CN105592722A - 具有牛肉风味的组合物及其产生 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种用于产生煮牛肉味香料的方法，所述方法包括：加热包含还原糖和半胱氨酸以及4-羟基-2,5-二甲基-3(2H)-呋喃酮的组合物，其特征在于在挤出机中在80℃和140℃之间的温度下加热和挤出所述组合物。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于使用挤出产生具有煮牛肉风味的组合物的方法，并且涉及可通过此方法获得的组合物，以及所述组合物在食物产品调味中的用途。
背景技术
牛肉的风味是在烹饪期间发生的不同反应途径复杂组合的结果。氨基酸和还原糖之间的美拉德反应，在源自美拉德的二羰基化合物的存在下氨基酸的相关史崔克降解(Streckerdegradation)，以及脂类的自氧化是最重要的实例。所有这些反应，其产物及其对食物味道的影响已经成为若干研究的主题(MotramD.S.，(1998)，FoodChemistry，第62卷，第415-424页，“Flavourformationinbeefandbeefproducts:areview”，及其中的参考文献；R.，Schliemann,R.，Woelm,G.，(1988)，Tech.Charact.Prod.Appl.FoodFlavours，第107-114页，“Studyontheeffectoffatinbeefflavourformation”)。具体地，已经发现脂类，尤其是富含多不饱和脂肪酸的脂类，在决定不同牛肉种类的特殊味道方面起着重要的作用。饱和及不饱和醛类为主要的脂质降解产物，其被发现以高浓度存在于烹制牛肉的挥发物之间，并且已表明其参与和美拉德中间产物的反应。此相互作用看起来对牛肉的味道具有有益效果。
在本领域中已经探索了美拉德反应与脂质氧化的组合来生产或提高牛肉风味。在EP-B-0136428中描述了一种用于制备呈味素以赋予食品烹制牛肉风味或者鱼风味的方法，所述方法包括将经氧化的脂质物质与含硫化合物组合，以及通过加热使混合物反应。
在本领域中4-羟基-2,5-二甲基-3(2H)-呋喃酮已经与牛肉风味的产生相关联。联合利华公司(Unilever)所有的GB-1283913(1969)在实施例2中公开烤牛肉风味可通过在pH＝5时在乙酸盐缓冲液中回流包含4-羟基-2,5-二甲基-3(2H)-呋喃酮和硫化钠的溶液30分钟而形成。温度为所述组合物的烹饪温度，为大约100℃。
挤出技术是此类单步方法并且可用于产生反应型香料。挤出技术的原理是将包含所选化合物和低水含量(例如，<20重量％)的组合物混合并且经较短的时段在挤出机中于升高的温度下加热和挤出。所需风味的形成在挤出机中的加热步骤期间发生。挤出与诸如在WO03/051139中公开的包含所选化合物并且具有较高水含量(例如，>40重量％)的组合物在组合物的沸点温度下回流的技术不同。挤出技术相较于回流技术或者传统的烘箱加热技术的主要优点是易操作性、方法可再现性、最终产品的均一性，以及最终产品的稳定性。挤出的产品离开挤出机并且随后冷却，熔融物可固化以形成固态，所述固态也被称为“玻璃态”(WO2010/037783)。此类玻璃态可为物理和化学上稳定的。玻璃态产品的个别组分在挤出之后可不再可区分或可分离，并且可因此有利地在很长时间(例如，一周以上或者一个月以上)的储藏后不分离。玻璃态可限制或者抑制氧扩散并且由此减少香料的氧化。
