CN114901084A - 可溶性膳食纤维及其制备方法和用途 - Google Patents
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Abstract
本公开总体上涉及可溶性膳食纤维，以及相关的方法和产品。可溶性膳食纤维相对于常规可溶性膳食纤维具有增强的性质，包括小的中值粒径和窄的粒径分布。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求于2019年10月25日提交的美国临时专利申请第62/926315号和于2020年3月10日提交的美国临时专利申请第62/987742号的权益，在本文通过引用将其整体并入本文。
背景技术
1.公开领域
本发明总体上涉及膳食纤维和由其制成的产品。更具体地，本发明涉及具有期望的形态、物理和化学性质的可溶性膳食纤维，并且涉及涉及它们的方法，包括制备和使用它们的方法。
2.技术背景
各种碳水化合物用于食物产品(诸如，各种糖、淀粉和纤维)中。许多这些碳水化合物在人的胃和小肠中得到消化。相反，食物产品中的膳食纤维通常不在胃或小肠中消化。因此，膳食纤维，尤其是可溶性膳食纤维，作为可食用产品和其他食物产品中的组分是令人感兴趣的，以便提高膳食纤维含量或降低食品的糖和热量含量。这两种改良都被认为具有某些健康益处。
特别感兴趣的是针对糖减少的食物产品重新配制。可溶性膳食纤维是糖的理想和合适的替代品，因为它们提供膨胀、具有比蔗糖更低的卡路里，并且在一些情况下提供功能性。然而，可溶性膳食纤维通常具有高的残余水分含量，这可引起食物组合物的不期望的变化并与高脂肪制剂(诸如，在一些糖果中)不利地相互作用。此外，人的舌头可检测到直径大于30μm的颗粒，其中，包括较大颗粒的最终制剂的口感不如预期；这在其中，可溶性膳食纤维倾向于不溶的高脂肪/低水系统中尤其成问题。
因此，需要具有减小的粒径、可察觉的甜度和低水分含量的可溶性膳食纤维以成为合适的食物产品、食品添加剂或糖替代品。
发明内容
本发明的一个方面为颗粒形式的可溶性膳食纤维具有不超过40μm(例如，在1μm至40μm的范围内)的d10、在5μm至110μm的范围内的d50，并且在20μm至200μm的范围内的d90。在本发明的某些实施方案中，颗粒形式的可溶性膳食纤维具有不超过35μm(例如，在1至35μm的范围内)的d10、在5μm至100μm的范围内的d50和在20μm至175μm的范围内的d90。在本发明的某些实施方案中，颗粒形式的可溶性膳食纤维具有不超过30μm(例如，在1μm至30μm的范围内)的d10、在5μm至95μm的范围内的d50和在20μm至160μm的范围内的d90。
本发明的另一个方面是用于制备可溶性膳食纤维的方法，该方法包括：
提供可溶性膳食纤维饲料的水溶液
干燥该水溶液以提供颗粒形式的可溶性膳食纤维。
例如，在某些实施方案中，干燥是喷雾干燥(例如，包括蒸汽辅助雾化)。
本发明的另一方面是用于制备如本文所述的呈颗粒形式的可溶性膳食纤维的方法。该方法包括提供可溶性膳食纤维进料，和使用选自空气分级研磨、喷射研磨(例如，流化床喷射研磨)、球磨和球微粉化的技术加工可溶性膳食纤维进料以提供颗粒形式的可溶性膳食纤维。
本发明的另一方面是用于制备食物产品的方法，该方法包括：
提供可溶性膳食纤维
将该可溶性膳食纤维与一种或多种其他食物成分组合。
本发明的另一方面是包括如本文所述的可溶性膳食纤维的食物产品。
本发明的其他方面将从本文的公开中显而易见。
附图说明
图1描绘了实施例2中的可溶性膳食纤维的测量粒径分布的示图；
图2A、2B和2C是如实施例2中所述的样品1在x50(2A)、x200(2B)和x500(2C)下的扫描电子显微照片；
图3A、3B和3C是如实施例2中所述的样品2在x50(3A)、x200(3B)和x500(3C)下的扫描电子显微照片；
图4A、4B和4C是如实施例2中所述的样品3在x50(4A)、x200(4B)和x500(4C)下的扫描电子显微照片；
图5A、5B和5C是如实施例2中所述的样品4在x50(5A)、x200(5B)和x500(5C)下的扫描电子显微照片。
图6A和6B是实施例3的喷雾干燥样品在x100(6A)和x500(6B)下的扫描电子显微照片。
图7A和7B是实施例4的喷雾干燥样品在x200(7A)和x600(7B)下的扫描电子显微照片。
图8A和8B是实施例5的喷雾干燥样品在x200(7A)和x600(7B)下的扫描电子显微照片。
图9A和9B是实施例6的喷雾干燥样品在x200(8A)和x600(8B)下的扫描电子显微照片。
具体实施方式
可溶性膳食纤维的某些性质，以及由此它们在各种食品和非食品应用中的实用性很大程度上取决于纤维形态。本发明人已经确定，形态的精确控制是实现若干新颖特性的关键。本发明人已经开发了具有相对小的粒径和相对窄的粒径分布的某些颗粒性可溶性膳食纤维，其在食品制剂诸如，基于脂肪的糖果(例如，巧克力)和奶油馅料中提供显著的优点(即增加的光滑度和增强的口感)。它们还在饮料粉末和其他干混合物中提供显著的优点，因为它们可以特别容易地分散在其中，。
本发明人已经注意到，可溶性膳食纤维是巧克力中糖的理想和合适的替代品，因为它们提供膨胀、具有比蔗糖更低的卡路里，并且提供材料中所需的一些其他功能。然而，许多可溶性膳食纤维根本上不同于蔗糖(结晶材料)，因为它们是无定形的(例如，在室温下是玻璃状的)。该差异影响巧克力制作过程中的各种参数，例如，配方中总水分的量；精制过程；以及混合搅拌过程。
巧克力可以被认为是其他成分(例如，对于牛乳巧克力、牛乳固体和可可)在脂肪中的分散体。水分对巧克力生产是有害的，并且本领域技术人员通常理解，期望在最终产品中保持不超过1.5wt％的水的水分含量。水分改变巧克力的流变学参数(粘度和屈服值)，并最终有助于保质期不稳定(起霜)。通常，来自组合物中的成分的水分通过混合搅拌过程驱除，尽管少量的水分可以通过乳化剂稳定。
精制是将大部分巧克力浆料研磨至受控粒径的过程。该物质包括蔗糖，但可以不包括全脂组合物和/或乳化剂和/或香味组合物。该方法的目的是统一组合物的粒径，通常针对大多数颗粒不超过30μm(例如，d90不超过30μm)。该粒径是重要的，因为它是人舌头可检测“颗粒性”的阈值。由于巧克力意图在口中融化而没有颗粒性，本发明人注意到成分的粒径是高度关注的。
精制依赖于使用精制机(通常为辊轧机)，其通常将巧克力团从一个辊传送到另一个辊(例如，通过一系列五个辊)以研磨至目标粒径。辊之间的空间对材料的粒径具有强烈的影响。该过程产生热量，并且辊可以用流水冷却以降低热量。然而，在该过程中，诸如，果温度超过可溶性膳食纤维成分的玻璃化转变温度(Tg)，则纤维可从玻璃态和脆性状态转变为橡胶态，改变纤维的精制行为和巧克力浆的粘度。取决于温度，可溶性膳食纤维的颗粒可变成足以熔合在一起形成大得多的聚集体橡胶状，这可迫使该过程完全停止。此外，包括可溶性膳食纤维成分的制剂的流变学的热诱导变化可影响巧克力产品的性质，从而影响其模塑、注射或用作包衣的能力。因为可溶性膳食纤维通常具有比蔗糖更低的Tg，所以与可溶性膳食纤维相对于蔗糖或其他糖的温度相比，精制过程就蔗糖或其他糖而言更受关注。本发明人注意到对于具有相对低Tg的可溶性膳食纤维尤其如此。
“混合搅拌”是主要用于驱除残留水分、产生香味并挥发某些异味的方法。虽然存在本领域已知的许多混合搅拌方法，但它们通常涉及延长的加热和混合时间，通常在50℃至100℃，例如，50℃至95℃的温度下。在有水分的情况下，诸如，果巧克力团具有高水分含量，那么混合搅拌时间将增加以将团的水分降低至最终目标水平。
鉴于上述观察结果，本发明人注意到需要一种可溶性膳食纤维成分，其可用于巧克力和类似应用(巧克力、糖果糖衣、冰淇淋糖衣、奶油馅料等)中的部分或全部蔗糖替代，其为调配物提供低水分含量；简化或甚至避免精制可溶性膳食纤维以减小其粒径；并且不需要时间延长混合搅拌过程以在最终产品中提供所需的低水分含量。
本发明人已经确定，诸如，本文所述，通过具有不超过40μm(例如，在1μm至40μm的范围内)的d10、在5μm至110μm的范围内的d50和在20μm至200μm的范围内的d90的颗粒形式的可溶性膳食纤维提供各种期望的性质。如在本领域中是常规的，d10、d50和d90值是颗粒性可溶性膳食纤维的粒径分布的量度。如在本文使用的，这些值是通过激光衍射确定的并且因此是基于体积的。
在本文另外描述的某些实施方案中，颗粒形式的可溶性膳食纤维具有不超过35μm(例如，在1μm至35μm的范围内)的d10、在5μm至100μm的范围内的d50和在20μm至175μm的范围内的d90。例如，根据本发明的某些实施方案的可溶性膳食纤维具有不超过30μm(例如，在1μm至30μm的范围内)的d10、在5μm至95μm的范围内的d50和在20μm至160μm的范围内的d90。在某些实施方案中，诸如，本文另外描述的可溶性膳食纤维具有在15μm至35μm(例如，20μm至30μm)范围内的d10、在60μm至95μm(例如，65μm至90μm)范围内的d50和在100μm至175μm(例如，125μm至160μm)范围内的d90。在某些可替代实施方案中，诸如，本文另外描述的可溶性膳食纤维具有不超过30μm(例如，在1μm至30μm的范围内)的d10、在5μm至80μm的范围内的d50，和在20μm至180μm的范围内的d90，例如，不超过30μm(例如，在1μm至30μm的范围内)的d10、在5μm至60μm的范围内的d50，以及在20μm至100μm的范围内的d90。
d50值是材料的体积中值粒径值，即50体积％的材料具有该粒径或更小。如上所述，在本发明的某些方面，d50在5μm至110μm的范围内。例如，在本文另外描述的某些实施方案中，d50在10μm至100μm，例如，10μm至75μm的范围内。在如本文另外描述的某些实施方案中，d50在15μm至95μm的范围内，例如，在16μm至40μm的范围内，或可替代地在40μm至70μm的范围内或在70μm至95μm的范围内。在如本文另外描述的各种另外的实施方案中，d50在5μm至100μm，或5μm至95μm，或5μm至90μm，或5μm至70μm，或5μm至60μm，或5μm至45μm，或5μm至30μm，或5μm至25μm，或5μm至15μm，或8μm至100μm，或8μm至95μm，或8μm至90μm，或8μm至80μm，或8μm至70μm，或8μm至60μm，或8μm至45μm，或8μm至30μm，或8μm至25μm，或8μm至15μm，或10μm至100μm，或10μm至95μm，或10μm至90μm，或10μm至80μm，或10μm至70μm，或10μm至60μm，或10μm至45μm，或10μm至30μm，或10μm至25μm，或15μm至80μm，或15μm至70μm，或15μm至60μm，或15μm至100μm，或15μm至95μm，或15μm至90μm，或15μm至45μm，或15μm至30μm，或15μm至25μm，或25μm至100μm，或25μm至95μm，或25μm至90μm，或25μm至80μm，或25μm至70μm，或25μm至60μm，或25μm至45μm，或35μm至100μm，或35μm至95μm，或35μm至90μm，或35μm至80μm，或35μm至70μm，或35μm至60μm，或45μm至110μm，或45μm至100μm，或15μm至95μm，或15μm至90μm，或45μm至80μm，或45μm至70μm，或45μm至60μm，或55μm至110μm，或55μm至100μm，或55μm至95μm，或55μm至90μm，或55μm至80μm，或55μm至70μm或70μm至110μm，或70μm至100μm，或70μm至95μm，或70μm至90μm的范围内。
d10值是10体积％的材料具有该粒径或更小的粒径值。如上所述，在本发明的某些方面，d10不超过40μm(例如，在1μm至40μm的范围内)。例如，在本文另外描述的某些实施方案中，d10不超过35μm，例如，不超过30μm，或不超过25μm。在如本文另外描述的某些实施方案中，d10不超过20μm，或不超过15μm，或不超过10μm。在本文另外描述的某些实施方案中，d10在1μm至35μm，或1μm至30μm，或2μm至26μm的范围内。在本文另外描述的某些实施方案中，d10在3μm至24μm，或6μm至14μm，或14μm至30μm，或20μm至40μm的范围内。在如本文另外描述的各种另外的实施方案中，d10在1μm至20μm，或1μm至15μm，或1μm至10μm，或1μm至5μm，或3μm至40μm，或3μm至35μm，或3μm至30μm，或3μm至25μm，或3μm至15μm，或3μm至10μm，或5μm至40μm，或5μm至35μm，或5μm至30μm，或5μm至25μm，或5μm至15μm，或5μm至10μm，或10μm至40μm，或10μm至35μm，或10μm至30μm，或10μm至25μm，或10μm至20μm，或15μm至40μm，或15μm至35μm，或15μm至30μm，或15μm至30μm，或20μm至40μm，或20μm至35μm，或20μm至30μm的范围内。当然，d10值不大于d50值，并且可以例如，在其10-80％，例如，其20-60％的范围内。
