ферментированное соевое молоко и способ улучшения органолептических свойств ферментированного соевого молока

Формула изобретения

1. Способ улучшения органолептических свойств соевого молока, включающий следующие стадии:

1) смешивание соевого молока с сиропом тапиоки таким образом, что количественное соотношение сиропа тапиоки к соевому молоку составляет от 3% до 7% об./об.;

2) выдерживание смеси со стадии (1) в состоянии покоя при температуре, варьирующей от 39°C до 44°C в течение периода времени, варьирующего от 4 до 10 ч по меньшей мере с одной бактерией, выбранной из группы, состоящей из штамма Streptococcus thermophilus DSM 16591, или штамма Streptococcus thermophilus DSM 16593, или штамма Streptococcus thermophilus DSM 17843.

2. Способ по п.1, где соевое молоко предварительно нагревают перед смешиванием на стадии (1) до температуры, варьирующей от 30 до 70°C в течение периода времени от 1 до 30 мин.

3. Соевое молоко, содержащее сироп тапиоки, где указанное соевое молоко ферментируется с помощью по меньшей мере одной бактерии, выбранной из группы, состоящей из штамма Streptococcus thermophilus DSM 16591, или штамма Streptococcus thermophilus DSM 16593, или штамма Streptococcus thermophilus DSM 17843.

4. Ферментированное соевое молоко, которое может быть получено способом по любому из пп.1-2.

5. Пищевой продукт на основе соевого молока, содержащий соевое молоко по любому из пп.3-4 и по меньшей мере одно из следующего: витамины, олигоэлементы, соли, эмульгаторы и/или подсластители/усилители вкуса и запаха.

Описание изобретения к патенту

Настоящее изобретение относится к ферментированному соевому молоку и способу улучшения органолептических свойств ферментированного соевого молока.

Существуют некоторые категории потребителей, у которых может проявляться непереносимость таких продуктов животного происхождения, как молоко и молочные продукты, в результате которой эти продукты в некоторых случаях не могут более использоваться в ежедневном питании или по меньшей мере их потребление должно быть существенно сокращено. Непереносимость лактозы и аллергии к казеину, одному из основных классов белков, присутствующих в молоке, в действительности довольно широко распространены как среди детей, так и среди взрослых. Известной альтернативой употреблению молока животного происхождения является использование молока по существу растительного происхождения и пищевых продуктов на его основе.

В особенности известно использование соевого молока благодаря его полезным для здоровья свойствам. Это молоко действительно содержит меньше калорий, чем коровье молоко, содержание белков в нем почти вдвое больше, а концентрация жиров меньше. Оно богаче железом и содержит эквивалентное количество витаминов группы В. Соевое молоко беднее кальцием, но имеет высокое содержание полиненасыщенных жирных кислот и легко переваривается. К тому же присутствие лецитина может существенно влиять на снижение избыточных уровней холестерина и триглицеридов в крови, тогда как белки животного происхождения, и в частности казеин молока, способствуют увеличению этих уровней.

Соевое молоко используется в производстве различных ферментированных и неферментированных пищевых продуктов. Таким образом, хотя использование соевого молока, с одной стороны, могло бы представлять действенную альтернативу молоку животного происхождения для решения проблем непереносимости, но, с другой стороны, его применение ограничено вследствие плохих органолептических свойств самого продукта.

На самом деле, известно, что вкус и/или запах соевого молока очень похож на вкус и/или запах бобов, который будет ощущаться потребителями в момент потребления. Это вкус и/или запах воспринимается средним потребителем как «неприятный». Считается, что данный вкус и/или запах в основном обусловлен присутствием в молоке некоторых соединений, имеющих спиртовые, кетоновые и/или альдегидные группы, и в особенности, хотя и не только, присутствием гексаналя и/или пентаналя.