耐斯泰克公司(Nestec)所有的US4,879,130公开了可在将包含70-95重量％的氨基酸来源如水解蔬菜、微生物或动物蛋白质，0.5-10重量％的还原糖，0.5-10％的硫化合物和5-10％的添加水的组合物在80-140℃的温度下塑化和挤出3秒至30分钟之后获得调味剂。在US4,879,130中描述的实例是烹制牛肉和烤鸡。烹制牛肉味香料(实施例2)是通过挤出包含53重量％的酸水解籽饼粕、26重量％的酵母提取物、6重量％的谷氨酸一钠、1.3重量％的氯化钠以及1.2重量％的硫胺素和葡萄糖糖浆的混合物而获得的。
帝斯曼知识产权资产有限公司(DSMIPAssetsB.V.)所有的WO2007/073945公开了深焙(darkroast)牛肉味香料可通过在双螺杆挤出机中在165℃下挤出包含酵母提取物、葡萄糖、水和葵花籽油的组合物1小时获得。帝斯曼知识产权资产有限公司所有的WO2010/037783公开了烤鸡味香料可通过在双螺杆挤出机中在175-180℃下挤出包含酵母提取物、谷胱甘肽、水和葵花籽油的组合物1分钟获得。另一些实例为深焙牛肉(WO2007/073945)、鱼味香料(WO2010/046313)和浓缩蔬菜香料(WO2011/042499)。
先前尚未报导通过挤出技术用包含半胱氨酸、还原糖和4-羟基-2,5-二甲基-3(2H)-呋喃酮的组合物产生煮牛肉味香料。因此本发明的目的是提供具有煮牛肉风味的组合物，所述组合物随时间稳定并且是使用挤出技术以单步方法产生的。
定义
“酵母”在本文中被定义为包含酵母细胞的固体、糊状或者液体组合物。液体组合物的实例为用于产生如在烘焙行业中使用的酵母或者膏状酵母的发酵液并且所述发酵液为酵母细胞的悬浮液。膏状酵母可具有在20％与25％之间或者甚至更高的酵母干物质。也可以使用具有其它酵母干物质含量的液体组合物，诸如6-20％或者14-18％。固体组合物的实例是酵母干物质含量为至少90％的活性干酵母(ADY)或者即时干酵母(IDY)。糊状产品的实例是酵母干物质在30％与40％之间的压缩酵母。
“自溶”在本文中定义为使用内源性酵母酶和任选地外源添加的酶进行酵母的酶促分解。自溶可产生酵母自溶物和酵母提取物(参见下文定义)两者。
“水解”在本文中定义为仅使用外源酶进行酵母的酶促分解。内源性酵母酶首先例如通过热休克而失活。水解也可产生酵母自溶物和酵母提取物(参见下文定义)两者。
“酵母自溶物”是从食品级酵母获得的浓缩非提取的部分可溶消化物。增溶是通过酵母细胞的酶水解或者自溶实现的。酵母自溶物含有源自完整酵母细胞的可溶组分和不可溶组分两者(《食品化学药典》(FoodChemicalCodex))。
“酵母提取物”仅包含酵母细胞的水溶性组分，酵母提取物的组成主要为氨基酸、肽、碳水化合物和盐类。酵母提取物是通过用食用酵母中存在的天然酶和/或通过添加食品级酶水解肽键(《食品化学药典》)(即通过自溶或者水解)而产生的。
在定义数值范围时使用的术语“在……之间”在本文中意指包括所指示范围的值，例如在1重量％和10重量％之间意指组合物的水含量等于或大于1重量％并且等于或小于10重量％。
发明详述
