专利名称：水解物调味品的生产方法
技术领域：
本发明涉及生产水解物调味品的方法，特别涉及通过生物水解含蛋白质的原料生产水解物调味品的方法。
在我们的待审EP-A-0824873中，描述了生产调味品的方法，该方法包括由含蛋白质原料和碳水化合物制备发酵的蛋白质曲，在15至60℃的温度和pH4.5至10的条件下水解发酵蛋白质曲6小时至28天，其特征在于无论是在发酵蛋白质曲阶段还是在水解阶段都接种乳酸菌培养物，接种浓度为1O3-107cfu/g的发酵蛋白质曲。使用乳酸菌的目的是抑制污染细菌的生长而使曲避免不正常的发酵和避免由这种污染的细菌引起的腐败。
某些乳酸菌如清酒乳杆菌(L.sake)产生肽酶和纤维水解酶。APIZYM盒被用于检测由乳酸菌产生的酶活性如磷酸酶，脂酶，氨肽酶(leucyl-,valyl-,cystyl-),蛋白酶(胰凝乳蛋白酶)和糖酶(半乳糖苷酶，葡糖苷酶，N-乙酰-β-氨基葡糖苷酶)。然而，它们在胞外不产生谷氨酰酶活性。在所产生的糖酶中，N-乙酰-β-氨基葡糖苷酶是纤维水解酶。N-乙酰-β-氨基葡糖苷酶这种酶的底物通常于壳多糖中被发现。换句话说，这些乳酸菌产生壳多糖酶，该壳多糖酶能够降解真菌细胞壁上的多糖链。当用API50CHL来对这些乳酸菌进行定性葡糖胺，蜜二糖，蔗糖，海藻糖，β-龙胆二糖和葡糖酸。所有这些都是通常发现于植物细胞壁上的碳水化合物。它们中葡糖酸酶也是真菌细胞壁的降解酶。除了其保护性能外，这些性能使得这种乳酸菌成为蛋白水解和纤维水解酶的宝贵来源。
我们发现，在水解调味品的生产中，使用具有蛋白水解活性和纤维水解活性的酶来水解含蛋白质的原料底物，所得到的调味品的器官感觉性能得到了惊人的改进。这一改进可通过使用或不使用曲制品和/或在有或没有乳酸存在的情况下获得。
因此，本发明提供了一种生产水解调味品的方法，该方法包括使用具有蛋白水解活性和纤维水解活性的酶来水解含蛋白质的原料。
含蛋白质的原料底物可以是植物蛋白原料，如大豆，小麦胚芽，玉米谷蛋白，大米谷蛋白，小麦谷蛋白等，或可以是由含蛋白质原料和一种碳水化合物制备的发酵蛋白曲，例如通过采用米曲霉和/或酱油曲霉发酵一种或多种含蛋白质原料和碳水化合物。碳水化合物可以是，例如小麦粉，烘烤过的小麦或小麦麸。
当含蛋白质的原料是要进行曲发酵的谷蛋白时，含蛋白的原料以丸状(pellets)的形式作为底物使用是有利的，其制备如下通过往干谷蛋白中加入基于面团重量19-60％重量的水来制成面团，将面团制丸，如果需要，用蒸汽消毒丸粒前加水调节含水量到丸粒重量的35-60％(重量)。从上述原料制备用作曲发酵底物的丸粒和曲发酵的条件在我们的待审SG-A-9800488-0中有所描述。
含蛋白质原料是含有30-100％蛋白质的底物，优选地，含有70-90％的蛋白质。
如果需要，出于保护目的，含蛋白质原料底物可以用乳酸菌进行接种。乳酸菌可以是，例如清酒乳杆菌(L.sake)，短乳杆菌(L.brevis)，干酷乳杆菌(L.casei)，弯曲乳杆菌(L.curvatus)，戊糖乳杆菌(L.Pentosus)，植物乳杆菌(L.plantarum),L.pentosaceus。
具有蛋白水解活性的酶的来源可以是微生物，如细菌，真菌或酵母菌等，例如，酶可以是产自曲发酵过程的酶，用于接种蛋白原料底物的乳酸菌所产生的蛋白水解酶，工业蛋白水解酶(technical proteolytic enzymes)，或可以是由两种或两种以上这些酶组成的复合酶。工业酶可以是，例如蛋白酶，肽酶或谷氨酰胺酶(如购自Novo Nordisk的Alcalase和Flavorzyme，购自Amano Pte Lte的谷氨酰胺酶)。工业酶通常是经分离和纯化而去除了不利于加工的干扰活性的酶。在曲发酵前，可以将具有蛋白水解活性的工业酶加到植物蛋白底物中或加到水解物中。
