酶法制備天然鮮奶味香基的研究

潘振輝，李瑋琪，高 彤，任文彬，白衛(wèi)東 ，3，鄧惠誼 ，汪 薇 ，3，劉曉艷 ，3

（1. 廣州酒家集團(tuán)利口福食品有限公司，廣東番禺 511442；2. 仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院輕工食品學(xué)院，廣東廣州 510225；3. 廣東省嶺南特色食品工程技術(shù)研究中心，廣東廣州 510225）

0 引言

奶味香精又可細(xì)分為鮮奶味、甜奶味、咸奶味、酸奶味和芝士味等不同風(fēng)味，具有為食品原料賦香、補(bǔ)充原有香氣的不足、矯正掩蓋食品中不良?xì)馕兜淖饔茫€(wěn)定和輔助食品中的固有香氣，在飲料、糖果、焙烤食品、冷飲等食品中應(yīng)用廣泛[1-6]。

生物法制備天然奶味香精一般采用微生物或酶法，以獲得香氣增加幾百倍的奶味香基，香氣柔和、自然、和諧，留香持久，且對(duì)環(huán)境友好，符合當(dāng)今社會(huì)對(duì)健康、自然、天然的追求，具有良好的市場(chǎng)前景[7-9]。由于酶對(duì)底物具有高度的選擇性，且其選擇性受底物的種類、反應(yīng)pH 值等條件的影響[10-11]。因此，改變反應(yīng)條件就可以得到不同風(fēng)味的產(chǎn)物。

采用生物法制備甜奶味和奶酪味的天然奶香基料[12-14]，試驗(yàn)對(duì)鮮奶味的天然奶香基料的制備進(jìn)行了研究。

1 材料與方法

1.1 材料

雀巢無水奶油，市售；乳清粉，廣州市日鋒畜牧有限公司提供；脂肪酶A12、蛋白酶MSD，天野酶制劑（江蘇） 有限公司上海分公司提供。

乙醚、異丙醇、氫氧化鉀、酚酞指示劑等，均為市售分析純。

1.2 酶解工藝流程

稱取雀巢無水奶油并溶解→添加水、輔底物→75 ℃下恒溫水浴滅菌20 min→降溫至35~45 ℃→添加脂肪酶A12 和蛋白酶MSD→45 ℃下恒溫氣浴振蕩一定時(shí)間→90 ℃下恒溫水浴滅酶10 min→以轉(zhuǎn)速5 000 r/min 離心10 min→裝樣。

1.3 感官評(píng)價(jià)

隨機(jī)選取若干人組成奶香基料香氣感官評(píng)價(jià)鑒定小組，分別對(duì)水解物的奶香強(qiáng)度、甜香強(qiáng)度、香氣協(xié)調(diào)性和留香時(shí)間進(jìn)行評(píng)分，評(píng)分結(jié)果為四者之和，總分為10 分。

香氣評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)見表1。

表1 香氣評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

2 結(jié)果與分析

2.1 反應(yīng)體系pH 值對(duì)產(chǎn)香的影響

反應(yīng)體系pH 值的改變能影響底物和酶分子活性中心基團(tuán)的解離狀態(tài)，從而影響底物與酶分子的結(jié)合狀態(tài)，以及酶的催化作用。探討了不同pH 值條件下，復(fù)合酶水解奶油對(duì)產(chǎn)香的影響。

pH 值對(duì)復(fù)合酶水解奶油產(chǎn)香的影響見表2。

表2 pH 值對(duì)復(fù)合酶水解奶油產(chǎn)香的影響

由表2 可知，當(dāng)pH 值小于6.5 時(shí)，隨著pH 值的增加，鮮奶味逐漸增強(qiáng)，甜味越來越重；當(dāng)pH 值為6.5 時(shí)，復(fù)合酶的活性最強(qiáng)，鮮奶味最強(qiáng)，協(xié)調(diào)性好，香氣評(píng)分最高，此時(shí)的酸價(jià)為3.0 mg/g；當(dāng)pH 值超過6.5 后，隨著pH 值的繼續(xù)增加，不僅鮮奶香味變?nèi)?，還出現(xiàn)酸味和油脂氧化異味。綜上所述，酶解的最適宜pH 值為6.5。

