CN116323881A - 具有烧烤型风味特征的香气组合物 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种制备具有烧烤型风味特征的香气组合物的方法。本发明还涉及能够使用该方法获得的香气组合物，以及该香气组合物用于提供或增强烧烤型风味以及用于制备食品、食物补充剂或动物饲料的用途。本发明还涉及食物或动物饲料产品本身，该食物或动物饲料产品包含该具有烧烤型风味特征的香气组合物。最后，本发明涉及一种用于制备该香气组合物的设备。

Description

具有烧烤型风味特征的香气组合物
技术领域
本发明涉及一种制备具有烧烤型风味特征的香气组合物的方法。本发明还涉及能够通过该方法获得的香气组合物，以及该香气组合物用于提供或增强烧烤型风味和用于制备食品、食物补充剂或动物饲料的用途。本发明还涉及食品、食物补充剂或动物饲料产品本身，该食品、食物补充剂或动物饲料产品包含该具有烧烤型风味特征的香气组合物。最后，本发明涉及一种用于制备该香气组合物的设备。
背景技术
在食物加工业中，广泛使用着各种类型的风味。在咸味食物中，具有烧烤型风味特征的香气组合物被广泛用来为食物产品赋予烧烤香型或炙烤香型以用于味道目的。
模仿或唤起烧烤食物的烧烤风味包括在广泛的产品中，在食物行业很受欢迎，并且通常被称为“烧烤风味”或“烧烤型风味”。具有烧烤型风味特征的香气组合物适于模仿通常通过烧烤肉类产品使其典型地通过所谓的美拉德反应暴露于温度时而形成的风味，这些肉类产品由肉类蛋白、肉类碳水化合物和动物脂肪制成。依据食物中的化学成分、温度、烹饪时间和空气的存在，美拉德反应可产生数百种不同的风味化合物。这些化合物常常转而分解形成更多新的风味化合物。
烧烤型风味用于在不需要对食物进行真实烧烤的情况下，为预制食物赋予高度风味化的烧烤香型。烧烤风味还有助于将烧烤风味内部掺入到许多不能以其他方式烧烤的食物中，因此用于在不燃烧或碳化的情况下增进烧烤风味。
典型的烧烤风味包括用于制备其中肉类含量减少或不存在的产品(例如酱汁、休闲食物、肉类替代品、宠物食物等)的那些。此类调味料组合物可喷洒到食品上，或者可将食物浸入调味料溶液中，或者可以各种其他方式应用调味料。
现有技术中已知通过热解反应获得的烧烤型风味及其生产方法。
GB 2 363 967(Colm Declan Menton)描述了一种用于制备烧烤风味的方法，该方法包括以下步骤：对向日葵油进行热处理以制备风味浓缩物，以及将该风味浓缩物与向日葵油混合。
EP 0 867 122 A1(安辛恩科技公司(Ensyn Technologies Inc.))中描述的一种已知的烧烤调味料是通过以下方式获得的：在快速热解反应器中，在缺氧气氛下，将饱和或部分饱和植物油的喷雾或雾化液滴加热到至少480℃的温度。
WO 2019/141357 A1(Symrise AG)公开了一种具有炙烤型香气特征的调味料物质组合物及其生产方法，该调味料物质组合物包含(a)至少五种直链或支链饱和脂肪族C5-C16一元羧酸和(b)至少两种α,β-不饱和C10醛。在用于制备调味料的方法中，在0至5bar的压力下，将植物或动物油或脂肪或它们的混合物加热到80℃至300℃的温度0.1秒至6秒，冷却所得产物，并且收集得到的液体风味组合物。
现有技术中描述的大多数方法的共同典型特点是在惰性气氛中或在氧气或空气(例如通过吹扫空气)的存在下，进行热解或高温分解。
然而，使用此类方法获得的产品一般具有有限的香气特征和有限水平的风味浓度。特别是，现有技术中描述的方法的特征在于以下事实：香气或风味组合物是在高温下(通常至少为350℃)并且在氧气的存在下制备的。在此类剧烈的条件下，调味油或脂肪会发生非常不好的物理化学变化，诸如脂肪酸中双键的氧化，或者甘油与脂肪酸分解片段的缩合，仅举几例。因此，所得油和脂肪具有深黄棕色至深棕色的颜色以及类似于用过的油炸油的香气和味道。这些香气和味道是不合需要的，因为一方面它们为香气组合物赋予汽油、焦油或酸变的香型，另一方面会带来健康危害。油炸脂肪已被鉴定为有毒产物的来源，该有毒产物诸如例如可能在400℃以上的温度下的热解或燃烧脂肪期间形成的多环芳烃。出于这个原因，现有技术的方法需要额外且复杂的纯化步骤来分离或消除这些不合需要的物质。
因此，持续需要提供一种用于具有烧烤型香气特征的香气组合物的新型生产方法。本发明的另一个目标是提供模仿或唤起烧烤型风味的新型香气组合物产品。还强烈需要提供一种具有改进的烧烤型风味特征的新型香气组合物。又一个目标是改善和/或克服在已知烧烤调味料中识别出的缺陷。最后，再一个目标是提供具有改进的烧烤型风味特征的产品。
由此，本发明的主要目的是提供一种用于生产香气组合物的方法，该香气组合物表现出新颖、强化、和谐且均衡的烧烤型风味特征，并且防止或减少了诸如十一烷、庚烷、2E-辛烯、1-壬烯、环辛烯和十九烷等不合需要的风味化合物的形成。
由此，本发明的另一个目的是提供一种香气组合物，该香气组合物表现出新颖、强化、和谐且均衡的烧烤型风味特征。特别是，该香气组合物应产生和/或增强脂肪类/油类和/或烟熏类和/或烘烤类和/或焦香类和/或动物香类风味，并且同时抑制和/或减少蜡类风味。
本发明的另一个目的是提供一种用于制备本发明的具有烧烤型风味特征的香气组合物的设备。
已经出人意料地观察到，以下方法产生了一种具有独特地不同的烧烤型风味特征的新型的和改进的香气组合物：在2bar至5bar的压力下，在反应区中没有空气或氧气(即没有空气或氧气供应)的情况下，将植物油或动物油或脂肪或它们的混合物加热到310℃至400℃的温度，并且随后通过喷嘴对加热的油流进行雾化。该烧烤型风味特征以这样的烧烤型风味香型为主：其特征在于极度地脂肪类/油类和/或烟熏类和/或烘烤类和/或焦香类和/或动物香类风味香型以及减少量的蜡类风味香型，该烧烤型风味与使用根据现有技术的方法实现的香气组合物的风味香型或特征不同，即使在使用相同原料时亦是如此。
根据本发明，“风味香型”意指产生根据本发明的香气组合物的风味组分的一种或多种化合物。
该烧烤型风味香型在风味上的独特的差异以及增强的(即更高的)浓度表明，本方法产生了不同的新型组合物。此类独特的烧烤型调味料高度适合用于食物调味行业，因为使用减量的调味料(添加剂)即可达到所需的调味。此外，与其他烧烤型调味料相比，使用同等数量可实现更明显的调味。
还已经令人惊讶地发现，根据本发明的方法防止或减少了诸如十一烷、庚烷、2E-辛烯、1-壬烯、环辛烯和十九烷等不合需要的风味化合物(这些化合物有损香气组合物的感官特性)的形成，使得可直接使用制造的香气组合物而无需预先进行额外的纯化步骤。
发明内容
在第一方面，本发明涉及一种用于制备具有烧烤型风味特征的香气组合物的方法，该方法包括以下顺序的步骤或由以下顺序的步骤组成：
(a)提供植物油或动物油或脂肪或它们的混合物；
(b)将步骤(a)的产品转移到反应器中并且将该产品加热到310℃至400℃、特别是350℃至380℃的范围内的温度，以及2bar至6bar的范围内的压力，以便获得油流；
(c)通过雾化装置，优选地通过喷嘴，对所述油流进行雾化，从而将该油流破碎成液体油相
和包含具有烧烤型风味特征的香气组合物的气溶胶；
(d)将含有该香气的该气溶胶转移到第二管线并且将该液体油相转移到第三管线；
(e)通过收集该气溶胶或将该气溶胶吸附到固体载体上或液体载体中，排出含有该香气的该
气溶胶；以及
(f)可选地，将来自步骤(d)的该液体油相返回到该反应器。
在第二方面，本发明涉及一种能够使用根据本发明的方法获得的具有烧烤型风味特征的香气组合物。
在第三方面，本发明涉及该具有烧烤型风味特征的香气组合物用于在食品、食物补充剂或动物饲料中提供或增强脂肪类/油类和/或烟熏类和/或烘烤类和/或焦香类和/或动物香类风味并且用于同时抑制和/或减少蜡类风味的用途和/或用于制备食品、食物补充剂或动物饲料的用途。
