CN1736245A - 经交联或经抑制的淀粉产品的用途 - Google Patents

Abstract

本发明涉及经交联或经抑制淀粉在控制和/或调节哺乳动物血糖水平和饭后吸收中的用途。当把此类化学改性淀粉适当地配制入食品时，可用来在较长时间内向消费者提供葡萄糖并提供更恒定的葡萄糖水平。

Description

经交联或经抑制的淀粉产品的用途

本申请要求2004年7月29日提交的临时申请60/591,997的权益

背景技术

本发明涉及经交联或经抑制淀粉在控制或调节血糖水平中的用途。当此类淀粉用作食品和饲料来源时，通过改变饭后吸收时间和速率来控制和/或调节哺乳动物的血糖水平。

在典型的西方饮食中，淀粉是主要能量来源。大多通过烹调形式食用的精制淀粉(精制淀粉的说明参见Imberty等的Die Starke，43(10)，375-84(1991))被迅速和完全地消化，这通常造成血糖快速升高。然而，一些精制淀粉在小肠中能耐酶水解，以致于这些淀粉在它们到达大肠并于此为寄居的微生物所利用之前，基本上不分解(这定义为耐受淀粉或RS)。根据它们的来源和耐受性方式，Englyst(Englyst，H.N；等人Eur J.Clin Nutr 46(附录2)：S33-S50，1992)定义了三种不同种类的耐受淀粉。第四种类型的RS是后来由Brown(Brown等人，FoodAustralia，43(6)，272-75(1995))描述的，涉及含有醚、酯类的化学改性淀粉和耐酶消化的交联淀粉。

术语“有效(available)碳水化合物”定义为食品中碳水化合物的总量减去不易消化的碳水化合物的量。不易消化的碳水化合物包括食用纤维，糖醇和不易消化的糖。食用纤维的大类包括以上由Englyst和Brown定义的几类淀粉(RS1到4)。在一些已公开的例子中，耐受淀粉作为食用纤维(例如Chui等人US专利号5,902,410)使用标准试验方法(参见AOAC 985.29和991.43)被测量或定量并且不提供或提供很少可吸收的餐后葡萄糖，但可在大肠发酵。此外，耐受淀粉的存在影响食品中有效碳水化合物的量，其方式与食用纤维(例如纤维素、菊粉、车前子(psylium)和糠)影响有效碳水化合物量的方式相同。

血糖响应(GR)指在0到120分钟时间周期内食物对于血糖水平的不同影响(NIH公开号为99-38921999)。它被测量为对于特定一天、特定食物样品在个体受试者中血糖响应曲线下的增量面积。各种食物的血糖响应的大小和持续时间反映了含有葡萄糖的组分，诸如淀粉的消化和吸收的速度和程度的变化。这一直用于确定个别食物餐后葡萄糖响应的大小，还用于比较(相对的血糖响应)使用相同样品或供应量的食品。这用于测定人和动物摄取的食品对血糖的影响。

在本申请中使用的血糖指数(GI)(Jenkins D.J.A等人，Am J.Clin.Nutr.34(3)：362-66(1981))定义为“试验食品50g的有效碳水化合物部分的血糖响应曲线下的增量面积，表示为相对由相同受试者所摄取的标准食品的相同量的有效碳水化合物的响应百分数”。对标准食品给予固定值100，可以是50g的葡萄糖或者50g的白面包。

该GI设法定量在食品中的的各种成分相互作用和它们在如何消化碳水化合物源以及在葡萄糖吸收中的作用。由于在试验食品中要求规定量的有效碳水化合物(50g)，因此必须消耗更大(有时还要大得多的)部分的试验食品。换句话说，富含脂肪、蛋白质或食用纤维的食品要求更大用量以便摄取所需要的50g有效碳水化合物。

当摄取食品时，葡萄糖在血液中的量服从两个基本机理。第一个是当食物被消化时，葡萄糖进入血流的吸收率。第二个机理是葡萄糖从血流进入躯体组织的的吸收率。虽然这是两个机理的简单理解，但一个本领域技术人员可以认识到该机理、所涉及反应和过程的复杂性和多层面性。在正常健康的个体中，身体具有调节血糖水平在某些特定范围内的机能(按照American DiabetesAssociation，Diabetes Care，24(附录)，1-9(2001)的说明，空腹血浆葡萄糖水平为3.9-6.1mmol/L)。例如，血糖水平提高刺激胰岛素的产生，胰岛素的作用不仅有促进将葡萄糖吸收进入组织，而且在脂肪和蛋白质的新陈代谢中发挥主要作用。因此，已经显示引起血糖浓度激增的食品，产生快速(但不均匀(but offset))升高的血清胰岛素水平，其导致通过肌细胞、脂肪组织和肝脏吸取、储存和使用葡萄糖，从而使血糖浓度平衡在“正常”范围内。

