CN102228221A

CN102228221A - 一种气质联机/嗅闻辅助制备强化型热反应咸味香精的方法

Info

Publication number: CN102228221A
Application number: CN2011101315274A
Authority: CN
Inventors: 宋焕禄; 杨超; 张振波
Original assignee: Beijing Technology and Business University
Current assignee: Beijing Technology and Business University
Priority date: 2011-05-20
Filing date: 2011-05-20
Publication date: 2011-11-02

Abstract

本发明公开了一种人机结合分析制作肉味香精的方法，发明名称是一种气质联机/嗅闻辅助制备强化型热反应咸味香精的方法。方法特点是利用气质联机/嗅闻装置将保留指数、质谱及感官评价共同检测到的物质确定为风味活性物质，能够避免传统感官评价的主观性与模糊性；气质联机/嗅闻装置能够迅速筛选出被模拟物中风味活性化合物并确定其在整体食品风味中的重要性的特点，能够准确鉴定并指导还原关键性肉香味化合物的种类和含量，将风味活性值大于1的化合物制成强化精油；将强化精油于热反应肉味香基混合调配，此种方法中强化精油来自食品中，热反应香基部分是“公认安全”的，此种强化型热反应肉味香精较单纯的调配型肉味香精更加淳厚自然。

Description

一种气质联机/嗅闻辅助制备强化型热反应咸味香精的方法

技术领域

本发明专利属于食用香精模拟方法，具体涉及一种气质联机/嗅闻(GC-O-MS)技术辅助分析制作强化型热反应咸味香精的方法。

背景技术

我国幅员辽阔，不同地区有各自的代表性肉制品及其风味类型。近年来，随着人们生活水平的提高，消费者对肉制品的品质，尤其是感官风味及其细化越来越重视。顾客对肉制品的嗜好，重点在于逼真与醇厚的综合味觉与嗅觉感受，这种市场需求给咸味香精生产厂家指出了新的技术方向和发展空间。

目前，市售热反应型咸味香精多是通过酶解液与氨基酸、还原糖等进行热反应或是由专业调香师对被模拟物进行感官识别后，利用各种风味化合物进行调配制成精油，并与热反应液进行混合制成的。这些方法对被模拟食品中风味物质并无定性定量分析，目的性差，科学性低，且对于专业的调香人员要求较高，阻碍了优质强化型热反应咸味香精的精确化、高逼真度生产。

GC-O是将气味检测仪(或使用人的鼻子检测器来分析气流中的香味活性)与分离挥发性物质的气相色谱仪结合的一种技术。GC-O分析可以初步而概括的筛选出一些食品中存在的气味活性化合物，此种技术已经成功应用于食品风味方面的分析，特别是对关键性气味化合物的分析当中。作为一种人机结合的分析方法，GC-O结合了感官评价与仪器检测的双重优点。首先，GC-O可以将混合在一起的综合风味按照时间与浓度二维展开，因此，分别分析单独的芳香成分能够提高感官评价的准确性。其次，与单独的GC检测相比，在GC-O检测过程中，我们利用气味活性值(OAV)、芳香萃取物稀释分析(AEDA)或动态顶空稀释分析(DHDA)，能够对重要的特征气味化合物进行筛选。GC-O方法与MS结合使用称之为气质联机/嗅闻，可通过检验RI值、质谱、嗅闻结果与标准数据库的一致性进行定性分析，并通过内标法、外标法或稳定同位素稀释分析法等对气味物质进行定量分析。此种方法用于咸味香精的模拟，可以大大提高产品的逼真度与科学性。

发明内容

技术问题

本发明专利的目的是提供一种人机结合的热反应型食用香精分析与模拟方法。此种方法特征是结合了感官评价与仪器检测的双重优点，能够对一种被模拟物的特征性风味物质进行科学、准确的分析，将其重要风味活性化合物进行还原，制成强化精油，再与热反应型肉味香基混合调配，生产出天然、逼真的被模拟物的香精。

技术方案

本发明专利的目的是这样实现的：包括原料的酶解、原料酶解液经Maillard反应制备香基、气质联机-嗅闻法(gas chromatography-mass spectrum/olfactometry，GC-O-MS)对香精基料中关键气味化合物的鉴定、强化精油制备、热反应香基制备、综合调配、验证等过程，其中：

