CN101663402A - 抗性淀粉产品的生产 - Google Patents

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CN101663402A CN200880012803A CN200880012803A CN101663402A CN 101663402 A CN101663402 A CN 101663402A CN 200880012803 A CN200880012803 A CN 200880012803A CN 200880012803 A CN200880012803 A CN 200880012803A CN 101663402 A CN101663402 A CN 101663402A
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Abstract

生产淀粉的方法，包括：用葡聚糖转移酶处理含有支链淀粉的进料淀粉以产生链延伸淀粉，用脱支酶处理链延伸淀粉以产生含有直链淀粉片段的淀粉产品，使至少部分淀粉产品结晶，在水分存在下加热淀粉产品，用α－淀粉酶处理淀粉产品并洗涤淀粉产品以除去至少一些未结晶的淀粉。该方法的产品具有相对高的总膳食纤维含量。

Description

抗性淀粉产品的生产
发明背景
淀粉含有两种多糖：直链淀粉和支链淀粉。直链淀粉通常是线性聚合物，其含有由α1-4糖苷键连接的葡萄糖单体。支链淀粉是支化聚合物，其中许多葡萄糖单体由α1-4糖苷键连接，但一些由α1-6糖苷键连接。
α淀粉酶是存在于人体中并水解淀粉中的α1-4键的一种酶，因此使得淀粉消化。在某些情况下，希望产生能抵抗α淀粉酶水解的淀粉，例如，来降低淀粉的热量，或提高其膳食纤维含量。然而，过去生产这样的淀粉的尝试已经遇到了一个或多个问题，如高成本。
淀粉酶抗性淀粉通常产自高支链淀粉，其通常较贵。需要一种改进的方法，用于生产具有高含量直链淀粉的淀粉，该淀粉适用于生产α淀粉酶抗性淀粉。
发明概述
本发明的一个实施方案是生产淀粉产品的方法，其包括(a)用葡聚糖转移酶处理进料淀粉来产生链延伸的淀粉；(b)用脱支酶处理链延伸的淀粉来产生含有直链淀粉片段的淀粉产品；(c)使至少部分淀粉产品结晶；(d)在水分存在下加热淀粉产品；(e)用α淀粉酶处理淀粉产品；和(f)洗涤淀粉产品，以除去至少一些未结晶的淀粉。该方法还可以包括收集洗涤后剩余的淀粉产品。在该方法的一些实施方案中，在用葡聚糖转移酶处理之前，将进料淀粉加热以使其至少部分糊化。
在本发明的一些实施方案中，至少约38％重量的淀粉产品含有聚合度(DP)为至少约35的直链淀粉片段。该方法可以任选地进一步包括收集直链淀粉片段。作为另一个选项，该方法可以包括将淀粉产品的溶液或分散体膜滤，以提高聚合度(DP)为至少约35的直链淀粉片段的浓度。
本发明的另一个实施方案是生产淀粉产品的方法，其包括用葡聚糖转移酶处理进料淀粉来产生链延伸的淀粉；用脱支酶处理链延伸的淀粉来产生含有直链淀粉酶片段的淀粉产品；使至少部分淀粉产品结晶；在水分的存在下加热淀粉产品；和洗涤淀粉产品，以除去至少一些未结晶的淀粉。除了不存在α淀粉酶的处理，该方法的各种实施方案都可与上述方法的那些相似或相同。
本发明的另一个实施方案是通过上述任一种方法生产的淀粉产品。在本发明的一些实施方案中，至少约40％重量的直链淀粉片段具有至少约35的聚合度(DP)。如果用来制备淀粉产品的方法包括膜滤，那么在一些实施方案中，至少约50％重量的直链淀粉片段具有至少约35的聚合度(DP)。在一些情况下，淀粉产品具有高于约105℃的峰熔化温度。
本发明的另一个实施方案是含有上述淀粉产品的食品。
特定实施方案的描述
本发明的一个实施方案是生产具有相对高含量直链淀粉的淀粉的方法。该方法包括用葡聚糖转移酶处理含有支链淀粉的进料淀粉，以延伸至少一些淀粉链，并且用脱支酶处理链延伸的淀粉来产生直链淀粉片段。然后，可以将这些直链淀粉片段结晶来产生抗性淀粉产品。
普通马齿玉米淀粉可以通过酶脱支来获得短链直链淀粉片段，但是因为淀粉的支链淀粉成分通常由相对短的支链组成，因此产品含有太少对于酶抗性需要的较长的链长。没有用葡聚糖转移酶改性的脱支马齿玉米淀粉通常含有低于35％的DP35和更高的链长(即，淀粉分子具有至少35的聚合度)，并且因此不具有抗性淀粉需要的热稳定性。此外，脱支马齿淀粉含有来自直链淀粉的长链长部分以及来自支链淀粉的短链。这种不同链长的组合对于结晶和淀粉酶抗性不是最佳的。
