技术领域
本发明涉及一种芳香挥发油类物质的富集方法，特别涉及一种使用氢化油富集芳香物质的方法。
背景技术
食用原料在深加工过程中，由于高温提取(蒸煮)，挥发性物质散失严重，导致深加工产品香气淡薄。由于一些食用原料，比如茶叶、人参和薏苡仁挥发油含量较低，提取、蒸煮冷凝回流液无法达到油水分层，挥发油回收困难。因此，需借助一种助剂进行挥发性物质的富集和回收。目前云南天士力帝泊洱生物茶集团有限公司采用食用油(大豆油)回收普洱茶粉生产过程中散失的香气，取得了一定的效果，但由于食用油中不饱和脂肪酸含量过高，使得到的茶挥发油中引入不饱和脂肪酸，茶挥发油稳定性较差。
目前有关食用原料挥发性成分的制备方法如下几种：
CN102550769A茶叶中芳香物质及其提取方法和应用(申请号/专利号：201010622762.7，以下简称2010年专利)公开了茶叶加水回流提取，将油脂物质(豆油、葵花籽油、菜籽油、花生油、食用调和油、橄榄油、猪油、牛油、豚脂、牛脂或其他合成的油脂以及各种油脂的混合物)加入至含有茶香气成分的冷凝回流水中进行萃取，萃取后得到的油脂物质使用低碳醇反萃取，低碳醇萃取物经减压浓缩得到茶香气。但是2010年专利中使用的食用油中含有大量的不饱和脂肪酸，萃取茶香气后，使用乙醇反萃取，会带出大量不饱和脂肪酸，含有不饱和脂肪酸的油脂在长期放置过程中会出现“哈变”(类似食用油变质的气味)。前期，将食用油回收茶香气回添茶珍，茶粉在放置过程中(放置1年左右)，冲泡茶珍有明显的油脂哈变的味道。
氢化油，也被叫做“植物奶油”“植物黄油”“植脂末”。目前，在面包、奶酪、人造奶油、蛋糕和饼干等食品焙烤领域广泛使用。
油脂氢化的基本原理是在加热含不饱和脂肪酸多的植物油时，加入金属催化剂(镍系、铜-铬系等)，通入氢气，使不饱和脂肪酸分子中的双键与氢含氢化油的食品原子结合成为不饱和程度较低的脂肪酸，其结果是油脂的熔点升高(硬度加大)。因为在上述反应中添加了氢气，而且使油脂出现了"硬化"，所以经过这样处理而获得的油脂与原来的性质不同，叫做"氢化油"或"硬化油"，其过程也因此叫做"氢化"。
很多包装快餐食品都是使用氢化油，氢化油是由植物脂肪改造得来的，即将植物油脂中液态的不饱和脂肪通过加氢硬化，变成固态或半固态的油脂，其目的在于防止油脂变质，增强口感。专家指出，凡是含有氢化油的食品，都可能含有TFAS(反式脂肪酸)。TFAS存在于植物性奶油、马铃薯片、沙拉酱、饼干以及薯条等食物中，可以通过氢化过程合成。它和饱和脂肪酸一样，都会提高人体胆固醇含量，特别是低密度脂蛋白胆固醇含量。
本发明提供了一种用氢化油富集芳香物质的方法，采用氢化油作为富集剂，其稳定性高、成本低，所得芳香物质可制备任何一种含有该物质的产品，本发明优选富集的芳香物质为从茶、人参、薏苡仁中得到的的芳香物质。
发明内容
本发明目的是提供了一种使用氢化油富集芳香物质的方法，特别涉及食用原料芳香物质的富集方法，所述方法包括以下步骤：
步骤1：取食用原料用水提取，收集水蒸气；
步骤2：将水蒸气冷凝，然后通过氢化油，回收氢化油，离心除去水；
步骤3：将无水乙醇加入氢化油中反萃取，减压浓缩除去乙醇，即得芳香物质。
上述方法中：
步骤1中：
所述的食用原料包括日常食用和药食同源类。优选茶叶，人参，薏苡仁。所述食用原料用水提取，具体方法为：将食用原料中加入食用原料重量的6-10倍的水，然后煮沸回流提取，收集水蒸气；
步骤2中：
冷凝方法为常规冷凝方法，如列管式冷凝器；氢化油与食用原料的重量比为1-4g：1kg，优选的，重量比为2-3g：1kg，进一步优选重量比为2-2.4g：1kg；
离心的速度和时间为：转速3500-5000rpm，离心5-10min，优选为3500rpm，离心5-8min。
所述氢化油，选自轻度氢化油、中度氢化油或全氢化油，优选为全氢化油。
步骤3中：
所述反萃取方法是将无水乙醇和氢化油按照体积比1.5-2.5:1混合，将二者震荡混匀，时间不少于20min，即可。
