用於製造具有改進糖特性的生物產品的方法

2023-10-10 10:58:39

用於製造具有改進糖特性的生物產品的方法
【專利摘要】本發明涉及用於生產固體生物產品的方法以及能夠通過該方法獲得的固體生物產品，其中至少80％的原始不可消化的寡糖(棉子糖、水蘇糖和毛蕊花糖)成分已被降解成可消化的單糖和二糖，所述方法包括以下步驟：1)提供經研磨或經薄片化或經其他方式碎裂之生物質的混合物，該混合物包含寡糖和任選的多糖，並且還包含蛋白質性植物部分、水以及一種或更多種包含α-半乳糖苷酶的酶製備物；2)在持續混合下以及起始混合物中的水含量不超過按重量計65％的條件下，於約20℃至65℃的溫度下使從步驟(1)得到的所述混合物反應0.15小時至36小時；3)以使所述α-半乳糖苷酶失活的溫度和時間孵育從步驟(2)得到的反應混合物。本發明還涉及所述生物產品的用途，以及包含所述固體生物產品的食品、飼料、化妝品或藥物產品或者營養補充劑。
【專利說明】用於製造具有改進糖特性的生物產品的方法

【技術領域】
[0001] 本發明涉及用於生產具有改進糖特性的生物產品的方法，所述糖特性為富含單糖 和蔗糖成分，並且不可消化的寡糖含量降低。本發明還涉及一種方法，其中原始存在的或由 α-半乳糖苷酶提供的可發酵糖可被真菌或細菌進一步轉化。
[0002] 本發明還涉及可通過所述方法得到的產品，以及所得產品的用途。

【背景技術】
[0003] 需要主要可用作食品或飼料中的成分的生物產品。這樣的產品中的基本組分是蛋 白質、脂肪和碳水化合物。
[0004] 適於這樣的產品的生物質是草類和含油作物，例如種子、穀類和豆類。穀類具有 基於乾物質商至15%的蛋白質含量，例如小麥，?類具有基於乾物質商至45%的蛋白質含 量，例如大豆。
[0005] 尤其與豆類有關的一個一般性問題是，所含的不可消化的寡糖在腸胃中發酵時會 導致胃腸氣脹。寡糖棉子糖、水蘇糖和毛蕊花糖的存在可通過浸漬於水中或通過用α-半 乳糖苷酶進行酶促水解來減少。與此相關的問題是，浸漬或通過酶促處理時要在80%或更 高的相對較高的水含量下進行，由於水的使用而增加了終產品的成本。
[0006] US 6, 238, 725 Bl公開了一種製備豆科植物的方法，其中通過在水中浸漬來去除 導致胃腸氣脹的寡糖。
[0007] WO 02/15712 Α2公開了一種通過使用α-半乳糖苷酶來製造大豆蛋白產品的方 法，其中在該方法中水含量為80%至90%。所得的大豆產品具有最低為60%的蛋白質含 量，和低於5%的棉子糖和水蘇糖的總含量。
[0008] US 2003/019041 Al公開了通過使用糖苷酶（α-半乳糖苷酶）製造大豆蛋白濃縮 物的方法，其中根據實施例，該方法中的水含量為約90%。在水解後，通過超濾除去碳水化 合物和鹽。所得的大豆濃縮物具有最低為65%的蛋白質含量，和低於4%的棉子糖和水蘇 糖的組合含量。
[0009] WO 2009/143591公開了通過使用酶來加工大豆的方法，所述酶能夠在最多35% 的水含量下將不溶性多糖轉化為可溶性糖並且水解蛋白質。降解水平未公開。
[0010] 本發明的目的是提供用於生產具有改進糖特性之生物產品的方法，所述糖特性為 富含單糖和蔗糖，並且不可消化的寡糖含量降低，由於在方法中的低水含量，該方法可以以 較低成本進行。
[0011]另一個目的是提供這樣的方法，其中原始存在或通過α-半乳糖苷酶提供的可發 酵糖可用真菌（例如酵母）和/或細菌（例如乳酸桿菌（Lactobacillus))進一步轉化。
[0012] 這些目的通過本發明的方法和產品來實現。


【發明內容】

[0013] 因此，本發明涉及用於生產固體生物產品的方法，其中至少80%的原始不可消化 的植物寡糖（棉子糖、水蘇糖和毛蕊花糖）成分已經被降解成可消化的單糖和二糖，所述方 法包括以下步驟：