吸收到组织中的葡萄糖可以转化成糖元作为肌肉的储存方式。糖元在生理活动时使用而在休息时被补充。Carb(碳水化合物)输入是一种过程，运动员在体育活动之前利用该过程增加肌肉中糖元形式能量的储藏。它是“一种训练和营养的改变使肌糖元储藏能在耐久性竞争前最大化的策略”(Michelle Minehan，AIS Sports Nutrition Program，2003)。如果血糖水平降到某种水平之下，糖元还可以被从肌肉输送到血流以增加血糖水平。

胰岛素产生过量/不足，或体内细胞对于通常由胰岛素产生的作用作出的反应与许多情况有关。胰岛素耐受性(IR)是这样一种情况，其中躯体组织变得不易接受胰岛素从而为实现相同的生理效应需要更高水平的胰岛素。已确定IR的主要影响在于躯体细胞利用的葡萄糖减少，导致脂肪在储存脂肪部位的流动性(mobilization)提高，和躯体组织中蛋白质的消耗(Guyton，AC.，“Textbook ofMedical Physiology“(第7版)，W.B.Saunders Company：Philadelphia，Pa.923-36)。其它由于胰岛素产生过量/不足而导致的情况包括低血糖，高血糖症，葡萄糖调节损害，胰岛素耐受综合症，血胰岛素增多，异常脂血症(dyslipidemia)，异常纤维蛋白溶解(dysfibrinolysis)，代谢综合症，综合症X和糖尿病(II型，又名非-胰岛素依赖性糖尿病(NIDDM))，和可能出现的生理情况，如心血管病，视网膜病，肾病，周围神经病和性功能紊乱。

另一个常常与血糖水平激增和快速摆动有关的影响是不能控制和维持体重。胰岛素在身体内起到许多作用，在葡萄糖向脂肪的转化中也起作用(Anfinsen等人，美国专利公开号2004/0043106)。胰岛素耐受性，要求更高水平的血清胰岛素，被认为是导致体重增加的原因之一，因为胰岛素水平的提高促进了脂肪的不必要储存。专家长期推荐一天时间内吃饭要少量多餐，以力图调节血糖(和相应的能量供应)在一恒定、一致的水平。另外，已经显示血糖水平快速降低(通常发生在剧烈升高之后)诱发健康成人食欲旺盛(饥饿)。另外研究显示，葡萄糖在延长时间内释放导致特定的益处，可包括提高更长时间的饱腹感(重量控制，如减肥和长期重量稳定化)，持续能量释放(提高运动成绩，包括训练)和改善集中注意力和记忆力。

淀粉，或富淀粉原料，可以在较长时间之内向血液中提供葡萄糖，可用于维持正常/健康的血糖水平(即血糖量正常)和减少/消除血糖水平的急剧变化。它将是一种用于预防和治疗上述讨论到的任何情况的优异的碳水化合物源。健康的个体可以利用含有这些淀粉的食品，以实现其控制葡萄糖释放或调节食品中的能量释放，以及预防或治疗许多与血糖和胰岛素浓度不规律有关的疾病的愿望。

现在意外地发现经交联或经抑制淀粉可以控制和/或调节哺乳动物的血糖水平及饭后吸收。另外发现此类经交联或经抑制淀粉，当适当地配制入食品或用作增补，可以给消费者提供较长时间内受控的和/或受调节的葡萄糖向血液的补给。

发明概述

本发明涉及经交联或经抑制淀粉在控制和/或调节葡萄糖在消耗后(即饭后)由食品或添加物中释放速率的用途。此类淀粉包括通过使用本领域已知的方法处理天然的淀粉或富淀粉材料，如面粉或粗面粉以交联或抑制淀粉而制备的那些淀粉，特别是采用三偏磷酸钠(STMP)和/或三磷酸钠(STPP)处理的那些淀粉。此类经交联或经抑制淀粉，可能减少初始剧烈升高的血糖，并且当适当地配制入食品时，可向消费者提供较长时间内受控制/调节的葡萄糖，并有助于提供正常的/健康的血糖水平，包括那些显现抗胰岛素性的个体。

在这里使用的“粒状”的含义是要表示没有用任何化学或物理方法凝胶化或分散。粒状淀粉可以使用显微镜方法由在偏振光下存在的双折射(马耳他十字形)测定。粒状淀粉在它们的凝胶温度以下，也显著地不溶于水。非粒状淀粉是那些已被处理或加工为在它们的凝胶温度(典型地约65℃)下易溶于水(CWS)的淀粉。一些淀粉可被加工而变得可溶，然后允许逆转形成在100℃下不再可溶的粒子(晶粒)，但还是非粒状。在本发明的一个实施方案中，使用该粒状淀粉。

大多数研究人员和公开文献选择两时间点以测量碳水化合物的消化力。这些点为摄入后或对于生物体外技术在酶解消化开始后的20和120分钟，但并不能准确地反映胃部和小肠的吸收。出于本申请的目的，在20，120和240分钟时测量各种样品的消化作用，以更好的讲述这些样品在哺乳动物消化系统中会具有的真实生理效应。

