CN105578898B - 低共熔溶剂与风味物的产生 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及产生风味物的方法。具体地讲，本发明涉及风味物组合物的制备方法。该方法包括：形成低共熔溶剂，制备包含所述低共熔溶剂和风味物前体的反应混合物，加热所述反应混合物以形成芳香化合物。所述低共熔溶剂是一种液体，该液体以至少两种在25℃时为固体的化合物的组合为基础，并包含一定量的水和/或甘油，其中水和/或甘油的量不足以分别溶解所有所述在25℃时为固体的化合物，或者可使所有所述在25℃时为固体的化合物同时在25℃时饱和。所述风味物前体可包括所述在25℃时为固体的化合物，这些化合物是所述低共熔溶剂的基础。本发明的另一方面是一种食物产品，该食物产品包含可采用本发明所述的方法获得的所述风味物组合物。

Description

低共熔溶剂与风味物的产生
本发明涉及风味物的产生。具体地讲，本发明涉及风味物组合物的制备方法。该方法包括：形成低共熔溶剂，制备包含低共熔溶剂和风味物前体的反应混合物，加热反应混合物以形成芳香化合物。低共熔溶剂是一种液体，该液体以至少两种在25℃时为固体的化合物的组合为基础，并包含一定量的水和/或甘油，其中水和/或甘油的量不足以分别溶解所有在25℃时为固体的化合物，或者可使所有在25℃时为固体的化合物同时在25℃时饱和。风味物前体可包括在25℃时为固体的化合物，这些化合物是低共熔溶剂的基础。本发明的另一方面是一种食物产品，该食物产品包含可采用本发明的方法获得的风味物组合物。
反应风味物(有时称为加工风味物)是复杂的基础物质，用来为热处理食品(例如肉类、巧克力、咖啡、焦糖、爆米花、面包等)提供相似的芳香特性与口感特性。传统上，在溶液中制备风味物化合物，最常见的是在特定pH值的缓冲水体系中制备，但有时也在乙醇、甘油或丙二醇，以及例如含脂肪基质或乳剂之类的物质中制备。通常将那些产生风味剂的反应的复杂化学机理称为“美拉德(Maillard)”反应。许多文献(M.K.Sucan et al.，“Processand Reaction Flavors”，ACS Symposium Series 2005,905,1-23(M.K.Sucan等人，“工艺与反应风味物”，《美国化学学会研讨会文集》，2005年，第905卷第1-23页))都描述过这种化学反应。最常见的是，把还原糖和氨基酸混入相应基质，再加热一段时间，从而产生所需的有价值关键分子。例如，WO2008148737描述了直接将风味物前体(氨基酸与还原糖)添加到配料中，随后烘焙配料制得烘焙食品的方法。
一般来讲，当水活度较低时，美拉德化学能最有效地生成风味物成分。为了采用各种各样的芳香化合物来尽可能有效地制备反应风味物，人们已提出多种使用低水活度液相的方法。
US3425840描述了将脯氨酸溶于甘油或山梨糖醇，随后加热产生新鲜面包的芳香味。在WO2005096844的方法中，通过加热包含至少10％的α-羟基羧酸的连续液相中的碳水化合物源和氮源的组合来生成风味物。WO201173035描述了将风味物前体与分散的极性溶剂在结构化的脂质相中进行反应的方法。EP0571031描述了一种制备咸制风味物的方法，该方法包括使单甲基-3(2H)-呋喃酮和/或二甲基-3(2H)-呋喃酮与半胱氨酸和/或硫化氢反应。该反应的介质包含有机极性溶剂(例如甘油或丙二醇)，且含水量不足20％。
这些方法用到的非水性溶剂和降低水活度的配料溶剂，不总是适宜直接掺入食物产品中。这些溶剂可能会引起食物产品的质感或加工性能改变，甚至可能引入它们本身的不宜味道。某些情况下，在使用芳香化合物前，需将其与反应混合物隔离，这会让工艺过程变得更繁琐、且提升成本。通常，在生成加工风味物时，就形成了几种关键芳香化合物的混合物。具体形成哪些芳香化合物，不但取决于风味物前体物质的性质，还取决于选用的方法和反应基质。不同的芳香化合物混合物提供不同的感官特征。需要新的产生风味剂的方法，这些方法能够高效地生成理想的芳香化合物的混合物，优选在适宜直接掺入食品的反应混合物中生成这种混合物。
在食品中发生美拉德反应的情况下，该反应往往只在食品中很有限的区域内发生，因为这些区域中的风味物前体浓度很高，而且溶剂(例如水)量很低。这种局部产生风味剂现象的一个例子是烘焙时的面包皮。然而，在工业化制备风味物组合物的过程中，这些条件很难以再生产的方式复制。这类反应混合物本质是固体或半固体，这一性质导致其不能均匀连续地产生风味物。所以我们需要提供具备下述特点的风味物组合物制备方法：其中液体溶剂(例如水)的含量低，并且风味物反应混合物是均匀的，而且反应结果重现性良好。
低共熔溶剂是一种液体，其熔点比形成低共熔混合物的化合物的熔点低得多。A.P.Abbott et al.,Chemical Communications,9,70-71(2003)(A.P.Abbott等人，《化学通讯》第9卷第70-71页(2003年))描述了氯化胆碱和尿素的混合物的低共熔现象，首批发现的低共熔溶剂中的多种都以季铵盐与氢供体(如胺和羧酸)的混合物为基础。US2009/0117628解释了如何使用以强氢键供体为基础的低共熔溶剂和金属盐或氮盐进行酶促反应。最近公布的专利WO2011/155829描述了使用低共熔溶剂从生物材料提取有效物质的方法。WO2011/155829使用的低共熔溶剂包括天然存在的有机酸或无机盐与单糖或二聚糖、糖醇、氨基酸、二或三链烷醇、或者胆碱衍生物的组合。在WO0182890中，在化妆品应用中使用多种氨基酸与乙醇酸或二糖的低共熔混合物来溶解可能有刺激性的酸。
US4388328描述了一种包封风味剂的方法，该方法包括：将山梨糖醇、甘露糖醇和糖精的混合物融化，然后冷却混合物，添加风味剂并且使混合物结晶。形成低共熔物，意味着挥发性风味物能够在较低温度下分散到液体混合物中，因而降低风味物损耗。然而，上述公开都没有提出在低共熔溶剂中生成芳香化合物的方法。
本发明的目的是改良现有技术，并提供制备风味物组合物的改良方法，至少提供一种有用的替代方法。不将本说明书中对现有技术文献中的任何参考视为承认此类现有技术为众所周知的技术或构成本领域普遍常识的一部分。本说明书中使用的词语“包括”、“包含”和类似的词语，都不应被理解为具有排他性或穷举性的含义。换句话讲，这些词语用来指“包括但不限于”的意思。本发明的目的通过独立权利要求的主题实现。从属权利要求进一步限定并阐释了本发明的提议。
