包含脫酰胺化蛋白的水包油乳液的制作方法
【專利說明】包含脫酰胺化蛋白的水包油乳液 發(fā)明領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及水包油乳液的領(lǐng)域，例如呈食品或飲料組合物或者用于食品或飲料組 合物的成分如奶精的形式。水包油乳液包含作為乳化劑的脫酰胺化蛋白。
[0002] 背景
[0003] 水包油乳液具有很多用途，例如很多食品和飲料產(chǎn)品為或含有水包油乳液。此 類產(chǎn)品的穩(wěn)定性具有重要意義。水包油乳液的實(shí)例為奶精。奶精被廣泛作為調(diào)白劑 (whiteningagent)與熱飲和冷飲例如咖啡、可可、茶等一起使用。通常使用它們來代替乳 和/或乳制奶油。奶精可以具有多種不同風(fēng)味并且提供口感、質(zhì)感（body)和更細(xì)膩的質(zhì)地 (texture)。奶精可以是液體或粉末形式。液體奶精可預(yù)期用于在環(huán)境溫度或在冷藏下儲(chǔ) 存，并且在儲(chǔ)存期間應(yīng)該是穩(wěn)定的，沒有相分離、乳液分層（creaming)、膠凝和沉淀。奶精還 應(yīng)隨時(shí)間保持不變的粘度。當(dāng)加入至冷飲或熱飲例如咖啡或茶時(shí)，奶精應(yīng)快速溶解，提供良 好的增白能力，并且保持穩(wěn)定，沒有羽化（feathering)和/或沉淀，同時(shí)提供優(yōu)良的味道和 口感。乳液和混懸液是熱力學(xué)不穩(wěn)定的，并且克服含有油和其它不溶物質(zhì)的液體奶精（特 別是對(duì)于無菌液體奶精）在長(zhǎng)期儲(chǔ)存時(shí)間和在環(huán)境溫度或升高溫度下的物理化學(xué)不穩(wěn)定 性問題，是一個(gè)現(xiàn)實(shí)的挑戰(zhàn)。而且，隨著時(shí)間推移，當(dāng)冷藏時(shí)，在室溫和升高溫度儲(chǔ)存的液體 飲料中仍不可見的乳液分層會(huì)在瓶子中形成堵塞物（plug)。乳化劑用于穩(wěn)定乳液，如水包 油乳液。多種乳化劑（天然和合成乳化劑兩者）均存在，但在儲(chǔ)存和使用期間實(shí)現(xiàn)乳液的 所需穩(wěn)定性仍可能是一個(gè)挑戰(zhàn)。通常，低分子量乳化劑如甘油單酯和甘油二酯被添加至非 乳制液體奶精以確保水包油乳液的穩(wěn)定性。低分子量乳化劑為水包油乳液的有效穩(wěn)定劑， 但是可能被消費(fèi)者感知為人工的。
[0004] W0 2011/108633公開了包含脫酰胺化酪蛋白的奶精組合物。本發(fā)明的目的是通過 使用被感知為天然的乳化劑來提供穩(wěn)定的水包油乳液，以及生產(chǎn)這些的改進(jìn)方法。具體而 言，本發(fā)明的目的在于提供用于生產(chǎn)具有脫酰胺化酪蛋白的水包油乳液的改進(jìn)方法，例如 通過進(jìn)行脫酰胺基化作為制備乳液的整合步驟，以及制備脫酰胺基化程度比現(xiàn)有技術(shù)中使 用的程度低的乳液。使用較低程度的脫酰胺化具有減少反應(yīng)物例如酶的使用、和/或減少 處理持續(xù)時(shí)間的優(yōu)勢(shì)。本發(fā)明的產(chǎn)品例如可用作奶精組合物，例如低脂肪奶精組合物。
[0005] 發(fā)明概述
[0006] 在第一方面，本發(fā)明涉及水包油乳液，其包含油、已被脫酰胺化到至少約5%的程 度的蛋白、和水相。另一方面，本發(fā)明涉及通過干燥本發(fā)明的水包油乳液而制備的粉末，在 又一方面，涉及用于制備本發(fā)明的水包油乳液和粉末的方法。
[0007] 發(fā)明詳述
