一种火腿肠用膏状香精的制备

一种火腿肠用膏状香精的制备汪晨辉;周晓茹;王俊霞【摘要】结合香精调配技术和美拉德反应，通过单因素考察及正交试验，优化原料配比、工艺条件等各种影响因素，制备一种肉香浓郁、留香持久且稳定性好的火腿肠用膏状香精。研究结果表明，美拉德反应的最佳物料配比为：葡萄糖2.5g,DL-蛋氨酸1.5g,L-半胱氨酸1.0g;最佳工艺条件为：反应时间90min，反应温度103°C。%ThePreparationofapastetypeofflavorusedinsausagebasedonflavoringandMaillardreactionwasstudied.Or-thogonalexperimentandsinglefactorexperimentwereconductedtooptimizetheratioofmaterialsandtheprocessconditions.Resultsshowedthatthebestmaterialsratiowere:glucose2.5g,DL-methionine1.5g,L-cysteinehydrochloridehydrate1.0g;bestreactionconditionswere:time90min,temperature103C.Apasteflavorwithrichmeataromaandgoodstabilitywasobtainedatlast.【期刊名称】《香料香精化妆品》【年(卷)，期】2014(000)003【总页数】5页(P64-68)【关键词】膏状香精;肉味香精;火腿肠;美拉德反应【作者】汪晨辉;周晓茹;王俊霞【作者单位】双汇集团技术中心，河南漯河462000;双汇生物工程技术有限公司，河南漯河462000;双汇生物工程技术有限公司，河南漯河462000【正文语种】中文传统的肉味香精主要是用各种单体香料辅以其他配料经调香、拌和而得。但由于各种熟肉香型的风味特征十分复杂，利用各种合成的单体香料经过调香生产而成的肉类香精香味单薄、口感较差，很难达到逼真的熟肉香味水平，所以对反应香精的研究与利用弓|起了人们的高度重视。通常将两个或两个以上的前体物质加热处理而制得的香精被称为热反应型香精。热反应型肉味香精的生产原理是还原糖与氨基酸之间在一定温度下进行的美拉德反应，产生具有芳香气味的呋喃衍生物、羰基化合物、醇类、脂肪和芳香烃类物质，羟甲基呋喃化合物容易与硫化氢反应，产生非常强烈的肉香味，这也是生产肉味香精最主要的途径［1］。膏状香精是调味品行业近年来出现的一种新产品，具有风味独特、呈味力强、耐高温、使用方便等特点，在肉制品，特别是火腿肠的生产中得到了广泛的应用。一般是采用了还原糖、水解植物蛋白、水解动物蛋白、油脂、酵母抽提物等多种原料经美拉德反应［2-4］，并添加液体头香、多种天然香辛料、增稠剂、食用盐等进行增稠调味制成［5-8］。膏状香精不但使肉制品香气真实浓郁，而且使呈味性得到更细化的修饰和增强，满足了更高的要求。本研究利用香精调配技术和美拉德反应，制备一种火腿肠用膏状香精。考察不同反应物配比、温度和时间对香精的影响，得到制备膏状火腿肠用香精的最优化工艺，并测试所得膏状火腿香精的稳定性和安全性，从而研究制备一种香气浓郁强烈、圆和饱满、协调一致且热稳定性好、留香持久的适合火腿肠用的膏状肉味香精。1试验部分1.1原料与试剂甲基-3-口夫喃硫醇、2-甲基-3-四氢口夫喃硫醇、3-蔬基-2-丁酮、3-蔬基-2-丁醇、甲硫基丙醇、3-甲硫基丙醛、四氢噻吩-3-酮、双（2-甲基-3-夫喃基）-二硫醚、乙基愈创木酚、4-甲氧基苯甲醛，石家庄利达化学品有限公司；辛酸、癸酸，上海浦杰香料有限公司；2,3,5-三甲基毗嗪、2，3-二甲基毗嗪，山东滕州悟通香料有限公司；呋喃酮，大连金菊香料有限公司；桂皮油，宏芳香料（昆山）有限公司；乙基麦芽酚，北京天利海香精香料有限公司。猪肉酶解液、猪骨油，河南漯河双汇生物科技有限公司；酵母抽提物，广东一品鲜生物科技有限公司；I+G，味之素有限公司；红葱酥、丁香粉、八角粉、油桂粉，宏芳香料（昆山）有限公司；DL-蛋氨酸、L-半胱氨酸，上海曙光生物化学制品厂;葡萄糖、黄原胶、麦芽糊精，徐州健翔食品添加剂有限公司；食用盐、白砂糖、玉米淀粉、味精、老抽，市售产品；洋葱汁，自制。