專利名稱：超高壓條件下Maillard反應(yīng)的產(chǎn)物及其在煙草中的應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
(二) 背景一支術(shù)
隨著人們健康意識的提高，巻煙的安全性日益受到人們關(guān)注，不論是國際 還是國內(nèi)，降低焦油量已成為巻煙生產(chǎn)的一個重要研究課題。然而煙草中的許 多香味物質(zhì)卻存在于焦油之中，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，因而煙草行業(yè)面臨的挑戰(zhàn)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(shù)是一條有效的途徑。通過研究利用天然產(chǎn)物的混合糖作為 Maillard反應(yīng)物的糖源有著纟艮大的發(fā)展?jié)摿Α?一方面可以提供賦予巻煙中天 然產(chǎn)物自然香韻的Maillard反應(yīng)的致香物質(zhì)，使巻煙的香韻更加豐富，對提 高中式巻煙品質(zhì)風格、品質(zhì)有重要的意義，另一方面亦可為我國豐富的天然資 源的利用開辟新途徑。
超高壓沖支術(shù)(Ultra-high Pressure Processing, UHP )，簡稱為高壓4支 術(shù)(High Pressure Processing, HPP )或靜態(tài)高壓技術(shù)(Hydrostatic High Pressure, HHP)，是目前食品加工領(lǐng)域中的一項高新才支術(shù)。
目前尚未見到有將超高壓技術(shù)應(yīng)用于Maillard反應(yīng)的報道。
(三)

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種超高壓條件下Maillard反應(yīng)的產(chǎn)物及其在煙 草中的應(yīng)用，產(chǎn)物對煙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(fā)明采用的技術(shù)方案如下
超高壓條件下Maillard反應(yīng)的產(chǎn)物，由下法制得將質(zhì)量比例為1: 0. 1-4的糖源與氨基酸、反應(yīng)溶劑混合，然后在密閉環(huán)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(yīng)20-100min,所述的 反應(yīng)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。
所述的壓力范圍優(yōu)選200-70畫pa，升壓速率為50-100Mpa/min，反應(yīng)時間 為20-60min。
進一步，所述糖源為大棗浸膏，氨基酸為脯氨酸或纈氨酸，以100Mpa/min 的速率升壓至300-60謹pa，于溫度50-70。C進4亍反應(yīng)20-60min。
或者所述糖源為蜂蜜，氨基酸為脯氨酸或纈氨酸，以100Mpa/min的速率 升壓至200-60畫pa,于溫度40-60。C進^亍反應(yīng)20-60min。
反應(yīng)中所用的溶劑優(yōu)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(zhì)量用量以糖 源和氨基酸質(zhì)量和的8-12倍較好。
本發(fā)明將所述的超高壓條件下Mai 1 lard反應(yīng)的產(chǎn)物應(yīng)用于煙草中。
所述產(chǎn)物添加于煙草中的質(zhì)量百分比為0. 1-0. 2%。
較好的，糖源和氨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(yīng)40-60 min得到產(chǎn)物，將產(chǎn)物以 0. 15°/。的質(zhì)量百分比添加于煙草中。
或者，糖源和氨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(yīng)40-60min得到產(chǎn)物，將產(chǎn)物以0, 1%的質(zhì) 量百分比添加于煙草中。
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(fā)明條件下Mai 11 ard反應(yīng)的產(chǎn)物與常壓條件下是有區(qū)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于常壓條件下，其含量對煙草的增香是 非常重要的，同時也是煙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， 5-三羥基苯曱酰肼和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(zhì)基礎(chǔ)，利用自旋捕集技術(shù)和電子自旋共振波譜 法(ESR)對超高壓的Maillard反應(yīng)產(chǎn)物降低主流煙氣自由基的效果進行檢觀'J,結(jié)果表明與空白巻煙相比，超高壓條件下的Maillard反應(yīng)產(chǎn)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(yōu)于常壓條件Ma i 11 a r d產(chǎn)物。
本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)，有以下優(yōu)點
本發(fā)明將超高壓技術(shù)應(yīng)用于Maillard反應(yīng)，開發(fā)出了新型的Maillard反 應(yīng)產(chǎn)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(yīng)產(chǎn)物對巻煙自由基的清除率明顯提高，這為研制低危害"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(fā)明的技術(shù)方案，但本發(fā)明的保護范圍不限于此: 本發(fā)明實施例中所用大棗浸膏為河南金瑞香精香料公司生產(chǎn)的香料級大棗浸 膏；蜂蜜系采用河南新鄭棗花蜂蜜廠產(chǎn)品；煙葉浸膏系玉溪香料廠出產(chǎn)的香料 級產(chǎn)品。 實施例1-10
反應(yīng)原料、反應(yīng)條件以及得到的產(chǎn)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(yīng)溶劑為丙二醇與水體積比為4: 1的溶液。添力口產(chǎn)物后
