CN101902925B - 番茄产品及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及番茄级分及其制备方法。该番茄产品可以用作通用甜味剂，用于甜化多种食品，包括非番茄食品。
Description
本发明属于番茄产品领域，更具体地，涉及可以用作天然甜味剂的番茄级分(fraction)，及其制备方法。
用于意大利面食的番茄产品，如番茄糊、番茄酱、番茄调味汁，是本领域已知的。最近，记载了含有高含量的番茄红素(lycopene)晶体的番茄产品(WO 96/13178)。US 2006/0088646描述了白利糖度(Brix)类似于生番茄的白利糖度但是番茄红素水平为生番茄的600-1200％的番茄产品。
传统上，番茄产品由于其可口的味道以及在诸如意大利面酱和(肉类)砂锅菜的提味应用中的使用而闻名。文献中记载的其它番茄产品已经用来增加咸味特征(savoury note)。EP 1082027描述了一种这样的番茄产品，它涉及清番茄浓缩物作为美味增强剂的应用。EP 1082 027的清番茄浓缩物的生产是通过加工番茄以获得两个级分：浆液(serum)和浆质(pulp)，其中浆液在被进一步浓缩为例如80白利糖度的值后进行水解，或者相反。EP 1 082 027中提到了酸和酶水解。希望开发具有更广泛应用的替代番茄产品。
申请人惊奇地发现了一种番茄级分，它可以用来甜化食品，而不向食品中添加咸味特征或抵销甜味。本发明该方面的番茄级分基本不含蔗糖，并且具有相对高含量的番茄来源的葡萄糖和果糖，同时具有极低含量的能够抵销甜味的其它番茄来源的化合物。
番茄酱是一种受欢迎的番茄产品。它含有番茄糊、香料和尤其相对高含量的蔗糖。蔗糖一般从含有蔗糖的来源制备，如甜菜、甘蔗和中间产物，如糖蜜。但是，蔗糖正成为一种不受欢迎的食品添加剂。可以使用人造甜味剂，如阿斯巴甜(aspartame)、乙酰舒泛K、新橙皮苷DC、阿斯巴甜、纽甜(neotame)、糖精、三氯蔗糖、阿力甜(alitame)、索马甜(thaumatine)、甜蜜素(cyclamate)和甘草甜素，尽管越来越多的消费者避免使用这些人造添加剂。本发明的番茄级分可以被寻求蔗糖的天然替代物的食品生产商有利地使用，同时仍然能够宣称只使用了天然成分来制备他们的食品。例如，本发明现在提供了一种用来制备具有甜味的番茄酱的替代方案，使用基本不含蔗糖的来源，而不需要添加蔗糖和/或人造甜味剂。
另外，本发明包括制备本发明的上述番茄级分的方法和通过这种方法可以获得的番茄级分。优选地，这种方法当大规模使用时，应当是经济的和可靠的。优选地，番茄级分基本不含番茄红素。因此，根据本发明的一个实施方案，提供了基本不含番茄红素的番茄级分，所述级分包含的番茄糖与柠檬酸的w/w比(S/C)高于10∶1，其中番茄糖是葡萄糖和果糖的组合量。
发明详述
术语番茄糖用来描述番茄葡萄糖和果糖的组合量。优选地如实施例中所述的方式进行测量。术语“番茄级分”用来描述使用番茄提取物作为进料经分级分离步骤后获得的级分。术语“番茄提取物”用来表示从番茄中提取的组合物，如番茄浆液。术语“初级番茄级分”用来描述在一个分级分离步骤后获得的番茄级分。术语“次级番茄级分”用来描述在对初级番茄级分进行分级分离后获得的番茄级分。术语“番茄级分”用来指初级或次级番茄级分或两者。当术语“第一”和“第二”用来区分例如第一初级级分与第二初级级分时，这些术语意在将这些初级级分彼此区分，而不是描述这些级分的洗脱顺序。至少一个第一级分和至少一个第二级分的说法包括至少一个第三级分的可能性。尽管番茄级分不具有特有的番茄气味，但是通常具有在获得所述番茄级分的方法(如分级分离步骤)后残留的痕量的某些芳香和酚化合物。番茄级分通常具有痕量的GABA、脯氨酸和钾。优选地，基于番茄级分的干重，番茄级分具有至少0.05wt％的组合量的GABA和脯氨酸和优选地至少0.1wt％的钾。应当理解，当提到组合量时，它的意思不是需要存在所有成分。例如，“组合量的GABA和脯氨酸”，例如在某些情况下，可以不存在脯氨酸。
