营养饮料及其制造方法

专利名称：营养饮料及其制造方法
技术领域：
本发明涉及提神的(refreshingly)酸性饮料及其制造方法，所述饮料是强力的 (potent)矿化饮品。它由谷物制成并包含可充分吸收的钙、镁和氨基酸的生理补充物。本方法涉及在酿造中产生的麦芽汁中使用酶，包括糖氧化酶和过氧化氢酶。
背景技术：
乳品是天然饮料，其包含生长和维持生命所必需的营养物和矿物质。它是蛋白质、 矿物质(例如钙、镁和磷)和维生素(例如，维生素A、B、D)的丰富来源。建议定期饮用乳品，以降低骨质疏松症、高血压和直肠癌的风险。然而针对饮用乳品还有争议。例如，已知一些成年人不能消化乳品中存在的乳糖。 已显示动物，特别是奶牛的乳品的摄取与变态反应/过敏症(allergy)、贫血、孤独症、糖尿病和癌症有关。人们努力在生产的新一代饮料中复制乳品的益处。例如，已经用植物源，例如，豆浆/豆乳(soy milk)、米乳(rice milk)制造饮料。然而，没有一种能够像乳品一样有益健康、营养并且美味。现在仍然需要改进的饮料，其可作为有效的乳品替代物，并且仍然是有益健康、营养并且美味的。发明简述在一个方面，本发明涉及制备非酒精饮料的方法，其包括a)提供麦芽汁；b)将所述麦芽汁与糖氧化酶和过氧化氢酶接触；C)获得所述饮料。在另一个方面，本发明涉及一种饮料，其包含a)钙b)镁c)游离氨基氮(FAN)d)醛糖酸盐(aldonates)e)酸性 pH。在一个方面，麦芽汁还包含豆类组分，例如，大豆粉。在另一个方面，糖氧化酶是葡糖氧化酶或乳糖氧化酶。在一个方面，所述饮料在包装或消费(consumption)前进一步用水或果汁稀释。发明详述在一个方面，本发明涉及制造非酒精饮料的方法，其包括a)提供麦芽汁；b)将所述麦芽汁与糖氧化酶和过氧化氢酶接触；c)获得所述饮料。术语麦芽汁具有本领域中常规的含义。它是由酿造过程中过滤(Iautering)步骤后的醪过滤并获得的液体。可以下述方式概述常规的酿造过程初始材料是经麦芽化处理的(malted)(即增湿、发芽随后干燥的)大麦或其他经麦芽化处理的谷物(例如，高粱)和 /或未麦芽化处理的辅料(adjuncts)，称作粗麦芽粉(grist)。在淀粉糖化(mashing)步骤中，将粗麦芽粉磨碎并与水混合，加热并搅拌，在麦芽中天然存在的酶的帮助下将糖降解成可发酵的糖。在淀粉糖化后，需要将液体提取物(麦芽汁)与固形物(麦芽糟颗粒和辅料)分离，以获得澄清的麦芽汁。将这个过程描述为过滤或麦芽汁过滤。过滤后，向麦芽汁加入啤酒花，然后将麦芽汁煮沸。然后向煮沸、冷却并过滤的麦芽汁中通气并用酵母发酵。 过滤并包装发酵的啤酒。本发明的麦芽汁可以由经麦芽化处理的谷物或未麦芽化处理的谷物或两者的组合制成。可用于制造麦芽汁的谷物的实例包括所有谷类，例如，大麦、小麦、斯佩尔特小麦、黑麦、燕麦、黑小麦、稻、玉米、荞麦、藜(quinoa)、苋属、高粱、其他黍(millet) 等。粗麦芽粉还可以包括其他含淀粉材料，例如但不限于，西米、栗子等。在一个方面，麦芽汁还包含豆类组分。短语“豆类组分”指豆类或由豆类获得的产物。豆类是豆科植物(Fabaceae或Leguminosae)，或这些特定植物的果实。公知的豆类包括，例如，大豆、紫花苜蓿(alfalfa)、三叶草(clover)、豌豆、大豆、扁豆、羽扇豆、豆科灌木(mesquite)、角豆(carob)，和花生。豆类产物可以是，例如，由豆类种子获得的粉。另一个实例是在豆类的破碎处理后获得的浆液。其他实例包括由豆类获得的蛋白质分离物和蛋白质浓缩物。例如，大豆蛋白分离物和大豆蛋白浓缩物是本领域中已知的。大豆蛋白分离物是大豆蛋白的高度精制或纯化的形式，以无水物基础(moisture-free basis)计，蛋白质的最低含量为90%。它由已去除大部分非蛋白质组分、脂肪和糖的脱脂大豆粉制成。大豆蛋白浓缩物是约70 %的大豆蛋白，并且基本上是脱脂大豆粉，不含水溶性糖。它从脱壳和脱脂的大豆通过去除部分糖(可溶性糖)而制成。使用的酶和它们的组合物为本领域的技术人员所公知。酶组合物还可以包含其他帮助稳定酶的稳定剂。本发明的组合物可以是任何适合使用的形式，例如干粉或颗粒(特别是无粉尘颗粒)的形式，液体(特别是稳定化液体)，固定化形式或受保护的酶。