CN101060833A - 含黄腐酚的天然提取物及其制取方法以及由其制得的产品 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种从焙烤谷物产品、谷物芽、咖啡或可可中提取含黄腐酚(XN)提取物的方法。该提取物中的XN含量在10mg/kg～2g/kg黄腐酚范围之内。使用XN焙烤提取物能以天然方式提高食品和药品中的XN含量。

Description

含黄腐酚的天然提取物及其制取方法以及由其制得的产品
技术领域
本发明涉及以含黄腐酚(xanthohumol XN)的谷物、谷物芽(cereal malt)或咖啡以及含黄腐酚(XN)的啤酒花提取物为原料制取焙烤提取物(roastedextract)的方法，并涉及该提取物在饮料及/或食品制造中的应用。
背景技术
啤酒花用作啤酒酿造原料。啤酒花赋予啤酒苦感，且因其抗菌作用而还使啤酒具有更长的贮藏寿命。
除了苦味酸(例如α-酸)之外，啤酒花中所含的最重要化合物是精油、单宁和多酚。
黄腐酚，啤酒花中的一种含异戊二烯基类黄酮(多酚)，存在于啤酒花球果(hop cone)的蛇麻腺(lupulin glands)内，有着多种有益作用。除了抗病毒、抗雌情(anti-oestrogenic)和抗炎等效果之外，XN的肿瘤化学预防活性也有人进行了探讨，目前这种活性正在进行动物实验研究。啤酒花中黄腐酚含量因品种而异，在0.1％和1％之间变动。黄腐酚含量高的啤酒花品种通常含有高比例苦味物质。
啤酒花产品可分为原酒花、粉碎啤酒花颗粒(hop pellets)及酒花提取物。由于黄腐酚只存在于啤酒花球果的蛇麻腺内，所以相应于α-酸积累，粉碎啤酒花颗粒显现高XN含量。啤酒花提取物可用CO2及/或乙醇进行萃取来制取。尽管CO2的提取物几乎一点儿黄腐酚都不含，但在用乙醇萃取时，XN却可几乎完全萃取出来。近来，将这两种萃取方法结合起来，制得了富含XN的产品。视制取方法而定，XN含量已达到8％和99％之间。制取富含XN的啤酒花提取物和含XN饮料，例如已记载在DE 19939350、DE10256031、DE 10240065及EP1431385等专利中。
在酿造过程中，黄腐酚较不稳定，大部分通过冷却残渣(trub)、酵母、过滤而沉淀出来，而稳定仅因其有限溶解度所致。除此之外，黄腐酚还被异构化成异黄腐酚，异黄腐酚也具有有利的作用，但其含量比黄腐酚低得多。大多数情况下，用常规方法酿造的成品啤酒中XN不足0.2mg/l。在某些上发酵浓烈黑啤酒(stout)或波特型黑啤酒(porter type dark beers)中，发现XN含量高达1.2mg/l(Walker等人，Brauwelt 2003)。采用晚加啤酒花并速冷制酒麦芽汁的特殊酿造方法，可将未过滤浅色啤酒中的XN含量提高到1-10mg/l(DE 102 56 166)。
本发明的优点是，黄腐酚异构成异黄腐酚的作用，因酿造方法改进而得以抑止。因此，就有可能，提高XN用量而例如不使啤酒苦味变得令人生厌。此外，还可以添加稳定剂，但这通常导致XN含量相应减少。
本发明的目的是，以谷物、谷物芽、咖啡或可可(cacao)的焙烤产品和含XN的啤酒花提取物为原料，制取含XN焙烤提取物的方法。含XN的啤酒花提取物，其特征是黄腐酚含量特别高。含量在10mg/kg～2g/kg范围内，优选在200mg/kg～850mg/kg范围内。举例来说，由于采用这种焙烤提取物，就可以酿造出例如符合德国啤酒纯净法(German purity law)、XN含量比现有技术大大提高的啤酒。
