專利名稱：含大豆蛋白和抑制素的食物制品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及適用于降低人血液中低密度脂蛋白膽固醇含量的食物制品。
背景技術(shù)：
心血管疾病是導(dǎo)致發(fā)病和死亡的一個原因，特別是在美國和西歐國家，并且在發(fā)展中國家正在顯露。據(jù)提及，與心血管疾病發(fā)育有關(guān)的幾個因素包括疾病的遺傳因素、性別、生活方式諸如吸煙和飲食、年齡、高血壓以及高脂血包括血膽固醇過多。這些因素中的一些，特別是高脂血和血膽固醇過多，有助于動脈粥樣硬化的發(fā)育，是血管和心臟疾病的首要原因。
低密度脂蛋白膽固醇(以下稱“LDL-膽固醇”)升高與增加患冠心病的危險有直接關(guān)系。
人所食用的食品中存在的大豆蛋白，可以降低低密度脂蛋白膽固醇(LDL-膽固醇)的含量和降低冠心病的危險。
含有大豆蛋白的食物制品是公知的?？赡芎写蠖沟鞍椎氖澄镏破返膶嵗侨庵破贰⒈嚎局破?、食品模擬物和乳制品。Waggle，D.H.和Kolar，C.W.，“大豆蛋白和人的營養(yǎng)(Soy protein and humannutrition)”，proceedings of a symposium held May 222-25，1978，Keystone Colourado，第19-51頁中描述了大豆蛋白的類型和大豆蛋白的食品用途。
大豆蛋白物料已知可以降低動物血液中總膽固醇和LDL-膽固醇含量。大豆蛋白攝取量對人血清脂質(zhì)的效果分析顯示，飲食中的大豆蛋白與降低人的總膽固醇和LDL-膽固醇血清濃度有顯著的關(guān)系(Anderson，Johnstone和Cook-Newell，N.Engl.J.Med.，Vol.333，No.5，pp.276-82(1995))。
抑制素是已知對人血液中LDL-膽固醇含量具有降低效果的化合物。抑制素可抑制羥甲戊二酸單酰輔酶A(HMG-CoA)還原酶，膽固醇生物合成中的速控步驟。
科學(xué)家研究證實了抑制素特別針對LDL血液膽固醇和三酸甘油酯含量降低活性方面的健康特性，并且在動物和人中都有這種特性(Li等，Nutrition Research 18，71-81(1998)；Heber等，Am.J.Clin.Nutr.69，231-236(1999))。
關(guān)于抑制素效果的早期報告是在1979年作出的。日本科學(xué)家Endo從紅曲霉中分離出可人工降低大鼠中誘導(dǎo)型高脂蛋白血的代謝物(Endo，J.Antibiotics 32，852-854，(1979))。這些代謝物已知是紅曲霉素。紅曲霉素等同于膽固醇降低藥物洛伐他丁。洛伐他丁由Merck公司以商品名稱Mevacor出售。洛伐他丁的衍生物，辛伐他丁，作為膽固醇降低藥品以名稱Zocor出售。洛伐他丁的其它衍生物，例如普伐他丁和美伐他丁，也作為血膽固醇過多的液體降低藥品出售。在日本，紅曲霉-提取物以膠囊的形式作為飲食制品紅曲霉素出售。上述抑制素的通常劑量為20mg/天，具有至少20％血液LDL-膽固醇降低的效果。
據(jù)報導(dǎo)，除上述紅曲霉菌種外，使用其它真菌的發(fā)酵中也能產(chǎn)生抑制素。據(jù)顯示，抑制素可以通過各種絲狀真菌來生產(chǎn)，包括紅曲霉、曲霉屬、青霉屬、灰側(cè)耳菌屬、腐霉屬、隱殼霉屬、擬青霉屬、Eupenicillium和束孢霉屬。
藥物制劑中所用的抑制素的制備和純化包括很多步驟，其中所用的成分都是食品工業(yè)中不常用的。相比具有較少加工步驟的工藝，很多加工步驟增加了成本。出于這些原因，為藥用而制備的抑制素是無法在食品工業(yè)中得到使用的。
作為食物制品，用紅色紅曲霉屬真菌發(fā)酵的稻米(紅米)是已知的，并且在中國已有上百年的歷史。紅米得到使用并且仍在造酒中使用，作為食品著色劑和作為傳統(tǒng)中國醫(yī)藥中的藥品。我們發(fā)現(xiàn)，市場上可獲得的大部分紅米中并不含抑制素或含非常少量的抑制素。食品和藥品管理局(The Food and Drug Administration)的結(jié)論認為，可從市場上獲得的紅色酵母米中不含顯著量的洛伐他丁(FDA，Docket No.97-0441，F(xiàn)inal Decision)。
WO 99/23996描述了一種用于治療高血清膽固醇和/或三酸甘油酯的含有紅米制品的組合物，其中所說的紅米制品中含有至少0.05wt％洛伐他丁。
紅米粉末膠囊由Pharmanex公司作為飲食添加物的形式以名稱Cholestin出售。Pharmanex還銷售含有紅色酵母米(Monascus purperuswent)的Cholestin條狀食品。