可以例如，如美国专利No. 4，106，991和美国专利4，661，452(两者均授予Novo Industri A/S)所公开的而产生颗粒，并且可以任选地通过本领域已知的方法涂覆。液体酶制剂可以，例如， 根据确立的方法，通过加入营养学可接受的稳定剂如糖、糖醇或其他多元醇、乳酸或其他有机酸而稳定。受保护的酶可以根据EP 238，216中公开的方法制备。短语“糖氧化酶”指对糖具有底物特异性的氧化还原酶。氧化还原酶是催化电子从一个分子转移到另一个分子的酶。脱氢酶和氧化酶属于氧化还原酶的酶类。通常地，脱氢酶需要辅因子的存在，例如NAD/NADP或者黄素辅酶如FAD或FMN，而这种情况也可适于氧化酶。除非作出其他说明，如果需要的话，下述和全文中所述酶为具有辅因子的分离的酶。适用于本发明的一类氧化还原酶是催化氧化/还原反应的氧化酶，所述反应涉及作为电子受体的分子氧(O2)。在这些反应中，氧还原成水(H2O)或者过氧化氢(H2O2)。特别是催化麦芽糖转化为麦芽糖内酯的糖氧化酶，所述内酯在水中立即分解以形成麦芽糖酸。过程产生过氧化氢。净反应式如下所述糖+A+H20 =糖酸 + (式 1)醛糖酸盐是醛糖酸的盐。醛糖酸是通过如下反应获得的任意糖酸家族将醛糖的醛官能基团氧化形成羧酸官能基团。因此，它们通常的化学式是HOOC-(CHOH)n-CH2OTL醛糖酸包括，例如，葡萄糖酸和麦芽糖酸。在本发明的一个方面，糖氧化酶将麦芽汁中的葡萄糖和麦芽糖转化成其相应的醛糖酸。然后将这些醛糖酸转化成其相应的钙或镁盐。技术人员已知并且可用多种能将糖转化成糖酸的合适的糖氧化酶。这种糖氧化酶的实例是醛糖氧化酶，纤维二糖氧化酶(EC 1. 1. 99. 18)，吡喃糖氧化酶(EC 1. 1. 3. 10)， 和己糖氧化酶(EC 1.1.3.5)。通过根据国际生物化学和分子生物学联合会命名委员会 (IUBMB)的推荐而研究 EC LL3._、EC 1. 2. 3. _、EC1. 4. 3. _ 和 EC 1. 5. 3. _ 或相似的酶类， 有用的糖氧化酶的其他实例可以由本领域的技术人员容易地识别。优选的糖氧化酶是微生物糖氧化酶，特别是分离的糖氧化酶。另一种优选的糖氧化酶是商业上可得到的Gluzyme 。根据本发明，乳糖氧化酶是具有己糖氧化酶活性(例如己糖氧化酶)、纤维二糖氧化酶活性(例如，纤维二糖氧化酶)或麦芽糖氧化酶活性中至少一种活性的酶。己糖氧化酶(EC 1. 1. 3. 5)是能氧化几种糖(包括葡萄糖、半乳糖、麦芽糖、纤维二糖和乳糖)的糖氧化酶。属于己糖氧化酶和/或纤维二糖氧化酶类的酶是本发明中优选的酶。己糖氧化酶可由几种海洋海藻物种天然产生。这些物种在属于杉藻目(Gigartinales) 的杉海苔科(Gigartinaceae)中发现。属于杉海苔科的产生己糖氧化酶的海藻物种的实 歹Ij是角叉菜(chondrus crispus)禾口 Iridophycus fIacci β急Ii更藻巨(Cryptomeniales) 的海藻物种，包括Euthora cristata物种，也是适用于本发明的己糖氧化酶的潜在来源。特别地，适用于本发明的己糖氧化酶可从例如红藻Iridophycus flaccidum中提取 (Bean 和 Hassid，1956，J Biol Chem 218:425-436)或从角叉菜或 Euthora cristata 中提取，如W096/40935所述，其进一步描述了来自角叉菜的己糖氧化酶的克隆和重组表达 (W096/40935的SEQ ID NO 30和31通过提述并入本文)。纤维二糖氧化酶(EC 1. 1. 99. 18)是能氧化几种糖的糖氧化酶，所述糖包括纤维二糖、可溶的纤维寡糖、乳糖、木二糖和麦芽糖。属于纤维二糖氧化酶类的酶也是本发明中优选的酶。纤维二糖氧化酶是由多种可降解木材的真菌产生的胞外酶，如白腐真菌黄孢平革菌(Phanerochaete Chrysosporium)、褐腐真菌粉孢革菌(Coniophora Puteana)禾口软腐真菌如丛梗孢(Monilia)菌种、毛壳菌属(Chaetomium)、解纤维毛壳菌(Chaetomium cellulolyticum)、 ^ B^ 9 ( M ^ ^ ) (Myceliophthora(Sporotrichum) thermophila)、齐整小核菌(Sclerotiumrolfsii)禾口特异腐质霄(Humicola insolens) (Schou 等，1998, Biochemical Journal330 :565-571)。