CN101432313B - 极长链菊粉 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及长链菊粉及其从朝鲜蓟根的制备，其在食品和化妆制品中的用途以及含有长链菊粉的食品和化妆品制剂。

Description

极长链菊粉
发明领域
本发明涉及极长链菊粉及其从朝鲜蓟(artichoke)根的制备，其在食品和化妆制品中的用途，以及包含极长链菊粉的食品和化妆制品。
发明背景
最近几十年对含有少量脂肪和更多天然原材料的食品的需求极大增加。许多物质已被提议作为脂肪的替代品，例如基于糖类或蛋白质或合成的脂肪替代品(如脂肪酸的糖聚酯)的产品。然而，这些产品一直有着诸如热稳定性低、“口感”不能令人满意或者对人或环境有不利作用的缺点。
很早已知菊粉适合用于食物产品。菊粉具有人可利用的低能值，因此使用菊粉作为脂肪替代品确保终产品卡路里值的大量减少。此外，在食品中菊粉被用作益生元添加剂和膨松剂。
菊粉是属于果聚糖类的多糖。由β-2-1连接的果糖分子链组成，在链的还原末端具有α-D葡萄糖单位。在多种植物中(例如菊苣根、洋姜和大丽花属块茎)存在有经济上可回收量的菊粉。不同植物物种之间，多种菊粉的平均链长及其物理化学性质都各不相同。
目前在食品领域中使用的菊粉，其工艺性能(例如水性糊剂形式的粘度、热稳定性和酸稳定性、乳化性和持水性)不是完全符合要求。
此外需求具有改良发酵性能和更强益生效应的菊粉。
另一个问题是当用热水从植物组织中提取菊粉时，提取物除了含有粗多聚菊粉外，还含有单糖(例如葡萄糖和果糖)、二糖(例如蔗糖和果寡糖(DP3-10))。这些副产物(单糖和二糖、果寡糖(DP3-10))可能会干扰菊粉的进一步加工。例如，在食疗食品的制备中不期望单糖和二糖。在食品领域中，单糖、二糖和果寡糖(DP3-10)的甜味会干扰某些应用。由于果寡糖(DP3-10)的吸湿性和粘着性，在加工和储存过程中果寡糖(DP3-10)会极大地干扰粗菊粉在食物产品中的用途。在对粗菊粉进一步的加工中(例如通过化学衍生作用)，单糖、二糖和果寡糖(DP3-10)会导致形成只能用昂贵的方法纯化或根本不能纯化的不确定的产物混合物。此外，高比例的还原糖具有劣势，即在热处理过程中，在存在氨基化合物的情况下，会有不必要的褐变反应、异味形成以及丙烯酰胺的产生(梅拉德反应)。
发明内容
本发明所基于的目标是提供有可能解决上述问题的菊粉。
具体来说本发明要获得在化妆品和食品工业中应用的有利的工艺性能。其例子是有利的粘度行为、高热稳定性和酸稳定性、良好的乳化性和高持水性。
此外，本发明解决的一个问题是提供用于食品应用的菊粉，其具有改良的发酵性能和改良的益生效应。
最后，期望提供与粗菊粉相比，单糖、二糖和果寡糖(DP3-10)含量更少的菊粉。
通过提供在权利要求书中定义的实施方案，解决前面提到的问题。
本发明涉及平均聚合度DPw在83和103之间、优选在84和100之间、更优选在83和98之间、甚至更优选在85和98之间、而更优选在85和95之间、还更优选在86和97之间，最优选在86和94之间的菊粉。
此处就本发明而言，术语“在......之间”还旨在包括分别指出的数值边界。
就本发明而言，术语“菊粉”意指多聚果糖，其由β-2-1连接的果糖分子链组成。此链优选在其末端具有还原型α-D葡萄糖单位。
就本发明而言，术语“平均聚合度DPw”(重均聚合度)指重均分子量Mw与单体分子量Mo之商。重均分子量Mw得自
M w = Σ N i M i 2 Σ N i M i ,
其中Ni是分子量为Mi的分子的数量。
就本发明而言，优选通过下文所述方法“组合光散射和折射率检测的凝胶渗透色谱法(GPC-RI-MALLS系统)”测量“平均聚合度DPw”。
与现有技术描述的菊粉相比，本发明菊粉显示的出人意料的优点还在于可被加工成乳剂，其在热处理或酸处理时表现出罕有的高稳定性，因此它们更适于例如特殊的工业应用或在化妆品和/或食物产品工业中应用。此外，含有本发明菊粉的乳剂表现出对剪切力出乎意料地高稳定性。因此，与常规菊粉相比，本发明菊粉显示出另外的优点，从而可在强剪切力作用的工业处理中更好的加工。
本发明菊粉在粘度性质、高凝胶强度和极低溶解度方面的特别优势更显著，这对食品应用有益。
此外，本发明菊粉作为食品中的脂肪替代品表现出令人惊讶的良好性质，具有优良的口感特性。
与以前使用的产品相比，本发明菊粉还表现出更慢的发酵，这对预防远端大肠疾病有利。更慢的发酵伴随肠道中气体(尤其是氢气)形成的减少。
此外，与以前使用的产品相比，本发明菊粉具有更强的益生效应。特别是本发明菊粉以有利方式刺激双歧杆菌的产生，同时减少不需要的和/或致病性的细菌。因此，本发明菊粉适于在食品和/或药物中使用，用于预防和治疗肠道(尤其是远端大肠)的功能异常和疾病。
最后，本发明菊粉还赋予多种对食品有利的使用性质，例如粘度增加、乳化性、持水性和碎屑的形成。本发明菊粉令人惊奇地赋予烘焙食品改良的烘焙性质并提高生面团的产量。此外，本发明菊粉是改变风味和稳定泡沫的有效方式。
在另一个实施方案中，本发明菊粉中DP为3至10的果寡糖(低果聚糖)含量低于3％，优选低于1.5％，特别优选低于0.7％，非常特别优选低于0.3％。
在另一个实施方案中，本发明菊粉的葡萄糖含量低于2％，优选低于1％，特别优选低于0.5％，非常特别优选低于0.2％，最优选低于0.1％。
在另一个实施方案中，本发明菊粉的果糖含量低于2.5％，优选低于1.5％，特别优选低于1.0％，非常特别优选低于0.3％，最优选低于0.15％。
在另一个实施方案中，本发明菊粉的蔗糖含量低于2％，优选低于1％，特别优选低于0.5％，非常特别优选低于0.3％，最优选低于0.1％。
在本发明菊粉特别有益于食品应用的实施方案中，单糖和二糖含量低于0.5％。
除非另有说明，所有百分比是基于菊粉和另外物质总干重的重量百分比。“另外物质”是指干混合物中不同于菊粉的所有物质。
就本发明而言，采用下述光学酶促方法(常规方法：“糖测定”)测量果糖、葡萄糖和蔗糖的含量。
在另一个实施方案中(可包含以前的实施方案)，本发明菊粉的重均分子量Mw在13400g/mol和16700g/mol之间，优选在13600g/mol和16200g/mol之间，更优选在13750g/mol和15900g/mol之间，特别优选在13900g/mol和15750g/mol之间，最优选在13900g/mol和15250g/mol之间。
就本发明而言，优选通过下文所述方法“组合光散射和折射率检测的凝胶渗透色谱法(GPC-RI-MALLS系统)”测量重均分子量Mw。
在另一个实施方案中(可包含以前的实施方案)，用凝胶渗透色谱法(GPC)测量本发明菊粉的平均聚合度DPn(GPC)在66和89之间，优选在68和85之间，特别优选在70和85之间，更优选在72和84之间。
就本发明而言，优选通过下文所述方法“组合光散射和折射率检测的凝胶渗透色谱法(GPC-RI-MALLS系统)”测量“平均聚合度DPn”。
就本发明而言，术语“平均聚合度DPn”(数均聚合度)是数均分子量Mn与所结合单体的分子量Mo(脱水果糖＝162g/mol)之商。数均分子量Mn得自
M n = Σ N i M i Σ N i ,
其中Ni是分子量为Mi的分子的数量。
在另一个实施方案中(可包含以前的实施方案)，本发明菊粉的分子量分布范围为650至48000g/mol，更优选为970至40000g/mol，甚至更优选为1300g/mol至34000g/mol，最优选为4000g/mol至26800g/mol。
而在另一个实施方案中(可包含以前的实施方案)，本发明菊粉显示分子量<10000g/mol的菊粉分子的总质量占所有菊粉分子总质量的20-36％，分子量>20000g/mol的菊粉分子的总质量占所有菊粉分子总质量的7-23％。甚至更优选分子量<10000g/mol的菊粉分子的总质量占所有菊粉分子总质量的25-31％，分子量>20000g/mol的菊粉分子的总质量占所有菊粉分子总质量的12-18％。
就本发明而言，优选通过下文所述方法“组合光散射和折射率检测的凝胶渗透色谱法(GPC-RI-MALLS系统)”测量分子量分布。
在具有显著有利性质的本发明菊粉的一个实施方案中，分支程度为0.5-2.0mol％，更优选为0.7-2.0mol％，甚至更优选为0.9-2.0mol％，最优选为1.1-2.0mol％。分支程度在本文定义为，在具有随机分布分子量的本发明菊粉的一个样品中，计算在果糖单体6位具有另外分支点的β-2-1连接的果糖单体(在下文中也缩写为“2-1，6-”)的数量占所有菊粉单体总数量的百分比。多聚果糖链内的“2-1，6-”果糖单体在其6位与另一个多聚果糖链(由至少两个β-2-1连接的果糖单体组成)连接，或者与单个果糖单体连接。术语“分支点”指多聚果糖链内的果糖单体与另一个多聚果糖链(由至少两个β-2-1连接的果糖单体组成)或者单个果糖单体连接的位置。用标准甲基化分析方法或可选地用甲基化后还原降解的方法检测分支程度。两种方法均在后附实施例中详细描述。
具有显著有利性质的本发明菊粉的一个实施方案(可包括以前描述的实施方案)具有以重均聚合度与数均聚合度之商DPw/DPn表达的特别窄的分子量分布。该数值还称为多分散性指数。在优选实施方案中，DPw/DPn商值小于1.25，在更优选实施方案中小于1.20，甚至在更优选实施方案中小于1.15，在最优选实施方案中小于1.10。此处DPw和DPn值通过下文所述方法“组合光散射和折射率检测的凝胶渗透色谱法(GPC-RI-MALLS系统)”测量。进行换算的单体分子量设置为等于162g/mol。
本发明还涉及本发明菊粉的水性糊剂，其获得方法包括：把菊粉分散在水中，将得到的分散体剪切至均质，以这种方式获得的产品在4-15℃储存12-24小时，调节至室温后，搅拌成均匀的糊剂。优选的糊剂含有水和以重量计占糊剂总重量1-40％的菊粉，更优选为以重量计1-35％的菊粉，还更优选为以重量计1-30％的菊粉，甚至更优选为以重量计2-25％的菊粉，而更优选为以重量计2-20％的菊粉，特别优选为以重量计10-20％的菊粉。根据本发明，术语“糊剂”等同于结晶和/或非结晶菊粉的悬浮液。相应地，术语“水性糊剂”可理解为结晶和/或非结晶菊粉在水相中的悬浮液。水相基于水，可任选地含有另外溶解或悬浮的物质，如盐、其它糖类、蛋白质、氨基酸。在有利的实施方案中，糊剂中的菊粉是喷雾干燥的菊粉，即形成糊剂前菊粉经喷雾干燥。
上述糊剂可用作水相系统中的成分。优选的水相系统是以水相为基础的食品和化妆品，其中术语“食品”在本说明书的别处定义。优选食品的例子也列在本说明书的别处。在食品和化妆品中，根据本发明，糊剂可用作赋形剂、增稠剂、调质剂、稳定增强剂或增粘剂，此处糊剂可实现一种或多种上文提到的功能。在食品中，根据本发明，糊剂还可用作脂肪替代品、油类替代品、益生剂和/或膳食纤维组分，此处糊剂可实现一种或多种上文提到的功能。最优选的用途是作为油类或脂肪替代品使用。根据本发明的糊剂作为组分的最优选的食品是乳制品，如酸乳酪、酸乳酪饮料、奶油、鲜奶油、凝乳、黄油、乳品、尤其是脱脂乳品、酪乳、酸奶、酸乳酒、干酪、如奶油干酪、软干酪、切片奶酪、硬干酪、乳清、奶粉、乳饮品。
本发明菊粉表现出令人惊讶的高度酸稳定性。尤其是本发明菊粉的水性糊剂表现出高度酸稳定性。与商用产品相比，本发明水性菊粉糊剂的剪切稳定性同样优越。
与其它商用菊粉不同，本发明菊粉具有令人惊讶的高凝胶强度。本发明菊粉在水中的浓度为1-35％(w/w)、更优选为1-30％(w/w)、还更优选为2-25％(w/w)、而更优选为2-20％(w/w)、最优选约为20％(w/w)时，在90℃溶解菊粉，然后在室温(23℃)储存24小时，获得凝胶强度为4-100N、更佳为10-100N、甚至更佳为20-100N，最佳为40-100N。用喷雾干燥的本发明菊粉可很好地获得前述的高凝胶强度，然后用于凝胶的形成。以这种方式获得的凝胶优选显示颗粒特征(颗粒凝胶)。在实施例部分(菊粉在水中加热后形成的结构)详细描述了确定凝胶强度的测量方法。
在另一方面，本发明涉及获得菊粉的方法，包括：
a)粉碎朝鲜蓟根，
b)用水处理粉碎的根，来获得提取物，
c)从获得的提取物中去除颜料成分，
d)从提取物中沉淀菊粉，
e)菊粉再沉淀至少一次。
此方法尤其适于获得前述的本发明菊粉，但不局限于此。
朝鲜蓟根作为起始材料使用，但是此方法不局限于特定的品种。粉碎之前最好先去除根上附着的污染物，如用高压清洁器用水剧烈冲洗。为了将根材料质量的损失减到最少，如有可能最好在深度冷冻状态下冲洗根。
如有必要，首先将根粗略地捣碎，例如剁碎。优选用粉碎机进行进一步的粉碎。获得的粉碎的根材料产物是纤维碎片形式。
在最佳的加工实施方案中，使用具有下列特性的朝鲜蓟根：就干物质和菊粉的形成而言成熟的根。可从菊粉含量与干物质含量的比率以及果糖含量与菊粉含量的比率确定成熟的程度。菊粉含量的范围优选为以重量计占根干物质总重量30-70％，更优选为以重量计40-65％，还更优选为以重量计50-60％，而果糖/菊粉比率范围优选为以重量计3-24％，更优选为以重量计3-12％，最优选为以重量计低于6％。干净朝鲜蓟根的干物质含量优选为以重量计占干净根总重量20-50％，更优选为以重量计30-40％，更优选为以重量计30-35％。
在本发明方法中使用朝鲜蓟根之前必须储存的情况下，为了防止微生物污染、腐烂或由于酶分解作用导致菊粉分子量减小，应将根进行保藏。根保藏的优选方法是冷冻或热风干燥用于储存的粉碎的根。
粉碎之后，用水提取粉碎的根材料，优选温度为60℃至95℃，最优选80-95℃。优选在中性至微碱性pH范围内进行提取。最好温度至少60℃、pH7-9最佳条件，因为在这种情况下酶和酸的水解作用被抑制。粉碎的根材料在水中的浓度(以根鲜重占提取混合物总重量的百分比计算)优选为以重量计10-40％，更优选为以重量计20-30％。
