CN102905536B - 富含阿拉伯木聚糖寡糖的组合物 - Google Patents

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Abstract

一种用于制备具有高阿拉伯木聚糖寡糖（AXOS）含量的液体组合物的方法，通过该方法获得的产品以及其在食品应用尤其是烘焙产品中的用途。

Description

富含阿拉伯木聚糖寡糖的组合物
技术领域
本发明涉及用于食品应用尤其是适用于烘焙产品的组合物。
更具体地，本发明涉及用于制备具有高阿拉伯木聚糖寡糖（arabinoxylan oligosaccharide）（AXOS）含量的液体组合物的方法，涉及通过该方法获得的产品以及其在食品应用尤其是烘焙产品中的用途。
背景技术
归因于前生物分子（prebiotic）的健康益处包括增加矿物质（如，钙、镁、铁、锌）的溶解度和生物可利用性，抑制结肠中潜在的病原菌，降低血液中甘油三酯和胆固醇水平，刺激饱腹感反应，改善大便传输，降低结肠癌风险等。
阿拉伯木聚糖（AX）也称为戊聚糖，其为非淀粉多糖且为谷物籽粒（cereal grain）的主要成分。
AXOS（阿拉伯木聚糖寡糖）已被证明具有前生物特性（WO2006/002495）。
可对AX如存在于谷物的AX通过木聚糖内切酶作用和/或化学和/或物理处理来制备AXOS。在目前商业制作面包和糕点产品（烘焙产品）时，当在混合步骤加入木聚糖内切酶时，通过对AX的木聚糖内切酶作用，只能有限地产生较短的AX片段。
然而，由于用于商业面包和糕点制备的木聚糖内切酶的剂量少，所以目前面包和糕点产品中的AXOS水平不是足够高到定期摄取部分该产品发挥有益的前生物作用，而且，平均DP太高，使AXOS不能发挥其最佳的前生物作用。
所有现有技术中描述的方法和工艺均公开了存在于所使用底物中或（面团）配方中的AX的部分增溶作用和/或水解作用。
对于人类，在每天摄入高剂量时，可观察到所需的生理效应，例如存在于粪便中的双歧杆菌（Bifidobacteria）数目的增加，通过尿液的氨排泄的减少以及经粪便排泄的增加。
为了获得旨在发挥前生物作用的高水平AXOS，可利用大量经酶处理的含AX的原料。
例如，WO2008/087167描述了增加烘焙产品中平均DP为5至50的AXOS的水平的方法，其包括制备具有总AX含量至少为2.5%面粉的面团的步骤和向面团加入相对高数值的耐热木聚糖内切酶的步骤。然而，该方法限于包含非精制面粉和/或富含麸皮的碾磨碎片的烘焙产品，影响消费者对该产品产生偏好。
描述了纯化或半纯化的AXOS制品。然而，应用于食品领域成本较高，例如不经济的烘焙。
此外，由于酶处理后获得的富含AXOS的产品黏性，使得不能利用食品/食品配料行业的常规设备获得干燥/粉末形式的产品。
因此，需要以经济的方式获得可提供高含量的DP低于50的AXOS新产品或工艺。
发明内容
本发明的一方面是制备具有阿拉伯木聚糖寡糖含量（AXOS）高于8%（w :w干物质），优选地高于9、10、11、12或甚至13干物质重量百分比的液体组合物的方法，所述AXOS的平均聚合度（DP）在5至50之间，优选地5至35之间，进一步更优选地5至25之间，所述方法包含以下步骤：
-提供含籽粒碾磨碎片（或由籽粒碾磨碎片和水组成）的水混合物；
-通过乳酸菌或同时利用乳酸菌和酵母菌发酵所述的混合物；
-用木聚糖内切酶（endoxylanase），优选地外源性木聚糖内切酶，孵育所述混合物，用于水解所述籽粒碾磨碎片（grain milling fraction）的阿拉伯木聚糖。
优选地，用于本发明方法中的籽粒碾磨碎片包含（或为）谷物籽粒碾磨碎片（cereal grain milling fraction），优选地谷物麸皮（cereal bran），更优选地黑麦麸皮或小麦麸皮。
优选地，籽粒碾磨碎片的最初阿拉伯木聚糖含量高于10%，优选地高于15%（w :w；干物质）。
本发明方法可进一步包含巴氏杀菌步骤。
有利地，本发明方法的孵育步骤和发酵步骤并发（即，并存地或同时地）进行。
