소화 저항성이거나 느리게 소화되는 탄수화물 조성물을함유하는 식품 산물 document_id A220623065444

다양한 탄수화물, 예를 들면, 다양한 당과 전분이 식품 산물에 이용된다. 이들 탄수화물 중에서 다수는 인간 위와 소장에서 소화된다. 대조적으로, 식품 산물에서 식이 섬유(dietary fiber)는 일반적으로, 위 또는 소장에서 소화되지 않지만 대장 내에서 미생물에 의해 잠재적으로 발효될 수 있다. 식품의 식이 섬유 함량을 강화시키거나 열량(caloric content)을 감소시키기 위하여 식품 산물에 이용하기 적합하고 비-소화성이거나 한정된 정도로 소화되는 성분을 개발하는데 관심이 집중되고 있다. 이들 변형은 특정한 건강 이점(health benefit)을 갖는다. 쉽게 섭취되는 탄수화물의 감소된 함량을 보유하고, 식품 내에서 통상적인 탄수화물 산물 대신에 또는 이러한 산물에 추가하여 이용될 수 있는 식용 물질(edible material)이 요구된다. 본 발명의 요약 본 발명의 한 측면은 올리고사카라이드 조성물을 제조하는 공정이다. 이러한 공정은 전분(starch)의 당화(saccharification)로, 최소한 하나의 올리고사카라이드(oligosaccharide) 및 최소한 하나의 모노사카라이드(monosaccharide)를 함유하는 수성 조성물을 생산하는 단계; 모노사카라이드-풍부한 흐름(stream)과 올리고사카라이드-풍부한 흐름을 형성하기 위하여 수성 조성물을 막 여과하는 단계; 올리고사카라이드-풍부한 흐름을 회수하는 단계를 포함한다. 본 발명의 한 구체예에서, 올리고사카라이드-풍부한 흐름은 인간 소화계(digestive system)에 의해 느리게 소화된다. 본 명세서에서, "느리게 소화되는"은 흐름 내에 존재하는 탄수화물의 상당량(가령, 건성 고형물(dry solid) 기초에서 최소한 50% 및 일부 경우에, 최소한 75%, 또는 최소한 90%)이 인간 위와 소장 내에서 전혀 소화되지 않거나, 또는 한정된 정도로 소화된다는 것을 의미한다. 본 발명의 다른 구체예에서, 올리고사카라이드-풍부한 흐름은 인간 소화계에 의한 소화에 저항성이다. 인간에서 탄수화물 소화의 속도와 정도를 산정하기 위하여 시험관내 검사와 생체내 검사를 모두 수행할 수 있다. "Englyst 검사"는 빠르게 소화되거나, 느리게 소화되거나, 또는 소화 저항성인 탄수화물 성분의 양을 산정하는데 이용될 수 있는 시험관내 효소 검사법이다(European Journal of Clinical Nutrition (1992) Volume 46 (Suppl. 2), pages S33-S50). 따라서, 본 명세서에서, 건성 고형물 기초에서 중량으로 최소한 50%"의 느리게 소화되는 물질 또는 "본질적으로 느리게 소화되는" 물질은 Englyst 검사에 의해 느리게 소화되는 또는 소화 저항성으로 분류되는 비율의 총합이 최소한 50%임을 의미한다. 유사하게, 본 명세서에서, 건성 고형물 기초에서 중량으로 최소한 50%"의 소화-저항성 물질 또는 "본질적으로 소화-저항성" 물질은 Englyst 검사에 의해 소화 저항성으로 분류되는 비율의 총합이 최소한 50%임을 의미한다. 이러한 공정의 한 구체예에서, 전분의 당화 및 차후의 이성질화(isomerization)에 의해 생산되는 수성 조성물은 덱스트로스(dextrose), 프럭토오스(fructose) 및 올리고사카라이드의 혼합물을 함유한다. 이러한 수성 조성물은 나노여과하여 모노사카라이드-풍부한 투과액 흐름 및 올리고사카라이드-풍부한 보유액 흐름으로 분리할 수 있다. 