花生油生产的制作方法

专利名称：花生油生产的制作方法
专利说明花生油生产 发明领域 本发明涉及产生花生产品的方法并涉及这些方法的产品。

背景技术：
特别由于其独特的香气(aroma)，用常规技术加工的花生油在东南亚是最流行的食用油之一。香气是消费者通常认定的非常重要的质量参数。
本公开的目的是提供用于产生花生油的方法，所述花生油具有改进的香气和/或味道。
发明简述 本发明在第一方面提供用于产生花生产品的方法，其包括用至少一种淀粉分解酶(amylolytic enzyme)处理花生原料。
在进一步的方面，本发明提供通过第一方面的方法可获得的花生产品，例如花生油或花生酱(peanut butter)。
发明详述 传统地，在通过焙烧(roasting)处理粉碎的(crushed)花生的过程中产生油香，其中认为Maillard反应是主要机制。
不受理论的限制，提出本文提供的方法的有益效果是由于Maillard反应的前体(例如葡萄糖)释放于酶处理的花生原料中，且在随后的加热过程中，Maillard反应产生增加量的芳香化合物。本文提供的方法改进了花生油的味道和/或颜色。然而，本文提供的方法的适用范围(applicability)不限于花生油，并可用来改进任何花生产品的香气、味道和/或颜色。
因此，本发明涉及用于产生花生产品例如花生油和/或花生酱的方法，其包括用至少一种淀粉分解酶处理花生原料。至少一种淀粉分解酶优选为葡糖淀粉酶或α-淀粉酶或两者。在另一个优选实施方案中，除了至少一种淀粉分解酶之外，可将花生原料用选自下组的酶进一步处理纤维素酶、蛋白酶、木聚糖酶和果胶酶。
在酶处理之前和/或过程中，花生原料可以进行加热处理，例如包括将花生原料加热到至少70℃，优选至少80℃，更优选至少90℃，和最优选加热到大约100℃的温度。
在第一方面的特别优选的实施方案中，花生产品是花生油，所述方法包括下述步骤a)用至少一种淀粉分解酶处理花生原料，和，b)挤压(pressing)和/或提取经处理的花生原料，以产生花生油。
待通过本文所述方法处理的花生原料优选由下述方法获得将花生进行合适的机械处理，例如通过碾磨，得到的粒度使得在合适的反应时间内能够实现酶的充分渗透。基于本领域已知的方法和考虑到花生原料的预期用途(例如用于花生酱或用于提取花生油)，技术人员可以确定合适的机械处理。优选地，待加工成花生油的花生原料是粗粉(meal)，更优选粒度为5目(mesh)至30目的粗粉，且更优选粒度为10目至20目的粗粉。
在第一方面的酶处理后(例如在上述特别优选的实施方案中的步骤(a)之后和步骤(b)之前、之中和/或之后)，可以将花生原料和/或花生油加热至足够高的温度范围，使Maillard反应能够发生，优选110℃至250℃，更优选120℃至240℃，最优选130℃至230℃，如约140℃至约220℃。然而，可认为理想的是，在本发明的方法中不诱导芳香Maillard产物的完全形成，因为之后可能产生花生产品(例如花生油)，其仅当由消费者加热后才展现(develop)它完全的香气。
上述用于产生花生油的特别优选的实施方案可以包括对花生原料进行机械和/或水力挤压以获得花生油，和/或可以包括用非极性溶剂、醇和/或水提取花生原料以获得花生油。
本发明还涉及可由上述方法获得的花生产品，例如花生酱和/或花生油。
在本发明的方法中，可以使用任何酶，其在适当的pH和温度范围内具有合适的酶活。在优选实施方案中，酶在约3至约10的范围内具有最适pH。在更优选的实施方案中，酶在约4.5至约8.5的范围内具有最适pH。
在另一个优选实施方案中，酶的最适温度在约0℃至约110℃的范围内，更优选在20℃至100℃的范围内，和最优选在50℃至80℃的范围内。
术语“有效量”在本文中定义为一种或多种酶的量，其足够对产品的至少一种感兴趣的性质提供可测量的效应。在这种情况下，感兴趣的性质在本文中定义为花生油颜色和/或香气和/或味道和/或收率(yield)。
在本发明的方法中用于改进花生油产品的一种或多种感兴趣的性质的酶的来源不重要。因此，酶可以从任何来源获得，如植物、微生物或动物。酶优选得自微生物来源，如细菌或真菌，例如丝状真菌或酵母，并且酶可以用本领域常规使用的技术获得。