可替换地，在发酵步骤前进行孵育步骤。
仍可替换地，在发酵步骤后进行孵育步骤。
有利地，孵育步骤和巴氏灭菌步骤同时进行，且优选地木聚糖内切酶（在孵育步骤作用最佳）为耐热木聚糖内切酶。
优选地，孵育步骤在高于或低于所用酶最适温度10℃的温度下进行，更优选地在所用酶最适温度下进行。
可选地，本发明方法进一步包括干燥所产生的组合物步骤，尤其是发酵、孵育（和可选择地巴氏灭菌）步骤后获得的组合物。
本发明的另一个方面是通过根据本发明方法获得的组合物。
本发明相关方面是液体组合物，包含：
-发酵的籽粒碾磨碎片，
-乳酸菌和可能的/可选择的酵母菌，
-木聚糖内切酶，
所述组合物具有的阿拉伯木聚糖寡糖含量（AXOS）高于8%（w:w干物质），所述AXOS从所述籽粒碾磨碎片中酶解释放（或提取）出来，且所述AXOS的平均聚合度（DP）包含在5至50之间。
优选地，本发明组合物具有的AXOS含量高于10干物质重量百分比，更优选地高于11、12或甚至13w.%干物质。
优选地，在该组合物中，发酵的籽粒碾磨碎片包含（或为）发酵的谷物籽粒碾磨碎片，优选地发酵的谷物麸皮，更优选地发酵的黑麦麸皮或发酵的小麦麸皮。
更优选地，本发明组合物的干物质含量高于18%，进一步更选优地高于20%。
优选地，本发明组合物具有酸性pH，优选地pH包含在约2.9和约4.2之间，优选地在3.0和4.0之间，更优选地在约3.1和3.8之间。
有利地，本发明组合物的黏度（动态黏度）低于约150Pa s（150000厘泊；cP），优选地低于100Pa s（100000cP），更优选地低于约35Pa s（35000cP），进一步更优选地低于10Pa s（10000cP）。
有利地，该组合物的（动态）黏度在30℃测得。
可选地，利用含LV4转子转速在1.5rpm的Brookfield黏度计DV-II+测定该组合物的（动态）黏度。
可能地，本发明组合物是已经过巴氏灭菌和/或已干燥的。
有利地，通过本发明获得的AXOS和/或存在于本发明组合物中的AXOS平均DP包含在5和35之间，且进一步更优选地包含在5和25之间。
更优选地，AXOS的平均DP指中值DP（mean DP）。
有利地，本发明方法或本发明组合物的水混合物中水含量包含在约90%和40%之间（w/w）（对应干物质在约10%和60%之间），更优选地在约82%和50%（对应干物质在约18%和50%之间），再更优选地在约80%和60%之间（对应干物质在约20%和40%之间）且进一步更优选地在约80%和70%之间（对应干物质在约20%和30%之间）。
有利地，本发明组合物的pH为酸性，优选地包含在约2.9至约4.2之间，更优选地在约3.0和4.0之间，再更优选地包含在3.1和3.8之间。
优选地，本发明方法或本发明组合物中使用的乳酸菌为明串珠菌（Leuconostoc）或乳酸杆菌（lactobacilli），优选地选自由植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum）、短乳杆菌（Lactobacillus brevis）、旧金山乳杆菌（Lactobacillus sanfrancisciensis）和罗伊氏乳杆菌（Lactobacillus reuterii）组成的组。
本发明方法和/或部分本发明组合物中使用的优选酵母菌为酿酒酵母（S.cerevisiae）。
有利地，方法和组合物中的木聚糖内切酶为耐热的木聚糖内切酶，可能地源自真菌或细菌物种。更具体地，所述木聚糖内切酶为包含一种或多种（已纯化或已部分纯化的）表现出内切木聚糖活性的酶的组合物。
本发明的另一个方面为含有该组合物的预混合物（premix）或完全混合物（complete mix）。
本发明进一步涉及组合物作为发面头（发酵起子，sourdough）或作为发面头产品和/或用于制备烘焙产品的用途。
具体实施方式
本发明已发现可突破现有技术限制的方法和组合物。