合适的乳糖氧化酶是可从Novozymes获得的Novozym 46019。另一种合适的酶是可从以CBS 100236保藏的白小羊蹄菌(Microdochium nivale)获得的糖氧化酶。葡糖氧化酶(EC 1. 1. 3. 4)是可催化下述反应的酶β -D-葡萄糖+0 (2) = D-葡萄糖酸-1，5-内酯+H⑵O (2) (式2)葡糖氧化酶也可称作β -D-葡萄糖氧1-氧化-还原酶，D-葡萄糖-1-氧化酶， 葡萄糖氧化脱氢酶(Glucose aerodehydrogenase)或者甚至是葡糖氧水化酶(Glucose oxyhydrase)。优选的葡糖氧化酶是Novozymes销售的Gluzyme 。其他合适的糖氧化酶可源自，例如，丝分孢子核菌纲(Pyrenomycetes)如枝顶孢霉属(Acremonium)，特别地，以ATCC 34717保藏的紧密枝顶孢霉(A. strictum)或紧密枝顶孢霉 Tl (Lin 等，1991，Biochimica et Biophysica Acta 1118 :41-47)；以 IFO 6813 保藏的梭链枝顶孢霉(A. fusidioides)；或以IFO 31197保藏的波特龙枝顶孢霉(A. potronii)。 在一个优选的实施方案中，糖氧化酶由(Lin等，1991，Biochimica et Biophysica Acta 1118 :41-47)中以及JP5084074中公开的来源获得。在另一个优选的实施方案中，糖氧化酶是从属于小羊蹄菌属(Microdochium)的真菌获得的糖氧化酶，更优选地，其中真菌是白小羊蹄菌，并且甚至更优选地其中真菌是以 CBS 100236保藏的白小羊蹄菌。W099/31990中详细描述了从CBS 100236中分离的氧化酶 (W0 99/31990的SEQID NO :1和2通过提述并入本文)。本发明还可能使用脱氢酶。这种脱氢酶酶系统可以分离自假单胞菌属(Psedomonas)，特别是分离自卵状假单胞菌(P. ovalis)、P. schuylkilliensis、 P. graveolens (例如以IFO 3460保藏的)、草莓假单胞菌(P. fragi)、碘假单胞菌 (P. iodinum)、淀粉脱枝假单胞菌(P. amyloderamosa)(例如以ATCC 21262保藏的)或洋葱假单胞菌(P. cepacia)(例如以CBS 659. 88或CBS 658. 88保藏的)。要使用的氧化酶/脱氢酶的量通常依赖于特定的要求和特定的酶。氧化酶添加的量优选足以在特定时间内产生期望程度的糖到醛糖酸盐的转化。通常，约1至约10000 OXU 每kg底物范围的氧化酶添加是足够的，特别是约5至约50000XU每kg底物，并且更优选约 5至约5000XU每kg底物。调节将糖转化为醛糖酸盐所需的特定酶的量是技术人员的常识。在文献中，氧化酶单位(OXU)通常定义为在特定条件下每分钟氧化一微摩尔糖的酶量。例如，在葡糖氧化酶的情况下，一单位活性定义为在试验条件下在25°C每分钟催化1 微摩尔葡萄糖的氧化的酶量。过氧化氢酶是催化下述反应的酶2 = A+2H20 (式3)。加入过氧化氢酶(EC 1. 11. 1. 6)以防止由糖氧化酶驱动的反应受到限制，并且消除终产物中不需要的h202。如上所述，糖氧化酶依赖于氧，但是产生过氧化氢。向本发明的过程中加入过氧化氢酶的优势是为糖氧化酶提供氧，并且同时去除具有强氧化性质的过氧化氢。技术人员已知很多合适的过氧化氢酶，例如，商业上可得到的过氧化氢酶，来自 Novozymes A/S 的 Catazyme 。在本发明的一个方面，在步骤(b)中同时加入糖氧化酶和过氧化氢酶。在另一个方面，在不同时间加入酶，例如，先加入糖氧化酶，过一段时间后加入过氧化氢酶。然而，在后一种情况下，需要处理产生的H2O2，其可能损害饮料以及酶活性。