术语“白利糖度值(Brix value)”被认为与术语白利糖度(符号°Bx)含义相同，是干物质的量的量度。它是给定重量的植物汁液中总可溶性固体的百分比的量度，包括蔗糖、葡萄糖、果糖、维生素、氨基酸、蛋白质、激素和任何其它的可溶性固体的总和。它通常表示为蔗糖的百分比。它使用用来测量液体的比重的糖量计进行测量，或者更容易地使用折射计或白利比重计进行测量。
术语“包含”在用于该文件中时是指所称特征、整数、步骤、成分的存在，但不排除一个或多个其它特征、整数、步骤、成分或其组合的存在或添加。
番茄产品由于可口的味道以及在诸如意大利面酱和砂锅菜的提味应用中的使用而闻名。申请人惊奇地发现了一种番茄级分，它可以用来甜化食品，如番茄酱以及非番茄食品，而不添加咸味特征或抵销甜味。根据本发明的一方面的番茄级分含有相对较高含量的番茄糖，而具有非常少量的能够抵销番茄级分的甜味的其它番茄来源的化合物。不希望受任何理论约束，可以认为本发明的番茄级分的特征是相对较低水平的某些番茄化合物，同时具有相对高水平的番茄糖。这可以用番茄糖与这些不希望的番茄化合物的特定w/w比来表示。申请人认为当番茄级分具有一种或多种以下w/w比时，所述番茄级分可以有利地用作通用甜味剂：
-番茄糖与柠檬酸的w/w比(S/C)高于10∶1，优选地高于15∶1，优选地高于50∶1，优选地高于100∶1；且优选地最多1∶0，优选地1∶0，其中番茄糖是葡萄糖和果糖的组合量；
-番茄糖与(天冬氨酸、γ氨基丁酸和脯氨酸)组合量的w/w比(S/(A-Ga-P))高于20∶1，优选地高于100∶1，优选地高于120∶1，优选地高于150∶1，且优选地最多1∶0，最优选地1∶0；
-番茄糖与钾的w/w比(S/K+)高于15∶1，优选地高于50∶1，优选地高于100∶1，优选地高于200∶1，且优选地最多1∶0，最优选地1∶0。优选地，番茄级分符合这些w/w比中的2或3条。
在大多数情况下存在一些可测量的量的一种或多种这样的不希望的番茄化合物，但是根据使用的方法，这些不希望的番茄化合物的水平可以非常低，使得这些w/w比相应较高。在极端情况下，不存在可测量的量的这种不希望的番茄化合物，则番茄级分的w/w比为1∶0。以替代方式表示，这种番茄级分的特征在于不存在可测量的量的相应的不希望的番茄化合物，而具有高水平的番茄糖。优选地使用实施例中描述的方法检测三种氨基酸。基于固体，本发明的番茄级分中番茄糖的水平优选地高于70wt％，更优选地高于80wt％，甚至更优选地高于85wt％，但优选地低于99wt％，更优选地低于95wt％。因此，根据本发明的另一方面，提供了用于甜化食品的番茄级分，其中基于番茄级分的干重，该番茄级分含有的番茄糖的量高于70wt％，更优选地高于80wt％，甚至更优选地高于85wt％，但是优选地低于99wt％，更优选地低于95wt％。
在优选的实施方案中，本发明的番茄级分基本不含番茄红素。与具有特有的番茄颜色的番茄级分不同，基本不含番茄红素的番茄级分可以有利地用于各种食品用途。
本发明的番茄级分可以有利地用于多种食品，包括非咸(non-savoury)食品，如番茄酱。在将要甜化的食品中使用的本发明的番茄级分的量是足以获得希望的甜味的量。根据本发明的另一方面，提供甜化的食品，其包含足量的本发明的番茄级分，优选地，基于番茄级分和食品的干重，足量的本发明的番茄级分是至少1wt％，优选地至少5wt％，更优选地至少10wt％，且优选地最多99wt％，更优选地最多90wt％，最优选地最多70wt％。尽管优选地使用本发明的番茄级分代替添加蔗糖或人造甜味剂，但在有些情况下可以组合使用。特别优选的食品包括番茄酱、调味汁(例如番茄、意大利面酱)、汤、(沙拉)调味料、饭(meal)、小菜、烹饪助剂、饮料、冰淇淋以及水果和蔬菜的浓缩物。烹饪助剂包括任何形式的肉汤产品，如颗粒、糊状、果冻状、压缩形式(例如具有或不具有半固体核心的立方体)。
水果和蔬菜浓缩物包括基于蔬菜和/或水果的浓缩物。
根据本发明的另一方面，提供了通过混合将要甜化的食品与本发明的番茄级分来甜化食品的方法。
方法
当试图开发制备本发明的番茄级分的方法时，申请人发现现有的方法可产生希望的w/w比，但是它们是不经济的或不可靠的，即，对于经济生产来说，不同的不希望的番茄化合物的分级分离的重复性不足。因此，本发明的另一个目的是提供解决这些问题的方法。申请人惊奇地发现本发明的以下方面能够满足这一目的，该方面提供了一种生产如上所述的番茄级分的方法，包括以下步骤：
