天然内酯和羟基脂肪酸及其制备方法与流程

发酵提取物，其包括天然内酯和羟基脂肪酸，以及制造天然内酯和羟基脂肪酸的发酵方法。发明背景今天的食品消费者对天然成分越来越感兴趣，但他们不愿意损害这些食品的口味品质。他们期望天然食品和这些食品中的天然成分具有丰富且令人满意的口味谱。有助于提供如此丰富和令人满意的口味谱的呈味化合物包括内酯和羟基脂肪酸。例如，在杏、桃、菠萝和切达干酪中发现了γ-十二内酯，可以提供多脂肪、果味、奶般和桃样风味。γ-十二碳烯-6-内酯具有强烈的乳制品特征，带有甜味、多脂肪、柔滑、光滑和果味。迄今为止，这些呈味化合物已经被合成地生产或已经使用复杂的多步发酵工艺或涉及病原微生物的发酵工艺生产。在ep 0578388 b1中，美国国际香精香料公司(international flavors&fragrances inc.)描述了一种发酵工艺，使用假单胞菌细菌作用于甘油三酯生成羟基羧酸，然后用酵母发酵生成内酯。在jp 2003250594中，ogawa和co描述了从亚油酸微生物生产顺式-6-十二碳烯-4-内酯，其中微生物包括乳酸菌和β-氧化酵母。微生物发酵开始之前的必要第一步是水解脂肪生成亚油酸。这个准备步骤增加了过程的复杂性。因此，需要使用更简单的发酵过程从食品级微生物生产天然内酯和羟基脂肪酸。

背景技术：

技术实现思路

1、我们的发明包括从非水解植物油的混合培养物发酵中提取的发酵提取物。混合培养物发酵可以包括至少一种细菌和至少一种酵母。有利地，至少一种细菌包括乳酸乳杆菌(lactobacillus lactis)、植物乳杆菌(lactobacillus planatarum)、干酪乳杆菌(lactobacillus casei)、嗜酸乳杆菌(lactobacillus acidophilus)或其组合。此外，至少一种酵母可包括解脂耶氏酵母(yarrowia lipolytica)、嗜油假丝酵母(candidapetrophilum)或其组合。在优选的实施例中，发酵提取物包含约10％至约50％w/w的γ-十二碳烯-6-内酯和约5％至约25％w/w的γ-十二内酯。

2、我们的发明还包括制作呈味化合物的方法，包括以下步骤：

3、a.共培养至少一种非致病性乳酸细菌和至少一种酵母以产生混合培养物；

4、b.在所述混合培养物中发酵非水解植物油以产生混合培养物发酵培养基；

5、c.通过在发酵步骤之后混合酸来酸化所述混合培养物发酵培养基以产生酸化的混合培养物发酵培养基；以及

6、d.通过加热所述酸化的混合培养物发酵培养基使所述酸化的混合培养物发酵培养基内酯化；其中所述方法产生γ内酯、羟基脂肪酸或其组合中的至少一种。

7、这些方法还可以包括准备步骤，例如制备至少一种非致病性乳酸细菌、酵母或两者的种子培养物。共培养步骤还可以包括通过以下来首先培养至少一种非致病性乳酸细菌：将细菌种子培养物添加到细菌发酵培养基中，然后添加至少一种酵母种子培养物以产生混合培养物。在这些发明方法的一些实施例中，非水解植物油包括向日葵油、红花油或这些油的组合。

8、除了准备步骤之外，本发明的方法还可以包括下游加工步骤，例如内酯化之后的溶剂提取和溶剂提取步骤之后的蒸馏步骤，可以产生精制内酯产物。该方法的输出可以包括γ-十二碳烯-6-内酯、γ-十二内酯或这些γ内酯的组合。输出还可包括羟基脂肪酸，例如硬脂酸、油酸、亚油酸或这些羟基脂肪酸的组合。