使用的碎片材料干物质与作为提取介质的水之间的比率优选确定为，提取物中的干物质含量为以重量计8-12％，菊粉含量为以重量计占提取物重量大于6％，优选以重量计6-8％。相应地，选择合适的提取条件(如水和根重量的比例)，可使根中以重量计80-90％的菊粉转移到提取物中。基于高分子量菊粉甚至在低至以重量计占提取物重量5％的浓度下从提取物中结晶出来的观察结果，前述条件适于从提取物中获得良好的菊粉结晶和高产量的菊粉。
对提取设备没有特别的限制，并且可以使用用于植物材料的常规提取技术。根据本发明，提取最优选在带搅拌器的加热套提取器中进行。在另一个高度优选的实施方案中，可加热的过滤槽作为搅拌提取器使用。因此，如下文所述，从根中提取菊粉要与通过过滤从废渣分离提取物相结合。根/水混合物平衡后的提取时间优选30分钟-4小时，优选1-2小时。这段时间之后，提取物从废渣中分离出来，例如通过抽吸或滤掉或过滤。
提取物从废渣中分离出来之后，在适当的情况下，纤维材料和植物碎片作为悬浮物可能仍残留在提取物中。如果存在的话，这些悬浮物同样可从提取物中去除。在这种变形方法中，在该方法的步骤b)之后、步骤c)之前要因此跟着一个步骤，即悬浮物(主要由纤维组成)从提取物中去除。可接受的悬浮物的量以及是否进行去除由技术人员根据具体情况决定。可通过常规分离技术进行悬浮物的去除，如离心或过滤。证实除垢分离器尤其合适。还可使用具有适当细度的筛网或过滤器。
在高度优选的实施方案中，通过使用作为过滤材料的废渣可过滤掉悬浮物。在此实施方案中，废渣在提取容器(底部装备滤网，类似过滤槽)的底部沉淀。滤网优选狭缝滤网。沉淀的废渣作为过滤床使用，提取物通过其流过。通过使用此技术，在进一步的精炼或增白提取物或结晶菊粉之前，不需使用另外的过滤步骤，就可能使悬浮物几乎定量地去除。
由于提取物含有有色成分和胶态悬浮的着色物质，因此提取物有颜色。有色成分尤其包括鞣酸和黄酮类，通常使提取物呈黄或棕黄和/或黑棕色。从这样的提取物直接获得的菊粉不符合期望的中性色要求。因此，有必要在方法的步骤c)中将有色成分从提取物中去除。用于从植物提取物中去除有色成分的本发明方法的步骤c)通常还称为植物提取物脱色、澄清或＂增白＂。在本发明上下文中，这些术语是等同的。
根据本发明，通过加入石灰以及随后的碳酸化作用(加入CO2)进行增白。现有技术已知加入石灰的方法，并且已用于例如从甜菜获得蔗糖。在可选的增白方法中，使用离子交换剂去除干扰成分。
在此方法尤其有利的实施方案中，步骤c)去除有色成分通过：
i)镁离子(Mg2+)与植物提取物混合，
ii)至少一种碱性成分与植物提取物混合，
iii)形成沉淀，和
iv)去除从植物提取物形成的沉淀。
在这种特别优选的变形方法中，步骤i)至iv)是此方法步骤c)的子步骤。
与石灰增白方法相比，该方法变形令人惊奇地使提取物更有效地脱色成为可能。此外，使用的助剂(镁盐和碱金属)是低成本的。因此该方法比使用离子交换剂的成本更低。进行此方法步骤在仪器和时间方面的支出也特别低。最后，这种增白还同时从提取物中去除引起混浊的材料。
根据本发明，镁离子(Mg2+)与植物的水提取物混合。在变形方法的步骤i)中，在植物提取物中加入镁盐的水溶液是可行的。在另外更优选的变形方法中，将固态镁盐直接加入植物提取物中并在其中溶解。
如果加入镁盐，优选加入由于其高溶度积而在水中非常容易溶解的盐。特别合适的镁盐可选自氯化镁、硫酸镁、硝酸镁、低级脂肪酸镁盐如醋酸镁和丙酸镁，以及它们的混合物。
根据本发明，步骤ii)中的碱性成分是指该成分含有氢氧根离子(OH-)或与植物提取物混合后在提取物中形成氢氧根离子。碱性成分可以是液体、固体或气体。优选使用液体碱性成分。
如该方法的步骤i)和ii)所述，加入镁离子和碱性成分后，通过沉淀反应形成沉淀物。原则上在本发明方法的上下文中，步骤i)和ii)可同时进行，尤其是在步骤i)中使用镁离子溶液而在步骤ii)中使用碱性液体的情况下。然而，优选首先进行方法的步骤i)，然后步骤ii)。
对方法的步骤c)有利的是，镁离子和碱性成分在提取物中尽可能均匀地分布，以便提取物中的沉淀反应也是均匀的并尽可能定量。因此，优选水性碱性液体作为碱性成分使用(例如碱性溶液或碱性悬浮液)，其可以迅速并均匀地混合到植物提取物中。根据本发明，碱性溶液或悬浮液含有氢氧根离子(OH-)或与植物提取物混合后形成氢氧根离子。
在非常优选的方法变形中，首先在步骤i)中使镁盐均匀地溶解到提取物中。随后，在步骤ii)中，加入水性的碱性溶液或悬浮液。
在一个实施方案中，碱性成分是碱金属或碱土金属氢氧化物的水溶液或悬浮液。氢氧化物优选从碱金属和碱土金属的氢氧化物中选择，例如氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙和氢氧化钡。
在非常特别优选的变形方法中，碱性成分是氢氧化钙的悬浮液。使用氢氧化钙的优点是在步骤iii)获得特别小量的离心液。此外，同时沉淀的氢氧化镁和硫酸钙获得更大的沉降速度和更高的沉淀压缩率。沉淀具有特别小的凝胶稠度。因此，在这个方法变形中沉淀物中结合的菊粉仍然特别低。
另外可以使用的碱性成分是氨，优选水溶液。原则上也不排除使用气态氨，但是与水溶液的使用相比是次优选的。
在另外的实施方案中，碱性成分是有机碱的水溶液或悬浮液，例如乙二胺和三乙醇胺。
弱有机酸盐(如碱金属和碱土金属醋酸盐，尤其是醋酸钠、醋酸钾、醋酸钙和醋酸镁)也可以使用。
氢氧化镁作为沉淀形成。根据本发明，水性提取物的有色成分余留在沉淀中，因此从液相中分离出来。获得充分脱色的提取物。使用的Mg2+离子和碱性成分的量，以及因此形成的沉淀的量，尤其决定了脱色如何定量进行。反应物量的优化在技术人员的能力范围之内。至于硫酸镁，优选浓度是以重量计占水性提取物的0.5-3％范围内，更优选以重量计占水性提取物的0.5-2％。
在优选的变形步骤c)中，如上所述，氢氧根离子与镁离子的摩尔比OH-:Mg2+优选为2.2:1至1.8:1。最优选的比率严格按化学式计算，即OH-:Mg2+＝2:1。因此选择碱性成分的量从而为镁离子提供适宜量的氢氧根离子。
为了尽可能快地实现溶解和均匀化，从而能够迅速反应，在方法的步骤i)和ii)使用搅拌优选进行镁盐溶解和碱性成分的混合。然而，对混合技术没有特别另外的限制。因此，所述方法例如还可通过技术人员熟知的其它混合技术进行。
为了加快进程，步骤i)优选在温度60-80℃进行。加入碱性成分之后的反应时间通常为大约1至15分钟，平均大约10分钟。
去除步骤iv)优选通过沉淀或过滤进行。离心可使沉淀更快，优选碟式离心机，尤其是除垢离心机。然而，也可使用技术人员熟知的其它分离技术。这些技术可以互相联合使用，例如对增白的提取物离心除垢，随之联合对除垢的提取物过滤，如用板式过滤器。
如果有必要，本发明方法的整个步骤c)也可进行不止一次。如果使用前述具有子步骤i)至iv)的优选变形步骤c)，则对于单个子步骤i)至iv)进行多次也是可能的。
步骤c)之后，在步骤d)中菊粉从提取物中沉淀出来。例如通过加入醇(如乙醇、甲醇或异丙醇)产生沉淀。在这种情况下，最初高分子量级分的菊粉沉淀取决于加入醇的量或者调节液相的极性，因此通过加入的醇量有可能影响提取物中的菊粉如何定量沉淀出来，和主要得到哪些分子量级分的菊粉。除了醇，还可以使用其它混溶于水的非极性有机液。
由于这个目的，在此方法步骤特别有利的实施方案中，为了限制使用醇(尤其是乙醇和异丙醇)，最初对制备的提取物进行浓缩，优选浓缩至其最初体积的四分之一到五分之一。通过蒸发或膜过滤以及两种方法的组合进行浓缩。在这种情况下，为了避免菊粉沉淀，必须注意在浓缩过程中浓缩物要保持高温，优选60-95℃。膜过滤的优点是随着过滤可去除伴随菊粉的低分子量物质。通过选择递增的醇浓度，可控制菊粉随后从浓缩物中沉淀，以使菊粉按照分子大小范围(其特征在于例如重均聚合度(DPw))进行分级。取决于沉淀条件的选择，结果是得到所需纯度的、具有本发明DPw的级分。
更优选通过冷却提取物而非通过醇沉淀获得菊粉。优选的条件为提取物冷却到温度2-10℃，更优选2-8℃，并在此温度保持时间为6至140小时，优选6至48小时，在这期间菊粉沉淀。冷却速率和温度，以及冷却的持续时间影响菊粉从提取物中沉淀和分子量分布的宽度，从而影响相同时间沉淀的量。选择更长的时间和更低的温度，导致更多低分子量菊粉的沉淀和更广的分子量分布，从而得到更低平均分子量的沉淀级分。通过常规分离技术(例如离心、倾析、过滤)将沉淀的菊粉从液相分离出来。
在优选的实施方案中，在上述方法的提取步骤b)之后和步骤c)之前第一次结晶出菊粉。这种结晶优选如前所述进行。与直接增白提取物相比，步骤c)之前的结晶导致高分子量菊粉产量的增加，并节约使用增白剂，即镁化合物和碱性成分。菊粉第一次结晶之后增白提取物是有利的，因为在这种情况下只需去除结合在菊粉晶体上的有色成分，这将导致同样更少量的菊粉结合在增白泥渣上。
第一次沉淀和去除沉淀的菊粉之后，为了获得仍然溶解的任何菊粉级分，可以接着重新冷却提取物或加入醇。根据从植物得到如何定量的菊粉以及在终产物中期望怎样的分子量分布，视具体情况作出重复的决定。
提取物中菊粉的浓度基本上取决于根中菊粉的含量以及提取物中粉碎的根的浓度，并且是对菊粉的沉淀(通过冷却提取物)有影响的另一变量。因此，为了在第一次沉淀后浓缩液相(例如通过蒸发)，还为了沉淀低分子量级分(如果这是期望的)，可以采用依赖于浓度的沉淀。
在方法最后的步骤e)中，对沉淀的菊粉再沉淀。在本发明的上下文中，“再沉淀”指从前面方法步骤得到的固态菊粉再溶解，然后再一次从溶液中沉淀和/或结晶出来。因此，方法的步骤e)还可表述为：菊粉再一次溶解以及沉淀和/或结晶，其中此步骤至少进行一次。结晶与沉淀不同在于主要获得晶体结构。
菊粉优选在热影响下优选在水中溶解。温度为70-100℃，尤其是90-100℃的水特别适宜。
如前所述通过醇沉淀可进行步骤e)中的沉淀。然而，优选通过冷却溶液至2-10℃获得菊粉，更优选2-8℃、时间6至140小时，优选12-48小时。
为了获得仍残留在液相中的菊粉，在步骤e)中溶解的菊粉的沉淀可以重复进行。根据从植物得到如何定量的菊粉以及在终产物中期望怎样的分子量分布，视具体情况作出重复的决定。为了简化沉淀可浓缩液相。
再沉淀之后，通过常规分离技术(例如离心、倾析、过滤)从液相分离出所产生的菊粉固体。
为了改变得到的菊粉产物的分子量分布和纯度，可不止一次进行方法步骤e)。已显示重复步骤e)的再沉淀，平均分子量和平均聚合度转变为更高的值。因此在所要求保护的范围之内，有可能设置多种本发明菊粉分子量/聚合度的平均值。
如果仍存在细颗粒的杂质，在方法中插入一次或多次过滤步骤是有利的。任何存在的细颗粒杂质会在过滤中除去。技术人员选择过滤器的细度取决于杂质的颗粒大小。
获得提取物之后，过滤步骤可插到方法的任何地方。例如在步骤b)中得到提取物之后，直接进行过滤步骤是有利的。过滤步骤不同于如前所述的悬浮材料的去除，因为通过过滤去除的颗粒比主要由纤维组成的悬浮材料细小。在另一个优选的实施方案中，在步骤d)之前进行过滤步骤。
过滤步骤优选结合如方法步骤e)所述的再沉淀。这需要菊粉如前面步骤e)所述进行溶解，然后对溶液进行过滤。过滤之后，菊粉从过滤的溶液中沉淀或结晶出来。通过常规分离技术(例如离心、倾析和过滤)，可从液相分离出沉淀或结晶后得到的固态菊粉。
在一些情况下，得到的菊粉可通过过滤不能去除的物质脱色。在这种情况下优选通过用活性炭处理去除有色杂质。在一个实施方案中，活性炭在水中悬浮，并在温度超过80℃加入菊粉溶液，优选超过90℃。对于以重量计20％的菊粉溶液，活性炭的量优选在以重量计占菊粉溶液重量1-10％范围内，优选以重量计2-6％，更优选以重量计2-3％。吸附有色杂质之后，通过离心和/或过滤去除活性炭。活性炭悬浮液可通过离心分离活性炭泥渣进行预澄清，然后通过两步过滤澄清，例如用硅藻土涂层过滤器和纸板过滤器的组合。在活性炭从菊粉溶液分离的过程中，为了将菊粉保持在溶液中，温度维持在80℃以上，优选90℃以上是很重要的。去除活性炭之后，菊粉可如上述沉淀或结晶，并从液相中分离出来。
从液相中分离出来之后，可用水或水/醇混合物再一次洗涤终产物。优选用冷水在温度2-10℃洗涤。为了这个目的，菊粉沉淀物在水中形成浆体，然后菊粉再一次沉淀。
得到的菊粉优选在另外的、最后的方法步骤中干燥。通过冷冻干燥、喷雾干燥或转鼓式干燥进行干燥。
在优选的实施方案中，本发明菊粉是喷雾干燥形式。在所附实施例中描述合适的喷雾干燥参数。在喷雾干燥方法中，沉淀或结晶的菊粉必定再一次形成悬浮液(在低于约80℃的水中)或溶液(在高于约80℃的水中)是不证自明的。可选地，最后的沉淀或结晶步骤(如上述)可省略，并且来自此方法悬浮或溶解的菊粉可直接喷雾干燥。通过将喷雾干燥的本发明菊粉加入液体，有可能使制备的食品的粘度显著有效地增加。加入相同量的本发明菊粉，与其它方式干燥(如冷冻干燥)的菊粉相比，用喷雾干燥的菊粉在粘度上得到更大的增强。
然而在另外的优选实施方案中，本发明菊粉是喷雾颗粒形式。通过已知的方法(如通过引入先前喷雾干燥的材料作为颗粒形成的种子并喷雾干燥另外的菊粉)获得喷雾颗粒菊粉。例如具有10-100μm颗粒大小的菊粉可作为最初的装料。例如合适的喷雾制粒条件是70％水和30％菊粉的进料组合物，进料温度90℃。
本发明菊粉非常特别优选具有50-350μm的平均粒径，更优选80-300μm，甚至更优选100-250μm，最优选100-200μm。因此这样的菊粉是本发明另外的方面。
通过干样品的筛析和光散射均可确定平均粒径。然而优选方法是筛析，所以通过筛析确定本发明菊粉优选具有50-350μm的平均粒径，更优选80-300μm，甚至更优选100-250μm，最优选100-200μm。
在一个实施方案中，通过喷雾干燥或喷雾制粒方法获得具有所述颗粒大小的本发明菊粉。因此具有先前所述颗粒大小的喷雾干燥或喷雾颗粒的菊粉是本发明另外的方面。
