CN105025725A - 减少烘焙食品中的霉菌 - Google Patents
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Abstract
在一个实施例中,本文公开了烘焙食物产品和制备具有延长的无霉菌货架期的烘焙食物产品的方法,该方法包括烘焙较低水活度的烘焙食物产品,并且将活酵母施加到该烘焙食物产品,其中该酵母包括鲁氏接合酵母或者二孢接合酵母中的至少一种。
Description
相关申请的交叉引用:本申请要求2013年3月15日提交的美国临时申请系列号61/791,972的权益,该临时申请以引用方式整体并入本文。
背景技术
霉菌是许多食物产品中一个普遍问题。传统的做法是,将化学防腐剂如有机酸和盐添加到烘焙品以延长其货架期。但是,此类添加剂可能具有几个缺点,如不期望的味道、风味和/或气味,以及对烘焙品的结构或者质构的不期望的影响。因此,对于更佳的、自然的、成本效益好的防止或者减少烘焙品上霉菌生长的方法存在着需求。
发明内容
根据本发明的一些实施例,一种制备具有延长的无霉菌货架期的烘焙食物产品的方法包括烘焙该烘焙食物产品,其中该烘焙食物产品具有约0.84或更低的水活度;以及将活酵母施加到该烘焙食物产品。在一些实施例中,该酵母包括鲁氏接合酵母(Zygosaccharomyces rouxii)或者二孢接合酵母(Zygosaccharomyces bisporus)中的至少一种。
该烘焙食物产品可在烘焙后在非冷藏条件下持续至少1个月不呈现可见的霉菌生长;或者在烘焙后在非冷藏条件下持续至少3个月不呈现可见的霉菌生长。在一些实施例中,该烘焙食物产品不含有化学防腐剂。
该方法可还包括制备活酵母和溶剂的溶液的步骤。在一些实施例中,该溶液可包括葡萄糖肉汤培养基。在一些实施例中,该溶液包含酵母,其量为约1×10e6cfu/ml至约1×10e9cfu/ml;或者约1×10e8cfu/ml。
酵母是通过用包含该活酵母的溶液喷洒该烘焙食物产品的表面而施加到该烘焙食物产品的。该溶液可以例如约0.1ml/100cm2至约0.5ml/100cm2的量喷洒在该表面上。
在一些实施例中,该烘焙食物产品在其表面上具有酵母,其量为约1×10e4cfu/cm2至约1×10e7cfu/cm2;或者在其表面上具有酵母,其量为约2.5×10e5cfu/cm2。该烘焙食物产品可具有约0.6至约0.84的水活度。
根据本发明的一些实施例,具有改进的无霉菌货架期的烘焙食物产品在其表面上包含酵母,其量为约1×10e4cfu/cm2至约1×10e7cfu/cm2,其中该酵母包括鲁氏接合酵母(Zygosaccharomyces rouxii)或者二孢接合酵母(Zygosaccharomyces bisporus)中的至少一种,并且其中该烘焙食物产品具有约0.84或更低的水活度。
具体实施方式
本发明的一些实施例的方法和组合物涉及防止或者减少具有较低水活度的烘焙食物产品上的霉菌生长,如在下文各部分中更详细地描述。已发现,向较低水活度的烘焙食物产品的表面施加某些酵母可防止或者减少该烘焙食物产品的货架期期间霉菌的生长。此类酵母可甚至在没有化学防腐剂并且在保藏期间不使用冷藏的烘焙食物产品中抑制霉菌生长。
具体地讲,在表面上施加包括鲁氏接合酵母(Z.rouxii)和/或二孢接合酵母(Z.bisporus)的适高渗压(osmophilic)酵母可抑制具有约0.84或更低的水活度的烘焙食物产品上的霉菌生长。据信,此类酵母在较低水活度的环境中旺盛生长,产生出可抑制霉菌生长的天然挥发物。以天然的解决方案延长烘焙食物产品的货架期的能力是有健康意识的消费者所想要的有益效果。
产品
本发明提供一种用于抑制烘焙食物产品中的霉菌生长的新方法,所述烘焙食物产品例如饼干、曲奇、面包、卷饼、百吉圈、比萨饼皮、未发酵的玉米粉饼、新月形面包、油炸圈饼、皮塔面包、蛋糕和脆皮松饼。具体地讲,本发明能有效地抑制或者防止具有较低水活度的烘焙食物产品上的霉菌生长。该较低的水活度可提供适合本文描述的酵母旺盛生长的环境。
