风味稳定的饮料的制作方法
【专利摘要】本发明涉及用于产生风味稳定型饮料的方法。这些方法涉及降低一种或多种氨基酸的水平,并且尤其是甲硫氨酸的水平。氨基酸的水平可以通过多种不同方法降低,例如,通过增加酸或碱的水平和通过反向电增强透析移除所述酸或碱。也可以通过用氧化剂如H2O2处理降低氨基酸的水平。本发明还包括这类方法的组合。
【专利说明】风味稳定的饮料 发明领域
[0001] 本发明设及用于产生风味稳定的饮料的方法。本发明的方法包括减少饮料中氨基 酸量的步骤,所述步骤产生生成的老熟风味大幅度减少的饮料。本发明还提供在并未不利 影响饮料风味的情况下,降低饮料中氨基酸含量的有用方法。
[0002] 发明背景
[0003] 啤酒的风味(flavor)特征易于在储存期间变化。S化ecker醒被视为啤酒中老熟风 味的重要组分。已经提出Strecker醒至少部分地通过氨基酸和a-二幾基之间发生的转氨基 作用由氨基酸生成。特别地,已经提出表1中列出的氨基酸可能是参与Strecker醒形成。
[0004] 表 1
[0005]
[0006] 运些醒的风味阔值已经由Meilgaard于1975年在Flavor chemishy in beer: Part II:Flavor and flavor threshold of 239aroma volatiles, Tech .Q.-Master Brew. Assoc. Am. , 12: 151-168中测定并且在表1中显示。用氨基酸渗和啤酒似乎导致 Strecker醒的水平增加。因此Vesely等人,2003(P;roceedings of the 29th European I3rewery Convention Congress-(2003), ,94/1-94/11)发现用氨基酸渗和啤酒后各种 Strecker醒的水平增加。
[0007] 但是,氨基酸在正常条件下对啤酒中老熟风味形成的贡献尚存争议。因此,一项研 究发现,在老熟啤酒中存在的85%的Strecker醒衍生自麦芽汁生产期间的Strecker降解, 而仅15%衍生自瓶装啤酒中的Strecker降解(Suda等人,Proceedings of the 3ist Eluropean brewery Convention Congress(2007),sudal/l-sudal/7)。因此,新鲜啤酒中的 氨基酸水平似乎对啤酒老熟期间Strecker醒的形成的影响微弱。
[0008] 也已经发现啤酒生产期间形成的醒与其他化合物结合,并且所述结合的醒可W在 储存期间随时间推移释放(Baed等人,2012,J.Agric.化od Chem. ,60:11449-11472)。因此 尝试减少啤酒中Strecker醒已经着眼于减少啤酒生产期间醒类的形成和/或含量。8日日的等 人,2012(见上文)因此描述了减少啤酒中醒老化的多种实用措施,例如包括使用具有高的 醒降低活性的酵母株。
[0009] 发明简述
[0010] 因此,需要用于制备啤酒和其他基于谷物的饮料的方法,其中在储存期间显著地 减少所述啤酒中老熟风味的产生。发明人已经发现,通过降低麦芽汁中氨基酸的水平,显著 降低了所得饮料在储存期间的老熟风味生成。
[0011] 相比之下,此前减少strecker醒的策略通常指向降低啤酒生产期间醒本身的水 平。因此,Baed等人,2012(见上文)描述了用于减少啤酒中醒老化的多种方法,但是运些方 法无一设及减少发酵期间麦芽汁中氨基酸的量。
[0012] 然而,本发明提供了从具有高或中等氨基酸水平的谷物提取物制备饮料的方法, 其中所述方法包括步骤:降低Strecker氨基酸的水平,产生储存期间不形成老熟风味或老 熟风味形成程度低得多的饮料。
[0013] 本发明还提供用于降低谷物提取物中氨基酸水平的多种新方法。
[0014] 因此,本发明的一个方面是提供用于产生基于谷物的风味稳定型饮料的方法,所 述方法包括步骤:
[0015] i)提供包含至少25mg/L甲硫氨酸的谷物提取物;
[0016] ii)处理所述谷物提取物W降低一种或多种选自甲硫氨酸、苯丙氨酸、鄉氨酸、亮 氨酸和异亮氨酸中的氨基酸的含量,因而获得处理的谷物提取物;
[0017] iii)将所述处理的谷物提取物加工成饮料,
[0018] 其中所述饮料具有最多lOOmg/L的甲硫氨酸、苯丙氨酸、鄉氨酸、亮氨酸和异亮氨 酸氨基酸总含量和/或小于5mg/L的甲硫氨酸含量。
[0019] 本发明的一个方面还提供用于减少谷物提取物中至少一种氨基酸的含量的方法, 所述方法包括步骤:
[0020] a)增加谷物提取物中酸和/或碱的水平;和
[0021 ] b)通过反向电增强透析膜堆(Reverse Electro-Enhanced Dialysis membrane stack)移除所述增加的酸的至少部分酸性阴离子和/或所述增加的碱的至少部分碱性阳离 子。
[0022] 本发明的一个方面还提供用于产生基于谷物的风味稳定型饮料的方法,所述方法 包括步骤:
[0023] i)提供谷物提取物;
[0024] ii)通过执行包括上文描述的步骤a)和(b)的方法,处理所述谷物提取物W降低至 少一种氨基酸的含量,因而获得处理的谷物提取物;
[0025] i i i)将所述处理的谷物提取物加工成饮料。
[0026] 本发明的另外一个方面提供用于减少谷物提取物中甲硫氨酸含量的方法,所述方 法包括将所述谷物提取物与氧化剂溫育的步骤。
[0027] 本发明的又一个方面提供用于减少谷物提取物中甲硫氨酸含量的方法,所述方法 包括将所述谷物提取物与能够催化出化形成的酶或酶混合物溫育。
[0028] 本发明的一个方面还提供用于产生基于谷物的饮料的方法,所述方法包括步骤:
[0029] i)提供包含甲硫氨酸的谷物提取物;
[0030] ii)如所述那样处理所述谷物提取物W降低甲硫氨酸含量,因而获得处理的谷物 提取物;
[0031 ] iii)将所述处理的谷物提取物加工成饮料。
[0032] 附图简述
[0033] 图1显示在REED辅助的酶促转化葡萄糖成葡糖酸期间,甲硫氨酸(Met)、鄉氨酸 (Val)、异亮氨酸(lie)、亮氨酸化eu)和苯丙氨酸(Phe)的含量。试验在40°C和PH4.2实施,并 且在大约11小时后终止。
[0034] 图2显示在RE抓辅助的转化葡萄糖成葡糖酸的酶促过程后,相对于麦芽汁,氨基酸 回收的百分数。两项试验均在40°C实施,并且在大约11小时后终止。对于试验A,抑调定点是 4.2。对于试验B,抑调定点是5.5。
[0035] 图3显示使用乳酸乳球菌化c.lactis)时,RE抓辅助的葡萄糖发酵成乳酸期间,麦 芽汁中甲硫氨酸(Met)、鄉氨酸(Val)、异亮氨酸(lie)、亮氨酸化eu)和苯丙氨酸(Phe)的含 量降低。发酵在37°C和抑5.5实施。
[0036] 图4显示使用乳酸乳球菌时,RE邸辅助的葡萄糖发酵成乳酸期间,麦芽汁中甲硫氨 酸(Met)、鄉氨酸(化1)、异亮氨酸(lie)、亮氨酸化eu)和苯丙氨酸(Phe)的含量降低。发酵按 15化规模在30°C和抑5.5实施。
[0037] 图5显示使用RE抓.化规模在40°C和抑5.5时,在滴定乳酸和抑控制期间麦芽汁中 甲硫氨酸(Met)、鄉氨酸(化1)、异亮氨酸(lie)、亮氨酸化eu)和苯丙氨酸(Phe)的含量。
[0038] 图6显示在40°C与过氧化氨溫育期间,葡萄糖麦芽汁中氨基酸甲硫氨酸(Met)、鄉 氨酸(化1)、异亮氨酸(lie)、亮氨酸化eu)和苯丙氨酸(Phe)的含量。
[0039] 上半小图:对照-不添加出化情况下溫育的麦芽汁。
[0040] 中间小图:出〇2在50ppm开始。
[0041 ] 下半小图:出化在25化pm开始。
[0042] 图7显示RE邸-饮料DS的各自老熟风味的评分,按0至5评分。
[0043] A:饮料DS,在20°C储存2个月
[0044] B:饮料DS,在20°C储存6个月。
[0045] 图8显示示例性RE邸设备。
[0046] 图9显示采用乳酸乳球菌在RE抓辅助的发酵期间,麦芽汁中甲硫氨酸(Met)、鄉氨 酸(Val)、异亮氨酸(lie)、亮氨酸化eu)和苯丙氨酸(Phe)的含量降低。发酵在37°C和抑6.0 实施。形成Strecker醒的全部氨基酸在13小时发酵后移除。
[0047] 发明详述
[004引生产饮料的方法
[0049] 本发明设及用于制备基于谷物的饮料的方法,所述饮料在储存期间较不易出现老 熟风味。有意义地,本发明公开了已经经受减少氨基酸含量的步骤的饮料,所述饮料出现老 熟风味的倾向性小得多。下文在章节"饮料特性"中更详细地描述根据本发明法制备的饮料 的特性。
[0050] 通常,本发明的方法包括步骤:
[0051] i)提供谷物提取物;
[0052] ii)处理所述谷物提取物W降低一种或多种选自甲硫氨酸、苯丙氨酸、鄉氨酸、亮 氨酸和异亮氨酸的氨基酸的含量,因而获得处理的谷物提取物;
[0053] i i i)将所述处理的谷物提取物加工成饮料。
[0054] 步骤i)由提供谷物提取物组成,所述谷物提取物可W是下文章节"谷物提取物"中 描述的任何谷物提取物。谷物提取物含有相对高的氨基酸水平,然而可W通过简单方法,例 如稀释,如用水稀释或用例如含糖的水溶液稀释,降低所述氨基酸水平。然而,稀释将会对 所得饮料的滋味(taste)具有不利影响并且因此较不期望。本发明的方法最可用于制备谷 物提取物的饮料,所述谷物提取物具有中等水平至高水平的氨基酸。因此,优选谷物提取物 包含至少25mg/L甲硫氨酸。运类谷物提取物的例子是基于麦芽的正常麦芽汁组合物。
[0055] 步骤ii)由W下组成:处理谷物提取物W降低一种或多种选自甲硫氨酸、苯丙氨 酸、鄉氨酸、亮氨酸和异亮氨酸中的氨基酸的含量。可W通过如下文在章节"用透析降低氨 基酸含量"中所述的透析降低氨基酸水平,进行所述处理。特别地,本发明公开了可W通过 增加至少一种酸的水平,而同时至少部分地还通过阴离子交换反向电增强透析(AX-RE抓) 膜堆降低酸性阴离子水平,降低氨基酸的水平。可W通过增加至少一种碱的水平,而同时至 少部分地还通过阳离子交换反向电增强透析(CX-RE抓)膜堆降低碱性阳离子水平,降低氨 基酸的水平。也可W借助如下文在章节"用氧化剂降低氨基酸含量"中所述的氧化剂,降低 氨基酸水平。有意义地,本发明公开了可W通过与氧化剂如扣〇2溫育,显著降低某些 Strecker氨基酸的水平,并且尤其是甲硫氨酸的水平。
[0056] 步骤iii)由将所述处理的谷物提取物加工成饮组成。在本发明的一些实施方案 中,处理的谷物提取物此时可W已经是饮料,在运种情况下可W省略步骤iii)。
[0057] 但是,在大多数情况下,在处理的谷物提取物成为饮料前需要额外的步骤。在本发 明的一个实施方案中,处理的谷物提取物可W经历常规发酵,例如常规醇发酵。在运种情况 下,饮料可W是啤酒。当步骤ii)包括通过透析降低氨基酸含量或用氧化剂降低氨基酸含量 或由其组成时,情况尤其可W如此。
[0058] 往往,可W将一种或多种额外的化合物添加至处理的谷物提取物。所述额外的化 合物可W例如是风味化合物、防腐剂或功能性成分。特别地,"额外的化合物可W是下文在 章节"额外的化合物"中描述的任何额外的化合物。
[0059] 处理的谷物提取物也可W在获得成品饮料前与一种或多种其他液体混合。在本发 明的一个实施方案中,将处理的谷物提取物与另一种谷物提取物(例如与麦芽汁,如从碎麦 芽制备的麦芽汁)混合,随后发酵所述混合物。
[0060] 步骤i i i)还可W包括碳化步骤,W获得起泡饮料。
[0061] 步骤iii)可W按照下文章节"加工成饮料"中描述的任何方式执行。
[0062] 有意义地,通过本发明方法制备的饮料较不易形成老熟风味。因此,通过本发明方 法制备的饮料可W长时间储存。用于制备本发明饮料的方法因此可W还含括由储存饮料组 成的步骤iv)。步骤iv)可W包括储存饮料至少1周,如至少2周,例如至少1个月,如至少2个 月,例如至少3个月,如至少6个月,例如至少12个月或由其组成。特别地,步骤iv)可W包括 在环境溫度储存饮料至少1周,如至少2周,例如至少1个月,如至少2个月,例如至少3个月, 如至少6个月,例如至少12个月或由其组成。所述环境溫度优选地是15°C至30°C范围内的溫 度,如20°C至25°C范围内的溫度。在另一个实施方案中,步骤iV)可W包括在升高的溫度储 存饮料至少1个月,如至少2个月,例如至少3个月,如至少6个月或由其组成。所述升高的溫 度优选地是30°C至50°C范围内的溫度,如30°C至40°C范围内的溫度。应当理解,可W出于任 何原因进行所述储存,例如可w进行储存w获得特定储存风味。但是,也可w为了方便执行 储存步骤。因此,例如出于后勤原因,所述饮料可W在分销给分销商或仓库前储存在储存室 中,和/或它可W在销售给终端客户之前储存在商店中和/或它可W在消费之前由顾客储 存。
[0063] 谷物提取物
[0064] 本发明设及制备饮料的方法,所述方法包括提供谷物提取物的步骤i)。此外,本发 明设及用于降低谷物提取物中甲硫氨酸和/或其他Strecker氨基酸的含量的方法。所述谷 物提取物可W是任何谷物提取物,并且尤其是本文在本章节中所述的任何谷物提取物。
[0065] 由于本发明的方法包括降低至少一种氨基酸的含量的步骤,运些方法通常更可用 于制备包含中等至高水平氨基酸的谷物提取物的饮料。有时,进一步减少已经含有很低水 平氨基酸的谷物提取物中的氨基酸可能并不有利或不需要。
[0066] 优选地,谷物提取物是纯的谷物提取物。本发明的纯谷物提取物由谷物和/或谷物 麦芽的含水提取物和任选地啤酒花组成。更优选地,谷物提取物是谷物麦芽的纯谷物提取 物和任选地啤酒花。但是,本发明范围内还包括,谷物提取物可W包含额外的助剂。还优选 的是,谷物提取物是纯谷物提取物,其中已经向所述纯谷物提取物添加一种或多种选自盐、 酸、碱和缓冲剂的化合物。
[0067] 通常,优选谷物提取物包含至少25mg/L甲硫氨酸,如至少30mg/L甲硫氨酸,例如至 少35mg/L甲硫氨酸。还优选谷物提取物包含至少90mg/L鄉氨酸,如至少lOOmg/L鄉氨酸,例 如至少llOmg/L鄉氨酸。还优选谷物提取物包含至少50mg/L异亮氨酸,如至少60mg/L异亮氨 酸,例如至少70mg/L异亮氨酸。还优选谷物提取物包含至少125mg/L亮氨酸,如至少150mg/L 亮氨酸,例如至少175mg/L亮氨酸。还优选谷物提取物包含至少90mg/L苯丙氨酸,如至少 llOmg/L苯丙氨酸,例如至少130mg/苯丙氨酸。
[0068] 通常,除非已经被稀释,否则麦芽的纯谷物提取物将会含有上文提到的氨基酸水 平。麦芽的稀释谷物提取物可能较少用于制备饮料,原因是尽管将会降低氨基酸的水平,其 他化合物的水平也将会降低,例如它将会含有较少的糖和呈香化合物。
[0069 ]在本发明的一个优选实施方案中,谷物提取物是麦芽汁,并且甚至更优选地,所述 麦芽汁含有上文提到的氨基酸水平。在本发明的非常优选实施方案中,谷物提取物是基于 麦芽的麦芽汁。
[0070] 如本文所用的术语"麦芽汁"意指磨碎谷物的含水提取物。特别地,麦芽汁可W是 碎麦芽的含水提取物,在运种情况下麦芽汁可W称作"基于麦芽的麦芽汁"。麦芽汁也可W 是磨碎的不发芽的谷物巧粒的含水提取物和/或磨碎的不发芽的和发芽的谷物巧粒的混合 物的含水提取物。
[0071] 如本文所用的术语"麦芽"指谷物巧粒,所述谷物巧粒已经经历浸溃,W致萌发,并 且随后干燥。所述干燥可W是例如害干燥。
[0072] 所述麦芽汁可W从任何谷物制备。所述谷物可W例如选自大麦(barley)、小麦 (wheat)、黑麦(rye)、燕麦(oat)、玉米(maize)、稻(rice)、高梁(sor 曲 um)、粟(millet)、黑 小麦(triticale)、养麦(buckwheat)、福尼奥米(fonio)和襲谷(quinoa)。更优选地,谷物选 自大麦、小麦、黑麦、燕麦、玉米和稻,更优选地谷物是大麦。
[0073] 因此,在本发明的一个优选实施方案中,谷物提取物是从大麦麦芽制备的麦芽汁。 备选地,所述谷物提取物可w是从不发芽大麦或从发芽大麦和不发芽大麦的混合物制备的 麦芽汁。
[0074] 通常通过W下方式制备麦芽汁:用水糖化(mashing)磨碎的麦芽,随后执行任选的 淋洗(sparging)步骤。如本文所用的术语"糖化"指在水中溫育磨碎的麦芽。糖化优选地在 特定溫度和在特定体积的水中进行。可W维持所述溫度恒定,但是一般按特定的间隔改变。 糖化优选地在50°C至80°C范围内(如在60°C至78°C范围内)的溫度进行。
