專利名稱::制備菜泥的方法
技術(shù)領(lǐng)域:
:本發(fā)明涉及制備菜泥(vegetablepuree)的方法。
背景技術(shù):
:菜泥產(chǎn)品,如胡蘿卜泥,作為獨立的產(chǎn)品上市,或者在食品工業(yè)的許多分支領(lǐng)域中用作半成品。人們經(jīng)常將一定量的泥加至植物汁中以生產(chǎn)高質(zhì)量的整體性(fullbodied)產(chǎn)品。適合于例如胡蘿卜的傳統(tǒng)酶學(xué)菜泥的制備方法可以包括沖洗、分揀、剝皮、以錘式粉碎機方式粗略粉碎、加熱至80-85℃熱燙,用浸漬酶(maceratingenzymes)處理,然后用例如濾網(wǎng)、沉降機或離心機將植物糊分離為渣和液體(漿液)??梢杂猛ǔ>哂邢阄痘厥展δ艿倪m當(dāng)?shù)恼舭l(fā)器使?jié){液變稠,然后重新?lián)v碎為沉渣,其可用作泥。傳統(tǒng)方法的分離步驟可能導(dǎo)致大量的植物固體損失。發(fā)明概述本發(fā)明的一個目的是提供經(jīng)改進的制備菜泥的方法,其中的分離步驟可以省去。相應(yīng)地,本發(fā)明第一個方面提供制備菜泥的方法,包含連續(xù)的步驟a)將植物壓碎或剁碎為1至30mm的小塊;b)在60至90℃的溫度熱燙植物塊;c)將熱燙過的植物塊與具有浸漬活性的酶接觸;和d)混合浸漬過的植物塊,得到泥。使用本發(fā)明的方法,通過選擇正確的酶,可以將機械和熱處理減至最少。本發(fā)明的方法允許獲得接近100%的產(chǎn)率,而提出在分離步驟中所遭受的相當(dāng)大的產(chǎn)率損失卻被避免了??梢詢?yōu)化碾磨操作來減少能量消耗和減少細(xì)胞破壞。也可以在酶反應(yīng)容器中或與容器直接連接的熱交換器中進行巴氏消毒。它進一步將對細(xì)胞的破壞最少化,由此得到非常均勻的懸浮物,其具有高的粘度、更好的存儲穩(wěn)定性、改善的感官/感覺特性、以及用于汁液生產(chǎn)時更高的遮光穩(wěn)定性(cloudstability)。當(dāng)此泥用作嬰兒食品或者汁液、羹湯或調(diào)味醬的成分時,高粘度是非常重要的,因為它可以增強口感,減少對額外的增稠劑的需要。另外,由于細(xì)胞是完整的,有價值的成分收到保護未被氧化,因而提高了最終產(chǎn)品的營養(yǎng)價值。當(dāng)使用果膠酶產(chǎn)品時,大量的可溶性糖類釋放出來。排除理論的束縛,可以相信所觀測到的單成分聚半乳糖醛酸酶(polygalacturonase)和多成分酶組合物粘度上的差異可能起因于多成分酶組合物進一步將多糖降解為寡糖和單糖,而單成分聚半乳糖醛酸酶只是將多糖釋放出來,而事實上并沒有將其進一步降解。附圖簡述圖1顯示高效大小排阻層析(highperformancesizeexclusionchromatography)結(jié)果。曲線A是陰性對照,曲線B是PGI,曲線C是Pectinex。發(fā)明詳述本發(fā)明上下文中的菜泥為包含植物干物質(zhì)的液體組合物。干物質(zhì)可以是植物固體的懸浮液,其中包含完全均一化的植物材料、完整單細(xì)胞、數(shù)個細(xì)胞形成的簇、或者他們的混合物。本發(fā)明的泥可用于任何種類的食品材料,如嬰兒食品、果汁、番茄醬、羹湯或調(diào)味醬。