CN103619197B - 制备浓缩液体食品的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及制备浓缩液体食品的方法，所述方法包括用碳水化合物氧化酶和过氧化氢酶处理白利糖度超过20°的糖溶液或浓缩液或提取液，无需在处理前或处理期间通过添加缓冲物质或碱性物质调节pH，从而获得浓缩液体食品，其中最终pH低于3。

Description

制备浓缩液体食品的方法
技术领域
本发明涉及从白利糖度超过20°的溶液或浓缩液或提取液制备pH低于3的浓缩液体食品的方法。
背景技术
在碳水化合物氧化酶和过氧化氢酶的帮助下糖转变成酸的酶促转变具有多种工业应用，特别是在食品工业中。在一些应用中，所述的碳水化合物氧化酶被用于从食品中除去氧以保存其品质。在其他应用中，食品的含糖量下降是希望的。
糖转化成酸的酶促转变涉及由碳水化合物氧化酶催化的氧化/还原反应，其中氧作为电子受体。氧被还原成过氧化氢（H2O2）：糖+O2+H2O→糖酸+H2O2。所述的过氧化氢酶催化该反应：H2O2→H2O＋1/2O2。
如果希望生成足够量的酸，则有必要加入过氧化氢酶以除去作为碳水化合物氧化酶的抑制剂的过氧化氢。还需要向反应介质中连续供应氧，因为该反应消耗氧。氧的量可被用于确定所述过程的最佳温育时间。
葡萄糖氧化酶（EC1.1.3.4，GOX）是一种研究得很充分的碳水化合物氧化酶。可以通过使用葡萄糖氧化酶将葡萄糖转变成葡萄糖酸而得到葡萄糖酸。这通过含氧时在水性介质中生成葡萄糖酸-δ-内酯而发生。此外，该反应生成H2O2，而H2O2会有效抑制本已处于非常低浓度的GOX。因此，通常GOX与过氧化氢酶（EC1.11.1.6，CAT）联合使用，过氧化氢酶能够将H2O2转化成H2O和氧（Miron等人，2004，Wong等人，2008）。
GOX的反应：葡萄糖＋O2＋H2O→葡萄糖酸＋2H2O2，CAT的反应：H2O2→H2O＋1/2O2。
由于生成了酸，如果不加入缓冲物质的话，则酶促反应过程通常会受到不断降低的pH值的限制，最终导致酶的钝化（Miron等人，2004）。因此，在通过GOX和CAT生成酶促的葡萄糖酸的生物技术应用中，通常通过添加缓冲物质或碱性物质的方式将pH稳定在具有酶活性的最佳范围内，从而达到最大转化速率，例如参见WO-A-9635800和DE-A-2214442。
在大多数即饮饮料（例如软饮料、发酵饮料）中，酸含量及糖-酸比必须处在确定、狭窄的范围内，从而取得可接受的甚至是优化的感官印象。在即饮饮料的情况下，可通过在优化的反应条件下依靠碳水化合物氧化酶生成足够量的酸来实现最佳的糖-酸比。
虽然在许多GOX应用中采取了中等的葡萄糖浓度，但是高度浓缩的葡萄糖溶液也适合于作为底物（substrate）。在饮料浓缩液（上述即饮饮料可由其通过用水稀释而获得）中，酸浓度（以及糖含量及所有其他成分）比即饮饮料的酸浓度高数倍，使得该浓缩液的pH比由其生成的即饮饮料的pH低很多。
在推荐的最佳反应条件（推荐的温度和/或pH范围）下，在pH值过低以至不能获得进一步的酶活性之前，不可能生成饮料浓缩液所需要的足够量的葡萄糖酸。因此，这些应用通过添加缓冲或碱性物质以维持浓缩液的pH恒定且处于最佳酶活性范围内。然而对于饮料而言，由于可能带来负面的感官影响，使用缓冲剂或碱性物质将pH维持在最佳范围内并不一定合适。
对于商购的GOX制剂来说，所推荐的反应条件以pH而言为pH4-7，与酶的来源无关。与任何其他的酶类似，来源不同的GOX在它们的结构上会有所不同，由此它们的最佳条件也会有所不同（Miron等人，2004）。GOX主要通过曲霉属（Aspergillus）亚种或青霉属（Penicillium）亚种生成。市面上几乎所有的GOX制剂均是通过黑曲霉（Aspergillus Niger）生成的（食品酶手册（Handbook of Food Enzylmology））。对于源自黑曲霉的GOX，发现稳定性最高的pH值在5.5左右（Miron等人，2004）。在pH低于3时，发现购买的黑曲霉GOX的半衰期在试验条件下低于20分钟（Hatzinikolaou等人，1996）。从不同微生物来源获得的GOX的最佳温度据报道在25℃-60℃之间（Gibson等人，1964，Wong等人，2008，Bankar等人，2009）。因此，通常的情形是反应条件从最佳条件偏离后几乎完全终止了反应。
