Результат интеллектуальной деятельности: ГИДРОЛИЗАТ БЕЛКОВОГО СУБСТРАТА И СПОСОБ ЕГО ПРИГОТОВЛЕНИЯ

Настоящее изобретение обеспечивает новый гидролизат субстрата, содержащего животный белок, и способ получения гидролизата.

Рыбные соусы или ферментированные рыбные продукты широко применяются в качестве приправ или кулинарных средств в странах Азии, таких как Япония, Китай, и странах Южного Востока, таких как Вьетнам, Камбоджа или Таиланд. Они также широко применяются в Европе и Северной Америке. Рыбные соусы и ферментированные рыбные продукты традиционно готовят посредством ферментации рыбы в присутствии соли. Таким образом, наличие соли действует как важный фактор, препятствующий порче пищевого продукта и развитию токсических микроорганизмов в этих процессах и таким образом гарантирующий микробиологическую безопасность ферментированных или гидролизованных пищевых продуктов.

Один из традиционных способов основан на автолизе, где эндогенные ферменты высвобождаются из субстрата, например рыбной мякоти, а затем вносят вклад в гидролиз самого субстрата. Этот естественный процесс обычно занимает длительный период времени, который может составлять от 6 до 12 месяцев для полного достижения приемлемого выхода и сенсорных свойств с точки зрения вкуса, аромата и текстуры полученного гидролизата. С учетом относительно долгого времени обработки предложены альтернативные решения и применяются в коммерческом масштабе для снижения времени производства таких гидролизованных пищевых продуктов.

Одним из альтернативных решений является кислотный гидролиз, в котором, например, соляную кислоту применяют для гидролиза белков субстрата. Способ является существенно более коротким и занимает несколько часов. Однако данный способ считается грубым, поскольку он может разрушать некоторые отдельные аминокислоты и/или витамины. Далее, гидролизаты, полученные с помощью этого способа, обычно отличаются меньшим вкусом и ароматом, чем традиционно приготовленные продукты. Кроме того, в зависимости от типа субстрата и используемой кислоты во время процесса могут возникать некоторые хлоросоединения, что не всегда желательно.

Другой общеизвестный способ гидролиза является ферментативным гидролизом, в котором богатые ферментами компоненты добавляют к исходному материалу. Протеолитические ферменты из животных органов, такие как панкреатин и пепсин, и из растений, такие как бромелайн из стеблей ананаса и папаин из незрелой папайи, применяются с этой целью. Процесс обычно занимает несколько недель, и рыбный соус можно, например, получить спустя 3-4 недели. Способ ферментативного гидролиза является более мягким, чем кислотный гидролиз. Однако органолептические свойства готового гидролизата остаются худшими по сравнению с традиционными способами, поскольку готовый продукт, как правило, имеет сильный горький вкус.

В традиционных способах большие количества соли добавляют в способе, используемом для получения рыбных соусов или ферментированных рыбных продуктов. Высокая концентрация соли, с одной стороны, гарантирует микробиологическую безопасность способа приготовления пищи, поскольку сильно подавляется рост микроорганизмов, вызывающих порчу продукта. Но, с другой стороны, она также сильно ингибирует активность протеолитических ферментов. Как таковой, способ гидролиза белков, например, из рыбного источника далек от оптимального. Далее, содержание соли в готовом продукте, соответственно, также увеличивается, что не всегда желательно.

JP 4197153 раскрывает способ получения гидролизата из белкового материала животного происхождения с плесенью и/или дрожжами коджи со сниженным содержанием соли путем добавления спирта в процессе гидролиза. Это позволяет снизить контаминацию бактериями и другими вредными микроорганизмами во время процесса гидролиза, несмотря на отсутствие соли. Однако присутствие спирта может быть нежелательным в таком готовом пищевом продукте.

WO 2009/076996 раскрывает способ приготовления гидролизата съедобного продукта из мяса или рыбы в присутствии коджи, ферментированного грибком Aspergillus в среде с содержанием соли менее 2%. Процесс гидролиза занимает от 1 до нескольких суток перед получением продукта с хорошим вкусом, например соуса из ферментированной рыбы. Однако может быть необходимо иметь способ получения более интенсивного вкуса субстратов из гидролизованного мяса животных при таком же снижении времени, необходимого для гидролиза.

В свете вышеизложенного в промышленности имеется потребность в получении новых гидролизатов с более интенсивными и отличающимися вкусовыми и ароматическими профилями, при сохранении низкого уровня соли в процессе. Далее, может быть необходимо снизить время производства для таких новых гидролизатов.

