Питательный напиток и способ его получения

Питательный напиток и способ его получения

Реферат

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение относится к освежающему подкисленному напитку, оказывающему сильное минерализующее воздействие, и способу его получения. Напиток получают из зерна, и он содержит физиологические добавки кальция, магния и аминокислот, которые могут быть легко усвоены. Способ включает использование ферментов, включающих углевод-оксидазу и каталазу, в сусле при варке пива.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Молоко является напитком, содержащим питательные и минеральные вещества, требуемые для роста и поддержания жизни. Молоко является богатым источником белков, минеральных веществ, например магния и фосфора, и витаминов, например витамин A, B, D. Регулярное потребление молока рекомендуется для снижения риска развития остеопороза, повышенного кровяного давления и рака толстой кишки. Однако также существуют аргументы против потребления молока. Например, известно, что некоторые взрослые не могут переваривать лактозу, присутствующую в молоке. Потребление молока животных, в частности коров, показало связь с аллергиями, анемией, аутизмом, диабетом и раком.

Прилагается множество усилий, чтобы дублировать полезные свойства молока при производстве напитков нового поколения. Например, напитки, полученные при использовании растительных источников, например соевое молоко, рисовое молоко. Однако ни один из них не является таким же питательным и вкусным, как молоко.

Следовательно, продолжает существовать потребность в улучшенных напитках, являющихся питательными и вкусными заменителями молока.

СУЩЕСТВО ИЗОБРЕТЕНИЯ

В одном аспекте настоящее изобретение относится к способу получения безалкогольного напитка, включающему:

a) получение сусла;

b) контактирование сусла с углевод-оксидазой и каталазой;

c) получение напитка.

В другом аспекте настоящее изобретение относится к напитку, содержащему:

a) кальций;

b) магний;

c) свободный аминоазот (FAN) ;

d) альдонаты;

e) кислый pH.

В одном аспекте настоящее изобретение относится к суслу, которое также содержит бобовый компонент, например соевую муку.

В другом аспекте настоящего изобретения углевод-оксидаза представляет собой глюкозоксидазу или лактозоксидазу.

В одном аспекте настоящего изобретения напиток дополнительно разводят водой или фруктовым соком перед расфасовкой или потреблением.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В одном аспекте настоящее изобретение относится к способу получения неалкогольного напитка, содержащему:

a) получение сусла;

b) контактирование сусла с углевод-оксидазой и каталазой;

c) получение напитка.

Используемый в описании настоящей патентной заявки термин сусло имеет традиционное для предшествующего уровня техники значение. Оно представляет собой прошедшую фильтрацию жидкость, полученную из затора после стадии фильтрации в процессе пивоварения. Традиционный процесс пивоварения может быть описан следующим образом: исходный материал осолаживают (то есть увлажнение, проращивание и последующая сушка), ячмень или другое осоложенное зерно (например, сорго) и/или неосоложенные добавки называют дробина. В процессе затирания дробину измельчают и смешивают с водой, нагревают и перемешивают, углеводы расщепляют на ферментируемые сахара при помощи ферментов, естественным образом присутствующих в солоде. После затирания, если необходимо, проводят отделение жидкого экстракта (сусла) от сухих веществ (от частиц пивной дробины и добавок) для получения светлого сусла. Этот способ описывают как осветление или фильтрацию затора. После осветления в сусло добавляют хмель, и затем сусло кипятят. Затем кипяченое охлажденное и фильтрованное сусло аэрируют и ферментируют дрожжами. Затем пиво фильтруют и расфасовывают. Сусло по настоящему изобретению может быть получено из осоложенного зерна или из неосоложенного зерна или их комбинации. Примеры зерна, которое может быть использовано для получения сусла, включают все злаки, например ячмень, пшеницу, пшеницу спельта, рожь, овес, тритикале, рис, кукурузу, гречку, квиноа, амарант, сорго, другое просо и тому подобное. Также дробина может включать другие материалы, содержащие крахмал, например без ограничения саго, каштан и тому подобное.

В одном аспекте настоящего изобретения сусло также содержит бобовый компонент.