通常地，源自谷物的AX由β-(1-4)连接的D-木糖残基（木糖）主链组成，其中一些用α-L-阿拉伯呋喃糖残基（阿拉伯糖）单取代或二取代。另外，其他的取代基如阿魏酸、香豆酸、乙酸或（甲基）葡糖醛酸可偶联至AX的某些木糖和/或阿拉伯糖残基上。
AX可划分为水可提取AX（WE-AX）和水不可提取AX（WU-AX），两者具有相似结构，但与其他天然聚合物的交联水平不同。
谷物中AX的水平变化取决于植物物种、基因和环境因素，以及取决于谷粒碎片类型。小麦和黑麦面粉包含的总AX分别为约1%至3%和3%至5%。在麸皮碎片中，其总的AX含量范围分别为12%至22%和12%至15%（Gebruers等，2008，J.Agric.Food Chem.56，p.9740；Nystrom等，2008，J.Agric.Food Chem.56，p.9756）。
更具体地，本发明人研制出富含AXOS的液体组合物以及从富含AX的原料中获得该富含AXOS的DP低于50并具有可接受黏度的液体组合物的方法。
在本发明上下文中，“富含AX的组分”或“富含AX的原料”指的是任何籽粒或任何籽粒碾磨碎片，包括麸皮、面粉、全米面粉，其含有AX 10%或大于10%（w/w干物质）。
在本发明上下文中，术语“籽粒（grain）”指的是植物种子，例如但不局限于谷物或伪谷物（类谷物，pseudo-cereal），包含或不包含果实残余以及包含或不包含花残余。
在本发明上下文中，术语“谷物（cereal）”指的是禾本科植物家族的植物，包括但不局限于物种如小麦、大麦、燕麦、二粒小麦（斯佩耳特小麦，spelt）、黑麦、高粱、玉米、黑小麦、小米、埃塞俄比亚画眉草和大米。
伪谷物（类谷物）是具有与谷物相似化学组成和相似使用方式的阔叶植物（非草类）。伪谷物的实例为苋属植物，昆诺阿藜（quinoa）和荞麦（buckwheat）。
在本发明上下文中，术语“碾磨碎片”或“籽粒碾磨碎片”指的是通过机械方法降低籽粒大小而产生的全部或部分碎片，例如但不局限于，通过切割、滚压、压碎、断裂或碾磨，可利用或不利用分级分离，例如但不局限于，通过过筛、筛分、筛选、吹气、吸气、离心筛选、风筛、静电分离或电场分离。
在本发明上下文中，术语“麸皮”指的是包含糊粉（aleurone）和/或果皮作为主要碎片的碾磨碎片，或优选地主要包含糊粉和/或果皮。
可选地，包含作为主要碎片或主要包含糊粉和/或果皮的该麸皮可进一步包括选自由萼片、花瓣、珠心表皮和种皮组成的组中的任一或全部组织。
本发明中使用的麸皮可被挤压出或被颗粒化，然后进行研磨或进行任何其他形式的物理均化。
有利地，本发明中使用的碾磨组分，尤其麸皮具有的内生AX含量至少为10%（w:w），优选地至少为15%（w:w）（干物质）。
本发明上下文中的术语“发面头（发面起子，sourdough）”指的是通过乳酸菌和可选的酵母发酵的面团，由于乳酸菌产生乳酸和/乙酸，使其具有特征酸性风味，且如果存在酵母菌，其还产生一些较少组分以及典型的风味前调。
术语“发面头产品”指的是如上定义的发面头，其借助一种或另一种方法（例如，通过干燥、巴氏灭菌、冷却、冻结...）进行稳固，以便该产品可被加至规则面团中，由此取代产生于烘烤食品中的前发酵。
本发明上下文中的术语“活细胞”或“发酵剂”指的是用于发酵步骤的活乳酸菌和可选的酵母菌。
优选地，乳酸菌选自产酸菌，如明串珠菌属或乳酸杆菌，优选地选自由植物乳杆菌、短乳杆菌、旧金山乳杆菌和罗伊氏乳杆菌组成的组。
有利地，酵母菌株选自酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）和啤酒酵母（Saccharomyces exiguus）。
发酵剂在使用前可为干燥或液体形式。干燥发酵剂在使用前需对其进行水化，例如，使发酵剂悬浮在含有糖和盐的水中。
在本发明上下文中，术语“木聚糖内切酶”指的是一种酶或酶混合物，其可水解含有木糖的多糖内部连接木糖残基的糖基键。例如，这些糖基键可以是该多糖中β-D-木糖基-1,4-β-D-木糖基单元中的β-1,4-糖基键。