d90值是90体积％的材料具有该粒径或更小的粒径值。如上所述，在本发明的某些方面，d90在20μm至200μm的范围内。例如，在本文另外描述的某些实施方案中，d90在20μm至175μm，例如，20μm至160μm，或20μm至150μm，或25μm至125μm的范围内。在本文另外描述的某些实施方案中，d90在20μm至35μm，例如，25μm至32μm的范围内。在本文另外描述的某些实施方案中，d90在90μm至130μm，例如，100μm至120μm的范围内。在如本文另外描述的各种另外的实施方案中，d90在20μm至180μm，或20μm至160μm，或20μm至140μm，或20μm至120μm，或20μm至100μm，或20μm至80μm，或20μm至60μm，或20μm至40μm，或30μm至200μm，或30μm至180μm，或30μm至160μm，或30μm至140μm，或30μm至120μm，或30μm至100μm，或30μm至80μm，或30μm至60μm，或50μm至200μm，或50μm至180μm，或50μm至160μm，或50μm至140μm，或50μm至120μm，或50μm至100μm，或50μm至80μm，或80μm至180μm，或80μm至200μm，或80μm至180μm，或80μm至160μm，或80μm至140μm，或80μm至120μm，或100μm至200μm，或100μm至180μm，或100μm至160μm，或100μm或140μm，或100μm至120μm，或120μm至200μm，或120μm至180μm，或120μm至160μm的范围内。当然，d90值不小于d50值，并且可以例如，在其120％-1000％，例如，其170％-500％的范围内。
本领域普通技术人员将选择可溶性膳食纤维的所需粒径。例如，在某些实施方案中，提供d90不30μm的d90(或甚至不超过30μm的d95或不超过30μm的d98)的可溶性膳食纤维可被引入巧克力制剂中，而不需要精制至更小的粒径。或者，一些应用可能需要引入d90值特别低的可溶性膳食纤维颗粒，例如，d90为20μm或10μm，其可通过d90为约30μm的可溶性膳食纤维的粒径减小形成，例如，通过在巧克力产品的生产过程中精制。
此外，高达180微米的d90值仍然比典型的可溶性膳食纤维粒径的d90值小得多，特别是对于具有至少10wt％的单糖和二糖的量的可溶性膳食纤维。当d90值超过30μm时，可能需要一些精制以在某些产品例如，巧克力产品中提供期望的粒径。然而，精制的量将小于较大粒径材料的精制量。这可以有利地提供较短的精制时间和由于研磨过程本身中的摩擦引起的精制过程温度升高的降低，这两者都可以提供对其他成分的相对较小的损害。降低的精制要求还可以导致降低设备磨损和维护成本；降低制造硬件要求；并且降低了总体生产成本。
除了小的中值粒径之外，在某些实施方案中期望如本文另外描述的可溶性膳食纤维具有相对窄的粒径分布。在本文另外描述的某些实施方案中，d10值是d50值的至少12.5％。例如，在某些这样的实施方案中，d10值是d50值的至少25％，例如，d50值的至少33％。并且在本文另外描述的某些实施方案中，d90值不超过d50值的800％。例如，在某些这样的实施方案中，d90值不超过d50值的400％，例如，不超过d50值的300％。当掺入到食物产品中时，这样的窄尺寸分布可提供均匀的分散，并因此可降低砂砾感，导致增强的口感。
食品制造领域的持续挑战是控制水分。淀粉和膳食纤维往往是吸湿性的，导致高水分含量。可溶性膳食纤维通常在商业上以含水糖浆的形式提供。通过常规干燥技术除去水分可导致期望性质的相变或其他变形。在本文另外描述的某些实施方案中，颗粒形式的可溶性膳食纤维具有不超过10重量％的水分含量。例如，在本文另外描述的某些实施方案中，颗粒形式的可溶性膳食纤维具有不超过8重量％，例如，不超过6重量％的水分含量。当然，真实世界的样品通常具有少量的水。因此，在某些实施方案中，本文另外描述的可溶性膳食纤维具有至少0.5重量％，例如，至少1重量％，至少2重量％或至少2.5重量％的水分含量。在本文另外描述的某些实施方案中，可溶性膳食纤维具有0.5-10重量％，例如，0.5-8重量％，或0.5-6重量％或0.5-5重量％范围内的水分含量。在本文另外描述的某些实施方案中，可溶性膳食纤维具有1-10重量％，例如，1-8重量％，或1-6重量％，或1-5重量％范围内的水分含量。在本文另外描述的某些实施方案中，可溶性膳食纤维具有2-10重量％，例如，2-8重量％，或2-6重量％，或2-5重量％范围内的水分含量。在本文另外描述的某些实施方案中，可溶性膳食纤维具有2.5-10重量％，例如，2.5-8重量％，或2.5-6重量％，或2.5-5重量％范围内的水分含量。在本文另外描述的某些实施方案中，可溶性膳食纤维具有3-10重量％，例如，3-8重量％，或3-6重量％，或3-5重量％范围内的水分含量。在本文另外描述的某些实施方案中，可溶性膳食纤维具有3.5-10重量％，例如，3.5-8重量％，或3.5-6重量％，或3.5-5重量％范围内的水分含量。在本文另外描述的某些实施方案中，可溶性膳食纤维具有4-10重量％，例如，4-8重量％，或4-6重量％，或4-5重量％范围内的水分含量。通过比较在100mmHg的减压下在105℃干燥箱中加热4小时之前和之后测量的重量来测定水分含量。
影响可溶性膳食纤维性能的另一性质是重均分子量。可溶性膳食纤维可具有多种分子量(与保持基本上水溶性一致)。然而，可溶性膳食纤维的粘度可强烈地取决于分子量。在许多最终用途中，需要比粘度，因此可能希望可溶性膳食纤维具有相对低的分子量以降低可溶性膳食纤维对粘度的影响。由于本发明的可溶性膳食纤维可用作糖替代品，并且许多糖对溶液中的粘度具有低影响，因此可能期望不显著增加粘度的可溶性膳食纤维。在如本文另外描述的某些实施方案中，纤维具有在1000g/mol至2500g/mol范围内的重均分子量。例如，在某些此类实施方案中，可溶性膳食纤维的重均分子量在1000g/mol至2000g/mol的范围内。在如本文另外描述的各种另外的实施方案中，可溶性膳食纤维具有在1000至2250g/mol，或1000g/mol至1800g/mol，或1000g/mol至1600g/mol，或1200至2500g/mol，或1200至2250g/mol，或1200g/mol至2000g/mol，或1200g/mol至1800g/mol，或1200g/mol至1600g/mol，或1400至2500g/mol，或1400至2250g/mol，或1400g/mol至2000g/mol，或1400g/mol至1800g/mol，或1600至2500g/mol，或1600至2250g/mol，或1600g/mol至2000g/mol，或1800g/mol至2500g/mol，或1800至2250g/mol，或2000g/mol至2500g/mol范围内的重均分子量。如本文所用，可溶性膳食纤维的分子量是使用窄标准支链淀粉作为标准通过凝胶渗透色谱法测定的重均分子量(参见实施例1)。
玻璃化转变温度是材料经历从较硬相(通常为无定形玻璃相)相变为所谓的“橡胶状”相的温度。低水分含量的可溶性膳食纤维在室温下通常为玻璃状固体，但具有可在典型食品加工温度范围内的玻璃化转变温度。可溶性膳食纤维材料经历玻璃化转变的温度取决于多种因素，包括分子结构(例如，对于可溶性膳食纤维、键合模式)、分子量、水分含量和可充当增塑剂的较低分子量材料的相对量。在如本文另外描述的某些实施方案中，当在95％固体下测量时，可溶性膳食纤维具有在50℃至100℃范围内的玻璃化转变温度。如本文所用，可溶性膳食纤维的玻璃化转变温度使用差示扫描量热法测量。例如，在本文另外描述的某些实施方案中，当以95％固体测量时，可溶性膳食纤维的玻璃化转变温度在55℃至100℃，例如，60℃至100℃或65℃至100℃的范围内。在本文另外描述的某些实施方案中，当以95％固体测量时，可溶性膳食纤维的玻璃化转变温度在50℃至95℃，例如，55℃至95℃，或60℃至95℃，或65℃至95℃的范围内。在本文另外描述的某些实施方案中(例如，在具有相对高量的单糖和二糖的实施方案中，诸如，10-25重量％)，当以95％固体测量时，可溶性膳食纤维的玻璃化转变温度在50℃至90℃，或55℃至90℃，或60℃至90℃，或65℃至90℃的范围内。并且在如本文另外描述的某些实施方案中(例如，在具有相对高量的单糖和二糖的实施方案中，诸如，10-25重量％)，当在95％固体下测量时，可溶性膳食纤维具有在50℃至85℃，或55℃至85℃，或60℃至85℃，或65℃至85℃范围内的玻璃化转变温度。玻璃化转变温度控制可溶性膳食纤维可经受的操作温度而没有相变的风险。精制期间的相变可引起颗粒的附聚或变形，这在一些系统中可能是不期望的；有利地，本文所述的相对小粒径的可溶性膳食纤维可提供相对较低的精制程度，并且因此在精制期间相对较低的热积聚，从而允许系统的温度保持低于可溶性膳食纤维的玻璃化转变温度。或者，在一些方法中可能希望将纤维升高到玻璃化转变温度以上；在本文类情况下，本文所述的小粒径(并且在一些实施方案中，其他特征)可允许在升高的温度下使用相对较少的时间。
如本文所用，可溶性膳食纤维是主要由右旋糖低聚物(即，具有至少98％右旋糖单体残基的寡糖含量，并且聚合度在2-30范围内)任选地与右旋糖(即，单糖)一起形成的组合物。如本文所用，可溶性膳食纤维中右旋糖低聚物和右旋糖的总量为至少95％，理想地至少98％。可溶性膳食纤维中低聚糖醇残基的总量不超过2％，例如，不超过1％或甚至不超过0.5％。因此，可溶性膳食纤维不是通常所理解的术语“聚葡萄糖”。
在本文另外描述的某些实施方案中，可溶性膳食纤维包括一定量的单糖和/或二糖。这通常主要是右旋糖和右旋糖二糖，诸如，麦芽糖和异麦芽糖，但是本领域普通技术人员将理解可以存在少量的其他单糖和/或二糖。在本文另外描述的某些实施方案中，单糖和二糖的总量以干固体计为至多25wt％，例如，至多20wt％。在某些实施方案中，诸如，本文另外描述的可溶性膳食纤维可具有相对较低量的单糖和二糖，例如，不超过15重量％，不超过10重量％。一些实施方案具有不超过5wt％的总单糖和二糖。在一些实施方案中，可溶性膳食纤维具有不超过2重量％的总单糖和二糖，或甚至不超过1重量％的总单糖和二糖。
在本文另外描述的某些实施方案中，在可溶性膳食纤维中存在相对显著量的单糖和/或二糖。例如，在本文另外描述的某些实施方案中，单糖和二糖的总量在10wt％至25wt％的范围内。例如，在某些这样的实施方案中，以干固体计，单糖和二糖的总量在10wt％至20wt％，或12wt％至20wt％，或15wt％至25wt％的范围内。单糖和二糖的总量尤其可用于调节可溶性膳食纤维的感知甜度，并且是可溶性膳食纤维在食品组合物中的用途的重要参数。当然，大量单糖和/或二糖的存在可通过低聚材料的增塑作用导致相对较低的玻璃化转变温度。
单糖和/或二糖的量可以使用高效阴离子交换与脉冲安培检测(HPAE-PAD)，使用配备有电化学检测器和梯度泵的适合的仪器(例如，Dionex离子色谱仪，DX500)，以及使用氢氧化钠和乙酸钠洗脱液的梯度递送的适合的分析和保护柱(例如，Dionex CarbopacPA1)来确定。可以使用具有四电位波形的金电极检测糖。样品用水稀释并在分析前通过Amicon Ultra-4离心过滤装置。本领域普通技术人员可以确定存在的单糖和二糖的响应因子，并使用这些值来定量洗脱样品中的单糖和二糖的量，然后将定量的量与样品的总固体含量进行比较以确定以干固体计的单糖和二糖的重量百分比。
在许多实施方案中，单糖和二糖含量是用于制备可溶性膳食纤维的缩合过程的结果。例如，单糖可主要由来自工艺进料的未反应的右旋糖产生。二糖主要由两分子右旋糖的缩合产生，其在所提供的反应时间内不继续进一步低聚。在本文另外描述的某些实施方案中，二糖的量在单糖的量的1/3至3倍的范围内(即，基于wt/wt)。例如，在某些实施方案中，二糖的量在单糖的量的1/2至2倍的范围内，或在单糖的量的2/3至1.5倍的范围内。在某些理想的实施方案中，不向反应产物中加入糖以提供可溶性膳食纤维。
在本文另外描述的某些实施方案中，可溶性膳食纤维具有包括以下的键合模式：
25-45％的末端连接的吡喃葡萄糖基残基；
10-22％的6-联吡喃葡萄糖基残基；
13-32％的4-联吡喃葡萄糖基残基；
2-11％的3-联吡喃葡萄糖基残基；
3-13％的4,6-联吡喃葡萄糖基残基；
1-5％的3,6-联吡喃葡萄糖基残基；以及
0.5-4％的2,4-联吡喃葡萄糖基残基。
在本文另外描述的某些实施方案中，可溶性膳食纤维具有包括以下的键合模式：
29-45％末端连接的吡喃葡萄糖基残基；
10-22％的6-联吡喃葡萄糖基残基；
13-27％4-联吡喃葡萄糖基残基；
2-11％的3-联吡喃葡萄糖基残基；
3-13％的4,6-联吡喃葡萄糖基残基；
1-5％的3,6-联吡喃葡萄糖基残基；以及
0.5-4％的2,4-联吡喃葡萄糖基残基。
使用York等人，Methods Enzymol.116，3-40(1985)的方法测定连接模式，所述文献以全文引用的方式并入本文中。该方法通过将寡糖全甲基化，随后定量水解和乙酰化来进行。这导致单体种类乙酰化，其中，它们与寡糖中的其他残基结合，并且在其他地方甲基化。可以通过气相色谱-质谱分析单体物质的混合物以确定不同类型的连接单体的相对量。在本发明内容中量化的所有键可以使用该方法确定。
如本文所使用的，末端残基是仅其一部分的寡糖的其余部分具有单个连接的残基。A1，X连接的残基是通过它的1-位和它的X-位连接到它是其一部分的寡糖的其余部分的残基(即，连接到两个其他残基)。A1、X、Y连接的残基是其通过其1-位、其X-位和其Y-位连接至寡糖的其余部分(即连接至三个其他残基)的残基。如本文所用，术语“寡糖”包括二糖、三糖和高达30的较高聚合度的低聚物。连接百分比以末端连接的残基、二连接的残基和三连接的残基的总数的分数提供。