Используемый в описании настоящей патентной заявки термин «бобовый компонент» относится к бобовым или продукту, полученному из бобовых. Бобовые представляют растение семейства Fabaceae (или Leguminosae) или плоды этих конкретных растений. Хорошо известные бобовые включают, например, сою, люцерну, клевер, горох, бобы, чечевицу, люпины, бухарник, рожечник и арахис. Бобовый продукт может представлять, например, муку, полученную из семян бобовых. Другим примером является сироп, полученный после измельчения бобовых. Другие примеры включают изолят белка и концентрат белка, полученный из бобовых. Например, изолят соевого белка и концентраты соевого белка также известны в предшествующем уровне техники. Изолят соевого белка представляет собой высокорафинированную и очищенную форму соевого белка с минимальным содержанием белка 90% по сухому веществу. Его получают из обезжиренной соевой муки, которая имеет большую часть небелковых компонентов, жиры и углеводы удаляют. Концентрат соевого белка имеет содержание соевого белка около 70% и представляет собой по существу обезжиренную соевую муку без водорастворимых углеводов. Это достигается удалением части углеводов (растворимых сахаров) из очищенных и обезжиренных соевых бобов.

Используемые ферменты и их композиции хорошо известны специалисту в области техники, к которой относится настоящее изобретение. Также ферментативная композиция может содержать другие стабилизаторы, которые помогают стабилизировать фермент. Композиции по настоящему изобретению могут быть в любой подходящей для применения форме, например в форме сухого порошка или гранул, в частности непылящие гранулы, жидкости, в частности стабилизированной жидкости, иммобилизованной форме или в форме защищенного фермента. Гранулы могут быть получены, например, как описано в патенте США № 4106991 и патенте США № 4661452 (оба Novo lndustri A/S), и необязательно может быть нанесено покрытие при использовании способов, известных из предшествующего уровня техники. Препараты жидкого фермента, например, могут быть стабилизированы добавлением стабилизаторов, питательно приемлемых с точки зрения питания, таких как сахарный спирт или другой полиол, молочная кислота или другая органическая кислота в соответствии с указанными способами. Защищенные ферменты могут быть получены согласно способу, описанному в EP 238,216.

Используемый в описании настоящей патентной заявки термин «углевод-оксидаза» относится к оксидоредуктазе, которая имеет субстратную специфичность к углеводам. Оксидоредуктазы представляют ферменты, которые катализируют перенос электронов от одной молекуле к другой. Дегидрогеназы и оксидазы принадлежат к классу ферментов оксидоредуктаз. Как правило, дегидрогеназы нуждаются в присутствии кофактора, например NAD/NADP или кофермент флавин, такой как FAD или FMN, но это также может быть в случае с оксидазой. Если не указано иное, приведенные ниже и в описании настоящей патентной заявки ферменты представляют выделенные ферменты с кофактором, если требуется.

Одной из категорий оксидоредуктаз, подходящих для использования в настоящем изобретении, являются оксидазы, которые катализируют реакцию окисления/восстановления, содержащую молекулярный кислород (O₂) в качестве акцептора электрона. В этих реакциях кислород восстанавливают до воды (H₂O) или перекиси водорода (H₂O₂). В частности, углевод-оксидаза катализирует превращение мальтозы в мальтоза-дельта-лактон, который сразу же распадается в воде с образованием мальтобионата. Процесс приводит к образованию перикиси водорода. Схема суммарной реакции может быть описана как:

Сахар+О₂+H₂O=сахарные кислоты+H₂O₂ (уравнение 1)

Альдонаты представляют соли альдоновой кислоты. Альдоновая кислота представляет собой любую из семейства сахарных кислот, полученных окислением альдегидной функциональной группы альдозы с получением функциональной группы карбоновой кислоты. Следовательно, их общая химическая формула представляет собой HOOC-(CHOH)n-CH₂OH. Альдоновые кислоты включают, например, глюконовую кислоту и мальтобионовую кислоту. В одном аспекте настоящего изобретения ферменты углевод-оксидазы превращают глюкозу и мальтозу в сусле в их соответственные альдоновые кислоты. Эти альдоновые кислоты затем превращаются в их соответствующие соли кальция или магния.

Множество подходящих углевод-оксидаз, способных превращать сахар в сахарные кислоты, известно и доступно специалисту в области техники, к которой относится настоящее изобретение. Примерами таких углевод-оксидаз являются альдозоксидаза, целлобиоз-оксидаза (EC 1.1.99.18), пиранозоксидаза (EC1.1.3.10) и гексозоксидаза (EC1.1.3.5). При изучении EC 1.1.3._, EC 1.2.3._, EC 1.4.3._, и EC 1.5.3._ или аналогичных классов ферментов, исходя из рекомендаций Номенклатурного Комитета Международного союза биохимии и молекулярной биологии (Nomenclature Committee of the International Union of Biochemistry and Molecular Biology) (IUBMB), другие примеры подходящих углевод-оксидаз легко могут быть найдены специалистом в области техники, к которой относится настоящее изобретение.

Предпочтительная углевод-оксидаза представляет собой микробную углевод-оксидазу, в частности выделенную углевод-оксидазу. Другая предпочтительная углевод-оксидаза представляет собой коммерчески доступную Gluzyme^TM.

