CN101932255B - 交替糖作为某些食品的成分的用途 - Google Patents

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Abstract

第一发明涉及交替糖作为酸性食品的成分的用途以及包含交替糖作为成分的酸性食品。第二发明涉及交替糖作为食品配方中的热稳定成分的用途以及包含交替糖作为成分的食品，其中该食品在其制备过程中经历加热步骤。

Description

交替糖作为某些食品的成分的用途
第一发明
第一发明涉及交替糖(alternan)作为酸性食品的成分的用途以及包含交替糖作为成分的酸性食品。
交替糖多糖或寡糖由葡萄糖单元组成。葡萄糖单元通过α-1，3-和α-1，6-糖苷键彼此相连，这两种类型的键主要是交替出现的。
交替糖-寡糖已被描述为益生元(prebiotic)成分。US专利7,182,954公开了通过交替蔗糖酶(alternansucrase)催化的蔗糖与各种受体糖的反应所产生的寡糖有效作为益生元用于控制肠细菌性病原菌。通过用包含有效促进有益细菌(例如乳杆菌属、双歧杆菌)生长的量的所述一种或多种寡糖的组合物治疗动物，可以明显减少或抑制肠道致病菌种群。
出版物WO2006088884提供了制备基本上澄明、包含交替糖寡糖的低升糖糖浆剂(LGS)的方法。这些糖浆剂具有相对低的升糖指数(glycemicindex)，并还用于期望增加澄明度的应用。这些性质特别有益于食品配方。
但是，对在低pH环境中如在酸性食品、尤其是酸性饮料的情况下保持其有利性质的益生元食品成分有持续需求。
因此，第一发明的一个目的是提供食品的pH稳定型益生元和/或低升糖和/或可溶性纤维成分。
由于经常在高温下处理食品，因此第一发明的另一个目的是提供酸性食品的pH和温度稳定型益生元和/或低升糖和/或可溶性纤维成分。
第一发明涉及交替糖作为酸性食品成分的用途。具体而言，交替糖用作酸性食品的抗降解性成分。
交替糖被认为具有益生元性质(Lopez-Munguia等人EnzymeMicrob，Technol.15(1993))。已描述了其它有利性质。根据US 5,702,942和US 5,789,209，交替糖具有与阿拉伯树胶、麦芽糊精或聚葡萄糖的某些功能特性类似的独特性质(G.L.Cote，Carbohydrate Polymers19：249-252(1992))。而且，根据US 5,702,942和US 5,789,209，交替糖具有作为食品和化妆品中的低粘度填充剂(bulking agent)和增量剂(extender)的潜在商业用途，因此交替糖具有作为无热量、基于碳水化合物的可溶性食品添加剂的潜在价值。
第一发明中显示交替糖在酸性环境中不降解，因此当其加至酸性食品、尤其是酸性饮料中时能保持上述性质。同样，由于没有葡萄糖从交替糖分子中释放，因此交替糖的低升糖性质和可溶性纤维性质得以在酸性食品中保持。
如下进一步定义，根据第一发明的术语“交替糖”包括交替糖-多糖和交替糖-寡糖，其中两种类型的交替糖的分子量不同。
根据第一发明的交替糖是由葡萄糖单元组成的多糖。葡萄糖单元通过α-1，3-和α-1，6-糖苷键彼此连接，所述两种类型的键主要交替出现。交替糖可包含支链(Seymour等人，Carbohydrate Research 74，(1979)，41-62)。
根据第一发明定义的交替糖-多糖具有大于3,000g/mol、优选大于5,000g/mol的重均分子量Mw(用GPC RI或GPC MALLS测定)。在另一个实施方案中，交替糖-多糖具有范围为10,000,000g/mol至60,000,000g/mol、更优选范围为12,000,000g/mol至50,000,000g/mol的重均分子量Mw(用GPC MALLS测定)。在一个特别的实施方案中，交替糖-多糖用源于肠膜明串珠菌(Leuconostoc Mesenteroides)的交替蔗糖酶产生，如WO 00/47727中所述，显示范围为33,000,000g/mol至60,000,000g/mol、更优选范围为33,000,000g/mol至50,000,000g/mol的重均分子量Mw(用GPC MALLS测定)。在另一个特别的实施方案中，交替糖-多糖用截短的交替蔗糖酶产生，如PCT/EP2008/051760所述，显示范围为12,000,000g/mol至30,000,000g/mol、更优选范围为14,000,000g/mol至28,000,000g/mol、仍然更优选范围为16,000,000g/mol至26,000,000g/mol、最优选18,000,000g/mol至23,000,000g/mol的重均分子量Mw(GPCMALLS)。PCT/EP2008/051760中描述了截短的交替蔗糖酶、由其产生交替糖-多糖的方法以及交替糖-多糖自身，该公开物全部内容通过引用并入本文。
第一发明定义中的交替糖-寡糖的重均分子量Mw为3,000g/mol或以下，优选2,500g/mol或以下，更优选2,000g/mol或以下，进一步更优选1,500g/mol或以下，最优选1,300g/mol或以下(用GPC RI或GPC MALLS测定)。因此，根据本发明的交替糖寡糖的重均聚合度DPw为18.5或以下，优选15.4或以下，更优选12.3或以下，仍然更优选9.3或以下，最优选8.0或以下(DPw＝Mw/162g/mol，162g/mol＝单体葡萄糖单元的分子量)。在另一个实施方案中，交替糖-寡糖的重均分子量Mw的下限为800g/mol(DPw＝4.9)，交替糖-寡糖的Mw的范围为800g/mol至3,000g/mol，优选800g/mol至2,500g/mol，更优选800g/mol至2,000g/mol，仍然更优选800g/mol至1,500g/mol，最优选800g/mol至1,300g/mol(用GPC RI或GPCMALLS测定)。
第一发明的交替糖-寡糖由聚合度范围为3-30的交替糖分子组成，其中可以存在少量DP高于30的分子。在另一个实施方案中，根据本发明的交替糖-寡糖由聚合度(DP)范围为3-26、优选范围为3-20、更优选范围为3-18、仍然更优选范围为3-15、尤其优选范围为3-12、最优选范围为3-10的分子组成，其中可以存在少量DP高于给定上限的分子。
