專利名稱：：低鈉高鈣蛋白質(zhì)水解物增味劑及其制備方法低鈉高鈣蛋白質(zhì)水解物增味劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明旨在提供一種用于生產(chǎn)低鈉(<0.12%)高鈣增味劑而又無損于其口感的方法。特別地，制備該增味劑所用的蛋白質(zhì)水解物適用于高血壓和腎衰竭患者，或那些在遺傳上易患這類疾病的人。
背景技術(shù)：
：許多諸如醬油之類可在零售市場買到的增味劑或調(diào)味品是由含有高濃度鈉鹽(超過7%)的發(fā)酵液體醬油混合而成的。高血壓和腎衰竭患者常常被要求低鈉飲食，因而被限制食用在市場上可買到的增味劑或調(diào)味品，由此使食物缺少滋味。為增強(qiáng)美食的滋味，常常使用水解蛋白質(zhì)。商品化的水解蛋白質(zhì)可在一定程度上降低對食物中鈉鹽的需求，然而對于高血壓和腎衰竭患者而言，鈉含量仍相對較高。在專利屮請文件WO9425580中公開了一種通過使用新型酶復(fù)合物(即風(fēng)味蛋白酶Flavourzyme)制備水解物的方法，該方法可用于制備包括增味劑在內(nèi)的不同產(chǎn)品。然而，這份專利申請文件并未詳細(xì)說明任何更多的通過使用該方法制得的水解物如何制備低鈉高鈣增味劑的工序。Claus等人在美國專利號5866357中公開了另一種生產(chǎn)水解物的方法，該方法使用特定類型的酶特異地裂解在Glu/Asp位點(diǎn)的蛋白質(zhì)來源。同樣地，Claus等人并未清楚地給出任何通過使用所制得的水解物制備低鈉高鈣增味劑的細(xì)節(jié)的教導(dǎo)。另一美國專利號5985337對一種通過單獨(dú)采用煙熏肉生產(chǎn)水解物的方法提出權(quán)利要求。專利W00128353包括一種通過使用魚的蛋白水解組分衍生物制備水解物的方法。另一方面，美國專利5141756對一種通過將清酒曲發(fā)酵為酒醪生產(chǎn)醬油并由此生產(chǎn)出醬油的方法提出權(quán)利要求。Thang等人申請了另一通過水解蛋白質(zhì)來源生產(chǎn)調(diào)味劑的專利，其包括兩階段酶解。[
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明旨在公開一種用于生產(chǎn)低鈉高鈣增味劑的方法，該增味劑尤其可作為一種醬油替代物，適用于面對腎和高血壓疾病的患者的食物中。本發(fā)明的另一目的是提供一種簡單而又具有成本效益的方法，該方法在制備增味劑時(shí)無需使用多階段酶解。本發(fā)明的又一目的是提供一種低鈉高鈣增味劑，該增味劑可通過其中含有的游離氨基酸，而非通過其鈉含量而使食物的味道散發(fā)起來，從而減少食用者的鈉攝入量，并由此降低食用者患高血壓的危險(xiǎn)。本發(fā)明全部或部分地實(shí)現(xiàn)了前述目的中的至少一個(gè)。本發(fā)明的實(shí)施例之一包括一種通過采用植物蛋白質(zhì)來源生產(chǎn)增味劑的方法，該方法包括如下步驟水解諸如玫瑰茄種子、獸皮、羽毛、脫脂豆粉之類的蛋白質(zhì)來源以形成水解物，該步驟是在催化劑存在的條件下進(jìn)行的，操作溫度為25"C至6(TC，pH值為4-8;保持水解步驟的pH值；鈍化水解物中的催化劑；調(diào)節(jié)水解物的pH值到3.5至4.5;以及經(jīng)由活性碳和碳酸鈣層過濾水解物以制得增味劑。為生產(chǎn)增味劑，本發(fā)明的另一實(shí)施例提供了可供選擇的方法，該方法包括如下步驟預(yù)熱諸如玫瑰茄種子、獸皮、羽毛和脫脂豆粉之類的脫脂蛋白質(zhì)來源，直到溫度最低達(dá)到6(TC;采用強(qiáng)酸水解預(yù)熱過的植物蛋白質(zhì)來源以形成混合物；加熱該混合物至％°C-125°C，直到水解至少65%的所用蛋白質(zhì)來源；使用碳酸鈣調(diào)節(jié)混合物的pH值到3.5至4.5;并經(jīng)由活性碳和碳酸鈣層過濾混合物以制得增味劑。為改善和調(diào)整所制得的增味劑的味道，根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，所公幵的方法還包括濃縮所制得的增味劑，或?qū)⑵渌烊徽{(diào)味劑加入到所制得的增味劑中的歩驟，所述調(diào)味劑可以是富含多酚的植物提取物、增稠劑、防腐劑、焦糖、洋蔥粉、姜粉、大蒜粉、肉桂、香料、黑胡椒粉等屮的任何一種或幾種的組合。圖1在感官評價(jià)測試中不同來源制得的不同增味劑的得分曲線圖。具體實(shí)施方式應(yīng)理解本發(fā)明可采用其他具體形式實(shí)施，且不受上述