a)提供一种番茄浆液，优选地基本不含蔗糖；
b)将所述浆液分离为两个或多个部分：至少一个第一部分和至少一个第二部分，其中所述至少一个第一部分中的番茄红素含量低于所述至少一个第二部分；
c)浓缩所述番茄红素含量低的至少一个第一部分，优选地达到白利糖度水平至少为10，优选地至少为12，更优选地至少为20，更优选地至少为30，且优选地最多80，更优选地最多60，甚至更优选地最多50白利糖度；
d)将所述番茄红素含量低的至少一个第一部分分级分离为至少一个第一初级级分和至少一个第二初级级分，其中所述至少一个第一初级级分的番茄糖与柠檬酸的w/w比(S/C)低于所述至少一个第二初级级分，优选地所述至少一个第一初级级分的番茄糖与柠檬酸的w/w比(S/C)最多为10，且优选地至少为0∶1，优选0∶1，且所述至少一个第二初级级分的番茄糖与柠檬酸的w/w比(S/C)高于10，且优选地最多1∶0，优选1∶0；
e)任选地，对初级级分进行第二分级分离步骤，以制备至少一个第一次级级分和至少一个第二次级级分，所述至少一个第一次级级分的番茄糖与天冬氨酸、GABA和脯氨酸的组合量的w/w比(S/A-Ga-P)最多为20∶1，优选最多15∶1，更优选最多7∶1，且优选地至少0∶1，优选0∶1，所述至少一个第二次级级分的(S/A-Ga-P)w/w比高于20∶1，优选最多1∶0，优选1∶0；
f)任选地，混合所述至少一个第二初级级分和至少一个第二次级级分，以形成番茄糖与柠檬酸的w/w比高于10∶1，优选最多1∶0，优选1∶0的番茄级分。
在提供浆液之前，典型地按照番茄加工的常用做法收集、洗涤、分选和选择番茄。这些步骤不是本发明的必要方面，对于预处理，可以在不偏离本发明的范围的情况下应用任何可行的操作类型。
提供番茄浆液的步骤一般包括捣碎和/或浸渍番茄的阶段，根据本发明，这是指包括任何类型的可以用来分解或破碎番茄的方法，以获得可泵送的物质。典型地，捣碎或浸渍继续进行，直到可泵送物质的颗粒大小降至预定的特定尺寸。为了达到这一点，本领域技术人员已知或可想到的任何类型的操作和/或装置可用于本发明。根据优选的实施方案，使用带切碎器的泵(chopper pump)，其中番茄被施压通过方孔，一般直径为1-2cm。在特别优选的实施方案中，提供浆液的步骤包括在捣碎和/或浸渍番茄之前、期间或之后加热的阶段。如果施加的热量使得番茄达到80摄氏度以上的温度，则该方法通常被称为热破碎(hot break)。热破碎具有以下优点：酶，例如果胶降解酶，被快速灭活。
在获得可泵送物质后，在分离步骤中，将所述可泵送物质分离为浆液-含有可溶性番茄固体的水性液体，和浆质-含有基本不溶性番茄成分如皮和种子的(湿)固体物质。根据本发明的优选的实施方案，在所述分离之前，种子和皮可以从可泵送物质中除去，一般是根据普通番茄加工通过使用穿孔筛进行筛分，等等。可泵送物质分离为浆液和浆质可以通过本领域已知的任何方法实现，特别是使用倾析器或离心分离器。在本发明的特别优选的实施方案中，使用离心分离器，如转速为4000rpm的Westfalia CA-365-010和/或Alfa Laval离心机。在本发明的上下文中，获得的浆质被认为构成了废料，但是它可以根据传统番茄加工使用，用于本领域技术人员已知的多种目的。在两个乃至多个步骤中进行分离可能是优选的。但是，本领域技术人员应当清楚，在一个步骤中进行分离尽管不是很方便，但是发现它是合适的，并且可以应用，而不背离本发明的范围。
任选地，获得的浆液可以通过微过滤净化，以确保所述浆液不含任何未溶解的剩余固体，这种固体一般在进一步的加工步骤中可能会产生问题。典型地，额外的微过滤步骤包括迫使浆液通过孔径大小在0.2-100微米范围内，优选2-50微米范围内，最优选3-30微米范围内(范围包含端点)的微过滤器。
在进一步的步骤中，如果希望，在上述微过滤步骤后，将获得的浆液分离为两个或多个部分：至少一个第一部分和至少一个第二部分，其中所述至少一个第一部分的番茄红素含量低于所述至少一个第二部分。
