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皇家马德里vs维戈塞尔塔比分: 用酶漂白食物產品的新方法.pdf

摘要
申請專利號:

维戈塞尔塔vs皇家社会 www.vmyqew.com.cn CN200580002161.3

申請日:

20050113

公開號:

CN1909802A

公開日:

20070207

當前法律狀態:

有效性:

失效

法律詳情:
IPC分類號: A23L1/27,A21D8/04,A23C19/032 主分類號: A23L1/27,A21D8/04,A23C19/032
申請人: 帝斯曼知識產權資產管理有限公司
發明人: 約翰娜·亨瑞克娜·格迪娜·瑪麗亞·馬特瑟斯,蒂鮑特·喬斯·維恩策爾,萊克斯·德布爾,阿伯圖斯·阿拉德·蒂克范,魯特格爾·簡·洛爾延范
地址: 荷蘭海爾倫
優先權: 04075123.2
專利代理機構: 北京東方億思知識產權代理有限責任公司 代理人: 李劍
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法律狀態
申請(專利)號:

CN200580002161.3

授權公告號:

法律狀態公告日:

法律狀態類型:

摘要

本發明涉及一種生產食物產品的方法,其中,所述食物產品的中間產物形式包含色素,所述方法包括:加入至少一種酶,所述的酶有效于將所述色素直接轉化為下述形式,所述形式能使食物產品的至少部分較之生產期間沒有加入所述的酶的食物產品白度增加。本發明還涉及從本發明的方法獲得的食物產品。

權利要求書

1.生產食物產品的方法,其中,所述食物產品的中間產物形式包含色素,所述方法包括:加入至少一種酶,所述酶有效于將所述色素直接轉化為下述形式,所述形式能使所述食物產品的至少部分較之生產期間沒有加入所述酶的食物產品白度增加。2.如權利要求1所述的方法,其中所述食物產品由面粉制得,優選地由小麥面粉制得。3.如權利要求1所述的方法,其中,所述食物產品是乳制品。4.如權利要求1至3中任意一項所述的方法,其中所述色素是類胡蘿卜素。5.如權利要求1至4中任意一項所述的方法,其中,所述酶作為從微生物獲得的酶制劑被添加,或者通過能生產所述酶的微生物原位產生。6.如權利要求5所述的方法,其中,所述的酶作為從細菌、真菌或酵母獲得的酶制劑被添加,或者由細菌、真菌或酵母原位產生。7.如權利要求6所述的方法,其中,所述真菌屬于Marasmius屬,優選地,Marasmius?scorodonius。8.可由權利要求1至7中任意一項所述的方法獲得的食物產品。9.能將色素直接轉化為使得食物產品的至少部分白度增加的形式的酶的用途。10.能直接轉化色素的酶用于家用去垢劑或用于通過酶進行的石漂洗工藝的用途。

說明書

?

本發明涉及制備具有增加的白度的食物產品的方法以及由此獲得的食 物產品。

在一些類型的食物產品中,食物產品的至少部分呈現白色看起來是人 們所需要的,例如,奶制品中,例如,奶酪、乳清、黃油和奶粉,以及基 于面粉的制品中,例如,面包和面條。

但是,此類食物產品的原材料或中間產物都包含色素,其能導致食物 產品的米黃色至黃色。此類色素的例子是類胡蘿卜素(胡蘿卜素和葉黃 質)和黃酮。

例如,在白面包中,白色的面包瓤是人們希望看到的屬性??梢允褂?酶,例如,過氧化氫酶、過氧化物酶、脂肪酶和/或脂氧合酶來獲得白色的 面包瓤,參見例如by?P.Gélinas等的‘Oxido-reductases?and?Lipases?as Dough-Bleaching?Agent’,Gereal?Chem,75(6),810-814(1998)。提到的所 有酶對于面包瓤來說都有漂白作用。目前,面包烘焙業主要使用具有酶活 性的大豆粉,其中含有脂氧合酶。大豆粉中的脂氧合酶能夠漂白小麥面粉 的色素,這是通過脂氧合酶對脂肪酸進行氧化期間形成的自由基和其它類 型的活性氧作用的結果。該反應被稱為共氧化。在大豆粉中,存在有三種 脂氧合酶,L1、L2和L3,其中,L2和L3具有最好的漂白活性(W. Grosch,G.laskawy?and?F.Weber,J.Agric.Food?Chem?24(1976),456)。大 豆粉不僅含有脂氧合酶,其還含有對于漂白作用來說必需的脂肪酸,從而 獲得更好的漂白效果。