[0008] 根據(jù)本發(fā)明，提供了水包油乳液，其具有良好的物理穩(wěn)定性，而不需低分子量乳化 劑。物理穩(wěn)定性是指針對(duì)以下的穩(wěn)定性：相分離、堵塞物形成、絮凝和/或脂肪聚集（由于 脂肪結(jié)晶），和/或由于油滴的聚集和/或聚結(jié)引起的組合物上部富含油部分的形成，例如 油滴聚集和/或聚結(jié)以在產(chǎn)品的上部形成硬的"堵塞物"。本發(fā)明的水包油乳液優(yōu)選為食品 或飲料產(chǎn)品，和/或食品和飲料產(chǎn)品中使用的成分。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，水包油乳液為 奶精組合物。
[0009] 奶精組合物是指預(yù)期加入到食品組合物例如咖啡或茶中、以賦予特定的特征例如 顏色（例如調(diào)白作用）、增稠、味道、質(zhì)地和/或其它所需特征的組合物。本發(fā)明奶精組合物 優(yōu)選呈液體形式，但也可以呈粉末形式。
[0010] 本發(fā)明的水包油乳液包含油。所述油可以為任何油或組合油。如果水包油乳液為 食品或飲料產(chǎn)品例如奶精，那么所述油應(yīng)適用于在液體奶精中供人消耗。所述油優(yōu)選為植 物油，例如低芥酸菜子油、大豆油、向日葵油、紅花油、棉籽油、棕櫚油、棕櫚仁油、玉米油和/ 或椰子油。所述油優(yōu)選以約0.5%至約60% (重量/重量）、例如約1%至約40% (重量/ 重量）、或約1%至約20% (重量/重量）的量存在。在另一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明的水包 油乳液包含低于10%油（重量/重量），例如1%至9%的油（重量/重量）。
[0011] 本發(fā)明的水包油乳液還包含已被脫酰胺化到至少約5%的程度的蛋白。水包油乳 液優(yōu)選包含約0. 1 % (重量/重量）至約5%的已被脫酰胺化的蛋白，如約0. 2% (重量/ 重量）至約4%的已被脫酰胺化的蛋白，更優(yōu)選約0.5% (重量/重量）至約3%的已被脫 酰胺化的蛋白。所述蛋白可以為任何適合的蛋白，例如乳蛋白、如酪蛋白和乳清蛋白；植物 蛋白，例如大豆蛋白和/或豌豆蛋白；和/或其組合。所述蛋白優(yōu)選為酪蛋白。酪蛋白意指 呈任何適合形式例如呈酪蛋白酸鹽如酪蛋白酸鈉形式的酪蛋白。脫酰胺化意指將蛋白的酰 胺基團(tuán)轉(zhuǎn)化成羧基，將蛋白的谷氨酰胺殘基轉(zhuǎn)化成谷氨?；釟埢?。蛋白質(zhì)可以通過本領(lǐng) 域中已知的任何適合方法來脫酰胺化。脫酰胺化優(yōu)選在無蛋白實(shí)質(zhì)交聯(lián)、或無肽鍵實(shí)質(zhì)斷 裂的情況下進(jìn)行。所述蛋白被脫酰胺化到至少5%的程度。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，所述 蛋白被脫酰胺化到低于70%的程度。在進(jìn)一步優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述蛋白被脫酰胺化到 約10%至約65%、如約30%至約60%的程度。脫酰胺化優(yōu)選通過用能夠使所述蛋白脫酰 胺化的酶處理蛋白來進(jìn)行。酶在蛋白脫酰胺化中的用途相比于化學(xué)修飾具有數(shù)種優(yōu)勢(shì)，包 括更大的反應(yīng)速率、溫和反應(yīng)、食品安全以及最重要的高底物特異性。
[0012] 如本文所使用的脫酰胺化程度被定義為蛋白谷氨酰胺殘基酰胺基團(tuán)至羧基 的轉(zhuǎn)化的程度，伴隨有氨的釋出，從而蛋白中的谷氨酰胺殘基轉(zhuǎn)化成谷氨酸殘基。脫 酰胺化的程度可被表示為通過對(duì)蛋白進(jìn)行脫酰胺化所釋出的氨的量和當(dāng)?shù)鞍淄ㄟ^ 在100 °C用2N硫酸處理8h而被完全脫酰胺化時(shí)所釋出的氨的量的比率（Inthawoot Suppavosatit,ElviraGonzalezDeMejia和KeithR.Cadwallader.Optimization oftheenzymaticdeamidationofsoyproteinbyprotein-glutaminaseandits effectonthefunctionalpropertiesoftheprotein，JournalofAgric.Food Chem.2001，59, 11621-11628)。
