CN105324037A - 马铃薯来源的风味增强组合物及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及马铃薯来源的风味增强组合物，其具有至少3重量%的干物质含量并且每kg干物质含有：150-900g蛋白质物质；0-100g淀粉；0-5mg绿原酸；0-30mg选自α-茄碱、α-卡茄碱及其组合的糖苷生物碱；其中游离氨基酸占所述蛋白质物质的至少80重量%，所述游离氨基酸包含：选自天冬酰胺(Asn)、天冬氨酸(Asp)、谷氨酸(Glu)、谷氨酰胺(Gln)、焦谷氨酸(pGlu)及其组合的第一组游离氨基酸，所述第一组游离氨基酸占所述游离氨基酸的45-95重量%；选自甘氨酸(Gly)、亮氨酸(Leu)、赖氨酸(Lys)、丝氨酸(Ser)、异亮氨酸(Ile)及其组合的第二组游离氨基酸，所述第二组游离氨基酸占所述游离氨基酸的1-20重量%；至少3.5重量%的Glu；其中所述第一组游离氨基酸与所述第二组游离氨基酸以至少4:1的重量比存在。通过以下获得根据本发明的风味增强组合物：去除大部分天然存在于马铃薯中的淀粉和蛋白质；另外去除大部分马铃薯内源的糖苷生物碱（α-茄碱、α-卡茄碱）；以及保留包括谷氨酸在内的风味增强组分。

Description

马铃薯来源的风味增强组合物及其制造方法
发明技术领域
本发明涉及马铃薯来源的风味增强组合物，更具体地讲，含有可观量的谷氨酸(glutamate)的马铃薯来源的风味增强组合物。
本发明还涉及通过将上述风味增强组合物与一种或多种其他可食用成分组合以制备可食用产品的方法，并涉及由此获得的可食用产品。
本发明还提供从马铃薯制备所述风味增强组合物的方法。
发明背景
鲜味（umami）是连同甜味、酸味、苦味和咸味的五种基础味道之一。鲜味是来自日语的外来词，意为“令人愉悦的美味”。
很长时间以来，科学家就鲜味是否确实是一种基础味道而争论不休；但在1985年于夏威夷的首届鲜味国际研讨会（Umami International Symposium）上，术语鲜味被正式承认为描述谷氨酸与核苷酸的味道的科学术语。现在，广泛接受其作为第五种基础味道。鲜味代表了氨基酸（L-谷氨酸）以及5'-核糖核苷酸（如５'鸟苷一磷酸（５'GMP）和５'肌苷一磷酸（５'IMP））的味道。它被描述成一种令人愉悦的“肉汤的”或“肉的”味道，在舌头上具有持久的、令人垂涎的和包覆的感觉。其基本作用是平衡味道并形成(round off)菜肴的总体风味的能力。该能力常被称为“风味增强”。
鲜味直到1908年才由科学家Kikunae Ikeda正确鉴定出。他发现谷氨酸是形成昆布（kombu）海带汤的风味的原因。他注意到昆布汤（kombu dashi）的味道迥异于甜味、酸味、苦味和咸味，并将其命名为鲜味。Ikeda随后就谷氨酸一钠盐（MSG）的工业生产方法取得了专利，这导致了将MSG商品化并使之流行的味之素（Ajinomoto）公司的创立。
后来，Ikeda教授的一名弟子，Shintaro Kodama，于1913年发现干鲣鱼片（dried bonito flake）含有另一种鲜味物质。这就是核糖核苷酸5'IMP。在1957年，Akira Kuninaka意识到存在于香菇中的核糖核苷酸5'GMP也会赋予鲜味。Kuninaka最重要的发现之一是核糖核苷酸与谷氨酸之间的协同效应。当富含谷氨酸的食物与具有核糖核苷酸的成分组合时，产生的味道强度高于两种成分之和。
许多日常消费的食品中富含鲜味。天然存在的谷氨酸可见于肉类和蔬菜中。5'IMP主要来自肉类和鱼类，而5'GMP主要来自水果和蔬菜。因此，鲜味常见于含有高水平L-谷氨酸、5'IMP和5'GMP的食物中，最显著的是在鱼类、贝类、腌肉、蔬菜（例如，蘑菇、熟番茄、大白菜、菠菜等等）、绿茶和发酵以及陈化的(aged)产品（例如，奶酪、虾酱、酱油等等）中。
为了增强食物的风味而加入谷氨酸一钠（MSG）、5'IMP和5'GMP是众所周知的。酵母提取物和水解蛋白质也被广泛用于此目的。
从富含谷氨酸的植物原料中生产风味增强组合物是已知的。例如，WO 2010/069743中描述了从番茄浆液中分离出提鲜组合物。
从马铃薯开始制备调味组合物也是已知的。US 2001/041199描述了采用马铃薯作为原料制造至少一种具有食品和/或饮品应用的成分的方法，所述方法包括步骤：
a）切削经清洗的生马铃薯并将所切过的马铃薯浸在抗氧化剂溶液中；
b）将得自步骤a）中切削并浸泡的马铃薯机械碎裂以获得含淀粉的汁液和纤维，将纤维从含淀粉的汁液分离，并处理含淀粉的汁液以从淀粉中提取汁液，所述淀粉为非胶凝化形式；
c）使所提取的汁液在同时加入或不加入额外的酶的情况下经受缓慢的蒸发以从该汁液包含的蛋白质中产生小蛋白质和游离氨基酸；
d）加热得自步骤c）的汁液以沉淀可溶性蛋白并破坏其中包含的酶，并经过滤将沉淀的蛋白质从汁液中分离以获得蛋白分离物和经过滤的汁液；