올리고사카라이드-풍부한 흐름은 건성 고형물 기초에서 중량으로 최소한 50%, 또는 일부 경우에, 최소한 90% 올리고사카라이드를 함유할 수 있다. 이러한 공정의 특정한 구체예에서, 올리고사카라이드-풍부한 흐름은 미량의 덱스트로스와 프럭토오스를 여전히 함유한다. 본 명세서에서, "미량"은 건성 고형물 기초에서 중량으로 50% 이하를 의미한다. 일부 구체예에서, 이러한 공정은 아래의 단계 중에서 한 가지 이상의 단계를 더욱 포함한다: (1) 덱스트로스 중에서 최소한 일부가 프럭토오스로 전환되도록 올리고사카라이드-풍부한 흐름을 이성질화 효소(isomerization enzyme)와 접촉시켜 이성질화된 올리고사카라이드-풍부한 흐름을 산출하는 단계; (2) 올리고사카라이드-풍부한 흐름을 막 여과하여 두 번째 모노사카라이드-풍부한 흐름 및 건성 고형물 기초에서 중량으로 90% 이상의 올리고사카라이드와 미량의 모노사카라이드를 함유하는 두 번째 올리고사카라이드-풍부한 흐름을 산출하는 단계; (3) 올리고사카라이드-풍부한 흐름을 수소화하여 흐름 내에 모노사카라이드의 최소한 일부를 알코올로 전환하여 수소화된 올리고사카라이드-풍부한 흐름을 산출하는 단계; (4) 흐름 내에 존재하는 임의의 잔류 모노사카라이드의 최소한 일부가 올리고사카라이드 또는 다른 모노사카라이드에 공유 결합하도록 올리고사카라이드-풍부한 흐름을 글루코시다아제(glucosidase) 효소와 접촉시켜 전환 산물(reversion product)을 산출하는 단계; (5) 올리고사카라이드-풍부한 흐름을 활성탄(activated carbon)과 접촉시킴으로써 상기 흐름의 색채를 환원시키는 단계. 본 발명의 다른 측면은 사카라이드 올리고머(saccharide oligomer)를 제조하는 공정이다. 이러한 공정의 일부 구체예에 의해 생산되는 사카라이드 올리고머 조성물은 근본적으로 소화 저항성이다. 다른 구체예에서, 조성물은 근본적으로 느리게 소화된다. 이러한 공정은 최소한 하나의 모노사카라이드(monosaccharide) 또는 선형 사카라이드 올리고머를 함유하고, 중량으로 최소한 70%의 고형물 농도(solid concentration)를 보유하는 수성 영양공급 조성물(feed composition)을 이용한다. 상기 영양공급 조성물은 최소한 40℃의 온도까지 가열되고, 비-선형 사카라이드 올리고머가 형성될 만큼 충분한 시간동안 글루코실 결합(glucosyl bond)의 절단 또는 형성의 속도를 가속화시키는 최소한 하나의 촉매와 접촉된다. 선형 사카라이드 올리고머보다 높은 농도의 비-선형 사카라이드 올리고머를 함유하는 생성 조성물이 산출된다. 이러한 공정의 한 구체예에서, 최소한 하나의 촉매는 글루코실 결합의 절단 또는 형성의 속도를 가속화시키는 효소이다. 이러한 공정의 일부 구체예에서, 산(acid)과 효소가 순차적으로 이용될 수 있는데, 영양공급 조성물은 효소로 먼저 처리되고, 차후에 산으로 처리되거나, 또는 그 반대로 처리될 수 있다. 본 발명의 다른 측면은 건성 고형물 기초에서 다량의 올리고사카라이드를 함유하고 인간 소화계에 의해 느리게 소화되거나 소화 저항성인 식용 탄수화물 조성물(또는, 올리고사카라이드 조성물)이다. 상기 조성물은 앞서 기술된 공정에 의해 생산될 수 있다. 본 명세서에서, "다량"은 건성 고형물 기초에서 중량으로 최소한 50%를 의미한다. 