專利名稱：一種天然3-甲硫基丙醇乙酯香料的制備新技術(shù)及其酯香料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于食品科學(xué)與工程、生物化工技術(shù)領(lǐng)域，涉及以3-甲硫基丙醇、乙酸為主要原料，以脂肪酶作為催化劑，在非水相、超聲場(chǎng)強(qiáng)化或非超聲場(chǎng)強(qiáng)條件下酶法轉(zhuǎn)化制備 3-甲硫基丙醇乙酯香料的新技術(shù)及其所得天然酯香料產(chǎn)品。
背景技術(shù)：
3-甲硫基丙醇(Methionol，又名菠蘿醇)是我國(guó)芝麻香型白酒的特征性香物質(zhì)， 也是葡萄酒、啤酒、黃酒、醬油、豆醬、奶酪、臘肉等多種發(fā)酵食品的重要香氣組分，其香氣閾值低，在食品中建議用量為0. 1 10mg/kg，其風(fēng)味依次呈現(xiàn)麥芽香味、香油味和熟土豆味， 其 FEMA 編號(hào)為 3415。3-甲硫基丙醇乙酯(Ethyl-3-methyl-thiopropionate，EMTP)也是一種重要含硫香料，具有濃烈的菠蘿特征風(fēng)味，其FEMA編號(hào)為3343，EMTP是調(diào)配菠蘿、柑橘、辣根、番茄、洋蔥、豬肉、牛肉、雞肉、巧克力、酒用香精等多種香精的常用香料。
目前3-甲硫基丙醇乙酯的主要生產(chǎn)方法是以3-甲硫基丙醇和醋酸酐為主要原料，濃硫酸催化酯化反應(yīng)制備。該方法操作簡(jiǎn)便，但濃硫酸對(duì)設(shè)備腐蝕嚴(yán)重，環(huán)境污染嚴(yán)重， 且制備的酯類物質(zhì)不具有天然性，其配制香精香料的應(yīng)用受到一定限制，價(jià)格低。
本發(fā)明集成非水相酶促催化技術(shù)、超聲場(chǎng)強(qiáng)化技術(shù)，以發(fā)酵3-甲硫基丙醇和乙酸為主要原料，制備天然酯類香料。反應(yīng)條件溫和，符合環(huán)境友好型生產(chǎn)的社會(huì)要求，并增強(qiáng)了酯類香料產(chǎn)品的天然性和食用安全性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種適于天然3-甲硫基丙醇乙酯香料的制備新技術(shù)及其酯香料產(chǎn)品，該技術(shù)是利用預(yù)處理的發(fā)酵3-甲硫基丙醇和乙酸為主要原料，以脂肪酶為催化劑，采用非水相體系，輔助超聲場(chǎng)強(qiáng)或非超聲場(chǎng)強(qiáng)技術(shù)，轉(zhuǎn)化制備天然3-甲硫基丙醇乙酯香料的新技術(shù)及其產(chǎn)品。
本發(fā)明的技術(shù)方案
本發(fā)明集成非水相酶促催化、超聲場(chǎng)強(qiáng)化等技術(shù)制備天然酯類香料。首先需對(duì)原料3-甲硫基丙醇、乙酸進(jìn)行預(yù)脫水、脫色，防止可逆反應(yīng)和脂肪酶失活，提高非水相酶促反應(yīng)效果；乙酸間歇式加入防止過量酸對(duì)脂肪酶活性的影響；加入分子篩吸收脫除反應(yīng)生成水，促進(jìn)酯化反應(yīng)進(jìn)行；輔助適當(dāng)強(qiáng)度的超聲場(chǎng)強(qiáng)，強(qiáng)化酶促反應(yīng)進(jìn)行，縮短反應(yīng)時(shí)間，提高原料轉(zhuǎn)化率；精餾分流或吸附一解析獲得高純度的天然3-甲硫基丙醇乙酯香料產(chǎn)品。
本發(fā)明的技術(shù)效果
本發(fā)明提供了一種適于天然3-甲硫基丙醇乙酯香料的制備新技術(shù)及其酯香料產(chǎn)品，該技術(shù)利用發(fā)酵3-甲硫基丙醇和乙酸為主要原料，反應(yīng)條件溫和，原料轉(zhuǎn)化率高，符合環(huán)境友好生產(chǎn)的要求，所得酯類香料產(chǎn)品有較好的天然性和食用安全性。
通過控制原料配比、間歇式加酸次數(shù)、溫度、分子篩、脂肪酶等條件，在無溶劑體系，搖床反應(yīng)證 60h，或輔加超聲場(chǎng)強(qiáng)反應(yīng)0. 5h 25h，3-甲硫基丙醇乙酯的產(chǎn)率達(dá)到 50% 70%。