本发明的可溶性膳食纤维材料可具有多种纤维含量。本文中使用的术语“纤维含量”是由AOAC 2001.03测量的以干固体计的纤维重量。如本文所用，可溶性膳食纤维具有至少60％的纤维含量。在本文另外描述的某些实施方案中，可溶性膳食纤维具有至少65％的纤维含量。例如，在某些实施方案中，诸如，另外描述的可溶性膳食纤维具有至少70％，例如，至少75％、至少80％或甚至至少85％的纤维含量。在某些实施方案中，诸如，本文另外描述的可溶性膳食纤维具有至少90％，例如，至少95％或甚至至少98％的纤维含量。例如，在本文另外描述的各种实施方案中，可溶性膳食纤维的纤维含量在70％至100％纤维的范围内，例如，在70％至99％，或70％至98％，或70％至95％的范围内，或在70％至90％，或70％至85％，或70％至80％的范围内。在本文另外描述的其他实施方案中，可溶性膳食纤维的纤维含量在65至85％纤维的范围内，例如，在65％至80％的范围内，或在65％至75％的范围内。并且在如本文另外描述的其他实施方案中，可溶性膳食纤维具有在85％至100％，例如，85％至99％，或85％至98％，或85％至95％范围内的纤维含量。
本发明的可溶性膳食纤维可以多种方式制备。例如，在某些实施方案中，可溶性膳食纤维可通过包括以下步骤的方法制备：提供以干固体计包括至少95重量％(例如，至少97％、至少98％或至少99％)右旋糖和/或右旋糖低聚物的糖类进料；使该糖进料在水存在下和在基本上不存在糖醇的情况下以至少80重量％的总固体浓度和至少120℃的温度与至少一种加速葡萄糖基键的裂解和形成速率的酸催化剂反应足以产生具有至少60％纤维含量的产物组合物的时间。
糖类进料可由多种材料提供。在某些实施方案中，其具有显著含量的直链右旋糖低聚物，即其中，右旋糖残基仅通过1,4-α键键合的低聚物。在本文另外描述的某些实施方案中，以干固体计，糖进料包括至少95重量％(例如，至少97％，至少98％或至少99％)的右旋糖和/或直链右旋糖低聚物。淀粉水解产物可合适地用作饲料组合物，例如，具有在26-95，例如，26-50，40-70或60-95范围内的右旋糖当量值。这些可以具有不同量的右旋糖、麦芽糖和更高的右旋糖低聚物。多种淀粉源是合适的，例如，玉米、稻米、小麦、木薯和马铃薯。更高纯度的右旋糖(例如，至少97％、至少98％或至少99％)也适合作为饲料组合物。
糖进料在水存在下以至少80％的总固体浓度反应。高固体浓度的使用将驱使反应朝向缩合，以构建至期望的分子量(例如，诸如，上所述)并提供右旋糖残余物彼此的缩合。值得注意的是，这种缩合可提供多种不同类型的键，包括不易被人消化系统消化的非-1,4-α葡糖基键。然而，希望存在一些水以水解进料中存在的1,4-α键的比例(例如，在直链葡萄糖低聚物中)。本领域普通技术人员将结合其他工艺条件选择固体含量以提供所需的可溶性膳食纤维。例如，在本文另外描述的某些实施方案中，反应在至少85％，或甚至至少90％的总固体浓度下进行。在如本文另外描述的各种实施方案中，反应在80wt％到99wt％，例如，85-99wt％，或90-99wt％，或93-99wt％，或80-98wt％，或85-98wt％，或90-98wt％，或93-98wt％，或80-96wt％，或85-96wt％，或90-96wt％，或93-96wt％范围内的总固体浓度下进行。
当然，可以以相对较低的固体含量(例如，60-70％的可泵送糖浆)提供糖进料，然后在反应条件下浓缩至反应的最终所需固体含量。反应可以在允许水逸出的同时进行(例如，被动地通过排气或主动地在真空下)，以不仅浓缩较低固体进料而且通过除去水来驱动冷凝。当从系统中除去水时，可期望加入部分水以将固体含量保持在期望的水平(例如，93-98重量％或上述任何其他量)。
由于冷凝将产生水，反应可以在允许水离开系统的同时进行，例如，被动地通过使系统排气，或主动地使用真空泵送。
值得注意的是，反应在基本上不存在糖醇的情况下进行，这与本发明的可溶性膳食纤维不是“聚葡萄糖”的事实一致。如本文所用，“基本上不存在糖醇”意指不超过进料的0.5重量％。理想地，反应在存在不超过痕量糖醇的情况下进行。
反应在至少120℃的温度下进行。本领域普通技术人员将结合其他工艺条件选择固体含量以提供所需的可溶性膳食纤维。例如，在本文另外描述的某些实施方案中，反应在至少130℃，至少140℃或甚至至少149℃的温度下进行。在如本文另外描述的各种实施方案中，反应在120℃至190℃，例如，120-180℃，或120-170℃，或130-190℃，或130-180℃，或130-170℃，或140-190℃，或140-180℃，或140-170℃，或140-190℃，或140-180℃，或140-170℃范围内的温度下进行。
已知多种酸催化剂催化葡糖基键的形成和水解。例如，在某些实施方案中，该至少一种酸催化剂选自盐酸、磷酸和硫酸。在一个实施方案中，使用盐酸和磷酸的组合。当然，其他酸催化剂也可以是合适的，例如，柠檬酸、乙酸、苹果酸。然而，在某些实施方案中，不使用羧酸催化剂。在某些实施方案中，至少部分酸催化剂来自早期加工(例如，来自用作进料的淀粉水解产物的形成)。鉴于其他反应条件，本领域普通技术人员将选择适合于提供所需反应速率的酸的量。例如，在某些实施方案中，存在足够的酸以提供不超过4，例如，不超过3或不超过2.5，诸如，在1.0-2.5范围内的反应混合物pH。
反应时间将根据反应条件而变化，诸如，本领域普通技术人员将理解的。可以使用各种各样的时间。然而，在某些实施方案中，反应时间(即，在该温度、酸和固体含量条件下的时间)在0.1-60分钟，例如，0.1-30分钟，或0.1-15分钟，或0.1-10分钟，或0.5-60分钟，或0.5-30分钟，或0.5-15分钟，或0.5-10分钟，或1-60分钟，或1-30分钟，或1-15分钟，或1-10分钟的范围内。
反应可以在任何方便的系统中进行，例如，在间歇反应器中，或在具有连续流的连续反应器(例如，管)中。
在某些实施方案中，可溶性膳食纤维可通过包括提供糖进料的方法制备，该糖进料包括以干固体计至少98％(或至少99％)的右旋糖和/或右旋糖低聚物；使糖进料在水存在下和在基本上不存在糖醇的情况下以至少90重量％的总固体浓度和至少149℃的温度与至少一种加速葡萄糖基键的裂解和形成速率的酸催化剂(例如，在不超过4或1.0-2.5的pH下)反应足以产生具有至少60％纤维含量的产物组合物的时间(例如，0.1-15分钟)。
如上所述，进行反应使得产物组合物(即，反应产物)具有至少60％的纤维含量。在某些实施方案中，进行反应以提供纤维含量与可溶性膳食纤维的纤维含量大致相同(例如，上文关于可溶性膳食纤维所述的任何值)的产物组合物。然而，在其他实施方案中，产品组合物具有中等纤维含量，并且进行分级以将纤维含量提高至可溶性膳食纤维的纤维含量。与较高分子量组分相比，可以进行分馏以例如，选择性除去较低分子量组分(例如，DP1(即聚合度为1)，或DP1+DP2，或DP1-DP3)。例如，可以在分级分离中使用膜过滤或顺序模拟移动床色谱法。
还可以使用酶的进一步加工，例如，在任何分级步骤之前或之后。然而，在某些实施方案中，在反应或纯化过程中的任何时间点都不进行酶处理。
本领域普通技术人员将理解，常规方法可用于进一步纯化产物，例如，脱色和离子交换。
合适的可溶性膳食纤维及其制备方法进一步描述于美国专利第9868969、9957537、9963726和10344308号以及美国专利申请公开第2012/0034366号中，其各自以全文引用的方式并入本文中。合适的此类纤维包括由Tate&Lyle Ingredients Americas LLC以商品名
出售的那些。本领域普通技术人员可基于这些参考文献进一步修改本文所述的方法和材料。
本文所述的某些纤维(例如，诸如，本文所述制成的和/或具有如本文所述的键分布的纤维)的一个具体优点是它们可具有良好的消化耐受性。例如，本文所述的某些膳食纤维(例如，以商品名
销售的那些)比其他纤维如菊粉和低聚果糖更好地被人类消化系统耐受。因此，这种膳食纤维可以比低消化耐受性纤维如菊粉和低聚果糖以更高的使用水平包括在食品组合物中，因为当以更大量食用时它们更不可能引起消化不适。
如上所述，可溶性膳食纤维以颗粒形式提供。颗粒的形态是可有助于其易于处理、分散、研磨、溶解性和其他因素的重要因素。在本文另外描述的某些实施方案中，颗粒形式具有基本上球形的形态(例如，诸如，图2-5中所示)。
本发明人已经确定，本文所述的呈颗粒形式的可溶性膳食纤维就其流动性而言可尤其有利。目前市售的某些可溶性膳食纤维以颗粒形式提供，但通过冷带方法，其中，将熔融纤维铺展在冷带上，冷却以形成固体，然后研磨。本发明人已经确定，本文所述的小粒径和相对窄的粒径分布可以提供优于常规冷却带材料的改善的流动性能，这可以为加工和材料处理提供益处。
在本文另外描述的某些实施方案中，可溶性膳食纤维呈喷雾干燥形式。如下面详细描述的，本发明人发现喷雾干燥是形成颗粒形式，特别是具有基本上球形形态的可溶性膳食纤维的优选方法。冷却带干燥然后研磨可以提供基本上不是球形的颗粒，例如，具有更锯齿状的轮廓。基本上球形的颗粒具有比非球形颗粒好得多的流动性。
在某些理想的实施方案中，颗粒形式的可溶性膳食纤维的颗粒基本上由可溶性膳食纤维形成。例如，在本文另外描述的某些实施方案中，可溶性膳食纤维的颗粒由以干固体计至少90重量％，例如，至少95重量％或至少98重量％的可溶性膳食纤维组成，以干固体计。
可溶性膳食纤维的一个潜在应用是其用作糖替代品以提供膨化和质地特性，同时与糖例如，蔗糖、右旋糖、果糖(例如，由糖浆如玉米糖浆提供)相比，为最终产品贡献较少的卡路里。类似地，其他甜味剂如糖醇(例如，麦芽糖醇(例如，由麦芽糖醇粉末或麦芽糖醇糖浆提供)、赤藓糖醇，山梨糖醇(例如，由山梨糖醇粉末或山梨糖醇糖浆提供)、木糖醇、甘露糖醇)可呈现通便问题；由于其高消化耐受性，可溶性膳食纤维可代替糖醇用于为产品提供膨化和质地特性。在某些理想的实施方案中，可溶性膳食纤维可为成品提供一些甜味。因此，在本文另外描述的某些实施方案中，可溶性膳食纤维具有感知的甜度。当然，在某些实施方案中，高强度甜味剂(例如，甜菊苷诸如，莱鲍迪苷A、莱鲍迪苷B、莱鲍迪苷M及其混合物、罗汉果甙、阿斯巴甜、三氯蔗糖、糖精、纽甜乙酰舒泛K、环己氨基磺酸盐、阿卢糖、罗汉果甜味剂)可用于提供通过省略甜味剂而损失的甜度。
在本文另外描述的某些实施方案中，颗粒形式的可溶性膳食纤维不包括乳化剂(即，小于0.05重量％)或调味剂(即，小于0.05重量％)。
本发明的另一方面是用于制备如以上实施方案中所述的可溶性膳食纤维的方法。该方法包括提供可溶性膳食纤维饲料(即，诸如，上所述的任何可溶性膳食纤维)的水溶液，并干燥该水溶液以提供颗粒形式的可溶性膳食纤维。本发明人特别确定，即使当可溶性膳食纤维具有相对较低的玻璃化转变温度时，喷雾干燥(例如，使用蒸汽辅助雾化)也可用于提供具有所需粒径和粒径分布的颗粒性可溶性膳食纤维。
喷雾干燥可以使用常规设备进行。例如，小规模喷雾干燥可以使用实验室规模的喷雾干燥器如购自Buchi(Buchi，CH)的那些进行。更大规模的装置包括配备有旋转雾化器和Niro MOBILE MINORTM，MM-I型喷雾干燥器的Anhydro PSD55喷雾干燥单元，以及各种设计的工业规模的干燥器，例如，被倍配置为用于单级或多级干燥。在一个具体实施例中，
喷雾干燥器可适用于本文所述的方法中。然而，本领域普通技术人员将理解，有许多工业规模的喷雾干燥系统可适用于提供如本文所述的喷雾干燥材料。雾化系统和方法也是本领域公知的。基于本文的公开内容，本领域普通技术人员将选择适于提供具有本文所述的所需粒径和粒径分布的喷雾干燥材料的系统和工艺条件。
例如，在本文另外描述的某些实施方案中，水溶液具有10％至80％范围内的溶解固体浓度。例如，在本文另外描述的方法的各种实施方案中，水溶液中溶解固体的浓度在25％至75％的范围内，或在30％至75％的范围内，或在25％至65％的范围内，或在30％至65％的范围内，或在50％至80％的范围内，或在50％至70％的范围内。本发明人已经确定这种浓度在喷雾干燥可溶性膳食纤维中特别有用。本发明人注意到如下所述的蒸汽辅助雾化对于较高溶解固体浓度的进料尤其有用。
希望仔细控制喷雾干燥的温度。本领域普通技术人员将理解，具体的喷雾干燥温度将取决于系统和工艺设计。例如，在本文另外描述的某些实施方案中，喷雾干燥在60-130℃，例如，60-100℃，或65-100℃，或75-110℃，或75-115℃，或80-120℃，或85-130℃的出口温度下进行。在本文另外描述的某些实施方案中，喷雾干燥在125-250℃，例如，125-185℃，或125-160℃，或130-150℃，或150-250℃，或150-225℃，或150-200℃，或175-250℃，或175-225℃，或200-250℃范围内的入口温度下进行。较高的温度可有助于提供更干燥的颗粒材料。在某些实施方案中，当颗粒在飞行中干燥时，可期望使颗粒与较冷的干燥气体(例如，除湿空气)接触，以将它们的温度降低至玻璃化转变温度以下，从而有助于避免粘性和附聚。