术语“少量”表示基于交替糖-寡糖总重量小于5.0％重量的量，优选小于3.0％重量、更优选小于2.0％重量、仍然更优选小于1.0％重量、最优选小于0.5％重量的量。
在第一发明中，单数术语“交替糖-多糖”表示包含仅具有1个聚合度(DP)的分子的单分散性交替糖-多糖和包含具有不同聚合度的分子的多分散性交替糖-多糖。
在第一发明中，单数术语“交替糖-寡糖”表示包含仅具有一个聚合度(DP)的分子的单分散性交替糖-寡糖和包含具有不同聚合度的分子的多分散性交替糖-寡糖。
交替糖-寡糖为现有技术众所周知，例如在WO 00/47727、US7,182,954、WO 2006/088884以及Cote和Robyt 1982，CarbohydrateResearch，111：127-142中与制备方法一起公开，所述文献全部内容通过引用并入本说明书。如下所述，交替糖-寡糖可通过蔗糖与受体分子的反应、或没有受体分子下的反应来制备。
交替糖-寡糖可由交替糖多糖通过在适宜条件下降解交替糖多糖来产生。该降解例如可以是交替糖多糖的酶促降解或在酸性条件下、优选应用加热的降解。
交替糖-寡糖还可通过蔗糖与受体分子在交替蔗糖酶存在下反应来产生。
交替糖-寡糖可通过以下方法制备：其中
a)在允许蔗糖转化为交替糖-寡糖和果糖的条件下将含有蔗糖的溶液与催化有效量的交替蔗糖酶和受体分子相接触；和
b)将交替糖-寡糖和果糖从溶液中分离。
反应可以在室温至37℃、在约4.7至7的pH进行，并且可以允许反应继续进行直至已基本上耗尽蔗糖。在WO 00/47727、US 7,182,954和所附的实施例中公开了详细的反应条件。产物通常以糖浆剂形式获得，其可进一步纯化，即通过膜过滤纯化，和/或干燥。
应理解，受体分子表示交替蔗糖酶能催化扩链反应的分子。可在反应开始时被加至反应混合物的受体优选为碳水化合物或碳水化合物衍生物。外部受体的应用导致低分子量交替糖-寡糖的产生。碳水化合物受体优选为选自下列的糖类：麦芽糖、异麦芽糖、麦芽糖醇、(异)麦芽三糖和甲基-α-D-葡聚糖。其它优选的受体分子是葡萄糖、龙胆二糖、棉子糖、蜜二糖、异麦芽糖醇、异麦芽寡糖、theanderose、曲二糖、糖基海藻糖、纤维二糖、麦芽四糖、黑曲霉糖、乳糖、潘糖(panose)或其混合物。
根据所选的具体受体，该糖基单元通常通过α(1，6)键或通过α(1，3)键——如果已经存在α(1，6)键——来添加。
获得的交替糖-寡糖的分子量低于可在缺少外部受体下制备的交替糖。反应通常将产生具有不同聚合度(DP)的寡糖的混合物。如果交替糖-寡糖通过蔗糖与受体分子的反应来产生，则聚合度(DP)被定义为加至原始受体分子上的D-糖基单元的数目，加上原始受体寡糖中单糖单元的数目。
聚合度的程度可随蔗糖与受体寡糖的浓度和相对比率而变化。反应产物通常由具有不同聚合度的寡糖的混合物组成。在相对高的蔗糖∶受体比率时，更多的糖基单元被转移至葡聚糖中，并获得具有更高聚合度的产物(即，产物中高DP寡糖的相对量将增加)。与此相反，在低的蔗糖∶受体比率时，主要的反应产物是单个糖基单元转移至受体而产生的产物。因此，通过改变蔗糖∶受体比率，可优化所需聚合度的寡糖的收率。所需聚合度的精确的蔗糖∶受体比率将随具体的受体寡糖而变化，且可容易地通过常规实验测定。
在又一个实施方案中，交替糖-寡糖可通过蔗糖在交替蔗糖酶存在下且不使用受体分子的反应来产生。
本文所用的交替蔗糖酶可从多种微生物、优选明串珠菌属(Leuconostoc)菌株、尤其肠膜明串珠菌(L.mesenteroides)菌株获得，例如在WO 00/47727中所公开。在一个实施方案中，该酶由分泌高比例的交替蔗糖酶∶葡聚糖蔗糖酶的菌株产生，例如由Leathers等人的U.S.专利号5,702,942所述，该公开物内容通过引用并入本文。在另一个实施方案中，可用于产生交替糖-寡糖的交替蔗糖酶包括肠膜明串珠菌菌株NRRL B1355、23185、23186、23188、23311、21297、30821、30894。这些酶可被另外克隆并重组型表达，如在Gilles Joucla，Doctoral Dissertation，IngenierINSA，Toulouse，France，2003中所述。
例如在Leathers等人或下文的实施例中所述，交替蔗糖酶的生成可通过在有效促进酶的生长和生成的需氧条件下使用常规技术培养任何上述微生物来进行。培养后，可利用常规技术如通过离心或过滤从微生物中隔离或分离出该酶。
在第一发明中的术语“抗降解的”是指当样品贮存于室温(20℃)时，在pH 3的酸性环境中、在至少3周的时间内，未测得交替糖的聚合度下降(高效阴离子交换色谱法-HPAEC或凝胶渗透色谱法-GPC-RI)。
但是，交替糖寡糖证明是甚至更稳定的。当样品贮存于高达32℃的温度时，在pH 6或以下、优选pH 3或以下的酸性环境中、在至少8周的时间内，未测得交替糖寡糖的聚合度下降(高效阴离子交换色谱法-HPAEC或凝胶渗透色谱法-GPC-RI)。
交替糖的主要降解产物是葡萄糖，降解机理通常通过交替糖链的水解而发生。由于交替糖的抗降解性，其极好地适用作酸性食品的抗降解性益生元和/或低升糖和/或可溶性纤维成分。而且，已在现有技术中描述的交替糖的所有其它有利性质由于其抗降解性而被保留。
本文所用的术语“食品”还包括饮料，术语“酸性食品”还包括“酸性饮料”。该酸性食品被定义为pH低于7的食品。在一个实施方案中，该酸性食品具有6或以下的pH，更优选3.5或以下的pH，仍然更优选＜3(低于3)的pH。在又一个实施方案中，该酸性食品具有范围为1至6、更优选为1至5、仍然更优选为1至4、最优选1.5至3.5的pH。另一个有利的pH范围为pH 3至6和pH 1至＜3。
在一个特别的实施方案中，该酸性食品是酸性饮料，而交替糖-寡糖用作饮料中的成分。该酸性饮料优选具有6或以下的pH，更优选3.5或以下的pH，仍然更优选＜3(低于3)的pH。在又一个实施方案中，该酸性饮料具有范围为1至6、更优选1至5、仍然更优选1至4、最优选1.5至3.5的pH。另一个有利的pH范围为pH 3至6和pH 1至＜3。
交替糖的另一个有利性质是在酸性环境中、即使在升高的温度下的抗降解性。