(1)被模拟物特征性风味化合物的GC-O-MS鉴定：利用动态顶空制样(DHS)、溶剂辅助风味提取(SAFE)、固相微萃取(SPME)、同时蒸馏提取(SDE)或吹扫捕集(P&T)等制样方法对被模拟物进行风味提取，提取温度为30～50℃，提取时间为0.5～3h，吹扫流量为60～120ml/min[仅适用于动态顶空(DHS)及吹扫捕集(P&T)]。其次，利用气质联机/嗅闻装置(GC-O-Ms)及内标法、外标法或稳定同位素稀释分析法等对被模拟物中的风味活性化合物进行定性定量检测。具体方法如下：(a)记录在嗅闻装置上闻到气味活性化合物的时间(即保留时间)、风味描述和风味强度，利用公式[RI值计算公式：RI_a＝100×n+100×(t_a-t_n)/(t_n+1-t_n)，RI_a：a物质的RI值，n：较低一级烷烃的碳数，t_a：a物质的保留时间，t_n：较低一级烷烃的保留时间，t_n+1：较高一级烷烃的保留时间]将保留时间换算为保留指数与美国国家标准技术研究院网站(www.nist.gov)中与各物质在不同型号毛细管柱上的保留指数对应着进行比对；(b)将利用保留指数、质谱及利用嗅闻装置三者结合检测到的挥发性物质确定为气味活性化合物，用内标法、外标法或稳定同位素稀释分析法等对气味活性化合物进行定量分析，并利用它们在水中的阈值计算出各自的气味贡献值，即气味活性值(OAV)＝气味化合物含量/气味化合物阈值(各气味化合物阈值参阅www.leffingwell.com/odorthre.htm)；(c)将气味活性值大于1的化合物确定为关键性气味活性化合物或对被模拟物进行稀释分析，从而确定关键气味化合物。香气萃取物稀释分析(aroma extract dilution analysis，AEDA)用于同时蒸馏提取(SDE)与溶剂辅助风味物质提取(SAFE)制的样，将提取液用乙醚按体积比1：a，1：a²，1：a³，1：a⁴……1：aⁿ(a＝2，3，4，5……)逐步进行稀释，直到感官评价员在ODP出口闻不到气味为止，每种物质的能鉴别出来的n定义为稀释因子。动态顶空稀释分析(dynamic headspace dilution analysis，DHDA)用于动态顶空(DHS)和吹扫捕集(P&T)制的样，将吸附时间按1/a、1/a²、1/a³、1/a⁴……1：aⁿ(a＝2，3，4，5……)等逐步减少，直到感官评价人员在ODP出口闻不到气味为止，每种物质的能鉴别出来的n定义为稀释因子，并把稀释因子大于3的化合物确定为关键性气味活性化合物；

(2)强化精油的制备：按照模拟物的不同，将鉴定出的关键性气味活性化合物按检出比例添加于溶剂中(一般采用色拉油或丙二醇等)，添加比例为整体气味化合物体积3～20％，溶剂体积80～97％，制成强化精油；

(3)原料酶解液的制备：将原料(动物蛋白或植物蛋白)破碎之后加水制成原料水溶液，其中原料占溶液的40-80％；将原料溶液进行酶解，条件如下：pH为4.0-8.0、温度为30-70℃、、加酶量占底物的0.10-0.60％、酶解时间为1h-8h，得到原料酶解液；

(4)热反应香基的制备：将水解蛋白(60-80％)、氨基酸(2-10％)、还原糖(2-10％)、动物脂肪(5-10％)、香辛料粉末(2-5％)、I+G(0.1-0.5％)、食盐(2-5％)、酵母浸膏(0-20％)等混合后进行热反应(余量为水，添加比例按质量计)，反应温度为100～150℃，反应时间为20～120min，然后经迅速冷却(防止缓慢降温过程中热反应的副产物生成)和静置8～24h进行后熟。进行5人以上(含)感官评价及评分(感官评价人员受过简单培训即可)，评分内容包括肉香味、烤香味、焦糊味、硫磺味、腥味、特征风味以及留香时间等，权重为0.3、0.3、-0.2、-0.2、-0.1、0.6和0.1(不同香精可对评分内容和权重作适当调整)，选择综合评分最优条件，制成肉味香基；

