CN101227837A - 增强食品和饮料香味的酶组合物 - Google Patents

增强食品和饮料香味的酶组合物 Download PDF

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CN101227837A CNA200680025901XA CN200680025901A CN101227837A CN 101227837 A CN101227837 A CN 101227837A CN A200680025901X A CNA200680025901X A CN A200680025901XA CN 200680025901 A CN200680025901 A CN 200680025901A CN 101227837 A CN101227837 A CN 101227837A
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詹姆斯·F.·乔利
桑德拉·M.·乌尔布里希
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Abstract

本发明提供了可以用于增强食品和饮料产品的营养价值和/或香味的酶组合物。本发明还提供了用于生产这类具有增强的营养价值和/或香味特征的食品和饮料产品的工艺。

Description

增强食品和饮料香味的酶组合物
                    相关申请的交叉参考
本申请根据35U.S.C.§119(e)要求于2005年7月15日提交的美国临时申请60/669,368以及于2006年6月23日提交的临时申请60/815,837的权益,这里将其全部引入作为参考。
背景技术
提供以下关于本发明背景的讨论,主要是为了帮助读者理解本发明,而并不是为了将现有技术描述或构建到本发明中。
糖苷(也被称作“苷”)是一种分子,其被简单地看作与被称作糖苷配基(aglycone)(也被称作“苷配基(aglycon)”)的非糖类部分键联的糖。糖苷在自然中是普遍存在的,并且许多与生理益处有关。
例如,被称作异黄酮糖苷的糖苷亚组含有异黄酮作为糖苷配基。有些异黄酮已经显示出具有抗氧化剂活性,并产生保护细胞免受自由基如活性氧(如单线态氧)、超氧化物、羟自由基等的破坏作用。高水平的活性氧已经显示出导致与一些疾病有关的氧化应激,所述疾病例如帕金森症、阿尔茨海默症、心血管疾病如动脉硬化症和某些类型癌症的恶化。因此,许多异黄酮糖苷与预防疾病和缓解疾病症状的作用有关,所述疾病例如癌症、动脉硬化、更年期紊乱、涉及老化和血液胆固醇降低的疾病。
通常,糖苷自身不会显示出生理活性,但是这些活性归功于糖苷的酶水解(例如糖切割)所获得的糖苷配基。因此,需要释放糖苷配基以实现生理益处。而且,与在生理条件中被自然水解的相应糖苷相比,自由的糖苷配基例如异黄酮和类黄酮产生了提高的生物利用度、更快的吸收、更高的效率和更强的生物活性。
许多食品和饮料含有糖苷,其将产生提供上述生理益处的糖苷配基。而且,某些糖苷配基的释放会导致香味的增强,即:令人愉悦的芳香的增强、口味的增强或者两者都达到。这种额外的益处在制备含有必需糖苷的食品和饮料中具有极大的商业重要性。增强这些产品的香味能够降低或遮蔽产品令人不愉快的方面、增强所希望的口味和芳香、或者两者都达到。另外,与有利生理效果相关的糖苷配基的释放提供了进一步的益处,例如提高的营养价值、营养品价值或治疗价值。这对于不能有效或有力地将糖苷水解成它们有益的糖苷配基形式的种群或特定的对象(包括人或动物对象)(例如,它们的消化系统缺少将有益的糖苷有效或有力地水解所需要的酶活性)是特别有益的。
将糖苷转化成糖苷配基是本领域中已知的技术。传统的技术涉及对糖苷进行酶切以产生糖苷配基。具体地,葡糖苷酶将达到该所希望的转化,但这种工艺有许多缺点。它需要多个步骤,通常产生有害的副产品和进一步的降解,并且是整体低效率的化学工艺。因此,所希望的是在单个有效的步骤中释放出糖苷配基。
另外,食品和饮料并不全部表现出相似的糖苷特征。实际上,将食品或饮料仅与一种酶例如葡糖苷酶接触,可能不会实现可获得的增强香味的糖苷配基的全部能力。因此,糖苷切割可能会导致释放或部分释放某些糖苷配基,而其它的糖苷配基保持不被释放。因此,所希望的是在一个便利的步骤中增强具有宽范围糖苷特征的食品和饮料的香味。
发明内容
通过在某些实施方式中提供含有酶组合物或用酶组合物处理的食品或饮料组合物,以及提供制备这类食品或饮料组合物的方法,本发明满足了这些以及其他的需要。
根据一个方面,本发明提供了一种食品或饮料组合物,其包含(i)含有糖苷的食品或饮料和(ii)酶组合物,所述酶组合物表现出包括葡糖苷酶活性、β-糖苷酶活性、蛋白酶活性、脂酶活性、淀粉酶活性、葡糖淀粉酶活性、木聚糖酶活性和果胶酶活性中的一种或多种的酶活性特征。在具体的实施方式中,与不包含所述酶组合物的相应组合物相比,所述食品或饮料组合物表现出提高的糖苷配基含量和/或增强的香味。
在一个实施方式中,所述酶组合物的酶活性特征包括下列酶活性中的一种或者多种:大约40u/g~大约70u/g的葡糖苷酶活性;大约0.3u/g~大约0.9u/g的β-糖苷酶活性;大约4,000~大约8,000u/g的蛋白酶活性;大约300u/g~大约500u/g的脂酶活性;大约160,000u/g~大约190,000u/g的淀粉酶活性;大约24,000u/g~大约28,000u/g的葡糖淀粉酶活性;大约11,000u/g~大约14,000u/g的木聚糖酶活性和大约40u/g~大约120u/g的果胶酶活性。在一个实施方式中,所述酶组合物包含选自下列酶所组成的组的一种或多种酶:葡糖苷酶、β-糖苷酶、蛋白酶、脂酶、淀粉酶、葡糖淀粉酶、木聚糖酶和果胶酶。在另一个实施方式中,所述酶组合物包含蛋白酶M。
根据另一个方面,本发明提供一种由以下工艺制备的食品和饮料组合物,所述工艺包括将含有糖苷的食品或饮料与酶组合物进行接触,其中所述酶组合物表现出包括葡糖苷酶活性、β-糖苷酶活性、蛋白酶活性、脂酶活性、淀粉酶活性、葡糖淀粉酶活性、木聚糖酶活性和果胶酶活性中的一种或多种的酶活性特征。在具体的实施方式中,与不包含所述酶组合物的相应组合物相比,所述食品或饮料组合物表现出提高的糖苷配基含量和/或增强的香味。在一个实施方式中,所述酶组合物包含选自下列酶所组成的组的一种或多种酶:葡糖苷酶、β-糖苷酶、蛋白酶、脂酶、淀粉酶、葡糖淀粉酶、木聚糖酶和果胶酶。在另一个实施方式中,所述酶组合物包含蛋白酶M。
根据另一个方面,本发明提供一种增强食品或饮料的香味的方法,该方法包括将食品或饮料与酶组合物进行接触,其中所述酶组合物表现出包括葡糖苷酶活性、β-糖苷酶活性、蛋白酶活性、脂酶活性、淀粉酶活性、葡糖淀粉酶活性、木聚糖酶活性和果胶酶活性中的一种或多种的酶活性特征。在一个实施方式中,所述酶组合物包含选自下列酶所组成的组的一种或多种酶:葡糖苷酶、β-糖苷酶、蛋白酶、脂酶、淀粉酶、葡糖淀粉酶、木聚糖酶和果胶酶。在另一个实施方式中,所述酶组合物包含蛋白酶M。
根据另一个方面,本发明提供一种增加食品或饮料的糖苷配基含量的方法,该方法包括将含有糖苷的食品或饮料与酶组合物进行接触,其中所述酶组合物表现出包括葡糖苷酶活性、β-糖苷酶活性、蛋白酶活性、脂酶活性、淀粉酶活性、葡糖淀粉酶活性、木聚糖酶活性和果胶酶活性中的一种或多种的酶活性特征。在一个实施方式中,所述酶组合物包含选自下列酶所组成的组的一种或多种酶:葡糖苷酶、β-糖苷酶、蛋白酶、脂酶、淀粉酶、葡糖淀粉酶、木聚糖酶和果胶酶。在另一个实施方式中,所述酶组合物包含蛋白酶M。