在这里使用的术语“可快速消化淀粉”是指在摄入后第一个20分钟内被完全吸收的淀粉或其部分，如通过迅速增加的血糖浓度所测量的(Englyst等人，Eur.J.Nutr.46(附录.2)，s33-s50)。

在这里使用的术语“耐受淀粉”是指一种在小肠中不消化的淀粉或其部分。

术语“可慢慢消化淀粉”是指一种淀粉或其部分既不是可快速消化淀粉也不是耐受淀粉。换句话说，可慢慢消化淀粉是任何在哺乳动物体内整个胃和小肠的长度释放大部分葡萄糖的淀粉(典型地于人体中在20分钟到240分钟之间)。对于这些淀粉更完整的叙述参见Englyst等人，European Journal of ClinicalNutrition，1992，46，s33-s50。(注解：与在20和240分钟之间释放其葡萄糖的淀粉相反，Englyst描述的可慢慢消化淀粉在20和120分钟之间释放其葡萄糖。)

在这里使用的术语“结合磷”是指如通过实施例部分阐述的试验测定的结合的磷，而添加的结合磷是指结合的磷不是天然地存在于淀粉中而是通过化学或其它方法加入。因此可以由从改性淀粉的结合磷中扣除未改性淀粉基的结合磷测定添加的结合磷。

附图的简述

图1描绘与普通淀粉作比较的缓慢葡萄糖释放，以及含有此类淀粉的食品的理想的葡萄糖释放。

图2描绘未蒸煮的以各种程度与STPP/STMP交联的玉米淀粉的实际的葡萄糖释放。

发明详述

本发明涉及经交联或经抑制淀粉在控制和/或调节哺乳动物的血糖水平和饭后吸收中的用途。此类淀粉是通过使用本领域已知的方法处理天然的淀粉或富含淀粉材料，如面粉或粗面粉，以交联或抑制淀粉来制备的，特别是采用三偏磷酸钠(STMP)和/或三磷酸钠(STPP)进行处理。此类经交联或经抑制淀粉，当适当地配制入食品或作为一种添加物被摄取时，相比较其它类型的淀粉，可为消费者在较长时间周期内(对应于材料位于胃部/小肠内的时间)提供更恒定的血糖(预防/最小化剧烈升高)水平。此类淀粉和含有这些淀粉的食品将帮助消费者调节和维持正常健康的血糖水平。

在这里使用的淀粉，包括全部淀粉，面粉和含来源于块茎、谷物、豆类和种子或任何其它天然来源的含淀粉的材料，它们均可适用于本发明。在这里使用的天然的淀粉，是一种自然得到的淀粉。另外适用的淀粉可产生自通过标准育种技术，包括杂交，易位，倒置，转化或任何其它基因或染色体工程的方法使其包含变异而获得的植物，其典型地称为遗传改性生物体(GMO)。另外，通过已知标准诱变育种方法而产生人工突变(包括那些来自化学诱变)和以上遗传组合变异的植物产生的淀粉也适用于本发明。

淀粉的典型来源为谷类，块茎，根，豆类和水果。天然的来源可以是谷类(玉米)，豌豆，土豆，甘薯，香蕉，大麦，小麦，大米，燕麦，西谷米，苋属植物，木薯淀粉(木薯)，竹芋粉，美人蕉，黑小麦和高粱，也可以是其蜡质的(低直链淀粉)变异品种。特别有用的来源包括玉米，土豆，木薯和大米。在这里使用的术语“蜡质的”或“低直链淀粉”意思是包括按直链淀粉重量计，含有至多约10％，特别是至多约5％，更特别为至多约2％重量的淀粉。具体化的，本发明内涉及全部淀粉并且意思是包括全部淀粉源，包括那些天然存在的，遗传改变的，或杂交育种获得的。然而，淀粉中直链淀粉大于40％的高直链淀粉，不适合用于本发明。

本发明的淀粉可以通过采用多官能(即双功能)交联剂处理天然淀粉或富淀粉材料而制备，或使淀粉经已知工艺以产生抑制作用。在一个实施方案中，该试剂选自三偏磷酸钠，三磷酸钠及其组合。此类交联改性为本领域已知并在Modified Starches：Properties and Used中举例公开，Wurzburg Ed.CRC出版公司，Florida(1986)。一个本领域技术人员可以认识到通过改变反应条件和试剂，也许可能改变双-取代反应相对单-取代反应的水平和比率。该比率怎样影响消化和吸收入体内的速度依赖于许多因素，包括淀粉类型、直链淀粉含量和粒状组分/构象以及试剂类型和反应条件。该消化速率还取决于食品制备的途径或方式，以及个体对此类食品的反应，包括在每一个体中的生物化学和生理机能的变化。

除了别的因素以外，交联的量取决于淀粉、交联试剂和淀粉在摄入前是否被蒸煮等。当使用交联试剂，如使用STMP时，交联的量可通过结合磷的含量测定，并且在本发明中，(交联的量)以可慢慢消化的有效量来表征。在一个实施方案中，结合磷的量在0.10-0.35％范围之内。如果使用不同的淀粉抑制方式，必须用可替代的方法确定反应效率和抑制水平。