本发明中所用的进料淀粉可以来自各种来源，包括马齿玉米、蜡质种玉米、高直链淀粉ae基因玉米(ae是玉米育种者公知的遗传突变的名称并且是“直链淀粉延伸剂”的缩写)、马铃薯、木薯、大米、豌豆、小麦、蜡质小麦以及来自这些淀粉的纯化直链淀粉，和根据专利申请WO 00/14249产生的α-1，4葡聚糖，在此将其引入作为参考，和这些淀粉来源的两种或多种的组合。化学改性淀粉，如羟丙基淀粉、淀粉己二酸盐、乙酰化淀粉和磷酸化淀粉也可以用于本发明中。例如，合适的化学改性淀粉包括，但不限于，交联淀粉、乙酰化和有机酯化的淀粉、羟基乙基化和羟基丙基化淀粉、磷酸化和无机酯化的淀粉、阳离子、阴离子、非离子和两性离子淀粉，以及淀粉的琥珀酸盐和取代的琥珀酸盐衍生物。这样的改性是本领域已知的，例如在ModifiedStarches：Properties and Uses，Ed.Wurzburg，CRC Press，Inc.，Florida(1986)。其他合适的改性和方法公开于美国专利No.4,626,288，2,613,206和2,661,349中，在此将其引入作为参考。
如果进料淀粉是蜡质种淀粉，可以在用葡聚糖转移酶处理之前，用脱支酶处理使其至少部分脱支。用于该目的的合适脱支酶包括支链淀粉酶和异淀粉酶。这提供了将通过葡聚糖转移酶转移至支链淀粉非还原端的片段来源，形成较长的支链。
4-α-葡聚糖转移酶[2.4.1.25]是催化1，4-α-D-葡聚糖转移至受体中新位置的酶，受体可以是葡萄糖或另一个1，4-α-D-葡聚糖。葡聚糖转移酶将催化麦芽糖部分转移至麦芽三糖，释放葡萄糖。释放的葡萄糖可以用作酶活性的测量。
用于测定葡聚糖转移酶活性的合适测试如下。在该测试中，将麦芽三糖同时用作底物和受体分子。在该反应中释放了葡萄糖并可以在普通葡萄糖氧化酶/过氧化物酶测试改良形式后测量(Werner，W等(1970)，Z.Analyt.Chem.252：224)。GOD-Perid溶液可以获自来自WAKO的葡萄糖释放试剂盒，或可以用65mM磷酸钠pH 7来制备，包括0.4g/l葡萄糖氧化酶(Sigma G6125或G7773)、0.013g/l HRP(SigmaP8125)和0.65g/l ABTS(Calbiochem#194430)。还使用了0.04N NaOH溶液。底物溶液是1％麦芽三糖(10ml 50mM pH6.0的磷酸盐缓冲液中0.1g麦芽三糖)。
标准曲线：
葡萄糖溶液：称重0.1806g葡萄糖加入500ml MQ H2O中。
用于标准曲线的稀释度：
  浓度   μL葡萄糖溶液   μL MQ水
0.01μmol 5 495
  0.05μmol   25   475
  0.1μmol   50   450
  0.25μmol   125   375
  0.5μmol   250   250
在选定的温度例如60℃下将120μl底物溶液预温育10分钟。将20μl酶溶液加入底物溶液中并在60℃下将反应混合物温育10分钟。通过添加20μl 0.04N NaOH来停止反应。然后将20μl转移至96孔微量滴定平板中并加入230μl GOD-Perid溶液。在室温下30分钟后，在420nm测量吸光度。相对于0-0.5μmol葡萄糖范围中的葡萄糖标准曲线来计算酶活性。将一单位(U)话性的定义为释放1μmol葡萄糖/分钟的酶含量。
在该方法的一些实施方案中，以约1-18,000GTU/克进料淀粉的剂量使用葡聚糖转移酶。在其他实施方案中，以约10-18GTU/克进料淀粉的剂量来使用葡聚糖转移酶。任选地，在分开的时间以多个剂量供应给进料淀粉来使用葡聚糖转移酶。
用葡聚糖转移酶处理进料淀粉产生对支链淀粉分子的链延伸。例如，在水溶液或悬浮液中在70-100℃的温度和约5.0-8.5的pH下进行该处理。结果，DP35和较高含量的终产品增加至超过38％，或在一些情况下，超过40％，并且链长更均匀，这通过2-4的多分散性来表示，与脱脂马齿玉米淀粉约8的值相比较。在本发明的一些实施方案中，葡聚糖转移酶的剂量可以为约1-15ml/100g淀粉，优选约5-12ml/100g。可以将葡聚糖转移酶以单个剂量与淀粉接触或分成多个剂量。在本发明的一个实施方案中，将总剂量分成三个部分，在分开的时间来提供(例如，各自三个分开的2.5ml/100g剂量)，各自之间相隔至少一小时。在一些实施方案中，反应温度可以为约75-85℃，并且反应时间可以少于约8小时，优选少于约6小时。
任选地，可以在脱支前将其他的淀粉基材料加入到链延伸淀粉中。例如，可以加入麦芽糖糊精。
