CN102492739A - 一种天然乙酸3-甲硫基丙酯香料的制备新技术及其酯香料 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种天然乙酸3-甲硫基丙酯香料的制备新技术及其酯香料产品，涉及以3-甲硫基丙醇、乙酸为主要原料，在非水相条件下酶法转化制备天然酯类香料的新技术。乙酸3-甲硫基丙酯(EMTP)具有浓烈的菠萝香气，是调配多种果味香精、肉味香精和酒用香精的香料，广泛应用于饮料、果酱、糖果、烘烤食品、医药、日化等工业。本发明集成非水相酶促转化技术、超声场强化(或非超声场)技术，以发酵来源的3-甲硫基丙醇和乙酸为主要原料，利用脂肪酶非水相转化制备天然乙酸3-甲硫基丙酯香料。其反应条件温和，克服了乙酸3-甲硫基丙酯化学合成中能耗高、污染严重等缺陷，并增强了酯类香料的天然性和食用安全性，提高其附加值和效益。
Description
技术领域：
本发明属于食品科学与工程、生物化工技术领域，涉及以3-甲硫基丙醇、乙酸为主要原料，以脂肪酶作为催化剂，在非水相、超声场强化或非超声场强条件下酶法转化制备乙酸3-甲硫基丙酯香料的新技术及其所得天然酯香料产品。
背景技术：
3-甲硫基丙醇(Methionol，又名菠萝醇)是我国芝麻香型白酒的特征性香物质，也是葡萄酒、啤酒、黄酒、酱油、豆酱、奶酪、腊肉等多种发酵食品的重要香气组分，其香气阈值低，在食品中建议用量为0.1～10mg/kg，其风味依次呈现麦芽香味、香油味和熟土豆味，其FEMA编号为3415。乙酸3-甲硫基丙酯(Ethyl-3-methyl-thiopropionate，EMTP)也是一种重要含硫香料，具有浓烈的菠萝特征风味，其FEMA编号为3343，EMTP是调配菠萝、柑橘、辣根、番茄、洋葱、猪肉、牛肉、鸡肉、巧克力、酒用香精等多种香精的常用香料。
目前乙酸3-甲硫基丙酯的主要生产方法是以3-甲硫基丙醇和醋酸酐为主要原料，浓硫酸催化酯化反应制备。该方法操作简便，但浓硫酸对设备腐蚀严重，环境污染严重，且制备的酯类物质不具有天然性，其配制香精香料的应用受到一定限制，价格低。
本发明集成非水相酶促催化技术、超声场强化技术，以发酵3-甲硫基丙醇和乙酸为主要原料，制备天然酯类香料。反应条件温和，符合环境友好型生产的社会要求，并增强了酯类香料产品的天然性和食用安全性。
发明内容：
本发明提供了一种适于天然乙酸3-甲硫基丙酯香料的制备新技术及其酯香料产品，该技术是利用预处理的发酵3-甲硫基丙醇和乙酸为主要原料，以脂肪酶为催化剂，采用非水相体系，辅助超声场强或非超声场强技术，转化制备天然乙酸3-甲硫基丙酯香料的新技术及其产品。
本发明的技术方案：
本发明集成非水相酶促催化、超声场强化等技术制备天然酯类香料。首先需对原料3-甲硫基丙醇、乙酸进行预脱水、脱色，防止可逆反应和脂肪酶失活，提高非水相酶促反应效果；乙酸间歇式加入防止过量酸对脂肪酶活性的影响；加入分子筛吸收脱除反应生成水，促进酯化反应进行；辅助适当强度的超声场强，强化酶促反应进行，缩短反应时间，提高原料转化率；精馏分流或吸附--解析获得高纯度的天然乙酸3-甲硫基丙酯香料产品。
本发明的技术效果：
本发明提供了一种适于天然乙酸3-甲硫基丙酯香料的制备新技术及其酯香料产品，该技术利用发酵3-甲硫基丙醇和乙酸为主要原料，反应条件温和，原料转化率高，符合环境友好生产的要求，所得酯类香料产品有较好的天然性和食用安全性。
通过控制原料配比、间歇式加酸次数、温度、分子筛、脂肪酶等条件，在无溶剂体系，摇床反应5h～60h，或辅加超声场强反应0.5h～25h，乙酸3-甲硫基丙酯的产率达到50％～70％。
具体实施方式：
对原料3-甲硫基丙醇、乙酸进行预脱水、脱色；在无溶剂体系中，分别加入3-甲硫基丙醇和乙酸【3-甲硫基丙醇∶乙酸＝(1～6)∶1(V/V)，乙酸分1～10次加入，每次间隔1～5小时】，固定化脂肪酶0.03％～8％(W/V)，分子筛0.3％～15％(W/V)，在温度15～60℃，摇床转速20～250r/min，进行5h～60h的反应；或辅加频率5～150kHz，功率0.1～10W/cm2超声场强，进行0.5h～25h反应，定时取样GC-MS检测原料转化率、目的产物得率，完成乙酸3-甲硫基丙酯香料的非水相酶促转化制备。
Claims (4)
1.一种适于天然乙酸3-甲硫基丙酯香料的制备新技术及其酯香料产品，其特征是以3-甲硫基丙醇和乙酸为主要原料，以脂肪酶为催化剂，在无溶剂非水相体系，辅助超声场强化或非超声场强化酶促反应，转化制备天然乙酸3-甲硫基丙酯香料的技术及其酯产品。
2.根据权利要求1所述的一种适于天然乙酸3-甲硫基丙酯香料的制备新技术及其酯香料产品，其特征在于原料3-甲硫基丙醇和乙酸具有良好天然性，3-甲硫基丙醇是发酵L-蛋氨酸(甲硫氨酸)和谷类碳水化合物的产物，乙酸是发酵谷类碳水化合物所得乙酸。
3.根据权利要求1所述的一种适于天然乙酸3-甲硫基丙酯香料的制备新技术及其酯香料产品，其特征在于无溶剂非水相体系，以脂肪酶为催化剂，辅助超声场强或非超声场强，进行3-甲硫基丙醇和乙酸的酯化反应，转化制备的天然酯类香料。
4.一种适于天然乙酸3-甲硫基丙酯香料的制备新技术及其酯香料产品，将原料3-甲硫基丙醇、乙酸进行预脱水、脱色；在无溶剂体系中，分别加入3-甲硫基丙醇和乙酸【3-甲硫基丙醇∶乙酸＝(1～6)∶1(V/V)，乙酸分1～10次加入，每次间隔1～5h(小时)】，固定化脂肪酶0.03％～8％(W/V)，分子筛0.3％～15％(W/V)，在温度15～60℃，摇床转速20～250r/min，进行5h～60h的反应；或辅加频率5～150kHz、功率0.1～10W/cm2超声场强化，进行0.5h～25h的反应，完成非水相酶促转化制备新技术及其制备的乙酸3-甲硫基丙酯香料产品。
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