无水乙醇与氢化油的体积比优选为1.5-2：1。所述干燥为真空浓缩，温度为35-40℃。
本发明是经过大量筛选实验得到的：
(一)本发明氢化油用量的筛选过程如下：
1、氢化油用量考察
取普洱茶250kg放入到提取罐中，按茶叶质量和水的比为1:8(g：ml)加入水，同时在挥发油收集器中加入氢化油，回流提取，考察氢化油的加入量为每罐加250g，500g,750g,1000g氢化油(全氢化油)，富集冷凝回流液中的茶香气成分，回流时间与茶叶提取时间一致，提取结束，回收氢化油，离心除去水，然后按氢化油与无水乙醇的体积比为1:2加入无水乙醇，振荡混匀，混匀后35℃真空浓缩，除去乙醇，既得茶香水。取一定体积的茶香水，按比例回添至茶粉中进行审评。考察结果见表1。
表1氢化油用量考察结果
氢化油量 审评口感 香气强度 250g 香气较淡 5 500g 香气较浓 8 750g 香气较浓 7 1000g 香气较淡 4
表1结果显示：随着氢化油用量加大，提取率随着增大，但氢化油加入过多，反萃取过程中乙醇用量也随之增大，真空浓缩时间延长，导致部分的香气物质散失，所以香气强度较低，所以最终选择用量为500-750g，最佳为500g。
2、反萃取剂用量
在加氢化油量优化的基础上，对反萃取剂无水乙醇与氢化油的比例进行考察，分别考察了1:1、1.5:1、2:1、2.5:1。结果见表2。
表2反萃取剂用量考察结果
无水乙醇：氢化油 审评口感 香气强度 1:1 香气较淡 4 1.5:1 香气较浓 9 2:1 香气较浓 8 2.5:1 香气稍淡 6
随着乙醇用量的增大，萃取率随着增大，乙醇加入过多，萃取效率提高较小，随着乙醇的增多，真空浓缩除去乙醇的时间随之增加，香气物质损失增加，导致香气强度降低。所以最终选择乙醇与氢化油比例为1.5-2.5:1，较佳为1.5-2:1。
3、混匀时间
在氢化油和反萃取剂无水乙醇用量优化的基础上，对氢化油与无水乙醇的混匀时间进行考察，分别考察了10min、20min、30min、40min。结果见表3。
表3混匀时间考察结果
混匀时间 审评口感 香气强度 10min 香气稍淡 6 20min 香气较浓 9 30min 香气较浓 9 40min 香气较浓 9
随着混匀时间的增加，萃取效率随着增大，当时间大于20min时，随着时间的再次增加，萃取所得香气强度趋于平衡，因此最终选择混匀时间为≥20min，最佳为20min。
4、真空浓缩温度
在氢化油、反萃取剂无水乙醇用量和混匀时间优化的基础上，对真空浓缩温度进行考察，分别考察了30℃、35℃、40℃和45℃。结果见表4。
表4浓缩温度考察结果
浓缩温度 审评口感 香气强度 30℃ 香气较淡 4 35℃ 香气较浓 9 40℃ 香气较浓 8 45℃ 香气较淡 5
随着浓缩温度的增加，香气强度随着增大，但是当温度再次增大时，香气强度随着降低，因为随着温度的增加，香气物质散失比例加大，导致香气强度降低。
(二)对于全氢化油与食用油萃取茶叶得到的芳香提取液成分采用GC-MS进行对比分析
1、GC-MS条件
GC条件：色谱柱为安捷伦HP-5石英毛细管柱(30m×0.25mm×0.25μm)；载气为高纯氦气(>99.999％)，流速1.0ml/min；进样口温度250℃；分流比为2:1。色谱柱升温程序：初始温度50℃，保持5min，以2℃/min升至120℃，以10℃/min升至280℃，保持4min，运行时间为60min。溶剂延迟3min。
MS条件：电离方式EI源，电离能量70eV；离子源温度230℃，四极杆温度150℃；传输线温度280℃；质量扫描m/z 35-50。
2、茶叶香气萃取GC-MS检测图谱，并对氢化油与食用油(大豆油)萃取结果进行比较，结果如图1(全氢化油富集的茶香气图谱)和图2(食用油富集的茶香气图谱)所示。
3、全氢化油和食用油富集香气鉴定结果，见表5.