根据另一个方面,本发明提供了一种酶组合物,其包含下列酶中的一种或者多种:谷氨酰胺酶、β-糖苷酶、蛋白酶、脂酶、淀粉酶、葡糖淀粉酶、木聚糖酶和果胶酶。在一个具体的实施方式中,所述组合物进一步包括酶RP-1、脱氨酶和谷氨酰胺酶的一种或多种。在另一个具体的实施方式中,所述组合物包含一种酶活性特征,所述酶活性特征包括下列酶活性的一种或多种:大约0.3u/g~大约0.9u/g的β-糖苷酶活性;大约4,000~大约8,000u/g的蛋白酶活性、大约300u/g~大约500u/g的脂酶活性、大约160,000u/g~大约190,000u/g的淀粉酶活性、大约24,000u/g~大约28,000u/g的葡糖淀粉酶活性、大约11,000u/g~大约14,000u/g的木聚糖酶活性和大约40u/g~大约120u/g的果胶酶活性。
根据另一个方面,本发明提供一种食品或饮料产品,其中所述产品包括增强香味的量的酶组合物,所述酶组合物具有包括下列酶活性中的一种或多种的酶活性特征:β-糖苷酶活性、蛋白酶活性、脂酶活性、淀粉酶活性、葡糖淀粉酶活性、木聚糖酶活性和果胶酶活性。在一个具体的实施方式中,所述酶活性特征进一步包含谷氨酰胺酶活性。在一个实施方式中,所述酶组合物包含选自下列酶所组成的组的一种或多种酶:β-糖苷酶、蛋白酶、脂酶、淀粉酶、葡糖淀粉酶、木聚糖酶和果胶酶。在另一个实施方式中,所述酶组合物包含蛋白酶M。
根据另一个方面,本发明提供用于制备具有增强的香味特征的食品或饮料产品的工艺,该工艺包括将所述食品或饮料产品与增强香味的量的酶组合物进行接触的步骤,其中所述酶组合物具有包括下列酶活性中的一种或多种的酶活性特征:β-糖苷酶活性、蛋白酶活性、脂酶活性、淀粉酶活性、葡糖淀粉酶活性、木聚糖酶活性和果胶酶活性,由此所述食品或饮料产品的香味特征得到增强。在一个实施方式中,所述酶组合物包含选自下列酶所组成的组中的一种或多种酶:β-糖苷酶、蛋白酶、脂酶、淀粉酶、葡糖淀粉酶、木聚糖酶和果胶酶。在另一个实施方式中,所述酶组合物包含蛋白酶M。在一个具体的实施方式中,在接触步骤之后,该工艺进一步包括将所述食品或饮料产品在足以使所述酶组合物失活的温度下加热一段时间的步骤。本发明还提供通过这种工艺所获得的食品或饮料产品。
附图说明
图1表示对酸果蔓果汁进行高效液相色谱(“HPLC”)分析的色谱。左图表示在酸水解之前糖苷的峰值;右图表示由于酸水解所导致的糖苷峰值的降低。
图2表示对酸果蔓果汁进行高效液相色谱分析的色谱。左图表示在酸水解之前糖苷配基的峰值;右图表示由于酸水解所导致的糖苷配基峰值的增加。
图3表示用蛋白酶M进行处理之前(左图)和之后(右图)对酸果蔓果汁进行高效液相色谱分析的色谱。
图4表示用β-糖苷酶进行处理之前(左图)和之后(右图)对酸果蔓果汁进行高效液相色谱分析的色谱。
图5表示与未处理的果汁(对照;“○”白圈)相比,用不同剂量的蛋白酶M(“●”黑圈)或β-糖苷酶(“■”)进行处理的100%酸果蔓果汁的颜色损失和口味的评估。在每种酶或酶混合物剂量处的口味特征相对于未处理的果汁表现为改进的口味或改变的口味。
图6a~6d表示在酸水解(a和b)、β-糖苷酶处理(c)和蛋白酶M处理(d)之前(左图)和之后(右图)对葡萄汁进行高效液相色谱分析的色谱。
图7a~7d表示在酸水解(a和b)、β-糖苷酶处理(c)和蛋白酶M处理(d)之前(左图)和之后(右图)对樱桃汁进行高效液相色谱分析的色谱。
图8a~8d表示在酸水解(a和b)、β-糖苷酶处理(c)和蛋白酶M处理(d)之前(左图)和之后(右图)对蓝莓汁进行高效液相色谱分析的色谱。
图9表示与未处理的果汁(对照;“○”白圈)相比,用不同剂量的含有蛋白酶M(“●”黑圈)或β-糖苷酶(“■”)的组合物进行处理的100%酸果蔓果汁的颜色损失和口味的评估。在每种酶或酶混合物剂量处的口味特征相对于未处理的果汁表现为改善的口味(“+”)或改变的口味(“-”)。对数据进行进一步分析颜色沉淀的统计学显著性,其中“*”表示与对照相比P<0.001,“**”表示与所述酶组合物的相比β-糖苷酶的值P<0.001。
图10表示与未处理的果汁(对照;“○”白圈)相比,用不同剂量的含有蛋白酶M(“●”黑圈)或β-糖苷酶(“■”)的组合物进行处理的酸果蔓果汁和苹果汁混合物的颜色损失和口味的评估。标记“+”、“-”、“*”和“**”具有与以上图10所限定的含义相同的含义。
图11表示与未处理的果汁(对照;“○”白圈)相比,用不同剂量的含有蛋白酶M(“●”黑圈)或β-糖苷酶(“■”)的组合物进行处理的酸果蔓果汁和茶的混合物的颜色损失和口味的评估。标记“+”、“-”、“*”和“**”具有与以上图10所限定的含义相同的含义。
图12表示与未处理的果汁(对照;“○”白圈)相比,用不同剂量的含有蛋白酶M(“●”黑图)或β-糖苷酶(“■”)的组合物进行处理的葡萄汁的颜色损失和口味的评估。标记“+”、“-”、“*”和“**”具有与以上图10所限定的含义相同的含义。
具体实施方式
本发明提供了用于增强食品和饮料的营养价值和/或香味(例如,口味和/或芳香)的酶组合物。根据一个实施方式,与相应的未处理的食品或饮料相比,包含酶组合物或用酶组合物处理的食品或饮料表现出增强的香味。根据另一个实施方式,与相应的未处理的食品或饮料相比,包含酶组合物或用酶组合物处理的食品或饮料表现出提高的糖苷配基含量。
此处使用几个定义对本发明进行描述,如以下以及在整个该申请文件中所阐述的。
除了以其他方式说明外,此处所使用的单数形式“a”、“an”和“the”包括复数个所表示物。
此处所使用的术语“糖苷配基”(也被称作“苷配基”)是指通过从糖苷正式去除糖而从糖苷(也被称作“苷”)获得的化合物。糖苷的糖苷配基在自然中是普遍的。糖苷配基的例子包括但不限于植物中的挥发性化合物,例如芳樟醇、香叶醇、香茅醛、苯乙醇、香茅醇、茉莉酮、苯烯、萜品烯、柠檬醛、橙花醇、松萜、冰片、松油醇、茉莉酮酸甲酯、己醇、己烯醇、已醛、已烯醛、香草醛、苯甲醛、丁子香酚、水杨酸甲酯、芳樟醇氧化物、苯甲醇和沃米佛米特(vomifomitol);植物中的色素如茜素、羟基茜草素、花色素包括天竺葵花素、花青素、花翠素、甲基花青素、矮牵牛素和锦葵色素;以及类黄酮如纳立提(nariltin)、柚皮素、橙皮素、新橙皮素、香叶木素、栎精、萘酚(campherol)、杨梅酮、异鼠李素和紫丁香甙元等。除了这里所提到的化合物以外,多种化合物可以作为糖苷的糖苷配基出现,或者可以成为糖苷的糖苷配基。
这里所使用的术语“食品产品”、“食品”、“饮料产品”或“饮料”不仅指基础食品或饮料成分,还指包含一种或多种基础成分的半处理和完全处理的产品。因此,典型的食品产品包括但不限于由下列组成或包括下列的产品:肉类、奶产品、油、甜味剂、豆类、蔬菜和蔬菜产品、水果和水果产品、调味品、谷类、坚果和种子产品、大豆和大豆产品及其组合。典型的饮料产品包括咖啡、茶、奶饮料和乳饮料、酒精饮料如葡萄酒和啤酒、水果汁和蔬菜汁例如苹果汁、樱桃汁、石榴汁、葡萄汁、酸果蔓果汁、柑橘汁例如柠檬汁(如柠檬水)、橙汁、柚子汁以及任何这些饮料的混合物。
I.酶组合物
本发明提供了具有酶活性特征的组合物,所述酶活性特征包括可用于增强多种食品和饮料的营养价值和/或香味(例如口味和/或芳香)特征的酶活性的某些组合(包括含酶混合物的组合物以及从产生酶的生物体中获得的组合物,其表现出多种酶活性),这不可能或不太实际通过单独应用各种酶来获得。
这里所使用的术语“酶活性特征”是指给定的酶组合物所表现出的酶活性。“酶活性”的意思是指所指定酶的活性。因此,例如具有包含谷氨酰胺酶活性的酶活性特征的组合物表现出谷氨酰胺酶的活性。如这里所描述的,酶组合物可以表现出一些不同的酶活性,其活性可以通过本领域公知的常规检验和下面讨论的来确定。
