具有改进的回生行为的低黏度淀粉水解产物的制作方法

文档序号:15733832发布日期:2018-10-23 21:08阅读:249来源:国知局
具有改进的回生行为的低黏度淀粉水解产物的制作方法
本发明的主题是具有小于30的葡萄糖当量(DE)的具有改进特性的新型淀粉水解产物。本发明的另一个主题涉及制备该水解产物的方法。本发明的主题还在于该水解产物在食品和制药工业中的用途。本发明的目的是更具体地提供具有良好的回生行为的淀粉水解产物,该淀粉水解产物同时保持更中性以及不太甜的味道和气味,并且还改善了在口中的质地。
背景技术
:淀粉水解产物通常分为两大类:当它们具有低的DE(通常小于20)时为麦芽糊精,并且当它们具有20或更高的DE时为葡萄糖浆。这些水解产物以糖浆的形式由以悬浮液的淀粉制备,将所述淀粉在酸、酶或酸和酶的混合物的存在下通过加热爆破(burst)并水解,从而将淀粉转化成较低分子量的碳水化合物。在该过程结束时获得糖浆,可以将该糖浆任选地进行喷雾干燥。该水解产物的组成(或其他碳水化合物分布(profile))取决于所用的起始淀粉,而且还取决于所用的水解方法。例如,淀粉的转化借助于通常称为“液化”的第一水解步骤进行。在该步骤之后停止水解以获得麦芽糖糊精,其DE可以由本领域技术人员通过改变操作条件(时间、温度、酶的选择和量和/或PH等)很容易地调节。与葡萄糖浆相比,这些麦芽糖糊精是弱甜的。相反,可以使水解继续以获得通常具有更甜味道的葡萄糖浆。这些葡萄糖浆通常借助于通常称为“糖化”的第二水解步骤制备。该步骤通常在比液化步骤低的温度和不同的操作条件下进行,例如通过添加一种或多种酶。在该方法中使用酶的情况下,它们的选择对于多获得的水解产物的碳水化合物分布而言显然是必要的。在可用于生产葡萄糖浆的方法中的酶中,有范恩尼姆公司(Verenium)最近以和-LF的商标出售的α-淀粉酶。这些α-淀粉酶的酶功能是水解特别是高分子量的糖;这使得可以特别非常迅速地降低淀粉水解产物的黏度。在说明书的其余部分,为了简单起见,将这些特别水解的高分子量糖的α-淀粉酶在术语“酶V”下组合在一起。范恩尼姆公司以商标和-LF出售的酶V是选自由SEQIDN°1所示的核苷酸序列或相对于该序列SEQIDN°1具有至少等于80%,优选地85%、优选地90%、更优选地98%、甚至更优选地是99%的一致性的核苷酸序列编码的多肽的酶。序列SEQIDN°1表示编码α-淀粉酶的核苷酸序列。该序列可在GenBank登录号AF504065.1下在线获得。这些酶V还在专利US7,273,740,US7,666,633和US7,659,102中描述。这些文件还描述了生成非常富含葡萄糖(该葡萄糖含量大于95%)的糖浆的方法,这些方法包括使用酶V的液化步骤以及使用该酶与葡萄糖淀粉酶类型的额外的酶一起的糖化步骤。同样,在描述使用酶V生产水解产物的文件中,可以提及申请WO2009/137839,该申请基本描述了作为葡萄糖浆的水解产物。这些水解产物具有范围从20至52的DE、具有低黏度,包括小于25%的糖含量。这些糖浆具有低黏度,因为它们包含低量的具有大于或等于15DP的多糖连同高量的具有范围从3至14DP的低聚糖。这些水解产物的多种生产变体中有实例18的实施例;后者描述了通过以下方法生产的葡萄糖浆,该方法包括在酶V型淀粉酶的存在下使淀粉液化的步骤,之后使用该酶与额外的酶(异淀粉酶和普鲁兰酶)一起进行糖化的步骤。所获得的糖浆具有29或30的DE并且包含零量的具有大于或等于15DP的多糖。文件WO2013/116175就其本身而言,以相同的方式描述了一种用于生产葡萄糖浆的方法,该方法包括使用酶V水解淀粉以便在过滤步骤前获得水解产物的步骤,该水解产物具有的碳水化合物分布是使得DP1-2的量是范围从10%至25%、DP3-11的量是范围从70%至90%以及DP12和更高的量是小于15%。这些糖浆也具有相同的有点:与具有较高DE的葡萄糖浆相比糖含量降低,同时具有相似的黏度。在申请WO2011/017093中描述的α-淀粉酶混合物涉及酶V和地衣芽孢杆菌的混合物,这些酶的相对量在范围从每5个改性的沃尔格穆特单位(MWU)0.5至5的地衣芽孢杆菌的淀粉酶活性单元(LU)。该混合物旨在解决以下问题:当通过仅使用酶V作为α-淀粉酶进行液化步骤来生产非常富含葡萄糖的糖浆时,在糖化结束时获得的非常富含葡萄糖的糖浆在碘试验中显示阳性结果,由此表明淀粉水解是不完全的。该文件描述了通过以下方法生产具有高DE的葡萄糖糖浆,该方法包括在酶V的α-淀粉酶和地衣芽孢杆菌型的混合物的存在下使淀粉液化的步骤,之后使用该酶的混合物与额外的葡糖淀粉酶和支链淀粉酶的混合物(4060VHP)一起的糖化步骤。在大多数情况下,例如在食品生产中,使这些淀粉水解产物在使用前溶解。对于通过常规α-淀粉酶,例如Supra酶获得的淀粉水解产物,重复出现的问题之一是当它们溶解时可能不稳定。这被成为回生现象。然后该水解产物溶液变得不均匀,这使得其之后的使用变得复杂并且通常要求在能够使用水解产物溶液之前再溶解该回生的水解产物。