专利名称：一种新型抗消化糊精的制备方法
技术领域：
本发明属于由淀粉制备抗消化糊精的技术领域，特别涉及一种新型抗消化糊精的 制备方法，更详细的讲涉及到采用生物酶转化方法，对原料进行抗性转化、液化、糖化、发 酵，并采用各种先进的技术进行纯化、精制、浓缩等，并最终获得含有功能性低聚糖的抗消 化糊精。
背景技术：
现代社会，由于营养过剩或膳食不平衡所造成的肥胖、糖尿病、冠心病等“文明病” 的发病率逐年增高。研究发现膳食纤维(是指能抗人体胃和小肠消化吸收，而在人体大肠 能部分或全部发酵的可食用的植物性成分、碳水化合物及其相类似物质的总和)在保障人 类健康、延长寿命方面起着重要作用，但目前市场上，存在多种可溶的和不可溶的膳食纤 维。不溶性食物纤维(包括纤维素、木质素和部分半纤维素、果胶及少量树胶、植物的细胞 壁组成成分)由于口感粗涩且不光滑，所以很难使加工食品变得好吃。而高分子水溶性膳 食纤维(包括果胶等亲水胶体物质、部分半纤维素、非淀粉类多糖)，由于粘度高、凝胶性 大，在食品加工上难以得到良好的应用效果。近年出现的低粘性水溶性膳食纤维使食物纤 维营养素变得容易吸收。在低粘性水溶性膳食纤维中抗消化糊精、低聚异麦芽糖都是具有 代表性的产品。抗消化糊精具有很多优异性易溶解性、低粘度、酸稳定性、压热稳定性、冷冻解冻 稳定性、低褐变性和储存稳定性等；这些性质作为膳食纤维添加到食品中后不会改变产品 的最终质量，另外，抗消化糊精还具有抑制餐后血糖值急速上升，调节血脂，增强肠胃功能， 调节血压，协助控制体重，低热量，仅0. 5-1. 4kal/g等一系列良好的生理功能，可满足特殊 人群的需要，市场潜力大，在加工食品中具有广阔的应用前景。近年来仅体重控制方面的需 求就强劲增长，2008年全球体重控制配料市场规模达到75亿美金，2009年预计81亿美金， 年增长率7. 3%, 2009-2015年均复合增长率9. 6%, 2015年达到140亿美金。目前，工业上和已有专利的抗消化糊精生产工艺是以各种淀粉为原料，在高温下 加热分解，变成焦糊精，把焦糊精溶解在水中，经过酶的加水分解，再通过活性炭的脱色、离 子交换树脂的脱盐精制，最后经过喷雾干燥等工艺流程制成。这个方法的不足之处在于，经 过酶解后，要么是葡萄糖含量较高，不利于后期精制处理，同时，限制了其在如糖尿病人、月巴 胖病人等的保健食品中的应用；要么，经过酶解后，仅仅是增加了可溶性低聚糖(如麦芽二 糖、三糖等)的含量，但是这些成分，仍然只属于一般性食品成分，依然能够被消化吸收，从 而大大限制了抗消化糊精的应用领域。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新型抗消化糊精的制备方法，以有效去除葡萄糖和 可溶性低聚糖，该技术创新性的将非功效组分进行转化，转化为具有特定保健功能的益生 元——低聚异麦芽糖，在增强了抗消化糊精产品功能特性的同时，大大提高了淀粉的转化率和利用率，简化了精制脱盐工艺，扩大了产品应用范围。为达到以上目的，本发明采用了以下工艺流程本发明公开了一种新型抗消化糊精的制备方法，其特征在于采用以下步骤(1)抗消化处理称取淀粉进行抗消化处理；(2)液化将抗消化处理的淀粉进行调浆，加入淀粉酶，进行连续液化，获得抗消化糊精粗品；(3)转化将步骤(2)所得的抗消化糊精粗品，加入可以将麦芽糊精类转化成低聚 异麦芽糖的糖化酶，间隙搅拌，保温转化；(4)灭酶糖化后料液进行灭酶，过滤，得澄清料液；(5)发酵将澄清料液，加入酵母菌，保温发酵，灭菌，脱色过滤，(6)离交脱色过滤后的料液采用强酸性阳离子_弱碱性阴离子_强酸性阳离子 交换树脂进行脱盐处理，浓缩，干燥，得成品。上述本发明的制备方法中，更优选的方案是，所述步骤(3)保温转化后的料液，再 加入将极少量没有转化成为低聚异麦芽糖的高分子成分糖化为葡萄糖的复合糖化酶，所述 的复合糖化酶为Genencor GA-L New或Novozymes SonghongGA 475糖化酶，加入量为为 0. 2 0. 8L/吨(干物质)，糖化的条件为温度53 62°C，ρΗ4· O 4. 8。上述本发明的制备方法中，步骤(3)中所述的糖化酶为真菌淀粉酶(amano boizyme)禾口葡萄糖转苷酶(amano transglucosidase),其中真菌酶(amano boizyme)的 加入量为0. 