一种甘草复合型香料及其制备方法和应用与流程

1.本发明涉及香料制备领域，更具体地，涉及一种甘草复合型香料及其制备方法和应用。


背景技术：

2.甘草，属豆科多年生草本植物，又称粉草、甜草、国老、灵通、甜根子，我国普遍种植乌尔拉甘草、光果甘草和胀果甘草。甘草其药性部位为根、根茎，味甘，药性平，是中医最常用的药物之一。自古以来，甘草作为重要的香料应用到食品中。现代工业中，甘草及甘草提取成分广泛应用于医药、食品、日用品、畜牧业、烟草等领域。甘草提取物活性成分主要有甘草皂苷、甘草黄酮以及甘草多糖，具有抗疲劳、抗炎、抗氧化、保肝、强化记忆力等功效。
3.美拉德反应又称羰氨反应或者非酶促褐变反应，其本质上是羰氨间的缩合反应，主要指的是羰基化合物(醛、酮、还原糖)的羰基与氮基化合物(氨基酸、肽、蛋白质、胺)的氨基发生的反应。近几十年来美拉德反应一直都是食品学、营养学、香料学等领域的研究热点，主要是其产物能赋予食品独特的风味、色泽，提高营养价值及安全性。为了更好地将焦甜型香料应用于食品和烟草工业中，利用美拉德反应制备的复合型香料更有优势和特色。甘草提取物香味丰富，甜感明显，可以参与美拉德反应产生更为多样的特征香韵成分。但以甘草的水提物与糖料液混配经美拉德反应后制备的甘草复合型香料的制备方法、工艺原理及特征香味成分分析均未见相关报道。
4.因此，如何提供一种甘草复合型香料成为本领域亟需解决的技术难题。