Указанные спиртовые, кетоновые и/или альдегидные группы образуются вследствие окисления липидных компонентов сои, главным образом фракции ненасыщенных жирных кислот, в результате совместного каталитического действия опосредованного ферментами липазы, фосфолипазы и липоксигеназы. Последний класс ферментов присутствует в сое в особенно высоких концентрациях, превышая концентрации в других овощных и бобовых растениях, таких как фасоль, горох и пшеница. Кроме того свободные жирные кислоты подвергаются реакциям автоокисления вследствие каталитической активности ионов меди и железа, которые обычно присутствуют в следовых количествах в семенах сои.

После окисления линолевая кислота и линоленовая кислота, имеющие по 18 углеродных атомов, порождают многочисленные альдегидные соединения, такие как гексаналь, 2,4-декадиеналь, 2,4-гептадиеналь, 3-гексаналь и 2,4,7-декатриеналь.

Указанные молекулы альдегидов обуславливают появление различных неприятных органолептических признаков, в особенности бобовый вкус основанных на сое или полученных из сои продуктов.

Вышеупомянутые молекулы альдегидов обычно не присутствуют в твердых и сухих соевых бобах, но они образуются, причем в значительных количествах, когда эти бобы замачивают и перемалывают для получения так называемого «молока».

Статья Р.Scalabrini et al., "Characterization of Bifidobacterium strains for use in soymilk fermentation", International Journal of Food Microbiology, 39 (1998) 213-219 содержит сведения о ферментации соевого молока бактериями штамма МВ233, который принадлежит к виду Bifidobacterium breve. В частности, по данным газохроматографического анализа можно сделать вывод, что после ферментации в течение 24 часов получившиеся соевое молоко практически свободно от пентаналя, а н-гексаналь присутствует в пониженной концентрации.

В результате экспериментов Заявитель обнаружил, что ферментация соевого молока бактериями штамма МВ233, принадлежащего к виду Bifidobacterium breve, как описано Р.Scalabrini и др., в действительности не позволяет получить продукт с удовлетворительными органолептическими свойствами. На самом деле практическая дегустация показала, что конечный продукт по-прежнему имеет выраженный запах и, прежде всего, вкус бобов, что делает его непригодным для коммерческого использования.

Таким образом, Заявитель поставил перед собой цель найти способ, который позволит улучшить органолептические свойства ферментированного соевого молока так, чтобы практически полностью устранить характерный бобовый запах и вкус необработанного соевого молока.

Заявитель обнаружил, что эта проблема может быть решена способом, который заключается в добавлении продуктов растительного происхождения, содержащих крахмал и/или продукты его гидролиза и последующей ферментации с помощью по меньшей мере одной бактерии, выбранной из вида S. thermophilus.

Продукт растительного происхождения, содержащий крахмал и/или продукты его гидролиза, может быть получен путем термической, химической и/или ферментативной обработки по меньшей мере одного типа растительной муки, полученной, например, из таких зерновых культур как рис, кукуруза, ячмень, маис, пшеница, сорго, просо, овес, рожь, фонио тритикале, или из клубнеплодов, например маниоки, тапиоки, картофеля. Гидролиз может быть частичным. Подобная обработка приводит к получению продукта в виде вязкой жидкости (сиропа или мелассы) или водного раствора, содержащего в различных количественных соотношениях глюкозу, мальтозу и/или фруктозу, а также сложные углеводы, которые имеют более высокую молекулярную массу, чем мальтоза и являются производными собственно крахмала как такового или частично гидролизованного крахмала.

В настоящем изобретении под «соевым молоком» понимается водный экстракт, полученный предпочтительно из желтых, целых соевых бобов или семян сои или из необезжиренной соевой муки, возможно с добавлением витаминов и/или олигоэлементов и/или солей и/или эмульгаторов и/или подсластителей/усилителей вкуса и запаха, таких как, кленовый сироп, ячменный или рисовый солод, ванильный сахар, неочищенный тростниковый сахар. Экстракт может быть цельнозерновым или из очищенных бобов, т.е. полученным из семян сои после удаления внешней оболочки. Соевое молоко представляет собой беловатый раствор в форме эмульсии или суспензии, содержащей углеводы, белки, минеральные вещества и маслянистые вещества. В общем, в соевом молоке количественное соотношение (масс./масс.) содержания соевых бобов/муки к воде находится в пределах от 1:4 до 1:18, предпочтительно от 1:6 до 1:15, еще более предпочтительно - от 1:8 до 1:12.