在第一发明中显示，当交替糖多糖被加热至高达60℃的温度达1小时时，其在pH 3-4的水性环境中被降解至较少的量。交替糖多糖被认为具有可接受的稳定性，在这些条件下即使在70℃仅有少量降解。因此，交替糖-聚合物适用作pH 3作为pH下限的酸性食品的抗降解性成分，所述酸性食品在高达60-70℃的温度下经历加热步骤。降解通过在经加热样品中作为交替糖-聚合物的降解产物的葡萄糖的增加来检测(高效阴离子交换色谱法-HPAEC或凝胶渗透色谱法-GPC-RI)。
交替糖-寡糖证明甚至具有更高的稳定性。在第一发明中显示，当交替糖-寡糖被加热至高达120℃的温度达1小时时，在pH 3或以上的水性环境中未测得其降解。在pH 1.5的水性环境中，当交替糖-寡糖被加热至高达95℃的温度达1小时时，未测得其降解。在本文中未测得降解表示在经加热的样品中未检测出作为交替糖-寡聚体降解产物的葡萄糖的增加(高效阴离子交换色谱法-HPAEC或凝胶渗透色谱法-GPC-RI)。
交替糖-寡糖的这种性质在酸性饮料的制备工序中特别有利、且不限于有利，因为所述饮料在该工序中有时被加热至较高的温度。一些饮料工序要求热灌装。这包括例如将饮料加热至80-90℃，在此温度下保持约10分钟，冷却至约65℃，然后装瓶。该交替糖-寡糖可以经得起这种热滥用至少约10分钟而没有可见影响。
根据上述发现，第一发明还涉及交替糖(交替糖-寡糖或交替糖-多糖)作为酸性食品成分的用途，其中该食品在其制备过程中经历加热步骤。
在第一发明的一个实施方案中，该食品在至少60℃的温度经历加热步骤。
在另一个实施方案中，第一发明涉及交替糖-寡糖作为酸性食品成分的用途，其中该食品在60-150℃、更优选75-150℃、仍然更优选80-130℃、最优选80-120℃的温度经历加热步骤。在又一个实施方案中，该加热步骤在60-120℃进行。
示例性的加热时限可以是5-3600秒或5-1800秒，特别是5-300秒，更优选是5-200秒，甚至更优选是5-100秒，尤其优选是5-60秒，最优选是10-30秒。每个所述时限可与每个上面指定的温度组合。
众所周知的加热方法是巴氏杀菌法，其通常用于制备乳制品、牛奶、冰淇淋、饮料、啤酒、罐装食品、调味料和汤。巴氏杀菌法步骤通常在约60℃至约100℃、优选在约75℃至约85℃的温度进行约10秒至约30分钟、优选至少约25秒的时间。巴氏杀菌法可以通过高温短时间(HTST)或低温长时间(LTLT)处理来进行。
其它常用的加热方法是杀菌和超高温(UHT)处理。在第一发明中，按本领域技术人员通常已知的方法进行所述方法。UHT处理通常在90-150℃、更优选95-150℃、甚至更优选100-150℃、最优选110-150℃的温度进行，并且UHT处理周期通常为5-300秒，更优选为5-200秒，甚至更优选5-100秒，尤其优选5-60秒，最优选10-30秒。
本发明还涉及包含交替糖作为成分的酸性食品。交替糖可以用作抗降解性益生元和/或低升糖和/或可溶性纤维成分。优选的酸性食品选自饮料、水果、蔬菜、罐装食品、尤其是水果罐头、鱼类罐头、蔬菜罐头、焙烤产品、蛋糕、方便食品(ready to serve meal)、乳制品如酸奶和酪乳(buttermilk)和酸性饮料。
第一发明的酸性食品可以具有上文已经定义的pH。而且，第一发明的酸性食品可以是在其制备过程中经历加热步骤的食品。
在第一发明的一个实施方案中，该酸性食品在至少60℃的温度经历加热步骤。在第一发明的其它实施方案中，该酸性食品经历60-150℃、更优选75-150℃、仍然更优选80至130℃、最优选80-120℃的加热步骤。在又一个实施方案中，该加热步骤在60-120℃进行。加热方法和加热时间已经在上文描述。
交替糖可添加至根据本发明的食品，以基于该食品总重量的0.1至20重量％的量、更优选0.1至10重量％的量、仍然更优选0.1至5重量％的量。
在一个实施方案中，该酸性食品是pH范围如上定义的酸性饮料，其包含交替糖-寡糖作为成分。该饮料优选选自果汁、能量饮料、柠檬水、冰冻果子露(sherbet)、苏打、软饮料和加味水(flavored water)。
根据本发明的饮料可以是澄明饮料(clear beverage)。除了它的抗降解性，交替糖-寡糖的另一种有利性质是：当其作为益生元和/或低升糖和/或可溶性纤维成分加至澄明饮料配方时保持澄明饮料的澄明度的能力。如附加的实施例所示，可以利用WO2006/088884中所述的测试法来确定澄明度或者在视觉上定性地评价澄明度。
在另一方面，本发明提供了如上所述酸性饮料的制备方法。在饮料的一种制备方法中，交替糖-寡糖与其它成分混合以形成预混物，然后将预混物加至该饮料的水基质中。交替糖-寡糖可与一种或多种其它成分如维生素、矿物质、糖醇类、高强度增甜剂、调味剂(flavor)、增味剂(flavorenhancer)、酸如柠檬酸或苹果酸和常规增甜剂掺合。在另一个实施方案中，仅有交替糖-寡糖加至预制饮料中。原则上，可以不受限制地使用本领域技术人员已知的所有的饮料制备方法。
在一个实施方案中，第一发明的酸性食品不包含在出版物WO2006/088884中所公开的食品、糖浆剂或交替糖-寡糖(也称为寡交替糖)，而在一个实施方案中，交替糖作为酸性食品成分的用途不包括在出版物WO 2006/088884中所公开的糖浆剂或交替糖-寡糖(也称为寡交替糖)的用途。
第二发明
第二发明涉及交替糖作为食品中的热稳定成分的用途、食品的制备方法，包括将交替糖作为成分添加至食品配方中，和加热步骤，以及包含交替糖作为成分的食品，其中该食品在其制备过程中经历加热步骤。
许多营养成分如膳食纤维是热敏感性的。膳食纤维是饮食的重要组分，但是很多消费者认为膳食纤维不适口。很多消费者认为更可口的一些膳食纤维如抗性淀粉(RS)在严苛的加工条件下不保持其高膳食纤维含量，导致产品的膳食纤维低于理论预期。许多食品经历严苛的加工条件，例如高水分食品配方、包括布丁和酸奶的均质化，和进一步在70℃或更高的温度巴氏杀菌、在121℃温度的长时间蒸煮(retorting)、和/或低水分食品、包括零食和早餐谷类食品的挤压。由于使用严苛的加工条件来产生大量普通食品组合物，所以这已被看作是在此类经加工的食品组合物中采纳和使用膳食纤维的主要障碍。
US20070275123A1提示改性淀粉用于增加在严苛条件下加工的食品组合物的膳食纤维含量。通过使用某些改性淀粉，可对食品配方进行严苛地加工同时保留大量膳食纤维。此外，US20070275123A1中所述的改性淀粉提供膳食纤维，而对食品组合物的结构或感官性质没有负面影响，而该负面影响通常与添加其它膳食纤维来源有关。