对于干燥后菊粉平均粒径仍在优选范围之外的事件，有可能依靠筛选分级来调整干菊粉优选的平均粒径。选择合适的筛眼孔径在一般技术人员的能力范围之内。
本发明菊粉颗粒优选具有小于45％的晶体分数，更优选小于40％，甚至更优选小于35％。在另外的优选实施方案中，小于20％，甚至更优选小于10％。在最优选的实施方案中，结晶度小于1％。通过Ruland-Vonk方法(W.Ruland，Acta Cryst.，14，1180(1961)；C.G.Vonk，J.Appl.Cryst.6，148(1973))确定所述结晶度。在所附实施例中详细描述确定结晶度的方法。低结晶度赋予菊粉更好的溶解特性，其在某些食品应用中是有利的。
而在另外的方面，本发明还涉及含有前述的本发明菊粉以及一种或多种可食用或可药用成分的组合物。通常组合物包括人和动物的食品、饮料、功能食品、药剂和药物组合物(包括预防组合物和治疗组合物)及其中间体。
在本发明上下文中，功能食品指除了含有传统营养之外，还包含具有促进健康作用的成分的食品(美国国家科学院医学研究所定义，1994)。
所述可食用或可药用成分优选选自糖(例如葡萄糖、果糖、蔗糖、乳糖、半乳糖、麦芽糖、异麦芽糖、聚葡萄糖)、多元醇(例如山梨醇、乳糖醇、麦芽糖醇、异麦芽糖醇、甘露醇、木糖醇)、麦芽糊精、增甜剂、氢化葡萄糖浆、人和动物食品的添加剂、人和动物食品的中间体、人和动物食品、可食用的液体、饮料、生物可利用的矿物源、可药用的载体、药物和治疗活性的物质、药物组合物和药剂。
本发明特别优选的组合物包括存在可食用或可药用、生物可利用的矿物源，尤其是钙和/或镁和/或铁源(例如钙、镁和铁的乳制品、盐和复合物)的本发明菊粉。
如上文说明，本发明的目的是提供在食品中使用时具有特别有利性质的菊粉，根据本发明，术语食物产品和食品是等同的。在另外的方面，本发明因此还涉及含有前述菊粉的食品和膳食增补剂。根据本发明，术语食品包括人的食品和动物食品或动物饲料。膳食增补剂包括给人和动物的膳食增补剂。
特别优选的食品选自乳制品、酸乳酪、冰淇淋、基于乳的软冰、基于乳的雕刻食品、布丁、奶昔、牛奶蛋羹、奶酪、营养棒、能量棒、早餐棒、糖果、烘焙食品、薄脆饼干、曲奇、饼干、麦片、快餐食品、冰茶、果汁软冰、膳食饮料、成品饮料、运动饮料、耐力饮料、用于膳食增补物的粉制饮料混合物、婴幼儿食品、含钙橙汁、面包、羊角面包、早餐谷类、面条、涂抹食品、无糖饼干和巧克力、钙口嚼片、肉制品、蛋黄酱、沙拉调料、果仁奶油、深冻食品、调味料、汤和即食餐。含有本发明菊粉的最优选食品是乳制品，尤其是酸乳酪。本发明菊粉显示对乳制品(尤其是酸乳酪、可能是搅拌型或罐发酵酸乳酪或酸乳酪饮料)的稳定性、质地、稠度和口感特别好的作用。
根据本发明，其它有用的乳制品是奶油、鲜奶油、凝乳、黄油、乳品、尤其是脱脂乳品、酪乳、酸奶、酸乳酒、干酪、如奶油干酪、软干酪、切片奶酪、硬干酪、乳清、奶粉、乳饮品。
食品、特别是乳品，尤其是酸乳酪中菊粉的优选水平是以重量计占食品、乳品或酸乳酪所有成分总重量0.2-5％的干菊粉，优选以重量计0.5-4.5％的干菊粉。
在本发明的一个实施方案中，食品是通过挤压方法制成的食品，例如早餐谷类。
在另外的方面，本发明涉及含有前述菊粉的化妆制品。化妆制品特别优选采用霜剂的形式，尤其是皮肤和面部霜剂。
在另外的方面，本发明还涉及前述菊粉作为添加剂在食品、功能食品和化妆制品中的用途。所述用途还特别涉及如上文提到的所有具体的食品和化妆制品。
而在另外的方面，本发明涉及本发明菊粉在制备药物组合物或药剂中的用途。
本发明菊粉有益于在食品、功能食品、药物组合物或药剂中使用，用于改变或调节人、哺乳动物和其它脊椎动物大肠(特别是大肠远端区)的细菌群落组成。
同样在食品、功能食品、药物组合物或药剂中使用本发明菊粉，可能用于改变或调节人、哺乳动物和其它脊椎动物大肠(特别是在大肠远端区)的菊粉发酵模式。
另外优选的本发明菊粉的用途是作为脂肪或油类替代物和/或作为膳食纤维在食品中使用，其中术语“食品”包括至少所有上文提到的食品，尤其是所有上文提到的乳制品。与常规菊粉相比，具有出色的感官特性(尤其是口感)是有利的。因此，本发明菊粉还可作为感官特性的增强剂(尤其作为口感增强剂)在食品中使用。
本发明菊粉另外的用途是作为调质剂、稳定增强剂、增粘剂，特别在食品和化妆品中使用。术语“食品”包括至少所有上文提到的食品，尤其是所有上文提到的乳制品。
最后，本发明菊粉可用于食品、功能食品、药物组合物或药剂，产生以下有益的作用：粗粮纤维效果(roughage effect)、调节肠道功能、益生作用和/或致双歧作用(bifidogenicity)、增加矿物质例如钙、镁和铁的吸收、骨矿物质密度增加、骨矿物质含量增加、峰值骨量增加、改善骨结构、减少骨矿物质密度损失、减少骨结构损失、调节脂类代谢、刺激免疫系统、预防癌症和降低癌症风险、预防大肠癌和降低大肠癌风险以及预防乳腺癌。
下文将通过实施例说明本发明，但并不用于限制总的发明概念。
实施例
常规方法
1.测定果聚糖
1.1通过外切菊粉酶的水解作用测定果聚糖
精确称量50.0±5.0mg的菊粉倒入1ml带刻度的烧瓶中制备待测量的菊粉溶液。加入700μl的dd H2O进行溶解。然后，为了让样品材料尽可能好地从容器底部脱离，摇动样品，然后将其置于几乎沸腾的水浴锅(～99℃)中8分钟。在孵育期间，每隔30秒摇动带刻度的烧瓶。孵育完之后，样品冷却至室温，然后加dd H2O至1ml标记处。样品溶液的菊粉浓度为50.0±5.0％。
消化之前为了测定糖，取出200μl并在-20℃冷冻。在测量糖之前，此样品在室温融化、混合、通过在95℃加热器中1400rpm摇动5分钟进行溶解、4000rpm离心2分钟。为了水解，50μl约5％浓度的菊粉溶液放入消化混合液中(包括50μl1M柠檬酸钠pH4.6、25μl外切菊粉酶(爱尔兰国际Megazyme有限公司(Megazyme International Ireland Ltd)，Wicklow，Ireland，产品No.E-EXO1，2.5U/μl)和375μl dd H2O)。混合消化液并在4000rpm离心1分钟。然后消化液在40℃加热器中孵育4小时。所有消化的样品在-20℃冷冻。测定糖之前，这些样品在室温融化、混合并4000rpm离心2分钟。为了测定果糖，通过将10μl消化液加到90μldd H2O中制备1:10稀释液。
为了测定消化液中释放的果糖和葡萄糖，如“糖测定(葡萄糖、果糖、蔗糖)”中所述，在所有样品中进行葡萄糖和果糖的光度计测量。消化之前除了测定样品中的葡萄糖和果糖，还测定蔗糖。
消化之前，未稀释的5％浓度的菊粉溶液用于糖测定。将10μl该溶液加至200μl测量缓冲液。为了测量消化样品中的葡萄糖，10μl未稀释的样品加至200μl测量缓冲液。为了测量消化样品中的果糖，10μl按1:10稀释的样品加至200μl测量缓冲液。
如糖测定所述，计算基于NADP向NADPH转化的摩尔消光系数6.23l＊mmol-1＊cm-1。从消化样品中的葡萄糖和果糖浓度减去消化前存在的葡萄糖和果糖浓度。同样地，要减去消化前从存在于样品中的蔗糖水解释放的葡萄糖和果糖。
然后得到菊粉消化期间形成的果糖和葡萄糖浓度。通过加合葡萄糖和果糖的含量，并纳入系数162/180(将测量的游离己糖换算成果聚糖结合的己糖)获得果聚糖含量。
2.糖测定(葡萄糖、果糖和蔗糖)
在NADP+(烟酰胺腺嘌呤二核苷酸)向NADPH(还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸)转化的酶促分析中用光度测定法测定葡萄糖、果糖和蔗糖的含量。在还原反应中烟酰胺环丧失了芳香性，因此吸收光谱改变。用光度测定法可检测吸收光谱的改变。
用己糖激酶和腺苷三磷酸(ATP)将葡萄糖和果糖转化成6-磷酸葡萄糖和6-磷酸果糖。然后通过6-磷酸葡萄糖脱氢酶将6-磷酸葡萄糖氧化成6-磷酸葡萄糖酸。在该反应中NADP+被还原成NADPH，用光度测定法测量形成的NADPH的量。形成的NADPH与提取物中存在的葡萄糖的比例为1:1，因此使用NADPH的摩尔消光系数(6.23l mmol-1cm-1)，根据Lambert-Beer定律从NADPH的含量可计算葡萄糖的含量。
6-磷酸葡萄糖的氧化作用完成之后，溶液中以同样方式产生的6-磷酸果糖通过磷酸葡萄糖异构酶转化成6-磷酸葡萄糖，再氧化成6-磷酸葡萄糖酸。果糖和形成的NADPH的量的比例也是1:1。按葡萄糖中所述方法从形成的NADPH的量计算果糖含量。
随后，用蔗糖酶(Megazyme)将提取物中存在的蔗糖分解成葡萄糖和果糖。然后通过NADP+依赖的反应中的上述酶，将释放的葡萄糖和果糖分子转化成6-磷酸葡萄糖酸。一分子蔗糖转化成6-磷酸葡萄糖酸产生两分子NADPH。形成的NADPH的量同样用光度测定法测量，由此用NADPH的摩尔消光系数计算蔗糖含量。
如“通过外切菊粉酶的水解作用测定果聚糖”中所述，5％浓度的菊粉溶液用于糖测量。10μl该溶液加至200μl测量缓冲液。测量在微量滴定板中使用SPECTRAmax光度计(Molecular Devices，分子仪器公司)一式双份测定。所有使用的酶溶液在测量缓冲液(包括50mM咪唑HCI pH6.9，2.5mM MgCl2，1mM ATP和0.4mM NADP)中配制。在340nm波长处跟踪NADP向NADPH的转化。
通过加入2μl己糖激酶(来自酵母，0.3U/μl)和6-磷酸葡萄糖脱氢酶(来自酵母，0.14U/μl)的混合物测定葡萄糖。在葡萄糖完全转化后，加入2μl磷酸葡萄糖异构酶(来自酵母，0.14U/μl)测定果糖。一旦果糖完全转化，加入2μl蔗糖酶(Megazyme，0.2U/μl)裂解存在的蔗糖。如前述进行葡萄糖、果糖和蔗糖的计算。
3.分子量分布分析
3.1组合光散射和折射率检测的凝胶渗透色谱(GPC-RI-MALLS系统)
菊粉/果聚糖以1％(w/v)的浓度溶解在超纯水中。称出5～10mg倒入2ml Eppendorf管中。溶液在干热摇床(Eppendorf，艾本德公司)中300rpm，95℃加热10分钟。冷却至室温后，通过用超纯水以1:2稀释配制0.5％(w/v)的溶液。通过0.22μm的离心过滤器(Spin-x，Costar公司)4000rpm离心2分钟进行过滤。使用Dionex系统(戴安公司(Dionex Corporation)，Sunnyvale，USA)分析聚合物，Dionex系统由下述部件组成：P680高效液相色谱仪、AS50自动取样器、恒温分离管柱箱TCC-100。DAWN-EOS光散射检测器(怀雅特技术公司(Wyatt Technology)，Santa Barbara，USA)，使用λ0＝690nm和25.9至163.3°角范围内的15道检测器以及偶联于Shodex RI-101RI检测器(昭和电工(Shodex Denko K.K.)，Kanagawa，Japan)的K5流动室进行检测。聚合物在一个前置柱和三个柱(Suprema30，Suprema Lux1000，Suprema30000)(SUPREMA-Gel，PSSPolymer Standards Service GmbH，Mainz，Germany)上进行分级分离。注射90μl溶液。在温度30℃进行分级分离，流速为0.8ml/分钟，洗脱液为0.05M NaNO3。使用Astra V5.1.8.0程序(怀雅特技术公司(WyattTechnology)，Santa Barbara，USA)分析样品的分子量分布。
3.2组合折射率检测的凝胶渗透色谱(GPC-RI-MALLS系统)
通过在干热摇床中95℃轻轻摇动10分钟，菊粉以1％(w/v)的浓度溶解在洗脱液(DMSO+90mM NaNO3)中。短暂冷却后，菊粉溶液用洗脱液稀释到0.1％(100μl菊粉溶液+900μl洗脱液)，并立即放置到60℃自动取样器中。使用下述仪器分析聚合物：Dionex P580泵、Dionex AS50自动取样器、Dionex型号585柱式加热炉(戴安有限公司(Dionex GmbH)，Idstein，Germany)，Shodex RI-71检测器(Shodex/Shoko有限公司，Tokyo，Japan)。Chromeleon软件(戴安有限公司(Dionex GmbH)，Idstein，Germany)控制该系统。聚合物在PSS GRAM，10μ前置柱和PSS GRAM3000，10μ、PSS GRAM100，10μ分离柱上(PSS Polymer StandardsService GmbH，Mainz，Germany)分级分离。注射50μl0.1％的菊粉溶液用于分析。在温度60℃的柱式加热炉中进行分级分离，流速为0.7ml/分钟，洗脱液为DMSO+90mM NaNO3。为了确定分子量，用下述右旋糖苷标准品(产品号.31430，Fluka Riedel-deHaen，Seelze，Germany)校正系统：右旋糖苷T1(Mw1270)、T5(Mw5220)、T12(Mw11600)、T25(Mw23800)、T50(Mw48600)、T80(Mw80900)、T150(Mw147600)、T270(Mw273000)、T410(Mw409800)、T670(667800)。使用PSS WinGPC compactV.6.20程序(PSS，Mainz，Germany)分析样品的分子量分布。
4.测定水含量
使用AQUA40.00Karl-Fischer滴定器(analytikjena AG，耶拿分析仪器股份公司)测定水含量。Hydranal-Coulomat AG(莱德尔·德·亨公司(Riedel-deHa
Figure G2007800151391D0021081828QIETU
n)，订货号34836)用作阳极电解液。使用的参照物是水含量为15.61-15.71％的酒石酸二钠二水合物(莱德尔·德·亨公司(Riedel-deHa
