酶解奶油制備乳酪味奶香基料的研究

陳 清，黃卓堯，汪 薇，2，3，魯玉俠，李香莉，白衛東，2，3

（1.仲愷農業工程學院 輕工食品學院，廣東 廣州 510225；2.廣東省嶺南特色食品科學與技術重點實驗室，廣東 廣州 510225；3.仲愷農業工程學院 現代農業工程創新研究院，廣東 廣州 510225；4.廣州市名花香料有限公司，廣東 廣州 510080）

0 引言

奶香基料是奶味香精調配的前體物質，作為香精香氣的主要來源，為香精的制備提供關鍵性風味物質，因此也被稱為香精的半成品[1-3]。奶味香精，既可以稱之為乳香香精，亦可稱之為乳香香味劑，是以奶香基料作為底料，經調配而成的富含奶香味的食品添加劑，按其制備途徑主要分為天然奶味香精和合成奶味香精，在賦予食物原料香味方面應用極為廣泛，不僅可以修飾食品中的不良風味，還可以增強、固化食品原有的香氣，普遍應用于飲料糖果、焙烤食品、家禽飼料等[4-8]。

在食品添加劑的開發和研究領域中，奶味香精是非常具有市場價值的產品。國外對奶味香精的研發較早，生產技術也較成熟，而我國由于飲食習慣、香料工業整體發展較慢等原因，奶味香精的整體發展水平較低，特別是以酶法制備奶味香精的研制，我國尚處于起步階段[9-10]。

目前，奶味香精的調配方式主要有單體香原料合成、酶法制備、微生物發酵及天然植物萃取等[11-12]。利用酶法制備的奶香基料增香效果可達200倍，其風味物質豐富、飽滿，常見的原料有牛奶、奶油、稀奶油等，通過脂肪酶的酶解作用生成脂肪酸、酮、酯等物質，從而獲得不同香味的奶香基料，此方法綠色環保，沒有廢棄物產生，對原料可達到全利用的目的[13-14]。胡鵬麗等人[15]以稀奶油為底物，采用脂肪酶和磷脂酶進行復合酶解發現丁酸、辛酸、癸酸及內脂類物質對奶味香精香氣的貢獻度較大。王孟輝等人[16]發現酶解后的奶味香精短鏈和中鏈脂肪酸相對含量有所上升，氨基酸總量也提升了10倍左右。

隨著我國經濟社會的不斷發展，人民的生活水平迅速提高，乳及各種乳制品在國人的餐桌上占據越來越重要的地位。奶味香精的介入可彌補乳及乳制品在加工、貯藏過程中香氣的損失，以增強、改善食品的口感、香味，滿足人們的需求。而市面上乳酪制品的價格較為昂貴，食品企業主要使用合成香原料調配奶味香精，為此，采取生物酶法研發價格更為低廉的乳酪味奶香基料具有廣闊的市場價值和巨大的開發價值[17-18]。

以雀巢無水奶油為底物，乳清粉和酪蛋白為輔底物，探究輔底物配比、乙基麥芽酚添加量、脂肪酶與蛋白酶的添加量及時間等因素對產香的影響，制備乳酪味的奶香基料，以酸價和感官評分為指標對其進行評定。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

雀巢無水奶油、乳清粉、酪蛋白、乙基麥芽酚，廣東銘康香精香料有限公司提供；脂肪酶A12、蛋白酶MSD，日本天野酶制品株式會社上海代表處提供；乙醚、異丙醇、氫氧化鉀、鄰苯二甲酸氫鉀、酚酞指示劑等，均為市售分析純。

ZQZY-78CV型振蕩培養箱，上海知楚儀器有限公司產品；BSA224S-CW型電子天平，賽多利斯科學儀器（北京）有限公司產品；HHS-11-2型電熱恒溫水浴鍋，上海博迅實業有限公司醫療設備廠產品；Neo 15R型高速冷凍離心機，上海力申科學儀器有限公司產品。

1.2 試驗方法

1.2.1 工藝流程

稱取雀巢無水奶油→添加水、乳清粉、酪蛋白粉和乙基麥芽酚→于75℃下水浴殺菌20 min→降溫至35～45℃→添加脂肪酶A12→在特定條件下酶解→于90℃下滅酶10 min→添加蛋白酶MSD→在特定條件下酶解→于90℃下滅酶10 min→以轉速5 000 r/min離心10 min→取油狀物待測。

1.2.2 酶解條件對產香的影響

（1）輔底物添加比例對產香的影響。用電子天平稱取雀巢無水奶20 g/份，分別加入錐形瓶中，并添加8 mL水，0.15 g乙基麥芽酚，總質量2.5 g酪蛋白和乳清粉，其中酪蛋白和乳清粉的配比分別為1∶1，2∶1，3∶1，4∶1，5∶1，混合均勻，滅菌后加入脂肪酶A12反應8 h，滅酶后再加入蛋白酶MSD反應8 h，按工藝流程固定參數進行反應得到成品，待測。

