專利名稱：營養(yǎng)飲料及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及提神的(refreshingly)酸性飲料及其制造方法，所述飲料是強(qiáng)力的 (potent)礦化飲品。它由谷物制成并包含可充分吸收的鈣、鎂和氨基酸的生理補(bǔ)充物。本方法涉及在釀造中產(chǎn)生的麥芽汁中使用酶，包括糖氧化酶和過氧化氫酶。
背景技術(shù)：
乳品是天然飲料，其包含生長和維持生命所必需的營養(yǎng)物和礦物質(zhì)。它是蛋白質(zhì)、 礦物質(zhì)(例如鈣、鎂和磷)和維生素(例如，維生素A、B、D)的豐富來源。建議定期飲用乳品，以降低骨質(zhì)疏松癥、高血壓和直腸癌的風(fēng)險(xiǎn)。然而針對飲用乳品還有爭議。例如，已知一些成年人不能消化乳品中存在的乳糖。 已顯示動物，特別是奶牛的乳品的攝取與變態(tài)反應(yīng)/過敏癥(allergy)、貧血、孤獨(dú)癥、糖尿病和癌癥有關(guān)。人們努力在生產(chǎn)的新一代飲料中復(fù)制乳品的益處。例如，已經(jīng)用植物源，例如，豆?jié){/豆乳(soy milk)、米乳(rice milk)制造飲料。然而，沒有一種能夠像乳品一樣有益健康、營養(yǎng)并且美味?，F(xiàn)在仍然需要改進(jìn)的飲料，其可作為有效的乳品替代物，并且仍然是有益健康、營養(yǎng)并且美味的。發(fā)明簡述在一個(gè)方面，本發(fā)明涉及制備非酒精飲料的方法，其包括a)提供麥芽汁；b)將所述麥芽汁與糖氧化酶和過氧化氫酶接觸；C)獲得所述飲料。在另一個(gè)方面，本發(fā)明涉及一種飲料，其包含a)鈣b)鎂c)游離氨基氮(FAN)d)醛糖酸鹽(aldonates)e)酸性 pH。在一個(gè)方面，麥芽汁還包含豆類組分，例如，大豆粉。在另一個(gè)方面，糖氧化酶是葡糖氧化酶或乳糖氧化酶。在一個(gè)方面，所述飲料在包裝或消費(fèi)(consumption)前進(jìn)一步用水或果汁稀釋。發(fā)明詳述在一個(gè)方面，本發(fā)明涉及制造非酒精飲料的方法，其包括a)提供麥芽汁；b)將所述麥芽汁與糖氧化酶和過氧化氫酶接觸；c)獲得所述飲料。術(shù)語麥芽汁具有本領(lǐng)域中常規(guī)的含義。它是由釀造過程中過濾(Iautering)步驟后的醪過濾并獲得的液體?？梢韵率龇绞礁攀龀Ｒ?guī)的釀造過程初始材料是經(jīng)麥芽化處理的(malted)(即增濕、發(fā)芽隨后干燥的)大麥或其他經(jīng)麥芽化處理的谷物(例如，高粱)和 /或未麥芽化處理的輔料(adjuncts)，稱作粗麥芽粉(grist)。在淀粉糖化(mashing)步驟中，將粗麥芽粉磨碎并與水混合，加熱并攪拌，在麥芽中天然存在的酶的幫助下將糖降解成可發(fā)酵的糖。在淀粉糖化后，需要將液體提取物(麥芽汁)與固形物(麥芽糟顆粒和輔料)分離，以獲得澄清的麥芽汁。將這個(gè)過程描述為過濾或麥芽汁過濾。過濾后，向麥芽汁加入啤酒花，然后將麥芽汁煮沸。然后向煮沸、冷卻并過濾的麥芽汁中通氣并用酵母發(fā)酵。 過濾并包裝發(fā)酵的啤酒。本發(fā)明的麥芽汁可以由經(jīng)麥芽化處理的谷物或未麥芽化處理的谷物或兩者的組合制成?？捎糜谥圃禧溠恐墓任锏膶?shí)例包括所有谷類，例如，大麥、小麥、斯佩爾特小麥、黑麥、燕麥、黑小麥、稻、玉米、蕎麥、藜(quinoa)、莧屬、高粱、其他黍(millet) 等。粗麥芽粉還可以包括其他含淀粉材料，例如但不限于，西米、栗子等。在一個(gè)方面，麥芽汁還包含豆類組分。短語“豆類組分”指豆類或由豆類獲得的產(chǎn)物。豆類是豆科植物(Fabaceae或Leguminosae)，或這些特定植物的果實(shí)。公知的豆類包括，例如，大豆、紫花苜蓿(alfalfa)、三葉草(clover)、豌豆、大豆、扁豆、羽扇豆、豆科灌木(mesquite)、角豆(carob)，和花生。豆類產(chǎn)物可以是，例如，由豆類種子獲得的粉。另一個(gè)實(shí)例是在豆類的破碎處理后獲得的漿液。其他實(shí)例包括由豆類獲得的蛋白質(zhì)分離物和蛋白質(zhì)濃縮物。例如，大豆蛋白分離物和大豆蛋白濃縮物是本領(lǐng)域中已知的。大豆蛋白分離物是大豆蛋白的高度精制或純化的形式，以無水物基礎(chǔ)(moisture-free basis)計(jì)，蛋白質(zhì)的最低含量為90%。它由已去除大部分非蛋白質(zhì)組分、脂肪和糖的脫脂大豆粉制成。大豆蛋白濃縮物是約70 %的大豆蛋白，并且基本上是脫脂大豆粉，不含水溶性糖。它從脫殼和脫脂的大豆通過去除部分糖(可溶性糖)而制成。使用的酶和它們的組合物為本領(lǐng)域的技術(shù)人員所公知。酶組合物還可以包含其他幫助穩(wěn)定酶的穩(wěn)定劑。本發(fā)明的組合物可以是任何適合使用的形式，例如干粉或顆粒(特別是無粉塵顆粒)的形式，液體(特別是穩(wěn)定化液體)，固定化形式或受保護(hù)的酶?？梢岳?，如美國專利No. 4，106，991和美國專利4，661，452(兩者均授予Novo Industri A/S)所公開的而產(chǎn)生顆粒，并且可以任選地通過本領(lǐng)域已知的方法涂覆。