風味劑化合物的增大穩定性的製作方法

2023-10-23 22:24:37 4

專利名稱：：風味劑化合物的增大穩定性的製作方法
技術領域：
：本發明涉及提高含硫醇的風味劑尤其食品調味劑和芳香劑的穩定性的方法。本發明涉及在咖啡，茶，可可脂，巧克力，奶酪，酒，啤酒以及其它類似物中發現的不穩定的與芳香相關的硫醇類的處理。該方法包括讓含硫醇的風味劑或含有該風味劑的組合物與可催化芳香活性的二硫化物的形成的酶進行接觸或摻混的步驟。本發明進一步涉及可由本發明的方法獲得的風味劑穩定化的產物和涉及在其中引入了可催化二硫化物形成的酶的包裝或包封產品。本發明的背景風味劑的重要芳香組分是含硫醇的化合物。尤其，這些風味劑化合物廣泛地包含在食品中，在各種食品如蔬菜、蛋、肉、咖啡、茶、可可脂、巧克力、花生、奶酪的蒸煮或焙烤過程中，以及在飲料如酒(wine)和啤酒的製備過程中散發出烘或烤的風味。這些揮發性含硫醇的化合物一般已知是不穩定的並且可通過蒸發或通過與在該組合物中存在的其它化合物之間的相互作用和反應而損失掉。例如，新焙烤(roasted)咖啡的特徵性芳香是主要在焙烤過程形成的許多含硫醇的揮發性化合物的結果。然而，該特定的咖啡風味迅速地退化，並且另外產生討厭的苦味芳香。焙烤咖啡的這一陳化被認為是不可避免的過程，這歸因於由於蒸發、不希望的反應產物和由於與包括蛋白黑素在內的其它咖啡化合物之間的相互作用所導致的在貯存過程中揮發性含硫醇的化合物的損失。因此，在現有技術中已經進行嘗試來保護所需要的芳香化合物和減少不希望有的組分。風味物質的恢復的方法是添加或引入提供芳香的化合物，如含硫的鏈烷烴或含硫的酮(EP1525807)，它替代或增強在食物或飲料的製備和貯存過程中所損失的風味或芳香。另外地，包括多硫化物和具有巰基的化合物的前體混合物(US6，358，549)能夠添加到食品組合物中，由於經加熱硫醇的形成而產生芳香味。JP08/196212公開了亞硫酸鹽在包括催化酶與穀胱甘肽、硫酸鹽、半胱氨酸和抗氧化劑的摻混添加劑中的添加以維持咖啡的特徵性芳香。一般，亞硫酸鹽和其它抗氧化劑能夠與氧化性物質反應並且因此防止不穩定的風味劑化合物的氧化。另外，這些抗氧化劑也可利用填充了亞硫酸鹽的多層結構壁被引入到食物的包裝材料中(US4，041，209)，該壁防止氧穿透進入包裝用容器中。W02004/028261和W002/087360涉及包括含硫或氮的親核試劑的芳香改進或穩定用試劑的添加，該試劑能夠與(促進其它揮發性的所希望有的風味劑化合物的分解的)那些不希望有的化合物進行反應、與後者配合或清除後者。該穩定或芳香改進用試劑能夠隨後從食物或飲料產品中除去。W02006/018074描述了水性的咖啡萃出物用聚乙烯吡咯烷酮的處理，這除去了優選大於15%的咖啡固體物，該固體物導致非揮發性的化合物如蛋白黑素(它們被懷疑誘導芳香降解)的除去。此外已知的是，焙烤咖啡顆粒能夠塗有液體咖啡萃出物，因此形成了具有芳香保護塗層的焙烤咖啡微粒(EP0646319)或該焙烤啡豆能夠用具有氣體阻隔性能的蟲膠塗膜塗覆(JP63146753)。飲料的酶催化的抗氧化劑體系已描述在US6，093，436中，它公開了葡萄糖氧化酶、葡萄糖氧化酶底物和無機氧清除劑的結合物。這一組合物少量地作為抗氧化劑，減少(優選)咖啡飲料的氧含量。然而，提高風味和芳香的穩定性的上述方法都沒有有選擇地針對不穩定的含硫醇的化合物，後者是所給定的食品的特徵性風味和芳香的主要來源。