專(zhuān)利名稱(chēng)：生產(chǎn)可可果殼提取物的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及生產(chǎn)可可果殼提取物(cocoa husk extract)的方法，特別涉及生產(chǎn)包含高水平的Y-氨基丁酸的可可果殼提取物的方法。
背景技術(shù)：
巧克力及巧克力產(chǎn)品被認(rèn)為是能改善情緒的。部分原因可能是令人愉快的味道有助于使消費(fèi)者感到高興。此外，巧克力中含有當(dāng)食用足夠量時(shí)呈精神藥理活性的物質(zhì)(Smit 等，精神藥理學(xué)，2004年，176，第412-419頁(yè))。這些物質(zhì)包括Y _氨基丁酸(GABA)。GABA 是大腦中的主要神經(jīng)傳導(dǎo)物，它起到作為停止神經(jīng)沖動(dòng)的抑制性神經(jīng)遞質(zhì)的作用并被認(rèn)為具有放松/鎮(zhèn)靜的性能。許多興趣圍繞在GABA的賦予鎮(zhèn)定效果的能力，這能夠被其降血壓的能力部分證明。這吸引消費(fèi)者食用巧克力以放松，而不是，例如，服用處方藥。然而，巧克力中的 GABA水平通常過(guò)低而沒(méi)有對(duì)情緒狀態(tài)的實(shí)質(zhì)性影響。此外，除GABA外，可可產(chǎn)品也有刺激情緒的活性，特別是含有咖啡因和可可堿的甲基黃嘌呤，其被認(rèn)為使GABA的潛在放松/鎮(zhèn)靜效果無(wú)效。JP2005/348656公開(kāi)了具有放松效果的食物或飲料，特別是巧克力或可可。該產(chǎn)品中含有提高水平的GABA含量，其通過(guò)用乳酸桿菌發(fā)酵培養(yǎng)液(由谷氨酸鈉、葡萄糖、酵母提取物和乳化劑組成)制備。然而，在許多國(guó)家中都有關(guān)于標(biāo)為“巧克力”的產(chǎn)品中所允許成分的嚴(yán)格規(guī)定。因此源自除可可樹(shù)(theobroma cacao)外的來(lái)源的GABA在巧克力產(chǎn)品中的添加會(huì)引起產(chǎn)品的命名問(wèn)題。所以，仍然存在具有增強(qiáng)的放松效果但沒(méi)有帶來(lái)這些問(wèn)題的巧克力產(chǎn)品的需求。
發(fā)明簡(jiǎn)述我們現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)現(xiàn)含有提高量的GABA的可可提取物可以通過(guò)由可可果殼中提取 GABA來(lái)生產(chǎn)。所述提取物可以被添加到可可產(chǎn)品中，而且由于所述GABA是從可可樹(shù)中得到的，其是“清潔標(biāo)簽”源且與巧克力產(chǎn)品的管理規(guī)則相一致。因此，一方面，本發(fā)明提供用于生產(chǎn)含Y-氨基丁酸(GABA)的可可果殼提取物的方法，該方法包括
a)用水性介質(zhì)(aqueousmedium)從可可果殼中提取GABA和甲基黃嘌呤以由此形成含 GABA和甲基黃嘌呤的水溶液；然后
b)用不與水混溶的溶劑從所述水溶液中除去至少部分的甲基黃嘌呤；和然后
c)保留所述含GABA的水溶液。第二方面，本發(fā)明提供含有GABA和甲基黃嘌呤的可可果殼提取物，其中所述GABA 與甲基黃嘌呤的比例至少為1 20。第三方面，本發(fā)明提供了含有根據(jù)第二方面的提取物的食品。本發(fā)明還提供所獲得的與通過(guò)本發(fā)明第一方面的方法可獲得的可可果殼提取物。 發(fā)明詳述除非另有說(shuō)明，所有百分比指重量百分比。在可可生產(chǎn)過(guò)程中，成熟可可豆莢被剖開(kāi)，移除肉質(zhì)漿覆蓋的可可豆，并使用箱式發(fā)酵或堆積發(fā)酵(box or heap fermentation)進(jìn)行厭氧發(fā)酵。經(jīng)過(guò)幾天的發(fā)酵后，所述肉質(zhì)漿和可可豆周?chē)钠渌镔|(zhì)枯萎而形成了圍繞可可豆的果殼。