基于本文的公开内容，本领域普通技术人员将使其他常规喷雾干燥系统方法适用于本文所述的喷雾干燥可溶性膳食纤维。例如，双流体喷嘴、单流体喷嘴、旋转雾化器和蒸汽辅助雾化技术可适用于本文所述的方法和材料。本发明人已经确定了喷雾干燥可溶性膳食纤维的许多相关考虑。例如，出口温度是一个重要的考虑因素。在一些情况下，可能希望使用相对高的出口温度，以便使颗粒的快速干燥最大化。当然，这意味着干燥颗粒将具有更高的温度持续更长的时间，并且因此在一些情况下可能希望在飞行中(例如，用干燥气体如除湿空气)冷却干燥颗粒，以便防止在接触工艺设备时的粘性或在接触其他颗粒时的附聚。出口温度可通过多种参数调节，包括入口温度、进料固体、空气流、进料和流速。喷射溶液的固体浓度也很重要。希望在足够高的固体浓度下干燥，使得水可以在合理的温度和停留时间下蒸发。溶液中过多的水会导致喷射的颗粒不能足够快地干燥，因此当接触工艺设备或其他颗粒时是粘性的。如果溶液中的水太少，则喷雾溶液的流动性可能不期望地低(尽管这可以通过蒸汽辅助雾化来改善)。此外，固体浓度也影响粒径；较低的固体浓度导致较小的粒径。液滴的粒径以及因此干燥的颗粒的粒径可以通过改变干燥器的喷嘴构造和类型来改变。本领域普通技术人员将基于所使用的具体设备和方法来选择喷嘴尺寸以及其他参数。本领域普通技术人员可以平衡这些考虑以及喷雾干燥领域中常规的其他考虑以提供所需产物。
在本发明的喷雾干燥方法中，常规的喷雾干燥喷嘴(例如，高压喷嘴)可用于雾化可溶性膳食纤维的溶液。然而，本发明人还注意到蒸汽辅助雾化可有利地用于喷雾干燥技术以提供如本文所述的颗粒性可溶性膳食纤维。在蒸汽辅助雾化中，待雾化的材料在喷嘴中与蒸汽混合以提供非常细的雾化液滴，并因此在雾化液滴干燥后提供所需的小粒径和窄粒径分布的初级粒子。通过避免空气夹杂和通过在液滴形成期间延迟干燥，通过蒸汽辅助雾化制备的颗粒可有利地具有高球形度。蒸汽辅助雾化的优点在于可以使用相对较高的固体进料，同时仍然提供所需的粒径和分布。常规系统可适于提供小粒径和窄尺寸分布，例如，通过调节喷枪和热空气入口喉部；例如，喷枪可以做得更大，以允许向喷嘴提供蒸汽。在国际专利申请公布2005/079595、03/090893和01/45858中描述的技术可适于提供如本文所述的颗粒状可溶性膳食纤维，该国际专利申请公布各自以引用的方式整体并入本文。
虽然通过蒸汽辅助雾化制备的颗粒可以附聚成次级颗粒，但是在许多情况下，本领域普通技术人员希望操作该方法以避免显著的附聚。
尽管喷雾干燥可有利地用于制备如本文所述的颗粒形式的可溶性膳食纤维，但本发明人注意到可使用其他方法。例如，虽然许多研磨方法不适合于将本文所述的可溶性膳食纤维研磨至所需的小尺寸，但本发明人注意到存在可适合的研磨方法，例如，空气分级研磨、喷射研磨(例如，流化床喷射研磨)和球磨。本领域普通技术人员将调整这些技术以提供本文所述的颗粒性可溶性膳食纤维，例如，使用低温。
因此，本发明的另一方面是用于制备如本文所述的呈颗粒形式的可溶性膳食纤维的方法。该方法包括提供固体形式的可溶性膳食纤维进料，和使用选自空气分级研磨、喷射研磨(例如，流化床喷射研磨)、球磨和球微粉化的技术加工可溶性膳食纤维进料以提供颗粒形式的可溶性膳食纤维。
固体可溶性膳食纤维可通过蒸发液体可溶性膳食纤维(例如，至如本文所述的任何期望的水分水平)，随后冷却以提供例如，呈玻璃形式的高固体材料来产生。可以有利地使用冷却带(例如，水冷却或空气冷却)。以上提及的研磨和微粉化技术可以将散装固体材料转化成如本文另外描述的具有所需粒径分布和水分水平的颗粒材料。
本领域普通技术人员将理解，也可以使用例如，在制药工业中使用的用于形成微米级的基本上球形颗粒的其他方法。
本发明的另一方面是通过本文所述的方法制备的可溶性膳食纤维。
本发明的另一方面是用于制备食物产品的方法。该方法包括提供可溶性膳食纤维，并将可溶性膳食纤维与一种或多种其他食物成分组合。本发明的另一方面是通过这种方法制备的食物产品。
本发明的另一方面是包括如本文所述的可溶性膳食纤维的食物产品。这种食物产品可以通过本文所述的方法制备。
在本文另外描述的某些实施方案中，可溶性膳食纤维设置在具有不超过3.5重量％的水，例如，不超过3.0重量％的水或不超过2.5重量％的水的食物产品的相中。例如，在某些此类实施方案中，可溶性膳食纤维设置在具有不超过2重量％的水，例如，不超过1.5重量％的水的食物产品的相中。值得注意的是，当可溶性膳食纤维被置于具有相对少量水的食物产品的相中时，它将倾向于不溶解或聚集。因此，诸如，本文所述的小粒径和窄粒径分布可提供低程度的感知砂砾感和优异的口感，例如，同时满足其他所需功能(例如，糖替代，提供所需质地)。
类似地，在本文另外描述的某些实施方案中，可溶性膳食纤维被置于具有不超过3.5重量％的水，例如，不超过3.0重量％的水或不超过2.5重量％的水的食物产品中。例如，在某些此类实施方案中，可溶性膳食纤维被置于具有不超过2重量％的水，例如，不超过1.5重量％的水的食物产品中。
在本文另外描述的方法和食品的某些实施方案中，可溶性膳食纤维不溶解于食物产品中。例如，纤维可以分散在食品基质的脂相中。包括脂质相的食物产品的实施例包括巧克力、糖果糖衣、奶油馅料等。在本文，诸如，本文所述的小粒径和窄粒径分布可提供低程度的感知砂砾感和优异的口感，例如，同时满足其他所需功能(例如，糖替代，提供所需质地)。
在某些实施方案中(例如，当d90不超过30微米时)，将可溶性膳食纤维掺入食物产品中而基本上不减小粒径。然而，在其他实施方案中(例如，当d90超过30微米时)，可溶性膳食纤维以显著的粒径减小掺入食物产品中。在这样的实施方案中，与使用常规的较大粒径材料时相比，可能需要相对较小的粒径减小。例如，诸如，上所述，当用于巧克力组合物中时，与使用较大粒径的材料时相比，可能需要相对较少的精制，这可提供相对较少的加热和相对较少的对其他成分的损害。
在本文另外描述的某些实施方案中，食物产品包括糖果组合物，例如，巧克力组合物，其中，布置有可溶性膳食纤维。在某些此类实施方案中，用于制备此类食物产品的方法包括将可溶性膳食纤维(例如，以按重量计1％至75％的量)与巧克力成分组合，该巧克力成分包括甜味剂(例如，糖和非糖甜味剂中的一种或多种，诸如，上文所述的那些)、可可液、可可脂、乳品成分(如果适用的话)，以及通过研磨精制该组合；然后通过混合和加热来混合搅拌精制过的组合。如果需要，可以加入乳化剂、附加的可可脂和香料。可提供多种巧克力组合物，例如，牛乳巧克力、苦味巧克力、黑巧克力、白巧克力和调味巧克力。这样的产品可以包括例如，一定量的其他植物脂肪(诸如，以所谓的可可脂替代品和可可脂替代品的形式)。例如，欧洲联盟法规允许存在量高达5％。
在另一方面，食物产品包括糖果组合物，例如，糖果糖衣，其中，使用甜味剂、可可脂或可可脂等价物、可可脂替代品或可可脂替代品或其他植物脂肪，以其任何组合和浓度为1-75％重量的可溶性膳食纤维，有或没有可可粉或可可液块，有或没有香料和/或乳化剂。当在没有可可粉或可可液块的情况下使用时，此类糖衣可以包括其他风味剂(例如，酸奶、草莓、香草、白巧克力、薄荷、花生酱或其他)，并且可以使用乳化剂来帮助提供所希望的稠度。因此，本发明的糖果糖衣可基于纤维、脂肪、调味剂和乳化剂的混合物。这里，也可以提供各种各样的糖果糖衣，例如，巧克力味或其他香味。
在某些实施方案中，食物产品包括巧克力馅料，其包括如本文所述的可溶性膳食纤维。巧克力馅料可以例如，设置在巧克力壳内，或者在其他实施例中设置在烘焙物品诸如，曲奇、糕点或蛋糕内。
其中，可以使用如本文所述的可溶性膳食纤维的另一种类型的食物产品是脂肪涂抹料，诸如，坚果基涂抹料。实施例包括高度甜味涂抹料，诸如，甜味榛子涂抹料(例如，NUTELLA)；乳基涂抹料，巧克力基涂抹料和坚果基涂抹料如花生酱、杏仁黄油和腰果黄油。在制作这样的涂抹料时，可以将固体成分与脂肪混合，然后精制；可将所得混合物混合搅拌或混合以控制质地参数。本文所述的可溶性膳食纤维的使用可为坚果基涂抹料提供特别有益的口感，尤其是当糖被高强度甜味剂和可溶性膳食纤维替代时。
在本文另外描述的某些实施方案中，食物产品是糖果、棒(例如，能量棒、点心棒、早餐棒、蛋白棒)、冷冻甜点或包括糖果组合物(例如，巧克力和/或糖果糖衣组合物和/或奶油馅料组合物，其用于涂覆(包裹)或添加内含物，例如，巧克力的内含物，或添加水分迁移防护)的目的，或可以用此类巧克力或糖果糖衣包裹的其他食物产品(例如，巧克力果仁团簇)。
其他合适的食物产品包括但不限于口香糖(其包括加糖口香糖、无糖口香糖、功能性口香糖和泡泡糖)、夹心糖果、含药糖果、喉糖、片剂、锭剂、薄荷糖、标准薄荷糖、粉末薄荷糖、耐嚼糖果、硬糖、熟炼糖、口气和其他口腔护理膜或条、糖果条、棒棒糖、口胶剂、果冻、酒胶糖、法奇软糖、焦糖、硬挂糖衣食品和软挂糖衣食品、乳脂糖、太妃糖、甘草精、明胶糖、橡皮糖、豆型软糖、牛轧糖、方旦糖。
本发明人注意到，该可溶性膳食纤维的小粒径，至少部分归因于它们的小粒径，方便地溶解在水中。因此，在本文另外描述的某些实施方案中，可溶性膳食纤维分散于(例如，溶解于)食物产品的水相中。水相可具有例如，至少10％的水，至少20％的水，至少30％的水或至少50％的水。例如，在某些实施方案中，水相包括10-99.8％的水，或20-99.8％的水，或30-99.8％的水，或40-99.8％的水。当然，本文所述的可溶性膳食纤维可提供在多种含水量的食物产品中。这样的食物产品的实施例包括饮料(即，其可以具有含水的单相)，以及膳食替代品、面糊、汤、肉汁和酱汁。因此，本发明的某些实施方案涉及用于提供此类食物产品的方法，其包括提供具有如本文所述的粒径的可溶性膳食纤维，并将其溶解在水性介质中。本发明的可溶性膳食纤维可有利地用于各种干混物，例如，用于饮料以及用于膳食替代品、面糊、布丁、汤、肉汁和酱汁的干混物。具体的干混合物包括用于饮料如水果饮料、蛋白质饮料、膳食替代品的粉末、奶诸如，婴儿配方和成长乳、乳改良剂、面糊、布丁、汤、肉汁和酱汁。小粒径可有助于纤维在水相中的分散、溶解、和混合物的下游和/或上游均化。下面进一步描述具有水相的各种食物产品。本文所述的可溶性膳食纤维可用于制备此类食物产品及其干混物的方法中。
本领域普通技术人员将理解，本文所述的可溶性膳食纤维可用于多种其他食物产品。食品可以是例如，人造肉、面包、蛋糕、曲奇饼、薄脆饼、挤压点心、汤、冷冻点心、油炸食品、意大利面产品、马铃薯产品、大米产品、玉米产品、小麦产品、乳产品、酸奶、糖果、硬糖、营养棒、早餐谷类食品或饮料。
本文另外描述的食物产品的某些实施方案选自人造肉、烘焙物品、早餐谷物食品、无水糖衣(例如，冰淇淋复合糖衣、巧克力)、乳产品、糖果、果酱和果冻、饮料、馅料、挤出的片状小吃、果子冻、小吃棒、奶酪和奶酪酱汁、可食用和水溶性膜、汤、糖浆、酱汁、调味品、奶精、酥皮、霜冻、糖衣、宠物食品、玉米粉圆饼、肉和鱼、干果、婴儿和幼儿食品，以及面糊和面包屑。本文所述的可溶性膳食纤维可出于一种或多种目的存在于食物产品中，诸如，常规碳水化合物的替代品或补充剂，例如，甜味剂固体的完全或部分替代品，用于替代组合物中的其他固体的增量剂，或作为膳食纤维的来源。其中，可使用本文所述的可溶性膳食纤维的食品的具体实施例包括加工食品诸如，人造肉、面包、蛋糕、曲奇饼、薄脆饼、挤压点心、汤、冷冻点心、油炸食品、意大利面食品、马铃薯产品、米产品、玉米产品、小麦产品、乳产品、酸乳酪、糖果、硬糖、营养棒、早餐谷物和饮料。与其中，使用常规碳水化合物如玉米糖浆的类似食物产品的相比，含有诸如，本文所述的可溶性膳食纤维的食品可具有较低的含热量、较低的血糖反应、较低的血糖指数和较低的血糖负荷。类似地，与使用常规碳水化合物诸如，玉米糖浆的类似食物产品的相比，含有本文所述可溶性膳食纤维的食品可具有增加的纤维含量。
本文所述的可溶性膳食纤维可作为可溶性纤维的来源加入食物产品中。它可以增加食物产品的纤维含量而不对风味、口感或质地产生负面影响。
本文所述的可溶性膳食纤维的功能可类似于玉米糖浆和糖，这使其适于完全或部分替代食物产品中的各种营养甜味剂。例如，本文所述的可溶性膳食纤维可用于全部或部分替代食物产品中的蔗糖、高果糖玉米糖浆(HFCS)、果糖、右旋糖、常规玉米糖浆、玉米糖浆固体或其他糖浆诸如，木薯糖浆、燕麦糖浆、大米糖浆、豌豆糖浆。本文所述的可溶性膳食纤维可类似地充当糖醇甜味剂的部分或完全替代品。在高甜味剂固体替代水平下，食物产品的甜度可降低，但口感和风味释放可保持基本相同，而糖和卡路里含量将降低。此外，本文所述的可溶性膳食纤维可用作增量剂，替代食品配方中的脂肪、面粉或其他成分。或者，本文所述的可溶性膳食纤维可与甜味剂诸如，蔗糖、HFCS或果糖组合用于食物产品中，导致食物产品的总体甜度没有变化。作为另一个实施例，本文所述的可溶性膳食纤维可与三氯蔗糖或其他高强度甜味剂组合用于食物产品中，其允许甜味剂替代而食物产品的甜度或口感没有变化。
本文所述的可溶性膳食纤维可与抗性淀粉、聚葡萄糖或其他纤维来源组合用于食物产品中，以提高食物产品的纤维含量、增强产品消费的生理益处、降低含热量和/或增强产品的营养概况。
本文所述的可溶性膳食纤维可用于食物产品中，任选地与疏松剂诸如，糖醇或麦芽糖糊精组合，以降低卡路里含量和/或增强产品的营养概况。本文所述的可溶性膳食纤维还可用作食物产品中脂肪或油的部分替代品。
本文所述的可溶性膳食纤维可在食品中用作软化剂或组织形成剂，以增加松脆性或迅速性、改善眼睛吸引力和/或改善流变性(例如，面团、面糊或其他食物产品组合物的流变性)。本文所述的可溶性膳食纤维还可在食物产品中用作湿润剂，以增加产品货架期和/或产生更柔软、更湿润的质地。它也可用于食物产品中以降低水活度或固定和控制水。本文所述的低聚物组合物的其他用途包括：替代鸡蛋洗涤和/或增强食物产品的表面光泽、改变面粉淀粉糊化温度、改变产品的质地和增强产品的褐变。本文所用的可溶性膳食纤维还可用于至少部分替代食物产品中的脂肪。
至少在本发明的一些实施方案中，诸如，本文所述的可溶性膳食纤维具有以下优点中的一个或多个：高溶解度，这使其相对容易掺入食品组合物，诸如，面糊和面团；在升高的温度和/或酸性pH下的稳定性(一些其他可溶性纤维，诸如，菊粉不稳定)、较低的甜度、清洁的风味和清澈的颜色。本文所述的可溶性膳食纤维的性质可允许使用其的食物产品具有清洁的标签。