因此，通常使用的方法伴隨有在複雜風味劑化合物混合物內不希望有的副產物的產生。發明概述已經令人吃驚地發現，反應活性硫醇基(-SH)的酶法轉化成二硫基(-S-S-)導致與一硫化物相比風味劑化合物的增強穩定性，因此由於芳香活性的二硫化物的產生而具有可比的芳香和風味衝擊效果，同時有優異的感覺性能。尤其已經發現，不穩定的含硫醇的風味劑化合物的酶法轉化成二硫化物會導致組合物有提高的風味劑或芳香劑穩定性。本發明防止風味劑化合物因為蒸發所引起的減少，抑制不希望有的副反應和因此，在貯存和加工過程中保持了食物如咖啡、茶、可可脂、巧克力、奶酪、酒、啤酒和其它類似物的特徵性芳香。本發明的處理方法提供了芳香活性的二硫化物，它具有提高的穩定性並且在風味劑組合物中保持為風味劑。(1)具體地說，本發明提供了提高含硫醇的風味劑或芳香劑化合物的穩定性的方法，該方法包括讓含硫醇的風味劑或芳香劑化合物與催化二硫化物形成的酶進行接觸或摻混並讓該混合物與氧氣接觸的步驟。(2)以上(1)項的方法能夠進一步包括攪拌混合物的步驟，或(3)(1)和(2)項的方法能夠包括在含硫醇的風味劑或芳香劑與可催化二硫化物的形成的酶接觸或摻混並讓該混合物與氧氣接觸的步驟之前、過程中和/或之後為產物補充風味劑的步驟。(4)尤其，在以上(1)_(3)中任何一項的方法中，含硫醇的風味劑或芳香劑可以是選自咖啡、咖啡混合物，它的液體濃縮物、茶、可可脂、巧克力、花生、奶酪、乾酪味塊(cheeseflavorblocks)、酒和啤酒中的食品。(5)在以上(1)_(4)的任何一項中的可催化二硫化物形成的酶是來自酵母的巰基氧化酶。(6)尤其，以上(5)項的巰基氧化酶是巰基氧化酶Ervlp。(7)在以上(i)-(e)中的任何一項的方法中使用的酶可以固定在不可溶的基質之上或之內。(8)在(1)_(7)中的任何一項的方法中使用的氧氣是通過將氧氣鼓泡通入或注射通入混合物中而與包括可催化二硫化物的形成的酶和含硫醇的風味劑化合物的混合物進行接觸。(9)在(5)_(8)項的任何一項的方法中使用的巰基氧化酶與硫醇基的摩爾比率是i:2000-2000:i，和(10)優選，巰基氧化酶與硫醇基的比率是l:1。(11)以上各項中的任何一項的二硫化物的催化形成是在5分鐘-12小時的時間範圍內進行的，禾口(12)優選，在4-6小時的時間範圍內。(13)本發明進一步涉及可通過根據(1)_(12)項中的任何一項的方法獲得的產物，和(14)包裝或包封產品，其中引入了可催化二硫化物形成的酶。發明詳述本發明涉及在含硫醇的風味劑化合物中發現的反應活性硫醇基(-SH)的處理，這在於通過使用巰基氧化酶而被高度選擇性酶法轉化成該風味劑化合物的芳香活性二硫化物。這一轉化去掉了硫醇與包括蛋白黑素在內的其它咖啡組分反應的反應性，這些組分是咖啡的陳化過程的主要原因。與單體硫醇相比，所得到的含二聚二硫化物的風味劑化合物在整個儲存期限中顯示出增強的時間穩定性。該二硫化物作為風味劑化合物保持在產物內並且具有與含單體硫醇的風味劑化合物相比較而言類似的感覺閾值，但卻具有更溫和的芳香質量兼有一些清鮮香韻。本發明將酶用作芳香穩定化劑代替常用的試劑和方法具有許多優點。酶催化的反應的特異性在總體上消除了由於影響食品組成的一般抗氧化劑的使用所引起的問題。尤其，抗氧化劑可幹涉有價值的風味活性物質的形成並且與含有氧化_還原活性官能團的其它食物組分進行反應。另外，酶在本發明中的使用會導致優選的溫和的反應條件，特別在食品組成中。