技术实现要素：

5.本发明的一个目的是提供一种甘草复合型香料的新技术方案。
6.根据本发明的第一方面，提供了一种甘草复合型香料的制备方法。
7.该甘草复合型香料的制备方法包括如下步骤：
8.步骤(1)：将甘草片粉碎过筛后，加去离子水搅拌，离心取上清液后低温沉降，将得到的甘草沉淀物重复搅拌和离心的操作，合并上清液旋蒸获得甘草水提物；
9.步骤(2)：在糖溶液中加入无水碳酸钠，油浴条件下进行焦糖化反应，获得焦糖化料液；
10.步骤(3)：按照质量比为(1-6):1将甘草水提物和焦糖化料液混配后，用碱液调整混合溶液的ph值至中性，油浴条件下进行美拉德反应，即得到甘草复合型香料。
11.可选的，所述步骤(1)中的过筛所用的筛网目数为20-80目。
12.可选的，所述步骤(1)中的搅拌温度为30-80℃。
13.可选的，所述步骤(2)中的糖溶液采用的糖原料为葡萄糖、果糖、麦芽糖、蔗糖、玉米糖浆和果葡糖浆中的至少一种。
14.可选的，所述步骤(2)中的无水碳酸钠的添加量为无水碳酸钠的质量为糖原料的质量的20％。
15.可选的，所述步骤(2)中油浴条件如下：温度140-190℃，时间10-50min。
16.可选的，所述步骤(3)中油浴条件如下：温度80-140℃，时间20-120min。
17.根据本发明的第二方面，提供了一种甘草复合型香料。
18.该甘草复合型香料由本发明所述的甘草复合型香料的制备方法制得。
19.根据本发明的第三方面，提供了一种本发明所述的甘草复合型香料的应用，用于制备电子烟烟油。
20.本发明具有以下有益效果：
21.(1)制得的甘草复合型香料具有丰富的香韵，包括药草香、甜香、烘烤香、焦糖香等，比单一的甘草提取物、焦糖化料液及羰基化合物与氨基化合物经美拉德反应制备的香料香韵更加的丰富，香气量足，香气质好。
22.(2)制得的甘草复合型香料的应用范围广，可应用于医药、食品、日用品、烟草等领域。
23.(3)制得的甘草复合型香料所用原料充足，制备方法简单，易操作，成本较低，易于工业化生产，有很强的实用性。
具体实施方式
24.现在将详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。
25.以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。
26.对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
27.在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。
28.本发明提供了一种甘草复合型香料的制备方法，包括如下步骤：
29.步骤(1)：将甘草片粉碎过筛后，加去离子水搅拌，离心取上清液后低温沉降，将得到的甘草沉淀物重复搅拌和离心的操作，合并上清液旋蒸获得甘草水提物。
30.为了提高甘草水提物的制备效率，步骤(1)中的过筛所用的筛网目数可为20-80目。
31.为了提高甘草水提物的制备效率，步骤(1)中的搅拌温度为30-80℃。
32.步骤(2)：在糖溶液中加入无水碳酸钠，油浴条件下进行焦糖化反应，获得焦糖化料液。
33.步骤(2)中的糖溶液采用的糖原料可为葡萄糖、果糖、麦芽糖、蔗糖、玉米糖浆和果葡糖浆中的至少一种。
34.步骤(2)中的无水碳酸钠的添加量可为无水碳酸钠的质量为糖原料的质量的20％。
35.步骤(2)中油浴条件可如下：温度140-190℃，时间10-50min。
36.步骤(3)：按照质量比为(1-6):1将甘草水提物和焦糖化料液混配后，用碱液调整混合溶液的ph值至中性，油浴条件下进行美拉德反应，即得到甘草复合型香料。
37.上述特定的甘草水提物和焦糖化料液配比有利于通过美拉德反应获得更多的有益产物，从而更加凸显焦甜香韵。
38.步骤(3)中油浴条件可如下：温度80-140℃，时间20-120min。
39.为了获得更多香韵物质，步骤(3)中的油浴时间大于60min，温度为100℃，甘草水提物和焦糖化料液的质量比为3:1。
40.本发明将甘草混配物经美拉德反应制备成香料具有明显的焦甜香韵，主要含2,6-二甲基吡嗪、2-甲基吡嗪、糠醇和麦芽醇等特征性成分。复合香料通过嗅香评价具有丰富的香韵，主要包括焦糖香、甜香、烘烤香、清香、药草香等。感官评价表明，复合香料有焦甜香韵，能丰富烟香，增加甜感，降低刺激感。本发明甘草复合型香料以甘草、糖料液为主要原料，绿色天然，制备工艺简单，加香效果显著，且具有抗疲劳、抗炎、抗氧化等生物保健功效，可作为添加剂用于食品、烟草等行业。
41.本发明还提供了一种甘草复合型香料，其由本发明的甘草复合型香料的制备方法制得。
42.本发明还提供了一种甘草复合型香料的应用，用于制备电子烟烟油。
43.下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法，所使用的材料和试剂，如无特殊说明，均可从商业途径得到，实验中使用的设备如无特殊说明，均为本领域技术人员熟知的设备。
44.实施例1
45.制备甘草复合型香料：
46.将干燥的甘草片原料进行粉碎，过40目筛，取200g甘草粉，加入800ml的去离子水用集热式恒温加热磁力搅拌器在55℃条件下进行搅拌72min，然后进行离心(转速为4000r，时间为10min)，取出上清液置于冰箱中保存，沉淀物按上述操作步骤再搅拌144min，取出上清液，合并滤液后加入旋蒸瓶中进行旋蒸最终制得甘草水提物。
47.先配制浓度为400g/l的葡萄糖溶液，加入糖原料质量为20％的无水碳酸钠作为反应助剂，在160℃条件下油浴30min使其发生焦糖化反应，制得葡萄糖焦糖化料液。
48.将甘草水提物和焦糖化料液按照质量比3:1的配比添加混匀，用1mol/l的naoh将ph调节至7，在100℃条件下进行美拉德反应，进行100min油浴，经油浴后装入样品瓶中，获得甘草复合型香料。
49.实施例2
50.甘草复合型香料的香味物质分析：
51.取10g进行100min美拉德反应的样品香料置于圆底烧瓶中，加入100ml去离子水，摇晃均匀后放入加热套中进行加热处理，同时在蒸馏瓶中加入50ml二氯甲烷在65℃条件下水浴，待样品微沸时同时蒸馏萃取2小时，冷却后将蒸馏瓶取下，加入无水na2so4吸取水分，在55℃条件下浓缩至1ml，用注射器过孔径为0.22μm的有机滤膜转移至气质样品瓶中，同时加入20μl浓度为0.8211mg/ml的乙酸苯乙酯(作为内标)进行gc-ms分析，并对其进行特征香味成分分析。
