物不断搅拌,进行十分钟。然后将烧杯和内容物在不断的机械搅拌下保持在55℃的水浴中2小时。经过这段时间后,将烧杯转入沸水浴中十五分钟以使酶失活。

然后将烧杯中的全部内容物倾入离心烧瓶中并使该物质冷却,然后在5000rpm下离心10分钟。纤维固体物和浅灰色的蛋白质层在管的底部与单层水上清液清楚地分开,其中水上清液中含经处理的燕麦粉中的可溶性和经溶解的组分。没有观察到与另一水层不同的粘稠顶层。

将水相从固体物中倾出并进行分析。在小心地冻干之后,得到16.1g的膏状物至浅棕色粉末,采用Mcleery酶催法测定含约1.5gβ-葡聚糖。这表示在分离的干物质中β-葡聚糖含量在9-10%之间。

采用芽霉菌糖作为标准,利用HPSEC(高效筛析色谱)在组合的Ultragel GPC柱系统上,对该干固体和干燥之前保留在上清液中少量的子样品两者进行分析。在两者之中任一试样中没有观察到200,000道尔顿以上的高分子量峰,表明在该粗粉(meal)中天然的β-葡聚糖在处理过程中已经降解。这是推测为明显不同的粘稠的β-葡聚糖丰富的顶层没有被观测到的主要原因。因为此现象,经溶解的β-葡聚糖成分一定保持分子量为至少1-1.5兆道尔顿。

实施例10:

完全按实施例9中的上述方法进行另外的试验,除了随β-淀粉酶加入芽霉菌糖酶0.2g(得自Novo Nordisk)之外。

得到非常相似的结果,同样没有观察到明显不同的粘稠的顶层分离。GPC分析证实了尤其是β-葡聚糖高分子量峰不存在。

实施例11:

然后进行最后的试验。按照实施例1中的描述制备的β-葡聚糖丰富的粉末,含24.5%测得的峰分子量大于1.3兆道尔顿的β-葡聚糖,在烧杯中将5g该粉末溶解于的50g去离子水中,其中烧杯置于55℃恒温水浴中。形成粘稠溶液。将0.1g由Genencor提供的相同的β-淀粉酶(实施例9)加入到混合物中,然后在55℃下轻轻地磁力搅拌2小时。发现溶液的粘度显著降低,在2小时时移出子样品采用上述系统进行HPSEC分析。高分子量的β-葡聚糖峰已经消失,新的低分子量峰(低于150,000道尔顿)出现在色谱图中。这强有力地表明所采用的酶处理使β-葡聚糖分子降解,很可能是由于制剂中的附带活性产生的。依据我们观察的结果在燕麦粗粉的加工过程中发生的这样一种降解当然会阻止明显不同的粘稠的顶层的形成。

因此这些比较实施例表明不会形成包含增加量的β-葡聚糖的分离相。这些比较实施例也表明任何β-葡聚糖将比按照本发明分离的β-葡聚糖分子量小得多。

因此Triantafyllon的专利US 6,592,914 B1和WO 00/24270的水解产物混合物不能用于与本发明的β-葡聚糖部分相同的目的。

附图说明

图1和2显示的是工业生产方法必需的设备的示意图概况,其中设备包括两部分,即干处理部分和湿处理部分。

干处理部分(图1)由应用之前用于储存燕麦或大麦的箱1构成。谷物通过输送螺杆2输送至清洗装置10以及任选的配料槽3,配料槽用于按重量输入脱离的谷物,脱离的谷物转入脱壳设备4中,在那里经分离器5脱去外壳。脱壳的谷物经箱6转移至包含轧辊和筛网的碾磨机中,通常标记为7,其中粉末保留在箱8中,粗粒部分被转入并保留在箱9中用于进一步处理。

立刻将粗粒部分转入湿处理部分(图2),在那里将其与所用的酶和水一起引入反应容器11中得到浆液。pH控制传感器(没有画出)用于反应容器以及加热夹套或其它控制温度的装置(没有画出)中。将反应了的混合物经湿磨机18和热交换器12转移至倾析器(decanter)形式的分离器13中,其中顶端部分/顶层被转入另外的反应容器14中,在那里顶层与水混合以洗涤将任何从倾析器15中正移出收集的蛋白质分离的产物,随后在干燥器16和17中蒸发β-葡聚糖部分产生β-葡聚糖粉末。移出水相19的中间层,并移出包含纤维形式固体物、蛋白质和脂肪的固体层20。

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