ОБЛАСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Данное изобретение относится к получению слабоалкогольных или безалкогольных напитков растительного происхождения, и более конкретно, к получению овощных соков. Данное изобретение также относится к применению микроорганизмов для получения таких напитков.
ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Овощи представляют собой ценный диетический источник важных питательных веществ, необходимых человеческому организму. Диеты на основе овощных соков становятся все более и более популярными. Овощные соки считаются здоровой альтернативой фруктовым сокам, поскольку они содержат меньше сахара. Однако проблема с овощными соками заключается в том, что они не всегда имеют привлекательный вкусоароматический профиль. Флейвор свежих овощных соков может быть землистым (как у свекольного, морковного и капустного сока) или сернистым (как у сока порея и лука), что является основной причиной, почему овощные соки не такие приятные, как фруктовые соки. Получение овощного сока, приемлемого для широкого круга потребителей, включает балансирование флейвора, аромата, внешнего вида и удовлетворительных тактильных ротовых ощущений, что неизменно является сложной задачей.
Кроме того, при длительном нагревании овощных соков в ходе процесса пастеризации появляются или усиливаются посторонние флейворы. Некоторые посторонние флейворы описывают как вареные овощи, что не привлекательно для потребителей. Для решения данной задачи в промышленности, выпускающей соки, овощной сок очень часто примешивают ко фруктовому соку.
Для улучшения вкуса напитков применяли процессы ферментации. Corona et al. (Corona, Onofrio, et al. "Characterization of kefir-like beverages produced from vegetable juices." LWT-Food Science and Technology 66 (2016): 572-581) описывает ферментацию овощных и фруктовых соков кефирной культурой, которая содержит как молочнокислые бактерии, так и Saccharomyces cerevisiae. Молочнокислые бактерии представляли собой Leuconostoc mesenteroides, Lactococcus lactis, Lactobacillus kefiri и Lactobacillus fermentum.
Сенсорный анализ ферментированных овощных и фруктовых соков был проведен панелью из 15 неподготовленных испытателей. Единственным соком, обладавшим желаемым вкусоароматическим профилем, оказался морковный кефироподобный напиток. Однако морковный кефироподобный напиток имеет содержание алкоголя более 3%, что нежелательно для здорового напитка.
В CN 108244425 описан функциональный напиток, полученный путем ферментации сока свеклы (Beta vulgaris) молочнокислыми бактериями и смешивания с томатным соком. Для ферментации свекольного сока применяли Lactobacillus plantarum, Lactobacillus rhamnosus и Lactobacillus fermentum. Для придания аромата и освежающего вкуса добавляли дополнительные ингредиенты, включающие экстракт лимона, экстракт мяты перечной, экстракт фенхеля, мед и изомальтоолигосахарид.
WO 2012066176 описывает получение алкоголь-содержащего ферментированного апельсинового сока с применением штамма Pichia kluyveri, депонированного как СЕСТ 13055. Данный штамм способен ферментировать восстанавливающие сахара, присутствующие в апельсиновом соке, приводя к конечному продукту, содержащему невосстанавливающие сахара, такие как сахароза, и таким образом, получению продукта с приятными вкусами. Кроме того, содержание алкоголя в конечном продукте обычно составляет около 2,5%.
WO 2011134952 излагает инокуляцию виноградных соков Pichia kluyveri. Дрожжи добавляют в замороженной форме или размораживают до жидкого состояния перед добавлением в среду. Обнаружили, что замороженные дрожжи можно использовать для непосредственной инокуляции без существенной потери числа клеток и последующей активности. В документе не описано какое-либо улучшение вкуса напитков.
US 20170258113 описывает способ получения ферментированного сока восковницы красной с применением Pichia kluyveri ХТ110. Согласно описанию, Pichia kluyveri ХТ110 способны осуществлять ферментацию при рН от 2,5 до 3,0, что важно для поддержания стабильности антоцианинов и поэтому не приводит к существенному ослаблению окраски конечного продукта. Полученный ферментированный сок восковницы красной имеет яркий цвет, высокое содержание антоцианинов, богатый фруктовый вкус и сбалансированный флейвор, а также низкое содержание алкоголя (менее 0,5%).
WO 2015117978 описывает применение двух штаммов Pichia kluyveri, PK-KR1 и PK-KR2, для получения сидра из яблочного и/или грушевого сока. Обнаружили, что продукт имеет повышенное содержание гексилацетата и других желаемых вкусоароматических соединений, в частности, гексилацетата и изобутилацетата. Два штамма Pichia kluyveri, PK-KR1 и PK-KR2, были первоначально описаны в WO 2009110807, где излагалось, что они могут применяться для повышения уровней тиолов (3МН и 3МНА) в процессе брожения вина. 3МН и 3МНА обладают характерным ароматом и флейвором грейпфрута и маракуйи. PK-KR1 и PK-KR2 также применялись с различными видами хмеля для варки пива (WO 2013030398), а также слабоалкогольного или безалкогольного пива (WO 2014135673).
Однако, для улучшения флейвора овощных соков решения по-прежнему не существует. Существует потребность в новых способах получения овощных соков с желаемым вкусоароматическим профилем, таких как соки с меньшим нежелательным посторонним флейвором.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В данном изобретении предложен новый способ получения овощных соков с усиленным флейвором. Обнаружили, что Pichia kluyveri можно успешно применять для ферментации овощного сока для получения продукта с улучшенным вкусоароматическим профилем и, следовательно, более приятного.
Как упоминалось ранее, в отличие от фруктового сока, вкусоароматический профиль овощного сока не всегда привлекательный. В этой связи, в данном изобретении предложен другой подход для улучшения его флейвора, не требующий механических способов или смешивания с фруктовыми соками.
Более подробно, обнаружили, что Pichia kluyveri можно применять для получения повышенных уровней вкусоароматических соединений, включая изоамилацетат, изобутилацетат, β-фенилэтанол, α-терпинеол, с-виски лактон и ванилин.
Согласно сенсорной оценке, четко показано, что посторонний землистый флейвор ощущается гораздо меньше в овощных соках, ферментированных Pichia kluyveri. Ферментированные соки также становятся более фруктовыми и пряными на вкус и в целом более предпочтительными по сравнению с неферментированными соками.
В первом аспекте данного изобретения предложено применение Pichia kluyveri для получения напитков, содержащих материал корнеплодов. Обнаружили, что Pichia kluyveri можно успешно применять для обработки овощного сока, в частности, овощного сока, имеющего нежелательный землистый флейвор. Землистый флейвор является обычным у овощных соков, полученных из растительного материала, выращенного в почве или в соприкосновении с почвой. Таким образом, желательно усилить флейвор овощных соков путем уменьшения землистого вкуса. Таким образом, в данном изобретении предложена иная стратегия для улучшения вкусоароматического профиля, отличающаяся от существующих способов, применяющихся в промышленности, включающих применение механических способов или смешивание с фруктовыми соками.
Предпочтительные штаммы Pichia kluyveri включают штамм 1 Pichia kluyveri, штамм 2 Pichia kluyveri и штамм 3 Pichia kluyveri, а также их мутанты.
В другом аспекте изобретения предложено применение Pichia kluyveri для уменьшения землистого флейвора растительного материала. Применение включает ферментацию растительного материала, в частности, корнеплодов.
В следующем аспекте данного изобретения предложены способы обработки овощного сока для уменьшения его землистого флейвора и полученный таким образом овощной сок. В одном воплощении способ включает стадии, на которых (а) берут субстрат, содержащий материал корнеплода, (б) добавляют к субстрату по меньшей мере один штамм Pichia kluyveri, (в) осуществляют ферментацию субстрата и (г) получают ферментированный овощной сок. Следует понимать, что субстрат может содержать более одного типа корнеплодов.