合适的组合是Lacto YIELD ,是可从Novozymes获得的乳糖氧化酶和过氧化氢酶的组合。氧在本过程中是重要因素，因为糖到醛糖酸盐的转换消耗氧(参见上文的式1)。 因此，如果在酶反应过程中监控氧，通常会观察到氧量的初始下降，如果例如恒定地供应空气，氧量将在酶反应终止时回到初始水平。当氧恢复到高于初始水平的90%时，酶反应结束或者至少已经显著减慢，表明所有底物(例如淀粉、糊精和/或麦芽糖)已经加工成为醛糖酸盐，或者已经发生了酶抑制。因此，合适的温育时间可优选为至少维持直到生产批次中氧水平恢复到高于初始水平的90%的时间，特别是如果期望获得糖的最大转化时。或者，可以通过保持PH恒定所需的碱量监测反应。当需要维持pH的碱量下降时，表明反应已经结束或者至少已经显著减慢。然而，酶反应的下降可不仅是由于底物耗尽。酶随时间的稳定性
6也是可能影响反应的参数。因此，如果酶随着时间降解，这也可能引起反应减慢。在这种情况下，添加底物不能导致氧和PH重新下降。氧的合适的来源包括大气空气(约20%氧)、 富氧大气空气(氧含量> 20% )和纯氧。在高于1个大气压的压力下运行所述过程可增加氧的溶解性，并且在可应用的情况下是优选的。可以向所述过程供氧，例如通过在温育过程中将空气连续混合入反应混合物中来进行。过氧化氢酶和H2A的加入能向反应提供02(参见上文的式幻。或者，可以使用由糖氧化酶天然产生的h202。当使用固定化酶进行过程时使用H2A作为氧来源可为特别优选的，此时加入氧更困难，或者形成泡沫，例如在含蛋白的反应混合物中形成泡沫是由于通过向反应物混入空气来添加氧而产生的问题。可以在任何合适的时间加入过氧化氢酶，例如和糖氧化酶一起加入，或者在反应过程中，当α水平下降时，优选地，在温育开始时(时间 =0)加入过氧化氢酶。过氧化氢酶与糖氧化酶一起加入的优势是能显著降低氧需求(高至50%)。因此，供氧，例如以空气形式供氧，可显著降低。实际上，通过与H2O2—起加入足量的过氧化氢酶，可以完全忽略氧补充。这种过量添加的H2O2可以源自任何商业来源。因此，一个本发明优选的实施方案是，其中将糖氧化成醛糖酸盐所需的基本所有氧都通过添加过氧化氢酶而获得，所述酶通过转化可用的H2A而产生需要的氧。如果H2A 的量对过程产生限制，可以加入额外的η202。在本上下文中，使用表达方式“基本所有氧”以描述酶反应充分作用所需的氧供应，并且特别地，在过程中无需主动加入额外的氧。在一个优选的实施方案中，与不加过氧化氢酶的类似过程相比，以降低H2O2的浓度的量加入过氧化氢酶可。更优选地，向如本文所述的过程中加入的过氧化氢酶的量，是与可比的对照过程相比足以获得H2A的量下降至少25^^50^^75%,85%或95%的量，在所述对照过程中，唯一可比的差别是未加入过氧化氢酶，甚至更优选的，向如本文所述的过程中加入的过氧化氢酶的量是与可比的对照过程相比足以获得H2A的量下降100%的量，在所述对照过程中，唯一可比的差别是未加入过氧化氢酶。优选地，以还改进糖转化为醛糖酸盐的转化程度的量加入过氧化氢酶。进行步骤(b)中的接触，使得糖，特别是葡萄糖和/或麦芽糖到醛糖酸盐的转化可以进行，优选底物中10%或15%，更优选20%或者甚至30%或40%或50%或60%或70%， 或80 %或90 %，或者甚至95 %、99 %，和100 %的淀粉和/或麦芽糖转化为醛糖酸盐。接触步骤(b)必须在允许糖氧化酶将糖转化为醛糖酸和/或醛糖酸盐的条件下进行。这种条件包括，但不限于，温度、PH、氧、糖氧化酶的量和性质，其他添加剂如过氧化氢酶和反应/温育时间。合适的温育时间可实现期望程度的糖到醛醣酸的转化。通常，在1/2小时至3天， 优选2-48小时，更优选2-M小时，最优选2-18小时的范围内选择合适的温育时间。温育温度通常依赖于使用的糖氧化酶，并且通常根据糖氧化酶的最适反应温度而选择。然而，由于氧的溶解度随着温度的增加而下降，需要考虑其他因素以获得最优过程。 技术人员可知如何相对于例如酶活性与氧溶解度来平衡最适温度。通常，合适的温度为在约0-约99°C，优选5-90°C，更优选15-85°c，甚至更优选25_80°C，最优选25_60°C，甚至最优选25-45°C的范围内。