用孜然進行脂質活化的制作方法

本發明涉及用于加速脂質組合物氧化的方法。本發明的其他方面是所得脂質組合物以及食物產品，諸如包含所述脂質組合物的濃縮調味或加味產品、調味品、調味醬、調味肉汁或者即食食物產品。已知脂質(諸如脂肪和油)的氧化產生許多天然風味物化合物，例如己醛，2-辛烯醛，2-壬烯醛，2,4-壬二烯醛，2,4-癸二烯醛，反式-4,5-環氧-2-癸醛等。在食品工業中，人們有興趣充分利用這些風味化合物并將其例如融合到風味反應過程諸如美拉德反應中，以便促進某些風味韻味的產生，諸如更明顯的肉或脂肪風味韻味。例如，通過熱誘導的自氧化、光氧化、重金屬催化、活性氧和酶促催化，可加速脂質氧化。健康飲食目前是全世界的主要趨勢之一，并且在食品工業里，人們對于開發脂肪較少、但感官特性仍然優異的新型食品和飲料產品具有越來越濃厚的興趣。油和脂肪是味道和香味的重要提供者和載體，相比于具有大量油和脂肪的產品，具有少量油和脂肪的同類食物產品難以保持類似的良好味道和香味特征。例如，油炸風味通常與脂肪相關，并且在低脂肪產品中嚴重受損。通常，油炸風味的缺乏因此通過在更高溫度下對油性產品進行更長時間的油炸來得到補償。然而，對油和脂肪進行的這類更高溫更長時處理可能產生不期望的潛在致癌副產物，這不是期望的結果。此外，這種高度降解的脂質產物的穩定性下降且保質期縮短。本領域已知的是，某些金屬離子諸如co、cu、fe、mn或ni離子可充當用于加速脂肪和油的氧化反應的催化劑。其證據由例如belitzh.d.等人在《食品化學》第三修訂版第198-200頁中提供。然而，如今的消費者更喜歡完全以天然且正宗的配料制成的食物產品。將諸如金屬鹽的化學物質添加到例如食品調味產品中的做法不太被消費者所認可。香料因具有出眾的烹飪和醫用特性而從古代文明開始就為人們所知并使用。例如，在亞洲人們的常見做法是，在烹飪過程中摻入香料和草本植物，尤其是還加入油，例如在四川制備辣椒油時、在印度制備咖喱制品時，以及在泰國制造冬陰功時。然而，這些烹飪過程的主要目的是將風味物質和/或精油從這些香料和草本植物中提取到食物制備的油相或脂肪相中。因此，在食品工業中仍然需要尋找新型且更好的解決方案，以降低食物產品的脂肪和/或油含量，同時不影響或減少由該脂肪和/或油提供的天然味道和風味。因此，也一直需要對天然香料進行改善，例如，通過以更有效的方式在較低溫度下氧化油或脂肪，來改善脂肪或油組合物油炸風味，因而使其更具成本效益并且反應時間更短。此類脂肪或油組合物然后可以用于食物產品中，以在不降低感官風味影響的情況下，減少脂肪或油的量。本發明的目的是提高現有技術水平并提供克服至少一些上述不便的改進方案。具體地講，本發明的目的是提供脂質氧化的新方法，該方法在工業上可行，比本領域中的已知方法更具成本效益，而且該方法依賴完全天然正宗的配料。本發明的目的可通過獨立權利要求的主題實現。從屬權利要求進一步拓展本發明的構想。因此，本發明在第一方面提供了一種用于加速脂質氧化的方法，該方法包括在存在孜然的情況下，將脂質組合物在80℃至180℃的溫度下保持30分鐘至6小時的步驟。在第二方面，本發明涉及可利用本發明的方法獲得的脂質組合物。本發明的第三方面涉及用于改善食品組合物風味的方法，該方法包括以下步驟：將本發明的脂質組合物添加到所述食品組合物中，然后任選地在風味反應過程(諸如美拉德反應過程)中進一步加工所述食品組合物，以獲得風味反應產物。