9、此外，我们的发明包括包含发酵提取物和产品基料的产品，其中发酵提取物是从非水解植物油的混合培养物发酵中提取的。对于这些发明，可以包含嗅觉有效量的发酵提取物。在这些发明的一些中，嗅觉有效量是约10ppb至约1000ppm。

10、概述

11、1.一种发酵培养基，其包含至少一种细菌、至少一种酵母和至少一种非水解植物油。

12、2.如权利要求1所述的发酵培养基，其中所述至少一种细菌能够产生18-碳10-羟基脂肪酸。

13、3.如权利要求1所述的发酵培养基，其中所述至少一种细菌包括非致病性乳酸细菌。

14、4.如权利要求1所述的发酵培养基，其中所述至少一种细菌包括乳酸乳杆菌(lactobacillus lactis)、植物乳杆菌(lactobacillus plantarum)、干酪乳杆菌(lactobacillus casei)、嗜酸乳杆菌(lactobacillus acidophilus)或其组合。

15、5.如权利要求1所述的发酵培养基，其中所述至少一种酵母能够氧化18-碳10-羟基脂肪酸以产生12-碳4-羟基脂肪酸。

16、6.如权利要求1所述的发酵培养基，其中所述至少一种酵母包括耶氏酵母属(yarrowia)、酵母属(saccharomyces)、假丝酵母属(saccharomyces)或其组合。

17、7.如权利要求1所述的发酵培养基，其中所述至少一种酵母包括解脂耶氏酵母、嗜油假丝酵母或其组合。

18、8.如权利要求1所述的发酵培养基，其中所述非水解植物油包括向日葵油、红花油或其组合。

19、9.如权利要求1所述的发酵培养基，其中所述非水解植物油含有至少70％的不饱和脂肪酸。

20、10.如权利要求1所述的发酵培养基，其中所述非水解植物油具有至少75％的亚油酸。

21、11.一种发酵提取物，其包含约50％至约95％w/w的γ-十二碳烯-6-内酯和约10％至约50％w/w的γ-十二内酯。

22、12.如权利要求11所述的发酵提取物，其进一步包含至少一种羟基脂肪酸。

23、13.如权利要求11所述的发酵提取物，其进一步包含至少一种游离脂肪酸。

24、14.如权利要求11所述的发酵提取物，其中所述发酵提取物具有约2:1至约4:1的γ-十二碳烯-6-内酯比γ-十二内酯的比率。

25、15.一种发酵提取物，其从非水解植物油的混合培养物发酵中提取。

26、16.如权利要求15所述的组合物，其中所述混合培养物发酵包含至少一种细菌和至少一种酵母。

27、17.如权利要求15所述的组合物，其中所述至少一种细菌能够产生18-碳10-羟基脂肪酸。

28、18.如权利要求16所述的组合物，其中所述至少一种细菌包括非致病性乳酸细菌。

29、19.如权利要求16所述的组合物，其中所述至少一种细菌包括乳酸乳杆菌、植物乳杆菌、干酪乳杆菌、嗜酸乳杆菌或其组合。

30、20.如权利要求15所述的组合物，其中所述至少一种酵母能够氧化18-碳10-羟基脂肪酸以产生12-碳4-羟基脂肪酸。

31、21.如权利要求15所述的组合物，其中所述至少一种酵母包括耶氏酵母属(yarrowia)、酵母属(saccharomyces)、假丝酵母属(saccharomyces)或其组合。