然后用脱支酶如异淀粉酶或支链淀粉酶处理所得到的链延伸淀粉，例如，在约30-60℃的温度和约4.0-5.0的pH下，以产生具有所需长度的直链淀粉片段。在该方法的一些实施方案中，以至少约0.1ml/克链延伸淀粉的剂量来使用脱支酶。在另一个实施方案中，以至少约1.0ml/克链延伸淀粉的剂量来使用脱支酶。在本发明的某些实施方案中，使用约1-10mg/g淀粉的异淀粉酶剂量，优选约1-5mg/g。
可以通过在升高的温度下，如约60-120℃，更通常约60-90℃，甚至更通常为70-85℃，通过微滤分级使DP35和更高含量富集至超过50％。微滤后脱支的、葡聚糖转移酶处理的淀粉产品具有高于约105℃的峰熔化温度，并且在水中加热至约98℃后可以含有至少约80％重量的抗性淀粉。
任选地，将步骤(b)中产生的脱支淀粉在蒸汽加压锅中糊化，以溶解淀粉，然后冷却至约20-90℃来结晶。
任选地，在水分存在下在至少约90℃的温度下将产物淀粉热处理，或在一些实施方案中，至少约98℃。在该方法的一些实施方案中，在步骤(d)中，将淀粉产品在约15-35％重量的含水量下加热至约100-150℃。在其他实施方案中，将步骤(d)中的淀粉产品在约22-26％重量的含水量下加热至约120-130℃。在一些情况下，该加热-水分处理可以增加淀粉产品的总膳食纤维(TDF)含量和/或抗性淀粉(RS)含量。例如，在一些实施方案中，淀粉产品在步骤(d)中的热水分处理之前具有至少约10％重量的总膳食纤维(TDF)含量，或在一些情况下，在步骤(d)中的热水分处理之前高于约30％重量的TDF含量。在一些实施方案中，淀粉产品在步骤(d)的热水分处理后具有至少约50％重量的TDF含量，或在一些情况下，在步骤(d)的热水分处理后高于约75％重量的TDF含量。在一些实施方案中，淀粉产品在步骤(d)的热水分处理之前具有至少40％重量的抗性淀粉(RS)含量，并且在一些情况下，在步骤(d)的热水分处理后高于约80％重量的RS含量。
在本发明的一些实施方案中，热水分处理可以将淀粉的TDF(AOAC991.43)从约15-35％提高至约75-80％。
在该方法的一个实施方案中，将进料淀粉在水中形成15％固体的浆液，并且用稀释的NaOH将pH调节至5.5。将浆液放入高压灭菌器中并加热至140℃持续30分钟。冷却至85℃并调节pH至5.5后，加入葡聚糖转移酶并使其反应24小时。通过将pH降至低于3.0使酶灭活。通过加热至140℃持续一小时，然后冷却至45℃，并将pH调节至4.5来重新分散淀粉。加热异淀粉酶并使其反应18-24小时。将混合物加热至85℃持续一小时来使酶灭活。如果需要，可以通过重复140℃的加热以及45℃和pH4.5的酶处理，用异淀粉酶再次处理产品。然后将产品分级来提高较长链成分的含量。例如，可以通过使用具有约0.45微米孔径的陶瓷膜在至少约80℃的温度将结晶的脱支产品微滤或超滤来进行这。收集相对于起始浆液体积1.5至2.5体积的渗透物后，同时通过添加去离子水保持渗余物的体积，通过浓缩和喷雾干燥或通过离心和烘干渗余物来分离产品。
在该方法的另一个实施方案中，可以通过以下方法来生产含有相当比例的抗性淀粉的淀粉产品：(a)用葡聚糖转移酶处理进料淀粉来产生链延伸淀粉；(b)用脱支酶处理链延伸的淀粉来产生含有直链淀粉片段的淀粉产品；(c)使至少部分淀粉结晶；(d)在水分的存在下加热淀粉产品；(e)用α-淀粉酶处理淀粉产品；和(f)洗涤淀粉产品。可以在洗涤后(即，至少一些未结晶的成分，并优选大部分这样的成分通过洗涤去除后)收集剩余的淀粉产品。在许多情况下，将进料淀粉在用葡聚糖转移酶处理之前加热以使其至少部分糊化。
步骤(d)中的热/水分处理有助于提高淀粉产品中总膳食纤维(TDF)和抗性淀粉(RS)的比例。使用Englyst等(Eur.J.ClinicalNut.(1992)46(增刊2)，S33-S50，“Classification and Measurementof Nutritionally Important Starch Fractions”(营养上重要的淀粉级分的分类和测量)的方法来分析抗性淀粉含量。(本专利中所有关于材料中抗性淀粉的比例都通过Englyst测试来测定)。
作为用于该步骤的合适条件的实例，可以将淀粉产品加热至约120-150℃，开始的含水量为约20-35％重量，持续约1-12小时的时间。在本发明的一些实施方案中，将淀粉产品加热至约125-135℃，开始的含水量为约25-27％重量。在该步骤结束时，在该方法的一些实施方案中，淀粉产品将具有约70-80％重量的TDF含量，约22焦耳/克的DSC焓和良好的热稳定性。