根据要处理的食品或饮料以及所处理产品的期望特征,本发明的酶组合物的酶活性可以变化。例如,在某些实施方式中,所述酶组合物可以含有下列酶中的一种或者多种(或者可以表现出一种或者多种下列酶的活性):谷氨酰胺酶、β-糖苷酶、蛋白酶、脂酶、淀粉酶、葡糖淀粉酶、木聚糖酶、果胶酶、5’-核糖核酸酶(RP-I)和脱氨酶。上述被指定的酶的具体组合物的例子包括但不限于包含β-糖苷酶、蛋白酶、脂酶、淀粉酶、葡糖淀粉酶、木聚糖酶和果胶酶的组合物;包含谷氨酰胺酶和β-糖苷酶的组合物;包含谷氨酰胺酶、β-糖苷酶、蛋白酶、脂酶、淀粉酶、葡糖淀粉酶、木聚糖酶和果胶酶的组合物;包含谷氨酰胺酶、β-糖苷酶和酶RP-1的组合物;包含谷氨酰胺酶、β-糖苷酶和脱氨酶的组合物;包含谷氨酰胺酶、β-糖苷酶、脱氨酶和酶RP-1的组合物;以及仅包含RP-1(或作为唯一的酶组分)的组合物。
在其他的实施方式中,所述酶组合物可以表现出包括例如葡糖苷酶活性、β-糖苷酶活性、蛋白酶活性、脂酶活性、淀粉酶活性、葡糖淀粉酶活性、木聚糖酶活性和果胶酶活性中的一种或者多种的酶活性特征。在一个具体的实施方式中,所述酶组合物可以包含蛋白酶M。
下面对酶和酶活性的描述是为了帮助读者理解具体的实施方式;然而其不是为了限制本发明的范围。
谷氨酰胺酶:
如上面所提到的,某些组合物可以包含谷氨酰胺酶或谷氨酰胺酶活性。谷氨酰胺酶可以将谷氨酰胺转化成谷氨酸,这是公知的香味增强剂。
蛋白质酶:
某些组合物可以包括蛋白酶或蛋白酶活性。蛋白酶是断开蛋白质的氨基酸之间的肽键的酶。目前有6类蛋白酶:丝氨酸蛋白酶、苏氨酸蛋白酶、半胱氨酸蛋白酶、天冬氨酸蛋白酶(例如Plasmepsin)、金属蛋白酶和谷氨酸蛋白酶。
脂酶:
某些组合物可以包括脂酶或脂酶活性。脂酶是一种水溶性酶,它催化水不溶的脂类底物中酯键的水解。大部分脂酶在脂底物的甘油骨架的特定位置上发挥作用。
淀粉酶:
某些组合物可以包括淀粉酶或淀粉酶活性。淀粉酶是一种消化酶,它被分类为糖酶、能切断多糖的酶。
葡糖淀粉酶:
某些组合物可以包括葡糖淀粉酶或葡糖淀粉酶活性。葡糖淀粉酶(也被称作淀粉葡糖苷酶)是一种分解葡萄糖聚合物结构的酶。葡糖淀粉酶用于工业糖化步骤中,既用于淀粉酶转化中又用于醇生产中。
木聚糖酶:
某些组合物可以包括木聚糖酶或木聚糖酶活性。木聚糖酶将线性多糖β-1,4-木聚糖降解成木糖,这样降解了半纤维素,它是植物细胞壁的主要组分。
果胶酶:
某些组合物可以包括果胶酶或果胶酶活性。果胶酶是降解果胶的酶的通用术语,它是一种在植物的细胞壁中发现的多糖底物。研究最多和广泛使用的商业果胶酶之一是多聚半乳糖醛酸酶。
RP-1和脱氨酶:
其他的实施方式可以提供包含一种或者多种其他酶如RP-1和脱氨酶的组合物。RP-1将RNA降解为CMP、UMP、AMP和GMP。脱氨酶将AMP转化成IMP。应当认识到GMP和IMP是香味增强剂。因此,在某些实施方式中,本发明的组合物包含RP-1和脱氨酶二者。在其他的实施方式中,所述组合物包含RP-1但不包含脱氨酶。
葡糖苷酶:
某些组合物可以包括葡糖苷酶或葡糖苷酶活性。葡糖苷酶的特征在于是催化葡糖苷(一种糖苷,其糖组分是葡萄糖)的酶。
β-糖苷酶活性:
某些组合物可以包括β-糖苷酶或β-糖苷酶活性。β-糖苷酶对含有化合物如植物雌激素、多酚、异黄酮、鹰嘴豆芽素A、刺芒柄花素、香豆雌酚(cumestrol)、木脂素作为糖苷配基的糖苷发挥作用。特别是,β-糖苷酶可以对含有异黄酮作为糖苷配基的糖苷很有效地发挥作用。因此,在一个实施方式中,所述组合物被有利地用于以下情况,其中所述异黄酮是例如异黄酮苷、染料木苷、或黄豆黄甙、或者其乙酰衍生物、琥珀酰衍生物或丙二酰衍生物。
通常β-糖苷酶被分类为糖链水解酶。然而,它表现出与传统的α-和β-糖苷酶不同的性能。β-糖苷酶对具有线性或支链糖链的糖苷发挥作用,所述糖链由一种或多种糖构成,其在糖链中通过羟基连接到非糖类的化合物上。β-糖苷酶在2’-位置识别底物并切割,这样形成了相应的二糖和糖苷配基。
糖的任何组合都可以作为含有β-糖苷酶的组合物的适当底物被识别。糖的组合可以表现出二糖结构。
用于本发明的β-糖苷酶可以以商业数量从Penicillium multicolor获得。通过本领域公知的传统程序,诸如例如在WO 00/18931中所描述的程序,所述酶也可以从生产β-糖苷酶的微生物获得和纯化。
蛋白酶M:
某些组合物可以包括蛋白酶M。蛋白酶M是由米曲霉(Aspergillus oryzae)生产的酸性蛋白质水解酶,其被用于水解食品产品如大豆、大米和酪蛋白。蛋白酶M已经被进一步鉴定并且已经发现:除了蛋白酶活性外,蛋白酶M表现出葡糖苷酶活性、β-糖苷酶活性、脂酶活性、淀粉酶活性、葡糖淀粉酶活性、木聚糖酶活性和果胶酶活性。例如,已经发现蛋白酶M表现出大约40u/g~大约70u/g的葡糖苷酶活性;大约0.3u/g~大约0.9u/g的β-糖苷酶活性;大约4,000~大约8,000u/g的蛋白酶活性;大约300u/g~大约500u/g的脂酶活性;大约160,000u/g~大约190,000u/g的淀粉酶活性;大约24,000u/g~大约28,000u/g的葡糖淀粉酶活性;大约11,000u/g~大约14,000u/g的木聚糖酶活性和大约40u/g~大约120u/g的果胶酶活性。而且,正如以下所述的,蛋白酶M对某些糖苷表现出活性,其与所述β-糖苷酶的活性不同。
检验了蛋白酶M和β-糖苷酶对不同糖底物的相对活性。在本研究中使用一组包含连接到不同糖上的硝苯基的底物。下面的表1显示出蛋白酶M对每种底物所具有的相对活性(任意选择蛋白酶M表现出最大活性的底物作为100活性“单位”),以及β-糖苷酶对每种底物所具有的相对活性(任意选择β-糖苷酶表现出最大活性的底物作为100活性“单位”)。从表1中可以看出,与β-糖苷酶相比,蛋白酶M表现出不同的活性特征和不同的相对底物活性。
                       表1
  化合物   蛋白酶M   β-糖苷酶
  4-硝苯基α-L-吡喃阿拉伯糖苷   29   60
  4-硝苯基β-D-吡喃半乳糖苷   100   85
  4-硝苯基α-D-吡喃葡萄糖苷   42   19
  4-硝苯基β-D-麦芽糖苷   63   57
  4-硝苯基β-D-纤维二糖糖苷   68   55
  4-硝苯基β-D-葡萄糖苷酸   4   12
  4-硝苯基α-D-吡喃半乳糖苷   6   100
  4-硝苯基β-D-吡喃甘露糖苷   10   12
  4-硝苯基α-D-吡喃甘露糖苷   4   19
本发明还包括表现出类似于蛋白酶M的酶活性特征的酶组合物。例如,还期望表现出葡糖苷酶活性、β-糖苷酶活性、蛋白酶活性、脂酶活性、淀粉酶活性、葡糖淀粉酶活性、木聚糖酶活性和果胶酶活性中的一种或者多种的酶组合物,其包括表现出以与蛋白酶M相当的水平的一种或者多种活性的组合物。在一个实施方式中,所述酶组合物表现出包含以下酶活性中的一种或者多种的活性特征:大约40u/g~大约70u/g的葡糖苷酶;大约0.3u/g~大约0.9u/g的β-糖苷酶活性;大约4,000~大约8,000u/g的蛋白酶活性;大约300u/g~大约500u/g的脂酶活性;大约160,000u/g~大约190,000u/g的淀粉酶活性;大约24,000u/g~大约28,000u/g的葡糖淀粉酶活性;大约11,000u/g~大约14,000u/g的木聚糖酶活性和大约40u/g~大约120u/g的果胶酶活性。在具体的实施方式中,所述酶组合物表现出包含以下酶活性中的每一种的活性特征:大约40u/g~大约70u/g的葡糖苷酶;大约0.3u/g~大约0.9u/g的β-糖苷酶活性;大约4,000~大约8,000u/g的蛋白酶活性;大约300u/g~大约500u/g的脂酶活性;大约160,000u/g~大约190,000u/g的淀粉酶活性;大约24,000u/g~大约28,000u/g的葡糖淀粉酶活性;大约11,000u/g~大约14,000u/g的木聚糖酶活性和大约40u/g~大约120u/g的果胶酶活性。这类组合物的一个具体的非限制性实例具有包含下列的酶活性特征:大约0.6u/g的β-糖苷酶活性;大约6,500u/g的蛋白酶活性;大约400u/g的脂酶活性;大约175,000u/g的淀粉酶活性;大约26,000u/g的葡糖淀粉酶活性;大约12,500u/g的木聚糖酶活性和大约80u/g的果胶酶活性。