本發(fā)明的泥可以由一種植物制成,或者由數(shù)種選自包含下列的不同植物組成根莖類植物如胡蘿卜(carrot)、芹菜(celery)、甜菜根(beetroot)、紅蘿卜(radish)、辣根(horse-radish);水果類植物如蘋果(apple)、梨(pear)、葡萄(grape)、番茄(tomato);柑橘類(citrus)(橙(orange)、檸檬(lemon)、來檬(lime)、橘(mandarin))、李子(prune)、櫻桃(cherry)、豌豆(pea)、菜豆(bean)、番茄、辣椒(paprikas)、黃瓜(cucumber)和南瓜(pumpkin);葉和花類植物如菠菜(spinach)、甘藍(lán)(cabbage)和花椰菜(cquliflower)。本發(fā)明尤其優(yōu)選由胡蘿卜(Dancuscarotavar.Sativa)作成的泥。任何合適的胡蘿卜品種都可以使用型,包括但不限于胡蘿卜品種Parisianmarket,Oxheart,Amsterdamforcing,Chantenay,Nantes,Danvers,Imperator,F(xiàn)lakkee,Berlikum和Kuroda。適合于本發(fā)明的更多胡蘿卜品種或其他植物,請參見WorldVegetables.Priciples,Production,andNutritivevalues.第二版。VincentE.RubatzkyandMasYamaguchi(Ed.),1997,pp418-456,Chapman&Hall。在磨中將植物磨碎,或者用刀將其砍或切成1至30mm的塊。方法步驟(a)的一個重要效果是增加了表面積并因此使之更好地與酶接觸。術(shù)語“熱燙(blanching)”意思是將植物小塊在短時間內(nèi)接受熱水或蒸汽處理。熱處理的一個重要效果是終止不需要的酶活動,另外一個效果是使組織弱化以便其更好地與酶接觸。熱燙步驟(b)可以持續(xù)10秒至15分鐘,優(yōu)選30秒至10分鐘,更優(yōu)選1至8分鐘,最優(yōu)選2至6分鐘。熱燙步驟(b)的溫度可以在45-120℃范圍內(nèi),優(yōu)選在50-110℃范圍內(nèi),更優(yōu)選在60-100℃范圍內(nèi),更加優(yōu)選在70-90℃范圍內(nèi)。適合于本發(fā)明的浸漬酶組合物包含果膠解聚酶(pectindepolymerases),如聚半乳糖醛酸酶(EC3.2.1.15),果膠裂解酶(pectinlyase)(EC4.2.2.10),鼠李糖半乳糖醛酸聚糖乙酰酯酶(rhamnogalacturonanacetylesterase)(EC3.1.1.6)和果膠酸裂解酶(pectatelyase)(EC4.2.2.2)。優(yōu)選該酶組合物的果膠甲基酯酶(pectinmethylesterase)含量較低。浸漬酶使稱為中間片層(middlelamella)的植物組織的細(xì)胞間粘結(jié)物質(zhì)變得脆弱。中間片層的主要成分是不溶性原果膠,然而該原果膠在限制性降解之后變?yōu)榭扇苄缘?。所?yīng)用的酶組合物可以是多成分酶組合物,如NovozymesA/S生產(chǎn)的源于棘孢曲霉(Aspergillusaculeatus)的組合物PectinexUltraSP-L,其具有高的聚半乳糖醛酸酶活性,或者是單成分果膠裂解酶,如同樣來自NovozymesA/S的PectinexSmashXXL,或者是具有聚半乳糖醛酸酶活性的單成分酶,如US6,159,718所述的克隆自棘孢曲霉CBS101.43的聚半乳糖醛酸酶,它可以從NovozymesA/S獲得,或者是具有果膠酸裂解酶活性的酶,如源于如地衣芽孢桿菌(Bacilluslicheniformis)的果膠酸裂解酶,或者是具有果膠裂解酶活性的酶,如源于如曲霉(Aspergillus)(優(yōu)選黑曲霉(A.niger)、棘孢曲霉或米曲霉(A.oryzae))的果膠裂解酶,或者具有鼠李糖半乳糖醛酸聚糖乙酰酯酶活性的酶,如US5,585,256A1所述的源于棘孢曲霉的單成分鼠李糖半乳糖醛酸聚糖乙酰酯酶。