液體酶制劑可以，例如， 根據(jù)確立的方法，通過加入營養(yǎng)學(xué)可接受的穩(wěn)定劑如糖、糖醇或其他多元醇、乳酸或其他有機(jī)酸而穩(wěn)定。受保護(hù)的酶可以根據(jù)EP 238，216中公開的方法制備。短語“糖氧化酶”指對糖具有底物特異性的氧化還原酶。氧化還原酶是催化電子從一個(gè)分子轉(zhuǎn)移到另一個(gè)分子的酶。脫氫酶和氧化酶屬于氧化還原酶的酶類。通常地，脫氫酶需要輔因子的存在，例如NAD/NADP或者黃素輔酶如FAD或FMN，而這種情況也可適于氧化酶。除非作出其他說明，如果需要的話，下述和全文中所述酶為具有輔因子的分離的酶。適用于本發(fā)明的一類氧化還原酶是催化氧化/還原反應(yīng)的氧化酶，所述反應(yīng)涉及作為電子受體的分子氧(O2)。在這些反應(yīng)中，氧還原成水(H2O)或者過氧化氫(H2O2)。特別是催化麥芽糖轉(zhuǎn)化為麥芽糖內(nèi)酯的糖氧化酶，所述內(nèi)酯在水中立即分解以形成麥芽糖酸。過程產(chǎn)生過氧化氫。凈反應(yīng)式如下所述糖+A+H20 =糖酸 + (式 1)醛糖酸鹽是醛糖酸的鹽。醛糖酸是通過如下反應(yīng)獲得的任意糖酸家族將醛糖的醛官能基團(tuán)氧化形成羧酸官能基團(tuán)。因此，它們通常的化學(xué)式是HOOC-(CHOH)n-CH2OTL醛糖酸包括，例如，葡萄糖酸和麥芽糖酸。在本發(fā)明的一個(gè)方面，糖氧化酶將麥芽汁中的葡萄糖和麥芽糖轉(zhuǎn)化成其相應(yīng)的醛糖酸。然后將這些醛糖酸轉(zhuǎn)化成其相應(yīng)的鈣或鎂鹽。技術(shù)人員已知并且可用多種能將糖轉(zhuǎn)化成糖酸的合適的糖氧化酶。這種糖氧化酶的實(shí)例是醛糖氧化酶，纖維二糖氧化酶(EC 1. 1. 99. 18)，吡喃糖氧化酶(EC 1. 1. 3. 10)， 和己糖氧化酶(EC 1.1.3.5)。通過根據(jù)國際生物化學(xué)和分子生物學(xué)聯(lián)合會命名委員會 (IUBMB)的推薦而研究 EC LL3._、EC 1. 2. 3. _、EC1. 4. 3. _ 和 EC 1. 5. 3. _ 或相似的酶類， 有用的糖氧化酶的其他實(shí)例可以由本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易地識別。優(yōu)選的糖氧化酶是微生物糖氧化酶，特別是分離的糖氧化酶。另一種優(yōu)選的糖氧化酶是商業(yè)上可得到的Gluzyme 。根據(jù)本發(fā)明，乳糖氧化酶是具有己糖氧化酶活性(例如己糖氧化酶)、纖維二糖氧化酶活性(例如，纖維二糖氧化酶)或麥芽糖氧化酶活性中至少一種活性的酶。己糖氧化酶(EC 1. 1. 3. 5)是能氧化幾種糖(包括葡萄糖、半乳糖、麥芽糖、纖維二糖和乳糖)的糖氧化酶。屬于己糖氧化酶和/或纖維二糖氧化酶類的酶是本發(fā)明中優(yōu)選的酶。己糖氧化酶可由幾種海洋海藻物種天然產(chǎn)生。這些物種在屬于杉藻目(Gigartinales) 的杉海苔科(Gigartinaceae)中發(fā)現(xiàn)。屬于杉海苔科的產(chǎn)生己糖氧化酶的海藻物種的實(shí) 歹Ij是角叉菜(chondrus crispus)禾口 Iridophycus fIacci β急Ii更藻巨(Cryptomeniales) 的海藻物種，包括Euthora cristata物種，也是適用于本發(fā)明的己糖氧化酶的潛在來源。特別地，適用于本發(fā)明的己糖氧化酶可從例如紅藻Iridophycus flaccidum中提取 (Bean 和 Hassid，1956，J Biol Chem 218:425-436)或從角叉菜或 Euthora cristata 中提取，如W096/40935所述，其進(jìn)一步描述了來自角叉菜的己糖氧化酶的克隆和重組表達(dá) (W096/40935的SEQ ID NO 30和31通過提述并入本文)。纖維二糖氧化酶(EC 1. 1. 99. 18)是能氧化幾種糖的糖氧化酶，所述糖包括纖維二糖、可溶的纖維寡糖、乳糖、木二糖和麥芽糖。屬于纖維二糖氧化酶類的酶也是本發(fā)明中優(yōu)選的酶。纖維二糖氧化酶是由多種可降解木材的真菌產(chǎn)生的胞外酶，如白腐真菌黃孢平革菌(Phanerochaete Chrysosporium)、褐腐真菌粉孢革菌(Coniophora Puteana)禾口軟腐真菌如叢梗孢(Monilia)菌種、毛殼菌屬(Chaetomium)、解纖維毛殼菌(Chaetomium cellulolyticum)、 ^ B^ 9 ( M ^ ^ ) (Myceliophthora(Sporotrichum) thermophila)、齊整小核菌(Sclerotiumrolfsii)禾口特異腐質(zhì)霄(Humicola insolens) (Schou 等，1998, Biochemical Journal330 :565-571)。合適的乳糖氧化酶是可從Novozymes獲得的Novozym 46019。