为了维持高的总膳食纤维含量，已经使用替代的纤维来源。但是，为了营养的目的仍对热稳定功能成分有需求。
令人惊讶的是，在第二发明中已经发现：通过使用交替糖作为成分，食品组合物可以经历更严苛的加工条件同时避免成分的热降解。
第二发明涉及交替糖作为食品配方中的热稳定成分的用途。
第二发明还涉及交替糖作为食品制备方法中的热稳定成分的用途以及食品制备方法，包括添加交替糖作为食品配方的成分和加热步骤。
交替糖被认为具有益生元性质(Lopez-Munguia等人EnzymeMicrob，Technol.15(1993))。已描述了其它有利性质。根据US 5,702,942和US 5,789,209，交替糖具有与阿拉伯树胶、麦芽糊精或聚葡萄糖的某些功能特性类似的独特性质(G.L.Cote，Carbohydrate Polymers19：249-252(1992))。而且，根据US 5,702,942和US 5,789,209，交替糖具有作为食品和化妆品中的低粘度填充剂和增量剂的潜在商业用途，因此交替糖具有作为无热量、基于碳水化合物的可溶性食品添加剂的价值。
第二发明中显示，交替糖在高温下稳定，因此当其分别用作食品配方中的热稳定成分或用于包括加热步骤的食品制备方法时可以保持上述性质。同样，由于没有葡萄糖从交替糖分子中释放，因此可保持交替糖的低升糖性质和可溶性纤维性质。
如下进一步定义，根据第二发明的术语“交替糖”包括交替糖-多糖和交替糖-寡糖，其中两种类型的交替糖的分子量不同。
根据第二发明的交替糖是由葡萄糖单元组成的糖。葡萄糖单元通过α-1，3-和α-1，6-糖苷键彼此连接，所述两种类型的键主要交替出现。交替糖可包含支链(Seymour等人，Carbohydrate Research 74，(1979)，41-62)。
根据第二发明定义的交替糖-多糖具有大于3,000g/mol、优选大于5,000g/mol的重均分子量Mw(用GPC RI或GPC MALLS测定)。在另一个实施方案中，交替糖-多糖的重均分子量Mw范围为10,000,000g/mol至60,000,000g/mol、更优选范围为12,000,000g/mol至50,000,000g/mol(用GPC MALLS测定)。在一个特别的实施方案中，交替糖-多糖用源于肠膜明串珠菌的交替蔗糖酶来产生，如WO 00/47727所述，显示范围为33,000,000g/mol至60,000,000g/mol、更优选范围为33,000,000g/mol至50,000,000g/mol的重均分子量Mw(用GPC MALLS测定)。在另一个特别的实施方案中，交替糖-多糖用截短交替蔗糖酶产生，如PCT/EP2008/051760所述，显示重均分子量Mw范围为12,000,000g/mol至30,000,000g/mol、更优选范围为14,000,000g/mol至28,000,000g/mol、仍然更优选范围为16,000,000g/mol至26,000,000g/mol、最优选18,000,000g/mol至23,000,000g/mol(GPC MALLS)。PCT/EP2008/051760中描述了截短交替蔗糖酶、由其产生交替糖-多糖的方法以及交替糖-多糖自身，该公开物全部内容通过引用并入本文。
第二发明定义中的交替糖-寡糖的重均分子量Mw为3,000g/mol或以下，优选2,500g/mol或以下，更优选2,000g/mol或以下，仍然更优选1,500g/mol或以下，最优选1,300g/mol或以下(用GPC RI或GPC MALLS测定)。因此，根据本发明的交替糖寡糖的重均聚合度DPw为18.5或以下，优选15.4或以下，更优选12.3或以下，仍然更优选9.3或以下，最优选8.0或以下(DPw＝Mw/162g/mol，162g/mol＝单体葡萄糖单元的分子量)。在另一个实施方案中，交替糖-寡糖的重均分子量Mw的下限为800g/mol(DPw＝4.9)，交替糖-寡糖的Mw的范围为800g/mol至3,000g/mol，优选800g/mol至2,500g/mol，更优选800g/mol至2,000g/mol，仍然更优选800g/mol至1,500g/mol，最优选800g/mol至1,300g/mol(用GPC RI或GPCMALLS测定)。
第二发明的交替糖-寡糖主要由聚合度范围为3-30的交替糖分子组成，其中可以存在少量DP高于30的分子。在另一个实施方案中，根据本发明的交替糖-寡糖由聚合度(DP)范围为3-26、优选范围为3-20、更优选范围为3-18、仍然更优选范围为3-15、尤其优选范围为3-12、最优选范围为3-10的分子组成，其中可以存在少量DP高于给定上限的分子。
术语“少量”表示基于交替糖-寡糖总重量小于5.0％重量的量，优选小于3.0％重量、更优选小于2.0％重量、仍然更优选小于1.0％重量、最优选小于0.5％重量的量。
在第二发明中，单数术语“交替糖-多糖”表示包含仅具有1个聚合度(DP)的分子的单分散性交替糖-多糖和包含具有不同聚合度的分子的多分散性交替糖-多糖。
在第二发明中，单数术语“交替糖-寡糖”表示包含仅具有一个聚合度(DP)的分子的单分散性交替糖-寡糖和包含具有不同聚合度的分子的多分散性交替糖-寡糖。
交替糖-寡糖为现有技术众所周知，例如在WO 00/47727、US7,182,954、WO 2006/088884以及Cote和Robyt 1982，CarbohydrateResearch，111：127-142中与制备方法一起公开，所述文献全部内容通过引用并入第二描述中。如下面解释，交替糖-寡糖可通过蔗糖与受体分子的反应、或在没有受体分子下的反应来产生。
交替糖-寡糖可由交替糖多糖通过在适宜条件下降解交替糖多糖来产生。该降解例如可以是交替糖多糖的酶促降解或在酸性条件下、优选应用加热的降解。
交替糖-寡糖还可通过蔗糖与受体分子在交替蔗糖酶存在下的反应来产生。
交替糖-寡糖可通过以下方法制备：其中
a)在允许蔗糖转化为交替糖-寡糖和果糖的条件下将含有蔗糖的溶液与催化有效量的交替蔗糖酶和受体分子相接触；和
b)将交替糖-寡糖和果糖从溶液中分离。