2.2 脂肪酶和蛋白酶比例對(duì)酶解奶油產(chǎn)香的影響

由于脂肪酶本身就是蛋白質(zhì)，而在試驗(yàn)中脂肪酶和蛋白酶是同時(shí)添加，故蛋白酶可能會(huì)對(duì)脂肪酶的活性產(chǎn)生影響。因此，在試驗(yàn)中要控制好2 種酶之間的比例，使酶解產(chǎn)生的鮮奶味香基的香味更加細(xì)膩醇厚。

脂肪酶和蛋白酶比例對(duì)酶解奶油產(chǎn)香的影響見表3。

表3 脂肪酶和蛋白酶比例對(duì)酶解奶油產(chǎn)香的影響

由表3 可知，脂肪酶A12 與蛋白酶MSD 比例小于5∶1 時(shí)，隨著脂肪酶A12 比例的增加，酶解奶油產(chǎn)生的香味越來越濃郁，香氣評(píng)分也越來越高，酸價(jià)呈上升趨勢(shì)；當(dāng)脂肪酶A 與復(fù)合蛋白酶比例為5∶1 時(shí)，此時(shí)的感官評(píng)分最高，香氣最為濃郁、純正，鮮奶味與甜味協(xié)調(diào)；當(dāng)脂肪酶A12 與蛋白酶MSD 比例大于5∶1 時(shí)，隨著脂肪酶A12 比例的增大，鮮奶味變?nèi)?，且不協(xié)調(diào)，開始出現(xiàn)異味。綜上所述，脂肪酶A12 與蛋白酶MSD 的比例以5∶1為宜。

2.3 總酶量對(duì)酶解奶油產(chǎn)香的影響

在酶的催化反應(yīng)過程中，如果酶添加量較少，生成的風(fēng)味物質(zhì)就不夠；而如果酶添加量過多，則可能因產(chǎn)生過多的游離脂肪酸而帶來異味，也會(huì)影響產(chǎn)物的風(fēng)味，因此要控制好脂肪酶添加量。

總酶量對(duì)酶解奶油產(chǎn)香的影響見表4。

表4 總酶量對(duì)酶解奶油產(chǎn)香的影響

由表4 可知，當(dāng)總酶量小于0.33%時(shí)，隨著總酶量的增大，鮮奶味和甜味均隨之增強(qiáng)；當(dāng)總酶量達(dá)到0.33%時(shí)，鮮奶味和甜香味較突出，協(xié)調(diào)性較高；當(dāng)總酶量大于0.33%時(shí)，開始出現(xiàn)酸臊味，酸價(jià)也隨之升高。綜上所述，最適的總酶量以0.33%為宜。

2.4 酶解時(shí)間對(duì)酶解奶油產(chǎn)香的影響

酶解時(shí)間的控制對(duì)酶解程度的影響極其重要，隨著酶解時(shí)間的增長(zhǎng)，酶解反應(yīng)可以更為徹底、充分。但是，如果酶解時(shí)間過長(zhǎng)，在充分酶解的同時(shí)也會(huì)產(chǎn)生其他附加不良反應(yīng)，產(chǎn)生不良風(fēng)味的雜質(zhì)，從而影響酶解效果。因此，需要對(duì)酶解時(shí)間進(jìn)行控制，既可得到優(yōu)質(zhì)成品，又可以節(jié)約資源。

