通過(guò)酸移除生產(chǎn)飲料的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及飲料領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 世界衛(wèi)生組織（WHO)預(yù)測(cè)超重和肥胖癥可能很快成為不良健康的最重要原因。因 此迫切需要支持健康生活方式的食物和飲料。這類(lèi)產(chǎn)品應(yīng)當(dāng)優(yōu)選地具有低卡路里，但具有 高含量的其他有益的營(yíng)養(yǎng)成分。
[0003] EP0748168涉及一種無(wú)醇提神飲品，其是通過(guò)使用微生物將葡萄糖發(fā)酵成葡糖酸 制備得到的。但是，在細(xì)菌發(fā)酵后，所產(chǎn)生的液體含有高水平的葡糖酸和葡糖酸鹽。為了降 低這些成分的含量，該飲料不得不稀釋?zhuān)虼私档推渌⒘繝I(yíng)養(yǎng)成分的水平。
[0004] US20120114791涉及用于生產(chǎn)醇含量降低的含醇飲料的方法。所述方法包括用 葡萄糖氧化酶和葡萄糖異構(gòu)酶處理未發(fā)酵的飲料起始溶液的步驟，這可以導(dǎo)致糖減少約 19%。所述方法可以包括任選的步驟：移除至少一部分生成的葡糖酸，例如借助中和通過(guò)添 加形成葡糖酸微溶鹽的物質(zhì)，優(yōu)選碳酸鈣。
[0005] 發(fā)明概述
[0006] 本發(fā)明提供用于制備卡路里低和有益微量營(yíng)養(yǎng)成分高的飲料的方法。特別地，本 發(fā)明提供用于在飲料生產(chǎn)期間移除有機(jī)酸的方法。如上文所述，降低葡萄糖水平可以導(dǎo)致 酸（例如葡糖酸）的產(chǎn)生。本申請(qǐng)發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)方法受到限制，因?yàn)樗岙a(chǎn)生最終 抑制葡萄糖移除，并且因此僅可以移除相對(duì)低水平的葡萄糖和/或產(chǎn)生高水平的酸。有趣 的是，本發(fā)明提供多種方法，其中連續(xù)移除生成的有機(jī)酸，優(yōu)選地在生成有機(jī)酸的同時(shí)。因 此，在本發(fā)明的方法中，糖移除不因積累高水平的有機(jī)酸而受到影響，因?yàn)榭梢赃B續(xù)地移除 有機(jī)酸。
[0007] 有趣的是，本發(fā)明表明這類(lèi)飲料是可口的，提供良好的味道（taste)。如果酸度保 持在低水平，則糖可以保持在低水平，從而產(chǎn)生低卡路里含量的飲料。
[0008] 本發(fā)明提供用于降低有機(jī)酸水平同時(shí)保持一種或多種微量營(yíng)養(yǎng)成分的水平的方 法。有趣的是，本文所述的方法產(chǎn)生可口的飲料，例如風(fēng)味（flavor)和口味良好的飲料。重 要的呈香化合物（aroma compound)被保留在飲料中。根據(jù)本發(fā)明方法制備的飲料的另一 個(gè)有趣的特征是，甚至在不添加非天然成分的情況下，飲料也是可口的，并含有良好的微量 營(yíng)養(yǎng)成分水平。
[0009] 在一個(gè)方面，本發(fā)明提供制備飲料的方法，其中所述方法包括以下步驟：
[0010] a)提供包含至少一種微量營(yíng)養(yǎng)成分和至少一種糖的起始液體；和
[0011] b)如果所述糖不是葡萄糖，則將所述糖的至少一些轉(zhuǎn)化成葡萄糖；且
[0012] c)任選地將所述液體與以下物質(zhì)一起孵育：
[0013] (i) 一種或多種發(fā)酵葡萄糖的微生物；和/或
[0014] (ii)能夠催化葡萄糖轉(zhuǎn)化成有機(jī)酸的酶或酶混合物；且
