CN111243684A

CN111243684A - 一种基于σ-τ强度法判断焦甜香三元混合物协同效应的方法

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Publication number: CN111243684A
Application number: CN202010152257.4A
Authority: CN
Inventors: 徐志强; 田振峰; 谢映松; 孔俊
Original assignee: China Tobacco Anhui Industrial Co Ltd
Current assignee: China Tobacco Anhui Industrial Co Ltd
Priority date: 2020-03-06
Filing date: 2020-03-06
Publication date: 2020-06-05
Anticipated expiration: 2040-03-06
Also published as: CN111243684B

Abstract

本发明公开了一种基于σ‑τ强度法判断焦甜香三元混合物协同效应的方法，属于食品风味化学领域，是通过考察焦甜香单体原料及三元混合物混合前后香气强度的关系，利用origin8.0软件建立σ‑τ模型图，考察焦甜香韵香气化合物间协同作用效果。本发明的方法，能够直观的反映焦甜香原料间的相互协同作用效果，同时直观的反映出香原料强度与协同效应的关系，可以用于不同香气物质及不同强度间协同作用方法的研究，适用性广泛。

Description

一种基于σ-τ强度法判断焦甜香三元混合物协同效应的方法

技术领域

本发明属于食品风味化学领域，尤其涉及一种研究焦甜香类物质香气协同作用的方法，特别是一种基于σ-τ强度法研究焦甜香类物质香气协同作用的方法。

背景技术

香原料按照香型分为果香、酸香、醛香、烘烤香、焦甜香等，焦甜香原料是一种应用较为普遍的香原料。焦甜香原料如呋喃酮、麦芽酚、乙基麦芽酚、甲基环戊烯醇酮、乙基环戊烯醇酮等在甜味香精(饮料、糖果、巧克力、奶制品等)、咸味香精(肉制品等)及烟用香精中已得到了广泛的应用。焦甜香原料由于本身所带有的焦甜气息，可以很好的应用在甜味香精中。麦芽酚和乙基麦芽酚具有菠萝、草莓样的果甜气息，而呋喃酮具有烘烤焦甜和菠萝样的果香气息。应用在食品饮料中使果汁饮料具有新鲜热带水果果浆果甜，香气近似天然。在咸味香精中使用，使得其制品香气丰富饱满，香气整体协调，基香过渡自然且具有层次感。

尽管焦甜香原料在食品工业中应用广泛，但是其用量仍然是有一定限制的，保证食品加工原料能在合理的范围内使用，同时还能满足消费者的需求，是目前食品行业需要密切关注的问题。因此，通过准确判断各原料之间的协同作用，使焦甜香原料以最小的用量来满足所需要的香气强度，是一项重要的研究工作。但目前为止，相关方法的研究仍空缺。

发明内容

基于上述现有技术所存在的问题，本发明提供了一种基于σ-τ强度法判断焦甜香三元混合物协同效应的方法，以期实现不同香气物质及不同浓度间协同作用的准确判断。

本发明为实现发明目的，采用如下技术方案：

一种基于σ-τ强度法判断焦甜香三元混合物协同效应的方法，其特点在于，包括如下步骤：

步骤1、以乙醇与水的混合液作为基质，按照呋喃酮的浓度分别为0mg/Kg、C₀mg/Kg、2×C₀mg/Kg、4×C₀mg/Kg、8×C₀mg/Kg、16×C₀mg/Kg、32×C₀mg/Kg、64×C₀mg/Kg、128×C₀mg/Kg、256×C₀mg/Kg、512×C₀mg/Kg、1024×C₀mg/Kg、2048×C₀mg/Kg，配置13个浓度梯度的呋喃酮溶液，由感官评价小组确定各溶液的香气强度，依次定为0、1、2、…、12，作为标尺(0表示没有气味感知，12表示很高的香气强度)；

步骤2、将待判断的3种焦甜香原料，随机命名为原料A₁、A₂和B；

将A₁、A₂等质量混合，构成二元混合原料A；

将二元混合原料A加入基质中，配置4种不同浓度的溶液，由感官评价小组根据步骤1确定的标尺，确定各溶液的香气强度，4种浓度记为C_A ⁱ，对应的香气强度记为I_A ⁱ，i＝1、2、3、4；

将原料B加入基质中，通过调配浓度至C_B ^j，j＝1、2、3、4，使其香气强度I_B ^j满足：当i＝j时，|I_B ^j-I_A ⁱ|≤0.2；

步骤3、按照步骤2所确定的二元混合原料A与原料B的浓度，配置二元混合原料A与原料B的混合液A_iB_j，满足混合液A_iB_j中二元混合原料A的浓度为C_A ⁱ、原料B的浓度为C_B ^j，共获得16组三元混合液；

步骤4、由感官评价小组确定步骤3所得16组三元混合液的香气强度，混合液A_iB_j的香气强度记为I^ij；

按照公式τ_A ^ij＝I_A ⁱ/(I_A ⁱ+I_B ^j)、τ_B ^ij＝I_B ^j/(I_A ⁱ+I_B ^j)、σ^ij＝I^ij/(I_A ⁱ+I_B ^j)对所得数据进行处理；

