新型聚葡萄糖材料的制作方法
【專利說明】
[0001] 本申請是申請日為2009年07月23日、發(fā)明名稱為"新型聚葡萄糖材料"、申請?zhí)?為200980142399. 4的發(fā)明專利申請的分案申請。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002] 本發(fā)明設及一種新型水溶性聚葡萄糖。該種新型聚葡萄糖包含增加量的具有較高 的聚合度值巧的糖分子并具有高的不可消化纖維含量。而且，本發(fā)明設及制備此種新型聚 葡萄糖的方法和此種新型聚葡萄糖在例如食物產(chǎn)品、藥物產(chǎn)品和個人護理產(chǎn)品的產(chǎn)品中的 用途W(wǎng)及包含此種聚葡萄糖的產(chǎn)品。
【背景技術(shù)】
[0003] 酸催化的糖的聚合反應為公知的現(xiàn)象，該描述于多種常規(guī)的文章、書和專利中。
[0004] 聚葡萄糖為市售可得且所有該些聚葡萄糖產(chǎn)品都包含多種對味道、顏色和熱量值 有貢獻的殘留化合物，例如葡萄糖、山梨醇、巧樣酸和其他化合物。低分子量化合物例如 1，6-葡糖酢和5-哲甲基慷醒引起苦味和臭味。
[0005] US3, 766, 165公開了用作低熱量食物成分的聚合物可通過將右旋糖或麥芽糖，任 選與少量的多元醇，在可食用的聚駿酸催化劑存在時減壓加熱來制備。US3, 876, 794公開 了多種包含同樣物質(zhì)的食物。
[0006] 緊跟該種重要的公開之后，進一步的開發(fā)和研究集中于克服US3, 766, 165和US 3, 876, 794的產(chǎn)品中出現(xiàn)的酸和/或苦味。
[0007] 例如，WO98/41545公開了通過使葡萄糖或含葡萄糖的材料與多元醇在無機酸例 如磯酸、鹽酸和/或硫酸存在下反應制備多糖的方法。依照此公開，如其中建議的低水平的 催化劑使得反應過程中產(chǎn)生最小的臭味或無臭味和幾乎沒有顏色形成。該文獻中公開的方 法可包含進一步的純化方法。
[000引 US5, 831，082描述了通過分離獲得高純水溶性聚葡萄糖的方法。報道的超過 99. 2%水溶性聚葡萄糖包含相當大量的二-、= -和四糖。據(jù)報道此公開的產(chǎn)品沒有苦的余 味。
[0009] US5, 051，500描述了制備無規(guī)結(jié)合的多糖的連續(xù)的方法。
[0010]US2004/0038837設及麥芽糖糊精（此處也稱為聚葡萄糖）與庶糖組合W引起雙 相液體形成的用途。上述產(chǎn)品具有4至22的聚合度并W Maltrine?出現(xiàn)在市場，其符合麥 芽糖糊精類產(chǎn)品。
[0011] EP0 458 748描述了基本沒有苦味和顏色的聚葡萄糖組合物。實施例1中將聚葡 萄糖溶液加入至陰離子交換器。洗脫液（含聚葡萄糖）不含巧樣酸，但是仍存在較低分子 量雜質(zhì)例如1，6-葡糖酢、山梨醇和葡萄糖。
[0012] US5, 831，082描述了獲得高純的水溶性聚葡萄糖的方法。含有0. 5至3%巧樣酸 的粗聚葡萄糖通過使用應用強酸性膠的模擬的移動床系統(tǒng)進行純化。DP6+饋分總是為約 56-58% 重量。
[0013] 考慮到現(xiàn)有技術(shù)，對于改善的水溶性聚葡萄糖材料仍有相當大的需求，該材料包 含增加量的具有較高聚合度的糖分子和減少量的可消化的單-和寡糖。本發(fā)明提供了此種 新型的聚葡萄糖。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014] 本發(fā)明設及含有至少75%重量的具有5或更大的聚合度的糖分子的新型水溶性 聚葡萄糖。更優(yōu)選地，該聚葡萄糖含有至少80%重量的具有5或更大的聚合度的糖分子，且 特征為不可消化的纖維含量為至少80%重量，優(yōu)選至少85%重量，更優(yōu)選至少90%重量。 而且，本發(fā)明提供了制備此類聚葡萄糖的方法，該方法包括W下步驟：
[0015]a)提供粗聚葡萄糖，
[0016] b)將抑調(diào)節(jié)至6至8,優(yōu)選約7,和
[0017] C)色譜分離成至少兩種饋分，其中一種饋分富含具有1至4的聚合度的糖分子而 另一種饋分富含本發(fā)明所述的新型水溶性聚葡萄糖。
[0018] 而且，本發(fā)明設及該新型聚葡萄糖在制備例如食物產(chǎn)品、藥物產(chǎn)品和個人護理產(chǎn) 品的產(chǎn)品中的用途并設及所述含有該聚葡萄糖的食物產(chǎn)品、藥物產(chǎn)品和個人護理產(chǎn)品。
【具體實施方式】
[0019]本文所指的聚葡萄糖為水溶性的填充劑化ulkingagent)。它為無規(guī)交聯(lián)的（分 支的）葡聚糖聚合物（多糖），其特征為主要具有0-1-6和0-1-4鍵，且其通過糖的單獨 或在糖醇存在下的酸催化的縮合制成。聚葡萄糖本質(zhì)上不同于麥芽糖糊精，麥芽糖糊精通 過淀粉材料水解獲得，且它包含大量的a-1-4鍵。