В других аспектах данного изобретения также предложен овощной сок, полученный способами, описанными в заявке, а также овощной сок, содержащий один или несколько штаммов Pichia kluyveri, таких как штаммы Pichia kluyveri, описанные в данном документе.
В данном изобретении дополнительно предложен новый штамм Pichia kluyveri, депонированный 5 марта 2014 г в Немецкой коллекции микроорганизмов и клеточных культур (Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH; DSMZ), Inhoffenstr. 7B, D-38124 Braunschweig с присвоением регистрационного номера DSM 28484.
ТЕРМИНОЛОГИЯ
В данном документе термин «овощ» относится к съедобной части растения, употребляемой в пищу людьми. Съедобная часть растения может представлять собой корень, такой как у брюквы, свеклы, моркови и батата; клубень, или запасающий побег, как у картофеля и колоказии съедобной; побег, как у аспарагуса и кольраби; почку, как у брюссельской капусты; луковицу, как у лука и чеснока; стебелек, или черешок листа, как у сельдерея и ревеня; лист, как у капусты, латука, петрушки и шпината; незрелый цветок, как у цветной капусты, брокколи и артишока.
В данном документе термин «корнеплод» относится к съедобной части растения, контактирующей с почвой. Корнеплоды обычно представляют собой запасающие органы, увеличенные для запасания энергии в форме углеводов. Следует отметить, что «корнеплоды» в данном документе не ограничиваются определением корня в ботанике, но также охватывают как истинные корни (такие как стержневые корни и клубневидные корни), так и побеги (такие как луковицы, клубнелуковицы, корневища и клубни).
Как правило, «посторонний флейвор» относится к присутствию в пище неприятных вкусов и/или запахов «Землистый» - это флейвор, напоминающий землю. Поскольку данный флейвор нежелателен в пищевых продуктах, в данном документе он также упоминается как «посторонний землистый флейвор». Запах земли в основном приписывают присутствию геосмина (Gerber, N.N., and Н.A. Lechevalier. «Geosmin, an earthy-smelling substance isolated from actinomycetes.» Applied microbiology 13.6 (1965): 935-938). Геосмин был описан в почве (Buttery, Ron G., and John A. Garibaldi. «Geosmin and m ethyl isoborneol in garden soil.» Journal of agricultural and food chemistry 24.6 (1976): 1246-1247) и было обнаружено, что он отвечает за землистый запах корнеплодов, таких как свекла (Acree, Т.Е., et al. «Geosmin, the earthy component of table beet odor.» Journal of Agricultural and Food Chemistry 24.2 (1976): 430-431).
Однако, геосмин трудно определять, поскольку требуется специальное оборудование. Однако, землистый флейвор, придаваемый геосмином, можно безошибочно распознать посредством сенсорного анализа, известного в области техники. Таким образом, «уменьшение землистого флейвора» в данном документе относится к уменьшению степени восприятия землистого флейвора. Этого можно добиться путем сравнения землистого флейвора до и после обработки Pichia kluyveri. Это можно оценить методами сенсорной оценки, известными в области техники, как описано Meilgaard et al (Meilgaard, Morten С, В. Thomas Carr, and Gail Vance Civille. Sensory evaluation techniques. CRC press, 1999) или как описано в данной заявке.
Землистый флейвор можно оценить посредством сенсорного анализа, как описано в Примере.
Термин «субстрат» относится к материалу, который может подвергаться ферментации Pichia kluyveri.
Термин «безалкогольный» в данном документе относится к содержанию алкоголя менее 0,5% об./об.
Термин «усиление флейвора» продукта означает улучшение вкусоароматического профиля продукта так, чтобы он стал более приятным. Определить это можно, например, посредством сенсорной оценки, известной специалистам в области техники.
Термин «ферментация» относится в целом к любой деятельности или процессу, включающим ферментативное расщепление (переваривание) органических материалов микроорганизмами. Термин «ферментация» охватывает как анаэробные, так и аэробные процессы, а также процессы, включающие комбинацию или чередование одной или нескольких анаэробных и/или аэробных стадий.
Термин «мутант» следует понимать как штамм, происходящий от штамма по изобретению вследствие, например, генной инженерии, радиационного и/или химического воздействия. Предпочтительно, чтобы мутант был функционально эквивалентным мутантом, например, мутант должен обладать по существу такими же свойствами, как и материнский штамм, или улучшенными свойствами. В данном контексте мутант по изобретению предпочтительно представляет собой мутант с такими же или улучшенными свойствами в плане уменьшения землистого флейвора. Такой мутант является частью данного изобретения. Мутант может представлять собой штамм, полученный в результате воздействия на штамм по изобретению любого стандартно применяемого мутагенного воздействия, включая воздействие химического мутагена, такого как этанметансульфонат (EMS) или N-метил-N'-нитро-N-нитрогуанидин (NTG), УФ излучения, или спонтанно возникший мутант.Мутант может быть подвергнут нескольким мутагенным воздействиям (одно воздействие следует понимать как одна стадия мутагенеза с последующей стадией скрининга/отбора), но в данном случае предпочтительно осуществление не более 1000, не более 100, не более 20, не более 10 или не более 5 воздействий. В предпочтительном мутанте изменено менее 5% или менее 1% или даже менее 0,1% нуклеотидов бактериального генома (посредством замены, вставки, делении или их комбинаций) по сравнению с материнским штаммом.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ
ФИГ. 1
Сенсорный анализ сока свеклы, полученного посредством ферментации штаммом 1 Pichia kluyveri и штаммом 2 Pichia kluyveri.
СВЕДЕНИЯ, ПОДТВЕРЖДАЮЩИЕ ВОЗМОЖНОСТЬ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Данное изобретение относится к области безалкогольных напитков. Следует понимать, что такие напитки имеют концентрацию этанола менее 0,5% (об./об.).
Благодаря заботящимся о здоровье потребителям, которые стремятся ограничить свое потребление алкоголя, безалкогольный и слабоалкогольный сектор быстро развивается. В частности, овощной сок становится все более популярным среди потребителей, ориентированных на здоровый образ жизни. Однако, вкусоароматический профиль овощного сока не всегда привлекательный. Поэтому существует неизменная потребность в обеспечении рынка продуктами с улучшенным вкусоароматическим профилем.
В первом аспекте данного изобретения предложен способ получения ферментированного овощного сока, включающий добавление по меньшей мере одного штамма Pichia kluyveri к субстрату, содержащему корнеплод, и ферментацию субстрата с получением ферментированного овощного сока. В основе данного изобретения лежит обнаружение предпочтительных свойств Pichia kluyveri, которые могут найти применение в обработке овощных соков, в частности, в уменьшении постороннего землистого флейвора, а также усилении фруктового и цветочного флейворов.
Одно предпочтительное воплощение способа включает следующее:
а) берут субстрат, содержащий корнеплод,
б) добавляют к субстрату по меньшей мере один штамм Pichia kluyveri и
в) осуществляют ферментацию субстрата, содержащего штамм Pichia kluyveri.
Другое предпочтительное воплощение способа включает следующее:
а) берут субстрат, содержащий корнеплод,
б) доводят рН субстрата,
в) добавляют к субстрату по меньшей мере один штамм Pichia kluyveri и
г) осуществляют ферментацию субстрата, содержащего штамм Pichia kluyveri.
Во втором аспекте данного изобретения также предложен ферментированный овощной сок, полученный способами, описанными в данном документе.
