CN1153524C - 用于改进谷物悬浮物的酶制剂 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种具有天然谷物香味和/或风味的谷物悬浮物的有效、有选择性且经济的生产方法，以便改进谷物悬浮物的粘度和/或糖的类型。该方法包括用酶制剂处理谷物底物悬浮物，所说的酶制剂中含有至少一种能够水解α糖苷键的水解酶并且不含葡聚糖酶和蛋白酶活性。水解酶可以选自β淀粉酶、α淀粉酶、淀粉葡糖苷酶和支链淀粉酶，前提条件是当酶制剂含有β淀粉酶或α淀粉酶时，其总是与至少一种所述其它α糖苷水解酶的混合物。除上述水解酶外，本发明的酶制剂中还可以含有异构酶，如葡萄糖异构酶。

Description

用于改进谷物悬浮物的酶制剂
相关申请的交叉引用
本申请要求US临时申请号60/106,224(1998.10.30申请)和US临时申请号60/104,706(1998.10.19申请)的权益。
发明领域
本发明涉及含有用于酶水解谷物淀粉的酶制剂的酶悬浮物。另一方面，本发明涉及通过使用该酶制剂生产均匀且稳定的谷物悬浮物的方法。
发明背景
膳食纤维有益于健康的效果是公知的，由于这个原因，人们对由诸如燕麦和大麦的谷类制造的食物制品越来越感兴趣。
燕麦在很多方面不同于其它谷类。它们与差不多的谷物相比具有较高含量的蛋白质和脂肪，并且具有高含量的β葡聚糖。
近些年来，人们对燕麦制作的食物制品越来越感兴趣。其主要原因是发现了燕麦纤维可以降低血胆固醇过高人群的血清胆固醇水平而具有有益健康的效果，另一个原因是燕麦含有食用价值高的蛋白质以及相当比例的单不饱和和多不饱和脂肪。此外，燕麦中含有很多必需氨基酸和矿物质。
燕麦的最大优点在于可以使用全谷粒来制造各种产品，只要将皮壳去除便可。燕麦中，大部分营养物质在全麦粒中分布得相当均匀。在其它谷类中，营养物质经常集中在谷粒的特定部位。
燕麦组分的营养方面有助于将燕麦或其部分引入不同的食物制品中。例如US专利4,996,063(G.F.Inglett)公开了通过用α淀粉酶处理碎燕麦产物来制备水溶性的膳食纤维组合物。α淀粉酶起稀化燕麦淀粉的作用，因此可以使用任何α淀粉酶。所得的粉状纤维组合物可以用作食品添加剂，如脂肪代用品。然而，这些产品不仅缺乏天然燕麦的所需香味，而且失去了令人愉快的燕麦的天然风味。
US专利5,686,123(L.Lindahl等)公开了一种均匀且稳定的谷物悬浮物，其具有天然燕麦的味道和香味。所公开的谷物悬浮物的制备是通过在特定产生麦芽糖和麦芽糖糊精单元的第一酶处理步骤中用β淀粉酶处理悬浮物，该β淀粉酶不含葡聚糖酶和蛋白酶活性。然后，在特定产生麦芽糖单元的第二酶处理步骤中用α淀粉酶处理悬浮物，该α淀粉酶也不含葡聚糖酶和蛋白酶活性。该燕麦悬浮物是奶状产品，可以用作奶的替代品，特别用于不耐乳糖的人们。其还可以在制造冰淇凌、麦片粥、酸奶、冰冻牛奶、保健饮料和点心中用作基本物料或添加剂。然而，该工艺由于相继使用了不同水解酶进行一系列处理而浪费了时间，由此增加了生产成本。此外，相继的酶处理排除了当酶结合使用时可能出现的正向协同效果。另外，谷物悬浮物的整体粘度和/或糖含量无法得到有效的控制或操纵。
鉴于这些缺陷，需要一种酶制剂，其可以更经济和更省时的方式水解谷物淀粉，同时生产可以保持天然谷物风味和香味的谷物悬浮物产品，并且谷物悬浮物的粘度、糖含量以及整体的质构都可以按优选的最终产品得到调整或改善。
发明概述
本发明中，以下说明书和权利要求书中出现的术语和表达具有下面的含义：
这里所说的＂预加工过的谷物悬浮物＂是指经过US专利5,686,123公开方法预先加工过的产物。
这里所说的＂谷物底物＂是选自谷物粗粉悬浮物、预加工过的谷物悬浮物及其混合物的悬浮物。
