CN1491082A - 巧克力风味剂反应中经酶水解的可可 - Google Patents

巧克力风味剂反应中经酶水解的可可 Download PDF

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Abstract

一种酶处理过的未发酵可可液的制备方法，包括酸处理该可可液，然后进行蛋白酶处理。

Description

巧克力风味剂反应中经酶水解的可可
发明领域
本发明涉及一种经酶水解的可可液的制备方法及其在巧克力碎块制造和加工风味剂反应中的用途。本文所用的术语“巧克力”也包括通常称之为复合物和冰淇淋糖皮的巧克力材料。
发明背景
可可豆中的风味剂前体(还原糖、氨基酸、肽)是在收获后发酵期间酶促形成的(Holden 1959，J Sci Food Agric 10：691-700；Mohr等1976，Fett Wiss Technol 78：88-95；Hansen等，J Sci Food Agrie 77：273-281)。几种关键酶对该发酵过程中风味剂前体的生产起着重要作用。这些贮藏球蛋白被天冬氨酸内切蛋白酶水解。接下来的氨基-和羧基肽酶反应使得形成游离氨基酸和肽(Voigt等1994，Food Chem 49：173-180)。风味剂前体可以通过“体外发酵”将种子、种子碎片或丙酮粉于柠檬酸和乙酸中培养制得(Biehl和Passern 1982，J Sci Food Agrie 33：1280-1290)。在烤制期间这些风味剂前体参与美拉德反应并形成典型的可可风味挥发物。适宜量和比例的这些风味剂前体对在烤制可可中获得最佳风味图谱是必不可少的。现已意识到该风味剂前体组合是决定可可烤制期间的最终风味的一个关键因素。因此，目前集中在该风味剂前体组合的处理上。
巧克力碎块的制备包括如下几个步骤：将乳固体、糖和可可液一同或者在没有可可液存在的情况下蒸发、加热和真空干燥，获得一种具有1-2％水分的稳定碎粉(Minifie 1974，Manufacturing ConfectionerApril：19-26；Bouwman-Timmermans和Siebenga 1995，Manufacturing Confectioner June：74-79)。将所得巧克力碎块用作制备巧克力的中间产物。使用巧克力碎块生产巧克力涉及将碎块与可可脂混合，接着精制、精炼和调和。巧克力碎块通常形成大量最终牛奶巧克力中的组分。
巧克力碎块风味是在该碎粉制备期间在美拉德反应中由风味剂前体产生的(Muresan等2000，Food Chem 68：167-174)。该反应赋予巧克力碎块味道和色彩，这是糖果产品所需的。乳糖在美拉德反应中与游离氨基酸/肽和乳蛋白所结合的赖氨酸残基反应。认为该乳糖来自牛奶，而这些氨基酸和肽来自可可液和牛奶。在标准碎块组分中存在有少量游离氨基酸。反应混合物中这些少量的游离氨基酸和这些游离氨基酸在碎块加工期间的消耗是碎粉产生浓郁风味强度期间的一个限制因素。至于巧克力碎块加工，风味剂前体的处理也是感兴趣的。
US 2965490公开了酶处理未发酵且未烤制过的豆可以代替可可发酵。风味剂是在没有加入其它组分的情况下将经过水解的可可物料烤制产生的。在该方法中，胺和糖风味剂前体是通过蛋白酶和淀粉酶释放的，它们都来自可可。然后将该烤制的物料用作可可风味剂基料。优选物料是完整或破碎的豆，并在pH调整到8.65之后进行该处理。
EP 95201668公开了一种用蛋白酶，并结合转化酶、糖苷酶、果胶酶、纤维素酶、氧化酶处理发酵过的可可液或豆肉的方法，它克服了风味剂前体组合物的可变性并能够在发酵的不同阶段使用可可。该方法的目的不是最大量地水解可可蛋白，而是一种由发酵差或不足的豆制备升级可可的适宜方法。
已进行了许多尝试增加在巧克力风味剂反应中风味剂前体的量。例如，US-A-2,887,388和US-A-2,835,592公开了将还原糖与玉米、小麦、大麻、大豆、黑麦、燕麦、花生、大麦、动物和鱼蛋白的蛋白水解物反应制备人造巧克力风味剂的方法。增强可可风味的另一方法是增加游离氨基酸组合。US-A-5,676,993公开了一种增强可可风味的方法，它是将氨基酸和还原糖于脂肪基料如可可豆肉(浸泡)、可可液或可可脂中的组合物烤制。根据US-A-5,676,993，在脂肪基料中通过加入疏水游离氨基酸如苯丙氨酸、亮氨酸、酪氨酸、精氨酸、缬氨酸和/或异亮氨酸和还原糖，例如葡萄糖、果糖、阿拉伯糖或其混合物增强可可风味。
本发明的目的是酶促生产一种高风味剂前体含量的可可液组分，该可可液组分用于巧克力风味剂反应。该风味剂反应可以包括其它巧克力组分如碎块生产用的牛奶和糖或者纯风味剂前体如还原糖或氨基酸，以生产加工浓缩的风味剂。
发明概述
根据本发明的一个方面，提供了一种酶处理过的未发酵可可液的制备方法，包括酸处理该可可液，接着进行蛋白酶处理。
本发明的另一方面是酶水解过的可可液用于产生加工风味剂反应或用于制备巧克力碎块的用途。
本发明再一目的是一种使用该酶处理过的可可液制备的巧克力碎块或加工风味剂生产的巧克力或复合产品。
发明详述
