CN1324215A - 包含香料化合物的香味产品 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及包含香料化合物的香味产品,可由包含如下步骤的方法得到:—在水中溶入氨基酸、肽类或水解蛋白质及还原糖或在水中溶入香料前体,—在所述溶液中引入食用表面活性剂,该表面活性剂取自单酸甘油酯及磷脂,—加热所得化合物至具有介晶相结构或微滴乳化液,—维持所述加热至形成香料化合物,—及冷却所述混合物。

Description

包含香料化合物的香味产品
本发明涉及包含香料化合物的香味产品及所述香味产品的应用。
美拉德反应是食品领域熟知的非酶性褐变。这类反应在食品工业是最重要的,因为该类反应是熟食中香味、滋味和颜色产生的最重要的路线。该类反应在混合物中进行,在该混合物中氨基酸与还原糖一起加热并一起反应,得到非常广范围的化合物:该范围能够大至包括接近200种不同的化合物。在食品工艺中,已知诱发一种美拉德反应以制备特定种类的香味化合物。例如,美国专利号4'466'986涉及一种与风味肉、鱼和蘑菇类似的食用香料的制备方法,其中液体蛋白质水解产物与至少一种单糖通过加热进行反应。该反应在水中进行。在纯水介质中该类反应的问题是,首先反应产率不很高,其次不能得到非常广范围的香味化合物。
另外,能够通过香料前体的热降解得到香料化合物。此类反应的问题与美拉德反应相同,即,首先热反应产率不很高,其次不能得到非常广范围的香味化合物。
根据先有技术,当溶于水溶液中时,表面活性剂自结合,并且形成各种各样的结构,该结构从胶束到介晶结构(也称为中间相),例如为层状、六方、立方或β-结晶相。这些相态迄今主要以结构或脂肪取代剂(structuring or fat replacing agents)的形式用于食品(WO92/09209、WO94/07377、WO95/35035)。表面活性剂分子与水相的分子排列赋予产品其粘度和稠度。为了去掉异味(如果该食用表面活性剂是单酸甘油酯并且以介晶相的形式存在时,异味尤其明显),可以加入少量的甘味剂(WO94/07377)。食品体系中单酸甘油酯的其它应用概括于E.Boyle的“食品体系中的单酸甘油酯:目前与将来的应用”食品技术,vol 51,No.8-1997,第52-59页。然而,迄今为止,尚未提到生产食品香料的介晶结构。
相反,欧洲专利号486'822涉及食品香料的产生。但本发明涉及一种食品香料的制备方法,该方法包括在高温下加热磷脂、氨基酸源(source)及还原糖的混合物。然而,香料的生成与由于食用表面活性剂的存在而形成的介晶结构的存在无关。
本发明涉及由食用表面活性剂制得的自聚集结构用作在美拉德反应或热降解反应中香料制备的促进剂。将香料前体分子结合进微结构,目的在于提高反应产率,拓广所得反应化合物,及在其生成后稳定相对不稳定的反应化合物。
本发明涉及包含香料化合物的香味产品,可由包含如下步骤的方法得到:
-在水中溶入氨基酸、肽类或水解蛋白质及还原糖或在水中溶入香料前体,
-在所述溶液中引入食用表面活性剂,该表面活性剂取自单酸甘油酯及磷脂,
-加热所得化合物至具有介晶相结构或微滴乳化液,
-维持所述加热至形成香料化合物
-及冷却所述混合物。
就氨基酸、肽类或水解蛋白质及还原糖的混合物而言,发生的是美拉德反应。就香料前体而言,发生的是热降解反应。
得到的介晶相能够是微滴乳化液、层状液、六方或立方相,优选立方相。
已知,立方相能够用于增溶大量亲水、疏水及两亲分子,而不明显改变主要流变性能。另外,其高比浓对数粘度,以及具有良好限定的水通道的三维结构,使立方相作为潜在发送体系在空气中提供可挥发化合物的持续释放而具有吸引力。