最适pH可依赖于使用的糖氧化酶而变化。然而，对来自白小羊蹄菌的糖氧化酶的动力学分析(Nordkvist 等，2007，Biotechnol Bioeng 97 :694-707)表明，使用强碱(NaOH) 可以影响糖氧化酶的稳定性。此外，WO 97/004082描述了当在稳定的pH进行所述过程时可以使用糖氧化酶获得乳糖醛酸收率的增加。因此，为了增加本过程的醛糖酸盐收率，理想的是在将糖转化为醛糖酸盐的过程中通过足量加入稳定水平的碱而维持PH。在特定的实施方案中，通过加碱而将稳定PH水平维持在约3. O-约9. O的范围内。使用任何碱都可以将 PH维持在规定的范围内。原则上，能中和所产生的酸的任何物质都适用于本方法中。技术人员了解多种能用于本发明的方法中的碱，例如强碱如Ca (OH) 2、KOH、NaOH和Mg (OH)20在优选的实施方案中，使用弱碱或碳酸盐以将PH维持在稳定水平。弱碱的实例包括，但不限于，CaC03、MgCO3> Mg (OH)2, Na2C03、K2CO3> (NH4) 2C03 和 NH40H、NaHCO3> KHC03。目前，优选的弱碱是 CaCO3、MgCO3 和 Mg (OH)20应了解的是，也可以在进行的酶转化之后或在其末期将醛糖酸盐产物或饮料的pH 调节为优选的PH水平，例如当实现麦芽糖理想转化的95%时，可允许pH降至理想水平。饮料的pH通常在2. 0-6. 00的范围内，特别是2_5. 00的范围内，例如，2. 5-4. 5的范围内，更特别的在2. 5-4. 0的范围内。在本上下文中，应将“稳定的pH水平”广义理解为通过加碱在过程中将pH控制并维持在特定范围内，或者接近于/处于特定值。在酶过程中PH的控制和调节/维持是可以高度精确性进行的标准过程。因此，稳定的PH可以是维持在恒定水平的值，偏差小于1. 5pH 单位，优选小于1. OpH单位，更优选小于0. 5pH单位，更优选小于0. 3pH单位，甚至更优选小于0.2或0. IpH单位。它遵循可为根据本发明的特定酶过程定义最优范围，并且可以所述的精确程度将PH控制并维持在这个范围内。在本发明的方法中，在约pH3-约pH9的范围内选择合适的特定PH范围或特定的pH值。优选的是，从酶反应开始如本文所述将pH维持在稳定的pH水平。换句话说，在将氧化酶加入含葡萄糖/麦芽糖的产物中之后立即加入碱以如本文所述维持稳定的PH。特别地，如果期望实现葡萄糖/麦芽糖的最大转化，可以将pH维持在如本文所述的稳定水平一段时间，其至少持续直到反应混合物的氧水平恢复至高于初始水平的90%， 或者用于保持PH恒定的碱量与转化的理想程度相对应。优选地，将pH维持在如本文所述的稳定水平一段时间，所述时间为30分钟3天， 优选地，2-48小时，更优选2-M小时，最优选2-18小时。通常地，并且优选地，当使用的糖氧化酶是葡糖氧化酶时，向醪加入酶，所述酶可将寡糖和多糖转化为更短的糖或二糖和/或还将二糖转化为单糖，例如，将麦芽糖转化为葡萄糖。这将有助于为葡糖氧化酶释放更多的底物。本领域的技术人员已知可将麦芽糖转化为葡萄糖的酶。这些包括，例如，淀粉酶、葡糖淀粉酶和支链淀粉酶。优选的酶组合是可从 Novozymes 获得的 Attenuzyme Flex 。淀粉酶能水解淀粉以形成寡糖作为主要产物，特别是麦芽糖，所述过程为技术人员所公知。淀粉酶归入EC3. 2.1. _类并且包括α-淀粉酶(EC 3.2.1.1)、β淀粉酶(EC 3. 2. 1. 2)和淀粉葡糖苷酶(EC 3. 2. 1. 3)。淀粉酶可以源自细菌或真菌，特别是曲霉属(Aspergillus)菌株，优选黑曲霉 (A. niger)或米曲霉(A. oryzae)，或者来自芽孢杆菌属(Bacillus)菌株。一些实例是 α -淀粉酶，例如来自解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)，和淀粉葡糖苷酶，例如来自黑曲霉。商业产品包括BAN 和AMG (Novozymes A/S，Denmark的产物)， Grindamyl A 1000或A 5000 (可从Danisco获得)。类似地可使用β-淀粉酶，或可导致麦芽糖形成的其他淀粉降解酶。葡糖淀粉酶(EC 3. 