可以通过任何多种方法生产本发明的酶组合物。例如,可以将单独的酶进行组合以获得具有所希望酶活性特征的所希望酶组合物。作为例子但不作为限制,酶组合物可以包括下列酶中的一种或者多种:葡糖苷酶、β-糖苷酶、蛋白酶、脂酶、淀粉酶、葡糖淀粉酶、木聚糖酶和果胶酶。
另外地或可选择地,所述组合物可以从微生物获得,所述微生物天然产生酶或者用本领域中公知的方法对其进行遗传修饰以产生一种或多种酶。例如,通过本领域中已知的方法,可以从米曲霉(Aspergillus oryzae)中获得蛋白酶M(其表现出葡糖苷酶活性、β-糖苷酶活性、蛋白酶活性、脂酶活性、淀粉酶活性、葡糖淀粉酶活性、木聚糖酶活性和果胶酶活性),并在使用之前进行稀释或浓缩。下面描绘了蛋白酶M生产的典型工艺。
                    蛋白酶M的生产流程
                         安瓿管
                           ↓
                        斜面培养
                             ↓
                          种子发酵
                             ↓
                          固体发酵
                             ↓
                            提取
                             ↓
                      用压滤机进行过滤
                             ↓
                      用超滤器进行过滤
                             ↓
                       用乙醇进行沉淀
                             ↓
                            离心
                             ↓
                          真空干燥
                             ↓
                      压碎、筛分、混合
                             ↓
                   用稀释液调节蛋白酶活性
                             ↓
                         混合、筛分
                             ↓
                            产品
尽管该典型的生产流程指定蛋白酶M,但本领域技术人员能够理解类似的生产流程可以用于从其他微生物获得适当的酶制剂。
正如以上所提到的,酶和酶制剂也可以由通过本领域公知的方法转化或转染的细胞获得。例如,编码所希望的酶的核酸序列可以被插入到表达载体中,其可以用于转化或转染寄主细胞以生产所述的酶。接着可以由寄主细胞通过本领域公知的方法获得酶。
另外,许多酶可以从商业上获得。例如,典型的蛋白酶M商业制剂(可以从Amano Enzyme USA,Co.Ltd.Elgin,IL获得)在pH 3.0下具有不低于5,500u/g的蛋白酶活性。这种商业制剂也可以以给定的浓度使用,或者该商业制剂也可以被稀释或浓缩来使用。
本发明的组合物中给定的酶或酶活性的量可以根据该组合物的所希望效果而变化,并可以通过各种本领域中已知的方法来确定或测量。可以以摩尔量或摩尔比(例如纳摩或微摩的酶)、重量或重量比(微克或纳克的酶)或活性量或活性比(例如酶“单位”或酶活性/酶的重量或摩尔数)表示组合物中所存在的酶的量。在特别的实施方式中,组合物可以包含具有明确酶活性的β-糖苷酶、蛋白酶、脂酶、淀粉酶、葡糖淀粉酶、木聚糖酶和果胶酶。
因此,例如,该组合物可以包括含有以下酶活性中的一种或多种的酶活性特征:大约40u/g~大约70u/g的葡糖苷酶活性;大约0.3u/g~大约0.9u/g的β-糖苷酶活性;大约4,000~大约8,000u/g的蛋白酶活性;大约300u/g~大约500u/g的脂酶活性;大约160,000u/g~大约190,000u/g的淀粉酶活性;大约24,000u/g~大约28,000u/g的葡糖淀粉酶活性;大约11,000u/g~大约14,000u/g的木聚糖酶活性和大约40u/g~大约120u/g的果胶酶活性。合适组合物的具体实例具有包含以下酶活性的酶活性特征:大约0.6u/g的β-糖苷酶活性;大约6,500u/g的蛋白酶活性;大约400u/g的脂酶活性;大约175,000u/g的淀粉酶活性;大约26,000u/g的葡糖淀粉酶活性;大约12,500u/g的木聚糖酶活性和大约80u/g的果胶酶活性。本领域中公知的传统酶检验可以用于确定所述酶活性。这些酶的量仅仅是代表性的,并且期望包含其他酶量的组合物。
其他组分
这里所描述的组合物通常不含有且也不需要含有添加剂。然而,某些实施方式给组合物提供添加一种或者多种缓冲液。缓冲液的使用不是必要的,但是能够帮助稳定对pH敏感的酶。典型的缓冲液包括但不限于醋酸盐缓冲液和磷酸盐缓冲液。醋酸盐缓冲液的说明性浓度在大约10mM~大约100mM的范围内,其提供了大约4~大约6的pH值;磷酸盐缓冲液在大约10mM~100mM的范围内,其提供了大约6~大约8的pH。
II.食品和饮料产品
本发明的其他实施方式包括食品和饮料产品,其包含本发明的酶组合物或者已经用本发明的酶组合物进行处理。
许多食品和饮料含有糖苷,其产生生理上有益的糖苷配基。尽管特定的实施方式和以下实施例指定具体的食品或饮料来证明本发明的实用性和多样性,但是需要理解的是,本发明并不限于这些食品或饮料,实际上本发明意图打算包括所有的食品和饮料。
在某些实施方式中,所述食品产品是蔬菜或蔬菜产品。关于此点,说明性的蔬菜包括蒜、芦笋、胡椒和蘑菇。在一个具体的实施方式中,所述蔬菜是蒜。
在某些实施方式中,所述食品产品是水果或水果产品。在一个实施方式中,所述水果是番茄或番茄产品。番茄产品的例子包括但不限于番茄浓汤;番茄酱;番茄沙司;番茄汁和调味品,例如调味番茄酱、调味汁(salsa)和豆瓣酱(picantesauce);以及含有番茄的汤。
其他的实施方式涉及饮料产品。这里所使用的术语“饮料产品”是指任何适合人们口服消费的液体组合物,以及指这些液体组合物的浓缩形式。合适的饮料包括但不限于由下列组成或包含下列的产品:咖啡、茶、果汁和蔬菜汁、酒精饮料及其混合物。在一个实施方式中,所述饮料是茶。所述茶可以是新煮的,例如从茶叶,或者可以从粉末或糖浆形式(“速溶茶”)来制备。因此,所述茶还包括浓缩形式的茶,如例如粉末的茶混合物。
在另一个实施方式中,所述饮料是水果汁。水果果汁的具体例子包括但不限于苹果汁、石榴汁、葡萄汁、橙子汁、柚子汁、樱桃汁、蓝莓汁和酸果蔓果汁以及这些果汁的混合物。所述水果果汁可以是新鲜的、经过处理的(例如经过巴氏法灭菌的)或来自粉末或糖浆。如果使用酶处理,则某些水果汁形成有色沉淀。尽管该沉淀基本上不会影响水果汁的香味,但是它会降低该水果汁的视觉吸引力和口感。本发明的酶组合物可以被用于增强水果汁的香味,同时避免或至少使这些沉淀的形成最小化,由此提高了所述水果汁对消费者的吸引力。