(5)综合调配：将强化精油(2～20％)、肉味香基(80～98％)、乳化剂防腐剂、脂肪抗氧化剂以及增稠剂，混合液放入封口容器内在4℃下快速搅拌10min，转子转速300-500r/min，制成肉味香精。

(6)验证：进行5人以上(含)感官评价及评分(感官评价人员受过简单培训即可)，评分内容将被模拟物综合香气进行分解，针对不同香精对评分内容进行适当调整，利用感官评价人员平均评分，分别绘制出被模拟物及其香精的风玫瑰图，并对强化精油配方进行适当调整。

按照本发明，所述蛋白酶包括木瓜蛋白酶、复合蛋白酶、碱性蛋白酶、胰蛋白酶、复合风味酶、中性蛋白酶、动物蛋白水解酶等。

按照本发明，所述还原糖包括葡萄糖、木糖、鼠李糖、核糖等；水解蛋白包括水解植物蛋白(HVP)——大豆粉/玉米粉等和水解动物蛋白(HAP)——被摸拟物精瘦肉；氨基酸包括甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸、丝氨酸、苏氨酸、半胱氨酸、甲硫氨酸、天门冬氨酸、L-谷氨酸、精氨酸、赖氨酸、组氨酸和脯氨酸以及牛磺酸等；动物脂肪包括猪脂、牛脂、鸡脂、鸭脂等被模拟物的脂肪成分。

按照本发明包括本领域技术人员公认的添加剂，其中防腐剂包括苯甲酸钠、山梨酸钾、丙酸盐类等，油脂抗氧化剂包括二丁基羟基甲苯(BHT)、叔丁基对苯二酚(TBHQ)、丁基羟基茴香醚(BHA)等，增稠剂包括黄原胶、瓜尔胶、卡拉胶、琼脂、壳聚糖等，乳化剂包括单甘脂、司盘系列、吐温系列等。

具体实施方式

实施例1制备同安封肉菜肴香精

利用动态顶空制样(DHS)方法对同安封肉中的风味活性物质进行提取，方法为平衡60min，加热温度为40℃，加热及吹扫时间为60min，氮气吹扫流量为100ml/min，采用DB-Wax对挥发性化合物进行分离。用DHDA方法进行特征性风味物质分析，OAV值大于1的风味物质为2-甲基-3-呋喃硫醇等。将上述物质按比例溶于10ml丙二醇中，制成强化精油。热反应肉味香基的制作方法是(1)将猪瘦肉及猪脂肪分别绞碎，猪瘦肉在90℃加热20min，使蛋白质变性；(2)用0.2％的PSM500，65℃酶解猪肉40min并不停搅拌，然后90℃加热10min并不停搅拌进行灭酶，随后使之迅速冷却至室温；(3)在110℃下热反应60min制香基，反应物添加比例如下：猪肉酶解液-100％，D-木糖10％、D-葡萄糖10％、甘氨酸1％、丙氨酸1％、精氨酸0.6％、脯氨酸0.2％、半胱氨酸10％、猪脂肪12％、水25％、香菇粉5％、姜粉0.5％、单甘脂0.1％、V_B12.5％、I+G 0.1％、酵母浸膏16％和食盐6％，得到的香基有浑厚、柔和的肉香，但是特征香气并不明显。再次，将含有85％热反应液、15％强化精油、0.10％苯甲酸钠、0.01％BHT和0.10％单甘酯(反应液、精油按体积计；苯甲酸钠、BHT、单甘酯按质量计)的混合液放入封口容器内在4℃下快速搅拌10min，制成具有明显特征风味的同安封肉菜肴香精。最后绘制被模拟物与香精成品的风玫瑰图(如图所示)，进行比较，微调。