此外，本發明涉及可由本發明的方法獲得的芳香穩定化的產品，和涉及包封或包裝產品，其中已經引入了可催化二硫化物的形成的酶。在下文中更詳細地描述本發明的某些方面和實施方案。含硫醇的風味劑化合物用本發明的方法處理的含硫醇的風味劑化合物特別存在於食品和飲料中，如咖啡、茶、可可脂、巧克力、奶酪、酒、啤酒和其它食品。不希望受具體的實施方案束縛，在此類食品中發現的這些含硫醇的風味劑化合物的例子包括下列這些表1:含硫醇的風味劑化合物的例子5tableseeoriginaldocumentpage6催化二硫化物的形成的酶在本發明中使用的催化二硫化物的形成的酶一般是巰基氧化酶(S0X)。根據下列反應，S0X催化硫醇基轉化成它們的相應二硫化物2RSH+02—RSSR+H202例如，根據下列反應式，巰基氧化酶Ervlp催化2_糠基硫醇(FFT)到2，2_二硫基二亞甲基二呋喃(二聚FFT;二-FFT)的反應FFTDi-FPT產生足夠量的巰基氧化酶的微生物源是用於它的分離以及大規模生產的潛在資源。所分離的巰基氧化酶能夠一般通過普通的沉澱和色譜分離法來提純。全部實驗通過使用巰基氧化酶Ervlp(EC1.8.3.2_Cat.No.E_5)來進行，它由X-ZymeGmbH，Merowingerplatz1A，40225Dusseldorf，Germany提供。該酶被用於游離硫醇基的交聯、塗覆或加標籤，不希望有的硫醇組分的失活以及焙烤食品的蛋白質基體(matric)的穩定化。Ervlp已知對於廣譜的含有游離硫醇基的底物表現出活性。巰基氧化酶Ervlp是從酵母(Saccharomycescerevisae)獲得的並且是每個亞單元具有約24，7kDa的分子量的二聚FAD-依賴性蛋白質。該酶的特定優點是高的熱穩定性，耐氧性和非常有利的的高能特性。氧氣是從硫醇基至二硫化物的酶法氧化的唯一所需底物。附圖的描述圖1:以百分數[%]對時間[h]所給出的2-糠基硫醇(FFT)的減少，其中過量的FFT(40.000iig/kg)已經被添加到巰基氧化酶Ervlp中。圖2:以百分數[%]對時間[h]所給出的二聚2-糠基硫醇(二-FFT)的產生，其中過量的FFT(40.000iig/kg)已經被添加到巰基氧化酶Ervlp中。圖3:以百分數[%]對時間[h]給出的在蛋白黑素存在下二聚2-糠基硫醇(二-FFT)對比甲基-2-甲基-3-糠基二硫化物和2-糠基硫醇(FFT)的穩定性(實施例3)。圖4:從蒸汽蒸發獲得的焙烤咖啡中提取的酶處理和未處理的芳香提取物。該圖顯示了由GC-MS測量獲得的風味劑化合物的相對濃度。圖5:GC色譜圖，顯示了用巰基氧化酶Ervlp(淺灰色)處理的糠基模型體系和未處理的對比實施例(暗灰色)的分析結果。實施例1芳香提取物(1)的製備已經潤溼到大約50wt%的水含量(相對於磨細乾燥焙炒咖啡)的具有至多大約1.8mm的粒度的磨細焙炒咖啡，在滲濾器中用飽和蒸汽在約0.5巴的壓力和約IO(TC的溫度下處理大約5分鐘。承載了咖啡成分的蒸汽在約5t:的溫度下冷凝成相對於所使用的乾燥焙炒咖啡的量約5wt^的冷凝物量。蛋白黑素的分離通過使用下列步驟由超濾作用從咖啡飲料(cofieebrew)中分離出蛋白黑素(a)通過使用30kDa的分子量截流(molecularweightcutoff)由超濾作用將咖啡飲料分7離成不同的級分；(b)剩餘物(>30kDa)，即分離的蛋白黑素，被冷凍乾燥並用於與FFT的反應；(c)濾液(<30kDa)，即咖啡化合物，被廢棄。