蛋白底物的水解物及其製備方法
2023-06-11 09:30:16
蛋白底物的水解物及其製備方法
【專利摘要】本發明涉及通過在小於2wt%鹽含量的環境中用食物級細菌水解包含至少一種動物蛋白的底物獲得的水解物。本發明進一步涉及生產水解物的方法，包括步驟a)混合底物和食物級細菌，和b)在小於2wt%鹽含量的條件下孵育步驟a)的混合物，其中底物包含至少一種動物蛋白。水解物或通過本發明方法獲得的水解物在風味、香味、質地和營養價值方面是出色的，並可以用於進一步加工以獲得食品。
【專利說明】蛋白底物的水解物及其製備方法
[0001]本發明提供了包含動物蛋白的底物的新水解物和製備水解物的方法。
[0002]在亞洲國家如日本、中國以及東南亞國家如越南、柬埔寨或泰國，魚露或發酵的魚製品被廣泛作為調味品或烹飪助劑食用。在歐洲和北美洲，它們也被廣泛食用。魚露或發酵的魚製品通常是通過在鹽存在下發酵魚而製備的。因此，鹽的存在在那些加工中充當對抗食物腐敗和有毒微生物的一種重要屏障，從而確保發酵的或水解的食品的微生物安全性。
[0003]一種傳統方法是基於自我分解，其中內源性酶從底物例如魚肉中釋放，然後促進底物自身水解。這種天然發生的進程通常需要很長時間，其可能是6至12個月，以完全獲得可接受的產量和產生的水解物在風味、香味和質感方面的感觀特性。鑑於相對長的加工時間，提出了備選溶液，商業應用以降低這類水解的食品的生產時間。
[0004]—種備選的溶液是酸水解，其中例如使用鹽酸水解底物蛋白質。這種方法非常短，僅需要數小時即可完成。然而，這種方法被認為是粗糙的，因為它可能破壞一些單獨的胺基酸和/或維生素。
[0005]此外，通過這種方法產生的水解物比傳統製備的產品具有較少的香味和味道。而且，根據所用的底物和酸的類型，在方法中會產生一些含氯化合物，其通常是不需要的。
[0006]另一種熟知的水解方法是酶水解，其中向原料中添加富含酶的組分。來自動物器官的蛋白水解酶例如胰酶和胃蛋白酶、來自植物的蛋白水解酶例如菠蘿莖的菠蘿蛋白酶和未熟木瓜的木瓜蛋白酶已經用於這個目的。這種方法通常需要數周，魚露例如在3至4周後收回。酶水解方法比酸水解更溫和。然而，最終水解物的感觀特徵仍不如傳統方法，因為最終產品通常具有很強的苦味。
[0007]在傳統方法中，向所採用的方法中添加大量的鹽，以產生魚露或發酵的魚製品。一方面高鹽濃度確保方法的微生物食品安全，因為食物腐敗微生物被強烈抑制其生長。但是另一方面它也強烈抑制了蛋白水解酶的活性。這樣的話，對於水解例如魚露蛋白質的方法由此變得遠不理想。而且，最終產品的鹽含量同樣很高，其通常是不需要的。
[0008]JP4197153公開了一種方法，通過向水解方法中添加醇，用黴菌和/或曲酵母製備含有降低鹽含量的動物蛋白質水解物。儘管不存在鹽，但是這使得在水解方法中降低細菌和其他腐敗汙染。然而，在最終食品中存在的醇是不需要的。
[0009]W02009/076996公開了在小於2%鹽含量的環境中在麴黴菌屬發酵曲存在下製備可食用動物或魚肉的水解物的一種方法。在對於例如產生發酵的魚露獲得具有滿意的風味的產品之前這種水解方法通常需要I至數天。然而，仍需要一種方法從水解的動物肉底物產生更強的香味，並同時減少水解所需的時間。
[0010]根據上面討論，工業上仍需要引進具有更強和不同風味和香味的新水解物，並在方法中維持較低水平的鹽。而且，需要減少那些新水解物的生產時間。
[0011]因此，本發明的目的是改良工藝水平，並提供一種新的、改良的味道強烈的蛋白質水解物以及生產這種水解物的方法。