Таким образом, задачей настоящего изобретения является усовершенствование в данной области техники и обеспечение нового гидролизата белкового субстрата с улучшенной интенсивностью вкуса, а также способа получения такого гидролизата.

Задача настоящего изобретения решается посредством объектов изобретения в независимых пунктах формулы. Зависимые пункты дополнительно развивают идею настоящего изобретения.

Соответственно, настоящее изобретение обеспечивает в первом аспекте гидролизат, полученный путем гидролиза субстрата, содержащего по меньшей мере один животный белок, посредством бактерий пищевого качества в среде с содержанием соли менее 2 масс.%, предпочтительно менее 1 масс.% и более предпочтительно менее 0,5 масс.%.

Во втором аспекте изобретение относится к способу получения гидролизата, включающему стадии: (а) смешивания субстрата с бактериями пищевого качества; и (b) инкубации полученной смеси в среде с содержанием соли менее 2 масс.%, предпочтительно менее 1 масс.% и более предпочтительно менее 0,5 масс.%; где субстрат содержит по меньшей мере один животный белок.

Еще одним аспектом изобретения является пищевой продукт, содержащий гидролизат, как описано в настоящем изобретении, полученный посредством способа, как описано выше.

Авторы изобретения неожиданно установили, что при гидролизе субстрата, содержащего белки из животного источника, например, такого как рыба или креветки, с бактериями пищевого качества, например, такой как Bacillus subtilis, или, в частности, с Bacillus natto, в среде с низкой концентрацией соли можно получить новые и очень интенсивные пикантные/острые вкусовые ноты, которые, в частности, особо пригодны, например, для получения приправ или кулинарных средств для приготовления блюд азиатской кухни, при полном сохранении профиля микробиологической безопасности гидролизата в процессе производства. Нет необходимости в добавлении каких-либо антимикробных веществ, таких как спирт или другие консерванты, во время процесса, или альтернативно, в проведении процесса в строго стерильных условиях. Таким образом, посредством этого способа можно получить новые гидролизаты пищевого качества, обладающие более интенсивным и пикантным вкусовым профилем, чем достигается с помощью способов, известных в настоящее время. Таким образом, например, можно получить очень крепкий, но типичный вкус ферментированной рыбы при использовании материала из морепродуктов как части субстрата. Таким образом, гидролизат можно предпочтительно применять для получения приправ или кулинарных средств с более интенсивным вкусом с обеспечением готовых продуктов питания с более сильным вкусом. Альтернативно, гидролизат можно применять в меньших количествах в продукте питания и при этом обеспечивать сходный по вкусу продукт питания по сравнению с тем, что достигается в предшествующем уровне техники.

Способ является простым и более быстрым, чем многие из альтернативных способов, известных в данной области техники. Не требуется установки дорогостоящего оборудования, например, для сохранения стерильности процесса. Далее, производство таких гидролизатов является относительно быстрым, что позволяет снизить затраты на производство в промышленном масштабе. Не требуется таких добавок, как спирт или другие химикаты, что обеспечивает получение полностью натурального гидролизата, наиболее привлекательного для современных потребителей во всем мире.

Вышеупомянутые и другие признаки и задачи настоящего изобретения станут более ясными и понятными со ссылкой на следующее подробное описание. Необходимо понять, что подробное описание ниже не является исчерпывающим или ограничивающим изобретение точной раскрытой формой. Настоящее изобретение охватывает все значимые модификации и изменения в подробном описании, если в формуле изобретения ясно не установлено иное.

Настоящее изобретение раскрывает гидролизат субстрата, содержащего по меньшей мере один животный белок, гидролизованный бактериями пищевого качества в среде с содержанием соли менее 2 масс.%. Предпочтительно субстрат гидролизован в среде с содержанием соли менее 1 масс.% и более предпочтительно в среде с содержанием соли менее 0,5 масс.%.

Термин «гидролизат», используемый в изобретении, относится к продукту, полученному при гидролизе субстрата. Термин «среда», используемый в изобретении, относится к условиям, в которых находится субстрат, включая бактерии пищевого качества в процессе гидролиза.

Гидролизат с низким содержанием соли является важным признаком данного изобретения, поскольку субстрат можно гидролизовать в оптимальных условиях, например, для активного метаболизма бактерий пищевого качества, а также для активности протеолитических ферментов, высвобождаемых такими бактериями. Далее, низкое содержание соли в гидролизате может быть пригодным для многих потребителей, включая людей, для которых необходима диета с низким содержанием соли или они предпочитают здоровое питание.

