CN111491522A - 植物基产品和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于生产植物基食物产品的方法、植物基食物产品及其相关用途。该方法包括提供包含淀粉和任选的蛋白质的悬浮液，加热所述悬浮液以获得温热的悬浮液，用至少一种淀粉降解酶处理所述温热的悬浮液来制备包含部分水解淀粉的悬浮液，对包含部分水解淀粉的悬浮液进行热处理以获得包含部分水解淀粉的经热处理的悬浮液，冷却该经热处理的悬浮液，并任选地发酵和/或酸化包含部分水解淀粉的悬浮液，并任选地进一步冷却和/或添加果酱、β‑葡聚糖、调味剂和/或添加剂到所述悬浮液中，并获得植物基食物产品。

Description

植物基产品和方法
技术领域
本发明涉及食品技术领域。本发明涉及一种适合作为乳制替代品的可食用的植物基食物产品、其制造方法及相关用途。
背景技术
常规发酵的或酸化的乳基食物产品有酸奶、可饮用酸奶、鲜奶油、酸奶油等。有些人由于例如乳糖不耐受或对乳蛋白过敏等原因需要避免食用乳基产品。此外，自愿选择素食或严格素食的消费者数量正在增加。从环境角度来看，植物基食物替代品也是有益的，因为它们可以通过利用可再生资源有助于确保可持续发展。
市场上已经引入了乳基产品的各种替代品，并且对这类乳制替代品或乳制替换品(例如植物基产品)的需求不断增长。公布EP2604127A2公开了一种生产发酵的种子基食物产品的方法。两种常见的产品类型是大豆基产品和燕麦基产品。公布WO2009/106536A2公开了一种发酵的豆乳产品。燕麦具有多种健康益处并且市场上有许多燕麦基产品。公布EP1175156B1、EP1337159B1和EP2143335B1中描述了一些谷物基(尤其是燕麦基)的发酵产品的已知制造方法。公布WO2014/177304A1中描述了用于食物的液体燕麦基。
公布EP1175156B1描述了一种制备富含纤维的谷物乳剂的方法。用热水(最高95℃)处理麦麸或全麦片，将所获得的悬浮液湿磨并均质化以获得乳剂并且该乳剂被后熟成并被冷却。在该方法中，淀粉和β-葡聚糖不会通过使用酶而降解。
公布EP1337159Bl描述了一种制备基本不含大豆和牛奶的基于燕麦悬浮液的发酵产品的方法。该方法利用干物质含量约为10％的燕麦水悬浮液形式的燕麦基，燕麦基干物质包含：10重量％至50重量％的麦芽糖或麦芽糖和葡萄糖的混合物、30重量％至80重量％的麦芽糖糊精和5重量％至15重量％的蛋白质。将该悬浮液加热(超过80℃)、巴氏灭菌、冷却、用起子培养物接种、培养以发酵该悬浮液并冷却。该方法的目的是通过避免降解原料本身中所含的β-葡聚糖来提供富含可溶性β-葡聚糖纤维的非乳基产品。该产品的蛋白质含量低。公布EP214333B1与EP1337159B1非常相似。
乳基酸奶传统上是通过将具有所需脂肪含量的奶基蒸发至所需干物质含量来制备的，然后于约90℃将混合物均质化并巴氏灭菌，并冷却至发酵温度。添加起子培养物，并将混合物发酵至pH值约为4.5。制造传统的发酵的乳制品的生产线包括几个单元，混合物在其间移动。
乳基酸奶的增稠是由于乳蛋白的凝结。大豆蛋白具有相似的凝结性质。植物蛋白彼此之间非常不同并且不都以相同的方式作用。一些蛋白质带电荷，例如大豆蛋白，而一些则不带电荷，例如燕麦蛋白。带电的蛋白质在分子的净电荷为零(等电点)的pH值处凝结。用具有凝结蛋白的原料容易制备发酵食物产品，例如酸奶。燕麦蛋白即使在pH值约为3也不会凝结，这对生产燕麦基发酵产品的方法提出一定要求。
用于乳制替代品的原料给生产发酵的或酸化的乳制替代品(特别是谷物基产品)造成了挑战。与现有技术方法相关的一个问题是不能使用乳制品的传统生产线。这主要是由于待处理的混合物的粘稠度。更具体地，含天然淀粉和水溶性β-葡聚糖的植物基原料不能用传统生产线处理，因为β-葡聚糖会溶解在水溶液中形成浓稠的粘性凝胶，其不能在生产线中加工。此外，天然淀粉将在巴氏灭菌步骤中增加混合物的粘度，并且混合物不能以常规方式在单元之间移动。
此外，当使用已知的方法和原料生产乳制替代品时，不使用如增稠剂和其他质地改良剂等添加剂则难以达到乳制替代品所需的粘度和质地。未经处理的β-葡聚糖会导致产品粘稠的质地。由于可能发生脱水收缩，在储存过程中也可能需要添加剂来保持产品的质地。
如上所述，在生产谷物基，例如燕麦基、发酵的、酸化的或中性的(非酸性的)食物产品方面存在若干挑战，并且需要全新的方法。仍然需要不断提供新的和具有成本效益的替代方法，以生产各种植物基乳制替代品。
发明内容
本发明的目的在于克服与生产植物基乳制替代品的现有技术相关的问题。特别地，本发明的目的是提供一种能够在乳基产品的传统生产线中制造的植物基产品。因此，本发明的一个优点是提供了一种具有成本效益的生产方法和产品，因为新方法和产品不需要在新的生产线和设备上进行昂贵的投资。
本发明的另一个目的是提供具有改善的质地和稳定的结构的植物基产品。尤其是无需使用如增稠剂和其他质地改良剂等添加剂即可以达到的质地和结构。本发明的产品适合作为乳制替代品。
本发明的重要部分是在适当的阶段以可控的方式利用某些特定的酶。关于本发明，发明人设法控制涉及酶处理的反应，以使本发明所用的植物基原料中所含的淀粉即使进行了有限水解，该淀粉也会为最终的植物基产品提供所需的质地。更具体地，发明人惊奇地发现，如果小部分植物基原料的淀粉中的支链淀粉被淀粉降解酶分解，则可以获得包含部分水解淀粉的悬浮液，该悬浮液可以用乳基产品的传统生产线处理。换言之，淀粉的水解仅进行到足以避免植物基产品的质地的可切割性。尽管如此，淀粉颗粒没有被分解太多，因此它们仍赋予了产品的质地和粘度。
因此，本发明利用了淀粉的有限水解。此外，如果原料中包含β-葡聚糖，例如燕麦，则植物基原料中所含的天然β-葡聚糖的主要部分需要被β-葡聚糖降解酶分解。酶处理需要在将原料混合物加热至超过80℃之前进行。
因此，本发明涉及一种生产植物基食物产品的方法，该方法包括以下步骤：
a.通过混合水和至少一种含淀粉和任选的蛋白质的植物基原料来提供包含淀粉和任选的蛋白质的悬浮液，
b.加热所述悬浮液以获得温热的悬浮液，其温度为50℃至70℃、优选为55℃至65℃、更优选为58℃至62℃，
c.制备包含部分水解淀粉的悬浮液，通过用至少一种淀粉降解酶处理所述温热的悬浮液以获得包含部分水解淀粉的悬浮液，
d.对所述包含部分水解淀粉的悬浮液进行热处理以获得包含部分水解淀粉的经热处理的悬浮液，
e.冷却所述包含部分水解淀粉的经热处理的悬浮液，
f.任选地发酵和/或酸化从步骤e.中获得的悬浮液，以及任选地进一步冷却和/或向所述悬浮液中添加果酱、β-葡聚糖、调味剂和/或添加剂，以及
g.获得植物基食物产品。
本发明还涉及通过所述方法获得的植物基产品。
因此，本发明涉及一种植物基食物产品，其包含通过有限水解获得的部分水解淀粉，其淀粉的DP(聚合度)值不超过60,000。优选地，DP值大于10,000，但不超过60,000。基于所述植物基食物产品的总重量，所述植物基产品包含不超过0.3重量％的天然β-葡聚糖。
此外，本发明涉及一种包含部分水解淀粉的悬浮液，该悬浮液基于含淀粉的植物基原料并且包含通过有限水解获得的部分水解淀粉，并且基于包含部分水解淀粉的悬浮液的总重量，该悬浮液包含不超过0.3重量％的天然β-葡聚糖。
本发明还涉及淀粉的有限水解在制造植物基食物产品中的用途，其中植物基原料中所含的天然淀粉被酶部分水解，所述酶选自由α-淀粉酶、β-淀粉酶、支链淀粉酶和真菌α-淀粉酶组成的组，优选为真菌α-淀粉酶。
本发明还涉及转谷氨酰胺(TG)酶在植物基食物制剂中用于降低剪切稀化性质的用途。
本发明的植物基产品的一个优点是所得产品的粘度、质地和组成与相应的乳基产品非常相似。此外，其营养价值可以与相应乳基产品中的营养价值相似或接近。因此，该产品适合作为发酵的、酸化的或非酸性(中性)的乳基产品的替代产品。
本发明的特征在所附权利要求中定义。
附图说明
图1是示出本发明方法的工艺方案的实例。
定义