[0015] d)從所述液體移除至少10%的一種或多種酸性離子（acidic ions)，同時(shí)使所述 液體中保留所述至少一種微量營(yíng)養(yǎng)成分，因而獲得AX-REED液，
[0016] 其中通過(guò)陰離子交換反向電增強(qiáng)透析（AX-REED)膜堆移除所述酸性離子，所述膜 堆含有：
[0017] i)至少一個(gè)由以下組成的單元（cell):
[0018] 1.限定起始液體室的兩張陰離子交換膜；和
[0019] 2.用于透析液的兩個(gè)其他室，其中所述兩個(gè)其他室位于起始液體室的相對(duì)兩側(cè)并 與起始液體室相鄰，并且其中所述兩個(gè)其他室可以相連；
[0020] ii) 一組端膜；
[0021] iii)用于借助至少兩個(gè)電極跨膜堆施加電場(chǎng)的裝置；
[0022] iv)用于反轉(zhuǎn)所述膜堆內(nèi)的電場(chǎng)方向的裝置，
[0023] 并且其中移除涉及以下步驟：
[0024] i)將起始液體插入到起始液體室中；且
[0025] ii)將透析液插入用于透析液的兩個(gè)其他室中；且
[0026] iii)跨膜堆施加電場(chǎng)；
[0027] iv)在所述室中孵育所述起始液體，因而使電場(chǎng)方向每隔一段時(shí)間反轉(zhuǎn)，
[0028] 其中所述AX-REED液是飲料或所述AX-REED液可以經(jīng)進(jìn)一步加工以獲得飲料。
[0029] 起始液體可以在起始液體室中孵育預(yù)先確定的保留時(shí)間。
[0030] 步驟d)尤其可以涉及從所述液體移除至少10%的一種或多種酸性離子，同時(shí)使 所述液體中保留至少65%的所述至少一種微量營(yíng)養(yǎng)成分，因而獲得AX-REED液。
【附圖說(shuō)明】
[0031] 圖1顯示REED設(shè)備的概觀。
[0032] 圖2顯示在兩個(gè)連續(xù)REED受控發(fā)酵期間麥芽糖和葡萄糖的消耗量。
[0033] 圖3顯示在REED處理期間隨時(shí)間推移檸檬汁中檸檬酸、蘋(píng)果酸和抗壞血酸的濃 度。圖A)顯示處理4. 5小時(shí)，而圖B)顯示處理3. 5小時(shí)。
[0034] 圖4顯示示例性REED設(shè)備。
[0035] 圖5顯示在75人組成的試驗(yàn)組中對(duì)具有22g/L、37g/L或52g/L葡萄糖的飲料的 偏好性。對(duì)含有37g/L的飲料存在明顯的偏好性。
[0036] 圖6顯示如受過(guò)培訓(xùn)的品嘗組評(píng)價(jià)的飲料A和飲料B的啤酒風(fēng)味譜。實(shí)線：飲料 A (基于 REED)。
[0037] 點(diǎn)線：飲料B (基于稀麥芽汁）。
[0038] 圖7顯示在試驗(yàn)59 (圖A))期間和在試驗(yàn)60 (圖B))期間的pH曲線。
[0039] 發(fā)明詳述
[0040] 生產(chǎn)飲料的方法
[0041] 本發(fā)明涉及用于生產(chǎn)飲料或飲品基料（drinks base)的方法，其中所述飲品基料 可以通過(guò)添加一種或多種風(fēng)味化合物而加工成飲料。
[0042] 特別地，本發(fā)明的方法可用于制備糖與有機(jī)酸的比率處于60:1至1:2范圍內(nèi)的飲 料，本申請(qǐng)發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)所述飲料是特別可口的。所述糖與有機(jī)酸的比率可以是下文在 "糖與有機(jī)酸的比率"節(jié)中描述的任何比率。
[0043] 本發(fā)明的方法還可用于制備酸度降低的飲料。
[0044] 本發(fā)明的方法通常包括以下步驟：
