專利名稱：發(fā)酵豆奶和改善發(fā)酵豆奶的感官特性的方法
發(fā)酵豆奶和改善發(fā)酵豆奶的感官特性的方法本發(fā)明涉及發(fā)酵豆奶和改善發(fā)酵豆奶的感官特性的方法。存在一些種類的消費者，他們對動物來源的產(chǎn)品(如，奶和奶制品)產(chǎn)生某些不耐 受性，作為其結果，這些產(chǎn)品在某些情況下不再能被用于每日的營養(yǎng)，或它們的可食用性在 任何情況下都將受到明顯的限制。乳糖不耐受性和對酪蛋白(奶中存在的主要蛋白質類別 之一)的過敏實際上在兒童和成人中是非常普遍的。對使用動物來源奶的一種已知替換方 案是使用基本上是植物來源的奶和從其衍生的食品。具體地，已知使用豆奶是因為它的有益特性。所述奶實際上含有低于牛奶的熱量， 并且它的蛋白質含量幾乎是兩倍高，脂肪濃度較低。其富含鐵，并且B-族維生素的百分比 是相等的。鈣較低，但具有高含量的多不飽和脂肪酸，并且易于消化。此外，卵磷脂的存在 非常有助于降低血液中過量的膽固醇和甘油三酯水平，而動物來源的蛋白質，特別是奶酪 蛋白，易于提高這些水平。豆奶用于各種發(fā)酵和未發(fā)酵食品的生產(chǎn)中。因此，在一方面，盡管在為了解決不耐 受性問題時，豆奶的使用表示了動物來源奶的一種有效替換方案，但另一方面，其使用受到 產(chǎn)品本身感官特性差的限制。實際上，已知食用時消費者感知的豆奶的口味和/或氣味與豆類的非常相似。普 通消費者將所述口味和/或氣味感知為“令人不愉快的”。認為這種口味和/或氣味基本上 是由于奶中一些化合物的存在引起的，這些化合物包括醇、酮和/或醛類，并且特別的，但 不限于，己醛和/或戊醛化合物。所述醇、酮和/或醛類是由大豆脂質成分(特別是不飽和脂肪酸的級分)通過脂 酶、磷脂酶和脂肪氧合酶介導的組合催化作用的氧化產(chǎn)生的。后一類酶以特別高的濃度存 在于大豆中，超過在其他植物和豆科生物體(如，蠶豆、豌豆或小麥)中發(fā)現(xiàn)的。此外，由于 大豆種子中通常微量存在的銅和鐵離子的催化活性，使游離脂肪酸經(jīng)歷自氧化反應。氧化后，亞油酸和亞麻酸，都具有18個碳原子，產(chǎn)生各種醛類化合物，如己醛、2， 4-癸二烯醛、2，4-庚二烯醛、3-己醛和2，4，7-癸三烯醛。所述醛類分子引起各種令人不愉快的感官特征的出現(xiàn)，特別是基于大豆或大豆衍 生產(chǎn)品的豆樣口味。固體和干燥的大豆中通常不存在以上的醛類分子，但當將所述豆浸泡并研磨來產(chǎn) 生所謂的“奶”時，產(chǎn)生了這些醛類分子，甚至是顯著量的。P.Scalabrini 等的 ife JC^"Characterization of Bifidobacteriumstrains for use in soymilk fermentation”(用于豆奶發(fā)酵中的雙歧桿菌菌株的表征)， International Journal of Food Microbiology，39 (1998) 213-219，報道了關于通過菌株 MB233發(fā)酵豆奶的數(shù)據(jù)，該菌株屬于短雙歧桿菌(Bifidobacterium breve)種。特別地，可 以從氣相色譜分析得知在M小時發(fā)酵后，所得到的發(fā)酵豆奶基本上沒有戊醛，而正己醛 以降低的含量存在。申請人:發(fā)現(xiàn)了如P. Scalabrini等所報道的，通過屬于短雙歧桿菌種的菌株MB233 發(fā)酵豆奶的實驗事實上沒有獲得具有令人滿意的感官特性的產(chǎn)品。