在第四方面，本发明涉及已经应用根据本发明的香气组合物的消费品、食物补充剂或动物饲料。
最后，本发明涉及一种用于生产具有烧烤型风味特征的香气组合物的设备，该设备具有反应器1，该反应器包括：
(i)用于植物油或动物油或脂肪或它们的混合物的贮器2，泵3，和适于加热该植物油或动物油或脂肪或它们的混合物以产生加热的油流的加热器4；
(ii)雾化装置，优选喷嘴6，该雾化装置或喷嘴适于对该加热的油流进行雾化，以便将该油流破碎成液体油相和包含具有烧烤型风味特征的香气组合物的气溶胶；
(iii)可选地，入口7，该入口适于在该喷嘴出口附近注入流体或气体或在该喷嘴出口附近施加真空；
(iv)第二管线9，该第二管线适于排出含有该烧烤型风味的该气溶胶；
(v)第三管线10，该第三管线适于将该液体油相返回到该反应器；
(vi)容器11，该容器适于收集该气溶胶；和
(vii)收集器皿12，该收集器皿适于收集该液体油相。
附图说明
图1是根据本发明的设备的示意图。
图2a和图2b各自是根据本发明的设备的喷嘴的优选实施方案的示意性横截面，描绘了没有添加剂气体等的单组分型喷嘴，即直通孔(straight-forward orifice)。
图3是根据本发明的设备的喷嘴的另一个优选实施方案的示意性横截面，使用添加剂、通常是惰性雾化器气体。
图4是根据本发明的设备的喷嘴的另一个优选实施方案的示意性横截面，该喷嘴是内部混合喷嘴，其中在喷嘴内部供应雾化器气体。
图5是根据本发明的设备的喷嘴的另一个优选实施方案的示意性横截面，其描绘了泡腾雾化，该泡腾雾化是一种特殊类型的雾化。
图6是根据本发明的设备的文丘里喷嘴的优选实施方案的示意性横截面。
图7是根据本发明的设备的喷嘴的另一个优选实施方案的示意性横截面。
图8是显示了与根据现有技术的烧烤型风味的风味特征相比的根据本发明的烧烤型风味的风味特征的蛛网图。显示了根据WO 2019/141357 A1获得的烧烤型风味的风味特征与根据本发明获得的风味特征在四次吸入后的比较。
本发明在所附权利要求中进行详细说明。然而，结合所附实施例和附图，本发明本身及其优选变型、其他方面和优势在以下具体实施方式中将变得清晰明了。
具体实施方式
现在将参考附图对本发明进行描述。在以下描述中，为图中每个图所示的对应元素给予相同的附图标记。
在第一方面，本发明涉及一种用于制备具有烧烤型风味特征的香气组合物的方法，该方法包括以下顺序的步骤或由以下顺序的步骤组成：
(a)提供植物油或动物油或脂肪或它们的混合物；
(b)将步骤(a)的产品转移到反应器中并且将该产品加热到310℃至400℃、特别是350℃至380℃的范围内的温度，以及2bar至6bar的范围内的压力，以便获得油流；
(c)通过雾化装置，优选地通过喷嘴，对所述油流进行雾化，从而将所述油流破碎成液体油
相和包含具有烧烤型风味特征的香气组合物的气溶胶；
(d)将含有该香气的该气溶胶转移到第二管线并且将该液体油相转移到第三管线；
(e)通过收集该气溶胶或将该气溶胶吸附到固体载体上或液体载体中，排出含有该香气的该
气溶胶；以及
(f)可选地，将来自步骤(d)的该液体油相返回到该反应器。
图1描绘了根据本发明的设备的示意图。该设备包括反应器1，该反应器具有可用于制作具有烧烤型风味特征的香气组合物的类型。反应器1包括贮器2、泵3和加热器4，在该贮器中，提供植物油或动物油或脂肪或它们的混合物。反应器1还包括第一管线5，雾化装置、优选为喷嘴6，第二管线9，第三管线10，用于排出的香气的容器11和最后用于液体油相的收集器皿12。
根据本发明的过程的特点中的一个特点是香气组合物可在连续反应器中生产，这使得能够连续生产风味组合物。然而，另选地，该组合物可分批生产。
在根据本发明的方法的第一步骤(a)中，提供植物油或动物油或植物脂肪或动物脂肪或它们的混合物作为用于生产根据本发明的香气组合物的起始产品。就本申请而言，这意指可使用单一植物油或单一动物油或单一植物脂肪或单一动物脂肪或植物油、动物油、植物脂肪或动物脂肪中两种或更多种的混合物。
植物油和脂肪是植物来源的生物混合物，由从具有脂肪酸链的甘油中衍生的酯混合物组成。油和脂肪的物理和化学特征都极大地受到三酰甘油上脂肪酸的种类和比例的影响。脂肪酸可分为饱和脂肪酸、单不饱和脂肪酸(MUFA)和多不饱和脂肪酸(PUFA)的类别。植物油和脂肪中存在的主要脂肪酸是具有直脂肪链的饱和和不饱和化合物。最为常见的是具有单个羧基基团的从16个到18个的偶数个碳原子。相同的植物源中可能存在许多次要脂肪酸，包括少量的支链酸、环状酸和奇数个直链酸。对于大多数植物来源的油和脂肪而言，一个重要的共同特点是三酰甘油中具有高百分比的不饱和脂肪酸。一般而言，植物油中脂肪酸的不饱和度越高，它们越容易氧化变质。因此，有必要了解油或脂肪的脂肪酸组成，确定其特征并且了解物理和化学特性。红花油和向日葵油的脂肪酸组成含有所有类型的饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸的健康混合物。对红花油和向日葵油而言，与对人体健康的影响相关联的P/S指数值也高。
在根据本发明的方法中使用的合适的植物油是具有高稳定性的那些，即饱和或部分不饱和的那些植物油。
在根据本发明的方法中使用的合适的植物油的示例包括：不饱和、饱和或部分饱和的棕榈油、棕榈仁油、大豆油、向日葵油、花生油、橄榄油、菜籽油、葡萄籽油、芥花油、玉米油、椰子油、芝麻油、罂粟籽油、红花油、南瓜籽油、米糠油、杏仁油、山核桃油、澳洲坚果油、棉籽油、亚麻籽油、或者这些植物油中的两种或更多种的混合物。另选的原料包括动物脂肪，诸如猪脂肪(猪脂)、牛脂肪(脂油)、羊脂肪(脂油)、培根油、鸡脂肪、火鸡脂肪、黄油或这些动物脂肪中的两种或更多种的混合物。
根据Vesna Kostik等人,Fatty acid composition of edible oils and fats(食用油和脂肪的脂肪酸组成),HEDJ Journal of Hygienic Engineering and Design(《HEDJ卫生工程与设计杂志》),原始科学论文,UDC 664.3:577.115.3，分别在表1和表2中显示了以下被测油样的以下饱和和不饱和脂肪酸己酸(C6:0)、辛酸(C8:0)、癸酸(C10:0)、月桂酸(C12:0)、肉豆蔻酸(C14:0)、棕榈酸(C16:0)、硬脂酸(C18:0)、花生酸(C20:0)、山萮酸(C22:0)、木蜡酸(C24:0)、油酸(C18:1)、亚油酸(C18:2)和亚麻酸(C18:3)的含量：
表1：不同植物油和脂肪的饱和脂肪酸(SFA)组成(％w/w)
Figure BDA0004154650580000071
表2：不同植物油和脂肪的不饱和脂肪酸(UFA)组成(％w/w)
Figure BDA0004154650580000072
Figure BDA0004154650580000081
饱和脂肪酸(SFA)、单不饱和脂肪酸(MFA)、多不饱和脂肪酸(PUFA)的总含量以及饱和脂肪酸含量和多不饱和脂肪酸含量之间的关系表示为P/S指数。P/S指数是确定某种油的营养价值的重要参数。P/S指数值高于1的油和脂肪被认为具有营养价值。P/S指数值最高的见于红花油。
表3：不同类型植物油的饱和脂肪酸(SFA)、单不饱和脂肪酸(MUFA)、多不饱和脂肪酸(PUFA)(％w/w))的含量和P/S指数(多不饱和/饱和指数)值
Figure BDA0004154650580000082
向日葵籽油显示出高PUFA含量(59.5％±7.5)，主要存在亚油酸(C18:2)。不饱和脂肪酸总含量最高的见于红花油(92.6％±1.0)和向日葵油(91％±2.12)。
