用于生產(chǎn)富含阿拉伯木聚糖的制劑及其他副產(chǎn)品的方法和裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】一種用于從源自小麥面粉的戊聚糖組分生產(chǎn)富含阿拉伯木聚糖的制劑的方法，包括下列順序步驟：將該戊聚糖組分與水混合以獲得戊聚糖漿料；離心該漿料以獲得液體相和固體相；和干燥該液體相以提供富含阿拉伯木聚糖的制劑。還提供了一種用于從小麥面粉生產(chǎn)富含淀粉且富含蛋白質(zhì)的中間體的方法；從小麥面粉生產(chǎn)富含葡萄糖的制劑的方法；和從小麥面粉生產(chǎn)富含淀粉且富含蛋白質(zhì)的材料的方法。此外，提供了富含阿拉伯木聚糖的制劑在食品、免疫刺激劑、益生素、營(yíng)養(yǎng)保健品、藥品和食品補(bǔ)充劑的一個(gè)或多個(gè)方面的應(yīng)用。還提供了一種用于從源自小麥面粉的戊聚糖組分生產(chǎn)富含阿拉伯木聚糖的制劑的裝置。
【專(zhuān)利說(shuō)明】用于生產(chǎn)富含阿拉伯木聚糖的制劑及其他副產(chǎn)品的方法和裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明一般地涉及生產(chǎn)富含阿拉伯木聚糖(阿糖基木聚糖)的制劑。更特別地但非排他地，本發(fā)明涉及用于由來(lái)源于小麥面粉分離過(guò)程(例如對(duì)小麥粉進(jìn)行高壓分解(高壓粉碎，high pressure disintegration, HPD)處理)的戍聚糖組分(fraction)生產(chǎn)富含阿拉伯木聚糖的制劑及其他副產(chǎn)品的方法和裝置。
【背景技術(shù)】[0002]高壓分解(HPD)是一種已知的通過(guò)利用淀粉和麩質(zhì)(谷蛋白，gluten)在溶解度、密度和尺寸方面的差異而將它們從小麥面粉中分離的方法。HPD是用于分離小麥淀粉和麩質(zhì)的四種公認(rèn)的工業(yè)方法(Martin ;Alfa_Laval/Raisio ;水力旋流(Hydrocyclone);和高壓分解(HD))之一。這些方法的差異主要在于提供給離心機(jī)、水力旋流器或篩分機(jī)的面粉-水混合物的形式、或者在于從面粉分離出淀粉和麩質(zhì)組分的初步分離實(shí)踐。然而，這些方法都純化中間體淀粉和麩質(zhì)-顆粒流以得到高于98%的純淀粉和大約80%的麩質(zhì)。
[0003]該Hro方法以高度剪切面糊為基礎(chǔ)并且使用離心力來(lái)分離不同的組分。典型地，在35°C下將小麥面粉與水混合形成連續(xù)生面團(tuán)混合物以產(chǎn)生光滑的面糊，然后使用IOObar的壓力迫使該面糊通過(guò)均質(zhì)閥。這導(dǎo)致淀粉顆粒被釋放出來(lái)并且導(dǎo)致麩質(zhì)絲(thread)聚集成微米大小的顆粒。將面糊稀釋?zhuān)缓髮⑵溥M(jìn)料到分離該面糊的三相傾析(潷析)離心機(jī)(three-phase decanter centrifuge)中:首先出料ct -淀粉；第二將β -淀粉和麩質(zhì)分離為兩個(gè)流以用于精煉；和第三，從淀粉流中分離出戊聚糖其他可溶物組分。在戊聚糖組分中，使用振動(dòng)篩去除任何殘留的精細(xì)麩質(zhì)顆粒。
[0004]通過(guò)將淀粉轉(zhuǎn)化為葡萄糖并且發(fā)酵該葡萄糖，通常將來(lái)自HPD處理的戊聚糖用于乙醇生產(chǎn)。但是，該戊聚糖組分是阿拉伯木聚糖的一種來(lái)源，阿拉伯木聚糖不僅被認(rèn)為提供了對(duì)病原體的防御，同時(shí)也是抗氧化劑和發(fā)揮降低膽固醇作用的膳食纖維的良好來(lái)源。因此，阿拉伯木聚糖在營(yíng)養(yǎng)上已經(jīng)變得很重要。
[0005]ΕΡ2270237Α公開(kāi)了一種通過(guò)從小麥面粉制備水溶性阿拉伯木聚糖來(lái)用于生產(chǎn)阿拉伯木聚糖的方法。該方法包括如下順序的復(fù)雜的步驟和工序:(a)產(chǎn)生面粉-水懸浮液；(b)將該懸浮液維持3-10分鐘的放置時(shí)期；(c)用循環(huán)水(101)稀釋該面粉-水懸浮液；
(d)在離心場(chǎng)中由三相傾析器(105)傾析該面粉-水懸浮液；和(e)在進(jìn)一步的離心場(chǎng)中分離所得到的頭水(108)。該方法的這一部分與HPD方法相同。EP2270237A繼續(xù)下列步驟:Cf)回收在淀粉提取循環(huán)中在進(jìn)一步的離心場(chǎng)中獲得的重組分(106); (g)向在進(jìn)一步的離心場(chǎng)中獲得的輕組分中加入α -淀粉酶；(h)使用噴射蒸煮器(120)使輕組分糊精化；(i)在1-10的pH下，將水解產(chǎn)物存貯在反應(yīng)容器中0.3-13小時(shí)以絮凝和沉降；(j)離心沉降物；(k)研磨并干燥該沉降物；(I)使澄清的水解產(chǎn)物滅菌；Cm)在攪拌的反應(yīng)器中使用葡糖淀粉酶將無(wú)菌、冷卻且糊精化的水解產(chǎn)物糖化，同時(shí)用堿和中性蛋白酶的混合物進(jìn)行蛋白質(zhì)水解；(η)通過(guò)多級(jí)超濾對(duì)水解產(chǎn)物進(jìn)行超濾，其中獲得滲透物和滯留物，并且該滯留物體積不超過(guò)初始體積的五分之一；(O)蒸發(fā)滲透物直到達(dá)到50%-90%的干物質(zhì)的濃度；(P)蒸發(fā)滯留物直到達(dá)到20%_50%干物質(zhì)的濃度；(q)回收該淀粉過(guò)程中的兩個(gè)蒸發(fā)冷凝物；(r)在以半分批工序操作的循環(huán)中，將經(jīng)蒸發(fā)的滯留物沉淀至60質(zhì)量％_80質(zhì)量％的乙醇濃度，其中乙醇是在5°C -70°C下通過(guò)含有94體積％-99體積％的乙醇的攪拌反應(yīng)器、并另外地通過(guò)高速轉(zhuǎn)子-定子-混合器以及在真空條件下在轉(zhuǎn)子-定子混合器的旁通管入口中可能添加的濃縮滯留物來(lái)形成的；(s)過(guò)濾并且用94體積％-99體積％的乙醇洗滌濾餅，然后干燥和研磨；和(〖)重整并回收用于洗滌的乙醇。
[0006]在EP2270237中，通過(guò)取得戊聚糖(輕)組分并且將淀粉水解為葡萄糖、然后使用多級(jí)膜過(guò)濾分離葡萄糖和阿拉伯木聚糖來(lái)實(shí)現(xiàn)阿拉伯木聚糖的供應(yīng)(遞送，delivery)。葡萄糖和阿拉伯木聚糖的多級(jí)膜過(guò)濾是復(fù)雜、昂貴且耗時(shí)的，并且延遲了阿拉伯木聚糖的供應(yīng)。