在第一方面，本发明提供了一种用于产生煮牛肉味香料的方法，所述方法包括：加热包含还原糖和半胱氨酸以及4-羟基-2,5-二甲基-3(2H)-呋喃酮的组合物，其中或者其特征在于在挤出机中在80℃与140℃之间的温度下加热和挤出所述组合物。已经出乎意料地发现包含至少这三种化合物(还原糖/半胱氨酸/4-羟基-2,5-二甲基-3(2H)-呋喃酮)的组合物在关于温度方面温和的挤出条件下能够在加热和挤出后产生煮牛肉风味。所述三种组分可以以占所述组合物的重量的10％与100％之间存在于所述组合物中。加热和挤出包含所述三种化合物(还原糖/半胱氨酸/4-羟基-2,5-二甲基-3(2H)-呋喃酮)的组合物产生了煮牛肉风味，如由实施例所说明的。技术人员可没有不当负担地确定所述组合物中所述三种化合物(还原糖/半胱氨酸/4-羟基-2,5-二甲基-3(2H)-呋喃酮)的浓度，以便产生在风味组成(flavourprofile)和风味强度方面期望的煮牛肉风味。通常，还原糖和半胱氨酸可以以包括在1.5和2.5之间，更优选地包括在1.7和2.3之间，更优选地在1.9和2.1之间的摩尔比存在于所述组合物中。
在包含所述三种化合物(还原糖/半胱氨酸/4-羟基-2,5-二甲基-3(2H)-呋喃酮)的组合物中，糖可以以在50重量％和70重量％之间，以及优选地在55重量％和66重量％之间存在。半胱氨酸可以以在20重量％和40重量％之间，以及优选地在25重量％和35重量％之间存在。4-羟基-2,5-二甲基-3(2H)-呋喃酮可以以在0.4重量％和5重量％之间，并且优选地在1重量％和4.5重量％之间，以及优选地在1.5重量％和4.0重量％之间，以及优选地在2重量％和3.5重量％之间，更优选地在2.5重量％和3.0重量％之间存在。
还原糖优选地为单糖并且优选地为核糖、木糖、葡萄糖(也称为右旋糖)、阿拉伯糖、鼠李糖和/或果糖。更优选地还原糖是葡萄糖。为了形成煮牛肉风味，可使用糖的D、L或者D、L形式。本发明不排除组合一种以上的还原糖的可能性。在后一情况中，从多糖的化学降解或酶促降解获得的水解产物可用作还原糖的来源。
在本发明的方法中使用的半胱氨酸可为L-半胱氨酸，所述L-半胱氨酸为L-半胱氨酸游离碱形式、无水L-半胱氨酸无水盐酸盐形式或者一水合L-半胱氨酸盐酸盐形式。所有这些形式都是可商购获得的。
除了所述三种化合物(还原糖/半胱氨酸/4-羟基-2,5-二甲基-3(2H)-呋喃酮)之外还添加其它化合物可为有利的。在一个实施方案中，所述组合物还包含酵母提取物或者酵母自溶物，或者蛋白水解物，或者它们的任意组合。
蛋白水解物在本文中被定义为经酸或者酶处理的蛋白质底物，所述经酸或者酶处理的蛋白质底物含有不同比例的氨基酸和肽的混合物，所述比例是由水解度和/或所使用的酶类型决定的。用于制备蛋白水解物的典型蛋白质底物是植物蛋白，诸如小麦麸质、玉米麸质、大豆蛋白、菜籽蛋白、豌豆蛋白、苜蓿蛋白、葵花蛋白、蚕豆蛋白、棉花或者芝麻籽蛋白、玉蜀黍蛋白、大麦蛋白、高粱蛋白、马铃薯蛋白、水稻蛋白、咖啡蛋白。另一些可行的蛋白底物是动物蛋白，诸如乳蛋白(例如，酪蛋白、乳清蛋白)、卵清、鱼蛋白、牛肉蛋白，包括明胶、胶原、血蛋白(例如，血红蛋白)、毛发、羽毛和鱼粉。
添加酵母提取物或者酵母自溶物、蛋白水解物或者它们的任意组合导致组合物中除了半胱氨酸之外还将存在其它氨基酸。优点为还存在其它氨基酸时，获得更高品质的风味。在一个优选实施方案中，所述组合物还包含酵母提取物或者酵母自溶物，或者它们的任意组合。
在一个非常优选的实施方案中，在本发明的方法中使用的组合物包含至少以下四种组分：
1.还原糖，
2.半胱氨酸，
3.4-羟基-2,5-二甲基-3(2H)-呋喃酮，以及
4.酵母提取物或者酵母自溶物或者蛋白水解物，或者它们的任意组合。
所述组合物优选地包含(以所述组合物的总重量为基础)：