多项专利描述了GOX/CAT的组合使用以在饮料中生成葡萄糖酸。例如，WO-A-2010106170描述了GOX生产酸性饮料的用途。该作者推荐反应温度在25℃-45℃，以及加入碱以将pH维持在3.0-9.0的合适的恒定值，从而增加葡萄糖酸的产量。EP-A-0017708建议采用固定的GOX/CAT组合生产葡萄糖酸的反应温度为0℃-10℃。该申请人强调，必须使pH值例如通过在所述过程期间自动添加NaOH的方式维持在pH4-7的最佳区域内不变。WO-A-97/24454涉及从葡萄糖生成葡萄糖酸。该作者进一步推荐将葡萄糖溶液的pH维持在从大约5到大约7。WO-A-03/031635描述了将在葡萄糖酸中的葡萄糖在用以中和葡萄糖酸以及作为钙源的钙碱（例如氧化钙、氢氧化钙和/或碳酸钙）的存在下生产葡萄糖酸钙。因此，在这些申请中请求保护的方法涉及在通过缓冲pH所达到的最佳酶活性条件下工作以防止由于pH值过低的抑制。WO-A-2009016049描述了一种通过利用酶促方法从淀粉或麦芽糖生成麦芽糖酯（maltobionate）以阻碍食品中的氧化反应的方法。在碳水化合物氧化酶（例如醛糖氧化酶、纤维二糖氧化酶、吡喃糖氧化酶和己糖氧化酶）的存在下麦芽糖被转化为麦芽糖酯。此外，可以加入过氧化氢酶以除去不想要的H2O2。
因此，本发明的一个目的是克服上述不利之处，提供一种无需添加使味道变差的在糖氧化过程中控制pH的缓冲或碱性物质的制备含足够量的酸的浓缩液体食品的方法。
发明内容
所述目的可通过按照权利要求1或3所述的方法得以解决。本发明还提供了一种根据权利要求16所述的浓缩液体食品以及根据权利要求17所述的即饮组合物。
本发明基于的发现是在以pH（例如2-3）和温度（例如0-20℃）而言远远偏离最佳酶活性条件的条件下，当在生产某些饮料浓缩液中使用碳水化合物氧化酶和过氧化氢酶时，所述酶仍能够生成相当多数量的酸。
本发明的发明人开发出了一种无需添加缓冲或碱性物质的制备pH低于3、优选pH低于2.5的浓缩液体食品的方法。本发明的方法包括用碳水化合物氧化酶和过氧化氢酶处理白利糖度超过20°的糖溶液。
本发明的进一步实施方案涉及一种制备浓缩液体食品的方法，包括用碳水化合物氧化酶和过氧化氢酶处理来自水果、浆果、蔬菜、草本植物、坚果、香料、真菌、谷类或庄稼产品的至少一种液汁浓缩液和/或至少一种提取液，所述浓缩液或提取液的白利糖度超过20°，无需在所述处理前或处理期间通过缓冲物质或碱性物质调节pH，从而获得浓缩液体食品，其中最终的pH低于3。
通过从液汁中选择性除去水直至浓缩液中剩余的水量占液汁浓缩液重量的20-80%以获得“液汁浓缩液”。术语“提取液”被用于描述通过用溶剂提取的方式（例如通过浸渍或渗流）获得的所有产品。浓缩液或提取液从水果、浆果、蔬菜、草本植物、坚果、香料、真菌、谷类或庄稼产品中获得。因此上文给出了实例。液汁浓缩液的生产是一种常见的操作，并且为本领域技术人员所熟知。可在所述的处理后通过任何生成具有更高白利糖度值的液汁的方法进行上述生产。常见的浓缩方法的实例为过滤及蒸发。术语“液汁浓缩液”以及“提取液”也指水萃取的可溶性固体、果汁浓缩液、粉末及浓汁（purees）。
在本发明的方法中使用的溶液或浓缩液或提取液包含糖。在本发明的上下文中，术语“糖”表示甜味糖类、所述甜味糖类的混合物及其水溶液的统称。合适的糖包括麦芽糖、乳糖、葡萄糖、己糖、水解的蔗糖浓缩液、转化糖浆、葡萄糖浆、源自果汁和果汁浓缩液（例如）的天然果糖。优选的糖为葡萄糖、乳糖和己糖，其中葡萄糖是最优选的。
在一个与上述或下述实施方案的任意方案组合的优选实施方案中，本发明中使用的溶液进一步含有至少一种选自由水果、浆果、蔬菜、草本植物、坚果、香料、真菌、谷类（谷粒）和庄稼产品组成的组的组分。
合适的水果例如是苹果、西番莲果、梨、桃、李子、杏、油桃、葡萄、樱桃、柠檬、青柠（lime）、柑桔、橘子、橙、葡萄柚、番茄、黄瓜、菠萝、石榴、猕猴桃、芒果、番木瓜、香蕉、西瓜、哈密瓜（cantaloupe）、针叶樱桃（acerola）、血橙、长豆角、番荔枝、柑橘（citrus）、火龙果、无花果、番石榴、蜜瓜、柿子、荔枝、山竹果、甜瓜、布拉斯李、橄榄、辣椒、酸浆、仙人掌果、南瓜、榅桲（quince）、杨桃。
