СПОСОБЫ И КОМПОЗИЦИИ ДЛЯ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ПРОФИЛЬ ВКУСА И АРОМАТА ПРИГОДНЫХ К ПОТРЕБЛЕНИЮ ВЕЩЕСТВ
METHODS AND COMPOSITIONS FOR AFFECTING TASTE AND AROMA PROFILE OF SUBSTANCES SUITABLE FOR CONSUMPTION

Перекрестная ссылка на родственные заявки
По настоящей заявке испрашивается приоритет патентной заявки США c серийным №13/941211, поданной 12 июля 2013 года, заявки США c серийным №61/908634, поданной 25 ноября 2013 года и заявки США c серийным номером 61/751816, поданной 11 января 2013 года, и настоящая заявка имеет отношение к следующим одновременно рассматриваемым патентным заявкам: заявке c серийным номером PCT/US 12/46560, заявке c серийным номером РСТ/US 12/46552, заявке c серийным номером 61876676, поданной 11 сентября 2013 года, заявке c серийным номером 61/751818, поданной 11 января 2013 года, и все из указанных заявок включены в настоящее изобретение в качестве ссылки.
Область техники
Настоящее изобретение относится к пищевым продуктам, и более конкретно к пищевым продуктам, которые включают комплекс высоко конъюгированного гетероциклического кольца с железом, таким как гем-кофактор, и одну или несколько вкусовых молекул-предшественников.
Уровень изобретения
Пищей является любое вещество, которое какое-либо животное, в том числе человек, или есть или пьет в целях питания или для удовольствия. Пища обычно бывает растительного или животного происхождения, и может содержать необходимые питательные вещества, такие как углеводы, жиры, белки, витамины или минералы. Вещество после проглатывания поступает в организм и усваивается клетками организма для выработки энергии, поддержания жизни или стимуляции роста.
Происхождением пищи обычно является фотосинтетический организм, например, растение. Некоторые виды пищи получают непосредственно из растений, но даже используемые в качестве пищевых источников животные выращиваются путем вскармливания их пищей, которая, как правило, получена из растений.
В большинстве случаев растительное или животное пищевое сырье фракционируют на несколько разных порций, в зависимости от пищевой цели. Часто люди более высоко ценят конкретные части растения, такие как семена или плоды, которые, в отличие от других частей, выбираются для потребления человеком, тогда как менее желательные части, такие как стебли трав, обычно используются для кормления животных.
Современные заменители мяса на растительной основе в основном не смогли вызвать переход к вегетарианской диете. Композиции заменителей мясо обычно представляют собой экструдированные соевые/зерновые смеси, которым в основном не удалось стать аналогами мяса в плане осуществления его кулинарной обработки и поедания. Обычными факторами, ограничивающими потребление продуктов - заменителей мяса на растительной основе, является их текстура и вкусовые ощущения, более однородные, чем у эквивалентных мясных продуктов. Кроме того, поскольку такие продукты в основном должны поступать в продажу после кулинарной обработки, с предварительно введенными в них искусственными вкусовыми добавками и ароматизаторами, они не повторяют вкусы, ароматы и другие ключевые признаки, такие как текстура и вкусовые ощущения, характерные для мяса во время кулинарной обработки или после приготовления. В результате эти продукты в основном привлекают ограниченный контингент потребителей, уже ставших приверженцами вегетарианства/ веганства, но вместе с тем они могут обращать на себя внимание более широкого сегмента потребителей, привыкших к употреблению мяса. Предполагается полезным получить улучшенные заменители мяса на растительной основе, которые лучше имитируют ароматы и вкусы мяса, особенно во время и/или после кулинарной обработки.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Изобретение относится к способам и композициям для модулирования профиля вкуса и/или аромата потребляемых продуктов питания, в том числе пищевых продуктов на основе животного или неживотного (например, растительного) продукта или смеси продуктов на животной и неживотной основе. В некоторых вариантах осуществления способы и композиции являются полезными для модулирования профиля вкуса и/или аромата потребляемого пищевого продукта во время и/или после его кулинарной обработки. В некоторых вариантах осуществления способы и композиции можно использовать для создания одного или нескольких химических соединений, которые модулируют профиль вкуса и/или аромата потребляемого пищевого продукта во время и/или после его кулинарной обработки.
Согласно настоящему изобретению, и без связи с какой-либо теорией, считается, что некоторые характерные для мяса вкусы и/или ароматы (например, подобные вкусу и/или аромату говядины, бекона, умами, сока от жаркого, бульона, крови и пикантные, металлические вкусы и/или ароматы, см. таблицы 2, 7 и 11), включающие одно или несколько конкретных химических соединений, относящихся к вышеперечисленному (см. таблицы 3, 8, 9, 12, 14, 16 или 17), были получены в ходе кулинарной обработки потребляемого пищевого продукта путем химической реакции одной или нескольких вкусовых молекул-предшественников или композиций, катализируемых посредством присутствия высоко конъюгированного гетероциклического кольца, комплексированного с ионом железа (например, с функциональной группой гема или с порфирином, порфириногеном, коррином, корриноидами, хлорином, бактериохлорофиллом, корфином, хлорофиллином, бактериохлорином или функциональной группой изобактериохлорина, комплексированной с ионом железа). Такие высоко конъюгированные гетероциклические группы включают гетероциклические ароматические кольца, состоящие из одной или нескольких субъединиц (2, 3 или 4, или больше) пиррола, пирролоподобных субъединиц и/или пирролина. Высоко конъюгированное гетероциклическое кольцо, комплексированное с ионом железа, называется в изобретении комплексом железа. В некоторых вариантах осуществления функциональная группа гема может представлять собой гем-кофактор, такой как функциональная группа гема, связанная с белком, функциональная группа гема, связанная с небелковым полимером, группа гема, связанная с твердой матрицей, или функциональная группа гема, инкапсулированная в липосому. В некоторых вариантах осуществления вкусовые и/или ароматические вещества не образуются в отсутствие комплекса железа (например, в отсутствие железистого хлорина) или не образуются в отсутствие гема-кофактора (например, в отсутствие гем-содержащего белка). Соответственно, согласно настоящему изобретению, комплексы железа, такие как выделенные комплексы хлорин-железо или гемы-кофакторы (например, гем-содержащие белки) могут быть использованы для создания мясных вкусов и/или ароматов в различных пищевых продуктах, например, в ходе кулинарной обработки.
При объединении одного или нескольких комплексов железа, таких как гем-кофактор (например, гем-содержащий белок, включающий, например, гем-содержащий белок растительного происхождения, такой как растительный легоглобин (LegH)), с одной или несколькими вкусовыми молекулами-предшественниками или композициями (см., например, таблицу 1 или таблицу 13) можно создавать или получать широкий спектр пряных и мясных вкусовых и ароматических веществ (см., например, таблицы 2, 7, и/или 11) в приготовленном пригодном к потреблению пищевом продукте. Можно добавлять вкусовые молекулы-предшественники или композиции к сырому потребляемому пищевому продукту в очищенной форме, и/или их можно получать из ингредиентов в сыром потребляемом пищевом продукте, который содержит и/или обогащен одним или несколькими конкретными вкусовыми прекурсорами или композициями, включающими, например, дрожжевой экстракт, растительное масло, кукурузное масло, соевое масло, масло пальмовых плодов, пальмоядровое масло, сафлоровое масло, льняное масло, рисовое масло, хлопковое масло, оливковое масло, рапсовое масло, подсолнечное масло, кокосовое масло, манго масло или масло водорослей. Полученный профиль вкуса и/или аромата можно модулировать посредством различных факторов, среди прочих, посредством типа и концентрации вкусового прекурсора, уровня рН реакции, продолжительности приготовления пищи, типа и количества комплекса железа (например, гема-кофактора, такого как гем-содержащий белок), температуры реакции и количественный показатель водной активности в продукте.
Одну или несколько вкусовых молекул-предшественников или композиций можно добавлять вместе с комплексом железа (например с железистым хлорофиллином или гемом-кофактором, таким как гем-содержащий белок) к сырому пищевому продукту, перед кулинарной обработкой и/или во время кулинарной обработки пищи, чтобы придать готовому потребляемому пищевому продукту конкретный мясной вкус и запах, например, вкус и запах говядины, бекона, свинины, баранины или курицы. Потребляемые пищевые продукты могут представлять собой пищевые продукты, имеющие животную или неживотную основу (например, растительную основу), или пищевые продукты с комбинированной животной и неживотной основой. Например, с помощью композиций и способов по настоящему изобретению можно модифицировать вегетарианский гамбургер на растительной основе или гамбургер животного происхождения, такой как куриный гамбургер, чтобы получить гамбургер, имеющий после кулинарной обработки профиль вкуса и/или аромата, который больше напоминает мясо, например, подобный говядине, подобный баранине, подобный свинине, подобный индейке, подобный утке, подобный оленине, подобный мясу яка, подобный мясу бизона или другой желательный мясной аромат.
Продукты питания для использования в настоящем изобретении включают продукты, имеющие комплекс железа (например гем-кофактор, такой как гем-содержащий белок), и одну или несколько включенных в него вкусовых молекул-предшественников. Комплекс железа, такой как гем-кофактор (например гем-содержащий белок) и одна или несколько вкусовых молекул-предшественников могут быть включены в пищевые продукты гомогенным или негомогенным образом. Гем-белок может быть выделен и очищен перед его включением в пищевой продукт. Неограничивающие примеры пригодных к потреблению пищевых продуктов, которые могут включать в себя комплекс железа, такой как гем-кофактор (например гем-содержащий белок) и одну или несколько вкусовых молекул-предшественников, включают пищевые продукты животного происхождения или не животного происхождения (например, продукты на растительной основе), или комбинации продуктов животного происхождения и не животного происхождения, в виде хот-догов, гамбургеров, мясного фарша, сосисок, стейков, филе, жареного мяса, грудок, окорочков, крылышек, фрикаделек, мясного рулета, бекона, соломки, фуршетных блюд, наггетсов, котлет или кубиков.
Потребляемые пищевые продукты, предназначенные для использования согласно настоящему изобретению, могут представлять собой композиции вкусовых добавок, например, для добавления к другому потребляемому пищевому продукту перед его кулинарной обработкой, во время или после его кулинарной обработки. Композиция вкусовой добавки может включать комплекс железа, такой как гем-кофактор (например гем-содержащий белок), и один или несколько вкусовых прекурсоров.
Композиция вкусовой добавки может включать гем-белок, например выделенный и очищенный гем-белок, и такую композицию вкусовой добавки можно использовать для модуляции профиля вкуса и/или аромата потребляемого пищевого продукта, который содержит одну или несколько вкусовых молекул-предшественников или композиций. Композиция вкусовой добавки может включать одну или несколько вкусовых молекул-предшественников или композиции; такую композицию вкусовой добавки можно использовать для модуляции профиля вкуса и/или аромата потребляемого пищевого продукта, который содержит гем-белок, например, выделенный и очищенный гем-белок.
Композиция вкусовой добавки может представлять собой, без ограничений, основу для супа или тушеного блюда, бульон, например, в виде порошка или кубиков, пакетов с вкусовыми добавками, пакетов с приправами или упаковок с отверстиями для высыпания. Такую композицию вкусовых добавок можно использовать в целях модуляции профиля вкуса и/или аромата для различных потребляемых пищевых продуктов, и можно добавлять к потребляемому пищевому продукту перед кулинарной обработкой, во время или после кулинарной обработки этого потребляемого пищевого продукта.
В некоторых вариантах осуществления композицию вкусовой добавки, например, композицию, включающую комплекс железа (например железистый хлорин или гем-белок) и один или несколько вкусовых прекурсоров можно подвергать реакции (например, in vitro) c нагреванием в целях создания конкретного представляющего интерес профиля вкуса и/или аромата, и полученную смесь продуктов можно добавлять к представляющему интерес потребляемого пищевому продукту, который затем может быть съеден как есть или может быть дополнительно модифицирован, например, путем дополнительной кулинарной обработки. В некоторых вариантах осуществления комплекс железа может быть удален из полученной смеси продукта перед добавлением этой смеси продуктов в представляющий интерес потребляемый пищевой продукт. Например, комплекс железа может быть удален из смеси продуктов при помощи хроматографических способов, таких как колоночная хроматография, например, с использованием колонки, содержащей гем или железистый хлорин.
В некоторых вариантах осуществления комплекс железа, такой как гем-кофактор, например гем-белок, и одна или несколько композиций вкусовой добавки вкусового прекурсора может не содержать сои, пшеницы, дрожжей, глутамата натрия (MSG) и не содержать продукты гидролиза белка, и может иметь мясной, очень пряный вкус без посторонних запахов или вкусов.
В одном аспекте изобретение относится к пищевому продукту, который включает комплекс железа, такой как функциональная группа гема или порфирин, порфириноген, коррин, корриноид, хлорин, бактериохлорофилл, корфин, хлорофиллин, бактериохлорин или функциональная группа изобактериохлорина, комплексированные с ионом железа и одной или несколькими вкусовыми молекулами-предшественниками, выбранными из группы, состоящей из следующего: глюкоза, фруктоза, рибоза, арабиноза, глюкозо-6-фосфат, фруктозо-6-фосфат, фруктозо-1,6-дифосфат, инозит, мальтоза, сахароза, мальтодекстрин, гликоген, связанные с нуклеотидом сахара, меласса, фосфолипид, лецитин, инозин, инозинмонофосфат (ИМФ), гуанозинмонофосфат (ГМФ), пиразин, аденозинмонофосфат (АМФ), молочная кислота, янтарная кислота, гликолевая кислота, тиамин, креатин, пирофосфат, растительное масло, масло водорослей, кукурузное масло, соевое масло, масло пальмовых плодов, пальмоядровое масло, сафлоровое масло, льняное масло, масло из рисовых отрубей, хлопковое масло, подсолнечное масло, рапсовое масло, оливковое масло, свободная жирная кислота, цистеин, метионин, изолейцин, лейцин, лизин, фенилаланин, треонин, триптофан, валин, аргинин, гистидин, аланин, аспарагин, аспартат, глутамат, глутамин, глицин, пролин, серин, тирозин, глутатион, производное аминокислоты, белковый гидролизат, солодовый экстракт, дрожжевой экстракт и пептон. Функциональная группа гема может представлять собой гем-содержащий протеин, группу гема, связанную с не-пептидным полимером, или группу гема, связанную с твердой матрицей. Гем-содержащий белок может представлять собой растительный, дрожжевой, бактериальный гем-содержащий белок, или может быть получен из млекопитающих или мицелиальных грибов. Пищевой продукт может включать от двух до ста вкусовых прекурсоров, от двух до пятидесяти вкусовых прекурсоров, от двух до сорока вкусовых прекурсоров, от двух до тридцати пяти вкусовых прекурсоров, от двух до десяти вкусовых прекурсоров или от двух до шести вкусовых прекурсоров. В некоторых вариантах осуществления одна или несколько вкусовых молекул-предшественников выбраны из группы, состоящей из глюкозы, рибозы, цистеина, производного цистеина, тиамина, аланина, метионина, лизина, производного лизина, глутаминовой кислоты, производного глутаминовой кислоты, ИМФ, ГМФ, молочной кислоты, мальтодекстрина, креатина, аланина, аргинина, аспарагина, аспартата, глутаминовой кислоты, глутамина, глицина, гистидина, изолейцина, лейцина, метионина, фенилаланина, пролина, треонина, триптофана, тирозина, валина, линолевой кислоты и их смеси. Гем-содержащий белок может представлять собой не-симбиотический гемоглобин или легоглобин (например, растительный легоглобин, такой как легоглобин из сои, люцерны, люпина, гороха, вигны или люпина). Гем-содержащий белок может включать аминокислотную последовательность, которая по меньшей мере на 80% идентична полипептидным последовательностям SEQ ID NO: 1-26. Гем-содержащий белок можно подвергать выделению и очистке. Пищевой продукт может дополнительно включать пищевое масло, приправу, вкусовое вещество, белок, белковый концентрат, эмульгатор, желирующее вещество или волокна. Пищевой продукт может представлять собой заменитель мяса, основу для супа, основу для тушеного блюда, закусочный продукт, бульонный порошок, бульонный кубик, пакет с вкусовой добавкой или замороженный пищевой продукт. Любой из этих пищевых продуктов может не содержать продуктов животного происхождения. Пищевой продукт может быть упакован в пакет или упаковку с отверстиями для высыпания.