Лактозоксидазы по настоящему изобретению представляют ферменты, обладающие по меньшей мере гексозоксидазной активностью (например, гексозоксидаза), целлобиозоксидазной активностью (например, целлобиозоксидазу) или мальтозоксидазной активностью.

Гексозоксидаза (EC1.1.3.5) представляет собой углевод-оксидазу, способную окислять некоторые сахариды, включая глюкозу, галактозу, мальтозу, целлобиозу и лактозу. Ферменты, принадлежащие к классу гексозоксидаз и/или целлобиозоксидаз, являются предпочтительными ферментами по настоящему изобретению. Гексозоксидазы легко получают при использовании нескольких видов морских водорослей. Такие виды, например, есть в семействе Gigartinaceae, которое принадлежит к роду Gigartinales. Примерами водорослей, принадлежащих к виду Gigartinaceae и продуцирующих гексозоксидазы, являются Chondrus crispus и lridophycus flacci. Также виды водорослей семейства Cryptomeniales включают виды Euthora cristata, подходящие для применения в настоящем изобретении. В частности, гексозоксидазы. В частности, гексозоксидазами, подходящими для использования в настоящем изобретении, являются, например, выделенные из красной водоросли lridophycus flaccidum (Bean and Hassid, 1956, J Biol Chem 218: 425-436) или выделенные из Chondrus crispus, или Euthora cristata, как описано в WO 96/40935, в которой дополнительно описывается клонирование и рекомбинантная экспрессия гексозоксидазы из Chondrus crispus (SEQ ID NO: 30 и 31 из WO 96/40935, введенной здесь ссылкой).

Целлобиозоксидаза (EC 1.1.99.18) представляет собой углевод-оксидазу, способную окислять некоторые сахариды, включая целлобиозу, растворимые целлоолигосахариды, лактозу, ксилобиозу и мальтозу. Ферменты, принадлежащие к классу целлобиоксидаз, являются предпочтительными ферментами по настоящему изобретению. Целлобиозоксидаза представляет собой внеклеточный фермент, продуцируемый различными расщепляющими древесину грибками, такими как бело-красная плесень Phanerochaete Chrysosporium, бурая гниль Coniophora Puteana и мягкая гниль, такая как Monilia sp., Chaetomium cellulolyticum, Myceliophthora (Sporotrichum) thermophila, Sclerotium rolfsii и Humicola insolens (Schou et al., 1998, Biochemical Journal 330: 565-571).

Подходящая лактозоксидаза представляет собой Novozym^® 46019 от Novozymes. Другим подходящим ферментом является углевод-оксидаза от Microdochium nivale, депонированная как CBS 100236.

Глюкозоксидаза (EC 1.1.3.4) представляет собой фермент, катализирующий реакцию.

Бета-D-глюкоза+О₍₂₎=D-глюконо-1,5-лактон+H₍₂₎O₍₂₎ (уравнение 2)

В качестве альтернативы, глюкозоксидазу также называют бета-D-глюкоз: кислород 1-оксидо-редуктазой, D-глюкоз-1-оксидазой, глюкозаэродегидрогеназой или даже глюкозоксигидразой. Предпочтительной глюкозоксидазой является Gluzyme^TM от Novozymes.

Другие подходящие углевод-оксидазы могут быть получены, например, из митоспоровых Pyrenomycetes таких, как Acremonium, в частности A. strictum депонированный как ATCC 34717 или A. strictum T1 (Lin et al., 1991, Biochimica et Biophysica Acta 1 118: 41-47); A. Fusidioides, депонированный как IFO 6813; или A. potronii, депонированный как IFO 31197. В предпочтительном варианте воплощения настоящего изобретения углевод-оксидазу получают из источника, описанного в (Lin et al., 1991, Biochimica et Biophysica Acta 1 118: 41-47) наряду с JP5084074.

В другом предпочтительном варианте воплощения настоящего изобретения углевод-оксидазу получают из грибов, принадлежащих к роду Microdochium, более предпочтительно грибы являются Microdochium nivale и даже еще более предпочтительно гриб представляет собой Microdochium nivale, депонированный как CBS 100236. Оксидазу выделяют из CBS 100236, как детально описано в WO 99/31990 (SEQ ID NO: 1 и 2 в WO 99/31990, введенный здесь ссылкой).

Также в настоящем изобретении можно использовать дегидрогеназы. Такие дегидрогеназные ферментативные системы могут быть выделены из Psedomonas, в частности из P. ovalis, P. schuylkilliensis, P. graveolens (например, депонированный как IFO 3460), P. fragi, P. iodinum, P. amyloderamosa (например, депонированный как ATCC 21262) или P. cepacia (например, депонированный как CBS 659.88 или CBS 658.88).

