[发明专利]用于制备高纯度龙胆低聚糖的方法、从该方法得到的高纯度龙胆低聚糖及其用途

说明书

技术领域

本发明涉及用于制备高纯度龙胆低聚糖（gentiooligosaccharide）的方法、从该方法得到的高纯度龙胆低聚糖及其用途，更具体地，涉及用于制备高纯度龙胆低聚糖的方法，所述龙胆低聚糖可以有益地用作食物（诸如可可、巧克力、咖啡、啤酒、茶、面包或点心产品、饮料等）和其主要成分的供选物，且不会产生无益的副产物，所述方法包括：用微生物发酵含有大量葡萄糖的低纯度龙胆低聚糖，以从中去除葡萄糖。

背景技术

龙胆低聚糖是主要由龙胆二糖和纤维二糖（它们是通过酶从葡萄糖合成的二糖）组成的甜味剂，且是具有β-1,6-葡萄糖苷键的低聚糖的通用名。龙胆低聚糖由龙胆二糖、纤维二糖、龙胆三糖、龙胆四糖等组成，并且它们的主要成分是龙胆二糖，所述龙胆二糖是具有强烈苦味的二糖。

龙胆低聚糖在植物的根或茎中和天然蜂蜜中被发现，并且是通过酶反应，使用淀粉作为原料制备的。已知龙胆低聚糖是有助于矿物质吸收的低消化性的糖，且被双歧杆菌属(Bifidobacterium)和乳杆菌属(Lactobacillus)选择性地利用以辅助改善肠道菌丛，并具有与半乳低聚糖（其具有优异的肠道调节作用）类似的肠道调节作用。

龙胆低聚糖的特征在于，与具有苦味的物质（诸如柚皮苷）相比，其具有更柔软的且更新鲜的苦味。通过少量加入，龙胆低聚糖的苦味与各种食物（诸如巧克力、可可、咖啡、啤酒、茶等）的苦味相协调地减弱水果和蔬菜的涩味，并软化具有苦味的食物的苦味，以及增加对食物的偏爱。龙胆低聚糖可以应用于各种食物，例如，果汁(诸如橙汁和菠萝汁)、咖啡、蔬菜饮料、南瓜粥等。

在工业上，使用真菌β-葡萄糖苷酶，通过缩合(condensation)反应和转葡萄糖基化(transglucosylation)反应，可以从高浓度葡萄糖制备这样的龙胆低聚糖（参见[Umino Takehiro: Study of Industrial Production of Gentiooligosaccharide, Journal of Applied Glycoscience（日本）, 42, 83（1995）]）。目前，通过酶促合成生产具有高达45%的纯度的龙胆低聚糖，并使用阳离子交换树脂生产具有高达90%或更高纯度的龙胆低聚糖。在这里，除了龙胆低聚糖以外的剩余组分主要是葡萄糖，例如，具有45%纯度的龙胆低聚糖含有约50-55重量%的葡萄糖(基于糖组分的总重量），而具有90%纯度的龙胆低聚糖含有约0.5-5重量%的葡萄糖(基于糖组分的总重量）。

葡萄糖的甜味是蔗糖的约60%。有时, 在龙胆低聚糖中含有的葡萄糖起到提供甜味的作用，但是存在它会抑制苦味表现的情况，这取决于它所施用的对象。另外，由于其中含有的葡萄糖，难以将龙胆低聚糖施用给对象。例如，在巧克力的情况下，含有高含量的葡萄糖的龙胆低聚糖的添加，可能造成模塑困难。因此，可能需要使用具有高纯度的龙胆低聚糖，这取决于它们所施用的对象。此外，低聚糖的纯度越高，可以用越少的量得到所述效果，从而使得用少量实现相同效果成为可能。因而，高纯度龙胆低聚糖的制备是必需的。

但是，在实践中，在制备高纯度龙胆低聚糖时存在许多限制。以前，已经报道了这样的情况：其中通过使用离子交换树脂的多个柱，将龙胆低聚糖的纯度提高至约90%或更高（参见[Umino Takehiro: Study of Industrial Production of Gentiooligosaccharide, Journal of Applied Glycoscience（日本）, 42, 85-91（1995）]）。但是，根据柱色谱法，测得的纯度取决于在高纯度龙胆低聚糖制备过程中的分离程度，但是存在缺点，因为当分离高纯度的龙胆低聚糖时，副产物级分的量增加，且龙胆低聚糖与葡萄糖级分一起洗脱，从而导致低产率。此外，在试图将副产物级分用于其它目的的情况下，需要对副产物级分进行再处理(诸如用低浓度的酶将龙胆低聚糖分解成葡萄糖，因为其中含有大量的葡萄糖和少量的龙胆低聚糖)。

发明内容

本发明要解决的问题

本发明的一个目的是提供用于在不产生无益副产物的情况下制备具有至少90%纯度的高纯度龙胆低聚糖的方法。

本发明的另一个目的是提供通过上述方法制备的具有至少90%纯度的高纯度龙胆低聚糖。

本发明的另一个目的是提供通过将上述具有至少90%纯度的高纯度龙胆低聚糖加入食物中来改善食物味道的方法。