Ферментированный овощной сок является безалкогольным. В качестве примера, содержание алкоголя (об./об.) ферментированного овощного сока составляет менее 0,5%, такое как менее 0,4%, такое как менее 0,3%, такое как менее 0,2%, такое как менее 0,1%, такое как менее 0,09%, такое как менее 0,08%.
Считается, что Pichia kluyveri особенно подходит для обработки всех овощей, имеющих землистый флейвор. В частности, это относится к корнеплодам.
Землистый флейвор, характерную черту многих овощных соков, вызывает ароматическое соединение геосмин. Геосмин (транс-1,10-диметил-транс-9-декалол) представляет собой соединение с отчетливым землистым, плесневым, свекольным, даже репным флейвором и имеет чрезвычайно низкий сенсорный порог 10 ppm (частей на миллион). Он является метаболитом различных актиномицетов и грибов. Обнаружили, что он отвечает за землистый порок различных продуктов, включая рыбу и вино. Сообщалось, что некоторые бактерии, такие как Bacillus subtilis и виды Pseudomonas, осуществляют биодеградацию геосмина. Однако, нет сообщении, что ферментация Pichia kluyveri может уменьшить восприятие постороннего флейвора геосмина.
Для получения овощного сока согласно данному изобретению берут субстрат, содержащий корнеплод.
Корнеплод может происходить из одного или нескольких типов овощей. Например, субстрат может содержать материал из одного конкретного корнеплода или нескольких типов корнеплодов. Кроме того, субстрат может также дополнительно содержать другой растительный материал. Например, субстрат может содержать смесь видов корнеплодов и фруктов. В другом воплощении субстрат по существу состоит из корнеплодов.
Субстрат по данному изобретению содержит корнеплод. Например, корнеплод является одним из известных видов корнеплодов. Подходящие корнеплоды включают, без ограничения, истинные корни, например, клубневидные корни и стержневые корни, а также, например, не являющиеся корнями клубни, корневища, клубнелуковицы и луковицы
Истинный корнеплод может представлять собой стержневой корень и/или клубневидный корень. Примеры стержневых корней включают, без ограничения, арракацию (Arracacia xanthorrhiza), абельмош мускусный (Abelmoschus moschatus), свеклу и кормовую свеклу (Beta vulgaris), брюкву и репу (Brassica spp.), черный тмин (Bunium persicum), лопух (Arctium), морковь (Daucus carota subsp.sativus), сельдерей (Apium graveolens rapaceum), дайкон (Raphanus sativus var. longipinnatus), одуванчик (Taraxacum spp.), маку (Lepidium meyenii), мурнонг (Microseris scapigera), хикаму и пахиризус ахипа (Pachyrhizus spp.), пастернак (Pastinaca sativa), корень петрушки (Petroselinum spp.), редис (Raphanus sativus), козелец испанский (Scorzonera hispanica), поручейник (Sium sisarum), козлобородник (Tragopogon spp.) и вигну ланцетную (Vigna lanceolata).
Примеры клубневидных корней включают, без ограничения, аморфофаллус гладкий (Amorphophallus galbra), земляной каштан или земляной орех (Conopodium majus), нагаимо, китайский ямс, корейский ямс (Dioscorea opposita), имбирь Скотта (Hornstedtia scottiana), сладкий картофель (Ipomoea batatas), пустынный ямс (Ipomoea costata), кассаву, или юку, или маниок (Manihot esculenta), мауку или чаго (Mirabilis externa), псоралею, псоралею съедобную или степную репу (Psoralea esculenta) и якон (Smallanthus sonchifolius).
Примером корнеплодов, содержащих корнеподобный стебель, является замия малая (Zamia pumila).
Не являющиеся корнями части включают: клубни, корневища, клубнелуковицы и/или луковицы. Примеры клубнелуковиц включают, без ограничения, аморфофаллус коньяк (Amorphophallus konjac), колоказию съедобную (Colocasia esculenta), китайский водяной каштан (Eleocharis dulcis), энсету (Ensete spp.), лотос орехоносный (Nelumbo nucifera), стрелолист или стрелолист широколистный (Sagittaria spp.), ксантосому стрелолистную или малангу (Xanthosoma spp.).
Примеры корневищ включают, без ограничения, куркуму (Curcuma longa), женьшень (Panax ginseng), артроподиум усатый, или новозеландскую лилию (Arthropodium spp.), канну (Саппа spp.), кордилину кустарниковую (Cordyline fruticosa), арроурут (Maranta arundinacea), лотос орехоносный (Nelumbo nucifera), рогоз, или камыш (Typha spp.), имбирь, галангал (Zingiber officinale).
Примеры клубней включают, без ограничения, дикий картофель, или апиос американский (Apios americana), земляной миндаль, или чуфу (Cyperus esculentus); ямс, диоскорею (Dioscorea spp.), иерусалимский артишок, или топинамбур (Helianthus tuberosus), лилейник (Hemerocallis spp.), чину клубеньковую (Lathyrus tuberosus), новозеландский ямс, или оку (Oxalis tuberosa), эфиопский картофель, картофель каффир (Plectranthus edulis и P. esculentus), картофель (Solatium tuberosum), китайский артишок, или хорогу (Stachys affinis), настурцию клубненосную, или анью (Tropaeolum tuberosum) и уллюко (Ullucus tuberosus).
Примеры луковиц включают, без ограничения, чеснок, лук, лук-шалот, лук-порей и т.д. (Allium spp.), камассию квамаш (Camassia quamash), дикий лук (Cyperus bulbosus), эритрониум (Erythronium spp.), фенхель (Foeniculum vulgare) и лилии (Lilium spp.).
Корнеплоды могут варьировать по содержанию питательных веществ, например, по составу углеводов. Например, клубни могут содержать больше крахмала, чем истинные корни овощей, которые могут содержать больше простых Сахаров. Как истинные корни, так и не-корни, являются источниками других витаминов, минералов и других питательных веществ, таких как пищевые волокна, калий, витамин А, кальций, витамин В6, витамин С, биотин, витамин В1, витамин В2, витамин В3, железо, медь и магний.
Подходящие корнеплоды, которые применяют для получения овощного сока, могут быть однодольными, двудольными или их комбинацией. Примеры однодольных включают ямс, такой как белый ямс, желтый ямс, кокоро, японский горный ямс, пурпурный ямс, хикаму, малангу или их комбинации.
Примеры двудольных включают сладкий картофель, батат, бразильский сладкий картофель, сладкий картофель Дингз, японский фиолетовый сладкий картофель, сладкий картофель Окинава, сладкий картофель Мокуау, сладкий картофель Ковингтон, сладкий картофель Борегар.
Субстрат, описанный в данном документе, может содержать, например, один или несколько видов корнеплодов. Например, субстрат может содержать морковь и свеклу. В некоторых воплощениях субстрат содержит 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 или более различных видов корнеплодов.
Предпочтительные примеры корнеплодов включают, без ограничения, морковь, свеклу, пастернак, брюкву, куркуму, имбирь, картофель, сладкий картофель, репу, брюкву, маниок, кольраби, лук, чеснок, корень сельдерея, хрен, дайкон, хикаму, редис, топинамбур и ямс.
Процесс получения субстрата можно обрисовать следующим образом: мытье овощей, возможно, измельчение овощей в кашицу и извлечение (предпочтительно, путем отжима) сока овощей без мякоти. При желании его можно пастеризовать или стерилизовать, в зависимости от вида овоща. В субстрате также могут присутствовать дополнительные ингредиенты.