[0075] 糖化可W在助剂存在下出现,运理解为包含除麦芽之外的任何糖源,如,但不限 于,不发芽的大麦、大麦浆,或者玉米或稻,作为完整巧粒或加工产物如磨粒、糖浆或淀粉。 然而优选糖化在不存在助剂的情况下进行,并且因此麦芽汁也不含助剂。
[0076] 如本文所用的术语"淋洗"指糖化后用热水从麦糟(spent grain)提取残余糖和其 他化合物的过程。淋洗一般在滤桶、麦芽膠滤器或另一台设备中实施,W使提取的水与麦糟 分离。
[0077] 糖化后获得的麦芽汁一般称作"第一麦芽汁",而淋洗后获得的麦芽汁一般称作" 第二麦芽汁"。如果不指定,术语"麦芽汁"可W是第一麦芽汁、第二麦芽汁或二者的组合。
[0078] 在淋洗后,可W例如在啤酒花存在下,将麦芽汁加热或煮沸。
[0079] 谷物提取物也可W是"葡萄糖麦芽汁"。如本文所用的术语"葡萄糖麦芽汁"指已经 在制备麦芽汁期间或在制备麦芽汁后处理W将糖和/或寡糖转化成葡萄糖的麦芽汁。特别 地,葡萄糖麦芽汁可W是包含至少50g/L,如至少80g/L,例如至少lOOg/L,如至少120g/L葡 萄糖的麦芽汁。
[0080] 可W使用技术人员已知的任何可用方法,例如通过国际专利申请PCT/DK2013/ 050215的章节"将糖转化成葡萄糖"中描述的任何方法,进行将糖和/或寡糖转化成葡萄糖 的所述处理。
[0081] 优选地,借助能够催化糖和/或寡糖水解成葡萄糖的酶或酶混合物,进行将糖和/ 或寡糖转化成葡萄糖的所述处理。所述酶或酶混合物尤其可W包含:
[0082] a)酶,所述酶能够从寡糖的非还原性末端连续地催化末端的(1^4)-连接的a-D- 葡萄糖残基的水解,导致e-D-葡萄糖释放,如分类为EC 3.2.1.3的酶,例如葡聚糖1,4-a-葡 糖巧酶;和/或
[0083] b)酶,所述酶能够催化含有S个或更多个(1^4)-a连接D-葡萄糖单位的多糖中(1 一4)-a-D-葡糖巧键的内切水解,如分类为EC 3.2.1.1的酶,例如a-淀粉酶;和/或
[0084] C)酶,所述酶能够催化普鲁兰多糖(pullulan)、支链淀粉和糖原中W及支链淀粉 和糖原的a-和0-限制性糊精中的(1一6)-a-D-葡糖巧键裂解,如分类为EC 3.2.1.41的酶, 例如普鲁兰酶(pullulanase)。
[0085] 在一个实施方案中,酶或酶混合物包含W下一种或多种酶:
[0086] a)国际专利申请PCT/DK2013/050215的沈Q ID N0:1的葡聚糖l,4-a-葡糖巧酶;
[0087] b)国际专利申请PCT/DK2013/050215的沈Q ID N0:2的葡聚糖l,4-a-葡糖巧酶; [008引 C)国际专利申请PCT/DK2013/050215的沈Q ID N0:3的葡聚糖l,4-a-葡糖巧酶;
[0089] d)国际专利申请PCT/DK2013/050215的沈Q ID N0:4的a-淀粉酶;
[0090] e)国际专利申请PCT/DK2013/050215的沈Q ID N0:5的a-淀粉酶;
[0091] f)国际专利申请PCT/DK2013/050215的沈Q ID N0:6的a-淀粉酶;
[0092] g)国际专利申请PCT/DK2013/050215的沈Q ID N0:7的普鲁兰酶;
[0093] h)国际专利申请PCT/DK2013/050215的沈Q ID N0:8的普鲁兰酶;
[0094] i)国际专利申请PCT/DK2013/050215的沈Q ID N0:9的普鲁兰酶;
[00M] j)与其共有至少70%,如至少80%、例如至少85%、如至少90%、例如至少95%序 列同一性的前述任一者的功能同源物。
[0096] 处理的谷物提取物
[0097] 本发明设及制备饮料的方法,所述方法包括步骤i):处理谷物提取物,W降低一种 或多种Strecker氨基酸的含量。此外,本发明还设及用于降低谷物提取物中甲硫氨酸和/或 Strecker氨基酸的含量的方法。已经过处理W降低一种或多种Strecker氨基酸的含量的谷 物提取物称作"处理的谷物提取物"。
[0098] 根据具体方法,处理的谷物提取物可含有或多或少的氨基酸。在其中谷物提取物 是成品饮料或其中在步骤iii)中基本上不移除氨基酸的本发明实施方案中(例如因为可W 通过不显著改变氨基酸含量的少数和/或简单加工步骤从处理的谷物提取物获得成品饮 料),优选处理的谷物提取物含有量很低的氨基酸。运类实施方案可W包括其中步骤ii)包 括用透析降低氨基酸含量或由其组成的方法,其中谷物提取物与能够将葡萄糖发酵成有机 酸的微生物溫育,并且通过阴离子交换反向电增强透析(AX-RE抓)膜堆移除至少部分的所 述有机酸。
[0099] 因此,在运类实施方案中,处理的谷物提取物优选地具有最多lOOmg/L、更优选地 最多50m/L、甚至更优选地最多25mg/L、甚至更优选地最多lOmg/L、然而更优选地最多5mg/L 的甲硫氨酸、苯丙氨酸、鄉氨酸、亮氨酸和异亮氨酸氨基酸总含量。
[0100] 特别地,处理的谷物提取物优选地具有最多15mg/L,如最多lOmg/L,例如最多5mg/ L,如最多3mg/L的甲硫氨酸含量。在本发明的一些实施方案中,处理的谷物提取物中甲硫氨 酸的水平低于HPLC的检测水平。处理的谷物提取物还可W具有最多15mg/L,如最多lOmg/L, 例如最多5mg/L的鄉氨酸含量。处理的谷物提取物还可W具有最多15mg/L,如最多lOmg/L, 例如最多5mg/L的异亮氨酸含量。处理的谷物提取物还可W具有最多15mg/L,如最多lOmg/ L,例如最多5mg/L的亮氨酸含量。处理的谷物提取物还可W具有最多60mg/L,如最多40mg/ L,如最多30mg/L,例如最多20mg/L的苯丙氨酸含量。前述的氨基酸水平尤其在运样的本发 明实施方案中优选,其中通过谷物提取物与微生物溫育并且至少部分地同时接受RE邸处理 而减少氨基酸。
[0101] 特别地,本发明公开了可W通过W下方式降低氨基酸的水平:增加至少一种酸或 至少一种碱的水平,而同时至少部分地分别还通过阴离子交换反向电增强透析(AX-RE抓) 膜堆降低所述酸性阴离子的水平或通过阳离子交换反向电增强透析(CX-RE邸)膜堆降低所 述碱性阳离子的水平。也可W借助如下文在章节"用氧化剂降低氨基酸含量"中所述的氧化 剂降低氨基酸水平。有意义地,本发明公开了可W通过与氧化剂如此化溫育显著降低某些 Strecker氨基酸的水平,尤其是甲硫氨酸的水平。
[0102] 在本发明的其他实施方案中,处理的谷物提取物优选地具有最多15mg/L,如最多 lOmg/L,例如最多5mg/L,如最多3mg/L的甲硫氨酸含量或甚至低于HPLC检测水平的甲硫氨 酸水平。处理的谷物提取物还可W具有最多40mg/L,如最多30mg/L,例如最多20mg/L,如最 多lOmg/L的鄉氨酸含量。处理的谷物提取物还可W具有最多40mg/L,如最多30mg/L,例如最 多20mg/L,如最多lOmg/L的异亮氨酸含量。处理的谷物提取物还可W具有最多40mg/L,如最 多30mg/L,例如最多20mg/L,如最多lOmg/L的亮氨酸含量。处理的谷物提取物还可W具有最 多40mg/L,如最多30mg/L,例如最多20mg/L的苯丙氨酸含量。在通过下述步骤降低氨基酸的 本发明实施方案中可尤其如此,其中所述步骤设及增加至少一种酸或一个碱的水平,而同 时至少部分地还通过反向电增强透析膜堆降低酸性阴离子或碱性阳离子的水平,其中通过 添加所述酸或碱或借助酶来增加所述酸或碱。
[0103] 在本发明的其他实施方案中,可W优选处理的谷物提取物维持低水平的Strecker 氨基酸。在下述的本发明实施方案中尤其如此,其中步骤iii)包括用微生物发酵处理的谷 物提取物。
[0104] 运类实施方案可W包括其中步骤ii)包括用氧化剂降低氨基酸含量或由其组成的 方法。运类实施方案还可W包括其中步骤ii)包括通过下述步骤降低氨基酸含量或由其组 成的方法,其中所述步骤设及增加至少一种酸或一个碱的水平,而同时至少部分地还通过 反向电增强透析膜堆降低酸性阴离子或碱性阳离子的水平,其中通过添加所述酸或碱或借 助酶来增加所述酸或碱。
[0105] 在运类实施方案中,处理的谷物提取物可W具有最多300mg/L,更优选地最多 250mg/L的甲硫氨酸、苯丙氨酸、鄉氨酸、亮氨酸和异亮氨酸的氨基酸总含量。特别地,优选 处理的谷物提取物具有最多15mg/L,如最多lOmg/L,例如最多5mg/L,如最多3mg/L的甲硫氨 酸含量或甚至低于HPLC检测水平的甲硫氨酸水平。
[0106] 氨基酸
[0107] 如本文所用,术语"氨基酸"指由胺(-N此馆能团和簇酸(-C00H)官能团,连同每个 氨基酸特有的侧链组成的有机化合物。根据IUPAC定义使用标准氨基酸的S字母代码和单 字母代码。
[0108] 术语"Strecker氨基酸"用来涵盖由鄉氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、甲硫氨酸和苯基丙 氨酸组成的一组氨基酸。
[0109] 本发明的方法通常含有降低氨基酸含量的步骤。特别地,重要的是降低Strecker 氨基酸的含量。因此,降低氨基酸含量的步骤优选地是降低Strecker氨基酸的含量的步骤。 在一些实施方案中,仅降低一种Strecker氨基酸的含量。因此,降低氨基酸含量的步骤可W 包括W下或由其组成:降低选自甲硫氨酸、苯丙氨酸、鄉氨酸、亮氨酸和异亮氨酸中一种或 多种氨基酸的含量,如降低选自甲硫氨酸、苯丙氨酸、鄉氨酸、亮氨酸和异亮氨酸中至少两 个氨基酸的含量,如降低选自甲硫氨酸、苯丙氨酸、鄉氨酸、亮氨酸和异亮氨酸中至少=种 氨基酸的含量,如降低选自甲硫氨酸、苯丙氨酸、鄉氨酸、亮氨酸和异亮氨酸中至少4种氨基 酸的含量,如降低甲硫氨酸、苯丙氨酸、鄉氨酸、亮氨酸和异亮氨酸中每种氨基酸的含量。特 别地,本发明的方法可W包括降低谷物提取物中甲硫氨酸含量的步骤。因此,方法的步骤 ii)可W包括降低谷物提取物中的甲硫氨酸含量或由其组成。
[0110] 用透析降低氨基酸含量
[0111] 本发明的方法包括降低一种或多种选自甲硫氨酸、苯丙氨酸、鄉氨酸、亮氨酸和异 亮氨酸中的氨基酸的含量的步骤。在一个实施方案中,运可W借助透析实现。
[0112] 发明人已经发现,为了降低Strecker氨基酸的含量还不显著降低糖水平,简单的 透析可能不足够。实际上,为了专口降低Strecker氨基酸的含量,甚至电渗析也可能不足 够。但是,步骤ii)可W包括通过下述方法降低一种或多种Strecker氨基酸的含量或由其组 成,所述方法包括:
[0113] a)增加谷物提取物中酸或碱的水平;和
[0114] b)通过反向电增强透析(RE邸)膜堆,移除所述增加的酸的至少部分酸性
[0115] 阴离子或所述增加的碱的至少部分碱性阳离子。
[0116] 通过RE抓膜堆移除所述酸性阴离子或所述碱性阳离子可W按照下文章节"R邸护 中描述的任何方式进行。
[0117] 为了维持和/或控制pH,该方法还可W包括添加碱(如果步骤a)包括增加酸的水 平)或添加酸(如果步骤a)设及增加碱的水平)。
[0118] 当步骤a)设及增加酸的水平时,则步骤b)优选地包括通过阴离子交换反向电增强 透析(AX-REED)膜堆,移除至少部分所述增加的酸性阴离子。
[0119] 通过AX-RE抓膜堆移除所述酸性阴离子可W按照下文章节啼邸护中描述的任何方 式进行。
[0120] 当步骤a)设及增加碱的水平时,则步骤b)优选地包括通过阳离子交换反向电增强 透析(CX-RffiD)膜堆,移除至少部分所述增加的碱性阳离子。
[0121] 通过CX-RE抓膜堆移除所述碱性阳离子可W按照下文章节啼邸护中描述的任何方 式进行。
[0122] 步骤a)和(b)可W同时、部分同时或依次执行。优选地,步骤a)和(b)部分地同时执 行,产生运样的方法,其中:
[0123] A.连续添加或生成酸,与此同时通过AX-RE邸膜堆连续移除酸;或
[0124] B.连续添加或生成碱,与此同时通过巧-RE邸膜堆连续移除碱。
[0125] 往往,在通过REED膜堆移除酸性阴离子或碱性阳离子启动前,酸或碱的水平增加 一段时间。
[0126] 酸可W是无毒或否则是不期望的任何酸,尤其是含有酸性阴离子的任何酸。可用 酸的非限制性例子包括HC1、憐酸和有机酸。优选地,酸是有机酸。如本文所用术语"有机酸" 指任何簇酸。优选地,本发明的有机酸是Ci-3-烷基或C-1-3-締基,其中所述Ci-3-烷基和Ci-3- 締基用n-COOH基、m-OH基和q = 0基取代,其中n是1至3范围内的整数,m是0至2范围内的整数 并且q是0至1范围内的整数。
[0127] 优选地,有机酸可W是W用W下取代的丙基:
[0128] 1) 1至3个-C00H基,如 W3个-C00H基;和
[0129] 2)0至1个-OH基团,如个-OH基取代的
[0130] 或
[0131] 有机酸可W是用W下取代的乙基:
[0132] 1)1至2个-〇)(^基;和
[0133] 2)0 至 2个-OHS。
[0134] 优选地,如本文所用的术语"有机酸"指选自由乳酸、巧樣酸、苹果酸、酒石酸、乙 酸、班巧酸、异巧樣酸、a-酬戊二酸、延胡索酸和草酷乙酸组成的组的酸。
[0135] 在本发明的一个非常优选的实施方案中,如本文所用的术语"有机酸"指乳酸。
[0136] 可W使用多种不同方法增加酸的水平。因此,例如可W简单地通过添加酸增加该 水平。所述酸优选地随时间推移添加,例如W不超过通过AX-RE抓提取相应阴离子量的容量 的速率添加。例如,速率可W处于2至lOg酸/升/小时范围内。更优选地,通过添加碱中和了 部分所述酸,之后,W不超过通过AX-RE邸提取相应阴离子量的容量的速率添加所述酸。
[0137] 在另一个实施方案中,借助能够催化酸形成的酶,增加酸的水平。运可W按下文章 节"用酶增加酸的水平"中描述的任何方式进行。可用酶也在该章节中公开。
[0138] 在另一个实施方案中,借助能够将糖发酵成有机酸的微生物增加酸的水平。运可 W按下文章节"用微生物增加酸的水平"中描述的任何方式进行。
[0139 ] 可W使用多种不同方法增加碱的水平。因此,例如可W简单地通过添加碱增加该 水平。所述碱优选地随时间推移添加,例如W不超过通过CX-RE抓提取相应阳离子量的容量 的速率添加。更优选地,通过添加酸中和了部分所述碱,之后,W不超过通过AX-RE邸提取相 应阴离子量的容量的速率添加所述碱。
[0140] 用酶增加酸的水平
[0141] 在一个实施方案中,借助能够催化酸形成、优选地催化有机酸形成的酶或酶混合 物增加酸的水平。尤其,所述酶或酶混合物可W能够催化将糖氧化成有机酸。优选地,所述 酶或酶混合物可W能够催化将葡萄糖氧化成有机酸。
[0142] 所述能够催化葡萄糖转化W形成有机酸的酶或酶混合物可W包含能够催化葡萄 糖转化W形成有机酸的任何酶。在本发明的一个优选实施方案中,能够催化葡萄糖转化W 形成有机酸的酶或酶混合物包括葡萄糖氧化酶或甚至由其组成。
[0143] 随本发明使用的葡萄糖氧化酶通常是归类为EC1.1.3.4的酶。因此随本发明使用 的葡萄糖氧化酶是能够催化葡萄糖氧化成过氧化氨和D-葡糖酸-S-内醋的氧化还原酶。因 此,尤其,随本发明使用的葡萄糖氧化酶是能够催化W下反应的酶:
[0144] 0-D-葡萄糖+02-〉D-葡萄酸-1,5-内醋+出〇2
[0145] D-葡萄酸-1,5-内醋在水中水解成葡糖酸。因此,在水质环境,葡萄糖氧化酶催化 的葡萄糖转化导致葡糖酸形成。在本发明的方法中,能够催化葡萄糖转化W形成有机酸的 酶或酶混合物通常在水质环境使用,并且因此能够催化葡萄糖转化W形成有机酸的酶或酶 混合物可W包含葡萄糖氧化酶或甚至由其组成。
[0146] 葡萄糖氧化酶可W是任何可用的葡萄糖氧化酶。例如,葡萄糖氧化酶可W是黑曲 霉(Aspergillus niger)或尼崎青霉(PeniciIlium amagasakiense)的葡萄糖氧化酶。在一 个实施方案中,葡萄糖氧化酶是SEQ ID NO: 1的葡萄糖氧化酶或与之共有至少70%,如至少 80 %、例如至少85 %、如至少90 %、例如至少95 %序列同一性的其功能同源物。该葡萄糖氧 化酶还可W包含SEQ ID NO: 1的氨基酸23-605或SEQ ID NO: 1的氨基酸23-605的功能同源 物或甚至由其组成,所述功能同源物与之共有至少70%、如至少80%、例如至少85%、如至 少90%、例如至少95%序列同一性。葡萄糖氧化酶也可W是SEQ ID N0:2的葡萄糖氧化酶或 与之共有至少70%,如至少80%、例如至少85%、如至少90%、例如至少95%序列同一性的 其功能同源物。