抑制烘焙食物产品中的霉菌生长的方法可包括使用本文描述的酵母处理面团。合适的面团可包括用于制备烘焙食物产品的面团,所述烘焙食物产品例如饼干、曲奇、面包、卷饼、百吉圈、比萨饼皮、未发酵的玉米粉饼、新月形面包、油炸圈饼、皮塔面包、蛋糕和脆皮松饼。在一个实施例中,面团选自用于制备饼干、曲奇、面包、卷饼、百吉圈、比萨饼皮、未发酵的玉米粉饼、新月形面包、油炸圈饼、皮塔面包、蛋糕或者脆皮松饼的面团。在另一个实施例中,面团选自2013年4月25日公布的美国专利申请公开号2013/0101698中描述的面团或面团成分,该专利申请以引用方式整体并入本文。
在一些实施例中,本发明的烘焙食物产品具有约0.84或更低的水活度;约0.80或更低;约0.87或更低;约0.76或更低;约0.74或更低;约0.72或更低;约0.70或更低;约0.68或更低;约0.66或更低;约0.64或更低;约0.62或更低;约0.60或更低;约0.58或更低;约0.56或更低;约0.54或更低;约0.52或更低;约0.50或更低;约0.48或更低;约0.46或更低;约0.44或更低;约0.84;约0.82;约0.80;约0.87;约0.76;约0.74;约0.72;约0.70;约0.68;约0.66;约0.64;约0.62;约0.60;约0.58;约0.56;约0.54;约0.52;约0.50;约0.48;约0.46;约0.44;约0.76至约0.84;约0.6至约0.84;约0.6至约0.88;约0.40至约0.88;约0.42至约0.88;或者约0.44至约0.84。
本发明的烘焙食物产品可按任何合适的方式制备,并且可含有任何合适的成分,以提供具有较低水活度的烘焙食物产品。在一些实施例中,该烘焙食物产品不含有化学防腐剂。在一些实施例中,该烘焙食物产品除了本发明的酵母处理之外,还含有化学防腐剂。在一些实施例中,该烘焙食物产品与没有本发明的酵母处理的传统烘焙食物产品相比,含有减少的量的化学防腐剂。化学防腐剂可包括例如丙酸盐、山梨酸盐、苯甲酸盐、对羟基苯甲酸酯类等。在一些实施例中,该烘焙食物产品不含有天然防腐剂。在一些实施例中,该烘焙食物产品除了本发明的酵母处理之外,还含有天然防腐剂。天然防腐剂可包括例如植物提取物、香料、醋等。
酵母
本发明的方法包括在食物产品烘焙后添加活酵母。术语“活酵母”指能够将糖类厌氧代谢成醇和二氧化碳气体并能够将糖类需氧代谢从而消耗氧的酵母。这种活酵母细胞可在含有酵母选择性琼脂培养基(YEP+氯霉素)的平皿上进行计数,以cfu(菌落形成单位)表示。
适合本发明的酵母菌株包括那些在较低水活度环境中旺盛生长的酵母菌株。在一些实施例中,合适的酵母包括一种或者多种适高渗压酵母,如鲁氏接合酵母和/或二孢接合酵母。合适的鲁氏接合酵母菌株的一个例子包括鲁氏接合酵母Z64。在一些实施例中,这个菌株可从未经巴氏灭菌的液体糖分离。据信,这种酵母在较低水活度的环境中旺盛生长,产生出可抑制霉菌在本发明的烘焙食物产品上的生长的天然挥发物。由酵母在氧存在下从乙醇产生的许多天然挥发物(包括乙醛)已知具有抗真菌和抗细菌性质,从而可有效地抑制腐败微生物(包括霉菌)的生长。本发明的方法和组合物是有用的,因为它们提供缓释系统以持续地产生乙醛,从而在延长的产品货架期期间防止霉菌。
方法
本发明的活酵母细胞可按任何合适的方式添加到烘焙食物产品。在一些实施例中,可通过将含有活酵母的溶液刷涂或者喷洒到烘焙食物产品的表面上来施加活酵母细胞。在其他实施例中,可将活酵母溶液注射到烘焙食物产品中,或者喷洒到包装物上,该包装物在进行包装后接触该烘焙品的表面。
