具有可控酶消化性的淀粉球晶的利记博彩app
【专利说明】
[0001] 相关申请 本申请是在2013年11月20日存档的国际申请专利编号为PCT/US13/70968的专利申 请延续部分，宣布了在2012年11月20日存档并通过引用注册的编号为61/728, 513的美 国临时专利申请的权益。相关文件均已参考的方式引入本文。
技术领域
[0002] 本发明大体针对一种酶脱支，熔化和结晶从而产生由线性α -1，4-连接的葡聚糖 (例如，短链直链淀粉，SCA)形成的具有可控酶消化性的球晶制备工艺。线性α-1，4_连接 的葡聚糖可以通过淀粉脱支，加热，随后冷却和结晶以获得完整的球晶。
【背景技术】
[0003] 球晶是许多由熔体结晶而成的聚合物的重要结构特点。淀粉基球晶可通过冷却 预热的淀粉悬浮液，在不干扰的情况下来获得。球晶的整体形态是依赖于淀粉的来源，直 链淀粉含量，以及结晶条件，如加热温度，起始原料的浓度，冷却速度，和结晶温度。相对于 普通和蜡质淀粉，高直链淀粉易形成具有双折射的球晶结构。球晶可在宽范围的冷却速 率（1-250°C /分钟）下形成，前提条件是直链淀粉溶液（10%至20%，重量/重量）预热到 大于170°C。球晶晶体的尺寸和结构特征与原淀粉颗粒的核心区域脐相一致，因此已经被 提出可作为体内淀粉颗粒的初始状态的模型；然而，在这些研究中，直链淀粉是通过水浸 提法从颗粒淀粉中分离出去，而且球晶的制备是在差示扫描量热法（DSC)盘中。样品的量 太小了，不足以进行消化研究。
[0004] 从酸水解马铃薯淀粉溶液中形成球晶早有记载。Helbert等人，Morphological and structural features of amylose spherocrystals of A-type. Intern. J. Biol. Macromol. 1993，15，183-187,通过混合乙醇与低分子量直链淀粉的热水溶液，接着缓慢 冷却至4°C来制备球晶。所得产物的直径为ΙΟμπι，并具有一个A型的X射线衍射图案。 与此相反，具有B型晶体和10-15 μπι大小的球晶是由直接冷却5-20% w / w的酸水解马 铃薯淀粉水溶液至 2°C形成的，Ring et al.，Spherulitic crystallization of short chain amylose. Intern. J. Biol. Macromol. 1987，9，158-160·。因为 A-和 B 型直链 淀粉球晶与天然淀粉颗粒的形态和结晶类型相似，它们被作为模型用来系统研究淀粉微晶 的酉每水角军。Planchot等人Enzymatic hydrolysis of a-glucan crystallites. Carbohydr. Res. 1997，298，319-326，和 Williamson 等人，Enzymatic hydrolysis of a-glucan crystallites. Carbohydr. Res. 1997，298，319-326。这些人用来制备球晶的材料是通 过盐酸水解原淀粉制得的。酸处理过程中，因为需要水洗去除水溶性产物，并回收耐酸的 产物，大量淀粉损耗了.该产品还应该含有分支点。
【发明内容】
[0005] 根据本发明的实施方案，本发明提供了一种生产含α -1，4-连接的葡聚糖球晶的 方法。该方法包括了提供含支淀粉的淀粉。该淀粉用一种或多种酶脱支，从而产生具有大 于50%的基于总淀粉重量的α -1，4-连接的葡聚糖的淀粉混合物。该淀粉混合物加热到高 于其所含淀粉的熔点温度。淀粉混合物冷却至约〇°C到约75°C的温度下，从而形成球晶。
[0006] 根据本发明的另一个实施方案，本发明提供了含α -1，4-连接的葡聚糖的球晶。 在具体实施方案中，球晶含有大于90 %重量的α-1，4-连接的葡聚糖。在其他实施方案 中，所述球晶具有约1到约25 μ m的平均粒径。根据本发明的又一实施方案，本发明提供了 一种食物产品，该食品含有这里所描述的本发明的任何实施方案中的球晶。根据本发明的 另一实施方案，提供了一种药物或营养品组合物含有这里所描述的本发明的任何实施方案 中的球晶。根据本发明的另一实施方案，提供了一种控释配方含有这里所描述的本发明的 任何实施方案中的球晶。
【附图说明】
[0007] 图1显示了通过加热在0. 06%乙酸钠 ，pH 4的脱支錯质玉米淀粉（25% w / w)至 180°C及在不同的结晶温度下产生的短链直链淀粉球晶的分子量大小分布。
[0008] 图2包含了通过加热脱支蜡质玉米淀粉（25% w/ w)至180°C，并在不同的温度下 结晶：A和B，4°C ; C和D，25°C ; E和F，50°C形成的短链直链淀粉球晶的显微图像。图3 包含了通过加热脱支蜡质玉米淀粉（25% w/ w)至180°C，并在不同的温度下结晶：A和B， 4°C ; C和D，25°C ; E和F，50°C形成的短链直链淀粉球晶的扫描电镜图像。