这种现象一般在几天后观察到。然而,对于具有小于10的DE的水解产物,特别是当DE小于5时,可以很快看到这种水解产物的回生现象。从上述内容值得注意的是,虽然已经描述了在液化步骤过程中使用酶V制备葡萄糖浆的方法,但是注意到这些文件均没有对淀粉水解产物回生的问题表现出兴趣。事实上,与使用常规α-淀粉酶获得的水解产物相反,申请人已经出人意料地注意到具有30或更低DE的水解产物并且通过包括使用酶V的淀粉水解产物步骤的方法生产的水解产物快速地回生。在具有小于或等于30的DE的水解产物的情况下可以观察到这种回生现象,并且在具有小于20的DE的麦芽糖糊精的情况下最特别地观察到这种回生现象。在其研究的背景下,申请人成功地制备出了具有良好回生行为的新型淀粉水解产物,同时保持比使用常规α-淀粉酶(除酶V以外)制备的具有等量DE的水解产物低的黏度。这种水解产物由完全特定的碳水化合物分布来表征。技术实现要素:因此本发明涉及具有范围从5到30的葡萄糖当量DE的淀粉水解产物,并且其中DE、具有范围从10到20的聚合度(DP10-20)的糖的干重含量以及具有50或更大聚合度(DP50+)的糖的干重含量满足以下不等式:·-0.83×DE+25≤%DP50+≤-1.07×DE+40;·-0.83×DE+27.5≤%DP10-20≤-1.25×DE+55。根据本发明的水解产物出人意料地具有非常好的回生行为。当它溶解时它还具有低黏度的优点。这允许其易于处理并且用作食物和药物产品的原料。它还具有其他优点,例如中性的味道和气味,事实上由于其DE而不是非常甜但比常规水解产物甜,并且在口中具有非常好的质地。本申请人通过实施特定的方法成功地生产了根据本发明的水解产物。因此本发明涉及一种用于生产淀粉水解产物的方法,该方法包括:a)将淀粉或淀粉材料的水溶液与选自酶V的至少一种α-淀粉酶接触的步骤;b)之后是将所述水溶液水解的步骤;c)之后是抑制该酶V以形成具有的DE等于DEc的中间水解产物的溶液的步骤;d)之后是将在步骤c)中获得的中间水解产物的溶液与至少一种额外的、与该酶V不同的α-淀粉酶接触的步骤;e)之后进行第二水解步骤以形成水解产物,持续足够长的时间以使其具有范围从5至30的葡萄糖当量DEe;f)之后是回收在步骤e)中形成的水解产物的步骤;其特征在于,该酶V是选自以下的酶:-由如在SEQIDN°1中所示的核苷酸序列或相对于该序列SEQIDN°1具有以下百分比一致性的核苷酸序列编码的多肽,该百分比至少等于80%,优选地等于85%、优选地等于90%、更优选地等于98%、甚至更优选地等于99%,或-包括由该序列SEQIDN°1编码的序列的酶活性片段的多肽。根据本发明所述的一个变体,酶V是在试验A中显示小于10%结果的酶,该试验A包括:●进行将天然玉米淀粉与作为唯一酶的待测酶在5.3的pH下水解的步骤,直至获得DE等于20的淀粉水解产物,●测定所述水解产物的DP50+的含量,试验A的结果等于此DP50+含量。与在文件FR2203877A1、GB2001075A、WO01/96537A2、EP0905256A1、WO2004/064540A1以及FR2762616A1中提到的酶相反,因此本发明的酶V与常规酶相比可以极大地降低DP50+糖的含量。在常规酶中,可以提及Termamyl120L酶。如这些实例所示,使用特定酶V的这种特定方法使得有可能获得本发明的特定碳水化合物分布。与具有相同DE并使用常规Termamyl类型的酶生产的水解产物相比,该水解产物特别是表现出更甜的味道,即使糖含量(即DP1和DP2含量)非常相似,情况也是如此。现在将在说明的其余部分详细描述本发明。附图说明图1表示DP1-2的干重含量作为根据本发明的水解产物和对比水解产物的DE的函数的变化。图2表示DP3-6的干重含量作为根据本发明的水解产物和对比水解产物的DE的函数的变化。图3表示DP7-9的干重含量作为根据本发明的水解产物和对比水解产物的DE的函数的变化。图4表示DP10-20的干重含量作为根据本发明的水解产物和对比水解产物的DE的函数的变化。图5表示DP21-30的干重含量作为根据本发明的水解产物和对比水解产物的DE的函数的变化。图6表示DP31-40的干重含量作为根据本发明的水解产物和对比水解产物的DE的函数的变化。图7表示DP41-50的干重含量作为根据本发明的水解产物和对比水解产物的DE的函数的变化。图8表示DP50+的干重含量作为根据本发明的水解产物和对比水解产物的DE的函数的变化。具体实施方式本发明涉及一种特定的淀粉水解产物,随后将对该淀粉水解产物进行详细描述。根据本发明的水解产物具有范围从5至30的葡萄糖当量(DE)。DE定义了淀粉的水解程度。更具体地,通过测量淀粉水解产物的还原能力与葡萄糖的还原能力相比较来确定以百分数表示的DE。可以使用NFENISO5377:1981方法来测量DE。该水解产物的碳水化合物分布具有特定的糖分布。根据本发明,术语“糖”包括所有类型的糖,即单糖、二糖、低聚糖和多糖。