制備作為用于制備天然調(diào)味劑的原材料的imp發(fā)酵液或谷氨酸發(fā)酵液的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及制備作為用于制備天然調(diào)味劑的原材料的肌苷-5' -單磷酸鹽（IMP) 發(fā)酵液或谷氨酸發(fā)酵液的方法，更具體地，涉及通過(guò)包括用于真菌發(fā)酵的第一發(fā)酵步驟和 用于細(xì)菌發(fā)酵的第二發(fā)酵步驟的兩步發(fā)酵法制備IMP發(fā)酵液或谷氨酸發(fā)酵液的方法、由此 制備的MP發(fā)酵液和谷氨酸發(fā)酵液、包括制備MP發(fā)酵液或谷氨酸發(fā)酵液的步驟的用于制 備天然調(diào)味劑的方法、由此制備的天然調(diào)味劑、以及包含該天然調(diào)味劑的食品組合物。
【背景技術(shù)】
[0002] 氨基酸和肽用作調(diào)味劑組分。近年來(lái)，以多種方式開發(fā)出通過(guò)用微生物（例如真 菌、桿菌、乳酸菌或酵母）發(fā)酵植物蛋白質(zhì)源（例如大豆、小麥或玉米）并水解發(fā)酵產(chǎn)物而 提取的包含氨基酸和肽的天然調(diào)味材料。
[0003] 通常，已開發(fā)出下述技術(shù)，其通過(guò)增加植物蛋白質(zhì)源的水解度來(lái)改善提取的味道 組分（氨基酸和肽）或者通過(guò)增加質(zhì)量方面的產(chǎn)率來(lái)增加價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)力。然而，當(dāng)僅使用植 物蛋白質(zhì)源時(shí)，不利之處在于在所得的調(diào)味材料中不存在核酸組分，因此調(diào)味材料的鮮味 強(qiáng)度弱。此外，為了增加調(diào)味材料的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，需要調(diào)味材料包含谷氨酸和諸如肌苷單磷酸 鹽（MP)或鳥苷單磷酸鹽（GMP)的核酸。
[0004] 近年來(lái)，為了克服植物蛋白水解產(chǎn)物的上述缺陷，已經(jīng)廣泛使用諸如酵母提 取物的天然的含核酸的材料。然而，酵母提取物可能由于其特殊發(fā)酵氣味造成的異味 (off-flavor)和臭味（off-odor)而對(duì)加工的食品的固有滋味產(chǎn)生不利影響，并且其核酸 含量有限（最大核酸含量：20% )。此外，與諸如谷氨酸單鈉（MSG)、核酸IG或水解植物蛋 白質(zhì)（HVP)的常用調(diào)味材料相比，在天然加工的食品中使用的植物蛋白物質(zhì)與酵母提取物 的混合物具有低的價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)力。
[0005] 同時(shí)，MP連同GMP是廣泛用作食品調(diào)味添加劑的物質(zhì)。當(dāng)MP明確與谷氨酸單 鈉（MSG) -起使用時(shí)，其具有改善味道的顯著能力。因此，頂P是作為調(diào)味物質(zhì)而受到關(guān)注 的基于核酸的調(diào)味物質(zhì)。
[0006] 發(fā)酵IMP和GMP以用作調(diào)味物質(zhì)的方法包括降解酵母RNA的方法，以及在制備肌 苷和鳥苷之后通過(guò)兩個(gè)步驟（發(fā)酵和化學(xué)磷酸化）來(lái)制備MP和GMP的方法。然而，近年來(lái)， 在包括歐洲在內(nèi)的多個(gè)國(guó)家中，已經(jīng)加強(qiáng)了對(duì)天然調(diào)味劑的標(biāo)準(zhǔn)，并且規(guī)程變得更嚴(yán)格，因 此，并非僅由天然組分制成而是通過(guò)進(jìn)行化學(xué)過(guò)程或添加額外的組分而制備的調(diào)味劑不被 認(rèn)為是天然調(diào)味劑。對(duì)此，應(yīng)使用由細(xì)菌直接發(fā)酵糖的方法來(lái)制備天然核酸組分。
