專利名稱：含有蛋白質(zhì)酶催化水解產(chǎn)物的可吸收可降解的口香糖的制作方法
背景技術(shù)：
本發(fā)明一般涉及口香糖及其制造。更具體地，本發(fā)明涉及口香糖的膠基及其制造的方法和原料。
當(dāng)然，眾所周知在口香糖生產(chǎn)中使用水不溶性膠基，水不溶性膠基和水溶性組分(如風(fēng)味劑和甜味劑)結(jié)合以制造口香糖。所設(shè)計(jì)的水不溶性部分或口香糖膠基在咀嚼者口腔中不能溶解。這導(dǎo)致常規(guī)膠基不能被咀嚼者消化。結(jié)果，口香糖咀嚼后，殘留的膠基必須被丟棄。這產(chǎn)生了許多有關(guān)口香糖的問(wèn)題。
不幸的是，常規(guī)口香糖膠基容易粘貼于任何干燥的表面，如木頭、混凝土、紙和布。當(dāng)膠基被不適當(dāng)丟棄時(shí)，很難從上述表面將其除去，有時(shí)會(huì)引起一些環(huán)保問(wèn)題。
上述因素有時(shí)限制了口香糖的銷售和使用價(jià)值。因此需要開發(fā)一種可吸收口香糖，或制備一種容易除去或可降解的膠基。但該研究一直未有進(jìn)展。
例如，與通?？谙闾侵惺褂玫娜彳洀椥泽w相比，典型的可吸收聚合物是剛性的，如蛋白質(zhì)和多糖，因此其不適合作咀嚼用彈性體。另外，在大量增塑劑存在的情況下，比如水、乙醇、丙二醇、多元醇，一些蛋白質(zhì)和多糖在體溫時(shí)變得有彈性。另一方面，一些其它的可吸收聚合物，如淀粉、清蛋白、球蛋白，由于其極性結(jié)構(gòu)，在咀嚼者口中有迅速溶解或分散的傾向。因此這樣的可吸收聚合物不能經(jīng)受長(zhǎng)時(shí)間的咀嚼。
水溶性可吸收聚合物，比如醇溶谷蛋白和谷蛋白，已被用于可吸收口香糖制造配方的研究。然而，大多數(shù)有效的醇溶谷蛋白溶劑，如乙醇和多元醇，其仍舊是水溶性或在水中可分散。因此，它們?cè)诰捉赖臅r(shí)候能夠被提取出來(lái)。醇溶谷蛋白，如玉米蛋白的質(zhì)地，在乙醇增塑劑咀嚼析出后，其變得堅(jiān)硬。因此，需要水不溶性增塑劑以保持其在咀嚼時(shí)柔軟的質(zhì)地。在大量乳化劑存在的情況下，為上述目的，需要使用脂類，如蜂蠟、小燭樹蠟、脂肪。
含有醇溶谷蛋白和玉米蛋白的口香糖已經(jīng)使用或已被提出。如見，美國(guó)專利2 154 482、2 469 861、2 489 147、5 482 722及5 112 625。然而，從口香糖的角度看，這些產(chǎn)品還不完全令人滿意。
因此，有必要對(duì)口香糖和可吸收和/或可生物降解的膠基進(jìn)行改進(jìn)。
發(fā)明簡(jiǎn)要本發(fā)明提供了改進(jìn)的口香糖和膠基。改進(jìn)的口香糖和膠基可吸收和/或可生物降解。
為達(dá)到這一目的，本發(fā)明提供了一種包括酶催化水解的玉米蛋白的膠基。
在一實(shí)施方式中，玉米蛋白用肽酶水解。
在一實(shí)施方式中，玉米蛋白用蛋白酶水解。
在一實(shí)施方式中，膠基包括保濕劑。
在一實(shí)施方式中，膠基包括乳化劑。
在一實(shí)施方式中，膠基包括多糖。
在一實(shí)施方式中，膠基包括可吸收蛋白質(zhì)。
在一實(shí)施方式中，膠基包括脂類。
在一實(shí)施方式中，酶催化水解的玉米蛋白的含量為，以膠基重量計(jì)約20％到約65％。
在一實(shí)施方式中，膠基包括可食用酸。
在本發(fā)明的另一實(shí)施方式中，提供的一種膠基包括包括酶催化水解的蛋白質(zhì)和多糖。
在本發(fā)明的再一實(shí)施方式中，提供了一種口香糖。該口香糖包括含有酶催化水解的玉米蛋白的不溶性膠基，和含有風(fēng)味劑和甜味劑的水溶性部分。
在一實(shí)施方式中，玉米蛋白用肽酶水解。
在一實(shí)施方式中，玉米蛋白用蛋白酶水解。
在一實(shí)施方式中，口香糖包括保濕劑。
在一實(shí)施方式中，口香糖包括乳化劑。
在一實(shí)施方式中，口香糖包括多糖。
在一實(shí)施方式中，口香糖包括可吸收蛋白質(zhì)。
在一實(shí)施方式中，口香糖包括脂類。
在一實(shí)施方式中，酶催化水解玉米蛋白的含量為，以膠基重量計(jì)約20％到約65％。
在一實(shí)施方式中，玉米蛋白從玉米中獲得。
在一實(shí)施方式中，口香糖包括麥芽。
在本發(fā)明的另一實(shí)施方式中，提供了一種口香糖的制造方法。該方法包括如下步驟用酶水解玉米蛋白和使用酶催化水解的玉米蛋白制造膠基。
在本發(fā)明的再一實(shí)施方式中，提供了種一種口香糖的制造方法。該方法包括如下步驟提供了一種含有酶催化水解玉米蛋白的膠基；將膠基與風(fēng)味劑和甜味劑混合，以制造成品口香糖。
在該方法的一實(shí)施方式中，成品口香糖被加熱。
因此，本發(fā)明的一優(yōu)點(diǎn)是提供了一種改進(jìn)的口香糖。
本發(fā)明的另一優(yōu)點(diǎn)是提供了一種改進(jìn)的膠基。
