专利名称：：低钠高钙蛋白质水解物增味剂及其制备方法低钠高钙蛋白质水解物增味剂及其制备方法
技术领域：
：本发明旨在提供一种用于生产低钠(<0.12%)高钙增味剂而又无损于其口感的方法。特别地，制备该增味剂所用的蛋白质水解物适用于高血压和肾衰竭患者，或那些在遗传上易患这类疾病的人。
背景技术：
：许多诸如酱油之类可在零售市场买到的增味剂或调味品是由含有高浓度钠盐(超过7%)的发酵液体酱油混合而成的。高血压和肾衰竭患者常常被要求低钠饮食，因而被限制食用在市场上可买到的增味剂或调味品，由此使食物缺少滋味。为增强美食的滋味，常常使用水解蛋白质。商品化的水解蛋白质可在一定程度上降低对食物中钠盐的需求，然而对于高血压和肾衰竭患者而言，钠含量仍相对较高。在专利屮请文件WO9425580中公开了一种通过使用新型酶复合物(即风味蛋白酶Flavourzyme)制备水解物的方法，该方法可用于制备包括增味剂在内的不同产品。然而，这份专利申请文件并未详细说明任何更多的通过使用该方法制得的水解物如何制备低钠高钙增味剂的工序。Claus等人在美国专利号5866357中公开了另一种生产水解物的方法，该方法使用特定类型的酶特异地裂解在Glu/Asp位点的蛋白质来源。同样地，Claus等人并未清楚地给出任何通过使用所制得的水解物制备低钠高钙增味剂的细节的教导。另一美国专利号5985337对一种通过单独采用烟熏肉生产水解物的方法提出权利要求。专利W00128353包括一种通过使用鱼的蛋白水解组分衍生物制备水解物的方法。另一方面，美国专利5141756对一种通过将清酒曲发酵为酒醪生产酱油并由此生产出酱油的方法提出权利要求。Thang等人申请了另一通过水解蛋白质来源生产调味剂的专利，其包括两阶段酶解。[
发明内容本发明旨在公开一种用于生产低钠高钙增味剂的方法，该增味剂尤其可作为一种酱油替代物，适用于面对肾和高血压疾病的患者的食物中。本发明的另一目的是提供一种简单而又具有成本效益的方法，该方法在制备增味剂时无需使用多阶段酶解。本发明的又一目的是提供一种低钠高钙增味剂，该增味剂可通过其中含有的游离氨基酸，而非通过其钠含量而使食物的味道散发起来，从而减少食用者的钠摄入量，并由此降低食用者患高血压的危险。本发明全部或部分地实现了前述目的中的至少一个。本发明的实施例之一包括一种通过采用植物蛋白质来源生产增味剂的方法，该方法包括如下步骤水解诸如玫瑰茄种子、兽皮、羽毛、脱脂豆粉之类的蛋白质来源以形成水解物，该步骤是在催化剂存在的条件下进行的，操作温度为25"C至6(TC，pH值为4-8;保持水解步骤的pH值；钝化水解物中的催化剂；调节水解物的pH值到3.5至4.5;以及经由活性碳和碳酸钙层过滤水解物以制得增味剂。为生产增味剂，本发明的另一实施例提供了可供选择的方法，该方法包括如下步骤预热诸如玫瑰茄种子、兽皮、羽毛和脱脂豆粉之类的脱脂蛋白质来源，直到温度最低达到6(TC;采用强酸水解预热过的植物蛋白质来源以形成混合物；加热该混合物至％°C-125°C，直到水解至少65%的所用蛋白质来源；使用碳酸钙调节混合物的pH值到3.5至4.5;并经由活性碳和碳酸钙层过滤混合物以制得增味剂。为改善和调整所制得的增味剂的味道，根据本发明的另一实施例，所公幵的方法还包括浓缩所制得的增味剂，或将其他天然调味剂加入到所制得的增味剂中的歩骤，所述调味剂可以是富含多酚的植物提取物、增稠剂、防腐剂、焦糖、洋葱粉、姜粉、大蒜粉、肉桂、香料、黑胡椒粉等屮的任何一种或几种的组合。图1在感官评价测试中不同来源制得的不同增味剂的得分曲线图。具体实施方式应理解本发明可采用其他具体形式实施，且不受上述
