專利名稱：一種氣質聯機/嗅聞輔助制備強化型熱反應咸味香精的方法
技術領域：
本發明專利屬于食用香精模擬方法，具體涉及一種氣質聯機/嗅聞(GC-O-MS)技術輔助分析制作強化型熱反應咸味香精的方法。
背景技術：
我國幅員遼闊，不同地區有各自的代表性肉制品及其風味類型。近年來，隨著人們生活水平的提高，消費者對肉制品的品質，尤其是感官風味及其細化越來越重視。顧客對肉制品的嗜好，重點在于逼真與醇厚的綜合味覺與嗅覺感受，這種市場需求給咸味香精生產廠家指出了新的技術方向和發展空間。目前，市售熱反應型咸味香精多是通過酶解液與氨基酸、還原糖等進行熱反應或是由專業調香師對被模擬物進行感官識別后，利用各種風味化合物進行調配制成精油，并與熱反應液進行混合制成的。這些方法對被模擬食品中風味物質并無定性定量分析，目的性差，科學性低，且對于專業的調香人員要求較高，阻礙了優質強化型熱反應咸味香精的精
確化、高逼真度生產。GC-O是將氣味檢測儀(或使用人的鼻子檢測器來分析氣流中的香味活性)與分離揮發性物質的氣相色譜儀結合的一種技術。GC-O分析可以初步而概括的篩選出一些食品中存在的氣味活性化合物，此種技術已經成功應用于食品風味方面的分析，特別是對關鍵性氣味化合物的分析當中。作為一種人機結合的分析方法，GC-O結合了感官評價與儀器檢測的雙重優點。首先，GC-O可以將混合在一起的綜合風味按照時間與濃度二維展開，因此，分別分析單獨的芳香成分能夠提高感官評價的準確性。其次，與單獨的GC檢測相比，在GC-O 檢測過程中，我們利用氣味活性值(OAV)、芳香萃取物稀釋分析(AEDA)或動態頂空稀釋分析OHDA)，能夠對重要的特征氣味化合物進行篩選。GC-O方法與MS結合使用稱之為氣質聯機/嗅聞，可通過檢驗RI值、質譜、嗅聞結果與標準數據庫的一致性進行定性分析，并通過內標法、外標法或穩定同位素稀釋分析法等對氣味物質進行定量分析。此種方法用于咸味香精的模擬，可以大大提高產品的逼真度與科學性。
發明內容
技術問題本發明專利的目的是提供一種人機結合的熱反應型食用香精分析與模擬方法。此種方法特征是結合了感官評價與儀器檢測的雙重優點，能夠對一種被模擬物的特征性風味物質進行科學、準確的分析，將其重要風味活性化合物進行還原，制成強化精油，再與熱反應型肉味香基混合調配，生產出天然、逼真的被模擬物的香精。技術方案本發明專利的目的是這樣實現的包括原料的酶解、原料酶解液經Maillard反 !^^!Hi — ilMS^i/L — 1 (gas chromatography-mass spectrum/olfactometry,GC-0-MS)對香精基料中關鍵氣味化合物的鑒定、強化精油制備、熱反應香基制備、綜合調配、驗證等過程，其中(1)被模擬物特征性風味化合物的GC-O-MS鑒定利用動態頂空制樣(DHS)、溶劑輔助風味提取(SAFE)、固相微萃取(SPME)、同時蒸餾提取(SDE)或吹掃捕集(P&T)等制樣方法對被模擬物進行風味提取，提取溫度為30 50°C，提取時間為0. 5 3h，吹掃流量為60 120ml/min[僅適用于動態頂空(DiB)及吹掃捕集(P&T)]。其次，利用氣質聯機/嗅聞裝置(GC-O-Ms)及內標法、外標法或穩定同位素稀釋分析法等對被模擬物中的風味活性化合物進行定性定量檢測。