在优选实施方案中，酶从真菌来源获得。例如，酶可以得自酵母菌株，如假丝酵母属、克鲁维酵母属、毕赤酵母属、酿酒酵母属、裂殖酵母属或Yarrowia菌株；或者从丝状真菌菌株获得，如枝顶孢霉属(Acremonium)、曲霉属(Aspergillus)、短梗霉属(Aureobasidium)、金孢子菌属(Chrysosporium)、隐球菌属(Cryptococcus)、Filibasidium、镰孢属(Fusarium)、腐质霉属(Humicola)、Magnaporthe、丛梗孢属(Monilia)、毛霉属(Mucor)、毁丝霉属(Myceliophthora)、Neocallimastix、拟青霉属(Paecilomyces)、青霉属(Penicillium)、Phanerochaete、Piromyces、裂褶菌属(Schizophyllum)、小核菌属(Sclerotium)、侧孢属(Sporotrichum)、踝节菌属(Talaromyces)、嗜热子囊菌属(Thermoascus)、梭孢壳属(Thielavia)、Tolypocladium或木霉属(Trichoderma)菌株。
在另一个更优选的实施方案中，酶从下述菌株获得棘孢曲霉(Aspergillusaculeatus)、泡盛曲霉(Aspergillus awamori)、臭曲霉(Aspergillus foetidus)、日本曲霉(Aspergillus japonicus)、构巢曲霉(Aspergillus nidulans)、黑曲霉(Aspergillus niger)、米曲霉(Aspergillus oryzae)、Chrysosporium lignorum、杆孢状镰孢(Fusarium bactridioides)、禾谷镰孢(Fusarium cerealis)、库威镰孢(Fusarium crookwellense)、大刀镰孢(Fusarium culmorum)、禾本科镰孢(Fusarium gram inearum)、禾赤镰孢(Fusarium gram inum)、异孢镰孢(Fusariumheterosporum)、合欢木镰孢(Fusarium negundi)、尖镰孢(Fusarium oxysporum)、多枝镰孢(Fusarium reticulatum)、粉红镰孢(Fusarium roseum)、接骨木镰孢(Fusarium sambucinum)、肤色镰孢(Fusarium sarcochroum)、硫色镰孢(Fusariumsulphureum)、圆镰孢(Fusarium torulosum)、拟丝孢镰孢(Fusariumtrichothecioides)、镶片镰孢(Fusarium venenatum)、特异腐质霉(Humicolainsolens)、疏棉状腐质霉(Humicola lanuginosa)、好食丛梗孢(Moniliasitophila)、米黑毛霉(Mucor miehei)、嗜热毁丝霉(Myceliophthora thermophila)、粗糙脉孢菌(Neurospora crassa)、产紫青霉(Penicillium purpurogenum)、Phanerochaetechrysporum、Polyporus pins itus、Polyporus vers icolour、齐整小核菌(Sclerotiumrolfsii)、嗜热侧孢(Sporotrichum thermophile)、桔绿木霉(Trichodermacitrinoviride)、钩状木霉(Trichoderma hamatum)、哈茨木霉(Trichodermaharzianum)、康宁木霉(Trichoderma koningii)、长枝木霉(Trichodermalongibrachiatum)、多孢木霉(Trichoderma polysporum)、里氏木霉(Trichodermareesei)、Trichoderma saturnisporum或绿色木霉(Trichoderma viride)菌株。
可用任何合适的技术，并具体使用本领域已知的重组DNA技术(参见Sambrook，J.et al.，1989，Molecular Cloning，A Laboratory Manual，Cold SpringHarbor Press，Cold Spring Harbor，NY，USA)从上述生物体获得酶。重组DNA技术的使用通常包括在允许表达酶的条件下，在培养基中培养用重组DNA载体转化的宿主细胞，所述载体包含在适当的启动子和终止子之间插入的感兴趣的产物基因；和从培养物中回收酶。DNA序列可以是基因组、cDNA或合成来源的，或它们的任何混合物，并可按照本领域已知的方法分离或合成。酶也可以从它的天然存在来源获得，如植物或生物体，或其相关部分。
