一种高静压促进多肽美拉德产物形成的方法技术领域
本发明涉及一种高静压促进多肽美拉德产物形成的方法，属于香精香料制备技术
领域。
背景技术
在烟草加工过程中，从烟用香精的调制、陈化、贮存直至加入烟丝，氨基酸与还原
糖之间发生持续的美拉德反应。美拉德反应是形成烟草天然香气的重要途径，其产物是烟
草和烟气香味成分的重要组成部分。但是，由于美拉德反应牵涉到配料、温度、介质、时间等
复杂因素，开发出成功的产品是非常困难的，很多研究人员从事这方面的研究开发，但成功
的例子不多。
国内外学者已对美拉德反应的初、中级阶段反应机理进行了研究，并对其初、中间
阶段的反应历程进行了较完整的报道。还原糖与氨基反应生成N-糖基胺经重排生成
Amadori重排产物；酸性条件下，Amadori重排产物经1，2-烯醇化反应，生成糠醛；碱性条件
下，经2，3-烯醇化，生成还原酮类、脱氢还原酮类以及羟基麦芽酚；另外，当pH高于7时通过
席夫碱降解形成吡嗪。
关于高静压对烟用香料制备各个阶段中还原糖-氨基酸之间糖基化作用影响的专
利还较少；高静压最初作为食品加工中的一种重要手段，有关其在诱导/抑制美拉德反应的
相关研究成为其应用研究的热点之一。
Hayashi等研究发现，高静压对美拉德反应的早期阶段几乎无影响；Isaacs等则认
为高静压促进了美拉德反应早期缩合反应历程；Moreno等发现在初始pH＜8的葡萄糖－氨
基酸反应体系中，高静压抑制了Amadori重排产物的降解，从而降低美拉德中间产物的形
成，而在初始pH＞10.2时，高静压促进了Amadori重排产物的连续降解并最终导致了中间产
物的增加。而处于高级阶段时，由于Amadori 重排产物的降解受到抑制，最后得到的类黑精
大量减少。
因此，通过高静压技术优化，调控并制备适用于卷烟产品风格和品质特点的美拉
德反应香精，成为掌控核心香原料、提高自主调香技术水平的重要途径之一。
高静压又称高流体静压，是指在室温或较低温度条件下将物料放入液体介质中，
利用100～1000MPa压力产生的极高静压影响细胞形态，使形成生物高分子立体结构的氢
键、离子键和疏水键等非共价键发生变化，达到杀菌、钝酶以及物料改性的目的。高静压处
理只影响非共价键类化合物，而共价键的化合物却不发生变化，所以能较好地保持产品原
有的营养品质、质构、风味、色泽等。
以提高多肽美拉德反应产物反应产率、吡嗪含量及在卷烟中的感官评价得分为目
的的高静压辅助提取法，能够克服现有高温美拉德反应技术的不足之处，提供一种高静压
促进多肽美拉德产物形成的方法；高静压诱导多肽美拉德反应产物具有高反应产率、吡嗪
含量高及提高在卷烟中的感官品质的特性。该促进多肽美拉德反应的方法操作简单、安全
无毒、反应条件温和、反应成本低等多方面的优点，其在生产中使用时，具有安全、无污染、
生产线简单的优点；从而提供了一种绿色环保、前景广阔的烟用香精香料制备技术。
发明内容
本发明的目的是克服现有高温美拉德反应技术的不足之处，提供一种高静压促进
多肽美拉德产物形成的方法；得到的低温高静压诱导多肽美拉德反应产物具有高反应产
率、吡嗪含量高及提高在卷烟中的感官品质的特性。该促进美拉德反应的方法操作简单、安
全无毒、反应条件温和、反应成本低等多方面的优点，其在生产中使用时，具有安全、无污
染、生产线简单的优点；从而提供了一种绿色环保、前景广阔的烟用香精香料制备技术。
按照本发明提供的技术方案，一种高静压促进多肽美拉德产物形成的方法，步骤
如下：