e）任选地进一步加热一部分得自步骤d）的经过滤的汁液至足够高的温度以引发美拉德褐变（Maillard browning）反应；
f）调节得自步骤d）和/或任选步骤e）的汁液的pH，并当一部分汁液已经受步骤e）中的加热时，将所述部分汁液与得自步骤d）的汁液剩余部分按预选的比率掺合；和
g）回收得自步骤f）的汁液：
当所有得自步骤d）的经过滤的汁液已经受步骤e）的进一步加热时，该汁液可用于制造无咖啡因的咖啡替代物；
当得自步骤d）的经过滤的汁液均未经受步骤e）的进一步加热时，该汁液可用作水解的蔬菜蛋白质替代物；并且
当仅一部分得自步骤d）的经过滤的汁液已经受步骤e）的进一步加热并且所述部分已与得自步骤d）的汁液剩余部分掺合时，该汁液可用于制造可发酵麦芽汁以生产无麦芽啤酒。
US 2001/041199的实施例5描述了一种方法，其中采用装配有叠加了聚酯布的尼龙网的布氏漏斗（Buchner funnel）从充满淀粉的马铃薯中去除淀粉。 将所得到的混浊汁液加热至52℃，用盐酸调节至pH 4.8，并透过无菌聚丙烯中空纤维微滤器抽吸。向该汁液加入Flavourzyme®与Enzeco谷氨酰胺酶，将其温育48小时，然后将该汁液加热至100℃保持数分钟。所得黄色澄清汁液的pH为5.2并且具有约2%的还原糖浓度。谷氨酸占总游离氨基酸的11%。沉淀蛋白质、纤维和淀粉的干质量分别为29g、1.14kg和1.78kg。用NaOH将该汁液的pH调节至6.0，并将其冷冻干燥然后真空干燥。将所得重143g的经干燥的汁液连同50g氯化钠磨成细粉。该米色粉末具有带着淡淡的油炸风味的HVP味道。
S.J Davids等人(Effect of thermal treatment of incubated potato juice on the formation of maillard volatiles, International Journal of Food Science and Technology, Vol.38, No.8 (2003),pp.849-856)研究了马铃薯汁液作为风味开发的介质。将得自贮藏于不同温度(0-24℃)和时间(8-20周)的马铃薯的马铃薯汁液样品，在存在或不存在普通蛋白酶(com. proteases)的情况下温育(45-57℃，42 h)。然后将该样品用于热褐变实验。分析表明，通过使马铃薯汁液经受热处理，产生了品种繁多的由美拉德反应生成的挥发物。作者得出结论：这些发现表明研究马铃薯汁液提取物(ext.)作为风味开发的新介质，特别是在当前使用麦芽、咖啡、大豆、肉类和酵母提取物的那些应用中，是值得尝试的。
S.J.Davids等人(Use of unusual storage temperatures to improve the amino acid profile of potatoes for novel flavoring applications, Lebensmittel-Wissenschaft und –Technologie, Vol.37, No.6 (2004), pp.619-626)研究了次品马铃薯作为新型调味品来源的可能性。分析了来自贮藏于0℃、12℃或24℃的块茎的汁液的游离氨基酸概况。还在存在或不存在蛋白酶的情况下，将汁液温育42h以作比较。在所有三个温度下的贮藏均使谷氨酰胺浓度增加。在贮藏于0℃和24℃的马铃薯的汁液中，天冬酰胺和谷氨酰胺的相对百分比降低，而若干其他氨基酸则升高。通过在无添加的蛋白酶的情况下温育来自贮藏于0℃的马铃薯的汁液，得到游离氨基酸概况的微小偏移，渐增的丙氨酸、缬氨酸、天冬氨酸、天冬酰胺和精氨酸水平；而添加蛋白酶则产生了大量增加，但侧重于亮氨酸和异亮氨酸以及苯丙氨酸，这使得苦味增加。作者得出结论：由于仅贮藏就使得单个氨基酸如丙氨酸、甲硫氨酸和苯丙氨酸的浓度提高了若干倍，其可为改善次品马铃薯的优选方法，用于必须使苦味最小化的新型调味应用。
Heisler等人(Recovery of free amino compounds from potato starch processing water by use of ion exchange, American Potato Journal (1959), 36(1), pp 1-11)描述了从马铃薯淀粉工厂排放的“蛋白质水”中回收游离氨基化合物的方法。使去蛋白的马铃薯液通过填充有阳离子交换树脂（H+形式）的柱。接着，用氢氧化铵溶液洗脱该柱并收集级分。作者注意到：中间级分包含谷氨酸、天冬酰胺和谷氨酰胺的混合物，并且这些级分富含γ-氨基丁酸和缬氨酸。作者认为该主要氨基化合物的浓缩混合物，在可能的药物用途之外，也可能具有作为营养补充剂、食品调味剂或工业发酵中的营养物的价值。