用α-淀粉酶处理淀粉产品和洗涤的附加步骤可以通过除去至少一些未结晶的淀粉而提高TDF含量。未结晶的材料易于对淀粉酶的降解更敏感，并且因此其除去通常将增加产品的TDF和RS值。在一些实施方案中，在这些附加步骤结束时，至少约50％重量的收集淀粉产品是具有约24-100(包括端点)聚合度(DP)的寡聚物，并且在一些情况下，至少约75％重量的收集淀粉产品具有约24-100的DP。在一些实施方案中，收集的淀粉产品具有通过差示扫描量热法测量的至少约20焦耳/克的焓。在一些实施方案中，收集淀粉产品具有高于约105℃的峰熔化温度，至少约85％重量的TDF含量和通过差示扫描量热法测量的至少约27焦耳/克的焓。在特定的实施方案中，淀粉产品具有85-90％重量的TDF值和约28焦耳/克的DSC焓。
该方法的一个优点是可以从马齿玉米生产高TDF淀粉产品，并且不需要通常具有高直链淀粉含量的进料淀粉。这使得该方法更经济。
通过该方法产生的产品含有高比例的能抵抗α-淀粉酶的直链淀粉。将抗性淀粉加入各种食品中来降低它们的热密度和血糖生成指数，并提高结肠中膳食纤维和益生菌作用。
通过该方法产生的淀粉可以用作食品中的填充剂或面粉替代品，如降低热量的焙烤制品。淀粉还可用于食品中的膳食纤维强化。其中可以使用淀粉的特定食品实例包括面包、蛋糕、饼干、薄脆、挤压点心、汤、冷冻甜食、油炸食品、面糊制品、马铃薯制品、大米制品、玉米制品、小麦制品、乳制品、营养棒、用于糖尿病患者的食品和饮料。
至少在一些实施方案中，淀粉产品在至少约90℃温度的水中是热稳定的，或在一些情况下，至少100℃，使其用于将在高温和潮湿条件下加工的食品中。
在一些实施方案中，淀粉产品具有A形式、B形式或其组合的晶体形态学(如通过广角X-射线衍射技术所测定的)。换句话说，产品可以含有100％A形式晶体，100％B形式晶体或两种形式的任意混合物。
在以下实施例中描述本发明的特定实施方案。
实施例1
热/水分处理过的抗性淀粉的制备：
将250lb常规马齿玉米淀粉和1420lb水加入容器中来产生15％淀粉浆液。将淀粉浆液以大约2.0gpm的进料速度在大约149℃下喷射蒸煮，并将所得到的糊状物快速转移至罐中并维持在大约88℃，并搅拌。在马齿玉米淀粉糊进入罐中时，在糊状物泵入罐中的整个时间段中向其中注入总量大约为8,000GTU/lb淀粉的4-α-葡聚糖转移酶(获自Novozymes)。使用搅拌使混合物在88℃下反应3小时。加入稀硫酸将pH调节至3.8-3.9，并通过热交换器泵入维持于55℃的搅拌罐中将反应器内容物快速冷却至大约55℃。向浆液中加入0.1ml/100g淀粉的获自Hayashibara Co.的异淀粉酶，并使酶在55℃下反应16小时，同时保持pH3.8-3.9。然后将浆液在大约149℃下喷射蒸煮，并使用搅拌使其缓慢冷却至55℃，然后保持在55℃过夜来促进晶体形成。然后将浆液在篮式离心机中脱水，并在盘式干燥器中干燥过夜至大约10％的含水量。将抗性淀粉产品研磨至通过US#40网筛。向55lb来自上述方法的抗性淀粉中边搅拌边加入足量的水，来获得25％的总含水量。将淀粉饼置于蒸汽夹套Littleford反应器中并在大约126℃下在氮气氛中边搅拌边加热2小时。然后将混合物冷却，并从Littleford反应器中取出，盘式干燥至大约10％含水量。将所得到的热/水分处理的抗性淀粉产品研磨至通过US#40网筛。
高TDFα-淀粉酶处理的抗性淀粉产品的制备：
向200g以上热/水分处理的抗性淀粉中加入800g水，并通过逐滴加入稀苏打灰溶液将pH调节至约8.2。然后将浆液在2-升圆底烧瓶中加热至95℃，并加入10ml获自Megazyme总膳食纤维试剂盒的α-淀粉酶(3000单位/ml)，并通过将烧瓶和内容物浸没在受控温度水浴中将浆液保持在95℃。在95℃反应1小时后，取出一半浆液并在Buchner漏斗上过滤，然后用300ml去离子水洗涤。将湿饼在50℃烘箱中干燥过夜。将干燥的产品研磨至通过US#40筛网。计算这种干抗性淀粉产品的产量为77.8％。将剩余一半的浆液反应2小时后，如上过滤，洗涤，干燥，研磨并过筛。计算这种干抗性淀粉产品的产率为78.6％。以下表1中给出了α-淀粉酶处理的热/水分处理的抗性淀粉产品的分析。
表1
Figure A20088001280300181
*制备的所用的Termamyl SCα-淀粉酶。
**用于抗性淀粉的Englyst测试。
实施例2
抗性淀粉的制备：