另一方面是一種食物產品，其包含本發明的脂質組合物或使用本發明的脂質組合物制備的風味反應產物。對于以化工鹽形態提供的鐵和以不同天然來源形態提供的鐵，本發明人已評估了它們作為配料在脂肪和油氧化過程中的效用。因此，本發明人首先觀察到，當鐵以游離化學形式作為鹽提供時，鐵加速油和脂肪的氧化。在第二步驟中，發明人隨后測試了不同草本植物和香料的催化活性，這些草本植物和香料以與其天然鐵含量的等摩爾的量提供到脂肪和/或油組合物中。因此，本發明人驚奇地發現，當與游離鐵和其他藥草及香料相比時，孜然對于水解脂肪、未水解脂肪和油具有優異且強效的催化氧化作用。因此，在與包含脂肪和/或油的組合物進行氧化反應中使用孜然作為天然催化劑，允許顯著減少反應時間以及降低反應溫度，以達到良好的氧化結果。本文在下文實例部分中提供了結果的詳細描述。所以，現在可通過將孜然(例如，以食品級粉末形式)添加到與油和/或脂肪的活化熱處理反應中，來以簡單而且天然正宗的方法顯著加速油和脂肪氧化。由此，一方面加快氧化反應的速度，另一方面更容易且更有效地產生風味化合物、呈味化合物以及它們的前體。因此，本發明能夠降低油和脂肪組合物的熱活化所用的溫度并減少其所需時間。本發明還產生了富有更強的新風味的活化脂肪組合物，這是由于該創造性過程帶來了以下效果：i)熱加工期間反應混合物損失的揮發性小分子量風味化合物少得多，從而得到風味更濃的活化油脂組合物；并且ii)加工成本因加熱反應所需的能量成本更少而減少，并且因加工反應更短而節省了時間。此外，使用孜然香料是非常天然的，并且不被認定為是化學化合物，并且將被消費者很好地接受。此外，該活化脂質組合物也更富含其他風味化合物的天然前體，可例如通過將此類活化脂質組合物作為配料在更進一步的風味反應過程中使用，來活化所述這些天然前體。附圖說明圖1：繪制了活化向日葵油的p-av值，該活化向日葵油是在有3.2重量％孜然或沒有孜然的情況下在不同的溫度下獲得的。“aso”意指活化向日葵油。圖2：繪制了在使用不同催化劑的情況下，活化未水解雞肉脂肪的p-av值。圖3：繪制了在存在與不存在孜然的情況下，水解和未水解雞脂肪的p-av值。圖4：繪制了在用孜然處理不同時間段后，活化向日葵油的p-av值。圖5：繪制了在該方法的活化步驟期間使用不同量的孜然時，活化向日葵油的p-av值。圖6：廚房試驗中新鮮油及活化油的p-av值。具體實施方式本發明涉及一種用于加速脂質氧化的方法，該方法包括在存在孜然的情況下，將脂質組合物在80℃至180℃的溫度下保持30分鐘至6小時的步驟。術語“脂質”或“類脂”在本文中定義為一組天然存在的疏水性分子，包括脂肪酸、脂肪、油、蠟、固醇和脂溶性維生素。具體地講，在本文中該術語是指可食用脂肪和可食用油，以及它們的組合。“脂肪”在本文中被定義為在正常室溫下為固體的甘油三酯；并且“油”被定義為在正常室溫下為液體的甘油三酯。術語“孜然”在本文中是指植物物質，該植物在物種上屬于孜然芹(cuminumcyminum)。“脂質組合物”是包含脂質的組合物。優選地，脂質組合物包含至少75重量％的脂肪、油或其組合。更優選地，脂質組合物包含至少85重量％的脂肪、油或其組合。在本發明的一個優選實施方案中，孜然以下述量存在于脂質組合物中：0.1重量％至15重量％或20重量％，優選地為0.5重量％至10重量％，更優選地為3重量％至7重量％。