具體方法如下(a)記錄在嗅聞裝置上聞到氣味活性化合物的時間(即保留時間)、風味描述和風味強度，利用公式[RI值計算公式RIa = ΙΟΟΧη+ΙΟΟΧ (ta-tn)/(tn+1-tn)，RIa :a物質的RI值，η 較低一級烷烴的碳數，ta :a物質的保留時間，tn 較低一級烷烴的保留時間，tn+1 較高一級烷烴的保留時間]將保留時間換算為保留指數與美國國家標準技術研究院網站(www.nist.gov)中與各物質在不同型號毛細管柱上的保留指數對應著進行比對；(b)將利用保留指數、質譜及利用嗅聞裝置三者結合檢測到的揮發性物質確定為氣味活性化合物，用內標法、外標法或穩定同位素稀釋分析法等對氣味活性化合物進行定量分析，并利用它們在水中的閾值計算出各自的氣味貢獻值， 即氣味活性值(OAV)=氣味化合物含量/氣味化合物閾值(各氣味化合物閾值參閱www. Ieffingwel 1. com/odorthre. htm) ； (c)將氣味活性值大于1的化合物確定為關鍵性氣味活性化合物或對被模擬物進行稀釋分析，從而確定關鍵氣味化合物。香氣萃取物稀釋分析 (aroma extract dilution analysis, AEDA)用于同時蒸餾提取(SDE)與溶劑輔助風味物質提取(SAFE)制的樣，將提取液用乙醚按體積比1 :a, 1 :a2，1 :a3，1 :a4……1 :an(a = 2,3, 4,5……)逐步進行稀釋，直到感官評價員在ODP出口聞不到氣味為止，每種物質的能鑒別出來的η定義為稀釋因子。動態頂空稀釋分析(dynamic headspace dilution analysis, DHDA)用于動態頂空(DHS)和吹掃捕集(P&T)制的樣，將吸附時間按1/a、1/a2、1/a3、1/ a4……l:an(a = 2,3,4, 5……)等逐步減少，直到感官評價人員在ODP出口聞不到氣味為止，每種物質的能鑒別出來的η定義為稀釋因子，并把稀釋因子大于3的化合物確定為關鍵性氣味活性化合物；(2)強化精油的制備按照模擬物的不同，將鑒定出的關鍵性氣味活性化合物按檢出比例添加于溶劑中(一般采用色拉油或丙二醇等)，添加比例為整體氣味化合物體積 3 20 %，溶劑體積80 97 %，制成強化精油；(3)原料酶解液的制備將原料(動物蛋白或植物蛋白)破碎之后加水制成原料水溶液，其中原料占溶液的40-80% ；將原料溶液進行酶解，條件如下ρΗ為4. 0-8. 0、溫度為30-70°C、、加酶量占底物的0. 10-0. 60%、酶解時間為lh_8h，得到原料酶解液；(4)熱反應香基的制備將水解蛋白(60-80 % )、氨基酸(2-10% )、還原糖 (2-10% )、動物脂肪(5-10% )、香辛料粉末(2-5% )、I+G(0· 1-0. 5% )、食鹽(2-5% )、酵母浸膏(0-20 % )等混合后進行熱反應(余量為水，添加比例按質量計)，反應溫度為100 150°C，反應時間為20 120min，然后經迅速冷卻(防止緩慢降溫過程中熱反應的副產物生成)和靜置8 24h進行后熟。進行5人以上(含)感官評價及評分(感官評價人員受過簡單培訓即可)，評分內容包括肉香味、烤香味、焦糊味、硫磺味、腥味、特征風味以及留香時間等，權重為0. 3,0. 3,-0. 2,-0. 2、-0· 1、0.6和0. 1 (不同香精可對評分內容和權重作適當調整)，選擇綜合評分最優條件，制成肉味香基；(5)綜合調配將強化精油O 20%)、肉味香基(80 98% )、乳化劑防腐劑、脂肪抗氧化劑以及增稠劑，混合液放入封口容器內在4°C下快速攪拌lOmin，轉子轉速 300-500r/min,制成肉味香精。(6)驗證進行5人以上(含)感官評價及評分(感官評價人員受過簡單培訓即可)，評分內容將被模擬物綜合香氣進行分解，針對不同香精對評分內容進行適當調整，利用感官評價人員平均評分，分別繪制出被模擬物及其香精的風玫瑰圖，并對強化精油配方進行適當調整。按照本發明，所述蛋白酶包括木瓜蛋白酶、復合蛋白酶、堿性蛋白酶、胰蛋白酶、復合風味酶、中性蛋白酶、動物蛋白水解酶等。