M魏扁麵(2)白勺燃將5mg的來自酵母的巰基氧化酶Ervlp(X-ZymeGmbH，Merowingerplatz1A，40225Dusseldorf，Germany)溶於具有pH7.5的10mLMcllvaine緩衝齊U(0.lmM)中。糠某麵麵(3)白勺燃在甲醇(Merck，Darmstadt,Germany)中製備2-糠基硫醇(NaturalAdvantage，Oakdale，LA，USA)的溶液，它具有0.06yg/yL的濃度。,未穩、靴白勺絲豐是驗(4)白勺燃使用下列的量表2:用於生產風味穩定化的芳香提取物的組合物(實施例1)。組分芳香提取物(1)巰基氧化酶溶液(2)糠基硫醇溶液(3)氧氣5mL5mg(0.045mmo1蛋白質)150u1(0.78umo1)1個氣泡/秒將5mL的芳香提取物(1)轉移到50mL燒瓶中，然後添加2mL巰基氧化酶溶液(2)。為了恢復在芳香提取物(1)中糠基硫醇的原始水平，添加150mL的糠基硫醇溶液(3)。隨後，將純氧氣鼓泡通入到該芳香提取混合物中，並在4(TC下培養6小時。A氣鵬i普制勺刺介通過用二氯甲烷所進行的液體-液體萃取和隨後的離心作用來獲得(4)的樣品。1iiL的等分部分通過使用DB1701毛細管(Agilent;30mX0.32mmIDXliimFD)，由GC-FID(HP5890系列II)和GC-MS(Agilent5973)進行分析。GC烘箱以5°C/分鐘的加熱速率從4(TC升至24(TC。使用GerstelCIS3注射器。FFT隨著時間推移的酶催化減少以及在芳香提取物中二-FFT的增加已分別描繪在圖1禾P2中。所得2，2-二硫基二亞甲基二呋喃(二-FFT)的穩定性在圖3中舉例說明，與甲基-2-甲基-3-糠基二硫化物和2-糠基硫醇對比。二-FFT(焙烤味，略微硫磺味)的芳香衝擊感與FFT相當，但比硫醇更溫和。在這方面，10-20卯b的量的2，2-二硫基二亞甲基二呋喃(二-FFT)和10-50ppb的量的甲基-2-甲基-3-糠基二硫化物已經用針剌添加到陳化的咖啡中並品嘗味道。感覺描述是新鮮的，焙烤味，硫磺味，但比FFT更溫和。實施例2M魏扁麵(5)白勺燃將100mg的來自酵母的巰基氧化酶Ervlp(X-ZymeGmbH，Merowingerplatz1A，40225Dusseldorf，Germany)溶於具有pH7.5的2mL的Mcllvaine緩衝劑(lmM)中。,未穩、靴白勺絲豐是驗(6)白勺燃在5mL的實施例1的芳香提取物溶液(1)中補充2mL的巰基氧化酶溶液(5)，並在20mL管形瓶中在750rpm下在4(TC下攪拌2.5小時。每30分鐘氧氣注入到該管形瓶中。A氣鵬i普制勺刺介(1)和(5)的混合物通過用二氯甲烷所進行的液體_液體萃取和隨後的離心作用來獲得樣品。1iiL的等分部分通過使用DB1701毛細管(Agilent;30mX0.32mmIDX1ymFD)，由GC-FID(HP5890系列II)和GC-MS(Agilent5973)進行分析。GC烘箱以5°C/分鐘的加熱速率從4(TC升至24(TC。使用GerstelCIS3注射器。在4小時反應時間之後觀察到二-FFT的淨增加和FFT的減少(圖4)。圖5顯示了代表性GC色譜圖。對比實施例1絲豐是驗(7)白勺燃在5mL的實施例1的芳香提取物溶液(1)中補充2mL的Mcllvaine緩衝劑，並在20mL管形瓶中在750rpm下在4(TC下攪拌2.5小時。