32、22.如权利要求16所述的组合物，其中所述至少一种酵母包括解脂耶氏酵母、嗜油假丝酵母或其组合。

33、23.如权利要求15所述的组合物，其中所述非水解植物油包括向日葵油、红花油或其组合。

34、24.如权利要求15所述的组合物，其中所述非水解植物油含有至少70％的不饱和脂肪酸。

35、25.如权利要求15所述的组合物，其中所述非水解植物油具有至少75％的亚油酸。

36、26.如权利要求15所述的组合物，其进一步包含至少一种18-碳10-羟基脂肪酸、至少一种12-碳γ-内酯，或其组合。

37、27.如权利要求15所述的组合物，其中所述发酵提取物包含约10％至约50％w/w的γ-十二碳烯-6-内酯和约5％至约25％w/w的γ-十二内酯。

38、28.如权利要求27所述的组合物，其中所述发酵提取物具有约2:1至约4:1的γ-十二碳烯-6-内酯比γ-十二内酯的比率。

39、29.一种制作呈味化合物的方法，所述方法包括以下步骤：

40、a.共培养至少一种非致病性乳酸细菌和至少一种酵母以产生混合培养物；

41、b.在所述混合培养物中发酵非水解植物油以产生混合培养物发酵培养基；

42、c.通过在发酵步骤之后混合酸来酸化所述混合培养物发酵培养基以产生酸化的混合培养物发酵培养基；以及

43、d.通过加热所述酸化的混合培养物发酵培养基使所述酸化的混合培养物发酵培养基内酯化；其中所述方法产生γ内酯、羟基脂肪酸或其组合中的至少一种。

44、30.如权利要求29所述的方法，其中所述内酯化步骤具有约90℃至约130℃的内酯化温度。

45、31.如权利要求29所述的方法，其中所述内酯化步骤具有约10分钟至约60分钟的内酯化时间。

46、32.如权利要求29所述的方法，其进一步包括以下至少一个步骤：在所述共培养步骤之前制备所述至少一种非致病性乳酸细菌的种子培养物，制备所述至少一种酵母的种子培养物，或其组合。

47、33.如权利要求32所述的方法，其中所述共培养步骤进一步包括通过以下来首先培养所述至少一种非致病性乳酸细菌：将所述至少一种非致病性乳酸细菌种子培养物添加到细菌发酵培养基中，以产生至少一种非致病性乳酸细菌培养物。