这里所说的＂燕麦粗粉悬浮物＂是指含有燕麦粉和/或碎燕麦的悬浮物。
因此，本发明的主要目的是提供一种酶改进的悬浮物，其含有谷物底物悬浮物和用于酶水解谷物悬浮物之组成成分的酶制剂，由此通过各种水解酶和异构酶的组合使谷物底物悬浮物的特有性质如粘度和/或糖含量比得到改良和/或操纵。
本发明的另一个目的是提供一种生产谷物悬浮物的有效、有选择性且经济的方法，其中通过一系列的新酶制剂处理使所说的谷物悬浮物具有天然谷物的香味和/或风味，并且在调整谷物悬浮物的粘度和/或糖含量方面具有意想不到的改善。
本发明的又一个目的是提供一种均匀且稳定的谷物悬浮物，其具有天然谷物的香味和风味并且含有完整无损的谷物悬浮物组分β葡聚糖。
本发明的再一个目的是提供一种生产均匀且稳定谷物悬浮物的方法，其中所说的谷物悬浮物具有天然谷物的香味和风味并且含有完整无损的β葡聚糖。
上述所有目的可以通过酶改进的悬浮物来实现，所说的酶改进的悬浮物含有谷物底物悬浮物和用于酶水解谷物底物悬浮物之组成成分的酶制剂。酶制剂中含有至少一种能够水解谷物底物悬浮物组成成分之α糖苷键的水解酶，并且还可任选地将至少一种水解酶与异构酶结合使用。所述组成成分包括(但不限于此)直链淀粉、支链淀粉、麦芽糖糊精、麦芽糖、麦芽三糖及其混合物。更具体地说，上述目的可以通过酶改进的悬浮物来实现，所说的酶改进的悬浮物含有谷物底物悬浮物和酶制剂，其中酶制剂中含有至少一种能够水解谷物底物悬浮物组成成分之α糖苷键的水解酶。优选酶制剂中不含葡聚糖酶和/或蛋白酶活性。优选的水解酶可以选自β淀粉酶、α淀粉酶、淀粉葡糖苷酶和支链淀粉酶，前提条件是当酶制剂含有β淀粉酶或α淀粉酶时，其是与至少一种所述其它α糖苷水解酶的混合物。还优选，当酶制剂同时含有β淀粉酶和α淀粉酶时，它们是同时被混合在谷物底物悬浮物中。除上述水解酶外，本发明的酶制剂中还可以含有异构酶，如葡萄糖异构酶。
上文讨论的酶制剂可以用于生产均匀、稳定且经改进的谷物悬浮物，其具有天然谷物的香味和风味并且含有完整无损的β葡聚糖，该经改进的谷物悬浮物通过包括以下步骤的方法来制备：
a)提供谷物底物悬浮物；
b)用如上讨论的酶制剂处理步骤(a)的谷物底物悬浮物，所说的酶制剂即用于酶水解悬浮物中之谷物淀粉的酶制剂，其含有至少一种能够水解α糖苷键的水解酶。优选，α糖苷水解酶选自β淀粉酶、α淀粉酶、淀粉葡糖苷酶、支链淀粉酶及其混合物，前提条件是当酶制剂含有β淀粉酶或α淀粉酶时，其是与至少一种所述其它α糖苷水解酶的混合物。
优选，当酶制剂同时含有β淀粉酶和α淀粉酶时，它们被一齐引入到谷物底物悬浮物中。
均匀、稳定且得到改进的谷物悬浮物的制造方法中还包括对步骤(b)的经酶处理过的悬浮物进行至少一步成品加工步骤，以便制造谷物悬浮物。
所述成品加工步骤可以延长谷物悬浮物或最终产品的保质期，其可以包括通过离心或滗倾除去粗颗粒；均化经酶处理过的悬浮物和/或对产品进行超高温(UHT)处理，所说的超高温处理公开于《食品工程和乳制品技术》H.G.Kessler、Verlay A.Kessler，1981，第6章，139-207页，其内容引入这里作为参考。经过UHT后可以将产品无菌包装。其它用于改进保质期的加工可以包括巴氏灭菌和冷藏直至使用；或者可以将最终产品蒸发，接着喷雾干燥，以得到稳定的粉末。优选，将经酶处理的悬浮物均化并且进行UHT处理，并且无菌包装。
在进行加工以改进保质期之前，可以终止酶的活性或将酶活性从酶处理过的悬浮物中除去。或者，可以在改进产品保质期的加工过程中，如在UHT加工过程中，终止酶的活性。