在本说明书和权利要求书中，以下词语和表述具有如下定义的含义：
“起子培养物”是进行发酵的微生物培养物。起子通常由被用于发酵的微生物很好地定殖的培养基如营养液组成。
“植物基食物产品”可以指发酵的、酸化的或非酸性(中性)的食物产品，例如传统的乳基产品，如酸奶、可饮用酸奶、鲜奶油或酸奶油、酸牛奶、夸克干酪(quark)、奶油奶酪(费城型软奶酪)、固型酸奶、奶昔或布丁。
“植物基”是指源于植物，该植物适用于在食品技术应用中制造可食用食物产品。适用于本发明的产品和方法的“植物基原料”可以是选自以下的至少一种：谷物、燕麦、大麦、小麦、黑麦、大米、玉米、荞麦、小米、大豆、淀粉、β-葡聚糖、粘液、亚麻、蘑菇、大麻、豌豆、小扁豆、块茎、水果、浆果、和来自含油植物和种子的压滤饼(press cakes)、或糯性谷物(糯性燕麦、糯性大麦、糯性小麦、糯性黑麦)、糯米、或糯玉米。在所谓的“糯性品种”中，几乎所有的淀粉都是支链淀粉，而在“普通品种”中，约80重量％的淀粉是支链淀粉，而20重量％的淀粉是直链淀粉。
“有限水解”是指用至少一种淀粉降解酶处理含天然淀粉的原料，所述酶优选地选自α-淀粉酶、β-淀粉酶、支链淀粉酶和真菌α-淀粉酶。例如，真菌α-淀粉酶由米曲霉(Aspergillus oryzae)菌株产生的。这种真菌α-淀粉酶的一个例子是Mycolase。Mycolase是由米曲霉菌株(可通过DSM商购)产生的真菌α-淀粉酶的商品名。有限水解是为了部分水解淀粉的支链淀粉而进行的，但不将其分解成小分子糖，例如麦芽糖和麦芽三糖。“有限水解”也称为“部分水解”。在本公开中，进行有限水解使淀粉降解以获得大于10,000但小于60,000的DP值。
“聚合度”是指大分子或聚合物或低聚物分子中的单体单元的数量。在本公开中，“聚合度”是指淀粉聚合物中的葡萄糖分子的数量。
“包含部分水解淀粉的悬浮液”是指基于含淀粉的植物基原料的悬浮液，该悬浮液包含通过至少一种淀粉降解酶的酶处理获得的部分水解淀粉。该悬浮液还基本不含天然的β-葡聚糖，因此基于该悬浮液的总重量，天然β-葡聚糖的含量不超过0.3重量％。因此，如果需要，该悬浮液已经用至少一种β-葡聚糖降解酶处理过。
“天然β-葡聚糖”因此是指源于原材料且β-葡聚糖尚未被酶分解的β-葡聚糖。
具体实施方式
谷物的内部、种子、根和果实、或其他适用于食品生产的植物基原料主要由淀粉和蛋白质、以及细胞壁多糖和脂肪组成。有些植物如燕麦和大麦还含有某种可溶性纤维：β-葡聚糖(β-glucan)。这是一种水溶性纤维，其吸收水分形成非常粘稠的质地(即使在冷水中)。淀粉的结构是一种颗粒(1μm至100μm)，不溶于冷水。淀粉中有两种主要的葡萄糖基聚合物：直链淀粉和支链淀粉(20:80)。这两种聚合物排列在淀粉颗粒中，因此它们形成部分结晶的结构。在水中加热淀粉可以破坏该结构。在55℃至75℃，淀粉颗粒吸水并且粒径增大。然而，该结构并没有被破坏，而且这种效果是可逆的。当温度达到80℃至95℃时，该结构将被永久破坏，并且发生所谓的糊化。液体的粘度将大幅增加。这种现象被用于生产如布丁、粥、酱、果酱、糖果和面包等食物产品。
多糖降解酶常用于制备食物产品的各种工艺中。酶是快速的和底物特异性的。植物(例如谷物和豆科植物)中的主要多糖是淀粉。常规地，淀粉的酶处理是在热处理后进行并破坏其结构。因此，淀粉根据酶将主要转化为葡萄糖、麦芽糖、麦芽三糖或麦芽糊精。分解淀粉的酶是淀粉酶。优选的条件取决于淀粉酶的类型，例如某些温度和pH值。温度可以约为4℃至95℃，pH值约为3至8。
本发明涉及一种利用淀粉的有限酶促水解的方法。
因此，本发明涉及一种生产植物基食物产品的方法，其中该方法包含以下步骤：
a.通过混合水和至少一种含淀粉和任选的蛋白质的植物基原料提供包含淀粉和任选的蛋白质的悬浮液，
b.加热所述悬浮液以获得温热的悬浮液，其温度为50℃至70℃、优选为55℃至65℃、更优选为58℃至62℃，
c.制备包含部分水解淀粉的悬浮液，通过用至少一种淀粉降解酶处理所述温热的悬浮液以获得包含部分水解淀粉的悬浮液，
d.对所述包含部分水解淀粉的悬浮液进行热处理以获得包含部分水解淀粉的经热处理的悬浮液，
e.冷却所述包含部分水解淀粉的经热处理的悬浮液，
f.任选地发酵和/或酸化步骤e.中获得的悬浮液，以及任选地进一步冷却和/或向所述悬浮液中添加果酱、β-葡聚糖、调味剂和/或添加剂，以及
g.获得植物基食物产品。
根据一个实施方案，本公开涉及用于生产植物基食物产品的方法，其中所述方法包含以下步骤：
a.通过混合水和至少一种含淀粉和任选的蛋白质的植物基原料提供包含淀粉和任选的蛋白质的悬浮液，其中，所述悬浮液的温度为5℃至42℃、优选为5℃至30℃、更优选为5℃至20℃，
b.将热水添加至所述悬浮液中以获得温热的悬浮液，其温度为50℃至70℃、优选为55℃至65℃、更优选为58℃至62℃，
c.制备包含部分水解淀粉的悬浮液，通过用至少一种淀粉降解酶处理所述温热的悬浮液以获得包含部分水解淀粉的悬浮液，
d.对所述包含部分水解淀粉的悬浮液进行热处理以获得包含部分水解淀粉的经热处理的悬浮液，
e.冷却所述包含部分水解淀粉的经热处理的悬浮液，
f.任选地发酵和/或酸化步骤e.中获得的悬浮液，以及任选地进一步冷却和/或向所述悬浮液中添加果酱、β-葡聚糖、调味剂和/或添加剂，以及
g.获得植物基食物产品。
连续实施上述步骤a.至g.。
在步骤a.中，当制备悬浮液时，温度优选不超过约42℃，因为如果温度太高，则不会形成适当的悬浮液。悬浮液的温度优选为5℃至42℃、更优选为5℃至30℃、更优选为5℃至20℃。在下一阶段，将悬浮液加热至有限水解反应的合适温度。
根据一个实施方案，所述温热的悬浮液包含3重量％至30重量％的淀粉、优选为4重量％至20重量％的淀粉、更优选为4重量％至12重量％的淀粉，例如为5重量％至10重量％或6重量％至11重量％的淀粉。有限水解步骤中的淀粉含量不应太高，因为它可能会阻塞生产线。如果不使用乳基产品的传统生产线，则可以使用更高的量。
根据一个实施方案，植物基原料为燕麦。
步骤a.中的第一悬浮液可以包含约5重量％至50重量％、优选为20重量％至50重量％、更优选为25重量％至30重量％的植物基原料，例如燕麦。步骤a.中的悬浮液通常包含总共约1重量％至40重量％、优选为3重量％至40重量％、更优选为3重量％至20重量％、甚至更优选为4.5重量％至10重量％，例如5重量％至8重量％或6重量％至9重量％的蛋白质。如果植物基原料是燕麦，约60重量％至100重量％的蛋白质为燕麦原料所含的蛋白质，以及0重量％至40重量％为添加的蛋白质，例如豌豆蛋白质。如果使用其他植物基原料，根据原料本身中的蛋白质含量并根据植物基产品的所需蛋白质含量，可能需要其他比例的添加的蛋白质。
步骤a.中的悬浮液的总淀粉含量通常约为3重量％至30重量％、优选为8重量％至30重量％、更优选为15重量％至20重量％的淀粉，例如16重量％至19重量％或17重量％至18重量％的淀粉。该量可以根据需要调节。
步骤b.中的加热可以通过加热步骤a.中获得的悬浮液、通过向该悬浮液中添加热水、或通过使用本领域已知的常规技术(例如，板式热交换器、管式热交换器或夹套)来进行。如果用板式热交换器或管式热交换器进行加热，悬浮液则在流经该设备时被加热至所需温度。在添加淀粉降解酶之前，包含淀粉的悬浮液的温度优选为超过58℃最多30分钟。
在步骤a.中获得的悬浮液可以称为预混合液。可以通过在步骤b.中添加热水将预混悬浮液用水稀释。例如，稀释可以为1份悬浮液和1份水的比例、或1份悬浮液和2份水的比例、或1份悬浮液和3份水的比例。根据生产批次的量，热水的添加可以持续数小时。在添加完基本所有的热水后，在0分钟至30分钟内加入淀粉降解(水解)酶。
冷却步骤e.的合适温度取决于是否进行发酵或酸化。如果不进行发酵，则合适的冷却温度为5℃至45℃。如果进行发酵，合适的冷却温度取决于起子培养物。例如，38℃至45℃用于嗜热培养物，例如28℃至32℃用于嗜温培养物。其他温度也可能合适。
