• 《食品安全導刊》刊號:CN11-5478/R 國際:ISSN1674-0270

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    ?三得利集團啤酒及啤酒風味飲料發明專利技術綜述

    2019-07-19 15:44:45 來源: 食品安全導刊

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    □ 朱曉 國家知識產權局專利局專利審查協作江蘇中心醫藥生物部

    摘 要:啤酒及啤酒風味飲料深受消費者喜愛,三得利公司作為該行業著名的跨國企業之一,申請了眾多專利并擁有多項專利權。本文針對啤酒及啤酒風味飲料領域的發明專利,從三得利公司的申請情況、授權情況、技術主題分布等方面入手,大致分析了該公司在這一領域的專利綜述。

    關鍵詞:三得利 啤酒 飲料 專利

    1 概述

    啤酒是以大麥芽、啤酒花、水為主要原料,利用酵母發酵作用釀制而成的飽含二氧化碳的低酒精度酒。啤酒具有獨特的苦味和香味,且營養成分豐富——含有多種人體所需的氨基酸、多量維生素以及礦物質,故廣受消費者喜愛。已創立一百余年的三得利公司是日本最大的食品企業之一,經營區域覆蓋40多個國家和地區,其酒類飲料(如啤酒)的銷售額也位居前列。啤酒及啤酒風味飲料是三得利公司的主要業務之一,在這一領域該公司申請了眾多專利,申請量居行業首位,授權率高,涉及多個技術方向。

    2 三得利公司在啤酒及相關領域的專利申請概況

    截至2018年10月,三得利公司在啤酒及相關領域中的國內外發明專利申請總量為353件,是業內申請量最多的公司。三得利公司涉及啤酒及啤酒風味飲料的發明專利在我國的申請量為115件,其他國家的申請量為238件。幾十年間,三得利公司在中國以外地區的專利申請量十分穩定。2001年,三得利公司才開始在我國申請專利,而后十年的申請量逐漸增長,2006~2010年的申請量是2001~2005年間申請量的9倍;2011年開始,其在我國的專利申請量稍有回落,但在其他地區略有增長。

    圖1 三得利公司啤酒及啤酒風味飲料發明專利的技術主題分布

    3 三得利公司在啤酒及相關領域的發明專利技術主題

    三得利公司在啤酒及啤酒風味飲料的發明專利涉及產品品質優化、品種擴展、工藝改進、發酵菌株篩選、生產裝置等多個技術主題,體現了其多方位的研發動態。發明專利的技術主題著重于改善啤酒及啤酒風味飲料的風味方面,申請量和授權量以及整體授權率均居行業首位。其次是設備方面的專利,但該技術主題下的授權比例較低,即申請量較多,但授權量較少。授權比最高的是“保存穩定性”這一技術主題下的發明專利,該主題下申請量雖不多,但所申請的專利大多獲得了授權;其次為檢測評估,再為改善風味。

    三得利公司對啤酒及啤酒風味飲料的風味改善包括新口味產品的開發,減少硫磺氣味和乙?;衔餁馕兜漠a生,產品刺激感(如澀味)、清爽感、醇厚感等口感的改善,以及香味的改善等。上述產品風味的改善所采取的主要技術手段涉及多個方面,包括對原料谷物如麥芽的處理、調整發酵液成分、向飲料中添加呈味成分、通過基因工程改造發酵菌株酵母等。

    對麥芽等原料以特定條件處理,如在低氧條件下以高溫或高壓的液體或氣體處理麥芽等植物原料,分解植物中的木質素并增加低分子量分類化合物(如香草素、對香草酸或阿魏酸),使其具有新的香味,同時減弱由氧化所引起的植物中脂類或多酚的變質,由此提供具有非傳統醇香和濃郁口味的植物加工品;再如通過精確分離干燥大麥芽的各個組成部分(胚乳、內皮層、谷皮、幼芽、麥芽根等)得到有特征成分的分開物,將分開后的各組成部分單獨或復數組合或再與分開前的整粒麥芽配合以配制麥芽飲料的原料,從而使影響麥芽飲料香味、泡沫質量、香味穩定性及非生物穩定性的成分可得以調整,從而制造出包含多種香味、穩定性得到改善、氨基酸和各種活性成分得到強化的麥芽飲料;又如將麥芽谷皮或含有該谷皮的組分用160~220℃的流體處理后,再將其與麥芽后谷皮以外的組分配合,使造成焦味和谷物味的成分得到抑制,改善以麥類谷皮為原料的啤酒飲料的醇厚感、刺激感等。此外,還包括對發酵原液進行部分熱處理時的發酵原液中生成麥芽酚、呋喃酮等芳香成分,又或控制麥芽根粉碎粒濃度來控制麥芽根浸出液中可溶性固體成分的含量,抑制雜質的浸出,從而抑制雜味的產生。