任选地，步骤(b)的经酶处理的悬浮物可以继续用第二种酶制剂处理，所说的第二种酶制剂中含有至少一种能够水解α糖苷键的水解酶，并且选自β淀粉酶、α淀粉酶、淀粉葡糖苷酶、支链淀粉酶及其混合物。在此方面中，还可以通过结合使用异构酶来处理上述经改进的谷物底物悬浮物，例如将葡萄糖异构酶与酶制剂的水解酶结合使用。
均匀、稳定且得到改进的谷物悬浮物(其具有天然谷物的香味和风味并且含有完整无损的β葡聚糖)还可以通过包括以下步骤的方法来制备：
a)制备谷物粗粉悬浮物；
b)用β淀粉酶处理步骤(a)的谷物粗粉悬浮物，接着引入α淀粉酶进行处理；
c)用如上讨论的酶制剂处理步骤(b)的经酶处理的悬浮物，所说的酶制剂中含有至少一种能够水解α糖苷键的水解酶。优选，α糖苷水解酶选自β淀粉酶、α淀粉酶、淀粉葡糖苷酶、支链淀粉酶及其混合物，前提条件是当酶制剂含有β淀粉酶或α淀粉酶时，其是与至少一种所述其它α糖苷水解酶的混合物。
优选，当酶制剂同时含有β淀粉酶和α淀粉酶时，它们被一齐引入到谷物底物悬浮物中。
可对步骤(b)和(c)的经酶处理的悬浮物进一步进行中止酶活性和/或进一步进行成品加工步骤的处理。
发明详述
本发明提供一种用于酶水解谷物底物悬浮物之组成成分的酶制剂，其中含有至少一种能够水解α糖苷键的水解酶。该水解酶可以选自β淀粉酶、α淀粉酶、淀粉葡糖苷酶、支链淀粉酶及其混合物。优选，当酶制剂含有β淀粉酶或α淀粉酶时，其是与至少一种所述其它α糖苷水解酶的混合物。优选，当酶制剂中有两种或多种酶共存时，它们是被一齐引入到谷物底物悬浮物中的。除上述水解酶外，酶制剂中还可以含有异构酶，如葡萄糖异构酶。
在本发明的优选实施方案中，酶制剂中可以只含有支链淀粉酶；只含有淀粉葡糖苷酶；或者水解酶的几种不同组合，包括：β淀粉酶与支链淀粉酶的混合物；β淀粉酶、支链淀粉酶和淀粉葡糖苷酶的混合物；β淀粉酶和α淀粉酶的混合物；以及α淀粉酶、β淀粉酶和淀粉葡糖苷酶的混合物。在上述的只含有一种水解酶或含有与另一种相组合的水解酶的任何酶制剂中，还可以含有异构酶，如葡萄糖异构酶。
本发明的酶制剂可以将既含直链淀粉又含支链淀粉的谷物淀粉转化成大分子量麦芽糖糊精和不同改性程度的低分子量化合物，如麦芽三糖、麦芽糖和葡萄糖。例如，β淀粉酶可以从直链淀粉和支链淀粉的非还原末端相继水解α-1，4-糖苷键，产生裂解产物麦芽糖；α淀粉酶可以水解直链淀粉和支链淀粉中的内部α-1，4-糖苷键，产生裂解产物麦芽糖糊精；并且淀粉葡糖苷酶可以水解淀粉非还原末端上的α-1，4-和1，6-糖苷键，而释放葡萄糖分子。因此，能够水解α糖苷键的水解酶的组合可以在经酶处理的谷物悬浮物中提供各种比例的麦芽糖糊精/糖。
酶的选择和反应时间决定了降解的程度和产品的范围。通过使用含有至少一种α糖苷水解酶和/或异构酶之组合的不同的酶制剂，可以生产不同种类的二糖和单糖。最终产品可以包括二糖如麦芽糖和单糖如果糖和葡萄糖。例如，脱支酶支链淀粉酶与β淀粉酶一起使用可以积累大量的麦芽糖。淀粉葡糖苷酶和葡萄糖异构酶可以生产出果糖和葡萄糖。当将β淀粉酶与α淀粉酶相结合使用时，α淀粉酶可以促进β淀粉酶的作用，由此可以用比将各酶分开使用时较少量的酶获得麦芽糖和麦芽糖糊精单元。通过结合使用例如β淀粉酶、α淀粉酶和淀粉葡糖苷酶，谷物淀粉可以被完全转化成低分子量化合物，如葡萄糖。单独的葡萄糖异构酶，当添加到已含有葡萄糖的谷物底物中时，可以生产出果糖。在另一个方案中，将β淀粉酶、α淀粉酶和淀粉葡糖苷酶与葡萄糖异构酶相结合使用的酶制剂也可以生产出含有高果糖含量的产品。
通过将游离的酶直接引入谷物底物悬浮物中，或者将谷物底物悬浮物引入含有固定化酶的容器中，酶制剂便可以处理本发明的谷物底物悬浮物，无论该酶制剂是单独的酶还是酶的混合物。
