專利名稱：酶反應生成香味物質的方法
技術領域：
本發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反應產生香味物質的方法。
生物技術是當前世界上新興的高技術領域的重要組成部份。近十年來在這方面的研究與進展愈來愈為世人所矚目。利用生物催化反應產生香味物質是酶工程的又一新的研究領域。
大自然界的生物都能產生酶，如禽畜水產類生物至少有幾十種活性很強的水解酶、氧化還原酶等多酶體系。本發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反應產生香味物質的方法。這種技術可廣泛應用于需要產生特有肉香味的禽畜水產類生物的深度加工中。
本發明的工藝技術特征是將禽畜水產類生物體進行細胞破碎，破碎前后加水，置于生物反應器中，再加入pH緩沖及調整劑、輔因子(金屬離子)，攪拌，在10～100℃保溫至細胞物質水解液化并產生濃郁香味。本發明通過將禽畜水產類生物(任取一種或一種以上)細胞和膜破碎，在生物反應器內給予一定的水份、溫度、pH、輔因子(金屬離子)、時間及攪拌等條件，使呈可溶狀態的多酶體系被激活后以幾個數量級的催化反應速度加速底物快速自溶，由于催化反應溫度的升高及pH的調整，多酶體系形成的酶聚集物使前一個酶反應的產物作為后一個酶反應的底物而出現多步順序催化連續反應，反應產物中的酯類、醇類、醛類、酮類、脂肪酸類、有機酸類、羰基類、吡嗪類、含硫類等化合物在高溫區域偶聯反應中生成具有復雜組成的香氣系統及營養豐富的水溶性產物。
本發明涉及的禽畜水產類生物包括牛、豬、羊、雞、鵝、鴨、魚、蝦、蟹及貝類。
本發明涉及的加入水量，通常是生物體重量的0.1至5倍。
本發明涉及的設備(一)、生物反應器，可以是生物工程專用的生物反應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備。攪拌器轉速為10至2000轉/分。
(二)、破碎設備，可以選用市售的破碎機、絞肉機、搗碎機、碾磨機、膠體磨、勻漿機等。
本發明涉及的溫度，控制區域由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。
本發明涉及的pH范圍及pH緩沖及調整劑，通常各種酶催化底物的最適pH往往接近于它在生物體內所處的pH。pH緩沖及調整劑包括鹽酸、乳酸、磷酸、醋酸、檸檬酸、氫氧化鈉、磷酸二氫鈉，可以是食用級或化學純。可加入一種或一種以上，加入量是生物體重量的百萬分之10至百分之5。
本發明涉及的輔因子(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分之10至百分之5。
本發明涉及的反應時間，通常為2至4小時。如延長催化連續反應時間，可得到更加明顯更加濃郁的肉香產物。
實施例一1、取新鮮牛肉(或豬、羊肉)100公斤。于破碎機將其破碎后再經膠體磨進一步碾磨成肉糜漿狀物，碾磨過程中加入清水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升容積的生物反應器中，攪拌轉速為1500轉/分。取樣測得反應物pH7.6。
2、加溫使反應物在45℃、65℃溫度區域分別各保溫催化反應40分鐘。此時，生物反應器中的反應物在催化反應中被快速水解液化。
3、用鹽酸調整反應物pH至5.5，繼續加溫使反應物在80℃高溫區域進行催化連續反應約25分鐘;再用氫氧化鈉中和反應物至pH7;然后進一步在90℃溫度下使反應物保溫反應40分鐘。此時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物。收集生成的產物，加工成所希望的鮮美調味品、滋補品、藥品、食品或收集香氣成份作為香精原料使用。
實施例二1、取鮮雞(或鵝、鴨)去毛及臟物，洗凈稱取重量100公斤。于破碎機及絞肉機中絞成肉泥(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升容積的生物反應器中，2000轉/分進行攪拌。取樣測得反應物pH5.5。
2、加溫使反應物在35℃、40℃、65℃、70℃、85℃溫度區域分別各保溫10、20、25、25、20分鐘。此時，生物反應器中的反應物在催化反應中被快速水解液化，生成棕褐色水溶性產物。
3、用氫氧化鈉中和反應物至pH7.5，然后再進一步在90℃、95℃及100℃溫度區域分別各保溫30分鐘。此時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物。收集生成的產物，加工成所希望的鮮美調味品、滋補品、藥品、也可以收集產物的香氣成份作為香精使用。
實施例三1、取新鮮的海蝦(或魚、蟹)100公斤，洗凈滴干。連殼帶肉在破碎機內將其組織破碎后再通過碾磨機進一步碾磨成肉漿，組織細胞明顯破碎。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，攪拌轉速為10轉/分。取樣測得pH7.7。
2、加溫使反應物在45℃、60℃、75℃溫度區域分別各保溫催化反應15分鐘。此時，反應物被催化反應生成淺棕黃色水溶狀態產物。
3、用鹽酸調整反應物pH至5.8，繼續加溫使反應物在85℃高溫區域進行催化連續反應約25分鐘，再用氫氧化鈉中和反應物至pH7.1，然后進一步在95℃溫度下使反應物催化反應60分鐘。此時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物。收集生成的產物，加工成所希望的鮮美調味品、滋補品、藥品、食品或收集香氣成份作為香精原料使用。
實施例四1、取新鮮或經冷藏的貽貝(或其它貝類水產品)100公斤(也可同時添加部份其它水產類原料)，洗凈滴干。連殼帶肉用破碎機將其破碎并經絞肉機、碾磨機進一步碾磨成肉漿。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，攪拌轉速為50轉/分。取樣測得pH8。
2、加溫使反應物在45℃、55℃、65℃、75℃、80℃溫度區域分別各保溫催化反應15分鐘。此時，反應物被催化反應生成棕褐色水溶狀態產物。被磨碎的貝殼表層大部份被催化反應所液化，僅剩下碳酸鈣質部份。
3、用鹽酸調整反應物pH至5.5。進一步加溫使反應物在85～95℃高溫區域進行催化連續反應約1小時。反應結束測得pH7.1。此時可以得到非常典型突出的貽貝(或其它貝類水產品)香氣及鮮美滋味的水溶性產物。收集生成的產物，加工成所希望的鮮美調味品、滋補品、藥品、食品或收集香氣成份作為香精原料使用。
權利要求
1.一種酶反應產生香味物質的方法，其特征是將禽畜水產類生物體的細胞破碎，破碎前后加水，置于生物反應器中，再加入pH緩沖及調整劑、輔因子(金屬離子)，攪拌，在10～100℃保溫至細胞物質水解液化并產生濃郁香味。
2.一種如權利要求1所述的方法，其特征是所用的禽畜水產類生物體為牛(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
本發明涉及酶反應產生香味物質的方法。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多步催化連續反應，產物中的酯、醇、醛、酮、有機酸等化合物在高溫區域偶聯反應生成具有復雜組成的香氣系統及營養豐富的水溶性產物。
文檔編號C12P1/00GK1055762SQ91102620
公開日1991年10月30日 申請日期1991年4月22日 優先權日1991年4月22日
發明者劉昕, 羅創新, 葉謀平, 王永理, 邵啟鴻, 吳偉軍, 黃曉霓, 劉啟嫻, 楊承熾 申請人:中山大學