合适的浆果例如为蔓越橘、醋栗、覆盆子、鹅莓、黑莓、蓝莓、草莓、爱莎伊浆果（acai）、阿龙尼亚苦味果（aronia berry）、黑醋栗、博伊森树莓、接骨木果、枸杞、越橘、桑葚、红醋栗、玫瑰果、花揪浆果、海鼠李、黑刺李、山楂和木莓（wood berry）。
合适的蔬菜例如为马铃薯、莴苣、芹菜、菠菜、甘蓝、水田芥、大黄、胡萝卜、甜菜、芦笋、甜菜根、花茎甘蓝、苦苣、茴香、辣根、韭菜、洋葱、豌豆和菠菜。
合适的草本植物例如为蒲公英、芦荟、茴香、ginco、绿茶、木槿、锦葵、洛依柏丝（rooibos）、叶及茶。
合适的坚果例如为椰子、栗子、杏仁、腰果、榛子、马卡达姆坚果、花生、美洲山核桃、松果、开心果、核桃。
合适的香料例如为肉桂、姜、甘草和香草。
合适的谷类例如为大麦、亚麻、麸皮、玉米（maize）、小米、燕麦、大米、黑麦、小麦、玉米（corn）和麦芽。
合适的庄稼产品例如为豆、可可、肉桂、咖啡、人参、瓜拉那、蜂蜜、lenses、莲、罂粟种子、向日葵、大豆和罗望子。
其他合适的组分为从如上所述的水果、浆果、蔬菜、草本植物、坚果、香料、真菌和谷类获得的水提取液、粉末、部分、浓汁和发酵的部分。优选的组分为草本植物、发酵的谷类和发酵的水果，其中草本植物是最优选的。
在一个与上述及下述实施方案的任意方案组合的优选实施方案中，至少一种选自由水果、浆果、蔬菜、草本、坚果、香料、真菌、谷类（谷粒）和庄稼产品组成的组的组分可在用碳水化合物氧化酶和过氧化氢酶处理后加入到浓缩液体食品中。
在与上述或下述实施方案的任意方案的组合中，按照本发明使用的溶液或浓缩液或提取液的白利糖度超过20°，优选白利糖度为至少25°，更优选白利糖度为至少30°，以及最优选白利糖度为至少35°。
术语“°白利糖度”（度白利糖度）指的是一种表示溶液的糖含量的单位。1度的白利糖度对应于100g溶液中的1g糖，因此表示了该溶液按重量计百分比（%w/w）的糖浓度。°白利糖度通常依靠折光仪测量。
在本发明的方法中，用碳水化合物氧化酶处理溶液或浓缩液或提取液。术语“碳水化合物氧化酶”指的是对碳水化合物具有底物特异性的氧化还原酶。氧化还原酶是催化电子从一个分子转移至另一个分子的酶。氧化酶属于氧化还原酶的一类酶。除非另作说明，否则在下面及整个说明书中描述的酶为单独的酶，如果需要的话还含有辅因子。
适于在本发明中使用的一类氧化还原酶为催化与分子氧（O2）作为电子受体有关的氧化/还原反应的碳水化合物氧化酶。在这些反应中，氧被还原成水（H2O）或过氧化氢（H2O2）。
特别地，催化葡萄糖转化成葡萄糖酸-δ-内酯的碳水化合物氧化酶在水中立即分解形成相应的醛糖酸。该方法生成了过氧化氢。醛糖酸是由氧化醛糖的醛官能团形成羧酸官能团而获得的糖酸家族中的任意一种。因此，它们的通式化学式为HOOC-(CHOH)n-CH2OH。醛糖酸例如包括葡萄糖酸。
碳水化合物氧化酶将溶液或浓缩液或提取液中的糖转化成它们各自的糖酸。本领域技术人员已知并且可使用许多种能够将糖转化成糖酸的合适的碳水化合物氧化酶。这样的碳水化合物氧化酶的实例为葡萄糖氧化酶（EC1.1.3.4）、乳糖氧化酶、纤维二糖氧化酶（EC1.1.99.18）、吡喃糖氧化酶（EC1.1.3.10）以及己糖氧化酶（EC1.1.3.5）。葡萄糖氧化酶、己糖氧化酶和乳糖氧化酶是优选的，其中葡萄糖氧化酶最为优选。
需要使用的氧化酶的量通常取决于具体要求及具体的酶。氧化酶加入的量优选足以在指定时间内产生所希望的糖向其酸的转化度。通常来说，每千克糖加入500到50000ppm范围内的碳水化合物氧化酶是足够的，优选为每千克糖加入2000到20000ppm，更优选为每千克糖加入5000到15000ppm。
在一个与上述和下述实施方案中任意方案组合的优选实施方案中，碳水化合物氧化酶的活性为从1000单位/克（units/g）到50000单位/克，更优选从1650单位/克到10000单位/克，特别是10000单位/g。特别优选所述酶为活性为从1650单位/克到10000单位/克的葡萄糖氧化酶。