（2）乙基麥芽酚添加量對產香的影響。用電子天平稱取雀巢無水奶20 g/份，分別加入錐形瓶中，并添加8 mL水，總質量2.5 g酪蛋白和乳清粉下分別加入無水奶油質量0，0.5%，0.75%，1.00%，1.25%的乙基麥芽酚，混合均勻，滅菌后加入脂肪酶A12反應8 h，滅酶后再加入蛋白酶MSD反應8 h，按工藝流程固定參數進行反應得到成品，待測。

（3）脂肪酶A12添加量對產香的影響。用電子天平稱取雀巢無水奶20 g/份，分別加入錐形瓶中，并添加8 mL水，總質量2.5 g酪蛋白和乳清粉下0.15 g乙基麥芽酚，混合均勻，滅菌后分別加入無水奶油質量0.70%，0.75%，0.80%，0.85%，0.90%的脂肪酶A12反應8 h，滅酶后加入蛋白酶MSD反應8 h，按工藝流程固定參數進行反應得到成品，待測。

（4）脂肪酶A12酶解時間對產香的影響。用電子天平稱取雀巢無水奶20 g/份，分別加入錐形瓶中，并添加8 mL水，總質量2.5 g酪蛋白和乳清粉，0.15 g乙基麥芽酚，混合均勻，滅菌后分別加入無水奶油質量0.2%的脂肪酶A12，反應時間分別為4，6，8，10，12 h，滅酶后加入蛋白酶MSD，放入恒溫水浴搖床，于45℃下水浴振蕩8 h后，按工藝流程固定參數進行反應得到成品，待測。

（5）蛋白酶MSD添加量對產香的影響。用電子天平稱取雀巢無水奶20 g/份，分別加入錐形瓶中，并添加8 mL水，總質量2.5 g酪蛋白和乳清粉，0.15 g乙基麥芽酚，混合均勻，滅菌后分別加入脂肪酶A12反應8 h，滅酶后加入無水奶油質量0.05%，0.10%，0.15%，0.20%，0.25%的蛋白酶MSD反應8h，按工藝流程固定參數進行反應得到成品，待測。

（6）蛋白酶MSD酶解時間對產香的影響。用電子天平稱取雀巢無水奶20 g/份，分別加入錐形瓶中，并添加8 mL水，總質量2.5 g酪蛋白和乳清粉，0.15 g乙基麥芽酚，混合均勻，滅菌后分別加入脂肪酶A12反應8 h，滅酶后分別加入蛋白酶MSD，反應時間分別為4，6，8，10，12 h，按工藝流程固定參數進行反應得到成品，待測。

1.3 酸價的測定

根據國標《食品中酸價的測定》標準號（GB 5009.229—2016）的方法一冷溶劑指示劑滴定法進行測定。

計算公式見下式：

式中：V——滴定消耗的氫氧化鉀溶液體積，mL；

C——KOH溶液質量濃度，mg/L；

m——試樣質量，g；

56.1——KOH的摩爾質量，g/mol。

1.4 感官評價

選15名經專業培訓的人員組成奶香基料香氣感官評價鑒定小組，對乳酪味奶香基料進行感官評價，分別從香氣強度、香氣協調性、留香時間進行評分，評分結果為三者之和，總分為10分。

香氣評分標準見表1。

表1 香氣評分標準

2 結果與分析

2.1 輔底物配比對產香的影響

不同輔底物的添加，在酶解過程中會提供不同特征性風味物質，由于僅采用酪蛋白或乳清粉作為輔底物時，產物的乳酪風味并不純正，所以試驗將酪蛋白、乳清粉按不同配比混合作為輔底物，以增強產物的香氣和改善其風味。

輔底物配比對產香的影響見圖1。

圖1 輔底物配比對產香的影響

由圖1可知，當酪蛋白和乳清粉總添加量一致時，隨著乳清粉占比的增大，酶解產物的乳酪味逐漸增強，當酪蛋白和乳清粉的配比為1∶4和1∶5時，所制備的乳酪味香精的味道相當。綜上所述，輔底物的最佳配比為酪蛋白與乳清粉的配比為1∶4。

2.2 乙基麥芽酚添加量對產香的影響

乙基麥芽酚為白色針狀晶體或白色結晶粉末，具有焦糖和水果香氣，其增香效果為甲基麥芽酚的6倍，1份乙基麥芽酚可以代替24份香豆素[19]，是一種優良的香味增效劑，其增香極為顯著、持久，在食品及日用品中使用較為普遍。

乙基麥芽酚添加量對產香的影響見圖2。

圖2 乙基麥芽酚添加量對產香的影響

由圖2可知，當乙基麥芽酚添加量為底物質量的0.75%時，感官評分最高，成品香氣較為濃郁，純正，乳酪味最為明顯。當乙基麥芽酚添加量≤底物質量0.75%時，隨著乙基麥芽酚添加量的增加，乳酪香味逐漸增強；當乙基麥芽酚添加量≥底物質量0.75%時，隨著乙基麥芽酚添加量的增加逐漸出現異味，可能是乙基麥芽酚本身甜味與乳酪味混合形成令人不適的味道。綜上所述，乙基麥芽酚的最佳添加量為底物質量的0.75%。

