用黄精进行脂质活化的制作方法

本发明涉及用于加速脂质组合物氧化的方法。本发明的另外方面是所得脂质组合物以及食物产品，诸如包含所述脂质组合物的浓缩调味料或加味产品、调味品、调味酱、调味肉汁、即食食物产品或者饮料产品。已知脂质(诸如脂肪和油)的氧化产生许多天然风味化合物，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-环氧-2-癸醛等。在食品工业中，人们有兴趣充分利用这些风味化合物并将其例如融合到风味反应过程诸如美拉德反应中，以便促进某些风味韵味的产生，诸如更明显的肉或脂肪风味韵味。例如，通过热诱导的自氧化、光氧化、重金属催化、活性氧和酶促催化，可加速脂质氧化。健康饮食目前是全世界的主要趋势之一，并且在食品工业里，人们对于开发脂肪较少、但感官特性仍然优异的新型食品和饮料产品具有越来越浓厚的兴趣。油和脂肪是味道和香味的重要提供者和载体，相比于具有大量油和脂肪的产品，具有少量油和脂肪的同类食物产品难以保持类似的良好味道和香味特征。例如，油炸风味通常与脂肪相关，并且在低脂肪产品中严重受损。通常，油炸风味的缺乏因此通过在更高温度下对油性产品进行更长时间的油炸来得到补偿。然而，对油和脂肪进行的这类更高温更长时处理可能产生不期望的潜在致癌副产物，这不是期望的结果。此外，这种高度降解的脂质产物的稳定性下降且保质期缩短。本领域已知的是，某些金属离子诸如co、cu、fe、mn或ni离子可充当用于加速脂肪和油的氧化反应的催化剂。其证据由例如belitzh.d.等人在《食品化学》第三修订版第198-200页中提供。然而，如今的消费者更喜欢完全以天然且正宗的配料制成的食物产品。将诸如金属盐的化学物质添加到例如食品调味产品中的做法不太被消费者所认可。香料因其出众的烹饪和医用特性而从古代文明开始就为人们所知并使用。例如，在亚洲人们的常见做法是，在烹饪过程中掺入香料和草本植物，尤其是还加入油，例如在四川制备辣椒油时、在印度制备咖喱制品时，以及在泰国制造冬阴功时。然而，这些烹饪过程的主要目的是将风味物质和/或精油从这些香料和草本植物中提取到食物制备的油相或脂肪相中。因此，在食品工业中仍然需要寻找新型且更好的解决方案，以降低食物产品的脂肪和/或油含量，同时不影响或减少由该脂肪和/或油提供的天然味道和风味。因此，也一直需要对天然风味进行改善，例如，通过以更有效的方式在较低温度下氧化油或脂肪，来改善脂肪或油组合物的油炸风味，因而使其更具成本效益并且反应时间更短。此类脂肪或油组合物然后可以用于食物产品中，以在不降低感官风味影响的情况下，减少脂肪或油的量。本发明的目的是提高现有技术水平并提供克服至少一些上述不便的改进方案。具体地讲，本发明的目的是提供脂质氧化的新方法，该方法在工业上可行，比本领域中的已知方法更具成本效益，而且该方法依赖完全天然正宗的配料。本发明的目的可通过独立权利要求的主题实现。从属权利要求进一步拓展本发明的构想。因此，本发明在第一方面提供了一种用于加速脂质氧化的方法，该方法包括以下步骤：在黄精的存在下，将脂质组合物在90℃至180℃的温度下保持30分钟至6小时的时间段。在第二方面，本发明涉及可利用本发明的方法获得的脂质组合物。本发明的第三方面涉及用于改善食品组合物风味的方法，该方法包括以下步骤：将本发明的脂质组合物添加到所述食品组合物中，然后在风味反应过程(诸如美拉德反应过程)中任选地进一步加工所述食品组合物，以获得风味反应产物。另一方面是一种食物产品，其包含本发明的脂质组合物或使用本发明的脂质组合物制备的风味反应产物。对于以化工盐形式提供的铁和以不同天然来源形式提供的铁，发明人已评估了它们作为配料用于脂肪和油氧化过程中的效用。