發(fā)明內(nèi)容的單一實(shí)施例的限制。對所公開的構(gòu)思進(jìn)行的修改和等同形式，如對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言為容易想到的，均應(yīng)包括在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)。本發(fā)明的實(shí)施例之一包括一種通過由蛋白質(zhì)來源生產(chǎn)增味劑的方法，該方法包括如下步驟水解諸如玫瑰茄種子、獸皮、羽毛、脫脂豆粉之類的蛋白質(zhì)來源以形成水解物，該步驟是在催化劑存在的條件下進(jìn)行的，操作溫度為25°C-60°C，pH值為4-8;保持水解步驟的pH值；鈍化水解物中的催化劑；調(diào)節(jié)水解物的pH值到3.5-4.5;以及經(jīng)由活性碳和碳酸鈣層過濾水解物以制得增味劑。值得注意的是，水解物的開胃的滋味主要是由于在水解物中存在游離氨基酸和小肽。在本領(lǐng)域中已知，如果在疏水性氨基酸位點(diǎn)裂解制得的小肽，這類片段將賦予水解物苦味，而不是開胃的滋味。因此，在制備水解物時(shí)選擇使用正確的蛋白水解催化劑和蛋白質(zhì)來源至關(guān)重要，從而避免在水解物中產(chǎn)生具有苦味的小肽。本發(fā)明優(yōu)選富含蛋白質(zhì)的來源作為水解蛋白質(zhì)來源，特別是那些富含半胱氨酸、蛋氨酸、谷氨酸、絲氨酸、脯氨酸、苯丙氨酸、天冬氨酸、丙氨酸、甘氨酸、賴氨酸、蘇氨酸、酪氨酸、精氨酸和纈氨酸的來源。所以，由此制得的水解物含有苦味較輕的肽片段，且制得的增味劑也是如此。在反應(yīng)中，蛋白質(zhì)來源優(yōu)選首先與水和催化劑混合以形成反應(yīng)混合物。在優(yōu)選實(shí)施例中，為了獲得可操作的反應(yīng)條件U3于水解的蛋白質(zhì)來源與水的比例為2-10%。所使用的催化劑量隨待水解的蛋白質(zhì)來源量的改變而變動。優(yōu)選地，用于水解蛋白質(zhì)來源的催化劑量為全部蛋白質(zhì)來源的以重量百分比計(jì)0.05-0.5%。富含蛋白質(zhì)的來源可包括脫脂豆粉、獸皮、羽毛和脫脂玫瑰茄種子。在此提及的獸皮優(yōu)選牛、雞、山羊等的皮。另一方面，本發(fā)明發(fā)現(xiàn)，在實(shí)施這一被公開的方法時(shí)，優(yōu)選將exozyme作為催化齊lj，例如exozyme是商品化的風(fēng)味蛋白酶Flavourzyme。然而，只要使用類似的富含蛋白質(zhì)的來源，本發(fā)明無意限制使用其他類型的蛋白水解酶。所執(zhí)行反應(yīng)的溫度在確定反應(yīng)速率方面至關(guān)重要。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解，這些生物催化劑的性能易受溫度變化的影響，且不同類型的酶可根據(jù)其優(yōu)選操作溫度發(fā)生最佳性能方面的變化；因此，任何通過改變反應(yīng)溫度以適應(yīng)催化劑性能的調(diào)整均將被包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。不過，本發(fā)明優(yōu)選將反應(yīng)溫度保持在25'C至60。C范圍內(nèi)。超過這一優(yōu)選范圍的溫度可引起催化劑變性，而如果溫度被設(shè)定在該范圍以下，則會降低反應(yīng)速率。同樣地，生物催化劑易受反應(yīng)環(huán)境的pH值的影響。已知一些催化劑可在酸性環(huán)境中表現(xiàn)良好，而另一些則在堿性或接近中性的環(huán)境中表現(xiàn)良好。在該優(yōu)選實(shí)施例中，所公開的方法在pH值為4至8條件下執(zhí)行。只需將碳酸鈣或酸性溶液加入到混合物中，即可將混合物調(diào)節(jié)到所要求的pH值；不過，仍可通過其他方法獲得相同的結(jié)果。此外，考慮到累積的氨基酸或小肽可影響反應(yīng)的pH值，從而導(dǎo)致反應(yīng)速率下降，因此對反應(yīng)的pH值進(jìn)行監(jiān)測，并在整個(gè)反應(yīng)過程中將該pH值保持在優(yōu)選范圍內(nèi)。為提高水解步驟產(chǎn)量和速率，優(yōu)選在整個(gè)步驟過程中不斷攪拌反應(yīng)混合物，使反應(yīng)均一地進(jìn)行。