蛋白底物的水解物及其制备方法
【专利摘要】本发明涉及通过在小于2wt%盐含量的环境中用食物级细菌水解包含至少一种动物蛋白的底物获得的水解物。本发明进一步涉及生产水解物的方法，包括步骤a)混合底物和食物级细菌，和b)在小于2wt%盐含量的条件下孵育步骤a)的混合物，其中底物包含至少一种动物蛋白。水解物或通过本发明方法获得的水解物在风味、香味、质地和营养价值方面是出色的，并可以用于进一步加工以获得食品。
【专利说明】蛋白底物的水解物及其制备方法
[0001]本发明提供了包含动物蛋白的底物的新水解物和制备水解物的方法。
[0002]在亚洲国家如日本、中国以及东南亚国家如越南、柬埔寨或泰国，鱼露或发酵的鱼制品被广泛作为调味品或烹饪助剂食用。在欧洲和北美洲，它们也被广泛食用。鱼露或发酵的鱼制品通常是通过在盐存在下发酵鱼而制备的。因此，盐的存在在那些加工中充当对抗食物腐败和有毒微生物的一种重要屏障，从而确保发酵的或水解的食品的微生物安全性。
[0003]一种传统方法是基于自我分解，其中内源性酶从底物例如鱼肉中释放，然后促进底物自身水解。这种天然发生的进程通常需要很长时间，其可能是6至12个月，以完全获得可接受的产量和产生的水解物在风味、香味和质感方面的感观特性。鉴于相对长的加工时间，提出了备选溶液，商业应用以降低这类水解的食品的生产时间。
[0004]—种备选的溶液是酸水解，其中例如使用盐酸水解底物蛋白质。这种方法非常短，仅需要数小时即可完成。然而，这种方法被认为是粗糙的，因为它可能破坏一些单独的氨基酸和/或维生素。
[0005]此外，通过这种方法产生的水解物比传统制备的产品具有较少的香味和味道。而且，根据所用的底物和酸的类型，在方法中会产生一些含氯化合物，其通常是不需要的。
[0006]另一种熟知的水解方法是酶水解，其中向原料中添加富含酶的组分。来自动物器官的蛋白水解酶例如胰酶和胃蛋白酶、来自植物的蛋白水解酶例如菠萝茎的菠萝蛋白酶和未熟木瓜的木瓜蛋白酶已经用于这个目的。这种方法通常需要数周，鱼露例如在3至4周后收回。酶水解方法比酸水解更温和。然而，最终水解物的感观特征仍不如传统方法，因为最终产品通常具有很强的苦味。
[0007]在传统方法中，向所采用的方法中添加大量的盐，以产生鱼露或发酵的鱼制品。一方面高盐浓度确保方法的微生物食品安全，因为食物腐败微生物被强烈抑制其生长。但是另一方面它也强烈抑制了蛋白水解酶的活性。这样的话，对于水解例如鱼露蛋白质的方法由此变得远不理想。而且，最终产品的盐含量同样很高，其通常是不需要的。
[0008]JP4197153公开了一种方法，通过向水解方法中添加醇，用霉菌和/或曲酵母制备含有降低盐含量的动物蛋白质水解物。尽管不存在盐，但是这使得在水解方法中降低细菌和其他腐败污染。然而，在最终食品中存在的醇是不需要的。
[0009]W02009/076996公开了在小于2%盐含量的环境中在曲霉菌属发酵曲存在下制备可食用动物或鱼肉的水解物的一种方法。在对于例如产生发酵的鱼露获得具有满意的风味的产品之前这种水解方法通常需要I至数天。然而，仍需要一种方法从水解的动物肉底物产生更强的香味，并同时减少水解所需的时间。
[0010]根据上面讨论，工业上仍需要引进具有更强和不同风味和香味的新水解物，并在方法中维持较低水平的盐。而且，需要减少那些新水解物的生产时间。
[0011]因此，本发明的目的是改良工艺水平，并提供一种新的、改良的味道强烈的蛋白质水解物以及生产这种水解物的方法。