具有纤维水解活性的酶的来源可以是微生物，如细菌，真菌或酵母菌等，例如，酶可以是产自曲发酵过程的小量纤维水解酶，用于接种蛋白原料底物的乳酸菌所产生的纤维水解酶，工业纤维水解酶(technical proteolytic enzymes)，或可以是由两种或两种以上这些酶组成的复合酶。工业纤维水解酶可以是，例如购自Amano Pre Ltd的半纤维素酶，购自Novo Nordisk的Celluclast或购自Biocatalyst PteLtd的Depo 140L。在曲发酵前，可以将具有纤维水解活性的酶加到植物蛋白底物中或加到水解物中。
在蛋白质底物中，在使用具有纤维水解酶活性的酶的情况下，玉米谷蛋白的水解率具有最明显的改进。玉米谷蛋白含有高比例的碳水化合物(16.5％)和纤维(5.7％)。这些复杂的碳水化合物形成了一个完整的膜，该膜中发现有玉米蛋白质存在。碳水化合物骨架的掩蔽效应在很大程度上影响蛋白酶或肽酶与玉米蛋白质的接触。为了增强和玉米蛋白质的接触，有必要采用纤维水解酶对碳水化合物膜进行裂解。尽管不希望受理论的制约，但对于曲系统，还是考虑到这些纤维水解酶水解曲中的曲霉属网状菌丝体(Aspergillus mycelia)的细胞壁，引起胞内曲肽酶和谷氨酰胺酶释放到水解物中。这些胞外肽酶和谷氨酰胺酶的作用无疑将更强，结果导致甲醛(法测)氮和谷氨酸产率的增加。
含蛋白质原料底物的水解可以在2-65℃和pH4.5-10的条件下进行6小时至28天，这一点如EP0640294或我们的待审专利申请EP-A-0829205,EP-A-0824873或EP-A-0913097中所描述的，这些全部内容引入本文作为参考。在后两个申请中，在发酵蛋白曲阶段或水解阶段，接种乳酸菌培养物，接种密度为103-107cfu/g的发酵蛋白曲。本发明中，在发酵蛋白曲阶段或水解阶段中，以103-109cfu/g的含蛋白原料的接种密度在含蛋白原料底物中接种乳酸菌培养物。水解反应优选地在15-37℃下进行12小时至5天，和更优选地在37-55℃下进行8小时至2天。有利地是，水解反应在pH4.5-7.5下进行。水解反应可以在有盐存在或没有盐存在的条件下进行，并且如果有盐存在，盐的含量可达到蛋白质原料重量的100％(重量)。
水解后，压榨被水解了的蛋白质原料以便从固体残留物中分离液汁。对液汁进行巴斯德消毒是有利的，例如在90-140℃下维持15秒至30分钟，然后过滤得到液体调味品。如果需要，在压榨或过滤前或后可以加入盐以便得到具有0-60％(重量)干基重的盐含量的产品。如果需要，例如液汁经浓缩可制成粉状，然后进行干燥如真空干燥到低含水量，并且最后被研磨成粉状以便得到固体调味品。
实施例以下实施例进一步说明本发明。
实施例1将水直接加到玉米谷蛋白(6.4kg)，小麦粉(2.16kg)和小麦麸(4.3kg)的混合物中以便获得45％的含水量。将形成的面团填入绞碎机以便制成圆柱体的丸粒，每一颗丸粒具有4mm的直径和10mm的长度。丸粒中再增加些水分以使丸粒的含水量为47％(重量)。
将丸粒加热到100℃并在相同的温度下保持10分钟，然后冷却到40℃以下。将熟挤出物与2.5g的米曲霉孢子接种物的液体悬浮液和109cfu/g的10g清酒乳杆菌培养物混合。以熟挤压物重量0.43％的浓度加入工业半纤维素酶，它是购自Amano Pre Ltd的半纤维素酶(活性为90,000u/g)。
在42个小时曲发酵的过程中，按下列温度变化规律来维持培养床的温度0-25小时 30℃25-42小时27℃在18小时和25小时将曲进行混合以便使得培养床上有充分的空气流过而保证良好的通风状况。曲发酵后，回收成熟曲。在水解槽中加入水来进行水解以便得到具有18％m/m总固形物的水解物。水解反应在35℃下维持48小时，并且通过加入40％的NaOH溶液使得pH恒定在6.0。