本文所述的可溶性膳食纤维可用于多种类型的食物产品中。其中，如本文所述的可溶性膳食纤维可非常有用的一种类型的食物产品是烘焙产品(即烘焙食物)，诸如，蛋糕、核仁巧克力饼、曲奇饼、薄脆饼、松饼、面包和甜面团。常规的烘焙物品可以是相对高糖和高总碳水化合物。本文所述的可溶性膳食纤维作为烘焙产品中的成分的用途可有助于降低糖和碳水化合物水平，以及降低总卡路里，同时增加烘焙产品的纤维含量。
烘焙物品有两个主要类别：酵母培养和化学发酵。在酵母发酵的产品中，诸如，甜甜圈、甜面团和面包，本文所述的可溶性膳食纤维可用于代替糖，但由于需要用于酵母或用于面包皮褐变的发酵底物，仍可能需要少量的糖。本文所述的固体形式的可溶性膳食纤维可以以类似于营养性干甜味剂的方式与其他干成分一起加入，并且不需要特殊处理。本文所述的可溶性膳食纤维可与其他液体一起添加，作为糖浆或液体甜味剂的直接替代品。然后将面团在烘焙工业中常用的条件下加工，包括混合、发酵、分开、成形或挤出成面包片或形状、醒发和烘焙或油炸。可以使用类似于传统产品的条件烘焙或油炸产品。尽管也可以使用其他温度和时间，但是面包通常在420°F至520°F范围内的温度下烘焙20至23分钟，并且炸面圈可以在400-415°F范围内的温度下油炸。可以根据需要向生面团中加入高强度甜味剂以获得最佳的甜味和风味特征。
化学发酵的产品通常具有更多的糖，并且可以含有更高水平的如本文所述的可溶性膳食纤维。成品曲奇饼可以含有30％的糖，其可以全部或部分用本文所述的可溶性膳食纤维代替。例如，这些具有例如，4-9.5的pH。例如，水分含量可以在2-40％之间。
本文所述的可溶性膳食纤维易于掺入，并且可在乳脂化步骤期间或以与其用于替代的糖浆或干甜味剂类似的任何方法在混合开始时添加到脂肪中。将产物混合，然后例如，通过压片、旋转切割、线切割或通过另一种成形方法成形。然后在典型的烘焙条件下，例如，在200-450°F下烘焙产品。
本文所述的可溶性膳食纤维还可用于形成无定形状态的糖玻璃，将颗粒粘附到烘焙物品上，和/或用于形成增强烘焙物品外观的膜或糖衣。如本文所述的固体形式的可溶性膳食纤维(如其他无定形糖)通过加热并随后冷却至低于其玻璃化转变温度的温度而形成玻璃。
其中，可使用本文所述的可溶性膳食纤维的另一食物产品类型是早餐谷物。例如，本文所述的可溶性膳食纤维可用于替代挤出谷物片和/或这些片外部的包衣中的全部或部分糖。包衣通常为成品谷物片总重量的30-60％。本文所述的可溶性膳食纤维可例如，以喷雾或喷淋形式施用。包衣的配方可以简单到如本文所述的可溶性膳食纤维的75％溶液。本文所述的可溶性膳食纤维还可与各种百分比的糖或与其他甜味剂或多元醇共混。然后额外的水分可以在低热烘箱中蒸发。在挤出块中，诸如，本文所述的固体形式的可溶性膳食纤维可直接与干成分一起加入，或如本文所述的糖浆形式的可溶性膳食纤维可与水一起计量加入挤出机中或单独加入。可在挤出机中加入少量水，然后其可通过100°F至300°F范围内的各个区域。任选地，其他来源的纤维诸如，抗性淀粉可用于挤出片。使用本文所述的可溶性膳食纤维将产生与其他纤维来源不同的质地。单独使用或与其他纤维组合使用可改变质地以产生产品多样性。
其中，可以使用本文所述的可溶性膳食纤维的另一种类型的食物产品是乳产品或乳产品替代品。可以使用的乳产品和乳品替代品的实施例包括酸奶、酸奶饮料、乳饮料、调味乳、植物基乳品替代品诸如，坚果基乳品替代品和燕麦基乳品替代品、思慕雪、冰淇淋、奶昔、松软干酪、松软干酪调味品和乳品甜点，诸如，夸克和搅打奶油冻型产品。这将包括旨在直接消费的乳产品(例如，包装的思慕雪)以及旨在与其他成分共混的那些(例如，共混的思慕雪)。其可用于巴氏灭菌的乳产品，诸如，在160°F至285°F的温度下巴氏灭菌的乳产品。乳产品中糖的完全替代是可能的(其将高达总配方的24％)。本文所述的可溶性膳食纤维通常在酸性pH值下稳定(乳品饮料的pH范围通常为2-8)。本文所述的可溶性纤维还可用于伴随诸如，酸奶或酸奶替代品的乳产品的水果产品(例如，酱汁或浇头)。
其中，可使用本文所述的可溶性膳食纤维的另一种类型的食物产品是糖果。可以使用的糖果的实施例包括硬糖、软糖、牛轧糖和棉花糖、明胶果冻糖或胶糖、果冻、酒胶糖、巧克力、糖果糖衣、甘草精、口香糖、焦糖和太妃糖、求斯糖、薄荷、片状糖果、硬挂糖衣和软挂糖衣产品，和水果点心。在水果点心中，本文所述的可溶性膳食纤维可与果汁组合使用。果汁将提供大部分甜味，并且如本文所述的可溶性膳食纤维将降低总糖含量并添加纤维。可以将糖浆添加到初始糖果浆料中并加热至最终固体含量。浆料可以从200-305°F加热。以实现最终固体含量。可以在加热之前或之后加入酸以得到2-7的最终pH。本文所述的可溶性膳食纤维可用作存在的0-100％的糖和1-100％的玉米糖浆或其他甜味剂(例如，木薯糖浆、燕麦糖浆、大米糖浆、豌豆糖浆、糖醇)的替代品。
其中，可以使用本文所述的可溶性膳食纤维的另一种类型的食物产品是果酱和果冻。果酱和果冻由水果制成。果酱包括水果块，而果冻由果汁制成。本文所述的可溶性膳食纤维可用于代替糖或其他甜味剂(例如，糖醇或糖浆，诸如，玉米糖浆、木薯糖浆、燕麦糖浆、大米糖浆、豌豆糖浆)，诸如，下：将水果和果汁称重到罐中。预混糖、抗性玉米糖浆和果胶。将干组合物加入到液体中并蒸煮至214-220°F的温度。热填充到广口瓶中并蒸馏5-30分钟。
其中，可使用如本文所述的可溶性膳食纤维的另一种类型的食物产品是饮料。可以使用的饮料的实施例包括碳酸饮料、水果饮料如果汁、浓缩果汁混合物(例如，珍珠混合物)、清水，即饮饮料、膳食替代品、蛋白质饮料和奶诸如，婴儿配方和成长乳。并且如上所述，本文所述的可溶性膳食纤维可用于饮料干混。如本文所述的可溶性膳食纤维的使用可在许多情况下克服当将其他类型的纤维添加到饮料中时产生的透明度问题。糖的完全替代是可能的(其可以是例如，总配方的至多12％)。由于本文所述的可溶性膳食纤维在酸性pH下的稳定性，其可用于例如，pH为2-7的饮料中。本文所述的可溶性膳食纤维可用于冷制饮料和巴氏灭菌饮料中。如上文关于干混物所述，小粒径可有助于纤维在水相中的分散、溶解，以及饮料和其中，所用组分的下游和/或上游均化。
其中，可以使用如本文所述的可溶性膳食纤维的另一种类型的食物产品是高固体馅料。可用于其中，的高固体馅料的实施例包括小吃店、烤面包饼、甜甜圈和饼干中的馅料。高固体馅料可以是例如，酸/水果馅料或香味馅料。可以通过食品加工者(额外烘焙)或消费者(烘焙稳定的馅料)将其添加到将原样消费的产品或将经历进一步加工的产品中。在一些实施方案中，高固体馅料将具有67-90％的固体浓度。固体可以用本文所述的可溶性膳食纤维完全替换，或者它可以用于部分替换存在的其他甜味剂固体(例如，替换5-100％的当前固体)。通常，水果馅料的pH为2-6，而香味馅料的pH为4-8。馅料可以冷制备，或在高达250°F下加热蒸发至所需的最终固体含量。
其中，可使用如本文所述的可溶性膳食纤维的另一种类型的食物产品是挤出和压片的小吃。可用于其中，的挤出和压片的小吃的实施例包括膨化小吃、饼干、玉米粉圆饼片和玉米片。在制备挤出片时，将直接与干燥产品一起添加如本文所述的可溶性膳食纤维(例如，以固体形式)。在挤出机中加入少量水，然后使其通过100°F-300°F的不同区域。本文所述的可溶性膳食纤维可以干产品混合物的0-50％的水平添加。本文所述的液体形式的可溶性膳食纤维也可在沿挤出机的一个液体口加入。产品可以以低水分含量(5％)出现，然后烘焙以去除过量水分，或者以稍微更高的水分含量(10％)出现，然后油炸以去除水分并烹饪出产品。烘焙可以在高达500°F的温度下持续20分钟。更通常在350°F下烘焙10分钟。油炸通常在350°F下进行2-5分钟。在片状小吃中，抗性玉米糖浆固体可用作其他干成分(例如，面粉)的部分替代品。它可以是干重的0-50％。将产品干混，然后加入水以形成粘性面团。产物混合物可具有5至8的pH。然后将面团压片并切割，然后烘焙或油炸。烘焙可以在高达500°F的温度下持续20分钟。油炸通常在350°F下进行2-5分钟。使用本文所述的可溶性膳食纤维的另一个潜在益处是当作为内部成分或作为油炸食品外部上的糖衣添加时，油炸小吃的脂肪含量降低多达15％。
其中，可使用如本文所述的可溶性膳食纤维的另一种类型的食物产品是果子冻。果子冻的成分通常以与作为胶凝剂的明胶的干混物形式出售。糖固体可以用本文所述的干混合物中固体形式的可溶性膳食纤维部分或完全替代。然后可将干混合物与水混合并加热至212°F以溶解明胶，然后可加入更多的水和/或水果以完成果子冻。然后使明胶冷却并凝固。明胶也可以以贮存稳定的包装出售。在这种情况下，稳定剂通常是基于角叉菜胶的。如上所述，本文所述的可溶性膳食纤维可替代高达100％的其他甜味剂固体。将干成分混合到液体中，然后巴氏灭菌并放入杯中，使其冷却并凝固。杯子通常具有箔顶部。
其中，可以使用如本文所述的可溶性膳食纤维的另一种类型的食物产品是奶酪、奶酪酱汁和其他奶酪产品，以及它们的乳品替代形式。乳酪、乳酪酱汁和其他乳酪和乳品替代产品(其中，可以使用它)的实施例包括低乳固体乳酪、低脂乳酪和卡路里降低的乳酪。在块状干酪中，它可以帮助改善熔化特性，或降低由其他成分诸如，淀粉添加的熔化限制的效果。它也可用于乳酪酱汁中，例如，作为疏松剂，以代替脂肪、乳固体或其他典型的疏松剂。
其中，可以使用本文所述的可溶性膳食纤维的另一种类型的食物产品是可食用的和/或水溶性的膜。可用于其中，的膜的实施例包括用于包封旨在溶解于水中的各种食品和饮料的干混物的膜，或用于递送颜色或风味的膜，诸如，在烹饪后仍热时添加到食品中的香料膜。其他薄膜应用包括但不限于水果和蔬菜皮革以及其他柔性薄膜。
其中，可以使用如本文所述的可溶性膳食纤维的另一种类型的食物产品是汤、糖浆、酱汁和调味品。典型的调味品可以是0-50％油，pH范围为2-7。它可以是冷加工的或热加工的。将其混合，然后加入稳定剂。本文所述的可溶性膳食纤维可容易地以液体或干燥形式与所需的其他成分一起添加。可能需要加热调味品组合物以活化稳定剂。典型的加热条件为在170-200°F下持续1-30分钟。冷却后，加入油以制备预乳液。然后使用均化器、胶体磨或其他高剪切方法将产品乳化。
酱汁可以具有0-10％的油和10-50％的总固体，并且可以具有2-8的pH。酱汁可以是冷加工的或热加工的。将各成分混合，然后热处理。本文所述的可溶性膳食纤维可容易地以液体或干燥形式与所需的其他成分一起添加。典型的加热是在170-200°F下持续1-30分钟。
汤更通常为20-50％固体并且在更中性的pH范围(4-8)内。它们可以是干混合物，可以向其中，加入本文所述的固体形式的可溶性膳食纤维，或者是罐装然后蒸馏的液体汤。在汤中，诸如，本文所述的可溶性膳食纤维可使用高达50％固体，但更典型的用法是递送5g纤维/份。
糖浆可以掺入本文所述的可溶性膳食纤维，直至糖固体的100％替代。通常，按原样计，可溶性膳食纤维为12-20％。如本文所述的可溶性膳食纤维将与水一起添加，然后巴氏灭菌并热填充以使产品安全且货架稳定(通常在185°F下巴氏灭菌1分钟)。
其中，可以使用本文所述的可溶性膳食纤维的另一种类型的食物产品是咖啡奶精。可以使用的咖啡奶精的实施例包括液体奶精和干奶精。干混咖啡奶精可与以下脂肪类型的市售奶精粉末共混：大豆、椰子、棕榈、向日葵，或低芥酸菜子油，或乳脂。这些脂肪可以是非氢化的或氢化的。本文所述的固体形式的可溶性膳食纤维可作为纤维源任选地与低聚果糖、聚右旋糖、菊粉、麦芽糖糊精、抗性淀粉、蔗糖和/或常规玉米糖浆固体一起添加。该组合物还可以含有高强度甜味剂，诸如，三氯蔗糖、丁磺氨钾、阿斯巴甜、阿卢糖、僧果甜味剂、甜菊苷或其组合。可以将这些成分干混以产生所需的组合物。
喷雾干燥的乳脂替代品粉末是脂肪、蛋白质和碳水化合物、乳化剂、乳化盐、甜味剂和抗结块剂的组合。脂肪源可以是大豆、椰子、棕榈、向日葵或低芥酸菜子油或乳脂中的一种或多种。蛋白质可以是酪蛋白酸钠或酪蛋白酸钙、乳蛋白、乳清蛋白、小麦蛋白或大豆蛋白。碳水化合物可以是本文所述的可溶性膳食纤维、单独或与果糖-低聚糖、聚葡萄糖、菊粉、抗性淀粉、麦芽糖糊精、蔗糖或玉米糖浆组合。乳化剂可以是甘油单酯和甘油二酯、乙酰化甘油单酯和甘油二酯、或丙二醇单酯。这些盐可以是柠檬酸三钠、磷酸一钠、磷酸二钠、磷酸三钠、焦磷酸四钠、磷酸一钾和/或磷酸二钾。该组合物还可以含有高强度甜味剂，诸如，三氯蔗糖、乙酰磺胺酸钾、阿斯巴甜或其组合。合适的抗结块剂包括硅铝酸钠或二氧化硅。将产物合并成浆料，任选地均化，并以颗粒或团聚形式喷雾干燥。
液体咖啡奶精简单地是脂肪(乳脂肪或氢化植物油)、一些乳固体或酪蛋白酸盐、玉米糖浆和香草或其他香料的均化和巴氏灭菌的乳液，以及稳定的共混物。产物通常经由HTST(高温短时间)在185°F下巴氏灭菌30秒，或UHT(超高温)在285°F下巴氏灭菌4秒，并且在两级均化器中以500-3000psi第一级和200-1000psi第二级均化。咖啡奶精通常是稳定的，使得其在加入到咖啡中时不分解。
其中，可以使用如本文所述的可溶性膳食纤维的另一种类型的食物产品是食物糖衣，诸如，酥皮、霜和糖衣。在酥皮和霜中，本文所述的可溶性膳食纤维可用作甜味剂替代品(完全或部分)以降低含热量和增加纤维含量。糖衣通常含有约70-90％的糖，其余大部分是水，本文所述的可溶性膳食纤维可用于完全或部分替代糖。糖霜通常含有约2-40％的液体/固体脂肪组合、约20-75％的甜味剂固体、着色剂、调味剂和水。本文所述的可溶性膳食纤维可用于替代全部或部分甜味剂固体，或在低脂肪体系中的增量剂。