48、34.如权利要求33所述的方法，其进一步包括将所述至少一种酵母种子培养物添加到所述至少一种非致病性乳酸细菌培养物中以产生所述混合培养物。

49、35.如权利要求29所述的方法，其中所述非水解植物油包括向日葵油、红花油或其组合。

50、36.如权利要求29所述的方法，其中所述非水解植物油含有至少70％的不饱和脂肪酸。

51、37.如权利要求29所述的方法，其中所述非水解植物油具有至少75％的亚油酸。

52、38.如权利要求29所述的方法，其中所述非水解植物油具有低于2％的游离脂肪酸。

53、39.如权利要求29所述的方法，其中所述发酵步骤具有约30小时至约200小时的发酵时间。

54、40.如权利要求29所述的方法，其中所述发酵步骤具有约20℃至约37℃的发酵温度。

55、41.如权利要求29所述的方法，其中所述发酵步骤具有约4至约8的发酵ph。

56、42.如权利要求29所述的方法，其中所述发酵步骤具有小于约35％的发酵溶解氧含量。

57、43.如权利要求29所述的方法，其中所述酸化的混合培养物发酵培养基具有约3至约4的酸化ph。

58、44.如权利要求29所述的方法，其中所述酸包括盐酸、硝酸、磷酸、硫酸、柠檬酸或其组合。

59、45.如权利要求29所述的方法，其进一步包括内酯化后的溶剂提取步骤，以产生发酵提取物。

60、46.如权利要求45所述的方法，其进一步包括所述溶剂提取后的蒸馏步骤，以产生精制内酯产物。

61、47.如权利要求45所述的方法，其中所述溶剂提取步骤涉及包括乙醇、乙酸乙酯或其组合的溶剂。

62、48.如权利要求46所述的方法，其中所述精制内酯产物包括至少70％的γ-十二碳烯-6-内酯。

63、49.如权利要求46所述的方法，其中所述精制内酯产物具有按精制内酯产物的重量计约5％至约30％w/w的γ-十二内酯。

64、50.如权利要求29所述的方法，其中所述至少一种γ内酯包括γ-十二碳烯-6-内酯、γ-十二内酯或其组合。

65、51.如权利要求29所述的方法，其中所述至少一种羟基脂肪酸包括硬脂酸、油酸、亚油酸或其组合。

66、52.如权利要求29所述的方法，其中所述至少一种非致病性乳酸细菌包括乳酸乳杆菌、植物乳杆菌、干酪乳杆菌、嗜酸乳杆菌或其组合。

67、53.如权利要求29所述的方法，其中所述至少一种酵母包括解脂耶氏酵母、嗜油假丝酵母或其组合。

68、54.一种由如权利要求29所述的方法制备的呈味化合物。

69、55.一种改良产品基料的方法，所述方法包括以下步骤：将嗅觉有效量的从非水解植物油的混合培养物发酵中提取的发酵提取物添加到产品基料中以产生改良产品。

70、56.如权利要求55所述的方法，其中所述产品基料包括人类食品、动物食品、膳食补充剂、药物、盖仑制剂组合物、化妆品组合物、香料组合物、加香制品、药物组合物或其组合中的至少一种。

71、57.如权利要求55所述的方法，其中所述产品基料包括乳制品、肉类产品、基于植物的蛋白质产品或其组合中的至少一种。

72、58.如权利要求55所述的方法，其中所述嗅觉有效量为从约10ppb至约200ppm。

73、59.如权利要求55所述的方法，其中如通过感官测试测量，与所述产品基料相比时所述改良产品具有降低的异常特征感觉。

74、60.如权利要求55所述的方法，其中如通过感官测试测量，与所述产品基料相比时所述改良产品具有增加的乳制品特征感觉。

75、61.如权利要求55所述的方法，其中如通过感官测试测量，与所述产品基料相比时所述改良产品具有增加的对至少一种感官属性的感觉。

76、62.如权利要求61所述的方法，其中所述至少一种感官属性包括柔滑、奶般、多脂肪、光滑、浓郁、甜味、桃色、多内酯、果味或组合。

77、63.一种产品，其包含发酵提取物和产品基料，其中从非水解植物油的混合培养物发酵中提取所述发酵提取物。

78、64.如权利要求63所述的产品，其中所述产品基料包括人类食品、动物食品、膳食补充剂、药物、盖仑制剂组合物、化妆品组合物、香料组合物、加香制品、药物组合物或其组合中的至少一种。

79、65.如权利要求63所述的产品，其中所述产品基料包括乳制品、肉类产品、基于植物的蛋白质产品或其组合中的至少一种。

80、66.如权利要求63所述的产品，其中所述发酵提取物包含约10％至约50％w/w的γ-十二碳烯-6-内酯和约5％至约25％w/w的γ-十二内酯。

81、67.如权利要求63所述的产品，其中所述发酵提取物是精制内酯产物，其包含约50％至约95％w/w的γ-十二碳烯-6-内酯和约5％至约50％w/w的γ-十二内酯。

82、68.如权利要求67所述的产品，其中所述精制内酯产物具有约2:1至约4:1的γ-十二碳烯-6-内酯比γ-十二内酯的比率。

83、69.如权利要求67所述的产品，其中所述精制内酯产物以嗅觉有效量存在。

84、70.如权利要求67所述的产品，其中所述精制内酯产物以约10ppb至约200ppm的量存在。

85、71.如权利要求63所述的产品，其中所述发酵提取物以嗅觉有效量存在。

86、72.如权利要求63所述的产品，其中所述发酵提取物以约10ppb至约1000ppm的量存在。

87、73.如权利要求63所述的产品，其中如通过感官测试测量，与所述产品基料相比时所述产品具有降低的异常特征感觉。

88、74.如权利要求63所述的产品，其中如通过感官测试测量，与所述产品基料相比时所述产品具有增加的乳制品特征感觉。

89、75.如权利要求63所述的产品，其中如通过感官测试测量，与所述产品基料相比时所述产品具有增加的对至少一种感官属性的感觉。

90、76.如权利要求75所述的产品，其中所述至少一种感官属性包括柔滑、多脂肪、浓郁、甜味、奶般、光滑、多内酯、桃色、果味或其组合。