1.2仪器与设备PL203型电子天平，梅特勒-托利多仪器（上海）有限公司；HSW12型电热恒温水浴锅，上海一恒科学仪器有限公司；JB90-D型搅拌器，上海标本模型厂；CT15RT型冷冻离心机，上海天美科学仪器有限公司；TC-15型电热套，海宁市新华医疗器械厂。1.3试验方法1.3.1头香的制备（1）选定原料和初拟配方:分析标样的香韵结构，将其大致分为主体肉香韵、焦甜香韵、烘烤香韵、酱香韵、辛香韵以及酸香韵。肉香韵是主体香韵，辛香可以烘托肉香韵，焦甜香可以保持香精香气的稳定性，其他香韵可起到修饰圆润香气的作用。在此基础上分别选择几种香原料，每种香料的使用必须在GB2760-2007《食品添加剂卫生标准》和FEMA（美国香料萃取物生产商协会）的允许范围内。（2） 利用单因素法对各香韵对应原料的用量进行调整，通过感官分析得出各个香韵的最佳原料配比。（3） 经过不断修饰圆和，使香精整体香气协调，肉香饱满浓郁。1.3.2肉香基的制备（1）选定美拉德反应原料并拟定基础配方:对火腿香精进行初步的感官分析，选定葡萄糖、DL-蛋氨酸、猪肉酶解物、L-半胱氨酸作为美拉德反应主要肉香原料，并辅以辛香料、酵母抽提物和猪骨油以加强美拉德反应产物的香气强度与风味逼真度。（2） 通过正交试验对还原糖与氨基酸的用量进行考察，得出最优配比。（3） 利用单因素法考察反应时间、反应温度、初始pH对美拉德反应产物风味的影响，经过对原料配比和工艺条件的不断优化，最终制备出肉香饱满浓郁、口感逼真的肉香基。1.3.3膏状成品香精的制备（1） 在100mL的三口瓶中加入50g肉香基和20g水，水浴加热搅拌至80°C。（2） 在80C时按配比加入黄原胶、食用盐、味精、玉米变性淀粉和I+G（事先将其搅拌均匀），维持温度在801左右，高速搅拌5min;接着按配比加入白砂糖和麦芽糊精（事先将其搅拌均匀），维持温度在801左右，高速搅拌5min。（3） 自然降温至室温时，按配比加入头香，自然降温并搅拌20min。2结果与讨论2.1香原料配比对头香香气的影响对表1所列的不同配方进行评判以考察肉香韵原料对头香香气的影响。其中添加量均为质量分数（下同）。试验结果表明，肉香原料是香精香气的主体香原料，所选用的5种香料均具有饱满浓郁的肉香、肉汤香气作用，但主要是以2-甲基-3-四氢呋喃硫醇、双（2-甲基-3-呋喃基）-二硫醚和2-甲基-3-呋喃硫醇的香气为主。四氢噻吩-3-酮虽然有肉香，但因其硫化物气息过重，故用量不宜过大，配方2中0.015%的用量较为合适。3-蔬基-2-丁醇除了有肉香外还具有强烈的大蒜气息，经嗅闻比较确定其用量为0.2%。以表2所列添加不同焦香韵原料的配方研究了焦甜香韵原料对头香香气的影响。呋喃酮和乙基麦芽酚均属于焦甜香韵，适量添加后可修饰丰满肉香香韵，并能使香精留香持。比较上述四个香精，配方2中的焦甜香韵与初步确定的肉香韵之间的搭配最为和谐，既能赋予香精持久的香气，又可衬托肉香韵，保持香精的整体香气自然柔和。以表3添加不同比例烤香韵原料的香精配方研究了烤香韵原料对头香香气的影响。表1不同比例肉香韵原料的香精配方序号原料名称添加量（质量分数）/%配方1配方2配方3配方412-甲基-3-呋喃硫醇（1%）2.0002.5003.0003.5002双（2-甲基-3-呋喃基）-二硫醚（1%）5.0003.0003.5004.00032-甲基-3-四氢呋喃硫醇（10%）8.0007.0007.5006.00043-蔬基-2-丁醇（1%）0.1500.2000.2500.3005四氢噻吩-3-酮0.0200.0150.0100.0306其他50.35048.35050.35050.3207丙二醇34.48038.93535.39035.820-总计100.000100.000100.000100.000表2不同比例焦甜香韵原料的香精配方2乙基麦芽酚（5%）5.0004.0005.5004.5003其他45.56545.56545.56545.5654丙二醇总计100.000100.000100.000100.000表3不同比例烤香韵原料的香精配方序号原料名称添加量（质量分数）/%配方1配方2配方3配方412,3,5-三甲基毗嗪（1%）12.00011.0009.00010.00022,3-二甲基毗嗪（1%）15.50014.50012.00013.0003其他34.56534.56534.56534.5654丙二醇总计100.000100.000100.000100.000由于烘烤香韵可以使整体香气协调圆润并能够突出火腿肠的特征香气，故考虑在香精调配中以烘烤香韵为主调。