В одном варианте осуществления гидролиз субстрата осуществляют при погружении. Таким образом, способ проводят при погружении с добавлением достаточного количества воды, чтобы гарантировать гидролиз субстрата бактериями пищевого качества под поверхностью воды. Это в основном гарантирует лучшую смесь и более однородное распределение бактерий пищевого качества с субстратом, обеспечивая улучшенный гидролиз субстрата.

Выбор подходящего субстрата действительно основан на необходимых признаках, достигаемых гидролизатом в конце процесса, в частности, с точки зрения органолептических свойств и питательной ценности. Соответственно, настоящее изобретение относится к субстрату, содержащему белок животного, выбранного из сельскохозяйственных животных, таких как домашняя птица или крупный рогатый скот, или морских животных, таких как креветка, рыба или моллюск. Предпочтительно изобретение относится к немолочному белковому субстрату. Факультативно субстрат дополнительно содержит растительные белки. Растительный белок может быть выбран из белка бобов, таких как соя, пшеницы, кукурузы, риса или другого сельскохозяйственного растения.

Добавление растительного материала в способе гидролиза обладает тем преимуществом, что может обеспечить лучшие условия для роста и/или метаболизма некоторых бактерий пищевого качества путем предоставления, например, дополнительных нутриентов для таких микроорганизмов. Таким образом, метаболическая активность бактерий и общий процесс гидролиза могут быть более быстрыми и эффективными. Далее, присутствие растительного материала в способе гидролиза может обеспечивать дополнительные и отличающиеся вкусовые ноты, которые нельзя получить из белковых источников только животного происхождения и которые обогащают общий вкусовой профиль готового гидролизата.

Присутствие бактерий пищевого качества является одним из существенных признаков настоящего изобретения. Как правило, все типы бактерий пищевого качества можно применять в настоящем изобретении. Предпочтительно бактерии пищевого качества должны быть способны производить по меньшей мере один тип протеаз, который является ключевым компонентом, необходимым для гидролиза субстрата. В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения бактерии пищевого качества выбраны из вида Bacillus subtilis. Еще более предпочтительно бактериями пищевого качества являются Bacillus natto.

Авторы настоящего изобретения установили, что Bacillus subtilis и, в частности, ее подтип Bacillus natto пригодны для гидролиза субстрата, содержащего животный белок в среде с низким содержанием соли. Комбинация такой бактерий Bacillus subtilis с белковым субстратом животного происхождения, в частности из рыбы или креветок, обеспечивает интересные, сильные и пикантные/острые вкусы. Эти вкусы являются более выраженными и сильными, чем вкусы, генерируемые из субстратов из перечисленных технологий предшествующего уровня техники.

Далее, гидролиз указанных субстратов штаммом Bacillus subtilis является быстрым и эффективным. Нет необходимости обеспечения субстрата, до или во время стадии гидролиза с Bacillus subtilis, с каким-либо другим фактором гидролиза, таким как кислота, протеолитический фермент, грибок, плесень, например, такая как Aspergillus, или дрожжи. Таким образом, предпочтительным вариантом осуществления изобретения является гидролизат, который не содержит плесени или дрожжей.

Настоящее изобретение также относится к способу получения гидролизата, включающему по меньшей мере стадии (а) смешивания субстрата, содержащего по меньшей мере один животный белок, с бактериями пищевого качества, и (b) инкубации полученной смеси при содержании соли 2 масс.%. Термин «инкубация», применяемый в настоящем изобретении, относится к выдерживанию смеси в течение определенного времени и в определенных условиях и при указанной температуре для стимуляции частной реакции. В данном конкретном случае частная реакция является гидролизом субстрата. Предпочтительно инкубацию проводят в условиях содержания соли менее 1 масс.% и более предпочтительно в условиях содержания соли менее 0,5 масс.%. Факультативно субстрат может дополнительно содержать по меньшей мере один растительный белок.

В одном варианте осуществления настоящего изобретения обеспечивают бактерии пищевого качества для инкубации в смеси в форме ферментированного продукта, содержащего указанные бактерии. Преимуществом является то, что бактерии не нужно готовить специально в форме чистой культуры и, возможно, концентрировать для применения в способе настоящего изобретения. Фактически бактерии можно выращивать и размножать вначале в предварительной культуре, такой как при равномерном брожении выбранного субстрата, а затем смешивать в способе в соответствии с настоящим изобретением, в форме ферментированного выбранного субстрата. Таким образом, бактерии обычно остаются в очень активном метаболическом состоянии и присутствуют в высокой концентрации, обеспечивающей оптимальное и быстрое начало процесса гидролиза из настоящего изобретения. В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения ферментированный продукт получают путем твердофазной ферментации вареной сои, пшеничной клейковины или их комбинации, с Bacillus natto.