用作该分离步骤的起始材料的浆液优选地不稀释，或者甚至更优选地浓缩。可以进行浓缩，直到达到预先确定的特定白利糖度水平。例如，溶液的浓缩可以通过除去含水量的至少一部分，例如在减压下和/或升高的温度下，以提高水蒸发速率。本领域技术人员应当理解，使用降低的压力可以适当地减少对产品的热损伤，因为可以使用较低的温度，从而提高了获得的产品的质量。优选地，使用降膜蒸发器或板式蒸发器进行浓缩，尽管可以获得并且可以使用完全不同的系统，而不背离本发明的范围。申请人惊奇地发现浓缩用作分离步骤或分级分离步骤的进料的溶液是特别有利的，这使得该方法更可靠、更经济。因此，优选地浓缩用于分离方法或分级分离方法的进料，直到白利糖度值至少为10，优选地至少12，更优选地至少20，更优选地至少30，且优选地最多80，更优选地最多60，甚至更优选地最多50。
使用的番茄浆液优选地基本不含蔗糖。为此目的，术语基本不含蔗糖意在描述低于5wt％、更优选地低于3wt％、最优选地低于2wt％的蔗糖的水平(基于番茄浆液的重量，基于干物质)。
分离步骤优选地包括通过膜对浆液进行超滤，该膜的截留分子量为250kDa，更优选200kDa，甚至更优选100kDa，最优选50kDa。对于超滤，可以使用本领域技术人员公知用于该目的的任何合适的膜。通常，超滤膜用来描述可以除去0.001-0.02微米的颗粒的膜。一种合适的膜是具有100kDa的截留分子量的Alfa-Laval聚砜膜(GR40PP)。如果使用超滤，至少一个第二部分优选地是超滤步骤的保留物，其番茄红素水平高于至少一个第一部分，后者是滤过物。该分离步骤的至少一个第一部分，例如超滤滤过物，优选地基本不含番茄红素。实际上，本发明的所有番茄级分优选地基本不含番茄红素。基本不含番茄红素在此方面是指番茄红素水平低于3ppm，更优选地低于1ppm，最优选地低于0.5ppm，优选地至少0ppm，优选0ppm。Ppm测量值通常基于其湿重，因为它在滤过物中确定，滤过物需要是液体以用于该方法的下一步，但是在有些情况下可以使用干重。
在优选的后续步骤中，第一分离步骤后获得的至少一个第一部分然后可以如上所述进行浓缩。
从分离步骤获得的至少一个第一部分，在超滤的情况下为超滤滤过物，优选地在已经浓缩为例如40白利糖度后，然后用作色谱分级分离的进料。该分级分离步骤优选地如下进行：使进料通过色谱分离介质，使用合适的洗脱剂从该介质中洗脱进料成分，从而使进料被分级分离为至少一个第一初级级分和至少一个第二初级级分。
任何合适的方法可用于分级分离步骤。分级分离优选地使用离子排阻色谱法实现，其中色谱分离介质是离子排阻树脂。另外一种分级分离技术包括电渗析。
申请人发现，分级分离当在升高的温度下进行时是更可靠的和更经济的。例如，当使用离子排阻色谱法时，分级分离优选地在至少40摄氏度，优选至少50摄氏度，更优选至少60摄氏度，优选最多95摄氏度，更优选最多85摄氏度，最优选最多75摄氏度的温度下进行。
从分离步骤获得的至少一个第一部分用作第一分级分离步骤的进料，基于所述第一部分的重量，优选地包含超过5g/L的钾，优选地超过10g/L的钾，更优选地超过15g/L的钾。
可以使用任何合适的溶液作为洗脱剂，但是优选脱矿物质水。更优选的是通过例如反渗透(例如MiIIiQ)纯化的水。另外一种优选的洗脱剂包括脱矿物质水，其包含最多0.1wt％，优选0.05wt％或更优选最多0.01wt％的无颗粒番茄浆液。无颗粒番茄浆液用来描述含有低于5ppm的至少0.2微米的颗粒，更优选低于3ppm的至少0.2微米的颗粒，甚至更优选低于1ppm的至少0.2微米的颗粒，最优选不含至少0.2微米的颗粒的番茄浆液。无颗粒番茄浆液可以使用本领域技术人员所知的任何合适的方法制备，例如微过滤或超滤。
合适的离子排阻树脂包括DIAIONTM UBK-530、UBK-535、UBK-550和UBK-555(均由Mitsubishi Chemical Corporation生产)。特别优选UBK-530，一种强酸型阳离子交换树脂，含有聚苯乙烯-二乙烯基苯凝胶(MITSUBISHI CHEMICAL CORP.生产；K+-型；平均颗粒大小：200-240μm；交换容量：1.6meq/ml)作为基质材料。洗脱溶液优选地是脱矿物质水。
