一种利用喷雾干燥-真空干燥高效制备美拉德中间体的方法技术

本发明专利技术公开了一种利用喷雾干燥

【技术实现步骤摘要】
一种利用喷雾干燥
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真空干燥高效制备美拉德中间体的方法


[0001]本专利技术涉及一种利用喷雾干燥
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真空干燥高效制备美拉德中间体的方法，属于食品化学和食品添加剂


技术介绍

[0002]美拉德反应在食用香精工业中占有很重要的地位，当前市售的美拉德型香精大多是通过完全美拉德反应制备的。这种完全美拉德反应香精反应程度深、风味浓郁，但大多挥发性较强，风味损失速度较快，尤其是在经历烹饪、焙烤等高温条件处理后难以达到稳定持久的增香效果，这使得完全美拉德反应香精在食品中的应用受到了很大的限制。美拉德反应初期还原糖与氨基化合物发生亲核加成反应后形成N
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糖基胺后，会发生Amadori重排(醛糖)或Heyns重排(酮糖)而形成脱氧氨基糖类美拉德反应中间体Amadori化合物(ARP)或Heyns化合物(HRP)。与完全反应产物相比，ARP或HRP本身无味、不会挥发且存储稳定、受热后有较高反应活性，可以继续裂解完成美拉德反应，形成新鲜风味，实现加工风味受控形成，这可以解决美拉德型香精在食品烹饪、加工中增香效果不稳定的问题。美拉德中间体加工风味受控形成是食品风味调控技术重要的创新方向，采用该技术，可根据加工食品或餐饮需求由适宜的风味前体预制调味半成品，产品本身尚未形成完整的风味，但在后续热加工过程中能迅速产生新鲜、预期的理想风味。而利用美拉德反应中间体即可实现这种调味半成品的制备，既可以提高美拉德香精的稳定性，又可以调控风味在食品中的形成，既为消费者提供健康、多样、方便的天然创新产品，又可以让消费者在烹饪过程中通过简单的操作产生趣味性、成就感和愉悦感。
[0003]美拉德反应中间体常温下稳定，高温后可以继续反应产生风味，这种性质使食品加工中风味形成的调控以及新型调味品的开发成为了可能。即利用美拉德反应中间体制得适应食品烹饪或加工需求的调味半成品，使产品本身虽尚未形成完整的风味，但可以在后续加工时迅速形成理想的风味，同时可以克服完全美拉德反应产物易挥发的缺陷，促进我国食品工业转型升级，为消费者提供美食的同时增强其成就感和愉悦感。此外，美拉德反应中间体还具有良好的减盐增咸增鲜作用，将其用于食品提味能够达到“减盐不减咸”的目的，实现真正的“科学减盐”。例如，当盐溶液中豌豆肽
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阿拉伯糖美拉德反应中间体浓度仅为1mg/g时，就可代替20％的食盐，盐溶液中豌豆肽
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阿拉伯糖美拉德反应中间体浓度达到4mg/g时，其鲜味高于6mg/g味精在盐溶液中的鲜味；当脯氨酸
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葡萄糖美拉德反应中间体的添加量大于0.4％时，在不降低咸味的情况下，可以减少20％的食盐量，并且鲜味属性显著增强。由此可见美拉德反应中间体具有广阔的应用前景和显著的经济社会效益。
[0004]现有公开的技术中，美拉德反应中间体的直接合成法主要分为在有机相中制备和在水相制备两种方法。在有机相中制备的方法亦被称为“回流法”，主要是将反应底物直接溶于无水甲醇中，在加热的同时冷却回流，得到含有中间体的混合溶液后经过分离纯化得到纯品。反应过程较为剧烈，美拉德副反应增加，使得最终的产率较低。此外，大量有机溶剂的使用也使得这种方法成本较高，同时可能造成环境污染，故而仅用于实验室研究而不适
合大规模工业化生产；在常压水相中直接制备美拉德反应中间体的方法可以在一定程度上缓解有机相合成法带来的成本问题和环境问题，同时更加符合在统筹生产安全和环境安全的同时兼顾经济成本和环境成本的工业工艺可持续发展理念。但常压水相法所得到的美拉德中间体产率较低，例如利用常压水相法制备苯丙氨酸
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木糖美拉德反应中间体和谷氨酸
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木糖美拉德反应中间体，两种中间体的产率分别仅为13.62％和1.85％，常压水相法研究更侧重于美拉德反应中间体在水相介质中的鉴定。
[0005]目前国内外对ARP或HRP等美拉德反应中间体制备和应用的研究存在诸多问题，制备方法主要是以有机相为溶剂，毒性大，成本相对较高，也会带来一定的环境问题，因此美拉德中间体尚未实现工业化生产。水相美拉德反应可以避免有机相合成法的诸多弊端，更加符合在统筹生产安全和环境安全的同时兼顾经济成本和环境成本的工业工艺可持续发展理念，但所得到的美拉德反应中间体产率较低。针对这一问题，在已公布的专利技术ZL201710022237.3中，采用低温合成
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减压共沸脱水耦合技术制备美拉德反应中间体，产率相较于常压水相反应有大幅度提高。但是在实际工业生产应用时，发现在浓缩
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反应过程中，物料在反应罐内出现黏壁以及受热不均的问题，导致局部过度反应而使中间体产率低，同时产物下料困难、设备难以清洗，因此无法实现规模化生产。