本发明第一方面提供了一种风味物组合物制备方法，该方法包括下列步骤：
a)形成低共熔溶剂，
b)制备包含低共熔溶剂和风味物前体的反应混合物，
c)加热反应混合物以形成芳香化合物；
其中，低共熔溶剂是一种液体，该液体以至少两种在25℃时为固体的化合物的组合为基础，并包含一定量的水和/或甘油，水和/或甘油的量不足以分别溶解所有在25℃时为固体的化合物，或者可使所有在25℃时为固体的化合物同时在25℃时饱和；而风味物前体可包括所述在25℃时为固体的化合物。本发明的另一方面提供了一种食物产品，该食物产品包含可采用本发明的方法获得的风味物组合物。
本发明人惊讶地发现，可将低共熔混合物用作溶剂与风味物前体反应。所产生的芳香化合物的组成不同于在常规溶剂体系(例如水)中获得的芳香化合物的组成。举例来说，木糖和半胱氨酸在以下两种溶剂中反应：第一种是预先形成的以氯化钠和果糖为基础的低共熔溶剂，第二种是直接把同样的成分(包括氯化钠和果糖)溶于水得到的溶剂，生成截然不同的挥发性物质组成，在第一种溶剂中产生的芳香化合物(例如糠醛)含量较高。在举例说明的这种低共熔溶剂中反应得到的风味物组合物，有较浓的似扁桃仁和奶的韵味。
本发明人还发现，制备含低共熔溶剂的反应混合物，可提高反应结果的重现性。例如，使含等量苹果酸、β-丙氨酸、氢氧化钠、木糖、半酰氨酸和水的组合物反应，产生了不同的芳香组成(aroma profile)；而且预先将苹果酸与β-丙氨酸形成低共熔溶剂与把所有前述成分简单混合到一起相比，反应结果的波动小得多。
图1示出了根据实例1制得的反应混合物在加热前的照片(上图)和加热后的照片(下图)。
图2示出了根据实例1制得的加香威化饼中2-乙酰基-1-吡咯啉、2-乙酰基-3,4,5,6-四氢吡啶(2-乙酰基-3,4,5,6-THP)和2-乙酰基-1,4,5,6-四氢吡啶(2-乙酰基-1,4,5,6-THP)的相对定量结果。Y轴为化合物峰面积与内标峰面积的比值。
图3示出了根据实例1制得的加香威化饼中2-甲基吡嗪的相对定量结果。Y轴为化合物峰面积与内标峰面积的比值。
图4示出了加热实例2的反应混合物产生的挥发性化合物的相对定量结果。Y轴为化合物峰面积与内标峰面积的比值。
图5示出了加热实例3的反应混合物产生的挥发性化合物的相对定量结果。Y轴为化合物峰面积与内标峰面积的比值。
图6示出了加热实例4的反应混合物产生的挥发性化合物的相对定量结果。Y轴为化合物峰面积与内标峰面积的比值。
图7示出对实例4的REF-MA_肉类和MA-1_肉类中的挥发物浓度进行三次平行测定，计算得到的浓度波动百分比(％)。
图8示出对实例5的Na-Fru/REF和Na-Fru/DES中的挥发物浓度进行三次平行测定，计算得到的浓度波动百分比(％)。
图9示出了在低共熔溶剂(DES6)中形成的反应混合物以及在用相同成分制成的溶液(DIL6)中的反应混合物的残留的鼠李糖百分比(％)。
本发明的部分内容涉及风味物组合物制备方法，该方法包括下列步骤：a)形成低共熔溶剂，b)制备包含低共熔溶剂和风味物前体的反应混合物，c)加热反应混合物以形成芳香化合物；其中，低共熔溶剂是一种液体，该液体以至少两种在25℃时为固体的化合物的组合为基础，并包含一定量的水和/或甘油，其中水和/或甘油的量不足以分别溶解所有在25℃时为固体的化合物，或者可使所有在25℃时为固体的化合物同时在25℃时饱和，而风味物前体可包括所述在25℃时为固体的化合物。
风味物组合物是一种例如在添加到食品中时，提供芳香味和味道的组合物。通常将加热处理多种配料的混合物所获得的风味物组合物称作加工风味物或反应风味物。风味物组合物包含的分子本身不是芳香的，不过这些分子在被进一步加工时(例如在烘焙时)会产生香味。
低共熔溶剂是液体。在本发明的上下文中，这意味着这种溶剂在25℃及标准大气压下为液体。低共熔溶剂的熔点比形成低共熔混合物的化合物的熔点低得多，例如，低共熔溶剂的熔点可能至少比形成低共熔混合物的化合物的熔点低20℃，例如至少比形成低共熔混合物的化合物的熔点低50℃。本发明的方法使用的低共熔溶剂以至少两种在25℃时为固体的化合物的组合为基础。本领域习惯使用“在25℃时为固体”这一术语，用来指化合物在标准大气压下处于基本纯的状态。通常不将这些在25℃时为固体的物质视作适宜产生风味物的基质，因为将固体形式(即便是粉末形式)的风味物前体分散在这些物质中时，要实现均匀分散难度相当大。风味物前体分散不均匀，便会导致产生的芳香组成不均匀且多变。然而，若将至少两种所述固体混合形成低共熔溶剂，由于低共熔溶剂具备易流动性，便提供了一种适于溶解或均匀分散风味物前体的介质。使人惊讶的是，通过产生风味物的方法，即其中反应混合物包含低共熔溶剂所制备的芳香化合物的组成与相同的成分未形成低共熔溶剂的芳香化合物的组成不同，而且也与在常规溶剂体系(例如水)中获得的不同。这些芳香组成差异是有利的，因为可利用其获得不同寻常的所需风味物组合物。
本发明的低共熔溶剂中可能存在液体成分(例如水或甘油)。然而，通常情况下这些液体成分的含量很低。举例来说，液体成分的含量可能不足以分别溶解所有在25℃时为固体的化合物，或者液体成分的含量可使所有在25℃时为固体的化合物同时饱和(评估25℃时的溶解度)。以由40g水、72.6g脯氨酸和23g鼠李糖组成的低共熔溶剂为例，40g水不足以分别溶解所有化合物，因为72.6g脯氨酸在25℃时不会完全溶于20g水中。再以由20g水、7.2g氯化钠和73g果糖组成的低共熔溶剂为例，7.2g氯化钠和73g果糖于20g水中，在25℃时同时饱和。
液体成分的含量可能不足以分别溶解任一种在25℃时为固体的化合物(评估25℃时的溶解度)。以由24g水、33g苹果酸和43gβ-丙氨酸组成的低共熔溶剂为例，24g水不足以分别溶解任一种化合物，因为33g苹果酸和43gβ-丙氨酸在25℃时都不会分别完全溶解于24g水中。只有在把24g水、33g苹果酸和43gβ-丙氨酸全部混合在一起时，才能形成均质液体，这种均质液体是低共熔溶剂的一个例子。