将250lb常规马齿玉米淀粉加入足量水中，以获得17.5％淀粉浆液。将淀粉浆液以大约2.0gpm的进料速度在大约149℃下喷射蒸煮，并将所得到的糊状物快速转移至罐中并维持在大约88℃，并搅拌。在马齿玉米淀粉糊进入罐中时，向其中加入4-α-葡聚糖转移酶(获自Novozymes)。在糊状物泵入罐中的整个时间段中加入大约为8,000GTU/lb的总量。使用搅拌使混合物在88℃下反应3小时。加入稀硫酸将pH调节至3.8-3.9，并通过热交换器泵入维持于55℃的搅拌罐中将反应器内容物快速冷却至大约55℃。向浆液中加入0.1ml/100g淀粉的获自Hayashibara Co.的异淀粉酶，并使酶在55℃下反应16小时，同时保持pH3.8-3.9。然后将浆液在大约148℃下喷射蒸煮，并使用搅拌使其缓慢冷却至55℃，然后保持在55℃过夜来促进晶体形成。然后将浆液的pH调节至6.0-7.0，然后将浆液在篮式离心机中脱水，并在盘式干燥器中干燥过夜至大约10％的含水量。将抗性淀粉产品研磨至通过US#40网筛。将淀粉加入夹套高强度混合机中，并通过喷嘴加入水。将足量的水加入60lb来自以上方法的抗性淀粉，并搅拌，以获得24-25％总含水量。将混合机密封并通过混合机夹套中的蒸汽将淀粉加热至129℃的温度。将淀粉保持于24-25％的水分和129℃2小时。然后将混合物在高强度混合机中干燥至大约10％的水分。将所得到的热/水分处理的抗性淀粉产品研磨至通过US#40筛网。以下呈现了该实施例中制备的抗性淀粉在热水分处理之前和之后的分析：
表2热水分处理前抗性淀粉的分析
Figure A20088001280300191
表3热水分处理后抗性淀粉的分析
Figure A20088001280300192
实施例3
大部分为“A”型晶体的材料的制备
将250lbs常规马齿玉米淀粉加入足量水中，产生17.5％淀粉浆液。将淀粉浆液以大约2gpm的进料速度在大约150℃下喷射蒸煮，并将所得到的糊状物快速转移至罐中并维持在大约88℃，并搅拌。在糊状物泵入罐中的整个时间段中向马齿玉米淀粉糊中加入2400GTU/lb淀粉的4-α-葡聚糖转移酶(获自Novozymes)。使用搅拌使混合物在88℃下反应3小时。加入稀硫酸将pH调节至3.8-3.9，并通过热交换器泵入维持于55℃的搅拌罐中将反应器内容物快速冷却至大约55℃。向浆液中加入0.1ml/100g淀粉的获自Hayashibara Co.的异淀粉酶，并使酶在55℃下反应16小时，同时保持pH3.8-3.9。然后将浆液在大约149℃下喷射蒸煮，并使其缓慢冷却至70℃。从反应器中取出浆液，并放入设定为65℃的水浴中的3000mL搅拌玻璃反应器中。使浆液在反应器中在65℃下搅动96小时。将材料在Buchner漏斗上脱水并在盘式干燥器中干燥过夜。随后在实验室中对淀粉完成热水分处理，其中使淀粉在25％水分下经历135℃三小时。以下呈现了该材料的分析。
实施例4
完全为“B”型晶体的材料的制备
将250lbs常规马齿玉米淀粉加入足量水中，产生17.5％淀粉浆液。将淀粉浆液以大约2gpm的进料速度在大约147℃下喷射蒸煮，并将所得到的糊状物快速转移至罐中并维持在大约88℃，并搅拌。在糊状物泵入罐中的整个时间段中向马齿玉米淀粉糊中加入8000GTU/lb淀粉的4-α-葡聚糖转移酶(获自Novozymes)。使用搅拌使混合物在88℃下反应2小时。加入稀硫酸将pH调节至3.8-3.9，并通过热交换器泵入维持于55℃的搅拌罐中将反应器内容物快速冷却至大约55℃。向浆液中加入0.1ml/100g淀粉的获自Hayashibara Co.的异淀粉酶，并使酶在55℃下反应16小时，同时保持pH3.8-3.9。然后将浆液在大约151℃下喷射蒸煮，并使其缓慢冷却至55℃，然后保持在55℃过夜，以促进晶体形成。然后将浆液在篮式离心机中脱水并在盘式干燥机中干燥过夜至大约10％的含水量。将抗性淀粉产品研磨至通过US#40网筛。在Littleford DVT-22中在24％水分和126℃下对10lbs干燥材料进行热水分处理2小时。以下呈现了材料的分析。
表4
Figure A20088001280300211
实施例5
不同处理的热/水分处理条件的评价
以与之前的实施例相似的方式通过将材料离心和干燥(在热水分处理之前)产生材料。将干燥的材料在不同的含水量和温度下接受热水分处理。在实验过程中，将九磅淀粉加入搅拌的Littleford DVT-22中。通过喷嘴将水加入，以达到所需的水分目标。将Littleford DVT-22关闭，通过Littleford夹套上的蒸汽将淀粉加热至所需的温度。将材料在所需温度下保持2小时后，将Littleford打开，使淀粉冷却。对淀粉进行％TDF和DSC分析，并呈现于以下的表5中。此外，测定选定批次的结晶度和晶体类型。
表5
Figure A20088001280300221
实施例6
使用微滤来收集结晶产品的结果