待用于本发明的方法中的α-淀粉酶可源自微生物或植物，优选源自真菌或细菌来源。在优选实施方案中，α-淀粉酶是真菌α-淀粉酶或酸性真菌α-淀粉酶。优选地，酸性真菌α-淀粉酶从曲霉属的菌株获得，优选黑曲霉的菌株、川地曲霉的菌株或米曲霉的菌株。更优选地，酸性α-淀粉酶是与具有氨基酸序列SWISSPROT NoP56271的酸性真菌α-淀粉酶有至少70％的同源性，如至少80％或者甚至至少90％的同源性，或者与具有序列SWISSPROT NoP10529中的氨基酸的酸性真菌α-淀粉酶有至少70％的同源性，如至少80％或者甚至至少90％的同源性的酸性α-淀粉酶。对于本发明甚至更优选的是具有如WO 2005/003311所定义的淀粉结合域(碳水化合物结合模块)的α-淀粉酶，例如，如本文公开为SEQ ID NO1的α-淀粉酶。
优选的商业上的包含α-淀粉酶的组合物包括来自DSM(Gist Brochades)的Mycolase、BANTM、TERMAMYLTM S C、FUNGAMYLTM、LIQUOZYMETMX和SANTM SUPER、SANTM EXTRA L(NovozymesA/S)和Clarase L-40,000、DEX-LOTM、Spezyme FRED、SPEZYMETM AA，和SPEZYMETM DELTA AA(Genencor Int.)。
待用于本发明的方法中的葡糖淀粉酶(E.C.3.2.1.3)可以源自微生物或植物。优选为真菌来源的葡糖淀粉酶，如曲霉属葡糖淀粉酶，特别是黑曲霉G1或G2葡糖淀粉酶(Boel et al.(1984)，EMBO J.3(5)，p.1097-1102)。也优选其变体，如WO92/00381和WO00/04136中所公开的；泡盛曲霉葡糖淀粉酶(WO84/02921)、米曲霉葡糖淀粉酶(Agric.Biol.Chem.(1991)，55(4)，p.941-949)，或其变体或片段。优选的葡糖淀粉酶包括源自黑曲霉的葡糖淀粉酶，如与WO00/04136和SEQ ID NO13中所列的氨基酸序列有至少70％、75％、80％、85％或甚至至少90％的同源性的葡糖淀粉酶。也优选源自米曲霉的葡糖淀粉酶，如与WO00/04136SEQ ID NO2中所列的氨基酸序列有至少70％、75％、80％、85％或甚至至少90％的同源性的葡糖淀粉酶。
其它优选的葡糖淀粉酶包括踝节菌属葡糖淀粉酶，特别是源自Talaromyces emersonii (WO99/28448)、Talaromyces leycettanus(美国专利号Re.32,153)、Talaromyces duponti、Talaromyces thermophilus(美国专利号4,587,215)、梭菌属，特别是C. thermoamylolyticum(EP135，138)和C.thermohydrosulfuricum(WO86/01831)。
商业上可得到的包含葡糖淀粉酶的组合物包括AMG 200L、AMG 300L、SANTM SUPER、SAN EXTRA L和AMGTM E(来自Novozymes A/S)；OPTIDEXTM 300(来自Genencor Int.)；AMIGASETM和AMIGASETM PLUS(来自DSM)；G-ZYMETM G900、G-ZYMETM和G990ZR(来自Genencor Int.)。
用一种或多种酶处理花生原料必要地包括在合适的条件下用酶接触花生原料。因此，可以通过用酶组合物中包含的一种或多种酶接触粉碎的花生来进行酶处理。酶组合物可以包含一种或多种单一的酶组分、一种或多种多组分酶组合物，或一种或多种单一酶组分与一种或多种多组分酶组合物的混合物。
待用于本发明的方法中的酶可以以任何适于所述用途的形式存在，例如，以如下形式存在干粉，附聚的(agglomerated)粉，或颗粒，特别是无尘颗粒，液体，特别是稳定液体或受保护的酶。可将酶在施用于花生原料前，在适当的溶剂(优选水)中稀释和/或溶解。
在酶活方面，给定酶的适当剂量依赖于所述的酶。技术人员可以根据本领域已知的方法确定合适的酶单位剂量。
在本发明的方法中，酶的有效量为约0.001g至约200g酶蛋白每kg花生原料，更优选约0.01g至约20g每kg花生原料，甚至更优选约0.1g至约10g每kg花生原料，和最优选约5g每kg花生原料。