其他实施方式提供给为酒精饮料的饮料。所述酒精饮料是任何类型的所述饮料,例如酒或啤酒。在一个实施方式中,所述酒精饮料是酒。
在某些实施方式中,所述酶组合物以足够增强产品香味的量出现在食品或饮料产品中。需要加入的组合物的精确量将根据食品或饮料产品以及所使用酶组合物的含量或活性而变化。应当理解的是,该产品的香味包括单不限于产品的口味和芳香。通过传统的手段,例如通过使用专业或非专业的口味品尝员可以检验增强的香味。
在其他实施方式中,所述酶组合物以如下量出现在食品或饮料产品中,与相对于未经所述酶组合物处理或未与所述酶组合物接触的相同食品或饮料相比,所述量足够提高所述食品或饮料产品中糖苷配基的含量。在酶处理之前和之后在食品或饮料中所出现的糖苷配基的水平可以根据经验确定,也可以通过任何便利的手段,例如通过直接的化学分析(例如HPLC等)来确定。
通常,本发明的酶组物(例如,含有谷氨酰胺酶、β-糖苷酶、蛋白酶、脂酶、淀粉酶、葡糖淀粉酶、木聚糖酶、果胶酶、RPI、脱氨酶和葡糖苷酶中的一种或者多种的组合物,或者表现出这些酶活性中的一种或者多种的组合物)可以以最高达大约3(w/v)%、最高达大约2(w/v)%或最高达大约1(w/v)%的含量存在。可以使用的具体含量是大约0.01(w/v)%、大约0.02(w/v)%、大约0.025%、大约0.04(w/v)%、大约0.05(w/v)%、大约0.06(w/v)%、大约0.08(w/v)%或大约0.10(w/v)%,例如0.01(w/v)%、0.02(w/v)%、0.025(w/v)%、0.04(w/v)%、0.05(w/v)%、0.06(w/v)%、0.08(w/v)%或0.10(w/v)%。这些量仅仅是示例性的,也可以期望含有不同量组合物的食品和饮料产品。
III.制备香味和/或营养增强的食品或饮料产品的工艺
其他的实施方式涉及生产食品或饮料产品的工艺。在这些实施方式中,所述工艺包括将食品或饮料产品与增强香味量的本发明酶组合物进行接触,或者与以下量的酶组合物进行接触,所述酶组合物的量相对于未经酶组合物处理的相同食品或饮料能够有效提高食品或饮料产品的糖苷配基含量。另一个实施方式是由该工艺制备的食品或饮料产品。
在某些实施方式中,所述酶组合物简单地以未稀释的形式与食品或饮料接触,例如通过将该组合物混合或掺入产品中,或者通过将该组合物喷到产品上,关于此点,这里所描述的工艺对食品或饮料产品的制造提出较少的额外要求。在某些实施方式中,正如以上所提到的,可以向该组合物中加入一种或者多种缓冲液,尽管这通常不是必要的。
在其他实施方式中,所述酶组合物被加入到所述食品或饮料产品的一种或者多种原料成分中,例如在所述食品或饮料产品的制造工艺过程中。
在某些实施方式中,作为额外的和后续的步骤,通过将所得到的食品或饮料产品加热足以将在所述组合物中出现的酶(或酶活性)的一种或多种失活的时间,该工艺使这里所描述的组合物中的酶失活。达到后处理失活所需要的温度和时间会变化,并可以根据经验对给定的食品或饮料产品进行确定。典型的温度是在大约70℃~90℃的范围内。典型的时间是在大约5分钟~大约60分钟的范围内,以及在大约5分钟~大约30分钟的范围内。在任何情况中,可以选择所述时间和温度,使得酶活性被降低或消除至所希望的程度,以及使得所述失活步骤不会降解或以其他方式破坏所希望的食品或饮料产品。这些实施方式可能是有利的,因为对一种或多种酶的失活可以防止延伸的酶作用,该延伸的酶作用可以在产品的存储和/或转运过程中发生,它会导致不希望的香味的形成,这是长时间酶活性显示的结果。
实施例
提供以下实施例来说明本发明。然而,应该理解的是,本发明不会受到在这些实施例中所描述的条件和细节的限制。此处所引用的所有公众可获得的文件包括美国专利,将通过参考整体引入,正如在此处完全阐述一样。
实施例1:酸果蔓果汁的HPLC分析
对未处理的酸果蔓果汁的HPLC(高效液相色谱)分析显示出峰值谱图,每个峰值归因于果汁中所存在的特定糖苷(类黄酮)或糖苷配基(图1和2,左图)。酸果蔓果汁的酸水解降低了糖苷的含量,同时增加了糖苷配基的含量(也是由典型的HPLC峰表示的)(图1和2,右图)。酸水解是按如下进行的:加入HCl至0.6M的最终浓度。将该样品进行旋涡,接着在90℃-95℃下孵育1个小时。接着将该样品以7500 RPM离心5分钟,并且通过HPLC进行分析。
实施例2:用蛋白酶M或β-糖苷酶对酸果蔓果汁进行处理以及HPLC分析
如图3所示,蛋白酶M(用0.1%(w/v)蛋白酶M在50℃下处理3小时)对酸果蔓果汁的糖苷1和3发挥作用,产生了具有相应的糖苷配基1和3的产品。相比之下,如图4中所示,用β-糖苷酶的处理(使用0.1%(w/v)β-糖苷酶在50℃下处理3小时)对酸果蔓果汁的糖苷2以及对应于杨梅酮和栎精的糖苷发挥作用,产生了具有相应的糖苷配基2以及杨梅酮和栎精沉淀的产品。
蛋白酶M对酸果蔓果汁的糖苷/糖苷配基特征的作用可以是特别有利的。例如,在被处理的果汁中糖苷配基水平的增加代表类黄酮生物利用度的增加,并与所处理的果汁抗氧化剂能力的提高直接有关。通过用蛋白酶M对其它食品和饮料进行处理也能够获得相似的益处。
如图5所示,与未处理的酸果蔓果汁(对照)相比,用蛋白酶M处理的酸果蔓果汁保持了其颜色并表现出增强的香味。相比之下,用β-糖苷酶处理的酸果蔓果汁产生了有色沉淀物(导致该果汁颜色的损失),并发现相对于未处理的酸果蔓果汁具有改变的口味。用0.02、0.04、0.06、0.08和0.1(w/v)%剂量的蛋白酶M或β-糖苷酶处理酸果蔓果汁,并在50℃下3小时之后观察结果。通过用蛋白酶M对其它食品和饮料进行处理也能够获得相似的益处。
实施例3:用蛋白酶M对酸果蔓果汁进行处理以及口味测试
用0.1(w/v)%的蛋白酶M在50℃下对各种酸果蔓果汁产品处理3小时,在冰箱中冷却,用于口味测试。使用五位品尝员,所报道的结果反映出结果。正如下表1中所示的,与未处理的果汁相比,发现蛋白酶M处理的产品具有增强的香味。特别是,发现蛋白酶M处理的产品具有更甜、较少酸味的香味。150个不同的品尝员得到了相同的结果。蛋白酶M处理的产品的这种香味增强的特征可以是特别有利的。例如,用蛋白酶M处理的酸果蔓果汁产品可以与较少的糖(或其它甜味剂,包括其它更甜的果汁)进行配制,并且仍然是美味的或具有更可以接受的酸味水平。这些产品对于限制其糖摄入量或限制其热量摄入量的对象来说将具有明显的益处。通过用蛋白酶M对其它食品和饮料进行处理也能够获得相似的益处。
                            表1
  产品   剂量(w/v)%   口味测试结果
  Ocean Spray Premium100%酸果蔓果汁(酸果蔓和混合的浆果) 0.1   更甜、更有水果香味,优选被处理的果汁
  Ocean Spray酸果蔓-苹果   0.1   颜色稍微降低、不酸、更甜、大部分为苹果口味
  Ocean Spray酸果蔓果汁和茶   0.1   酸味减少、稍微更甜
  Ocean Spray酸果蔓-柑橘 0.1   增强的酸果蔓香味、减少的酸味
  Libby′s Juicy酸果蔓苹果汁   0.1   更甜、非常淡
  Old Orchard酸果蔓山莓果汁混合物 0.1 更好的混合香味、更甜、更加醇香
因此,其结果显示出蛋白酶M处理去除了酸果蔓果汁中的苦味。而且,糖苷配基的形成不会导致颜色损失或沉淀。另外,蛋白酶M处理后的糖苷配基水平的增加提高了果汁的抗氧化剂能力,并且提高了保护性类黄酮的生物利用度。
实施例4:对处理过的葡萄汁、樱桃汁和蓝莓汁的HPLC分析
将等份的葡萄汁、樱桃汁和蓝莓汁进行实施例1中所述的酸水解、实施例2中所述的用β-糖苷酶处理、或者实施例2中所述的用蛋白酶M处理。比较未处理的果汁(对照)与处理过的样品的色谱图如图6~8中所示。在所有情况中,与未处理的样品相比,处理过的样品中的糖苷峰值减少,糖苷峰值被转化为处理过的果汁样品中的糖苷配基峰值。