按照本發明，所述還原糖包括葡萄糖、木糖、鼠李糖、核糖等；水解蛋白包括水解植物蛋白(HVP)——大豆粉/玉米粉等和水解動物蛋白(HAP)——被摸擬物精瘦肉；氨基酸包括甘氨酸、丙氨酸、纈氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸、絲氨酸、蘇氨酸、 半胱氨酸、甲硫氨酸、天門冬氨酸、L-谷氨酸、精氨酸、賴氨酸、組氨酸和脯氨酸以及牛磺酸等；動物脂肪包括豬脂、牛脂、雞脂、鴨脂等被模擬物的脂肪成分。按照本發明包括本領域技術人員公認的添加劑，其中防腐劑包括苯甲酸鈉、山梨酸鉀、丙酸鹽類等，油脂抗氧化劑包括二丁基羥基甲苯(BHT)、叔丁基對苯二酚(TBHQ)、丁基羥基茴香醚(BHA)等，增稠劑包括黃原膠、瓜爾膠、卡拉膠、瓊脂、殼聚糖等，乳化劑包括單甘脂、司盤系列、吐溫系列等。
具體實施例方式實施例1制備同安封肉菜肴香精利用動態頂空制樣(DHS)方法對同安封肉中的風味活性物質進行提取，方法為平衡60min，加熱溫度為40°C，加熱及吹掃時間為60min，氮氣吹掃流量為lOOml/min，采用 DB-Wax對揮發性化合物進行分離。用DHDA方法進行特征性風味物質分析，OAV值大于1 的風味物質為2-甲基-3-呋喃硫醇等。將上述物質按比例溶于IOml丙二醇中，制成強化精油。熱反應肉味香基的制作方法是(1)將豬瘦肉及豬脂肪分別絞碎，豬瘦肉在90°C加熱 20min，使蛋白質變性；(2)用0. 2%的PSM500，65°C酶解豬肉40min并不停攪拌，然后90°C 加熱IOmin并不停攪拌進行滅酶，隨后使之迅速冷卻至室溫；(3)在110°C下熱反應60min 制香基，反應物添加比例如下豬肉酶解液-100 %，D-木糖10 %、D-葡萄糖10 %、甘氨酸 1%、丙氨酸1%、精氨酸0.6%、脯氨酸0.2%、半胱氨酸10%、豬脂肪12%、水25%、香菇粉5%、姜粉0.5%、單甘脂0. 1%,VB12. 5%, I+G 0. 1%、酵母浸膏16%和食鹽6%，得到的香基有渾厚、柔和的肉香，但是特征香氣并不明顯。再次，將含有85%熱反應液、15%強化精油、0. 10%苯甲酸鈉、0.01% BHT和0. 10%單甘酯(反應液、精油按體積計；苯甲酸鈉、BHT、 單甘酯按質量計)的混合液放入封口容器內在4°C下快速攪拌lOmin，制成具有明顯特征風味的同安封肉菜肴香精。最后繪制被模擬物與香精成品的風玫瑰圖(如圖所示)，進行比較，微調。實施例2制備姜母鴨菜肴香精利用動態頂空制樣(DHS)方法對姜母鴨中的風味活性物質進行提取，方法為平衡60min,加熱溫度為40°C，加熱及吹掃時間為lh，氮氣吹掃流量為lOOml/min，采用DB-Wax對揮發性化合物進行分離。用DHDA方法進行特征性風味物質分析，(^￥值> 1的風味物質為己醛等。熱反應肉味香基的制作方法是(1)將鴨瘦肉及鴨脂肪分別絞碎，鴨瘦肉在90°C加熱 20min，使蛋白質變性；(2)用0. 2%的PSM500，65°C酶解豬肉40min并不停攪拌，之后90°C 加熱IOmin滅酶并不停攪拌，隨后使之迅速冷卻至室溫；(3)在115°C下進行熱反應30min 制香基，反應物添加比例如下鴨肉酶解液100%、鴨脂肪10%、姜粉3%、黑芝麻油3%、單甘脂0. 05%、白胡椒粉0. 30%、D-葡萄糖10%、D-木糖10%、半胱氨酸10%、甘氨酸3%、 谷氨酸8%、VB10. 10%,1+G 0.1%和食鹽5%。再次，將含有75%熱反應液、15%強化精油、 鴨油10%、0. 10%苯甲酸鈉、0.01% BHT和0. 10%單甘酯(反應液、精油、鴨油按體積計；苯甲酸鈉、BHT、單甘酯按質量計)的混合液放入封口容器內在4°C下快速攪拌lOmin，轉子轉速200-300r/min，制成姜母鴨菜肴香精。