如下文所舉例說明的，最佳催化效率(即添加孜然的成本和氧化產率之間)為在3重量％和7重量％之間。優選地，本方法的溫度范圍為120℃至160℃。優選地，根據本發明，在存在孜然的情況下，將脂質組合物在至少80℃的溫度下保持至少1小時，優選至少1.5小時，更優選地至少2小時。該時間段越短，則加熱步驟中揮發性化合物損失得越少，該過程所花費的資金越少。在本發明的一個實施方案中，脂質是脂肪，并且脂肪為動物脂肪，優選地為非乳脂型動物脂肪。優選地，所述脂肪選自牛肉脂肪、雞肉脂肪、羊肉脂肪或豬肉脂肪。在本發明的另一個實施方案中，脂質是油。優選地，油來源于植物，并且優選地選自玉米油、橄欖油、大豆油、向日葵油、花生油、核桃油、棕櫚油、藤椒油、菜籽油和芝麻油，或它們的組合。這些油有利地在本發明中用于制備烹飪用的食物產品，其中該烹飪用的食物產品增強了對肉或油炸風味的感官體驗。最優選地，油是向日葵油。油炸通常導致(e,e)-2,4-癸二烯醛的形成，其為有助于產生油炸香味的關鍵化合物之一。(e,e)-2,4-癸二烯醛通常經由亞油酸脂肪酸的脂質氧化形成，亞油酸脂肪酸是向日葵油中的主要脂肪酸。在一個實施方案中，本發明的方法包括水解脂質組合物的步驟。優選地，先將脂質組合物水解，再進行將所述組合物保持在80℃至180℃溫度下的步驟。在較高溫度下進行氧化步驟之前先將脂肪和/或油水解具有以下優點：在以孜然作為催化劑的情況下，甘油三酯和長脂肪酸鏈至少部分地降解，并為后續氧化反應提供了更好的來源和途徑。優選地，脂質組合物的水解為酶促水解，優選地使用脂肪酶。因此，該酶促水解可處于40℃至60℃、優選地45℃至55℃的溫度下。相比于化學或其他物理水解方法，使用酶促水解的優勢是可實現脂肪物質的基本完全水解，并且這種水解不使用任何刺激性化學物質或其他危險的干預措施。此外，水解反應可保持在相對較低的溫度下，以最大程度減少存在于反應中的任何揮發性低分子量風味化合物的損失，從而限制了加熱此類反應體系的成本。用于該酶促水解步驟的脂肪酶可為例如得自諾維信公司(novozymes)的脂肪酶s(lipases)或脂肪酶tl(lipozymetl)、得自帝斯曼公司(dsm)的validase脂肪酶an(validaselipasean)或validase脂肪酶mj(validaselipasemj)。所述酶通常以每100g脂肪100至1500mg的量添加至水解反應中。在本發明的一個優選實施方案中，孜然是來自孜然芹(cuminumcyminum)的干燥種子的粉末或糊劑形式。這是最具工業實用性和成本效益的方式。本發明的另一方面涉及可利用上述方法獲得的脂質組合物。本發明的又一方面涉及用于改善食品組合物風味的方法，該方法包括將本發明的脂質組合物添加到所述食品組合物中的步驟。優選地，包含添加的脂質組合物的食品組合物在風味反應過程中、優選地在美拉德反應過程中被進一步加工，以獲得風味反應產物。本發明還涉及一種食物產品，該食物產品包含如上所述的本發明的脂質組合物或風味反應產物。該食物產品可為濃縮調味或加味產品、調味品、調味醬、調味肉汁或者即食食物產品。本領域的技術人員將理解，他們可以自由地組合本文所公開的本發明的所有特征。特別地，針對本發明所述用于加速脂質氧化的方法所描述的特征可與本發明所述的用于改善食品組合物風味的方法以及脂質組合物和食物產品的產品權利要求相組合；反之亦然。