2,3,5-三甲基毗嗪和2,3-二甲基毗嗪均具有不同风格的烤香气息，但其添加量过大会掩盖肉香韵，经感官分析，选择配方3的各项用量为最佳用量。以表4添加不同比例酱香韵原料的配方考察酱香韵原料对头香香气的影响。表4不同比例酱香韵原料的香精配方序号原料名称添加量（质量分数）/%配方1配方2配方3配方413-甲硫基丙醇（1%）0.1500.1000.2000.25023-甲硫基丙醛（1%）0.1500.2000.2500.30033-蔬基-2-丁酮（1%）2.0001.0000.7501.5004其他53.26553.26553.26553.2655丙二醇44.43545.43545.53544.685-总计100.000100.000100.000100.000在调配过程中，选择酱香韵修饰圆和整体香气，以提升其肉香的逼真度以及整体香气的厚实度。3-甲硫基丙醛因其香气阈值低，葱蒜气息强烈，用量不宜多。3-蔬基-2-丁酮在浓度较低时会有类似肉腥气息，符合火腿肠的特征气息。经反复嗅闻分析香精香气，选择配方2为最优配方。以表5添加不同比例辛香韵原料的配方研究了辛香韵原料对头香香气的影响。表5不同比例辛香韵原料的香精配方序号原料名称添加量（质量分数）/%配方1配方2配方3配方41桂皮油（1%）0.4500.5000.5500.60024-甲氧基苯甲醛（1%）0.4500.5000.5500.60034-乙基愈创木酚（1%）0.5000.4000.3000.3504其他53.06553.06553.06553.0655丙二醇45.53545.53545.53545.385-总计100.000100.000100.000100.000桂皮油有清甜的辛香，随其浓度的提高，香气特征愈发明显。4-甲氧基苯甲醛有明显的茴青气息，在香精中的作用与桂皮油相似，两者均可修饰肉香韵，但因其香气强度较大，且香气飘逸，故用量不宜过大。4-乙基愈创木酚带有烟熏气，可使肉香饱满厚实。经过反复比较，确定配方3中的香原料配比为最优。以表6所列添加不同比例酸香韵原料的配方考察酸香原料对头香香气的影响。表6不同比例酸香韵原料的香精配方序号原料名称添加量（质量分数）/%配方1配方2配方3配方41癸酸（10%）1.0000.7500.5000.6002辛酸（10%）0.0500.025003其他53.41553.41553.41553.4154丙二醇45.53545.81046.08545.985-总计100.000100.000100.000100.000酸香韵能提调香气，使香精香气透发。选用癸酸和辛酸为酸香原料，但在调配过程中发现，辛酸油脂气息过重，严重影响香精香气的协调性，故考虑弃用。而癸酸虽有油脂气息，但其香气较辛酸柔和，用量可控性较好，经感官嗅闻分析确定配方4为最优配方。综合上述试验结果，拟定出表7所列的头香配方。表7头香最终配方序号原料名称添加量（质量分数）/%12-甲基-3-呋喃硫醇（1%）2.5002双（2-甲基3-呋喃基）-二硫醚（1%）3.00032-甲基-3-四氢呋喃硫醇（10%）7.00043-蔬基-2-丁醇（1%）0.2005四氢噻吩-3-酮0.0156呋喃酮（10%）13.0007乙基麦芽酚（5%）4.00082,3,5-三甲基毗嗪（1%）9.00092,3-二甲基毗嗪（1%）12.000103-甲硫基丙醇（1%）0.100113-甲硫基丙醛（1%）0.200123-蔬基-2-丁酮（1%）1.00013桂皮油（1%）0.550144-甲氧基苯甲醛（1%）0.550154-乙基愈创木酚（1%）0.30016癸酸（10%）0.60018丙二醇45.985-总计100.0002.2还原糖与氨基酸配比对美拉德反应的影响据报道，葡萄糖参与美拉德反应，其反应产物的肉香较为温和，DL-蛋氨酸和L-半胱氨酸能为反应产物提供特征性的肉香，因此选用上述三者作为美拉德反应的基础肉香原料。