Figure 2007800151391100002G2007800151391D0021081828QIETU
n)，订货号32323)。称10-20mg样品到5ml样品瓶(N20-5DIN，Machery-Nagel公司，订货号70204.36)中，用轧盖(crimpedcaps)(N20TS/oA，Machery-Nagel公司，订货号702815)密封瓶子，使用Karl-Fischer滴定器测定样品的水含量。
5.测定分支程度
菊粉最初进行全甲基化，并用ATR-IR光谱法(见下文仪器和条件)检查甲基化的完全性。然后用酸性水解(标准甲基化分析)或可选地用还原降解法将样品分解为它们的单体构件，部分甲基化的糖醇乙酸酯和脱水糖醇乙酸酯的相对摩尔组成用气相色谱(见下文仪器和条件)和气相色谱-质谱联用仪(GC-MS，见下文仪器和条件)确定。
ATR-IR
仪器：    Bruker Tensor27
技术装备：Diamond ATR
GC：
仪器：    Carlo Erba HRGC5160Mega Series
柱：      Chrompack CPSil8CB(25m)具滞留间隙(1.5m)
          ID：0.25mmFD：0.25μm
运载气体：He(80kPa)
检测器：  FID
注射器：  在柱上
积分器：  Merck Hitachi D-2500Chromato-Integrator
温度程序：60℃(1分钟等温)，10℃/分钟至170℃，
          3℃/分钟至230℃，20℃/分钟至290℃(20分钟等温)
GC-MS
GC：仪器：Agilent6890GC
柱：      HP-5，30m
运载气体：He
注射器：  狭缝5:1
温度程序：60℃(1分钟等温)，10℃/分钟至170℃，
          3℃/分钟至230℃，20℃/分钟至290℃(20分钟等温)
MS：仪器：JEOL GCmate II双聚焦扇形场质谱仪
方式：    EI，70eV
评估：    AMDIS32，Wsearch32
5.1全甲基化
(根据Ciucanu和Kerek/Ciucanu，I.&Kerek，F.(1984)A simpleand rapid method for the permethylation of carbohydrates.Carbohydr.Res.131，209-217进行。)
大约50mg样品溶解于2.5ml二甲亚砜中。然后加入3eq/OH细磨氢氧化钠和3eq/OH碘代甲烷并室温搅拌24小时。然后再次加入一半剂量的每种试剂。随后样品经蒸馏水透析4天(Dialysemembran Spectra/PorMWCO3500，Spectrum Laboratories，Rancho Dominguez，CA，USA)并冷冻干燥。用ATR-IR光谱法检查甲基化的完全性。如果发生全甲基化，3300至3400cm-1范围内的OH伸缩振动应该消失。
5.2标准甲基化分析
水解
大约2mg全甲基化的的菊粉与0.9ml0.5M三氟乙酸在1ml V瓶中混合，90℃搅拌水解1小时。溶液冷却后，在氮气中蒸发至干。通过与甲苯共馏去除三氟乙酸残留物。
还原作用
水解的样品与500μl0.5M NaBD4溶液在2M NH3中混合，60℃加热1小时。冷却后，通过加入少数几滴冰醋酸分解过量的硼氢化钠。通过与15％浓度的甲醇乙酸(methanolic acetic acid)共馏去除得到的硼酸盐。
乙酰化作用
还原作用产生的部分甲基化的糖醇与200μl醋酸酐和50μl吡啶混合，90℃乙酰化2个小时。冷却溶液，然后加入饱和碳酸氢钠溶液直到观察不到另外的气体形成。然后用二氯甲烷萃取4次，每次使用15ml。合并的有机相用饱和碳酸氢钠溶液洗涤两次，每次使用15ml，一次与20ml冷的0.1M HCl，一次与25ml蒸馏水。然后溶液用氯化钙干燥并在真空中浓缩，溶于二氯甲烷中用于GC测量。
5.3还原降解
在螺旋盖的玻璃瓶中，大约1mg全甲基化的样品溶解于500μl二氯甲烷中，与6eq(当量)三乙基硅烷上的糖苷键和4eq TMS三氟甲基磺酸盐混合，室温搅拌2小时。加入20μl醋酸酐后，室温继续搅拌2小时。然后通过加入饱和碳酸氢钠水溶液终止反应，并继续搅拌1小时。通过用二氯甲烷提取进行实验，随后用饱和碳酸氢钠水溶液和蒸馏水洗涤合并的有机相。最后溶液用氯化钙干燥，在氮气中浓缩，溶于二氯甲烷中用于GC测量。
5.4定性和定量分析
通过气相色谱用柱上注射和火焰离子化检测器(FID)定量分析降解产物。根据它们的有效碳响应值修正峰面积。以它们的质谱(GC-MS)和已知对照样品的保留时间为基础，分配峰值。
6.菊粉的差示扫描量热法
在50ml带刻度的聚丙烯管(30.0×115mm，葛莱娜公司(Greiner)，订货号227261)中配制40ml15％(w/v)浓度的菊粉溶液。通过将相应的粉末加入双蒸水并振荡制得。随后，所有配制好的悬浮液放置在水浴(95℃)中，振荡若干次进行溶解。20分钟后，凭视觉确定所有的悬浮液完全溶解。然后，将制备好的溶液平均分到两个50ml带刻度的聚丙烯管(30.0×115mm，葛莱娜公司(Greiner)，订货号227261)中，并立即在液氮中深度冷冻。然后冷冻的溶液冷冻干燥2天(水含量大约10％)，在研钵中研磨。
使用自动Karl-Fischer滴定器测定样品的水含量(见常规方法4)。
对于DSC测量，称约10mg菊粉干物质到不锈钢坩埚中(体积50μl)，测定精确的重量，加入30μl蒸馏水。然后密封坩埚。用空的不锈钢坩埚作为对照。在具有自动取样器的DSC仪器(珀金埃尔默公司(PerkinElmer)；Diamond)中从10-160℃加热样品，加热速率为10℃/分钟。用PYRIS7.0软件程序(珀金埃尔默公司(Perkin Elmer)，63110 Rodgau-Jügesheim，Germany)进行数据分析。这需要测定T0(起始)和自由焓dH。
7.测定粘度
通过98℃振荡配制多种浓度(重量/体积蒸馏水)的菊粉水溶液，溶解(时间不超过13分钟)后立即测量清亮溶液。在BOHLIN Gemini高级流变仪(马尔文仪器(Malvern Instruments)；Herrenberg，Germany)中，使用CP4°/40mm锥板系统的等温(90℃)粘度测定模式进行测量。用一层额外的亮石蜡油覆盖测量间隙。10/秒的剪切速率进行60秒加10秒驰豫时间作为预剪切。在剪切速率模式的对数阶段测量剪切。上升波形起始剪切速率为20/秒，终剪切速率为30/秒，有20秒持续时间和10秒积分时间。数据基于20/秒至30/秒范围内的平均值并且是每个数据点三次独立测量的平均值。平均值不包括所有确定为异常值的测量值。用所谓的“四分位法”定义“异常值”。限定异常值为所有位于范围准则Q2-k＊(Q3-Q1)≤无异常值≤Q2-k＊(Q3-Q1)之外的测量值(SACHS，Lothar：AngewandteStatistik，10th edition，Springer-Verlag Berlin(2002)，第364页以及下列等等)。此处Q1和Q3分别是测量数据的25％四分位数和75％四分位数，Q2是测量数据的中位数(50％四分位数)。数值1.5用作因子k。
8.测定凝胶强度和粘弹性性能
在Haake Rotovisco VT550粘度计的MV测量杯中装入70g以重量计17％的菊粉(蒸馏)水悬浮液。然后在预加热(90℃，加热套)仪器中嵌入桨式搅拌机并安装。然后，128rpm搅拌加热混合物15分钟。
15分钟后，在90℃将混合物转移到由底部和壁组成的容器中，其中壁由两个彼此叠放并用胶带(宽19mm)固定到一起的丙烯酸薄片圆柱环(每个高20mm，直径30mm)构成。混合物引入到容器中低于上边缘约5mm的水平，没有气泡。然后，用铝箔密封容器并竖放室温(23℃)过夜。
在室温(23℃)储存约20小时后，用TA XT2质构仪测量凝胶强度。为了有可能在光滑的、没有干燥的表面上测量凝胶强度，首先去掉将容器的两个圆柱环绑在一起的胶带。然后用刀片沿着环之间切开凝胶，从而在凝胶的较低部分呈现出光滑的表面。
用TA XT2质构仪通过水平弹片(dome)(直径24.5mm)穿透到凝胶(1mm)中测量凝胶强度。质构仪的设置如下：
测量原则：沿压力的方向施力
前进速度：2mm/秒
测试速度：2mm/秒
触发值：  0.01N
倒退速度：2mm/秒
行程：    1mm
弹片单次穿透的最大值用牛顿标示。
实施例1
源自朝鲜蓟根的菊粉的特征
1.栽培朝鲜蓟植物
Madrigal品种的朝鲜蓟植物生长在西班牙巴伦西亚附近。2005年4月播种种子，2005年8月/9月收获植物。根与地上部分分离，去除粘附的泥土并干燥。然后将未制冷的根从西班牙运输到德国。在提取菊粉前根部储存在-20℃。
2.从朝鲜蓟根制备菊粉
来自Madrigal品种朝鲜蓟植物(约4-5月龄)的根用于制备菊粉。60kg的根在粉碎机(Gloria Universal garden shredder natura2800L)中进一步加工成碎片之前，在深度冷冻阶段，通过用高压清洁器(Krcher240)冲洗，去除附着在根上的土壤成分。碎片放入带框式搅拌器、含预加热到80-90℃水的加热套提取器中。加入的水的总量是180kg。通过加NaOH将提取物的pH值调整至9.0。用提取器的加热套将碎片糊状物从40℃快速加热到80-85℃之后，为了从碎片中提取菊粉(果聚糖)，糊状物在80-85℃搅拌大约60分钟。这之后通过泵抽空，将粗提物从碎片中分离出来。
通过形成总计0.7g Mg(OH)2/100ml提取物，分两步对粗提物进行脱色。在第一阶段，3400g MgSO4＊7H2O(相当于0.5g Mg(OH)2/100ml提取物)通过搅拌溶解于170L深棕色提取物中，整个过程10分钟。随后，加入作为悬浮物的1015g96％浓度的Ca(OH)2(于3L水中)，搅拌10分钟。得到pH值为9.4。全部沉淀混合物在板式分离器(GEA Westfalia typeSC-6-06-076)中定量澄清，整个过程120分钟。脱色的提取液浅黄色且不含引起混浊的材料。获得的稠膏样固相即为去除的泥渣级分。对以这种方式获得的提取液重复完整的脱色步骤，150L提取液中含有MgSO4＊7H2O(相当于0.2g Mg(OH)2/100ml提取物)和作为悬浮物的410g96％浓度的Ca(OH)2(于1.5L水中)。全部沉淀混合物在板式分离器中定量澄清，整个过程30分钟。pH9.4的脱色的提取液清澈、浅黄色，且不含引起混浊的物质。再次获得的稠膏样离心分离物即为去除的泥渣级分。
通过在4℃冷却48小时，从以这种方式增白的提取物中获得固体菊粉。通过使用板式分离器离心沉淀获得的泥渣样沉淀物为菊粉。
沉淀物按照增白提取物中存在的相同浓度将菊粉溶解在热水中并在2℃储存48小时重新沉淀，连续进行两次再纯化。最终得到的菊粉沉淀物再完全溶解到如前面使用的相同浓度加热的水中。然后热溶液通过带过滤层的板式过滤器过滤。随后通过冷却溶液(2℃，48小时)沉淀菊粉，冷冻干燥终产物。
图1为图形表示的提取方法。
在提取过程中，在单个提取和纯化步骤(通过组合折射率检测和用右旋糖苷标准品校正的凝胶渗透色谱(GPC-RI，见＂常规方法＂中的方法3.2))之后分析聚合物分布。从图2明显可见，热水提取后提取物(B)的聚合物分布与洗涤根(A)中的聚合物分布相当。图2显示了在洗涤的朝鲜蓟根(A)中和热水提取菊粉后的提取物(B)中聚合物分布的GPC-RI分析。
在冷(4℃)分级分离菊粉之后，聚合物分布的分析显示高分子量菊粉级分(C)从低分子量级分(D)分离出来(图3)。图3显示了在热水提取菊粉后的提取物(B)中、4℃菊粉沉淀后的沉淀物(C)中和沉淀后离心菊粉获得的更多轮次(upper run)(D)中聚合物分布的GPC-RI分析。
通过再沉淀高分子量菊粉级分，实现高分子量菊粉的进一步富集并去除低分子量物质(尤其是单和二糖)(图4)。图4显示了在4℃沉淀的菊粉(C)中、第一次再沉淀后的沉淀物(F)中和第一次再沉淀后的澄清相I(E)中聚合物分布的GPC-RI分析。
热水过滤、重新沉淀菊粉后，较低聚合度的菊粉同样留在澄清相中(图5)。图5显示了过滤后的菊粉溶液(G)中、结晶后沉淀的菊粉(K)中和结晶后的澄清相III(H)中聚合物分布的GPC-RI分析。
3.测定制备的菊粉的纯度
通过测定冻干材料的果聚糖和水含量确定第2节中获得的朝鲜蓟菊粉的纯度。测定朝鲜蓟的水含量为2.9％(见方法“测定水含量”)。
用外切菊粉酶水解菊粉测定果聚糖含量(见方法“通过外切菊粉酶的水解作用测定果聚糖”)。根据果聚糖含量和水含量得到基于干物质(DM)的纯度。纯度＝果聚糖含量×100/(100-水含量)。
从表1明显可见，制备的朝鲜蓟菊粉的平均纯度是干物质(DM)的96％。
表1：测定制备的朝鲜蓟菊粉的纯度
Figure G2007800151391D00291
4.用GPC-RI-MALLS测定分子量
用第2节中获得的纯化的朝鲜蓟菊粉、购买的Raftiline HP标准样品(Orafti，批次：HPBNH4DNH4)和大丽花块茎菊粉(Sigma，订货号I-3754，批次：75H7065)制备0.5％(w/v)水溶液，并用凝胶渗透色谱测定菊粉的分子量分布(见方法3.1)。图5描绘了该分布，表2总结了由此计算的分子量(脱水果糖＝162g/mol)和平均链长度。
使用GPC-RI-MALLS系统分析分子量分布，得到朝鲜蓟菊粉的重均分子量Mw为13995g/mol和数均分子量Mn为11620g/mol。相应的平均链长度是DPw86和DPn72。纯化的朝鲜蓟菊粉的平均链长度明显长于Raftiline HP(DPw＝36，DPn＝29)和大丽花菊粉(DPw＝41，DPn＝33)。这也反映在朝鲜蓟菊粉的最小和最大分子量显著更大。
表2：多种菊粉的分子量分布
 