[0007]US2010-035302A利用了另一種方法,其描述了一種用于生產(chǎn)包含可溶性阿拉伯木聚糖的制劑的方法，該可溶性阿拉伯木聚糖為通過(guò)全麥谷物的發(fā)酵來(lái)生產(chǎn)乙醇的副產(chǎn)物。該方法首先將水與磨碎的谷物材料混合以得到漿料，然后在淀粉酶的存在下將其液化成糊狀物。在淀粉葡糖苷酶的存在下將該糊狀物糖化，然后用主要生產(chǎn)乙醇作為發(fā)酵產(chǎn)物的微生物進(jìn)行發(fā)酵。一旦該發(fā)酵的糊狀物經(jīng)過(guò)蒸餾以產(chǎn)生乙醇組分和整個(gè)酒糟組分，將該整個(gè)酒糟分離以得到固體組分(酒糟濕糧)和可溶性組分(酒槽水)。將該固體組分重新懸浮于適量的水中，并且加入有效量的含有木聚糖內(nèi)切酶(endoxylanase)活性的酶制劑。在合適的溫度下溫育該懸浮液適合的一段時(shí)間，然后從該經(jīng)溫育的懸浮液中分離出液體組分。
[0008]該US2010-035302A方法以磨碎的谷物為起始并立即地產(chǎn)生漿料，將該漿料進(jìn)行糖化一沒(méi)有獲得戊聚糖組分。在該方法中微生物的使用對(duì)于由葡萄糖生產(chǎn)乙醇是必要的，但也是增加了阿拉伯木聚糖的生產(chǎn)中的另一個(gè)復(fù)雜因素。另外，乙醇蒸發(fā)裝置昂貴且復(fù)雜。
[0009]以上兩種描述的方法都是從葡萄糖中分離阿拉伯木聚糖，只要已經(jīng)使用不同的方法將基于小麥的漿料中的淀粉進(jìn)行糖化。直到本發(fā)明之前，這些方法都被認(rèn)為是最有效的方法，因?yàn)檫@些漿料的粘度較高，這使得各相的分離較困難。因此，公認(rèn)的方法旨在在分離之前通過(guò)將淀粉轉(zhuǎn)化為葡萄糖而降低漿料的粘度。遺憾的是，粘度沒(méi)有得到顯著的降低，但阿拉伯木聚糖的供應(yīng)卻被延遲，并且需要使用昂貴且復(fù)雜的方法和裝置(多級(jí)過(guò)濾裝置和/或乙醇蒸發(fā)裝置)。
[0010]本發(fā)明的目的是解決一個(gè)以上的如本文中或以其他方式討論的現(xiàn)有技術(shù)問(wèn)題。
[0011]因此，現(xiàn)在期望提供一種用于從源自小麥面粉分離過(guò)程(例如，對(duì)小麥面粉進(jìn)行高壓分解(HPD)處理)的戊聚糖組分生產(chǎn)富含阿拉伯木聚糖的制劑的改善方法。還期望提供一種用于處理源自小麥面粉分離過(guò)程(例如，對(duì)小麥面粉進(jìn)行高壓分解(HPD)處理)的戊聚糖組分的改善的加工方法，從而最小化廢棄物并產(chǎn)出商業(yè)上有用的產(chǎn)品。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]在本發(fā)明的第一方面，提供了一種用于從源自小麥面粉的戊聚糖組分生產(chǎn)富含阿拉伯木聚糖的制劑的方法，包括下列順序步驟:
[0013]-將戊聚糖組分與水混合以獲得戊聚糖漿料；[0014]-離心該漿料以獲得液體相和固體相；和
[0015]-干燥該液相以獲得富含阿拉伯木聚糖的制劑。[0016]“富含阿拉伯木聚糖的制劑”是指包含至少30wt% (干)阿拉伯木聚糖的制劑或材料。
[0017]“順序步驟”是指以提供的一個(gè)接一個(gè)的順序發(fā)生的步驟，盡管可以用可選的另外的步驟中斷該順序。
[0018]已經(jīng)發(fā)現(xiàn)阿拉伯木聚糖在小麥面粉中以可溶形式和不溶形式天然存在。具有大分子量的可溶性阿拉伯木聚糖使得戊聚糖漿料具有高的粘度。這給過(guò)去的方法帶來(lái)了困難。
[0019]使用本發(fā)明的方法，在早期階段通過(guò)離心從淀粉和蛋白質(zhì)中分離出阿拉伯木聚糖顯著降低隨后得到的淀粉相的粘度，使得這些相的加工同時(shí)具備時(shí)間和成本效益。另外，在更早期階段通過(guò)將戊聚糖漿料分離為液體阿拉伯木聚糖和固體淀粉/蛋白質(zhì)組分，液體相和固體相可以同時(shí)接受不太復(fù)雜的方法以提供除了液體葡萄糖產(chǎn)品(以用于工業(yè)食品加工)和蛋白質(zhì)/淀粉干物質(zhì)(以用于動(dòng)物飼料)外提供富含有阿拉伯木聚糖的材料。
[0020]在本發(fā)明的第二方面，提供了一種用于從源自小麥面粉的戊聚糖組分生產(chǎn)富含淀粉且富含蛋白質(zhì)的中間體的方法，包括下列順序步驟:
[0021]-將戊聚糖組分與水混合以獲得戊聚糖漿料；
[0022]-離心該漿料以獲得液體相和固體相；和
[0023]-獲得該固體相以提供富含淀粉且富含蛋白質(zhì)的中間體。
[0024]“富含淀粉且富含蛋白質(zhì)的中間體”是指包含至少40wt% (干)的淀粉和40wt% (干)的蛋白質(zhì)的材料，其適合 于進(jìn)一步加工或使用。
[0025]在本發(fā)明的第三方面，提供了一種用于從源自小麥面粉的戊聚糖組分生產(chǎn)富含葡萄糖的制劑的方法，包括下列順序步驟:
[0026]-將戊聚糖組分與水混合獲得到戊聚糖漿料；
[0027]-離心該漿料以獲得液體相和固體相；
[0028]-液化該固體相；
[0029]-糖化該經(jīng)液化的固體相；和
[0030]-分餾該經(jīng)糖化的相以獲得富含葡萄糖的液體相。
[0031]“富含葡萄糖的制劑”是指包含至少6wt% (干)葡萄糖的制劑或材料。
[0032]在本發(fā)明的第四方面，提供了一種用于從源自小麥面粉的戊聚糖組分生產(chǎn)富含淀粉且富含蛋白質(zhì)的材料的方法，該方法包含下列順序步驟:
[0033]-將戊聚糖組分與水混合以獲得戊聚糖漿料；
[0034]-離心該漿料以得到液體相和固體相；
[0035]-液化該固體相；和
[0036]-分餾該經(jīng)糖化的相以獲得富含淀粉且富含蛋白質(zhì)的固體相。
[0037]“富含淀粉且富含蛋白質(zhì)的材料”是指含有至少25wt% (干)淀粉和至少20wt% (干)蛋白質(zhì)的制劑或材料。
[0038]在本發(fā)明的第五方面，提供了一種用于從源自小麥面粉的戊聚糖組分生產(chǎn)富含阿拉伯木聚糖的制劑、富含淀粉且富含蛋白質(zhì)的制劑以及富含葡萄糖的制劑的方法，包括下列順序步驟:
[0039]-將戊聚糖組分與水混合以獲得戊聚糖漿料；
[0040]-離心該漿料以獲得液體相和固體相；然后[0041]-干燥該液體相以提供富含阿拉伯木聚糖的制劑，并且液化該固體相；
[0042]-糖化該經(jīng)液化的固體相并且分餾該經(jīng)糖化的相以獲得富含葡萄糖的相以及富含淀粉且富含蛋白質(zhì)的相。
[0043]在本發(fā)明的上述方面，向戊聚糖組分中添加水降低該戊聚糖組分的粘度，通過(guò)溶解可溶性阿拉伯木聚糖促進(jìn)隨后的分離步驟。