В одном варианте осуществления воду добавляют в смесь в способе из настоящего изобретения. Добавление воды в смесь можно проводить либо во время стадии смешивания субстрата с бактериями пищевого качества, либо во время стадии инкубации. Таким образом, можно обеспечить гидролиз субстрата с погружением.

Смесь инкубируют в течение 8-48 часов в температурном диапазоне от 45°С до 65°С. Предпочтительно смесь инкубируют в течение 15-25 часов в указанном температурном диапазоне. Эти условия обеспечивают оптимальный гидролиз субстрата и генерацию необходимых ароматических, вкусовых и текстурных свойств гидролизата.

Факультативно молочнокислые бактерии можно добавить в способе во время стадии смешивания или инкубации. Добавление может вызывать дополнительное повышение питательной ценности гидролизата. Кроме того, это также может оказывать положительное влияние на органолептические свойства гидролизата, поскольку некоторые высвобождаемые аминокислоты превращаются в ароматические соединения. В этом конкретном варианте осуществления параметры стадии инкубации нужно приспособить к условиям роста молочнокислых бактерий. Таким образом, смесь субстрата с молочнокислыми бактериями дополнительно инкубируют в течение 10-25 часов в температурном диапазоне от 25°С до 45°С.

Молочнокислые бактерии, пригодные для добавления в указанном способе, можно выбрать из рода Lactobacillus, Leuconostoc, Pediococcus, Streptococcus, Enterocoecus или их комбинации. Например, для этой цели можно применять Lactobacillus sake, принадлежащие к роду Lactobacillus.

Способ настоящего изобретения может дополнительно включать стадию помола смеси, где стадию можно проводить либо во время стадии смешивания субстрата с бактериями пищевого качества, или во время стадии инкубации. Преимуществом является лучшее смешивание между субстратом и бактериями, что обеспечивает усовершенствованный и более быстрый способ гидролиза. Далее, готовый продукт способа гидролиза имеет более однородный внешний вид и вкусовое впечатление после стадии помола смеси.

Гидролизат, полученный в способе производства в соответствии с настоящим изобретением, можно применять непосредственно или после дополнительной обработки для получения продукта питания, который может быть кулинарной основой, приправой, кулинарным средством или другим съедобным продуктом. Таким образом, предпочтительно такой продукт имеет новый, превосходящий и интенсивный ароматический и вкусовой профиль, где достигнутые аромат и вкус являются результатом полностью натурального способа гидролиза.

Специалистам в данной области техники понятно, что можно свободно объединять все признаки из настоящего изобретения, описанные здесь. В частности, признаки, описанные для продукта из настоящего изобретения, можно объединить со способом из настоящего изобретения и наоборот. Признаки, описанные для различных вариантов осуществления настоящего изобретения, можно объединить.

Настоящее изобретение далее разъясняется с помощью следующих примеров. Примеры предназначены для разъяснения основных аспектов настоящего изобретения, включая его варианты осуществления. Настоящее изобретение не ограничивается каким-либо образом этими примерами.

Пример 1

250 кг цельных соевых бобов промывали и подвергали грубому помолу на мелкие частицы в мельнице. Дробленую сою замачивали в 250 кг воды при 60°С в течение 30 минут в ротационном варочном аппарате. Замоченную сою затем нагревали до 124°С и выдерживали при той же самой температуре в течение 2 минут. Затем ее охлаждали до температуры ниже 40°С с применением вакуума. Стадии пастеризации проводили для устранения контаминации и стимуляции денатурации белка. Охлажденную вареную сою выгружали из варочного аппарата и инокулировали стартовой культурой Bacillus natto. Смесь транспортировали в ферментер посредством винтового конвейера, где ее равномерно распределяли на дне ферментера с получением слоя глубиной 30 см. В течение 72 часов культивирования через слой пропускали воздух при 40°С. Воздух увлажняли почти до насыщения с помощью блока кондиционирования воздуха. Воду из блока кондиционирования меняли каждый день. В ферментере поддерживали предельный уровень 50°С для предотвращения конденсации увлажненного воздуха на поверхности. Конденсат на воздушном канале или дне слоя осушали.

В конце ферментации ферментированный продукт выгружали и 60 кг ферментированного продукта добавляли в 250 л резервуар с перемешиванием, имеющий рубашку, содержащий воду с температурой 55°С. Воду добавляли в ферментированный продукт в массовом отношении 2:1. Сушеные молодые креветки затем добавляли в резервуар для гидролиза, содержащий ферментированный продукт в массовом отношении 1:3 сушеных креветок к ферментированному продукту.