[0012]本发明的目的是通过独立权利要求的主题来实现的。从属权利要求进一步发展本发明的想法。[0013]因此，在第一个方面，本发明提供通过食物级细菌在小于2wt%、优选小于lwt%、更优选小于0.5wt%盐含量的环境中水解底物获得的水解物，所述的底物包含至少一种动物蛋白。
[0014]在第二个方面，本发明涉及生产水解物的方法，包括以下步骤:a)混合底物和食物级细菌；和b)在小于2wt%、优选小于lwt%、更优选小于0.5wt%盐含量的条件下孵育产生的混合物；其中底物包含至少一种动物蛋白。
[0015]本发明的另一个方面是含有本文描述的水解物或通过本文描述的方法获得的水解物的食品。
[0016]发明人惊讶地发现当用食物级细菌例如枯草杆菌(Bacillus subtilis)或特别是用纳豆芽孢杆菌(Bacillus natto)在低盐浓度的环境条件下水解含有动物来源例如鱼或虾的蛋白质时，能产生新的且非常强烈的辛辣味，其特别是适合于例如生产调味品或烹饪助剂，用于生产亚洲菜肴，同时完全维持在生产方法中水解物的微生物安全性。无需向方法中添加任何抗微生物物质例如醇或其他防腐剂，或无需在严格无菌条件下进行操作。因此，新的食物级水解物可以通过这种方法生产，其具有更强烈的辛辣味，如用目前已知的方法所获得的。因此，例如当使用海产食物作为底物部分时可以生产非常强烈但标准的发酵的鱼风味。因此，水解物可以方便地用于生产更风味强烈的调味品或烹饪助剂产品，产生更风味的最终食品。或者，水解物可以以更低量用于食品，并提供类似美味的食物，如通过本领域技术获得的。
[0017]这种方法简单，比本领域已知的其他方法更快。无需昂贵的技术设备用于例如保持方法无菌。而且，那些水解物的生产时间相对快，其能降低工业规模的生产成本。无需添加剂例如醇或其他化学品，其能提供完全天然的水解物，其受到当今全世界消费者的赏识。
[0018]通过参考以下详述，上面提及的以及本发明的其他特征和目的将变得更加明显，更好理解。应当理解的是下面的详述不表示是穷尽的或将本发明限制在所公开的准确形式。除非另外明确说明，否则本发明涵盖所有详述中制定的相关修改和变更。
[0019]本发明公开了含有至少一种动物蛋白质底物的水解物，其是通过食物级细菌在盐含量小于2wt%的环境中水解的。底物优选是在盐含量小于lwt%的环境中，更优选在盐含量小于0.5%的环境中水解的。
[0020]本文描述的术语“水解物”表示由水解底物产生的产品。本文描述的术语“环境”表示在水解方法中包括食物级细菌在内的底物的环境条件。
[0021]低盐含量的水解物是本发明的一个显著特征，因为底物可以在例如对于食物级细菌活跃代谢以及对于从那些细菌中释放的蛋白水解物活化而言最佳条件下水解的。而且，低盐含量的水解物适合于很多消费者，包括需要低盐膳食或喜欢健康膳食的那些人。
[0022]在一个实施方案中，底物水解是浸没的。因此，该方法是在浸没状态下进行的，其中添加足够的水，以确保底物在水面下被食物级细菌水解。这从根本上确保食物级细菌和底物更好混合和更均匀分布，产生改良的底物水解。
[0023]合适底物的选择事实上是基于在方法结束后水解物获得的所需的特征，特别是感观特性和营养价值。因此，本发明涉及含有动物蛋白质的底物，其选自农场动物例如家畜或牛，或海产食物动物例如虾、鱼或贝。本发明优选涉及非乳蛋白底物。任选地，底物进一步包括植物蛋白质。植物蛋白质选自豆类例如大豆、小麦、玉米、米或另一种农作物。[0024]向水解方法中添加植物材料具有优势，通过向那些微生物提供其他营养物，这为某些食物级细菌提供更好的生长和/或代谢条件。因此，细菌代谢活性在整个水解方法中更快更有效。而且，在水解方法中存在植物材料会产生其他不同的风味，这是仅用动物蛋白质源无法获得的，这为最终水解物添加丰富的整体风味特性。