以上脂肪酸含量和结果与文献中得到的数据一致(参见Zambiazi R.C.等人,Fatty acid composition of vegetable oils and fats(植物油和脂肪的脂肪酸组成)(2007),B.CEPPA,库里蒂巴(25(1)，第111-120页和Daniewski M.等人,Fatty acidscontent in selected edible oils(选定食用油中的脂肪酸含量)(2003),Roczniki-Pastwowego-Zaklad-Higieny 54(3),第263-267页)。然而，数据可能会因培育的植物的植物品种、季节、产地等而异。
已经发现，如果步骤(a)中提供的油或脂肪起始产品包含以下脂肪酸谱，则生产出具有特别有利的感官烧烤型风味特性的调味料组合物：
- 3重量％至14.0重量％的棕榈酸(C16:0)；
- 0.8重量％至12.5重量％的硬脂酸(C18:0)；
- 18.0重量％至87.0重量％的油酸(C18:1)；
- 2.0重量％至30.0重量％的亚油酸(C18:2)；
- 0.2重量％至2.2重量％的花生酸(C20:0)；和
- 0.6重量％至4.0重量％的山嵛酸(C22:0)；
以及可选地来自由以下组成的组中的一种或多种或所有脂肪酸：
- 0重量％至6.0重量％的丁酸(C4:0)；
- 0重量％至2.9重量％的己酸(C6:0)；
- 0重量％至65.0重量％的辛酸(C8:0)；
- 0重量％至45.0重量％的癸酸(C10:0)；
- 0重量％至4.5重量％的月桂酸(C12:0)；
- 0重量％至11.5重量％的肉豆蔻酸(C14:0)；
- 0重量％至74.0重量％的亚麻酸(C18:3)；
- 0重量％至4.3重量％的二十烯酸(C20:1)；
- 0重量％至2.5重量％的鲸蜡烯酸(C22:1)；
- 0重量％至2.9重量％的肉豆蔻脑酸(C14:1)；和
- 0重量％至3.9重量％的棕榈烯酸(C16:1)；
以上按脂肪酸总含量计，前提是所指示的数量合计达100重量％。
在优选的变型中，步骤(a)提供的油或脂肪起始产品包含以下脂肪酸谱：
- 4.0重量％至8.0重量％的棕榈酸(C16:0)；
- 3.0重量％至11.0重量％的硬脂酸(C18:0)；
- 72.0重量％至85.0重量％的油酸(C18:1)；
- 4.0重量％至17.0重量％的亚油酸(C18:2)；
- 1.5重量％至2.0重量％的花生酸(C20:0)；和
- 2.5重量％至3.5重量％的山嵛酸(C22:0)；
以上按脂肪酸总含量计，前提是所指示的数量合计达100重量％。
从以上指定的植物油中，优选具有特别高的油酸和/或亚油酸含量的植物油作为根据本发明的方法中的起始产品。从以上指定的植物油中，由于其油酸(18:1)和亚油酸(18:2)含量，特别优选的是向日葵油、菜籽油、玉米油、亚麻籽油和红花油。尤其优选作为起始产品的是具有高油酸含量的向日葵油。一种已知的高油酸向日葵油具有约82％的油酸。
油或脂肪起始物料或原料被提供于贮器2中。
在根据本发明的方法的后续步骤(b)中，朝向被提供为加热或反应区的加热器4，经由泵3沿着第一管线5引入油或脂肪起始产品的进料流。可将油或脂肪起始产品或原料连续或分批进料到加热或反应区。
在加热或反应区，进行彻底且快速的混合，并且将传导热从加热器传递到油或脂肪起始产品或原料。
在加热或反应区中，对油或脂肪起始产品或原料进行热处理，其中将其加热到310℃至400℃范围内的温度。在根据本发明的方法的优选变型中，将油或脂肪起始产品加热到350℃至380℃并且特别优选360℃至370℃范围内的温度。在高于400℃的接触温度下会产生令人不悦的风味，而在低于310℃的接触温度下，不会产生所需的风味特征和所需的风味化合物浓度。最佳接触温度在360℃以上，但在370℃以下。
加热油或脂肪起始产品的步骤(b)在2bar至6bar并且特别优选3bar至4bar的压力下进行。这改善了流动特性并且起到了控制香气的作用。
油和脂肪起始产品在加热区的停留时间为10秒至30秒、优选12秒至28秒、并且特别优选15秒至25秒。停留时间被定义为从原料接触加热器的时间到原料离开加热区的时间的时间段。
当在步骤(b)中，在3bar至4bar范围内的压力下，将油或脂肪起始产品加热到360℃至370℃的范围内的温度10秒至30秒时，得到具有特别有利的感官特性的香气组合物。
已经发现，步骤(b)中的温度对于获得具有高影响力的和谐且平衡的烧烤型风味特征而言至关重要，该高影响即风味强度，特别是其中脂肪类/油类和/或烟熏类和/或烘烤类和/或焦香类和/或动物香类风味香型得到加强并且蜡类风味香型得到抑制或减少的风味特征。
使用以上指定的过程参数，在根据本发明的方法的加热步骤(b)期间，在油或脂肪起始物料中有利地生成了有助于脂肪类/油类和/或烟熏类和/或烘烤类和/或焦香类和/或动物香类风味香型的化合物，即诸如癸酸、油酸、2E-癸烯醛、2E-十一碳烯醛、2E,4E-癸二烯醛和1-十二烯等化合物，同时抑制或大幅减少了对感官特性有害的十一烷、庚烷、2E-辛烯、1-壬烯、环辛烯和十九烷等的形成。后面的化合物可能会形成不合需要的蜡类风味香型。
根据本发明的方法，特别是加热步骤(b)，在还原气氛中进行，该还原气氛或处于降低的氧气水平或基本上不含氧气或空气。在热解或高温分解步骤(b)中不供应空气或氧气。唯一存在的氧气是吹扫测压孔所必需的氧气，或原料中的任何残余氧气量、或由于系统限制或泄漏而进入系统的氧气。
在优选的变型中，加热步骤(b)、即热解或高温分解在反应区中不存在氧气或空气的情况下进行。优选地，在不吹扫空气的情况下进行该过程。
优选的是，在离开贮器2并且穿过加热区4的第一管线5中的所产生的油流呈层流状。避免湍流减少了摩擦并且为雾化装置提供了持续的源，并由此提供了可预测的香气浓度。
由于在加热或反应区中不存在或几乎不存在氧气，本发明的过程为吸热热解或高温分解并且是非燃烧过程。这导致一系列完全不同的化学反应，产生与使用根据现有技术的方法获得的那些不同的香气组合物，如下表4中所示例的。
在反应器1的加热或反应区4中，优选地借助于电阻加热、间接燃烧、直接燃烧或它们的组合，将油或脂肪起始产品或原料升高到所需的接近温度。
在一个优选的变型中，油或脂肪起始产品或原料在加热区以薄膜(即薄层、薄片或液滴)的形式进行高温处理，这使油或脂肪起始产品最大限度地暴露于所需温度，以便获得具有所需烧烤型风味特征的香气组合物。对油或脂肪起始产品进行该高温处理的优选方法是采用连续进料、薄膜和/或高温蒸煮工艺。另选地，可将加热到所需温度范围内的杆件插入到油或脂肪浴中，以便进行高温处理。
在根据本发明的方法的优选变型中，油或脂肪起始产品或原料通过电磁感应进行加热。
感应加热工艺已经在工业中使用了很长时间，并且为本领域技术人员所熟知。最常见的应用是熔化、硬化、烧结和/或热处理合金。然而，诸如粘合、收缩或接合部件等工艺也是该加热技术所熟知的应用。
技术文献中描述了感应加热的原理和感应加热装置的设计，例如：Elektrotechnologie(《电工学》),H Conrad,R Krampitz编辑,VEB Verlag TechnikBerlin,1983,第58-114页；
Figure BDA0004154650580000111
(《感应加热》),G Benkowski,BerlinVerlag Technik,1990；Practical Induction Heat Treating(《实用感应加热处理》),R EHaimbaugh,ASM International,2001年12月；Handbook of Induction Heating(《感应加热手册》),V Rudnev,D Loveless,R Cook,M Black,Marcel Dekker Inc,纽约和巴塞尔,2003。