步骤5、以τ_A ^ij或τ_B ^ij为横纵标、以σ^ij为纵坐标，利用origin8.0软件建立σ-τ强度关系模型，按如下方式确定不同浓度三元混合液的协同效应：

(1)当I^ij>I_A ⁱ+I_B ^j、σ^ij>1，则表现为超加成作用，或称为协同作用；

(2)当I^ij＝I_A ⁱ+I_B ^j、σ^ij＝1，则表现为完全加成作用；

(3)当I^ij<I_A ⁱ+I_B ^j、σ^ij<1，则表现为低加成作用，包括如下三种：

若max(I_A ⁱ，I_B ^j)<I^ij<I_A ⁱ+I_B ^j、max(τ_A ^ij，τ_B ^ij)<σ^ij<1，则表现为部分加成作用；

若min(I_A ⁱ，I_B ^j)<I^ij<max(I_A ⁱ，I_B ^j)、min(τ_A ^ij，τ_B ^ij)<σ^ij<max(τ_A ^ij，τ_B ^ij)，则表现为折中作用；

若I^ij<min(I_A ⁱ，I_B ^j)、σ^ij<min(τ_A ^ij，τ_B ^ij)，则表现为掩盖作用。

由于本发明置信区间在95％，出现除上述之外的情况的概率较小，如若出现则判定为低加成作用。

进一步地，所述基质是由乙醇与水按质量百分比20％：80％混合而成。

进一步地，C₀＝0.125。

进一步地，步骤2种，I_A ⁱ满足：1≤I_A ⁱ≤8，且I_A ⁱ⁺¹-I_A ⁱ≥1。设置1≤I_A ⁱ≤8是为使感官评价小组成员能够明显的嗅闻到原料，又不至于强度过大造成较强的感官刺激；设置I_A ⁱ⁺¹-I_A ⁱ≥1可以保证所得16组三元混合液的香气强度能够明显的区分开，可以判断不同强度下三元香原料之间的协同作用。

进一步地，步骤2中，设定|I_B ^j-I_A ⁱ|≤0.2，是为了使二者的香气强度大致相同，以比较相同及不同强度混合物之间的作用效果，并能使σ-τ图中数据能够区分开。

本发明的有益效果体现在：

本发明利用origin8.0软件，考察了焦甜香三元混合物的香气强度，并根据公式建立σ-τ强度关系模型，从而判断焦甜香类物质间香气协同作用，是一种全新的方法，操作简单快速，结果直观可靠。本发明对香气物质的研究取得了突破性进展，弥补了香气物质间香气协同作用研究技术方面的空白，为焦甜香原料的协同作用提供理论基础和技术支持。

附图说明

图1为实施例中建立的σ-τ强度关系模型示意图；

图2为σ-τ强度关系模型中各区域与焦甜香三元混合物协同效应的对应关系。

具体实施方式

为进一步阐释σ-τ强度法对于焦甜香类物质间香气协同作用的方法，下面结合实例作更详尽的说明。

下述实施例所述感官评价小组共10人，通过三点选配法(3-AFC)测试差异样品的准确度测试，从30名候选人中共选出10名感官评价人员组成感官评价小组(其中女性有7名男性有3名，年龄20-27岁)。试验共进行了2个月，每周进行5次。由感官人员对各单体和混合物的香气强度进行打分，香气强度样品在每次测试中重复两次，最终的强度取平均值。感官人员使用0-12的分数标尺(0表示没有气味感知，12表示很高的香气强度)评估样品。

实施例1

本实施例以呋喃酮、乙基麦芽酚和乙基环戊烯醇酮三种焦甜香原料为研究对象，采用σ-τ强度法判断其协同效应，具体步骤如下：

步骤1、以乙醇与水的混合液，作为基质(由乙醇与水按质量百分比20％：80％混合而成，下同)，按照呋喃酮的浓度分别为0mg/Kg、C₀mg/Kg、2×C₀mg/Kg、4×C₀mg/Kg、8×C₀mg/Kg、16×C₀mg/Kg、32×C₀mg/Kg、64×C₀mg/Kg、128×C₀mg/Kg、256×C₀mg/Kg、512×C₀mg/Kg、1024×C₀mg/Kg、2048×C₀mg/Kg，配置13个浓度梯度的呋喃酮溶液，由感官评价小组确定各溶液的香气强度，依次定为0、1、2、…、12，作为标尺；其中C₀＝0.125。

步骤2、将待判断的3种焦甜香原料呋喃酮、乙基麦芽酚和乙基环戊烯醇酮，分别命名为原料A₁、A₂和B；

将A₁、A₂等质量混合，构成二元混合原料A；

具体的，本实施例中：C_A ¹、C_A ²、C_A ³、C_A ⁴分别为25mg/Kg、50mg/Kg、100mg/Kg、200mg/Kg，对应的I_A ¹、I_A ²、I_A ³、I_A ⁴分别为1.8、3.3、5.1、6.4；C_B ¹、C_B ²、C_B ³、C_B ⁴分别为25mg/Kg、50mg/Kg、100mg/Kg、200mg/Kg，对应的I_B ¹、I_B ²、I_B ³、I_B ⁴分别为1.7、3.4、5.3、6.5。