另一种分级分离技术，特别是用于第一分级分离步骤的分级分离技术，包括电渗析。电渗析是一种电-膜方法，其中在电势的影响下在离子交换膜上发生从一种溶液到另一种溶液的离子转运。离子交换膜非常类似于片层形式的高度溶胀的离子交换树脂。在传统电渗析中，使用两种不同的离子交换膜：
·阳离子交换膜，其含有固定到聚合物基质上的带负电的基团；
·阴离子交换膜，其含有固定到聚合物基质上的带正电的基团。
与膜中固定基团具有相同电荷的溶液中的移动离子被称为共离子，与膜中固定基团具有相反电荷的移动离子被称为反离子。在电渗析中，假定通过膜的总电流只被离子转运。在电场的影响下，溶液中的移动离子向相应的电极移动。共离子被膜排斥，反离子通过膜。根据本申请的一般指导，本领域技术人员能够选择用于电透析的条件和膜，以获得本发明的番茄级分。更具体地，对于分子量为250、更优选225、更优选200的带负电的有机分子，膜应当优选地是通透性的。最优选地，膜应当对于柠檬酸(192)是通透性的。
由第一分级分离步骤得到的初级级分可以在组成上不同，这取决于它们何时收集。优选地，第一分级分离步骤包括将番茄红素含量相对较低的浓缩的至少一个第一部分分级分离为至少一个第一初级级分和至少一个第二初级级分，其中所述至少一个第二初级级分的一个或多个下列w/w比高于所述至少一个第一初级级分，所述w/w比是上述三个重量比中的一个或多个：S/C，S/(A-Ga-P)，S/K+。优选地，收集至少一个第一初级级分，使得番茄糖与柠檬酸的w/w比最多为10。这种第一初级级分的糖含量相对较低，而柠檬酸含量相对较高。本领域技术人员应当清楚，可以使该级分中番茄糖的量最小化为基本为0，使得番茄糖与柠檬酸的所述w/w比接近0或者变为0。
通常，收集至少一个第二初级级分，使得所述级分具有如下w/w比中的一项或多项：
-番茄糖与柠檬酸的w/w比(S/C)高于10∶1，优选地高于15∶1，优选地高于50∶1，优选地高于100∶1；更优选1∶0，其中番茄糖是葡萄糖和果糖的组合量；
-番茄糖与(天冬氨酸、γ氨基丁酸和脯氨酸)的组合量的w/w比(S/(A-Ga-P))高于20∶1，优选地高于100∶1，优选地高于120∶1，优选地高于150∶1，最优选地为1∶0；
-番茄糖与钾的w/w比(S/K+)高于15∶1，优选地高于50∶1，优选地高于100∶1，优选地高于200∶1，最优选1∶0。优选地，至少一个第二初级级分符合这些w/w比中的2项或3项。
对于某些应用，不希望的番茄化合物的水平和相应的w/w比在初级番茄级分中可能仍然太高。例如，w/w比可能在上述最低范围以外，或者在某些情况下，即使w/w比高于上述最低范围时，可能希望更多地提高w/w比。尤其是在这些情况下，可能希望通过在第二分级分离步骤中分级分离初级级分，更多地降低初级级分中不希望的番茄化合物的量。因此，任选的步骤包括使初级级分经历第二分级分离步骤，以制备至少一个第一次级级分和至少一个第二次级级分，其中所述至少一个第二次级级分的下列w/w比中的一个或多个高于所述至少一个第一次级级分，所述w/w比为以上提到的三个重量比中的一项或多项：S/C，S/(A-Ga-P)，S/K+。优选地，至少一个第一次级级分中番茄糖与天冬氨酸、GABA和脯氨酸的组合量的w/w比(S/A-Ga-P)最多为20∶1，优选地最多15∶1，更优选地最多7∶1，和/或糖与钾的w/w比(S/K+)最多为15∶1。优选地，至少一个第二次级级分的(S/A-Ga-P)的w/w比高于20∶1，优选地高于100∶1，优选地高于120∶1，优选地高于150∶1，最优选1∶0，和/或番茄糖与钾的w/w比(S/K+)高于15∶1，优选地高于50∶1，优选地高于100∶1，优选地高于200∶1，更优选地最多1∶0，最优选1∶0。
用作第二分级分离步骤进料的初级级分优选地如上所述进行浓缩。用作第二分级分离步骤的进料的初级级分可以是至少一个第一初级级分或至少一个第二初级级分。用于第二分级分离步骤的进料优选地是如上所述的至少一个第二初级级分。
对于第二分级分离步骤，如上所述可以使用离子排阻色谱法。
