CN1163157C - 新型菊粉组分、其制备方法以及含有所述菊粉组分的食品 - Google Patents

Abstract

本发明涉及含菊粉组分的产品，所述菊粉组分的分子量有一定的范围，本发明还涉及这些产品的制备方法和含有这些菊粉组分产品的食品产品。

Description

新型菊粉组分、其制备方法 以及含有所述菊粉组分的食品

相关申请

本申请要求1998年8月27日申请的序号为60/098195和1998年10月13日申请的序号为60/104091的待审临时申请的优先权，将它们加入本文作为参考。

发明领域

本发明涉及含有具有新型分子量范围的菊粉产品、制备这些产品的方法以及含有这些菊粉产品的食品。

发明背景

菊粉，近100年来从植物中提取一直比较困难，它属于多糖类化合物。菊粉由具有不同分子量或聚合度(DP)的多糖类混合物组成。一般说来，菊粉由具有β1-2键的果糖单元和葡萄糖单元末端组成。增加或减少果糖单元将影响菊粉分子量或聚合度(DP)。典型菊粉性能列于下表1中。

                            表1

                        典型菊粉性能

                  性能                       测定

说明                                    干燥白色微粉之后

味道                                    清淡，微甜

以干燥固体(ds)计的碳水化合物含量        ＞99.5％

以ds计的灰分(硫酸化)                    ＜0.2％

以ds计的重金属(如Pb)                    ＜0.5mg/kg

以ds计的热量                            ≤1kcal/g

菊粉为各种植物中的主要碳水化合物。表2列出了常规菊粉源和其中的菊粉浓度。

                        表2

                    常规菊粉源

来源                                    菊粉％

朝鲜蓟                                  2-6

芦笋根                                  10-15

香蕉                                    0.3

菊苣根                                  15-20

大丽花块茎(Dahlia)                      15-20

蒲公英                                  15-20

可食用的牛蒡(根)                        16

大蒜                                    15-25

菊芋(Jerusalem Artichoke)               15-20

韭葱                                    10-15

洋葱                                    2-6

黑麦                                    0.7

婆罗门参                                15-20

小麦                                    0.4

Yacon                                   15-20

菊苣连续生长遍及欧洲，并获得了许多变种，而且将它们加工成各种各样产品，从色拉用绿叶蔬菜和牛饲料到果糖并且直至最近的菊粉。由于其易于栽培和获得，因此菊苣已成为当今菊粉的主要来源。

由于菊粉来自菊苣植物领域，因此其分子量取决于许多因素如种植时间、收获时间、逆境程度、变种类型、收获与加工之间经过的时间、收获时的损坏程度和其它因素。

目前，欧洲9个国家(比利时、丹麦、法国、卢森堡、荷兰、葡萄牙、西班牙、瑞典和瑞士)和日本政府批准了允许将菊粉用作食品添加剂，并且其应用各种各样。

尽管在许多国家菊粉允许作为食品添加剂，但是，由于菊粉在室温，例如在约10-约25℃下的水中的有限的溶解性和/或可混性，因此其在其它物质中的用途已受到限制。

一出版物报道了来自菊苣根的菊粉在水中的溶解度在30℃下低于约3％(％重量/体积)，在40℃下低于约5％(％重量/体积)。参见E.Berghofer等人的“用菊苣根小规模生产菊粉及其在食品中的用途”《农作物》，Elsevier科学出版社，B.V.，A.Fuchs编辑，1993(第77-84页)。

美国人选择食品时特别在乎其中所含的热量，并且对低热值食品的偏爱已有数年了。这类食品受这些产品支配，其中果糖和蔗糖已被可以增加甜味但不赋予热量的人造甜味剂所取代。应特别指出，成功的人造甜味剂有例如糖精、天冬甜素和最近的三氯半乳蔗糖。

大多数人造甜味剂，如糖精和天冬甜素，其甜度为等量蔗糖的180-300倍。三氯半乳蔗糖比蔗糖甜600倍。因此，很显然食品加工者在低热值食品中将使用体积比它们替代的蔗糖的体积低得多的人造甜味剂。就干货(如焙烤产品)而言，食品加工者被迫“回填”人造甜味剂没有替代的已除去的蔗糖体积。这些回填产品被称之为“填充剂”。已在许多产品中发现填充剂，包括口香糖、糖果、焙烤混合物、肉制品和含量与一或几茶匙蔗糖相当的人造甜味剂的小包。最佳填充剂应将蔗糖的物理和化学特征赋予食品，但是不增加热量或使产品成本明显增加。

