專利名稱：含β-葡聚糖的膳食纖維組合物的制作方法
技術領域：
本發明涉及包含谷物成分的膳食纖維組合物，所述谷物成分含有β-葡聚糖。本發明還涉及含有所述膳食纖維組合物的食品和/或營養補充劑，所述膳食纖維組合物在制造用于在哺乳動物中治療和/或預防高膽固醇血癥和調節血糖應答和食欲控制的食品和/或營養補充劑中的用途，以及在制造用于在哺乳動物中治療和/或預防高膽固醇血癥和調節血糖應答和食欲控制的含所述膳食纖維組合物的藥物中的用途。
背景技術：
可溶性纖維，例如(I — 3) (I — 4)-β-葡聚糖，是禾本科(Graminae)細胞壁 中(包括燕麥、大麥、黒麥和小麥的胚乳細胞壁)發現的一類多聚糖。它們主要是由β _(1 — 3)連接的纖維三糖基(cellotriosyl)和纖維四糖基(cellotetraosyl)單元(>90%)組成的線形聚合物。β-葡聚糖還存在于面包酵母、某些類型的真菌及多種蘑菇和細菌的細胞壁中。基于谷物的β -葡聚糖在燕麥和大麥中存在最豐富而在黑麥和小麥中少許多，并且富含于被稱為麩皮的未加工磨粉顆粒的級分中。燕麥、大麥和黒麥的β_葡聚糖是非常相似的。存在于酵母、真菌和細菌中的葡聚糖在結構上不同于谷物中(如燕麥和大麥)存在的β_葡聚糖，并且類似于也是β_葡聚糖的纖維素，它們不易溶于水并且在它們的自然狀態下沒有功能性價值。
相反地，谷物β -葡聚糖易于用水提取并可溶于水，且被分類為可溶性膳食纖維。同所有的膳食纖維一祥，在消化時，所述可溶性β_葡聚糖沒有被人上胃腸道的消化系統水解，而是吸收水分從而擴散進入消化腔內或者形成膨大的凝膠狀細胞壁殘片，但是又同所有的膳食纖維一祥，β_葡聚糖由大腸或下胃腸道中的細菌發酵和利用。許多研究表明了 β -葡聚糖可溶性纖維可通過控制2個風險因素在降低心血管疾病風險方面發揮重要作用，所述控制2個風險因素即減少總血清膽固醇及低密度脂蛋白(LDL)血清膽固醇和通過飽感效應(satiety effect)減少肥胖。此外，β_葡聚糖有益地調節血糖應答并且具有可降低腸病風險的益生作用(prebiotic effect)。此外，β _葡聚糖具有免疫增強活性。在進行了燕麥產品對血清膽固醇的影響的臨床研究評估之后，美國食品藥物管理局(USAFDA)和其他監管機構例如法國食品安全局(AFSSA，法國)認可了健康聲明，聲明燕麥產品可降低心臟病風險，需要3g的燕麥葡聚糖日劑量。然而，并非所有研究都證明了燕麥產品的降膽固醇作用。對此可能有很多原因，但是對有效成分的量和生物活性的認識不足肯定是原因之一。然而，從未證明過葡聚糖的粘度、分子量和溶解度與降膽固醇、血糖應答和食欲調節效應之間的關系。

發明內容
本發明涉及包含至少ー種含β_葡聚糖的谷物成分的膳食纖維組合物，將所述β -葡聚糖選擇成具有40kDa到3000kDa范圍的峰值分子量，在根據本文公開的方法制備的所述纖維組合物提取物中所提取的β_葡聚糖占總β_葡聚糖量的至少20%的37°C下的溶解度，以及以30s—1測量時至少30mPa · s的所述提取物粘度。