文献DE 10 2005 051 637描述了一种具有微结构反应器的反应器系统和一种用于在此类反应器中进行化学反应的方法。反应器本身通过电磁感应加热。热量经由加热的反应器壁传递到反应介质中。
从S Ceylan,C Friese,Ch Lammel,K Mazac和A Kirschning的期刊文章“Inductive heating in organic synthesis by using functionalised magneticnanoparticles in microreactors”(在微反应器中使用功能化磁性纳米颗粒进行有机合成中的感应加热)(见：Angewandte Chemie[应用化学]2008(129),第9083-9086页，应用化学国际版2008(47),第8950-8953页)可知，化学反应可通过借助于电磁感应加热介质来进行。
感应加热的原理和感应加热装置的设计例如在上述技术文献中进行了描述，使得查阅可用技术文献并应用其在本领域中的常识的本领域技术人员，无需过度努力且无需执行创造性步骤即可非常有能力安装用于执行该方法的装置，并且有能力确定用于感应加热的最佳参数(例如，选择反应器和感应器的频率)，以便在所考虑的整个范围内执行该过程。
在本申请的一个优选变型中，反应器壁本身被加热。因此，该反应器由在交变电磁场的影响下升温的导电和/或可磁化材料组成。优选的反应器材料包括导电陶瓷，诸如SiC(碳化硅)，或优选地选自包括以下的组的难熔金属：钛、钽、铌、钼、钨、这些金属的合金以及镍基、钴基和铬基合金以及耐高温钢。
然而，在本发明的范围内，诸如加热线圈或者热交换器管或板等传热元件也可以并入到反应器中。
毋庸置疑，加热介质的性质和感应器的设计必须彼此适应，使得可以实现反应混合物的所需加热。为此，关键参数一方面是感应器的以瓦特表示的功率，另一方面是由感应器产生的交变场的频率。原理上，待感应加热的加热介质的质量越大，所选择的功率就需要越大。实际上，可达到的功率特别受用于为感应器供电所需的发电机的冷却能力的限制。
产生频率在约1kHz至约100kHz、优选地约10kHz至约80kHz并且特别优选约10kHz至约30kHz范围内的交变场的感应器是特别合适的。此类感应器和相关联的发电机可从例如德国伊斯马宁格的IFF股份有限公司商购获得。
由此，优选地用中频范围内的交变场进行感应加热。与更高频率的激励相比，例如高频范围内(高于0.5MHz并且特别是高于1MHz)的那些激励，该感应加热具有以下优势：可对输入到加热介质中的能量进行更好的控制。因此，在本发明的上下文中，优选使用在上述中频范围内产生交变场的感应器。这允许对反应进行经济且容易的控制。
为了防止传递给反应器的热能因通过空气的对流或热传导而损失，可将反应器布置在可排空的外壳中。这适用于可在本发明过程中使用的所有类型的反应器。排空的外壳提供了以下额外优势：反应器中的任何泄漏都可以很容易地以分析的方式检测到，或者可以由于外壳内压力增加而快速检测到。还防止了通过泄漏逸出的有毒化合物直接进入大气层。
反应器外壳可以是例如细长玻璃、石英玻璃或陶瓷外壳。该外壳可以在内部设置有热反射盖，以最大限度地减少由于热辐射而造成的损失。该涂层优选地不由导电材料组成，以防止在使用能量场进行感应加热时涂层升温。附加地或另选地，热反射内涂层也可设置在排空区中并且可以由与反应器外壳的热反射涂层相同的材料制成。该外壳也可以是例如使用水或空气自冷却。
一旦油或脂肪起始物料在上述条件下被加热，就获得了含有热解产物的被加热和加压的油流，并且该油流离开加热或反应区。
在过程步骤(c)中，含有热解或高温分解产物的被加热和加压的油流然后通过第一管线5被管道输送到雾化装置，该雾化装置可以是喷嘴6，用于雾化或汽化被加热的油流并且将该油流破碎成液体油相和包含具有烧烤型风味特征的香气组合物的气溶胶。
优选的是，通过第一管线5被管道输送并且离开加热区4的所产生的油流呈层流状。避免湍流减少了摩擦并且为雾化装置提供了持续的源，并由此提供了可预测的香气浓度。
术语“雾化”是指将物质分离成细小的颗粒；这是将大量液体分解成小液滴从而产生气溶胶的过程。气溶胶被定义为气体中的固体或液体颗粒的悬浮体系。气溶胶包含颗粒和悬浮气体，该悬浮气体通常是空气。雾化装置优选地是喷嘴。
喷嘴是一种机械装置，诸如展现出可变横截面积的管道或管子，其中横截面积的变化影响压力和喷射速度的互换。
由此，在喷嘴中，流体的速度以其压力能为代价而快速增加。当把喷嘴放置在管道上时，流量喷嘴会导致压力下降，这随流速而异。这可用于诸如使用喷嘴来雾化流体。
典型地，喷嘴管子的直径从喷嘴的起点到末端逐渐减小。其他设计是可能的，但传统上是将流体或气体从有限管子释放到自由空间中。在起点处，横截面积大、压力高且速度低，但朝向喷嘴末端，当横截面积减小时，压力下降并且速度增加。喷出的驱动流体或动力(蒸汽、加压液体或空气)在离开喷嘴后，具有相当高的速度。当被加热和加压的流体穿过喷嘴主体进入自由空间时，会发生部分压力下降。一旦达到蒸汽压力，就发生蒸发。由于存在的压力差，气泡在喷嘴外破裂，加剧了被加热和加压的油流的崩解。这形成了两相：富含更易挥发组分的汽相(气溶胶)和富含不易挥发组分的液体油相。汽相(气溶胶)和液体油相通过重量分析法分离。蒸汽在顶空被带走，而液体被排放到底部，在此处离开。
喷雾喷嘴可基于用于引起将流体分解成液滴的雾化的能量输入进行分类。喷雾喷嘴可具有一个或多个出口；多出口喷嘴被称为复合喷嘴。单流体或液压喷雾喷嘴利用液体的动能将其分解成液滴。
根据伯努利原理，当通过喷嘴将快速的液体流注入到大气中时，会在管道中的液体与气体流中的较低压力之间形成压力差。喷嘴外的减压和喷嘴内的高压之间的差推动液体从第一管线5通过喷嘴6并进入到移动的空气流中，该液体在空气流中被分解成小液滴(尽管并非单个原子，如该术语可表明的)或被雾化。目前，使用的雾化器可以是简单的普通孔口喷嘴。此类普通孔口喷嘴如图2a和图2b所示。
可使用不同类型的雾化器或喷嘴来产生气溶胶。雾化器或喷嘴根据其能量供应被分为机械雾化器或喷嘴或气动雾化器或喷嘴。旋转或超声波喷雾器被归类到第一组。由气动雾化器或喷嘴对液体进行的崩解是由气相和液相之间的空气动力学相互作用引起的。射流喷嘴、湍流喷嘴和层流喷嘴根据雾化器或喷嘴背面的主要液体结构加以区分。双组分喷嘴的空气动力学相互作用特征通过使用附加气体得到增强。
基于雾化流体而不使用添加剂的喷嘴被称为单组分喷嘴。它们的特征在于其构造简单。将压力能转化为动能。湍流喷嘴同样地是几何形状最简单的雾化器。喷嘴中湍流的形成是通过引导喷嘴中的液体流动而特别激发的。环境和离开喷嘴的液体射流之间的速度差导致各相之间相互作用。由喷嘴中产生的湍流导致的射流不均匀性被放大并且造成液体崩解。孔型喷嘴或弯头喷嘴是上述喷嘴的示例(参见图2a和图2b)。由于流中混合率较高，单组分喷嘴和湍流喷嘴可提供不同的香气特征。
层流喷嘴用于使用中等压力产生更精细的喷雾。与将液体形成为射流的湍流喷嘴不同，层流喷嘴的区别在于以下事实：所使用的喷嘴形状将液体形成为层流，该层流最终崩解成液滴。示例包括扁平射流喷嘴和空心锥形喷嘴。目前也优选这些用于提供相比于再循环的液体油相的更大的气溶胶分布。
在无空气雾化过程中，高压迫使流体通过小喷嘴。流体以高速固体流或薄片形式出现。流体与空气之间的摩擦扰乱了流，最初将其分解成碎片并最终分解成液滴。这种雾化形式的能源是流体压力，当流体离开喷嘴时，该流体压力转化成动量。影响无空气喷雾的三个因素包括雾化器孔口的直径、大气以及流体与空气之间的相对速度。关于孔口直径，一般规则是雾化器孔口的直径或尺寸越大，喷雾中的平均液滴尺寸越大。大气提供阻力并趋向于打碎流体流。这种阻力趋向于部分克服流体的表面张力、粘度和密度等特性。空气温度也会影响雾化。流体和空气之间的相对速度也会影响液滴尺寸。流体的速度是由喷嘴中的压力形成的。随着流体压力的增加，速度增加并且平均液滴尺寸减小；相反，随着流体压力降低，速度降低并且平均液滴尺寸增大。在本发明中能够使用无空气喷嘴。
