本发明涉及贮存稳定的增强风味的天然美味基料及其制备方法。
GB专利1107693已涉及从微生物中制备调味料和香料的方法。该发 明涉及这样的方法，其中肉汤是被丢弃的或者其中加工是非天然的。根据 该专利的实施例1、2、5、6和7，他们丢弃了液体肉汤并加工细胞沉淀。 根据该专利的实施例3和4，他们并不以天然方式，而使用化学物质加工， 细胞和液体肉汤进一步地加工，基本上去除了谷氨酸(主要发酵产物)，并 且用NaOH、碳酸氢钠、HCl和酶，以及吸附树脂实施处理。美国专利号 6′838′100涉及制备培养的美味基料的方法，其包括使用至少一种酶和至少 一种耐热乳酸细菌菌株的组合水解足够的时间以制备美味物质，含蛋白质 的物质，所述耐热乳酸细菌菌株以其能提供谷氨酰胺酶活性(以使基料保 留谷氨酰胺酶活性)的能力而被选择，以在基料中以足以增强质地和风味 的量提供谷氨酸或谷氨酸盐。按照该工序的方式获得的鲜味(umami taste) 并不足够高。因此，需要在这些制备物中加入纯化的MSG(谷氨酸单钠) 和核苷酸(IMP：肌苷一磷酸和GMP：鸟苷一磷酸)或者酵母提取物。 该工序的问题是，它并非是天然的或者酵母提取物的存在给终产物带来了 酵母的味道。
因此，本发明的一个目的是提供天然的食物组合物，其在不使用添加 剂以及酵母的余味是不方便的情况下，容易地且方便地提供改进的鲜味给 食物制备物是有用的。支持本发明的基本观点是提供增强风味的美味基料， 其可以以任一贮存稳定的和/或浓缩的形式，并且其可以用于调味膳食和任 一类型的美味膳食。
本发明涉及增强风味的美味基料，其包含：
-8至80％之间的天然衍生的取自谷氨酸盐、IMP和GMP的化合物，
-天然食物衍生的化合物，例如有机酸或它们的盐、氨基酸、肽和芳 香化合物，其中所述基料通过使用细菌的细菌发酵获得，所述细菌取自谷 氨酸棒杆菌(Corynebacterium glutamicum)、产氨棒杆菌(Corynebacterium ammoniagenes)、谷氨酸短杆菌(Brevibacterium glutamicum)、产氨短杆菌 (Brevibacterium ammoniagenes)、乳酪棒杆菌(Corynebacterium casei)、乳 发酵短杆菌(Brevibacterium lactofermentumn)、有效棒杆菌(Corynebacterium efficiens)和枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)。
其中可以从或者可以不从发酵肉汤中去除用于发酵的细菌，并且其中 所述基料是未纯化的。
此外，可以从或者可以不从发酵肉汤中去除用于发酵的细菌。
根据本发明，由于本方法中所使用的原产物(raw products)，所有上述 的组分(谷氨酸盐、IMP、GMP、天然食物衍生的化合物)都是天然来源 的。在本发明书中，我们将天然衍生的谷氨酸盐、IMP、GMP定义为通 过至少一种以下方式获得的化合物：
-从原材料例如植物、动物中提取，
-发酵而不在下游加工期间纯化或者
-生物催化。
在本说明书中，不纯化意指在干燥前，不将发酵肉汤的任一化合物结 晶，也不将任一化学物质用于纯化，也不实施任一层析分离技术。不应把 去除细胞理解为纯化。
在谷氨酸盐的情况下，我们应当理解为谷氨酸盐阴离子与任一类型阳 离子的组合和/或游离的谷氨酸。优选地，这些阳离子是钠或钾阳离子。在 芳香化合物的情况下，我们应当理解为挥发性化合物，如三甲基吡嗪、乙 酸或丙酸。
所有百分比以基于干物质的重量的方式给出。