4 IL/吨(干物质)，葡萄糖转苷酶(amano transglucosidase)的加入量为 0. 3 0. 8L/吨(干物质)；保温转化的条件为温度55 62V，调节pH5. O 6. O。上述本发明的制备方法中，所述步骤(5)的发酵条件为发酵温度28 35°C， ρΗ5· 2 6· 2。上述本发明的制备方法中，所述步骤(1)的抗消化处理条件为用1 3% (重 量)的盐酸以1 10% (重量)的添加量喷雾并搅拌均勻，而后先置于100 120°C干燥 0. 5 3h，然后置于140°C 180°C糊化0. 5 4h。上述本发明的制备方法中，所述步骤(2)的液化条件为所述的淀粉酶为高温 α -淀粉酶，加入量为0. 2 0. 8L/吨(以干淀粉量计)，ρΗ为5. 5 6. 0，温度为95 135°C。上述本发明的制备方法中，所得含有功能性低聚异麦芽糖的抗消化糊精，其组分 控制为葡萄糖< 1%，有效组分含量(水溶性膳食纤维+低聚异麦芽糖)>90%。上述本发明的制备方法中，抗消化处理的淀粉经淀粉酶酶解后，制得的抗消化糊 精粗品，主要成份为抗消化糊精，葡萄糖，麦芽糖、麦芽三糖以及麦芽糊精类等。本发明立足于在提高抗消化糊精产品质量、有效组分含量的同时，创新性了将非 功效组分进行转化，转化为具有特定保健功能的益生元——低聚异麦芽糖；在避免了上述 工业生产技术不足的同时，进一步增强了淀粉的转化率和抗消化糊精的功能特性，使生产 的产品不仅具有抗消化糊精的特性，同时还具备了低聚异麦芽糖的功能特性。并采用进一 步酶转化和发酵方式，去除低含量残留葡萄糖等组分，使该产的应用领域不再因含有大量 可消化吸收成分而受限。该技术创新性了将非功效组分进行转化，转化为具有特定保健功 能的益生元——低聚异麦芽糖，在增强了抗消化糊精产品功能特性的同时，大大提高了淀粉的转化率和利用率。本发明的制备方法中，还可以将极少量未转化成为低聚异麦芽糖的高分子成分进 一步糖化，酶解为葡萄糖，进一步消除能够被人体所消化吸收的部分，以扩大产品的应用 领 域。本发明的制备方法中，经发酵法去除葡萄糖后，还可以降低后续精制的难度。如果 制品中含有一定量的葡萄糖，当采用强酸性阳离子_弱碱性阴离子_强酸性阳离子交换树 脂进行处理时，由于葡萄糖分子量小，渗透压较大，在离子交换过程中树脂容易饱和，处理 量降低，如果除去其中的葡萄糖，树脂交换效率将进一步提升，使生产成本得到降低。本发明所述含有功能性低聚糖的抗消化糊精，经数次试验，其优良特性已经得到 证实，其应用范围也很广泛；本发明所用淀粉(淀粉乳)来源以玉米淀粉为主，其PH值调节 可以采用食品级无机酸(如盐酸)调节。本发明所述含有功能性低聚糖的抗消化糊精的应用，主要是应用饮食品的生产原 辅料，也可应用于医疗卫生、保健食品的原辅料。本发明具有以下有益效果(1)实现了含有功能性低聚糖的抗消化糊精的生产，尤其是实现了采用酶制剂直 接转化生产，工艺方法创新性强，经济实用。(2)本制备方法生产的含有功能性低聚糖的抗消化糊精，是一种含有功能性低聚 糖的水溶性膳食纤维，可直接通过生产工艺实现的复合型功能型产品，大大提升了产品档 次。(3)本制备方法大大提升了淀粉向功效组分转化的转化率，实现了抗消化糊精产 品中的可消化型组分再次向功能性组分转化，在提高转化率的同时增强了生产产品的功能 特性。(4)本发明的制备方法中，由于大大降低了葡萄糖的含量，使脱盐精制的工艺更加 简化，生产成本降低，产品质量提高。(5)本制备方法生产的含有低聚异麦芽糖的抗消化糊精纯度很高，降除了产品中 的非功能性组分，使葡萄糖含量下降至以下，提高了所生产产品中功能性组分的含量， 有效组分含量高达90%以上。
图1为本发明的实施例3的制备工艺流程示意图