酶解時(shí)間對(duì)酶解奶油產(chǎn)香的影響見表5。

表5 酶解時(shí)間對(duì)酶解奶油產(chǎn)香的影響

由表5 可知，當(dāng)酶解時(shí)間小于6 h 時(shí)，隨著酶解時(shí)間增長(zhǎng)，香氣評(píng)分越高，樣品香氣越濃，鮮奶香味越足；酶解時(shí)間大于6 h 時(shí)，鮮奶味和甜味慢慢變淡，且隨著酶解時(shí)間的加長(zhǎng)，酸敗味也隨之加重；當(dāng)酶解時(shí)間為6 h 時(shí)，水解產(chǎn)物酸價(jià)為2.81 mg/g，香氣評(píng)分達(dá)到最高分7.6 分，香氣評(píng)價(jià)為鮮奶味較強(qiáng)，甜香味很強(qiáng)，協(xié)調(diào)性很好，沒有出現(xiàn)異味，產(chǎn)香效果達(dá)到最好。綜上所述，最適的酶解時(shí)間以6 h為宜。

2.5 乳清粉添加量對(duì)酶解奶油產(chǎn)香的影響

乳清粉屬于一種全價(jià)蛋白，它所含有的氨基酸相當(dāng)豐富，特別是它的加工特性及其優(yōu)良，其含有的乳糖和蛋白質(zhì)及其豐富，因而使得酶解底物更加豐富、柔和，具有修飾奶味香基風(fēng)味的作用，使所得奶味香基的烤香氣味更加濃厚，因而乳清粉的添加，為奶味香基增加了更多修飾成分[15]。

乳清粉添加量對(duì)酶解奶油產(chǎn)香的影響見表6。

表6 乳清粉添加量對(duì)酶解奶油產(chǎn)香的影響

由表6 可知，當(dāng)乳清粉添加量小于12.5%時(shí)，香氣隨著乳清粉的添加量呈上升趨勢(shì)，鮮奶味也越來越濃郁；當(dāng)乳清粉添加量為12.5%時(shí)，鮮奶味最重，甜味也最強(qiáng)，香氣協(xié)調(diào)性好；當(dāng)乳清粉添加量大于12.5%時(shí)，鮮奶味開始變淡，甜味很重，開始出現(xiàn)異味。綜上所述，乳清粉最適宜添加量為無水奶油質(zhì)量的12.5%。

2.6 正交試驗(yàn)結(jié)果與分析

在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，以感官評(píng)分為評(píng)價(jià)指標(biāo)，采用L9（34）正交試驗(yàn)，研究總酶量、脂肪酶A12及蛋白酶MSD 的比例、酶解時(shí)間、乳清粉添加量對(duì)酶解物感官評(píng)分影響。

正交試驗(yàn)因素與水平設(shè)計(jì)見表7，正交試驗(yàn)結(jié)果見表8。

表7 正交試驗(yàn)因素與水平設(shè)計(jì)

表8 正交試驗(yàn)結(jié)果

2.7 驗(yàn)證試驗(yàn)

單因素試驗(yàn)與正交試驗(yàn)最優(yōu)結(jié)果對(duì)比見表9。

由于正交試驗(yàn)的最佳組合并未出現(xiàn)在表8 中，故需要進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)。由表9 可知，正交試驗(yàn)的最優(yōu)組合 A3B2C2D2的感官評(píng)分達(dá)到8.3 分，所得香基鮮奶味更濃郁，香味純正、協(xié)調(diào)、持久性好。

表9 單因素試驗(yàn)與正交試驗(yàn)最優(yōu)結(jié)果對(duì)比

3 結(jié)論

制備該天然鮮奶味香基的最佳條件為酶解pH 值6.5，總酶量為奶油質(zhì)量的0.33%，酶比例6∶1，酶解時(shí)間6 h，乳清粉添加量為奶油質(zhì)量的12.5%。在該條件下，所得香基呈鮮奶味，香氣濃郁、豐富、逼真。且產(chǎn)物風(fēng)味較佳時(shí)，酸價(jià)值在2.6~3.4。但應(yīng)用于餅干后，發(fā)現(xiàn)該鮮奶味香精耐熱性不佳，不適合用于焙烤食品。

采用生物法研制的甜奶味天然香基耐熱性很好，十分適用于焙烤食品，但是該鮮奶味香基的耐熱性不佳。這其中耐熱性的差別產(chǎn)生的原因有待進(jìn)一步深入研究，為耐熱性天然香基的研究提供理論基礎(chǔ)。