根据本发明的一个实施方案，所述植物基原料包含β-葡聚糖，并且所述方法还包括以下步骤：用至少一种β-葡聚糖降解酶处理步骤a.或步骤b.中的悬浮液，以获得基本不含天然β-葡聚糖的悬浮液，使得基于植物基食物产品的总重量，源自植物基原料的天然β-葡聚糖的含量小于0.3重量％。
根据本发明的一个实施方案，β-葡聚糖降解酶是β-葡聚糖酶，优选为真菌β-葡聚糖酶。优选地，真菌β-葡聚糖酶来源于埃默森篮状菌(Talaromyces emersonii)的菌株。一种可商购的来源于埃默森篮状菌(Talaromyces emersonii)的经筛选的菌株的β-葡聚糖酶是Filtrase(DSM)。
根据本发明的另一个实施方案，植物基原料不包含β-葡聚糖。
根据本发明的一个实施方案，淀粉降解酶选自由α-淀粉酶、β-淀粉酶、支链淀粉酶和真菌α-淀粉酶组成的组，优选为真菌α-淀粉酶。在进行与本发明相关的测试中，真菌α-淀粉酶已证明能很好地作用于有限水解。
本发明中使用的植物基原料可以是选自由以下组成的组的至少一种：植物基谷物、燕麦、大麦、小麦、黑麦、大米、玉米、荞麦、小米(hirs)、大豆、淀粉、β-葡聚糖、粘液、亚麻、蘑菇、大麻、豌豆、小扁豆、块茎、水果、浆果、和来自含油植物和种子的压滤饼(presscakes)、或糯性谷物(糯性燕麦、糯性大麦、糯性小麦、糯性黑麦)、糯米、或糯玉米。优选地，所述植物基原料包含谷物，更优选为燕麦。本发明的方法中的原料含天然支链淀粉。根据一个实施方案，所述原料含天然淀粉(其通常含约80％支链淀粉和约20％直链淀粉)。根据另一个实施方案，所述原料为所谓的糯性品种，其中几乎所有淀粉都是天然支链淀粉。化学地(例如用酸或酶)或物理地(例如机械地或用热)变性淀粉不适合本发明的方法，例如预糊化淀粉或水解淀粉(用酸或酶)。适当地，本发明的植物基产品是植物基乳制替代品。
当提供至少一种含淀粉的植物基原料的悬浮液时，步骤a.中的原料通常为粗粉(meal)或粉末形式。粉末的粒径通常范围为5μm至300μm、优选为10μm至275μm。粗粉，特别是燕麦粗粉，优选具有D90值为150μm的粒径，即90％的颗粒小于150μm。在一个实施方案中，100％的颗粒的粒径小于275μm。在一个实施方案中，90％的颗粒的粒径小于150μm，而在一个实施方案中，50％的颗粒的粒径小于10μm。同样重要的是，原料中所含的淀粉结构不会以防止淀粉降解酶作用的方式被破坏。另外，如果粉末的粒径太大，该酶可能不能足够有效地降解淀粉。适当的粒径还将确保粉末和在该方法步骤a.中形成的悬浮液的可加工性。所述粉末不应结块，因为这会在生产线中造成问题并降低植物基食物产品的质量。
因此，根据一个实施方案，植物基原料为粉末形式。根据本发明方法的一个实施方案，植物基原料是粒径为5μm至300μm、优选为10μm至275μm的粉末。在一个实施方案中，90％的颗粒小于150μm。
其他预处理步骤根据原料可能需要或有用。
根据本发明的一个实施方案，该方法包括向从步骤e.中获得的包含部分水解淀粉的悬浮液中添加至少一种起子培养物，并发酵混合物直到其pH值达到4至4.9、优选为4.5，以获得发酵的植物基食物产品。
因此，根据一个实施方案，本发明的方法包含发酵步骤。该发酵步骤产生酸性发酵产物。在本发明的方法的发酵步骤中，已知的培养物(例如用于乳基产品的常规起子培养物)可以用于接种待发酵的混合物。细菌可以是嗜温的和/或嗜热的。可以使用生物酸化剂，例如生产用起子(bulk starter)或DVS起子(直投型起子)。所述起子培养物可以选自由以下组成的组：嗜热链球菌(Streptococcus thermophilus)、保加利亚乳杆菌(Lactobacillus bulcaricus)、嗜酸乳杆菌(Lactobacillus acidophilus)、双歧杆菌(Bifodobacteria)、鼠李糖乳杆菌(Lactobacillus rhamnosus)、干酪乳杆菌(Lactobacillus casei)、乳酸乳球菌(Lactococcus lactis)、柠檬明串珠菌(Leuconostoccitreum)、肠膜明串珠菌(Leuconostoc mesenteroides)/假肠膜明串珠菌(pseudomesenteroides)、肠膜明串珠菌(Leuconostoc mesenteroides)、植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)、解淀粉乳杆菌(Lactobacillus amylolyticus)、嗜淀粉乳杆菌(Lactobacillus amylovorus)、德氏乳杆菌德氏亚种(Lactobacillus delbrueckiisubsp.delbrueckii)、鼠李糖乳杆菌GG(Lactobacilus rhamnosus GG)、动物双歧杆菌乳酸亚种(Bifidobacterium animalis subsp.lactis)、和嗜酸乳杆菌(Lactobacillusacidophilus)。优选地，起子培养物选自由嗜酸乳杆菌、双歧杆菌和鼠李糖乳杆菌组成的组。在热处理步骤之后进行发酵。
根据本发明的方法中不需要产胞外多糖的菌株。因此，根据一个实施方案，本公开的方法不涉及使用产胞外多糖的微生物菌株。换言之，根据一个实施方案，本发明的方法包括使用不产胞外多糖的微生物菌株。
根据一个实施方案，本发明的植物基产品包含活细菌和/或益生菌。
根据本发明的一个实施方案，该方法的步骤a.还包括添加基于所述悬浮液的总重量，量为1重量％至5重量％、优选为2重量％至4重量％的糖，以及任选地其他成分，例如油、盐、矿物质(例如碳酸钙和磷酸三钙)、和维生素。
根据一个实施方案，通过让混合物静置来进行悬浮液的所谓的“溶胀”步骤。溶胀通常在步骤a.中将植物基原料和水混合之后以及任选地添加其他成分之前进行。合适的溶胀时间取决于悬浮液的温度。溶胀时间可以为30分钟至4天。在溶胀过程中，悬浮液中原料的粗粉和蛋白质被水化。
根据一个实施方案，该方法包括向所述悬浮液中添加量为0.1u/g蛋白质至5u/g蛋白质的转谷氨酰胺酶(TG)，优选为0.1U/g蛋白质至1U/g蛋白质，更优选为0.3U/g蛋白质至0.6U/g蛋白质，最优选为0.4U/g蛋白质至0.5U/g蛋白质。如果植物基产物是发酵的，则优选在起子培养物之前或同时添加TG酶。如果植物基产物是酸化的，即非发酵的，则可以在热处理和冷却步骤后添加TG酶。如果植物基产物是非酸化的，则也可以在添加热水后并在添加淀粉降解酶之前添加TG酶。
根据本发明的一个实施方案，在步骤b.中获得温热的悬浮液包含3重量％至30重量％的淀粉、优选为4重量％至20重量％的淀粉、更优选为4重量％至12重量％的淀粉，例如5重量％至10重量％或6重量％至11重量％的淀粉。
本发明还涉及通过根据本发明的任何一个实施方案的方法获得的植物基食物产品。
本发明还涉及一种植物基食物产品，其包含通过有限水解而获得的部分水解淀粉，其中淀粉的DP值不超过60,000，并且基于植物性食物产品的总重量，所述植物基产品包含不超过0.3重量％的天然β-葡聚糖。优选地，所述淀粉的DP值大于10,000，但不超过60,000。根据一个实施方案，所述植物基食物产品包含燕麦。
根据一个实施方案，植物基食物产品包含不超过0.05重量％的小分子糖，例如不超过0.01重量％、0.02重量％、0.03重量％或0.04重量％的小分子糖。小分子糖通常是单糖、二糖或三糖。
根据一个实施方案，小分子糖的分子量不超过600g/mol，或不超过550g/mol。
根据一个实施方案，植物基食物产品为酸奶、可饮用酸奶、鲜奶油或酸奶油、酸牛奶、布丁、固型酸奶、奶昔、夸克干酪(quark)、或奶油奶酪，优选为酸奶。