发明内容的单一实施例的限制。对所公开的构思进行的修改和等同形式，如对本领域技术人员而言为容易想到的，均应包括在所附权利要求的范围内。本发明的实施例之一包括一种通过由蛋白质来源生产增味剂的方法，该方法包括如下步骤水解诸如玫瑰茄种子、兽皮、羽毛、脱脂豆粉之类的蛋白质来源以形成水解物，该步骤是在催化剂存在的条件下进行的，操作温度为25°C-60°C，pH值为4-8;保持水解步骤的pH值；钝化水解物中的催化剂；调节水解物的pH值到3.5-4.5;以及经由活性碳和碳酸钙层过滤水解物以制得增味剂。值得注意的是，水解物的开胃的滋味主要是由于在水解物中存在游离氨基酸和小肽。在本领域中已知，如果在疏水性氨基酸位点裂解制得的小肽，这类片段将赋予水解物苦味，而不是开胃的滋味。因此，在制备水解物时选择使用正确的蛋白水解催化剂和蛋白质来源至关重要，从而避免在水解物中产生具有苦味的小肽。本发明优选富含蛋白质的来源作为水解蛋白质来源，特别是那些富含半胱氨酸、蛋氨酸、谷氨酸、丝氨酸、脯氨酸、苯丙氨酸、天冬氨酸、丙氨酸、甘氨酸、赖氨酸、苏氨酸、酪氨酸、精氨酸和缬氨酸的来源。所以，由此制得的水解物含有苦味较轻的肽片段，且制得的增味剂也是如此。在反应中，蛋白质来源优选首先与水和催化剂混合以形成反应混合物。在优选实施例中，为了获得可操作的反应条件U3于水解的蛋白质来源与水的比例为2-10%。所使用的催化剂量随待水解的蛋白质来源量的改变而变动。优选地，用于水解蛋白质来源的催化剂量为全部蛋白质来源的以重量百分比计0.05-0.5%。富含蛋白质的来源可包括脱脂豆粉、兽皮、羽毛和脱脂玫瑰茄种子。在此提及的兽皮优选牛、鸡、山羊等的皮。另一方面，本发明发现，在实施这一被公开的方法时，优选将exozyme作为催化齐lj，例如exozyme是商品化的风味蛋白酶Flavourzyme。然而，只要使用类似的富含蛋白质的来源，本发明无意限制使用其他类型的蛋白水解酶。所执行反应的温度在确定反应速率方面至关重要。本领域技术人员应理解，这些生物催化剂的性能易受温度变化的影响，且不同类型的酶可根据其优选操作温度发生最佳性能方面的变化；因此，任何通过改变反应温度以适应催化剂性能的调整均将被包括在本发明的范围内。不过，本发明优选将反应温度保持在25'C至60。C范围内。超过这一优选范围的温度可引起催化剂变性，而如果温度被设定在该范围以下，则会降低反应速率。同样地，生物催化剂易受反应环境的pH值的影响。已知一些催化剂可在酸性环境中表现良好，而另一些则在碱性或接近中性的环境中表现良好。在该优选实施例中，所公开的方法在pH值为4至8条件下执行。只需将碳酸钙或酸性溶液加入到混合物中，即可将混合物调节到所要求的pH值；不过，仍可通过其他方法获得相同的结果。此外，考虑到累积的氨基酸或小肽可影响反应的pH值，从而导致反应速率下降，因此对反应的pH值进行监测，并在整个反应过程中将该pH值保持在优选范围内。为提高水解步骤产量和速率，优选在整个步骤过程中不断搅拌反应混合物，使反应均一地进行。水解步骤优选持续至少4小时，然后通过钝化催化剂终止反应。可以延长水解反应；然而，所获产量有可能不与延长的时间正相关。这是由于到那时缺少可反应的底物，由此限制了反应产能。本领域技术人员应知道，反应持续时间受对基于所用蛋白质来源和催化剂的量所作的调整的影响。现有的钝化催化剂的通常方法主要依靠催化剂的变性，该变性是通过加热进行的，或将催化剂置于可使其变性的pH环境中达足够长的时间。就最优选实施例而言，本发明中催化剂的钝化是通过将所制得的水解物在70。C至10(TC的温度下加热5至20分钟实现的。可通过在比优选范围更高的温度下和更短的时间内加热水解物而使催化剂变性。另一方而，可通过改变水解物的pH值使催化剂变性。催化剂的变性pH值受依照所用催化剂类型所作的调整的影响。随后，将所制得的水解物的pH值调节到3.5-4.5，以获得所想要的味道。除前述实施例外，本发明还包括另一种通过从植物蛋白质生产增味剂的方法，该方法包括如下歩骤将脱脂蛋白质来源预热到最低60°C，所述脱脂蛋白质来源例如可以是玫瑰茄种子、兽皮、羽毛和脱脂豆粉；釆用强酸水解预热过的蛋白质来源，形成混合物；将混合物加热到90。C至125°C，直到水解率至少达65%;使用碳酸钙溶液调节混合物的pH值到3.5-4.5，制得可用作调味品的水解物。按照本发明的原理，酸解方法提供了另一种如前述方法的由蛋白质来源生产开胃调味品的途径。为有助于酸解，通过加热使混合物在90-125。C温度下反应。酸解步骤优选在封闭系统内进行，持续至少12小时，或直到水解率达到所用全部蛋白质来源的至少65%。反应在封闭系统内进行，就如同是在有助于水解歩骤的正压下进行的。在由酶水解或酸解步骤制得水解物后，所述水解物优选通过将混合物经由活性碳和碳酸钙层进行过滤而被净化，之后即可用作增味剂。通过过滤，从水解物中除去未反应的蛋白质来源。此外，与另一产物小的游离氨基酸相比有助于增味的较大的裂解多肽片段也被除去。采用这类过滤方法也能够使本发明除去用于水解步骤的反应过或未反应过的无机化学品，特别是那些用于调节pH值和在酸解中使用过的化学品。应注意的是，已知这些化合物具有令人不悦的味道，由此会影响制得的增味剂的质量。经由重碳酸钙层的水解物将会极大提高其钙含量。在本