本發(fā)明的再一優(yōu)點(diǎn)是提供了一種可吸收的口香糖膠基。本發(fā)明的又一優(yōu)點(diǎn)是提供了一種口香糖，該口香糖所產(chǎn)生的口香糖膠基，如果不適當(dāng)?shù)乇粊G棄也不會(huì)引起環(huán)保問(wèn)題。
本發(fā)明的又一優(yōu)點(diǎn)是提供了一種新的制造膠基成分。
本發(fā)明的另一優(yōu)點(diǎn)是提供了一種制造口香糖用的改進(jìn)彈性體。
本發(fā)明的再一優(yōu)點(diǎn)是提供了一種制造口香糖的改進(jìn)方法。
本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)在本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方式和附圖中將詳細(xì)描述，從其描述中，本發(fā)明所述的其它特征和優(yōu)點(diǎn)顯而易見。
本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式的詳細(xì)描述本發(fā)明提供了改進(jìn)的口香糖，改進(jìn)的膠基其制造方法。
根據(jù)本發(fā)明，使用一種玉米蛋白的酶催化水解產(chǎn)物制造口香糖。具體地，使用玉米蛋白水解產(chǎn)物。其提供了一種膠基，或口香糖，其具有許多優(yōu)點(diǎn)。
可咀嚼材料的基本要求之一是，其玻璃轉(zhuǎn)變溫度不能高于咀嚼者口腔的溫度。眾所周知，對(duì)大多數(shù)食品聚合物而言，水是一種重要的增塑劑。在水含量的生理學(xué)條件下，水可降低大多數(shù)生物材料的玻璃轉(zhuǎn)化溫度，從約200℃降低到約-10℃。
沒(méi)有水，大多數(shù)生物高聚物將呈玻璃態(tài)。對(duì)許多多糖和蛋白質(zhì)，包括玉米蛋白、凝膠、谷蛋白、淀粉和麥芽糖糊精，它們的干態(tài)玻璃轉(zhuǎn)化溫度在200℃+/-50℃的范圍內(nèi)；當(dāng)水含量在20+/-5％(重量)時(shí)，它們的玻璃轉(zhuǎn)化溫度在室溫附近。
人類的唾液主要包括水，且其在咀嚼時(shí)，可作為食品聚合物的增塑劑。對(duì)大多親水型食品聚合物而言，水的吸附容量太高或沒(méi)有限制。這導(dǎo)致了口腔中食品高聚合物的溶解和分散。因此，這樣的產(chǎn)品不能經(jīng)受長(zhǎng)時(shí)間的咀嚼。
然而對(duì)憎水型食品聚合物，其水保持容量非常低，導(dǎo)致了堅(jiān)硬的質(zhì)地。玉米蛋白包括50％以上的非極性氨基酸殘余物，如亮氨酸、異亮氨酸、纈氨酸、丙氨酸、脯氨酸及谷氨酸。這使得玉米蛋白主要溶于乙醇溶劑中，而在水中不溶。
沒(méi)有化學(xué)影響的玉米蛋白，其水吸附容量低于20％。為使用玉米蛋白制造無(wú)脂類的可吸收口香糖，必須使保水能力和水溶解性間平衡。
口香糖的另一重要特征是，在小的力作用下易變形與相對(duì)高的內(nèi)聚強(qiáng)度之間的平衡，以防止口香糖在咀嚼時(shí)破碎。在常規(guī)口香糖中，增粘劑在變形和內(nèi)聚之間的平衡中起作用。同樣的理由，對(duì)于可吸收口香糖，也需要低的和中等分子量的成分而不是增塑劑。
關(guān)于本發(fā)明，使用玉米蛋白的酶催化水解產(chǎn)物來(lái)克服這兩個(gè)問(wèn)題。玉米蛋白在溶解性和發(fā)泡性方面的重要改進(jìn)得以實(shí)現(xiàn)。玉米蛋白的酶改性暴露于可電離的極性氨基酸。這些氨基酸比未經(jīng)處理的玉米蛋白中的非離子化極性基團(tuán)，具有鍵合更多水的能力。玉米蛋白水解產(chǎn)物的水吸附容量是正常玉米蛋白水吸附容量的10倍多。通過(guò)控制玉米蛋白的水解程度，可獲得所需的保水能力。用另外的話說(shuō)，蛋白質(zhì)的酶催化水解產(chǎn)物，與其在富水環(huán)境(如口腔)中最初的形態(tài)相比，其可導(dǎo)致較柔軟的質(zhì)地。
另外，由于在酶處理過(guò)程中，蛋白質(zhì)鏈的斷裂，產(chǎn)生了相當(dāng)數(shù)量的低和中等分子量的蛋白質(zhì)片段。由于它們的化學(xué)結(jié)構(gòu)類似，那些低和中等分子量的物種可與玉米蛋白相容，其行為更像在通常口香糖中的增粘劑。
商業(yè)可得到的玉米蛋白具有約35,000 Dalton的平均分子量。經(jīng)蛋白酶，如木瓜蛋白酶改性后，得到的水解產(chǎn)物的分子量約3,700到約5,400 Dalton。含有一定數(shù)量的水解產(chǎn)物和水的玉米蛋白產(chǎn)品變得非常易咀嚼。