紅米具有強烈的紅色。紅米的深紅色當(dāng)用作著色劑時是有利的，而當(dāng)在大多數(shù)食物制品中使用時是不利的。由于紅米制品具有強烈紅色，由紅米制備的食品，根據(jù)向食物制品中添加的紅米制品的量，而被染成黃色、橙色或紅色。食品中添加的紅米的量越高，食物制品的紅色就越深。在已知的食物制品中，為添加足夠的抑制素就不得不添加相對大量的紅米。這樣就不可避免地導(dǎo)致制品帶有紅顏色。
在一些食物制品中，紅米染色是不期望的。特別是在西方世界，消費者不愿意使用那些他們所習(xí)慣的顏色被改變了的產(chǎn)品。例如涂抹料，包括人造奶油、奶油、低脂涂抹料和烹調(diào)油或色拉油，當(dāng)這些產(chǎn)品的顏色是深黃色或橙色或紅色時，消費者認為是不可接受的。然而，同時申請人發(fā)現(xiàn)，這些類型的產(chǎn)品卻是每日攝取足夠量抑制素以獲得血液LDL-膽固醇降低效果的杰出載體。
發(fā)明概述本發(fā)明的一個目的是提供一種食物制品，這種食物制品沒有因添加抑制素而產(chǎn)生的不期望的顏色。本發(fā)明的另一個目的是增加含抑制素的已知食物制品的保健效果。本發(fā)明的再一個目的是提供一種含抑制素的食物制品的制備方法，該方法中包括的加工步驟少于制備藥物形式的抑制素時的步驟。另一種目的是提供一種方法，該方法可避免使用食品工業(yè)中不常用的配料或加工助劑。這些目的的一個或多個由本發(fā)明來實現(xiàn)。
我們目前發(fā)現(xiàn)了一種每平均份中含有至少5克大豆蛋白的食物制品，其特征在于該食物制品中含有至少5mg/kg的抑制素。
有利的是，食物制品中含有大豆發(fā)酵成分。
意想不到地，我們發(fā)現(xiàn)當(dāng)用于紅曲霉發(fā)酵的底物是大豆和/或大豆成分時，可以避免紅米發(fā)酵中的發(fā)酵產(chǎn)物變成紅色，即可獲得不變色或僅微微變色的發(fā)酵產(chǎn)物。此外，我們發(fā)現(xiàn)存在于大豆中的具有有益健康效果的化合物也存在于該發(fā)酵產(chǎn)物中。這些化合物包括(但不限于)多不飽和脂肪酸、植物甾醇、膳食纖維包括可溶性纖維、多酚和皂苷。發(fā)酵產(chǎn)物中含有這些化合物的結(jié)果是使本發(fā)明的食物制品，相比含有抑制素的已知食物制品，其保健效果得到增加。
發(fā)明詳述本文中將使用如下定義。
抑制素定義為具有下式(I)所示結(jié)構(gòu)式的物質(zhì)。
在此結(jié)構(gòu)式中，R1和R2可以是任何基團。優(yōu)選的抑制素是下表1中給出的化合物。
表1根據(jù)式(1)的優(yōu)選的抑制素R1 R2紅曲霉素KCH3 紅曲霉素LCH3 H紅曲霉素JCH3 OH紅曲霉素XCH3 紅曲霉素MCH3 密實菌素 H (ML-236B)ML-236-A HOHNL-236-C HH
本文中的多酚是指植物來源的多酚。包括黃酮類化合物，其中包括異黃酮。多酚包括異黃酮、1，2-二苯乙烯、木酚素、香豆雌醇和resorcyclicacid內(nèi)酯。異黃酮的實例是染料木素、大豆黃酮、牛尿酚、大豆黃素、雞豆黃素A、香豆雌酚、maitaresinol、芒柄花黃素、O-去甲基engolesin、腸內(nèi)酯和腸二醇。本發(fā)明中優(yōu)選的異黃酮是染料木素和大豆黃酮以及大豆黃素，它們存在于大豆中。
本文中，皂苷是以β-D-吡喃葡糖苷醛酸衍生物的形式獲得。皂苷的實例是大豆三萜苷元(soya sapogenol)A、B、C、D和E，大豆皂苷元I、II和III，如Lebensmittel Lexikon，B.Behr′s Verlag GmbH &Co.Hamburg，Bd.2，L-Z-3，1993，第550-552頁中所述。
多不飽和脂肪酸酯定義為在脂肪酸鏈中具有一個以上不飽和基團的脂肪酸酯。多不飽和脂肪酸酯的實例是亞油酸酯、亞麻酸酯、花生四烯酸酯。
本文中，膳食纖維是指對人的胃腸酶消化具有耐受性的各種植物物質(zhì)的集合性術(shù)語。取決于它們的溶解性，膳食纖維可以分成不溶性的(纖維素，一些半纖維素，木質(zhì)素)和可溶性的(其余的半纖維素，樹膠，粘膠)。大豆colyledon纖維中同時含有可溶性和不溶性的膳食纖維。
本文中，植物甾醇定義為由植物產(chǎn)生的甾醇化合物，其結(jié)構(gòu)上非常類似于膽固醇，不同之處是它們在甾醇側(cè)鏈上的C24位含有一些取代基。植物甾醇包括4-去甲基甾醇、4-單甲基甾醇、4，4′-二甲基甾醇及其混合物。這種植物甾醇的實例是β-谷甾醇、菜油甾醇、豆甾醇。本文中，術(shù)語“植物甾醇”還包括飽和植物甾醇(phytostanols)，植物甾醇的飽和等價物。
多酚、多不飽和脂肪酸、植物甾醇、蛋白質(zhì)、肽、膳食纖維和皂苷在下面將統(tǒng)稱為大豆活性物。
除非另有說明，所給出的量按wt％或每百萬分之重量份(ppm)，mg/kg或g/kg計，相對于食物制品的總重量(除非另有說明)。