JP 03/239,701描述了给马铃薯汁液脱色和除臭的方法，其中，连续用阴离子交换树脂和活性炭处理通过从浓缩汁液中去除蛋白质而制备的去蛋白液体，所述浓缩汁液在生产马铃薯淀粉的步骤中分离自磨碎的乳白色马铃薯液体。实施例1描述了经此处理的液体的组合物。该日本专利申请表明：通过上述处理获得的无色、透明液体是没有臭味(smell)的，并且可用作调味材料。
还已知鲜味化合物有助于马铃薯的风味。Morris等人(Umami compounds are a determinant of the flavor of potato (Solanum tuberosum L.), Journal of Agricultural and Food Chemistry; Vol.55 no.23, (2007), pp.9627-33)描述了一项研究结果，其中在此前进行过感官质量评估的栽培种中，他们评估了煮熟的马铃薯块茎中主要鲜味化合物的水平。在烹饪过程中测量了马铃薯样品中主要鲜味氨基酸（谷氨酸和天冬氨酸）以及5'-核苷酸（GMP和AMP）的游离水平。在生长季节中的若干个时间点对块茎进行取样。相比两个马铃薯(Solanum tuberosum)栽培种，两个富利亚薯(Solanum phureja)栽培种的成熟块茎中的谷氨酸和5'-核苷酸的水平均显著更高。对五个栽培种计算了相当的鲜味浓度(equivalent umami concentration)，并且风味属性与来自经训练的评估小组的可接受度分数存在强烈的正相关，暗示着鲜味是马铃薯风味的一个重要组分。
WO 2008/069651描述了从蔬菜蛋白质的水溶液中去除糖苷生物碱的方法，其包括使该溶液与活性碳接触有效吸附糖苷生物碱的一段时间，并从该溶液中分离活性碳以获得基本上不含糖苷生物碱的蔬菜蛋白质的水溶液。该国际专利申请的实施列描述了采用活性碳处理马铃薯糖蛋白(patatin)洗脱液。
在下表中示出了马铃薯块茎组分的大致水平（取自Shelly H. Jansky, Chapter 48, Potato Flavor, Handbook of Fruit and Vegetable Flavors, (2010) John Wiley & Sons, Inc）。
化合物占鲜重的百分比
淀粉 18.0
蛋白质 2.0
纤维（木栓质、木质素） 1.3
糖（葡萄糖、果糖以及蔗糖） 1.0
矿物质(K、Mg、Ca、P、Na) 1.0
游离氨基酸 0.8
非淀粉多糖（半纤维素和果胶） 0.7
有机酸（柠檬酸、草酸、苹果酸以及绿原酸） 0.2
脂质（脂肪酸，包括亚油酸、亚麻酸和棕榈酸） 0.1
色素（花青素和类胡萝卜素） 0.01
糖苷生物碱（茄碱和卡茄碱） 0.01
核苷酸，RNA 0.01
发明概述
本发明人已开发了一种马铃薯来源的风味增强组合物，其含有大量的谷氨酸。通过以下来获得根据本发明的风味增强组合物：去除大部分天然存在于马铃薯中的淀粉和蛋白质，另外去除大部分马铃薯内源的糖苷生物碱（α-茄碱、α-卡茄碱），以及保留包括谷氨酸在内的风味增强组分。
该风味增强组合物的游离氨基酸概况类似于刚收获的马铃薯中发现的游离氨基酸概况。主要的游离氨基酸为天冬酰胺（Asn）、天冬氨酸（Asp）、谷氨酸（Glu）、谷氨酰胺（Gln）和焦谷氨酸（pGlu）。
上述游离氨基酸概况迥异于马铃薯蛋白质的氨基酸组成。在马铃薯蛋白质中，相对于其游离氨基酸对应物过多代表的氨基酸为甘氨酸（Gly）、亮氨酸（Leu）、赖氨酸（Lys）、丝氨酸（Ser）和异亮氨酸（Ile）。
因此，本发明的一个方面涉及马铃薯来源的风味增强组合物，其具有至少3重量%的干物质含量并且每kg干物质含有：
· 150-900g选自氨基酸、寡肽、多肽及其组合的蛋白质物质；
· 0-100g淀粉；
· 0-300g非淀粉多糖；
· 0-330g选自果糖、葡萄糖、蔗糖及其组合的糖；
· 0.01-300g选自钾、钠、钙、镁及其组合的矿物质；
· 0-5mg绿原酸；
· 0-30mg选自α-茄碱、α-卡茄碱及其组合的糖苷生物碱；
其中游离氨基酸占所述蛋白质物质的至少80重量%，所述游离氨基酸包含：
· 选自天冬酰胺(Asn)、天冬氨酸(Asp)、谷氨酸(Glu)、谷氨酰胺(Gln)、焦谷氨酸(pGlu)及其组合的第一组游离氨基酸，所述第一组游离氨基酸占所述游离氨基酸的45-95重量%；
· 选自甘氨酸(Gly)、亮氨酸(Leu)、赖氨酸(Lys)、丝氨酸(Ser)、异亮氨酸(Ile)及其组合的第二组游离氨基酸，所述第二组游离氨基酸占所述游离氨基酸的1-20重量%；
· 至少3.5重量%的Glu；
其中所述第一组游离氨基酸与所述第二组游离氨基酸以至少4:1的重量比存在。
本发明的风味增强组合物提供这样的优点，即它是可以节约成本地（例如，从工业生产马铃薯淀粉而生成的废物流中）生产的天然成分。此外，由于其味道适中(neutral taste)，该风味增强组合物可适合地在广泛的可食用产品中用作风味增强剂。