[0014] 1)提供經研磨（milled)或經薄片化（flaked)或經其他方式破碎 (disintegrated)之生物質的混合物，所述混合物包含寡糖和任選的多糖，並且還包含蛋白 質性植物部分、水以及一種或更多種包含α -半乳糖苷酶的酶製備物；
[0015] 2)在持續混合下以及起始混合物中的水含量不超過按重量計65 %的條件下於約 20°C至65°C的溫度下使從步驟（1)得到的所述混合物反應0. 15小時至36小時；
[0016] 3)以使所述α -半乳糖苷酶失活的溫度和時間孵育從步驟（2)得到的反應混合 物。
[0017] 意想不到的是，所述酶促水解（即，通過與水反應進行的催化分解）可在水含量不 超過按重量計65%的條件下進行。一般來說，由於與底物的機械接觸問題，低水含量趨於減 慢反應。現階段要給出科學的解釋也是推測性的。底物的預處理、α-半乳糖苷酶的活性 以及反應期間的混合方法之組合被認為是關鍵因素。
[0018] 其益處在於，由於處理期間的低水含量，從所述方法得到的產品僅含少量的水，因 此，由於需要除去少量水，所述產品的乾燥可以以低成本進行。
[0019] 本發明還提供了可通過根據本發明的方法得到的固體生物產品，所述生物產品包 含按乾物質的重量計高至約60%的量的植物蛋白質，並且任選地，按重量計高至25%的量 的甘油酯。
[0020] 本發明還提供了可通過權利要求13至20限定的方法得到的固體生物產品。
[0021] 最後，本發明提供了包含按重量計1%至99%的根據本發明的固體生物產品的食 品、飼料、化妝品或藥物產品或者營養補充劑。
[0022]
[0023] 在本發明的上下文中，除非本說明書中另有限定，否則以下術語旨在包括如下。
[0024] 術語"約"、"左右"、"大約"或"?"意在表示例如本領域中通常存在的測量不確定 度，其可為例如+/_1%、2%、5%、10%、20%或甚至50%的數量級。
[0025] 術語"包含/包括"應解釋為列舉所陳述的一個/種或更多個/種部分、步驟、特 徵、組合物、化學物質或組分的存在，但是並不排除一個/種或更多個/種另外的部分、步 驟、特徵、組合物、化學物質或組分的存在。例如，包含一種化合物的組合物可因此包含另外 的化合物等。
[0026] 術語"不可消化的"應解釋為不可被人和單胃/非反芻動物消化的。
[0027] 術語"至少80%的原始不可消化的寡糖成分已被降解"應解釋為說明不可消化的 寡糖總含量的至少80%已被降解，並且其還包括在產品中一種類型的寡糖可比另一種類型 的寡糖發生更大程度的降解，即使其中一種類型的寡糖可僅低程度地降解，只要原始-開 始的-寡糖的總含量已如所指定地降低了至少80%即可。
[0028] 牛物質:
[0029] 包括通過光合作用產生並且可在工業生產中用作原料的生物材料。
[0030] 在本文中，生物質是指草類、穀類、種子、堅果、菜豆（bean)以及豌豆等及其混合 物形式的植物物質。
[0031] 此外，由於蛋白質含量和組成，優選為包含豆類的生物質。它們還包含包括α -半 乳糖苷的碳水化合物。一般主要的α-半乳糖苷是水蘇糖，但是在豌豆中主要的寡糖是毛 蕊花糖。
[0032] 以其他方式碎裂:
[0033] 意指通過蒸煮和/或浸透（maceration)和/或酸或鹼加壓蒸煮 (pressure-cooking)或者超聲處理來碎裂。
[0034] 碳水化合物:
[0035] 包括單糖、二糖、寡糖和多糖。
[0036] C5糖（戊糖）是其中組分單體糖由具有五個碳原子的環構成的碳水化合物，例如 阿拉伯糖。
[0037] C6糖（己糖）是其中組分單體糖由具有六個碳原子的環構成的碳水化合物，例如 半乳糖。
[0038] 宴糖和多糖:
[0039] 寡糖是含有少量（包括多至例如8至10個）組分單體糖的糖類聚合物，也稱為 簡單糖（simple sugar)。典型實例有三糖棉子糖（D-半乳糖-al，6_D-葡萄糖-α?， i3 2-D_果糖）、四糖水蘇糖（D-半乳糖-a 1，6-D_半乳糖-a 1，6-D_葡萄糖-a 1，0 2-D-果 糖）以及戊糖毛蕊花糖（D-半乳糖-a 1，6_D_半乳糖-a 1，6_D_半乳糖-a 1，6_D_匍萄 糖-a I，β 2_D_ 果糖）。
