專利名稱：植酸酶在發(fā)酵大豆基產品制備中的用途的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及植酸酶在制備發(fā)酵大豆基產品的方法中的用途和已用植酸酶處理的發(fā)酵
大豆基產品。大豆衍生產品，如大豆蛋白濃縮物和分離物天然含有顯著量的植酸(肌醇六磷酸酯)。植酸是強鍵合多價金屬陽離子，如Fe2+、Fe3+、Mg2+、Ca2+和Zn2+的不可消化的有力螯合劑。由于這些礦物質中的一些天然存在于大豆衍生產品中，這些產品中所含的植酸不利地影響這些礦物質的生物利用率。因此，盡管大豆含有顯著量的上述礦物質，這些大豆礦物質由于它們的生物利用率低的事實而具有有限的營養(yǎng)價值。此外，大豆衍生產品中天然存在的植酸也不利地影響補充礦物質，如Fe2+、Zn2+和Cu2+的生物利用率。植酸酶可用于將植酸分解成易消化組分。因此，植酸酶處理可用于增強大豆衍生產品中所含的多價金屬陽離子的生物利用率。
背景技術：
在TO 2006/098721中公開了大豆衍生產品的植酸酶處理。該國際專利申請描述了具有降低的植酸含量的蛋白質材料的制備方法，所述方法包括
a.由含蛋白質的植物材料制備水提取物，
b.調節(jié)該提取物的pH以沉淀蛋白質材料，
c.分離沉淀的蛋白質材料并形成該沉淀的蛋白質材料在水中的懸浮液，
d.提高該懸浮液的pH以形成在水中(部分)溶解的蛋白質材料，和
e.干燥該蛋白質材料；
其中植酸酶在調節(jié)PH前摻入水提取物中或在干燥前摻入(部分)溶解的蛋白質材料中。 WO 2006/098721進一步描述了包含通過上述方法獲得的水合蛋白質材料、水合蛋白質穩(wěn)定劑和食用酸的具有3. 0至4. 5的pH的酸性飲料組合物。US 2007/0014910描述了包含0. 6-4. 6重量％的大豆蛋白產品的酸性含蛋白質的飲料，其中通過包含蛋白質的酸沉淀的方法制備該大豆蛋白產品
由含大豆蛋白的植物材料制備大豆蛋白提取物； 使該大豆蛋白提取物與酸接觸以形成大豆蛋白沉淀物； 使該大豆蛋白沉淀物與水合溶液接觸以形成大豆蛋白懸浮液； 將植酸降解酶引入大豆蛋白懸浮液并使該大豆蛋白懸浮液與植酸降解酶反應30秒至50分鐘以形成改性大豆蛋白材料；
將該改性大豆蛋白材料的PH調節(jié)至pH 6. 5至8. 0以形成中和的大豆蛋白材料； 將該中和的大豆蛋白材料加熱至132-160°C的溫度1-30秒以形成熱處理的大豆蛋白材料；和
干燥該熱處理的大豆蛋白材料以形成大豆蛋白產品。也描述了該方法的替代實施方案，其中在酸沉淀前或在中和后引入植酸降解酶。WO 2006/043478描述了制備具有優(yōu)異風味以及減輕的青(草)味和澀味、順滑質地和在腭上的合意口感的發(fā)酵豆乳的方法，所述方法包括以已用具有植酸分解酶活性的酶處理過的豆乳為原料進行乳酸發(fā)酵。WO 2006/043478教導了在植酸分解后通過滅菌使植酸酶失活。上述方法的缺點在于下述事實植酸酶處理過的大豆蛋白組合物表現(xiàn)出極大降低的氧化穩(wěn)定性。如提高的產生氧化異味的傾向所示的這種降低的氧化穩(wěn)定性是由于植酸酶處理消除了植酸對例如鐵和銅陽離子的螯合作用的事實。鐵和銅都是催化脂質氧化，尤其是多不飽和脂肪酸氧化(其產生氣味強烈的醛)的公知促氧化劑。由于大豆衍生材料中通常大量存在氧化敏感的多不飽和脂肪酸，植酸的酶促降解會降低所述大豆衍生材料的氧化穩(wěn)定性。這種降低的氧化穩(wěn)定性表現(xiàn)為提高的這種大豆衍生材料在儲存、加工過程中或在最終產品應用中產生異味的傾向。

發(fā)明內容
本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在乳酸菌發(fā)酵的大豆基產品中，可以在使與降低的氧化穩(wěn)定性相關聯(lián)的不利作用最小化的同時實現(xiàn)植酸酶處理的益處，例如提高的鐵生物利用率。更特別地，本發(fā)明人已經(jīng)意外地發(fā)現(xiàn)，如果植酸酶處理和發(fā)酵同時進行，可以非常有效地使植酸降解對脂質氧化，尤其是對異味形成的不利作用最小化。本發(fā)明人還已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，通過使用巴氏滅菌、冷卻和/或PH-調節(jié)終止大豆基底物的發(fā)酵，可以進一步使異味形成最小化。因此，本發(fā)明涉及制備發(fā)酵大豆基產品的方法，所述方法包括
a.提供含有0.5-10重量％大豆蛋白的水性液體；
b.將該水性液體巴氏滅菌或滅菌；
c.用含乳酸菌的起子培養(yǎng)物接種該巴氏滅菌或滅菌的液體；
d.通過在15-48°C下培養(yǎng)0.5-24小時，發(fā)酵該接種的水性液體，以獲得發(fā)酵產品； 其中在所述水性液體在步驟b中的巴氏滅菌后在該水性液體中摻入植酸酶或其中在