根据本发明的一个实施方案，基料含有8至80％之间的天然衍生的取 自谷氨酸盐、IMP和GMP的化合物。更具体地，该基料含有5至70％之 间的天然衍生的IMP和/或GMP和7至70％之间的谷氨酸盐。
根据本发明，产生仅具有谷氨酸盐或IMP和/或GMP或任一组合的 美味基料是可能的。仅就我们理解，在基料中可以分别存在很小水平的多 达2％的或者IMP和/或GMP或者谷氨酸盐。在第一种情况下，包含的谷 氨酸盐的量在5至70％之间。优选地，包含的谷氨酸盐的量在10至65％ 之间，最优选地在30至65％之间。在第二种情况下，包含的IMP和/或 GMP的含量在15至70％之间，优选地在30至50％之间。当谷氨酸盐、 IMP和/GMP都存在时，总量在8至80％之间变化，优选地在20至60％ 之间，最优选地在30至50％之间。
增强风味的培养的美味基料进一步包含
-糖和
-大分子。
在大分子的情况下，我们应当理解为多糖、蛋白质和脂肪。
根据本发明所使用的糖的类型并不是决定性的。这些糖可以是本领域 已知的任一类型。
根据本发明的一个实施方案，包含的天然谷氨酸盐、IMP和/或GMP 的量在10至80％之间。优选地，包含的量在10至60％之间。
本发明的一个重要特性是以天然方式产生美味基料。美味基料的风味 活性组分如谷氨酸、IMP和GMP都是天然来源的，因为在下游加工期间 并没有从发酵肉汤中纯化它们。对于纯化，我们考虑了结晶和层析方法如 离子交换层析法、疏水相互作用层析、大小排阻层析、亲和层析、吸附层 析等。对于测定组合物的这些不同组分的天然来源，可以应用不同的技术。
在最终的美味基料中，可以存在在发酵工艺期间所使用的原核生物的 痕量RNA或DNA片段。使用PCR技术，通过扩增可以分离这些分子， 所述PCR技术允许鉴定用于发酵的微生物的类型。相反，在将发酵肉汤 进行纯化技术例如结晶或层析分离后，就不太可能存在RNA或DNA分子。
证明风味活性组分的天然来源的第二种技术是鉴定在美味基料中存在 的来源于用于发酵的微生物的肽和/或蛋白质。鉴定可以通过质谱技术如 LC-MS/MS或MALDI-TOF/TOF完成。与蛋白质数据库的比较允许对用 于发酵的生物的类型下结论。然而，纯化技术如结晶会导致肽和蛋白质从 风味活性分子诸如谷氨酸或IMP和GMP中分离。
美味基料就其本身而论，其组成是非常复杂的。除谷氨酸盐和/或IMP 和/或GMP外，它还含有其他化合物如有机酸、盐、氨基酸、肽、多糖。
这些化合物在通过结晶的纯化过程期间，以及在层析纯化期间可能会丢失。
美味基料提供了以天然方式递送的改进的鲜味感官特性。
本说明书中所有百分比都以重量的方式给出。
有机酸主要是乳酸、柠檬酸、乙酸和苹果酸。包含的乳酸盐的量在0.01 至8％之间，乙酸盐的量在0.01至6％之间和柠檬酸盐的量在0.01至8％ 之间。
氨基酸主要是丙氨酸、天冬氨酸、谷氨酰胺、谷氨酸、甘氨酸、亮氨 酸、赖氨酸、甲硫氨酸、色氨酸或缬氨酸。
肽是二肽、三肽或多肽。
此外，谷氨酸盐并不是添加的MSG，而是天然的谷氨酸盐，基于获 得烹调剂(cooking aid)的方式存在。包含的谷氨酸盐的量在0.01至70％ 之间。包含的IMP和/或GMP的量在0.01至70％之间。
根据本发明，NaCl也存在于烹调剂中。盐可以是天然存在的或者也可 以是添加的，取决于加工的类型和所涉及的型式。盐的量可以大范围地变 化。
烹调剂还包含0至20％之间的多糖。这些多糖取自单独的或组合形式 的衍生纤维素、果胶、豆角胶(locust bean gum)、淀粉。
贮存稳定的烹调剂还包含0至70％的蛋白质。这些蛋白质取自单独的 或组合形式的胶原、明胶、肌球蛋白、肌动蛋白、乳蛋白质、植物蛋白质、 肉或鱼蛋白质。蛋白质的其他类型也是可能的。
