糖氧化酶及其在焙烤中的用途制造技术

通过加入糖氧化酶可以改善面团或面包的性能，其中比起相应的单糖而言所述糖氧化酶可以更加有效地氧化寡糖的还原端，例如优先于葡萄糖而氧化麦芽糖糊精或纤维糊精。从Ｍｉｃｒｏｄｏｃｈｉｕｍ的菌株、特别是从Ｍ．ｎｉｖａｌｅ中可以得到一种具有比氧化葡萄糖更有效地氧化麦芽糖糊精和纤维糊精能力的新的糖氧化酶。这种新的糖氧化酶的氨基酸序列与已知的氨基酸序列之间具有非常低的同源性（＜２０％的同一性）。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

技术介绍
本专利技术涉及糖氧化酶在焙烤中的用途并且涉及一种新的糖氧化酶。相关现有技术的描述在制作面包的过程中，已知向面包面团中加入改善面包的和/或改善面团的添加剂，其中所述添加剂的作用特别导致面包的结构、体积、风味和新鲜度的改善以及面团机械加工性能和稳定性的改善。用于强化谷蛋白和改善面团流变学和加工性能的面团“调节剂”在工业中是众所周知的并且已被长期使用。如碘酸盐、过氧化物、抗坏血酸、溴酸钾和偶氮二酰胺这样的非特异性氧化剂具有谷蛋白强化作用。已经有人提出这些调节剂诱导了强化谷蛋白并从而强化面团的蛋白质之间键的形成。同样已知使用葡萄糖氧化酶来强化谷蛋白并改善面团的流变学和加工性能。因此，US 2，783，150公开了葡萄糖氧化酶在面粉中的用途，以改善面团的强度以及焙烤的面包的结构和外观。EP 321 811和EP 338 452公开了与其它酶(硫氢基氧化酶、半纤维素酶、纤维素酶)结合的葡萄糖氧化酶在焙烤中的用途。但是，由于在制备焙烤制品中所用的谷物面粉中通常葡萄糖的含量低，因此葡萄糖氧化酶作为面团和/或面包改善添加剂的效力是有限的。因此，已经对鉴定出作用于除葡萄糖以外的底物的氧化还原酶产生了兴趣。WO96/39851公开了己糖氧化酶的用途，该氧化酶能够将D-葡萄糖以及包括麦芽糖、乳糖、半乳糖、木糖、阿拉伯糖和纤维二糖在内的几种其它还原糖氧化成其各自的内酯，随后水解成各自的醛糖二糖酸。WO97/22257公开了吡喃糖氧化酶在焙烤中的用途。该酶催化几种单糖在C2位置上的氧化，其间伴随着过氧化氢的释放。尽管呈其吡喃糖形式的葡萄糖倾向于是优选的底物，但是该酶能够氧化其它的底物，例如如木糖这样的呋喃糖。尽管催化葡萄糖和其它糖直接氧化成相应醛糖酸的酶似乎广泛分布在自然界中，但大多数已知的糖氧化酶对单糖具有特异性。Lin等人(1991，《Biochim.Biophys.Acta》111841-47)已经描述了从分离自土壤的Acremonium strictum菌株T1的麦麸培养物中分离和纯化的寡糖氧化酶。该酶具有氧化在还原端上带有葡萄糖残基的寡糖的能力。该酶显示出针对麦芽糖、乳糖、纤维二糖以及由多达7个葡萄糖单位组成的麦芽寡糖的反应性。JP-A5-84074公开了该酶作为分析试剂的用途。本专利技术人还发现了一种具有比氧化葡萄糖更有效地氧化麦芽糖糊精和纤维糊精能力的新的糖氧化酶。这种新的氧化酶可以从Microdochium、特别是从M.nivale中得到。本专利技术人已经分离并保藏了这样的一个菌株M.nivale CBS 100236。这种新的糖氧化酶的氨基酸序列与已知的氨基酸序列之间具有非常低的同源性(＜20％的同一性)。因此，本专利技术提供了一种用于制备面团和/或由面团制得的焙烤制品的方法，该方法包括向所述面团中加入一种糖氧化酶，所述糖氧化酶对作为底物的聚合度为2或者更高的寡糖要比对相应的单糖具有更高的活性。本专利技术还提供了一种包括所述糖氧化酶的面包改善添加剂。该面包改善添加剂可以包括第二种酶(淀粉酶、纤维素酶、半纤维素酶、脂肪酶或磷脂酶)，并且它可以呈聚结的粉末或颗粒的形式。本专利技术进一步提供了一种新的糖氧化酶。这种糖氧化酶可以是由Microdochium nivale CBS100236产生的或具有如SEQ ID NO2所示的氨基酸序列的多肽，或者该酶可以是其类似物。这种糖氧化酶也可以从Microdochium的菌株中衍生而来并且对麦芽四糖具有氧化活性，在底物浓度为0.83mM的情况下该氧化活性至少是对葡萄糖的氧化活性的两倍。本专利技术还提供了一种通过培养Microdochium来生产所说的糖氧化酶的方法。