發(fā)酵步驟d結束前不晚于10分鐘向該巴氏滅菌或滅菌的液體中加入植酸酶，其中通過一個或多個下列作用終止發(fā)酵步驟d 發(fā)酵產品的巴氏滅菌； 將發(fā)酵產品冷卻至低于10°C ； 將發(fā)酵產品的PH調節(jié)至小于4.5的pH。盡管本發(fā)明人不希望受制于理論，據(jù)信，在本方法中，在乳酸菌消化引發(fā)異味的氧化產物的能力抵消由之前螯合的鐵和/或銅陽離子的“釋放”造成的提高的不飽和脂肪酸氧化的同時，逐漸降低植酸的螯合作用。因此，本方法能夠產生包含高度可生物利用的金屬礦物質，如鐵并且?guī)缀趸蛲耆珱]有異味的發(fā)酵產品。相反，如果對大豆蛋白材料施以植酸酶處理并隨后用在產生發(fā)酵大豆基產品的方法中，由于未螯合的金屬促氧化劑會在發(fā)酵底物的制備和隨后發(fā)酵過程中發(fā)揮它們的完全促氧化作用，會產生更顯著的異味。通過巴氏滅菌、冷卻或pH調節(jié)終止發(fā)酵，由此進一步使異味形成最小化。本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，例如，發(fā)酵大豆基產品的滅菌導致形成顯著的異味。相反，如果通過巴氏滅菌、 冷卻或pH-調節(jié)終止發(fā)酵，幾乎不形成這種異味。本發(fā)明人另外發(fā)現(xiàn)，通過確保植酸的酶促分解僅進展到該發(fā)酵產品中所含的肌醇磷酸酯(即肌醇單-至六-磷酸酯)的磷酸酯殘基平均數(shù)在1.5-4.0范圍內的程度，可以獲得含有顯著量可生物利用的鐵和/或鎂并表現(xiàn)出令人驚訝地高的氧化穩(wěn)定性的發(fā)酵大豆基廣品。相應地，本發(fā)明的另一方面涉及發(fā)酵產品，其含有
0. 5-10重量％大豆蛋白；
0. 1-20重量％多不飽和脂肪酸含量為該發(fā)酵產品的至少0. 1重量％的油；
0.01- 7.5毫摩爾/升的鐵和/或0. 5-375毫摩爾/升的鎂；
至少3微摩爾/升的選自肌醇單磷酸酯、肌醇二磷酸酯、肌醇三磷酸酯、肌醇四磷酸酯、肌醇五磷酸酯、肌醇六磷酸酯及其組合的肌醇磷酸酯；和
20至99重量％的水；
其中該發(fā)酵產品中所含的肌醇磷酸酯的磷酸酯殘基平均數(shù)在1. 5-4. 0的范圍內。發(fā)明詳述
本發(fā)明的第一方面涉及制備發(fā)酵大豆基產品的方法，所述方法包括
a.提供含有0.5-10重量％大豆蛋白的水性液體；
b.將該水性液體巴氏滅菌或滅菌；
c.用含乳酸菌的起子培養(yǎng)物接種該巴氏滅菌或滅菌的液體；
d.通過在15-48°C下培養(yǎng)0.5-24小時，發(fā)酵該接種的水性液體，以獲得發(fā)酵產品； 其中在所述水性液體在步驟b中的巴氏滅菌后在該水性液體中摻入植酸酶或其中在
發(fā)酵步驟d結束前不晚于10分鐘向該巴氏滅菌或滅菌的液體中加入植酸酶，所述植酸酶以每克大豆蛋白不大于11 FTU的量摻入該巴氏滅菌或滅菌的液體中；一個FTU是在pH 5.5 和37°C下每分鐘由過量植酸鈉產生1微摩爾無機磷的植酸酶活性；且其中通過一個或多個下列作用終止發(fā)酵步驟d: 發(fā)酵產品的巴氏滅菌； 將發(fā)酵產品冷卻至低于10°C ； 將發(fā)酵產品的PH調節(jié)至小于4.5的pH。本文所用的術語“乳酸菌”是指產生乳酸作為碳水化合物發(fā)酵的主要代謝最終產物的耐酸、不形成孢子、不呼吸的桿形革蘭氏陽性桿菌或球菌。本文所用的術語“乳酸菌”不包括雙歧桿菌。本文所用的術語“乳酸鹽”包括乳酸以及乳酸的可食用鹽。本文所用的術語“植酸酶”是指能夠分解植酸(肌醇六磷酸酯)的酶，例如通過水解植酸以從中釋放一個或多個磷酸根。植酸酶優(yōu)選能從植酸中除去至少3個磷酸根基團。可通過首先添加大豆蛋白和隨后添加植酸酶來適當?shù)貙⒅菜崦笓饺牒蠖沟鞍椎乃砸后w中。也可以通過首先添加植酸酶和隨后添加大豆蛋白或通過同時添加植酸酶和大豆蛋白來將植酸酶摻入該水性液體中。在本方法中，植酸酶通常以每克大豆蛋白至少0. 1 FTU的量摻入該水性液體或巴氏滅菌或滅菌的液體中；一個FTU是在pH 5. 5和37°C下每分鐘由過量植酸鈉產生1微摩爾無機磷的植酸酶活性。在 M. Wyss 等人；Biophysical Characterisation of fungal phytases (myo-Inositol hexakisphosphate phosphohydrolase) : Molecular size, glycosylation pattern, and engineering of proteolytic resistance(真菌植酸Sl (月/L 醇六磷酸酯磷酸水解酶)的生物物理表征分子尺寸、糖基化形式和蛋白水解抗性工程學). Appl. Envir. Micr.(應用和環(huán)境微生物學)，65 (2)，359-366，1999中描述了適合測
