專利名稱：食品和飲料作為人類植酸酶的一種遞送系統(tǒng)的使用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及食物中礦物質(zhì)如鈣的吸收。
背景技術(shù)：
礦物質(zhì)(如鐵、鋅、鈣)是人類健康的重要元素。缺鐵會導(dǎo)致貧血，對于懷孕婦女來說，貧血與母親死亡率的明顯增加有關(guān)系。不太嚴(yán)重的貧血會導(dǎo)致身體機(jī)能的障礙。
以必須吸收用于更新機(jī)體鐵丟失與生長和懷孕時需要用來提供機(jī)體正常鐵增長率的鐵的量來估算男性和女性鐵的需求量。
鋅缺乏將導(dǎo)致生長遲緩和嚴(yán)重的皮膚損傷。
鈣在成骨過程中起著重要的作用。
動物和人中礦物質(zhì)(如鐵、鋅、鈣)的利用能力會被能和它們形成復(fù)合物的化合物所阻礙。例如，植酸(肌醇六磷酸)可以和這些礦物質(zhì)形成復(fù)合物，產(chǎn)生植酸鹽。幾乎在所有植物和植物種子中發(fā)現(xiàn)了植酸和植酸鹽。植酸在植物中起磷源儲存的作用。
日常食品(如面包、玉米餅和餅干)含有相當(dāng)數(shù)量的植酸和植酸鹽。食用這些食物會導(dǎo)致礦物質(zhì)(如鐵、鋅、鈣)的可利用能力降低。
發(fā)明概述因此，本發(fā)明提供了一種含有植酸酶的人食用的食品或飲料。
本發(fā)明進(jìn)一步提供了——食品或飲料中植酸酶的使用，以增加人類食品或飲料中鈣、鐵和/或鋅的可利用能力；——將食品或飲料作為人類食用植酸酶遞送系統(tǒng)的使用方法；以及
——植酸酶在用于治療礦物質(zhì)缺乏的藥物生產(chǎn)中的使用。
發(fā)明詳述本發(fā)明提供了適用于人類食用的含植酸酶的食品和飲料。
一般地，本發(fā)明的食品和飲料包含濃度為50-10,000FTU/kg，優(yōu)選的是100-5,000FTU/kg，以及最優(yōu)選的是500-1,500 FTU/kg的植酸酶。
自然界中，植酸酶廣泛存在，在細(xì)菌、酵母、真菌和植物中都發(fā)現(xiàn)了植酸酶，并且這些植酸酶都可以在本發(fā)明中使用。從黑曲霉(Aspergillus niger)中得到的真菌植酸酶用于動物飼料已經(jīng)商業(yè)化，同樣也可以用在本發(fā)明中。已經(jīng)克隆出了該植酸酶的基因，并且已在黑曲霉中過量表達(dá)。已經(jīng)以工業(yè)規(guī)模在允許生產(chǎn)酶的發(fā)酵罐中培養(yǎng)黑曲霉。黑曲霉可以分泌出相當(dāng)大量的植酸酶，通過一系列的過濾和超濾可以從生物質(zhì)中分離出這些植酸酶。在此基礎(chǔ)上，得到的濃縮的超濾液可制成本發(fā)明可用的穩(wěn)定的顆?；蛄黧w。食物中含有的植酸酶可以在食物通過動物胃腸消化道時從植酸和植酸鹽中釋放出磷酸。
本發(fā)明的食品一般在制備、存儲或隨后使用過程中不涉及與植酸酶活性不相容的條件。這些食品可以是那些富含植酸和植酸鹽的，例如面包、蛋糕、油酥面團(tuán)、早餐谷類食品或餅干。這些食品可以富含礦物質(zhì)，特別是含鈣、鋅和/或鐵，尤其是含鈣。優(yōu)選的實(shí)施方案中，這些食品在制備過程中不經(jīng)過100攝氏度以上熱處理和/或在使用前保持冷藏。
我們發(fā)現(xiàn)植酸酶與含有鈣、鐵和鋅的食品同時食用時對人類利用這些元素有著有益的作用。本發(fā)明描述了一個以安全和吸引人的方式向人類遞送植酸酶的方法。
向人類遞送植酸酶的方法之一就是進(jìn)餐前后或進(jìn)餐時攝入例如可以在進(jìn)餐前后食用的藥片。然而，由于人們喜歡把攝入藥片量減少到最少，并且，有可能會忘記吃藥片。優(yōu)選的遞送植酸酶方法是向?qū)ο蟮氖称泛惋嬃现刑砑又菜崦?。因此另外一種增加必需元素利用能力的方法包括用植酸酶處理食品來降低食物中植酸的含量。雖然本發(fā)明提供了含有植酸酶的食品，但是，對一些食品來講，這種方法對食品加工廠來講太費(fèi)勁了，或者是，由于食品加工的條件與酶表現(xiàn)活力的條件不相容，這種方法不起作用。因此，在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案中提供了含有植酸酶的飲料。
該飲料一般是根據(jù)味道和外觀經(jīng)過調(diào)制的人用飲料。該飲料是優(yōu)選的風(fēng)味飲料并且可以碳酸化。一般地，該飲料為冷藏或冰凍飲料。該飲料可以富含鈣。
優(yōu)選的向人類遞送植酸酶的途徑是奶，優(yōu)選的是巴氏滅菌后的牛奶，因?yàn)楹芏嗳嗣刻焓秤媚?，奶是冷藏的并且有大量的鈣。另一種方法是用山羊奶或綿羊奶。通常奶中添加額外鈣來強(qiáng)化。如果奶與富含植酸和植酸鹽的面包或玉米餅同時食用的話，這種添加鈣的方法是沒用的，因?yàn)?，由于形成鈣植酸鹽復(fù)合物，幾乎所有的鈣離子變得不可利用。然而，加入植酸酶后會有助于確保消費(fèi)者完全利用加入的鈣。人們認(rèn)為，本發(fā)明的原理是植酸酶對從食物中攝入礦物質(zhì)(例如鐵、鋅和鈣)有有益的作用。植酸酶(例如，3-植酸酶EC 3.1.3.8，6-植酸酶EC 3.1.3.8或3，6-植酸酶EC 3.1.3.8，本發(fā)明可以使用其中的任一種)可以把植酸和植酸鹽轉(zhuǎn)化為肌醇和肌醇磷酸鹽。通過這種方法，可以顯著減少形成像植酸鈣之類的復(fù)合物，因此礦物質(zhì)，在本實(shí)施方案中為鈣，在食物消化過程中更有利于攝入。