此外，可以組合針對本發明的不同實施方案所描述的特征。參見附圖和以下實例后，本發明的更多優點和特征是顯而易見的。實施例1：測定香料的礦物質組成：方法和結果使用電感耦合等離子體-原子發射光譜法(icp-aes)測定購自新加坡并且通常用于制備咖喱和馬薩拉菜肴的10種市售干燥粉末香料的礦物質含量。所確定的礦物質含量包括fe、cu、ca、mg、mn和zn的含量。所鑒定的礦物質組成的結果示于表i中。表i所選香料的礦物質組成如下：實施例2：用香料活化向日葵油：方法和結果在溫控反應容器中，在140℃下與香料催化劑一起進行向日葵油的氧化，持續1小時。根據表ii中規定的量，加入到油中的粉末狀香料催化劑的量被標準化為每個試驗5ppm鐵。加入通常用于強化的焦磷酸鐵作為對照物。此后，將混合物(即活化油組合物)冷卻至室溫。根據標準技術測定了本發明實施例中所用的每種催化劑的適宜鐵含量，結果示于表ii中。表ii所選香料中的鐵的量，以及在香料-油系統中達到5ppmfe的所需粉末的相應重量百分比：樣品添加的催化劑fe(mg/100g香料)重量％1-無-00.02孜然15.443.23百里香56.650.94姜黃31.581.65胡蘆巴8.75.76八角8.915.67小豆蔻27.641.88丁香25.272.09蒜10.394.810辣椒12.863.911白胡椒5.589.012焦磷酸鐵0.002然后根據國際標準化組織提供的正式方法(iso6885:2006(e))測定了油類組合物中的氧化程度(p-av)，該正式方法即通過使二次氧化產物如醛和酮與對氨基苯甲醚反應生成吸收350nm波長光的產物來測定其是否存在。然后測定了不同混合物的p-av吸收值，由此，p-av值越高，則脂質組合物中產生的二次氧化產物越多。高p-av值指示了存在于脂質混合物中的二次氧化產物的量，由此說明了油活化的程度。結果示于表iii中。表iii油活化的結果如下：樣品所加入的催化劑(5ppm)反應溫度反應時間p-av值1-無-140℃1小時32.102孜然140℃1小時50.903百里香140℃1小時39.844姜黃140℃1小時39.505胡蘆巴140℃1小時35.786八角140℃1小時34.347小豆蔻140℃1小時33.608丁香140℃1小時33.409蒜140℃1小時25.6810辣椒140℃1小時25.2911白胡椒140℃1小時15.7012焦磷酸鐵140℃1小時33.00根據標準技術測定了本發明實例中所用的每種催化劑的適宜鐵含量，結果如表ii所示。結果表明，在140℃下將油單獨加熱1小時已經在樣品中產生明顯的燒烤香味，其p-av值為32.1。據觀察香料對于氧化可具有加速或抑制的效果。在10種選定的香料中，蒜、辣椒和白胡椒的p-av值略低于對照樣品，而其余的香料均使氧化加速。在所有樣品中，帶有孜然的油的p-av值最高，比對照樣品高50％。相比之下，在相同的fe水平下，具有焦磷酸鐵的樣品僅在p-av方面略有增加，并且沒有感覺到油炸韻味的增加。從這些結果明顯可以看出，孜然作為催化劑效果非常好，并且是本發明最優選的解決方案。實施例3：用香料活化玉米油和棕櫚油：結果重復與實施例2中的向日葵油相同的實驗設置，但此次使用玉米油和棕櫚油。結果表明，采用玉米油的實驗的結果與實施例2中針對向日葵油觀察到的油活化效果和p-av值基本相同。使用棕櫚油也獲得了類似的結果。