更優選地，將β -葡聚糖選擇成具有500kDa至2000kDa范圍的分子量。使用相對高分子量范圍并且具有相對高溶解度的β_葡聚糖的重要性從前并未得到認可。不能直接假設所有具有相同分子量的葡聚糖也具有相同的溶解度。存在著具有低溶解度的高分子量β_葡聚糖和具有較高溶解度的高分子量β_葡聚糖。溶解度和分子量取決于所述β_葡聚糖存在于其中的食品類型和制備含β_葡聚糖的食品和組合物時使用的生產方法。因此，本發明在于選擇具有組合的峰值分子量和溶解度的那些特定β -葡聚糖，所述組合將產生足夠高的粘度從而在所述纖維組合物中以相對低含量的β_葡聚糖提供有益作用。特別地，本發明涉及包含3g高分子量燕麥β_葡聚糖或4g中等分子量燕麥β_葡聚糖、或3g中等分子量燕麥β_葡聚糖、或4g低分子量燕麥β_葡聚糖的擠壓燕麥麥片(extruded oat cereal),與對照小麥麩皮麥片相比,所述擠壓燕麥麥片降低血清低密度脂蛋白(LDL)膽固醇并調節血糖應答。β_葡聚糖的量是指建議一人份(serving)的燕麥麥片中的量。β -葡聚糖的降LDL膽固醇和血糖應答調節作用與其增加腸內含物的粘度的能力直接相關，其繼而與小腸中溶解的β_葡聚糖的分子量(MW)、濃度和粘度相關。本發明還涉及姆建議一人份的燕麥麥片中含2. 2g高分子量燕麥β_葡聚糖或
3.8g中等分子量燕麥β_葡聚糖,或者5. 5g低分子量燕麥β -葡聚糖的擠壓燕麥麥片，與對照小麥麩麥片相比，所述擠壓燕麥麥片增加血漿PYY水平。β -葡聚糖的溶解度“C”如本文所公開的進行測量，且在本文中被定義為含β -葡聚糖的食品或組合物的提取物中β -葡聚糖的量，并表示成在提取物中發現的所述食品或組合物中總β-葡聚糖含量的百分率。如表I所示，溶解度在不同食品中不同。所述β-葡聚糖的溶解度取決于所述β-葡聚糖的分子量并且還高度依賴于對所述食品組合物中谷物成分的處理。因此，面包制造期間β-葡聚糖的解聚和控制(manipulating),其他成分的存在、加工方法和儲存條件可影響溶解度，從而影響粘度和所得的生理活性。在根據本發明的膳食組合物中，將β -葡聚糖選擇成具有至少50%，優選至少75%的溶解度，所述溶解度通過下述體外方法測量。根據本發明的膳食纖維組合物可具有以重量計約2-20%的蛋白質含量，以重量計約3%的脂肪含量以及以重量計約10-50%的纖維含量。根據本發明的膳食纖維組合物可具有以重量計小于50%，優選以重量計小于40%,更優選以重量計小于30%的β-葡聚糖含量。針對本發明的目的，溶解度C已如本文中闡述的進行定義，是指所述組合物/食品的提取物中溶解的組合物/食品中β_葡聚糖的百分比。但是，在本領域中可找到溶解度或可利用的葡聚糖量的其他定義，例如在體外提取物中，g 葡聚糖/g食物、g 葡聚糖/份、g可溶性葡聚糖/份、g 葡聚糖/mL。
表I.含β -葡聚糖的產品的性能
權利要求
1.包含至少一種含β-葡聚糖的谷物成分的膳食纖維組合物，其特征在于將β-葡聚糖選擇成具有40kDa至3000kDa范圍的峰值分子量，根據本文公開的方法制備的所述纖維組合物的提取物中所提取的葡聚糖占總葡聚糖含量的至少20%的37°C下的溶解度，以及以30s—1測量時至少30mPa · s的37°C下所述提取物粘度。
2.根據權利要求I的膳食纖維組合物，其特征在于將葡聚糖選擇成具有500kDa至2000kDa范圍的分子量。
3.根據權利要求I或2的膳食纖維組合物，其特征在于將β-葡聚糖選擇成具有所述纖維組合物中所提取的β_葡聚糖占總β_葡聚糖含量至少50%的溶解度，優選地所述纖維組合物中所提取的葡聚糖占總葡聚糖含量至少75%的溶解度。
4.根據權利要求1-3中任一項的膳食纖維組合物，其特征在于37°C下的所述提取物粘度是以30s—1測量時至少IOOmPa · S，以及優選地以30s—1測量時至少500mPa · S。