材料 Mw[g/mol] Mn[g/mol] 聚合物分布(最小-最大)[g/mol] DPw DPn 分子分散度
朝鲜蓟菊粉 13995 11620 1377-33099 86 72 1.19
Raftiline HP 5823 4759 99915162 36 29 1.24
大丽花菊粉 6678 5358 1139-19569 41 33 1.24
5.葡萄糖、果糖和蔗糖的测定结果
如方法3(“糖测定”)所述，通过光度测定5％浓度菊粉溶液中的糖，来确定第2节获得的朝鲜蓟菊粉中葡萄糖、果糖和蔗糖的比例。
从表4明显可见，纯化的朝鲜蓟菊粉中葡萄糖、果糖和蔗糖含量小于菊粉粉末的0.1％。
表3：纯化的朝鲜蓟菊粉中葡萄糖、果糖和蔗糖的含量
 
材料 葡萄糖(g/100g菊粉粉末) 果糖(g/100g菊粉粉末) 蔗糖(g/100g菊粉粉末)
朝鲜蓟菊粉 <0.1％ <0.1％ <0.1％
6.分支程度
6.1标准甲基化分析
对具有DPw90和DPn84的本发明菊粉样品测量分支程度。
使用的对比例是Raftiline HP(Orafti，批号HPBNO3DNO3和HPBNH4DNH4)、大丽花块茎菊粉(Sigma，订货号I-3754，批号：022K7045或75H7065)和洋姜根(Sigma，订货号I-2880，批号111H7045和88F7220)，通过甲基化分析确定分支程度(见常规方法，5.1)。
2-1-连接的果聚糖的水解、还原和乙酰化作用产生1，2，5-三-O-乙酰基-3，4，6-三-O-甲基-D-甘露醇和-山梨糖醇。末端的果糖基提供2，5-二-O-乙酰基-1，3，4，6-四-O-甲基-甘露醇和-山梨糖醇。末端的葡萄糖基单位产生1，5-二-O-乙酰基-2，3，4，6-四-O-甲基-D-山梨糖醇。另外在6位分支的构件产生相应的1，2，5，6-四-O-乙酰基-3，4-二-O-甲基糖醇。
除了具有2-1连接的产物，有可能在所有果聚糖样品中检测来自末端果糖和葡萄糖构件的产物。色谱另外显示在氮气中去除TFA时可由2-1连接的果糖形成二果糖二酐(DFDA，大约3mol％)。
另外，从质谱有可能鉴定来自所有样品中2-1，6连接的产物。还可鉴定1，3-和1，4-乙酰基化的化合物，其分别从3位和4位的分支产生，但是也可来自不完全的甲基化。非特异性出现的1，3-和1，4-乙酰基化产物是亚甲基化的指示物。假定6位受亚甲基化影响的程度与3位和4位一样，需从2-1，6-分支的果糖单位的比例中减去非特异性的比例(1，3-乙酰基化和1，4-乙酰基化的化合物的平均值)。下文表4显示由此得到的结果。
表4
 