然而，使用棕櫚油時需要采用更高的溫度和更長的保持時間，才能獲得與采用向日葵油時所觀察到的相同的p-av值。盡管如此，其總體結果和結論與針對向日葵和玉米油所發現的相同。孜然在這些實驗中表現一直最佳，同時也是用于不同油的氧化反應的最有效催化劑。實施例4：用香料活化雞肉脂肪：方法和結果在溫控反應容器中，在140℃下與香料催化劑一起進行雞肉脂肪的氧化，持續4小時。為此，將5g粉末狀香料催化劑加入到95g雞肉脂肪中，然后加熱至140℃，并在該溫度下輕柔混合4小時。此后，將混合物(即活性脂肪組合物)冷卻至室溫。然后根據實施例2中的具體方法測定活性脂肪的氧化程度。結果示于表iv和圖2中。結果表明，在140℃下將雞肉脂肪單獨加熱1小時在樣品中產生輕微的脂肪香味，其p-av值為2.188。與油類似，據觀察香料對于脂質氧化可具有加速或抑制的效果。例如，與辣椒、姜黃和百里香相比，帶有孜然的油具有最高的p-av(見表iii)。對于脂肪組合物來說也是如此，其結果表明，在加入孜然的情況下，采用雞肉脂肪的實驗會得到類似的脂肪活化效果，同時p-av值在30分鐘內從1.051升高到29.7(表iv)。孜然在這些實驗中同樣表現最佳，同時也是用于不同脂肪的氧化反應的最有效催化劑。結果在圖2中示出。表iv：脂肪活化的結果如下：實施例5：雞肉脂肪的水解和活化：方法和結果將10重量％的水和0.3重量％的脂肪酶(得自諾維信(novozymes)的脂肪酶tl100l(lipozymetl100l))添加到雞肉脂肪中，然后在控溫反應容器中在45℃下混合并溫育2小時，以此對該脂肪進行酶促水解。然后將香料催化劑加入到水解雞肉脂肪中。然后將混合物在140℃下熱處理長達3小時。此后，將混合物(即活性脂肪組合物)冷卻至室溫。結果表明，由于存在游離脂肪酸，因此采用了水解雞肉脂肪的實驗得到更高的脂肪活化水平。與未水解的樣品相比，在3小時結束時的p-av值約為前者的兩倍。結果示于表iv和圖3中。實施例6：脂質氧化反應中孜然作為催化劑相對于反應溫度的影響在存在及不存在孜然的情況下，測定了反應溫度對于氧化反應加速的影響。使用了與如實例2所述相同的實驗方法。用與實例2中樣品1和樣品2所用相同的方式重復實驗，不同的是活化反應的溫度在80℃和160℃之間變化。然后如上所述測定了不同反應最終產物的p-av值。結果在圖1中示出。從這些結果可以得出結論，沒有催化劑的樣品只在受到約130℃以上溫度熱處理至少2.5小時的時候才開始產生二次氧化產物。然而，在相同條件下受到熱處理時，有孜然作為催化劑的樣品在約80℃即已開始產生此類二次氧化產物。在120℃下，已有相當一部分二次氧化產物產生，超過對照樣品在例如140℃下所能生成的二次氧化產物。實施例7：孜然作為催化劑相對于脂質氧化反應所需時間的影響在存在及不存在孜然的情況下，測定了反應時間段對于氧化反應加速的影響。使用了與如實例2所述相同的實驗方法。用與實施例2中樣品1和樣品2所用相同的方式重復實驗，不同的是反應時間段在30分鐘至6小時之間變化。然后如上所述測定了不同反應最終產物的p-av值。結果在圖4中示出。從這些結果可以得出結論，有孜然作為催化劑的樣品在已受到0.5小時熱處理之后開始產生二次氧化產物。約2.5小時后，存在孜然的樣品已經產生了大量的二次氧化產物。實施例8：孜然劑量對油氧化反應加速的影響測定了添加到油活化反應中的不同量孜然的影響。使用了與如實例2所述相同的實驗方法。