使用大豆作為脂氧合酶來源所伴隨的一個缺點是,目前大多數大豆是 經過遺傳工程改造的(GMO)。因為世界范圍內消費者偏好使用非GMO 來源的面包改良添加劑,因此極為需要大豆脂氧合酶的替代品。除大豆脂 氧合酶L2和L3之外的已知的酶具有缺點,它們的性能不如大豆脂氧合酶 那么好。實踐中,為獲得理想的白色,這些酶需要與輔助因子或其它酶組 合使用,以達到理想的面包瓤白度水平。過氧化物酶能非酶性催化通過分 子氧的不飽和化合物(例如不飽和脂肪酸)的氧化過程(C.E.Eriksson?et.al. JAOS?48(1971)442)。這些被氧化的脂肪酸產生出自由基,該自由基可能 能以與脂氧合酶反應產物相似的方式,與面粉色素反應從而得到更少顏色 的產品。

本發明的一個目的是提供一種新穎的食物產品,所述食物產品的至少 部分具有增加的白度。該目的是通過一種用于生產食物產品的新方法來獲 得的,其中,所述食物產品的中間產物形式包含色素,所述方法包括:加 入至少一種酶,所述的酶有效于將所述色素直接轉化為下述形式,所述形 式能使食物產品的至少部分較之生產期間沒有加入所述的酶的食物產品白 度增加。

能將色素直接轉化為能增加白度的形式的酶在此處和下文中都被稱為 漂白酶。這些酶可以通過多種途徑來發揮它們對于色素的直接漂白作用。 例如,它們可以通過使色素中的不飽和鍵飽和(例如,通過氫化)來直接 轉化色素,或者它們可以直接切割色素,形成降解產物?!爸苯印閉飧鍪?語表示,這些酶作用于色素,色素本身作為底物。為完成轉化不特別排除 使用輔助因子。

能直接切割色素的酶在此處和下文中被稱為切割酶。根據本發明,合 適的切割酶是能切割類胡蘿卜素(胡蘿卜素和葉黃質)和黃酮的酶??賞?過兩種不同的方式來切割類胡蘿卜素,中心式和偏軸式的。對類胡蘿卜素 的中心式切割導致類維生素A(C20-化合物)的形成。偏軸式切割可以產 生更為多樣的化合物組,例如脫落酸。能對類胡蘿卜素進行中心式切割的 酶例如是β-胡蘿卜素15,15’-加單氧酶(EC?1.14.99.36),其被描述于,例 如,EP-A-1031623和J.Lintig和K?Vogt(2000)J.Biol.Chem.275,11915 中。該酶以前被稱為β-胡蘿卜素15,15’-加雙氧酶=EC?1.13.11.21。

使用能進行中心式切割的酶的另一個好處在于類維生素A的形成。它 們是視覺的必要組成部分。β-胡蘿卜素被切割為兩分子視黃醛。該視黃醛 可被修飾為視黃醇,其也被稱為維生素A。能對類胡蘿卜素進行偏軸式切 割的酶的例子是9-順式-環氧類胡蘿卜素加雙氧酶(例如,X.Qin?and J.A.D.Zeevaart(1999),Proc.Nat.Acad.Science,96,15354)和β-胡蘿卜素 9’,10’-加雙氧酶(例如,Kiefer?et?al.(2001),J.Biol.chem.287,14110)。

食物產品的中間產物形式在本文中被定義為在生產過程中,獲得食物 產品的最終形式之前出現的任何形式。中間產物形式可以包含所用的單獨 原材料和/或其混合物和/或與添加劑和/或加工助劑的混合物,或者它們隨 后被加工出的形式。