另一種合適的酶是可從以CBS 100236保藏的白小羊蹄菌(Microdochium nivale)獲得的糖氧化酶。葡糖氧化酶(EC 1. 1. 3. 4)是可催化下述反應(yīng)的酶β -D-葡萄糖+0 (2) = D-葡萄糖酸-1，5-內(nèi)酯+H⑵O (2) (式2)葡糖氧化酶也可稱作β -D-葡萄糖氧1-氧化-還原酶，D-葡萄糖-1-氧化酶， 葡萄糖氧化脫氫酶(Glucose aerodehydrogenase)或者甚至是葡糖氧水化酶(Glucose oxyhydrase)。優(yōu)選的葡糖氧化酶是Novozymes銷售的Gluzyme 。其他合適的糖氧化酶可源自，例如，絲分孢子核菌綱(Pyrenomycetes)如枝頂孢霉屬(Acremonium)，特別地，以ATCC 34717保藏的緊密枝頂孢霉(A. strictum)或緊密枝頂孢霉 Tl (Lin 等，1991，Biochimica et Biophysica Acta 1118 :41-47)；以 IFO 6813 保藏的梭鏈枝頂孢霉(A. fusidioides)；或以IFO 31197保藏的波特龍枝頂孢霉(A. potronii)。 在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，糖氧化酶由(Lin等，1991，Biochimica et Biophysica Acta 1118 :41-47)中以及JP5084074中公開的來源獲得。在另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，糖氧化酶是從屬于小羊蹄菌屬(Microdochium)的真菌獲得的糖氧化酶，更優(yōu)選地，其中真菌是白小羊蹄菌，并且甚至更優(yōu)選地其中真菌是以 CBS 100236保藏的白小羊蹄菌。W099/31990中詳細(xì)描述了從CBS 100236中分離的氧化酶 (W0 99/31990的SEQID NO :1和2通過提述并入本文)。本發(fā)明還可能使用脫氫酶。這種脫氫酶酶系統(tǒng)可以分離自假單胞菌屬(Psedomonas)，特別是分離自卵狀假單胞菌(P. ovalis)、P. schuylkilliensis、 P. graveolens (例如以IFO 3460保藏的)、草莓假單胞菌(P. fragi)、碘假單胞菌 (P. iodinum)、淀粉脫枝假單胞菌(P. amyloderamosa)(例如以ATCC 21262保藏的)或洋蔥假單胞菌(P. cepacia)(例如以CBS 659. 88或CBS 658. 88保藏的)。要使用的氧化酶/脫氫酶的量通常依賴于特定的要求和特定的酶。氧化酶添加的量優(yōu)選足以在特定時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生期望程度的糖到醛糖酸鹽的轉(zhuǎn)化。通常，約1至約10000 OXU 每kg底物范圍的氧化酶添加是足夠的，特別是約5至約50000XU每kg底物，并且更優(yōu)選約 5至約5000XU每kg底物。調(diào)節(jié)將糖轉(zhuǎn)化為醛糖酸鹽所需的特定酶的量是技術(shù)人員的常識。在文獻(xiàn)中，氧化酶單位(OXU)通常定義為在特定條件下每分鐘氧化一微摩爾糖的酶量。例如，在葡糖氧化酶的情況下，一單位活性定義為在試驗(yàn)條件下在25°C每分鐘催化1 微摩爾葡萄糖的氧化的酶量。過氧化氫酶是催化下述反應(yīng)的酶2 = A+2H20 (式3)。加入過氧化氫酶(EC 1. 11. 1. 6)以防止由糖氧化酶驅(qū)動的反應(yīng)受到限制，并且消除終產(chǎn)物中不需要的h202。如上所述，糖氧化酶依賴于氧，但是產(chǎn)生過氧化氫。向本發(fā)明的過程中加入過氧化氫酶的優(yōu)勢是為糖氧化酶提供氧，并且同時(shí)去除具有強(qiáng)氧化性質(zhì)的過氧化氫。技術(shù)人員已知很多合適的過氧化氫酶，例如，商業(yè)上可得到的過氧化氫酶，來自 Novozymes A/S 的 Catazyme 。在本發(fā)明的一個(gè)方面，在步驟(b)中同時(shí)加入糖氧化酶和過氧化氫酶。在另一個(gè)方面，在不同時(shí)間加入酶，例如，先加入糖氧化酶，過一段時(shí)間后加入過氧化氫酶。然而，在后一種情況下，需要處理產(chǎn)生的H2O2，其可能損害飲料以及酶活性。合適的組合是Lacto YIELD ,是可從Novozymes獲得的乳糖氧化酶和過氧化氫酶的組合。氧在本過程中是重要因素，因?yàn)樘堑饺┨撬猁}的轉(zhuǎn)換消耗氧(參見上文的式1)。 因此，如果在酶反應(yīng)過程中監(jiān)控氧，通常會觀察到氧量的初始下降，如果例如恒定地供應(yīng)空氣，氧量將在酶反應(yīng)終止時(shí)回到初始水平。當(dāng)氧恢復(fù)到高于初始水平的90%時(shí)，酶反應(yīng)結(jié)束或者至少已經(jīng)顯著減慢，表明所有底物(例如淀粉、糊精和/或麥芽糖)已經(jīng)加工成為醛糖酸鹽，或者已經(jīng)發(fā)生了酶抑制。因此，合適的溫育時(shí)間可優(yōu)選為至少維持直到生產(chǎn)批次中氧水平恢復(fù)到高于初始水平的90%的時(shí)間，特別是如果期望獲得糖的最大轉(zhuǎn)化時(shí)。或者，可以通過保持PH恒定所需的堿量監(jiān)測反應(yīng)。當(dāng)需要維持pH的堿量下降時(shí)，表明反應(yīng)已經(jīng)結(jié)束或者至少已經(jīng)顯著減慢。然而，酶反應(yīng)的下降可不僅是由于底物耗盡。酶隨時(shí)間的穩(wěn)定性