根据本发明的植物基产品的蛋白质含量通常为基于所述产品的总重量的0.5重量％至20重量％。蛋白质含量也可以为基于所述产品的总重量的0.5重量％至12重量％、或0.5重量％至10重量％、或1重量％至8重量％、或2重量％至6重量％。蛋白质含量是指在任选地添加果酱或其他成分之前的植物基产品。因此，当获得包含部分水解淀粉的悬浮液时，该蛋白质含量也可以指步骤d.之后的蛋白质含量。
本发明还涉及包含部分水解淀粉的悬浮液。该悬浮液基于含淀粉的植物基原料，并且其包含部分水解淀粉，该部分水解淀粉已通过有限水解获得。此外，基于包含部分水解淀粉的悬浮液的总重量，该悬浮液包含不超过0.3重量％的天然β-葡聚糖。天然β-葡聚糖是指源自原料的β-葡聚糖，并且其尚未由β-葡聚糖降解酶进行酶分解。
根据一个实施方案，部分水解淀粉的DP(聚合度)值不超过60,000。优选地，部分水解淀粉具有大于10,000，但大于60,000的DP值。
根据一个实施方案，包含部分水解淀粉的悬浮液包含不超过0.05重量％的小分子糖，例如不超过0.01重量％、0.02重量％、0.03重量％或0.04重量％的小分子糖。小分子糖通常是单糖、二糖或三糖。糖水平可以例如由Dionex ICS-3000的Colon CarboPac PA1测量。
此外，本发明涉及淀粉的有限水解在制造植物基食物产品中的用途，其中植物基原料中所含的天然淀粉被酶部分水解，所述酶选自由α-淀粉酶、β-淀粉酶、支链淀粉酶和真菌α-淀粉酶组成的组。优选地，使用真菌α-淀粉酶，例如可商购的Mycolase。
根据一个实施方案，在包含植物基原料的悬浮液加热至超过80℃的温度之前，所述天然淀粉被水解。
根据一个实施方案，本发明的包含部分水解淀粉的植物基产品和/或悬浮液不含任何大豆基原料。根据一个实施方案，本发明的植物基产品不含任何乳基原料。根据一个实施方案，本发明的植物基产品不含任何动物基原料。动物基/乳基原料包括如乳糖、酪蛋白、乳清蛋白、乳脂等成分。“动物基”还涉及乳制品以外其他来源的原料。
植物基原料包含淀粉和任选地β-葡聚糖。如果原料包含β-葡聚糖，则需要β-葡聚糖降解酶。如果原料含β-葡聚糖(例如燕麦或大麦)，则可以通过使用β-葡聚糖降解酶(例如Filtrase酶)将大的β-葡聚糖分子分解为较小的分子来减少结块的形成。否则，β-葡聚糖会溶解到水溶液中，形成粘稠的凝胶，该凝胶不能在用于生产例如酸奶等食物产品的常规生产线中进一步加工。较小的β-葡聚糖分子不会形成粘液。因此，β-葡聚糖在酶处理后留在悬浮液中，但作为较小的分子。酶处理适当地与步骤a.中悬浮液的形成有关。优选地，该酶在植物基原料之前添加到水中，但也可以之后添加。无论如何，β-葡聚糖降解酶的处理都需要在有限水解步骤之前进行。
在将悬浮液加热至超过42℃的温度之前，β-葡聚糖的重要部分需要被分解。β-葡聚糖降解酶可以选自由β-葡聚糖酶和真菌β-葡聚糖酶组成的组。β-葡聚糖酶在5℃至95℃的温度范围有活性。优选地，使用真菌β-葡聚糖酶，例如Filtrase。
Filtrase在5℃至65℃的温度范围有活性。优选地，使用5℃至20℃或10℃至20℃的范围。该步骤的反应时间通常为30分钟至3天。反应时间可以取决于反应温度。然而，通常约30分钟足以满足冷和热的温度。β-葡聚糖降解酶的量可以为例如植物基原料的0.1重量％至0.5重量％，或β-葡聚糖的3重量％至5重量％。例如，如果植物基原料是燕麦，并且使用了Filtrase酶，则基于燕麦的量，Filtrase的量可以为0.18重量％，或者基于β-葡聚糖的量，Filtrase的量可以为4重量％。所需酶的量取决于所使用的酶。天然β-葡聚糖的分子量为2000kDa至3000kDa(Wood，2011)。在本发明的方法中获得的降解β-葡聚糖的分子量取决于酶处理的反应时间。根据一个实施方案，降解β-葡聚糖的分子量低于2000kDa。分子量也可以低于1000kDa、或低于400kDa，分子量也可以为100kDa至200kDa。根据一个实施方案，分子量不超过10kDa。
在该过程中始终需要淀粉降解酶。所述酶例如α-淀粉酶、β-淀粉酶或支链淀粉酶的酶处理步骤非常快，约1分钟至30分钟，优选为1分钟至10分钟。然而，该处理可以持续更长的时间，例如180分钟。当混合物加热到超过65℃的温度时，酶失活，这停止了淀粉的水解。优选地，使用真菌α-淀粉酶，例如Mycolase。Mycolase在5℃至65℃的温度范围有活性。优选地，使用60℃至63℃的温度范围。在约54℃至65℃的温度，优选60℃至63℃的温度，淀粉颗粒会溶胀到足以让酶进入淀粉颗粒内部。
温度和少量酶与获得所需的有限水解相关。通常，基于悬浮液的总重量，酶(如α-淀粉酶或真菌α-淀粉酶，例如Mycolase)的量可以为0.0000001重量％至0.001重量％、优选为0.000001重量％至0.001重量％、更优选为0.00005重量％至0.001重量％、更优选为0.00025重量％至0.0005重量％。在一个实施方案中，基于淀粉的量，真菌α-淀粉酶(例如Mycolase)的量可以为0.00083重量％至0.006重量％、优选为0.0042重量％至0.0083重量％。酶的量取决于方法条件。通常，β-淀粉酶的量可以为0.0000001重量％至0.001重量％、优选0.000001重量％至0.001重量％。通常，支链淀粉酶的量为0.0000001重量％至0.001重量％、优选0.000001重量％至0.001重量％。
对本发明至关重要的是淀粉降解酶以受控的方式起作用。本发明要求淀粉仅被部分水解。因此，本发明的方法包括受控的淀粉的有限水解。本发明的方法不涉及天然淀粉的糊化。水解作用是对淀粉颗粒进行的，该淀粉颗粒既不是天然的，也不是糊化的，而是溶胀的。
所获得的淀粉的DP(聚合度)值与有限水解有关。如果淀粉的DP值为60,000或更高，则该产品可能形成具有可切割性的凝胶。根据本发明，进行有限水解以使淀粉降解以获得低于60,000的DP值。然而，优选地，DP值大于10,000。一种理论是有限水解可能防止凝胶化，使得淀粉凝胶的结构保持无定形的。因此，淀粉颗粒将保持溶胀。淀粉的分子量分布可以例如通过具有μHydrogel 2000、μHydrogel 500和μHydrogel 250色谱柱组合的SEC-HPLC进行分析。
当淀粉被分解时，通常会获得葡萄糖、麦芽糖和麦芽三糖。然而，与本发明相关而进行的测试(实施例1和2)表明，这些都未大量地存在于植物基食物产品中。因此，淀粉在Mycolase处理中并没有被分解成小分子糖。因此，根据本发明的酶处理仅部分地分解淀粉，其程度使淀粉仍稳定植物基食物产品的质地并防止产品质地的可切割性。如果淀粉分子被更多地分解，则植物基食物产品中麦芽糖和麦芽三糖的存在量将更高，并且该产品将不再具有凝胶状质地，即淀粉将不会带来稳定性并改善该植物基食物产品的质地。
根据一个实施方案，植物基产品不包含源自植物基原料中所含淀粉的小分子糖，例如葡萄糖、麦芽糖、麦芽三糖。换言之，这些小分子糖没有在用淀粉降解酶的处理中形成。而且，这些小分子糖没有在用β-葡聚糖降解酶处理的情况下形成。
通常将糖，如蔗糖(甘蔗糖)、葡萄糖、果糖、半乳糖，添加至原料悬浮液中。发酵培养物在发酵过程中使用部分蔗糖，从而形成果糖。如果存在葡萄糖，其也在发酵步骤中被转化。如果植物基原料包含β-葡聚糖，则其将在根据本发明的方法中被酶解分解以形成大体上较小的β-葡聚糖分子。
根据本发明的方法的淀粉的有限水解为植物基食物产品提供稳定的质地和适当的粘度，通常为50mPas至5000mPas。
本发明的植物基产品的粘度取决于其预期的最终用途或产品类别，并且通常为50mPas至5000mPas。如果产品是可饮用酸奶，则合适的粘度约为50mPas至250mPas。如果产品是可用勺舀的酸奶产品，则合适的粘度约为300mPas至1000mPas。如果产品是奶油奶酪或夸克产品，则合适的粘度约为1000mPas至5000mPas。粘度可以用日本产的VibroviscometerSV10仪器测量。
这些粘度涉及在任选地添加果酱或其他任选附加成分之前的产品的粘度。这消除了使用添加剂(如增稠剂或其他质地改良剂)的需要，因为不需要这种添加剂就可以获得所需的质地。
