CN106455629A - 甜菜碱组合物、葡萄糖组合物及其用途 - Google Patents

甜菜碱组合物、葡萄糖组合物及其用途 Download PDF

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Abstract

本发明涉及甜菜碱组合物，其包含40wt.％和85wt.％之间的甜菜碱、1wt.％和20wt.％之间的果聚糖、以及1wt.％和30wt.％之间的葡萄糖和/或果糖。本发明还涉及葡萄糖组合物，其包含40wt.％和72wt.％之间的葡萄糖、0wt.％和25wt.％之间的果糖、0.5wt.％和30wt.％之间的果聚糖、0.05wt.％和5wt.％之间的甜菜碱、以及0wt.％和10wt.％之间的蔗糖。

Description

甜菜碱组合物、葡萄糖组合物及其用途
本发明涉及甜菜碱组合物和葡萄糖组合物。本发明还涉及用于制备甜菜碱组合物和葡萄糖组合物的方法，并且涉及所述组合物的用途。
甜菜碱本身是已知的，并且在动物营养和其他应用中宽泛地被使用。已知的甜菜碱组合物典型地以相当高的纯的形式被供应，具有关于总干物质约90wt.％甜菜碱。
本发明的一个目的是提供可以以有效的方式产生并且此外可以提供另外的益处的可选择的甜菜碱组合物。
该目的借助于包含以下的甜菜碱组合物来实现：
·40wt.％和85wt.％之间的甜菜碱；
·1wt.％和20wt.％之间的果聚糖；以及
·1wt.％和30wt.％之间的葡萄糖和/或果糖。
除非另外陈述，否则如本文给出的重量百分比以总干物质为基础来计算。
WO-A-2011/141175公开了用于从糖蜜中回收甜菜碱的工艺。在WO-A-2011/141175的实施例1中，用具有果糖基转移酶活性的酶处理甜菜糖蜜(sugar beet molasses)；之后，进行色谱分离，产生实质上仅由甜菜碱组成的级分以及其他(a.o.)。
WO 2013/072048公开了用于从实质上由糖蜜组成的原材料中回收甜菜碱的工艺，所述工艺包括：去矿化步骤，其中使糖蜜中的盐的总量达到低于2wt.％的水平(关于总干物质)；转化步骤，其中使糖蜜经历果聚糖形成酶(fructan-forming enzyme)的作用以形成包含果聚糖的糖蜜(果聚糖-糖蜜)；分离步骤，其中使果聚糖-糖蜜经历色谱分离，从而获得包含甜菜碱的级分。
本发明涉及甜菜碱组合物。如本文所意指的，甜菜碱以其甘氨酸甜菜碱或N,N,N-三甲基甘氨酸(在甜菜(sugar beet)(甜菜(Beta vulgaris))以及其他中发现的两性离子)的含义被使用并且具有结构式(I)：
如已知的，甜菜碱在哺乳动物中具有许多功能，例如是渗透压的贡献者和起甲基供体的作用。这些功能已经导致对于甜菜碱存在市场的状况，并且因此合意的是以有效的方式获得作为产物的甜菜碱。甜菜碱的源的一个已知的组是包含甜菜碱的糖蜜例如比如甜菜糖蜜的组。
根据本发明的甜菜碱组合物包含至少40wt.％甜菜碱。优选地，甜菜碱是甜菜碱组合物的最大量的干物质成分。更优选地，甜菜碱组合物包含至少45wt.％、50wt.％、55wt.％、60wt.％、65wt.％、或甚至至少70wt.％甜菜碱。
为了允许另外的化合物的存在以便为具有另外益处的甜菜碱组合物开启可能性，根据发明的甜菜碱组合物应当包含至多85wt.％甜菜碱。优选地，根据本发明的甜菜碱组合物包含至多83wt.％、81wt.％、79wt.％、77wt.％、或甚至至多75wt.％甜菜碱。
根据本发明的甜菜碱组合物应当包含果聚糖。如本文所使用的术语果聚糖具有其为涉及碳水化合物材料的一般术语的常用含义，所述碳水化合物材料主要由具有任选地葡萄糖开始部分的果糖基果糖键(fructosyl-fructose link)组成。果聚糖的含义涵盖更特定的化合物菊粉(inulin)(其中果糖基果糖键主要是β(2→1)型)和左聚糖(其中果糖基果糖键主要是β(2→6)型)。菊粉和左聚糖两者均可以是直链的或支链的，并且两者均可以呈多分散形式，即呈具有多种聚合度的混合物的形式，或呈均相分散形式。