因此，发明人首先观察到，当铁以游离化学形式作为盐提供时，铁加速油和脂肪的氧化。在第二步骤中，发明人随后测试了不同草本植物和香料的催化活性，这些草本植物和香料以与其天然铁含量的等摩尔的量提供到脂肪和/或油组合物中。因此，发明人惊奇地发现，当与游离铁和其他草本植物及香料相比时，黄精对于水解脂肪、未水解脂肪和油具有优异且强效的催化氧化作用。因此，在与包含脂肪和/或油的组合物进行氧化反应中使用黄精作为天然催化剂，允许显著减少反应时间并降低反应温度，以达到良好的氧化结果。本文在下文实施例部分中提供了结果的详细描述。所以，现在可通过将黄精(例如，以食品级粉末形式)添加到与油和/或脂肪的活化热处理反应中，来以简单而且天然正宗的方法显著加速油和脂肪氧化。由此，一方面加快氧化反应的速度，另一方面更容易且更有效地产生风味化合物、呈味化合物以及它们的前体。因此，本发明能够降低油和脂肪组合物的热活化所用的温度并减少其所需时间。本发明还产生了富有更强的新风味的活化脂肪组合物，这是由于该创造性过程带来了以下效果：i)热加工期间由反应混合物损失的挥发性低分子量风味化合物少得多，从而得到富有更浓风味的活化油脂组合物；并且ii)加工成本因加热反应所需的能量成本更少而减少，并且因加工反应更短而节省了时间。此外，使用黄精香料是非常天然的，并且不会被认定为化学化合物，将被消费者广泛接受。此外，该活化脂质组合物也更富含其他风味化合物的天然前体，可例如通过将此类活化脂质组合物作为配料在更进一步的风味反应过程中使用，来活化所述这些天然前体。附图说明图1：绘制了活化牛肉脂肪的p-av值，该活化牛肉脂肪是在有5重量％黄精或没有黄精的情况下于不同温度中持续2小时获得。图2：绘制了活化牛肉脂肪的p-av值，该活化牛肉脂肪在有5重量％黄精的情况下于130℃中持续不同时间段获得。图3：绘制了活化牛肉脂肪的p-av值，该活化牛肉脂肪在于130℃中持续2小时的活化步骤期间所用黄精的量不同。图4：在添加和未添加活化鸡肉脂肪的情况下鸡肉加工风味物的感官分析。图5：未添加活化鸡肉脂肪的加工风味物(a)和添加活化鸡肉脂肪的加工风味物(b)的gc-ms分析。具体实施方式本发明涉及一种用于加速脂质氧化的方法，该方法包括以下步骤：在黄精的存在下，将脂质组合物在90℃至180℃的温度下保持30分钟至6小时的时间段。“保持的步骤”是指在特定温度下将脂质组合物与黄精的混合物保持、混合、温育特定时间段；并且“在…的存在下”在本文中意指“与…混合”或“与…接触”。术语“脂质”或“脂类”在本文中定义为一组天然存在的疏水性分子，包括脂肪酸、脂肪、油、蜡、固醇和脂溶性维生素。具体地讲，在本文中该术语是指可食用脂肪和可食用油，以及它们的组合。“脂肪”在本文中被定义为在正常室温下为固体的甘油三酯；并且“油”被定义为在正常室温下为液体的甘油三酯。术语“黄精”在本文中是指植物材料，也被称为“huangjing”。具体地讲，术语“黄精”是指多年生草本植物滇黄精(polygonatumkinganum)、黄精(polygonatumsibiricum)和多花黄精(polygonatumcyrtonema)的根茎。“脂质组合物”是包含脂质的组合物。优选地，脂质组合物包含至少60重量％的干重的脂肪、油或它们的组合。更优选地，脂质组合物包含至少75重量％或甚至85重量％的干重的脂肪、油或它们的组合。在本发明的一个优选实施方案中，黄精以下述量存在于脂质组合物中：0.1重量％至15重量％或20重量％，然而优选地为0.5重量％至10重量％，更优选地为3重量％至6重量％或7重量％。