[0012]本發明的目的是通過獨立權利要求的主題來實現的。從屬權利要求進一步發展本發明的想法。[0013]因此，在第一個方面，本發明提供通過食物級細菌在小於2wt%、優選小於lwt%、更優選小於0.5wt%鹽含量的環境中水解底物獲得的水解物，所述的底物包含至少一種動物蛋白。
[0014]在第二個方面，本發明涉及生產水解物的方法，包括以下步驟:a)混合底物和食物級細菌；和b)在小於2wt%、優選小於lwt%、更優選小於0.5wt%鹽含量的條件下孵育產生的混合物；其中底物包含至少一種動物蛋白。
[0015]本發明的另一個方面是含有本文描述的水解物或通過本文描述的方法獲得的水解物的食品。
[0016]發明人驚訝地發現當用食物級細菌例如枯草桿菌(Bacillus subtilis)或特別是用納豆芽孢桿菌(Bacillus natto)在低鹽濃度的環境條件下水解含有動物來源例如魚或蝦的蛋白質時，能產生新的且非常強烈的辛辣味，其特別是適合於例如生產調味品或烹飪助劑，用於生產亞洲菜餚，同時完全維持在生產方法中水解物的微生物安全性。無需向方法中添加任何抗微生物物質例如醇或其他防腐劑，或無需在嚴格無菌條件下進行操作。因此，新的食物級水解物可以通過這種方法生產，其具有更強烈的辛辣味，如用目前已知的方法所獲得的。因此，例如當使用海產食物作為底物部分時可以生產非常強烈但標準的發酵的魚風味。因此，水解物可以方便地用於生產更風味強烈的調味品或烹飪助劑產品，產生更風味的最終食品。或者，水解物可以以更低量用於食品，並提供類似美味的食物，如通過本領域技術獲得的。
[0017]這種方法簡單，比本領域已知的其他方法更快。無需昂貴的技術設備用於例如保持方法無菌。而且，那些水解物的生產時間相對快，其能降低工業規模的生產成本。無需添加劑例如醇或其他化學品，其能提供完全天然的水解物，其受到當今全世界消費者的賞識。
[0018]通過參考以下詳述，上面提及的以及本發明的其他特徵和目的將變得更加明顯，更好理解。應當理解的是下面的詳述不表示是窮盡的或將本發明限制在所公開的準確形式。除非另外明確說明，否則本發明涵蓋所有詳述中制定的相關修改和變更。
[0019]本發明公開了含有至少一種動物蛋白質底物的水解物，其是通過食物級細菌在鹽含量小於2wt%的環境中水解的。底物優選是在鹽含量小於lwt%的環境中，更優選在鹽含量小於0.5%的環境中水解的。
[0020]本文描述的術語「水解物」表示由水解底物產生的產品。本文描述的術語「環境」表示在水解方法中包括食物級細菌在內的底物的環境條件。
[0021]低鹽含量的水解物是本發明的一個顯著特徵，因為底物可以在例如對於食物級細菌活躍代謝以及對於從那些細菌中釋放的蛋白水解物活化而言最佳條件下水解的。而且，低鹽含量的水解物適合於很多消費者，包括需要低鹽膳食或喜歡健康膳食的那些人。
[0022]在一個實施方案中，底物水解是浸沒的。因此，該方法是在浸沒狀態下進行的，其中添加足夠的水，以確保底物在水面下被食物級細菌水解。這從根本上確保食物級細菌和底物更好混合和更均勻分布，產生改良的底物水解。
[0023]合適底物的選擇事實上是基於在方法結束後水解物獲得的所需的特徵，特別是感觀特性和營養價值。因此，本發明涉及含有動物蛋白質的底物，其選自農場動物例如家畜或牛，或海產食物動物例如蝦、魚或貝。本發明優選涉及非乳蛋白底物。任選地，底物進一步包括植物蛋白質。植物蛋白質選自豆類例如大豆、小麥、玉米、米或另一種農作物。[0024]向水解方法中添加植物材料具有優勢，通過向那些微生物提供其他營養物，這為某些食物級細菌提供更好的生長和/或代謝條件。因此，細菌代謝活性在整個水解方法中更快更有效。而且，在水解方法中存在植物材料會產生其他不同的風味，這是僅用動物蛋白質源無法獲得的，這為最終水解物添加豐富的整體風味特性。