影响液滴尺寸分布的另一种优选方式是使用添加剂，通常是惰性雾化器气体。由添加剂气体组分增加的液相和气相之间的相对速度增加了动量交换，并且在待雾化的液体射流中形成更剧烈的湍流。喷嘴的几何形状取决于气体供应类型。如果气体与待雾化的液体在喷嘴外接触，这被称为外部混合雾化(参见图3a和图3b)。在最简单的情况下，液体被集中送到气体射流中。液体和气体以不同的速度流出喷嘴。流动较慢的液体与流动较快的气体之间的动量交换使液体加速。这些具有添加剂气体的喷嘴类型可用于雾化油流。
在内部混合喷嘴的情况下，在喷嘴内部供应雾化器气体(参见图4)。被引入的气体组分在多相流中产生湍流，这促进了不稳定性并由此促进液体崩解。优选这些类型来产生精细的气溶胶分布和更大的反应器输出。
在空气喷雾雾化中，以低速从喷嘴出来的流体被高速空气流包围。液体与空气之间的摩擦使流体流加速并将其扰乱，从而引起雾化。用于空气雾化的能源是空气压。操作员可独立于能源对流体的流速进行调节。图4显示了穿过孔口的流体流；当该流体流出现时，高速空气流围绕该流体流。
泡腾雾化是一种特殊类型的雾化，其中气体在内部被引导。图5显示了喷嘴的基本结构。将气相加入混合室中。所得两相流在混合室中以泡状流的形式存在。在喷嘴出口处产生团状流(slug flow)或环状流。在喷嘴外，薄的环状液体层流在喷嘴中心处被高速流动的气相崩解成液滴。由此，该喷嘴布置还优选用于进行更好的混合。
过热雾化或闪蒸雾化是一种产生气溶胶的特殊方式。使用了简单的压力喷嘴几何结构。含有数种组分的液体流在一定的压力和温度下在闪蒸罐中部分蒸发。这形成了两相：富含更易挥发组分的汽相(气溶胶)和富含不易挥发组分的液体相。流体被加热和加压，然后通过喷嘴进入闪蒸罐。当流体流过喷嘴主体时，会发生部分压力下降。一旦达到蒸汽压力，就发生蒸发。由于存在的压力差，气泡在喷嘴外破裂，加剧了液体流的崩解。蒸汽在顶空被带走，而液体被排放到罐底部，在此处离开。由于存在压力差，气泡在喷嘴外破裂，增强了液体流的崩解。由于气相和/或汽相直接来自雾化器液体，所以不需要额外的气体添加剂来崩解液体。雾化器液体的高温降低了液体的粘度和表面张力。这促进了小液滴的产生。随着过热增加，产生了更细的喷雾。再者，这是一种优选的方法，因为通过此类雾化产生了更细的液滴。
在根据本发明的方法的一个更优选的变型中，被加热的油流被雾化或汽化，并因此使用文丘里喷嘴被破碎成液体油相和包含具有烧烤型风味特征的香气组合物的气溶胶(参见图6)。
文丘里喷嘴由三部分组成：喷嘴、主体和扩散器或收缩点。文丘里喷嘴是一种机械装置，诸如展现出可变横截面积的管道或管子，其中横截面积的变化影响用于喷射速度的压力和温度的互换。典型地，喷嘴管子的直径从喷嘴的起始点到收缩点逐渐减小，在此之后直径再次快速朝向喷嘴的末端增大(见图6)。该构造在上游形成背压并且在收缩下游产生负压。由于流体体积被迫通过缩小的直径，流体动力学定律确定流速的增加伴随着压力下降。由此，喷射速度很高，这与压力和温度的快速下降相吻合。该过程导致喷射流体颗粒化。
在以上类型的喷嘴中，特别优选闪蒸雾化或文丘里喷嘴用于根据本发明的方法。
所产生的气溶胶的特性在很大程度上取决于喷嘴的几何形状和雾化器液体的流体特性。这些因素影响通过喷嘴的流量和液滴离开喷嘴后的液滴集群的行为。在毛细管中，流体动力学是由横截面的变化(流动收缩、压力损失)、不均匀性(摩擦)和雾化器液体的特性决定的。此外，多种因素会影响液滴尺寸以及液体流从孔口出来后雾化的轻松程度。这些因素包括表面张力、粘度和密度等流体特性。
根据本发明的方法中的喷嘴管子的直径优选地为1.2mm至3.0mm、更优选1.5mm至2.8mm并且最优选2.0mm至2.3mm。
通过喷嘴的雾化或汽化，被加热和加压的油流被破碎成两个不均匀的相：富含构成具有烧烤型气味特征的香气组合物的更易挥发组分的具有更精细的液滴(气溶胶)的汽相，和富含不易挥发组分的液相。然而，在液体油相的破碎的较大液滴中，含有不易挥发的化合物。具有更精细的液滴的气溶胶和具有更大油滴的相通过重量分析法分离。蒸汽在顶空被带走，而液体被排放到罐底部，在此处离开。
为了改善油流的雾化并从而改善将油流破碎成液体油相和包含具有烧烤型风味特征的香气组合物的气溶胶，和/或为了增加气溶胶流的速度并由此使气溶胶流向容器11的输送加速，喷嘴的主体、优选文丘里喷嘴优选地设置有入口7，如图7中示意性描绘的。
经由该入口，气体或流体经由与喷嘴出口相邻的吸入室被注入或吸入，从而形成吸入流。驱动流体或动力(蒸汽、加压液体或空气)穿过喷射器的喷嘴。通过在流体穿过喷嘴时增加流体的速度，在喷射器内在喷嘴出口处形成了低压区或吸入流。该低压区夹带并且压缩二次气体或流体，即吸入气体或流体流。动力流(蒸汽、加压液体或空气)与所吸入的气体或流体流混合。当合并的驱动流体和二次气体或流体流穿过喷射器的扩散器部分时，速度下降并且重新获得压力，使得在背压下从喷射器排出流体。
在该方法的优选变型中，使用诸如氮气等惰性气体或空气作为注入气体来进行雾化。
另选地，经由该入口7向喷嘴或喷嘴出口附近施加真空，从而形成吸入流，并且通过真空控制单元8对该真空进行控制。优选在200mbar至800mbar的压力下、更优选在300mbar至600mbar的压力下、最优选在450mbar至500mbar的压力下施加的真空，通过压力下降提高了动力流(蒸汽、加压液体或空气)的速度。
喷嘴的所述两种配置一方面促进了(优选层流)油流的雾化，并且另一方面改善了充满香气组合物的气溶胶的输送或排空。
因此，在根据本发明的方法的优选变型中，雾化装置的特征在于在喷嘴出口附近注入流体或气体，或者在喷嘴出口附近施加200mbar至800mbar压力的真空。
驱动方法步骤(b)中产生的含有热解产物的被加热和加压(优选层流)油流通过上述喷嘴中任一个，借助喷嘴将油流雾化或汽化，从而将油流破碎成液体油相和包含具有烧烤型风味特征的香气组合物的气溶胶。
由于将被加热和加压的流体喷射到自由空间中，以及由此造成的部分压力下降，与反应器的加热区中油流的接触温度相比，气溶胶的温度下降。靠近喷嘴出口的气溶胶温度在180℃至230℃的范围内、优选在200℃至210℃的范围内。
在随后的步骤(d)中，包含具有烧烤型风味特征的香气组合物的所得气溶胶与流一起被排出并被转移到第二管线9。从气溶胶中分离的液体油相被转移到第三管线10。
在根据本发明的方法的进一步优选的变型中，可以对排出管线9施加真空，从而形成吸入流或低压，以便加速包含具有烧烤型风味特征的香气组合物的气溶胶到容器11的输送，并且由真空控制单元控制真空。优选在200mbar至800mbar的压力下、更优选在300mbar至600mbar的压力下、最优选在450mbar至500mbar的压力下施加真空，提高了气溶胶的速度。
在随后的方法步骤(e)中，包含具有烧烤型风味特征的香气组合物的气溶胶从反应器中排出，并且或收集在收集器皿中或吸附到固体载体或液体载体上。
固体载体优选以优选干燥的精细粒状或粉末的形式使用。适用于食品工业的物料的示例包括糖、多糖和淀粉(诸如马铃薯淀粉、大米淀粉、玉米淀粉等)，例如麦芽糖糊精。可使用其他粉末状、精细分离的食品添加剂/成分，诸如，例如二氧化硅。盐、糖和/或香料或香料提取物也是特别合适的。载体适当地是液体载体。依据食品成分的最终用途，优选油基或水基载体。水是优选的载体。特别优选的是油和油的混合物。
在食物产品中长保质期是合需要的；为此，优选粉末形式的干燥固体载体，稳定的油也是优选的。通常，后者的多不饱和脂肪/脂肪酸和单不饱和脂肪/脂肪酸的含量相对较低，并且饱和脂肪/脂肪酸的含量较高。油优选地具有低氧化水平。
