制备半乳寡糖的方法技术

提出一种生产半乳寡糖的方法，包括以下步骤：(i)提供水性奶糖溶液；(ii)对奶糖溶液进行灭菌；(iii)在至少30分钟的时间内，通过在其最佳温度和pH值区间内添加至少一种β

【技术实现步骤摘要】
制备半乳寡糖的方法


[0001]本专利申请涉及一种生产基于奶糖类的特定低聚碳水化合物的方法。

技术介绍

[0002]半乳寡糖(GOS)，
[0003][0004]又称寡半乳糖基乳糖(oligogalactosyllactose)、寡半乳糖(oligogalactose)、寡乳糖(oligolactose)或反式半乳寡糖(TOS)，属于益生元组。GOS存在于市售产品中，例如婴儿和成人食品中。
[0005]由于其糖苷键的构型，半乳寡糖(GOS)在很大程度上抵抗唾液和肠道消化酶引起的水解。因此，半乳寡糖被归类为益生元，定义为通过刺激结肠中有益细菌的生长和/或活性对宿主产生有益影响的不易消化的食物成分。这些促进健康的细菌的活性增加会直接由细菌本身或间接由它们通过发酵产生的有机酸导致许多影响。效果的例子是刺激免疫功能、吸收必需营养素和合成某些维生素。
[0006]半乳寡糖是细菌，例如双歧杆菌和乳酸杆菌的底物。对婴儿和成人的研究表明，富含半乳寡糖的食物或饮料会导致双歧杆菌显着增加。这些糖天然存在于人乳中，作为人乳寡糖被了解。例子包括乳酰
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N
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四糖、乳酰
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新四糖和乳酰
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岩藻五糖。
[0007]人类肠道微生物群在肠道免疫系统中起关键作用。半乳寡糖通过肠道菌群，间接通过增加肠道中的细菌数量并抑制大肠杆菌(Escherichia coli)、鼠伤寒沙氏杆菌(Salmonella typhimurium)和梭状芽胞杆菌(Clostridia)的结合或存活支持人体的自然防御。GOS可以间接通过产生抗菌物质对免疫系统产生积极影响，减少病原菌的繁殖。便秘是一个潜在的问题，尤其是在婴儿、老年人和孕妇中。在婴儿中，配方喂养可能与便秘和硬便有关。GOS可能会改善大便频率并缓解与便秘相关的症状。
[0008]GOS的典型制备包括以下步骤：
[0009]1.浓缩奶糖类溶液(乳糖、酸乳清、奶渗透物)，以达到至少30重量％的干物质；
[0010]2.85
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140℃90
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300s高温处理/UHT灭菌；
[0011]3.添加酶(例如米曲霉(Aspergillus oryzae))并设置对酶最佳的pH值和温度条件(例如pH＝4.5，55℃)；
[0012]4.保留时间通常超过30至最长120分钟(取决于酶)，否则会进行重新结合；
[0013]5.酶的热失活，例如，通过高温巴氏杀菌(90℃，10分钟)；
[0014]6.纯化，任选地，浓缩，喷雾干燥。
[0015]制备半乳寡糖的概述可见于K.Zerge的Dresden大学在线出版物：https：//nbn
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resolving.org/urn：nbn：de：bsz：14
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qucosa
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157121。
[0016]相关现有技术
[0017]EP 2620506 A1(DUPONT)涉及GOS的制备，基于乳糖醇。
[0018]EP 3598901 A1(HOCHSCHULE ANHALT)涉及一种制备GOS的方法，其中在37℃或更低的温度下，将源自德布律克氏乳酸菌保加利亚亚种(L.delbrueckii spp.bulgaricus)的β
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半乳糖苷酶在含乳糖的组合物中温育，例如奶、缓冲液或乳清，例如甜乳清、酸乳清、乳清浓缩物或乳清渗透物。
[0019]EP 3041945 B1(FRIESLAND)提供了一种从乳糖制备GOS的方法，包括(i)将乳糖原料与固定化的β
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半乳糖苷酶(EC 3.2.1.23)接触并(ii)允许GOS合成，其中所述乳糖原料是结晶乳糖的水性稀浆。
[0020]WO 2008 037839 A1(VALIO)涉及一种通过用β
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半乳糖苷酶处理基于奶的含GOS产品来制备它们的方法。
[0021]WO 2018 048305 A1(UNIV GRONINGEN)描述了含有聚合度(DP)为3的支链和直链GOS物质的GOS组合物的用途，与直链DP3
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GOS物种相比，支链DP3
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GOS物种过量存在，用于诱导动物有益肠道细菌中的粘蛋白聚糖利用途径。
[0022]WO 2018 210820 A1(NOVOZYMES)要求一种方法，其中用具有转半乳糖基化活性的酶处理乳底物，其乳糖含量至少为20重量％。通过在升高的温度下将具有高葡萄糖浓度的酶温育，赖氨酸和/或精氨酸残基的糖基化增加了酶的转半乳糖基化活性。
[0023]WO 2020 049016 A1(FRIESLAND)涉及用于营养组合物的低过敏性低聚糖领域，特别是具有益生元特性的低聚糖。提供了一种低聚糖的低过敏性组合物，包含半乳寡糖(GOS)，其中(i)半乳寡糖(GOS)含量为组合物总干物质重量的至少40％；(ii)异乳糖含量至少为组合物总干物质重量的10％；(iii)6
′‑
GL含量至少为组合物中总GOS重量的30％；(iv)至少0.5重量％的总GOS具有6或更高聚合度(DP)。
[0024]WO 2020 117548 A1(DUPONT)涉及一种提供具有GOS纤维的低乳糖奶基产品的方法，其中含有乳糖的奶底物用转半乳糖基化酶处理以提供GOS纤维和剩余的乳糖；使转半乳糖基化酶失活；使具有GOS纤维的奶基底物与乳糖酶接触以降解剩余的乳糖，从而提供具有GOS纤维的低乳糖奶基产品，并且使乳糖酶失活。
[0025]WO 2020 141032 A1(FRIESLAND)涉及营养成分领域，特别是用于生产低过敏性半乳寡糖(HA
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GOS)的经济上有吸引力的方法及其在食品和饲料项目中的用途。提供了一种生产HA
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GOS制剂的方法，包括使乳糖原料与特定的β
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半乳糖苷酶(EC 3.2.1.23)接触，其中乳糖原料是奶酪乳清渗透物(CWP)或富含唾液酰乳糖的CWP(SL
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CWP)。
[0026]专利技术主题
[0027]目前已知的生产GOS的方法在酸性和中性条件下以分批方式进行，其中酶通过热失活完全损失。至少部分地优选连续的方法将是合乎需要的，其中酶可以被回收并保留以供进一步使用。