实施例2制备姜母鸭菜肴香精

利用动态顶空制样(DHS)方法对姜母鸭中的风味活性物质进行提取，方法为平衡60min，加热温度为40℃，加热及吹扫时间为1h，氮气吹扫流量为100ml/min，采用DB-Wax对挥发性化合物进行分离。用DHDA方法进行特征性风味物质分析，OAV值＞1的风味物质为己醛等。热反应肉味香基的制作方法是(1)将鸭瘦肉及鸭脂肪分别绞碎，鸭瘦肉在90℃加热20min，使蛋白质变性；(2)用0.2％的PSM500，65℃酶解猪肉40min并不停搅拌，之后90℃加热10min灭酶并不停搅拌，随后使之迅速冷却至室温；(3)在115℃下进行热反应30min制香基，反应物添加比例如下：鸭肉酶解液100％、鸭脂肪10％、姜粉3％、黑芝麻油3％、单甘脂0.05％、白胡椒粉0.30％、D-葡萄糖10％、D-木糖10％、半胱氨酸10％、甘氨酸3％、谷氨酸8％、V_B10.10％、I+G 0.1％和食盐5％。再次，将含有75％热反应液、15％强化精油、鸭油10％、0.10％苯甲酸钠、0.01％BHT和0.10％单甘酯(反应液、精油、鸭油按体积计；苯甲酸钠、BHT、单甘酯按质量计)的混合液放入封口容器内在4℃下快速搅拌10min，转子转速200-300r/min，制成姜母鸭菜肴香精。最后绘制被模拟物与香精成品的风玫瑰图(如图所示)，进行比较并微调。

实施例3制备火腿香精

GC-O检测：对得到的火腿香精基料通过香味分析技术GC-O，用了SDE-GCO(同时蒸馏提取物-嗅闻)、DHS-GCO(动态顶空制样-嗅闻)两种方法对其香成分进行分析，同时，采用芳香萃取物稀释分析(AEDA)判定各种不同的香味活性化合物对风味贡献的大小，筛选其关键芳香化物。确定关键芳香化合物为2-甲基-3-呋喃硫醇、二甲基三硫化物、1-辛烯-3-酮、甲苯、3-甲基丁醛、2-甲硫基丙醛(甲硫醛)、乙酸丁酯、2-壬烯醛、辛醛等。热反应肉味香基的制作方法是(1)宣威火腿的酶解：将宣威火腿的精肉部分切块、绞碎之后加水制成火腿水溶液，其中火腿占总火腿水溶液的40％；(2)将火腿溶液进行酶解，条件如下：pH为6.0、温度为55℃、两种酶量比为F∶P为1∶2，其中F-Flavourzyme(Novozyme)，P-Protamex(Novozyme)，总酶量占总溶液的0.3％；酶解时间为4-6h，制得火腿酶解液。(3)Maillard反应：火腿酶解液100g、葡萄糖10g、半胱氨酸10g、丙氨酸0.2g、脯氨酸0.2g、甘氨酸0.4g、I+G 3g、V_B1 3g、赖氨酸0.3g、味精1g、盐3g、蛋氨酸0.3g、色氨酸0.2g、八角粉0.15g、丁香粉0.15g、白芷粉0.15g在110℃下反应30min。得到火腿特征味、肉香较好的火腿香精基料。最后进行调香：将己醛、辛醛、3-甲基丁醛、3-甲硫基丙醛、2-甲基-3-呋喃硫醇、二甲基三硫化物、1-辛烯-3-酮和2-乙基呋喃进行种类及其FD值的比较后找到最大差距点-己醛，将己醛按2μl/10ml的比例加入到火腿香精基料中，得到无论从评香角度还是气相色谱-质谱仪器检测角度都是较好的火腿香精。

附图说明

图1是同安封肉感官评价风玫瑰图，其中实线表示强化型热反应同安封肉香精风玫瑰图，虚线表示同安封肉风玫瑰图。

图2是姜母鸭感官评价风玫瑰图，其中实线表示强化型热反应姜母鸭香精风玫瑰图，虚线表示姜母鸭风玫瑰图。

Claims

1.一种气质联机/嗅闻辅助制备强化型热反应咸味香精的方法，包括：

被模拟物特征性风味化合物的GC-O-MS鉴定

强化精油的制备

原料酶解液的制备

热反应香基的制备

综合调配

验证

2.根据权利要求1所述的气质联机/嗅闻辅助制备强化型热反应咸味香精的方法，其中所述的GC-O-MS鉴定包括风味物质提取、风味物质定性定量分析、特征性风味物质确定。