其中，可以使用如本文所述的可溶性膳食纤维的另一种类型的食物产品是宠物食物产品，诸如，干燥或潮湿的狗粮。宠物食品以多种方式制备，诸如，挤出、成形和配制为肉汁。本文所述的可溶性膳食纤维可在这些类型的每一种中以0-50％的水平使用。
其中，可以使用本文所述的可溶性膳食纤维的另一种类型的食物产品是玉米粉圆饼，其通常含有面粉和/或玉米粉、脂肪、水、盐和富马酸。本文所述的可溶性膳食纤维可用于替代面粉或脂肪。将各成分混合，然后压片或冲压并烹饪。这种添加可用于添加纤维或延长保质期。
其中，可以使用本文所述的可溶性膳食纤维的另一种类型的食物产品是鱼和肉。常规的玉米糖浆已经用于一些肉中，因此本文所述的可溶性膳食纤维可用作部分或完全的替代品。例如，诸如，本文所述的可溶性膳食纤维可在盐水真空翻滚或注射到肉中之前添加到盐水中。它可以加入盐和磷酸盐，并任选地加入水结合成分诸如，淀粉、角叉菜胶或大豆蛋白。这将用于添加纤维，典型的水平将是5g/份，这将允许声称是优异的纤维来源。
其中，可使用本文所述的可溶性膳食纤维的另一种类型的食物产品是人造肉或肉替代品。人造肉和肉替代品是用作肉替代品的食物产品，并且包括基于植物的成分。人造肉和肉替代品可以在不使用基于动物的成分的情况下形成，或者可以通过将基于动物的成分与基于植物的成分(例如，蛋白质、纤维和/或脂肪)组合来制备。实施例包括基于组织化植物蛋白、丹贝蛋白、西坦和豌豆蛋白的食品，以及由不可能食用的食品和肉以外的食品制成的类型的动物人造肉。如上所述的可溶性膳食纤维可作为任何风味、质地和/或营养的改性剂引入。例如，可溶性膳食纤维可被添加到组织化的蛋白质产品中以用作人造肉中的成分，可被添加到被挤出以产生组织化的蛋白质的物质中，或在物质被挤出后添加。可溶性膳食纤维可以加入到具有或不具有组织化蛋白质的人造肉中，并且它可以在人造肉物质的挤出之前或之后加入，或者在组合物中的成分的共混或混合之前或之后加入，或者在加工之前或之后加入。如上所述的可溶性膳食纤维可均匀地分散在整个产品中或在产品的特定方面浓缩，例如，在旨在模拟基于动物的组分诸如，肌肉、软骨、结缔组织和/或脂肪组织的方面。
其中，可使用本文所述的可溶性膳食纤维的另一种类型的食物产品是干燥(浸渍)的水果。许多种类的干果只有在它们被注入糖时才是稳定的和可口的。本文所述的可溶性膳食纤维可以取代全部或部分糖。例如，可将本文所述的可溶性膳食纤维加入用于在干燥前浸渍水果的盐水中。在这种盐水中也可以使用稳定剂诸如，硫酸盐。
其中，可使用本文所述的可溶性膳食纤维的另一种类型的食物产品是婴儿和幼儿食品。本文所述的可溶性膳食纤维可用作这些食品的一种或多种常规成分的替代品或补充剂。由于其温和的风味和澄清的颜色，它可以被添加到各种婴儿食品中以降低糖和增加纤维含量。类似地，本文所述的可溶性膳食纤维可用于婴儿配方和成长乳，例如，与乳和/或蛋白质源如大豆蛋白、大米蛋白、豌豆蛋白或其他基于植物的蛋白质组合。
其中，可使用本文所述的可溶性膳食纤维的另一种类型的食物产品是面糊和面包屑，诸如，肉的面糊和面包屑。这可以通过用本文所述的可溶性膳食纤维代替面糊和/或面包屑的全部或部分干组分(例如，面粉类成分)来完成，或者与肉块或油炸食品本身的添加剂组合使用。这可以用作疏松剂，用于纤维添加，或用于减少油炸食品中的脂肪。
本文公开的食物产品可用于帮助控制患有糖尿病的哺乳动物诸如，人的血糖浓度。当哺乳动物食用该食物产品时，该食物产品中的本文所述的可溶性膳食纤维可在血流中引起更适度的相对血糖反应(即，与含有玉米糖浆的类似食品相反)，这可有益于糖尿病患者。在此上下文中的“对照”应理解为相对术语；即，相对于当相同哺乳动物食用含有玉米糖浆的类似食物产品时发生的情况，血糖反应可以得到改善，尽管血糖反应可能不一定等同于在未患糖尿病的哺乳动物中或在根本不食用食物产品的哺乳动物中观察到的。
在某些实施方案中，食物产品是棒(例如，零食棒)，例如，膳食替代棒、营养棒、格兰诺拉麦棒、谷物棒、蛋白棒或坚果棒。本文所述的可溶性膳食纤维可用于零食棒的任何部分，诸如，用于高固体馅料、粘合糖浆或颗粒部分。如本文所述，用可溶性膳食纤维完全或部分替代结合糖浆中的糖是可能的。粘合糖浆通常为50-90％固体，并且以10％粘合糖浆比90％微粒至70％粘合糖浆比30％微粒的比例施用。粘合糖浆通过将甜味剂、疏松剂和其他粘合剂(如淀粉)的溶液加热至160-230°F(取决于糖浆中所需的最终固体)来制备。然后将粘合糖浆与颗粒混合以涂覆颗粒，从而提供遍及基质的涂层。本文所述的可溶性膳食纤维也可用于颗粒本身。这可以是直接膨胀的挤出物或枪膨化的挤出物。它可以与另一种谷物成分、玉米粉、米粉或其他类似成分组合使用。
有利地，本文所述的可溶性纤维可用作食物产品中的糖的替代品。因此，在本文另外描述的某些实施方案中，与没有可溶性膳食纤维而制备的感觉到甜度相等的食物产品相比，该食品具有少至少30％的糖，或少至少40％的糖，或少至少50％的糖，或少至少60％的糖，或少至少70％的糖，或少至少80％的糖，或少至少90％的糖，或少至少95％的糖。这种相等感觉到的甜度可以来自例如，可溶性膳食纤维本身的甜度和/或来自非糖甜味剂例如，高强度甜味剂诸如，本文所述的那些的甜度。
下面将针对实施方案进行进一步的描述。
实施方案1-通过凝胶渗透色谱法测定分子量
在室温下，在搅拌下，将样品以50mg溶于10g总洗脱液中的形式溶于GPC洗脱液(含水0.1N NaNO3、1mM NaN3、0.4％甲醇流速标记物)中。溶液通过0.45m尼龙注射器过滤器直接过滤到GPC自动进样瓶中。所有样品用50L注射液一式两份注射。在70℃下在两个WatersUltrahydrogel 250A和150A，7.8x 300mM柱加上7.8x50 mM防护上以1.3mL/min用1N NaNO3水溶液、1mM NaN3水溶液进行GPC分析。将三阶回归拟合应用于来自180至404,000Da范围的一系列窄标准普鲁兰多糖的流动标记物校正的保留时间对log M。结果以支链淀粉当量分子量报告。
实施例2-可溶性膳食纤维的喷雾干燥
具有小于2％糖的可溶性膳食纤维(即，单糖和二糖)；含糖15-20％的第一可溶性膳食纤维(A)；和含15-20％糖的第二可溶性膳食纤维(B)用Buchi B-290微型喷雾器喷雾干燥。将市售纤维形成具有20％至30％的溶解固体的溶液。喷雾干燥后，通过比较在100℃100mmHg干燥箱中烘焙四小时之前和之后的测量重量来测定水分含量。形态是通过在低真空下在JEOL JSM-6010LA分析扫描电子显微镜上以x50、x200和x500放大倍数成像来测定的。使用装有粉末模块的激光衍射粒径分析仪(来自Beckman Coulter的LS 13 320)测定粒径和粒径分布。喷雾干燥的关键参数可见表1，粉末的分析测试结果可见表2。图2A、2B和2C是样品1在x50(2A)、x200(2B)和x500(2C)的扫描电子显微照片；图3A、3B和3C是样品2在x50(3A)、x200(3B)和x500(3C)的扫描电子显微照片；图4A、4B和4C是样品3在x50(4A)、x200(4B)和x500(4C)的扫描电子显微照片；以及图5A、5B和5C是样品4在x50(5A)、x200(5B)和x500(5C)的扫描电子显微照片。
表1。
| 样品ID | 进料纤维 | 喷嘴尖端 | ％干固体 | 入口温度 | 出口温度 | 产量 |
| 样品1 | <2％糖 | 1.4毫米 | 20％ | 143℃ | 86℃ | 未确定 |
| 样品2 | <2％糖 | 1.4毫米 | 30％ | 139℃ | 93℃ | 54.2％ |
| 样品3 | 15-20％糖(A) | 1.4毫米 | 30％ | 135℃ | 88℃ | 37.7％ |
| 样品4 | 15-20％糖(B) | 1.4毫米 | 30％ | 135℃ | 86℃ | 61.7％ |
表2。
| 样品ID | 进料纤维 | 第10天 | 第50天 | 第90天 | 水分 | 形态 |
| 样品1 | <2％糖 | 5.50μm | 13.85μm | 27.9μm | 4.09％ | 球形 |
| 样品2 | <2％糖 | 4.65μm | 13.23μm | 28.0μm | 3.45％ | 球形 |
| 样品3 | 15-20％糖(A) | 6.20μm | 15.81μm | 31.0μm | 3.24％ | 球形 |
| 样品4 | 15-20％糖(B) | 3.73μm | 11.38μm | 25.1μm | 2.74％ | 球形 |
图1是描绘可溶性膳食纤维的测量粒径分布的示图。
值得注意的是，市售可溶性膳食纤维成功地喷雾干燥以提供具有小粒径和窄粒径分布的颗粒形式的可溶性膳食纤维。即使对于具有低玻璃化转变温度(例如，65-75℃)的数字标记“70”的产品也是如此。该材料具有低水分含量(2.7-4.1重量％)，低于类似的粒状商业产品，因此可用于使用常规混合搅拌工艺条件的糖果工艺中。有利地，低水分含量还倾向于增加可溶性膳食纤维的玻璃化转变温度，这允许它们随后在较高温度下加工、处理或储存而没有不利影响。
比较例1-研磨商业纤维以获得减小的粒径
具有15-20％单糖和二糖的市售可溶性膳食纤维具有257.7μm的中值粒径。实验室研磨该可溶性膳食纤维以产生较小颗粒导致长停留时间、过程过热和设备故障。使用Fitz锤磨机以连续三次和五次通过完成中试规模的研磨。三次通过后，测定颗粒具有d10的粒径分布：28.4μm，d50：162.6μm，和d90：371.6μm。在5次通过后，测定颗粒具有d10的粒径分布：19.7μm，d50：121.2μm，和d90：281.1μm。
实施例3-中试规模的喷雾干燥
使用Niro Mobile Minor MM-I型喷雾干燥器将含15-20％糖的第二种可溶性膳食纤维(B)喷雾干燥。将市售纤维形成具有57％溶解固体的溶液。喷雾干燥后，通过比较在100℃干燥箱、100mmHg真空下烘焙四小时前后的测量重量来测定水分含量。形态是通过在JEOLJSM-6010LA分析扫描电子显微镜上在x100和x500放大倍数下在低真空下成像来测定的。使用装有粉末模块的激光衍射粒径分析仪(来自Beckman Coulter的LS 13 320)测定粒径和粒径分布。喷雾干燥的关键参数可见表3，粉末的分析测试结果可见表4。图6A和6B是最终干燥产物在x100(6A)、x200(6B)下的扫描电子显微照片。
表3。
| 进料纤维 | ％干固体 | 入口温度 | 出口温度 |
| 15-20％糖(B) | 57％ | 180℃ | 85℃ |
表4。
| 进料纤维 | 第10天 | 第50天 | 第90天 | 水分 | 形态 |
| 15-20％糖(B) | 8.76μm | 48.75μm | 179.1μm | 4.04％ | 球形 |
实施例4-可溶性膳食纤维的喷雾干燥
将具有15-20％糖的可溶性膳食纤维从具有在50％至60％范围内的溶解固体含量的水溶液喷雾干燥。在喷雾干燥之后，通过比较在105℃干燥箱中在100mmHg下加热4小时之前和之后测量的重量来确定水分水平。形态是通过在JEOL JSM-6010LA分析扫描电子显微镜上以x200和x600放大倍数在低真空下成像来测定的。使用装有粉末模块的激光衍射粒径分析仪(来自Beckman Coulter的LS 13 320)测定粒径和粒径分布。喷雾干燥的关键参数以及所得产物的湿度可见于表5。所得粉末成分的粒径分析结果可见于表6。图7A和7B分别是该样品在x200(1A)和x600(1B)的扫描电子显微照片。
表5
| ％干固体 | 入口温度 | 出口温度 | 水分(％) | 收率(％) |
| 58％ | 196℃ | 110℃ | 1.05 | 86 |
表6。
| 平均值(μm)： | 76.2 |
| 中位数(μm)： | 71.6 |
| d10(μm)： | 23.9 |
| d50(μm)： | 71.6 |
| d90(μm)： | 136.5 |
实施例5-可溶性膳食纤维的喷雾干燥
将具有15-20％糖的可溶性膳食纤维从具有在50％至60％范围内的溶解固体含量的水溶液喷雾干燥。在喷雾干燥之后，通过比较在105℃干燥箱中在100mmHg下加热4小时之前和之后测量的重量来确定水分水平。形态是通过在JEOL JSM-6010LA分析扫描电子显微镜上以x200和x600放大倍数在低真空下成像来测定的。使用装有粉末模块的激光衍射粒径分析仪(来自Beckman Coulter的LS 13 320)测定粒径和粒径分布。喷雾干燥的关键参数以及所得产物的湿度可见于表7。所得粉末成分的粒径分析结果可见于表8。图8A和8B分别是该样品在x200(2A)和x600(2B)的扫描电子显微照片。
表7
| ％干固体 | 入口温度 | 出口温度 | 水分(％) | 收率(％) |
| 58％ | 168℃ | 93℃ | 1.44 | 86 |
表8
| 平均值(μm)： | 84.2 |
| 中位数(μm)： | 80.4 |
| d10(μm)： | 27.5 |
| d50(μm)： | 80.4 |
| d90(μm)： | 147.4 |
实施例6-可溶性膳食纤维的喷雾干燥
喷雾干燥具有15-20％糖的可溶性膳食纤维。市售纤维形成溶解固体为50％-60％的水溶液。在喷雾干燥之后，通过比较在105℃干燥箱中在100mmHg下加热4小时之前和之后测量的重量来确定水分水平。形态是通过在JEOL JSM-6010LA分析扫描电子显微镜上以x200和x600放大倍数在低真空下成像来测定的。使用装有粉末模块的激光衍射粒径分析仪(来自Beckman Coulter的LS 13 320)测定粒径和粒径分布。喷雾干燥的关键参数以及所得产物的湿度可见于表9。所得粉末成分的粒径分析结果可见于表10。图9A和9B分别是该样品在x200(9A)和x600(9B)的扫描电子显微照片。