6也是可能影響反應(yīng)的參數(shù)。因此，如果酶隨著時(shí)間降解，這也可能引起反應(yīng)減慢。在這種情況下，添加底物不能導(dǎo)致氧和PH重新下降。氧的合適的來源包括大氣空氣(約20%氧)、 富氧大氣空氣(氧含量> 20% )和純氧。在高于1個(gè)大氣壓的壓力下運(yùn)行所述過程可增加氧的溶解性，并且在可應(yīng)用的情況下是優(yōu)選的?？梢韵蛩鲞^程供氧，例如通過在溫育過程中將空氣連續(xù)混合入反應(yīng)混合物中來進(jìn)行。過氧化氫酶和H2A的加入能向反應(yīng)提供02(參見上文的式幻?；蛘?，可以使用由糖氧化酶天然產(chǎn)生的h202。當(dāng)使用固定化酶進(jìn)行過程時(shí)使用H2A作為氧來源可為特別優(yōu)選的，此時(shí)加入氧更困難，或者形成泡沫，例如在含蛋白的反應(yīng)混合物中形成泡沫是由于通過向反應(yīng)物混入空氣來添加氧而產(chǎn)生的問題?？梢栽谌魏魏线m的時(shí)間加入過氧化氫酶，例如和糖氧化酶一起加入，或者在反應(yīng)過程中，當(dāng)α水平下降時(shí)，優(yōu)選地，在溫育開始時(shí)(時(shí)間 =0)加入過氧化氫酶。過氧化氫酶與糖氧化酶一起加入的優(yōu)勢是能顯著降低氧需求(高至50%)。因此，供氧，例如以空氣形式供氧，可顯著降低。實(shí)際上，通過與H2O2—起加入足量的過氧化氫酶，可以完全忽略氧補(bǔ)充。這種過量添加的H2O2可以源自任何商業(yè)來源。因此，一個(gè)本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方案是，其中將糖氧化成醛糖酸鹽所需的基本所有氧都通過添加過氧化氫酶而獲得，所述酶通過轉(zhuǎn)化可用的H2A而產(chǎn)生需要的氧。如果H2A 的量對過程產(chǎn)生限制，可以加入額外的η202。在本上下文中，使用表達(dá)方式“基本所有氧”以描述酶反應(yīng)充分作用所需的氧供應(yīng)，并且特別地，在過程中無需主動加入額外的氧。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，與不加過氧化氫酶的類似過程相比，以降低H2O2的濃度的量加入過氧化氫酶可。更優(yōu)選地，向如本文所述的過程中加入的過氧化氫酶的量，是與可比的對照過程相比足以獲得H2A的量下降至少25^^50^^75%,85%或95%的量，在所述對照過程中，唯一可比的差別是未加入過氧化氫酶，甚至更優(yōu)選的，向如本文所述的過程中加入的過氧化氫酶的量是與可比的對照過程相比足以獲得H2A的量下降100%的量，在所述對照過程中，唯一可比的差別是未加入過氧化氫酶。優(yōu)選地，以還改進(jìn)糖轉(zhuǎn)化為醛糖酸鹽的轉(zhuǎn)化程度的量加入過氧化氫酶。進(jìn)行步驟(b)中的接觸，使得糖，特別是葡萄糖和/或麥芽糖到醛糖酸鹽的轉(zhuǎn)化可以進(jìn)行，優(yōu)選底物中10%或15%，更優(yōu)選20%或者甚至30%或40%或50%或60%或70%， 或80 %或90 %，或者甚至95 %、99 %，和100 %的淀粉和/或麥芽糖轉(zhuǎn)化為醛糖酸鹽。接觸步驟(b)必須在允許糖氧化酶將糖轉(zhuǎn)化為醛糖酸和/或醛糖酸鹽的條件下進(jìn)行。這種條件包括，但不限于，溫度、PH、氧、糖氧化酶的量和性質(zhì)，其他添加劑如過氧化氫酶和反應(yīng)/溫育時(shí)間。合適的溫育時(shí)間可實(shí)現(xiàn)期望程度的糖到醛醣酸的轉(zhuǎn)化。通常，在1/2小時(shí)至3天， 優(yōu)選2-48小時(shí)，更優(yōu)選2-M小時(shí)，最優(yōu)選2-18小時(shí)的范圍內(nèi)選擇合適的溫育時(shí)間。溫育溫度通常依賴于使用的糖氧化酶，并且通常根據(jù)糖氧化酶的最適反應(yīng)溫度而選擇。然而，由于氧的溶解度隨著溫度的增加而下降，需要考慮其他因素以獲得最優(yōu)過程。 技術(shù)人員可知如何相對于例如酶活性與氧溶解度來平衡最適溫度。通常，合適的溫度為在約0-約99°C，優(yōu)選5-90°C，更優(yōu)選15-85°c，甚至更優(yōu)選25_80°C，最優(yōu)選25_60°C，甚至最優(yōu)選25-45°C的范圍內(nèi)。最適pH可依賴于使用的糖氧化酶而變化。