反应可以在室温至37℃、在约4.7至7的pH进行，并且可以允许反应继续进行直至已基本上耗尽蔗糖。在WO 00/47727、US 7,182,954和所附的实施例中公开了详细的反应条件。产物通常以糖浆剂形式获得，其可进一步纯化即通过膜过滤纯化和/或干燥。
应理解，受体分子表示交替蔗糖酶能催化扩链反应的分子。可在反应开始时被加至反应混合物的受体优选为碳水化合物或碳水化合物衍生物。外部受体的应用导致低分子量交替糖-寡糖的产生。碳水化合物受体优选为选自下列的糖类：麦芽糖、异麦芽糖、麦芽糖醇、(异)麦芽三糖和甲基-α-D-葡聚糖。其它优选的受体分子是葡萄糖、龙胆二糖、棉子糖、蜜二糖、异麦芽糖醇、异麦芽寡糖、theanderose、曲二糖、糖基海藻糖、纤维二糖、麦芽四糖、黑曲霉糖、乳糖、潘糖或其混合物。
根据所选的具体受体，该糖基单元通常通过α(1，6)键或通过α(1，3)键——如果已经存在α(1，6)键——来添加。
获得的交替糖-寡糖的分子量低于可在缺少外部受体下制备的交替糖。反应通常将产生具有不同聚合度(DP)的寡糖的混合物。如果交替糖-寡糖通过蔗糖与受体分子的反应来产生，则聚合度(DP)被定义为加至原始受体分子上的D-糖基单元的数目，加上原始受体寡糖中单糖单元的数目。
聚合度的程度可随蔗糖与受体寡糖的浓度和相对比率而变化。反应产物通常由具有不同聚合度的寡糖的混合物组成。在相对高的蔗糖∶受体比率时，更多的糖基单元被转移至葡聚糖中，并获得具有更高聚合度的产物(即，产物中高DP寡糖的相对量将增加)。与此相反，在低的蔗糖∶受体比率时，主要的反应产物是单个糖基单元转移至受体而产生的产物。因此，通过改变蔗糖∶受体比率，可优化所需聚合度的寡糖的收率。所需聚合度的精确的蔗糖∶受体比率将随具体的受体寡糖而变化，且可容易地通过常规实验测定。
在又一个实施方案中，交替糖-寡糖可通过蔗糖在交替蔗糖酶存在下且不使用受体分子的反应来产生。
本文所用的交替蔗糖酶可从多种微生物、优选明串珠菌属菌株、尤其肠膜明串珠菌菌株获得，例如在WO 00/47727中所公开。在一个实施方案中，该酶由分泌高比例的交替蔗糖酶∶葡聚糖蔗糖酶的菌株产生，例如由Leathers等人的U.S.专利号5,702,942所述，该公开物内容通过引用并入本文。在另一个实施方案中，可用于产生交替糖-寡糖的交替蔗糖酶包括肠膜明串珠菌菌株NRRL B 1355、23185、23186、23188、23311、21297、30821、30894。这些酶可被另外克隆并重组型表达，如在Gilles Joucla，Doctoral Dissertation，Ingenier INSA，Toulouse，France，2003中所述。
例如在Leathers等人或下文的实施例中所述，交替蔗糖酶的生成可通过在有效促进酶的生长和生成的需氧条件下使用常规技术培养任何上述微生物来进行。培养后，可利用常规技术如通过离心或过滤从微生物中隔离或分离出该酶。
在第二发明中的术语“热稳定的”是指当交替糖在pH 7被加热至高达120℃的温度达1小时时，未测得交替糖的聚合度下降(高效阴离子交换色谱法-HPAEC或凝胶渗透色谱法-GPC-RI)。
交替糖热降解的主要产物是葡萄糖，降解机理通常通过交替糖链的水解发生。由于交替糖的热稳定性，其极其适用作在制备过程中加热的食品的热稳定性益生元和/或低升糖和/或可溶性纤维成分。而且，已在现有技术中描述的交替糖的所有其它有利性质由于其热稳定性而被保留。
如上所述，第二发明涉及交替糖作为食品配方中的热稳定成分的用途。食品配方可以在食品的制备工序过程中或者甚至以后例如当消费者在消费之前加热食品时经历加热步骤。从第一意义上说，即在制备工序的过程中加热，本发明还涉及食品的制备方法，其包括添加交替糖作为食品配方的成分和加热步骤。不进一步限定该制备方法。根据第二发明，交替糖可用于包括加热步骤的任何食品制备方法。
当在食品制备工序的过程中加热时，在添加交替糖至食品配方后进行该加热步骤或者数个加热步骤的至少一个。否则从第二发明的第二意义上说，交替糖将不会实现热稳定性成分的功能。
该制备方法中或者甚至以后的加热步骤，可以在50至150℃、更优选60至150℃或75至150℃、仍然更优选80-130℃、最优选80-120℃的温度进行。在另一个实施方案中，该加热步骤在60-120℃进行。
示例性的加热时限可以是5-3600秒或5-1800秒，特别是5-300秒，更优选是5-200秒，甚至更优选是5-100秒，尤其优选是5-60秒，最优选是10-30秒。每个所述时限可与每个上面指定的温度组合。
众所周知的加热方法是巴氏杀菌法，其通常用于制备乳制品、牛奶、冰淇淋、饮料、啤酒、罐装食品、调味料和汤。巴氏杀菌法步骤通常在约60℃至约100℃、优选在约75℃至约85℃的温度进行约10秒至约30分钟、优选至少约25秒的时间。巴氏杀菌法可以通过高温短时间(HTST)或低温长时间(LTLT)处理来进行。
其它常用的加热方法是杀菌和超高温(UHT)处理。在第二发明中，按本领域技术人员通常已知的方法进行所述方法。UHT处理通常在90-150℃、更优选95-150℃、甚至更优选100-150℃、最优选110-150℃的温度进行，并且UHT处理周期通常为5-300秒，更优选为5-200秒，甚至更优选5-100秒，尤其优选5-60秒，最优选10-30秒。
在另一方面，第二发明涉及在其制备过程中经历加热步骤且包含交替糖作为成分的食品。可以应用如上所述的加热方法。本文所用的术语“食品”还包括饮料。
该食品选自乳制品、冰淇淋、酸奶、奶、布丁、饮料、啤酒、调味料、汤、蒸煮食品(retorted foodstuff)、调味品、罐装食品、尤其是水果罐头、鱼类罐头、蔬菜罐头、焙烤产品、饼干、蛋糕、小点心、肉制品、挤压制品如零食和谷类食品、糊剂(pasta)和方便食品。
交替糖可添加至根据本发明的食品，以基于该食品总重量的0.1至20重量％的量、更优选0.1至10重量％的量、仍然更优选0.1至5重量％的量。
在第二发明的一个非常特别的实施方案中，该食品是酸性食品，在其制备过程中经历加热步骤且包含交替糖作为成分。很多在其制备过程中经历加热步骤的食品具有低pH，其还促进有价值成分的降解。这对于酸性饮料尤其如此，因为饮料经常在工序过程、例如在热罐装工序的过程中被加热至较高的温度。其它酸性食品如乳制品通常经历巴氏杀菌法步骤。