[0025]存在食物級細菌是本發明的一個必要特徵。一般而言，所有類型的食物級細菌可以應用於本發明。優選地，食物級細菌必須能產生至少一種類型的蛋白酶，其是水解底物所需的重要組分。在本發明的一個優選的實施方案中，食物級細菌選自枯草桿菌。甚至更優選地，食物級細菌是納豆芽孢桿菌。
[0026]發明人發現枯草桿菌，特別是它的亞型納豆芽孢桿菌非常適合於在低鹽環境中水解含有動物蛋白質的底物。它是枯草桿菌和動物蛋白質底物的組合，特別是如果動物蛋白質來自魚或蝦，那麼產生非常有趣、強烈且刺激性新風味。那些味道顯然比用所引的現有技術水解那些底物產生的味道更顯著且更強烈。
[0027]而且，用枯草桿菌水解所述的底物快速且有效。在用枯草桿菌水解步驟之前或過程中無需提供底物，無需任何其他水解因子例如酸、蛋白水解酶、真菌、黴菌例如麴黴菌或酵母。因此，本發明的一個優選實施方案是不含黴菌或酵母的水解物。
[0028]本發明還涉及產生水解物的方法，其包括至少以下步驟a)混合含有至少一種動物蛋白質的底物和食物級細菌，和b)在小於2wt%&含量的條件下孵育產生的混合物。本文描述的術語「孵育」表示將混合物在設定的某些條件和溫度下維持一定時間，以促進特定的反應。在這種特定的情況下，特殊的反應是底物的水解。優選地，孵育是在小於1被％鹽含量的條件下進行，更優選在小於0.5wt%鹽含量的條件下進行。任選地，底物進一步包含至少一種植物蛋白質。
[0029]在本發明的一個實施方案中，向混合物中提供食物級細菌，以含有所述細菌的發酵產品形式孵育。優點在於細菌無需特別製備成純培養物形式，並可能集中起來應用於本發明的方法。事實上，細菌可以首先在預培養(例如在所選底物的常規發酵)中生長並繁殖，隨後以發酵的所選底物形式混合到本發明的方法中。因此，細菌通常仍是非常活躍代謝狀態並以高濃度存在，其提供一種最佳且快速啟動本發明的水解方法。在本發明的一個優選的實施方案中，發酵產品是通過固態發酵熟大豆、麵筋粉、或其組合與納豆芽孢桿菌獲得的。
[0030]在一個實施方案中，向本發明方法的混合物中添加水。向混合物中添加水可以在底物與食物級細菌混合步驟過程中或在孵育步驟過程中完成。從而獲得底物的浸沒水解。
[0031]混合物在溫度範圍從45°C至65°C下孵育8至48小時。優選地，混合物在所述的溫度範圍下孵育15至25小時。這些條件提供最佳地水解底物並產生水解物所需的風味、味道和質地質量。
[0032]任選地，在混合或孵育步驟過程中向方法中添加乳酸菌。這種添加會導致水解物的營養價值進一步增加。而且，這還對水解物的感觀特性具有積極影響，因為一些釋放的胺基酸將轉變成芳香化合物。在這種特定的實施方案中，孵育步驟的參數需要適合乳酸菌的生長條件。因此，底物和乳酸菌的混合物在溫度範圍25°C至45°C下進一步孵育10至25小時。
[0033]適合於在所述的方法中添加的乳酸菌選自乳桿菌屬(Lactobacillus)、明串珠菌屬(Leuconostoc)、片球菌屬(Pediococcus)、鏈球菌屬(Streptococcus)、腸球菌屬(Enterococcus)或其組合。例如屬於乳桿菌屬的清酒乳桿菌(Lactobacillus sake)可以用於這個目的。
[0034]本發明的方法進一步包括研磨混合物的步驟，其中該步驟可以在混合底物和食物級細菌的階段或在孵育階段進行。優點在於可以獲得底物和細菌之間更好的混合，其提供改善的且更快的水解方法。而且，在研磨混合物步驟後水解方法的最終產品具有非常光滑的外觀和口感。