通过以下标准评价填充剂：

1、明显比蔗糖、葡萄糖或果糖的热量低

2、在所有食品应用中具有与蔗糖的物理和化学性能相符的物理和化学性能

3、口感可以与蔗糖相比

4、不粘唇舌

5、不包牙(不包入牙冠中)

6、最好证实具有辅助保健益处

7、在合理消费量下没有负面影响并且完全安全

8、在干品中没有结块和凝块

9、在湿品中静置之后没有沉淀或分层。

更具体地说，为了有效地替代蔗糖和果糖及其感官质量，潜在填充剂必需具有以下特性：

安全

稳定

低热值

胃肠副作用最小

成本低

无异味

溶解度高

粘度低

晶状

能褐变

蛋白质/淀粉相互作用与蔗糖相似

尽管菊粉有许多优点，但是菊粉用作食品填充剂的主要障碍是其在室温下在水中的溶解度相对低。

使用菊粉作为填充剂的另一个主要障碍是存在不同量的葡萄糖和果糖，这些葡萄糖和果糖天然含在其中并使菊粉难以干燥并难以操作和贮藏。在菊粉干燥过程中，存在的葡萄糖和果糖吸湿，它们干扰干燥过程，除非存在大量比低分子量菊粉化合物更易干燥的高分子量菊粉。即使在干燥之后，葡萄糖和果糖的吸湿性趋于将水分再吸入产品中。

在干燥菊粉产品的情况下，葡萄糖和果糖的吸湿活性易于造成不希望的结块和凝块。由于所述结块和凝块，含有葡萄糖和果糖的所述干燥菊粉产品难以操作、贮藏和掺合。

此外，与人造甜味剂一起用作填充剂的大多数菊粉产品一直含有大量果糖和葡萄糖，还含有例如分子量为2288以上的高分子量菊粉化合物。由于在体温下这些高分子量菊粉在唾液中不溶解，因此当食用这些菊粉产品时，在嘴中形成粘且硬的物质。这种粘性物质可以粘附在嘴唇和舌头上，并且可以包裹在消费者的牙冠上。有时候，这种粘性物质在嘴中形成不溶性硬皮块，为了将其破碎而必需加以咀嚼。

在液态菊粉产品的情况下，静置时较高分子量菊粉组分易于“沉淀出来”或分离，这使其难以提供令人满意的液态产品。

菊粉包括多糖类、易碎聚合物，它们很难通过典型的现有方法提取。欧洲专利787745描述了一种从菊芋中提取菊粉的方法：使用典型的甜菜提取，然后通过超滤澄清富含菊粉的提取液。Silver的美国专利5456893公开了一种以不降解菊粉或使菊粉分解的方式提取菊粉的方法和设备。

发明目的

因此，本发明的一个目的是设计新型菊粉组分，它用于食品中改善了性能，特别是提高了室温下的溶解度。

本发明的另一目的是提供新型菊粉组分，其特征在于吸湿性降低。

本发明的另一目的是设计菊粉组分，它能用作填充剂，但不易结块和凝块。

本发明的另一目的是设计菊粉组分，它能用作填充剂，并且在嘴中不形成不希望的粘性物。

本发明的另一目的是设计菊粉组分，它能用作能与水混合的填充剂，且不形成粘性块。

本发明的另一目的是设计含有菊粉的水基产品，静置时分离或沉淀的趋势降低。

本发明的另一目的是提供将菊粉分离成所需组分的新型方法，所需组分在室温下的水溶性和/或水混性提高。

本发明的其它目的将从以下的说明和附图变得显而易见。

附图

图1和2为描述本发明优选方法的流程图。

发明详述

按照本发明目的，已发现新型菊粉组分含有至少两种，优选至少三种，理想地至少四种不同的多糖，每种具有范围在约2288和以下的不同分子量，其中所述组分中分子量大于2288的多糖低于25wt％，该新型菊粉组分具有提高的水溶性和/或水混性。分子量在约340-约2288，优选在约480-约2288的菊粉部分具有出人意料的好处，特别是当这些组分用作填充剂，例如用作与至少一种人造甜味剂结合的填充剂时。