水解步驟優(yōu)選持續(xù)至少4小時(shí)，然后通過鈍化催化劑終止反應(yīng)?？梢匝娱L水解反應(yīng)；然而，所獲產(chǎn)量有可能不與延長的時(shí)間正相關(guān)。這是由于到那時(shí)缺少可反應(yīng)的底物，由此限制了反應(yīng)產(chǎn)能。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)知道，反應(yīng)持續(xù)時(shí)間受對基于所用蛋白質(zhì)來源和催化劑的量所作的調(diào)整的影響?，F(xiàn)有的鈍化催化劑的通常方法主要依靠催化劑的變性，該變性是通過加熱進(jìn)行的，或?qū)⒋呋瘎┲糜诳墒蛊渥冃缘膒H環(huán)境中達(dá)足夠長的時(shí)間。就最優(yōu)選實(shí)施例而言，本發(fā)明中催化劑的鈍化是通過將所制得的水解物在70。C至10(TC的溫度下加熱5至20分鐘實(shí)現(xiàn)的?？赏ㄟ^在比優(yōu)選范圍更高的溫度下和更短的時(shí)間內(nèi)加熱水解物而使催化劑變性。另一方而，可通過改變水解物的pH值使催化劑變性。催化劑的變性pH值受依照所用催化劑類型所作的調(diào)整的影響。隨后，將所制得的水解物的pH值調(diào)節(jié)到3.5-4.5，以獲得所想要的味道。除前述實(shí)施例外，本發(fā)明還包括另一種通過從植物蛋白質(zhì)生產(chǎn)增味劑的方法，該方法包括如下歩驟將脫脂蛋白質(zhì)來源預(yù)熱到最低60°C，所述脫脂蛋白質(zhì)來源例如可以是玫瑰茄種子、獸皮、羽毛和脫脂豆粉；釆用強(qiáng)酸水解預(yù)熱過的蛋白質(zhì)來源，形成混合物；將混合物加熱到90。C至125°C，直到水解率至少達(dá)65%;使用碳酸鈣溶液調(diào)節(jié)混合物的pH值到3.5-4.5，制得可用作調(diào)味品的水解物。按照本發(fā)明的原理，酸解方法提供了另一種如前述方法的由蛋白質(zhì)來源生產(chǎn)開胃調(diào)味品的途徑。為有助于酸解，通過加熱使混合物在90-125。C溫度下反應(yīng)。酸解步驟優(yōu)選在封閉系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行，持續(xù)至少12小時(shí)，或直到水解率達(dá)到所用全部蛋白質(zhì)來源的至少65%。反應(yīng)在封閉系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行，就如同是在有助于水解歩驟的正壓下進(jìn)行的。在由酶水解或酸解步驟制得水解物后，所述水解物優(yōu)選通過將混合物經(jīng)由活性碳和碳酸鈣層進(jìn)行過濾而被凈化，之后即可用作增味劑。通過過濾，從水解物中除去未反應(yīng)的蛋白質(zhì)來源。此外，與另一產(chǎn)物小的游離氨基酸相比有助于增味的較大的裂解多肽片段也被除去。采用這類過濾方法也能夠使本發(fā)明除去用于水解步驟的反應(yīng)過或未反應(yīng)過的無機(jī)化學(xué)品，特別是那些用于調(diào)節(jié)pH值和在酸解中使用過的化學(xué)品。應(yīng)注意的是，已知這些化合物具有令人不悅的味道，由此會影響制得的增味劑的質(zhì)量。經(jīng)由重碳酸鈣層的水解物將會極大提高其鈣含量。在本
技術(shù)領(lǐng)域：
中已知，鈣含量對高血壓患者有益。通過過濾步驟處理過的水解物可供食用或用作增味劑。在現(xiàn)有傳統(tǒng)的水解方法中，氫氧化鈉和氯酸不僅用于調(diào)節(jié)步驟和所得增味劑的pH值條件，而且也作為一種用于散發(fā)所得增味劑味道由此提高所得增味劑的鈉含量的手段。根據(jù)本發(fā)明的最優(yōu)選實(shí)施例，在酶水解或酸解中對pH值的所有調(diào)節(jié)或保持均是通過使用但不限于檸檬酸和諸如重碳酸鈣的碳酸鹽實(shí)現(xiàn)的，它們可降低所制得的增味劑中的有效鈉含量。本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，使用其他氫氧化物鹽會影響所制得的增味劑的滋味。按照本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，可進(jìn)一歩濃縮所制得的水解物以改善它的滋味。