除了使用立方相增溶宾分子,由本发明业已发现,香料化合物在中间相中直接生成。这样,立方相起到活性基质的作用,由此,通过加热,香味在有限的时间内在最终产品中产生,并且以可控的方式释放。立方相是控制香味产生途径的改进工具,因为这种特殊的结构能够隔开和集中潜在前体和最终香料化合物。
按照本发明,重要的是采用一种食用表面活性剂。这种表面活性剂可以是单酸甘油酯,该单酸甘油酯基本上是饱和的并且具有16~18的碳链。所用的单酸甘油酯通常是100%饱和的C16化合物或是100%饱和的C18化合物或是两者的混合物。还可以使用包含超出该链长范围的分子的饱和单酸甘油酯,但是,在这种情况下,非-C16或C18化合物的量必须不超过20%。还可以具有一定量的不饱和化合物。如上所述,在这种情况下,不饱和化合物的量必须不超过20%。按照第二种实施方案,表面活性剂可以是磷脂,如卵磷脂。单酸甘油酯和另一种食用表面活性剂如磷脂的混合物还可能作为表面活性剂。本说明书给出的所有百分数均以重量计。
在工艺方法中,已知在60-180℃的温度下发生美拉德反应。通过研究不同单酸甘油酯的相图,已经有使用不饱和单酸甘油酯降低立方到六方的相转变温度的论述,该温度降低到低于100℃:因此,不可能在此温度下引发真正有效的美拉德反应。这就是为什么我们按照本发明使用基本饱和的C16和/或C18单酸甘油酯的原因。在这种情况下,相图增加立方到六方的相转变温度到诱发有效的美拉德反应的范围。立方相区域在约80-120℃产生。
就热降解而言,所用香料前体通常为硫胺素。
所用单糖在室温下通常为固态。所以需要将所述单糖在约60℃的温度下溶解在两类反应化合物前体的溶液中。
导致明显速率提高的一种可能的机理是反应物(氨基酸、肽类或水解蛋白质及还原糖或香料前体)在单糖-水界面或靠近该界面处区域化,如此产生浓度梯度。所以,由于氨基酸、肽类或水解蛋白质及还原糖或香料前体的局部高浓度,化学反应被大大加速,导致较高的主要香料分子的生成或通常在本体水中检测不到的新挥发性化合物。
氨基酸选自巯基丙氨酸、蛋氨酸、甘氨酸、谷胱甘肽及谷氨酸单钠盐,蛋白质选自乳蛋白质、大豆蛋白质、谷类蛋白质、蔬菜蛋白质及肉类蛋白质,如面筋、麦芽、玉米蛋白质、亚麻子蛋白质。肽类选自与蛋白质或合成肽类相同的种类。
还原糖选自单-、二及低聚糖,如核糖、木糖、葡萄糖、果糖、鼠李糖及半乳糖醛酸。
通过研究对香料化合物高产出而言较好的单糖相图,优选在反应混合物中含有,60-80%单糖,0.1-10%的氨基酸、蛋白质、肽类及还原糖,及0.1-10%香料前体,其余为水。混合物中水的量优选约20%。
根据本发明,混合物的加热在60-180℃的温度下进行1-8小时。美拉德反应体系经常在较高温度(约140-180℃)及较短时间(10-20分)下进行研究。由于保留在立方相区域及避免使用压力反应容器的需要,优选在温度为100℃左右进行加热4小时。
在美拉德反应期间,立方相中单糖的存在使美拉德反应化合物以所述化合物具有可控释放的方式被密封。
根据本发明业已发现,能够得到多十倍的一定的美拉德化合物。
就香料前体的热反应而言,加热在与美拉德反应相同的温度范围进行,即在60-180℃进行1-8小时。
冷却能够在室温下进行。尽管冷却步骤引起,比如,从立方相到层状液及到层状晶体(β-晶体及水相)的相变,据认为在介晶结构内反应产物仍为复合结构。
本发明还涉及包含香料化合物的香味产品的使用,其中0.1-5%的香味产品与食品进行混合,该食品选自肉汤、汤调味汁、肉汁、宠物食品、快餐食品及罐头食品、炖肉用浅锅、冷冻的人类食品、肉类糊状食品及调味品、焙烤食品、牛肉、鸡肉、猪肉、鱼及海味的替代品等。