技术实现思路

[0028]因此，本专利技术的第一主题涉及一种生产半乳寡糖的方法，包括或由以下步骤组成：
[0029](i)提供水性奶糖溶液；
[0030](ii)对奶糖溶液进行灭菌；
[0031](iii)在至少30分钟的时间内，通过在其最佳温度和pH值区间内添加至少一种β
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半乳糖苷酶，对存在于步骤(ii)的灭菌奶糖溶液中的奶糖进行转半乳糖基化，获得反应混合物；
[0032]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种生产半乳寡糖的方法，包括以下步骤：(i)提供水性奶糖溶液；(ii)对奶糖溶液进行灭菌；(iii)在至少30分钟的时间内，通过在其最佳温度和pH值区间内添加至少一种β
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半乳糖苷酶，对存在于步骤(ii)的灭菌奶糖溶液中的奶糖进行转半乳糖基化，获得反应混合物；(iv)抑制步骤(iii)的反应混合物中的酶物质，和(v)精制步骤(iv)的反应混合物，其中(a)通过将pH值设置在酶的最佳活性之外，酶物质被全部或部分抑制；(b)将反应混合物与被抑制的酶物质一起过滤，得到截留物(R1)和渗透物(P1)；(c)将抑制量的酶作为截留物(R1)分离并返回步骤(iii)；和(d)将含有半乳寡糖的渗透液(P2)传递到步骤(v)。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，使用乳糖水溶液、酸乳清或奶渗透物作为奶糖溶液。3.根据权利要求1和/或2至少一项所述的方法，其特征在于，使用干物质量为约25至约50重量％的奶糖溶液。4.根据权利要求1至3至少一项所述的方法，其特征在于，通过高温处理进行灭菌。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，高温处理在约70至约150℃范围内的温度下进行约3至约300秒。6.根据权利要求1至5至少一项所述的方法，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：斯文，
申请(专利权)人：DMK德意志牛奶股份有限公司，
类型：发明
国别省市：