本領(lǐng)域技術(shù)人員已知這類做法可提高所制得的增味劑的質(zhì)量。任選地，可在所制得的增味劑中加入其他天然調(diào)味劑，由此使其味道散發(fā)出來。其他調(diào)味劑可以是富含多酚的提取物、增稠劑、防腐劑、焦糖、洋蔥粉、姜粉、火蒜粉、肉桂、香料、黑胡椒粉等中的任何一種或兒種的組合。所用調(diào)味劑可對食用者產(chǎn)生有益效果，例如，發(fā)現(xiàn)具有舒張血管性能的富含多酚的提取物對患高血壓疾病的食用者有益。就可取得專利權(quán)而言在此值得提及的是，通過上述實(shí)施例中的任何一個(gè)得到的增味劑的特點(diǎn)在于，鈉含量以重量百分比計(jì)低于0.12%，且鈣含量高(為類似產(chǎn)品通常含量的兩倍)。由于在擁有這種低鈉高鈣含量的同時(shí)具有開胃滋味，由本發(fā)明制得的增味劑適合于那些意欲降低鈉攝入量，以避免或緩解高血壓和腎衰竭的疾病狀況的人們食用。下列實(shí)施例旨在進(jìn)一步說明本發(fā)明，而非使本發(fā)明局限于其中描述的特定實(shí)施例。實(shí)施例l最優(yōu)水解條件按如下方法執(zhí)行在對于所用蛋白酶(例如風(fēng)味蛋白酶Flavourzyme，exo與肽鏈內(nèi)切酶的混合物)而言最優(yōu)的操作溫度和蛋白質(zhì)8(例如玫瑰茄種子、獸皮、羽毛、脫脂豆粉)底物濃度條件下，在反應(yīng)器中裝滿已知量的去離子水。使用0.1M碳酸鈣和0.1MHCL將漿液的pH值調(diào)節(jié)到蛋白酶的最優(yōu)pH值。然后在反應(yīng)器中加入已知量的蛋白酶。隨著水解的進(jìn)行，被釋放的質(zhì)子通過在反應(yīng)器內(nèi)加入O.lMCaCOs被中和。在加入CaCCb時(shí)不斷攪拌混合物以確保分布均勻。在5小時(shí)后，收集樣品，煮沸10分鐘，使用檸檬酸或CaC03將pH值調(diào)節(jié)到3.5-4.5，并經(jīng)由活性碳和CaC03層進(jìn)行真空過濾。可向水解物中加入具有舒張血管性能的富含多酚的提取物、增稠劑、防腐劑、焦糖、洋蔥粉、姜粉、大蒜粉、肉桂、香料和黑胡椒粉，以增加味道，并將該水解物在IO(TC煮沸濃縮，形成具有降血壓性能的低鈉高鈣的澳大利亞酵母醬替代物。實(shí)施例2將脫脂蛋白質(zhì)底物懸浮液(例如玫瑰茄種子、豆糕、獸皮、羽毛)預(yù)熱到60°C，向其中加入諸如HCL的強(qiáng)酸，在封閉系統(tǒng)中加熱到IO(TC達(dá)24小時(shí)，直到水解率達(dá)約90%。然后將蛋白質(zhì)水解物冷卻到環(huán)境溫度，使用檸檬酸或CaC03將pH值調(diào)節(jié)到3.5-4.5，并經(jīng)由活性碳和CaC03層進(jìn)行真空過濾?？上蛩馕镏屑尤刖哂惺鎻堁苄阅艿母缓喾拥奶崛∥?、增稠劑、防腐劑、焦糖、洋蔥粉、姜粉、大蒜粉、肉桂、香料和黑胡椒粉，以增加味道，并將該水解物在100。C煮沸濃縮，形成具有降血壓性能的低鈉高鈣的澳大利亞酵母醬替代物。實(shí)施例3已對各種現(xiàn)有水解物進(jìn)行感官評價(jià)，這些水解物使用不同來源的植物蛋白質(zhì)來源，并通過采用酸解方法和酶水解方法制得。在感官評價(jià)測試中，由20名未經(jīng)訓(xùn)練的測評裁判采用一種計(jì)分方法對4個(gè)不同配方和另一可買到的粥配方進(jìn)行評分。通過差異分析對結(jié)果進(jìn)行分析。裁判給出數(shù)值形式的評分，范圍從1分(極不喜歡)至9分(極喜歡)。對水解物的感官評價(jià)測試包括(1)滋味描述和強(qiáng)度；(2)味道；(3)對可接受性為1至9分分制的愉悅度測試；以及(4)水解物在粥中使用時(shí)的增味能力。感官結(jié)果通常顯示，水解物產(chǎn)生具有類似肉和醬油的滋味。在下表中給出測試結(jié)果的匯總。<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>權(quán)利要求1.一種制備增味劑的方法，其特征在于包括以下步驟(a)在操作溫度為25℃至60℃，pH值為4至8，以及存在催化劑的條件下，水解蛋白質(zhì)來源，形成水解物；(b)保持所述水解步驟的pH值；(c)鈍化所述水解物中的所述催化劑；(d)調(diào)節(jié)所述水解物的pH值到3.5-4.5；以及(e)經(jīng)由活性碳和/或碳酸鈣層過濾所述水解物，制得所述增味劑。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于還包括濃縮所制得的增味劑的步驟。