低共熔溶剂可能以至少两种在25℃时为固体的化合物的组合为基础，还可包含一定量的水和/或甘油，其中水和/或甘油的量不足以分别溶解所有在25℃时为固体的化合物。低共熔溶剂可能以至少两种在25℃时为固体的化合物的组合为基础，还可包含一定量的水和/或甘油，其中水和/或甘油的量不足以分别溶解任一种在25℃时为固体的化合物。低共熔溶剂可能以至少两种在25℃时为固体的化合物的组合为基础，还可包含一定量的水和/或甘油，其中水和/或甘油的量可使所有在25℃时为固体的化合物同时在25℃时饱和。低共熔溶剂可由至少两种在25℃时为固体的化合物、水和/或甘油组成；其中，水与甘油的总量不足以分别溶解在25℃时为固体的任一种化合物，或者可使所有在25℃时为固体的化合物同时在25℃时饱和。
低共熔溶剂可为一种液体，该液体包含至少两种在25℃时为固体的化合物的组合，并包含一定量的水和/或甘油，其中水和/或甘油的量不足以分别溶解所有在25℃时为固体的化合物，或者可使所有在25℃时为固体的化合物同时在25℃时饱和。例如，低共熔溶剂可为一种液体，该液体包含至少两种在25℃时为固体的化合物，并且除包含满足下列条件的一定量的水和/或甘油外，其他所有液体成分在25℃时的含量都不超过1重量％，这些条件是：水和/或甘油的量不足以分别溶解所有在25℃时为固体的化合物，或者可使所有在25℃时为固体的化合物同时在25℃时饱和。又如，低共熔溶剂可包含至少两种在25℃时为固体的化合物的液体组合，而且还可包含一定量的水和/或甘油，其中水和/或甘油的量不足以分别溶解所有在25℃时为固体的化合物，或者可使所有在25℃时为固体的化合物同时在25℃时饱和。
低共熔溶剂中的水和/或甘油可能不足溶剂重量的50％，例如不足溶剂重量的35％，又如不足溶剂重量的25％。举例来说，低共熔溶剂可由至少两种在25℃时为固体的化合物、水和/或甘油组成；其中，水和甘油的总量介于0％和50％溶剂重量之间，例如介于0％和35％溶剂重量之间，又如介于0％和25％溶剂重量之间。
加热反应混合物，会使反应加速，更快获得芳香化合物。调整加热的温度和时间，会获得不同的芳香组成。采用本发明的方法时，可将反应混合物加热到介于60℃和180℃之间的温度，可将反应混合物加热0.1至8小时。本发明方法的优势之一是，使用少量液体溶剂(例如水)便可良好溶解风味物前体，最终得到浓缩的风味物组合物。在只用少量液体的传统方法中，必须用高温才能使风味物前体溶解或融化。若使用低共熔溶剂，即便其中的液体溶剂含量很低、甚至为零，也可轻易溶解风味物前体(例如氨基酸和还原糖)，那么就可使用较低的反应温度。在生成美拉德化合物的情况下，由于该化合物易挥发，所以较低的反应温度更理想。加热时间短，反应温度低，可避免所需的芳香化合物损耗(有时称为“耗散”)。可将反应混合物加热至介于60℃和140℃之间的温度，维持0.1至2小时。优选的是，在密闭的容器内加热反应混合物、或在可捕获挥发性物质并将其送回反应的容器内加热反应混合物。
低共熔溶剂可通过本领域已知的任一种方法形成。举例来说，可直接混合在25℃时为固体且呈固态(例如，呈粉末状态)的化合物，然后稍微加热，使固体融化并完全均化，随后冷却，得到的低共熔溶剂在25℃时保持液体状态。可将额外的液体成分(例如水或甘油)加入前述化合物，促进低共熔物形成。如果要加水，则可将在25℃时为固体的化合物的混合物置于潮湿环境中，使其吸水，直至观察到混合物液化为止。该做法的好处是，可掺入形成低共熔溶剂必需的最少量水；这一种实验室规模的简单方法可判断组合物已形成了所需的低共熔溶剂。虽然低共熔溶剂不用水就可形成，并可用于生成风味物前体，但实际上，在常态的食品级制备工艺过程中，往往不可避免会引入微量的水。
制备低共熔溶剂的方法也可以是：加热一种化合物(最好是熔点最低的化合物)，直至融化。然后可将后续成分混入并溶解在融化的第一种成分中。混合物冷却后就得到了低共熔溶剂，该溶剂在25℃时保持液体状态。该方法更适合大规模制备工艺。
如果前述化合物不耐热，或者均化过程非常耗时，则可将在25℃时为固体的化合物溶于水后再加热，接着减压蒸发除去一部分甚至全部的水，剩下的便是低共熔溶剂。
本发明方法使用的风味物前体是本领域熟知的那些前体，例如，参与美拉德反应的风味物前体。众所周知，美拉德反应是氨基(如氨基酸、肽或蛋白质)与糖中羰基反应，该反应的过程非常复杂，会形成多种挥发性物质和非挥发性物质。本领域的技术人员应当清楚，风味物前体必须以能够反应的物质组合的形式提供，例如氨基酸和糖的组合，而不是两种氨基酸的组合、或两种糖的组合。
如果低共熔溶剂以本身就是风味物前体的化合物为基础，那么其可参与反应，形成芳香化合物。如果低共熔溶剂以至少两种在25℃时为固体的化合物(其中至少两种化合物是风味物前体)为基础，则可能不需要额外添加风味物前体。在这种情况下，因为风味物前体本身就是低共熔溶剂，所以在低共熔溶剂中可更有效的提供风味物前体。如果低共熔溶剂中只有一种成分是风味物前体，则可能需要至少添加一种额外的风味物前体来形成反应混合物。在这种情况下，将一种或多种风味物前体加入低共熔溶剂，就可在低共熔溶剂中提供风味物前体。前述至少两种在25℃时为固体的化合物(低共熔溶剂的基础)可能是风味物前体，也可能不是。在这种情况下，将两种或更多种风味物前体加入低共熔溶剂，就可在低共熔溶剂中提供风味物前体。举例来说，风味物组合物的制备方法可包括下列步骤：形成低共熔溶剂；将低共熔溶剂任选地连同风味物前体一起加热，形成芳香化合物。如果低共熔溶剂的成分都不是风味物前体，则将至少两种风味物前体连同低共熔溶剂一起加热；而如果低共熔溶剂中有一种成分是风味物前体，则将至少一种额外的风味物前体连同低共熔溶剂一起加热；但如果低共熔溶剂中有两种成分是风味物前体，则添加额外的风味物前体连同低共熔溶剂一起加热不是必需的，并且所述低共熔溶剂以至少两种在25℃时为固体的化合物的组合为基础。
本发明的方法加热反应混合物以形成芳香化合物，其中该反应混合物可由低共熔溶剂和风味物前体(可选)组成，如果低共熔溶剂的成分都不是风味物前体，则将至少两种风味物前体连同低共熔溶剂一起加热；而如果低共熔溶剂中有一种成分是风味物前体，则将至少一种额外的风味物前体连同低共熔溶剂一起加热；但如果低共熔溶剂中有两种成分是风味物前体，则添加额外的风味物前体连同低共熔溶剂一起加热不是必需的。
由本发明的方法制备的风味物组合物可能是“热工艺风味剂”，其定义参见欧洲议会和理事会于2008年12月16日颁布的(EC)No 1334/2008法规。