[0040] 多糖是含有大量組分單體糖的糖類聚合物，也稱為複合碳水化合物。如果單體糖 種類相同，則該多糖稱為同多糖，而如果存在多於一種種類時，則稱為異多糖。
[0041] 實例包括貯藏多糖（例如澱粉）和結構多糖（例如纖維素和阿拉伯木聚糖）。
[0042] 蛋白質件材料:
[0043] 包括由胺基酸以線性鏈排列並通過稱為肽鍵的鍵連接在一起而構成的有機化合 物。鏈長度為多至約50個胺基酸時，該化合物稱為肽；更高分子量的有機化合物稱為多肽 或蛋白質。
[0044] 脂肪:
[0045] 包括由脂肪酸與甘油形成的酯。一分子的甘油可與一個、兩個和三個脂肪酸分子 酯化，分別形成甘油一酯、甘油二酯或甘油三酯。通常來說，脂肪主要由甘油三酯和少量卵 磷脂、固醇類等組成。如果脂肪在室溫下是液體，則其一般被稱為油。對於本文中的油、月旨 肪和相關產品，參考"Lipid Glossary 2" ,F.D.Gunstone，The Oily Press，2004。
[0046] 甘油酯:
[0047] 包括甘油一酯、甘油二酯和甘油三酯。
[0048] 加工助劑：
[0049] L 酶
[0050] 酶是充當催化劑的很大一類蛋白質物質。一般而言，酶被分為六類，落在本發明範 圍內的主要類別可為轉移官能團的轉移酶和水解多種鍵的水解酶。
[0051] 在本文中，糖苷水解酶很重要，尤其是α -半乳糖苷酶，其為水解包括半乳糖寡糖 和半乳糖-甘露糖的α-半乳糖苷中的末端α-半乳糖的酶，釋放D-半乳糖殘基。
[0052] 製備物中α -半乳糖苷酶的活性表示為單位/g的實際酶產品，並且通過使對硝基 苯基-a -D-吡喃半乳糖苷與水和酶在25°C下反應10分鐘形成D-半乳糖和對硝基苯基，在 410nm處進行分光光度監測來測定。
[0053] -個α -半乳糖苷酶單位是每分鐘釋放一微摩（KT6摩爾）對硝基苯基的酶活性。
[0054] 酶的另一些實例包括：蛋白酶、肽酶、β -半乳糖苷酶、澱粉酶、葡聚糖酶、果膠酶、 半纖維素酶、植酸酶、酯肪酶、磷酯酶和氧化還原酶。
[0055] 2.棺物糹目分和有機加工試劑
[0056] 在本文中重要的一些功能性質是：抗氧化性、抗菌作用、潤溼性以及酶刺激性。
[0057] 基於植物組分的清單巨大，但是最重要的如下：迷迭香（rosemary)、百裡香 (thyme)、牛至（oregano)、類黃酮、酚酸、阜苷以及用於調節可溶性碳水化合物的來自啤酒 花的α-酸和β-酸，例如薄草酮（humulone)和蛇麻酮（lupolone)。
[0058] 此外，用於調節pH值、保存和螯合性質的有機酸（例如山梨酸、丙酸、乳酸、檸檬酸 和抗壞血酸）及其鹽也是該組加工助劑的一部分。
[0059] 3.無機加工試劑
[0060] 包括能夠在加工期間保持發酵混合物免受細菌攻擊的無機組合物，例如亞硫酸氫 納等。
[0061] 終產品中的抗結塊劑（anticaking agent)和流動改進劑（flow improving agent)，例如娃酸錯鉀等。
[0062] 經加工的會品產品：
[0063] 包括乳製品、經加工的肉製品、糖果、甜點、冰激淋甜點、罐裝廣品（canned product);冷凍乾燥膳食、調味品（dressing)、湯、方便食品、麵包、蛋糕等。
[0064] 經加工的飼料產品：
[0065] 包括用於動物的即用型飼料（ready-to-use feed)或飼料成分，所述動物例如小 豬、小牛、家禽、毛皮動物（furred animal)、綿羊、貓、狗、魚和甲殼動物等。
[0066] 藥物產品：
[0067] 包括包含旨在用於治癒和/或減輕疾病或病症之症狀的一種或更多種生物活性 成分的產品（通常為片劑或顆粒狀形式）。藥物產品還包括可藥用賦形劑和/或載體。本 文公開的固體生物產品非常適於用作片劑或顆粒劑的可藥用成分。