本专利技术进一步提供了一种包括编码本专利技术糖氧化酶的核酸序列的核酸构建体，以及在本专利技术糖氧化酶的重组生产中有利地使用的重组表达载体和重组宿主细胞。在另一方面，本专利技术提供了用于生产本专利技术糖氧化酶的重组方法，该方法包括在有助于生产所述糖氧化酶的条件下培养宿主细胞以及从细胞和/或培养基中回收所述的糖氧化酶。专利技术详述糖氧化酶在焙烤中的用途本专利技术提供了向面团中加入糖氧化酶，该糖氧化酶对作为底物的聚合度为2或者更高的寡糖要比对相应的单糖具有更高的活性。可以以如下所述的面团和/或面包改善添加剂的形式加入所述的糖氧化酶。该糖氧化酶通常是以这样的数量加入的，即对于在面团和/或焙烤制品的至少一个目标性能方面提供可测量的效果而言，该加入量是有效的。在面团中，通常在面团中以对应于0.01-5％的量、具体地讲以0.1-3％的量包含有面包改善和/或面团改善添加剂。通常以每千克面粉对应着0.01-100毫克酶蛋白的量加入所述的酶，其中优选0.1-25毫克/千克、更优选0.1-10毫克/千克、并且最优选0.5-5毫克/千克。面团中寡糖的水平可以通过加入淀粉酶来提高，其中该淀粉酶水解淀粉以形成作为主要产物的寡糖，例如嗜热脂肪芽孢杆菌生麦芽糖α-淀粉酶(可以以Novamyl(R)购得)、米曲霉α-淀粉酶(可以以Fungamyl(R)购得)或β-淀粉酶。寡糖氧化酶的使用可以导致焙烤制品体积的增加和面包屑结构与柔软性的改善，以及面团强度与稳定性的增加和粘性的下降，从而导致机械加工性能的改善。这一作用可能是下面所讨论的谷蛋白强化作用的结果或者是除此以外的结果。当使用劣质面粉时，这种对面团的作用可能特别有利。就将要在工业中加工的面团来说，这种改善的机械加工性能特别重要。面团的稳定性是焙烤面团的最重要的特性之一，并且对大规模和小规模应用来说都是重要的。稳定的或硬的面团能够更大程度地耐受混合时间、醒发时间以及在面团运输过程中的机械振动，而软的或不太稳定的面团则不太能耐受这些处理。既然具有高的谷蛋白含量和良好的谷蛋白质量的面粉有助于形成硬的面团，含有低的蛋白含量或具有劣质的谷蛋白质量的面粉导致形成软的面团。因此，具有优良的流变学和加工性能的硬面团是由含有坚固的谷蛋白网络的面粉所产生的。可以将寡糖氧化酶加入到面团物质的任何混合物中或面团中或者加入到面团中所含的任何物质中；即在合适的并且避免所述酶暴露于强烈的化学品或条件之中(在这种情况下，该酶可能会变得失活)的情况下，寡糖氧化酶可以在制备面团的任何步骤中加入或者可以分一步、两步或多个步骤加入。底物的特异性在底物浓度为10mM或更低的情况下，所述的糖氧化酶优选对聚合度为2-6的寡糖(尤其是麦芽糖、麦芽三糖或麦芽四糖)要比对葡萄糖具有更高的活性。这一比较可以在1mM或者更低的底物浓度下进行，并且对麦芽四糖的活性优选是对葡萄糖的活性的两倍以上。糖氧化酶可能对麦芽糖糊精、纤维糊精或麦芽四糖具有氧化活性，其中在0.83mM的底物浓度下该活性至少是对葡萄糖氧化活性的两倍。这样的底物浓度代表着根据普通焙烤实践制得的普通面团的浓度。因此，例如在由面团制得的提取物中，发现麦芽糖的浓度为4.1mM，这对应于如Poulsen，C.等人(1996.《谷物化学》7551-57)所述的在40℃下以1∶10的比例提取1小时所得的41毫摩尔/千克的面团。进一步提到的是如果面粉中存在着足够的内源淀粉分解活性(例如β-淀粉酶)或者正如时常在实践中通常采用的那样，向面团或面粉中加入外源淀粉分解酶的话，那么可提取的麦芽糖的量可能会更高。WO96/39851类似地公开本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于制备面团和／或由面团制得的焙烤制品的方法，该方法包括向所述面团中加入糖氧化酶，所述的糖氧化酶对作为底物的聚合度为２或更高的寡糖比对相应的单糖具有更高的活性。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：帕利施耐德，索伦克里斯坦森，朗戴布达尔，克劳斯C富格尔桑，徐丰，伊丽莎白戈莱特利，
申请(专利权)人：诺维信公司，
类型：发明
国别省市：DK[丹麦]