低共熔溶剂与风味物的产生的制作方法
【专利说明】低共熔溶剂与风味物的产生
[0001 ]本发明涉及风味物的产生。具体地讲，本发明涉及风味物组合物的制备方法。该方 法包括:形成低共熔溶剂，制备包含低共熔溶剂和风味物前体的反应混合物，加热反应混合 物以形成芳香化合物。低共熔溶剂是一种液体，该液体以至少两种在25°c时为固体的化合 物的组合为基础，并包含一定量的水和/或甘油，其中水和/或甘油的量不足以分别溶解所 有在25°C时为固体的化合物，或者可使所有在25°C时为固体的化合物同时在25°C时饱和。 风味物前体可包括在25°C时为固体的化合物，这些化合物是低共熔溶剂的基础。本发明的 另一方面是一种食物产品，该食物产品包含可采用本发明的方法获得的风味物组合物。
[0002] 反应风味物(有时称为加工风味物)是复杂的基础物质，用来为热处理食品（例如 肉类、巧克力、咖啡、焦糖、爆米花、面包等)提供相似的芳香特性与口感特性。传统上，在溶 液中制备风味物化合物，最常见的是在特定pH值的缓冲水体系中制备，但有时也在乙醇、甘 油或丙二醇，以及例如含脂肪基质或乳剂之类的物质中制备。通常将那些产生风味剂的反 应的复杂化学机理称为"美拉德(Maillard)"反应。许多文献(M.K.Sucan et al. /'Process and Reaction Flavors"，ACS Symposium Series 2005,905，l-23(M.K.Sucan等人，"工艺 与反应风味物"，《美国化学学会研讨会文集》，2005年，第905卷第1-23页））都描述过这种化 学反应。最常见的是，把还原糖和氨基酸混入相应基质，再加热一段时间，从而产生所需的 有价值关键分子。例如，W02008148737描述了直接将风味物前体(氨基酸与还原糖）添加到 配料中，随后烘焙配料制得烘焙食品的方法。
[0003] -般来讲，当水活度较低时，美拉德化学能最有效地生成风味物成分。为了采用各 种各样的芳香化合物来尽可能有效地制备反应风味物，人们已提出多种使用低水活度液相 的方法。
[0004] US3425840描述了将脯氨酸溶于甘油或山梨糖醇，随后加热产生新鲜面包的芳香 味。在W02005096844的方法中，通过加热包含至少10%的a-羟基羧酸的连续液相中的碳水 化合物源和氮源的组合来生成风味物。W0201173035描述了将风味物前体与分散的极性溶 剂在结构化的脂质相中进行反应的方法。EP0571031描述了一种制备咸制风味物的方法，该 方法包括使单甲基-3 (2H)-呋喃酮和/或二甲基-3 (2H)-呋喃酮与半胱氨酸和/或硫化氢反 应。该反应的介质包含有机极性溶剂(例如甘油或丙二醇），且含水量不足20%。
[0005] 这些方法用到的非水性溶剂和降低水活度的配料溶剂，不总是适宜直接掺入食物 产品中。这些溶剂可能会引起食物产品的质感或加工性能改变，甚至可能引入它们本身的 不宜味道。某些情况下，在使用芳香化合物前，需将其与反应混合物隔离，这会让工艺过程 变得更繁琐、且提升成本。通常，在生成加工风味物时，就形成了几种关键芳香化合物的混 合物。具体形成哪些芳香化合物，不但取决于风味物前体物质的性质，还取决于选用的方法 和反应基质。不同的芳香化合物混合物提供不同的感官特征。需要新的产生风味剂的方法， 这些方法能够高效地生成理想的芳香化合物的混合物，优选在适宜直接掺入食品的反应混 合物中生成这种混合物。
[0006] 在食品中发生美拉德反应的情况下，该反应往往只在食品中很有限的区域内发 生，因为这些区域中的风味物前体浓度很高，而且溶剂(例如水)量很低。这种局部产生风味 剂现象的一个例子是烘焙时的面包皮。然而，在工业化制备风味物组合物的过程中，这些条 件很难以再生产的方式复制。这类反应混合物本质是固体或半固体，这一性质导致其不能 均匀连续地产生风味物。所以我们需要提供具备下述特点的风味物组合物制备方法:其中 液体溶剂(例如水)的含量低，并且风味物反应混合物是均匀的，而且反应结果重现性良好。
[0007] 低共熔溶剂是一种液体，其熔点比形成低共熔混合物的化合物的熔点低得多。 A.P.Abbott et al.，Chemical Communications，9,70-71(2003)(A.P.Abbott等人，《化学 通讯》第9卷第70-71页(2003年））描述了氯化胆碱和尿素的混合物的低共熔现象，首批发现 的低共熔溶剂中的多种都以季铵盐与氢供体（如胺和羧酸）的混合物为基础。US2009/ 0117628解释了如何使用以强氢键供体为基础的低共熔溶剂和金属盐或氮盐进行酶促反 应。最近公布的专利W02011/155829描述了使用低共熔溶剂从生物材料提取有效物质的方 法。W02011/155829使用的低共熔溶剂包括天然存在的有机酸或无机盐与单糖或二聚糖、糖 醇、氨基酸、二或三链烷醇、或者胆碱衍生物的组合。在WOO 182890中，在化妆品应用中使用 多种氨基酸与乙醇酸或二糖的低共熔混合物来溶解可能有刺激性的酸。
[0008] US4388328描述了一种包封风味剂的方法，该方法包括:将山梨糖醇、甘露糖醇和 糖精的混合物融化，然后冷却混合物，添加风味剂并且使混合物结晶。形成低共熔物，意味 着挥发性风味物能够在较低温度下分散到液体混合物中，因而降低风味物损耗。然而，上述 公开都没有提出在低共熔溶剂中生成芳香化合物的方法。