为了提高每公斤使用的番茄的产率，番茄糖含量高的初级和次级级分可以组合形成番茄糖含量高的一种番茄级分。优选地，第二初级级分和第二次级级分组合形成番茄糖含量高的单一番茄级分。这些级分中的任一个：初级、次级或其组合，优选地具有如上对于至少一个第二初级级分所述的番茄糖与柠檬酸的w/w比、番茄糖与钾的w/w比、番茄糖与(天冬氨酸、GABA、脯氨酸)的组合量的w/w比(S/(A-Ga-P)。
这些番茄级分中的任一个可以按照希望地浓缩或者甚至脱水，使得获得干粉。
本发明的不同实施方案可以使用优选的或更优选的条件(例如白利糖度水平)或成分(例如柠檬酸、谷氨酸水平)进行。优选的范围通常以如下形式描述：优选至少x1，更优选至少x2，甚至更优选x3，优选最多y1，更优选最多y2，甚至更优选最多y3，其中x1＜x2＜x3＜y3＜y2＜y1。这种形式意在包括优选的范围x1至y1，更优选x2至y2，甚至更优选x3至y3，其中包括端点，并且也包括其中的所有亚范围(例如x1至y3和x3至y1)。当以“高于x1”或“低于y1”的形式描述范围时，同样适用所述含义，区别是不包括端点。反之亦然，当优选的范围被描述为x1至y1，更优选x2至y2，甚至更优选x3到y3时，意在包括端点，也包括其中的所有亚范围(例如x1至y3和x3至y1)。另外，意在包括所有开放式范围：优选至少x1，更优选至少x2，甚至更优选x3，优选最多y1，更优选最多y2，甚至更优选最多Y3。
本发明通过下列非限制性实施例进一步说明。本领域技术人员应当清楚如何在不偏离本发明的情况下使用等同的手段实施本发明。
实施例1
洗涤番茄，并施压通过方孔，产生包含可溶性番茄固体的水性液体，和浆质-主要含有不溶性番茄成分(被称为纤维)以及种子和皮的(湿)固体物质。利用筛子除去种子和皮，利用倾析器或离心分离器进一步分离纤维，如Westfalia CA-365-010，转速为4000rpm，和/或Alfa Laval离心机。
使用干球温度为65摄氏度的Mitchell试验工场盘式干燥器，将番茄浆液浓缩为12.5白利糖度。然后使用超滤将浓缩的番茄浆液分离为第一部分和第二部分，其中第一部分的番茄红素含量相对低于第二部分。通过具有100kDa的截留分子量的Alfa-Laval聚砜膜(GR40PP)对番茄浆液进行超滤，以进行分离。超滤在M20-Alfa-Laval过滤装置的板和框模块中于50摄氏度进行，跨膜压力为2-3巴，对于保留物流的再循环流速为12L/min。滤过物(来自分离步骤的第一部分)基本不含番茄红素。
超滤步骤后获得的滤过物然后利用相同的Mitchell盘式干燥器进一步浓缩，干球温度为65摄氏度，直到达到40白利糖度。在下一步，浓缩的滤过物被分级分离为第一初级级分和番茄糖与柠檬酸的w/w比(S/C)高于第一初级级分的第二初级级分。对于该分级分离步骤，浓缩的滤过物用作离子排阻色谱法中的进料，将进料通过XK 2.6/100GE healthcare柱。使用的离子排阻树脂是K+形式的DIAIONUBK530。填充有树脂的床的长度测得为95cm，直径为26mm。柱温使用恒温器保持在65摄氏度。进料的注入和色谱设置的实施使用来自GE healthcare的AKTA explorer 100系统来完成。注入5％床体积(BV)的进料，然后是2BV的洗脱，其中脱矿物质水是洗脱剂。脱矿物质水的横流速度设定为0.95cm/min。
每次注射弃去前0.3BV，剩余的色谱洗脱液以不同的BV间隔收集到冷冻环境中，以保持适合人类消费。收集至少一个第一初级番茄级分和至少一个第二初级番茄级分。在线分析这些级分的pH、导电性和折射率信号。为了获得足够的材料，相继进行大量的注射，并合并相应的级分。然后如上所述使用Mitchell盘式干燥器将收集的第二初级级分浓缩为40白利糖度。
浓缩的第二初级级分然后用作第二分级分离步骤的进料，第二分级分离步骤使用与第一分级分离步骤相同的色谱参数。将初级级分分级分离为至少一个第一次级番茄级分和至少一个第二次级番茄级分。