[0147] 该葡萄糖氧化酶也可W是市售葡萄糖氧化酶之一,如从日本名古屋Amano Pharmaceutical Co .Ltd.可获得的HyderasesHyderase的优点还包括过氧化氨酶活性。因 此,Hyderase含有葡萄糖氧化酶活性和过氧化氨酶活性。
[014引另外,在681,373,562、1154,675,191和1]520120114791中描述的葡萄糖氧化酶可^ 与本发明一起使用。
[0149] 如上文所示,葡萄糖氧化酶催化的反应还可W导致出化形成。
[0150] 所述能够催化糖氧化成有机酸的酶或酶混合物可W是任何糖氧化酶。例如,它可 W是能够催化麦芽糖氧化W形成麦芽糖酸的麦芽糖氧化酶。糖氧化酶也可W是能够催化乳 糖转变成乳糖酸Qactobionic acid)的乳糖氧化酶。
[0151] 如本发明公开,此〇2可W用于降低Strecker氨基酸的水平,尤其是甲硫氨酸的水 平。因此,优选能够催化酸形成的酶或酶混合物还能够催化出化的形成。如上文所示,能够催 化糖氧化W形成有机酸W及催化出化形成的酶的一个例子是葡萄糖氧化酶。
[0152] 运里指出,在葡萄糖转化成葡糖酸期间,用氧对谷物提取物曝气是有利的。尚未发 现曝气损害饮料滋味。
[0153] 可W选择酶促葡萄糖转化期间的溫度,从而所用的酶在选择的溫度有活性。该溫 度可W例如在1 〇°C和70°C之间,例如在20°C和50°C之间。
[0154] 酸,例如借助酶催化反应形成的葡糖酸,可W通过AX-RE抓膜堆连续移除。W运种 方式,反应不受葡糖酸的积累抑制。运可W按照下文章节"REE护中描述的任何方式进行。
[0155] 在本发明方法的一个优选实施方案中,将氧连续供应给与所述酶或含有葡萄糖氧 化酶的酶混合物溫育的谷物提取物。供氧对酶促反应的反应速率具有明显有益的影响。因 此,氧的连续引入确保高反应速率。可W通过任何合适的装置供氧,例如,可W借助气累(将 氧引入液体的最有效装置)供氧。
[0156] 除了葡萄糖氧化酶之外,酶或酶混合物还可W含有额外的酶活性。例如,混合物可 W包含过氧化氨酶。催化糖氧化成有机酸的葡萄糖氧化酶和其他酶可W在相同的时间催化 此化的形成。如下文所述,为了降低氨基酸水平并且尤其是甲硫氨酸水平,短时暴露于此化 可能是有益的,然而延长时间段暴露于大量此化可能是不希望的并且引起不想要的氧化。因 此,在其中使用能够催化酸和出化形成的酶的本发明实施方案中,方法优选地还包括与过氧 化氨酶溫育。所述与过氧化氨酶溫育可W随与能够催化酸形成的酶溫育同时进行或是可W 部分重叠或依次地进行。过氧化氨酶可W是能够催化过氧化氨分解成水和氧的任何酶。因 此,过氧化氨酶可W是划归为EC1.11.1.6的酶。特别地,过氧化氨酶可W是催化W下反应的 酶:
[0157] 2 出化-〉02+2 出 0
[0158] 过氧化氨酶可W是任何可用的过氧化氨酶。例如,过氧化氨酶可W是来自黑曲霉、 枯草芽抱杆菌或普通牛(Bos taurus)(尤其,来自普通牛的肝脏)的过氧化氨酶。通常优选 在本发明的方法期间,不添加葡萄糖异构酶至任何液体。因此优选在本发明的方法期间,不 添加划归为EC5.3.1.5的酶至任何液体。
[0159] 功能同源物
[0160] 如本文所用的术语"功能同源物"指与参考多肤共有至少一个生物学功能的多肤。 通常,所述功能同源物还与参考多肤共有明显的序列同一性。优选地,参考多肤的功能同源 物是运样的多肤,它具有与参考蛋白相同的生物学功能并且与参考多肤共有高水平的序列 同一'性。
[0161] 高水平的序列同一性表示第一序列从第二序列衍生的可能性。氨基酸序列同一性 要求两个比对的序列之间相同的氨基酸序列。因此,与参考序列共有80%氨基酸同一性,要 求候选序列在比对后,候选序列中80%的氨基酸与参考序列中的相应氨基酸相同。本发明 的同一'性借助计算机分析确定,如,而不限于,ClustalW计算机比对程序化iggins D., Thompson J.,Gibson T..Thompson J.D.,Higgins D.G.,Gibson T.J.,1994.CLUSTAL W: improving the sensitivity of progressive multiple sequence alignment through sequence weighting,position-specific gap penalties and weight matrix choice.Nucleic Acids Res.22:4673-4680),和其中提出的默认参数。ClustalW软件作为 ClustalW WWW Service从欧洲生物信息学研究所ht1:p: //www. ebi . ac. uk/clustalw可获 得。使用运种程序连同其默认设置,比对查询对象和参考多肤的成熟(生物活性)部分。计数 完全保守的残基数目并除W参考多肤的长度。因此,在参考多肤的整个长度上确定序列同 一性。
[0162] 用微生物增加酸的水平
[0163] 在一个实施方案中,借助能够发酵糖W形成有机酸的微生物增加酸的水平。特别 地,所述微生物可W能够发酵葡萄糖W形成有机酸。本文中运类微生物也称作"发酵葡萄糖 的微生物"。优选所述微生物能够分泌所述有机酸至周围培养基中。在本发明的另一个实施 方案中,借助能够发酵糖W形成碱的微生物增加碱的水平。
[0164] 优选地,发酵葡萄糖的微生物是能够在无氧条件下将葡萄糖转化成有机酸的微生 物。所述有机酸可W是在上文章节"用透析降低氨基酸含量"中描述的任何有机酸。特别地, 有机酸可W选自乳酸、巧樣酸、苹果酸、酒石酸、乙酸、班巧酸、异巧樣酸、a-酬戊二酸、延胡 索酸和草酷乙酸。在一个优选实施方案中,有机酸是乳酸。
[0165] 因此,在本发明的一个优选实施方案中,发酵葡萄糖的微生物能够将葡萄糖发酵 W获得乳酸。更优选地,发酵葡萄糖的微生物能够摄取葡萄糖,在无氧条件下将葡萄糖转化 成乳酸并分泌至少一些所述乳酸。
[0166] 与本发明一起使用的发酵葡萄糖的微生物可W优选地选自酵母和细菌。特别地, 发酵葡萄糖的微生物可W是食品级微生物,即可接受用于生产人类食品和饮料的微生物。
[0167] 在一个实施方案中,优选发酵葡萄糖的微生物是不能在啤酒中生长至任何明显程 度的微生物,所述微生物更优选地不能够在啤酒中生长。特别地,微生物可W是不能够在啤 酒中生长的细菌。
[0168] 另外优选的是所述微生物完全缺少胞外蛋白酶,即,所述微生物不表达和分泌任 何蛋白酶。在一个实施方案中,所述微生物是酵母。所述酵母可W例如是克鲁维酵母属酵 母,例如乳酸克鲁维酵母化.lactis)或马克斯克鲁维酵母化.marxianus)。酵母也可W是 Loureiro V,Malfeito-Ferreira M:Spoilage yeasts in the wine industry , International Journal of 化〇(1 Mic;robiology2003:86:23-50中描述的任何产生有机酸 的酵母。例如,酵母可W属于克勒克氏酵母属化loeckera)、德克酵母属(Dekkera)/酒香酵 母属(Brettanomyces)或毕赤酵母属(Pichia)。
[0169] 在本发明的一个实施方案中,酵母可W选自国际专利申请PCT/DK2013/050215的 表1中列出的酵母。
[0170] 在本发明的一个实施方案中,发酵葡萄糖的微生物是乳酸细菌。乳酸细菌可W例 如是乳杆菌目化actobacillales)细菌。特别地,乳酸细菌可W是选自W下属的细菌:双歧 杆菌属(Bifidobacterium)、乳杆菌属(Xactobacillus)、明串珠菌属(Xeuconostoc)、片球 菌属(Pediococcus)、乳球菌属化actococcus)、气球菌属(Aerococcus)、肉食杆菌属 (Carnobacterium)、肠球菌属化nterococcus)、酒球菌属(Oenococcus)、芽抱乳杆菌属 (Sporolactobacillus)、链球菌属(Streptococcus)、四联球菌属(Tetragenococcus)、漫游 球菌属(Vagococcus)和魏斯氏菌属(Weisella)。特别地,乳酸细菌可W选自W下属的细菌: 双歧杆菌属(Bifidobacterium)、乳杆菌属(Lactobacillus)、乳球菌属(Lactococcus)和链 球菌属(Streptococcus) D
[0171] 因此,在一个实施方案中,发酵葡萄糖的微生物可W是选自韩中乳杆菌 化? chungangensis)、L. fujiensis、格氏乳杆菌化.garvieae)、乳酸乳杆菌化.lactis)、 L.piscium、植物乳杆菌(X.plantarum)和棉子糖乳杆菌(L.raff inolactis)的乳杆菌D优选 地,发酵葡萄糖的微生物可^是乳酸乳球菌。
[0172] 因此,在一个实施方案中,发酵葡萄糖的微生物可W选自由W下组成的乳杆菌:耐 乙酸乳杆菌化.acetotolerans)、L.acidifarinae、L.acidipiscis、嗜酸乳杆菌 (L.acidophilus)、L.agilis、L.algidus、L.alimentarius、角單淀粉季L 杆菌 (L.amylolyticus)、嗜淀粉季L杆菌(L.amylophilus)、L.amylotrophicus、L.amylovorus、 L.animalis、L.antri、L.apodemi、L.aviarius、双发酉孝季L杆菌(L.bife:rmentans)、短季L杆菌 (L. brevis )、L.buchneri、L. camel liae、干酷季 L 杆菌(L.casei)、L.catenaformis、L.ceti、 L. coleohominis、丘状季L 杆菌(L. collinoides)、L. composti、L. concavus、 L. cory打iformis、L. crispatus、L. crustorum、L. curvatus、德氏季L杆菌(L. delbrueckii)、 L.dextrinicus、L.diolivorans、L.equi、L.equigenerosi、L.farraginis、L.farciminis、 发酵乳杆菌化.fermentum)、L.fornicalis、食果糖乳杆菌(X.fructivorans)、L.frumenti、 L.fuchuensis、L.gall inarum、L.gasseri、L.gastricus、L.ghanensis、L.graminis、 L.hammesii >L.hamsteri >L.harbinensis>L.hayakitensis>JMi?Llf ^(L.helveticus) > L.hiIgardii、L.homohiochii、L. iners、L. ingluviei、L. intestinalis、L. jensenii、约氏 季L杆菌(L. johnsonii )、L.kalixensis、L.kef iranofaciens、L. kef iri、L. kimchii、 L.kitasatonis、L.kunkeei、莱希曼氏季L杆菌(L.leichmannii)、L.lindneri、 L?malefermentans、马里乳杆菌(L?mali)、食木馨乳杆菌(L?manihotivorans)、明登乳杆菌 (L.mindensis)、黏膜季L 杆菌(L.mucosae)、赢季L 杆菌(L.murinus)、L.nagelii、 L . namurensi s、L . nantensi s、L . ol igof ermentans、口季L杆菌(L.oris)、L.panis、 L.pa打theris、L.parabrevis、类布氏季L杆菌(L.parabuch打eri)、L.paracolli打oides、 L.parafarraginis、L.parakefiri、L.paralimentarius、L.paraplantarum、L.pentosus、 1.口61'〇16113、植物乳杆菌化.913的31'11111)、桥乳杆菌化.9〇的13)、1.93;[^3(3;[、1^61111;[11;[、路 氏乳杆菌化? reuteri)、赢李糖乳杆菌(X.rhamnosus)、銀沟乳杆菌(X.rimae)、L.rogosae、 1.1'0881过6、1.1'11111;[1118、1.8过61';[1111161';[、清酒季1杆菌(1.8过1^6;[)、口垂争夜季1杆菌 (L.salivarius)、L. satsumensi s、L.secaliphilus、沙氏季L杆菌(L.sharpeae)、 L. siliginis、L.spicheri、L.suebicus、L.thailandensis、L.ultunensis、 L. vaccinostercus、L. vaginal is、L.versmoldensis、L.vini、L.vitulinus、玉米季 L 杆菌 化.zeae)和L.zymae。优选地,乳杆菌属可W选自解淀粉乳杆菌(X.amylolyticus)、德氏乳 杆菌化.delbrueckii)和发酵乳杆菌(X.fermentum) 0
[0173] 因此,在一个实施方案中发酵葡萄糖的微生物可^是选自乳酸片球菌 (P.acidilactici)、P.cellicola、克劳森片球菌(P.claussenii)、有害片球菌 (P. da皿OSUS)、糊精片球菌(P. dextrinicus)、耐乙醇片球菌(P. ethanolidurans)、意外片 球菌(P. inopinatus)、小片球菌(P.parvulus)、戊糖片球菌(P.pentosaceus)和斯氏片球菌 (P.stilesii),优选地,片球菌可W选自乳酸片球菌(P.acidilactici)、糊精片球菌 (P. dextr inicus)和戊糖片球菌(P. pentosaceus)的片球菌。
[0174] 在一个实施方案中,发酵葡萄糖的微生物可W是葡糖杆菌(Gluconobacter),如氧 化葡糖杆菌(Gluconobacter oxydans)。葡糖杆菌并且尤其氧化葡糖杆菌能够发酵一系列 糖W形成有机酸。因此,例如葡糖杆菌属并且尤其氧化葡糖杆菌可能能够发酵一系列糖(包 括麦芽糖和葡萄糖)W获得葡糖酸。因此,在其中发酵葡萄糖的微生物是葡糖杆菌的本发明 实施方案中,步骤b)可W从本发明的方法省略。因此,葡糖杆菌是能够发酵糖W形成有机酸 的微生物的例子。
[0175] 谷物提取物可W按任何适合的方式与发酵葡萄糖的微生物溫育。通常,溫育在密 闭容器或密闭器皿中进行。在一个优选的实施方案中,溫育在与如下文章节"R邸护中所述 的由两张阴离子交换膜限定的一个或多个室连接的槽中进行。
[0176] 溫育可W进行任何合适的时间。通常,溫育可W持续12小时至1周,例如12小时至 48小时,如12小时至30小时,例如20至28小时。通常,溫育应当持续足W降低Strecker氨基 酸总水平至小于1 OOmg/L,优选地小于50mg/L,如小于30mg/L的时间。
[0177] 溫育可W在任何合适的溫度进行。优选地,选择溫度为适宜的溫度W允许发酵葡 萄糖的特定微生物生长。通常,溫度是15°C至40°C,如20°C至35°C,例如23°C至32°C。当发酵 葡萄糖的微生物是乳酸细菌,如乳酸乳球菌时,尤其可W如此。
[017 引 WED
[0179] 本发明设及用于降低谷物提取物中一种或多种Strecker氨基酸的含量的方法W 及设及用于制备饮料的方法,所述方法包括降低谷物提取物中一种或多种Strecker氨基酸 的含量的步骤。令人惊讶地,发明人已经发现一个用于降低氨基酸水平的特别高效的方法, 所述方法包括W下步骤:
