制备天然牛肉调味剂的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及制备天然牛肉调味剂的方法，更具体地，涉及使用通过两步发酵法制 备的肌苷_5'_单磷酸盐（IMP)发酵液或谷氨酸发酵液来制备天然牛肉调味剂的方法，所述 两步发酵法包括用于真菌发酵的第一发酵步骤和用于细菌发酵的第二发酵步骤，本发明涉 及通过该方法制备的天然牛肉调味剂以及包含该天然牛肉调味剂的食品组合物。
【背景技术】
[0002] 氨基酸和肽用作调味剂组分。近年来，以多种方式开发出通过用微生物（例如真 菌、杆菌、乳酸菌或酵母）发酵植物蛋白质源（例如大豆、小麦或玉米）并水解发酵产物而 提取的包含氨基酸和肽的天然调味材料。
[0003] 通常，已开发出下述技术，其通过增加植物蛋白质源的水解度来改善提取的味道 组分（氨基酸和肽）或者通过增加质量方面的产率来增加价格竞争力。然而，当仅使用植 物蛋白质源时，不利之处在于在所得的调味材料中不存在核酸组分，因此调味材料的鲜味 强度弱。此外，为了增加调味材料的经济价值，需要调味材料包含谷氨酸和诸如肌苷单磷酸 盐（MP)或鸟苷单磷酸盐（GMP)的核酸。
[0004] 近年来，为了克服植物蛋白水解产物的上述缺陷，已经广泛使用诸如酵母提 取物的天然的含核酸的材料。然而，酵母提取物可能由于其特殊发酵气味造成的异味 (off-flavor)和臭味（off-odor)而对加工的食品的固有滋味产生不利影响，并且其核酸 含量有限（最大核酸含量：20% )。此外，与诸如谷氨酸单钠（MSG)、核酸IG或水解植物蛋 白质（HVP)的常用调味材料相比，在天然加工的食品中使用的植物蛋白物质与酵母提取物 的混合物具有低的价格竞争力。
[0005] 同时，MP连同GMP是广泛用作食品调味添加剂的物质。当MP明确与谷氨酸单 钠（MSG) -起使用时，其具有改善味道的显著能力。因此，頂P是作为调味物质而受到关注 的基于核酸的调味物质。
[0006] 发酵IMP和GMP以用作调味物质的方法包括降解酵母RNA的方法，以及在制备肌 苷和鸟苷之后通过两个步骤（发酵和化学磷酸化）来制备MP和GMP的方法。然而，近年来， 在包括欧洲在内的多个国家中，已经加强了对天然调味剂的标准，并且规程变得更严格，因 此，并非仅由天然组分制成而是通过进行化学过程或添加额外的组分而制备的调味剂不被 认为是天然调味剂。对此，应使用由细菌直接发酵糖的方法来制备天然核酸组分。
[0007] 在这样的情形下，本发明人已进行了广泛的尝试以在不进行任何化学过程的情况 下制备不含额外的组分的天然牛肉调味剂，因此已发现，当使用通过包括用于酵母发酵的 第一发酵步骤和用于细菌发酵的第二发酵步骤的两步发酵法产生的MP或谷氨酸发酵液 时，甚至当仅将该发酵液用于后续反应时，可以产生多种有效的滋味，由此完成了本发明。
【发明内容】
[0008] 技术问题
[0009] 本发明的目的是提供制备不含额外的组分的天然牛肉调味剂的方法，其不进行任 何化学方法并使用通过用于真菌发酵的第一发酵步骤和用于细菌发酵的第二发酵步骤制 备的肌苷_5'_单磷酸盐（IMP)发酵液或谷氨酸发酵液。
[0010] 本发明的另一目的是提供通过上述方法制备的天然牛肉调味剂。
[0011] 本发明的又一目的是提供包含上述天然牛肉调味剂的食品组合物。
[0012] 技术方案
[0013] 为了实现上述目的，在一个方面，本发明提供了制备天然牛肉调味剂的方法，所述 方法包括步骤：(a)用真菌发酵植物蛋白质源以获得谷物发酵液；(b)用细菌发酵所述谷物 发酵液以制备肌苷-5' -单磷酸盐（IMP)发酵液；以及（c)将步骤（a)的谷物发酵液与步 骤（b)的所述MP发酵液混合。
[0014] 此外，本发明提供了制备天然牛肉调味剂的方法，所述方法包括步骤：在步骤（b) 中用细菌进一步发酵谷物发酵液以制备谷氨酸发酵液，以及在步骤（C)中进一步与所述谷 氨酸发酵液混合。
[0015] 图1示意地示出本发明的制备天然调味剂的方法。
[0016] 具体地，谷氨酸发酵液、MP发酵液和谷物发酵液通过用于真菌发酵的第一发酵步 骤和用于细菌发酵的第二发酵步骤制备，并且经历其中反应或处理适于每一调味剂的第三 步骤，由此制备每一天然调味剂。
[0017] 因此，本发明的特征在于用作制备天然调味剂的原材料的天然IMP发酵液或谷氨 酸发酵液通过两步发酵法制备，所述两步发酵法包括用于真菌发酵的第一发酵步骤和用于 细菌发酵的第二发酵步骤。
