[发明专利]用于加工膳食纤维的方法和组合物

说明书

技术领域

本发明涉及用于加工膳食纤维的方法和组合物。具体地，本发明涉及通过使用酵母培育这些组合物的方式来引起游离糖的降解和消除的含果聚糖组合物的纯化方法。

背景技术

膳食纤维是可食用的糖类，其在人小肠中既不被消化也不被吸收，并且其通过物理、酶促或化学方法从食物材料中获得并且具有有益的生理作用。一般地，膳食纤维完整通过大部分消化系统并且可以完全或部分被肠微生物群发酵。

膳食纤维可以是水溶性的或者水不溶性的。其中，水溶性膳食纤维为果聚糖。本质上，果聚糖是由果糖残基组成的聚合物，末端具有或不具有葡萄糖单元，没有葡萄糖单元时为还原末端。果糖残基的键位置决定了果聚糖的类型。键通常存在于两个伯羟基之一处(OH-1或OH-6)，并且存在两种基本类型的简单果聚糖：菊粉(果糖基残基通过β-2,1-键连接)和果聚糖(果糖基残基通过β-2,6-键连接)。可以在多种植物以及微生物中发现果聚糖，其中它们作为能量形式储存。例如，在菊苣根中以特别高的量产生菊粉。

从例如菊苣根工业生产菊粉通常包括通过热水提取。该方法产生了富含菊粉的提取物。然而，游离糖(例如，葡萄糖、果糖和蔗糖)也被共提取。富含菊粉的提取物通常含有基于干物质的约70-85wt％的菊粉和5-13wt％的游离糖，以及10-17％的其它杂质(例如，盐、蛋白质等)。然而，例如富含菊粉的菊苣提取物的确切组成是不同的，并且例如取决于生长条件、收获日期、菊苣品种等。

用于纯化富含菊粉的提取物的方法通常包括一些步骤，包括例如固/液分离、离子交换、活性碳过滤等，其中除去了大部分杂质，并且获得了富含菊粉的组合物。然而，具有非常类似于纤维的结构和/或化学特性(如果聚糖，具体地菊粉)的游离糖通常不能从富含菊粉的组合物中消除，并且这些可以占6至16％之间的干物质(基于干物质，例如，在来自菊苣根的富含菊粉的组合物中，1-2wt％的葡萄糖、1.5-7wt％的果糖和3.5-7wt％的蔗糖)。

但是考虑到它们的可消化性，由于与纤维相反其提供了高热值，因此尽管在物理-化学以及结构上类似于纤维，如果聚糖，这些游离糖以它们的营养性质而著名。因此，膳食纤维组合物中高游离糖杂质对例如糖尿病患者造成了问题。根据该观点，最小化富含菊粉组合物中这些游离糖的含量是非常可取的。此外，从技术观点来看，通常以糖浆或粉剂形式向顾客提供工业生产的纤维。在后一种情况中，处理的最后一步可以包括喷雾干燥。该熟知技术的有效性随游离糖含量的提高而降低，后者由于其相对吸湿性(主要是果糖)而更“难以干燥”，从而在干燥之前，提高游离糖，并且具体地果糖的消除不仅具有营养优势，而且具有技术优势。

基于相对溶解度或色谱法，存在一些从纤维提取物中分离游离糖的方法，例如，分级沉淀。然而，这些物理化学分离技术非常昂贵并且具有受限的规模性能。在工业上，分级沉淀技术用于生产含有低游离糖量的纤维。该技术基于不同分子量的糖类分子的差异溶解度。工业级色谱允许对不同纤维类型范围分离游离糖，并且效率高于分级沉淀，但是仍较低。在任何情况下，不可能分离游离糖而不对纤维损失做出让步。

考虑到以上情况，仍需要开发用于从膳食纤维组合物，具体地果聚糖组合物，如菊粉组合物中消除游离糖的替代或改善方法。因此，本发明的目标之一是克服或改善至少一种现有技术缺陷，或提供有用替代。

发明内容