淀粉可以进一步改性以提供所希望的结构和/或物理性能。另外的改性可以在交联/抑制之前或之后完成，取决于另外的改性的类型。关于此类改性如何并用以及以怎样的顺序完成在本领域技术人员已知范围内。另外的改性可以包括减少分子量，如酸转化和/或酶处理，以及用环氧丙烷(PO)、环氧乙烷(EO)、辛烯基琥珀酸酐(OSA)取代，乙酰化，氧化和糊精化。

如上所述的改性通常地采用某种形式的pH控制或pH调节在含水介质中完成。一个熟练的从业者将容易理解进行这些反应的材料和设备的多样性。这些反应条件的综述，参见 Modified Starches：Properties and Uses，Wurzburg，编辑，CRC出版公司，Florida(1986)，第4章。其它反应介质和条件也可使用，并且可提供在本发明的范围内的材料。这些包括，但不限于，干热反应，溶剂反应，超临界流体反应和气体条件。

淀粉可以以粒状或使用本领域已知技术凝胶化之后改性。此类技术包括那些，例如在美国专利US4,465,702,US5,037,929,US5,131,953和US5,149,799中公开的。还可参见 Starch：Chemistry and Technology，第III卷-Industrial Aspects的第XXII章“Production and Use of Pregelatinized Starch”，R.L.Whistler和E.F.Paschall，editors，Academic Press，New York 1967。

本发明的淀粉可以被转化，如通过氧化、酸水解、酶水解、热和/或酸糊精化而制成的流动性或稀糊(thin-boiling)淀粉。这些方法是本领域公知的。

为确保食品安全，该淀粉可以用任何本领域已知的方法纯化以除去淀粉臭味、颜色或消毒微生物的污染，或其它淀粉中天然存在或加工过程中产生的不良成分。适用于处理淀粉的纯化方法公开于EP 554818(Kasica等人)代表的同族专利。碱洗技术也是有用的且描述于以U.S.4,477,480(Seidel)和5,187,272(Bertalan等人)为代表的同族专利。淀粉可以用酶来去除蛋白质以纯化。反应杂质和副产物可以由透析、过滤、离心或任何其它本领域已知的用于分离和浓缩淀粉组合物的方法除去。该淀粉可以使用本领域已知的技术洗涤以除去可溶性低分子量组分，如单糖和二糖类和/或低聚糖。

所得的淀粉通常根据其预定的最终用途而调节到所需pH。一般说来，pH调节到3.0-约6.0。在一个实施方案中，使用本领域已知技术将pH调节到3.5-约4.5。

该淀粉可以使用本领域已知的方法回收，包括但不局限于，通过过滤或干燥，包括喷雾干燥、冷冻干燥、快速干燥或风干。

所得淀粉具有一种改变的消化图谱，以致于在摄入第一个20分钟内，低于25％被消化。第一个20分钟内，一个实施方案中低于20％的淀粉被消化，而在另一个实施方案中，被消化的低于10％。

另外的，所得淀粉在摄入120分钟内有30-70％被消化。在一个实施方案中，该淀粉在摄入120分钟内有至少40-60％被消化，而在另一个实施方案中，120分钟内至少45-55％被消化。

另外，所得淀粉在摄入240分钟内有至少60％被消化。在一个实施方案中，该淀粉在摄入240分钟内有至少70％被消化，而在另一个实施方案中，240分钟内有至少80％被消化，而在又一个实施方案中，240分钟内有至少90％被消化。

对一个本领域技术人员是显而易见的，蒸煮淀粉将影响可消化性和葡萄糖被吸收进入血流的速度。蒸煮效应的综述参见Brown M.A.等人，British Journal ofNutrition，90，823-27(2003)。

最近Brown等人的一项专利申请US 2003/0045504A1中，2003年3月6日公开，引入本申请作为参考，耐受淀粉和食品中的其它组分(如各种脂质)之间的关系，影响可消化性、血糖指数(GI)、血糖响应(GR)和血糖水平。

淀粉很少被单独摄入，而是典型地作为食物产品的成分被消耗。这些食物产品可以被利用以产生希望的葡萄糖释放曲线。在一个实施方案中，该食品被利用以提供基本上零级葡萄糖释放曲线，用于提供基本上恒定和持续的葡萄糖释放速度。

淀粉和富淀粉材料，如面粉，可以按它们的原状态被消耗，不过通常是在蒸煮和/或其它加工之后消耗。因此，本发明要包括那些当被添加到食品中以及被加工后具有改变葡萄糖释放曲线的优点的淀粉。在一个实施方案中，含有加工后淀粉的食品提供基本上零级的葡萄糖释放曲线，用于提供基本上恒定和持续的葡萄糖释放速度。此类食品通过下面实施例部分描述的方法制造。

本发明的交联淀粉不产生通常高血糖点指数淀粉，如大多数的天然淀粉引起的快速增加的血糖水平，而是提供一种在基线之上更缓和的增长，其持续更长的时间周期。它还是耐加工的，因为在摄入含有该淀粉的食品后没有大的和快速的血糖水平增加，并且葡萄糖从制备的和/或加工的食品中的释放基本上恒定。