根据本发明,术语“DPX”用于定义糖和其中术语X表示在糖中葡萄糖单元的数量的这种分布。同样,在术语“DPX-Y的糖”下将具有包括范围从X至Y(包括X和Y)的多个葡萄糖单元的聚合度的糖组合在一起。此外,在术语“DPX+的糖”下将具有包括大于X(不包括X)的多个葡萄糖单元的聚合度的糖组合在一起。术语“高分子量糖”意指DP50+糖。根据其DE,本发明的组合物包含特定含量的DP10-20糖以及特定含量的DP50+糖。糖含量用干重表示,也就是说,它们表示相对于水解产物中所有糖的干重量的干重量。这些含量可通过离子交换树脂上的高效液相色谱法(HPLC)以及通过尺寸排阻色谱法(SEC)测定。该HPLC装置可以配备银形式的苯乙烯二乙烯基苯离子交换树脂柱,例如Bio-RadHPX42A类型的柱,以及折射率检测器。该SEC装置可配备聚甲基丙烯酸羟甲基酯聚合物柱,例如配备有按以下顺序放置的OHpakSB-802HQ柱、OHpakSB-803HQ柱和OHpakSB-805HQ柱。该SEC装置可以使用普鲁兰多糖标准物进行校准。在实例部分介绍了样品的制备和测量方案。对于DPX-Y的糖,其含量范围达19,该含量直接由HPLC测定。对于DPX-Y的多糖,其中DP是20或更大(DP20-30、DP31-40、DP41-50和DP50+),它们的含量按以下方式测定:·DP20+含量通过HPLC根据上述方法测定;·(DPX-Y/DP20+)比值通过SEC根据上述方法测定;·DPX-Y含量通过下式测定:DPX-Y=DP20+×(DPX-Y/DP20+比值)。根据本发明的第一变体,该淀粉水解产物具有范围从5至30的葡萄糖当量DE,并且其中DE、具有范围从10至20的聚合度(DP10-20)的糖的干重含量以及具有50或更大聚合度(DP50+)的糖的干重含量满足以下不等式:·-0.83×DE+25≤%DP50+≤-1.07×DE+40;·-0.83×DE+27.5≤%DP10-20≤-1.25×DE+55。优选地,本发明的水解产物的DE是小于20、最优选地范围从10至19.5。在这些DE范围内,与通过包括使用酶V的淀粉液化步骤的方法生产的具有相同DE的水解产物相比,回生行为得到甚至更好的改善。根据本发明的第二变体,该淀粉水解产物具有:·范围从24至30的DE;·范围从10%至18%的DP10-20的干重含量;·范围从3%至13%的DP50+的干重含量。根据该优选的第二变体,该淀粉水解产物有利地具有:·范围从6%至14%的DP1-2的干重含量;·和/或范围从35%至55%的DP3-6的干重含量;·和/或范围从5%至25%的DP7-9的干重含量;·和/或范围从2%至8%的DP21-30的干重含量;·和/或范围从1%至4%的DP31-40的干重含量;·和/或范围从1%至4%的DP41-50的干重含量。根据本发明的第三变体,该淀粉水解产物具有:·范围从20至24的DE;·范围从10%至20%的DP10-20的干重含量;·范围从6%至18%的DP50+的干重含量。根据该优选的第三变体,该淀粉水解产物有利地具有:·范围从4%至10%的DP1-2的干重含量;·和/或范围从25%至50%的DP3-6的干重含量;·和/或范围从13%至30%的DP7-9的干重含量;·和/或范围从2%至8%的DP21-30的干重含量;·和/或范围从2%至5%的DP31-40的干重含量;·和/或范围从1%至4%的DP41-50的干重含量。根据第四变体,该淀粉水解产物具有:·范围从17至20的DE;·范围从12%至25%的DP10-20的干重含量;·范围从10%至19%的DP50+的干重含量。根据该优选的第四变体,该淀粉水解产物有利地具有:·范围从2%至7%的DP1-2的干重含量;·和/或范围从15%至35%的DP3-6的干重含量;·和/或范围从17%至26%的DP7-9的干重含量;·和/或范围从3%至10%的DP21-30的干重含量;·和/或范围从2%至6%的DP31-40的干重含量;·和/或范围从2%至4%的DP41-50的干重含量。根据第五变体,该淀粉水解产物具有:·范围从15至17的DE;·范围从16%至27%的DP10-20的干重含量;·范围从13%至22%的DP50+的干重含量。根据该优选的第五变体,该淀粉水解产物有利地具有:·范围从2%至6%的DP1-2的干重含量;·和/或范围从16%至25%的DP3-6的干重含量;·和/或范围从17%至24%的DP7-9的干重含量;·和/或范围从5%至10%的DP21-30的干重含量;·和/或范围从3%至6%的DP31-40的干重含量;·和/或范围从2%至4%的DP41-50的干重含量。根据本发明的第六变体,该淀粉水解产物具有:·范围从13至15的DE;·范围从17%至30%的DP10-20的干重含量;·范围从17%至25%的DP50+的干重含量。