专利名称：酶反应生成香味物质的方法
技术领域：
本发明涉及一种利用多酶体系被激活后形成的酶聚集物多步催化连续反应产生香味物质的方法。
生物技术是当前世界上新兴的高技术领域的重要组成部份。近十年来在这方面的研究与进展愈来愈为世人所瞩目。利用生物催化反应产生香味物质是酶工程的又一新的研究领域。
大自然界的生物都能产生酶，如禽畜水产类生物至少有几十种活性很强的水解酶、氧化还原酶等多酶体系。本发明的目的是提供一种利用多酶体系被激活后形成的酶聚集物多步催化连续反应产生香味物质的方法。这种技术可广泛应用于需要产生特有肉香味的禽畜水产类生物的深度加工中。
本发明的工艺技术特征是将禽畜水产类生物体进行细胞破碎，破碎前后加水，置于生物反应器中，再加入pH缓冲及调整剂、辅因子(金属离子)，搅拌，在10～100℃保温至细胞物质水解液化并产生浓郁香味。本发明通过将禽畜水产类生物(任取一种或一种以上)细胞和膜破碎，在生物反应器内给予一定的水份、温度、pH、辅因子(金属离子)、时间及搅拌等条件，使呈可溶状态的多酶体系被激活后以几个数量级的催化反应速度加速底物快速自溶，由于催化反应温度的升高及pH的调整，多酶体系形成的酶聚集物使前一个酶反应的产物作为后一个酶反应的底物而出现多步顺序催化连续反应，反应产物中的酯类、醇类、醛类、酮类、脂肪酸类、有机酸类、羰基类、吡嗪类、含硫类等化合物在高温区域偶联反应中生成具有复杂组成的香气系统及营养丰富的水溶性产物。
本发明涉及的禽畜水产类生物包括牛、猪、羊、鸡、鹅、鸭、鱼、虾、蟹及贝类。
本发明涉及的加入水量，通常是生物体重量的0.1至5倍。
本发明涉及的设备(一)、生物反应器，可以是生物工程专用的生物反应器或选用市售的带有搅拌装置和控温加温装置的“冷热搅拌罐”或具有搅拌、控温加温功能的同类设备。搅拌器转速为10至2000转/分。
(二)、破碎设备，可以选用市售的破碎机、绞肉机、捣碎机、碾磨机、胶体磨、匀浆机等。
本发明涉及的温度，控制区域由10至100℃，通常是由低温至高温逐渐升温，也可以控制在某一特定的温度范围。
本发明涉及的pH范围及pH缓冲及调整剂，通常各种酶催化底物的最适pH往往接近于它在生物体内所处的pH。pH缓冲及调整剂包括盐酸、乳酸、磷酸、醋酸、柠檬酸、氢氧化钠、磷酸二氢钠，可以是食用级或化学纯。可加入一种或一种以上，加入量是生物体重量的百万分之10至百分之5。
本发明涉及的辅因子(金属离子)包括Na+、K+、Mg2+、Ca2+、Zn2+、Mn2+、Co2+、Fe3+和Mo6+等的可溶性金属盐，可加入一种或一种以上，加入量是生物体重量的百万分之10至百分之5。
本发明涉及的反应时间，通常为2至4小时。如延长催化连续反应时间，可得到更加明显更加浓郁的肉香产物。
实施例一1、取新鲜牛肉(或猪、羊肉)100公斤。于破碎机将其破碎后再经胶体磨进一步碾磨成肉糜浆状物，碾磨过程中加入清水150公斤。另外加入磷酸100克，乳酸1克，氯化钠200克，柠檬酸铁1克。然后将以上物料置于350升容积的生物反应器中，搅拌转速为1500转/分。取样测得反应物pH7.6。
2、加温使反应物在45℃、65℃温度区域分别各保温催化反应40分钟。此时，生物反应器中的反应物在催化反应中被快速水解液化。
3、用盐酸调整反应物pH至5.5，继续加温使反应物在80℃高温区域进行催化连续反应约25分钟;再用氢氧化钠中和反应物至pH7;然后进一步在90℃温度下使反应物保温反应40分钟。此时可以得到典型的牛肉(或猪、羊肉)肉香香气浓郁和滋味非常鲜美的水溶性产物。收集生成的产物，加工成所希望的鲜美调味品、滋补品、药品、食品或收集香气成份作为香精原料使用。