技术领域：
中已知，钙含量对高血压患者有益。通过过滤步骤处理过的水解物可供食用或用作增味剂。在现有传统的水解方法中，氢氧化钠和氯酸不仅用于调节步骤和所得增味剂的pH值条件，而且也作为一种用于散发所得增味剂味道由此提高所得增味剂的钠含量的手段。根据本发明的最优选实施例，在酶水解或酸解中对pH值的所有调节或保持均是通过使用但不限于柠檬酸和诸如重碳酸钙的碳酸盐实现的，它们可降低所制得的增味剂中的有效钠含量。本发明的发明人发现，使用其他氢氧化物盐会影响所制得的增味剂的滋味。按照本发明的优选实施例，可进一歩浓縮所制得的水解物以改善它的滋味。本领域技术人员已知这类做法可提高所制得的增味剂的质量。任选地，可在所制得的增味剂中加入其他天然调味剂，由此使其味道散发出来。其他调味剂可以是富含多酚的提取物、增稠剂、防腐剂、焦糖、洋葱粉、姜粉、火蒜粉、肉桂、香料、黑胡椒粉等中的任何一种或儿种的组合。所用调味剂可对食用者产生有益效果，例如，发现具有舒张血管性能的富含多酚的提取物对患高血压疾病的食用者有益。就可取得专利权而言在此值得提及的是，通过上述实施例中的任何一个得到的增味剂的特点在于，钠含量以重量百分比计低于0.12%，且钙含量高(为类似产品通常含量的两倍)。由于在拥有这种低钠高钙含量的同时具有开胃滋味，由本发明制得的增味剂适合于那些意欲降低钠摄入量，以避免或缓解高血压和肾衰竭的疾病状况的人们食用。下列实施例旨在进一步说明本发明，而非使本发明局限于其中描述的特定实施例。实施例l最优水解条件按如下方法执行在对于所用蛋白酶(例如风味蛋白酶Flavourzyme，exo与肽链内切酶的混合物)而言最优的操作温度和蛋白质8(例如玫瑰茄种子、兽皮、羽毛、脱脂豆粉)底物浓度条件下，在反应器中装满已知量的去离子水。使用0.1M碳酸钙和0.1MHCL将浆液的pH值调节到蛋白酶的最优pH值。然后在反应器中加入已知量的蛋白酶。随着水解的进行，被释放的质子通过在反应器内加入O.lMCaCOs被中和。在加入CaCCb时不断搅拌混合物以确保分布均匀。在5小时后，收集样品，煮沸10分钟，使用柠檬酸或CaC03将pH值调节到3.5-4.5，并经由活性碳和CaC03层进行真空过滤。可向水解物中加入具有舒张血管性能的富含多酚的提取物、增稠剂、防腐剂、焦糖、洋葱粉、姜粉、大蒜粉、肉桂、香料和黑胡椒粉，以增加味道，并将该水解物在IO(TC煮沸浓缩，形成具有降血压性能的低钠高钙的澳大利亚酵母酱替代物。实施例2将脱脂蛋白质底物悬浮液(例如玫瑰茄种子、豆糕、兽皮、羽毛)预热到60°C，向其中加入诸如HCL的强酸，在封闭系统中加热到IO(TC达24小时，直到水解率达约90%。然后将蛋白质水解物冷却到环境温度，使用柠檬酸或CaC03将pH值调节到3.5-4.5，并经由活性碳和CaC03层进行真空过滤。可向水解物中加入具有舒张血管性能的富含多酚的提取物、增稠剂、防腐剂、焦糖、洋葱粉、姜粉、大蒜粉、肉桂、香料和黑胡椒粉，以增加味道，并将该水解物在100。C煮沸浓縮，形成具有降血压性能的低钠高钙的澳大利亚酵母酱替代物。实施例3已对各种现有水解物进行感官评价，这些水解物使用不同来源的植物蛋白质来源，并通过采用酸解方法和酶水解方法制得。在感官评价测试中，由20名未经训练的测评裁判采用一种计分方法对4个不同配方和另一可买到的粥配方进行评分。通过差异分析对结果进行分析。裁判给出数值形式的评分，范围从1分(极不喜欢)至9分(极喜欢)。对水解物的感官评价测试包括(1)滋味描述和强度；(2)味道；(3)对可接受性为1至9分分制的愉悦度测试；以及(4)水解物在粥中使用时的增味能力。感官结果通常显示，水解物产生具有类似肉和酱油的滋味。在下表中给出测试结果的汇总。