酸性食品在本文被定义为pH低于7的食品。该酸性食品可以具有6或以下的pH、更优选3.5或以下的pH、仍然更优选＜3(低于3)的pH。在另外其它的实施方案中，该酸性食品具有范围为1至6、更优选1至5、仍然更优选1至4、最优选1.5至3.5的pH。另一种有利的pH范围为pH 3至6和pH 1至＜3。
酸性食品可以选自罐装食品、尤其是水果罐头、鱼类罐头、蔬菜罐头、焙烤产品、蛋糕、方便食品、乳制品如酸奶和酪乳，和酸性饮料。
在一个特别的实施方案中，该酸性食品是酸性饮料。该酸性饮料可具有6或以下的pH，更优选3.5或以下的pH，仍然更优选＜3(低于3)的pH。在另外其它的实施方案中，该酸性饮料具有范围为1至6、更优选1至5、仍然更优选1至4、最优选1.5至3.5的pH。另一个有利的pH范围为pH3至6和pH 1至＜3。
该酸性饮料可以选自果汁、能量饮料、柠檬水、冰冻果子露、苏打、软饮料和加味水。
在第二发明中显示，当交替糖多糖被加热至高达60℃的温度达1小时时，其在pH 3-4的水性环境中仅降解较少的量。交替糖多糖被认为具有可接受的稳定性，在这些条件下即使在70℃仅有少量降解。因此，交替糖-聚合物适用作pH 3作为pH下限的酸性食品的热稳定成分，所述酸性食品经历高达60-70℃的温度的加热步骤。降解通过在经加热样品中作为交替糖-聚合物的降解产物的葡萄糖的增加来检测(高效阴离子交换色谱法-HPAEC或凝胶渗透色谱法-GPC-RI)。
在仍然更具酸性的食品、例如一些酸性饮料中，优选的成分是交替糖-寡糖。在第二发明中显示，当交替糖-寡糖被加热至高达120℃的温度达1小时时，在pH 3或以上的水性环境中未测得其降解。在pH 1.5的水性环境中，当交替糖-寡糖被加热至高达95℃的温度达1小时时，未测得其降解。在本文中未测得降解表示在经加热的样品中未检测出作为交替糖-寡聚体降解产物的葡萄糖的增加(高效阴离子交换色谱法-HPAEC或凝胶渗透色谱法-GPC-RI)。
交替糖-寡糖的这种性质在饮料的制备工序中特别有利、且不限于有利，因为饮料在该工序过程中有时被加热至较高的温度。一些饮料工序要求热灌装。这包括例如将饮料加热至80-90℃，在此温度保持约10分钟，冷却至约65℃，然后装瓶。该交替糖-寡糖可以经得起这种热滥用至少约10分钟而没有可见影响。
根据本发明的饮料可以是澄明饮料。除了它的热稳定性，交替糖-寡糖的另一种有利性质是当其作为益生元和/或低升糖和/或可溶性纤维成分加至澄明饮料配方时保持澄明饮料的澄明度的能力。可以利用WO2006/088884中所述的测试法来确定澄明度或者在视觉上定性地评价澄明度。
在一个实施方案中，第二发明的酸性食品不包含在出版物WO2006/088884中所公开的食品、糖浆剂或交替糖-寡糖(也称为寡交替糖)，而在一个实施方案中，交替糖作为食品中的热稳定性成分的用途不包括在出版物WO 2006/088884中所公开的糖浆剂或交替糖-寡糖(也称为寡交替糖)的用途。
第二发明公开了下列主题：
1.交替糖作为食品中的热稳定性成分的用途。
2.根据主题1的交替糖的用途，其中所述食品经历50-150℃温度的加热步骤。
3.根据主题1或2的用途，其中所述交替糖是交替糖-多糖。
4.根据主题1或2的用途，其中所述交替糖是交替糖-寡糖。
5.根据主题4的用途，其中所述交替糖-寡糖通过蔗糖与受体分子在交替蔗糖酶存在下的反应来产生。
6.根据主题5的用途，其中所述受体分子选自麦芽糖、异麦芽糖、麦芽糖醇、(异)麦芽三糖和甲基-α-D-葡聚糖。
7.根据前述主题中任一项的用途，其中所述食品选自乳制品、冰淇淋、酸奶、奶、布丁、饮料、啤酒、调味料、汤、蒸煮食品、调味品、罐装食品、尤其是水果罐头、鱼类罐头、蔬菜罐头、焙烤产品、饼干、蛋糕、小点心、肉制品、挤压制品如零食和谷类食品、糊剂和方便食品。
8.根据前述主题中任一项的用途，其中所述食品是酸性食品。
9.根据主题4-6中任一项的用途，其中所述食品是pH为6或以下的酸性饮料。
10.食品的制备方法，其包括添加交替糖作为食品配方的成分和加热步骤。
11.根据主题10的方法，其中所述加热步骤在50-150℃的温度进行。
12.根据主题10或11的方法，其中所述交替糖是交替糖-多糖。
13.根据主题10或11的方法，其中所述交替糖是交替糖-寡糖。
14.根据主题13的方法，其中所述交替糖-寡糖通过蔗糖与受体分子在交替蔗糖酶存在下的反应来产生。
15.根据主题14的方法，其中所述受体分子选自麦芽糖、异麦芽糖、麦芽糖醇、(异)麦芽三糖和甲基-α-D-葡聚糖。
16.根据主题任一项中10-15的方法，其中所述食品选自乳制品、冰淇淋、酸奶、奶、布丁、饮料、啤酒、调味料、汤、蒸煮食品、调味品、罐装食品、尤其是水果罐头、鱼类罐头、蔬菜罐头、焙烤产品、饼干、蛋糕、小点心、肉制品、挤压制品如零食和谷类食品、糊剂和方便食品。
17.根据主题任一项中10-16的方法，其中所述食品是酸性食品。
18.根据主题任一项中13-15的方法，其中所述食品是pH为6或以下的酸性饮料。
19.包含交替糖作为成分的食品，其中所述食品在其制备过程中经历加热步骤。
20.根据主题19的食品，其选自乳制品、冰淇淋、酸奶、奶、布丁、饮料、啤酒、调味料、汤、蒸煮食品、调味品、罐装食品、尤其是水果罐头、鱼类罐头、蔬菜罐头、焙烤产品、饼干、蛋糕、小点心、肉制品、挤压制品如零食和谷类食品、糊剂和方便食品。
21.根据主题19或20的食品，其是酸性食品。
下列实施例旨在进一步举例说明本发明，并不旨在限制权利要求所定义的本发明的范围。
实施例
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为了异源表达来自肠膜明串球菌菌株NRRL B-1355的交替蔗糖酶(ARS)，已分离编码交替蔗糖酶的基因，将其与Strep-tag(IBABioTAGnology，
Figure BPA00001187305100201
德国)融合，并在四环素诱导型启动子的控制下克隆至载体pAI-B-AlSu中。
用于发酵的基因修饰型大肠杆菌菌株DH5a pAIB-AlSu Q29荷有质粒pAI-B-AlSu，以用于来自肠膜明串球菌的交替蔗糖酶的细胞质表达。载体pAI-B-AlSu基本上源自质粒pASK-IBA-3(购自IBA
Figure BPA00001187305100202