1.在5重量％和90重量％之间的包含具有如上文所定义的浓度范围的所述三种化合物(还原糖/半胱氨酸/4-羟基-2,5-二甲基-3(2H)-呋喃酮)的组合物；以及
2.在10重量％和95重量％之间的酵母提取物或者酵母自溶物或者蛋白水解物，或者它们的任意组合。
还原糖的重量百分数在本文中被定义为葡萄糖(右旋糖)的重量，即不基于其任何水合物。半胱氨酸的重量百分数在本文中被定义为L-半胱氨酸游离碱的重量，即不基于L-半胱氨酸的任何(水合)盐。
优选地，包含所述至少四种化合物的组合物包含以所述组合物的总重量为基础10重量％和95重量％之间的酵母提取物或者酵母自溶物或者蛋白水解物或者它们的任意组合。更优选地，所述组合物包含以所述组合物的总重量为基础在30重量％和90重量％之间，甚至更优选地在40重量％和85重量％之间并且最优选地在50重量％和80重量％之间的酵母提取物或者酵母自溶物或者蛋白水解物或者它们的任意组合。
本发明的方法中所使用的组合物优选地包含低量的水。组合物中的水可来源于所述组合物中存在的任何组分：还原糖、半胱氨酸、4-羟基-2,5-二甲基-3(2H)-呋喃酮和/或酵母提取物或者酵母自溶物或者酵母提取物和酵母自溶物的组合。此外，可添加水至所述组合物中。例如，可将以所述组合物的总重量为基础在1重量％和10重量％之间，更优选地以所述组合物的总重量为基础在1重量％和9重量％之间，更优选地在1重量％和8重量％之间，更优选地在1重量％和7重量％之间，更优选地在1重量％和6重量％之间，最优选地在1重量％和5重量％之间的水添加至所述组合物中。组合物的水含量对于获得期望风味类型以及期望风味浓度来说可为重要的。当组合物的水含量过高，例如大于10％时，蔬菜风味的浓度可过低，或者挤出机中的吞吐量可减慢或者停止。当水含量过低，例如小于1％时，可能会存在焦味(burnt-offnote)。
将在本发明的方法中使用的组合物在挤出机中在80℃和140℃之间的温度下加热和挤出。所述挤出机可为适用于产生反应型香料的任何类型的挤出机，诸如双螺杆挤出机。挤出机如双螺杆挤出机是本领域中已知的。例如，合适的挤出机是双螺杆挤出机，其装备有若干进料器和注射器。可将如上文所定义的本发明组合物和任选地水通过相同或者分别的进料器引入挤出机中。产品可以以在挤出机外部的从减压(例如5毫巴)至大气压力(例如大约1巴)的压力下离开挤出机。挤出的产品可进一步使用冷却带或者本领域中已知的任何其它方法而进一步冷却和/或干燥。挤出可导致组合物中组分均匀或者几乎均匀的分布，从而形成均质产品。均质产品可为有利的，这是因为香料可均匀地散布在食物或者饲料上。由于挤出机中配置的升高的温度和/或压力，组合物的组分可转变成所谓的“熔融物”。
为了产生煮牛肉风味，在挤出步骤期间应用的温度在80℃和140℃之间，优选地90-140℃，更优选地在90-135℃之间，更优选地在100-135℃之间，更优选地在100-130℃之间，更优选地在110-130℃之间，更优选地在115-130℃之间，更优选地在120-130℃之间，以及最优选地在125-130℃之间。在低于80℃的温度下，挤出期间的期望风味形成变得非常缓慢并且因此存在更大的风险形成不希望的异味(off-flavour)。在高于140℃的温度下，存在风味类型变得更为烘烤、炸制或者炙烤而非期望的煮牛肉风味的风险。
挤出时间，即组合物在挤出机中的平均驻留时间，一般取决于挤出期间的温度。本领域中的技术人员可无过度负担地通过改变温度和确定由挤出方法造成的风味类型和风味浓度来决定挤出机中组合物的持续驻留时间(rageresidencetime)。例如，时间可在1秒和60分钟之间。为了获得期望煮牛肉风味，温度越高则必须使用越短的时间，反之亦然。从操作方面来看，组合物在挤出机中的平均驻留时间在5秒和30分钟之间，更优选地在10秒和10分钟之间，最优选地在30秒和5分钟之间为优选的。
