乙基麥芽醇
乙基麥芽醇是一種安全無毒、用途廣、效果好、用量少的理想食品添加劑,是煙草、食品、飲料、香精、果酒、日用化妝品等良好的香味增效劑,對(duì)食品的香味改善和增強(qiáng)具有顯著效果,對(duì)甜食起著增甜作用,且能延長食品儲(chǔ)存期。
中文名稱: | 乙基麥芽醇、乙基麥芽酚 | 英文名: | Ethyl Maltol |
臺(tái)灣俗稱: | 糖香、糖味香料、香虎 | 學(xué)名: | 2-乙基-3-羥基-4-吡喃酮 |
分子式: | C7H8O3 | 英文名稱: | 2-Ethyl-3-hydroxy-4H-pyran-4-one; 2-Ethyl-3-hydroxy-4-pyrone; Ethylmaltol (Subject To Patent Free); Ethyl Maltol |
分子量: | 140.14 | 性狀: | 白色晶體粉末 |
熔點(diǎn): | 89-92℃ | 編碼: | FEMA 3487;INS 637;FENO 7.047;JPNO 850;GBA 3005 |
性質(zhì)
乙基麥芽醇是一種有芬芳香氣的白色晶狀粉末。無論是晶狀或粉末,溶於溶液後均保持其甜香味,且溶液較為穩(wěn)定。
編碼:FEMA 3487;INS 637;FENO 7.047;JPNO 850;GBA 3005
(FEMA-美國香味料和萃取物製造者協(xié)會(huì);INS-國際編碼系統(tǒng);GBA-中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)人造香料編號(hào))
CAS號(hào):4940-11-8
EINECS號(hào):225-582-5
類型
乙基麥芽醇分A1型(純香型),A2型(淡焦香型),以及A3型(增強(qiáng)焦香型)三類: A1型(純香型)
其水果香味突出。添加進(jìn)各種不同的水果、涼果製品、天然果汁,各種飲料、冷飲品、酒類、乳製品、麵包糕點(diǎn)、醬油、中藥、化妝品及各種煙用香料,能明顯提高果鮮味,抑制苦、酸、澀等味,獲得最適宜的水果香甜鮮味,同時(shí),獲得極佳的口感。尤其是用其配製各種煙用香精香料,添加香煙中,使煙味更加醇香芬芳,吸後減少口腔、咽喉的乾燥澀苦味,口、喉覺得圓滑舒適。
A2型(淡焦香型)
有極濃醇的焦糖香味,對(duì)各種食品原有的香甜鮮味有極強(qiáng)的增效作用。適用於肉製品、燒臘品、罐頭、調(diào)味品、糖果、餅乾、麵包、巧克力、可可製品、麥片、檳榔、涼果蜜餞製品及各種飼料等。尤其添加進(jìn)各種肉類製品,能和肉中的氨基酸起作用,明顯提高肉香鮮味。因而,當(dāng)今各類食品行業(yè)應(yīng)用越來越廣泛。
在肉製品加工中添加乙基麥芽醇後,乙基麥芽醇將於肌紅蛋白中的鐵離子發(fā)生絡(luò)合反應(yīng),從而防止肌紅蛋白降解成無鐵的噗林--球蛋白絡(luò)合物。由於球蛋白絡(luò)合物在一般狀態(tài)下易於進(jìn)一步分解,其產(chǎn)物一半是帶淺綠色的噗林,從而影響肉製品的風(fēng)味和品質(zhì)。乙基麥芽醇的存在將防止肌紅蛋白降解的發(fā)生,或者是在不添加亞硝酸鹽狀態(tài)下,就可以使罐裝熟肉呈粉紅色。乙基麥芽醇還具有去除原料的雜味,保持長久的清香風(fēng)味的功效,比如肉製品加工中冷凍肉的肉質(zhì)、肉感、風(fēng)味都不如鮮肉,如果加工中添加乙基麥芽醇,將縮短兩者風(fēng)味上的差異性。