本发明还涉及转谷氨酰胺酶在植物基食物产品的制备中用于降低剪切稀化性质的用途。降低剪切稀化性质是一个优点，因为产品在混合或搅拌过程中会具有更好的稳定性。
可以将转谷氨酰胺酶添加至包含部分水解淀粉的悬浮液中。在任选的发酵步骤之前和热处理步骤之后，适当地添加转谷氨酰胺酶。可以在添加起子培养物之前或与起子培养物一起添加转谷氨酰胺酶。转谷氨酰胺酶在5℃至70℃的温度范围具有活性。因此，它在发酵步骤中是有活性的。优选地，使用30℃至50℃、更优选35℃至45℃的范围。转谷氨酰胺酶催化蛋白质或肽中赖氨酸和谷氨酰胺基团之间键的形成。因此，转谷氨酰胺酶会在产品中形成蛋白质网络，其通过增加混合物的粘度来改善产品质地。通过在该过程中利用转谷氨酰胺酶，可以减少添加添加剂如增稠剂的需要。转谷氨酰胺酶的需要取决于所使用的含淀粉的原料。不使用转谷氨酰胺酶也可以获得适当的粘度。
生产发酵乳制品(例如酸奶)的传统生产线包括数个连接的设备，这些设备形成不同的单元。第一单元是混合罐，其中提供所需的原料组成。通常，该混合物的干物质含量为10％至15％，并且包含蛋白质、碳水化合物和脂肪。在下一步中，所述液体被转移到热处理单元(72℃至95℃/30秒至3分钟)。经热处理的巴氏灭菌的温热混合物通常也在100bar至400bar均质化。此后，将混合物转移到冷却单元(20℃至25℃)中，并转移到罐中。添加起子培养物，并将混合物发酵至pH值为4.5至4.9。然后，发酵的混合物通过冷却单元从罐中转移到包装单元。
在该方法中，根据本发明使用常规的脱气、均质化和热处理设备和条件。因此，在脱气步骤中，可以使用75℃至85℃的温度，优选约为80℃。在均质化步骤中，可以使用100bar至400bar或150bar至300bar的压力，优选为200bar。在热处理步骤中，可以使用80℃至95℃的温度，优选约为85℃，时间为1分钟至15分钟。在热处理中，淀粉降解酶会失活，并且淀粉颗粒溶胀。如果不使用乳基产品(例如酸奶)的传统生产线，则可以使用刮面式热交换器、板式加热器、管式热交换器或蒸煮罐进行热处理。微波处理、高压处理或空化处理(cavitation)也可以用于热处理步骤。
本发明的方法可以包括蒸发，即脱气步骤。脱气步骤会去除悬浮液中的空气，该空气在混合罐中混合时混入悬浮液中。根据本发明的方法还可包括均质化步骤。
在该方法的最后，通常将获得的植物基食物产品包装并冷却至2℃至6℃的储存温度。
根据本发明的一个实施方案，该方法包括通过化学手段酸化。在那种情况下，通过添加化学酸化剂或有机酸或无机酸来酸化包含部分水解淀粉的悬浮液。在一个实施方案中，酸化剂是化学酸化剂，例如葡糖酸-δ-内酯、柠檬酸钠、乳酸、盐酸、柠檬酸、乙酸、或不同酸的组合。如果产品经化学酸化，则可以在热处理步骤之后添加酸化剂。在有限水解步骤之前，不可以添加酸化剂，因为酸化剂可能影响酶的处理。
根据另一个实施方案，本发明的方法既不涉及发酵也不涉及酸化步骤。换言之，本发明的产物是未酸化的或中性的。
可以用于本发明产品的合适的蛋白质是例如马铃薯蛋白、豌豆蛋白、亚麻蛋白、大麻蛋白、菌蛋白、浆果蛋白、谷物蛋白、大米蛋白、小扁豆蛋白、大豆蛋白、玉米蛋白、蠕虫蛋白、藻类蛋白或胶原蛋白。
如果需要，可以在最后阶段向产品中添加β-葡聚糖。β-葡聚糖具有多种健康益处，因此可能需要在产品中添加β-葡聚糖，例如以0.3重量％至1.0重量％的量添加。β-葡聚糖可以在任选的发酵步骤之后添加。例如，如果添加果酱，则可以将其与果酱一起添加。
本发明产品的最终形式可以变化，可以是搅拌型或固型、可用勺舀型、泡沫型、慕斯型或液体型、可饮用的和调味的或非调味的。
根据一个实施方案，本发明的植物基产品是植物基的乳制替代品。优选地，在乳制替代品中，粘度、质地和组成与相应的乳基产品非常相似。此外，营养价值可能与相应的乳基产品的营养价值相似或接近。本发明的植物基产品可以是发酵的、酸化的、或非酸性(中性)的乳制替代品。
图1示出了根据本发明的方法的一个实施方案，其中燕麦被用作植物基原料。任选的步骤以虚线标记。在该实施例中使用的燕麦粗粉可以是任何其他合适的粗粉或粉末。豌豆蛋白也可以是任何其他合适的蛋白。在混合罐2中，添加至少淀粉降解酶和热水，并且必要时添加其他成分。通常，淀粉降解酶最后添加。液态糖可以是例如蔗糖、葡萄糖、果糖或半乳糖。可以添加或不添加TG酶。如果添加TG并且不进行发酵，则通常在添加淀粉降解酶之前将TG酶添加至混合罐2中。发酵不是必需的并且也可以换为酸化。在包装阶段可以添加或不添加果酱。
关于本发明，注意到当通过显微镜研究部分水解淀粉的淀粉粒时，淀粉粒溶胀，但直链淀粉和支链淀粉仍未完全从淀粉粒中释放。其结构不是完全均质的，仍可以通过显微镜观察到部分淀粉粒。
本发明的产品和方法的一个优点是与现有技术方法相比需要更少的添加剂。更具体地，不需要向本发明的植物基食物产品中添加稳定剂或稠度调节添加剂，例如增稠剂。原因是淀粉的受控的有限水解，在植物基食物产品中留下适量的淀粉，以提供所需的粘度和质地性质。质地和口感类似于常规乳基产品(例如酸奶)的质地和口感。在一些处理谷物基原料的现有技术方法中，原料中相当一部分淀粉被分解并且不会自然地使形成的产品增稠。因此，可能需要增稠剂(例如马铃薯淀粉或果胶)以获得所需的质地和粘度。然而，如果将果酱添加到本发明的产品中，则果酱本身可能包含增稠剂。
另一个优点是，本发明的产品和方法提供了包含部分水解淀粉的悬浮液，其易于通过常规的通常用于制造乳基酸奶的起子培养物发酵。待发酵的混合物应含糖，例如葡萄糖的蔗糖。因此，通常将蔗糖添加至混合物中。
与本发明的产品有关的其他优点是该产品的质地不是粘着的、黏滑的或黏性的，并且是不可切割的。此外，如果使用TG酶，则该产品不显示剪切稀化性质，即TG酶改善了搅拌耐久性。质地也不是粘弹性的，即如果改变其形状，则不能恢复其原始形状。可切割性可以使用质地分析压缩测试或Txt设备来测量。
根据本发明的生产方法比用于制造植物基乳制替代品的许多现有技术方法更简单，因为需要更少的预处理步骤和更少复杂的工艺装置。像一些已知方法一样，在该方法中不需要过滤或分馏步骤。
根据本发明的产品还具有相对长的保质期，即良好的可保存性，因为不会发生脱水收缩。根据与本发明有关的测试，其质地在+4℃保持100天不变。
本发明通过以下实施例进一步说明。
实施例
实施例1
制备发酵的植物基产品：燕麦、豌豆蛋白、使用TG酶和活菌
制备燕麦预混合物[水1246kg(15℃至20℃)、燕麦498.5kg、和Filtrase(DMS)2.54kg]。将成分混合并放置溶胀10分钟。添加54.63kg的豌豆蛋白(Pisane C9或M9，Cosucra，比利时)。在混合过程中，让悬浮液放置溶胀30分钟，直到粘度降低。添加2410kg热水(90℃)。添加：盐3.08kg、维生素预混合物0.3kg、油25kg、三磷酸钙13.45kg、碳酸钙4.3kg。随着加热至60℃，添加液态糖(250kg)。然后添加500kg(90℃)的水，使整个悬浮液的温度达到58℃至62℃。添加15g淀粉降解酶，Mycolase(DSM)。此后立即开始将物料泵送至蒸发器(脱气)，温度为80℃至90℃，并且然后进一步巴氏灭菌。将温度调整至85℃-88℃，持续5分钟。将温热的物料在200bar均质化。此后，直接冷却物料(42℃)。将冷却的物料收集到容器中，并且将冻干的起子培养物(Yo-Mix205和161)添加到容器中，总共5袋溶于0.9％的盐水中(约40℃)。向其中添加转谷氨酰胺酶TG(Ajinomoto Ltd,日本)(0.5U/g蛋白)。物料的粘度为约70mPas至160mPas。以6000kg/h至7900kg/h的速度进行巴氏灭菌。继续发酵至pH值为4.4至4.57。将发酵物冷却至20℃。将该物料原样包装，或例如添加(18％)调味剂或果酱。产品被包装并在+2℃至8℃的温度存储。产品的质地和风味可以保存良好至少60天至100天。在存储过程中，水不会从结构中分离，并且味道没有酸化。而且，微生物在产品中保存良好(1×106cfu/g)。所得产品的粘度为约800mPas(Vibroviscometer SV10，日本)。该产品是粘稠的，并且没有显示出剪切稀化性质。