酶以有效量加入。本領域技術人員通過改變酶劑量及測量色素降解和/ 或最終食物產品的白度增加,能夠容易地確定該有效量。當酶能夠轉化β- 胡蘿卜素時,酶的有效量可以表示為β-降解單位的形式(例如Aziz或 Zorn單位-見材料和方法)。

食物產品可以從至少一種植物來源的原材料,例如小麥面粉制得。后 者已知含有色素,例如,類胡蘿卜素(胡蘿卜素和葉黃質)和黃酮,其會 影響到例如烘焙的面包瓤的顏色?;蛘?,這些色素可能來自植物原材料之 外的其它來源,例如,來自奶。類胡蘿卜素的例子還包括具有胡蘿卜素主 鏈的物質,特別是具有β-胡蘿卜素或辣椒黃素主鏈的,更特別地,α-或β- 胡蘿卜素、葉黃素、番茄紅素、花藥黃質、辣椒黃素、玉米黃質、紫黃 質、蝦青素、角黃素、luteoxanthin、新黃質和各種apo-類胡蘿卜素。

用于本發明方法的優選的食物產品是烘焙面包和由小麥面粉和/或其它 谷物來源的面粉得到的其它烘焙產品。

例如,對于烘焙的食物產品面包而言,中間產物形式包括,例如,小 麥面粉、其與其它面包成分(例如,水、鹽、酵母和面包改良組合物)的 最初的混合物、混合的面團、揉捏過的面團、發酵后的面團以及部分烘焙 的面團。當酶能夠轉化β-胡蘿卜素時,將酶以能提供每kg面粉1至5000 個Zorn單位、優選每kg面粉5至1000個Zorn單位、更優選每kg面粉10 至500個Zorn單位、以及最優選每kg面粉25至250個Zorn單位的量, 加入到小麥面粉和/或來自其它谷物來源的面粉中,或者加入到具有其它面 包成分的最初的混合物中。酶還可以與面包改良劑混合物一起或作為其一 部分加入,所述混合物混合有本領域已知的其它面團和/或面包改良加工助 劑,例如,本領域已知的一種或多種酶(例如,淀粉分解酶,如α-淀粉 酶、β-淀粉酶、淀粉葡萄糖苷酶、保鮮(anti-staling)麥芽糖α-淀粉酶, 脂肪分解酶,如脂肪酶、磷脂酶、乳脂酶,氧化酶,如葡萄糖氧化酶、己 糖氧化酶、漆酶、吡喃糖氧化酶、碳水化合物氧化酶,半纖維素分解酶, 如木聚糖酶、阿拉伯呋喃糖苷酶,纖維素分解酶,如內葡聚糖酶(例如, 纖維素酶)、纖維二糖水解酶(cellobiohydrolase),蛋白酶和/或本領域已 知的化學加工助劑,例如,還原劑和氧化劑(例如,抗壞血酸、谷胱甘 肽),乳化劑(例如,DATEM)等。

在一些類型的面條中,白色產品被認為是人們想要的。例如,對于面 條而言,中間產物形式包含,例如,小麥面粉,與水、鹽和其它面條成分 的最初混合物,混合的面團和最終的面條產品,它們可以是新鮮的、經過 干燥的、煮過的、蒸過的和/或煎過的。

食物產品還可以是奶制品。奶制品指基于干燥固體而言含有至少10 wt%、優選至少30wt%、更優選至少50wt%、進一步更優選至少70wt% 或者最優選至少80%的來自奶的組分,優選來自牛奶。來自奶的組分例如 是脂肪、蛋白質,例如乳清奶酪凝乳和酪蛋白等。奶,尤其是牛奶,可以 天然含有上色化合物,例如類胡蘿卜素,例如,β-胡蘿卜素。

白色對于例如奶酪、黃油、奶粉或乳清制品來說是非常重要的。例 如,對于Feta、Mozzarella、Ricotta等奶酪和藍奶酪(例如Danish?Blue、 Roquefort或Gorgonzola)而言,白色被認為是人們需要的。在其中山羊或 綿羊奶被牛奶至少部分取代的奶酪中,奶酪的白度可能會成為問題,因 為,牛奶中存在β-胡蘿卜素。