本发明方法使用的至少两种在25℃时为固体的化合物可选自氨基酸，含6个或6个以下碳原子的有机酸，单糖或二糖，含12个或12个以下碳原子的糖醇，氯化胆碱，甜菜碱，肉毒碱，可食用的钠、钾、镁或钙盐，核糖核苷酸及尿素；前提条件是这两种化合物并不都是可食用的钠、钾、镁或钙盐，或不都是核糖核苷酸。举例来说，前述至少两种在25℃时为固体的化合物可为：两种氨基酸；一种氨基酸与一种含6个或6个以下碳原子的有机酸；一种氨基酸与一种单糖或二糖；一种氨基酸与一种含12个或12个以下碳原子的糖醇；一种氨基酸与氯化胆碱；一种氨基酸与肉毒碱；一种氨基酸与甜菜碱；一种氨基酸与尿素；一种氨基酸与一种金属盐；一种氨基酸与一种核糖核苷酸；两种含6个或6个以下碳原子的有机酸；一种含6个或6个以下碳原子的有机酸与一种单糖或二糖；一种含6个或6个以下碳原子的有机酸与一种含12个或12个以下碳原子的糖醇；一种含6个或6个以下碳原子的有机酸与氯化胆碱；一种含6个或6个以下碳原子的有机酸与甜菜碱；一种含6个或6个以下碳原子的有机酸与肉毒碱；一种含6个或6个以下碳原子的有机酸与尿素；一种含6个或6个以下碳原子的有机酸与一种金属盐；一种含6个或6个以下碳原子的有机酸与一种核糖核苷酸；两种单糖或两种二糖；一种单糖或二糖与一种含12个或12个以下碳原子的糖醇；一种单糖或二糖与氯化胆碱；一种单糖或二糖与肉毒碱；一种单糖或二糖与甜菜碱；一种单糖或二糖与尿素；一种单糖或二糖与一种金属盐；一种单糖或二糖与一种核糖核苷酸；两种含12个或12个以下碳原子的糖醇；一种含12个或12个以下碳原子的糖醇与氯化胆碱；一种含12个或12个以下碳原子的糖醇与肉毒碱；一种含12个或12个以下碳原子的糖醇与甜菜碱；一种含12个或12个以下碳原子的糖醇与尿素；一种含12个或12个以下碳原子的糖醇与一种金属盐；一种含12个或12个以下碳原子的糖醇与一种核糖核苷酸；氯化胆碱与尿素；氯化胆碱与一种金属盐；氯化胆碱与一种核糖核苷酸；尿素与一种金属盐；尿素与一种核糖核苷酸；或者一种金属盐与一种核糖核苷酸。氨基酸可为游离形式或盐形式。
低共熔溶剂常包含两种以等摩尔比存在的成分，然而也观察到其他摩尔比。本发明方法使用的低共熔溶剂可包含两种在25℃时为固体的化合物，这两种成分的摩尔比介于1:1和8:1之间，例如介于1:1和4:1之间。
本发明方法使用的低共熔溶剂可能以下列物质组合为基础：一种氨基酸与一种含6个或6个以下碳原子的有机酸；一种氨基酸与一种单糖或二糖；或者一种氨基酸与一种含12个或12个以下碳原子的糖醇。含12个或12个以下碳原子且在25℃时为固体的糖醇的例子包括木糖醇、甘露糖醇、山梨糖醇、赤藓糖醇、麦芽糖醇。糖醇的结构与糖不同，糖醇的通式为H(HCHO)n+1H，而糖的通式为H(HCHO)nHCO。
本发明方法使用的低共熔溶剂可能以一种单糖或二糖与一种含12个或12个以下碳原子的糖醇的组合为基础。本发明方法使用的低共熔溶剂可能以一种金属盐与一种单糖、一种二糖或一种含12个或12个以下碳原子的糖醇的组合为基础。举例来说，本发明方法使用的低共熔溶剂可能以下列物质组合为基础：氯化钠与果糖，氯化钠与蔗糖，氯化钙与蔗糖，氯化钾与葡萄糖，磷酸二氢钠与果糖，碳酸氢钠与鼠李糖，氯化镁与麦芽糖醇，磷酸二氢钠与木糖醇，或者磷酸二氢钠与山梨糖醇。低共熔溶剂最好由适用于食品且符合在食品中安全使用的要求的物质组成。
本发明方法使用的低共熔溶剂可能以下列物质组合为基础：β-丙氨酸与苹果酸；甜菜碱与鼠李糖；鼠李糖与山梨糖醇；鼠李糖与脯氨酸；木糖与半胱氨酸；山梨糖醇与脯氨酸；山梨糖醇与赖氨酸；山梨糖醇与半胱氨酸；木糖醇与脯氨酸；木糖醇与赖氨酸；或者氯化钠与果糖。在本发明的上下文中，甜菜碱是指三甲基甘氨酸，有时称为甘氨酸甜菜碱。
本发明方法使用的低共熔溶剂可为一种液体，该液体由水和至少两种在25℃时为固体的化合物组成，所述在25℃时为固体的两种化合物选自：β-丙氨酸与苹果酸；甜菜碱与鼠李糖；鼠李糖与脯氨酸；山梨糖醇与脯氨酸；氯化钠与果糖；β-丙氨酸与山梨糖醇；甜菜碱与蔗糖；甜菜碱与山梨糖醇；氯化胆碱与蔗糖；氯化胆碱与山梨糖醇，其中，水的含量不足以分别溶解这两种在25℃时为固体的化合物，或者可使这两种在25℃时为固体的化合物同时在25℃时饱和。例如，可将47gβ-丙氨酸、149g山梨糖醇与60g水混合形成液体，得到低共熔溶剂。从文献值看出，60g水只能溶解大约33gβ-丙氨酸，因此，β-丙氨酸在水中的溶解度不够高，47gβ-丙氨酸不能完全溶于60g水。然而，在存在山梨糖醇的情况下，该混合物可形成液态低共熔溶剂。这种低共熔溶剂的熔点低于40℃，所以，至少比形成该低共熔溶剂的化合物的最低熔点(水0℃，山梨糖醇95℃，β-丙氨酸207℃)还低40℃。本发明方法使用的风味物前体可包括至少一种多元醇与至少一种氨基化合物，其中氨基化合物选自氨基酸、氨基酸衍生物和肽。氨基酸衍生物这种化合物是用某些化学方法处理氨基化合物得到的。氨基酸衍生物的一个例子是二羟基苯丙氨酸，其为苯丙氨酸的β-羟基化衍生物。至少一种氨基化合物可为氨基酸。
至少一种氨基化合物可选自甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、正缬氨酸、亮氨酸、正亮氨酸、天冬氨酸、谷氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、精氨酸、赖氨酸、丝氨酸、苏氨酸、脯氨酸、酪氨酸、半胱氨酸、胱氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、组氨酸、色氨酸、二羟基苯丙氨酸、牛磺酸、硫胺素、肌肽以及这些物质的混合物。此类氨基化合物与多元醇反应时会产生一系列芳香物质，并且此类氨基化合物是可食用的，因此特别适合作为风味物前体。
本发明方法使用的风味物前体中的至少一种多元醇可为还原糖。还原糖要么含醛基，要么能够在溶液中发生异构化，形成醛基。还原糖包括醛糖或酮糖，例如葡萄糖、果糖、麦芽糖、乳糖、甘油醛、二羟基丙酮、阿拉伯糖、木糖、核糖、甘露糖、赤藓糖、苏阿糖、半乳糖。本发明方法使用的风味物前体中的至少一种多元醇可为烷烃多元醇。已知烷烃多元醇可与氨基化合物(例如脯氨酸)反应形成芳香物质(US3425840)。适用的烷烃多元醇包括(例如)甘油、赤藓糖醇、木糖醇、核糖醇、山梨糖醇、半乳糖醇、甘露糖醇、益寿糖、麦芽糖醇、乳糖醇。本发明方法使用的风味物前体中的至少一种多元醇可选自甘油、山梨糖醇、葡糖醛酸、5-酮基-葡糖酸、半乳糖醛酸、艾杜糖醛酸、麦芽糖糊精、葡萄糖浆、鼠李糖、木糖、葡萄糖、果糖、蔗糖、乳糖、麦芽糖、木糖醇、麦芽糖醇、赤藓糖醇、甘露糖醇以及这些物质的混合物。