根据该优选的第六变体,该淀粉水解产物有利地具有:·范围从1%至5%的DP1-2的干重含量;·和/或范围从13%至23%的DP3-6的干重含量;·和/或范围从15%至23%的DP7-9的干重含量;·和/或范围从6%至12%的DP21-30的干重含量;·和/或范围从3%至7%的DP31-40的干重含量;·和/或范围从2%至4%的DP41-50的干重含量。根据本发明的第七变体,该淀粉水解产物具有:·范围从10至13的DE;·范围从20%至32%的DP10-20的干重含量;·范围从18%至28%的DP50+的干重含量。根据该优选的第七变体,该淀粉水解产物有利地具有:·范围从0%至4%的DP1-2的干重含量;·和/或范围从10%至20%的DP3-6的干重含量;·和/或范围从15%至22%的DP7-9的干重含量;·和/或范围从5%至12%的DP21-30的干重含量;·和/或范围从4%至8%的DP31-40的干重含量;·和/或范围从2%至4%的DP41-50的干重含量。根据本发明,以上详述的变体2至7不能彼此组合。相反地,所有这些变体均可以与上述第一变体组合。下面描述的这些有利的和优选的变体也可以与变体1至7组合。通常,DP11+的干重含量是大于15%、或者甚至大于20%,例如大于25%。优选地,DP1-2的干重含量在范围从1%至15%;优选地,DP3-6的干重含量是范围从10%至60%;优选地,DP7-9的干重含量是范围从5%至30%;优选地,DP21-30的干重含量是范围从2%至15%;优选地,DP31-40的干重含量是范围从1%至6%;优选地,DP41-50的干重含量是范围从1%至4%;淀粉水解产物可以是来源于任何植物来源,从高等植物的贮藏器官和组织中提取的淀粉水解产物。这种淀粉可以是富含直链淀粉的淀粉,或者是相反,是富含支链淀粉(蜡质)的淀粉。优选地,淀粉的直链淀粉的干含量在范围从0%至85%并且支链淀粉的含量在范围从15%至100%。根据本发明,术语“淀粉”将淀粉和块茎或根淀粉组合在一起。该淀粉可选自谷类例如小麦、玉米、大麦、黑小麦、高粱或稻,块茎类植物如马铃薯或木薯,或豆科植物如豌豆和大豆的天然淀粉,以及此类淀粉的混合物。优选地,根据本发明的水解产物是小麦、玉米、糯玉米或豌豆淀粉的水解产物,或马铃薯淀粉的水解产物,最优选地是小麦、玉米或糯玉米淀粉的水解产物。该水解产物尤其可用于食品和制药工业,特别是用于生产婴儿食品、运动饮料、饼干、冰淇淋、酱油、汤、粉状饮料、糖衣、调味品载体或甜味剂。该水解产物可用于婴儿营养学、临床营养学或运动营养学。该水解产物还可用于各种发酵,特别是在烘焙产品工业、酿造工业或猪肉贸易中。该水解产物还可用于生产包含本发明的淀粉水解产物的混合物,特别是根据本发明的水解产物与额外的水解产物的混合物,这种额外的水解产物可能选自富含葡萄糖和/或麦芽糖的糖浆。如根据实例所显示的本发明的水解产物可以通过本发明的具体方法获得,其中的各种参数在下面详细描述;本领域技术人员将知道如何容易地改变这些参数以获得根据本发明的这些水解产物。因此本发明涉及一种用于生产淀粉水解产物的方法,该方法包括:a)将淀粉的水溶液与选自酶V的至少一种α-淀粉酶接触的步骤;b)之后是将所述水溶液水解的步骤;c)之后是抑制该酶V以形成具有的DE等于DEc的中间水解产物的溶液的步骤;d)之后是将在步骤c)中获得的中间水解产物的溶液与至少一种额外的、与该酶V不同的α-淀粉酶接触的步骤;e)之后进行第二水解步骤以形成水解产物,持续足够长的时间以使其具有范围从5至30的葡萄糖当量DEe;f)之后是回收在步骤e)中形成的水解产物的步骤;酶V是在试验A中显示小于10%结果的酶,该试验A包括:●进行将天然玉米淀粉与作为唯一酶的待测酶在5.3的pH下水解的步骤,直至获得DE等于20的淀粉水解产物,●测定所述水解产物的DP50+的含量,试验A的结果等于此DP50+含量。在该方法的第一步骤中,进行将淀粉或淀粉材料的水溶液与选自酶V的至少一种α-淀粉酶接触的步骤。用于生产步骤a)的淀粉的水溶液的淀粉可以是天然淀粉,即通过从上述高等植物的贮藏器官和组织中提取获得的颗粒形式的淀粉。该淀粉也可以是经过改性步骤的淀粉。该改性步骤可以是预胶化、胶凝化、氧化或酸水解步骤。优选地,用于制备淀粉的水溶液的淀粉是天然淀粉。该淀粉的水溶液包含以淀粉干重表示的在范围从10%至50%,优选地在范围从25%至40%,例如从30%至35%的淀粉量。天然淀粉颗粒包含结合水。在标准条件下,天然淀粉的水份含量根据淀粉的植物学性质而变化。天然淀粉包含固有量的水并且这种淀粉中的水份含量通常是在10%与20%之间。举例来说,天然玉米淀粉在标准条件下具有大约13%的水份含量,而天然马铃薯淀粉具有大约18%的水份含量。该淀粉的干重可根据标准ISO1666:1996计算。在步骤a)过程中将选自酶V的至少一种α-淀粉酶引入淀粉的水溶液中。特别地,该酶V水解高分子量的糖。因此,酶V是在试验A中特别显示小于10%或甚至小于5%结果的酶。测试A的水解步骤可以在95℃下进行,任选地在106℃下蒸汽蒸煮持续5分钟的步骤之后进行。