對于一些奶酪而言,天然的上色劑,例如胭脂或β-胡蘿卜素被用作為 食物的上色劑。但是,該上色劑將還可能存在于乳清中。當該乳清進一步 被加工為例如嬰兒配方的時候,乳清制品的顏色就是人們所不想看到的 了。對于食物產品軟奶酪來說,中間產物包含,例如,奶和奶酪凝乳。

酶可以作為酶制劑加入,或者通過能生產出所述酶的微生物原位產 生。酶制劑可以從多種來源獲得,例如,從植物、動物和微生物。優選 地,酶制劑獲得自微生物,因為微生物使得按照可控制的方式以工業規模 獲得酶成為可能。從微生物獲得的酶制劑可通過對選定的微生物菌株進行 經典的發酵方法來獲得,或者通過對過量表達該酶的微生物進行發酵來獲 得。微生物可以是細菌、真菌或酵母。合適的微生物的例子是 Microcystis、Lepista(例如L.irina)、Cyathus(例如,C.pallidus)、 Ganoderma(例如,G.applanatum)、Ischnoderma(例如,I. benzoinum)、Marasmius(例如,M.scorodonius)、Trametes(例如,T. suaveoluens或T.versicolour)、Cryptococcus(例如,C.laurentii)、 Hypomyces(例如,H.odoratus)或Phaffia(例如,P.rhodozyma)、 Phanerochaete(例如,P.chrysosporium)、Lentinula(例如,L. edodes)、Coprinus(例如,C.cinereus)、Gloeophyllum(例如,G. trabeum)、Ophiostoma(例如,O.piliferum)、Aspergillus(例如,A. niger、A.oryzae、A.nidulans)、Thermomyces(例如,T.lanuginosa)、 Sporotrichum(例如,S.thermophile)、Aureobasidium(例如,A. pullulans)、Amorphotheca(例如,A.resinae)、Leucosporidium(例如, L.scottii)、Cunninghamella(例如,C.elegans)。

對產品白度的測量可以通過視覺觀察來進行,或者通過對反射的測量 來進行,例如通過掃描。在反射測量中,通過三個參數來對顏色定量:L- 因子(黑=0,至白=100),a-因子(綠=-60至紅=+60)以及b因子 (藍=-60至黃=+60)。在類胡蘿卜素的情況下,生產出的產品的b-因子 優選盡可能接近于0,優選在10至0之間,更優選在5至0之間,進一步 更優選低于1,最優選要小于0.5。

在第二個方面,本發明提供了可通過前文所述的本發明的方法獲得的 食物產品。這些食物產品的特征在于,較之可通過不包含加入一種或多種 能轉化中間產物中的色素的酶的生產方法獲得的食物產品而言,至少部分 具有顯著增加的白度。

在另一個方面,本發明提供了能轉化色素的酶在漂白食物產品中的用 途,例如漂白基于面粉的產品或從奶獲得的產品。令人驚奇地,我們發 現,在家用去垢劑中,這些酶可被有利地用作為除漬劑。具體而言,已證 明所述的酶非常有效于去除帶色污漬,例如,棉織物和合成(例如,聚 酯)織物的草漬、咖啡或茶漬。此外,這些酶還可用于用酶進行的石漂洗 工藝,例如,將藍牛仔褲的靛藍染料漂至想要的水平。

????????????????????????材料和方法

測量β-胡蘿卜素的轉化

根據Aziz測量β-胡蘿卜素的降解

可以按照A.Ben?Aziz(1971),Phytochemistry?10,1445所述,通過β-胡 蘿卜素的轉化活性來測量酶活。在此,一個酶單位被定義為每分鐘能轉化 1微克β-胡蘿卜素的酶的量(下文中被稱為Aziz單位)。