Настоящая заявка также относится к способу производства вкусового соединения. Способ может включать комбинацию комплекса железа (например функциональной группы гема, порфирина, порфириногена, коррина, корриноида, хлорина, бактериохлорофилла, корфина, хлорофиллина, бактериохлорина или изобактериохлорина, комплексированных с железом) и одной или нескольких вкусовых молекул-предшественников с образованием смеси, при этом одна или несколько вкусовых молекул-предшественников выбраны из группы, состоящей из следующего: глюкоза, фруктоза, рибоза, арабиноза глюкозо-6-фосфат, фруктозо-6-фосфат, фруктозо-1,6-дифосфат, инозит, мальтоза, сахароза, мальтодекстрин, гликоген, связанные с нуклеотидом сахара, меласса, фосфолипид, лецитин, инозин, инозинмонофосфат (ИМФ), гуанозинмонофосфат (ГМФ), пиразин, аденозинмонофосфат (АМФ), молочная кислота, янтарная кислота, гликолевая кислота, тиамин, креатин, пирофосфат, растительное масло, масло водорослей, кукурузное масло, соевое масло, масло пальмовых плодов, пальмоядровое масло, сафлоровое масло, льняное масло, масло из рисовых отрубей, хлопковое масло, масло канолы, оливковое масло, подсолнечное масло, льняное масло, кокосовое масло, масло манго, свободная жирная кислота, цистеин, метионин, изолейцин, лейцин, лизин, фенилаланин, треонин, триптофан, валин, аргинин, гистидин, аланин, аспарагин, аспартат, глутамат, глутамин, глицин, пролин, серин, тирозин, глутатион, производное аминокислоты, белковый гидролизат, солодовый экстракт, дрожжевой экстракт и пептон; и эту смесь нагревают с образованием одного или нескольких вкусовых соединений, выбранных из группы, состоящей из следующего: фенилацетальдегид, 1-октен-3-он, 2-n-гептилфуран, 2-тиофенкарбоксальдегид, 3-тиофенкарбоксальдегид, бутиролактон, 2-ундеценаль, пиразин, метил-, фурфураль, 2-деканон, пиррол, 1-октен-3-ол, 2-ацетилтиазол, (Е)-2-октеналь, деканаль, бензальдегид, (Е)-2-ноненаль, пиразин, 1-гексанол, 1-гептанол, диметилтрисульфид, 2-нонанон, 2-пентанон, 2-гептанон, 2,3-бутандион, гептаналь, нонаналь, 2-октанон, 1-октанол, 3-этилциклопентанон, 3-октен-2-он, (Е,Е)-2,4-гептадиеналь, (Z)-2-гептеналь, 2-гептанон, 6-метил, (Z)-4-гептеналь, (E,Z)-2,6-нонадиеналь, 3-метил-2-бутеналь, 2-пентил-фуран, тиазол, (Е,Е)-2,4-декадиеналь, гексановая кислота, 1-этил-5-метилциклопентен, (Е,Е)-2,4-нонадиеналь, (Z)-2-деценаль, дигидро-5-пентил-2(3Н)-фуранон, транс-3-нонен-2-он, (Е,Е)-3,5-октадиен-2-он, (Z)-2-октен-1-ол, 5-этилдигидро-2(3Н)-фуранон, 2-бутеналь, 1-пентен-3-ол, (Е)-2-гексеналь, муравьиная кислота, гептиловый сложный эфир, 2-пентил-тиофен, (Z)-2-ноненаль, 2-гексил-тиофен, (Е)-2-деценаль, 2-этил-5-метил-пиразин, 3-этил-2,5-диметил-пиразин, 2-этил-1-гексанол, тиофен, 2-метил-фуран, пиридин, бутаналь, 2-этил-фуран, 3-метил-бутанол, трихлорметан, 2-метил-бутанол, метакролеин, 2-метил-пропаналь, пропаналь, ацетальдегид, 2-пропил-фуран, дигидро-5-пропил-2(3Н)-фуранон, 1,3-гексадиен, 4-децин, пентаналь, 1-пропанол, гептановая кислота, триметил-этантиол, 1-бутанол, 1-пентен-3-он, диметилсульфид, 2-этил фуран, 2-пентил-тиофен, 2-акролеин, 2-тридецен-1-ол, 4-октен, 2-метилтиазол, метилпиразин, 2-бутанон, 2-пентилфуран, 2-метил-пропаналь, бутиролактон, 3-метил-бутаналь, метил-тииран, 2-гексилфуран, бутаналь, 2-метил-бутанол, 2-метилфуран, фуран, октанал, 2-гептенал, 1-октен, гептиловый эфир муравьиной кислоты, 3-пентилфуран и 4-пентен-2-он. Функциональная группа гема может представлять собой гем-содержащий белок, группу гема, связанную с не-пептидным полимером или группу гема, связанную с твердой матрицей. Способ может включать объединение цистеина, рибозы, молочной кислоты, лизина и/или тиамина с гем-содержащим белком.
В другом аспекте настоящее изобретение относится к способу производства вкусового соединения. Этот способ включает объединение комплекса железа, такого как гем-содержащий белок, и одной или нескольких вкусовых молекул-предшественников, с образованием смеси, при этом одна или несколько вкусовых молекул-предшественников выбраны из группы, состоящей из следующего; глюкоза, фруктоза, рибоза, арабиноза, глюкозо-6-фосфат, фруктозо-6-фосфат, фруктозо-1,6-дифосфат, инозит, мальтоза, сахароза, мальтодекстрин, гликоген, связанные с нуклеотидом сахара, меласса, фосфолипид, лецитин, инозин, ИМФ, ГМФ, пиразин, АМФ, молочная кислота, янтарная кислота, гликолевая кислота, тиамин, креатин, пирофосфат, растительное масло, масло водорослей, кукурузное масло, соевое масло, масло пальмовых плодов, пальмоядровое масло, сафлоровое масло, льняное масло, масло из рисовых отрубей, хлопковое масло, оливковое масло, подсолнечное масло, рапсовое масло, льняное масло, кокосовое масло, масло манго, свободная жирная кислота, метионин, цистеин, изолейцин, лейцин, лизин, фенилаланин, треонин, триптофан, валин, аргинин, гистидин, аланин, аспарагин, аспартат, глутамат, глутамин, глицин, пролин, серин, тирозин, глутатион, производное аминокислоты, белковый гидролизат, солодовый экстракт, дрожжевой экстракт и пептон; и эту смесь нагревают с образованием одного или нескольких вкусовых соединений, указанных в таблицах 3, 8 или 9. Например, вкусовые прекурсоры могут включать цистеин, сахар и один или несколько других прекурсоров.
Настоящая заявка также относится к способу придания пищевому продукту мясного вкуса (например вкуса, подобного говядине, подобного курице, подобного свинине, подобного баранине, подобного индейке, подобного утке, подобного оленине или подобного бизону). Способ включает контактирование пищевого продукта с вкусовой композицией, и эта вкусовая композиция содержит: i) комплекс железа, такой как функциональная группа гема (например гем-содержащий белок), и ii) одну или несколько вкусовых молекул-предшественников, выбранных из группы, состоящей из следующего: глюкоза, фруктоза, рибоза, арабиноза, глюкозо-6-фосфат, фруктозо-6-фосфат, фруктозо-1,6-дифосфат, инозит, мальтоза, сахароза, мальтодекстрин, гликоген, нуклеотид-связанные сахара, меласса, фосфолипид, лецитин, инозин, ИМФ, ГМФ, пиразин, АМФ, молочная кислота, янтарная кислота, гликолевая кислота, тиамин, креатин, пирофосфат, растительное масло, масло водорослей, кукурузное масло, соевое масло, масло пальмовых плодов, пальмоядровое масло, сафлоровое масло, льняное масло, масло из рисовых отрубей, хлопковое масло, оливковое масло, подсолнечное масло, рапсовое масло, льняное масло, кокосовое масло, масло манго, свободная жирная кислота, цистеин, метионин, изолейцин, лейцин, лизин, фенилаланин, треонин, триптофан, валин, аргинин, гистидин, аланин, аспарагин, аспартат, глутамат, глутамин, глицин, пролин, серин, тирозин, глутатион, производное аминокислоты, белковый гидролизат, солодовый экстракт, экстракт дрожжей и пептон; при этом после нагревания пищевой продукт соединяют со вкусовой композицией, и пищевому продукту передается мясной вкус (например вкус, подобный говядине, подобный курице, подобный свинине, подобный баранине, подобный индейке, подобный утке, подобный оленине или подобный бизону). В некоторых вариантах осуществления из пищевого продукта удаляют комплекс железа. Вкусовая композиция дополнительно может включать приправу, вкусовой агент, белок, белковый концентрат или эмульгатор. Вкусовая композиция может быть упакована в пакет или упаковку с отверстиями для высыпания.
В другом аспекте настоящая заявка относится к способу изготовления пищевого продукта. Способ включает объединение выделенного гем-содержащего белка и одной или нескольких вкусовых молекул-предшественников с образованием смеси, при этом одна или несколько вкусовых молекул-предшественников выбраны из группы, состоящей из следующего: глюкоза, фруктоза, рибоза, арабиноза, глюкозо-6-фосфат, фруктозо-6-фосфат, фруктозо-1,6-дифосфат, инозит, мальтоза, сахароза, мальтодекстрин, гликоген, нуклеотид-связанные сахара, меласса, фосфолипид, лецитин, инозин, ИМФ, ГМФ, пиразин, АМФ, молочная кислота, янтарная кислота, гликолевая кислота, тиамин, креатин, пирофосфат, подсолнечное масло, кокосовое масло, рапсовое масло, льняное масло, масло манго, свободная жирная кислота, цистеин, метионин, изолейцин, лейцин, лизин, фенилаланин, треонин, триптофан, валин, аргинин, гистидин, аланин, аспарагин, аспартат, глутамат, глутамин, глицин, пролин, серин, тирозин, глутатион, производное аминокислоты, белковый гидролизат, экстракт солода, дрожжевой экстракт и пептон; и нагревание этой смеси.
Если не указано иное, все технические и научные термины, используемые в изобретении, имеют такое же значение, которое обычно понимается рядовым специалистом в области, к которой относится настоящее изобретение. Несмотря на то, что для осуществления изобретения можно использовать способы и материалы, которые аналогичны или эквивалентны описанным в настоящей заявке, ниже описаны подходящие способы и материалы. Все публикации, патентные заявки, патенты и другие ссылки, упомянутые в настоящем документе, включены в качестве ссылки в полном объеме. В случае противоречий следует руководствоваться настоящей заявкой, включая раздел определений. В дополнение, материалы, способы и примеры являются только иллюстративными и не предназначены для ограничения объема изобретения.
Детали одного или нескольких вариантов осуществления изобретения изложены в прилагаемых чертежах и в приведенном ниже описании. Другие признаки, задачи и преимущества настоящего изобретения будут очевидны из описания, из чертежей и из формулы изобретения. Слово "содержащий" в формуле изобретения может быть заменено на "состоящий по существу из" или "состоящий из", в соответствии со стандартной практикой в патентном законодательстве.
ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
ФИГУРА 1 содержит аминокислотные последовательности иллюстративных гем-содержащих белков.
ФИГУРА 2 представляет гистограмму степени схожести с мясом аналога мяса со смесью Magic Mix и без этой смеси, тестирование обоих образцов проводили трижды с белком LegH в количестве 1% веса/объема. Дегустаторы оценивали степень схожести с мясом по шкале от 1 до 7, где 1 означает полное отсутствие вкуса говядины, и 7 означает точное подобие вкуса говяжьего фарша.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ
2+
3+
Основой настоящего изобретения являются способы и материалы для модуляции профиля вкуса и/или аромата пищевых продуктов. Согласно изобретению, композиции, содержащие один или несколько вкусовых прекурсоров и одно или несколько высоко конъюгированных гетероциклических колец, образующих комплекс с железом (называемый в изобретении комплексом железа) могут быть использованы для модуляции профиля вкуса и/или аромата пищевых продуктов. Такие комплексы железа включают функциональные группы гема или другие высоко конъюгированные гетероциклические кольца, комплексированные с ионом железа (именуемые комплексом железа). Термин "гем" относится к простетической группе, связанной с железом (Feили Fe) в центре порфиринового кольца. Таким образом, комплекс железа может представлять собой функциональную группу гема или порфирин, порфириноген, коррин, корриноид, хлорин, бактериохлорофилл, корфин, хлорофиллин, бактериохлорин или функциональную группу изобактериохлорина в комплексе с ионом железа. Функциональная группа гема, которую можно использовать для модуляции профиля вкуса и/или аромата пищевых продуктов, может представлять собой гем-кофактор, такой как гем-содержащий белок; группу гема, связанную с непептидным полимером или другой макромолекулой, такой как липосома, полиэтиленгликоль, углевод, полисахарид, циклодекстрин, полиэтиленимин, полиакрилат или их производные; сидерофор (т.е. хелатирующее соединение железа); или группу гема, связанную с твердой матрицей (например, шариками), состоящей из хроматографической смолы, целлюлозы, графита, угля или кизельгура.
В некоторых вариантах осуществления комплексы железа являются катализаторами некоторых реакций и используются для производства вкусовых прекурсоров без нагревания или кулинарной обработки. В некоторых вариантах осуществления комплекс железа дестабилизируется при нагревании или кулинарной обработке и высвобождает железо, и, например, происходит денатурация белка, таким образом, можно получать вкусовые прекурсоры.
Подходящие вкусовые прекурсоры включают сахара, сахарные спирты, производные сахара, масла (например, растительные масла), свободные жирные кислоты, альфа-гидрокси кислоты, дикарбоновые кислоты, аминокислоты и их производные, нуклеозиды, нуклеотиды, витамины, пептиды, белковые гидролизаты, экстракты, фосфолипиды, лецитин и органические молекулы. Неограничивающие примеры этих вкусовых прекурсоров представлены в таблице 1.
ТАБЛИЦА 1
Молекулы - вкусовые прекурсоры
Сахара, сахарные спирты, сахарные кислоты и производные сахаров: глюкоза, фруктоза, рибоза, сахароза, арабиноза, глюкозо-6-фосфат, фруктозо-6-фосфат, фруктозо-1,6-дифосфат, инозит, мальтоза, меласса, мальтодекстрин, гликоген, галактоза, лактоза, рибит, глюконовая кислота и глюкуроновая кислота, амилоза, амилопектин или ксилозы
Масла: кокосовое масло, масло манго, подсолнечное масло, хлопковое масло, сафлоровое масло, масло из рисовых отрубей, масло какао, масло пальмовых плодов, пальмоядровое масло, соевое масло, рапсовое масло, кукурузное масло, кунжутное масло, масло грецкого ореха, льняное масло, масло жожоба, касторовое масло, масло виноградных косточек, арахисовое масло, оливковое масло, масло водорослей, масло из бактерий или грибов
Свободные жирные кислоты: каприловая кислота, каприновая кислота, лауриновая кислота, миристиновая кислота, пальмитиновая кислота, пальмитолеиновая кислота, стеариновая кислота, олеиновая кислота, линолевая кислота, альфа-линоленовая кислота, гамма-линоленовая кислота, арахиновая кислота, арахидоновая кислота, бегеновая кислота или эруковая кислота
Аминокислоты и их производные: цистеин, цистин, цистеин сульфоксид, аллицин, селеноцистеин, метионин, изолейцин, лейцин, лизин, фенилаланин, треонин, триптофан, 5-гидрокситриптофан, валин, аргинин, гистидин, аланин, аспарагин, аспартат, глутамат, глутамин, глицин, пролин, серин или тирозин
Нуклеозиды и нуклеотиды: инозин, инозинмонофосфат (ИМФ), гуанозин, гуанозинмонофосфат (ГМФ), аденозин, аденозинмонофосфат (АМФ)
Витамины: тиамин, витамин C, витамин D, витамин В6 или витамин Е
Разное: фосфолипиды, лецитин, пиразин, креатин, пирофосфат
Кислоты: уксусная кислота, альфа-гидроксикислоты, такие как молочная кислота или гликолевая кислота, трикарбоновые кислоты, такие как лимонная кислота, дикарбоновые кислоты, такие как янтарная кислота или винная кислота
Пептиды и белковые гидролизаты: глутатион, гидролизаты растительных белков, гидролизаты соевых белков, гидролизаты дрожжевых белков, гидролизаты белков водорослей, гидролизатов мясных белков
Экстракты: солодовый экстракт, дрожжевой экстракт и пептон.
В некоторых вариантах осуществления используют один вкусовой прекурсор или комбинации вкусовых прекурсоров в количестве от двух до ста, от двух до девяноста, от двух до восьмидесяти, от двух до семидесяти, от двух до шестидесяти или от двух до пятидесяти вкусовых прекурсоров. Например, можно использовать от двух до сорока вкусовых прекурсоров, от двух до тридцати пяти вкусовых прекурсоров, от двух до десяти вкусовых прекурсоров или от двух до шести вкусовых прекурсоров в комбинации с одним или несколькими комплексами железа (например с гем-кофакторами, такими как гем-содержащие белки). Например, один или несколько вкусовых прекурсоров может представлять собой следующее: глюкоза, рибоза, цистеин, цистеин, производное тиамина, лизин, производное лизина, глутаминовая кислота, производное глутаминовой кислоты, аланин, метионин, ИМФ, ГМФ, молочная кислота и их смеси (например смеси глюкозы и цистеина; цистеина и рибозы; цистеина, глюкозы или рибозы, и тиамина; цистеина, глюкозы или рибозы, ИМФ и ГМФ; цистеина, глюкозы или рибозы, и молочной кислоты). Например, один или несколько вкусовых прекурсоров может представлять собой аланин, аргинин, аспарагин, аспартат, цистеин, глутаминовую кислоту, глутамин, глицин, гистидин, изолейцин, лейцин, лизин, метионин, фенилаланин, пролин, треонин, триптофан, тирозин, валин, глюкозу, рибозу, мальтодекстрин, тиамин, ИМФ, ГМФ, молочную кислоту и креатин.
+
+
Используемое в изобретении понятие "гем-содержащий белок" можно использовать взаимозаменяемо с понятиями "гем-содержащий полипептид" или "гем-белок" или "гем полипептида" и включает любой полипептид, который может ковалентно или нековалентно связываться с функциональной группой гема. В некоторых вариантах осуществления гем-содержащий полипептид представляет собой глобин и может включать в себя конформационную структуру глобина, которая содержит ряд от семи до девяти альфа-спиралей. Белки глобинового типа могут относиться к любому классу (например, к классу I, классу II или классу III), и в некоторых вариантах осуществления эти белки могут переносить или накапливать кислород. Например, гем-содержащий белок может представлять собой легоглобин или гемоглобин не-симбиотического типа. Гем-содержащий полипептид может представлять собой мономер, т.е. одиночную полипептидную цепь, или может представлять собой димер, тример, тетрамер и/или олигомеры высшего порядка. Время жизни гем-содержащего белка в окисленном Fe2состоянии может быть аналогично времени жизни миоглобина, или может превышать его на 10%, 20%, 30%>50%>, 100% или больше, при условиях, в которых гем-содержащее белковое вещество, пригодное к потреблению, производится, хранится, обрабатывается или подготавливается к потреблению. Время жизни гем-содержащего белка в неокисленном Fe2состоянии может быть аналогично времени жизни миоглобина или может превышать его на 10%, 20%, 30%, 50%, 100% или больше, при условиях, в которых гем-содержащее белковое вещество, пригодное к потреблению, производится, хранится, обрабатывается или подготавливается к потреблению
Неограничивающие примеры гем-содержащих полипептидов могут включать андроглобин, цитоглобин, глобин Е, глобин Х, глобин Y, гемоглобин, миоглобин, эритрокруорин, бета гемоглобин, альфа гемоглобин, протоглобин, цианоглобин, цитоглобин, гистоглобин, нейроглобины, хлорокруорин, процессированный гемоглобин (например, HbN или HbO), процессированный 2/2 глобин, гемоглобин 3 (например, Glb3), цитохром или пероксидазу.