本发明的新型菊粉组分优选含有低于约25wt％，理想地低于约20wt％，最理想地低于约15wt％的分子量大于2288的菊粉化合物。(除非另有说明，本文中所用的所有百分比都以干重计)。前面的新型菊粉组分在室温，例如约10℃-约25℃的温度下具有提高的水溶性和/或水混性。

本发明的新型菊粉组分可以由一种或多种的菊粉源制备；例如，菊苣根、菊芋、大丽花块茎等(参见上表2)。尽管以下说明将描述来自菊苣根的组分的制备，但是应理解为本发明的方法也可应用于含菊粉的其它植物中。

参照附图1，首先在10中将菊苣根清洗，然后在11中细分。所述细分将菊苣分成薄片，优选其厚度不低于约0.24厘米。可以使用不同设备的不同片截断或切断菊苣，这是本领域众所周知的。

细分之后，将所述菊苣放入提取器中，如12所示，优选类型的提取器示于Silver的美国专利5456893中。可以使用其它提取系统，例如通过挤压提取。

提取之后，将富含菊粉的提取液(水、或水基液)收集在缓冲水罐19中并连续泵送到澄清型离心机20中，在其中将颗粒、悬浮脏物和固体作为废物或动物饲料副产品分离出。

然后将所述富含菊粉的提取液送到杀菌加料罐和系统中，并在21中杀菌。杀菌的目的是杀死存在的任意细菌并使酶变性，以便使任意其它酶活性停止。在本发明的方法中，优选对提取液加热和加压，其温度和压力高至足够凝固蛋白质，以便可以通过过滤或离心将它们从菊粉中分离出。达到前面目的的任意适宜杀菌步骤都是令人满意的，例如，在如103.4cmHg的高压下加热至约107℃持续5-9分钟。

为了使菊粉的热分解最小化并因此增加产量，经过杀菌的菊粉在杀菌之后优选立即冷却，如22所示。

杀菌之后，将富含菊粉的液体澄清以除去凝固蛋白，如23所示。尽管为了使菊粉产量最大化优选使用离心分离机，但是可以使用任意适宜的澄清器、过滤器或离心分离机。如24所示，将煮制蛋白和悬浮固体以副产物从菊粉流中除去。

在23除去大多数凝固蛋白之后，接下来将富含菊粉的液体经冷杀菌25，从而除去在热杀菌过程中未被杀死的孢子和任意细菌。为此优选1000埃超滤过滤器。部分滞留物应循环回到过滤器或离心分离机23中，以便从滞留物25中除去粒径在1000埃以上的物质。

将冷杀菌过程25的渗透物依次送到罐30a、30b等，或到离心分离机。在这里将富含菊粉的液体分成几部分，每一部分含有分子量明显不同的菊粉。根据本发明，将菊粉化合物分成2部分，一部分的分子量高达2288(包括2288)，另一部分菊粉化合物的分子量在2288以上。参见30a和30b，可以通过沉淀罐进行分离。

将富含菊粉的水提取介质加入第一个沉淀罐30a中，并优选在约0℃-约7℃，最优选在约0℃-1℃之间保持一段时间，从而将分子量较高的菊粉沉淀出，经常至少约5小时，优选至少约10小时，理想地至少约20小时，普通地经常约24-48小时。将液体介质从第一个沉淀罐30a倾析到另一罐31中。

从第一个罐30a倾析出的液体介质为富含菊粉的水，含有至少约75％，优选至少约80wt％的分子量为2288和以下的多糖。

本发明的发现之一是富含菊粉的水可以分成两部分：一部分，组分A，含有至少约75wt％的分子量为约2288和以下的多糖；第二部分，组分M，含有分子量为约2450和以上的菊粉。

本发明的另一发现是组分A具有作为填充剂用于食品和混合食品的非常理想的性能。组分A可以如下详述进行加工和精制。

首先将在第一个沉淀罐30a的沉淀组分M冲洗，然后以副产品除去。将含有较低分子量多糖的洗涤液也加入罐31中。

由于沉淀罐要求将菊粉静置至少5个小时，优选将这几个沉淀罐如上所使用执行相同功能，以便节省沉淀时间并增加产量。30b描述了与30a平行并执行相同功能的另一罐。可以与罐30a和30b平行使用其它罐(30c、30d等，未示出)。