事實上，實際品嘗揭示了所得到的產(chǎn)品仍然是有氣味的，并且最重要的是，品嘗到不可忽略程度的豆味，這使得其 不適于商業(yè)用途。因此，申請人設定了自己的目標為發(fā)現(xiàn)可以改善發(fā)酵豆奶感官特性的方法，使得 基本上消除未處理豆奶典型的豆樣氣味和口味。申請人:發(fā)現(xiàn)了通過如下的方法可以解決該問題，該方法包括添加含有淀粉和/或 其水解產(chǎn)物的植物來源的產(chǎn)品，并通過至少一種選自嗜熱鏈球菌(S. thermophilus)種的 細菌進行連續(xù)發(fā)酵?？梢酝ㄟ^至少一種植物粉的熱、化學和/或酶處理來獲得含有淀粉和/或其水解 產(chǎn)物的植物來源的產(chǎn)品，所述植物粉獲自，例如，谷物，如水稻、玉米(corn)、大麥、玉蜀黍 (maize)、小麥、高粱、黍米、燕麥、黑麥、fonio、黑小麥，或獲自塊莖作物，例如，樹薯、木薯、 馬鈴薯。水解可以是部分的。這樣的處理導致獲得粘性液體形式(糖漿或糖蜜)的產(chǎn)品或 含有葡萄糖、麥芽糖和/或果糖的水溶液，以及具有高于麥芽糖的分子量的復雜碳水化合 物，并且這些源自淀粉本身或部分水解的淀粉，彼此的定量比是可變的。對于本發(fā)明而言，“豆奶”被理解為表示優(yōu)選獲自黃色的、完整大豆或種子或全脂 豆粉的含水提取物，可能含有添加的維生素和/或少量元素和/或鹽和/或乳化劑和/或 甜味劑/風味增強劑，如槭糖漿、大麥或大米芽、香草糖、未精制的蔗糖。提取物可以是整粒 或精制顆粒的，即，獲自除去外殼后的大豆種子。豆奶是乳液或懸浮液形式的發(fā)白的溶液， 含有碳水化合物、蛋白質、礦物質和含油物質。通常，豆奶含有1 4至1 18，優(yōu)選1 6 至1 15，更優(yōu)選1 8至1 12的大豆/粉與水的定量比(w/w)。對于本發(fā)明而言，“靜置”被理解為表示其中至少一種選自一種或多種細菌菌株的 細菌在豆奶中生長的步驟，優(yōu)選與至少一種含有淀粉和/或其水解產(chǎn)物的植物來源的產(chǎn)品 混合，持續(xù)足以使其特定的催化和代謝特征變得明顯的時間。因此，本發(fā)明的第一個目的是改善發(fā)酵豆奶的感官特性的方法，所述方法包括i)將豆奶與至少一種含有淀粉和/或其水解產(chǎn)物的植物來源的產(chǎn)品混合；ii)將步驟i)的混合物與至少一種選自嗜熱鏈球菌種的細菌靜置；優(yōu)選，所述至少一種含有淀粉和/或其水解產(chǎn)物的植物來源的產(chǎn)品以相對于豆奶 0. 至50% v/v，優(yōu)選至25% ν/ν，更優(yōu)選2%至10% ν/ν的定量比率來使用。本發(fā)明 特別優(yōu)選的實施方案是其中所述比例為3%至7% ν/ν。優(yōu)選，含有淀粉和/或其水解產(chǎn)物的植物來源的產(chǎn)品是木薯糖漿。所述木薯糖漿可以使用不同程度的淀粉定性/定量轉化成簡單的單體或寡聚體 (如，麥芽糖、葡萄糖和/或果糖)來獲得。在優(yōu)選的實施方案中，在根據(jù)本發(fā)明方法的步驟(i)的混合之前，將豆奶預熱，至 30°C至70°C的溫度，優(yōu)選35°C至50°C，持續(xù)1至30分鐘，優(yōu)選3至15分鐘的時間長度。優(yōu)選在步驟(ii)中，將所述至少一種選自嗜熱鏈球菌種的細菌加入混合物中，并 使其靜置。優(yōu)選地，所述靜置在30 0C至49 °C，優(yōu)選35 °C至46 °C，更優(yōu)選39 °C至44°C的溫度 下進行。