A3型(增強(qiáng)焦香型)
具有純度高、品質(zhì)高、潔白度高、香氣獨(dú)特等優(yōu)勢(shì),特徵風(fēng)味更突出,焦香味醇厚濃郁,受熱溶解後餘韻悠長,留香持久。在保持肉製品原有的特徵香味的同時(shí)能最大程度地提高產(chǎn)品的香濃度,並有抑酸、抑苦、去腥、防腐等功效。適用於突出肉質(zhì)感的高檔火腿、鹽水火腿、高檔肉腸等肉製品中。
使用方法
乙基麥芽醇作為香甜鮮味的增效劑,用量少,但效果十分顯著。一般的添加量在0.1至0.5‰左右,有時(shí)僅幾個(gè)PPM就有效。乙基麥芽醇化學(xué)結(jié)構(gòu)式
乙基麥芽醇容易和鐵生成絡(luò)合物,與鐵接觸後,會(huì)逐漸由白變紅。因此,儲(chǔ)存中避免使用鐵容器,其溶液也不宜長時(shí)間與鐵器接觸,適宜放在玻璃或塑料容器中儲(chǔ)存。
本品為白色晶狀粉末,具有特有焦香氣,稀釋溶液具有水果樣焦甜香味。1克本品可溶於約55毫升水、10毫升乙醇、17毫升丙二醇或5毫升氯仿。在90℃左右可溶化。質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn):符合臺(tái)灣食品法規(guī),符合美國食品用化學(xué)品法典FCC IV,執(zhí)行中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)GB12487-2004。
產(chǎn)品添加量
0.01%—0.05%(可根據(jù)用戶產(chǎn)品口感自定添加使用量)。
產(chǎn)品規(guī)格
1KG/袋 25KG/桶
項(xiàng)目 | 指標(biāo) |
美國食品用化學(xué)品法典 FCC IV | |
外觀 | 白色結(jié)晶狀粉末 |
香氣 | 具有特有香氣,稀釋時(shí)有甜的水果香甜氣 |
含量 %≥ | 99.00 |
熔點(diǎn) ℃ | 約 90 |
灰分 %≤ | 0.20 |
水分 %≤ | 0.50 |
砷 (AS) mg/kg≤ | - |
重金屬(以 Pb 計(jì))mg/kg≤ | 20 |
鉛(pb)mg/kg≤ | 10 |
使用方法
1、使用時(shí)一般先用熱水配成0.25%溶液,或用酒精、甘油等配成溶液,然後通過試驗(yàn)選擇最佳加入量,避免直接加入,以防溶解不透而不能發(fā)揮其作用。
2、加入量切忌不可過多,超量時(shí)效果將會(huì)適得其反,弄巧成拙。
3、在烘烤食品中使用,應(yīng)選擇清晰度較低時(shí)加入,效果較好。
4、乙基麥芽醇對(duì)含鐵物品十分敏感,與鐵離子結(jié)合變成紫紅色;製作過程中應(yīng)避免接觸含鐵物質(zhì),特別是濃度較高時(shí),更要小心;乙基麥芽醇可用於肉類加工中。一方面它可與氨基酸作用,增強(qiáng)肉類香味。更重要的是它與鐵鹽的酌情配合使用,可代替亞硝酸鹽使罐頭內(nèi)的燒肉保持其粉紅色。