通常，蛋白質(zhì)骨架并不非常容易進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)。肽鍵在中性pH值和室溫條件下，非常緩慢地水解。但在蛋白酶存在的情況下，或在極端的pH值或高溫時(shí)，將會(huì)極大地加速水解過(guò)程。根據(jù)本發(fā)明，使用的酶包括微生物(真菌和細(xì)菌)蛋白酶、植物提取蛋白酶及其組合。優(yōu)選的蛋白酶為肽鏈內(nèi)切酶；最好為絲氨酸蛋白酶或硫代蛋白酶或它們的組合。
在這點(diǎn)上，蛋白質(zhì)可用不同類型的蛋白酶水解。催化蛋白質(zhì)水解的蛋白酶可分為二類肽酶(肽鏈端解酶)；及蛋白酶(肽鏈內(nèi)切酶)。肽鏈端解酶催化蛋白質(zhì)的N-端基和C-端基末端的水解。肽鏈內(nèi)切酶催化蛋白質(zhì)鏈內(nèi)肽鍵的水解。
依據(jù)活性位(此處指氨基酸(肽))的官能團(tuán)，蛋白酶可再分為絲氨酸蛋白酶、硫代或半胱氨酸蛋白酶、羧基或天門冬氨酸蛋白酶和金屬蛋白酶。在本發(fā)明可使用的一些蛋白酶包括肽酶Validase FP II(從Valley Research，Inc獲得)，該酶含有非常高水平的肽鏈端解酶；蛋白酶Alcalase(從Novo Nordisk BioChem North American，Inc獲得)；堿性的蛋白酶(從Bacillus licheniformis(660DAPU/g)的一個(gè)非基因改性株中獲得的一種細(xì)菌蛋白酶液體濃縮物，從Valley Research Inc獲得)；Validase TSP200(從Valley Research Inc獲得)，Protamex(從Novo Nordisk BioChem North American，Inc獲得)和Neutrase(從NovoNordisk BioChem North American，Inc獲得)，它們要由其肽鏈內(nèi)切酶活性表征；Flavourzyme(從Novo Nordisk BioChem North American，Inc獲得)，其包括肽鏈端解酶和肽鏈內(nèi)切酶。上述提到的蛋白酶中的二種(Alcalase，堿性蛋白酶)極大地改進(jìn)了玉米蛋白水解產(chǎn)物的柔性。其它的蛋白酶對(duì)水解后玉米蛋白質(zhì)地具有適度影響。用肽酶處理玉米蛋白，其質(zhì)地幾乎沒(méi)有改善。
絲氨酸蛋白酶由在每一種酶?jìng)?cè)鏈上存在的獨(dú)特的羧基表征。絲氨酸蛋白酶有兩個(gè)族細(xì)菌蛋白酶枯草桿菌蛋白酶；和胰蛋白酶族，其包括胰凝乳蛋白酶、胰蛋白酶、彈性蛋白酶、凝血酶、血漿酶、激態(tài)釋放酶和精子酶。各種絲氨酸蛋白酶以非常相似的方式催化水解反應(yīng)，但其不同之處在于，優(yōu)選在斷裂的肽鍵的氨基酸側(cè)鏈水解，及在鄰近位置的殘余物催化水解。對(duì)某些肽鍵，所有高純的蛋白酶顯示了其專一性，而且?guī)缀鯖](méi)有或沒(méi)有對(duì)其它肽鍵產(chǎn)生作用。因?yàn)?，胰凝乳蛋白酶?yōu)先斷裂大的憎水性殘余物之后的鍵，其應(yīng)該適合玉米蛋白的水解?？莶輻U菌蛋白酶族，對(duì)在斷裂的縮氨酸鍵上的殘余物，沒(méi)有明顯的優(yōu)先選擇。發(fā)現(xiàn)由枯草桿菌蛋白酶處理的玉米蛋白質(zhì)地柔軟且可咀嚼。反應(yīng)物水解產(chǎn)物能夠用作口香糖材料。
在硫代蛋白酶中，半胱氨酸側(cè)鏈?zhǔn)腔钚晕弧Ｄ竟系鞍酌?、無(wú)花果蛋白酶、菠蘿蛋白酶和獼猴桃蛋白酶是典型的硫代蛋白酶。如表1所列，當(dāng)痕量的木瓜蛋白酶在56℃時(shí)，在保濕劑中與玉米蛋白混合2.5小時(shí)的時(shí)候，與沒(méi)有木瓜蛋白酶相比，部分水解的玉米蛋白變得極其柔軟。
表1.玉米蛋白水解產(chǎn)物的模數(shù)
模數(shù)是通過(guò)使用質(zhì)地分析儀，由沖擊試驗(yàn)測(cè)得。
在羧基蛋白酶中，羧基，通常是天冬氨?；?，是催化蛋白質(zhì)水解的活性位。這樣的活性位包括胃蛋白酶、胃分解蛋白酶和凝乳酶。玉米蛋白的質(zhì)地可通過(guò)胃蛋白酶改性。
金屬蛋白酶含有鍵合的金屬，如在其活性位有Zn++和Ca++。羧基肽酶A和B，嗜熱菌蛋白酶、血管緊張肽轉(zhuǎn)換酶、腦菲肽酶、膠原酶(Zn++)是金屬蛋白酶的實(shí)例。由一選擇的Bacillus amyloliquefaciens株得到的一種金屬蛋白酶Neutrase，可用來(lái)處理玉米蛋白，與由枯草桿菌蛋白酶或木瓜蛋白酶處理的玉米蛋白相比，水解產(chǎn)物比較堅(jiān)硬。
堿性蛋白酶濃縮物(Alkaline Protease Concentrate)，其從非基因改性的Bacillus Licheniformis(660APU/g)株得到的一種細(xì)菌蛋白酶，是蛋白酶配合物的一個(gè)實(shí)例。當(dāng)玉米蛋白由痕量的堿性蛋白酶濃縮物，在含水丙二醇中，60℃的條件下，處理1小時(shí)后，其產(chǎn)生了一種持久的、膠狀可咀嚼的質(zhì)地。