含有活酵母细胞的溶液可用任何合适的成分制备。通常可通过将活酵母细胞与溶剂进行组合来制备溶液。合适的溶剂可包括但不限于水、葡萄糖肉汤培养基、盐水、酵母和霉菌肉汤培养基以及它们的组合。在一些实施例中,例如,将酵母在右旋葡萄糖肉汤培养基中温育选定的一段时间,然后将酵母施加到烘焙品(例如通过将酵母喷洒在烘焙品上来施加)。选定的温育时间可为约24小时至约48小时,约12小时至约60小时,约6小时至约168小时(例如1周)。在一些实施例中,按照2012年6月21日公布的美国专利申请公开号2012/0156326中公开的方法来温育酵母,该专利申请以引用方式整体并入本文。在一些实施例中,该溶液可包括附加的合适成分,以提供蛋浆(egg wash)或者糖衣(icing)形式的活酵母溶液。在一些实施例中,可将活酵母以奶油、果冻或者馅料的形式加入在烘焙食物产品中。酵母可以如下的量包含在活酵母溶液中:约1×10e5cfu/ml至约1×10e10cfu/ml;约1×10e6cfu/ml至约1×10e9cfu/ml;约1×10e7cfu/ml至约1×10e8cfu/ml;约1×10e5cfu/ml;约1×10e6cfu/ml;约1×10e7cfu/ml;约1×10e8cfu/ml;约1×10e9cfu/ml;或者约1×10e10cfu/ml。
对于本发明的霉菌抑制重要的是,酵母在施加到烘焙食物产品时是活的,并且在施加后仍保持活的。酵母可在冷藏温度下最稳定,并且可在约125℉以上的温度下快速失活。因此,在一些实施例中,可将活酵母溶液保持冷藏并施加到不太热(如在环境条件下)的烘焙食物产品。
在一些实施例中,将冷藏的活酵母溶液以如下的量被喷洒在烘焙食物产品的表面上:约0.05ml/100cm2至约1ml/100cm2;约0.1ml/100cm2至约0.5ml/100cm2;约0.2ml/100cm2至约0.4ml/100cm2;约0.05ml/100cm2;约0.1ml/100cm2;约0.2ml/100cm2;约0.25ml/100cm2;约0.3ml/100cm2;约0.4ml/100cm2;约0.5ml/100cm2;约0.75ml/100cm2;或者约1ml/100cm2。在一些实施例中,将酵母溶液施加到烘焙食物产品的表面以在烘焙食物产品的表面上提供如下的量的酵母:1×10e3cfu/cm2至约1×10e8cfu/cm2;约1×10e4cfu/cm2至约1×10e7cfu/cm2;约1×10e5cfu/cm2至约1×10e6cfu/cm2;约1×10e3cfu/cm2;约1×10e4cfu/cm2;约1×10e5cfu/cm2;约2.5×10e5cfu/cm2;约1×10e6cfu/cm2;约1×10e7cfu/cm2;或者约1×10e8cfu/cm2。
可使用常规的喷洒设备将活酵母溶液施加到烘焙食物产品。例如,喷洒设备可包括泵和空气压缩器,该泵将酵母溶液转移到喷洒喷嘴,该空气压缩器在酵母溶液穿过喷嘴时将它细微地分散。喷嘴可安装在喷洒杆上,并且其方向、容量等可进行调节以获得期望的喷洒模式。
在将活酵母施加到烘焙食物产品后,可将烘焙食物产品进行包装和/或保藏。在一些实施例中,烘焙食物产品可在环境条件下进行包装和/或保藏。术语“环境条件”指生产者、销售者和/或消费者为销售和保藏而存放烘焙食物产品的环境的温度和压力,在大多数情况下为室温。在一些实施例中,可将烘焙食物产品包装在合适的包装物中,如塑料袋、箔包装、带涂层的纸袋或者其他非渗透性或半渗透性袋子。
霉菌的防止
已发现,将本发明的酵母施加到低水活度的烘焙食物产品的表面导致在该烘焙食物产品的货架期期间霉菌生长受到抑制。即使在冷藏条件不存在的情况下和/或在化学防腐剂不存在或者减少的情况下,可存在霉菌抑制。
如上所讨论,本发明的酵母菌株在较低的水活度环境下旺盛生长,产生出可抑制霉菌在本发明的较低水活度的烘焙食物产品上的生长的天然挥发物。本发明的一些方法和组合物是有用的,因为它们提供缓释系统以持续地产生乙醛,从而在延长的产品货架期期间防止霉菌生长。在一些实施例中,烘焙食物产品包括乙醛,该乙醛的存在量足以在延长的产品货架期期间防止霉菌。