[0009] 图4显示出了通过加热脱支錯质玉米淀粉（25% w/ w)至180°C，并在不同的温度 下结晶形成的短链直链淀粉球晶的广角X-ray衍射图。
[0010] 图5显示出了通过加热脱支錯质玉米淀粉（25% w/ w)至180°C，并在不同的温度 下结晶形成的短链直链淀粉球晶的由差示扫描量热法测定的热力学性质。
[0011] 图6 (A)通过加热脱支錯质玉米淀粉（25% w/ w)至180°C，并在不同的温度下结 晶形成的短链直链淀粉球晶及（B)其消化残留物的体外消化曲线。
[0012] 图7显示出了通过加热脱支錯质玉米淀粉（25% w/ w)至180°C，并在不同的温度 下A和B，4°C;C和D，25°C ; E和F，50°C ;结晶形成的短链直链淀粉球晶的消化残留物的 显微电镜。
[0013] 图8显示了通过加热脱支錯质玉米淀粉（25% w/ w)至180°C，并在不同的温度下 A和B，4°C ;C和D，25°C ; E和F，50°C ;结晶形成的短链直链淀粉球晶的消化残留物的扫 描电镜。
[0014] 图9是从脱支蜡质玉米淀粉形成的短直链分子到球晶生成的过程示意图。
【具体实施方式】
[0015] 在本发明的某些实施方案中，α-1，4_连接的葡聚糖(例如，短链直链淀粉（SCA)) 是由脱支淀粉材料产生的，特别是含支淀粉的淀粉材料(例如，蜡质玉米淀粉)，并直接转换 成球晶。在这里，术语"球晶"指的是小的球状的辐射多糖晶体。产生的球晶一般具有很 高的结晶度，通常不溶于水，具有相当高的熔融温度，并且抗消化。通常，根据本发明在低 温下(例如，25°C或以下）形成的球晶具有相对较大的颗粒尺寸(例如，5-10 μπι)，Β型淀粉 的X射线衍射图案，较低的熔点温度(例如，70-1KTC )，和更高的可消化性。根据本发明在 50°C下形成的球晶具有相对较小的颗粒尺寸(例如，1-5 μπι)，A型衍射图案，更高的熔化温 度(例如，100-140°C)，以及较低的消化率。
[0016] 本发明的某些实施方案能够使用的天然淀粉的来源可以从任何淀粉来源中获得， 如小麦，玉米，马铃薯，木薯，大米，高粱，大豆，鹰嘴豆等中获得。原淀粉来源可以来自于高 直链淀粉的淀粉(大于40%的链淀粉含量)。在具体实施方案中，所述的淀粉来源含有重量 大于50 %，大于60 %，大于75 %，或大于90 %的支链淀粉含量。在这些实施方案中，所述 淀粉的来源是高度支化形式的淀粉。大家都知道，淀粉可能除了高度支链淀粉分子外还包 含轻微分叉的淀粉分子。然而，产生淀粉球晶最好主要是由短链分子组成。所以，原淀粉 可以通过酶促脱支过程来形成所需的短直链分子。在某些实施方案中，脱支过程会导致完 全直链分子的形成。在本发明的一种实施方案，淀粉是由异淀粉酶，普如兰酶或其它脱支 酶处理来产生脱支的线性分子。在某些实施方案中，所述淀粉是在pH值为约2至约7,约 3至约6,或约4至5的缓冲水溶液(例如，乙酸盐缓冲液)中调浆的。在某些实施方案中，淀 粉衆料的固体含量是在约1 %至约50% (重量)之间，或约5%至约40% (重量)之间，或介 于约15%至约30% (重量）之间。该浆液随后加热至介于约80°C至约150°C的温度之间， 约100°C至约140°C之间，或约110°C至约130°C温度之间，并保持5分钟至约2小时，约10 分钟至约1小时，或约15分钟至约45分钟之间的时间。
[0017] 加热后，将淀粉浆液冷却至介于约35°C至75°C的温度下，约40°C至65°C之间，或 在约45°C至约55°C之间的温度。一种或多种淀粉脱支酶被加入到淀粉浆料中，加的量为 约0. 1 %至约5%之间，约0. 25%至约5%或约0. 5%至约2%的基于浆料中的淀粉干重。脱 支操作接着在升高的温度条件下，持续足够长的时间，以实现期望的脱支量。在某些实施 方案中，脱支操作被允许持续进行约1小时至约2天，约10小时至约36小时或约18小时 至约30小时。在具体实施方案中，所述的酶脱支步骤产生的淀粉混合物，具有大于50%， 大于90 %，或大于99 %的直链淀粉含量（基于混合物中的淀粉含量）.在其他实施方案中， 脱支后的淀粉混合物可能仍包括一些支链淀粉；然而，通常直链淀粉的含量会比支链淀粉 的含量大得多。脱支后的淀粉混合物被加热至温度高于淀粉熔点的温度。在某些实施方案 中，加热的淀粉浆液包含小于10% (重量)的醇(例如，乙醇，甲醇或异丙醇)，低于5%，低于 1% (重量）的醇，或浆料基本上不含醇。在具体的实施方案中，加热步骤包括加热所述含 SCA混合物至约140°C至约210°C的温度下，约160°C至约200°C之