按照公式τ_A ^ij＝I_A ⁱ/(I_A ⁱ+I_B ^j)、τ_B ^ij＝I_B ^j/(I_A ⁱ+I_B ^j)、σ^ij＝I^ij/(I_A ⁱ+I_B ^j)对所得数据进行处理，结果如表1所示：

表1

序号	香气物质组合	I<sup>ij</sup>	σ<sup>ij</sup>	τ<sub>A</sub><sup>ij</sup>
					1	A<sub>1</sub>B<sub>1</sub>	5.3	1.51	0.51
2	A<sub>1</sub>B<sub>2</sub>	5.9	1.18	0.66
					3	A<sub>1</sub>B<sub>3</sub>	6.3	0.93	0.75
4	A<sub>1</sub>B<sub>4</sub>	7.6	0.94	0.79
					5	A<sub>2</sub>B<sub>1</sub>	5.8	1.12	0.35
6	A<sub>2</sub>B<sub>2</sub>	6.6	0.99	0.49
					7	A<sub>2</sub>B<sub>3</sub>	6.7	0.79	0.60
8	A<sub>2</sub>B<sub>4</sub>	7.8	0.80	0.65
					9	A<sub>3</sub>B<sub>1</sub>	6.2	0.87	0.25
10	A<sub>3</sub>B<sub>2</sub>	6.8	0.79	0.38
					11	A<sub>3</sub>B<sub>3</sub>	7.2	0.69	0.49
12	A<sub>3</sub>B<sub>4</sub>	8.1	0.69	0.55
					13	A<sub>4</sub>B<sub>1</sub>	6.5	0.78	0.22
14	A<sub>4</sub>B<sub>2</sub>	7.0	0.71	0.34
					15	A<sub>4</sub>B<sub>3</sub>	7.4	0.64	0.44
16	A<sub>4</sub>B<sub>4</sub>	8.5	0.66	0.50

步骤5、以τ_A ^ij或τ_B ^ij为横纵标、以σ^ij为纵坐标，利用origin8.0软件建立σ-τ强度关系模型，结果如图1所示。按如下方式确定不同浓度三元混合液的协同效应：

(2)当I^ij＝I_A ⁱ+I_B ^j、σ^ij＝1，则表现为完全加成作用；

σ-τ强度关系模型中各区域与焦甜香三元混合物协同效应的对应关系如图2所示。由图可知，在三元混合物中，相互作用大部分表现为部分加成作用，而低强度下混合表现为协同作用。因此，该焦甜香三元混合物之间的相互作用关系可概括为：部分加成作用是较为系统的现象，协同作用主要出现在较低强度水平下(最低强度水平和第二强度水平)的混合物中。

由此可得，σ-τ强度法对于焦甜香三元混合物协同效应作用效果的研究，操作简单、直观可靠，为香气物质间协调作用方法的研究提供了理论基础和技术指导。

Claims

1.一种基于σ-τ强度法判断焦甜香三元混合物协同效应的方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1、以乙醇与水的混合液作为基质，按照呋喃酮的浓度分别为0mg/Kg、C₀mg/Kg、2×C₀mg/Kg、4×C₀mg/Kg、8×C₀mg/Kg、16×C₀mg/Kg、32×C₀mg/Kg、64×C₀mg/Kg、128×C₀mg/Kg、256×C₀mg/Kg、512×C₀mg/Kg、1024×C₀mg/Kg、2048×C₀mg/Kg，配置13个浓度梯度的呋喃酮溶液，由感官评价小组确定各溶液的香气强度，依次定为0、1、2、…、12，作为标尺；

将A₁、A₂等质量混合，构成二元混合原料A；

步骤3、按照步骤2所确定的二元混合原料A与原料B的浓度，配置二元混合原料A与原料B的三元混合液A_iB_j，满足三元混合液A_iB_j中二元混合原料A的浓度为C_A ⁱ、原料B的浓度为C_B ^j，共获得16组三元混合液；

(2)当I^ij＝I_A ⁱ+I_B ^j、σ^ij＝1，则表现为完全加成作用；

2.根据权利要求1所述的基于σ-τ强度法判断焦甜香三元混合物协同效应的方法，其特征在于：所述基质是由乙醇与水按质量百分比20％：80％混合而成。

3.根据权利要求1所述的基于σ-τ强度法判断焦甜香三元混合物协同效应的方法，其特征在于：C₀＝0.125。

4.根据权利要求1所述的基于σ-τ强度法判断焦甜香三元混合物协同效应的方法，其特征在于：步骤2种，I_A ⁱ满足：1≤I_A ⁱ≤8，且I_A ⁱ⁺¹-I_A ⁱ≥1。