В настоящем изобретении под «состоянием покоя» понимается стадия, в которой по меньшей мере одна бактерия, выбранная из одного или более бактериальных штаммов, выращивается в соевом молоке, предпочтительно в смеси с по меньшей мере одним продуктом растительного происхождения, содержащим крахмал и/или продукты его гидролиза, в течение времени достаточном для проявления специфических каталитических и метаболических свойств этой бактерии.

Таким образом, первым объектом настоящего изобретения является способ улучшения органолептических свойств ферментированного соевого молока, где указанный способ заключается в:

1) смешивании соевого молока с по меньшей мере одним продуктом растительного происхождения, содержащим крахмал и/или продукты его гидролиза;

2) выдерживании в состоянии покоя смеси со стадии 1) с по меньшей мере одной бактерией, выбранной из вида S. thermophilus.

Предпочтительно вышеуказанный по меньшей мере один продукт растительного происхождения, содержащий крахмал и/или продукты его гидролиза, используется в количественном соотношении относительно содержания соевого молока варьирующем в пределах от 0,1% до 50% об./об., предпочтительно от 1% до 25% об./об., и даже еще более предпочтительно от 2% до 10% об./об. В особенно предпочтительном воплощении изобретения это соотношение находится в пределах от 3% до 7% об./об.

Предпочтительно продуктом растительного происхождения, содержащим крахмал и/или продукты его гидролиза, является сироп тапиоки.

Указанный сироп тапиоки может быть получен с различными степенями (в качественном и количественном отношении) превращения крахмала в простые мономеры или олигомеры, такие как мальтоза, глюкоза и/или фруктоза.

В предпочтительном воплощении изобретения, соевое молоко является предварительно нагретым перед смешиванием согласно стадии (1) способа по изобретению до температуры варьирующей от 30°С до 70°C, предпочтительно от 35°C до 50°C, в течение периода времени от 1 до 30 минут, предпочтительно от 3 до 15 минут.

Указанную, по меньшей мере одну бактерию, выбранную из вида S.thermophilus добавляют, предпочтительно на стадии (2), к смеси, и выдерживают в состоянии покоя. Предпочтительно, указанная стадия покоя проводится при температуре, варьирующей от 30°C до 49°C, предпочтительно от 35°C до 46°C, и даже еще более предпочтительно от 39°C до 44°C.

Принимая во внимание химические характеристики вышеупомянутой смеси, наиболее предпочтительным является проведение процесса в стерильной атмосфере азота или по меньшей мере в условиях пониженной концентрации кислорода так, чтобы избежать, насколько это возможно, окислительных явлений, разрушающих липидные компоненты сои.

Преимущественно, добавление продукта растительного происхождения, содержащего крахмал и/или продукты его гидролиза во время проведения метода, позволяет сократить время, необходимое для стадии покоя, до менее чем 20 часов. Предпочтительно, стадия покоя проводится в течение периода времени, варьирующего от 1 до 20 часов, и даже еще более предпочтительно от 2 до 15 часов, и особенно предпочтительно от 3 до 10 часов.

Вышеуказанная по меньшей мере одна бактерия может использоваться в любой форме, например замороженной или лиофилизованной, или может быть получена из свежей культуры.

По меньшей мере, одна бактерия, как указано выше, предпочтительно добавляется в таком количестве, чтобы уровень pH указанной смеси, находящейся в состоянии покоя, за период времени, обозначенный выше, последовательно понижался до значений, которые меньше чем или равны 5,5, и которые предпочтительно меньше чем или равны 5,0, с тем, что указанная величина даже еще более предпочтительно меньше чем или равна 4,5.

В особенно предпочтительном воплощении, уровень pH смеси по пункту (1) падает до значений, меньших чем или равных 4,5 за период времени лежащий в интервале от 7,5 до 8 часов.

В способе по настоящему изобретению, вышеуказанная по меньшей мере одна бактерия предпочтительно выбрана из штаммов, представленных в Таблице 1.