В одном воплощении овощной сок может быть подкислен. Это можно осуществлять, например, путем добавления подкисляющего вещества, такого как лимонная кислота, молочная кислота, лимонный сок и т.п. В альтернативном варианте, это можно осуществлять посредством ферментации молочнокислыми бактериями. Подкисление можно использовать для стабилизации сока для уменьшения роста патогенов в конечном продукте.
Таким образом, в другом воплощении данного изобретения предложен способ, в котором:
а) берут субстрат, содержащий корнеплод,
б) доводят рН субстрата,
в) добавляют к субстрату по меньшей мере один штамм Pichia kluyveri и
г) осуществляют ферментацию субстрата, содержащего штамм Pichia kluyveri.
Предпочтительно, рН доводят до значений от 2,5 до 6,5, например, от 2,5 до 6 или от 3 до 5,5. Pichia kluyveri способны ферментировать сок в указанном диапазоне рН. Можно доводить рН субстрата в зависимости от желаемого для потребителей продукта.
Способ по данному изобретению включает стадию добавления к субстрату Pichia kluyveri. Это может включать добавление одного или нескольких штаммов Pichia kluyveri, например, 1, 2, 3, 4, 5 или более штаммов Pichia kluyveri. В данном описании «штамм» Pichia kluyveri означает генетический вариант Pichia kluyveri, который легко определяется специалистом в области техники на основании его генетических характеристик.
Pichia kluyveri добавляют к субстрату в количестве, достаточном для инициации и поддержания ферментации. Специалист легко может определить подходящие концентрации для инокуляции Pichia kluyveri в соответствии с описанием и Примерами.
В предпочтительных воплощениях Pichia kluyveri инокулируют в концентрации по меньшей мере 1×104 КОЕ/мл, такой как по меньшей мере 5×104 КОЕ/мл, такой как по меньшей мере 1×105 КОЕ/мл, такой как по меньшей мере 5×105 КОЕ/мл, такой как по меньшей мере 1х106 КОЕ/мл, такой как по меньшей мере 5×106 КОЕ/мл.
В некоторых воплощениях можно применять смесь одного или нескольких штаммов, например, 2, 3, 4, 5 или более штаммов Pichia kluyveri.
Кроме того, добавлять Pichia kluyveri можно в замороженной, жидкой или высушенной форме, включая, например, лиофилизированную форму и высушенную распылением/в псевдоожиженном слое форму, или в форме замороженных или лиофилизированных концентратов.
Способ по данному изобретению включает стадию ферментации субстрата, содержащего добавленную Pichia kluyveri. Ферментацию субстрата предпочтительно осуществляют посредством контролируемой ферментации в стерильных условиях. В ходе процесса ферментации специалист в области техники может решить выполнить несколько известных ему других вариантов, таких как добавление пектиназы в ходе измельчения/отжима, доведение рН, добавление диоксида серы в качестве антимикробного агента, осветление и фильтрование, без ограничения, для получения желаемого конечного продукта.
Предпочтительно, ферментацию субстрата Pichia kluyveri осуществляют по меньшей мере в течение 12 часов, например, 18 часов, например, 24 часа, например, 36 часов, например, 48 часов. Предпочтительно, чтобы ферментация не превышала 48 часов, поскольку содержание спирта может повыситься до уровня, который нежелателен для предполагаемого конечного продукта. Специалист в области техники может легко выбрать подходящее время ферментации на основании желаемых свойств продуктов.
В некоторых воплощениях ферментация не превышает 36 часов. В других воплощениях ферментацию осуществляют от 12 до 48 часов.
Предпочтительно, условия ферментации с применением Pichia kluyveri являются полу-анаэробными. Такая ферментация может начинаться в аэробных условиях и продолжаться в анаэробных условиях после того, как весь кислород будет потреблен.
В некоторых воплощениях данного изобретения Pichia kluyveri добавляют к субстрату в виде стартовой культуры. Термин «стартовая культура» относится к композиции, содержащей живые микроорганизмы, которые способны начинать или осуществлять ферментацию органического материала, возможно, после культивирования в отдельной стартовой среде для получения культуры с высокой плотностью. Соответственно, в одном воплощении стартовая культура по изобретению может представлять собой культуру с высокой плотностью, полученную путем размножения стартовой культуры в подходящей среде.
Стартовая культура по данному изобретению может также содержать, в дополнение к микроорганизмам, буферные вещества и стимулирующие рост питательные вещества или консерванты или другие носители.
В предпочтительном воплощении первая стартовая культура содержит по меньшей мере 102 колониеобразующих единиц (КОЕ)/г Pichia kluyveri, например, по меньшей мере 103 КОЕ/г, например, по меньшей мере 104 КОЕ/г, например, по меньшей мере 105 КОЕ/г, например, по меньшей мере 106 КОЕ/г, например, по меньшей мере 107 КОЕ/г, например, по меньшей мере 108 КОЕ/г, например, по меньшей мере 109 КОЕ/г, например, по меньшей мере 1010 КОЕ/г, например, по меньшей мере 1011 КОЕ/г, например, по меньшей мере 1012 КОЕ/г, например, по меньшей мере 1013 КОЕ/г.
Ферментацию можно осуществлять при температуре от 4 до 35°С. В предпочтительных воплощениях ферментацию осуществляют при температуре от 18 до 22°С, например, от 19 до 21°С, такой как 20°С.
Ферментацию можно останавливать любым подходящим способом, известным в области техники, включая охлаждение, предпочтительно, до температуры ниже 4°С и/или пастеризацию. После этого получают ферментированный овощной сок. Предпочтительно, ферментируемую жидкость отделяют от твердых веществ с применением любого подходящего способа, известного в области техники, например, посредством фильтрации или центрифугирования.
В зависимости от продукта, в ферментированный сок можно дополнительно включать дополнительные компоненты, такие как загустители, сахар, подсластитель, пищевые волокна, сироп, буферы, вещества для доведения рН, соль, незаменимые минералы, пектин, белки, корригенты, красители, витамины, консерванты, антиокислители и т.д.
Также предполагается, что ферментируемая жидкость может подвергаться дополнительной обработке, например, концентрированию, разведению или смешиванию с другими продуктами.
Предпочтительно, ферментированным соком наполняют бутыли и, возможно, пастеризуют. В других воплощениях ферментированный сок не пастеризуют.
Сложные эфиры уксусной кислоты являются важными вкусоароматическими соединениями в напитках. Например, наиболее широко известными сложными эфирами уксусной кислоты являются изоамилацетат и этил ацетат. Этилацетат представляет собой жидкость с фруктовым запахом с нотками бренди и является распространенным сложным эфиром во фруктах. Авторы изобретения обнаружили, что уровень этилацетата в овощном соке повышается после ферментации Pichia kluyveri. В некоторых воплощениях уровень этилацетата составляет по меньшей мере 10 млн-1, например, по меньшей мере 12 млн-1, по меньшей мере 13 млн-1, по меньшей мере 14 млн-1, по меньшей мере 15 млн-1, по меньшей мере 16 млн-1, по меньшей мере 17 млн-1, по меньшей мере 18 млн-1, по меньшей мере 19 млн-1, по меньшей мере 20 млн-1, по меньшей мере 21 млн-1, по меньшей мере 22 млн-1, по меньшей мере 23 млн-1, по меньшей мере 24 млн-1, по меньшей мере 25 млн-1, по меньшей мере 26 млн-1, по меньшей мере 27 млн-1, по меньшей мере 28 млн-1, по меньшей мере 29 млн-1, или по меньшей мере 30 млн-1.