本发明的另一个方面涉及制备可食用产品的方法，所述方法包括将根据本发明的风味增强组合物与一种或多种其他可食用成分组合以提供至少50mg谷氨酸/kg可食用产品。
本发明的还一个方面涉及由上述方法获得的可食用产品。
本发明的又另一个方面涉及制备根据本发明的风味增强组合物的方法，所述方法包括：
· 机械碎裂马铃薯以生产马铃薯浆；
· 从该马铃薯浆中去除果肉和淀粉颗粒以生产马铃薯果汁；
· 从该马铃薯果汁中去除蛋白质以生产去蛋白的汁液；
· 使该去蛋白的汁液与疏水性吸附剂接触；
· 将该汁液与该疏水性吸附剂分离；和
· 任选地进一步处理该分离的汁液。
采用疏水性吸附剂（例如活性炭）处理所述去蛋白的汁液有效去除糖苷生物碱(α-茄碱、α-卡茄碱）并实质上改善所述风味增强组合物的风味特征。
发明详述
本发明的第一个方面涉及马铃薯来源的风味增强组合物，其具有至少3重量%的干物质含量并且每kg干物质含有：
· 150-900g选自氨基酸、寡肽、多肽及其组合的蛋白质物质；
· 0-100g淀粉；
· 0-300g非淀粉多糖；
· 0-330g选自果糖、葡萄糖、蔗糖及其组合的糖；
· 0.01-300g选自钾、钠、钙、镁及其组合的矿物质；
· 0-5mg绿原酸；
· 0-30mg选自α-茄碱、α-卡茄碱及其组合的糖苷生物碱；
其中游离氨基酸占所述蛋白质物质的至少80重量%，所述游离氨基酸包含：
· 选自天冬酰胺(Asn)、天冬氨酸(Asp)、谷氨酸(Glu)、谷氨酰胺(Gln)、焦谷氨酸(pGlu)及其组合的第一组游离氨基酸，所述第一组游离氨基酸占所述游离氨基酸的45-95重量%；
· 选自甘氨酸(Gly)、亮氨酸(Leu)、赖氨酸(Lys)、丝氨酸(Ser)、异亮氨酸(Ile)及其组合的第二组游离氨基酸，所述第二组游离氨基酸占所述游离氨基酸的1-20重量%；
· 至少3.5重量%的Glu；
其中所述第一组游离氨基酸与所述第二组游离氨基酸以至少4:1的重量比存在。
本文中所用的术语“马铃薯”是指马铃薯植物（例如马铃薯(Solanum tuberosum)）的块茎。
除非另外指明，否则本文中所用的术语“氨基酸”是指游离氨基酸并且还涵盖这些游离氨基酸的盐类。
除非另外指明，否则术语“谷氨酸”或“Glu”涵盖游离氨基酸及其盐。除非另外指明，否则其他氨基酸也是如此。
本文中所用的术语“寡肽”是指通过肽键连接的2至20个氨基酸的聚合物。
本文中所用的术语“多肽”是指通过肽键连接的多于20个氨基酸的聚合物。
术语“焦谷氨酸”或“pGlu”，又名为5-羟脯氨酸或氧脯氨酸(pidolic acid)或5-氧代吡咯烷-2-甲酸，是指Glu或Gln的氨基酸衍生物，其中游离氨基已环化以形成内酰胺。当处理马铃薯以生产本发明的风味增强组合物时，可发生此类环化。
本文中所用的术语“多糖”是指通过糖苷键连接的多于30个单糖单元的直链和支链聚合物。
术语“非淀粉多糖”是指除淀粉之外的多糖。
本文中所用的术语“绿原酸”是指咖啡酸与L-奎尼酸的酯，其IUPAC名称为：(1S,3R,4R,5R)-3-{[(2Z)-3-(3,4-二羟基苯基)丙-2-烯酰基]氧基}-1,4,5-三羟基环己烷甲酸，以及指代该酸的盐类。
按干物质重量计，本发明的风味增强组合物优选具有至少1%、更优选1.5-60%并且最优选2-50%的谷氨酸（Glu）含量。
换种说法，按蛋白质物质的重量计，谷氨酸含量优选为至少3.7%、更优选至少4%、甚至更优选至少5%并且最优选至少6%。
谷氨酸通常占所述风味增强组合物中所含游离氨基酸的至少4重量%、更优选至少5重量%、甚至更优选6-80重量%并且最优选7-60重量%。
本发明的风味增强组合物优选通过分离方法获得，所述分离方法于磨碎马铃薯后不久开始并采用最低程度的热处理。因此，有可能不必使用复杂的分离技术（如离子交换色谱法）而生产风味增强组合物。在温和条件下快速处理磨碎的马铃薯也使谷氨酰胺向焦谷氨酸的转化最小化，从而保存谷氨酰胺作为底物，其在谷氨酰胺酶的帮助下被酶转化为谷氨酸。因此，根据本发明的一个特别优选的实施方案，焦谷氨酸（pGlu）占所述风味增强组合物所含游离氨基酸的总量的不超过18%、更优选不超过15%并且最优选不超过12%。
本组合物可含有显著量的绿原酸，其为咖啡酸与L-奎尼酸的酯并天然存在于马铃薯中。通常，所述组合物含有不超过有限量的绿原酸，例如不超过5mg绿原酸/kg干物质。甚至更优选地，所述绿原酸含量不超过3mg/kg干物质。
有利的是，所述马铃薯来源的风味增强组合物中糖苷生物碱的水平（α-茄碱与α-卡茄碱合并的量）相对于谷氨酸的水平大幅度降低。通常，所述风味增强组合物含有小于1mg糖苷生物碱/g谷氨酸。更优选地，所述组合物含有小于0.5 mg糖苷生物碱/g谷氨酸。最优选地，其含有小于0.3 mg糖苷生物碱/g谷氨酸。
本发明的风味增强组合物优选通过涉及从马铃薯原料中去除大部分蛋白质（寡肽和多肽）的方法生产。此外，该方法优选不涉及蛋白质水解的步骤。因此，按蛋白质物质的重量计，包含2-20个氨基酸残基的肽优选占小于3%、更优选小于2%并且最优选小于1%。
