NO178077B - Fremgangsmåte for avbitring av et enzymatisk hydrolysert protein inneholdende bittertsmakende polypeptider - Google Patents

Abstract

•Dot cr beskrevet en fremgangsmåte for avbltrlng av et enzymatisk hydrolysert protein Inneholdende bittertsmakende polypcptldcr som Innbefatter lnkuberlng av en oppslcmmlng av det enzymatisk hydrolyserte proteinet med cn kultur av en mikroorganisme av nxrlngsmlddelrcn-het som cr 1 stand til å produsere peptldascr som hydrolyserer de blttertsmakcndc polypcptldenc til avbltrede stoffer.

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for avbitring av et enzymatisk hydrolysert protein inneholdende bittertsmakende polypeptider.

Hydrolyserte proteiner, som er meget anvendt innenfor næringsmiddelindustrien, kan fremstilles ved hydrolyse av proteinmateriale med syre, alkali eller enzymer. Imidlertid kan, på den ene siden, sur eller alkalisk hydrolyse ødelegge de essentielle aminosyrene som produseres under hydrolysen, derved reduseres ernæringsverdien, mens enzymatisk hydrolyse med proteaser sjelden forløper fullstendig, slik at det hydrolyserte proteinet inneholder betydelige mengder peptider, og avhengig av naturen av proteinet og enzymet som benyttes for proteolyse, kan dannede peptider ha ekstremt bitter smak og er derfor organoleptisk lite ønskelige.

Forskjellige fremgangsmåter har vært forsøkt for å overvinne problemet med bittertsmakende peptider. For eksempel vedrører europeisk patentpublikasjon nr. 223560 en fremgangsmåte for smakskontroll av et proteinhydrolysat som omfatter utvelgelse av et proteinholdig råstoff, råstoffet underkastes en primær enzymatisk hydrolyse med en proteinase for å danne et primært hydrolysat innbefattende bitterstoffer, som er kjennetegnet ved at det primære hydrolysatet underkastes en sekundær enzymatisk hydrolyse med et ekstrakt inneholdende aminopeptidase enzymer, hvor nevnte sekundære enzymatiske hydrolyse virker til å omdanne nevnte bitterstoffer til i det minste smaksnøytrale stoffer. Eksempler på proteinholdige råstoffer som er beskrevet er soyaprotein, gluten, myseprotein, kasein, hemoglobin, gjærekstrakt, kornproteiner, melk, melkepulver, skummet melk, potetekstrakter og mikrobielt avledede proteiner. Den eneste fremgangsmåten som er beskrevet for fremstillingen av aminopeptidasene er ved ekstraksjon fra Streptococcus lactis, men dette ekstraktet kan inneholde forurensende protease som videre kan generere bitterhet ved hydrolyse av eventuelle proteiner som finnes igjen i substratet.

Det er funnet at visse proteolyserte osteprodukter, så som sveitserost eller cheddarost, bevarer sin bitre smak når de underkastes hydrolyse med ekstrakter av protease og aminopeptidase.

Journal of Dairy Research, bind 55(2), pp 239-245, 1988 beskriver en studie som undersøker virkningene av proteolyse på fremstillingen av svensk hårdost med Bacillus subtilis (neutrase) og/eller varmebehandlet Lactobacillus helveticus (side 239, sammendrag). Det nevnes at det er funnet av andre at neutrase akselererte utviklingen av cheddarsmak i cheddarost, men at en bitter smak ble detektert i oster med den "høyeste" konsentrasjonen av neutrase (side 239, 1. hele avsnitt).

Ved utførelsen av studiene ble det dyrket kulturer av L. helveticus i rekonstituert skummet melk, kulturen ble konsentrert, konsentratet ble oppvarmet og deretter frosset og det varmebehandlede konsentratet ble lagret (side 240, 1. avsnitt). Osteprøver ble fremstilt fra melk, starterkultur og osteløype og med den behandlede lactobacillus alene, med neutrase alene og med en kombinasjon av den behandlede lactobacillus og neutrase. (Side 240, siste avsnitt til 241, "Cheese making" og "Experimental Design"). Det ble konkludert med at en kombinasjon av neutrase og den behandlede kulturen av L. helveticus var fordelaktig ved akselerering av modningen i svensk hårdost. (Side244, 3. avsnitt). Det ble funnet at den behandlede kulturen av L. helveticus kunne anvendes for å øke proteolyse og fremme ostesmak uten å produsere bitter smak, og at neutrase akselererte kasein-nedbrytning. (Side 244, 1. avsnitt). Den høyeste temperaturen for behandling med L. helveticus var 41°C i 25 minutter.

Ved foreliggende oppfinnelse blir en allerede fremstilt ost hydrolysert enzymatisk (oriteolysert) for å gi en pro-teolysert ost som inneholder bittertsmakende polypeptider som inkuberes ved 45° til 60° C med en mikroorganisme som er i stand til å produsere peptidase.