为了进行试验A的水解步骤,例如可以参考本申请的实例部分的方案1中描述的条件。本发明的酶V是选自以下的酶:-由如在SEQIDN°1中所示的核苷酸序列或相对于该序列SEQIDN°1具有以下百分比一致性的核苷酸序列编码的多肽,该百分比至少等于80%,优选地等于85%、优选地等于90%、更优选地等于98%、甚至更优选地等于99%,或-包括由该序列SEQIDN°1编码的序列的酶活性片段的多肽。在两个核酸序列之间或为了本发明的目的,术语“百分比一致性”意指表示在最佳比对之后获得的两个待比较序列之间的核苷酸的百分比,该百分不纯粹是统计性的并且两个序列之间的差异是随机地并且在它们的整个长度上分布的。术语“最好比对”或“最佳比对”意指表示如下所确定的百分比一致性的比对是最高的。两个核酸之间的序列比较常规地是通过在将这些序列最佳比对后比较这些序列来进行的,所述比较是通过片段或“比较窗”来进行的,以便鉴定和比较序列相似性的局部区域。用于比较的序列的最佳比对除了手动进行之外,还可以通过Smith和Waterman(1981)的局部同源性算法、通过Neddleman和Wunsch(1970)的局部同源性算法、通过Pearson和Lipman(1988)的相似性搜索方法、通过使用这些算法的计算机软件(威斯康辛遗传学遗传学软件包,遗传学计算机组(GeneticsComputerGroup),575科学,威斯康星州Madison博士的GAP、BESTFIT、BLASTP、BLASTN、FASTA和TFASTA)。为了获得最佳比对,BLAST程序优选地与BLOSUM62矩阵一起使用。通过比较这两个最佳比对序列来确定两个核苷酸之间的百分比一致性,待比较的核苷酸序列可能包括相对于参考序列的添加或缺失,以实现这两个序列之间的最佳比对。通过测定其中核苷酸在两个序列之间是相同的相同位置的数目,通过将该相同位置的数目除以所比较的位置的总数目,以及通过将获得的结果乘以100以获得这两个序列之间的百分比一致性来计算百分比一致性。在步骤a)过程中,将酶V与淀粉或淀粉材料的溶液接触,其量使得可以在步骤b)过程中获得中间水解产物的DE。这个量可以变化很大并且直接与在该步骤b)过程中使用的条件相关,特别是与时间、温度和/或淀粉的水悬浮液的pH相关。酶V通常以商业酶溶液的形式引入。例如,它可以公司出售的酶溶液的形式引入。可以相对于淀粉干重量表示的范围从0.01%至0.5%、优选地在范围从0.03%至0.13%的重量引入Veretase酶溶液。表达酶V的量的另一种方式是以与本领域技术人员熟知的“修饰沃尔格穆特单位”(MWU)类型的酶活性量表示它。MWU单位是可以在30分钟的过程中并且在使用酶的标准条件下,可以将溶解在MWU试验专用糊精中的1毫克淀粉水解的酶的量。每克干淀粉,这个量可以是在范围从10MWU至1000MWU,例如是在范围从50MWU至500MWU。举例来说,1g的酶溶液包含至少120000MWU。根据该方法的一个变体,也将与酶V不同的额外的α-淀粉酶在步骤a)过程中与淀粉的水悬浮液接触。这种不同于酶V的额外的α-淀粉酶可以选自地衣芽孢杆菌酶,特别是在申请WO2011/017093A1中描述的那些。优选地,这些地衣芽孢杆菌酶是选自AlphaSupra以及120L类型的酶。在步骤a)和d)过程中,淀粉溶液的PH值可以通过添加足够量的至少一种碱增加或通过添加足够量的至少一种酸来降低,以选择所希望的pH。该酸可以是有机的或无机的并且特别地可以是盐酸。该碱可以是有机的或无机的并且特别地可以是氢氧化钠。有利地,在步骤a)中形成的淀粉的水溶液具有范围从4.0至6.5、有利地为范围从4.3至5.9的pH。该淀粉的水悬浮液可包含其他有助于酶水解的添加剂化合物。例如,它还可以包含至少一种钙盐,特别是当使用钙依赖性的额外的α-淀粉酶时。该淀粉的水悬浮液还包含亚硫酸氢钠。可以通过简单地混合这些组分来制备淀粉的水悬浮液。在接触步骤之后,该方法包括水解步骤b)以形成淀粉水解产物(称为“中间水解产物”)的溶液。如前所述,水解步骤b)的持续时间和温度直接取决于pH和在步骤a)过程中使用的酶V的量,并且还取决于目标中间水解产物DEc的DE。水解步骤b)可以通过加热在步骤a)中制备的淀粉溶液来进行。优选地在范围从75℃至120℃的温度下加热该淀粉溶液。在进行抑制步骤c)前,进行步骤b)直到淀粉被充分水解,以便随后能够获得在本发明中使用的中间水解产物。步骤b)的持续时间可以在范围从2分钟至300分钟。这个步骤可以在常规地用于淀粉水解的任何类型的搅拌器中进行,并且优选在搅拌反应器中进行。根据第一变体,第一水解步骤b)可以由“高温”水解阶段组成,在这个阶段过程中使用的温度可以是在100℃与115℃之间,特别是使用通常被称为喷射式蒸煮釜的蒸汽注射蒸煮釜。有利地,进行这个阶段从而将淀粉胶凝化或使淀粉至少部分可溶。这个阶段特别地可持续从2分钟至30分钟,通常持续从3分钟至15分钟。它可以在至少1.2巴的压力下进行,例如在范围从1.3巴至8巴的压力下进行。