实施例5:用蛋白酶M处理多种果汁以及口味测试
用0.1(w/v)%的蛋白酶M在50℃下对各种果汁产品(包括蔬菜汁、柚子汁、橙汁和苹果汁)处理3小时,并用于口味测试。正如下表2所示的,发现蛋白酶M处理的产品具有比未处理的果汁增强的香味。特别是,发现蛋白酶M增强了番茄汁产品的香味、降低柚子汁产品的苦味、增强橙汁产品的香味、以及提高了苹果汁产品的甜味和苹果香味。通过用蛋白酶M对其它食品和饮料进行处理也能够获得相似的益处。
                             表2
  产品   剂量(w/v)%   口味测试结果
  Campbell′s V8100%蔬菜汁   0.1%   更强的蔬菜口味、更成、更有口感和更丰富的口味
  Campbell′s V8低钠蔬菜汁   0.1%   更有口感、平衡的口味
  Campbell′s V8辛辣的100%蔬菜汁   0.1%   超过更温和番茄香味的增加香辣味、整体更强烈的香味
Tropicana Premium宝石红柚子汁 0.1%   低剂量(0.01%)降低了酸味(但品尝后仍出现苦味),高剂量去除了品尝后不良口味、并且是优选的
  Florida′s Natural无果肉原橙汁 0.1% 较高的剂量提高了口感和香味
  Old Orchard100%苹果汁 0.1% 更甜、提高的苹果香味
实施例6:用蛋白酶M或β-糖苷酶处理多种果汁以及口味测试
正如以上实施例2中所描述的,用水(对照)、0.1(w/w)%的蛋白酶M或0.1(w/w)%的β-糖苷酶对多种果汁进行处理。在品尝之前,将果汁在冰箱中进行降温。
其结果如表3所示。在大部分情况中,品尝员指出与经所述酶制剂处理后的果汁的香味不同;在某些情况中,经过蛋白酶M处理后的香味是优选的;而在其它情况中,经过β-糖苷酶处理后的香味是优选的。例如,在某些情况中,β-糖苷酶产生了“花的”芳香,这对于茶、酒或其它食品或饮料可能是优选的。
                                    表3
  果汁   处理物   颜色损失   芳香/口味结果
  Bionaturae Organic酸樱桃饮料 对照(水) 0.9014   像樱桃糖果的香味、使人腻、较少芳香、有些酸
Bionaturae Organic酸樱桃饮料 蛋白酶M0.1(w/w)% 0.6041   更丰富、更深、更复合的樱桃香味,与对照样相比更强的芳香、降低的酸味
  Bionaturae Organic酸樱桃饮料   β-糖苷酶0.1(w/w)%   0.9873   增加的香味强度、较少甜味(比蛋白酶M更酸)、花香
  R.W.Knudsen仅蓝莓汁 对照(水) 0.0594   有些香味(不是很强)、稀(口感较少)、酸、刺激的、不甜、少至中等香味
R.W.Knudsen仅蓝莓汁 蛋白酶M0.1(w/w)% 0.0559   更像蓝莓的芳香、增加的口感、降低的酸味、增加的甜味和香味、“更清新的”口味-更像新鲜的蓝莓
R.W.Knudsen仅蓝莓汁 β-糖苷酶0.1(w/w)% 0.0670   花香和芳香、更深的颜色(较少紫色)、降低的酸味、甜味,没有类似于蛋白酶M果汁一样“像蓝莓”的口味
  R.W.Knudsen仅酸果蔓果汁 对照(水) 0.0809   较少芳香、苦味、非常酸、难以说的香味
R.W.Knudsen仅酸果蔓果汁 蛋白酶M0.1(w/w)% 0.0536   提高的酸果蔓芳香,较少枯萎,仍然有酸味,与对照相比,香味提高
R.W.Knudsen仅酸果蔓果汁 β-糖苷酶0.1(w/w)% 0.0856   山莓类香味、苦味、较少酸味、有些甜味,比对照样更香、但不如蛋白酶处理的果汁
  Welch′s 100%葡萄汁 对照(水) 0.0610 较少芳香、轻微甜味
Welch′s 100%葡萄汁 蛋白酶M0.1(w/w)% 0.0827   葡萄芳香、更甜、更多余味(在口中停留时间更长)、类似葡萄酱的香味
Welch′s 100%葡萄汁 β-糖苷酶0.1(w/w)% 0.1139   更甜的芳香、很强的花香型、比蛋白酶M处理的果汁甜得多,类似葡萄苏打水
实施例7:对番茄酱进行酶处理
准备:将番茄酱(200.40g,40%溶解的固体)与600ml水完全混合,以使溶解的固体(ds)达到大约10%。所得到混合物的起始pH是4.36,接着用大约50ml的1M NaOH调节到pH值为6.01。将三等份200ml(A、B和C)分别倒入无菌烧瓶中。将样品B和C储存在冷柜中。
通过将均为1.00g的(1)β-糖苷酶、蛋白酶、脂酶、淀粉酶、葡糖淀粉酶、木聚糖酶和果胶酶的混合物;(2)谷氨酰胺酶F100;以及(3)β-糖苷酶溶解于10ml的水中来制备酶溶液。
将烧瓶A加入2.0ml的溶液(1)和2.0ml的溶液(2)(均为0.1(w/w)%)。接着将样品在50℃和300RPM下进行孵育3小时。在孵育最后,用1M的HCl将混合物的pH调节到4.45,将该混合物置于70℃水浴中1小时,以使酶失活。
向样品B加入2.0ml的谷氨酰胺酶(溶液(2))和2.0mL的β-糖苷酶(溶液(3))(均为0.1(w/w)%剂量)。用4.0ml水对样品C进行处理作为对照样。将两种样品都在60℃和300RPM下进行孵育3小时。在孵育最后,将这些样品进行与上述相似的处理,以调节pH和使所述的酶失活。
品尝:在进行口味测试之前,将所有的样品在50℃水浴中加热至少15分钟,并且品尝没有稀释的所述样品。将这些样品提供给4位品尝员;他们都认为样品A具有更多的番茄香味,而样品B口感更好。将这些样品冷冻大约2周,解冻,并在70℃下加热15分钟。另一组品尝员优选样品A具有增强的番茄香味。
实施例8:对蒜的酶处理
准备:剥几个可商业购买的蒜(Frieda′s Elephant Garlic)的茎,用刀剁成碎片,然后在食品处理器中进行处理直到形成乳脂状酱。称量3份50.0g的蒜酱,加入到无菌烧瓶中标记为A、B和C。将样品B和C暂时保存在冷柜中。称量均为1.00g的以下样品:谷氨酰胺酶F100;含有β-糖苷酶、蛋白酶、脂酶、淀粉酶、葡糖淀粉酶、木聚糖酶和果胶酶的酶组合物;β-糖苷酶,并根据上面在实施例中所描述的进行溶解。
将样品A加入0.25ml谷氨酰胺酶溶液和0.25ml的酶组合物溶液中,其中两种酶的剂量都为0.05%w/w。将该混合物在50℃和300RPM下孵育3小时。在孵育最后,将该混合物置于70℃水浴中一个小时,以使酶失活。用0.25ml的β-糖苷酶溶液和0.25ml的谷氨酰胺酶溶液(均为0.05%w/w剂量)对样品B进行处理。将0.5ml水加入到样品C中作为对照样。将样品B和C在60℃和300RPM下进行孵育3小时,接着置于70℃水浴中一个小时,以使酶失活。
品尝:将根据实施例1进行处理的单独蒜样品(样品A、B和C)与一罐意大利面沙司(PregoTraditional)一起加热。意大利面沙司和蒜样品都被加热至少15分钟。被处理的蒜样品(2.00g)被加入到50mL的意大利面沙司中。将所得到的蒜和沙司样品进行混合,并提供给四位品尝员。所有的品尝员都同意样品A和B具有比样品C更强的蒜味。样品A被至少一位品尝员认为是最强的;样品B被认为更强烈。
实施例9:蘑菇的酶处理
使用机械工具(Cusinart Mini-Prep Blender),将蘑菇(Monterey Clean NReady Sliced Mushrooms)精细地跺碎。称量两份100g的被跺碎蘑菇,并分别加入到标记为A和B的无菌烧瓶中。样品A被加入1mL剂量的水作为对照。样品B被加入1mL剂量的酶RP-1溶液(浓度0.1g/ml相应于0.1%w/v)。将蘑菇和酶混合物摇动混合,然后在70℃水浴中孵育3小时,而不需要额外的摇动,然后转入到80℃水浴中,以使酶失活。在进行口味测试前,将所处理的蘑菇存储在冷柜中;在被品尝之前不将样品加热。4位品尝员中有3位认为所处理的样品比对照优选,因为具有增强的香味。