Гем-содержащие белки, которые могут быть использованы в описанных в изобретении композициях и пищевых продуктах, можно получать из млекопитающих (например от сельскохозяйственных животных, таких как коровы, козы, овцы, свиньи, быки или кролики), из птиц, растений, водорослей, грибов (например, из дрожжей или мицелиальных грибов), из инфузорий или бактерий. Например, гем-содержащий белок может быть получен от млекопитающих, таких как сельскохозяйственные животные (например коровы, козы, овцы, свиньи, быки или кролики) или от птиц, таких как индейка или курица. Гем-содержащие белки могут быть получены из растений, таких как Nicotiana tabacum или Nicotiana sylvestris (табак); Zea mays (кукуруза), Arabidopsis thaliana, бобовая культура, например, Glycine max (соя), Cicer arietinum (нут обыкновенный или горох бараний), сорта Pisum sativum (гороха посевного), такие как садовый горох или сахарный горох, сорта Phaseolus vulgaris, такие как зеленые бобы, черные бобы, турецкие бобы, северные бобы или фасоль пинто, сорта Vigna unguiculata (вигна), Vigna radiata (фасоль маш), Lupinus albus (люпин) или Medicago sativa (люцерна); Brassica napus (канола); виды Triticum (пшеница, в том числе ядра пшеничных зерен и полба); Gossypium hirsutum (хлопчатник); Oryza sativa (рис); виды Zizania (дикий рис); Helianthus annuus (подсолнечник); Beta vulgaris (сахарная свекла); Pennisetum glaucum (просо); виды Chenopodium (лебеда); виды Sesamum (кунжут); Linum usitatissimum (лен); или Hordeum vulgare (ячмень). Гем-содержащие белки могут быть выделены из грибов, таких как Saccharomyces cerevisiae, Pichia pastoris, Magnaporthe oryzae, Fusarium graminearum, Aspergillus oryzae, Trichoderma reesei, Myceliopthera thermophile, Kluyvera lacti или Fusarium oxysporum. Гем-содержащие белки могут быть выделены из бактерий, таких как Escherichia coli, Bacillus subtilis, Bacillus licheniformis, Bacillus megaterium, Synechocistis sp., Aquifex aeolicus, Methylacidiphilum infernorum или термофильных бактерий, таких как Thermophilus. Последовательности и структура многочисленных гем-содержащих белков являются известными. См., например, Reedy, et al., Nucleic Acids Research, 2008, Vol.36, база данных, выпуск D307-D313, и база данных по гему белков (Heme Protein Database), доступная в сети Интернет по адресу: http://hemeprotein.info/heme.php.
Например, не-симбиотический гемоглобин может быть получен из растения, выбранного из группы, состоящей из соевых бобов, проросших соевых бобов, люцерны, льна золотого, черных бобов, черноглазого гороха, северных бобов, нута обыкновенного, маша, вигны, фасоли пинто, стручкового гороха, лебеды, кунжута, подсолнечника, ядер пшеничных зерен, полбы, ячменя, дикого риса или риса.
Любой из гем-содержащих белков, описанных в изобретении, которые могут быть использованы для изготовления пищевых продуктов, может иметь идентичность последовательности по меньшей мере 70% (например, по меньшей мере, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 97%, 98%, 99% или 100% по отношению к аминокислотной последовательности соответствующего дикого типа гем-содержащего белка или его фрагментов, которые содержат гем-связывающий мотив. Например, гем-содержащий белок может иметь идентичность последовательности по меньшей мере 70%, по отношению к аминокислотной последовательности, представленной в фигуре 1, в том числе не-симбиотический гемоглобин, например, из Vigna radiata (SEQ ID NO:1), Hordeum vulgare (SEQ ID NO:5), Zea mays (SEQ ID NO:13), Oryza sativa subsp.japonica (рис) (SEQ ID NO:14) или Arabidopsis thaliana (SEQ ID NO:15), глобин I Hell's gate, например, белок из Methylacidiphilum infernorum (SEQ ID NO: 2), флавогемопротеин, например, из Aquifex aeolicus (SEQ ID NO: 3), легоглобин, например, из Glycine max (SEQ ID NO:4), Pisum sativum (SEQ ID NO:16), или Vigna unguiculata (SEQ ID NO:17), гем-зависимая пероксидаза, например, из Magnaporthe oryzae (SEQ ID NO:6) или Fusarium oxysporum (SEQ ID NO:7), цитохром с пероксидазой из Fusarium graminearum (SEQ ID NO: 8), процессированный гемоглобин из Chlamydomonas moewusii (SEQ ID NO: 9), Tetrahymena pyriformis (SEQ ID NO: 10, группа I процессирована), Paramecium caudatum (SEQ ID NO: 11, группа I процессирована), гемоглобин из Aspergillus Niger (SEQ ID NO: 12), или миоглобиновый белок млекопитающих, такой как миоглобин Bos taurus (SEQ ID NO: 18), миоглобин Sus scrofa (SEQ ID NO: 19), миоглобин Equus Caballus (SEQ ID NO: 20), гем-белок из Nicotiana benthamiana (SEQ ID NO: 21), Bacillus subtilis (SEQ ID NO: 22), Corynebacterium glutamicum (SEQ ID NO: 23), Synechocystis PCC6803 (SEQ ID NO: 24), из видов Synechococcus PCC 7335 (SEQ ID NO: 25) или Nostoc commune (SEQ ID NO: 26).
Процент идентичности между двумя аминокислотными последовательностями может быть определен следующим образом. Вначале аминокислотные последовательности выравнивают с помощью программы выравнивания последовательностей BLAST 2 (B12seq) от автономной версии BLASTZ, содержащей версию BLASTP 2.0.14. Эту автономную версию BLASTZ можно получить на веб-сайте Fish & Richardson’s (например, www.fr.com/blast/) или на веб-сайте Национального центра правительства США по биотехнологической информации (U.S. government’s National Center for Biotechnology Information, www.ncbi.nlm.nih.gov). Инструкции, объясняющие порядок использования программы B12seq, можно найти в файле readme, прилагаемом к программе BLASTZ. С помощью B12seq выполняется сравнение между двумя аминокислотными последовательностями, с использованием алгоритма BLASTP. Для сравнения двух аминокислотных последовательностей опции программы B12seq устанавливаются следующим образом: обозначение -i устанавливают на файл, содержащий первую аминокислотную последовательность, предназначенную для сравнения (например, С:\seq1.txt); -j устанавливают на файл, содержащий вторую аминокислотную последовательность, предназначенную для сравнения (например, С:\seq2.txt); -p установлен на blastp; -о устанавливают на любое желаемое имя файла (например, C:\ output.txt); и все другие опции остаются со своими установками по умолчанию. Например, можно использовать следующую команду для создания выходного файла, содержащего сравнение между двумя аминокислотными последовательностями: C:\B12seq -i c:\seq1.txt -j c:\seq2.txt -p blastp-o c:\output.txt. Если две сравниваемые последовательности являются гомологичными по отношению друг к другу, то обозначенный выходной файл будет отображать эти участки гомологии, как выровненные последовательности. Если обе сравниваемые последовательности не имеют гомологии, то обозначенный выходной файл не будет отображать выровненных последовательностей. Аналогичные методики могут применяться для последовательностей нуклеиновых кислот, за исключением использования программы blastn.
После выравнивания количество совпадений определяется путем подсчета числа положений, где аналогичные аминокислотные остатки представлены в обеих последовательностях. Процент идентичности определяется путем деления числа совпадений на длину полноразмерной полипептидной последовательности аминокислот, с последующим умножением полученного значения на 100. Следует отметить, что значение процента идентичности округляется до ближайшей десятой. Например, 78,11, 78,12, 78,13 и 78,14 округляется до 78,1, тогда как 78,15, 78,16, 78,17, 78,18 и 78,19 округляется до 78,2. Также необходимо отметить, что значение длины всегда будет целым числом.
Следует понимать, что ряд нуклеиновых кислот может кодировать полипептид, имеющий определенную аминокислотную последовательность. Вырожденность генетического кода хорошо известна специалистам в данной области; т.е. для многих аминокислот существует более одного триплета нуклеотидов, который служит кодоном для этой аминокислоты. Например, можно модифицировать кодоны в кодирующей последовательности для заданного фермента, образом, что достигается оптимальная экспрессия в конкретных видах (например, в бактериях или грибах), с помощью соответствующих таблиц смещения кодонов для этих видов.
Гем-содержащие белки можно экстрагировать из исходного материала (например, экстрагировать из тканей животных, или растений, грибов, водорослей или бактериальной биомассы, или из культурального супернатанта для секретируемых белков), или из комбинации исходных материалов (например, из многих видов растений). Легоглобин широко доступен в виде неиспользуемого побочного продукта товарных бобовых культур (например, сои, люцерны или гороха. Количество легоглобина в корнях этих культур в США превышает содержание миоглобина во всем красном мясе, потребляемом в Соединенных Штатах Америки.
В некоторых вариантах осуществления экстракты гем-содержащих белков включают один или несколько белков, которые не содержат гем, из исходного материала, (например, из других животных, растений, грибов, водорослей или бактериальных белков), или из комбинации исходных материалов (например, из разных животных, растений, грибов, водорослей или бактерий).
В некоторых вариантах осуществления гем-содержащие белки выделяют и очищают из других компонентов исходного материала (например, из другого животного, растения, грибов, водорослей или бактериальных белков). Используемый в изобретении термин "выделенный и очищенный" означает, что препарат, содержащий гем- белок, имеет степень чистоты по меньшей мере 60%, например, степень чистоты, превышающую 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95% или 99%. Без связи с какой-либо теорией, выделение и очистка белков может позволять изготовление пищевых продуктов с более высокой степенью соответствия и более строгим контролем свойств пищевого продукта, поскольку устраняется нежелательный материал. Белки можно подвергать разделению, исходя из их молекулярной массы, например, с помощью гель-хроматографии, ультрафильтрации через мембраны или центрифугирования в градиенте плотности. В некоторых вариантах осуществления эти белки могут быть разделены на основе их поверхностного заряда, например, путем изоэлектрической прецититации, анионообменной хроматографии или катионообменной хроматографии. Белки также могут быть разделены на основе их растворимости, например, путем преципитации сульфатом аммония, изоэлектрической преципитации, экстракции поверхностно-активными веществами, детергентами или растворителями. Белки также могут быть разделены на основе их аффинности к другой молекуле, с использованием, например, хроматографии гидрофобного взаимодействия, реактивных красителей или гидроксиапатита. Аффинная хроматография может также включать в себя использование антител, обладающих аффинностью специфичного связывания гем-содержащего белка, никель-нитрилотриуксусную кислоту (никель-NTA) для His-меченых рекомбинантных белков, лектины для связывания с сахарными функциональными группами на гликопротеинах, или другие молекулы, которые специфично связываются с белком.
Гем-содержащие белки также могут быть получены рекомбинантным способом с использованием технологий экспрессии полипептидов (например, технологий гетерологичной экспрессии с использованием бактериальных клеток, клеток насекомых, клеток грибов, таких как дрожжи, клеток растений, таких как табак, соя или Arabidopsis, или клеток млекопитающих). В некоторых случаях можно использовать стандартные способы синтеза полипептидов (например, технологии полипептидного синтеза в жидкой фазе или технологии твердофазного полипептидного синтеза) для синтетического получения гем-содержащих белков. В некоторых случаях, для получения гем-содержащих белков можно использовать технологии транскрипции-трансляции in vitro.
Белок, используемый в пригодном к потреблению веществе, может быть растворимым в растворе. В некоторых вариантах осуществления выделенные и очищенные белки растворимы в растворе в концентрации более чем 5 г/л, 10, 15, 20, 25, 50, 100, 150, 200 или 250 г/л.
В некоторых вариантах осуществления выделенный и очищенный белок находится по существу в своей нативной конформации и растворим в воде. В некоторых вариантах осуществления более чем 50, 60, 70, 80 или 90% выделенного и очищенного белка находится в его нативной конформации. В некоторых вариантах осуществления растворимость в воде выделенного и очищенного белка превышает 50, 60, 70, 80 или 90%.
Модуляция профилей вкуса и/или аромата
Согласно изобретению, различные комбинации вкусовых прекурсоров можно использовать с одним или несколькими комплексами железа (например, с железистым хлорином, комплексом хлорин-железо или гем-кофактором, таким как гем-содержащий белок или гем, связанный с не-пептидным полимером, таким как полиэтиленгликоль, или с твердой матрицей), для получения различных профилей вкуса и аромата, когда вкусовые прекурсоры и комплексы железа нагревают вместе (например, во время кулинарной обработки). Полученный профиль вкуса и/или аромата можно модулировать по типу и концентрации вкусовых прекурсоров, уровню рН реакции, продолжительности кулинарной обработки, по типу и количеству комплекса железа (например, гем-кофактора, такого как гем-содержащий белок, гем, связанный с не-пептидным полимером или макромолекулой, или гем, связанный с твердой матрицей), по температуре реакции и количественным показателям водной активности в продукте, среди прочих факторов. В вариантах осуществления, в которых группа гема связана с твердой матрицей, такой как целлюлоза или хроматографическая смола, графит, уголь, или кизельгур, эту твердую матрицу (например, шарики) можно инкубировать с сахарами и/или одним или несколькими другими вкусовыми прекурсорами, чтобы создавать вкусы, а затем можно повторно использовать твердую матрицу с присоединенным гемом, то есть снова инкубировать с сахарами и/или одним или несколькими другими вкусовыми прекурсорами для создания вкусов.
В таблице 2 приведены не ограничивающие примеры типов вкусов, которые могут быть созданы путем объединения одного или нескольких вкусовых прекурсоров и одного или нескольких гем-кофакторов (например гем-содержащих белков). См. также таблицы 7 и/или 11.
Таблица 2
Типы вкусов
говядина
мясной бульон
жир от жарки мяса
сырный
деликатесное мясо холодной нарезки
тыквенный
бекон
острый
мясной
фруктовый
бульонный
цветочный
хвойный
плесневелый
яичный
жареная пища
солодовый
карамель
хлебный
барбекью
серный
шоколад
жареная курица
сладость
подрумяненный
картофель
претцель
французский тостик
травянистый
хлебная корочка
кровяной
грибы
брокколи
курица
бульонный
кумин/зира
масляный
умами
металлический
изюм
дрожжевой
козий
овощной бульон
Профили вкуса и аромата создаются посредством различных химических соединений, образующихся в результате химических реакций между гем-кофактором (например гем-содержащим белком) и вкусовыми прекурсорами. Для разделения и идентификации различных химических соединений в тестируемом образце можно применять газовую хроматографию - масс-спектрометрию (GCMS). Например, после нагревания гем-содержащего белка и одного или нескольких вкусовых прекурсоров можно выделять летучие вещества из пространства, свободного над продуктом.
В таблице 3 приведены примеры соединений, которые могут быть получены, и эти примеры не ограничены перечисленным. См. также таблицы 8, 9, 12 и/или 14.
Таблица 3Полученные соединения
фенилацетальдегид
2-бутеналь, 2-этил-
1,3-гексадиен
1-октен-3-он
Ацетонитрил
4-децин
2-n-гептилфуран
пентаналь
2-тиофенкарбоксальдегид
(E)-2-гексеналь
1-пропанол
3-тиофенкарбоксальдегид
4-этил-фенол
гептановая кислота
1-октен
3-октанон
этантиол
бутиролактон
Стирен
2-метил-1-гептен
2-ундеценаль
фуран, 3-пентил-
(E)-4-октен
пропил-циклопропан
гептиловый сложный эфир муравьиной кислоты
2-метил-2-гептен
метил-пиразин
(E)-2-гептеналь
пентановая кислота
1-гидрокси-пропанон
6-метил-5-гептен-2-он
нонановая кислота
уксусная кислота
виниловый эфир n-капроновой кислоты
1,3-диметил-бензол
фурфураль
2-этил-2-гексеналь
2-деканон
1-гептен-3-ол
толуол
пиррол
1-этил-1-метил-циклопентан
1-бутанол
1-октен-3-ол
3-этил-2-метил-1,3-гексадиен
2,3,3-триметил-пентан
2-ацетилтиазол
2-пентил-тиофен
изопропиловый спирт
(E)-2-октеналь
(Z)-2-ноненаль
2,2,4,6,6-пентаметил-гептан
деканаль
2-n-октилфуран
фенол
бензальдегид
2-гексил-тиофен
1-пентен-3-он
(E)-2-ноненаль
4-циклопентенe-1,3-дион
диметил сульфид
пиразин
1-нонаналь
тииран
1-пентанол
(E)-2-деценаль
(E)-2-октен-1-ол
транс-2-(2-пентенил)фуран
4-этил-бензальдегид
2,4-диметил-1-гептен
1-гексанол
1,7-октадиен-3-ол
1,3-бис(1,1-диметилэтил)-бензол
1-гептанол
октановая кислота
гептан
диметил трисульфид
2-этил-5-метил-пиразин
4,7-диметил-ундекан
2-нонанон
3-этил-2,5-диметил-пиразин
ацетофенон
2-пентанон
1,3,5-циклогептатриен
тридекан
2-гептанон
2-этил-1-гексанол
иофосфорамид, s-метиловый эфио
2,3-бутандион
4-метил-октановая кислота
2-метил-тиазол
гептаналь
m-аминофенилацетилен
3-(1-метилэтикси)-пропаннитрил
нонаналь
бензол
2,4-бис(1,1-диметилэтил)-фенол
2-октанон
тиофен
3-этил-2,2-диметил-пентан
2-бутанон
2-метил-фуран
3-этил-пентан
октаналь
пиридин
2,3,4-триметил-пентан
1-октанол
фуран
2,4,6-триметил-октан
3-этилциклопентанон
бутаналь
2,6-диметил-нонан
8-метил-1-ундецен
2-этил-фуран
2-гексил-фуран
3-октен-2-он
дисульфид углерода
4-метил-5-тиазол-этанол
2,4-гептадиеналь, (E,E)-
фуран, 2-гексил-:2
4-пентен-2-он
(Z)-2-гептеналь
3-метил-бутаналь
4-метилтиазол
6-метил-2-гептанон
2-метил-бутаналь
2-метил-3-пентанон
(Z)-4-гептеналь
метакролеин
2,3-пентандион
(E,Z)-2,6-нонадиеналь
октан
(E)-2-тридецен-1-ол
3-метил-2-бутеналь
этанол
2-тиофенметанамин
2-пентил-фуран
2-метил-пропаналь
(Z)-2-ноненаль,
тиазол
ацетон
метил тиолацетат
(E,E)-2,4-декадиеналь
пропаналь
метил этаноат
гексановая кислота
метил-тииран
изотиазол
1-этил-5-метилциклопентен
ацетальдегид
3,3-диметил-гексан
(E,E)-2,4-нонадиеналь
2-пропеналь
4-метил-гептан
(Z)-2-деценаль
2-пропил-фуран
2,4-диметил-гептан
дигидро-5-пентил-2(3h)-фуранон
дигидро-5-пропил-2(3H)-фуранон
2,3,4-триметил-гептан
транс-3-нонен-2-он
дигидро-3-(2H)-тиофенон
2-метил-гептан
(E,E)-3,5-октадиен-2-он
2,2,6-триметил-декан
2-метил-3-фурантиол
(Z)-2-октен-1-ол
3,3'-дитиобис[2-метил-фуран
4-амино-1,2,5-оксадиазол-3-карбонитрил
5-этилдигидро-2(3h)-фуранон
1-гептен
1,2-бензизотиазол-3(2H)-он
2-бутеналь
1,3-октадиен
2-ацетилпропен-2-ол
1-пентен-3-ол
1-нонен
1-децен-3-он
1-(этилтио)-2-(метилтио)-бута-1,3-диен
В некоторых вариантах осуществления описанный в изобретении комплекс железа (например, железистый хлорин или гем-кофактор, такой как гем-содержащий белок), нагревают в присутствии куриного фарша, чтобы увеличить содержание специфических летучих вкусовых и ароматических компонентов, которое у говядины обычно повышено. Например, содержание пропаналя, бутаналя, 2-этил-фурана, гептаналя, октаналя, транс-2-(2-пентенил)фурана, (Z)-2-гептеналя, (Е)-2-октеналя, пиррола, 2,4-додекадиенала, 1-октаналя, (Z)-2-деценаля или 2-ундеценаля может быть увеличено в присутствии гем-содержащего белка, который может придавать куриному мясу более сильный аромат.