尽管本文上面描述的分离是在沉淀罐中进行的，但是还可认为分离是通过离心进行的。

在离心分离过程中，菊粉通过比罐30a和30b的沉降重力大1500-15000倍的高重力快速浓缩。因此离心分离具有缩短加工时间并减少细菌感染机会的优点。

而且，已开发出冷离心，在该温度下在离心机中将富含菊粉的水控制为组分A和组分M形式。

然后可以处理组分A，以从富含菊粉的水中除去菊苣的苦味。为此目的在32所示的活性炭处理是令人满意的。但是，可以使用不破坏大量易碎多糖的任意技术除去所述苦味。

从罐31中，将富含菊粉的上层水液引入活性炭柱32中，在其中除去菊苣中的颜色和苦味。然后可以将该上层液通过离子交换柱34。在离子交换柱中，除去各种痕量元素，如钙、磷、钾和铁。这一步为任选的，因为理想地可以将这些矿物质保留在最终产品中。

在活性炭柱32和离子交换柱34之间可以放置一过滤器33，从而过滤出任何炭微粒，该微粒可吸附在富含菊粉的上层液流中并将污染离子交换柱的树脂。发现将5微米筛用于该过滤器是令人满意的，但是其它大小也可适用。从这些柱中，现被提纯的富含菊粉的上层液以澄清、半透明液体出现，其中固形物浓度为5-15％，然后将其引入罐35(参见下面-图1，和上面一图2)。

参见图2，从罐35中，将富含菊粉的上层液泵送到罐#1、41，直至所有标记。然后进行用纳米过滤器#1、42进行操作。

从罐41中，将物料通过纳米过滤器1、42。该过滤器使用一膜从菊粉中加工除去果糖和葡萄糖，并使第一步分离的菊粉产品的分子量主要在340-2288(包括2288)范围。将来自该过滤器的浓缩物加料到浓缩器43中，将其浓缩至令人满意的稠度并加料到干燥器44中，在该干燥器中可以将其干燥成基本上没有果糖和葡萄糖(以及其它单糖)的菊粉组分。然后将干燥菊粉贮藏在干燥菊粉容器45中。优选地，本发明的菊粉组分含有低于约0.75％，并且理想地低于约0.5wt％的单糖。所述单糖吸湿并易引起菊粉组分结块和凝块，单糖量降低将使不希望的性能减少。

另一生产流程可以省略干燥器44并进入第二个浓缩器46，在该浓缩器中将其浓缩至所需固液比，然后贮藏在液体菊粉罐47中。

来自2、51号罐的第二种物流可以通过泵送至2、52号纳米过滤器中进行处理。在该过滤器中，配备有一除去蔗糖以及果糖和葡萄糖的膜，并提供了分子量从480到2288(包括2288)的浓缩物。将来自该滤器的浓缩物送到浓缩器53中，将其浓缩至令人满意的稠度并加料到干燥器54中，在该干燥器中可以将其干燥成基本上没有果糖、葡萄糖和蔗糖的菊粉组分。将该产物贮藏在干燥菊粉容器55中。另一生产流程可以省略干燥器54并进入浓缩器56，在该浓缩器中将其浓缩至所需固液比，然后贮藏在液体罐57中或瓶装。干燥产物或液体产物提供了分子量主要在480到2288(包括2288)的菊粉。

另一菊粉组分可以从罐31中取出并运送经过炭柱32和离子交换柱34，通过罐41直接到浓缩器46中，将其浓缩至所需固液比，从而得到分子量高达2288(包括2288)的最终液体菊粉。这些菊粉产品每种可用于食品和掺合食品的特定用途。

可以使用分离器代替沉淀罐将分子量在2288以上的高分子量菊粉与分子量在2288或以下的菊粉分离。根据所用浓度和Gs量可以分离出不同的菊粉组分。这提供了分子量范围灵活性大的大多数产品。

简言之，可以通过以下实施例更好地描述本发明的优选方法。

                    实施例1

A.提取

菊苣块茎经清洗，在Putsch切片机中切成厚度不超过约0.24cm的大小，然后将其加入US5456893中图2和3所示类型的斜度浸提器(slope diffuser)中。