这里所说的游离酶是指可以在悬浮物中自由移动的并且不受约束或没有固定到基质上的酶。通常来说，游离的酶或细胞是不能再利用的，因为它们太小以致于从经济的观点考虑对其进行过滤和回收是不可行的。因此，通常要通过使酶变性来消除本发明游离酶的生物催化活性。
这里所说的固定化酶是指通过不同方法被物理性固定的游离酶，所说的方法包括(但不限于此)半渗透性膜、空心纤维或超滤膜。固定化酶，无论是可溶还是不溶性的，允许同时固定化很多酶，通过膜的选择性来选择性地控制基质和产物。本发明中使用固定化酶的目的是为了在连续式反应器中容易装载和处理谷物粗粉悬浮物。
固定化酶的好处包括无论是在间歇式或是在连续式操作中使用都可以从反应混合物中将酶完全回收。因此，酶可以重复使用而不会对最终产品有任何的污染并且不必将产品加热以使酶变性。而且，由于固定化酶可以被回收并且再利用，因此可以使用较大浓度的固定化酶，从而缩短反应时间和/或减小完成反应所必需的容器的尺寸。另一个优点在于最终产品中不存在酶，从而证明了酶仅仅是食品加工助剂而不是食品添加剂，即使当工艺中不包括加热和随后的酶失活步骤时。
本发明中的用于制备经酶改进的悬浮物和/或均匀、稳定的经改进之谷物悬浮物的酶可以包括得自全细胞、细胞器、甚至在发酵过程中用作生物催化剂的微生物的酶。
本发明中，包括温度、pH和其它底物如酶辅因子或缓冲剂的添加的综合条件将决定酶活性，并由此决定最终产品的产量和质量。已知酶可以从不同来源中提取，但催化同一反应。例如，来源于真菌米曲霉的α淀粉酶具有最适pH为4.7并且最适温度为50℃，而来源于细菌地衣性芽孢杆菌的α淀粉酶具有最适pH为7.5并且最适温度为90℃。因此可以理解应当优化最佳条件，包括酶量、淤浆温度、搅动时间和pH值，来获得具有适宜粘度的最终产品。用于确定最佳参数的技术是公知的并且在本领域被广泛使用。
本发明的酶制剂可以用于提供均匀、稳定的经改进的谷物悬浮物，其具有天然谷物的香味和味道并且含有完整无损的β葡聚糖。使用酶制剂处理谷物底物，所说的谷物底物可以包括谷物粗粉悬浮物、预加工过的谷物悬浮物或其混合物。
在一个实施方案中，谷物底物悬浮物是谷物粗粉悬浮物。谷物粗粉悬浮物的制备是通过将研碎的谷物或经过加热和水处理的谷物干磨或湿磨成粗粉，并且将谷物粗粉悬浮于水中，来形成谷物粗粉悬浮物。任选地，可以在用酶制剂处理之前将悬浮物离心或滗析以便除去纤维颗粒。
常规上说，谷物粗粉悬浮物是以商业生产的、预糊化的碎燕麦片为基础制备的，该碎燕麦片保留了燕麦的原始味道和香味。将碎燕麦片全部干磨或湿磨成燕麦粗粉。在干磨中，将燕麦粗粉悬浮于水中，优选50-65℃的水中。而在湿磨中，使用温度优选为50-65℃的水。如果水是去离子水的话，将会获得特别好的效果。
对包含在谷物粗粉内的大部分淀粉来说，将悬浮物加热至50-65℃之间可以使谷物淀粉糊化，从而较容易水解。然而，一些燕麦中含有在这些温度下不被糊化的耐性淀粉，因此不容易被本发明的酶制剂水解。此时，据发现有利的是在第一酶处理步骤中用本发明的酶制剂首先对非耐性的淀粉进行水解，然后使悬浮物升至较高温度、优选大于100℃，以便使耐性淀粉糊化。随后将悬浮物冷却至可行的温度和标准条件。用本发明的酶制剂对悬浮物进行再处理。因此，可以用本发明的酶制剂水解谷物粗粉悬浮物中的非耐性淀粉，然后将悬浮物加热至较高温度使耐性淀粉增溶。将悬浮物冷却至适合酶活性的温度，然后用本发明的酶制剂进行再处理。该方法可以较完全地水解谷物粗粉悬浮物中基本上所有的谷物淀粉，包括耐性淀粉。
适宜地，淤浆或悬浮物中粗粉与水的重量比为约1∶6-约1∶9，相当于约10-约15％w/v的干固形物含量。将悬浮物搅动直至粗粉被分散。淤浆的pH应当为至少5-约8。据发现该pH范围当添加本发明的酶制剂时是有效的。在此pH范围内，酶制剂具有可接受的催化活性并且可以不用使用添加剂来改变pH。