酶活性以“单位/克”计量，其中1单位被定义为在1分钟内转化1微摩尔底物的酶的量，即1单位=在标准试验条件下（即以pH和温度而言的最佳条件下）的1μmol/min。酶的催化活性的另一种计量为“开特（katal）”，1开特=1mol/s，1单位=16.67×10-9开特。在本文中给出的酶活性指的是酶制剂的活性，其中纯酶与载体材料（例如麦芽糖糊精）混合。
根据本发明的方法，在与上述或下述实施方案的任意方案的组合中，加入过氧化氢酶（EC1.11.1.6）。加入过氧化氢酶是为了防止由碳水化合物氧化酶驱动的反应的限制以及消除终产品中不想要的H2O2。如上所述，碳水化合物氧化酶依赖于氧，但生成过氧化氢。向本发明的方法中加入过氧化氢酶的优势为向碳水化合物氧化酶提供氧，同时除去具有强氧化性的过氧化氢。
在一个与上述和下述实施方案的任意方案组合的优选实施方案中，过氧化氢酶的活性为从10000单位/克到100000单位/克，更优选从16500单位/克到65000单位/克，特别是25000单位/克。
在本发明的一个实施方案中，同时加入碳水化合物氧化酶和过氧化氢酶。在另一个实施方案中，在不同时刻加入所述酶，例如，首先加入碳水化合物氧化酶，在一段时间之后再加入过氧化氢酶。然而在后一种情况下，反应不得不与生成的H2O2斗争，这有可能损害液体饮料浓缩液以及酶活性。
在与上述或下述实施方案的任意方案的组合中，加入过氧化氢酶，其加入量降低了与不含过氧化氢酶的相似方法相比的H2O2的浓度。优选地，向本文所描述的方法中加入的过氧化氢酶的量为与对比对照方法相比足以获得至少25%、50%、75%、85%或95%的H2O2量下降的量，在所述对比对照方法中，唯一的可比较差异为不加过氧化氢酶，进一步更优选在本文所描述的方法中加入的过氧化氢酶的量为与对比对照方法相比足以获得100%的H2O2量下降的量，在所述对比对照方法中，唯一的可比较差异为不加过氧化氢酶。优选地，加入过氧化氢酶，其加入量还改善了糖向其酸转化的程度。
需要使用的氧化酶对过氧化氢酶的量通常取决于具体要求以及所选择的酶制剂的具体酶活性（单位/克）。这可以由本领域技术人员确定并适应于本发明的方法。对于不同的酶制剂而言，具体的酶活性是不同的，但都位于本领域技术人员能够推导的以ppm每千克底物（糖）表示的氧化酶与过氧化氢酶的优化比例的具体范围中。以此为背景，氧化酶与过氧化氢酶的活性比例应该位于1:1到1:100的范围内。
在允许碳水化合物氧化酶将糖转化成糖酸的条件下进行溶液或浓缩液或提取液的处理。这样的条件包括温度、pH、碳水化合物氧化酶和过氧化氢酶的特性。
在一个与上述或下述实施方案中任意方案组合的优选实施方案中，浓缩液体食品的pH在所述方法过程中没有被例如通过在所述方法期间加入碱（碱性物质）或缓冲剂或例如通过从工艺介质中部分除去生成的酸的方式缓冲或调节。
在本发明方法过程中不加入能够中和所生成的酸的物质，例如在用氧化酶和过氧化氢酶处理溶液或浓缩液或提取液期间不加入碱性物质，例如Ca(OH)2、KOH、NaOH、Mg(OH)2、CaCO3、MgCO3、Mg(OH)2、Na2CO3、K2CO3、(NH4)2CO3和NH4OH、NaHCO3、KHCO3。
在本发明的方法期间不加入能够缓冲所生成的酸的物质，例如在用碳水化合物氧化酶和过氧化氢酶处理溶液或浓缩液或提取液之前或期间不加入缓冲物质，例如磷酸钠缓冲液、碳酸钠缓冲液、硫酸钠缓冲液、乳酸钠缓冲液和柠檬酸钠缓冲液。
在与上述或下述实施方案的任意方案的组合中，白利糖度超过20°的溶液或浓缩液或提取液可以进一步包含水、果汁浓缩液、增稠剂、着色剂、稳定剂、乳化剂、甜味剂、高强度甜味剂、新鲜或发酵植物或植物的一部分的提取液以及新鲜或发酵水果、浆果、蔬菜、草本植物、坚果、香料、真菌和谷类的提取液。这些可用作例如提供颜色及味道的物质。