技术实现思路

[0006]【技术问题】
[0007]本申请针对现有美拉德反应中间体制备技术污染大、产率低、无法大规模生产的不足，本专利技术提供了一种通过喷雾干燥
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真空干燥高效制备美拉德反应中间体的方法。本专利技术所提出的技术方案方法简单、操作安全、成本低廉、产物转化率高。
[0008]【技术方案】
[0009]如图1所示，根据美拉德反应机理，在反应初期阶段，羰基化合物(还原糖、酮、醛、抗坏血酸等)的羰基与氨基化合物(氨、氨基酸、肽、蛋白质等)的氨基通过加成反应形成N
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糖基胺后再发生β
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消去反应脱水生成席夫碱，随后通过分子重排形成ARP或HRP。本专利技术利用高温瞬时脱水及
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真空干燥同时与热反应脱水的协同作用，在自由水含量减少引起不易流动水逸度提高的过程中，实现促进分子内β
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消去脱水向结合水的定向转化，实现N
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糖基胺与脱氧氨基糖之间的转化平衡向右移动，达到脱氧氨基糖类美拉德反应中间体高效制备的目的。
[0010]本专利技术的第一个目的是提供一种制备美拉德反应中间体的方法，所述方法是以氨基酸和还原糖为原料，先经美拉德反应得到初级反应液；再将初级反应液进行喷雾干燥，得到美拉德初级粉末；最后经真空干燥得到美拉德中间体粉末。
[0011]在本专利技术的一种实施方式中，所述氨基酸包括天冬氨酸、丙氨酸、甘氨酸、脯氨酸、二甘肽、三甘肽、蛋白水解物或肽一种或几种。
[0012]在本专利技术的一种实施方式中，所述还原糖包括核糖、木糖和果糖中的一种或几种。
[0013]在本专利技术的一种实施方式中，氨基酸和还原糖的质量比为1：(1
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4)。
[0014]在本专利技术的一种实施方式中，美拉德反应条件为：在pH为6～8、60～100℃条件下加热20～120min。
[0015]在本专利技术的一种实施方式中，所述美拉德反应中间体包括Amadori化合物(ARP)或
Heyns化合物(HRP)。
[0016]在本专利技术的一种实施方式中，所述喷雾干燥条件为：进风口温度为140～180℃。
[0017]在本专利技术的一种实施方本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种制备美拉德反应中间体的方法，其特征在于，所述方法是以氨基酸和还原糖为原料，先经美拉德反应得到初级反应液；再将初级反应液进行喷雾干燥，得到美拉德初级粉末；最后经真空干燥得到美拉德中间体粉末；所述氨基酸包括天冬氨酸、丙氨酸、甘氨酸、脯氨酸、二甘肽、三甘肽、蛋白水解物或肽一种或几种；所述还原糖包括核糖、木糖和果糖中的一种或几种；所述喷雾干燥条件为：进风口温度为140～180℃；所述真空干燥条件为：温度为60～95℃，时间为10
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70min。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，美拉德反应条件为：pH为6～8、60～100℃条件下加热20～120min。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，氨基酸和还原糖的质量比为1：(1
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4)。4.根据权利要求1
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3任一项所述的方法，其特征在于，所述美拉德反应中间体包括Amadori化合物或Heyns化合物。5.根据权利要求1
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4任一项所述的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：(1)取氨基酸以及还原糖，加水溶解...

【专利技术属性】
技术研发人员：张晓鸣，张傲，崔和平，张强，于静洋，张佛心，陆杰，
申请(专利权)人：安徽强旺调味食品有限公司，
类型：发明
国别省市：