在包括存储器和外壳的系统中进行微滤，存储器带有连接循环泵的夹套，外壳包含Millipore 0.45微米陶瓷膜。使用循环油浴将夹套加热，并用电热带加热膜外壳。通常将膜外壳维持在高于存储器温度10-15℃的温度下，以防止膜中的脱支材料的结晶。
用297g去离子水稀释葡聚糖转移酶处理过的马齿淀粉悬浮液(1056.9g，约5％固体)，并在微滤存储器中加热，使用循环至80℃并保持1小时，然后从膜外壳中吸出渗透物。随着渗透物被收集，将等体积的去离子水加入到存储器中。收集3360g渗透物后，从存储器中取出渗余物(1236g)，并使其在置于冰箱中的烧杯中冷却。渗余物含有34.1g干固体，并且渗透物含有9.0g干固体。通过用制剂3A乙醇稀释浆液来分离渗余物，过滤和干燥。通过GPC来分析脱支的、葡聚糖转移酶处理的淀粉以及来自微滤的渗余物和渗透物级分的分子量。测试渗余物的抗性淀粉(RS)。结果显示于表6中。
Figure A20088001280300231
前面对本发明的特定实施方案的描述不是本发明每个可能的实施方案的清单。本领域技术人员将认识到其他实施方案将在以下权利要求的范围内。

Claims (93)

1.生产淀粉产品的方法，包括：
(a)用葡聚糖转移酶处理进料淀粉，以产生链延伸淀粉；
(b)用脱支酶处理链延伸淀粉，以产生含有直链淀粉片段的淀粉产品；
(c)使至少部分淀粉产品结晶；
(d)在水分存在下加热淀粉产品；
(e)用α-淀粉酶处理淀粉产品；和
(f)洗涤淀粉产品，以除去至少一些未结晶的淀粉。
2.权利要求1的方法，进一步包括收集洗涤后剩余的淀粉产品。
3.权利要求1的方法，其中进料淀粉来自马齿玉米、蜡质种玉米、高直链淀粉ae基因玉米、马铃薯、木薯、大米、豌豆、小麦、蜡质小麦，或其两种或多种的组合。
4.权利要求1的方法，其中在用葡聚糖转移酶处理之前，将进料淀粉加热以使淀粉至少部分糊化。
5.权利要求1的方法，其中在约70-100℃的温度和约5.0-8.5的pH下用葡聚糖转移酶处理水溶液或悬浮液中的进料淀粉。
6.权利要求1的方法，其中脱支酶是异淀粉酶或支链淀粉酶。
7.权利要求1的方法，进一步包括将淀粉产品的溶液或分散液膜滤，以提高具有至少35聚合度(DP)的直链淀粉片段的浓度。
8.权利要求1的方法，其中至少约40％重量的直链淀粉片段具有至少35的聚合度(DP)。
9.权利要求1的方法，其中至少约50％重量的直链淀粉片段具有至少35的聚合度(DP)。
10.权利要求1的方法，其中以约1-18,000GTU/克进料淀粉的用量来使用葡聚糖转移酶。
11.权利要求1的方法，其中以约10-18GTU/克进料淀粉的用量来使用葡聚糖转移酶。
12.权利要求1的方法，其中以多个用量来使用葡聚糖转移酶，在分开的时间提供给进料淀粉。
13.权利要求1的方法，其中以至少约0.1ml/克链延伸淀粉的用量来使用脱支酶。
14.权利要求13的方法，其中以至少约1.0ml/克链延伸淀粉的用量来使用脱支酶。
15.权利要求1的方法，其中在步骤(d)中，将淀粉产品在约15-35％重量的含水量下加热至约100-150℃。
16.权利要求15的方法，其中在步骤(d)中，将淀粉产品在约22-26％重量的含水量下加热至约120-130℃。
17.权利要求1的方法，其中淀粉产品在步骤(d)的热水分处理之前具有至少约10％重量的总膳食纤维(TDF)值。
18.权利要求17的方法，其中淀粉产品在步骤(d)的热水分处理之前具有高于约30％重量的总膳食纤维(TDF)值。
19.权利要求1的方法，其中淀粉产品在步骤(d)的热水分处理之后具有至少约50％重量的总膳食纤维(TDF)值。
20.权利要求19的方法，其中淀粉产品在步骤(d)的热水分处理之后具有高于约75％重量的总膳食纤维(TDF)值。
21.权利要求1的方法，其中淀粉产品在步骤(d)的热水分处理之前具有至少40％重量的抗性淀粉值。
22.权利要求1的方法，其中淀粉产品在步骤(d)的热水分处理之后具有高于约80％重量的抗性淀粉值。
23.权利要求1的方法，其中将步骤(b)中产生的脱支淀粉在蒸汽加压锅中糊化，以溶解淀粉，然后冷却至约20-90℃来结晶。
24.权利要求1的方法，其中淀粉产品具有A形式、B形式或其组合的晶体形态学。
25.权利要求1的方法，其中进料淀粉是蜡质种淀粉，并且其中该方法进一步包括在用葡聚糖转移酶处理进料淀粉之前用脱支酶处理进料淀粉。
26.权利要求2的方法，其中至少约50％重量的收集的淀粉产品具有约24-100的聚合度(DP)。
27.权利要求26的方法，其中至少约75％重量的收集的淀粉产品具有约24-100的聚合度(DP)。