Изоамилацетат, также известный как изопентилацетат, является органическим соединением, которое представляет собой сложный эфир, образованный изоамиловым спиртом и уксусной кислотой. Изоамилацетат образуется естественным образом в банановом дереве. Он имеет сильный запах, который также описывают как похожий на запах банана и груши. Однако в большом количестве он имеет отчетливый посторонний запах ацетона, который может восприниматься как неприятный.
Авторы изобретения обнаружили, что уровень изоамилацетата в овощном соке повышается после ферментации Pichia kluyveri. В некоторых предпочтительных воплощениях изоамилацетат в ферментированном овощном соке, полученном по данному изобретению, составляет по меньшей мере 2 млн-1, например, по меньшей мере 2,1 млн-1, по меньшей мере 2,2 млн-1, по меньшей мере 2,3 млн-1, по меньшей мере 2,4 млн-1, по меньшей мере 2,5 млн-1, по меньшей мере 2,6 млн-1, по меньшей мере 2,7 млн-1, по меньшей мере 2.8 млн-1, по меньшей мере 2,9 млн-1, по меньшей мере 3,0 млн-1, по меньшей мере 3,1 млн-1, по меньшей мере 3,2 млн-1, по меньшей мере 3,3 млн-1, по меньшей мере 3,4 млн-1, по меньшей мере 3,5 млн-1, по меньшей мере 3,6 млн-1, по меньшей мере 3,7 млн-1, по меньшей мере 3,8 млн-1, по меньшей мере 3,9 млн-1 или по меньшей мере 4,0 млн-1.
Массовое отношение изоамилацетата к этилацетату является хорошим показателем фруктовости. Подобно этанолу, этилацетат, представляющий собой сложный эфир этанола и уксусной кислоты, действует как растворитель. Он способствует высвобождению флейвора изоамилацетата.
Авторы изобретения обнаружили, что такое массовое отношение в овощном соке, ферментированном Pichia kluyveri, повышается после ферментации. В некоторых предпочтительных воплощениях массовое отношение изоамилацетата к этилацетату в ферментированном овощном соке, полученном по данному изобретению, составляет по меньшей мере 0,1, например, по меньшей мере 0,11, по меньшей мере 0,12, по меньшей мере 0,13, по меньшей мере 0,14, по меньшей мере 0,15, по меньшей мере 0,16, по меньшей мере 0,17, по меньшей мере 0,18, по меньшей мере 0,19 или по меньшей мере 0,2. Предпочтительно, массовое отношение изоамилацетата к этилацетату в ферментированном соке составляет по меньшей мере 0,2, например, по меньшей мере 0,21, по меньшей мере 0,22, по меньшей мере 0,23, по меньшей мере 0,24, по меньшей мере 0,25, по меньшей мере 0,26, по меньшей мере 0,27, по меньшей мере 0,28, по меньшей мере 0,29 или по меньшей мере 0,30.
Авторы изобретения обнаружили, что такое массовое отношение изоамилацетата к этанолу в овощном соке, ферментированном Pichia kluyveri, повышается после ферментации. В некоторых предпочтительных воплощениях массовое отношение изоамилацетата к этанолу в ферментированном соке, полученном по данному изобретению, составляет по меньшей мере 0,0002, например, по меньшей мере 0,0003, по меньшей мере 0,0004, по меньшей мере 0,0005, по меньшей мере 0,0006, по меньшей мере 0,0007, по меньшей мере 0,0008, по меньшей мере 0,0009, по меньшей мере 0,001, по меньшей мере 0,0011, по меньшей мере 0,0012 или более.
Обнаружили, что овощной сок, ферментированный Pichia kluyveri, содержит больше вкусоароматических соединений, включая β-фенилэтанол и α-терпинеол. β-фенилэтанол имеет флейвор. подобный розе, и действует синергетически в другими вкусоароматическими соединениями, такими как сложные эфиры, усиливая общее фруктовое впечатление. Авторы изобретения обнаружили, что β-фенилэтанол в овощном соке, ферментированном Pichia kluyveri, повышается после ферментации. В некоторых предпочтительных воплощениях β-фенилэтанол в ферментирован ном овощном соке составляет по меньшей мере 0,2 млн-1, например, по меньшей мере 0,3 млн-1, например, по меньшей мере 0,4 млн-1, например, по меньшей мере 0,5 млн-1, например, по меньшей мере 0,6 млн-1, например, по меньшей мере 0,7 млн-1.
α-терпинеол обладает приятным запахом, напоминающим лилию. Это терпеновый спирт, который обнаруживается в природных маслах, таких как сосновое масло. Он также является одним из основных коммерчески значимых монотерпеновых спиртов в индустрии вкусоароматических веществ. Авторы изобретения обнаружили, что α-терпинеол в овощном соке, ферментированном Pichia kluyveri, повышается после ферментации. В некоторых предпочтительных воплощениях α-терпинеол в овощном овощном соке составляет по меньшей мере 5 ppb, например, по меньшей мере 10 млрд-1, например, по меньшей мере 20 млрд-1, например, по меньшей мере 30 млрд-1, например, по меньшей мере 40 млрд-1, например, по меньшей мере 50 млрд-1, например, по меньшей мере 60 млрд-1 или, например, по меньшей мере 70 млрд-1.
с-виски лактон (цис-виски лактон), также известный как (3S,4S)-3-метил-4-октанолид, является важным ингредиентом в аромате виски и других алкогольных напитков, выдержанных в дубовых бочках. Иногда его добавляют в ликеры в качестве вкусоароматического вещества. Авторы изобретения обнаружили, что с-виски лактон в овощном соке, ферментированном Pichia kluyveri, повышается после ферментации.
В некоторых предпочтительных воплощениях с-виски лактон в ферментированном овощном соке составляет по меньшей мере 1 млрд-1, например, по меньшей мере 2 млрд-1, например, по меньшей мере 3 млрд-1, например, по меньшей мере 4 млрд-1, например, по меньшей мере 5 млрд-1, например, по меньшей мере 6 млрд-1, например, по меньшей мере 7 млрд-1.
Ванилин, представляющий собой фенолальдегид, является основным вкусоароматическим соединением в ванили. Он обладает сладким и кремовым запахом ванили, ванилин применяют в качестве корригента в продуктах, напитках и лекарственных средствах чаще, чем натуральный экстракт ванили. Авторы изобретения обнаружили, что ванилин в овощном соке, ферментированном Pichia kluyveri, повышается после ферментации. В некоторых предпочтительных воплощениях ванилин в ферментированном овощном соке составляет по меньшей мере 2 млрд-1, например, по меньшей мере 3 млрд-1, например, по меньшей мере 4 млрд-1, например, по меньшей мере 5 млрд-1, например, по меньшей мере 6 млрд-1, например, по меньшей мере 7 млрд-1.
В следующем аспекте данного изобретения предложен ферментированный овощной сок, имеющий улучшенный вкусоароматический профиль. Овощной сок, полученный по данному изобретению, содержит корнеплод и Pichia kluyveri, которые могут, например, представлять собой штамм 1 Pichia kluyveri, штамм 2 Pichia kluyveri и штамм 3 Pichia kluyveri, а также их мутанты или любые их комбинации.
Штамм 1 Pichia kluyveri, депонирован 5 марта 2014 г в Немецкой коллекции микроорганизмов и клеточных культур (Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH; DSMZ), Inhoffenstr. 7B, D-38124 Braunschweig с присвоением регистрационного номера DSM 28484.
Штамм 2 Pichia kluyveri депонирован 24 августа 2006 в Национальном институте метрологии, 541-65 Clarke Street, South Melbourne, Victoria 3205, Австралия, университетом Окленда, школой биологических наук, Окленд 1142, Новая Зеландия с присвоением регистрационных номеров V06/02271.