在斜度浸提器中最好使用pH在5.5-7.0的水作为液体提取介质。在该斜度浸提器中在常压下将水加热至70℃-80℃。将菊苣固体薄片加入斜度浸提器的下端并与热水逆流移动，从菊苣中提取菊粉。菊苣固体在US5456893的斜度浸提器中的停留时间为约20分钟-1小时。

B.杀菌和澄清

将来自斜度浸提器的富含菊粉的浸提水收集在一容器中，然后泵送至以3600RPM旋转的推进式澄清离心机。在该离心机中将悬浮的固体颗粒和浆除去。然后澄清的富菊粉浸提水借助重力从离心机流到杀菌罐——蒸汽夹套罐中。在该罐中在常压下通过6.8kg废蒸汽将澄清(无浆)富含菊粉的浸提水加热到91-93℃持续约15分钟，以便杀死细菌，使其中的蛋白质颗粒凝固并使酶变性。将富含菊粉的水从杀菌罐泵送至加料罐，以送入到过滤器，从而将凝固的蛋白质、不溶性颗粒和细菌与富含菊粉的水分离。

将经过杀菌的富含菊粉的水通过在美国Filter Membralox Unit中的1000埃陶瓷滤器。该过滤除去了渗透物中的细菌和大小在1000埃以上的几乎所有不溶性颗粒。将经过过滤的富含菊粉水渗透物收集在罐中进一步加工。

在该Membralox过滤器中除去约1/3体积，并将约2/3的浓缩物循环至放置于杀菌器前面的澄清离心机中。以这种方式，将Membralox过滤器中的浓缩物的固体含量保持在一合理低值，并使该Membralox过滤器元件的堵塞最小。

C.将菊粉分离成不同分子量组分

在通过1000埃大小的过滤器冷杀菌之后，将该菊粉汁引入冷却收集柱并冷却至1-5℃。

将富含菊粉的水提取介质分成2部分，每一部分含有分子量明显不同的菊粉。

在收集柱中，将经过冷却的较重分子量菊粉从溶液中滴出，它看起来为胶体形式并沉淀于柱底。母液中RdS(折射计干燥物质)越高，较重分子量菊粉形成胶体外观越快。同样，快速冷却将加速较重分子量菊粉形成悬浮菊粉胶体。

随着时间(约24小时)和静态条件(固体含量至少约5％，优选至少约10％(w/v)，并且理想地至少约15％(w/v)(百分比是指每100毫升水中的菊粉克数))推移，悬浮的菊粉将沉淀到低温收集柱的底部。然后将所剩的上层液从上端虹吸，通过(活性)炭过滤器，浓缩并瓶装、罐装或冷冻作为填充剂(即蔗糖代用品)糖浆，或者进一步干燥。

然后可以将剩余胶体外观的菊粉泵送至“洗涤柱”，或者在低温收集柱中用蒸馏水、去离子水或臭氧化水洗涤。以其最简单形式，将洗涤水通过等体积不堵塞水分配器引入低温收集柱的底部。水具有足够的压头，由此将水加料至通过分配器，均匀地经过低温收集柱和/或洗涤柱的横截面。由于水的压头和引入的洗涤水的密度较低，洗涤水将均匀升至沉淀菊粉柱并洗涤糖和较轻分子量菊粉达到低温保持柱的上截面。较重分子量菊粉因其分子量较大将慢慢沉到柱的下面，同时沉降的较重分子量菊粉将较轻分子量菊粉向上推，因此易于通过分子量分离菊粉。

在1.8m洗涤柱中用7.6升去离子水将46cm(7.6升)沉淀菊粉洗涤一次之后，结果示于表3中。用于洗涤的水约为21℃。在约7℃下将该柱静置30小时。

                                     表3

                             沉淀菊粉的第一次洗涤

产品名称	样品	果糖/葡萄糖组分	蔗糖组分	轻分子量组分		重分子量组分
							分子量180	分子量340	分子量340-2288	分子量480-2288	分子量2450和以上
		洗液	A	3.95％	1.15％	51.14％						49.99％	44.91％
沉淀物	B						2.97％	0.94％	47.42％	46.48％	49.55％

(所有百分比都以干重计)