6定植酸酶活性的方法。植酸酶優(yōu)選以每克大豆蛋白至少0.2 FTU，更優(yōu)選每克大豆蛋白至少1 FTU，最優(yōu)選每克大豆蛋白至少1.5 FTU的量添加。本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，使用相對少量的植酸酶避免植酸完全降解成肌醇和磷酸是有利的。相應地，在一個優(yōu)選實施方案中，添加的植酸酶活性的量不超過每克大豆蛋白5 FTU，其最優(yōu)選不超過每克大豆蛋白2.3 FTU0優(yōu)選在發(fā)酵步驟d結束前添加植酸酶以實現(xiàn)與同時發(fā)酵相關的完全益處。根據(jù)一個優(yōu)選實施方案，在發(fā)酵步驟d結束前至少30分鐘，優(yōu)選至少1小時添加植酸酶。根據(jù)所用植酸酶劑量和所用發(fā)酵條件，在12小時內或甚至在6小時內實現(xiàn)植酸充分降解通常是沒有問題的。因此，有利地，在發(fā)酵步驟d結束前不多于12小時，再更優(yōu)選不多于6小時，最優(yōu)選在發(fā)酵步驟d結束前不多于4小時添加植酸酶。由于一些市售植酸酶表現(xiàn)出極高的熱穩(wěn)定性，可以在巴氏滅菌前將植酸酶添加到該水性液體中，因為在巴氏滅菌后仍保持充足的植酸酶活性以在例如12小時內實現(xiàn)充足的植酸降解。但是，為使植酸酶活性損失最小化，優(yōu)選將植酸酶添加到巴氏滅菌或滅菌的水性液體中。根據(jù)一個特別優(yōu)選的實施方案，在巴氏滅菌或滅菌的液體接種的15分鐘內加入植酸酶。再更優(yōu)選地，在接種時的10分鐘內或甚至5分鐘內加入植酸酶。在此，術語“在X 分鐘內”是指在接種前少于X分鐘和在接種后少于X分鐘加入植酸酶。通過將植酸酶添加與接種相結合，可以確保使最終發(fā)酵產品中的植酸酶活性最小化，尤其是如果將此類發(fā)酵產品巴氏滅菌或滅菌。本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，通過在所述液體接種的同時將低劑量植酸酶添加到該巴氏滅菌或滅菌的液體中可實現(xiàn)植酸的充分降解以顯著提高被該酸結合的礦物質的生物利用率。有利地，本方法包括以相當于0.0005-5. 75 FTU/ 毫升的量，更優(yōu)選以0.005-0. 58 FTU/毫升的量，最優(yōu)選以0.0075-0. 23 FTU/毫升的量將植酸酶添加到該巴氏滅菌或滅菌的液體中。通過低劑量添加植酸酶，最終發(fā)酵產品中的植酸酶活性可以保持低水平，且巴氏滅菌將所述活性降至無關緊要的水平，即使使用熱穩(wěn)定的植酸酶。要理解的是，最終產品中沒有植酸酶活性是有利的，因為這樣的殘留活性可能不利地影響產品穩(wěn)定性。通常，發(fā)酵產品中的植酸酶活性不超過0.12 FTU/毫升。再更優(yōu)選地，發(fā)酵產品中的植酸酶活性不超過 0. 06 FTU/毫升，其最優(yōu)選不超過0.01 FTU/毫升。根據(jù)一個特別優(yōu)選的實施方案，本方法包括發(fā)酵產品的巴氏滅菌，所述巴氏滅菌造成至少90%，更優(yōu)選至少95%，最優(yōu)選至少99%的植酸酶活性降低。為獲得其中植酸已充分降解以使結合的礦物質可生物利用的最終產品以及幾乎
或完全不含植酸酶活性的最終產品(尤其是如果將該產品巴氏滅菌和/或使用熱穩(wěn)定的植
酸酶)而應添加的植酸酶的劑量水平取決于許多因素，如酶解持續(xù)時間、pH、溫度、植酸濃度
等。已經(jīng)研究了植酸酶活性與溫度和PH之間的關系并可如下描述
10-_5 χ 10(ΡΗ-11.5)/2≤ (劑量(以 FTU/ 毫升計)≤ 10-_15 X 10(PH-7.5)/2
其中T在25至50°C的范圍內并代表以。C為單位的發(fā)酵溫度，PH在3. 5至7. 5的范圍內并代表在加入植酸酶時該水性液體的pH。 根據(jù)一個特別優(yōu)選的實施方案，本方法采用熱穩(wěn)定的植酸酶，本文所用的術語“熱穩(wěn)定的植酸酶”是指以5.75 FTU/毫升的量存在于10 mM乙酸鈉(pH 7)中時在80°C下暴露30分鐘時損失小于50%，優(yōu)選小于30%所述植酸酶活性的植酸酶。本方法中所用的水性液體有利地包含0. 75-6重量％，優(yōu)選2-3. 5重量％的大豆蛋白。該巴氏滅菌或滅菌的液體以及發(fā)酵產品的大豆蛋白含量優(yōu)選在這些相同范圍內。大豆蛋白可合適地以豆乳、豆乳粉、大豆蛋白濃縮物、大豆蛋白分離物、水解大豆蛋白分離物或其組合的形式提供。合適的豆乳(提取物)、大豆蛋白濃縮物、大豆蛋白分離物或水解大豆蛋白分離物可購自例如Solae，Cargi 11，Kerry Group pic和SunOpta pic之類的供應商。