[0068] 化妝品：
[0069] 包括旨在用於個人衛生以及改善外觀的產品，例如護髮素（conditioner)和沐浴 用製備物（bath preparation)。

【具體實施方式】
[0070] 通過本發明方法降解的不可消化的原始植物寡糖成分主要是棉子糖、水蘇糖和毛 蕊花糖。
[0071] 起始反應混合物的水含量不超過按重量計65%,這表示,混合物中的乾物質含量 為至少35%。
[0072] 反應時間為0. 15小時至36小時，溫度為約20°C至65°C。溫度可為例如25°C至 60°C、30°C至55°C、35°C至50°C、40°C至45°C不等；反應時間可為例如10分鐘至36小時、 20分鐘至30小時、1小時至24小時、2小時至20小時、4小時至18小時、8小時至16小時 或12小時至14小時不等。
[0073] 在本發明方法的一個實施方案中，其還包括以I : 2至I : 400的真菌/細菌與 生物質的乾物質比率向包含寡糖和/或多糖以及蛋白質性植物部分的生物質添加真菌（例 如活酵母）和/或細菌，且步驟（3)中的孵育以使得所述α -半乳糖苷酶以及真菌和/或 細菌失活的溫度和時間進行。因此，包括乾物質比率為例如1 : 2、1 : 3、1 : 4、1 : 5、 1 : 6、1 : 7、1 : 8、1 : 9、1 : 10、1 : 20、1 : 30、1 : 40、1 : 50、1 : 60、1 : 70、1 : 80、 1 : 90、1 : 100、1 : 200和1 : 300。反應混合物的孵育可在約70°C至150°C下進行，例 如 85°C至 150°C，包括：70°C、75°C、80°C、85°C、86°C、87°C、88°C、89°C、90°C、91 °C、92°C、 93°C、94°C、95°C、96°C、97°C、98°C、99°C、100°C、105°C、IKTC、115°C、120°C、125°C、130°C、 135°C、140°C、145°C、150°C，孵育時間為0. 5分鐘至240分鐘，例如6分鐘至240分鐘，包括 0. 5分鐘、1分鐘、2分鐘、3分鐘、4分鐘、5分鐘、6分鐘、7分鐘、8分鐘、9分鐘、10分鐘、15 分鐘、20分鐘、25分鐘、30分鐘、35分鐘、40分鐘、45分鐘、50分鐘、55分鐘、60分鐘、90分 鍾、120分鐘、150分鐘、180分鐘、210分鐘和240分鐘。
[0074] 當選擇孵育條件時，本領域技術人員知曉，當採用非常高的溫度時，需要相對短的 孵育時間。
[0075] 在該實施方案中，反應步驟（2)可在厭氧和/或好氧條件下進行。
[0076] 在第二實施方案中，起始混合物中α-半乳糖苷酶製備物的量為按生物質的重量 計0. 001 %至I. 0%，其中α -半乳糖苷酶製備物具有5, 000 α -半乳糖苷酶單位/克酶產 品的活性，和/或步驟（2)中的反應在起始混合物中的水含量為按重量計30%至65%的條 件下進行，這表示，所述混合物中乾物質的含量為按重量計35%至70%。
[0077] 因此，水含量可為例如35%至60%、40%至55%或45%至50%不等。因此，步驟 (1)中提供的反應混合物的乾物質含量可相應地為例如40 %至65 %、45 %至60 %或50 %至 55%不等，例如可為 45%、50%、55%、57· 5%、60%、62· 5%、65%或 67. 5%。
[0078] 所述一種或更多種α -半乳糖苷酶製備物的量可為例如〇. 01 %至1. 〇%、〇. 025% 至 0· 75%、0· 05%至 0· 5%、0· 075%至 0· 25%或 0· 1%至 0· 125%不等的具有 5, 000 α -半 乳糖苷酶單位/克酶產品的活性的α-半乳糖苷酶製備物。α-半乳糖苷酶製備物的活性 還可比5, 000 α -半乳糖苷酶單位/克酶產品更低或更高，例如5至200, 000,或100, 000至 150, 000, 50至50, 000或500至10, 000單位/克酶產品，只要酶的施加量與酶產品的強度 相適應即可。α -半乳糖苷酶製備物的量和活性越高，則所需反應時間一般越少，反之亦然。 酶【技術領域】的技術人員將意識到這一點。