为了通过分子量增加菊粉的分离，可以使用第二、第三和甚至第四次洗涤，同时使分离时间更长，洗涤水的温度更低(低至0.6℃)，洗涤柱更高，以及在洗涤中间留在洗涤柱中的物质的温度更低(低至2℃)。每次洗涤之后，将可能含有一些有色物质的上层液(但是不希望是胶体菊粉)虹吸掉，如果需要脱色的话通过(活性)炭柱，如果需要的话经过浓缩并以用作填充剂的菊粉糖浆包装。

在洗涤表观胶体菊粉时，只要将表观洗涤水保持在2-7℃以及将洗涤柱保持在2-7℃，几乎没有表观胶体菊粉再溶解。胶体菊粉的溶解度与围绕它的液体的温度之间存在正相关。同时周围液体中的菊粉浓度与较重分子量菊粉在其中的溶解度之间存在负相关。如果将洗涤水的体积限制在每体积菊粉胶体洗涤水的体积不到1体积并且整个过程的温度保持低温，那么很少有胶体菊粉再溶解。如果时间足够的话，洗涤水将变透明，并且有时在暗色上层与表观上为不透明的白色菊粉胶体之间有一清晰线。

在每次洗涤以及根据需要通过活性炭柱除去颜色和浓缩(通过反渗透或真空蒸发)的处理之后，上层液经澄清，然后虹吸出来。

沉淀的悬浮菊粉在柱中静置，使较重分子量菊粉的浓缩物沉淀到下面。根据沉淀菊粉的稠度，可以将该菊粉从柱中经虹吸、排放或舀出。

为了更清楚地将上层液中的较重分子量菊粉与果糖和葡萄糖分离，将该上层液通过一过滤器，优选安装在美国滤器外壳中的Synder(商标)专用超滤膜。一个例子为示于表4中的样品C浓缩物。样品D显示了如何用所设计滤膜分离。

                                         表4

                               最终菊粉产品的分子量特征

产品名称	样品编号	果糖/葡萄糖组分	蔗糖	轻分子量组分                                重分子量组分
							分子量180	分子量340	分子量340-2288	分子量480-2288	分子量2450和以上
		菊粉填充剂	CD	0.76％0.76％	轻分子量组分0.14％	86.34％						86.20％	12.83％12.83％

(所有百分比都以干重计)

任选地，可以将浓缩物通过色谱分离柱除去大多数二糖。

                    实施例2

与实施例1相同进行提取。同样如实施例1进行不同分子量的分离，只是不从沉淀罐中倾析出上层液，而是将沉淀物和上层液同时冷却并加入离心机中，优选在约0-约7℃的范围内冷却。进行离心以将沉淀物与上层液分离。实施例2的其它步骤与实施例1的相同。

本发明的新型菊粉组分具有在室温下提高的水溶性。本发明的菊粉组分在约10℃-约25℃的温度下以至少约5g/100ml水(≥0.05w/v)，优选至少约10g/100ml水(≥0.1w/v)，理想地至少约20g/100ml水(≥0.2w/v)的量溶于水。水溶性意思是能溶于水。

本文中所用的术语“可溶混性”意思是菊粉在水中溶解点之上与水混合的能力。

已观察到本发明的菊粉组分在22℃下以例如约40g/100ml以上的量与水混合时呈现出浑浊，这是作为本发明一个实施例的水混性特征。这种浑浊比菊粉组分添加到水中表现出更不透明。

通过本发明方法生产的新型菊粉组分为分子量在约340-约2288、优选约480-约2288之间且溶于水的多糖。因此，本发明的新型菊粉组分特别适宜与其它食品，特别 是其它水溶性食品混合，或者与人造甜味剂混合。

人造调味剂的意思是除蔗糖、葡萄糖、果糖和乳糖之外的任意甜味剂，是可以被人安全摄取的合成化合物或者来自天然存在物质的那些，例如来自植物组分的那些。本文定义的人造甜味剂的例子包括天冬甜素、糖精、三氯半乳蔗糖(“Splenda”^TM)、乙酰舒泛钾(“Sunett”^TM)、木糖醇、山梨糖醇、甘露糖醇、麦芽糖和麦芽糖醇。前述人造甜味剂的组合可以单独地使用，或者与本发明的菊粉组分掺合和组合使用。