2.3 脂肪酶A12添加量對產香的影響

在酶解乳脂制備奶香基料的過程中，脂肪酸是奶香基料的重要香味成分，在一定范圍內，乳脂水解程度越大，則脂肪酸含量越高，酸值越高，香氣越強烈[20]。

脂肪酶A12添加量對產香的影響見圖3。

由圖3可知，當脂肪酶添加量小于0.75%時，隨著酶的增加乳酪味變得馥郁濃厚；當脂肪酶添加量為0.75%時，所制備的奶香基料最為濃郁純正、香氣協調且細膩柔和，香氣評分最高；當繼續增加脂肪酶時，不良風味也隨之產生，這不僅增加反應成本，而且影響整體乳酪香味。綜上所述，脂肪酶的最佳添加量為0.75%。

圖3 脂肪酶A12添加量對產香的影響

2.4 脂肪酶A12酶解時間對產香的影響

酶解時間的長短會影響產物的整體風味，時間過長會造成成本的浪費，反應時間過短風味物質積累太少，要達到理想的效果必需控制好反應時間。

脂肪酶A12酶解時間對產香的影響見圖4。

圖4 脂肪酶A12酶解時間對產香的影響

由圖4可知，當酶解時間在8 h以內，隨著時間的延長，酶解產物的乳酪香氣由淡薄轉變為飽滿，香氣也越來越協調；當酶解時間達到8 h時，香氣評分最高；但當酶解時間超過8 h時，奶香基料開始出現異味，其香氣也變得不協調。酶解時間越長，酶解產物的品質越差，可能是酶解物中的脂肪酸及甲基酮類物質的含量隨酶解時間的延長而增加，其酸值也升高，致使產物中的奶香風味轉變成難以接受的氣味[21]。綜上所述，最佳酶解時間為8 h。

2.5 蛋白酶MSD添加量對產香的影響

蛋白酶MSD添加量對產香的影響見圖5。

圖5 蛋白酶MSD添加量對產香的影響

由圖5可知，蛋白酶添加量為底物質量的0.15%時得分最高；當蛋白酶的添加量小于底物質量的0.15%時，隨著蛋白酶添加量的增加，酶解產物的乳酪香氣越來越濃郁、純正且協調；當蛋白酶的添加量大于底物質量的0.15%時，氣味逐漸淡薄、不飽和。原因可能是蛋白酶添加過量，水解過度添加，使水解產物酸敗，導致不良風味物質的產生，用量過多也會增加成本。綜上所述，蛋白酶MSD最佳添加量為底物質量的0.15%。

2.6 蛋白酶MSD酶解時間對產香的影響

蛋白酶MSD酶解時間對產香的影響見圖6。

圖6 蛋白酶MSD酶解時間對產香的影響

由圖6可知，蛋白酶MSD的酶解時間為8 h時香氣評分最高，乳酪香味最豐潤，聞著令人感到舒適；當酶解時間小于等于8 h時，飽滿度隨酶解時間的增加而增強，乳酪香氣越來越濃郁，原因可能是在合適的酶解時間內，無水奶油中的蛋白質水解產生小分子肽及多肽類的呈味物質，使得產品的味道更為柔和自然；當酶解時間大于8 h時，乳酪香氣下降，甚至產生刺喉的不良風味。綜上所述，蛋白酶MSD最佳酶解時間為8 h。

3 應用試驗

將所制備的奶香基料應用于淡奶油，結果表明，不添加奶香基料的淡奶油只有原料的味道，風味比較單一；而添加奶香基料的淡奶油香氣變得明顯豐富，乳酪味迎口而入。感官評價小組人員品嘗后，口腔中充滿乳酪的香味，留有一種圓潤飽滿的口感，還帶有淡淡的甜香味。

根據上述評價，不添加奶香基料的淡奶油整體風味效果不如添加奶香基料的淡奶油，說明乳酪味奶香基料在低溫食品中的應用可以起到豐富口味、增香的效果。

4 結論

以雀巢無水奶油為原料，乳清粉、酪蛋白和乙基麥芽酚為輔料，乳清粉和酪蛋白的添加量為奶油質量的12.5%，其中乳清粉與酪蛋白的配比為4∶1，乙基麥芽酚的添加量為奶油質量的0.75%，脂肪酶的添加量為奶油質量的0.75%，酶解時間為8 h，蛋白酶MSD的最適添加量為奶油質量的0.15%，酶解時間為8h。在此條件下得到的奶香基料應用到淡奶油中，可得到帶有乳酪味且口味純正的淡奶油，對工業化生產有很好的指導意義。

除此之外，可以嘗試用更廉價的底物原料進行研究，如棕櫚油、植物油等，從而降低生產成本，提高利潤。