本發(fā)明涉及用于生產(chǎn)植物基食品替代品的方法。更特別地,本發(fā)明涉及酶處理植物蛋白以生產(chǎn)植物基食品基質(zhì)的用途。
背景技術(shù):
1、隨著肉類(lèi)高消費(fèi)對(duì)環(huán)境、動(dòng)物福利和人類(lèi)健康的潛在風(fēng)險(xiǎn)引發(fā)廣泛關(guān)注,消費(fèi)者正日益尋求可作為肉類(lèi)替代品的替代產(chǎn)品。此外,預(yù)計(jì)的人口增長(zhǎng)對(duì)食品系統(tǒng)的可持續(xù)性構(gòu)成了額外挑戰(zhàn)。這些情況促使科學(xué)界和食品工業(yè)開(kāi)發(fā)出以谷物和豆類(lèi)生產(chǎn)的肉類(lèi)替代品,以滿(mǎn)足對(duì)非肉類(lèi)膳食日益增長(zhǎng)的需求。雖然這些植物基肉類(lèi)替代品越來(lái)越容易獲得,但在模擬肉類(lèi)的質(zhì)地和感官特性方面仍然存在顯著差距。
2、為了彌補(bǔ)這些差距,已經(jīng)引入了幾種食品技術(shù)。一種這樣的技術(shù)是使用轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶通過(guò)促進(jìn)植物-蛋白質(zhì)交聯(lián)來(lái)產(chǎn)生肉樣結(jié)構(gòu)。轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶通過(guò)谷氨酰胺殘基的γ-甲酰胺基團(tuán)與賴(lài)氨酸殘基的ε-氨基基團(tuán)之間的?;D(zhuǎn)移反應(yīng)過(guò)程催化交聯(lián),導(dǎo)致形成分子間和分子內(nèi)共價(jià)連接的異肽鍵。蛋白質(zhì)之間的這種交聯(lián)使得能夠修飾蛋白質(zhì)功能特性,包括膠凝性質(zhì)、溶解度和乳化能力。
3、通過(guò)用轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶處理植物蛋白產(chǎn)生的肉樣凝膠結(jié)構(gòu)僅是創(chuàng)造消費(fèi)者可接受的真正的植物基肉類(lèi)替代品的一個(gè)方面。植物基肉類(lèi)替代品還必須具備適宜的質(zhì)地,包括口感。此外,植物基肉類(lèi)產(chǎn)品必須具有可接受的保質(zhì)期和顏色。葡萄糖氧化酶用于食品和乳制品應(yīng)用中以去除過(guò)量的氧氣,從而預(yù)防或抑制微生物生長(zhǎng)。去除過(guò)量氧氣還防止不希望的食品褐變。在烘焙工業(yè)中,葡萄糖氧化酶用于修飾小麥粉蛋白以改善瓤(crumb)質(zhì)地和面團(tuán)強(qiáng)度。已有建議指出葡萄糖氧化酶可以用于改善植物基肉類(lèi)的質(zhì)地。然而,已經(jīng)觀(guān)察到葡萄糖氧化酶可能對(duì)轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶及其所產(chǎn)生的肉樣凝膠產(chǎn)生負(fù)面影響。
4、持續(xù)需要在不對(duì)凝膠強(qiáng)度產(chǎn)生負(fù)面影響的情況下改善植物基肉類(lèi)質(zhì)地和保質(zhì)期的方法。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、在本發(fā)明的一個(gè)方面,提出了一種用于生產(chǎn)含植物蛋白食品的方法,該方法具有向含植物蛋白的食品原料中添加轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶、糖氧化還原酶和過(guò)氧化氫酶的步驟。
2、任選地,該植物蛋白是大豆、豌豆、大豆、蠶豆、麩質(zhì)或燕麥。任選地,該植物蛋白是大豆蛋白。
3、任選地,該氧化還原酶是己糖氧化酶。任選地,該己糖氧化酶衍生自多形漢森酵母(hansenula?polymorpha)。任選地,該己糖氧化酶是與seq?id?no:3具有至少80%序列同一性的酶或其己糖氧化酶活性片段。任選地,該己糖氧化酶是與seq?id?no:3具有至少85%序列同一性的酶或其己糖氧化酶活性片段。任選地,該己糖氧化酶包含與seq?id?no:3具有至少90%序列同一性的酶或其己糖氧化酶活性片段。任選地,該己糖氧化酶是與seq?id?no:3具有至少95%序列同一性的酶或其己糖氧化酶活性片段。任選地,該己糖氧化酶是與seqid?no:3具有至少98%序列同一性的酶或其己糖氧化酶活性片段。任選地,該己糖氧化酶是與seq?id?no:3具有至少99%序列同一性的酶或其己糖氧化酶活性片段。任選地,該己糖氧化酶包含根據(jù)seq?id?no:3的酶或其己糖氧化酶活性片段。
4、任選地,該氧化還原酶是葡萄糖氧化酶。任選地,該葡萄糖氧化酶衍生自黑曲霉(aspergillus?niger)。任選地,該葡萄糖氧化酶是與seq?id?no:2具有至少80%序列同一性的酶或其葡萄糖氧化酶活性片段。任選地,該葡萄糖氧化酶是與seq?id?no:2具有至少85%序列同一性的酶或其葡萄糖氧化酶活性片段。任選地,該葡萄糖氧化酶是與seq?idno:2具有至少90%序列同一性的酶或其葡萄糖氧化酶活性片段。任選地,該葡萄糖氧化酶是與seq?id?no:2具有至少95%序列同一性的酶或其葡萄糖氧化酶活性片段。任選地,該葡萄糖氧化酶是與seq?id?no:2具有至少98%序列同一性的酶或其葡萄糖氧化酶活性片段。任選地,該葡萄糖氧化酶是與seq?id?no:2具有至少99%序列同一性的酶或其葡萄糖氧化酶活性片段。任選地,該葡萄糖氧化酶是根據(jù)seq?id?no:2的酶或其葡萄糖氧化酶活性片段。