Ved foreliggende oppfinnelse er det funnet en fremgangsmåte for i det vesentlige å fjerne den bitre smaken fra enzymatisk hydrolyserte proteiner som innbefatter at de inkuberes med levende kulturer av visse mikroorganismer av næringsmiddel-renhet.

Følgelig tilveiebringer foreliggende oppfinnelse en fremgangsmåte for avbitring av et enzymatisk hydrolysert protein inneholdende bittertsmakende polypeptider, som innbefatter inkubering av en oppslemming av det enzymatisk hydrolyserte proteinet inneholdende bittertsmakende polypeptider med en kultur av L. helveticus som er i stand til å produsere peptidaser som hydrolyserer de bittertsmakende polypeptidene til avbitrede stoffer, kjennetegnet ved at temperaturen for inkuberingen er fra 45°C til 60°C.

Anvendelsen av en temperatur i området fra 45° til 60°C er fordelaktig, idet følgende betydelige fordel oppnås: 1) Det er mikrobiologisk sikkert mot vanlige patogener og ødeleggende mikroorganismer som vanligvis krever mesofile temperaturer på 20° til 40°C. 2) Den kan selektivt hydrolysere bitre polypeptider ved den termofile aminopeptidasen samtidig som den undertrykker laktosenedbrytende enzymer, som er relativt inaktive ved temperaturer rundt 55°C. Det er derfor ingen sur smak. 3) Dersom det i tillegg ikke finnes noen ekstracellulær lipase på grunn av den molekylærsiktende effekten av membranen, påvirkes ikke lipider som er inneholdt i substratet av proteinhydrolysatet. Det opptrer derfor ingen harsk smak.

Det enzymatisk hydrolyserte proteinet kan avledes fra proteolysen ved konvensjonelle fremgangsmåter for proteinholdige materialer, så som planteprotein, kylling, kjøtt, fisk, kasein, hard eller myk ost, for eksempel sveitserost eller cheddarost, myseprotein eller peptamen. Under proteolyse produseres bittertsmakende polypeptider. Det bør imidlertid understrekes at ved foreliggende oppfinnelse kan proteinhydrolysen og fjernelsen av den bitre smaken fra det fremstilte proteinhydrolysatet utføres trinnvis eller, om ønsket, i det vesentlige samtidig ved blanding av protein-oppslemmingen med et proteolytisk enzym og med en kultur av L. helveticus og felles inkubering.

Mikroorganismer kan produsere intracellulære peptidaser som kan utskilles eller ikke utskilles i betydelig mengde over cellemembranen. Når peptidasene forblir intracellulære, antas det at bittertsmakende polypeptider trenger inn i cellene hvor de hydrolyseres av peptidasene, slik at det oppnås avbitrede stoffer som også trenger tilbake ut av cellene inn i oppslemmingen.

Peptidasene som produseres av mikroorganismer er vanligvis dipeptidase, tripeptidase, aminopeptidase og karboksypepti-dase.

Fordelaktig kan den ovenfor nevnte mikroorganismen utsettes for varmesjokk før inkubering, for eksempel behandles ved 55-70°C i opptil et par minutter, for å gjøre celleveggene porøse og for å redusere deres evne til å produsere syrer fra fritt sukker.

Det enzymatisk hydrolyserte proteinet benyttes hensiktsmessig i en konsentrasjon på fra 5 til 50 vekt-#, og fortrinnsvis fra 10 til 30 vekt-# faste stoffer, basert på den samlede vekten av oppslemmingen.

Cellekonsentrasjonen av mikroorganismen av næringsmiddelren-het er hensiktsmessig fra IO<3> til 10<*0> celler/g og fortrinnsvis fra IO<4> til 10<8> celler/g.

Varigheten av inkuberingen er hensiktsmessig fra 4 til 30 timer, fortrinnsvis fra 10 til 24 timer og spesielt fra 12 til 20 timer.

pH under inkuberingen kan være fra 5 til 7,5, og fortrinnsvis fra 5,5 til 7,2, den optimale pH-verdien avhenger av naturen av substratet.

Inkuberingen kan utføres uten omrøring, men oppslemmingen omrøres fortrinnsvis, for eksempel ved omrøring fra 50 til 300 opm.

Det avbitrede proteinet oppnådd ved fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse kan benyttes som et materiale for fremstillingen av Maillard reaksjons-kjøttsmaksstoffer ved omsetning med egnede karbohydrater ved fremgangsmåter som er velkjente innen fagområdet.

Etter inkubering pasteuriseres det avbitrede proteinet, for eksempel ved en temperatur fra 65 til 80° C i løpet av et tidsrom på 10 til 30 minutter, fortrinnsvis under omrøring eller ved behandling ved høy temperatur i kort tid, etter-fulgt av avkjøling. Om ønsket kan smaksmidler, for eksempel propionsyre, tilsettes til oppslemmingen før eller etter pasteurisering.