本发明的经交联或经抑制淀粉可以用于各种食品，包括但不限于：烘焙商品，包括饼干，面包，松饼，百吉饼，小点心，小甜点，馅饼酥皮和蛋糕；谷类食品，条块，比萨饼，意大利面制品，调味品，包括可倾倒的调味品和可调的调味品；饼馅，包括水果和奶油夹心；调味料，包括牛奶沙司和乳品型调味料，如奶酪调味料；肉汁；清淡的糖浆剂；布丁；奶油蛋羹；酸奶；酸奶油；饮料，包括乳品型饮料；糖浆；调味品，甜食和口香糖；和汤。

可食用品还包括营养食品和饮料，包括营养增补剂，糖尿病患者产品，用于持续能量释放的产品，如运动饮料，营养棒和能量棒。

该经交联或经抑制淀粉可以还用于各种动物饲料产品，提供所希望的断奶后动物生长发育的断奶配方，药物配方，营养药物(nutraceuticals)制品，非处方药(OTC)制品，药片，胶囊剂和其它已知的用于人和/或动物消耗的药物运输载体和/或得益于从配方中恒定释放葡萄糖的任何其它应用。

该经交联或经抑制淀粉可以添加任何需要的或必需的量以获得组合物的功能性。在一个实施方案中，该淀粉可以添加的量，按组合物重量计，为0.01％-99％。在另一个实施方案中，按组合物的重量计，淀粉添加的量为1-50％。如同任何其它淀粉一样可以用同样的方法将该淀粉添加到食品或饮料中，通常由直接混合进入产品或以溶胶的形式添加。该食品可以含有附加组分，例如水。

可食产品可以使用经交联或经抑制淀粉配制，它将提供一种基本上零级的葡萄糖释放速度。此类产品可以为消费者在较长时间周期内提供葡萄糖和更恒定的血糖水平。

控制和/或调节葡萄糖吸收的速率和大小的产品可以提高更长时间周期的饱腹感，并因此在重量控制上有用。它们还可以提供持续能量释放，并因此增加运动成绩，包括训练，和改善集中注意力和记忆力。

该产品还可以提供药物学益处，包括减少糖尿病发展的风险，治疗肥胖病，如减肥或重量控制，和预防或治疗高血糖症，胰岛素耐受，血胰岛素增多，异常脂血(dyslipidemia)和异常纤维蛋白溶解(dysfibrinolysis)。

实施例

下面出现的实施例用于进一步说明和解释本发明，决不认为限定本发明范围。所有使用的百分数均为重量/重量计。

下列使用的试验方法贯穿全部实施例：

模拟消化-(Englyst等人，European Journal of Clinical Nutrition，1992，46， s33-s50)

食品样品被研磨/切碎好象被咀嚼过一样。粉状淀粉样品筛选为250微米或更小的粒度。称量500-600mg±0.1mg的样品并加到样品试管中。10ml的胃蛋白酶(0.5％)、瓜耳胶(0.5％)和HCl(0.05M)溶液加入到每一试管中。

制备空白和葡萄糖标准试管。该空白是20ml的含有0.25M乙酸钠和0.02％氯化钙的缓冲液。葡萄糖标准通过混合10ml乙酸钠缓冲液(如上所述)和10ml的50mg/ml葡萄糖溶液而制备。制备双份的标准。

通过添加18g猪胰酶(Sigma P-7545)到120ml的去离子水中，均匀混合，然后3000g离心10分钟制备酶混合物。收集上层清液，并添加48mg的干转化酶(Sigma 1-4504)和0.5ml AMG E(Novo Nordisk)。

样品试管在37℃预孵化30分钟，然后从水浴中移出，10ml乙酸钠缓冲液与玻璃球/大理石一起加入(用于摇振时帮助物理破碎样品)。

5ml酶混合物被加入到样品、空白和标准样中。在37℃水浴中，约180摇振/分钟水平地摇振这些试管。时间“零”表示酶混合物第一次添加到第一试管中。

20、120和240分钟之后，0.5-ml等分试样从培养样品中移出并放入一个单独的含有20ml 66％乙醇的管中(用于停止反应)。1小时后，一个待分试样在3000g离心10分钟。

每一试管中的葡萄糖浓度使用葡萄糖氧化酶/过氧化物酶方法(MegazymeGlucose Assay Procedure GLC9/96)测量。这是一种比色的方法。

淀粉的消化度由计算相对葡萄糖标样的葡萄糖浓度确定，使用的转化因子为0.9。20、120和240分钟之后得到的结果作为“淀粉消化％”(干重计)。该实验误差确定为±4。