5.根據權利要求1-4中任一項的膳食纖維組合物，其特征在于所述組合物具有以重量計約2-20%的蛋白質含量。
6.根據上述權利要求中任一項的膳食纖維組合物，其特征在于所述組合物具有以重量計少于50%，優選地以重量計少于40%，更優選地以重量計少于30%的β -葡聚糖含量。
7.根據上述權利要求中任一項的膳食纖維組合物，其特征在于所述組合物具有以重量計至少I %的β -葡聚糖含量。
8.根據上述權利要求中任一項的膳食纖維組合物，其特征在于所述組合物具有以重量計約3%的脂肪含量。
9.根據上述權利要求中任一項的膳食纖維組合物，其特征在于所述組合物具有以重量計約10-50%的纖維含量。
10.根據上述權利要求中任一項的膳食纖維組合物，其特征在于β-葡聚糖的來源選自燕麥、大麥、黑麥或小麥。
11.含有根據權利要求1-10中任一項的并且包含至少一種含β-葡聚糖的谷物成分之膳食纖維組合物的食品，其特征在于將β -葡聚糖選擇成具有40kDa至3000kDa范圍、優選700kDa至2000kDa范圍的峰值分子量；根據本文公開的方法制備的所述纖維組合物的提取物中所提取的葡聚糖占總葡聚糖含量至少20%、優選地至少50%和更優選地至少75%的37°C下的溶解度；以及以30s4測量時至少30mPa · S、優選地至少IOOmPa · s和更優選地至少500mPa · s的37°C下的所述提取物粘度。
12.根據權利要求11的食品，其特征在于所述食品選自飲料、烘焙產品、麥片、擠壓零食和棒。
13.含有根據權利要求1-10中任一項的并且包含至少一種含β_葡聚糖的谷物成分之膳食纖維組合物的營養補充劑，其特征在于將β -葡聚糖選擇成具有40kDa至3000kDa范圍、優選700kDa至2000kDa范圍的峰值分子量；根據本文公開的方法制備的所述纖維組合物的提取物中所提取的β_葡聚糖占總葡聚糖含量至少20%、優選地至少50%和更優選地至少75%的37°C下的溶解度；以及以30s—1測量時至少30mPa · S、優選地至少IOOmPa · s和更優選地至少500mPa · s的37°C下的所述提取物粘度。
14.根據權利要求1-10中任一項的并且包含至少一種含β-葡聚糖的谷物成分的膳食纖維組合物用于生產食品的用途，所述食品用于在哺乳動物中治療和/或預防高膽固醇血癥、調節血糖應答和食欲控制。
15.根據權利要求14的膳食纖維組合物的用途，其中所述哺乳動物是人。
16.根據權利要求1-10中任一項的并且包含至少一種含β-葡聚糖的谷物成分的膳食纖維組合物用于生產營養補充劑的用途，所述營養補充劑用于在哺乳動物中治療和/或預防高膽固醇血癥、調節血糖應答和食欲控制。
17.根據權利要求15的膳食纖維組合物的用途，其中所述哺乳動物是人。
18.含有根據權利要求1-10中任一項的并且包含至少一種含β-葡聚糖的谷物成分之膳食纖維組合物的藥物。
19.根據權利要求18的藥物，其用于在哺乳動物中治療和/或預防高膽固醇血癥、調節血糖應答和食欲控制。
20.根據權利要求19的藥物，其中所述哺乳動物是人。
全文摘要
包含至少一種含β-葡聚糖的谷物成分的膳食纖維組合物，所述β-葡聚糖所具有的分子量和溶解度的組合使得會在所述纖維組合物中以相對低含量的β-葡聚糖產生足夠高的粘度以提供有益作用。
文檔編號A61K31/716GK102834103SQ200980163337
公開日2012年12月19日 申請日期2009年11月30日 優先權日2009年11月30日
發明者魯埃迪·迪斯 申請人:瑞典燕麥纖維公司