Штамм 3 Pichia kluyveri депонирован 24 августа 2006 в Национальном институте метрологии, 541-65 Clarke Street, South Melbourne, Victoria 3205, Австралия, университетом Окленда, школой биологических наук, Окленд 1142, Новая Зеландия с присвоением регистрационных номеров V06/02272.
В следующем аспекте данного изобретения предложено применение Pichia kluyveri для ферментации корнеплодов. В некоторых воплощениях штамм 1 Pichia kluyveri, штамм 2 Pichia kluyveri, штамм 3 Pichia kluyveri, их мутанты или любые их комбинации применяют для ферментации корнеплодов для получения овощного сока, как описано в данной заявке.
Авторы изобретения показали, что штаммы Pichia kluyveri оказывают огромное влияние на вкусоароматический профиль конечного ферментированного сокового продукта. Неожиданно было обнаружено огромное увеличение всех желаемых вкусоароматических соединений, таких как сложные эфиры и терпены. Как показано в Примерах, анализ вкусоароматических веществ хорошо согласуется с сенсорной оценкой. Сенсорная оценка показала, что овощные соки, ферментированные Pichia kluyveri, обладают меньшим посторонним землистым флейвором и более фруктовым и пряным ароматом по сравнению с неферментированным контролем.
В данном изобретении дополнительно предложен продукт, представляющий собой штамм 1 Pichia kluyveri в замороженной, лиофилизированной или жидкой форме, включая, например, лиофилизированную форму и/или высушенную распылением/в псевдоожиженном слое форму, или замороженные или лиофилизированные концентраты. Получение различных форм известно в области техники, и, например, описано в WO 2011/134952 (Chr. Hansen A/S). Pichia kluyveri можно выращивать в ферментере и концентрировать. Кроме того, можно добавлять криопротекторы для поддержания жизнеспособности дрожжей при низкой температуре. Продукт можно добавлять непосредственно к субстрату, содержащему корнеплод.
Кроме того, в данном изобретении предложена композиция для получения ферментированных напитков, содержащих штамм 1 Pichia kluyveri.
ВОПЛОЩЕНИЯ
Предпочтительными воплощениями данного изобретения являются следующие:
1. Способ уменьшения постороннего землистого флейвора овощного сока, включающий стадии:
а) предоставления субстрата, содержащего корнеплод,
б) добавления к субстрату по меньшей мере одного штамма Pichia kluyveri,
в) осуществления ферментации субстрата, содержащего штамм Pichia kluyveri, в течение менее 48 часов,
г) получения ферментированного овощного сока.
2. Способ по п. 1, в котором корнеплод выбран из группы, состоящей из: моркови,
свеклы, пастернака, брюквы (swede), куркумы, имбиря, картофеля, батата, репы, брюквы (rutabaga), маниока, кольраби, лука, чеснока, корня сельдерея, хрена, дайкона, хикамы, редиса, топинамбура и ямса.
3. Способ по любому из пп. 1-2, где Pichia kluyveri выбран из группы, состоящей из:
а) Pichia kluyveri, депонированного 5 марта 2014 г в Немецкой коллекции микроорганизмов и клеточных культур (Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH; DSMZ), Inhoffenstr. 7B, D-38124 Braunschweig с присвоением регистрационного номера DSM 28484,
б) Pichia kluyveri, депонированного 24 августа 2006 в Национальном институте метрологии, 541-65 Clarke Street, South Melbourne, Victoria 3205, Австралия, университетом Окленда, школой биологических наук, Auckland 1142, Новая Зеландия с присвоением регистрационных номеров V06/02271,
в) Pichia kluyveri, депонированного 24 августа 2006 в Национальном институте метрологии, 541-65 Clarke Street, South Melbourne, Victoria 3205, Австралия, университетом Окленда, школой биологических наук, Auckland 1142, Новая Зеландия с присвоением регистрационных номеров V06/02272, и
г) мутантов (а), (б) или (в).
4. Способ по любому из пп. 1-3, где массовое отношение изоамилацетата к этилацетату составляет по меньшей мере 0,1, предпочтительно, по меньшей мере 0,2.
5. Способ по любому из пп. 1-4, где стадия (б) дополнительно включает добавление штамма молочнокислых бактерий к субстрату.
6. Способ по любому из пп 1-5, где ферментацию на стадии (в) выполняют при температуре от 4 до 35°С, более предпочтительно, от 18 до 22°С.
7. Способ по любому из пп. 1-6, где β-фенилэтанол в ферментированном овощном соке составляет по меньшей мере 0,4 млн-1.
8. Способ по любому из пп. 1-7, где α-терпинеол в ферментированном овощном соке составляет по меньшей мере 50 млрд-1.
9. Способ по любому из пп. 1-8, где с-виски лактон или ванилин в ферментированном овощном соке составляет по меньшей мере 4 млрд-1.
10. Способ по любому из пп 1-9, где ванилин в ферментированном овощном соке составляет по меньшей мере 4 млрд-1.
11. Ферментированный овощной сок, полученный способом по любому из пп. 1-10.
12. Ферментированный овощной сок, содержащий корнеплод и Pichia kluyveri.
13. Ферментированный овощной сок по п. 12, где Pichia kluyveri выбран из группы, состоящей из:
а) Pichia kluyveri, депонированного 5 марта 2014 г в Немецкой коллекции микроорганизмов и клеточных культур (Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH; DSMZ), Inhoffenstr. 7B, D-38124 Braunschweig с присвоением регистрационного номера DSM 28484,
б) Pichia kluyveri, депонированного 24 августа 2006 в Национальном институте метрологии, 541-65 Clarke Street, South Melbourne, Victoria 3205, Австралия, университетом Окленда, школой биологических наук, Auckland 1142, Новая Зеландия с присвоением регистрационного номера V06/02271,
в) Pichia kluyveri, депонированного 24 августа 2006 в Национальном институте метрологии, 541-65 Clarke Street, South Melbourne, Victoria 3205, Австралия, университетом Окленда, школой биологических наук, Auckland I 142, Новая Зеландия с присвоением регистрационного номера V06/02272, и
г) мутантов (а), (б) или (в).
14. Ферментированный овощной сок по любому из пп. 12-13, где массовое отношение изоамилацетата к этилацетату составляет по меньшей мере 0,1, предпочтительно и/или где массовое отношение изоамилацетата к этанолу составляет по меньшей мере 0,0002, предпочтительно, по меньшей мере 0,0008.
15. Ферментированный овощной сок по любому из пп. 12-14, где β-фенилэтанол в ферментированном овощном соке составляет по меньшей мере 0,4 млн-1.
16. Ферментированный овощной сок по любому из пп. 12-15, где α-терпинеол в ферментированном овощном соке составляет по меньшей мере 50 млрд-1.
17. Ферментированный овощной сок по любому из пп. 12-16, где с-виски лактон в ферментированном овощном соке составляет по меньшей мере 4 млрд-1.
18. Ферментированный овощной сок по любому из пп. 12-17, где с ванилин в ферментированном овощном соке составляет по меньшей мере 4 млрд-1.
19. Применение Pichia kluyveri для ферментации корнеплода.
20. Применение по п. 19, в котором корнеплод выбран из группы, состоящей из: моркови, свеклы, пастернака, брюквы (swede), куркумы, имбиря, картофеля, батата, репы, брюквы (rutabaga), маниока, кольраби, лука, чеснока, корня сельдерея, хрена, дайкона. хикамы, редиса, топинамбура и ямса.