水解程度和所產(chǎn)生的縮氨酸結(jié)構(gòu)，決定了蛋白質(zhì)水解產(chǎn)物的性質(zhì)。反過(guò)來(lái)，它又依賴所使用的蛋白質(zhì)性質(zhì)和酶的特性，以及水解的條件，如pH值、溫度、時(shí)間和溶劑。
由于玉米蛋白的憎水性，在水溶性蛋白質(zhì)的條件下，玉米蛋白的均相酶化水解極難進(jìn)行。例如，當(dāng)木瓜蛋白酶催化的玉米蛋白水解在均相70％乙醇溶液中進(jìn)行時(shí)，玉米蛋白水解到一有限的程度，而且與在懸浮體系中獲得的產(chǎn)物相比，其水解產(chǎn)物有相當(dāng)高的分子量。幸運(yùn)的是，也已經(jīng)發(fā)現(xiàn)具有不到2％水解度的玉米蛋白水解產(chǎn)物包含有許多不同尺寸的組分。多肽混合物即使在如此低的水解度下，其溶解性也大幅增加。
本發(fā)明的酶催化玉米蛋白單獨(dú)在水中和與其它保濕劑一起，能被被用作咀嚼材料。它也可以和其它的可吸收組分組合，以制造具有改進(jìn)口味和質(zhì)地的可吸收膠劑。其它可吸收組分包括，但并不限制于下列材料的一種或多種蛋白質(zhì)或它們的水解產(chǎn)物；可吸收酸；乳化劑和脂。多糖包括但并不限制于天然淀粉；改性淀粉；糊精；麥芽糊精；羥丙基甲基纖維素；食用纖維；膠質(zhì)；藻酸鹽；角叉膠；凝膠(gellangum)；黃原膠；阿拉伯膠；瓜耳膠和其它天然膠。在一優(yōu)選的實(shí)施方式中，膠基包括約5％到10％(重量)的多糖。在可吸收蛋白質(zhì)中，使用水解的凝膠和膠原蛋白。
當(dāng)脂肪的含量低于約12％(重量)時(shí)，將脂肪加入到酶催化玉米蛋白中組成的膠基，對(duì)最后的口香糖質(zhì)地幾乎沒(méi)有影響。與部分氫化的大豆油相比，大豆油輕微地降低硬度、模數(shù)和彈性，并增加了粘合力。加入脂肪包衣酸，如檸檬酸和抗壞血酸，輕微地降低了硬度、模數(shù)和粘合力，增加了成品口香糖的彈性。
如上面所指出，凝膠可以在膠基中使用。當(dāng)使用時(shí)，其優(yōu)選的含量約占膠基的10％到20％(重量)。通過(guò)添加其它的蛋白質(zhì)水解產(chǎn)物，例如凝膠水解產(chǎn)物、水狀凝膠，如瓜耳膠粉、膠質(zhì)、麥芽糊精和酸，可減少出現(xiàn)在酶催化玉米蛋白中的任何苦味。高分子量的水解凝膠可以減少粘合力，并增加了口香糖的彈性。加入淀粉和糊精可以提高膠基的含糖量。
在本發(fā)明的一優(yōu)選方式中，提供了一種由玉米蛋白質(zhì)酶催化水解產(chǎn)物得到的可吸收、可咀嚼的膠基。玉米蛋白質(zhì)主要包括玉米蛋白。
根據(jù)本發(fā)明，也提供了一種制備可吸收、可咀嚼玉米蛋白的酶催化水解產(chǎn)物的方法。本發(fā)明的方法可以，但并非必要，在間歇攪拌機(jī)中混合玉米蛋白、酶和保濕劑。所述操作可在約20℃到約65℃的條件下，混合約1到約2小時(shí)。在一優(yōu)選的實(shí)施方式中，該過(guò)程在約45°到約60℃的溫度下進(jìn)行。在一實(shí)施方式中，包括乳化劑與酶催化玉米蛋白、多糖、蛋白質(zhì)和/或脂肪的混合。所述操作可在約20℃到約65℃的條件下進(jìn)行。優(yōu)選在約35°到約45℃的溫度下進(jìn)行約1小時(shí)。
在本發(fā)明另外的一實(shí)施方式中，提供了一種無(wú)糖的、可吸收、可咀嚼的口香糖，其包括玉米蛋白的酶催化水解產(chǎn)物、一種或多種高效甜味劑、風(fēng)味劑，以及苦味掩蔽劑(在一優(yōu)選的實(shí)施方式中)。高效甜味劑可包括阿斯巴甜、天胺甜精、雙氧噁噻嗪、雙氧噁噻嗪鹽、氯化蔗糖衍生物(Sucralose)、糖精、環(huán)己烷氨基磺酸、祝馬丁、莫內(nèi)林、甘草素、二氫查耳酮和卡哈苡苷；高效甜味劑優(yōu)選的含量占成品口香糖約0.5％到約2％。酶催化的玉米蛋白口香糖包括約0.5％到約2％(重量)的風(fēng)味劑，如草莓、荷蘭薄菏、香草精等。優(yōu)選的苦味掩蔽劑是麥芽，其優(yōu)選的量占成品口香糖約5％到約50％的重量。
在另一實(shí)施方式中，可吸收口香糖包括上述膠基的其中之一，即一種或多種風(fēng)味劑、優(yōu)選的一種或多種苦味掩蔽劑、一種或多種糖和/或一種或多種高效甜味劑。糖包括單糖、二糖、和/或低聚糖，如蔗糖、葡萄糖、麥芽糖、果糖(fructose)、左旋糖(levulose)、半乳糖及其組合。優(yōu)選的含糖量在最終的口香糖中占約30％到約50％的重量。
在100℃或以上時(shí)，所有的酶幾乎瞬時(shí)失去它們的活性。但當(dāng)酶的失活過(guò)程緊隨水解后發(fā)生時(shí)，由于較高的失活溫度，水解產(chǎn)物的交聯(lián)和保濕劑的流失，使為進(jìn)一步加工而進(jìn)行的水解產(chǎn)物與其它口香糖組分的混合變得困難。這樣導(dǎo)致了易碎的成品口香糖。相反，當(dāng)酶的熱失活發(fā)生在緊隨制造口香糖之后時(shí)，這樣對(duì)口香糖質(zhì)地就幾乎沒(méi)有影響。在本發(fā)明的一實(shí)施方式中，成品口香糖被加熱到一較高的溫度，且保持較短的時(shí)間。在一密閉體系中，優(yōu)選的條件為溫度約90°到約110℃，時(shí)間為約3分鐘到約20分鐘。