菊粉通常是多分散性的，即具有多种链长度的化合物的混合物，由此单独的化合物的聚合度(DP)可以在从2至100的范围内或更高。由n个果糖部分组成的单独的菊粉化合物常常用式Fn来代表，而具有葡萄糖开始部分和m个果糖部分的单独的菊粉化合物常常用式GFm来代表。如本文所使用的术语果寡糖(fructo-oligosaccharide)(缩写为FOS)指示菊粉材料的特定的形式(均相分散性或多分散性的)，由此，单独的化合物的DP在从2至10的范围内，在实践中，常常从2至9，或从2至8或从2至7。可商购的FOS通常是具有约2至5的数均聚合度的多分散性材料。从蔗糖合成的FOS化合物典型地大部分由具有式GFm的化合物组成，由此m是化合物的聚合度减1。
在实践中，FOS还被称为寡果糖(oligofructose)。如本文所使用的，术语果寡糖和寡果糖被认为是同义词。
果聚糖在本发明的甜菜碱组合物中的存在可以在使用中产生某些益处，并且当在例如动物营养应用中使用时，可以有助于来自益生素(prebiotics)的已知的效果中的一种或更多种，例如胃肠系统和/或免疫系统的改进的功能。果聚糖还有助于使用中的另外类型的益处，例如有助于质地(texture)或粘度；此类益处本身对于果聚糖是已知的。这些益处将示出的程度将取决于甜菜碱组合物将被使用的特定的方式。
根据本发明的甜菜碱组合物包含少于甜菜碱的果聚糖；特别地，其包含至少1wt.％、2wt.％或至少3wt.％果聚糖。优选地，在甜菜碱组合物中，果聚糖的量比葡萄糖和/或果糖的量高至少0.5wt.％或甚至至少1wt.％、2wt.％、或3wt.％。更优选地，果聚糖的量是至少5wt.％、7wt.％、或甚至至少9wt.％。
根据本发明的甜菜碱组合物应当包含至多20wt.％果聚糖。优选地，根据本发明的甜菜碱组合物包含至多18wt.％、16wt.％、14wt.％、或甚至至多12wt.％果聚糖。
甜菜碱组合物中的果聚糖优选地实质上由菊粉组成。更优选地，甜菜碱组合物中的果聚糖由菊粉组成。最优选地，甜菜碱组合物中的果聚糖实质上由FOS组成或甚至由FOS组成。
除非另外注明，否则如文本所使用的，关于组合物或工艺步骤，术语‘实质上’、‘实质上由……组成’、‘实质上全部’及等效物具有组合物或工艺步骤中的偏差可以存在，但仅至在组合物或工艺步骤的实质特性和效果不受此类偏差显著影响的这种程度上的通用含义。
根据本发明的甜菜碱组合物应当包含葡萄糖和/或果糖。在一个优选的实施方案中，甜菜碱组合物包含葡萄糖和任选地果糖，优选地实质上不包含果糖或甚至不包含果糖。在可选择的优选的实施方案中，甜菜碱组合物包含果糖和任选地葡萄糖，优选地实质上不包含葡萄糖或甚至不包含葡萄糖。葡萄糖和/或果糖的存在使甜菜碱组合物富含能量的源。甜菜碱组合物中的葡萄糖和/或果糖的总量应当是至少1.0wt.％，优选地至少1.5wt.％、2.0wt.％、2.5wt.％、3.0wt.％、3.5wt.％、或甚至至少4.0wt.％。为了确保甜菜碱自身和果聚糖的益处可以充分地存在，葡萄糖和/或果糖的总量应当是至多30wt.％，优选地至多25wt.％、20wt.％、15wt.％、或10wt.％，更优选地至多9.5wt.％、9.0wt.％、8.5wt.％、8.0wt.％、7.5wt.％、7.0wt.％、6.5wt.％、或甚至至多6.0wt.％。在优选的实施方案中，葡萄糖和/或果糖的总量比果聚糖的量低，优选地低至少1wt.％或甚至至少2wt.％。
在本发明的实施方案中，甜菜碱组合物中的果聚糖的量比甜菜碱的量低至少0.5wt.％，并且葡萄糖和/或果糖的总量比果聚糖的量低至少0.5wt.％。