鑒于上述混合物的化學特征，優(yōu)選在無菌氮氣壓下或至少在降低氧濃度的條件下 工作是有利的，使得盡可能地避免對大豆脂質成分有害的氧化現(xiàn)象。有利地，在該方法過程中添加含有淀粉和/或其水解產(chǎn)物的植物來源的產(chǎn)品使得靜置步驟需要的時間縮短至少約20小時。優(yōu)選地，靜置過程進行1至20小時，更優(yōu)選2至 15小時的時長；3至10小時特別優(yōu)選。所述至少一種細菌可以以任何形式來使用，如，例如，冷凍或凍干的，或源自新鮮 培養(yǎng)物。優(yōu)選以確保所述靜置混合物的pH值持續(xù)下降直至在上述時間段內(nèi)達到低于或等 于5. 5的值的量來添加如上所述的至少一種細菌，并且優(yōu)選低于或等于5. 0，所述值更優(yōu)選 低于或等于4. 5。在特別優(yōu)選的實施方案中，根據(jù)第i)點的混合物的pH值在7. 5至8小時的時間 長度內(nèi)降至低于或等于4. 5的值。在根據(jù)本發(fā)明的方法中，所述至少一種細菌優(yōu)選選自表1中所列的菌株表 1保藏號物種保藏曰期所有者用于本專利的參 考名DSM 16591嗜熱鏈球菌20040626ANIDRAL. S. R. L.YOSO 1DSM 16593嗜熱鏈球菌20040626ANIDRAL. S. R. L.YOSO 2DSM 17843嗜熱鏈球菌20051221ANIDRAL. S. R. L.YOSO 3表 1 中所列的菌株由 Anidral S. p. A. (Via Pietro Custodi 12,28100, Novara, NO, m^^J ) ^l^ilif^W H 10 DSMZ(DeutscheSammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH, Inhoffen Str. 7B, D-38124 Brunswick，德國)保藏。菌株DSM 16591、DSM 16593 和 DSM 17843 (在以下分別稱為 YOSO 1、YOSO 2 和 YOSO 3)可以培養(yǎng)，優(yōu)選在需氧條件下，在根據(jù)Terzaghi(ref. Merck目錄1. 15029)的M17 肉湯中，44°C，至少5小時。菌株YOSO UYOSO 2和YOSO 3是球形的短鏈形式。它們?nèi)芜x地是厭氧的、革蘭氏 陽性和過氧化氫酶陰性細菌。它們的特征在于不能在40% w/w膽酸和6. 5% w/w NaCl中， 在10°C下生長，但是它們可以在45°C下生長。此外，它們的特征在于它們產(chǎn)生L-乳酸，但 不水解精氨酸和七葉苷。它們不表達β-溶血需要的酶。它們優(yōu)選在ρΗ4至4. 5的葡萄糖肉湯和ρΗ4. 3至4. 5的奶中生長。將細菌加入到豆奶中，并且在含有豆奶的溶液中靜置，可以根據(jù)本領域已知的方 法來進行。以上方法的兩個步驟不必定按照所示的時間順序來進行。申請人在這點上已經(jīng)發(fā) 現(xiàn)了也可以將所述至少一種細菌加入到豆奶本身中，然后只將“奶+細菌”的復合物與至少 一種選自以上所述那些的植物來源的產(chǎn)品混合。所述步驟可以連續(xù)進行，中間不需要等待階段，或可以提供更多的步驟，其中將加 入到豆奶中的第一種成分(植物來源的產(chǎn)品或細菌)混合，以確保在加入第二種成分(細 菌或植物來源的產(chǎn)品)之前其完全均質。