超高壓條件下Maillard反應的產物及其在菸草中的應用的製作方法

2024-03-03 00:58:15

專利名稱：超高壓條件下Maillard反應的產物及其在菸草中的應用的製作方法
技術領域：
(二) 背景一支術
隨著人們健康意識的提高，巻煙的安全性日益受到人們關注，不論是國際 還是國內，降低焦油量已成為巻煙生產的一個重要研究課題。然而菸草中的許 多香味物質卻存在於焦油之中，伴隨著焦油量的降低，煙味變淡，香氣減弱， 難以被消費者所接受，因而菸草行業面臨的挑戰性問題就是要在降低巻煙焦油 的同時保持巻煙足夠的香味和豐富的香韻。為了增進和提高巻煙的煙氣濃度和 香味，加香加料技術是一條有效的途徑。通過研究利用天然產物的混合糖作為 Maillard反應物的糖源有著糹艮大的發展潛力。 一方面可以提供賦予巻煙中天 然產物自然香韻的Maillard反應的致香物質，使巻煙的香韻更加豐富，對提 高中式巻菸品質風格、品質有重要的意義，另一方面亦可為我國豐富的天然資 源的利用開闢新途徑。
超高壓衝支術(Ultra-high Pressure Processing, UHP )，簡稱為高壓4支 術(High Pressure Processing, HPP )或靜態高壓技術(Hydrostatic High Pressure, HHP)，是目前食品加工領域中的一項高新才支術。
目前尚未見到有將超高壓技術應用於Maillard反應的報導。
(三)

發明內容
本發明的目的在於提供一種超高壓條件下Maillard反應的產物及其在煙 草中的應用，產物對菸草在醇和煙氣方面有明顯的改善，對巻煙中自由基的清 除率也非常高。
本發明採用的技術方案如下
超高壓條件下Maillard反應的產物，由下法製得將質量比例為1: 0. 1-4的糖源與胺基酸、反應溶劑混合，然後在密閉環境中以升壓速率為
20-10畫pa/min升壓至100-100謹pa，溫度25-IO(TC反應20-100min,所述的 反應溶劑為水或多元醇或兩者任意比例的混合物，所述多元醇為乙二醇、丙二 醇、1，3-丁二醇、二甘醇或甘油。
所述的壓力範圍優選200-70畫pa，升壓速率為50-100Mpa/min，反應時間 為20-60min。
進一步，所述糖源為大棗浸膏，胺基酸為脯氨酸或纈氨酸，以100Mpa/min 的速率升壓至300-60謹pa，於溫度50-70。C進4亍反應20-60min。
或者所述糖源為蜂蜜，胺基酸為脯氨酸或纈氨酸，以100Mpa/min的速率 升壓至200-60畫pa,於溫度40-60。C進^亍反應20-60min。
反應中所用的溶劑優選多元醇與水體積比為4-8: 1的混合液，其中又以 丙二醇與水體積比為4: 1的為最佳。溶劑用量無特別要求，但質量用量以糖 源和胺基酸質量和的8-12倍較好。
本發明將所述的超高壓條件下Mai 1 lard反應的產物應用於菸草中。
所述產物添加於菸草中的質量百分比為0. 1-0. 2%。
較好的，糖源和胺基酸分別為大棗浸膏與脯氨酸時，以20-100Mpa/min的 速率升壓至200-600Mpa,溫度為50-70。C反應40-60 min得到產物，將產物以 0. 15°/。的質量百分比添加於菸草中。
或者，糖源和胺基酸分別為蜂蜜與脯氨酸，以20-100Mpa/min的速率升壓 至200-60畫pa，溫度為40-60。C反應40-60min得到產物，將產物以0, 1%的質 量百分比添加於菸草中。
以大棗浸膏與蜂蜜為糖源是利用其中富含的葡萄糖、果糖、蔗糖等。在本 發明條件下Mai 11 ard反應的產物與常壓條件下是有區別的，生成的香氣成分種 類較少，但是5-羥甲基糠醇的含量要高於常壓條件下，其含量對菸草的增香是 非常重要的，同時也是菸草陳化過程的主要化學成分；另外生成了常壓條件下 不含有的3， 4， 5-三羥基苯曱醯肼和3, 4， 5-三羥基苯曱酸曱酯，這為降低 巻煙煙氣中的自由基提供了物質基礎，利用自旋捕集技術和電子自旋共振波譜 法(ESR)對超高壓的Maillard反應產物降低主流煙氣自由基的效果進行檢觀'J,結果表明與空白巻煙相比，超高壓條件下的Maillard反應產物對巻煙煙氣中 氣相自由基的清除率可達25-35%,固(粒)相自由基清除率可達25-30%,明顯 優於常壓條件Ma i 11 a r d產物。