实施例10:用酶混合物对食品和饮料产品进行酶处理以及口味测试
用蛋白酶M对表4中所列的各种食品和饮料产品进行处理。表4还提供了所处理的产品的口味和物理特征。
A.固体和半固体产品
以与上面实施例7和8中所描述程序类似的方式对固体和半固体产品进行处理。使用浓度为0.01、0.025、0.05和0.1%w/v的蛋白酶M组合物,制备所述产品样品。
B.饮料产品
根据下面的程序,用所述蛋白酶M组合物对饮料产品进行处理。
称出500g等份的饮料产品加入到单独的无菌烧瓶中。将等份的水溶液蛋白酶M组合物(100mg/mL)加入到每个烧瓶中,其中所使用的组合物的浓度是0.01(w/v)%、0.025(w/v)%、0.05(w/v)%、0.075(w/v)%和0.1%(w/v)%。将每个烧瓶摇动进行混合,接着在50℃和165RPM下孵育3小时。接着通过将该饮料产品加热到70℃1小时,以使这些酶失活。将每种样品在试管中进行离心,将所收集的沉淀在干燥后进行称重。
将剩余的饮料产品在冰箱中进行冷却,直到他们可以用于口味测试。
C.口味测试
下面表4中所提供的食品和饮料产品的口味是由3~5人进行评估的,每个人在任何一次口味测试中取样不超过3个样品。一个样品是对照样或未处理的样品,其他两个样品是用酶(蛋白酶M)进行处理的。将水提供给评估人,以去除样品之间的口味。除了将蒜加入到番茄酱中(每50mL有2g)进行品尝外,大部分样品都是以其自身进行品尝。果汁是在冰箱中被变冷后进行品尝的,番茄酱是在使酶热失活之后立即在温的情况下进行品尝的。
如果所有人或者不超过一个人反对的话,该口味被认为是增强的,即被明确地检测到口味增强。增强的鉴定是口味测试人的描述的共识。
                             表4
  酶浓度(%w/v) 口味   物理特征
                芦笋
  无 清淡香味、苦余味   不显著
  0.01 提高的香味和苦味   不显著
  0.025 中等的香味和苦味、有砂砾的   不显著
  0.05 良好的香味、降低的苦味   显著的软
  0.1 与0.05%类似,但更苦   与0.05%类似
                青椒
  无 轻微的甜、清淡但不太辣   脆
  0.01 与对照样相同   与对照样相同
  0.025 与“青香(green note)”的对照类似   与对照样相同
0.05 更甜、“草绿色(Grassy)”-像未成熟的绿番茄 与对照样相同
  0.1 甜、“青香(green note)”   软
                蘑菇
  无 轻微的苦、“像木质(woody)”
  0.01 奇特的味道(麝香味)   比对照样深
  0.025 仍有奇特的味道,但是减少   比对照样深
  0.05 奇特的味道   比对照样深
  0.1 奇特的味道、更淡、像干酪的味   比对照样深
                红辣椒
  无 轻微的甜、淡   脆
  0.01 轻微的酸   颜色浅
  0.025 比对照样更强   颜色浅
  0.05 提高的香味   颜色浅、比对照红
  0.1 更强的香味,比对照酸   颜色浅,比对照红
                蒜
  无 中等蒜香味   不显著
  0.01 中等蒜香味   不显著
  0.025 蒜自身强烈,但是酱不具有强烈的蒜香味   不显著
  0.05 与0.025类似   不显著
  0.1 与0.025类似   不显著
  酶浓度(%w/v)   口味   物理特征
                石榴/酸果蔓果汁
  有点甜、轻微的酸、没有特别的香味 不显著
  0.01   更甜、更少酸味   不显著
  0.025   比0.01%更甜,非常醇香   不显著
  0.05   比0.025%甜,提高的香味   不显著
  0.1   更甜、更有香味(与苹果类似)   比对照样深
                酸果蔓-山莓果汁
  无   酸、山莓比酸果蔓多   不显著
  0.01   增加山莓,减少的酸味   不显著
  0.025   醇香,良好的山莓香味   不显著
  0.05   醇香,更“混合的”香味   不显著
  0.1   醇香,“混合”香味,几乎很甜   不显著
  意大利番茄(Chunky Tomato)、蒜和洋葱意大利面沙司(Ragu)
  无   淡香味   不显著
  0.01   更辣   不显著
0.025   大块的蔬菜,但不是酱,具有更多的香味 不显著
  0.05   比0.025%更辣   不显著
0.1   最具有香味,最辣,被认为是最好的 不显著
  蘑菇和蒜意大利面沙司(100%Natural Prego)
  无   中等蒜香味   不显著
  0.01   更强,更辣   不显著
  0.025   与0.01%类似,可能更强   不显著
  0.05   比0.025%更强   不显著
0.1   不太辣,“煮得过久的”香味,变得太甜 颜色更稀,更深
                白酸果蔓苹果汁(Ocean Spray)
  无   清淡,轻微的辣,苹果香味   不显著
  0.01   更少酸,提高的香味,更醇香   不显著
  0.025   更强的香味   不显著
  0.05   提高的香味,回味甜味   不显著
  酶浓度(%w/v)   口味   物理特征
  0.1   最强的香味(苹果)   不显著
  大块花园蘑菇(Chunky Garden Mushroom)和青椒意大利面沙司(Prego)
  美味的沙司但不太辣,沙司中中有青椒的味道 不显著
0.01   更温和的沙司,较少口感,较少青椒口味,仍然美味 不显著
0.025   更温和的沙司,较少口感,较少青椒口味,仍然美味 不显著
0.05   降低的口感和辣味;“煮得过久的” 不显著
0.1   降低的辣味,“煮得过久的”口味 不显著
                低热量苹果酸果蔓果汁(Welch′s)
  无   苹果香味,更甜余味   不显著
0.01   不吸引人(off note)(类似青苹果),降低的苹果香味,余味 不显著
0.025   不吸引人(offnote),更甜余味 不显著
  0.05   与0.01和0.025类似的口味   比对照样深,不透明
  0.1   与0.01和0.025类似的口味   比对照样深,不透明
                淡酸果蔓果汁(Dolec)
  酸,中等酸果蔓香味,有些余味,但仍可饮用 不显著
0.01   更酸,提高的酸果蔓香味,余味,但不太引人注意 不显著
0.025   更酸,酸果蔓味道较少,更甜,更显著 不显著
0.05   更酸,不如0.025%甜,较少人工甜味剂的口味,提高的酸果蔓香味 不显著
  0.1   提高的酸味和酸果蔓   不显著
实施例11:在对水果汁进行酶处理后,评估口味和颜色损失
本实施例的目的是,为了评估在使用蛋白酶M对有色水果汁进行处理后其口味和颜色的损失。通常,通过移液管将25mL等份的水果汁(酸果蔓果汁、酸果蔓果汁和苹果汁混合物、酸果蔓果汁和茶混合物以及葡萄汁)转移到覆盖焦油的无菌离心管中。对每种剂量水平根据下面所描述的进行所述程序三次(3次)。
将等份的(a)蛋白酶M(100mg/mL);(b)β-糖苷酶(100mg/mL);或(c)无任何酶(对照样)加入到每个试管中,其中每种酶溶液的浓度是0.01(w/v)%、0.025(w/v)%、0.05(w/v)%、0.075(w/v)%和0.1%(w/v)%。将每个试管摇动以混合,接着在50℃和165RPM下孵育3小时。