根据本发明的甜菜碱组合物可以通过以在如本文给出的范围内的期望的比率使单独的成分组合，例如通过混合或掺合，来制备。甜菜碱组合物可以呈粉末混合物的形式；根据本发明的甜菜碱组合物还可以呈液体形式，例如呈含水分散体或水溶液的形式。
在本发明的优选的实施方案中，根据本发明的甜菜碱组合物可以从甜菜糖蜜，通过首先应用如在WO-A-141175中详述的转化步骤，随后如在WO-A-141175中详述的色谱分离步骤的修改版本来制备。分离步骤的修改应当使得根据本发明的甜菜碱组合物从色谱分离获得。修改的目的现在已经在本文中列出，修改自身可以通过本领域技术人员经由常规实验来实现。
在根据本发明的甜菜碱组合物的实施方案中，甜菜碱组合物可以包含一些蔗糖。优选地，蔗糖的量多达10wt.％，优选地在0.1wt.％和8wt.％之间，更优选地在0.5wt.％和6wt.％之间。更优选地，蔗糖的量是至多5wt.％、4wt.％、3wt.％、或2wt.％。最优选地，蔗糖的量比葡萄糖和/或果糖的总量低至少0.5wt.％。
此外，本发明涉及葡萄糖组合物。葡萄糖组合物本身是已知的，并且在食品、动物营养、和其他应用中宽泛地被使用。已知的葡萄糖组合物常常以淀粉水解产物的形式被供应。
本发明的目的是，提供可以以有效的方式产生并且此外可以提供另外的益处的可选择的葡萄糖组合物。
该目的借助于包含以下的葡萄糖组合物来实现：
·40wt.％和72wt.％之间的葡萄糖，
·0wt.％和25wt.％之间的果糖，
·0.5wt.％和30wt.％之间的果聚糖，
·0.05wt.％和5wt.％之间的甜菜碱，以及
·0wt.％和10wt.％之间的蔗糖。
本发明的葡萄糖组合物的优点是，其可以带来超过递送葡萄糖本身的若干益处，由此，此类益处没有在已知的淀粉水解产物中发现。
本发明的葡萄糖组合物应当包含至少40wt.％葡萄糖。优选地，葡萄糖组合物包含至少42wt.％、44wt.％、46wt.％、48wt.％、50wt.％、52wt.％、54wt.％、56wt.％、58wt.％、或甚至至少60wt.％葡萄糖。
本发明的葡萄糖组合物应当包含至多72wt.％葡萄糖。优选地，葡萄糖组合物包含至多71wt.％、70wt.％、69wt.％、68wt.％、66wt.％、64wt.％、或甚至至多62wt.％葡萄糖。
本发明的葡萄糖组合物可以包含多达25wt.％，优选地多达20wt.％、15wt.％、或10wt.％果糖。在优选的实施方案中，本发明的葡萄糖组合物包含至少0.5wt.％、1.0wt.％、2.0wt.％、2.5wt.％、或甚至至少3.0wt.％果糖。优选地，本发明的葡萄糖组合物包含至多9.5wt.％、9.0wt.％、8.5wt.％、8.0wt.％、7.5wt.％、或甚至至多7.0wt.％果糖。
本发明的葡萄糖组合物应当包含至少0.5wt.％，优选地至少1wt.％果聚糖。优选地，葡萄糖组合物包含至少1.5wt.％、2.0wt.％、2.5wt.％、3.0wt.％、3.5wt.％、或甚至至少4.0wt.％果聚糖。
本发明的葡萄糖组合物应当包含至多30wt.％，优选地至多25wt.％果聚糖。优选地，葡萄糖组合物包含至多24wt.％、23wt.％、22wt.％、21wt.％、20wt.％、19wt.％、18wt.％、17wt.％、16wt.％、15wt.％、14wt.％、13wt.％、或甚至至多12wt.％果聚糖。在优选的实施方案中，葡萄糖组合物包含比果糖多至少0.5wt.％的果聚糖。
葡萄糖组合物中的果聚糖优选地实质上由菊粉组成或甚至由菊粉组成。更优选地，葡萄糖组合物中的果聚糖实质上由FOS组成或甚至由FOS组成。
本发明的葡萄糖组合物应当包含至少0.05wt.％甜菜碱。优选地，葡萄糖组合物包含至少0.10wt.％、0.15wt.％、或甚至至少0.20wt.％甜菜碱。