可理解的是，可将本文所述任何实施方案进行组合以产生更香的花生油产品。
进一步通过下述实施例描述本发明，不应将所述实施例解释为对本发明范围的限制。
材料与方法 α-淀粉酶活性(KNU) 可使用马铃薯淀粉作为底物测定淀粉分解活性。这种方法基于改性的马铃薯淀粉通过酶的分解，通过将淀粉/酶溶液的样品与碘溶液混合来跟踪该反应。起初，形成黑蓝色，但是在淀粉分解过程中蓝色变浅并逐渐变成红褐色，将其与有色玻璃(colored glass)标准比较。
1Kilo Novo α-淀粉酶单位(KNU)定义为在标准条件下(即在37℃+/-0.05；0.0003M Ca2+；和pH 5.6)将5260mg淀粉干物质Merck Amylum solubile糊精化的酶量。
更详细描述这种分析方法的文件EB-SM-0009.02/01可向NovozymesA/S，Denmark要求而获得，将该文件包括在本文中作为参考。
酸性α-淀粉酶活性(AFAU) 酸性α-淀粉酶活性可以以AFAU(酸性真菌α-淀粉酶单位)测量，其相对于酶标准而确定。1FAU定义为在下述标准条件下，每小时降解5260mg淀粉干物质的酶量。
酸性α-淀粉酶，为内切-α-淀粉酶(1，4-α-D-葡聚糖-葡聚糖水解酶，E.C.3.2.1.1)，其水解淀粉分子内部区域中的α-1，4-糖苷键以形成不同链长的糊精和寡糖。与碘形成的颜色的强度与淀粉浓度成正比。使用反向比色法，测定在特定的分析条件下淀粉浓度的减少作为淀粉酶活性。
λ＝590nm 蓝色/紫色t＝23秒脱色 标准条件/反应条件 底物 可溶性淀粉，大约0.17g/L 缓冲液柠檬酸盐，大约0.03M 碘(I2)0.03g/L CaCl2 1.85mM pH2.50±0.05 培育温度 40℃ 反应时间 23秒 波长 590nm 酶浓度0.025AFAU/mL 酶工作范围0.01-0.04AFAU/mL 更详细描述这个分析方法的文件EB-SM-0259.02/01可向NovozymesA/S，Denmark要求而获得，将该文件包括在本文中作为参考。
葡糖淀粉酶活性(AGU) 可以以淀粉葡萄糖苷酶(AmyloGlucosidase)单位(AGU)测量葡糖淀粉酶活性。1AGU定义为在标准条件(37℃，pH 4.3，底物麦芽糖23.2mM，缓冲液乙酸(盐)(acetate)0.1M，反应时间5分钟)下每分钟水解1微摩尔麦芽糖的酶量。
可以使用自动分析系统。将变旋酶(mutarotase)加入葡萄糖脱氢酶试剂中，以将存在的任何α-D-葡萄糖转化成β-D-葡萄糖。在上述反应中，葡萄糖脱氢酶特异性地与β-D-葡萄糖反应形成NADH，使用光度计在340nm处测定NADH作为原始葡萄糖浓度的量度。
更详细描述这个分析方法的文件(EB-SM-0131.02/01)可向NovozymesA/S，Denmark要求而获得，将该文件包括在本文中作为参考。
酶 使用的酶组合物是400AGU/ml的黑曲霉葡糖淀粉酶组合物，和包含160AFAU/ml的真菌α-淀粉酶的组合物，所述真菌α-淀粉酶具有如本文的SEQ IDNO1所示的序列。
实施例1 将花生粉碎成平均粒度10目(mesh)至20目的粗粉。将10g花生粉样品与1ml酶溶液(0.01％至0.5％葡糖淀粉酶或α-淀粉酶组合物)混合。将样品在50℃温育4小时，并在180℃干燥30分钟。对干燥样品用1-4颜色等级(colorscale)评分，4为最深(表1)，并用1-4香气等级评分，4为最香(表2)。5位有经验成员的感官审查组(sensory panel)在盲试(blind test)中评价干燥样品的香气。观察到酶剂量和颜色/香气之间的关联。


实施例2 将花生粉碎成平均粒度10目至20目的粗粉。向8kg花生粉样品中加入720ml水和80ml葡糖淀粉酶组合物。将混合物在50℃温育4小时。将花生粉在220℃干燥20分钟，并用水力挤压以产生油。通过同样的步骤处理无葡糖淀粉酶的空白样品。
5位有经验成员的感官审查组在盲试中评价花生油的香气，全组人员都发现酶处理后的花生油比空白样品更香。
序列表
<110>诺维信公司(Novozymes A/S)
<120>花生油生产
<130>10808.204-WO
<160>1
<170>PatentIn version 3.3
<210>1
<211>640
<212>PRT
<213>人工的
<220>
<223>人工的
<220>
<221>mat_peptide