在本說(shuō)明書(shū)中的術(shù)語(yǔ)“可可果殼”意為包括圍繞可可豆的所有物質(zhì)，包括肉質(zhì)漿。所述可可果殼與可可豆分離(例如通過(guò)烘焙和風(fēng)選(winnowing))，然后可可豆被干燥并包裝以備進(jìn)行加工。盡管人們發(fā)現(xiàn)可可果殼是高度可溶性膳食纖維的來(lái)源，如EP 1 886 578所公開(kāi)的那樣，可可果殼通常在可可生產(chǎn)的這一階段被丟棄。這是一個(gè)低價(jià)值副產(chǎn)品，通常用于作為農(nóng)業(yè)土壤改良劑。然而，我們現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)現(xiàn)可可果殼是天然GABA的來(lái)源。在生物體中，GABA通過(guò)由谷氨酸脫羧酶催化L-谷氨酸的脫羧作用而合成。人們認(rèn)為，發(fā)酵過(guò)程導(dǎo)致可可豆和肉質(zhì)漿上的壓力， 其響應(yīng)以合成增加水平的GABA。此外，可可果殼中還存在包括可可堿和咖啡因的甲基黃嘌呤。我們開(kāi)發(fā)了由可可果殼中生產(chǎn)具有提高水平的GABA的提取物的方法。在所述方法的第一步驟中，可可果殼與水性介質(zhì)接觸以由此從可可果殼中將GABA萃取入該水溶液中。所述水性介質(zhì)與果殼之間的接觸使得果殼中的可溶性化合物被水性介質(zhì)萃取，并因此形成含GABA和甲基黃嘌呤的水溶液。為了避免可可果殼和水性介質(zhì)形成無(wú)法處理的凝膠， 優(yōu)選使用完整的可可果殼，如直接從風(fēng)選步驟中獲得的那樣，或粗磨形成10-0. 5mm的粒徑。所述水性介質(zhì)可以是蒸汽、水或水溶液。當(dāng)水性介質(zhì)為蒸汽時(shí)，溫度大于100°C，優(yōu)選大于105°C，更優(yōu)選大于110°C并優(yōu)選小于150°C，更優(yōu)選小于140°C，再更加優(yōu)選小于130°C。通過(guò)蒸汽與可可果殼接觸，蒸汽凝結(jié)以形成含GABA和甲基黃嘌呤的水溶液。GABA易溶于水，因此水性介質(zhì)優(yōu)選為水溶液，更優(yōu)選為水，并優(yōu)選溫度小于90°C， 更優(yōu)選小于70°C，再更優(yōu)選小于40°C，最優(yōu)選小于30°C。優(yōu)選水溶液的溫度大于0°C，更優(yōu)選大于10°C。由于甲基黃嘌呤在這些溫度下不易溶于水，因此只有相對(duì)少量的甲基黃嘌呤伴隨GABA被萃取出來(lái)。水溶液優(yōu)選pH值為最多9，更優(yōu)選最多8，并優(yōu)選pH值至少為5，更優(yōu)選至少6?？煽晒麣?yōu)選與水性介質(zhì)接觸至少10秒，更優(yōu)選至少20秒，再更優(yōu)選至少30秒， 最優(yōu)選至少60秒。這種提取是一個(gè)相對(duì)較快的過(guò)程，因此可可殼優(yōu)選與水溶液接觸最多 60min，更優(yōu)選最多45min，在更優(yōu)選最多30min?？煽晒麣に蕴崛∥镏写嬖诘腉ABA與甲基黃嘌呤的比例和可可果殼中存在的 GABA和甲基黃嘌呤的量和它們的相對(duì)溶解度(solubilities)相關(guān)聯(lián)。即使低水平的甲基黃嘌呤也可能產(chǎn)生刺激效果，因而具有抵消GABA的放松/鎮(zhèn)靜性能的潛能。因此使用第二步驟來(lái)降低甲基黃嘌呤的量，同時(shí)保持高水平的GABA。這一步驟中，使用不與水混溶并具有對(duì)甲基黃嘌呤的親和性的溶劑(如二氯甲烷或乙酸乙酯)與所述水溶液接觸。甲基黃嘌呤易溶于該不混溶溶劑從而從水溶液中除去至少部分的甲基黃嘌呤。保留該水溶液并形成可可果殼水性提取物。為了確保可可果殼不影響隨后的處理步驟，可以用本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的技術(shù)從水溶液中將其去除，如通傾析該水溶液，和/或通過(guò)擠壓可可果殼以去除該水溶液，和/ 或通過(guò)利用過(guò)濾，和/或通過(guò)利用離心。所述水溶液中還含有水不可溶水的物質(zhì)的小顆粒，其優(yōu)選使用技術(shù)如過(guò)濾和/或