优选地，木聚糖内切酶源自真菌（曲霉菌属（Aspergillus）、青霉菌属（Penicillium）、二侧孢霉属（Disporotrichum）、脉孢菌属（Neurospora）、镰刀菌属（Fusarium）、腐质霉菌属（Humicola）、木霉菌属（Trichoderma）中的物种）或细菌（杆菌属（Bacillus）、气单胞菌属（Aeromonas）、链霉菌属（Streptomyces）、拟诺卡氏菌属（Nocardiopsis）、嗜热菌属（Thermomyces）、栖热袍菌属（Thermotoga）、高温单胞菌属（Thermomonospora）、野野村菌属（Nonomuraea）、交替假单胞菌属（Pseudoalteromonas）中的物种）物种（例如见W092/17573，WO92/01793，W091/19782，W094/21785）。
市售的已纯化或已部分纯化的木聚糖内切酶制剂包括BelaseTMB210，BelaseTM B218（Puratos）；ShearzymeTM，Biofeed  WheatTM，PentopanTM Mono BG，PentopanTM 500BG和PulpzymeTM（Novozymes）；EcopulpTM，Rohament GETM，Veron HTXTM，VeronTM 191和VeronTM Special（AB酶）；MultifectTM木聚糖内切酶，MultifectTM 720，SpezymeTM CP，GrindamylTM H640和GrindamylTM PowerbakeTM（Danisco）。
木聚糖内切酶的活性可利用本领域内所熟知的方法测得。
尤其适合的方法是利用木聚糖内切酶的特性，水解作为底物的木聚糖。水解反应释放出减短的糖，通过与二硝基水杨酸（DNS）反应产生典型颜色。570nm下的颜色强度与样品中的木聚糖内切酶活性成正比。一个UI（国际单位）木聚糖内切酶定义为在实验条件下，每分钟从桦木木聚糖中释放1微摩尔减短糖（如木糖对等物）的酶量。
可替换方法为偶氮木聚糖法（Megazyme，Ireland）。底物为偶氮-燕麦木聚糖，其中已纯化的燕麦木聚糖已利用雷马素艳蓝R进行染色。对不水解底物利用乙醇进行沉淀后，通过木聚糖水解产生释放的水溶性染色碎片。这些碎片的释放速率与590nm下吸光度增加量一致且释放速度与AXU/g或ml中表达的酶活性成正相关。
根据本发明，籽粒碾磨碎片尤其麸皮首先悬浮于合适液体中，优选地悬浮于水中。该水混合物的干物质优选在20和40%之间。添加含有（或组成有）乳酸菌和可选的酵母菌的活细胞对该水混合物进行发酵，然后孵育10至50小时，优选地在15和45小时之间，更优选地在20和30之间且温度在25℃和40℃之间，优选地在25℃和35℃之间。
可选地，在孵育期间，混合物定期或在不同间隔时间对其进行混合。
发酵末期的pH低于4.2，优选地低于4.0，更优选地低于3.8。
仍根据本发明，利用木聚糖内切酶的处理可在发酵步骤之前、同时或之后进行。
在本发明的一方面，木聚糖内切酶和含有乳酸菌和可选的酵母菌（或由乳酸菌和可选的酵母菌组成）的活细胞被加入水混合物，因此其可同时进行发酵和孵育。可选地，在该发酵/孵育步骤后进行进一步孵育步骤，优选地温度接近于木聚糖内切酶的最适温度。
在本发明的另一个方面，该籽粒碾磨碎片的水混合物连同木聚糖内切酶一起孵育，优选地温度接近于木聚糖内切酶的最适温度，然后加入含有乳酸菌（和可选的酵母菌）或由乳酸菌（和可选的酵母菌）组成的活细胞，发酵混合物。
在本发明的另一个方面，利用含有乳酸菌（和可选的酵母菌）或由乳酸菌（和可选的酵母菌）组成的活细胞发酵该籽粒碾磨碎片的水混合物，然后加入木聚糖内切酶，优选地在接近于木聚糖内切酶最适温度下孵育该混合物。
在发酵和/或用酶孵育结束时，通过加热步骤使该组合物失活。
巴氏灭菌是用于失活的优选方法。巴氏灭菌的实例为在75℃下处理30min。
在70℃或更高温度进行的孵育具有巴氏灭菌类似效果（例如在70℃处理1至5小时）。