Sluttproduktet kan tørkes og kan, som sådant, lagres ved romtemperatur. Dersom sluttproduktet er i flytende form bør det lagres ved frysing eller ved nedkjølingsbetingelser avhengig av den ønskede lagringstiden.

De etterfølgende eksemplene illustrerer oppfinnelsen nærmere.

Deler og prosentangivelser er uttrykt ved vekt, med mindre annet er angitt.

Eksempel 1

Terninger av sveitserost ble overført til en 70$ oppslemming (inneholdende ca. 19% protein) i en næringsmiddelprocessor etter tilsetning av vann, 1, 2% salt og 0,956 natriumcitratbuf-fer til pH 5,8. Deretter ble proteinhydrolyse og samtidig av-bitring av proteinhydrolysatet utført ved blanding av oppslemmingen med en proteaseoppløsning og en Lactobacillus helveticus kultur ved en cellekonsentrasjon på IO<7> celler/g som hadde vært utsatt for varmesjokkbehandling ved 60° C i 1 minutt. Inkuberingen ble utført ved 45 °C i 16 timer uten omrøring.

Etter inkubering ble den avbitrede sveitserost-smaksoppslem-mingen blandet med 1, 5% propionsyre for å forbedre smaken og deretter pasteurisert ved 75°C i 15 minutter under omrøring, hvoretter produktet endelig ble forpakket.

Produktet hadde en behagelig smak, fullstendig fri for bitterhet.

Eksempel 2

En 20$ kyllingbuljong-hydrolysatoppslemming ble inkubert med en Lactobacillus helveticus kultur ved en cellekonsentrasjon på IO<7> celler/g ved 45°C i 16 timer ved pH 6,2 under omrøring ved 200 opm.

Produktet ble pasteurisert ved 77° C i 15 minutter under omrøring og deretter avkjølt til mindre enn 5°C. Produktet hadde en behagelig smak fri for bitterhet.

Eksempel 3

En 20% kaseinhydrolysatoppslemming "ble inkubert med en Lactobacillus helveticus kultur ved en cellekonsentrasjon på IO<7> celler/g ved 45" C i 16 timer ved pH 7,0 under omrøring ved 15 0 opm.

Produktet ble pasteurisert ved 70° C i 15 minutter under omrøring og avkjølt til mindre enn 5°C. Produktet hadde en mild smak fri for bitterhet.

Eksempel 4

En 20% myseprotein-hydrolysatoppslemming oppnådd ved alkalisk proteolyse av myseprotein ble inkubert med en Lactobacillus helveticus kultur ved en cellekonsentrasjon på 10<7> celler/g ved 45°C i 16 timer ved pH 7,0 under omrøring ved 100 opm.

Produktet ble pasteurisert ved 70°C i 15 minutter og deretter avkjølt til mindre enn 5°C. Produktet hadde en mild smak fri for bitterhet.

Eksempel 5

Soyabønne-proteinhydrolysat ble overført til en 10% oppløs-ning i vann og inkubert med Lactobacillus helveticus kultur i 8 timer ved 55°C ved en pH i området fra 6,5 til 7,0. Ved avslutningen av inkuberingen viste produktet, i tillegg til å være avbitret, en fullstendig mangel på bønneaktige smaks-toner. Produktet ble pasteurisert ved 70° C i 15 minutter og benyttet for fremstillingen av andre smaksbestanddeler ved smaks-reaksjonsteknologi.

Claims (7)

1. Fremgangsmåte for avbitring av et enzymatisk hydrolysert protein inneholdende bittertsmakende polypeptider, som innbefatter inkubering av en oppslemming av det enzymatisk hydrolyserte proteinet inneholdende bittertsmakende polypeptider med en kultur av Lactobacillus helveticus som er i stand til å produsere peptidaser som hydrolyserer de bittertsmakende polypeptidene til avbitrede stoffer, karakterisert ved at temperaturen for inkuberingen er fra 45°C til 60°C.

2- Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at mikroorganismen Lactobacillus helveticus produ-serer intracellulære peptidaser som ikke utskilles i betydelig mengde over cellemembranen.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at mikroorganismen Lactobacillus helveticus utsettes for varmesjokkbehandling før inkubering.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at det enzymatisk hydrolyserte proteinet benyttes i en konsentrasjon på fra 5 til 50 vekt-#, basert på den samlede vekten av oppslemmingen.

5 . Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at cellekonsentrasjonen av mikroorganismen Lactobacillus helveticus er fra IO<4> til IO<8> celler/g.

6. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at pH under inkuberingen er fra 5 til 7,5.

7. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at inkuberingen finner sted under omrøring ved 50 til 300 opm.