所述進一步的混合步驟可以持續(xù)1分鐘至1小時，優(yōu)選2分鐘至30分鐘，特別優(yōu) 選3至15分鐘的時間。根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，本發(fā)明涉及一種豆奶，其包含至少一種含有淀粉和/或其至少部分水解產(chǎn)物的植物來源的產(chǎn)品，所述豆奶是通過至少一種選自嗜熱鏈球菌種的 細菌發(fā)酵的。優(yōu)選地，至少一種選自嗜熱鏈球菌種的細菌包括至少一種選自表1所述菌株 的細菌。在優(yōu)選的實施方案中，所述產(chǎn)品通過根據(jù)本發(fā)明的方法獲得。根據(jù)本發(fā)明的再一個方面，本發(fā)明涉及獲自豆奶的基于大豆的食品，該豆奶中加 入了至少一種含有淀粉和/或其水解產(chǎn)物的植物來源的產(chǎn)品，并且該豆奶通過如上所述的 嗜熱鏈球菌菌株發(fā)酵的。現(xiàn)在將參照一些實施方案進一步說明本發(fā)明，提供這些實施方案只是為了說明的 目的，而不是作為本發(fā)明的限制。實施例1已經(jīng)測試了根據(jù)本發(fā)明的方法來制備發(fā)酵豆奶，與本領域已知的相比較。將來自比利時Alpro soya Wevelgem的市售豆奶在110°C下預熱30分鐘。制備了九個具有以下組成的樣品1.樣品1-豆奶+4. 6% ν/ν濃度的木薯糖漿，2.樣品2-豆奶+5% ν/ν濃度的蔗糖和短雙歧桿菌ΜΒ233，3.樣品3-豆奶+4. 6% ν/ν濃度的木薯糖漿和短雙歧桿菌ΜΒ233，4.樣品4-豆奶+5% ν/ν濃度的蔗糖和嗜熱鏈球菌YOSO 3，5.樣品5-豆奶+4. 6% ν/ν濃度的木薯糖漿和嗜熱鏈球菌菌株YOSO 3，6.樣品6-大豆+5% ν/ν濃度的蔗糖和嗜熱鏈球菌YOSO 2，7.樣品7-豆奶+4. 6% ν/ν濃度的木薯糖漿和嗜熱鏈球菌菌株Y0S02，8.樣品8-豆奶+5% ν/ν濃度的蔗糖和嗜熱鏈球菌YOSO 1，9.樣品9-豆奶+4. 6% ν/ν濃度的木薯糖漿和嗜熱鏈球菌菌株Y0S01。在樣品2、4、6和8中，以5%濃度使用蔗糖，作為細菌菌株的碳源和能源，使用其進 行了靜置步驟。實際上，豆奶本身通常不適于通過屬于鏈球菌屬的細菌菌株和至少一些雙 歧桿菌屬的物種的發(fā)酵，因為所述奶中存在的寡糖通過所述菌株幾乎是不可發(fā)酵。關于樣品1，以4. 6% ν/ν的量將所述木薯糖漿加入到豆奶中，在混合2分鐘后，將 其在37°C的溫度下靜置M小時，并伴隨恒定的輕微攪拌。關于樣品2，將5% ν/ν量的蔗糖和短雙歧桿菌MB233加入到豆奶中，將其在 37°C下靜置M小時，并伴隨恒定的輕微攪拌。所述細菌源自新鮮液體肉湯培養(yǎng)物，并以 3*107CFU/ml的濃度加入。按以下次序制備所述樣品加入蔗糖，簡短混合兩分鐘，并且加入 菌株MB233。關于樣品3，將4. 6% ν/ν量的所述木薯糖漿和短雙歧桿菌ΜΒ233加入到豆奶中， 將其在37°C下靜置M小時，并伴隨恒定的輕微攪拌。所述細菌源自新鮮液體肉湯培養(yǎng)物， 并以3*107CFU/ml的濃度加入。按以下次序制備所述樣品加入木薯糖漿，簡短混合兩分鐘， 并且加入菌株MB233。關于樣品4，將5% ν/ν量的蔗糖和嗜熱鏈球菌YOSO 3加入到豆奶中，將其在42°C 下靜置8小時，并伴隨恒定的輕微攪拌。所述細菌源自新鮮液體肉湯培養(yǎng)物，并以能在靜置 7. 5至8小時后將pH降至低于4. 