28.权利要求2的方法，其中收集的淀粉产品具有高于约105℃的峰熔化温度。
29.权利要求2的方法，其中收集的淀粉产品在温度高达至少约90℃的水中是热稳定的。
30.权利要求2的方法，其中收集的淀粉产品在温度高达至少约100℃的水中是热稳定的。
31.权利要求2的方法，其中收集的淀粉产品具有通过差示扫描量热法测量的至少约20焦耳/克的焓。
32.通过以下方法生产的淀粉产品，该方法包括：
(a)用葡聚糖转移酶处理进料淀粉，以产生链延伸淀粉；
(b)用脱支酶处理链延伸淀粉，以产生含有直链淀粉片段的淀粉产品；
(c)使至少部分淀粉产品结晶；
(d)在水分存在下加热淀粉产品；
(e)用α-淀粉酶处理淀粉产品；
(f)洗涤淀粉产品，以除去至少一些未结晶的淀粉；和
(g)收集剩余的淀粉产品。
33.权利要求32的淀粉产品，其中进料淀粉来自马齿玉米、蜡质种玉米、高直链淀粉ae基因玉米、马铃薯、木薯、大米、豌豆、小麦、蜡质小麦，或其两种或多种的组合。
34.权利要求32的淀粉产品，其中在用葡聚糖转移酶处理之前，将进料淀粉加热以使淀粉至少部分糊化。
35.权利要求32的淀粉产品，其中在约70-100℃的温度和约5.0-8.5的pH下用葡聚糖转移酶处理水溶液或悬浮液中的进料淀粉。
36.权利要求32的淀粉产品，其中脱支酶是异淀粉酶或支链淀粉酶。
37.权利要求32的淀粉产品，进一步包括将淀粉产品的溶液或分散液膜滤，以提高具有至少35聚合度(DP)的直链淀粉片段的浓度。
38.权利要求32的淀粉产品，其中至少约40％重量的直链淀粉片段具有至少35的聚合度(DP)。
39.权利要求32的淀粉产品，其中至少约50％重量的直链淀粉片段具有至少35的聚合度(DP)。
40.权利要求32的淀粉产品，其中以约1-18,000GTU/克进料淀粉的用量来使用葡聚糖转移酶。
41.权利要求32的淀粉产品，其中以约10-18GTU/克进料淀粉的用量来使用葡聚糖转移酶。
42.权利要求32的淀粉产品，其中以多个用量来使用葡聚糖转移酶，在分开的时间提供给进料淀粉。
43.权利要求32的淀粉产品，其中以至少约0.1ml/克链延伸淀粉的用量来使用脱支酶。
44.权利要求43的淀粉产品，其中以至少约1.0ml/克链延伸淀粉的用量来使用脱支酶。
45.权利要求32的淀粉产品，其中至少约50％重量的收集的淀粉产品具有约24-100的聚合度(DP)。
46.权利要求32的淀粉产品，其中收集的淀粉产品具有高于约105℃的峰熔化温度。
47.权利要求32的淀粉产品，其中收集的淀粉产品具有通过差示扫描量热法测量的至少约20焦耳/克的焓。
48.含有淀粉的食品，其中淀粉由以下方法生产，该方法包括：
(a)用葡聚糖转移酶处理进料淀粉，以产生链延伸淀粉；
(b)用脱支酶处理链延伸淀粉，以产生含有直链淀粉片段的淀粉产品；
(c)使至少部分淀粉产品结晶；
(d)在水分存在下加热淀粉产品；
(e)用α-淀粉酶处理淀粉产品；
(f)洗涤淀粉产品，以除去至少一些未结晶的淀粉；和
(g)收集剩余的淀粉产品。
49.权利要求48的食品，其中进料淀粉来自马齿玉米、蜡质种玉米、高直链淀粉ae基因玉米、马铃薯、木薯、大米、豌豆、小麦、蜡质小麦，或其两种或多种的组合。
50.权利要求48的食品，其中在用葡聚糖转移酶处理之前，将进料淀粉加热以使淀粉至少部分糊化。
51.权利要求48的食品，其中在约70-100℃的温度和约5.0-8.5的pH下用葡聚糖转移酶处理水溶液或悬浮液中的进料淀粉。
52.权利要求48的食品，其中脱支酶是异淀粉酶或支链淀粉酶。
53.权利要求48的食品，其中在步骤(d)中，将淀粉产品在约15-35％重量的含水量下加热至约100-150℃。
54.权利要求53的食品，其中在步骤(d)中，将淀粉产品在约22-26％重量的含水量下加热至约120-130℃。
55.权利要求48的食品，其中淀粉产品在步骤(d)的热水分处理之前具有至少约10％重量的总膳食纤维(TDF)值。
56.权利要求55的食品，其中淀粉产品在步骤(d)的热水分处理之前具有高于约30％重量的总膳食纤维(TDF)值。
57.权利要求48的食品，其中淀粉产品在步骤(d)的热水分处理之后具有至少约50％重量的总膳食纤维(TDF)值。
58.权利要求57的食品，其中淀粉产品在步骤(d)的热水分处理之后具有高于约75％重量的总膳食纤维(TDF)值。
59.权利要求48的食品，其中淀粉产品在步骤(d)的热水分处理之前具有至少40％重量的抗性淀粉值。
60.权利要求48的食品，其中淀粉产品在步骤(d)的热水分处理之后具有高于80％重量的抗性淀粉值。