如下文所举例说明的，最佳催化效率(即添加黄精的成本和氧化产率之间)在3重量％和6重量％至7重量％之间。优选地，本方法的温度范围为100℃至160℃。更优选地，本方法的温度范围为110℃至150℃。优选地，根据本发明，在黄精的存在下，将脂质组合物在至少90℃的温度下保持至少1小时，优选地至少1.5小时，更优选地至少2小时的时间段。该时间段越短，则加热步骤期间挥发性化合物损失得越少，该过程所花费的资金越少。在本发明的一个实施方案中，脂质是脂肪，并且脂肪为动物脂肪，优选地选自牛肉脂肪、鸡肉脂肪、羊肉脂肪、猪肉脂肪或乳脂。在本发明的另一个实施方案中，脂质是油。优选地，油来自植物来源，并且优选地选自玉米油、橄榄油、大豆油、向日葵油、花生油、核桃油、棕榈油、藤椒油、菜籽油和芝麻油，或它们的组合。这些油有利地在本发明中用于制备烹饪用的食物产品，其中该烹饪用的食物产品增强了对肉或油炸风味的感官体验。最优选地，油是向日葵油。油炸通常导致(e,e)-2,4-癸二烯醛的形成，其为有助于产生油炸香味的关键化合物之一。(e,e)-2,4-癸二烯醛通常经由亚油酸脂肪酸的脂质氧化形成，亚油酸脂肪酸是向日葵油中的主要脂肪酸。在一个实施方案中，本发明的方法包括水解脂质组合物的步骤。优选地，先将脂质组合物水解，再进行在黄精的存在下将所述组合物保持在90℃至180℃温度下的步骤。在较高温度下进行氧化步骤之前先将脂肪和/或油水解具有以下优点：在以黄精作为催化剂的情况下，甘油三酯和长脂肪酸链至少部分地降解，并为后续氧化反应提供了更好的来源和途径。优选地，脂质组合物的水解为酶促水解，优选地使用脂肪酶。因此，该酶促水解可处于40℃至60℃、优选地45℃至55℃的温度下。相比于例如化学或其他物理水解方法，使用酶促水解的优势是可实现脂肪物质的基本完全水解，并且这种水解不使用任何刺激性化学物质或其他危险的干预措施。此外，水解反应可保持在相对较低的温度下，以最大程度减少存在于反应中的任何挥发性低分子量风味化合物的损失，从而限制了加热此类反应体积的成本。用于该酶促水解步骤的脂肪酶可为例如得自诺维信公司(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的量添加至水解反应中。在本发明的一个优选的实施方案中，黄精为植物黄精(polygonatumsibiricum)，优选地为植物黄精的根茎。更优选地，黄精为干粉末形式的黄精干燥根茎。这提供了本发明最具工业实用性和成本效益的方式。本发明的另一方面涉及可利用上述方法获得的脂质组合物。本发明的又一方面涉及用于改善食品组合物风味的方法，该方法包括将本发明的脂质组合物添加到所述食品组合物中的步骤。优选地，包含添加的脂质组合物的食品组合物在风味反应过程中、优选地在美拉德反应过程中被进一步加工，以获得风味反应产物。本发明还涉及一种食物产品，该食物产品包含如上所述的本发明的脂质组合物或风味反应产物。该食物产品可为浓缩调味料或加味产品、调味品、调味酱、调味肉汁、即食食物产品或者饮料产品。优选地，饮料产品为浓缩或即饮型乳饮料或咖啡饮料。本领域的技术人员将理解，他们可以自由地组合本文所公开的本发明的所有特征。特别地，针对本发明的用于加速脂质氧化的方法所描述的特征可与本发明的用于改善食品组合物风味的方法以及脂质组合物和食物产品的产品权利要求相组合；反之亦然。此外，可以组合针对本发明的不同实施方案所描述的特征。参见附图和以下实施例后，本发明的更多优点和特征是显而易见的。