www.iba-go.com)。它包含在C末端与8氨基酸肽strep-tag融合的、源自肠膜明串球菌菌株NRRL B-1355的交替蔗糖酶的编码序列。strep-tag通过2氨基酸连接体与该蛋白连接。在tetA启动子/操作子和抑制子的转录控制下进行交替蔗糖酶的表达。tetA启动子通过tet抑制子紧密地调节，该tet抑制子在同一质粒上编码且从β-内酰胺酶启动子组成型表达。因此，交替蔗糖酶的表达被严格地抑制，直到其被四环素或脱水四环素AHT有效地化学诱导(Degenkolb等人；1991)。
载体pAI-B-AlSu包含下列基因成分：
Figure BPA00001187305100211
为了发酵，在大肠杆菌K12 DH5α中转化载体pAI-B-AlSu，并于37℃、在补充有氨苄西林(100μg/ml)的矿质培养基中使荷有该载体的细菌细胞选择性生长12小时至OD600为65(Horn等人，1996)。通过加入脱水四环素(0.2mg/l)诱导交替蔗糖酶的表达，在25℃进一步培养5小时至OD600为140。为了纯化酶，通过离心(20000rpm；20min)收集细菌细胞，并将其溶于再悬缓冲液(100mM NaAc，pH 5.3)中。
使用高压匀质机(两个循环，1200bar)使细胞破裂。通过DNase/RNase(3mg/l)处理使细菌核酸降解，对所得萃取液进行离心(3,800g，15min，4℃)以收集包括细菌内含体的不溶性细胞物质。
弃去上清液，将沉淀再悬浮于8M脲、50mM NaAc缓冲液(pH 5.3)中，放置在冰上同时振摇1个小时。随后，通过以10,000g离心15分钟除去剩余的碎片。然后通过在0.5M脲、2.5mM CaCl2、100mM NaAc(pH 5.3)中稀释20倍进行复性。在液氮中立即冷冻混合物的等分试样并在-20℃贮存。
如Lopez-Munguia等人，1993所述，可以测定交替蔗糖酶的活性。
2.用受体分子麦芽糖(麦芽糖寡糖)生成交替糖-寡糖
为了生成麦芽糖寡糖，于室温将如1所述的纯化交替蔗糖酶与10％蔗糖(w/v)和4.5-5％麦芽糖(w/v)在50mM乙酸钠缓冲液(pH 5.3)中孵育约72小时。为了孵育，使用每升反应混合物50单位交替蔗糖酶。通过将分析级乙醇加至50％的终浓度(v/v)，使作为副产物蓄积的交替糖沉淀。将混合物以4000rpm离心10分钟，弃去所得沉淀。
使用真空喷雾器(Buechi Rotavapor R-220)、通过将所得沉淀进一步浓缩至约70°白利糖度(brix)，制备麦芽糖寡糖。获得糖浆形式的麦芽糖寡糖，其被进一步纯化并干燥以获得终产物。
3.交替糖-多糖的生成
在大肠杆菌DH5α中转化质粒pAI-B-AlSu Q29(参见以上实施例1)。将细胞在含有100μg/ml氨苄西林和10％LB培养基的矿质培养基中预培养(Horn等人，1996)。用这种预培养物接种不含LB的矿质培养基。使细胞在37℃生长，用脱水四环素(AHT)(0.2mg/L)诱导，并在25℃进一步生长。收集细胞，将其再悬浮于[10mM MOPS pH 7.6；2.5mM CaCl2和0.05％Trition X-100]，用高压匀质机萃取。于4℃将细胞裂解液以20,000rpm离心20分钟。经0.22μm滤器过滤上清液。
在含有0.13％乙酸、100mM NaAc pH5.3、20％蔗糖、1mM DTT、1600ml滤过的蛋白萃取液(约3900单元)的60L生物转化液中生成交替糖。将反应混合物在37℃孵育60小时。于4℃将聚合物用60L工业乙醇沉淀40小时，用60L 60％工业乙醇洗涤两次，用60L 60％无水乙醇洗涤1次。通过冻干法干燥产物。
4.加味水的应用测试
在应用研究中测试两种零售加味水。按实施例2中所述的方法生成的交替糖-寡糖(由于auf麦芽糖受体，下文也被命名为“麦芽糖寡糖”)用于测试。
Figure BPA00001187305100221
设置
●贮存温度：-17.8℃、4.4℃、21℃、32.2℃
●评价点：0时间、1周、4周、8周
饮料制备
●将交替糖-寡糖与加味水大批量组合。
●将交替糖-寡糖加至水中，同时用Lightning Mixer以700rpm搅拌。加入全部量的交替糖-寡糖后，将饮料再混合1.5分钟。
●将在初筛中使用的百分比用于贮存期。每个变量以可得到5克/份纤维水平的水平存在。
●混合后，将饮料等分至分别的瓶中贮存。将各瓶置于每个温度下贮存。
●将一个瓶子用于每个评价点。
●允许样品在评价之前回到室温。
在贮存期研究中使用下列方案在每一间隔评价饮料。
4.1比重-BRIX
●Bausch & Lomb Abbe-3L折射计
●样品总处于室温，因此不使用温度对照。
含有麦芽糖-寡糖的饮料的白利糖度在不同的贮存温度(-17.8℃、4.4℃、21℃、32.2℃)、在8周的贮存期内没有变化。即使当记录到沉淀时，白利糖度并未被显著影响。在测量之前总要振摇饮料。
4.2颜色
●200ml样品于250ml Pyrex烧杯中。
●将白色滤纸置于烧杯的顶部。
●通过烧杯底部读数，确保玻璃干净。
●从视觉上评价颜色，并进行评论。
麦芽糖-寡糖在贮存期内并未形成明显的颜色。贮存于32.2℃的麦芽糖-寡糖样品8周时在酸性饮料中的确显示非常浅的黄色。
4.3浊度和沉淀物形成
用贮存于不同温度的样品，从视觉上评价在贮存期内样品的浊度和沉淀。
在两种水系统中麦芽糖-寡糖的确引起轻微的混浊。浊度并未因时间和/或温度而被显著影响。
  平均混浊评分   评论
  麦芽糖寡糖   0.5至1.0   非常轻微
评分：0＝澄明，1＝轻微，2＝轻微+，3＝中度，4＝中度+，7＝非常重麦芽糖-寡糖在任何贮存条件下并未形成沉淀。
4.4热罐装模拟-滥用条件
一些饮料工序要求热罐装。这包括将饮料加热至82℃、在此温度下保持10分钟、冷却至65℃、然后装瓶。使麦芽糖-寡糖饮料接受这种热滥用。
工序
●将500ml麦芽糖-寡糖在Metro Mint或Fruit2O水中的2.60％溶液置于双层蒸锅的顶部。
●加热至82℃～87.8℃
●在此温度保持10分钟
●冷却液体至65.6℃
●装瓶
●观察饮料72小时。测量粘度、pH和白利糖度
结果：
Figure BPA00001187305100241
麦芽糖-寡糖对所测试的热罐装条件有耐受性。
4.5降解抗性
为了测量，稀释所有样品(总起始体积1ml)，并且如有必要，进行中和(Fruit2O：+100μl 150mM NaOH)。
