防止植物细胞壁材料溶解过程中提取物变暗和恶臭形成的制作方法_6

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物中原位产生氧化酶的底物的 酶。此类其它的酶可以是任何合适的如本文中所定义的淀粉修饰酶,例如淀粉酶,或任何 如本文中所定义的细胞壁修饰酶。
[0348] 此外或备选地,可向组合物中加入氧化酶的此类底物。因此,在一些实施方式中, 可向组合物种加入任何合适的氧化酶底物。在一些实施方式中,所加入的底物为碳水化合 物,例如己糖(例如葡萄糖)或二糖(例如麦芽糖)。
[0349] 作为备选的方面,本发明涉及溶解包含植物材料的组合物的方法,所述方法包括 控制植物材料的氧化过程的步骤。
[0350] 在一些实施方式中溶解的方法是这样的方法,其中根据本发明的用于减少颜色 和/或不悦味道和/或恶臭形成的方法来控制氧化过程。
[0351] 在一些实施方式中溶解的方法是这样的方法,其中所述组合物是至少部分溶解 的含脂质植物材料。
[0352] 在一些实施方式中溶解的方法是这样的方法,其中所述组合物是通过超声处理 (例如超声波处理)和/或挤压而被溶解的。
[0353] 在一些实施方式中所述溶解的方法还包括用一种或多种细胞壁修饰酶处理所述 组合物的步骤。
[0354] 在一些实施方式中所述溶解的方法还包括用一种或多种淀粉修饰酶处理所述组 合物的步骤。
[0355] 在一些实施方式中所述溶解的方法是这样的方法,其中所述组合物含有不可溶的 植物材料。
[0356] 在一些实施方式中所述溶解的方法是这样的方法,其中还用一种或多种其它的 酶处理所述组合物。
[0357] 在一些实施方式中所述溶解的方法是这样的方法,其中所述其它的酶是一种或多 种转葡萄糖基酶。
[0358] 在一些实施方式中所述溶解的方法是这样的方法,其中所述其它的酶是蛋白酶。
[0359] 在一些实施方式中所述溶解的方法是这样的方法,其中用一种或多种脂修饰酶处 理所述组合物,所述脂修饰酶选自:三酰甘油脂肪酶、磷脂酶、和半乳糖脂肪酶。
[0360] 在一些实施方式中所述溶解的方法是这样的方法,其中所述一种或多种脂修饰酶 含有两种或三种活性,所述活性选自:三酰甘油脂肪酶活性,磷脂酶活性,和半乳糖脂肪 酶活性。
[0361] 在一些实施方式中所述溶解的方法是这样的方法,其中所述一种或多种脂修饰酶 是一种、两种、三种、四种或五种不同的脂修饰酶。
[0362] 在一些实施方式中所述溶解的方法还包括溶解谷麸之后分离可溶性级分的步骤。
[0363] 在一些实施方式中所述溶解的方法是这样的方法,其中所述一种或多种细胞壁修 饰酶选自木聚糖酶,纤维素酶(例如纤维二糖水解酶),内切-葡聚糖酶,木聚葡糖酶和 葡聚糖酶。
[0364] 在一些实施方式中所述溶解的方法是这样的方法,其中所述纤维素酶选自:内 切-纤维素酶,外切-纤维素酶,纤维二糖酶,氧化纤维素酶,纤维素磷酸化酶。
[0365] 在一些实施方式中所述溶解的方法是这样的方法,其中所述一种或多种淀粉修饰 酶选自:α-淀粉酶,支链淀粉酶、异淀粉酶和β-淀粉酶。
[0366] 在一些实施方式中所述溶解的方法是这样的方法,其中所述一种或多种转葡萄糖 基酶选自酶分类EC3. 2. 1. 20的酶。
[0367] 在一些实施方式中所述溶解的方法是这样的方法,其中以颗粒形式提供植物材 料,其中所述颗粒植物材料的平均粒径为低于3000μπι,例如低于ΙΟΟΟμπι,例如低于 500μm〇
[0368] 在一些实施方式中所述溶解的方法是这样的方法,其中所述植物材料是谷麸。
[0369] 在一些实施方式中所述溶解的方法是这样的方法,其中所述谷麸选自小麦、大麦、 燕麦、黑麦、黑小麦、稻和玉米。