5、乙基麥芽醇遇鹼會(huì)呈現(xiàn)黃色。當(dāng)某些產(chǎn)品顏色不能發(fā)黃時(shí),應(yīng)避免使用鹼性原輔料。
檢測(cè)鑒別
品嚐法乙基麥芽醇的味道為微苦、微辣、品感發(fā)澀。假冒乙基麥芽醇口味較甜。
加熱鑒別法
將少量乙基麥芽醇置於錫箔紙(香煙裡面的錫箔紙也可以)上用酒精燈或打火機(jī)加熱,乙基麥芽醇受熱後熔化,繼續(xù)加熱,熔後的乙基麥芽醇會(huì)完全蒸發(fā)掉,不會(huì)留下任何雜質(zhì)。對(duì)假冒或純度不高的乙基麥芽醇按上述方法操作時(shí),會(huì)在錫箔紙上留下焦糊物質(zhì)。
溶解法
首先觀察在冷水中乙基麥芽醇的溶解情況,純度達(dá)到99.2%的乙基麥芽醇是很難溶的(水中的溶解度為1:55),而且呈漂浮狀,不會(huì)很快沉澱;其次是,用熱水沖很快能形成透明的溶液。如果在溶液中滴入硫酸亞鐵會(huì)很快變紅,根據(jù)紅色度就可以辨別其純度。
作用與用途
乙基麥芽醇是一種安全無毒、用途廣、效果好、用量極少的理想食品添加劑,是煙草、食品、飲料、肉製品、海鮮、香料、香精、果酒、日用化妝品等良好的香甜味增效劑,對(duì)食品的香味改善和增強(qiáng)具有顯著效果,對(duì)甜食起著增甜作用,且具有抗菌、防腐性能,能延長食品儲(chǔ)存期。參考用量
飲料1.5~6mg/kg;冰淇淋、冰制食品、果凍、番茄湯等湯類 5~15mg/kg;巧克力塗層、糖果、軟膠糖和甜點(diǎn)心30~50mg/kg;肉製品、香腸、海鮮等適量加入。穩(wěn)定性和貯存方法
溶液貯藏於玻璃或塑料容器中,大量貯藏必須置於密閉容器中,避光、置陰涼乾燥處。制備方法
發(fā)酵法由澱粉發(fā)酵得到曲酸,再經(jīng)醚化、氧化、脫芐、脫羧、羥基化、還原而得乙基麥芽醇。
糠醇法
糠醇在甲醇水溶液中經(jīng)通入氯氣氯化生成4-氯代-6-羥基-2[H]-吡喃-3[6H]-酮,然後加熱水解得焦袂康酸;在鹼性條件下焦袂康酸與乙醛縮合得羥乙基焦袂康酸,在鹽酸中用鋅粉將其還原為乙基麥芽醇。
糠醛法
糠醛與乙基溴化鎂作用得到乙基糠醇,然後在甲醇水溶液中、0℃下通氯氣氧化,接著加熱至100℃水解得乙基麥芽醇。
糠醛法製程說明:
1.氯氣作氧化劑首先以鹵代烴與鎂為主要原料制備格氏試劑,與糠醛反應(yīng)合成α-夫喃烷醇。向裝有攪拌器、溫度計(jì)、滴液漏斗及通氣管的四口瓶中加入甲醇和水(體積比2︰3),冷卻至 -5℃以下,由滴液漏斗逐滴加入甲醇和α-夫喃烷醇的混合液。同時(shí)開始向瓶中通氯氣,反應(yīng)始終維持在10℃以下進(jìn)行。反應(yīng)完畢後,蒸去反應(yīng)混合物中的甲醇,在90~95 ℃下加熱回流3小時(shí),趁熱過濾、冷卻。濾液用50%NaOH 溶液調(diào)pH值至2.2,置於5℃下冷卻0.5小時(shí),過濾後得到第1批產(chǎn)物,濾液用氯仿萃取,回收氯仿,得到第2批產(chǎn)物,合併兩次的粗產(chǎn)物,經(jīng)無水乙醇重結(jié)晶得到白色芳香性針狀結(jié)晶。工業(yè)上常用的是這種合成法。