專利名稱：酶反應(yīng)生成香味物質(zhì)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用多酶體系被激活后形成的酶聚集物多步催化連續(xù)反應(yīng)產(chǎn)生香味物質(zhì)的方法。
生物技術(shù)是當(dāng)前世界上新興的高技術(shù)領(lǐng)域的重要組成部份。近十年來(lái)在這方面的研究與進(jìn)展愈來(lái)愈為世人所矚目。利用生物催化反應(yīng)產(chǎn)生香味物質(zhì)是酶工程的又一新的研究領(lǐng)域。
大自然界的生物都能產(chǎn)生酶，如禽畜水產(chǎn)類生物至少有幾十種活性很強(qiáng)的水解酶、氧化還原酶等多酶體系。本發(fā)明的目的是提供一種利用多酶體系被激活后形成的酶聚集物多步催化連續(xù)反應(yīng)產(chǎn)生香味物質(zhì)的方法。這種技術(shù)可廣泛應(yīng)用于需要產(chǎn)生特有肉香味的禽畜水產(chǎn)類生物的深度加工中。
本發(fā)明的工藝技術(shù)特征是將禽畜水產(chǎn)類生物體進(jìn)行細(xì)胞破碎，破碎前后加水，置于生物反應(yīng)器中，再加入pH緩沖及調(diào)整劑、輔因子(金屬離子)，攪拌，在10～100℃保溫至細(xì)胞物質(zhì)水解液化并產(chǎn)生濃郁香味。本發(fā)明通過(guò)將禽畜水產(chǎn)類生物(任取一種或一種以上)細(xì)胞和膜破碎，在生物反應(yīng)器內(nèi)給予一定的水份、溫度、pH、輔因子(金屬離子)、時(shí)間及攪拌等條件，使呈可溶狀態(tài)的多酶體系被激活后以幾個(gè)數(shù)量級(jí)的催化反應(yīng)速度加速底物快速自溶，由于催化反應(yīng)溫度的升高及pH的調(diào)整，多酶體系形成的酶聚集物使前一個(gè)酶反應(yīng)的產(chǎn)物作為后一個(gè)酶反應(yīng)的底物而出現(xiàn)多步順序催化連續(xù)反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物中的酯類、醇類、醛類、酮類、脂肪酸類、有機(jī)酸類、羰基類、吡嗪類、含硫類等化合物在高溫區(qū)域偶聯(lián)反應(yīng)中生成具有復(fù)雜組成的香氣系統(tǒng)及營(yíng)養(yǎng)豐富的水溶性產(chǎn)物。
本發(fā)明涉及的禽畜水產(chǎn)類生物包括牛、豬、羊、雞、鵝、鴨、魚、蝦、蟹及貝類。
本發(fā)明涉及的加入水量，通常是生物體重量的0.1至5倍。
本發(fā)明涉及的設(shè)備(一)、生物反應(yīng)器，可以是生物工程專用的生物反應(yīng)器或選用市售的帶有攪拌裝置和控溫加溫裝置的“冷熱攪拌罐”或具有攪拌、控溫加溫功能的同類設(shè)備。攪拌器轉(zhuǎn)速為10至2000轉(zhuǎn)/分。
(二)、破碎設(shè)備，可以選用市售的破碎機(jī)、絞肉機(jī)、搗碎機(jī)、碾磨機(jī)、膠體磨、勻漿機(jī)等。
本發(fā)明涉及的溫度，控制區(qū)域由10至100℃，通常是由低溫至高溫逐漸升溫，也可以控制在某一特定的溫度范圍。
本發(fā)明涉及的pH范圍及pH緩沖及調(diào)整劑，通常各種酶催化底物的最適pH往往接近于它在生物體內(nèi)所處的pH。pH緩沖及調(diào)整劑包括鹽酸、乳酸、磷酸、醋酸、檸檬酸、氫氧化鈉、磷酸二氫鈉，可以是食用級(jí)或化學(xué)純?？杉尤胍环N或一種以上，加入量是生物體重量的百萬(wàn)分之10至百分之5。
