稳定化的酶组合物制造技术

本发明专利技术涉及稳定化的酶组合物。提供了用咖啡衍生的材料稳定化的酶组合物。所述稳定化的酶组合物在由焙炒的咖啡固体生产可溶咖啡中特别有用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及稳定化的酶组合物。更具体地，本专利技术涉及用咖啡衍生的材料稳定化 的酶组合物。稳定化的酶组合物在咖啡产品的生产中特别有用。
技术介绍
食物级的酶一般通过微生物发酵或通过从植物或动物组织提取来生产。一般处于 水溶液中的粗品酶，可以通过一些技术，例如离心、膜超滤、微量过滤、盐沉淀、溶剂沉淀等 来纯化和浓缩。然后精炼的酶被标准化并配制成可销售的形式，例如水溶液、干燥的粒状粉 末或附聚的粒状。未配制的制剂，例如含水的酶浓缩物或盐沉淀物，常用于研宄目的而很少 作为商业上的酶，这是由于在处理中的难度、微生物生长的高概率和/或保存期间活性的 降低。酶的稳定化涉及在加工和保存期间抑制微生物生长和保持酶活性两方面。酶活性可 能由于多种自然过程而降低，包括氧化、热水解和蛋白水解。微生物生长在含水系统中更常 见，而在干燥制剂中很少发生问题。然而，不是所有的酶都可以容易地干燥，而且在许多情 况下由于没有空气传播的污染物和使用方便，含水制剂可能是优选的。 某些允许用于食物的材料或成分可以添加到液体或干燥的酶制剂中，以（1)在纯 化、加工、保存和/或误用（abuse)期间稳定酶活性，（2)抑制微生物的生长，（3)允许活性 成分的标准化，和/或（4)便于更方便地分配酶。这些材料或成分包括，抑制产品中的微 生物生长的抗微生物剂，在干燥、保存或误用期间保持酶活性的稳定剂，帮助弄湿或分散酶 的分散剂，在配制和使用期间控制PH值的缓冲剂，和允许将活性调整到标准化水平并便于 酶的分配的填充剂/标准化试剂。食物级别的抗微生物剂的实例包括山梨酸、丙酸、山梨 酸钾、异抗坏血酸钠。其它稳定剂包括糖类，例如蔗糖和乳糖，多元醇，例如甘油、山梨糖醇、 甘露糖醇，盐，例如氯化钠、氯化钾、氯化按，有机酸，例如柠檬酸，蛋白材料，例如脱脂奶和 乳清蛋白浓缩物等等，低聚物，例如聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇，和两性材料，例如甜菜碱和 γ-氨基二丁酸。稳定化的机制（作用方式）通常不是都完全清楚；但似乎涉及保护酶蛋白 (或在某些情况下，活性所需的非蛋白实体）免于热极限、干燥、剪切、渗透应力、PH应激、离 子梯度、蛋白水解和其它有害的影响力的变性和灭活。缓冲剂包括乙酸、乙酸钠、磷酸钠、硫 酸、碳酸钙等等。分散剂包括卵磷脂、皂苷等等。如果酶制剂将要被干燥，那么优选在干燥 之前向水性液体中添加制剂或稳定成分，因为它们较好地与酶混合并且在干燥期间稳定剂 可以保护酶。 可溶咖啡，也称为速溶咖啡，是相对于传统的焙炒和磨制咖啡（R&G)的一种便利 的选择。然而，速溶咖啡常常用快速制备的方便性换取了 R&G豆的浓风味。可溶咖啡一般通 过对焙炒和磨制（R&G)咖啡的提取和热水解作用、继之以对提取物的分离和干燥来制备。 可溶咖啡常常由于高度的加工和相关的损失而具有不平衡的风味和香味。在这种方法中 使用的高温和压力常常生产不希望的臭味，从而产生与传统的R&G咖啡相比品质较低的产 品。 可溶咖啡的低质量已经是长期的问题。已经进行了各种尝试来设计高产的、可溶 的咖啡的方法，其消除不希望的臭味并尽可能多地保持了咖啡风味和香味。已经研宄了在 可溶咖啡的生产中使用酶，以求解决这个长期的问题。 例如，Kellogg的美国专利No. 2, 282, 138描述了使用转化酶，例如，高峰淀粉酶来 处理咖啡材料的可溶咖啡生产。这个方法使用高压蒸汽（15psi)来软化和疏松咖啡豆基 质，继之以冷却，随后在基本上不高于65°C且一般在48和54°C之间的温度下用酶处理。 Colton的美国专利4, 983, 408描述了一种在使磨制的咖啡经历"蒸汽爆发（steam explosion)"预处理、继之以急速减压到大气压力之后，使用酶来使咖啡组分溶解的方法。 使用的酶包括淀粉酶、半纤维素酶、纤维素酶、蛋白酶、纤维二糖酶、果胶酶和脂肪酶。 