Спустя 1 час гидролиза смесь перемалывали посредством коллоидной мельницы. После помола гидролиз продолжали еще 20 часов для достижения высокой степени гидролиза. После гидролиза добавляли соль в количестве 14 масс.% и перемешивали до однородного состояния. Это проводили для замедления роста микроорганизма при хранении. Гидролизат пастеризовали при 140°С в течение 15 секунд перед розливом в пластиковые контейнеры для хранения.

Было установлено, что готовый продукт обладает отличной консистенцией со стойким ровным вкусоароматическим профилем морепродуктов. В частности, готовый продукт обладал традиционным запахом давадава (семян паркий). Готовый продукт составляли в рецептуру с другими свежими ингредиентами с получением кулинарных добавок.

Пример 2

60 кг свежей рыбы вначале промывали водой для устранения чужеродного материала. Затем рыбу загружали в мясорубку с размером сита 3 мм. Измельченную рыбу смешивали с 60 кг поджаренной пшеничной муки в блендере. Тесто экструдировали из мясорубки с получением цилиндрического палочковидного субстрата диаметром 5 мм. Субстрат автоклавировали при 100°С в течение 20 минут. Охлажденную вареную рыбу выгружали из автоклава и инокулировали стартовой культурой Bacillus natto. Затем ее ферментировали при 40°С в течение 72 часов. Окружающий воздух увлажняли почти до насыщения посредством блока кондиционирования воздуха. Воду из блока кондиционирования меняли каждый день. В ферментере поддерживали предельный уровень 50°С для предотвращения конденсации увлажненного воздуха на поверхности. Конденсат на воздушном канале или дне слоя осушали.

В конце ферментации ферментированный продукт выгружали из ферментера. 80 кг ферментированного продукта добавляли в 250 л резервуар с перемешиванием, имеющий рубашку, содержащий воду с температурой 55°С. Воду добавляли в ферментированный продукт в массовом отношении 3:2. После 1 часа гидролиза смесь перемалывали с помощью коллоидной мельницы. После помола гидролиз продолжали в течение еще 20 часов для достижения высокой степени гидролиза. После этого гидролизат пастеризовали при 140°С в течение 15 секунд.

Было установлено, что готовый продукт обладал отличной консистенцией со стойким ровным вкусоароматическим профилем морепродуктов. Готовый продукт составляли в рецептуру с другими свежими ингредиентами с получением кулинарного средства.

Пример 3

Проводили процедуру, подобную той, что описана в Примере 1, за тем исключением, что соевые бобы заменяли гранулированной пшеничной клейковиной. Гранулированную пшеничную клейковину получали путем экструзии порошка нативной пшеничной клейковины в экструдере с формированием гранул с размером частиц примерно 5 мм. 250 кг гранул пшеничной клейковины замачивали в 250 кг воды при 60°С в течение 30 минут в ротационном варочном аппарате. Замоченные гранулы пшеничной клейковины затем нагревали до 100°С и выдерживали при этой температуре 10 минут. Затем их охлаждали до температуры ниже 40°С с применением вакуума. Охлажденные вареные гранулы пшеничной клейковины выгружали из варочного аппарата и инокулировали стартовой культурой Bacillus natto. Ферментацию и гидролиз проводили, как в Примере 1.

Было установлено, что готовый продукт содержал более высокий уровень глутаминовой кислоты по сравнению с готовым продуктом, полученным в Примере 1. Готовый продукт обладал отличной консистенцией и ровным вкусоароматическим профилем. Готовый продукт составляли в рецептуру с сахаром, специями и т.д. для получения кулинарного средства.

Пример 4

Проводили процедуру, подобную описанной в Примере 1, за тем исключением, что продолжительность гидролиза при 55°С была сокращена до 8 часов и после этого температуру гидролиза снижали до 35°С. 1 кг бульонной культуры Lactobacillus sake добавляли к гидролизату, когда температура достигала 35°С. Гидролиз продолжали еще 12 часов при 35°С перед добавлением соли (12 масс.%) и пастеризацией при 140°С в течение 20 секунд.

Пример 5

Проводили процедуру, подобную описанной в Примере 1, за тем исключением, что сушеные молодые креветки заменяли на свежую измельченную рыбу. Свежую измельченную рыбу добавляли к ферментированному продукту в массовом отношении 1:1, а воду добавляли к ферментированному продукту в массовом отношении 3:2.

Было установлено, что готовый продукт обладал отличной консистенцией и ровным вкусоароматическим профилем. Готовый продукт составляли в рецептуру с сахаром, специями и т.д. для получения кулинарного средства.