5、任選地,該轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶衍生自茂原鏈霉菌(streptomyces?mobaraensis)。任選地,該轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶是與seq?id?no:1具有至少80%序列同一性的酶或其轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶活性片段。任選地,該轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶是與seq?id?no:1具有至少80%序列同一性的酶或其轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶活性片段。任選地,該轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶是與seq?id?no:1具有至少85%序列同一性的酶或其轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶活性片段。任選地,該轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶包含與seq?id?no:1具有至少90%序列同一性的酶或其轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶活性片段。任選地,該轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶是與seq?id?no:1具有至少95%序列同一性的酶或其轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶活性片段。任選地,該轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶是與seqid?no:1具有至少98%序列同一性的酶或其轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶活性片段。任選地,該轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶是與seq?id?no:1具有至少99%序列同一性的酶或其轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶活性片段。任選地,該轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶是根據(jù)seq?id?no:1的酶或其轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶活性片段。
6、任選地,該過(guò)氧化氫酶衍生自黑曲霉。任選地,該過(guò)氧化氫酶是與seq?id?no:4具有至少80%序列同一性的酶或其過(guò)氧化氫酶活性片段。任選地,該過(guò)氧化氫酶是與seq?idno:4具有至少85%序列同一性的酶或其過(guò)氧化氫酶活性片段。任選地,該過(guò)氧化氫酶是與seq?id?no:4具有至少90%序列同一性的酶或其過(guò)氧化氫酶活性片段。任選地,該過(guò)氧化氫酶是與seq?id?no:4具有至少95%序列同一性的酶或其過(guò)氧化氫酶活性片段。任選地,該過(guò)氧化氫酶是與seq?id?no:4具有至少98%序列同一性的酶或其過(guò)氧化氫酶活性片段。任選地,該過(guò)氧化氫酶是與seq?id?no:4具有至少99%序列同一性的酶或其過(guò)氧化氫酶活性片段。任選地,該過(guò)氧化氫酶是根據(jù)seq?id?no:4的酶或其過(guò)氧化氫酶活性片段。
7、任選地,該食品是肉類(lèi)替代品。任選地,該肉類(lèi)替代品是熱狗或意大利辣香腸切片。
8、在本發(fā)明的另一方面,提出了一種用于制備植物基肉類(lèi)替代品的改進(jìn)方法,該方法具有以下步驟:a.)混合包含水、植物蛋白、椰子油、水膠體、一種或多種肉類(lèi)香精和轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶的面糊;b.)將所述面糊保溫少于60分鐘;c.)模制該面糊;以及d.)烘焙該面糊以提供該植物基肉類(lèi)。
9、任選地,該面糊進(jìn)一步具有衍生自植物的組織化或結(jié)構(gòu)化蛋白質(zhì)。任選地,該植物蛋白是鷹嘴豆、大豆、豌豆、大豆、蠶豆、麩質(zhì)或燕麥。任選地,該植物蛋白是大豆蛋白或豌豆蛋白。
10、任選地,該轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶是與seq?id?no:1、seq?id?no:6、seq?id?no:9、seq?idno:12或seq?id?no:15具有至少80%序列同一性的酶或其轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶活性片段。任選地,該轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶是與seq?id?no:1、seq?id?no:6、seq?id?no:9、seq?id?no:12或seq?idno:15具有至少85%序列同一性的酶或其轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶活性片段。任選地,該轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶是與seq?id?no:1、seq?id?no:6、seq?id?no:9、seq?id?no:12或seq?id?no:15具有至少90%序列同一性的酶或其轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶活性片段。任選地,該轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶是與seq?idno:1、seq?id?no:6、seq?id?no:9、seq?id?no:12或seq?id?no:15具有至少95%序列同一性的酶或其轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶活性片段。任選地,該轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶是與seq?id?no:1、seq?id?no:6、seq?id?no:9、seq?id?no:12或seq?id?no:15具有至少98%序列同一性的酶或其轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶活性片段。