实施例2
糖分析
根据实施例1的方法制造了发酵的植物基产品(两个重复：产品A和产品B)。通过Dionex ICS-3000的CarboPac PA1测量根据本发明的方法制造的发酵的植物基产品的糖水平。结果可以见表1。此外，通过具有μHydrogel 2000、μHydrogel 500和μHydrogel 250色谱柱组合的SEC-HPLC对淀粉的分子量分布进行了分析。
表1.糖分析结果
Figure BDA0002546083740000211
a)热处理后，使用起子，溴硝丙二醇的添加会抑制起子的活性。
b)配方与产品B相同，但没有油和α-淀粉酶，有β-葡聚糖酶，不发酵，前一天制备了预混合物(燕麦粗粉和水混合)，于87℃加热5分钟制备凝胶。
从产品A、产品B和未经发酵的产品B的样品测得的淀粉的DP值低于60,000，但高于10,000。从参考样品测得的淀粉的DP值超过60,000。
在所有试验中，将蔗糖(甘蔗糖)以3g/100g的量(即3重量％)添加到原料混合物中。发酵培养物在发酵过程中使用了部分蔗糖，从而形成了果糖。
如表中所见，植物基食物产品A和B中不存在任何大量的葡萄糖、麦芽糖和麦芽三糖。因此，在Mycolase(DSM)处理中，淀粉没有分解成小的糖分子。从产品A、产品B和未经发酵的产品B的样品测得的淀粉的DP值低于60,000，但高于10,000。因此，该酶仅部分分解淀粉，以淀粉仍能稳定质地并防止可切割性的程度。植物基食物产品的质地类似于相似的乳基酸奶的质地。该质地没有显示出可切割性。
实施例3
制备发酵的植物基产品：燕麦和马铃薯蛋白以及活菌
制备燕麦预混合物[水1250kg(15℃至20℃)、燕麦450.6kg、和热稳定的β-葡聚糖酶1(Sigma Aldrich)0.51kg]。将成分混合并放置溶胀10分钟。然后添加100kg马铃薯蛋白(例如Solanic 300和300N，Avebe，NL)。在混合过程中，让悬浮液放置溶胀30分钟，直到粘度降低。添加2410kg热水(90℃)。添加：盐3.08kg、维生素预混合物0.3kg、油25kg、三磷酸钙13.45kg、碳酸钙4.3kg。添加加热至60℃的液态糖(250kg)。然后添加500kg(90℃)的水，使整个物料的温度达到55℃至65℃。添加12.5g淀粉降解酶Mycolase(DSM)。此后立即开始将物料泵送至蒸发器(脱气)，温度为80℃至90℃，并且然后进一步巴氏灭菌。将温度调整至85℃至88℃，持续5分钟。将温热的物料在200bar均质化。此后，将物料直接冷却(42℃)。将冷却的物料收集到容器中，然后将冻干的起子培养物(Yo-Mix205和161)添加到容器中，总共5袋溶于0.9％的盐水中(约40℃)。向其中添加转谷氨酰胺酶TG(0.4U/g蛋白)。物料的粘度约为70mPas至160mPas。以6000kg/h至7900kg/h的速度进行巴氏灭菌。继续发酵至pH值为4.4至4.57(目标4.5)。将发酵物冷却至20℃。将该物料原样包装，或例如添加(18％)调味剂或果酱。产品被包装并在+2℃至8℃的温度存储。产品的质地和风味可以保存良好至少60天至100天。在存储过程中，水没有从结构中分离，并且味道没有酸化。而且，微生物在产品中保存良好(1×106cfu/g)。所得产品的粘度为约800mPas(Vibroviscometer SV10，日本)。该产品是粘稠的，并且没有显示出剪切稀化性质。
实施例4
制备发酵的植物基产品：燕麦和马铃薯蛋白、TG和死菌
制备燕麦预混合物[水1248kg(15℃至20℃)，燕麦498.5kg、和β-葡聚糖降解酶1.02kg]。将成分混合并放置溶胀10分钟。添加54.63kg的马铃薯蛋白(例如，Solanic 300和300N，Avebe，NL)。在混合过程中，让悬浮液放置溶胀30分钟，直到粘度降低。添加2410kg热水(90℃)。添加：盐3.08kg、维生素预混合物0.3kg、油25kg、三磷酸钙13.45kg、碳酸钙4.3kg。添加加热至60℃的液态糖(250kg)。然后添加500kg(90℃)的水，使整个悬浮液的温度达到58℃至62℃。添加淀粉降解酶，11.2g来自大麦的β-淀粉酶(Sigma Aldrich)，和3.8g来自米曲霉的α-淀粉酶(Sigma Aldrich)。此后立即开始将物料泵送至蒸发器(脱气)，温度为80℃至90℃，并且然后进一步巴氏灭菌。将温度调整至85℃至88℃，持续5分钟。将温热的物料在200bar均质化。此后，将物料直接冷却(42℃)。将冷却的物料收集到容器中，并且将冻干的起子培养物(Yo-Mix205和161)添加到容器中，总共5袋溶于0.9％的盐水中(约40℃)。向其中添加转谷氨酰胺酶TG(Ajinomoto Ltd,日本)(1U/g蛋白)。物料的粘度为约70mPas至160mPas。以6000kg/h至7900kg/h的速度进行巴氏灭菌。继续发酵至pH值为4.4至4.57。发酵后的物料后于63℃至90℃/30秒至1分钟经巴氏灭菌，并且冷却至20℃。将该物料原样包装，或例如添加(18％)调味剂或果酱。产品被包装并在+2℃至8℃的温度存储。产品的质地和风味可以保存良好至少60天至100天。在存储过程中，水没有从结构中分离，并且味道没有酸化。所得产品的粘度为约800mPas(Vibroviscometer SV10，日本)。该产品是粘稠的，并且没有显示出剪切稀化性质。
实施例5
制备发酵的植物基产品：燕麦和豌豆蛋白、TG和死菌
制备燕麦预混合物[水1247kg(15℃至20℃)、燕麦498.5kg、和Filtrase(DMS)1.52kg]。将成分混合并放置溶胀10分钟。添加54.63kg的豌豆蛋白(例如，Pisane C9或M9，Cosucra，比利时)。在混合过程中，让悬浮液放置溶胀30分钟，直到粘度降低。添加2410kg热水(90℃)。添加加热至60℃的液态糖(250kg)。然后添加500kg(90℃)的水，使整个悬浮液的温度达到58℃至62℃。添加淀粉降解酶，15g来自大麦的β-淀粉酶(Sigma Aldrich)，和5g来自米曲霉的α-淀粉酶(Sigma Aldrich)。此后立即开始将物料泵送至蒸发器(脱气)，温度为80℃至90℃，并且然后进一步巴氏灭菌。将温度调整至85℃至88℃，持续5分钟。将温热的物料在200bar均质化。此后，将物料直接冷却(42℃)。将冷却的物料收集到容器中，并且将冻干的起子培养物(Yo-Mix205和161)添加到容器中，总共5袋溶于0.9％的盐水中(约40℃)。另外，添加转谷氨酰胺酶TG(Ajinomoto Ltd,日本)(0.3U/g蛋白)。物料的粘度为约70mPas至160mPas。以6000kg/h至7900kg/h的速度进行巴氏灭菌。继续发酵至pH值为4.4至4.57(目标4.5)。发酵后的物料后于63℃至90℃/30秒至1分钟经巴氏灭菌，并且冷却至20℃。将该物料原样包装，或例如添加(18％)调味剂或果酱。产品被包装并在+2℃至8℃的温度存储。产品的质地和风味可以保存良好至少60天至100天。在存储过程中，水没有从结构中分离，并且味道没有酸化。所得产品的粘度为约800mPas(Vibroviscometer SV10，日本)。该产品是粘稠的，并且没有显示出剪切稀化性质。
实施例6
制备植物基产品：燕麦和豌豆蛋白、TG和化学酸化