马铃薯蛋白质的水解通常造成属于所述第二组游离氨基酸的氨基酸(Gly、Leu、Lys、Ser、Ilel)增加。本发明的风味增强组合物通常含有小于18%、更优选小于16%并且最优选小于15%的属于所述第二组游离氨基酸的氨基酸，所有百分比均按游离氨基酸的总量计算。
第一组游离氨基酸(Asn、Asp、Glu、Gln、pGlu)优选占游离氨基酸总量的至少50重量%、更优选至少55重量%并且最优选至少60重量%。
第一组游离氨基酸与第二组游离氨基酸优选以至少9:2、更优选至少5:1、最优选至少6:1的重量比包含于所述风味增强组合物中。
通常，马铃薯来源的风味增强组合物的（[Glu]+[Gln]+[pGlu])/([Asp]+[Asn]）比率范围为1:4至3:1。更优选地，后一比率范围为1:3至2.5:1，最优选地范围为1:2至2:1。
游离氨基酸丝氨酸(Ser)、脯氨酸(Pro)、苏氨酸（Thr)和酪氨酸(Tyr)通常占所述马铃薯来源的风味增强组合物中所含游离氨基酸的总量的至少1%、更优选至少2%并且最优选至少4%。
游离氨基酸酪氨酸能被天然存在于马铃薯中的多酚氧化酶轻易地氧化。所述风味增强组合物中低水平的酪氨酸是马铃薯在磨碎后还未被快速处理的指征。因此，根据另一个优选实施方案， 按游离氨基酸总量的重量计，酪氨酸（Tyr）以至少0.2%、更优选至少0.4%并且最优选至少0.5%的浓度存在于所述风味增强组合物中。
所述风味增强组合物的磷(phosphor)含量通常处于5-20,000mg/kg干物质的范围内。所述磷含量优选处于10-15,000mg、最优选20-12,500mg/kg干物质的范围内。
由于使用没有去除全部的马铃薯RNA或马铃薯DNA的方法使本风味增强组合物来源于马铃薯这一事实，因此所述组合物通常含有至少痕量的这些大分子。
所述风味增强组合物可以，例如，为粉末、糊剂或液体形式。最优选地，所述风味增强组合物为粉末。
所述风味增强组合物的干物质含量优选超过5重量%，更优选其超过10重量%。甚至更优选地，所述干物质含量超过30重量%，最优选其超过50重量%。
所述风味增强组合物中所含蛋白质物质的量通常处于170-880g/kg干物质的范围内、更优选处于190-850g/kg干物质的范围内并且最优选处于200-800g/kg干物质的范围内。
下列表格列出了其他马铃薯组分的优选浓度水平。
1 选自果糖、葡萄糖、蔗糖及其组合
2 选自钾、钠、钙、镁及其组合
3 选自α-茄碱、α-卡茄碱及其组合。
游离氨基酸通常占所述风味增强组合物中所含蛋白质物质的至少84重量%、更优选至少87重量%并且最优选至少90重量%。
游离氨基酸Glu、Gln、pGlu、Asp、Asn一起通常占所述风味增强组合物中所含游离氨基酸的至少50重量%、更优选55-98重量%并且最优选60-95重量%。
马铃薯天然含有大量的钾。通常，马铃薯原料中所含钾的很大部分在本发明的风味增强组合物中被保留了下来。优选地，按干物质的重量计，所述风味增强组合物含有至少0.5%、更优选至少2%并且最优选至少4%的钾。
按游离氨基酸的重量计算，所述风味增强组合物通常含有至少3%、更优选至少10%并且最优选至少20%的钾。
本发明的另一个方面涉及制备可食用产品的方法，所述方法包括将如上文所定义的风味增强组合物与一种或多种其他可食用成分组合以生产可食用产品，其中所述风味增强组合物提供至少50mg谷氨酸/kg可食用产品。
根据一个优选实施方案，将一定量的所述风味增强组合物应用于可食用产品中，所述量提供100-3,000mg、更优选200-2,000mg谷氨酸/kg可食用产品。
通常，所述风味增强组合物以不超过可食用产品中所含干物质的总量的80重量%的浓度应用于该可食用产品中。甚至更优选地，按可食用产品中所含干物质的重量计，后一浓度处于0.1-70%、更优选0.5-60%的范围内。
其中可适用所述风味增强组合物的可食用产品的实例包括调味品、酱汁、汤、肉制品、佐料、肉汤和点心。优选地，所述风味增强组合物用于选自调味品、酱汁、汤、肉制品、佐料和肉汤的可食用产品。
本发明的还一个方面涉及由上述方法获得的可食用产品。
本发明的又另一个方面涉及制备如上文所定义的风味增强组合物的方法，所述方法包括：
· 机械碎裂马铃薯以产生马铃薯浆；
· 从该马铃薯浆中去除果肉和淀粉颗粒以产生马铃薯果汁；
· 从该马铃薯果汁中去除蛋白质以产生去蛋白的汁液；
· 使该去蛋白的汁液与疏水性吸附剂接触；
· 将该汁液与该疏水性吸附剂分离；和
· 任选地，进一步处理该分离的汁液。
疏水性吸附剂分离后所得的汁液可合适地进一步处理，例如，以进一步提高谷氨酸的含量。进一步处理有利地包括浓缩和/或干燥从而提高干物质的含量。进一步处理也可适当包括纯化以提高所述风味增强组合物的谷氨酸含量。