[0079] 在第三實施方案中，步驟（2)中的反應在一個或更多個非堅直的、相互連接的槳 狀蝸杆（paddle worm)或連續蝸杆（continuous worm)運送機（conveyer)中進行，所述 運送機具有用於反應混合物和添加劑的入口裝置（inlet means)和用於產物的出口裝置 (outlet means)以及用於轉速、溫度和pH的控制裝置（control means)。該實施方案可為 如下變型，其中所述連續蝸杆運送機可為任選改良型的單葉或多葉螺杆運送機或者交叉螺 杆運送機，其設計成運輸反應混合物，並同時抬升材料使得在不壓緊材料的情況下對其進 行運輸和攪拌。反應步驟（2)還可在堅直螺杆混合器（例如Nauta混合器）中進行。
[0080] 在本發明方法的第四實施方案中，在步驟（1)、（2)和/或（3)的任意步驟中添加 一種或更多種加工助劑，例如包含來自啤酒花的α -酸和β -酸的啤酒花產品。所述一種 或更多種加工助劑還可以是如本申請上文的定義部分中所定義的酶、植物組分和/或有機 加工試劑和/或無機加工試劑。
[0081] 在第五實施方案中，可添加至生物質的所述真菌和/或細菌為活酵母，選自釀 酒酵母菌株（Saccharomyces cerevisiae strain)，包括廢啤酒酵母（spent brewer' s yeast)、廢酒麴酵母（spent distiller's yeast)、紅酒生產中的廢酵母和麵包酵母 (baker' s yeast);以及錯樣芽胞桿菌菌株（Bacillus cereus strain)和發酵C5糖的酵 母菌株。所述活酵母的添加量可為〇. 25%至10%，例如0. 5%、1%、1. 5%、2%、2. 5%、3%、 3.5%、4%、4.5%、5%、6%、7%、8%或9。
[0082] 在第六實施方案中，生物質中包含的所述蛋白質性植物部分可為豆類，例如大豆、 豌豆、菜豆、羽扇豆；和/或穀類，例如小麥；和/或草類；並且還可如本申請的定義部分中 所定義的。在第七實施方案中，生物質還可包含油和脂肪，例如來自含油植物種子（例如油 菜種子和大豆）的，並且還可如本申請上文的定義部分中所定義的。
[0083] 在第八實施方案中，乾燥從步驟（3)得到的反應混合物，使水含量不多於按重量 計 10%。
[0084] 在另一些實施方案中，所述起始混合物中一種或更多種α-半乳糖苷酶製備物 的量為按生物質乾物質的重量計〇. 25%至1. 0%，其中所述α -半乳糖苷酶製備物具有 5, 000 α-半乳糖苷酶單位每克酶產品的活性，並且所述步驟（2)中的反應在30°C至60°C的 溫度下進行4小時至36小時；或者
[0085] 所述起始混合物中一種或更多種α -半乳糖苷酶製備物的量為按生物質乾物質 的重量計0. 25%至1. 0%，其中所述α -半乳糖苷酶製備物具有5, 000 α -半乳糖苷酶單位 每克酶產品的活性，並且所述步驟（2)中的反應在50°C至60°C的溫度下進行4小時至36小 時；或者所述起始混合物中一種或更多種α-半乳糖苷酶製備物的量為按生物質乾物質的 重量計0. 01 %至I. 0 %，其中所述α -半乳糖苷酶製備物具有5, 000 α -半乳糖苷酶單位每 克酶產品的活性，並且所述步驟（2)中的反應在50°C至60°C的溫度下進行8小時至36小 時；或者所述起始混合物中一種或更多種α-半乳糖苷酶製備物的量為按生物質乾物質的 重量計0. 05 %至I. 0 %，其中所述α -半乳糖苷酶製備物具有5, 000 α -半乳糖苷酶單位每 克酶產品的活性，步驟（2)中所述的反應在起始混合物的水含量為40%至65%並且溫度為 50°C至60°C的條件下進行；或者