[0025]存在食物级细菌是本发明的一个必要特征。一般而言，所有类型的食物级细菌可以应用于本发明。优选地，食物级细菌必须能产生至少一种类型的蛋白酶，其是水解底物所需的重要组分。在本发明的一个优选的实施方案中，食物级细菌选自枯草杆菌。甚至更优选地，食物级细菌是纳豆芽孢杆菌。
[0026]发明人发现枯草杆菌，特别是它的亚型纳豆芽孢杆菌非常适合于在低盐环境中水解含有动物蛋白质的底物。它是枯草杆菌和动物蛋白质底物的组合，特别是如果动物蛋白质来自鱼或虾，那么产生非常有趣、强烈且刺激性新风味。那些味道显然比用所引的现有技术水解那些底物产生的味道更显著且更强烈。
[0027]而且，用枯草杆菌水解所述的底物快速且有效。在用枯草杆菌水解步骤之前或过程中无需提供底物，无需任何其他水解因子例如酸、蛋白水解酶、真菌、霉菌例如曲霉菌或酵母。因此，本发明的一个优选实施方案是不含霉菌或酵母的水解物。
[0028]本发明还涉及产生水解物的方法，其包括至少以下步骤a)混合含有至少一种动物蛋白质的底物和食物级细菌，和b)在小于2wt%&含量的条件下孵育产生的混合物。本文描述的术语“孵育”表示将混合物在设定的某些条件和温度下维持一定时间，以促进特定的反应。在这种特定的情况下，特殊的反应是底物的水解。优选地，孵育是在小于1被％盐含量的条件下进行，更优选在小于0.5wt%盐含量的条件下进行。任选地，底物进一步包含至少一种植物蛋白质。
[0029]在本发明的一个实施方案中，向混合物中提供食物级细菌，以含有所述细菌的发酵产品形式孵育。优点在于细菌无需特别制备成纯培养物形式，并可能集中起来应用于本发明的方法。事实上，细菌可以首先在预培养(例如在所选底物的常规发酵)中生长并繁殖，随后以发酵的所选底物形式混合到本发明的方法中。因此，细菌通常仍是非常活跃代谢状态并以高浓度存在，其提供一种最佳且快速启动本发明的水解方法。在本发明的一个优选的实施方案中，发酵产品是通过固态发酵熟大豆、面筋粉、或其组合与纳豆芽孢杆菌获得的。
[0030]在一个实施方案中，向本发明方法的混合物中添加水。向混合物中添加水可以在底物与食物级细菌混合步骤过程中或在孵育步骤过程中完成。从而获得底物的浸没水解。
[0031]混合物在温度范围从45°C至65°C下孵育8至48小时。优选地，混合物在所述的温度范围下孵育15至25小时。这些条件提供最佳地水解底物并产生水解物所需的风味、味道和质地质量。
[0032]任选地，在混合或孵育步骤过程中向方法中添加乳酸菌。这种添加会导致水解物的营养价值进一步增加。而且，这还对水解物的感观特性具有积极影响，因为一些释放的氨基酸将转变成芳香化合物。在这种特定的实施方案中，孵育步骤的参数需要适合乳酸菌的生长条件。因此，底物和乳酸菌的混合物在温度范围25°C至45°C下进一步孵育10至25小时。
[0033]适合于在所述的方法中添加的乳酸菌选自乳杆菌属(Lactobacillus)、明串珠菌属(Leuconostoc)、片球菌属(Pediococcus)、链球菌属(Streptococcus)、肠球菌属(Enterococcus)或其组合。例如属于乳杆菌属的清酒乳杆菌(Lactobacillus sake)可以用于这个目的。
[0034]本发明的方法进一步包括研磨混合物的步骤，其中该步骤可以在混合底物和食物级细菌的阶段或在孵育阶段进行。优点在于可以获得底物和细菌之间更好的混合，其提供改善的且更快的水解方法。而且，在研磨混合物步骤后水解方法的最终产品具有非常光滑的外观和口感。