该酸处理以体外发酵步骤进行，以激活内源酶体系并将这些内源蛋白酶用于可可中。接下来进行蛋白酶处理以获得高水解度(DH)和高含量的反应性游离氨基酸和肽。使用该处理增加巧克力风味剂反应期间的风味剂前体组合物。根据该方法制备的可可水解物用作碎块加工中的组分以及加工风味剂反应中的组分。该可可液水解物可以单独使用或者可以与其它组分或风味剂前体如氨基酸、肽或糖一起作为加工风味剂反应中的胺风味剂前体源使用。
可可液在使用之前可以完全或部分脱脂。使用这种完全或部分脱脂的可可液能够将不同可可物料灵活地用作加工风味剂反应中的基料。优选该酸处理包括将未发酵的可可液的pH降低至约pH2-5，最优选至pH4。优选，乙酸、柠檬酸或磷酸以约0.01-约1.0M的浓度使用。蛋白酶处理包括用内切蛋白酶和/或外切蛋白酶培养该未发酵的可可液混合物。优选，以可可干重为基础，使用0.1％-5％蛋白酶。最优选，可可用0.1M乙酸于50℃下培养6小时，接着用以可可干重计2％的蛋白酶于50℃下处理18小时。酸和蛋白酶处理的处理时间都优选为1-48小时。
处理过的可可液可用于制备巧克力碎块。巧克力碎块的制备描述在EP 99200416中。另一用途是处理过的可可液在加工风味剂反应中的用途。在风味剂反应产生平衡的可可风味剂不是唯一标准。其它属性，例如焦糖、饼干、果味和麦芽的加入液是感兴趣的。因此，另一目的是生产一种用于巧克力风味剂反应中具有最大水解度的可可组分。
使用该处理过的可可液制得的巧克力碎块或加工风味剂可用于制备复合巧克力、冰淇淋糖皮和其它食品、糖果和饮料。
现在参照以下非限制性实施例描述本发明。
制备实施例1：
可可液的制备：
将西非Amelonado可可豆发酵0-7天。将该发酵过和未发酵的豆日光干燥并手工剥皮。可可豆肉在一Sanyo OMT炉MKII中于130℃下鼓风循环烤制45分钟。未烤制或烤制的豆肉于IKA M20实验室磨粉机中研磨2分钟，接着经过2个通道通过Exact三辊磨粉机。通过激光扫描(Malvern)分析液体的粒径。通过该处理的平均粒径是20μm。可可物料在冷却下于IKA M20实验室磨粉机中研磨几秒钟接着通过0.8mm筛之后，进行可可的脱脂。可可(20g)在回流下与200ml己烷反应最少6小时。该处理除去50％的干重。还制备发酵、未烤制的液体和发酵、烤制过的液体。酶培养之后，将可可液悬浮液于90℃下处理10分钟使酶失活并杀菌。将该液体于70-80℃没有或有真空的情况下培养以除去水分。
制备实施例2：
碎块制备：
使用以下组分制备巧克力碎块：131g脱脂奶粉、44g糖和26g可可液。将该可可液于50℃下熔融。加入糖和脱脂奶粉，该混合物于Winkworth Z-叶片混合器中在100rpm下培养至90℃。在2分钟内滴加水(6％)，这些组分于90℃下反应15分钟形成典型的碎块风味剂。反应之后，从混合器中取出碎粉并使其冷却至室温。
将加热至65℃的水加入并与30g碎粉混合进行碎粉的感官评定。将该糊剂混合物覆盖在一烧杯中并在室温下30分钟之后品尝该糊剂。由相同的6-9人组成的专家小组品尝这些样品。用等级1(低)至10(高)定义这些属性：可可、牛奶、麦芽、饼干、焦糖、甜和苦。
实施例1：
未发酵的可可液经乙酸预处理之后的蛋白水解：
将0.1M乙酸，pH4.0加入到未发酵的可可液中。将该液体培养6小时，接着用外源蛋白酶混合物(2％)，Flavourzyme或Promod 192培养18小时。与加入Flavourzyme(DH 9.5％)或者仅仅自身水解24小时(DH 14.9％)相比，该方法使得蛋白质大量水解(DH 30％)(图1)。
实施例2：
可可液酶处理：
在本实施例中使用以下酶，i)Flavourzyme 1000L：真菌内切-和外切-蛋白酶混合物(pH范围4-8)、ii)Promod 192：真菌氨基-和羧基-肽酶混合物(pH范围4-6)和iii)Promod：真菌羧基-肽酶(pH范围5-9)。将酶溶于水(50℃)中，然后加入按照制备实施例1制得的熔融可可液。反应在摇动烧瓶、玻璃反应器(有水循环夹套)或者于Winkworth实验室Z-叶片混合器，AZ型(有油循环夹套)中进行反应，这取决于粘度。
为了测定酶处理过的液体的风味变化，用这些酶处理过的液体制备canach(50％糖，50％液体)。通过感官评定评价这些canach样品。
进行以下水解反应：
长时间(24小时)自身水解：0.1M乙酸，pH4.0，50℃
短时间(6小时)自身水解：0.1M乙酸，pH4.0，50℃
长时间(24小时)水解：0.1M乙酸，pH4.0，6小时，然后2％Flavourzyme，18小时
短时间(6小时)水解：0.1M乙酸，pH4.0，3小时，然后2％Flavourzyme，3小时
与未发酵的原料相比，所有处理过的样品中未发酵的绿色豆涩味降低非常大。这伴随着可可风味强度增加。仅使用乙酸的自身水解，在自身水解6小时和24小时之后获得广泛的风味如谷物味、烤味和果味。自身水解于酶水解结合，获得进一步的正面特性。具体地说，在酶水解过的液体中发现麦芽味。
实施例3：
使可可液的蛋白酶处理最佳化
使用不同酶浓度和水分含量制备几种水解物。没有专门酶的情况下于0.1M乙酸，pH4.0下自身水解在有80、50和25％水分的情况下分别获得DH15、12和10。然而在水中自身水解仅获得DH6。在有高浓度酶(2％的可可干重)的情况下，用80、50和25％水分分别获得DH30、35和29(表1)。当总培养时间从24小时增加至48小时时DH没有再进一步增加。培养24小时之后酶浓度对DH的影响大。用2、0.5和0.1％Flavourzyme分别获得DH35、23和16。