21. Применение по пп. 19 или 20, где Pichia kluyveri выбран из группы, состоящей из:
а) Pichia kluyveri, депонированного 5 марта 2014 г в Немецкой коллекции микроорганизмов и клеточных культур (Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH; DSMZ), Inhoffenstr. 7B, D-38124 Braunschweig с присвоением регистрационного номера DSM 28484,
б) Pichia kluyveri, депонированного 24 августа 2006 в Национальном институте метрологии, 541-65 Clarke Street, South Melbourne, Victoria 3205, Австралия, университетом Окленда, школой биологических наук, Auckland 1142, Новая Зеландия с присвоением регистрационного номера V06/02271,
в) Pichia kluyveri, депонированного 24 августа 2006 в Национальном институте метрологии, 541-65 Clarke Street, South Melbourne, Victoria 3205, Австралия, университетом Окленда, школой биологических наук, Auckland 1142, Новая Зеландия с присвоением регистрационного номера V06/02272, и
г) мутантов (а), (б) или (в).
22. Pichia kluyveri, депонированного 5 марта 2014 г в Немецкой коллекции микроорганизмов и клеточных культур (Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH; DSMZ), Inhoffenstr. 7B, D-38124 Braunschweig с присвоением регистрационного номера DSM 28484 и его мутанты.
23. Композиция для ферментации, содержащая Pichia kluyveri по п. 22.
24. Композиция по п. 23, где композиция находится в замороженной, лиофилизированной или жидкой форме.
Использование терминов в единственном числе в описании изобретения (в частности, в формуле изобретения) охватывает как единственное число, так и множественное число, если не указано иное или если это явным образом не противоречит контексту. Термины «содержащий», «имеющий», «включающий в себя» и «имеющий в своем составе» являются неограничивающими (т.е. означают «включающий, но не ограничивающийся»), если не указано противоположное. Указание диапазонов значений в данном документе представляет лишь краткий способ независимого упоминания каждого отдельного значения, входящего в диапазон, если не указано иное, и каждое отдельное значение включено в описание, как если бы оно было независимо упомянуто в данном документе. Все описанные способы можно осуществлять в любом подходящем порядке, если не указано иное или если это явным образом не противоречит контексту. Использование любых примеров или вводных слов перед примером (например, такой как) в данном документе предназначено лишь для лучшего освещения изобретения и не ограничивает объем изобретения, если в формуле изобретения не заявлено иное. Ни один термин в описании не следует рассматривать как указание на то, что какой-либо отсутствующий в формуле изобретения элемент является существенным для осуществления изобретения.
ДЕПОНИРОВАНИЕ И РЕШЕНИЕ ЭКСПЕРТИЗЫ
По просьбе заявителя образец депонированных микроорганизмов, указанных ниже, будет доступен только эксперту до даты выдачи патента.
Штамм 1 Pichia kluyveri депонирован 5 марта 2014 г в Немецкой коллекции микроорганизмов и клеточных культур (Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH; DSMZ), Inhoffenstr. компанией Chr. Hansen A/S, Denmark с присвоением регистрационного номера DSM 28484. Депонирование осуществляли в соответствии с Будапештским договором о международном признании депонирования микроорганизмов для целей патентной процедуры.
Штамм 2 Pichia kluyveri (PK-KR1) и штамм 3 Pichia kluyveri (PK-KR2) депонированы 24 августа 2006 в Национальном институте метрологии, 541-65 Clarke Street, South Melbourne, Victoria 3205, Австралия, университетом Окленда, школой биологических наук, Auckland 1142, Новая Зеландия с присвоением регистрационных номеров V06/02271 и V06/02272, соответственно, как описано в WO 2009/110807.
ОПИСАНИЕ ПРИМЕРОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
ПРИМЕР 1
В качестве овощного субстрата брали морковный сок с рН 4,5. Его получали путем разведения концентрированного морковного сока.
Осуществляли ферментацию в лабораторном масштабе (200 мл). В морковный сок инокулировали два различных штамма Pichia kluyveri, а именно, штамм 1 Pichia kluyveri (DSM 28484) и штамм 2 (депонированный в Национальном институте метрологии под регистрационным номером V06/022711) в количестве 105 КОЕ/мл. Ферментацию осуществляли в инкубаторе при 20°С в течение 24 часов. Затем отбирали образцы.
Анализ этанола
Этанол определяли при помощи набора для ферментативного биоанализа этанола от компании Boehringer Mannheim. Концентрации этанола в ферментированных продуктах через 24 ч ферментации штаммом 1 и штаммом 2 Pichia kluyveri. В Таблице 1 показаны результаты определения концентрации этанола в неферментированном и ферментированном морковном соке.
Как показано, концентрации этанола в конечном ферментированном морковном продукте были ниже 0,05% (об./об.).
Анализ вкусоароматических веществ
Анализ вкусоароматических веществ во всех ферментированных продуктах выполняли в лаборатории анализа вкусоароматических веществ и экологии в Сарагосе, Испания. В Таблицах 2-6 показаны концентрации различных вкусоароматических соединений в образцах.
В Таблицах 2-4 отчетливо показано, что ферментация морковного сока Pichia kluyveri усиливает профиль сложных эфиров в конечном ферментированном продукте. Спустя всего 24 ч ферментации концентрации этилацетата, изоамил- и изобутилацетата в ферментированных морковных соках повышались по меньшей мере в два раза.
Было показано, что Pichia kluyveri увеличивает отношение изоамилацетата (млн-1) к этилацетату. Штамм 1 Pichia kluyveri продуцировал меньше этилацетата, чем штамм 2 Pichia kluyveri, но такое же количество изоамилацетата. В результате отношение изоамилацетат/этилацетат выше у штамма 1 Pichia kluyveri.
Кроме того, показали, что Pichia kluyveri увеличивает отношение изоамилацетата (млн-1) к этанолу. Штамм 1 Pichia kluyveri демонстрировал меньшее отношение изоамилацетат (млн-1)/этанол (млн-1) по сравнению со штаммом 2 Pichia kluyveri, но такое же количество изоамилацетата.
В Таблицах 6-7 показаны концентрации двух вкусоароматических соединений, β-фенилэтанола и α-терпинеола, соответственно. Оба соединения существенно повышались в ферментированном продукте и придавали ему цветочные и пряные нотки. Штамм 1 Pichia kluyveri вырабатывал большее количество β-фенилэтанола и α-терпинеола, чем штамм 2.
Помимо сложных эфиров, спиртов и терпена авторы изобретения также обнаружили повышение некоторых лактонов и даже ванилина, обусловливающих более сладкий флейвор ферментированного продукта. Концентрации с-вискилактона и ванилина показаны в Таблице 8.
ПРИМЕР 2
В качестве овощного субстрата брали свежий, неподкисленный свекольный сок. Его получали путем отжима свеклы. Осуществляли ферментацию в лабораторном масштабе (400 мл). Свекольный сок инокулировали теми же штаммами Pichia kluyveri, штаммом 1 P. kluyveri и штаммом 2 P. kluyveri, как описано в Примере 1. Ферментацию осуществляли в инкубаторе при 20°С в течение 24 часов. Затем отбирали образцы.
Сенсорный анализ
Сенсорную оценку с применением описательного метода по Lawless et al (Lawless, H. Т., and Н. Heymann. "Sensory Evaluation of Food: Practices and Principals." Food Science Texts Series. Chapman and Hall. New York (2010)) проводили для оценки вклада Pichia kluyveri во вкусоароматический профиль.