样品 2-1，6-果糖[mol％]＊
菊粉  朝鲜蓟Raftiline HP大丽花洋姜 1.40.40.2未检测到
＊基于所有发现的物种
甲基化分析的评价显示朝鲜蓟菊粉的分支程度为1.4mol％。因此这种菊粉的分支程度显著高于参照样品菊粉(来自菊苣(Raftiline HP)、大丽花和洋姜)。
6.2还原降解作用
与标准甲基化分析一致，有可能通过还原糖苷裂解，鉴定所有样品中末端吡喃葡萄糖(1，5-酐-2，3，4，6-四-O-甲基-D-山梨糖醇)、末端呋喃果糖(2，5-酐-1，3，4，6-四-O-甲基-D-甘露醇和-山梨糖醇)和2-1连接呋喃果糖(1-O-乙酰基-2，5-酐-3，4，6-三-O-甲基-D-甘露醇和-山梨糖醇)的相应产物。当存在2-1，6连接(1，6-二-O-乙酰基-2，5-酐-3，4-二-O-甲基-D-甘露醇和-山梨糖醇)时，还有可能从质谱对所有的果聚糖检测产物结果。此外，出现的2，6-二-O-乙酰基-1，5-酐-3，4-二-O-甲基甘露醇，是来自2-1，6-连接的果糖单位的重排产物。
GC-MS再次检测到非特异性亚甲基化(见6.1)的产物。还出现小部分未分离的开链糖醇。这些小的部分被考虑为是2-1连接。非特异性比例的扣除导致本发明菊粉的分支程度为1.7mol％(＝2-1，6-连接的果糖的比例)。
实施例2
来自朝鲜蓟根的菊粉的性质
所有下述涉及本发明朝鲜蓟菊粉的研究在前面表2中详述。相比较的Raftiline HP和大丽花菊粉同样在实施例1中详述。
1.对菊粉的差示扫描量热研究
菊粉的差示扫描量热分析(程序：见方法)显示不同材料之间有关熔化行为的明显差异(见表5)。两种菊粉样品在熔化焓方面的差异非常大。朝鲜蓟菊粉高于25.2J/g，Raftiline HP仅为22.8J/g。T初始(To)的差异同样显著。朝鲜蓟菊粉初始熔化温度是41.1℃，比对比菊苣菊粉高3℃以上。由于朝鲜蓟菊粉比菊苣菊粉对高温明显更不敏感，因此在食品领域的某些热处理中，朝鲜蓟菊粉增强的热稳定性是重要的优势。
表5
 
材料 To[℃] 熔化焓dH[J/g]
朝鲜蓟菊粉 41.1 25.2
Raftiline HP 37.8 22.8
2.粘度
表6：菊苣菊粉和朝鲜蓟菊粉在水(T＝90℃)中的动态粘度比较
(作为浓度的函数)
Figure G2007800151391D00321
从上表明显可见，浓度达到24％(w/v)，两种菊粉在90℃都表现出非常低的粘度(水＝1mPas)。当浓度为26％(w/v)，尤其是28％时，本发明菊粉变得粘稠，而Raftiline HP达到28％(w/v)时其粘度仍然与水非常类似。
3.冷冻干燥后颗粒大小
实施例1中DPw＝86的冷冻干燥样品在切碎机(Grindomix GM200，Retsch Technologie GmbH，Haan，Germany)中磨碎，通过筛析确定颗粒大小(振筛机“Analysette3”来自Fritsch，振动频率2.0，筛选辅助物：8个玛瑙研磨球(10mm)/筛，筛选时间1-2分钟，负载量大约50g)。下文表7显示结果。通过筛析有可能确定平均颗粒直径为108μm。类似实施例1制备的菊粉(DPw为93-94)也被冷冻干燥，在切碎机中磨碎并用筛析研究(表8)。结果为平均颗粒大小160μm。
表7：菊粉(DPw＝86)筛析
 
筛格宽度/μm 质量/g ％
<63 14.00 28.97
<90 6.35 13.14
<125 7.54 15.60
<160 5.53 11.44
<200 4.75 9.83
<500 10.05 20.79
>500 0.11 0.23
总计 48.33 100.00
表8：菊粉(DPw＝94)筛析
 
筛格宽度/μm 质量/g ％
 
<63 8.33 16.74
<90 3.92 7.88
<125 6.17 12.40
<160 6.05 12.16
<200 7.60 15.28
<500 17.62 35.42
>500 0.06 0.12
总计 49.75 100.00
4.喷雾干燥
实施例1、第2步中制备的菊粉(DPw＝86，表2)在中级冷冻干燥之后重新溶解，然后在Glatt GPCG3.1流化床喷雾干燥单元上进行喷雾干燥。为了这个目的，将冷冻干燥的菊粉引入水中，加热到85-90℃溶解。用不同的出风口温度对加热的溶液喷雾干燥，并观察进程性质和产品性质。进口温度保持恒定的120℃。
表9喷雾干燥参数
Figure G2007800151391D00341
除了喷雾干燥之外还进行了喷雾造粒(测试5)。在下面的表格中详述有关的方法参数。最初70g喷雾干燥的材料作为造粒种子引入，其制备如下：BüchiB-191喷雾干燥器、供料：20g水和4g菊粉(DPw＝86)，T(供料)＝80-90℃，T(进口)＝120℃，T(出风口)＝93-94℃，抽气机速率80％，泵速率10％，空气流量喷嘴450l/h。得到的颗粒其形状和均一性具有很好的质量。出风口温度至52℃造粒也是可行的。
表10：喷雾造粒
Figure G2007800151391D00351
如上所述的筛析显示下述平均颗粒直径：
测试2      85μm
测试5      300μm
5.结晶度
在2mm厚的试样载体中(标准)(两个PET覆盖膜之间)制备粉末形式的菊粉样品而无需另外的预处理。1mm试样载体用于样品2(见下文)。在对称传输中使用单色(Ge(111)单色仪)Cu-Kα放射，用D5000双圆衍射仪(Bruker-AXS)进行X射线测量。在2θ角范围3-29°(步长Δ2θ＝0.1°)和29.5-104(步长Δ2θ＝0.5)内以步/Δ2θ：60秒，在30mA和40kV进行记录。
基于Ruland-Vonk方法(WAXS7，由Fraunhofer Institut fürangewandte Polymerforschung，Potsdam(Germany)研发，在http://edocs.tu-berlin.de/diss/2003/rihm_rainer.pdf，第19页以及下列等等中描述)的软件(测量微晶中的晶格扰动)用于从散射图中获得结晶度xc、雏晶大小D(hkl)和无序度k。样品2的散射图(见下文)用作非结晶背景文件。果糖用作为化学基础，用密度1.65g/cm3计算。通过Scherrer方程，在最初2θ＝8°和12°两个主要的干扰点，从X光反射的半宽度确定雏晶大小D(hkl)。
对来自上面详述的喷雾干燥测试1-5的样品以及下面的样品进行测量：
测试6：如实施例1的第2步所述制备的菊粉(DPw＝86)，冷冻干燥。
测试7：样品1溶解于80-90℃的水中，在下述条件下喷雾干燥：Büchi190喷雾干燥器，T(供料)＝80-90℃，T(进口)＝120℃，T(出风口)＝80℃，气流450l/h，以重量计菊粉浓度＝20％。
测试8：样品1悬浮于25℃的水中，在下述条件下喷雾干燥：Büchi190喷雾干燥器，T(供料)＝80-90℃，T(进口)＝120℃，T(出风口)＝80℃，气流450l/h，以重量计菊粉浓度＝20％。
下文表11表示测量的结晶度和无序度。
表11
 