通常，可没有过度负担地改变挤出期间组合物的温度、驻留时间和水含量，以便确定用于期望风味类型和风味浓度的最优条件。
在本发明的方法的一个优选实施方案中，可将中性油添加至组合物中或者经由单独进料器添加至挤出机中。本发明的第一方面的方法的产品(即，具有煮牛肉风味的产品)可为任意形式的。举例来说，产品可为干燥调配物或者液体调配物。所述产品当为干燥调配物时，可为易碎的，即其可轻易地碎裂为或者释放粉末或者粉尘。粉尘通常被视为对人体和动物的健康有害。添加油至所述组合物中可使产品较不易碎，并且由此防止其释放出粉尘或者粉末。在一个优选实施方案中，油是氢化葵花籽油。组合物中中性油的量优选地以所述组合物的总重量为基础在0.1重量％和5重量％之间，优选地在0.2重量％和2重量％之间，以及更优选地在0.5重量％和1％重量％之间。
在第二方面中，本发明提供可通过本发明的方法获得的煮牛肉味香料。根据本发明的第一方面通过挤出方法制造的煮牛肉味香料的特征在于最终产品的很高均质性以及煮牛肉味香料的高稳定性。
在第三方面中，本发明提供包含本发明的第二方面的煮牛肉味香料的调味品。调味品是食物或者饲料成分的混合物，一般由香草(herbs)和盐组成，将其添加至食物或者饲料中以赋予或者增强风味。调味品优选地为食物或者饲料调味品。优选地，调味品中本发明的煮牛肉味香料的量为以所述调味品的总重量为基础在0.5重量％和10重量％之间，更优选地在1重量％和5重量％之间，最优选地在2重量％和4重量％之间。
在第四方面中，本发明提供包含本发明的煮牛肉味香料的食物或者饲料。优选地，本发明的煮牛肉味香料的量为以所述食物或者饲料的总重量为基础在0.01重量％和5重量％之间，更优选地在0.05重量％和1重量％之间，最优选地在0.1重量％和0.5重量％之间。
在第五方面中，本发明提供本发明的煮牛肉味香料或者本发明的调味品用于赋予或者增强食物或者饲料中的煮牛肉风味的用途。本发明的煮牛肉味香料或者本发明的调味品可用于进行食物产品如汤、肉、面食(pasta)、薯片、小吃、蔬菜等等的调味。本发明的煮牛肉味香料或者本发明的调味品可在制备过程中(例如在厨房中)或者当食物或者饲料准备好待食用(例如，在桌上)时添加至食物或者饲料。本发明的煮牛肉味香料或者本发明的调味品在经稀释浓度时可已经为有效的并且因此可以以成本有效的方式用于应用中。通过改变食物或者饲料中本发明的煮牛肉味香料或者本发明的调味品的量，技术人员可无过度负担地确定合适的煮牛肉味香料量，以便增强或者赋予合适的煮牛肉风味。本发明的煮牛肉味香料优选地以达到以食物或者饲料的总重量为基础在0.01重量％和5重量％之间，优选地在0.05重量％和1重量％之间，更优选地在0.1重量％和0.5重量％之间的最终浓度的量添加至食物或者饲料中。
材料和方法
在实施例中使用的酵母提取物是可从荷兰代尔夫特市的帝斯曼食品配料有限公司(DSMFoodSpecialtiesB.V.,Delft,TheNetherlands)获得的LSX。
在实施例中使用的4-羟基-2,5-二甲基-3(2H)-呋喃酮粉末是从西格玛奥德里奇公司(Sigma-Aldrich)购买的，产品代码为W317403。
实施例
实施例1
煮牛肉味香料的产生