在本發(fā)明的一個特別優(yōu)選的實施方案中，該豆乳(提取物)、大豆蛋白分離物或水解大豆蛋白分離物已使用現(xiàn)有技術中，例如US 7，108,881中描述的任何方法去味。含大豆蛋白的水性液體在發(fā)酵前巴氏滅菌或滅菌以避免微生物污染?？梢允褂帽绢I域中公知的不同技術，如熱處理、膜過濾、超高壓等實現(xiàn)滅菌和巴氏滅菌。本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，如果發(fā)酵步驟d包括在25-48°C，再更優(yōu)選30-43°C的溫度下接種，本方法可獲得特別好的結果。通常，所述接種具有0. 5-14小時，優(yōu)選0. 5-10小時，最優(yōu)選1-8小時的持續(xù)時間。通過一個或多個下列作用終止發(fā)酵步驟d 發(fā)酵產品的巴氏滅菌；
將發(fā)酵產品冷卻至低于10°c，優(yōu)選低于8°C ； 將發(fā)酵產品的PH調節(jié)至小于4.5的pH。不同于滅菌，后面的終止作用不造成植酸酶失活。但是，發(fā)現(xiàn)不是必須將植酸酶滅活才能獲得具有優(yōu)異感官性質的穩(wěn)定發(fā)酵產品。在進一步優(yōu)選的實施方案中，將發(fā)酵產品均化以產生在7°C下的粘度小于在100 s—1下50 mPa.s的產品。均化產生低粘度的非常順滑的發(fā)酵產品，其構成飲料的優(yōu)異基礎。本方法中可用的乳酸菌的實例包括嗜熱鏈球菌、德氏乳桿菌(Lactobacil Ius delbrueckii)、Jfnf dr If lif (Lactobaci 1 Ius helveticus)、B^St^LIf |if> Lactobacillus casei> 羅·氏 IL ff (Lactobacillus reuteri)> H ^ H L ff lif(Lactobacillus rhamnosus)> fe. ^L If lif (Lactobacillus brevis)> 發(fā) _ 季L If lif (Lactobacillus fermentum)、清酒乳桿菌(Lactobacillus sake)、植物乳酸桿菌(Lactobacillus plantarum)、乳酸乳球菌乳酸亞種(Lactococcus lactis subsp lactis)、乳酸乳球菌亞禾中(Lactococcus lactis subsp cremoris Leuconostoc mesenteroides)、乳月旨明串珠菌 (Leuconostoc cremoris)、乳明串珠菌(Leuconostoc lactis)。本發(fā)明自然還包括兩種或更多種上述乳酸菌的聯(lián)合使用。根據(jù)本方法的一個實施方案，乳酸菌優(yōu)選在發(fā)酵步驟d過程中產生顯著量的乳酸。相應地，在發(fā)酵步驟d的過程中，乳酸鹽的發(fā)酵生成優(yōu)選使pH降低至少1.2 pH單位， 更優(yōu)選至少1.5 pH單位。根據(jù)本方法的另一實施方案，在發(fā)酵步驟d過程中產生僅有限量的乳酸，意味著在所述發(fā)酵步驟過程中，乳酸鹽的生成使PH降低小于1.2 pH單位，優(yōu)選小于1.0 pH單位。 嗜溫乳酸菌特別適合根據(jù)此實施方案使用。為了制造無異味的發(fā)酵產品，控制本方法中的發(fā)酵條件以促進C5-C9正烷醛和/或反式-2-己烯醛的代謝。相應地，在本方法的一個特別優(yōu)選的實施方案中，在發(fā)酵步驟d的過程中至少一種C5-C9正烷醛，優(yōu)選至少3種C5-C9正烷醛的濃度不增加。甚至更優(yōu)選地，在發(fā)酵步驟d的過程中至少一種C5-C9正烷醛的濃度降低至少30%，優(yōu)選至少50%。根據(jù)另一優(yōu)選實施方案，在發(fā)酵步驟d的過程中，反式-2-己烯醛的濃度不提高。 再更優(yōu)選地，在發(fā)酵步驟d的過程中，反式-2-己烯醛的濃度降低至少30%，優(yōu)選至少50%。特定物質濃度降低X%意味著如果初始濃度為Y ppm,降低的濃度等于Y(IOO-X) /100 ppm。通過實施例中描述的分析方法測定本文中提到的烷醛和烯醛濃度。使用上述分析方法，以實現(xiàn)不想要的醛的所需消化的方式選擇合適的LAB菌株和優(yōu)化工藝條件完全在本領域技術人員的技術內。如上文中解釋，本方法中的植酸酶處理提供提高被植酸絡合的多價金屬陽離子的生物利用率的優(yōu)點。由于大豆蛋白分離物和濃縮物通常含有顯著量的鐵和/或鎂，本方法在該水性液體含有至少0. 01毫摩爾/升鐵和/或至少0. 5毫摩爾/升鎂的情況下特別有效。優(yōu)選地，該水性液體中的鐵濃度在0. 02-7. 5毫摩爾/升的范圍內，更優(yōu)選在0. 1-1毫摩爾/升的范圍內。同樣地，該水性液體中的優(yōu)選鎂濃度在1-375毫摩爾/升的范圍內，更優(yōu)選在5-50毫摩爾/升的范圍內。