Используемое количество оксидазы/дегидрогеназы, как правило, зависит от конкретных требований и конкретного фермента. Количество добавляемой оксидазы, предпочтительно является достаточным для получения заданной степени превращения сахара в альдонат в течение определенного периода времени. Как правило, достаточное добавляемое количество оксидазы составляет от около 1 до около 10000 OXU на кг субстрата, в частности от около 5 до около 5000 OXU на кг субстрата, и более предпочтительно от около 5 до около 500 OXU на кг субстрата. Специалист в области техники, к которой относится настоящее изобретение, может отрегулировать количество конкретного фермента, необходимое для превращения сахара в альдонат.

В литературе оксидазная единица (OXU) является нормальным определением количества фермента, окисляющего один µмоль сахара за минуту при специфических условиях. Например, в случае глюкозоксидазы одна единица активности определена, как количество фермента, катализирующего окисление 1 микромоля глюкозы за минуту при температуре 25°C в условиях анализа.

Каталаза представляет собой фермент, катализирующий реакцию: 2H₂O₂=0₂+2H₂O (уравнение 3).

Каталазу (EC 1.1 1.1.6) добавляют для предотвращения ограничения реакции с участием углевод-оксидазы и удаления нежелательного H₂O₂ в конечном продукте. Как указано выше, углевод-оксидаза зависима от кислорода, но продуцирует перекись водорода. Преимущество добавления каталазы в способе по настоящему изобретению состоит в том, что углевод-оксидаза снабжается с кислородом и в тоже самое время удаляется перекись водорода, которая обладает сильными окисляющими свойствами. Подходящие каталазы известны специалисту в области техники, к которой относится настоящее изобретение, например коммерчески доступная каталаза Catazyme^TM от Novozymes A/S.

В одном аспекте настоящего изобретения углевод-оксидазу и каталазу добавляют в одно и то же время на стадии (b). В другом аспекте настоящего изобретения ферменты добавляют в различное время, например углевод-оксидазу добавляют первой и по прошествии некоторого времени добавляют каталазу. Однако в последнем случае будет происходить образование H₂O₂, что может испортить напиток и также активность ферментов.

Подходящей комбинацией является LactoYIELD^®, комбинация лактозоксидазы и каталазы от Novozymes.

Кислород является важным фактором в настоящем способе, поскольку при превращении сахара в альдонаты потребляется кислород (смотрите, уравнение 1 выше). Следовательно, если проводить наблюдение за кислородом во время ферментативной реакции, то, как правило, сначала наблюдают падение количества кислорода, которое, в случае если, например, обеспечено постоянное снабжение воздухом, по завершению ферментативной реакции возвращается примерно к первоначальному уровню. Когда кислород возвращается до более чем 90% от начального уровня, ферментативная реакция заканчивается или по меньшей мере значительно замедляется, указывая на то, что весь субстрат (например, крахмал, декстрин и/или мальтоза) превращены в альдонат или происходит ингибирование фермента. Следовательно, подходящее время инкубации предпочтительно может составлять период времени, по меньшей мере длящийся до момента, когда уровень кислорода при получении партии возвращается до более чем 90% от начального уровня, в частности, если требуется максимальное превращение сахаров. В качестве альтернативы за реакцией может проводиться наблюдение по количеству основания, требуемого для поддержания постоянного pH. Когда количество основания, требуемое для поддержания pH снижается, это указывает на то, что реакция заканчивается или по меньшей мере значительно замедляется. Однако замедление ферментативной реакции может указывать не только на истощение субстрата. Также параметром, который может оказать влияние на реакцию, является стабильность фермента в течение длительного периода времени. Следовательно, если фермент деградирует со временем, это также может явиться причиной замедления реакции. В этом случае добавление субстрата может и не вызвать возобновление снижения кислорода и pH. Подходящие источники кислорода включают атмосферный воздух (около 20% кислорода), атмосферный воздух, обогащенный кислородом (содержание кислорода >20%) и чистый кислород. Проведение процесса под давлением более чем 1 атмосфера повышает растворимость кислорода и может быть предпочтительно во всех случаях, где это может быть применимо. Кислород может подаваться в процессе, например, непрерывным смешиванием воздуха с реакционной смесью во время выдержки.