關(guān)于本發(fā)明，使用的保濕劑包括含水乙二醇、多元醇或乙醇。在一優(yōu)選的實(shí)施方式中，使用含水丙二醇。保濕劑的水含量應(yīng)為約5％到約60％(重量)，優(yōu)選約30-約60％(重量)，最優(yōu)選約40-約60％(重量)。保濕劑中水含量越高，水解產(chǎn)物的味道越好。
蛋白質(zhì)與保濕劑的比例應(yīng)為約0.2到約3.0，優(yōu)選約0.5到約2，最好為約1到約1.5。
在水解其間斷裂的肽鍵可形成次級(jí)單元，該次級(jí)單元可以與其它蛋白質(zhì)和非蛋白質(zhì)反應(yīng)。自由氨基酸的含量或具有氨基或羧基側(cè)鏈的殘余物將會(huì)增加水解度。在沒(méi)有緩沖液的情況下，整個(gè)體系的pH值趨向減小。緩沖液有助于實(shí)現(xiàn)水解產(chǎn)物的水解度(HD)。有無(wú)緩沖液均可制造口香糖級(jí)的水解產(chǎn)物。
表2(下面)說(shuō)明了相對(duì)水解時(shí)間的水解度。水解一小時(shí)后，玉米蛋白變得柔軟且可咀嚼，HD約1.8％。
表2.水解時(shí)間相對(duì)的水解度
表3(下面)列出了蛋白質(zhì)與酶的比例與相對(duì)的口香糖模數(shù)。蛋白質(zhì)與酶的比例也極大地影響水解產(chǎn)物的質(zhì)地。隨木瓜蛋白酶含量的增加，模數(shù)下降。木瓜蛋白酶與玉米蛋白的比例是對(duì)口香糖質(zhì)地影響最重要的因素，如硬度、模數(shù)、粘性、咀嚼性和彈性，同時(shí)它對(duì)內(nèi)聚力和粘合力有一些影響。表3顯示了木瓜蛋白酶與玉米蛋白比例越高，口香糖就越軟。
表3.木瓜蛋白酶和玉米蛋白的比例與其相對(duì)的口香糖模數(shù)
*活性＝160MCU/mg如上所指，酶催化的玉米蛋白膠基將是生物可降解的。對(duì)于ASTMD-5209，通過(guò)與活性污水淤渣種菌接觸，當(dāng)玉米蛋白暴露于需氧生物中而降解時(shí)，其降解速度比


圖1中所列的牛皮紙和纖維素快。在污水淤渣中約80天后，失重達(dá)100％。這表明玉米蛋白可在不到三個(gè)月時(shí)間內(nèi)完全降解。
本發(fā)明可用來(lái)制造各種口香糖。口香糖包括基質(zhì)部分。
各種組分與玉米蛋白可用來(lái)制造膠基。優(yōu)選一種或多種如下組分添加到水解產(chǎn)物中?？墒褂玫氖秤玫鞍踪|(zhì)實(shí)例如下，但不限制于此，比如凝膠、膠原蛋白、干酪素、干酪素化合物、麥醇溶蛋白、谷蛋白、麥谷蛋白、大麥醇溶蛋白及其組合?？墒褂玫牡鞍踪|(zhì)水解產(chǎn)物實(shí)例如下，但不限制于此，比如水解凝膠、水解膠原蛋白、水解谷蛋白，其可單獨(dú)或組合使用。食品級(jí)的微生物(真菌或細(xì)菌)蛋白酶或植物蛋白提取物，其含有硫醇蛋白酶或絲氨酸蛋白酶，或羧基蛋白酶，或金屬蛋白酶或它們的組合，其實(shí)例有，但不限制于此，枯草桿菌蛋白酶、胰凝乳蛋白酶、胰蛋白酶、彈性蛋白酶、凝血酶、血漿酶、激態(tài)釋放酶和精子酶、木瓜蛋白酶、無(wú)花果蛋白酶、菠蘿蛋白酶、獼猴桃蛋白酶、胃蛋白酶、胃分解蛋白酶和凝乳酶、羧基肽酶A和B、嗜熱菌蛋白酶、腦菲肽酶、膠原酶。保濕劑實(shí)例如下，但不限制于此，含水乙二醇、多元醇、乙醇或它們的組合，如水、丙二醇、丙三醇、聚乙二醇、乙醇、丙醇，可以用于膠基中。食品級(jí)的多糖實(shí)例如下，但不限制于此，天然淀粉，改性淀粉，糊精，麥芽糊精，羥乙基纖維素，羥丙基纖維素，食用纖維，膠質(zhì)，藻酸鹽，角叉膠，凝膠(gellangum)，黃原膠，阿拉伯膠，瓜耳膠和其它天然膠，其可用于口香糖的膠基中；優(yōu)選的多糖是麥芽糖和高轉(zhuǎn)化的糊精?？辔堆诒蝿?shí)例如下，但不限制于此，麥芽、茴香腦、凝膠水解產(chǎn)物、瓜耳膠粉、膠質(zhì)、麥芽糊精、鈉鹽、鋰鹽、磷脂酸、磷脂酰肌醇、核苷酸、酸性低聚肽、脂蛋白和它們的組合，可以在膠基中使用?？晌盏V物質(zhì)實(shí)例如下，但沒(méi)不制于此，碳酸鈣、檸檬酸鈣、乳酸鈣，可以在膠基中使用?？晌詹牧蠈?shí)例如下，但不限制于此，蜂蠟、小燭樹蠟，可以在膠基中使用。食用脂肪實(shí)例如下，但不限制于此，大豆、棉花籽油、棕櫚油、玉米油、花生油、可可黃油及它們的氫化物，可以在膠基中使用。食用酸實(shí)例如下，但不限制于此，檸檬酸、反丁二烯酸、乳酸、蘋果酸、酒石酸、抗壞血酸、山梨酸、琥珀酸極其酸酐、脂肪酸、丙酸，可以在膠基中使用。乳化劑實(shí)例如下，但不限制于此，單酸甘油酯、二脂酰甘油酯、丙二醇酯、乳酸甘油酯、琥珀酰單酸甘油酯、乙環(huán)甘油酯、脫水山梨糖醇羧酸酯、聚甘油酯、檸檬酸甘油酯、聚山梨酸酯、聚甘油多聚篦酸酯，可以在膠基中使用。