（1）多肽-丙二醇的混合：将食用级多肽与食用级丙二醇按质量比为1:10～1:20进行震
荡混合并充分溶解；
（2）还原糖的加入：在（1）混合液中加入还原糖，保证多肽与还原糖质量为1:2～1:4；
（3）pH的调节：用碱液调节（2）所得的混合液pH为9.0；
（4）高静压诱导促进多肽美拉德反应试验：然后将（3）得到的混合液转移到高静压专用
反应瓶中并将盖旋紧，保证瓶内无气泡，设定高静压一定的处理压力及处理温度，设定反应
时间，在反应时间结束后迅速取出反应产物并采用冰水冷却。通过各个反应时段后多肽美
拉德反应产物中游离氨基酸的变化来计算反应率；
（5）多肽美拉德反应成品制备：将（4）得到的指定反应时间的多肽美拉德反应产物进行
真空浓缩、冷冻干燥，从而得到多肽美拉德反应产物成品；测定多肽美拉德反应组分中吡嗪
含量的变化情况以及在卷烟中的抽吸效果评价。
步骤（1）所述多肽为大豆肽或玉米肽。
步骤（2）所述还原糖为果糖或葡萄糖。
步骤（3）所述碱液为0.1 mol/L氢氧化钠或碳酸钠。
步骤（4）所述高静压处理压力设定为300-500MPa。
步骤（4）所述高静压处理温度设定为50-70℃。
步骤（4）所述高静压处理时间设定为3h～6h。
本发明的有益效果：本发明制备得到的多肽美拉德反应产物具有吡嗪含量高及提
高在卷烟中的感官品质的特性，本方法适宜于工业化生产，所得多肽美拉德反应产物产品
反应率比对照的美拉德反应产率提高2.68~3.18倍、吡嗪含量比对照的美拉德反应提高
9.69~13.82倍、在卷烟中的感官评价得分1.02~1.17倍；以10.00 mg/kg比例添加到空白云
产卷烟中，能够显著提高香气质、掩盖杂气、改善烟气细腻柔和程度、香气更丰满、烟气回甜
更明显等方面效果。
具体实施方式
以下给出实施例，对本发明作进一步说明。
实施例1
（1）大豆肽-丙二醇的混合：称取大豆肽质量为100g的混合氨基酸，加入1000g丙二醇震
荡混合并充分溶解；
（2）还原糖的加入：在（1）混合液中加入果糖300g，保证大豆肽混合氨基酸与果糖充分
溶解；
（3）pH的调节：用0.1 mol/L氢氧化钠调节（2）所得的混合液pH为9.0；
（4）高静压诱导促进多肽美拉德反应试验：然后将（3）得到的混合液转移到高静压专用
反应瓶中并将盖旋紧（保证瓶内无气泡），设定高静压处理压力为450MPa及处理温度为60
℃，设定反应时间为3h，在反应时间结束后迅速取出反应产物并采用冰水冷却。通过反应后
多肽美拉德反应产物中游离氨基酸的变化计算得到反应率为70.35%；
（5）多肽美拉德反应成品制备：将（4）得到的3h反应时间的多肽美拉德反应产物进行真
空浓缩、冷冻干燥，从而得到浅棕色多肽美拉德反应产物成品。GC-MS法测定多肽美拉德反
应组分中吡嗪含量为29.99 μg/g、以10.00 mg/kg比例添加到空白云产卷烟中，经GB
5606.4-2005及YC/T 145.8的标准方法感官评价云产卷烟评分为93.7分，能够显著提高香
气质、掩盖杂气、改善烟气细腻柔和程度、香气更丰满、烟气回甜更明显等方面效果。
实施例2
（1）大豆肽-丙二醇的混合：称取大豆肽质量为100g的混合氨基酸，加入1000 g丙二醇
震荡混合并充分溶解；
（2）还原糖的加入：在（1）混合液中加入果糖300g，保证大豆肽混合氨基酸与果糖充分
溶解；
（3）pH的调节：用0.1 mol/L碳酸钠调节（2）所得的混合液pH为9.0；
（4）高静压诱导促进多肽美拉德反应试验：然后将（3）得到的混合液转移到高静压专用