然而，對來自白小羊蹄菌的糖氧化酶的動力學(xué)分析(Nordkvist 等，2007，Biotechnol Bioeng 97 :694-707)表明，使用強(qiáng)堿(NaOH) 可以影響糖氧化酶的穩(wěn)定性。此外，WO 97/004082描述了當(dāng)在穩(wěn)定的pH進(jìn)行所述過程時(shí)可以使用糖氧化酶獲得乳糖醛酸收率的增加。因此，為了增加本過程的醛糖酸鹽收率，理想的是在將糖轉(zhuǎn)化為醛糖酸鹽的過程中通過足量加入穩(wěn)定水平的堿而維持PH。在特定的實(shí)施方案中，通過加堿而將穩(wěn)定PH水平維持在約3. O-約9. O的范圍內(nèi)。使用任何堿都可以將 PH維持在規(guī)定的范圍內(nèi)。原則上，能中和所產(chǎn)生的酸的任何物質(zhì)都適用于本方法中。技術(shù)人員了解多種能用于本發(fā)明的方法中的堿，例如強(qiáng)堿如Ca (OH) 2、KOH、NaOH和Mg (OH)20在優(yōu)選的實(shí)施方案中，使用弱堿或碳酸鹽以將PH維持在穩(wěn)定水平。弱堿的實(shí)例包括，但不限于，CaC03、MgCO3> Mg (OH)2, Na2C03、K2CO3> (NH4) 2C03 和 NH40H、NaHCO3> KHC03。目前，優(yōu)選的弱堿是 CaCO3、MgCO3 和 Mg (OH)20應(yīng)了解的是，也可以在進(jìn)行的酶轉(zhuǎn)化之后或在其末期將醛糖酸鹽產(chǎn)物或飲料的pH 調(diào)節(jié)為優(yōu)選的PH水平，例如當(dāng)實(shí)現(xiàn)麥芽糖理想轉(zhuǎn)化的95%時(shí)，可允許pH降至理想水平。飲料的pH通常在2. 0-6. 00的范圍內(nèi)，特別是2_5. 00的范圍內(nèi)，例如，2. 5-4. 5的范圍內(nèi)，更特別的在2. 5-4. 0的范圍內(nèi)。在本上下文中，應(yīng)將“穩(wěn)定的pH水平”廣義理解為通過加堿在過程中將pH控制并維持在特定范圍內(nèi)，或者接近于/處于特定值。在酶過程中PH的控制和調(diào)節(jié)/維持是可以高度精確性進(jìn)行的標(biāo)準(zhǔn)過程。因此，穩(wěn)定的PH可以是維持在恒定水平的值，偏差小于1. 5pH 單位，優(yōu)選小于1. OpH單位，更優(yōu)選小于0. 5pH單位，更優(yōu)選小于0. 3pH單位，甚至更優(yōu)選小于0.2或0. IpH單位。它遵循可為根據(jù)本發(fā)明的特定酶過程定義最優(yōu)范圍，并且可以所述的精確程度將PH控制并維持在這個(gè)范圍內(nèi)。在本發(fā)明的方法中，在約pH3-約pH9的范圍內(nèi)選擇合適的特定PH范圍或特定的pH值。優(yōu)選的是，從酶反應(yīng)開始如本文所述將pH維持在穩(wěn)定的pH水平。換句話說，在將氧化酶加入含葡萄糖/麥芽糖的產(chǎn)物中之后立即加入堿以如本文所述維持穩(wěn)定的PH。特別地，如果期望實(shí)現(xiàn)葡萄糖/麥芽糖的最大轉(zhuǎn)化，可以將pH維持在如本文所述的穩(wěn)定水平一段時(shí)間，其至少持續(xù)直到反應(yīng)混合物的氧水平恢復(fù)至高于初始水平的90%， 或者用于保持PH恒定的堿量與轉(zhuǎn)化的理想程度相對應(yīng)。優(yōu)選地，將pH維持在如本文所述的穩(wěn)定水平一段時(shí)間，所述時(shí)間為30分鐘3天， 優(yōu)選地，2-48小時(shí)，更優(yōu)選2-M小時(shí)，最優(yōu)選2-18小時(shí)。通常地，并且優(yōu)選地，當(dāng)使用的糖氧化酶是葡糖氧化酶時(shí)，向醪加入酶，所述酶可將寡糖和多糖轉(zhuǎn)化為更短的糖或二糖和/或還將二糖轉(zhuǎn)化為單糖，例如，將麥芽糖轉(zhuǎn)化為葡萄糖。這將有助于為葡糖氧化酶釋放更多的底物。本領(lǐng)域的技術(shù)人員已知可將麥芽糖轉(zhuǎn)化為葡萄糖的酶。這些包括，例如，淀粉酶、葡糖淀粉酶和支鏈淀粉酶。優(yōu)選的酶組合是可從 Novozymes 獲得的 Attenuzyme Flex 。淀粉酶能水解淀粉以形成寡糖作為主要產(chǎn)物，特別是麥芽糖，所述過程為技術(shù)人員所公知。淀粉酶歸入EC3. 2.1. _類并且包括α-淀粉酶(EC 3.2.1.1)、β淀粉酶(EC 3. 2. 1. 2)和淀粉葡糖苷酶(EC 3. 2. 1. 3)。淀粉酶可以源自細(xì)菌或真菌，特別是曲霉屬(Aspergillus)菌株，優(yōu)選黑曲霉 (A. niger)或米曲霉(A. oryzae)，或者來自芽孢桿菌屬(Bacillus)菌株。一些實(shí)例是 α -淀粉酶，例如來自解淀粉芽孢桿菌(Bacillus amyloliquefaciens)，和淀粉葡糖苷酶，例如來自黑曲霉。商業(yè)產(chǎn)品包括BAN 和AMG (Novozymes A/S，Denmark的產(chǎn)物)， Grindamyl A 1000或A 5000 (可從Danisco獲得)。類似地可使用β-淀粉酶，或可導(dǎo)致麥芽糖形成的其他淀粉降解酶。