[0044]因此,戍聚糖衆(zhòng)料可以包含約5wt%至約50wt%的固體含量。優(yōu)選地,戍聚糖衆(zhòng)料包含約10wt%至約35wt%的固體含量。最優(yōu)選地，戍聚糖衆(zhòng)料包含約15wt%-30wt%的固體含量。
[0045]優(yōu)選地，將戊聚糖漿料與酶接觸以降解阿拉伯木聚糖的多糖。降解可以包括使用一種以上木聚糖內(nèi)切酶或切斷性木聚糖酶(disbranching xyIanase)以修飾阿拉伯木聚糖的分子。[0046]因此，優(yōu)選地使戊聚糖與木聚糖內(nèi)切酶接觸。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)添加木聚糖內(nèi)切酶顯著地降低含有阿拉伯木聚糖的漿料的粘度并因此促進(jìn)隨后的分離步驟，木聚糖內(nèi)切酶通過(guò)使阿拉伯木聚糖的木聚糖骨架斷裂將不溶性阿拉伯木聚糖轉(zhuǎn)化為可溶性阿拉伯木聚糖，提高了阿拉伯木聚糖的溶解性。在早期階段可以從漿料中分離出更多的阿拉伯木聚糖，從而一方面提高阿拉伯木聚糖的產(chǎn)量同時(shí)在另一方面降低可溶性阿拉伯木聚糖的分子量，進(jìn)一步降低備用淀粉和蛋白質(zhì)相的粘度，簡(jiǎn)易了后續(xù)加工。
[0047]優(yōu)選地，在離心前使戊聚糖漿料與木聚糖內(nèi)切酶接觸。木聚糖內(nèi)切酶可以構(gòu)成木聚糖內(nèi)切酶制劑的一部分?？梢愿淖兡揪厶莾?nèi)切酶的量以獲得所需的阿拉伯木聚糖的分子
量范圍。
[0048]可將戊聚糖漿料(含有或不含木聚糖內(nèi)切酶)保持在約10°C至約65°C下。
[0049]當(dāng)將戊聚糖漿料與木聚糖內(nèi)切酶接觸時(shí)，優(yōu)選地將戊聚糖漿料保持在約20°C至約65°C下，更優(yōu)選地保持在約35°C至約65°C下，且最優(yōu)選地在約40°C或60°C下。應(yīng)當(dāng)理解的是，當(dāng)與在約60°C下相比時(shí)，在約40°C下獲得更大平均分子量的阿拉伯木聚糖，因此優(yōu)選的溫度取決于富含阿拉伯木聚糖的制劑的最終用途。
[0050]當(dāng)戍聚糖衆(zhòng)料未與木聚糖內(nèi)切酶接觸時(shí),優(yōu)選地將戍聚糖衆(zhòng)料保持在約10°C至約65°C下，更優(yōu)選地保持在約20°C至約45°C下，且最優(yōu)選地在約20°C至約25°C下。
[0051]可以攪拌戊聚糖漿料(含有或不含木聚糖內(nèi)切酶)約0.5小時(shí)至約6小時(shí)。優(yōu)選地，攪拌戊聚糖漿料(含有或不含木聚糖內(nèi)切酶)約I小時(shí)至約4小時(shí)。最優(yōu)選地，攪拌戊聚糖漿料(含有或不含木聚糖內(nèi)切酶)約2小時(shí)。
[0052]可以以約0.1ppm至約300ppm的量加入木聚糖內(nèi)切酶。應(yīng)當(dāng)理解的是，所使用的木聚糖內(nèi)切酶的量取決于所需要的阿拉伯木聚糖的分子量。在一個(gè)實(shí)施方式中，優(yōu)選地，以約IOOppm的量加入木聚糖內(nèi)切酶。
[0053]木聚糖內(nèi)切酶的量可取決于被加工的戊聚糖漿料的量。這將在實(shí)驗(yàn)室測(cè)試和將加工放大到工業(yè)規(guī)模加工之間變化。
[0054]離心步驟可以包括約1000G至約10，000G的離心力。優(yōu)選地，離心步驟包括約3000G至約8000G的離心力。更優(yōu)選地，離心步驟包括約4300G至約6000G的離心力。最優(yōu)選地，離心步驟包括約4500G的離心力。
[0055]離心可以進(jìn)行約0.5分鐘至約120分鐘。優(yōu)選地，離心進(jìn)行約2分鐘至約100分鐘。優(yōu)選地，離心進(jìn)行約2分鐘至約4-60分鐘。
[0056]離心的時(shí)間可取決于被加工的戊聚糖漿料的量。這將在實(shí)驗(yàn)室測(cè)試和將加工放大到工業(yè)規(guī)模加工之間變化。
[0057]可以在約5°C至約65°C下進(jìn)行離心。優(yōu)選地，在約40°C至約60°C下進(jìn)行離心。最優(yōu)選地，在約40°C下進(jìn)行離心。
[0058]最優(yōu)選地，在約40°C和約4500G下對(duì)500ml戊聚糖漿料樣品離心2分鐘。再次，可以理解的是在將加工放大到工業(yè)規(guī)模加工時(shí)，時(shí)間可以改變。
[0059]優(yōu)選地，木聚糖內(nèi)切酶至少在液體相中被變性。這是在適合于獲得阿拉伯木聚糖的最佳的用于有益生化應(yīng)用的多糖鏈尺寸的階段來(lái)完成的。
[0060]因此，木聚糖內(nèi)切酶可以在上述離心步驟之后變性?？商娲?，木聚糖內(nèi)切酶可以在較后的步驟之后變性。
[0061]優(yōu)選地，通過(guò)使酶經(jīng)受高溫和/或在改變的pH下一段時(shí)間來(lái)變性木聚糖內(nèi)切酶。最優(yōu)選地，通過(guò)使木聚糖內(nèi)切酶經(jīng)受約70°C至約90°C的溫度和/或在約4至11的pH下保持約10至60分鐘的一段時(shí)間使該酶變性。
[0062]因此，可以在較后的干燥步驟(其中使用了高溫)中來(lái)使酶變性。但是優(yōu)選地，酶是在離心后的分離步驟中變性。
[0063]優(yōu)選地，液體相和固體相中的木聚糖內(nèi)切酶都被變性。
[0064]上述離心步驟(初級(jí)離心)可以產(chǎn)生離散的液體相、固體相和中間相。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)該中間相包含阿拉伯木聚糖和葡萄糖、蛋白質(zhì)和淀粉的混合物。因此相應(yīng)地，在該初級(jí)離心步驟之后進(jìn)行第二離心步驟以獲得更明確分離的液體相和固體相。
[0065]優(yōu)選地，對(duì)液體相和中間相進(jìn)行第二離心步驟。
[0066]第二離心步驟可以包括約3000G至約6000G的離心力。優(yōu)選地，第二離心步驟包括約3500G至約5000G的離心力。最優(yōu)選地，第二離心步驟包括約4500G的離心力。
[0067]第二離心可以進(jìn)行約0.5分鐘至約120分鐘。優(yōu)選地，第二離心進(jìn)行約I分鐘至約40分鐘。最優(yōu)選地，第二離心進(jìn)行約2-20分鐘。
[0068]第二離心的時(shí)間可以取決于被加工的戊聚糖漿料的量。這將在實(shí)驗(yàn)室測(cè)試和將加工放大到工業(yè)規(guī)模加工之間變化。
[0069]第二離心可以在約10°C至約65°C下進(jìn)行。優(yōu)選地，第二離心在約40°C或約60°C下進(jìn)行。