浸漬酶以有效量使用,優(yōu)選在0.05至5000g酶蛋白/ton植物的范圍內(nèi),更優(yōu)選在0.5至500g酶蛋白/ton植物的范圍內(nèi),再優(yōu)選在1-250g酶蛋白/ton植物的范圍內(nèi),最優(yōu)選在5-100g酶蛋白/ton植物的范圍內(nèi)。步驟(c)的持續(xù)時間優(yōu)選在2分鐘至24小時范圍內(nèi),如在5分鐘至5小時范圍內(nèi),例如在15分鐘至4小時范圍內(nèi),例如在30分鐘至2小時范圍內(nèi)。溫度優(yōu)選在10至120℃范圍內(nèi),優(yōu)選在40-70℃范圍內(nèi)。術(shù)語“混合(blending)”意思是溫和地均一化,其強度剛剛足以破壞被酶弱化的植物組織以生產(chǎn)單細(xì)胞懸液而不破壞單個細(xì)胞?;旌喜襟E(d)可以使用具有旋轉(zhuǎn)刀的混合器進行,旋轉(zhuǎn)刀轉(zhuǎn)速為100-50000rpm,更優(yōu)選1000-10000rpm,可以混合10秒至10小時,優(yōu)選15秒至5小時,更優(yōu)選20秒至1小時,再優(yōu)選25秒至30分鐘,例如30秒至5分鐘。在一個優(yōu)選的實施例中,植物是胡蘿卜,優(yōu)選用適當(dāng)?shù)乃峄瘎├鐧幟仕?、檸檬汁、乳酸、酒石酸、蘋果酸、磷酸、或醋酸將pH調(diào)至3至5的范圍,例如4左右,所使用的酶優(yōu)選為聚半乳糖醛酸酶。酶處理步驟(c)或混合步驟(d)之后殘余的酶活性優(yōu)選通過例如將混合物加熱至50-120℃,優(yōu)選60-90℃使之失活,精確的溫度根據(jù)所使用的具體酶組合物的熱穩(wěn)定性進行選擇。下面的實施例進一步闡述了本發(fā)明,其用意并非在于以任何方式限制本發(fā)明所要求的范圍。實施例材料與方法酶如US6,159,718所述,聚半乳糖醛酸酶I(PGI)克隆自棘孢曲霉。商業(yè)化酶制品PectinexUltraSP-L源于棘孢曲霉。源于棘孢曲霉的PectinexUltraSP-L是包含果膠裂解或和一定范圍的半纖維素裂解活性的多成分酶制品。PectinexUltraSP-L具有26,000PG/mL(pH3.5)活性,可自NovozymesA/S獲得。商業(yè)化酶制品Pectinex100Plus源于棘孢曲霉,是多成分聚半乳糖醛酸酶和果膠裂解酶制品,不含果膠酯酶。Pectinex100LPlus具有5,000UPTE/mL(pH3.5)的標(biāo)準(zhǔn)活性,可自NovozymesA/S獲得。US5,585,256A1描述了源于棘孢曲霉的鼠李糖半乳糖醛酸聚糖乙酰酯酶制品。聚半乳糖醛酸酶(PG)酶活性的測定通過測定pH3.5,20℃(68°F)時果酸溶液的粘度減小量來測定標(biāo)準(zhǔn)活性。詳見NovozymesA/S用于SM-1030.02/02的分析方法。果膠反式消除酶(transeliminase)活性(UPTE)的測定該方法基于經(jīng)溶解的果膠的酶降解,用分光光度計(如Hitachi1100)測定。一個果膠反式消除酶單位(UPTE)定義為,在標(biāo)準(zhǔn)條件下,每分鐘將吸光值提高0.01吸收單位所需的酶量,所述標(biāo)準(zhǔn)條件為底物濃度0.5%Obipectin,30℃,pH5.4,反應(yīng)時間10分鐘,238nm處測吸光值。分析中使用檸檬酸-磷酸緩沖液和果膠底物。由21.0g檸檬酸(C6H8O7,H2O)例如Merck244加去礦質(zhì)化水至1000mL制得0.1M檸檬酸緩沖液。