有利地，孵育步骤（可能作为巴氏灭菌步骤）在木聚糖内切酶最适温度减15℃和最适温度加15℃之间的温度进行，更优选地温度在最适温度减10℃和最适温度加10℃之间，进一步更优选地温度接近于最适温度，时间在1和10小时之间，优选地在3和8小时之间，更优选地在4和6小时之间。
在本发明方法中，籽粒碾磨碎片中的最初AX的至少50%，优选地60%，更优选地70%，进一步更优选地80%溶解形成AXOS。
根据本发明的液体组合物或通过根据本发明方法获得的液体组合物包括：
-发酵的籽粒碾磨碎片，
-乳酸菌和可能的（可选择的）酵母菌，
-木聚糖内切酶；
具有的阿拉伯木聚糖寡糖（AXOS）含量高于8%（w:w干物质）；所述的AXOS是从所述籽粒碾磨碎片中酶解释放出（提取出）的，且所述AXOS具有的平均DP包含在5和50之间，更优选地包含在5和35之间，进一步更优选地包含在5和25之间。
优选地，本发明组合物具有的AXOS含量高于10%（w:w干物质），更优选地高于11、12或甚至13%。
优选的液体组合物含有多于18%，更优选地多于20%的干物质。
优选的液体组合物具有低于150000cP（即，150Pa s）的黏度。
（动态）黏度（动力学粘度）可通过多种合适装置和/或方法测得。
在本发明中，（动态）黏度优选在30℃测得，可以利用具有LV4转子转速在1.5rpm（黏度高于10000cP即10Pa s）或具有LV2转子转速在3rpm（黏度低于10000cP即10Pa.s）的Brookfield黏度计DV-II+。
本发明人发现将本发明步骤结合起来可制得能利用食品工业中的常规设备进行倾倒、易抽吸泵送且易干燥的组合物（富含AXOS）。
因此，可通过对该液体组合物进行干燥步骤如喷雾干燥或转鼓式干燥获得干燥/固体形式如粉末。优选地，该干燥/固体组合物的干物质多于90%，优选地多于92%。
可能地，该组合物可作为用于制备食品的组分。制备的实例为制备用于烘焙产品的面团。
还提供的为含有根据本发明的组合物的烘焙产品。
本发明的烘焙产品包含未经发酵的、酵母发酵的或化学发酵的烘焙产品，其主要组分为源自谷物籽粒的面粉。本发明的烘焙产品还可包括脂肪或脂肪替代品、糖、蛋、麸质、淀粉、水胶体、酶、乳化剂、氧化或还原化合物、前生物化合物和/或改进剂。烘焙产品的实例为面包产品和糕点产品。
有利地，本发明组合物为用于烘焙产品尤其是面包产品的改进剂（改良剂，improver）、预混合物或完全混合物的组成部分。
根据本发明的改进剂（改良剂）包括本发明组合物且进一步包含在制备烘焙产品期间和/或烘焙之后用于其有益特性的组分和/或助剂。这些特性包括但不局限于烘焙产品的外观、体积、鲜度、贮存、色泽、结构或松脆度。
术语“预混合物”通常指改进剂组合物，其中“活性”组分中的浓度低于烘烤改进剂（改良剂）中的浓度。通常地，预混合物的使用剂量高于改进剂（面粉的重量/重量）。
术语“完全混合物”通常指含有制备可烘焙获得烘焙产品的面团所需的全部组分的组合物，一般不包括水。特别地，当发酵剂为生物制剂，尤其是发面酵母时，其也不包括在完全混合物内。
根据本发明的完全混合物包括本发明组合物和制备可烘焙获得烘焙产品的面团所需的全部组分。
利用下述非限制性实施例描述本发明。
实施例
实施例1
使用的酶：
在60℃、pH6.0下，通过偶氮-木聚糖法（Megazyme）测得flexuosa野野村菌（Nonomuraea flexuosa）的木聚糖内切酶包含49500AXU/ml。在30℃、pH 4.5下，通过还原糖法测得Belase B210（枯草芽孢杆菌（Bacillussubtilis）的木聚糖内切酶-Puratos）包含210U/g。
在25℃、pH 6.5下，通过还原糖法测得游海假交替单胞菌（Pseudoalteromonas haloplantis）木聚糖内切酶包含300U/g。
将具有的AX含量高于或等于10%的籽粒碾磨碎片与水混合，接种乳酸菌（植物乳杆菌）和可以接种酵母菌（酿酒酵母），然后进行发酵。
可在发酵之前、当中或之后加入酶。
在温度接近酶最适温度时，进行孵育步骤。
在该工序结束，测定液体组合物的pH和黏度。在90℃对组合物处理30分钟，然后贮存在-20℃直至进行进一步工序。解冻和冻干15-20g样品。