2. 1. 3)是催化末端(1_ > 4)相连的α -D-葡萄糖残基连续从链的非还原末端水解并释放β -D-葡萄糖的酶。可替换地，这个酶还称作葡聚糖1，4-α -葡糖苷酶、4-α-D-葡聚糖葡糖水解酶、淀粉葡糖苷酶、外切-1，4_α-葡糖苷酶或γ-淀粉酶。支链淀粉酶(EC 3. 2. 1. 41)是可催化支链淀粉、胶淀粉(amylopectin)和糖原，以及胶淀粉和糖原的α-和β-限糊精中的(1-> 6)-a-D-葡糖苷键水解的酶。在一个方面，豆类组分是大豆粉。大豆粉通常由已经磨成细粉的烤大豆制成。粉可以是天然(含脂肪)或脱脂的，其中在加工过程中去除了大豆中发现的天然油。在一个方面，向麦芽汁中加入豆类组分。在另一个方面，在淀粉糖化过程中向醪中加入豆类组分。在向醪中加入豆类组分时，可以额外加入另外的蛋白酶，和通常是肌醇六磷酸酶。肌醇六磷酸酶是可将肌醇六磷酸(肌醇己糖磷酸)水解成肌醇和无机磷酸盐的酶。植酸或肌醇1，2，3，4，5，6_六(二氢磷酸)(或者简称肌醇己糖磷酸)是肌醇的主要来源，并且是植物种子中磷酸盐的主要储存形式。事实上，其在种子和谷类谷粒成熟的过程中天然形成。在豆类种子中，它占磷酸盐含量的约70%，并且作为植酸钙镁(phytin)J^ 醇的混合的钾盐、镁盐和钙盐而从结构上与蛋白体整合起来。肌醇六磷酸的磷酸部分螯合二价和三价阳离子，如金属离子，例如营养必需离子钙、铁、锌和镁以及痕量矿物质锰、铜和钼。肌醇六磷酸酶是催化肌醇六磷酸(肌醇己糖磷酸)水解成(1)肌醇和/或( 其单、 二、三、四和/或五磷酸盐和( 无机磷酸盐。在下文中，为简单起见，上述化合物有时分别称为IP6、I、IP1、IP2、IP3、IP4、IP5和P。这表示通过肌醇六磷酸酶的作用，IP6降解为
卩+—个或多个组分1 5、1 4、1 3、1 2、1 1和1。或者，携带附接于位置P、q、r.......的
共η个磷酸基团的肌醇记为hs(p，q，r，...)P. sub.n。为了方便起见，hs(l，2，3，4，5， 6)P. sub. 6(肌醇六磷酸)简写为PA。根据酶命名法数据库ExPASy(与酶命名法相关的信息库，主要基于国际生物化学和分子生物学联合会命名委员会(IUBMB)的推荐，描述了已提供EC (酶委员会)编号的每类已表征的酶)，已知两种不同类型的肌醇六磷酸酶所谓的3-肌醇六磷酸酶(肌醇六磷酸3-磷酸水解酶，EC 3.1.3.8)和所谓的6-肌醇六磷酸酶 (肌醇六磷酸6-磷酸水解酶，EC 3. 1. 3. 26) 0 3-肌醇六磷酸酶首先水解3-位置的酯键，而 6-肌醇六磷酸酶首先水解6-位置的酯键。在WO 2003/066847 ；WO 2006/037327 ；WO 2006/037328 ；W02007/112739 ；WO 2008/092901中描述了有用的肌醇六磷酸酶。此外，在一个方面，也可将麦芽汁与肌醇六磷酸酶和/或可将麦芽糖转化成葡萄糖的酶接触。在另一个方面，将豆类组分预液化。术语“预液化”表示将豆类组分预处理以降低其粘度。存在于豆类组分例如大豆粉中的淀粉，起初在水中不可溶并形成颗粒。但是当在水中加热时，它们开始迅速膨胀直至成为其初始大小的很多倍。一旦继续加热，颗粒形式的淀粉开始崩解并且混合物的粘度开始迅速增加直至到达最大值，此时形成糊状。在制造过程中处理粘稠的淀粉糊存在困难。因此，理想的是处理淀粉，以使淀粉液化并降低其粘度。本领域的技术人员了解液化方法。例如，可以通过用酶处理或酸处理或两者的组合而进行液化。本领域已知用于液化的酶。它们包括，例如，α-淀粉酶。这些酶可源自细菌或真菌。 有用的酶的一些实例是Termamyl 和Fimgamyl 。在液化过程中，任选地还可以存在其他化合物例如抗氧化剂。当存在豆类组分时，以相对于醪中谷物组分的5%，或者优选10%或15%或20% 或25%或者甚至33%的比例(重量/重量)加入豆类组分。当使用更高的豆类比例时，可需要调节PH以维持酶活性。在一个方面，醪或麦芽汁中包括至少一种蛋白酶。蛋白酶是具有蛋白酶活性的多肽，并且还称为肽酶、解蛋白酶(proteinase)、肽水解酶或蛋白水解酶。蛋白酶可为在其任一端开始处水解肽的外切类型，或者在多肽链内部作用的内切类型(内肽酶)。