[0180] a)增加谷物提取物中酸或碱的水平;和
[0181] b)通过反向电增强透析(RE抓)膜堆,移除所述增加的酸的至少部分酸性阴离子或 所述增加的碱的至少部分碱性阳离子。
[0182] 在运个方面,应当指出RE抓处理本身可能不足W移除氨基酸。因此,在一些条件 下,单独的RE邸处理可W对氨基酸的水平具有轻微影响。
[0183] 如本文所用的术语啼邸护指一种借助膜堆从液体移除离子的方法,所述膜堆由W 下组成:
[0184] a)由W下组成的至少一个槽(cell):
[0185] 1.限定待处理液体室的两张离子交换膜,和
[0186] 2.用于透析液的两个其他室,其中所述两个其他室在对侧面上与待处理液体室邮 邻安置并且其中所述两个其他室可W相连;
[0187] b)一组端膜;
[0188] C)用于借助至少两个电极在膜堆上施加电场的装置;
[0189] d)用于反转所述膜堆内部电场方向的装置;
[0190] 并且其中移除包括W下步骤:
[0191] 1.将待处理的液体加入用于处理液体的室;并且
[0192] 2.在用于透析液的两个其他室中添加透析液;并且
[0193] 3.在膜堆上施加电场;并且
[0194] 4.在所述室中溫育所述待处理液体;并且
[01M] 5.按间隔反转所述电场的方向。
[0196] 在本发明的方法中,待处理的液体通常是谷物提取物,例如上文章节"谷物提取 物"中所述的任何谷物提取物。
[0197] 通常,每个RE抓膜堆由限定用于待处理液体和透析液的交替室的几张膜组成。谷 物提取物可W在槽中维持,所述槽与待处理液体室连接并且可W遍及RE抓膜堆循环。因此, 谷物提取物可W在槽中维持并且可W在槽中增加酸或碱的水平持续预定的时间,之后谷物 提取物遍及RE抓膜堆循环。谷物提取物可W遍及RE抓膜堆循环预定的时间量。本发明范围 内还包括,多于一个RE邸膜堆可W与包含谷物提取物的槽连接。优选地,谷物提取物可W独 立地循环遍及每个膜堆。
[0198] 无论电场方向是什么,离子将能够从限定待处理液体的室移入任一透析液室。
[0199] 酸性阴离子尤其可W通过阴离子交换反向电增强透析(AX-RE抓)膜堆移除,所述 膜堆含有:
[0200] a)由W下组成的至少一个池 (cell):
[0201] i.限定待处理液体室的两张阴离子交换膜;和
[0202] ii.用于透析液的两个其他室,其中所述两个其他室在对侧面上与待处理液体室 邮邻安置并且其中所述两个其他室可W相连
[0203] b)-组端膜;
[0204] C)用于借助至少两个电极在膜堆上施加电场的装置;
[0205] d)用于反转所述膜堆内部电场方向的装置;
[0206] 并且其中移除包括W下步骤:
[0207] 1.使液体从具有谷物提取物的槽(ta址)循环至待处理液体室中;并且
[0208] 2.在用于透析液的两个其他室中加入碱性透析液;并且
[0209] 3.在膜堆上施加电场;并且
[0210] 4.在所述室中溫育所述液体;并且
[0211] 5.按间隔反转所述电场的方向;W及
[0212] 6.使处理的液体循环返回槽。
[0213] 运个步骤也可W称作AX-RE抓处理。通常,采取AX-RE抓处理W维持pH恒定或高于 预定水平。因此,与酸连续增加相比,优选地调节AX-RE抓,从而与酸增加关联的抑连续下降 被通过AX-RE抓移除酸性离子抵消。优选调节AX-RE抓处理W维持抑在3至7的范围内,优选 地,pH维持在4至6的范围内,如在4至5.5的范围内,例如抑维持在不大于6。在本发明的另一 个实施方案中,pH优选地维持在至少5的pH,更优选地在至少5.5的pH,如在至少6的pH。因 此,在运个实施方案中,P巧自常优选地维持在5.5至7的范围内。在本发明的实施方案中,当 通过添加酸或通过使用能够催化酸形成的酶或酶混合物对谷物提取物进行处理W增加所 述酸的水平并且使用AX-RE抓移除所述酸,则可W优选的是,调节AX-RE抓处理W维持抑在 小于5.5或在至少6,如处于6至7.5的范围内,例如处于6至7的范围内。在本发明的实施方案 中,当通过使用能够分泌有机酸的微生物对谷物提取物进行处理W增加酸的水平并且使用 AX-RE抓移除所述酸,则可W优选的是,调节AX-RE抓处理W维持pH在对所述微生物友好的 pH,例如在至少5.5的抑,如在抑5.5至7.5范围内。
[0214] 在AX-RE邸处理后,本发明范围内包括,可W例如通过酸化步骤降低抑。因此,可W 调节AX-RE抓处理W维持抑在上文所示的范围,然而在AX-RE邸处理后,可W降低抑,从而成 品饮料中的pH低于上文所示的范围。例如,处理的谷物提取物可W在AX-RE邸处理后经历酸 化步骤,所述步骤可W按下文章节"联合方法"中描述的任何方式执行。
[021引 AX-REED处理也可W继续,从而移除至少50%,例如至少60%,例如至少70%,如至 少80%,如至少90%的所添加和/或生成的酸性离子。
[0216] 碱性阳离子尤其可W通过阳离子交换反向电增强透析(CX-RE抓)膜堆移除,所述 膜堆含有:
[0217] a)由W下组成的至少一个池:
[0218] i.限定待处理液体室的两张阳离子交换膜;和
[0219] ii.用于第二透析液的两个其他室,其中所述两个其他室在对侧面上与待处理液 体室邮邻安置,并且其中所述两个其他室可W相连
[0220] b)-组端膜;
[0221] C)用于借助至少两个电极在膜堆上施加电场的装置;
[0222] d)用于反转所述膜堆内部电场方向的装置;
[0223] 并且其中移除包括W下步骤:
[0224] 1.使液体从具有谷物提取物的槽循环至待处理液体室中;并且
[0225] 2.将酸性第二透析液加入用于第二透析液的两个其他室中;并且
[0226] 3.在膜堆上施加电场;
[0227] 4.在所述室中溫育所述液体;
[0228] 5.按间隔反转所述电场的方向;W及
[0229] 6.使处理的液体循环返回槽(ta址)。
[0230] 因此,用于降低氨基酸水平的方法降可W包括步骤:
[0231] I.将谷物提取物加入槽中,所述槽与如上文所述的AX-RE抓膜堆和如上文所述的 CX-RE邸膜堆连接;
[0232] II.增加谷物提取物中酸的水平;
[0233] III.通过如本文所述的AX-RE抓处理,移除谷物提取物中所述增加的酸的至少部 分酸性阴离子;
[0234] IV.通过如本文所述的巧-RE邸处理,移除谷物提取物中的至少部分阳离子。
[0235] 步骤II、III和IV可W依次、部分同时或同时执行。步骤II、III和IV还可W独立地 重复多于1次。在一个优选实施方案中,运些方法包括按所示顺序执行的W下步骤:
[0236] 1.执行步骤I;
[0237] 2.执行步骤II,因而增加酸的水平;
[023引 3.同时执行步骤II和III,因而增加或维持pH;
[0239] 4.同时执行步骤II、III和IV,因而脱盐;
[0240] 5.同时执行步骤II和IV,因而酸化;或者
[0241 ] W另一个方式酸化液体。
[0242] 在另一个实施方案中,运些方法包括按所示顺序执行的W下步骤:
[0243] 1.执行步骤I;
[0244] 2.执行步骤II,因而增加酸的水平;
[0245] 3.同时执行步骤II和III,因而增加或维持pH;
[0246] 4.同时执行步骤HI和IV,因而脱盐;
[0247] 5.执行步骤IV,因而酸化;或者
[024引 W另一个方式酸化液体。
[0249] 在一个实施方案中,该方法包括按所示顺序执行的W下步骤:
[0250] 1.执行步骤I;
[0251 ] 2.执行步骤II,因而增加酸的水平;
[0252] 3.执行步骤II和同时增加碱的水平,因而控制pH;
[0253] 4.同时执行步骤II和III,因而增加或维持pH;
[0巧4] 5.同时执行步骤II、III和IV,因而脱盐;
[02W] 6.同时执行步骤II和IV,因而酸化;或者
[0256] W另一个方式酸化液体。
[0257] 在一个实施方案中,该方法包括按所示顺序执行的W下步骤:
[0巧引1.执行步骤I;
[0259] 2.执行步骤II,因而增加酸的水平;
[0260] 3.执行步骤II和同时增加碱的水平,因而控制pH;
[0%1 ] 4.同时执行步骤II和III,因而增加或维持pH;
[0%2] 5.同时执行步骤HI和IV,因而脱盐;
[0263] 6.执行步骤IV,因而酸化;或者
[0264] W另一个方式酸化液体。
[0265] 也可W通过另一种方法而非通过执行步骤II和/或IV,实现酸化步骤。因此,替代 通过CX-RE抓处理移除碱性阳离子,可W简单地通过添加酸,获得酸化。也可W通过上文在 章节中"用酶增加酸水平"或"用微生物增加酸水平"所述的任何方式增加酸的水平,获得酸 化,其中不通过AX-RE抓移除产生的酸性阴离子。可W进行酸化直至获得饮料的所述酸度, 例如达到3至7范围内,如4至6范围内的pH。用于酸化液体的可用方法还在下文章节"联合方 法"中描述。
[0266] 备选地,用于降低氨基酸水平的方法可W包括步骤:
[0267] I.将谷物提取物加入槽中,所述槽与如上文所述的AX-RE抓膜堆和如上文所述的 CX-RE邸膜堆连接;
[026引II.增加谷物提取物中碱的水平;
[0269] III.通过如本文所述的CX-RE抓处理,移除谷物提取物中所述增加的碱的至少部 分碱性阳离子;
[0270] IV.通过如本文所述的AX-RE邸处理,移除谷物提取物中的至少部分阴离子。
[0271] 步骤II、III和IV可W依次、部分同时或同时执行。步骤II、III和IV还可W独立地 重复多于1次。在一个优选实施方案中,运些方法包括按所示顺序执行的w下步骤:
[0272] 1.执行步骤I;
[0273] 2.执行步骤II,因而增加碱的水平;
[0274] 3.同时执行步骤II和III,因而降低或维持pH;
[02巧]4.同时执行步骤II、III和IV,因而脱盐;
[0276] 5.同时执行步骤II和IV,因而碱化。
[0277] 在另一个实施方案中,运些方法包括按所示顺序执行的W下步骤:
[0278] 1.执行步骤I;
[0279] 2.执行步骤II,因而增加碱的水平;
[0280] 3.同时执行步骤II和III,因而降低或维持pH;
[0281 ] 4.同时执行步骤HI和IV,因而脱盐;
[0282] 5.执行步骤IV,因而碱化。
[0283] 在一个实施方案中,该方法包括按所示顺序执行的W下步骤:
[0284] 1.执行步骤I;
[0285] 2.执行步骤II,因而增加碱的水平;
[0286] 3.执行步骤II和同时增加酸的水平,因而控制pH;
[0%7] 4.同时执行步骤II和III,因而降低或维持pH;
[028引 5.同时执行步骤II、III和IV,因而脱盐;
[0289] 6.同时执行步骤II和IV,因而碱化。
[0290] 在一个实施方案中,该方法包括按所示顺序执行的W下步骤:
[0291] 1.执行步骤I;
[0292] 2.执行步骤II,因而增加碱的水平;
[0293] 3.执行步骤II和同时增加酸的水平,因而控制pH;
[0294] 4.同时执行步骤II和III,因而降低或维持pH;
[02M] 5.同时执行步骤HI和IV,因而脱盐;
[0296] 6.执行步骤IV,因而碱化。
[0297] 在流程启动时,槽包含谷物提取物,然而在一段时间后,槽将会含有AX-RE抓部分 处理的液体和/或CX-RE抓部分处理的液体,所述液体也已经被处理W增加酸或碱的水平。 为了简化描述,槽可W仍然称作"包含谷物提取物的槽"。
[0298] 可W使用RE抓设备执行AX-RE抓处理和/或CX-R邸D处理。本发明的RE抓设备优选 地包括至少一个AX-RE邸膜堆和至少一个CX-RE邸膜堆,所述膜堆可W是本文在此章节中描 述的任何AX-RE抓膜堆和本文在此章节中描述的任何CX-RE抓膜堆。甚至更优选地,RE抓设 备含有至少一个AX-RE抓和至少一个CX-RE抓膜堆,其中所述AX-RE抓和所述CX-RE邸膜堆并 联连接,并且二者均与包含谷物提取物的槽连接。因此,RE邸设备可W含有并联连接的一个 AX-RE邸膜堆和一个CX-RE邸膜堆。
[0299] 当两个或更多个RE抓堆叠并联布置时,不直接引导处理的液体(即来自一个RE抓 堆叠的待处理液体)至下一个RE抓堆叠,如果两个堆叠串联,则情况如此。反而将液体引导 回槽。
[0300] 并联系统可W例如具有与装有谷物提取物的储器和/或槽连接的AX-R趾D和CX- RE抓。AX-RE抓从储器和/或槽接受待处理液体,并且所述待处理液体在AX-RE抓膜堆中处理 后返回储器和/或系统。同时或在另一个时间,CX-RE抓接受来自储器和/或槽的待处理液 体,并且将所述液体在CX-RE邸膜堆中处理后返回储器和/或槽。可W理解,液体可W从槽再 循环至AX-RE邸和/或CX-RE邸膜堆。
[0301] RE抓设备可W可选地包含比CX-RE抓膜堆更多的AX-RE抓膜堆或RE抓设备可W包 含比AX-RE抓膜堆更多的CX-RE邸膜堆。可W变动AX-RE抓膜堆/CX-RE抓膜堆的相对数目,W 相对于从液体移除多少量的第二组分,调节从液体移除多少量的第一组分。还可W通过提 供不同尺寸的AX-RE邸膜堆和CX-RE抓膜堆,调节移除的第一组分和移除的第二组分之间的 比率。
[0302] RE抓膜堆包括至少一个待处理液体室和至少两个透析液室。将含有待处理液体的 室和含有透析液的室并排交替布置,即RE抓膜堆包括至少S个相邻的有效室:透析液室-待 处理液体室-透析液室。待处理液体室和透析液室之间的每种界面由离子交换膜形成,所述 交换膜在AX-RE邸膜堆中是阴离子交换膜并且在CX-RE邸膜堆中是阳离子交换膜。
[0303] 每个RE抓膜堆还包括在RE抓膜堆的每个末端限定电极室的两张端膜,即具有两张 端膜的RE邸膜堆包括至少5个相邻室:电极室-透析液室-待处理液体室-透析液室-电极室。
[0304] 每个电极室可W由RE邸膜堆的端膜和末端壁形成。
[0305] 将具有7个相邻室、2个电极室和5个有效室(active chamber)的RE抓膜堆如下布 置:电极室-透析液室-待处理液体室-透析液室-待处理液体室-透析液室-电极室。类似地, 具有另一组奇数个邮邻室的RE邸堆如下布置:
[0306] 电极室-透析液室-[待处理液体室-透析液室]n-电极室,
[0307] 其中n是整数,例如1至500范围内,如2至200范围内,例如2至50范围内,如2至25范 围内的整数。
[0308] 图8显示了与本发明方法一起使用的示例性RE抓设备1,所述RE抓设备包括与CX- RE抓膜堆3并联布置的AX-RE邸膜堆2dAX-RE抓膜堆和CX-RE抓膜堆均通过管路5与含有谷物 提取物的槽4连接并连接至流体系统6a和6b,提供并引导透析液至RE邸膜堆并从其引离。流 体系统6a用于提供随AX-R邸D待用的透析液,而流体系统化提供第二透析液。在工艺开始 时,槽4含有谷物提取物,稍后,该槽含有AX-RE抓和/或CX-R邸D的部分处理的液体。在工艺 结束,槽4含有处理的谷物提取物。
[0309] AX-RE抓膜堆包括第一电极7和第二电极8,其中布置所述电极W在所述电极之间 跨越5个有效室(即跨越由膜形成的具有透析液9和待处理液体10的交替室)提供电场。在运 个示例性膜堆中,交替室由W下膜形成:
[0310] .在一个侧面限定第一电极室7a并且在对侧面上限定第一透析液室9的端膜11a
[0311] .与第一端膜一起限定第一透析液室的第一阴离子交换膜12a,
[0312] .与第一阴离子交换膜一起形成第二待处理液体室10a的第二阴离子交换膜12b
[0313] ?与第二阴离子交换膜一起形成第=透析液室9b的第=阴离子交换膜12c
[0314] ?与第=阴离子交换膜一起形成第四待处理液室10b的第四阴离子交换膜12d
[0315] ?与第四阴离子交换膜一起形成第五透析液室9c的第二端膜Ub
[0316] 第一电极和第二电极分别布置在第一 7a电极室和第二8a电极室中。所述第一电极 室由第一端壁(由点线指示)和第一端膜限定并且所述第二电极室由第二端壁(也由点线指 示)和第二端膜限定。
[0317]交换膜12a-12d可W优选地是相同类型的并且两个端膜还可W相同。
[031引类似地,CX-RE抓膜堆包括两个电极13和14,在膜堆的每个侧面上各一个,所述膜 堆是第一端膜15a、4个阳离子交换膜16a-16d和第二端膜15b。所述膜与端壁一起形成第一 电极室13a、第一透析液室17a、第一待处理液体室18a、第二透析液室17b、第二待处理液体 室18b、第=透析液室17c和第二电极室14a。