在一些实施例中,经本文描述的一种或者多种方法处理的烘焙食物产品(例如,在其中加入了阻碍霉菌的物质,或者用阻碍霉菌的物质进行了表面处理)在烘焙后持续至少1个月不呈现可见的霉菌生长;在烘焙后持续至少2个月不呈现可见的霉菌生长;在烘焙后持续至少3个月不呈现可见的霉菌生长;在烘焙后持续至少4个月不呈现可见的霉菌生长;在烘焙后持续至少5个月不呈现可见的霉菌生长;在烘焙后持续至少6个月不呈现可见的霉菌生长;在烘焙后持续至少8个月不呈现可见的霉菌生长;在烘焙后持续至少10个月不呈现可见的霉菌生长;在烘焙后持续至少12个月不呈现可见的霉菌生长;在烘焙后持续至少18个月不呈现可见的霉菌生长;或者在烘焙后持续至少24个月不呈现可见的霉菌生长。
在一些实施例中,经本文描述的一种或者多种方法处理的烘焙食物产品(例如,在其中加入了阻碍霉菌的物质,或者用阻碍霉菌的物质进行了表面处理)不呈现嗜旱霉菌的可见生长。在一些实施例中,烘焙食物产品不呈现属于食物产品中存在的霉菌的嗜旱霉菌的可见生长。在一些实施例中,烘焙食物产品不呈现选自以下的嗜旱霉菌的可见生长:散囊菌物种(Eurotium)如阿姆斯特丹散囊菌(E.amstelodami)、曲霉物种(Aspergillus)如帚状曲霉(A.penicillioides)、节担菌物种(Wallemia)如W.sebi、金孢子菌物种(Chrysosporium)如C.xerophilum Pitt、C.inops(Carmichael)或者C.farinicola(Burnside)Skou、耐旱霉菌物种(Xeromyces)如X.bisporus、多拟青霉物种(Polypaecilum)、Eremascus物种、向基孢物种(Basipetospora),或者任何前述霉菌的组合。
以下实例说明本发明的一些实施例,其中所有的份、百分比和比例均以重量计,所有的温度均为℉,除非有相反的指示。
实例
实例1
以下配方示出供与本发明的酵母施加一起使用的合适烘焙食物产品的一个例子。
成分 | % |
面粉 | 52.12 |
食糖 | 7.00 |
盐 | 1.05 |
水性胶体 | 1.31 |
防腐剂 | 0.23 |
面团调理剂 | 1.60 |
酵母 | 0.81 |
酶 | 1.85 |
风味料 | 0.01 |
水 | 21.52 |
油 | 8.00 |
甘油 | 3.80 |
卵磷脂 | 0.70 |
总计 | 100.00 |
这个烘焙食物产品的水活度为约0.76。
实例2
总共制备了24个样品。烘焙了三种类型的面包:1)常规防腐剂水平;2)减少的防腐剂水平;3)无防腐剂。所有三种类型的面包均具有0.75的水活度。防腐剂包括丙酸钙和包封的山梨酸。然后将每种类型的面包的样品进行不同的表面处理:1)喷洒水(对照);2)喷洒约0.2ml的在酵母霉菌肉汤培养基中新近生长的鲁氏接合酵母(Z.rouxii),喷洒量为约0.25ml/100cm2;3)喷洒约0.2ml的在酵母霉菌肉汤培养基中新近生长的二孢接合酵母(Z.bisporus),喷洒量为约0.25ml/100cm2;4)喷洒约0.2ml的在酵母霉菌肉汤培养基中的面包酵母,喷洒量为约0.25ml/100cm2。最后,将样品保留原样,或者与约3log CFU/面包霉菌孢子混合物(黑曲霉(A.niger)、匍匐散囊菌(E.repens“BG”和“Y”)、青霉菌(P.species)、赤散囊菌(E.rubrum“10”)、蜡叶散囊菌(E.herbariorum)、菜泥(puree)分离物、杏分离物)温育。
然后将样品保藏并监视可见的霉菌生长。以下表格显示了每个样品出现任何可见的霉菌生长之前的时间,其中“接种”指经接种的样品,“未接种”指保持原样的样品。
基于接种的处理,如在以上结果中所表明的,对照的无防腐剂的产品在4周后呈现霉菌生长。二孢接合酵母和面包酵母(面包酵母不是适高渗压酵母)延迟了霉菌生长约3周,而鲁氏接合酵母防止了霉菌生长。对于减少的防腐剂而言,在对照和金酵母(Gold Yeast)中8至10周后出现霉菌生长,而鲁氏接合酵母和二孢接合酵母防止了霉菌生长。“常规”防腐剂水平在所有样品中防止了霉菌生长。