具体实施例方式实施例1 (1)抗消化处理称取1吨淀粉，用2%的盐酸以7%的添加量喷雾并搅拌均勻，而 后先置于100干燥1. 5 3h，然后置于15°C抗消化处理2. 5h。(2)液化将经步骤(1)所得的焦糊化后的淀粉进行调浆，pH调节至5. 8，按0. 61/ 吨(淀粉)加入液化酶-高温α-淀粉酶，分别在10(TC、125°C进行连续液化。(3)转化将经步骤(2)后所得液化液，调节pH5. 6按比例加入糖化酶，其中真菌酶为0. 46L/吨(干物质)，葡萄糖转苷酶为O. 7L/吨(干物质)，间隙搅拌，于55 62°C，保温，将步骤 (2)中产生的可消化的麦芽糊精全部转化成低聚异麦芽糖。(4)灭酶将步骤⑷中糖化结束的料液温度升至80 85°C，保温40min，灭酶。(5)过滤将步骤(5)中灭酶结束的料液进行过滤，得澄清料液(6)发酵将步骤(6)中所得澄清料液的pH调节至5. 8，按6kg/吨(干物质)比例加入安琪 酵母，和发酵辅料，28 32°C保温发酵，将步骤(2)、(3)中生成的葡萄糖发酵除去。(7)灭菌将步骤(7)中发酵结束的的料液温度升至90 100°C，并按2%比例加入活性炭， 保温40min，灭菌。(8)脱色过滤将步骤(8)保温结束的料液进行脱色过滤。(9)离交将步骤(9)所得的料液采用强酸性阳离子_弱碱性阴离子_强酸性阳离子交换树 脂进行脱盐处理，操作温度30 50°C。(10)浓缩将步骤(10)离交后料液进入板式蒸发器进行加热浓缩，成品浓度浓缩至> 78%, PH4.8。液相色谱检测成品组分。(11)干燥对液体成品进行真空干燥制得固体成品，成品水分< 5%。检测产品组分如下 实施例2(1)抗消化处理称取淀粉800kg，用的盐酸以10%的添加量喷雾并搅拌均勻，而后先置于 110°C干燥2h，然后置于160°C抗消化处理3h。(2)液化将经步骤(1)所得的焦糊化后的淀粉进行调浆，pH调节至6. 0，按0. 5L/吨(淀 粉)加入液化酶，分别在105°C、12(TC进行连续液化。(3)转化
将经步骤(2)后所得液化液，调节pH5. 5按比例加入糖化酶，其中真菌酶为0. 38L/ 吨(干物质)，葡萄糖转苷酶为0. 58L/吨(干物质)，间隙搅拌，于55 62°C，保温，将步骤 (2)中产生的可消化的麦芽糊精全部转化成低聚异麦芽糖。(4)灭酶将步骤(3)中转化结束的料液温度升至90 100°C，保温30min，灭酶。
(5)过滤将步骤(4)中灭酶结束的料液进行过滤，得澄清料液(6)发酵将步骤(5)中所得澄清料液的pH调节至5. 9，按比例加入一定量的安琪酵母和发 酵辅料，30 33°C保温发酵。(7)灭菌将步骤(6)中发酵结束的的料液温度升至80 95°C，并按1. 5%比例加入活性 炭，保温400min，灭菌。(8)脱色过滤将步骤(7)保温结束的料液进行脱色过滤。(9)离交将步骤(8)所得的料液采用强酸性阳离子_弱碱性阴离子_强酸性阳离子交换树 脂进行脱盐处理，操作温度30 50°C。(10)浓缩将步骤(9)离交后料液进入板式蒸发器进行加热浓缩，成品浓度浓缩至> 75%, PH5. 1。液相色谱检测成品组分。(11)干燥对液体成品进行真空干燥制得固体成品，成品水分< 5%。检测产品组分如下 实施例3工艺流程如图1所示。(1)抗消化处理称取淀粉800kg，用3%的盐酸以2%的添加量喷雾并搅拌均勻，而后先置于110°C 干燥2h，然后置于160°C抗消化处理3h。(2)液化将经步骤(1)所得的焦糊化后的淀粉进行调浆，pH调节至6. 0，按0. 4L/吨(淀粉)加入液化酶，分别在105°C、12(TC进行连续液化。(3)转化将经步骤(2)后所得液化液，调节pH5. 5按比例加入糖化酶，其中真菌酶为0. 38L/ 吨(干物质)，葡萄糖转苷酶为0. 58L/吨(干物质)，间隙搅拌，于55 62°C，保温，将步骤 (2)中产生的可消化的麦芽糊精全部转化成低聚异麦芽糖。(4)糖化将步骤(2)所得的料液，加入复合糖化酶Genencor GA-L New或 NovozymesSonghongGA 475，加入量为0. 2L/吨(干物质)，糖化的条件为温度53 62°C， PH4. O 4. 8。使极少量未转化成为低聚异麦芽糖的高分子成分进一步糖化，酶解为葡萄糖。(5)灭酶将步骤⑷中转化结束的料液温度升至90 100°C，保温30min，灭酶。(6)过滤将步骤(5)中灭酶结束的料液进行过滤，得澄清料液(7)发酵将步骤(6)中所得澄清料液的pH调节至5. 9，按比例加入一定量的安琪酵母和发 酵辅料，30 33°C保温发酵。(8)灭菌将步骤(7)中发酵结束的的料液温度升至80 95°C，并按1. 5%比例加入活性 炭，保温400min，灭菌。(9)脱色过滤将步骤(8)保温结束的料液进行脱色过滤。(10)离交将步骤(9)所得的料液采用强酸性阳离子_弱碱性阴离子_强酸性阳离子交换树 脂进行脱盐处理，操作温度30 50°C。(11)浓缩将步骤(10)离交后料液进入板式蒸发器进行加热浓缩，成品浓度浓缩至> 75%, PH5. 1。液相色谱检测成品组分。(12)干燥对液体成品进行真空干燥制得固体成品，成品水分彡5%。检测产品组分如下