仅通过自身水解(“体外发酵”)可以产生DH为10-15％的可可(表1)。在0.1M乙酸，pH4.0中“体外发酵”6小时，然后用2％(可可干重)Flavourzyme于50℃下使用50％水分培养18小时在未发酵/未烤制的可可液中获得最大DH。然而用降低的水分(25％)液获得实质上高的DH(29％)(表1)。
用发酵/烤制过的可可液获得较低的水解度。在不同水解条件下使用西非发酵/烤制过的可可液获得DH6-12(表2)。因此，未发酵/未烤制的可可液是最适合生产高DH可可液的底物。
水分(％)0.1M乙酸，pH4.0  Flavourzyme(％) 预培养+培养(小时)  NH2μmol/g干重 DH％
未处理的液体     -     -     28.6   3
    805025     ---     24+2424+2424+24     141.0113.788.6   151210
    80(水)80(水)     -2.0     2424+24     58.1141.3   615
    8080     2.02.0     6+1824+24     278.5277.5   3030
    50505050     2.02.00.50.1     6+1824+246+186+18     325.1332.4214.5145.4   35362316
    252525     2.02.00.5     6+1824+246+18     269.2232.9119.4   292513
表1：在未发酵且未烤制的可可液中蛋白质水解的最佳化。底物：西非Amelonado可可液。在50℃下培养。
水分(％)水  Flavourzyme(％)  预培养+培养(小时)  NH2μmol/g干重    DH％
未处理的液体     -     -     31.9     4
5050(0.1M乙酸，pH4)5050     2.02.00.50.1     0+246+180+240+24     104.478.574.155.4     12996
25     2.0     0+24     85.3     10
表2：在发酵且烤制过的可可液中蛋白质水解的最佳化。底物：西非可可液。于50℃下培养。
分析组合“体外发酵”/Flavourzyme处理之前和之后未发酵的可可液中的游离氨基酸图谱。发现在酶处理过的可可中疏水氨基酸(ala、val、leu、phe)聚集较多。其水平和图谱与西非发酵/烤制过的参照可可中发现的类似。因此，使用未发酵的可可液可以制得DH30且游离氨基酸图谱具有发酵的可可特征的可可。酶处理未发酵的可可之后DH增加伴随着游离氨基酸从18增加至60μmol/g。这相当于在发酵、未烤制的参照可可中正常发现的水平。
实施例4：
脱脂可可液的酶处理
按照实施例3制备酶处理过的可可液，所不同的是所用可可液经过全脱脂或部分脱脂。与全可可液相比，获得类似的蛋白质水解度。
实施例5：
酶处理过的可可液在巧克力碎决加工中的用途
使用按照制备实施例2制得的酶处理过的可可液制备碎块。使用得自未发酵/未烤制以及发酵/烤制的豆的酶处理液制备碎块。将得自未发酵/未烤制的豆的酶处理液干燥并直接加入到碎块反应或经液体烤制然后用于碎块中。得自发酵/烤制过的豆的酶处理过的可可液不经干燥，并且直接加入到碎块反应中使得最终水分为9和6.4％。湿加入到碎块混合物中排除了干燥期间挥发物的损失。
最终碎块样品获得的感官图谱与按照制备实施例2由西非参照可可液(发酵且烤制过)制得的碎块的类似。由这些试验可以得出，可以在不加入主要异味的情况下由酶处理过的可可液制备碎块。通过所有处理，特别是通过包括碎块反应之前的液体烤制使其麦芽味增强。因此，酶处理可可液可用于增强风味并区别巧克力碎块反应。
实施例6：
酶处理过的可可液在反应风味剂中的用途：
通过将0.8％Leu、1.45％Phe、0.8％Val、1.5％果糖、1.5％水(4滴NaOH在20ml水中的溶液)和94％丙二醇于125℃下回流反应60分钟制得参照可可反应风味剂。用1％冻干水解物代替这些氨基酸生产用可可水解物制得的反应风味剂。对1％果糖的0.1％乳液进行品尝。品尝用可可水解物制得的反应风味剂并于参照物进行比较。
研究以下酶处理：24小时和6小时体外发酵/Flavourzyme处理，以及24小时和6小时体外发酵(仅内源酶体系)。
与用未处理的未发酵/未烤制的可可液制得的对照物相比，用酶处理过的液体制得的反应风味剂呈现较浓的可可风味。具体地说，用仅通过体外发酵处理的液体制得的反应风味剂似乎可可风味最浓。
在PG中用1％可可液水解物制得的反应风味剂不合有于氨基酸参照物中类似的量的反应氨基。该参照物是用0.8％leu、1.45％phe、0.8％val、1.5％果糖制备的，而具有可可水解物的反应混合物含有相当低的游离氨基(10-15％蛋白质，DH10-30)。因此，通过增加水解过的可可液的比例可以大大增加反应性胺风味剂前体的量。
本实施例中所述的可可水解物可用作巧克力加工风味剂反应中的基料，从而为整体巧克力/可可风味浓缩物加入基本或特定味道。