根据第二变体,第一水解步骤b)可包括第一“高温”水解阶段和第二“低温”水解阶段,在第一阶段过程中使用的温度高于在第二阶段过程中使用的温度。该高温水解阶段可以如在前述变体中所描述的进行。低温水解阶段可以在任何类型的常规恒温反应器中(优选地搅拌反应器)中,有利地在80℃与100℃之间的温度下进行。第二阶段特别地可持续从5分钟至300分钟。根据本发明的方法包括抑制酶V的步骤c)。该抑制步骤可以通过加热中间水解产物的溶液来进行。优选地,该抑制步骤通过,例如在大于或等于140℃或甚至大于或等于150℃的温度下加热中间水解产物的溶液进行。该加热抑制步骤的一个优点是它不要求连续添加酸和碱;因此,水解产物的任选的后续除盐步骤更容易。该抑制步骤可特别地通过降低中间水解产物溶液的pH,特别是降低到小于3.5的pH,结合在90℃或更高的温度下加热来进行。有利地,该pH在2.5与3之间,它是例如大约为2.9。优选地,该抑制步骤具有范围从几分钟至几个小时,例如范围从30分钟至120分钟的持续时间。该步骤对本发明的方法是必要的,以便能够获得具有本发明的特定碳水化合物分布的水解产物。在该抑制步骤c)的结束时,在步骤c)中获得的中间水解产物的抑制溶液具有比步骤b)的非常轻微更高的DEc。通常认为当通过将中间水解产物的抑制溶液在90℃和5.2的pH下放置3小时,其DE是小于或等于DEc+1、优选地是小于或等于DEc+0.5、最优选地是小于或等于DEc时,则酶V被抑制。根据本发明的具体方法,DEc小于在后续步骤f)结束时回收的水解产物(DEe)的DE并且因此直接依赖于此。在此抑制步骤c)结束时,中间水解产物的DE可以在范围从3至20,例如从4至15、特别是在范围从5至11。在抑制步骤之后进行步骤d),使在步骤c)中获得的中间水解产物的溶液与至少一种额外的、与酶V不同的α-淀粉酶接触。该额外的α-淀粉酶可以选自地衣芽孢杆菌酶,特别是在申请WO2011/017093A1中描述的那些。优选地,这些地衣芽孢杆菌酶是选自AlphaSupra以及类型的酶。在步骤d)过程中,将额外的α-淀粉酶以能够在步骤e)结束时获得目标水解产物的量接触。这个量可以变化很大并且直接与在该步骤e)过程中使用的条件相关,特别是与时间、温度和/或淀粉的水悬浮液的pH相关。该额外的α-淀粉酶通常以商业酶溶液的形式引入。例如,可以将它以商业酶溶液的形式引入,其重量的量以相对于淀粉干重量表示,范围从0.01%至0.5%、优选地范围从0.02%至0.13%。表达额外的α-淀粉酶的量的另一种方式是以与本领域技术人员熟知的“Novo单位”(NU)类型的酶活性量表示它。每克干淀粉,该量可以是在范围从10NU至1000NU,例如在范围从50NU至500NU。举例来说,1gLiquozyme酶的溶液包含至少136000NU并且1g酶的溶液包含至少400000NU。为了避免任何不正确的解释,规定当根据本发明的方法使用几种额外的α-淀粉酶时,在步骤d)过程中与水解产物接触的这些α-淀粉酶均不是酶V。因此,水解步骤e)在没有酶V存在下进行。优选地,在步骤d)和e)过程中,除额外的α-淀粉酶之外,没有酶与该水解产物接触。pH条件可以选择为使得α-淀粉酶在步骤e)过程中具有酶活性。有利地,在步骤d)中形成的水解产物的溶液具有范围从4.3至5.9的pH。在步骤d)中形成的水解产物溶液可包含其他有助于酶水解的添加剂化合物。例如,它还可以包含至少一种钙盐,特别是当使用钙依赖性的额外的α-淀粉酶时。该淀粉的水悬浮液还包含亚硫酸氢钠。可以通过简单地混合这些组分来制备在步骤d)中形成的水解产物溶液。为了获得根据本发明的水解产物的特定分布,根据本发明的方法包括用各种α-淀粉酶进行的两个酶水解步骤b)和e)。因此,酶水解步骤e)以葡萄糖当量DEe大于中间水解产物的葡萄糖当量DEc的方式进行,也就是说,步骤e)在使得有可能增加水解产物的葡萄糖当量的时间和温度条件下进行。有利地,葡萄糖当量DEe是大于或等于DEc+1、优选地是大于或等于DEc+3、特别地是大于或等于DEc+5,例如是大于或等于DEc+7。显然地,该水解产物的碳水化合物分布在前述的限制内变化,并且这取决于葡萄糖当量DEc和DEe之间的差异。该差异越大,碳水化合物分布与在水解步骤过程中仅使用酶V的酶水解步骤获得的水解特征的差异越大。该水解步骤e)可以通过加热在步骤c)中获得的中间水解产物来进行。取决于目标水解产物,温度和时间条件可以在很大程度上变化。它们可以根据pH和所用的额外的酶的量来选择,以获得所希望的葡萄糖当量DEe。优选地,在范围从50℃至120℃的温度下加热所述中间水解产物。进行步骤e)直到获得该中间水解产物。步骤e)的持续时间可以在范围从10分钟至1500分钟。根据本发明的方法包括回收在前一步骤e)中形成的水解产物的步骤f)。该步骤还包括转化在步骤f)中回收的水解产物的后续步骤g)。转化步骤g)可以包括纯化水解产物的步骤。该步骤特别地是过滤步骤,例如通过经过压滤机或微滤膜或超滤膜。