进行如下分析：
-测定pH
利用配备有pH-电极InLab 419（Mettler-Toledo）的pH计Handylab 1（Schott），测定组合物pH。
-测定黏度
利用LV2转子，转速在3rpm（黏度低于10000cP即10Pa s）和用LV4转子，转速在1.5rpm（黏度高于10000cP即10Pa s）的Brookfield黏度计DV-II+测定黏度。测量时，其温度都固定在30℃。
-测定总AX含量
首先将已冻干样品（15至50mg）于110℃下，在2.0M三氟乙酸（5.0ml）中水解60min。
通过样品水解后获得的糖醇乙酸酯、如所述的还原和乙酰化的最终单糖的气-液色谱测定，测得单糖的总含量（表示为组合物中的干物质（DM）%）（Trogh等，Cereal Chem.，2004，81（5），576-581）。
总AX（组合物中的干物质%）=0.88×[（阿拉伯糖总%－0.7×半乳糖WE%×组合物中的可溶性碎片%）+木糖总%]
-测定水可提取阿拉伯木聚糖（WE-AX）：
将冻干样品悬浮于水中（1/20：w/w）。
在90℃处理30分钟后，使悬浮液进行冷却并对其进行离心（l0000g；15min，4℃）。利用上清液测定水可提取单糖的量。
首先将该上清液（2.5ml）于110℃下，在4.0M三氟乙酸（2.5ml）中水解60分钟，然后对其进行如上进一步处理。
WE-AX（组合物中可溶性碎片的干物质%）=0.88×[（阿拉伯糖WE%
－阿拉伯糖游离，WE%－0.7×半乳糖WE%）+（木糖WE%－木糖游离，WE%）]
-测定还原的末端糖残基和游离单糖的含量：
如Courtin等人2000（J.Chromatogr.A，866，97-104）所述，通过糖醇乙酸酯的气-液色谱测定，评估上述上清液中的还原的末端糖残基（还原）。
单体的或游离的单糖（游离）分析与还原末端的单糖分析类似，但不同的是还原后，样品无需先进行水解而是立即进行乙酰化（Courtin等，2000）。
-测定AX/AXOS的聚合度（DP）
DP=（阿拉伯糖WE%－阿拉伯糖游离，WE%+木糖WE%－木糖游离，WE%）/（木糖还原，WE%－木糖游离，WE%）
-测定AXOS水平：
AXOS（组合物的干物质%）=WE-AX（组合物可溶性碎片的DM%）×组合物中的可溶性碎片%
-测定AX的溶液化水平
AX的溶液化（%）=（AXOS%/总AX%）×100
在所有情况下，基于阿拉伯糖：半乳糖的比率为0.7，将阿拉伯糖含量修正为存在的阿拉伯半乳聚糖-肽，且假定所有的阿拉伯半乳聚糖-肽存在于水提物中，且水提物中的半乳糖仅来自阿拉伯半乳聚糖-肽（Loosveld等，J.Agric.Food chem.，1997，45，1998-2002）。
结果如表2所示。这些结果表明将发酵和酶处理结合起来可获得具有良好DP、含量和黏度的富含AXOS的酸性组合物。
表1实验条件
°：这些组合物都是在单独实验中获得。
表2结果
Figure BDA00002357015600181
nd：未测定    DM：干物质
控制条件（进一步见上述表1）
A：将黑麦麸皮和水混合物在70℃下加热5h，模仿孵育步骤和/或巴氏灭菌步骤。
如表2所示，所产生的AX的DP太高且不能达到预期用途和/前生物作用。
添加木聚糖内切酶的效果
B：和A相同，但该混合物中加入N.flexuosa木聚糖内切酶（耐热的木聚糖内切酶）且孵育步骤在70℃进行5h。AX的DP显著降低，但黏度增加。
C：和B相同，但在加入酶前，将该混合物的pH调节至3.5。
相比A，由于木聚糖内切酶作用，其黏度增加了一倍多。pH无影响。
发酵的影响
D：将乳酸菌（植物乳杆菌（LACTOL菌株））加入黑麦麸皮和水混合物中，然后在30℃下发酵24h。
K：与D混合物相同，其中在加入乳酸菌24h后还加入酵母菌。总共在30℃下发酵48小时。
独自发酵（即，不进行含木聚糖内切酶的孵育）不能解决提供具有可接受黏度或含有小于50的平均DP的组合物问题。