适用于本发明的载体油包括高稳定性植物油，即饱和或部分饱和的植物油。优选的油包括：棕榈油、大豆油、花生油、橄榄油、菜籽油、葡萄籽油、芥花油、玉米油、椰子油、芝麻油、罂粟籽油、红花油、南瓜籽油、米糠油、杏仁油、山核桃油、澳洲坚果油、猪脂肪(猪脂)、牛脂肪(脂油)、羊脂肪(脂油)、培根油、鸡脂肪、火鸡脂肪、黄油或者这些油和/或脂肪中的两种或更多种的混合物。
更具体地，载体优选是具有高饱和脂肪含量的油：高饱和脂肪酸水平提高了稳定性。已知的饱和脂肪水平为：椰子的饱和脂肪约为86％至92％；黄油的饱和脂肪约为50％至68％；猪脂的饱和脂肪约为39％；橄榄油的饱和脂肪约为14％；并且芝麻的饱和脂肪约为14％。高水平是10％及以上、优选30％及以上的那些。所有这些油也可用作油或脂肪起始产品或作为油或脂肪起始产品的一部分。向日葵油的质量也可基于其油酸与亚油酸的比率进行具体评估。向日葵油的脂肪酸组成通常为55％至65％的亚油酸和20％至30％的油酸，其余包含其他脂肪酸，主要是棕榈酸和硬脂酸。向日葵油被认为是一种稳定的油，并且其大多数版本可用于本发明。用于本发明的特定版本优选含有甚至更高水平的、特别是至少50％的油酸、更优选至少60％并且甚至更优选至少70％的油酸。一种已知的高油酸向日葵油具有约82％的油酸。
具有较低饱和物水平的油一般不太适合用作稳定的载体油，但如果稳定性不是必需的特性则可以是可接受的，这些油包括鳄梨油、鱼油、亚麻籽油和一些坚果油(包括花生油)。
优选的稳定载体油的示例包括具有高油酸含量的油(诸如向日葵油、猪脂、脂油和橄榄油)，以及饱和脂肪酸含量为20％或更多、优选35％或更多的油。
在收集器皿中或者通过将气溶胶吸附到固体载体或液体载体上，气溶胶的温度进一步降低，使得气溶胶冷凝并由此液化。由此，在根据本发明的方法中不需要对气溶胶进行主动冷却。
按气溶胶/载体组合物的总重量计，气溶胶在固体载体或液体载体中的浓度至少为0.5重量％。优选地，按气溶胶/载体组合物的总重量计，气溶胶在固体载体或液体载体中的含量为1.0重量％至10重量％或更多。以上范围涉及优选4次循环后的气溶胶含量。
通过雾化和破碎(优选层流)油流获得的过量回流液体油相沿着第三管线10流动，并且收集在过程油收集器皿12中。多余的回流液体油相可借助于泵被多次再循环到过程油贮器2。
反应器也可连续运行，这更加高效。
令人惊讶地发现，如果回流液体油相多次进行根据本发明的方法，则可以实现具有烧烤型风味特征的香气组合物，其具有显著的影响力和增强的脂肪类/油类和/或烟熏类和/或烘烤类和/或焦香类和/或动物香类风味香型，但蜡类风味香型减弱。能够进行2次到25次循环，2次到6次更佳。
在根据本发明的方法的一个更优选的变型中，过量的回流液体油相以未稀释的形式再循环2至5次。在一个特别优选的变型中，使回流液体油相进行根据本发明的方法2次至4次。在一个最优选的变型中，使回流液体油相进行根据本发明的方法3次或4次。
在根据本发明的方法的连续操作中，依据泵送速度，基于一次通过所需的时间段来计算循环时间。
令人惊讶地发现，如果在根据本发明的方法中进行2次至4次液体油相循环，则有利地获得了有助于具有脂肪类/油类和/或烟熏类和/或烘烤类和/或焦香类和/或动物香类风味香型的烧烤型风味特征的化合物，即诸如癸酸、油酸、2E-癸烯醛、2E-十一烯醛、2E,4E-癸二烯醛和1-十二碳烯等化合物，如表4中所述。然而，如果液相进行根据本发明的方法4次至6次，则得到的有助于烧烤型风味特征的化合物只有可忽略的增加。
这也已在比较味道测试小组中得到证实，其中注意到，本发明的香气组合物的风味特征得到更大程度的增强、更丰富并且浓度更高。如图7所示，特别是影响力以及脂肪类/油类和/或烟熏类和/或烘烤类和/或焦香类和/或动物香类风味香型得到增强，而与WO2019/141357的香气组合物相比蜡类风味香型被显著减弱。
相比之下，在根据WO 2019/141357的方法中，热解或高温分解的油原料并非通过雾化分离并由此被破碎，而是原样使用。然而，通过根据本发明的方法，实现了对热解或高温分解的油原料进行雾化并由此将其破碎成两相。这产生了气溶胶，气溶胶更多地增强并且挥发性化合物更丰富，并且有利地不用油相稀释气溶胶，从而得到更高的风味浓度并由此得到更高的强度。
富含构成具有烧烤型风味特征的香气组合物的更易挥发的组分的离析物(气溶胶)与(再循环的)液体油相的量的比率达到1:99，优选地1:95。
在第二方面，本发明涉及一种能够使用根据本发明的方法获得的具有烧烤型风味特征的香气组合物，如上所述。
由此，本发明涉及一种能够通过包括以下顺序的步骤或由以下顺序的步骤组成的方法获得的具有烧烤型风味特征的香气组合物：
(a)提供植物油或动物油或脂肪或它们的混合物；
(b)将步骤(a)的产品转移到反应器中并且将该产品加热到310℃至400℃的范围内、特别是350℃至380℃的范围内的温度，以及2bar至6bar的范围内的压力，以便获得油流；
(c)通过雾化装置，优选地通过喷嘴，对所述油流进行雾化，从而将该油流破碎成液体油相和包含具有烧烤型风味特征的香气组合物的气溶胶；
(d)将含有该香气的该气溶胶转移到第二管线并且将该液体油相转移到第三管线；
(e)通过收集该气溶胶或将该气溶胶吸附到固体载体上或液体载体中，排出含有该香气的该气溶胶；以及
(f)可选地，将来自步骤(d)的该液体油相返回到该反应器。
优选地，所获得的香气组合物可与固体或液体载体和/或其他合适的食品添加剂组合。
使用本发明生产的具有烧烤型风味特征的香气组合物具有高影响力和明显的特征。令人惊讶地发现，根据本发明的香气组合物具有和谐且平衡的烧烤类香气特征。根据本发明的香气组合物具有改进的感官特性，并且其特征在于以下事实：它们提供和/或增强了脂肪类/油类和/或烟熏类和/或烘烤类和/或焦香类和/或动物香类风味香型，并且抑制或减少了蜡类风味香型。
还令人惊讶地发现，根据本发明的制造方法防止或抑制或大大减少了对感官特性有害的十一烷、庚烷、2E-辛烯、1-壬烯、环辛烯和十九烷等的形成。
从表4可见，即使使用相同的原料，本申请中描述的香气组合物也具有与使用WO2019/141357中描述的过程获得的那些明显不同的调味香型。特别是在比较测试中，增强了有助于烧烤型风味特征(即脂肪类/油类和/或烟熏类和/或烘烤类和/或焦香类和/或动物香类风味香型)的化合物的形成；此类化合物包括癸酸、油酸、2E-癸烯醛、2E-十一烯醛、2E,4E-癸二烯醛和1-十二烯，如从表4中也可见。然而，与其相比，使用WO 2017/141357中描述的过程获得的香气组合物包含较少的烧烤型风味(诸如脂肪类/油类、烟熏类、烘烤类和焦香类风味)，而蜡类和皂类香气组分被增强。
可以使用诸如气相色谱法等标准分析方法，测定通过上述方法生产的香气组合物。
特别是在比较味道测试小组中，注意到，本发明的香气组合物的风味特征更加得到增强、更丰富并且浓度更高。如图8中的蛛网图所示，与WO 2019/141357的香气组合物相比，特别是增强了影响力以及脂肪类/油类和/或烟熏类和/或烘烤类和/或焦香类和/或动物香类风味香型，而蜡类风味香型被显著减弱。
根据本发明的具有改进的烧烤型风味的香气组合物优选地包含：
(a)至少一种、优选两种类型的直链或支链、饱和或不饱和脂肪族C8-C20一元羧酸；
(b)至少一种、优选两种类型的α,β-不饱和C6-C14醛；和
(c)至少一种、优选两种类型的α,β-不饱和C6-C14烯烃。
该至少一种类型的直链或支链、饱和或不饱和脂肪族C8-C20一元羧酸优选地选自由以下组成的组：辛酸、壬酸、癸酸、十一烷酸、十二烷酸，十三烷酸、十四烷酸、十五烷酸、十六烷酸、十七烷酸、十八烷酸、十九烷酸和二十烷酸。
该至少一种类型的α,β-不饱和C6-C14醛优选地选自由以下组成的：C6-醛、C7-醛、C8-醛、C9-醛、C10-醛、C11-醛、C12-醛、C13-醛和C14-醛。