離心去除。
所述水溶液還可能含有大分子量化合物(即大于150g/mol)，例如可溶性纖維素。 這些可通過(guò)例如分子量萃取(molecular weight extraction)(也稱(chēng)超濾)去除。從所述水溶液中去除可可果殼、小顆粒不溶于水的物質(zhì)和超高分子量化合物的上述步驟可以在本發(fā)明方法的第二步驟之前或之后進(jìn)行，并可以按照任意順序?qū)嵤?，盡管優(yōu)選在水性提取后立即去除可可果殼。最后，可可果殼水性提取物優(yōu)選干燥以提供粉末形式的可可果殼提取物。本方法的可可果殼提取物中GABA與甲基黃嘌呤重量比至少是1 20，優(yōu)選至少 1 15。GABA與甲基黃嘌呤的增大的比例對(duì)于防止甲基黃嘌呤的刺激效果抵消GABA放松 /鎮(zhèn)靜效果是期望的。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中所述提取物被干燥(即它含小于5wt%的水)。該干燥可可果殼提取物中GABA的總量是優(yōu)選至少0. 7mg/g,更優(yōu)選至少0. 8mg/g,還更優(yōu)選至少0. 9mg/ go優(yōu)選該干燥可可果殼提取物含有至多20mg/g甲基黃嘌呤，更優(yōu)選至多15mg/g，還更優(yōu)選至多 12. 5mg/g。該可可果殼提取物提供了一種自然，清潔標(biāo)簽的且消費(fèi)者可接受的GABA來(lái)源。所述可可果殼提取物可與其他成分相結(jié)合形成食品，由于在使用完全天然組分時(shí)提高水平的GABA，其提供了放松/鎮(zhèn)靜效果。這種產(chǎn)品優(yōu)選含有至少0. OOlmg/gGABA,更優(yōu)選至少 0. 005mg/g，還更優(yōu)選至少0. 0075mg/g。優(yōu)選該產(chǎn)品含有至多0. 2mg/g甲基黃嘌呤，更優(yōu)選至多 0. 15mg/g。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，所述產(chǎn)品是含有冷凍組分(如冰淇淋)和巧克力組分或巧克力類(lèi)似物組分的冰凍甜食產(chǎn)品(confection product)，其中所述冰凍甜食包括至少 0. 005mg/g的GABA和至多0. 075mg/g的甲基黃嘌呤。此處所用的術(shù)語(yǔ)“巧克力”包括黑巧克力，白巧克力和牛奶巧克力。術(shù)語(yǔ)“巧克力組分”還包括可可基產(chǎn)品，如可可塊，可可粉等。術(shù)語(yǔ)“巧克力類(lèi)似物”是指使用除可可脂之外的脂類(lèi)(例如類(lèi)可可脂(cocoa butter equivalent)，椰子油或其他植物油)制造的類(lèi)巧克力脂基甜食組分。這種巧克力類(lèi)似物有時(shí)被稱(chēng)為“巧克力層(couverture)”等。巧克力和巧克力類(lèi)似物可含有可可粉，乳固體，糖或其他甜味劑和香料。優(yōu)選所述冰凍甜食含有至少0. 01mg/g和至多20mg/g的GABA，和優(yōu)選至多0. 015mg/g的甲基黃嘌呤。所述巧克力組分或巧克力類(lèi)似物組分可以是任意合適的形式，例如冷凍組分上的涂層，如位于冷凍組分中的碎片(摻雜物(inclusions))，醬類(lèi)，例如冷凍組分中的波紋(ripple)或卷曲(swirl)或者簡(jiǎn)單地以混入冰淇淋的香料的形式，如可可粉。使用以下非限制性實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說(shuō)明。 實(shí)施例1 可可果殼提取物的生產(chǎn)按如下制備具有提高的GABA水平的可可果殼提取物?？煽晒麣?園藝級(jí))從本地園藝中心獲得。