根据本发明的条件：
第一个变型例：在孵育前发酵
E：与D的混合物和方案相同，但不同的是在70℃、5h的孵育步骤期间，利用N.flexuosa木聚糖内切酶，对发酵的混合物做进一步处理。该孵育前的发酵对应于根据本发明的第一个变型例，其中获得的组合物的黏度和AXOS的DP都为最适的（即，黏度低于150000cp（150Pa.s），DP小于50）。
第二个变型例：发酵和孵育同时进行
F：在黑麦麸皮的水混合物中加入乳酸菌和N.flexuosa木聚糖内切酶。在30℃下，连同孵育和发酵一起进行48小时。
G：与F相同，其中孵育步骤还在70℃下延长5h。
该同时进行的发酵和孵育对应于本发明的第二个变型例，其中AXOS的黏度和DP均为最适的（尤其见表2中的条件F）。这些条件对应于本发明的优选方法和组合物。
另一种木聚糖内切酶也是有效的
I：与F相同，但利用BelaseTM B210木聚糖内切酶取代混合物中的N.flexuosa木聚糖内切酶。
J：与I相同，其中孵育步骤在45℃下延长5h。
这些条件表明其他（嗜温的）木聚糖内切酶也是非常合适的。
在用乳酸菌的发酵期间添加酵母菌是有效的：
L：利用乳酸菌和酵母发酵黑麦麸皮和水的水混合物，在70℃、5h的孵育步骤中，利用N.flexuosa木聚糖内切酶对其进行进一步处理。
基于乳酸菌和酵母发酵的方法和基于用木聚糖内切酶孵育的方法均可同样有效地提供具有可接受黏度和AXOS平均DP的组合物。
第三种木聚糖内切酶作用：
在另一组实验中，条件M°为将乳酸菌和来自游海假交替单胞菌（Pseudoalteromonas haloplanktis）的木聚糖内切酶添加至黑麦麸皮和水的混合物中，在25℃下，连同孵育和发酵一起进行48小时。
第三种木聚糖内切酶（嗜冷的）也是有效的且在不损害所产生组合物的前提下，可将发酵温度降至25℃（以便匹配木聚糖内切酶的最适温度）。
可利用另一种富含AX的籽粒碾磨碎片原料：
N°（在第二组实验中进行的）：利用乳酸菌，在30℃下对小麦麸皮和水的混合物发酵48h且在70℃、5h的孵育步骤中，进一步利用N.flexuosa木聚糖内切酶对发酵后的混合物进行处理。
其表明可利用另一种富含AX的籽粒碾磨碎片原料。
第三个变型例：孵育后发酵
O°（在第二组实验中进行的）：将黑麦麸皮和水的混合物用N.flexuosa木聚糖内切酶在70℃下孵育5h，然后加入乳酸菌于30℃发酵48h（100rpm）。
在根据本发明的该第三个变型例中，在发酵前进行孵育步骤且产生的组合物同时具有可接受的AXOS的DP和黏度。
实施例2：干燥的组合物
根据表3方案，如实施例1所述，制备组合物。
表3
获得组合物Y和Z样品并如实施例1所示（样品Y和Z1）分析。在10bar蒸气压和7rpm速率下，利用具有E 5/5（GMF Gouda）施加辊的单滚筒干燥机，对剩下的组合物Z进行干燥。样品W由于黏性太大，不能进行干燥和分析。干燥的组合物样品（Z2）如实施例1所示分析。
分析结果见下表4。
表4
Y Z1 Z2
总AX含量（组合物的DM%） 19.1 19.3 19.6
AXOS（组合物的DM%） 3.3 14.0 14.5
DP-AX/AXOS 273 8 11
AX溶液化（%） 17 72 74
pH 6.5 3.44-
黏度（Pa s） 46.8 27.7-
这些结果表明干燥步骤不影响组合物的特性，且可开发出具有高AXOS水平、良好溶液化水平和允许其前生物特性的DP的干燥组合物。
实施例3：烘焙产品
利用如表5所示的配方（单位：克），制备法国长面包。
表5
面粉（Surbi） 2000 2000
水 1400 1400
新鲜酵母（Bruggeman，Belgium） 150 150
氯化钠 50 50
S-500控制器（Puratos，Belgium） 75 75
Sapore Traviata（Puratos，Belgium） 60
组合物Z2 60
*基于黑麦的发面头产品