要理解的是，如果巴氏滅菌或滅菌的液體含有顯著量的植酸，本方法的益處最顯著。由于植酸的部分水解形式，尤其是肌醇五磷酸酯也具有絡合多價金屬的能力，這些肌醇磷酸酯也會不利地影響礦物質，如鐵和鎂的生物利用率。根據(jù)一個優(yōu)選實施方案，該水性液體的肌醇六磷酸酯和肌醇五磷酸酯的總含量超過每克大豆蛋白1微摩爾，更優(yōu)選超過每克大豆蛋白5微摩爾，最優(yōu)選超過每克大豆蛋白20微摩爾。由于本方法旨在顯著降低螯合植酸的含量，該發(fā)酵產品的肌醇六磷酸酯和肌醇五磷酸酯的總含量優(yōu)選不超過每克大豆蛋白5微摩爾。甚至更優(yōu)選地，該發(fā)酵產品的肌醇六磷酸酯和肌醇五磷酸酯的總含量不超過每克大豆蛋白3微摩爾，最優(yōu)選不超過每克大豆蛋白1微摩爾。通常，在本發(fā)明的方法中，在以植酸酶的添加開始和以發(fā)酵步驟d的終止結束的期間內，以摩爾計的肌醇六磷酸酯和肌醇五磷酸酯的總含量降低至少80%。再更優(yōu)選地，上述降低為至少85%，最優(yōu)選至少95%。 由于植酸酶處理，本方法產生其中肌醇磷酸酯中的磷酸酯殘基平均數(shù)顯著降低的發(fā)酵產品。通常，肌醇六磷酸酯和肌醇五磷酸酯一起占該發(fā)酵產品中所含的肌醇和肌醇磷酸酯總量的小于50摩爾％，更優(yōu)選小于30摩爾％，最優(yōu)選小于15摩爾％。同樣地，肌醇二磷酸酯和肌醇三磷酸酯一起優(yōu)選占該發(fā)酵產品中所含的肌醇磷酸酯總量的至少30摩爾％，更優(yōu)選至少50摩爾％。本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，有利的是控制植酸的酶促分解以確保一方面實現(xiàn)肌醇六磷酸酯和肌醇五磷酸酯的充分降解以提高被這些肌醇磷酸酯絡合的礦物質的生物利用率和另一方面不完全將肌醇磷酸酯轉化成肌醇單磷酸酯和磷酸。更特別地，本發(fā)明人已經(jīng)觀察到， 有利的是將植酸降解至該肌醇磷酸酯(即肌醇單磷酸酯至六磷酸酯)中所含的磷酸酯殘基平均數(shù)在1.5-4.0的范圍內，優(yōu)選在2. 0-4.0的范圍內的程度。盡管本發(fā)明人不希望受制于理論，但據(jù)信，例如，肌醇二磷酸酯和肌醇三磷酸酯對礦物質，如鐵陽離子的生物利用率幾乎沒有影響，而這些肌醇磷酸酯確實以某種方式減輕此類礦物質的促氧化作用。本方法可合適地包括添加一種或多種食品成分和/或微量營養(yǎng)素。該方法可例如包括向該水性液體、巴氏滅菌或滅菌產品或向該發(fā)酵產品中添加水果和/或蔬菜成分?？商砑拥乃煞值膶嵗ㄋ麎K、水果汁和水果濃縮物。在本方法的某階段可添加的其它成分和添加劑的實例包括甜味劑、調味物質、防腐劑、維生素、礦物質、飽腹感引發(fā)或增強劑、膽固醇降低劑等。根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案，該方法包括向該發(fā)酵產品中加入一種或多種選自鐵、銅、鎂或鋅的礦物質，更優(yōu)選一種或多種選自鐵和鎂的礦物質。本方法最優(yōu)選包括向獲自步驟d的發(fā)酵產品中加入鐵。一種或多種這些礦物質的添加能將最終產品中這些礦物質的含量標準化，因為原材料中，尤其是大豆蛋白源材料中這些礦物質的濃度顯著不同。根據(jù)一個特別優(yōu)選的實施方案，鐵以至少0.01毫摩爾/升的量摻入發(fā)酵產品中以實現(xiàn)至少 0. 15毫摩爾/升的最終鐵濃度。通常，接種巴氏滅菌或滅菌液體的步驟包括將含有足量活乳酸菌的起子培養(yǎng)物施加到該液體中。優(yōu)選地，起子培養(yǎng)物以足以在發(fā)酵步驟d結束時產生大約IO4-IO9 Cfu/ ml乳酸菌的量添加。根據(jù)一個優(yōu)選實施方案，該起子培養(yǎng)物在發(fā)酵結束時產生每毫升 IO4 5-IO8 5,優(yōu)選IO5-IO8的活乳酸菌細胞。本發(fā)明的另一方面涉及經(jīng)過植酸酶處理的乳酸菌發(fā)酵大豆基產品，所述發(fā)酵產品含有
0.5-10重量％大豆蛋白；
0. 1-20重量％多不飽和脂肪酸含量為該發(fā)酵產品的至少0. 1重量％的油；
0. 01-7. 5毫摩爾/升的鐵和/或0. 5-375毫摩爾/升的鎂，
至少3微摩爾/升的選自肌醇單磷酸酯、肌醇二磷酸酯、肌醇三磷酸酯、肌醇四磷酸酯、肌醇五磷酸酯、肌醇六磷酸酯及其組合的肌醇磷酸酯；和
20至99重量％的水；