В некоторых вариантах осуществления описанный в изобретении комплекс железа (например, железистый хлорин или гем-кофактор, такой как гем-содержащий белок), нагревают в присутствии цистеина и глюкозы или других комбинаций вкусовых прекурсоров, для получения другого профиля летучих одорантов, в отличие от использования по отдельности любого набора из этих трех компонентов. Придающие вкус летучие компоненты, содержание которых возрастает в этих условиях, включают без ограничения фуран, ацетон, тиазол, фурфурол, бензальдегид, 2-пиридинкарбоксальдегид, 5-метил-2-тиофенкарбоксальдегид, 3-метил-2-тиофенкарбоксальдегид, 3-тиофенеметанол и деканол. См, например, таблицы 8 и 9. В этих условиях цистеин и глюкоза в качестве единственных компонентов, или в присутствии солей железа, таких как железистый глюконат, производят сернистый запах, но при добавлении гем-содержащих белков сернистый запах уменьшается и меняется на ароматы, включающие без ограничения аромат куриного бульона, подрумяненных грибов, патоки и хлеба.
В некоторых вариантах осуществления описанный в изобретении комплекс железа (например железистый хлорин или гем-кофактор, такой как гем-содержащий белок), нагревают в присутствии цистеина и рибозы для получения другого профиля летучих одорантов. Нагревание в присутствии рибозы создает несколько дополнительных соединений, по сравнению с совместным нагреванием гем-содержащего белка и глюкозы. См. таблицы 8 и 9.
В некоторых вариантах осуществления описанный в изобретении комплекс железа (например железистый хлорофиллин или гем-кофактор, такой как гем-содержащий белок), можно нагревать в присутствии тиамина и сахара, чтобы воздействовать на образование 5-тиазолэтанола, 4-метил-фурана, 3,3'-дитиобис[2-метил-фурана и/или 4-метилтиазола. Известно, что указанные соединения присутствует в мясе и имеют сильные мясные вкусовые ноты.
В некоторых вариантах осуществления описанный в изобретении комплекс железа (например, железистый хлорин или гем-кофактор, такой как гем-содержащий белок), можно нагревать в присутствии нуклеотидов, таких как инозин-монофосфат и/или гуанозин- монофосфат, чтобы регулировать образование вкусовых соединений, таких как (Е)-4-октен, 2-этил-фуран, 2-пентанон, 2,3-бутандион, 2-метил-тиазол, метил-пиразин, тридекан, (Е)-2-октеналь, 2-тиопенкарбоксальдегид и/или 3-тиопенкарбоксальдегид. Известно, что указанные соединения присутствуют в мясе и имеют сильные мясные, маслянистые и/или пикантные вкусовые ноты.
В некоторых вариантах осуществления описанный в изобретении комплекс железа (например железистый хлорин или гем-кофактор, такой как гем-содержащий белок), можно нагревать в присутствии лизина, сахара, такого как рибоза, и цистеина, чтобы регулировать образование вкусовых соединений, таких как диметил трисульфид, нонаналь, 2-пентил-тиофен, 2-ноненаль-фурфурол, 1-октанол, 2-ноненаль, тиазол, 2-ацетилтиазол, фенилацетальдегид и/или 2-ацетилтиазол. Известно, что указанные соединения присутствуют в мясе, и некоторые из них имеют сильный мясной и/или пикантный вкус.
В некоторых вариантах осуществления описанный в изобретении комплекс железа (например, железистый хлорин или гем-кофактор, такой как гем-содержащий белок), можно нагревать в присутствии молочной кислоты, сахара, такого как рибоза, и цистеина, чтобы регулировать образование вкусовых соединений нонаналя, тиазола, 2-ацетилтиазола и/или 8-метил-1-ундецена. Известно, что указанные соединения присутствуют в мясе и имеют сильные, пикантные, жареные, хлебные и солодовые ноты.
В некоторых вариантах осуществления описанный в изобретении комплекс железа (например, железистый хлорин или гем-кофактор, такой как гем-содержащий белок), можно нагревать в присутствии аминокислот, сахаров, таких как глюкоза, рибоза и мальтодекстрин, молочной кислоты, тиамина, ИМФ, ГМФ, креатина, а также солей, таких как хлорид калия и хлорид натрия, чтобы регулировать образование вкусовых соединений, таких как 1,3-бис(1,1-диметилэтил)-бензол, 2-метил-3-фурантиол и/или бис(2-метил-4,5-дигидро-3-фурил)дисульфид. Известно, что указанные соединения присутствуют в мясе и имеют сильные ноты. См. также таблицу 14.
В некоторых вариантах осуществления выбран определенный тип гем-содержащего белка с целью регуляции образования вкусовых соединений. См., например, результаты в таблице 9, которая показывает, что добавление различных типов гем-содержащих белков (LegH, Barley, B. myoglobin или A. aeolicus) в реакционную смесь вкусовых соединений, содержащую одно или несколько соединений вкусовых прекурсоров, приводит к получению многих из тех же основных веществ со вкусом мяса, включающих без ограничения пентанон, 3-метил-бутаналь, 2-метил-бутаналь, 2-гептеналь, 1-октен, нонаналь, 2-акролеин, 2-деценаль, 2-нонанон, 2-октанон, 2-тридецен-1-ол, 2-октанон, 2-октеналь, 4-метил-2-гептанон, октаналь, 2-ундеценал, бутиролактон, 1-октен-3-он, 3-метилгептил ацетат и 2-пентил-тиофен. Эти различия во вкусовых соединениях могут изменять общий вкусовой профиль.
В некоторых вариантах осуществления описанный в изобретении комплекс железа (например, железистый хлорин или гем-кофактор, такой как гем-содержащий белок), и один или несколько вкусовых прекурсоров могут вступать в реакцию (например, in vitro) с нагреванием для образования конкретного, представляющего интерес профиля вкуса и/или аромата и полученную композицию вкусовой добавки можно добавлять к потребляемому пищевому продукту, представляющему интерес, который затем может быть съеден как есть или может быть дополнительно модифицирован, например, путем дополнительной кулинарной обработки.
В некоторых вариантах осуществления можно минимизировать какие-либо нежелательные вкусы путем дезодорации активированным углем или путем удаления ферментов, таких как липоксигеназы (LOX), которые могут присутствовать в незначительных количествах при использовании препаратов растительных белков, и которые могут преобразовать ненасыщенные триацилглицериды (например, линолевую кислоту или линоленовую кислоту) в более мелкие и более летучие молекулы. В природе LOX присутствует в бобовых, таких как горох, соя и в арахисе, а также в рисе, картофеле и оливках. При разделении муки из бобовых на отдельные белковые фракции LOX может выступать в качестве нежелательной "бомбы замедленного действия", которая со временем или при хранении может приводить к образованию нежелательных вкусов. Композиции, содержащие растительные белки (например, из измельченных семян растений) могут подвергаться очистке для удаления LOX, например, с использованием аффинной смолы, которая связывается с LOX и выводит ее из белкового образца. Аффинная смола может представлять собой линолевую кислоту, линоленовую кислоту, стеариновую кислоту, олеиновую кислоту, пропилгаллат или эпигаллокатехин-галлат, присоединенную к твердой матрице, такой как шарик или смола. См., например, патент WO2013138793. Дополнительно, в зависимости от белкового компонента пищевого продукта, можно использовать определенные комбинации антиоксидантов и/или ингибиторов LOX в качестве эффективных агентов для минимизации образования постороннего вкуса или постороннего запаха, особенно в присутствии жиров и масел. Такие агенты могут включать, например, одно или несколько соединений из β-каротина, α-токоферола, кофейной кислоты, пропилгаллата или эпигаллокатехин-галлата.
В некоторых вариантах осуществления конкретные вкусовые соединения, такие как описанные в таблицах 3, 8, 9, 12, 14, 16 или 17, могут быть выделены и очищены из композиции вкусовой добавки. Это выделенные и очищенные соединения могут быть использованы в качестве ингредиента для создания вкусов, полезных для пищевой и парфюмерной промышленности.
Форма композиции вкусовой добавки может представлять собой, без ограничений, основу для супа или тушеного блюда бульон, например, в виде порошка или кубиков, пакеты с вкусовыми добавками, пакеты с приправами или упаковки с отверстиями для высыпания. Такие композиции вкусовых добавок можно использовать в целях модуляции профиля вкуса и/или аромата для различных потребляемых пищевых продуктов, и можно добавлять к потребляемому пищевому продукту перед кулинарной обработкой, во время или после кулинарной обработки этого потребляемого пищевого продукта.
Пищевые продукты
Пищевые продукты, содержащие один или несколько вкусовых прекурсоров и один или несколько гем-содержащих белков, могут быть использованы в качестве основы для создания рецептур различных дополнительных пищевых продуктов, включающих заменители мяса, основы для супов, основы для тушеных блюд, закусочных продуктов, бульонных порошков, бульонных кубиков, пакетов с вкусовыми добавками или замороженных пищевых продуктов. Заменители мяса могут быть сделаны, например, в виде хот-догов, гамбургеров, мясного фарша, сосисок, стейков, филе, жаркого, грудок, окорочков, крылышек, фрикаделек, мясного рулета, бекона, соломки, фуршетных блюд, наггетсов, котлет или кубиков.
Дополнительно, описанные в изобретении пищевые продукты могут быть использованы для модуляции профиля вкуса и/или аромата других пищевых продуктов (например, для аналогов мяса, заменителей мяса, тофу, имитации утки или для другого растительного продукта на основе глютена, текстурированного растительного белка, такого как текстурированный соевый белок, продуктов из свинины, рыбы, баранины или домашней птицы, например, курицы или индейки) и могут быть применены к другим пищевым продуктам перед кулинарной обработкой или во время кулинарной обработки. Использование описанных в изобретении пищевых продуктов может придавать немясному продукту или продукту из птицы конкретный мясной вкус и запах, например, вкус и запах говядины или бекона.
Описанные в изобретении пищевые продукты могут быть упакованы различными способами, в том числе запечатана внутри отдельных пакетов или упаковок с отверстиями для высыпания, таким образом, что композицию можно посыпать или намазывать поверх пищевого продукта перед или во время кулинарной обработки.
Пищевые продукты, описанные в изобретении, могут включать дополнительные ингредиенты, в том числе пищевые масла, такие как рапсовое, кукурузное, подсолнечное, соевое, оливковое или кокосовое масло, приправы, такие как пищевые соли (например, хлорид натрия или хлорид калия) или травы (например, розмарин, тимьян, базилик, шалфей или мяту), вкусовые вещества, белки (например, выделенный соевый белок, глютин пшеницы, вицилин гороха и/или легумин гороха), белковые концентраты (например, соевый белковый концентрат), эмульгаторы (например, лецитин), желирующие вещества (например, k-каррагинан или желатин), волокна (например, бамбуковое волокно или инулин), или минералы (например, йод, цинк и/или кальций).
Пищевые продукты, описанные в изобретении, могут также включать природное красящее вещество, такое как куркума или свекольный сок, или искусственные красящие вещества, такие как азокрасители, трифенилметаны, ксантены, хинины, индигоиды, диоксид титана, красный #3, красный #40, синий #1 или желтый #5.
Пищевые продукты, описанные в изобретении, могут также включать вещества для продления срока годности мяса, такие как окись углерода, нитриты, метабисульфит натрия, Bombal, витамин Е, экстракт розмарина, экстракт зеленого чая, катехины и другие антиоксиданты.
Пищевые продукты, описанные в изобретении, могут не содержать продуктов животного происхождения (например, животных гем-содержащих белков или других продуктов животного происхождения).
В некоторых вариантах осуществления пищевые продукты могут не содержать сои, пшеницы, дрожжей, MSG и/или не содержать продуктов гидролиза белка, и могут иметь мясной очень пикантный вкус, и не иметь посторонних запахов или вкусов.
Оценка пищевых продуктов
Оценку пищевых продуктов, описанных в изобретении, могут проводить люди, подготовленные для участия в такой оценке. Оценки могут включать визуальную оценку, ощущения, жевание и дегустацию продукта для вынесения решения о внешнем виде продукта, его цвете, целостности, структуры, вкусе и вкусовых ощущениях, и т.д. Участникам такой оценки образцы могут быть поданы под красным или под белым светом. Образцам могут быть присвоены случайные трехзначные цифры и они могут чередоваться в положении для голосования, чтобы предотвратить искажение. Заключения о сенсорных ощущениях можно выстраивать по рейтингу на их "принятие" или "способность нравиться", или можно использовать специальную терминологию. Например, можно использовать буквенную шкалу (А=отлично, B=хорошо, С=плохо) или цифровую шкалу (1=не нравится, 2=привлекательно, 3=хорошо, 4=очень хорошо, 5=отлично). Шкалу можно использовать для оценки общей приемлемости и качества пищевого продукта, или для конкретных характеристик качества, таких схожесть с мясом, текстура и вкус. Участникам оценки следовало ополоскивать рот водой между образцами, также они имели возможность комментировать каждый образец.
В некоторых вариантах осуществления пищевой продукт, описанный в изобретении, можно сравнивать с другим пищевым продуктом (например, с мясом или заменителем мяса) на основе показаний ольфактометра. В различных вариантах осуществления можно использовать ольфактометр для оценки концентрации запаха и порогов восприятия запах, сверхпорогов восприятия запаха по сравнению с эталонным газом, и для оценки по гедонической шкале, чтобы определить степень привлекательности или относительную интенсивность запахов.
В некоторых вариантах ольфактометр позволяет проводить обучение участников - экспертов и автоматическую оценку продуктов. В некоторых вариантах осуществления пищевой продукт, описанный в изобретении, дает сходные или идентичные показания ольфактометра. В некоторых вариантах осуществления, различия между вкусами, созданными с помощью способов по настоящему изобретению, и вкусом мяса достаточно малы и являются ниже порога обнаружения при восприятии человеком.
В некоторых вариантах осуществления могут быть оценены летучие вещества, идентифицированные с помощью GCMS. Например, человек может практически оценить запах химического ответа при определенном пике. Эту информацию можно использовать для дополнительного усовершенствования профиля вкуса и аромата соединений, полученные с использованием гем-содержащего белка и одного или нескольких вкусовых прекурсоров.
Характерные компоненты вкуса и аромата в основном создаются во время кулинарной обработки путем химических реакций молекул, включающих аминокислоты, жиры и сахара, которые находятся в растениях, а также в мясе. Таким образом, в некоторых вариантах осуществления, пищевой продукт тестируется на схожесть с мясом во время или после кулинарной обработки. В некоторых вариантах осуществления используются рейтинги людей, оценки людей, оценки по показаниям ольфактометра или по измерениям с помощью GCMS, или их комбинации, для создания обонятельной карты пищевого продукта. Аналогичным образом можно создавать обонятельную карту пищевого продукта, например, аналогов мяса. Можно проводить сравнение этих карт на степень сходства с мясом пищевого продукта после кулинарной обработки.
В некоторых вариантах осуществления обонятельная карта пищевого продукта во время или после кулинарной обработки аналогична или неотличима от обонятельной карты приготовленного мяса или мяса во время кулинарной обработки. В некоторых вариантах осуществления сходство является достаточным, чтобы быть за пределами порога обнаружения при восприятии человеком. Пищевой продукт может быть создан так, что его характеристики схожи с пищевым продуктом после кулинарной обработки, но без кулинарной обработки этот пищевой продукт может иметь свойства, которые отличаются от заявленных свойств пищевого продукта перед кулинарной обработкой.
Эти результаты показывают, что композиции по изобретению оценивается как приемлемо эквивалентные настоящим мясным продуктам. Дополнительно, эти результаты могут демонстрировать, что композиции по изобретению, по мнению участников оценки, являются предпочтительными по сравнению с другими коммерчески доступными заменителями мяса. Таким образом, в некоторых вариантах осуществления настоящее изобретение относится к пригодным к потреблению веществам, которые имеют значительно более высокое сходство с традиционными видами мяса и более высокое сходство с мясом, чем ранее известные альтернативы мяса.