除非另有說明，本文中給出的抑制素的量是每種抑制素的量的總和，例如通過色譜法測定的。
本文中，底物定義為當(dāng)使用水基發(fā)酵培養(yǎng)基時，發(fā)酵培養(yǎng)基中溶劑除外、例如水除外的總的化合物。當(dāng)不含溶劑時，底物等于發(fā)酵培養(yǎng)基。
本文中給出的蛋白質(zhì)量是每種蛋白質(zhì)的量的總和，除非有另外的說明。
大豆活性物的量按多不飽和脂肪酸、植物甾醇、蛋白質(zhì)、肽、膳食纖維(包括可溶性纖維)、多酚和皂苷的總和(wt％或ppm)計。
本發(fā)明的食物制品優(yōu)選是其中將大豆蛋白物料用作功能性成分的食品。包括(但不限于)肉類，諸如肉餡、乳化肉、發(fā)酵肉和腌制肉；飲料類，諸如營養(yǎng)飲料、運動飲料、蛋白質(zhì)強化飲料、果汁、乳、乳替代品和減重飲料；干酪和類似干酪的產(chǎn)品，諸如豆腐；冷凍甜食，諸如冰淇淋、冰乳、低脂肪冷凍甜食和非乳制品制冷凍甜食、酸奶；湯料；調(diào)味汁，諸如醬油；布?。辉绮凸任镏剖称?；面食制品；焙烤制品，諸如面包和蛋糕；色拉飾料以及浸泡料和涂抹料，諸如蛋黃醬、加碎屑的浸泡料、低脂肪涂抹料、夾心面包涂抹醬；療效制品，例如減肥制品或代餐品等等。
優(yōu)選，本發(fā)明的食物制品不包括特別是適合用于飼養(yǎng)動物的制品(飼料)。
如果將此食物制品按照消費者的普通需要使用時，食物制品中存在的抑制素和大豆蛋白的量應(yīng)當(dāng)足以獲得血液LDL-膽固醇降低效果。
本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠調(diào)節(jié)抑制素和大豆蛋白在食物制品中的百分比來達到上述效果。此百分比取決于食物制品的類型，因為使用一份食物制品的量值是不同的。此外，食物制品的消費模式(每天一份和幾天內(nèi)分配)取決于食物制品。關(guān)于一份食物的量值數(shù)據(jù)可見美國食品和藥品管理局(the United States Food and Drug Administration)(FDA)出版的標(biāo)題為“每份食物常規(guī)消費的參考量(Reference Amountscustomarily consumed per eating occasion)”的目錄表。
作為示例，下表2中顯示了一些本發(fā)明可以制備的制品以及典型的一份的量。
表2制品一份的平均量(g)人造奶油15肉制品 50條狀食品60代餐飲料330酸奶型飲料 200冰淇淋 75谷物制食品 50飲料200優(yōu)選，本發(fā)明的食物制品中含有非糖基化的異黃酮。在大豆以及從大豆獲得的大豆物料中，異黃酮基本上是以糖基化的形式存在。一般來說，約5wt％的異黃酮是以非糖基化的形式存在的。最重要的糖基化異黃酮是染料木苷，大豆苷和glycetin。非糖基化的形式分別是染料木素、大豆黃酮和甘油黃酮(glycetein)。染料木素、大豆黃酮和甘油黃酮(glycetein)據(jù)報道具有有利于健康的效果，包括雌激素和抗氧化劑特性。
我們發(fā)現(xiàn)，由于本發(fā)明的發(fā)酵使糖基化的異黃酮轉(zhuǎn)變成相應(yīng)的非糖基化的異黃酮，從而達到更有益。例如，相比未發(fā)酵的大豆，在發(fā)酵大豆中的染料木素和大豆黃酮的量有所增加。意想不到的是，隨著這種有利轉(zhuǎn)化的同時還產(chǎn)生出抑制素。
因此，本發(fā)明還涉及一種含有抑制素、大豆蛋白、染料木素和染料木苷的食物制品，其中抑制素的量為5-500mg/kg，大豆蛋白的量為10-500g/kg并且染料木素的量為染料木素和染料木苷總量的10-99wt％、優(yōu)選15-99wt％、更優(yōu)選20-95wt％、進一步優(yōu)選20-90wt％、最優(yōu)選20-80wt％。
本發(fā)明還涉及一種含有抑制素、大豆蛋白、大豆黃酮和大豆苷的食物制品，其中抑制素的量為5-500mg/kg，大豆蛋白的量為10-500g/kg并且大豆黃酮的量為大豆黃酮和大豆苷總量的10-99wt％、優(yōu)選15-99wt％、更優(yōu)選20-95wt％、進一步優(yōu)選20-90wt％、最優(yōu)選20-80wt％。