11、任選地,該轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶是與seq?id?no:1、seq?id?no:6、seq?id?no:9、seq?idno:12或seq?id?no:15具有至少99%序列同一性的酶或其轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶活性片段。任選地,該轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶是根據(jù)seq?id?no:1、seq?id?no:6、seq?id?no:9、seq?id?no:12或seq?idno:15的酶或其轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶活性片段。任選地,該轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶是根據(jù)seq?id?no:1、seqid?no:6、seq?id?no:9、seq?id?no:12或seq?id?no:15的酶。
12、任選地,該保溫步驟持續(xù)少于30、15、10、5、2、或1分鐘或?yàn)?分鐘。
13、任選地,該肉類(lèi)替代品是熱狗、法蘭克福香腸、香腸、熟食肉類(lèi)(loaf)、面包、薩拉米香腸、肉面包(meatloaf)、意大利辣香腸或烤肉。任選地,該肉類(lèi)替代品是意大利辣香腸。
14、任選地,該轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶在步驟a)中以從約5至500mg/kg植物蛋白的量存在。任選地,該轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶以從約10至400mg/kg植物蛋白的量存在。任選地,該轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶以從約20至300mg/kg植物蛋白的量存在。任選地,該轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶以從約25至250mg/kg植物蛋白的量存在。更優(yōu)選地,該轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶以從約30至200mg/kg植物蛋白的量存在。任選地,該轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶以從約50至150mg/kg植物蛋白的量存在。
15、任選地,該植物基肉類(lèi)具有從1%至35%的植物蛋白。任選地,該植物基肉類(lèi)具有從5%至30%的植物蛋白。任選地,該植物基肉類(lèi)具有從10%至25%的植物蛋白。任選地,該植物基肉類(lèi)具有從12%至22%的植物蛋白。
16、任選地,烘焙步驟d)在25℃-70℃的初始溫度進(jìn)行10至80分鐘的時(shí)間段,隨后升溫直至肉類(lèi)替代品具有至少90℃的內(nèi)部溫度。任選地,在該初始溫度進(jìn)行20至60分鐘。任選地,在該初始溫度進(jìn)行30至45分鐘。
17、任選地,該初始溫度是35℃至60℃。任選地,該初始溫度是45℃至50℃。
18、在本發(fā)明的另一方面,一種用于制備植物基肉類(lèi)替代品的改進(jìn)方法,其僅具有以下步驟:a.)混合包含水、植物蛋白、椰子油、水膠體、一種或多種肉類(lèi)香精和轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶的面糊;b.)模制該面糊;以及c.)烘焙該面糊以提供該植物基肉類(lèi)。本發(fā)明的改進(jìn)方法不具有保溫步驟,從而降低了復(fù)雜性和并降低了制造商的成本。
19、任選地,該面糊進(jìn)一步具有衍生自植物的組織化或結(jié)構(gòu)化蛋白質(zhì)。
20、任選地,該植物蛋白是鷹嘴豆、大豆、豌豆、大豆、蠶豆、麩質(zhì)或燕麥。
21、任選地,該植物蛋白是大豆蛋白或豌豆蛋白。
22、任選地,該轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶是與seq?id?no:1、seq?id?no:6、seq?id?no:9、seq?idno:12或seq?id?no:15具有至少80%序列同一性的酶或其轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶活性片段。任選地,該轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶是與seq?id?no:1、seq?id?no:6、seq?id?no:9、seq?id?no:12或seq?idno:15具有至少85%序列同一性的酶或其轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶活性片段。任選地,該轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶是與seq?id?no:1、seq?id?no:6、seq?id?no:9、seq?id?no:12或seq?id?no:15具有至少90%序列同一性的酶或其轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶活性片段。任選地,該轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶是與seq?idno:1、seq?id?no:6、seq?id?no:9、seq?id?no:12或seq?id?no:15具有至少95%序列同一性的酶或其轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶活性片段。任選地,該轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶是與seq?id?no:1、seq?id?no:6、seq?id?no:9、seq?id?no:12或seq?id?no:15具有至少98%序列同一性的酶或其轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶活性片段。