本文中，“含XN(的)焙烤提取物”意指：以谷物、谷物芽、咖啡或可可的焙烤品为原料和以含XN的啤酒花提取物为原料，制取的焙烤提取物。“焙烤提取物”意指：取自粗磨或未磨焦麦芽(roasted malt)或谷物的冷或热的提取物，并包括取自咖啡或可可的冷或热的提取物；“谷物芽”意指人工或有控制地使之发芽的谷物，而“含XN的啤酒花提取物”意指：借助溶剂从啤酒花中提取的、XN含量提高的啤酒花提取物。“基本原料”是表示源于天然或合成的单种物质或多种物质的集合表术语。它们用作进一步制造食品的母料。在本发明中，基本原料意指例如可富含XN的精华成分，也意指例如按本发明一种实施方式用于可乐的基本原料。
为了制取含XN的焙烤提取物，先制备诸如大麦、小麦、黑麦以及相应麦芽、咖啡豆或可可豆之类的碾磨焙烤产品。再在加热阶段之初，将含XN的热提取物加入其中。浸提焙烤产品过程中的黄腐酚萃取导致XN含量大大高于XN在普通水溶液中的溶解度极限。在水温为23℃时，XN的溶解度极限量为1.3mg/l，在水温为8℃时，溶解度极限量为1.1mg/l。
可溶性焙烤物吸收或结合XN，并因此明显使之保持在溶液中，这种焙烤物很可能是造成提取物中XN得率高的原因。此提取物可予发酵、浓缩或澄清(clarify)，XN没有显著损减。按照本发明的一种实施方式，含XN的焦麦芽汁在浓缩后，获得了约1320mg/kg的黄腐酚含量。
含XN焦麦芽汁可用于食品工业，例如用于酿造与饮料工业，也可用于食品工业。因而，含XN焦麦芽汁的应用可使黄腐酚在烈性酒、加香料烈性酒(herbal spirits)、加香料利口酒(herbal liqueurs)、葡萄酒、啤酒、含啤酒混合饮料或苦味酒中富集，也可使黄腐酚在无酒精饮料或低酒精饮料如麦芽饮料、咖啡、代咖啡、可可、冰茶或软饮料以及制取上述饮料的基本原料中，以简单、安全而经济的方式富集。特殊的优点是，可在按照《德国啤酒纯净法》(即不使用乳化剂或其他化学添加剂)酿造啤酒的任何时候，将按此方法酿造、富含XN的焦麦芽啤酒兑入常规方法酿造的啤酒中。
也可以使食品，例如焙烤食品、焙烤食品用的混合粉(backing kits)、面包酱(parfaits)、乳产品(例如酸奶、凝乳以及含牛奶的混和饮料)、甜品、冰淇淋、肉制品、调味品或者香(药)草糖(herbal candies)富集黄腐酚，而且也可使药品如止咳糖浆富集黄腐酚。
以谷物、谷物芽、咖啡或可可为原料制取含XN含水提取物(aqueousextract)的方法包括下列步骤：
a)将含XN的啤酒花产品加到分别主要或完全从焦麦芽或炒麦芽中提取的、或者从焙烤大麦中提取的提取物中；其中所加啤酒花产品的XN含量与制取该产品所用的物质和/或量(mass)有关，至少为生产该产品所用啤酒花的5倍；以及其中在将含XN啤酒花产品加入含水焙烤提取物(aqueousroasted extract)中之后，尽管水溶液中原始溶解度低，但XN仍能溶解，甚或充分溶解；
b)将含XN的啤酒花产品预先溶于乙醇中，以溶解XN；
c)以搅拌、混合、振荡、超声处理、乌尔特拉图勒克斯型均化器处理(Ultraturax treatment)或者任何其他机械力来使XN溶解；
d)对焙烤提取物进行加热，以使XN溶解；
e)通过施加交流电来溶解XN；
f)其中含XN啤酒花产品的添加量至少为50mgXN/l。
正如由下列实施例将会理解的那样，实施本发明方法时，没有必要执行前面提及的所有工艺步骤。工艺步骤b)至h)可任意选择。