有些情况下，可以根据需要将蔗糖、葡萄糖、果糖或乳糖中的一种或多种单独或与一种或多种人造甜味剂一起并与本发明的菊粉组分组合。这些组合将降低热量，同时因存在菊粉组分而获益。

本文所述的本发明益处有许多。在新型菊粉组分颗粒形式中，产品降低了吸湿性。同样，当溶于水时，颗粒产品较易溶解以及形成不溶性沉淀化合物的趋势降低。本发明的新型组分制备了一种与人造甜味剂混合的理想填充剂。

由于颗粒形式的新型菊粉组分降低了吸湿性的事实，因此本发明的菊粉组分使得贮藏过程中结块或凝块的趋势降低。特别是当将产品用于与人造甜味剂混合时，对特别希望速溶的产品而言没有结块或凝块是非常重要的。

本发明的菊粉组分提高了口感并且在嘴中没有形成令人不快的粘性物质，或者是有些其它菊粉产品的特征。

当与水混合时，本发明的菊粉组分形成粘性结块或凝块的趋势降低。本发明的菊粉组分还使得在水中静置时沉淀的趋势降低。

优选菊粉组分含有分子量在约480-2288的多糖，并且其中基本上没有蔗糖；例如，二糖(如蔗糖)低于2％，优选低于1wt％。该特定组分特别适用于关心健康的人群。由于肥胖人增加，因此从膳食中除去蔗糖的愿望也在增加。而且，糖尿病患者必需从其膳食中除去蔗糖。因此，该特定新型组分特别适宜满足关心健康的人群的需要和要求。

本发明的优选实施方式为小袋形式，它含有至少一种甜度与1、2或更多茶匙蔗糖相当的量的人造甜味剂以及至少一种作为填充剂的本发明菊粉组分。

本发明的方法有许多优点。具体地说，实施该方法不需要过多成本。该方法还比至今工业上使用的方法的费用要低并且提供更恒定的产品。本发明的新型菊粉组分受热稳定，因此可用于焙烤食品。人造甜味剂三氯半乳蔗糖也对热稳定；因此，可将三氯半乳蔗糖与本发明的新型组分混合代替蔗糖用于烹调和焙烤中。

本发明的许多其它优点和益处对本领域技术人员来说将是显而易见。此外，本领域技术人员可以在不改变本发明的精神和范围的情况下对产品和方法进行许多改进和改变，这些都是显而易见的。

Claims (42)

1.提高了室温下的水溶性和/或水溶混性的新型菊粉组分，含有：至少两种不同多糖，每种具有340-2288的不同分子量，所述菊粉组分含有0.76wt％或更少的单糖和低于25wt％的分子量在2288以上的多糖，所述菊粉组分在10℃-25℃下具有至少5g/100ml水的溶解度。

2.如权利要求1的菊粉组分，在10℃-25℃下具有至少10g/100ml水的溶解度。

3.如权利要求1的菊粉组分，在10℃-25℃下具有至少20g/100ml水的溶解度。

4.如权利要求1、2或3的菊粉组分，含有至少三种分子量从340-2288的不同多糖。

5.如权利要求1、2或3的菊粉组分，含有至少四种分子量从340-2288的不同多糖。

6.如权利要求1、2或3的菊粉组分，含有低于20wt％的分子量在2288以上的多糖。

7.提高了室温下的水溶性和/或水溶混性的新型菊粉组分，含有：至少两种不同多糖，每种具有480-2288的不同分子量，所述菊粉组分含有低于2wt％的二糖和低于25wt％的分子量在2288以上的多糖，所述菊粉组分在10℃-25℃下具有至少5g/100ml水的溶解度。