表9
| ％干固体 | 入口温度 | 出口温度 | 水分(％) | 收率(％) |
| 58％ | 157℃ | 89℃ | 3.56 | 86 |
表10
| 平均值(μm)： | 76.1 |
| 中位数(μm)： | 71.0 |
| d10(μm)： | 24.3 |
| d50(μm)： | 71.7 |
| d90(μm)： | 135.3 |
本公开还提供了以下列举的实施方案，其可以以任何组合和以逻辑上或技术上不一致的任何数量组合。
实施方案1。颗粒形式的可溶性膳食纤维具有不超过40μm(例如，在1μm至40μm的范围内)的d10、在5μm至110μm的范围内的d50和在20μm至200μm的范围内的d90。
实施方案2。根据实施方案1的可溶性膳食纤维具有不超过30μm(例如，在1μm至35μm的范围内)的D10、在5μm至100μm的范围内的D50和在20μm至175μm的范围内的d90。
实施方案3。根据实施方案1的可溶性膳食纤维具有不超过30μm(例如，在1μm至30μm的范围内)的D10、在5μm至95μm的范围内的D50和在20μm至160μm的范围内的d90。
实施方案4。根据实施方案1的可溶性膳食纤维具有不超过30μm(例如，在1μm至30μm的范围内)的D10、在5μm至80μm的范围内的D50和在20μm至180μm的范围内的d90。
实施方案5。根据实施方案1的可溶性膳食纤维具有不超过30μm(例如，在1μm至30μm的范围内)的D10、在5μm至60μm的范围内的D50和在20μm至100μm的范围内的d90。
实施方案6。根据实施方案1的可溶性膳食纤维具有在15μm至35μm(例如，20μm至30μm)范围内的d10、在60μm至95μm(例如，65μm至90μm)范围内的d50和在100μm至175μm(例如，125μm至160μm)范围内的d90。
实施方案7。根据实施方案1的可溶性膳食纤维具有不超过35μm，例如，不超过30μm，或不超过25μm的d10。
实施方案8。根据实施方案1的可溶性膳食纤维具有不超过20μm，例如，不超过15μm，或不超过10μm的d10。
实施方案9。根据实施方案1的可溶性膳食纤维具有在1μm至35μm，例如，1μm至30μm，或2μm至26μm的范围内的d10。
实施方案10。根据实施方案1的可溶性膳食纤维具有在3μm至24μm，例如，6μm至14μm的范围内的d10。
实施方案11。根据实施方案1的可溶性膳食纤维具有在14μm至30μm，或20μm至40μm的范围内的d10。
实施方案12。根据实施方案1的可溶性膳食纤维，其中，d10在1μm至20μm，或1μm至15μm，或1μm至10μm，或1μm至5μm，或3μm至40μm，或3μm至35μm，或3μm至30μm，或3μm至25μm，或3μm至15μm，或3μm至10μm，或5μm至40μm，或5μm至35μm，或5μm至30μm，或5μm至25μm，或5μm至15μm，或5μm至10μm，或10μm至40μm，或10μm至35μm，或10μm至30μm，或10μm至25μm，或10μm至20μm，或15μm至40μm，或15μm至35μm，或15μm至30μm，或15μm至30μm，或20μm至40μm，或20μm至35μm，或20μm至30μm的范围内。
实施方案13。根据实施方案1和7-12中任一种实施方案的可溶性膳食纤维，其中，该d50在10μm至100μm的范围内。
实施方案14。根据实施方案1和7-12中任一种实施方案的可溶性膳食纤维，其中，该d50在15μm至95μm的范围内。
实施方案15。根据实施方案1和7-12中任一种实施方案的可溶性膳食纤维，其中，该d50在16μm至40μm，或40μm至70μm或70μm至95μm的范围内。
实施方案16。根据实施方案1和7-12中任一种实施方案的可溶性膳食纤维，其中，d50在5μm至100μm，或5μm至95μm，或5μm至90μm，或5μm至70μm，或5μm至60μm，或5μm至45μm，或5μm至30μm，或5μm至25μm，或5μm至15μm，或8μm至100μm，或8μm至95μm，或8μm至90μm，或8μm至80μm，或8μm至70μm，或8μm至60μm，或8μm至45μm，或8μm至30μm，或8μm至25μm，或8μm至15μm，或10μm至100μm，或10μm至95μm，或10μm至90μm，或10μm至80μm，或10μm至70μm，或10μm至60μm，或10μm至45μm，或10μm至30μm，或10μm至25μm，或15μm至80μm，或15μm至70μm，或15μm至60μm，或15μm至100μm，或15μm至95μm，或15μm至90μm，或15μm至45μm，或15μm至30μm，或15μm至25μm，或25μm至100μm，或25μm至95μm，或25μm至90μm，或25μm至80μm，或25μm至70μm，或25μm至60μm，或25μm至45μm，或35μm至100μm，或35μm至95μm，或35μm至90μm，或35μm至80μm，或35μm至70μm，或35μm至60μm，或45μm至110μm，或45μm至100μm，或15μm至95μm，或15μm至90μm，或45μm至80μm，或45μm至70μm，或45μm至60μm，或55μm至110μm，或55μm至100μm，或55μm至95μm，或55μm至90μm，或55μm至80μm，或55μm至70μm或70μm至110μm，或70μm至100μm，或70μm至95μm，或70μm至90μm的范围内。
实施方案17。根据实施方案1和7-16中任一种实施方案的可溶性膳食纤维，其中，d90在20μm至175μm，例如，20μm至160μm的范围内。
实施方案18。根据实施方案1和7-16中任一种实施方案的可溶性膳食纤维，其中，d90在20μm至35μm的范围内。
实施方案19。根据实施方案1和7-16中任一种实施方案的可溶性膳食纤维，其中，d90在100μm至200μm的范围内。
实施方案20。根据实施方案1和7-16中任一种实施方案的可溶性膳食纤维，其中，该d90在20μm至180μm，或20μm至160μm，或20μm至140μm，或20μm至120μm，或20μm至100μm，或20μm至80μm，或20μm至60μm，或20μm至40μm，或30μm至200μm，或30μm至180μm，或30μm至160μm或30μm至140μm，或30μm至120μm，或30μm至100μm，或30μm至80μm，或30μm至60μm，或50μm至200μm，或50μm至180μm，或50μm至160μm，或50μm至140μm，或50μm至120μm，或50μm至100μm，或50μm至80μm，或80μm至180μm，或80μm至200μm，或80μm至180μm，或80μm至160μm，或80μm至140μm，或80μm至120μm，或100μm至200μm，或100μm至180μm，或100μm至160μm，或100μm或140μm，或100μm至120μm，或120μm至200μm，或120μm至180μm，或120μm至160μm的范围内。
实施方案21。根据实施方案1的可溶性膳食纤维，其中，该d10不超过35μm(例如，在1μm至35μm的范围内)，该d50在5μm至100μm的范围内，并且该d90在20μm至175μm的范围内。
实施方案22。根据实施方案1的可溶性膳食纤维，其中，该d10在15μm至35μm(例如，20μm至30μm)的范围内，该d50在60μm至95μm(例如，65μm至90μm)的范围内，并且该d90在100μm至175μm(例如，125μm至160μm)的范围内。
实施方案23。根据实施方案1的可溶性膳食纤维，其中，该d10不超过30μm(例如，在1μm至30μm的范围内)，该d50在5μm至80μm的范围内，并且该d90在20μm至180μm的范围内。
实施方案24。根据实施方案1的可溶性膳食纤维，其中，该d10不超过30μm(例如，在1μm至30μm的范围内)，该d50在5μm至60μm的范围内，并且该d90在20μm至100μm的范围内。
实施方案25。根据实施方案1-24中任一种实施方案的可溶性膳食纤维，其中，该d10值为该d50值的至少12.5％，和/或其中，该d90值不超过该d50值的800％。
实施方案26。根据实施方案1-24中任一种实施方案的可溶性膳食纤维，其中，该d10值为该d50值的至少25％，和/或其中，该d90值不超过该d50值的400％。
实施方案27。根据实施方案1-26中任一种实施方案的可溶性膳食纤维具有不超过10重量％，例如，不超过8重量％，或不超过6重量％的水分含量。
实施方案28。根据实施方案1-27中任一种实施方案的可溶性膳食纤维具有至少0.5重量％，例如，至少1重量％，至少2重量％或至少2.5重量％的水分含量。
实施方案29。根据实施方案1-26中任一种实施方案的可溶性膳食纤维具有0.5-10重量％，例如，0.5-8重量％，或0.5-6重量％或0.5-5重量％范围内的水分含量。
实施方案30。根据实施方案1-26中任一种实施方案的可溶性膳食纤维具有在1重量％至10重量％，例如，1重量％至8重量％，或1重量％至6重量％，或1重量％至5重量％范围内的水分含量。
实施方案31。根据实施方案1-26中任一种实施方案的可溶性膳食纤维具有2-10重量％，例如，2-8重量％，或2-6重量％或2-5重量％范围内的水分含量。
实施方案32。根据实施方案1-26中任一种实施方案的可溶性膳食纤维具有2.5-10重量％，例如，2.5-8重量％，或2.5-6重量％或2.5-5重量％范围内的水分含量。
实施方案33。根据实施方案1-26中任一种实施方案的可溶性膳食纤维具有3-10重量％，例如，3-8重量％，或3-6重量％或3-5重量％范围内的水分含量。
实施方案34。根据实施方案1-26中任一种实施方案的可溶性膳食纤维具有3.5-10重量％，例如，3.5-8重量％，或3.5-6重量％或3.5-5重量％范围内的水分含量。
实施方案35。根据实施方案1-26中任一种实施方案的可溶性膳食纤维具有4-10重量％，例如，4-8重量％，或4-6重量％或4-5重量％范围内的水分含量。
实施方案36。根据实施方案1-35中任一种实施方案的可溶性膳食纤维具有在1000g/mol至2500g/mol范围内的重均分子量。
实施方案37。根据实施方案1-35中任一种实施方案的可溶性膳食纤维具有在1000g/mol至2000g/mol范围内的重均分子量。
实施方案38。根据实施方案1-37中任一种实施方案的可溶性膳食纤维，当在95％固体下测量时，该可溶性膳食纤维具有在50℃至100℃范围内的玻璃化转变温度。
实施方案39。根据实施方案1-37中任一种实施方案的可溶性膳食纤维，当在95％固体下测量时，该可溶性膳食纤维具有在55℃至100℃，例如，60℃至100℃或65℃至100℃范围内的玻璃化转变温度。
实施方案40。根据实施方案1-37中任一种实施方案的可溶性膳食纤维，当在95％固体下测量时，该可溶性膳食纤维具有在50℃至95℃，例如，55℃至95℃，或60℃至95℃，或65℃至95℃范围内的玻璃化转变温度。
实施方案41。根据实施方案1-37中任一种实施方案的可溶性膳食纤维，当在95％固体下测量时，该可溶性膳食纤维具有在50℃至90℃，或55℃至90℃，或60℃至90℃，或65℃至90℃范围内的玻璃化转变温度。
实施方案42。根据实施方案1-37中任一种实施方案的可溶性膳食纤维，当在95％固体下测量时，该可溶性膳食纤维具有在50℃至85℃，或55℃至85℃，或60℃至85℃，或65℃至85℃范围内的玻璃化转变温度。
实施方案43。根据实施方案1-42中任一种实施方案的可溶性膳食纤维，以干固体计，该可溶性膳食纤维具有至多25重量％，例如，至多20重量％的单糖和二糖的总量。
实施方案44。根据实施方案1-42中任一种实施方案的可溶性膳食纤维，以干固体计，该可溶性膳食纤维具有不超过15重量％，例如，不超过10重量％的单糖和二糖的总量。
实施方案45。根据实施方案1-42中任一种实施方案的可溶性膳食纤维，以干固体计，该可溶性膳食纤维具有在10重量％至25重量％，例如，10重量％至20重量％，或12重量％至20重量％，或15重量％至25重量％范围内的单糖和二糖的总量。
实施方案46。根据实施方案1-45中任一种实施方案的可溶性膳食纤维具有包括以下的键合模式：
25-45％的末端连接的吡喃葡萄糖基残基；
10-22％的6-联吡喃葡萄糖基残基；
13-32％的4-联吡喃葡萄糖基残基；
2-11％的3-联吡喃葡萄糖基残基；
3-13％的4,6-联吡喃葡萄糖基残基；
1-5％的3,6-联吡喃葡萄糖基残基；以及
0.5-4％的2,4-联吡喃葡萄糖基残基。
实施方案47。根据实施方案1-45中任一种实施方案的可溶性膳食纤维具有包括以下的键合模式：
29-45％末端连接的吡喃葡萄糖基残基；
10-22％的6-联吡喃葡萄糖基残基；
13-27％4-联吡喃葡萄糖基残基；
2-11％的3-联吡喃葡萄糖基残基；
3-13％的4,6-联吡喃葡萄糖基残基；
1-5％的3,6-联吡喃葡萄糖基残基；以及
0.5-4％的2,4-联吡喃葡萄糖基残基。