本發明相對於現有技術，有以下優點
本發明將超高壓技術應用於Maillard反應，開發出了新型的Maillard反 應產物，不僅能更好地修飾煙氣進行增香、增加煙氣的豐滿度和醇和性，同時 反應產物對巻煙自由基的清除率明顯提高，這為研製低危害"中式巻煙"探索 了一條實用途徑。
具體實施例方式
以下以具體實施例來說明本發明的技術方案，但本發明的保護範圍不限於此: 本發明實施例中所用大棗浸膏為河南金瑞香精香料公司生產的香料級大棗浸 膏；蜂蜜系採用河南新鄭棗花蜂蜜廠產品；菸葉浸膏系玉溪香料廠出產的香料 級產品。 實施例1-10
反應原料、反應條件以及得到的產物在巻煙中的添加量分別見表1,其中升壓速 率為10畫pa/min，反應溶劑為丙二醇與水體積比為4: 1的溶液。添力口產物後
對煙氣中自由基的清除效果分別見表2和表3。
表1 Maillard的反產物反應條件和添加量
實施例反應原料及質量比例反應條件添加量(％) (w/w):
實施例l大棗浸膏/脯氨酸=8: 1常壓，IO(TC， 2h0.15
實施例2大棗浸膏/脯氨酸=8: 1400MPa, 60°C' 60 min0.15
實施例3大棗浸膏/纈氨酸=4: 1常壓，60°C， 2h0.20
實施例4大棗浸膏/纈氨酸=4: 1400MPa, 60°C， 60min0.20
實施例5蜂蜜/脯氨酸=8: 1常壓，IOCTC， 2h0.10
實施例6蜂蜜/脯氨酸=6: 1 '400MPa， 60 °C ， 40min0.10
實施例7蜂蜜/纈氨酸=4: 1常壓，IO(TC， 2h0.20
實施例8蜂蜜/纈氨酸=4: 1400MPa, 60°C, 20min0,20
實施例9菸葉浸膏/脯氨酸=4: 1常壓，120°C， 2h0.10
實施例IO菸葉浸膏/脯氨酸=4: 1400MPa， 60 °C ， 40min0.10表2 Maillard反應產物加入巻煙中後煙氣中的自由基的測定結果
樣品 自由基測定值 自由基清除率(％)
空白煙 11.2
實施例l巻煙 10.5 6.2
實施例2巻煙 8.4 25.0
實施例3巻煙 9.1 18.7
實施例4巻煙 8.8 21.4
實施例5巻煙 9.5 15.2
實施例6巻煙 8.1 27.7
實施例7巻煙 9.4 16.1
實施例8巻煙 9.2 17.8
實施例9巻煙 9.8 12.5
實施例10巻煙 10.1 9.8
表3 Maillard反應產物巻煙煙氣的粒相自由基的測定結果
_^_粒相自由基測定值_自由基清除率(％)
空白煙 14.1
實施例l巻煙 12.1 14.2
實施例2巻煙 10.9 22.7
實施例3巻煙 11.8 16.3
實施例4巻煙 10.,6 24.8
實施例5巻煙 11.7 17.0
實施例6巻煙 10.4 26.2
實施例7巻煙 12.2 13.5
實施例8巻煙 11.4 19.1
實施例9巻煙 12.4 12.1
實施例10巻煙 12.1 14.2
實施例11-14
按照表4所列不同比例將大棗浸膏/脯氨酸物料與溶劑丙二醇水溶液(丙二醇
與水體積比為4: 1)配製成待反應的混合物，將反應的混合物裝入100 mL的 雙層複合袋中，熱封口後，分別在200M,pa、 40畫pa進行超高壓反應，升壓速率為100 Mpa/min。
表4
實施例物料比大棗浸膏:脯 氨酸(m/m)反應溫度rc)壓力(MPa)反應時間(min)
112: 18020040
122: 1'8040050
132: 110020040
142: 110040050
實施例15
大棗浸膏/脯氨酸的質量比為4: 1，與100 mL丙二醇的水溶液配製成混合物， 將待反應的混合物裝入100 mL的雙層複合袋中，熱封口後，在60固pa進行超 高壓反應，反應條件為升壓速度100 Mpa/min，反應時間為60 min,反應溫 度6(TC。
實施例16-18
調整超高壓處理的壓力分別為100Mpa、 80謹pa、 1000Mpa，其4也同實施例15。 實施例19-20
分別調整升壓速率為20 MPa/min、 5畫Pa/min,其他同實施例15。 實施例21-26
調整反應溫度分別為25°C、 30°C、 40°C、 50°C、 70°C、 100°C，其他同實施例
15。 .