[0035]水解物和本發明生產方法獲得的水解物可以直接使用或進一步加工，從而獲得食品，所述的食品可以是烹調基料、佐料、烹飪助劑或其他可食用的產品。因此，方便地，這類食品具有新的、優良的且強烈的風味和味道，從而獲得的風味和味道是完全天然水解方法的結果。
[0036]本領域技術人員將理解，他們能自由地組合本文公開的本發明的所有特徵。特別是，本發明產品所描述的特徵可以與本發明的方法組合，反之亦然。本發明的不同實施方案所描述的特徵可以組合。
[0037]本發明將通過下列實施例進一步說明。這些實施例用於協助理解本發明的核心方面，包括它的實施方案。這些實施例不以任何方式限制本發明。
[0038]實施例1
[0039]將250kg完整的大豆洗淨並在粉碎機中粗粉碎成小片。將粉碎的大豆在旋轉鍋裡在60°C的250kg水中浸泡30分鐘。然後將浸泡的大豆加熱至124°C，並在相同溫度下保持2分鐘。然後，將其通過用真空冷卻至低於40°C。巴氏滅菌步驟用於消除汙染並促進蛋白質變性。將熟的冷卻的大豆從鍋裡取出，並接種納豆芽孢桿菌的起子培養物。將混合物通過螺旋輸送機運至發酵罐中，混合物均勻分布在發酵罐底部上，產生30cm深的床層。在72小時培養過程中，將40°C的空氣循環通過床層。用空調器將空氣增溼至接近飽和。空調器的水每天更換。將發酵罐的天花板保持在50°C，防止溼空氣在表面冷凝。在導氣管中或在床層底部的任何冷凝被排除。
[0040]發酵結束後，將發酵的產品取出，將60kg發酵的產品加入到含有55°C水的250L加套攪拌的罐中。水是以重量比2:1加入到發酵的產品中。然後將乾燥的小蝦以幹蝦與發酵產品重量比1:3加入到含有發酵產品的水解罐中。
[0041]水解I小時後，混合物通過膠體粉碎機粉碎。粉碎後，繼續水解20小時，獲得更高程度的水解。水解後，向水解物中加入14%wt/wt的鹽並混合均勻。這用於防止儲存過程中微生物的生長。水解物在裝入塑料容器用於儲存前在140°C下巴氏滅菌15秒。
[0042]發現最終產品具有良好的形體和強烈且肥美海產食品風味。特別是，最終產品獲得了傳統dawadawa香味。將最終產品是與其他新鮮成分配製，形成烹調助劑。
[0043]實施例2
[0044]先將60kg新鮮魚用水清洗，除去異物。然後將魚裝入裝有3mm篩號的絞肉機中。將魚糜與60kg烘焙的小麥粉用攪拌機混合。然後生麵團用絞肉機擠壓，形成5mm直徑的圓柱狀棒狀物。將該底物在100°C下高壓滅菌20分鐘。將熟的冷卻的魚從高壓滅菌釜中取出，並接種納豆芽孢桿菌的起子培養物。然後將其在40°C下發酵72小時。用空調器將周圍空氣增溼至接近飽和。空調器的水每天更換。將發酵罐的天花板保持在50°C，防止溼空氣在表面冷凝。在導氣管中或在床層底部的任何冷凝被排除。
[0045]發酵結束後，將發酵的產品從發酵罐中取出。將80kg發酵的產品加入到含有55°C水的250L加套攪拌的罐中。水與發酵產品的重量比設為3:2。水解I小時後，混合物通過膠體粉碎機粉碎。粉碎後，繼續水解20小時，獲得更高程度的水解。之後將水解物在140°C下巴氏滅菌15秒。
[0046]發現最終產品具有良好的形體和強烈且肥美海產食品風味。將最終產品與其他新鮮成分配製，形成烹調助劑。
[0047]實施例3
[0048]遵照類似於實施例1所描述的方法，除了用粒化的麵筋替換大豆。粒化的麵筋是通過在擠壓機中擠壓活性麵筋粉獲得的，形成粒徑約5_的團塊。將250kg麵筋粉團塊在旋轉鍋裡在60°C的250kg水中浸泡30分鐘。將浸泡的麵筋團塊加熱至100°C並在相同的溫度下保持10分鐘。之後將其通過真空冷卻至低於40°C。將熟的冷卻的麵筋團塊從鍋裡取出，並接種納豆芽孢桿菌的起子培養物。發酵和水解遵照實施例1。