用17.4gK2HPO4磷酸氫二鉀例如Merck5104加去礦質(zhì)水至1000mL制備0.1M磷酸氫二鉀緩沖液。由290mL0.1M檸檬酸緩沖液和710mL0.1M磷酸氫二鉀制備檸檬酸-磷酸緩沖液。將0.50gObipectin(Braunband),0.5mL96%乙醇和50mL0.1M檸檬酸-磷酸緩沖液加熱至沸點,攪動15分鐘,制得果膠底物。將溶液冷卻至室溫,用1MNaOH調(diào)pH至5.4,加入去礦質(zhì)水至100mL。制備空白對照(blind)將2.5mL底物移至10mL試管中。該試管在30℃水浴中加熱約5分鐘。加入0.5mL去礦質(zhì)水,搖動試管。在分光光度計上238nm處測吸光值,將該對照設(shè)為0。用去礦質(zhì)水稀釋酶樣品至約7UPTE/mL。將2.5mL底物移至10mL試管中。試管在30℃水浴中加熱約5分鐘。加入0.5mL酶溶液,搖動試管。整10分鐘后測定吸光值。用下述公式計算果膠裂解酶活性其中ΔAbs=Abs238nm(10mins)-Abs238nm(0mins),V1=燒瓶容積,T=10分鐘,M=以g計的樣品重量,V2=酶體積,0.01=吸光值增加量。分析方法(EB-SM-0368.02/01)的詳細(xì)描述可以由NovozymesA/S獲得。各種方法將干物質(zhì)(DS)于105℃保溫24小時后進行測定。通過將5mL泥與5mL去離子化水混合來測定經(jīng)稀釋的泥的遮光穩(wěn)定性。5℃保溫24小時后測定形成的沉淀的量。存儲后的大量沉淀與具有很好遮光穩(wěn)定性的汁液相對應(yīng)。可溶性多糖、寡糖和單糖的釋放和分子量分布用高效大小排阻層析跟蹤。使樣品通過0.46微米過濾器過濾,在四個連接為一排的GuardcolumnTSK-gelPWXLTosoHaas;G2500;G3000;G4000;G5000(0.4M醋酸,pH調(diào)至3.0,以醋酸鈉為洗脫劑)上進行分離。用折射指數(shù)探測儀RID6A(ShimadzuJapan)探測洗脫的糖類。將50mL的泥置于RapidViscoAnalyserRVA-4(NewportScientific,Australia)中,在25℃以200rpm的剪切轉(zhuǎn)速(shear)測定粘度。記錄粘度值2分鐘以上,在centiPoise(cP)中計算平均結(jié)果。胡蘿卜泥的游離顏色物質(zhì)經(jīng)測定為可用庚烷提取的類胡蘿卜素。將1mL汁液移入離心瓶。加入2mL庚烷,小心翻轉(zhuǎn)混合以提取游離的類胡蘿卜素。將庚烷相(上部)轉(zhuǎn)至一個新瓶中。提取兩次,將庚烷相收集在一起。以庚烷為參照,通過在476nm處進行分光光度掃描來測定類胡蘿卜素含量。可將胡蘿卜泥中總的顏色物質(zhì)確定為可用丙醇提取的類胡蘿卜素。將1mL汁液稱重加入離心瓶。加入12mL丙2-醇(propan-2-ol),將瓶子混合靜置過夜以得到沉淀。樣品以3000rpm離心2分鐘,上清轉(zhuǎn)至新瓶中。以5mL的量重復(fù)提取程序。直至細(xì)胞無色為止。將上清匯總,4000rpm離心5分鐘。以丙2-醇為參照物,在476nm處進行分光光度測定??梢杂妙惡}卜素的游離顏色物質(zhì)與總顏色物質(zhì)的比率來估計未破壞的植物細(xì)胞數(shù)相對于釋放的總細(xì)胞數(shù)。顯微鏡檢也可以很好地評估被破壞的細(xì)胞的數(shù)量。實施例1從當(dāng)?shù)厥袌鲑徺I胡蘿卜。胡蘿卜的干物質(zhì)占11.75%。將1kg胡蘿卜手工剝皮,切成1mm厚的片。在80℃,將這些胡蘿卜片在4L去離子水中熱燙3分鐘。排掉水,胡蘿卜片滴干約10分鐘。將pH為4的100mL100mM檸檬酸鈉緩沖液加至100g熱燙過的胡蘿卜(干物質(zhì)6.85%)。