如前所述，风味物前体可包括在25℃时为固体的化合物，这种化合物是低共熔溶剂的基础。例如，低共熔溶剂可包含鼠李糖、果糖、盐酸赖氨酸和甘氨酸。
如上所述，将多种固体成分形成低共熔溶剂，为产生芳香物质提供了更容易重现的结果。我们惊讶地发现，把另外的液体成分加入反应混合物，再加热，也会出现这种有利情况。先将液体溶剂加入低共熔溶剂，由该低共熔溶剂形成的反应混合物，相比组成完全一致但并非由低共熔溶剂形成的反应混合物，反应结果的重现性可能更高。由于制造风味物组合物过程中的波动会显著影响产品的质量和一致性，所以，能够可进一步以再生产的方式产生芳香物质是有利的。使用本发明的方法时，可以先把液体溶剂加入反应混合物，再加热，其中液体溶剂选自水、甘油、乙醇、聚乙二醇或这些物质的混合物。液体溶剂可为水或甘油。
先将液体溶剂加入低共熔溶剂，由该低共熔溶剂形成的反应混合物，相比组成完全一致但并非由低共熔溶剂形成的反应混合物，产生的组合物粘度可能较低。粘度较低的风味物组合物更利于在产品中使用，因为不必用溶剂稀释这种风味物组合物，可直接将其掺入另一种物质。使用溶剂稀释会降低风味物的影响。
有些芳香物质在碱性条件下优先生成，因此，本发明方法使用的反应混合物还可包含碱。碱可为(例如)氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸氢钠或亚硫酸氢钠。碱可为磷酸氢二钠。碱可能是缓冲溶液中包含的碱，缓冲溶液例如磷酸盐缓冲液(NaH2PO4/Na2HPO4)。在反应混合物中提供含硫化合物对于生成某些芳香物质，特别是肉类芳香物质可能是很重要的。尽管有些氨基酸(例如半胱氨酸)本身含硫，额外添加含硫化合物也可能有利。本发明方法使用的风味物前体还可包含硫源，例如硫化铵。
本发明的一个方面是一种食物产品，该食物产品包含可采用本发明的方法获得的风味物组合物。采用本发明方法制备的风味物组合物最好由全都为食品级的成分形成。如果在将风味物组合物用于食品前，无需除去其中的任一种非食品级成分(例如非食品级溶剂)，会有利于简化工艺。用低共熔溶剂制备的风味物组合物可能是高度浓缩的。例如，该风味物组合物可能只含很少量的水。可直接把这种风味物组合物加入食品成品中，例如喷洒到采用挤压工艺制作的狗粮上作为促味剂；或者，可将这种风味物组合物掺入需要进一步加工的半成品作为其中一种配料，例如加入尚未焙烤的威化饼面糊。在进一步加工食品的过程中，风味物组合物可演变成另外的芳香化合物。本发明的食物产品可以是烘焙食品、宠物食品、乳制品、糖果产品、谷类制品(例如早餐谷类食物)或烹饪产品。烹饪产品是通常在厨房制作或使用的食物组合物。烹饪产品可包含根据本发明制备的风味物组合物，具体包括汤类、调味料、肉汁清汤、液态调料、预制食品。乳制品可以是(例如)奶粉、冰激凌、奶酪、发酵乳、酸奶。
本领域技术人员将理解，他们可以自由地组合本文所公开的本发明的所有特征。具体地讲，可将针对本发明的方法描述的特征与本发明的产品组合，反之亦然。此外，可以组合针对本发明的不同实施例描述的特征。对于具体的特征如果存在已知的等同物，则应如同在本说明书中明确提到的那样来引入这些等同物。参见附图和非限制性实例后，本发明的更多优点和特征将变得显而易见。
实例
实例1：使用以脯氨酸、鼠李糖和山梨糖醇为基础的低共熔溶剂制备加香威化饼。
低共熔溶剂反应混合物
将大约3.63g脯氨酸(味之素公司(Ajinomoto)，0.031mol)和5.5g山梨糖醇(奥德里奇公司(Aldrich)，0.030mol)加入2g水中，搅拌，制得由脯氨酸和山梨糖醇组成的低共熔溶剂。使用NMR测定液体中脯氨酸与山梨糖醇的摩尔比。使用装配宽带多核探头(带Z-梯度场)的Bruker DPX-360光谱仪记录1H NMR(360.13MHz)光谱。化学位移(ppm)以内标(TMS或TSP)为标准测定。对脯氨酸和山梨糖醇中的质子数进行积分，计算摩尔比。前述液体是一种低共熔溶剂，其中含有50/50摩尔比的脯氨酸和山梨糖醇，和18％的H2O。在形成低共熔溶剂的过程中，嗅闻低共熔溶剂，确认其气味一直未改变。请注意，2g水既不能溶解5.5g山梨糖醇，也不能溶解3.63g脯氨酸。只有将3.63g脯氨酸与5.5g山梨糖醇组合，才形成了液态低共熔混合物。
将2.3g鼠李糖(默克公司(Merck)，0.014mol)和7.26g脯氨酸(味之素公司(Ajinomoto)，0.063mol)加入4g水中，搅拌一天，制得由鼠李糖和脯氨酸组成的低共熔溶剂。称量所得液体，确定吸水率；再如上所述使用NMR测定鼠李糖与脯氨酸的摩尔比。前述液体是一种低共熔溶剂，其中含有18/82摩尔比的鼠李糖和脯氨酸，和29.50％的H2O。在形成低共熔溶剂的过程中，嗅闻低共熔溶剂，确认其气味一直未改变。请注意，单独的4g水不能溶解7.26g脯氨酸(浓度高于在25℃时的最大水中溶解度)。只有将2.3g鼠李糖与7.26g脯氨酸组合，才形成了液态低共熔混合物。
我们制备了三种反应混合物，置于闭合容器内，120℃加热1小时，然后冷却至室温。这三种反应混合物分别为：
参考样品REF：向山梨糖醇(9843mg)和水(维特尔公司(Vittel)，1640mg)中添加脯氨酸(273mg)和鼠李糖(27mg)。
样品DES：向山梨糖醇浆(含10％水，10473mg)和水(维特尔公司(Vittel)，442mg)中添加840mg DES脯氨酸/山梨糖醇(摩尔比50/50，含18％H2O)和鼠李糖(27mg)。
样品DES2：向山梨糖醇浆(含10％水，9985mg)和水(维特尔公司(Vittel)，491mg)中加入578mg DES脯氨酸/山梨糖醇(摩尔比50/50，含18％H2O)和158mg DES鼠李糖/脯氨酸(摩尔比18/82，含29.50％H2O)。
样品REF的成分在加热前不溶解(见图1)。反应混合物DES和DES2即便在未受热的情况下也为液体，因而相比样品REF更均匀。冷却至室温后，观察到样品DES和DES2的粘度比样品REF小。粘度较低的风味物组合物更利于在产品中使用，因为不必用溶剂稀释这种风味物组合物，可直接将其掺入另一种物质。使用溶剂稀释会降低风味物的影响。
