用于降低果蔬汁濃縮物的糖含量的方法
【專利說明】用于降低果蔬汁濃縮物的糖含量的方法
[0001] 本發明涉及用于降低初始糖濃度大于20% (w/v)的果蔬汁濃縮物中的糖含量的 方法。
[0002] 果蔬汁通常由濃縮物大規模制備。這主要是因為原果蔬汁在原產地或果蔬汁生產 廠中已經可以減小至其初始體積的一小部分（例如五分之一），這對運輸成本和再加工成 本產生積極影響。出于該原因，例如大部分全球銷售的橙汁產品由濃縮物制備。
[0003] 在再加工時，通過添加水重新將果蔬汁濃縮物稀釋至原果蔬汁的初始水含量。然 而長期以來消費者需要的不僅僅是通過常規再稀釋形成的簡單的果蔬汁產品。消費者越來 越注重健康并且特別是對低卡路里的和降低卡路里的產品越來越關注。
[0004] 因此目前特別關注的是提供相比于原果蔬汁糖含量明顯降低的果蔬汁。現有技術 中已知用于降低果蔬汁中的糖含量的方法。用于降低果蔬汁中的糖含量的典型方法例如描 述于US4, 971，813,其中原果蔬汁中包含的糖在發酵的過程中轉化成醇，并且通過蒸餾除 去所形成的醇。
[0005] 果蔬汁的糖含量遠低于果蔬汁濃縮物的含量，因此該方法不適合作為起始材料的 濃縮物。特別是在糖含量大于20% (w/v)的果蔬汁濃縮物的情況下，通常只可分解一部分 糖，因為迅速升高的醇濃度嚴重減慢并且通常甚至是抑制用于發酵的微生物的新陳代謝。 此外在該情況下通過蒸餾分離所形成的醇恰恰是特別不利的，因為剩余的糖連同濃縮物中 存在的胺化合物在稍微加熱時就已經發生所謂的美拉德（Maillard)反應。美拉德反應可 能造成大量不希望的化合物。此外還造成濃縮物的不美觀的深色變色。這些化合物還對濃 縮物以及由其制備的果蔬汁的感官性能產生負面影響。
[0006] 由于全球大部分市售獲得的果蔬汁和果蔬汁飲料由濃縮物制備，因此對于大規模 制備低卡路里的果蔬汁和果蔬汁飲料來說，所述方法是不受關注的。
[0007] 因此本申請的發明人的目的在于，開發一種方法，所述方法不具有現有技術中已 知的缺點并且特別允許盡可能多地直至完全地除去果蔬汁濃縮物中的糖。本發明的發明 人的目的還在于，開發一種方法，所述方法除了盡可能多地直至完全地減少果蔬汁濃縮物 中的糖之外還產生最終產品，所述最終產品的感官性能和毒理學性能相比于起始產品未劣 化。最后，本發明的發明人的目的在于，開發用于減少果蔬汁濃縮物中的糖的方法，所述方 法從生產觀點來看適用于大規模領域和/或可以低成本地進行。
[0008] 目前出人意料地發現，通過用于降低初始糖濃度大于20% (w/v)的果蔬汁濃縮物 中的糖含量的方法實現各個目的，所述方法包括如下步驟：
[0009]a)使果蔬汁濃縮物與至少一種微生物接觸
[0010] b)使果蔬汁濃縮物發酵
[0011] c)使果蔬汁濃縮物與氣態組合物接觸
[0012] d)使氣態組合物與吸附劑接觸，其中吸附劑包括沸石
[0013] 其中步驟c)和d)至少在一段時間內同時進行。
[0014] 在步驟a)的范圍內，術語"接觸"被理解為本領域技術人員認為適合根據本發明 的目的的任何類型的接觸。在一個優選的實施方案中，根據本發明的方法的根據步驟a)的 接觸通過在果蔬汁濃縮物中引入至少一種微生物而進行。
[0015] 在本發明的范圍內，術語"微生物"優選被理解為能夠將果蔬汁濃縮物中包含 的糖轉化成一種或多種醇和/或其它揮發性有機化合物的各種微生物。在本發明的范 圍內，術語"醇"被理解為本領域技術人員歸入術語"醇"中的所有化合物，包括甲醇、乙 醇、丙醇、丁醇、戊醇及其各自的異構體，其中特別優選的是乙醇。在本發明的范圍內，術 語"其它揮發性有機化合物"被理解為本領域技術人員就此而言歸入術語"揮發性有機化 合物"中的所有化合物，例如有機酸（例如乙酸）和/或有機酯。"