反应瓶中并将盖旋紧（保证瓶内无气泡），设定高静压处理压力为500MPa及处理温度为70
℃，设定反应时间为4h，在反应时间结束后迅速取出反应产物并采用冰水冷却。通过反应后
多肽美拉德反应产物中游离氨基酸的变化计算得到反应率为76.13%；
（5）多肽美拉德反应成品制备：将（4）得到的4h反应时间的多肽美拉德反应产物进行真
空浓缩、冷冻干燥，从而得到黄色多肽美拉德反应产物成品。GC-MS法测定多肽美拉德反应
组分中吡嗪含量为26.33 μg/g、以10.00 mg/kg比例添加到空白云产卷烟中，经GB 5606.4-
2005及YC/T 145.8的标准方法感官评价云产卷烟评分为89.7分，能够显著提高香气质、掩
盖杂气、改善烟气细腻柔和程度、香气更丰满、烟气回甜更明显等方面效果。
实施例3
（1）玉米肽-丙二醇的混合：称取玉米肽质量为100g的混合氨基酸，加入1500g丙二醇震
荡混合并充分溶解；
（2）还原糖的加入：在（1）混合液中加入葡萄糖400g，保证玉米肽混合氨基酸与葡萄糖
充分溶解；
（3）pH的调节：用0.1 mol/L氢氧化钠调节（2）所得的混合液pH为9.0；
（4）高静压诱导促进多肽美拉德反应试验：然后将（3）得到的混合液转移到高静压专用
反应瓶中并将盖旋紧（保证瓶内无气泡），设定高静压处理压力为300MPa及处理温度为60
℃，设定反应时间为3h，在反应时间结束后迅速取出反应产物并采用冰水冷却。通过反应后
多肽美拉德反应产物中游离氨基酸的变化计算得到反应率为64.25%；
（5）多肽美拉德反应成品制备：将（4）得到的3h反应时间的多肽美拉德反应产物进行真
空浓缩、冷冻干燥，从而得到黄色多肽美拉德反应产物成品。GC-MS法测定多肽美拉德反应
组分中吡嗪含量为24.13μg/g、以10.00 mg/kg比例添加到空白云产卷烟中，经GB 5606.4-
2005及YC/T 145.8的标准方法感官评价云产卷烟评分为88.2分，能够显著提高香气质、掩
盖杂气、改善烟气细腻柔和程度、香气更丰满、烟气回甜更明显等方面效果。
实施例4
（1）玉米肽-丙二醇的混合：称取玉米肽质量为100g的混合氨基酸，加入2000g丙二醇震
荡混合并充分溶解；
（2）还原糖的加入：在（1）混合液中加入葡萄糖400g，保证玉米肽混合氨基酸与葡萄糖
充分溶解；
（3）pH的调节：用0.1 mol/L碳酸钠调节（2）所得的混合液pH为9.0；
（4）高静压诱导促进多肽美拉德反应试验：然后将（3）得到的混合液转移到高静压专用
反应瓶中并将盖旋紧（保证瓶内无气泡），设定高静压处理压力为500MPa及处理温度为50
℃，设定反应时间为5h，在反应时间结束后迅速取出反应产物并采用冰水冷却。通过反应后
多肽美拉德反应产物中游离氨基酸的变化计算得到反应率为65.17%；
（5）多肽美拉德反应成品制备：将（4）得到的5h反应时间的多肽美拉德反应产物进行真
空浓缩、冷冻干燥，从而得到淡黄色多肽美拉德反应产物成品。GC-MS法测定多肽美拉德反
应组分中吡嗪含量为25.44μg/g、以10.00 mg/kg比例添加到空白云产卷烟中，经GB
5606.4-2005及YC/T 145.8的标准方法感官评价云产卷烟评分为85.2分，能够显著提高香
气质、掩盖杂气、改善烟气细腻柔和程度、烟气回甜更明显等方面效果。
实施例5
（1）大豆肽-丙二醇的混合：称取大豆肽质量为100g的混合氨基酸，加入1500g丙二醇震
荡混合并充分溶解；