[0045] a)提供包含至少一種微量營(yíng)養(yǎng)成分和至少一種糖的起始液體；和
[0046] b)如果所述糖不是葡萄糖，則將所述糖的至少一些轉(zhuǎn)化成葡萄糖；且
[0047] c)任選地將所述液體與以下物質(zhì)一起孵育：
[0048] (i) 一種或多種發(fā)酵葡萄糖的微生物；和/或
[0049] (ii)能夠催化葡萄糖轉(zhuǎn)化成有機(jī)酸的酶或酶混合物；且
[0050] d)從所述液體移除至少10%的一種或多種酸性離子，同時(shí)使所述液體中保留所 述至少一種微量營(yíng)養(yǎng)成分，因而獲得AX-REED液，
[0051] 其中通過(guò)陰離子交換反向電增強(qiáng)透析（AX-REED)膜堆移除所述酸性離子。
[0052] 步驟d)尤其可以從所述液體移除至少10%的一種或多種酸性離子，同時(shí)使所述 液體中保留至少65 %的所述至少一種微量營(yíng)養(yǎng)成分，因而獲得AX-REED液，
[0053] 其中通過(guò)陰離子交換反向電增強(qiáng)透析（AX-REED)膜堆移除所述酸性離子。
[0054] AX-REED液可以是成品飲料（final beverage)，然而AX-REED液也可以經(jīng)進(jìn)一步 加工以獲得成品飲料。因此在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，該方法包括執(zhí)行步驟a)、b)、c)和 d)，其中飲料是獲得的AX-REED液。
[0055] 步驟a)的起始液體可以是可用作制備飲料的起始液體的任何液體。特別地，它可 以是下文在"生產(chǎn)發(fā)酵飲料的方法"節(jié)中和"不采用細(xì)菌發(fā)酵而生產(chǎn)飲料的方法"節(jié)中及"采 用酶促轉(zhuǎn)化糖生產(chǎn)飲料的方法"節(jié)中描述的任何起始液體。
[0056] 步驟a)的微量營(yíng)養(yǎng)成分可以是下文在"微量營(yíng)養(yǎng)成分"節(jié)中描述的任何微量營(yíng)養(yǎng) 成分。
[0057] 起始液體的糖可以是在"糖"節(jié)中描述的任何糖。
[0058] 該方法的步驟b)是任選的步驟，可以執(zhí)行所述步驟以將一種或多種糖轉(zhuǎn)化成葡 萄糖。這個(gè)步驟是否進(jìn)行將取決于起始液體是否含有除葡萄糖以外的其他糖，并取決于是 否期望將一種或多種所述其他糖轉(zhuǎn)化成葡萄糖。
[0059] 在本發(fā)明的一些實(shí)施方案中，該方法主要從起始液體移除有機(jī)酸以產(chǎn)生酸度較低 的飲料或飲品基料。在這些實(shí)施方案中，如果起始液體包含成品飲料或飲品基料中也期望 的糖水平和組成，則通常將排除步驟b)。
[0060] 在本發(fā)明的其他實(shí)施方案中，該方法包括發(fā)酵步驟（步驟C(i)))。在這些實(shí)施方 案中，優(yōu)選的是，如果起始液體僅包含低水平的葡萄糖或如果起始液體包含高水平的除葡 萄糖之外的其他糖，則執(zhí)行步驟b)。步驟b)可以按照下文在"將糖轉(zhuǎn)化成葡萄糖"節(jié)中描 述的任何方式形成。
[0061] 步驟c)也是任選的步驟。在步驟c(i)中，優(yōu)選地通過(guò)發(fā)酵葡萄糖以獲得有機(jī)酸 來(lái)降低葡萄糖水平。通常，在其中起始液體包含比期望水平高的糖水平的本發(fā)明實(shí)施方案 中進(jìn)行步驟C)。因此，步驟c)，如步驟c (i)，尤其是其中起始液體包含多于10%、例如多于 9 %、如多于8 %、例如多于7 %的糖的本發(fā)明實(shí)施方案中的方法的一部分。所述百分?jǐn)?shù)作為 w/w給出。糖可以是下文在"糖"節(jié)中描述的任何糖。步驟c(i)可以按照下文在"與發(fā)酵 葡萄糖的微生物一起孵育"節(jié)中描述的任何方式進(jìn)行。