<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>权利要求1.一种制备增味剂的方法，其特征在于包括以下步骤(a)在操作温度为25℃至60℃，pH值为4至8，以及存在催化剂的条件下，水解蛋白质来源，形成水解物；(b)保持所述水解步骤的pH值；(c)钝化所述水解物中的所述催化剂；(d)调节所述水解物的pH值到3.5-4.5；以及(e)经由活性碳和/或碳酸钙层过滤所述水解物，制得所述增味剂。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于还包括浓缩所制得的增味剂的步骤。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于还包括如下步骤向所制得的增味剂中加入富含多酚的提取物、增稠剂、防腐剂、焦糖、洋葱粉、姜粉、大蒜粉、肉桂、香料、黑胡椒粉中任何一种或几种的组合。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于所述蛋白质来源是选自玫瑰茄种子和脱脂豆粉构成的组中的植物蛋白质。5.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于所述蛋白质来源是兽皮或羽毛。6.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于所述催化剂是蛋白水解酶。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于所述蛋白水解酶是风味蛋白酶Flavourzyme。8.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于所述钝化催化剂的歩骤是通过加热所述水解物实现的。9.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于所述钝化催化剂的歩骤是通过将水解物的pH值调节到3.0以下实现的。10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述pH值是通过使用柠檬酸和碳酸钙而调节和保持的。11.-种制备增味剂的方法，其特征在于包括以下步骤(a)将蛋白质来源预热到最低6(TC;(b)采用强酸水解所述预热过的植物蛋白质来源，形成混合物；(c)加热所述混合物至卯。C-125。C，直到水解至少65%的所用蛋白质来源；(d)调节所述混合物的pH值到3.5-4.5;以及(e)经由活性碳和碳酸钙层过滤所述混合物，制得所述增味剂。12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于还包括浓縮所制得的增味剂的步骤。13.根据权利要求11或12所述的方法，其特征在于还包括如下步骤向所述增味剂中加入富含多酚的提取物、增稠剂、防腐剂、焦糖、洋葱粉、姜粉、大蒜粉、肉桂、香料、黑胡椒粉中任何一种或几种的组合。14.根据权利要求11至13中任一项所述的方法，其特征在于所述蛋白质来源选自包括玫瑰茄种子和脱脂豆粉的组。15.根据权利要求11至13中任一项所述的方法，其特征在于所述蛋白质来源是兽皮或羽毛。16.根据权利要求11至13中任一项所述的方法，其特征在于所述强酸是盐酸。17.根据权利要求11所述的方法，其特征在于所述pH值是通过使用柠檬酸或重碳酸钙调节的。18.根据权利耍求i:辛:i7中的任一项所制符的增味剂，其特征在于，其钠含量以重量百分比计低于1%。全文摘要一种制备增味剂的方法，包括以下步骤在操作温度为25℃至60℃，pH值为4至8，以及存在催化剂的条件下，水解蛋白质来源，形成水解物；或在95℃以上的高温时对脱脂蛋白质来源使用强酸；保持水解步骤的pH值；钝化水解物中的催化剂；使用碳酸钙或酸将水解物的pH值调节到3.5-4.5；以及经由活性炭和/或碳酸钙层过滤水解物，制得增味剂。文档编号A23L1/22GK101600361SQ200780048257公开日2009年12月9日申请日期2007年12月24日优先权日2006年12月28日发明者苏哈拉·穆罕默德申请人:马来西亚普渡大学