最后繪制被模擬物與香精成品的風玫瑰圖(如圖所示)，進行比較并微調。實施例3制備火腿香精GC-O檢測對得到的火腿香精基料通過香味分析技術GC-0，用了 SDE-GCO(同時蒸餾提取物-嗅聞)、DHS-GCO(動態頂空制樣-嗅聞)兩種方法對其香成分進行分析，同時， 采用芳香萃取物稀釋分析(AEDA)判定各種不同的香味活性化合物對風味貢獻的大小，篩選其關鍵芳香化物。確定關鍵芳香化合物為2-甲基-3-呋喃硫醇、二甲基三硫化物、1-辛烯-3-酮、甲苯、3-甲基丁醛、2-甲硫基丙醛(甲硫醛)、乙酸丁酯、2-壬烯醛、辛醛等。熱反應肉味香基的制作方法是(1)宣威火腿的酶解將宣威火腿的精肉部分切塊、絞碎之后加水制成火腿水溶液，其中火腿占總火腿水溶液的40% ； (2)將火腿溶液進行酶解，條件如下pH為6.0、溫度為55°〇、兩種酶量比為？ P為1 2，其中F-Flavourzyme(Novozyme), P-Protamex (Novozyme)，總酶量占總溶液的0. 3% ；酶解時間為4_6h，制得火腿酶解液。(3) Maillard反應火腿酶解液100g、葡萄糖10g、半胱氨酸10g、丙氨酸0. 2g、脯氨酸0. 2g、甘氨酸0.4g、I+G 3g、VB1 3g、賴氨酸0. 3g、味精lg、鹽3g、蛋氨酸0. 3g、色氨酸0. 2g、八角粉 0. 15g、丁香粉0. 15g、白芷粉0. 15g在110°C下反應30min。得到火腿特征味、肉香較好的火腿香精基料。最后進行調香將己醛、辛醛、3-甲基丁醛、3-甲硫基丙醛、2-甲基-3-呋喃硫醇、二甲基三硫化物、1-辛烯-3-酮和2-乙基呋喃進行種類及其FD值的比較后找到最大差距點-己醛，將己醛按2μ l/10ml的比例加入到火腿香精基料中，得到無論從評香角度還是氣相色譜-質譜儀器檢測角度都是較好的火腿香精。
圖1是同安封肉感官評價風玫瑰圖，其中實線表示強化型熱反應同安封肉香精風玫瑰圖，虛線表示同安封肉風玫瑰圖。
圖2是姜母鴨感官評價風玫瑰圖，其中實線表示強化型熱反應姜母鴨香精風玫瑰圖， 虛線表示姜母鴨風玫瑰圖。
權利要求
1.一種氣質聯機/嗅聞輔助制備強化型熱反應咸味香精的方法，包括被模擬物特征性風味化合物的GC-O-MS鑒定強化精油的制備原料酶解液的制備熱反應香基的制備綜合調配驗證
2.根據權利要求1所述的氣質聯機/嗅聞輔助制備強化型熱反應咸味香精的方法，其中所述的GC-O-MS鑒定包括風味物質提取、風味物質定性定量分析、特征性風味物質確定。
3.根據權利要求2所述的氣質聯機/嗅聞輔助制備強化型熱反應咸味香精的方法，其中所述的風味物質提取方法包括動態頂空制樣(dynamic headspace sampling，DHS)、靜態頂空制樣(static headspace sampling, SHS)、溶劑輔助風味提取(solvent-assisted flavor evaporation, SAFE)、固相微萃取(solid phase microextraction, SPME)、同時蒸 ^1) . (simultaneous distillation extraction, SDE) 5 ^SS (purge and trap, P&T)；其中所述的風味物質的定性分析包括RI值、質譜、嗅聞結果與標準數據庫的一致性； 其中所述的風味物質的定量分析包括內標法、外標法或穩定同位素稀釋分析法等；其中所述的特征性風味化合物確定，包括風味活性值(0AV值)大于1或經芳香萃取物稀釋分析 (AEDA)與動態頂空稀釋分析(DHDA)，FD因子大于3的化合物。