该至少一种类型的α,β-不饱和C6-C14烯烃优选地选自由以下组成的组：己烯、庚烯、辛烯、壬烯、癸烯、十一烯、十二烯、十三烯和十四烯。
在本发明的一个更优选的变型中，根据本发明的香气组合物中的组分(a)选自由癸酸和油酸组成的组，和/或组分(b)选自由以下组成的组：2E-癸烯醛、2E-十一烯醛和2E,4E-癸二烯醛，和/或组分(c)选自由1-十二烯组成的组。这些化合物主要有助于脂肪类/油类和/或烟熏类和/或烘烤类和/或焦香类和/或动物香类风味香型。
在另一个优选的变型中，组分(a)和(b)和(c)以4.5至6.5:6.5至8.5:4.5至6.5的重量比、优选5.0至6.0:6.0至8.0:5.0至6.0的重量比存在于本发明的香气组合物中。
在一个更优选的变型中，本发明的香气组合物包含以下组分：
≥150ppm、特别是≥230ppm的癸酸；
≥250ppm、特别是≥350ppm的油酸；
≥30ppm、特别是≥400ppm的2E-癸醛；和
≥50ppm、特别是≥120ppm的1-十二烯。
在一个特别优选的变型中，本发明的香气组合物包含以下组分：
≥200ppm、特别是≥230ppm的癸酸；
≥250ppm、特别是≥350ppm的油酸；
≥400ppm、特别是≥650ppm的2E-癸醛；
≥220ppm、特别是≥400ppm的2E-十一烯醛；和
≥20ppm、特别是≥100ppm的2E,4E-癸二烯醛；和
≥50ppm、特别是≥120ppm的1-十二烯。
从表4中可见，根据本发明的具有烧烤型风味特征的香气组合物的香气特征的区别在于以下的含量：至少一种类型的直链或支链、饱和或不饱和脂肪族C8-至C20一元羧酸，诸如癸酸和油酸；至少一种类型的α,β-不饱和C6-C14醛，诸如C6-醛、C7-醛、C8-醛、2E-庚烯醛、C9-醛、2E-氧烯醛、2E-壬烯醛、2E-癸烯醛，2E-十一烯醛，2E,4E-癸二烯醛和8Z-十七烯醛；以及至少一种类型的α,β-不饱和C6-C14烯烃，诸如2E-己烯、11-己烯、1-庚烯、1-辛烯、4E-癸烯、1-十二碳烯、1,3E-十一二烯和8Z-十七烯。
在一个优选的变型中，香气组合物的烧烤型风味特征的特征在于如上所述的大量的癸酸、油酸、2E-癸烯醛、2E-十一烯醛、2E,4E-癸二烯醛和1-十二烯。与根据WO 2019/141357A1的香气组合物相比，该香气组合物中上述醛和烯烃的浓度显著高出至少10倍，如从表4中可得出的。这也适用于癸酸和油酸的浓度，其中倍数至少为2。
使用本发明生产的香气组合物非常浓烈且独特。由于其区别性特性和烧烤型风味特征，本发明的另一方面涉及该香气组合物用于在食品、食物补充剂或动物饲料中提供或增强烧烤型风味并且特别是赋予脂肪类/油类和/或烟熏类和/或烘烤类和/或焦香类和/或动物香类风味香型并且用于同时抑制和/或减少蜡类风味香型，和/或用于制备食品、食物补充剂或动物饲料的用途。
该香气组合物可单独使用，也可与其他调味料组合得到混合产品。本发明的香气组合物还可与合适的液体或固体载体(诸如麦芽糖糊精、淀粉或以上详细描述的其他载体)一起使用，也可与一种或多种其他合适的食物添加剂一起用作调味剂。该调味剂可采用液体、固体、酱汁、霜体、膏体(pare)或粉末的形式。
然后，可以将根据本发明的香气组合物、或含有该香气组合物的混合产品或调味剂应用于肉类、家禽肉、鱼肉/海鲜和/或其他食品，包括但不限于乳制品、蔬菜、油炸、煎炸、烘烤、微波、炙烤、烧烤或休闲食物，其中需要赋予或增强烧烤型风味。
因此，本发明的另一方面涉及包含根据本发明的香气组合物的食品、食物补充剂或动物饲料。该食品选自但不限于肉类、家禽肉、鱼肉/海鲜、乳制品、蔬菜、油炸、煎炸、烘烤、微波、炙烤、烧烤或休闲食物。以足以赋予上述产品烧烤型风味的浓度，将该香气组合物、或含有该香气组合物的混合产品或调味剂添加到食品、食物补充剂或动物饲料中。特别是，按配方的总重量计，以0.01重量％至0.3重量％的量、优选0.02重量％至0.2重量％的量、最优选0.1％重量％的量，将该香气组合物或含有该香气组合物的混合产品，添加到上述消费品中。
最后，本发明涉及一种用于生产具有烧烤型风味特征的香气组合物的设备，该设备具有反应器1，该反应器包括：
(i)用于植物油或动物油或脂肪或它们的混合物的贮器2，泵3，和适于加热该植物油或动
物油或脂肪或它们的混合物以产生加热的油流的加热器4；
(ii)雾化装置，优选喷嘴6，该雾化装置或喷嘴适于对该加热的油流进行雾化，以便将该油
流破碎成液体油相和包含具有烧烤型风味特征的香气组合物的气溶胶；
(iii)可选地，入口7，该入口适于在该喷嘴出口附近注入流体或气体或在该喷嘴出口附近施
加真空；
(iv)第二管线9，该第二管线适于排出含有该烧烤型风味的该气溶胶；
(v)第三管线10，该第三管线适于将该液体油相返回到该反应器；
(vi)容器11，该容器适于收集该气溶胶；和
(vii)收集器皿12，该收集器皿适于收集该液体油相。
在该设备的一个优选变型中，加热器4是感应加热器。这提供了更加平缓的加热曲线。
在该设备的一个更优选的变型中，喷嘴6是文丘里喷嘴，其示例在图6中描绘。
结合根据本发明的方法，对根据本发明的设备的额外的优选变型和配置进行描述。
附图标记清单：
1 反应器
2 贮器
3 泵
4 加热器
5 第一管线
6 喷嘴
7 入口
8 真空控制单元
9 第二管线
10 第三管线
11 容器
12 收集器皿
13 排出空气/部分真空
实施例1：反应产物的表征
以100ppm 2-壬醇作为内标，每0.5g产品样品(具有高油酸含量的向日葵油)在2g水中通过SBSE(搅拌棒吸附萃取)(Twister)萃取1小时，并使用GS/MS进行分析。
一个样品涉及根据本发明制备的香气组合物，其中液体油相被再循环2次；另一个样品涉及根据本发明制备的香气组合物，其中液体油相被再循环4次；并且再一个样品涉及根据本发明制备的香气组合物，其中液体油相被再循环6次。
为了比较，制备了使用相同原料的根据WO 2019/141357 A1的方法制备的香气组合物的样品。
仪器：
Figure BDA0004154650580000241
TDU_40_3_230_S10_150℃M:
40℃(1min等温线)–3℃/min–230℃(25min等温线)
分流：1:10(TDU最高温度：150℃)
GC：
烘箱温度
(初始) ->40℃
程序
#1速率 3℃/min
#1数值 230℃
#1保持时间 30min
前PTV入口He
Figure BDA0004154650580000242
Figure BDA0004154650580000251
Figure BDA0004154650580000252
前置检测器FID
Figure BDA0004154650580000253
MSD传输管线
温度
(初始) 280℃
FID信号
信号#1 前端信号(FID)
数据速率 20Hz
GERSTEL CIS
温度程序：
初始温度 -20℃
平衡时间 1.00min
初始时间 0.10min
斜坡1
速率 12.00℃/s
结束温度 250℃
保持时间 10.00min
GERSTEL TDU
温度程序：
初始温度 30℃
延迟时间 1.00min
初始时间 0.00min
斜坡1
速率1 60.0℃/min
结束温度1 150℃
保持时间1 8.00min
TDU设置
Figure BDA0004154650580000261
基本信息
扫描参数：
低质量 25
高质量 370
MSZones：
质谱源 230℃，最高250℃
质谱四极杆 150℃，最高200℃
气相色谱的结果在下表4中示出。
表4：
Figure BDA0004154650580000281
/>
Figure BDA0004154650580000291
/>
Figure BDA0004154650580000301
/>