总之,该适高渗压酵母成功地防止较低水活度的烘焙食物上的霉菌生长达至少六个月。鲁氏接合酵母提供最佳的防霉菌保护效果,并且达到与常规防腐剂水平相同的抑制水平。
本领域的技术人员会认识到,可在不脱离以上所显示和描述的示例性实施例的宽泛发明构思的前提下,对这些示例性实施例作出改变。因此,应理解,本发明并不限于所显示和描述的示例性实施例,而是意在涵盖落入权利要求书所限定的本发明的精神和范围内的修改。例如,示例性实施例的具体特征可以是或者不是要求专利保护的发明的一部分,并且所公开的实施例的特征可以进行组合。
应理解,本发明的附图和描述中的至少一些已被简化,以集中于对于清楚理解本发明而言相关的要素,同时为了清楚起见除去本领域的技术人员将认识到也可构成本发明的一部分的其他要素。
Claims (21)
1.一种用于制备具有延长的无霉菌货架期的烘焙食物产品的方法,所述方法包括:
(a)烘焙所述烘焙食物产品,其中所述烘焙食物产品具有约0.8或更低的水活度;
(b)将活酵母施加到所述烘焙食物产品,其中所述酵母包括鲁氏接合酵母或者二孢接合酵母中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的方法,其中所述烘焙食物产品在烘焙后在非冷藏条件下持续至少1个月不呈现可见的霉菌生长。
3.根据权利要求1所述的方法,其中所述烘焙食物产品在烘焙后在非冷藏条件下持续至少3个月不呈现可见的霉菌生长。
4.根据权利要求1所述的方法,其中所述烘焙食物产品不含有化学防腐剂。
5.根据权利要求1所述的方法,其中所述施加步骤包括用包含所述活酵母的溶液喷洒所述烘焙食物产品的表面。
6.根据权利要求5所述的方法,其中所述溶液还包含葡萄糖肉汤培养基。
7.根据权利要求1所述的方法,所述方法还包括制备包含所述活酵母和溶剂的溶液。
8.根据权利要求7所述的方法,其中所述溶液包含酵母,其量为约1×10e6cfu/ml至约1×10e9cfu/ml。
9.根据权利要求7所述的方法,其中所述溶液包含酵母,其量为约1×10e8cfu/ml。
10.根据权利要求1所述的方法,其中所述烘焙食物产品在所述烘焙食物产品的表面上具有酵母,其量为约1×10e4cfu/cm2至约1×10e7cfu/cm2。
11.根据权利要求1所述的方法,其中所述烘焙食物产品在所述烘焙食物产品的表面上具有酵母,其量为约2.5×10e5cfu/cm2。
12.根据权利要求5所述的方法,其中所述溶液以约0.1ml/100cm2至约0.5ml/100cm2的量被喷洒在所述表面上。
13.根据权利要求1所述的方法,其中所述烘焙食物产品具有约0.6至约0.846的水活度。
14.一种具有改进的无霉菌货架期的烘焙食物产品,所述具有改进的无霉菌货架期的烘焙食物产品在所述烘焙食物产品的表面上包含酵母,其量为约1×10e4cfu/cm2至约1x10e7cfu/cm2,
其中所述酵母包括鲁氏接合酵母或者二孢接合酵母中的至少一种;并且
其中所述烘焙食物产品具有约0.86或更低的水活度。
15.根据权利要求14所述的烘焙食物产品,其中所述酵母以约2.5×10e5cfu/cm2的量存在于所述表面上。
16.根据权利要求14所述的烘焙食物产品,所述烘焙食物产品具有约0.6至约0.86的水活度。
17.根据权利要求14所述的烘焙食物产品,所述烘焙食物产品具有约0.76或更低的水活度。
18.根据权利要求14所述的烘焙食物产品,其中所述烘焙食物产品在烘焙后在非冷藏条件下持续至少1个月不呈现可见的霉菌生长。
19.根据权利要求14所述的烘焙食物产品,其中所述烘焙食物产品在烘焙后在非冷藏条件下持续至少3个月不呈现可见的霉菌生长。
20.根据权利要求14所述的烘焙食物产品,其中所述烘焙食物产品不含有化学防腐剂。
21.根据权利要求1和14所述的烘焙食物产品,其中其中所述烘焙食物产品不含有天然防腐剂。
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