[0009] 本发明的目的是改良现有技术，并提供制备风味物组合物的改良方法，至少提供 一种有用的替代方法。不将本说明书中对现有技术文献中的任何参考视为承认此类现有技 术为众所周知的技术或构成本领域普遍常识的一部分。本说明书中使用的词语"包括"、"包 含"和类似的词语，都不应被理解为具有排他性或穷举性的含义。换句话讲，这些词语用来 指"包括但不限于"的意思。本发明的目的通过独立权利要求的主题实现。从属权利要求进 一步限定并阐释了本发明的提议。
[0010] 本发明第一方面提供了一种风味物组合物制备方法，该方法包括下列步骤：
[0011] a)形成低共熔溶剂，
[0012] b)制备包含低共熔溶剂和风味物前体的反应混合物，
[0013] c)加热反应混合物以形成芳香化合物；
[0014] 其中，低共熔溶剂是一种液体，该液体以至少两种在25°C时为固体的化合物的组 合为基础，并包含一定量的水和/或甘油，水和/或甘油的量不足以分别溶解所有在25°C时 为固体的化合物，或者可使所有在25°C时为固体的化合物同时在25°C时饱和;而风味物前 体可包括所述在25°C时为固体的化合物。本发明的另一方面提供了一种食物产品，该食物 产品包含可采用本发明的方法获得的风味物组合物。
[0015] 本发明人惊讶地发现，可将低共熔混合物用作溶剂与风味物前体反应。所产生的 芳香化合物的组成不同于在常规溶剂体系（例如水）中获得的芳香化合物的组成。举例来 说，木糖和半胱氨酸在以下两种溶剂中反应:第一种是预先形成的以氯化钠和果糖为基础 的低共熔溶剂，第二种是直接把同样的成分(包括氯化钠和果糖)溶于水得到的溶剂，生成 截然不同的挥发性物质组成，在第一种溶剂中产生的芳香化合物(例如糠醛)含量较高。在 举例说明的这种低共熔溶剂中反应得到的风味物组合物，有较浓的似扁桃仁和奶的韵味。
[0016] 本发明人还发现，制备含低共熔溶剂的反应混合物，可提高反应结果的重现性。例 如，使含等量苹果酸、丙氨酸、氢氧化钠、木糖、半酰氨酸和水的组合物反应，产生了不同 的芳香组成(aroma profile);而且预先将苹果酸与丙氨酸形成低共熔溶剂与把所有前 述成分简单混合到一起相比，反应结果的波动小得多。
[0017]图1示出了根据实例1制得的反应混合物在加热前的照片（上图）和加热后的照片 (下图）。
[0018]图2示出了根据实例1制得的加香威化饼中2-乙酰基-1 -吡咯啉、2-乙酰基-3，4，5， 6-四氢吡啶（2-乙酰基-3,4,5,6-1^)和2-乙酰基-1，4,5,6-四氢吡啶（2-乙酰基-1，4,5,6-THP)的相对定量结果。Y轴为化合物峰面积与内标峰面积的比值。
[0019] 图3示出了根据实例1制得的加香威化饼中2-甲基吡嗪的相对定量结果。Y轴为化 合物峰面积与内标峰面积的比值。
[0020] 图4示出了加热实例2的反应混合物产生的挥发性化合物的相对定量结果。Y轴为 化合物峰面积与内标峰面积的比值。
[0021] 图5示出了加热实例3的反应混合物产生的挥发性化合物的相对定量结果。Y轴为 化合物峰面积与内标峰面积的比值。
[0022] 图6示出了加热实例4的反应混合物产生的挥发性化合物的相对定量结果。Y轴为 化合物峰面积与内标峰面积的比值。
[0023]图7示出对实例4的REF-MA_肉类和MA-1_肉类中的挥发物浓度进行三次平行测定， 计算得到的浓度波动百分比（％ )。
[0024] 图8示出对实例5的Na-Fru/REF和Na-Fru/DES中的挥发物浓度进行三次平行测定， 计算得到的浓度波动百分比（％ )。
[0025] 图9示出了在低共熔溶剂(DES6)中形成的反应混合物以及在用相同成分制成的溶 液(DIL6)中的反应混合物的残留的鼠李糖百分比（％ )。
[0026] 本发明的部分内容涉及风味物组合物制备方法，该方法包括下列步骤:a)形成低 共熔溶剂，b)制备包含低共熔溶剂和风味物前体的反应混合物，c)加热反应混合物以形成 芳香化合物;其中，低共熔溶剂是一种液体，该液体以至少两种在25°C时为固体的化合物的 组合为基础，并包含一定量的水和/或甘油，其中水和/或甘油的量不足以分别溶解所有在 25°C时为固体的化合物，或者可使所有在25°C时为固体的化合物同时在25°C时饱和，而风 味物前体可包括所述在25°C时为固体的化合物。
[0027] 风味物组合物是一种例如在添加到食品中时，提供芳香味和味道的组合物。通常 将加热处理多种配料的混合物所获得的风味物组合物称作加工风味物或反应风味物。风味 物组合物包含的分子本身不是芳香的，不过这些分子在被进一步加工时(例如在烘焙时)会 产生香味。
[0028] 低共熔溶剂是液体。在本发明的上下文中，这意味着这种溶剂在25°C及标准大气 压下为液体。低共熔溶剂的熔点比形成低共熔混合物的化合物的熔点低得多，例如，低共熔 溶剂的熔点可能至少比形成低共熔混合物的化合物的熔点低20°C，例如至少比形成低共熔 混合物的化合物的熔点低50°C。本发明的方法使用的低共熔溶剂以至少两种在25°C时为固 体的化合物的组合为基础。本领域习惯使用"在25°C时为固体"