糖和柠檬酸通过HPLC测定，其中使用Aminex HPX-87H柱，300x7.8mm，并使用5mM硫酸，pH＝2作为洗脱剂，流速为0.6ml/min，温度为65摄氏度。使用UV(220nm)和折射率检测器进行检测。该方法可能略微地过高估计葡萄糖和果糖的量，因为番茄级分中痕量的蔗糖被转换为葡萄糖和果糖。对于该目的，这可以忽略并且葡萄糖和果糖的值没有进行修正。通过Waters Cooperation USA的AccQ_TagHPLC法测定三种氨基酸。发现GABA与脯氨酸一起洗脱。因此，假定该峰面积代表GABA和脯氨酸的组合量，使用脯氨酸的分子量计算含量。
根据本发明的第一初级级分A在0.36和0.55床体积(BV)之间收集。
| w/w比 | A |
| S/K+比 | 未检测 |
| S/C比 | 0.0081 |
| S/(A-Ga-P)比 | 0.1 |
在0.55和0.90床体积之间收集第二初级级分B，如下所示。这种初级番茄级分显示出色的糖：柠檬酸比。
| w/w比 | B |
| S/K+比 | 未检测 |
| S/C比 | 1245 |
| S/(A-Ga-P)比 | 79 |
实施例2
另一个第二初级番茄级分C如实施例1所述制备。
第二初级级分C在类似的床体积处收集，并且其番茄糖与天冬氨酸+GABA+脯氨酸的w/w比为63。
| w/w比 | C |
| S/K+比 | 20.4 |
| S/C比 | 11 |
| S/(A-Ga-P)比 | 63 |
实施例3
实施例2的第二初级级分C用作第二分级分离步骤的进料，第二分级分离步骤使用如实施例1所述相同的色谱条件，以制备次级级分D。次级级分D从0.63与0.80床体积之间向前收集。
| w/w比 | D |
| S/K+比 | 469 |
| S/C比 | 3643 |
| S/(A-Ga-P)比 | 168 |
实施例4
另外两个次级级分E和F如实施例3所述制备。级分E在0.63和0.80床体积之间收集，而级分F在0.61和0.80床体积之间收集。
| w/w比 | E | F |
| S/K+比 | 508 | 312 |
| S/C比 | 未检测 | 1∶0* |
| S/(A-Ga-P)比 | 174 | 400 |
*柠檬酸不可检测。
实施例5
重复实施例1，不同之处在于，与实施例1相比，在不同的BV处收集两个初级级分，使得第二初级级分G具有低水平的柠檬酸，以致番茄糖与柠檬酸的w/w比为4.3*108，而番茄糖与天冬氨酸、GABA和脯氨酸的组合量的w/w比为321。第二初级级分G在0.68和0.80床体积之间收集。
| w/w比 | G |
| S/K+比 | 未检测 |
| S/C比 | 4.3*108 |
| S/(A-Ga-P)比 | 321 |
实施例6
根据实施例1所述制备番茄浆液，并浓缩至12.5白利糖度。
使用2升12.5白利糖度的番茄浆液作为使用电渗析的分级分离步骤的进料。进料置于电渗析设备的稀释液进料容器中，导电率为8.5mS/cm。导电率约为9.5mS/cm的1.5升5g/L NaCl溶液置于浓缩物容器中。稀释液和浓缩物的循环流速设置为180L/hr。使用具有EUR2B-10电渗析模块的Eurodia ED实验室规模装置。使用的阳离子交换膜是NEOSEPTA CMX-5B，且使用的阴离子交换膜是NEOSEPTA AXE 01，均由Tokuyama Corp生产。施加14伏电压，导致稀释液的导电率逐渐降低，而浓缩物的导电率增加。然后在不同的时间点采集样品，测定糖与柠檬酸的w/w比和糖与天冬氨酸、GABA和脯氨酸的组合量的w/w比。
实施例6a电渗析进行20分钟
| w/w比 | 第一初级番茄级分(稀释液) | 第二初级番茄级分(浓缩物) |
| 糖/柠檬酸 | 6.2 | 28.3 |
| 糖/(A-Ga-P) | 17.1 | 35 |
实施例6b电渗析进行12分钟
| w/w比 | 第一初级番茄级分(稀释液) | 第二初级番茄级分(浓缩物) |
| 糖/柠檬酸 | 6.2 | 18.3 |
| 糖/(A-Ga-P) | 16.6 | 20.9 |
实施例6c进行22分钟
| w/w比 | 第一初级番茄级分(稀释液) | 第二初级番茄级分(浓缩物) |
| 糖/柠檬酸 | 6.2 | 35.6 |