Таблица 1
Регистрационный номер	Вид	Дата депонирования	Владелец	Обозначение в патенте
DSM 16591	Streptococcus thermophilus	26 июня 2004 г.	ANIDRAL S.R.L.	YOSO 1
DSM 16593	Streptococcus thermophilus	26 июня 2004 г.	ANIDRAL S.R.L	YOSO 2
DSM17843	Streptococcus thermophilus	21 декабря 2005 г.	ANIDRAL S.R.L.	YOSO 3

Штаммы, перечисленные в Таблице 1 были депонированы Anidral S.p.A. (Via Pietco Custodi 12, 28100, Novara, NO, Italy) совместно с DSMZ (Немецкая коллекция микроорганизмов и клеточных культур GmbH, Inhoffen Str. 7В, D-38124 Brunswick, Germany), даты депонирования указаны в таблице.

Штаммы DSM 16591, DSM 16593 и DSM 17843 (далее обозначаемые как YOSO 1, YOSO 2 и YOSO 3 соответственно) могут культивироваться предпочтительно при 44°C в течение по крайне мере 5 часов в аэробных условиях в жидкой среде М17 согласно Terzaghi (номер по каталогу Merck 1.15029).

Бактерии штаммов YOSO 1, YOSO 2 и YOSO 3 находятся в форме коротких цепочек сферической формы. Они являются факультативно-анаэробными, грамположительными, каталазонегативными бактериями. Они характеризуются неспособностью расти при 10°C в 40% масс./масс. желчной кислоте и 6.5% масс./масс. NaCl, но они растут при 45°C. Кроме того, они отличаются тем, что вырабатывают L-молочную кислоту и не гидролизуют аргинин и эскулин. Они не экспрессируют ферменты, необходимые для бета-гемолиза.

Они предпочтительно растут в глюкозной жидкой питательной среде при pH от 4 до 4,5 и в молоке при pH от 4,3 до 4,5.

Добавление бактерий к соевому молоку и содержание их в состоянии покоя в растворе, содержащем соевое молоко, могут быть реализованы согласно процессам известным в области техники.

Две стадии описанного выше способа необязательно должны выполняться в указанной последовательности во времени. В этом отношении Заявитель обнаружил, что возможно также добавлять указанную по меньшей мере одну бактерию к соевому молоку как таковому и только после этого смешивать комплекс «молоко +бактерия» с, по крайне мере, одним продуктом растительного происхождения, который выбран из продуктов, обозначенных выше.

Вышеуказанные стадии могут выполняться без периода ожидания между ними, или может быть включена дополнительная стадия, в которой первый компонент (продукт растительного происхождения или бактерия), добавляемый к соевому молоку, перемешивается так, чтобы обеспечить его полную гомогенность, прежде чем будет добавлен второй компонент (бактерия или продукт растительного происхождения).

Указанная дополнительная стадия перемешивания может продолжаться в течении периода времени от 1 минуты до 1 часа, предпочтительно от 2 минут до 30 минут, и наиболее предпочтительно от 3 минут до 15 минут.

Согласно другому аспекту настоящего изобретения, изобретение относится к соевому молоку, содержащему по меньшей мере один продукт растительного происхождения, содержащий крахмал и/или продукты его, по меньшей мере частичного, гидролиза, где указанное соевое молоко ферментируется по меньшей мере одной бактерией, выбранной из вида S. thermophilus. Предпочтительно по меньшей мере одна бактерия, выбранная из вида S. thermophilus, включает по меньшей мере одну бактерию, выбранную из штаммов, перечисленных в Таблице 1. В предпочтительном воплощении указанный продукт может быть получен с помощью способов по настоящему изобретению.

Согласно следующему аспекту изобретения, настоящее изобретение относится к пищевому продукту на основе сои, полученному из соевого молока, к которому добавлен по меньшей мере один продукт растительного происхождения, содержащий крахмал и/или продукты его гидролиза, и которое ферментируется штаммом бактерий вида S. thermophilus, как описано выше.