對每種食物制品而言，染料木素和大豆黃酮的絕對量可以由本領(lǐng)域技術(shù)人員來調(diào)整至需要的水平。這可以例如通過從具有不同異黃酮含量的物料中選擇發(fā)酵用的大豆物料；通過調(diào)節(jié)發(fā)酵條件，諸如發(fā)酵時間以及通過選擇向食物制品中添加的發(fā)酵大豆的量來實現(xiàn)。按此方式，可以將所說的量調(diào)整至致使每天攝取需要的異黃酮，例如對染料木素而言可以是攝取50-80mg/天。本發(fā)明食物制品中染料木素的優(yōu)選的絕對含量，取決于食品的類型，并且可以是50mg/kg或更多、更優(yōu)選100mg/kg或更多、200mg/kg或更多、500mg/kg或更多，最優(yōu)選200-5000mg/kg。同樣，大豆黃酮的絕對含量取決于食品的類型，可以是50mg/kg或更多、更優(yōu)選100mg/kg或更多、200mg/kg或更多、500mg/kg或更多，最優(yōu)選200-5000mg/kg。
優(yōu)選，本發(fā)明的食物制品是涂抹料、肉制品、焙烤制品、早餐谷物制品、飲料或條狀食品。這些制品是優(yōu)選的，因為它們的食用，相比其它食物制品，可以達到更受控制地和更恒定地攝取抑制素和大豆蛋白的方式。本發(fā)明更優(yōu)選的食物制品是涂抹料、條狀食品或飲料。
下面將通過描述更優(yōu)選食物制品的適宜的實施方案，來對本發(fā)明作進一步的舉例說明。使用本文所提供的教導(dǎo)來制備本發(fā)明的其它產(chǎn)品是本領(lǐng)域技術(shù)人員力所能及的。
肉制品本發(fā)明的肉制品通常具有已知肉制品的組成，然而肉制品中的一部分蛋白質(zhì)是含抑制素的大豆蛋白。肉制品類型的實例是漢堡包；香腸，如發(fā)酵香腸；熟香腸，如法蘭克福式香腸；餡餅(pate)等。
發(fā)酵香腸的一個實例的組成是絞碎肉40-70wt％，菌蛋白0-25wt％，5-30wt％含抑制素的發(fā)酵大豆蛋白，0.1-1wt％酪蛋白酸鈉，0.1-1wt％轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶，亞硝酸鹽0.5-5wt％，葡萄糖0.1-1wt％，小球菌屬培養(yǎng)混合物0.001-0.010wt％和0-1wt％增香劑，鹽等等。
法蘭克福式香腸的一個實例的組成是10-40wt％絞碎豬肉，5-20wt％絞碎牛肉，5-25wt％含抑制素的發(fā)酵大豆蛋白，0-3wt％鹽，0-2wt％亞硝酸鹽，0-3wt％磷酸鹽，20-50wt％水。
肉制品的典型量值可以是20-200g，通常是40-100g。這種產(chǎn)品中抑制素和蛋白質(zhì)的優(yōu)選的含量是15-350mg/kg抑制素和30-300g/kg大豆蛋白。對這些含量來說，更優(yōu)選的范圍分別是50-200mg/kg抑制素和50-400 g/kg大豆蛋白。
飲料本發(fā)明的優(yōu)選的食物制品是飲料，例如茶、果汁、軟飲料、代餐飲品等。
飲料可以是即飲飲品，或者是需要加入水才能制備成即飲飲料的粉狀飲料。
代餐飲品將在下面作更詳細描述。顯然，對于其它含抑制素和大豆蛋白的飲料來說可以使用相似的含量和組成。一份飲料的典型量值是取200ml。
代餐飲品一般來說是以液體基料為基礎(chǔ)，可以例如借助于樹膠或纖維將其增稠并且可以向其中添加礦物質(zhì)和維生素的混合物?？梢詫⑦@種飲品調(diào)味至合意的味道，如果味或巧克力味。其一份的典型量值可以為330ml或330克。
代餐飲料的一個實例的組成是約70-85wt％水，2-10wt％含抑制素的大豆蛋白，5-15wt％糖(例如蔗糖)，0-4wt％脂肪，0.1-1wt％維生素和礦物質(zhì)，0.01-2wt％風(fēng)味劑，0.1-0.5wt％增稠劑。
飲料中抑制素和蛋白質(zhì)的優(yōu)選含量是20-100mg/kg抑制素和20-80g/kg大豆蛋白。對這些含量來說，更優(yōu)選的范圍分別是30-70mg/kg抑制素和30-50g/kg大豆蛋白。
條狀食品，包括谷物制條狀食品這種產(chǎn)品中經(jīng)常含有可食物料的基質(zhì)，其中可以摻加抑制素和大豆蛋白。例如基質(zhì)可以是脂肪基料的(例如糖皮或巧克力)或者可以是以焙烤制品為基料的(面包，面團，曲奇等)。優(yōu)選，食物制品是谷物制條狀食品，其中基質(zhì)是以附聚的谷物顆粒為基料(稻米，谷粒，果仁，葡萄干，水果顆粒)。
條狀食品的基質(zhì)物質(zhì)的量可以占條狀食品重量的60-95wt％，優(yōu)選70-90wt％，最優(yōu)選75-85wt％。以條狀食品的總重量計，基質(zhì)物料中可以含有5-30wt％的含抑制素的大豆成分，優(yōu)選10-25wt％，更優(yōu)選15-25wt％。
谷物制條狀食品中的其它成分可以是淀粉、糖(例如0-10wt％)、糖漿、蜂蜜、水、乳固體(0-10wt％)、鹽(例如0-5wt％)、碳酸鈣(例如0-5wt％)、維生素、增香劑和著色劑。
通常，將成分混合并且熟化(例如，通過熟化擠出)，形成需要的形狀和尺寸，來生產(chǎn)(谷物制)條狀食品。