Изобретение далее описано в следующих примерах, которые не ограничивают объем изобретения, приведенный в формуле изобретения.
ПРИМЕРЫ
Пример 1: Добавление гем-белка увеличивает свойства сходства с говядиной аналогов гамбургеров
Были приготовлены аналоги гамбургеров, содержащие ингредиенты из таблицы 4 и вкусовые прекурсоры цистеин (10 мМ), глутаминовую кислоту (10 мМ), глюкозу (10 мМ) и тиамин (1 мМ). Для достижения баланса добавляли воду. См., например, предварительную заявку US 61/751816, поданную 11 января 2013 года. Контрольные гамбургеры были приготовлены, согласно таблице 4, с прекурсорами цистеином (10 мМ), глутаминовой кислотой (10 мМ), глюкозой (10 мМ) и тиамином (1 мМ), за исключением LegH, который не использовали.
После кулинарной обработке в течение 5 минут при 150°С аналоги гамбургеры были оценены подготовленной группой экспертов. Группе экспертов были поданы образцы под красным освещением, и каждый участник-эксперт индивидуально оценивал образцы. Образцам были присвоены случайные трехзначные числа и их чередовали в позициях для голосования, чтобы предотвратить искажение. Экспертов попросили оценить приготовленные образцы аналогов гамбургеров по нескольким свойствам вкуса, аромата, привкуса, текстуры и внешнего вида, включающим без ограничения сходство с говядиной, кровянистые свойства, свойства пикантности и общую приемлемость, с использованием 7-балльной шкалы от 1=совсем не нравится до 7=чрезвычайно нравится. Эксперта следовало полоскать рот водой между образцами и заполнить анкету для записи своей оценки каждого образца.
После сравнения аналогов гамбургеров, содержащих LegH, с контрольными аналогами гамбургеров без LegH, образцы, содержащие LegH, получили оценку как значительно более мясные, более кровянистые, более пикантные, и в целом более предпочтительные по сравнению с образцами, которые не включали LegH. См. таблицу 5.
Таблица 4Ингредиенты аналога гамбургера
Аналог гамбургера
% перед приготовлением вес/вес
Вицилин гороха
3,86
Соевый белковый концентрат (SPC)
2,52
Бамбуковое волокно
0,34
NaCl
0,54
Легумин гороха
2
Соевый белковый изолят (SPI)(Solae, St. Louis, MO)
4,68
Глютен пшеницы
4,68
Косовое масло
15
Соевый лецитин
0,1
k-каррагинан
1
LegH
1
ТАБЛИЦА 5Сенсорная оценка аналога гамбургера с гемом
Свойство
говядина 20/80
Без гема
1% гема
сходство с говядиной
среднее значение
5,33
1,30
3,20
стандартное отклонение
1,58
0,67
0,79
кровянистость
среднее значение
4,00
1,10
2,78
стандартное отклонение
1,32
0,32
1,64
пикантность
среднее значение
4,67
3,00
5,10
стандартное отклонение
1,22
1,63
0,57
Пример 2: Аналоги гамбургеров со смесью вкусовых прекурсоров имеют пикантный и кровянистый вкус
Были приготовлены аналоги гамбургеров, содержащие смесь вкусовых прекурсоров из глюкозы, цистеина, тиамина и глутаминовой кислоты и 1% LegH, с предварительной кулинарной обработкой вес/вес (таблица 4), как описано в примере 1, и оценены подготовленными экспертами после кулинарной обработки гамбургеров в течение 5 минут при 150°С. Контрольные гамбургеры включали LegH и все другие ингредиенты, кроме смеси вкусовых прекурсоров.
Экспертов попросили оценить общее улучшение вкуса образцов и описательно проанализировать каждый образец по 5-балльной шкале от 1=совсем не нравится до 5=чрезвычайно нравится. Экспертам следовало полоскать рот водой между образцами и заполнить анкету для записи своей оценки каждого образца. Аналоги гамбургеров, которые включали LegH и смесь вкусовых прекурсоров были описаны как имеющие вкусовые ноты бульоны, соуса, мяса, кровянистые, пикантные и говяжьи ноты во вкусе, и им было отдано предпочтение, в отличие от тех же аналогов гамбургера с LegH, но без добавления смеси вкусовых прекурсоров. См таблицу 6.
Таблица 6Улучшение общего вкуса при добавлении прекурсоров к гамбургерам с LegH
с прекурсорами
без прекурсоров
Среднее значение
3,5
1,8
Стандартное отклонение
0,6
0,5
Пример 3: Аналог гамбургеров со смесью вкусовых прекурсоров, создающих вкус бекона
Были приготовлены аналоги гамбургеров (см. таблицу 4), с разными смесями вкусовых прекурсоров 1% LegH, которые были оценены подготовленными экспертами после кулинарной обработки гамбургеров в течение 5 минут при 150°С. Контрольные гамбургеры содержали LegH и все другие ингредиенты, кроме смеси вкусовых прекурсоров. Экспертов попросили оценить каждый образец и описательно проанализировать каждый образец по 5-балльной шкале от 1=совсем не нравится до 5=чрезвычайно нравится. Экспертам следовало полоскать рот водой между образцами и заполнить анкету для записи своей оценки каждого образца. Аналог гамбургера со смесью прекурсоров из 10 мМ глюкозы, 10 мМ рибозы, 10 мМ цистеина, 1 мМ тиамины, 1 мМ глутаминовой кислоты, 1 мМ ГМФ и LegH был описан как имеющий аромат и вкус бекона и в целом свойства с мясными, пряными нотами, выраженными нотами умами, нотами мясного бульона и легкими нотами говядины. См. таблицу 7 с результатами описания вкуса для различных комбинаций вкусовых прекурсоров и гем-содержащего белка.
Таблица 7Ароматизаторы, полученные путем добавления прекурсоров LegH (1%)
Прекурсор (концентрация)
Описание вкуса
рибоза (10 мМ)
цистеин (10 мМ)
напоминает деликатесное мясо холодной нарезки/слайсы
рибоза (10 мМ)
цистеин (10 мМ)
ИМФ(2 мМ)
хлебная корочка с жиром от жарки говядины сладкий, травянистый, умами
рибоза (10 мМ)
цистеин (10 мМ)
молочная кислота(1 мМ)
хлебный, солодовый, подрумяненный, хлебная корочка
рибоза (10 мМ)
цистеин (10 мМ)
лизин(5 мМ)
пряный, говяжий, слегка травянистый, мясной бульон, хлеб
рибоза (10 мМ)
цистеин (10 мМ)
аланин(5 мМ)
пряный, слабо говяжий, мясной бульон, слегка металлический
рибоза (10 мМ)
цистеин (10 мМ)
инозин+гуанин(2 мМ)
пряный, слабо говяжий, мясной бульон, сладкий
рибоза (10 мМ)
цистеин (10 мМ)
метионин
вареный картофель
рибоза (10 мМ)
цистеин (10 мМ)
глутаминовая кислота (5 мМ)
слегка мясной, претцель, мясной бульон, пряный, сладкий, шоколад
глюкоза (10 мМ)
рибоза (10 мМ)
цистеин (10 мМ)
тиамин (2 мМ)
глутаминовая кислота (5 мМ)
слегка говяжий, подрумяненный, травянистый
глюкоза (10 мМ)
рибоза (10 мМ)
цистеин (10 мМ)
тиамин (2 мМ)
глутаминовая кислота (5 мМ)
ИМФ(2 мМ)
бекон, сильный вкус умами, пряный, мясной бульон, слегка говяжий
глюкоза (10 мМ)
цистеин (10 мМ)
тиамин (2 мМ)
глутаминовая кислота (5 мМ)
вяленая говядина, кровянистый, мясной, бульон
глюкоза (10 мМ)
цистеин (10 мМ)
тиамин (2 мМ)
глутаминовая кислота (5 мМ)
молочная кислота(1 мМ)
пряный, говяжий, кровянистый, мясной, пряный, сок жаркого
глюкоза (10 мМ)
цистеин (10 мМ)
тиамин (2 мМ)
глутаминовая кислота (5 мМ)
лизин(5 мМ)
ростбиф
глюкоза (10 мМ)
цистеин (10 мМ)
тиамин(2 мМ)
глутаминовая кислота (5 мМ)
аланин(5 мМ)
вареное мясо, сладкий
глюкоза (10 мМ)
цистеин (10 мМ)
тиамин (2 мМ)
глутаминовая кислота (5 мМ)
I+G(2 мМ)
говяжий с нотками серы
глюкоза (10 мМ)
цистеин (10 мМ)
I+G(2 мМ)
сладкий, солодовый, умами, мясной
глюкоза (10 мМ)
инозин+гуанин(2 мМ)
пряный, ростбиф, травянистый
глюкоза (10 мМ)
глутаминовая кислота (5 мМ)
умами, пряный, мясной, сладкий, ферментированный
Пример 4: Тип сахара модулирует вкусовые соединения, изготовленные в присутствии гем-белка
Добавление различных сахаров в реакционные смеси вкусовых соединений, содержащих гем-белок и одно или несколько соединений - вкусовых прекурсоров приводит к выраженным различиям полученных вкусовых соединений и создает общей вкусовой профиль. Гем-белок LegH с предварительной кулинарной обработкой в количестве 1% вес/вес смешивали с цистеином (10 мМ) и глюкозой (20 мМ) при уровне рН 6 в фосфатном буфере для получения реакционной смеси вкусовых соединений, и нагревали до 150°С в течение 3 минут; в этой реакции получали вкусовые соединения, достоверно присутствующие в мясе; см. таблицу 8. Аналогично, получали реакционную смесь вкусовых соединений смесь при смешивании гем-белка LegH в количестве 1% с цистеином (10 мМ) и рибозой (20 мМ) при уровне рН 6, и полученную смесь нагревали до 150°С в течение 3 минут для создания вкусовых соединений, достоверно содержащихся в мясе; см. таблицу 8.
Характерные компоненты вкуса и аромата в основном были получены во время кулинарной обработки, когда вкусовые молекулы-предшественники реагировали с гем-белком. Газовая хроматография -масс-спектрометрия (GCMS) представляет собой способ, который сочетает в себе свойства газо-жидкостной хроматографии и масс-спектрометрии для разделения и идентификации различных веществ в образце. Образцы оценивали с помощью GCMS для идентификации вкусовых соединений, создаваемых после нагревания, а также оценивали их по сенсорным профилям. Летучие химические вещества выделяли из свободного пространства вокруг реакций с вкусовыми соединениями. Профиль летучих химических веществ в свободном пространстве вокруг реакционных смесей вкусовых соединений показан в таблице 8. В частности, при использовании рибозы создавалось несколько дополнительных соединений, по сравнению с глюкозой, что показано в таблице 8.
Следует отметить, что при использовании контрольных смесей цистеина с рибозой или глюкозой, нагреваемых в отсутствие гем-белка LegH, не было получено такого же набора вкусовых соединений. Реакционные смеси вкусовых соединений, содержащие LegH, также подвергались слепой оценке обученными экспертами, которые описали образцы с рибозой как имеющие вкусовые ноты, пикантные, похожие на вкус говядины, мясного бульона и сока от жаркого, и образцы с глюкозой, как имеющие пикантные, кровянистые, металлические вкусовые ноты, и ноты, напоминающие вкус сырого мяса и бульон.
Таблица 8
Вкусовые соединения в реакционной вкусовой смеси, созданные с цистеином, LegH, и или глюкозой или рибозой
LegH 1%
Созданные соединения
цистеин (10 мМ), глюкоза (20 мМ)
цистеин (10 мМ), рибоза (20 мМ)
бензальдегид
X
X
2-бутанон
X
X
диметил трисульфид
X
X
2-пентил-фуран
X
X
2-метил-пропаналь
X
X
Тиазол
X
X
бутиролактон
X
X
2-ацетилтиазол
X
X
Пентаналь
X
X
3-метил-бутаналь
X
X
метил-тииран
X
X
Нонаналь
X
X
Гептанал
X
X
2,3-бутандион
X
X
1,3,5-циклогептатиен
X
X
пропил-циклопропан
X
X
2-гексил-фуран
X
X
Бутаналь
X
X
2-метил-бутаналь
X
X
2-этил-фуран
X
2-октанон
X
X
Пропаналь
X
X
трихлорметан
X
2-метил-фуран
X
X
фуран
X
X
пиразин
X
X
Тиофен
X
X
1,3-диметил-бензол
X
X
Октан
X
октаналь
X
X
Тиазол
X
X
2-пентанон
X
фурфураль
X
X
2-нонанон
X
X
(Z) -2-гептеналь
X
X
(Е) -2-гептеналь
X
X
1-октен
X
X
муравьиная кислота, гептиловый сложный эфир
X
X
2-пентил-тиофен
X
1-октен-3-он
X
X
3-пентил-фуран
X
X
2-пропеналь
X
(Е)-2-тридецен-1-ол
X
Бензол
X
(Е)-4-октен
X
1-пентен-3-он
X
4-пентен-2-он
X
X
2-метил-тиазол
X
метил-пиразин
X
транс-2-(2-пентенил)фуран
X
3-х этилциклопентанон
X
пиррол
X
X
2-тиофенкарбоксальдегид
X
3-тиофенкарбоксальдегид
X
Пример 5: Гем-белок в присутствии тиамина влияет на выработку определенных вкусовых соединений
Добавление тиамина в реакционную смесь вкусовых соединений с гем-белками и другими вкусовыми прекурсорами влияет на образование 5-тиазолэтанола, 4-метил-фурана, 3,3'-дитиобис[2-метилтиазола и 4-метилтиазола. Известно, что указанные соединения присутствует в мясе и имеют вкусовые ноты говядины, мяса.
Были подготовлены реакционные вкусовые смеси при уровне рН 6, содержащие LegH (1%), цистеин (10 мМ), тиамин (1 мМ), или глюкозу или рибозу (20 мМ) и глутаминовую кислоту (10 мМ) или без глутаминовой кислоты, и затем полученную смесь нагревали до 150°C в течение 3 минут. После этого созданные в реакции образцы вкусовых соединений оценивали с помощью GCMS, и подготовленные эксперты оценивали сенсорные профили этих соединений. Летучие химические вещества были выделены из свободного пространства вокруг реакций вкусовых соединений. С помощью GCMS было обнаружено создание соединений 4-метил-5-тиазол-этанола, 3,3'-дитиобис[2-метил]фурана и 4-метилтиазола посредством смеси LegH с тиамином, сахаром (или глюкозой или рибозой) и цистеином. В аналогичной реакции вкусовой смеси без тиамина образование этих соединений не наблюдалось; также образование указанных соединений не происходило при отсутствии гем-белков в реакционной смеси вкусовых веществ.
Образцы вкусовых соединений из реакции также подвергались слепой оценке обученными экспертами, которые описали образцы с добавлением тиамина как более сложные по вкусу, более пикантные, с более выраженным вкусом говядины, мяса.
Пример 6: Гем-белки с нуклеотидами регулируют образование конкретных вкусовых соединений.
Добавление инозинмонофосфата и гуанозинмонофосфата в смеси с гем-белком и другими прекурсорами регулирует образование вкусовых соединений (Е)-4-октена, 2-этил-фурана, 2-пентанона, 2,3-бутандиона, 2-метил-тиазола, метил-пиразина, тридекана, (Е)-2-октенала, 2-тиофенкарбоксальдегида и 3-тиофенкарбоксальдегида. Известно, что указанные соединения достоверно присутствует в мясе и имеют вкусовые ноты говядины, мяса, масла и/или пряности.
Была приготовлена реакционная смесь, содержащая гем-белок в количестве 1% (LegH) с цистеином (10 мМ), глюкозой (20 мМ), 1 мМ ИМФ и 1 мМ ГМФ, при уровне рН 6,0, которую нагревали до 150°С в течение 3 минут. Характерные вкусовые и ароматические компоненты в основном создавались во время кулинарной обработки, когда прекурсоры реагировали с гем-белком. Эти образцы оценивали с помощью GCMS на полученные вкусовые соединения, и оценивали на сенсорное восприятие. Летучие химические вещества были выделены из свободного пространства вокруг реакции вкусовых соединений и идентифицированы с помощью GCMS, с созданием профиля летучих химических веществ в свободном пространстве вокруг реакционной смеси вкусовых соединений. С помощью GCMS было обнаружено создание соединений 4-октена, 2-этилфурана, 2-пентанона, 2,3-бутандиона, 2-метил-тиазола, метил-пиразина, тридекана, 2-октеналя, 2-тиофенкарбоксальдегида, 3-тиофенкарбоксальдегида посредством смеси гем-белка LegH с ИМФ, ГМФ, глюкозой и цистеином. В аналогичных образцах без ИМФ и ГМФ создание этих соединений не выявлено, также эти соединения не образуются, если присутствуют только прекурсорные молекулы при отсутствии гем-белков. Обученные эксперты проводили слепую сенсорную оценку образцов и выявили, что образцы с добавлением инозина и гуанозина имели более сложный, более пикантный вкус с более выраженным вкусом говядины, мясного бульона. Фигура 2 показывает многочисленные новые вкусовые соединения, созданные с гем-белком в количестве 1% в смеси в реакции при уровне рН 6 с цистеином (10 мМ), глюкозой (20 мМ), ИМФ (1 мМ) и ГМФ (1 мМ), которые были обнаружены с помощью твердофазной микроэкстракции (SPME), и затем обнаружены с помощью GCMS.
Пример 7: Создание вкуса путем добавления конкретной органической кислоты
Путем добавления молочной кислоты в смеси с гем-белком, рибозой и цистеином можно регулировать образование вкусовых соединений нонаналя, тиазола, 2-ацетилтиазола и 8-метил-1-ундецена. Известно, что указанные соединения присутствуют в мясе.
Готовили реакционную смесь, содержащую гем-белок в количестве 1%, цистеин (10 мМ), рибозу (20 мМ) и молочную кислоту (1 мМ) при уровне рН 6,0, и нагревали до 150°С в течение 3 минут.