制备燕麦预混合物[水1246kg(15℃至20℃)、燕麦498.5kg、以及由解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)菌株(Megazyme)产生的纤维素酶(内切-1,4-β-D-葡聚糖酶)2.54kg]。将成分混合并放置溶胀10分钟。添加54.63kg的豌豆蛋白(例如，Pisane C9或M9，Cosucra，比利时)。在混合过程中，让悬浮液放置溶胀30分钟，直到粘度降低。添加热水(90℃)2410kg。添加：盐3.08kg、维生素预混合物0.3kg、油25kg、三磷酸钙13.45kg、碳酸钙4.3kg。添加加热至60℃的液态糖(250kg)。然后添加500kg(90℃)的水，使整个悬浮液的温度达到55℃至65℃。添加15g淀粉降解酶Mycolase(DSM)。此后立即开始将物料泵送至蒸发器(脱气)，温度为80℃至90℃，并且然后进一步巴氏灭菌。将温度调整至85℃至88℃，持续5分钟。将温热的物料在200bar均质化。此后，将物料直接冷却(42℃)。将冷却的物料收集到容器中，并添加转谷氨酰胺酶TG(Ajinomoto Ltd,日本)(0.1U/g蛋白)。添加化学酸化剂GDL(葡糖酸-δ-内酯0.5％至3％)。物料的粘度约为70mPas至160mPas。以6000kg/h至7900kg/h的速度进行巴氏灭菌。继续酸化至pH值为4.4至4.57。将酸化的物料冷却至20℃。将该物料原样包装，或例如添加(18％)调味剂或果酱。产品被包装并在+2℃至8℃的温度存储。产品的质地和风味可以保存良好至少60天至100天。在存储过程中，水没有从结构中分离出来，并且味道没有酸化。所得产品的粘度为约800mPas(Vibroviscometer SV10，日本)。该产品是粘稠的，并且没有显示出剪切稀化性质。
实施例7
制备发酵的植物基产品：燕麦和豌豆蛋白、和死菌(无TG)
制备燕麦预混合物[水942kg(15℃至20℃)、燕麦550kg、和热稳定的β-葡聚糖酶1(Sigma Aldrich)2.79kg]。将原料混合并放置溶胀10分钟。添加306.7kg的豌豆蛋白(例如，Pisane C9或M9，Cosucra，比利时)。在混合过程中，让悬浮液放置溶胀30分钟，直到粘度降低。添加2410kg热水(90℃)。添加：盐3.08kg、维生素预混合物0.3kg、油25kg、三磷酸钙13.45kg、碳酸钙4.3kg。添加加热至60℃的液态糖(250kg)。然后添加500kg(90℃)的水，使整个悬浮液的温度达到55℃至65℃。添加27.5g淀粉降解酶Mycolase(DSM)。此后立即开始将物料泵送至蒸发器(脱气)，温度为80℃至90℃，并且然后进一步巴氏灭菌。将温度调整至85℃至88℃，持续5分钟。将温热的物料在200bar均质化。此后，将物料直接冷却(42℃)。将冷却的物料收集到容器中，并且将冻干的起子培养物(Yo-Mix205ja 161)添加到容器中，总共5袋溶于0.9％的盐水中(约40℃)。物料的粘度约为70mPas至160mPas。以6000kg/h至7900kg/h的速度进行巴氏灭菌。继续发酵至pH值为4.4至4.57。将发酵物料冷却至20℃。将该物料原样包装，或例如添加(18％)调味剂或果酱。产品被包装并在+2℃至8℃的温度存储。产品的质地和风味可以保存良好至少60天至100天。在存储过程中，水没有从结构中分离，并且味道没有酸化。并且，微生物在产品中保存良好(1×106cfu/g)。所得产品具有粘稠结构和约800mPas的粘度(Vibroviscometer SV10，日本)。
实施例8
制备发酵的植物基产品：大米和马铃薯蛋白、TG和活菌
制备大米预混合物[水1249kg(15℃至20℃)、大米粗粉498.5kg]。将成分混合并放置溶胀10分钟。添加54.63kg的马铃薯蛋白(Solanic 300和300N，Avebe，NL)。在混合过程中，让悬浮液放置溶胀30分钟，直到粘度降低。添加2410kg热水(90℃)。添加：盐3.08kg、维生素预混合物0.3kg、油25kg、三磷酸钙13.45kg、碳酸钙4.3kg。添加加热至60℃的液态糖(250kg)。然后添加500kg(90℃)的水，使整个悬浮液的温度达到58℃至62℃。添加12.5g淀粉降解酶Mycolase(DSM)。此后立即开始将物料泵送至蒸发器(脱气)，温度为80℃至90℃，并且然后进一步巴氏灭菌。将温度调整至85℃至88℃，持续5分钟。将温热的物料在200bar均质化。此后，将物料直接冷却(42℃)。将冷却的物料收集到容器中，并且将冻干的起子培养物(Yo-Mix205和161)添加到容器中，总共5袋溶于0.9％的盐水中(约40℃)。向其中添加转谷氨酰胺酶TG(Ajinomoto Ltd,日本)(3U/g蛋白)。物料的粘度约为70mPas至160mPas。以6000kg/h至7900kg/h的速度进行巴氏灭菌。继续发酵至pH值为4.4至4.57。将发酵物料冷却至20℃。将该物料原样包装，或例如添加(18％)调味剂或果酱。产品被包装并在+2℃至8℃的温度存储。产品的质地和风味可以保存良好至少60天至100天。在存储过程中，水没有从结构中分离，并且味道没有酸化。而且，微生物在产品中保存良好(1×106kpl/g)。所得产品的粘度为约800mPas(Vibroviscometer SV10，日本)。该产品是粘稠的，并且没有显示出剪切稀化性质。
实施例9
制备发酵的植物基产品：玉米和马铃薯蛋白、TG和死菌
制备玉米预混合物[水1249kg(15℃至20℃)，玉米粗粉498.5kg]。将成分混合并放置溶胀10min。添加豌豆蛋白54.63kg(例如Pisane C9或M9，Cosucra，比利时)。在混合过程中，让悬浮液放置溶胀30分钟，直到粘度降低。添加2410kg热水(90℃)。添加：盐3.08kg、维生素预混合物0.3kg、油25kg、三磷酸钙13.45kg、碳酸钙4.3kg。添加加热至60℃的液态糖(250kg)。然后添加500kg(90℃)的水，使整个悬浮液的温度达到58℃至62℃。添加15g淀粉降解酶Mycolase(DSM)。此后立即开始将物料泵送至蒸发器(脱气)，温度为80℃至90℃，并且然后进一步巴氏灭菌。将温度调整至85℃至88℃，持续5分钟。将温热的物料在200bar均质化。此后，将物料直接冷却(42℃)。将冷却的物料收集到容器中，并且将冻干的起子培养物(Yo-Mix205和161)添加到容器中，总共5袋溶于0.9％的盐水中(约40℃)。向其中添加转谷氨酰胺酶TG(Ajinomoto Ltd,日本)(5U/g蛋白)。物料的粘度约为70mPas至160mPas。以6000kg/h至7900kg/h的速度进行巴氏灭菌。继续发酵至pH值为4.4至4.57。发酵后的物料后于63℃至90℃/30秒至1分钟经巴氏灭菌，并且冷却至20℃。将该物料原样包装，或例如添加(18％)调味剂或果酱。产品被包装并在+2℃至8℃的温度存储。产品的质地和风味可以保存良好至少60天至100天。在存储过程中，水没有从结构中分离，并且味道没有酸化。所得产品的粘度为约800mPas(Vibroviscometer SV10，日本)。该产品是粘稠的，并且没有显示出剪切稀化性质。
实施例10
制备植物基产品，可饮用酸奶：燕麦、TG和活菌
制备燕麦预混合物[水1529kg(15℃至20℃)、燕麦270kg、和Filtrase(DMS)1.37kg]。在混合过程中，让悬浮液放置溶胀30分钟，直到粘度降低。添加2410kg热水(90℃)。添加：盐3.08kg、维生素预混合物0.3kg、油25kg、三磷酸钙13.45kg、碳酸钙4.3kg。添加加热至60℃的液态糖(250kg)。然后添加500kg的水(90℃)，使整个悬浮液的温度达到58℃至62℃。添加16.2g淀粉降解酶Mycolase(DSM)。此后立即开始将物料泵送至蒸发器(脱气)，温度为80℃至90℃，并且然后进一步巴氏灭菌。将温度调整至85℃至88℃，持续5分钟。将温热的物料在200bar均质化。此后，将物料直接冷却(42℃)。将冷却的物料收集到容器中，并且将冻干的起子培养物(Yo-Mix205和161)添加到容器中，总共5袋溶于0.9％的盐水中(约40℃)。向其中添加转谷氨酰胺酶TG(Ajinomoto Ltd,日本)(0.5U/g蛋白)。物料的粘度低于70mPas。以6000kg/h至7900kg/h的速度进行巴氏灭菌。继续发酵至pH值为4.4至4.57。将发酵物料冷却至20℃。将该物料原样包装，或例如添加(18％)调味剂或果酱。产品被包装并在+2℃至8℃的温度存储。产品的质地和风味可以保存良好至少60天至100天。在存储过程中，水没有从结构中分离，并且味道没有酸化。而且，微生物在产品中保存良好(1×106kpl/g)。所得产品的粘度为约70mPas(Vibroviscometer SV10，日本)。该产品是粘稠的，并且没有显示出剪切稀化性质。