[0007] 在這樣的情形下，本發(fā)明人已進(jìn)行了廣泛的嘗試以在不進(jìn)行任何化學(xué)過(guò)程的情況 下制備不含額外的組分的天然調(diào)味劑，因此已發(fā)現(xiàn)，當(dāng)使用通過(guò)包括用于酵母發(fā)酵的第一 發(fā)酵步驟和用于細(xì)菌發(fā)酵的第二發(fā)酵步驟的兩步發(fā)酵法產(chǎn)生的IMP或谷氨酸發(fā)酵液時(shí)，甚 至當(dāng)僅將該發(fā)酵液用于后續(xù)反應(yīng)時(shí)，可以產(chǎn)生多種有效的滋味，由此完成了本發(fā)明。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 技術(shù)問(wèn)題
[0009] 本發(fā)明的目的是提供通過(guò)用于真菌發(fā)酵的第一發(fā)酵步驟和用于細(xì)菌發(fā)酵的第二 發(fā)酵步驟來(lái)制備肌苷-5' -單磷酸鹽（IMP)發(fā)酵液或谷氨酸發(fā)酵液的方法。
[0010] 本發(fā)明的另一目的是提供由上述方法制備的頂P發(fā)酵液或谷氨酸發(fā)酵液。
[0011] 本發(fā)明的又一目的是提供制備天然調(diào)味劑的方法，所述方法包括通過(guò)用于真菌發(fā) 酵的第一發(fā)酵步驟和用于細(xì)菌發(fā)酵的第二發(fā)酵步驟來(lái)制備IMP發(fā)酵液或谷氨酸發(fā)酵液。
[0012] 本發(fā)明的又一目的是提供通過(guò)上述制備方法制備的天然調(diào)味劑以及包含該天然 調(diào)味劑的食品組合物。
[0013] 技術(shù)方案
[0014] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，在一個(gè)方面，本發(fā)明提供了制備肌苷-5' -單磷酸鹽（MP)發(fā) 酵液或谷氨酸發(fā)酵液的方法，所述方法包括步驟：(a)用真菌發(fā)酵植物蛋白質(zhì)源以獲得谷 物發(fā)酵液；以及（b)用細(xì)菌發(fā)酵所述谷物發(fā)酵液。
[0015] 所制備的MP和/或谷氨酸發(fā)酵液可以用作制備天然調(diào)味劑的原材料。換言之， 可以使用所述IMP和/或谷氨酸發(fā)酵液來(lái)制備天然調(diào)味劑。
[0016] 圖1示意地示出本發(fā)明的制備天然調(diào)味劑的方法。
[0017] 谷氨酸發(fā)酵液、IMP發(fā)酵液和谷物發(fā)酵液通過(guò)用于真菌發(fā)酵的第一發(fā)酵步驟和用 于細(xì)菌發(fā)酵的第二發(fā)酵步驟制備，并且最終經(jīng)歷適于每一調(diào)味劑的反應(yīng)或處理，由此制備 各種天然調(diào)味劑。
[0018] 因此，本發(fā)明的特征在于用作制備天然調(diào)味劑的原材料的天然IMP發(fā)酵液或谷氨 酸發(fā)酵液通過(guò)兩步發(fā)酵法制備，所述兩步發(fā)酵法包括用于真菌發(fā)酵的第一發(fā)酵步驟和用于 細(xì)菌發(fā)酵的第二發(fā)酵步驟。
[0019] 用于真菌發(fā)酵的第一發(fā)酵步驟是使用蛋白質(zhì)源產(chǎn)生肽和氨基酸的步驟。當(dāng)僅進(jìn)行 用于真菌發(fā)酵的第一發(fā)酵步驟時(shí)，可以產(chǎn)生大量的肽和氨基酸，因此可以產(chǎn)生可用作調(diào)味 劑的谷氨酸。然而，不利之處在于不能產(chǎn)生可給予鮮味的諸如頂P或鳥苷單磷酸鹽（GMP) 的核酸物質(zhì)。此外，問(wèn)題在于，當(dāng)使用植物蛋白質(zhì)源時(shí)，其僅經(jīng)歷蛋白水解過(guò)程，因此可以產(chǎn) 生的肽和氨基酸取決于蛋白質(zhì)源中的蛋白質(zhì)的濃度或含量。例如，當(dāng)使用豆類時(shí)，產(chǎn)生的發(fā) 酵液中的谷氨酸的含量會(huì)小于10%，而當(dāng)使用小麥面筋時(shí)，產(chǎn)生的發(fā)酵液中的谷氨酸的含 量會(huì)小于15%。