用與實施例1中樣品2所用相同的方式重復實驗，不同的是所添加的孜然的量在0.5重量％和約10重量％之間變化。然后如上所述測定了不同反應最終產物的p-av值。結果示于表v和圖5中。從這些結果可以得出結論，孜然量為0.5重量％或更多量時產生了二次氧化產物。還可以看出，在這種特定實驗設置下，向反應混合物中添加約10重量％的孜然時，催化效果尚未達到飽和。在這些孜然濃度下，劑量效應仍然是準線性的。然而，根據實際考量，例如產品成本以及孜然本身味道和風味對最終產品的風味影響，確定孜然的最佳量在所添加孜然的大約3重量％至7重量％之間。表v：孜然作為催化劑時的劑量效應實施例9：應用于烹飪助劑乳液中的香料輔助型活化油的感官分析在廚房中先將以下三種類型的油活化，再加入到烹飪助劑乳液中：向日葵油(so)、玉米油(co)和橄欖油(oo)。測量新鮮油(so、co和oo)和熱活化油(aso、aco和aoo)的對氨基苯甲醚值，并示于圖6中。不含孜然的活化油與新鮮油相比具有更高的p-av值。孜然活化油樣品的p-av值甚至更高，即約為不含孜然的相應活化油的兩倍。這表明，油和孜然的組合加速了氧化，和在相同的加熱條件下產生出更多的油炸韻味。然后將具有孜然的活化油以乳液形式應用于烹飪助劑中。這種烹飪助劑的原始配方示于表vi中，其中糊狀產品由油、乳化劑、米粉、改性淀粉、鹽和水制成。為了測試活化油，由非活化油、活化油和孜然活化油代替配方中的油部分。使用三種類型的油，包括玉米油(co)，橄欖油(oo)和向日葵油(so)，并選擇孜然以幫助油活化。將200g向日葵油和玉米油在140℃下加熱40分鐘，而將橄欖油在120℃下加熱30分鐘，這是因為橄欖油的煙點和穩定性較低。在每次加熱試驗中加入7重量％的孜然。然后將每個配方樣品的配料全部混合在一起并乳化成糊劑。之后測定不同樣品的對氨基苯甲醚值(p-av)，并示于表vii中。表vi：烹飪助劑的配方成分重量％1油/活化油352乳化劑1.53米粉74改性淀粉105鹽66水40.5然后將活化油用于雞肉油炸應用中。在烹飪期間，將糊劑均勻地抹在雞肉上，并在受控的溫度和時間下在平底鍋中油炸。讓一個10人小組進行感官分析，以評價使用了烹飪助劑油炸的雞肉中的油炸韻味。每個樣品的感官描述示于表vii中。在含活化油的樣品(2-7號)中識別出油炸韻味，并且當摻入孜然時該油炸韻味更為明顯(5-7號)。在5-7號樣品中輕易識別出所期望的油炸燒烤韻味。此外，在樣品8和樣品9中的油活化之后，加入新鮮孜然作為孜然味道的對照物。在這2個樣品中，孜然香料韻味變得明顯，并且比油炸韻味更顯著。這表明小組成員能夠清楚地區分孜然香味和油炸韻味。因此，這能夠很好地證明，樣品5-7中感知到的油炸韻味并非由于孜然本身的香味。此外，用孜然活化向日葵油(10號樣品)進行減脂試驗。在烹飪油乳液中添加小于12％的油(基于表vi中的配方)；與對照樣品1相比，仍可識別出增強的油炸韻味。這表明，用孜然活化脂肪的做法可運用于減脂應用，同時保持相同水平的油炸風味。因此，通過將孜然活化油摻入烹飪助劑糊劑中，最終產品會具有較高水平的油炸香味和味道。在油含量總共減少12％的情況下，各測試樣品的最終產品中的油炸韻味仍獲得高度的評價，這表明脂質活化作用有可能在不影響典型脂肪和油炸風味的情況下，減少食品中的脂肪和/或油。表vii用孜然活化油炸制的雞肉的感官描述和p-av值。當前第1頁12