每30分鐘氧氣注入到該管形瓶中。在反應之後進行與實施例1和2中所指定的相同的氣相色譜法。與酶催化的反應相比，在4小時的反應時間之後沒有觀察到二-FFT的顯著增加(圖4)。實施例3M魏扁麵(9)白勺燃將50mg的來自酵母的巰基氧化酶Ervlp(X-ZymeGmbH，Merowingerplatz1A，40225Dusseldorf，Germany)溶於具有pH7.54的100mL的Mcllvaine緩衝劑(lmM)中。,趣絲豐是驗(10)白勺燃在150mL的實施例1的芳香提取物溶液(1)中補充60mL的巰基氧化酶溶液(9)，每30分鐘反應時間中進行氧氣噴射，並在4(TC下培養5小時。儲存其那艮穩定件的評價參考樣品15%的在深色羅巴斯塔(Robusta)咖啡基礎物中的芳香提取物(8)已經按1/5稀釋在水中。樣品25%的在深色羅巴斯塔咖啡基礎物中的酶反應的芳香提取物(10)已經按1/5稀釋在水中。參考樣品1和樣品2在5(TC下貯存8天。由專家品嘗小組在各種時間間隔嗅一嗅來進行兩個樣品的感覺評價。結果示於下表3中。表3:在5(TC下8天之後儲存期限試驗的結果風味平均新鮮度*參考樣品1煙味，土味，黴味2-3樣品2黃油味，新鮮，焙烤味3-4*新鮮度定標0-6，其中0指不新鮮，和6指高度新鮮。從實施例中可以清楚地看出，本發明的方法導致了含硫醇的風味劑化合物的二硫化物保留在混合物中，該二硫化物首先在其它咖啡組分的存在下具有與不穩定的硫醇化合物相比而言提高的穩定性，和其次它保留了特徵性風味。因此，本發明提供了在不產生不希望有的副產物的情況下提高風味劑和芳香劑的穩定性的選擇性方法。權利要求提高含硫醇的風味劑或芳香劑化合物的穩定性的方法，它包括(a)讓含硫醇的風味劑或芳香劑與可催化二硫化物的形成的酶進行接觸或摻混，和(b)讓(a)的混合物與氧氣接觸。2.權利要求l的方法，進一步包括步驟(c):攪拌該混合物。3.權利要求l的方法，進一步包括在權利要求l的步驟(a)之前、過程中和/或之後為食品補充風味劑的步驟。4.權利要求l的方法，其中含硫醇的風味劑或芳香劑可以是選自咖啡、咖啡混合物，它的液體濃縮物、茶、可可脂、巧克力、花生、奶酪、乾酪味塊、酒和啤酒中的食品。5.權利要求1-4中的任何一項的方法，其中可催化二硫化物形成的酶是來自酵母的巰基氧化酶。6.權利要求5的方法，其中巰基氧化酶是巰基氧化酶Ervlp。7.權利要求l的方法，其中該酶被固定在不可溶的基質之上或之內。8.權利要求l的方法，其中通過將氧氣鼓泡通入或注射通入混合物中來讓氧氣與混合物接觸。9.權利要求5的方法，其中巰基氧化酶與硫醇基的摩爾比率是1:2000至2000:1。10.權利要求9的方法，其中巰基氧化酶與硫醇基的比率是1:1。11.權利要求10的方法，其中二硫化物的催化形成是在5分鐘-12小時的時間範圍內進行的。12.權利要求11的方法，其中時間範圍是4-6小時。13.可根據權利要求12的方法獲得的產品。14.包裝或包封產品，其中引入了可催化二硫化物形成的酶。全文摘要本發明涉及風味劑化合物的增大穩定性。本發明涉及在含硫醇的風味劑化合物中發現的反應活性硫醇基(-SH)的處理，這在於通過使用巰基氧化酶而被高度選擇性酶催轉化成芳香活性二硫化物化合物。文檔編號A23L1/221GK101700110SQ20091014022公開日2010年5月5日申請日期2009年7月9日優先權日2008年7月10日發明者A·德根哈德特,J·S·肯尼申請人:卡夫食品研發公司