实施例11
参考实施例：有限水解相比“完全”水解
根据实施例1制备了燕麦基产品(两个重复：产品A和产品B)。另外，根据实施例1制备了燕麦基产品，但是Mycolase的量为500g(两个重复：产品C和产品D)。
通过Dionex ICS-3000的色谱柱CarboPac PA1测量根据本发明的方法制造的发酵的植物基产品的糖水平。
结果可以见表2。
Figure BDA0002546083740000281
如表中可以发现，植物基食物产品A和B中不存在大量的葡萄糖、麦芽糖和麦芽三糖。因此，在Mycolase(DSM)处理中，淀粉没有分解成小分子糖。因此，该酶仅部分分解淀粉，以淀粉仍能稳定质地并防止可切割性的程度。植物基食物产品的质地类似于相似的乳基酸奶的结构。该质地没有显示出可切割性。
产品A和B的质地：所得产品的粘度为约800mPas。该产品是粘稠的，并且没有显示出剪切稀化性质。质地和风味保存良好。在存储过程中，水没有从结构中分离，并且味道没有酸化。
产品C和D的质地：所得产品的粘度为约10mPas。该产品为液体，并且质地稀薄。麦芽三糖和麦芽糖的含量明显高于产品A和产品B中的含量。与产品A和产品B相比，原料中的淀粉被分解成更小的部分，并且不再给获得的产品提供结构。

Claims (23)

1.一种用于生产植物基食物产品的方法，其特征在于，所述方法包含以下步骤：
a.通过混合水和至少一种含淀粉和任选的蛋白质的植物基原料提供包含淀粉和任选的蛋白质的悬浮液，
b.加热所述悬浮液以获得温热的悬浮液，其温度为50℃至70℃、优选为55℃至65℃、更优选为58℃至62℃，
c.制备包含部分水解淀粉的悬浮液，通过用至少一种淀粉降解酶处理所述温热的悬浮液以获得包含部分水解淀粉的悬浮液，
d.对所述包含部分水解淀粉的悬浮液进行热处理以获得包含部分水解淀粉的经热处理的悬浮液，
e.冷却所述包含部分水解淀粉的经热处理的悬浮液，
f.任选地发酵和/或酸化步骤e.中获得的所述悬浮液，以及任选地进一步冷却所述悬浮液和/或向所述悬浮液中添加果酱、β-葡聚糖、调味剂和/或添加剂，以及
g.获得植物基食物产品。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其中步骤a.中的所述悬浮液的温度为5℃至42℃、优选为5℃至30℃、更优选为5℃至20℃。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述植物基原料包含β-葡聚糖，并且所述方法还包含以下步骤：用至少一种β-葡聚糖降解酶处理步骤a.或步骤b.中的所述悬浮液，以获得基本不含天然β-葡聚糖的悬浮液，使得基于所述植物基食物产品的总重量，源自所述植物基原料的天然β-葡聚糖的含量小于0.3重量％。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述β-葡聚糖降解酶为β-葡聚糖酶，优选为真菌β-葡聚糖酶。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述植物基原料不包含β-葡聚糖。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述淀粉降解酶选自由α-淀粉酶、β-淀粉酶、支链淀粉酶和真菌α-淀粉酶组成的组，优选为真菌α-淀粉酶。
7.根据权利要求1、2、3、4或6中任一项所述的方法，其特征在于，所述植物基原料选自由以下组成的组：植物基谷物、燕麦、大麦、小麦、黑麦、大米、玉米、荞麦、小米、大豆、淀粉、β-葡聚糖、粘液、亚麻、蘑菇、大麻、豌豆、小扁豆、块茎、水果、浆果、和来自含油植物和种子的压滤饼、或糯性谷物(糯性燕麦、糯性大麦、糯性小麦、糯性黑麦)、糯米、或糯玉米，优选为谷物，更优选为燕麦。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，步骤a.中的所述植物基原料呈粉末状，优选地粒径范围为5μm至300μm、更优选为10μm至275μm。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法包含向步骤e.中冷却后获得的所述包含部分水解淀粉的悬浮液中添加至少一种起子培养物，并且发酵所述混合物直到其pH值达到4至4.9，优选为4.5，以获得发酵的植物基食物产品。
10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，步骤a.还包含添加基于所述悬浮液的总重量，量为1重量％至5重量％、优选为2重量％至4重量％的糖，以及任选地添加其他成分，例如油、盐、矿物质如碳酸钙和磷酸三钙、和维生素。
11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包含向所述悬浮液中添加量为0.1U/g蛋白质至5U/g蛋白质、优选为0.1U/g蛋白质至1U/g蛋白质、更优选为0.3U/g蛋白质至0.6U/g蛋白质、最优选为0.4U/g蛋白质至0.5U/g蛋白质的转谷氨酰胺酶。
12.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述温热的悬浮液包含3重量％至30重量％的淀粉、优选为4重量％至20重量％的淀粉、更优选为4重量％至12重量％的淀粉。
13.一种植物基食物产品，所述植物基食物产品可通过根据前述权利要求1至12中任一项所述的方法获得。
14.一种植物基食物产品，其特征在于，所述植物基食物产品包含通过有限水解获得的部分水解淀粉，该淀粉的DP(聚合度)值不超过60,000，并且基于所述植物基食物产品的总重量，所述植物基产品包含不超过0.3重量％的天然β-葡聚糖。
15.根据权利要求14所述的植物基食物产品，其特征在于，所述产品包括燕麦。
16.根据权利要求14或15所述的植物基食物产品，其特征在于，所述食物产品包含不超过0.05重量％的小分子糖，例如单糖、二糖或三糖。
17.根据权利要求14至16中任一项所述的植物基食物产品，其特征在于，所述产品为酸奶、可饮用酸奶、鲜奶油或酸奶油、酸牛奶、布丁、固型酸奶、奶昔、夸克干酪、或奶油奶酪，优选为酸奶。
18.一种包含部分水解淀粉的悬浮液，其特征在于，所述悬浮液基于包含淀粉的植物基原料并且包含已通过有限水解获得的部分水解淀粉，并且基于所述包含部分水解淀粉的悬浮液的总重量，所述悬浮液包含不超过0.3重量％的天然β-葡聚糖。
19.根据权利要求18所述的悬浮液，其特征在于，所述部分水解淀粉的DP(聚合度)值不超过60,000。
20.根据权利要求18或19所述的悬浮液，其特征在于，所述悬浮液包含不超过0.05重量％的小分子糖，例如单糖、二糖或三糖。
21.淀粉的有限水解在制造植物基食物产品中的用途，其中，植物基原料中所含的天然淀粉用酶部分水解，所述酶选自由α-淀粉酶、β-淀粉酶、和支链淀粉酶、和真菌α-淀粉酶组成的组，优选为真菌α-淀粉酶。
22.根据权利要求21所述的用途，其特征在于，在将包含所述植物基原料的悬浮液加热至超过80℃的温度之前，所述天然淀粉被水解。
23.转谷氨酰胺酶在植物基食物制剂中用于降低剪切稀化性质的用途。
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