葡糖淀粉酶(EC 3. 2. 1. 3)是催化末端(1_ > 4)相連的α -D-葡萄糖殘基連續(xù)從鏈的非還原末端水解并釋放β -D-葡萄糖的酶?？商鎿Q地，這個(gè)酶還稱作葡聚糖1，4-α -葡糖苷酶、4-α-D-葡聚糖葡糖水解酶、淀粉葡糖苷酶、外切-1，4_α-葡糖苷酶或γ-淀粉酶。支鏈淀粉酶(EC 3. 2. 1. 41)是可催化支鏈淀粉、膠淀粉(amylopectin)和糖原，以及膠淀粉和糖原的α-和β-限糊精中的(1-> 6)-a-D-葡糖苷鍵水解的酶。在一個(gè)方面，豆類組分是大豆粉。大豆粉通常由已經(jīng)磨成細(xì)粉的烤大豆制成。粉可以是天然(含脂肪)或脫脂的，其中在加工過程中去除了大豆中發(fā)現(xiàn)的天然油。在一個(gè)方面，向麥芽汁中加入豆類組分。在另一個(gè)方面，在淀粉糖化過程中向醪中加入豆類組分。在向醪中加入豆類組分時(shí)，可以額外加入另外的蛋白酶，和通常是肌醇六磷酸酶。肌醇六磷酸酶是可將肌醇六磷酸(肌醇己糖磷酸)水解成肌醇和無機(jī)磷酸鹽的酶。植酸或肌醇1，2，3，4，5，6_六(二氫磷酸)(或者簡稱肌醇己糖磷酸)是肌醇的主要來源，并且是植物種子中磷酸鹽的主要儲存形式。事實(shí)上，其在種子和谷類谷粒成熟的過程中天然形成。在豆類種子中，它占磷酸鹽含量的約70%，并且作為植酸鈣鎂(phytin)J^ 醇的混合的鉀鹽、鎂鹽和鈣鹽而從結(jié)構(gòu)上與蛋白體整合起來。肌醇六磷酸的磷酸部分螯合二價(jià)和三價(jià)陽離子，如金屬離子，例如營養(yǎng)必需離子鈣、鐵、鋅和鎂以及痕量礦物質(zhì)錳、銅和鉬。肌醇六磷酸酶是催化肌醇六磷酸(肌醇己糖磷酸)水解成(1)肌醇和/或( 其單、 二、三、四和/或五磷酸鹽和( 無機(jī)磷酸鹽。在下文中，為簡單起見，上述化合物有時(shí)分別稱為IP6、I、IP1、IP2、IP3、IP4、IP5和P。這表示通過肌醇六磷酸酶的作用，IP6降解為
卩+—個(gè)或多個(gè)組分1 5、1 4、1 3、1 2、1 1和1?；蛘?，攜帶附接于位置P、q、r.......的
共η個(gè)磷酸基團(tuán)的肌醇記為hs(p，q，r，...)P. sub.n。為了方便起見，hs(l，2，3，4，5， 6)P. sub. 6(肌醇六磷酸)簡寫為PA。根據(jù)酶命名法數(shù)據(jù)庫ExPASy(與酶命名法相關(guān)的信息庫，主要基于國際生物化學(xué)和分子生物學(xué)聯(lián)合會命名委員會(IUBMB)的推薦，描述了已提供EC (酶委員會)編號的每類已表征的酶)，已知兩種不同類型的肌醇六磷酸酶所謂的3-肌醇六磷酸酶(肌醇六磷酸3-磷酸水解酶，EC 3.1.3.8)和所謂的6-肌醇六磷酸酶 (肌醇六磷酸6-磷酸水解酶，EC 3. 1. 3. 26) 0 3-肌醇六磷酸酶首先水解3-位置的酯鍵，而 6-肌醇六磷酸酶首先水解6-位置的酯鍵。在WO 2003/066847 ；WO 2006/037327 ；WO 2006/037328 ；W02007/112739 ；WO 2008/092901中描述了有用的肌醇六磷酸酶。此外，在一個(gè)方面，也可將麥芽汁與肌醇六磷酸酶和/或可將麥芽糖轉(zhuǎn)化成葡萄糖的酶接觸。在另一個(gè)方面，將豆類組分預(yù)液化。術(shù)語“預(yù)液化”表示將豆類組分預(yù)處理以降低其粘度。存在于豆類組分例如大豆粉中的淀粉，起初在水中不可溶并形成顆粒。但是當(dāng)在水中加熱時(shí)，它們開始迅速膨脹直至成為其初始大小的很多倍。一旦繼續(xù)加熱，顆粒形式的淀粉開始崩解并且混合物的粘度開始迅速增加直至到達(dá)最大值，此時(shí)形成糊狀。在制造過程中處理粘稠的淀粉糊存在困難。因此，理想的是處理淀粉，以使淀粉液化并降低其粘度。本領(lǐng)域的技術(shù)人員了解液化方法。例如，可以通過用酶處理或酸處理或兩者的組合而進(jìn)行液化。本領(lǐng)域已知用于液化的酶。它們包括，例如，α-淀粉酶。這些酶可源自細(xì)菌或真菌。 有用的酶的一些實(shí)例是Termamyl 和Fimgamyl 。在液化過程中，任選地還可以存在其他化合物例如抗氧化劑。當(dāng)存在豆類組分時(shí)，以相對于醪中谷物組分的5%，或者優(yōu)選10%或15%或20% 或25%或者甚至33%的比例(重量/重量)加入豆類組分。當(dāng)使用更高的豆類比例時(shí)，可需要調(diào)節(jié)PH以維持酶活性。在一個(gè)方面，醪或麥芽汁中包括至少一種蛋白酶。蛋白酶是具有蛋白酶活性的多肽，并且還稱為肽酶、解蛋白酶(proteinase)、肽水解酶或蛋白水解酶。蛋白酶可為在其任一端開始處水解肽的外切類型，或者在多肽鏈內(nèi)部作用的內(nèi)切類型(內(nèi)肽酶)。內(nèi)肽酶對N-和C-末端阻斷的肽底物顯示活性，所述底物與所述蛋白酶的特異性有關(guān)。術(shù)語“蛋白酶”在本文中定義為可水解肽鍵的酶。它包括屬于EC 3.4酶組(包括其十三個(gè)亞類的每一個(gè))的任何酶。EC編號指來自NC-IUBMB，Academic Press, San Diego, Calif.