威化饼
我们制作了一系列含有按上述步骤制备的风味物组合物的威化饼。首先制作威化饼面糊：将面粉、糖和一撮盐放入Hobart混合机(装配行星轨迹式搅拌器)混合1分钟；同时在40℃加热混合融化的椰子脂与水(维特尔公司(Vittel))，将所得混合物缓缓加入装有前述面粉/糖混合物的Hobart混合机，边加边混合，2分钟内加完。然后把不同的预先反应得到的风味物组合物掺入尚未焙烤的面糊，形成不同的试验样品(下文将详细描述)。把40g面糊倾倒在铁制威化饼烘板上(烘板尺寸18cm×18cm，德国黑本施特赖特公司(Hebenstreit,Germany))。180℃焙烤90秒。
依据下列配方制作试验威化饼和参考威化饼：
配料 参考威化饼 试验威化饼DES 试验威化饼DES-2
面粉 33.90 33.99 34.03
糖 10.65 10.68 10.69
椰子脂 12.59 12.62 12.64
Vittel水 40.46 40.58 40.63
附加配料
·参考样品REF 2.40
·样品DES 2.13
·样品DES<sup>2</sup> 2.01
总计 100 100 100
制备威化饼样品，分析其中的挥发性化合物
取2g威化饼(从整块威化饼上切下的小块)，放入20mL硅烷化玻璃小瓶中，用小研杵将威化饼小块压碎。将1mL饱和NaCl溶液与0.5μL正戊醇的甲醇溶液(0.5g/L)加入小瓶，用作相对定量分析的内标溶液。
分析威化饼样品中的挥发物
用自动进样器将装有样品的小瓶送入Gerstel培养箱，一边搅拌，一边使样品在30℃温度下平衡15分钟。30℃温度下将固相微萃取(SPME)纤维伸入小瓶(SPME纤维PDMS-DVB65μm，23号针头，色谱科公司(Supelco)货号57345-U)，采集顶空样品。吸附10分钟后，把纤维移至注射器口，选择不分流模式250℃脱附5分钟，将挥发性化合物送入色谱柱。3分钟后，将注射器分流比升至50，冲洗纤维。选用长30m、内径0.25mm、膜厚0.25μm的HP-5MS色谱柱(安捷伦科技公司(Agilent)货号19091S-433)执行气相分离。柱温箱(安捷伦科技公司(Agilent Technologies)7890A GC柱温箱)的温度程序如下：30℃保持3分钟；然后以6℃/min的升温速率加热至240℃，保持15分钟。气质联用仪(安捷伦科技公司(AgilentTechnologies)5975C)的质量选择检测器以EI/TIC(70eV)模式运行。
图2和图3示出了加香威化饼中挥发性化合物的含量。由鼠李糖/脯氨酸和山梨糖醇/脯氨酸的低共熔溶剂制备的试验威化饼，相比参考威化饼，生成的不同芳香活性分子的浓度更高。这些挥发性化合物包括吡嗪和关键芳香分子，尤其是脯氨酸产生的芳香分子(威化饼在烘烤和烘焙期间散发芳香味的重要原因)。
威化饼样品的感官评价
邀请10名专门小组成员对参考威化饼和试验威化饼进行感官评价。要求专门小组成员描述每块威化饼的芳香味、风味和入口质感。下表中描述了感官评价结果：
Figure BDA0000948000930000161
专门小组成员发现，试验威化饼与参考威化饼有明显差别。吃试验威化饼时感觉到的烘烤饼干味道明显更浓。
实例2：使用以苹果酸和β-丙氨酸为基础的低共熔溶剂制备风味物组合物
将9g苹果酸(西格玛公司(Sigma)，0.067mol)与12gβ-丙氨酸(西格玛公司(Sigma)，0.135mol)置于研钵中混合，制得由苹果酸、β-丙氨酸和水组成的低共熔溶剂。把粉末置于98％湿度箱内，存放7天(Duran干燥器，配备饱和K2SO4水溶液)。在形成低共熔溶剂的过程中，嗅闻低共熔溶剂，确认其气味一直未改变。称量所得液体，确定吸水率；再如上所述使用NMR测定苹果酸与β-丙氨酸的摩尔比。前述液体是一种低共熔溶剂，其中含有33/67摩尔比的苹果酸和β-丙氨酸，和23.9重量％的水。请注意，上述量的水既不能溶解9g苹果酸，也不能溶解12gβ-丙氨酸。只有将9g苹果酸与12gβ-丙氨酸组合，才形成了液态低共熔混合物。
我们制备了三种反应混合物，置于闭合容器内，120℃加热1小时，然后冷却至室温。这三种反应混合物分别为：
参考样品(REF-MA)：向甘油(3000mg)和水(维特尔公司(Vittel)，1239mg)中加入苹果酸(326mg)、β-丙氨酸(435mg)、脯氨酸(100mg)和葡萄糖(默克公司(Merck)，150mg)。
样品MA-1：向甘油(3000mg)和水(维特尔公司(Vittel)，1000mg)中加入DES苹果酸/β-丙氨酸(摩尔比33/67，含23.9重量％H2O，1000mg)、脯氨酸(100mg)和葡萄糖(150mg)。
样品MA-2：向甘油(3000mg)中加入DES苹果酸/β-丙氨酸(摩尔比33/67，含23.9重量％H2O，1000mg)、脯氨酸(100mg)和葡萄糖(150mg)。
待闭合容器冷却至室温后，调和每种风味物基质的样品，使其总组成一致，这样方可比较风味体系的挥发性物质组成，并避免因介质不同而引入偏差。然后，加入10μL正戊醇的甲醇溶液(0.5g/L)，用作相对定量分析的内标溶液。
按实例1所述步骤分析样品中的挥发物。图4示出了这些风味物组合物中挥发性化合物的含量。由β-丙氨酸和苹果酸的低共熔溶剂形成的反应混合物，生成了与参考样品REF-MA不同的芳香活性分子。这些挥发性化合物包括吡嗪和关键芳香分子，尤其是脯氨酸产生的芳香分子(在烘烤和烘焙期间散发芳香味的重要原因)。
实例3：使用以鼠李糖和甜菜碱为基础的低共熔溶剂制备风味物组合物。
将10.5g鼠李糖一水合物(默克公司(Merck)，0.057mol)与10.5g甜菜碱(西格玛公司(Sigma)，0.089mol)置于研钵中混合，制得由鼠李糖、甜菜碱(三甲基甘氨酸)和水组成的低共熔溶剂。把粉末置于98％湿度箱内，存放9天(Duran干燥器，配备饱和K2SO4水溶液)。在形成低共熔溶剂的过程中，嗅闻低共熔溶剂，确认其气味一直未改变。称量所得液体，确定吸水率；再如上所述使用NMR测定鼠李糖与甜菜碱的摩尔比。前述液体是一种低共熔溶剂，其中含有39/61摩尔比的鼠李糖和甜菜碱，和31重量％的水。请注意，上述量的水既不能溶解10.5g鼠李糖一水合物，也不能溶解10.5g甜菜碱。只有将10.5g鼠李糖一水合物与10.5g甜菜碱组合，才形成了液态低共熔混合物。