下面，记叙本发明方法及以此方法所制饮料的实施例。
实施例1
用包括1.9kg炒大麦芽(CarafaTM，2型，Bamberg市Weyermann公司，)和0.1kg Pilsen型麦芽的特种麦芽混合物制取制啤酒用麦芽汁(beer wort)。在按欧洲啤酒协会规定的麦芽糖化方法(congress method)进行糖化并分离麦芽浆(mash)后，在以11％w/w满锅麦芽汁浓度(kettel-up wort concentration)煮沸焦麦芽汁过程中，加入25g/l富含XN的啤酒花提取物(商品名XanthoExtrakt，Simon H.Steiner Hopfen GmbH出品，XN 20％)，麦芽汁色度(colour)为1650EBC(European Brewing Convetion)。在分离掉热残渣并用硅藻土分离后，将含XN的焦麦芽汁真空浓缩(200mbar，约55℃)至约50％w/w的提取物浓度。糖浆状提取物(“密度1.25”kg/l)的色度约为7500EBC，黄腐酚的含量约为1320mg/l。
实施例2
用包括0.05kg Pilsen型麦芽和0.95kg炒大麦芽(CarafaTM，Weyermann)的特定混合物制取制啤酒用麦芽汁。在按欧洲啤酒协会规定的麦芽糖化方法(congress method)进行糖化并分离麦芽浆(mash)后，将麦芽汁煮沸2小时。煮沸起始时，将5000mg/l的XN加入麦芽汁(wort)中。为此，采用含有80％硅藻土和20％啤酒花提取物的含XN啤酒花提取物(XanthoExtrakt，Hopsteiner，XN 1.7％)。除了XN之外，这种提取物还含一些影响风味的α-酸和硬树脂。在2天之内，将浓度为11.7％w/w的浇模成形(cast)麦芽汁(wort)用底层发酵啤酒酵母发酵，并在贮藏5天后进行离心分离。所得焦麦芽啤酒(RMB)的色度为1850EBC，XN含量为390mg/l。
实施例3
按照实施例1中制取含XN焦麦芽提取物的方法，但在浓缩前用啤酒酵母使麦芽汁发酵，离心分离，用硅藻土过滤。这样酿制、原始提取物为12％、色度约1700EBC的焦麦芽啤酒中，XN含量为246mg/l。
实施例4
按照实施例3中制取含XN焦麦芽提取物的方法，但在真空(200mbar，约55℃)过滤之后，将RMB浓缩到提取物含量约为48％。含XN的糖浆状(syrup like)焦麦芽啤酒，其密度约为1.2kg/l，色度为6900EBC，XN含量为846mg/kg。
实施例5
按照实施例1中制取含XN焦麦芽提取物的方法，但计量每升麦芽汁(11％w/w焦麦芽提取物)约100mg XN的量。按照实施例3和4中的进一步处理，产生焦麦芽啤酒中，提取物含量为47％w/w，密度为1.2kg/l，色度为7200EBC，XN含量为341mg/l。
实施例6
用40g磨碎的炒咖啡和1升热水制取咖啡提取物。分离掉咖啡末后，向热咖啡提取物中加入100mg含有XN(XN含量为80％)的啤酒花提取物。在60℃以上，强烈混合啤酒花提取物，再在8℃下使之继续溶解24小时。用槽纹过滤器(fluted filter)过滤含XN的咖啡饮料后，该咖啡饮料中的XN含量大于12mg/l。
实施例7
按照实施例6中制取含XN咖啡饮料的方法，但咖啡饮料经过滤后，在冷冻干燥机中，脱水到水含量小于10％。所得含XN的可溶性咖啡饮料中XN含量为1042mg/kg。
实施例8