的 EnzymeNomenclature 1992，分另Ij 包括在 Eur. J. Biochem. 1994，223，15 ；Eur. J. Biochem. 1995，232，16 ；Eur. J. Biochem. 1996，237，15 ；Eur. J.Biochem. 1997，250，16 ；和 Eur. J. Biochem. 1999，264，610 650中出版的增補(bǔ)1-5。命名法定期補(bǔ)充并更新；參見例如 www. chem. gmw. ac. uk/iubmb/enzyme/index. html 的萬維網(wǎng)站(WWW)。根據(jù)其催化機(jī)制將蛋白酶分成下述組絲氨酸蛋白酶(S)、半胱氨酸蛋白酶(C)、天冬氨酸蛋白酶(A)、金屬蛋白酶(M)和未知，或者尚未分類的蛋白酶(U) ,SlHandbook of Proteolytic Enzymes, A. J. Barrett, N. D. Rawlings, J. F. Woessner ( H ), Academic Press (1998)，特別是簡介部分。任何蛋白酶都可用于本發(fā)明。例如，可以使用可從Novozymes A/S獲得的 Alcalase 、Flavourzyme 、Neutrase 。也可以使用多于一種蛋白酶的組合以優(yōu)化活
性。技術(shù)人員能實(shí)現(xiàn)最優(yōu)組合，例如能使用1 1或者甚至2 1的組合。在使用蛋白酶時(shí)，同樣重要的是(如果需要的話)加入輔因子。例如，可以加入鋅作為Neutmse 的輔因子。需要使用的蛋白酶的量依賴于多種輔因子例如，醪質(zhì)量、數(shù)量等，并且為本領(lǐng)域技術(shù)人員所知。在一個(gè)方面，本發(fā)明涉及一種飲料，其包含a) 丐b)鎂c)游離氨基氮(FAN)d)醛糖酸鹽e)酸性 pH鈣和鎂是礦物質(zhì)，并且經(jīng)常存在于用于釀造的硬水中。通常它們以碳酸鹽的形式存在于硬水中。然而，在另一個(gè)方面，在過程中可以補(bǔ)充其他鈣和鎂源。在一個(gè)方面，向飲料中加入其他鈣和鎂源。本領(lǐng)域技術(shù)人員了解可以使用的鈣和鎂源。它們包括，例如，檸檬酸鹽、碳酸鹽、磷酸鹽、乳酸鹽、葡糖酸鹽或螯合物，例如，蘋果酸鹽、天冬氨酸鹽或延胡索酸鹽。在加入其他礦物質(zhì)源時(shí)，有用的是以這樣的方式加入所述源使得最終的飲料具有反映生理水平的鈣鎂濃度，例如2 1。然而，過量鈣和/鎂的存在可以影響飲料的味道。優(yōu)選的是，飲料包含不高于0. lmol/1的10° P飲料(=° Bx)的堿土金屬(Mg、Ca)(即0. 067Ca 和 0. 033Mg)。游離氨基氮(FN)是可由酵母用于細(xì)胞生長和增殖的單獨(dú)麥芽汁氨基酸和小肽 (一至三單位)的濃度的量度。然而根據(jù)本發(fā)明，由于麥芽汁是未發(fā)酵的，所以FAN也是飲料中可用的游離氨基酸的量度，其在飲用時(shí)易于吸收。本領(lǐng)域已知pH的概念。優(yōu)選的是，飲料具有酸性pH。這為飲料賦予清爽提神的味道。氧化過程中醛醣酸的產(chǎn)生降低了飲料的總體pH。添加鈣和鎂作為碳酸鹽補(bǔ)充劑可有助于將PH維持在理想水平。在一個(gè)方面，飲料不具有殘余甜味。本領(lǐng)域技術(shù)人員了解去除殘余甜味的方法。去除殘余甜味的一種方式是例如通過在氧化過程中過夜攪拌飲料。在一個(gè)方面，將飲料用于生產(chǎn)格瓦斯(Kwas)。格瓦斯，也可稱作克瓦斯(Kvass或 Kvas)，是由谷物制成的流行的“面包飲品”。在另一個(gè)方面，在包裝前或者消費(fèi)前進(jìn)一步稀釋飲料?？梢允褂美缢蚬M(jìn)行稀釋。當(dāng)使用水時(shí)，其可為，例如，碳酸水。根據(jù)本發(fā)明，術(shù)語“果汁”指柑橘類或非柑橘類果汁，包括植物汁。果汁可作為由例如，蘋果、西番蓮、小紅莓、梨、桃、李子、杏、油桃、 葡萄、櫻桃、紅醋栗(currant)、覆盆子、醋栗、黑莓、藍(lán)莓、草莓、檸檬、枸櫞/酸橙(lime)、 柑橘、橘子、橙、葡萄柚、馬鈴薯、西紅柿、萵苣、芹菜、菠菜、卷心菜、水田芥(watercress)、 蒲公英、大黃、胡蘿卜、甜菜、黃瓜、菠蘿、椰子、石榴、奇異果、芒果、木瓜、香蕉、西瓜和香瓜 (cantaloupe)制成的汁提供。術(shù)語“果汁”也指用水提取的可溶性固形物、果汁濃縮物、粉末和果泥。優(yōu)選的果汁是含蘋果酸的果汁，例如蘋果、梨、桃等。在另外一個(gè)方面，用0. 25-0. 3 %啤酒花丸(Hop Pellets) (6 % α -酸)在 78-100°C處理飲料30分鐘，產(chǎn)生“加啤酒花”的飲料。在一個(gè)方面，進(jìn)一步向飲料中加入調(diào)味劑。根據(jù)本發(fā)明，術(shù)語“調(diào)味劑”指那些源自種子植物可食用的可再生部分的香料，特別是具有與種子有關(guān)的甜漿的植物，例如，蘋果、 橙、檸檬、枸櫞/酸橙等。還包括源自果實(shí)之外的植物部分的香料，例如，源自堅(jiān)果、樹皮、根和葉的香料。