條狀食品的典型量值可以是20-100g，通常是40-60g。條狀食品中抑制素和蛋白質(zhì)的優(yōu)選含量是50-500mg/kg抑制素和50-300g/kg大豆蛋白。對這些含量來說，更優(yōu)選的范圍分別是100-350mg/kg抑制素和80-250g/kg大豆蛋白。
乳制品型制品本發(fā)明的乳制品的實例是乳制涂抹料、乳脂干酪、乳型飲品和酸奶，其中乳固體部分或全部地被大豆發(fā)酵成分、優(yōu)選發(fā)酵的大豆蛋白分離物所代替。
酸奶型制品的一個實例的組成是約50-80wt％水，3-12wt％含抑制素的大豆蛋白，0-15wt％乳清粉末，0-15wt％糖(例如，蔗糖)，0.01-1wt％酸奶培養(yǎng)物，0-15wt％水果，0.05-0.5wt％維生素和礦物質(zhì)，0-2wt％風(fēng)味劑，0-5wt％穩(wěn)定劑(增稠劑或膠凝劑)。
一份酸奶型制品的典型量值可以是125-250g，通常是150-225g。酸奶型制品中抑制素和大豆蛋白的優(yōu)選含量是40-200mg/kg抑制素和20-100g/kg大豆蛋白。對這些含量來說，更優(yōu)選的范圍分別是40-80mg/kg抑制素和30-60g/kg大豆蛋白。
冷凍糖食制品本發(fā)明中，術(shù)語“冷凍糖食制品”包括含乳的冷凍糖食，如冰淇淋、凍酸奶、冰糕、加有果酒的冰山(sorbet)、冰乳和蛋奶凍、冰果子露、granitas和凍果泥。
冷凍糖食中的固體的含量(例如糖，脂肪，增香劑等等)優(yōu)選大于3wt％，更優(yōu)選從10至70wt％，例如40-70wt％。
冰淇淋中一般含有2-20wt％脂肪、2-20wt％含抑制素的大豆成分、甜味劑、0-10wt％非脂肪乳組分和非必須的組分，諸如乳化劑、穩(wěn)定劑、防腐劑、增香成分、維生素、礦物質(zhì)等，其余是水。一般來說，冰淇淋是經(jīng)過充氣的，例如至膨脹度為20-400％，更特別是40-200％，并且冷凍至-2至-200℃，更特別是-10至-30℃。冰淇淋中正常情況下含有約0.1wt％的鈣。
本領(lǐng)域技術(shù)人員以普通知識為基礎(chǔ)，使用適宜量的含抑制素的大豆蛋白作為成分，可以制備其它本發(fā)明的食物制品。這些食物制品的實例是焙烤品、乳制品型食品、小吃(例如，烤果仁)等等。
食物制品的制備根據(jù)本發(fā)明，將從大豆和/或其成分，如脫脂大豆、大豆蛋白濃縮物或分離物、質(zhì)構(gòu)化大豆蛋白等中制備的底物，用絲狀真菌發(fā)酵，并且使用這種發(fā)酵產(chǎn)物來制備食物制品。下面將舉例說明這些步驟。在此舉例說明中，絲狀真菌是紅曲霉屬真菌。
發(fā)酵按已知方式進行。發(fā)酵在至少一個發(fā)酵容器(發(fā)酵罐)中進行，其中在發(fā)酵容器中存在含有大豆和/或其成分的培養(yǎng)基。通過添加紅曲霉屬真菌孢子的懸浮液(接種物)來使發(fā)酵開始進行(接種)，其中所說的懸浮液是通過將紅曲霉真菌在分離(separate)培養(yǎng)基中發(fā)酵制成。發(fā)酵可以間歇式進行或者以連續(xù)式過程來進行。
發(fā)酵包括以下步驟，按所給的順序進行a)制備接種物用的培養(yǎng)基和亟待在發(fā)酵罐中使用的培養(yǎng)基b)將培養(yǎng)基、發(fā)酵罐和輔助設(shè)備滅菌c)生產(chǎn)接種物d)在發(fā)酵罐中，向含有大豆和/或其成分的培養(yǎng)基中添加接種物e)進行發(fā)酵f)從發(fā)酵罐中取出發(fā)酵產(chǎn)物。
將此發(fā)酵產(chǎn)物用于制備本發(fā)明的食物制品。
非必須地，在將發(fā)酵產(chǎn)物用于制備食物制品之前，可以進行以下附加的加工步驟g)將發(fā)酵產(chǎn)物滅菌h)將發(fā)酵產(chǎn)物(或經(jīng)過滅菌的發(fā)酵產(chǎn)物)干燥i)進行一步或更多步分離步驟，例如萃取，以便從發(fā)酵產(chǎn)物中的紅曲霉生物質(zhì)中分離抑制素和大豆活性物。
發(fā)酵罐中所用的培養(yǎng)基可以是固體或液體。有利地，培養(yǎng)基是固體，首選的培養(yǎng)基基本上由經(jīng)過破碎的整大豆組成(將其用水浸泡直至含水量達20-35wt％水為止)。當(dāng)培養(yǎng)基是液體時，通常是存在水作為培養(yǎng)基的主要構(gòu)成成分。
優(yōu)選使用整大豆作為發(fā)酵用的培養(yǎng)基。整大豆的典型組成是42wt％蛋白質(zhì)、20wt％油、35wt％總碳水化合物、5wt％灰分和5.5wt％粗纖維(Kawamura，S.，Tech.Bull.Faculty Agric.，Kagawa Univ.，18，117(1967))。
可以在發(fā)酵罐用的培養(yǎng)基中使用大豆的部分或成分來代替整大豆，例如使用大豆蛋白(包括質(zhì)構(gòu)化的植物蛋白質(zhì))、大豆乳、大豆薄片等。需要注意的是，培養(yǎng)基中應(yīng)當(dāng)含有可以提供利于紅曲霉屬真菌生長的碳源和氮源的化合物。