[0370] 在一些实施方式中所述溶解的方法还包括先前的步骤i)将谷粒分级以获得胚 乳、麸和胚芽;ii)分离和分配所述胚乳、麸、和胚芽以允许它们被处理;以及iii)研磨所述 麸。
[0371] 在一些实施方式中所述溶解的方法是这样的方法,其中所述谷麸是由工业研磨方 法获得的,并且被进一步研磨以获得低于500μm,例如低于400μm,例如低于200μm的平 均粒径。
[0372] 在一些实施方式中所述用于减少颜色和/或不悦味道和/或恶臭形成的方法是这 样的方法,其中植物材料是来自谷麸加工的谷麸副流(sidestreams),例如来自精炼植物 油的阜料,酿酒者的酒糟(spentgrain)或含可溶物的干酒糟(DDGS)。
[0373] 在一些实施方式中所述溶解的方法是这样的方法,其中植物材料是来自谷麸加工 的谷麸副流(sidestream),例如来自精炼植物油的阜料,酿酒者的酒糟(spentgrain)或 含可溶物的干酒糟(DDGS)。
[0374] 在一些实施方式中所述溶解的方法是这样的方法,其中进一步处理溶解的植物材 料以使进一步的酶活性失活。
[0375] 在一些实施方式中所述溶解的方法是这样的方法,其中基于干物质相对于干物质 植物材料测定的、所获得的所述植物材料的溶解度为高于15%,例如高于25%,例如高于 35%,例如高于40 %,例如高于50 %,例如在40%-60%的范围内,例如在50 %-60% 的范围内。
[0376] 麸溶解方法2:
[0377] 可在具有密闭盖的容器/反应器中将麦麸悬浮于50mMNaPi(pH5) (13%W/w)中。 任选地,在搅拌下将所述麸悬浮液加热至l〇〇°C,并煮沸2分钟。在搅拌下(以150rpm)将 样品置于50°C并使其关于温度平衡。加入酶并在50°C下使反应继续进行。在所示的时间 点将样品转移至试管并离心(5min,1500rpm,室温)。将所获得的上清液冻干并称量所产生 的固体。计算相对于所悬浮的麸的量,由冻干可溶物获得的干物质的量,有可能获得溶解 度。可根据麸悬浮于其中的缓冲液的量相对于由离心获得的可溶物的量来进行校正,因为 可假设在整个可溶相中可溶物的浓度是相同的。
[0378] 在一些实施方式中所述溶解的方法是这样的方法,其中基于干物质相对于干物质 谷麸测定的、所获得的可溶性级分中的脂质和经修饰的脂质(例如功能性脂质)的总含量 为至少约0.05%,例如至少约1.0%,例如在0.05-5%的范围内。
[0379] 在一些实施方式中,所述溶解的方法还包括干燥所获得的溶解的组合物的步骤。
[0380] 在一些实施方式中,所述溶解的方法还包括喷雾干燥所获得的溶解的组合物的步 骤。
[0381] 在一些实施方式中,所述溶解的方法还包括冻干所获得的溶解的组合物的步骤。
[0382] 在一些实施方式中所述溶解的方法是这样的方法,其中用一种或多种脂修饰酶进 行的所述处理生成功能性脂质,例如乳化剂或具有改善的健康益处的脂质。
[0383] 在一些实施方式中所述溶解的方法是这样的方法,其中用一种或多种脂修饰酶进 行的所述处理生成其它的功能性化合物,例如功能性留醇酯。
[0384] 在一些实施方式中所述溶解的方法是这样的方法,其中用一种或多种脂修饰酶进 行的所述处理使得超过5%,例如超过10%,例如超过25%,例如超过50%的磷脂酰肌 醇被转化为溶血磷脂酰肌醇(溶血PI)。
[0385] 在一些实施方式中所述溶解的方法包括以下步骤:
[0386]a)制备含有大量淀粉的颗粒谷麸的悬浮液;
[0387] b)用下列物质以任何顺序顺次(不去除任何组分),或者同时处理悬浮液中的所 述含有大量淀粉的颗粒谷麸:一种或多种细胞壁修饰酶;一种或多种淀粉修饰酶;和任选 地一种或多种其它的酶。
[0388] 在一些实施方式中所述溶解的方法是这样的方法,其中用包含下列的酶组合同时 处理所述颗粒谷麸:一种或多种细胞壁修饰酶;和一种或多种淀粉修饰酶;以及任选地一 种或多种其它的酶。