在本方法中，通过筛分、过滤、沉降、滗析或离心而合适地去除果肉和淀粉颗粒。
优选通过超滤、层析或通过酸变性和/或热变性然后除去不溶物来去除蛋白质。更优选地，通过酸变性和/或热变性然后除去不溶物来去除蛋白质。通过筛分、过滤、沉降、滗析或离心而合适地去除不溶物。
可用于本方法的疏水性吸附剂的实例包括活性碳或大网格芳族聚合物树脂和聚丙烯酸酯树脂(polyacrylate resin)。优选地，所述疏水性吸附剂为活性碳或大网格芳族聚合物树脂。最优选地，所用疏水性吸附剂为活性碳。
根据一个优选实施方案，本方法包括其中添加谷氨酰胺酶源以使谷氨酰胺转化成谷氨酸的步骤。将谷氨酰胺转化成谷氨酸会改善所述马铃薯来源的组合物的风味增强特性。优选在已从马铃薯果汁中去除蛋白质以产生去蛋白的汁液后，应用该步骤。
在本方法中添加谷氨酰胺酶源通常将谷氨酸的含量提高至少50%、更优选至少100%。
通过以下非限制性实施例进一步说明了本发明。
实施例
实施例 1
采用了两个得自本地荷兰超市的马铃薯品种（Folva，未处理的马铃薯，和Belana，在保护性气氛下包装好的去皮马铃薯）作为原料。
将10kg马铃薯去皮（如有必要），用装配有磨擦盘(grater disk)的厨房食品加工机磨碎，并随后用双刃刀以高速绞碎至少一分钟。经2号烧结玻璃漏斗在真空下过滤该马铃薯浆，并将滤出液在罐中煮沸至少7分钟。现在使用配有Whatman 595号滤纸的布氏漏斗（Büchner funnel）通过在真空下第二次过滤去除加热过程中形成的沉淀物。弃去滤饼并用冰水冷却滤出液。
向1.8kg第二滤出液中加入0.2%谷氨酰胺酶（来自Amano的SD-C100S）并将此混合物在恒温双壁玻璃容器中于55℃温育30分钟。随后，将此溶液的温度升至80℃，并保持在该温度5分钟以使所述酶失活，然后用冰水冷却。使1.3kg二次滤出液经受同样的温度/时间概况，但不添加酶制备物。
向经过酶处理的和未经过酶处理的马铃薯制备物中均加入1% Norit™ CA-1活性炭并且将该混合物在冷柜中于4℃搅拌过夜。经Whatman 595号滤纸在布氏漏斗（Büchner funnel）在真空下经过滤去除该活性炭。较小颗粒通过后续的过滤去除，其经0.45μm PES过滤漏斗结合500ml瓶(art.No. 514-0300, ex VWR)和0.2 μm PES无菌注射过滤器(PN 514-0073, ex VWR)。将该滤出液回收至无菌罐中，冷却并冷冻保存直到进一步使用。可适当地浓缩和干燥（例如通过喷雾干燥）这些滤出液以产出浓缩的风味增强组合物。
通过对游离氨基酸、绿原酸和糖苷生物碱（卡茄碱和α-茄碱）的定量分析来表征获得的滤出液。通过液相色谱在阳离子交换树脂上采用柠檬酸锂缓冲液作为流动相，用茚三酮柱后衍生化后在570或440nm用UV检测，对游离氨基酸定量(Spackman, D.H., Stein, W.H., and Moore, S. (1958) Analyt.Chem.30, 1190)。通过LC-MS，分别采用正离子和负离子模式测量了糖苷生物碱。对于LC-MS，采用了Agilent系统1200系列，其包括6320 Ion Trap MS（运行于Cap-Exit电压+180V）。使用Kinetex 2.6 µ C18 100A 100x4.6mm柱，在35℃采用梯度（5-80%乙腈于0.1%乙酸中）运行。使用相同的色谱条件但在320nm下用UV检测来分析绿原酸。使用真实化合物的溶液进行校准；茄碱标准品也用于卡茄碱的校准，假设M+1母离子的相似响应。提取物中其他主要组分由NMR定量。在配备有5-mm SEI探头的Bruker DRX 600 NMR光谱仪上，用NOESYGPPR1D脉冲序列记录下1D 1H NMR光谱。通过掺加(spiking)得自Janssen Chimica的纯化合物来证实鉴定并将内部标准品3-(三甲基甲硅烷基)-2,2,3,3-d4丙酸(3-(Trimethylsilyl)propionic-2,2,3,3-d4 acid)用于定量。结果在下表中给出。
提取物由专家品尝小组（包含六名具有评价鲜味成分经验的成员）进行感官评价。将来自Folva马铃薯的未经处理、经炭处理过和经炭+酶处理过的提取物样品稀释两倍，用1M氢氧化钾调节至pH 6.2，并以盲法（样品用随机的三位数编码）提供给小组成员。0.5和2.0g/L的谷氨酸一钠溶液用作参照。
所有小组成员均表示炭处理过的产品很大程度上缺少强烈的苦味和马铃薯以及黑麦风味，而这正是未经处理的提取物的特征。反而，它被表征为甜、咸和鲜的味道。根据一致裁定：在炭处理前经谷氨酰胺酶处理过的样品具有明显更强的可口的、咸的和鲜的风味，并且甜度更低。采用得自Belana马铃薯的提取物得到了相似的品尝结果，其在经炭处理过后具有甚至更低的异味。
表 1 ：炭处理和任选的谷氨酰胺酶处理之前和之后，提取物的组成（ mg/kg ）。