本發(fā)明中所用的紅曲霉屬真菌可以是能夠產(chǎn)生抑制素的任何紅曲霉屬真菌。優(yōu)選真菌選自紅色紅曲霉。首選的是紅色紅曲霉F125M1-4。
菌株F125和F125 M1-4保藏在the Centraal Bureau voorSchimmelculturen(CBS)，保藏號為CBS 109070(2000年11月14日保藏)和CBS 109269(2001年1月23日保藏)。
這些保藏是布達佩斯條約規(guī)定下，根據(jù)微生物保藏的國際承認，用于專利程序及其細則目的而作出的(布達佩斯條約)。
保藏材料的利用不能解釋為是在違背任何政府的主管部門根據(jù)其專利法所授權(quán)的權(quán)利的前提下實踐本發(fā)明的許可。
通常情況下，在發(fā)酵前要對培養(yǎng)基進行滅菌，例如通過熱處理，如巴氏滅菌法。
發(fā)酵罐中的培養(yǎng)基可以含有其它可能有助于發(fā)酵的物質(zhì)，例如糖、氨基酸和維生素。
發(fā)酵可以按本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)發(fā)酵技術(shù)普通常規(guī)知識來確定的方式進行。下面描述一個優(yōu)選的實施方案作為舉例說明。
發(fā)酵溫度是重要的。溫度優(yōu)選在10-37℃的范圍內(nèi)，更優(yōu)選20-30℃。我們發(fā)現(xiàn)，在37℃和更高溫度下，抑制素的產(chǎn)生降低。
優(yōu)選，在發(fā)酵過程中，給培養(yǎng)基充氣，例如通過攪拌、搖動等。充氣可以通過讓空氣吹過發(fā)酵培養(yǎng)基來實施。優(yōu)選當(dāng)采用固態(tài)發(fā)酵時，將空氣用水蒸氣完全或部分地飽和。這樣可以避免發(fā)酵培養(yǎng)基的干燥。
抑制素對大豆活性物的相對含量取決于發(fā)酵的時間。因此發(fā)酵時間依發(fā)酵產(chǎn)物中抑制素的所需量而定。優(yōu)選的發(fā)酵時間是1-60天，更優(yōu)選1-50天，進一步優(yōu)選15-40天，最優(yōu)選20-30天。
在添加到食物制品中之前，可以對發(fā)酵產(chǎn)物進行分離步驟的處理，以便從發(fā)酵產(chǎn)物中的紅曲霉生物質(zhì)中分離抑制素和大豆活性物。
這種分離可以用已知的分離技術(shù)來進行，例如過濾或離心。
還可以將發(fā)酵產(chǎn)物萃取，并且將萃取物用于制備食物制品。
可以對發(fā)酵產(chǎn)物進行萃取?；蛘?，可以在萃取之前將紅曲霉生物質(zhì)從發(fā)酵產(chǎn)物中分離，例如通過過濾?？梢詫@種紅曲霉生物質(zhì)單獨進行萃取，并且所得的萃取物也可以用于制備食物制品。
可以將萃取物原樣直接用于制備食物制品。優(yōu)選，可以從萃取物中除去萃取溶劑，例如將萃取溶劑蒸發(fā)?；蛘?，可以將發(fā)酵產(chǎn)物稀釋，例如通過添加大豆成分。
有利地，可以使用植物油作為萃取劑。當(dāng)用植物油，如大豆油，萃取發(fā)酵產(chǎn)物時，據(jù)發(fā)現(xiàn)抑制素可被有效萃取并且可獲得含有基本上所有抑制素的油相。所得的萃取物，即植物油，非常適合直接用作食品成分。
最有利的是，在發(fā)酵過程中，將萃取劑，例如植物油，添加到發(fā)酵培養(yǎng)基中。我們發(fā)現(xiàn)，在萃取劑的存在下，發(fā)酵過程中抑制素的產(chǎn)生有可觀地增加。通過在發(fā)酵過程中添加植物油，相比不加萃取劑的發(fā)酵，可以使所產(chǎn)生的抑制素的量增加至少10倍，更優(yōu)選至少40倍。優(yōu)選萃取劑應(yīng)當(dāng)不干擾發(fā)酵，特別是它對絲狀真菌而言應(yīng)當(dāng)不是有毒的。
在本發(fā)明的制備食物制品的過程中，可以將這種發(fā)酵產(chǎn)物(包括萃取物等)直接添加到食物制品成分中。然而，可以要求將發(fā)酵產(chǎn)物用巴氏法滅菌、干燥等，以便將其保存或改良，之后進一步用于制備食物制品?？梢詫⑵涮砑拥绞澄镏破方M合物的其它成分中，或者可以將它添加到一部分成分中，然后加入其它成分。如果食物制品中存在有一個以上的相，則發(fā)酵產(chǎn)物可以存在于這些相的一個或更多個相中。優(yōu)選，發(fā)酵產(chǎn)物基本上存在于油相中，如果這種油相存在的話。
本發(fā)明食物制品中的大豆蛋白含量可以按照Agater等，J.Sci.Food Agric.(1986)，37(3)，317-31中描述的方法測定。
本發(fā)明將在以下的實施例中作進一步舉例說明。