（2）还原糖的加入：在（1）混合液中加入果糖200g，保证大豆肽混合氨基酸与果糖充分
溶解；
（3）pH的调节：用0.1 mol/L氢氧化钠调节（2）所得的混合液pH为9.0；
（4）高静压诱导促进多肽美拉德反应试验：然后将（3）得到的混合液转移到高静压专用
反应瓶中并将盖旋紧（保证瓶内无气泡），设定高静压处理压力为400MPa及处理温度为70
℃，设定反应时间为3h，在反应时间结束后迅速取出反应产物并采用冰水冷却。通过反应后
多肽美拉德反应产物中游离氨基酸的变化计算得到反应率为73.20%；
（5）多肽美拉德反应成品制备：将（4）得到的3h反应时间的多肽美拉德反应产物进行真
空浓缩、冷冻干燥，从而得到淡黄色多肽美拉德反应产物成品。GC-MS法测定多肽美拉德反
应组分中吡嗪含量为21.02μg/g、以10.00 mg/kg比例添加到空白云产卷烟中，经GB
5606.4-2005及YC/T 145.8的标准方法感官评价云产卷烟评分为81.9分，能够显著提高香
气质、掩盖杂气、烟气略丰满、烟气回甜更明显等方面效果。
实施例6
（1）玉米肽-丙二醇的混合：称取玉米肽质量为100g的混合氨基酸，加入2000g丙二醇震
荡混合并充分溶解；
（2）还原糖的加入：在（1）混合液中加入葡萄糖300g，保证玉米肽混合氨基酸与葡萄糖
充分溶解；
（3）pH的调节：用0.1 mol/L碳酸钠调节（2）所得的混合液pH为9.0；
（4）高静压诱导促进多肽美拉德反应试验：然后将（3）得到的混合液转移到高静压专用
反应瓶中并将盖旋紧（保证瓶内无气泡），设定高静压处理压力为450MPa及处理温度为60
℃，设定反应时间为5h，在反应时间结束后迅速取出反应产物并采用冰水冷却。通过反应后
多肽美拉德反应产物中游离氨基酸的变化计算得到反应率为71.12%；
（5）多肽美拉德反应成品制备：将（4）得到的5h反应时间的多肽美拉德反应产物进行真
空浓缩、冷冻干燥，从而得到浅棕色多肽美拉德反应产物成品。GC-MS法测定多肽美拉德反
应组分中吡嗪含量为22.82 μg/g、以10.00 mg/kg比例添加到空白云产卷烟中，经GB
5606.4-2005及YC/T 145.8的标准方法感官评价云产卷烟评分为81.6分，能够显著提高香
气质、掩盖杂气、香气略丰满、烟气回甜更明显等方面效果。
实施例7
（1）大豆肽-丙二醇的混合：称取大豆肽质量为100g的混合氨基酸，加入1000g丙二醇震
荡混合并充分溶解；
（2）还原糖的加入：在（1）混合液中加入果糖300g，保证大豆肽混合氨基酸与果糖充分
溶解；
（3）pH的调节：用0.1 mol/L氢氧化钠调节（2）所得的混合液pH为9.0；
（4）多肽美拉德反应对照试验：然后将（3）得到的混合液转移到高静压专用反应瓶中并
将盖旋紧（保证瓶内无气泡），设定处理压力为0.1MPa及处理温度为60℃，设定反应时间为
3h，在反应时间结束后迅速取出反应产物并采用冰水冷却。通过反应后多肽美拉德反应产
物中游离氨基酸的变化计算得到反应率为23.93%；
（5）对照多肽美拉德反应成品制备：将（4）得到的3h反应时间的对照多肽美拉德反应产
物进行真空浓缩、冷冻干燥，从而得到淡黄色多肽美拉德反应产物成品。GC-MS法测定对照
多肽美拉德反应组分中吡嗪含量为2.17 μg/g、以10.00 mg/kg比例添加到空白云产卷烟
中，经GB 5606.4-2005及YC/T 145.8的标准方法感官评价云产卷烟评分为80.32分，对照多
肽美拉德反应成品对主流烟气的香气无明显影响。