奶經(jīng)熱處理以滅菌和破壞不想要的酶活力。這種熱處理(稱為巴氏滅菌法)在60-85℃時間長約20秒鐘內(nèi)完成。在潮濕環(huán)境中的這些溫度是這樣的，即在這些溫度下所有植酸酶活性預(yù)期都會被破壞。
然而，令人驚奇的是，我們發(fā)現(xiàn)加入的大部分植酸酶活性表現(xiàn)出對這種熱處理的耐受，而在水中類似的熱處理將導(dǎo)致植酸酶活性的明顯降低。奶代表了一種給人類遞送該酶的適宜手段，該手段用奶作為富含礦物質(zhì)和植酸酶的功能食品。
本發(fā)明同樣提供包括本發(fā)明的奶或由本發(fā)明的奶制成的食物，如干酪、酸乳酪、奶昔、奶油和甜點(diǎn)。
盡管本發(fā)明的奶一般經(jīng)過巴氏滅菌，本發(fā)明同樣也提供包含植酸酶的未經(jīng)巴氏滅菌的奶，以及含有植酸酶的UHT奶?？梢栽趯δ踢M(jìn)行巴氏滅菌前、后或過程中向其中加入植酸酶，但是優(yōu)選的是在巴氏滅菌前加入。如果植酸酶在巴氏滅菌后加入，優(yōu)選的是以無菌的形式加入。
本發(fā)明的食品和飲料在外觀和味道上來說一般都適宜于人類食用。一般來講它們供給健康個體食用，通常用作正常飲食的一部分。然而，那些正在遭受或有可能患有礦物質(zhì)缺乏的人可以食用本發(fā)明的食品和飲料，本發(fā)明的食品和飲料也可用來治療、減輕或防止此類缺乏。它們可以給予遭受貧血，鈣、鋅和/或鐵缺乏的個體。孕婦和產(chǎn)后女性也可以將本發(fā)明的食品和飲料用作其正常飲食的一部分。準(zhǔn)備懷孕的男性和女性也可以食用本發(fā)明的食品和飲料。
植酸酶是一種能夠從植酸鹽上釋放至少一個磷酸基團(tuán)的酶。
在此，本實(shí)施例通過說明給出，然而，這并不意味著限制了本發(fā)明的范圍。顯然，對熟練的技術(shù)人員來說，本專利申請中所用的植酸酶制劑可以從多種來源(細(xì)菌、真菌或植物來源)獲得。
實(shí)施例實(shí)施例1巴氏滅菌前向奶中加入植酸酶多種植酸酶可商購得到。我們使用的實(shí)驗(yàn)品是NATUPHOSTM5000G(DSM，Delft，荷蘭)和相應(yīng)的液體制劑NATUPHOSTML以及最初的超濾濃縮液。
我們已經(jīng)比較了在20秒鐘巴氏滅菌過程中奶和水中植酸酶的活性結(jié)果。結(jié)果以FTU/kg的形式表示，見表1。
加入到奶和水中的植酸酶單位的終濃度為1000FTU/kg。一單位植酸酶定義為，在37℃、PH 5.5條件下，每分鐘從1mM植酸鈉中釋放1微摩爾磷酸所需的酶量。分析方法已經(jīng)公開(Engelen，vanRansdrop en Smit，J.A.O.C.Int.77760-764(1994))。
表1奶和水中植酸酶的穩(wěn)定性
權(quán)利要求
1.人類食用的包含植酸酶的食品或飲料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的食品或飲料，其中植酸酶含量為50-10,000FTU/kg，優(yōu)選的是100-5,000FTU/kg，或者最優(yōu)選的是500-1,500FTU/kg。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的食品或飲料，其中植酸酶為微生物來源的，優(yōu)選的是來源于真菌曲霉屬。
4.根據(jù)前述任一權(quán)利要求的食品或飲料，其是奶或包含奶。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的食品或飲料，其中奶是包括植酸酶的巴氏滅菌奶，優(yōu)選的是巴氏滅菌的牛奶。
6.植酸酶在食品或飲料中的用途，以增加人類食品或飲料中鈣、鐵和/或鋅的可利用能力。
7.食品或飲料作為人類食用植酸酶的遞送系統(tǒng)的用途。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7的用途，其中的食品或飲料是權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所限定的食品或飲料。
9.植酸酶在治療礦物質(zhì)缺陷的藥物的生產(chǎn)中的用途。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的用途，其中食品或飲料為權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所限定的食品或飲料。
全文摘要
本發(fā)明涉及使用植酸酶來增加人類食物中的礦物質(zhì)，尤其是鈣的攝入量。有利的是，奶用作人用植酸酶的遞送系統(tǒng)。
文檔編號A23L1/105GK1498079SQ02803600
公開日2004年5月19日 申請日期2002年1月9日 優(yōu)先權(quán)日2001年1月10日
發(fā)明者R·F·彼得克, R F 彼得克 申請人:Dsmip資產(chǎn)有限公司