[0319] 在本例子中,透析液可W是本节中描述的随AX-RE抓使用的任何透析液,并且第二 透析液可W是本章节中描述的任何第二透析液。
[0320] 该RE邸设备还可W含有串联连接的多于一个AX-RE邸膜堆,其中所述AX-RE邸膜堆 与至少一个CX-RE抓膜堆并联连接。该RE抓设备还可W含有串联连接的多于一个AX-RE抓膜 堆和串联连接的多于一个CX-RE邸膜堆,其中所述AX-膜堆和CX-RE邸膜堆彼此并联连接。即 使更少优选,RE抓设备还可W含有串联连接的AX-RE抓膜堆和CX-RE抓膜堆,其中一个堆经 其入口与储器和/或槽连接,而另一个是堆经其出口与槽连接。
[0321] 每个AX-RE抓膜堆可W包含多于一个池,如上文确定。例如,每个AX-RE邸膜堆可W 包含范围2至500个池,如范围2至200个池,如范围2至25个池。
[0322] 移除酸性离子一般包括步骤
[0323] 1.将待处理的液体加入用于待处理液体的室;并且
[0324] 2.在用于透析液的两个其他室中加入透析液;并且 [03巧]3.在膜堆上施加电场;并且
[03%] 4.在所述室中溫育所述待处理液体;并且
[0327] 5.按间隔反转所述电场的方向。
[0扣引可W在循环下执行AX-RE邸,意指在所述室中溫育待处理液体后,可W将所产生的 液体从该室移出并稍后加入另一个待处理液体室中或甚至加入相同的待处理液体室中。加 入相同室时,则经常地,所述两个其他室中的透析液已经更换为新鲜的透析液。
[0329] 当使用多于一个膜堆时,可W将待处理液体分别加入每个待处理液室体中。可选 地,可W连接一些或全部所述室,从而可W同时灌注一些或全部室。类似地,可W将透析液 分别加入每个透析液室中。可选地,可W连接一些或全部所述室,从而同时灌注一些或全部 室。
[0330] 待移除的酸性离子可W例如是任何有机酸的阴离子,例如上文在章节"用透析降 低氨基酸含量"中所述的任何有机酸的阴离子。优选地,至少通过AX-RE抓处理移除通过添 加和/或通过借助酶或微生物生成而增加的酸性阴离子。
[0331] 有意义地,如本发明公开,在运类条件下还移除Strecker氨基酸。氨基酸包含酸 性-C00H基团W及碱性-NH2基团两者。一些氨基酸还含有其他带电荷的基团,但是全部 Strecker氨基酸均是具有非极性侧链的非极性氨基酸。运也由全部Strecker氨基酸的pi反 映,所述pi接近于中性,位于约5.5至6的范围内。有意义地,甚至在更低的抑,仍然通过本文 所述的方法有效地减少氨基酸。因此,在本发明的一个实施方案中,RE抓处理按如此方式执 行,从而pH在RE抓处理期间始终维持在3至7范围内,如4至6范围内,例如4至5.5范围内,如 不大于6。
[0332] 在移除酸性离子期间,包围待处理液体室的两个膜或者促进离子从待处理液体输 出或促进从透析液输入待处理液体。
[0333] 按间隔时间改变电场方向。由于包围每个进料腔室的两个膜交换功能,每次电场 方向反转(reversal)导致在膜表面和膜内部的受影响离子的极化谱的短期重建。运造成分 离工艺的短期反转,因为先前移除的离子被推回进料溶液直至膜谱重建。只要结垢累积 (bui 1 t-up of fOU1 ing)容许,则在任一个RE抓膜堆内部保持电流反转之间的间隔时间是 有利的,因为每次反转引入短暂分离停顿并引入微小的工艺不稳定性。
[0334] 本发明的方法可W包括使用多于一个AX-RE抓膜堆。所述膜堆可W在彼此顶部或 并排堆叠(通常由膜隔片分隔)直至实现足够的膜分离面积。为了可行处置、可操作和维护 目的,该膜堆可W在几个独立的实际尺寸的膜堆中运行,每个膜堆具有自身一套流体连接 和电极,但是具有相同的分离功能。作为相同分离系统的部分,运些膜堆W并联或串联方式 或其某些组合运行。有利的是,当使用多于一组电极时,W多个AX-RE抓膜堆运行。AX-RE抓 膜堆的数目可W因此从2个变动至几百个,运取决于所讨论的工艺,但一般是2-50个ax- re 邸膜堆 ,更一般地是 4-20 个膜堆。
[0335] 本发明随AX-R邸D使用的透析液可W是任何碱性溶液。一般,它是阳离子-OH的水 溶液,其中所述阳离子一般可W是金属阳离子。例如,透析液可W包含一种或多种选自Ca (OH)2、Mg(OH)2、KOH和化0H,优选地选自Ca(OH)2、Mg(OH)2和K0H的碱。透析液一般将W 0.01 %至30%范围内、优选地0.01 %至20%范围内、更优选地0.01 %至150%范围内、例如 0.01%至10%范围内的浓度含有所述碱。在某些实施方案中,所述碱W0.01 %至6%范围内 的浓度使用。当透析液仅使用一次时,可尤其如此。全部百分数均作为w/w提供。
[0336] 在AX-RE抓情况下,通过AX-RE抓膜堆的每个室中的阴离子交换膜提取酸性离子, 同时氨氧根离子一般穿过对侧的阴离子交换膜进入。当反转电场方向时,在氨氧根离子开 始进入待处理液体之前,在提到的第一膜内部的已提取酸性离子被推回待处理液体。因此, 在短时间内直至通过膜重建先前用来提取酸性离子的氨氧化物谱,未观察到pH控制。每次 电流反转后直至抑控制再生的时间相位的长度取决于多种工艺条件和膜特性;一般在该过 程W最佳工艺参数控制再次运行之前,耗时30-180秒。将运作为工艺参数(例如抑)的突发 变化记录,随后必须将突发变化调回所需的设定点。为了展开多于一个膜堆的不稳定性效 应并且减少电流反转的总体影响,优选非同步地进行在每个独立膜堆上的电场反转。因此, 本发明优选使用多于一个AX-RE抓膜堆并且非同步反转每个分离膜堆上的电场。即使维持 每个膜堆的电场的间隔时间一般长度相似,但为了最佳工艺稳定效应,将反转的时程进行 分散。
[0337] 在本发明的一个实施方案中,相对于任何第二或其他膜堆的反转(reversal),任 何第一膜堆内部的电场方向W基本上规律的分散进行反转。
[0338] -般根据膜结垢的积累,选择堆的电流反转之间的间隔时间长度。一般,任一个 RE抓堆内部的所述间隔时间可W是5-6000秒,优选地8-3000秒,更优选地10-2000秒和甚至 更优选地100-1500秒。
[0339] 在本发明的另一个实施方案中,相对于任何第二膜堆或其他膜堆的反转,任何第 一膜堆内部电场方向W长度基本上均匀的散布间隔时间反转,目的是使同一工艺中任何第 一 REED膜堆和任何第二REED膜堆或其他RE邸膜堆的电流反转之间的时间最大化。电流反转 之间采用相同的散布间隔时间长度,即,在运些反转均匀散布的情况下,连接的储器和/或 槽将经历减弱但是频繁得多的影响。
[0340]在本发明的一个实施方案中,响应于待处理液体的pH、盐浓度或电导率而调节所 施加电场的强度。通过增加电场的强度,RE抓系统中的离子交换增加,并且反之亦然。将正 在受到调节的工艺参数的在线、半在线(例如延时)或次生(例如使用在线电导率或浊度量 值估计目标离子浓度)量值输入控制调节机制(例如PID-控制软件)中,后者转而调节对 RE邸电极的供电输出。
[0%1]电流反转不是唯一效应,运可能在工艺控制中引入偏差。为了最佳控制工艺参数, 控制透析液中多种离子的浓度W及流量和溫度和运行模式可能是有利的。就溫度而言,贝U 一般选择储器和/或槽中的溫度,W实现微生物的生长或酶的高活性。
[0342] 如果使用多个膜堆,可W在具有或没有增压累的情况下,在膜堆之间按并联或按 串联模式,W类似于待处理液体的方式设定透析液的流动。
[0343] 在其中增加酸水平的本发明实施方案中,阴离子-交换RE抓(AX-RE抓)通常起到如 下作用:将产生的有机酸替换为氨氧根离子并且因此抵消因酸形成所致的抑降低。通过调 节AX-REED,氨氧化根交换可W在发酵期间维持pH,而不需要添加中和剂。
[0344] 在本发明的上下文中,术语"电场反转"或"电流反转"意指改变R邸D电极的极性, 导致直流DC电流的方向反转,运促进离子穿过离子交换膜迁移。
[0345] 阴离子交换膜可W是任何可用的阴离子交换膜。可W选择膜的尺寸W实现与待处 理谷物提取物的体积相比而合适的膜面积。
[0;346] 可用阴离子交换膜的非限制性例子包括Ionic AR103(GE,美国)、Neosepta ASM (Astom Co;rp.,日本)、Fumatech FAB(Fumatech,德国)。
[0347] 用于执行AX-RE抓的可用方法和设备的非限制性例子还描述于欧洲专利申请EP 1 347 823、EP 2349541和EP 2349540中,所述专利全部均通过引用的方式并入本文。
[0348] 在一些实施方案中,首先执行AX-RE邸处理,并且随后并联同时执行AX-RE邸和CX- 服ED。在其他实施方案中,首先执行CX-R邸D处理,并且随后并联同时执行AX-R趾D和CX- REED。AX-RE抓处理一般将会导致去酸化,CX-RE抓处理一般将会导致酸化,而同时执行AX- RE邸和CX-RE邸导致待处理的液体脱盐。
[0349] 无论电场方向是什么,离子将能够从待处理液体室移入用于第二透析液的室之 〇
[0350] 如上文确定,每个CX-RE抓膜堆可W包含多于一个池。例如,每个CX-RE邸膜堆可W 包含范围2至500个池,如范围2至200个池,例如范围2至50个池,如范围2至25个池。
[0351] 可W在循环下执行CX-RE邸,意指在所述室中溫育待处理液体后,可W将所产生的 液体从该室移出并稍后加入另一个待处理液体室中或甚至加入相同的室中。加入相同室 时,则两个相邻其他室中的第二透析液经常已经更换为新鲜的第二透析液。
[0352] 待移除的阳离子可W是任何阳离子。在其中首先单独执行AX-RE抓处理的本发明 实施方案中,它可W是在AX-R趾D处理期间从透析液引入液体中的一种或多种阳离子。因 此,阳离子可W例如是在如上文所述的透析液中包含的碱的任何阳离子。在其中碱水平增 加的本发明实施方案中,阳离子尤其可W是正增加的所述碱的碱性阳离子。
[0353] 在移除所述阳离子期间,包围待处理液体室的两个膜促进离子从待处理液体输出 或从第二透析液输入所述液体。
[0354] W类似于上文对AX-RE邸描述的方式按间隔时间改变电场方向。
[0355] 本发明的方法可W包括使用多于一个CX-RE抓膜堆。所述膜堆可W在彼此顶部或 并排堆叠(通常由膜隔片分隔)直至实现足够的膜分离面积W获得所需的容量。为了可行处 置、可操作和维护目的,该膜堆可W在几个独立的实际尺寸的膜堆中运行,每个膜堆具有自 身一套流体连接和电极,但是具有相同的分离功能。作为相同分离系统的部分,运些膜堆W 并联或串联方式或其某些组合运行。有利的是当使用多于一组电极时,W多个CX-RE邸膜堆 运行。CX-RE邸膜堆的数目可W因此从2个变动至几百个,运取决于所讨论的工艺,但一般是 2-50个CX-RE邸膜堆,更一般地是4-20个膜堆。
[0356] 随本发明CX-RE抓使用的第二透析液可W是任何酸性溶液。一般它是H-阴离子的 水溶液,其中阴离子一般是无机阴离子。因此,例如,第二透析液可W包含一种或多种选自 出P04、HN03和出S化的酸。优选地,第二透析液包含出P〇4。第二透析液一般将W0.01 %至30 % 范围内、优选地0.01 %至20%范围内、更优选地0.01 %至10%范围内、例如0.01 %至6%范 围内的浓度含有所述酸。百分数作为w/w提供。
[0357] 在CX-R邸D的情况下,通过CX-R趾D膜堆的每个池的一个阳离子交换膜提取阳离 子,而H+离子一般穿过对侧阳离子交换膜进入。当反转电场方向时,在H+离子开始进入待处 理液体之前,在提到的第一膜内部的所提取阳离子被推回待处理液体。为了展开多于一个 膜堆的不稳定性效应并且减少电流反转的总体影响,优选地非同步地进行在每个独立膜堆 上的电场反转。因此,本发明优选使用多于一个CX-RE抓膜堆并且非同步反转每个分离膜堆 上的电场。即使维持每个膜堆的电场的间隔时间一般长度相似,但为了最佳工艺稳定效应, 将反转的时程分散。
[0358] 在本发明的一个实施方案中,相对于任何第二或其他膜堆的反转,W基本上规律 的散布间隔时间,反转任何第一膜堆内部的电场方向。
[0359] -般根据膜结垢的积累选择用于堆的电流反转之间的间隔时间长度。一般,任一 个CX-RE抓堆内部的所述间隔时间可W是5-6000秒,优选地8-3000秒,更优选地10-2000秒 和甚至更优选地100-1500秒。在本发明的另一个实施方案中,相对于任何第二膜堆或其他 膜堆的反转,任何第一膜堆内部电场方向W长度基本上均匀的散布间隔时间反转,目的是 使相同工艺中任何第一 CX-RE抓堆和任何第二CX-RE邸堆或其他CX-RE抓堆的电流反转之间 的时间最大化。电流反转之间采用相同的散布间隔时间长度,即,在运些反转均匀散布的情 况下,连接的生物反应器将经历减弱但是频繁得多的影响。
[0360] 在本发明的一个实施方案中,响应于所述液体组合物的抑、盐浓度或电导率,调节 所施加电场的强度。通过增加电场的强度,CX-RE抓系统中的离子交换增加,并且反之亦然。 将正在受到调节的工艺参数的在线、半在线(例如延时)或次生(例如使用在线电导率或浊 度量值估计目标离子浓度)量值输入控制调节机制(例如PID-控制软件)中,后者转而调节 对CX-RE邸电极的供电输出。
[0361] 电场反转不是唯一效应,运可能在工艺控制中引入偏差。为了最佳控制工艺参数, 控制第二透析液中多种离子的浓度W及流量和溫度及运行模式可能是有利的。
[0362] 如果使用多个堆,则可能在堆之间具有或没有增压累的情况下,按并联或按串联 模式设定第二透析液的流动。
[0363] 阳离子交换膜可W是任何可用的阳离子交换膜。可W选择膜的尺寸W实现合适的 停留时间。为了计算停留时间,使用的阴离子膜的总面积是有意义的。因此,如果该方法利 用多个膜堆和/或如果每个膜堆含有多个池,则可W减少每块膜的面积。
[0364] 可用CX-膜的非限制性例子包括Nafion N117(Dupont)和Neosepta CMB (AstomCo;rp.,日本)。
[03化]还在欧洲专利申请EP 1 347 823、EP 2349541和EP 2W9540中描述了用于执行 AX-RE邸的可用方法和设备的非限制性例子,所述专利全部均通过引用的方式并入本文。
[0366] 通常,阳离子交换RE抓(CX-RE邸)起到将阳离子替换为氨离子的作用。因此,当ax- re 抓和 CX-RE 抓同时运行时 ,则 阳离子交换氨离子, 并且阴 离子交换氨氧根离子 。转运至液 体中的氨离子和氨氧根离子可W共同形成水,导致脱盐。因此,通过同时运行AX-RE抓和CX- RE抓,可W降低电导率。优选AX-R邸D处理和CX-R邸D处理在足W获得电导率合适的已处理 谷物提取物的时间同时执行。所述导电性优选地是最多7mS/cm,优选地最多6mS/cm,甚至更 优选地最多5mS/cm,例如在1至5mS/cm范围内,如在1至5mS/cm范围内,例如在1至4.5mS/cm 范围内,例如是大约4.5。如果该液体具有较高的电导率,则可W继续同时运行AX-REED和 CX-RE邸直至RE抓液具有所需的电导率。通常,处理的谷物提取物中并不期望高于5mS/cm的 电导率,因为运可能造成咸味。
[0367] 用氧化剂降低氨基酸含量
[0368] 本发明的方法包括降低一种或多种选自甲硫氨酸、苯丙氨酸、鄉氨酸、亮氨酸和异 亮氨酸中的氨基酸的含量的步骤。
[0369] 在一个实施方案中,所述步骤包括将谷物提取物与氧化剂溫育。在其中所述降低 氨基酸含量的步骤是降低甲硫氨酸含量的步骤的本发明实施方案中,运尤其有意义。
[0370] 所述氧化剂可W是任何可用的氧化剂。重要的是,氧化剂可W用于制备饮料。例 如,氧化剂可W选自过氧化物和臭氧(〇3)。可用过氧化物的非限制性例子包括此化和过乙 酸。
[0371] 使用可W失活的氧化剂可能是一个优点。运允许更好地控制反应。例如,过氧化物 如出化是可用的,因为它们可W例如由过氧化氨酶而失活。
[0372] 特别地,优选氧化剂是无机过氧化物。特别地,优选氧化剂是出〇2。
[0373] 优选地,将谷物提取物按导致处理的谷物提取物中甲硫氨酸含量降低的时间长度 和条件溫育,从而所述处理的谷物提取物含有最多15mg/L,如最多lOmg/L,例如最多5mg/L, 如最多3mg/L甲硫氨酸。