優(yōu)選的玉米蛋白占約25％到約55％重量的膠基。
根據(jù)本發(fā)明，本領(lǐng)域技術(shù)人員知道的具有代表性的口香糖配方，其可包括從約10％到約95％重量分?jǐn)?shù)的膠基?？谙闾强砂ㄜ浕瘎⑻鹞秳?、風(fēng)味劑及其組合。甜味劑通常在口香糖中起填充劑的作用。填充劑含量一般為約5％到約90％，優(yōu)選從約20％到約80％。
軟化劑添加到口香糖中，以優(yōu)化其咀嚼性和口香糖的口感。軟化劑典型含量占口香糖重量約0.5％到約25.0％重量?？梢允褂玫能浕瘎┌ǜ视秃吐鸯⒅捌浣M合。另外，含水甜味劑溶液，包括山梨醇、氫化淀粉水解產(chǎn)物、玉米糖漿及其組合，可以在口香糖中用作軟化劑和填充劑。無(wú)糖配方也是典型的。
糖甜味劑一般包括通常在口香糖領(lǐng)域熟知的含糖組分，實(shí)例如下，但不限制于此，蔗糖、葡萄糖、麥芽糖、糊精、干轉(zhuǎn)化糖、果糖(fructose)、左旋糖(levulose)、半乳糖、玉米糖漿固形物及其類似物，單獨(dú)或組合使用。
本發(fā)明使用的甜味劑可以與無(wú)糖甜味劑組合使用。一般講，無(wú)糖甜味劑包括增甜特征的組分，但不含通常熟知的糖，實(shí)例包括如下，但不限制于此，糖醇如山梨糖醇、甘露醇、木糖醇、氫化淀粉水解產(chǎn)物、麥芽糖醇及其類似物，單獨(dú)或組合使用。
依據(jù)特定甜味釋放特性及所需儲(chǔ)存穩(wěn)定性，本發(fā)明的填充甜味劑也可與涂敷或未涂敷的高效甜味劑結(jié)合使用，或與采用其它技術(shù)及其它材料包衣的高效甜味劑結(jié)合使用。
高效甜味劑，或人工甜味劑和縮氨酸甜味劑，如其所指，典型的實(shí)例可包括，但不限制于此，天胺甜精、祝馬丁、阿斯巴甜、氯化蔗糖衍生物、雙氧噁噻嗪、糖精、二氫查耳酮?？谙闾侵羞@些甜味劑類型的典型含量，對(duì)于天胺甜精、祝馬丁、二氫查耳酮約為0.02％到約0.10％(重量)，對(duì)于阿斯巴甜、氯化蔗糖衍生物、雙氧噁噻嗪、糖精為約0.1％到約0.3％(重量)。口香糖中的風(fēng)味劑含量范圍，以口香糖重量計(jì)，在約0.1％到約10.0％(重量)之間，優(yōu)選約0.5％到約3.0％(重量)。風(fēng)味劑可以包括香精油、合成風(fēng)味劑或其組合，但不限制于此，如從植物和水果中得到的香精油，例如柑橘油、水果香精、胡椒薄菏油、荷蘭薄菏油、丁香油、冬青油、茴香油及其類似物。人工風(fēng)味劑組分也可以在本發(fā)明的口香糖中使用。本領(lǐng)域技術(shù)人員會(huì)意識(shí)到，天然和人工的甜味劑可以組合任何感官可接受的摻合物。所有的風(fēng)味劑和風(fēng)味劑的摻合物都可在本發(fā)明的口香糖中使用。
可選擇的組分，如著色劑、乳化劑和藥劑可以添加到口香糖中。
一般通過(guò)順序添加各種口香糖組分到一混合機(jī)中制造口香糖，該混合機(jī)為領(lǐng)域熟知且可商業(yè)獲得。當(dāng)起始各組分徹底混合后，從攪拌機(jī)中排出口香糖塊，如通過(guò)磙壓成片然后切成棒狀，擠出成塊狀，或澆注成小球成型所需形狀。
通常，通過(guò)首先熔化的膠基與組分混合，并將其加入到運(yùn)轉(zhuǎn)中的攪拌機(jī)中。膠基在攪拌機(jī)中也可被熔化。此時(shí)可加入色料或乳化劑。軟化劑如甘油，隨同糖漿和部分填充劑/甜味劑，也可在此時(shí)加入。接著加入另一部分填充劑/甜味劑到攪拌機(jī)中。典型地，風(fēng)味劑和最后一部分填充劑/甜味劑加入。在最后一部分填充劑和風(fēng)味劑添加后，優(yōu)選加入高效甜味劑。
典型地，全部混合過(guò)程在5到15分鐘進(jìn)行，但是有時(shí)需要較長(zhǎng)的混合時(shí)間。本領(lǐng)域的技術(shù)人員能意識(shí)到，上面所描述過(guò)程可有許多變化。
通過(guò)實(shí)施例，但不限于此，現(xiàn)在給出本發(fā)明的實(shí)施例。實(shí)施例1.由酶配合物(enzyme complex)制備玉米蛋白水解產(chǎn)物通過(guò)以1∶1重量比混合丙二醇(PG)和水，制備丙二醇水溶液。Alkaline Protease Concentrate(APC，0.25克)加入到PG水溶液中(25克)。玉米蛋白(25克)和APC溶液加入到100毫升曲拐式攪拌機(jī)中，攪拌機(jī)設(shè)定溫度60℃，每分鐘轉(zhuǎn)速30轉(zhuǎn)。經(jīng)過(guò)一小時(shí)的混合，得到均質(zhì)、糖漿狀的糊狀物。該糊狀物冷卻到室溫，將0.5克檸檬酸加入到失活酶中。于是制備好的柔軟糊狀物可用來(lái)制備口香糖。