Характерные вкусовые и ароматические компоненты в основном создавались во время кулинарной обработки, когда прекурсоры реагировали с гем-белком. Эти образцы оценивали с помощью GCMS на полученные вкусовые соединения, и оценивали на сенсорное восприятие. Летучие химические вещества были выделены из свободного пространства вокруг реакции вкусовых соединений и идентифицированы с помощью GCMS, с созданием профиля созданных соединений. Соединения нонаналь, тиазол, 2-ацетилтиазол и 8-метил-1-ундецен были созданы путем смешивания LegH с молочной кислотой, рибозой и цистеином. В аналогичных образцах без молочной кислоты создание указанных соединений не выявлено, также эти соединения не образуются при отсутствии гем-белков.
Обученные эксперты проводили слепую сенсорную оценку образцов и выявили, что образцы с добавлением молочной кислоты имели вкусовые ноты говядины, поджаренности, и пикантные, хлебные и солодовые ноты. Образец с добавлением всего, кроме молочной кислоты, получил более низкую оценку по свойствам вкусовых нот поджаренности, хлебных и солодовых нот.
Пример 8: Создание вкуса путем добавления определенной аминокислоты.
Путем добавления лизина в смеси с гем-белком, рибозой и цистеином можно регулировать образование вкусовых соединений диметил-трисульфида, нонаналя, 2-пентил-тиофена, фурфурола, 2-ноненаля, 1-октанола, 2-ноненаля, тиазола, 2-ацетилтиазола, фенилацетальдегида, 2-ацетилтиазола. Известно, что указанные соединения присутствуют в мясе, и некоторые имеют вкус говядины, мясной и пикантный вкус.
Готовили реакционную смесь, содержащую гем-белок в количестве 1%, цистеин (10 мМ), рибозу (20 мМ) и лизин (1 мМ) при уровне рН 6,0, и нагревали до 150°С в течение 3 минут. Эти образцы оценивали с помощью GCMS на полученные вкусовые соединения, и оценивали на сенсорное восприятие. Характерные вкусовые и ароматические компоненты в основном создавались во время кулинарной обработки, когда прекурсоры могли реагировать с гем-белком. Эти образцы оценивали с помощью GCMS на полученные вкусовые соединения, и оценивали на сенсорное восприятие. Летучие химические вещества выделяли из свободного пространства вокруг реакции вкусовых соединений. Соединения диметил-трисульфид, нонаналь, 2-пентил-тиофен, фурфурол, 2-ноненаль, 1-октанол, 2-ноненаль, тиазол, 2-ацетилтиазол, фенилацетальдегид, 2-ацетилтиазол были созданы путем смешивания LegH с молочной кислотой, рибозой и цистеином. В аналогичных образцах без лизина создание указанных соединений не выявлено, также эти соединения не образуются, если присутствуют только прекурсорные молекулы при отсутствии гем-белков. Обученные эксперты проводили слепую сенсорную оценку образцов и выявили, что образцы с добавлением лизина имели вкусовые ноты ростбифа, пикантности и поджаренности, а добавление лизина усиливало вкусовые ноты поджаренности и подрумяненности.
Пример 9. Получение вкусовых соединений с помощью различных гем-белков
Добавление различных видов гем-белков (LegH, Barley, B. myoglobin или А. aeolicus) в реакционные смеси вкусовых соединений, содержащие один или несколько прекурсоров вкусовых соединений, приводит к получению многих из тех же ключевых соединений с мясным вкусом, включающих без ограничения 2 пентил-фуран, 2,3-бутандион, тиофен, 2-метил-тиазол, пиразин, фуран, пиррол, 2-метил-фуран и создает выраженные различия во вкусовых соединениях, включающих без ограничения 2-пентил-тиофен, нонаналь, 2-нонанон и 1-октен-3-он. Эти различия во вкусовых соединениях могут изменять общий вкусовой профиль. В реакции использовали различные типы гем-белка, представляющие собой LegH, Barley, B. myoglobin или А. aeolicus в количестве 1% вес/вес, в смеси с цистеином (10 мМ) и рибозой (10 мМ) при уровне рН 6. Перед реакцией смесь нагревали до 150°С в течение 3 минут; в этой реакции были получены вкусовые соединения, достоверно присутствующие в мясе; см. таблицу 9. Характерные вкусовые и ароматические компоненты в основном создавались во время кулинарной обработки, когда прекурсоры могли реагировать с гем-белком. Эти образцы оценивали с помощью GCMS для идентификации вкусовых соединений, и также оценивали их по сенсорным профилям. Летучие химические вещества выделяли из свободного пространства вокруг реакций вкусовых соединений. Таблица 9 показывает сходство и различия летучих ароматных соединений, созданных с помощью различных видов гем-белков.
Таблица 9Вкусовые соединения, созданные с помощью другого гем-белка при нагревании с рибозой и цистеином
Наименование
LegH
Barley
B. myoglobin
A. aeolicus
фуран
x
x
x
x
тиазол
x
x
x
x
бензальдегид
x
x
x
x
2-ацетилтиазол
x
x
x
x
2-метил-пропанал
x
x
x
x
Фурфураль
x
x
x
x
2,3-бутандион
x
x
x
x
2-пентил-фуран
x
x
x
x
2-пентанон
x
x
Пиразин
x
x
x
x
диметил трисульфид
x
x
x
x
3-метил-бутанал
x
x
x
2-метил-тиазол
x
x
x
x
Пентаналь
x
x
x
x
1,3,5-циклогептатриен
x
x
x
x
Метакролеин
x
x
x
x
Гептаналь
x
x
x
x
2-метил-бутаналь
x
x
x
изотиазол
x
x
x
x
Тиофен
x
x
x
x
Пропаналь
x
x
x
x
2-гептеналь
x
x
x
метил-пиразин
x
x
x
x
1-октен
x
x
x
бутаналь
x
x
x
x
2-ацетил-пропен-2-ол
x
x
x
x
пиррол
x
x
x
x
2-метил-фуран
x
x
x
x
нонаналь
x
x
x
2-пропеналь
x
x
x
2-деценаль
x
x
x
2-нонанон
x
x
2-октанон
x
x
x
2-тридецен-1-ол
x
x
2-октанон
x
2-октеналь
x
x
4-метил-2-гептанон
x
x
октаналь
x
x
2-ундеценаль
x
бутиролактон
x
1-октен-3-он
x
3-метилгептил ацетат
x
2-пентилтиофен
x
Пример 10 - Получение вкусовых веществ с мясным вкусом из разных липидов
Проводили тестирование ряда различных образцов, включающих масла (масло канолы или кокосовое масло), свободные жирные кислоты (FFA) (линолевую кислоту (С18:2), олеиновую кислоту (С18:1), стеариновую кислоту (С18:0) или миристиновую кислоту (С14:0)) и фосфолипиды (PL) (экстракт полярных липидов говяжьего сердца, Biolipon95 (Perimond) или NatCholinePC40 (Perimond)) на их способность создавать вкус говядины в отсутствие прекурсоров и в присутствии других прекурсоров. Масла, свободные жирные кислоты и фосфолипиды добавляли к 50 мМ калий-фосфатного буфера (PPB) с уровнем рН 6,0 или реакционную смесь MaiUard (MRM), содержащую 50 мМ фосфата калия с уровнем рН 6,0, 5 мМ цистеина, 10 мМ глюкозы, 0,1 мМ тиамина и 0,1% (вес/объем) легоглобина. Были подготовлены липиды в комбинации с MRM, разработанные для поглощения перекрестных реакций расщепления липидов и продуктов реакции MaiUard, при этом липиды в фосфатном буфере функционировали в качестве липидного контроля. Добавляли масла в количестве 3% от общего объема 1 мл раствора, и FFA и добавляли PL в количестве 1% от общего объема 1 мл. Все образцы подвергали кулинарной обработке при температуре 150°С в течение 3 минут, охлаждали до 50°C, и затем анализировали с помощью GCMS (SPME образцов волокон из свободного пространства над продуктом). После того, как все образцы были проанализированы с помощью GCMS, снимали крышки, и квалифицированные дегустаторы тестировали образцы на запах с регистрацией ароматов.
Таблица 10Схема, показывающая компоненты каждого образца
Название образца
Раствор
Добавки
MRM отсутствует
реакционная смесь Maillard
отсутствуют
MRM_Linoelic Acid
реакционная смесь Maillard
1% линолевая кислота
MRM_Oleic Acid
реакционная смесь Maillard
1% олеиновая кислота
MRM_C14
реакционная смесь Maillard
1% C14:0 свободная жирная кислота
MRM_C18
реакционная смесь Maillard
1% C18:0 свободная жирная кислота
MRM_Canola
реакционная смесь Maillard
3% масло канолы
MRM_Coconut
реакционная смесь Maillard
3% кокосовое масло
MRM_BeefHeart
реакционная смесь Maillard
1% экстракт полярных липидов говяжьего сердца
MRM_Biolipon95
реакционная смесь Maillard
1% Biolipon95 (эмульгатор)
MRM_NatCholinePC40
реакционная смесь Maillard
1% NatCholinePC40 (эмульгатор)
KPhos6_Linoelic Acid
PPB, pH 6
1% линолевая кислота
KPhos6_Oleic Acid
PPB, pH 6
1% олеиновая кислота
KPhos6_C14
PPB, pH 6
1% C14:0 свободная жирная кислота
KPhos6_C18
PPB, pH 6
1% C18:0 свободная жирная кислота
KPhos6_Canola
PPB pH 6
3% масло канолы
KPhos6_Coconut
PPB, pH 6
3% кокосовое масло
KPhos6_BeefHeart
PPB, pH 6
1% экстракт полярных липидов говяжьего сердца
KPhos6_Biolipon95
PPB, pH 6
1% Biolipon95 (эмульгатор)
KPhos6_NatCholinePC40
PPB, pH 6
1% NatCholinePC40 (эмульгатор)
Таблица 11 содержит описания ароматов, таблица 12 содержит данные GCMS от самых интересных проанализированных образцов. Многие из липидов придают MRM "жирный" аромат, который в ином случае отсутствует. Комбинации линолевой кислоты или NatCholinePC40 в MRM давали максимальное изобилие жирных соединений, и предполагается, что эти липиды могут улучшать вкусовое восприятие говяжьего жира. Линолевая кислота и NatCholinePC40 также показали чрезвычайно сильные землисто-грибные ароматы. Добавление липидов к MRM значительно увеличивает обилие "ореховых и жареных" ароматов. Менее желательные соединения "зеленых" ароматов были больше всего заметны в образцах с ненасыщенными свободными жирными кислотами (линолевой кислотой или олеиновой кислотой) или фосфолипидами. В целом, добавление липидов значительно увеличивает количество создаваемых целевых соединений со вкусом говядины.
Таблица 11Описание аромата каждого образца после его кулинарной обработки
Названия образцов
Описание ароматов
MRM_Only
аромат мясного бульона, солода, тушеной говядины
KPhos6_BeefHeart
жирный, сливочный, сладковатый, аромат говяжьего жира, легкий аромат поджаренных орехов
MRM_BeefHeart
жирный, грибной, аромат говяжьего жира, старого мяса,
KPhos6_Biolipon95
жирный, свежий
MRM_Biolipon95
жирный, аромат мясного бульона, сена, молодого солода
KPhos6_NatCholinePC40
слегка жирный, свежий
MRM_NatCholinePC40
жирный, аромат говяжьего жира, мясного бульона
K-Phos6_C14
легкий/слабый аромат пластика/воска
MRM_C14
аромат мясного бульона, говяжий, мятный, свежий
K-Phos6_C18
легкий/слабый аромат пластика/воска
MRM_C18
аромат говядина с ароматом огурца и/или перца
K-Phos6_Canola
свежий, огуречный
MRM_Canola
жирный, аромат мясного бульона, масла, обжаренных орехов
K-Phos6_Coconut
аромат отсутствует
MRM_Coconut
аромат мясного бульона, говядины, крекеров, слегка жирный
K-Phos6_Oleic Acid
свежий, огуречный, напоминает камфору/мяту
MRM_Oleic Acid
травяной, аромат пластика, мясного бульона, слегка сырный
K-Phos6_Linoelic Acid
слегка пластиковый
MRM_Linoelic Acid
жирный, слегка восковой, аромат трав, мясного бульона
Таблица 12Перечень вкусовых соединений, выявленных в говядине с помощью GCMS, и таблица, показывающая их обнаружение в каждом образце липида плюс MRM
Соединения вговядине
MRMединст-венный
MRM_BeefHeart
MRM_NatCholinePC40
MRM_Linoleic acid
(s)-изопропил лактат
-
-
-
-
L-этил-5- метилциклопентен
+
+
+
+
1-гептанол
-
+
-
-
1-гептен-3-ол
-
+
+
+
1-гептен
-
+
+
+
2-метил-1-гептен
-
-
-
-
1-гексанол
-
+
+
+
2-этил-1-гексанол
-
-
-
-
1-нонанол
-
-
+
-
1-нонен
-
+
+
-
1-октанол
-
+
+
-
1-октен-3-ол
-
+
+
+
1-октен-3-он
+
+
+
+
1-октен
-
-
-
-
1-пентанол
-
+
+
+
1-пентен-3-ол
-
+
+
-
1-пропанол
-
-
-
-
8-метил-1-ундецен
-
+
+
+
1,3-гексадиен
-
-
-
+
3-этил-2-метил-1,3-гексадиен
-
+
+
+
1,3-октадиен
+
-
-
+
1,3,5-циклогептатриен
-
-
-
-
2,3-дигидро-5,6-диметил-1,4-диоксин
-
-
-
-
1,7-октадиен-3-ол
-
+
-
-
1h-пиррол-2-карбоксальдегид
-
-
-
-
2-метил-1H-пиррол
-
-
-
-
2-ацетил-2-тиазолин
+
-
-
-
2-ацетилтиазол
+
+
+
+
2-бутанон
-
+
+
+
2-бутеналь
-
+
+
+
2-этил-2-бутеналь
-
-
-
+
3-метил-2-бутеналь
-
-
+
+
3-метил-2-циклогексен-1-он
-
-
-
-
2-деканон
+
+
+
-
(E)-2-деценаль
-
-
-
-
(Z)-2-деценаль
+
+
+
+
2-фуранметанол
-
-
-
-
2-гептанон
+
+
+
+
6-метил-2-гептанон
-
-
+
-
(E)-2-гептеналь
-
+
+
+
(Z)-2-гептеналь
-
-
-
+
(E)-2-гексеналь
-
+
+
+
2-этил-2-гексеналь
-
-
-
-
2-метил-2-гептен
+
-
-
-
2-n-гептилфуран
+
-
-
-
2-n-октилфуран
+
+
+
-
2-нонанон
-
+
+
-
(E)-2-ноненаль
+
+
+
+
(Z)-2-ноненаль
-
-
-
+
2-октанон
+
+
+
+
(Z)-2-октен-1-ол
+
+
+
+
(E)-2-октеналь
-
+
+
+
2-пентанон
-
+
+
-
1-пропокси-2-пропанол
-
-
-
-
1-(ацетилокси)-2-пропанон
+
-
-
-
1-гидрокси-2-пропанон
+
-
-
-
2-пропеналь
-
-
-
+
2-тиофенкарбоксальдегид
+
+
+
+
2-ундеценаль
-
+
+
+
2,3-бутендион
-
-
-
+
2,3-пентандион
-
-
-
-
(E,E)-2,4-декадиеналь
-
+
+
+
2,4-десадиеналь
-
-
-
+
(E,E)-2,4-гептадиеналь
-
+
+
+
(E,E)-2,4-нонадиеналь
-
+
+
+
2,6-диметилпиразин
-
-
-
-
(E,Z)-2,6-нонадиеналь
-
-
+
-
5-этилдигидро-2(3H)-фуранон
-
+
+
+
5-метил-2(3H)-фуранон
-
-
-
-
дигидро-5-пентил-2(3H)-фуранон
-
-
+
+
дигидро-5-пропил-2(3H)-фуранон
-
-
-
-
2(5H)-фуранон
-
-
-
-
тетрагидро-6-метил-2H-пиран-2-он
-
-
-
-
3-этилциклопентанон
-
+
+
+
3-гексанон
-
-
-
-
3-метил-2-тиофенкарбоксальдегид
-
-
-
-
3-октанон
+
+
-
+
3-октен-2-он
-
+
+
+
3-тиофенкарбоксальдегид
-
+
+
+
(E,E)-3,5-октадиен-2-он
-
-
+
+
дигидро-2-метил-3(2H)-фуранон
-
-
-
-
4-цианоциклогексен
-
-
-
-
4-циклопентен-1,3-дион
-
-
+
-
4-децин
-
+
-
-
(Z)-4-гептеналь
-
+
+
+
4-метилoоктановая кислота
-
-
-
-
(E)-4-октен
-
-
-
-
2,3-дигидро-3,5-дигидрокси-6-метил-
+
-
-
-
4(H)-пиран-4-он
6-метил-5-гептен-2-он
+
-
-
-
ацетальдегид
-
-
-
+
уксусная кислота
-
-
-
-
этениловый эфир уксусной кислоты
+
-
-
-
ацетоин
+
-
-
-
ацетон
+
-
-
+
ацетонитрил
-
-
-
+
бензальдегид
+
+
+
+
4-этил-бензальдегид
-
+
+
-
бензол
+
-
-
-
бензойная кислота, гидразин
+
-
-
-
бутаналь
+
-
-
+
2-метил-бутаналь
-
-
-
-
3-метил-бутаналь
+
-
-
-
бутановая кислота
-
-
-
-
бутиролактон
+
+
-
+
капролактам
-
-
-
-
дисульфид углерода
-
-
-
+
1-этил-1-метил-циклопентан
+
+
+
+
пропил-циклопропан
-
-
+
+
деканаль
-
+
+
-
дигидро-3-(2H)-тиофенон
-
-
-
-
диметил сульфид
+
-
-
-
диметил сульфон
-
-
-
-
диметил трисульфид
+
+
-
-
этантиол
-
-
-
-
этанол
-
-
-
+
1-(1(H)-пиррол-2-
-
-
-
-
ил)-этанон
1-(2-фуранил)-этанон
-
-
-
-
этосукцимид
+
-
-
-
гептиловый эфир муравьиной кислоты
+
+
-
-
фуран
+
-
-
+
2-этил-фуран
+
-
-
-
2-гексил-фуран
+
-
-
+
2-метил-фуран
-
-
-
+
2-пентил-фуран
-
+
+
+
2-пропил-фуран
-
-
+
+
3-метил-фуран
+
-
-
-
3-пентил-фуран
+
+
+
+
фурфураль
-
+
+
+
гептаналь
-
+
+
+
гептановая кислота
-
-
-
+
2-метил-гекс-2-ин-4-он
-
-
-
-
гексановая кислота
-
-
-
+
сульфид водорода
-
-
-
-
m-аминофенилацетилен
-
-
-
-
малеиновый ангидрид
-
-
-
-
метакролеин
-
-
-
-
метантиол
-
-
-
-
метил этаноат
-
-
-
-
метил изобутилкетон
+
-
-
-
виниловый эфир --капроновой кислоты
-
+
+
-
нонаналь
-
+
+
+
3-метил-нонан
+
-
-
-
нонановая кислота
+
-
-
-
октаналь
-
+
+
+
октан
-
-
-
+
октановая кислота
-
-
-
+
изобутилпентиловый эфир щавелевой кислоты
+
-
-
-
p-крезол
-
-
-
-
пентаналь
-
-
-
+
пентановая кислота
+
-
-
+
4-этил-фенол
-
+
+
-
фенилацетальдегид
+
+
+
+
(p-гидроксифенил)-фосфоновая кислота
+
-
-
-
пропаналь
-
-
-
+
2-метил-пропаналь
-
-
-
-
пропановая кислота
-
-
-
-
2-метил-пропановая кислота
+
-
-
-
этиниловый эфир пропановой кислоты
-
-
-
-
пиразин
-
+
-
+
2-этил-5-метил-пиразин
-
-
-
-
2-этил-6-метил-пиразин
-
-
-
-
2,3-диметил-пиразин
-
-
-
-
2,5-диметил-пиразин
-
-
-
-
3-этил-2,5-диметил-пиразин
+
-
-
-
этил-пиразин
-
-
-
-
метил-пиразин
-
-
-
-
триметил-пиразин
+
-
-
-
пиридин
+
-
+
-
пиррол
+
+
+
+
стирол
+
-
+
-
тиазол
+
+
+
+
метил-тииран
-
-
-
-
тиофен
-
-
-
+
2-гексил-тиофен
+
-
+
-
2-пентил-тиофен
-
+
-
-
транс-2-(2-пентенил)фуран
-
+
+
-
транс-3-нонен-2-он
-
+
+
+
ундекановая кислота
-
-
-
-
Общее количество обнаруженых соединений
54
63
66
76
В образцах, имеющих жирные или сливочные ароматы, 2,4-декадиеналь (E,E)-2,4-нонадиеналь, (E,E)-2,4-гептадиеналь и/или (Е,Е)-2,4-декадиеналь были обнаружены в образцах KPhos6_BeefHeart, MRM_BeefHeart, MRM_BioLipon95, MRM_NatCholinePC40, Kphos6_Canola, MRM_Canola, KPhos6_Oleic Acid, KPhos6_Linoleic acid и MRM_Linoleic acid. В случае (E,E)-2,4-декадиеналя сильная интенсивность сигнала выявлена в образце MRM_NatCholinePC40, за ним следуют образцы MRM_Linoleic acid, KPhos6_Linoleic acid, MRM_BeefHeart, MRM_BioLipon95, KPhos6_BeefHeart, MRM_Oleic Acid и KPhos6_Oleic Acid. В случае (E,E)-2,4-гептадиеналя, максимальная интенсивность сигнала была выявлена в образце MRM_NatCholinePC40, за которым следует образец MRM_Canola. Также (Е,Е)-2,4-гептадиеналь был обнаружен в образцах MRM_BioLipon95, MRM_BeefHeart и MRM_Linoleic acid. В случае (E,E)-2,4-нонадиеналя, максимальная интенсивность сигнала была выявлена в образцах MRM_Canola and MRM_Linoleic acid. Также (Е,Е)-2,4-нонадиеналь был обнаружен в образцах Kphos6_Canola, MRM_NatCholinePC40, MRM_BioLipon95, MRM_BeefHeart и KPhos6_Linoleic acid. В случае 2,4-декадиеналя, максимальная интенсивность сигнала была обнаружена в образце MRM_Linoleic acid. Также 2,4-декадиеналь был обнаружен в образцах KPhos6_Linoleic acid, MRM_Canola и KPhos6_Oleic Acid.