本發(fā)明涉及的輔因子(金屬離子)包括Na+、K+、Mg2+、Ca2+、Zn2+、Mn2+、Co2+、Fe3+和Mo6+等的可溶性金屬鹽，可加入一種或一種以上，加入量是生物體重量的百萬(wàn)分之10至百分之5。
本發(fā)明涉及的反應(yīng)時(shí)間，通常為2至4小時(shí)。如延長(zhǎng)催化連續(xù)反應(yīng)時(shí)間，可得到更加明顯更加濃郁的肉香產(chǎn)物。
實(shí)施例一1、取新鮮牛肉(或豬、羊肉)100公斤。于破碎機(jī)將其破碎后再經(jīng)膠體磨進(jìn)一步碾磨成肉糜漿狀物，碾磨過(guò)程中加入清水150公斤。另外加入磷酸100克，乳酸1克，氯化鈉200克，檸檬酸鐵1克。然后將以上物料置于350升容積的生物反應(yīng)器中，攪拌轉(zhuǎn)速為1500轉(zhuǎn)/分。取樣測(cè)得反應(yīng)物pH7.6。
2、加溫使反應(yīng)物在45℃、65℃溫度區(qū)域分別各保溫催化反應(yīng)40分鐘。此時(shí)，生物反應(yīng)器中的反應(yīng)物在催化反應(yīng)中被快速水解液化。
3、用鹽酸調(diào)整反應(yīng)物pH至5.5，繼續(xù)加溫使反應(yīng)物在80℃高溫區(qū)域進(jìn)行催化連續(xù)反應(yīng)約25分鐘;再用氫氧化鈉中和反應(yīng)物至pH7;然后進(jìn)一步在90℃溫度下使反應(yīng)物保溫反應(yīng)40分鐘。此時(shí)可以得到典型的牛肉(或豬、羊肉)肉香香氣濃郁和滋味非常鮮美的水溶性產(chǎn)物。收集生成的產(chǎn)物，加工成所希望的鮮美調(diào)味品、滋補(bǔ)品、藥品、食品或收集香氣成份作為香精原料使用。
實(shí)施例二1、取鮮雞(或鵝、鴨)去毛及臟物，洗凈稱取重量100公斤。于破碎機(jī)及絞肉機(jī)中絞成肉泥(連皮帶骨)。加入清水50公斤。另加入磷酸200克，乳酸1克，磷酸二氫鈉20克，檸檬酸200克，氯化鈉250克，氧化鐵1克。然后將以上物料置于300升容積的生物反應(yīng)器中，2000轉(zhuǎn)/分進(jìn)行攪拌。取樣測(cè)得反應(yīng)物pH5.5。
2、加溫使反應(yīng)物在35℃、40℃、65℃、70℃、85℃溫度區(qū)域分別各保溫10、20、25、25、20分鐘。此時(shí)，生物反應(yīng)器中的反應(yīng)物在催化反應(yīng)中被快速水解液化，生成棕褐色水溶性產(chǎn)物。
3、用氫氧化鈉中和反應(yīng)物至pH7.5，然后再進(jìn)一步在90℃、95℃及100℃溫度區(qū)域分別各保溫30分鐘。此時(shí)可以得到非常典型突出的雞肉(或鵝、鴨)肉香香氣和滋味鮮美的水溶性產(chǎn)物。收集生成的產(chǎn)物，加工成所希望的鮮美調(diào)味品、滋補(bǔ)品、藥品、也可以收集產(chǎn)物的香氣成份作為香精使用。
實(shí)施例三1、取新鮮的海蝦(或魚、蟹)100公斤，洗凈滴干。連殼帶肉在破碎機(jī)內(nèi)將其組織破碎后再通過(guò)碾磨機(jī)進(jìn)一步碾磨成肉漿，組織細(xì)胞明顯破碎。碾磨前后加入清水20公斤。另加入醋酸500克、磷酸15克、氯化鈉50克、氯化鉀40克、碳酸鈣20克。將以上物料放置于250升容積的帶攪拌裝置及加溫控溫裝置的冷熱攪拌罐中，攪拌轉(zhuǎn)速為10轉(zhuǎn)/分。取樣測(cè)得pH7.7。
2、加溫使反應(yīng)物在45℃、60℃、75℃溫度區(qū)域分別各保溫催化反應(yīng)15分鐘。此時(shí)，反應(yīng)物被催化反應(yīng)生成淺棕黃色水溶狀態(tài)產(chǎn)物。