Далее настоящее изобретение будет проиллюстрировано со ссылкой на несколько воплощений, которые представлены только для пояснительных целей и не ограничивают изобретение.

Пример 1

Был протестирован способ по изобретению по изготовлению ферментированного соевого молока в сравнении с соевым молоком, известным в области техники.

Имеющееся в продаже соевое молоко Alpro soya Wevelgem из Бельгии подвергали предварительной термической обработке в течение 30 минут при 110°C.

Подготовили девять образцов, имеющих следующий состав:

1. Образец 1 - соевое молоко + сироп тапиоки в концентрации 4,6% об./об.

2. Образец 2 - соевое молоко + сахароза в концентрации 5% об./об и Bifidobacterium breve MB233.

3. Образец 3 - соевое молоко + сироп тапиоки в концентрации 4,6% об./об и B. breve MB233.

4. Образец 4 - соевое молоко + сахароза в концентрации 5% об./об и S. thermophilus YOSO 3.

5. Образец 5 - соевое молоко + сироп тапиоки в концентрации 4,6% об./об и S. thermophilus штамм YOSO 3.

6. Образец 6 - соевое молоко + сахароза в концентрации 5% об./об и S. thermophilus YOSO 2.

7. Образец 7 - соевое молоко + сироп тапиоки в концентрации 4,6% об./об и S. thermophilus штамм YOSO 2.

8. Образец 8 - соевое молоко + сахароза в концентрации 5% об./об и S. thermophilus YOSO 1.

9. Образец 9 - соевое молоко + сироп тапиоки в концентрации 4,6% об./об и S. thermophilus штамм YOSO 1.

В образцах 2, 4, 6 и 8 использовали сахарозу в концентрации 5% в качестве источника углерода и энергии для штамма бактерий, с которым была проведена стадия покоя. В сущности, соевое молоко как таковое, в общем, не подходит для ферментации штаммами бактерий, принадлежащими роду Streptococcus и по меньшей мере некоторыми видами рода Bifidobacterium, так как олигосахариды, присутствующие в указанном молоке, почти не поддаются ферментации указанными штаммами.

Для образца 1, указанный сироп тапиоки в количестве 4,6% об./об. добавляли к соевому молоку, которое после перемешивания в течение 2 минут выдерживали в состоянии покоя в течение 24 часов при температуре 37°C при постоянном слабом перемешивании.

Для образца 2, сахарозу в количестве 5% об./об. и Bifidobacterium breve МВ233 добавляли к соевому молоку, которое выдерживали в состоянии покоя в течение 24 часов при температуре 37°С при постоянном слабом перемешивании. Указанные бактерии, взятые из свежей культуры, выращенной в жидкой среде, добавляли в концентрации 3*10⁷ КОЕ/мл. Данный образец был приготовлен в следующей последовательности: добавление сахарозы, краткое перемешивание в течение 2 минут и добавление штамма МВ233.

Для образца 3, указанный сироп тапиоки в количестве 4,6% об./об. и Bifidobacterium breve МВ233 добавляли к соевому молоку, которое выдерживали в состоянии покоя в течение 24 часов при температуре 37°C при постоянном слабом перемешивании. Указанные бактерии, взятые из свежей культуры, выращенной в жидкой среде, добавляли в концентрации 3*10⁷ КОЕ/мл. Данный образец был приготовлен в следующей последовательности: добавление сиропа тапиоки, краткое перемешивание в течение 2 минут и добавление штамма МВ233.

Для образца 4, сахарозу в количестве 5% об./об. и Streptococcus thermophilus YOSO 3 добавляли к соевому молоку, которое выдерживали в состоянии покоя в течение 8 часов при температуре 42°С при постоянном слабом перемешивании. Указанные бактерии, взятые из свежей культуры, выращенной в жидкой среде, добавляли в такой концентрации, чтобы снизить pH до значений ниже 4,5 после 7,5-8 часов состояния покоя. Также как и в случае образца 2 порядок приготовления был следующим: добавление сахарозы, краткое перемешивание в течение 2 минут и добавление штамма YOSO 3.