[0389] 在一些实施方式中所述溶解的方法还包括收获从步骤b)获得的可溶性级分的步 骤。
[0390] 在一些实施方式中所述溶解的方法是这样的方法,其中基于干物质相对于干物质 谷麸所测定的、从步骤b)获得的可溶性级分中阿拉伯糖基木聚寡糖(AX0S)的含量为高于 2%,例如高于5%,例如高于10%,例如高于12. 5%。
[0391] 在一些实施方式中所述溶解的方法是这样的方法,其中谷麸中超过10%的阿拉伯 糖基木聚糖(AX),例如谷麸中超过20%的AX,例如谷麸中超过30%的AX,例如谷麸中超 过40 %的AX,例如谷麸中超过50 %的AX在从步骤b)获得的可溶性级分中被转化为阿拉 伯糖基木聚寡糖(AX0S)。
[0392] 在一些实施方式中所述溶解的方法是这样的方法,其中谷麸中超过2%的淀粉, 例如谷麸中超过5%的淀粉,例如谷麸中超过10%的淀粉,例如谷麸中超过15-50%的淀 粉在从步骤b)获得的可溶性级分中被转化为异麦芽寡糖(ΙΜ0)。
[0393] 在一些实施方式中所述溶解的方法是这样的方法,其中基于干物质相对于干物质 麸所测定的、从步骤b)获得的可溶性级分中经修饰的脂质含量为至少约0.05%,例如至少 约1.0%,例如在0.05-5%的范围内。
[0394] 在一些实施方式中所述溶解的方法是这样的方法,其中在从步骤b)获得的可溶 性级分中,修饰并获得了谷麸中超过2%的脂质,例如谷麸中超过5%的脂质,例如谷麸中 超过10%的脂质,例如谷麸中超过15-50%的脂质。
[0395] 在一些实施方式中,所述溶解的方法还在步骤a)之前包括步骤i)将谷粒分级以 获得胚乳、麸和胚芽;ii)分离和分配所述胚乳、麸、和胚芽以允许它们被处理;和iii)研磨 所述麸。
[0396] 在一些实施方式中,在根据本发明的方法中所获得的溶解的谷麸作为可溶和不可 溶的谷麸材料的混合物而在食品生产中被直接加入。
[0397] 在一些实施方式中,所述食品选自面包,早餐谷物,意大利面食,饼干,小饼 (cookies),点心,和啤酒。
[0398] 实施例1
[0399] 在麸的溶解过程中预防提取物变暗
[0400]
[0401] 使用的是获得自商业磨坊的麦麸级分。所述级分由精细麸级分和粗制麸级分组 成。在使用之前,所述粗制麸级分被研磨以获得更小的粒径,这将增加麸的比表面积,最终 增加麸的酶促溶解的效率。研磨是在Retch磨粉机上进行的,以获得500μm的平均粒径。 然而,应注意到关于溶解度,较小的粒径可能是优选的。
[0402] 所应用的酶列于表1中,并且实验是根据表2中所示的方案进行的。表3列出了 不同的实例以及所使用的材料的量。
[0403]酶:
[0404] 表1.用于麦麸溶解的酶
[0405]
[0406]方案:
[0407] 表2.用于麸溶解的方案。
[0408] 在具有密闭盖的容器/反应器中将麦麸悬浮于50mM的NaPi(pH5) (13%w/w)中任 选地,在搅拌下将所述麸悬浮液加热至l〇〇°C,并煮沸2分钟在搅拌下(以150rpm)将样品 置于50°C并使其关于温度平衡加入酶并在50°C下使反应继续进行。
[0409] 在所示的时间点将样品转移至玻璃试管并以lOOOrpm离心5min。拍摄照片。
[0410] 所述方案包括在加入外源性酶之前,任选地预煮沸麸悬浮物以使内源性酶失活。
[0411] 表3:所使用的材料。详细说明了在不同的试验中所使用的量(克)。
[0412]
[0413]结果:
[0414] 如表2中所列出的方案进行实验,包括或不包括任选地预煮沸麸悬浮物。图1显 示了包括在加入酶之前预煮沸麸悬浮物时,24小时后5种不同样品(表1)的颜色形成。抗 坏血酸,葡糖氧化酶和过氧化氢酶的加入(试验3-5)显著减少了麸提取物的变暗。