[0013] 廬
[0014] 根據(jù)本發(fā)明可用于使蛋白脫酰胺化的酶可以為能夠使所用蛋白脫酰胺化的酶， 而不產(chǎn)生蛋白的實(shí)質(zhì)交聯(lián)、或肽鍵的實(shí)質(zhì)斷裂。肽谷氨酰胺酶、以及蛋白酶和蛋白谷氨 酰胺酶的組合已知可用于食品蛋白的脫酰胺化。蛋白谷氨酰胺酶（E.C. 3. 5. 1. 44)(也 被稱為蛋白-谷氨酰胺谷氨酰胺酶、谷氨酰胺基肽谷氨酰胺酶或肽谷氨酰胺酶II)似乎 為最吸引人的酶，因?yàn)槠洳灰鸶狈磻?yīng)，如交聯(lián)或肽水解。日本公開專利申請(qǐng)（Kokai) No. 2000-50887和日本公開專利申請(qǐng)（Kokai)No. 2001-21850公開了可用于進(jìn)行根據(jù)本發(fā) 明的蛋白脫酰胺化的酶。商購(gòu)的可用于根據(jù)本發(fā)明的脫酰胺化的酶為源自金黃棒狀桿菌 (Chryseobacteriumproteolyticum)的Amano500K蛋白-谷氨酰胺酶（E.C. 3. 5. 1. 44) (Amano酶）。所用酶優(yōu)選不是轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶（EC2. 3. 2. 13)，并且優(yōu)選不具有實(shí)質(zhì)轉(zhuǎn)谷氨酰 胺酶活性，因?yàn)檗D(zhuǎn)谷氨酰胺酶活性可導(dǎo)致不合需要的蛋白交聯(lián)。EC(酶委員會(huì)）編號(hào)是指由 NomenclatureCommitteeoftheInternationalUnionofBiochemistryandMolecular Biology(IUBMB)定義的酶的命名。
[0015] 低分子量乳化劑
[0016] 在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，水包油乳液不含添加的低分子量乳化劑。低分子量 乳化劑意指分子量低于1500g/mol的乳化劑。乳液是熱力學(xué)不穩(wěn)定的，并且乳液的相將隨 著時(shí)間而分離。乳化劑意指使水包油乳液的兩相之間的界面穩(wěn)定并且減少相分離速率的化 合物。術(shù)語(yǔ)"不含添加的低分子量乳化劑"意指水包油乳液不含任何已經(jīng)以足以顯著影響 乳液穩(wěn)定性的量添加的低分子量乳化劑。不含添加的低分子量乳化劑的水包油乳液可含有 少量低分子量乳化劑，其不顯著影響乳液的穩(wěn)定性、但例如作為水包油乳液的一種或多種 成分的少量雜質(zhì)存在。
[0017] 低分子量乳化劑包括但不限于甘油單酯、甘油二酯、乙?；视蛦熙?、脫水山梨糖 醇三油酸酯、甘油二油酸酯、脫水山梨糖醇三硬酯酸酯、丙二醇單硬脂酸酯、甘油單油酸酯 和單硬脂酸酯、脫水山梨糖醇單油酸酯、丙二醇單月桂酸酯、脫水山梨糖醇單硬脂酸酯、硬 脂酰乳酸鈉、硬脂酰乳酸鈣、甘油脫水山梨糖醇單棕櫚酸酯、甘油單酯和甘油二酯的二乙酰 化酒石酸醋、甘油單醋和甘油二醋的琥泊酸醋、甘油單醋和甘油二醋的乳酸醋、卵磷脂、溶 血卵磷脂和脂肪酸的蔗糖酯。
[0018] 在一個(gè)實(shí)施方案中，根據(jù)本發(fā)明的水包油乳液不含添加的甘油單酯、甘油二酯、乙 ?；视蛦熙ァ⒚撍嚼嫣谴既退狨?、甘油二油酸酯、脫水山梨糖醇三硬酯酸酯、丙二醇 單硬脂酸酯、甘油單油酸酯和單硬脂酸酯、脫水山梨糖醇單油酸酯、丙二醇單月桂酸酯、脫 水山梨糖醇單硬脂酸酯、硬