其中該發(fā)酵產品中所含的肌醇磷酸酯的磷酸酯殘基平均數(shù)在1. 5-4. 0的范圍內。根據(jù)一個優(yōu)選實施方案，該發(fā)酵產品中的植酸酶活性降至小于0. 1 FTU/1，更優(yōu)選小于0.05 FTU/1，最優(yōu)選小于0.005 FTU/1。通過巴氏滅菌或滅菌，尤其是通過滅菌可以合適地降低發(fā)酵產品中的植酸酶活性。相應地，該發(fā)酵大豆基產品優(yōu)選是巴氏滅菌或滅菌的產品，最優(yōu)選是滅菌產品。本發(fā)明的發(fā)酵產品通常含有相當于IO4-IO9個乳酸菌細胞/毫升的量的乳酸菌材料，所述乳酸菌材料選自活乳酸菌、死乳酸菌、乳酸菌殘留物及其組合。該發(fā)酵產品最優(yōu)選含有相當于IO6-IO85個乳酸菌細胞/毫升的量的乳酸菌材料，尤其是選自活乳酸菌、死乳酸菌及其組合的乳酸菌材料。該發(fā)酵產品通常含有至少0. 1重量％的油。有利地，該發(fā)酵產品含有0. 1-20重量％的油，尤其是大豆油。本文提到的鐵濃度優(yōu)選涉及陽離子鐵，尤其是選自Fe2+、Fe3+及其組合的陽離子鐵。同樣地，鎂濃度優(yōu)選涉及陽離子鎂，尤其是Mg2+。大豆蛋白源中存在的植酸的摩爾量常常超過這些相同大豆蛋白源中存在的鐵的摩爾量。因此，為了使鐵可生物利用，重要的是，鐵與肌醇多磷酸酯的摩爾比超過1:1。在此，術語“肌醇多磷酸酯”是指選自肌醇四磷酸酯、肌醇五磷酸酯、肌醇六磷酸酯及其組合的肌醇磷酸酯。優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明，該發(fā)酵產品中鐵與肌醇多磷酸酯的摩爾比超過2:1，其最
10優(yōu)選超過3:1。該發(fā)酵產品中肌醇磷酸酯的濃度有利地在0. 05-8毫摩爾/升的范圍內。換言之，肌醇磷酸酯的濃度優(yōu)選在每克大豆蛋白5-80微摩爾的范圍內，更優(yōu)選在每克大豆蛋白 10-50微摩爾的范圍內。根據(jù)一個特別優(yōu)選的實施方案，該發(fā)酵產品中所含的肌醇磷酸酯的磷酸酯殘基平均數(shù)在1.6-3. 5的范圍內。如上解釋，該發(fā)酵產品的肌醇六磷酸酯和肌醇五磷酸酯的總含量優(yōu)選不超過5微摩爾/克大豆蛋白。再更優(yōu)選地，該發(fā)酵產品的肌醇六磷酸酯和肌醇五磷酸酯的總含量不超過3微摩爾/克大豆蛋白，其最優(yōu)選不超過1微摩爾/克大豆蛋白。有利地，肌醇六磷酸酯和肌醇五磷酸酯一起占該發(fā)酵產品中所含的肌醇和肌醇磷酸酯總量的小于50摩爾％，更優(yōu)選小于30摩爾％，，最優(yōu)選小于15摩爾％。根據(jù)另一優(yōu)選實施方案，肌醇二磷酸酯和肌醇三磷酸酯一起占該發(fā)酵產品中所含的肌醇磷酸酯總量的至少20摩爾％，更優(yōu)選至少30摩爾％，，最優(yōu)選至少40摩爾％。本發(fā)明所涵蓋的發(fā)酵大豆基產品的實例包括發(fā)酵大豆飲料和大豆基酸奶。特別優(yōu)選的發(fā)酵產品是發(fā)酵大豆飲料，尤其是含有0. 5-10重量％大豆蛋白和20-99重量％，優(yōu)選 60-98重量％水的發(fā)酵大豆飲料。借助下列實施例進一步舉例說明本發(fā)明。
具體實施方式
實施例磷分析
如 Wyss 等 A(Wyss M, Pasamontes L, Friedlein A, Remy R, Tessier M, Kronenberger A 等人，Biophysical characterization of fungal phytases (myo-inositol hexakisphosphate phosphohydrolases): Molecular size, glycosylation pattern, and engineering of proteolytic resistance (真菌植酸 (myo-肌醇六磷酸酯磷酸水解酶)的生物物理表征分子尺寸、糖基化形式和蛋白水解抗性工程學),Applied and Environmental Microbiology(應用和環(huán)境微生物學)1999 ;65 (2) 359-366.)描述的來自植酸酶的水解磷的光度測定。取100微升樣品并立即用等體積的15%三氯乙酸稀釋以終止酶反應。隨后，將樣品充分混合幾秒并在15. OOOg下離心5分鐘。上清液在軟化水中稀釋5倍并隨后通過將10 微升這種稀釋樣品與90微升軟化水和100微升0. 6 M H2S04、2%抗壞血酸和0. 5%鉬酸銨混合來量化釋放的磷酸根離子。在45°C下培養(yǎng)30分鐘后，在微滴定板讀數(shù)器(Spectramax) 中測量在820納米下的吸光度。使用空白溶液(含大豆，無植酸酶)測量大豆中天然存在的游離磷的份額并從樣品值中減去。使用磷酸鉀標準溶液(2-400 μ M)作為參考。加速貯存壽命試驗
在20毫升頂空管瓶中裝入2毫升樣品。將管瓶儲存在60°C。選擇60°C的溫度以確保樣品在儲存期間不變質。將樣品儲存28天。在此期間，定期在GC-MS (HP) (DBwax柱20m χ 180ym χ 0. 3ym, J&ff scientific)上用靜態(tài)頂空揮發(fā)物分析法一式三份地分析樣品的脂質氧化標記(乙醛、I"戊烯-3-醇、1-戊烯-3-酮、2t_戊烯醛、戊醛、戊烷、2t_ 丁醛、丙烯醛、丙醛、己醛)。GC溫度程序如下35°C下2分鐘，35°C /分鐘，至20(TC，20(rC下2分鐘。 注射體積為250微升，無分流。酵分析