在45℃水浴中平衡溫度。加入酶或水,輕輕攪動。酶組合物PGI和PectinexUltraSP-L分別的劑量為50g酶蛋白/ton胡蘿卜和12.5g酶蛋白/ton胡蘿卜。在不進一步攪動的情況下將混合物于45℃保溫2小時。加熱混合物至80℃保持10分鐘使酶失活。在Waring1.2Lheavydutylaboratory7速混合器8012G中混合1分鐘,所述混合器配有旋轉(zhuǎn)刀并被設(shè)定至相應(yīng)于7000rpm的2速。所形成的胡蘿卜泥通過0.5mm篩過濾。測定大于0.5mm的顆粒(殘渣)的干物質(zhì)重量,用以下公式計算泥的產(chǎn)率(%DS熱燙過的胡蘿卜-%DS殘渣)/(%DS熱燙過的胡蘿卜)*100。表1.上述測定的泥稀釋物和顏色成分的產(chǎn)率、粘度、穩(wěn)定性PGI和pectinexUltraSP-L分別代表克隆的單成分和多成分果膠酶組合物。當(dāng)省去混合步驟時,用PGI和pectinexUltraSP-L只獲得中等水平的產(chǎn)率。然而,發(fā)現(xiàn)通過將混合與酶處理結(jié)合,獲得了接近100%的產(chǎn)率?;旌嫌绊懰a(chǎn)生的泥的粘度。不進行混合時,泥的粘度為10-21cP。混合提高了粘度,也發(fā)現(xiàn)了酶與混合的協(xié)同效應(yīng)。尤其是,克隆的PGI對粘度的影響是獨特的,其導(dǎo)致產(chǎn)生高粘度的泥(約700cP)。將酶處理與混合結(jié)合,有可能獲得100%的產(chǎn)率而幾乎無細(xì)胞破壞。對于兩種酶產(chǎn)物來講,總的細(xì)胞破壞量不超過1%。圖1顯示了高效大小排阻層析的結(jié)果。曲線A是陰性對照,曲線B是PGI,曲線C是Pectinex。Mw指毫伏,-反應(yīng)與分子的大小成比例。大分子首先洗脫,然后是小分子。圖1顯示,多成分酶組合物(曲線C)進一步將釋放的多糖降解為寡糖和單糖,而單成分聚半乳糖醛酸酶(曲線C)只釋放多糖,事實上并無進一步的降解。實施例2從當(dāng)?shù)厥袌鲑徺I胡蘿卜,除了所用的酶為Pectinex100LPlus外,對其進行的其他處理與實施例1所述相同。以0.05-0.4ml/kg胡蘿卜的用量配制酶制品,將其與陰性對照作比較。表2顯示了所得泥的產(chǎn)率和粘度數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)顯示,90%以上的泥產(chǎn)率是可能的,可以通過控制酶的作用以使更多的果膠被溶解,相對較少的果膠被降解,從而得到高的粘度。表2.Pectinex100LPlus劑量對胡蘿卜泥的產(chǎn)率和粘度的影響實施例3從當(dāng)?shù)厥袌鲑彽肎oldenDelicious蘋果。胡蘿卜的干物質(zhì)是9.8%,pH3.7。蘋果手工剝皮,切成2mm厚的片。一部分的蘋果片在一部分去離子水中80℃熱燙5分鐘。熱燙過的蘋果片在含有PectinexUltraSP-L(劑量范圍0.1-0.4ml/kg蘋果)的酶溶液中45℃保溫1小時。將溶液加熱至80℃,保持10分鐘使酶失活。在Waring1.2Lheavydutylaboratory7速混合器8012G中混合1/2分鐘,所述混合器配有旋轉(zhuǎn)刀并被設(shè)定至相應(yīng)于3500rpm的1速。所形成的蘋果泥通過0.5mm篩過濾。測定大于0.5mm的顆粒(殘渣)的干物質(zhì)重量,用以下公式計算泥的產(chǎn)率(%DS熱燙過的胡蘿卜-%DS殘渣)/(%DS熱燙過的胡蘿卜)*100。產(chǎn)率作為酶劑量的函數(shù)列于表3,表3顯示90%以上的產(chǎn)率是可能的。