[0049]相比實施例1生廣的最終廣品，發現本實施例的最終廣品具有更聞的谷氣酸水平。它具有良好的體形和肥美的風味。最終產品是與糖、香料調味品等配製，形成烹調助劑。
[0050]實施例4
[0051]遵照類似於實施例1所描述的方法，除了將在55°C下的水解時間縮短至8小時，之後將水解溫度降至35°C。當水解溫度達到35°C時加入Ikg清酒乳桿菌的肉湯培養物。在加入鹽(12%wt/wt)前在35°C下繼續水解12小時，並在140°C下巴氏滅菌20秒。
[0052]實施例5
[0053]遵照類似於實施例1所描述的方法，除了用新鮮魚糜替換乾燥小蝦。向發酵產品中以1:1的重量比加入新鮮魚糜，向發酵產品中以3:2的重量比加入水。
[0054]發現最終廣品具有良好的體形和肥美的風味。最終廣品是與糖、香料調味品等配製，形成烹調助劑。
【權利要求】
1.通過在小於2wt%&含量的環境中用食物級細菌水解包含至少一種動物蛋白的底物獲得的水解物。
2.根據權利要求1的水解物，其中水解所述的底物是在小於lwt%鹽含量，優選小於0.5wt%鹽含量的環境中。
3.根據權利要求1至2中任意一項的水解物，其中水解所述的底物是浸沒的。
4.根據權利要求1至3中任意一項的水解物，其中動物蛋白選自包括家禽的農場動物或包括奸或魚的海產食品動物。
5.根據權利要求1至4中任意一項的水解物，其中底物進一步包含至少一種植物蛋白質。
6.根據權利要求5的水解物，其中植物蛋白質選自豆類例如大豆、小麥、玉米或米。
7.根據權利要求1至6中任意一項的水解物，其中食物級細菌能產生至少一種類型的蛋白酶。
8.根據權利要求1至7中任意一項的水解物，其中食物級細菌選自枯草桿菌。
9.根據權利要求8的水解物，其中食物級細菌是納豆芽孢桿菌。
10.根據權利要求1至9中任意一項的水解物，其中水解物不包含黴菌或酵母。
11.生產水解物的方法，其包括以下步驟: a)混合底物和食物級細菌；和 b)在小於2wt%鹽含量的條件下孵育步驟a)的混合物； 其中底物包含至少一種動物蛋白。
12.根據權利要求11的方法，其中步驟b)是在小於lwt%鹽含量，優選小於0.5被％鹽含量的條件下。
13.根據權利要求11至12中任意一項的方法，其中底物進一步包含至少一種植物蛋白質。
14.根據權利要求11至13中任意一項的方法，其中食物級細菌是以包含所述細菌的發酵產品形式提供給步驟a)。
15.根據權利要求14的方法，其中包含所述細菌的發酵產品是通過固態發酵熟大豆、麵筋或其組合與納豆芽孢桿菌獲得的。
16.根據權利要求11至15中任意一項的方法，其中向步驟a)的混合物中加入水。
17.根據權利要求11至16中任意一項的方法，其中步驟b)在溫度範圍45°C至65°C下進行8至48小時，優選15至25小時。
18.根據權利要求11至16中任意一項的方法，進一步包括向混合物中添加乳酸菌，隨後在溫度範圍25°C至45°C下孵育10至25小時。
19.根據權利要求11至18中任意一項的方法，進一步包括研磨混合物的步驟。
20.食品，其包含根據權利要求1至10中任意一項的水解物或從根據權利要求11至19中任意一項的方法獲得的水解物。
【文檔編號】A23J3/34GK103596447SQ201180071409
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2011年5月3日 優先權日:2011年5月3日
【發明者】林美吟, T·霍達克 申請人:雀巢產品技術援助有限公司