通過SPME接著GC-MS分析異味揮發(fā)物 將2克樣品置于20毫升頂空管瓶中并用氣密蓋密封。借助固相微萃取分析樣品。所用纖維Carboxen/PDMS 85 μ m，來自Supelco。在配有Gerstel CIS-4注射器和SPME選項的Gerstel MPS-2自動取樣器的 Agilent GC/MS 上進行分析。柱VF_5 ；50m * 0. 2 mm * 0. 33 μ m。GC 程序
40 °C (2 min) - (3° /min) ->160 °C (0 min) - (20° /min) ->250 °C (2 min)
氣體氦氣
流速1毫升/分鐘，恒定流速 SPME取樣時間在40°C下35分鐘解吸在170°C下40分鐘不分流(split-less)時間2分鐘離子鐵牛物利用率
所有玻璃器皿在10% (v/v) HNO3中培養(yǎng)整夜。在實驗當天，所有玻璃器皿用milli-Q 水洗滌5次以除去HNO3。在劇烈搖振后，取60克樣品并在100毫升溶解容器中與20毫升水合并。將這些容器轉移到溶解裝置(II類型，Vankel VK700)中。將pH調節(jié)至2.0。隨后，向各容器中加入胃蛋白酶(0.5克/升)，產生90毫升產物懸浮液在pH 2.0的模擬胃液中的溶液。在以100 rpm混合下在37°C下培養(yǎng)60分鐘后，取懸浮液樣品以測定總鐵和在錐形瓶中模擬腸期。為了模擬腸期，將充滿NaHCOyjC溶液的滲析膜(Spectra/Por 7 MWCO 8000)置于錐形瓶中。滲析膜中存在的碳酸氫鈉的量能將模擬消化調節(jié)至PH 6.8。在37°C水浴中培養(yǎng)30分鐘和連續(xù)搖振(100 rpm)后，向該燒瓶中加入胰酶(0. 4毫克/毫升)和膽汁酸溶液 (1.25毫克/毫升)的混合物。該燒瓶在相同的37°C水浴中在連續(xù)搖振(100 rpm)下用滲析膜進一步培養(yǎng)另外2小時。此后，取出滲析膜并取滲析液內容物樣品測定離子可滲析鐵的量。通過等離子體發(fā)射光譜法測定總鐵。使用Roche/Hitachi分析器和基于鋯鐵 (ferrozine)的用于分析人血清中的鐵的試劑測定離子鐵(Fe2+和Fe3+的總和)。實施例1
通過在熱水(90°C)中混合 5. 6% 豆乳粉(Soy Supreme Fibre Reduced soy bean powder SunOpta Grains and Food Group, Hope, MN, USA)，制備 2. 5% 蛋白質含量的大豆基料。在添加2%蔗糖、1%葡萄糖之前該粉末水合至少15分鐘。隨后使該混合物冷卻至 43°C并分成3個等分試樣和進一步如下處理
等分試樣1在43°C下保持1小時，隨后接種0.02%市售凍酸乳酪培養(yǎng)濃縮物 T-071016 (嗜熱鏈球菌株的指定混合培養(yǎng)物，丹麥Chr Hansen, !tersholm提供)。該混合物在43°C下再培養(yǎng)3小時，隨后儲存在4°C下直至通過SPME接著GC-MS分析。
·用 0.01% (w/w)植酸酶的市售酶制品(獲自 DSM Food Specialities B. V., Delft,荷蘭的DSM植酸酶5000液體[至少5750 FTU/g])處理等分試樣2并在43°C下保持1小時。在此期間后，用市售凍酸乳酪培養(yǎng)濃縮物T-071016 (嗜熱鏈球菌株的指定混合培養(yǎng)物，丹麥Chr Hansen, H0rsholm提供)接種該混合物。在43°C下再繼續(xù)培養(yǎng)3小時， 隨后儲存在4°C下直至通過SPME接著GC-MS分析?！さ确衷嚇?在43°C下保持1小時，隨后用市售凍酸乳酪培養(yǎng)濃縮物T-071016 (嗜熱鏈球菌株的指定混合培養(yǎng)物，丹麥Chr Hansen, !tersholm提供)接種該混合物并同時用0.01% (w/w)植酸酶的市售酶制品(獲自DSM Food Specialities B. V. , Delft,荷蘭的DSM植酸酶5000液體)處理。在43°C下再繼續(xù)培養(yǎng)3小時，隨后儲存在4°C下直至通過 SPME接著GC-MS分析。己醛分析
在培養(yǎng)后，如上所述分析等分試樣1、2和3的己醛含量。所得結果描述在表1中。表 權利要求