为除去粗颗粒，可以将悬浮物在350-450G下离心或滗析约10-15分钟。
在本发明的另一个实施方案中，可以使用预加工过的谷物悬浮物。预加工过的谷物悬浮物定义为根据US专利5,686,123公开方法预先制备的悬浮物。在第一酶处理步骤中用β淀粉酶处理谷物粗粉悬浮物至粘度在10-100s-1剪切率下为3-0.1Pas，该步骤特定地产生麦芽糖单元并且没有葡聚糖酶和蛋白酶活性。然后，在第二酶处理步骤中用α淀粉酶处理悬浮物至粘度在10-100s-1剪切率下＜0.SPas，该步骤特定地产生麦芽糖单元并且没有葡聚糖酶和蛋白酶活性。之后，用本发明的酶制剂进一步处理该预加工过的谷物悬浮物。任选地，可以将该预加工过的谷物悬浮物均化和/或进行UHT处理。
在经仔细调整的操作温度下用酶制剂处理谷物底物悬浮物。温度的选择应当有利于酶的性能，既可快速水解又能够允许良好的酶稳定性。通常使用约40℃至低于酶或酶组合变性温度的温度，优选约50-约90℃，这取决于所用的酶。在较低温度下酶的活性低而在较高温度下酶的稳定性差。因此，选择催化反应的温度以便最佳生产最终产品，同时保持酶制剂的稳定性。本发明还可应用于热稳定的淀粉降解酶，此时可以使操作条件适应这种酶的特性。
向谷物底物悬浮物引入足够量水解谷物底物悬浮物组成成分之α糖苷键的水解酶和/或几种酶的组合，以便获得具有所需粘度的最终产品。酶的组合和各具体酶的量会使悬浮物含有不同的糖以及不同的量。高含量的低分子糖，如麦芽糖和葡萄糖，会使最终产品悬浮物具有较低的粘度。相反，较高含量的麦芽糖糊精(其被认为具有较高分子量)会使产品具有较大的粘度，其由于具有较高的稠度而可被用于汤类或酸奶。因此，改变混合物中酶的类型和/或酶的量可以产生特别设计的产品。使用酶的特定组合有助于使工艺标准化，以便最终产品与酶的组合有关，而反应时间和其它工艺参数对最终产品没有大的影响。在本发明的实施中，通常来说每kg燕麦或构成谷物底物悬浮物的其它谷类原料中使用约1-约100ml的酶制剂是有利的。可以用酶制剂处理悬浮物来生产粘度在约500-约1000s-1剪切率下为约水的粘度或约10mPas-约数百mPas的最终产品。
通常来说，掺加到谷物粗粉悬浮物中的谷类可以是任何起始谷类原料，包括(但不限于此)燕麦、大麦、稻米、小麦、玉米、黑麦、高粱、黑小麦和珍珠稗。优选，谷类是燕麦。如上所述，燕麦具有消费者认为特别有用的特征，因为它具有大量的高分子量β葡聚糖，而β葡聚糖是天然水胶体。在用本发明酶制剂进行酶水解生产的悬浮物中，据发现β葡聚糖在燕麦中起固有稳定剂的作用。因此，本发明的谷物悬浮物可以在食品中起到增稠、胶凝或乳化稳定的效果。
可以使用适宜的酶制剂来调整和/或操纵经酶改进的悬浮物或均匀、稳定经酶改进的谷物悬浮物中的甜度。事实上，本发明的酶制剂可以分多步引入，以便精制最终产品。例如，含有α和β淀粉酶的酶制剂可以产生高含量的麦芽糖。用含有淀粉葡糖苷酶和/或葡萄糖异构酶的酶制剂进行第二次处理，可以将麦芽糖转化成葡萄糖和果糖。葡萄糖的产生和特别是果糖的产生会使悬浮物比主要含麦芽糖的悬浮物更甜。含有果糖的悬浮物，其明显的优点是可以给糖尿病患者消费而没有不利的影响。
糖的具体类型不仅影响悬浮物的特征，而且影响用悬浮物生产的产品的感官特征。通过改变糖的范围，可以精制悬浮物，使其产生具有功能性特征如粘度、营养特征和糖含量比满足最终使用者要求的最终产品。
可以通过本领域公知的任何方法来终止或中止经酶改进的谷物悬浮物或经酶处理的谷物悬浮物中的酶活性，包括对游离酶的变性、离心、色谱分离和/或不再让悬浮物与固定化酶接触。优选，通过将谷物悬浮物加热至至少80℃、优选约80-90℃来终止酶反应。