最后，增强风味的美味基料还含有至少一种碳水化合物，选自单独的 或组合形式的葡萄糖、果糖、鼠李糖、甘露糖、海藻糖、山梨糖醇、甘油、 麦芽糖糊精。其他碳水化合物也是可能的。
本发明的另一特点是包含0至15％之间的低量脂肪。更具体地，烹调 剂包含0至3.2％之间的游离脂肪酸含量。
根据本发明，就产物而言，可以考虑存在的不同形式。组合物可以以 任一物理形式存在，诸如方块、粉末、糊、浓缩物、颗粒或液体。
本发明进一步涉及如上所述的增强风味的美味基料的用途，其中在食 物产品中包含的基料取自
-烹调产品(culinary products)，例如肉汤、调味料、脱水汤粉，
-干食物，包括点心、谷类食物和饼干，
-冷藏的和冷冻的产品，如配制的膳食，
-营养产品，
-用于食品服务的产品，
-香料和香味成分
-口服补充剂，
-宠物食物，
-饮料和
-任一其他产品，其中谷氨酸盐是组合物的一部分。
基于所述产品的总重量，包含的该美味基料的量在0.01和50％之间。
根据受训的小组，已经鉴定了对于美味的一般鲜味感官性能描述词， 并列出如下：
-快速扩散：对应于消费者在整个口中所感受到的第一感觉，
-浓烈(Full Body)：对应于所有美味特征的均衡、合适水平，其产 生了良好的、完整的口感感觉，
-平滑：对应于在舌头上的光滑包被，
-流涎：其对应于消耗后，产品所产生的唾液分泌的强度，
-回味(Retention)：其为消耗后产品仍留在口中的感觉。
已经鉴定了这个5个描述词，并用于表征和分级使用不同成分制备的 不同产品，所述不同成分以不同的浓度使用。
应当注意，许多描述词指感官性能特征，其不仅与风味有关，还涉及 质地效果。例如，回味指原料的组分与口中粘液和舌头上味蕾位于的上皮 组织之间尽可能长的相互作用。因此，应当注意，就本发明上下文中所理 解的意义而言，美味指超过风味本身的敏感感觉。由于重要的或者至少是 不可忽略的质地效果，因而可以将美味定性为风味与口腔内部的填充之间 的相互作用。
根据本发明，存在使用烹调剂的不同方式。在方块、糊或粉末的情况 下，可以以取决于消费者所希望的风味的量，将烹调剂添加到膳食上或者 膳食中。通常而言，可以以基于膳食的总重量的0.01至10％的量，将烹调 剂加入到膳食中或者与膳食混合。
根据另一特点，本发明涉及产生和/或增强膳食中风味的方法，其包括 以基于膳食总重量的0.01至50％的量，在所述膳食中添加根据本发明的天 然美味基料。
根据另外的特点，本发明涉及制备如前所述的增强风味的美味基料的 方法，其包括下述的一个或多个工艺步骤：
-使用谷氨酸棒杆菌、产氨棒杆菌、乳酪棒杆菌、乳发酵短杆菌、有 效棒杆菌和枯草芽孢杆菌在基质上发酵，
-细胞破碎，其产生包括细胞碎片的粗提取物。
根据本发明方法的一个实施方案，可以通过过滤和/或离心实施细胞或 细胞碎片的去除，这产生了无细胞肉汤。也可以以0至99％的比率将肉汤 与天然水解产物混合。
实施发酵以获得所需的谷氨酸盐的量，然后将其与按照如在说明书的 开头所提及的美国专利号6′838′100的工艺目的所获得的产物混合：这意 为通过使用至少一种酶和至少一种耐热乳酸细菌菌株的组合水解含蛋白质 的物质获得产物，所述耐热乳酸细菌菌株由于其能提供谷氨酰胺酶活性的 能力而被选择。在该工艺中，酶是外切或内切蛋白酶、脱氨酶、糖酶或淀 粉葡糖苷酶。
按照该工序的方式，发酵在5至9之间的pH和在25至40℃之间的 温度，实施20小时至72小时。
根据本发明的另一特点，该工艺更多地涉及增加IMP和GMP含量。 在这种情况下，该工艺与上述工艺相同，但是具有涉及反应工序的其他参 数。
如前所述，天然水解产物是根据美国专利号6′838′100获得的产物。