它也可以是水解产物的除盐步骤,例如通过离子交换树脂。它也可以是水解产物脱色的步骤,例如通过使水解产物与活性炭接触。该转化步骤还可以包括通过蒸发水浓缩水解产物的步骤,或者包括用水稀释水解产物的步骤。在回收步骤f)结束时或在前述处理步骤结束时,获得的水解产物是水溶液形式。因此,本发明还涉及水溶液形式的淀粉水解产物,其中以干重量表示的水解产物的量有利地在范围从20%至85%并且优选地在范围从50%至80%。本发明的方法还可以包括前述的那些转化步骤中的各种转化步骤。根据本发明的方法还可以包括转化步骤g),该步骤g)是形成粉末形式的水解产物的步骤,特别是通过喷雾干燥步骤。在进行各种转化步骤的情况下,该喷雾干燥步骤可以是最终转化步骤。因此本发明的水解产物可以是粉末形式,该水解产物可以具有大于90%的以干重量表示的重量。现在将在下面的实例中详细描述本发明。本领域技术人员在阅读本申请的描述后将容易地知道如何调节该方法的条件以获得本发明的水解产物。实例水解产物的生产和表征使用的酶酶V:酶其他α-淀粉酶:Supra120L方法高效液相色谱法高效液相色谱系统由WatersM515型泵、WatersWISP型自动注射器、设置在55℃的柱恒温烘箱、WatersR2414型差示折射仪以及配备有Empower型(Waters)的色谱处理软件的计算机系统组成。使用串联安装的AminexHPX–42A碳水化合物柱(300mm×7.8mm)型银形式的两个离子交换树脂柱。使用的洗脱液是蒸馏水(流速:0.4ml/分钟)。通过用蒸馏水稀释所述溶液至大约5%的固体,然后通过使其通过配备有由过滤膜(孔隙率0.45μm)组成的喷嘴的注射器来过滤以制备待分析的水解产物溶液的样品。然后将20μl的该溶液注入到该装置中进行分析。尺寸排阻色谱法尺寸排阻色谱系统是一种高效液相色谱,其由Waters510型高压泵、Waters717+注射器、设置在35℃的柱恒温烘箱、WatersR2414型差示折射仪以及配备有SEC选项的配备有Empower型(Waters)的色谱处理软件的计算机系统组成。将三个柱串联连接并且按照以下顺序放置:OHpakSB–802HQ、OHpakSB–803HQ、OHpakSB–805HQ(Waters)。使用的洗脱液(0.5ml/分钟)是由蒸馏水、硝酸钠(在水溶液中的浓度为0.1M)以及叠氮化钠(浓度为按重量计0.02%)制备的水溶液。使用普鲁兰多糖标准物校准尺寸排阻色谱仪。通过用洗脱剂稀释所述溶液至大约5%的固体,然后通过使其通过配备有由过滤膜(孔隙率0.45μm)组成的喷嘴的注射器来过滤以制备待分析的水解产物溶液的样品。然后将100μl的该溶液注入到该装置中进行分析。葡萄糖当量可以使用NFENISO5377:1981方法来测量DE。生产水解产物的方法根据以下方案1制备各种对比淀粉水解产物:在搅拌下由干燥的天然玉米淀粉和脱矿质水在罐中制备18-19度波美(也就是说大约33%的固体)的淀粉的水溶液。仍然在搅拌下校正PH(通过0.1N的HCl或NaOH溶液)以便将pH调节到5.3,或者在随后使用的α-淀粉酶是LpHera酶的情况下将pH调节到4.8。仍然在搅拌下将α-淀粉酶(CP1至CP4)的商业溶液或α-淀粉酶(CP5至CP6)的商业溶液的混合物以相对于如表1所示的淀粉的干重量的重量比例与淀粉的水溶液接触。在使用钙依赖性的Termamyl120L酶的情况下,预先向悬浮液中添加CaCl2(在淀粉溶液中大约60ppm的钙)。该水解步骤按以下方式进行:将淀粉的水溶液引入喷射式蒸煮釜中。蒸汽通过喷嘴注入淀粉溶液中以达到106℃,反应压力为1.4巴。将爆破后的淀粉溶液在接触区中温度下保持5分钟至6分钟。在该步骤过程中将淀粉溶解并且在离开喷射式蒸煮釜时回收,并且直接将淀粉引入到水浴中以继续水解。将温度调节在95℃。水解产物的DE随着水解的继续而增加。随着时间的推移回收各种淀粉水解产物。在回收后,通过使用HCl溶液(0.1N)将pH降低到2.9并通过将水解产物在95℃下保持1小时来立即抑制酶。根据以下方案2制备本发明的各种淀粉水解产物:在搅拌下由干燥的天然玉米淀粉和脱矿质水在罐中制备18-19度波美(也就是说大约33%的固体)的淀粉的水溶液。仍然在搅拌下校正pH(通过0.1N的HCl或NaOH溶液)以便将pH调节到5.3。仍然在搅拌下将酶V的商业溶液与淀粉水溶液接触,其重量的量为相对于淀粉干重的按重量计0.08%。该水解步骤按以下方式进行:将淀粉的水溶液引入喷射式蒸煮釜中。蒸汽通过喷嘴注入淀粉溶液中以达到106℃,反应压力为1.4巴。将爆破后的淀粉溶液在接触区中温度下保持5分钟至6分钟。在该步骤过程中将淀粉溶解并且在离开喷射式蒸煮釜时回收并且直接将淀粉引入到水浴中。通过使用HCl溶液(0.1N)将pH降低到2.9并通过将水解产物在95℃下保持1小时来立即抑制酶V。根据此方案制备两种中间水解产物;第一中间水解产物的DE等于7(持续大约为6分钟的接触时间),第二中间水解产物的DE等于5(持续大约为5分钟的接触时间)。