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于還包括如下步驟向所制得的增味劑中加入富含多酚的提取物、增稠劑、防腐劑、焦糖、洋蔥粉、姜粉、大蒜粉、肉桂、香料、黑胡椒粉中任何一種或幾種的組合。4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于所述蛋白質(zhì)來源是選自玫瑰茄種子和脫脂豆粉構(gòu)成的組中的植物蛋白質(zhì)。5.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于所述蛋白質(zhì)來源是獸皮或羽毛。6.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于所述催化劑是蛋白水解酶。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于所述蛋白水解酶是風(fēng)味蛋白酶Flavourzyme。8.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于所述鈍化催化劑的歩驟是通過加熱所述水解物實(shí)現(xiàn)的。9.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于所述鈍化催化劑的歩驟是通過將水解物的pH值調(diào)節(jié)到3.0以下實(shí)現(xiàn)的。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述pH值是通過使用檸檬酸和碳酸鈣而調(diào)節(jié)和保持的。11.-種制備增味劑的方法，其特征在于包括以下步驟(a)將蛋白質(zhì)來源預(yù)熱到最低6(TC;(b)采用強(qiáng)酸水解所述預(yù)熱過的植物蛋白質(zhì)來源，形成混合物；(c)加熱所述混合物至卯。C-125。C，直到水解至少65%的所用蛋白質(zhì)來源；(d)調(diào)節(jié)所述混合物的pH值到3.5-4.5;以及(e)經(jīng)由活性碳和碳酸鈣層過濾所述混合物，制得所述增味劑。12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于還包括濃縮所制得的增味劑的步驟。13.根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的方法，其特征在于還包括如下步驟向所述增味劑中加入富含多酚的提取物、增稠劑、防腐劑、焦糖、洋蔥粉、姜粉、大蒜粉、肉桂、香料、黑胡椒粉中任何一種或幾種的組合。14.根據(jù)權(quán)利要求11至13中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于所述蛋白質(zhì)來源選自包括玫瑰茄種子和脫脂豆粉的組。15.根據(jù)權(quán)利要求11至13中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于所述蛋白質(zhì)來源是獸皮或羽毛。16.根據(jù)權(quán)利要求11至13中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于所述強(qiáng)酸是鹽酸。17.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于所述pH值是通過使用檸檬酸或重碳酸鈣調(diào)節(jié)的。18.根據(jù)權(quán)利耍求i:辛:i7中的任一項(xiàng)所制符的增味劑，其特征在于，其鈉含量以重量百分比計(jì)低于1%。全文摘要一種制備增味劑的方法，包括以下步驟在操作溫度為25℃至60℃，pH值為4至8，以及存在催化劑的條件下，水解蛋白質(zhì)來源，形成水解物；或在95℃以上的高溫時(shí)對脫脂蛋白質(zhì)來源使用強(qiáng)酸；保持水解步驟的pH值；鈍化水解物中的催化劑；使用碳酸鈣或酸將水解物的pH值調(diào)節(jié)到3.5-4.5；以及經(jīng)由活性炭和/或碳酸鈣層過濾水解物，制得增味劑。文檔編號A23L1/22GK101600361SQ200780048257公開日2009年12月9日申請日期2007年12月24日優(yōu)先權(quán)日2006年12月28日發(fā)明者蘇哈拉·穆罕默德申請人:馬來西亞普渡大學(xué)