实施例1：水解热加工活化牛肉脂肪的方法和结果第一步：将10重量％的水和0.5重量％的脂肪酶(得自诺维信(novozymes)的脂肪酶tl100l(lipozymetl100l))添加到牛肉脂肪(牛脂)中，然后在控温反应容器中于45℃下温育2.5小时，以此对该脂肪进行酶促水解。第二步：在中国上海，从当地药店购得具有中药功能性成分的干燥植物并研磨成粉末，作为表1中列出的催化剂。按表1中指定的，将所有催化剂添加到水解的牛肉脂肪中。然后在控温反应容器中于表1所指定的条件下热处理该混合物。此后，将混合物(即活性脂肪组合物)冷却至室温。根据由国际标准化组织提供的官方方法(iso6885:2006(e))测定了活化脂肪组合物中的脂肪氧化程度p-av，该官方方法即通过使二次氧化产物如醛和酮与对氨基苯甲醚反应生成吸收350nm波长光的产物来测定其是否存在。因此，p-av值越高，则脂肪组合物中产生的二次氧化产物越多。接近0(零)的p-av值表示二次氧化产物不存在，由此说明脂肪很少氧化至没有氧化。高p-av值指示了存在于脂肪混合物中的二次氧化产物的量，由此说明脂肪活化的程度。接着在冷却步骤之后测定不同活化脂肪组合物的p-av吸收值。p-av值结果在表1中示出。表1脂肪活化的结果如下：样品添加的催化剂铁含量(μg/g)锌含量(μg/g)剂量(wt％)p-av值1无催化剂0000.332浒苔(enteromorphaprolifera)141.851.785.023.403野菊花(chrysanthemumindicum)142.761.834.35.3074蒲公英(taraxacummongolicum)141.757.068.79.5275栀子(gardeniajasminoieds)141.888.1215.44.4086黄精141.8821.8515.530.9757柴胡(bupleurumroot)141.641.775.44.801所有样品于115℃下在每100g脂肪2.5l/min的空气泵动下反应2.5小时。样品2-7均含有等摩尔量的铁。从上述结果可明显看出，如表1所示的不同中药功能性成分制成(即样品3至7)且含铁量与样品2相等的粉末在脂肪活化过程中充当催化剂。具体地讲，从样品6可明显看出，黄精作为催化剂效果非常好，并且是本发明最优选的解决方案。与样品1相比，在所提出的用于加速脂肪氧化的方法中，所有测试的中药功能性成分作为催化剂都比不使用催化剂的效果更好。实施例2：热加工活化牛肉脂肪的方法和结果在中国上海，从当地药店购得具有中药功能性成分的干燥植物并研磨成粉末，作为表2中列出的催化剂。将5g催化剂添加到100g牛肉牛脂中。然后在表2所指定的条件下热处理该混合物。此后，将混合物(即活性脂肪组合物)冷却至室温。然后按照实施例1中所示的方法测定p-av值。p-av值结果在表2中示出。表2脂肪活化的结果如下：所有样品在每100g脂肪2.5l/min的空气泵动下发生反应。从上述结果可明显看出，黄精(表2中的样品3)在热脂肪活化过程中作为催化剂效果非常好。与样品1相比，玉竹具有一定的催化效果，但其催化效果比等量黄精(样品3)表现出的催化效果弱。实施例3：黄精作为催化剂相对于牛肉脂肪氧化反应中反应温度的影响在有和没有黄精存在的情况下，测定了反应温度对于氧化反应加速的影响。使用了与如实施例2所述相同的实验方法。用与实施例2中样品1和3所用相同的方式重复实验，不同的是活化反应的温度在70℃和150℃之间变化。然后如上所述测定了不同反应最终产物的p-av值。结果在图1中示出。从这些结果可以得出结论，没有催化剂的样品只在受到约140℃以上温度热处理2小时的时候才开始产生二次氧化产物。然而，在相同条件下受到热处理时，有黄精作为催化剂的样品在约90℃即已开始产生此类二次氧化产物。