根據Zorn來測量β-胡蘿卜素的隆解

還可以按照Zorn?et?al.(2003),Appl.Microbiol.Biotechnol.62:331-336, 通過β-胡蘿卜素的轉化活性來測量酶活。在此,一個酶單位被定義為每分 鐘能轉化1微摩爾β-胡蘿卜素的酶的量(下文中被稱為Zorn單位)。試 驗按照如下程序來進行:在比色皿中,于27℃,對1.5ml含有酶的樣品進 行5分鐘的預孵育,然后加入100μl的β-胡蘿卜素貯液(見下文)。如果 必要的話,用pH?5.5的檸檬酸/磷酸鹽緩沖液來稀釋濃縮的培養物上清液 (該緩沖液通過將43ml?0.1M檸檬酸與56ml?2M?Na2PO4溶液混合來制 備)。在處于控溫容器中使用分光光度計,在27℃下,450nm處,對吸 光度的降低進行15分鐘的監測。檢查曲線的線性度,根據如下公式,選 用曲線的線性部分來計算酶活:

酶活[mU/ml]=(ΔE×Vt)×106/(Vs×d×ε)

其中,U=上面定義的酶活單位;ΔE=450nm處吸光度每分鐘的降 低;Vt=比色皿內的總體積(ml);Vs=比色皿內的樣品體積(ml);ε= β-胡蘿卜素的消光系數,其為95,000M-1·cm-1;d=比色皿的厚度 (cm)。

通過用Aziz單位除以β-胡蘿卜素的分子量(=536.85),可以將Aziz 酶單位轉化為Zorn單位。

制備β-胡蘿卜素貯液

按照下述程序來制備β-胡蘿卜素貯液:將5mgβ-胡蘿卜素和500mg Tween-80溶于500ml二氯甲烷。在40℃和800mbar下,于旋轉式蒸發器 中蒸發二氯甲烷。當幾乎所有二氯甲烷都蒸發之后,加入30ml水,在旋 轉式蒸發器中,最終在氮氣流中除去剩余的二氯甲烷。對得到的溶液進行 過濾,在容量瓶中用水定容至50ml。該溶液必須貯藏于冷藏條件(冰 箱),僅可穩定數天。

漂白食物產品

在按照Gelinas,Cereal?Chem.75,810-184(1998)所述從面包瓤或面團中 提取類胡蘿卜素之后,來對漂白加以測定。如Gelinas(1998)所指明的, 通過從面包瓤中提取的中的脂肪來測定類胡蘿卜素。

可以通過視覺和通過反射測量來測定食物產品的白度??梢醞ü約?入了漂白酶的食物產品和沒有加入漂白酶的對照進行比較,來進行視覺判 斷。反射測量可以通過在色彩掃描儀(Hewlett?Packard?Scanjet?ADF)上對 食物產品進行掃描來實施。用LabSMART程序(LabSMART,LLC,Logan Utah,USA)來分析這些數據。

實施例1??培養和測定從Marasmius?scorodonius中獲得的β-胡蘿卜素轉化 酶的活性

對從Marasmius?scorodonius中獲得的β-胡蘿卜素轉化酶進行的培養和 活性測定按照Zorn?et?al.(2003)來進行。就此而言,用來自Marasmius scorodonius的培養收集物的菌絲體(可從Centraal?Bureau?voor Schimmelcultures-Utrecht,The?Netherlands,保藏號CBS?850.87得到)對 補充有乳化的β-胡蘿卜素的瓊脂平板進行接種。在24℃對這些平板進行 14天的培養。用菌絲體接種300ml的搖瓶,其中含有100ml標準營養溶 液(SNL,含有30g/升的葡萄糖H2O;4.5g/升的天門冬酰胺H2O;1.5g/ 升的KH2PO4;0.5g/升的MgSO4;3.0g/升的酵母提取物;1ml/升的滅菌 痕量元素溶液,其中含有5mg/l的CuSO4*5aq、80mg/l?FeCl3*6aq、90 ml/l?ZnSO4*7aq、30mg/l?MnSO4*1aq和40mg/l?EDTA;滅菌之前用1N NaOH將pH調節為6.0),搖瓶在150rpm的振蕩培養器中于24℃被培養 7天。檢查預培養物,確定沒有微生物污染存在,用Ultra?Turrax進行均 化,將它們用于接種主培養物(在500ml?Erlenmeyer瓶中,250mL)。從 第二天起,每天取2ml樣品,離心以移走菌絲體,以分光光度試驗的方式 來測量活性。4天的培養之后,β-降解活性為每升不含細胞的上清液中大 約0.3個Zorn單位。