n.d：未测定到
* 基于NMR数据
** 乘以5.2的氮含量（Dumas）（乘数因子为近似值，其基于对游离氨基酸的平均氮含量的估计值）。
实施例 2
将Folva马铃薯去皮，用装配有磨擦盘的厨房食品加工机磨碎，并随后用双刃刀以高速绞碎至少一分钟。经2号烧结玻璃漏斗在真空下过滤该马铃薯浆，并将滤出液在罐中煮沸至少7分钟。现在使用配有Whatman 595号滤纸的布氏漏斗（Büchner funnel）通过在真空下第二次过滤去除加热过程中形成的沉淀物。弃去滤饼并用冰水冷却滤出液。
通过在40℃旋转蒸发将200mL第二滤出液（提取物A）浓缩四倍。将所得50mL浓缩液应用至填充有Amberlite FPX 66(Dow Chemical)的32x2.6cm柱，使用Äkta Explorer FPLC (Pharma Biotech, GE Healthcare Life Sciences)以10mL/分钟用水洗脱。收集200mL洗脱液并分为两个亚级分。
向一个亚级分（提取物B）中加入0.2%谷氨酰胺酶（来自Amano的SD-C100S）并将此混合物在恒温双壁玻璃容器中于55℃温育30分钟。随后，将此溶液的温度升至80℃，并保持在该温度5分钟以使所述酶失活，然后用冰水冷却。使另一亚级分（提取物C）经受同样的温度/时间概况，但不添加酶制备物。
提取物的主要组分由NMR定量；分别使用LC-MS和LC-UV测定糖苷生物碱和绿原酸。这些方法在实施例1中有描述。
提取物由专家品尝小组（包含三名具有评价鲜味成分经验的成员）进行感官评价。将所述产品稀释两倍，用1M氢氧化钾调节至pH 6.2，并提供给小组成员。
所有小组成员均认同：Amberlite洗脱(提取物C)的产品很大程度上缺少强烈的苦味和马铃薯以及黑麦风味，而这正是未经处理的滤出液（提取物A）的特征。经裁定：在经Amberlite分离后经谷氨酰胺酶处理过的样品（提取物B）较未经酶处理过的样品（提取物C）具有明显更强的可口的、咸的和鲜的风味。
表 2 ： Amberlite 分离与任选的谷氨酰胺酶处理之前和之后，提取物的组成（ mg/kg ）。
* 基于NMR数据。
实施例 3
在进一步的定量评价中，采用了十名主体的受过训练的小组，其在第一步中，依鲜味强度增加的顺序排列五种样品，并在第二步中，在15分的量表上为所述样品评分。已采用不同浓度的谷氨酸一钠水溶液对该小组进行过排序和评分的训练。
将源自Folva马铃薯并在实施例1中描述和表征过（表1）的级分稀释至需要的谷氨酸水平。需要时，向样品（包括MSG参照）加入柠檬酸钾，以使其达到0.19%。需要时，分别加入果糖和葡萄糖至0.18%和0.28%的标准水平，并且用1M KOH校正pH至6.2。
经小组测试过的样品以及由此所得的结果示于表3中。这些结果显示：级分在“鲜味”上的得分高于在其谷氨酸浓度基础上所预期的。
表 3 ：如由受过训练的小组所评分的 Folva 马铃薯级分的鲜味强度
样品 MSG含量[g/L]* 平均分
鲜味级分 0.24 5.1
经酶处理过的鲜味级分 1.2 6.0
经酶处理过的级分（经两倍稀释的） 0.6 5.1
谷氨酸一钠参照 2.0 4.8
谷氨酸一钠参照 0.5 3.2
* 对于马铃薯级分：基于测量的谷氨酸浓度的MSG当量(MSG-equivalents)。
实施例 4
将实施例1中所述的得自Belana马铃薯的经谷氨酰胺酶处理过的马铃薯提取物与干燥成分混合物以及热水组合，以产生含有盐(7.5 g/L)、酵母提取物、香料和市售鸡味调料的汤。马铃薯提取物的剂量使得所述汤的谷氨酸含量（以MSG当量表示）为1g/L。
所述汤由受过训练的小组评价。发现含有添加的马铃薯提取物的汤的风味较没有添加提取物的空白汤的鲜得多并且强烈得多，并且与已添加有1g/L MSG（而不是马铃薯提取物）的汤的是相当的。
实施例 5
将115g实施例1中所述的经酶处理过的Belana马铃薯提取物冷冻干燥。将由此得到的冷冻干燥材料用于制备经调味的马铃薯片。
采用来自本地荷兰超市的未加盐的马铃薯片（炸薯片）作为原料。将四份30克的未加盐的炸马铃薯片在烤箱中以120℃加热12分钟，随后直接在热的炸薯片中加入不同的干调味料（参照、A、B和C）。仔细均匀地将调味料粉末撒在炸薯片上；
所述调味料的组成如下：
· 参照： 0.45g食盐
· 调味料A： 0.45g食盐和0.15g MSG
· 调味料B： 0.45g食盐+0.91g模型混合物(model mixture)
· 调味料C： 0.3g食盐和2.2g所述冷冻干燥的提取物。
调味料B中所用的模型混合物含有0.51g糖、0.2g柠檬酸钾、0.15g谷氨酸钾、0.04g苹果酸和一些天冬氨酸。这些浓度水平对应于调味料C中这些组分的水平。
在调味料C中，减少所添加食盐的量以抵偿在所述冷冻干燥的提取物中存在的盐。