實(shí)施例2.由硫代蛋白酶制備玉米蛋白水解產(chǎn)物通過(guò)以3∶2重量比混合丙二醇(PG)和水，制備丙二醇水溶液。液體木瓜蛋白酶(從番木瓜果得到干膠，165MCU/mg，0.4克)加入到PG水溶液中(25克)。玉米蛋白(25克)和上述木瓜蛋白酶溶液加入到100毫升曲拐式攪拌機(jī)中，攪拌機(jī)設(shè)定溫度50℃，每分鐘轉(zhuǎn)速30轉(zhuǎn)。經(jīng)過(guò)一小時(shí)的混合，得到均質(zhì)、糖漿狀的糊狀物。提高溫度到90℃并保持1.5小時(shí)，木瓜蛋白酶在一密閉體系中失活。最后的產(chǎn)品冷卻到室溫，于是制備好的柔軟固體可用來(lái)制備口香糖。實(shí)施例3.由絲氨酸蛋白酶制備玉米蛋白水解產(chǎn)物通過(guò)以3∶2重量比混合丙二醇(PG)和水，制備丙二醇水溶液。Alcalase(2.4AU/g，0.25克)加入到PG水溶液中(25克)。Alcalase的主要成分是從選擇的Bacillus Licheniformis株中得到的枯草桿菌蛋白酶Carlsberg。玉米蛋白(25g)與上述Alcalase溶液加入到100毫升曲拐式攪拌機(jī)中，攪拌機(jī)設(shè)定溫度50℃，每分鐘轉(zhuǎn)速30轉(zhuǎn)。經(jīng)過(guò)二小時(shí)的混合，得到均質(zhì)、糖漿狀的糊狀物。排出前，酶在85℃滅活10分鐘。于是制備好的柔軟糊狀物可用來(lái)制備口香糖。實(shí)施例4.由金屬蛋白酶制備玉米蛋白水解產(chǎn)物通過(guò)以3∶2重量比混合丙二醇(PG)和水，制備丙二醇水溶液。Neutrase(0.5AU/g，1.0克)加入到PG水溶液中(25克)。Neutrase(0.5AU/g)是從選擇的Bacillus amyloliquefaciens株中得到的細(xì)菌蛋白酶。玉米蛋白(25克)和上述Neutrase溶液加入到100毫升曲拐式攪拌機(jī)中，攪拌機(jī)設(shè)定溫度50℃，每分鐘轉(zhuǎn)速30轉(zhuǎn)。經(jīng)過(guò)二小時(shí)的混合，觀察到輕微的相分離。實(shí)施例5.由肽鏈端解酶制備玉米蛋白水解產(chǎn)物通過(guò)以3∶2重量比混合丙二醇(PG)和水，制備丙二醇水溶液。Validase FP II(50,000CFAU/g，0.25克)加入到PG水溶液中(25克)。Validase FP II(50,000CFAU/g)是由Aspergillus oryzae的控制發(fā)酵得到的一種肽鏈端解酶。玉米蛋白和上述溶Validase FP II液加入到100毫升曲拐式攪拌機(jī)中，攪拌機(jī)設(shè)定溫度53℃，每分鐘轉(zhuǎn)速30轉(zhuǎn)。經(jīng)過(guò)二小時(shí)的混合，排出混合物。其可咀嚼但比實(shí)施例1得到的水解產(chǎn)物堅(jiān)硬。實(shí)施例6.由肽鏈內(nèi)切酶制備玉米蛋白水解產(chǎn)物通過(guò)以3∶2重量比混合丙二醇(PG)和水，制備丙二醇水溶液。Validase TSP200(200NU/g，0.25克)加入到PG水溶液中(25克)。Validase TSP200(200NU/g)是由Bacillus subtilis的控制發(fā)酵得到的一種肽鏈內(nèi)切酶。玉米蛋白和上述溶Validase TSP200液加入到100毫升曲拐式攪拌機(jī)中，攪拌機(jī)設(shè)定溫度55℃，每分鐘轉(zhuǎn)速30轉(zhuǎn)。經(jīng)過(guò)二個(gè)半小時(shí)的混合，排出混合物。其可咀嚼但比實(shí)施例1得到的水解產(chǎn)物堅(jiān)硬。實(shí)施例7.由蛋白酶配合物制備玉米蛋白水解產(chǎn)物通過(guò)以3∶2重量比混合丙二醇(PG)和水，制備丙二醇水溶液。Protamex(1.5AU/g，0.25克)加入到PG水溶液。Protamex(1.5AU/g)是由Bacillus的控制發(fā)酵得到的一種細(xì)菌蛋白酶配合物。玉米蛋白和上述溶Protamex液加入到100毫升曲拐式攪拌機(jī)中，攪拌機(jī)設(shè)定溫度40℃，每分鐘轉(zhuǎn)速30轉(zhuǎn)。經(jīng)過(guò)2.5小時(shí)的混合，排出混合物。其可咀嚼但比實(shí)施例1得到的水解產(chǎn)物堅(jiān)硬。實(shí)施例8.由蛋白酶配合物制備玉米蛋白水解產(chǎn)物通過(guò)以3∶2重量比混合丙二醇(PG)和水，制備丙二醇水溶液。Flavourzyme(1000LAPU/g，0.25g)加入到25ml PG水溶液中。Flavourzyme(1000LAPU/g)是由選擇的Aspergillus oryzae株的發(fā)酵得到的一種真菌蛋白酶配合物。