這個(gè)術(shù)語中還包括合成制備的香料，其被制成以模擬源自天然來源的香料。調(diào)味劑的實(shí)例包括可樂調(diào)味劑、茶調(diào)味劑、桂皮、甜胡椒、丁香、咖啡調(diào)味劑、包括橙、柑橘、檸檬、枸櫞/酸橙的柑橘調(diào)味劑和葡萄果實(shí)調(diào)味劑。也可以使用各種其他果實(shí)調(diào)味劑如蘋果、 葡萄、櫻桃、菠蘿、椰子等。在一個(gè)方面，果汁，包括橙、檸檬、柑橘、枸櫞/酸橙、蘋果和葡萄， 可用作調(diào)味劑。在一個(gè)方面，飲料可用作包含果汁的非乳品提神飲品。在另一個(gè)方面，飲料可用作運(yùn)動飲品，其為等滲的。在另一個(gè)方面，飲料可用作健康飲品，其中包含減少的血糖指數(shù)糖的健康飲品，即，所述糖僅可引起血液葡萄糖和胰島素水平的細(xì)微波動。在另外一個(gè)方面， 飲料可用作無醇比爾森生啤酒(pilsner draft beer)。
實(shí)施例使用的所有試劑為商業(yè)級。進(jìn)行的所有測量都依據(jù)歐洲啤酒釀造協(xié)會(European Brewery Convention, EBC)方法。所有酶都可從 Novozymes A/S, Bagsvaerd, Denmark 購得。
實(shí)施例1將134. 75g 大豆粉與 IOOOml 水(含 90ppm鈣)混合，并加入 IOOOppmTermamyl classic (Novozymes A/S)。將內(nèi)容物煮沸20分鐘以獲得1003. 5g(煮沸過程中蒸發(fā))大豆布丁。37. 2g大豆布丁(相當(dāng)于5g大豆粉)與50ml水和0. IOg 2 1的鈣-鎂混合物 (8. 63g CaC03+4. 04g 堿性碳酸鎂“40-45% MgO”(Riedel de Haen))混合。混合物與表 IA 中給出的酶一起溫育。48°C 60分鐘后，加入50g麥芽(B-561，經(jīng)過充分改性)和90ml水 (90ppm Ca++)并以下述方案繼續(xù)醪溫育50°C 30分鐘；63°C 30分鐘；72°C 30分鐘；78°C 20分鐘。在方案結(jié)束時(shí)，用水使醪接近275. 00g。分析得到的醪的性質(zhì)，結(jié)果示于表IB中。表IA 顯示以不同濃度(相對于麥芽的量，以百萬分之一(ppm)表示)向醪中加入的酶量。試驗(yàn)
權(quán)利要求
1.制造非酒精飲料的方法，包括a)提供麥芽汁；b)將所述麥芽汁與糖氧化酶和過氧化氫酶接觸；c)獲得飲料，其中所述飲料的PH范圍為2. 5-4. 5。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述麥芽汁包含豆類組分。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中豆類組分是大豆粉。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述麥芽汁由包含豆類組分的醪制成。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其中所述醪還包含肌醇六磷酸酶。
6.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中所述豆類組分經(jīng)預(yù)液化。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述方法進(jìn)一步包括加入鈣和/或鎂源。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述糖氧化酶是葡糖氧化酶或乳糖氧化酶。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述麥芽汁由包含酶的醪制成，所述酶可將寡糖和/或多糖轉(zhuǎn)化成更短的糖。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述方法進(jìn)一步包括稀釋所述飲料。
11.根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其中所述稀釋通過加入水或果汁來進(jìn)行。
12.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述方法進(jìn)一步包括加入調(diào)味劑。
全文摘要
描述了提神的酸性飲料及其制造方法，所述飲料是一種強(qiáng)力的礦化飲品。它由谷物，優(yōu)選大麥和大豆制成，并且包含可充分吸收的鈣、鎂和氨基酸的生理補(bǔ)充物。本方法在釀造過程中包括酶的使用，所述酶包含糖氧化酶和過氧化氫酶。
文檔編號C12C12/04GK102341009SQ201080010905
公開日2012年2月1日 申請日期2010年3月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月20日
發(fā)明者J.奧布雷克, S.R.拉珀克 申請人:諾維信公司