[0035]水解物和本发明生产方法获得的水解物可以直接使用或进一步加工，从而获得食品，所述的食品可以是烹调基料、佐料、烹饪助剂或其他可食用的产品。因此，方便地，这类食品具有新的、优良的且强烈的风味和味道，从而获得的风味和味道是完全天然水解方法的结果。
[0036]本领域技术人员将理解，他们能自由地组合本文公开的本发明的所有特征。特别是，本发明产品所描述的特征可以与本发明的方法组合，反之亦然。本发明的不同实施方案所描述的特征可以组合。
[0037]本发明将通过下列实施例进一步说明。这些实施例用于协助理解本发明的核心方面，包括它的实施方案。这些实施例不以任何方式限制本发明。
[0038]实施例1
[0039]将250kg完整的大豆洗净并在粉碎机中粗粉碎成小片。将粉碎的大豆在旋转锅里在60°C的250kg水中浸泡30分钟。然后将浸泡的大豆加热至124°C，并在相同温度下保持2分钟。然后，将其通过用真空冷却至低于40°C。巴氏灭菌步骤用于消除污染并促进蛋白质变性。将熟的冷却的大豆从锅里取出，并接种纳豆芽孢杆菌的起子培养物。将混合物通过螺旋输送机运至发酵罐中，混合物均匀分布在发酵罐底部上，产生30cm深的床层。在72小时培养过程中，将40°C的空气循环通过床层。用空调器将空气增湿至接近饱和。空调器的水每天更换。将发酵罐的天花板保持在50°C，防止湿空气在表面冷凝。在导气管中或在床层底部的任何冷凝被排除。
[0040]发酵结束后，将发酵的产品取出，将60kg发酵的产品加入到含有55°C水的250L加套搅拌的罐中。水是以重量比2:1加入到发酵的产品中。然后将干燥的小虾以干虾与发酵产品重量比1:3加入到含有发酵产品的水解罐中。
[0041]水解I小时后，混合物通过胶体粉碎机粉碎。粉碎后，继续水解20小时，获得更高程度的水解。水解后，向水解物中加入14%wt/wt的盐并混合均匀。这用于防止储存过程中微生物的生长。水解物在装入塑料容器用于储存前在140°C下巴氏灭菌15秒。
[0042]发现最终产品具有良好的形体和强烈且肥美海产食品风味。特别是，最终产品获得了传统dawadawa香味。将最终产品是与其他新鲜成分配制，形成烹调助剂。
[0043]实施例2
[0044]先将60kg新鲜鱼用水清洗，除去异物。然后将鱼装入装有3mm筛号的绞肉机中。将鱼糜与60kg烘焙的小麦粉用搅拌机混合。然后生面团用绞肉机挤压，形成5mm直径的圆柱状棒状物。将该底物在100°C下高压灭菌20分钟。将熟的冷却的鱼从高压灭菌釜中取出，并接种纳豆芽孢杆菌的起子培养物。然后将其在40°C下发酵72小时。用空调器将周围空气增湿至接近饱和。空调器的水每天更换。将发酵罐的天花板保持在50°C，防止湿空气在表面冷凝。在导气管中或在床层底部的任何冷凝被排除。
[0045]发酵结束后，将发酵的产品从发酵罐中取出。将80kg发酵的产品加入到含有55°C水的250L加套搅拌的罐中。水与发酵产品的重量比设为3:2。水解I小时后，混合物通过胶体粉碎机粉碎。粉碎后，继续水解20小时，获得更高程度的水解。之后将水解物在140°C下巴氏灭菌15秒。
[0046]发现最终产品具有良好的形体和强烈且肥美海产食品风味。将最终产品与其他新鲜成分配制，形成烹调助剂。
[0047]实施例3
[0048]遵照类似于实施例1所描述的方法，除了用粒化的面筋替换大豆。粒化的面筋是通过在挤压机中挤压活性面筋粉获得的，形成粒径约5_的团块。将250kg面筋粉团块在旋转锅里在60°C的250kg水中浸泡30分钟。将浸泡的面筋团块加热至100°C并在相同的温度下保持10分钟。之后将其通过真空冷却至低于40°C。将熟的冷却的面筋团块从锅里取出，并接种纳豆芽孢杆菌的起子培养物。发酵和水解遵照实施例1。