61.权利要求48的食品，其中将步骤(b)中产生的脱支淀粉在蒸汽加压锅中糊化，以溶解淀粉，然后冷却至约20-90℃来结晶。
62.权利要求48的食品，其中淀粉产品具有A形式、B形式或其组合的晶体形态学。
63.权利要求48的食品，进一步包括将淀粉产品的溶液或分散液膜滤，以提高具有至少35聚合度(DP)的直链淀粉片段的浓度。
64.权利要求48的食品，其中至少约40％重量的直链淀粉片段具有至少35的聚合度(DP)。
65.权利要求48的食品，其中至少约50％重量的直链淀粉片段具有至少35的聚合度(DP)。
66.权利要求48的食品，其中以约1-18,000GTU/克进料淀粉的用量来使用葡聚糖转移酶。
67.权利要求48的食品，其中以约10-18GTU/克进料淀粉的用量来使用葡聚糖转移酶。
68.权利要求48的食品，其中至少约50％重量的收集的淀粉产品具有约24-100的聚合度(DP)。
69.权利要求48的食品，其中收集的淀粉产品具有高于约105℃的峰熔化温度。
70.权利要求48的食品，其中收集的淀粉产品具有通过差示扫描量热法测量的至少约20焦耳/克的焓。
71.生产淀粉产品的方法，包括：
(a)用葡聚糖转移酶处理进料淀粉，以产生链延伸淀粉；
(b)用脱支酶处理链延伸淀粉，以产生含有直链淀粉片段的淀粉产品；
(c)使至少部分淀粉产品结晶；
(d)在水分的存在下加热淀粉产品；和
(e)洗涤淀粉产品，以除去至少一些未结晶淀粉。
72.权利要求71的方法，进一步包括收集洗涤后剩余的淀粉产品。
73.权利要求71的方法，其中进料淀粉来自马齿玉米、蜡质种玉米、高直链淀粉ae基因玉米、马铃薯、木薯、大米、豌豆、小麦、蜡质小麦，或其两种或多种的组合。
74.权利要求71的方法，其中在用葡聚糖转移酶处理之前，将进料淀粉加热以使淀粉至少部分糊化。
75.权利要求71的方法，其中在约70-100℃的温度和约5.0-8.5的pH下用葡聚糖转移酶处理水溶液或悬浮液中的进料淀粉。
76.权利要求71的方法，其中脱支酶是异淀粉酶或支链淀粉酶。
77.权利要求71的方法，进一步包括将淀粉产品的溶液或分散液膜滤，以提高具有至少35聚合度(DP)的直链淀粉片段的浓度。
78.权利要求71的方法，其中以约1-18,000GTU/克进料淀粉的用量来使用葡聚糖转移酶。
79.权利要求71的方法，以多个用量来使用葡聚糖转移酶，在分开的时间提供给进料淀粉。
80.权利要求71的方法，其中以至少约0.1ml/克链延伸淀粉的用量来使用脱支酶。
81.权利要求71的方法，其中在步骤(d)中，将淀粉产品在约15-35％重量的含水量下加热至约100-150℃。
82.权利要求81的方法，其中在步骤(d)中，将淀粉产品在约22-26％重量的含水量下加热至约120-130℃。
83.权利要求71的方法，其中淀粉产品在步骤(d)的热水分处理之前具有至少约10％重量的总膳食纤维(TDF)值。
84.权利要求71的方法，其中淀粉产品在步骤(d)的热水分处理之后具有至少约50％重量的总膳食纤维(TDF)值。
85.权利要求71的方法，其中淀粉产品在步骤(d)的热水分处理之前具有至少40％重量的抗性淀粉值。
86.权利要求71的方法，其中将步骤(b)中产生的脱支淀粉在蒸汽加压锅中糊化，以溶解淀粉，然后冷却至约20-90℃来结晶。
87.权利要求71的方法，其中淀粉产品具有A形式、B形式或其组合的晶体形态学。
88.权利要求72的方法，其中至少约50％重量的收集的淀粉产品具有约24-100的聚合度(DP)。
89.权利要求72的方法，其中收集的淀粉产品具有高于约105℃的峰熔化温度。
90.权利要求72的方法，其中收集的淀粉产品在温度高达至少约90℃的水中是热稳定的。
91.权利要求72的方法，其中收集的淀粉产品具有通过差示扫描量热法测量的至少约20焦耳/克的焓。
92.通过以下方法生产的淀粉产品，该方法包括：
(a)用葡聚糖转移酶处理进料淀粉，以产生链延伸淀粉；
(b)用脱支酶处理链延伸淀粉，以产生含有直链淀粉片段的淀粉产品；
(c)使至少部分淀粉产品结晶；
(d)在水分的存在下加热淀粉产品；和
(e)洗涤淀粉产品，以除去至少一些未结晶淀粉。
93.含有淀粉的食品，其中该淀粉通过以下方法产生，该方法包括：
(a)用葡聚糖转移酶处理进料淀粉，以产生链延伸淀粉；
(b)用脱支酶处理链延伸淀粉，以产生含有直链淀粉片段的淀粉产品；
(c)使至少部分淀粉产品结晶；
(d)在水分的存在下加热淀粉产品；和
(e)洗涤淀粉产品，以除去至少一些未结晶淀粉。
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