[0070]第二離心可以在約pH4至pHll之間的pH下進(jìn)行。優(yōu)選地，該第二離心在約pH5_8的pH下進(jìn)行。
[0071]優(yōu)選地，將所得的固體相加入到來(lái)自初級(jí)離心的固體相中用于進(jìn)行步加工。優(yōu)選地，將所得的液體相用于進(jìn)一步加工。
[0072]木聚糖內(nèi)切酶或其他酶的變性可以在初級(jí)離心步驟或第二離心步驟之后或在第二離心步驟期間進(jìn)行。最優(yōu)選地，在離心步驟之后的液體相中將木聚糖內(nèi)切酶變性。
[0073]下列優(yōu)先選擇(preference )更具體地說(shuō)適用于本發(fā)明的第一方面(富含阿拉伯木聚糖的制劑的生產(chǎn))。
[0074]優(yōu)選地，在干燥前濃縮液體相。濃縮可以包括沉淀步驟，即在化學(xué)反應(yīng)或自然沉淀或沉降期間在溶液中形成固體。優(yōu)選地，將液體相進(jìn)行化學(xué)沉淀。優(yōu)選地，該化學(xué)沉淀包括乙醇沉淀?？商娲兀诟稍镏翱梢詫⒁后w相進(jìn)行自然沉淀或沉降。
[0075]當(dāng)使用化學(xué)沉淀時(shí)，優(yōu)選地去除沉淀劑以留下沉淀物，在干燥前從沉淀物分離沉淀劑。因此優(yōu)選地，在干燥沉淀物之前去除乙醇以留下沉淀物。優(yōu)選地，通過(guò)蒸發(fā)去除乙醇。
[0076]可以使用任何適合的方法干燥沉淀物或未經(jīng)沉淀的液體相。優(yōu)選地，使用滾筒干燥、噴霧干燥或低溫真空干燥來(lái)干燥沉淀物或未經(jīng)沉淀的液體相。
[0077]以下更具體地說(shuō)適用于本發(fā)明的第二方面(生產(chǎn)富含淀粉且富含蛋白質(zhì)的中間體)。
[0078]優(yōu)選地，方法包括下列另外的步驟以提供富含葡萄糖的制劑:
[0079]-液化固體相；和
[0080]-糖化經(jīng)液化的固體相；
[0081 ]-分餾經(jīng)液化的固體相；和
[0082]-分離隨后的富含葡萄糖的制劑。
[0083]優(yōu)選地，方法包括下列另外的步驟以提供富含淀粉且富含蛋白質(zhì)的制劑:
[0084]-液化固體相； 和
[0085]-糖化經(jīng)液化的固體相；
[0086]-分餾經(jīng)液化的固體相；和
[0087]-分離隨后的富含淀粉且富含蛋白質(zhì)的制劑。
[0088]以下適用于本發(fā)明的第三、第四和第五方面。
[0089]優(yōu)選地，液化步驟包括將固體相與水混合。優(yōu)選地，液化步驟包括添加水以使水構(gòu)成得到的懸浮液的至少50wt%至約75wt%。更優(yōu)選地，液化步驟包括混合水以使水構(gòu)成得到的懸浮液的至少60wt%至約70wt%。最優(yōu)選地，液化步驟包含混合水以使水構(gòu)成所得的懸浮液的約66wt%。
[0090]優(yōu)選地，液化步驟包括向所得的懸浮液中加入α -淀粉酶。最優(yōu)選地，α -淀粉酶是熱穩(wěn)定的?？梢砸约s50ppm至約300ppm的量加入α -淀粉酶。優(yōu)選地，以約IOOppm的量加入α-淀粉酶。
[0091]優(yōu)選地，液化步驟包含將懸浮液調(diào)節(jié)至約4.0至約8.0的pH。更優(yōu)選地，液化步驟包含將懸浮液調(diào)節(jié)至約5.0至約6.5的pH。最優(yōu)選地，液化步驟包含將懸浮液調(diào)節(jié)至約
5.8 的 pH。
[0092]將懸浮液靜置約30分鐘至約360分鐘。優(yōu)選地，將懸浮液靜置約60分鐘至約200分鐘。最優(yōu)選地，將懸浮液靜置約120分鐘。
[0093]可以在約60°C至約99°C之間溫育懸浮液。優(yōu)選地，在約75°C至約99°C之間溫育懸浮液。最優(yōu)選地，在約95°C下溫育懸浮液。
[0094]可以在水浴中溫育懸浮液。優(yōu)選地，在溫育期間適當(dāng)?shù)臄嚢钁腋∫骸Ｒ虼俗顑?yōu)選地，在搖床水浴中溫育懸浮液。
[0095]優(yōu)選地，糖化步驟包括向經(jīng)液化的溶液中添加葡糖淀粉酶。優(yōu)選地，以約50ppm至約300ppm的量向經(jīng)液化的溶液中加入葡糖淀粉酶。更優(yōu)選地，以約80ppm至約200ppm的量向經(jīng)液化的溶液中加入葡糖淀粉酶。最優(yōu)選地，以約120ppm的量加入葡糖淀粉酶。
[0096]優(yōu)選地,糖化步驟包含向經(jīng)液化的溶液中加入蛋白酶。優(yōu)選地，以約50ppm至約300ppm的量向蛋白酶溶液中加入葡糖淀粉酶。更優(yōu)選地，以約80ppm至約200ppm的量加入蛋白酶。最優(yōu)選地，以約120ppm的量加入蛋白酶。
[0097]糖化步驟可以包括將懸浮液調(diào)節(jié)至約2.0至約8.0的pH。更優(yōu)地，糖化步驟包含將懸浮液調(diào)節(jié)至約3.0至約5.0的pH。更優(yōu)選地，糖化步驟包含將懸浮液調(diào)節(jié)至約4.2的pH。
[0098]可以在約30°C至約80°C下進(jìn)行糖化。優(yōu)選地，在約55°C至約65°C下進(jìn)行糖化。最優(yōu)選地，在約60°C下進(jìn)行糖化。
[0099]糖化可以進(jìn)行約12小時(shí)至約60小時(shí)。優(yōu)選地，糖化進(jìn)行約48小時(shí)。
[0100]應(yīng)當(dāng)理解的是，在液化步驟和糖化步驟中，所使用的溫度和時(shí)間之間存在反向關(guān)系O
[0101]分餾經(jīng)糖化的懸浮液可以包括使用過(guò)濾或離心來(lái)分離各組分。最優(yōu)選地，離心經(jīng)糖化的溶液以提供固體相(富含淀粉且富含蛋白質(zhì))和液體相(富含葡萄糖)。
[0102]在本發(fā)明的上述方面，可以使用高壓分解(HPD)處理來(lái)獲得戊聚糖組分，當(dāng)然也可以使用其他方法。
[0103]在本發(fā)明的進(jìn)一步方面，提供通過(guò)以上方法獲得的富含阿拉伯木聚糖的制劑。
[0104]在本發(fā)明的另一方面，提供通過(guò)上以方法獲得的富含淀粉且富含蛋白質(zhì)的中間體。
[0105]在本發(fā)明的進(jìn) 一步方面，提供通過(guò)以上方法獲得的富含葡萄糖的制劑。
[0106]在本發(fā)明的另一方面，提供通過(guò)以上方法獲得的富含淀粉且富含蛋白質(zhì)的制劑。
[0107]在本發(fā)明的進(jìn)一步方面，提供富含阿拉伯木聚糖的制劑在食品、益生素(prebiotics)、營(yíng)養(yǎng)保健品(nutraceutical)、藥物及食品補(bǔ)充劑方面的應(yīng)用。
[0108]在本發(fā)明的另一方面，提供富含阿拉伯木聚糖的制劑作為免疫助推劑(booster)的應(yīng)用。