В образцах, имеющих землистые или грибные ароматы, 3-октен-2-он, 1-октен-3-он, 3-октанон и/или 1-октен-3-ол были обнаружены в образцах KPhos6_BeefHeart, MRM_BeefHeart, Kphos_BioLipon95, MRM_BioLipon95, Kphos_NatCholinePC40, MRM_NatCholinePC40, MRM_Canola, KPhos6_Oleic Acid, MRM_Oleic Acid, KPhos6_Linoleic acid и MRM_Linoleic acid. В случае 1-октен-3-ола, максимальная интенсивность сигнала была выявлена в образце MRM_Linoleic acid, за которым следовали образцы MRM_NatCholinePC40, KPhos6_Linoleic acid, MRM_BeefHeart, KPhos6_BeefHeart, MRM_Canola, MRM_BioLipon95, KPhos6_Oleic Acid и MRM_Oleic Acid. 3-октанон был выявлен в образцах MRM_Oleic Acid, KPhos6_Linoleic acid и MRM_Linoleic acid. В случае 1-октен-3-она, максимальная интенсивность сигнала была выявлена в образцах MRM_Linoleic acid и MRM_BeefHeart, за которыми следовали образцы KPhos6_Linoleic acid, MRM_NatCholinePC40, KPhos6_BeefHeart, MRM_BioLipon95, MRM_Oleic Acid и KPhos6_Oleic Acid. В случае 3-октен-2-она, максимальная интенсивность сигнала была выявлена в образце KPhos6_Linoleic acid, за которым следовали образцы MRM_Linoleic acid, MRM_NatCholinePC40, KPhos6_BeefHeart, KPhos6_Oleic Acid, MRM_Oleic Acid, MRM_BeefHeart, MRM_BioLipon95, MRM_Canola, Kphos_BioLipon95 и Kphos_NatCholinePC40. Пиразин был обнаружен в образцах MRM_Coconut, MRM_C18, MRM_C14 и MRM_BioLipon95.
В образцах с ореховым и жареным ароматами наиболее распространенными обнаруженными соединениями были тиазол и 2-ацетилтиазол, наряду с пиразином, метил пиразином, триметил пиразином и 3-этил-2,5-диметилпиразином. Во всех образцах с MRM был обнаружен 2-ацетилтиазол, и наибольшее его количество выявлено в образцах с MRM_Beefheat, MRM_biolipon95, MRM_Canola и MRM_coconut. Образование тиазола было выявлено в образцах с MRM-Coconut, MRM_BeefHeat, MRM_Biolipon95, MRM_C14, MRM_C18, MRM_Canola, MRM_Oleic acid и MRM_Linoleic acid, и MRM_NatCholinePC40. Наибольшее количество пиразина присутствовало в образцах с MRM-Coconut, затем следовали образцы MRM_BeefHeat, MRM_Biolipon95, MRM_C14, MRM_C18, MRM_Canola, имеющие примерно равное количество пиразина, и в образцах MRM_Oleic acid и MRM_Linoleic acid выявлено меньшее количество пиразина. Метил-пиразин присутствовал в образцах MRM_Biolipon95 и MRM_Coconut. 3-этил-2,5-диметил-пиразин и триметил-пиразин присутствовали только в образцах MRM без фосфолипидов.
В образцах, имеющих зеленые, растительные или травянистые ароматы, были обнаружены 1-гептанол, 1-гептен-3-ол, 1-гексанол, (Е)-2-гептеналь, (Z)-2-гептеналь, (Е)-2-гексеналь, 2-пентил-фуран и/или гептаналь в образцах KPhos6_BeefHeart, MRM_BeefHeart, Kphos_BioLipon95, MRM_BioLipon95, Kphos_NatCholinePC40, MRM_NatCholinePC40, Kphos_C14, MRM_C14, Kphos_C18, MRM_C18, MRM_Canola, MRM_Coconut, KPhos6_Oleic Acid, MRM_Oleic Acid, KPhos6_Linoleic acid и MRM_Linoleic acid. В случае 2-пентил-фурана, максимальная интенсивность сигнала была выявлена в образце KPhos6_BeefHeart, и более низкий сигнал в образцах KPhos6_Linoleic acid, MRM_BioLipon95, MRM_Linoleic acid, MRM_BeefHeart, MRM_Oleic Acid, MRM_NatCholinePC40, MRM_Canola, KPhos6_Oleic Acid и Kphos_NatCholinePC40. В случае (Е)-2-гептеналя, максимальная интенсивность сигнала была выявлена в образцах MRM_BeefHeart, MRM_Canola, MRM_Oleic Acid и KPhos6_Linoleic acid, за которыми следовали образцы KPhos6_Oleic Acid, MRM_BioLipon95, KPhos6_BeefHeart, MRM_Linoleic acid, MRM_NatCholinePC40, Kphos_BioLipon95 и Kphos_NatCholinePC40. В случае (Z)-2-гептеналя, максимальная интенсивность сигнала была выявлена в образце MRM_Linoleic acid. Также было обнаружено присутствие MRM_Linoleic acid в образце KPhos6_Linoleic acid. В случае гептаналя, максимальная интенсивность сигнала была выявлена в образце MRM_Oleic Acid, за которым следовали образцы KPhos6_Oleic Acid, MRM_C14, MRM_C18, MRM_Canola, MRM_BeefHeart, MRM_NatCholinePC40, MRM_Linoleic acid и KPhos6_BeefHeart. В случае (E)-2-гексеналя максимальная интенсивность сигнала была выявлена в образце MRM_Linoleic acid, за которым следовали образцы MRM_NatCholinePC40, KPhos6_Linoleic acid и MRM_Oleic Acid.
Пример 11. Создание вкусов говядины с использованием сложных смесей прекурсоров
Была создана композиция ("Magic Mix" /волшебная смесь/, см. таблицу 13, содержащая приблизительно рассчитанные концентрации аминокислот, сахаров и других малых молекул в говядине на основе их значений по литературным данным. Смесь Magic Mix тестировали на ее способность создавать вкусы говядины в присутствии легоглобина (LegH). К мясному аналогу при уровне рН 6,0 добавляли смесь Magic Mix и LegH в количестве 1% вес/объем (таблица 4), и полученную смесь выпекали в конвекционной печи в течение 7 минут при температуре 160°С. Контрольный образец изготовили путем добавления LegH в количестве 1% вес/объем к мясному аналогу при рН 6,0 и последующего выпекания в конвекционной печи в течение 7 минут при 160°С.
Образец мясного аналога, содержащего только LegH, сравнивали с образцом мясного аналога, содержащего смесь Magic Mix и LegH, путем анализа GCMS и сенсорного анализа, проводимого экспертами. Пять дегустаторов оценивали ароматизированные аналоги мяса на сходство с говядиной, горечь и уровни пикантных вкусов и посторонних вкусов. Каждое свойство было оценено по 7-балльной шкале, в которой 7 означает наибольший количественный показатель конкретного свойства (например, стандартный говяжий фарш 80:20 будет иметь оценку 7 по шкале сходства с говядиной). Вкусовая смесь Magic Mix получила оценку на один балл выше по характеристикам сходства с говядиной, чем образец только с LegH (фигура 1).
Чтобы определить, какие химические продукты создавались при нагревании, готовили раствор смеси Magic Mix с добавлением LegH в количестве 1% вес/объем при уровне рН 6,0. Образцы подвергали кулинарной обработке при 150°C в течение трех минут при встряхивании, и затем проводили твердофазную микроэкстракцию (SPME) в течение двенадцати минут при 50°С для извлечения летучих соединений из свободного пространства над реакционной смесью. Использовали алгоритм поиска для анализа времени удерживания и информации о массе отпечатков летучих соединений, и пикам присваивали химические названия. В таблице 14 показаны соединения, идентифицированные в обоих случаях - Magic Mix+LegH (ММ, среднее значение из двух образцов), и LegH единственный в буфере (LegH, среднее значение из пяти образцов). Соединения, приведенные в таблице 14, перечислены в порядке показателей времени удерживания (RT, секунды), и обозначены по наличию значения площади пика, равного нулю (0), или малой (S), средней (М) или большой (L) средней площади пика. Среди образцов были идентифицированы сотни соединений, для многих из которых был характерен говяжий аромат, и эти соединения включают без ограничения 1,3-бис (1,1-диметилэтил)бензол, 2-метил-3-фурантиол и бис(2-метил-4,5-дигидро-3-фурил)дисульфид, которые в повышенном количестве выявлены в образцах, содержащих смесь Magic Mix и LegH.
Таблица 13Химические агенты, добавляемые в смесь Magic Mix
Химический агент
мМ
аланин
5,6
аргинин
0,6
аспарагин
0,8
аспартат
0,8
цистеин
0,8
глутаминовая кислота
3,4
глутамин
0,7
глицин
1,3
гистидин
0,6
изолейцин
0,8
лейцин
0,8
лизин
0,7
метионин
0,7
фенилаланин
0,6
пролин
0,9
треонин
0,8
триптофан
0,5
тирозин
0,6
валин
0,9
глюкоза
5,6
рибоза
6,7
мальтодекстрин
5,0
тиамин
0,5
ГМФ
0,24
ИМФ
0,6
молочная кислота
1,0
креатин
1,0
NaCl
10
KCl
10
K фосфат pH 6.0
10
Таблица 14Соединения, идентифицированные в анализе GCMS в образцах с ММ и LegH, или с LegH единственным (среднее значение от пяти образцов)
RT(секунды)
название
MM плюс LegH
LegH единственный
248
ацетальдегид
L
S
256,3
дисульфид углерода
L
S
264,3
диметил сульфид
S
0
265
изобутил пентиловый эфир щавелевой кислоты
M
0
268,1
2,3,4-триметил-пентан
M
0
269,2
метантиол
S
0
283,4
пропаналь
M
0
285,4
октан
M
0
287,1
фуран
M
0
295,3
2-метил-пропаналь
L
S
297,6
ацетон
L
S
319,3
2-пропеналь
M
S
338,1
2-метил-фуран
M
S
342,1
бутаналь
L
S
344,2
2,4-диметил-1-гептен
M
0
346,3
метакролеин
M
0
357,4
метил-тииран
L
0
360,2
3-метил-фуран
S
0
363,7
бутанон
L
S
368,9
2,3-дигидро-5-метил-фуран
M
S
376,4
2-метил-бутаналь
L
M
381,1
3-метил-бутаналь
L
M
390,6
изопропиловый спирт
0
S
399,6
этанол
L
M
406,2
метиловый эфир 2-пропеновой кислоты
M
0
408,2
бензол
S
0
414,4
метил винил кетон
M
0
416,4
2,2,4,6,6-пентаметил-гептан
M
0
422,6
2-этил-фуран
S
0
438,4
2-этилакролеин
M
0
449,9
2-пентанон
S
0
453,2
пентаналь/2,3-бутандион
L
0
453,8
2,3-бутандион
L
M
472,8
4,7-диметил-ундекан
M
S
485,9
2-метил-пентаналь
M
0
492,6
2-метил-1-пентен-1-он
S
0
496,6
(E)-3-пентен-2-он
M
0
508,6
1-пентен-3-он
M
0
510,6
трихлорметан
M
M
520,4
p-дитиан-2,5-диол
M
0
525,5
3-метил-пентаналь
M
0
535,1
(E)-5-децен
M
0
536,5
толуол
M
S
537,9
2-бутеналь
M
S
543,8
4-пентен-2-one
M
0
550,8
метил тиолацетат
M
0
683,7
p-ксилен
S
0
727,4
диметил селенон
M
0
738,3
метил изопропил дисульфид
M
0
755
2-гептанон
M
0
758,7
гептаналь
L
0
781,9
1,3-диизопропокси-1,3-диметил-1,3-дисилациклобутан
S
M
789,4
3-метил-2-бутеналь
M
0
793,4
4-метил-2-гептанон
M
0
810,4
пиразин
M
0
818,8
изотиазол
S
0
827,1
ацетил валерил
M
0
831,8
2-пентил-фуран
L
0
851
2-метил-тиазол
S
0
853,3
изотиоцианато-метан
S
0
870,9
тиазол
L
0
879,2
стирол
M
0
890,7
1-(метилтио)-пропан
M
0
895,6
метил-пиразин
M
0
910,5
метиловый эфир тиоцианистой кислоты
S
0
918,6
4-метилтиазол
M
0
921,4
2-останон
M
0
923,9
2-метил-циклопентанон
M
0
927,9
останаль
L
S
934,3
тридекан
M
0
948,8
транс-2-(2-пентенил)фуран
S
0
961,9
1-гидрокси-2-пропанон
M
0
974,5
(E)-2-гептеналь
M
0
987,4
5-метил-1-ундецен
M
0
993,8
2-гексил-фуран
M
0
1007,8
7-метил-(E)-5-ундецен
M
0
1024,1
2-метил-5-(метилтио)-фуран
S
0
1058,6
2-бутил-1-децен
M
0
1079,3
диметил трисульфид
L
S
1085,3
2-нонанон
M
0
1093,2
нонаналь
L
M
1142,3
1,3-бис(1,1-диметилэтил)-бензол
M
0
1149,6
(E)-2-октеналь
M
0
1164,5
1-гептанол
M
0
1193,5
метиональ
L
0
1198,8
уксусная кислота
M
S
1207,2
фурфураль
M
0
1242,1
2-деканон
M
0
1250,8
деканаль
M
0
1265,2
1-децен-3-он
M
0
1283,3
пиррол
M
0
1292,6
5-этенил-4-метил-тиазол
M
0
1294,3
бензальдегид
L
M
1303,7
2-n-октилфуран
M
0
1305,6
(E)-2-нонаналь
M
0
1341,4
1-октанол
M
0
1361,1
2-метил-1(H)-пиррол
S
0
1391,7
2-ундеканон
M
0
1401,2
(E)-2-октен-1-ол
M
0
1448
бутиролактон
S
S
1456,3
(E)-2-деценаль
M
0
1462,4
фенилацетальдегид
L
S
1466,
2-ацетилтиазол
L
0
1471,3
ацетофенон
M
S
1475,4
1-нонанол
M
0
1487
метил (метилтио)метил дисульфид
M
0
1497,1
5-(2-хлорэтил)-4-метилтиазол
L
0
1497,5
1-(этилтио)-2-(метилтио)-бута-1,3-диен
L
S
1512
3-тиофенкарбоксальдегид
M
0
1518,8
2-нонен-4-он
M
0
1531,7
2-тиофенкарбоксальдегид
S
0
1543,9
додеканаль
M
0
1551,6
4-этил-2-метил-пиррол
S
0
1558,2
3-(метилтио)-пропаннитрил
S
0
1561,2
3-децен-2-он
M
0
1613,1
бис(2-метил-4,5-дигидро-3-фурил) дисульфид
M
0
1615,6
1,10-ундекадиен
M
0
1619,5
2-ундеценаль
S
0
1668,9
2-фенилпропеналь
M
0
1692,3
(Z)-3-децен-1-ол, ацетат
M
0
1733,1
3-фенил-фуран
S
0
1739,7
эфир 4-нитрофенил 2-тиофенкарбоновой кислоты
S
0
1741,2
5-формил-4-метилтиазол
M
0
1749,7
2,2,4-триметил-3-гидрокси- пентановой кислоты, изобутиловый эфир
M
0
1765,5
бензиловый спирт
S
0
1774,2
2,2,4-триметил-3-гидрокси- пентановой кислоты, изобутиловый эфир
S
0
1796,9
додеканаль
M
0
1806,1
(1-этил-1-пропенил)-бензол
S
0
1825,6
1-ундеканол
M
S
1827,9
2-метил-3-фурантиол
M
0
1828,3
2-метил-3-(метилтио) фуран
M
0
1836,1
4-хлор-2,6-бис(1,1-диметилэтил)-фенол
S
0
1844,1
фенол
S
S
1845,3
[(метилсульфонил)метил]-бензол
S
0
1850,3
(e)-2-тридецен-1-ол
M
0
1859,9
1-гептил-1,2,3,4-тетрагидро-4-метил-нафтален
S
0
1863,2
2,4-декадиеналь
S
0
1905,1
3,3'-дитиобис[2-метил]-фуран
M
0
1906,9
3,5-ди-трет-бутилбензойная кислота
S
0
1909,6
этиловый эфир 4-этокси-бензойной кислоты
S
0
1921,5
3-(фенилметил)-2,5-пиперазиндион
S
0
1944,5
9-остадеценаль
M
0
1959,7
3,5-бис(1,1-диметилэтил)-фенол
M
S
1968,4
4-метил-5-тиазолэтанол
M
S
2007,8
1,1'-(1,2-циклобутандиил)бис-цис-бензол
S
0
2019,8
бензойная кислота
S
S
2026,4
4-хинолинкарбоксальдегид
S
0
2027,8
m-аминофенилацетилен
M
0
Пример 12. Железистый хлорин катализирует получение вкусовых соединений, придающих мясной вкус
2
2
2
Свежий зеленый шпинат добавляли в 500 мл воды и мелко измельчали в блендере Vitamix для получения 2 л зеленой суспензии. Добавляли ацетон (8 л) с перемешиванием и оставляли материал для экстракции в течение 1 часа. Материал фильтровали через фильтровальную бумагу Whatman и удаляли ацетон на роторном испарителе (Buchi). К осадку зеленой суспензии (500 мл) добавляли 2 мл 10 М НСl, в результате чего суспензия становилась коричневой. К этой смеси добавляли 1 г FeCl.4HO в 10 мл НO. Раствор взбалтывали и затем оставляли при 4°С на 16 часов. Полученную суспензию экстрагировали диэтиловым эфиром (3×50 мл) с получением ярко-зеленый органической фазы, затем объединенные органические слои промывали насыщенным раствором хлорида натрия, высушивали над сульфатом натрия, фильтровали и выпаривали с получением черной пасты (1,1 г). Осадок растворяли в хлороформе для фракционирования.