<222>(25)..(640)
<400>1
Met Arg Leu Ser Thr Ser Ser Leu Phe Leu Ser Val Ser Leu Leu Gly
-20 -15 -10
Lys Leu Ala Leu Gly Leu Ser Ala Ala Glu Trp Arg Thr Gln Ser Ile
-5 -1 1 5
Tyr Phe Leu Leu Thr Asp Arg Phe Gly Arg Thr Asp Asn Ser Thr Thr
10 15 20
Ala Thr Cys Asp Thr Gly Asp Gln Ile Tyr Cys Gly Gly Ser Trp Gln
25 30 35 40
Gly Ile Ile Asn His Leu Asp Tyr Ile Gln Gly Met Gly Phe Thr Ala
45 50 55
Ile Trp Ile Ser Pro Ile Thr Glu Gln Leu Pro Gln Asp Thr Ala Asp
60 65 70
Gly Glu Ala Tyr His Gly Tyr Trp Gln Gln Lys Ile Tyr Asp Val Asn
75 80 85
Ser Asn Phe Gly Thr Ala Asp Asp Leu Lys Ser Leu Ser Asp Ala Leu
90 95 100
His Ala Arg Gly Met Tyr Leu Met Val Asp Val Val Pro Asn His Met
105 110 115 120
Gly Tyr Ala Gly Asn Gly Asn Asp Val Asp Tyr Ser Val Phe Asp Pro
125 130 135
Phe Asp Ser Ser Ser Tyr Phe His Pro Tyr Cys Leu Ile Thr Asp Trp
140 145 150
Asp Asn Leu Thr Met Val Gln Asp Cys Trp Glu Gly Asp Thr Ile Val
155 160 165
Ser Leu Pro Asp Leu Asn Thr Thr Glu Thr Ala Val Arg Thr Ile Trp
170 175 180
Tyr Asp Trp Val Ala Asp Leu Val Ser Asn Tyr Ser Val Asp Gly Leu
185 190 195 200
Arg Ile Asp Ser Val Leu Glu Val Glu Pro Asp Phe Phe Pro Gly Tyr
205 210 215
Gln Glu Ala Ala Gly Val Tyr Cys Val Gly Glu Val Asp Asn Gly Asn
220 225 230
Pro Ala Leu Asp Cys Pro Tyr Gln Lys Val Leu Asp Gly Val Leu Asn
235 240 245
Tyr Pro Ile Tyr Trp Gln Leu Leu Tyr Ala Phe Glu Ser Ser Ser Gly
250 255 260
Ser Ile Ser Asn Leu Tyr Asn Met Ile Lys Ser Val Ala Ser Asp Cys
265 270 275 280
Ser Asp Pro Thr Leu Leu Gly Asn Phe Ile Glu Asn His Asp Asn Pro
285 290 295
Arg Phe Ala Ser Tyr Thr Ser Asp Tyr Ser Gln Ala Lys Asn Val Leu
300 305 310
Ser Tyr Ile Phe Leu Ser Asp Gly Ile Pro Ile Val Tyr Ala Gly Glu
315 320 325
Glu Gln His Tyr Ser Gly Gly Lys Val Pro Tyr Asn Arg Glu Ala Thr
330 335 340
Trp Leu Ser Gly Tyr Asp Thr Ser Ala Glu Leu Tyr Thr Trp Ile Ala
345 350 355 360
Thr Thr Asn Ala Ile Arg Lys Leu Ala Ile Ser Ala Asp Ser Ala Tyr