另一个方案是可以在改进产品保质期的最终加工步骤过程中中止/终止酶活性。代表性的最终加工步骤可以包括：离心或滗析去除粗颗粒，在约42-约45℃下于约200-约250巴的压力下均化经过酶处理的悬浮物，或者对产品进行《食品工程和乳制品技术》H.G.Kessler、VerlayA.Kessler，1981，第6章，139-207页中公开的超高温(UHT)处理，其内容引入这里作为参考。在UHT处理后可以将产品无菌包装。其它用于改进保质期的加工包括巴氏灭菌和冷藏直至使用；或者可以将最终产品蒸发，接着喷雾干燥，得到稳定的粉末。
本发明的谷物悬浮物可以与US专利5,686,123中公开的产品用于同一领域，即作为奶代用品，作为制造冰淇凌、麦片粥、酸奶、冰冻牛奶和点心中的添加剂。
本发明将通过以下非限定性的实施例作更详细地描述。
实施例1
将预糊化的碎燕麦片在约52℃-63℃下湿磨。悬浮物的浓度为约10-约15％w/v。将含有大麦口淀粉酶(Genencor Intl.，Rochester NY，USA；或Rhodia Ltd，Cheshire，UK)和支链淀粉酶(脱支酶)如Promozyme(Novo Nordisk，Bagsvaerd，丹麦)的本发明的酶制剂以每kg燕麦大约2ml的浓度并且在约58-约61℃下添加到谷物粗粉悬浮物中。酶制剂中的酶浓度分别为每ml约500-约1000DP°和约150-约300PU(支链淀粉酶单位)。让酶制剂作用1-2小时，或者直至悬浮物的粘度下降至在约700s-1的剪切率下为约20-约40mPas。所得产品中含有大量的麦芽糖。大部分淀粉(大约60％的燕麦)转化成麦芽糖。
然后，将悬浮物加热至约85-约90℃，以便使酶失活。将产品滗析以除去过量的不溶性纤维，并且均化。选择性地，可以对产品进行UHT处理并且无菌包装、巴氏灭菌并且冷藏直至使用，或者将其蒸发，随后喷雾干燥，得到稳定的粉末。
实施例2
按照实施例1研磨预糊化的碎燕麦片。将含有大麦β淀粉酶(Genencor Intl.，Rochester NY，USA；或Rhodia Ltd，Cheshire，UK)、支链淀粉酶(脱支酶)如Promozyme(Novo Nordisk，Bagsvaerd，丹麦)和淀粉葡糖苷酶如AMG(Novo Nordisk，Bagsvaerd，丹麦)或Optidex(Genencor Intl.，Rochester，NY，USA)的本发明的酶制剂以每kg燕麦约3-4ml的浓度并且在约58-约61℃下添加到谷物粗粉悬浮物中。酶制剂中的酶浓度分别为每ml约400-约700DP°、约100-约200PU(支链淀粉酶单位)和约90-约110AGU。让酶制剂作用约1-约2小时，或者直至悬浮物的粘度下降至在约700s-1的剪切率下为约20-约40mPas。所得产品中含有大量的葡萄糖。最后，按照实施例1加热和处理悬浮物。
实施例3
按照实施例1研磨预糊化的碎燕麦片。将含有大麦β淀粉酶(Genencor Intl.，Rochester NY，USA；或Rhodia Ltd，Cheshire，UK)和内作用型α淀粉酶如Fungamyl(Novo Nordisk，Bagsvaerd，丹麦)或Mycolase(Genencor Intl.，Rochester，NY，USA)之混合物的本发明的酶制剂以每kg燕麦大约2ml的浓度并且在约54-约57℃下添加到谷物粗粉悬浮物中。酶制剂中的酶浓度分别为每ml约1400-约1600DP°和约30-约70AU(淀粉酶单位)。让酶制剂作用约1小时，或者直至悬浮物的粘度下降至在约700s-1的剪切率下为约20-约40mPas。大部分燕麦淀粉(60-70％)转化成麦芽糖，并且其余的以麦芽糖糊精存在(步骤1)。