结晶度xc[％] 无序度k[10-2nm2] D(hkl)2θ＝8°[nm] D(hkl)2θ＝12°[nm]
测试1 非结晶 -- -- --
测试2 非结晶 -- -- --
测试3 5-10 -- -- --
测试4 38 2.9 7.0 9.6
测试5 45 2.9 6.9 9.4
测试6 33 4.4 5.5 7.1
测试7 非结晶 -- -- --
测试8 15 3.2 8.1 9.9
6.在水中加热后菊粉的结构形成
在铝制烧杯(Winopal Forschungsbedarf GmbH产RVA-3d烧杯；体积大约70ml，直径38mm)中配制每份15ml的20％浓度的菊粉悬浮物，用配备的磁性搅拌棒搅拌，最后盖上盖。使用多热源搅拌器(H+PLabortechnik AG产VARIOMAG Multitherm15)搅拌加热悬浮物。在这种情况下通过使用PT100探针(VARIOMAG Multitherm15的配件)控制温度，PT100探针竖放在加热器上的、盛蒸馏水的有盖参照烧杯中。预加热多热源搅拌器以便参照样品温度在90℃保持稳定。加热的悬浮物放置在多热源搅拌器上，90℃搅拌8分钟。然后将样品从多热源搅拌器移开，在室温储存24小时。然后使用TA-TX2质构仪(Stable Micro Systems)测量得到的凝胶浓度。使用直径12mm的SMSP/0.5R076穿透柱塞(StableMicro Systems)作为测量系统进行测量。下述参数应用于具有5kg测量室的TA测量：
·选项：沿压力方向测量力
·单次试验
·参数：前进速度2.00mm/s
测试速度0.50mm/s
·倒退速度0.50mm/s
·行程(穿透深度)3mm
·触发力2g
水中热处理之后研究多种菊粉的结构形成行为。由此显现菊苣菊粉(Raftiline HP
Figure G2007800151391D0037082720QIETU
和Beneo HPX
Figure 2007800151391100002G2007800151391D0037082720QIETU
)在这些条件下不形成凝胶样结构(表12)。相比之下，本发明菊粉(DPw＝86或94经冷冻干燥)形成非常强的结构。令人惊奇地，使用喷雾干燥菊粉(DPw＝86)的样品比冷冻干燥菊粉的对比样品还要形成相当程度上更强的凝胶。从如下事实可特别明显看出，只有15％(w/w)浓度的喷雾干燥菊粉得到的凝胶强度仍明显高于20％浓度的冷冻干燥的对比样品形成的凝胶强度。
表12：水中加热后菊粉的结构形成
Figure G2007800151391D00381
＊-n＝2
＊＊-n＝4
7.益生效应
根据本发明，在三级发酵系统的体内模型研究(肠模型)中研究菊粉的益生作用。已确定定植于发酵系统的细菌类型和它们的新陈代谢活性(短链脂肪酸的形成)。
1.材料和方法：
a)连续的三级培养系统：
此研究使用先前Pereira等人(2003)Appl Environ Microbiol69(8)，4743-4752和Probert等人(2004)Appl Environ Microbiol70，4505-4511已描述的连续的三级培养系统。肠模型由三个连续排列的培养管V1、V2和V3(工作体积为0.28、0.30和0.30升)组成。每管配备磁性搅拌器，通过水浴将温度保持在37℃，用Electrolab pH控制器控制单个管内的pH。通过在液体中输送无菌的不含氧的氮气，整个系统(包括介质储存器)在厌氧条件下操作。通过加适当量的0.5M HCl-NaOH将三个管中的pH调整到5.5(V1)，6.2(V2)和6.8(V3)。管1模拟前部大肠内的微生物条件。管1养分相对丰富，比管3(具有更中性的pH和比较少的底物)具有相对更酸性的pH和更短的驻留时间。管3模拟大肠后部。管2模仿中间、横部的大肠(横结肠)。
不含氧的氮气连续吹进无菌的培养基中，通过蠕动泵将其引入V1，相继导入V2和V3。培养基由蒸馏水中的下列成分组成(g/L)：马铃薯淀粉，5.0；胶质(柑橘属)，2.0；酪蛋白(钠盐)，3.0；Raftiline LS(Orafti，Tienen；BE)，1.0；木聚糖(燕麦皮)，2.0；阿拉伯半乳聚糖(Fluka公司)，2.0；guargam，1.0；粘蛋白(III型猪胃)，4.0；胰蛋白胨(Oxoid公司)，5.0；蛋白胨水(Oxoid公司)，5.0；酵母膏(Oxoid公司)，4.5；胆盐No.3(Oxoid公司)，0.4；L-半胱氨酸HCl，0.8；NaHCO3(Fisher Scientific，飞世尔科技)，1.5；血红素，0.05；NaCl(Fisher Scientific，飞世尔科技)，4.5；KCl(FisherScientific，飞世尔科技)，4.5；CaCl2x6H2O(BDH)，0.15；KH2PO4(BDH)，0.5；FeSO4x7H2O(BDH)，0.005；MgSO4x7H2O(Fisher Scientific，飞世尔科技)，1.25。此外，加入1.0ml Tween80(BDH)和10μl维生素K。4ml浓度为0.025％(w/v)的刃天青溶液加入生长培养基作为厌氧条件的指示剂。培养基在121℃高压蒸汽灭菌15分钟，在氮气环境下冷却。除非另有说明，否则所有的化学药品从英国希格玛化学公司(Sigma Chemical Co.，UK)购买。
排泄物材料的收集和制备：
每个管的剩余体积用新鲜制备的30岁成人(试验之前三个月没有服用任何抗生素)的排泄物悬浮液制成。用事先还原的磷酸盐缓冲液(PBS)制备20％(w/w)新鲜的排泄物悬浮液，并在消化器官(胃)中按正常速度消化2分钟。通过滤袋去除大的食物残渣。然后将100ml得到的悬浮液接种到三个发酵管的每一个。最初使用所述培养基将系统作为分批培养物操作48小时。分批培养发酵48小时后，模拟肠液组合物的复合生长培养基通过蠕动泵引入V1然后是V2和V3。驻留时间(R)计算为各管稀释率的倒数。驻留时间设置为27.1小时，在最初48小时平衡期(确保稳定状态)之后操作系统12天。总驻留时间是每个发酵器单个驻留时间R的总和。
取样：
发酵24小时后第一次取样(5ml)(0天)。继续发酵直至达到稳定状态(10-12天之后)(SS1)。在此阶段，为了随后分析细菌和短链脂肪酸，从各管取培养液样品，并用作SS1的指示剂。达到SS1之后，在另外的10-12天内每天将测试底物放入管1中。继续发酵直至达到另一稳定状态(SS2)，为了随后的分析再次从各管取培养液样品。
通过FISH分析，对排泄物样品和肠模型样品中的细菌进行计数：对来自发酵系统单个管的样品进行如下所示处理。制备样品：为了固定细胞，从分批培养物中取样品(375μl)，加入1125μl过滤的4％(w/v)多聚甲醛溶液(pH7.2)，混合并在4℃储存过夜。固定的细胞13000rpm离心5分钟，在过滤的磷酸盐缓冲液中洗涤两次，并重悬于150μlPBS中。加入乙醇(150μl)，混合样品，使用之前储存在-20℃，但不要超过3个月。
杂交：
固定的细胞(16μl)加到264μl预热的(烘箱)过滤的杂交缓冲液中(在X(30mM Tris-HCl，1.36M NaCl，pH7.2，0.1％v/v十二烷基硫酸钠，SDS)中预热)并混合。混合物以9:1的比例(v/v)加到合适的Cy3标记的探针(50ng/μl)中，混合并放置到合适温度的杂交炉中过夜。
洗涤和过滤：
杂交的样品(每个视野具有30-150个细胞的合适等分试样)加入5ml预热的、过滤的杂交缓冲液(20mM Tris-HCl，0.9M NaCl，pH7.2)以及20μl的DAPI(4’，6-二脒基-2-苯基吲哚，500ng/μl)并在合适的杂交温度放置30分钟。混合物放到孔径0.2μm的黑过滤膜上(GTBP01300，MilliporeCorp.)。为了防止荧光衰减，将Slowfade-Light Antifade(Molecular ProbesEurope，Leiden，NL)放到滤膜上，黑暗中4℃储存支持物最多3天。
每个支持物用Nikon Microphot EPI荧光显微镜(1000×放大倍数)检测最少15个视野。为了计数杂交的细胞使用DM510滤器(550nm)，DM400抽取滤器用于DAPI染色的细胞。
下述公式用于计算每个样品中细胞的浓度C(细胞/ml)
C＝N×15.56×14873.74×(1000/q)
N：每个视野计数的细胞的平均值
q：使用的杂交混合物的体积
14873.74：放大倍数常数
15.56：用于所有制备稀释液的因子
先前已设计和验证的用荧光染料Cy3标记的靶向种属特异性16SrRNA的寡核苷酸探针，可用于重要细菌群的计数。使用的探针是Bifl64，双歧杆菌属(bifidobacterium)特异性(Langedijk(1995)，Appl EnvironMicrobiol61，3069-3075)，Bac303，类杆菌属(bacteroides)特异性(Manz等人(1996)Microbiology142，1097-1106)，His150，溶组织梭菌(Clostridiumhistolyticum)亚群特异性和Erec482，球形梭菌-直肠真杆菌(Clostridiumcoccoides-Eubacterium rectale)群特异性(Franks等人(1998)ApplEnviron Microbiol64，3336-3345)，Lab158，乳酸杆菌属(Lactobacillus)/肠球菌属(Enterococcus)特异性(Harmsen等人(1999)Microb Ecol HealthDis11，3-12)，Ato291，奇异菌属菌群(Atopobium cluster)特异性。核酸染料4’，6-二脒基-2-苯基吲哚(DAPI)用于所有细胞计数。
表13：
 
探针 目标种属 序列(5’至3’) 杂交温度/℃
Bif164 双歧杆菌属菌种 CATCCGGCATTACCACCC 50
Bac303 类杆菌属菌种 CCAATGTGGGGGACCTT 45
Chis150 溶组织梭菌群 TTTCCYTCTAATTATGGCGTATT 50
Lab158 乳酸杆菌属/肠球菌属菌种 GGTATTAGCATCTGTTTCCA 50
Ato291 奇异菌属菌群 GGTCGGTCTCTCAACCC 50
Erec482 球形梭菌-直肠真杆菌群 GCTTCTTAGTCARGTACCG 52
短链脂肪酸的分析：
如Pereira等人，Appl.Environ Microbiol(2003)69(8)，4743-4752所述，分析取自多种肠模型管的样品中的短链脂肪酸(SCFA)。为了去除细菌和固体，离心样品(6000g，10分钟)，然后通过孔径0.2μm的聚砜HPLC滤器过滤。然后每200μl滤过的上清液用800μl含有3.7mM2-乙基丁酸(作为内标)的乙腈稀释(1:4)。使用配备融合硅填充毛细管柱的HP5890系列II GC系统(Permabond FFAP，Macherey Nagel公司，DE)(25m×0.32mm，膜厚度0.25μm)，用气相色谱确定脂肪酸。氦气用作载气，流量2.42ml/min。柱温140℃，注射器和检测器温度240℃。样品注射5分钟之后，柱温以20°C/min的步骤升至240℃，让系统再运行5分钟。使用HP3365系列II ChemStation Apg-top软件(A0.03.34版)分析气体组成。使用下述酸作为外标，每种酸的浓度范围为0.5至40mM：乙酸、丙酸、正丁酸、正戊酸、异戊酸(Fluka公司)、异丁酸(Fluka公司)和正己酸。除非另有说明，所有的酸购自希格玛(Sigma)并且纯度>99％。使用内标校正计算SCFA浓度，并以mM/升表示。
2结果
下述菊粉在上文所述肠模型中进行测试：
本发明菊粉：DPw＝95
对比样品：Raftinline 
Figure G2007800151391D00421
(Orafti)，DPw＝33
第二个稳定状态(SS2)和第一个稳定状态(SS1)之间进行比较，使用学生t检验分析数据。
图6显示了用本发明菊粉处理之后，管1(V1)中的细菌种群在稳定状态1(SS1)和稳定状态2(SS2)之间的比较。图7和8显示了管2(V2)和管3(V3)相应的比较。
图9显示了用对比样品处理之后，管1(V1)中的细菌种群在稳定状态1(SS1)和稳定状态2(SS2)之间的比较。图10和11显示了管2(V2)和管3(V3)相应的比较。
在肠模型中加入本发明菊粉导致管1中的双歧杆菌显著增加(P<0.05)。在其它管中观察到非显著的增加。加入对比样品的管1中观察到双歧杆菌增加，但不显著。管3中乳酸杆菌属种群显著高(P<0.05)，但是梭状芽胞杆菌属种群未观察到变化。管2中的奇异菌属和球形梭菌-直肠真杆菌群显著更低(P<0.05)。
图12显示了用本发明菊粉处理后，所有管中的短链脂肪酸(SCFA)浓度在稳定状态1(基线)(SS1)和稳定状态2(SS2)之间的比较。各管和稳定状态(如V1-SS1)情况下的单个脂肪酸绘制为柱形图(bile diagram)。从左至右：乙酸、丙酸、异丁酸、丁酸、异戊酸、戊酸、己酸。
图13显示用对比样品处理后，所有管中的短链脂肪酸(SCFA)浓度在稳定状态1(基线)(SS1)和稳定状态2(SS2)之间的比较。
加入本发明菊粉后所有三个管中的丙酸浓度增加，且管2中增加显著。管1和2中的丁酸浓度增加。肠模型加入对比样品导致所有管中乙酸、丙酸和丁酸浓度增加，但是只有管2中增加显著。
8.生面团和烘焙性质
材料
用于烘焙试验的材料含有面粉混和物(由美国小麦粉“King Midas”
Figure G2007800151391D00431
和Orafti提供的Raftiline 
Figure G2007800151391D00432
或者本发明菊粉(DPw＝86)组成)。8％的面粉用菊粉代替。然后混和的面粉和没有代替的对照用于生面团流变学和烘焙试验的测量。
方法：
1)粉质曲线(遵守ICC和AACC标准)：
粉质曲线用于确定面粉的吸水能力和评测制备的生面团的捏合性质。
试剂：蒸馏水
设备：
德国Brabender公司提供的具有USB端口的Farinograph
Figure G2007800151391D00433
E
具有2个捏合叶片的10g捏合机(Brabender公司)
明确和评价下述参数用于所检测面粉的质量特性：
面粉吸水：定义为当生面团达到500FU(粉质仪单位)的最大生面团坚实度时，每100g面粉具有14％水分含量所需的水量(ml)。
生面团坚实度是恒速转动(63rpm)时生面团的抵抗力(FU所规定的)。
生面团醒发时间定义为试验开始(加入水)和最大峰值之间的时间(分钟)。
2)烘焙试验(白色盘式面包)：
设备
·德国Brabender公司提供的具有300g面粉捏合容器的粉质仪
·烘焙炉(德国MIWE gusto公司)
·全自动发酵器(Foster RBC Mk3，Hobart，Germany)
·2kg称量器(Sartorius公司)
·捏合机(德国Brabender公司)
生面团配料：
300g面粉(面粉的水分含量为14％)
12g酵母(新鲜)
6g盐(精制食盐)
15g烘焙脂肪
3g糖
水(相当于少于2.5％的水吸收量)
生面团加工：
面粉和配料在捏合容器中混合1分钟，然后加入适量的水。捏合2分钟后，为了让捏合容器壁上的生面团回到生面团主体上，关闭设备。根据粉质曲线数据(生面团醒发时间(分钟))，对于补加菊粉的面粉，捏合加工继续6分钟或12分钟。生面团的最终温度大约26℃。捏合完成后，生面团放置10分钟，然后确定生面团的总重量。在10分钟之内分割生面团并测量每块生面团的重量。生面团分成两块相同大小的生面团，在捏合机中(Brabender)揉捏10秒，然后卷成椭圆形。生面团块置于面包烘焙模具中，推进全自动发酵器中(32℃，湿度87％)发酵60分钟(发酵时间)。烘焙炉预加热到250℃。对发酵的生面团块用水喷雾，推进烘焙炉中。在大约200℃烘焙30分钟之后，移走烤过的食物，置于室温冷却1小时。通过油菜籽置换法测量面包体积。通过视觉和使用TA-TX2质构分析仪(Stable MicroSystems)研究面包屑性质。使用直径12mm的SMSP/0.5R076穿透打孔机(Stable Micro Systems公司)，在大约1.5cm厚的面包块上测量面包屑强度。在具有5kg测力室的TA测量中使用下述参数。下列各项调节之后进行测量：
·选项：沿压力方向测量力
·单次试验
·参数：前进速度2.00mm/s
·测试速度0.50mm/s
·倒退速度0.50mm/s
·行程(穿透深度)7mm
·触发力2g
结果：
术语的定义：
生面团产量(DY)：是来自以重量计100份面粉的生面团量。特性是使比较面粉的吸水能力和生面团强度成为可能。例如，100kg面粉和60kg水制成的生面团，其DY为160。
生面团产量具有多种定义：
生面团净产量：是来自以重量计100份面粉和水的生面团量
生面团总产量：是来自以重量计100份面粉、水和其它配料的生面团量
生面团实际产量：是考虑了加工、发酵和重量损失的生面团总产量。
烘焙损失：技术人员理解的烘焙损失是烘焙过程中生面团或生面团块的重量损失。重量损失主要包括从生面团蒸发的水，以及最小量的其它易挥发成份(如乙醇、有机酸和酯)；因此技术人员同样也称之为“水分损失”。
重量损失(＝烘焙损失)总是基于生面团重量，并表示生面团重量与面包重量的比例。计算如下：
Figure G2007800151391D00461
高烘焙损失对烘焙师的产品产量有不利的影响，因此对所售烘焙产品的重量和数量具有不利作用。此外，在烘焙加工过程中，水分的损失对烘焙产品的新鲜度有不利影响，从而很快变的陈旧，即“不新鲜”。
产品产量(也称面包产量)：
面包产量(BY)是从100份面粉获得的烘焙产品量。面包产量基于加工的面粉量。
例子：40kg面粉生成60kg面包，BY为150。
表14：粉质曲线数据
Figure G2007800151391D00462
表15：烘焙结果
Figure G2007800151391D00463
生面团的流变学研究表明用本发明菊粉代替的生面团的吸水能力明显增加(表14)。比含有Raftiline HP的对比面粉高几乎9％，比没有代替的对比面粉还要高3％。因此对于含有本发明菊粉的生面团，其生面团产量(特别具有商业利益)明显最高(表15)。出人意料的是，与对照生面团相比，加入Raftiline 
Figure G2007800151391D00472
的生面团的生面团产量大大降低。与具有Raftiline 
Figure G2007800151391D00473
的生面团相比，具有本发明菊粉的生面团的坚实度也有优势。具有本发明菊粉的面包的面包产量是最高的，而含有Raftiline 
Figure G2007800151391D00481
的面包最低。面粉替换的两种面包的比体积相似，而具有本发明菊粉的面包的其它质量参数(如面包屑颜色、弹性、孔隙度或疏松度)稍微好于具有Raftiline 
Figure G2007800151391D00482
的对比面包和没有替换的对照。关于新鲜度的保持，含有本发明菊粉的面包表现特别的优势。与对照面包和含有Raftiline HP的面包相比，这种改进表现在面包屑强度上。新鲜和储存的面包屑的含水量增加还是另外有利的性质，其除了减少老化外，还特别与感觉的改进有关。
3)面食(Pasta)产品：
在面食产品中检测菊粉样品另外的用途。在这种情况下，用菊粉代替5％和10％的小麦粉。
1)材料：
硬质小麦粉
本发明菊粉(DPw＝86)
Raftiline 
Figure G2007800151391D00483
2)制备面食生面团：
通过使用200g小麦粉-菊粉混合物(加入34.5或35％的水)制备面食生面团。加入34％的水制备对照生面团(没有替换的小麦粉)。由于具有菊粉的生面团比对照生面团略微更干，因此增加加入的水。使用“Luna”面食机器(H
Figure G2007800151391D0048085015QIETU
USSLER公司)制备面食生面团。制作生面团的时间为5分钟。使用9.5mm宽的模具生产宽面食。
3)方法：
离开机器之后，立刻用3种不同的蒸煮时间处理一部分新鲜挤压出的面条。第二部分置于室温条件下风干2天。对于蒸煮试验，在每种情况下，对3份面条(新鲜)称重并送入充满45ml沸水的falcon管中(50ml)。面条在大约100℃煮沸2、3或5分钟，然后在筛上进行恒定时间的排水。然后确定煮过的面条的重量。从蒸煮前后面条的重量测定面条的膨胀。
干燥2天的面条同样进行蒸煮，但是时间为5、10和15分钟。在这些情况下，也可测定面条的膨胀指数。
下述公式用于计算膨胀指数：
膨胀指数＝(蒸煮后重量/蒸煮前重量)
4)结果：
增大加入的水制备补充菊粉的面食生面团可相应地增加面食生面团的产量。产量增加在商业方面具有优势。从蒸煮试验也可确定，与对照以及补充Raftiline 
Figure G2007800151391D00491
的面食相比，补充本发明菊粉的面食膨胀将显著增加。增加在5和20％之间(见表16)。
表16：
 