採用一鍋法全合成製作,具有流程短、條件溫和、設(shè)備簡(jiǎn)單、三廢少、產(chǎn)品易提純等優(yōu)點(diǎn),產(chǎn)率約為30%。該法的製作流程可以分成3個(gè)階段:通入氯氣進(jìn)行氧化、重排後制得粗產(chǎn)品、結(jié)晶和重結(jié)晶得到白色針狀或粉狀結(jié)晶體。儘管合成乙基麥芽醇的製作流程比較成熟,但也存在一些問題,如水解反應(yīng)時(shí)易聚合成塊、產(chǎn)率較低等;反應(yīng)過程中,很難瞭解反應(yīng)的進(jìn)度,會(huì)造成原料和能源的浪費(fèi)或是出現(xiàn)反應(yīng)不完全的情況,這些方面有待改進(jìn)。
2.次氯酸叔丁酯代替氯氣進(jìn)行氧化糠醛與格氏試劑反應(yīng)制得α- 夫喃烷醇,在0 ℃下向α-夫喃烷醇的含水乙酸溶液中加入次氯酸叔丁酯(CH3) 3COCl,隨後加熱到25 ℃可得到一氯取代的中間產(chǎn)物和二氯取代的副產(chǎn)品。一氯取代物脫水形成了二縮聚物中間體, 即6,6′-氧二( 4-氯-2-甲基-3, 6-2H-3-吡喃酮)。一氯取代物和二縮聚物在酸性條件下加熱到90 ℃,可以得到麥芽酚和乙基麥芽醇,產(chǎn)率分別為75%和65%。
3.電化學(xué)法使α-夫喃烷醇發(fā)生加成反應(yīng)糠醛與格氏試劑反應(yīng)制得α-夫喃烷醇,在鐵作陽極條件下與甲醇發(fā)生加成反應(yīng),生成1,4-二甲氧基-α-夫喃烷醇,並在水溶液酸性條件下開環(huán),無水氯化錫催化與原甲酸乙酯發(fā)生醚化反應(yīng),分離出中間產(chǎn)物。在鹼性條件下,其甲醇溶液與30%的雙氧水- 20 ℃反應(yīng)1小時(shí), 生成的環(huán)氧化合物與Dowex 50 離子交換樹脂在水中回流50小時(shí),得到麥芽酚和乙基麥芽醇,產(chǎn)率分別為73%、33.4%。
吡喃糖甘為原料合成麥芽酚、乙基麥芽醇
室溫下用三氧化鉻-吡啶絡(luò)合物氧化甲基2,3-O-異亞丙基-α-L-鼠李吡喃糖甘,根據(jù)Poos等人採用的反應(yīng)過程得到糖漿原料,確定為甲基2,3-O-異亞丙基-6-脫氧-α-L-來蘇糖-4-六吡喃酮糖甘。用Dowex50(H+) 在水中蒸汽浴加熱,在Dowex50(H+) 離子交換樹脂作用下,發(fā)生消除反應(yīng),隨後通過水中的β-消除使得α- H 原子對(duì)羰基失去作用,對(duì)二酮互變異構(gòu)化後,由於β- 消除失去甲醇,可得化合物,經(jīng)過酮-烯醇互變異構(gòu)化最終得到麥芽酚。2.3 焦袂康酸合成麥芽酚向含焦袂康酸的乙醇溶液中加入哌啶和40%的含水甲醛。混合液在蒸汽浴上緩慢加熱5分鐘後,冷卻,用乙醚-氯化氫酸化,用2體積的乙醚稀釋,冷卻數(shù)小時(shí),再用乙醇+丙酮(體積比1︰5)重結(jié)晶沉澱物,得到較純的中間產(chǎn)物。向中間產(chǎn)物的水溶液中加入NaOH,以鈀-木炭作催化劑,在壓力為103.7 kPa 的氫氣中振蕩20小時(shí),反應(yīng)完畢後用鹽酸酸化溶液,並在130 ℃下昇華得到粗產(chǎn)品,用苯重結(jié)晶可得到麥芽酚固體。