8.如权利要求7的菊粉组分，在10℃-25℃下具有至少10g/100ml水的溶解度。

9.如权利要求7的菊粉组分，在10℃-25℃下具有至少20g/100ml水的溶解度。

10.如权利要求7、8或9的菊粉组分，含有至少三种分子量从480-2288的不同多糖。

11.如权利要求7、8或9的菊粉组分，含有至少四种分子量从480-2288的不同多糖。

12.如权利要求7、8或9的菊粉组分，含有低于1wt％的二糖。

13.如权利要求7、8或9的菊粉组分，含有低于20wt％的分子量在2288以上的菊粉。

14.一种新型食品产品，含有：至少一种人造甜味剂，以及含有权利要求1或权利要求7所述的菊粉组分。

15.如权利要求14的新型食品产品，其中所述人造甜味剂包括天冬甜素。

16.如权利要求14的新型食品产品，其中所述人造甜味剂包括三氯半乳蔗糖。

17.如权利要求14的新型食品产品，其中所述人造甜味剂选自木糖醇、山梨糖醇、甘露糖醇和麦芽糖醇中的一种或多种。

18.一种新型食品产品，含有：至少一种人造甜味剂，以及含有权利要求1或权利要求7所述的菊粉组分。

19.如权利要求18的新型食品产品，其中，所述菊粉组分含有低于1wt％的二糖。

20.如权利要求18或19的新型食品产品，其中所述人造甜味剂包括天冬甜素。

21.如权利要求18或19的新型食品产品，其中所述人造甜味剂包括三氯半乳蔗糖。

22.如权利要求18或19的新型食品产品，其中所述人造甜味剂选自木糖醇、山梨糖醇、甘露糖醇和麦芽糖醇中的一种或多种。

23.一种甜味剂颗粒，含有：至少一种人造甜味剂和菊粉组分，所述至少一种菊粉组分含有至少75wt％的分子量在2288和以下的至少两种多糖，所述至少一种菊粉组分含有低于2wt％的二糖，所述菊粉组分在10℃-25℃下具有至少5g/100ml水的溶解度。

24.如权利要求23的甜味剂颗粒，含有低于20wt％的分子量在2288以上的多糖

25.一种甜味剂颗粒，含有：至少一种人造甜味剂，和权利要求1或权利要求7所述的菊粉组分。

26.如权利要求23、24或25的甜味剂颗粒，其中所述人造甜味剂包括天冬甜素。

27.如权利要求23、24或25的甜味剂颗粒，其中所述人造甜味剂包括三氯半乳蔗糖。

28.如权利要求23或24的甜味剂颗粒，其中所述人造甜味剂包括糖精。

29.如权利要求23、24或25的甜味剂颗粒，其中所述人造甜味剂选自木糖醇、山梨糖醇、甘露糖醇和麦芽糖醇中的一种或多种。

30.一种新型液体食品产品，含有：水、至少一种甜味剂和权利要求1或权利要求7所述的菊粉组分。

31.如权利要求30的液体食品产品，其中所述人造甜味剂包括天冬甜素。

32.如权利要求30的液体食品产品，其中所述甜味剂包括葡萄糖和/或果糖。

33.如权利要求30的液体食品产品，其中所述甜味剂包括蔗糖。

34.如权利要求30的液体食品产品，其中所述人造甜味剂包括三氯半乳蔗糖。

35.如权利要求30的液体食品产品，其中所述人造甜味剂选自木糖醇、山梨糖醇、甘露糖醇和麦芽糖醇中的一种或多种。

36.一种制备权利要求1或权利要求7所述的菊粉组分的方法，包括：

a).将含有菊粉的根、块茎或球茎植物料细分；

b).从所述细分植物料中用水提取菊粉；和

c).从所述提取操作中将富含菊粉的浸提水分离成含有至少75wt％的分子量为2288和以下的多糖组分，所述分离操作包括：将所述富含菊粉的浸提水引入至少一个沉淀罐中并使较高分子量多糖与水溶性较低分子量多糖分离，同时将所述罐中的所述富含菊粉的水的温度保持在0℃-7℃，和

d).将水溶性菊粉组分与较高分子量菊粉组分分离。

37.如权利要求36的方法，其中还包括将所述水溶性菊粉组分通过一膜，以除去单糖。

38.如权利要求37的方法，其中还包括将所述水溶性菊粉组分通过一膜，以除去二糖。

39.如权利要求36、37或38的方法，其中所述含有菊粉的植物料包括菊苣根。

40.如权利要求36、37或38的方法，其中所述富含菊粉组分的浸提水还经处理以除去菊苣根的苦味特征。

41.如权利要求36、37或38的方法，其中所述含有菊粉的植物料包括菊芋块茎。

42.如权利要求36、37或38的方法，其中所述含有菊粉的植物料包括大丽花块茎。

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