然后(步骤2)，添加另一种外作用型酶，如淀粉葡糖苷酶AMG(NovoNordisk，Bagsvaerd，丹麦)或Optidex(Genencor Intl.，Rochester，NY，USA)，以大约600AGU(淀粉葡糖苷酶单位)每kg燕麦的用量使用。当产生所需量的葡萄糖时，将反应终止。例如，在添加淀粉葡糖苷酶(葡糖淀粉酶)之后30分钟，悬浮物中含有等量的麦芽糖和葡萄糖，麦芽糖含量为步骤1之悬浮物的50％。步骤1中的麦芽糖含量高，并且淀粉葡糖苷酶快速水解该底物。随着麦芽糖含量降低，麦芽糖糊精变成首选的底物并且也不断地被水解。达到完全转化时，所有的淀粉转化成了葡萄糖。最后，按照实施例1加热和处理悬浮物。
实施例4
按照实施例1研磨预糊化的碎燕麦片。将含有大麦β淀粉酶(Genencor Intl.，Rochester NY，USA；或Rhodia Ltd，Cheshire，UK)、α淀粉酶如Fungamyl(Novo Nordisk，Bagsvaerd，丹麦)或Mycolase(Genencor Intl.，Rochester，NY，USA)和淀粉葡糖苷酶如AMG(NovoNordisk，Bagsvaerd，丹麦)或Optidex(Genencor Intl.，Rochester，NY，USA)之混合物的本发明的酶制剂以每kg燕麦约3-4ml的用量并且在约54-约57℃下添加到悬浮物中。酶制剂中的这些酶的浓度分别为每ml约700-约900DP°、约1-约35AU(α淀粉酶单位)和约200-约350AGU。让酶制剂作用约1-2小时，或者直至悬浮物的粘度下降至在约700s-1的剪切率下为约20-约40mPas。最后，按照实施例1加热和处理悬浮物。
实施例5
用含有大麦β淀粉酶(Genencor Intl.，Rochester NY，USA；或RhodiaLtd，Cheshire，UK)和支链淀粉酶(脱支酶)如Promozyme(Novo Nordisk，Bagsvaerd，丹麦)的本发明的酶制剂以每kg燕麦约2ml的浓度处理根据US专利5,686,123制备的燕麦悬浮物。或者，用脱支酶，例如支链淀粉酶如Promozyme(Novo Nordisk，Bagsvaerd，丹麦)以每kg燕麦大约800PU的浓度处理悬浮物。其它条件与实施例1相同。所得产品富含麦芽糖并且基本上不含麦芽糖糊精。
实施例6
用与实施例2相同的酶制剂，或者用如实施例3(步骤2)的淀粉葡糖苷酶处理根据US专利5,686,123制备的燕麦悬浮物。随着水解反应进行，产品中的麦芽糖糊精的含量减少并且葡萄糖的含量增加。
实施例7
向实施例2、3、4和6的任何一种产品中，即向含有葡萄糖的产品中，以每kg燕麦约18-约70ml的浓度添加每ml含有约50-约60AGU淀粉葡糖苷酶如AMG(Novo Nordisk，Bagsvaerd，丹麦)或Optidex(Genencor Intl.，Rochester，NY，USA)和葡萄糖异构酶(每ml约3000 GIU)的本发明的酶制剂，或者只添加约50,000-约200,000GIU(葡萄糖异构酶单位)浓度的葡萄糖异构酶如Spezyme GI(Genencor Intl.，Rochester，NY，USA)或Sweetzyme(Novo Nordisk，Bagsvaerd，丹麦)。2小时内，25％的葡萄糖转化成了果糖。
实施例8