[0415] 如表2中所述进行另一个实验,其中在加入酶之前没有预煮沸麸悬浮物(表3)。 在此,我们也见到了颜色形成的显著减少(图2)。
[0416] 实施例2
[0417] 在麸溶解的过程中加入葡糖氧化酶和过氧化氢酶对pH、葡糖酸形成和挥发物形成 的影响
[0418] 麸二
[0419] 使用的是获得自商业磨坊的麦麸级分。所述级分由精细麸级分和粗制麸级分组 成。在使用之前,所述粗制麸级分被研磨以获得更小的粒径,这将增加麸的比表面积,最终 增加麸的酶促溶解的效率。研磨是在Retch磨粉机上进行的,以获得500μm的平均粒径。 然而,应注意到关于溶解度,较小的粒径可能是优选的。
[0420] Ift:
[0421] 表4.用于麦麸溶解的酶
[0422]
[0423]方案:
[0424] 表5.用于麸溶解的方案
[0425] 在具有密闭盖的容器/反应器中将麦麸悬浮于50mM的NaPi(ρΗ5) (13%
[0426] w/w)中
[0427] 在搅拌下(以150rpm)将样品置于50°C并使其关于温度平衡
[0428] 加入酶并在50°C下使反应继续进行。
[0429] 24小时后取出样品
[0430] 表6:所使用的材料。详细说明了在不同的试验中所使用的量(克)。
[0432] 根据表5中所列的方案准备表6中所列的各试验。
[0433]结果:
[0434] 如表5中所述,在50°C温育24小时后,测量了各样品的pH(表7)。在试验4和5 中,观察到了pH的显著下降,这是由葡糖氧化酶催化的葡糖酸的形成引起的,产生了更低 的pH。
[0435] 表7.pH测量。1:空白;2:细胞壁和淀粉修饰酶;3:细胞壁和淀粉修饰酶+抗坏 血酸;4:细胞壁和淀粉修饰酶+葡糖氧化酶;5:细胞壁和淀粉修饰酶+葡糖氧化酶和过氧 化氢酶。
[0436]
[0437] 使用高效阴离子交换色谱法测量了温育24小时后葡糖酸的含量(表8)。
[0438] 表8.葡糖酸含量;2:细胞壁和淀粉修饰酶;4:细胞壁和淀粉修饰酶+葡糖氧化 酶;5:细胞壁和淀粉修饰酶+葡糖氧化酶和过氧化氢酶。
[0439]
[0440] 为了测试挥发物成分的形成,使用顶空分析分析了来自试验1,2和5的样品(图 3) 〇
[0441] 通过比较图3中的结果可见,通过加入氧化还原酶来控制氧化对氧化产物的形成 有巨大的影响。
[0442] 实施例3
[0443] 通过在麸溶解过程中加入葡糖氧化酶来降低氧势
[0444] 在催化过程中,葡糖氧化酶利用氧而产生更低的氧势。所述更低的氧势将减少内 源性化合物的氧化,并从而减少恶臭的形成。
[0445]
[0446] 使用的是获得自商业磨坊的麦麸级分。所述级分由精细麸级分和粗制麸级分组 成。在使用之前,所述粗制麸级分被研磨以获得更小的粒径,这将增加麸的比表面积,最终 增加麸的酶促溶解的效率。研磨是在Retch磨粉机上进行的,以获得500μm的平均粒径。 然而,应注意到关于溶解度,较小的粒径可能是优选的。
[0447] 表9和11列出了根据表10中给出的方案应用的酶和量。随时间测量相对于试验 1的氧势。
[0448]酶:
[0449] 表9.用于麦麸溶解的酶
[0450]
[0451]方案:
[0452] 表10.用于麸溶解的方案。
[0453] 在具有密闭盖的容器/反应器中将麦麸悬浮于50mM的NaPi(pH5) (13%w/w)中
[0454] 在搅拌下(以150rpm)将样品置于50°C并使其关于温度平衡
[0455] 加入酶并在50°C下使反应继续进行。
[0456] 表11:所使用的材料.详细说明了在不同的试验中所使用的量(克)。
[0457]
[0458] 结果:
[0459] 使用氧传感器(MettlerToledo)随时间测量氧势,其中将试验1设置为100%。 如在图4中可见,含有葡糖氧化酶的样品中的氧势随时间显著下降,使内源性麸化合物的 氧化最小化。