23、任選地,該轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶是與seq?id?no:1、seq?id?no:6、seq?id?no:9、seq?idno:12或seq?id?no:15具有至少99%序列同一性的酶或其轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶活性片段。任選地,該轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶是根據(jù)seq?id?no:1、seq?id?no:6、seq?id?no:9、seq?id?no:12或seq?idno:15的酶或其轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶活性片段。任選地,該轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶是根據(jù)seq?id?no:1、seqid?no:6、seq?id?no:9、seq?id?no:12或seq?id?no:15的酶。
24、任選地,該肉類(lèi)替代品是熱狗、法蘭克福香腸、香腸、熟食肉類(lèi)、面包、薩拉米香腸、肉面包、意大利辣香腸或烤肉。任選地,該肉類(lèi)替代品是意大利辣香腸。
25、任選地,該轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶在步驟a)中以從約5至500mg/kg植物蛋白的量存在。任選地,該轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶以從約10至400mg/kg植物蛋白的量存在。任選地,該轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶以從約20至300mg/kg植物蛋白的量存在。任選地,該轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶以從約25至250mg/kg植物蛋白的量存在。更優(yōu)選地,該轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶以從約30至200mg/kg植物蛋白的量存在。任選地,該轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶以從約50至150mg/kg植物蛋白的量存在。
26、任選地,該植物基肉類(lèi)具有從1%至35%的植物蛋白。任選地,該植物基肉類(lèi)具有從5%至30%的植物蛋白。任選地,該植物基肉類(lèi)具有從10%至25%的植物蛋白。任選地,該植物基肉類(lèi)具有從12%至22%的植物蛋白。
27、任選地,烘焙步驟d)在25℃-70℃的初始溫度進(jìn)行10至80分鐘的時(shí)間段,隨后升溫直至肉類(lèi)替代品具有至少90℃的內(nèi)部溫度。任選地,在該初始溫度進(jìn)行20至60分鐘。任選地,在該初始溫度進(jìn)行30至45分鐘。
28、任選地,該初始溫度是35℃至60℃。任選地,該初始溫度是45℃至50℃。
29、在本發(fā)明的另一方面,提供了一種用于制備植物基肉類(lèi)替代品的改進(jìn)方法,其中沒(méi)有保溫步驟,其步驟包括以下步驟:a.)混合包含水、植物蛋白、椰子油、水膠體、一種或多種肉類(lèi)香精和轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶的面糊;b.)模制該面糊;以及c.)烘焙該面糊以提供該植物基肉類(lèi)。
30、任選地,該面糊進(jìn)一步具有衍生自植物的組織化或結(jié)構(gòu)化蛋白質(zhì)。任選地,該植物蛋白是鷹嘴豆、大豆、豌豆、大豆、蠶豆、麩質(zhì)或燕麥。任選地,該植物蛋白是大豆蛋白或豌豆蛋白。
31、任選地,該轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶是與seq?id?no:1、seq?id?no:6、seq?id?no:9、seq?idno:12或seq?id?no:15具有至少80%序列同一性的酶或其轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶活性片段。任選地,該轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶是與seq?id?no:1、seq?id?no:6、seq?id?no:9、seq?id?no:12或seq?idno:15具有至少85%序列同一性的酶或其轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶活性片段。任選地,該轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶是與seq?id?no:1、seq?id?no:6、seq?id?no:9、seq?id?no:12或seq?id?no:15具有至少90%序列同一性的酶或其轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶活性片段。