[0109]在本發(fā)明的進(jìn)一步方面，提供富含葡萄糖的制劑在工業(yè)乙醇生產(chǎn)和/或發(fā)酵方面的應(yīng)用。
[0110]在本發(fā)明的另一方面，提供富含淀粉且富含蛋白質(zhì)的制劑在動(dòng)物飼料和/或在肥料方面的應(yīng)用。
[0111]在本發(fā)明的進(jìn)一步方面，提供用于從源自小麥面粉的戊聚糖組分生產(chǎn)富含阿拉伯木聚糖的制劑的裝置，該裝置包含:
[0112]-混合設(shè)備，用于從戊聚糖組分獲得戊聚糖漿料；
[0113]-離心機(jī)，用于分離戊聚糖漿料；和
[0114]-干燥機(jī)，用于干燥經(jīng)離心的戊聚糖漿料的液體相。
[0115]混合設(shè)備可以包含攪拌機(jī)(blender)，其可以是家用攪拌機(jī)。優(yōu)選地，該混合設(shè)備包含工業(yè)規(guī)模的混合槽。該混合槽可以包含加熱設(shè)備。
[0116]離心機(jī)可以包括ANDREAS HETTICH R0TANTA460R。
[0117]優(yōu)選地，離心機(jī)包括2相噴嘴/去淤積離心機(jī)用于將混合物有效地分離為兩相并且回收精細(xì)顆粒。
[0118]進(jìn)料泵可以包括可調(diào)節(jié)至約2升/小時(shí)至約200升/小時(shí)的進(jìn)料泵。流速可以調(diào)節(jié)到下列之一:5升/小時(shí)、10升/小時(shí)、25升/小時(shí)、50升/小時(shí)、75升/小時(shí)、200升/小時(shí)。[0119]干燥機(jī)可以包括噴霧干燥機(jī)(如Niro ATOMIZER TYPE M-02/A)或滾筒干燥機(jī)(如Apex SSE34A)或低溫真空帶式干燥機(jī)(如MJ50-5)。
[0120]優(yōu)選地，裝置進(jìn)一步包含溫育箱或發(fā)酵罐，以溫育漿料。裝置也可以包含攪拌機(jī)以連接地混合衆(zhòng)料。最優(yōu)選地，裝置包含搖動(dòng)水浴，例如Grant Instrument Ltd SS40-D。裝置可以包含具有攪拌機(jī)、加熱和冷卻表的平衡罐。該平衡罐可以包含10-20升的容量。
[0121]在本發(fā)明的又另一方面，提供了用于從源自小麥面粉的戊聚糖組分生產(chǎn)富含淀粉且富含蛋白質(zhì)的制劑和/或富含葡萄糖的制劑的裝置，該裝置包含:
[0122]-混合設(shè)備，用于從戊聚糖組分獲得戊聚糖漿料；
[0123]-離心機(jī)，用于分離戊聚糖漿料；和[0124]-沸水浴，用于加工經(jīng)離心的戊聚糖漿料的經(jīng)液化的固體相。
[0125]沸水浴可以是A.GALLEN KAMP&C0.Ltd浴，或包含具有攪拌機(jī)、加熱和冷卻表的平衡罐。該平衡罐可以包含10-200升的容量。
[0126]該裝置可以進(jìn)一步包含溫育箱以溫育經(jīng)液化的固體相。該裝置也可以包含用于連接混合衆(zhòng)料的攪拌機(jī)。最優(yōu)選地，該裝置包含搖動(dòng)水浴，例如Grant Instrument LtdSS40-D。
[0127]應(yīng)當(dāng)理解的是，相對(duì)于本發(fā)明的每一方面所描述的優(yōu)選特征和可選特征也適用于本發(fā)明的其他方面。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0128]為了更好地理解本發(fā)明以及展示如何將示例性的實(shí)施方式付諸實(shí)施，現(xiàn)在將參照附圖，其中:
[0129]圖1為示出高壓分解(HPD)處理(現(xiàn)有技術(shù))的步驟的流程圖；
[0130]圖2為示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的方法的步驟的流程圖；
[0131]圖3為示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的示例方法的流程圖；和
[0132]圖4為示出含有和不含有添加的木聚糖內(nèi)切酶的戊聚糖漿料的粘度差異的曲線圖；
[0133]圖5為示出使用和未使用木聚糖內(nèi)切酶提取的富含阿拉伯木聚糖的材料的組成的柱狀圖；
[0134]圖6為示出在HPLC-SEC上測(cè)量的富含阿拉伯木聚糖的材料的累積分子量(Mw)分布的曲線圖；
[0135]圖7a示出在40°C下根據(jù)圖2的方法對(duì)第一 500ml戊聚糖漿料的樣品進(jìn)行初級(jí)離心階段的結(jié)果；
[0136]圖7b示出在60°C下根據(jù)圖2的方法對(duì)第二 500ml戊聚糖漿料的樣品進(jìn)行初級(jí)離心階段的結(jié)果；
[0137]圖8a示出圖7a的液體相中的顆粒尺寸；和
[0138]圖8b示出圖7b的液體相中的顆粒尺寸。
【具體實(shí)施方式】
[0139]圖2示出本發(fā)明的實(shí)施方式的步驟，其已經(jīng)從如圖1所示的高壓分解(HPD)處理獲得了戊聚糖組分。
[0140]如圖1 (現(xiàn)有技術(shù))所示，高壓分解(HPD)處理通過(guò)利用淀粉和麩質(zhì)在溶解度、密度和尺寸方面的差異而被用來(lái)分離淀粉和麩質(zhì)。典型地，在35°C下將小麥面粉(10)與水
(11)混合形成連續(xù)的生面團(tuán)混合物以產(chǎn)生光滑的漿料(12)，然后使用IOObar的壓力迫使該漿料穿過(guò)均質(zhì)閥(13)。這導(dǎo)致淀粉顆粒被釋放并導(dǎo)致麩質(zhì)絲聚集成微米大小的顆粒。將漿料稀釋?zhuān)缓筮M(jìn)料到三相傾析離心機(jī)(14)中，其分離漿料:第一，排出A-淀粉流(15);第二，B-淀粉和麩質(zhì)被分離成用于精煉的兩個(gè)流(16，17);和第三，從B-淀粉流(16)中分離出的戊聚糖其他可溶性組分(18)。在戊聚糖組分(18)中，使用振動(dòng)篩(19)去除任何殘留的精細(xì)麩質(zhì)顆粒。
[0141]如圖2所示，利用包含阿拉伯木聚糖、一些淀粉、一些蛋白質(zhì)和其他纖維素類(lèi)纖維的戊聚糖組分(18)。
[0142]如圖2所示，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，用于從小麥面粉生成富含阿拉伯木聚糖的制劑的方法包括下列步驟:
[0143]-從小麥面粉(10)中分離出戊聚糖組分(18)(步驟(a));
[0144]-將該戊聚糖組分(18)與水(11)混合以得到戊聚糖漿料(20)(步驟(b))；
[0145]-離心該漿料(20)(步驟(d));和