微生物"優選為酵母 菌或細菌C3特別優選的是釀酒酵母屬（Saccharomyces cerevisiae)的酵母菌，或具有相 似發酵性能的酵母菌和/或細菌，例如樹干畢赤酵母（Pichia stipitis)、賽溝畢赤酵母 (Pichia segobiensis)、休哈塔假絲酵母（Candida shehatae)、熱帶假絲酵母（Candida tropicalis)、博伊丁假絲酵母（Candida boidinii)、纖細假絲酵母（Candida tenuis)、嗜 革柔管囊酵母（Pachysolen tannophilus)、多形漢遜酵母（Hansenula polymorpha)、無名 假絲酵母（Candida famata)、近平滑假絲酵母（Candida parapsilosis)、皺落假絲酵母 (Candida rugosa)、沙諾氏假絲酵母（Candida sonorensis)、陸生伊薩酵母（Issatchenkia terricola)、蜜蜂克勒克酵母（Kloeckera apis)、巴氏畢赤酵母（Pichia barkeri)、喜仙 人掌畢赤氏酵母（Pichia cactophila)、肉灰蓉畢赤氏酵母（Pichia deserticola)、挪威 畢赤酵母（Pichia norvegensis)、膜醒畢赤酵母（Pichia membranaefaciens)、墨西哥 畢赤酵母（Pichia mexicana)、戴爾凱氏有抱圓酵母（Torulaspora delbrueckii)、波維 娜假絲酵母（Candida bovina)、皮氏假絲酵母（Candida picachoensis)、恩波如假絲酵 母（Candida emberorum)、品脫洛佩斯假絲酵母（Candida pintolopesii)、嗜熱假絲酵母 (Candida thermophila)、馬克斯克魯維酵母（Kluyveromyces marxianus)、脆壁克魯維酵 母（Kluyveromyces fragilis)、哈薩克斯坦酵母（Kazachstania telluris)、東方伊薩酵母 (Issatchenkia orientalis)、耐熱克魯維酵母（Lachancea thermotolerans)、熱纖維梭菌 (Clostridium thermocellum)、熱硫化氫梭菌（Clostridium thermohydrosulphuricum)、 熱解糖梭菌（Clostridium thermosaccharolyticium)、布氏熱厭氧菌（Thermoanaerobium brockii)、乙酸乙基嗜熱擬桿菌（Thermobacteroides acetoethylicus)、嗜熱厭氧乙醇桿 菌（Thermoanaerobacter ethanolicus)、大腸桿菌（Clostridium thermoaceticum)、嗜 熱自養梭菌（Clostridium thermoautotrophicum)、凱伍產醋菌（Acetogenium kivui)、 致黑脫硫腸狀菌（Desulfotomaculum nigrificans)，和嗜熱脫硫弧菌（Desulfovibrio thermophilus)、騰沖嗜熱桿菌（Thermoanaerobacter tengcongensis)、嗜熱脂肪芽抱桿菌 (Bacillus stearothermophilus)和焼嗜熱厭氧桿菌（Thermoanaerobacter mathranii)〇 在根據本發明的方法的范圍內，通常非常合適的是可以將糖轉化成醇和/或其它揮發性有 機化合物的乳酸菌和/或乙酸菌。在根據本發明的方法的范圍內，也可以使用一種或多種 所述微生物的組合，其中酵母菌和乙酸菌的組合或酵母菌和乳酸菌的組合是特別優選的。 特別優選地，所述酵母菌為酵母屬的至少一種酵母菌。
[0016]在本發明的范圍內，術語"發酵"被理解為有機物質通過至少一種微生物進行的任 何類型的生物轉化，所述微生物在其新陳代謝的范圍內進行發酵。發酵過程中的溫度優選 在10°C和50°C之間，更優選在20°C和40°C之間，特別優選在25°C和35°C之間進行選擇。此 外在本發明的范圍內，其優選為厭氧或微厭氧發酵。發酵優選在攪拌釜反應器或環路反應 器或氣升式反應器或鼓泡反應器中進行。
[0017] 在步驟c)的范圍內，術語"接觸"被理解為本領域技術人員認為適合根據本發明 的目的的任何類型的接觸。優選地，根據步驟c)的接觸通過引導氣態組合物穿過果蔬汁濃 縮物而進行，在此特別優選的是本領域技術人員已知的氣提方法。氣提優選在〇. 1和2巴 之間，特別優選在〇. 5和1. 5巴之間的壓力下進行。特別優選的是低壓氣提。
[0018] 為了實現有效的氣提，優選分散氣泡。這可以通過攪拌器進行，所述攪拌器被設置 成產生載體氣體的微細氣泡。同樣有可能通過分布器（配備有小孔的吹氣元件）實現氣泡