根据本发明，术语“味道”指的是源自种子植物的可食用的再生部分（尤其是具有与种子相关的甜果肉的部分，例如苹果、橙、柠檬、青柠）的味道。所述味道还包括源自除水果外的植物的一部分的味道，例如源自坚果、树皮、根和叶的味道。该术语还包括合成制备的用于模拟源自天然来源的味道的味道。调味剂的例子包括可乐调味剂、茶调味剂、肉桂、多香果（allspice）、丁香、咖啡调味剂、柑橘调味剂，包括橙、橘子、柠檬、青柠和葡萄柚调味剂。还可以使用的多种其他水果调味剂例如苹果、葡萄、樱桃、菠萝、椰子调味剂等。可以将果汁，包括橙汁、柠檬汁、橘汁、青柠汁、苹果汁和葡萄汁用作调味剂。
合适的稳定剂、着色剂、甜味剂和调味剂为苹果、西番莲果、蔓越橘、梨、桃、李、杏、油桃、葡萄、樱桃、醋栗、覆盆子、鹅莓、黑莓、蓝莓、草莓、柠檬、青柠、柑桔、橘子、橙、葡萄柚、土豆、番茄、莴苣、芹菜、菠菜、甘蓝、水田芥、蒲公英、大黄、胡萝卜、甜菜、黄瓜、菠萝、椰子、石榴、猕猴桃、芒果、番木瓜、香蕉、西瓜、甜瓜或茶、大麦、亚麻、麸皮、玉米、小米、燕麦、大米、黑麦、小麦、玉米、lenses、麦芽、爱莎伊浆果、针叶樱桃、芦荟、苹果、杏、阿龙尼亚苦味果、芦笋、香蕉、豆、甜菜、甜菜根、黑醋栗、黑莓、血橙、蓝莓、博伊森树莓、花茎甘蓝、甘蓝、可可、哈密瓜、长豆角、胡萝卜、肉桂、芹菜、蒲公英、番荔枝、樱桃、栗子、肉桂、柑橘、椰子、咖啡、茶、蔓越橘、黄瓜、醋栗、火龙果、接骨木果、苦苣、茴香、无花果、姜、ginco、人参、枸杞、鹅莓、葡萄、葡萄柚、瓜拉那、番石榴、木槿、蜂蜜、蜜瓜、辣根、柿、猕猴桃、韭菜、柠檬、莴苣、青柠、越橘、甘草、莲、荔枝、锦葵、柑桔、橘子、芒果、倒捻子、甜瓜、布拉斯李、桑葚、油桃、杏仁、腰果、榛子、马卡达姆坚果、花生、美洲山核桃、松果、开心果、土豆、核桃、橄榄、洋葱、橙、番木瓜、辣椒、西番莲果、豌豆、桃、梨、酸浆、菠萝、李、石榴、罂粟种子、仙人掌果、南瓜、柑橘、覆盆子、红醋栗、大黄、洛依柏丝、玫瑰果、花揪浆果、菠菜、海鼠李、黑刺李、大豆、杨桃、草莓、向日葵、罗望子、橘子、番茄、香草、水田芥、西瓜、山楂、木莓。
优选地，所述方法在10℃到30℃的温度下开始，并且一旦pH低于4就将所述方法期间的温度降至0℃到10℃。pH通常通过pH计进行测量。
另外，可以在整个方法过程中保持0℃至30℃之间的恒温。优选的恒温为在1℃和10℃之间，最优选的恒温为在2℃和6℃之间。
在制备本发明的浓缩液体食品的方法中，可以进行多次处理。因此，用碳水化合物氧化酶和过氧化氢酶处理溶液或浓缩液或提取液可以重复多次，直至生成足够量的酸以达到低于3的pH，优选达到低于2.5的pH。
合适的处理（温育）时间应该达到所需的糖转化成酸的程度。可以用碳水化合物氧化酶和过氧化氢酶对溶液或浓缩液或提取液进行单次处理（温育）或多次处理。通常，合适的单次处理（温育）时间选在从1小时到5天的范围内，优选为从10小时到4天，最优选从36小时到3天。通常，合适的多次处理（温育）时间选在从1天到21天的范围内。
一种制备浓缩液体食品的特别优选的方法包括用葡萄糖氧化酶和过氧化氢酶处理含葡萄糖和茶的溶液或浓缩液或提取液，所述溶液或浓缩液或提取液的白利糖度为35°或更高，无需在所述处理之前或期间通过添加缓冲物质或碱性物质调节pH，从而获得浓缩液体食品，其中最终pH低于2.5。
可以在通过向正在处理的溶液或浓缩液或提取液中泵入空气而恒定供氧的方式执行该方法。可以使用任何常规的空气泵设备。
在上述条件（即，温度条件、溶液或浓缩液或提取液的初始含糖量及用碳水化合物氧化酶和过氧化氢酶连续处理溶液或浓缩液或提取液）的任意组合下执行所述方法均是可以接受的，只要这些量的值落在上述各自的范围内（例如温度为0-30℃，白利糖度超过20°），并且生成的浓缩液体食品具有pH低于3的希望的酸度。能够导致温育时间缩短、以执行步骤而言过程简化以及成本降低的组合是优选的。
优选地，浓缩液体食品含有用于发酵目的的活性发酵剂培养物。活性发酵剂培养物是一种实际进行发酵的微生物培养物。这些发酵剂通常由培养介质组成，所述培养介质例如谷粒、种子或已经被用于发酵的微生物充分繁殖的营养液。合适的活性发酵剂培养物选自由乳杆菌科、双歧杆菌科、醋杆菌科、酒曲菌属、曲霉属、假丝酵母属（Candidia）、地丝菌属、青霉属和酵母属的家族组成的组，其中优选醋杆菌科的葡糖杆菌亚种。