内肽酶对N-和C-末端阻断的肽底物显示活性，所述底物与所述蛋白酶的特异性有关。术语“蛋白酶”在本文中定义为可水解肽键的酶。它包括属于EC 3.4酶组(包括其十三个亚类的每一个)的任何酶。EC编号指来自NC-IUBMB，Academic Press, San Diego, Calif.的 EnzymeNomenclature 1992，分另Ij 包括在 Eur. J. Biochem. 1994，223，15 ；Eur. J. Biochem. 1995，232，16 ；Eur. J. Biochem. 1996，237，15 ；Eur. J.Biochem. 1997，250，16 ；和 Eur. J. Biochem. 1999，264，610 650中出版的增补1-5。命名法定期补充并更新；参见例如 www. chem. gmw. ac. uk/iubmb/enzyme/index. html 的万维网站(WWW)。根据其催化机制将蛋白酶分成下述组丝氨酸蛋白酶(S)、半胱氨酸蛋白酶(C)、天冬氨酸蛋白酶(A)、金属蛋白酶(M)和未知，或者尚未分类的蛋白酶(U) ,SlHandbook of Proteolytic Enzymes, A. J. Barrett, N. D. Rawlings, J. F. Woessner ( H ), Academic Press (1998)，特别是简介部分。任何蛋白酶都可用于本发明。例如，可以使用可从Novozymes A/S获得的 Alcalase 、Flavourzyme 、Neutrase 。也可以使用多于一种蛋白酶的组合以优化活
性。技术人员能实现最优组合，例如能使用1 1或者甚至2 1的组合。在使用蛋白酶时，同样重要的是(如果需要的话)加入辅因子。例如，可以加入锌作为Neutmse 的辅因子。需要使用的蛋白酶的量依赖于多种辅因子例如，醪质量、数量等，并且为本领域技术人员所知。在一个方面，本发明涉及一种饮料，其包含a) 丐b)镁c)游离氨基氮(FAN)d)醛糖酸盐e)酸性 pH钙和镁是矿物质，并且经常存在于用于酿造的硬水中。通常它们以碳酸盐的形式存在于硬水中。然而，在另一个方面，在过程中可以补充其他钙和镁源。在一个方面，向饮料中加入其他钙和镁源。本领域技术人员了解可以使用的钙和镁源。它们包括，例如，柠檬酸盐、碳酸盐、磷酸盐、乳酸盐、葡糖酸盐或螯合物，例如，苹果酸盐、天冬氨酸盐或延胡索酸盐。在加入其他矿物质源时，有用的是以这样的方式加入所述源使得最终的饮料具有反映生理水平的钙镁浓度，例如2 1。然而，过量钙和/镁的存在可以影响饮料的味道。优选的是，饮料包含不高于0. lmol/1的10° P饮料(=° Bx)的碱土金属(Mg、Ca)(即0. 067Ca 和 0. 033Mg)。游离氨基氮(FN)是可由酵母用于细胞生长和增殖的单独麦芽汁氨基酸和小肽 (一至三单位)的浓度的量度。然而根据本发明，由于麦芽汁是未发酵的，所以FAN也是饮料中可用的游离氨基酸的量度，其在饮用时易于吸收。本领域已知pH的概念。优选的是，饮料具有酸性pH。这为饮料赋予清爽提神的味道。氧化过程中醛醣酸的产生降低了饮料的总体pH。添加钙和镁作为碳酸盐补充剂可有助于将PH维持在理想水平。在一个方面，饮料不具有残余甜味。本领域技术人员了解去除残余甜味的方法。去除残余甜味的一种方式是例如通过在氧化过程中过夜搅拌饮料。在一个方面，将饮料用于生产格瓦斯(Kwas)。格瓦斯，也可称作克瓦斯(Kvass或 Kvas)，是由谷物制成的流行的“面包饮品”。在另一个方面，在包装前或者消费前进一步稀释饮料。可以使用例如水或果汁进行稀释。当使用水时，其可为，例如，碳酸水。根据本发明，术语“果汁”指柑橘类或非柑橘类果汁，包括植物汁。果汁可作为由例如，苹果、西番莲、小红莓、梨、桃、李子、杏、油桃、 葡萄、樱桃、红醋栗(currant)、覆盆子、醋栗、黑莓、蓝莓、草莓、柠檬、枸橼/酸橙(lime)、 柑橘、橘子、橙、葡萄柚、马铃薯、西红柿、莴苣、芹菜、菠菜、卷心菜、水田芥(watercress)、 蒲公英、大黄、胡萝卜、甜菜、黄瓜、菠萝、椰子、石榴、奇异果、芒果、木瓜、香蕉、西瓜和香瓜 (cantaloupe)制成的汁提供。