表5全氢化油富集香气、食用油富集香气鉴定结果(百分含量高的20个)
氢化油脂富集茶香气中含量最高的20种物质均为茶叶香气成分，而食用油萃取茶香气中，亚油酸，棕榈酸，邻苯二甲酸二异辛酯为食用油成分，含量高达23.43％，这些成分严重影响了茶叶香气的品质，特别是亚油酸，为不饱和脂肪酸长期存放过程中易发生“哈变”，影响产品质量和保质期。
本发明提供的富集方法具有以下有益效果：
1、氢化油为食品常用加工助剂，可在多数食品加工中使用。
2010年专利中，发明人公开了含烃或烃类衍生物的油类在聚集芳香物质方面的应用，油脂均为含烃类或烃类衍生物，前期实验中，仅考虑到了常规的食用油，但未对油脂中的成分做更多的考虑，常规的油脂中不饱和脂肪酸含量较高，导致回收茶叶香气因带入大量的不饱和脂肪酸保质期较短，因而影响茶粉香气品质和保质期。同时回收阶段，冷凝水温度在80℃左右，常规油脂不饱和物质含量较高，在高温下易发生反应，导致得到的茶香气与传统冲泡茶香气差异较大。
在后期研究中发现：因为氢化油饱和度高，80℃条件下反应较少，所得茶香气与传统冲泡更接近，效果更好。
2、本发明的难度在于对香气回收剂的选择上，首先要考虑到食品中可用，其次要考虑回收效率高、回收所得茶香气物质稳定，同时香气要更接近传统冲泡。
本发明根据氢化油的用量、反萃取剂用量、混匀时间、浓缩温度对提取物香气收集率的影响，综合优选了氢化油的用量、反萃取剂的用量、混匀时间和浓缩温度等关键技术参数，适合的氢化油用量表现出最大的富集效率，贡献性香气成分回收率更高，所得提取物香气更优。
3、本发明全程未使用有毒有害易残留的有机试剂；工艺简单、成本低，氢化油可以多次反复使用；提取物香气回收和提取物可以同时制备，且不影响提取物提取的工艺和质量，节约成本，并充分利用原料资源。
4、本发明所得提取物香气主要用途为，添加至各自的深加工产品中，可显著增加产品的香气品质；可制备具有提取物香的食品和用品。
说明书附图
图1为全氢化油富集的茶香气图谱；
图2为食用油富集的茶香气图谱。
图1和图2中的横坐标为时间，纵坐标为丰度。
具体实施方式
实施例以茶叶如普洱茶、全氢化油如大豆氢化油为例，但不应该限制本发明的范围。
全氢化油为大豆氢化油，购自江西阿尔法高科药业有限公司。
实施例1
步骤1：取茶叶250kg用2000L水提取，加热回流提取1h，收集水蒸气；
步骤2：将水蒸气冷凝，通过轻度氢化油500g(氢化油与食用原料的重量比为2g：1kg)，回收氢化油，离心转速3500rpm，时间8min，除去水；除了氢化油部分，可以重新回流提取，重复步骤2。
步骤3：将750ml无水乙醇(乙醇与氢化油的体积比为1.5：1)加入氢化油中反萃取，将二者震荡混匀，混匀时间为≥20min，然后35℃真空浓缩除去乙醇，即得芳香物质(100ml)。
实施例2
步骤1：取茶叶250kg用2000L水提取，加热回流提取1h，收集水蒸气；
步骤2：将水蒸气冷凝，通过中度氢化油550g(氢化油与食用原料的重量比为2.2g：1kg)，回收氢化油，离心转速3500rpm，时间10min，除去水；除了氢化油部分，可以重新回流提取，重复步骤2。