在增加IMP和GMP含量的情况下，发酵在5至9之间的pH和在25 至40℃之间的温度，实施3至9天。
显而易见，通过按照该工艺的工序，获得了更多的谷氨酸盐，也存在 了核苷酸，并且对于增加核苷酸含量的工艺而言，反之亦然。
在上述的两种工艺中，也可以在与天然水解产物混合前喷雾或真空/ 带式干燥肉汤，并将其转变成任一物理形式，如粉末、糊、方块。
基质优选地是天然基质。所使用的天然基质来自任一类型的碳源或氮 源，只要它们对于所使用的菌株是可利用的。就碳源而言，可以单独地或 者以两种或多种组合的形式使用单糖或多糖，如葡萄糖、果糖、甘露糖、 海藻糖、蔗糖、麦芽糖、淀粉的酶水解产物、糖蜜。就氮源而言，可以单 独地或者以两种或多种组合的形式使用氨、尿素、铵盐如硫酸铵、氨基酸、 肽、蛋白质、酵母提取物、玉米浆、植物物质或淀粉的酶水解产物、肉或 鱼产品。也可以加入营养物：这些营养物是例如磷酸盐、矿物质或维生素。
植物物质取自小麦、谷物、木薯和黑麦。
酶处理的淀粉是以上所提及的植物之一的淀粉。
最后，本发明涉及烹调食物产品，其含有0.01至50％的如上所述的风 味增加的基料。
在食物产品的情况下，我们理解
-烹调食物，例如肉汤、调味料、脱水汤粉，
-干食物，包括点心、谷类食物和饼干，
-冷藏的和冷冻的产品，如配制的膳食，
-营养产品，
-用于食品服务的产品，
-香料和香味成分
-口服补充剂，
-宠物食物，
-饮料和
-任一其他产品，其中谷氨酸盐是组合物的一部分。
以下实施例更详细地说明了本发明。
实施例1(谷氨酸盐)
将酶促衍生的葡萄糖与对微生物生长所必需的另外的基质混合。用相 当高的微生物细胞浓度接种该混合物，所述微生物属于谷氨酸棒杆菌属。
在6至7之间的pH和在40℃进行发酵24小时。在用这些参数进行 的发酵期间，酸分泌为发酵过程的天然副产物。
通过热处理失活细胞，并然后通过物理方式将其从发酵培养基分离， 而天然衍生的酸则保留在肉汤中。
通过分离去除细胞，并浓缩和喷雾干燥获得的滤液。
获得的粉末具有11％的MSG含量、0.90％的乳酸盐含量、0.20％的乙 酸盐含量和9.0％的柠檬酸盐含量。
实施例2(核糖核苷酸)
如实施例1中所述制备基质，并用产氨棒杆菌，根据实施例1接种， 开始发酵。
在6至8之间的pH和在30℃进行发酵6天。在用这些参数进行的发 酵期间，核苷酸例如IMP和/或GMP分泌为发酵过程的天然副产物。
以与实施例1相同的方式进一步处理发酵肉汤。
获得的粉末具有0.5％的MSG含量、6.2％的IMP含量、0.3％的GMP 含量和3.70％的乙酸盐含量。
实施例3
在干燥工艺前和/或后，将在实施例1和2中获得的具有天然衍生的组 分的产物混合在一起。将来自实施例1和实施例2的产物与天然的水解产 物混合，以在没有去除美味的情况下，获得强烈的鲜味风味的最佳比率， 用于某些应用，例如在汤中应用。
将天然水解产物用作为基料并以多达50％的量添加。将该水解产物与 25％的来自实施例1的产物和25％来自实施例2的产物混合。将混合的产 物以取决于应用的类型的量应用于烹调产品。例如，在汤料的情况下，将 上面提及的产品以大约2％的量加入，并且在调味料的情况下，将其以大 约20％的量加入。应用上述产品所产生的鲜味风味比应用任一市售的和人 工的风味增强剂都要强烈。
实施例4
在干燥工艺前和/或后，将根据实施例1和实施例2的产物混合在一起。 将混合的粉末应用于GC-MS分析，以测定美味活性化合物。因此，使用 固相微萃取(SPME)，并注射顶部空间的样品。
存在以下的化合物：
三甲基吡嗪、乙酸、丙酸。
实施例5
对应用了实施例1和2中所述粉末的混合物的烹调产品的感官评价产 生了以下结果：鲜味强度比使用相同重量的纯MSG更高。