香味产品的混合可以以不同的方式进行。可以将香味产品直接加入到食品中。还可以制成在水介质中的分散体,然后进行混合。最后,可以进行干燥,借助喷雾干燥或冰冻干燥,然后将粉末加入食品中。
以下结合实施例进行详述。
实施例
在10mlPH为5.0的磷酸盐缓冲液中溶解2mmol巯基丙氨酸及2mmol核糖。通过将1g该溶液及4g熔融(60℃)单糖(Danisco公司以DimodanPV商标出售的产品)加入派热克斯管制备立方相。剧烈搅拌后,将该管放在140℃的油浴中1分钟,继续搅拌形成均匀立方相。最后,立方相在100℃下热处理4小时。
该热处理的样品接着与包含相同量反应物、但不含单糖的参照物比较:该参照物在下述详述中称为水体系。
水体系的反应香料的感官性能由未经训练的技术感官小组与立方相的感官性能进行比较。在立方相中进行的反应已发现具有带强橡胶、蛋类及与烤鸡肉类似香味的更强烈的香味。在溶液转变为立方相体系后,评价水相反应的香味,以便具有类似的挥发性-基体相互作用。该混合物被描述为在肉类及猪油香味暗示方面弱,并带一定的烤焦特性。
与水中的挥发物相比,在立方相中形成的挥发物通过气相色谱仪进行检测。
下表给出由核糖及半胱氨酸制备的产品在立方相及水体系中的量。
组分 立方相(μg) 水(μg)
2-甲基-3-呋喃硫醇(furanthiol)(MFT) 18.4  n.d.
2-甲基-3(2H)-呋喃酮 36.7  13.1
糠醛 874.3  351.0
糠基硫醇(Furfurylthiol) 12.0  痕量
3-巯基-2-戊酮 痕量  n.d.
降呋喃醇(Norfuraneol) 698.1  291.1
该表显示,两种样品间巨大差别表明立方体系中硫化合物的较高生成。结果显示,与仅有痕量被探测到的水体系相比,立方相中糠基硫醇的浓度明显增加。同时,强力香料2-甲基-3-呋喃硫醇仅在立方相体系中检测到。
除了MFT,其潜在前体糠醛及降呋喃醇在立方相中也得以加味,形成较后者高2.5倍的量。

Claims (8)

1.一种包含香料化合物的香味产品,可由包含如下步骤的方法得到:
-在水中溶入氨基酸、肽类或水解蛋白质及还原糖或在水中溶入香料前体,
-在所述溶液中引入食用表面活性剂,该表面活性剂取自单酸甘油酯及磷脂,
-加热所得混合物至具有介晶相结构或微滴乳化液,
-维持所述加热至形成香料化合物
-及冷却所述混合物。
2.权利要求1的香味产品,其中介晶相为立方相。
3.权利要求1或2的香味产品,其中氨基酸选自巯基丙氨酸、蛋氨酸、甘氨酸、谷胱甘肽及谷氨酸单钠盐,蛋白质选自乳蛋白质、大豆蛋白质、谷类蛋白质或其它蔬菜蛋白质及肉类蛋白质
4.权利要求1-3中任何一个的香味产品,其中糖选自单-、二及低聚糖,如核糖、木糖、葡萄糖、果糖、鼠李糖及半乳糖醛酸。
5.权利要求1-4中任何一个的香味产品,其中单糖存在量为60-80%,氨基酸、蛋白质、肽类及糖的量为0.1-10%,及香料前体存在量为0.1-10%,其余为水。
6.权利要求1-5中任何一个的香味产品,其中混合物的加热在60-180℃的温度下进行1-8小时。
7.权利要求6的香味产品,其中混合物的加热在100℃的温度下进行4小时。
8.权利要求1-7中任何一个的香味产品使用,其中0.1-5%的香味产品与食品进行混合,该食品选自肉汤、调味品、调味汁、宠物食品、快餐食品及罐头食品、炖肉用浅锅、冷冻的人类食品、肉类糊状食品及调味品、焙烤食品、牛肉、鸡肉、猪肉、鱼及海味的替代品等。
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