Неочищенные фракции хлорофилла и железистого хлорина хранили при -20°С. Неочищенные экстракты фракционировали с помощью обращенно-фазовой жидкостной хроматографии высокого давления (RP-HPLC). Условия ВЭЖХ приведены в Таблице 15. И хлорофилл и железистый хлорофилл элюировали из колонки с временем удерживания пика 7,6 минут. Элюированный материал собирали от точки времени 7,3 до 8,0 минут. Собранные фракции объединяли и хранили на льду. Собранные фракции подвергали повторной хроматографии, и выявляли одиночный пик с временем удерживания 7,6 минут. Желаемые фракции объединяли, затем добавляли 10% подсолнечного масла и удаляли метанол на роторном испарителе (Buchi).
Таблица 15Условия ВЭЖХ для очистки хлорофилла и железистого хлорина из неочищенного экстракта
Образец:
Хлорофилл или железистый хлорин(~2 мг/мл в CHCl<sub>3</sub>)
Система:
Agilent 1100 Chemstation
Колонка:
Zorbax Bonus-RP (4,6×250 мм, 5 мкМ)
Мобильная фаза:
Изократический поток, ацетонитрил, метанол, этилацетат (60:20:20)
температура:
30°C
Скорость потока:
1,0 мл в минуту
Вводимый объем:
0,05 мл
Подготовка реакциионной смеси вкусовых соединений, содержащей железистый хлорин или легоглобин
Раствор железистого хлорофилла смешивали со смесью Magic Mix (таблица 13) до конечной концентрации 0,35% железистого хлорина, 1% глицерина, 0,005% Твин-20, 5% подсолнечного масла, 100 мМ NaCl, 20 мМ фосфата при уровне рН 6. Смешивали легоглобин (0,35%) при рН 6 в фосфатном буфере (20 мМ), 100 мМ NaC со смесью Magic Mix (таблица 13), 1% глицерина и 0,005% Твин-20. Реакционные смеси вкусовых соединений нагревали до 150°С в течение 3 минут; в этой реакции получали вкусовые соединения, которые достоверно присутствуют в мясе и создаются с помощью гемоглобина, и также создаются с помощью железистого хлорина; см. таблицу 16.
Характерные компоненты вкуса и аромата в основном создавались во время кулинарной обработки, когда вкусовые молекулы-предшественники взаимодействует с гем-белком или железистым хлорофиллом. Образцы оценивали с помощью GCMS для идентификации вкусовых соединений, полученных после нагревания. Летучие химические вещества выделяли из свободного пространства вокруг реакций вкусовых соединений. Профиль летучих химических веществ в свободном пространстве вокруг реакционных смесей вкусовых соединений, которые имели сходство с гем-белком и железистым хлорином, приведены в таблице 16. Следует отметить, что многие из соединений, создаваемых с помощью железистого хлорина, являются важными для мясного вкуса.
Таблица 16Вкусовые соединения, созданные с помощью железистого хлорина и LegH со смесью Magic Mix
1-гептанол
ацетон
1-гексанол
ацетонитрил
1-октанол
бензальдегид
1-октен-3-ол
бутаналь
1-октен-3-он
2-метил-бутаналь
1-пентанол
диметил трисульфид
2-ацетилтиазол
этил ацетат
2-бутеналь
фуран
3-метил-2-бутеналь,
2-этил-фуран
(Z)-2-деценаль
2-гексил фуран
6-метил-2-гептанон
2-пентил-фуран
(E)-2-гептеналь
фурфураль
(E)-2-гексеналь
гептаналь
2-метил-3-фурантиол
аминофенилацетилен
(E)-2-нонаналь
метакролеин
(E)-2-октеналь
мeтиональ
2-пентанон
останаль
1-гидрокси-2-пропанон
октан
2-тиофенкарбоксальдегид
диаллиловый эфир щавелевой кислоты
2-ундеценаль
2,3-бутандион
3-метил-3-бутеn-2-он
2-метил-пропаналь
2-тиофенкарбоксальдегид
пиразин
(E)-4-октен,
2,3-диметил-пиразин
метил-пиразин
2,5-диметил-пиразин
тиазол
Пример 13. Создание вкуса с помощью приготовленного иммобилизованного гемина с гемин-связанной CM-сефарозой.
200 мг бычьего гемина (Sigma Aldrich) загружали в сцинтилляционную пробирку. В небольшую магнитную мешалку добавляли 800 мкл ацетонитрила, 64 мкл 4-метилморфолина и 71 мг N-гидроксисукцинимида в указанном порядке. Пробирку помещали на баню со льдом и охлаждали, затем добавляли с перемешиванием 118 мг N-(3-диметиламинопропил)-N'-этил-карбодиимида, с последующим добавлением 845 мкл Jeffamine ED900. Полученную смесь взбалтывали с нагреванием черной смеси до комнатной температуры. К смеси добавляли хлороформ (10 мл), и затем добавляли воду (4 мл). Применяли импульсное освещение для различения органического и водного слоев, поскольку оба слоя были черными, затем органический слой собирали пипеткой и выпаривали до получения темного черного масла. Масло растворяли в смеси ацетонитрила и этанола 4:1 для получения приблизительно 10%-ного раствора, который был чернильно черного цвета.
Использовали 2 мл воды для набухания и эквилиброванную СМ-сефарозу уравновешивали в миниколонке BioRad с 3 объемами ацетонитрила. Смолу ресуспендировали в 1 мл ацетонитрила и накапывали пипеткой в сцинтилляционную пробирку. Затем добавляли 44 мкл 4-метилморфолина, 23 мг N-гидроксисукцинимида и 39 мг твердого N-(3-диметиламинопропил)-N'этил-карбодиимид гидрохлорида. Смесь энергично взбалтывали на вортексе, а затем на шейкере в течение трех часов. К полученному белому твердому веществу добавляли 570 мкл чернильно черного 20%-ного гемина, связанного с диамином. Черное твердое вещество перемешивали на вортексе и держали на шейкере в течение часа. Суспензия сильно напоминала турецкий кофе. Смесь выливали в миниколонку BioRad и фильтровали, промывали ацетонитрилом, пока результат не перестал напоминать эспрессо, затем переходили к деионизированной воде, и, наконец, промывали буфером 20 мМ карбоната натрия с уровнем рН 9. Черное твердое вещество промывали до тех пор, пока вытекающий поток не становился прозрачным, а затем ресуспендировали в 2 мл буфера для хранения до использования.
Реакционная смесь вкусовых соединений
Реакционную смесь вкусовых соединений готовили с гем-белком (лошадиный миоглобин - Sigma) в количестве 0,35% в фосфатном буфере (20 мМ) при уровне рН 6,0 с 100 мМ NaCl, затем ее смешивали со смесью Magic Mix (таблица 13). Другую реакционную смесь вкусовых соединений делали с иммобилизованным гемином в количестве 0,35% в фосфатном буфере (20 мМ) при уровне рН 6,0 с 100 мМ NaCl, и смешивали ее со смесью Magic Mix (таблица 13). Реакционные смеси вкусовых соединений нагревали до 150°С в течение 3 минут; в этой реакции создавались вкусовые соединения, которые достоверно присутствуют в мясе.
Характерные компоненты вкуса и аромата в основном создавались во время кулинарной обработки, когда вкусовые молекулы-предшественники взаимодействовали с гем-белком или с иммобилизованным гемином. Образцы оценивали с помощью GCMS для идентификации вкусовых соединений, полученных после нагревания. Летучие химические вещества выделяли из свободного пространства вокруг реакций вкусовых соединений. В таблице 17 указано, что иммобилизованный гемин является катализатором получения соединений, аналогичных соединениям, производство которых катализирует свободный миоглобин в растворе. Следует отметить большое сходство измеренных с помощью GCMS профилей вкусовых соединений, которые получены при кулинарной обработке смесей, содержащих иммобилизованный гемин и гем-белок, соответственно.
Таблица 17Вкусовые соединения, пролученные путем кулинарной обработки смесей, содержащих или свободный миоглобин в растворе или гемин, связанный с твердой матрицей
Вкусовое соединение
миоглобин
гемин-линкер-смола
2-метил-5-(метилтио)-тиофен
низкое
дигидро-5-пропил-2(3H)-фуранон
низкое
октан
низкое
пиррол
низкое
низкое
метантиол
низкое
низкое
2-тиофенкарбоксальдегид
низкое
низкое
метил-пиразин
низкое
низкое
1-гидрокси-2-пропанон
низкое
низкое
пропаналь
низкое
низкое
тиофен
низкое
среднее
пиридин
низкое
низкое
2-метил-фуран
низкое
среднее
бутилпропиловый эфир щавелевой кислоты
низкое
низкое
пиразин
среднее
низкое
диаллиловый эфир щавелевой кислоты
среднее
среднее
2-бутеналь
среднее
высокое
фурфураль
среднее
среднее
нонаналь
среднее
среднее
2-этил-фуран
среднее
Низкое
этанол
среднее
очень высокое
трет-бутанол
среднее
3,3'-дитиобис[2-метил]-фуран
среднее
среднее
m-аминофенилацетилен
среднее
среднее
2,5-дигидро-3,4-диметил-фуран
среднее
среднее
2-ацетилтиазол
среднее
среднее
циклогексан
среднее
этил трет-бутиловый эфир
среднее
дисульфид углерода
среднее
среднее
тиазол
среднее
среднее
ацетонитрил
среднее
высокое
2-пентил-фуран
среднее
Низкое
3-тиофенкарбоксальдегид
среднее
среднее
2-метил-бутаналь
среднее
среднее
тиазол
среднее
высокое
2-метил-3-фурантиол
высокое
высокое
2-пропеналь
высокое
высокое
3-метил-2-бутеналь
высокое
среднее
2-метил-3-(метилтио) фуран
высокое
высокое
этил ацетат
высокое
среднее
метакролеин
высокое
среднее
метил-тииран
высокое
высокое
мeтиональ
высокое
высокое
метил спирт
высокое
среднее
2-бутанон
высокое
Низкое
2,3-бутандион
высокое
среднее
ацетон
высокое
высокое
фуран
высокое
среднее
бензальдегид
высокое
среднее
метил тиолацетат
высокое
среднее
ацетальдегид
очень высокое
очень высокое
2-метил-пропаналь
очень высокое
очень высокое
диметил трисульфид
очень высокое
очень высокое
3-метил-бутаналь
очень высокое
очень высокое
пропил-циклопропан
среднее
(E)-2-октеналь
среднее
2-n-пропилазиридин
среднее
тииран
среднее
этил формиат
среднее
метил винил кетон
среднее
2-пропеновая кислоты, этил эфир
среднее
1-нонанол
высокое
1-октен
высокое
1-гептанол
высокое
1-додецен
высокое
форон
очень высокое
Пример 14. Комбинация прекурсоров с гем-белков запускает вкусовые реакции.
Проводили сравнение трех образцов: смесь прекурсоров единственная, 1% гем-белка единственного и смесь прекурсоров с 1% гемом. Прекурсорную смесь готовили из глюкозы (20 мМ), рибозы (20 мМ), цистеина (10 мМ), тиамина (1 мМ) и глутаминовой кислоты (1 мМ). Все реакционные смеси имели уровень рН 6,0, их готовили и нагревали до 150°С в течение 3 минут. Тестирование этих трех образцов проводили два раза. Указанные образцы оценивали с помощью GCMS для идентификации полученных вкусовых соединений. Характерные компоненты вкуса и аромата в основном создавались во время кулинарной обработки, когда прекурсоры могли взаимодействовать с гем-белком. Эти образцы оценивали с помощью GCMS на полученные вкусовые соединения, и оценивали на сенсорное восприятие. Летучие химические вещества выделяли из свободного пространства вокруг реакции вкусовых соединений. Вкусовые соединения, созданные в каждом образце, указаны в таблице 18. Показано, что большинство вкусовых молекул были созданы при комбинировании прекурсоров с гем-белком.
Таблица 18Вкусовые молекулы, созданные путем комбинации LegH и смеси прекурсоров
Соединение
Смесь прекурсоров
LegH
Смесь прекурсоров+LegH
дисульфид углерода
среднее
среднее
высокое
изопропиловый спирт
среднее
среднее
низкое
2-метил-фуран
низкое
низкое
бутаналь
низкое
среднее
тиофен
низкое
низкое
2,3-бутандион
низкое
низкое
высокое
фуран
низкое
среднее
2,4-диметил-1-гептен
высокое
высокое
ацетон
высокое
высокое
диметил трисульфид
среднее
среднее
2-метил-гептан
среднее
среднее
2-пентанон
среднее
пентаналь
среднее
среднее
2-пентил-фуран
среднее
среднее
2-метил-пропаналь
низкое
высокое
2-ацетатил-1-пропен
низкое
низкое
2-метил-бутаналь
низкое
среднее
1,3-диметил-бензол
низкое
низкое
октан
низкое
низкое
бензол
низкое
низкое
бензальдегид
очень высокое
2-бутанон
очень высокое
фурфураль
очень высокое
тиазол
высокое
нонаналь
высокое
тиазол
высокое
2-ацетилтиазол
среднее
3-метил-бутаналь
среднее
(Z)-2-гептеналь
среднее
гептаналь
среднее
метил-тииран
среднее
3-этил-пентан
среднее
фенилацетальдегид
среднее
2-гексил-фуран
среднее
2-нонанон
среднее
пропаналь
среднее
пиразин
среднее
(Z)-2-гептеналь
среднее
2-метил-1-гептен
среднее
2-этил-фуран
среднее
останаль
среднее
(E)-4-октен
низкое
(E)-2-октеналь
низкое
2-метил-тиазол
низкое
2-пропеналь
низкое
1-октен-3-он
низкое
1-октен
низкое
2-останон
низкое
диметил сульфид
низкое
3-пентил-фуран
низкое
2-n-октилфуран
низкое
2-пентил-тиофен
низкое
Другие варианты осуществления
Следует понимать, что изобретение представлено в сочетании с его подробным описанием, но вместе с тем, вышеприведенное описание предназначено для иллюстрации и не ограничивает объем изобретения, который определяется объемом прилагаемой формулы изобретения. Другие аспекты, преимущества и модификации находятся в пределах объема прилагаемой формулы изобретения.