每一样品分析批次包括一种未煮过的玉米淀粉参比试样。玉米淀粉可接受的％消化值范围是：

时间(分钟)	20	120	240
				样品1(对照)1	18±4	80±4	90±4

¹Melogel^淀粉，玉米淀粉是从National Starch and Chemical Company，Bridgewater，NJ，USA商购的。

结合磷分析

在5％乙二胺四乙酸溶液中制备1.7％的淀粉浆，并搅拌5分钟并过滤。在过滤器上用200ml的去离子水洗涤样品四次。在室温下烘干样品。在4N HCl中定量地制备3％淀粉浆，加入沸石，然后煮沸样品7分钟，冷却到室温，用去离子水定量地稀释，离心除去任何可能的微粒。然后对样品中的磷用感应耦合等离子体光谱测定法(ICP)通过标准分析方法分析以获得结合磷总量。添加的结合磷由从改性淀粉中的总结合磷扣除非改性淀粉的总结合磷确定。

小甜点/饼干食品体系模型

按如下所述的方法来模建小甜点的制备模型。

测量实验淀粉的水分重量。

计算调节该淀粉的水分含量为25％(w/w)需要补给的水的量，这是典型的小甜点和饼干面团的水含量。

称量50g的淀粉加入Sunbeam Mixmaster的搅拌缸中，搅拌叶片下降进入缸中，并将混合器打到“fold”位置。

以喷水到淀粉上的方式开始加入预先计算量的水，同时混合以确保均匀的水分分配。水在5分钟内完全加入；在“fold”设置下继续混合直到淀粉不再粘住搅拌缸的壁。总搅拌时间为8-10分钟。

输送50g的水合淀粉进入一个铝罐(145mm×120mm×50mm)中，并均匀展开覆盖整个盘底部。

190℃预热烘箱。

在190℃烘焙该水合淀粉20分钟。

从烘箱中取出该淀粉，立即放入4oz(118.3ml)的塑料罐中并扣紧盖子。

冷却该淀粉到室温和确定烘焙淀粉中水分的重量。该烘焙淀粉的水分含量应该在5-8％(w/w)，这对于小甜点和饼干是典型范围。

立即试验葡萄糖从淀粉中的释放或储藏它在一个气密容器用于随后几天的试验。

实施例1-交联淀粉的制备

样品1-对照玉米淀粉；Melogely^淀粉，可从National Starch and ChemicalCompany，Bridgewater，NJ，USA商购。

样品2-称量3,000ml的自来水加入反应容器。搅拌下添加100g Na₂SO₄并搅拌直到溶解。伴随充分的搅拌，添加2,000g玉米淀粉，然后根据需要滴加3％NaOH到该淤浆，达到40ml碱度(实际上667g NaOH对应44.00ml碱度)。搅拌该淤浆1小时并记录pH(pH 11.68)。温度调节到42℃。添加160g的99/1的STMP/STPP共混物并容许反应4小时。记录最终的pH和温度(pH 11.02和42℃)。该pH用3∶1HCl调节到5.5(pH 5.47使用164.99g HCl)。过滤所得淀粉饼，用3,000ml自来水洗涤两次。破碎该饼并风干。

样品3-称量3,000ml的自来水加入反应容器。搅拌下添加100g Na₂SO₄并搅拌直到溶解。伴随充分的搅拌，添加2,000g玉米淀粉，然后根据需要滴加3％NaOH到该淤浆，达到40ml碱度(667gNaOH对应44.00ml碱度)。搅拌该淤浆1小时和记录pH(pH 11.69)。调节温度到42℃。添加160g的99/1的STMP/STPP共混物并容许反应17小时。记录最终的pH和温度(pH 11.32和42℃)。用3∶1HCl调节该pH到5.5(pH 5.57使用146.88gHCl)。过滤所得淀粉饼，用3000ml自来水洗涤两次。破碎该饼并风干。

样品4-称量3,300ml的自来水加入反应容器。搅拌下添加110g Na₂SO₄并搅拌直到溶解。伴随充分的搅拌，添加2,200g玉米淀粉，然后根据需要滴加3％NaOH到该淤浆，达到40ml碱度(733gNaOH对应44.14ml碱度)。搅拌该淤浆1小时和记录pH(pH 11.71)。温度调节到42℃。添加220g的99/1的STMP/STPP共混物并容许反应17小时。pH用调节装置和3％NaOH(消耗556.6g)保持。记录最终的pH和温度(pH 11.19和42℃)。用3∶1HCl调节该pH到5.5(pH5.49使用285.38gHCl)。过滤所得淀粉饼，用3,300ml自来水洗涤两次。破碎该饼并风干。

样品5-称量2500磅(1134kg)的自来水加入反应容器。搅拌下添加100Ibs(45.4kg)Na₂SO₄并搅拌直到溶解。充分的搅拌下，添加2,000 Ibs(907.2kg)的玉米淀粉。然后根据需要以4 Ibs/分钟(1.8kg/分钟)添加3％NaOH到淀粉浆中，达到40ml碱度(约600Ibs(272.2kg)NaOH对应于46ml碱度)。混合物搅拌1小时并记录该pH(pH 11.6)。温度调节到108°F(42℃)。添加200Ibs(90.7kg)的99/1的STMP/STPP共混物并反应17小时。记录最终的pH和温度(pH 11.4和108°F(42℃))。根据需要，用3∶1HCl调节pH到5.5(pH 5.4使用75Ibs(34kg)HCl)。洗涤后的淀粉在Merco离心机中离心并快速干燥。