在鋁箔片上稱(chēng)取約Ikg的可可果殼并在100°C的烘箱中干燥30min。將干燥的可可果殼轉(zhuǎn)移到容器中并冷卻至室溫。稱(chēng)取500g干燥可可果殼放入大的厚壁透明塑料袋。加入1500ml超純水并密封袋子，允許在里面留有約500ml空氣以促進(jìn)混合。在30min 的提取過(guò)程中以約5min間隔振蕩并揉搓所述袋子。隨后通過(guò)將所述液體從袋子中倒出分離可可果殼和液體，并擠壓剩余的果殼以進(jìn)一步去除液體，所獲總量約800ml。采用LC-MS 測(cè)量液體中的GABA水平，發(fā)現(xiàn)為0. 209mg/g。采用HPLC測(cè)定可可堿和咖啡因的量，發(fā)現(xiàn)分別為3. 77mg/g和0. 70mg/g。隨后將該液體倒入60毫升的離心管，并于4000rpm下分批地離心IOmin來(lái)去除不溶于水物質(zhì)的小顆粒。然后合并并且混合上清液以確保均勻。為了去除部分甲基黃嘌呤(包括咖啡因和可可堿)而進(jìn)行溶劑萃取。將上清液 200ml放入500ml的分液漏斗中，加入約50_100ml的二氯甲烷。塞住漏斗并充分搖晃幾分鐘，隨后倒置，然后通過(guò)旋塞排放以釋放壓力。重復(fù)該過(guò)程幾次，然后將所述分液漏斗放置在一個(gè)固定支架上，靜置幾小時(shí)以讓分離發(fā)生。一旦液體分離，將下面的水性層放出至干凈容器中。使用實(shí)驗(yàn)室離心機(jī)(能以4000rmp)進(jìn)一步分離混濁界面并收集水性上清層。再重復(fù)該過(guò)程兩次。使用HPLC測(cè)得，該溶劑萃取過(guò)程才所述可可果殼提取物中去除甲基黃嘌呤中的99. 9%的咖啡因和超過(guò)30%的可可堿。形成所述水性可可果殼提取液的水性層中含有一些可溶性大分子化合物，如纖維，纖維素和碳水化合物。這些可通過(guò)分子量萃取去除。在分子量截留微型離心過(guò)濾管 (Molecular weight cut-off micro centrifuge filtration tube)(Whatman Vectaspin 3000道爾頓)中裝載0. 5ml該提取物。將所述管在13500rpm下高速離心IOmin以去除約 20%的纖維狀材料。隨后將可可果殼提取物混合以確保在冷凍干燥之前的同質(zhì)化。將約170ml可可果殼提取物放入500ml的圓底燒瓶中。在大蒸發(fā)皿中準(zhǔn)備凍結(jié)的干冰和丙酮混合物。將燒瓶底部放入冷凍混合物中。當(dāng)混合物開(kāi)始凍結(jié)時(shí)，旋轉(zhuǎn)燒瓶以使可可果殼提取物能夠凍結(jié)到壁上的區(qū)域最大。使用另外的燒瓶重復(fù)該過(guò)程直到所有可可果殼提取物凍結(jié)。這些燒瓶隨后放置于真空冷凍干燥機(jī)中干燥M-4 !，直至沒(méi)有冰可見(jiàn)。冷凍干燥后，通過(guò)用抹刀刮擦而從燒瓶中去除可可果殼提取物，放入玻璃燒杯中， 并在45°C和-1020mbar的真空烘箱中干燥2h。最后，用杵和研缽將干燥的可可果殼提取物研磨成細(xì)粉。采用LC-MS測(cè)量干燥可可果殼提取物中GABA的水平，發(fā)現(xiàn)為0. 97mg/g。用HPLC 測(cè)定可可堿和咖啡因的量，發(fā)現(xiàn)分別為10. lmg/g和0. 86mg/g。
實(shí)施例2 含可可果殼提取物的巧克力產(chǎn)品使用實(shí)施例1的干燥可可果殼提取物制備巧克力牛奶飲料。在49ml半脫脂牛奶中通過(guò)混合0. 75g標(biāo)準(zhǔn)脫脂可可粉(GABA含量0. 20mg/g)和0. 25g干燥可可果殼提取物 (GABA含量0.97mg/g)來(lái)制備該飲料。使用Ig可可粉在49ml半脫脂牛奶中來(lái)制備沒(méi)有該提取物的常規(guī)產(chǎn)品。產(chǎn)品中GABA的量分別為在50ml中0. 39mg和0. 2mgo因此，使用該可可果殼提取物的巧克力牛奶飲料的GABA含量為0. 0079mg/ml，其幾乎是傳統(tǒng)產(chǎn)品中GABA 含量(即0. 0040mg/ml)的兩倍。