    調整發酵液成分這一技術手段包括調整糖類濃度、氨基酸含量等。如通過調整糖溶液中的L-蛋氨酸濃度和游離氨基氮水平來降低硫化氫和T-VDK的濃度,能夠生產較少異味,即硫磺和聯乙?;衔餁馕兜陌l酵飲料(如啤酒等);又如在以含有糖類成分和所需啤酒花為原料并與水組成的水性混合液進行乙醇發酵制造發酵飲料方法的基礎上,通過在乙醇發酵前或發酵過程中的原料內加入作為氮源的玉米蛋白水解物,制造含乙酸異戊酯的香味醇厚的啤酒及啤酒風味飲料。另外,還可降低三糖類可發酵性糖的比例,由于三糖的分解速度遠遠慢于單糖和雙糖,當三糖比例較小時,發酵速度快但產生的硫化氫大大減少,因此可獲得不含硫化氫等異味、殘糖感少的麥芽發酵飲料。

    向飲料中添加特定呈味成分也是改善產品風味的常見手段,具體而言,如從發芽谷物(如麥芽)分離精制得到呈現苦味的化合物,由此實現啤酒及啤酒飲料中苦味的定量控制;又如增加來自啤酒花的多酚——三聚體原花青素,可在不降低收斂味、爽口感的同時給予飲料以醇厚感、飲后過癮感。

    通過基因工程改造發酵菌株酵母基因是改善啤酒及啤酒風味飲料風味的又一有力手段,通過特定基因的篩選、改造、植入,可獲得香味成分酯類或醇類生產能力強、亞硫酸鹽生產能力強(控制香味穩定性)、甘油生成能力強(控制產品醇厚感、柔滑感)等的特定酵母,從而控制產品香味、口感等。

    三得利公司啤酒及啤酒風味飲料的發明專利還包括對功能產品的開發、產品泡沫品質的改善、保存穩定性的延長、生產效率的提高和檢測評估方法的確定等技術主題。其中,功能產品主要包括低熱量的低糖/無糖產品、預防痛風的低嘌呤產品、防治高血脂的產品。具體而言,低熱量產品通過添加低熱量或無熱量甜味劑獲得,或在發酵液中添加水解的玉米蛋白以降低糖含量來制備低糖的啤酒及啤酒飲料。高嘌呤飲食則容易導致尿酸升高,引發各種疾病,如痛風,因此,降低產品中的嘌呤含量可降低痛風風險。制作低嘌呤產品則通過發酵前加入嘌呤吸附劑如活性炭、沸石、樹脂等等吸附原料液中的嘌呤核苷酸,或通過核苷磷酸化酶或其他嘌呤核酸酶處理原料麥芽來消耗原料中的嘌呤。對于低嘌呤的酒精飲料,通常會加入酸來調節酒感,但這樣會使酸味十分突出,而通過添加有機酸及其鹽可達到酸甜平衡、酒感良好的目的。另外,向啤酒中添加球蛋白降解物則可進一步賦予產品以預防高血脂的功效。

    啤酒的泡沫性質通常是評價啤酒好壞的重要指標之一,而泡沫穩定性作為泡沫性質的關鍵評價指標之一,對啤酒的質量具有重大影響。優質啤酒的泡沫升起速度快,且潔白細膩、持久掛杯。為進一步改善啤酒及啤酒風味飲料的品質,三得利公司開發了泡沫穩定性改善方法,包括向產品中添加辛烯基琥珀酸淀粉或茶葉的乙醇提取物,改善飲料泡沫感、泡沫保持性等;調整二氧化碳密度,通過基因編碼獲得控制蛋白酶A合成的酵母;調整飲料中麥芽提取物成分的含量,開發泡沫保持劑——兒茶素類成分的茶葉提取物,以及添加皂苷使含色素的啤酒味飲料泡沫變白等方案。

    保持穩定性是產品的一個重要品質,其關乎成本和飲用品質,包括風味和外觀等方面。三得利公司采用的方法包括添加乳酸單氧化酶消除或減少氧氣;通過基因工程制備轉基因酵母,以提高酵母生產的亞硫酸鹽的數量,從而延長保質期;通過編碼釀造酵母的細胞壁甘露糖蛋白的基因表達量從而控制飲料的濁度。

    此外,三得利公司啤酒及啤酒風味飲料的檢測評估方法包括通過新型泡沫蛋白來免疫分析檢測啤酒泡沫蛋白含量、泡沫保持性;通過測量甘露糖蛋白評估啤酒濁度穩定性,利用抗體通過免疫法檢測啤酒中的香味成分,通過測定微小顆粒濃度來評估啤酒風味飲料的中間產物可濾性等。

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