玉米谷蛋白水解产物具有1.01％m/m的谷氨酸含量。压榨水解产物以便从固体残留物中分离玉米谷蛋白汁。压榨前将盐加到15％m/m的浓度。玉米谷蛋白汁在90℃下加热处理20分钟。通过蒸发浓缩液汁。将获得的浓缩物在真空炉中进行干燥并研磨成粉。
为了进行感官评价，将12.5g的液汁或3.5g的粉用250ml的开水稀释。在这两种情况下，由8个富有经验的品尝员组成的品尝小组认为本产品比熟挤出物中没有加入工业半纤维素酶所得到的产品具有更好的浓郁味道(body)。
实施例2除了在曲发酵前工业半纤维素酶是以水解过程中的水解物重量的0.25％m/m(重量)加到水解物中而不是熟挤出物中以外，加工方法类似于实施例1。如此生产的玉米谷蛋白水解产物也具有0.97％m/m的高谷氨酸含量。为了进行感官评价，将12.5g的液汁或3.5g的粉用250ml的开水稀释。在这两种情况下，由8个富有经验的品尝员组成的品尝小组产品比没有加入工业半纤维素酶所得到的产品具有更好的浓郁味道。
实施例3在反应器中将220g的水加热到35℃。边搅拌边向水中加入60kg的玉米谷蛋白粉。380g的工业蛋白酶，Flavourzyme 2.4L(购自Novo Nordisk)被加到水解物中。清酒乳杆菌培养物也被接种到水解物中以便得到106cfu/ml的计数。温度和pH分别被控制在35℃和6.0，时间是48小时。与没有接种清酒乳杆菌的产品(0.2％m/m)相比，以这种方式生产的水解产品被发现具有较高的谷氨酸含量(0.4％m/m)。
按照实施例1对水解产物进一步进行加工来制备玉米谷蛋白汁的粉。在水解过程中，获得了比没有接种清酒乳杆菌的产品更好的微生物学品质。由8个富有经验的品尝员组成的品尝小组认为产品比没有加入清酒乳杆菌的产品具有更好的浓郁味道。
实施例4除了380g的工业酶，Flavourzyme 2.4L(购自Novo Nordisk)和700g工业半纤维素酶，其为购自Amano Pte Ltd的半纤维素酶(活性为90,000u/g)被加到开始水解的水解物中以外，加工方法类似于实施例3。如此生产的玉米谷蛋白粉水解物具有0.83％m/m的高谷氨酸含量。由8个富有经验的品尝员组成的品尝小组认为产品比没有加入工业半纤维素酶的产品具有更好的浓郁味道，即由于除了加入源自清酒乳杆菌的半纤维素酶以外，还进一步加入了纤维水解酶，纤维素酶，所以品味甚至比实施例3的产品还好。
实施例5除了以小麦谷蛋白代替玉米谷蛋白制备曲和在水解开始时，以水解物重量的0.25％浓度将工业半纤维素酶，其为购自Amano Pte Ltd的半纤维素酶(活性为90,000u/g)加到水解物中以外，加工方法类似于实施例1。在水解过程中，将小麦谷蛋白粉按与小麦曲7∶3的比例加到水解物中。调节水量使得水解物的总固形物含量为18％m/m。
与没有加入工业半纤维素酶(分别是1.76％m/m和0.88％m/m)接种的产品相比，水解产物被发现具有较高的谷氨酸含量(2.10％m/m)和甲醛氮含量(0.95％m/m)。由8个富有经验的品尝员组成的品尝小组认为产品比没有加入工业半纤维素酶的产品具有更好的浓郁味道。
实施例6除了没有加入纤维水解酶，水解物中加入的是玉米谷蛋白粉而不是小麦谷蛋白粉并且曲与粉的比例是7∶3而不是3∶7以外，加工方法类似于实施例5。380g的工业蛋白酶，Flavourzyme 2.4L购自Novo Nordisk)和380g的工业蛋白酶，Alcalase 1.5L(购自Novo Nordisk)在水解开始时也被加到水解物中。如此产生的水解产物具有高谷氨酸含量1.83％m/m。