Добавление каталазы и H₂O₂ может обеспечить О₂ для реакции (смотрите уравнение 3 выше). В качестве альтернативы может быть использована естественно продуцируемая углевод-оксидазой H₂O₂. Применение H₂O₂ в качестве источника кислорода может быть по существу предпочтительно, когда способ проводят при использовании иммобилизованных ферментов, где добавление кислорода более затруднительно, или когда образуется пена, например, в белоксодержащих реакционных смесях, добавление кислорода за счет смешивания воздуха в реакцию является проблемой. Каталаза может быть добавлена в любое подходящее время, например вместе с углевод-оксидазой или во время реакции, когда уровень О₂ снижается, предпочтительно каталазу добавляют в момент начала выдержки (время = 0). Преимущество добавления каталазы вместе с углевод-оксидазой состоит в том, что потребность в кислороде может быть значительно снижена (вплоть до 50%). Следовательно, подача кислорода, например в форме воздуха, может быть значительно снижена. Фактически добавление адекватного количества каталазы вместе с H₂O₂ может позволить полностью отказаться от подачи кислорода. Этот сверх добавленная H₂O₂ может быть из любого коммерческого источника.

Следовательно, в предпочтительном варианте воплощения настоящего изобретения по существу весь кислород, необходимый для окисления сахаров до альдонатов, получают добавлением каталазы, которая образует требуемый кислород за счет превращения доступного H₂O₂. Если количество H₂O₂ в способе лимитировано, может быть добавлена дополнительно H₂O₂.

Используемый в контексте настоящей патентной заявки термин «по существу весь кислород» используют для описания запаса кислорода, необходимого для адекватного прохождения ферментативной реакции, и, в частности, отсутствует необходимость активно добавлять в процессе дополнительный кислород.

В предпочтительном варианте воплощения настоящего изобретения каталазу добавляют в количестве, снижающем концентрацию H₂O₂ по сравнению с аналогичным способом без каталазы. Более предпочтительно количество каталазы, добавленной в способе по настоящему изобретению, составляет количество, достаточное для достижения по меньшей мере 25%, 50%, 75%, 85% или 95% снижения количества H₂O₂ по сравнению со сравнительным контрольным способом, в котором сравнительное отличие состоит только в том, что не добавляют каталазу, даже более предпочтительно количество каталазы, добавленной в способе по настоящему изобретению, составляет количество, достаточное для достижения 100% снижения количества H₂O₂ по сравнению со сравнительным контрольным способом, в котором сравнительное отличие состоит только в том, что не добавляют каталазу. Предпочтительно каталазу добавляют в количестве, которое также повышает степень превращения сахаров в альдонаты.

Контактирование на стадии (b) проводят, таким образом, что превращение сахара, по существу глюкозы и/или мальтозы в альдонаты происходит предпочтительно на 10% или 15%, более предпочтительно на 20% или даже 30%, или 40%, или 50%, или 60%, или 70%, или 80%, или 90 %, или даже 95%, 99% и 100% крахмала и/или мальтозы в субстрате превращается в альдонаты.

Стадия контактирования (b) должна быть проведена при условиях, позволяющих углевод-оксидазе превращать сахара в альдоновые кислоты и/или альдонаты. Такие условия включают без ограничения температуру, pH, кислород, количество и характеристики углевод-оксидазы, другие добавки, такие как, например, каталаза и время реакции/выдержки.

Подходящим временем выдержки является время, позволяющее получить интересующую степень превращения сахаров в альдоновые кислоты. Как правило, подходящее время выдержки выбирают из пределов от ½ часа до 3 дней, предпочтительно от 2 часов до 48 часов, более предпочтительно от 2 часов до 24 часов, наиболее предпочтительно от 2 часов до 18 часов.

Как правило, температура выдержки зависит от используемой углевод-оксидазы, и ее, как правило, выбирают в соответствии с оптимальной температурой реакции для углевод-оксидазы. Однако, поскольку растворимость кислорода снижается с повышением температуры, для достижения оптимального процесса следует принимать во внимание другие факторы. Специалисту в области техники, к которой относится настоящее изобретение, известно, как сбалансировать оптимальную температуру в отношении, например, ферментативной активности и растворимости кислорода. Как правило, подходящая температура составляет от около 0°C до около 99°C, предпочтительно от 5°C до 90°C, более предпочтительно от 15°C до 85°C, еще более предпочтительно от 25°C до 80°C, наиболее предпочтительно от 25°C до 60°C, еще более предпочтительно от 25°C до 45°C.