После ферментации определяли четыре различимых атрибута ферментированных свекольных соков. Этими атрибутами были: землистый, в целом фруктовый, пряный и сладкий. Отбирали девять испытателей и проводили обучающую сессию с этими атрибутами. В ходе обучающей сессии испытатели учились распознавать аромат и вкус этих атрубитов. При этом вдыхали запах сырой свеклы для атрибута «землистый», перца для атрибута «пряный», сока тропических фруктов для атрибута «в целом фруктовый» и морковного сока для атрибута «сладкий».
После обучающей сессии испытателям предлагали попробовать ферментированные соки. Трем различным сокам наряду с неферментированным свекольным соком присваивали три случайных номера и подавали каждому участнику оценки. Сок подавали в бокалах для вина при температуре приблизительно 10°С. Испытатели оценивали 4 флейвора (сочетание аромата и вкуса) соков в баллах по шкале 145 мм (где 0 означал отсутствие, 145 сильную выраженность), а также свое субъективное суждение, насколько сок им в целом понравился/вызывал одобрение.
На Фиг. 1 показаны результаты сенсорной оценки. Показано, как различные соки оценивали по шкале от 0 до 145 по пяти различным атрибутам: «землистый», «в целом фруктовый», «пряный», «сладкий» и «в целом нравится».
На Фиг. 1 показано, что все соки, ферментированные Pichia kluyveri, оценивали как существенно менее землистые по сравнению с неферментированным свекольным соком (контрольный свекольный образец на Фиг. 1). Кроме того, уровень сладости ферментированных соков был очень схожим с неферментированным контрольным свекольным образцом. Кроме того, они воспринимались как более фруктовые и пряные по сравнению с контрольным образцом.
Свекольный сок, ферментированный Pichia kluyveri, в целом был более предпочтителен по сравнению с неферментированным свекольным соком из-за уменьшения постороннего землистого флейвора и увеличения фруктового флейвора. Штамм 1 Pichia kluyveri в целом был более предпочтителен, чем штамм 2 Pichia kluyveri, даже несмотря на то, что посторонний землистый флейвор ощущался немного сильнее в свекольном соке, ферментированном штаммом 1 Pichia kluyveri, по сравнению со штаммом 2.
Среди вкусоароматических веществ наибольшие различия были обнаружены для сложных эфиров и α-терпинеола. Более внимательное изучение концентрации сложных эфиров уксусной кислоты позволило обнаружить, что соотношение изоамилацетат/этилацетат, хороший показатель фруктовости, повышен для обоих штаммов Pichia kluyveri. Это хорошо согласуется с сенсорной оценкой, продемонстрировавшей, что ферментация овощного сока приводит к более высокой балльной оценке фруктовости и пряности и гораздо более низкой балльной оценке постороннего землистого флейвора по сравнению с неферментированным свекольным соком.
Изобретение относится к области биотехнологии и пищевой промышленности. Описан способ получения овощного сока, включающий ферментацию овощного субстрата Pichia kluyveri и ферментированный овощной сок, полученный согласно способу. Также предложены штаммы Pichia kluyveri, которые могут найти применение при ферментации овощных субстратов, которые можно подвергать дополнительной обработке для получения напитков. Изобретение позволяет получать напитки с улучшенным вкусоароматическим профилем, в частности, ослабленным землистым флейвором. 6 н. и 13 з.п. ф-лы, 1 ил., 8 табл., 2 пр.
1. Способ уменьшения постороннего землистого флейвора овощного сока, включающий стадии:
а) предоставления субстрата, содержащего корнеплод,
б) добавления к субстрату по меньшей мере одного штамма Pichia kluyveri в концентрации по меньшей мере 1×104 КОЕ/мл, предпочтительно по меньшей мере 1×105 КОЕ/мл или по меньшей мере 1×106 КОЕ/мл,
в) осуществления ферментации субстрата, содержащего штамм Pichia kluyveri, при температуре от 4 до 35°C,
г) получения ферментированного овощного сока.
2. Способ по п. 1, в котором корнеплод выбран из группы, состоящей из: моркови, свеклы, пастернака, брюквы (swede), куркумы, имбиря, картофеля, батата, репы, брюквы (rutabaga), маниока, кольраби, лука, чеснока, корня сельдерея, хрена, дайкона, хикамы, редиса, топинамбура и ямса.
3. Способ по любому из пп. 1-2, в котором Pichia kluyveri выбран из группы, состоящей из:
а) штамма Pichia kluyveri DSM 28484,
б) штамма Pichia V06/022711, и
в) штамма Pichia kluyveri V06/022712.
4. Способ по любому из пп. 1-3, где в ферментированном овощном соке массовое отношение изоамилацетата к этилацетату составляет по меньшей мере 0,1, предпочтительно, по меньшей мере 0,2 и/или где массовое отношение изоамилацетата к этанолу составляет по меньшей мере 0,0002, предпочтительно, по меньшей мере 0,0008.
5. Способ по любому из пп. 1-4, где стадия (б) дополнительно включает добавление к субстрату штамма молочнокислых бактерий.
6. Способ по любому из пп. 1-5, где ферментацию на стадии (в) выполняют при температуре от 18 до 22°C.
7. Способ по любому из пп. 1-6, где β-фенилэтанол в ферментированном овощном соке составляет по меньшей мере 0,4 млн-1.
8. Способ по любому из пп. 1-7, где α-терпинеол в ферментированном овощном соке составляет по меньшей мере 50 млрд-1.
9. Способ по любому из пп. 1-8, где c-виски лактон или ванилин в ферментированном овощном соке составляет по меньшей мере 4 млрд-1.
10. Способ по любому из пп. 1-9, где ферментированный овощной сок на стадии г) имеет концентрацию этанола менее чем 0,5% (об./об.), предпочтительно менее чем 0,4% (об./об.) или менее чем 0,3% (об./об.).
11. Ферментированный овощной сок, полученный способом по любому из пп. 1-10, где сок содержит корнеплод и Pichia kluyveri.
12. Ферментированный овощной сок, содержащий корнеплод и Pichia kluyveri.
13. Ферментированный овощной сок по п. 12, где Pichia kluyveri выбран из группы, состоящей из:
а) штамма Pichia kluyveri DSM 28484,
б) штамма Pichia V06/022711, и
в) штамма Pichia kluyveri V06/022712.
14. Применение Pichia kluyveri для ферментации корнеплода.
15. Применение по п. 14, где корнеплод выбран из группы, состоящей из: моркови, свеклы, пастернака, брюквы (swede), куркумы, имбиря, картофеля, батата, репы, брюквы (rutabaga), маниока, кольраби, лука, чеснока, корня сельдерея, хрена, дайкона, хикамы, редиса, топинамбура и ямса.
16. Применение по п. 14 или 15, где Pichia kluyveri выбран из группы, состоящей из:
а) штамма Pichia kluyveri DSM 28484,
б) штамма Pichia kluyveri V06/022711, и
в) штамма Pichia kluyveri V06/022712.
17. Штамм Pichia kluyveri DSM 28484, способный ферментировать корнеплоды.
18. Композиция, способная ферментировать корнеплоды, содержащая Pichia kluyveri по п. 17 и носитель.
19. Композиция по п. 18, где композиция находится в замороженной, лиофилизированной или жидкой форме.
| СПОСОБ ИНОКУЛЯЦИИ ДРОЖЖЕЙ ВО ФРУКТОВЫЙ СОК | 2011 |
|
RU2585846C2 |
| WO 2013030398 A1, 07.03.2013 | |||
| СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ОВОЩНОГО ФЕРМЕНТИРОВАННОГО СОКА | 2002 |
|
RU2241356C2 |
| ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПРОЖЕКТОР | 1928 |
|
SU20202A1 |
| WO 2014202564 А2, 24.12.2014. | |||