Small等的美国专利No. 4, 904, 484描述了一种通过在最终焙炒之前用酶处理生 的或部分焙炒的咖啡豆来生产R&G咖啡的方法。使用的酶包括细胞壁消化酶、细胞保存组 分消化酶或酚氧化酶。细胞壁消化酶包括纤维素酶、半纤维素酶、果胶酶、葡聚糖酶、甘露聚 糖酶和木质素酶（Iigninase)。细胞保存组分消化酶包括淀粉酶、葡糖苷酶、甘露糖苷酶、葡 聚糖酶和蛋白酶。酚氧化酶包括酪氨酸酶、酚酶，和其它提取物，例如茶、苹果汁、梨汁和葡 萄汁。 已经报道了使用咖啡材料，例如用过的咖啡渣滓作为酶的微生物生产的发酵营养 物。参见，例如，Regalado 等人，J. Sci. Food Agr.，80 :9,第 1343-1350 页（2000)。 更新近地，已经制备了在水解方法中使用酶、偶联膜通透技术制备的可溶咖啡提 取物（参见2005年7月18日提交的欧洲专利申请05106563. 9,在此引入作为参考）。将 焙炒的咖啡固体精细地湿磨以形成咖啡浆。用有效量的适合的酶来处理咖啡浆以形成反 应混合物，然后在约20到约90°C处理来水解焙炒的咖啡固体的咖啡组分以形成可溶咖啡 材料。用水提取可溶咖啡材料，然后使用半透膜分离成包含酶和其它不溶性颗粒的滞留物 (retentate)，和包含纯化的可溶咖啡提取物的渗透物（permeate)。在这个方法中特别有用 的酶包括水解酶，例如甘露聚糖酶、纤维素酶、半纤维素酶、蛋白酶、果胶酶、核酸酶和脂肪 酶。该方法提供了与热加工相比具有更为平衡的、优越的风味、而没有不希望的热降解化合 物的可溶咖啡，同时保持了相当的增溶得率。 虽然通过显著地降低产品暴露的热输入，酶使得克服可溶咖啡制造领域的许多局 限成为可能，但它们在咖啡加工中的结合可能带来一定程度的复杂性。酶蛋白本身是高分 子量的，并将通过可溶咖啡加工来除去，但是许多一般的制剂或稳定成分是低分子量的，并 将保留在最终产品中。具体地，用于在保存期限保存期间稳定酶活性的成分可能被带入成 品中，且可能引起不希望的质量副作用。例如，虽然欧洲专利申请05106563.9中描述的方 法使用了膜分离，但但这些制剂成分可能通过膜，并且在可溶咖啡产品中被浓缩。甚至例如 麦芽糖糊精这样的起初不溶的制剂试剂也可能被酶加工部分地溶解并出现在咖啡产品中。 除去这些制剂试剂也将提高加工的复杂度和成本。 因而，仍然需要提供生产可溶咖啡的有效的方法，所述可溶咖啡保持了类似于R&G 咖啡的浓郁的咖啡风味和香味，所述方法使用酶但没有通常用于稳定这些酶制剂的常规制 剂成分。此外，仍然需要提供降低了成本和单位操作的可溶咖啡生产的简单方法。
技术实现思路
专利技术概述 本专利技术涉及稳定化的酶组合物。更具体地，本专利技术涉及用咖啡衍生的材料稳定化 的酶组合物。本专利技术的稳定化的酶组合物具有与常规的稳定化制剂相当的活性组分稳定 性，但仅含有咖啡衍生的制剂成分。本专利技术的稳定化的酶组合物可用于任何需要避免含入 常规的稳定剂和其它增强稳定性的添加剂的应用中。稳定化的酶组合物在可溶咖啡和其它 咖啡产品的酶促生产中特别有用。 本专利技术提供了稳定化的酶组合物，其包含酶和有效量的用来稳定酶的咖啡衍生的 材料。优选的，该稳定化的酶基本上由酶和有效量的用当前第1页1 2 3 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生产可溶咖啡提取物的方法，所述方法包括：(1)处理焙炒的咖啡固体来形成含有咖啡固体的咖啡浆；(2)在一定温度下并以足够水解咖啡固体的时间，用有效量的处于稳定化的酶组合物形式的酶来处理所述咖啡浆以形成可溶咖啡提取物材料，其中所述稳定化的酶组合物包括酶和有效量的用来稳定酶的咖啡衍生的材料，所述稳定化的酶组合物不含常规的非咖啡衍生的稳定剂；和(3)处理所述可溶咖啡提取物材料来获得可溶咖啡提取物。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：RS西尔弗，E惠伦彼得森，
申请(专利权)人：洲际大品牌有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US