本发明的葡萄糖组合物应当包含至多5wt.％，优选地至多4wt.％、3wt.％、或2wt.％甜菜碱。更优选地，葡萄糖组合物包含至多1.8wt.％、1.7wt.％、1.6wt.％、1.5wt.％、1.4wt.％、1.3wt.％、1.2wt.％、1.1wt.％、或甚至至多1.0wt.％甜菜碱。在优选的实施方案中，葡萄糖组合物包含比果聚糖少至少0.5wt.％的甜菜碱。如果根据本发明的葡萄糖组合物包含果糖，那么优选的是，甜菜碱的量低于果糖的量，优选地低至少0.1wt.％。
本发明的葡萄糖组合物可以包含多达10wt.％蔗糖。优选地，葡萄糖组合物包含至多9.0wt.％、8.0wt.％、7.0wt.％、6.5wt.％、6.0wt.％、5.5wt.％、5.0wt.％、4.5wt.％、或甚至至多4.0wt.％蔗糖。
优选地，本发明的葡萄糖组合物包含至少0.5wt.％、1.0wt.％、1.5wt.％、2.0wt.％、或甚至2.5wt.％蔗糖。
本发明的葡萄糖组合物应当优选地不包含通过淀粉的水解可获得的二糖、寡糖、或多糖，或包含至多其5wt.％、4wt.％、3wt.％、2wt.％、1wt.％、0.5wt.％、或甚至0.1wt.％。此类化合物的实例是麦芽糖和麦芽三糖。淀粉的水解本身是熟知的，并且可以通过例如酸性水解或酶促水解来进行。
发现的是，本发明的葡萄糖组合物中的化合物和与其有关的益处的组合产生用于犊牛代乳料组合物(calf milk replacer composition)的高度合适性。因此，本发明还涉及包含1wt.％和40wt.％之间的本发明的葡萄糖组合物的犊牛代乳料组合物。在本发明的优选的实施方案中，葡萄糖组合物实质上不包含铁或甚至不包含铁。
本发明的葡萄糖组合物可以通过以在如本文给出的范围内的期望的比率使单独的成分组合来制备。葡萄糖组合物可以呈粉末混合物的形式；根据本发明的葡萄糖组合物还可以呈液体形式，例如呈含水分散体或水溶液的形式。
在本发明的优选的实施方案中，根据本发明的葡萄糖组合物可以从甜菜糖蜜制备。
如本文所使用的术语糖蜜具有其为在用于制备蔗糖的工艺中特别地在结晶阶段中形成的副产物的常用含义；此外作为在根据本发明的工艺中使用的糖蜜应当包含甜菜碱。如本文所使用的，术语糖蜜指的是如在用于制备蔗糖的工艺中获得的糖蜜，或指的是其浓缩的形式或稀释的形式，由此优选地用水相进行稀释。如本文所意指的术语糖蜜还涵盖已经经历一个或更多个预处理同时仍旧继续包含明显量的蔗糖、甜菜碱、以及盐的糖蜜。此类预处理的实例是蔗糖的量在10％、20％、或30％和50％、60％或甚至70％之间的减少；此类预处理的另一个实例是称谓的软化步骤，其目的是钙的量在10％、20％、30％、或40％和50％、60％或甚至70％之间的减少。在一个实施方案中，糖蜜用水来稀释；在另一个实施方案中，糖蜜用酒糟来稀释。在一个实施方案中，糖蜜用部分地发酵的酒糟来完全替代，由此酒糟应当具有充分量的蔗糖，以便进行转化步骤。优选地，糖蜜是甜菜糖蜜。如已知的，基于未稀释的和未预处理的形式，甜菜糖蜜可以典型地包含：45wt.％和65wt.％之间的蔗糖；典型地3wt.％和8wt.％之间的甜菜碱；典型地6wt.％和10wt.％之间的氨基酸、肽、或蛋白质；较小量的约1wt.％的非蔗糖碳水化合物如果糖和葡萄糖；以及明显量的其他化合物例如有机盐和无机盐。
本发明的葡萄糖组合物可以优选地从糖蜜，通过首先应用如在WO-A-141175中详述的转化步骤，随后如在WO-A-141175中详述的色谱分离步骤的修改版本来制备。分离步骤的修改应当使得根据本发明的葡萄糖组合物从色谱分离获得。修改的目的现在已经在本文中列出，修改自身可以通过本领域技术人员经由常规实验来实现。
在本发明的实施方案中，本发明的甜菜碱组合物和本发明的葡萄糖组合物同时地从甜菜糖蜜中在包括以下的工艺中来制备：
·转化步骤，其中使糖蜜经历果聚糖形成酶的作用以形成包含果聚糖的糖蜜；以及