我们制备了两种反应混合物，置于闭合容器内，120℃加热1小时，然后冷却至室温。这两种反应混合物分别为：
参考样品(REF-BR)：向水(维特尔公司(Vittel)，1310mg)中加入鼠李糖(345mg)、甜菜碱(345mg)、脯氨酸(100mg)和葡萄糖(150mg)。
样品BR-1：向水(维特尔公司(Vittel)，1000mg)中加入DES鼠李糖/甜菜碱(摩尔比39/61，含31重量％H2O，1000mg)、脯氨酸(100mg)和葡萄糖(150mg)。
按实例2所述步骤分析风味物组合物。图5汇总了分析这些风味物组合物中的挥发物得到的结果。由鼠李糖和甜菜碱的低共熔溶剂形成的反应混合物(样品BR-1)，生成了与参考样品REF-BR不同的芳香活性分子。这些挥发性化合物包括吡嗪和关键芳香分子，尤其是脯氨酸产生的芳香分子(在烘烤和烘焙期间散发芳香味的重要原因)。
实例4：使用以苹果酸和β-丙氨酸为基础的低共熔溶剂制备开胃风味物组合物。
按以上实例所述的步骤制备了三种反应混合物，加热，然后分析，这三种反应混合物如下：
参考样品(REF-MA_肉类)：向水(维特尔公司(Vittel)，2480mg)中加入苹果酸(654mg)、β-丙氨酸(872mg)、NaOH(默克公司(Merck)，50mg)、木糖(西格玛公司(Sigma)，450mg)和半胱氨酸(Fluka公司，176mg)。
样品MA-1_肉类：向水(维特尔公司(Vittel)，2000mg)中加入DES苹果酸/β-丙氨酸(摩尔比33/67，含24重量％H2O，2000mg)、NaOH(50mg)、木糖(450mg)和半胱氨酸(176mg)。
样品MA-2_肉类：向DES苹果酸/β-丙氨酸(摩尔比33/67，含24重量％H2O，2000mg)中加入NaOH(50mg)、木糖(450mg)和半胱氨酸(176mg)。
图6示出了分析所得风味物组合物中的挥发物得到的结果。用前述方法，平行测定参考样品和MA-1_肉类样品三次，获得三个结果。图7示出了从挥发物浓度的角度来讲风味物体系的波动。由苹果酸和β-丙氨酸的低共熔溶剂形成的反应混合物MA-1_肉类，相比未形成低共熔溶剂的反应混合物，在三次平行测定中呈现的芳香组成更加一致。
实例5：使用以氯化钠和果糖为基础的低共熔溶剂制备开胃风味物组合物。
将7.2g氯化钠(默克公司(Merck)，0.123mol)、72.7g果糖(西格玛公司(Sigma)，0.400mol)与20g水搅拌一天，制得由氯化钠、果糖和水组成的低共熔溶剂。所得液体是一种低共熔溶剂，其中含有23.55/76.45摩尔比的氯化钠和果糖，和20重量％的水。注意该低共熔溶剂中的氯化钠和果糖同时在水中饱和。
我们制备了三种反应混合物，置于闭合容器内，120℃加热1小时，然后冷却至室温。这三种反应混合物分别为：
参考样品Na-Fru：向水(维特尔公司(Vittel)，2440mg)中加入NaCl(144mg)、果糖(1455mg)、木糖(西格玛公司(Sigma)，450mg)和半胱氨酸(Fluka公司，176mg)。
样品Na-Fru_DES：向水(维特尔公司(Vittel)，2000mg)中加入DES NaCl/果糖(摩尔比23.55/76.45，含20重量％H2O，2000mg)、木糖(450mg)和半胱氨酸(176mg)。
样品Na-Fru_DES_2：向DES NaCl/果糖(摩尔比23.55/76.45，含20重量％H2O，2000mg)中加入木糖(450mg)和半胱氨酸(176mg)。
按实例2所述步骤分析风味物组合物。下表汇总了分析这些风味物组合物中的挥发物得到的结果。Na-Fru_DES_2呈现截然不同的挥发性物质组成，体系中糠醛、5-甲基-2-糠醛和噻吩并-3,2b-噻吩的浓度高得多。参考样品Na-Fru与样品Na-Fru_DES的从挥发物浓度的角度来讲无显著差异，但参考样品Na-Fru从挥发物浓度的角度来讲导致风味物体系的较大波动，而样品Na-Fru_DES的芳香组成更加一致(图8)。
表：实例5风味物体系的挥发物分析结果
Figure BDA0000948000930000191
邀请一组未受过专门训练的人员嗅闻这三种反应混合物，并作出评价。汇总评价结果，参考样品Na-Fru感觉到浓烈的烧烤味，样品Na-Fru_DES烤鸡味，样品Na-Fru_DES_2感觉到奶味、香甜和似扁桃仁味。
实例6：预先形成低共熔溶剂的作用。
混合0.57g鼠李糖、1.69g果糖、1.18g盐酸赖氨酸、0.47g甘氨酸、0.106g磷酸氢二钠和2g水，制得低共熔溶剂。使用Ultraturax搅拌机混合各成分，直到形成均匀液体。甘氨酸在25℃时的最大溶解度为213g/L，单独拿甘氨酸来说，2g水溶解不了0.47g甘氨酸，所以该液体是低共熔溶剂。因为鼠李糖、果糖、赖氨酸和甘氨酸不仅是在25℃时为固体的化合物(这些化合物是低共熔溶剂的基础)，还是风味物前体，所以没有添加另外的风味物前体。因此，形成低共熔溶剂的过程，也是制备包含低共熔溶剂和风味物前体的反应混合物的过程。取0.547g反应混合物，向其中添加0.8g水和3.2g向日葵油，置于闭合容器内120℃加热，然后冷却至室温(样品DES6)。向日葵油用于捕获形成的油溶性芳香化合物。(由低共熔溶剂制成的反应混合物不溶于向日葵油。)
为了比较，我们将同样的成分(0.57g鼠李糖、1.69g果糖、1.18g盐酸赖氨酸、0.47g甘氨酸、0.106g磷酸氢二钠)与10.8g水混合，形成水溶液。因为全部成分各自溶于10.8g水中，所以没有形成低共熔溶剂这一步骤。取1.347g这种溶液与3.2g向日葵油混合，置于闭合容器内120℃加热，然后冷却至室温(样品DIL6)。两种混合物DES6和DIL6的各成分(包括水)含量完全相同，它们只有制备方法不同。