[0146]-干燥來(lái)自步驟(d)的液體相(21)以提供富含阿拉伯木聚糖的制劑(23)(步驟(g))。
[0147]已經(jīng)發(fā)現(xiàn)阿拉伯木聚糖以可溶性和不溶性形式天然存在于小麥面粉中。具有大分子量的可溶性阿拉伯木聚糖使得戊聚糖漿料(20)具有較高的粘度，這使得淀粉和蛋白質(zhì)的分離既復(fù)雜又耗時(shí)。
[0148]相反，在早期階段通過(guò)離心分離出阿拉伯木聚糖，顯著地降低了隨后得到的淀粉相的粘度，使得這些相的加工兼具時(shí)間和成本效益。
[0149]另外，在更早期階段通過(guò)將戊聚糖漿料(20)分離為液體阿拉伯木聚糖和固體淀粉/蛋白質(zhì)組分，該液體(21)和固體(22)可以同時(shí)進(jìn)行不太復(fù)雜的方法以提供除液體葡萄糖產(chǎn)品(25)(供工業(yè)食品加工使用)和蛋白質(zhì)/淀粉干材料(26)(供動(dòng)物飼料使用)外的富含阿拉伯木聚糖的材料(23)。
[0150]因此，也如圖2所示，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，還提供一種用于從小麥面粉
(10)生產(chǎn)富含淀粉且富含蛋白質(zhì)的中間體(22)的方法，包括下列步驟:
[0151]-從小麥面粉(10)分離出戊聚糖組分(18)(步驟(a));
[0152]-將戊聚糖組分(18)與水(11)混合以得到戊聚糖漿料(20)(步驟(b));和
[0153]-離心該漿料(20)(步驟(d))以得到固體相(22)，從而提供富含淀粉且富含蛋白質(zhì)的中間體。
[0154]進(jìn)一步，在圖2中，提供一種用于從小麥面粉(10)生產(chǎn)富含葡萄糖的制劑(25)的方法，包括下列步驟:
[0155]-從小麥面粉(10提取戊聚糖組分(18)(步驟(a));
[0156]-將戊聚糖組分(18)與水混合以得到戊聚糖漿料(20)(步驟(b))；
[0157]-離心該漿料(20)(步驟(d));[0158]-得到固體相(22);[0159]-液體該固體相(22)(步驟(i));
[0160]-糖化得到的漿料(24)(步驟(j));和
[0161]-通過(guò)分餾得到的漿料(24)獲得富含葡萄糖的制劑(步驟(k))。
[0162]如圖2所示，還提供一種用于從小麥面粉(10 )生產(chǎn)富含淀粉且富含蛋白質(zhì)的制劑
(25)的方法，包括下列步驟:
[0163]-從小麥面粉(10)分離戊聚糖組分(18)(步驟(a));
[0164]-將戊聚糖組分(18)與水混合以得到戊聚糖漿料(20)(步驟(b))；
[0165]-離心該漿料(20)(步驟(d));
[0166]-得到固體相(22);
[0167]-液化該固體相(22)(步驟(i));
[0168]-糖化得到的漿料(24);和
[0169]-通過(guò)分餾得到的漿料(24)獲得富含淀粉且富含蛋白質(zhì)的制劑(步驟(k))。
[0170]如圖2所 示，戊聚糖漿料(20)被調(diào)節(jié)至5?丨％至35wt%的干物質(zhì)含量和2.0至10.0的pH。所添加的水通過(guò)溶解可溶性阿拉伯木聚糖降低戊聚糖組分(18)的粘度，從而便利了離心步驟。與多級(jí)過(guò)濾相比，離心技術(shù)對(duì)于漿料的分離是更具時(shí)間和成本效益的方法，因此是優(yōu)選的。
[0171]從圖2可以看到，在離心之前，戊聚糖漿料(20)可以經(jīng)歷在另外的步驟(C)中添加木聚糖內(nèi)切酶的可選步驟。一旦加入木聚糖內(nèi)切酶，將制劑在約20°C _65°C攪拌約0.5-6.0小時(shí)。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，加入木聚糖內(nèi)切酶通過(guò)將不溶性阿拉伯木聚糖轉(zhuǎn)化為可溶性阿拉伯木聚糖并且將高分子量(例如2xl05Da的平均分子量)可溶性阿拉伯木聚糖轉(zhuǎn)化為低分子量阿拉伯木聚糖(例如，1000Da-1O, OOODa)顯著地降低組分的粘度，從而便利了分離步驟。除了進(jìn)一步促進(jìn)使用離心技術(shù)將漿料(20)分離為液體相(21)和固體相(22)外，其還通過(guò)確保更多的阿拉伯木聚糖存在于液體(可溶性)相中而提高阿拉伯木聚糖的收率。這可以從圖4中看到，當(dāng)加入木聚糖內(nèi)切酶時(shí)，漿料(20)的粘度被顯著地降低。
[0172]木聚糖內(nèi)切酶的量可以變化以達(dá)到所需的阿拉伯木聚糖的分子量范圍。當(dāng)以約
0.1ppm至約300ppm的量添加木聚糖內(nèi)切酶時(shí)，獲得最好的結(jié)果，但是由富含阿拉伯木聚糖的制劑的最終用途來(lái)決定什么樣的結(jié)果可以被認(rèn)為是最好的結(jié)果。例如，對(duì)于作為人類(lèi)益生素的用途而言，使用150ppm的木聚糖內(nèi)切酶提取的具有1000Da-10，000Da(DP=5-50個(gè)重復(fù)單元)分子量的阿拉伯木聚糖是最佳的阿拉伯木聚糖。相反，平均分子量為2xl05Da(DP=約1000重復(fù)單元)的阿拉伯木聚糖是在未添加木聚糖內(nèi)切酶的條件下提取的。已經(jīng)報(bào)道具有不同分子量的阿拉伯木聚糖具有不同的生物活性。
[0173]初級(jí)離心步驟包括使?jié){料(20)經(jīng)受約1000G至約10，000G的離心力，這能夠?qū)⒋蠖鄶?shù)的阿拉伯木聚糖與大多數(shù)的淀粉和蛋白質(zhì)和其他纖維素纖維有效分離。步驟(C)中的分離進(jìn)行約3分鐘至約120分鐘并且在約5°C至約65°C下進(jìn)行。
[0174]初級(jí)離心步驟在某些情況下產(chǎn)生液體相(21)、固體相(22)和中間相(21a)。根據(jù)中間相(21a)的量，對(duì)液體相(21)和中間相(21a)進(jìn)行可選的第二離心步驟(d-1)，該第二離心步驟進(jìn)行約I分鐘至約120分鐘并且在約4500G下、在約40°C或約60°C下進(jìn)行。將得到的固體加入到初始固體相(22)中。
[0175]圖7a和圖7b分別示出在40°C和60°C下對(duì)500ml戊聚糖漿料樣品進(jìn)行初級(jí)離心階段(4500G)獲得的可能液體相(21)、固體相(22)和中間相(21a)的實(shí)例。
[0176]在40°C下對(duì)第一樣品(圖7a)分別進(jìn)行0.5分鐘、I分鐘和2分鐘的初級(jí)離心。在60°C下對(duì)第二樣品(圖7b)分別進(jìn)行0.5分鐘、I分鐘和2分鐘的初級(jí)離心。
[0177]發(fā)現(xiàn)液體相(21)包含可溶性阿拉伯木聚糖相，中間相(21a)包含阿拉伯木聚糖、蛋白質(zhì)、淀粉和葡萄糖的混合物且固體相(22)包含蛋白質(zhì)、淀粉和葡萄糖。