·回收步骤，其中使包含果聚糖的糖蜜经历色谱分离，使得甜菜碱组合物、葡萄糖组合物、以及果聚糖组合物被回收。
如本文所意指的转化步骤本身是从例如如在WO-A-2011/141175中公开的转化步骤中已知的。在根据本发明的转化步骤中，使糖蜜经历果聚糖形成酶的作用。这可以通过本身已知的手段来实现。糖蜜可以本身或以浓缩形式或以稀释形式存在；优选地，糖蜜以稀释形式存在，稀释优选地已经用水来进行。如果某种稀释、或稀释的增加导致使用的酶的效力的降低，那么稀释的益处应当由技术人员以常规的方式针对效力降低来平衡，以便确定用于特定环境的最适宜条件。在一个实施方案中，合适的酶呈游离形式并且与糖蜜完全混合；使包含酶的糖蜜达到使得酶示出明显的活性的温度和pH的条件。可选择地，首先使糖蜜达到使得酶可以示出明显的活性的温度和pH的条件，随后是酶的掺合。在另一个实施方案中，呈固定形式的酶是可用的，并且使糖蜜沿着固定的酶流动，同时还已经使糖蜜达到温度和pH的合适的条件。
在根据本发明的工艺中使用的酶应当能够催化从蔗糖形成果聚糖。游离的葡萄糖可以作为副产物而形成。
从蔗糖形成果聚糖可以通过选择具有果糖基转移酶活性的酶来实现。此类酶本身是已知的，例如如在酶类别号EC 2.4.1.99或EC 2.4.1.9下分类的。此类酶的早期公开是在“The Production of Fructooligosaccharides from Inulin or Sucrose UsingInulinase or Fructosyltransferase from Aspergillus ficuum”,Barrie E.Norman和BirgitteDenpun Kagaku第36卷，第2期，第103-111页(1989)。
此外，已知，某些β-呋喃果糖苷酶或倒位酶，即在EC 3.2.1.26下分类的酶，也可以具有果糖基转移酶活性并且因此在根据本发明的工艺中可以是合适的。
此外，还有具有菊粉内切酶(endo-inulinase)活性的酶，例如在EC3.2.1.7下分类的酶，可以在蔗糖的存在下引起诸如FOS的果聚糖的形成，特别地如果具有菊粉内切酶活性的酶在具有40wt.％或50wt.％蔗糖或更高的高蔗糖含量的混合物中起作用。
又此外，具有果聚糖蔗糖酶活性的酶，例如在EC 2.4.1.10下分类的酶，可以对于用于根据本发明的方法是合适的。
另外，具有菊粉合成酶活性的酶，例如比如在EP-A-1298204中公开的酶，可以对于用于根据本发明的方法是合适的。
用于本发明的转化步骤的优选的酶的一个实例是菊粉内切酶Novozyme 960(供应商：Novozymes)。用于本发明的转化步骤的优选的酶的另一个实例是Pectinex Ultra SP-L(供应商：Novozymes)。根据本发明还可能的是，酶构成具有果糖基转移酶和/或菊粉内切酶活性的两种或更多种酶的组合。
在本发明的实施方案中，使糖蜜与能够催化从蔗糖形成果寡糖(FOS)的酶接触。该实施方案因此涉及根据本发明的工艺，其中在转化步骤中，使糖蜜经历具有菊粉内切酶活性和/或果糖基转移酶活性的酶的作用以形成包含果寡糖的糖蜜(FOS-糖蜜)，并且其中对FOS-糖蜜执行回收步骤。
根据本发明的工艺中所需要的酶的量取决于多种(本身已知的)因素，例如工艺温度、原材料的量、pH、可允许的工艺持续时间、以及期望的转化率。用于本发明的工艺的这些和其他有关的因素可以由本领域技术人员遵循在该技术领域中通常接受的程序来确定。
在根据本发明的工艺中，允许酶对糖蜜起作用持续足以产生包含果聚糖的糖蜜(优选地包含FOS的糖蜜)的长的时间段。执行根据本发明的此步骤的持续时间主要地以果聚糖(优选地期望的FOS)的量的函数来选择。如技术人员所知，此持续时间常常在0.5小时或1小时和72小时之间，优选地在1.5小时或2小时和50小时之间，更优选地在3小时或4小时和36小时之间的范围内，在此期间形成包含果聚糖的糖蜜，优选地包含FOS的糖蜜。