3.根据权利要求2所述的气质联机/嗅闻辅助制备强化型热反应咸味香精的方法，其中所述的风味物质提取方法包括动态顶空制样(dynamic headspace sampling，DHS)、静态顶空制样(static headspace sampling，SHS)、溶剂辅助风味提取(solvent-assisted flavor evaporation，SAFE)、固相微萃取(solid phasemicroextraction，SPME)、同时蒸馏提取(simultaneous distillation extraction，SDE)或吹扫捕集(purge and trap，P&T)；其中所述的风味物质的定性分析包括RI值、质谱、嗅闻结果与标准数据库的一致性；其中所述的风味物质的定量分析包括内标法、外标法或稳定同位素稀释分析法等；其中所述的特征性风味化合物确定，包括风味活性值(OAV值)大于1或经芳香萃取物稀释分析(AEDA)与动态顶空稀释分析(DHDA)，FD因子大于3的化合物。

4.根据权利要求1与3所述的气质联机/嗅闻辅助制备强化型热反应咸味香精的方法，其中所述的强化精油的制备是将鉴定出的关键性风味活性化合物按检出比例添加于溶剂中(一般采用色拉油或丙二醇等)，比例为整体风味化合物体积3～20％。

5.根据权利要求1所述的气质联机/嗅闻辅助制备强化型热反应咸味香精的方法，其中所述的原料酶解液的制备是将原料(动物蛋白或植物蛋白)破碎后加水制成原料水溶液，其中原料占溶液的40-80％；按pH4.0-8.0、温度30-70℃、加酶量占底物的0.10-0.60％，酶解时间1h-8h进行酶解。

6.根据权利要求5所述的气质联机/嗅闻辅助制备强化型热反应咸味香精的方法，其中所述的蛋白酶包括木瓜蛋白酶、复合蛋白酶、碱性蛋白酶、胰蛋白酶、复合风味酶、中性蛋白酶、动物蛋白水解酶等。

7.根据权利要求1所述的气质联机/嗅闻辅助制备强化型热反应咸味香精的方法，其中所述的热反应香基包括将水解蛋白(60-80％)、氨基酸(2-10％)、还原糖(2-10％)、动物脂肪(5-10％)、香辛料粉末(2-5％)、I+G(0.1-0.5％)、食盐(2-5％)、酵母浸膏(0-20％)等，反应温度为100～150℃，反应时间为20～120min，静置8～24h进行后熟。

8.根据权利要求7所述的气质联机/嗅闻辅助制备强化型热反应咸味香精的方法，其中所述的还原糖包括葡萄糖、木糖、鼠李糖、核糖等；水解蛋白包括水解植物蛋白(HVP)——大豆粉/玉米粉酶解液等和水解动物蛋白(HAP)——各被模拟物精瘦肉酶解液；氨基酸包括甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸、丝氨酸、苏氨酸、半胱氨酸、甲硫氨酸、天门冬氨酸、谷氨酸、精氨酸、赖氨酸、组氨酸和脯氨酸以及牛磺酸等；动物脂肪包括被模拟物的脂肪。

9.根据权利要求1所述的气质联机/嗅闻辅助制备强化型热反应咸味香精的方法，其中所述的综合调配包括强化精油(2～20％)、肉味香基(80～98％)、乳化剂防腐剂、脂肪抗氧化剂以及增稠剂。

10.根据权利要求9所述的气质联机/嗅闻辅助制备强化型热反应咸味香精的方法，其中所述的本领域技术人员公认的添加剂，其中防腐剂包括苯甲酸钠、山梨酸钾、丙酸盐类等，油脂抗氧化剂包括二丁基羟基甲苯(BHT)、叔丁基对苯二酚(TBHQ)、丁基羟基茴香醚(BHA)等，增稠剂包括黄原胶、瓜尔胶、卡拉胶、琼脂、壳聚糖等，乳化剂包括单甘脂、司盘系列、吐温系列等。

11.根据权利要求1所述的气质联机/嗅闻辅助制备强化型热反应咸味香精的方法，其中所述的验证方法进行5人以上(含)感官评价及评分(感官评价人员受过简单培训即可)，分别绘制出被模拟物及其香精的风玫瑰图，并对强化精油配方进行适当调整。