5的值的濃度加入。與樣品2相同，制備的次序為加入 蔗糖，簡短混合兩分鐘，并且加入菌株YOSO 3。關于樣品5，將4. 6% ν/ν量的所述木薯糖漿和嗜熱鏈球菌YOSO 3加入到豆奶中，將其在42°C下靜置8小時，并伴隨恒定的輕微攪拌。菌株YOSO 3的使用量與樣品4所述的 相同。與樣品3相同，制備的次序為加入木薯糖漿，簡短混合兩分鐘，并且加入菌株YOSO 3。根據(jù)用于制備樣品4的相同程序來制備樣品6和8，分別使用以上所示的菌株。根 據(jù)制備用于樣品5的相同程序來制備樣品7和9，分別使用以上所示的菌株。對于每種樣 品，使不同的部分靜置以上所述的時間長度，在該時間過程中，在頭8個小時的過程中，將 這些部分在每個小時取樣。最后，對于使用短雙歧桿菌MB233菌株制備的樣品2和3，在M 小時后進行另一個進一步的評價。然后將樣品在包括10名人員的專家小組測試中接受氣味和口味測試。所述專家 小組測試是盲試，并且使用編號為1至9的樣品，但是沒有任何附加信息或描述。每名人員 在表中記錄他們自己關于氣味和口味感知的印象，對檢測樣品的同意性和可接受性從0至 5進行評分。0分對應于豆樣氣味和/或口味完全不存在，因此表示從感官觀點看是完全可 接受的樣品，而5分強調(diào)測試樣品和最初豆奶的感官特征之間完全相同，并且因此存留著 豆樣口味和/或氣味。表2列出了每種樣品在靜置步驟結束時的pH值，以及在專家小組測試過程中對其 指定的分數(shù)。表 2樣品靜置后的PH總分平均分17. 05484. 824. 72414. 134. 60393. 944. 44363. 654. 4940. 464. 35353. 574. 46161. 684. 41404. 094. 30222. 2在樣品1、2、3、4、6和8的專家小組測試的8小時后，鑒定了豆樣氣味和口味的持 久性。在樣品7和9中發(fā)現(xiàn)了所述豆樣感官特征明顯降低，而用嗜熱鏈球菌YOSO 3菌株發(fā) 酵的樣品5中的感官特征是優(yōu)選可接受的。應當強調(diào)在注意到感官改善的樣品中，這種改善在4小時后已經(jīng)開始變得可以感知，這表明了細菌菌株的生化/代謝活性在這點上起著基礎作用。將樣品2和3靜置M小時，此后進行進一步的感官評價，與開始時和8小時后的 情況相比較，沒有檢測到實質性的改善。以上的結果顯示了單獨的木薯糖漿(樣品1)和只用細菌的發(fā)酵(樣品2、4、6和 8)不能消除發(fā)酵豆奶不受歡迎的感官特性。樣品5的結果，以及樣品7和9那些的部分，顯 示了合適的細菌菌株和有效量的木薯糖漿的特定組合能夠降低-并且在一種情況中幾乎 完全消除-現(xiàn)有技術在發(fā)酵豆奶中發(fā)現(xiàn)的令人不快的感官特征。盡管特別注意到了嗜熱鏈 球菌菌株和木薯糖漿之間特定的相互作用，但申請人使用短雙歧桿菌MB233根本沒有發(fā)現(xiàn) 這個特征，或只是在可忽略的程度上。
權利要求
1.一種改善發(fā)酵豆奶的感官特性的方法，所述方法包括以下步驟i)將豆奶與至少一種含有淀粉和/或其水解產(chǎn)物的植物來源的產(chǎn)品混合；ii)將步驟i)的混合物與至少一種選自嗜熱鏈球菌(S.thermophilus)種的細菌靜置。
2.根據(jù)權利要求1的方法，其中含有淀粉和/或其水解產(chǎn)物的植物來源的產(chǎn)品通過至 少一種植物粉的熱、化學和/或酶處理來獲得。
3.根據(jù)權利要求2的方法，其中至少一種植物粉選自從谷物或塊莖作物獲得的粉。