3、用鹽酸調(diào)整反應(yīng)物pH至5.8，繼續(xù)加溫使反應(yīng)物在85℃高溫區(qū)域進(jìn)行催化連續(xù)反應(yīng)約25分鐘，再用氫氧化鈉中和反應(yīng)物至pH7.1，然后進(jìn)一步在95℃溫度下使反應(yīng)物催化反應(yīng)60分鐘。此時(shí)可以得到非常典型突出的蝦(或魚、蟹)新鮮濃郁的香氣和滋味鮮美的水溶性產(chǎn)物。收集生成的產(chǎn)物，加工成所希望的鮮美調(diào)味品、滋補(bǔ)品、藥品、食品或收集香氣成份作為香精原料使用。
實(shí)施例四1、取新鮮或經(jīng)冷藏的貽貝(或其它貝類水產(chǎn)品)100公斤(也可同時(shí)添加部份其它水產(chǎn)類原料)，洗凈滴干。連殼帶肉用破碎機(jī)將其破碎并經(jīng)絞肉機(jī)、碾磨機(jī)進(jìn)一步碾磨成肉漿。碾磨前后加入清水100公斤。另加入磷酸100克、氯化鈉10克。將以上物料放置于250升容積的帶攪拌裝置及加溫控溫裝置的冷熱攪拌罐中，攪拌轉(zhuǎn)速為50轉(zhuǎn)/分。取樣測(cè)得pH8。
2、加溫使反應(yīng)物在45℃、55℃、65℃、75℃、80℃溫度區(qū)域分別各保溫催化反應(yīng)15分鐘。此時(shí)，反應(yīng)物被催化反應(yīng)生成棕褐色水溶狀態(tài)產(chǎn)物。被磨碎的貝殼表層大部份被催化反應(yīng)所液化，僅剩下碳酸鈣質(zhì)部份。
3、用鹽酸調(diào)整反應(yīng)物pH至5.5。進(jìn)一步加溫使反應(yīng)物在85～95℃高溫區(qū)域進(jìn)行催化連續(xù)反應(yīng)約1小時(shí)。反應(yīng)結(jié)束測(cè)得pH7.1。此時(shí)可以得到非常典型突出的貽貝(或其它貝類水產(chǎn)品)香氣及鮮美滋味的水溶性產(chǎn)物。收集生成的產(chǎn)物，加工成所希望的鮮美調(diào)味品、滋補(bǔ)品、藥品、食品或收集香氣成份作為香精原料使用。
權(quán)利要求
1.一種酶反應(yīng)產(chǎn)生香味物質(zhì)的方法，其特征是將禽畜水產(chǎn)類生物體的細(xì)胞破碎，破碎前后加水，置于生物反應(yīng)器中，再加入pH緩沖及調(diào)整劑、輔因子(金屬離子)，攪拌，在10～100℃保溫至細(xì)胞物質(zhì)水解液化并產(chǎn)生濃郁香味。
2.一種如權(quán)利要求1所述的方法，其特征是所用的禽畜水產(chǎn)類生物體為牛(肉)、豬(肉)、羊(肉)、雞、鵝、鴨、魚、蝦、蟹及貝類中的一種或一種以上。
全文摘要
本發(fā)明涉及酶反應(yīng)產(chǎn)生香味物質(zhì)的方法。在一定條件下，生物自身多酶體系被激活后催化底物快速自溶并使酶聚集物出現(xiàn)多步催化連續(xù)反應(yīng)，產(chǎn)物中的酯、醇、醛、酮、有機(jī)酸等化合物在高溫區(qū)域偶聯(lián)反應(yīng)生成具有復(fù)雜組成的香氣系統(tǒng)及營(yíng)養(yǎng)豐富的水溶性產(chǎn)物。
文檔編號(hào)C12P1/00GK1055762SQ91102620
公開日1991年10月30日 申請(qǐng)日期1991年4月22日 優(yōu)先權(quán)日1991年4月22日
發(fā)明者劉昕, 羅創(chuàng)新, 葉謀平, 王永理, 邵啟鴻, 吳偉軍, 黃曉霓, 劉啟嫻, 楊承熾 申請(qǐng)人:中山大學(xué)