實施例實施例1A.制備紅曲霉菌株F125 M1-4將紅色紅曲霉菌株F125在麥芽汁水液體培養(yǎng)基中于30℃下培養(yǎng)4天。從此培養(yǎng)物中，取1ml作為用于Hybond-N濾器(Amersham，UK)的接種物使用，將其中所說的濾器放在YE平板上(4％葡萄糖，0.3％KH2PO4，1.0％酵母提取物(Difco)，1.5％瓊脂)。經(jīng)過3天的在30℃下的保溫培養(yǎng)后，通過用10ml含0.1％吐溫80的生理鹽水洗滌濾器，收獲得孢子。將孢子通過Mira濾布過濾4次，獲得不含菌絲的孢子懸浮液。使用此懸浮液用于隨后的誘變。
將孢子稀釋至108個孢子/ml的濃度，然后暴置于100焦耳/m2強度的UV光下。將此誘變處理的孢子放在馬鈴薯葡萄糖瓊脂(Oxoid)上，并且保溫培養(yǎng)3周。選擇所得集落中的一個比其它集落顏色較淺的集落，并且在此定義作紅曲霉菌株F125 M1-4。
將該菌株F125 M1-4于2000年11月14日保藏在the CentraalBureau voor Schimmelculturen(CBS)并且保藏號為CBS 109070。
B.制備紅曲霉孢子通過從PDA(馬鈴薯葡萄糖瓊脂)(oxoid)斜面培養(yǎng)基中收獲紅曲霉菌絲體，來制備紅曲霉f125M1-4孢子，即用5ml生理鹽水洗滌斜面培養(yǎng)基并且將菌絲體在150ml麥芽汁水(oxoid)中于30℃下保溫培養(yǎng)4天。通過Mira濾布過濾收獲得到孢子。
C.發(fā)酵C.1.制備接種物在含有質(zhì)構(gòu)化植物蛋白質(zhì)(TVP)的搖瓶中，接種懸浮于含0.1wt％吐溫80(聚氧乙烯脫水山梨醇脂肪酸酯，得自ICI SpecialtyChemicalsTM)生理鹽水溶液中的絲狀孢子。將此搖瓶保溫培養(yǎng)，讓霉菌生長。由此得到紅曲霉孢子懸浮液，通過稀釋調(diào)整至1×106個孢子/ml的濃度。
C.2.制備發(fā)酵培養(yǎng)基將1kg TVP浸泡在自來水(50℃)中30分鐘。浸泡過后，將TVP小碎塊用冷自來水漂洗。隨后，將50g批量的浸泡TVP(35wt％干物質(zhì))送入300ml錐形燒瓶中。
C.3.發(fā)酵給每個搖瓶接種1ml的制備的紅曲霉孢子懸浮液并且在30℃下保溫培養(yǎng)30天。每周從搖瓶中取樣，來監(jiān)測抑制素的產(chǎn)生。
發(fā)酵后，剩留約600g質(zhì)構(gòu)化大豆蛋白(含水量28％)。將此大豆發(fā)酵成分在85℃下巴氏滅菌30分鐘，冷卻并且儲存用于制備食物制品。
D.發(fā)酵產(chǎn)物的抑制素分析將發(fā)酵產(chǎn)物樣品在50ml管(Falcon)中，通過添加6ml乙腈、水和磷酸的混合物(1∶1∶0.05，v/v/v)來萃取。將混合物與Ultraturrax共混1分鐘。然后，將混合物在室溫下于rollerbank上保溫培養(yǎng)24小時以上。之后將樣品離心并且使用上清液用于HPLC分析。在Shimadzu儀器上按照Morovian等，J.chromatogr.A 763(1997)165-172中所述的方法，使用HPLC分析來分離樣品。該系統(tǒng)由Shimadzu SCL-10A系統(tǒng)控制器、CTO-10AS柱烘箱、LC-10AT vp泵系統(tǒng)、RID10A折射率檢測器、SPD-M1OA二極管陣列檢測器和SIL-10AD自動進樣器組成。對于色譜測定抑制素，使用Waters NovaPak C18(150×3.9mm I.D.，4μm)柱，在25℃下操作。洗脫液是乙腈-0.1％磷酸(50∶50，v/v)溶液，流速為1.5ml/min。洗脫進行15分鐘。使用二極管陣列檢測器從190nm至最高800nm進行檢測。測定光譜中屬于抑制素的所有峰的面積的總和。與標(biāo)準樣(Mevinolin，Sigma)比較，計算抑制素含量(按mg/kg被分析產(chǎn)物計)。
分析結(jié)果得到抑制素含量為1200mg/kg。
F.制備發(fā)酵香腸制備具有如下組成的發(fā)酵香腸
表4發(fā)酵香腸的組成

發(fā)酵香腸的制備是通過將所有成分混合。將所得的混合物灌裝至腸衣中并且將香腸在2℃下儲存24小時。
然后，在28℃下進行香腸的發(fā)酵約24小時，直至pH為5.2為止。將所得的香腸在20℃下干燥4天。香腸的pH為4.7并且干物質(zhì)含量為72wt％。
通過上述方法分析，此發(fā)酵香腸中含有分別為65g/kg(樣品a)、135g/kg(樣品b)的大豆蛋白和分別為110mg/kg(樣品a)、245mg/kg(樣品b)的抑制素。
實施例2按照實施例1進行步驟A、B和D。