将约1.8g按实施例7配制的含XN可溶性咖啡饮料，与150ml热水混合。混合咖啡饮料中的XN含量约为10mg/l。
实施例9
向未过滤的浅色贮藏啤酒(XN含量为0.1mg/l)中，添加2g/l按实施例4制得、含XN的焦麦芽啤酒。与对比啤酒相比，色度增浓15EBC，在该浅色啤酒中检测到XN增浓1.8mg/l。
实施例10
向未过滤的浅色贮藏啤酒(XN含量为0.1mg/l)中，添加20g/l按实施例4制得、含XN的焦麦芽啤酒。过滤后，该啤酒的色度为120EBC，XN含量为13mg/l。
实施例11
向过滤后的浅色贮藏啤酒(XN含量为0.05mg/l)中添加20g/l按实施例4制得、含XN的焦麦芽啤酒。混合后的过滤啤酒，其色度为125EBC，XN含量为15mg/l。
实施例12
可乐的典型基本原料由两种组分组成，其一为可乐精(coke essence)、焦糖色和咖啡因，其二为磷酸，向3.05kg该可乐基本原料中加入按照实施例1所制的含XN(浓度为1320mg XN/kg)焦麦芽啤酒880g，并搅匀。在使该加浓基本原料与工艺水(3∶1000)、二氧化碳(6.2g/l)以及蔗糖(110g/l)混合之后，在这种立即可饮的饮料中，测得黄腐酚含量为1.1mg/l。
实施例13
向1kg益生菌酸奶(probiotic yogurt)中，添加2.29g按实施例1所制、含有XN的焦麦芽提取物，并搅匀。在巴氏法灭菌后的产品中检测到黄腐酚含量为0.3mg/100g。
实施例14
往药品中，本例中为1升止咳糖浆，添加按实施例1所制、含有XN(7.6g)的焦麦芽提取物。所得产物约含1.0mg XN/100ml。

Claims (32)

1.含黄腐酚(XN)的焙烤提取物，该提取物可由焙烤提取物和含XN的啤酒花提取物获得。
2.权利要求1所述含XN的焙烤提取物，其特征在于，所述焙烤提取物包括粗磨或未磨的焦麦芽、谷物、咖啡或可可的冷提取物或热提取物。
3.权利要求1和2中任何一项所述的含XN的焙烤提取物，其特征在于，焙烤XN提取物中的XN含量为10mg/kg至2g/kg。
4.权利要求3所述的含XN的焙烤提取物，其特征在于，焙烤XN提取物的XN含量在50mg/kg～1320mg/kg范围之内，尤其在200mg/kg～850mg/kg范围之内。
5.药物组合物，其特征在于，其包括权利要求1至4中任何一项所述的含XN焙烤提取物。
6.权利要求5所述的药物产品，其特征在于，该药物组合物为止咳糖浆。
7.食品，其特征在于，该食品包括权利要求1至4中任何一项所述的含XN焙烤提取物。
8.权利要求7所述的食品，其特征在于，该食品包括含酒精饮料、低酒精饮料或无酒精饮料。
9.权利要求8所述的食品，其特征在于，所述含酒精饮料或低酒精饮料包括各种饮料，其实例为烈性酒、加香料烈性酒、加香料利口酒、苦味酒、葡萄酒、啤酒或含啤酒混合饮料。
10.权利要求8所述的食品，其特征在于，所述无酒精饮料包括各种饮料，其实例为各种软饮料、咖啡饮料、代咖啡、麦芽饮料、冰茶或制取上述饮料的基本原料。
11.权利要求8所述的食品，其中该食品包括焙烤食品、面包酱、乳产品、甜品、调味品以及肉制品。
12.权利要求7至11中任何一项所述的食品，其中XN的含量为10mg/l～400mg/l，优选12mg/l～390mg/l，更优选15mg/l～246mg/l。
13.制取含XN焙烤提取物的方法，其中将含XN的啤酒花提取物同得自粗磨或未磨焦麦芽、谷物、咖啡或可可的冷或热提取物一起进行混合，继而予以浓缩。