经调味的炸薯片由小型的专家小组（由四名有经验的品尝者组成）评价。该小组的成员采用四分量表（无-弱-中等-强），就五种基础味道的每一种以及风味强度对所述经调味的薯片进行评分。
将用调味料A、B、C制备的薯片与仅用食盐调味的薯片（参照）进行一对一比较。还允许小组成员指明在样品间注意到的不同。
这些评价的结果示于表4和表5中。
表 4 ：不同炸薯片变体的平均感官分数
甜味 咸味 酸味 鲜味 苦味
参照 1.00 2.25 0.50 1.00 0.50
调味料A 1.00 2.38 0.50 1.38 0.25
调味料B 1.13 2.50 1.00 1.50 0.38
调味料C 1.38 2.75 0.75 1.88 0.88
表 5 ：与参照的比较
评语（由至少2名小组成员做出）
调味料A 与参照没有太大不同
调味料B 更强烈、使舌头酥痒(tickling)
调味料C 最强烈、极为可口、酥痒的
这些结果显示调味料C在鲜味上显示最高得分且在咸味上不那么明显，所述得分较调味料B更高，并且明显高于调味料A。
小组成员还认为调味料C具有最高的风味强度并且最可口。还观察到苦味和甜味的稍许增加以及对舌头的酥痒感，但无明显变味。

Claims (18)

1.马铃薯来源的风味增强组合物，其具有至少3重量%的干物质含量并且每kg干物质含有：
· 150-900 g选自氨基酸、寡肽、多肽及其组合的蛋白质物质；
· 0-100 g淀粉；
· 0-300 g非淀粉多糖；
· 0-330 g选自果糖、葡萄糖、蔗糖及其组合的糖；
· 0.01-300 g选自钾、钠、钙、镁及其组合的矿物质；
· 0-5 mg绿原酸；
· 0-30 mg选自α-茄碱、α-卡茄碱及其组合的糖苷生物碱；
其中游离氨基酸占所述蛋白质物质的至少80重量%，所述游离氨基酸包含：
· 选自天冬酰胺(Asn)、天冬氨酸(Asp)、谷氨酸(Glu)、谷氨酰胺(Gln)、焦谷氨酸(pGlu)及其组合的第一组游离氨基酸，所述第一组游离氨基酸占所述游离氨基酸的至少45-95重量%；
· 选自甘氨酸(Gly)、亮氨酸(Leu)、赖氨酸(Lys)、丝氨酸(Ser)、异亮氨酸(Ile)及其组合的第二组游离氨基酸，所述第二组游离氨基酸占所述游离氨基酸的1-20重量%；
· 至少3.5重量%的Glu；
其中所述第一组游离氨基酸与所述第二组游离氨基酸以至少4:1的重量比存在。
2.根据权利要求1的风味增强组合物，其中所述谷氨酸（Glu）含量为所述蛋白质物质的至少3.7重量%。
3.根据权利要求1或2的风味增强组合物，其中所述组合物含有小于1 mg糖苷生物碱/g谷氨酸。
4.根据前述权利要求中任一项的风味增强组合物，其中包含2-20个氨基酸残基的肽占所述蛋白质物质的小于3重量%。
5.根据前述权利要求中任一项的风味增强组合物，其中比率([Glu]+[Gln]+[pGlu])/([Asp]+[Asn])范围为1:4至3:1。
6.根据前述权利要求中任一项的风味增强组合物，其中焦谷氨酸（pGlu）占游离氨基酸总量的不超过18%。
7.根据前述权利要求中任一项的风味增强组合物，其中酪氨酸（Tyr）以游离氨基酸总量的至少0.2重量%的浓度存在。
8.根据前述权利要求中任一项的风味增强组合物，其中所述风味增强组合物含有干物质的至少0.5重量%的钾。
9.根据前述权利要求中任一项的风味增强组合物，其中所述组合物含有5-20,000 mg磷/kg干物质。
10.根据前述权利要求中任一项的风味增强组合物，其中所述组合物含有马铃薯RNA或DNA。
11.制备可食用产品的方法，所述方法包括将根据前述权利要求中任一项的风味增强组合物与一种或多种其他可食用成分组合以生产可食用产品，其中所述风味增强组合物提供至少50 mg谷氨酸/kg可食用产品。
12.根据权利要求11的方法，其中所述可食用产品选自调味品、酱汁、汤、肉制品、佐料、肉汤和点心。
13.可食用产品，其通过根据权利要求11或12的方法获得。
14.制备根据权利要求1-10中任一项的风味增强组合物的方法，所述方法包括：
· 机械碎裂马铃薯以产生马铃薯浆；
· 从所述马铃薯浆中去除果肉和淀粉颗粒以产生马铃薯果汁；
· 从所述马铃薯果汁中去除蛋白质以产生去蛋白的汁液；
· 使所述去蛋白的汁液与疏水性吸附剂接触；
· 将所述汁液与所述疏水性吸附剂分离；和
· 任选地，进一步处理所述分离的汁液。
15.根据权利要求14的方法，其中所述疏水性吸附剂为活性碳或大网格芳族聚合物树脂。
16.根据权利要求14或15的方法，其中通过筛分、过滤、沉降、滗析或离心去除所述果肉和淀粉颗粒。
17.根据权利要求14-16中任一项的方法，其中通过超滤、层析或通过酸变性和/或热变性然后除去不溶物来去除所述蛋白质。
18.根据权利要求13-16中任一项的方法，其包括其中添加谷氨酰胺酶源以使谷氨酰胺转化成谷氨酸的步骤。
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