样品8，9，11，13，14，15和16根据样品3的相同方法制备。调节99/1的STMP/STPP共混物的量以获得希望的结合磷水平。

样品18-称量750ml的水加入反应容器。搅拌下添加2.5g的NaCl并搅拌直到溶解。500g的淀粉被加入到该盐溶液。根据需要滴加3％NaOH到淤浆中并强力搅动，到达pH 11-11.5，搅拌该淤浆1小时并记录pH(pH 11.43)。添加20g的POCl₃并容许反应30分钟，同时在室温下搅拌。用3∶1HCl调节pH到5.5。过滤所得淀粉分饼，用750ml自来水洗涤两次。破碎该饼并风干。

测定每一未煮淀粉样品的结合磷的量和葡萄糖的释放量。结果在下表I中列出。

  表I

淀粉基	样品标识符	STMP/STPP	结合磷	释放的葡萄糖O/T(％)
									(在淀粉中％)	(％)	20分钟	120分钟	240分钟
臼齿形玉米臼齿形玉米臼齿形玉米臼齿形玉米臼齿形玉米	12345	天然的881012	0.040.120.210.310.40	1717910	75714882	858062154

可以从表I看出，样品3显示淀粉可以使用STMP和STPP组合交联以获得本发明的改变的消化曲线。这些淀粉的消化曲线描绘在图2中。

实施例2-模型食品体系中的葡萄糖释放

各种基础淀粉根据实施例1的一般方法使用STMP/STPP改性以获得多种总的结合磷水平。照现在的样子或在模型食品体系中测试这些淀粉的可消化性。

结果见下面的表II。

样品#	基础淀粉	总的结合磷(％)	模型	T＝20分钟	T＝120分钟	T＝240分钟
1	臼齿形(dent)	N/A	N/A	18	80	85
							2	臼齿形	N/A	小甜点	29	73	80
3	臼齿形	0.24	N/A	1	27	60
							4	臼齿形	0.12	小甜点	19	65	75
5	臼齿形	0.14	小甜点	14	47	56

样品#	基础淀粉	总的结合磷(％)	模型	T＝20分钟	T＝120分钟	T＝240分钟
6	高直链淀粉(～70％)	N/A	N/A	11	26	30
							7	高直链淀粉(～70％)	N/A	小甜点	9	23	27
8	高直链淀粉(～70％)	0.23	N/A	6	13	16
							9	高直链淀粉(～70％)	0.25	小甜点	7	16	18

10	木薯淀粉	N/A	N/A	9	42	52
							11	木薯淀粉	0.15	小甜点	14	46	58
							12	蜡质玉米	N/A	N/A	35	94	100
13	蜡质玉米	0.31	小甜点	17	50	60
							14	蜡质玉米	0.41	小甜点	12	31	36
							15	大米	0.17	N/A	17	55	68
							16	小麦	0.21	N/A	22	69	82

可以从表II看出，多种淀粉基可以使用STMP和STPP的组合交联，导致在模型食品系统中本发明的改变的消化曲线。

实施例3-交联试剂的对比

实施例1中用STMP/STPP改性的玉米的消化与用三氯氧化磷(phosphorusoxychloride)改性的玉米相比较。结果见下面表Ⅲ。

表III

样品编号	样品	磷结合(％)	T＝20(％GR)	T＝120(％GR)	T＝240(％GR)
粒状淀粉
						1	臼齿形玉米	na	18	80	90
17	臼齿形玉米STMP/STPP	0.26	1	27	58
						18	臼齿形玉米POCl3	0.27	0	2	2
						小甜点模型
19	臼齿形玉米STMP/STPP	0.26	5	39	63
						20	臼齿形玉米POCl3	0.27	3	11	16

可以从表III看出，臼齿形玉米产品照现在的样子或在模型小甜点中用三氯氧化磷来改性时，在要求的结合磷的范围内没有获得本发明的消化曲线。

实施例4-含有淀粉的食品

以5-40％的水平添加实施例1的淀粉样品以替换六种不同的食品中的面粉或其它碳水化合物成分。全部成分以配方的wt％列出。

1)白面包

2)粗面粉面食

3)营养棒

4)风味酸奶饮料

5)佐茶饼干

6)谷类食品

1)白色面包

特级面粉            55.6

白砂糖              4.3

起酥油              2.8

碘盐                1.1

活性干酵母          0.6

面团质量改进剂      35.0

水                  0.6

总计                100.0

制备：

在Hobart混合器中混合全部成分和水。低速混合2分钟。中速混合14分钟。使生面团静止5分钟。生面团标定分割为面块(510g对应1/2kg面块)。使生面团静止5分钟。在Glimek Dough-molder中模制面块。试验在90％RH，80℃发酵。在210℃烘焙22分钟。