具體實(shí)施例方式對(duì)原料3-甲硫基丙醇、乙酸進(jìn)行預(yù)脫水、脫色；在無溶劑體系中，分別加入3-甲硫基丙醇和乙酸3-甲硫基丙醇乙酸=(1 6) 1 (V/V)，乙酸分1 10次加入，每次間隔1 5小時(shí)，固定化脂肪酶0.03% 8% (W/V)，分子篩0.3% 15% (W/V)，在溫度 15 60°C，搖床轉(zhuǎn)速20 250r/min，進(jìn)行釙 60h的反應(yīng)；或輔加頻率5 150Hz，功率 0. 1 lOW/cm2超聲場(chǎng)強(qiáng)，進(jìn)行0. 5h 2 反應(yīng)，定時(shí)取樣GC-MS檢測(cè)原料轉(zhuǎn)化率、目的產(chǎn)物得率，完成3-甲硫基丙醇乙酯香料的非水相酶促轉(zhuǎn)化制備。
權(quán)利要求
1.一種適于天然3-甲硫基丙醇乙酯香料的制備新技術(shù)及其酯香料產(chǎn)品，其特征是以 3-甲硫基丙醇和乙酸為主要原料，以脂肪酶為催化劑，在無溶劑非水相體系，輔助超聲場(chǎng)強(qiáng)化或非超聲場(chǎng)強(qiáng)化酶促反應(yīng)，轉(zhuǎn)化制備天然3-甲硫基丙醇乙酯香料的技術(shù)及其酯產(chǎn)品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適于天然3-甲硫基丙醇乙酯香料的制備新技術(shù)及其酯香料產(chǎn)品，其特征在于原料3-甲硫基丙醇和乙酸具有良好天然性，3-甲硫基丙醇是發(fā)酵 L-蛋氨酸(甲硫氨酸)和谷類碳水化合物的產(chǎn)物，乙酸是發(fā)酵谷類碳水化合物所得乙酸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適于天然3-甲硫基丙醇乙酯香料的制備新技術(shù)及其酯香料產(chǎn)品，其特征在于無溶劑非水相體系，以脂肪酶為催化劑，輔助超聲場(chǎng)強(qiáng)或非超聲場(chǎng)強(qiáng)，進(jìn)行3-甲硫基丙醇和乙酸的酯化反應(yīng)，轉(zhuǎn)化制備的天然酯類香料。
4.一種適于天然3-甲硫基丙醇乙酯香料的制備新技術(shù)及其酯香料產(chǎn)品，將原料3-甲硫基丙醇、乙酸進(jìn)行預(yù)脫水、脫色；在無溶劑體系中，分別加入3-甲硫基丙醇和乙酸3-甲硫基丙醇乙酸=(1 6) 1 (V/V)，乙酸分1 10次加入，每次間隔1 釙(小時(shí))， 固定化脂肪酶0.03% 8% (W/V)，分子篩0.3% 15% (W/V)，在溫度15 60°C，搖床轉(zhuǎn)速20 250r/min，進(jìn)行5h 60h的反應(yīng)；或輔加頻率5 150Hz、功率0. 1 10W/cm2超聲場(chǎng)強(qiáng)化，進(jìn)行0. 5h 2 的反應(yīng)，完成非水相酶促轉(zhuǎn)化制備新技術(shù)及其制備的3-甲硫基丙醇乙酯香料產(chǎn)品。
全文摘要
本發(fā)明是一種天然3-甲硫基丙醇乙酯香料的制備新技術(shù)及其酯香料產(chǎn)品，屬于食品科學(xué)與工程、生物化工技術(shù)領(lǐng)域，涉及以3-甲硫基丙醇、乙酸為主要原料(均為發(fā)酵來源)，以脂肪酶為催化劑，在非水相條件下酶法轉(zhuǎn)化制備天然酯類香料的新技術(shù)。3-甲硫基丙醇乙酯(EMTP)具有濃烈的菠蘿香氣，是調(diào)配菠蘿、柑橘、辣根、番茄、洋蔥、豬肉、牛肉、雞肉、巧克力等多種果味香精、肉味香精和酒用香精的香料，廣泛應(yīng)用于飲料、果醬、糖果、烘烤食品、醫(yī)藥、日化等工業(yè)。本發(fā)明集成非水相酶促轉(zhuǎn)化技術(shù)、超聲場(chǎng)強(qiáng)化(或非超聲場(chǎng))技術(shù)，以3-甲硫基丙醇和乙酸為主要原料，利用脂肪酶非水相酶法轉(zhuǎn)化制備天然3-甲硫基丙醇乙酯香料。其反應(yīng)條件溫和，克服了3-甲硫基丙醇乙酯化學(xué)合成中能耗高、污染嚴(yán)重等缺陷，并增強(qiáng)了酯類香料的天然性和食用安全性，提高其附加值和效益。
文檔編號(hào)C12P7/62GK102492738SQ20111040513
公開日2012年6月13日 申請(qǐng)日期2011年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月8日
發(fā)明者劉國(guó)榮, 孫寶國(guó), 楊雪蓮, 王成濤, 趙磊 申請(qǐng)人:北京工商大學(xué)