制备如在表1中所示的组合物A-G并且将其在双螺杆挤出机中加热和挤出。挤出机中的组合物温度为127℃并且反应时间为大约3分钟。在挤出之后，用热水将组合物A-G以0.02重量％的最终浓度溶解成包含2重量％的表1中所示的混合物的溶液，并且随后由6位鉴定人员组成的专家品尝小组尝味。
表1
表2
表2中的结果显示只有包含还原糖、半胱氨酸和4-羟基-2,5-二甲基-3(2H)-呋喃酮这三种化合物的组合物G产生了煮牛肉风味，而单独化合物或两种化合物的组合没有产生煮牛肉风味。表1中的重量％指示组合物中各个化合物的浓度，例如100克组合物G含有65克一水合右旋糖(65重量％)，32克L-半胱氨酸(32重量％)和3克4-羟基-2,5-二甲基-3(2H)-呋喃酮粉末(3重量％)。
实施例2
煮牛肉味香料的产生
制备如实施例1中所描述的组合物G。制备如在表3中所示的组合物H和J，并且将其在双螺杆挤出机中加热和挤出。挤出机中的组合物温度为118℃并且反应时间为大约2分钟。在挤出之后，在水中以0.2重量％的最终浓度溶解组合物H和J，并且随后由专家品尝小组尝味。
表3
表3中的结果显示包含三种化合物(还原糖、半胱氨酸和4-羟基-2,5-二甲基-3(2H)-呋喃酮)以及酵母提取物的组合物H产生了最香浓的煮牛肉风味。虽然组合物H仅具有组合物G的六分之一的3种组分(还原糖、半胱氨酸和4-羟基-2,5-二甲基-3(2H)-呋喃酮)，但是所述组合物中所添加的酵母提取物使得相较于单独的组合物G煮牛肉风味更加提高。组合物J表明去掉4-羟基-2,5-二甲基-3(2H)-呋喃酮相较于组合物H产生了更少的煮牛肉风味。
Claims (12)
1.一种用于产生煮牛肉味香料的方法，所述方法包括：加热包含还原糖和半胱氨酸以及4-羟基-2,5-二甲基-3(2H)-呋喃酮的组合物，其特征在于在挤出机中在80℃和140℃之间的温度下加热和挤出所述组合物。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述组合物还包含酵母提取物或者酵母自溶物、蛋白水解物，或者它们的任意组合。
3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述组合物还包含水。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述煮牛肉味香料在所述挤出机外部的从减压至大气压力的压力下离开所述挤出机，以产生经挤出的产品。
5.根据权利要求4所述的方法，其中所述经挤出的产品可进一步被冷却和/或干燥。
6.通过权利要求1至权利要求5中的任一项所述的方法能够获得的煮牛肉味香料。
7.包含权利要求6所述的煮牛肉味香料的调味品。
8.根据权利要求7所述的调味品，其中煮牛肉味香料的量以所述调味品的总重量为基础在0.5重量％和10重量％之间。
9.包含权利要求6所述的煮牛肉味香料或者权利要求7或8所述的调味品的食物或者饲料。
10.根据权利要求9所述的食物或者饲料，其中煮牛肉味香料的量以所述食物或者饲料的总重量为基础在0.01重量％和5重量％之间。
11.权利要求6所述的煮牛肉味香料或者权利要求7或8所述的调味品用于赋予或者增强食物或者饲料中的煮牛肉风味的用途。
12.根据权利要求11所述的用途，其中以达到以所述食物或者饲料的总重量为基础在0.01重量％和5重量％之间的最终浓度的量添加所述煮牛肉味香料至所述食物或者饲料中。
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