玉米蛋白(25g)和上述Flavourzyme溶液加入到100毫升曲拐式攪拌機(jī)中，攪拌機(jī)設(shè)定溫度50℃，每分鐘轉(zhuǎn)速30轉(zhuǎn)。經(jīng)過(guò)2.5小時(shí)的混合，發(fā)生了相分離。實(shí)施例9.從玉米蛋白的酶催化水解產(chǎn)物制備膠基在實(shí)施例1-3制備的水解產(chǎn)物(50克)、麥芽糊精(5克)、水解凝膠(MW＝15K，10克)及檸檬酸(0.5克)加入到100毫升曲拐式間歇攪拌機(jī)中混合約2分鐘，攪拌機(jī)設(shè)定溫度50℃，每分鐘轉(zhuǎn)速60轉(zhuǎn)。接著攪拌機(jī)溫度再設(shè)定到37℃。膠基再混合60分鐘，得到均質(zhì)面團(tuán)狀的膠基。實(shí)施例10.從玉米蛋白的酶催化水解產(chǎn)物和非水解的玉米蛋白制備膠基在實(shí)施例1制備的水解產(chǎn)物(50克)、玉米蛋白(1.5克)、麥芽糊精(5克)、水解凝膠(MW＝15K，10克)加入到100毫升曲拐式間歇攪拌機(jī)中混合約2分鐘，攪拌機(jī)設(shè)定溫度50℃，每分鐘轉(zhuǎn)速60轉(zhuǎn)。接著攪拌機(jī)溫度再設(shè)定到37℃。膠基再混合60分鐘，得到均質(zhì)面團(tuán)狀的膠基。
應(yīng)該理解，對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，對(duì)此處描述的本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行的各種改變和修改是顯而易見的。所作的這種改變和修改在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)，而且沒(méi)有減少發(fā)明所附帶的優(yōu)點(diǎn)。因此，這些改變和修改包括于所附加的權(quán)利要求中。
權(quán)利要求
1.一種膠基，其含有酶催化水解玉米蛋白。
2.權(quán)利要求1所述的膠基，其中玉米蛋白用肽酶水解。
3.權(quán)利要求1所述的膠基，其中玉米蛋白用蛋白酶水解。
4.權(quán)利要求1所述的膠基，包括保濕劑。
5.權(quán)利要求1所述的膠基，包括乳化劑。
6.權(quán)利要求1所述的膠基，包括多糖。
7.權(quán)利要求1所述的膠基，包括可吸收蛋白質(zhì)。
8.權(quán)利要求1所述的膠基，包括脂類。
9.權(quán)利要求1所述的膠基，其中酶催化水解的玉米蛋白，以膠基重量計(jì)，其含量為約20％到約65％。
10.權(quán)利要求1所述的膠基，包括可食用酸。
11.權(quán)利要求1所述的膠基，其中從玉米中獲得玉米蛋白。
12.一種膠基，其含有酶催化水解的蛋白質(zhì)和多糖。
13.權(quán)利要求12所述的膠基，包括保濕劑。
14.權(quán)利要求12所述的膠基，包括乳化劑。
15.權(quán)利要求12所述的膠基，包括可吸收蛋白質(zhì)。
16.權(quán)利要求12所述的膠基，包括脂類。
17.權(quán)利要求12所述的膠基，其中酶催化水解的玉米蛋白，以膠基重量計(jì)，其含量為約20％到約65％。
18.權(quán)利要求12所述的膠基，包括可食用酸。
19.一種膠基包括酶催化水解的玉米蛋白；以及風(fēng)味劑和甜味劑。
20.權(quán)利要求19所述的膠基，其中玉米蛋白用肽酶水解。
21.權(quán)利要求19所述的膠基，其中玉米蛋白用蛋白酶水解。
22.權(quán)利要求19所述的膠基，包括保濕劑。
23.權(quán)利要求19所述的膠基，包括乳化劑。
24.權(quán)利要求19所述的膠基，包括多糖。
25.權(quán)利要求19所述的膠基，包括可吸收蛋白質(zhì)。
26.權(quán)利要求19所述的膠基，包括脂類。
27.權(quán)利要求19所述的膠基，其中酶催化水解的玉米蛋白，以膠基重量計(jì)，其含量為約20％到約65％。
28.權(quán)利要求19所述的膠基，其中玉米蛋白從玉米中獲得。
29.權(quán)利要求19所述的膠基，包括麥芽。
30.一種制造膠基的方法，包括如下步驟使用酶水解該玉米蛋白；和使用酶催化水解的玉米蛋白制造膠基。
31.一種制造口香糖的方法，包括如下步驟提供含有酶催化水解玉米蛋白的膠基；和膠基與風(fēng)味劑和甜味劑混合，以制造成品口香糖。
32.權(quán)利要求31的的方法，其中成品口香糖被加熱。
全文摘要
本發(fā)明提供了含有酶催化水解玉米蛋白的可吸收及可降解的口香糖膠基和口香糖。本發(fā)明還提供了制造膠基和口香糖的方法。
文檔編號(hào)A23G4/08GK1359266SQ00809847
公開日2002年7月17日 申請(qǐng)日期2000年3月24日 優(yōu)先權(quán)日1999年6月30日
發(fā)明者劉京萍, 李偉生, 杰克·D·福斯特 申請(qǐng)人:Wm.雷格利Jr.公司