Figure BDA0004154650580000311
/>
Figure BDA0004154650580000321
/>
Figure BDA0004154650580000331
/>
Figure BDA0004154650580000341
/>
Figure BDA0004154650580000351
/>
Figure BDA0004154650580000361
实施例2：反应产物的表征
以100ppm 2-壬醇作为内标，0.5g菜籽油在2g水中通过SBSE(搅拌棒吸附萃取)(Twister)萃取1小时，并使用GS/MS进行分析。
该样品涉及根据本发明制备的香气组合物，其中液体油相被再循环4次。
在与实施例1中所描述的相同的MS/GC分析条件下，进行样品分析。
气相色谱法的结果在下表5中示出，并且与根据实施例1的高油酸向日葵油样品的结果进行了比较。表5仅是风味特征的主要成分的节选，但不包括风味特征的所有成分。
表5：
Figure BDA0004154650580000371
/>
Figure BDA0004154650580000381
/>
Figure BDA0004154650580000391
/>
Figure BDA0004154650580000401
从表5中可以得出，菜籽油的烧烤型风味特征的特征还在于显著的癸酸、油酸、2E-癸烯醛、和1-十二烯的含量(尽管起始物料的脂肪酸组成不同)，并由此得到以烧烤型风味香型为主的烧烤型风味特征，该烧烤型风味香型的特征在于极度地脂肪类/油类和/或烟熏类和/或烘烤类和/或焦香类和/或动物香类的风味香型。
实施例3：感官评价
对实施例1(4次循环)中获得的根据本发明的香气组合物的样品进行感官评价。
为了进行比较，使用如在实施例1中获得的根据WO 2019/141357 A1制备的香气组合物的样品。
由4人(调味师)组成的专家小组，以1至8的量级，对香气组合物(0.1％于水中)的气味及其强度进行评价和比较。将30ml的测试溶液置于80ml的塑料杯中进行感官评价。
用作参数的风味香型为：脂肪类/油类、皂类、蜡类、焦香类、烘烤类、酚类、烟熏类、动物香类、青香类(green)和影响力(impact)。
从图7的蛛网图可见，根据本发明的香气组合物具有更高的影响力，并且脂肪类/油类和/或烟熏类和/或烘烤类和/或焦香类和/或动物香类风味香型显著得到了增强，而与根据现有技术WO 2019/141357的香气组合物相比，蜡类风味香型被抑制。

Claims (17)

1.一种用于制备具有烧烤型风味特征的香气组合物的方法，所述方法包括以下顺序的步骤或由以下顺序的步骤组成：
(a)提供植物油或动物油或脂肪或它们的混合物；
(b)将步骤(a)的产品转移到反应器中并且将所述产品加热到310℃至400℃、特别是350℃至380℃的范围内的温度，以及2bar至6bar的范围内的压力，以便获得油流；
(c)通过雾化装置，优选地通过喷嘴，对所述油流进行雾化，从而将所述油流破碎成液体油相和包含具有烧烤型风味特征的香气组合物的气溶胶；
(d)将含有所述香气的所述气溶胶转移到第二管线并且将所述液体油相转移到第三管线；
(e)通过收集所述气溶胶或将所述气溶胶吸附到固体载体上或液体载体中，排出含有所述香气的所述气溶胶；以及
(f)可选地，将来自步骤(d)的所述液体油相返回到所述反应器。
2.根据权利要求1所述的方法，其中在步骤(b)中将步骤(a)的所述产品加热到360℃至370℃的范围内的温度和/或3bar至4bar范围内的压力和/或加热10秒至30秒。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中所述方法包括2次至5次、特别是3次至4次循环。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中所述过程在不吹扫空气的情况下进行。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中所述雾化步骤通过闪蒸和/或通过文丘里喷嘴进行。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中步骤(c)进一步包括在所述喷嘴出口附近注入流体或气体，或者在所述喷嘴出口附近在200mbar至800mbar的范围内的压力下施加真空。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中步骤(a)的所述植物油或动物油或脂肪选自由以下组成的组：不饱和、饱和或部分饱和的棕榈油、棕榈仁油、大豆油、向日葵油、花生油、橄榄油、菜籽油、葡萄籽油、芥花油、玉米油、椰子油、芝麻油、罂粟籽油、红花油、南瓜籽油、米糠油、杏仁油、山核桃油、澳洲坚果油、棉籽油、亚麻籽油、猪脂肪(猪脂)、牛脂肪(脂油)、羊脂肪(脂油)、培根油、鸡脂肪、火鸡脂肪、黄油或者这些油和/或脂肪中的两种或更多种的混合物。
8.一种能够使用根据权利要求1至7中任一项所述的方法可选地结合固体或液体载体和/或其他合适的食物添加剂而获得的香气组合物。
9.根据权利要求8所述的香气组合物，所述香气组合物包含：
(a)至少一种、特别是两种类型的直链或支链、饱和或不饱和脂肪族C8-C20一元羧酸；
(b)至少一种、特别是两种类型的α,β-不饱和C6-C14醛；和
(c)至少一种、特别是两种类型的α,β-不饱和C6-C14烯烃。
10.根据权利要求8或9所述的香气组合物，其中：
组分(a)选自由癸酸和油酸组成的组；和/或
组分(b)选自由2E-癸醛、2E-十一醛和2E,4E-癸二烯醛组成的组；和/或
组分(c)选自由1-十二烯组成的组。
11.根据权利要求10所述的香气组合物，其中所述组分(a)和(b)和(c)以4.5至6.5:6.5至8.5:4.5至6.5的重量比率存在。
12.根据权利要求10或11所述的香气组合物，所述香气组合物包含以下组分：
≥150ppm、特别是≥230ppm的癸酸；
≥250ppm、特别是≥350ppm的油酸；
≥30ppm、特别是≥400ppm的2E-癸烯醛；和
≥50ppm、特别是≥120ppm的1-十二烯。
13.根据权利要求8至12中任一项所述的香气组合物用于在食品、食物补充剂或动物饲料中提供或增强脂肪类/油类和/或烟熏类和/或烘烤类和/或焦香类和/或动物香类风味并且用于同时抑制和/或减少蜡类风味，和/或用于制备食品、食物补充剂或动物饲料的用途。
14.一种包含根据权利要求8至12中任一项所述的香气组合物的食品、食物补充剂或动物饲料。
15.一种用于生产具有烧烤型风味特征的香气组合物的设备，所述设备具有反应器(1)，所述反应器包括：
(i)用于植物油或动物油或脂肪或它们的混合物的贮器(2)，泵(3)，和适于加热所述植物油或动物油或脂肪或它们的混合物以产生加热的油流的加热器(4)；
(ii)雾化装置，优选喷嘴(6)，所述雾化装置或喷嘴适于对所述加热的油流进行雾化，以便将所述油流破碎成液体油相和包含所述具有烧烤型风味特征的香气组合物的气溶胶；
(iii)可选地，入口(7)，所述入口适于在所述喷嘴出口附近注入流体或气体或在所述喷嘴出口附近施加真空；
(iv)第二管线(9)，所述第二管线适于排出含有所述烧烤型风味的所述气溶胶；
(v)第三管线(10)，所述第三管线适于将所述液体油相返回到所述反应器；
(vi)容器(11)，所述容器适于收集所述气溶胶；和
(vii)收集器皿(12)，所述收集器皿适于收集所述液体油相。
16.根据权利要求15所述的设备，其中所述加热器(4)是感应加热器。
17.根据权利要求15或权利要求16所述的设备，其中所述喷嘴(6)是文丘里喷嘴。
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