Оптимальный pH может варьировать в зависимости от используемой углевод-оксидазы. Однако кинетический анализ углевод-оксидазы от Microdochium nivale (Nordkvist et al., 2007, Biotechnol Bio-eng 97: 694-707) указывает на то, что применение сильных оснований (NaOH) может оказать негативное воздействие на стабильность углевод-оксидазы. Дополнительно, в WO 97/004082 описывается, что может быть получен повышенный выход лактобионата при использовании углевод-оксидазы, когда способ проводят при стабильном pH. Следовательно, для повышения выхода альдоната по настоящему изобретению желательно поддерживать pH в процессе превращения сахара в альдонат за счет адекватного добавления основания при стабильном уровне. В конкретном варианте воплощения настоящего изобретения стабильный уровень pH поддерживают от около 3,0 до около 9,0 за счет добавления основания. Можно поддерживать pH в указанных выше пределах при использовании любого основания. В принципе, в способе может быть использовано любое вещество, способное нейтрализовать продуцируемую кислоту. Специалисту в области техники, к которой относится настоящее изобретение, известно множество оснований, которые могут быть использованы в способе по настоящему изобретению, например сильные основания, такие как Ca(OH)₂, KOH, NaOH и Mg(OH)₂. В предпочтительном варианте воплощения настоящего изобретения для поддержания стабильного pH используют слабое основание или карбонат. Примеры слабых оснований включают без ограничения CaCO₃, MgCO₃, Mg(OH)₂, Na2CO₃, K2CO₃, (NH₄)₂CO₃ и NH₄OH, NaHCO₃, KHCO₃. предпочтительными слабыми основания для настоящего изобретения являются CaCO₃, MgCO₃ и Mg(OH)₂.

Следует отметить, что pH альдоната - продукта или напитка, также могут быть отрегулированы до предпочтительного уровня pH после или в конце ферментативного превращения, например, когда достигнуто 95% заданного превращения мальтозы, можно снизить pH до заданного уровня. Как правило, pH напитка составляет от 2,0 до 6,00; в частности от 2 до 5,00; например от 2,5 до 4,5; более предпочтительно от 2,5 до 4,0.

Используемый в контексте настоящей патентной заявки термин «стабильный уровень pH» следует понимать широко, как контроль и поддержание pH в процессе в конкретных пределах или ближе к конкретному показателю добавлением основания. Контроль и регулирование pH во время процесса ферментации является стандартной процедурой, которая может быть проведена с очень высокой степенью точности. Следовательно, стабильный pH может представлять показатель, поддерживаемый на постоянном уровне с варьированием менее чем 1,5 pH единиц, предпочтительно менее чем 1,0 pH единиц, более предпочтительно менее чем 0,5 pH единиц, более предпочтительно менее чем 0,3 pH единиц, еще более предпочтительно менее чем 0,2 или 0,1 pH единиц. Отсюда следует, что оптимальные пределы могут быть определены для конкретного ферментативного процесса по настоящему изобретению и что pH может контролироваться и поддерживаться на заданном уровне точности в этих пределах. В способе по настоящему изобретению подходящие конкретные пределы pH или конкретный показатель pH выбирают из пределов от около pH 3 до около pH 9.

Предпочтительно pH поддерживают при стабильном уровне pH, указанном в описании настоящей патентной заявки, с момента начала ферментативной реакции. Другими словами, сразу же после добавления оксидазы в продукт, содержащий глюкозу/мальтозу, добавляя основание для поддержания стабильного pH, как указанно в описании настоящей патентной заявки.

В частности, если желательно максимальное превращение глюкозы/мальтозы, то pH поддерживают на стабильном уровне, как указанно в описании настоящей патентной заявки, в течение периода времени, по меньшей мере длящегося до момента, когда уровень кислорода реакционной смеси возвращается до более чем 90% от начального уровня, или количество используемого основания для поддержания постоянного pH соответствует заданной степени превращения.

Предпочтительно pH поддерживают при стабильном уровне pH, как указанно в описании настоящей патентной заявки, в течение от 30 минут до 3 дней, предпочтительно в течение от 2 часов до 48 часов, более предпочтительно в течение от 2 часов до 24 часов, наиболее предпочтительно в течение от 2 часов до 18 часов.

Как правило и предпочтительно, когда используемая углевод-оксидаза представляет собой глюкозоксидазу, в затор добавляют фермент(ы), превращающий олигосахариды и полисахариды в более короткие сахариды или дисахариды и/или также дисахариды в моносахариды, например мальтозу в глюкозу. Это помогает выделить больше субстрата для глюкозоксидазы. Ферменты, превращающие глюкозу в мальтозу, известны специалисту в области техники, к которой относится настоящее изобретение. Например, они включают амилазы, глюкоамилазу и пуллуланазу. Предпочтительной комбинацией ферментов является Attenuzyme Flex^TM, доступная от Novozymes. Амилаза, способная гидролизовать крахмал с образованием олигосахаридов в качестве основного продукта, в частности мальтозы, хорошо известна специалисту в области техники, к которой относится настоящее изобретение. Амилазы классифицирующиеся, как EC3.2.1._, включают альфа-амилазу (EC 3.2.1.1), бета-амилазу (EC 3.2.1.2) и амилоглюкозидазу (EC 3.2.1.3).