优选的是，在转化步骤中，糖蜜中的5wt.％和100wt.％之间的蔗糖被转化。更优选地，至少10wt.％、20wt.％、30wt.％、40wt.％、50wt.％、60wt.％、70wt.％、80wt.％、或90wt.％的蔗糖被转化。特别地优选的是，使实质上全部蔗糖转化。发现的是，如果被转化的蔗糖的百分数增加，那么随后的甜菜碱的回收可以更有效地被执行。
在包含果聚糖的糖蜜(优选地包含FOS的糖蜜)的形成完成之后，并且在游离的、非固定的酶被使用并且被混合到糖蜜中的情况下，可以合意的是，确保酶被灭活。如果是这种情况，那么酶灭活步骤可以被实施。酶的灭活可以通过本身已知的方法来实现并且对于酶的每个特定的类型可以不同。此类灭活的方法的实例是温度升高至例如约80℃、85℃或90℃的水平，随后在这样的升高的温度下5分钟和30分钟之间的停留时间。在这样的温度下暴露的另外的益处是，减少可以存在的任何细菌的量。酶灭活方法的另外的实例是UHT(超巴氏灭菌法)处理。
本发明的回收步骤在转化步骤期间或继转化步骤之后被执行。优选地，回收步骤继转化步骤之后被执行。在回收步骤中，使果聚糖-糖蜜经历色谱分离。如已知的，使材料经历色谱分离可以导致将材料分成多种级分。根据本发明的回收步骤应当进行，使得形成至少三种级分，也就是根据本发明的甜菜碱组合物、根据本发明的葡萄糖组合物、以及果聚糖组合物。对本领域技术人员已知的是，色谱分离中的固定相的特别的选择可以影响回收步骤的性能。色谱分离可以通过本身已知的手段被执行，例如使果聚糖-糖蜜通过树脂。
在本发明的主要实施方案中，回收步骤通过使用对于离子交换色谱法是典型的树脂进行。如已知的，多种树脂对于此目的是可用的。在本发明的工艺的一个优选的实施方案中，选择强酸阳离子交换树脂。此类树脂的一个实例是苯乙烯-DVB树脂，即具有基于与二乙烯基苯DVB共聚的苯乙烯的结构的树脂，例如DowexTM树脂。
在回收步骤中，使用离子交换树脂的目的主要不是交换离子，事实上果聚糖-糖蜜将优选地具有非常低量的离子。而是，发现的是，离子交换树脂可以有利地影响朝向获得甜菜碱组合物、葡萄糖组合物、以及其他有用的级分例如果聚糖组合物的分离效力。还发现的是，如果选择(强酸)阳离子交换树脂，那么阳离子的选择可能影响分离效力。在本发明的一个实施方案中，实质上呈钠形式的阳离子交换树脂是优选的。在本发明的另外的实施方案中，实质上呈钾形式的阳离子交换树脂是优选的。在本发明的又另外的实施方案中，实质上呈钙形式的阳离子交换树脂是优选的。另外优选的实施方案包括呈镁形式或呈铁形式的树脂。
在本发明的主要实施方案中，使用呈混合形式的阳离子交换树脂；这意味着回收步骤通过使用由呈不同形式的树脂的混合物组成的树脂体系来进行，即至少其所呈的阳离子形式不同。在该主要实施方案中的阳离子的优选的选择是镁、铁、钠、钾、以及钙。更优选地，使用钠、钾、以及钙。
发现的是，存在的呈钙形式的树脂的增加可以有助于甜菜碱的改进的分离效力；然而还发现的是，非常高百分比的呈钙形式的树脂可以导致甜菜碱从树脂中的释放远远地延后于糖蜜中所有其他化合物的释放；虽然这在回收包含高纯度的甜菜碱的级分是合意的情况下可以是阳性特征，但其应当根据本发明被平衡，使得根据本发明的甜菜碱组合物被回收。因此，在一个优选的实施方案中，使用阳离子交换树脂体系，其中5wt.％和80wt.％之间的树脂体系由呈钙形式的树脂组成；然后，优选的是，95wt.％和20wt.％之间的树脂体系由呈钠和/或钾形式的树脂组成。优选地，树脂体系中的在6wt.％、7wt.％、或8wt.％和78wt.％、76wt.％、74wt.％、72wt.％、或70wt.％之间，或在10wt.％和65wt.％或60wt.％之间，或在12wt.