14.权利要求13所述的方法，其中所加含XN啤酒花提取物中XN的含量为0.5％～99％w/w。
15.权利要求13所述的方法，其中将含XN焙烤提取物浓缩到干物质含量为40％～50％w/w(重量/重量百分比)，尤其为47％～48％w/w。
16.权利要求15所述的方法，其中通过蒸发、冷冻干燥或者在减压下进行浓缩。
17.权利要求13至16中任何一项所述的方法，其中用酵母使含XN焙烤提取物发酵，并予以澄清。
18.权利要求17所述的方法，其中用离心分离法或过滤法进行澄清。
19.权利要求17和18中任何一项所述的方法，其中将富含XN的焦麦芽啤酒浓缩到提取物含量达40％～50％w/w，尤其达47％～48％w/w。
20.权利要求13所述的方法，其中将啤酒花提取物预先溶于乙醇，以使XN溶解。
21.权利要求20所述的方法，其中用搅拌、混合、振荡、超声处理及/或使用分散装置的处理来使XN溶解。
22.权利要求20和21中任何一项所述的方法，其特征在于，黄腐酚的溶解还包括加热及/或使用交流电。
23.以谷物、谷物芽或咖啡的焙烤产品为原料制取含XN含水提取物的方法，其特征在于，
a)将含XN的啤酒花产品加到分别主要或完全从焦麦芽或炒麦芽中产生的、或者从烘干大麦中产生的提取物中；
b)所加啤酒花产品所具XN含量与制取该产品所用的物质有关，至少为生产该产品所用啤酒花的5倍；
c)含水焙烤提取物中加入含XN啤酒花产品后，尽管水溶液中原始溶解度低，但仍能溶解，甚或充分溶解XN；
d)将含XN的啤酒花产品预先溶于乙醇中，以促进溶解；
e)以搅拌、混合、振荡、超声处理、Ultraturax处理或者任何其他机械力来促进XN溶解；
f)对焙烤提取物进行加热，以促进XN溶解；
g)通过施加交流电来促进XN溶解；
h)含XN啤酒花产品的添加量至少为50mgXN/l。
24.权利要求23所述制取含XN焙烤提取物的方法，其进一步的特征在于，将富含XN的提取物浓缩到干物质约占50％。
25.权利要求23所述制取含XN焙烤提取物的方法，其进一步的特征在于，
a)用酵母使富含XN的提取物发酵，离心分离或过滤；
b)将富含XN的焦麦芽啤酒浓缩到提取物含量例如为50％。
26.权利要求23至25中任何一项所述制取含XN焙烤提取物的方法，其进一步的特征在于，用市售焦麦芽提取物和市售焦麦芽啤酒来溶解富含XN的啤酒花提取物。
27.权利要求23和24中任何一项所述制取含XN焙烤提取物的方法，其进一步的特征在于，用市售焙咖啡的和市售速溶咖啡的提取物来溶解富含XN的啤酒花提取物。
28.按权利要求23至27中任何一项所述方法制取的、XN含量大于10mg/kg的含黄腐酚焙烤提取物，其中使用该种提取物旨在以天然方式使饮料富含XN，所述饮料的例子为啤酒、含啤酒的混合饮料、葡萄酒、咖啡饮料、代咖啡或者其他不含酒精的饮料，或者上述产品的前体。
29.按权利要求23至27中任何一项所述方法制取的、XN含量大于10mg/kg的含黄腐酚焙烤提取物，其中使用该种提取物旨在制取含黄腐酚的焙烤食品、面包酱、甜品、冰淇淋、肉制品、调味品，以及类似产品或者上述产品的前体。
30.按权利要求23至27中任何一项所述方法制取的含黄腐酚焙烤提取物，其中XN含量大于50mg/kg。
31.按权利要求23至27中任何一项所述方法制取的含黄腐酚焙烤提取物，其中XN含量大于200mg/kg。
32.XN含量大于200mg/kg的含黄腐酚焙烤提取物。
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