Амилаза может быть получена из бактерий или грибов, в частности из штамма Aspergillus, предпочтительно штамма A. niger или A. oryzae, или из штамма Bacillus. Некоторые примеры альфа-амилазы включают, например из Bacillus amyloliquefaciens, и амилоглюкозидазу, например из A. niger. Коммерческие продукты включают BAN^TM и AMG^TM (продукты от Novozymes A/S, Denmark), Grindamyl^TM A 1000 или A 5000 (доступный от Danisco). Могут быть использованы бета-амилаза или другие ферменты, расщепляющие крахмал, с образованием в результате мальтозы.

Глюкоамилаза (EC 3.2.1.3) представляет собой фермент, катализирующий гидролиз один за другим концевых (1->4)-связанных альфа-D-глюкозных остатков от нередуцирующих концов цепочек с выделением бета-D- глюкозы. В качестве альтернативы этот фермент также называют глюкан 1,4-альфа-глюкозоксидаза, 4- альфа-D-глюкан глюкогидралаза, амилоглюкозидаза, экзо-1,4-альфа-глюкозидаза или гамма- амилаза.

Пуллуланаза (EC 3.2.1.41) представляет собой фермент, катализирующий гидролиз (1->6)-альфа-D-глюкозидных связей в пуллулане, амилопектине и гликогене, и в альфа- и бета-лимит декстринах амилопектина и гликогена.

В одном аспекте настоящего изобретения бобовый компонент представляет собой соевую муку. Соевую муку, как правило, получают из обжаренных соевых бобов, которые измельчают с получением порошка тонкого помола. Мука может быть натуральной (с жиром) или обезжиренной, в которой масла, присутствующие в сое естественным образом, удалены в процессе технологической обработки.

В одном аспекте настоящего изобретения бобовый компонент добавляют в сусло. В другом аспекте настоящего изобретения бобовый компонент добавляют в затор в процессе затирания. При добавлении в затор дополнительной протеазы, как правило, могут быть дополнительно добавлены фитазы.

Фитазы представляют ферменты, гидролизующие фитат (мио-инозитол гексакисфосфат) до мио-инозитола и неорганического фосфата. Фитиновая кислота или миоинозитол 1,2,3,4,5,6-гексакис дигидрофосфат (или для краткости мио-инозитол гексакисфосфат) является первичным источником и первичной формой хранения фосфата в семенах растений. Действительно, он естественным образом образован в процессе созревания семян и зерна злаков. В семенах бобовых он составляет около 70% содержания фосфата и структурно интегрирован с телами белков, таких как фитин, смешенная калия, магния и кальция соль инозитола. Фосфатные частицы фитиновой кислоты хелатируют двух- и трехвалентные катионы, такие как ионы металла, то есть необходимые для питания ионы кальция, железа, цинка и магния наряду с микроэлементами марганцем, медью и молибденом. Фитатаза представляет собой фермент, катализирующий гидролиз фитата (мио-инозитол гексакисфосфата) в (1) мио-инозитол и/или (2) моно-, ди-, три-, тетра- и/или пента-фосфаты их и (3) неорганический фосфат. Далее для краткости указанные выше соединения иногда будут указанны, как IP6, I, IP1, IP2, IP3, IP4, IP5 и P соответственно. Это означает, что действием фитазы IP6 деградирован в P+ один или более компонент IP5, IP4, IP3, IP2, IP1 и I. В качестве альтернативы, мио-инозитол переходит в общие n фосфатные группы, присоединяясь в позициях p, q, r,... обозначенных, как lns(p,q,r,... )P.sub.n. Например, lns(1,2,3,4,5,6)P.sub.6 (фитиновая кислота) сокращенно как PA. Согласно данным по Номенклатуре ферментов ExPASy (единая база данных по номенклатуре ферментов, основывающаяся на рекомендациях Номенклатурного Комитета Международного союза биохимии и молекулярной биологии (Nomenclature Committee of the International Union of Biochemistry and Molecular Biology) (IUBMB) описывается каждый тип охарактеризованного фермента, для которого EC (Комиссия по фермента) присваивает номер, известны два различных типа фитаз, так называемая 3-фитаза мио-инозитол гексакисфосфат 3-фосфогидралаза, EC 3.1.3.8) и так называемая 6-фитаза (мио-инозитол гексакисфосфат 6-фосфогидралаза, EC 3.1.3.26). 3-фитаза гидролизует первую эфирную связь в 3-позиции, в то время как 6-фитаза гидролизует первую эфирную связь в 6-позиции.