Claims (15)

1.一种酶处理过的未发酵可可液的制备方法，包括酸处理该可可液，接着进行蛋白酶处理。
2.如权利要求1的方法，其中可可液经过完全脱脂或部分脱脂。
3.如权利要求1或2的方法，其中酸处理涉及将未发酵的可可液的pH降低至约pH2-5。
4.如前述任一项权利要求的方法，其中酸是乙酸、柠檬酸或磷酸。
5.如权利要求4的方法，其中使用约0.01-约1.0M酸。
6.如前述任一项权利要求的方法，其中酸处理进行约1-48小时。
7.如权利要求1-6中任一项的方法，其中蛋白酶处理包括用蛋白酶培养该未发酵的可可液混合物。
8.如前述任一项权利要求的方法，其中以可可干重计，使用约0.1％-约5％蛋白酶。
9.如前述任一项权利要求的方法，其中蛋白酶处理进行约1-48小时。
10.如前述任一项权利要求的方法，其中蛋白酶处理在约40-60℃下进行。
11.如权利要求1-10制得的酶处理过的可可液在制备巧克力碎块中的用途。
12.如权利要求1-10制得的酶处理过的可可液在加工风味剂反应中的用途。
13.如权利要求12所述的酶处理过的可可液的用途，该可可液与其它组分或风味剂前体组合用于加工风味剂反应。
14.一种巧克力产品，使用如权利要求11制备的巧克力碎块生产。
15.一种巧克力产品，使用如权利要求12或13制备的加工风味剂生产。
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