實施例2和比較實施例A、B及C??幼面包塊(pup?loaf)烘焙試驗

在標準的烘焙過程中,由200g小麥面粉(160g小麥面粉(Kolibri- Meneba,荷蘭)和40克小麥面粉(lbis-Menaba,荷蘭)的混合物)、 1.4g?Fermipan干酵母(DSM?Bakery?Ingredients,Delft,荷蘭)、4g鹽、50 ppm抗壞血酸、4ppm真菌α-淀粉酶BakezymeP500(DSM?Food Specialties,Delft,荷蘭)、60ppm真菌半纖維素酶BakezymeHS2000 (DSM?Food?Specialties,Delft,荷蘭),以及如表1所示的量的β-胡蘿卜 素降解酶和116ml水,在銷式混合器(pin?mixer)中處理6分鐘15秒來制備 幼面包塊。面團溫度為28℃?;旌蝦?,面團被直接分為兩塊每塊150g, 揉圓,在醒發(proofing)室中于30℃進行醒發,成型并放入盤中。最后 再在30℃進行70分鐘的醒發,在225℃下對面團進行20分鐘的烘焙。

在室溫貯藏于密封盒中24小時后,由烘焙師來評價經烘焙的面包瓤 的品質和顏色;對面包瓤進行提取之后來測定類胡蘿卜素的含量,如表2 所示。

表1酶劑量(表示為每200克面粉的Zorn單位) ??酶的形式 ??試驗 ?面包塊A ??面包塊B ??面包塊C ??面包塊1 ??具有酶活的大豆粉 ??Aziz ?- ??18.6 ??- ??- ??大豆脂氧合酶2 ??Aziz ?- ??- ??18.6 ??- ??Marasmius ??scorodonius ??Zorn ??- ??- ??- ??18.6

表2面包塊的類胡蘿卜素含量和視覺鑒定 ??面包塊A ?面包塊B ?面包塊C ?面包塊1 ??存在的類胡蘿卜素% ??100 ??8 ??30 ??5 ??視覺觀察 ??黃 ??白 ??米黃 ??白

從表2可以推斷出,通過向面團中加入根據本發明的漂白酶,類胡蘿 卜素會被降解,導致面包瓤更白。根據本發明的方法的效率好于所用的大 豆脂氧合酶2,與具有酶活性的大豆粉的作用至少相當或更好。

??????????????????實施例3制備微型奶酪

通過Shakeel-Ur-Rehman?et?al.所述(Protocol?for?the?manufacture?of miniature?cheeses?in?Lait,78(1998),607-620)來制造微型奶酪。通過在 63℃加熱30分鐘對原始牛奶進行巴氏滅菌。將經過巴氏滅菌的奶轉移到 廣口塑料離心瓶中(每瓶200mL),冷卻至31℃。隨后,向離心瓶中的 每200ml的經巴氏滅菌的奶中加入0.72ml起始培養物DS?5LT1(DSM Gist?B.V.,Delft,荷蘭),讓奶熟化20分鐘。然后,加入CaCl2(每200 mL熟化的奶中加入132μL?1mol.L-1的溶液),隨后加入凝結劑(每ml 0.04?IMCU)。當實驗涉及使用漂白酶I或II時,該酶與凝結劑一起加 入。

在31℃將奶溶液保持40-50分鐘,直到形成凝塊。通過張緊線切割 器,在架子上以1cm的間隔,手工切割凝塊??梢越?分鐘的恢復,然 后輕微攪拌10分鐘。之后,在30分鐘內,在對凝乳/乳清混合物的持續攪 拌下,將溫度逐漸升至39℃。達到pH?6.2后,在室溫下,于1,700g對凝 乳/乳清混合物進行60分鐘的離心。乳清被排走,將凝乳保持于36℃的水 浴下。每15分鐘將奶酪顛倒一次,直到pH降至5.2-5.3,然后在室溫下于 1700g離心20分鐘。再次排走乳清之后,通過掃描對奶酪漂白進行測 定。漂白酶I和II的使用獲得了更白的奶酪。

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