[发明专利]发酵

说明书

本发明涉及用于减少对培养基进行发酵以制备靶物质中的滞后时间的方法，其中所述靶物质不是酸乳并且其中所述发酵导致形成酸或乙醇，所述方法包括以下步骤：向合适的培养基提供包含释放酸或乙醇的微生物的发酵起子培养物；向所述培养基添加马铃薯蛋白质蛋白酶抑制剂；培养所述微生物；以及获得所述靶物质。已发现，向发酵进料中添加马铃薯蛋白质蛋白酶抑制剂显著减少发酵的滞后时间。本发明还涉及包含马铃薯蛋白质蛋白酶抑制剂的发酵食品产品，其不是酸乳。

本发明属于发酵领域。发酵是利用微生物的代谢活性来产生物质的公知技术。自古以来就使用发酵来增加食品产品的使用寿命。这可以通过选择以这样的产品为食料并释放使环境不太吸引其他微生物之化合物的微生物来实现。为此，发酵进料通常包含碳化合物和氮化合物以及其他足以使微生物生存和增殖的营养物。在添加微生物并经过一段时间之后，发酵进料变得富含由微生物释放的化合物，这时其变成食品产品，例如酸乳(yogurt)、乳酪(cheese)、果酒(wine)、啤酒或香肠。

释放醇(alcohol)的微生物被用于排斥其他微生物并保持食品质量，和/或用于制备酒精饮料。因此，植物材料如谷物、稻米或浆果(其中重要的是葡萄)已通过发酵过程被转化为例如啤酒、威士忌、清酒或果酒。公知多种类型的酵母可用于这个目的，例如如来自酵母属(Saccharomyces)或念珠菌属(Candida)的酵母。

另外，发酵过程的使用还为了分离微生物产生的化合物，而不是原样获得食品产品。在该情况下，靶产物不是例如啤酒、乳酪或香肠形式的完全转化发酵进料，而是微生物释放的化合物。为此，需要在发酵之后将化合物从混合物中分离，所述混合物还包含碳化合物和氮化合物、微生物以及许多其他组分。这一过程在例如生物乙醇的生产中得到有效的应用，其中利用植物材料来进料产生乙醇的微生物，在此之后将产生的乙醇从进料中分离。在此过程中使用的典型微生物是来自例如酵母属的属的酵母，但是公知发酵单胞菌属(Zymomonas)和裂殖酵母属(Schizosaccharomyces)物种也用于这个目的。

还公知，释放酸的微生物被用于包含乳的进料培养物，产生例如比乳保质期更长的乳酪。类似地，释放酸的微生物允许通过形成例如香肠、泡菜(sauerkraut)或腌菜(pickle)来增加肉类或蔬菜的保质期。公知用于食品生产的释放酸的微生物的一些实例是来自以下属的微生物：曲霉属(Aspergillus)、乳杆菌属(Lactobacillus)、乳球菌属(Lactococcus)、链球菌属(Streptococcus)和醋杆菌属(Acetobacter)。

在典型的发酵过程中，可以分三个阶段。第一阶段开始于将微生物与发酵进料合并时。微生物适应其新环境，并开始吸收营养物，例如肽、氨基酸、维生素和矿物质。在这一阶段，微生物产生细胞分裂和生长，消耗能量，以及制造储存材料、构件或营养物所需的酶，以适应其新环境。然而，在这一阶段，几乎没有生长，或几乎没有任何其他可视指示表明在发酵中发生任何事件。因此，将这一阶段称为滞后期。

即使看似什么都没有发生，但滞后期对于发酵过程是非常重要的，因为微生物在这一阶段适应其环境，这对其健康很重要。微生物群的健康决定所得产物的质量。

当微生物已适应其环境时，开始第二阶段。以非底物限制性生长为特征的这一阶段被称为指数期。在指数期期间，微生物开始通过细胞分裂生长，并且因此呈指数倍增。在这一阶段，微生物由于其代谢特征而通常产生溢出产物，其中例如有酸和/或醇。

在指数期结束时，合适营养物的量经常减少，使得发酵混合物不再能够维持指数生长。因此，生长减慢，并且发酵进入稳定期。在这一阶段，尽管细胞分裂仍在发生，但生长不再呈指数，并且发酵混合物慢慢地在所有现有化合物之间达到平衡。如果所有的情况都是合适的，这产生具有均衡风味和气味的高质量食品产品，或高度富含目的化合物的混合物。

这些阶段所需的时间高度不同，并且取决于所使用微生物的类型、发酵进料的类型、温度和许多其他参数。鉴于这些不同的阶段，靶物质(其中有食品产品(不包括酸乳)和化合物如乙醇)的产生通常是一个分批过程。如分批过程中常见的，一个重要的成本因素是产物准备所需的时间。