权利要求
一种新型抗消化糊精的制备方法，其特征在于采用以下步骤(1)抗消化处理称取淀粉进行抗消化处理；(2)液化将抗消化处理的淀粉进行调浆，加入淀粉酶，进行连续液化，获得抗消化糊精粗品；(3)转化将步骤(2)所得的抗消化糊精粗品，加入可以将麦芽糊精类转化成低聚异麦芽糖的糖化酶，间隙搅拌，保温转化；(4)灭酶糖化后料液进行灭酶，过滤，得澄清料液；(5)发酵将澄清料液，加入酵母菌，保温发酵，灭菌，脱色过滤，(6)离交脱色过滤后的料液采用强酸性阳离子-弱碱性阴离子-强酸性阳离子交换树脂进行脱盐处理，浓缩，干燥，得成品。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述步骤(3)保温转化后的料液， 再加入将极少量没有转化成为低聚异麦芽糖的高分子成分糖化为葡萄糖的复合糖化酶，所 述的复合糖化酶为Genencor GA-L New或Novozymes SonghongGA 475糖化酶，加入量为 0. 2 0. 8L/吨(干物质)，糖化的条件为温度53 62°C，pH4. 0 4. 8。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于步骤(3)中所述的糖化酶为真菌 酶和葡萄糖转苷酶，其中真菌酶的加入量为0. 4 1L/吨(干物质)，葡萄糖转苷酶的加入 量为0. 3 0. 8L/吨(干物质)；保温转化的条件为温度55 62°C，调节pH5. 0 6. 0。
4.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于所述步骤(5)的发酵条件为发 酵温度 28 35°C，pH5. 2 6. 2。
5.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于所述步骤(1)的抗消化处理条 件为用1 3% (重量)的盐酸以1 10% (重量)的添加量喷雾并搅拌均勻，而后先置 于100 120°C干燥0. 5 3h，然后置于140°C 180°C糊化0. 5 4h。
6.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于所述步骤(2)的液化条件为所 述的淀粉酶为高温a-淀粉酶，加入量为0.2 0.8L/吨(以干淀粉量计)，？11为5.5 6.0，温度为95 135°C。
7.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于所得含有功能性低聚异麦芽糖 的抗消化糊精，其组分控制为葡萄糖< 1%，有效组分含量(水溶性膳食纤维+低聚异麦芽 糖)彡90%。
全文摘要
本发明属于由淀粉制备抗消化糊精的技术领域，特别涉及一种新型抗消化糊精的制备方法，采用以下步骤(1)抗消化处理；(2)液化；(3)转化将步骤(2)所得的抗消化糊精粗品，加入可以将麦芽糊精类转化成低聚异麦芽糖的糖化酶，间隙搅拌，保温转化；(4)灭酶；(5)发酵；(6)离交。本发明具有以下有益效果实现了含有功能性低聚糖的抗消化糊精的生产，尤其是实现了采用酶制剂直接转化生产，工艺方法创新性强，经济实用。本制备方法生产的含有功能性低聚糖的抗消化糊精，大大提升了产品档次，降除了产品中的非功能性组分，使葡萄糖含量下降至1％以下，提高了所生产产品中功能性组分的含量，有效组分含量高达90％以上。
文档编号C12P19/14GK101870991SQ20101019447
公开日2010年10月27日 申请日期2010年6月8日 优先权日2010年6月8日
发明者王彩梅, 袁卫涛 申请人:保龄宝生物股份有限公司