與上述實施例相同,混合影響所產(chǎn)生的泥的粘度。無混合時泥的粘度低于20cP?;旌咸岣吡苏扯龋舶l(fā)現(xiàn)了酶劑量與混合的協(xié)同效應(yīng)。顯微鏡檢顯示,泥由單個完整細(xì)胞的懸浮液組成。在121℃高壓滅菌12分鐘不影響細(xì)胞結(jié)構(gòu)。表3.PectinexUltraSP-L劑量對蘋果泥產(chǎn)率和粘度的影響實施例4從當(dāng)?shù)厥袌鲑彽美?,以實施?處理蘋果的方法處理。梨的pH為3.8。如表4所示,獲得了80%以上的產(chǎn)率,通過增加酶的劑量可獲得更高的產(chǎn)率。與胡蘿卜類似,混合影響所得的泥的粘度。無混合時泥的粘度低于20cP?;旌咸岣吡苏扯?,也發(fā)現(xiàn)了酶劑量與混合的協(xié)同效應(yīng)。表4.PectinexUltraSP-L劑量對梨泥產(chǎn)率和粘度的影響實施例5從當(dāng)?shù)厥袌鲑彽煤}卜,除了所用的酶為鼠李糖半乳糖醛酸聚糖乙酰酯酶外,處理胡蘿卜的方法與實施例1相同。以相當(dāng)于25g酶蛋白/ton熱燙的胡蘿卜的量加入鼠李糖半乳糖醛酸聚糖乙酰酯酶。45℃,pH6的條件下將胡蘿卜片保溫2小時。將混合物加熱至80℃保持10分鐘使酶失活。將混合物以7000rpm混合1分鐘。對粘度和產(chǎn)率的影響列于表5。表5.聚半乳糖醛酸酶對胡蘿卜泥產(chǎn)率和粘度的影響令人驚訝的是,發(fā)現(xiàn)鼠李糖半乳糖醛酸聚糖聚合物的修飾誘導(dǎo)果膠細(xì)胞壁和中間片層的浸漬(maceration)。高粘度源于多糖組分的溶解。權(quán)利要求1.制備菜泥的方法,包含連續(xù)的步驟a)將植物壓碎、砍或切成1至30mm的塊;b)在60至90℃的溫度熱燙植物塊;c)用具有浸漬活性的酶接觸熱燙過的植物塊;d)混合浸漬過的植物塊,得到泥。2.權(quán)利要求1的方法,其中具有浸漬活性的酶選自包含果膠裂解酶、果膠酸裂解酶、聚半乳糖醛酸酶、鼠李糖半乳糖醛酸聚糖酶和鼠李糖半乳糖醛酸聚糖乙酰酯酶的一組酶中的酶。3.前述任一項權(quán)利要求的方法,其中具有浸漬活性的酶是源于曲霉菌菌株,例如,棘孢曲霉菌株的聚半乳糖醛酸酶。4.前述任一項權(quán)利要求的方法,其中聚半乳糖醛酸酶源于棘孢曲霉菌株,例如源于菌株CBS101.43,例如US專利No.6,159,718中所述的聚半乳糖醛酸酶I。5.權(quán)利要求1或2任一項的方法,其中鼠李糖半乳糖醛酸聚糖乙酰酯酶源于棘孢曲霉、例如US5,585,256A1中所述的鼠李糖半乳糖醛酸聚糖乙酰酯酶。6.前述任一項權(quán)利要求的方法,其中植物是根類植物如胡蘿卜、芹菜、甜菜根、紅蘿卜、辣根;或者是水果類植物如蘋果、梨、葡萄、番茄、柑橘、橙子、檸檬、來檬、橘、李子、櫻桃、辣椒、黃瓜和南瓜;或者是葉和花類植物如洋蔥、菠菜、甘藍(lán)和花椰菜。7.前述任一項權(quán)利要求的方法,其中植物是胡蘿卜。8.前述任一項權(quán)利要求的方法,其中植物是蘋果。9.前述任一項權(quán)利要求的方法,其中植物是梨。全文摘要制備菜泥的方法,包含連續(xù)的步驟a)將植物粉碎、砍或切成1至30mm的塊;b)在60至90℃的溫度熱燙植物塊;c)用具有浸漬活性的酶接觸熱燙過的植物塊;d)混合浸漬過的植物塊,得到泥。文檔編號A23L1/212GK1794924SQ200480014644公開日2006年6月28日申請日期2004年3月22日優(yōu)先權(quán)日2003年3月26日發(fā)明者尼爾斯·E·K·蘭格,利斯貝思·卡盧姆,凱爾德·E·安德森,瓊-克勞德·維萊塔茲,波爾·B·R·波爾森申請人:諾維信公司