[0374] 例如,所述谷物提取物可W与至少20卵m出〇2,如至少40卵m此〇2,如至少50邮m 出〇2,例如至少1 OOppm出〇2,如至少250ppm出〇2,例如20至1 OOOOppm范围内的出〇2,例如20至 50(K)ppm范围内的出〇2,例如20至25(K)ppm范围内的出〇2,例如50至100(K)ppm范围内的此〇2,例 如50至5000ppm范围内的此化,例如50至2500ppm范围内的此化,例如250至1000化pm范围内 的出〇2,例如250至5000卵m范围内的出〇2,例如250至2500卵m范围内的出化溫育。溫育可W持 续1至30小时。在其中出化水平是至少1(K)卵m,如至少化化pm的实施方案中,则溫育优选地持 续1至10小时,如4至5小时。
[0375] 与氧化损害饮料滋味的现有技术认识相反,本发明有意义地公开到:氧化可W是 一个优点。在本发明的一个实施方案中,氧化剂可W不直接添加至谷物提取物,但是添加可 W催化氧化剂形成的酶。因此,本发明范围内包含,可W通过将谷物提取物与能够催化此化 形成的酶或酶混合物溫育,减少Strecker氨基酸的含量,且尤其是甲硫氨酸含量。能够催化 出化形成的酶可W是任何可用酶。例如,它可W是在上文章节"用酶增加酸的水平"中描述的 任何葡萄糖氧化酶。
[0376] 如上文章节"用酶增加酸的水平"中所述,葡萄糖氧化酶催化酸和出化的形成,并且 因此其中借助葡萄糖氧化酶形成出化的方法一般包括通过如上文所述的AX-RE邸处理,移除 谷物提取物中的至少部分酸性阴离子。在其中酸性阴离子未借助AX-REED移除的本发明实 施方案中,可W优选所处理的谷物提取物未经受后续酒精发酵。
[0377] 但是,通常已经用氧化剂如出化处理的麦芽汁可W进一步加工成饮料,例如所述麦 芽汁可W经受常规酒精发酵。因此,饮料可W是用已经W氧化剂处理的麦芽汁而不是用标 准麦芽汁酿造的啤酒。
[0378] 因此在一个方面,本发明设及用于产生基于谷物的风味稳定型饮料的方法,所述 方法包括步骤:
[0379] i)提供包含至少25mg/L甲硫氨酸的谷物提取物;
[0380] ii)用氧化剂(例如此化)处理所述谷物提取物W降低甲硫氨酸含量,因而获得处理 的谷物提取物;
[0381] i i i)将所述处理的谷物提取物(例如通过发酵)加工成饮料。
[0382] 其中所述饮料具有小于5mg/L的甲硫氨酸含量。
[0383] 联合方法
[0384] 本发明范围内还涵盖将本文所述的用于降低氨基酸水平的各种方法联合。
[0385] 因此,在本发明的一个实施方案中,本发明设及用于产生基于谷物的风味稳定型 饮料的方法,所述方法包括步骤:
[0386] i)提供包含至少25mg/L甲硫氨酸的谷物提取物,例如在上文所述的章节"谷物提 取物"中的任何谷物提取物;
[0387] ii)将谷物提取物加入槽中,所述槽与如上文所述的AX-RE邸膜堆和如上文所述的 CX-RE邸膜堆连接;
[0388] iii)使用能够发酵糖W形成有机酸的微生物,增加谷物提取物中酸的水平,其中 微生物可W是上文在章节"用微生物增加酸水平"中所述的任何微生物;
[0389] iv)通过如本文所述的AX-RE邸处理,移除谷物提取物中所述增加的酸的至少部分 酸性阴离子,同时维持抑在5.5至7范围内,
[0390] V)通过下文描述的方法之一酸化所述液体
[0391] Vi)因而获得处理的谷物提取物;
[0392] vii)任选地进一步将所述处理的谷物提取物加工成饮料,例如如下文章节"加工 成饮料"中所述。
[0393] 该方法还可W包括脱盐步骤。脱盐步骤可W例如包括如上文所述通过AX-RE抓处 理移除谷物提取物中至少部分的酸性阴离子和通过CX-RE邸处理移除谷物提取物中至少部 分的阳离子。特别地,所述AX-RE抓和CX-RE抓处理可W同时执行。所述脱盐步骤可W优选地 在步骤iv)后,更优选地在步骤iv)和V)之间执行。
[0394] 所述酸化步骤可W按任何可用方式执行。在一个实施方案中,通过用如本文所述 的CX-处理移除碱性阳离子获得酸化。可W执行所述CX-RE抓处理直至实现所需的酸性pH, 例如3至7范围内的抑,如4至6范围内的抑。在运类实施方案中,优选该方法包括步骤iv)和 V)之间的脱盐步骤。也可W通过允许微生物在无 AX-RE邸或CX-RE邸发挥作用的情况下继续 发酵直至实现所需的抑,获得酸化。由于细菌持续地产生有机酸,如果不通过AX-RE抓移除 酸,液体将会持续变得更酸。在本发明的运类实施方案中,脱盐步骤可能并不相关。也可W 通过用能够催化酸形成的酶或酶混合物处理,获得酸化。所述酶或酶混合物可W是在上文 章节"用酶增加酸的水平"中描述的任一种酶/混合物上。如果借助酶执行酸化,可W在与酶 溫育前处理液体W除去微生物。由于酶持续地产生有机酸,如果不通过AX-R邸D移除所述 酸,液体将会持续变得更酸。在本发明的运类实施方案中,脱盐步骤可能并不相关。
[0W5]所述方法还可W含有用氧化剂处理已处理的谷物提取物的额外步骤,所述氧化剂 可W是上文在章节"氧化性剂"中所述的任何氧化剂。在其中使用CX-处理或使用持续发酵 执行酸化的本发明实施方案中,运特别有意义。在其中使用能够催化酸形成的酶或酶混合 物执行酸化的本发明实施方案中,则所述酶往往还催化出化形成,运可能足够用。所述用氧 化剂的处理步骤可W优选地在步骤V)后执行,如在步骤V)和Vi)之间执行。
[0396] 加工成饮料
[0397] 本发明提供用于生产饮料的方法。一旦已经制备Strecker氨基酸含量降低的经处 理的谷物提取物,则它可W加工成饮料。本发明范围内包括处理的谷物提取物是饮料本身, 然而在大多数情况下需要额外的加工步骤W完成成品饮料。
[0398] 在一个实施方案中,处理的谷物提取物经历发酵步骤。在本发明的下述实施方案 中尤其是运样,其中谷物提取物仍然具有最多300mg/L,更优选地最多250mg/L的甲硫氨酸、 苯丙氨酸、鄉氨酸、亮氨酸和异亮氨酸氨基酸总含量。
[0399] 因此,谷物提取物可W经历与用于制备啤酒的常规发酵相似的常规发酵。技术人 员非常清楚在制备啤酒中所用的可用发酵方法。简言之,发酵可W包括将处理的谷物提取 物与微生物溫育预定的时间量。溫育通常在无氧条件下进行。
[0400] 优选微生物是能够使糖发酵成醇的微生物。因此,用于发酵处理的谷物提取物的 优选微生物是酵母,更优选能够产生乙醇的酵母。特别地,优选酵母能够发酵糖(如葡萄糖 和/或麦芽糖)W获得乙醇。可用的酵母包括啤酒酵母,例如酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)或己斯德酵母(Saccharomyces pastorianus),W前称为卡尔斯伯酵母 (S.carlsbergensis)。
[0401] 本发明范围内还涵盖,处理的谷物提取物可W在它经历发酵前受到处理。例如,可 W将一种或多种额外的化合物添加至处理的谷物提取物,如下文章节"额外的化合"中描述 的任何额外的化合物。处理的谷物提取物也可W用水稀释,例如目的是为了在发酵之前获 得所需的含糖量。处理的谷物提取物也可W与一种或多种液体混合,例如处理的谷物提取 物可W与另一种谷物提取物混合。运可W产生一种或多种Strecker氨基酸的水平降低的组 合谷物提取物,其可W用作发酵的原料。
[0402] 在完成发酵后,发酵的已处理谷物提取物可W是成品饮料。但是,也可W进行额外 的加工,如过滤、冷却或碳化。也可W将一种或多种额外的化合物在发酵后添加至饮料,如 下文章节"额外的化合"中提到的任何额外的化合物。
[0403] 在本发明的其他实施方案中,饮料不经历利用产醇酵母株的发酵,因此,在本发明 的一些实施方案,饮料可W优选地是无酒精饮料。
[0404] 处理的谷物提取物加工成饮料的步骤iii)还可W仅包括常规加工步骤如过滤、冷 却和/或碳化,或甚至由其组成。也可W将一种或多种额外的化合物添加至处理的谷物提取 物,如下文章节"额外的化合物"中提到的任何额外的化合物。另外,处理的谷物提取物可W 与一种或多种其他液体混合,例如与另一个饮料混合W获得混合型饮料。
[0405] 额外的化合物
[0406] 本发明的方法可W包括步骤:添加一种或多种额外的化合物。额外的化合物可W 例如是风味化合物、防腐剂或功能性成分。
[0407] 风味化合物可W是在下文章节"风味化合物"中描述的任何风味化合物。
[0408] 功能性成分可W是为获得给定功能所添加的任何成分。优选地,功能性成分使得 饮料更健康。功能性成分的非限制性例子包括可溶性纤维、蛋白质、添加的维生素或矿物 质。
[0409] 防腐剂可W是任何食品级防腐剂,例如它可W是苯甲酸、山梨酸、亚硫酸盐和/或 其盐。
[0410] 额外的化合物也可W是C〇2。特别地,可W添加 C〇2W获得加气饮料。
[0411] 随本发明待使用的风味化合物可W是任何可用的风味化合物。风味化合物可W例 如选自芳香物质、植物提取物、植物浓缩物、植物部分和草药浸液。
[0412] 因此,风味化合物可W例如是芳香物质。芳香物质一般是有机化合物,例如它们可 W是植物次级代谢物。芳香物质可W是任何芳香物质,例如果实芳香物质或香草兰芳香物 质。
[0413] 植物提取物可W例如是草药提取物。草药提取物的非限制性例子包括绿茶、红茶、 rooibos,胡椒薄荷(peppermint)或啤酒花的提取物。植物提取物也可W是花提取物。花提 取物的非限制性例子包括木逵花、春黄菊、接骨木花、薰衣草花或菩提花。
[0414] 植物提取物也可W是果实提取物。植物部分可W例如是干燥或新鲜的草本植物, 如啤酒花沉淀物、干燥的新鲜花或果实。
[0415] 植物浓缩物可W是已经通过移除水而浓缩的果实浓缩物,例如果汁。
[0416] 可用于果实芳香物质、果实提取物或果实浓缩物的果实的非限制性例子包括澄、 苹果、香蕉、巧樣、百香果、芒果、渡萝、梨、金相或抽子。
[0417] 风味化合物也可W是奎宁,例如在其中饮料是滋补样饮料的实施方案中。
[0418] 饮料的特性
[0419] 本发明设及用于制备饮料的方法。所述饮料可W是基于谷物提取物的任何饮料, 例如饮料可W是基于麦芽的饮料,如发酵的麦芽基饮料。特别地,饮料可W是啤酒。饮料也 可W是基于麦芽的无酒精饮料,如maltina。饮料也可W是另一种无酒精饮料。
[0420] 在本发明的一个优选实施方案中,饮料是啤酒。运种啤酒可W是本领域技术人员 已知的任何种类的啤酒。在一个实施方案中,啤酒例如是淡味啤酒。啤酒也可W是低醇啤 酒。
[0421] 优选在储存前,所述饮料含有低水平的氨基酸。因此,优选饮料具有最多lOOmg/L, 更优选地最多50m/L,甚至更优选地最多25mg/L,甚至更优选地最多lOmg/L,然而更优选地 最多5mg/L的甲硫氨酸、苯丙氨酸、鄉氨酸、亮氨酸和异亮氨酸氨基酸总含量。此外优选饮料 具有最多15mg/L,如最多lOmg/L,例如最多5mg/L,如最多3mg/L的甲硫氨酸含量。
[0422] 但是,S化ecker氨基酸的可接受水平可W随饮料而变动。因此,在本发明的一些实 施方案中,并且尤其在其中已经借助RE抓处理降低氨基酸含量的本发明实施方案中,可W 可接受的是氨基酸水平或多或少地高于上文所示值。因此,在本发明的一些实施方案中,饮 料可W具有最多200mg/L,更优选地最多150mg/L,甚至更优选地最多lOOmg/L的甲硫氨酸、 苯丙氨酸、鄉氨酸、亮氨酸和异亮氨酸氨基酸总含量。
[0423] 还优选饮料形成少量老熟风味。因此,优选地饮料具有在37°C储存2周后最多2,例 如最多1.5的总老熟评分。还优选饮料具有在20°C储存2个月后最多2,例如最多1.5的总老 熟评分。还优选饮料具有在20°C储存4个月后最多2,例如最多1.5的总老熟评分。还优选饮 料具有在20°C储存6个月后最多2,例如最多1.7的总老熟评分。所述总老熟评分由含至少10 名个人的训练有素的品尝组依据0至5的评分确定,其中0是"未老熟",5是"强烈老熟"。优选 地,所述总老熟评分如下文在实施例4中所述那样测定。
[0424] 序列表 「04巧1
实施例
[0426] 本发明由W下实施例进一步说明,然而运些实施例不应当解释为限制本发明。
[0427] 实施例1
[0428] 葡萄糖麦芽汁的制备
[0429] 通过糖化标准皮尔森麦芽连同商业酿造酶一起,产生高葡萄糖含量的14.5 %P的 麦芽汁。将磨碎的皮尔森麦芽在63°C按化g麦芽对化水的比率用标准酿造水进行糖化。在碎 麦芽与水混合后,添加能够将糖和寡糖转化成葡萄糖的含有a-葡糖巧酶、a-淀粉酶和有限 糊精活性的商业酶制剂。还添加氯化巧,并且通过添加憐酸将抑调节至大约5.2。在63°C持 续30分钟后,将溫度W rc/分钟的速率增加至7〇°c,在7〇°c保持60分钟,W rc/分钟的速率 增加至78°C,并且最终在78°C保持5分钟。随后过滤并淋洗麦芽膠,产生总体积比添加至麦 芽的水的初始体积高大约75 %的甜麦芽汁。通过添加憐酸,将甜麦芽汁调节至抑约5.2,并 添加氯化巧。随后将麦芽汁煮沸70分钟。在运段时间期间,一些水蒸发,留下总体积比添加 至麦芽的水的初始体积高大约67%的煮沸麦芽汁。W运种方式,从1kg麦芽获得总计大约 5.化煮沸麦芽汁。在移除沉积物的满旋过程后,将煮沸的麦芽汁灌装至小桶中并保持在fTC 直至进一步加工。运种麦芽汁和按照基本上相同的方式产生的麦芽汁可W在本文中称作 "葡萄糖麦芽汁"。
[0430] RE邸辅助的酶促转化葡萄糖成葡糖酸
[0431] 实验性实验室-RE邸设计
[0432] 实验设计设及集成在Biostat B发酵系统(B.Braun Biotech International,现 在的Sadorius Stedim Systems,DE)中任选控制溫度、氧水平、揽拌速度和用KOH调整初始 抑的化生物反应容器。在闭合进料回路中,两个RE抓膜堆(来自化rag Separation,DK的JS- 9)并联连接至生物反应器。一个堆(AX-RE邸)配备有3对池,所示池使用6张在进料腔室和透 析液腔室之间的阴离子交换膜(来自美国Ionics的AR103-QDP)和2张阳离子交换膜(来自美 国D证ont的化fion N117)作为端膜。每对池具有915cm2的有效膜面积并且含有一组2mm厚 的曲径膜隔片。另一个堆作为CX-RE抓(JS-9)配备1对池,所示池在进料区室的每侧使用2张 阳离子交换(来自Astom,肝的CMB-sb)并使用2张端膜(来自Fumatech,DE的FAB),在该堆的 每个末端中透析液区室和电极区室之间各一张。通过两个独立回路向AX-RE邸和CX-RE抓分 别补给范围从0-1M K0H和0-1M出K)4的3-10L透析液。在两个堆中,使用离屯、累(来自化eim, DE的化eiml260),循环由中性抑的化1M憐酸氨钢组成的电极淋洗液。为了使进料液和透析 液液循环,使用3个独立的累(来自美国Fisher Scientific的FH100)。通过与笔记本电脑连 接的RE抓控制模块(型号2008.01-1500,来自化rag Separation,DK),进行2个堆的电流控 制和数据记录。
[0433] 通过上述设备,可W通过使用AX-RE抓将阴离子交换成細-,控制生酸混合物的抑。 另一个可能性是通过使用巧-RE邸将阳离子交换为H+和使用AX-RE邸将阴离子交换为0H-,将 混合物脱盐。最后,可W通过仅使用CX-RE邸将阳离子交换为H+,使混合物酸化。
[0434] 实验程序和结果
[0435] 将化葡萄糖麦芽汁转移至生物反应器并加热到40°C。麦芽汁的电导率是2.27mS/ cm,并且pH是5.2。氧从加压槽(52%氧)供应并通过揽拌分散在反应器中,W维持30%的氧 饱和度。在时间=0,添加含有葡萄糖氧化酶活性和过氧化氨酶活性的酶制备物的1ml等分 试样。因葡萄糖转化成葡糖酸和过氧化氨,观察到pH逐渐降低。约20分钟后当pH达到4.2时, 启动46%K0H自动滴定W保持抑在4.2。在添加酶后的时间=1.83小时,电导率已经增加至 4.82mS/cm并且连接RE抓系统,并且该系统在pH 4.2接管pH控制。AX透析液溶是化0.5M K0H并且CX透析液是化去离子水。在时间=2.25小时、6.33小时和10.42小时,添加新的ImL 等分试样的酶。在9小时后,电导率大约是6mS/cm并且通过添加100ml曲K)4至CX透析液,启 动脱盐。在11小时,试验在pH为4.2和电导率为4.17mS/cm时终止。