将各组分在螺旋混合器Diosna（SP24）中低速混合2分钟再高速混合10分钟。最终面团温度为26℃。在25℃经过45分钟体块发酵后，利用成型机Alliance（用于50cm的面团块）制成250克的面团块。将面团块在30℃和95%的相对湿度下发面150min。然后在25min、230/200℃的旋转烤箱中烘烤成面包，且在烤箱负载时给予7秒蒸汽，并在10分钟后打开蒸汽开关。通过使用其它供应商设备也可获得相同的最终结果。
通过感官评味小组评估法国长面包的外观、形状、香味和味道。两种类型的法国长面包的感官的香味和味道没有差异。

Claims (28)

1.一种用于制备具有高于8%（w:w；干物质）的阿拉伯木聚糖寡糖（AXOS）含量的液体组合物的方法，所述AXOS具有的平均聚合度包含在5和50之间，所述方法包括以下步骤：
-提供包含籽粒碾磨碎片的水混合物；
-利用乳酸菌或同时利用乳酸菌和酵母发酵所述混合物；
-用木聚糖内切酶孵育所述混合物，以水解所述籽粒碾磨碎片的阿拉伯木聚糖。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述籽粒碾磨碎片中的初始阿拉伯木聚糖含量高于10%（w:w）。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述AXOS具有的平均DP包含在5和35之间。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述籽粒碾磨碎片包括谷物籽粒碾磨碎片。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述乳酸菌为明串珠菌（Leuconostoc）或乳酸杆菌（lactobacilli）。
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述木聚糖内切酶为耐热的木聚糖内切酶。
7.根据权利要求1所述的方法，进一步包括巴氏灭菌步骤。
8.根据权利要求1所述的方法，其中所述孵育步骤和所述发酵步骤同时进行。
9.根据权利要求1所述的方法，其中所述孵育步骤在所述发酵步骤前进行。
10.根据权利要求1所述的方法，其中所述孵育步骤在所述发酵步骤后进行。
11.根据权利要求10中所述的方法，其中所述孵育步骤和所述巴氏灭菌步骤同时进行。
12.根据权利要求1所述的方法，其中所述孵育步骤在比所述使用的酶的最适温度高或低10℃的温度下进行。
13.根据权利要求1所述的方法，进一步包括干燥所产生的组合物的步骤。
14.一种根据前述权利要求1至13中任一项所述方法获得的组合物。
15.一种液体组合物，包括：
-发酵的籽粒碾磨碎片，
-乳酸菌，
-木聚糖内切酶，
所述组合物具有的AXOS含量高于8%（w/w干物质）；所述AXOS从籽粒碾磨碎片中酶解释放出来，且所述AXOS具有的平均DP包含在5至50之间。
16.根据权利要求15中所述的组合物，其中所述发酵的籽粒碾磨碎片包括发酵的谷物籽粒碾磨碎片。
17.权利要求15或16中所述的组合物，其具有的干物质含量高于18%。
18.根据权利要求15所述的组合物，其具有酸性pH。
19.根据权利要求15所述的组合物，其具有的30℃下黏度低于150Pa s。
20.根据权利要求15所述的组合物，其中所述乳酸菌为明串珠菌属或乳酸杆菌。
21.根据权利要求15所述的组合物，其进行巴氏灭菌。
22.根据权利要求15所述的组合物，其进行进一步干燥。
23.根据权利要求15所述的组合物，进一步包括酵母菌。
24.根据权利要求18所述的组合物，pH包含在2.9和4.2之间。
25.一种改进剂，包含根据权利要求14至24中任一项所述的组合物。
26.一种预混合物或完全混合物，包含根据权利要求14至24中任一项所述的组合物。
27.根据权利要求14至24中任一项所述的组合物作为发面头或发面头产品的用途。
28.将根据权利要求14至24中任一项所述的组合物用于制备烘焙产品的用途。
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