[0062] 在本發(fā)明的其他實(shí)施方案中，該方法包括步驟c，所述步驟c包括與能夠催化葡萄 糖轉(zhuǎn)化成有機(jī)酸的酶或酶混合物一起孵育（步驟C (ii))。在這些實(shí)施方案中，優(yōu)選的是，如 果起始液體僅包含低水平的葡萄糖或如果起始液體包含高水平的除葡萄糖之外的其他糖， 則執(zhí)行步驟b)。步驟b)可以按照下文在"將糖轉(zhuǎn)化成葡萄糖"節(jié)中描述的任何方式形成。 [0063] 包括與能夠催化葡萄糖轉(zhuǎn)化成有機(jī)酸的酶或酶混合物一起孵育的步驟c (ii)也 是任選的步驟。步驟c(ii)通過(guò)酶促降解葡萄糖以獲得有機(jī)酸，降低葡萄糖水平。通常， 在其中起始液體包含比期望水平高的糖水平的本發(fā)明實(shí)施方案中進(jìn)行步驟C)。因此，步驟 C)，如步驟C (ii)，尤其是其中起始液體包含多于10%、例如多于9%、如多于8%、例如多于 7%的糖的本發(fā)明實(shí)施方案中的方法的一部分。所述百分?jǐn)?shù)作為w/w給出。糖可以是下文 在"糖"節(jié)中描述的任何糖。步驟c(ii)可以按照下文在"與葡萄糖降解酶一起孵育"節(jié)中 描述的任何方式進(jìn)行。
[0064] 使用AX-REED膜堆從液體移除一種或多種酸性離子。如本文所用，術(shù)語(yǔ)"移除有 機(jī)酸"是指移除所述有機(jī)酸的酸性離子。AX-REED膜堆可以是下文在"ΑΧ-REED"節(jié)中描述 的任何AX-REED膜堆，并且移除可以按照下文在"ΑΧ-REED"節(jié)中描述的任何方式進(jìn)行。移 除所述酸性離子優(yōu)選地以其中使至少一種微量營(yíng)養(yǎng)成分保留在液體中的方式進(jìn)行。所述微 量營(yíng)養(yǎng)成分可以是下文在"微量營(yíng)養(yǎng)成分"節(jié)中描述的任何微量營(yíng)養(yǎng)成分。如本文所用的 術(shù)語(yǔ)"保留所述至少一種微量營(yíng)養(yǎng)成分"意指所述至少一種微量營(yíng)養(yǎng)成分的濃度降低不多 于30%、優(yōu)選地降低不多于20%、如不多于10%，例如所述微量營(yíng)養(yǎng)成分的濃度在執(zhí)行步 驟d)期間降低不多于5%。甚至更優(yōu)選地，"保留所述至少一種微量營(yíng)養(yǎng)成分"意指所述微 量營(yíng)養(yǎng)成分的濃度在執(zhí)行步驟d)之前和之后相同或更高。
[0065] 步驟d)通常涉及通過(guò)以下步驟移除酸性離子：
[0066] i)將起始液體插入到AX-REED膜堆內(nèi)的起始液體室中；且
[0067] ii)將透析液插入AX-REED膜堆內(nèi)的用于透析液的兩個(gè)其他室中；且
[0068] iii)跨膜堆施加電場(chǎng)；
[0069] iv)在所述室中孵育所述起始液體，因而使電場(chǎng)方向每隔一段時(shí)間反轉(zhuǎn)。
[0070] 所述在所述室中孵育起始液體可以進(jìn)行預(yù)先確定的保留時(shí)間?？梢愿鶕?jù)具體方法 選擇預(yù)先確定的保留時(shí)間。通常，在"不采用細(xì)菌發(fā)酵而生產(chǎn)飲料的方法"節(jié)中描述的方法 需要較短的保留時(shí)間。而在"生產(chǎn)發(fā)酵飲料的方法"節(jié)和"采用酶促轉(zhuǎn)化糖生產(chǎn)飲料的方法" 節(jié)中描述的方法通常需要較長(zhǎng)的保留時(shí)間?？梢赃x擇保留時(shí)間以獲得所需的pH。特別地， 可以選擇保留時(shí)間以獲得期望的接觸時(shí)間，所述接觸時(shí)間可以是下文在"接觸時(shí)間"節(jié)中描 述的任何接觸時(shí)間。