[0020] 本發(fā)明的新型聚葡萄糖為具有增加量的具有5或更大的聚合度值巧的糖分子的 聚葡萄糖。聚合度具有聚合物化學中的含義，指鏈中重復單元的數(shù)量。聚合度為分子量的 量度且單體的分子量W約162計算。該增加量的具有5或更大的DP的糖分子為至少75% 重量且更優(yōu)選，至少80%重量。該新型聚葡萄糖進一步的特征為，不可消化的纖維含量為至 少80 %重量，優(yōu)選至少85 %重量，更優(yōu)選至少90 %重量。不可消化纖維在小腸中既不被消 化也不被吸收。它具有至少一種W下性質(zhì)；增加糞便產(chǎn)生、刺激結(jié)腸發(fā)酵、減少空腹膽固醇 水平和/或減少的餐后血糖和/或膜島素水平。不可消化纖維通過在37°C和pH6使用新鮮 的透析的大鼠小腸粉測定。
[0021] 一個優(yōu)選的實施方案中，本發(fā)明的聚葡萄糖還包含少于20%的具有1至4的DP的 糖分子（單體和寡聚體），且優(yōu)選該些單體和寡聚體的量少于15%重量，更優(yōu)選少于10%重 量。關(guān)于本發(fā)明，術(shù)語"寡聚體"和"寡糖"用于描述那些具有1至4的DP的聚合反應的產(chǎn) 物，即它們包含1至4個對應于糖或糖醇單元的部分，例如4個糖單元或3個糖和1個糖醇 單元，彼此通過共價鍵例如糖基鍵連接。與此相反，那些得自聚合反應的具有5或更大的聚 合度的分子被稱為"聚合物"或"多糖"。如果包含葡萄糖或其他己糖的反應物用于該聚合 反應，那么該些聚合物具有約828g/mol或更高的分子量。
[0022] 此外，本發(fā)明的聚葡萄糖具有低于2. 0,或優(yōu)選低于1. 8的描述摩爾質(zhì)量分布的分 散的分子量分散度。同義的術(shù)語為多分散性。該是重均分子量與數(shù)均分子量的比。
[0023] 本發(fā)明還設及通過小于60ym，優(yōu)選小于55ym，且更優(yōu)選小于50ym的體積平均 直徑表征的本發(fā)明的聚葡萄糖。體積平均直徑的計算基于分布的矩（moment)的定義，并且 在ISO/抑IS9276-2中給出實例。
[0024] 最后，依照本發(fā)明，所述聚葡萄糖為低熱量的，且非生離的。其非生離性由體外試 驗測定。
[0025] 本發(fā)明的另一實施方案設及制備上文限定的新型聚葡萄糖的方法，所述方法包括 W下步驟：
[0026] a)提供粗聚葡萄糖；
[0027]b)將步驟a)的粗聚葡萄糖的抑調(diào)節(jié)至6至8,優(yōu)選約7,例如通過加入堿性化合 物訊
[002引C)將步驟b)的產(chǎn)物色譜分離成至少兩種饋分，其中一種饋分富含具有1至4的DP的糖分子，另一種饋分富含含有至少75%的具有5或更大DP的分子的聚葡萄糖。
[0029] 一個實施方案中，本發(fā)明的方法通過糖的酸催化的聚合提供了步驟a)的粗聚葡 萄糖。
[0030] 用于該方法的第一步的糖優(yōu)選為葡萄糖和含葡萄糖的糖。該些糖可為葡萄糖（右 旋糖）、麥芽糖、淀粉水解產(chǎn)物等，其中糖部分的饋分還可用駿酸醋化。該些糖可無水的 或水合的狀態(tài)使用，或者它們可在水溶液中使用。
[0031] 任選地，用作原材料的糖還可包含糖醇。優(yōu)選用于原材料的糖醇的量為聚合反應 物（糖）的0至20%重量。該些糖醇可包含丙=醇、赤薛醇、蘇糖醇、戊糖醇（如木糖醇） 和己糖醇（如山梨醇、甘露醇或半乳糖醇）的一種或多種。優(yōu)選的糖醇包含一種或多種己 糖醇且特別是山梨醇。
[0032] 多種酸可用于催化聚合反應W獲得步驟a)的粗聚葡萄糖。優(yōu)選的該些催化劑為 能夠消耗的酸W減少原本為檢查催化劑酸存在并且，如有必要，從最終產(chǎn)物將其去除的必 要的控制和成本。特別是，優(yōu)選的酸為可食用的酸（食品級酸）例如磯酸、巧樣酸、蘋果酸、 班巧酸、己二酸、葡糖酸、酒石酸、富馬酸及其混合物。特別優(yōu)選的是巧樣酸和/或磯酸。用 作催化劑的酸的量應為低于相對于用于聚合反應的糖（和多元醇，如果存在）原材料的量 的10%摩爾。優(yōu)選該量應為明顯低于該水平，例如至多3、至多1、至多0.5、至多0. 1%摩爾 或更低。
[0033] 粗聚葡萄糖仍含有用于聚合反應的殘留酸。
[0034] 步驟b)中，通過加入堿性化合物使粗聚葡萄糖的抑增加至6至8,優(yōu)選約7。令 人驚奇的是，已發(fā)現(xiàn)通過增加抑在隨后的分離步驟中任何降解產(chǎn)物例如快喃、慷醒和5-哲 甲基慷醒巧HM巧的形成均被防止。優(yōu)選通過加入液體堿性化合物，例如溶于水的氨氧化鋼 或其他本領(lǐng)域已知的合適的堿化化合物增加pH。
[0035] 步驟C)的色譜分離產(chǎn)生至少兩種饋分，其中一種饋分與步驟b)之后的粗聚葡萄 糖比較富含單-和寡糖分子，即該饋分富含右旋糖、麥芽糖和其他寡聚物（至多DP4);而另 一種饋分與步驟b)之后的粗聚葡萄糖相比富含多糖（優(yōu)選