实施例二1、取鲜鸡(或鹅、鸭)去毛及脏物，洗净称取重量100公斤。于破碎机及绞肉机中绞成肉泥(连皮带骨)。加入清水50公斤。另加入磷酸200克，乳酸1克，磷酸二氢钠20克，柠檬酸200克，氯化钠250克，氧化铁1克。然后将以上物料置于300升容积的生物反应器中，2000转/分进行搅拌。取样测得反应物pH5.5。
2、加温使反应物在35℃、40℃、65℃、70℃、85℃温度区域分别各保温10、20、25、25、20分钟。此时，生物反应器中的反应物在催化反应中被快速水解液化，生成棕褐色水溶性产物。
3、用氢氧化钠中和反应物至pH7.5，然后再进一步在90℃、95℃及100℃温度区域分别各保温30分钟。此时可以得到非常典型突出的鸡肉(或鹅、鸭)肉香香气和滋味鲜美的水溶性产物。收集生成的产物，加工成所希望的鲜美调味品、滋补品、药品、也可以收集产物的香气成份作为香精使用。
实施例三1、取新鲜的海虾(或鱼、蟹)100公斤，洗净滴干。连壳带肉在破碎机内将其组织破碎后再通过碾磨机进一步碾磨成肉浆，组织细胞明显破碎。碾磨前后加入清水20公斤。另加入醋酸500克、磷酸15克、氯化钠50克、氯化钾40克、碳酸钙20克。将以上物料放置于250升容积的带搅拌装置及加温控温装置的冷热搅拌罐中，搅拌转速为10转/分。取样测得pH7.7。
2、加温使反应物在45℃、60℃、75℃温度区域分别各保温催化反应15分钟。此时，反应物被催化反应生成浅棕黄色水溶状态产物。
3、用盐酸调整反应物pH至5.8，继续加温使反应物在85℃高温区域进行催化连续反应约25分钟，再用氢氧化钠中和反应物至pH7.1，然后进一步在95℃温度下使反应物催化反应60分钟。此时可以得到非常典型突出的虾(或鱼、蟹)新鲜浓郁的香气和滋味鲜美的水溶性产物。收集生成的产物，加工成所希望的鲜美调味品、滋补品、药品、食品或收集香气成份作为香精原料使用。
实施例四1、取新鲜或经冷藏的贻贝(或其它贝类水产品)100公斤(也可同时添加部份其它水产类原料)，洗净滴干。连壳带肉用破碎机将其破碎并经绞肉机、碾磨机进一步碾磨成肉浆。碾磨前后加入清水100公斤。另加入磷酸100克、氯化钠10克。将以上物料放置于250升容积的带搅拌装置及加温控温装置的冷热搅拌罐中，搅拌转速为50转/分。取样测得pH8。
2、加温使反应物在45℃、55℃、65℃、75℃、80℃温度区域分别各保温催化反应15分钟。此时，反应物被催化反应生成棕褐色水溶状态产物。被磨碎的贝壳表层大部份被催化反应所液化，仅剩下碳酸钙质部份。
3、用盐酸调整反应物pH至5.5。进一步加温使反应物在85～95℃高温区域进行催化连续反应约1小时。反应结束测得pH7.1。此时可以得到非常典型突出的贻贝(或其它贝类水产品)香气及鲜美滋味的水溶性产物。收集生成的产物，加工成所希望的鲜美调味品、滋补品、药品、食品或收集香气成份作为香精原料使用。
权利要求
1.一种酶反应产生香味物质的方法，其特征是将禽畜水产类生物体的细胞破碎，破碎前后加水，置于生物反应器中，再加入pH缓冲及调整剂、辅因子(金属离子)，搅拌，在10～100℃保温至细胞物质水解液化并产生浓郁香味。
2.一种如权利要求1所述的方法，其特征是所用的禽畜水产类生物体为牛(肉)、猪(肉)、羊(肉)、鸡、鹅、鸭、鱼、虾、蟹及贝类中的一种或一种以上。
全文摘要
本发明涉及酶反应产生香味物质的方法。在一定条件下，生物自身多酶体系被激活后催化底物快速自溶并使酶聚集物出现多步催化连续反应，产物中的酯、醇、醛、酮、有机酸等化合物在高温区域偶联反应生成具有复杂组成的香气系统及营养丰富的水溶性产物。
文档编号C12P1/00GK1055762SQ91102620
公开日1991年10月30日 申请日期1991年4月22日 优先权日1991年4月22日
发明者刘昕, 罗创新, 叶谋平, 王永理, 邵启鸿, 吴伟军, 黄晓霓, 刘启娴, 杨承炽 申请人:中山大学