[0436] 在运整个试验期(A)间,取得等分试样供分析。新鲜样品含有少量的过氧化氨,但 是用Merckoquant (Merck)的过氧化物试纸条估算从未超过约50ppm。在过氧化物检验和电 导率测量后,将样品加热到80°C持续10分钟W失活酶活性并且随后W4000转/分钟离屯、10 分钟。在运个处理后,没有检出过氧化氨。将样品冷冻直至进一步分析。
[0437] 通过标准HPLC方法,分析来自试验A的样品的游离氨基酸。分析显示,试验期间氨 基酸含量明显降低。错误!未找到引用源。显示在试验A期间麦芽汁中甲硫氨酸、鄉氨酸、异 亮氨酸、亮氨酸和苯丙氨酸的含量降低。运些氨基酸是储存期间饮料中形成的老化醒的前 体。
[0438] 使用基本上相同的工艺重复实验。但是,通过用46 %K0H滴定增加 pH至5.5,并且 RE抓加工期间的抑调定点在整个试验期间保持在5.5。运项试验(B)也在40°C实施,并且在 大约11小时后终止。采样如实施例1中所述那样实施,并且冷冻W便进一步分析。
[0439] 通过标准HPLC方法,分析来自试验A和试验B的葡萄糖麦芽汁和终产物的游离氨基 酸。分析显示,在两个试验期间氨基酸含量均明显降低。图2显示相对于葡萄糖麦芽汁,两种 终产物中氨基酸的回收。有意义地,与抑5.5相比,氨基酸的水平在抑4.2处理的样品中甚 至较低,运证明接近于或更高于所讨论氨基酸的pi的pH是不需要的,并且或许甚至并非有 利。
[0440] 终产物中甲硫氨酸、鄉氨酸、异亮氨酸、亮氨酸和苯丙氨酸的含量对风味稳定性具 有特殊意义,因为运些氨基酸是储存期间饮料中形成的老化醒的前体。表2中列出在麦芽汁 和终产物中运些氨基酸各自含量的数据W及运些数据的总和。
[0441] 表2在试验A和B中,起始麦芽汁中和RE抓辅助的酶促转化葡萄糖成葡糖酸后,甲硫 氨酸、鄉氨酸、异亮氨酸、亮氨酸和苯丙氨酸的含量。全部值均是mg/L。
[0442]
[0
[0444] 预计氨基酸水平可能已经因运行RE邸处理较长时间而进一步降低。
[0445] 终产物装瓶并胆存在室溫13个月。在试验B期间储存的饮料由一组5位训练有素的 啤酒品尝员品尝,并且认为滋味是"未老熟"。
[0446] 实施例2
[0447] 实施例1中描述的实验性实验室-RE抓设置的设备用于乳酸细菌发酵葡萄糖麦芽 汁。将生物反应器用如实施例1中所述制备的化葡萄糖麦芽汁灌充,加热到37°C,并且用20g 商业乳酸乳球菌培养物(Chr.化nsen,DK,菌株R-607)接种。因微生物将葡萄糖转化成乳酸 而观察到抑逐渐降低。在接种后时间=1.25小时,启动用46 %K0H自动滴定至调定点5.5。在 4小时后,电导率已经增加至大约5.OmS/cm,并且通过开启全部累并且添加200ml 46%K0H 至AX-透析液槽中的化去离子水,启动AX-RE抓处理,此后RE抓控制模块接管在pH 5.5的pH 控制。使用化去离子水作为CX-透析液。响应于抑变化,RE抓控制模块通过AX-RE抓调节电流 密度。W运种方式,调节乳酸交换or的速率,因而控制抑。在22.67小时后,当电导率略微高 于1 OmS/cm时,通过W下方式启动脱盐:通过向CX-透析液添加200m化3PO4并通过CX-堆施加 固定电流而启动CX-RE抓处理。在24.75小时后,通过截断至4乂-36抓的电流并将4乂-透析液 更换为去离子水,启动酸化步骤。试验在大约25.5小时后终止,此时抑降低至4.35并且电导 率是 1.7mS/cm。
[O44引在运整个试验期(C)间,取得等分试样供分析。将全部样品W4000rpm离屯、10分钟 并且随后在64°C己氏消毒30分钟。测量样品的Plato,并剩余物最终冷冻直至进一步分析。
[0449] 通过标准HPLC方法,分析样品的游离氨基酸。分析显示,试验期间氨基酸含量降低 到很低的水平。图3显示,在使用乳酸乳球菌的REED辅助的葡萄糖发酵成乳酸期间,麦芽汁 中甲硫氨酸、鄉氨酸、异亮氨酸、亮氨酸和苯丙氨酸的含量降低。运些氨基酸是储存期间饮 料中形成的老化醒的前体。显而易见,运五种氨基酸的含量在REED工艺开启时开始下降,并 且在试验结束时未遗留或或仅非常少量地遗留。
[0450] 基本上如实验室规模发酵所述那样,实施中试规模RE邸发酵。
[0451 ] 在一个试验(PT 58)中,将配备有一个12对池 AX-RE抓堆和一个10对池 CX-RE抓堆 (膜类型与实施例1中所用相同)的RE抓中试系统(型号2011.01 Jurag S邱aration,DK)与 5化发酵罐连接。将发酵罐灌充50L葡萄糖麦芽汁,加溫至30°C并且在时间=0用200g乳酸乳 球菌接种。葡萄糖麦芽汁在开始时具有5.2的pH和大约2.5mS/cm的电导率。在时间=0.83小 时,启动用46%K0H滴定至5.5的pH调定点。在时间=3.75小时,电导率是大约5. OmS/cm。随 后停止碱滴定,并且REED系统接管pH控制。在时间=43.75小时,启动脱盐步骤。在时间= 44.25小时,启动酸化步骤。在时间=45小时停止RE邸发酵。
[0452] 在另一个试验(PT 69)中,该RE邸中试系统配备一个40对池 AX-RE抓堆和一个10对 池 CX-RE抓堆(膜类型与实施例1中所用相同)并且与20化发酵罐连接。将发酵罐灌充15化葡 萄糖麦芽汁,加溫至30°C并且在时间=0用500g乳酸乳球菌接种。葡萄糖麦芽汁在开始时具 有5.2的抑和大约2.5mS/cm的电导率。随后启动用46%K0H滴定至5.5的抑调定点。在时间= 3.25小时,电导率是大约5. OmS/cm。随后停止碱滴定,并且RE抓系统接管抑控制。在时间= 27.15小时,启动脱盐步骤。在时间=29.25小时,启动酸化步骤。在时间=30.00小时停止 RE抓发酵。图4显示在试验PT 69期间麦芽汁中甲硫氨酸、鄉氨酸、异亮氨酸、亮氨酸和苯丙 氨酸的含量降低。
[0453] 从上文描述的试验69显而易见,甲硫氨酸、鄉氨酸、异亮氨酸、亮氨酸和苯丙氨酸 的含量在初始阶段期间几乎根本不降低,而通过用碱滴定而不借助RE抓系统维持抑5.5, 甚至可W观察到一些其他氨基酸的含量降低(可能因乳酸乳球菌消耗所致)。但是,当启动 RE抓工艺时,甲硫氨酸、鄉氨酸、异亮氨酸、亮氨酸和苯丙氨酸的含量开始下降。根据加工时 间,可W实际上彻底移除运些氨基酸,参见表3。
[0454] 表3起始麦芽汁中和采用乳酸乳球菌的RE抓发酵后Wmg/L计的甲硫氨酸、鄉氨酸、 异亮氨酸、亮氨酸和苯丙氨酸含量
[0455]
[0456] 实施例3
[0457] 实施例1所述的实验性实验室-REED设置的设备用于运项试验(试验D)中滴定葡萄 糖麦芽汁期间用乳酸控制pH。将生物反应器用如实施例1中所述制备的化葡萄糖麦芽汁灌 充,加热到40°C,并在t = 0小时启动用80%食品级乳酸(Galactid Excel 80,来自 Galactic)直接滴定至发酵罐中。借助Bios化t控制系统通过添加46%K0H控制抑在5.5。在t =0.34小时电导率已经从大约2mS/cm增加至大约5mS/cm时,由RE邸控制模块接管抑控制并 且启动AX-RE邸。使用化1.0M K0H作为AX-透析液并且使用化去离子水作为CX-透析液。在t =4.34小时,通过W下方式启动脱盐:通过添加400ml 75%也P〇4至CX透析液启动CX-RE邸, 并且在t = 6小时,通过W下方式启动酸化:将AX透析液更换为化去离子水并且停止乳酸滴 定W及AX RE抓上的电流。总之,将600g 80%乳酸滴定至生物反应器中。在t = 6.75小时当 pH已经达到4.3时,停止试验。图5显示在试验D期间麦芽汁中甲硫氨酸、鄉氨酸、异亮氨酸、 亮氨酸和苯丙氨酸的含量降低。表4显示未处理的葡萄糖麦芽汁和试验D结束时的绝对值。
[0458] 表4起始麦芽汁中和使用RE邸W乳酸滴定W便控制抑后甲硫氨酸、鄉氨酸、异亮氨 酸、亮氨酸和苯丙氨酸的含量。
[0459]
[0460] 实施例4
[0461] 添加各种量的过氧化氨化说2)至基本上如实施例1中所述制备的葡萄糖麦芽汁(pH 5.2)的200血等分试样。样品随后在40°(:解育。实验开始时也化的浓度是大约50口口111、250口口111、 100化pm和2500ppm,借助Merckoquant过氧化物试纸条(Merck)估计。作为对照,还溫育不添 加也化的葡萄糖麦芽汁。在溫育2.25,6.5和27小时后取得5mL样品。使用过氧化物试纸条,估 算也化的含量。随后将样品在40°C与lOuL过氧化氨酶悬液(来自Sigma的C30-500MG)溫育10 分钟W转化也〇2成水和氧。在运种处理后,也〇2不再可W检出,并且将样品冷冻胆藏直至使 用标准HPLC程序分析游离氨基酸。还还分析未处理的麦芽汁的游离氨基酸和也化。
[0462] 甚至在也化最高测试浓度存在下27小时后,鄉氨酸、异亮氨酸、亮氨酸和苯丙氨酸 的回收率仍为80-105%,并且在回收率和也化浓度之间不存在相关性。因此在测试的浓度, 也化对运四种氨基酸没有影响。
[0463] 在2.25,6.5和27小时后,对照样品中的甲硫氨酸回收率是103%、100%和80%,但 是在开始时给予50邮m出化的样品中仅为73%、42%和10%,并且在开始时给予250ppm 也化的样品中为5 %、0 %和0%。因此,甚至少量的也化即摧毁甲硫氨酸。在与较高剂量也化溫 育期间取得的全部样品中,不能检出甲硫氨酸。
[0464] 有意义地,与也〇2溫育后不能检出甲硫基丙醒含量增加。因此,甲硫氨酸似乎未转 化成Strecker醒甲硫基丙醒。
[0465] 图6显示其中也化在开始时为0、50、或25化pm的那些样品中的氨基酸甲硫氨酸、鄉 氨酸、异亮氨酸、亮氨酸和苯丙氨酸含量。
[0466] 表5中列出了过氧化氨的结果。在40°C、27小时期间也化的消耗量是大约50ppm。
[0467] 表5在40°C溫育后过氧化氨的含量
[0468]
[0469] 实施例5
[0470] 为了生产饮料,W基本上如实施例2中所述的中试规模(各自50L)实施用乳酸乳球 菌对葡萄糖麦芽汁的两种RE抓发酵。一种RE抓发酵在大约27小时后停止,另一种在大约48 小时后停止。在发酵后,过滤产物W除去乳酸细菌。渗混过滤的液体W获得偃意甜度并且通 过干啤酒花法用5种不同啤酒花变种的混合物调味。啤酒花沉淀物的总量是2g/L,并且沉淀 物在2°C留在渗混物中24小时。在干啤酒花法后,过滤液体,并且添加小体积(大约5%)的芳 香啤酒(aromatic beer)(淡色艾尔风味)。液体随后碳化、瓶装和己氏消毒。成品饮料称作 RE邸-饮料DS。
[0471 ]通过标准HPLC方法测定成品饮料中游离氨基酸的含量。
[0472] 表6中列出甲硫氨酸、鄉氨酸、异亮氨酸、亮氨酸和苯丙氨酸的数据。运些氨基酸是 老化醒的前体。显而易见,RE抓-饮料含有数量比按体积计(ABV)含大约5.0 %醇的常规全麦 芽啤酒低得多的运些氨基酸,并且尤其是甲硫氨酸。
[0473] 表6 RE抓-饮料DS中队ng/L计的甲硫氨酸、鄉氨酸、异亮氨酸、亮氨酸和苯丙氨酸 含量。为了比较,纳入常规全麦芽啤酒中常见水平的数据。
[0474]
[0475] RE抓-饮料DS胆存在20°C。在储存2个月和6个月后,饮料由训练有素啤酒品尝员品 尝。要求组员依据0至5的评分对多种老熟风味:薄脆(papery )、氧化(oxidized)、老熟 (aged)、面包味(bready)、焦糖味(caramel)和焦味(burnt)赋予评分,并且最终赋予总老熟 评分。期望获得全部运些风味的低评分。尤其,期望运些评分在储存期间不显著地增加。表7 中列出该评分系统的描述符。
[0476] 表7依据0至5的评分的风味评分描述符。 「04771
[0478]在两个阶段,服ED-饮料DS的总老熟评分均十分低,如表8中所列出。为了比较,该 表中纳入常规全麦芽啤酒(约5.0%ABV)的常见评分。图7中显示各个老熟风味的评分。饮料 获得很低的全部老熟风味评分,并且在2个月和6个月后获得的评分之间不存在显著差异。 因此,各个老熟风味在6个月后并不比2个月后更明显。
[04巧]表8 RE抓-饮料DS按0至5评分总的老熟评分和常规全麦芽啤酒(4.6-5.0%ABV)的 常见值。
[04801
[0481 ] 实施例6
[0482] 在另一个试验(PT 87)中,将配备一个40对池 AX-RE邸堆(膜类型与实施例1中所用 相同)和一个3对池 CX-REED堆(膜类型与实施例1中所用相同)的REED中试系统(型号 2011.01,^rag Separation,DK)与50L发酵罐连接。将发酵罐用10kg麦芽糖麦芽汁、17.化g 葡萄糖麦芽汁和22.4kg水灌装W获得8%的最终Plato。麦芽糖麦芽汁是常规麦芽汁。葡萄 糖麦芽汁基本上如实施例1中所述那样产生。将发酵罐加热到37°C并且用并且在时间=0用 200g乳酸乳球菌接种。葡萄糖麦芽汁在开始时具有5.2的抑和大约1.51115八111的电导率。在时 间=0小时,启动用11.5 %K0H滴定至6.0的pH调定点。在时间=1.5小时,电导率是大约 5. OmS/cm。随后停止碱滴定,并且AX-RE邸系统接管pH控审ij。在时间=11小时,启动脱盐步骤 (同时使用AX-RE抓和CX-RE抓)。在时间=13小时,启动酸化步骤(仅使用CX-RE抓)。在时间 =13.5小时停止RE邸发酵。
[0483] 图9显示发酵期间氨基酸浓度下降。形成Strecker醒的全部氨基酸在13小时发酵 后移除。
[0484] 将发酵液过滤W移除细胞,碳化及装瓶并在3种不同的条件储存:2°C,20°C或37 °C。饮料由训练有素的组员品尝和评定,如实施例5中所述。饮料获得很低的全部老熟风味 评分,并且在2°C时2周(评分:1.4)、在37°C时2周(评分:1.6)或在20°C时3个月(评分:1.6) 后获得的总老熟评分之间不存在显著差异。表7中列出该评分系统的描述符。
[0485] 实施例7
[0486] 在又另一个试验(PT 97)中,将实施例6中描述的RE抓中试系统与50L发酵罐连接。 将发酵罐用基本上如实施例1中所述制备的Plato 14.3%的50kg葡萄糖麦芽汁灌装。将发 酵罐加热到30°C并且用在时间=0用20g乳酸乳球菌接种。葡萄糖麦芽汁在开始时具有5.2 的抑和大约2.5mS/cm的电导率。在时间=0小时,启动用11.5%K0H滴定至5.5的pH调定点。 在时间=4.2小时,电导率是大约5.5mS/cm。随后停止碱滴定,并且AX-R邸D系统接管抑控 审IJ。在时间=24小时,从发酵罐采集两份化样品(样品A和样品B),并且随后通过启动CX- RE抓启动脱盐步骤。在时间= 26.5小时,通过关闭AX-RE抓,启动酸化步骤。RE抓发酵在时间 =28小时停止,此时抑已经降至4.35,并且从发酵罐采集第=份化样品(样品C)。
[0487] 在采样后立即将样品A转移至30°C房间并且溫和地揽拌。因样品中乳酸细菌产生 乳酸而观察到pH逐渐降低。当pH已经降至4.35时,将样品A离屯、并无菌过滤W移除乳酸细 菌。将样品最终装瓶并且在64 °C己氏消毒30分钟。
[0488] 在采样后立即将样品B离屯、并无菌过滤W除去乳酸细菌。随后将样品转移至集成 在实施例1描述的Bios化t B发酵系统中的化生物反应容器。氧从加压槽(52%氧)供应至生 物反应器并通过揽拌分散在液体中,W维持30%的氧饱和度。将含有葡萄糖氧化酶活性和 过氧化氨酶活性两者的酶制备物的0.5ml等分试样添加至液体。添加酶制备物后,因葡萄糖 转化成葡糖酸和过氧化氨而观察至帖蹈渐降低。当pH达到4.35时,终止氧供应。随后将样品 B加热到80°C并且在运个溫度保持30分钟W失活酶活性。将样品最终装瓶并且己氏消毒。
[0489] 在采样后立即将样品C离屯、并无菌过滤W除去乳酸细菌。随后取出1L等分试样,并 且将1血30%此化添加至运份样品(样品D)。将样品D留在大约22°C持续S天,随后装瓶和己 氏消毒。样品C的剩余部分不接受其他处理,装瓶和己斯德消毒例外。
[0490] 通过标准HPLC方法测定四份样品中游离氨基酸的含量。表9显示甲硫氨酸、鄉氨 酸、异亮氨酸、亮氨酸和苯丙氨酸的含量。运些氨基酸是储存期间因 Strecker降解而形成的 老化醒的前体。
[0491] 表9样品A、B、C和D中队ng/L计的甲硫氨酸、鄉氨酸、异亮氨酸、亮氨酸和苯丙氨酸 含量。