任選地,該轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶是與seq?idno:1、seq?id?no:6、seq?id?no:9、seq?id?no:12或seq?id?no:15具有至少95%序列同一性的酶或其轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶活性片段。任選地,該轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶是與seq?id?no:1、seq?id?no:6、seq?id?no:9、seq?id?no:12或seq?id?no:15具有至少98%序列同一性的酶或其轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶活性片段。
32、任選地,該轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶是與seq?id?no:1、seq?id?no:6、seq?id?no:9、seq?idno:12或seq?id?no:15具有至少99%序列同一性的酶或其轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶活性片段。任選地,該轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶是根據(jù)seq?id?no:1、seq?id?no:6、seq?id?no:9、seq?id?no:12或seq?idno:15的酶或其轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶活性片段。任選地,該轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶是根據(jù)seq?id?no:1、seqid?no:6、seq?id?no:9、seq?id?no:12或seq?id?no:15的酶。
33、任選地,該肉類(lèi)替代品是熱狗、法蘭克福香腸、香腸、熟食肉類(lèi)、面包、薩拉米香腸、肉面包、意大利辣香腸或烤肉。任選地,該肉類(lèi)替代品是意大利辣香腸。
34、任選地,該轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶在步驟a)中以從約5至500mg/kg植物蛋白的量存在。任選地,該轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶以從約10至400mg/kg植物蛋白的量存在。任選地,該轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶以從約20至300mg/kg植物蛋白的量存在。任選地,該轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶以從約25至250mg/kg植物蛋白的量存在。更優(yōu)選地,該轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶以從約30至200mg/kg植物蛋白的量存在。任選地,該轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶以從約50至150mg/kg植物蛋白的量存在。
35、任選地,該植物基肉類(lèi)具有從1%至35%的植物蛋白。任選地,該植物基肉類(lèi)具有從5%至30%的植物蛋白。任選地,該植物基肉類(lèi)具有從10%至25%的植物蛋白。任選地,該植物基肉類(lèi)具有從12%至22%的植物蛋白。
36、任選地,烘焙步驟d)在25℃-70℃的初始溫度進(jìn)行10至80分鐘的時(shí)間段,隨后升溫直至肉類(lèi)替代品具有至少90℃的內(nèi)部溫度。任選地,在該初始溫度進(jìn)行20至60分鐘。任選地,在該初始溫度進(jìn)行30至45分鐘。
37、任選地,該初始溫度是35℃至60℃。任選地,該初始溫度是45℃至50℃。
38、生物序列說(shuō)明
39、seq?id?no:1是轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶成熟蛋白的氨基酸序列。
40、seq?id?no:2是葡萄糖氧化酶(gox)成熟蛋白的氨基酸序列。
41、seq?id?no:3是己糖氧化酶(hox)成熟蛋白的氨基酸序列。
42、seq?id?no:4是過(guò)氧化氫酶成熟蛋白的氨基酸序列。
43、seq?id?no:5是crc24210?scitg2前體蛋白的氨基酸序列。
44、seq?id?no:6是crc24210?scitg2預(yù)測(cè)成熟蛋白的氨基酸序列。
45、seq?id?no:7是crc24210?scitg2合成/優(yōu)化全長(zhǎng)dna的核酸序列。
46、seq?id?no:8是crc26523?snotg2前體蛋白的蛋白質(zhì)序列。
47、seq?id?no:9是crc26523?snotg2預(yù)測(cè)成熟蛋白的蛋白質(zhì)序列。
48、seq?id?no:10是crc26523?snotg2合成/優(yōu)化全長(zhǎng)dna的核酸序列。
49、seq?id?no:11是crc26802?srotg1前體蛋白的蛋白質(zhì)序列。
50、seq?id?no:12是crc26802?srotg1預(yù)測(cè)成熟蛋白的蛋白質(zhì)序列。
51、seq?id?no:13是crc26802?srotg1合成/優(yōu)化全長(zhǎng)dna的核酸序列。
52、seq?id?no:14是crc26807?ssytg1前體蛋白的蛋白質(zhì)序列。
53、seq?id?no:15是crc26807?ssytg1預(yù)測(cè)成熟蛋白的蛋白質(zhì)序列。
54、seq?id?no:16是crc26807?ssytg1合成/優(yōu)化全長(zhǎng)dna的核酸序列。