52.对照品(未进行美拉德反应的样品)的香味物质的分析：
53.用上述同样的方法进行gc-ms分析和特征香味成分分析。
54.gc-ms分析方法如下：
55.色谱条件：载气：氦气、载气流量为：3ml/min、进样口温度：280℃、hp-5ms色谱柱(60m
×
250μm
×
0.25μm)、进样量1μl、分流比10:1、升温程序为：初起始温度50℃、以4℃/min升至280℃。
56.质谱条件：接口温度270℃、离子源：ei源、四极杆温度：150℃、采集模式：扫描、电子能量：70ev、质量扫描范围：35-550amu、检索谱库：nist11库、溶剂延迟：5min。
57.选取匹配度大于80％的峰，利用保留时间定性，内标法定量。
58.表1甘草复合型香料的gc-ms分析(μg/g)
59.60.[0061][0062]
备注：“_”表示未检出。
[0063]
表2甘草复合型香料的特征香味物质分析(μg/g)
[0064][0065]
结果表明，甘草水提物与焦糖化料液经过美拉德反应后，与对照组相比，酸类、醇类、酯类、杂环类挥发性物质增加显著，使香料香韵丰富，且特征性的焦糖香味物质也大大增加。焦甜香味物质如2,6-二甲基吡嗪、2-甲基吡嗪、糠醇和麦芽醇均从无到有，提高倍数不等。这些都是具有坚果、咖啡、烘焙或面包样的焦甜香味的物质，可突出食品的焦甜香韵。
[0066]
实施例3
[0067]
甘草复合香料的美拉德反应时间优化：
[0068]
取甘草粉6组各200g，按实施例1的制备方法取得甘草水提物和葡萄糖焦糖化料液。将甘草水提物和焦糖化料液按照3:1的配比添加混匀，用1mol/l的naoh将ph调节至7，在100℃条件下进行美拉德反应，分别进行20、40、60、80、100、120min油浴，经油浴后装入样品瓶中，获得不同时间美拉德反应的甘草复合型香料。
[0069]
参考yc/t497—2014中的嗅香评价方法，对不同时间美拉德反应样品香料进行嗅香评价。嗅香评价结果表明：经过100min的美拉德反应的香料其香韵丰富且香气最浓郁，有突出的焦糖香、药草香，明显的甜香、烘烤香等；反应120min的香料同样有上述的各种香韵，但因反应时间过久，有一定的焦苦、烟熏味，焦甜香味没有上者突出；反应时间为60、80min也有一定的焦甜、药草、木香等，但没有前两者浓郁；20、40min则因反应时间不足，香韵还没完全释放出来，香味单一且平淡，香韵少。所以制备香料美拉德反应时间至少要达到60min以上，才能使所需香韵物质完全释放，在一定的时间内，随着时间的增加，香韵及香气量逐渐增加。
[0070]
实施例4
[0071]
甘草复合香料的美拉德反应温度优化：
[0072]
取甘草粉4组各200g，按实施例1的制备方法获得甘草水提物和葡萄糖焦糖化料液。将甘草水提物和焦糖化料液按照质量比3:1的配比添加混匀，用1mol/l的naoh将ph调节至7，分别在80、100、120、140℃和100min油浴条件下进行美拉德反应，经油浴后装入样品瓶中，获得不同时间美拉德反应的甘草复合型香料。
[0073]
参考yc/t497—2014中的嗅香评价方法，对不同温度下的美拉德反应样品香料进行嗅香评价。嗅香评价结果表明：在100℃下反应的香料评价结果最好，香韵丰富协调、浓郁；在120和140℃下进行反应获得的香料因温度过高，有焦糊味、对鼻腔、喉部有一定的刺激性，且香韵较不协调；而在80℃条件下反应制得的香料明显的感觉到香气量不足，香韵种类少。因此，优选进行美拉德反应的温度为100℃。
[0074]
实施例5
[0075]
甘草复合香料的美拉德反应料液比优化：
[0076]
取甘草粉6组各200g，按实施例1的制备方法取得甘草水提物和葡萄糖焦糖化料液。将甘草水提物和焦糖化料液分别按照1:1、2:1、3:1、4:1、5:1、6:1的质量配比添加混匀，用1mol/l的naoh将ph调节至7，在温度100℃和油浴时间100min条件下进行美拉德反应，经油浴后装入样品瓶中，获得不同料液比的美拉德反应甘草复合型香料。
[0077]
参考yc/t497—2014中的嗅香评价方法，对不同料液比的美拉德反应样品香料进行嗅香评价。嗅香评价结果表明：料液比为3:1的香料嗅香结果最为舒适，香韵丰富，焦甜、清香感适宜；料液比为1：1、2:1的因焦糖化料液占比高，焦糖、烘烤感过于浓郁，掩盖其他香韵；料液比为4:1、5:1、6:1的香料甘草水提物的占比高，甘草本身的香韵较为明显，药草、木香韵突出。因此，优选进行美拉德反应的料液比为3:1。
[0078]
实施例6
[0079]
甘草复合型香料的感官评价：
[0080]
取甘草粉7组各200g，按实施例1的制备方法取得甘草水提物和葡萄糖焦糖化料液。将甘草水提物和焦糖化料液按照3:1的配比添加混匀，用1mol/l的naoh将ph调节至7，在温度100℃和油浴时间分别为0、20、40、60、80、100、120min条件下进行美拉德反应，经油浴后装入样品瓶中，获得不同时间的美拉德反应甘草复合型香料。
[0081]
各取20μl样品香料，加入9.98ml75％的乙醇，混合均匀后用香精注射剂吸取10μl均匀注射入每只空白烟中，每个样品重复六组实验，全部注射完毕后，将所有的烟放入温度为(22
±
2)℃，相对湿度为(60
±
5)％的恒温恒湿箱中平衡48h后进行卷烟评析。取空白烟加等量乙醇后作对照，然后从香气质、香气量、刺激性、杂气和余味等方面进行感官评吸。
[0082]
表3甘草复合型香料的卷烟加香评吸结果
[0083][0084]
实施例7
[0085]
甘草复合型香料的电子烟烟油的制备：
[0086]
取不同反应时间的甘草复合型香料2份，丙二醇4份，甘油4份，搅拌转速为800rmp搅拌均匀后得不同反应时间的甘草复合型香料的电子烟烟油。
[0087]
实施例8
[0088]
甘草复合型香料烟油在电子烟中的应用及评价：
[0089]
将甘草复合型香料电子烟烟油稀释8倍后，添加于电子烟中进行感官评价，评价结果表明：进行美拉德反应100min的甘草复合型香料烟油抽吸后的效果最好，焦甜香浓郁突出，香韵丰富，协调性好，回甜感明显。
[0090]
虽然已经通过例子对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。