[0492]
[0493] 预计氨基酸水平可能已经因运行RE邸处理较长时间而进一步降低。
[0494] 每种样品的一瓶在37°C储存2周,而剩余的瓶储存在5°C。加溫储存的样品的芳香 和滋味随后由一组训练有素啤酒品尝员评价,并且测定Strecke醒的水平。
【主权项】
1. 一种用于产生基于谷物的风味稳定型饮料的方法,所述方法包括步骤: i)提供包含至少25mg/L甲硫氨酸的谷物提取物; i)处理所述谷物提取物以降低一种或多种选自甲硫氨酸、苯丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸和 异亮氨酸中的氨基酸的含量,因而获得处理的谷物提取物; iii)将所述处理的谷物提取物加工成饮料; 其中所述饮料具有最多lOOmg/l的甲硫氨酸、苯丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸氨 基酸总含量和/或小于5mg/L的甲硫氨酸含量。2. 用于减少谷物提取物中至少一种氨基酸的含量的方法,所述方法包括步骤 a) 增加所述谷物提取物中酸和/或碱的水平;和 b) 通过反向电增强透析膜堆移除所述增加的酸的至少部分酸性阴离子和/或所述增加 的碱的至少部分碱性阳离子。3. 根据权利要求2所述的方法,其中步骤a)包括增加酸的水平并且步骤b)包括通过阴 离子交换反向电增强透析(ΑΧ-REED)膜堆,移除所述增加的酸的至少部分酸性阴离子。4. 根据权利要求3所述的方法,其中所述方法包括步骤: a) 增加所述谷物提取物中酸的水平; a2)添加碱以控制pH; b) 通过阴离子交换反向电增强透析(AX-REED)膜堆,移除所述增加的酸的至少部分酸 性阴呙子。5. 根据权利要求2所述的方法,其中步骤a)包括增加碱的水平并且步骤b)包括通过阳 离子交换反向电增强透析(CX-REED)膜堆,移除所述增加的碱的至少部分碱性阳离子。6. 根据权利要求2至3中任一项所述的方法,其中通过向所述谷物提取物添加酸,增加 所述的酸水平。7. 根据权利要求2至3中任一项所述的方法,其中使用能够催化酸形成的酶或酶混合 物,增加所述的酸水平。8. 根据权利要求7所述的方法,其中所述酶或酶混合物能够催化糖氧化成有机酸。9. 根据权利要求7至8中任一项所述的方法,其中所述酶或酶混合物能够催化葡萄糖氧 化成有机酸。10. 根据权利要求7至9中任一项所述的方法,其中所述酶是葡萄糖氧化酶。11. 根据权利要求10所述的方法,其中所述葡萄糖氧化酶是具有以下的多肽: a) SEQ ID N0:1; b) SEQ ID N0:1 的氨基酸23至605; c) SEQ ID N0:2;或 d) 其与a)至c)任一项共有至少70%,如至少80%、例如至少85%、如至少90%、例如至 少95 %序列同一性的功能同源物。12. 根据权利要求2至3中任一项所述的方法,其中使用能够发酵糖以形成有机酸的微 生物,增加所述的酸水平。13. 根据权利要求12所述的方法,其中所述微生物能够分泌所述有机酸至周围培养基 中。14. 根据权利要12至13中任一项所述的方法,其中所述微生物能够摄取葡萄糖,在无氧 条件下将葡萄糖转化成乳酸并分泌至少一些所述乳酸。15. 根据权利要求12至14中任一项所述的方法,其中所述微生物是乳酸细菌。16. 根据权利要求12至13中任一项所述的方法,其中所述微生物能够将麦芽糖和/或葡 萄糖发酵成葡糖酸,并且分泌至少部分的葡糖酸。17. 根据权利要求16所述的方法,其中微生物是葡糖杆菌。18. 根据权利要求12至17中任一项所述的方法,其中所述微生物与所述谷物提取物温 育这样的时间量,所述时间量足以在所述处理的谷物提取物中产生最多l〇〇mg/L、更优选地 最多50m/L、甚至更优选地最多25mg/L、甚至更优选地最多10mg/L、然而更优选地最多5mg/L 甲硫氨酸、苯丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸氨基酸总含量。19. 根据权利要求2至3和5至18中任一项所述的方法,其中所述酸是有机酸。20. 根据权利要求19所述的方法,其中所述有机酸是乳酸或葡糖酸。21. 根据权利要求2至20中任一项所述的方法,其中至少一个REED膜堆是由以下组成的 ΑΧ-REED 膜堆: a) 由以下组成的至少一个池:1. 限定用于待处理液体的室的两张阴离子交换膜,和2. 用于透析液的两个其他室,其中所述两个其他室在对侧面上与待处理液体室毗邻安 置并且其中所述两个其他室可以相连 b) -组端膜, c) 用于借助至少两个电极在膜堆上施加电场的装置, d) 用于反转所述膜堆内部电场方向的装置。22. 根据权利要求21所述的方法,其中移除所述酸性阴离子包括步骤:1. 将谷物提取物加入所述待处理液体室;和2. 在用于透析液的所述两个其他室中加入碱性透析液;并且3. 在所述膜堆上施加电场;4. 在所述室中温育所述待处理液体;并且5. 按间隔反转所述电场的方向。23. 根据权利要求2至22中任一项所述的方法,其中通过阴离子交换反向电增强透析 (ΑΧ-REED)膜堆移除所述增加的酸的至少部分酸性阴离子,其中所述膜堆经调节以维持pH 在至少5的水平,优选地在至少5.5的水平,如在5.5至7范围内的水平。24. 根据权利要求2至20中任一项所述的方法,其中至少一个REED膜堆是由以下组成的 CX-REED 膜堆: a) 由以下组成的至少一个池:1. 限定用于待处理液体的室的两张阳离子交换膜,和2. 用于第二透析液的两个其他室,其中所述两个其他室在对侧面上与待处理液体室毗 邻安置并且其中所述两个其他室可以相连 b) -组端膜; c) 用于借助至少两个电极在膜堆上施加电场的装置; d) 用于反转所述膜堆内部电场方向的装置。25. 根据权利要求23所述的方法,其中移除所述碱性阳离子包括步骤:1. 将谷物提取物加入所述待处理液体的室;和2. 在用于透析液的两个其他室中加入酸性透析液;并且3. 在膜堆上施加电场;4. 在所述室中温育所述待处理液体;并且5. 按间隔反转所述电场的方向。26. 根据权利要求21至25中任一项所述的方法,其中所述ΑΧ-REED和/或所述CX-REED膜 堆与包含所述谷物提取物的槽连接,并且其中所述谷物提取物可以在ΑΧ-REED和/或CX-REED膜堆和所述槽之间循环。27. 根据权利要求2至3和5至26中任一项所述的方法,其中所述方法包括步骤: I. 将谷物提取物加入槽中,所述槽与如上文所述的ΑΧ-REED膜堆和如上文所述的CX-REED膜堆连接; II. 增加所述谷物提取物中酸的水平; III. 通过如本文所述的ΑΧ-REED处理,移除所述谷物提取物中所述增加的酸的至少部 分酸性阴尚子; IV. 通过如本文所述的CX-REED处理,移除所述谷物提取物中的至少部分阳离子。28. 根据权利要求27所述的方法,其中所述方法包括按所示顺序执行的以下步骤:1. 执行步骤I.;2. 执行步骤II.,由此增加酸的水平;3. 同时执行步骤II.和III .,由此增加或维持pH;4. 同时执行步骤II .、III.和IV.,由此脱盐;5. 同时执行步骤II.和IV.,由此酸化。29. 根据权利要求27所述的方法,其中该方法包括按所示顺序执行的以下步骤:1. 执行步骤I.;2. 执行步骤II.,由此增加酸的水平;3. 同时执行步骤II.和III .,由此增加或维持pH;4. 同时执行步骤III.和IV.,由此脱盐;5. 执行步骤IV.,由此酸化。30. 根据权利要求27所述的方法,其中所述方法包括按所示顺序执行的以下步骤:1. 执行步骤I.;2. 执行步骤II.,由此增加酸的水平;3. 执行步骤II,并且同时添加碱,由此控制pH;4. 同时执行步骤II.和III .,由此增加或维持pH;5. 同时执行步骤II .、III.和IV.,由此脱盐;6. 同时执行步骤II.和IV.,由此酸化。31. 根据权利要求27所述的方法,其中所述方法包括按所示顺序执行的以下步骤:1. 执行步骤I.;2. 执行步骤II.,由此增加酸的水平;3. 同时执行步骤II.和III .,由此增加或维持pH;4. 同时执行步骤II .、III.和IV.,由此脱盐;5.酸化液体。32. 根据权利要求27所述的方法,其中所述方法包括按所示顺序执行的以下步骤:1. 执行步骤I.;2. 执行步骤II.,由此增加酸的水平;3. 同时执行步骤II.和III .,由此增加或维持pH;4. 同时执行步骤III.和IV.,由此脱盐;5. 酸化液体。33. 根据权利要求27所述的方法,其中所述方法包括按所示顺序执行的以下步骤:1. 执行步骤I.;2. 执行步骤II.,由此增加酸的水平;3. 执行步骤II,并且同时添加碱,由此控制pH;4. 同时执行步骤II.和III .,由此增加或维持pH;5. 同时执行步骤II .、III.和IV.,由此脱盐;6. 酸化液体。34. 根据权利要求2至33中任一项所述的方法,其中将所述REED处理执行这样的时间 量,所述时间量足以在所述处理的谷物提取物中产生最多1 〇〇mg/L、更优选地最多50m/L、甚 至更优选地最多25mg/L、甚至更优选地最多10mg/L、然而更优选地最多5mg/L甲硫氨酸、苯 丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸氨基酸总含量。35. 根据权利要求1所述的方法,其中步骤ii)包含权利要求2至34中任一项所述的方法 或由其组成。36. 根据权利要求1所述的方法,所述方法包括步骤: i)提供包含至少25mg/L甲硫氨酸的谷物提取物; i i)将谷物提取物加入槽中,所述槽与如上文所述的ΑΧ-REED膜堆和CX-REED膜堆连接; iii) 使用能够发酵糖以形成有机酸的微生物,增加所述谷物提取物中酸的水平; iv) 通过ΑΧ-REED处理,移除所述谷物提取物中所述增加的酸的至少部分酸性阴离子; v) 酸化所述液体; vi) 由此获得处理的谷物提取物; Vii)任选地还将所述处理的谷物提取物加工成饮料。37. 根据权利要求36所述的方法,其中方法还包括在步骤iv)后执行的脱盐步骤,其中 通过ΑΧ-REED处理移除酸性阴离子并同时通过CX-REED处理移除碱性阳离子。38. 根据权利要求36至37中任一项所述的方法,其中通过CX-REED处理移除碱性阳离 子,从而执行酸化。39. 根据权利要求36至37中任一项所述的方法,其中通过允许微生物在无 AX-REEDS CX-REED发挥作用的情况下继续发酵直至实现所需的pH,从而执行酸化。40. 根据权利要求36至37中任一项所述的方法,其中通过用能够催化酸形成的酶或酶 混合物处理,从而执行酸化。41. 根据权利要求36至40中任一项所述的方法,其中所述方法还包括用氧化剂处理所 述谷物提取物的步骤,其中所述步骤优选地在步骤vi)后执行。42. 用于减少谷物提取物中甲硫氨酸含量的方法,所述方法包括将所述谷物提取物与 氧化剂温育的步骤。43. 根据权利要求42所述的方法,其中所述氧化剂是H2〇2。44. 根据权利要求42所述的方法,其中所述步骤包括将所述谷物提取物与至少50ppm H2O2温育。45. 根据权利要求42至44中任一项所述的方法,其中所述处理产生含有最多15mg/L、如 最多1 Omg/L、例如最多5mg/L、如最多3mg/L甲硫氨酸的处理的谷物提取物。46. 根据权利要求1所述的方法,其中步骤ii)包含权利要求42至45中任一项所述的方 法或由其组成。47. 用于减少谷物提取物中甲硫氨酸含量的方法,所述方法包括将所述谷物提取物与 能够催化H2〇2形成的酶或酶混合物温育。48. 根据权利要求47所述的方法,其中所述酶是能够催化糖氧化的酶。49. 根据权利要求47所述的方法,其中所述酶是葡萄糖氧化酶。50. 根据权利要求47至49中任一项所述的方法,其中所述温育产生含有最多15mg/L、如 最多1 Omg/L、例如最多5mg/L、如最多3mg/L甲硫氨酸的处理的谷物提取物。51. 根据权利要求1所述的方法,其中步骤ii)包含权利要求47至50中任一项所述的方 法或由其组成。52. 用于产生基于谷物的风味稳定型饮料的方法,所述方法包括步骤: i) 提供谷物提取物; ii) 根据权利要求2至41中任一项所述的方法处理所述谷物提取物以降低至少一种氨 基酸的含量,由此获得处理的谷物提取物; i i i)将所述处理的谷物提取物加工成饮料。53. 根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述谷物提取物是麦芽汁。54. 根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述谷物提取物是基于麦芽的麦芽 汁。55. 根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述谷物提取物是基于麦芽的纯麦 芽汁,已经向所述纯麦芽汁添加一种或多种选自盐、酸、碱和缓冲剂的化合物。56. 根据权利要求1至52中任一项所述的方法,其中所述谷物提取物是从麦芽制备的葡 萄糖麦芽汁,其中所述葡萄糖麦芽汁包含至少50g/L,如至少80g/L,例如至少100g/L,如至 少120g/L葡萄糖。57. 根据权利要求56所述的方法,其中已经借助一种或多种选自葡聚糖1,4-α_葡糖苷 酶、α_淀粉酶和支链淀粉酶的酶制备所述葡萄糖麦芽汁。58. 根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述谷物提取物包含: a) 至少25mg/L甲硫氨酸,如至少30mg/L甲硫氨酸,例如至少35mg/L甲硫氨酸和/或, b) 至少90mg/L缬氨酸,如至少100mg/L缬氨酸,例如至少110mg/L缬氨酸和/或, c) 至少50mg/L异亮氨酸,如至少60mg/L异亮氨酸,例如至少70mg/L异亮氨酸和/或, d) 至少125mg/L亮氨酸,如至少150mg/L亮氨酸,例如至少175mg/L亮氨酸和/或, e) 至少90mg/L苯丙氨酸,如至少110mg/L苯丙氨酸,例如至少130mg/苯丙氨酸。59. 根据权利要求1、35、36和47至58中任一项所述的方法,其中步骤iii)或步骤vi)包 括用微生物对所述处理的谷物提取物的发酵。60. 根据权利要1、35、36和47至59中任一项所述的方法,其中步骤i i i)或步骤v i)包括 a)向所述处理的谷物提取物添加额外的化合物和/或, b)将所述处理的谷物提取物与另一种液体混合, 随后是用微生物发酵的步骤。61. 根据权利要求59和60中任一项所述的方法,其中所述微生物是酵母,其中所述酵母 能够产生乙醇。62. 根据权利要求1、35、36和47至61中任一项所述的方法,其中步骤i i i)包括添加一种 或多种额外的化合物。63. 根据权利要求1、35、36和47至62中任一项所述的方法,其中步骤iii)包括与另一种 液体混合。64. -种用于产生基于谷物的饮料的方法,所述方法包括步骤: i) 提供包含甲硫氨酸的谷物提取物; ii) 通过执行权利要求42至50中任一项所述的方法,处理所述谷物提取物以降低甲硫 氨酸含量,由此获得处理的谷物提取物; i i i)将所述处理的谷物提取物加工成饮料。65. -种用于产生基于谷物的饮料的方法,所述方法包括步骤: i) 提供包含甲硫氨酸的谷物提取物; ii) 通过执行权利要求42至50中任一项所述的方法,处理所述谷物提取物以降低甲硫 氨酸含量,由此获得处理的谷物提取物; i i i)将所述处理的谷物提取物加工成饮料。 藏所述饮料至少1周。66. -种用于产生基于谷物的饮料的方法,所述方法包括: i) 提供谷物提取物; ii) 通过权利要求2至41中任一项所述的方法处理所述谷物提取物以降低至少一种氨 基酸的含量,由此获得处理的谷物提取物; iii) 将所述处理的谷物提取物加工成饮料; 藏所述饮料至少1周。67. 根据权利要求1、35、36和47至63中任一项所述的方法,其中方法还包含贮藏所述饮 料至少1周的步骤。
【文档编号】A23L2/74GK106062168SQ201480076727
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2014年12月23日
【发明人】Z·戈伊科维奇, P·瓦格, A·加德
【申请人】嘉士伯酿酒有限公司