Для образца 5, указанный сироп тапиоки в количестве 4,6% об./об. и S. thermophilus YOSO 3 добавляли к соевому молоку и оставляли на 8 часов для ферментации при температуре 42°C при постоянном слабом перемешивании. Количества, в которых использовали штамм YOSO 3, были такими же, как описано для образца 4. Также как и в случае образца 3 порядок приготовления был следующим: добавление сиропа тапиоки, краткое перемешивание в течение 2 минут и добавление штамма YOSO 3.

Образцы 6 и 8 были приготовлены согласно той же самой процедуре, которая применялась для образца 4, с использованием, соответственно, штаммов указанных выше. Образцы 7 и 9 были приготовлены согласно той же самой процедуре, которая применялась для приготовления образца 5, с использованием, соответственно, штаммов указанных выше. Различные порции выдерживали в состоянии покоя в течение периода времени, указанного выше для каждого образца, в течение которого отбирали порции на пробы каждый час на протяжении первых 8 часов. В заключение проводилась одна дополнительная оценка после 24 часов для образцов 2 и 3, приготовленных с помощью штамма В. breve MB233.

Затем с образцами проводили тесты на запах и вкус в групповом тесте, включающем 10 человек. Указанный групповой тест проводили со слепыми образцами, а пробы были пронумерованы от 1 до 9, но без всякой дополнительной информации или описания. Каждый участник записывал свои собственные впечатления, касающиеся его восприятия как запаха, так и вкуса, в таблицу, оценивая баллами от 0 до 5 приятность и приемлемость испытуемого образца. Полному отсутствию бобового запаха и/или вкуса соответствовала оценка 0 баллов, таким образом обозначая образец, полностью приемлемый с точки зрения органолептических свойств, тогда как оценка 5 баллов подчеркивала полную идентичность между органолептическими свойствами испытуемого образца и исходного соевого молока, и, следовательно, сохранение бобового вкуса и/или запаха.

В Таблице 2 приведены значения pH для каждого образца на момент завершения стадии покоя, а также баллы, присвоенные образцам в ходе группового теста:

Таблица 2
Образец	pH после стадии покоя	Общая оценка	Средняя оценка
1	7,05	48	4,8
2	4,72	41	4,1
3	4,60	39	3,9
4	4,44	36	3,6
5	4,49	4	0,4
6	4,35	35	3,5
7	4,46	16	1,6
8	4,41	40	4,0
9	4,30	22	2,2

Сохранение бобового запаха и вкуса после 8 часов группового теста отмечалось в образцах 1, 2, 3, 4, 6 и 8. Существенное уменьшение указанного бобового органолептического признака было обнаружено в образцах 7 и 9, тогда как органолептические характеристики образца 5, ферментированного штаммом S. thermophilus YOSO 3, были полностью приемлемы.

Следует подчеркнуть, что в образцах, в которых отмечалось улучшение органолептических свойств, это улучшение уже начинало становиться заметным после 4 часов, что показывает фундаментальную роль биохимической/метаболической активности штамма бактерий в этом процессе.

Образцы 2 и 3 выдерживали в состоянии покоя в течение 24 часов, после чего проводили дополнительную органолептическую оценку, которая не выявила существенных улучшений по сравнению с ситуацией в начале и после 8 часов.

Результаты, приведенные выше, показывают, что один только сироп тапиоки (образец 1) и ферментация только бактериями (образцы 2, 4, 6 и 8) не позволяют устранить нежелательные органолептические свойства ферментированного соевого молока. Результаты, полученные с образцом 5, и, частично, также с образцами 7 и 9, показывают, что специфические комбинации подходящих штаммов бактерий с эффективным количеством сиропа тапиоки способны уменьшить, а в одном случае и почти полностью устранить, неблагоприятные органолептические признаки, присущие ферментированному соевому молоку из области техники. Несмотря на то, что специфическое взаимовлияние может в особенности наблюдаться между штаммами Streptococcus themiophilus и сиропом тапиоки, это свойство Заявителем совершенно не обнаруживалось или обнаруживалось в пренебрежимо малой степени для штамма Bifidobacterium breve MB233.