％或14wt.％和55wt.％或50wt.％之间，或在15wt.％和45wt.％或40wt.％之间，或在18wt.％、20wt.％或22wt.％和35wt.％或30wt.％之间的树脂呈钙形式。于是，对应地，优选的是，则树脂体系中的在22wt.％、24wt.％、26wt.％、28wt.％、或30wt.％和94wt.％、93wt.％、或92wt.％之间，在35wt.％和40wt.％和90wt.％之间，在45wt.％或50wt.％和88wt.％或86wt.％之间，在55wt.％或60wt.％和85wt.％之间，或在65wt.％或70wt.％和82wt.％、80wt.％或78wt.％之间的树脂呈钠和/或钾形式。阳离子形式的树脂的混合物的选择应当通过常规优化来确定，目的是获得根据本发明的甜菜碱组合物和葡萄糖组合物。根据本发明的甜菜碱组合物和根据本发明的葡萄糖组合物的形成将典型地伴随有具有明显量的果聚糖的其余组合物(rest-composition)的形成，如从工艺的质量平衡得出的。其余组合物被本文称为果聚糖组合物。
如已知的，在回收步骤中使用树脂的情况下，可以需要某些常规的优化以便选择最优类型的树脂，例如通过改变树脂中的交联度。
优选地，在模拟移动床(SMB)体系中进行色谱分离，或另外开发SMB体系例如顺序式模拟移动床(Sequential Simulated Moving Bed)(SSMB)或改进的模拟移动床(ISMB)。这具有回收步骤可以在连续的基础上进行的优点。在一个实施方案中，选择允许多级分的同时产生的体系，例如NMCI体系。
鉴于优先选择在本发明的回收步骤中具有并且保持某些期望的阳离子组合物，可以合意的是，在执行回收步骤之前执行去矿化步骤。在去矿化步骤中，使糖蜜中的盐(有机的和无机的盐两者)的总量达到低于2wt.％的水平。
去矿化步骤本身是已知的；执行此步骤的一种方式是借助于使用例如树脂例如离子交换树脂的色谱法。去矿化步骤可以以两个相继的步骤的形式被执行，第一‘主要’步骤和第二‘精加工(polishing)’步骤。如对本领域技术人员已知的，在去矿化步骤中可以使用离子交换树脂例如强酸阳离子交换树脂；据此应注意，树脂中的阳离子典型地不主要地以被交换为目的存在，而是用于帮助实现离子型化合物例如盐与非离子型化合物例如碳水化合物的分离。优选的是，如果在去矿化步骤中使用阳离子树脂，那么树脂的阳离子形式主要是如在糖蜜中存在的一种或多种主要阳离子的反映；常常在实践中，这将意味着呈钾和/或钠形式的树脂可以有利地被使用。发现的是，在去矿化步骤中，甜菜碱典型地进入到非离子型化合物的级分中，即使甜菜碱是两性离子。
去矿化步骤还可以借助于包含按顺序排列的阳离子交换剂和阴离子交换剂的组合的色谱法来执行；该实施方案常常还适合作为‘精加工’步骤。
优选地，使糖蜜中的盐的总量达到低于糖蜜中的总干物质的2.0wt.％、1.5wt.％、1.0wt.％、0.75wt.％、0.60wt.％、0.50wt.％、0.40wt.％、0.30wt.％、0.25wt.％、0.20wt.％、0.15wt.％、0.10wt.％的水平，或甚至低于糖蜜中的总干物质的0.08wt.％、0.05wt.％、0.04wt.％、0.03wt.％、0.02wt.％、或0.01wt.％的水平。同时，从糖蜜到包含从糖蜜中被分离去的盐的一种或更多种级分中的任何甜菜碱的损失被保持至最小。优选地，进入到去矿化步骤的甜菜碱的总量的至多40wt.％、35wt.％、30wt.％、25wt.％、20wt.％、或甚至至多15wt.％或10wt.％被损失进入到包含从糖蜜中被分离去的盐的一种或更多种级分中。类似地，从糖蜜中到包含从糖蜜中被分离去的盐的一种或更多种级分中的碳水化合物的损失被保持至最小。优选地，进入到去矿化步骤的碳水化合物的总量的至多40wt.％、35wt.％、30wt.％、25wt.％、20wt.％、或甚至至多15wt.％或10wt.％被损失进入到包含从糖蜜中被分离去的盐的一种或更多种级分中。