步骤3：将880ml无水乙醇(乙醇与氢化油的体积比为1.6：1)加入氢化油中反萃取，将二者震荡混匀，混匀时间为20min，然后35℃真空浓缩除去乙醇，即得芳香物质(100ml)。
实施例3
步骤1：取茶叶250kg用2000L水提取，加热回流提取1h，收集水蒸气；
步骤2：将水蒸气冷凝，通过全氢化油600g(氢化油与食用原料的重量比为2.4g：1kg)，回收氢化油，离心转速3500rpm，时间5min，除去水；除了氢化油部分，可以重新回流提取，重复步骤2。
步骤3：将900ml无水乙醇(乙醇与氢化油的体积比为1.5：1)加入氢化油中反萃取，将二者震荡混匀，混匀时间为25min，然后40℃真空浓缩除去乙醇，即得芳香物质(100ml)。
实施例4
步骤1：取茶叶250kg用2000L水提取，加热回流提取1h，收集水蒸气；
步骤2：将水蒸气冷凝，通过全氢化油750g(氢化油与食用原料的重量比为3g：1kg)，回收氢化油，离心转速3500-5000rpm，时间5-10min，除去水；除了氢化油部分，可以重新回流提取，重复步骤2。
步骤3：将1500ml(乙醇与氢化油的体积比为2：1)无水乙醇加入氢化油中反萃取，将二者震荡混匀，混匀时间为30min，然后40℃真空浓缩除去乙醇，即得芳香物质(100ml)。
实施例5
步骤1：取茶叶250kg用2000L水提取，加热回流提取1h，收集水蒸气；
步骤2：将水蒸气冷凝，通过中度氢化油750g(氢化油与食用原料的重量比为3g：1kg)，回收氢化油，离心转速3500rpm，时间8min，除去水；除了氢化油部分，可以重新回流提取，重复步骤2。
步骤3：将1350ml无水乙醇(乙醇与氢化油的体积比为1.8：1)加入氢化油中反萃取，将二者震荡混匀，混匀时间为25min，然后35℃真空浓缩除去乙醇，即得芳香物质(100ml)。
实施例6
1、实验分组：对照组(采用2010年专利的实施例1方法制备)、实验1组(采用实施例1的方法制备)、实验2组(采用实施例2的方法制备)、实验3组(采用实施例3的方法制备)、实验4组(采用实施例4的方法制备)实验5组(采用实施例5的方法制备)。
2、实验方法：将实验各组得到的芳香物质以15μl：1g回添至茶叶提取物(茶粉)中，对其进行感官分析。
3、实验结果：见表6。
表6实验组和对照组感官分析结果
实验 审评口感 香气强度 对照组 香气稍淡 5 实验组1 香气较浓 8 实验组2 香气较浓 7 实验组3 香气较浓 9 实验组4 香气较浓 7 实验组5 香气较浓 7
结果表明：采用本发明产品富集的香气较现有技术更好。
实施例7
实施例1方法得到的芳香物质以1：100的重量比例添加至茶叶提取物(茶粉)中得到含有本发明芳香物质的新的茶叶提取物(茶粉)。
实施例8
实施例1方法得到的茶芳香物质以1：1000的重量比例添加至茶叶提取浸膏中，得到含有本发明芳香物的新的茶浸膏产品。
实施例9
实施例1方法得到的芳香物质以1：10000的重量比例添加至茶饮料中得到含有本发明芳香物质的新的茶饮料。
实施例10
实施例1方法得到的芳香物质以1：1的重量比例添加至袋泡茶中得到含有本发明芳香物质的新的袋泡茶。
实施例11
实施例1方法得到的芳香物质以1：100000的重量比例添加至食品中得到含有本发明芳香物质的新食品。