在120℃下，已有相当一部分二次氧化产物产生，超过对照样品在例如150℃下所能生成的二次氧化产物。实施例4：黄精作为催化剂相对于牛肉脂肪氧化反应所需时间的影响在有和没有黄精存在的情况下，测定了反应时间段对于氧化反应加速的影响。使用了与如实施例2所述相同的实验方法。用与实施例2中样品1和3所用相同的方式重复实验，不同的是反应时间段在1至5小时之间变化。然后如上所述测定了不同反应终产物的p-av值。结果在图2中示出。从这些结果可以得出结论，没有催化剂的样品只在受到至少4小时或更长时间热处理的时候才开始产生二次氧化产物。然而，在相同条件下受到热处理时，有黄精作为催化剂的样品在更早时候就已开始产生此类二次氧化产物，并且在1.0小时后产生的p-av值已高于对照样品在4.0小时后所能显示出的p-av值。在2.0小时处，有黄精存在的样品已产生大量二次氧化产物，而没有催化剂的样品仍处在开始产生此类化合物的早期阶段。实施例5：黄精剂量对牛肉脂肪氧化反应加速的影响测定了添加到脂肪活化反应中的不同量黄精的影响。使用了与如实施例2所述相同的实验方法。用与实施例2中样品3所用相同的方式重复实验，不同的是所添加的黄精的量在0.5重量％和7重量％之间变化。然后如上所述测定了不同反应最终产物的p-av值。结果在图3中示出。从这些结果可以得出结论，黄精量为0.5重量％或更多的样品产生了二次氧化产物。还可以看出，在这种特定实验设置下，向反应混合物中添加约3重量％或略微更多的黄精时，催化效果达到饱和。可确定黄精的最佳用量在大约3重量％和6重量％至7重量％所添加的黄精之间。实施例6：含活化鸡肉脂肪的加工风味物与含非活化鸡肉脂肪的加工风味物的感官分析比较为了验证活化脂肪组合物在作为配料进一步用于美拉德风味反应过程中时的影响，将活化鸡肉脂肪组合物添加到美拉德风味反应的反应混合物中并进一步加工，所述活化鸡肉脂肪组合物以与实施例2的样品3相同的方式制备，但是以鸡肉脂肪代替了牛肉脂肪。为此，如文件wo2012/080175a1中实施例1和2分别所公开那样，将按总反应混合物计4重量％的活化脂肪组合物融合到鸡肉风味调味反应混合物中，然后按所述文件中所描述的那样进一步加工。然后由专业感官评定小组并通过气相色谱-质谱联用仪gc-ms分析来评估有和没有添加活化脂肪组合物的比较结果。结果分别在图4和图5中示出。如从图4中可以看出的那样，相比于没有添加活化鸡肉脂肪的对应反应产物，含对应活化鸡肉脂肪的鸡肉风味反应产物显示出明显更强且更显著的肉和脂肪韵味。其中，相比于没有添加活化鸡肉脂肪的对应反应产物，活化鸡肉脂肪明显有助于产生更强的鸡肉风味、浓郁质地和口覆感以及脂肪韵味。实施例7：含活化鸡肉脂肪的加工风味物与含非活化鸡肉脂肪的加工风味物的gc-ms分析比较使用gc-ms技术，进一步分析了如实施例6那样制备的鸡肉加工风味物样品的挥发性化合物。用spme纤维(75μm，碳分子筛/聚二甲基硅氧烷)对挥发性化合物进行采样，然后用气相色谱质谱联用仪(finnigantracegc/ms，得自美国菲尼根公司(finnigan,usa))将其分离。首先，将1.2g剂量的鸡肉加工风味物溶解在100ml热水中。称量3g溶液并置于15ml小瓶中。在顶部空间有spme纤维存在的情况下，用ptfe/bytl隔膜密封小瓶，并在55℃下将其平衡30min。到达平衡时间后，在250℃下以不分流模式进行3min注射。用毛细管柱db-wax(30m×0.25mm×0.25μm；美国加利福尼亚州福尔松j&w科技公司(j&wscientific,folsom,ca,usa))分离挥发性化合物。