由8个富有经验的品尝员组成的品尝小组认为产品比没有加入作为纤维水解酶来源的清酒乳杆菌的产品具有更好的浓郁味道。
实施例7除了去掉清酒乳杆菌的培养物以外，加工方法类似于实施例1。
由8个富有经验的品尝员组成的品尝小组认为产品比没有加入工业半纤维素酶的产品具有更好的浓郁味道。
权利要求
1．生产水解物调味品的方法，该方法包括采用具有蛋白水解活性和纤维水解活性的酶水解含蛋白质的原料底物。
2．如权利要求1所述的方法，其中所述含蛋白质的原料底物是大豆，小麦胚芽，玉米谷蛋白，大米谷蛋白或小麦谷蛋白。
3．如权利要求1所述的方法，其中所述含蛋白质的原料底物是由含蛋白质的原料和碳水化合物制备的发酵蛋白曲。
4．如权利要求3所述的方法，其中所述发酵蛋白曲是通过同含有米曲霉和/或酱油曲霉培养物的碳水化合物一起发酵一种或多种含蛋白质的原料制备的。
5．如权利要求1所述的方法，其中所述具有蛋白水解活性的酶源自细菌，真菌或酵母菌。
6．如权利要求1所述的方法，其中所述具有蛋白水解活性的酶是产自曲发酵过程的酶，通过用于接种蛋白质原料底物的乳酸菌产生的蛋白水解酶，工业蛋白水解酶，或由两种或两种以上这些酶组成的复合物。
7．如权利要求1所述的方法，其中所述具有纤维水解活性的酶源自细菌，真菌或酵母菌。
8．如权利要求1所述的方法，其中所述具有纤维水解活性的酶是产自曲发酵过程的纤维水解酶，通过用于接种蛋白质原料底物的乳酸菌产生的纤维水解酶，工业纤维水解酶，或由两种或两种以上这些酶组成的复合物。
9．如权利要求1所述的方法，其中所述具有蛋白水解活性的酶在曲发酵前加入到植物蛋白底物或水解物中。
10．如权利要求1所述的方法，其中所述纤维水解酶在曲发酵前加入到植物蛋白底物或水解物中。
11．如权利要求1所述的方法，其中含有蛋白质原料底物的水解反应是在2-65℃的温度下和在pH4.5-10下进行6小时至28天。
12．如权利要求1所述的方法，其中在发酵蛋白曲阶段或水解阶段中，以103-109cfu/g的含蛋白原料的接种密度在含蛋白原料底物中接种乳酸菌培养物。
13．如权利要求1所述的方法，其中水解反应是在15-37℃的温度下进行12小时至5天。
14．如权利要求1所述的方法，其中水解反应是在37-55℃的温度下进行8小时至2天。
15．如权利要求1所述的方法，其中水解反应是在pH4.5-7.5下进行。
16. 如权利要求1所述的方法，其中蛋白原料的水解反应在没有盐或有盐存在下进行。
17．如权利要求16所述的方法，其中当有盐存在时，其含量可高达蛋白原料重量的100％重量。
18．如权利要求1所述的方法，其中水解后，将水解的蛋白原料进行压榨以便从固体残留物中分离液汁。
19．如权利要求18所述的方法，其中液汁在90-140℃下维持15秒至30分钟，然后过滤得到液体调味品。
20．如权利要求19所述的方法，其中水解过程中没有盐存在时，在压榨前或压榨后加入盐以便使得产物具有干基重量0-60％重量的盐含量。
21．如权利要求20所述的方法，其中通过浓缩将液汁制成粉，然后干燥到低含水量并且最终被研磨成粉以便得到固体调味品。
22．制备干燥水解物的方法，该干燥水解物被用作烹调食品调香剂的基料，该方法包括将权利要求21中得到的糊干燥到残余水含量达到2％。
23．可根据上述权利要求中任意一项所述的方法获得的水解调味品。
全文摘要
一种生产水解物调味品的方法,该方法包括采用具有蛋白水解活性和纤维水解活性的酶水解含蛋白质的原料。该水解产物可以液汁,糊或干粉的形式用作烹调食品调香剂的基料。
文档编号A23J3/00GK1300560SQ0013750
公开日2001年6月27日 申请日期2000年12月2日 优先权日1999年12月2日
发明者B·G·林, T·霍达克 申请人:雀巢制品公司