[0460] 对于试验2和3观察到了pH随时间下降,显示葡糖酸的形成,这引起了更低的 pH(表12)。
[0461] 表12.pH随时间的形成。在试验2和3中观察到了pH的下降,这是由葡糖酸的形 成引起的。
[0462]
【主权项】
1. 用于减少包含至少部分溶解的谷麸的组合物中颜色和/或不悦味道和/或恶臭形成 的方法,所述方法包括通过下列来控制氧化过程的步骤: i) 用氧化还原酶处理所述组合物;和 ii) 用抗氧化剂处理所述组合物,其中所述抗氧化剂选自过氧化氢酶、超氧化物歧化酶 和过氧化物酶; 其中所述控制氧化过程的步骤是在所述谷麸溶解前或在所述谷麸溶解的过程中进行 的。2. 根据权利要求1的方法,其中所述谷麸选自小麦,大麦,燕麦,黑麦,黑小麦、稻和玉 米。3. 根据权利要求1-2中任一项的方法,其中氧势被降低。4. 根据权利要求1-2中任一项的方法,其中所述方法是以工业规模进行的,其中用超 过10升的组合物。5. 根据权利要求4的方法,其中用超过20升的组合物。6. 根据权利要求4的方法,其中用超过50升的组合物。7. 根据权利要求4的方法,其中用超过100升的组合物。8. 根据权利要求4的方法,其中用超过200升的组合物。9. 根据权利要求4的方法,其中用超过400升的组合物。10. 根据权利要求4的方法,其中用超过600升的组合物。11. 根据权利要求4的方法,其中用超过1000升的组合物。12. 根据权利要求1-2中任一项的方法,其中所述方法包括热灭活内源酶活性的步骤。13. 根据权利要求12的方法,其中所述热灭活内源酶活性的步骤是通过煮沸或巴氏消 毒所述组合物。14. 根据权利要求1 一 2中任一项的方法,其中氧化还原酶选自:选自组E.C. 1. 1. 3.X 的氧化酶和/或对于麦芽糖比对于葡萄糖具有更高活性的碳水化合物氧化酶。15. 根据权利要求14的方法,其中选自组E.C. 1. 1. 3.X的氧化酶是选自下列的氧化酶: 葡萄糖氧化酶(EC1. 1. 3. 4),吡喃糖氧化酶,己糖氧化酶(EC1. 1. 3. 5),甘油氧化酶,吡喃 糖氧化酶(EC1. 1. 3. 10),半乳糖氧化酶(EC1. 1. 3. 9)。16. 根据权利要求1-2中任一项的方法,其中所述方法还包括用一种或多种细胞壁修 饰酶处理所述组合物的步骤。17. 根据权利要求1-2中任一项的方法,其中所述方法还包括用一种或多种淀粉修饰 酶处理所述组合物的步骤。18. 包含至少部分溶解的谷麸的组合物,其通过权利要求1-15任一项的方法减少了颜 色和/或不悦味道和/或恶臭形成。19. 根据权利要求18的组合物用于生产食品或生物乙醇的用途。20. 由根据权利要求19的用途所获得的食品或生物乙醇。21. 由根据权利要求19的用途获得的动物饲料。
【专利摘要】本发明涉及减少包含植物材料(例如谷麸)的组合物中颜色和/或不悦味道和/或恶臭形成的方法,特别是在所述植物材料的溶解过程中。本发明还涉及优化的溶解方法,其中颜色和/或不悦味道和/或恶臭的形成受到控制。本发明还涵盖了溶解的植物材料、试剂盒、所述溶解的植物材料的用途,例如在食品或生物乙醇中。
【IPC分类】A23L7/104, C12F3/10, A21D2/22, A21D8/04
【公开号】CN105248510
【申请号】CN201510544514
【发明人】R·米科尔森, J·F·索任森
【申请人】杜邦营养生物科学有限公司
【公开日】2016年1月20日
【申请日】2010年3月29日
【公告号】CA2756932A1, CN102421302A, EP2413715A1, US20120034343, WO2010115754A1
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