菊粉含量 Raftiline 占对照的％ 菊粉DPw＝86 占对照的％
0 2.06 2.09
5％5分钟 2.08 101 2.18 105
10％5分钟 2.09 101 2.38 114
0 2.7 2.68
5％10分钟 2.73 101 2.9 108
10％10分钟 2.93 109 3.09 115
0 3.25 3.06
5％15分钟 3.28 101 3.42 112
10％15分钟 3.38 104 3.70 121
9.生产酸乳酪
表17列举酸乳酪配方。对应于实施例1/表2中菊粉的本发明菊粉(极长链菊粉，VLCI)，在表9、测试2的条件下喷雾干燥，其平均聚合度DPw为86；对比样品Beneo 
Figure G2007800151391D00501
的DPw为34。除非另有说明，涉及以重量计百分比的所有百分比基于全部组合物。
为了促进菊粉和脱脂奶粉的分散，将干配料混合在一起，然后为了形成酸乳酪香基以适度剪切力加入牛奶。标准化的香基在4℃维持3个小时，以便脱脂奶粉可完全溶解。每一批在80℃巴氏灭菌30分钟，迅速冷却至44℃，以3.6g/l浓度接种Yo-Flex88(嗜热链球菌(Streptococcusthermophilus)和德氏乳酸杆菌(Lactobacillus delbrueckii)，Chr.Hansen有限公司)。对于罐发酵酸乳酪(卡士达酸乳酪)，在孵育之前将已接种的香基灌注到最后的包装中。香基混合物在44℃孵育4-6个小时直到pH值达到4.5(最初pH值大约6.8)。当酸乳酪pH值达到4.5，卡士达酸乳酪样品冷却至4℃，为了达到最大粘度，在此温度维持48小时。用具有日心轨道(heliopath)适配器的布氏粘度计测量粘度。
表17显示罐发酵酸乳酪(卡士达)的结果。2.5％喷雾干燥的本发明菊粉比对比例4.5％的菊粉引起粘粘度更大的增加。含本发明菊粉的酸乳酪也比含3.35％高脂肪物质含量的对比酸乳酪具有更高的粘粘度。
表17
Figure G2007800151391D00511
除了粘度和pH值，所有的数据是基于总重量的百分比。

Claims (30)

1.菊粉、葡萄糖、果糖、具有DP3-10的果寡糖和蔗糖的混合物，其中
-所述菊粉表征为
●平均聚合度DPw为83至98，其中所述DPw通过组合光散射和折射率检测的凝胶渗透色谱法测量，
●分支程度为在0.5至2.0mol％之间，所述分支程度被定义为在具有随机分布分子量的菊粉的样品中测得的，在果糖单体6位具有另外分支点的β-2-1连接的果糖单体的数量占所有菊粉单体总数量的百分比，且
●DPw/DPn之商小于1.25，其中所述DPn是通过组合光散射和折射率检测的凝胶渗透色谱法测量的；
-葡萄糖含量以重量计小于总干重的2％，
-果糖含量以重量计小于总干重的2.5％，
-果寡糖含量小于3％，且
-蔗糖含量小于2％。
2.如权利要求1所述的混合物，其中所述菊粉的平均聚合度DPw为85至95。
3.如权利要求1或2所述的混合物，其中DPw/DPn之商小于1.20。
4.如权利要求1或2所述的混合物，其中DPw/DPn之商小于1.15。
5.如权利要求1-4任一项所述的混合物，其中葡萄糖含量以重量计小于总干重的1％。
6.如权利要求1-5任一项所述的混合物，其中果糖含量以重量计小于总干重的1.5％。
7.如权利要求1-6任一项所述的混合物，其为喷雾干燥的菊粉。
8.如权利要求1-7任一项所述的混合物，其为平均直径100-250μm的颗粒形式，其中所述平均直径是通过筛析测量的。
9.获得如权利要求1-8任一项所述的混合物中的菊粉的方法，其包括
a)粉碎朝鲜蓟根，
b)通过用水处理粉碎的根获得提取物并从粉碎的根材料中分离提取物，所述水的温度为60-95℃，所述处理进行30分钟至4小时，
c)从获得的提取物中去除有色成分，
d)从提取物沉淀菊粉，
e)再沉淀菊粉至少一次，
f)溶解和过滤步骤e)中所获得的菊粉，
g)从过滤溶液中沉淀和分离步骤f)中获得的菊粉。
10.如权利要求9所述的方法，其包含另外的过滤步骤。
11.如权利要求9或10所述的方法，其中在步骤c)中去除有色成分通过
i)将镁离子(Mg2+)与植物提取物混合，
ii)将至少一种碱性成分与植物提取物混合，
iii)形成沉淀，和
iv)去除从植物提取物中形成的沉淀。
12.如权利要求11所述的方法，其中在步骤i)中混合镁盐。
13.如权利要求12所述的方法，其中从氯化镁、硫酸镁、硝酸镁、醋酸镁和丙酸镁中选择镁盐。
14.如权利要求11-13任一项所述的方法，其中在温度60-80℃进行步骤i)。
15.如权利要求11-14任一项所述的方法，其中选择碱性成分的量以使OH-∶Mg2+摩尔比设为2.2∶1-1.8∶1。
16.如权利要求11-15任一项所述的方法，其中碱性成分是碱金属氢氧化物或碱土金属氢氧化物的水溶液或悬浮液。
17.如权利要求11-16任一项所述的方法，其中碱性成分是氢氧化钙悬浮液。
18.食品，含有权利要求1的混合物。
19.如权利要求18所述的食品，其从乳制品、冰淇淋、基于乳的软冰、基于乳的雕刻食品、布丁、奶昔、牛奶蛋羹、奶酪、营养棒、能量棒、早餐棒、糖果、烘焙食品、饼干、麦片、快餐食品、冰茶、果汁软冰、成品饮料、用于膳食增补物的粉制饮料混合物、婴儿和幼儿食品、含钙橙汁、面包、早餐谷类、面条、涂抹食品、和巧克力、钙口嚼片、肉制品、蛋黄酱、沙拉调料、果仁奶油、深冻食品、调味料、汤和即食餐中选择。
20.如权利要求18所述的食品，其从酸乳酪、薄脆饼干、曲奇、无糖饼干、羊角面包、膳食饮料、运动饮料和耐力饮料中选择。
21.如权利要求18-20任一项所述的食品，其为挤压产品。
22.膳食增补剂，含有权利要求1的混合物。
23.化妆制品，含有权利要求1的混合物。
24.权利要求1的混合物作为食品添加剂的用途。
25.权利要求24所述的用途，其作为具有益生效应的添加剂、调质剂、稳定增强剂、增粘剂和/或膳食纤维。
26.权利要求1的混合物作为食品中脂肪或油的替代品的用途。
27.权利要求1的混合物作为化妆制品中的添加剂的用途。
28.权利要求27所述的用途，其作为调质剂、稳定增强剂和/或增粘剂。
29.权利要求1的混合物的水性糊剂。
30.根据权利要求29的水性糊剂作为食品或化妆制品中的赋形剂、脂肪替代品、油替代品、调质剂、稳定增强剂、和/或增粘剂的用途。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999024593A1 (en) * 1997-11-06 1999-05-20 MAX-PLANCK-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e.V. Nucleic acid molecules which encode proteins having fructosyl transferase activity and methods for producing long-chain inulin
CN1422547A (zh) * 2001-12-06 2003-06-11 大连绿山科技有限公司 菊粉的加工方法
CN1610750A (zh) * 2001-09-26 2005-04-27 富士日本精糖株式会社 制备菊粉的方法
CN1634997A (zh) * 2004-12-02 2005-07-06 西北农林科技大学 一种菊粉的提取工艺

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999024593A1 (en) * 1997-11-06 1999-05-20 MAX-PLANCK-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e.V. Nucleic acid molecules which encode proteins having fructosyl transferase activity and methods for producing long-chain inulin
CN1610750A (zh) * 2001-09-26 2005-04-27 富士日本精糖株式会社 制备菊粉的方法
CN1422547A (zh) * 2001-12-06 2003-06-11 大连绿山科技有限公司 菊粉的加工方法
CN1634997A (zh) * 2004-12-02 2005-07-06 西北农林科技大学 一种菊粉的提取工艺

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