[0178]隨著時(shí)間的增加，兩組結(jié)果都顯示出液體相(21)的％含量增加和中間相(21a)的降低。在兩種情況下，固體相(22)的％含量似乎相對(duì)地不受時(shí)間影響。
[0179]在兩組結(jié)果之間，溫度從40°C升高至60°C總地來(lái)說(shuō)降低液體相(21)的％收率、增加未分解的中間相(21a)的％收率并且增加固體相(22)的％收率。
[0180]在40°C下當(dāng)離心2分鐘時(shí)提供了最佳的液體相(21)收率(51%)。在這種結(jié)果下，中間相(21a)構(gòu)成35%，只有14%的固體相。
[0181]圖8a和圖8b示出液體相(21)的顆粒尺寸?？梢钥吹剑趦蓚€(gè)樣品中，顆粒尺寸分布幾乎是相同的。
[0182]在第一樣品中(圖8a)，顆粒尺寸跨度為1.096μπι至316.228μπι，其中大峰在
3.802 μ m處而第二較小的峰在34.574 μ m處。在第二樣品中(圖8b)，顆粒尺寸跨度也為
1.096μπι至316.228 μ m，其中大峰在3.802 μ m而第二較小的峰在34.574 μ m。唯一相對(duì)不顯著的差異涉及在第二 樣品中測(cè)量的略高數(shù)量的峰以及在第二樣品的兩峰之間的谷在8.710μπι和26.303 μ m之間的顆粒尺寸顯示更大的下降(60°C)。
[0183]將液體相(21)和/或中間相(21a)中的木聚糖內(nèi)切酶變性以避免阿拉伯木聚糖酶鏈的降解超出最佳的顆粒尺寸分布?？梢酝ㄟ^(guò)在后續(xù)的干燥步驟期間的高溫進(jìn)行變性步驟。但是，優(yōu)選在初級(jí)離心步驟(d)后不久或在第二離心步驟(d-1)期間或之后進(jìn)行。如圖2中由虛線箭頭示出這三種情況。
[0184]通過(guò)使相關(guān)相在pH4 - 11和在約70°C -90°C的溫度下經(jīng)受10分鐘-60分鐘進(jìn)行木聚糖內(nèi)切酶的變性。這些條件用來(lái)失活酶而不會(huì)有損于阿拉伯木聚糖或隨后可能分離的其他任何蛋白質(zhì)。
[0185]如從圖2可以看出，可以將液體相(21)進(jìn)行進(jìn)一步可選的乙醇沉淀步驟(步驟
(e))。這通過(guò)將乙醇添加到高達(dá)65wt%,能夠使阿拉伯木聚糖沉降以進(jìn)一步提高材料(23)中阿拉伯木聚糖的純度。
[0186]在沉淀之后，蒸發(fā)乙醇(步驟(f))以留下沉淀物，在烘箱中在約45°C下干燥(步驟(g))。
[0187]然后通過(guò)鼓干燥技術(shù)或噴霧干燥技術(shù)干燥液體相(21)，并且所得的材料(23)包含多于30wt%的阿拉伯木聚糖以及一些淀粉和蛋白質(zhì)和纖維素材料。
[0188]當(dāng)可選的步驟(e)、(e)和(f)都被采用時(shí)，通過(guò)確保更多的阿拉伯木聚糖可溶并且由此遷移至液體相(21)中、并且通過(guò)濃縮液體相并去除更高比例的殘余淀粉和蛋白質(zhì)，可以將阿拉伯木聚糖的收率顯著地提高至高達(dá)材料(23)的90wt%。
[0189]富含阿拉伯木聚糖的材料(23)適合于一系列用途，取決于分子量的范圍及收率，例如用于益生素、免疫刺激劑、降低膽固醇的產(chǎn)品中，用作烘焙配料、營(yíng)養(yǎng)保健品、藥品和添加劑(supplement)。
[0190]如果需要,來(lái)自步驟(d)的固體相(22)可以進(jìn)行進(jìn)一步的加工(步驟(i)~(m)),同時(shí)進(jìn)一步加工液體相(21)。
[0191]通過(guò)將固體相(22)與水混合來(lái)將固體相(22)液化以產(chǎn)生具有約25wt%至50wt%的固體含量的懸浮液。以約50ppm至約300ppm的量向該懸浮液中加入熱穩(wěn)定的α -淀粉酶，并且將該懸浮液調(diào)節(jié)到約4.0至約8.0的pH，并且在搖床水浴中將溫度調(diào)節(jié)至約60°C至約99 °C，并將該懸浮液放置約30分鐘至約360分鐘。
[0192]將懸浮液進(jìn)行糖化步驟(步驟(j)),包括向懸浮液中以約50ppm至約300ppm的量加入葡糖淀粉酶并以約50ppm至約300ppm的量加入蛋白酶。將懸浮液調(diào)節(jié)至約2.0至約
8.0的pH和約30°C至約80°C的溫度，并且在搖床水浴中放置約12小時(shí)至約60小時(shí)。
[0193]在糖化步驟(步驟(j))之后，一部分淀粉被轉(zhuǎn)化為葡萄糖并且使用過(guò)濾或離心進(jìn)行分離(步驟(k))。離心的液體相(25)包含約6被％至20wt%的葡萄糖，且固體相(26)包含約30wt%的蛋白質(zhì)、約30wt%的淀粉和約40wt%的其他纖維素類(lèi)纖維。
[0194]富含葡萄糖的材料(25)適合于一系列用途，但特別地適用于工業(yè)過(guò)程，例如乙醇生產(chǎn)。
[0195]固體相(26)滿(mǎn)足在動(dòng)物飼料中使用的要求并且能夠容易地制成顆粒以供此類(lèi)用途。
[0196]整個(gè)過(guò)程是直截了當(dāng)?shù)牟⑶乙钥山邮艿氖章侍峁┝斯┰S多產(chǎn)品使用的阿拉伯木聚糖、淀粉/蛋白質(zhì)和葡萄糖制劑，而不需要進(jìn)一步的加工。因此，過(guò)程產(chǎn)生了最少的浪費(fèi)。
[0197]現(xiàn)在將描述本發(fā)明的方法的【具體實(shí)施方式】。
[0198]實(shí)施例1
[0199]本實(shí)施例如圖3所示。
[0200]在實(shí)施例1中使用了下列設(shè)備:
[0201]
【權(quán)利要求】
1.一種用于從源自小麥面粉的戊聚糖組分生產(chǎn)富含阿拉伯木聚糖的制劑的方法，包括下列順序步驟: -將所述戊聚糖組分與水混合以獲得戊聚糖漿料； -離心所述漿料以獲得液體相和固體相；和 -干燥所述液體相以提供所述富含阿拉伯木聚糖的制劑。
2.一種用于從源自小麥面粉的戊聚糖組分生產(chǎn)富含淀粉且富含蛋白質(zhì)的中間體的方法，包括下列順序步驟: -將所述戊聚糖組分與水混合以獲得戊聚糖漿料； -離心所述漿料以獲得液體相和固體相；和 -獲得固體相以提供所述富含淀粉且富含蛋白質(zhì)的中間體。
3.一種用于從源自小麥面粉的戊聚糖組分生產(chǎn)富含葡萄糖的制劑的方法，包括下列順序步驟: -將所述戊聚糖組分與水混合以獲得戊聚糖漿料； -離心所述漿料以獲得液體相和固體相； -液化所述固體相； -糖化經(jīng)液化的固體相；和 -分餾經(jīng)糖化的相以獲得富含葡萄糖的液體相。