术语“果汁”也指用水提取的可溶性固形物、果汁浓缩物、粉末和果泥。优选的果汁是含苹果酸的果汁，例如苹果、梨、桃等。在另外一个方面，用0. 25-0. 3 %啤酒花丸(Hop Pellets) (6 % α -酸)在 78-100°C处理饮料30分钟，产生“加啤酒花”的饮料。在一个方面，进一步向饮料中加入调味剂。根据本发明，术语“调味剂”指那些源自种子植物可食用的可再生部分的香料，特别是具有与种子有关的甜浆的植物，例如，苹果、 橙、柠檬、枸橼/酸橙等。还包括源自果实之外的植物部分的香料，例如，源自坚果、树皮、根和叶的香料。这个术语中还包括合成制备的香料，其被制成以模拟源自天然来源的香料。调味剂的实例包括可乐调味剂、茶调味剂、桂皮、甜胡椒、丁香、咖啡调味剂、包括橙、柑橘、柠檬、枸橼/酸橙的柑橘调味剂和葡萄果实调味剂。也可以使用各种其他果实调味剂如苹果、 葡萄、樱桃、菠萝、椰子等。在一个方面，果汁，包括橙、柠檬、柑橘、枸橼/酸橙、苹果和葡萄， 可用作调味剂。在一个方面，饮料可用作包含果汁的非乳品提神饮品。在另一个方面，饮料可用作运动饮品，其为等渗的。在另一个方面，饮料可用作健康饮品，其中包含减少的血糖指数糖的健康饮品，即，所述糖仅可引起血液葡萄糖和胰岛素水平的细微波动。在另外一个方面， 饮料可用作无醇比尔森生啤酒(pilsner draft beer)。
实施例使用的所有试剂为商业级。进行的所有测量都依据欧洲啤酒酿造协会(European Brewery Convention, EBC)方法。所有酶都可从 Novozymes A/S, Bagsvaerd, Denmark 购得。
实施例1将134. 75g 大豆粉与 IOOOml 水(含 90ppm钙)混合，并加入 IOOOppmTermamyl classic (Novozymes A/S)。将内容物煮沸20分钟以获得1003. 5g(煮沸过程中蒸发)大豆布丁。37. 2g大豆布丁(相当于5g大豆粉)与50ml水和0. IOg 2 1的钙-镁混合物 (8. 63g CaC03+4. 04g 碱性碳酸镁“40-45% MgO”(Riedel de Haen))混合。混合物与表 IA 中给出的酶一起温育。48°C 60分钟后，加入50g麦芽(B-561，经过充分改性)和90ml水 (90ppm Ca++)并以下述方案继续醪温育50°C 30分钟；63°C 30分钟；72°C 30分钟；78°C 20分钟。在方案结束时，用水使醪接近275. 00g。分析得到的醪的性质，结果示于表IB中。表IA 显示以不同浓度(相对于麦芽的量，以百万分之一(ppm)表示)向醪中加入的酶量。试验
权利要求
1.制造非酒精饮料的方法，包括a)提供麦芽汁；b)将所述麦芽汁与糖氧化酶和过氧化氢酶接触；c)获得饮料，其中所述饮料的PH范围为2. 5-4. 5。
2.根据权利要求1的方法，其中所述麦芽汁包含豆类组分。
3.根据权利要求2的方法，其中豆类组分是大豆粉。
4.根据权利要求1的方法，其中所述麦芽汁由包含豆类组分的醪制成。
5.根据权利要求4的方法，其中所述醪还包含肌醇六磷酸酶。
6.根据权利要求2的方法，其中所述豆类组分经预液化。
7.根据权利要求1的方法，其中所述方法进一步包括加入钙和/或镁源。
8.根据权利要求1的方法，其中所述糖氧化酶是葡糖氧化酶或乳糖氧化酶。
9.根据权利要求1的方法，其中所述麦芽汁由包含酶的醪制成，所述酶可将寡糖和/或多糖转化成更短的糖。
10.根据权利要求1的方法，其中所述方法进一步包括稀释所述饮料。
11.根据权利要求9的方法，其中所述稀释通过加入水或果汁来进行。
12.根据权利要求1的方法，其中所述方法进一步包括加入调味剂。
全文摘要
描述了提神的酸性饮料及其制造方法，所述饮料是一种强力的矿化饮品。它由谷物，优选大麦和大豆制成，并且包含可充分吸收的钙、镁和氨基酸的生理补充物。本方法在酿造过程中包括酶的使用，所述酶包含糖氧化酶和过氧化氢酶。
文档编号C12C12/04GK102341009SQ201080010905
公开日2012年2月1日 申请日期2010年3月19日 优先权日2009年3月20日
发明者J.奥布雷克, S.R.拉珀克 申请人:诺维信公司