使用GC-MS/SPME(固相微萃取)分析挥发物：用自动进样器将装有反应样品的小瓶送入Gerstel培养箱，一边搅拌，一边使反应样品在30℃温度下平衡15分钟。30℃温度下将固相微萃取(SPME)纤维伸入小瓶(SPME纤维聚二甲基硅氧烷/二乙烯基苯PDMS-DVB 65μm，23号针头，色谱科公司(Supelco)货号57345-U)，采集顶空样品。吸附10分钟后，把纤维移至注射器口，选择不分流模式250℃脱附5分钟，将挥发性化合物送入色谱柱。注射器配备内径0.75mm的垫片(色谱科公司(Supelco))。选用长30m、内径0.25mm、膜厚0.25μm的DB-1701HP-5MS色谱柱(安捷伦公司(Agilent)货号1220732)执行气相分离。柱温箱(安捷伦科技公司(Agilent Technologies)6890A GC柱温箱)的温度程序如下：30℃保持3分钟；然后以6℃/min的升温速率加热至240℃，保持15分钟。气质联用仪(安捷伦科技公司(AgilentTechnologies)5973)的质量选择检测器以EI/TIC(70eV)模式运行。
下表示出了120℃加热反应样品10分钟之后产生的挥发性物质(√表示存在左列示出的化合物)：
Figure BDA0000948000930000211
可以看出，尽管这两种混合物的组成相同，但先形成低共熔溶剂，再将额外的水加入DES6中，导致在加热反应混合物时，生成了更多的风味物分子。
测量加热反应混合物不同时间之后剩余的鼠李糖含量，来监测不同混合物的反应进度。测量鼠李糖含量的步骤如下：取1mL反应介质，用戊烷萃取(8mL×3)，除去向日葵油。取水层，8℃温度下3400转/分离心20分钟。然后稀释所得溶液(45μL稀释为100mL)。使用戴安ICS-5000离子色谱系统(赛默飞世尔科技公司，美国马萨诸塞州沃尔瑟姆市Wyman街81号(邮编02454)(Thermo Fisher Scientific,81Wyman Street,Waltham,MA 02454,US))，该色谱系统配备AS-50自动进样器、OH-淋洗液发生器、抑制器、柱温箱和电导检测器，利用高效离子交换色谱法对残留鼠李糖执行定量分析。色谱柱为Carbopac(PA1，2mm×250mm)，连接了保护柱(2mm×50mm)，Carbopac和保护柱都购自戴安公司(Dionex)。淋洗液为去离子水，淋洗液发生器(EGCIII KOH柱芯)产生氢氧根离子(OH-)，从隔膜滤过后以0.4mL/min流速释入系统。采用等度洗脱，0至49分钟内[OH-]固定在20mM。将鼠李糖的保留时间与对应参考标准品的保留时间比较，鉴别出鼠李糖；然后使用校正曲线对鼠李糖执行定量分析。
120℃加热反应混合物不同时间后，残留鼠李糖百分比(％)在图9中示出。从图中可以看出，先形成低共熔溶剂，再加入额外的水，得到的反应混合物与直接形成水溶液的混合物相比，其中的鼠李糖更快被消耗掉。鼠李糖是呋喃酮的前体，而呋喃酮又是促成(例如)焦糖韵味生成的关键风味物活性分子，所以加快鼠李糖的反应速度是有利的。

Claims (13)

1.一种风味物组合物制备方法，所述方法包括下列步骤：
a)形成低共熔溶剂，
b)制备包含所述低共熔溶剂和风味物前体的反应混合物，
c)加热所述反应混合物以形成芳香化合物；
其中，所述低共熔溶剂在25℃和标准大气压下是液体，这种液体以至少两种在25℃时为固体的化合物的组合为基础，并包含一定量的水和/或甘油，其中水和/或甘油的量不足以分别溶解所有在25℃时为固体的所述化合物，或者可使所有在25℃时为固体的所述化合物同时在25℃时饱和，并且其中所述风味物前体可包括在25℃时为固体的所述化合物，
其中在所述低共熔溶剂的一种组分是风味物前体的情况下，则至少一种另外的风味物前体与所述低共熔溶剂一起加热；但是在所述低共熔溶剂的两种组分都为风味物前体的情况下，则加入另外的风味物前体以与所述低共熔溶剂一起加热是任选的；
且其中所述低共熔溶剂以下列物质组合为基础：β-丙氨酸与苹果酸；甜菜碱与鼠李糖；山梨糖醇与脯氨酸；或者氯化钠与果糖；
且其中所述风味物前体包括至少一种多元醇和至少一种氨基化合物。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述氨基化合物选自硫胺素、氨基酸、氨基酸衍生物和肽。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述氨基化合物选自甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、正缬氨酸、亮氨酸、正亮氨酸、天冬氨酸、谷氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、精氨酸、赖氨酸、丝氨酸、苏氨酸、脯氨酸、酪氨酸、半胱氨酸、胱氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、组氨酸、色氨酸、二羟基苯丙氨酸、牛磺酸、肌肽以及这些物质的混合物。
4.根据权利要求2所述的方法，其中所述多元醇是还原糖。
5.根据权利要求3所述的方法，其中所述多元醇是还原糖。
6.根据权利要求2所述的方法，其中所述多元醇选自甘油、山梨糖醇、葡糖醛酸、5-酮基-葡糖酸、半乳糖醛酸、艾杜糖醛酸、麦芽糖糊精、葡萄糖浆、鼠李糖、木糖、葡萄糖、果糖、蔗糖、乳糖、麦芽糖、木糖醇、麦芽糖醇、赤藓糖醇、甘露糖醇以及这些物质的混合物。
7.根据权利要求3所述的方法，其中所述多元醇选自甘油、山梨糖醇、葡糖醛酸、5-酮基-葡糖酸、半乳糖醛酸、艾杜糖醛酸、麦芽糖糊精、葡萄糖浆、鼠李糖、木糖、葡萄糖、果糖、蔗糖、乳糖、麦芽糖、木糖醇、麦芽糖醇、赤藓糖醇、甘露糖醇以及这些物质的混合物。
8.根据权利要求1至7任一项所述的方法，其中，先把另外的液体成分加入所述反应混合物，再加热，所述另外的液体成分选自水、甘油、乙醇、聚乙二醇或这些物质的混合物。
9.根据权利要求8所述的方法，其中所述反应混合物还包含碱。
10.根据权利要求1至7任一项所述的方法，其中所述反应混合物还包含碱。
11.一种食物产品，所述食物产品包含通过根据权利要求1至10中任一项所述的方法获得的所述风味物组合物。
12.根据权利要求11所述的食物产品，其中所述食物产品是烹饪产品。
13.根据权利要求11所述的食物产品，其中所述食物产品是烘焙食品、宠物食品、乳制品、糖果产品或谷类制品。
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