实施方案48。根据实施方案1-47中任一种实施方案的可溶性膳食纤维具有至少65％的纤维含量。
实施方案49。根据实施方案1-47中任一种实施方案的可溶性膳食纤维具有至少70％，例如，至少75％，至少80％或甚至至少85％的纤维含量。
实施方案50。根据实施方案1-47中任一种实施方案的可溶性膳食纤维具有至少90％，例如，至少95％或甚至至少98％的纤维含量。
实施方案51。根据实施方案1-43中任一种实施方案的可溶性膳食纤维，其纤维含量在65％至85％，例如，在65％至80％，或在65％至75％的范围内。
实施方案52。根据实施方案1-47中任一种实施方案的可溶性膳食纤维，其纤维含量在70％至100％的范围内，例如，在70％至99％，或70％至98％，或70％至95％，或70％至90％，或70％至85％，或70％至80％的范围内。
实施方案53。根据实施方案1-47中任一种实施方案的可溶性膳食纤维，其纤维含量在85％至100％，例如，85％至99％，或85％至98％，或85％至95％的范围内。
实施方案54。根据实施方案1-49中任一种实施方案的可溶性膳食纤维，其中，该可溶性膳食纤维通过包括以下的方法制备：
提供以干固体计包括至少95wt％(例如，至少97wt％，至少98wt％或至少99wt％)右旋糖和/或右旋糖低聚物的糖进料；
在水的存在下和基本上不存在糖醇的情况下，在至少约80重量％的总固体浓度和至少约120℃的温度下，使糖进料与至少一种酸催化剂反应足以产生具有至少60％纤维的纤维含量的产物组合物的时间，该酸催化剂加速葡萄糖基键的裂解和形成的速率。
实施方案55。根据实施方案1-54中任一种实施方案的可溶性膳食纤维，其中，该颗粒形式具有基本上球形的形态。
实施方案56。一种用于制备根据实施方案1-55中任一种实施方案的可溶性膳食纤维的方法，该方法包括：
提供可溶性膳食纤维饲料的水溶液
干燥该水溶液以提供颗粒形式的可溶性膳食纤维。
实施方案57。根据实施方案56的方法，其中，该干燥是喷雾干燥。
实施方案58。根据实施方案56的方法，其中，该喷雾干燥包括蒸汽辅助雾化。
实施方案59。一种用于制备根据实施方案1-55中任一种实施方案的可溶性膳食纤维的方法，该方法包括提供固体形式的可溶性膳食纤维饲料，以及加工该可溶性膳食纤维饲料以提供颗粒形式的可溶性膳食纤维。
实施方案60。根据实施方案59的方法，其中，该加工经由选自空气分级研磨，喷射研磨(例如，流化床喷射研磨)、球磨和球微粉化的技术进行。
实施方案61。根据实施方案59或实施方案60的方法，其中，该可溶性膳食纤维饲料通过冷却低水分水平的液体可溶性膳食纤维来制备。
实施方案62。根据实施方案61的方法，其中，该低水分水平的液体可溶性膳食纤维通过蒸发液体可溶性膳食纤维来制备。
实施方案63。通过实施方案56-62中任一种实施方案的方法制备的可溶性膳食纤维。
实施方案64。一种制备食物产品的方法，该方法包括：
提供根据实施方案1-55和63中任一种实施方案的可溶性膳食纤维
将该可溶性膳食纤维与一种或多种其他食物成分组合。
实施方案65。一种食物产品，其包括根据实施方案1-55和63中任一种实施方案的可溶性膳食纤维。
实施方案66。根据实施方案64或实施方案65的方法或食物产品，其中，该可溶性膳食纤维设置在具有不超过3.5％的水，例如，具有不超过3.0重量％的水或不超过2.5重量％的水的食物产品的相中。
实施方案67。根据实施方案64或实施方案65的方法或食物产品，其中，该可溶性膳食纤维设置在具有不超过2重量％的水，例如，具有不超过1.5重量％的水的食物产品的相中。
实施方案68。根据实施方案64或实施方案65的方法或食品，其中，该可溶性膳食纤维设置在具有不超过3.5％的水，例如，具有不超过3.0重量％的水或不超过2.5重量％的水的食物产品的相中。
实施方案69。根据实施方案64或实施方案65的方法或食品，其中，该可溶性膳食纤维设置在具有不超过2重量％的水，例如，具有不超过1.5重量％的水的食物产品的相中。
实施方案70。根据实施方案64-69中任一种实施方案的方法或食物产品，其中，该可溶性膳食纤维不溶解于该食品中。
实施方案71。根据实施方案64-69中任一种实施方案的方法或食物产品，其中，该纤维分散在食品基质的脂质相中。
实施方案72。根据实施方案71的方法或食物产品，其中，该食物产品是巧克力、糖果组合物或奶油馅料。
实施方案73。根据实施方案72的方法或食物产品，其中，巧克力、糖果组合物或奶油馅料是糖果、棒(例如，能量棒、点心棒、早餐棒、蛋白棒)、冷冻甜品或烘焙物品的一部分。
实施方案74。根据实施方案73的方法或食物产品，其中，食物产品是巧克力，例如，牛乳巧克力、苦甜巧克力、黑巧克力、白巧克力或调味巧克力
实施方案75。根据实施方案73的方法或食物产品，其中，该食物产品是糖果组合物，例如，巧克力味的或以其他方式调味的。
实施方案76。根据实施方案73的方法或食物产品，其中，该食物产品是巧克力馅料，例如，布置在巧克力壳内，或在其他实施例中布置在烘焙物诸如，曲奇饼、糕点或蛋糕内。
实施方案77。根据实施方案64-74中任一种实施方案的方法或食物产品，其中，该食物产品是脂肪涂抹料，例如，高度甜味涂抹料，诸如，甜味榛子涂抹料(例如，NUTELLA)；乳基涂抹料、巧克力基涂抹料或坚果基涂抹料，诸如，花生酱、杏仁酱和腰果酱。
实施方案78。根据实施方案64-74中任一种实施方案的方法或食物产品，其中，该食品选自口香糖(其包括加糖口香糖、无糖口香糖、功能性口香糖和泡泡糖)、夹心糖果、含药糖果、喉糖、片剂、锭剂、薄荷糖、标准薄荷糖、粉末薄荷糖、耐嚼糖果、硬糖、熟炼糖和其他口腔护理膜或条、糖果条、棒棒糖、口胶剂、果冻、酒胶糖、法奇软糖、焦糖、硬挂糖衣食品和软挂糖衣食品、太妃糖、甘草精、明胶糖、橡皮糖、软糖、豆型软糖、牛轧糖和方旦糖。
实施方案79。根据实施方案64-74中任一种实施方案的方法或食物产品，其中，该食物产品是干混物，例如，用于饮料，诸如，水果饮料、蛋白质饮料、膳食替代品、乳，诸如，婴儿配方或成长乳，或乳改良剂，或用于面糊、布丁、汤、肉汁或酱汁。
实施方案80。根据实施方案64-80中任一种实施方案的方法或食物产品，其中，将可溶性膳食纤维掺入食品中而没有显著的粒径减小。
实施方案81。根据实施方案80的方法，其中，可溶性膳食纤维分散在(例如，溶解在)食物产品的水相中。
实施方案82。根据实施方案81的方法，其中，该食物产品是饮料，诸如，水果饮料、蛋白质饮料、膳食替代品或乳，例如，婴儿配方或成长乳。
实施方案83。根据实施方案81的方法，其中，该食物产品是面糊、布丁、汤、肉汁或酱汁。
实施方案84。根据实施方案81-83中任一种实施方案的方法，其中，该水相具有至少10％的水，例如，至少20％的水，至少30％的水或至少50％的水。
实施方案85。根据实施方案81-83中任一种实施方案的方法，其中，该水相具有10-99.8％的水，例如，或20-99.8％的水，或30-99.8％的水，或40-99.8％的水。
实施方案86。根据实施方案81-83中任一种实施方案的方法，其中，该水相是该食物产品的唯一基本相(例如，占该食物产品的至少98％)。
Claims (38)
1.一种颗粒形式的可溶性膳食纤维，具有不超过40μm的d10，在5μm至100μm的范围内的d50，以及在20μm至200μm的范围内的d90。
2.根据权利要求1所述的可溶性膳食纤维，其中，所述d10不超过30μm，所述d50在5μm至95μm的范围内，并且所述d90在20μm至100μm的范围内。
3.根据权利要求1所述的可溶性膳食纤维，其中，所述d10不超过30μm，所述d50在5μm至60μm的范围内，并且所述d90在20μm至100μm的范围内。
4.根据权利要求1所述的可溶性膳食纤维，其中，所述d10在10μm至40μm的范围内。
5.根据权利要求1所述的可溶性膳食纤维，其中，所述d50在15μm至95μm的范围内。
6.根据权利要求1所述的可溶性膳食纤维，其中，所述d50在55μm至100μm的范围内。
7.根据权利要求1所述的可溶性膳食纤维，其中，所述d90在20μm至175μm的范围内。
8.根据权利要求1所述的可溶性膳食纤维，其中，所述d90在100μm至200μm的范围内。
9.根据权利要求1所述的可溶性膳食纤维，其中，所述d10值为所述d50值的至少25％，和/或其中，所述d90值不超过所述d50值的400％。
10.根据权利要求1所述的可溶性膳食纤维，具有不超过6重量％的含水量。
11.根据权利要求1所述的可溶性膳食纤维，具有0.5-6重量％，例如，0.5-5重量％的水分含量。
12.根据权利要求1所述的可溶性膳食纤维，具有在1000g/mol至2500g/mol范围内的重均分子量。
13.根据权利要求1所述的可溶性膳食纤维，具有在1000g/mol至2000g/mol范围内的重均分子量。
14.根据权利要求1所述的可溶性膳食纤维，当在95％固体下测量时，所述可溶性膳食纤维具有在50℃至100℃范围内的玻璃化转变温度。
15.根据权利要求1所述的可溶性膳食纤维，以干固体计，单糖和二糖的总量至多为25重量％。
16.根据权利要求1所述的可溶性膳食纤维，具有包括以下的键合模式：
25-45％的末端连接的吡喃葡萄糖基残基；
10-22％的6-联吡喃葡萄糖基残基；
13-32％的4-联吡喃葡萄糖基残基；
2-11％的3-联吡喃葡萄糖基残基；
3-13％的4,6-联吡喃葡萄糖基残基；
1-5％的3,6-联吡喃葡萄糖基残基；以及
0.5-4％的2,4-联吡喃葡萄糖基残基。
17.根据权利要求1所述的可溶性膳食纤维，具有至少65％的纤维含量。
18.根据权利要求1所述的可溶性膳食纤维，具有在70％至100％的范围内的含量。
19.根据权利要求1所述的可溶性膳食纤维，其中，所述可溶性膳食纤维通过包括以下的方法制备：
提供以干固体计包括至少95wt％(例如，至少97wt％、至少98wt％或至少99wt％)右旋糖和/或右旋糖低聚物的糖进料；
在水的存在下和基本上不存在糖醇的情况下，在至少约80重量％的总固体浓度和至少约120℃的温度下，使糖进料与至少一种酸催化剂反应足以产生具有至少60％纤维的纤维含量的产物组合物的时间，所述酸催化剂加速葡萄糖基键的裂解和形成的速率。
20.根据权利要求1所述的可溶性膳食纤维，其中，所述颗粒形式具有基本上球形的形态。
21.一种用于制备根据权利要求1-20中任一项所述的可溶性膳食纤维的方法，所述方法包括：
提供可溶性膳食纤维饲料的水溶液，以及
干燥所述水溶液以提供颗粒形式的所述可溶性膳食纤维。
22.根据权利要求21所述的方法，其中，所述干燥是喷雾干燥。
23.根据权利要求22所述的方法，其中，所述喷雾干燥包括蒸汽辅助雾化。
24.一种制备食物产品的方法，所述方法包括：
提供根据权利要求1-20中任一项所述的可溶性膳食纤维
将所述可溶性膳食纤维与一种或多种其他食物成分组合。
25.一种包括根据权利要求1-24中任一项所述的可溶性膳食纤维的食物产品。
26.根据权利要求23所述的食物产品，其中，所述可溶性膳食纤维设置在具有不超过3.5wt％的水的所述食物产品的相中。
27.根据权利要求23所述的食物产品，其中，所述可溶性膳食纤维设置在具有不超过3.5重量％的水的食物产品中。
28.根据权利要求23所述的食物产品，其中，所述纤维分散在食品基质的脂相中。
29.根据权利要求25所述的食物产品，其中，所述食物产品是巧克力、糖果组合物或奶油馅料。
30.根据权利要求28所述的方法或食物产品，其中，所述食物产品是巧克力，例如，牛乳巧克力、苦甜巧克力、黑巧克力、白巧克力或调味巧克力；糖果组合物，例如，巧克力风味的或其他风味的；或巧克力馅料，例如，置于巧克力壳内，或在其他实施例中置于烘焙物品诸如，曲奇饼、糕点或蛋糕内。
31.根据权利要求28所述的食物产品，其中，巧克力、糖果组合物或奶油馅料是糖果、棒(例如，能量棒、点心棒、早餐棒、蛋白棒)、冷冻甜品或烘焙物品的一部分。
32.根据权利要求25所述的食物产品，其中，所述食物产品是脂肪涂抹料，例如，高度甜味涂抹料，诸如，甜味榛子涂抹料(例如，NUTELLA)；乳基涂抹料、巧克力基涂抹料或坚果基涂抹料，诸如，花生酱、杏仁酱和腰果酱。
33.根据权利要求25所述的食物产品，其中，所述食物产品选自口香糖(其包括加糖口香糖、无糖口香糖、功能性口香糖和泡泡糖)、夹心糖果、含药糖果、喉糖、片剂、锭剂、薄荷糖、标准薄荷糖、粉末薄荷糖、耐嚼糖果、硬糖、熟炼糖和其他口腔护理膜或条、糖果条、棒棒糖、口胶剂、果冻、酒胶糖、法奇软糖、焦糖、硬挂糖衣食品和软挂糖衣食品、太妃糖、甘草精、明胶糖、橡皮糖、软糖、豆型软糖、牛轧糖和方旦糖。
34.根据权利要求25所述的食物产品，其中，所述食物产品是干混物，例如，用于饮料，诸如，水果饮料、蛋白质饮料、膳食替代品、乳，诸如，婴儿配方或成长乳，或乳改良剂，或用于面糊、布丁、汤、肉汁或酱汁。
35.根据权利要求25所述的食物产品，其中，将所述可溶性膳食纤维掺入所述食物产品中而没有显著的粒径减小。
36.根据权利要求24所述的方法，其中，所述可溶性膳食纤维分散在(例如，溶解在)所述食物产品的水相中。
37.根据权利要求36所述的方法，其中，所述食物产品是饮料，诸如，水果饮料、蛋白质饮料、膳食替代品，或乳，诸如，婴儿配方或成长乳；或者是面糊、布丁、汤、肉汁或酱汁。
38.根据权利要求36所述的方法，其中，所述水相具有至少10％的水，例如，至少20％的水，至少30％的水或至少50％的水。
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