在一个与上述或下述的实施方案的任意方案组合的优选实施方案中，在根据本发明的方法中，浓缩液体食品随后被用于发酵目的的活性发酵剂培养物处理。合适的活性发酵剂培养物选自由乳杆菌科、双歧杆菌科、醋杆菌科、酒曲菌属、曲霉属、假丝酵母属、地丝菌属、青霉属和酵母属的家族组成的组，其中优选醋杆菌科的葡糖杆菌亚种。更优选所述活性发酵剂培养物选自酵母属的组。特别优选地，所述活性发酵剂培养物为酿酒酵母。
本发明的另一个实施方案为可由本发明的方法获得的浓缩液体食品。
本发明的另一个实施方案为一种即饮组合物，所述组合物含稀释剂和可由本发明的方法获得的浓缩液体食品。
合适的稀释剂为水（包括碳酸水）、果汁和/或来自稳定剂、着色剂、甜味剂、增稠剂和调味剂的组的其他物质。
根据本发明，适合作为稀释剂的术语“果汁”指的是柑橘和包括蔬菜汁的非柑橘汁。果汁可以为例如由如下制成的汁：苹果、西番莲果、蔓越橘、梨、桃、李、杏、油桃、葡萄、樱桃、醋栗、覆盆子、鹅莓、黑莓、蓝莓、草莓、柠檬、青柠、柑桔、橘子、橙、葡萄柚、土豆、番茄、莴苣、芹菜、菠菜、甘蓝、水田芥、蒲公英、大黄、胡萝卜、甜菜、黄瓜、菠萝、椰子、石榴、猕猴桃、芒果、番木瓜、香蕉、西瓜和哈密瓜。术语“果汁”还指的是水萃取的可溶性固体、果汁浓缩液、粉末及浓汁。
本发明的另一实施方案为由本发明的方法获得的浓缩液体食品用于制备即饮组合物的用途。
下面的实施例描述了本发明的具体实施方案。
具体实施方式
实施例
实施例1：不同温度下的葡萄糖酸生成速率
在该实施例中，将1升甜味茶混合物（40°白利糖度）的样品在不同温度（分别为40℃、25℃和3℃）下用1000ppm GOX（1650单位/克）和1000ppm CAT（16500单位/克）处理。通过用玻璃吸气元件（glassaeration frit）向浓缩液泵送空气而恒定地供应氧气。甜味茶混合物由下列组分组成（w/w）：
转化糖浆（71.5°白利糖度）：55.2%
水：43.98%
茶-提取液：0.82%
不加入其他缓冲物质或碱性物质。
图1的结果显示，当温度偏离在25℃和40℃之间的最佳温度条件下时，以pH随时间下降表示的酸生成速率明显降低。
实施例2：在25℃下用GOX和CAT连续处理
用1000ppm GOX（1650单位/克）和1000ppm CAT（16500单位/克）将40°白利糖度的甜味茶混合物（根据实施例1的组合物）的样品连续处理4次。通过用玻璃吸气元件向浓缩液泵送空气而恒定地供应氧气，整个过程持续保持在25℃。在首次加入酶后，浓缩液的氧含量在1小时内从最初的80-90%降至大约3-5%。每2-3天分别加入两种酶。因此，每种酶总共加入的量为4000ppm。该过程在11天后停止，此时pH最终降至2.53，分析检测到最终量为13.3g/L的葡萄糖酸。
实施例3：在3℃下用GOX和CAT连续处理
执行与实施例2中所列的相似的实验，其区别是在整个过程期间温度保持在3℃。在温育11天后，该反应得到的最终pH为2.33，分析检测到26.3g/l的葡萄糖酸。因此，将偏离共同的最佳条件的温度进行调节显著地使生成的葡萄糖酸的量增加了大约100%并使浓缩液的pH降至低于2.5。
实施例4：中试试验
实施例4示出了生产浓缩液体食品的中试试验。用1000ppm GOX（1650单位/克）和1000ppm CAT（16500单位/克）将25kg的40°白利糖度的甜味茶混合物（根据实施例1的组合物）连续处理4次。每2天分别加入两种酶。向浓缩液以3l/min的体积流速泵送空气而恒定地供应氧气。整个过程通过钢化双层玻璃容器持续保持在3℃。在11天后终止该过程，此时pH达到2.29，分析检测到最终量为23.3g/l的葡萄糖酸。图2示出了在该过程期间pH-值和葡萄糖酸浓度的变化。
实施例5：用高效的GOX和CAT处理
将购买到的葡萄汁浓缩液（65°白利糖度）用蒸馏水稀释至40°白利糖度。用165ppm的GOX制剂（Gluzyme1000BG，诺维信公司（Novozymes），声称的活性为10.000单位/克）和660ppm的CAT制剂（Catazyme25L，诺维信公司，声称的活性为25.000单位/克）处理800g的这种混合物。通过用玻璃吸气元件向浓缩液泵送空气而恒定地供应氧气，整个过程在3℃保持6天。6天后，葡萄汁浓缩液的pH为大约2.6，含大约97g/L的葡萄糖酸。将浓缩液在85℃下巴氏杀菌1分钟以钝化残留的酶活性。在图3中示出了在该过程中pH下降及葡萄糖酸的生成的变化。