C.發(fā)酵C.1.制備接種物在含有脫皮大豆的搖瓶中，接種懸浮于含0.1wt％吐溫80(聚氧乙烯脫水山梨醇脂肪酸酯，得自ICI Specialty ChemicalsTM)生理鹽水溶液中的絲狀孢子。將此搖瓶保溫培養(yǎng)，讓霉菌生長。由此得到紅曲霉孢子懸浮液，通過稀釋調(diào)整至1×106個孢子/ml的濃度。
C.2.制備發(fā)酵培養(yǎng)基將1kg脫皮大豆浸泡在自來水(50℃)中30分鐘，并且隨后用空氣干燥2小時。隨后，將50g批量的干燥脫皮大豆送入300ml錐形燒瓶中。
C.3.發(fā)酵給每個搖瓶接種1ml制備的紅曲霉孢子懸浮液并且在30℃下保溫培養(yǎng)30天。每周從搖瓶中取樣，來監(jiān)測抑制素的產(chǎn)生。
發(fā)酵后，剩留約600g大豆。根據(jù)步驟D的分析，抑制素含量為2800mg/kg產(chǎn)物。
E.發(fā)酵產(chǎn)物的異黃酮分析按照Franke A.A.，等(1998)食品和人流體中異黃酮類化合物和其它酚類試劑的HPLC分析(HPLC analysis of isoflavonoids andother phenolic agents from foods and human fluids)；Proceed.Soc.Exp.Biol.Med；217(3)，274-280中描述的方法測定異黃酮濃度。
測試兩種樣品。第一種(對比)樣品取自如上步驟C2所制備的未發(fā)酵的發(fā)酵培養(yǎng)基。第二種樣品為相等(固體)重量，但取自發(fā)酵產(chǎn)物。這些樣品的異黃酮測定結(jié)果示于下表3。
表3.發(fā)酵和未發(fā)酵大豆中異黃酮的濃度

表3顯示了發(fā)酵產(chǎn)物中的總的異黃酮的量比未發(fā)酵物料有所降低，但是意想不到的是，染料木素和大豆黃酮的量有所增加。發(fā)酵產(chǎn)物中除抑制素外還含有顯著量的異黃酮。發(fā)酵產(chǎn)物中的抑制素含量為2800mg/kg、蛋白質(zhì)含量為27.8wt％，它含有900mg/kg大豆黃酮和494mg/kg染料木素，適合作為食品成分。
權(quán)利要求
1.每平均一份中含有至少5克大豆蛋白的食物制品，其特征在于，該食物制品中含有至少5mg/kg的抑制素。
2.權(quán)利要求1的食物制品，其特征在于，食物制品中含有大豆發(fā)酵成分。
3.含有抑制素、大豆蛋白以及染料木素和染料木苷的食物制品，其中，抑制素的量為5-500mg/kg，大豆蛋白的量為10-500g/kg，并且染料木素的量為染料木素和染料木苷總量的10-99wt％。
4.權(quán)利要求3的食物制品，其中，染料木素的量為染料木素和染料木苷總量的20-80wt％。
5.權(quán)利要求1-4任一項的食物制品，其中，大豆發(fā)酵成分是一種或多種絲狀真菌的發(fā)酵產(chǎn)物，其中所說的絲狀真菌選自紅曲霉屬、曲霉屬、青霉屬、灰側(cè)耳菌屬、腐霉屬、隱殼霉屬、擬青霉屬、Eupenicillium和束孢霉屬。
6.權(quán)利要求5的食物制品，其特征在于，大豆發(fā)酵成分是紅曲霉的發(fā)酵產(chǎn)物。
7.權(quán)利要求1-6任一項的食物制品，其中，食物制品是涂抹料、肉制品、焙烤制品、飲料或條狀食品。
8.權(quán)利要求7的食物制品，其中，食物制品是條狀食品、飲料或肉制品。
9.權(quán)利要求8的食物制品，其中，食物制品是具有如下組成的肉制品絞碎肉60-80wt％，菌蛋白15-25wt％，2-10wt％含抑制素的大豆蛋白，0.1-1wt％酪蛋白酸鈉，0.1-1wt％轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶，亞硝酸鹽0.5-5wt％，葡萄糖0.1-1wt％，小球菌屬培養(yǎng)混合物0.001-0.010wt％0-1wt％和非必須的其它成分。
10.權(quán)利要求8的食物制品，其中，食物制品是具有如下組成的肉制品10-40wt％絞碎豬肉，5-20wt％絞碎牛肉，2-10wt％含抑制素的大豆蛋白，0-5wt％鹽，0-5wt％亞硝酸鹽，0-5wt％磷酸鹽，20-50％水和非必須的其它成分。
全文摘要
本發(fā)明描述了一種適合用于降低低密度脂蛋白膽固醇含量的食物制品，該食物制品的每平均一份中含有至少5克大豆蛋白和至少5mg/kg的抑制素。優(yōu)選，該食物制品中含有大豆發(fā)酵成分。
文檔編號A23D7/005GK1491085SQ02804808
公開日2004年4月21日 申請日期2002年1月30日 優(yōu)先權(quán)日2001年2月9日
發(fā)明者J·波多爾, J 波多爾, G·J·范奧爾肖特, 范奧爾肖特, M·J·桑托斯達西爾瓦, 桑托斯達西爾瓦, E·特爾舒雷, 胬 , E·特勞特魏恩, 吞匚憾 申請人:荷蘭聯(lián)合利華有限公司