1.制備發(fā)酵大豆基產品的方法，所述方法包括a.提供含有0.5-10重量％大豆蛋白的水性液體；b.將該水性液體巴氏滅菌或滅菌；c.用含乳酸菌的起子培養(yǎng)物接種該巴氏滅菌或滅菌的液體；d.通過在15-48°C下培養(yǎng)0.5-24小時，發(fā)酵該接種的水性液體，以獲得發(fā)酵產品； 其中在所述水性液體在步驟b中的巴氏滅菌后在該水性液體中摻入植酸酶或其中在發(fā)酵步驟d結束前不晚于10分鐘向該巴氏滅菌或滅菌的液體中加入植酸酶，所述植酸酶以每克大豆蛋白不大于11 FTU的量摻入該巴氏滅菌或滅菌的液體中；一個FTU是在pH 5.5 和37°C下每分鐘由過量植酸鈉產生1微摩爾無機磷的植酸酶活性；且其中通過一個或多個下列作用終止發(fā)酵步驟d 發(fā)酵產品的巴氏滅菌； 將發(fā)酵產品冷卻至低于10°C ； 將發(fā)酵產品的PH調節(jié)至小于4.5的pH。
2.根據(jù)權利要求1的方法，其中植酸酶以每克大豆蛋白至少0.1 FTU的量摻入該水性液體或巴氏滅菌或滅菌的液體中。
3.根據(jù)權利要求1或2的方法，其中植酸酶以每克大豆蛋白不大于5FTU的量摻入該水性液體或巴氏滅菌或滅菌的液體中。
4.根據(jù)權利要求1或2的方法，其中在發(fā)酵步驟d結束前至少30分鐘，優(yōu)選至少1小時添加植酸酶。
5.根據(jù)前述權利要求任一項的方法，其中在發(fā)酵步驟d結束前不多于12小時，優(yōu)選不多于6小時添加植酸酶。
6.根據(jù)前述權利要求任一項的方法，其中將植酸酶添加到巴氏滅菌或滅菌的水性液體中。
7.根據(jù)前述權利要求任一項的方法，其中發(fā)酵步驟d包括在30-48°C的溫度下接種 0. 5-10 小時。
8.根據(jù)前述權利要求任一項的方法，其中通過發(fā)酵產品的巴氏滅菌終止發(fā)酵步驟d。
9.根據(jù)前述權利要求任一項的方法，其中該水性液體的肌醇六磷酸酯和肌醇五磷酸酯的總含量超過1微摩爾/克大豆蛋白。
10.根據(jù)前述權利要求任一項的方法，其中該發(fā)酵產品中所含的肌醇磷酸酯的磷酸酯殘基平均數(shù)在1. 5-4. 0的范圍內。
11.根據(jù)前述權利要求任一項的方法，其中在以植酸酶的添加開始和以發(fā)酵步驟d的終止結束的期間內，以摩爾計的肌醇六磷酸酯和肌醇五磷酸酯的總含量降低至少80%。
12.根據(jù)前述權利要求任一項的方法，其中肌醇二磷酸酯和肌醇三磷酸酯一起占該發(fā)酵產品中所含的肌醇磷酸酯總量的至少30摩爾％。
13.經(jīng)過植酸酶處理的乳酸菌發(fā)酵大豆基產品，所述發(fā)酵產品含有 0.5-10重量％大豆蛋白； 0. 1-20重量％多不飽和脂肪酸含量為該發(fā)酵產品的至少0. 1重量％的油； 0.01- 7.5毫摩爾/升的鐵和/或0. 5-375毫摩爾/升的鎂； 至少3微摩爾/升的選自肌醇單磷酸酯、肌醇二磷酸酯、肌醇三磷酸酯、肌醇四磷酸酯、肌醇五磷酸酯、肌醇六磷酸酯及其組合的肌醇磷酸酯；和 20至99重量％的水；其中該發(fā)酵產品中所含的肌醇磷酸酯的磷酸酯殘基平均數(shù)在1. 5-4. 0的范圍內。
14.根據(jù)權利要求13的發(fā)酵產品，其中鐵與選自肌醇四磷酸酯、肌醇五磷酸酯、肌醇六磷酸酯及其組合的肌醇多磷酸酯的摩爾比超過1 1。
15.根據(jù)權利要求13或14的發(fā)酵產品，其中該產品包含每克大豆蛋白至少0.02毫克植酸酶材料，所述植酸酶材料選自活性植酸酶、無活性植酸酶及其組合。
16.根據(jù)權利要求13-15任一項的發(fā)酵產品，其中該發(fā)酵產品中所含的肌醇磷酸酯的磷酸酯殘基平均數(shù)在1. 6-3. 5的范圍內。
全文摘要
本發(fā)明涉及制備發(fā)酵大豆基產品的方法，所述方法包括a.提供含有0.5-10重量%大豆蛋白的水性液體；b.將該水性液體巴氏滅菌或滅菌；c.用含乳酸菌的起子培養(yǎng)物接種該巴氏滅菌或滅菌的液體；d.通過在15-48℃下培養(yǎng)0.5-40小時，發(fā)酵該接種的水性液體，以獲得發(fā)酵產品；其中在所述水性液體在步驟b中的巴氏滅菌后在該水性液體中摻入植酸酶或其中在發(fā)酵步驟d結束前不晚于10分鐘向該巴氏滅菌或滅菌的液體中加入植酸酶，所述植酸酶以每克大豆蛋白不大于11FTU的量摻入該巴氏滅菌或滅菌的液體中；且其中通過巴氏滅菌、冷卻或pH調節(jié)終止發(fā)酵步驟d。據(jù)發(fā)現(xiàn)，通過同時進行植酸酶處理和發(fā)酵，可以在使植酸降解對脂質氧化的不利作用最小化的同時實現(xiàn)礦物質，如鐵和鎂的生物利用率的顯著提高。本發(fā)明還提供含有大豆蛋白、多不飽和脂肪酸、鐵和/或鎂和肌醇磷酸酯的發(fā)酵大豆基產品，其中該發(fā)酵產品中所含的肌醇磷酸酯的磷酸酯殘基平均數(shù)在1.5-4.0的范圍內。
文檔編號A23C20/02GK102300467SQ200980155762
公開日2011年12月28日 申請日期2009年12月24日 優(yōu)先權日2009年1月30日
發(fā)明者H. 貝克曼 C., v. 夫利特 C., J. H. M. 詹森 F., 梅萊馬 M. 申請人:荷蘭聯(lián)合利華有限公司