Используемые фитазы описанны в WO 2003/066847; WO 2006/037327; WO 2006/037328; WO 2007/1 12739; WO 2008/092901.

В одном аспекте настоящего изобретения сусло также дополнительно может контактировать с фитазой и/или ферментом(ами), превращающим мальтозу в глюкозу.

В другом аспекте настоящего изобретения бобовый компонент представляет собой предварительно ожиженный. Используемый в описании настоящей патентной заявки термин «предварительно ожиженный» означает, что бобовый компонент предварительно обработан для снижения его вязкости. Крахмал, присутствующий в бобовых компонентах, таких как, например, соевая мука, является первоначально нерастворимым в воде и образует гранулы. Но при нагревании в воде они начинают быстро набухать до пор, пока они не превзойдут свой первоначальный размер во много раз. При непрерывном нагревании крахмала в форме гранул он начинает распадаться, и вязкость смеси начинает быстро увеличиваться до достижения максимальной в момент перехода в форму пасты. Транспортировка густых крахмальных паст в процессе технологической обработки вызывает трудности. Следовательно, желательно обработать крахмал, таким образом, чтобы ожижить его и снизить вязкость. Способы ожижения хорошо известны специалисту в области техники, к которой относится настоящее изобретение. Например, ожижение может быть проведено обработкой ферментами или кислотой, или при использовании в обработке обоих. Используемые для ожижения ферменты известны из предшествующего уровня техники. Например, они включают фермент альфа-амилазу. Эти ферменты могут быть получены из бактерий или грибов. Некоторые примеры используемых ферментов представляют Termamyl^TM и Fungamyl^TM. Также в процессе ожижения необязательно могут присутствовать другие соединения, например антиоксиданты.

В случае когда присутствует бобовый компонент, бобовый компонент добавляют в соотношении (масса/масса) 5% или предпочтительно 10%, или 15%, или 20%, или 25%, или даже 33% к зерновым компонентам затора. В случае когда используют более высокое соотношение бобового компонента, может возникнуть необходимость в регулировании pH для поддержания ферментативной активности.

В одном аспекте настоящего изобретения в состав затора или сусла включена по меньшей мере одна протеаза. Протеазы представляют полипептиды с протеазной активностью и также указываются как пептидазы, протеиназы, пептидгидролазы или протеолитические ферменты. Протеазы могут быть экзо-типа, который гидролизует пептиды начиная с их конца, или эндотипа, которые действуют внутри полипептидных цепей (эндопептидазы). Эндопептидазы показывают активность на N- и C- заблокированных концах пептидных субстратов, которые имеют отношение к специфичности интересующей протеазы. Используемый в описании настоящей патентной заявки термин «протеаза» относится к ферменту, гидролизующему пептидные связи. Он включает в объем понятия ферменты, принадлежащие к группе ферментов EC 3.4 (включая каждый из тринадцати его подклассов). Номер EC относится к Номенклатуре ферментов 1992 от NC-IUBMB, Academic Press, San Diego, Calif., включая дополнения 15, опубликованные в Eur. J. Biochem. 1994, 223,1 5; Eur. J. Biochem. 1995, 232, 1 6; Eur. J. Biochem. 1996, 237, 1 5; Eur. J. Biochem. 1997, 250, 1 6; и Eur. J. Biochem. 1999, 264, 610 650 соответственно. Номенклатура регулярно пополняется и обновляется; смотрите, например, World Wide Web (WWW) на www.chem.qmw.ac.uk/iubmb/enzyme/index.html. Протеазы классифицируют на основе их каталитического механизма на следующие группы: серинпротеазы (S), цистеинпротеазы (C), аспарагиновые протеазы (A), металлопротеазы (M) и неизвестные или еще неклассифицированные протеазы (U), смотрите, Handbook of Proteolytic Enzymes, A. J. Barrett, N. D. Rawlings, J. F. Woessner (eds), Academic Press (1998), в частности в общей части введения.

В настоящем изобретении может быть использована любая протеаза. Например, могут быть использованы Alcalase^®, Flavourzyme^®, Neutrase^®, доступные от Novozymes A/S. Также можно использовать комбинацию более чем одной протеазы для оптимизации активности. Специалист в области техники, к которой относится настоящее изобретении, способен составить оптимальные комбинации, например в такой комбинации может быть использовано соотношение 1:1 или даже 2:1. При использовании протеазы также важно добавлять кофактор, если таковой имеется. Например, в качеств