[0049]相比实施例1生广的最终广品，发现本实施例的最终广品具有更闻的谷氣酸水平。它具有良好的体形和肥美的风味。最终产品是与糖、香料调味品等配制，形成烹调助剂。
[0050]实施例4
[0051]遵照类似于实施例1所描述的方法，除了将在55°C下的水解时间缩短至8小时，之后将水解温度降至35°C。当水解温度达到35°C时加入Ikg清酒乳杆菌的肉汤培养物。在加入盐(12%wt/wt)前在35°C下继续水解12小时，并在140°C下巴氏灭菌20秒。
[0052]实施例5
[0053]遵照类似于实施例1所描述的方法，除了用新鲜鱼糜替换干燥小虾。向发酵产品中以1:1的重量比加入新鲜鱼糜，向发酵产品中以3:2的重量比加入水。
[0054]发现最终广品具有良好的体形和肥美的风味。最终广品是与糖、香料调味品等配制，形成烹调助剂。
【权利要求】
1.通过在小于2wt%&含量的环境中用食物级细菌水解包含至少一种动物蛋白的底物获得的水解物。
2.根据权利要求1的水解物，其中水解所述的底物是在小于lwt%盐含量，优选小于0.5wt%盐含量的环境中。
3.根据权利要求1至2中任意一项的水解物，其中水解所述的底物是浸没的。
4.根据权利要求1至3中任意一项的水解物，其中动物蛋白选自包括家禽的农场动物或包括奸或鱼的海产食品动物。
5.根据权利要求1至4中任意一项的水解物，其中底物进一步包含至少一种植物蛋白质。
6.根据权利要求5的水解物，其中植物蛋白质选自豆类例如大豆、小麦、玉米或米。
7.根据权利要求1至6中任意一项的水解物，其中食物级细菌能产生至少一种类型的蛋白酶。
8.根据权利要求1至7中任意一项的水解物，其中食物级细菌选自枯草杆菌。
9.根据权利要求8的水解物，其中食物级细菌是纳豆芽孢杆菌。
10.根据权利要求1至9中任意一项的水解物，其中水解物不包含霉菌或酵母。
11.生产水解物的方法，其包括以下步骤: a)混合底物和食物级细菌；和 b)在小于2wt%盐含量的条件下孵育步骤a)的混合物； 其中底物包含至少一种动物蛋白。
12.根据权利要求11的方法，其中步骤b)是在小于lwt%盐含量，优选小于0.5被％盐含量的条件下。
13.根据权利要求11至12中任意一项的方法，其中底物进一步包含至少一种植物蛋白质。
14.根据权利要求11至13中任意一项的方法，其中食物级细菌是以包含所述细菌的发酵产品形式提供给步骤a)。
15.根据权利要求14的方法，其中包含所述细菌的发酵产品是通过固态发酵熟大豆、面筋或其组合与纳豆芽孢杆菌获得的。
16.根据权利要求11至15中任意一项的方法，其中向步骤a)的混合物中加入水。
17.根据权利要求11至16中任意一项的方法，其中步骤b)在温度范围45°C至65°C下进行8至48小时，优选15至25小时。
18.根据权利要求11至16中任意一项的方法，进一步包括向混合物中添加乳酸菌，随后在温度范围25°C至45°C下孵育10至25小时。
19.根据权利要求11至18中任意一项的方法，进一步包括研磨混合物的步骤。
20.食品，其包含根据权利要求1至10中任意一项的水解物或从根据权利要求11至19中任意一项的方法获得的水解物。
【文档编号】A23J3/34GK103596447SQ201180071409
【公开日】2014年2月19日 申请日期:2011年5月3日 优先权日:2011年5月3日
【发明者】林美吟, T·霍达克 申请人:雀巢产品技术援助有限公司