通过正交试验考察还原糖与氨基酸配比对美拉德反应产物香气质量的影响，并找出最佳的物料配比，从而制备出肉香浓郁、风味良好的火腿香精肉香基。表8为还原糖与氨基酸按L9（33）设计进行正交试验的因素水平表。表9为参与美拉德反应的其他原料用量。表10列出了正交试验结果。表8正交设计因素水平表水平A（葡萄糖用量）/gB（DL-蛋氨酸用量）/gC（L-半胱氨酸用量）/g11.51.00.522.01.51.032.52.01.5表9其他原料的用量注:反应温度100°C,反应时间1.5h序号原料名称用量（质量分数）/%1猪肉酶解液50.0002猪骨油3.0003酵母抽提物5.0004I+G0.2005食用盐3.0006味精4.5007红葱酥7.5008丁香粉0.0259八角粉0.15010油桂粉0.04011老抽1.50012洋葱汁10.00013水加至100.000-总计100.000表10正交试验结果试验序号因素ABC气味评价1131肉腥气较明显，肉香不浓郁2112肉腥气明显，肉香不浓郁3123肉腥气稍减弱，肉香不浓郁4221肉腥气稍减弱，肉香有增强5232肉腥气减弱，肉香增强6213肉腥气减弱，肉香增强7311肉腥气不明显，但有焦味8322肉腥气不明显，肉香浓郁9333肉腥气不明显，但微有酸味由表10中的正交试验结果可以得出，当葡萄糖和两种氨基酸用量较少时，肉腥气较明显且肉香不浓郁。若葡萄糖的用量比氨基酸的用量多，会有焦味，焦味的程度与葡萄糖用量的多少有关。若氨基酸的用量比葡萄糖的用量多，则会产生酸味，同样酸味的强弱与氨基酸的用量有关。同时发现，蛋氨酸与葡萄糖反应时会产生肉香和葱香，而L-半胱氨酸与葡萄糖反应时则产生熟鸡蛋似的香气。所以在9次试验中，第8次试验得到的肉香基的香气最好。即还原糖与氨基酸的质量配比为葡萄糖2.5g、DL-蛋氨酸1.5g、L-半胱氨酸1.0g。2.3反应时间对美拉德反应的影响在考察反应时间对肉香基的影响时，设定了5个反应时间，分别是45、60、90、120和150min，反应温度设定为100C。表11列出了不同反应时间对美拉德反应产物的影响结果。表11不同反应时间对美拉德反应产物的影响结果序号反应时间/min反应温度/C气味评价145100肉腥气明显260100肉腥气稍减弱，特征香气不明显390100无明显肉腥气，肉香很强4120100肉香很强，但稍有焦气和苦味5150100肉香很强，但有明显的焦气，有苦味由表11的试验结果发现，反应时间为40min和60min时，肉腥气明显，肉香不强，反应应该尚未进行完全。当反应时间为90min时，无明显肉腥气，肉香也很强，且无焦气和苦味。当反应时间达到120min时，无明显肉腥气，肉香很强，但稍有焦气和苦味。反应时间为150min时，虽然肉香很强，但夹杂着焦味等不愉快气息，尝味也较反应90min时的结果差。因此得出最佳反应时间为90min。2.4反应温度对美拉德反应的影响反应温度是影响肉香基香气的一^很重要的因素，考察反应温度对肉香基的影响，设定了5个反应温度，分别为95、97、100、103和105°C,反应时间设定为90min。表12列出了不同反应温度对美拉德反应产物的影响结果。表12不同反应温度对美拉德反应产物的影响结果序号反应温度/C反应时间/min气味评价19590肉腥气明显，肉香弱29790肉腥气减弱，肉香增强310090无明显肉腥气，肉香很强410390肉香很强，特征香气强，香气厚实510590肉香很强，但有明显的焦气，有苦味试验结果表明，温度为95C时，肉腥气明显，肉香弱，可能是反应不完全所致。当反应温度为97C时，肉香基的肉腥气减弱，肉香有所增强，说明反应进一步进行。反应温度在100C和103C时香气差别不是很大，但103C时的香气比100C时更厚实，且都没有夹杂着焦气等不愉快气息，也没有苦味。而当反应温度达到105C时，有明显的焦气，尝味有苦味。因此得出最佳反应温度为103C。2.5成品香精的配方由上述试验的结果拟定出成品膏状香精的配方，具体见表13。表13成品膏状香精的配方5玉米淀粉0.66麦芽糊精5.07食用盐10.08味精5.09I+G0