高效阴离子交换色谱法-HPAEC：1∶100；注射体积：25μl；
HPAEC-PAD：葡聚糖程序45min
凝胶渗透色谱法-GPC：Metromint：1∶5含有DMSO，Fruit2O样品(中和后)1∶2.5
结果：
在GPC曲线中，在样品的贮存期内未检测到变化(8周)。
HPAEC：在DP3以上级分中未检测到变化。在Metromint中，于32.2℃检测出在贮存期内葡萄糖轻微增加。在Fruit2O中，于32.2℃在贮存期内蔗糖减少、葡萄糖和果糖增加。
在DP计算中，162g/mol用作单体MW。
5.在碳酸饮料中的降解抗性
用交替糖寡糖(由于麦芽糖受体分子，也命名为麦芽糖-寡糖)和竞争性产品制备三种零售饮料(Coca
Figure BPA00001187305100252
和Orange lemonade)以用于贮存期筛选。
根据类似于实施例2的方法生成麦芽糖-寡糖，除了使用30％蔗糖和15％麦芽糖以及删去乙醇沉淀步骤。通过过滤技术纯化产物，获得糖浆形式的含有约15重量％果糖的麦芽糖-寡糖。
设置
●贮存温度：4℃、RT(24℃)、37℃
●评价点：0时间、4天、1周、2周、4周、8周
饮料制备
●将麦芽糖-寡糖以50g批量与饮料组合。
●2.5％麦芽糖-寡糖用于筛选。将麦芽糖-寡糖加至于50ml Falcon中的饮料。在加入全部纤维后，加入5g水，并混合饮料。
●混合后，将50g批量分配至小量饮料(约3g)并放入小瓶中。将那些小瓶用于不同条件下的贮存期贮存。
●将一个瓶子用于每个评价点。
●每个贮存时间后，从视觉上评价各样品，然后冷冻于-18℃以用于GPC-RI和HPAEC-PAD测量。
GPC-RI和HPAEC-PAD结果：
使用GPC-RI和HPAEC-PAD、在BBS已经测量饮料中麦芽糖-寡糖的降解。在三种饮料中，麦芽糖-寡糖在不同温度下的所研究时间范围内的贮存过程中都未显示降解。观察到的唯一变化是蔗糖含量。这种影响于37℃、最低pH的饮料中最明显(Coca
Figure BPA00001187305100261
和
Figure BPA00001187305100262
)。Orange lemonade的蔗糖含量也降低，但是只降低较少的量。
6.交替糖-寡糖的热和酸稳定性
材料：根据类似于实施例2的方法生成麦芽糖-寡糖，除了使用30％蔗糖和15％麦芽糖以及删去乙醇沉淀步骤。通过过滤技术纯化产物，获得糖浆形式的含有约15重量％果糖且白利糖度为68.8°(内标M2)的麦芽糖-寡糖。
麦芽糖-寡糖产物的聚合度(DP)范围为DP 3-7。
麦芽糖-寡糖含有约15重量％的果糖。为了制备样品，用在终样品中包含＞5％纯麦芽糖-寡糖的方式计算所有量。
样品：
●交替糖-寡糖于0.1M HAc-pH 3中
●交替糖-寡糖于0.02M HCl-pH 1.5中
分别在20、40、60、80和95℃的温度将样品孵育10分钟、在120℃孵育1小时，然后冷却10分钟。从每个样品吸取100μl体积，并进行中和：
0.1M Hac：100μl+100μl N-Mix HAc(450μl 1M NaOH至10ml)
0.02M HCl：100μl+100μl N-Mix HCl(175μl 1M NaOH至10ml)
对于HPAEC分析，注射50μl 1∶400稀释的经中和的样品(SC-HPAEC)。
下表显示交替糖-寡糖的相对峰面积。
结果显示，在高达120℃的温度、在水和乙酸(pH 3)中未检测到寡糖(DP 3-7)降解。在HCl(pH 1.5)中，在高达95℃的温度未检测到降解。未检测到葡萄糖增加(数据未显示)。
在120℃的温度、在HCl中检测到降解，由所检测的葡萄糖增加所示(数据未显示)以及由DP4-DP7的相对峰面积下降所示(参见表)。
但是应考虑到，由于技术原因(高压釜)，120℃样品被加热1小时，这比其它样品的加热时间(10分钟)长得多。
结果：交替糖-寡聚体的pH和温度稳定性
Figure BPA00001187305100271
7.交替糖-多糖的热和酸稳定性
方法1：
材料：以1％、5％、10％或12％的浓度制备交替糖-聚合物
环境：水(pH 6-7)、乙酸(pH 3.5-5)、orange lemonade(pH 3)或盐酸(pH1.3-1.5)
温度：室温(20℃，RT)、40℃、60℃，80℃、95℃；仅有120℃在高压釜中
孵育时间：0.5h、1h、4h、24h和2-3周
方法2：
材料：以1.25％和2.5％在橙汁中的浓度制备交替糖-聚合物
环境：橙汁(pH 4)
操作A：将交替糖加至冷橙汁中，加热至62.8-65.6℃，在62.8℃巴氏杀菌法30分钟
操作B：将交替糖加至预加热的橙汁(62.8℃)，在62.8℃巴氏杀菌法30分钟
在冰箱中贮存1、3、7、10、20、30和60天
用GPC MALLS进行两种方法的分析。结果在下表中示出。
结果显示，即使被加热，交替糖-聚合物在pH 6-7是稳定的。在pH 3-4，交替糖-聚合物在室温稳定。当交替糖-聚合物在60℃加热时，在pH 3-4检测到轻微降解。当交替糖-聚合物在80℃加热时，在pH 3-4检测到大量降解。
结果：交替糖-聚合物的pH和温度稳定性
Figure BPA00001187305100281
Figure BPA00001187305100291
＊误差为约14％，因此当摩尔质量下降小于15％时，不可评价降解。

Claims (6)

1.交替糖-寡糖作为酸性食品的抗降解益生元或抗降解可溶纤维成分的用途，其中所述交替糖-寡糖的通过GPCRI测定的重均聚合度DPw为8或以下，且其中所述食品具有低于3的pH。
2.根据权利要求1的用途，其中所述交替糖-寡糖通过蔗糖与受体分子在交替蔗糖酶存在下的反应来产生。
3.根据权利要求2的用途，其中所述受体分子选自麦芽糖、异麦芽糖、麦芽糖醇、(异)麦芽三糖和甲基-α-D-葡聚糖。
4.根据权利要求1-3任一项的用途，其中所述酸性食品选自饮料、水果、蔬菜、罐装食品、焙烤产品、蛋糕、方便食品和乳制品。
5.根据权利要求1-3任一项的用途，其中所述食品经历至少60℃温度的加热步骤。
6.根据权利要求5的用途，其中所述食品经历80-130℃温度的加热步骤。
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