技术特征：
1.一种甘草复合型香料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤(1)：将甘草片粉碎过筛后，加去离子水搅拌，离心取上清液后低温沉降，将得到的甘草沉淀物重复搅拌和离心的操作，合并上清液旋蒸获得甘草水提物；步骤(2)：在糖溶液中加入无水碳酸钠，油浴条件下进行焦糖化反应，获得焦糖化料液；步骤(3)：按照质量比为(1-6):1将甘草水提物和焦糖化料液混配后，用碱液调整混合溶液的ph值至中性，油浴条件下进行美拉德反应，即得到甘草复合型香料。2.根据权利要求1所述的甘草复合型香料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中的过筛所用的筛网目数为20-80目。3.根据权利要求1所述的甘草复合型香料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中的搅拌温度为30-80℃。4.根据权利要求1所述的甘草复合型香料的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中的糖溶液采用的糖原料为葡萄糖、果糖、麦芽糖、蔗糖、玉米糖浆和果葡糖浆中的至少一种。5.根据权利要求4所述的甘草复合型香料的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中的无水碳酸钠的添加量为无水碳酸钠的质量为糖原料的质量的20％。6.根据权利要求1所述的甘草复合型香料的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中油浴条件如下：温度140-190℃，时间10-50min。7.根据权利要求1所述的甘草复合型香料的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中油浴条件如下：温度80-140℃，时间20-120min。8.一种甘草复合型香料，其特征在于，由权利要求1至7中任一项所述的甘草复合型香料的制备方法制得。9.一种权利要求8所述的甘草复合型香料的应用，其特征在于，用于制备电子烟烟油。

技术总结
本发明公开了一种甘草复合型香料及其制备方法和应用，制备方法包括如下步骤：将甘草片粉碎过筛后，加去离子水搅拌，离心取上清液后低温沉降，将得到的甘草沉淀物重复搅拌和离心的操作，合并上清液旋蒸获得甘草水提物；在糖溶液中加入无水碳酸钠，油浴条件下进行焦糖化反应，获得焦糖化料液；按照质量比为(1-6):1将甘草水提物和焦糖化料液混配后，用碱液调整混合溶液的pH值至中性，油浴条件下进行美拉德反应，即得到甘草复合型香料。本发明制得的甘草复合型香料所用原料充足，制备方法简单，易操作，成本较低，易于工业化生产，有很强的实用性。性。


技术研发人员：崔春 高明奇 许春平 田海英 胡少东 梁佳欣 李天笑 贾学伟
受保护的技术使用者：河南中烟工业有限责任公司
技术研发日：2022.01.31
技术公布日：2022/5/25