仍然在搅拌下校正pH(通过0.1N的HCl或NaOH溶液)以便在随后使用的额外的α-淀粉酶是LiquozymeSupra酶的情况下将pH调节到5.3,或者在随后使用的α-淀粉酶是LpHera酶的情况下将pH调节到4.8。根据本发明的第一实例(INV1),将LiquozymeSupra的商业溶液与第一中间水解产物(DE=7)的溶液接触,其重量的量为相对于淀粉的干重量按重量计0.1%。将水解产物保持在95℃并且水解产物的DE随着水解的继续而增加。随着时间的推移回收各种淀粉水解产物。在回收水解产物后,通过使用HCl溶液(0.1N)将pH降低到2.9并通过将水解产物在95℃下保持1小时来立即抑制酶。根据本发明的第二实例(INV2,将LpHera的商业溶液与第二中间水解产物(DE=5)的溶液接触,其重量的量为相对于淀粉的干重量按重量计0.03%。将水解产物保持在95℃并且该水解产物的DE随着水解的继续而增加。随着时间的推移回收各种淀粉水解产物。在回收水解产物后,通过使用HCl溶液(0.1N)将pH降低到2.9并通过将水解产物在95℃下保持1小时来立即抑制酶。水解产物表征根据上述方法分析对比水解产物以及根据本发明的水解产物的糖的干重量含量和DE,并且在下表1和表2中报告。如果DP10-20或DP50+的这些含量符合本发明的标准,则在相应情况下指示的数字以粗体指示。这些表表明,只有本发明的水解产物具有特定的碳水化合物分布并且结合了所有标准DP10-20或DP50+。特别地,使用Termamyl120L酶生产的水解产物系统地显示DP50+型糖的量,这些DP50+型糖的量总是大于根据本发明的标准的量。图1至图8示出了DPX-Y的干重量的含量作为根据本发明的水解产物和对比水解产物的DE的函数的变化。这些附图,特别是图4和图8清楚地证明了根据本发明的水解产物的特定碳水化合物分布。淀粉水解产物回生试验将INV1、CP3以及CP5试验的水解产物回收并通过将其通过硅藻土饼在真空下过滤。这些水解产物分别具有22.4,22.0和22.8的DE。它们是固体含量在30%的浓缩溶液形式,因此它们是透明的。将这些溶液在4℃下放置6小时以加速可能的回生。在该处理后,观察溶液是否回生,也就是说是否保持澄清。观察结果报告于表3中。表3:回生行为水解产物序号INV1CP3CP5溶液的外观澄清混浊混浊这些试验证明根据本发明的水解产物具有改进的回生行为。实际上,在申请WO2011/017093中描述的使用酶V获得的水解产物CP3以及使用酶V和地衣芽孢杆菌酶的混合物获得的水解产物CP5在测试期间变混浊;相反,根据本发明的水解产物的水溶液在6小时后仍保持澄清。感官试验(味道和气味)希望测量碳水化合物分布的变化对两种葡萄糖浆(DE大约等于28)味道和气味的影响。产品所测试的两种产品是具有DE等于27.4的INV1的水解产物以及具有DE等于28的CP1的水解产物。材料与方法实施将两种产品溶解以获得27.5的最终白利糖度。在添加到该产品中之前,将用于溶解这些产品的水脱矿质。感官分析根据ISO4120:2004标准通过三角试验进行。对于气味三角试验,将溶液以保持在60℃水浴中的封闭玻璃瓶呈示给小组成员。对于味道三角试验,将溶液以保持在室温的封闭玻璃瓶呈示给小组成员。小组该小组由经常参加淀粉水解产物质量控制小组的参与者组成。试验条件-单独的品尝隔间、白色墙壁、平静的环境(有利于集中)。-彩色瓶子(以免看到产品时受影响)-使用3位数字代码匿名提供产品(以防止代码影响产品评估)-产品以随机形式呈示(防止顺序和持久性影响)练习比较两种产品所使用的方法是三角试验。将三种样品同时呈示给品尝者;3个样品中的2个是相同的。本练习包括识别哪一个样品与其他两个样品不同。为了避免任何偏差,在平衡的区块(不同的样品是样品A或样品B;其随机地位于第一、第二或第三位置-AAB,ABA,ABB,BAA,BAB,BBA)进行试验。数据处理:当随机回答问题“哪一个是不同的样品?”时,有1/3的机会找到正确答案。因此,根据N名小组成员偶然得到BR正确答案的概率遵循二项式定律BR~B(N,1/3)。通常的置信度阈值是0.05。结果气味所测试产品之间的差异是明显可察觉的。根据本发明的水解产物INV1诱导较少的异味(清洁产品、水泥(cement)),其具有更中性、更不显著的气味。味道所测试产品之间的差异是明显可察觉的。根据小组参与者,根据本发明的产品INV1是稍微更甜,并且对比产品还具有轻微的纸张的味道(也与水解产物的质地有关)、焦糖或甚至有衣物洗涤剂的味道。该试验表明,与具有相同DE并且使用常规的Termamyl120L型酶生产的水解产物相比,根据本发明的水解产物具有更甜的味道。这是更出人意料的,因为在根据本发明的水解产物中的糖(DP1-2)的量就其本身而言与对比水解产物CP1的那些的量完全相似。当前第1页1 2 3 
当前第1页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1