[0086] 真菌和/或細菌是以0. 25%至10%的量添加的活酵母。
[0087] 在最後的實施方案中，所述方法以分批過程、分批補料過程或連續過程來進行。
[0088] 可通過權利要求1至16所限定的方法得到的固體生物產品包含按重量計高至約 60 %的量的蛋白質；所述量可低於60 %,例如按乾物質的重量計10 %至59 %、40 %至59 %、 45 %至58 %、48 %至55 %或50 %至53%。甘油酯的量可為例如按乾物質的重量計0至 20%、2%至 20%、5%至 18%或 10%至 15%。
[0089] 權利要求22中限定的固體生物產品可包含高至約75%的蛋白質，例如按重量計 40 %至75 %、45 %至70 %、48 %至65 %、50 %至60 %或53 %至55 %的蛋白質。其還可以 以按乾物質的重量計高至25 %的量包含甘油酯，例如按乾物質的重量計0至20 %、2 %至 20%、5% 至 18% 或 10% 至 15%。
[0090] 可通過權利要求11至16所述的方法得到的固體生物產品可包含按重量計高至 60 %的蛋白質，或者其可包含按重量計高於60 %的蛋白質，例如按重量計40 %至75%、 45%至70%、48%至65%、50%至60%或53%至55%的蛋白質。其還可以按乾物質的重量 計高至25%的量包含甘油酯，例如按乾物質的重量計0至20%、2%至20%、5%至18%或 10%至 15%。
[0091] 當已經根據權利要求2所述的方法用活酵母發酵了生物質時，蛋白質的量可尤其 商。
[0092] 通過本發明的方法，寡糖棉子糖、水蘇糖和毛蕊花糖被降解為單糖和二糖，例如半 乳糖和蔗糖。蔗糖是所述方法得到的目的產品，因為在所得的生物產品中高含量的蔗糖在 食用後有助於產生飽足感（satiated feeling)。鹿糖的量可高至按乾物質的重量計15% 至 20%。
[0093] 在一個實施方案中，本發明的固體生物產品包含總量按重量計低於8%的棉子糖、 水蘇糖和毛蕊花糖；例如按重量計低於6%、低於5%、低於4%、低於3%、低於2%或低於 1%。
[0094] 在另一個實施方案中，本發明的固體生物產品包含總量低於3. 0 %的棉子糖；例 如低於2%、低於1. 5%、低於1 %、或低於0. 75%、或低於0. 5%或低於0. 25%。
[0095] 在另一個實施方案中，本發明的固體生物產品包含總量低於1. 0%的水蘇糖；例 如低於0. 75%、或低於0. 5%或低於0. 25%。
[0096] 本發明還涉及根據本發明的固體生物產品在用於人和/或動物食用的經加工的 食品產品中、作為用於食品或飼料產品的成分、或者作為化妝品或藥物產品或營養補充劑 的成分的用途。
[0097] 最後，本發明涉及包含按重量計1%至99%的根據本發明的固體生物產品的食 品、飼料、化妝品或藥物產品或者營養補充劑。
[0098] 實施例
[0099] 實施例1
[0100] 在實驗室規模的方法中酶促水解來自大豆的含寡糖生物質
[0101] 1.1材料和方法：
[0102] 寡糖水蘇糖和棉子糖的酶促水解如下進行：在IOg脫脂大豆的生物質添加一定量 含α -半乳糖苷酶的水，以達到該混合物具有一定的乾物質（DM)含量並且具有一定的酶濃 度。
[0103] 進行混合，以確保混合物均勻。
[0104] 所米用的酶是市售產品，來自 Advanced Enzyme Technologies，Maharasthra, India，以商品名SEBSoy 5. OL銷售，其濃度基於大豆粉乾物質而不等。
[0105] 將 SEBSoy 5. OL 的活性標準化為 5, 000U/g。
[0106] 在小玻璃容器中，於34°C和55°C下進行酶促水解4至16小時，然後在100°C下熱 處理以使酶失活。
[0107] 酶促水解終止後，通過攪拌10% DM的水性混懸漿料30分鐘，然後以3, OOOXg離 心10分鐘，來提取可溶性碳水化合物成分。