实施例6：采用微生物发酵培养物随后处理经酶促处理过的浓缩液体食品
将实施例5的酶处理过的酸性浓缩液随后用蒸馏水稀释至35°白利糖度并加热至28℃。然后加入浓度为200mg/L的商购的酵母制剂（SIHA-Aktiv Hefe3，酿酒酵母，贝戈罗（Begerow）公司）。在28℃下温育30小时后，白利糖度下降1.5%，达到33.5°白利糖度，由于发酵培养物的新陈代谢作用，浓缩液中生成了以体积计1%的乙醇。然后将发酵的浓缩液在85℃下巴氏杀菌1分钟以钝化酵母。
将发酵的果汁浓缩液进一步用矿泉水稀释至4-8°白利糖度，得到具有美味的发酵风味的令人爽快的甜/酸汽酒类型的饮料。
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Claims (38)

1.一种制备浓缩液体食品的方法，所述方法包括：
用碳水化合物氧化酶和过氧化氢酶处理白利糖度超过20°的糖溶液，无需在所述处理之前或期间通过添加缓冲物质或碱性物质调节pH；
得到浓缩液体食品，其中最终pH低于3。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述溶液进一步包括至少一种选自由水果、浆果、蔬菜、草本植物、坚果、香料、真菌和庄稼产品组成的组的组分。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述溶液进一步包括至少一种选自由水果、浆果、蔬菜、草本植物、坚果、香料、真菌和谷类组成的组的组分。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，所述碳水化合物氧化酶选自由葡萄糖氧化酶、己糖氧化酶和乳糖氧化酶组成的组。
5.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，所述溶液的白利糖度至少为30°。
6.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，在所述处理期间的温度在0℃和30℃之间。
7.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，所述处理在10℃到30℃的温度下开始。
8.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，一旦pH低于4，就将所述处理期间的温度降至0℃到10℃。
9.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，所述溶液进一步包括至少一种选自由稳定剂、着色剂和调味剂组成的组的功能化合物。
10.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，所述溶液进一步包括至少一种选自由稳定剂、着色剂和甜味剂组成的组的功能化合物。
11.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，所述糖选自由如下组成的组：麦芽糖、乳糖、己糖、水解的蔗糖浓缩液、转化糖浆、葡萄糖浆。
12.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，所述糖选自由如下组成的组：麦芽糖、乳糖、葡萄糖、水解的蔗糖浓缩液、转化糖浆、葡萄糖浆、源自果汁和果汁浓缩液的天然果糖。
13.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，所述食品包括活性发酵剂培养物。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述活性发酵剂培养物选自由乳杆菌科、双歧杆菌科、醋杆菌科、酒曲菌属、曲霉属、假丝酵母属、地丝菌属、青霉属和酵母属的家族组成的组。
15.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，所述浓缩液体食品随后用活性发酵剂培养物处理以进行发酵。