| 糖/(A-Ga-P) | 16.6 | 31.3 |
实施例7用本发明的番茄级分甜化的番茄酱
| 成分 | Wt％ |
| 番茄糊 | 24.2％ |
| 醋 | 8.6％ |
| 香料 | 0.1％ |
| 增稠剂 | 0.2％ |
| 防腐剂 | 0.1％ |
| 无水柠檬酸 | 0.2％ |
| 盐 | 2.5％ |
| 番茄级分 | 22.1％ |
| 水 | 42.0％ |
| 总计 | 100.0％ |
实施例8用本发明的番茄级分甜化的用于意大利面食的番茄调味汁
| 成分 | Wt％ |
| 切碎的洋葱 | 0.5％ |
| 番茄糊 | 51.5％ |
| 橄榄油 | 1.7％ |
| 精盐 | 2.0％ |
| 番茄级分 | 1.6％ |
| 水 | 42.4％ |
| 调味料 | 0.2％ |
| 干酪 | 0.1％ |
| 总计 | 100.0％ |
Claims (17)
1.一种番茄级分，其包含基于番茄级分干重的高于70wt％的番茄糖和基于所述级分湿重的低于3ppm的番茄红素，并且其包含的：
-番茄糖与柠檬酸的w/w比(S/C)高于10∶1，
-番茄糖与钾的w/w比(S/K+)高于15∶1，
其中番茄糖是葡萄糖和果糖的组合量。
2.权利要求1的番茄级分，其包含的番茄糖与天冬氨酸、γ氨基丁酸和脯氨酸的组合量的w/w比(S/(A-Ga-P))高于20∶1。
3.权利要求2的番茄级分，其包含的番茄糖与天冬氨酸、γ氨基丁酸和脯氨酸的组合量的w/w比(S/(A-Ga-P))高于100∶1。
4.前述权利要求任一项所述的番茄级分，其包含的番茄糖与柠檬酸的w/w比(S/C)高于15∶1。
5.一种生产番茄级分的方法，所述番茄级分包含基于番茄级分干重的高于70wt％的番茄糖和基于所述级分湿重的低于3ppm的番茄红素，所述方法包括如下步骤：
a)提供一种番茄浆液；
b)将所述浆液分离为两个或多个部分：至少一个第一部分和至少一个第二部分，其中所述至少一个第一部分的番茄红素含量低于所述至少一个第二部分；
c)浓缩所述番茄红素含量低的至少一个第一部分；
d)将所述番茄红素含量低的至少一个第一部分分级分离为至少一个第一初级级分和至少一个第二初级级分，其中所述至少一个第一初级级分的番茄糖与柠檬酸的w/w比(S/C)低于所述至少一个第二初级级分，并且所述至少一个第二初级级分的番茄糖与柠檬酸的w/w比(S/C)高于10。
6.权利要求5的方法，其中步骤a)的番茄浆液包含低于5wt％的蔗糖，基于番茄浆液的重量，基于干物质。
7.权利要求5的方法，其中在步骤c)中浓缩所述番茄红素含量低的至少一个第一部分达到白利糖度值至少为10白利糖度。
8.权利要求5的方法，其还包括步骤e)使初级级分进行第二分级分离步骤，以制备番茄糖与天冬氨酸、GABA和脯氨酸的组合量的w/w比(S/A-Ga-P)最多为20∶1的至少一个第一次级级分，和(S/A-Ga-P)w/w比高于20∶1的至少一个第二次级级分。
9.权利要求5-8任一项的方法，其还包括步骤f)混合所述至少一个第二初级级分和所述至少一个第二次级级分，以形成番茄糖与柠檬酸的w/w比高于10∶1的番茄级分。
10.权利要求5的方法，其中基于所述第一部分的重量，所述至少一个第一部分包含超过5g/L的钾。
11.权利要求5-8任一项的方法，其中步骤b)分离番茄浆液通过超滤进行，并且分级分离步骤d)通过离子排阻色谱法进行。
12.权利要求11的方法，其中离子排阻色谱法在至少40摄氏度的温度下进行。
13.能够通过权利要求5-12的方法获得的番茄级分。
14.一种甜化食品的方法，包括混合将要甜化的食品与权利要求1-4或13中任一项的番茄级分的步骤。
15.权利要求14的甜化食品的方法，其中基于番茄级分和食品的干重，将要甜化的食品与至少1wt％的所述番茄级分混合。
16.权利要求15的甜化食品的方法，其中该食品选自调味汁、汤、调味料、饭、小菜、烹饪助剂、饮料、冰淇淋以及水果和蔬菜的浓缩物。
17.权利要求16的甜化食品的方法，其中该食品是番茄酱。
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