2)粗面粉面食

粗面粉             74.1

水                 23.3

干蛋白             1.5

面团质量改进剂     1.1

总计                 100.0

制备：

在Hobart/Kitchen辅助混合器中混合全部成分和水。低速混合10分钟。给料进入压片机形成面条。放置面条在沸水中煮5-10分钟，并搅拌。排水。

3)营养棒

蛋白质粉末           33.6

糙米糖浆剂           21.3

干燕麦               10.5

蜂蜜                 9.0

脱脂干牛奶           9.7

大豆油               2.8

花生面粉             5.3

苹果沙司或葡萄干浆   7.8

总计                 100.0

制备：

在Hobart混合器中混合全部干燥成分(除燕麦)。在低速下混合5分钟或直到共混。继续混合同时添加液体成分。调入燕麦，同时继续在低速下混合。通过压缩形成希望的棒状。

4)风味酸奶饮料

全脂牛奶高达         100.0

发酵(starter)培养物(Danisco′s Jo-mix NM 1-20)

脱脂奶粉             任选

总计                 100,0

酸奶制备：

预热牛奶到65℃，在10.34兆帕下均化，然后在93℃保持2分钟。冷却混合物到44℃，用发酵培养物发酵。发酵到pH达到4.5，然后冷却到4.5℃。酸奶可被抽吸形成平滑的凝乳。

混合果汁

水                          47.5

浓缩草莓(40-60白利糖度)     40.0

果糖                   10.0

果胶                   2.5

总计                   100.0

果汁制备：

干混果糖和果胶。添加干混合料、水和浓缩草莓到混合器。混合直到果糖和果胶被分散。在80℃热水浴中蒸煮混合汁15分钟，冷却到4.5℃。

最终产物制备：

以9∶1的混合比率共混酸奶和汁混合物。在17.3/3.5(两阶段)兆帕共均化。于4.5℃储藏成品。

5)佐茶饼干

小麦粉                48.0

白砂糖                20.5

乳清粉                1.3

焙烤粉                1.2

盐                    0.6

起酥油                9.6

蛋黄                  2.0

水                    16.8

总计                  100.0

制备：

在Hobart混合器中混合全部干燥成分和起酥油。低速混合5分钟。添加蛋黄和水。低速混合5分钟。生面团碾压或成片，并切成饼干。在176℃烘焙12-15分钟。

6)谷类食品

a)挤出的早餐谷类食品(玉米基)

改性玉米淀粉或面粉    40.0％

玉米糊                45.0％

糖                    10.0％

盐                    2.0％

麦芽                  3.0％

                      100.0％

b)挤出的早餐谷类食品(杂粮)

改性玉米淀粉或面粉     43.0％

大米粉                 11.5％

燕麦粉                 11.5％

小麦粉                 20.4％

糖                     9.0％

麦芽                   2.6％

盐                     2.0％

                       100.0％

制备：

该谷类食品使用本领域已知技术制备。它们被挤出、压片并烘烤或被挤出和膨化。如有必要，进一步干燥该谷类食品以形成最终含水量低于3％。

该食品使用Englyst消化方法消化，并在20，120和240分钟时监测葡萄糖释放。在整个消化时间内葡萄糖基本上是线性释放。

Claims (16)

1、一种可食用产品，包括添加的结合磷酸盐含量为0.10-0.35％的交联淀粉，其中该淀粉提供的葡萄糖释放在20分钟时低于25％，120分钟时在30-70％之间，在240分钟时大于60％，且其中该淀粉不是高直链淀粉。

2、权利要求1所述的产品，其中该淀粉在20分钟时提供低于20％的葡萄糖释放。

3、权利要求1所述的产品，其中该淀粉在20分钟时提供低于10％的葡萄糖释放。

4、权利要求1所述的产品，其中该淀粉在120分钟时提供40-60％之间的葡萄糖释放。

5、权利要求1所述的产品，其中该淀粉在120分钟时提供45-55％之间的葡萄糖释放。

6、权利要求1所述的产品，其中该淀粉在240分钟时提供大于70％的葡萄糖释放。

7、权利要求1所述的产品，其中该淀粉在240分钟时提供大于80％的葡萄糖释放。

8、权利要求1所述的产品，其中该淀粉在240分钟时提供大于90％的葡萄糖释放。

9、权利要求1所述的产品，其中该淀粉应用一种选自三偏磷酸钠，三磷酸钠及其组合的试剂交联。

10、权利要求1所述的产品，其中该淀粉已被糊精化。

11、权利要求1所述的产品，其中该淀粉已被氧化。

12、权利要求1所述的产品，其中该淀粉的存在量占干重的5-40％。

13、权利要求1所述的产品，其中从食物中释放的葡萄糖基本上是零级。

14、权利要求1所述的产品，其中该葡萄糖的释放速度在第一个240分钟内基本上是恒定的。

15、一种控制哺乳动物血糖水平的方法，该方法包括摄入权利要求1所述的产品。

16、一种向哺乳动物提供受调控的葡萄糖补给的方法，该方法包括摄入权利要求1所述的产品。

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