接着,通过将饮料产品加热至70℃1小时,以使这些酶失活。以9700rpm将每种样品离心10分钟。倒出上清液体,小心地将试管干燥并称重,以确定沉淀的有色材料的重量。
将来自每种样品的干燥沉淀的重量用于评估每种水果汁样品的颜色损失程度。使用SigmaStatSoftware(Systat Software,Inc.Point Richmond,CA)对数据进行分析。根据上面所描述的程序对来自每种样品的上清液进行口味测试。
图9~12均表示对于每种水果汁的三种样品的颜色损失和口味数据。相对于β-糖苷酶处理的那些水果汁样品,对照和使用蛋白酶M混合物处理的水果果汁导致最少的颜色损失,但是最大的口味增强。
以上表4中的结果和图9~12中所提供的结果显示出,在使用包含蛋白酶M的酶组合物进行处理时,酸果蔓果汁经常被感觉到更甜。尽管不希望受到具体理论的限制,仍认为蛋白酶M组合物暴露了苦味水果汁中的甜味例如酸果蔓果汁,以提供整体的更甜果汁效果。被覆盖的甜味被认为来自于自然糖或被加入到果汁中的糖。这是重要的,因为可以向根据本发明所处理的果汁中加入较少的糖,同时仍保持相同的甜味水平。
已经将本发明广泛地公开,并参考上面所描述的代表性实施方式进行阐明。本领域技术人员将认识到可以对本发明做出各种改进而不背离本发明的主旨和范围。

Claims (28)

1.一种食品或饮料组合物,包括(i)含有糖苷的食品或饮料;以及(ii)酶组合物,所述酶组合物具有包括葡糖苷酶活性、β-糖苷酶活性、蛋白酶活性、脂酶活性、淀粉酶活性、葡糖淀粉酶活性、木聚糖酶活性和果胶酶活性的酶活性特征,其中,相对于没有包含所述酶组合物的相应组合物,所述食品或饮料组合物表现出增加的糖苷配基含量和/或增强的香味。
2.根据权利要求1所述的组合物,其中,所述酶活性特征包括以下酶活性中的一种或多种:
大约40u/g~大约70u/g的葡糖苷酶活性;
大约0.3u/g~大约0.9u/g的β-糖苷酶活性;
大约4,000~大约8,000u/g的蛋白酶活性;
大约300u/g~大约500u/g的脂酶活性;
大约160,000u/g~大约190,000u/g的淀粉酶活性;
大约24,000u/g~大约28,000u/g的葡糖淀粉酶活性;
大约11,000u/g~大约14,000u/g的木聚糖酶活性;和
大约40u/g~大约120u/g的果胶酶活性。
3.根据权利要求1所述的组合物,其中,所述酶组合物包含选自以下酶所组成的组的一种或多种酶:葡糖苷酶、β-糖苷酶、蛋白酶、脂酶、淀粉酶、葡糖淀粉酶、木聚糖酶和果胶酶。
4.根据权利要求1所述的组合物,其中,所述酶组合物包含蛋白酶M。
5.根据权利要求1所述的组合物,其中,所述饮料组合物选自水果汁、茶、酒精饮料及其组合所组成的组。
6.根据权利要求5所述的组合物,其中,所述饮料组合物是水果汁,所述水果汁选自酸果蔓、樱桃、苹果、番茄、橙子、柚子、山莓及其组合所组成的组。
7.一种食品或饮料组合物,其是通过包括将含有糖苷的食品或饮料与酶组合物接触的工艺来制备的,所述酶组合物具有包括葡糖苷酶活性、β-糖苷酶活性、蛋白酶活性、脂酶活性、淀粉酶活性、葡糖淀粉酶活性、木聚糖酶活性和果胶酶活性的酶活性特征,其中,相对于没有包含所述酶组合物的相应产品,所述食品或饮料组合物表现出增加的糖苷配基含量和/或增强的香味。
8.根据权利要求7所述的工艺,其中,所述酶组合物包含选自以下酶所组成的组的一种或多种酶:葡糖苷酶、β-糖苷酶、蛋白酶、脂酶、淀粉酶、葡糖淀粉酶、木聚糖酶和果胶酶。
9.根据权利要求7所述的工艺,其中,所述酶组合物包含蛋白酶M。
10.一种增强食品或饮料的香味的方法,其包括将食品或饮料与酶组合物进行接触,所述酶组合物具有包括葡糖苷酶活性、β-糖苷酶活性、蛋白酶活性、脂酶活性、淀粉酶活性、葡糖淀粉酶活性、木聚糖酶活性和果胶酶活性的酶活性特征。
11.根据权利要求10所述的方法,其中,所述酶组合物包含选自以下酶所组成的组的一种或多种酶:葡糖苷酶、β-糖苷酶、蛋白酶、脂酶、淀粉酶、葡糖淀粉酶、木聚糖酶和果胶酶。
12.根据权利要求10所述的方法,其中,所述酶组合物包含蛋白酶M。
13.一种增加食品或饮料的糖苷配基含量的方法,其包括将含有糖苷的食品或饮料与酶组合物进行接触,所述酶组合物具有包括葡糖苷酶活性、β-糖苷酶活性、蛋白酶活性、脂酶活性、淀粉酶活性、葡糖淀粉酶活性、木聚糖酶活性和果胶酶活性的酶活性特征。
14.根据权利要求13所述的方法,其中,所述酶组合物包含选自以下酶所组成的组的一种或多种酶:葡糖苷酶、β-糖苷酶、蛋白酶、脂酶、淀粉酶、葡糖淀粉酶、木聚糖酶和果胶酶。
15.根据权利要求13所述的方法,其中,所述酶组合物包含蛋白酶M。
16.一种酶组合物,包含谷氨酰胺酶、β-糖苷酶、蛋白酶、脂酶、淀粉酶、葡糖淀粉酶、木聚糖酶和果胶酶。
17.根据权利要求16所述的组合物,其中,所述组合物进一步包含一种或者多种缓冲液。
18.根据权利要求16所述的组合物,其中,所述组合物进一步包含酶RP-1、脱氨酶和谷氨酰胺酶中的一种或者多种。
19.根据权利要求16所述的组合物,其具有包括以下酶活性中的一种或者多种的酶活性特征:
大约0.3u/g~大约0.9u/g的β-糖苷酶活性;
大约4,000~大约8,000u/g的蛋白酶活性;
大约300u/g~大约500u/g的脂酶活性;
大约160,000u/g~大约190,000u/g的淀粉酶活性;
大约24,000u/g~大约28,000u/g的葡糖淀粉酶活性;
大约11,000u/g~大约14,000u/g的木聚糖酶活性;和
大约40u/g~大约120u/g的果胶酶活性。
20.一种食品或饮料产品,其中,所述产品包含增强香味量的酶组合物,所述酶组合物具有包括β-糖苷酶活性、蛋白酶活性、脂酶活性、淀粉酶活性、葡糖淀粉酶活性、木聚糖酶活性和果胶酶活性的酶活性特征。
21.根据权利要求20所述的产品,其中,所述酶活性特征进一步包含谷氨酰胺酶活性。
22.根据权利要求20所述的产品,其中,所述酶组合物包含选自以下酶所组成的组的一种或多种酶:β-糖苷酶、蛋白酶、脂酶、淀粉酶、葡糖淀粉酶、木聚糖酶和果胶酶。
23.根据权利要求20所述的产品,其中,所述酶组合物包含蛋白酶M。
24.一种用于生产食品或饮料产品的工艺,所述食品或饮料产品具有增强的香味特征,该工艺包括将所述食品或饮料产品与增强香味量的酶组合物进行接触的步骤,所述酶组合物具有包括β-糖苷酶活性、蛋白酶活性、脂酶活性、淀粉酶活性、葡糖淀粉酶活性、木聚糖酶活性和果胶酶活性的酶活性特征,由此所述食品或饮料产品的香味特征得到增强。
25.根据权利要求24所述的方法,其中,在所述接触步骤之后,所述工艺进一步包括将所述食品或饮料产品在足够使所述酶组合物失活的温度下加热一段时间的步骤。
26.根据权利要求24所述的方法,其中,所述酶组合物包含选自以下酶所组成的组的一种或多种酶:β-糖苷酶、蛋白酶、脂酶、淀粉酶、葡糖淀粉酶、木聚糖酶和果胶酶。
27.根据权利要求24所述的方法,其中,所述酶组合物包含蛋白酶M。
28.一种食品或饮料产品,其通过权利要求24所述的工艺来获得。
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CN102660529A (zh) * 2012-05-16 2012-09-12 苏州先阔生物科技有限公司 胃蛋白酶增强剂、组合物及其应用
CN105407732A (zh) * 2013-08-12 2016-03-16 长谷川香料株式会社 茶类提取物的制造方法

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