4.根據權利要求1與3所述的氣質聯機/嗅聞輔助制備強化型熱反應咸味香精的方法，其中所述的強化精油的制備是將鑒定出的關鍵性風味活性化合物按檢出比例添加于溶劑中(一般采用色拉油或丙二醇等)，比例為整體風味化合物體積3 20%。
5.根據權利要求1所述的氣質聯機/嗅聞輔助制備強化型熱反應咸味香精的方法，其中所述的原料酶解液的制備是將原料(動物蛋白或植物蛋白)破碎后加水制成原料水溶液，其中原料占溶液的40-80% ；按pH4. 0-8. 0、溫度30_70°C、加酶量占底物的 0. 10-0. 60%，酶解時間lh-8h進行酶解。
6.根據權利要求5所述的氣質聯機/嗅聞輔助制備強化型熱反應咸味香精的方法，其中所述的蛋白酶包括木瓜蛋白酶、復合蛋白酶、堿性蛋白酶、胰蛋白酶、復合風味酶、中性蛋白酶、動物蛋白水解酶等。
7.根據權利要求1所述的氣質聯機/嗅聞輔助制備強化型熱反應咸味香精的方法， 其中所述的熱反應香基包括將水解蛋白(60-80% )、氨基酸(2-10% )、還原糖(2-10% )、 動物脂肪(5-10% )、香辛料粉末)、I+G(0. 1-0. 5% )、食鹽)、酵母浸膏 (0-20% )等，反應溫度為100 150°C，反應時間為20 120min，靜置8 24h進行后熟。
8.根據權利要求7所述的氣質聯機/嗅聞輔助制備強化型熱反應咸味香精的方法，其中所述的還原糖包括葡萄糖、木糖、鼠李糖、核糖等；水解蛋白包括水解植物蛋白(HVP)—— 大豆粉/玉米粉酶解液等和水解動物蛋白(HAP)——各被模擬物精瘦肉酶解液；氨基酸包括甘氨酸、丙氨酸、纈氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸、絲氨酸、蘇氨酸、 半胱氨酸、甲硫氨酸、天門冬氨酸、谷氨酸、精氨酸、賴氨酸、組氨酸和脯氨酸以及牛磺酸等； 動物脂肪包括被模擬物的脂肪。
9.根據權利要求1所述的氣質聯機/嗅聞輔助制備強化型熱反應咸味香精的方法，其中所述的綜合調配包括強化精油O 20%)、肉味香基(80 98%)、乳化劑防腐劑、脂肪抗氧化劑以及增稠劑。
10.根據權利要求9所述的氣質聯機/嗅聞輔助制備強化型熱反應咸味香精的方法， 其中所述的本領域技術人員公認的添加劑，其中防腐劑包括苯甲酸鈉、山梨酸鉀、丙酸鹽類等，油脂抗氧化劑包括二丁基羥基甲苯(BHT)、叔丁基對苯二酚(TBHQ)、丁基羥基茴香醚 (BHA)等，增稠劑包括黃原膠、瓜爾膠、卡拉膠、瓊脂、殼聚糖等，乳化劑包括單甘脂、司盤系列、吐溫系列等。
11.根據權利要求1所述的氣質聯機/嗅聞輔助制備強化型熱反應咸味香精的方法， 其中所述的驗證方法進行5人以上(含)感官評價及評分(感官評價人員受過簡單培訓即可)，分別繪制出被模擬物及其香精的風玫瑰圖，并對強化精油配方進行適當調整。
全文摘要
本發明公開了一種人機結合分析制作肉味香精的方法，發明名稱是一種氣質聯機/嗅聞輔助制備強化型熱反應咸味香精的方法。方法特點是利用氣質聯機/嗅聞裝置將保留指數、質譜及感官評價共同檢測到的物質確定為風味活性物質，能夠避免傳統感官評價的主觀性與模糊性；氣質聯機/嗅聞裝置能夠迅速篩選出被模擬物中風味活性化合物并確定其在整體食品風味中的重要性的特點，能夠準確鑒定并指導還原關鍵性肉香味化合物的種類和含量，將風味活性值大于1的化合物制成強化精油；將強化精油于熱反應肉味香基混合調配，此種方法中強化精油來自食品中，熱反應香基部分是“公認安全”的，此種強化型熱反應肉味香精較單純的調配型肉味香精更加淳厚自然。
文檔編號A23L1/231GK102228221SQ20111013152
公開日2011年11月2日 申請日期2011年5月20日 優先權日2011年5月20日
發明者宋煥祿, 張振波, 楊超 申請人:北京工商大學