[0108] 通過在TLC矽膠60板（Merck)上進行薄層色譜來分析生物質的水性提取物中的 單糖和寡糖。通過與已知濃度的標準品進行比較來對不同的組分進行量化。（Carbohydrate analysis-A practical approach ;IRL Press, Oxford. Ed. M. F. Chaplan&J. F. Kennedy, 1986)。
[0109] I. 2 結果
[0110] 1.2-a.不同淵度下的劑量響應
[0111] 用45%的DM在4小時的反應時間後，得到了列於下表中的結果：
[0112]

【權利要求】
1. 一種用於生產固體生物產品的方法，其中至少80%的原始不可消化的寡糖成分已 被降解成可消化的單糖和二糖，所述方法包括以下步驟： 1) 提供經研磨或經薄片化或以其他方式碎裂之生物質的混合物，所述混合物包含寡糖 和任選的多糖，並且還包含蛋白質性植物部分、水以及一種或更多種包含a -半乳糖苷酶 的酶製備物； 2) 在持續混合下以及起始混合物中的水含量不超過按重量計65%的條件下於約20°C 至65°C的溫度下使從步驟（1)得到的所述混合物反應0. 15小時至36小時； 3) 以使所述a-半乳糖苷酶失活的溫度和時間孵育從步驟⑵得到的反應混合物。
2. 根據權利要求1所述的方法，其還包括向所述生物質中添加真菌和/或細菌，其量使 得真菌/細菌與所述生物質的乾物質比率為1 : 2至1 : 400,其中步驟（3)中所述的孵育 以使得所述a-半乳糖苷酶以及真菌和/或細菌失活的溫度和時間進行。
3. 根據權利要求2所述的方法，其中在厭氧和/或好氧的條件下進行步驟（2)中所述 的反應。
4. 根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中所述起始混合物中a-半乳糖苷酶制 備物的量為按生物質乾物質的重量計〇. 〇〇1 %至1. 〇%，其中所述a -半乳糖苷酶製備物具 有5, 000 a-半乳糖苷酶單位每克酶產品的活性，和/或步驟（2)中所述的反應在起始混合 物中的水含量為按重量計30%至65%的條件下進行。
5. 根據權利要求1至4中任一項所述的方法，其還包括步驟（2)中所述的反應在一個 或更多個非堅直的、相互連接的槳狀蝸杆或連續蝸杆運送機中進行，或者在堅直螺杆混合 器例如Nauta混合器中進行，所述運送機具有用於反應混合物和添加劑的入口裝置和用於 產物的出口裝置以及用於轉速、溫度和pH的控制裝置。
6. 根據權利要求5所述的方法，其中所述連續蝸杆運送機為任選改良型的單葉或多葉 螺杆運送機或者交叉螺杆運送機，其設計成運輸所述反應混合物，並同時抬升材料使得在 不壓緊材料的情況下對其進行運輸和攪拌。
7. 根據權利要求1至6中任一項所述的方法，其中在步驟（1)和（2)的任意步驟中添 加一種或更多種加工助劑，例如包含來自啤酒花的a-酸和￠-酸的啤酒花產品。
8. 根據權利要求2至7中任一項所述的方法，其中所述真菌和/或細菌為活酵母，所述 活酵母選自釀酒酵母菌株，包括廢啤酒酵母、廢酒麴酵母和紅酒生產中的廢酵母以及麵包 酵母；以及發酵C5糖的酵母菌株。
9. 根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中所述蛋白質性植物部分為豆類，例如 大豆、菜豆、豌豆、羽扇豆；和/或穀類，例如小麥；和/或種子，例如油菜種子；和/或草類， 所述植物部分可經脫脂。
10. 根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中所述生物質還包括油和脂肪，例如來 自含油植物的種子，例如油菜種子和大豆。
11. 根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中將從步驟（3)得到的所述生物產品 乾燥至水含量不高於按重量計10%。