16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述活性发酵剂培养物选自由乳杆菌科、双歧杆菌科、醋杆菌科、酒曲菌属、曲霉属、假丝酵母属、地丝菌属、青霉属和酵母属的家族组成的组。
17.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，碳水化合物氧化酶的活性为1000单位/克到50000单位/克。
18.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，过氧化氢酶的活性为10000单位/克到100000单位/克。
19.一种制备浓缩液体食品的方法，所述方法包括用碳水化合物氧化酶和过氧化氢酶处理来自水果、浆果、蔬菜、草本植物、坚果、香料、真菌或庄稼产品的至少一种液汁浓缩液和/或至少一种提取液，所述浓缩液和提取液的白利糖度超过20°，无需在所述处理之前或期间通过添加缓冲物质或碱性物质调节pH；
得到浓缩液体食品，其中最终pH低于3。
20.根据权利要求19所述的方法，所述方法包括用碳水化合物氧化酶和过氧化氢酶处理来自水果、浆果、蔬菜、草本植物、坚果、香料、真菌或谷类的至少一种液汁浓缩液和/或至少一种提取液，所述浓缩液和提取液的白利糖度超过20°，无需在所述处理之前或期间通过添加缓冲物质或碱性物质调节pH；
得到浓缩液体食品，其中最终pH低于3。
21.根据权利要求19-20中任一项所述的方法，其特征在于，所述碳水化合物氧化酶选自由葡萄糖氧化酶、己糖氧化酶和乳糖氧化酶组成的组。
22.根据权利要求19-20中任一项所述的方法，其特征在于，所述浓缩液或提取液的白利糖度至少为30°。
23.根据权利要求19-20中任一项所述的方法，其特征在于，在所述处理期间的温度在0℃和30℃之间。
24.根据权利要求19-20中任一项所述的方法，其特征在于，所述处理在10℃到30℃的温度下开始。
25.根据权利要求19-20中任一项所述的方法，其特征在于，一旦pH低于4，就将所述处理期间的温度降至0℃到10℃。
26.根据权利要求19-20中任一项所述的方法，其特征在于，所述浓缩液或提取液进一步包括至少一种选自由稳定剂、着色剂和调味剂组成的组的功能化合物。
27.根据权利要求19-20中任一项所述的方法，其特征在于，所述浓缩液或提取液进一步包括至少一种选自由稳定剂、着色剂和甜味剂组成的组的功能化合物。
28.根据权利要求19-20中任一项所述的方法，其特征在于，所述糖选自由如下组成的组：麦芽糖、乳糖、己糖、水解的蔗糖浓缩液、转化糖浆、葡萄糖浆。
29.根据权利要求19-20中任一项所述的方法，其特征在于，所述糖选自由如下组成的组：麦芽糖、乳糖、葡萄糖、水解的蔗糖浓缩液、转化糖浆、葡萄糖浆、源自果汁和果汁浓缩液的天然果糖。
30.根据权利要求19-20中任一项所述的方法，其特征在于，所述食品包括活性发酵剂培养物。
31.根据权利要求30所述的方法，其特征在于，所述活性发酵剂培养物选自由乳杆菌科、双歧杆菌科、醋杆菌科、酒曲菌属、曲霉属、假丝酵母属、地丝菌属、青霉属和酵母属的家族组成的组。
32.根据权利要求19-20中任一项所述的方法，其特征在于，所述浓缩液体食品随后用活性发酵剂培养物处理以进行发酵。
33.根据权利要求32所述的方法，其特征在于，所述活性发酵剂培养物选自由乳杆菌科、双歧杆菌科、醋杆菌科、酒曲菌属、曲霉属、假丝酵母属、地丝菌属、青霉属和酵母属的家族组成的组。
34.根据权利要求19-20中任一项所述的方法，其特征在于，碳水化合物氧化酶的活性为1000单位/克到50000单位/克。
35.根据权利要求19-20中任一项所述的方法，其特征在于，过氧化氢酶的活性为10000单位/克到100000单位/克。
36.一种浓缩液体食品，所述食品可通过权利要求1到35中任一项的方法获得。
37.一种即饮组合物，所述组合物包括稀释剂和根据权利要求36所述的浓缩液体食品。
38.通过权利要求1到35中任一项的方法获得的浓缩液体食品用于制备即饮组合物的用途。
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