在去矿化步骤中限制甜菜碱和/或碳水化合物从糖蜜中的损失可以通过本身已知的手段例如优选地通过色谱分离的常规优化来实现。
发现的是，降低糖蜜中的盐的量可以对在本发明的工艺中后期执行的回收步骤的效力具有有益的影响。此外，发现的是去矿化步骤可以具有食品质量的产品，即适于人类消耗的产品，可以更有效地被制备的优点。因此，去矿化步骤应当优选地以这样的方式被执行，使得糖蜜中的阳离子在任何剩余的阳离子在回收步骤中将不明显地影响树脂体系的阳离子组合物的程度上被除去。优选地，执行去矿化步骤，使得回收步骤中获得的级分当以28wt.％被放置到水中时，具有至多2mS/cm，优选地至多1.5mS/c、1mS/cm、或0.5mS/cm的导电率。更优选地，导电率甚至是更低的，其具有至多400μS/cm、300μS/cm、200μS/cm、或甚至100μS/cm的值。
在可选的实施方案中，去矿化步骤可以部分地或完全地借助于电渗析来执行。电渗析本身是已知的；例如WO-A-2007/071727公开了在电渗析步骤中以从糖蜜中除去离子为目的，处理甜菜糖蜜。发现的是，电渗析可以成功地被应用于包含果聚糖的糖蜜。
在另外的实施方案中，去矿化步骤可以作为电渗析和色谱法的组合被执行。
如果去矿化步骤被执行，那么其应当在回收步骤的执行之前进行。在一个实施方案中，去矿化步骤继转化步骤之后被执行。在可选的实施方案中，在转化步骤之前执行去矿化步骤；发现的是，进入到包含盐的一种或更多种级分中的蔗糖的损失常常小于进入到包含盐的一种或更多种级分中的果聚糖的损失。

Claims (11)

1.甜菜碱组合物，包含：
·40wt.％和85wt.％之间的甜菜碱；
·1wt.％和20wt.％之间的果聚糖；以及
·1wt.％和30wt.％之间的葡萄糖和/或果糖。
2.根据权利要求1所述的甜菜碱组合物，还包含0wt.％和10wt.％之间的蔗糖。
3.根据权利要求1或2所述的甜菜碱组合物，其中果聚糖的量比甜菜碱的量低至少0.5wt.％，并且其中葡萄糖和/或果糖的总量比果聚糖的量低至少0.5wt.％。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的甜菜碱组合物，其中所述果聚糖实质上由果寡糖组成。
5.葡萄糖组合物，包含：
·40wt.％和72wt.％之间的葡萄糖；
·0wt.％和25wt.％之间的果糖；
·0.5wt.％和30wt.％之间的果聚糖；
·0.05wt.％和5wt.％之间的甜菜碱；以及
·0wt.％和10wt.％之间的蔗糖。
6.根据权利要求5所述的葡萄糖组合物，其中所述果聚糖实质上由果寡糖组成。
7.根据权利要求5或6所述的葡萄糖组合物，包含至多5wt.％通过淀粉的水解可获得的二糖、寡糖、或多糖。
8.犊牛代乳料组合物，包含1wt.％和40wt.％之间的权利要求5-7中任一项所述的葡萄糖组合物。
9.用于从甜菜糖蜜制备根据权利要求1-4中任一项的甜菜碱组合物和根据权利要求5-7中任一项的葡萄糖组合物的工艺，所述工艺包括：
·转化步骤，其中使所述糖蜜经历果聚糖形成酶的作用以形成包含果聚糖的糖蜜；以及
·回收步骤，其中使所述包含果聚糖的糖蜜经历色谱分离，使得甜菜碱组合物、葡萄糖组合物、以及果聚糖组合物被回收。
10.根据权利要求9所述的工艺，还包括去矿化步骤，其中使在所述糖蜜或所述包含果聚糖的糖蜜中的、有机的和无机的盐两者的总量达到低于2wt.％的水平，由此所述去矿化步骤在所述回收步骤之前被执行。
11.根据权利要求10所述的工艺，其中所述去矿化步骤在所述转化步骤之前被执行。
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