實(shí)施例3 含有可可果殼提取物的冰凍甜食產(chǎn)品可以使用所述可可果殼提取物制得含涂有Mg巧克力的69g冰淇淋的巧克力涂層冰淇淋產(chǎn)品。表1顯示了標(biāo)準(zhǔn)巧克力涂層冰淇淋產(chǎn)品(比較實(shí)施例)和含實(shí)施例1中的干燥可可果殼提取物的巧克力涂層冰淇淋產(chǎn)品的巧克力涂層的組分(實(shí)施例3)。表1-巧克力涂層配方
權(quán)利要求
1.用于生產(chǎn)含有Y-氨基丁酸(GABA)的可可果殼提取物的方法，所述方法包括a)用水性介質(zhì)從可可果殼中提取GABA和甲基黃嘌呤以形成包含GABA和甲基黃嘌呤的水溶液；然后b)用與水不混溶的溶劑去除所述水溶液中至少部分的甲基黃嘌呤；和然后c)保留所述包含GABA的水溶液。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述水性介質(zhì)是水溶液。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中所述水溶液的溫度為0-70°C。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或權(quán)利要求3的方法，其中所述水溶液的pH值為5-9。
5.根據(jù)上述任一權(quán)利要求的方法，其中所述可可果殼與所述水性介質(zhì)接觸至少10秒。
6.根據(jù)上述任一權(quán)利要求的方法，其中在步驟b)之前或之后，從步驟a)得到的所述水溶液中去除所述果殼。
7.根據(jù)上述任一權(quán)利要求的方法，其中在步驟b)之前或之后過(guò)濾和/或離心在步驟 a)中得到的所述水溶液。
8.根據(jù)上述任一權(quán)利要求的方法，其中在步驟b)之前或之后從所述水溶液中除去分子量大于150g/mol的分子。
9.根據(jù)上述任一權(quán)利要求的方法，其中在步驟c)后干燥所述含由GABA的水溶液。
10.含有GABA和甲基黃嘌呤的可可果殼提取物，其中GABA和甲基黃嘌呤的比例為至少 1 20。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的可可果殼提取物，其中所述GABA和甲基黃嘌呤的的比例為至少 1 15。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或權(quán)利要求11的可可果殼提取物，其中所述可可果殼提取物含有少于5wt%的水。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的可可果殼提取物，其中所述可可果殼提取物含有至少0.7mg/g 的GABA和至多20mg/g的甲基黃嘌呤。
14.含有根據(jù)權(quán)利要求10-13中任一項(xiàng)的提取物的食品。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的食品，其是含有冷凍組分和巧克力或巧克力類(lèi)似物組分的冰凍
全文摘要
提供含有γ-氨基丁酸(GABA)的可可果殼提取物的生產(chǎn)方法，所述方法包括a)用水性介質(zhì)從可可果殼中提取GABA和甲基黃嘌呤以形成包含GABA和甲基黃嘌呤的水溶液；b)用與水不混溶的溶劑去除所述水溶液中至少部分的甲基黃嘌呤；c)保留所述包含GABA的水溶液。還提供含有GABA和甲基黃嘌呤的可可果殼提取物，其中所述GABA與甲基黃嘌呤的比例為至少1∶20，以及含有該提取物的食品。
文檔編號(hào)A23G1/00GK102497785SQ201080034992
公開(kāi)日2012年6月13日 申請(qǐng)日期2010年7月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月7日
發(fā)明者M·W·普利桑茨 申請(qǐng)人:荷蘭聯(lián)合利華有限公司