4.一種用于從源自小麥面粉的戊聚糖組分生產(chǎn)富含淀粉且富含蛋白質(zhì)的材料的方法，包括下列順序步驟: -將所述戊聚糖組分與水混合以獲得戊聚糖漿料； -離心所述漿料以獲得液體相和固體相； -液化所述固體相；和 -分餾經(jīng)糖化的相以獲得富含淀粉且富含蛋白質(zhì)的固體相。
5.一種用于從源自小麥面粉的戊聚糖組分生產(chǎn)富含阿拉伯木聚糖的制劑、富含淀粉且富含蛋白質(zhì)的制劑以及富含葡萄糖的制劑的方法，包括下列序列步驟: -將所述戊聚糖組分與水混合以獲得戊聚糖漿料； -離心所述漿料以獲得液體相和固體相； -干燥所述液體相以提供所述富含阿拉伯木聚糖的制劑，并且液化所述固體相； -糖化經(jīng)液化的固體相并且分餾經(jīng)糖化的相以獲得富含葡萄糖的相和富含淀粉且富含蛋白質(zhì)的相。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述戊聚糖漿料包含約5wt%至約50wt%的固體含量。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的方法，其中，使所述戊聚糖漿料與酶接觸以降低所述阿拉伯木聚糖的分子量和/或改變所述阿拉伯木聚糖的結(jié)構(gòu)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，使所述戊聚糖漿料與木聚糖內(nèi)切酶接觸。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，將所述戊聚糖漿料保持在約10°C至約65°C。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9中任一項(xiàng)所述的方法，其中，攪拌所述戊聚糖漿料約0.5小時(shí)至約6小時(shí)。
11.根據(jù)權(quán)利要求7至10中任一項(xiàng)所述的方法，其中，以約0.1ppm至約300ppm的量加入所述木聚糖內(nèi)切酶和/或其他酶。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至11中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述離心步驟可以包含約1000G至約10，000G的離心力。
13.根據(jù)權(quán)利要求1至12中任一項(xiàng)所述的方法，其中，在約5°C至約65°C進(jìn)行所述離心步驟。
14.根據(jù)權(quán)利要求7至13中任一項(xiàng)所述的方法，其中，使在至少所得到的液體相中的所述木聚糖內(nèi)切酶和/或其他酶變性。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中，通過(guò)使所述木聚糖內(nèi)切酶經(jīng)受高溫和/或改變的pH —段時(shí)間來(lái)使所述酶變性。
16.根據(jù)權(quán)利要求1至15中任一項(xiàng)所述的方法，其中，當(dāng)所述(初級(jí))離心步驟產(chǎn)生液體相、固體相和中間相時(shí)，在所述(初級(jí))離心步驟之后對(duì)合并的液體相和中間相進(jìn)行第二離心步驟。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中，所述第二離心步驟包含約3000G至約6000G的離心力。
18.根據(jù)權(quán)利要求16至17中任一項(xiàng)所述的方法，其中，在約35°C至約65°C進(jìn)行所述第二離心步驟。
19.根據(jù)權(quán)利要求16至18中任一項(xiàng)所述的方法，其中，將所得到的固體相加入到來(lái)自初級(jí)離心的固體相中用于進(jìn)一步加工。
20.根據(jù)權(quán)利要求1或5至19中任一項(xiàng)所述的方法，其中，在干燥之前濃縮所述液體相。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其中，對(duì)所述液體相進(jìn)行化學(xué)沉淀。
22.根據(jù)權(quán)利要求1和6至21中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述方法包括下列另外的步驟以提供富含葡萄糖的制劑: -液化所述固體相；和 -糖化經(jīng)液化的固體相； -分餾經(jīng)液化的固體相；和 -分離后續(xù)的所述富含葡萄糖的制劑。
23.根據(jù)權(quán)利要求1和6至22中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述方法包含下列另外的步驟以提供富含淀粉且富含蛋白質(zhì)的制劑: -液化所述固體相；和 -糖化經(jīng)液化的固體相； -分餾經(jīng)液化的固體相；和 -分離后續(xù)的所述富含淀粉且富含蛋白質(zhì)的制劑。
24.根據(jù)權(quán)利要求3至23中任一項(xiàng)所述方法，其中，所述液化步驟包括將所述固體相與水混合以構(gòu)成約50wt%至約75wt%的產(chǎn)生的懸浮液。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，其中，所述液化步驟包括向產(chǎn)生的所述懸浮液中加A α -淀粉酶。
26.根據(jù)權(quán)利要求3至25中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述糖化步驟包括向經(jīng)液化的溶液中加入葡糖淀粉酶和/或蛋白酶。
27.根據(jù)權(quán)利要求3至26中任一項(xiàng)所述的方法，其中，分餾經(jīng)糖化的所述懸浮液包括使用過(guò)濾或離心分離各組分。
28.富含阿拉伯木聚糖的制劑在食品、免疫刺激劑、益生素、營(yíng)養(yǎng)保健品、藥品和食品補(bǔ)充劑的一個(gè)或多個(gè)方面的應(yīng)用。
29.一種用于從源自小麥面粉的戊聚糖組分生產(chǎn)富含阿拉伯木聚糖的制劑的裝置，包含: -用于從戊聚糖組分獲得戊聚糖漿料的混合設(shè)備； -用于分離戊聚糖漿料的離心機(jī)；和 -用于干燥經(jīng)離心的戊聚糖漿料的液體相的干燥機(jī)。
30.根據(jù) 權(quán)利要求29所述的裝置，其中，所述裝置進(jìn)一步包含用于溫育所述漿料的溫育箱。
【文檔編號(hào)】C08B37/14GK103842386SQ201280040047
【公開(kāi)日】2014年6月4日 申請(qǐng)日期:2012年6月19日 優(yōu)先權(quán)日:2011年6月21日
【發(fā)明者】李偉莉 申請(qǐng)人:曼徹斯特都市大學(xué)