實施例27-31
調整大棗浸膏與脯氨酸的質量比分別為8: 1、 2: 1、 1: 1、 1: 2、 1: 4,其他 同實施例15。
權利要求
1. 超高壓條件下Maillard反應的產物，其特徵在於所述產物由下法製得將質量比例為1:0.1-4的糖源與胺基酸、反應溶劑混合，然後在密閉環境中以升壓速率為20-100Mpa/min升壓至100-1000Mpa，溫度25-100℃反應20-100min，所述的反應溶劑為水或多元醇或兩者任意比例的混合物，所述多元醇為乙二醇、丙二醇、1，3-丁二醇、二甘醇或甘油。
2. 如權利要求1所述的超高壓條件下Maillard反應的產物，其特徵在於所述 的壓力為200-70謹pa，升壓速率為50-10謹pa/min,反應時間為20-60min。
3. 如權利要求1或2所述的超高壓條件下Maillard反應的產物，其特徵在於 所述糖源為大棗浸膏，胺基酸為脯氨酸或纈氨酸，於溫度50-7(TC進行反應 20-60min。
4. 如權利要求3所述的超高壓條件下Maillard反應的產物，其特徵在於以 10函pa/min的速率升壓至300-60謹pa。
5. 如權利要求1或2所述的超高壓條件下Maillard反應的產物，其特徵在於 所述糖源為蜂蜜，胺基酸為脯氨酸或纈氨酸，於溫度40-60 。C進行反應 20-60min。
6. 如權利要求5所述的超高壓條件下Maillard反應的產物，其特徵在於以 10畫pa/min的速率升壓至200-600Mpa。
7. 如權利要求1所述的超高壓條件下Ma i 11 a rd反應的產物在菸草中的應用。
8. 如權利要求7所述的超高壓條件下Maillard反應的產物在菸草中的應用， 其特徵在於所述產物添加於菸草中的質量百分比為0. 1-0. 2%。
9. 如權利要求8所述的超高壓條件下Maillard反應的產物在菸草中的應用， 其特徵在於糖源和胺基酸分別為大棗浸膏與脯氨酸，以20-lOOMpa/min的速率 升壓至200-600Mpa,溫度為50-70。C反應40-60 min得到產物，將產物以0. 15% 的質量百分比添加於菸草中。
10. 如權利要求8所述的超高壓條件下Maillard反應的產物在菸草中的應用， 其特徵在於糖源和胺基酸分別為蜂蜜與脯氨酸，以20-10畫pa/min的速率升壓 至200-60函pa,溫度為40-60。C反應40-60 min得到產物，將產物以0. 1%的質 量百分比添加於菸草中。
全文摘要
本發明涉及一種超高壓條件下Maillard反應的產物及其在菸草中的應用。所述產物由下法製得將質量比例為1∶0.1-4的糖源與胺基酸、反應溶劑混合，然後在密閉環境中以升壓速率為20-100MPa/min升壓至100-1000MPa，溫度25-100℃反應20-100min，所述的反應溶劑為水或多元醇或兩者任意比例的混合物。將超高壓技術應用於Maillard反應，開發出了新型的產物，不僅能更好地修飾煙氣進行增香、增加煙氣的豐滿度和醇和性，同時反應產物對捲菸自由基的清除率明顯提高，這為研製低危害「中式捲菸」探索了一條實用途徑。
文檔編號A24B3/12GK101438855SQ200810231100
公開日2009年5月27日 申請日期2008年11月27日 優先權日2008年11月27日
發明者張峻松, 彭玉富, 朱智志, 李小福, 李金學, 王保會, 朋 紀 申請人:河南中煙工業公司