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(chǎn)物反應(yīng)條件和添加量
實施例反應(yīng)原料及質(zhì)量比例反應(yīng)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煙葉浸膏/脯氨酸=4: 1常壓，120°C， 2h0.10
實施例IO煙葉浸膏/脯氨酸=4: 1400MPa， 60 °C ， 40min0.10表2 Maillard反應(yīng)產(chǎn)物加入巻煙中后煙氣中的自由基的測定結(jié)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(yīng)產(chǎn)物巻煙煙氣的粒相自由基的測定結(jié)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)配制成待反應(yīng)的混合物，將反應(yīng)的混合物裝入100 mL的 雙層復(fù)合袋中，熱封口后，分別在200M,pa、 40畫pa進行超高壓反應(yīng)，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(yīng)溫度rc)壓力(MPa)反應(yīng)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(zhì)量比為4: 1，與100 mL丙二醇的水溶液配制成混合物， 將待反應(yīng)的混合物裝入100 mL的雙層復(fù)合袋中，熱封口后，在60固pa進行超 高壓反應(yīng)，反應(yīng)條件為升壓速度100 Mpa/min，反應(yīng)時間為60 min,反應(yīng)溫 度6(TC。
實施例16-18
調(diào)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(diào)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(diào)整反應(yīng)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(diào)整大棗浸膏與脯氨酸的質(zhì)量比分別為8: 1、 2: 1、 1: 1、 1: 2、 1: 4,其他 同實施例15。
權(quán)利要求
1. 超高壓條件下Maillard反應(yīng)的產(chǎn)物，其特征在于所述產(chǎn)物由下法制得將質(zhì)量比例為1:0.1-4的糖源與氨基酸、反應(yīng)溶劑混合，然后在密閉環(huán)境中以升壓速率為20-100Mpa/min升壓至100-1000Mpa，溫度25-100℃反應(yīng)20-100min，所述的反應(yīng)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(quán)利要求1所述的超高壓條件下Maillard反應(yīng)的產(chǎn)物，其特征在于所述 的壓力為200-70謹pa，升壓速率為50-10謹pa/min,反應(yīng)時間為20-60min。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的超高壓條件下Maillard反應(yīng)的產(chǎn)物，其特征在于 所述糖源為大棗浸膏，氨基酸為脯氨酸或纈氨酸，于溫度50-7(TC進行反應(yīng) 20-60min。
4. 如權(quán)利要求3所述的超高壓條件下Maillard反應(yīng)的產(chǎn)物，其特征在于以 10函pa/min的速率升壓至300-60謹pa。
5. 如權(quán)利要求1或2所述的超高壓條件下Maillard反應(yīng)的產(chǎn)物，其特征在于 所述糖源為蜂蜜，氨基酸為脯氨酸或纈氨酸，于溫度40-60 。C進行反應(yīng) 20-60min。
6. 如權(quán)利要求5所述的超高壓條件下Maillard反應(yīng)的產(chǎn)物，其特征在于以 10畫pa/min的速率升壓至200-600Mpa。
7. 如權(quán)利要求1所述的超高壓條件下Ma i 11 a rd反應(yīng)的產(chǎn)物在煙草中的應(yīng)用。
8. 如權(quán)利要求7所述的超高壓條件下Maillard反應(yīng)的產(chǎn)物在煙草中的應(yīng)用， 其特征在于所述產(chǎn)物添加于煙草中的質(zhì)量百分比為0. 1-0. 2%。
9. 如權(quán)利要求8所述的超高壓條件下Maillard反應(yīng)的產(chǎn)物在煙草中的應(yīng)用， 其特征在于糖源和氨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(yīng)40-60 min得到產(chǎn)物，將產(chǎn)物以0. 15% 的質(zhì)量百分比添加于煙草中。
10. 如權(quán)利要求8所述的超高壓條件下Maillard反應(yīng)的產(chǎn)物在煙草中的應(yīng)用， 其特征在于糖源和氨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(yīng)40-60 min得到產(chǎn)物，將產(chǎn)物以0. 1%的質(zhì) 量百分比添加于煙草中。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種超高壓條件下Maillard反應(yīng)的產(chǎn)物及其在煙草中的應(yīng)用。所述產(chǎn)物由下法制得將質(zhì)量比例為1∶0.1-4的糖源與氨基酸、反應(yīng)溶劑混合，然后在密閉環(huán)境中以升壓速率為20-100MPa/min升壓至100-1000MPa，溫度25-100℃反應(yīng)20-100min，所述的反應(yīng)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(shù)應(yīng)用于Maillard反應(yīng)，開發(fā)出了新型的產(chǎn)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(yīng)產(chǎn)物對卷煙自由基的清除率明顯提高，這為研制低危害“中式卷煙”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(yōu)先權(quán)日2008年11月27日
發(fā)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(yè)公司