[0018] 用于真菌发酵的第一发酵步骤是使用蛋白质源产生肽和氨基酸的步骤。当仅进行 用于真菌发酵的第一发酵步骤时，可以产生大量的肽和氨基酸，因此可以产生可用作调味 剂的谷氨酸。然而，不利之处在于不能产生可给予鲜味的诸如頂P或鸟苷单磷酸盐（GMP) 的核酸物质。此外，问题在于，当使用植物蛋白质源时，其仅经历蛋白水解过程，因此可以产 生的肽和氨基酸取决于蛋白质源中的蛋白质的浓度或含量。例如，当使用豆类时，产生的发 酵液中的谷氨酸的含量会小于10%，而当使用小麦面筋时，产生的发酵液中的谷氨酸的含 量会小于15%。
[0019] 同时，用于细菌发酵的第二发酵步骤是制备核酸和谷氨酸发酵液的步骤。当仅进 行用于细菌发酵的第二发酵步骤时，可以有效地产生核酸和谷氨酸，但不足之处在于以小 于1 %的浓度产生其他氨基酸和肽的含量，因此使用细菌的发酵液不能用作调味剂，尽管其 具有良好的鲜味。换言之，不足之处在于，为了将仅通过细菌发酵获得的发酵液用作调味 剂，需要向发酵液添加额外的组分，以使发酵液可以应用于食品。
[0020] 因此，本发明人已经开发出在不添加任何额外的组分并且不进行任何化学过程的 情况下，通过仅使用制备的发酵液来制备天然调味剂并同时克服真菌发酵法和细菌发酵法 的缺点的方法。
[0021] 为了使用两步发酵法制备核酸和谷氨酸发酵液，需要多种矿物盐、氨基酸和维生 素以及碳源和氮源。特别地，在现有技术中，将酵母提取物或水解植物蛋白质（HVP)用作氮 源，但在该情况下，不足之处在于所得的发酵液具有异味和臭味，并且产率略低。此外，所得 的培养液中调味组分的含量以及整体滋味根据用于细菌发酵的各种材料而显著不同。因 此，在本发明中，通过真菌发酵（第一发酵步骤）获得并可包含多种氨基酸和肽的谷物发 酵液（谷物蛋白水解产物）在用作氮源的同时用作用于细菌发酵的第二发酵步骤所用的底 物。
[0022] 在使用细菌制备核酸或MSG的常规方法中，仅高度重视提高培养液中核酸和MSG 的浓度及其产率。这种提高有效地增加了鲜味，但在一些情况下，其对所得的调味物质的滋 味有不利影响。然而，通过使用本发明的3个步骤制备的多种天然调味剂的有利之处在于 可以通过控制作为鲜味组分的IMP和谷氨酸以及各种氨基酸、糖、有机酸和无机离子等的 浓度来改善滋味。
[0023] 本文中，将描述本发明的用于制备天然调味剂的方法的每一步骤。
[0024] 本发明的方法的步骤（a)是用真菌发酵植物蛋白质源以获得谷物发酵液的步骤。
[0025] 在步骤（a)中，使用植物蛋白质源进行真菌发酵，由此获得包含多种氨基酸和肽 并包含诸如谷氨酰胺的组分的谷物发酵液，所述诸如谷氨酰胺的组分可以在用于细菌发酵 的第二发酵步骤中用作氮源。具体地，使用谷物材料作为底物来培养真菌以制备含蛋白酶 的细胞培养液，其随后被添加到植物蛋白质源，然后进行水解，由此制备谷物蛋白水解产 物。然后，过滤该谷物蛋白水解产物，并从其中去除细胞，由此制备谷物发酵液。谷物蛋白 水解产物可以具有2% (w/v)以上的总氮含量，从而提供用于细菌发酵的第二发酵步骤所 用的氮源。
[0026] 作为植物蛋白质源，可以在本发明中使用本领域已知的任何材料，只要其可以用 真菌发酵即可。植物蛋白质源的实例包括但不限于大豆、玉米、稻米、小麦面筋等。同时，当 使用小麦面筋时，其可以有利地增加细菌发酵的产率，因为其包含大量的谷氨酰胺。因此， 小麦面筋可以优选地用作植物蛋白质源。
[0027] 作为真菌，在本发明中可以使用任何真菌，只要它们能够发酵植物蛋白质源以制 备本发明的谷物发酵液即可。用于本发明的真菌可以优选为曲霉属（Aspergillus sp.)微 生物，并且更优选为米曲霉（Aspergillus orizae)或酱油曲霉（Aspergillus so jae)微生 物，但不限于此。
[0028] 在本发明的实例中，使用在登记号10-1191010的韩国专利（对应于第 W02011-046249号PCT国际公开）中描述的酱油曲霉CJCC_080124P(KCCM11026P)来进行用 于真菌发酵的第一发酵步骤。
[0029] 如本文所用，术语"谷物发酵液"是指通过用真菌发酵植物蛋白质源（谷物）而获 得的产物。谷物发酵液可以用作用于细菌发酵的第二发酵步骤所用的底物，并且还可以用 于通过使谷物发酵液经历过滤和在发酵后的细胞去除过程来制备调味剂的最终步骤。因 此，谷物发酵液可以用于上文所述的两个用途。
[0030] 步骤（b)是用细菌发酵在步骤（a)中获得的谷物发酵液以制备IMP发酵液的步 骤。在步骤（b)中，可以进一步包括用细菌发酵谷物发酵液以制备谷氨酸发酵液的步骤。具 体地，在用于真菌发酵的第一发酵步骤中获得的谷物发酵液用作用于细菌发酵的底物，并 且可以通过使谷物发酵液在补充有碳源的培养基中经历细菌发酵来制备MP发酵液和/或 谷氨酸发酵液。
[0031] 可以通过本领域已知的一般细菌培