按照实施例1研磨预糊化的碎燕麦片。将含有大麦β淀粉酶(Genencor Intl.，Rochester NY，USA；或Rhodia Ltd，Cheshire，UK)和内作用型α淀粉酶如Fungamyl(Novo Nordisk，Bagsvaerd，丹麦)或Mycolase(Genencor Intl.，Rochester，NY，USA)之混合物的本发明的酶制剂以每kg燕麦大约2ml的浓度并且在约54-约57℃下添加到谷物粗粉悬浮物中。酶制剂中的酶浓度分别为每ml约1400-约1600DP°和约1-约8AU(α淀粉酶单位)。让酶制剂作用大约2小时，或者直至悬浮物的粘度下降至在约700s-1的剪切率下为约45-约65mPas。三分之一的淀粉转化成麦芽糖，而其余的以麦芽糖糊精存在。产品由于麦芽糖糊精含量高而非常稠。最后，按照实施例1处理悬浮物。

Claims (15)

1.一种经酶改进的燕麦谷物悬浮物，该悬浮物包括麦芽糖和麦芽糖糊精单元、完整的β葡聚糖和蛋白质，所述经酶改进的燕麦谷物悬浮物是由包括如下步骤的方法制备的：
(i)提供燕麦谷物底物悬浮物；
(ii)提供包含β淀粉酶和α淀粉酶的酶组合物，该酶组合物不具有葡聚糖酶和蛋白酶的活性；和
(iii)用所述的酶组合物(ii)处理所述的燕麦谷物底物悬浮物(i)；其中将所述β淀粉酶和α淀粉酶同时引入。
2.权利要求1所述的经酶改进的谷物悬浮物，其中经酶改进的燕麦谷物悬浮物的粘度在约700s-1剪切率下为约45mPas至约65mPas。
3.一种制备经酶改进的燕麦谷物悬浮物的方法，所述经酶改进的燕麦谷物悬浮物包括麦芽糖和麦芽糖糊精单元、完整的β葡聚糖和蛋白质，该方法包括如下步骤：
(i)提供燕麦谷物底物悬浮物；
(ii)提供包含β淀粉酶和α淀粉酶的酶组合物，该酶组合物不具有葡聚糖酶和蛋白酶的活性；和
(iii)用所述的酶组合物(ii)处理所述的燕麦谷物底物悬浮物(i)；其中将所述β淀粉酶和α淀粉酶同时引入：和
(iv)对步骤(iii)的经酶改进的燕麦谷物悬浮物进行至少一个成品加工步骤。
4.根据权利要求3所述的方法，其中在进行成品加工步骤之前，将步骤(iii)的经酶处理的悬浮物的酶活性终止。
5.根据权利要求3所述的方法，其中经酶改进的燕麦谷物悬浮物的粘度在约700s-1剪切率下为约45mPas至约65mPas。
6.根据权利要求3所述的方法，其中步骤(iv)包括选自均化、超高温处理、巴氏灭菌、冷藏、蒸发和喷雾干燥的至少一个成品加工处理。
7.根据权利要求3所述的方法，其中对步骤(i)的谷物底物悬浮物进一步进行去除粗纤维颗粒的处理。
8.根据权利要求3所述的方法，其中步骤(i)的谷物底物悬浮物是通过将研碎的谷物或经过加热处理或水处理的谷物研磨成粗粉，并且将谷物粗粉悬浮于水中形成悬浮物而制成的。
9.根据权利要求3所述的方法，还包括将步骤(iii)的经过酶处理的悬浮物加热以便使耐性淀粉增溶，将悬浮物冷却至适合酶活性的温度，并且用酶制剂处理以便进一步水解耐性淀粉。
10.根据权利要求3的方法制备的产品。
11.根据权利要求10的产品，其中该产品的制备方法包括在进行成品加工步骤之前，将步骤(iii)的经酶处理的悬浮物的酶活性终止。
12.根据权利要求10的产品，其中所述经酶改进的燕麦谷物悬浮物的粘度在约700s-1剪切率下为约45mPas至约65mPas。
13.根据权利要求10的产品，其中该产品的制备方法中的步骤(iv)包括选自均化、超高温处理、巴氏灭菌、冷藏、蒸发和喷雾干燥的至少一个成品加工处理。
14.根据权利要求10的产品，其中在该产品的制备方法中包括对步骤(i)的谷物底物悬浮物进一步进行去除粗纤维颗粒的处理。
15.根据权利要求10的产品，其中在该产品的制备方法中，步骤(i)的谷物底物悬浮物是通过将研碎的谷物或经过加热处理或水处理的谷物研磨成粗粉，并且将谷物粗粉悬浮于水中形成悬浮物而制成的。
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