12. 根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中在20°C至55°C下進行步驟2)中所述 混合物的反應。
13. 根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中所述起始混合物中a-半乳糖苷酶 製備物的量為按生物質乾物質的重量計〇. 25%至1. 0%，其中所述a -半乳糖苷酶製備物 具有5, 000 a-半乳糖苷酶單位每克酶產品的活性，並且步驟（2)中所述的反應在30°C至 60°C的溫度下進行4小時至36小時。
14. 根據權利要求1至12中任一項所述的方法，其中所述起始混合物中a-半乳糖苷 酶製備物的量為按生物質乾物質的重量計〇. 25%至1. 0%，其中所述a -半乳糖苷酶製備 物具有5, 000 a-半乳糖苷酶單位每克酶產品的活性，並且步驟（2)中所述的反應在50°C至 60°C的溫度下進行4小時至36小時。
15. 根據權利要求1至12中任一項所述的方法，其中所述起始混合物中a-半乳糖苷 酶製備物的量為按生物質乾物質的重量計〇. 01 %至1. 〇%，其中所述a _半乳糖苷酶製備 物具有5, 000 a-半乳糖苷酶單位每克酶產品的活性，並且步驟（2)中所述的反應在50°C至 60°C的溫度下進行8小時至36小時。
16. 根據權利要求1至12中任一項所述的方法，其中所述起始混合物中a-半乳糖苷 酶製備物的量為按生物質乾物質的重量計〇. 05 %至1. 0%，其中所述a _半乳糖苷酶製備 物具有5, 000 a -半乳糖苷酶單位每克酶產品的活性，步驟（2)中所述的反應在所述起始混 合物中的水含量為40%至65%並且溫度為50°C至60°C的條件下進行。
17. 根據權利要求2至16中任一項所述的方法，其中真菌和/或細菌是以0. 25%至 10%的量添加的活酵母。
18. 根據前述權利要求中任一項所述的方法，其以分批過程、分批補料過程或連續過程 來進行。
19. 一種固體生物產品，其能夠通過根據權利要求13至18中任一項所述的方法得到。
20. -種固體生物產品，其能夠通過權利要求1至18中任一項所述的方法得到，其包 含按乾物質的重量計高至約60%的量的植物蛋白質，並任選地包含按乾物質的重量計高至 25%的量的甘油酯。
21. 根據權利要求20所述的固體生物產品，其包含按重量計低於約60%的量的植物蛋 白質。
22. -種固體生物產品，其能夠通過權利要求2至18中任一項所述的方法得到，其包含 按乾物質的重量計高至約75%的量的植物蛋白質，並且任選地包含按乾物質的重量計高至 25%的量的甘油酯。
23. 根據權利要求19至22中任一項所述的固體生物產品，其中棉子糖、水蘇糖和毛蕊 花糖的總量為按重量計低於8%，例如按重量計低於5%或按重量計低於2%。
24. 根據權利要求19至23中任一項所述的固體生物產品，其中棉子糖的量低於 3. 0%，例如低於2%、低於1. 5%、低於1 %、低於0. 75%、低於0. 5%或低於0. 25%。
25. 根據權利要求19至24中任一項所述的固體生物產品，其中水蘇糖的量低於
1. 〇%，例如低於0. 75%或低於0. 5%或低於0. 25%。
26. 根據權利要求19至25中任一項所述的生物產品在用於人和/或動物食用的經加 工的食品產品中、或者用作用於食品或飼料產品中的成分、或者用作化妝品或藥物產品或 營養補充劑的成分的用途。
27. 食品、飼料、化妝品或藥物產品或者營養補充劑，其包含按重量計1%至99%的根 據權利要求19至25中任一項所述的固體生物產品。
【文檔編號】A23L1/211GK104334034SQ201380023280
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2013年5月15日 優先權日:2012年5月16日
【發明者】卡特裡內·維德·埃勒加德, 卡爾·克裡斯蒂安·湯姆森, 奧勒·卡埃·漢森 申請人:哈姆雷特蛋白質有限公司