[0020] 同時(shí)，用于細(xì)菌發(fā)酵的第二發(fā)酵步驟是制備核酸和谷氨酸發(fā)酵液的步驟。當(dāng)僅進(jìn) 行用于細(xì)菌發(fā)酵的第二發(fā)酵步驟時(shí)，可以有效地產(chǎn)生核酸和谷氨酸，但不足之處在于以小 于1 %的濃度產(chǎn)生其他氨基酸和肽的含量，因此使用細(xì)菌的發(fā)酵液不能用作調(diào)味劑，盡管其 具有良好的鮮味。換言之，不足之處在于，為了將僅通過(guò)細(xì)菌發(fā)酵獲得的發(fā)酵液用作調(diào)味 劑，需要向發(fā)酵液添加額外的組分，以使發(fā)酵液可以應(yīng)用于食品。
[0021] 因此，本發(fā)明人已經(jīng)開發(fā)出制備用作天然調(diào)味劑的原材料的發(fā)酵液的方法，同時(shí) 克服了真菌發(fā)酵過(guò)程和細(xì)菌發(fā)酵過(guò)程中的每一過(guò)程的缺陷。此外，本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)使 用通過(guò)所開發(fā)的方法制備的IMP發(fā)酵液或谷氨酸發(fā)酵液時(shí)，可以在不添加任何額外的組分 且不進(jìn)行任何化學(xué)過(guò)程的情況下，僅使用所制備的發(fā)酵液來(lái)制備天然調(diào)味劑。
[0022] 為了使用兩步發(fā)酵法制備核酸和谷氨酸發(fā)酵液，需要多種礦物鹽、氨基酸和維生 素以及碳源和氮源。特別地，在現(xiàn)有技術(shù)中，將酵母提取物或水解植物蛋白質(zhì)（HVP)用作氮 源，但在該情況下，不足之處在于所得的發(fā)酵液具有異味和臭味，并且產(chǎn)率略低。此外，所得 的培養(yǎng)液中調(diào)味組分的含量以及整體滋味根據(jù)用于細(xì)菌發(fā)酵的各種材料而顯著不同。因 此，在本發(fā)明中，通過(guò)真菌發(fā)酵（第一發(fā)酵步驟）獲得并可包含多種氨基酸和肽的谷物發(fā) 酵液（谷物蛋白水解產(chǎn)物）在用作氮源的同時(shí)用作用于細(xì)菌發(fā)酵的第二發(fā)酵步驟所用的底 物。
[0023]在使用細(xì)菌制備核酸或MSG的常規(guī)方法中，僅高度重視提高培養(yǎng)液中核酸和MSG的濃度及其產(chǎn)率。這種提高有效地增加了鮮味，但在一些情況下，其對(duì)所得的調(diào)味物質(zhì)的滋 味有不利影響。然而，當(dāng)通過(guò)額外的混合和反應(yīng)過(guò)程、使用本發(fā)明的MP或谷氨酸發(fā)酵液制 備天然調(diào)味劑時(shí)，有利之處在于可以通過(guò)控制作為鮮味組分的MP和谷氨酸以及各種氨基 酸、糖、有機(jī)酸和無(wú)機(jī)離子等的濃度來(lái)改善滋味。
[0024]本文中，將描述本發(fā)明的用于制備IMP發(fā)酵液或谷氨酸發(fā)酵液的方法的每一步 驟。
[0025]本發(fā)明的方法的步驟（a)是用真菌發(fā)酵植物蛋白質(zhì)源以獲得谷物發(fā)酵液的步驟。
[0026] 在步驟（a)中，使用植物蛋白質(zhì)源進(jìn)行真菌發(fā)酵，由此獲得包含多種氨基酸和肽 并包含諸如谷氨酰胺的組分的谷物發(fā)酵液，所述諸如谷氨酰胺的組分可以在用于細(xì)菌發(fā)酵 的第二發(fā)酵步驟中用作氮源。具體地，使用谷物材料作為底物來(lái)培養(yǎng)真菌以制備含蛋白酶 的細(xì)胞培養(yǎng)液，其隨后被添加到植物蛋白質(zhì)源，然后進(jìn)行水解，由此制備谷物蛋白水解產(chǎn) 物。然后，過(guò)濾該谷物蛋