如下所述进行分离：烘箱温度保持在40℃3min，然后以5℃/min的速率升高到100℃，再以12℃/min升高到230℃，然后维持在230℃10min。用线速度为1.8ml/min的氦气(99.999％)作为载气。用质谱仪(ms)分析化合物。在电子轰击模式下以70ev的能量电压和35ua的发射电流获得了质谱。将检测器的扫描范围设置为35-450m/z，速率设置为4.45次扫描/秒。通过将挥发性化合物的质谱与wiley、nist和replib库进行比较，并且通过将它们的科瓦茨指数(kis)与标准化合物的科瓦茨指数以及文献数据进行比较，来识别挥发性化合物。用一系列在相同色谱条件下注入的正构烷烃计算了化合物的线性ki，并与现有文献数据进行比较。用gc/ms测定了识别的挥发性化合物的量。通过计算总离子流，测量了峰面积。如图5a和图5b中所提供的，在gc-ms结果中确认了这些发现。含6％原鸡肉脂肪的鸡肉加工风味物的挥发性风味化合物作为对照在图5a中示出，而含4％根据本发明的活化鸡肉脂肪的鸡肉加工风味物在图5b中示出。结果显示，相比于添加未活化鸡肉脂肪的鸡肉反应产物(图5a)，添加了活化鸡肉脂肪组合物的鸡肉反应产物释放出更多具有更强风味强度的挥发性风味化合物(图5b)。特别地，可以观察到从含活化脂肪的反应产物中释放出更多赋予脂肪和肉味的醛类和呋喃类化合物。实施例8：含活化鸡肉脂肪的鸡肉汤块与含非活化鸡肉脂肪的鸡肉汤块的感官分析比较为了验证活化脂肪组合物在作为配料进一步用于鸡肉汤片/块中时的影响，将活化鸡肉脂肪组合物添加到鸡肉汤片制剂中并进一步加工，所述活化鸡肉脂肪组合物以与实施例2的样品3相同的方式制备，但是以鸡肉脂肪代替了牛肉脂肪。为此，将每份总制剂计2重量％的活化鸡肉脂肪组合物融合到传统鸡肉汤块加工中。然后由专业感官评定小组来评估有和没有添加活化脂肪组合物的比较结果。相比于没有添加活化鸡肉脂肪的对应反应产物，含对应活化鸡肉脂肪的鸡肉汤块显示出明显更强且更显著的肉和脂肪韵味以及浓郁质地和口覆感。实施例9：含活化乳脂的咖啡饮料与含非活化乳脂的咖啡饮料的感官分析比较为了验证活化脂肪组合物在作为配料进一步用于咖啡饮料中时的影响，将活化乳脂组合物添加到咖啡饮料制剂中，所述活化乳脂组合物以与实施例1的样品6相同的方式制备，但是以乳脂(包含35重量％脂肪、1重量％蛋白和64重量％水)代替了牛肉脂肪。为此，将0.2重量％的活化乳脂组合物添加到纯咖啡饮料中以引起并增强乳风味。然后由感官评定小组评估3种咖啡饮料样品的比较结果，结果示于表3中，其中一种样品含有添加的活化乳脂组合物，另两种样品含有市售乳调味品。相比于添加市售乳调味品的对应咖啡饮料，含本发明对应活化乳脂组合物的咖啡饮料显示出明显更强且更显著的乳韵味以及浓郁质地和口覆感。表3乳脂活化的感官评估结果如下：样品感官描述等级市售乳风味物01有弱乳风味，味道甜3市售乳风味物02有强乳风味，味道苦2活化乳脂01有强乳风味、饱满质地和口覆感1实施例10：热加工活化玉米油的方法和结果在中国上海，从当地药店购得具有中药功能性成分的干燥植物并研磨成粉末，作为表1中列出的催化剂。将5g催化剂粉末添加到100g玉米油中。然后在表4所指定的条件下热处理该混合物。此后，将混合物(即活化油组合物)冷却至室温。然后按照实施例1中所示的方法测定p-av值。p-av值结果在表4中示出。表4油活化的结果如下：所有样品在每100g油1.5l/min的空气泵动下发生反应。从上述结果可明显看出，黄精(表4中的样品2)在热油活化过程中作为催化剂效果非常好。相比于样品1，黄精显著加速油组合物的氧化反应。当前第1页12