[0071] 除上文所述的步驟a)至d)之外，本發(fā)明的方法還可以包括步驟e)，其中步驟e) 包括從所述液體移除至少部分的一種陽(yáng)離子，同時(shí)使所述液體中保留至少65%的所述至 少一種微量營(yíng)養(yǎng)成分，其中通過(guò)陽(yáng)離子交換反向電增強(qiáng)透析（CX-REED)膜堆移除所述陽(yáng)離 子。CX-REED膜堆可以是下文在"CX-REED"節(jié)中描述的任何CX-REED膜堆，并且步驟e)可 以按照在"CX-REED"節(jié)中描述的任何方式進(jìn)行。因此，在一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明涉及一種 用于制備酸度降低的飲料的方法，所述方法包括以下步驟：
[0072] a)提供包含至少一種微量營(yíng)養(yǎng)成分和至少一種糖的起始液體；和
[0073] b)如果所述糖不是葡萄糖，則將所述糖的至少一些轉(zhuǎn)化成葡萄糖；和
[0074] c)任選地將所述液體與一種或多種發(fā)酵葡萄糖的微生物一起孵育；和
[0075] d)從所述液體移除至少10%的一種或多種酸性離子，同時(shí)使所述液體中保留至 少65%的所述至少一種微量營(yíng)養(yǎng)成分，因而獲得AX-REED液，
[0076] 其中通過(guò)陰離子交換反向電增強(qiáng)透析（AX-REED)膜堆移除所述酸性離子；且
[0077] e)從AX-REED液移除至少部分的一種陽(yáng)離子，同時(shí)使所述液體中保留所述至少一 種微量營(yíng)養(yǎng)成分，因而獲得CX-REED液，
[0078] 其中通過(guò)陽(yáng)離子交換反向電增強(qiáng)透析（CX-REED)膜堆移除所述陽(yáng)離子。
[0079] 步驟e)尤其可以涉及從AX-REED液移除至少部分的一種陽(yáng)離子，同時(shí)使所述液體 中保留至少65%的所述至少一種微量營(yíng)養(yǎng)成分，因而獲得CX-REED液，
[0080] 其中通過(guò)陽(yáng)離子交換反向電增強(qiáng)透析（CX-REED)膜堆移除所述陽(yáng)離子。
[0081] 步驟e)通常涉及通過(guò)以下步驟移除陽(yáng)離子：
[0082] i)將起始液體、部分 AX-REED 處理的液體（partly AX-REED treated liquid)或 AX-REED液插入到AX-REED液室中；且
[0083] ii)將第二透析液插入用于第二透析液的兩個(gè)其他室中；且
[0084] iii)跨膜堆施加電場(chǎng)；
[0085] iv)在所述室中孵育所述液體，因而使電場(chǎng)方向每隔一段時(shí)間反轉(zhuǎn)。
[0086] 所述在所述室中孵育起始液體可以進(jìn)行預(yù)先確定的保留時(shí)間?？梢愿鶕?jù)具體方法 選擇預(yù)先確定的保留時(shí)間?？梢赃x擇保留時(shí)間以獲得所需的電導(dǎo)率。特別地，可以選擇保 留時(shí)間以獲得期望的接觸時(shí)間，所述接觸時(shí)間可以是下文在"接觸時(shí)間"節(jié)中描述的任何接 觸時(shí)間。
[0087] CX-REED液可以是成品飲料。然而，CX-REED液也可以經(jīng)進(jìn)一步加工以獲得成品飲 料。例如CX-REED液將是成品飲料，或它將是飲品基料，所述飲品基料將