4.根據(jù)權利要求3的方法，其中塊莖作物是木薯。
5.根據(jù)權利要求1至4任一項的方法，其中含有淀粉和/或其水解產(chǎn)物的植物來源的 產(chǎn)品是含有葡萄糖和/或麥芽糖和/或果糖和/或具有較高分子量的復雜碳水化合物的糖 漿或糖蜜或水溶液。
6.根據(jù)權利要求1至5任一項的方法，其中步驟(i)中基本上是植物來源的產(chǎn)品與豆 奶的定量比率為0. 至50% v/v，優(yōu)選至25% v/v，更優(yōu)選2%至10% ν/ν。
7.根據(jù)權利要求1至6任一項的方法，其中至少一種嗜熱鏈球菌的細菌包括至少一種 選自下組菌株的細菌于 2004 年 2 月 26 日 保 藏 于 Deutsche Sammlung von Mikroorganismenund Zellkulturen GmbH并由保藏號DSM 16591來標識的嗜熱鏈球菌，于 2004 年 2 月 26 日 保 藏 于 Deutsche Sammlung von Mikroorganismenund Zellkulturen GmbH并由保藏號DSM 16593來標識的嗜熱鏈球菌，和于 2005 年 12 月 21 日 保藏于 Deutsche Sammlung vonMikroorganismen und Zellkulturen GmbH并由保藏號DSM 17843來標識的嗜熱鏈球菌。
8.根據(jù)權利要求1至7任一項的方法，其中步驟(ii)的靜置階段持續(xù)1至20小時，優(yōu) 選2至15小時，更優(yōu)選3至10小時的時長。
9.根據(jù)權利要求1至8任一項的方法，其中在步驟(i)中被混合之前，將豆奶預熱到 30°C至70°C的溫度，持續(xù)1至30分鐘的時長。
10.一種豆奶，包含至少一種含有淀粉和/或其水解產(chǎn)物的植物來源的產(chǎn)品，所述豆奶 是通過至少一種選自嗜熱鏈球菌種的細菌來發(fā)酵的。
11.根據(jù)權利要求10的豆奶，其中選自嗜熱鏈球菌種的至少一種細菌包括至少一種選 自下組菌株的細菌于 2004 年 2 月 26 日 保 藏 于 Deutsche Sammlung von Mikroorganismenund Zellkulturen GmbH并由保藏號DSM 16591來標識的嗜熱鏈球菌，于 2004 年 2 月 26 日 保 藏 于 Deutsche Sammlung von Mikroorganismenund Zellkulturen GmbH并由保藏號DSM 16593來標識的嗜熱鏈球菌，和于 2005 年 12 月 21 日 保藏于 Deutsche Sammlung vonMikroorganismen und Zellkulturen GmbH并由保藏號DSM 17843來標識的嗜熱鏈球菌。
12.可以通過根據(jù)權利要求1至9任一項的方法獲得的發(fā)酵豆奶。
13.根據(jù)權利要求10至12任一項的基于豆奶的食品。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種發(fā)酵豆奶和改善發(fā)酵豆奶的感官特性的方法。
文檔編號A23C11/10GK102046017SQ200980110577
公開日2011年5月4日 申請日期2009年2月25日 優(yōu)先權日2008年2月26日
發(fā)明者G·P·斯特羅茲, G·莫格納, L·莫格納 申請人:益生菌股份公司