365 370 375
Ile Thr Tyr Ala Asn Asp Ala Phe Tyr Thr Asp Ser Asn Thr Ile Ala
380 385 390
Met Arg Lys Gly Thr Ser Gly Ser Gln Val Ile Thr Val Leu Ser Asn
395 400 405
Lys Gly Ser Ser Gly Ser Ser Tyr Thr Leu Thr Leu Ser Gly Ser Gly
410 415 420
Tyr Thr Ser Gly Thr Lys Leu Ile Glu Ala Tyr Thr Cys Thr Ser Val
425 430 435 440
Thr Val Asp Ser Ser Gly Asp Ile Pro Val Pro Met Ala Ser Gly Leu
445 450 455
Pro Arg Val Leu Leu Pro Ala Ser Val Val Asp Ser Ser Ser Leu Cys
460 465 470
Gly Gly Ser Gly Arg Thr Thr Thr Thr Thr Thr Ala Ala Thr Ser Thr
475 480 485
Ser Lys Ala Thr Thr Ser Ser Ser Ser Ser Ser Ala Ala Ala Thr Thr
490 495 500
Ser Ser Ser Cys Thr Ala Thr Ser Thr Thr Leu Pro Ile Thr Phe Glu
505 510 515520
Glu Leu Val Thr Thr Thr Tyr Gly Glu Glu Val Tyr Leu Ser Gly Ser
525 530 535
Ile Ser Gln Leu Gly Glu Trp Asp Thr Ser Asp Ala Val Lys Leu Ser
540 545 550
Ala Asp Asp Tyr Thr Ser Ser Asn Pro Glu Trp Ser Val Thr Val Ser
555 560 565
Leu Pro Val Gly Thr Thr Phe Glu Tyr Lys Phe Ile Lys Val Asp Glu
570 575 580
Gly Gly Ser Val Thr Trp Glu Ser Asp Pro Asn Arg Glu Tyr Thr Val
585 590 595 600
Pro Glu Cys Gly Asn Gly Ser Gly Glu Thr Val Val Asp Thr Trp Arg
605 610 61权利要求
1.产生花生产品的方法，其包括用至少一种淀粉分解酶处理花生原料。
2.前述权利要求的方法，其中花生产品是花生油，所述过程包含步骤
a.用至少一种淀粉分解酶处理花生原料，和，
b.压榨和/或提取经处理的花生原料以产生花生油。
3.前述权利要求的方法，其中至少一种淀粉分解酶是葡糖淀粉酶和/或α-淀粉酶。
4.前述权利要求中任一项的方法，其还包括用选自下组的酶处理花生原料纤维素酶、蛋白酶、木聚糖酶和果胶酶。
5.前述权利要求中任一项的方法，其还包括在酶处理之前和/或过程中，将花生原料加热至至少70℃，优选至少80℃，更优选至少90℃，和最优选大约100℃的温度。
6.前述权利要求中任一项的方法，其还包括在酶处理之后(例如，在步骤(b)之前、过程中和/或之后)，将花生原料和/或花生油加热至足够高的温度，使Maillard反应能够发生。
7.前述权利要求中任一项的方法，其中花生原料是花生粉，优选粒度为5目至30目的花生粉。
8.前述权利要求中任一项的方法，其中步骤(b)包括对花生原料施加机械和/或水力挤压，以获得花生油。
9.前述权利要求中任一项的方法，其中步骤(b)包括用非极性溶剂、醇和/或水提取花生原料，以获得花生油。
10.用权利要求1和权利要求3至9的方法可获得的花生产品。
11.用权利要求2至9的方法可获得的花生油。
全文摘要
本发明涉及产生花生产品的方法并涉及所述方法的产品。
文档编号C11B1/00GK101194006SQ200680020217
公开日2008年6月4日 申请日期2006年6月7日 优先权日2005年6月8日
发明者周志伟, 黄鸿志 申请人:诺维信公司