한 구체예에서, 식용 탄수화물 조성물은 올리고사카라이드 풍부한 흐름이 70.0% 이상 질량/질량(m/m)의 고형물 함량(solid content) 및 건량 기준(dry basis)에서 계산된 20.0% 이상 m/m의 환원 당 함량(reducing sugar content)(당화율(dextrose equivalent))(D-글루코오스로 표시됨)을 보유하는 공정에 의해 생산된다. 이러한 조성물 구체예는 식품 표시 규정(food labeling regulation) 하에 옥수수 시럽으로 분류될 수 있다. 다른 구체예에서, 올리고사카라이드 풍부한 흐름은 70.0% 이상 질량/질량(m/m)의 고형물 함량(solid content) 및 건량 기준(dry basis)에서 계산된 20.0% 이상 m/m의 환원 당 함량(reducing sugar content)(당화율(dextrose equivalent))(D-글루코오스로 표시됨)을 보유한다. 이러한 구체예는 식품 표시 규정(food labeling regulation) 하에 말토덱스트린(maltodextrin)으로 분류될 수 있다. 본 발명의 다른 측면은 건성 고형물 기초에서 다량(즉, 건성 고형물 기초에서 중량으로 50% 이상)의 선형과 비-선형 사카라이드 올리고머를 함유하는 식용 탄수화물 조성물인데, 여기서 비-선형 사카라이드 올리고머의 농도는 선형 사카라이드 올리고머의 농도보다 크다. 본 발명의 일부 구체예에서, 조성물 내에서 비-선형 사카라이드 올리고머 농도는 선형 사카라이드 올리고머 농도의 최소한 2배이다. 본 발명의 다른 측면은 식품 산물을 제조하는 방법이다. 상기 방법은 탄수화물 재료와의 조합에 적합한 영양공급 조성물을 제공하는 단계 및 상기 영양공급 조성물을 앞서 기술된 바와 같이, 느리게 소화되거나 소화 저항성인 식용 탄수화물 조성물과 혼합하는 단계를 포함한다. 본 발명의 다른 측면은 앞서 기술된 바와 같은 식용 탄수화물 조성물을 함유하는 식품 산물이다. 이러한 식품 산물은 예로써, 빵, 케이크, 쿠키, 크래커, 압출된 스낵, 수프, 냉동 디저트, 튀긴 식품, 파스타 제품, 감자 제품, 쌀 제품, 옥수수 제품, 밀 제품, 유제품, 요구르트, 사탕 과자, 하드 캔디(hard candy), 영양 바, 아침식사용 시리얼, 또는 음료일 수 있다. 본 발명의 한 구체예에서, 식품 산물은 구운 식품(baked food), 아침식사용 시리얼(breakfast cereal), 무수성 코팅(가령, 아이스크림 화합물 코팅, 초콜릿), 유제품(dairy product), 당제(confection), 잼과 젤리, 음료, 음식물의 소(filling), 압출된 박판 스낵, 젤라틴 디저트, 스낵 바, 치즈와 치즈 소스, 식용 수용성 필름, 수프, 시럽, 소스, 드레싱, 크리머, 아이싱(icing), 프로스팅(frosting), 글레이즈(glaze), 애완동물 먹이(pet food), 토르티야(tortillas), 육고기와 물고기, 건조된 과일, 유아용 식품, 또는 반죽(batter)과 빵(breading)에서 선택된다. 식용 탄수화물 조성물(또는, 올리고사카라이드 조성물)은 식품 산물 내에서 한 가지 이상의 목적을 위하여, 예를 들면, 감미료 고형물(sweetener solid)에 대한 완전 또는 부분 대체물로서, 또는 식이 섬유의 공급원으로서 존재할 수 있다. 본 발명의 다른 측면은 당뇨병으로 고통받는 포유동물에서 혈당(blood glucose)을 조절하는 방법이다. 상기 방법은 다양한 구체예에서 앞서 기술된 바와 같은 식품 산물을 당뇨병으로 고통받는 포유동물에 급식(feeding)하는 단계를 포함한다.