[发明专利]制备蛋白质类植物增味剂的方法

说明书

发明背景

富含蛋白质的植物材料，如油籽饼，谷类谷蛋白和大豆，被广泛用作制备脱水或液体汤、酱汁(sauce)和调味品的增味剂。这些用途需要水解蛋白质类材料(proteinaceous material)，籍此将植物蛋白降解为可吸收的氨基酸和短肽。一般使用化学方法进行水解。例如，可以用浓盐酸水解蛋白质类植物材料(proteinaceous vegetable material)，然后用氢氧化钠中和得到的水解物。通过过滤除去不溶馏分后，将水解物进行脱色、浓缩和/或干燥，得到可用作调味料或食品添加剂的材料。

尽管在工业操作中易于实施，这种化学水解工艺具有特定的局限。酸性水解导致一些必需氨基酸的部分或全部分解。此外，酸性水解过程中会生成如氯乙醇的氯化的副产物，引起可能的健康顾虑。一个另外的问题是，使用氢氧化钠中和酸性混合物导致终产品中的高盐含量，这会使其不适用于制备寻求低盐摄入量饮食的个体的食品。

为了避免与蛋白质类植物材料化学水解相关的问题，对使用酶法进行水解的兴趣增加了。为从植物材料中释放出尽可能多的氨基酸，使用内切蛋白酶和外切蛋白酶的复杂混合物(国际专利公开号WO94/25580)或者内切蛋白酶和广谱外切蛋白酶的组合(国际专利公开号WO98/27827)进行酶水解工艺。

然而，酶水解并非没有缺点。例如，酶反应一般效率低，由于它们会导致蛋白质类材料的部分消化，和游离谷氨酸盐或MSG(谷氨酸一钠)的低产量，后者是一种在水解物的感知风味中关键的氨基酸。而且，作为酶反应产生的部分消化的结果，可能会形成会使水解产物产生不愉快味道的较大的肽。

蛋白质类植物材料酶水解的低效率基本上是由于植物材料中高含量的纤维和复杂碳水化合物引起的。碳水化合物，例如纤维素或葡聚糖，在植物材料内形成刚性并且稳定的网络，大大地减少了植物蛋白暴露于蛋白酶或肽酶。因此，为了提高植物来源的材料的酶水解，必要的是使用纤维水解酶破坏碳水化合物的网络，以提高水解过程中植物蛋白暴露于蛋白酶和肽酶。

在提高酶水解过程效率的尝试中，过去是在水解混合物中加入如酵母、细菌和真菌的微生物。在这种改进的酶解工艺中，反应混合物中微生物的细胞壁被破坏，使得胞内谷氨酰胺酶和肽酶释放进入介质中。释放的酶随后帮助蛋白质类材料的水解，提高了整个水解工艺的速率。

已通过用挥发性有机溶剂(如丙酮和乙醇)，或季铵盐或表面活性剂(参见，例如美国专利号2,536,171)处理微生物得到酵母细胞壁的破碎。然而，这种方法需要使用大量的酵母(酵母与蛋白质类材料的比例为1.1∶1)，这反而会影响得到的水解物的风味。而且，在破裂步骤中使用的化学物质可能会进入到最终产品中，潜在地损害其纯度和质量。

在一个可选方法中，纤维水解酶，例如半纤维素酶，被用于水解酵母的细胞壁并且使得细胞内的酵母酶释放到反应混合物中。不幸的是，这种方法只能赋予最终水解物中谷氨酸盐(glutamate)的普通产量(0.2％-2.1％w/w MSG)。参见，例如，美国专利号6,569,476。

由于酶水解通常需要长的接触时间，存在蛋白质类材料被细菌污染腐败的可能。防止细菌污染腐败或形成的一个常见策略是使用防腐剂，如苯(甲)酸钠或氯化钠，预处理反应混合物。然而，这些防腐剂不仅影响最终产品的风味，它们还大大的增加其钠含量。而且，在水解过程中使用防腐剂还可能不被关注“纯天然”产品的消费者接受。

可选的，可以通过在水解之前对蛋白质类材料高压杀菌来避免腐败。然而，这将导致如维生素B、C和E的营养成分的热破坏，并且还可能使得到的材料产生不受欢迎的味道。

因此对高效地酶水解蛋白质类植物蛋白的方法存在需求。这种方法应能制备具有高谷氨酸盐和可溶性肽含量以及良好风味特征的水解物。还存在确定一种把水解过程中的腐败和/或细菌污染减少到最小的蛋白质类植物材料加工方法的需求。本发明专注于所有这些需求。

附图简要说明

为说明本发明，按照本发明的某些实施方式，在附图中进行了描述。然而，本发明并不局限于实施方式中描述的明确安排和手段。

图1是说明了根据本发明生产蛋白质类植物材料增味剂产品的方法的流程图。

定义

本申请使用的定义用于说明目的，并不限制本发明在实践中所用的范围。

除非另有说明，此处使用的所有科技术语一般具有于本发明所属领域的普通技术人员所通常理解的相同含义。通常，化学、分析化学，和食品化学中所用术语和实验步骤是那些在本领域中公知和常用的。